CN105596233B - 含有油相、特定三嗪滤光剂和油增稠或胶凝用流变剂的无水流体滤光组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含有油相、特定三嗪滤光剂和油增稠或胶凝用流变剂的无水流体滤光组合物,本发明涉及一种无水流体组合物,其在化妆品可接受的介质中包括:a)至少一种油相b)至少一种式(I)的特定三嗪紫外线滤光剂,以及c)至少一种油相增稠或胶凝用流变剂。本发明还涉及所述组合物用于制造皮肤、指甲、毛发、睫毛、眉毛和/或头皮的化妆处理用产品,尤其护理产品、日光防护产品、美容产品的用途。
Description
本申请是申请号为201010582706.5(申请日为2010年12月10日)、发明名称为“含有油相、特定三嗪滤光剂和油增稠或胶凝用流变剂的无水流体滤光组合物”的中国申请的分案申请。
本发明涉及一种无水流体组合物,其在化妆品可接受的介质中包括:
a)至少一种油相
b)至少一种式(I)的特定三嗪紫外线滤光剂,以及
c)至少一种油相增稠或胶凝用流变剂。
已知的是,波长在280nm和400nm之间的光可以使人表皮晒成褐色,更具体地被称为UV-B的在280nm和320nm之间的波长的辐射引起红斑和皮肤灼伤,这能够不利地影响天然褐色的产生。因为这些原因以及美观性原因,对于控制自然晒成褐色以便控制皮肤颜色的手段存在着持续的需求;因此必需过滤该UV-B辐射。
还已知的是,引起皮肤晒成褐色的波长在320nm和400nm之间的UV-A辐射能够引起皮肤的老化,尤其在过敏性皮肤或持久地暴露于太阳光下的皮肤的情况下。特别地,UV-A辐射引起皮肤的弹性消失和皱纹出现,导致皮肤过早老化。UV-A辐射促进红斑反应的触发或在某些个体中放大该反应,甚至能够是光毒性或光变应性反应的原因。因此,为了美观性和美容原因,例如维持皮肤的天然弹性,越来越多的人想要控制UV-A辐射对其皮肤的影响。因此也希望过滤掉UV-A辐射。
为了为皮肤和角蛋白材料提供对紫外线辐射的防护,一般使用防晒组合物,所述防晒组合物包含在UV-A范围内具有活性和UV-B范围内具有活性的有机滤光剂。
到目前为止已经提出了旨在皮肤的光照保护(UV-A和/或紫UV-B)的很多化妆品组合物。尤其,寻求流体制剂,其为使用者提供了容易的皮肤施用性。
在迄今为止提出的流体防晒组合物中,防晒油型的无水制剂是尤其需要的,因为它们在皮肤上施用容易而令人愉悦,且它们具有良好的耐水性。然而,它们在防晒产品市场上没有被广泛接受,这是因为其难以获得在10以上或甚至在15以上的防晒系数以及符合由与防晒产品有关的各种规定所要求的比率,特别是5以上的UVA防护系数。
防晒系数(SPF)在数学上表示为用紫外线滤光剂达到红斑阈值所需的辐射时间与不用紫外线滤光剂达到红斑阈值所需的时间的比率。该防晒系数尤其通过由Colipa/CTFASA/JCIA(2006年5月)公开的国际方法进行体内评价。
为了表征对UV-A的防护,尤其推荐和使用PPD(持续性色素沉淀)方法,其测定在皮肤暴露于UV-A之后2-4小时所观测到的皮肤的颜色。该方法自1996年以后被日本化妆品工业联合会(JCIA)用作产品的UV-A标记的官方试验程序,并且常常被欧洲和美国的实验室所使用(日本化妆品工业联合会技术通报,UVA防护效力的衡量测量准(MeasurementStandards for UVA protection efficacy).1995年11月21日发行,1996年1月1日生效)。
UVAPPD防护系数(UVAPPD PF)在数学上表示为用紫外线滤光剂(MPPDp)达到色素沉着阈值所需的UV-A辐射的剂量与不用紫外线滤光剂(MPPDnp)达到色素沉着阈值所需的UV-A辐射的剂量的比率
事实上,与其他类型的防晒制剂相反,防晒油的制造中所遇到的主要困难之一在于,阳光滤过剂的比例的增加不足以增加防护系数。
因此,在商品名“UVASORB HEB”下由SIGMA 3V销售的、包括作为亲脂性的有机滤光剂的2-[(对-(叔丁基酰胺基)苯胺基]-4,6-双-[(对-(2'-乙基己基-1'-氧基羰基)苯胺基]-1,3,5-三嗪或“二乙基己基丁酰氨基三嗪酮(Diethylhexyl Butamido Triazone)”的防晒油可以从现有技术中的专利申请WO9906014、EP845261、EP845260、EP821938、EP821940、EP800813、EP1300137、EP1027883中获知。这些防晒油具有有限的SPF,且增加滤光剂的比例也不足以显著地提高SPF。
申请EP1813266和EP2014277已经提出了在乳液型的水性流体防晒组合物中使用亲脂性的聚酰胺缩聚物,尤其酯封端的聚(酯-酰胺)聚合物(ETPEA)或用叔酰胺封端的聚酰胺聚合物(ATPA),以便获得高防晒系数。
然而,将这种聚合物添加到含有大量日光滤过剂的流体防晒油能够在制造之后、随着时间的推移以及尤其在低温下储存过程中导致制剂粘度增加,从而导致组合物的流动不良,因此使得其难以使用。
因此,需要发现长期稳定、获得更高的防晒系数且没有上述缺陷的新的无水流体防晒组合物。
现在,申请人出乎意料地发现,该目的能够用在化妆品可接受的介质中包含下列组分的无水流体组合物来实现:
a)至少一种油相
b)至少一种将在下文详细定义的式(I)的特定三嗪紫外线滤光剂,和
c)至少一种油相增稠或胶凝用流变剂。
该发现构成了本发明的基础。
本发明涉及一种无水流体组合物,其在化妆品可接受的介质中包括:
a)至少一种油相
b)至少一种式(I)的特定三嗪紫外线滤光剂,以及
c)至少一种油相增稠或胶凝用流变剂。
在阅读了以下提供的详细说明后将清楚了解本发明的其它特征、方面和优点。
“化妆品可接受的”是指与皮肤和/或它的附件相容,具有令人愉悦的颜色、气味和感觉,不引起可能阻碍消费者使用该组合物的不可接受的不舒适感(麻刺感、紧缩感、发红)。
“流体组合物”在本发明意义上是指不是固态且用Rheomat 180粘度计在25℃和200RPM的旋转速度下旋转30秒钟之后测定的粘度低于0.5Pa.s,更优选低于0.2Pa.s,更尤其是在0.0001Pa.s到0.1Pa.s的范围内的组合物。
“无水组合物”是指含有低于1wt%水,或甚至低于0.5wt%的水,尤其无水的组合物,在组合物的制备过程中不添加水,而是相当于由混合成分提供的残余水。
“液体油相”在本申请意义上是指在室温(25℃)和大气压力(760mmHg)下为液体的油相,其由互相相容的一种或多种在室温下为液体的脂肪(也称为油)组成。
“亲脂性”是指能够以分子状态完全溶解于液体油相中,或者能够以胶体形式(例如以胶束的形式)在液体油相中增溶的任何化妆品或皮肤用化合物。
“油”是指在室温下(20-25℃)为液体的脂肪。
“烃油”表示主要包含碳原子和氢原子且任选包含酯、醚、氟、羧酸、醇、硅酮、胺、苯基和/或氨基酸基团的任何油。
“油相增稠或胶凝用流变剂”是指能够提高组合物的脂肪相的粘度或者在保持其在液态的同时改变其流变性质的化合物。
式(I)的三嗪紫外线滤光剂
根据本发明的1,3,5-三嗪衍生物对应于下式(I):
其中基团A1、A2和A3可以是相同或不同的,表示下式(II)的基团:
-基团Xa-Ra的一个或两个表示基团–NH-Ra,其中Ra选自:直链或支化C1-C18烷基;任选被一个或多个C1-C4烷基取代的C5-C12环烷基;下式(α)、(β)或(ε)的基团:
其中:
-R8是氢或C1-C4烷基,优选甲基;
-R9是C1-C4烷基,优选是甲基;
-q是0-3的整数;
-r是1-10的整数;
-A是C4-C8烷基或C5-C8环烷基;
-B是C1-C4烷基;
-另外两个Xa-Ra是基团–O-Ra,其中Ra可以是相同或不同的,选自:氢;碱金属;任选被一个或多个烷基或羟烷基取代的铵基;直链或支化C1-C18烷基;任选被一个或多个C1-C4烷基取代的C5-C12环烷基;如以上所定义的式(α)、(β)或(ε)的基团。
来自该第二类的特别优选的1,3,5-三嗪是在“UVASORB HEB”的商品名下由SIGMA3V销售的2-[(对-(叔丁基酰胺基)苯胺基]-4,6-双-[(对-(2'-乙基己基-1'-氧基羰基)苯胺基]-1,3,5-三嗪或“二乙基己基丁酰胺基三嗪酮”,并对应于下式:
其中R'表示乙基-2-己基,且R表示叔丁基。
式(I)的三嗪化合物优选以相对于组合物总重量的0.1-10wt%,优选以相对于组合物总重量的1-6wt%的比例存在于根据本发明的组合物中。
脂肪相增稠或胶凝用流变剂
油相增稠或胶凝用流变剂优选以组合物总重量的0.1-10%,更优选1-7%,甚至更优选4-7%的量存在。
油相增稠或胶凝用流变剂可以选自以下物质:
(1)结晶聚合物,优选选自半结晶聚合物,
(2)糊精和脂肪酸的酯,
(3)改性的疏水性多糖,
(4)结晶的烯烃共聚物
(5)结晶的缩聚物;
(6)亲脂性矿物结构形成剂,例如亲脂性粘土和疏水性硅石,例如具有疏水性处理的热解法二氧化硅,
(7)亲脂性聚酰胺聚合物,
(8)亲脂性聚脲和聚氨酯,
(9)硅酮聚合物,如果必要包含具有两个能够建立氢键相互作用的基团的至少一种烃单元,所述基团选自酯、酰胺、磺酰胺、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、脲、脲烷、硫脲、草酰氨基、胍基、双胍基以及它们的组合,优选酰胺基,
(10)有机胶凝剂;
(11)嵌段共聚物;
(12)硅酮弹性体;
(13)胆甾醇型液晶剂;
(14)蜡;
以及它们的混合物。
(1)结晶聚合物
1.1半结晶聚合物
“半结晶聚合物”是指这样的聚合物,其在骨架和/或末端具有可结晶的部分、可结晶的侧链和/或端链或可结晶的嵌段以及在骨架中具有非晶形部分,且具有一级可逆相变,尤其熔融(固-液转变)的温度。当该可结晶的部分为聚合物骨架的可结晶的嵌段的形式时,该聚合物的非晶形部分为非晶形嵌段的形式;该半结晶聚合物在该情况下为例如二嵌段、三嵌段或多嵌段型的嵌段共聚物,具有至少一个可结晶的嵌段和至少一个非晶形嵌段。“嵌段”通常表示至少5个相同的重复单元。该一个或多个可结晶的嵌段那么具有不同于一个或多个非晶形嵌段的化学性质。
根据本发明的半结晶聚合物具有大于或等于30℃(尤其在30℃-80℃的范围内),优选在30℃-60℃的范围内的熔点。该熔点是一级状态变化的温度。
该熔点可以通过任何已知的方法,尤其通过差示扫描量热计(DSC)来测定。
有利地,根据本发明的一种或多种半结晶聚合物具有大于或等于1000的数均分子量。
有利地,本发明的组合物的一种或多种半结晶聚合物具有2000-800 000,优选3000-500 000,更优选4000-150 000,尤其低于100 000,最优选4000-99 000的数均分子量优选地,它们具有大于5600,例如在5700-99 000范围内的数均分子量。
“可结晶的链或嵌段”在本发明意义上是指链或嵌段,如果单独的话,根据其是否在熔点以上或熔点以下,将从非晶形状态到结晶状态可逆进行。本发明意义上的链是相对于聚合物的骨架侧挂或横向连接的原子组。嵌段是属于骨架的原子组,所述组构成聚合物的重复单元之一。有利地,“可结晶的侧链”可以是具有至少6个碳原子的链。
优选地,该半结晶聚合物的可结晶的嵌段或链占各聚合物的总重量的至少30%,优选至少40%。具有可结晶的嵌段的本发明的半结晶聚合物是嵌段或多嵌段共聚物。它们可以通过具有反应性(或烯属)双键的单体的聚合或通过缩聚来获得。当本发明的聚合物是具有可结晶的侧链的聚合物时,具有可结晶的侧链的聚合物有利地为无规形式。
优选地,本发明的半结晶聚合物是合成来源的。另外,它们没有多糖骨架。通常,根据本发明的半结晶聚合物的可结晶的单元(链或嵌段)由具有一个或多个可结晶的嵌段或链的一种或多种单体衍生而来,用于制造半结晶的聚合物。
根据本发明,该半结晶聚合物可以选自具有至少一个可结晶的嵌段和至少一个非晶形嵌段的嵌段共聚物,每重复单元带有至少一个可结晶的侧链的均聚物和共聚物,以及它们的混合物。
可用于本发明的半结晶聚合物尤其是:
-具有受控结晶的聚烯烃的嵌段共聚物,特别是其单体描述在EP-A-0951897中的嵌段共聚物。
-缩聚物,特别是聚酯、脂族或芳族或脂族/芳族共聚酯类的缩聚物,
-带有至少一个可结晶的侧链的均聚物或共聚物以及在骨架中带有至少一个可结晶的嵌段的均聚物或共聚物,如在文件US-A-5 156 911中所述的均聚物或共聚物,
-带有至少一个尤其是具有一个或多个氟化基团的可结晶的侧链的均聚物或共聚物,如在文件WO-A-01/19333中所述的,
-以及它们的混合物。
在最后的两种情况下,该一个或多个可结晶的侧链或嵌段是疏水性的。
a)具有可结晶的侧链的半结晶聚合物:
我们尤其可以提到在文件US-A-5156911和WO-A-01/19333中所定义的那些聚合物。它们是具有50-100wt%的由一种或多种带有疏水性可结晶的侧链的单体的聚合获得的单元的均聚物或共聚物。
这些均聚物或共聚物具有任何性质,只要它们满足上述条件。
它们能够由下列聚合获得:
-一种或多种具有一个或多个聚合用反应性或烯属双键(即乙烯基、(甲基)丙烯酸或烯丙基)的单体的聚合,尤其是自由基聚合;
-一种或多种带有共反应性基团(羧酸或磺酸、醇、胺或异氰酸酯)的单体的缩聚,例如聚酯、聚氨酯、聚醚、聚脲、聚酰胺。
通常,这些聚合物尤其选自由至少一种具有一个或多个可结晶的链的单体的聚合所获得的均聚物和共聚物,所述可结晶的链能够用式(I)表示:
其中M表示聚合物骨架的原子,S表示间隔基,C表示可结晶的基团。
该可结晶的“-S-C”链可以是脂族的或芳族的,任选是氟化或全氟化的。“S”尤其表示基团(CH2)n或(CH2CH2O)n或(CH2O),直链或支化或环状的,n是在0-22范围内的整数。“S”优选是直链基团。优选地“S”和“C”是不同的。
当该可结晶“-S-C”链是脂族烃链时,它们具有含至少11个碳原子和至多40个碳原子以及优选至多24个碳原子的烷基烃链。它们特别是具有至少12个碳原子的脂族链或烷基链,它们优选是C14-C24烷基链。当它们是氟化或全氟化烷基链时,它们具有至少6个氟化碳原子,特别是至少11个碳原子,其中至少6个碳原子是氟化的。
作为具有一个或多个可结晶的链的半结晶聚合物或共聚物的实例,我们可以提到由一种或多种的下列单体的聚合所获得的聚合物:具有C14-C24烷基的(甲基)丙烯酸饱和烷基酯,具有C11-C15全氟代烷基的(甲基)丙烯酸全氟烷基酯,具有含氟原子或不含氟原子的C14-C24烷基的N-烷基(甲基)丙烯酰胺,具有含C14-C24烷基(具有至少6个氟原子/全氟代烷基链)的烷基或全氟代(烷基)链的乙烯基酯,具有含C14-C24烷基的烷基或全氟代(烷基)链和至少6个氟原子/全氟代烷基链的乙烯基醚,C14-C24α-烯烃例如十八碳烯,具有含12-24个碳原子的烷基的对-烷基苯乙烯,以及它们的混合物。
当该聚合物由缩聚产生时,如以上定义的可结晶的烃和/或氟化链由单体所带有,所述单体可以是二酸、二醇、二胺、二异氰酸酯。
当根据本发明的聚合物是共聚物时,它们另外含有0-50%的由共聚合所产生的基团Y或Z:
α)Y,其为极性单体或非极性单体或二者的混合物:
.当Y是极性单体时,它是带有多烷氧基化基团(特别是乙氧基化和/或丙氧基化)的单体,(甲基)丙烯酸羟烷基酯例如丙烯酸羟乙基酯,(甲基)丙烯酰胺,N-烷基(甲基)丙烯酰胺,N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺例如N,N-二异丙基丙烯酰胺或N-乙烯基-吡咯烷酮(NVP),N-乙烯基己内酰胺,带有至少一个羧酸基团的单体例如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸或者带有一个羧酸酐基团的单体,例如马来酸酐以及它们的混合物。
.当Y是非极性的单体时,它可以是直链、支化或环状的(甲基)丙烯酸烷基酯类的酯,乙烯基酯,烷基乙烯基醚,α-烯烃,苯乙烯或被C1-C10烷基取代的苯乙烯,例如α-甲基苯乙烯,具有乙烯基不饱和键的聚硅氧烷类的大分子单体。
除非明确提及,否则“烷基”在本发明意义上尤其是指C8-C24的饱和基团,并且优选是C14-C24的饱和基团。
β)Z,其为极性单体或极性单体的混合物。在该情况下,Z具有与以上定义的“极性Y”相同的定义。
优选地,具有可结晶的侧链的半结晶聚合物是具有如以上所定义的烷基,特别是C14-C24烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯或烷基(甲基)丙烯酰胺的均聚物,这些单体与优选性质不同于(甲基)丙烯酸的亲水性单体如N-乙烯基吡咯烷酮或(甲基)丙烯酸羟乙基酯的共聚物,以及它们的混合物。
b)在骨架中带有至少一个可结晶的嵌段的聚合物:
这些聚合物尤其是由至少2个不同化学性质的嵌段构成的嵌段共聚物,这些嵌段之一是可结晶的。
-可以使用专利US-A-5 156 911中所定义的嵌段共聚物;
-具有可结晶的链的烯烃或环烯烃的嵌段共聚物,例如由下列单体的嵌段共聚所获得的嵌段共聚物:
.环丁烯、环己烯、环辛烯、降冰片烯(即双环(2,2,1)庚烯-2)、5-甲基降冰片烯、5-乙基降冰片烯、5,6-二甲基降冰片烯、5,5,6-三甲基降冰片烯、5-亚乙基-降冰片烯、5-苯基-降冰片烯、5-苄基降冰片烯-、5-乙烯基降冰片烯、1,4,5,8-二甲桥-1,2,3,4,4a,5,8a-八氢萘、双环戊二烯或它们的混合物,
.乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-二十碳烯或它们的混合物,
.尤其(乙烯/降冰片烯)嵌段共聚物和(乙烯/丙烯/亚乙基-降冰片烯)嵌段三元共聚物。还可以使用由至少2种的C2-C16,优选C2-C12,更优选C4-C12的α-烯烃的嵌段共聚获得的那些聚合物,例如以上提到的聚合物,尤其乙烯和1-辛烯的二嵌段共聚物。
-该共聚物可以是具有至少一个可结晶的嵌段的共聚物,该共聚物的剩余部分是非晶形的(在室温下)。这些共聚物另外可以具有两个不同化学性质的可结晶的嵌段。优选的共聚物是在室温下同时具有按序分布的疏水性且亲脂性的可结晶的嵌段和非晶形嵌段的那些共聚物;我们可以提到例如具有下列可结晶的嵌段之一和下列非晶形嵌段之一的聚合物:
.天然可结晶的嵌段:a)聚酯,例如聚(对苯二甲酸亚烷基二醇酯),b)聚烯烃,例如聚乙烯或聚丙烯。
.非晶形和亲脂性的嵌段,例如非晶形聚烯烃或共聚(烯烃),例如聚(异丁烯),氢化聚丁二烯,氢化聚(异戊二烯)。
作为具有不同的可结晶的嵌段和非晶形嵌段的所述共聚物的实例,可以提到:
α)聚(ε-己内酯)-b-聚(丁二烯)嵌段共聚物,优选使用氢化的,例如在S.Nojima的文章“聚(ε-己内酯)-嵌段-聚丁二烯共聚物的熔融特性(Melting behavior of poly(ε-caprolactone)-block-polybutadiene copolymers)”,Macromolécules,32,3727-3734(1999)中所述的嵌段共聚物;
β)在B.Boutevin等人的文章“PP/PBT的形态和机械性能的研究(Study ofmorphological and mechanical properties of PP/PBT)”,Polymer Bulletin,34,117-123(1995)中所提到的氢化聚(对苯二甲酸丁二醇酯)-b-聚(异戊二烯)嵌段或多嵌段共聚物;
γ)在P.Rangarajan等人的文章“乙烯-(乙烯-交替-丙烯)的半结晶嵌段共聚物的形态(Morphology of semicrystalline block copolymers of ethylene-(ethylene-alt-propylene))”,Macromolecules,26,4640-4645(1993)和P.Richter等人的“具有结晶核的聚合物聚集体:体系聚(乙烯)-聚(乙烯-丙烯)(Polymer aggregates withcrystalline cores:the system poly(ethylene)-poly(ethylene-propylene))”,Macromolécules,30,1053-1068(1997)中提到的聚(乙烯)-b-共聚(乙烯/丙烯)嵌段共聚物;
δ)在I.W.Hamley的综述文章"嵌段共聚物的结晶(Crystallization in blockcopolymers)",Advances in Polymer Science,第148卷,113-137(1999)中所提到的聚(乙烯)-b-聚(乙基乙烯)嵌段共聚物。
本发明的组合物的半结晶聚合物可以是部分交联的或可以不是部分交联的,前提是交联度不由于在其熔点以上加热而干涉它们在液体油相中的溶解或分散。该交联那么可以是化学交联,通过在聚合过程中与多官能单体反应。该交联也可以是物理交联,那么能够归因于在由聚合物带有的基团之间的氢键或双极性键的建立,例如在羧酸酯型离聚物之间的双极性相互作用,所述相互作用是少量的并由聚合物的骨架所带有;或者通过在由该聚合物带有的可结晶的嵌段和非晶形嵌段之间的相分离。
优选地,根据本发明的组合物的半结晶聚合物是非交联的。
根据本发明的一个特定实施方案,该聚合物选自由至少一种具有可结晶的链的单体与至少一种任选氟化的C1-C10的一元羧酸的酯或酰胺的聚合获得的共聚物,所述具有可结晶的链的单体选自(甲基)丙烯酸饱和C14-C24烷基酯、(甲基)丙烯酸C11-C15全氟烷基酯、含或不含氟原子的C14-C24N-烷基(甲基)丙烯酰胺、具有C14-C24烷基或全氟烷基链的乙烯基酯、具有C14-C24烷基或全氟烷基链的乙烯基醚、C14-C24α-烯烃、具有12-24个碳原子的烷基的对烷基苯乙烯,所述至少一种任选氟化的C1-C10的一元羧酸的酯或酰胺可以用下式(ω)表示:
其中R1是H或CH3,R表示任选氟化的C1-C10烷基,且X表示O、NH或NR2,其中R2表示任选氟化的C1-C10烷基。
根据本发明的一个更特定的实施方案,该聚合物由选自(甲基)丙烯酸饱和C14-C22烷基酯中的具有可结晶的链的单体衍生而来,甚至更具体地是聚(丙烯酸硬脂酯)或聚(丙烯酸山嵛酯)。
作为可用于根据本发明的组合物的半结晶结构形成聚合物的特定实例,可以提到具有INCI名称聚丙烯酸C10-30烷基酯的聚合物,例如出自AIR PRODUCTS公司的产品,例如为聚丙烯酸硬脂酯的产品IPA 13-1或为山嵛基聚合物的产品IPA 13-6。
该半结晶聚合物尤其可以是:专利US-A-5 156 911的实施例3、4、5、7、9、13中所述的具有-COOH基团的聚合物,由丙烯酸和(甲基)丙烯酸C5-C16烷基酯的共聚合获得,更尤其由以下共聚获得:
.重量比1/16/3的丙烯酸、丙烯酸十六烷基酯和丙烯酸异癸酯的共聚,
.重量比1/19的丙烯酸和丙烯酸十五烷基酯的共聚,
.重量比2.5/76.5/20的丙烯酸、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸乙酯的共聚,
.重量比5/85/10的丙烯酸、丙烯酸十六烷基酯和丙烯酸甲酯的共聚,
.重量比2.5/97.5的丙烯酸和甲基丙烯酸十八烷基酯的共聚,
.重量比8.5/1/0.5的丙烯酸十六烷基酯、具有8个乙二醇单元的聚甲基丙烯酸乙二醇酯的单甲醚和丙烯酸的共聚。
还可以使用来自National Starch的结构“O”的聚合物,例如在文件US-A-5 736125中所述的熔点44℃的聚合物以及带有具有氟化基团的可结晶的侧链的半结晶聚合物,如文件WO-A-01/19333的实施例1、4、6、7和8中所述的半结晶聚合物。
还可以使用如文件US-A-5 519 063或EP-A-550745中所述的由丙烯酸硬脂酯和丙烯酸或NVP的共聚合所获得的半结晶聚合物,分别具有40℃和38℃的熔点。
还可以使用如文件US-A-5519063或EP-A-550745中所述的由丙烯酸山嵛酯和丙烯酸或NVP的共聚合所获得的半结晶聚合物,分别具有60℃和58℃的熔点。
优选地,该半结晶聚合物没有羧基。
最后,根据本发明的半结晶聚合物还可以选自由金属茂催化所获得的蜡状聚合物,例如在申请US2007/0031361中所述的聚合物。
这些聚合物是由金属茂催化,即通过在低压下和在金属茂催化剂的存在下的聚合所制备的乙烯和/或丙烯的均聚物或共聚物。
由该文件中所述的金属茂催化所获得的蜡的重均分子量(Mw)小于或等于25000g/mol,例如为2000到22 000g/mol,优选为4000到20 000g/mol。
由该文件中所述的金属茂催化所获得的蜡的数均分子量(Mn)优选小于或等于15000g/mol,例如为1000到12 000g/mol,优选为2000到10 000g/mol。
该聚合物的多分散指数I等于重均分子量Mw与数均分子量Mn的比率。优选地,蜡状聚合物的多分散指数为1.5-10,优选为1.5-5,优选为1.5-3,更优选为2-2.5。
该蜡状的均聚物和共聚物能够以已知方式例如根据文件EP 571 882中所述的方法通过金属茂催化由乙烯和/或丙烯单体获得。
由金属茂催化制备的乙烯和/或丙烯的均聚物和共聚物可以是未改性的或极性改性蜡,即以使得它们具有极性蜡的性质的方式改性的蜡。该极性的改性蜡状均聚物和共聚物能够以已知方式通过用含有氧的气体如空气氧化,或者通过用极性单体如马来酸或丙烯酸或这些酸的衍生物接枝,而由未改性的蜡状均聚物和共聚物例如上述那些均聚物或共聚物来制备。通过金属茂催化获得的聚烯烃的极性改性的这两种途径分别地例如在文件EP890 583和US 5 998 547中有描述,这两个文件的内容都在此引入作为参考。
根据本发明,特别优选的由金属茂催化和极性改性所制备的乙烯和/或丙烯的均聚物和共聚物是以使得它们具有亲水性质的方式改性的聚合物。作为实例,可以提到利用亲水基例如马来酸酐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等的存在而改性的乙烯和/或丙烯的均聚物或共聚物。
利用亲水基如马来酸酐或丙烯酸酯的存在而改性的乙烯和/或丙烯的蜡状的均聚物或共聚物是特别优选的。
作为实例,可以提到:
-由Clariant公司出售的用马来酸酐(PPMA)改性的聚丙烯蜡,或聚丙烯-乙烯-马来酸酐共聚物,例如由Clariant公司在LicoCare名称下出售的共聚物,例如LicoCarePP207 LP3349、LicoCare CM401 LP3345、LicoCare CA301 LP 3346和LicoCare CA302LP3347,或者
-由Clariant公司销售的未改性的聚乙烯蜡,例如产品LicoCare PE 102 LP3329。
在口唇用组合物的范畴内,具有低结晶度(优选低于40%)的极性改性的蜡状聚合物是优选的。
(2)糊精和脂肪酸的酯:
糊精和脂肪酸的酯尤其可以选自糊精和至少一种脂肪酸的单酯或聚酯,以及对应于式(III)的化合物:
其中:
n是3-200范围内,尤其20-150范围内,特别是25-50范围内的整数,
基团R2、R3和R4可以是相同或不同的,选自氢或酰基(R-CO-),其中基团R是直链或支化、饱和或不饱和的烃基,具有7-29,尤其是7-21,特别是11-19,更尤其13-17或甚至15个碳原子,前提是所述基团R2、R3或R4的至少一个不是氢。
尤其,R2、R3和R4可以表示氢或酰基(R'-CO-),其中R'是如以上所定义的烃基,前提是所述基团R2、R3或R4中至少两个是相同的,且不是氢。
同时,基团R2、R3和R4可以表示相同或不同的酰基(R'-CO),尤其是相同的。
尤其,在根据本发明的通式(III)的酯中,n有利地是25-50,尤其是等于38。
尤其,当可相同或不同的基团R2、R3和/或R4表示酰基(R'-CO)时,该酰基可以选自辛酰基、癸酰基、月桂酰基、肉豆蔻酰基、棕榈酰基、硬脂酰基、花生酰基、山嵛酰基、异丁酰基、异戊酰基、乙基-2-丁酰基、乙基甲基乙酰基、异庚酰基、乙基-2-己酰基、异壬酰基、异癸酰基、异十三烷酰基、异肉豆蔻酰基、异棕榈酰基、异硬脂酰基、异花生酰基、异花生酰基、异己酰基、癸烯酸酰基、十二烯酸酰基、十四烯酸酰基、肉豆蔻烯酸酰基、十六烯酸酰基、棕榈烯酸酰基、油酰基、反油酰基、顺-11-十八碳烯酸酰基(asclepinic)、顺-11-二十碳烯酸酰基(gondoleic)、二十碳烯酸酰基(eicosenoic)、山梨酸酰基、亚油酰基、亚麻酰基、石榴油酸酰基、十八碳四烯酸酰基(stearidonic)、花生四烯酸酰基、硬脂炔酸酰基以及它们的混合物。
优选地,至少一种糊精棕榈酸酯用作糊精和脂肪酸的酯。它能够单独使用或与其他酯混合。
有利地,糊精和脂肪酸的酯具有基于葡萄糖单元的小于或等于2.5,尤其为1.5-2.5,优选2-2.5的取代度。糊精酯的重均分子量尤其可以是10 000-150 000,特别是12000-100 000,甚至是15 000到80 000。
糊精酯类,尤其糊精棕榈酸酯,以RHEOPEARL TL或RHEOPEARL KL的名称商业获自Chiba Flour公司。
(3)改性的疏水性多糖
用于本发明的多糖优选选自果聚糖。
该果聚糖是包括脱水果糖单元的链的寡糖或多糖,所述脱水果糖单元任选与一种或多种不同于果糖的糖残基结合。该果聚糖可以是直链或支化的。该果聚糖可以是直接由植物或微生物来源获得的产品或者其链长度已经通过分级、合成或水解,尤其酶催来改性(增加或减小)的产品。该果聚糖通常具有2到约1000和优选2到约60的聚合度。
该果聚糖分为三组。第一组对应于果糖单元大部分由β-2-1键连接的产品。它们基本上是直链果聚糖例如菊粉类。第二组也对应于直链果糖,但该果糖单元基本上由β-2-6键来连接。这些产品是左聚糖。第三组对应于混合果聚糖,即具有β-2-6和β-2-1链。它们基本上是支化的果聚糖例如graminans。
用于根据本发明的组合物的果聚糖是菊粉。菊粉例如能够由菊苣、大丽花或菊芋获得。优选地,用于根据本发明的组合物的菊粉例如由菊苣获得。
用于根据本发明的组合物的多糖,尤其菊粉,被改性为疏水性。尤其,它们通过将疏水链接枝到果聚糖的亲水性骨架上来获得。
能够在果聚糖的主链上接枝的疏水链尤其可以是直链或支化、饱和或不饱和的烃链,具有1-50个碳原子,例如烷基、芳烷基、烷芳基、亚烷基;二价脂环族基团或有机聚硅氧烷链。这些烃链或有机聚硅氧烷尤其可以包含一个或多个酯、酰胺、脲烷、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、脲、硫代脲,和/或磺酰胺官能团,例如特别是亚甲基二环己基和异佛尔酮;或二价芳族基团例如亚苯基。
尤其,该多糖,特别是菊粉,具有2到约1000,优选2到约60的聚合度,以及基于果糖单元的低于2的取代度。
根据优选的实施方案,疏水链具有至少一个式R”-NH-CO-的氨基甲酸烷基酯基团,其中R”是具有1-22个碳原子的烷基。
根据更优选的实施方案,疏水链是月桂基氨基甲酸酯基。
尤其,作为能够在根据本发明的组合物中使用的改性疏水性菊粉的非限制性实例,可以提到硬脂酰基菊粉,例如以Lifidrem INST的名称由Engelhard公司销售的产品和以Rheopearl INS的名称由Ciba公司销售的产品;棕榈酰基菊粉;十一烷基化菊粉,例如以Lifidrem INUK和Lifidrem INUM的名称由Engelhard公司销售的产品;以及月桂基氨基甲酸酯菊粉,例如以INUTEC SP1的名称由ORAFTI公司销售的产品。
尤其,改性疏水性多糖是月桂基氨基甲酸酯接枝的菊粉,尤其由异氰酸月桂酯在菊粉(尤其源于菊苣)上的反应获得。作为这些化合物的实例,尤其可以提到由ORAFTI公司以INUTEC SP1的名称销售的产品。
(4)烯烃的结晶共聚物:
用于本申请的组合物的结晶的烯烃共聚物可以是任何烯烃共聚物,即仅仅包含烯烃单元的共聚物,具有受控和适度的结晶特性,即至多等于50%,优选5-40%,更优选10-35%的结晶度。
这些共聚物通常是弹性体或塑性体,可以通过任何已知的方法合成,尤其通过自由基途径,通过齐格勒-纳塔催化,或通过金属茂催化,优选通过金属茂催化。
可用于根据本发明的组合物的第一类结晶烯烃共聚物是α-烯烃,尤其C2-C16的α-烯烃,更优选C2-C12的α-烯烃的共聚物。优选地,这些共聚物是二元共聚物或三元共聚物,相当特别地是二元共聚物。
在推荐用于本发明的组合物的二元共聚物中,可以提到乙烯和C4-C16的α-烯烃,优选C4-C12的α-烯烃的二元共聚物以及丙烯和C4-C16的α-烯烃,优选C4-C12的α-烯烃的二元共聚物。更优选地,α-烯烃选自丁烯-1、戊烯-1、己烯-1、辛烯-1、壬烯-1、癸烯-1、十一碳烯-1、十二碳烯-1、3,5,5-三甲基己烯-1、3-甲基戊烯-1和4-甲基戊烯-1。
在这些单体之中,丁烯-1和辛烯-1是特别优选的。
α-烯烃在二元共聚物中的比例通常是2-40mol.%,优选3-30mol.%,更优选4-20mol.%。
所推荐的乙烯-辛烯二元共聚物是具有5.2%-6.2mol.%的辛烯含量、28-38%的结晶度的塑性体以及具有8-14mol.%的辛烯含量和10-28%的结晶度的弹性体。
这些二元共聚物通过金属茂催化来合成。
所述二元共聚物以AFFINITY(塑性体)和ENGAGE(弹性体)的商品名由DOWCHEMICAL公司销售。
乙烯-丁烯二元共聚物以EXACT RESINS的商品名由EXXON公司销售。
在三元共聚物中,可以提到乙烯、丙烯和C4-C16的α-烯烃,优选C4-C12的α-烯烃的三元共聚物。
在这些三元共聚物中,C4-C16α-烯烃的含量如前所述,且优选的α-烯烃是丁烯、己烯和辛烯。
适合于根据本发明的组合物的第二类的烯烃共聚物是乙烯或丙烯和环烯烃的共聚物,尤其二元共聚物。
通常,环烯烃在该共聚物中的含量低于20mol.%。
在可以使用的环烯烃中,可以提到环丁烯,环己烯,环辛二烯,降冰片烯,二甲桥-八氢萘(DMON),亚乙基降冰片烯,乙烯基降冰片烯和4-乙烯基环己烯。
所推荐的这类共聚物是乙烯和降冰片烯的共聚物。这些共聚物的降冰片烯含量通常低于18mol.%,以便具有所需的结晶性质,且这些共聚物通过金属茂催化来合成。
适合的乙烯/降冰片烯共聚物以APEL的商品名由MITSUI PETROCHEMICAL或MITSUI-SEKKA公司出售以及以TOPAS的商品名由HOECHST-CELANESE公司出售。
其它推荐的乙烯/环烯烃共聚物是具有低环烯烃含量(通常低于20mol.%)的乙烯/环丁烯和乙烯/环己烯二元共聚物。
第三类适合的烯烃共聚物由具有受控立构规整度的烯烃的共聚物,即具有不同立构规整度的单元的共聚物构成。
在具有受控立构规整度的这些共聚物之中,可以提到全同立构丙烯/无规立构丙烯共聚物和间同立构丙烯/无规立构丙烯共聚物。
该全同立构或间同立构单元或嵌段赋予共聚物以结晶特性,而该非晶形的无规立构单元或嵌段防止共聚物的结晶度过大并控制结晶度以及微晶的形态和尺寸。
因此确定赋予共聚物以结晶性质的全同立构或间同立构单元的含量,以便在共聚物中获得所需的百分率结晶度(≤50%)。
有规立构的单元的含量通常为10-80mol.%。然而,无规立构的单元的含量优选低于30mol.%。
这些共聚物通过金属茂催化来合成。
适合于本发明的第四类烯烃共聚物由单烯烃和二烯的共聚物构成,例如乙烯/丁二烯,丙烯/丁二烯,乙烯/异戊二烯和丙烯/异戊二烯二元共聚物以及乙烯/丙烯/二烯烃三元共聚物,也通过金属茂合成获得。
二烯单元在具有受控结晶的共聚物中的比例通常是3-20mol.%。
为了更好地控制共聚物的结晶,可以在根据本发明的组合物中任选添加干涉结晶和促进小晶体形成的添加剂。这些添加剂,虽然以小的比例使用,但构成了在本体中均匀分布的很多的小的成核位点。这些添加剂典型地是有机或矿物质的晶体。
在结晶用有机添加剂的情况下,它必须具有在该共聚物的熔化范围以上的熔点,且应优选形成小晶体。
在其熔点以上的温度下,该物质优选可溶于液体油相和熔融聚合物的混合物中。因此,在冷却期间,初始溶解的添加剂以许多小晶体的形式重结晶,充分分布于混合物中,然后由于添加剂的晶体的存在,该聚合物重结晶,提供了小晶畴。这是聚合物重结晶的常规技术。
根据本发明的烯烃的共聚物的结晶度、尺寸和形态还能够通过将根据本发明的第一烯烃共聚物和与第一烯烃共聚物部分相容的第二结晶聚合物或共聚物混合来调节。第二聚合物或共聚物可以是根据本发明的烯烃共聚物,但结晶度不同于第一共聚物的结晶度,包括结晶度高于根据本发明的烯烃共聚物的结晶度。
第二可结晶聚合物还可以是不同性质的聚合物,例如通过自由基共聚合获得的共聚乙烯/乙酸乙烯酯或甚至可结晶的聚乙烯例如通常用于化妆品领域的聚乙烯。
关于该调节结晶度的方法的更多细节,可以参考标题如下的文章:“均相乙烯-辛烯共聚物的弹性体共混物(Elastomeric blends of homogeneous ethylene-octenecopolymers)”,S.Bensason等人,Polymer,第38卷,第15期,1997,第3913-19页以及“均相乙烯-辛烯共聚物的共混物(Blends of homogeneous ethylene-octene copolymers)”,S.Bensason等人,Polymer,第38卷,第14期,1997,第3513-20页。
(5)结晶的缩聚物:
可使用的缩聚物可以通过以下物质的反应来获得:
-基于缩聚物总重量的10-30wt%的至少一种含有3-6个羟基的多元醇;
-基于缩聚物总重量的30-80wt%的至少一种含有6-32个碳原子的非芳族饱和或不饱和,直链、支化和/或环状的一元羧酸;
-基于缩聚物总重量的0.1-10wt%的至少一种含有7-11个碳原子的芳族一元羧酸,其此外任选被1-3个包含1-32个碳原子的饱和或不饱和,直链、支化和/或环状烷基所取代;
-基于缩聚物总重量的5-40wt%的至少一种饱和或不饱和,或甚至芳族的直链、支化和/或环状的多元羧酸,其包含至少2个羧基COOH,尤其2-4个COOH基团;和/或所述多元羧酸的环状酸酐。
优选地,该缩聚物可以通过以下物质的反应来获得:
-10wt%的至少一种含有7-11个碳原子的芳族一元羧酸,其任选另外被1-3个含有1-32个碳原子的饱和或不饱和的,直链、支化和/或环状烷基所取代;和
-基于缩聚物的总重量的15-30wt%的至少一种包含3-6个羟基的多元醇;和
-基于缩聚物总重量的30-40wt%的至少一种包含6-32个碳原子的非芳族的饱和或不饱和的,直链、支化和/或环状一元羧酸;和
-基于缩聚物总重量的10-25wt%的至少一种包含至少2个羧基COOH,尤其2-4个COOH基团的饱和或不饱和或甚至芳族的直链、支化和/或环状多元羧酸;和/或所述多元羧酸的环状酸酐;
这些条件是累积的,
那么,芳族一元羧酸摩尔数与非芳族一元羧酸的摩尔数的比率为0.08-0.70。
该缩聚物还可以通过以下物质的反应来获得:
-基于缩聚物的总重量的10-30wt%的至少一种包含3-6个羟基的多元醇;
-基于缩聚物总重量的45-80wt%的至少一种包含6-32个碳原子的饱和的,直链、支化和/或环状非芳族的一元羧酸;
-基于缩聚物的总重量的0.1-10wt%的至少一种包含7-11个碳原子的芳族一元羧酸,其任选另外被1-3个包含1-32个碳原子的饱和或不饱和的,直链、支化和/或环状烷基所取代;
-基于缩聚物总重量的5-40wt%的至少一种包含至少2个羧基COOH,尤其2-4个COOH基团的饱和或不饱和或甚至芳族的直链、支化和/或环状多元羧酸;和/或所述多元羧酸的环状酸酐。
制备根据本发明的缩聚物所需的成分之一是包含3-6个羟基,尤其3-4个羟基的化合物(多元醇)。当然可以使用所述多元醇的混合物。所述多元醇尤其可以是含碳的,特别是烃化合物,直链、支化和/或环状、饱和或不饱和的,包含3-18个碳原子,特别3-12个,或甚至4-10个碳原子和3-6个羟基(OH),且可以另外包含一个或多个在该链中插入的氧原子(醚官能团)。所述多元醇优选是饱和的直链或支链烃化合物,包含3-18碳原子,尤其3-12个,或甚至4-10个碳原子和3-6个羟基(OH)。它可以是选自下列之中的一种或混合物:
-三醇,例如1,2,4-丁三醇,1,2,6-己三醇,三羟甲基乙烷,三羟甲基丙烷,甘油;
-四醇,例如季戊四醇(四羟甲基甲烷),赤藓醇,双甘油或双(三羟甲基丙烷);
-五醇例如木糖醇,
-六醇,例如山梨糖醇和甘露糖醇;或二季戊四醇或三甘油。
优选地,该多元醇选自甘油、季戊四醇、双甘油、山梨糖醇和它们的混合物;且更优选它是季戊四醇。该多元醇或多元醇混合物优选地占最终缩聚物的总重量的10-30wt%,尤其12-25wt%%,更优选14-22wt%。
制备根据本发明的缩聚物所需的另一成分是包含6-32个碳原子,尤其8-28个碳原子和优选10-24个或甚至12-20个碳原子的非芳族的饱和或不饱和的,直链、支化和/或环状一元羧酸。当然可以使用所述非芳族一元羧酸的混合物。
非芳族一元羧酸表示式为R”'COOH的化合物,其中R”'是饱和或不饱和的,直链、支化和/或环状烃基,包含5-31个碳原子,尤其7-27个碳原子,优选9-23个碳原子或甚至11-19个碳原子。
优选地,该基团R是饱和的。更优选,所述基团R是直链或支化的,并且优选是C5-C31或甚至C11-C21。
在本发明的一个特定实施方案中,该非芳族一元羧酸具有大于或等于25℃,尤其大于或等于28℃或甚至达到30℃的熔点;事实上发现,当使用这种酸时,尤其大量使用时,一方面可以获得良好光泽和所述光泽的耐久性,另一方面减少了通常存在于所设想的组合物中的蜡的量。
在可以使用的非芳族一元羧酸中,可以提到以下的单独一种或混合物:
-饱和一元羧酸,例如己酸、辛酸、异庚酸、4-乙基戊酸、2-乙基己酸、4,5-二甲基己酸、2-庚基庚酸、3,5,5-三甲基己酸、辛酸、异辛酸、壬酸、癸酸、异壬酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、异硬脂酸、花生酸、二十二酸、蜡酸(二十六烷酸);环戊烷甲酸、环戊烷乙酸、3-环戊基-丙酸、环己烷甲酸、环己基乙酸、4-环己基丁酸;
-不饱和但非芳族的一元羧酸,例如癸烯酸、4-十碳烯酸、十一碳烯、十二碳烯、5-十二碳烯酸、肉豆蔻脑酸、5-十四碳烯酸、粗租酸、棕榈油酸、油酸、岩芹酸、11-十八碳烯酸、反油酸、二十碳-11-烯酸、鳕烯酸、芥酸、鲸蜡烯酸、神经酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸。
在具有大于或等于25℃的熔点的非芳族一元羧酸中,可以提到以下的单独一种或混合物:
-饱和一元羧酸:癸酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、二十二酸、蜡酸(二十六烷酸);
-不饱和但非芳族的一元羧酸:岩芹酸、11-十八碳烯酸、反油酸、二十碳-11-烯酸、鳕烯酸、芥酸、神经酸。
优选地,可以使用2-乙基己酸、异辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、异庚酸、异壬酸、壬酸、棕榈酸、异硬脂酸、硬脂酸、二十二烷酸和它们的混合物,更优选单独的异硬脂酸或单独的硬脂酸。
所述非芳族一元羧酸或所述酸的混合物优选地占最终缩聚物的总重量的30-80wt%,尤其40-75wt%,或甚至45-70wt%,更优选50-65wt%。
制备根据本发明的缩聚物所需的另一成分是包含7-11个碳原子的芳族一元羧酸,任选另外被1-3个饱和或不饱和的,直链、支化和/或环状烷基取代,所述烷基包含1-32个碳原子,尤其2-12个碳原子,或甚至3-8个碳原子。当然可以使用所述芳族一元羧酸的混合物。
芳族一元羧酸表示式为R””COOH的化合物,其中R””是包含6-10个碳原子的芳族烃基团,尤其苯甲酸基团和萘甲酸基团。所述基团R””可以另外被1-3个包含1-32个碳原子,尤其2-12个或甚至3-8个碳原子的饱和或不饱和,直链、支化和/或环状烷基取代;尤其选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、环戊基、己基、环己基、庚基、异庚基、辛基或异辛基。在能够使用的芳族一元羧酸中,可以提到单独或作为混合物的苯甲酸、邻-甲基苯甲酸、间-甲基苯甲酸、对-甲基苯甲酸、1-萘甲酸、2-萘甲酸、4-叔丁基-苯甲酸、1-甲基-2-萘甲酸、2-异丙基-1-萘甲酸。优选地,可以使用单独或作为混合物的苯甲酸、4-叔丁基-苯甲酸、邻-甲基苯甲酸、间-甲基苯甲酸、1-萘甲酸;更优选单独的苯甲酸。所述芳族一元羧酸或所述酸的混合物优选地占最终缩聚物的总重量的0.1-10wt%,尤其0.5-9.95wt%,更优选1-9.5wt%,或甚至1.5-8wt%。
制备根据本发明的缩聚物所需的另一成分是包含至少2个羧基COOH,尤其2-4个COOH基团的饱和或不饱和或甚至芳族的直链、支化和/或环状多元羧酸;和/或所述多元羧酸的环状酸酐。当然可以使用所述多元羧酸和/或酸酐的混合物。所述多元羧酸尤其可以选自直链、支化和/或环状的,饱和或不饱和或甚至芳族多元羧酸,包含2-50个,尤其2-40个碳原子,特别是3-36个,或甚至3-18个,更优选4-12个碳原子,或甚至4-10个碳原子;所述酸包含至少两个羧基COOH,优选2-4个COOH基团。
优选地,所述多元羧酸是脂族、饱和和直链的,且包含2-36个碳原子,尤其3-18个碳原子,或甚至4-12个碳原子;或者是芳族的,且包含8-12个碳原子。它优选地包含2-4个COOH基团。所述多元羧酸的所述环状酸酐尤其可以对应于下式之一:
其中基团A和B彼此独立地是:
-氢原子,
-含碳的脂族饱和或不饱和,直链、支化和/或环状基团,或芳族基团;包含1-16个碳原子,尤其2-10个碳原子,或甚至4-8个碳原子,特别是甲基或乙基;
-或者A和B连在一起形成包含总共5-7个,尤其6个碳原子的饱和或不饱和环或甚至芳族环。
优选地,A和B表示氢原子或一起形成包含总共6个碳原子的芳族环。
在可以使用的多元羧酸或它们的酸酐中,可以提到单独或作为混合物的以下物质:
-二羧酸,例如癸二酸、十二烷二酸、环丙烷二甲酸、环己烷二甲酸、环丁烷二甲酸、萘-1,4-二甲酸、萘-2,3-二甲酸、萘-2,6-二甲酸、辛二酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二酸、四氢化邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、庚二酸、癸二酸、壬二酸、戊二酸、己二酸、富马酸、马来酸、衣康酸、脂肪酸的二聚物(尤其是C36),例如以Pripol1006、1009、1013和1017的商品名由Uniqema销售的产品;
-三羧酸,例如环己烷三甲酸、偏苯三酸、1,2,3-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸;
-四羧酸,例如丁烷四甲酸和苯均四酸,
-这些酸的环状酸酐,尤其邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、马来酸酐和琥珀酸酐。
优选地,可以使用己二酸、邻苯二甲酸酐和/或间苯二酸,更优选单独的间苯二酸。
所述多元羧酸和/或其环状酸酐优选地占最终缩聚物的总重量的5-40wt%,尤其10-30wt%%,更优选14-25wt%。
根据本发明的缩聚物可以另外包括具有羟基(OH)和/或羧基(COOH)官能团的硅酮。
它可以包含1-3个羟基和/或羧基官能团,并且优选地包含两个羟基官能团或另外两个羧基官能团。
这些官能团可以位于链的末端或链中,但有利地位于链的末端。
优选地,使用具有300-20 000,尤其400-10 000,或甚至800-4000的重均分子量(Mw)的硅酮。
所述硅酮可以具有式(IV):
其中:
-W和W'各自独立地是OH或COOH;优选W=W';
-p和q各自独立地等于0或1,
-R11和R12彼此独立地是含碳的,尤其烃类的饱和或不饱和或甚至芳族的直链、支化和/或环状二价基团;包含1-12个碳原子,尤其2-8个碳原子,并且任选此外包含一个或多个选自O、S和N中的杂原子,尤其O(醚);
尤其,R11和/或R12可以具有化学式–(CH2)a-,其中a=1-12,尤其亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚苯基;
或者具有化学式–[(CH2)xO]z-,其中x=1、2或3,且z=1-10;尤其x=2或3和z=1-4;更优选x=3和z=1。
-R5-R10各自独立地是含碳的直链、支化和/或环状的饱和或不饱和或甚至芳族基团;包含1-20个碳原子,尤其2-12个碳原子;优选地,R5-R10是饱和或芳族的,且尤其可以选自烷基,特别是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基和十八烷基;环烷基,尤其环己基;芳基,特别是苯基和萘基;芳烷基,特别是苄基和苯基乙基以及甲苯基和二甲苯基。
-m和n彼此独立地是1-140的整数,且应使得硅酮的重均分子量(Mw)为300-20000,特别是400-10 000,或甚至800-4000。
尤其可以提到α,ω-二醇或α,ω-二羧基聚烷基硅氧烷,尤其α,ω-二醇聚二甲基硅氧烷和α,ω-二羧基聚二甲基硅氧烷;α,ω-二醇或α,ω-二羧基聚芳基硅氧烷,尤其α,ω-二醇或α,ω-二羧基聚苯基硅氧烷;具有硅烷醇官能团的聚芳基硅氧烷,例如聚苯基硅氧烷;具有硅烷醇官能团的聚烷基硅氧烷,例如聚二甲基硅氧烷;具有硅烷醇官能团的聚芳基/烷基硅氧烷,例如聚苯基/甲基硅氧烷或聚苯基/丙基硅氧烷。
相当特别地,使用具有400-10 000,或甚至500-5000,特别是800-4000的重均分子量(Mw)的α,ω-二醇聚二甲基硅氧烷。
当存在时,所述硅酮可以优选占缩聚物重量的0.1-15wt%,尤其1-10wt%,或甚至2-8wt%。
在本发明的优选实施方案中,该芳族一元羧酸以小于或等于非芳族一元羧酸的摩尔量的摩尔量存在;尤其,芳族一元羧酸的摩尔数与非芳族一元羧酸的摩尔数的比率优选是0.08-0.70,尤其0.10-0.60,特别是0.12-0.40。
优选地,根据本发明的缩聚物可以通过以下物质的反应来获得:
-至少一种选自单独或作为混合物的1,2,6-己烷三醇,三羟甲基乙烷,三羟甲基丙烷,甘油;季戊四醇,赤藓醇,双甘油,双三羟甲基丙烷;木糖醇,山梨糖醇,甘露糖醇,二季戊四醇和/或三甘油中的多元醇;
优选以最终缩聚物的总重量的10-30wt%,尤其12-25wt%,更优选14-22wt%的量存在;
-选自单独或作为混合物的下列之中的至少一种非芳族一元羧酸:己酸、辛酸、异庚酸、4-乙基戊酸、2-乙基己酸、4,5-二甲基己酸、2-庚基庚酸、3,5,5-三甲基己酸、辛酸、异辛酸、壬酸、癸酸、异壬酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、异硬脂酸、花生酸、二十二酸、蜡酸(二十六烷酸);环戊烷甲酸、环戊烷乙酸、3-环戊基丙酸、环己烷甲酸、环己基乙酸、4-环己基丁酸;
优选以最终缩聚物的总重量的30-80wt%,尤其40-75wt%,更优选45-70wt%的量存在;
-选自单独或作为混合物的下列之中的至少一种芳族一元羧酸:苯甲酸、邻-甲基苯甲酸、间-甲基苯甲酸、对-甲基苯甲酸、1-萘甲酸、2-萘甲酸、4-叔丁基苯甲酸、1-甲基-2-萘甲酸、2-异丙基-1-萘甲酸;
优选以最终缩聚物的总重量的0.1-10wt%,尤其1-9.5wt%,或甚至1.5-8wt%的量存在;以及
-选自单独或作为混合物的下列之中的至少一种多元羧酸或其酸酐之一:癸二酸、十二烷二酸、环丙烷二甲酸、环己烷二甲酸、环丁烷二甲酸、萘-1,4-二甲酸、萘-2,3-二甲酸、萘-2,6-二甲酸、辛二酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二酸、庚二酸、癸二酸、壬二酸、戊二酸、己二酸、富马酸、马来酸;环己烷三甲酸、偏苯三酸、1,2,3-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸;丁烷四甲酸、苯均四酸、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、马来酸酐和琥珀酸酐;
优选以最终缩聚物的总重量的5-40wt%,尤其10-30wt%,更优选14-25wt%的量存在;
优选地,根据本发明的缩聚物可以通过以下物质的反应来获得:
-选自单独或作为混合物的甘油、季戊四醇、山梨糖醇和它们的混合物中的至少一种多元醇,更优选单独的季戊四醇;以最终缩聚物的总重量的10-30wt%,尤其12-25wt%,更优选14-22wt%的量存在;
-至少一种选自单独或作为混合物的2-乙基己酸、异辛酸、月桂酸、棕榈酸、异硬脂酸、异壬酸、硬脂酸、二十二烷酸和它们的混合物中的非芳族一元羧酸,更优选单独的异硬脂酸或单独的硬脂酸;
以最终缩聚物的总重量的30-80wt%,尤其40-75wt%,更优选45-70wt%的量存在;
-至少一种选自单独或作为混合物的苯甲酸,邻-甲基苯甲酸,间-甲基苯甲酸,1-萘甲酸中的芳族一元羧酸,更优选单独的苯甲酸;以最终缩聚物的总重量的0.1-10wt%,尤其1-9.5wt%,或甚至1.5-8wt%的量存在;以及
-至少一种选自单独或作为混合物的邻苯二甲酸酐和间苯二酸中的多元羧酸或其酸酐之一,更优选单独的间苯二酸;以最终缩聚物的总重量的5-40wt%,尤其10-30wt%,更优选14-25wt%的量存在。
根据本发明的缩聚物可以通过本领域技术人员常用的酯化/缩聚的方法来制备。
例如,一般制备方法包括:
-将多元醇与芳族和非芳族一元羧酸混合,
-将该混合物在惰性气氛下首先加热至熔点(通常100-130℃),然后加热至150-220℃的温度,直到该一元羧酸完全被消耗(当酸值小于或等于1时达到)为止,优选逐渐地蒸馏掉所形成的水,然后
-任选将该混合物冷却至90-150℃的温度,
-一下子或连续地添加多元羧酸和/或环状酸酐以及任选添加具有羟基或羧基官能团的硅酮,然后
-再次加热至小于或等于220℃,尤其170-220℃的温度,优选持续除去所形成的水,直到获得就酸值、粘度、羟基值和溶解度而言的所需特性为止。
可以添加常规的酯化催化剂,例如磺酸类(尤其1-10%的重量浓度下)或钛酸酯类(尤其在5-100ppm的重量浓度下)。
还可以完全或部分地在惰性溶剂如二甲苯中和/或在减压下进行反应,以促进水的去除。
有利地,既不使用催化剂,也不使用溶剂。
所述制备方法此外可以包括将至少一种抗氧化剂加入到反应混合物中的步骤,尤其在相对于单体总重量的0.01-1%的重量浓度下,以便限制与长期加热相关的任何降解。
该抗氧化剂可以是初级型或次级型的,并且可以选自受阻酚、仲芳香族胺、有机磷化合物、含硫化合物、内酯、丙烯酸酯化双酚和它们的混合物。
(6)亲脂性的矿物结构形成剂
脂肪相增稠或胶凝用流变剂可以是亲脂性的矿物结构形成剂。
尤其可以提到亲脂性的粘土,例如任选改性的粘土,例如用C10-C22脂肪酸的氯化铵改性的锂蒙脱石,例如用二硬脂基二甲基氯化铵改性的锂蒙脱石。
还可以提到疏水性硅石,例如粒度小于1μm的任选进行疏水性表面处理的热解法二氧化硅。实际上可以通过减少存在于硅石表面上的硅烷醇基的数目的化学反应对硅石表面进行化学改性。该硅烷醇基尤其可以用疏水基置换:那么获得了疏水性硅石。疏水基可以是:-三甲基甲硅烷氧基,尤其通过在六甲基二硅氮烷的存在下处理热解法二氧化硅来获得。以这种方式处理的硅石根据CTFA(第六版,1995)被称为“甲硅烷基化硅石”。它们例如以“AEROSIL”的名称由Degussa公司、以“CAB-O-SIL”的名称由Cabot公司出售;
-二甲基甲硅烷氧基或聚二甲基硅氧烷基,尤其通过在聚二甲基硅氧烷或二甲基二氯硅烷的存在下处理热解法二氧化硅来获得。以这种方式处理的硅石根据CTFA(第六版,1995)被称为“二甲基甲硅烷基化硅石”。它们例如以“AEROSIL”、“AEROSIL”的名称由Degussa公司销售,以“CAB-O-SIL”、“CAB-O-SIL”的名称由Cabot公司销售。
疏水性热解法二氧化硅优选地具有可为纳米级到微米级的粒度,例如在约5-200nm的范围内。
(7)亲脂性聚酰胺缩聚物
“缩聚物”在本发明意义上是指通过缩聚,即,通过在具有不同官能团的单体之间的化学反应获得的聚合物,所述官能团尤其选自酸、醇和胺官能团。
“聚合物”在本发明的意义上是指具有至少2个重复单元,优选至少3个重复单元和更优选至少10个重复单元的化合物。
该亲脂性的聚酰胺缩聚物优选以相对于组合物总重量的0.1-15wt%,更优选1-8wt%的浓度存在于本发明的组合物中。
该亲脂性的聚酰胺缩聚物尤其可以选自聚酰胺聚合物,其包括a)具有烃重复单元与至少一个非侧挂酰胺单元的聚合物骨架,和任选的b)任选官能化的、包含至少4个碳原子并与这些烃单元连接的至少一个侧挂脂肪链和/或至少一个末端脂肪链。
“官能化链”在本发明意义上是指具有一个或多个尤其选自酰胺、羟基、醚、氧亚烷基或聚亚氧烷基、卤素(包括氟化或全氟化)、酯、硅氧烷、聚硅氧烷基团中的官能团或反应性基团的烷基链。另外,该一个或多个脂肪链的氢原子能够至少部分地被氟原子取代。
“烃重复单元”在本发明意义上是指具有2-80个碳原子和优选2-60个碳原子的单元,带有氢原子和任选带有氧原子,其可以是直链、支化或环状的,饱和或不饱和的。这些单元各自还包括至少一个酰胺基,有利地是非侧挂的并位于聚合物骨架中。
有利地,所述侧挂链直接键接于聚合物骨架的至少一个氮原子。
该亲脂性的聚酰胺缩聚物可以在烃单元之间含有硅酮单元或烷氧基化单元。
另外,本发明的组合物的亲脂性聚酰胺缩聚物有利地包含相对于酰胺单元和脂肪链的总数的40-98%,更优选50-95%的脂肪链。
优选地,该侧挂脂肪链键接于聚合物的酰胺单元的至少一个氮原子。尤其,该聚酰胺的脂肪链占酰胺单元和脂肪链的总数的40-98%,更优选50-95%。
有利地,该亲脂性的聚酰胺缩聚物具有在100 000以下(尤其在1000-100 000的范围内),特别是在50 000以下(尤其在1000-50 000的范围内),更尤其在1000-30 000的范围内,优选在2000-20 000,更优选2000-10 000的重均分子量。
该亲脂性的聚酰胺缩聚物是水不溶性的,尤其在25℃下。尤其,它没有离子基。
作为用于本发明的优选的亲脂性聚酰胺缩聚物,可以提到具有包含6-120个碳原子,更优选8-120个碳原子,尤其12-68个碳原子的侧挂脂肪链和/或末端脂肪链的分支的聚酰胺,各末端脂肪链通过至少一个连接基L键合于聚酰胺骨架上。该连接基L可以选自酯、醚、胺、脲、尿烷、硫酯、硫醚、硫脲、硫尿烷基团。优选地,这些聚合物在聚酰胺骨架的每一端上都具有脂肪链。
这些聚合物优选是由具有至少32个碳原子(尤其具有32-44个碳原子)的二羧酸与胺之间的缩聚所获得的聚合物,所述胺选自具有至少2个碳原子(尤其2-36个碳原子)的二胺和具有至少2个碳原子(尤其2-36个碳原子)的三胺。该二酸优选是由具有含至少16个碳原子,优选16-24个碳原子的烯属不饱和键的脂肪酸如油酸、亚油酸或亚麻酸衍生的二聚体。该二胺优选是乙二胺、己二胺、六亚甲基二胺。该三胺例如是亚乙基三胺。对于具有1或2个末端羧酸基团的聚合物,有利的是用具有至少4个碳原子,优选10-36个碳原子,更优选12-24个碳原子,最优选16-24个碳原子,例如18个碳原子的一元醇将其酯化。
根据本发明的组合物的亲脂性聚酰胺缩聚物尤其可以选自下式(V)的聚合物:
其中:
n是1-30范围内的整数,
R'13各自独立地表示脂肪链,且选自具有至少1个碳原子,尤其4-24个碳原子的烷基或烯基;
R'14各自独立地表示含有1-52个碳原子的烃基;
R'15各自独立地表示包含至少一个选自碳原子、氢原子或氮原子中的原子的有机基团,前提是R'15包含至少3个碳原子;
R'16各自独立地表示氢原子、含有1-10个碳原子的烷基或者键接于至少一个选自R'15和另一个R'16中的基团的直接键,使得当所述基团是另一个R'16时,R'15和R'16二者所键接的氮原子构成由R'16-N-R'15定义的杂环结构的一部分,前提是R'4的至少50%表示氢原子,以及
L表示优选选自酯、醚、胺、脲、尿烷、硫酯、硫醚、硫脲、硫尿烷中的连接基,任选被至少一个如以上所定义的基团R'1、取代。
根据一个实施方案,这些聚合物选自式(V)的聚合物,其中该连接基L表示酯基:
这些聚合物更尤其是Union Camp公司的文件US-A-5783657中所述的聚合物。
这些聚合物的每一种尤其满足下式(B):
其中:
-m表示酰胺单元的整数,使得酯基的数目占酯基和酰胺基的总数的10-50%;
-R13各自独立地是具有至少4个碳原子,尤其4-24个碳原子的烷基或烯基;
-R14各自独立地表示C4-C42烃基,前提是基团R14的50%表示C30-C42烃基;
-R15各自独立地表示具有至少2个碳原子、氢原子和任选的一个或多个氧原子或氮原子的有机基;
-且R16各自独立地表示氢原子、C1-C10烷基或连接于R15或另一R16的直接键,使得R3和R4二者所连接的氮原子构成由R16-N-R15定义的杂环结构的一部分,其中R4的至少50%表示氢原子。
在式(VI)的特定情况下,在本发明的意义上任选官能化的末端脂肪链是键合于聚酰胺骨架的最后一个氮原子的端链。
尤其,在本发明的意义上构成了末端和/或侧挂脂肪链的一部分的式(VI)的酯基占酯基和酰胺基的总数的15-40%,更优选20-35%。
而且,m有利地表示1-5,更优选大于2的整数。
优选地,R13是C12-C22,优选C16-C22烷基。有利地,R14可以是C10-C42烃基(亚烷基)。优选地,R2的至少50%,更优选至少75%是具有30-42个碳原子的基团。另一个R2是C4-C19和甚至C4-C12的氢化基团。
优选地,R15表示C2-C36烃基或聚烷氧基化基团,且R16表示氢原子。优选地,R15表示C2-C12烃基。
该烃基可以是直链、环状或支化的,饱和或不饱和的基团。而且,该烷基和亚烷基可以是直链或支化的、饱和或不饱和的基团。
通常,式(VI)的聚合物为聚合物共混物的形式,并且这些共混物可以包含对应于式(VI)的化合物的合成产物,其中n具有0的值,即二酯。
根据本发明的特别优选的实施方案,使用与乙二胺缩合的C36二酸的共聚物的混合物;末端酯基由残留酸末端被鲸蜡醇或硬脂醇或它们的混合物(也称为鲸蜡醇/硬脂醇)酯化而获得(INCI名称:乙二胺/硬脂醇二聚亚油酸酯共聚物)。它的重均分子量优选是6000。这些混合物尤其以凝胶的形式在UNICLEAR 80和UNICLEAR 100 VG的商品名下由ARIZONACHEMICAL公司出售,分别为在矿物油中的80%(的活性物质)和100%(的活性物质)。它们具有88℃到94℃的软化点。
作为对应于通式(VI)的聚酰胺缩聚物,还可以提到包含至少一个通过至少一个叔酰胺连接基团键合于聚合物骨架的末端脂肪链的聚合物(也称为酰胺封端的聚酰胺或ATPA)。关于这些聚合物的更多信息,可以参考文件US 6503522。
根据本发明的特别优选的实施方案,更尤其是使用氢化亚油酸二酸、乙二胺、二(C14-C18)烷基胺的共聚物(INCI名称:乙二胺/氢化二聚亚油酸酯共聚物双-二-C14-C18烷基酰胺)。该共聚物尤其以SYLVACLEAR A200V的商品名由ARIZONA CHEMICAL公司出售。
根据另一个实施方案,该式(A)的聚酰胺还可以是具有酯末端的聚(酯-酰胺)(酯封端的聚(酯-酰胺)或ETPEA),例如在文件US 6 552 160中描述了其制备的那些聚合物。
根据本发明的特别优选的实施方案,更尤其使用氢化亚油酸二酸、乙二胺、新戊二醇和硬脂醇的共聚物(INCI名称:双-硬脂基乙二胺/新戊二醇/硬脂醇氢化二聚亚油酸酯共聚物)。该共聚物尤其以SYLVACLEAR C75 V的商品名由ARIZONA CHEMICAL公司出售。
作为可用于本发明的聚酰胺缩聚物,还可以提到包含至少一个通过至少一个醚或聚醚连接基键合于聚合物骨架的末端脂肪链的聚酰胺缩聚物((它因而被称为醚封端的聚(醚)酰胺)。所述聚合物例如在文件US 6 399 713中有描述。
根据本发明的聚酰胺有利地具有65℃以上的软化点,且可以高达190℃。优选地,它具有在70-130℃范围内,更优选80-105℃的范围内的软化点。该聚酰胺尤其是非蜡状的聚合物。
作为可用于本发明的聚酰胺缩聚物,还可以提到由脂族二羧酸和二胺的缩合获得的聚酰胺树脂(包含具有多于2个羰基和多于2个胺基的化合物),相邻的单个单元的羰基和胺基通过酰胺键缩合。这些聚酰胺树脂尤其是以的商标名称由General Mills,Inc.和Henkel Corp.销售的聚酰胺树脂(Versamid 930、744或1655)或以的商标名称,尤其Onamid S或C的商标名称由Olin Mathieson Chemical Corp.公司出售的聚酰胺树脂。这些树脂具有6000-9000范围内的重均分子量。关于这些聚酰胺的更多信息,可以参考文件US 3645705和US 3148125。更尤其,使用930或744。
还可以使用以Uni-Rez的名称(2658,2931,2970,2621,2613,2624,2665,1554,2623,2662)由Arizona Chemical公司出售的聚酰胺以及以Macromelt 6212的名称由Henkel公司出售的产品。关于这些聚酰胺的更多信息,可以参考文件US 5500209。
还可以使用来源于豆科植物的聚酰胺树脂,例如在专利US 5783657和US 5998570中所述的聚酰胺树脂。
(8)亲脂性的聚脲或聚氨酯聚合物
作为脂肪相的流变剂,还可以提到在烃油中可溶解或可分散的聚氨酯和聚脲,并且包含:
-在链中的至少两个尿烷基团,或至少两个脲基,或至少一个尿烷基和一个脲基,
-至少一个具有长的烃链(优选支化的)的烃嵌段或接枝或脂族聚酯。
长的烃链表示具有至少8个碳原子和优选10-500个碳原子的直链或支化的烃链。
根据本发明的优选的聚合物由以下三个式(VII),(VIII)和(IX)之一定义:
其中:
n表示1-10 000,优选1-1000的整数,
x单独或共同地表示-O-或-NH-,
R是选自亚烷基、亚环烷基和芳族基以及它们的混合物中的任选官能化的二价基团,
A1和A2可以是相同或不同的,表示具有1-80个碳原子的直链、支化或环状一价烃基,其为饱和的或可以具有不饱和键,
D是
1)脂族和/或脂环族饱和或不饱和二价烃嵌段,和/或具有长烃链的脂族聚酯,或
2)接枝
其中Z是可以含有一个或多个杂原子的三价烃基,且φ是直链、支化或环状脂族链,
3)嵌段1)和接枝2)的混合物。
该一价烃基A1和A2优选选自饱和或不饱和脂族基团、脂环族基团和芳族基团。该基团A1和A2由任选用于在聚合结束时消耗残留异氰酸酯基的一元醇和/或一元胺衍生而来。
在D为饱和或不饱和的脂族和/或脂环族烃嵌段的情况下,其由以下物质衍生而来:
-天然或合成油,或
-至少两种不饱和脂肪链的加成产物(二聚物,三聚物或聚合物),例如由“二聚”脂肪酸衍生而来的脂族基团,例如油酸链之间的加成产物,或
-多烯烃,优选氢化的多烯烃,例如聚丁二烯、氢化聚异戊二烯或聚烯烃类或共聚烯烃。
在D是具有长的烃链的脂族聚酯嵌段的情况下,它优选由具有长烃链的支化聚酯例如聚(12-羟基硬脂酸酯)衍生而来。
在D是接枝的情况下,φ是具有8-40个碳原子的直链、支化或环状的饱和或不饱和脂族链。三价基团Z的任选的杂原子优选是-O-、-N-和-S-。
根据本发明的结构形成聚氨酯和/或聚脲由以下物质之间的聚合反应来获得:
1)至少一种通式为O=C=N-R-N=C=O的脂族、脂环族和/或芳族二异氰酸酯,其中R如前面所定义,
2)至少一种双官能衍生物HX-D-XH,具有两个活性氢,每一个活性氢能够与异氰酸酯基反应,其中
-X表示-O-或-NH-,和
-D如以上所定义,以及
3)任选地,单官能衍生物A1-XH,或两种单官能衍生物A1-XH和A2-XH,具有能够与异氰酸酯基反应的单一活性氢,以消耗掉没有与双官能试剂H-X-D-X-H完全反应的残留异氰酸酯基,而且,单官能衍生物A1-XH和A2-XH可以是相同或不同的,且A1和A2如以上所定义。
用于聚合反应的异氰酸酯可以是脂族、脂环族或芳族的。有利地,使用六亚甲基二异氰酸酯,异氟尔酮二异氰酸酯,甲苯二异氰酸酯,4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯。
该双官能衍生物H-X-D-X-H可以选自二聚二醇和它们的衍生物,烷烃二醇,具有羟基端基的聚二烯(优选氢化的),具有羟基端基的聚烯烃,具有带有至少两个反应性基团的长烷基链的支化聚酯,带有2-3个羟基的天然或合成油以及二聚二胺和具有长脂肪链的二胺。
该二聚二醇是脂族和/或脂环族的支化的C36二醇,和/或所述二聚物的混合物。这些二醇由“相应的二聚脂肪酸”制备。
“相应的二聚脂肪酸”是指具有与这些二醇相同的结构的二聚脂肪酸,但其具有两个羧酸端基代替二醇端基。该二聚脂肪酸可以通过二聚脂肪酸的甲酯的氢化或通过油醇的直接二聚转化成二聚二醇。尤其可以提到以SOVERMOL 908(97%纯度)和SOVERMOL 650 NS(68%纯度)的商品名由COGNIS公司出售的二聚二醇。
还可以使用通过这些相同的支化C36二聚二醇的后续醚化或酯化来制备的聚醚-二醇低聚物和聚碳酸酯二醇。这些低聚物通常具有约为500-2000的数均分子量,并且具有两个羟基官能团。
具有羟基端基的聚二烯例如是在法国专利FR-2782723中定义的聚二烯。它们选自聚丁二烯、聚异戊二烯和聚(1,3-戊二烯)的均聚物和共聚物。这些低聚物具有7000以下,并且优选从1000到5000的数均分子量。它们具有1.8-3,优选约2的链端官能度。具有羟基端基的这些聚二烯例如是以POLY和POLY BD R-20的商标名称由ELF ATOCHEM公司销售的羟基化聚丁二烯。这些产品优选以氢化形式使用。
还可以使用具有α,ω-羟基端基的聚烯烃均聚物或共聚物,例如:
-具有α,ω羟基端基的聚异丁烯的低聚物,或
具有60-70℃的熔点。
作为双官能的衍生物H-X-D-X-H,可以使用具有长烷基链且具有至少两个反应性基团的支化聚酯,例如具有羟基端基的聚(12-羟基硬脂酸酯)。该聚酯通过1,2-羟基硬脂酸本身的自缩合,然后与多元醇反应以消耗残留酸基来获得。该低聚物具有化学式(XI):
其中m+n的总和应使得该低聚物具有约2000的数均分子量和约1.8的羟基官能度。
作为双官能衍生物H-X-D-X-H,还可以使用带有2-3个羟基的天然或合成油。
在本发明的一个特定实施方案中,使用带有两个羟基/链的油,并且优选以下结构的单酸甘油酯:
R1是直链或支化的C8-C30烷基链,例如甘油单硬脂酸酯。
这些甘油单酯例如对应于双官能衍生物H-X-D-X-H,其中:
-D表示:
-X表示-O-,以及
其中R1如以上所定义。
当这些甘油单酯与二异氰酸酯反应时,增溶的接枝引入到聚合物链中,而不是嵌段,与用以上提到的双官能衍生物的情况相同。
在一个变化方案中,使用选自带有三个羟基/链的油的双官能衍生物H-X-D-X-H,例如氢化或非氢化的蓖麻油。
在这种情况下,聚合反应用相对于反应的化学计量不足的二异氰酸酯进行,以避免聚合物的交联并确保其保持良好的溶解度。
还可以使用具有长脂族链的二醇。有利地,使用结构HO-D-OH的二醇,其中D是具有8-40个碳原子的直链或支化烷基链。这些二醇由ATOCHEM公司以的名称销售。还可以提到1,12-十二烷二醇和1,10-癸烷二醇,1,10-癸烷二醇以SOVERMOL的商品名由COGNIS公司销售。
还可以使用如下结构的二醇:
其中R2是具有8-40个碳原子的烷基链。
这些具有长脂族链的二醇优选与以上提到的一种或其他的衍生物H-X-D-X-H一起使用,以在聚氨酯和/或聚脲的合成中用作链偶联剂。
最后,二聚二胺或具有长脂族链的二胺可以用作双官能衍生物H-X-D-X-H。
这些试剂在聚合反应中的使用使得可以将脲基而非尿烷基引入到聚合物中。
根据本发明的特定实施方案,使用与上述二聚二醇具有相同结构的二聚二胺,即带有两个伯胺官能团而非羟基的二聚二胺。
这些二聚二胺能够由二聚脂肪酸的转化例如二聚二醇获得。
在一个变化方案中,可以使用结构为H2N-D-NH2的二胺,其中D是具有8-40个碳原子的直链或支化烷基链。这些二胺优选与以上提到的选自二聚二醇及其衍生物、具有羟基端基的聚二烯和聚烯烃、具有长烷基链的支化聚酯和带有2-3个羟基的油中的双官能衍生物H-X-D-X-H混合使用。
在这些二胺类之中,可以提到:
-1,10-二氨基癸烷和1,12-二氨基十二烷,以及
关于单官能衍生物A1-XH和A2-XH,它们有利地选自具有1-80个碳原子的直链或支化烷基链的一元醇或一元胺,带有单一羟基/链的天然或合成油,例如甘油的二酯或柠檬酸和脂肪醇的三酯。
所设想的缩聚反应通常在能够溶解反应物和所形成的聚合物的有机溶剂中进行。该溶剂优选在反应结束时可容易地除去,尤其通过蒸馏,并且不与异氰酸酯基反应。
通常,在聚合反应之前,将每一种反应物溶于一些有机溶剂中。
有时希望使用用于活化聚合的催化剂。这通常选自常用于聚氨酯和聚脲化学反应的催化剂,例如2-乙基己酸锡。
聚合反应的主要反应物的摩尔比取决于我们希望获得的聚合物(聚氨酯和/或聚脲)的化学结构和分子量,在聚氨酯和聚脲的化学反应中通常就是这样的情况。而且,反应物的引入顺序适合于所述化学反应。
因此,2摩尔的官能化衍生物H-X-D-X-H与1摩尔的二异氰酸酯的反应在反应物完全消耗之后获得了由式(XII)定义的聚合物:
用于该反应的工序有利地如下所示:
-该初始介质是在溶剂例如四氢呋喃中包含2摩尔的衍生物H-X-D-X-H,例如2摩尔的二聚二醇的溶液,
-将包含1摩尔的溶于相同溶剂中的二异氰酸酯例如溶于四氢呋喃的甲苯二异氰酸酯的溶液滴加到该初始溶液中。
另外,其中残留异氰酸酯被单官能化合物A1-XH消耗掉的双官能衍生物H-X-D-X-H与二异氰酸酯的等摩尔反应获得了由式(XIII)定义的聚合物:
该反应然后优选地通过在反应器中同时添加1摩尔的H-X-D-X-H例如上述的有机溶液和1摩尔的二异氰酸酯例如4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯的有机溶液来进行。这两种有机溶液的同时添加也称为“双注(double pouring)”。在双注结束时,反应混合物在60℃下加热5小时。然后,从反应混合物中取样,以使用本领域技术人员已知的方法来测定残留异氰酸酯。最后,以足够消耗残留异氰酸酯的量将所选择的单官能化合物A1-X-H的溶液添加到反应混合物中,所述量由残留异氰酸酯的测定值来估计。有利地,使用1-癸醇作为单官能衍生物A1-X-H。
最后,下列物质之间的反应:
-1摩尔的化合物H-X-D-X-H,例如二聚二醇,
-3摩尔的二异氰酸酯,例如4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯,以及
-2摩尔的以下结构式的偶联剂:
其中φ是具有8-20个碳原子的直链、支化或环状脂族链,导致了以下结构的嵌段和接枝聚合物的形成:
任何残留异氰酸酯可以通过添加适量的单官能试剂A1-X-H来消耗掉。
为了获得所述聚合物,使用下列工序:
-初始反应混合物由包含1摩尔的双官能衍生物H-X-D-X-H的溶液构成,
-将3摩尔的二异氰酸酯的溶液滴加到该混合物中,
-然后让反应在60℃下进行3小时:
-然后,将包含2摩尔的由下式定义的偶联剂的有机溶液倒入该混合物中:
且任何残留异氰酸酯能够通过添加适量的单官能试剂A1-XH来消耗。
(9)亲脂性的硅酮聚合物:
亲脂性的聚合物硅酮结构形成剂例如是聚硅氧烷类的聚合物,例如在文件USA-5874 069,USA 5,919,441,USA-6,051,216和USA-5,981,680中所述的聚合物。根据本发明,用作结构形成剂的聚合物能够属于以下两个家族:
1)具有至少两个能够建立氢键相互作用的基团的聚硅氧烷,这两个基团位于该聚合物的链中,和/或
2)具有至少两个能够建立氢键相互作用的基团的聚硅氧烷,这两个基团位于接枝或支链中。
能够建立氢键相互作用的基团可以选自酯、酰胺、磺酰胺、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、脲、尿烷、硫脲、草酰氨基、胍基、双胍基以及它们的组合。
根据第一个变化方案,该硅酮聚合物是如以上所定义的聚硅氧烷,它的能够建立氢键相互作用的单元位于聚合物的链中。
该硅酮聚合物更尤其可以是包含至少一种对应于通式(XIV)的单元的聚合物:
其中:
R4、R5、R6和R7可以是相同或不同的,表示选自下列之中的基团:
饱和或不饱和的直链、支化或环状的C1-C40烃基,在它们的链中可以含有一个或多个氧、硫和/或氮原子,并且其可以被氟原子部分或完全取代,
C6-C10芳基,任选被一个或多个C1-C4烷基取代,
聚硅氧烷链,其可以含有或可以不含一个或多个氧、硫和/或氮原子,
基团X可以是相同或不同的,表示直链或支化C1-C30亚烷基,其可以在链中含有一个或多个氧和/或氮原子;
Y是C1-C50的饱和或不饱和的、直链或支化的亚烷基,亚芳基,亚环烷基,烷基亚芳基或芳基亚烷基二价基团,其可以具有一个或多个氧,硫和/或氮原子,和/或带有下列原子或原子基团之一作为取代基:氟,羟基,C3-C8环烷基,C1-C40烷基,C5-C10芳基,任选被1-3个C1-C3烷基取代的苯基,C1-C3羟烷基和C1-C6氨基烷基,或
Y表示对应于下式的基团:
其中:
T表示三价的或四价的直链或支化的饱和或不饱和C3-C24烃基,任选被聚硅氧烷链取代,并且可以含有一个或多个选自O、N和S中的原子,或者T表示选自N、P和Al中的三价原子,以及
R8表示直链或支化的C1-C50烷基,或者聚硅氧烷链,其可以具有一个或多个酯、酰胺、尿烷、硫代氨基甲酸酯、脲、硫脲和/或磺酰胺基团,其可以键合于或可以不键合于另一聚合物链,
基团G可以是相同或不同的,表示选自下列之中的二价基团:
其中R9表示氢原子或直链或支化的C1-C20烷基,前提是聚合物的R9的至少50%表示氢原子,且聚合物的基团G的至少两个不是以下基团:
n是2-500,优选2-200范围内的整数,且m是在1-1000,优选1-700,更优选6-200范围内的整数。
根据本发明,该聚合物的R4、R5、R6和R7的80%优选选自甲基、乙基、苯基和3,3,3-三氟丙基。
根据本发明,Y能够表示各种二价基团,此外任选具有一个或两个自由价,以便与该聚合物或共聚物的其他单元成键。优选地,Y表示选自下列之中的基团:
-直链C1-C20亚烷基,优选C1-C10亚烷基,
-C30-C56的能够具有环和非共轭不饱和键的支化亚烷基,
-C5-C6亚环烷基,
-任选被一个或多个C1-C40烷基取代的亚苯基,
-C1-C20亚烷基,具有1-5个酰胺基,
-C1-C20亚烷基,具有一个或多个选自羟基、C3-C8环烷烃、C1-C3羟烷基和C1-C6烷基胺中的取代基,
-下式的聚硅氧烷链:
其中R4、R5、R6、R7、T和m如以上所定义,以及
-下式的聚硅氧烷链:
根据第二个变化方案,该聚硅氧烷可以是包含至少一种对应于式(XV)的单元的聚合物:
其中:
R4和R6可以是相同或不同的,如以上对于式(XIV)所定义,
R10表示如以上对于R4和R6定义的基团,或者表示式-X-G-R12的基团,其中X和G如以上对于式(XIV)所定义,且R12表示氢原子,或直链、支化或环状的,饱和或不饱和的C1-C50烃基,任选在其链中具有一个或多个选自O、S和N中的原子,任选被一个或多个氟原子和/或一个或多个羟基取代,或者任选被一个或多个C1-C4烷基取代的苯基,
R11表示式-X-G-R12的基团,其中X、G和R12如以上所定义,
m1是1-998范围内的整数,以及
m2是2-500范围内的整数。
根据本发明,用作结构形成剂的硅酮聚合物可以是均聚物,即具有几个相同单元,尤其式(XIV)或式(XV)的单元的聚合物。
根据本发明,还可以使用由具有几种不同的式(XIV)的单元的共聚物所构成的硅酮聚合物,即,其中在所述单元之一中R4、R5、R6、R7、X、G、Y、m和n中的至少一个不同的聚合物。该共聚物还可以由几种式(XV)的单元形成,其中在所述单元的至少一个中,R4、R6、R10、R11、m1和m2中的至少一个不同。
还可以使用具有至少一种式(XIV)的单元和至少一种式(XV)的单元的聚合物,此外,式(XIV)的单元和式(XV)的单元可以是彼此相同或不同的。
根据本发明的一个变化方案,还可以使用另外包含至少一种具有两个能够建立氢键相互作用的基团的烃单元的聚合物,所述基团选自酯、酰胺、磺酰胺、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、脲、尿烷、硫脲、草酰氨基、胍基、双胍基以及它们的组合。
这些共聚物可以是嵌段共聚物、序列共聚物或接枝聚合物。
根据本发明的一个有利的实施方案,能够建立氢键相互作用的基团是式-C(O)NH-和-HN-C(O)-的酰胺基。在这种情况下,该结构形成剂可以是包含下式(XVI)或(XVII)的至少一种单元的聚合物:
或
其中R4、R5、R6、R7、X、Y、m和n如以上所定义。
所述单元可以通过以下反应来获得:
-在具有α,ω-羧酸端基的硅酮和一种或多种二胺之间的根据以下反应方案的缩合反应:
-或者2分子的α-不饱和羧酸与二胺根据以下反应方案的反应:
CH2=CH-X1-COOH+H2N-Y-NH2→
CH2=CH-X1-CO-NH-Y-NH-CO-X1-CH=CH2
随后根据以下反应方案将硅氧烷加成到烯属不饱和键中:
其中X1-(CH2)2-对应于以上定义的X,且Y、R4、R5、R6、R7和m如以上所定义,
-或者具有α,ω-NH2端基的硅酮和式HOOC-Y-COOH的二酸根据以下反应方案的反应:
在这些式(XVI)或(XVII)的聚酰胺中,m是1-700,尤其15-500,特别是50-200,且n尤其是1-500,优选1-100,更优选4-25,
X优选是具有1-30个碳原子,尤其1-20个碳原子,特别是5-15个碳原子,更尤其10个碳原子的直链或支化的亚烷基链,和
Y优选是具有1-40个碳原子,尤其1-20个碳原子,更优选2-6个碳原子,特别是6个碳原子的直链或支化的或者包括环和/或不饱和键的亚烷基链。
在式(XVI)和(XVII)中,表示X或Y的亚烷基可以任选在其部分亚烷基中含有至少一种以下成分:
1-5个酰胺基、脲基、尿烷基或氨基甲酸酯基、C5或C6环烷基,以及
任选被1到3个相同或不同的C1-C3烷基取代的亚苯基。
在式(XVI)和(XVII)中,该亚烷基还可以被选自下列之中的至少一种成分取代:
羟基,
C3-C8环烷基,
1-3个C1-C40烷基,
任选被1-3个C1-C3烷基取代的苯基,
C1-C3羟烷基,以及
C1-C6氨基烷基。
在式(XVI)和(XVII)中,Y还可以表示:
其中R8表示聚硅氧烷链,且T表示下式的基团:
其中a、b和c独立地是1-10的整数,且R13是氢原子或例如对于R4、R5、R6和R7所定义的基团。
在式(XVI)和(XVII)中,R4、R5、R6和R7优选独立地表示直链或支化C1-C40烷基,优选CH3、C2H5、n-C3H7或异丙基,聚硅氧烷链,或任选被1-3个甲基或乙基取代的苯基。
如已经见到的那样,该聚合物可以包含可相同或不同的式(XVI)或(XVII)的单元。
因此,该聚合物可以是含有几种不同长度的式(XVI)或(XVII)的单元的聚酰胺,即对应于式(XVIII)的聚酰胺:
其中X、Y、n、R4-R7具有以上给出的含义,m1和m2是不同的,在1-1000范围内选择,且p是2-300的整数。
在该式中,该单元可以被构造成嵌段共聚物或无规共聚物或者交替共聚物。在该共聚物中,该单元可以不仅具有不同的长度,而且具有不同的化学结构,例如可以具有不同的Y。在这种情况下,该聚合物可以对应于式(XIX):
其中R4-R7、X、Y、m1、m2、n和p具有以上给出的含义,且Y1不同于Y,但选自对于Y所定义的基团。如上所述,各种单元可以被构造成嵌段共聚物或无规共聚物或交替共聚物。
在本发明的该第一实施方案中,该结构形成剂还可以由接枝共聚物组成。因此,含有硅酮单元的聚酰胺可以接枝上含有酰胺基的硅酮链,且任选通过含有酰胺基的硅酮链交联。所述聚合物可以用三官能的胺合成。
在这种情况下,该聚合物可以包含至少一种式(XX)的单元:
其中,X1和X2可以是相同或不同的,具有对于式(XIV)中的X所给出的含义,n如在式(XIV)中所定义,Y和T如在式(XIVI)中所定义,R14-R21是选自与R4-R7相同的基团中的基团,m1和m2是1-1000范围内的数值,且p是在2-500范围内的整数。
在式(XX)中,优选的是:
p是1-25,更优选1-7,
R14-R21是甲基,
T对应于下式之一:
其中R22是氢原子或选自对于R4-R7所定义的基团中的基团,且R23、R24和R25独立地是直链或支化亚烷基,更优选下式:
尤其,R23、R24和R25表示-CH2-CH2-,
m1和m2是15-500,更优选15-45,
X1和X2表示-(CH2)10-,以及
Y表示-CH2-。
具有式(VII)的接枝硅酮单元的这些聚酰胺可以与式(II)的硅酮聚酰胺进行共共聚,从而形成嵌段共聚物、交替共聚物或无规共聚物。接枝硅酮单元(VII)在共聚物中的重量百分率可以是0.5-30wt%。
根据本发明,如已经见到的,该硅氧烷单元能够是在聚合物的主链或骨架中,但它们也能存在于接枝链或侧链中。在主链中,该硅氧烷单元可以是如上所述的链段形式。在侧链或接枝链中,该硅氧烷单元可以各个地或以链段存在。
根据本发明的一个实施方案,可以使用硅酮聚酰胺和烃聚酰胺的共聚物,即,具有式(III)或(IV)的单元和烃聚酰胺单元的共聚物。在这种情况下,聚酰胺-硅酮单元可以位于烃聚酰胺的末端。
有利地,根据本发明的组合物包含至少一种具有约15的指数m值的通式(I)的聚二甲基硅氧烷嵌段共聚物。
更优选地,根据本发明的组合物包含至少一种聚合物,该聚合物含有至少一种式(III)的单元,其中m是5-100,尤其10-75,更尤其大约15;更优选地,在式(XVI)中,R4、R5、R6和R7独立地表示直链或支化C1-C40烷基,优选CH3、C2H5、n-C3H7或异丙基。
作为能够使用的硅酮聚合物的实例,可以提到根据文件US-A-5981680的实施例1-3的获得的硅酮聚酰胺之一。
根据本发明的一个实施方案,该聚合物由具有尿烷或脲基的均聚物或共聚物构成。这些聚合物在12/24/2003公开的申请WO 2003/106614中有详细描述。
如前面所述,所述聚合物可以包含含有两个或多个尿烷基和/或脲基的聚硅氧烷单元,所述基团在聚合物的骨架中,或在侧链上或作为侧挂基团。在骨架中具有至少两个尿烷基和/或脲基的聚合物可以是包含至少一个对应于下式(XXI)的单元的聚合物:
其中R4、R5、R6、R7、X、Y、m和n具有以上对于式(XIV)所给出的含义,且U表示-O-或–NH-,使得:
对应于尿烷基或脲基。
在该式(XXI)中,Y可以是直链或支化C1-C40亚烷基,任选被C1-C15烷基或C5-C10芳基取代。优选地,使用-(CH2)6-基团。
Y还能够表示C5-C12脂环族或芳族基团,其能够被C1-C15烷基或C5-C10芳基所取代,例如选自亚甲基-4,4-双环己基、异佛尔酮二异氰酸酯衍生的基团、2,4-和2,6-亚甲苯基、1,5-亚萘基、对-亚苯基和4,4'-亚联苯基甲烷中的基团。一般,优选的是,Y表示直链或支化C1-C40亚烷基,或者C4-C12亚环烷基。
Y还可以表示对应于几个二异氰酸酯分子与二醇或二胺类型的偶联剂的一个或多个分子的缩合的聚氨酯或聚脲嵌段。在这种情况下,Y具有在亚烷基链中的几个尿烷基或脲基。它可以对应于式(XXII):
其中B1是选自以上对于Y所给出的基团中的基团,U是-O-或-NH-,且B2选自:
直链或支化的C1-C40亚烷基,
C5-C12亚环烷基,任选带有烷基取代基,例如1-3个甲基或乙基,或者亚烷基,例如二醇:环己烷二甲醇的基团,
任选带有C1-C3烷基取代基的亚苯基,以及
下式的基团:
其中T是三价烃基,其能够含有一个或多个杂原子,例如氧、硫和氮,且R8是聚硅氧烷链或者直链或支化C1-C50烷基链。
T例如能够表示:
其中w是1-10的整数,且R8是聚硅氧烷链。
当Y是直链或支化的C1-C40亚烷基时,基团-(CH2)2-和-(CH2)6-是优选的。
在以上对于Y所给出的化学式中,d可以是在0-5范围内,优选0-3范围内的整数,更优选等于1或2。
优选,B2是直链或支化C1-C40亚烷基,尤其-(CH2)2-或–(CH2)6-,或基团:
其中R8是聚硅氧烷链。
如前所述,构成结构形成共聚物的聚合物能够由不同长度和/或构成的硅酮-尿烷和/或硅酮-脲单元形成,并且能够为嵌段、序列或无规共聚物的形式。
在硅酮聚合物的链中具有脲基或尿烷基的式(XXII)的聚合物能够通过下式具有α,ω-NH2或–OH端基的硅酮和其中Y具有在式(XIV)中给出的含义的二异氰酸酯OCN-Y-NCO和任选的式H2N-B2-NH2或HO-B2-OH的二醇或二胺偶联剂(其中B2如式(XXII)中所定义)之间的反应来获得:
其中m,R4,R5,R6,R7和X如对于式(XIV)所定义。
根据在两种反应物二异氰酸酯和偶联剂之间的化学计量比,Y可具有结构式(XXII),其中d等于0或d等于1-5。
如在式(XVII)、(XV)或(XVI)的硅酮聚酰胺的情况下那样,具有不同长度和结构的单元,尤其具有硅酮单元数目不同的长度的单元的硅酮聚氨酯或聚脲能够在本发明中使用。在这种情况下,该共聚物可以对应于例如以下结构式:
其中R4、R5、R6、R7、X、Y和U如以上对于式(XXI)所定义,且m1、m2、n和p如对于式(XVIII)所定义。
根据本发明,该硅酮还可以具有尿烷基和/或脲基,不是在骨架中,而是在侧链中。在该情况下,该聚合物可以包含至少一种式(XXIV)的单元:
其中R4、R6、R5、m1和m2具有以上对于式(XV)所给出的含义,且R5具有以上对于式(XIV)所给出的含义,
U表示O或NH,
R26表示C1-C40亚烷基,任选具有一个或多个选自O和N中的杂原子,或亚苯基,以及
R27选自直链、支化或环状的饱和或不饱和的C1-C50烷基,以及任选被1-3个C1-C3烷基取代的苯基。
具有至少一种式(XXIV)的单元的聚合物含有硅氧烷单元和脲基或尿烷基,并且它们可以在本发明的组合物中用作结构形成共聚物。
该硅氧烷聚合物每一支链可具有单个脲基或尿烷基或可具有两个脲基或尿烷基的支链,或者能够含有具有一个脲基或尿烷基的支链和具有两个脲基或尿烷基的支链的混合物。
它们可以通过让这些聚硅氧烷与单异氰酸酯反应而由每一支链具有一个或两个氨基的支化聚硅氧烷获得。
作为具有氨基和二氨基支链的这一类型的起始聚合物的实例,可提到对应于下式的聚合物:
在这些化学式中,符号“/”表示,所述链段能够具有不同长度且为任意顺序,且R表示优选具有1-6个碳原子,更优选1-3个碳原子的直链脂族基团。
所述支化聚合物可以通过每分子聚合物具有至少三个氨基的硅氧烷聚合物与具有单一单官能团(例如酸、异氰酸酯或异硫氰酸酯)的化合物反应来形成,从而使该单官能团与氨基之一反应并形成能够建立氢键相互作用的基团。该氨基可以是在从硅氧烷聚合物的主链上伸出的侧链上,使得在这些侧链上形成能够建立氢键相互作用的基团,或者氨基可以在主链的末端上,使得能够建立氢键相互作用的基团是该聚合物的端基。
作为形成含有硅氧烷单元和能够建立氢键相互作用的基团的聚合物的工序,可以提到硅氧烷二胺与二异氰酸酯在硅酮溶剂中的反应,使得直接提供了凝胶。该反应可以在硅酮液(silicone fluid)中进行,所形成的产物在高温下被溶于硅酮液中,然后降低体系的温度以形成凝胶。
用于在根据本发明的组合物中引入的优选聚合物是硅氧烷-脲共聚物,其是直链的,并在聚合物的骨架中含有脲基作为能够建立氢键相互作用的基团。
作为由四个脲基封端的聚硅氧烷的实例,可以提到式XXV)的聚合物:
其中Ph是苯基,且n是0-300,尤其0-100,例如50的数值。
该聚合物通过具有氨基的下列聚硅氧烷与异氰酸苯酯的反应来获得:
支化硅酮聚氨酯或聚脲还可以使用下式的三异氰酸酯代替二异氰酸酯OCN-Y-NCO来获得:
这样,获得了含有带有有机硅氧烷链的支链的硅酮聚氨酯或聚脲,该有机硅氧烷链具有能够建立氢键相互作用的基团。所述聚合物包含例如对应于式(XXVI)的单元:
其中X1和X2可以是相同或不同的,具有对于式(XIV)中的X所给出的含义,n如在式(XIV)中所定义,Y和T如在式(XIV)中所定义,R14-R21是选自与R4-R7相同的基团中的基团,m1和m2是1-1000的数值,且p是在2-500的整数。
如在聚酰胺的情况下那样,在本发明中,可以使用硅酮聚氨酯或聚脲和烃聚氨酯或聚脲的共聚物,在非硅酮性质的α,ω-双官能嵌段例如聚酯、聚醚或聚烯烃的存在下进行聚合物的合成反应。
如前面所看出的,本发明的共聚物可以具有在聚合物的主链中的硅氧烷单元和能够建立氢键相互作用的基团,该基团是在聚合物的主链中或在其末端,或在主链的侧链或支链上。这可以对应于下列五种配置:
其中该实线是硅氧烷聚合物的主链,正方形表示能够建立氢键相互作用的基团。
在情况(1)中,能够建立氢键相互作用的基团位于主链的末端上。在情况(2)中,能够建立氢键相互作用的两个基团布置在主链的每一端上。
在情况(3)中,能够建立氢键相互作用的基团布置在重复单元中的主链内。
在情况(4)和(5)中,它们是这样的共聚物,其中能够建立氢键相互作用的基团布置在第一系列的单元的主链的支链上,该第一系列的单元与不具有能够建立氢键相互作用的基团的单元共聚合。
用于本发明组合物的该聚合物和共聚物有利地具有从45℃到190℃的固-液转变温度。优选地,它们具有70-130℃,更优选80-105℃的固-液转变温度。
(10)有机胶凝剂:
该油性结构形成剂还可以选自非聚合物分子有机胶凝剂,也称为有机胶凝剂,它们是在其分子之间能够建立物理相互作用,导致分子自团聚,形成超分子3D网络的化合物,所述形成超分子3D网络的化合物是造成油(也称为液体油相)的胶凝的原因。
超分子网络能够通过形成原纤维的网络(由于有机胶凝剂的分子的堆叠或团聚)、将液体油相的分子固定来获得。
形成该原纤维的网络和因此胶凝的能力取决于有机胶凝剂的性质(或化学类型)、既定化学类型的分子所带有的取代基的性质和液体油相的性质。
该物理相互作用是多种的,但排除共结晶。这些物理相互作用尤其是诸如自补的氢键相互作用、在不饱和环之间的π相互作用、双极性相互作用、与有机金属衍生物的配位键和它们的组合之类的相互作用。通常,有机胶凝剂的各分子可以与邻近的分子建立几种类型的物理相互作用。还有,有利地,根据本发明的有机胶凝剂的分子具有至少一个能够建立氢键的基团,更优选至少两个能够建立氢键的基团,至少一个芳族环,更优选至少两个芳族环,至少一个或多个烯属不饱和键和/或至少一个或多个不对称碳。优选地,能够形成氢键的基团选自羟基、羰基、胺、羧酸、酰胺、脲、苄基以及它们的组合。
根据本发明的一种或多种有机胶凝剂在加热之后可溶于液体油相中,直至获得了均匀的透明液相。它们在室温和大气压下可以是固体或液体。
可在根据本发明的组合物中使用的该一种或多种分子有机胶凝剂尤其是在文件D.Robb在1997编写的“Specialist Surfactants”第209-263页,第8章(P.Terech)、欧洲申请EP-A-1068854和EP-A-1086945或申请WO-A-02/47031中所述的胶凝剂。
在这些有机胶凝剂剂之中,尤其可以提到,羧酸,尤其三羧酸的酰胺,如环己烷三甲酰胺(参见欧洲专利申请EP-A-1068854),具有各自含有1-22个碳原子,例如6-18个碳原子的烃链的二酰胺,所述链是未被取代的或被至少一个选自酯、脲和氟基团中的取代基取代(参见申请EP-A-1086945),尤其由二氨基环己烷,特别是反式的二氨基环己烷和酰氯的反应获得的二酰胺例如N,N'-双(十二烷酰基)-1,2-二氨基环己烷,N-酰基氨基酸的酰胺,例如由N-酰基氨基酸与具有1-22个碳原子的胺的作用产生的二酰胺,例如在文件WO-93/23008中所述的酰胺,尤其是N-酰基谷氨酸的酰胺,其中酰基表示C8-C22烷基链,例如N-月桂酰基-L-谷氨酸的二丁基酰胺,以GP-1的名称由Ajinomoto公司制造或销售,以及它们的混合物。
还可以使用以下通式的双脲类的化合物作为有机胶凝剂:
其中:
-A是式(2a)的基团:
其中R1是直链或支化的C1-C4烷基,且*表示基团A与通式(1)的化合物的残基的两个氮原子中的每一个的连接点,以及
-R和R'可以是相同或不同的,选自:
-i)式(3a)的基团:
其中:
-L是单键或直链、支化和/或环状,饱和或不饱和的含碳的,尤其二价烃基(亚烷基),包含1-18个碳原子,并且它可以包含1-4个选自N、O和S中的杂原子;
-Ra是:
a)直链、支化和/或环状,饱和或不饱和的含碳基团,尤其烃基(烷基),包含1-18个碳原子,且可包含1-8个选自N、O、Si和S中的杂原子;或者
b)下式的硅酮基团:
其中n是0-100,尤其1-80,或甚至2-20;
且R2-R6彼此独立地是具有1-12个碳原子,尤其1-6个碳原子的直链或支化含碳基团,尤其烃基(烷基),且可以包含1-4个杂原子,尤其O;
-Rb和Rc彼此独立地选自:
a)含有1-18个碳原子的直链、支化/或环状,饱和或不饱和的含碳基团,尤其烃基(烷基),且可包含1-4个选自N、O、Si它S中的杂原子;
b)下式的基团:
其中n是0-100,尤其1-80,或甚至2-20;
且R'2-R'6彼此独立地是具有1-12,尤其1-6个碳原子的直链或支化的含碳基团,尤其烃基(烷基),其可以包含1-4个杂原子,尤其是O,
以及
-ii)直链、支化和/或环状的,饱和或不饱和的C1-C30烷基,任选包含1-3个选自O、S、F和N中的杂原子;
应该理解的是,基团R和/或R'的至少一个具有化学式(3a)。
特别地,基团A可以具有下式:
其中R1和*如以上所定义。
尤其,R1可以是甲基,这获得了下式的基团A:
其中*如以上所定义。
尤其,根据本发明的化合物可以是混合物的形式,实际上,A可以是2,4-甲代亚苯基和2,6-甲代亚苯基的混合物,尤其(2,4异构体)/(2,6异构体)的比率在95/5到80/20的范围内。
根据本发明,基团R和/或R'的至少一个必须具有化学式(3a):
在该式中,L优选是含有1-18个碳原子的直链、支化和/或环状的,饱和或不饱和的含碳二价基团,尤其烃二价基团(亚烷基),其可以包含1-4个选自N、O和S中的杂原子。在基团L中,该碳链可以插入一个或多个杂原子和/或可以具有包含所述一个或多个杂原子的取代基。
尤其,L可以具有结构式-(CH2)n-,其中n=1-18,尤其2-12,或甚至3-8。优选地,L是选自亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基,尤其亚正丁基,或亚辛基。
基团L也可以是支化的,例如-CH2-CH(CH3)-类型的,,其获得了下式(3a)的基团:
基团Ra可以是含有1-18个碳原子的直链、支化和/或环状的,饱和或不饱和的含碳基团,尤其烃基(烷基),且可以包含1-8个选自N、O、Si和S中的杂原子。该碳链可以插入一个或多个杂原子和/或可以包含含有所述一个或多个杂原子的取代基;该杂原子尤其可以形成一个或多个基团-SiO-(或-OSi-)。
因此,基团Ra可以具有结构式-(CH2)n'-CH3,其中n'=0-17,尤其1-12,或甚至1-6。尤其,Ra可以是甲基、乙基、丙基或丁基。
基团Ra还可以具有结构式-(CH2)x-O-(CH2)z-CH3或-(CH2)x-O-(CH2)y-O-(CH2)z-CH3,其中x=1-10,优选2;y=1-10,优选2,且z=0-10,优选0或1。
而且,基团Ra可以具有结构式-SiR4R5R6(用于其中n=0的情况),其中R4、R5和R6各自独立地优选是具有1-12个碳原子,尤其1-6个碳原子的烷基;尤其,R4、R5和/或R6可以选自甲基、乙基、丙基、丁基。
基团Ra还能够是下式的硅酮基团:
其中R2-R6各自独立地优选是具有1-12个碳原子,尤其1-6个碳原子的烷基;尤其,R2-R6可以选自甲基、乙基、丙基、丁基,并且尤其是以下基团:
其中n=1-100;甚至更尤其是以下基团:
基团Rb和Rc可以是相同或不同的,可以是含有1-18个碳原子的直链、支化和/或环状的饱和或不饱和的含碳基团,尤其烃基(烷基),且可以包含1-8个选自N、O、Si和S中的杂原子。在这些基团中,该碳链可以插入一个或多个杂原子和/或可以包含含有所述一个或多个杂原子的取代基;该杂原子尤其可以形成一个或多个基团-SiO-(或-OSi-)。
因此,它们可以具有结构式-(CH2)m-CH3,其中m=0-17,尤其1-12,或甚至2-5;尤其,Rb和/或Rc可以是甲基、乙基、丙基或丁基;
它们还可以具有结构式-O-(CH2)m'-CH3,其中m'=0-5,尤其1-4,尤其甲氧基或乙氧基。
它们还可以具有结构式-O-(CH2)x-O-(CH2)z-CH3或-O-(CH2)x-O-(CH2)y-O-(CH2)z-CH3,其中x=1-10,优选2;y=1-10,优选2,且z=0-10,优选0或1。
它们还可以具有以下结构式:
其中n是0-100,尤其1-80,或甚至2-20;
且R'2-R'6各自独立地优选是具有1-12个碳原子,尤其1-6个碳原子的烷基;尤其,R'2-R'6可以选自甲基、乙基、丙基、丁基。
当它们具有化学式(3a)时,基团R和/或R'优选选自以下基团:
以及下式的基团:
其中,n是在0-100的范围内,尤其是
或
其中x=1-10,优选2;且y=1-10,优选2,且L如以上所定义。
优选地,在这些式中,L是直链或支化C1-C8亚烷基,尤其亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基,尤其亚正丁基、亚辛基,或式-CH2-CH(CH3)-。
在一个特定实施方案中,R和R'可以是相同或不同的,均具有化学式(3a)。
在另一个实施方案中,基团R或R'之一表示直链、支化和/或环状的饱和或不饱和的C1-C30烷基,任选包含1-3个选自O、S、F和N中的杂原子。
这证明对于赋予式(1a)的化合物以通用特性来说是特别有利的,即,允许它们用作含碳的极性或非极性的介质、直链或环状硅酮介质、混合油即含碳的部分硅酮化的油和它们的混合物的结构形成剂。
该碳链可以插入一个或多个杂原子和/或可以包含含有所述一个或多个杂原子的取代基,尤其以羰基(-CO-)、一个或多个羟基(-OH)和/或酯基-COOR"的形式,其中R"=具有1-8个碳原子的直链或支化烷基。
因此,所述基团R或R'可以是选自下列之中的基团:
其中*具有以上所给出的定义。
在一个优选实施方案中,R或R'表示支化,尤其单支化的,优选非环状的饱和或不饱和烷基,包含3-16个碳原子,尤其4-12个碳原子,或甚至4-8个碳原子,且任选包含1-3个选自O、S、F和/或N中的杂原子,优选O和/或N。
尤其,R或R'可以是叔丁基或2-乙基己基或下式的基团:
当式(1a)的化合物包含作为烷基的基团R和因此具有式(3a)的基团R'时,nR与nR'的比率优选是5/95-95/5,例如10/90-90/10,尤其40/60-85/15,特别是50/50-80/20,或甚至60/40-75/25;
其中nR是用于制备式(1a)的化合物的胺NH2-R的摩尔数,且nR'是用于制备式(1a)的化合物的胺NH2-R'的摩尔数。
根据本发明的化合物可以为式(1a)的化合物的盐和/或异构体的形式。
通常,根据本发明的通式(1)的化合物可以如申请FR2910809中所述那样来制备。
上述双脲硅酮类的化合物可以与其他非硅酮双脲化合物混合。根据第一方面,该非硅酮双脲化合物可以对应于下列通式(1b):
其中:
-A是下式的基团:
其中R'是直链或支化C1-C4烷基,且*表示基团A与通式(2)的化合物的残基的两个氮原子中的每一个的连接点,以及
-R是单支化、非环状的饱和或不饱和C6-C15烷基,其烃链任选插入1-3个选自O、S和N中的杂原子,或者
其盐或异构体。
根据本发明的优选的实施方案,A表示的基团是下式的基团:
其中R'和*如以上所定义。
尤其,R'可是甲基,且基团A因而更尤其是下式的基团:
其中*如以上所定义。
根据本发明的第一实施方案,R可选自通式CnH2n+1的单支化基团,n是6-15,尤其7-9或甚至等于8的整数。
因此,式(2)的化合物的两个基团R可以分别表示以下基团:
其中*表示各基团R与通式(2a)的化合物的残基的各氮原子的连接点。
根据本发明的第二实施方案,R可选自通式Cm-pH2m+1-2pXp的单支化基团,p等于1、2或3,优选等于1,m是6-15,优选10-14,尤其10-12,或甚至等于11的整数,且X表示硫和/或氧原子,尤其氧原子。
更尤其,R可以是式Cm'H2m'X-(Cp'H2p'X')r-CxH2x+1的基团,其中X和X'各自独立地是氧原子或硫原子,优选氧,r是0或1,m'、p'和x是使得其总和在6-15范围内,尤其10-12或等于11的整数,应该理解的是,含碳链Cm'H2m'、Cp'H2p'或CxH2x+1中的至少一个是支化的。
优选地,链CxH2x+1是支化的,优选r=0,优选m'是1-10,尤其2-6,特别是等于3的整数,和/或优选x是4-16,尤其6-12,特别是等于8的整数。
因此,式(1a)的化合物的两个基团R可以分别表示基团:
其中*表示各基团R与通式(1)的化合物的残基的各氮原子的连接点。
这些化合物能够以异构体混合物的形式存在于根据本发明的组合物中,尤其在基团A上的位置异构体,特别是以95/5或80/20的比例。
如可以从以下给出的实施例中看出的,在通式(2)的分子中的一个或其他基团的存在证明对于在本发明的意义上将通用特性赋予相应的非硅酮双脲衍生物来说是特别有利的。
作为特别适合于本发明的化合物的代表性和非限制性实例,更具体地可以提到单独或混合使用的以下化合物:
以及上述化合物的盐。
根据本发明的另一个方面,下式(3a)的非硅酮双脲衍生物:
其中:
-A是下式的基团:
其中
-R3是氢原子或者直链或支化C1-C4烷基,
-n和m彼此独立地等于0或1,以及
-*表示基团A与通式(3)的化合物的残基的两个氮原子的连接点,
-R1是支化、非环状的饱和或不饱和C3-C15含碳基团,任选含有1-3个选自O、S、F和N中的杂原子和/或羰基以及它们的组合,
-R2不同于R1,且选自饱和或不饱和的直链、支化或环状C1-C24烷基,任选含有1-3个选自O、S、F和N中的杂原子,且任选被以下基团取代:
-1、2或3个羟基,
-酯基(-COOR4),其中R4是具有1-8,尤其1-6,或甚至2-4个碳原子的直链或支化烷基;
-具有5-12个碳原子的饱和、不饱和或芳族环状基团,尤其任选被一个或多个选自C1-C4烷基、三氟甲基中的可相同或不同的基团所取代的苯基,或吗啉衍生物,和/或
-一个或多个直链或支化的C1-C4烷基,或它们的盐或异构体。
尤其,n和m是相等的,更尤其等于0,且R3是如以下所定义的基团R'3。因此,优选地,A表示以下基团:
其中R3'是直链或支化C1-C4烷基,且*表示基团A与通式(3)的化合物的残基的两个氮原子的连接点。
根据本发明的一个变化方案,通式(3a)的化合物包括作为A的选自下列之中的至少一个基团:
或
其中R3'和*如以上所定义。
尤其,R3'可以是甲基,且在该情况下基团A表示以下基团:
或
*如以上所定义。
尤其,所述化合物应使得A是2,4-甲代亚苯基和2,6-甲代亚苯基的混合物,尤其(2,4异构体)/(2,6异构体)的比率在95/5到80/20的范围内。
根据本发明的一个实施方案,通式(3a)的化合物包含支化C6-C15基团作为R1。
根据本发明的一个实施方案,通式(3a)的化合物包含选自下列之中的基团作为R1:
其中*表示基团R1与通式(3a)的化合物的残基的氮的连接点。
如可以从以下给出的实施例中看出的,在通式(3a)的分子中的两个基团中的一个和/或另一个的存在证明对于在本发明的意义上将通用特性赋予相应的不对称双脲衍生物来说是特别有利的。
对于与R1不同的R2,它可以有利地选自以下基团:
其中*表示基团R2与通式(3a)的化合物的残基的氮的连接点。
通常,所述化合物能够如申请FR2910809中所述进行制备。
(11)嵌段共聚物:
作为脂肪相的流变剂,还可以使用接枝或序列嵌段共聚物。
尤其可以使用接枝或序列嵌段共聚物,其包含至少一个聚硅氧烷类的嵌段和至少一个烃基聚合物的嵌段,例如丙烯酸/硅酮类的接枝共聚物,其尤其可以在非水介质为硅酮时使用。
还可以使用包含至少一个聚硅氧烷类的嵌段和至少一个聚醚的接枝或序列嵌段共聚物。聚硅氧烷嵌段尤其可以是聚二甲基硅氧烷或聚烷基(C2-C18)甲基硅氧烷;该聚醚嵌段可以是C2-C18聚亚烷基,尤其聚氧乙烯和/或聚氧丙烯。尤其,可以使用聚二甲基硅氧烷共聚醇或烷基聚二甲基硅氧烷(C2-C18)共聚醇,例如以“Dow Corning 3225C”的名称由DowCorning公司销售的产品;月桂基聚甲基硅氧烷,例如以“Dow Corning Q2-5200由DowCorning公司销售的产品。
作为接枝或序列嵌段共聚物,还可以提到包含至少一个由至少一种具有一个或多个任选的共轭烯键的乙烯单体如乙烯或二烯如丁二烯和异戊二烯的聚合产生的嵌段以及至少一个乙烯基的嵌段,且更优选苯乙烯聚合物。当该乙烯单体具有几个任选的共轭烯键时,该残留烯属不饱和键在聚合之后通常被氢化。因此,如已知的那样,异戊二烯的聚合在氢化之后形成了乙烯-丙烯嵌段,而丁二烯的聚合在氢化之后形成了乙烯-丁烯嵌段。在这些聚合物之中,可提到嵌段共聚物,尤其“二嵌段”或“三嵌段”类的嵌段共聚物,例如聚苯乙烯/聚异戊二烯(SI),聚苯乙烯/聚丁二烯(SB),例如以‘LUVITOL HSB’的名称由BASF出售的产品,聚苯乙烯/共聚(乙烯-丙烯)类(SEB)的嵌段共聚物,例如以‘Kraton’由ShellChemical Co出售的产品,或聚苯乙烯/共聚(乙烯-丁烯)类(SEB)的嵌段共聚物。尤其,可以使用Kraton G1650(SEBS)、Kraton G1651(SEBS)、Kraton G1652(SEBS)、Kraton G1657X(SEBS)、Kraton G1701X(SEP)、Kraton G1702X(SEP)、Kraton G1726X(SEB)、Kraton D-1101(SBS)、Kraton D-1102(SBS)、Kraton D-1107(SIS)。这些聚合物通常称为氢化或非氢化二烯共聚物。
还可以使用Gelled Permethyl 99A-750、99A-753-59和99A-753-58(三嵌段和星型嵌段共聚物的混合物)、出自Penreco的Versagel 5960(三嵌段+星型嵌段共聚物);出自Lubrizol的OS129880、OS129881和OS84383(苯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物)。
作为包含至少一个由至少一种具有一个或多个烯键的乙烯单体的聚合产生的嵌段和至少一个丙烯酸聚合物的嵌段的接枝或序列嵌段共聚物,可以提到二序列或三序列聚(甲基丙烯酸甲酯)/聚异丁烯共聚物或具有聚(甲基丙烯酸甲酯)骨架和聚异丁烯接枝的接枝共聚物。
作为包含至少一个由至少一种具有一个或多个烯键的乙烯单体的聚合产生的嵌段和至少一个聚醚如C2-C18多亚烷基(尤其多乙基的和/或多丙基的)的嵌段的接枝或序列嵌段共聚物,可提到二序列或三序列聚氧乙烯/聚丁二烯或聚氧乙烯/聚异丁烯共聚物。
(12)作为油相的胶凝剂的硅酮弹性体
“弹性体”表示具有粘弹性和尤其海绵的稠度的柔性和可变形的固体材料。该弹性体由移动性受均匀的交联网络限制的高分子量的聚合物链形成。
用于根据本发明的组合物的弹性体有机聚硅氧烷优选是部分或完全交联的。它们为颗粒的形式。尤其,弹性体有机聚硅氧烷的颗粒具有0.1-500μm,优选3-200μm,更优选3-50μm的尺寸。这些颗粒可以具有任何形状,例如可以是球形、扁平状或无定形。
当它们被引入到油相中时,取决于所使用的油相的比例,这些弹性体有机聚硅氧烷在低含量的油相的存在下使用时转化为具有海绵状外观的产品,或者在大量的油相的存在下转化为均匀的凝胶。油相通过这些弹性体的胶凝可以是全部或部分的。
因此,本发明的弹性体能够以由弹性体有机聚硅氧烷和油相构成的无水凝胶的形式被运载。在弹性体有机聚硅氧烷的无水凝胶的制造过程中使用的油相含有一种或多种在环境温度下(25℃)为液体的油,所述油选自烃油和/或硅油。有利地,该油相是硅酮液相,含有一种或多种选自具有直链或环状链的聚二甲基硅氧烷的油,其在室温下为液体,任选具有侧挂或在链末端的烷基或芳基链,该烷基链具有1-6个碳原子。
根据一个实施方案,根据本发明使用的弹性体有机聚硅氧烷可以通过至少以下成分在催化剂优选铂类催化剂的存在下的加成和交联反应来获得:
-(i)每分子在硅酮链的α-ω位上具有两个乙烯基的有机聚硅氧烷;以及
-(ii)每分子具有至少两个键合于一个硅原子的氢原子的有机聚硅氧烷。
第一种有机聚硅氧烷(i)选自聚二甲基硅氧烷;它优选是α-ω-二甲基乙烯基聚二甲基硅氧烷。
该有机聚硅氧烷优选为在下列步骤中获得的凝胶:
-(a)将第一种有机聚硅氧烷(i)和第二种有机聚硅氧烷(ii)混合;
-(b)将油相添加到步骤(a)获得的混合物中;
-(c)第一种有机聚硅氧烷(i)和第二种有机聚硅氧烷(ii)在油相中在催化剂,优选铂催化剂的存在下聚合。
根据一个实施方案,交联的有机聚硅氧烷可以通过式(4)的有机基氢聚硅氧烷与式(5)的有机聚硅氧烷和/或式(6)的不饱和烃链的聚合加成反应来获得。根据一个变化方案,该交联的有机聚硅氧烷通过式(4)的有机基氢聚硅氧烷与式(5)的有机聚硅氧烷的聚合反应来获得。
式(4)的有机基氢聚硅氧烷
式(4)的有机基氢聚硅氧烷包含至少一个选自SiO2单元、HSiO1.5单元、RSiO1.5单元、RHSiO单元、R2SiO单元、R3SiO0.5单元和R2HSiO0.5单元中的结构单元,在这些单元中的基团R是具有1-16个碳原子的单价烃链,其可以是被取代的或者未被取代的,但不是不饱和脂族基团,且平均具有至少1.5个键接于硅原子的氢原子。
式(4)的有机基氢聚硅氧烷的基团R可以是具有1-16,优选10-16个碳原子的烷基。该基团R可以是例如甲基、乙基、丙基、月桂基、肉豆蔻基和棕榈基。
式(4)的有机基氢聚硅氧烷的基团R还可以是芳基例如苯基或甲苯基。
然而,式(4)的有机基氢聚硅氧烷中的基团R还可以是包含环烷基如环己基的一价烃链或者被1、2或多个选自卤素原子如氯、溴、氟和氰基中的基团取代的烃链,例如α-三氟丙基或氯甲基。
尤其,优选的是,基团R表示至少30mol.%的甲基和5-50mol.%,优选10-40mol.%的具有10-16个碳原子的烃链。
该烃链然后可以有利地具有至少一个月桂基,或甚至大部分的基团R可以是月桂基。
式(4)的有机基氢聚硅氧烷可以是直链、支化或环状的。
式(4)的有机基氢聚硅氧烷优选含有2-50个,甚至更优选2-10个键接于硅原子的氢原子(Si-H)。在该式(I)的化合物中,键接于硅原子的氢原子的含量相对于键接于硅原子的氢原子和所有有机基团的总和通常为0.5-50mol.%,甚至更优选1-20mol.%。
式(5)的有机聚硅氧烷
式(5)的有机聚硅氧烷包含至少一个选自SiO2单元、(CH2=CH)SiO1.5单元、RSiO1.5单元、R(CH2=CH)SiO单元、R2SiO单元、R3SiO0.5和R2(CH2=CH)SiO0.5单元中的结构单元,基团R如在式(I)中所定义,且平均具有至少1.5个键接于硅原子的乙烯基。
该化合物优选含有2-50个键接于硅原子的乙烯基。键接于硅原子的乙烯基的平均数目优选是2-10,甚至更优选2-5。
优选地,至少30mol.%的基团R是甲基,且5-50mol.%,优选10-40mol.%的基团R是具有10-16个碳原子的烃链。
式(5)的有机聚硅氧烷可以是直链、支化或环状的。
式(5)的化合物中的乙烯基的含量相对于键接于硅原子的所有有机基团优选为0.5-50mol.%,甚至更优选1-20mol.%。
式(6)的任选的不饱和烃链
式(III)的不饱和烃链对应于下式:
CmH2m-1(CH2)xCmH2m-1
其中:
m是2-6的整数,以及
x是等于至少1的整数。
x优选是1-20的整数。
作为式(6)的该化合物的实例,可以提到戊二烯、己二烯、庚二烯、辛二烯、十五碳二烯、十六碳二烯和三十五碳二烯。
该聚合加成反应在在文件US 2004/0234477中有详细描述。
在该交联的有机聚硅氧烷之中,交联的聚烷基二甲基硅氧烷是优选的。聚烷基二甲基硅氧烷表示式(7)的直链有机聚硅氧烷:
具有单价或二价键接的式(8)的接枝:
其中:
Ra是具有10-16个碳原子的烷基,且能够优选是月桂基,
ya是1-100的整数;
za是1-100的整数,
yb是1-100的整数,
zb是1-100的整数。
“二价键接”是指键接于两个不同的式(7)的有机聚硅氧烷。换句话说,它在如式(7)所定义的两个线型链之间桥连。
该聚二甲基硅氧烷/乙烯基聚二甲基硅氧烷共聚物(INCI名称:聚二甲基硅氧烷/乙烯基聚二甲基硅氧烷交联聚合物)以及乙烯基聚二甲基硅氧烷/烷基聚二甲基硅氧烷共聚物,例如乙烯基聚二甲基硅氧烷/月桂基聚二甲基硅氧烷共聚物(INCI名称:乙烯基聚二甲基硅氧烷/月桂基聚二甲基硅氧烷交联聚合物)优选用作可根据本发明使用的非乳化弹性体。
作为能够根据本发明使用的非乳化弹性体,可以提到:
-INCI名称为聚二甲基硅氧烷/乙烯基聚二甲基硅氧烷交联聚合物(和)C12-14Pareth-12的弹性体:例如以“DC 9509”的名称由Dow Corning公司销售的那些,
-INCI名称为聚二甲基硅氧烷/乙烯基聚二甲基硅氧烷交联聚合物的弹性体:例如以“DC 9505”或“DC 9506”由Dow Corning公司出售的产品,ICI名称为环甲基硅氧烷(和)聚二甲基硅氧烷/乙烯基二甲基聚硅氧烷交联聚合物的弹性体:例如作为由Shin-Etsu销售的产品,甲基聚三甲基硅氧烷(Mel Trimethicone)(和)聚二甲基硅氧烷/乙烯基聚二甲基硅氧烷交联聚合物:例如由Shin-Etsu作为销售的产品,
-INCI名称为聚二甲基硅氧烷(和)聚二甲基硅氧烷/乙烯基聚二甲基硅氧烷交联聚合物的弹性体:例如作为由Shin-Etsu销售的产品,异十二烷(和)聚二甲基硅氧烷/乙烯基聚二甲基硅氧烷交联聚合物:例如作为由Shin-Etsu销售的产品,
作为非乳化弹性体,还可以提到涂有硅酮树脂,尤其硅倍半氧烷树脂的交联的有机聚硅氧烷弹性体的粉末形式的球形硅酮非乳化弹性体,如在专利US5538793中所述的。这些弹性体以"KSP-100"、"KSP-101"、"KSP-102"、"KSP-103"、KSP-104"、"KSP-105"的名称由Shin Etsu公司销售。
其它球形粉末形式的交联的弹性体有机聚硅氧烷可以是用氟烷基官能化的混合硅酮的粉末,尤其以“KSP-200”的名称由Shin Etsu公司销售的产品;用苯基官能化的混合硅酮的粉末,尤其以“KSP-300”的名称由ShinEtsu公司销售的产品。
在根据本发明的组合物中,还可以使用具有基团MQ的硅酮弹性体,例如以BelsilRG100、Belsil RPG33和优选RG80的名称由Wacker公司销售的产品。这些特殊的弹性体,当与根据本发明的树脂结合使用时,使得可以改进含有它们的组合物的非转移性能。
(13)胆甾醇型液晶剂:
术语“液晶剂”是指产生介晶态的化合物,即,其中晶体的熔融产生了具有可比得上某些晶体的光学性质的液体的状态。这些化合物在Ullmann's encyclopedia的关于液晶的章节中被更准确地定义。
这些液晶剂尤其在专利里或专利申请EP 545 409,WO 94109086,EP 709 445,GB2 282 145,GB 2 276 883,WO 95132247,WO 95132248,EP 686 674,EP 711 780中有描述。
这些液晶剂可以响应于振动而通过粘度改变和/或变色来起反应。更具体地说,产生介晶态的化合物是具有胆甾醇功能的化合物,其结构式如下所示:
R是支化或非支化的、未被取代的或被环状芳族基团、卤素取代的包含1-30个碳原子的烷基、烷基羰基。
作为非限制性的实例,作为对应于该定义的液晶剂,可以提到:胆固醇飘儿菜基碳酸酯、胆固醇甲基碳酸酯、胆固醇油基碳酸盐、胆固醇对-壬基苯基碳酸酯、胆固醇苯基碳酸酯、胆甾醇乙酸酯、胆固醇苯甲酸酯、胆固醇丁酸酯、胆固醇异丁酸酯、氯化胆固醇、胆固醇氯乙酸酯、胆固醇肉桂酸酯、胆固醇巴豆酸酯、胆固醇癸酸酯、胆固醇芥酸酯、胆固醇庚酸酯、胆固醇己酸酯、胆固醇肉豆蔻酸酯、胆固醇壬酸酯、胆固醇辛酸酯、胆固醇油酸酯、胆固醇丙酸酯、胆固醇戊酸酯、二胆固醇碳酸酯。
(14)蜡:
蜡,在本发明意义上,表示亲脂性的化合物,在室温下(25℃)为固体,具有可逆的固体/液体物态变化,具有大于或等于30℃的熔点,熔点可以高达120℃。
蜡的熔点可以通过差示扫描量热计(DSC),例如由METLER公司以DSC 30的名称出售的量热计来测定。
蜡可以是含烃的、氟化和/或硅酮化的,并且可以是植物、矿物、动物和/或合成来源的。尤其,该蜡具有在25℃以上,更优选在45℃以上的熔点。
尤其可以使用烃蜡,例如蜂蜡,羊毛脂蜡和中国虫蜡;稻米蜡,巴西棕榈蜡,小冠巴西棕蜡,阿尔法(alfa)蜡,软木纤维蜡,甘蔗蜡,日本蜡和漆树蜡;褐煤蜡,微晶蜡,石蜡;聚乙烯蜡,通过费-托合成法获得的蜡和蜡状共聚物和它们的酯。
还可以提到通过具有直链或支化C8-C32脂肪链的动物油或植物油的催化氢化获得的蜡。
在后者之中,尤其可以提到氢化霍霍巴油,氢化向日葵油,氢化蓖麻油,氢化椰子油和氢化羊毛脂油以及在“HEST 2T-4S”名称下由HETERENE公司出售的二-(三羟甲基-1,1,1-丙烷)四硬脂酸酯,在HEST 2T-4B的名称下由HETERENE公司出售的二-(三羟甲基-1,1,1-丙烷)四山嵛酸酯。
还可以提到氟化蜡。
还可以使用在“PHYTOWAX Olive 18 L 57”的名称下由SOPHIM公司销售的用硬脂醇酯化的橄榄油的氢化获得的蜡,或者在“PHYTOWAX ricin 16L64和22L73”的名称下由SOPHIM公司销售的用鲸蜡醇酯化的蓖麻油的氢化获得的蜡。这些蜡在申请FR-A-2792190中有描述。
根据本发明的特别优选的实施方案,选择以下物质:
(i)由对应于通式R-CH-CH2的α-烯烃的聚合,尤其均聚所获得的聚烯烃蜡,其中R表示具有10-50个碳原子,优选25-50个碳原子的烷基,优选直链烷基。
“α-烯烃的均聚”表示基本上由α-烯烃或α-烯烃的混合物组成的单体的聚合。这些蜡优选地具有400-3000道尔顿,尤其1800-2700道尔顿的数均分子量。这些聚烯烃蜡在专利USA-4060569和US-A-4239546中有描述。这些蜡尤其以“Performa VR 103”、“Performa VR253”、“Performa VR 260”的名称下由New Phase Technology公司销售。
(ii)具有350-600道尔顿的数均分子量的石蜡,例如以cerafine 56-58的名称由BAERLOCHER公司销售的商品。
(iii)可通过费-托法获得的聚亚甲基蜡。它们通常具有350-600道尔顿的数均分子量。尤其,使用由Sasol公司制造的CIREBELLE蜡,例如:
CIREBELLE 303:熔点:51℃
CIREBELLE 305:熔点:55℃
CIREBELLE 505:熔点:41℃。
在作为油相的增稠剂或胶凝剂的流变剂中,如下所述,更尤其使用以下物质:
(i)半结晶聚合物,尤其由选自(甲基)丙烯酸饱和C14-C22烷基酯中的具有可结晶的链的单体衍生的半结晶聚合物,更尤其聚(丙烯酸硬脂酯)或聚(丙烯酸山嵛酯)。
(ii)亲脂性聚酰胺缩聚物
(iii)蜡。
在这些增稠剂之中,甚至更优选使用该亲脂性的聚酰胺缩聚物。
油相
根据本发明的油相通常含有至少一种挥发性或不挥发性烃油和/或挥发性或不挥发性的硅油。
“挥发性油”在本发明意义上是指当与皮肤或角蛋白纤维在室温和大气压下接触时可在少于1小时内蒸发的油。该一种或多种挥发性油是挥发性的化妆品油,在室温下为液体,在室温和大气压下具有非零蒸气压,尤其在0.13Pa到40 000Pa(10-3到300mmHg)的范围内,尤其在1.3Pa到13000Pa(0.01到100mmHg)的范围内,更尤其在1.3Pa到1300Pa(0.01到10mmHg)的范围内。
“不挥发性油”是指在室温和大气压下在皮肤或角蛋白纤维上保留至少几小时,尤其具有低于10-3mmHg(0.13Pa)的蒸气压的油。
该油相的量优选占组合物总重量的30-99.8wt%和更优选40-90wt%。
a)烃油
作为可根据本发明使用的不挥发性烃油,尤其可以提到:
(i)植物来源的烃油,例如甘油三酯,其通常是脂肪酸和甘油的三酯,该脂肪酸可以具有C4-C24的链长度,该链是直链或支化、饱和或不饱和的;这些油尤其是麦胚油、向日葵油、葡萄籽油、芝麻油、玉米油、杏仁油、蓖麻油、非洲乳果油(karite oil)、鳄梨油、橄榄油、豆油、甜杏仁油、棕榈油、菜油、棉籽油、榛子油、澳洲坚果油、霍霍巴油、苜蓿油、罂粟子油、丝瓜油、芝麻油、葫芦油、菜油、黑醋栗油、月见草油、小米油、大麦油、奎藜籽油、黑麦油、红花油、烛果油、西番莲油、麝香蔷薇油;或辛酸/癸酸的甘油三酯,例如由StéarineriesDubois销售的产品或者在Miglyol 810、812和818的名称下由Dynamit Nobel公司销售的产品,
(ii)具有10-40个碳原子的合成醚;
(iii)矿物或合成来源的直链或支化烃,例如矿脂,聚癸烯,氢化聚异丁烯例如Parleam,角鲨烷和它们的混合物;
(iv)合成酯,例如式RCOOR'的油,其中R表示具有1-40个碳原子的直链或支化脂肪酸的残基,且R'表示含有1-40个碳原子的烃链,尤其支化烃链,前提是R+R'3 10,例如,purcelline oil(辛酸鲸蜡/硬脂酯),肉豆蔻酸异丙酯,棕榈酸异丙酯,C12-C15醇的苯甲酸酯,例如以“Finsolv TN”或“Witconol TN”的商品名由WITCO公司销售的产品或以“TEGOSOFT TN”的商品名由EVONIK GOLDSCHMIDT公司销售的产品,苯甲酸2-乙基苯酯,例如以“X-TEND 226”的名称由ISP公司销售的商业产品,羊毛脂酸异丙酯,月桂酸己酯,已二酸二异丙酯,异壬酸异壬酯,芥酸油基酯,棕榈酸2-乙基己基酯,异硬脂酸异硬脂酯,醇或多元醇的辛酸酯、癸酸酯或蓖麻醇酸酯,例如二辛酸丙二醇酯;羟基化酯,例如乳酸异硬脂酯,苹果酸二异硬脂酯;季戊四醇酯;柠檬酸酯或酒石酸酯,例如酒石酸直链C12-C13二烷基酯,例如以COSMACOL ETI的名称由ENICHEM AUGUSTA INDUSTRIALE公司销售的产品以及酒石酸直链C14-C15二烷基酯,例如以COSMACOL ETL的名称由同一公司销售的产品;乙酸酯;
(v)具有12-26个碳原子的支化和/或不饱和碳链的在室温下为液体的脂肪醇,例如辛基十二烷醇、异硬脂醇、油醇、2-己基癸醇、2-丁基辛醇、2-十一烷基十五烷醇;
(vi)高级脂肪酸,例如油酸、亚油酸、亚麻酸;
(vii)碳酸酯,例如碳酸二辛酯,例如以“CETIOL CC”由COGNIS公司销售的产品;
(viii)脂肪酰胺,例如N-月桂酰基肌氨酸异丙酯,例如以ELDEW SL205的商品名由AJINOMOTO销售的产品;
以及它们的混合物。
挥发性烃油可以选自含8-16个碳原子的烃油,尤其是支化C8-C16烷烃,例如石油来源的C8-C16异烷烃(也称为异链烷烃),例如异十二烷(也称为2,2,4,4,6-五甲基庚烷),异癸烷,异十六烷,在Cognis公司的专利申请WO 2007/068371或WO2008/155059中所述的烷烃(各种烷烃的混合物,相差至少一个碳)。这些烷烃由脂肪醇获得,这些脂肪醇进而由椰子油或棕榈油、以Isopars或Permetyls的商品名销售的油、C8-C16支化酯、新戊酸异己酯和它们的混合物获得。还可以使用其它挥发性烃油例如石油馏分,尤其以Shell Solt的名称由SHELL公司销售的产品。根据一个实施方案,该挥发性溶剂选自具有8-16个碳原子的挥发性烃油和它们的混合物。
在能够根据本发明使用的烃油当中,甘油三酯物是更尤其优选的,特别是辛酸/癸酸的甘油三酯,合成酯,特别是异壬酸异壬基酯,芥酸油基酯,C12-C15醇和脂肪醇,尤其辛基十二烷醇的苯甲酸酯。
b)硅油
不挥发性的硅油尤其可以选自不挥发性的聚二甲基硅氧烷(PDMS),具有侧挂和/或在硅酮链末端的烷基或烷氧基、且基团各自具有2-24个碳原子的聚二甲基硅氧烷,苯代硅酮,例如苯基聚三甲基硅氧烷、苯基聚二甲基硅氧烷、苯基三甲基硅氧基二苯基硅氧烷、二苯基聚二甲基硅氧烷、二苯基甲基二苯基三硅氧烷、2-苯基乙基三甲基甲硅氧基硅酸酯。
作为挥发性硅油,例如可以提到挥发性直链或环状硅油,尤其粘度£8厘沲(8 10- 6m2/s)且尤其具有2-7个硅原子的硅油,所述硅酮任选具有含1-10个碳原子的烷基或烷氧基。作为可用于本发明的挥发性硅油,尤其可以提到八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、七甲基己基三硅氧烷、七甲基辛基三硅氧烷、六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基五硅氧烷和它们的混合物。
还可以提到通式(I)的挥发性直链烷基三硅氧烷油:
其中R表示含有2-4个碳原子的烷基,其中一个或多个氢原子可以被氟原子或氯原子取代。
在通式(I)的油中,可以提到:
3-丁基-1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷,
3-丙基-1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷,和
3-乙基-1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷,
对应于其中R分别是丁基、丙基或乙基的式(I)的油。
直链C1-C3一元醇
根据本发明的特别优选的实施方案,本发明的组合物另外含有至少一种选自甲醇、乙醇、丙醇或它们的混合物中的C1-C3一元醇。更特别地,选择乙醇。
所述一种或多种一元醇优选以相对于组合物的总重量的0.1-40wt%,更优选2-10wt%的浓度存在。
其它亲脂性滤光剂
根据本发明的特别优选的实施方案,本发明的组合物还含有至少一种亲脂性的有机滤光剂,尤其选自对氨基苯甲酸的衍生物、水杨酸衍生物、肉桂酸衍生物、二苯甲酮类和氨基二苯甲酮类、邻氨基苯甲酸衍生物、二苯甲酰基甲烷的衍生物、β,β-二苯基丙烯酸酯的衍生物、苄叉基樟脑的衍生物、苯基苯并咪唑的衍生物、苯并三唑的衍生物、除式(I)的之外的三嗪衍生物、双-间苯二酚基三嗪类、咪唑啉的衍生物、苯亚甲基丙二酸酯的衍生物、4,4-二芳基丁二烯的衍生物、苯并唑的衍生物、部花青类和它们的混合物。
在能吸收320-400nm的紫外线的有机亲脂性的UVA滤光剂中,可以提到
二苯甲酰基甲烷的衍生物:
-4-异丙基-二苯甲酰基甲烷,以“EUSOLEX 8020”的名称由MERCK公司销售,并且对应于下式:
-下式的1-(4-甲氧基-1-苯并呋喃-5-基)-3-苯基丙烷-1,3-二酮,以Pongamol的名称由QUEST公司销售:
-下式的1-(4-叔丁基苯基)-3-(2-羟苯基)丙烷-1,3-二酮:
-尤其以“PARSOL 1789”的商品名由HOFFMANN LA ROCHE销售的丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷,
氨基二苯甲酮类
以“UVINULA+”的商品名出售的2-(4-二乙基氨基-2-羟基苯甲酰基)苯甲酸正己酯
邻氨基苯甲酸衍生物:
以“NEO HELIOPAN MA”的商品名由HAARMANN et REIMER销售的邻氨基苯甲酸薄荷酯,
4,4-二芳基丁二烯的衍生物:
1,1-二羧基(2,2'-二甲基丙基)-4,4-二苯基丁二烯
优选的是:
丁基甲氧基二苯甲酰基甲烷
2-(4-二乙基氨基-2-羟基苯甲酰基)苯甲酸正己酯
在能吸收280-320nm的紫外线的有机亲脂性的UVB滤光剂中,可以提到:
对氨基苯甲酸酯:
PABA乙酯
二羟基丙基PABA乙酯
二甲基PABA乙基己酯(出自ISP的ESCALOL 507)
水杨酸衍生物:
-以“Eusolex HMS”的名称由Rona/EM Industries销售的胡莫柳酯(Homosalate),
-以“NEO HELIOPAN OS”的名称由HAARMANN et REIMER销售的水杨酸乙基己酯,
-以“DIPSAL”的名称由SCHER销售的二丙二醇水杨酸酯,
TEA水杨酸酯,以“NEO HELIOPAN TS”的名称由HAARMANN et REIMER销售,
肉桂酸酯
尤其以“PARSOL MCX”的商品名由HOFFMANN LA ROCHE销售的甲氧基肉桂酸乙基己酯,
甲氧基肉桂酸异丙酯,
以“NEO HELIOPAN E 1000”的商品名由HAARMANN et REIMER销售的甲氧基肉桂酸异戊酯,
甲基肉桂酸二异丙基酯,
西诺沙酯(Cinoxate),
甘油基乙基己酸酯二甲氧基肉桂酸酯
β,β'-二苯基丙烯酸酯的衍生物:
氰双苯丙烯酸辛酯,尤其以“UVINUL N539”的商品名由BASF销售,
氰双苯丙烯酸乙酯,尤其以“UVINUL N35”的商品名由BASF销售,
苄叉基樟脑的衍生物:
以“MEXORYL SD”的名称由CHIMEX制造的3-苄叉基樟脑,
以“EUSOLEX 6300”的名称由MERCK销售的甲基苄叉基樟脑,
以“MEXORYL SW”的名称由CHIMEX制造的聚丙烯酰胺基甲基苄叉基樟脑,
三嗪衍生物:
尤其以“UVINUL T150”的商品名由BASF销售的乙基己基三嗪酮,
2,4,6-三(二新戊基4'-氨基亚苯甲基丙二酸酯)-均三嗪
2,4,6-三-(二异丁基4'-氨基亚苯甲基丙二酸酯)-均三嗪
2,4-双(二新戊基4'-氨基亚苯甲基丙二酸酯)-6-(正丁基4'-氨基苯甲酸酯)-均三嗪,
2,4-双(正丁基4'-氨基苯甲酸酯)-6-(氨基丙基三硅氧烷)-均三嗪,
咪唑啉的衍生物:
乙基己基二甲氧基苄叉基二氧代咪唑啉丙酸酯,
亚苯甲基丙二酸酯的衍生物:
具有亚苯甲基丙二酸酯官能团的聚硅氧烷,例如以“PARSOL SLX”的商品名由HOFFMANN LAROCHE销售的聚硅酮-15
二-新戊基-4'-甲氧基亚苯甲基丙二酸酯,
部花青的衍生物
辛基-5-N,N-二乙基氨基-2-苯基磺酰基-2,4-戊二烯酸酯
优选的是:
胡莫柳酯
水杨酸乙基己酯
甲氧基肉桂酸乙基己酯
氰双苯丙烯酸辛酯
乙基己基三嗪酮
2,4-双(正丁基4'-氨基苯甲酸酯)-6-(氨基丙基三硅氧烷)-均三嗪,
辛基-5-N,N-二乙基氨基-2-苯基磺酰基-2,4-戊二烯酸酯
在能够吸收UVA和UVB的广谱有机亲脂性滤光剂中,可以提到:
二苯甲酮的衍生物
以“UVINUL 400”的商品名由BASF销售的二苯甲酮-1,
以“UVINUL D50”的商品名由BASF销售的二苯甲酮-2,
以“UVINUL M40”的商品名由BASF销售的二苯甲酮-3或氧苯酮,
二苯甲酮-5,
以“Helisorb 11”的商品名由Norquay销售的二苯甲酮-6,
以“Spectra-Sorb UV-24”的商品名由American Cyanamid销售的二苯甲酮-8
二苯甲酮-10,
二苯甲酮-11,
二苯甲酮-12,
苯并三唑的衍生物:
以“Silatrizole”的名称由RHODIA CHEMISTRY销售的甲酚曲唑三硅氧烷
以TINOGUARDAS的名称由CIBA-GEIGY销售的布美三唑
双间苯二酚基三嗪衍生物
以“TINOSORB S”的商品名由CIBA GEIGY销售的双-乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪,
优选的是:
二苯甲酮-3
甲酚曲唑三硅氧烷
双-乙基己氧基苯酚甲氧基苯基三嗪
亲脂性的有机滤光剂通常以相对于组合物总重量的0.1-50wt%,优选以相对于组合物总重量的2-30wt%的比例存在于根据本发明的组合物中。
根据本发明的特定实施方案,所述组合物是透明的,优选具有在25℃下低于100NTU(比浊法浊度单位),优选在25℃下低于50NTU,甚至更优选低于15NTU的浊度,用HACH公司的2100P浊度计测定。(待检查)
根据本发明的特别优选的实施方案,该组合物具有大于10或大于15和甚至大于20的SPF。
根据本发明的特别优选的实施方案,该组合物具有大于5的UVAPPD PF,且它们还满足保证SPF/PPD比率应该小于3的规定,尤其欧洲规定。
添加剂
本发明的产物的油性组合物还可以含有能溶于油相或能分散于所述油相中的各种添加剂,尤其选自亲脂性染料、亲脂性活性物质、有机溶剂、防腐剂、驱昆虫剂、香精油、香料、润肤剂、推进剂。
在亲脂性的化妆品活性物质之中,我们例如可以提到抗氧化剂,溶角蛋白剂,例如N-烷基水杨酸,例如N-辛酰基-5-水杨酸;维生素类例如维生素E(生育酚和衍生物),维生素A(视黄醇和衍生物);润肤剂和通常用于皮肤或毛发护理的任何亲脂性活性物质。
当然,本领域技术人员将小心选择上述任何一种或多种互补的化合物和/或它们的量,使得与根据本发明的组合物固有相关的有利性能不被或基本上不被所设想的一种或多种添加所损害。
本发明的另一个目的包括如以上定义的根据本发明的组合物作为皮肤、指甲、毛发、睫毛、眉毛和/或头皮的护理化妆品和/或美容品,尤其作为护理产品和日光防护产品的用途。
根据本发明的化妆品组合物可以例如用作用于面部和/或躯体和/或毛发的护理和/或防晒和/或日常光照保护和/或美容的具有液体稠度的产品。
附加着色剂
根据本发明的另一个特定的实施方案,本发明的组合物还可以包含一种或多种附加着色剂。
该附加着色剂还可以选自合成或天然直接染料。它们可以是有机或无机着色剂。
合成或天然的脂溶性的有机染料例如是DC红17,DC红21,DC红27,DC绿6,DC黄11,DC紫2,DC橙5,苏丹红,胡萝卜素(β-胡萝卜素,番茄红素),叶黄素(辣椒红,辣椒玉红素,叶黄素),棕榈油,苏丹棕,喹啉黄,胭脂树橙,姜黄素。
该附加着色剂还可以选自颗粒着色剂,该颗粒着色剂优选选自颜料、珍珠母或干涉颜料、闪光剂。
术语“颜料”表示任何形状的、白色或有色、无机或有机的颗粒,在生理性介质中不溶,旨在使该组合物着色。
颜料可以是白色或有色的、无机和/或有机的。在无机颜料中,可以提到任选表面处理的二氧化钛,锆或铈的氧化物以及锌、铁(黑、黄或红)或铬的氧化物,锰紫,群青,铬水合物和铁蓝,金属粉末如铝粉、铜粉。
在有机颜料之中,可以提到炭黑,D&C类的颜料以及以胭脂红、钡、锶、钙、铝为基础的色淀。
还可以提到效果颜料,例如具有天然或合成的有机或无机基材的颗粒,例如玻璃,丙烯酸树脂、聚酯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯,陶瓷或氧化铝,并且所述基材可以包覆或可以不包覆金属物质如铝、金、银、铂、铜、青铜,或者可以包覆或不包覆金属氧化物如二氧化钛、氧化铁、氧化铬和它们的混合物。
在本发明意义上,表述“干涉颗粒或珍珠母”表示通常具有多层结构的任何颗粒,以允许通过光的干涉产生色彩效应,根据各层的性质,该光以不同方式被衍射和漫射。所获得的着色效应与这些颗粒的叠层结构相关,来源于薄膜光学的物理法则(参见:珍珠光泽颜料-物理原理、性能、应用(Pearl Lustre Pigments-Physical principles,properties,applications)-R.Maisch,M.Weigand.Verlag Moderne Industrie)。因此,这些颗粒可以提供根据视角和光的入射角而变化的色彩。
在本发明意义上,术语多层结构在由覆盖了单层的基材形成的结构的意义上或者在由覆盖了至少两层或甚至若干连续层的基材形成的结构的意义上使用。
该多层结构因此可以具有一层或至少两层,各层与其它层独立地或非独立地由选自以下材料中的至少一种材料形成:MgF2、CeF3、ZnS、ZnSe、Si、SiO2、Ge、Te、Fe2O3、Pt、Va、Al2O3、MgO、Y2O3、S2O3、SiO、HfO2、ZrO2、CeO2、Nb2O5、Ta2O5、TiO2、Ag、Al、Au、Cu、Rb、Ti、Ta、W、Zn、MoS2、冰晶石、合金、聚合物和它们的组合。
通常,该多层结构具有无机性质。
更具体地说,根据本发明所考虑的干涉颗粒可以是干涉颜料,或天然或合成珍珠母,单层或多层的,特别是由尤其以云母为基础的天然基材形成,且覆盖了一层或多层金属氧化物。
根据本发明的干涉颗粒的特征在于按重量计的总数的50%具有小于40μm,更尤其小于30μm,特别是小于20μm,尤其小于15μm的直径(d50),用激光粒度计例如Malvernet的Mastersizer或者Broockhaven Instrument Corporation的测定。
云母/氧化锡/二氧化钛类的珍珠母特别适合于本发明,例如以TIMIRON SILKTIMIRON SILKTIMIRON SILKTIMIRON SILK和TIMIRON SUPER的商品名由MERCK公司提供的产品;云母/氧化铁/二氧化钛珍珠母,例如由ENGELHARD公司提供的FLAMENCO SATINFLAMENCO SATINFLAMENCOSATIN和FLAMENCO ORANGE 320C,以及它们的混合物。
更确切地说,这些颜料能够以相对于组合物总重量的0.01-10wt%,优选0.1-5wt%的量存在。
可蒸发的组合物
根据本发明的组合物能够为可蒸发的油的形式,其可通过加压设备以细小颗粒的形式施用于皮肤或毛发上。根据本发明的设备是本领域技术人员所公知的,包括非气溶胶泵或“喷雾器”,包含推进剂的气溶胶容器和使用压缩空气作为推进剂的气溶胶泵。气溶胶泵在专利US 4,077,441和US 4,850,517(其构成说明书的内容的不可分割的部分)中有描述。
这些组合物还可以在基材例如擦拭巾上浸渍,或者它们可以作为洗液包装在具有减压阀的瓶子内。
根据本发明的气溶胶包装组合物通常含有普通推进剂,例如氢氟化的化合物、二氯二氟甲烷、二氟乙烷、二甲醚、异丁烷、正丁烷、丙烷、三氯氟甲烷。它们优选以相对于组合物总重量的15-50wt%的量存在。
以下给出了举例说明本发明的实施例,但不构成任何限制。
实施例1体内SPF=57.3和体内UVAPPDPF=20.9(5名受试者)
工序如下所示:
通过将原材料混合制备相A,在搅拌的同时在90-95℃下加热,直到所有原材料已经溶解。在搅拌的同时冷却至25℃。然后在搅拌的同时在25℃下引入相B,直到完全均匀为止。对于各组合物进行如下评价:
(1)根据由Colipa/CTFA SA/JCIA(2006年5月)公开的国际方法对5名受试者进行体内SPF评价。
(2)根据JCIA(版本日期15/11/1995)的推荐对5名受试者进行UVAPPDPF评价。
实施例2和3
按照相同的工序制备制剂2和3,然后评价每一种组合物的体外SPF。按照使用由B.L.DIFFEY等人在J.Soc.Cosmet.Chem.40-127-133(1989)中所述的体外方法的防护系数的评价方法测定每一制剂的平均SPF,包括在290-400nm范围的波长内按5nm的间隔测定单色防护系数,根据既定数学方程式由所获得的值计算日光防护系数。将所测试的各组合物施加于石英+的板上,按照5个板/试验和4次测量/板进行。所使用的分光光度计是Labsphere UV 1000S。
这些结果清楚显示,添加流变剂作为脂肪相的增稠剂导致了SPF的显著增加。
实施例4-6
根据相同的工序制备制剂4-6,对于各组合物,根据以下规程评价流动性:
用配备有600mm、2度的沙磨钛的锥板几何结构的Haake RS600仪在25℃下进行测量。在具有0.1Pa到100Pa的作用应力的流体中进行测量。根据对应于变形-应力曲线上的斜率变化的阈值应力,评价流动。
这些组合物根据实施例6来制造,用二乙基己基丁酰胺基三嗪酮替换一些或全部的乙基己基三嗪酮滤光剂,因为这两种滤光剂具有等同的滤光性能。
这些结果清楚显示,在保持组合物的滤光功效(用二乙基己基丁酰胺基三嗪酮代替乙基己基三嗪酮)的同时,使用二乙基己基丁酰胺基三嗪酮代替另一三嗪滤光剂改善了组合物的实用性能,尤其是它的流动能力。
以下给出了使用不同的油胶凝流变剂用以下给出的工序进行的根据本发明的实施例,以说明本发明:
Claims (19)
1.一种无水流体组合物,其在化妆品可接受的介质中包含:
a) 至少一种油相,其中所述油相为相对于组合物总重量的30-99.8wt%的量;和
b) 至少一种下式(I)的三嗪紫外线滤光剂:
其中基团A1、A2和A3可相同或不同,表示下式(II)的基团:
-基团Xa-Ra的一个或两个表示基团-NH-Ra,其中Ra选自:直链或支化C1-C18烷基;任选被一个或多个C1-C4烷基取代的C5-C12环烷基;
-另外两个Xa-Ra是基团-O-Ra,其中Ra可相同或不同,选自:直链或支化C1-C18烷基;任选被一个或多个C1-C4烷基取代的C5-C12环烷基;
c) 至少一种油相增稠或胶凝用流变剂,选自乙二胺/硬脂醇二聚亚油酸酯共聚物,
其中,式(I)的化合物是对应于下式的2-[(对-(叔丁基酰胺基)苯胺基]-4,6-双-[(对-(2'-乙基己基-1'-氧基羰基)苯胺基]-1,3,5-三嗪或“二乙基己基丁酰胺基三嗪酮”:
其中R'表示乙基-2-己基,且R表示叔丁基,式(I)的三嗪化合物以相对于组合物总重量的0.1-10wt%的比例存在,所述流变剂以相对于组合物总重量的0.1-10%的量存在。
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,式(I)的三嗪化合物以相对于组合物总重量的1-6wt%的比例存在。
3.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述流变剂以相对于组合物总重量的1-7%的量存在。
4.根据权利要求3所述的组合物,其特征在于,所述流变剂以相对于组合物总重量的4-7%的量存在。
5.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述油相为相对于组合物总重量的40-90wt%的量。
6.根据权利要求1所述的组合物,还包含至少一种C1-C3一元醇。
7.根据权利要求1所述的组合物,还包含至少一种其它亲脂性有机滤光剂。
8.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述亲脂性有机滤光剂选自对氨基苯甲酸的衍生物、水杨酸衍生物、肉桂酸衍生物、二苯甲酮类和氨基二苯甲酮类、邻氨基苯甲酸衍生物、二苯甲酰基甲烷的衍生物、β,β-二苯基丙烯酸酯的衍生物、苄叉基樟脑的衍生物、苯基苯并咪唑的衍生物、苯并三唑的衍生物、除式(I)之外的三嗪衍生物、咪唑啉的衍生物、苯亚甲基丙二酸酯的衍生物、4,4-二芳基丁二烯的衍生物、苯并噁唑的衍生物、部花青类和它们的混合物。
9.根据权利要求8所述的组合物,其中所述除式(I)之外的三嗪衍生物选自双-间苯二酚基三嗪类。
10.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述组合物是透明的,且具有在25℃下低于1000 NTU的浊度。
11.根据权利要求10所述的组合物,其特征在于,所述组合物是透明的,且具有在25℃下低于50NTU的浊度。
12.根据权利要求11所述的组合物,其特征在于,所述组合物是透明的,且具有在25℃下低于15NTU的浊度。
13.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述组合物具有大于10的SPF。
14.根据权利要求13所述的组合物,其特征在于,所述组合物具有大于20的SPF。
15.根据权利要求14所述的组合物,其特征在于,所述组合物具有大于30的SPF。
16.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述组合物具有大于5的UVAPPD PF和/或小于3的SPF/PPD比率。
17.根据权利要求16所述的组合物,其特征在于,所述组合物具有大于7的UVAPPD PF。
18.根据权利要求17所述的组合物,其特征在于,所述组合物具有大于10的UVAPPD PF。
19.根据权利要求1-18的任一项所述的组合物作为皮肤、指甲、毛发、睫毛、眉毛和/或头皮的化妆护理和/或美容用产品的非治疗性用途。
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