專利名稱:新穎的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及新穎的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其包含式(1)的至少一個(gè)結(jié)構(gòu)要素
其中 Y1和Y2彼此獨(dú)立地選自-O-,-S-和-NR2-,其中 R2=氫或具有至多40個(gè)碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和、不飽和或芳族烴基團(tuán),其能夠包含一個(gè)或多個(gè)選自-O-,-C(O)-,-NH-和-NR3的基團(tuán),其中R3如以上所定義,和 ST1和ST2彼此獨(dú)立地選自具有至多1,000個(gè)碳原子的二價(jià)的到多于二價(jià)的(優(yōu)選四價(jià)的)直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和、不飽和或芳族的,取代或未取代的烴基,其能夠包含一個(gè)或多個(gè)選自-O-,-C(O)-,-NH-,-NR3-,
和具有2-1,000個(gè)硅原子的聚有機(jī)硅氧烷單元的基團(tuán),其中 R3是具有至多40個(gè)碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和、不飽和或芳族的烴基,其能夠包含一個(gè)或多個(gè)選自-O-,-C(O)-和-NH-的基團(tuán),知 R5是具有至多100個(gè)碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和、不飽和或芳族的烴基,其能夠包含一個(gè)或多個(gè)選自-O-,-C(O)-和-NH-的基團(tuán),或R5是在所述基團(tuán)ST1和/或ST2內(nèi)形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的二價(jià)基, 或者與ST1鄰接的一個(gè)或兩個(gè)所述基團(tuán)Y1與ST1一起,和/或與ST1鄰接的一個(gè)或兩個(gè)所述基團(tuán)Y2與ST2一起,能夠在每一情況下形成含氮的雜環(huán)基,和 其中如果存在多個(gè)基團(tuán)ST1,則它們能夠相同或者不同,且如果存在多個(gè)基團(tuán)ST2,則它們能夠相同或者不同, ST5是具有1-12個(gè)碳原子的任選取代的、二價(jià)的直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和或不飽和烴基, ST6是具有1-12個(gè)碳原子的任選取代的、二價(jià)的直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和或不飽和烴基, 條件是基團(tuán)ST1和/或ST2中的至少一個(gè)包括聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán), 或其酸加成化合物和/或鹽。
根據(jù)本發(fā)明,術(shù)語酸加成化合物特別地表示鹽類化合物,其通過分子中堿性基團(tuán)(特別是例如任選存在的氨基)的質(zhì)子化,例如通過與無機(jī)或有機(jī)酸反應(yīng)獲得。
本發(fā)明化合物的鹽特別從形成含有季銨基團(tuán)的化合物獲得,所述化合物特別地含有基團(tuán)
與ST1鄰接的一個(gè)或兩個(gè)所述基團(tuán)Y1與ST1一起,和/或與ST1鄰接的一個(gè)或兩個(gè)所述基團(tuán)Y2與ST2一起,能夠在每一情況下形成含氮的雜環(huán)基的情形包括,例如,特別是從使用環(huán)狀二胺如哌嗪得到的情況,以使得結(jié)構(gòu)要素-Y-ST-Y-(其中Y=Y(jié)1或Y2且ST=ST1或ST2)具有例如以下結(jié)構(gòu)
該變體還包括其中雜環(huán)結(jié)構(gòu)僅僅包含一個(gè)基團(tuán)Y,以使得-Y-ST-Y-具有例如以下結(jié)構(gòu),即哌啶衍生物
用于ST1和ST2的烴基的取代基包括一個(gè)或多個(gè)(優(yōu)選一個(gè)至三個(gè))取代基,其優(yōu)選選自羥基,鹵素如氟或氯,和氰基。
必須存在于本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物中的聚有機(jī)硅氧烷結(jié)構(gòu)要素優(yōu)選具有式(2)
其中 R4是具有至多20個(gè)C原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和、不飽和或芳族的烴基,和 s=1-999。
優(yōu)選 R4是C1-C20,優(yōu)選C1-C9,直鏈或環(huán)狀或支鏈的,飽和或不飽和或芳族的烴基團(tuán),特別優(yōu)選甲基和苯基,和 s優(yōu)選是1-199,特別地1-99。
在特別優(yōu)選的情形中,所述硅氧烷單元具有以下結(jié)構(gòu)
其中s如上所述。
在本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物中,ST5和ST6各自是-CH2-,以使得所述式(I)具有以下式(3)的結(jié)構(gòu)
其中Y1,Y2,ST1和ST2如以上所定義。
在本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,ST1和ST2都各自是二價(jià)基,從而形成直鏈聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物。本發(fā)明的此類直鏈聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物優(yōu)選用于其中需要在含水介質(zhì)中的良好混溶性或分散性的那些用途。此類用途特別地包括用作用于纖維的軟化劑,特別是在洗滌劑、紡織品護(hù)理組合物和紡織品整理組合物中,和用于熱塑性塑料的改性劑。
但是,根據(jù)本發(fā)明還包括支鏈的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中基團(tuán)ST1或ST2中的至少一個(gè)是三價(jià)的或超過三價(jià),優(yōu)選四價(jià),使得由式(1)的結(jié)構(gòu)要素形成具有直鏈的重復(fù)結(jié)構(gòu)的支化結(jié)構(gòu)。包含支鏈結(jié)構(gòu)要素的本發(fā)明的此類聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物對(duì)其中從本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物制備熱固性涂料或彈性體的那些用途是特別所需的。
本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物包含優(yōu)選平均至少兩個(gè),更優(yōu)選至少三個(gè)式(1)的結(jié)構(gòu)要素。
本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物還包含平均至少兩個(gè),更優(yōu)選至少三個(gè)式(2)的聚有機(jī)硅氧烷結(jié)構(gòu)要素。
本發(fā)明優(yōu)選的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物還優(yōu)選包含至少一個(gè),更優(yōu)選至少兩個(gè),還更優(yōu)選至少三個(gè)式(3)的重復(fù)單元
其中Y1,Y2,ST1和ST2如以上所定義。本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物中存在的式(1)或(3)的重復(fù)單元的數(shù)目能夠在寬范圍內(nèi)以本身公知的方式通過選擇原料化合物的化學(xué)計(jì)量進(jìn)行控制。
依據(jù)基團(tuán)Y1和Y2的含義,本發(fā)明所述化合物聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物包括聚氨酯化合物,例如(對(duì)于ST5和ST6=-CH2-)
其中R2優(yōu)選是H且其它變量如以上所定義; 聚碳酸酯化合物,例如,(對(duì)于ST5和ST6=-CH2-)
或者
其中R2,ST1和ST2如以上所定義。
本發(fā)明優(yōu)選其中Y1是NR2,其中R2如以上所定義且優(yōu)選是氫的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物。
還優(yōu)選本發(fā)明的聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物中Y1和Y2是-NR2-,其中R2如以上所定義。
本發(fā)明特別優(yōu)選其中Y1和Y2是-NH-的聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物。
在本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的另一優(yōu)選實(shí)施方案中,這些包含氨基、質(zhì)子化氨基和/或季銨基團(tuán)。特別優(yōu)選存在季銨基團(tuán),其特別有利于建立親水性能,特別是例如在用于含水組合物中是有利的。在本發(fā)明化合物中,所述氨基還能夠特別是末端基團(tuán)。
本發(fā)明優(yōu)選其中基團(tuán)ST1和ST2相同并且在每一情況下為二價(jià)的直鏈聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物。
在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述基團(tuán)ST1和ST2能夠在每一情況下是二價(jià)的并且相同,且所述基團(tuán)Y1和Y2能夠相同。式(7)的化合物
例如隨后得到,使得所述化合物簡(jiǎn)化為式(8)的重復(fù)單元
其中,根據(jù)本發(fā)明,至少一個(gè)基團(tuán)ST1必須隨之包含聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán)。
但是,在同樣優(yōu)選的本發(fā)明的實(shí)施方案中,所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物中的基團(tuán)ST1和ST2不同(ST1≠ST2)。這通過選擇基團(tuán)ST1和ST2在控制性能時(shí)實(shí)現(xiàn)了較高靈活性。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案中,所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物包含至少一個(gè)下式(9)的基團(tuán)ST1一個(gè)基團(tuán)
其中s如以上所定義,r是1-12,優(yōu)選1或3。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案中,所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物包含至少一個(gè)下式(10)的具有季銨基團(tuán)的一個(gè)基團(tuán)的基團(tuán)ST2 -ST3-N+(R5)2-ST4-N+(R5)2-ST3-(10) 其中R5如以上所定義, ST3是具有2-100個(gè)碳原子的直鏈或環(huán)狀或支鏈的,飽和或不飽和或芳族的,取代或未取代的烴基,其能夠由-O-,-C(O)-,-NH-,-NR3-取代,其中R3如以上所定義,和 ST4是具有2-100個(gè)碳原子的直鏈或環(huán)狀或支鏈的,飽和或不飽和或芳族的,取代或未取代的烴基,其能夠由-O-,-C(O)-,-NH-,-NR3-取代,以及由具有2-200個(gè)硅原子的聚有機(jī)硅氧烷單元取代,其中R3如以上所定義。
用于ST3和ST4的烴基的取代基包括一個(gè)或多個(gè),優(yōu)選一個(gè)到三個(gè)取代基,其優(yōu)選選自羥基,鹵素如氟或氯,以及氰基。在本文中,羥基是特別優(yōu)選的,特別是對(duì)于ST4。
具有下列重復(fù)單元的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物因而代表了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案
其中 ST1,ST3,ST4,R2和R5如以上所定義,和 A-是有機(jī)或有機(jī)陰離子, 條件是基團(tuán)ST1、ST3和ST4中的至少一個(gè)包含聚有機(jī)硅氧烷單元。烴基ST1特別地是直接源自雙官能或較高官能度的伯和仲胺或醇的結(jié)構(gòu)。
特別優(yōu)選的雙官能結(jié)構(gòu)ST1是 具有至多15個(gè)碳原子的二價(jià)的直鏈烴基,例如1,6-亞己基, 具有至多15個(gè)碳原子的二價(jià)的環(huán)烴基團(tuán),例如基于雙環(huán)己基甲烷結(jié)構(gòu)
或者哌嗪或可商購的雙仲胺,例如
754(Huntsman Corp.) 具有至多15個(gè)碳原子的二價(jià)的支鏈烴基團(tuán),例如基于甲基環(huán)己基或異佛爾酮結(jié)構(gòu)
具有至多15個(gè)碳原子的二價(jià)的芳烴基團(tuán),例如基于2,4-甲苯甲?;?,6-甲苯甲酰基,雙苯基甲烷和亞萘基結(jié)構(gòu)
此外還在本發(fā)明范圍內(nèi)的是采用具有較高官能度的伯和仲胺或者醇用于形成烴基ST1。一種實(shí)例是N(CH2CH2NH2)3。
能夠用于基團(tuán)ST1的多胺或多元醇的其它實(shí)例包括例如六亞甲基二胺,苯二胺,甲苯二胺,環(huán)己二胺,乙二胺及其低聚物,三羥甲基丙烷,二醇,甘油,季戊四醇,糖或者多胺或多元醇的多烷氧基化衍生物。
在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,烴基ST1是源自于伯和仲氨基-官能化的或羥基官能化的預(yù)聚物的更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),其同樣能夠具有更高官能度。
實(shí)例是 -伯或仲氨基封端或羥基封端的聚醚,優(yōu)選基于環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的聚醚,例如
類型的伯和仲氨基封端的聚醚,例如ED和T系列(Huntsman Corp.), -NH2-或OH封端的聚酰胺, -NH2-或OH封端的聚脲。
根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選通過α,ω-伯或仲氨基-官能化的聚有機(jī)硅氧烷將硅氧烷嵌段引入ST1中。
相應(yīng)α,ω-伯或仲氨基烷基封端的聚有機(jī)硅氧烷的制備是現(xiàn)有技術(shù)(Silicone,Chemie und Technologie,Vulkan Verlag Essen 1989,第85-90頁)。
此外還在本發(fā)明范圍內(nèi)的是采用具有較高官能度的攜帶有伯或仲氨基的聚有機(jī)硅氧烷用于形成烴基ST1。這些梳狀和任選地α,ω-氨基-官能化硅氧烷同樣是現(xiàn)有技術(shù)已知的。
本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物優(yōu)選通過如下方法制備,該方法包括使式(12)的化合物
其中ST=ST1或ST2,ST1和ST2如以上所定義,和Y=Y(jié)1或Y2,Y1和Y2如以上所定義,且ST5和ST6如以上所定義,與下式的化合物反應(yīng) HY-ST-YH 其中ST=ST1或ST2且Y如以上所定義,條件是基團(tuán)ST1和/或ST2中的至少一個(gè)包括聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán)。
在所述方法的一種優(yōu)選變體中,Y=NR2,其中R2如以上所定義,優(yōu)選氫,且ST5和ST6各自是-CH2-。
本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物此外能夠通過如下方法制備,該方法使下式的化合物
其中ST5,ST6,Y1和ST1如以上所定義, 與下式的化合物 HY2-ST3-NR52, 其中ST3,Y2和R5如以上所定義, 優(yōu)選,在以上所述的方法變體中,ST5和ST6各自是-CH2-,Y1和Y2彼此獨(dú)立地為-NR2-,其中R2如以上所定義,優(yōu)選氫。
以及下式的化合物反應(yīng) Q-ST4V-Q, 在該另外的實(shí)施方案中,所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物包含至少一個(gè)下式(10)的具有季銨基團(tuán)的基團(tuán)ST2 -ST3-N+(R5)2-ST4-N+(R5)2-ST3-(10) 其中ST3,ST4和R5如以上所定義。
其中Q是能夠讓氨基烷基化的基團(tuán),且ST4V連同來源于季銨化反應(yīng)之后的Q的分子部分一起形成基團(tuán)ST4, 條件是基團(tuán)ST1,ST3和/或ST4中的至少一個(gè)包括二價(jià)的或多于二價(jià)的聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán),且ST4’=ST4V,或是任選地在所述反應(yīng)后改性的基團(tuán)ST4V,例如所述反應(yīng)之后的鹵代烷基。
能夠讓氨基發(fā)生季銨化或者烷基化的基團(tuán)Q優(yōu)選選自環(huán)氧基和鹵代烷基。給出下列實(shí)例以舉例說明基團(tuán)ST4V
ST4因此由ST4’或ST4V在烷基化基團(tuán)Q(例如得自鹵代烷基或環(huán)氧基的分子部分)的反應(yīng)之后形成。
優(yōu)選通過該方法制備的所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物因而是包含至少一個(gè)式(10)的基團(tuán)ST2的那些 -ST3-N+(R5)2-ST4-N+(R5)2-ST3-(10) 其中ST3,ST4和R5如以上所定義。
對(duì)于式(12)化合物的制備
其中Y,ST,ST5和ST6如以上所定義, 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,在第一步驟中,由上述HY-ST-YH(其中Y和ST如以上所定義)處理的氨基-或羥基封端的ST起始物質(zhì) 與以下結(jié)構(gòu)的碳酸苯酯反應(yīng)
例如 和
(參見例如WO2005/058863)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案,可以用過量COCl2將用于ST基團(tuán)的所述氨基-或羥基封端的起始物質(zhì)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氯甲酸衍生物,其隨后與如下物質(zhì)反應(yīng)
優(yōu)選
以產(chǎn)生碳酸酯封端的中間產(chǎn)物。
根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施方案,可以用過量COCl2將以下碳酸酯前體轉(zhuǎn)化為氯甲酸酯衍生物
優(yōu)選
該氯甲酸酯衍生物最后與用于基團(tuán)ST(特別是ST1)的氨基-或羥基封端的起始物質(zhì)反應(yīng),以產(chǎn)生碳酸酯封端的中間階段。
該反應(yīng)概念的優(yōu)點(diǎn)是避免了作為離去基團(tuán)的酚。
作為這些反應(yīng)的結(jié)果,由此形成包含ST(特別是ST1)的環(huán)狀碳酸酯封端的中間體。
這些中間體能夠與包含ST(特別是ST2)的合適參與物(Partner)反應(yīng)。這些反應(yīng)參與物是具有兩個(gè)反應(yīng)性氨基或羥基單元的物質(zhì)。反應(yīng)性氨基在本文中非常優(yōu)選,因?yàn)樗鼈儗?duì)于環(huán)狀碳酸酯具有相對(duì)高的反應(yīng)性,但是羥基僅僅具有低的反應(yīng)性。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述結(jié)構(gòu)在此是伯-叔或仲-叔二氨基結(jié)構(gòu),例如N,N-二甲基丙二胺。使用此類二氨基結(jié)構(gòu)的前提是同時(shí)使用多官能的(特別是雙官能的)季銨化劑,因?yàn)榉駝t的話不能形成鏈。以此方式發(fā)生式(10)的ST2結(jié)構(gòu)要素的形成 -ST3-N+(R5)2-ST4-N+(R5)2-ST3-(10) 使用例如N-甲基哌嗪包括能夠形成環(huán)狀ST(特別是ST2結(jié)構(gòu))的可能性。
還能夠使用伯-仲二胺。
在構(gòu)建所述鏈之后,保留的氨基能夠任選地烷基化。
用于產(chǎn)生支鏈化合物的較高官能度的氨基結(jié)構(gòu)的實(shí)例是 N,N,N’,N’-四甲基二亞丙基三胺(Jeffcat ZR50B Huntsman) N,N,N’,N’-四甲基二亞乙基三胺。
下式物質(zhì)與氨基-官能或羥基-官能ST2前體的反應(yīng)優(yōu)選在室溫至160℃,優(yōu)選至140℃進(jìn)行。
反應(yīng)時(shí)間為幾分鐘至若干小時(shí)。在本文中,形成ST2單元的氨基-官能前體通常比或羥基-官能ST2前體更具反應(yīng)性。
反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化率特別地取決于形成ST2單元的前體上的氨基類型。通常,伯氨基比仲氨基更容易反應(yīng)。
在包含ST3和ST4的所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的制備中需要季銨化化合物,以便能夠?qū)崿F(xiàn)帶有鏈形成的聚合。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,包含ST4的所述參與物為基于烴的α,ω-環(huán)氧-和/或鹵素-官能化的物質(zhì)。
所述基于烴的環(huán)氧化物衍生物優(yōu)選為 -烴雙環(huán)氧化合物,例如乙烯基環(huán)己烯雙環(huán)氧化合物, -表氯醇, -環(huán)氧基封端的聚醚,優(yōu)選基于環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的聚醚,例如縮水甘油基封端的聚醚, -環(huán)氧基封端的聚酯, -環(huán)氧基封端的聚碳酸酯。
上述鹵素官能化的烴衍生物,優(yōu)選氯化物和溴化物優(yōu)選為 -烴二鹵化物 -鹵素封端的聚醚,優(yōu)選基于環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的聚醚 -烴二醇的鹵代羧酸酯和聚醚,優(yōu)選基于環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的聚醚,特別地?zé)N二醇的氯乙酸酯、氯丙酸酯和氯丁酸酯和聚醚。
同樣在本發(fā)明范圍內(nèi)的是將雙官能酸烷氧基化物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的縮水甘油基、鹵素或鹵代羧酸酯衍生物并根據(jù)本發(fā)明利用它們。這些例如源自于丁二酸。
特別優(yōu)選的氯代碳酸酯的合成通過二醇組分與相應(yīng)的鹵代羧酸酐或鹵代羧酰氯的反應(yīng)以公知方式(Organikum,Organisch-ChemischesGrundpraktikum,第17版,VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften,Berlin 1988,第402-408頁)進(jìn)行。
在另一實(shí)施方案中,烴基ST4是更復(fù)雜的α,ω-環(huán)氧基或鹵素封端的結(jié)構(gòu),其源自于α,ω-羥基官能化的預(yù)聚物。
這些α,ω-羥基官能化的預(yù)聚物優(yōu)選是如下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物 -二醇與二異氰酸酯 -OH封端的聚醚,優(yōu)選基于環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的聚醚與二異氰酸酯 -OH封端的聚酯, -OH封端的聚碳酸酯 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,這些α,ω-羥基官能化的預(yù)聚物被轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的α,ω-鹵代羧酸酯,特別地氯乙酸酯,氯丙酸酯和氯丁酸酯。
優(yōu)選通過如下將硅氧烷嵌段根據(jù)本發(fā)明引入ST4中 -α,ω-環(huán)氧基封端的硅氧烷,優(yōu)選α,ω-縮水甘油基-和環(huán)氧環(huán)己基封端的硅氧烷 -α,ω-鹵代烷基封端的硅氧烷,優(yōu)選氯丙基-和氯丙烯基封端的硅氧烷 -α,ω-鹵代羧酸酯封端的硅氧烷,優(yōu)選氯乙酸,氯丙酸和氯丁酸的酯 -α,ω-鹵代羧酸酯封端的聚醚-硅氧烷,優(yōu)選氯乙酸,氯丙酸和氯丁酸的酯。
在現(xiàn)有技術(shù)(Silicone,Chemie und Technologie,Vulkan Verlag Essen1989,第85-90和120頁)中描述了引入ST4中的α,ω-環(huán)氧基封端的硅氧烷和α,ω-鹵代烷基封端的硅氧烷的制備。
α,ω-鹵代羧酸酯封端的硅氧烷能夠類似于WO 02/10256,實(shí)施例1的程序制備。在此,SiH-硅氧烷與烯屬或炔屬不飽和醇的鹵代羧酸酯反應(yīng)。
α,ω-鹵代羧酸酯封端的聚醚-硅氧烷能夠類似于WO 02/10257,實(shí)施例1的程序制備。在此,SiH-硅氧烷與烯屬或炔屬不飽和聚醚的鹵代羧酸酯反應(yīng)。替代性地,可以使聚醚-硅氧烷與鹵代羧酸或其酸酐或酰氯反應(yīng)(US 5153294,US 5166297)。
在一種特別優(yōu)選的情況中,所述ST單元中的硅氧烷單元具有以下結(jié)構(gòu)
其中s如上所述。
在另一實(shí)施方案中,將硅氧烷嵌段引入所述ST結(jié)構(gòu)中通過α,ω-環(huán)氧基或鹵素官能化的硅氧烷預(yù)聚物進(jìn)行,其優(yōu)選能夠從相應(yīng)α,ω-羥烷基或α,ω-羥基聚醚封端的硅氧烷預(yù)聚物獲得。
這些含OH封端的硅氧烷的預(yù)聚物優(yōu)選通過以下物質(zhì)的反應(yīng)并隨后轉(zhuǎn)化為環(huán)氧和鹵素衍生物而制備 -α,ω-羥烷基封端的硅氧烷與二異氰酸酯, -α,ω-聚醚封端的硅氧烷與二異氰酸酯。
可通過由例如酸酐和酰氯酯化獲得的α,ω-鹵代羧酸官能化的硅氧烷預(yù)聚物代表優(yōu)選的實(shí)施方案。
此外還在本發(fā)明范圍內(nèi)的是采用具有更高官能度的基于烴或者硅氧烷的物質(zhì)用于形成所述基團(tuán)ST2。這些材料包含超過兩個(gè)如上處理的環(huán)氧或鹵素官能團(tuán)。
具有更高官能度的基于烴的物質(zhì)的實(shí)例是甘油、季戊四醇、山梨醇的縮水甘油基或氯乙酸酯衍生物及其乙氧基化物和/或丙氧基化物。同樣在本發(fā)明范圍內(nèi)的是將更高官能度的酸烷氧基化物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的縮水甘油基或氯乙酸酯衍生物并根據(jù)本發(fā)明利用它們。這些例如源自于偏苯三酸或苯均四酸。
合適的具有α,ω-和/或梳狀環(huán)氧或鹵素的高官能度的基于硅氧烷的物質(zhì)(優(yōu)選鹵代羧酸酯)取代能夠例如從羥基官能前體獲得,其能夠通過將烯丙醇、丁炔二醇和烯丙醇或丁炔二醇的烷氧基化物加成到相應(yīng)SiH-硅氧烷上獲得。替代性地,例如,能夠?qū)⒉伙柡偷沫h(huán)氧或鹵代羧酸酯官能前體加入到相應(yīng)SiH-硅氧烷上。
必要特征是這些更高官能度的基于烴或硅氧烷的物質(zhì)的官能度大于2。
此外在本發(fā)明范圍內(nèi)的是利用單官能的基于烴或硅氧烷的物質(zhì)用于形成末端基團(tuán)ST。這些材料優(yōu)選包含如上處理的環(huán)氧或鹵素官能團(tuán)之一。
單官能的基于烴的物質(zhì)的實(shí)例是鏈烷醇的縮水甘油基或氯乙酸酯衍生物,所述鏈烷醇例如乙醇,2-丙醇,十二烷醇和十八烷醇,烯醇,例如烯丙醇,己烯醇和油醇,和炔醇,例如炔丙醇,和所提及單官能醇的烷氧基化物,特別是乙氧基化物和/或丙氧基化物。同樣在本發(fā)明范圍內(nèi)的是將脂肪酸烷氧基化物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的縮水甘油基或氯乙酸酯衍生物并根據(jù)本發(fā)明利用它們。
合適的具有環(huán)氧或鹵素取代基的單官能的基于硅氧烷的物質(zhì)(優(yōu)選鹵代羧酸酯)是已知的,例如根據(jù)WO 02/10256。它們能夠例如從能夠加成到相應(yīng)SiH-硅氧烷上的不飽和環(huán)氧或鹵代羧酸酯官能前體獲得, 依據(jù)它們的性質(zhì),加入這些單官能的基于烴或硅氧烷的ST2前體以便調(diào)節(jié)所形成聚合物的分子量,并且在合適時(shí)與更高官能度ST2前體協(xié)同控制聚合物鏈的支化度。
如果使用含環(huán)氧基的物質(zhì)來引入ST2,則以化學(xué)計(jì)量量以現(xiàn)有技術(shù)已知的方式加入酸。所述酸陰離子是無機(jī)陰離子,例如鹵離子,特別是氯離子,以及有機(jī)陰離子,例如羧酸根,特別是C2至C18-羧酸根,烷基聚醚-羧酸根,烷基硫酸根,特別是甲基硫酸根(Methosulfat),磺酸根,特別是烷基磺酸根和烷基芳基磺酸根,非常特別是甲苯酰基磺酸根(Toluylsulfonat)。
在本發(fā)明范圍內(nèi)的是無需溶劑或在溶劑的存在下實(shí)施整個(gè)反應(yīng)序列或單獨(dú)的部分步驟。優(yōu)選溶劑是典型的漆溶劑
例如乙酸甲氧基丙基酯,乙酸丁酯和甲苯。
由于所述的總體反應(yīng)序列,使用所述季銨化試劑獲得季銨化的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其至少在結(jié)構(gòu)要素ST(包括ST1至ST4)之一中具有聚有機(jī)硅氧烷單元。
本發(fā)明還涉及本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物用于制備涂料、表面改性劑、彈性體、熱固性材料、粘合劑、用于金屬和塑料表面的底漆、聚合物添加劑、洗滌劑添加劑、流變劑、化妝品和纖維改性劑的用途。
在用于頭發(fā)的化妝配制劑中,其中本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物能夠特別地發(fā)揮所謂的調(diào)理劑功能(“調(diào)理劑”),即特別有利地影響頭發(fā)的性質(zhì),例如柔順性、光澤、豐滿性、可梳理性等等,它們還能夠特別地用于與其它常規(guī)調(diào)理劑結(jié)合,例如聚-α烯烴,氟化油,氟化蠟,氟化橡膠,具有至少10個(gè)碳原子的羧酸酯,陽離子聚合物,在所述配制劑的介質(zhì)中不可溶或可溶的硅酮,礦物油,植物油和動(dòng)物油及其混合物,如例如WO 99/009939中所述。
本發(fā)明還優(yōu)選涉及本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物用于制備硬表面(例如玻璃、陶瓷、磚瓦、混凝土和鋼部件,例如車體和船體)上的涂層或表面改性劑的用途。
本發(fā)明還優(yōu)選涉及本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物用于制備使硅氧烷彈性體與其它基材(例如鋼、鋁、玻璃和塑料,例如環(huán)氧樹脂、聚酰胺、聚苯硫和聚酯如聚對(duì)苯二甲酸酯)結(jié)合的底漆的用途。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案中,這涉及本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物用于制備熱塑性塑料(如聚烯烴,聚酰胺,聚氨酯,聚(甲基)丙烯酸酯和聚碳酸酯)的改性劑的用途。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案中,這涉及本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物用于制備低溫沖擊改性劑的用途。
就此而言,如上使用的表達(dá)“用于制備”還包括其中本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物自身用于所提及用途的情況。也就是,例如,本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物可以自身直接用作低溫沖擊改性劑。但是,它們能夠適當(dāng)?shù)仡A(yù)先提供,合適地例如通過母料的混合、配混或制備。
所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物還能夠優(yōu)選用作粘合劑和密封劑的成分,用作熱塑性彈性體(例如電纜包皮、軟管、密封件和鍵盤墊)的基礎(chǔ)材料,以及用于膜,例如選擇性氣體滲透膜。本發(fā)明共聚物的另一用途包括涂料,例如防污和不粘涂料,織物相容的涂料,阻燃涂料和生物相容材料。
這些能夠充當(dāng)化妝品、身體護(hù)理組合物、漆料添加劑、洗滌劑中的輔助物質(zhì)、消泡劑配制劑和紡織品加工的涂布組合物,用于樹脂的改性或用于瀝青的改性。
其它用途包括用于電子元件、絕緣或屏蔽材料的包裝材料,中空空間(其中形成冷凝水)如飛行器、飛機(jī)機(jī)身、艦船和汽車的密封材料,用于大燈玻璃(內(nèi)部)的防霧涂料,用于住宅、交通工具或醫(yī)療設(shè)備的窗格和用于拋光、清潔或護(hù)理組合物的添加劑,作為用于身體護(hù)理組合物的添加劑,作為用于木材、紙和紙板的涂布材料,作為脫模劑,作為醫(yī)療用途中的生物相容材料,例如隱形眼鏡,作為用于紡織物纖維或織物的涂布材料,作為天然物質(zhì)如皮革和皮毛的涂布材料,作為用于膜的材料和作為用于光學(xué)活性系統(tǒng)的材料,例如用于光刻工藝、光學(xué)數(shù)據(jù)保護(hù)或光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案中,這涉及本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的以下用途用于制備粘度調(diào)節(jié)劑、抗靜電劑,用于制備能夠過氧化地或通過氫化硅烷化(鉑催化)與彈性體交聯(lián)的硅橡膠的混合組分,且其中導(dǎo)致表面性質(zhì)的改性,導(dǎo)致氣體、液體等等擴(kuò)散的改良,或改良硅酮彈性體的溶脹性質(zhì),用于制備在洗滌之前、期間和之后用于處理紡織物纖維的紡織物纖維軟化劑,用于制備天然和合成纖維例如毛發(fā)、棉纖維和合成纖維,如聚酯纖維和聚酰胺纖維和混紡織物改性的試劑,用于制備紡織品整理劑,以及用于制備含洗滌劑的配制劑,例如洗滌劑和清洗組合物。
本發(fā)明還涉及新穎的洗滌劑配制劑、化妝配制劑和纖維處理配制劑,其包含本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物。
本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物因此能夠例如在固體或液體洗滌劑配制劑中以大約0.1-10重量%的含量存在,基于所述配制劑的總量,以及,在化妝配制劑和用于纖維處理的配制劑如洗滌之前、期間和之后的紡織品護(hù)理組合物中以大約0.1-50重量%的含量存在,基于所述配制劑的總量。
優(yōu)選,本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物能夠用于處理和整理硬表面,如玻璃、陶瓷、磚瓦、塑料表面、金屬表面和漆表面,特別是船體和車體,尤其特別是在用于汽車的機(jī)械洗滌的干燥劑配制劑中,作為粘合劑或底漆,優(yōu)選用于使硅酮彈性體與其它基材如鋼、鋁、玻璃、環(huán)氧樹脂或聚酰胺結(jié)合,作為改性劑,例如低溫沖擊改性劑和極性改性劑,用于基于過氧和Pt催化的交聯(lián)的基于烴的聚合物和基于硅酮的彈性體的系統(tǒng)。
它們還能夠用于處理天然和合成纖維,例如棉花、羊毛以及聚酯-和聚酰胺-基合成纖維,特別是紡織品形式的合成纖維,用于纖維處理的特定組合物中,特別是在包含陰離子、非離子和陽離子表面活性劑的洗滌劑配制劑中,其中本發(fā)明化合物能夠直接地并入所述洗滌劑中或者在洗滌過程運(yùn)行時(shí)或在洗滌過程之后分別計(jì)量加入,并且向處理過的基材提供了柔順性、改善的彈性和降低的皺褶傾向,同時(shí)保留可接受的親水性。
它們還能夠充當(dāng)纖維和紡織品洗滌之后使用的獨(dú)立軟化劑體系的成分,特別是基于陽離子表面活性劑的軟化劑體系,作為熨燙助劑和用于阻止或逆轉(zhuǎn)紡織品中漂白的試劑。
它們還能夠用于整理纖維,特別是用于例如棉花、羊毛以及聚酯-和聚酰胺-基合成纖維的第一次整理和處理,特別是紡織品、紙和木材形式的那些。
如上所述,它們還能夠有利地在處理毛發(fā)和皮膚的化妝品體系中使用。
本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物特別優(yōu)選的用途領(lǐng)域還優(yōu)選含水的、溶液、混合物、乳液和微乳液,特別是作為化妝配制劑的基料(Basis)。
本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物可以作為形式為液體、霜?jiǎng)┗蚝齽┑募兾镔|(zhì)、溶液、混合物、乳液或微乳液,作為制備根據(jù)本發(fā)明具有不同粘度的適當(dāng)化妝配制劑的起始物質(zhì)使用。
用于制備本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的配制劑的方法能夠包括例如下列步驟,其中所述配制劑例如用于處理基材如硬或軟基材 a)用本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物制備溶液、混合物或乳液形式的預(yù)混合物,和 b)使用預(yù)混合物a)并任選添加其它表面活性劑、輔助物質(zhì)和其它添加劑制備另一混合物,或 c)合并步驟a)和b),其中用攪拌器、溶解器、捏合機(jī)、泵、混合螺桿、混合噴嘴以及低壓和高壓乳化裝置實(shí)施成分的混合。
用本領(lǐng)域公知的機(jī)器和裝置實(shí)現(xiàn)所述方法(Ullmann′s
),例如如上所述在適當(dāng)容器、裝置或混合裝置中的任何形成的攪拌器。
能夠直接混合所有成分。但是,制備預(yù)混合物是優(yōu)選的,因?yàn)槠鋵?dǎo)致更快和更好的分布并且在一定程度上是不可避免的,因?yàn)椴煌镔|(zhì)群組否則不能以適當(dāng)方式彼此混合或乳化或分散,或者可能僅在高額費(fèi)用時(shí)能夠進(jìn)行。合適的預(yù)混合物或中間體混合物能夠優(yōu)選為溶液、糊劑、霜?jiǎng)┑男问交蛘呷橐夯蚍稚Ⅲw的其它形式。特別優(yōu)選制備平均粒徑為10-200納米的微乳液并用于化妝配制劑中。
包含本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的配制劑能夠例如以不同的表現(xiàn)形式制備,用于例如毛發(fā)處理。優(yōu)選,包含本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的組合物用作處理含角蛋白的底物(例如人和動(dòng)物毛發(fā)或皮膚)的化妝配制劑,用作醇或多元醇溶液或用作乳液。依據(jù)使用的原材料和輔助物質(zhì)以及制備期間的混合過程,獲得澄清的、混濁的和白色的配制劑。
醇和多元醇溶劑及其與水、油狀物質(zhì)和常規(guī)硅酮(尤其是聚二甲硅氧烷)的混合物以及溶劑和/或油狀物質(zhì)和/或硅酮的二元和三元混合物優(yōu)選適用于制備包含本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的溶液和混合物。在本文中特別優(yōu)選的溶劑是乙醇、異丙醇、乙二醇和乙二醇醚、聚乙二醇及其醚、丙二醇和丙二醇醚、聚丙二醇及其醚和甘油及其混合物。特別優(yōu)選的油狀物質(zhì)是礦物油產(chǎn)物及植物、動(dòng)物和合成來源的油及其混合物。不同于本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的特別優(yōu)選的硅酮例如環(huán)狀和直鏈聚二甲硅氧烷及其混合物,例如(根據(jù)INCI)在25℃的粘度范圍為0.65-60,000,000mPa.s的環(huán)狀聚二甲基硅氧烷(Cyclomethicon),環(huán)四聚二甲基硅氧烷(Cyclotetrasiloxan),環(huán)戊硅氧烷(Cyclopentasiloxan),環(huán)己硅氧烷(Cyclohexasiloxan),聚二甲基硅氧烷,以及在25℃的粘度范圍為10到60,000,000mPas的聚二甲基硅氧烷醇。
包含本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的優(yōu)選溶液和混合物具有以重量%表示的下列組成,基于所述組合物的總重量 溶液或混合物 0.1-99.9%本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物 0.1-99.9%溶劑和/或油和/或硅酮和/或水 本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的乳液的組成 用于制備乳液,通常使用水以及非離子、陽離子和兩性表面活性劑和表面活性劑混合物。乳液此外能夠包含輔助物質(zhì),例如無機(jī)和有機(jī)酸、堿和緩沖劑、鹽、增稠劑、乳液穩(wěn)定劑,例如″黃原膠″、防腐劑、泡沫穩(wěn)定劑、消泡劑和溶劑,例如醇(乙醇,異丙醇,乙二醇,聚乙二醇,丙二醇,聚丙二醇,二醇醚以及甘油及其混合物)。
在所述乳液中使用的本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物還能夠自身充當(dāng)乳液制備中的乳化劑。
能夠優(yōu)選用于制備化妝配制劑的優(yōu)選乳液包括例如以重量%表示的下列成分,基于所述組合物的總量 10-50% 本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物, 1-35%表面活性劑, 0-10%輔助物質(zhì), 0-20%溶劑, 達(dá)到100% 由水補(bǔ)充。
用于化妝配制劑、整理紡織品和其它纖維性底物或硬表面涂料的微乳液 特別優(yōu)選制備具有高活性含量的本發(fā)明聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的微乳液,因?yàn)槌四軌蛑苽涑吻宓幕瘖y配制劑之外,這另外還提供了通過簡(jiǎn)單加工技術(shù)(“冷加工法”)并入含水配制劑中的優(yōu)點(diǎn)。能夠在如上所述的溶液和混合物形式的微乳液的制備中利用本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物。所述乳液中本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的優(yōu)選活性含量為5-60重量%,特別優(yōu)選10-50重量%,基于所述組合物的總量。
尤其特別優(yōu)選的微乳液包括以重量%表示的下列成分,但是其并不限制本發(fā)明,基于所述微乳液的總量 20-80% 本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物 0-35%表面活性劑 0-10%輔助物質(zhì) 0-20%溶劑 達(dá)到100% 由水補(bǔ)充。
本發(fā)明還提供具有本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的溶液、混合物或乳液在化妝配制劑中的用途。
這些化妝配制劑使用先前制備的溶液或乳液制備,但它們也能夠直接從各個(gè)成分產(chǎn)生。
化妝配制劑 化妝配制劑包括例如 所謂的“用后需沖洗掉(Rinse-off)”產(chǎn)物,例如用于在清洗期間和之后或者著色之后處理毛發(fā)的或者在漂白、卷曲或者弄直前處理毛發(fā)的“2合1”洗發(fā)劑,“沐浴液”和護(hù)發(fā)素,以及所謂的“留著型”產(chǎn)物,例如毛發(fā)處理,護(hù)理霜?jiǎng)?,理發(fā)霜?jiǎng)?,發(fā)膠,毛發(fā)定型產(chǎn)品,毛發(fā)固定組合物,毛發(fā)噴劑,泵噴劑,吹波浪(blow-waving)組合物和吹干定型組合物。所述配制劑此外還包括毛發(fā)著色組合物,其能夠根據(jù)著色結(jié)果對(duì)洗滌的耐受性劃分為3種類型-永久性的、半永久性的和臨時(shí)的毛發(fā)著色組合物。所述術(shù)語毛發(fā)在本文中包括所有含角蛋白的纖維,但特別是人毛發(fā)。所述毛發(fā)著色組合物除本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物之外還包含例如常規(guī)硅酮,表面活性劑,輔助物質(zhì)和著色試劑。這些成分各自可以自身使用或者與其它成分結(jié)合使用,并代表了配制劑中的附加功能,其用來增加體積、可梳理性和光澤并用來降低著色的含角蛋白底物的顏色洗去性和從著色的含角蛋白底物洗去顏色,所述著色的含角蛋白底物例如為人和動(dòng)物毛發(fā),及包含至少一種聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物。
關(guān)于化妝配制劑所提及的縮寫在INCI中解釋(The Cosmetic,Toiletry and Fragrance Association Washington DC)。
在本文中包括的硅酮除了本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物之外還包括例如 在25℃的粘度為0.65-200,000,000mPa.s的環(huán)狀、直鏈和支鏈聚二甲硅氧烷,例如八有機(jī)基環(huán)四硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十有機(jī)基環(huán)五硅氧烷、和十二有機(jī)基環(huán)六硅氧烷,例如SF 1173、SF 1202、SF 1217、SF 1204和SF 1258,來自Momentive Performance Materials,前身為GEBayer Silicones、聚二甲基硅氧烷,例如Baysilone M oils(M3至M2,000,000)、SE 30、SF 1214、SF 1236、SF 1276和CF 1251,來自GE BayerSilicones/Momentive Performance Materials,以及聚二甲基硅氧烷醇,例如Baysilone,SiOH封端的”樹膠”,來自GE Bayer Silicones/MomentivePerformance Materials,以及DC 1501和DC 1503,來自Dow Corning。
使用如上所述的非離子、陰離子和陽離子乳液形式的聚二甲硅氧烷(例如SM 2169、SM 2785、SM 555、SM 2167和SM 2112,來自GEBayer Silicones/Momentive Performance Materials)與本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的乳液組合,和/或使用如上所述聚二甲硅氧烷與本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的混合物和溶液在本文中特別優(yōu)選,因?yàn)閺倪@些組合能夠得到特別的毛發(fā)護(hù)理產(chǎn)品性質(zhì),例如已經(jīng)廣泛地描述在文獻(xiàn)中迄今已知的氨基-官能硅酮(WO 99/44565、WO 99/44567、WO 99/49836、WO99/53889、WO 97/12594、US 6,028,031、EP 0811371、WO 98/18443、WO 98/43599和US 2002-0182161)。
同樣合適的是固體硅酮(所謂的MQ樹脂),例如來自GE BayerSilicones/Momentive Performance Materials的SR 1000,及其在溶劑中的溶液,例如上述硅酮和脂族溶劑,例如異十二烷。
同樣合適的是有機(jī)官能性硅酮,例如烷基-,芳基-,芳烷基-,苯基-,氟烷基-,及聚醚-改性的硅酮,例如以下類型那些SF 1632、SF1642、SF 1555、Baysilone CF 1301、Baysilone PK 20、FF 157、SF1188A、SF 1288和SF 1388,來自GE Bayer Silicones/MomentivePerformance Materials。
表面活性劑 作為化妝配制劑成分的表面活性劑描述于A.DomschDiekosmetischen
Verlag für Chem。Industrie,第4版,1992,Kosmetikjahrbuch 1995,Verlag für chemische Industrie,1995,和H.Stache,Tensidtaschenbuch,第2版,Carl Hanser Verlag,1981。
陰離子表面活性劑 舉例來說但并不受其限制,下列陰離子表面活性劑適合作為所述配制劑的成分 烷基硫酸鹽,烷基醚-硫酸鹽,烷芳基硫酸鹽,烯烴磺酸鹽,烷基酰胺醚-硫酸鹽,?;u乙基磺酸鹽,?;劝彼猁},烷基醚-羧酸酯,甲基taurides及taurides,sarcosides,磺基丁二酸酯,蛋白質(zhì)-脂肪酸縮合物,烷基磷酸鹽和烷基醚-磷酸鹽。在本文中可以使用游離酸及其堿金屬鹽和鎂、銨以及單、二和三乙醇胺鹽。
烷基和?;ǔ0?-18個(gè)C原子并且能夠是不飽和的。烷基醚-硫酸鹽,烷基酰胺醚-硫酸鹽,烷基醚-羧酸鹽和烷基醚-磷酸鹽能夠包含1-10個(gè)環(huán)氧乙烷或者環(huán)氧丙烷單元或者環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷單元的組合。
兩性表面活性劑 舉例來說但并不受其限制,下列兩性表面活性劑適合作為所述配制劑的成分 烷基甜菜堿,烷基酰氨基甜菜堿,磺基甜菜堿,乙酸鹽和二乙酸鹽,咪唑啉,丙酸鹽和烷基胺氧化物。
本文中的烷基和?;?-19個(gè)C原子。
非離子表面活性劑 舉例來說但并不受其限制,下列非離子表面活性劑適合作為所述配制劑的成分 烷基乙氧基化物,芳基乙氧基化物,乙氧基化酯,聚乙二醇酰胺,聚山梨酯,甘油脂肪酸乙氧基化物,烷基苯酚多乙二醇醚和糖類表面活性劑,例如烷基糖苷。
陽離子表面活性劑 在陽離子表面活性劑的情況下,區(qū)分成純的陽離子表面活性劑和陽離子聚合物。
純的陽離子表面活性劑 舉例來說但并不受其限制,下列非離子表面活性劑適合作為所述配制劑的成分 單烷基季銨,二烷基季銨,三烷基季銨,四烷基季銨,芐基銨鹽,吡啶鹽,烷醇銨鹽,咪唑啉鹽,噁唑啉鹽,噻唑啉鹽,氧化胺的鹽和砜鹽,其中術(shù)語“季銨(Quat)”暗示存在至少一個(gè)季銨基團(tuán)。
陽離子聚合物 特別地對(duì)于“2合1”洗發(fā)劑,除了純的陽離子表面活性劑之外還使用陽離子改性的聚合物。這些聚合物的綜合描述于US 5,977,038和WO01-41720A1中給出。在本文中優(yōu)選陽離子型聚丙烯酰胺、陽離子蛋白衍生物、羥烷基纖維素醚和陽離子瓜爾膠衍生物。特別優(yōu)選CTFA名稱為瓜爾膠羥丙基三甲基氯化銨的陽離子瓜爾膠衍生物。這些類型可以商品名Cosmedia Guar C 261(Henkel)、Diagum P 5070(Diamalt)和Jaguar C類型和Jaguar EXCEL從Rhodia獲得。
輔助物質(zhì) 特別地,作為化妝配制劑成分的輔助物質(zhì)描述于A.Domsch,Diekosmetischen
Verlag für Chem.Industrie,第4版,1992;和Kosmetikjahrbuch 1995,Verlag für Chemische Industrie,1995。
舉例來說但并不受其限制,下列輔助物質(zhì)適合作為所述配制劑的成分 無機(jī)和有機(jī)酸、堿和緩沖劑,鹽,醇,例如乙醇,異丙醇,乙二醇,聚乙二醇,丙二醇,聚丙二醇,二醇醚和甘油,增稠劑,乳液穩(wěn)定劑,例如黃原膠,再油化劑(Rückfetter),防腐劑,泡沫穩(wěn)定劑,消泡劑,珠光劑和遮光劑,例如二硬脂酸乙二醇酯和二氧化鈦,膠原水解物,角蛋白水解物,絲綢水解物,抗頭皮屑活性化合物,例如2-巰基吡啶氧化鋅,水楊酸,二硫化硒,硫和柏油制劑,聚合乳化劑,維生素,染料,UV過濾劑,膨潤土,芳香油,香料,造型(Styling)聚合物,潤濕劑,植物提取物和其它天然或者等同天然的原材料。
公知的是在對(duì)于護(hù)理和處理含角蛋白的底物如人和動(dòng)物毛發(fā)的化妝配制劑中添加油和水溶性的UV過濾劑或者UV過濾劑的組合,染料的降解和因此著色的含角蛋白底物通過紫外線輻射的漂白和褪色能夠大大降低或甚至完全防止。
用于毛發(fā)著色組合物的成分 毛發(fā)著色組合物的染料和其它成分描述在A.Domsch,Diekosmetischen
Verlag für Chem.Industrie,第4版,1992。染料描述于美容劑法規(guī)(Cosmetics Legislation),Bundesgesetzblatt 1997,部分I p.2412,§3和附錄3和European Community(EC)Directive,76/68/EEC,附錄IV。
在下文中,毛發(fā)著色組合物被劃分為永久性的、半永久性的和臨時(shí)的毛發(fā)著色組合物。
永久性毛發(fā)著色組合物 即使通過洗滌毛發(fā)若干次(超過10次)也不會(huì)被洗掉的永久性染料通過在氧化條件下染料前體之間通過過氧化氫進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)形成。相應(yīng)組分的混合物確定能夠在本文中實(shí)現(xiàn)的著色結(jié)果。在前體的情況下,區(qū)分為氧化顯色堿(顯色劑(Entwickler))和偶聯(lián)組分(改性劑)。
氧化顯色堿 舉例來說但并不受其限制,下列氧化顯色堿適合作為所述配制劑的成分 間和對(duì)苯二胺(苯二胺),其N-取代衍生物和鹽,鄰苯二胺的N-取代衍生物,鄰、間和對(duì)-甲苯二胺(甲基-二氨基苯),其N-取代衍生物和鹽,對(duì)氨基-二苯胺和其鹽酸鹽和硫酸鹽,鄰、間和對(duì)氨基苯酚和其鹽酸鹽,2,4-二氨基異硫酸鹽(4-甲氧基-間苯二胺硫酸鹽),鄰氯-對(duì)苯二胺硫酸鹽,苦氨酸(2,4-二硝基-6-氨基苯酚)和2,4-二硝基-1-萘酚磺酸和其鈉鹽。
偶聯(lián)組分 舉例來說但并不受其限制,下列偶聯(lián)組分適合作為所述配制劑的成分 氫醌(1,4-二羥基苯),間苯二酚(1,3-二羥基苯),鄰苯二酚(1,2-二羥基苯),α-萘酚(1-羥基萘),連苯三酚(1,2,3-三羥基苯)和2,6-二氨基吡啶。
氧化顯色堿和偶聯(lián)組分通常與表面活性劑合并為水包油乳液,但簡(jiǎn)單溶液或洗發(fā)劑也已知為配制劑。所述配制劑此外包含抗氧化劑,例如亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、抗壞血酸或巰基乙酸,以穩(wěn)定前體并用堿性物質(zhì)如氨調(diào)節(jié)至8-12(優(yōu)選9-11)的pH。另外加入作為潤濕劑的表面活性劑,用于重金屬的配合劑,用于遮蔽氨氣味的香料,用于改善毛發(fā)感覺和用于保護(hù)毛發(fā)的調(diào)理劑和溶劑,例如乙醇,乙二醇,甘油或苯甲醇。
永久性毛發(fā)著色組合物通常作為包含如上所述的著色溶液、霜?jiǎng)┗蛳窗l(fā)劑和顯色劑溶液的2組分體系出售。本文中的顯色劑溶液包含6-12%的過氧化氫,且還能夠任選加入包含所述著色組分的配制劑的成分。但是,本文中的過氧化物溶液必須徹底地穩(wěn)定。
半永久性的毛發(fā)著色組合物 半永久性的著色被顯色以相對(duì)于用洗發(fā)劑洗滌6-10次保持著色。在此使用所謂的直接吸收染料,其基本上屬于硝基、偶氮和蒽醌染料群組。這些染料足夠小以滲透進(jìn)入毛發(fā)。通常采用的配制劑是溶液、霜?jiǎng)?、洗發(fā)劑或還有氣霧劑泡沫。所述組合物可與包含作為永久性毛發(fā)著色的著色組分的配制劑相比。
臨時(shí)的毛發(fā)著色組合物 與半永久性的毛發(fā)著色組合物相反,臨時(shí)的著色(也稱為輕染)包含更大的染料分子,其不能夠滲透進(jìn)入毛發(fā)。它們被顯色以相對(duì)于用洗滌1-6次保持著色。在此通常采用偶氮和堿性染料以及吖嗪和噻嗪衍生物。對(duì)于所述半永久性的和永久性的毛發(fā)著色組合物進(jìn)行的描述適用于所述配制劑組合物。毛發(fā)著色組合物的染料和其它成分描述在A.Domsch,Die kosmetischen
Verlag für Chem.Industrie,第4版,1992。染料描述于美容劑法規(guī)(Cosmetics Legislation),Bundesgesetzblatt1997,部分I p.2412,§3和附錄3以及European Community(EC)Directive,76/68/EEC,附錄IV。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)下列配方特別有利于在化妝配制劑中使用包含本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的混合物,但是所述配方并不限制本發(fā)明,其中各官能性活性化合物能夠作為單獨(dú)的化合物或作為的若干化合物的混合物存在。
本發(fā)明典型的洗發(fā)劑配制劑包含以重量%表示的下列成分,在每一情況下基于總體配制劑,但是其并不限制本發(fā)明,以用于護(hù)理和調(diào)理毛發(fā) 0.01-10% 本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物 2-15%陰離子表面活性劑 0-10%兩性表面活性劑 0-15%非離子表面活性劑 0-10%陽離子表面活性劑 0-10%硅酮調(diào)理劑(輔助助劑) 0-10%輔助物質(zhì), 達(dá)到100% 由水補(bǔ)充。
具體的洗發(fā)劑配制劑包含以重量%表示的下列成分,但是其并不限制本發(fā)明 0.1-12%本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物 1-35% 月桂基或月桂基聚氧乙烯醚(Laureth)硫酸鈉或銨 (20-30%) 1-6% 椰油酰氨基丙基甜菜堿(25-35%) 0-3% 瓜爾膠羥丙基三甲基氯化銨 0-5% 聚季銨鹽(Polyquaternium)-10 0-12% 硅酮調(diào)理劑(輔助助劑) 0.01-1%乙二胺四乙酸二鈉 0.01-1%苯氧基乙炔醇(和)對(duì)羥基苯甲酸甲酯(和)對(duì)羥基苯甲酸 丁酯(和)對(duì)羥基苯甲酸乙酯(和)對(duì)羥基苯甲酸丙酯 0-1%芳香料(香料) 0-1%染料 0-1%檸檬酸 0-2%氯化鈉 達(dá)到100%由水補(bǔ)充。
用于護(hù)理和調(diào)理毛發(fā)的本發(fā)明典型的毛發(fā)染發(fā)劑包含以重量%表示的下列成分,但是其并不限制本發(fā)明 0.1-15% 本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯聚有機(jī)硅氧烷化合物 0-10%兩性表面活性劑 0.1-15% 非離子表面活性劑 0-10%陽離子表面活性劑 0-15%硅酮調(diào)理劑(輔助助劑) 0-20%輔助物質(zhì), 達(dá)到100% 由水補(bǔ)充。
具體的護(hù)發(fā)素組合物包含以重量%表示的下列成分,但是其并不限制本發(fā)明 0.5-15% 本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物 (為具有非離子乳化劑的在水中的43.5%濃度乳液) 0-15%硅酮調(diào)理劑(輔助助劑) 0-10%十六烷基三甲基氯化銨(25-35%) 0-3% 瓜爾膠羥丙基三甲基氯化銨 1-10%鯨蠟硬脂基醇 0-10%甘油 0.01-1% 苯氧基乙炔醇(和)對(duì)羥基苯甲酸甲酯(和)對(duì)羥基苯甲酸 丁酯(和)對(duì)羥基苯甲酸乙酯(和)對(duì)羥基苯甲酸丙酯 0-1% 芳香料(香料) 0-1% 染料 0-1% 檸檬酸 達(dá)到100% 由水補(bǔ)充。
用于護(hù)理和調(diào)理毛發(fā)的本發(fā)明典型的毛發(fā)護(hù)理處理劑包含以重量%表示的下列成分,但是其并不限制本發(fā)明 0.4-20% 本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物 0-15%非離子表面活性劑 0-10%陽離子表面活性劑 0-20%硅酮調(diào)理劑(輔助助劑) 0-20%輔助物質(zhì), 達(dá)到100% 由水補(bǔ)充。
具體的毛發(fā)護(hù)理處理劑包含以重量%表示的下列成分,但是其并不限制本發(fā)明 1-20% 本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物(為 具有非離子乳化劑的在水中的43.5%濃度乳液) 0.5-10%硬脂醇(和)硬脂基聚氧乙烯(7)醚(Steareth-7)(和)硬脂基聚 氧乙烯(10)醚(Steareth-10) 0-20% 硅酮調(diào)理劑(輔助助劑) 0-10% 十六烷基三甲基氯化銨(25-35%) 0-3% 瓜爾膠羥丙基三甲基氯化銨 0-5% 聚二甲基硅氧烷 0-5% 石蠟油 1-10% 硬脂醇 0-10% 甘油 0.01-1%苯氧基乙炔醇(和)對(duì)羥基苯甲酸甲酯(和)對(duì)羥基苯甲酸丁 酯(和)對(duì)羥基苯甲酸乙酯(和)對(duì)羥基苯甲酸丙酯 0-1% 芳香料(香料) 0-1% 染料 0-1% 檸檬酸 0-2% 氯化鈉 達(dá)到100% 由水補(bǔ)充。
尤其具體的毛發(fā)護(hù)理處理劑包含以重量%表示的下列成分,但是其并不限制本發(fā)明 2-5%本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物(為具有非離子乳化劑的在水中的43.5%濃度乳液) 0-5%硅酮調(diào)理劑(輔助助劑) 0-2%十六烷基三甲基氯化銨(25-35%) 0.5-5% 甘油 0.25-2.5%丙二醇 0.05-0.2%芳香料 0.1-0.5% 失水山梨醇聚氧乙烯(20)醚月桂酸酯(Polysorbate 20) 達(dá)到100% 由水補(bǔ)充。
用于臨時(shí)的、半永久性的或永久性的毛發(fā)著色、護(hù)理和調(diào)理毛發(fā)的本發(fā)明典型的含染料配制劑包含以重量%表示的下列成分,但是其并不限制本發(fā)明 0.1-10% 本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物 1-10%根據(jù)所需毛發(fā)顏色確定的毛發(fā)染料前體或染料 0-15%陰離子表面活性劑 0-10%兩性表面活性劑 0-10%非離子表面活性劑 0-10%陽離子表面活性劑 0-1% 亞硫酸鈉 0-5% 緩沖劑 0-10%硅酮調(diào)理劑(輔助助劑) 0-10%輔助物質(zhì), 達(dá)到100% 水。
用于永久性毛發(fā)著色的本發(fā)明的具體著色霜?jiǎng)┌灾亓浚ケ硎镜南铝谐煞?,但是其并不限制本發(fā)明 0.1-10% 本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物(為 具有非離子乳化劑的在水中的20%濃度乳液) 1-5% 根據(jù)所需毛發(fā)顏色確定的毛發(fā)色料前體或染料 2-15%陰離子表面活性劑 0-10%兩性表面活性劑 0-10%非離子表面活性劑 0-10%陽離子表面活性劑 0.1-1% 亞硫酸鈉 0.1-5% 緩沖劑以便pH=8-12 0-10%硅酮調(diào)理劑(輔助助劑) 0-10%輔助物質(zhì), 達(dá)到100% 水。
用于永久性毛發(fā)著色的本發(fā)明的具體著色溶液包含以重量%表示的下列成分,但是其并不限制本發(fā)明 0.1-10% 本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物(為 具有非離子乳化劑的在水中的20%濃度乳液) 1-5% 根據(jù)所需毛發(fā)顏色確定的毛發(fā)色料前體或染料 0.1-1%亞硫酸鈉 5-15% 丙二醇 5-15% 氨(28%). 10-30%油酸 5-15% 異丙醇 10-30%鏈烷醇酰胺 0-10% 硅酮調(diào)理劑(輔助助劑) 達(dá)到100% 水。
用于永久性毛發(fā)著色的本發(fā)明的典型的顯色劑配制劑包含以重量%表示的下列成分,但是其并不限制本發(fā)明 0.1-10% 本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物 10-30% 過氧化氫(30%) 0-15%陰離子表面活性劑 0-10%兩性表面活性劑 0-10%非離子表面活性劑 0-10%陽離子表面活性劑 0-5% 緩沖劑或酸以便pH=2-6 0-10%硅酮調(diào)理劑(輔助助劑) 0-10%輔助物質(zhì), 達(dá)到100% 水 用于永久性毛發(fā)著色的本發(fā)明的具體顯色劑霜?jiǎng)┌灾亓浚ケ硎镜南铝谐煞?,但是其并不限制本發(fā)明 0.1-5% 本發(fā)明的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物(為 具有非離子乳化劑的在水中的20%濃度乳液) 10-30% 過氧化氫(30%) 0-5% 硅酮調(diào)理劑(輔助助劑) 1-10%鯨蠟硬脂醇 0.5-5% 十三烷基聚氧乙烯(2)醚(trideceth-2)羧酰胺MEA 0.5-5% 鯨蠟硬脂醇聚氧乙烯(30)醚(ceteareth-30) 0.5-5% 甘油 0.05-2%二亞乙基三胺-五乙酸五鈉(二亞乙基三胺-五乙酸五鈉 0.05-2%錫酸鈉 0.05-2%焦磷酸四鈉 達(dá)到100% 水。
在本文中已經(jīng)發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的溶液或混合物優(yōu)選適用于制備化妝配制劑,例如用于處理、調(diào)理、清洗和/或護(hù)理已著色的底物或待著色的底物。
也就是說,包含至少一種本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的配制劑能夠特別地用于清洗、護(hù)理和調(diào)理纖維性的或平面的底物,以及當(dāng)這些底物被著色時(shí),并且其著色效果將盡可能大的程度上得以保留。
包含至少一種本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的配制劑還能夠用于清洗、護(hù)理及處理和調(diào)理含角蛋白的基材,因?yàn)樗鼈冞m合作為用于羊毛的清洗組合物、用于涂蠟和/或增加體積和/或可梳理性和/或光澤和/或用于降低顏色從著色的含角蛋白底物的洗去性或從同時(shí)待著色的含角蛋白底物的洗去性,所述含角蛋白底物例如為人和動(dòng)物毛發(fā)。
包含至少一種本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的配制劑還能夠特別地用于在著色操作之前、期間和/或之后清洗、護(hù)理和處理、清洗和護(hù)理含角蛋白的纖維或毛發(fā),因?yàn)橛蛇@些配制的毛發(fā)著色組合物同時(shí)導(dǎo)致改善柔順性和/或降低干和濕梳力和/或增加光澤和/或增加毛發(fā)體積和/或降低染料從輕染和著色毛發(fā)的洗去性。
軟化劑配制劑 關(guān)于表現(xiàn)形式,一方面可以將本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物并入不透明的軟化劑分散體或軟化劑乳液或透明的微乳液或溶液中。
用于此類不透明或透明配制劑的典型的其它組分是 -季銨化合物,優(yōu)選包含鏈烷酸酯單元的季銨化合物,作為軟化劑, -有機(jī)溶劑,優(yōu)選單和多元醇,例如乙醇,2-丙醇,乙二醇,1,2-丙二醇,己二醇,二丙二醇,二醇和低聚二醇的酯和醚,例如二丙二醇一丁基醚,三亞丙基一甲基醚,二甘醇二乙酸酯,以改善所述配制劑的溶解度和透明性, -具有較長鏈烴的二醇和高級(jí)醇,例如2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇,以提高軟化劑組分的可溶解性, -非離子表面活性劑,優(yōu)選支鏈或非支鏈的C8-C40醇的烷氧基化物和烯化氧的脂肪酸酯,用于穩(wěn)定乳液或制備微乳液 -芳香料 -粘度調(diào)節(jié)劑 -染料 -防腐劑。
列舉的其它官能組分和優(yōu)選代表是已知的,例如來自US 6376455。
另一方面,在洗衣清新劑
體系范圍內(nèi),可以將本發(fā)明所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物施加至固體載體,并隨后使這些物質(zhì)在清洗干燥器中與待清新化和/或軟化的紡織品接觸。在載體和其官能組分上的洗衣清新劑體系是已知的,例如來自US 4824582、US 4808086、US 4756850、US 4749596和US 3686025。
用于此類在載體上的洗衣清新劑體系的通常組分是 -脂肪胺或其與陰離子表面活性劑的配合物,作為調(diào)理劑 -季銨化合物,優(yōu)選包含鏈烷酸酯單元的季銨化合物,作為軟化劑, -非離子軟化劑,例如基于脫水山梨糖醇酯,脂肪醇烷氧基化物 -“去污劑”,例如基于纖維素醚,瓜爾膠,對(duì)苯二甲酸嵌段共聚物。
所述載體材料是海綿樣的或多孔片材樣的材料,其具有充分吸收洗衣清新劑配制劑的能力。采用“織造”和“非織造”材料。所述材料基于天然或合成聚合物,例如羊毛,棉花,劍麻,亞麻,纖維素酯,聚乙烯基化合物,聚烯烴,聚酰胺,聚氨酯和聚酯。
本發(fā)明還涉及反應(yīng)性組合物,其包含至少一種式(10)的化合物
其中ST是ST1或ST2,ST1和ST2如以上所定義,和Y是Y1或Y2,Y1和Y2如以上所定義,且ST5和ST6如以上所定義 以及至少一種下式的化合物 H-Y-ST-Y-H, 其中ST=ST1或ST2,ST1和ST2如以上所定義,和Y如以上所定義, 條件是至少一個(gè)所述基團(tuán)ST包含聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán), 在本發(fā)明所述反應(yīng)性組合物的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,Y=NR2,其中R2如以上所定義,優(yōu)選氫,且ST5和ST6各自是-CH2-。
本發(fā)明還涉及反應(yīng)性組合物,其包含至少一種式(13)的化合物
其中ST5,ST6,Y1和ST1如以上所定義, 至少一種下式的化合物 HY2-ST3-NR52, 其中ST3,Y2和R5如以上所定義,和 至少一種下式的化合物 Q-ST4V-Q, 其中Q是能夠讓氨基烷基化的基團(tuán),且ST4V連同來源于季銨化反應(yīng)之后的Q的分子部分一起形成基團(tuán)ST4, 條件是基團(tuán)ST1、ST3和/或ST4中的至少一個(gè)包含聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán)。
在上述反應(yīng)性組合物中,ST5和ST6各自優(yōu)選為-CH2-,Y1和Y2優(yōu)選彼此獨(dú)立地為NR2,其中R2如以上所定義,優(yōu)選氫。
本發(fā)明還涉及通過使如上所述的反應(yīng)性組合物固化獲得的固化組合物。在該程序中,能夠特別地形成涂料和彈性成形制品。
所提及的固化組合物能夠特別地通過加熱和/或添加催化劑固化。就此而言,所述反應(yīng)性組合物能夠特別地作為1C(組分)組合物或次優(yōu)選地,作為2C(組分)組合物使用。
本發(fā)明還涉及式(12)的新穎的化合物
其中ST是ST1或ST2,ST1和ST2如以上所定義,和Y是Y1或Y2,Y1和Y2如以上所定義,且ST5和ST6如以上所定義, 條件是所述基團(tuán)ST包含至少一個(gè)可在所述反應(yīng)性組合物中使用的聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán)。
在所述化合物中,ST優(yōu)選為如以上所定義的ST1,ST5和ST6各自優(yōu)選為-CH2-,Y優(yōu)選為Y1,其優(yōu)選為NR2,其中R2如以上所定義,優(yōu)選氫。
通過使用此類更高官能化的化合物(其中ST特別地為三或四價(jià)基團(tuán))發(fā)生所述聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的支化/交聯(lián)。特別地通過該途徑建立多個(gè)應(yīng)用參數(shù),例如硬度和彈性。
本發(fā)明可以通過下列實(shí)施例進(jìn)一步舉例說明。
實(shí)施例 實(shí)施例1 5.2克(0.022摩爾)以下結(jié)構(gòu)的苯酚酯
49克以下結(jié)構(gòu)的氨基硅氧烷
和15克1-丁醇于燒瓶中在N2氣氛下混合且混合物在120℃加熱9小時(shí),在此期間,其與分解出來的苯酚反應(yīng),以產(chǎn)生包含下式化合物的反應(yīng)混合物
然后加入2.04克(0.02摩爾)H2NCH2CH2CH2N(CH3)2且混合物在120℃再加熱9小時(shí)。
最后,將2.59克(0.01摩爾)以下結(jié)構(gòu)的酯
逐滴加入且混合物在120℃繼續(xù)攪拌18小時(shí)。
由于所述反應(yīng),除了苯酚作為產(chǎn)物分解出來之外,還獲得了包含下列結(jié)構(gòu)要素的聚合物
其中
ST3=CH2CH2CH2 實(shí)施例2 7.36克(8.04毫摩爾)以下結(jié)構(gòu)的碳酸酯封端的聚環(huán)氧烷衍生物
其中a+c=3.6且b=9, 其由
COCl2和Jeffamin ED 600(Huntsman Corp.)制得, 1.69克(16.1毫摩爾)H2NCH2CH2CH2N(CH3)2和61克丙二醇單甲醚在N2氣氛下被最初引入燒瓶且混合物在116-118℃加熱15小時(shí),同時(shí)攪拌。
包含50克(8.04毫摩爾)以下結(jié)構(gòu)的環(huán)氧硅氧烷的混合物
1克去離子水和0.97克(16.1毫摩爾)乙酸被隨后加入。全部混合物在116-120℃加熱10小時(shí)。
由于所述反應(yīng),獲得包含下列結(jié)構(gòu)要素的聚合物
其中 Ac-=CH3COO- ST1=
a+c=3.6且b=9 ST4=
ST3=CH2CH2CH2 能夠?qū)?shí)施例1和2的聚合物以0.5-3%的量引入基于陰離子和/或非離子表面活性劑的粉末狀和液體洗滌劑中,并在其中特別地發(fā)揮它們對(duì)待清潔纖維材料的軟化作用。
權(quán)利要求
1.包含至少一個(gè)式(1)的結(jié)構(gòu)要素的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物
其中
Y1和Y2彼此獨(dú)立地選自-O-,-S-和-NR2-,其中
R2=氫或具有至多40個(gè)碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和、不飽和或芳族的烴基,其能夠包含一個(gè)或多個(gè)選自-O-,-C(O)-,-NH-和-NR3-的基團(tuán),其中R3如以上所定義,和
ST1和ST2彼此獨(dú)立地選自具有至多1,000個(gè)碳原子的二價(jià)到多于二價(jià)的,直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和、不飽和或芳族的,取代或未取代的烴基,其能夠包含一個(gè)或多個(gè)選自-O-,-C(O)-,-NH-,-NR3-,
和具有2-1,000個(gè)硅原子的聚有機(jī)硅氧烷單元的基團(tuán),其中
R3是具有至多40個(gè)碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和、不飽和或芳族的烴基,其能夠包含一個(gè)或多個(gè)選自-O-,-C(O)-和-NH-的基團(tuán),和
R5是具有至多100個(gè)碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和、不飽和或芳族的烴基,其能夠包含一個(gè)或多個(gè)選自-O-,-C(O)-和-NH-的基團(tuán),或R5是在所述基團(tuán)ST1和/或ST2內(nèi)形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的二價(jià)基,
或者與ST1鄰接的一個(gè)或兩個(gè)所述基團(tuán)Y1與ST1一起,和/或與ST1鄰接的一個(gè)或兩個(gè)所述基團(tuán)Y2與ST2一起,能夠在每一情況下形成含氮的雜環(huán)基,和
其中如果存在多個(gè)基團(tuán)ST1,則它們能夠相同或者不同,且如果存在多個(gè)基團(tuán)ST2,則它們能夠相同或者不同,
ST5是具有1-12個(gè)碳原子的任選取代的、二價(jià)的直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和或不飽和烴基,
ST6是具有1-12個(gè)碳原子的任選取代的、二價(jià)的直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和或不飽和烴基,
條件是所述基團(tuán)ST1和/或ST2中的至少一個(gè)包含聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán),
或其酸加成化合物和/或鹽。
2.聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中ST5和ST6各自是-CH2-,使得所述式(I)具有下列結(jié)構(gòu)
其中
Y1,Y2,ST1和ST2如以上所定義。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直鏈聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中ST1和ST2在每一情況下是二價(jià)基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的支鏈聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中所述基團(tuán)ST1或ST2中的至少一個(gè)是三或四價(jià)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其包含至少一個(gè)式(2)的聚有機(jī)硅氧烷結(jié)構(gòu)要素
其中
R4是具有至多20個(gè)C原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈的,飽和、不飽和或芳族的烴基,和
s=1-999。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其包含至少兩個(gè)式(1)的結(jié)構(gòu)要素。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其包含至少兩個(gè)式(2)的聚有機(jī)硅氧烷結(jié)構(gòu)要素。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其包含至少兩個(gè)式(1)的重復(fù)單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中Y1=-NR2-,其中R2如以上所定義。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中Y1和Y2=-NR2-,其中R2如以上所定義。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中Y1和Y2=-NH-。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,特征在于其包含氨基,質(zhì)子化氨基和/或季銨基團(tuán)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12之一的直鏈聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中ST1=ST2且它們?cè)诿恳磺闆r下是二價(jià)的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-12之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中ST1≠ST2。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中ST1是
其中s如以上所定義,和
r=1-12。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-12之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中ST2代表下式的基團(tuán)
-ST3-N+(R5)2-ST4-N+(R5)2-ST3-
其中
R5如以上所定義,
ST3是具有2-100個(gè)碳原子的直鏈或環(huán)狀或支鏈的,飽和或不飽和或芳族的,取代或未取代的烴基,其能夠由-O-,-C(O)-,-NH-,-NR3-取代,其中R3如以上所定義,
ST4是具有2-100個(gè)碳原子的直鏈或環(huán)狀或支鏈的,飽和或不飽和或芳族的,取代或未取代的烴基,其能夠由-O-,-C(O)-,-NH-,-NR3-取代,以及由具有2-200個(gè)硅原子的聚有機(jī)硅氧烷單元取代,其中R3如以上所定義。
根據(jù)權(quán)利要求1-12和14-16之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,具有下式
其中
ST1,ST3,ST4,R2和R5如以上所定義,和
A-是有機(jī)或有機(jī)陰離子,
條件是基團(tuán)ST1、ST3和ST4中的至少一個(gè)包含聚有機(jī)硅氧烷單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-17之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中ST1選自
具有至多15個(gè)碳原子的二價(jià)的直鏈烴基,例如1,6-亞己基,
具有至多15個(gè)碳原子的二價(jià)的單或多環(huán)烴基,例如
或
具有至多15個(gè)碳原子的二價(jià)的芳烴基團(tuán),例如基于下列式的2,4-甲苯甲?;?,6-甲苯甲?;?,雙苯基甲烷和亞萘基結(jié)構(gòu)
二價(jià)或多于二價(jià)的并且從伯和仲氨基-官能化的預(yù)聚物得到的基團(tuán),例如,
-伯或仲氨基封端的聚醚,優(yōu)選基于環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的聚醚,
-NH2封端的聚酰胺,
-NH2封端的聚酯,和
-NH2封端的聚脲。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-12和14-18之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,其中ST1代表包含聚烯氧基的基團(tuán)和ST2代表包含聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán)的基團(tuán)。
19.用于制備權(quán)利要求1-19之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的方法,其包括讓下式化合物
其中ST=ST1或ST2,ST1和ST2如以上所定義,和Y=Y(jié)1或Y2,Y1和Y2如以上所定義,且ST5和ST6如以上所定義,與下式的化合物反應(yīng)
HY-ST-YH
其中ST=ST1或ST2且Y如以上所定義,條件是基團(tuán)ST1和/或ST2中的至少一個(gè)包括聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán)。
20.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中Y=NR2,其中R2如以上所定義,優(yōu)選氫,且ST5和ST6各自是-CH2-。
21.用于制備根據(jù)權(quán)利要求1-19之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的方法,其讓下式化合物
其中ST5,ST6,Y1和ST1如以上所定義,
與下式的化合物
HY2-ST3-NR52,
其中ST3,Y2和R5如以上所定義,
以及下式的化合物反應(yīng)
Q-ST4V-Q,
其中
Q是能夠讓氨基烷基化的基團(tuán),且ST4V連同來源于季銨化反應(yīng)之后的Q的分子部分一起形成基團(tuán)ST4,
條件是基團(tuán)ST1、ST3和/或ST4中的至少一個(gè)包含聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán)。
22.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中ST5和ST6各自是-CH2-,Y1和Y2彼此獨(dú)立地為-NR2-,其中R2如以上所定義,優(yōu)選氫,
23.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法,其中Q選自環(huán)氧基和鹵代烷基。
24.根據(jù)權(quán)利要求1-19之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物的用途,用于制備涂料、表面改性劑、彈性體、熱固性材料、粘合劑、用于金屬和塑料表面的底漆、聚合物添加劑、洗滌劑添加劑、流變劑、化妝品和纖維改性劑。
25.根據(jù)權(quán)利要求25所述的用途,其用于制備硬表面如玻璃、陶瓷、磚瓦、混凝土和鋼部件,例如車體和船體上的表面改性劑或涂層。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的用途,用于制備使硅氧烷彈性體與其它基材例如鋼、鋁、玻璃和塑料,例如環(huán)氧樹脂、聚酰胺、聚苯硫和聚酯如聚對(duì)苯二甲酸酯結(jié)合的底漆。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的用途,用于制備熱塑性塑料的改性劑,所述熱塑性塑料例如為聚烯烴,聚酰胺,聚氨酯,聚(甲基)丙烯酸酯和聚碳酸酯。
28.根據(jù)權(quán)利要求28所述的用途,用于制備低溫沖擊改性劑。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的用途,用于制備粘度調(diào)節(jié)劑、抗靜電劑,防霧涂層,用于制備能夠過氧化地或通過氫化硅烷化(鉑催化)與彈性體交聯(lián)的硅橡膠的混合組分;用于制備在洗滌之前、期間和之后用于處理紡織物纖維的紡織物纖維軟化劑,用于制備對(duì)天然和合成纖維例如毛發(fā)、棉纖維和合成纖維,如聚酯纖維和聚酰胺纖維和混紡織物進(jìn)行改性的試劑,用于制備紡織品整理劑,以及用于制備含洗滌劑的配制劑,例如洗滌劑和清洗組合物。
30.洗滌劑配制劑,化妝配制劑和用于纖維處理的配制劑,其包含至少一種根據(jù)權(quán)利要求1-19之一的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物。
31.反應(yīng)性組合物,其包含至少一種下式的化合物
其中ST=ST1或ST2,ST1和ST2如以上所定義,和Y=Y(jié)1或Y2,Y1和Y2如以上所定義,且ST5和ST6如以上所定義,
以及至少一種下式的化合物
H-Y-ST-Y-H,
其中ST=ST1或ST2,ST1和ST2如以上所定義,和Y如以上所定義,
條件是至少一個(gè)所述基團(tuán)ST包含聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán)。
32.根據(jù)權(quán)利要求32所述的反應(yīng)性組合物,其中Y=NR2,其中R2如以上所定義,優(yōu)選氫,且ST5和ST6各自是-CH2-。
33.反應(yīng)性組合物,其包含至少一種下式的化合物
其中ST5,ST6,Y1和ST1如以上所定義,
至少一種下式的化合物
HY2-ST3-NR52,
其中ST3,Y2和R5如以上所定義,和
至少一種下式的化合物
Q-ST4V-Q,
其中Q是能夠讓氨基烷基化的基團(tuán),且ST4V連同來源于季銨化反應(yīng)之后的Q的分子部分一起形成基團(tuán)ST4,
條件是基團(tuán)ST1、ST3和/或ST4中的至少一個(gè)包含聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán)。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的反應(yīng)性組合物,其中ST5和ST6各自是-CH2-,Y1和Y2彼此獨(dú)立地為-NR2-,其中R2如以上所定義,優(yōu)選氫,
35.可通過固化權(quán)利要求32-35之一的反應(yīng)性組合物獲得的經(jīng)固化組合物。
36.根據(jù)權(quán)利要求36所述的經(jīng)固化組合物,選自涂料和彈性體。
37.下式的化合物
其中ST=ST1或ST2,ST1和ST2如以上所定義,和Y=Y(jié)1或Y2,Y1和Y2如以上所定義,且ST5和ST6如以上所定義,
條件是所述基團(tuán)ST包含至少一個(gè)聚有機(jī)硅氧烷基團(tuán)。
38.根據(jù)權(quán)利要求38所述的化合物,其中ST=ST1,該ST1如以上所定義,ST5和ST6各自是-CH2-,Y=Y(jié)1,該Y1是NR2,其中R2如以上所定義,優(yōu)選氫。
全文摘要
本發(fā)明涉及新穎的聚碳酸酯-和/或聚氨酯-聚有機(jī)硅氧烷化合物,它們的制備方法,它們的用途,用于其制備的前體和包含所述前體的反應(yīng)性組合物。
文檔編號(hào)C08G77/458GK101802053SQ200880025549
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者W·西蒙, K·-H·索克爾, G·霍夫米勒, R·瓦格納, H·蘭格 申請(qǐng)人:邁圖高新材料有限責(zé)任公司