專利名稱:含有改性的有機基聚硅氧烷的化妝品的制作方法
專利說明含有改性的有機基聚硅氧烷的化妝品 發(fā)明領域
本發(fā)明涉及用于硅油、低極性有機化合物或非極性有機化合物的膠凝劑。本發(fā)明還涉及由上述的膠凝劑及硅油、低極性有機化合物或非極性有機化合物組成的組合物,以及更特別涉及與染料、油墨、潤滑油、農(nóng)產(chǎn)品、海產(chǎn)品、化妝物質、纖維、樹脂、聚合物、橡膠、金屬等一起使用的凝膠狀組合物。
背景技術:
能夠膠凝多種類型有機液體的膠凝劑已知是高級脂肪酸的堿金屬鹽或堿土金屬鹽、1,2-羥基硬脂酸、二亞芐基山梨糖醇、氨基酸衍生物、酰胺或脲化合物等。然而,這些已知的膠凝劑與硅油的相容性差,因此不適于膠凝硅油。此外,使用這樣的膠凝劑僅僅是限于其可以提供同時穩(wěn)定膠凝硅油和脂肪的那些應用。
由于諸如優(yōu)良的鋪展性、賦予清新感覺的能力、潤滑性、親水性、穩(wěn)定性等性質,硅油(尤其是低粘度硅油)被廣泛應用,特別是在化妝產(chǎn)品中。然而,硅油與其他油類通常是弱相容的,因此不能提供穩(wěn)定的含有這樣組合的產(chǎn)品。例如,在加入蠟用于獲得基于低粘度硅油的凝膠產(chǎn)品的情況下,不可能提供穩(wěn)定性。與這樣的產(chǎn)品有關的另一個問題是混濁的外觀。用交聯(lián)的硅氧烷代替蠟給予產(chǎn)品發(fā)粘的感覺,并消除了硅油固有的最初清新感覺。日本公開專利申請公布(Kokai)H7-215817公開了聚醚接枝類型的有機基聚硅氧烷形式的硅油膠凝劑,但是該膠凝劑需要同時加入適當量的水,和獲得的組合物隨時間是不穩(wěn)定的,且使用感覺也不是完全令人滿意。
日本公開專利申請公布(Kokai)H10-158150公開了在化妝品制劑以及皮膚護理和毛發(fā)護理組合物中使用甲酰胺聚硅氧烷,其為甲酰胺聚硅氧烷的含水乳液形式。然而,上述公開內(nèi)容沒有教導含有甲酰胺基團的有機基聚硅氧烷可以用作硅油、非極性有機化合物或低極性有機化合物的膠凝劑。日本公開專利申請公布(Kokai)H08-109263描述了使用用多價金屬羧酸鹽改性的有機基(聚)硅氧烷作為硅油的膠凝劑,并顯示了這種試劑在化妝品中的用途。盡管如此,不使用大量的這種膠凝劑,不可能獲得具有足夠粘稠性和彈性模量的凝膠組合物。
PCT公布WO2005/063856公開了具有含羧酸的氨基醇鹽的與硅鍵合的有機基團的有機基聚硅氧烷膠凝劑。然而,這些膠凝劑和使用這些膠凝劑制備的凝膠狀組合物的耐熱性差。例如,當膠凝劑或含有這些膠凝劑的化妝品在制造過程中經(jīng)受數(shù)小時的高溫時,在高溫下脫水反應冷卻之后,期望的膠凝性質可能不足。此外,上述的PCT公布僅僅公開了具有含羧酸的氨基醇鹽的與硅鍵合的有機基團的甲基聚硅氧烷。這種有機改性的甲基聚硅氧烷在含有很多烷基的有機油類中具有差的溶解度。因此,這樣的膠凝劑不具有足夠和通用性質以獲得穩(wěn)定的含有多種有機油的凝膠狀的組合物,尤其是在化妝品中。
發(fā)明概述
本發(fā)明提供適于在不使用水的情況下用于膠凝硅油、低極性液體有機化合物和/或非極性液體有機化合物的膠凝劑。本發(fā)明獲得的凝膠狀組合物的特征在于優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、臨時穩(wěn)定性并具有觸變的流變學性質。
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),上述目的可以通過使用一種膠凝劑來實現(xiàn),所述膠凝劑包括具有式(1)表示的與硅鍵合的有機基團的有機基聚硅氧烷
其中R1表示含有式-COO-(Mn+)1/n(其中M是具有1或更高價的金屬,且n是M的化合價)的羧酸金屬鹽的基團;X表示相同或不同的C2-C14二價烴基團;且p表示0至10的整數(shù);和通過使用由1-99wt.%的膠凝劑(A)和99-1wt.%的選自硅油、非極性有機化合物或低極性有機化合物(B)的化合物組成的凝膠狀組合物來實現(xiàn)上述目的。
此外,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),上述目的更優(yōu)選地可以通過使用包含有機基聚硅氧烷的膠凝劑實現(xiàn),所述有機基聚硅氧烷具有式(1)表示的與硅鍵合的有機基團及任選取代的C9或更高單價烴基團。
本發(fā)明的膠凝劑具有高凝膠能力并可以用于膠凝硅油,尤其是疏水性硅油及非極性液體有機化合物,而無需使用水。特別地,具有任選取代的C9或更高單價烴基團的有機基聚硅氧烷的膠凝劑對于具有許多烷基的非極性有機化合物或低極性有機化合物具有優(yōu)異的膠凝能力,這是因為該膠凝劑在這些有機化合物中的溶解性。本發(fā)明的凝膠狀組合物具有極好的觸變流變性、臨時穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性。
附圖簡述
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圖1]是在實踐例1、實踐例2和實踐例3中獲得的凝膠狀組合物的粘彈性質。
[圖2]是在實踐例15-1中獲得的凝膠狀組合物的粘彈性質。
[圖3]是在實踐例15-2中獲得的凝膠狀組合物的粘彈性質。
[圖4]是在實踐例15-3中獲得的凝膠狀組合物的粘彈性質。
[圖5]是在實踐例15-1和實踐例15-2中獲得的凝膠狀組合物的粘彈性質。
發(fā)明詳述
本發(fā)明的膠凝劑是具有式(1)表示的與硅鍵合的有機基團的有機基聚硅氧烷
其中R1表示含有式-COO-(Mn+)1/n(其中M是具有1價或更高價的金屬,且n是M的化合價)的羧酸金屬鹽的基團;X表示相同或不同的C2至C14的二價烴基團;p表示0至10的整數(shù)。式(1)的有機基團可例舉下式的特定基團,其中M表示具有1或更高價的金屬,且n是M的化合價
具有式(1)的與硅鍵合的有機基團的有機基聚硅氧烷含有至少一種下式(4)或(5)表示的硅氧烷單元
在這些式中,R表示任選取代的C1至C8單價烴基團(式(1)表示的有機基團除外);R1、X和p同上述定義的相同。
此外,本發(fā)明優(yōu)選的膠凝劑是具有式(1)表示的上述與硅鍵合的有機基團(-Y)及與硅鍵合的任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)的有機基聚硅氧烷。在分子內(nèi)含有這樣的“長鏈”單價烴基及上述述式(1)表示的有機基團可使有機基聚硅氧烷在具有許多烷基的非極性有機化合物或低極性有機化合物中的溶解度提高。
這樣的與硅鍵合的任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)彼此可相同或不同。此單價烴基團(-Z)可具有直鏈或支鏈分子結構。優(yōu)選具有直鏈結構。未取代的單價烴基團可例舉C9或更高,優(yōu)選C9至C1000烷基、芳基或芳烷基。取代的單價烴基團可例舉C9或更高,優(yōu)選C9至C1000全氟烷基、氨基烷基、酰氨基烷基{式(1)表示的有機基團除外}或醇基(carbinol)。最優(yōu)選的單價烴基團(-Z)是式-(CH2)V-H3(v是9至44的之間整數(shù))表示的C10至C45烷基。
具有式(1)的與硅鍵合的有機基團(-Y)及與硅鍵合的任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)的有機基聚硅氧烷包含至少一種下式(4)或(5)表示的上述硅氧烷單元及至少一種下式(6)或(7)表示的硅氧烷單元
在這些式中,-R表示任選取代的C1至C8單價烴基團{式(1)表示的有機基團除外},-Z表示上述任選取代的C9或更高單價烴基團{式(1)表示的有機基團除外}。
本發(fā)明的膠凝劑還可由以下四種類型的硅氧烷單元組成R3SiO1/2、R2SiO2/2、RSiO3/2和SiO4/2,其中R表示任選取代的C1至C8單價烴基團。未取代的單價烴基團可以下述為代表甲基、乙基、丙基或類似的烷基,苯基、甲苯基、二甲苯基或類似的芳基,或芳烷基。取代的單價烴基團可以下述為代表3,3,3-三氟丙基、3,3,4,4,4-五氟丁基或類似的全氟烷基,3-氨基丙基、3-(氨基乙基)氨基丙基或類似的氨基烷基,乙酰氨基烷基或類似的酰氨基烷基{式(1)表示的有機基團除外}。部分R可以被烷氧基取代。烷氧基可例舉甲氧基、乙氧基或丙氧基。典型地,R是C1至C6的烷基,尤其是甲基。
具有式(1)的與硅鍵合的有機基團的有機基聚硅氧烷在一個分子中可以包含至少一個式(4)或(5)的硅氧烷單元。然而,從更佳的膠凝性質來看,優(yōu)選具有兩個或更多個這樣的單元。因為與上述相同目的,優(yōu)選的是式(4)或(5)的硅氧烷單元的用量可以占全部硅氧烷單元的0.1-50摩爾%,更優(yōu)選0.5-30摩爾%。
此外,具有式(1)的與硅鍵合的有機基團(-Y)及與硅鍵合的任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)的有機基聚硅氧烷在一個分子中可以含有至少一個式(4)或(5)的硅氧烷單元及至少一個式(6)或(7)的硅氧烷單元。然而,從有機基聚硅氧烷在具有許多烷基的有機化合物中具有更佳溶解性角度考慮,優(yōu)選的是具有兩個或更多個式(6)或(7)的硅氧烷單元。因為與上述相同目的,優(yōu)選的是式(6)或(7)的硅氧烷單元的量可以占全部硅氧烷單元的0.1-75摩爾%,優(yōu)選5-30摩爾%。
具有式(1)的與硅鍵合的有機基團的有機基聚硅氧烷在一個分子中可以包含至少一個式(1)的有機基團。然而,從更好的膠凝性質來看,優(yōu)選具有兩個或更多個這樣的基團,其量為超過0.5wt.%,且優(yōu)選超過1.0wt.%。上述的有機基聚硅氧烷可以具有直鏈、支鏈或環(huán)狀分子結構,優(yōu)選直鏈分子結構。對于式(1)有機基團的鍵合位點沒有限制。當上述有機基聚硅氧烷具有直鏈或支鏈分子結構時,式(1)的有機基團可以鍵合到有機基聚硅氧烷上的分子鏈的分子末端或側鏈上。優(yōu)選鍵合到有機基聚硅氧烷上的分子鏈的側鏈上。
此外,從對于具有許多烷基的有機化合物的更好膠凝性質及溶解度來看,在上述的有機基聚硅氧烷中優(yōu)選具有至少一個,更優(yōu)選兩個或更多個與硅鍵合的任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)。當上述的有機基聚硅氧烷具有直鏈或支鏈分子結構時,任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)可以鍵合至有機基聚硅氧烷上的分子鏈的分子末端或側鏈上。優(yōu)選鍵合至有機基聚硅氧烷上的分子鏈的側鏈上。
具有式(1)的與硅鍵合的有機基團的代表性的直鏈有機基聚硅氧烷由以下式(2)表示
其中R與上述定義的相同,Y表示式(1)的有機基團,且B是R或Y。當t=0時,兩個B中的至少一個是Y。以上“s”表示10至100,000范圍內(nèi)的整數(shù),優(yōu)選在100至10,000的范圍內(nèi);“t”表示0至50之間的整數(shù),優(yōu)選1至30。推薦的是t/(s+t)為0.001至0.05,優(yōu)選0.001至0.03。在室溫下,具有式(1)的與硅鍵合的有機基團的有機基聚硅氧烷可包括具有從微觀到白色的濁度的粘稠液體,或者其可以包含糊狀或固態(tài)物質。優(yōu)選在室溫下為糊狀或固態(tài)。
以類似的方式,具有式(1)的與硅鍵合的有機基團(-Y)和與硅鍵合的任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)的代表性的直鏈有機基聚硅氧烷由以下式(3)表示。
其中R與上述定義的相同,Y是式(1)的有機基團,B是R、Y或Z。當t=0時,兩個B中的至少一個是Y。當u=0時,兩個B中的至少一個是Z。當t=0且u=0時,兩個B中的一個是Y和另一個是Z。以上“s”表示10至100,000范圍內(nèi)的整數(shù),優(yōu)選范圍為100至10,000,“t”表示0至50之間的整數(shù),優(yōu)選1至30,且“u”表示0至1000之間的整數(shù),優(yōu)選5至200。推薦的是t/(s+t+u)的范圍為0.001至0.05,優(yōu)選0.001至0.03,且u/(s+t+u)是0.01至0.75范圍,優(yōu)選0.05至0.30。此外,從更好的膠凝性質和作為原材料的加工性來看,推薦的是(s+t+u)的范圍為20至5,000。在室溫下,具有式(1)的與硅鍵合的有機基團(-Y)及與硅鍵合的任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)的有機基聚硅氧烷可包括具有從微觀到白色的濁度的粘稠液體,或其可包括糊狀或固體物質。優(yōu)選在室溫下是糊狀或固態(tài)。
例如通過使具有如下給出的式(8)的與硅鍵合的有機基團的有機基聚硅氧烷和式(9)的金屬化合物反應,制備具有式(1)的與硅鍵合的有機基團的有機基聚硅氧烷
(其中R2是式-COOH表示的羧基或式-COOR4表示的羧酸酯基團;R4是C1至C10的單價烴基團;X表示相同或不同的C2至C14二價烴基團;且p表示0至10的整數(shù)); (Mn+)j(Lj-)n (9) (其中M是1或更高價的金屬;L是氧原子或陰離子;n是M的化合價;和j是L的化合價)。
具有上述式(8)的有機基團的有機基聚硅氧烷通??梢酝ㄟ^使胺官能的有機基聚硅氧烷與環(huán)狀羧酸酐的反應制得。上述胺官能的有機基聚硅氧烷可例舉具有通過雙官能的烴基團鍵合到硅上的氨基的有機基聚硅氧烷,及具有式(10)的與硅鍵合的有機基團的有機基聚硅氧烷
(其中X表示相同或不同的C2至C14二價烴基團;且p表示0至10的整數(shù)。通常,二價烴基團X是亞烷基,優(yōu)選C2至C6亞烷基,更優(yōu)選是亞乙基或亞丙基)。用于制備羧酰胺有機基聚硅氧烷的環(huán)狀羧酸酐代表性地如下述舉例說明琥珀酸酐、馬來酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐、烯丙基琥珀酸酐、鄰苯二甲酸酐、降莰烷-二羧酸酐、環(huán)己烷-二羧酸酐、壬烯基琥珀酸酐及癸烯基琥珀酸酐。在這些之中,琥珀酸酐是最優(yōu)選的,因為在凝膠狀組合物中,其提供了高膠凝能力和高透明度。有機基聚硅氧烷中所含的胺基和環(huán)狀羧酸酐之間的反應是已知的。在非溶劑或適宜溶劑存在下,這樣的反應以放熱方式優(yōu)先進行。前面提及的胺基與羧酸酐之間的摩爾比可以任意地選擇,但是如果殘留的胺基量過高,凝膠狀產(chǎn)物會變得發(fā)粘,并降低了膠凝能力。通常,羧酸酐與有機基聚硅氧烷上胺基的比例范圍為0.5至1,優(yōu)選0.9至1。
可以按照上述方法制備的式(8)表示的有機基團可例舉下式的化合物
通過與上述式(9)(Mn+)j(Lj-)n的金屬化合物的反應,式(8)表示的有機基團的末端羧基或羧酸酯基團可以轉化成式(1)的有機基團,其包含式-COO-(Mn+)1/n(其中M是1或更高價的金屬且n是M的化合價)表示的羧酸的金屬鹽。其中M是1或更高價的金屬;L是氧原子或陰離子;n是M的化合價;且j是L的化合價。M表示的金屬可例舉鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鋇、鐵、鈷、鋁、鎳、銅、釩、鉬、鈮、鋅、鉭等。鑒于本發(fā)明的凝膠狀組合物的透明度和穩(wěn)定性,優(yōu)選地,M表示的金屬是堿金屬如鈉和鉀、堿土金屬如鎂和鈣、和鋁。鈉和鉀是最適合的,因為使用一價堿金屬使得可在溫度改變時可逆地改變所得凝膠狀組合物的流動性。與之相反,作為膠凝劑的具有含氨基醇鹽的有機基團的有機基聚硅氧烷耐熱性差。因此,當膠凝劑或包含該膠凝劑的化妝品在制備過程中超過110℃的溫度下經(jīng)受數(shù)小時時,在高溫脫水反應冷卻之后,期望的膠凝性質可能不足。
以下是適合的金屬化合物的特定實例氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化銅、氫氧化鋅或類似的金屬氫氧化物;甲氧基鋰、甲氧基鈉、甲氧基鉀、乙氧基鋰、乙氧基鈉、乙氧基鉀、叔丁氧基鉀或類似的金屬醇化物;苯氧基鋰、苯氧基鈉、苯氧基鉀、對甲氧基苯氧基鈉或類似的堿金屬芳基化物;鋰、鈉、鉀或類似的堿金屬;氫化鋰、氫化鈉、氫化鉀或類似的堿金屬氫化物;甲基鋰、正丁基鋰、仲丁基鋰、叔丁基鋰、正丁基鈉、正丁基鉀、二乙基鋅或類似的烷基金屬化合物;苯基鋰、苯基鈉、萘基鉀或類似的任選取代的芳基堿金屬;氟化銅、氯化鉀、氯化鋁、氯化鎂、氯化鋅、氯化鐵、氯化銅、四氯化鈦、溴化鈣、溴化鋁、溴化鎂、溴化鋅、溴化鐵或類似的金屬鹵化物;氧化鎂、氧化銅、氧化鈦、氧化鋅或類似的金屬氧化物;碳酸鈣、碳酸鋇、碳酸銅或類似的金屬碳酸鹽;硫酸鎂、硫酸鉀、硫酸鋅、硫酸鐵、硫酸銅、硫酸鋁或類似的金屬硫酸鹽。從反應性、成本及可加工性上來看,以上金屬化合物最優(yōu)選的是金屬氫氧化物、金屬醇化物及金屬鹵化物。
反應還可以是在式(9)的金屬化合物和用羧酸或羧酸酯直接改性的有機基聚硅氧烷之間進行,但是在形成金屬鹽之后,不同的金屬化合物之間可能存在反應。對于所有情況而言,式(9)的金屬化合物和羧酸的單價和/或多價金屬鹽、羧酸酯或羧酸之間的反應條件不可能是明確規(guī)定的,因為其取決于參與反應的金屬化合物的類型,但是考慮到金屬化合物的反應性,推薦的是通過把金屬化合物分散于適宜的介質中進行反應。
通常,形成式(1)有機基團的反應在室溫至約100℃的溫度范圍內(nèi)容易地進行,所述有機基團包含式-COO-(Mn+)1/n(其中M是1價或更高價的金屬,n是M的化合價)表示的羧酸金屬鹽。盡管含有式(8)有機基團的有機基聚硅氧烷的羧基或羧酸酯基團和式(9)金屬化合物之間的反應摩爾比可以是任意的,但推薦的是具有0.1至5.0范圍內(nèi)的上述摩爾比,優(yōu)選0.4至2.0。如果反應的摩爾比超過了推薦的上限,則具有式(1)有機基團的有機基聚硅氧烷將不具有足夠的膠凝性。另一方面,如果上述摩爾比低于推薦的下限,反應系統(tǒng)將變?yōu)閺妷A性,特別是在與堿金屬化合物反應的情況下,且這可能斷裂有機基聚硅氧烷的硅氧烷鍵并降所獲得凝膠的穩(wěn)定性。
僅有一部分式(8)的有機基團的末端羧基或末端羧酸酯可以被式(9)(Mn+)j(Lj-)n的金屬化合物中和并轉化成式(1)的有機基團。相同的方法可以用于調(diào)節(jié)所得凝膠的柔軟性。例如,具有式(8)有機基團和式(1)有機基團的有機基聚硅氧烷可以通過加入式(9)(Mn+)j(Lj-)n的金屬化合物制備,其中相對于式(8)有機基團的末端羧基或末端羧酸酯式(9)金屬化合物的量是80%中和的。使用上述提及的有機基聚硅氧烷得到的凝膠的觸感與使用通過加入式(9)(Mn+)j(Lj-)n的金屬鹽制得的具有式(1)有機基團的有機基聚硅氧烷得到的凝膠相比是更柔軟的,其中相對于式(8)有機基團的末端羧基或末端羧酸酯式(9)金屬鹽的量是100%中和的。
以類似的方式,具有式(1)與硅鍵合的有機基團(-Y)及與硅鍵合的任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)的有機基聚硅氧烷可以通過使具有式(8)與硅鍵合的有機基團及與硅鍵合的任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)的有機基聚硅氧烷與式(9)金屬化合物的反應制得。然后,含有式(9)金屬化合物及具有式(8)與硅鍵合的有機基團及與硅鍵合的任選取代C9或更高單價烴基團(-Z)的有機基聚硅氧烷一般可以通過使胺官能的具有與硅鍵合的任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)的有機基聚硅氧烷與如上的環(huán)狀羧酸酐的反應制得。
上述胺官能的具有與硅鍵合的任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)的有機基聚硅氧烷可以通過一些已知的合成反應制得。例如,這樣的有機基聚硅氧烷可以通過有機基氫聚硅氧烷、在分子內(nèi)具有任選取代的C9或更高單價烴基團及不飽和烴基團的化合物、和在分子內(nèi)具有不飽和烴基團的氨基-官能的化合物之間的氫化硅烷化反應制得。
因為上述具有式(1)與硅鍵合的有機基團(-Y)的有機基聚硅氧烷具有優(yōu)異的膠凝性質,通過其與硅油、非極性有機化合物或低極性有機化合物在加熱條件下混合,隨后冷卻至室溫,其適于作為這些化合物的膠凝劑。特別地,上述具有式(1)與硅鍵合的有機基團(-Y)及與硅鍵合的任選取代C9或更高單價烴基團(-Z)的有機基聚硅氧烷對于具有許多烷基的非極性有機化合物或低極性有機化合物具有優(yōu)異的膠凝能力,這是因為其在這些有機化合物中的溶解度所致。
因為這些有機基聚硅氧烷膠凝劑對于甲醇、乙醇或類似的極性有機化合物具有低膠凝能力,因此這樣的溶劑可用于制備該有機基聚硅氧烷膠凝劑。例如,硅油或非極性液體有機化合物可以與極性有機化合物混合,具有式(8)有機基團及式(9)金屬化合物的有機基聚硅氧烷可加入到上述混合物中。然后,進行含羧酰胺的有機基聚硅氧烷的羧基和金屬化合物之間的中和反應以在液體混合物中產(chǎn)生反應產(chǎn)物,具有式(1)有機基團的有機基聚硅氧烷。在減壓蒸餾除去上述極性有機化合物之后,獲得凝膠狀硅油或凝膠的非極性液體有機化合物。
本發(fā)明的凝膠狀組合物包含(A)1-99wt.%的上述有機基聚硅氧烷的膠凝劑及(B)99-1wt.%的不同于組分(A)的硅油、非極性有機化合物或低極性有機化合物。
在本發(fā)明的凝膠狀組合物中,組分(A)用作為組分(B)的膠凝劑。組分(B)的硅油、非極性或低極性有機化合物中的每一種可以獨立使用,或者可以是兩種或三種組分如硅油、非極性有機化合物或低極性有機化合物混合使用。組分(A)和組分(B)應當以(A)∶(B)=(1-99)∶(99-1)wt.%的比例混合,優(yōu)選(2-40)∶(98-60)wt.%,甚至更優(yōu)選(10-30)∶(90-70)wt.%。
硅油應當是不包含在組分(A)中的那些,且可以具有環(huán)狀、直鏈或支鏈分子結構。為了促進膠凝,使優(yōu)選用疏水的硅油,且該油應在25℃下應具有0.65-100,000mm2/s的粘度,優(yōu)選0.65-10,000mm2/s。以下是該油的特定實例八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基環(huán)戊硅氧烷或類似的環(huán)狀二有機基聚硅氧烷;六甲基二硅氧烷、分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷、分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基苯基聚硅氧烷、分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的甲基烷基聚硅氧烷或類似的直鏈二有機基聚硅氧烷、甲基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、乙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、四(三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷)或類似的支鏈有機基聚硅氧烷。其中,優(yōu)選的是揮發(fā)性直鏈二甲基聚硅氧烷、支鏈甲基聚硅氧烷和環(huán)狀二甲基聚硅氧烷,特別是十甲基環(huán)戊硅氧烷。
非極性有機化合物或低極性有機化合物可例舉下述己烷、庚烷、甲苯、二甲苯、均三甲苯、液體石蠟、凡士林、正鏈烷烴、異鏈烷烴、異十二烷、氫化聚異丁烯、地蠟、純地蠟、角鯊烷、原始的或類似的烴類;鱷梨油、扁桃仁油、橄欖油、芝麻油、油茶油、紅花油、豆油、山茶油、玉米油、菜籽油、桃仁油、蓖麻油、棉子油、花生油、可可油、棕櫚油、棕櫚仁油、日本蠟、椰子油或類似的植物油或脂肪;貂油、蛋黃油、牛油、豬油、硬化油或類似的動物油或脂肪;蜂蠟、巴西棕櫚蠟、鯨蠟、羊毛脂、液體羊毛脂、再生羊毛脂、硬化羊毛脂、小燭樹蠟、西蒙得木蠟、微晶蠟或類似的蠟;鯨蠟醇、硬脂醇、油醇、羊毛脂醇、膽固醇、植物甾醇、2-己基癸醇、異硬脂醇、2-辛基癸醇或類似的高級醇;甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、辛酸鯨蠟酯、肉豆蔻酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯、硬脂酸丁酯、月桂酸己酯、肉豆蔻酸十四烷基酯、油酸油酯、油酸癸酯、肉豆蔻酸辛癸酯、二甲基辛酸己基癸酯、乳酸十六酯、乳酸十四酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、乙酸羊毛脂、單硬脂酸乙二醇酯、單硬脂酸丙二醇酯、二油酸丙二醇酯、單硬脂酸甘油酯、單油酸甘油酯、三-2-乙烯己二酸甘油酯、三羥甲基丙烷、三-2-乙烯己二酸酯或類似的酯油;液體脂肪酸的甘油三酯及人工皮膚(角鯊烷和液體脂肪酸甘油三酯及油酸的混合物)。
特別地,具有式(1)與硅鍵合的有機基團(-Y)和與硅鍵合的任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)的上述有機基聚硅氧烷對于具有許多烷基的非極性有機化合物或低級性有機化合物具有優(yōu)異的膠凝能力,這是因為它在于這些化合物中的溶解度所致。這樣的具有許多烷基的非極性有機化合物或低極性有機化合物可例舉下述石蠟、凡士林、正鏈烷烴、氫化聚異丁烯、地蠟、純地蠟、角鯊烷、原始的或類似的烴;鱷梨油、扁桃仁油、橄欖油、芝麻油、油茶油、紅花油、豆油、山茶油、玉米油、菜籽油、桃仁油、蓖麻油、棉子油、花生油、可可油、棕櫚油、棕櫚仁油、日本蠟、椰子油或類似的植物油或脂肪;貂油、蛋黃油、牛油、豬油、硬化油、或類似的動物油或脂肪;蜂蠟、巴西棕櫚蠟、鯨蠟、羊毛脂、液體羊毛脂、再生羊毛脂、硬化羊毛脂、小燭樹蠟、西蒙得木蠟、微晶蠟、或類似的蠟;鯨蠟醇、硬脂醇、油醇、羊毛脂醇、膽固醇、植物甾醇、2-己基癸醇、異硬脂醇、2-辛基癸醇或類似的高級醇;甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、辛酸鯨蠟酯、肉豆蔻酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯、硬脂酸丁酯、月桂酸己酯、肉豆蔻酸十四烷基酯、油酸油酯、油酸癸酯、肉豆蔻酸辛癸酯、二甲基辛酸己基癸酯、乳酸十六酯、乳酸十四酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、乙酸羊毛脂、單硬脂酸乙二醇酯、單硬脂酸丙二醇酯、二油酸丙二醇酯、單硬脂酸甘油酯、單油酸甘油酯、三-2-乙烯己二酸甘油酯或類似的酯油;液體脂肪酸的甘油三酯及人工皮膚(角鯊烷與液體脂肪酸甘油三酯及油酸的混合物)。作為本發(fā)明的組分(B),這些有機化合物可以(1-99)∶(99-1)wt.%的比例與上述硅油混合。
本發(fā)明的凝膠狀組合物可以通過不同的方法制備。一種方法包括混合組分(A)和(B)。另一種方法包括混合在一個分子中具有至少一羧酸酯或式(5)羧酸的有機基聚硅氧烷與組分(B)及式(6)(Mn+)j(Lj-)n金屬化合物,并且然后引起含羧酰胺的有機基聚硅氧烷的羧基與組分(B)中的金屬化合物之間的中和反應,或引起溶劑內(nèi)的中和反應。在室溫下,本發(fā)明的組合物是凝膠狀物質狀態(tài)。應理解的是,組合物的凝膠特征可以根據(jù)組分(A)的化學結構而變化,但是溫度高于50℃時,組合物一般轉變成液體。
在室溫下不引起液化的范圍內(nèi),組合物可與水,或乙醇、乙二醇、甘油或類似的醇類,苯酚,胺類,羧酸或其他極性液體有機化合物結合。
通過選擇包含于組分(A)中的適合的式(1)有機基團,特別是通過選擇單價或多價金屬離子物質的類型和量,以及選擇組分(A)的與硅鍵合的烴基的類型和組分(B)的類型,可以獲得具有優(yōu)異的透明度的包含組分(A)和(B)的凝膠狀組合物。更特別地,可以通過選擇在組分(A)的式(1)表示的有機基團中二價烴基團(-X-)的類型、“p”的值和/或金屬離子Mn+的類型和選擇無色、透明、無混濁的化合物形式的組分(B)可獲得具有吸引人外觀的透明的凝膠狀組合物。為了得到透明外觀的凝膠狀組合物,推薦X選自亞烷基,“p”為0或1,金屬離子Mn+為鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、鎂離子(Mg2+)、鈣離子(Ca2+)或類似的堿金屬離子或類似的式(1)表示的有機基團中的堿土金屬離子;組分(B)由在25℃下具有0.65-10,000mm2/s粘度的二甲基聚硅氧烷或甲基聚硅氧烷構成。推薦本發(fā)明透明的凝膠狀組合物具有1.20至1.60的折光率,優(yōu)選1.25至1.45。
實施例
將根據(jù)實施例進一步更加詳細描述本發(fā)明,雖然如此,應當理解這些實施例不應認為是限制本發(fā)明可能適用的范圍。在這些實施例中,Me表示甲基。以下方法是用于測量凝膠狀產(chǎn)品的粘彈性和穿透性。
[折光率] 凝膠狀組合物的折光率是25℃下使用ERMA Inc生產(chǎn)的ABBE折光計(ER-I型)測量。
[粘彈性測量] 這個特性是通過改變應變(%)條件以儲能彈力G’(Pa)形式測量。測量是使用動態(tài)粘彈性分析器(RDA-700 Dynamic Analyzer,Rheometrics Inc.)通過改變頻率(f)并保持變形常數(shù)來進行的。測量在以下條件下進行 樣品直徑25mm 樣品厚度1mm 變形20% 頻率(f)0.1Hz至80Hz
實踐例1 制備下述物質的混合物30g(11.0mmol的NH2基團)以下平均結構式表示的甲基(3-氨基丙基)硅氧烷和二甲基聚硅氧烷的共聚物
及1.10g(11.0mmol)的無水琥珀酸,兩者均在36g的異丙醇中混合。在30至35℃下攪拌混合物5小時。紅外(IR)分析的結果顯示,羧酸酐的特定吸收消失,和檢測到酰胺基團和羧基的特定吸收。這證實,獲得的產(chǎn)物由以下平均結構式的改性甲基聚硅氧烷構成
將得到的反應產(chǎn)物進一步結合2.2g(10.8mmol)的20wt.%氫氧化鈉水溶液,并且在25℃下進行反應30分鐘。此后,加入己烷,均勻混合溶液。并且在真空下加熱蒸餾除去揮發(fā)性成分。結果,得到白色固體物質。IR分析顯示,得到的白色固體物質由在與硅鍵合的有機基團末端上具有羧酸鈉鹽的有機改性的甲基聚硅氧烷構成,并由下式表示
將2g得到的白色固體物質(例如,膠凝劑1號)和18g十甲基戊環(huán)硅氧烷在90℃下攪拌。然后,冷卻混合溶液,獲得透明的硬凝膠狀組合物。在室溫下貯存3個月后,產(chǎn)物仍然是透明和凝膠狀的,并由此顯示了良好的穩(wěn)定性。獲得的凝膠狀組合物的折光率等于1.3970。
實踐例2 制備下述物質的混合物10g(2.82mmol的NH2基團)以下平均結構式表示的甲基(3-2-氨基乙基氨基丙基)硅氧烷和二甲基聚硅氧烷的共聚物
及0.28g(2.82mmol)的無水琥珀酸,兩者均是在20g的異丙醇中混合。在30至40℃下攪拌混合物5小時。紅外(IR)分析的結果顯示,羧酸酐的特定吸收消失,和檢測到酰胺基和羧基的特定吸收。將獲得的反應產(chǎn)物冷卻至室溫并進一步結合0.56g(2.79mmol)的20wt.%的氫氧化鈉水溶液,在室溫下進行反應30分鐘。此后,引入己烷,均勻地混合溶液。并且在真空下加熱蒸餾除去揮發(fā)性成分。結果,得到白色固體物質。IR分析顯示,得到的白色固體物質由在與硅鍵合的有機基團末端上具有羧酸鈉鹽的有機改性的甲基聚硅氧烷構成,并由下式表示
將2g得到的白色固體物質(例如,膠凝劑2號)和18g十甲基戊環(huán)硅氧烷在90℃下攪拌。然后,冷卻混合溶液,獲得透明的硬凝膠狀組合物(膠凝劑的含量是10wt.%)。
以類似的方式,攪拌1.5g得到的白色固體物質(例如,膠凝劑2號)和18.5g十甲基戊環(huán)硅氧烷,冷卻以得到透明的凝膠狀組合物(膠凝劑的含量是7.5wt.%),與以上具有10wt.%含量膠凝劑的凝膠狀的組合物相比,其相對柔軟。這些得到的凝膠狀組合物的折光率等于1.3980。
實踐例3 在與實踐例2相同的條件下進行反應及混合,但是使用0.784g(2.79mmol)20wt.%氫氧化鉀的水溶液化替20wt.%氫氧化鈉的水溶液,獲得由下式表示的有機改性的甲基聚硅氧烷的白色固體物質。
將2g得到的白色固體物質(例如,膠凝劑3號)和18十甲基戊環(huán)硅氧烷在90℃下攪拌。然后,冷卻混合溶液,獲得透明的硬凝膠狀組合物。此凝膠狀組合物保持其透明度優(yōu)于實踐例2中得到的鈉-鹽型的組合物,并具有柔軟凝膠感覺。
在室溫下貯存3個月后,產(chǎn)物仍然是透明和凝膠狀,并由此顯示了良好的穩(wěn)定性。獲得的凝膠狀組合物的折光率等于1.3981。
實踐例4 在與實踐例2相同的條件下進行反應及混合,但是使用0.54g(2.79mmol)28wt.%甲醇鈉(NaOCH3)的水溶代替20wt.%氫氧化鈉的水溶液,獲得由下式表示的有機改性的甲基聚硅氧烷的白色固體物質。
將2g得到的白色固體物質(例如,膠凝劑4號)和18g十甲基戊環(huán)硅氧烷在90℃下攪拌。然后,冷卻混合溶液,獲得透明的硬凝膠狀組合物。
實踐例5 在與實踐例2相同的條件下進行反應及混合,但是使用0.50g(2.51mmol,相對于中和末端羧基90wt.%的摩爾數(shù))20wt.%氫氧化鈉的水溶液代替0.56g(2.79mmol)20wt.%的氫氧化鈉水溶液,獲得以下給出的平均結構式(i)-(iv)表示的有機改性的甲基聚硅氧烷的混合物形式的白色固體。
將2g得到的白色固體物質(例如,膠凝劑5號)和18g十甲基戊環(huán)硅氧烷在90℃下攪拌。然后,冷卻混合溶液,獲得透明的凝膠狀組合物。此凝膠狀組合物與實踐例2中得到的凝膠狀的組合物比相對柔軟。所得凝膠狀組合物的折光率等于1.3980。
實踐例6 由以下組分制備混合物10g在實踐例1中得到的在與硅鍵合的有機基團的末端上具有羧酸鈉鹽的有機改性的甲基聚硅氧烷,10g異丙醇,5g水及0.56g氯化鈣。在60℃加熱下混合各組分4小時。結合反應溶液與200g的己烷和水,并且洗滌在此過程中形成的無機鹽。然后,除去有機層,并獲得下式表示的有機改性的甲基聚硅氧烷的白色固體物質。
將2g得到的白色固體物質(例如,膠凝劑6號)和18g十甲基戊環(huán)硅氧烷在90℃下攪拌。然后,冷卻混合溶液,獲得透明的硬凝膠狀組合物。所得凝膠狀組合物的折光率等于1.3978。
實踐例7 制備下述物質的混合物30g(10.2mmol的NH2基團)以下平均結構式表示的甲基(3-氨基丙基)硅氧烷和二甲基聚硅氧烷的共聚物
及1.01g(10.2mmol)的無水琥珀酸,兩者均在36g的異丙醇中混合。在30至35℃下攪拌混合物5小時。紅外(IR)分析的結果顯示,羧酸酐的特定吸收消失,和檢測到酰胺基團和羧基的特定吸收。這證實,獲得的產(chǎn)物由以下平均結構式的改性的甲基聚硅氧烷構成
將得到的反應產(chǎn)物進一步結合2.02g(10.1mmol)的20wt.%氫氧化鈉水溶液,在25℃下進行反應30分鐘。此后,加入己烷,均勻混合溶液。并且在真空下加熱蒸餾除去揮發(fā)性成分。結果,得到白色固體物質。IR分析顯示,得到的白色固體物質是由在與硅鍵合的有機基團末端上具有羧酸鈉鹽的有機改性的甲基聚硅氧烷構成,并由下式表示
將2g得到的白色固體物質(例如,膠凝劑7號)和18g液體石蠟在90℃下攪拌。然后,冷卻混合溶液,獲得透明的硬凝膠狀組合物。在室溫下貯藏3個月后,產(chǎn)物仍然是透明和凝膠狀,并由此顯示了良好的穩(wěn)定性。
實踐例8 制備下述物質的混合物30g(10.0mmol的NH2基團)以下平均結構式表示的甲基(3-2-氧基乙基氨基丙基)硅氧烷和二甲基聚硅氧烷的共聚物
及1.0g(10.0mmol)的無水琥珀酸的,兩者均在36g的異丙醇中混合。在30至40℃下攪拌混合物5小時。紅外(IR)分析的結果顯示,羧酸酐的特定吸收消失,和檢測到酰胺基和羧基的特定吸收。冷卻獲得的反應產(chǎn)物至室溫,并進一步結合1.98g(9.9mmol)的20wt.%的氫化鈉水溶液,在室溫下進行反應30分鐘。此后,加入己烷,均勻混合溶液。并且在真空下加熱蒸餾除去揮發(fā)性成分。結果,得到白色固體物質。IR分析顯示,得到的白色固體物質是由在與硅鍵合的有機基團末端上具有羧酸鈉鹽的有機改性的甲基聚硅氧烷構成,并由下式表示
將5g得到的白色固體物質(例如,膠凝劑8號)、29.7g十甲基戊環(huán)硅氧烷和15.7g石蠟在90℃下攪拌。然后,冷卻混合溶液,獲得透明的硬凝膠狀組合物(膠凝劑的含量是10wt.%)。
實踐例9 在與實踐例8相同的條件下進行反應及混合,但是使用2.78g(9.9mmol)20wt.%氫氧化鉀水溶液代替20wt.%氫氧化鈉水溶液,獲得由下式表示的有機改性的甲基聚硅氧烷的白色固體物質。
將2g得到的白色固體物質(例如,膠凝劑9號)和18g液體石蠟在90℃下攪拌。然后,冷卻混合溶液,獲得透明的硬凝膠狀組合物。此凝膠狀組合物保持其透明度優(yōu)于實踐例8中得到的鈉-鹽型的組合物,并具有柔軟凝膠感覺。
在室溫下貯存3個月后,產(chǎn)物仍然是透明和凝膠狀,并由此顯示了良好的穩(wěn)定性。
實踐例10 制備下述物質的混合物30g(9.5mmol的NH2基團)以下平均結構式表示的甲基(3-氨基丙基)硅氧烷和二甲基聚硅氧烷的共聚物
及1.01g(10.2mmol)的無水琥珀酸,兩者均在36g的異丙醇中混合。在30至40℃下攪拌混合物5小時。紅外(IR)分析的結果顯示,羧酸酐的特定吸收消失,和檢測到酰胺基團和羧基的特定吸收。然后,將得到的反應產(chǎn)物進一步結合2.02g(10.1mmol)的20wt.%氫氧化鈉水溶液,在25℃下進行反應30分鐘。此后,加入己烷,均勻混合溶液。并且在真空下加熱蒸餾除去揮發(fā)性成分。結果,得到白色固體物質。IR分析顯示,得到的白色固體物質是由在與硅鍵合的有機基團末端上具有羧酸鈉鹽的有機改性的甲基聚硅氧烷構成,并由下式表示
將5g得到的白色固體物質(例如,膠凝劑10號)、29.7g十甲基戊環(huán)硅氧烷和15.7g石蠟在90℃下攪拌。然后,冷卻混合溶液,獲得透明的硬凝膠狀組合物(膠凝劑的含量是10wt.%)。在室溫下貯存3個月后,產(chǎn)物仍然是透明和凝膠狀,并由此顯示了良好的穩(wěn)定性。
實踐例11 混合物由以下組分制備10g在實踐例7中得到的在與硅鍵合的有機基團的末端上具有羧酸鈉鹽的有機改性的甲基聚硅氧烷,10g異丙醇,5g水及0.56g氯化鈣。在60℃加熱下混合組分4小時。將反應溶液結合200g的己烷和水,并且洗滌在此過程中形成的無機鹽。然后,除去有機層,并獲得下式表示的有機改性甲基聚硅氧烷的白色固體物質。
將5g得到的白色固體物質(例如,膠凝劑11號)、29.7g十甲基戊環(huán)硅氧烷和15.7g石蠟在90℃下攪拌。然后,冷卻混合溶液,獲得透明的硬凝膠狀組合物。在室溫下貯存3個月后,產(chǎn)物仍然是透明和凝膠狀,并由此顯示了良好的穩(wěn)定性。
實踐例12 由組分(A)在上述實踐例2中得到的膠凝劑(例如,膠凝劑2號)、組分(B)分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(粘度6mm2/s)、甲苯、己烷、異鏈烷烴和異十二烷制備混合物。在90℃下攪拌兩組分之后,冷卻混合溶液,得到凝膠狀組合物。結果,獲得如下表1和2顯示的凝膠狀組合物。
表中的數(shù)量是以wt.%給出;符號◎對應于硬透明凝膠,而符號○對應于軟透明凝膠。
[表1]
[表2]
實踐例13 由組分(A)在上述實踐例8中得到的膠凝劑(例如,膠凝劑8號)、組分(B)分子兩端均用三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(粘度6mm2/s)、甲苯、液體石蠟、異鏈烷烴和異十二烷制備混合物。在90℃下攪拌兩組分之后,冷卻混合溶液,得到凝膠狀組合物。結果,獲得如下表3和4顯示的凝膠狀組合物。
表中的數(shù)量是以wt.%給出;符號◎相對應于硬透明凝膠,而符號○對應于軟透明凝膠。
[表3]
[表4]
比較例1 制備下述物質的混合物10g(2.82mmol的NH2基團)以下平均結構式表示的甲基(3-2-氨基乙基氨基丙基)硅氧烷和二甲基聚硅氧烷的共聚物
及0.25g(2.52mmol)的無水琥珀酸,兩者均在5g的乙醇中混合。在30至35℃下攪拌混合物5小時。紅外(IR)分析的結果顯示,羧酸酐的特定吸收消失,和檢測到酰胺基和羧基的特定吸收。將反應產(chǎn)物結合20g十甲基戊環(huán)硅氧烷。在減壓蒸餾除去乙醇之后,獲得低粘度液體。此液體含有十甲基戊環(huán)硅氧烷和以下平均結構表示的有機改性的甲基聚硅氧烷的混合物
其中上述有機改性的甲基聚硅氧烷的濃度是20wt.%。冷卻混合的組合物至室溫(25℃),但其仍然為液體,沒有獲得凝膠狀組合物。
比較例2 制備下述物質的混合物5g(2.52mmol的NH2基團)以下平均結構式表示的甲基(3-氨基丙基)硅氧烷和二甲基聚硅氧烷的共聚物
及0.25g(2.52mmol)的無水琥珀酸,兩者均在5g的乙醇中混合。在30至35℃下攪拌混合物5小時。紅外(IR)分析的結果顯示,羧酸酐的特定吸收消失,和檢測到酰胺基和羧基的特定吸收。將得到的反應產(chǎn)物進一步結合0.15g(2.52mmol)的2-氨基醇,并在70℃下進反應行1.0小時。此后,真空加熱蒸餾除去乙醇。結果,得到白色固體物質。IR分析顯示,得到的白色固體物質由在與硅鍵合的有機基團末端上具有羧酸(2-氨基醇)鹽的有機改性的甲基聚硅氧烷構成,并由下式表示
將5g得到的白色固體物質、29.7g十甲基戊環(huán)硅氧烷和15.7g石蠟在90℃下攪拌。然后,冷卻混合組合物至室溫(25℃),但其仍然是液體,沒有得到凝膠狀組合物。
實踐例14 實踐例1、實踐例2和實踐例3中得到的凝膠狀組合物的粘彈性特性的測量結果如圖1所示。在該圖中,f表示頻率(Hz),G’表示彈性儲能模量,且η表示粘性系數(shù)。
從圖1可以看出,頻率增加時,凝膠狀組合物的粘性系數(shù)(η)降低。這表明組合物的觸變、粘彈性特征。此外,實踐例1至3的凝膠狀組合物的特征在于高的彈性儲能模量(G’)。
實踐例15 由7.5wt%的上述實踐例10中得到的膠凝劑(例如,膠凝劑10號)、60.5wt%的十甲基戊環(huán)硅氧烷及下表中給出的化妝油化合物(石蠟、三辛酸/癸酸甘油酯、三辛酸甘油酯、苯基三甲基聚硅氧烷及scwaran)制備混合物。在80℃下攪拌這些組分2小時后,冷卻混合的溶液,得到凝膠狀組合物。結果,凝膠狀組合物的外觀和折光率如下表5所示。此外,實踐例15-1、實踐例15-2和實踐例15-3中得到的凝膠狀組合物的粘彈性特性的測量結果如圖2至圖5中所示。在該圖中,f表示頻率(Hz),G’表示彈性儲能模量,且η表示粘性系數(shù)。
可以從圖2至圖5中看出,當頻率增加時,凝膠狀組合物的粘性系數(shù)(η)減少。這顯示了組合物的觸變、粘彈性特征。此外,這些凝膠狀的組合物特征在于高的彈性儲能模量(G’)。
[表5]
本發(fā)明的膠凝劑是用于獲得包含硅油、尤其是疏水性硅油、非極性有機化合物和低極性有機化合物的凝膠組合物。此外,本發(fā)明的凝膠狀組合物可用于制備這樣的液體和糊狀產(chǎn)品,如多種工業(yè)產(chǎn)品、藥物產(chǎn)品、化妝品、毛發(fā)護理產(chǎn)品及家用護理產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的特征在于良好的觸覺感、使用的愉悅感及其保存穩(wěn)定性。本發(fā)明的凝膠狀的組合物可以汽車蠟、表面處理劑、脫模劑、潤滑劑、樹脂添加劑及乳液穩(wěn)定劑的形式使用。
權利要求
1、一種膠凝劑,包括具有式(1)表示的與硅鍵合的有機基團(-Y)的有機基聚硅氧烷
其中R1表示含有式-COO-(Mn+)1/n(其中M是1或更高價的金屬,n是M的化合價)表示的羧酸金屬鹽的基團;X表示相同或不同的C2至C14二價烴基團;p表示0至10的整數(shù)。
2、一種膠凝劑,包括具有式(1)表示的與硅鍵合的有機基團(-Y)及任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)的有機基聚硅氧烷
其中R1表示含有式-COO-(Mn+)1/n(其中M是1或更高價的金屬,且n是M的化合價)表示的羧酸金屬鹽的基團;X表示相同或不同的C2至C14二價烴基團;且p表示0至10的整數(shù)。
3、根據(jù)權利要求1或2的膠凝劑,其中M是堿金屬且X是亞烷基。
4、根據(jù)權利要求2的膠凝劑,其中任選取代的C9或更高單價烴基團(-Z)是C10至C45烷基。
5、根據(jù)權利要求1的膠凝劑,其中有機基聚硅氧烷是式(2)表示的直鏈有機基聚硅氧烷
其中R表示任選取代的C1至C8單價烴基團{式(1)表示的有機基團除外},Y表示式(1)的有機基團,B是R或Y,當t=0時,兩個B中至少一個是Y,下標“s”表示10至100,000范圍內(nèi)的整數(shù),“t”表示0至50之間的整數(shù)。
6、根據(jù)權利要求2的膠凝劑,其中有機基聚硅氧烷是式(3)表示的直鏈有機基聚硅氧烷
其中R表示任選取代的C1至C8單價烴基團{式(1)表示的有機基團除外},Y表示式(1)的有機基團,Z表示上述任選取代的C9或更高單價烴基團{式(1)表示的有機基團除外},且B是R、Y或Z,當t=0時,兩個B中至少一個是Y,當u=0時,兩個B中至少一個是Z,當t=0且u=0時,兩個B中一個是Y和另一個是Z,下標“s”表示10至100,000范圍內(nèi)的整數(shù),“t”表示0至50之間的整數(shù),“u”表示0至1000之間的整數(shù)。
7、根據(jù)權利要求5的膠凝劑,其中在式(2)中,所述R是C1至C8烷基,所述“s”是100至1000的整數(shù),{t/(s+t)}在0.001至0.05的范圍內(nèi)。
8、根據(jù)權利要求5的膠凝劑,其中在式(2)中,所述R是C1至C8烷基,(s+t+u)是20至5000的整數(shù),{t/(s+t+u)}在0.001至0.05的范圍內(nèi),和{u/(s+t+u)}在0.001至0.30的范圍內(nèi)。
9、一種凝膠狀組合物,包含
(A)1-99wt.%的根據(jù)權利要求1至8中任一項的膠凝劑;和
(B)99-1wt.%的選自硅油、非極性有機化合物或低極性有機化合物的化合物或它們的混合物。
10、根據(jù)權利要求9的凝膠狀組合物,其中硅油是疏水性硅油。
11、根據(jù)權利要求9的凝膠狀組合物,其中硅油是揮發(fā)性硅油。
12、根據(jù)權利要求9至11中任一項的凝膠狀組合物,其中凝膠狀組合物的折光率在1.20-1.60范圍內(nèi)。
全文摘要
膠凝劑,包含具有式(1)R1+CO-NH-[X-N(-CO-X-R1)]p-X-表示的與硅鍵合的有機基團的有機基聚硅氧烷,(其中R1表示含有式-COO-(Mn+)1/n的羧酸金屬鹽的基團(其中M是具有1或更高價的金屬);X表示相同或不同的C2至C14二價烴基團;p表示0至10的整數(shù))。優(yōu)選地,有機硅氧烷具有任選取代的C9或更高單價烴基團。以及凝膠狀組合物,含有(A)1至99wt.%的上述膠凝劑;和(B)99至1wt.%的選自硅油、非極性有機化合物或低極性有機化合物的化合物或它們的混合物。凝膠狀的組合物具有極好的熱穩(wěn)定性、臨時穩(wěn)定性、及觸變的流變學性質。
文檔編號A61Q5/04GK101247855SQ200680022329
公開日2008年8月20日 申請日期2006年6月21日 優(yōu)先權日2005年6月21日
發(fā)明者大川直, 飯村智浩 申請人:陶氏康寧東麗株式會社