CN102482495A - 具有粘液质硅酮液的个人护理组合物 - Google Patents
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Abstract
公开了一种含有粘液质硅酮液组合物的个人护理组合物。硅酮液组合物含有显示粘液质流变行为的一些支化的和/或高分子量的有机聚硅氧烷。当配制到个人护理组合物中时,硅酮液基于它们的粘液质流变性质提供增强的感官性质和成膜性质。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年9月3日提交的美国申请号61/239529的权益。
技术领域
本公开内容涉及含有粘液质(pituitous)硅酮液的个人护理组合物。硅酮液组合物含有显示粘液质流变行为的一些支化的和/或高分子量的有机聚硅氧烷。当硅酮液被制备到个人护理组合物中时,硅酮液基于它们的粘液质流变特性提供增强的感官特性和成膜特性。
背景
硅酮液广泛用于多种个人护理组合物中。使用的最常见的硅酮液是二甲基硅氧烷液体,其通常为低分子量环状分子的线性聚合物。聚二甲基硅氧烷(PDMS)是具有宽范围分子量的线性聚合物。PDMS的粘度随分子量增大。当PDMS的分子量足够大,以致呈现出超过600,000厘泊(cP)的粘度时,在分散到合适的溶剂(例如,低粘度的PDMS液体、环状二甲基硅氧烷或烃溶剂)中时,液体更易于被处理。以这种方式,具有数百万cP粘度的PDMS可易于被掺入到多种皮肤护理组合物中。以相似的方式,首先通过将高分子量的有机聚硅氧烷树脂和弹性体分散在合适的溶剂中来将它们掺入到个人护理组合物中。
除了提供一些功能性益处外,硅酮还基于它们固有的美感益处被掺入到个人护理产品中。具体地,配方设计师将通过选择一定类型和一定量的硅酮来优化个人护理产品的总体美感。因此,在本行业内,存在对发现提供改进的产品美感、感官知觉或功能改进的新的硅酮组合物的持续性需要。本发明人已发现了提供这些改进的一些硅酮液组合物。
概述
本发明人已发现具有粘液质流变特性的硅酮液组合物为个人护理产品提供增强的美感性和感官性。此外,当应用到皮肤时,所公开的粘液质硅酮液组合物可提供多种个人护理活性物的增强的成膜。例如,当用本公开内容的粘液质硅酮液组合物递送时,可增强防晒剂的SPF性能。
粘液质液体是呈现特殊类型的流变行为的液体。粘液质液体的最易于辨认的流变行为是它们的“拉丝(stringing)”行为,当少量的粘液质液体与大量液体分离时,形成细丝或线。由粘液质液体呈现的另一种流变特性是当经受剪切应力时,它们形成法向力。当粘液质液体经受在x-y平面上的剪切应力时,在z方向上(与剪切平面垂直或“正交”)形成力。这种行为与已知为韦森堡效应的现象有关,其中,在搅拌的溶液中的聚合物由于受剪切应力作用形成的在聚合物链之间的缠绕而导致趋于爬附在搅拌器上。使用受控制的应力流变仪,可测量法向力。
本公开内容的粘液质硅酮液通常是高度润滑的,还在表面上形成非常持久的膜。当粘液质液体被剪切时,形成的法向力抵抗液体变稀,从而在移动的表面之间维持较粘稠的润滑层。我们已发现一些支化的和高分子量的硅酮液显示出新颖的感官性和成膜性质,且这些性质与粘液质流变行为有关。我们已发现这些粘液质液体提供了采用诸如在美国专利5,654,362中公开的大多数直链PDMS液体或交联的PDMS材料(例如,硅酮弹性体)不能实现的益处。
详述
本公开内容提供了包含具有粘液质流变性质的硅酮液的个人护理组合物。如本文使用的,“粘液质”指当将持续增大的剪切(通常以秒-1测量)应用到液体膜或层时,在垂直方向观察到逐渐增大的法向力(通常以帕斯卡测量)的流变性质。换句话说,当粘液质液体经受在x-y平面上的剪切应力时,在z方向上(与剪切平面垂直或“正交”)形成力。可使用受控的应力流变仪测量本发明硅酮液的粘液质流变学。这些流变仪是可商购的,例如TA Instrument AR 1000-N(109 Lukens Drive,New Castle DE 19720)。液体被保持在平盘(附接到流变仪)和装有测力仪的固定板之间。将受控量的力(转矩)施加到附接到盘的轴,因此使样品经受剪切应力。通常,在实验期间增大转矩,且盘以增大的速率旋转,该速率记录为剪切速率。当液体样品经受剪切应力时,通过测力仪记录法向力。使用这种仪器对硅酮液流变性质的评价结果由以帕斯卡计的法向力对以秒-1计的垂直剪切速率的曲线来报道。
用于本公开内容的个人护理组合物的硅酮液具有引起以下的流变行为:当使用上述的受控的应力流变仪测量以帕斯卡计的法向力对以秒-1计的垂直剪切速率的曲线时,曲线具有大于3.6的平均斜率。
本公开内容的粘液质硅酮液包含有机聚硅氧烷或有机聚硅氧烷和任选的载体液体的混合物。
有机聚硅氧烷是含有独立地选自(R3SiO1/2)、(R2SiO2/2)、(RSiO3/2)或(SiO4/2)甲硅烷氧基单元的甲硅烷氧基单元的聚合物,其中R通常是有机基团或烃基。甲硅烷氧基单元通常分别称为M、D、T和Q单元。在下面示出对于这些单元中的每个的结构式。
这些甲硅烷氧基单元可以以多种方式组合来形成环状、线性或支化结构。所得到的聚合物结构的化学和物理性质将依赖于存在于有机聚硅氧烷中的甲硅烷氧基的数目和类型而不同。例如,有机聚硅氧烷可以是挥发性液体、低粘度液体、高粘度液体/胶、弹性体、橡胶或树脂。
用于本公开内容的个人护理组合物的有机聚硅氧烷是赋予硅酮液组合物粘液质流变性质的有机聚硅氧烷。另外,有机聚硅氧烷可含有多种M、D、T或Q甲硅烷氧基单元。通常,足够的D、T或Q单元存在于有机聚硅氧烷中,以获得一定的高分子量和/或支化,以便单独(纯的)或当与其他载体液体(在下面描述的)组合使用时,具有粘液质流变性质,从而使所得到的硅酮液组合物具有粘液质流变性质。
在一个实施方式中,被选择作为该粘液质硅酮组合物的组分的有机聚硅氧烷为聚二有机硅氧烷胶。如本文使用的,聚二有机硅氧烷胶是主要包含D甲硅烷氧基单元的有机聚硅氧烷且具有足够的分子量以赋予硅酮组合物粘液质行为。可选择地,聚二有机硅氧烷胶具有足够的分子量,以赋予25℃时至少1,000,000mm2/s的粘度,或可选择地25℃时2,000,000mm2/s的粘度。可选择地,二有机聚硅氧烷胶的分子量足以赋予至少40的威廉姆斯可塑值,如通过美国材料与试验协会(ASTM)926测试方法测定的。典型地,可塑值应为40至200,或可选择地为50至150。可选择地,二有机聚硅氧烷胶的分子量为至少600,000道尔顿,或可选择地至少1,000,000道尔顿,或可选择地至少2,000,000道尔顿。
二有机聚硅氧烷的硅-键合的有机基团可独立地选自烃基或卤代烃基。烃基可具体示例为具有1至20个碳原子的烷基,例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基;环烷基,例如环己基和环庚基;具有6至12个碳原子的芳基,例如苯基、甲苯基和二甲苯基;具有7至20个碳原子的芳烷基,例如苄基和苯基乙基。烃基还可以是具有2至20个碳原子的烯基,示例为乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基和癸烯基,优选为乙烯基或己烯基。卤代烷基可具有1至20个碳原子,例如3,3,3-三氟丙基和氯甲基。
二有机聚硅氧烷可以通过上述的任何有机基团封端,或可选择地可以是硅烷醇(羟基)封端的。
聚二有机硅氧烷可以是含有这样的有机基团的均聚物、共聚物或三聚物。实例包括包含二甲基甲硅烷氧基单元和苯基甲基甲硅烷氧基单元的共聚物、包含二甲基甲硅烷氧基单元和3,3,3-三氟丙基甲基甲硅烷氧基单元的共聚物、二甲基甲硅烷氧基单元和二苯基甲硅烷氧基单元的共聚物以及二甲基甲硅烷氧基单元、二苯基甲硅烷氧基单元和苯基甲基甲硅烷氧基单元的互聚物,以及其他。分子结构同样不是关键的,且示例为直链和部分支化的直链结构,线性系统是最典型的。
二有机聚硅氧烷胶的具体示例包括:三甲基甲硅烷氧基-封端的二甲基硅氧烷、三甲基甲硅烷氧基-封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物;三甲基甲硅烷氧基-封端的甲基苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物;三甲基甲硅烷氧基-封端的3,3,3-三氟丙基甲基硅氧烷共聚物;三甲基甲硅烷氧基-封端的3,3,3-三氟丙基甲基-甲基乙烯基硅氧烷共聚物;二甲基乙烯基甲硅烷氧基-封端的二甲基聚硅氧烷;二甲基乙烯基甲硅烷氧基-封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物;二甲基乙烯基甲硅烷氧基-封端的甲基苯基聚硅氧烷;二甲基乙烯基甲硅烷氧基-封端的甲基苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物;以及其中至少一个端基为二甲基氢甲硅烷氧基的类似共聚物。
二有机聚硅氧烷胶还可由两种或更多种有机聚硅氧烷的组合组成。
用于制备二有机聚硅氧烷胶的方法是公知的且许多是可商购的。适合于本发明硅酮组合物的示例性的商购产品包括Dow CorningSGM-36Gum和SGM-3 Gum。
二有机聚硅氧烷胶被分散在载体液体中(如在下面描述),以形成粘液质硅酮液组合物。载体液体中的二有机聚硅氧烷胶的浓度可变化。分散在载体液体中的二有机聚硅氧烷胶的量应是足以赋予粘液质行为的量。然而,典型地,二有机聚硅氧烷的浓度将为10至50重量百分比,可选择地为15至35重量百分比。该量将依赖于二有机聚硅氧烷胶的分子量而不同。典型地,当胶的分子量为650,000道尔顿时,使用至少20重量百分比的胶,或可选择地,当二有机聚硅氧烷的分子量为2,000,000道尔顿时,使用至少14重量百分比的胶。
在另一个实施方式中,被选择作为该粘液质硅酮液组合物的组分的有机聚硅氧烷为Q支化的有机聚硅氧烷。在该实施方式的一个方面,Q支化的有机聚硅氧烷选自如在US 6,806,339中描述的支化的硅氧烷。
根据本公开内容的该方面的支化的硅氧烷含有:
i)一个或多个式(SiO4/2)的Q单元,以及
ii)15至995个式Rb 2SiO2/2的D单元,其中单元(i)和(ii)可以是以任何适当的组合互连的,以及
iii)式RaRb 2SiO1/2的M单元,其中每个Ra取代基选自由以下组成的组:具有1至6个碳原子的烷基、具有2至6个碳原子的烯基和具有2至6个碳原子的炔基,支化的硅氧烷中的至少三个Ra取代基为烯基或炔基单元,且每个Rb取代基选自由以下组成的组:具有1至6个碳原子的烷基、具有2至6个碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团。
通常,脂族不饱和烃基是烯基或炔基。通常,至少50%Ra取代基是烯基。每个烯基可选自乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基和己烯基,但通常选自乙烯基(vi)和己烯基(hex)。
支化的硅氧烷包括键合到四个(Rb 2SiO2/2)n链的至少一个Q单元,且例如可具有式
O-(Rb 2SiO)n-SiRaRb 2
RaRb 2Si-O-(Rb 2SiO)n-Si-O-(Rb 2SiO)n-SiRaRb 2
O-(Rb 2SiO)n-SiRaRb 2
其中每个n独立地为1至500。Rb取代基是烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基或己基;但通常为甲基。
因此,在当支化的硅氧烷中仅存在一个式SiO4/2的单元的情况下,支化的硅氧烷可具有实质上下面的式,其中每个n独立地为1至500,可选择地b为95-500,或可选择地为250-300。
在另一个实施方式中,用于粘液质硅酮液组合物的有机聚硅氧烷为具有高的MW的T或Q支化的有机聚硅氧烷,例如通过在WO2006/106362中教导的技术制备的有机聚硅氧烷,WO2006/106362通过引用并入本文。因此,可通过以下获得有机聚硅氧烷:
i)在有机聚硅氧烷和/或有机基稀释剂材料、合适的催化剂和任选的封端剂的存在下,通过含有硅氧烷的包含可缩合基团的单体和/或低聚物的缩聚,制备含有有机聚硅氧烷的聚合物;以及
ii)在需要时猝灭聚合过程;
其中稀释剂材料基本上被保留在所得到的稀释的有机聚硅氧烷中。
含有有机硅氧烷的聚合物意指每分子包含多个有机聚硅氧烷基团的聚合物,且意图包括在聚合物链中基本上仅含有有机聚硅氧烷基团的聚合物或其中主链含有有机聚硅氧烷基团和例如在链中的有机聚合物基团的聚合物。
缩聚(另外称为缩聚)是在消去低分子量副产物(例如水、氨或甲醇等)下多个单体和/或低聚物的聚合。
缩聚型聚合反应最通常与具有可与释放的例如水或甲醇或类似物相互作用的羟基和/或可水解端基的化合物的相互作用有关。
因此,可在至少一种烃溶剂或硅酮液的存在下,通过以下物质的缩聚获得T或Q支化的有机聚硅氧烷:
i)具有至少一个能够进行缩聚的羟基的聚有机硅氧烷,
ii)式R’Si(OR4)3或Si(OR4)4的烷氧基硅烷;其中通过添加至少一种缩合催化剂和通过将混合物维持在30℃至110℃的温度下来促进聚合。
聚有机硅氧烷i)可以是线性的、基本上线性的或支化的。在一些方面,具有反应性羟基的线性或基本上线性的低分子量/低粘度聚有机硅氧烷用作缩聚的初始材料。例如,这些聚有机硅氧烷通常可用式(1)表示:
(1)R1O[R2R3SiO]xH
其中每个R独立地选自氢原子、含有1至8个碳原子的烷基或取代的烷基、含有1至8个碳原子的芳基或取代的芳基,且其中x是具有至少2的值的整数。在一些方面,x为具有2-500范围内的值的整数。在其他方面,x为具有3-100范围内的值的整数。在另外的方面,x为具有50-80范围内的值的整数。R的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、全氟丁基乙基、苯基乙基、氯丙基、氟丙基、乙烯基和苯基。
烷氧基硅烷ii)可以是分别具有R’Si(OR4)3或Si(OR4)4的三烷氧基硅烷或四烷氧基硅烷。R’可以是有机基团,可选择地为烃基,或可选择地为烷基。R4是C1至C4烷基。在该实施方式中,有用的三烷氧基硅烷的代表性的但非限制性的实例包括甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷和相应的乙氧基硅烷。四烷氧基硅烷的代表性的但非限制性的实例包括四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷(TEOS)。
用于缩合反应中的组分i)和ii)的量可变化。特别地,添加的烷氧基硅烷的量是使得所得到的有机聚硅氧烷充分支化,以赋予粘液质流变。通常,i)与ii)的重量比从100/1至10/1变化。
任何合适的缩聚反应路径可被利用,用于形成硅酮聚合物。类似地,本领域已知的任何合适的缩合催化剂可与硅氧烷初始材料混合,以促进聚合。在一些方面,可使用质子酸、路易斯酸和碱、有机酸和碱以及无机酸和碱。例如,可使用BF3、FeCl3、AlCl3、ZnCl2和ZnBr2。可选择地,可使用诸如具有通式RSO3H的有机酸,其中R表示具有6至18个碳原子的烷基(例如,己基或十二烷基)、芳基(例如,苯基)或烷芳基(例如,十二烷基苄基)。其他针对缩合的催化剂包括但不限于正己胺、四甲基胍、铷或铯的羧化物、钾、钠、镁、钙或锶的氢氧化物以及具有通式[X(PX2=N)zPX3]+的磷腈卤化物离子基催化剂,其中X表示卤素原子,且其中z为1至6的整数。在一些方面,[PCl3=N-PCl2=N-PCl3]+PCl6 -为使用的催化剂。
通常,存在的催化剂的量为按重量计,基于聚有机硅氧烷的重量的2ppm至300ppm。
本领域技术人员将领会缩聚包括生成水,作为副产物。在本发明的一些方面,除去在缩合期间形成的水可能是必须的或可能不是必须的。在一些方面,水的除去是需要的,且在缩聚期间或之后但在中和之前进行。除水的方法是本领域已知的。
在一些方面,选择的催化剂、期望的反应产物和它们的性质以及任选的封端剂和/或其他任选的添加剂的存在可影响如何选择反应温度。在一些方面,缩聚在30℃至110℃的温度下进行。
在另一个实施方式中,用于粘液质硅酮液组合物中的有机聚硅氧烷为通过以下物质的反应得到的多支的有机聚硅氧烷:
A)有机氢硅氧烷,其分子中具有含有至少两个SiH的环硅氧烷环
B)一种化合物或化合物的混合物,其分子中具有至少两个脂族不饱和烃基
C)氢化硅烷化催化剂,以及
D)任选地,具有单封端的脂族不饱和烃基的化合物或化合物的混合物。
特别用于制备本公开内容的粘液质硅酮液组合物的多支的有机聚硅氧烷为在US 7,432,338、US 7,429,636和US 7,378,482中描述的有机聚硅氧烷,这些专利在此通过引用并入本文。
用于制备本公开内容的多支的有机聚硅氧烷的组分(A)为其分子中具有含有至少两个SiH的环硅氧烷环的有机氢硅氧烷。(A)有机氢硅氧烷的环硅氧烷环通过二价有机基团或硅氧烷基团或其组合键合到一起。二价键合基团可以表示为Y,且环硅氧烷表示为G。因此,本发明的有机氢硅氧烷可用通式G-[Y-G]a表示,其中G为如上描述的环硅氧烷,且Y为二价有机基团、硅氧烷、聚氧化烯基团或其组合,且下标a大于零。
当Y为二价有机基团时,其可以是含有1至30个碳原子的为脂族或芳族结构的二价烃,且可以是支化的或未支化的。可选择地,Y可以是含有2至20个碳原子、或可选择地含有4至12个碳原子的烯基。
当Y是二价有机基团时,其还可选自有机聚合物,例如聚氧化烯基团。
当Y是硅氧烷基团时,其可选自含有至少两个二价烃基的任何有机聚硅氧烷,表示为R5。因此,硅氧烷键合基团可以是包含用平均式R5RmSiO(4-m)/2表示的至少两个硅氧烷单元的任何有机聚硅氧烷,
其中
R是有机基团,
R5是二价烃,以及
m是零或3,
R5基团可存在于有机聚硅氧烷分子中的任何单甲硅烷氧基、二甲硅烷氧基或三甲硅烷氧基单元上,例如(R5R2SiO0.5)、(R5RSiO)或(R5SiO1.5),以及与不含有R5取代基的其他甲硅烷氧基单元组合,例如(R3SiO0.5)、(R2SiO)、(RSiO1.5)或(SiO2)甲硅烷氧基单元,其中R独立地是任何有机基团,条件是有机聚硅氧烷中存在至少两个R5取代基。示例性的R5基团包括:乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、己烯和类似的同系物。可选择地,R5是乙烯。
适合于作为硅氧烷键合基团的基于这种硅氧烷的结构的代表性的非限制性实例包括:
(R2R5SiO0.5)(R2SiO)x(R2R5SiO0.5)
(R3SiO0.5)(R2SiO)x(R5RSiO)y(R3SiO0.5)
(R3SiO0.5)(R2SiO)x(R5RSiO)y(RSiO1.5)z(R3SiO0.5)
其中x≥0,y≥2,且z≥0
具有含有至少两个SiH的环硅氧烷环的有机氢硅氧烷(组分A)可经由以下物质的氢化硅烷化反应来制备:
a)硅氧烷环上具有至少两个SiH单元的有机氢环硅氧烷,
b)一种化合物或化合物的混合物,其分子中具有至少两个脂族不饱和基团。
硅氧烷环上具有至少两个SiH单元的有机氢环硅氧烷(a)可含有任意数目的甲硅烷氧基单元(如上定义的),条件是在环硅氧烷环上存在至少两个SiH单元。例如,环硅氧烷可包含任意数目的M、MH、D、DH或TH甲硅烷氧基单元。用于制备组分(A)的这种有机氢环硅氧烷的代表性的非限制性实例具有平均式DH aDb,其中a≥1和b≥0,且a+b≥3。可选择地,有机氢环硅氧烷可选自具有式[(CH3)HSiO]g的有机氢环硅氧烷,其中g为3-8,例如DH 4、DH 5、DH 6或其混合物。
其分子中含有至少两个脂族不饱和烃基的合适的化合物在下面作为组分B)被描述。
涉及有机氢硅氧烷和不饱和化合物的氢化硅烷化反应是公知的。本领域已知的任何合适的氢化硅烷化催化剂可被使用,或可选择地可选自在下面作为组分C)被描述的氢化硅烷化催化剂。可采用从i)其硅氧烷环上具有至少两个SiH单元的有机氢环硅氧烷和B)其分子中具有至少两个脂族不饱和基团的化合物或化合物的混合物来制备组分A)的任何已知的氢化硅烷化技术和反应。然而,以提供其分子中具有含有至少两个SiH的环硅氧烷环的有机氢硅氧烷的方式来进行反应。
因此,本公开内容的组分A每分子含有至少两个硅-键合的氢原子,可选择地每分子至少4个硅-键合的氢原子,或可选择地每分子至少6个硅-键合的氢原子。这可通过在氢化硅烷化反应中使用摩尔数过量的a)其硅氧烷环上具有至少两个SiH单元的有机氢环硅氧烷对其分子中具有至少两个脂族不饱和基团的化合物来实现。摩尔数过量可表述为SiH单元与不饱和基团的摩尔比,该比范围可为2/1至8/1,可选择地从2/1至6/1,或可选择地从3/1至4/1。
可选择地,用作组分A)的有机氢硅氧烷可选自在WO03/093349中教导的任一种有机氢硅氧烷,WO03/093349的关于其合适的有机氢硅氧烷的教导在此通过引用并入。
用于制备本公开内容的多支的有机聚硅氧烷的组分(B)是其分子中含有至少两个脂族不饱和基团的化合物或化合物的任何混合物。化合物可以是任何二烯、二炔或烯-炔化合物。二烯、二炔或烯-炔化合物是其中在分子内存在至少两个脂族不饱和基团且基团之间具有一定间隔的化合物(包括聚合物化合物)。通常,不饱和基团在化合物的末端,或如果为聚合物化合物的一部分时,在化合物的侧链。含有末端或侧链不饱和基团的化合物可用式R6-Y-R6表示,其中R6是含有2至12个碳原子的单价不饱和脂族烃基,且Y是二价有机基团或硅氧烷基团或其组合。通常,R6是CH2=CH-、CH2=CHCH2-、CH2=CH(CH2)4-、CH2=C(CH3)CH2-或CH≡C-及类似的取代的不饱和基团,例如H2C=C(CH3)-和HC≡C(CH3)-。
作为组分B)的具有式R6-Y-R6的化合物可理解为是“有机的”、“烃”、“有机聚合物”、“聚醚”或“硅氧烷”或其组合,这取决于Y的选择。Y可以是二价烃、硅氧烷、聚氧化烯、聚烯烃、聚异烯烃、烃-硅酮共聚物或其组合。
在一个实施方式中,组分(B)选自有机化合物,在此表示为(B1),具有式R6-Y1-R6,其中R6是含有2至12个碳原子的单价不饱和脂族基团,且Y1是二价烃。二价烃Y1可含有为脂族或芳族结构的1至30个碳原子,且可以是支化的或未支化的。可选择地,B1中的键合基团Y1可以是含有1至12个碳原子的烯基。组分(B1)可选自α,ω-不饱和烯烃或含有1至30个碳原子的炔烃及其组合。组分(B1)可示例为但不限于1,4-戊二烯、1,5-己二烯、1,6-庚二烯、1,7-辛二烯、1,8-壬二烯、1,9-癸二烯、1,11-十二碳二烯、1,13-十四碳二烯和1,19-二十碳二烯、1,3-丁二炔、1,5-己二炔(联炔丙基)和1-己烯-5-炔。
在另一个实施方式中,组分(B)选自R6-Y2-R6化合物,其中Y2是硅氧烷,在此表示为(B2)。Y2硅氧烷基团可选自键合到具有脂族不饱和的至少两个有机基团(表示为R6)的任何有机聚硅氧烷,以形成R6-Y2-R6结构。因此,组分(B2)可以是包含用平均式R5RmSiO(4-m)/2表示的至少两个硅氧烷单元的任何有机聚硅氧烷及其混合物,
其中
R是有机基团,
R6是如上定义的单价不饱和脂族基团,以及
M是零或3。
R6基团可以存在于有机聚硅氧烷分子中的任何单甲硅烷氧基、二甲硅烷氧基或三甲硅烷氧基单元上,例如,(R6R2SiO0.5)、(R6RSiO)或(R6SiO1.5),以及与不含有R6取代基的其他甲硅烷氧基单元组合,例如(R3SiO0.5)、(R2SiO)、(RSiO1.5)或(SiO2)甲硅烷氧基单元,其中R独立地是任何有机基团,可选择地为含有1至30个碳的烃,可选择地为含有1至30个碳的烷基,或可选择地为甲基;条件是有机聚硅氧烷中存在至少两个R6取代基。
适合于作为组分(B2)的这种基于硅氧烷的R6-Y2-R6结构的代表性的非限制性的实例包括:
(R2R6SiO0.5)(SiO2)w(R2R6SiO0.5)
(R2R6SiO0.5)(SiO2)w(R2SiO)x(R2R6SiO0.5)
(R2R6SiO0.5)(R2SiO)x(R2R6SiO0.5)
(R3SiO0.5)(R2SiO)x(R6RSiO)y(R3SiO0.5)
(R3SiO0.5)(R2SiO)x(R6RSiO)y(RSiO1.5)z(R3SiO0.5)
(R3SiO0.5)(R2SiO)x(R6RSiO)y(SiO2)w(R3SiO0.5)
其中w≥0,x≥0,y≥2和z为≥0,R是有机基团,以及
R6是单价不饱和脂族烃基。
B2可选自乙烯基官能的聚二甲基硅氧烷(乙烯基硅氧烷)或己烯基官能的聚二甲基硅氧烷(己烯基硅氧烷),例如具有以下平均式的乙烯基硅氧烷或己烯基硅氧烷:
CH2=CH(Me)2SiO[Me2SiO]xSi(Me)2CH=CH2
CH2=CH-(CH2)4-(Me)2SiO[Me2SiO]xSi(Me)2-(CH2)4-CH=CH2
Me3SiO[(Me)2SiO]x[CH2=CH(Me)SiO]ySiMe3
其中Me是甲基,
x≥0,可选择地x为0至200,可选择地x为10至150,
y≥2,可选择地y为2至50,可选择地y为2至10。
乙烯基官能的聚二甲基硅氧烷是已知的,且许多是可商购的。
组分(C)包括用于氢化硅烷化反应通常采用的任何催化剂。优选地使用含铂族金属的催化剂。铂族指钌、铑、钯、锇、铱和铂及其络合物。可用于制备本发明的组合物的含铂族金属的催化剂是根据Willing的美国专利号3,419,593和Brown等人的美国专利号5,175,325中的描述制备的铂络合物,其中每篇专利在此通过引用并入,以示出这样的络合物及它们的制备。有用的含铂族金属的催化剂的其它实例可参见Lee等人的美国专利号3,989,668、Chang等人的美国专利号5,036,117、Ashby的美国专利号3,159,601、Lamoreaux的美国专利号3,220,972、Chalk等人的美国专利号3,296,291、Modic的美国专利号3,516,946、Karstedt的美国专利号3,814,730和Chandra等人的美国专利号3,928,629,所有专利在此通过引用并入,以示出有用的含铂族金属的催化剂及制备它们的方法。含铂的催化剂可以是铂金属、沉积在诸如硅胶或木炭粉的载体上的铂金属、或铂族金属的化合物或络合物。优选的含铂催化剂包括六水合形式或无水形式的氯铂酸、和或通过如2001年12月7日提交的美国专利申请号10/017229中所描述的包括使氯铂酸与脂肪不饱和有机硅化合物(例如二乙烯基四甲基二硅氧烷或烯-铂-甲硅烷基络合物)发生反应的方法获得的含铂催化剂,例如(COD)Pt(SiMeCl2)2,其中COD是1,5-环辛二烯,且Me是甲基。可例如通过混合0.015摩尔(COD)PtCl2与0.045摩尔COD和0.0612摩尔HMeSiCl2来制备这些烯-铂-甲硅烷基络合物。
催化剂的适合的量将取决于所使用的特定催化剂。铂催化剂应当以足以提供基于组合物中的总重量百分比固体(所有非溶剂成分)的至少百万分之(ppm)2、优选地4ppm至200ppm的铂的量存在。非常优选地,铂以足以提供基于组合物中的总重量百分比固体(所有非溶剂成分)的4重量ppm至150重量ppm的铂的量存在。催化剂可以作为单一物质或两种或更多种不同物质的混合物添加。
任选的组分D)是具有单个末端脂族不饱和烃基的化合物或化合物的混合物。任选的组分D)可选自D′)具有一个末端不饱和脂族烃基的含有6-30个碳的烃,和/或组分D″)具有一个末端不饱和脂族基团的聚氧化烯。
添加组分D)可改变所得到的多支的有机聚硅氧烷的化学和物理性质。例如,选择D′将导致烃基添加到多支的有机聚硅氧烷,从而为多支的有机聚硅氧烷增加更强疏水性的特性。相反,选择具有多个氧化乙烯单元的聚氧化烯将产生具有增强的亲水性的多支的有机聚硅氧烷。
D′或D″中的不饱和脂族烃基可以是烯基或炔基。烯基的代表性的非限制性实例用以下结构示出:H2C=CH-、H2C=CHCH2-、H2C=C(CH3)CH2-、H2C=CHCH2CH2-、H2C=CHCH2CH2CH2-和H2C=CHCH2CH2CH2CH2-。炔基的代表性的非限制性实例用以下结构示出:HC≡C-、HC≡CCH2-、HC≡CC(CH3)-、HC≡CC(CH3)2-、HC≡CC(CH3)2CH2-。
组分D′),具有一个末端不饱和脂族基团的含有6-30个碳的烃,可选自α烯烃,例如1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十八碳烯和类似的同系物。组分D′)还可选自含有芳基的烃,例如α甲基苯乙烯。
组分D″)可选自具有平均式R7O-[(C2H4O)c′(C3H6O)d′(C4H8O)e]-R8的聚氧化烯,其中
R7是含有2至12个碳原子的单价不饱和脂族烃基,
c′为0至100,d′为0至100,e为0至100,
条件是c′、d′和e的总和>0。
R8是氢、酰基或含有1至8个碳的单价烃基。用作组分D″)的聚氧化烯的代表性的非限制性实例包括:
H2C=CHCH2O(C2H4O)c′H
H2C=CHCH2O(C2H4O)c′CH3
H2C=CHCH2O(C2H4O)c′ C(O)CH3
H2C=CHCH2O(C2H4O)c′(C3H6O)d′H
H2C=CHCH2O(C2H4O)c′(C3H6O)d′CH3
H2C=CHCH2O(C2H4O)c′C(O)CH3
H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c′H
H2C=CC(CH3)2O(C2H4O)c′H
H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c′CH3
H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c′C(O)CH3
H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c′(C3H6O)d′H
H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c′(C3H6O)d′CH3
H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c′C(O)CH3
HC≡CCH2O(C2H4O)c′H
HC≡CCH2O(C2H4O)c′CH3
HC≡CCH2O(C2H4O)c′C(O)CH3
HC≡CCH2O(C2H4O)c′(C3H6O)d′H
HC≡CCH2O(C2H4O)c′(C3H6O)d′CH3
HC≡CCH2O(C2H4O)c′C(O)CH3
其中c′和d′是如上定义的。
聚醚也可以选自如在US 6,987,157中所述的那些,其关于聚醚的教导在此通过引入并入。
组分D′或D″可在硅酮有机弹性体形成期间(即,使组分A)、B)、C)和D)同时反应,在第一反应中(例如使组分A)的部分量的SiH基团与C)和D)反应,接着与B)进一步反应))加到硅酮有机弹性体中,或者随后加到具有SiH成分(例如来自于硅酮有机弹性体上存在的未反应的SiH单元)的成形的硅酮有机弹性体中。
用于氢化硅烷化反应的组分D′或D″的量可以变化,条件是在来自组分B)和D)的反应中存在的全部脂族不饱和基团的摩尔量使得组分A)中的SiH单元与组分B)和D)中的脂族不饱和基团的摩尔比从10/1至1/10变化。
在又一个实施方式中,通过在氢化硅烷化催化剂的存在下使以下物质反应来制备多支的有机聚硅氧烷:
a’)具有式[(CH3)HSiO]g的有机氢环硅氧烷,其中g为3至8,和
b’)乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷
其中在反应中乙烯基与SiH的摩尔比在0.9/1至1.2/1之间。在该实施方式中,有机氢环硅氧烷在氢化硅烷化催化剂的存在下与乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷反应。该反应与在上面关于制备多支的有机聚硅氧烷所描述的反应类似。这些氢化硅烷化催化剂可以是在上面描述的作为组分C)中的任何。可使用相似的反应条件。通常,氢化硅烷化反应在载体液体中进行(如在下面描述的)。
用于该实施方式的有机氢环硅氧烷具有式[(CH3)HSiO]g,其中g为3至8,可选择地,g为4至6,或可选择地g为4。乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷可选自具有平均式(CH2=CH)Me2SiO(Me2SiO)dpSiMe2(CH=CH2)的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷,其中dp是聚合度。在一个实施方式中,dp为至少4000,可选择地为至少6000,或可选择地为至少9000。
组分b’)可选自乙烯基官能封端的聚二甲基硅氧烷(乙烯基硅氧烷)或己烯基官能封端的聚二甲基硅氧烷(己烯基硅氧烷),例如具有平均式的乙烯基硅氧烷和己烯基硅氧烷:
CH2=CH(Me)2SiO[Me2SiO]x’Si(Me)2CH=CH2
CH2=CH-(CH2)4-(Me)2SiO[Me2SiO]x’Si(Me)2-(CH2)4-CH=CH2
其中Me是甲基;
x’≥50。
乙烯基或己烯基官能的聚二甲基硅氧烷是已知的,且许多可商购。代表性的非限制性实例包括DOW CORNING液体;SFD 128、DC4-2764、DC2-7891、DC2-7754、DC2-7891和DC 2-7463、SFD-117、SFD-119、SFD120、SFD 129、DC 5-8709、LV、2-7038、DC 2-7892、2-7287、2-7463和二己烯基封端的DC7692、DC7697(Dow Corning Corporation、Midland、MI)。
在一个实施方式中,乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷选自聚二甲基硅氧烷胶。如本文使用的,聚二甲基硅氧烷胶为主要包含D甲硅烷氧基单元的有机聚硅氧烷,且具有足够的分子量,以赋予硅酮液组合物粘液质行为。可选择地,聚二甲基硅氧烷胶具有足够的分子量,以赋予25℃时至少1,000,000mm2/s的粘度或可选择地25℃时2,000,000mm2/s的粘度。可选择地,聚二甲基硅氧烷胶的分子量足以赋予至少40的威廉姆斯可塑值,如通过美国材料与试验协会(ASTM)926测试方法测定的。典型地,可塑值应在40至200,或可选择地在50至150。可选择地,聚二甲基硅氧烷胶的分子量为至少600,000道尔顿,或可选择地至少1,000,000道尔顿,或可选择地至少2,000,000道尔顿。
a’)有机氢环硅氧烷和b’)乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷的量可变化,但通常使得提供0.9/1至1.2/1或可选择地0.95/1至1.1/1的乙烯基与SiH的摩尔比。使用的a’和b’的总量使得提供至少5wt%、可选择地至少10wt%或可选择地至少20wt%的固体含量。
载体液体
上述的有机聚硅氧烷可分散在任选的载体液体中。合适的载体液体包括线性和环状硅酮、有机油、有机溶剂和这些的混合物。溶剂的具体实例可参见美国专利号6,200,581,该专利基于此目的在此通过引用并入。
通常,载体液体也可以是具有25℃时1mm2/秒至1000mm2/秒范围内的粘度的低粘度的硅酮、或挥发性甲基硅氧烷或挥发性乙基硅氧烷或挥发性甲基乙基硅氧烷,例如六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、十四甲基六硅氧烷、十六甲基七硅氧烷、七甲基-3-{(三甲基甲硅烷基)氧基)}三硅氧烷、六甲基-3,3-双{(三甲基甲硅烷基)氧基)}三硅氧烷、五甲基{(三甲基甲硅烷基)氧基}环三硅氧烷以及聚二甲基硅氧烷类、聚乙基硅氧烷类、聚甲基乙基硅氧烷类、聚甲基苯基硅氧烷类、聚二苯基硅氧烷类。
有机溶剂可示例为但不限于芳烃、脂族烃、醇类、醛类、酮类、胺类、酯类、醚类、二元醇、乙二醇醚、烷基卤和芳基卤。烃包括异十二烷、异十六烷、Isopar L(C11-C13)、Isopar H(C11-C12)、氢化聚癸烯。醚类和酯类包括新戊酸异癸酯、庚酸新戊二醇酯、二硬脂酸乙二醇酯、碳酸二辛酯、碳酸二乙基己酯、丙二醇正丁基醚、3-乙氧基丙酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯、新戊酸十三烷酯、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇甲醚(PGME)、新戊酸辛基十二烷酯、己二酸二异丁酯、己二酸二异丙酯、丙二醇二辛酸酯/二癸酸酯和棕榈酸辛酯。适合于作为单独的化合物或作为载体液体成分的另外的有机载体液体包括脂肪、油、脂肪酸和脂肪醇。
载体液体的量是使得在含有有机聚硅氧烷的硅酮液组合物中存在0-98重量百分比,可选择地0.5-90重量百分比,可选择地5-80重量百分比的载体液体。
上面讨论的硅酮粘液质液体组合物可以以乳液形式被提供。如本文使用的,“乳液”指包括水连续乳液(例如水包油型乳液,或水包硅酮乳液)、油或硅酮连续乳液(油包水乳液或硅酮包水乳液)、或多重乳液(水/油/水、油/水/油型、水/硅酮/水、或硅酮/水/硅酮)。可通过常规的混合技术将形成的硅酮粘液质液体组合物添加到任何类型的乳液中。对于实现硅酮粘液质液体组合物混合形成乳液不需要特殊的要求或条件。混合技术可以是简单的搅拌、均质化、超声和本领域已知的实现在水性分散液中形成气泡的其他混合技术。混合可以是间歇过程、半连续过程或连续过程。
为形成乳液而添加的硅酮粘液质液体组合物的量可变化且不受限制,然而量通常可从0.1/99至99/0.1、可选择地1/99至99/1的气泡/乳液重量比变化。
使用的乳液可以是使用硅酮乳化剂的w/o、w/s或多相乳液。通常,在这种成形物中的硅酮包水乳化剂为非离子型的,且选自聚氧化烯取代的硅酮、有机硅烷醇酰胺、硅酮酯和硅酮糖苷。硅酮基表面活性剂可用于形成这些乳液且是本领域公知的,并且已在例如US 4,122,029(Gee等人)、US5,387,417(Rentsch)和US 5,811,487(Schulz等人)中被描述。
当乳液是水包油乳液时,其可包括通常用于制备乳液的常用成分,例如但不限于本领域已知的制备o/w乳液的非离子型表面活性剂。非离子型表面活性剂的实例包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇烷基酯、聚乙二醇、聚丙二醇、二甘醇、乙氧基化三甲基壬醇和聚氧化烯二醇改性的聚硅氧烷表面活性剂。
个人护理产品组合物
粘液质硅酮液组合物或其乳液可配制到个人护理产品中。本公开内容的个人护理组合物可以是乳剂、凝胶、粉末、糊剂或可自由倾倒的液体的形式。一般地,如果在室温下在组合物中不存在固体材料时,则可使用桨式混合机、布鲁克费尔德反向旋转混合机或均质混合机在室温下制备这些组合物。通常不需要专用的设备或加工条件。根据制备的成形物的类型,制备方法将不同,但这些方法是本领域公知的。
个人护理产品可相对于其所施用身体的部分是起作用的(美容的、治疗的或其一些组合)。这些产品的常规的实例包括但不限于:止汗剂和除臭剂、护肤霜、护肤液、保湿剂、面部护理品例如去痤疮剂或除皱剂、个人清洁剂和洗面奶、沐浴油、香水、古龙水、香袋、防晒霜、剃须前和剃须后洗剂、剃须皂和剃须泡沫、洗发剂、护发素、染发剂、毛发松弛剂(hairrelaxant)、发胶、摩斯、定性发胶、烫发剂、脱毛剂和角质层修护素(cuticlecoat)、化妆品、彩妆品、粉底、遮暇膏、腮红、唇膏、眼线膏、睫毛膏、卸妆油、彩妆卸妆剂和粉、药膏、糊剂或喷剂包括可以是预防和/或治疗的抗痤疮药、牙齿保健药(dental hygienic)、抗生素、愈合促进剂、营养物及类似物。通常,个人护理产物可与允许以任何常规的形式应用的赋形剂一起配制,常规的形式包括但不限于液体、漂洗液、洗剂、乳剂、糊剂、凝胶、泡沫、摩斯、药膏、喷剂、气溶胶、肥皂、棒(stick)、软固体、固体凝胶和凝胶。合适的赋形剂的构成对本领域技术人员是明显的。
本发明组合物可用于多种个人、家庭和健康护理应用中。具体地,本发明组合物可用于在美国专利号6,051,216、5,919,441、5,981,680教导的个人护理产品中;用于在WO 2004/060271和WO 2004/060101中公开的个人护理产品中;用于在WO 2004/060276中教导的防晒组合物中;用于在WO 03/105801中公开的还含有成膜树脂的美容组合物中;用于在美国专利申请公开2003/0235553、2003/0072730、2003/0170188、EP 1,266,647、EP1,266,648、EP1,266,653、WO 03/105789、WO 2004/000247和WO 03/106614中教导的美容组合物中;作为在WO 2004/054523教导中的组合物的另外的剂;用于在美国专利申请公开2004/0180032中教导的持久的美容组合物中;用于在WO 2004/054524中讨论的透明的或半透明的护理品和/或化妆品组合物中;所有这些通过引用并入本文。
可通过标准的方法来使用根据本发明的组合物,例如使用涂敷器、刷子将它们应用到人体,例如皮肤或头发,通过手动施用、倾倒它们和/或可以将组合物擦到或按摩到身体上或身体中。除去方法,例如用于除去彩妆品,也是公知的标准方法,包括洗、擦拭、剥离及类似方法。对于在皮肤上使用时,根据本发明的组合物可以以例如用于调节皮肤的常规方式使用。将用于该目的的有效量的组合物应用到皮肤。这种有效量通常范围为1mg/cm2至3mg/cm2。应用到皮肤通常包括使组合物渗入皮肤中起作用。这种应用到皮肤的方法包括使皮肤与有效量的组合物接触、然后将组合物擦到皮肤的步骤。当需要时可重复这些步骤许多次以实现所期望的益处。
在头发上使用根据本发明的组合物时可使用用于护理头发的常规方式。将用于护理头发的有效量的组合物应用到头发。这种有效量通常范围为1g至50g,优选从1g至20g。应用到头发通常包括使组合物遍及头发,使得大多数头发或所有头发都与组合物接触。这种护理头发的方法包括将有效量的头发护理组合物应用到头发、然后使组合物遍及头发的步骤。当需要时可重复这些步骤许多次以实现所期望的益处。
除了粘液质硅酮液外的可配制到个人护理组合物中的添加剂的非限制性实例包括:另外的硅酮、抗氧化剂、清洁剂、染色剂、另外的护理剂、沉积剂(deposition agent)、电解质、润肤剂和油、去角质剂(exfoliatingagent)、泡沫促进剂、芳香剂、润湿剂、闭塞剂、灭虱剂、pH控制剂、颜料、防腐剂、杀菌剂、其他的溶剂、稳定剂、防晒剂、悬浮剂、鞣剂、其他的表面活性剂、增稠剂、维生素、植物性剂(botanical)、蜡类、流变改进剂、去屑剂、抗粉刺剂、抗龋剂和伤口愈合促进剂。
个人护理组合物,例如洗发剂或清洁剂,可含有至少一种阴离子型去污表面活性剂。这可以是通常用于洗发剂配方中的公知的阴离子型去污表面活性剂中的任何一种。这些阴离子型去污表面活性剂用作本发明的洗发剂组合物中的清洁剂和起泡剂。阴离子型去污表面活性剂示例为碱金属磺化蓖麻醇酸盐、脂肪酸的磺化甘油酯例如椰油酸的磺化单甘脂、磺化一价醇酯的盐例如油烯基羟乙基磺酸钠、氨基磺酸的酰胺例如油烯基甲基牛磺酸的钠盐、脂肪酸腈类的磺化产物例如棕榈腈磺酸酯、磺化芳烃例如α-萘单磺酸钠、萘磺酸与甲醛的缩合产物、八氢蒽磺酸钠(sodiumoctahydroanthracene sulfonate)、碱金属烷基硫酸盐例如月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵或月桂基硫酸三乙醇胺、具有8个或更多个碳原子的烷基的乙醚硫酸盐例如月桂基乙醚硫酸钠、月桂基乙醚硫酸铵、烷基芳基乙醚硫酸钠和烷基芳基乙醚硫酸铵、具有有8个或更多个碳原子的一个或多个烷基的烷基芳基硫酸盐,烷基苯磺酸碱金属盐示例为己基苯磺酸钠盐、辛基苯磺酸钠盐、癸基苯磺酸钠盐、十二烷基苯磺酸钠盐、十六烷基苯磺酸钠盐和肉豆蔻基苯磺酸钠盐、聚氧乙烯烷基醚的硫酸酯包括CH3(CH2)6CH2O(C2H4O)2SO3H、CH3(CH2)7CH2O(C2H4O)3.5SO3H、CH3(CH2)8CH2O(C2H4O)8SO3H、CH3(CH2)19CH2O(C2H4O)4SO3H和CH3(CH2)10CH2O(C2H4O)6SO3H、烷基萘基磺酸的钠盐、钾盐和胺盐。优选地,去污表面活性剂选自由以下组成的组:月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基乙醚硫酸钠和月桂基乙醚硫酸铵。阴离子型去污表面活性剂以基于组合物的总重量的5wt%至50wt%且优选地5wt%至25wt%的量存在于本发明的洗发剂组合物中。
个人护理组合物可含有至少一种阳离子型沉积助剂,优选地为阳离子型沉积聚合物。阳离子型沉积助剂将通常以按重量计从0.001%至5%、优选地从0.01%至1%、更优选地从0.02%至0.5%的水平存在。聚合物可以是均聚物或由两种或更多种类型的单体形成。聚合物的分子量将通常在5,000至10,000,000之间、典型地至少10,000且优选地在100,000至2,000,000的范围。聚合物将具有含阳离子氮的基团,例如季铵基团或质子化氨基或其混合物。已发现阳离子电荷密度需要为至少0.1meq/g,优选地高于0.8或更高。阳离子电荷密度不应超过4meq/g,优选地小于3,且更优选地小于2meq/g。可使用凯氏定氮法测量电荷密度且在期望的使用pH时应在上述范围内,所期望的使用pH将通常为3至9,且优选地在4至8之间。含阳离子氮的基团将通常作为取代基存在于阳离子型沉积聚合物的总单体单元的一部分上。因此,当聚合物不是均聚物时,其可含有间隔基非阳离子单体单元。这种聚合物描述于CTFA Cosmetic IngredientDirectory,第三版中。合适的阳离子型沉积助剂包括例如具有阳离子胺或季铵官能团的乙烯基单体与水溶性间隔基单体(spacer monomer)(例如(甲基)丙烯酰胺、烷基和二烷基(甲基)丙烯酰胺、烷基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基己内酯和乙烯基吡咯烷)的共聚物。烷基和二烷基取代的单体优选地具有C1-C7烷基、更优选C1-3烷基。其他合适的间隔基包括乙烯基酯、乙烯醇、顺丁烯二酸酐、丙二醇和乙二醇。阳离子胺可以是伯胺、仲胺或叔胺,这取决于组合物的具体物质和pH。通常,优选仲胺和叔胺,尤其优选叔胺。胺取代的乙烯基单体和胺类可以以胺的形式聚合,然后通过季铵化作用被转变成铵。合适的阳离子氨基和季铵单体包括例如被以下取代的乙烯基化合物:二烷基氨基烷基丙烯酸酯、二烷基氨基烷基甲基丙烯酸酯、单烷基氨基烷基丙烯酸酯、单烷基氨基烷基甲基丙烯酸酯,三烷基甲基丙烯酰氧基烷基铵盐、三烷基丙烯酰氧基烷基铵盐、二烯丙基季铵盐和具有含环状阳离子氮的环的乙烯基季铵单体,例如吡啶鎓、咪唑鎓和季铵化吡咯烷,如烷基乙烯基咪唑鎓和季铵化吡咯烷,如烷基乙烯基咪唑鎓、烷基乙烯基吡啶鎓、烷基乙烯基吡咯烷盐。这些单体的烷基部分优选地为低级烷基,例如C,-C.,烷基、更优选C和C2烷基。用于本文的合适的胺-取代的乙烯基单体包括二烷基氨基烷基丙烯酸酯、二烷基氨基烷基甲基丙烯酸酯、二烷基氨基烷基丙烯酰胺和二烷基氨基烷基甲基丙烯酰胺,其中烷基优选地是C,-C,烃基,更优选C,-C,,烷基。阳离子型沉积助剂可包含源自胺-和/或季铵-取代的单体和/或相容的间隔基单体的单体单元的混合物。合适的阳离子型沉积助剂包括例如:1-乙烯基-2-吡咯烷和1-乙烯基-3-甲基咪唑鎓盐(例如氯化物盐)的共聚物(在化妆品、个人护肤品和香精协会(Cosmetic,Toiletry,and Fragrance Association)“CTFA”工业中称为聚季铵盐-16),例如以LUVIQUAT商品名(LUVIQUAT FC 370)从BASFWyandotte Corp.(Parsippany,NJ,USA)可商购的共聚物;1-乙烯基-2-吡咯烷和二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯的共聚物(在CTFA工业中称为聚季铵盐-11),例如以GAFQUAT商品名(例如GAFQUAT 755N)从GarCorporation(Wayne,NJ,USA)可商购的共聚物;含阳离子二烯丙基季铵的聚合物包括,例如二甲基二烯丙基氯化铵均聚物和丙烯酰胺与二甲基二烯丙基氯化铵的共聚物,在(CTFA)工业中分别称为聚季铵盐6和聚季铵盐7;如在美国专利4,009,256中描述的具有3至5个碳原子的不饱和羧酸的均聚物和共聚物的氨基烷基酯的无机酸盐;以及在共同审理的UK申请号9403156.4(W095/22311)中描述的阳离子型聚丙烯酰胺。可使用的其他阳离子型沉积助剂包括多糖聚合物,例如阳离子型纤维素衍生物和阳离子型淀粉衍生物。适合于用于本发明的组合物的阳离子型多糖聚合物材料包括式A-O(R-N+R1R2R3X-)的多糖聚合物,其中:A脱水葡萄糖的残基,例如淀粉或纤维素脱水葡萄糖的残基,R是烯基氧化烯、聚氧化烯或羟基烯基或其组合,R1、R2和R3独立地是烷基、芳基、烷基芳基、芳基烷基、烷氧基烷基或烷氧基芳基,每个基团含有多达18个碳原子,且每个阳离子部分的碳原子的总数目(即,R1R2R3中的碳原子的和)优选为20或更少,且X为如前述描述的阴离子反离子。阳离子型纤维素可以它们的Polymer iR(商品名)和LR(商品名)系列的聚合物从Amerchol Corp.(Edison,NJ,USA)得到,其是羟乙基纤维素与三甲基铵取代的环氧化物反应的盐,在(CTFA)工业中称为聚季铵盐10。另一种类型的阳离子型纤维素包括羟乙基纤维素与月桂基二甲基铵-取代的环氧化物反应的聚合物季铵盐,在(CTFA)工业中称为聚季铵盐24。这些材料以商品名Polymer LM-200可从Amerchol Corp.(Edison,NJ,USA)得到。可使用的其他阳离子型沉积助剂包括阳离子型瓜尔胶衍生物,例如瓜尔羟丙基三甲基氯化铵(以它们的Jaguar商品名系列可从Celanese Corp.商购)。其他的材料包括含季氮的纤维素醚(例如,如在美国专利3,962,418中描述的,该专利通过引用并入本文),以及醚化纤维素和淀粉的共聚物(例如,如在美国专利3,958,581中描述的,该专利通过引用并入本文)。
个人护理组合物可含有泡沫促进剂。泡沫促进剂指这样的剂:与延迟泡沫崩溃的泡沫稳定剂相比,增大从在恒定摩尔浓度的表面活性剂的体系中可得到的泡沫的量。通过将促进泡沫有效量的泡沫促进剂添加到水性介质中,使得泡沫形成。泡沫促进剂优选地选自由脂肪酸烷醇酰胺类和氧化胺类组成的组。脂肪酸烷醇酰胺类示例为异硬脂酸二乙醇酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、癸酸二乙醇酰胺、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、亚油酸二乙醇酰胺、肉豆蔻酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺、椰油脂肪酸单乙醇酰胺、油酸单异丙醇酰胺和月桂酸单异丙醇酰胺。氧化胺类示例为N-椰油基二甲基氧化胺、N-月桂基二甲基氧化胺、N-肉豆蔻基二甲基氧化胺、N-硬脂基二甲基氧化胺、N-椰油酰氨基丙基二甲基氧化胺、N-牛油酰氨基丙基二甲基氧化胺、双(2-羟乙基)C12-15烷氧基丙基氧化胺。优选地,泡沫促进剂选自由以下组成的组:月桂酸二乙醇酰胺、N-月桂基二甲基氧化胺、椰油酸二乙醇酰胺、肉豆蔻酸二乙醇酰胺和油酸二乙醇酰胺。泡沫促进剂优选地以基于组合物的总重量的1wt%至15wt%、且更优选2wt%至10wt%的量存在于本发明的洗发剂组合物中。组合物还可包含聚亚烷基二醇以改进起泡性能。洗发剂组合物中的聚亚烷基二醇的浓度范围可在按重量计组合物的0.01%至5%,优选从0.05%至3%,且更优选0.1%至2%。任选的聚亚烷基二醇用通式H(OCH2CHR)n-OH表示:其中R选自由H、甲基及其混合物组成的基团。当R是H时,这些材料是环氧乙烷的聚合物,其还已知为聚环氧乙烷、聚氧乙烯和聚乙二醇。当R是甲基时,这些材料是氧化丙烯的聚合物,其还已知为聚环氧丙烷、聚氧丙烯和聚丙二醇。当R是甲基时,还理解可存在所得到的聚合物的多种位置异构物。在上述结构中,n具有从1500至25,000、优选从2500至20,000、且更优选从3500至15,000的平均值。用于本文的聚乙二醇聚合物为PEG-2M,其中R等于H且n具有2,000的平均值(PEG-2M还已知为Polyox WSR9 N-10,其可从Union Carbide且作为PEG-2,000得到);PEG-5M,其中R等于H且n具有5,000的平均值(PEG-5M还已知为Polyox WSRO N-35和PolyoxWSRS N-80,两者均可从Union Carbide且作为PEG-5,000和PolyethyleneGlycol 300,000得到);PEG-7M,其中R等于H且n具有7,000的平均值(PEG-7M还已知为Polyox WSRO N-750,可从Union Carbide得到);PEG-9M,其中R等于H且n具有9,000的平均值(PEG 9-M还已知为PolyoxWSRS N-3333,可从Union Carbide得到);以及PEG14M,其中R等于H且n具有14,000的平均值(PEG-14M还已知为Polyox WSRO N-3000,可从Union Carbide得到)。其他有用的聚合物包括聚丙二醇和混合的聚乙二醇/聚丙二醇。
个人护理组合物可含有有效地用于将优选的硅酮调节剂或其他水不溶性材料以分散的形式悬浮到洗发剂组合物的浓度的悬浮剂。该浓度范围为按洗发剂组合物的重量计,从0.1%至10%,优选从0.3%至5.0%。悬浮剂包括结晶的悬浮剂,其可分类为酰基衍生物、长链氧化胺及其混合物,其浓度范围为按洗发剂组合物的重量计,从0.1%至5.0%,优选从0.5%至3.0%。这些悬浮剂描述于美国专利4.741,855中,该专利描述通过引用并入本文。这些优选的悬浮剂包括优选具有16至22个碳原子的脂肪酸的乙二醇酯。更优选的是乙二醇硬脂酸酯,为单硬脂酸酯和二硬脂酸酯两者,但具体地二硬脂酸酯含有小于7%的单硬脂酸酯。其他合适的悬浮剂包括优选具有16至22个碳原子、更优选16至18个碳原子的脂肪酸的烷醇酰胺,其优选的实例包括硬脂酸单乙醇酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺、硬脂酸单异丙醇酰胺和硬脂酸单乙醇酰胺硬脂酸酯。其他长链酰基衍生物包括长链脂肪酸的长链酯(例如硬脂酸十八酯、棕榈酸鲸腊酯等);甘油酯(例如二硬脂酸甘油酯)和长链烷醇酰胺的长链酯(例如硬脂酰胺二乙醇酰胺二硬脂酸酯、硬脂酰胺单乙醇酰胺硬脂酸酯)。除了上面列出的优选的材料外,长链酰基衍生物、长链羧酸的乙二醇酯、长链氧化胺和长链羧酸的烷醇酰胺可用作悬浮剂。例如,设想的是可使用具有带C8-C22链的长链烃基的悬浮剂。适合于用作悬浮剂的其他长链酰基衍生物包括N,N-二烃基酰氨基苯甲酸及其可溶性的盐(例如Na、K),尤其是N,N-二(氢化的)C16、C18和该家族的牛油酰氨基苯甲酸物质,其可从Stepan Company(Northfield,Illinois,USA)商购。用作悬浮剂的合适的长链氧化胺的实例包括烷基(C16-C22)二甲基氧化胺,例如硬脂基二甲基氧化胺。其他合适的悬浮剂包括以按洗发剂组合物的重量计从0.3%至3%、优选从0.4%至1.2%范围的浓度的黄原酸胶。黄原酸胶作为含硅酮的洗发剂组合物中的悬浮剂的用途例如在美国专利4,788,006中描述,该专利描述通过引用并入本文。长链酰基衍生物和黄原酸胶的组合还可用作洗发剂组合物中的悬浮剂。这种组合在美国专利4,704,272中描述,该专利描述通过引用并入本文。其他合适的悬浮剂包括羧基乙烯基聚合物。这些聚合物中优选的是如在美国专利2,798,053中描述的丙烯酸与聚烯丙基蔗糖交联的共聚物,该专利描述通过引用并入本文。这些聚合物的实例包括从B.F.GoodrichCompany可得到的Carbopol 934、940、941和956。其他合适的悬浮剂包括具有有至少16个碳原子的脂肪烷基部分的伯胺,此伯胺的实例包括棕榈胺或硬脂胺,以及具有两个脂肪烷基部分且每个脂肪烷基部分具有至少12个碳原子的仲胺,此仲胺的实例包括二棕榈酰胺或二(氢化牛油基)胺。其他合适的悬浮剂包括二(氢化牛油基)棕榈酸酰胺和交联的马来酸酐-甲基乙烯基醚共聚物。其他合适的悬浮剂可用于洗发剂组合物中,包括可赋予组合物凝胶状粘度的悬浮剂,例如水溶性或胶状水溶性聚合物如纤维素醚(例如甲基纤维素、羟丁基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基乙基纤维素和羟乙基纤维素)、瓜尔胶、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基瓜尔胶、淀粉和淀粉衍生物,以及其他增稠剂、粘度改进剂、胶凝剂等。
个人护理组合物可含有一种或多种水溶性润肤剂,包括但不限于低分子量脂族二元醇,例如丙二醇和丁二醇;多元醇,例如丙三醇和山梨糖醇;聚氧乙烯聚合物,例如聚乙二醇200。使用的水溶性润肤剂的具体类型和量将依赖于组合物的所期望的美学特性而不同,且本领域技术人员将易于确定。
个人护理组合物可含有多种油。本文使用的术语“油”指基本上不溶于水的任何材料。当组合物用于美容产品或个人护理产品中时,产品组分还必须是从美容方面可接受的或另外满足最终使用产品的条件。合适的油组分包括但不限于天然油,例如椰油;烃,例如矿物油和氢化聚异丁烯;脂肪醇,例如辛基十二烷醇;酯,例如C12-C15烷基苯甲酸酯;二酯,例如二壬酸亚丙酯;以及三酯,例如三辛酸甘油酯和硅酮尤其是环甲基硅酮和聚二甲基硅氧烷及其混合物。本发明的组合物还含有油,优选为低粘度和高粘度油的混合物。合适的低粘度油具有25℃时5mpa.s至100mpa.s的粘度,且通常为具有结构RCO-OR′的酯,其中RCO表示羧酸基,且其中OR′为醇残基。这些低粘度油的实例包括异壬酸异十三烷酯、PEG-4二庚酸酯、新戊酸异硬脂酯、新戊酸十三烷酯、辛酸鲸蜡酯、棕榈酸鲸蜡酯、蓖麻醇酸鲸蜡酯、硬脂酸鲸蜡酯、肉豆蔻酸鲸蜡酯、二辛酸椰油酯/癸酸椰油酯、异硬脂酸癸酯、油酸异癸酯、新戊酸异癸酯、新戊酸异己酯、棕榈酸辛酯、苹果酸二辛酯、辛酸十三烷酯、肉豆蔻酸肉豆蔻酯、octododecanol或辛基十二烷醇的混合物、乙酰化羊毛脂醇、乙酸鲸蜡酯、异十二烷醇、聚甘油-3-二异硬脂酸酯、或其混合物。高粘度表面油(surface oil)通常具有25℃时200mpa.s-1,000,000mpa.s的粘度,优选100,000mpa.s-250,000mpa.s的粘度。表面油包括蓖麻油、羊毛脂和羊毛脂衍生物、三异鲸蜡醇柠檬酸酯、山梨糖醇倍半油酸酯、C10-18甘油三酯、辛酸/癸酸甘油三酯、椰油、玉米油、棉籽油、甘油基三乙酰基羟基硬脂酸酯、甘油基三乙酰基蓖麻醇酸酯、三辛酸甘油酯、氢化蓖麻油、亚麻籽油、貂油、橄榄油、棕榈油、婆罗双树脂、油菜籽油、豆油、向日葵籽油、牛油、三癸精、三羟基硬酯精、三异硬酯精、三月桂精、三亚油精、三肉豆莞、三油精、三棕间精、三硬脂精、核桃油、麦胚芽油、胆固醇或其混合物。油相中的低粘度油和高粘度油的建议比分别为1∶15至15∶1,优选1∶10至10∶1。本发明的优选的制剂包括1%至20%的低粘度表面油和高粘度表面油的混合物。
在任选的其他非硅酮脂肪物质中,可包括矿物油,例如液体石蜡或液化石油,包括动物油,例如全氢化角鲨烯或arara油,或可选择地包括植物油,例如甜杏仁油、胡桐油、棕榈油、蓖麻油、鳄梨油、荷荷巴油、橄榄油或谷物胚芽油。还可以使用例如lanolic酸的酯、油酸的酯、月桂酸的酯、硬脂酸的酯或肉豆蔻酸的酯;醇,例如油醇、亚油醇或亚麻醇、异硬脂醇或辛基十二烷醇;或乙醇或多元醇的乙酰基甘油酯、辛酸酯、癸酸酯或蓖麻醇酸酯。可选择地可以使用25℃时为固体的氢化油,例如氢化蓖麻油、棕榈油或椰油;或氢化牛油;单蔗糖甘油酯、二蔗糖甘油酯或三蔗糖甘油酯;羊毛脂;或25℃时为固体的脂肪酯。
个人护理组合物可含有多种蜡。蜡或蜡状材料在大气压力下通常具有35℃至120℃的熔点范围。这种类别中的蜡包括合成蜡、纯地蜡、石蜡、地蜡、婆罗双树脂、蜂蜡、棕榈蜡、微晶蜡、羊毛脂、羊毛脂衍生物、小烛树蜡、可可脂、紫胶蜡、巨鲸蜡、米糠蜡、爪哇木棉蜡、甘蔗蜡、褐煤蜡、鲸蜡、杨梅蜡或其混合物。本发明的优选制剂包含10-30%的蜡的混合物。在能够用作非硅酮脂肪物质的蜡中,可包括动物蜡,例如蜂蜡;植物蜡,例如棕榈蜡、小烛树蜡、小冠巴西棕榈蜡或日本蜡或软木纤维蜡或甘蔗蜡;矿物蜡,例如石蜡或褐煤蜡或微晶蜡或纯地蜡;合成蜡,包括聚乙烯蜡和通过费托合成获得的蜡。在硅酮蜡中,可包括聚甲基硅氧烷烷基、烷氧基和/或酯。
个人护理组合物可含有多种粉末。本发明的粉末组分可通常定义为具有0.02-50微米的粒度的干的颗粒状物质。颗粒状物质可以是有色的或无色的(例如白色)。合适的粉末包括氯氧化铋、钛云母、火成二氧化硅、球形二氧化硅珠、聚甲基丙烯酸甲酯珠、微粉化特氟隆、氮化硼、丙烯酸酯聚合物、硅酸铝、辛烯基琥珀酸淀粉铝、膨润土、硅酸钙、纤维素、白垩、玉米淀粉、硅藻土、漂白土、甘油淀粉、锂蒙脱石、水合二氧化硅、高岭土、铝镁硅酸盐、碳酸镁、氢氧化镁、氧化镁、硅酸镁、三硅酸镁、麦芽糖糊精、蒙脱土、微晶纤维素、米淀粉、二氧化硅、滑石、云母、二氧化钛、月桂酸锌、肉豆蔻酸锌、新癸酸锌、松脂酸锌、硬脂酸锌、聚乙烯、氧化铝、绿坡缕石、碳酸钙、硅酸钙、葡聚糖、高岭土、尼龙、甲硅烷基化硅石、丝粉、绢云母、豆粉、氧化锡、氢氧化钛、磷酸三镁、胡桃壳粉或其混合物。上述粉末可被以下物质单独的或组合的进行表面处理:卵磷脂、氨基酸、矿物油、硅油或覆盖粉末表面并且使得颗粒成疏水性质的多种其他剂。
粉末组分还包含多种有机和无机颜料。有机颜料通常为多种芳族类型,包括偶氮、靛青、三苯甲烷、蒽醌和呫吨染料,其可表示为D&C和FD&C蓝、棕、绿、橙、红、黄等。无机颜料通常包括认证的颜色添加剂的不溶性金属盐,称为Lakes或氧化铁。
粉状着色剂,例如炭黑、铬或铁氧化物、群青、焦磷酸锰、铁蓝和二氧化钛、通常用作与着色颜料的混合物的珠光剂、或通常用作与着色颜料的混合物且常常用于化妆品工业中的一些有机染料可添加到组合物。通常,这些着色剂可以以按重量计相对于最终组合物的重量的0%至20%的量存在。
还可添加通常以按重量计相对于最终组合物的重量的0%至40%的量的粉状无机或有机填料。这些粉末填料可选自滑石、云母、高岭土、锌或钛氧化物、碳酸钙或碳酸镁、二氧化硅、球形二氧化钛、玻璃珠或陶瓷珠、源自具有8-22个碳原子的羧酸的金属皂、非膨胀型合成聚合物粉末、膨胀型粉末和来自天然有机化合物的粉末,例如谷类淀粉,其可以是或可以不是交联的。填料可优选地以组合物的总重量的0%至35%的比例存在,更优选5%至15%。可尤其包括滑石、云母、二氧化硅、高岭土、尼龙粉末(特别是ORGASOL)、聚乙烯粉末、特氟隆、淀粉、氮化硼、共聚物微球体,例如EXPANCEL(Nobel Industrie)、polytrap和有机硅树脂微珠(例如,来自Toshiba的TOSPEARL)。
个人护理组合物可含有防晒剂。防晒剂包括吸收290-320纳米之间的紫外光(UV-B区)的防晒剂,如,并非排他地,对氨基苯甲酸衍生物和肉桂酸酯类如甲氧基肉桂酸辛酯,以及吸收320-400纳米范围的紫外光(UV-A区)的防晒剂,例如二苯甲酮和丁基甲氧基二苯甲酰甲烷。根据本发明可使用的防晒剂化学品的一些另外的实例为2-乙氧基乙基对甲氧基肉桂酸酯、邻氨基苯甲酸薄荷酯、水杨酸三甲环己酯、对氨基苯甲酸甘油酯、对氨基苯甲酸异丁酯、对二甲基氨基苯甲酸异戊酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮磺酸、2,2′-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、苯甲酸乙酯的4-单(3-羟基-丙基)氨基和4-双(3-羟基-丙基)氨基异构体和2-乙基己基对二甲基氨基苯甲酸酯。作为可用于本发明的亲水性防晒剂,可为在申请EP-A-678,292中描述的防晒剂。这些亲水性防晒剂为含有至少一个羧基或最好仍为磺酸基的防晒剂。这种酸基可以是游离形式或部分或全部中和的形式。可以使用一种或多种含有酸官能团的亲水性防晒剂。作为含有至少一个SO3H基团的酸性防晒剂的实例,可更具体地为3-苯亚甲基-2-樟脑磺酸衍生物。尤其优选的化合物为苯-1,4-[二(3-亚甲基樟脑-10-磺酸)]。这种防晒剂是能够吸收具有280nm至400nm之间的波长的紫外线、在320nm至400nm之间、特别在345nm时具有最大值的宽带防晒剂。防晒剂可以以酸形式或与选自三乙醇胺、氢氧化钠和氢氧化钾的碱的成盐形式使用。另外,防晒剂可以是顺式或反式形式。这种防晒剂是以商品名Mexoryl SX已知的。其他具体的实例为4-(3-亚甲基樟脑)苯磺酸、3-苯亚甲基樟脑-10-磺酸、2-甲基-5-(3-亚甲基樟脑)苯磺酸、2-氯-5-(3-亚甲基樟脑)苯磺酸、3-(4-甲基)苯亚甲基-10-磺酸、(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基)苯亚甲基樟脑-10-磺酸、(3-叔丁基-2-羟基-5-甲氧基)苯亚甲基樟脑-10-磺酸、(3,5-二-叔丁基-4-羟基)苯亚甲基樟脑-10-磺酸、2-甲氧基-5-(3-亚甲基樟脑)苯磺酸、3-(4,5-亚甲基二氧基)苯亚甲基樟脑-10-磺酸、3-(4-甲氧基)苯亚甲基樟脑-10-磺酸、3-(4,5-二甲氧基)苯亚甲基樟脑-10-磺酸、3-(4-正丁氧基)苯亚甲基樟脑-10-磺酸、3-(4-正丁氧基-5-甲氧基)苯亚甲基樟脑-10-磺酸、2-[4-(樟脑亚甲基)苯基]苯并咪唑-5-磺酸。合适的化合物描述于美国专利号4,585,597、专利申请FR 2,236,515、2,282,426、2,645,148、2,430,938和2,592,380中。含有磺酸基的防晒剂还可以是二苯甲酮的磺酸衍生物或2-苯基苯并脒唑-5-磺酸,其在UV-B辐射范围具有优异的光防护功率,并且由company Merck以商品名“Eusolex 232”销售、苯-1,4-二(苯并咪唑-2-基-5-磺酸)、苯-1,4-二(苯并噁唑-2-基-5-磺酸)。亲水性防晒剂可以以按重量计可相对于组合物的总重量的0.1%至20%、优选0.2%至10%范围的含量存在于根据本发明的最终组合物中。
作为可用于本发明的亲脂性防晒剂,可有利地为源自二苯甲酰基甲烷且更具体地为4-叔丁基4′-甲氧基二苯甲酰基甲烷的防晒剂家族,其有效地具有高的固有的吸收功率。这些二苯甲酰基甲烷衍生物,其为本身作为UV-A活性防晒剂公知的产品,具体描述于法国专利申请FR-A-2,326,405和FR-A-2,440,933以及欧洲专利申请EP-A-0,114,607中;此外,4-(叔丁基)-4′-甲氧基二苯甲酰基甲烷目前由company Givaudan以商品名“Parsol1789”销售。根据本发明优选的另一种二苯甲酰基甲烷衍生物为4-异丙基二苯甲酰基甲烷,这种防晒剂由company Merck以名称“Eusolex 8020”销售。相似地,奥克立林(octocrylene),已以其在UV-B范围的活性知名的液体亲脂性防晒剂,是可商购的,且具体地由company BASF以名称“Uvinul N 539”销售。作为可用于本发明的另一种亲脂性(或脂溶性)防晒剂,还可为对甲基苯亚甲基樟脑,其已知为UV-B吸收体且具体地由company Merck以商品名“Eusolex 6300”销售。亲脂性防晒剂可以以按重量计可相对于组合物的总重量的0.5%至30%、优选0.5%至20%范围的含量存在于根据本发明的组合物中。亲脂性或亲水性有机防晒剂的其他实例具体示出在专利申请EP-A-0,487,404中。根据本发明的美容和/或皮肤病学组合物还可含有涂布的或未涂布的金属氧化物的颜料或可选择地纳米颜料(平均一次粒径:通常在5nm至100nm之间,优选在10nm至50nm之间),例如,如氧化钛的纳米颜料(无定形或结晶的金红石型和/或钛锐型)、氧化铁的纳米颜料、氧化锌的纳米颜料、氧化锆的纳米颜料或氧化铈的纳米颜料,所有这些都为本身公知的光防护剂且通过物理阻挡(反射和/或散射)UV辐射起作用。此外,标准的涂布剂是氧化铝和/或硬脂酸铝和硅酮。这些涂布的或未涂布的金属氧化物纳米颜料具体描述于专利申请EP-A-0,518,772和EP-A-0,518,773中。
可添加增稠剂以提供便利的粘度。例如,25℃时500mm2/s至25,000mm2/s范围内或更可选择地3,000mm2/s至7,000mm2/s范围内的粘度通常是合适的。合适的增稠剂示例为海藻酸钠、阿拉伯树胶、聚氧乙烯、瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、乙氧基化醇,如月桂醇聚醚-4或聚乙二醇400、示例为甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素、羟丙基纤维素、聚丙基羟乙基纤维素的纤维素衍生物、淀粉和示例为羟乙基直链淀粉和淀粉直链淀粉的淀粉衍生物、刺槐豆胶、示例为氯化钠和氯化铵的电解质和糖,如,果糖和葡萄糖,以及糖的衍生物,如PEG-120甲基葡糖二油酸酯或这些中的两种或更多种的混合物。可选择地,增稠剂选自纤维素衍生物、糖衍生物和电解质,或选自上述增稠剂中的两种或更多种的组合物,示例为纤维素衍生物和任何电解质的组合,以及淀粉衍生物和任何电解质的组合。当使用时,增稠剂以足以提供从500mm2/s至25,000mm2/s粘度的最终洗发剂组合物的量存在于本发明的洗发剂组合物中。可选择地,增稠剂以基于组合物的总重量的0.05wt%至10wt%和可选择地0.05wt%至5wt%的量存在。
稳定剂可用于组合物的水相中。合适的水相稳定剂可包括单独的或组合的一种或多种电解质、多元醇、醇例如乙醇,以及水解胶体。典型的电解质为碱金属盐和碱土金属盐,尤其是钠、钾、钙和镁的氯化物、硼酸盐、柠檬酸盐和硫酸盐以及氢氯酸铝,和聚电解质,尤其是透明质酸和透明质酸钠。当稳定剂为或包括电解质时,其达到总组合物的0.1wt%至5wt%且更可选择地为0.5wt%至3wt%。水解胶体包括胶,例如黄原酸胶或Veegum,和增稠剂,例如羧甲基纤维素。还可以使用多元醇,例如丙三醇、乙二醇和山梨醇。可选择的多元醇为丙三醇、丙二醇、山梨醇和丁二醇。如果使用大量的多元醇,则不需要添加电解质。然而,通常使用电解质、多元醇和水解胶体的组合,以稳定水相,例如硫酸镁、丁二醇和黄原酸胶。
硅酮乳液还可以以以下但不限于以下的形式用于止汗剂和除臭剂组合物中:棒状、软固体、滚涂、气溶胶和泵式喷剂。止汗剂和除臭剂的一些实例为氯化铝、四氯羟铝锆GLY、四氯羟铝锆PEG、氯化羟铝、四氯羟铝锆PG、氯化羟铝PEG、三水合氯化铝锆(Aluminum ZirconiumTrichlorohydrate)、氯化羟铝PG、三氯羟铝锆GLY、六氯酚、苯扎氯铵、倍半水合氯化铝、碳酸氢钠、倍半氯化羟铝PEG、叶绿酸-铜络合物、三氯生、八氯羟铝锆和蓖麻醇酸锌。
根据本发明的组合物还可以以与气体推进剂(例如二氧化碳、氮气、一氧化氮)、挥发性烃(例如丁烷、异丁烷或丙烷)和氯化和氟化烃(例如二氯二氟甲烷和二氯四氟乙烷)或二甲醚组合的气溶胶形式。
除了本发明的粘液质硅酮液组合物外,硅酮组合物还可包括在个人护理组合物中。例如,这些硅酮包括:硅酮液、胶、树脂、弹性体;硅酮表面活性剂和乳化剂,例如硅酮聚醚、有机官能的硅酮,例如氨基官能的硅酮和烷基甲基硅氧烷。
烷基甲基硅氧烷可包括在本发明组合物中。这些硅氧烷聚合物通常将具有式Me3SiO[Me2SiO]y[MeRSiO]zSiMe3,其中R为含有6-30个碳原子的烃基,Me表示甲基,且聚合度(DP),即y和z的和为3-50。烷基甲基硅氧烷的挥发性物质和液体物质都可用于组合物中。
硅酮胶可包括在本发明组合物中。聚二有机硅氧烷胶是本领域已知的且可商购。它们通常包括具有25℃时超过1,000,000厘沲(mm2/s)、可选择地25℃时大于5,000,000厘沲(mm2/s)粘度的不溶性聚二有机硅氧烷。这些硅酮胶通常以已分散在合适的溶剂以有助于它们的处理的组合物形式销售。超高粘度的硅酮还可作为另外的成分被包括。这些超高粘度的硅酮通常具有大于25℃时5百万厘沲(mm2/s)至25℃时2千万厘沲(mm2/s)的运动粘度。呈悬浮形式的这种类型的组合物是最优选的,并且例如描述于美国专利6.013,682(2000年1月11日)中。
有机硅树脂可包括在本发明组合物中。这些树脂组合物通常为高度交联的聚合硅氧烷。通过将三官能的和/或四官能的硅烷与在制备期间使用的单官能的硅烷和/或二官能的硅烷单体并入来获得交联。根据在制备有机硅树脂期间并入的硅烷单体单元的种类,获得合适的有机硅树脂所需的交联度将不同。通常,具有足够水平的三官能的和四官能的硅氧烷单体单元和因此具有将刚性膜或硬膜弄干的足够交联水平的任何硅酮可认为适合于用作有机硅树脂。适合于在本文中应用的可商购的有机硅树脂通常以未硬化形式的低粘度的挥发性或非挥发性硅酮液供应。有机硅树脂应以它们的未硬化形式而不是以硬化的树脂结构形式掺入到本发明组合物中。
硅甲醇液(Silicone carbinol fluid)可包括在本发明组合物中。这些材料描述于WO 03/101412 A2中,且可通常描述为取代的烃基官能的硅氧烷液或树脂。
水溶性或水分散性硅酮聚醚组合物可包括在本发明组合物中:这些还已知为聚环氧烷硅酮共聚物、硅酮聚(氧化烯)共聚物、硅酮二醇共聚物或硅酮表面活性剂。这些可以是线性倾斜型或接枝型材料(linear rake orgraft type material)或ABA型,其中B为硅氧烷聚合物嵌段,且A为聚(氧化烯)基团。聚(氧化烯)基团可由聚环氧乙烷、聚环氧丙烷或混合的聚环氧乙烷/聚环氧丙烷基团。其他氧化物,例如环氧丁烷或苯醚也是可以的。
使用硅酮乳化剂根据本发明的组合物可用于w/o、w/s或多相乳液中。通常,在这种制剂中的硅酮包水乳化剂为非离子型的且选自聚氧化烯取代的硅酮、硅酮烷醇酰胺、硅酮酯和硅酮配糖物。合适的基于硅酮的表面活性剂是本领域公知的,且已在例如US 4,122,029(Gee等人)、US 5,387,417(Rentsch)、和US 5,811,487(Schulz等人)中描述。
实施例
这些实施例被包括以向本领域技术人员阐述本发明,且不应解释为限制在权利要求中提出的本发明的范围。除非另外指明,所述测量和实验都在23℃下进行。
用应力控制流变仪(TA Instrument AR 1000-N(109 Lukens Drive、NewCastle DE 19720))评价这些实施例的硅酮液组合物的流变性质。通过将硅酮液置于平盘(附接到流变仪)和装有测力仪的固定板之间来测量受剪切作用的法向力。将受控量的力(转矩)施加到附接到盘的轴,因此使样品经受剪切应力。对于这些实验,在实验期间增大转矩,且盘以增大的速率旋转,该速率记录为剪切速率。当液体样品经受剪切应力时,通过测力仪记录法向力。
实施例1
在该实施例中评价下面的硅酮液组合物。
样品1C为用Dow Corning200液体/5cSt稀释到18%的SGM-36
样品1E为用Isopar L(由Exxon供应的C11-13异链烷烃的混合物)和Isohexadecane(由Ineos供应)的50∶50 wt∶wt混合物稀释到35%的SGM-36。SGM-36=由Dow Corning Corp.以Dow Corning SGM-36销售的硅烷醇封端的胶
通过将胶分散到指定的溶剂中来进行SGM-36的稀释
超高分子量胶=如下制备的硅酮胶:
将1000克硅烷醇封端的聚二甲基硅氧烷液(Mw 2500,dp 34)和1000克作为非反应性稀释剂的二甲苯的溶液共混到装有N2吹扫和真空的西格马桨式混合机中。将混合物加热到80℃,然后用0.6克二氧磷基亚硝酰氯(phosphonitrosyl chloride)催化剂溶液(5%)催化。将体系混合并且经由共沸精馏产生真空以除去冷凝水。将来自冷凝器的分离的二甲苯溶剂返回到反应器。继续进行反应直至达到2,990,000cSt的溶液粘度。通过添加THA(三己胺)来中和催化剂。这产生在二甲苯中的聚合物。Dow Corning200液/5cSt用于将二甲苯中的胶溶液稀释到15%和20%聚合物。
图1显示出在该实施例中的按照上面描述使用应力控制流变仪测量的每种硅酮液组合物的法向力(Pa)对剪切速率(1/秒)的曲线。在图1(和后面的图)中,标记“极限”的线表示用于本公开内容目的时被认为是粘液质的边界。使用方程式y=3.6x,其中y为法向力,x为剪切速率。应理解为用于本公开内容目的时的粘液质液体,法向力对剪切速率的曲线必须落入LIMIT线上方。
实施例2
在该实施例中评价具有乙烯基官能团的几种支化的硅氧烷液体(乙烯基支化的硅氧烷,或VBS)的粘液质行为。
按照下面描述通过平衡四(乙烯基二甲基甲硅烷氧基)硅烷与二甲基环硅氧烷来制备受评价的VBS液体。
经由在US 6,806,339中教导的两步工艺来制备VBS聚合物。首先,通过使用0.08克(0.0005摩尔)作为催化剂的三氟甲磺酸和36.93克(2.05摩尔)水,使208.33克(1摩尔)正硅酸四乙酯(TEOS)与186.4克(1摩尔)二乙烯基四甲基二硅氧烷反应,来制备四(乙烯基二甲基甲硅烷氧基)硅烷。
通过使用强碱性催化剂(羟化三甲胺磷腈(trimethyl amine hydroxidephosphazene))平衡四(乙烯基二甲基甲硅烷氧基)硅烷与二甲基环硅氧烷,来制备VBS-1。对于VBS-1,四(乙烯基二甲基甲硅烷氧基)硅烷与二甲基环硅氧烷的比为约1∶99。通过混合VBS-1与Dow Corning200液/5cSt来制备稀释液(80%和60%VBS-1)。VBS-2为较高分子量的材料,除了四(乙烯基二甲基甲硅烷氧基)硅烷与二甲基环硅氧烷的比为约266∶1外,以与VBS-1相似的方式来制备VBS-2。通过混合VBS-2与DowCorning200液/5cSt来制备稀释液(40%VBS-2)。
图2显示出在该实施例中的按照上面描述使用应力控制流变仪测量的每种硅酮液组合物的法向力(Pa)对剪切速率(1/秒)的曲线。样品2A为100%VBS-1。样品2B为稀释到80%的VBS-1。样品2C为稀释到60%的VBS-1。样品2D为稀释到40%的VBS-2。样品2E为100%VBS-2。
实施例3
在该实施例中评价了制备的几种T和Q支化的硅酮液的粘液质性质。根据在WO2006/106362中描述并且如下面描述的步骤通过使用强酸性催化剂平衡溶液中的线性二甲基硅氧烷聚合物与不同的烷氧基硅烷,来制备T和Q支化的硅酮。
样品3A:将500g具有2600g/mol的数均分子量(Mn)和4700g/mol的重均分子量(Mw)的线性二甲基硅氧烷聚合物、500g烃溶剂(Isopar L)和6.13g正硅酸四乙脂(TEOS)装入反应容器中。添加1g二氧磷基亚硝酰氯,并且在90℃下在真空下反应67分钟。在反应结束时,用0.5g 10%的在烃溶剂中的三己胺溶液中和催化剂。
样品3B:将500g与用于样品3A相同的线性二甲基硅氧烷聚合物、500g烃溶剂(Hydroseal G250H)和8.13g正辛基三乙氧基硅烷装入反应容器中。添加1g二氧磷基亚硝酰氯,并且在90℃下在真空下反应32分钟。在反应结束时,用0.45g 10%的在烃溶剂中的三己胺溶液中和催化剂。
样品3C:将500g与用于样品3A相同的线性二甲基硅氧烷聚合物、500g烃溶剂(Hydroseal G250H)和6.13gTEOS装入反应容器中。添加2g二氧磷基亚硝酰氯,并且在90℃下在真空下反应32分钟。在反应结束时,用0.91g 10%的在烃溶剂中的三己胺溶液中和催化剂。
样品3D:将500g与用于样品3A相同的线性二甲基硅氧烷聚合物、500g烃溶剂(Hydroseal G250H)和4.01g甲基三甲氧基硅烷装入反应容器中。添加1g二氧磷基亚硝酰氯,并且在90℃下在真空下反应32分钟。在反应结束时,用0.45g 10%的在烃溶剂中的三己胺溶液中和催化剂。
图3显示出在该实施例中的按照上面描述使用应力控制流变仪测量的每种硅酮液组合物的法向力(Pa)对剪切速率(1/秒)的曲线。
实施例4
通过使乙烯基封端的二甲基硅氧烷聚合物与甲基氢环状化合物反应来制备另一系列的粘液质硅酮液,以产生多支的液体。在这些实施例中,控制反应的化学计量,以产生多支的网络但仍低于胶凝点(硅氧烷链之间的相互连接数多至足以产生弹性体固体的点)。
按照下面的详述和在WO03/093349、WO03/093369、WO2004/058857和WO2004/58858中教导的步骤制备了几种硅酮液组合物。
向反应容器中装入分散在稀释剂中的具有~800平均聚合度的二甲基乙烯基封端的二甲基硅氧烷聚合物(A)。向该反应容器中加入四甲基环四硅氧烷(B)和铂催化剂。然后将反应混合物加热到70℃,持续3小时,产生显著的粘度增大。然后添加使剩余的SiH官能团完全反应的足够量的含有一个脂族不饱和度(aliphatic unsaturation)的另外的反应物(C)。再次将反应混合物加热到70℃,持续三小时,然后冷却反应物并且从反应容器中倒出。下表概括了实施例4A-D使用的反应物和量。
a在布鲁克费尔德RVDV-II+型粘度计上在7号转子以5rmp测量。
b具有平均7个(EO)单元的聚乙二醇单烯丙基醚。
图4显示出硅酮液组合物4A、4B和4C的法向力(Pa)对剪切速率(1/秒)的曲线。图4还示出使用相同的稀释剂的不同稀释的这些相同样品的曲线。图4的稀释百分比表示聚合物在稀释样品中的百分比。使用如上详述的应力控制流变仪得到该数据。
图5显示出使用如上详述的应力控制流变仪对该实施例的硅酮液组合物4D、4E、4F和4G的法向力(Pa)对剪切速率(1/秒)的曲线。图5还包括使用相同的稀释剂稀释到7.5%聚合物的样品4D的数据。包括该实施例的稀释样品的数据的目的在于表明如果稀释剂中的聚合物的浓度太低,则聚合物的所期望的粘液质行为将损失。
实施例5
按照下面详述制备了一系列皮肤和毛发护理制剂,以证实本发明硅酮液组合物的益处。
保湿洗剂
步骤:将组份A的各成分混合在足够大以保留所有批次的混合容器中。将组份B的各成分组合到另外的混合容器中并且搅拌直至获得均匀溶液。以小的增量(总的~5%)将组份B添加到组份A,并且在每次添加后充分混合。当已添加~30%组份B并且开始形成乳液时,以更大的增量添加组份B,直至所有的组份B都被添加。继续混合10-15分钟。
保湿洗剂-比较实施例
步骤:将组份A的各成分混合在足够大以保留所有批次的混合容器中。将组份B的各成分组合到另外的混合容器中并且搅拌直至获得均匀溶液。以小的增量(总的~5%)将组份B添加到组份A,并且在每次添加后充分混合。当已添加~30%组份B并且开始形成乳液时,以更大的增量添加组份B,直至所有组份B都被添加。继续混合10-15分钟。
通过将少量的第一洗剂施用到一只手背和将相似量的其他洗剂施用到另一只手背来比较这些单纯的保湿洗剂的感觉特性。擦涂两种洗剂并且在三个阶段评价肤感:1)在擦涂期间,2)当洗剂在皮肤上开始变干时,和3)在洗剂已完全干燥后。在擦涂期间,洗剂具有相似的感觉。在洗剂正干燥时,具有粘液质硅氧烷的洗剂感觉稍微粘。在洗剂完全干燥后,洗剂之间的差异非常显著。具有SGM-36的洗剂具有粉状、柔滑肤感,而具有粘液质硅氧烷的洗剂在皮肤上产生轻微的蜡质感觉。
防晒液
步骤:将组份A的各成分混合在足够大以保留所有批次的混合容器中。将组份B的各成分组合到另外的混合容器中并且搅拌直至获得均匀溶液。以小的增量(总的~5%)将组份B添加到组份A,并且在每次添加后充分混合。当已添加~30%组份B并且开始形成乳液时,以更大的增量添加组份B,直至所有组份B都被添加。继续混合10-15分钟。
防晒液-比较实施例
步骤:将组份A的各成分混合在足够大以保留所有批次的混合容器中。将组份B的各成分组合到另外的混合容器中并且搅拌直至获得均匀溶液。以小的增量(总的~5%)将组份B添加到组份A,并且在每次添加后充分混合。当已添加~30%组份B并且开始形成乳液时,以更大的增量添加组份B,直至所有组份B都被添加。继续混合10-15分钟。
通过上面给出的方法评价了两种防晒剂的感官特性。在擦涂期间和干燥阶段评价期间,两种防晒液之间存在小的差异。在两种防晒液完全干燥后,具有硅酮胶(SGM 36)的防晒液比具有粘液质硅氧烷的防晒液更具有粉状、柔滑感。通过进行实验室试验对两种制剂进行了UVA防护测试,以计算SPF(防晒指数)。SPF性质受使用的UVA吸收体和它们在制剂中的浓度的影响。SPF还受制剂在基底上干燥后的膜的均匀性的影响。具有粘液质硅氧烷的防晒剂的SPF为11.0,而具有硅酮胶的防晒剂的SPF为4.5。明显地,粘液质硅氧烷有助于形成更均匀的膜。
具有二氧化钛的防晒霜
步骤:将组份A的各成分混合在足够大以保留所有批次的混合容器中。将组份A加热到55℃,并且混合直至亚氟苯酮已溶解且蜡已熔化。在单独的容器中,使用高剪切混合器将二氧化钛分散到苯基三甲聚硅氧烷中,以形成均匀的分散液,然后添加到组份A中。在第三个混合容器中,按列出的顺序装入组份C的成分。在添加恩索利唑之前,确保氢氧化钠完全溶解。混合组份C,直至恩索利唑溶解在氢氧化钠溶液中,并且聚山梨醇酯-20完全分散。将组份C加热到55℃,然后通过湍流混合缓慢地添加到组份A&B。混合速度应是足够的,以确保组份C立即掺入到乳液中。在已添加所有组份C后,开始冷却该批次至室温,同时继续以高速度混合10-15分钟。
具有二氧化钛的防晒霜-比较实施例
步骤:参见上面。
两种防晒霜具有相似的美感,但具有粘液质硅氧烷的防晒霜产生较好的UV防护性质。当在试管中测试SPF时,具有粘液质硅氧烷的防晒霜产生35.6的SPF,而具有CB-1502的防晒霜产生32.3的SPF。
液体粉底
步骤:通过将颜料粉末与二甲聚硅氧烷组合,然后用设计成将固体分散到液体的混合桨(例如Cowles Blade)在高速度下混合,来制备组份A。在足够大以能容纳所有批次的混合容器中,将组份A与组份B的成分组合。在另外的容器中组合组份C的成分,并且搅拌,直至盐完全溶解。将组份C添加到组份A和B,同时搅拌,以提供强的湍流混合。当添加组份C时,乳液将变稠。在添加所有组份C后,继续混合10-15分钟。
液体粉底
液体粉底(比较实施例)
步骤:通过将颜料粉末与二甲聚硅氧烷组合,然后用设计成将固体分散到液体的混合桨(例如Cowles Blade)在高速度下混合,来制备组份A。在足够大以能容纳所有批次的混合容器中,将组份A与组份B的成分组合。在另外的容器中组合组份C的成分,并且搅拌,直至盐完全溶解。将组份C添加到组份A和B,同时搅拌,以提供强的湍流混合。当添加组份C时,乳液将变稠。在添加所有组份C后,继续混合10-15分钟。
用稀释到13.5%聚合物的粘液质硅氧烷4A制备的液体粉底和用粘液质硅氧烷4B制备的液体粉底比用Dow Corninng749液体制备的比较实施例制剂具有光滑的质感和高的粘度。当使用装有91号T-转子布鲁克费尔德旋转流变仪以50rpm的速度测量时,用稀释到13.5%聚合物的粘液质硅氧烷4A制备的液体制剂具有约1,900cP的粘度。以50rpm测量时,用粘液质硅氧烷4B制备的液体粉底具有约4,300cP的粘度。用Dow Corninng749液体制备液体制剂具有由于其较低粘度导致的必须以100rpm测量的粘度,且粘度为约450cP。
冲洗型护发素
冲洗型护发素
步骤:
通过将羟乙基纤维素筛分到水中并且搅拌直至完全分散(混合物将是模糊的)来制备组份A。将组份A加热到~70℃并且混合直至混合物透明。将组份B的成分添加到组份A,同时组份A仍为热的(60-70℃)。当固体成分熔化并且分散时,混合另外的5分钟,然后冷却混合物。当该批次冷却和变稠时,提高混合器转速,以维持翻转。当该批次达到40℃时,添加组份C,并且剧烈混合,以分散硅氧烷液体。添加组份D的成分并且继续混合,直至批次达到室温。通过将该批次冷却到低于25℃后检查批次的重量并且恢复因蒸发损失的水的量来确定组份D中水的量。
评价:
为了评价上述组合物的头发护理效果,通过下面的步骤将组合物应用到人的头发发绺:
来自International Hair Importer and Products Inc的略漂白的欧洲人头发用于梳理评价方案,以测试护发素。将专家的长度八英寸的头发分成一系列单独的发绺。每绺重2.5克。将头发的1/2英寸根部修剪掉并且使用DUCO CEMENT胶合到2″x2″塑料标签。使接合剂干燥过夜,并且梳理发绺并修剪成一定长度,使得六英寸的头发延伸到低于塑料标签的底部。在标签中间离顶部1/4″处穿孔。每绺在40℃的自来水下冲洗15秒。使用移液管,施用1.0g 9%月桂基硫酸钠(活化)溶液并且涂抹整个发绺,持续30秒。在流动水下冲洗发绺30秒。通过使发绺穿过食指和中指之间从发绺除去过量的水。将0.8g量的测试的护发素施用到发绺,并且用手指使护发素作用于发绺,持续30秒。在40℃自来水下冲洗发绺30秒。通过用食指和中指拉动发绺来除去过量的水。使发绺在环境条件下在纸巾上分别地干燥过夜。
当为湿的时候,用实施例护发素处理的头发具有光滑感,但不粘滑。在干燥后,处理的发绺都具有光滑的、柔软感。
卷发保持测试
粘液质硅氧烷液体的感官评价已表明这些液体的膜可以是稍微粘性的。为了确定该膜性质是否与头发的卷曲保持有关,进行了简单的筛选测试。在月桂基硫酸钠的稀释溶液中洗涤、冲洗天生棕色人体头发的小样品(2g),然后在手指之间拉动来除去过量的水。然后,沿头发样品的长度均匀施用100μL测试材料,并且使梳子穿过样本,以助于分布测试材料并使样本顺畅。将样品缠绕在螺旋的塑料弯曲棒上,并且使在40℃烘箱中干燥过夜。然后将样本放置到设置成70%相对湿度和25℃的受控的湿度室中。在各个时间间隔,测量样本的长度。如下计算卷曲保持百分比。
%卷曲保持=(L最大-LT)/(L最大-LT=0)x 100,其中
L最大=未卷曲的样本的长度
LT=在室中一定时间后样本的长度
LT=0=在开始测试时样本的长度
测试了下面的材料。每次处理测试双份样品,并且平均化卷曲保持值:
1)去离子水(对照)
2)Isopar L(溶剂空白)
3)来自实施例4E的用Isopar L稀释到2%聚合物的粘液质液体
4)来自实施例4G的用Isopar L稀释到2%聚合物的粘液质液体
5)来自实施例6D的用Isopar L稀释到2%聚合物的粘液质液体
下表示出五次处理的卷曲保持结果。结果表明粘液质硅氧烷比水和溶剂空白提供好的卷曲保持。在评价期间,注意到用粘液质硅氧烷处理的样本具有柔软的、滑溜感,并且卷曲轮廓(curl definition)比水或溶剂处理的样本好。卷曲轮廓指样本在受控的湿度室几小时后样本的外观。较好的卷曲轮廓与样本保持紧凑的形状的趋势一致,而与样本的长度无关。
处理
实施例6
通过使乙烯基封端的二甲基硅氧烷聚合物与甲基氢环状化合物反应来制备另一系列粘液质硅酮液,以产生多支的液体。在这些实施例中,控制反应化学计量比,以产生多支的网络但仍低于胶凝点(硅氧烷链之间的互连数多至足以产生弹性体固体的点)。向反应容器装入分散在IsoparTML稀释剂中的具有~4800平均聚合物和~150ppm(C2H3)的a%乙烯基水平的二甲基乙烯基封端的二甲基硅氧烷聚合物(A)。向反应器添加四甲基环四硅氧烷(B),接着添加稀释在具有2.2%(C2H3)的a%乙烯基水平的二甲基乙烯基封端的二甲基硅氧烷中的铂催化剂(C)。然后将反应混合物加热到85℃持续18小时,产生显著的粘度增大。然后使反应混合物冷却,并且从反应容器中倾倒出。下表概括了实施例6A、B、C、D和E中使用的反应物和量。
a在布鲁克费尔德RVDV-II+型粘度计上在2号LV转子以20rmp测量。
图6显示出使用如上详述的应力控制流变仪对该实施例的硅酮液组合物6B至6E的法向力(Pa)对剪切速率(1/秒)的曲线。样品6A在流变仪上未测试出,因为该样品不呈现粘液质液体的拉丝行为。
实施例7
向反应容器装入分散在甲苯中的具有~800(A)的平均聚合度的二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷聚合物。向容器中添加SiH官能的交联剂(如在下表中表明的)和铂催化剂。然后将反应混合物加热到70℃,持续三小时,产生显著的粘度增大。然后添加足够量的1-己烯,以使剩余的SiH官能团完全反应。再次将反应混合物加热到70℃,持续3小时,然而使反应混合物冷却并且从反应容器中倾倒出。然后将第二稀释剂,DowCorning200液体,5cst,添加到反应产物溶液中,并且使用旋转蒸发器在真空下汽提。下表概括了实施例7A和7B使用的反应物和量。图7显示出使用如上详述的应力控制流变仪对硅酮液组合物7B的法向力(Pa)对剪切速率(1/秒)的曲线。
a在布鲁克费尔德RVDV-II+型粘度计上在7号转子以5rmp测量。
b具有~10的平均聚合度和平均~5甲基氢硅氧烷基团的三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基、甲基氢硅氧烷共聚物。
实施例8
按照下面的详述制备了一系列乳液,以证实粘液质硅酮液可提供在水基乳液中。
实施例8A
首先,将10.4g粘液质硅氧烷(实施例4H)、0.4g C12-13 Pareth-4(BRIJTM LT4)和0.43g C12-13Pareth-23(BRIJTM 35)顺序倒入适当的杯子中,然后以3500rpm混合25s。然后,将1.02g蒸馏水添加到油混合物中并且以3500rpm混合25s。形成浓的水包油乳液,通过添加小部分蒸馏水来进一步稀释该浓的水包油乳液,直至达到50%的硅酮含量。乳液的平均粒径为约0.774μm。
实施例8B
首先,将10.4g粘液质硅氧烷(实施例4I)、0.38g C12-13 Pareth-4(BRIJTMLT4)和0.45g C12-13 Pareth-23(BRIJTM35)顺序倒入适当的杯子中,然后以3500rpm混合25s。然后,将0.7g蒸馏水添加到油混合物中并且以3500rpm混合25s。形成浓的水包油乳液,通过添加小部分蒸馏水来进一步稀释该浓的水包油乳液,直至达到50%的硅酮含量。乳液的平均粒径为约0.664μm。
实施例8C
首先,将23.8g粘液质硅氧烷(实施例7A)、0.64g C11-C14异构脂肪醇(isoalcohol)、乙氧基富C13(Renex 30)和4.4g(C14-16)烯烃磺酸钠(Bioterge AS-40)顺序倒入适当的杯子中,然后以3500rpm混合25s。然后,将2g蒸馏水添加到油混合物中并且以3500rpm混合25s。形成浓的水包油乳液,通过添加小部分蒸馏水来进一步稀释该浓的水包油乳液,直至达到54%的硅酮含量。乳液的平均粒径为约15.2μm。
Claims (13)
1.一种个人护理组合物,包含具有粘液质流变性质的硅酮液。
2.如权利要求1所述的个人护理组合物,其中所述硅酮液的粘液质流变性质通过以帕斯卡计的法向力对以秒-1计的垂直剪切速率的曲线测定,其中所述曲线具有大于3.6的平均斜率。
3.如权利要求1或2所述的个人护理组合物,其中所述硅酮液包含分散在载体液体中的聚二有机硅氧烷胶。
4.如权利要求4所述的个人护理组合物,其中所述聚二有机硅氧烷胶具有25℃时至少1,000,000mm2/s的粘度。
5.如权利要求4所述的个人护理组合物,其中所述硅酮液含有分散在所述载体液体中的至少20wt%的所述聚二有机硅氧烷胶。
6.如权利要求1或2所述的个人护理组合物,其中所述硅酮液包含“T”或“Q”支化的有机聚硅氧烷。
7.如权利要求6所述的个人护理组合物,其中所述“Q”支化的有机聚硅氧烷包含:
i)一种或多种式(SiO4/2)的Q单元,以及
ii)15至995个式Rb 2SiO2/2的D单元,其中单元(i)和(ii)可以以任何适当的组合互连,以及
iii)式RaRb 2SiO1/2的M单元,其中每个Ra取代基选自由以下组成的组:具有1至6个碳原子的烷基、具有1至6个碳原子的烯基和具有1至6个碳原子的炔基,所述支化的硅氧烷中的至少三个Ra取代基为烯基或炔基单元,且每个Rb取代基选自由以下组成的组:具有1至6个碳原子的烷基、具有2至6个碳原子的烯基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团。
8.如权利要求6所述的个人护理组合物,其中通过平衡以下物质来制备所述Q支化的有机聚硅氧烷:
a)四(乙烯基二甲基甲硅烷氧基)硅烷,和
b)二甲基环硅氧烷,
其中b/a的重量比为至少99/1。
9.如权利要求6所述的个人护理组合物,其中通过缩合以下物质来制备“T”或“Q”支化的有机聚硅氧烷:
i)具有能够进行缩聚的至少一个羟基的聚有机硅氧烷,和
ii)式R’Si(OR4)3或Si(OR4)4的烷氧基硅烷。
10.如权利要求1或2所述的个人护理组合物,其中所述硅酮液包含通过使以下物质反应制备的多支的有机聚硅氧烷:
A)有机氢硅氧烷,在其分子中具有含有至少两个SiH的环硅氧烷环,
B)一种化合物,在其分子中具有至少两个脂族不饱和基团的,和
C)氢化硅烷化催化剂。
11.如权利要求1或2所述的个人护理组合物,其中所述硅酮液包含通过在载体液体中和在氢化硅烷化催化剂的存在下使以下物质反应制备的多支的有机聚硅氧烷:
a’)具有式[(CH3)HSiO]g的有机氢环硅氧烷,其中g为3至8,和
b’)乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷,
其中反应中a’)和b’)的量使得提供0.9/1至1.2/1的乙烯基与SiH的摩尔比和至少5wt%的固体含量。
12.如权利要求11所述的个人护理组合物,其中g为4。
13.如权利要求11或12所述的个人护理组合物,其中所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷为具有至少4000聚合度的胶。
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