ES2256978T3 - Copolimero de silano y metodo para producir el mismo. - Google Patents
Copolimero de silano y metodo para producir el mismo.Info
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SUMINISTRA UN COPOLIMERO DE SILANO QUE ES UTIL, POR EJ., COMO INGREDIENTE DE PRODUCTOS COSMETICOS PARA LA PIEL, EL PELO O SIMILARES Y QUE SE OBTIENE MEDIANTE POLICONDENSACION DE UNO O MAS COMPUESTOS DE SILANO ORGANICOS QUE TIENEN UN GRUPO HIDROFILO REPRESENTADO POR LA FORMULA GENERAL (I): CON UNO O MAS COMPUESTOS DE SILANO REPRESENTADOS POR LA FORMULA GENERAL (III): Y ADEMAS, OPCIONALMENTE, REACCION DE DICHO COPOLIMERO OBTENIDO CON UNO O MAS COMPUESTOS DE SILANO REPRESENTADOS POR LA FORMULA GENERAL (V): DONDE, R 1 , R 2 , R 3 , A, B, Y, M, N Y P SON COMO SE DEFINEN EN LAS REIVINDICACIONES, Y SUMINISTRA ADEMAS UN PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR DICHO COPOLIMERO DE SILANO.
Description
Copolimero de silano y método para producir el
mismo.
La presente invención se refiere a un copolímero
de silano y a un método para producir el mismo. Más concretamente,
la presente invención se refiere a un copolímero de silano que es
obtenible mediante policondensación, en una solución acuosa, de uno
o más compuestos de silano orgánicos (VII) como se define más abajo
que tienen un grupo orgánico hidrófilo y al menos dos grupos
hidroxilo unidos directamente a un átomo de silicio con uno o más
compuestos de silano (III) que tienen al menos dos grupos hidroxilo
unidos directamente a un átomo de silicio; y un copolímero de silano
que es obtenible mediante policondensación, en una solución acuosa,
de uno o más compuestos de silano orgánicos (VII) con uno o más
compuestos de silano (III), permitiendo después que este copolímero
de compuesto de silano orgánico-silano cause
adicionalmente una reacción de adición con uno o más compuestos de
silano (V) que tienen un grupo hidroxilo unido directamente a un
átomo de silicio, donde la composición está dotada de propiedades
basadas en el compuesto de silano (III) además de propiedades
basadas en el compuesto de silano orgánico (V) que tiene el grupo
hidrófilo; y un método para producir el mismo. Además, la presente
invención se refiere a un cosmético que tiene los copolímeros de
silano anteriores.
Convencionalmente, un polipéptido es utilizado en
cosmética para comunicar v.g. una acción de absorción sobre el
cabello, una acción reductora de la irritación cutánea, una acción
protectora mediante una acción formadora de película y de retención
de humedad poseída por el polipéptido. Además del polipéptido,
forman parte de los cosméticos aceites de silicona (compuesto de
silicona orgánico), diferentes polímeros, tensioactivos y similares
para comunicar la propiedades cosméticas de estos agentes de
composición además de las propiedades del polipéptido. No obstante,
existe el problema de que algunos agentes de composición son
incompatibles con el polipéptido y las propiedades de los agentes
de composición y del polipéptido pueden no ser manifestadas
completamente.
Por ejemplo, aunque un aceite de silicona tiene
una propiedad de extensión, una acción para comunicar lustre y
brillo y una acción protectora comunicando impermeabilidad
excelentes, puesto que el aceite de silicona es originalmente una
sustancia hidrófoba (lipófila) e incompatible con un péptido
hidrófilo, los cosméticos acuosos que componen el aceite de silicona
carecen de estabilidad en emulsión, incluso si forma parte de la
composición un emulsionante y el valor como cosméticos comerciales
se pierde fácilmente. Adicionalmente, un polipéptido de los
cosméticos no se adhiere fácilmente a las partes que se han puesto
en contacto con el aceite de silicona de los cosméticos
previamente, y por el contrario, el aceite de silicona no se adhiere
fácilmente a las partes que se han puesto en contacto con el
polipéptido previamente. Por consiguiente, las propiedades de ambos
componentes pueden no ser manifestadas completamente.
Para resolver los problemas mencionados antes, se
utiliza una silicona modificada con polioxialquileno en la que se
introduce un polioxialquileno con el fin de conferir carácter
hidrófilo a una silicona en los cosméticos solubles en agua. No
obstante, esta silicona no es absorbida fácilmente sobre el cabello
y la piel puesto que no tiene ionicidad a diferencia del
polipéptido.
Para resolver estos problemas, también se sugiere
que el aceite de silicona se haga reaccionar con un polipéptido
hidrófilo para sintetizar un derivado de silicona modificado con
péptido que tenga las propiedades del aceite de silicona junto con
las propiedades del polipéptido, con el fin de resolver los defectos
que se producen cuando un aceite de silicona y un polipéptido forman
parte de la composición y para manifestar las propiedades del aceite
de silicona y las propiedades del polipéptido
(JP-A-3-223207).
No obstante, el derivado de silicona modificado
con péptido descrito antes revelado en
JP-A-3-223207 tiene
el problema de que ocasiona turbidez y precipitación durante el
almacenamiento puesto que la estabilidad de pH y la estabilidad de
almacenamiento del mismo en agua son escasas debido a la influencia
de las partes de silicona, que son escasamente solubles o insolubles
en agua, y debido a que los cosméticos capilares y los cosméticos
para la piel son usualmente solubles en agua. Adicionalmente,
también existe el problema de que la producción del derivado de
silicona modificado con péptido antes descrito muestra escasa
reactividad y por consiguiente produce un bajo rendimiento debido a
que esta producción se lleva a cabo en agua haciendo reaccionar un
aceite de silicona, que es escasamente soluble o insoluble en agua,
con un polipéptido soluble en agua. Por consiguiente, para mejorar
el rendimiento, se debe añadir un disolvente orgánico soluble en
agua tal como un alcohol.
Para resolver estos problemas, se ha producido,
en un disolvente acuoso, un péptido sililado en el que un grupo
funcional que contiene únicamente un átomo de silicio es conectado a
un grupo amino en un péptido mediante enlace covalente
(JP-A-8-59424 y
8-67608), y que es utilizable como una sustancia
base de cosméticos y en un agente de tratamiento de fibras.
No obstante, este péptido sililado es inferior a
un a aceite de silicona en la propiedad de extensión y en la
propiedad para conferir suavidad puesto que contiene una pequeña
cantidad de grupos sililo unidos a una cadena peptídica aunque
manifiesta una excelente capacidad de absorción sobre el cabello y
la piel.
Por otra parte, también se ha sugerido que se
prepara un derivado polipeptídico dotado de propiedades distintas de
la propiedad de un polipéptido añadiendo un ácido graso y un grupo
funcional a un polipéptido o efectuando una esterificación, y el
derivado polipeptídico es compuesto en cosméticos para utilizar la
acción de absorción sobre el cabello y la piel poseída por el
polipéptido y para manifestar las propiedades sobre el cabello y la
piel antes descritas. Por ejemplo, un derivado de amonio cuaternario
de un péptido, un derivado acilado de ácido graso de un péptido y
los ésteres de un péptido han sido ampliamente utilizados en
cosméticos.
No obstante, puesto que los sitios del
polipéptido en los que se introducen grupos funcionales son
limitados, los grupos funcionales no pueden ser añadidos en una
cierta cantidad y las propiedades que se van a añadir a un
polipéptido son limitadas.
Adicionalmente, se ha deseado añadir dos o más
propiedades además de las propiedades poseídas originalmente por un
polipéptido y manifestar todas las propiedades.
Por consiguiente, un objeto de la presente
invención es proporcionar un compuesto que tenga una propiedad
deseable además de las propiedades excelentes de un compuesto de
silicona y un polipéptido, y que pueda ser fácilmente producido en
un sistema acuoso sin utilizar un disolvente orgánico.
La presente invención proporciona:
un copolímero de silano (T) que es obtenible
policondensando
uno o más compuestos de silano orgánicos que
tienen un grupo hidrófilo representado por la siguiente fórmula
general (VII):
donde al menos dos de R^{5},
R^{6} y R^{7} representan un grupo hidroxilo, y el grupo
restante representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de
carbono, R^{8} representa un grupo residual de un aminoácido
alcalino obtenible eliminando un grupo amino terminal del aminoácido
alcalino que tiene dos o más grupos amino en el extremo del
aminoácido, R^{9} representa un grupo residual de un aminoácido
distinto de R^{8}, A es un radical conector y representa al menos
un grupo seleccionado entre -CH_{2}-, -(CH_{2})_{3}-,
-(CH_{2})_{3}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}-,
-(CH_{2})_{3}S-, -(CH_{2})_{3}NH- y
-(CH_{2})_{3}OCOCH_{2}CH_{2}-, q es de 0 a 500, r es
de 0 a 500 y q+r es de 1 a 500, donde q y r representan únicamente
el número de un aminoácido y no representa el orden de la secuencia
de aminoácidos
con
uno o más compuestos de silano (III)
representados por la siguiente fórmula general (III):
(III)R^{2}{}_{n}Si(OH)_{p}Y_{(4-p-n)}
donde n representa un entero de 0 a
2, p representa un entero de 2 a 4, n+p \leq 4, R^{2} representa
un grupo orgánico en el que un átomo de carbono está conectado
directamente al átomo de silicio y cuando n es 2, los dos grupos
R^{2} pueden ser iguales o diferentes, e Y representa al menos un
grupo seleccionado entre un grupo alcoxi, un átomo de hidrógeno y un
grupo siloxi y cuando 4-p-n es 2,
los grupos Y pueden ser iguales o
diferentes.
Mediante el copolímero de silano anterior, se
obtienen a un tiempo excelentes propiedades basadas en el compuesto
de silano orgánico representado por la fórmula general (VII) y
propiedades basadas en el compuesto de silano representado por la
fórmula general (III), y nuevamente, se puede manifestar una
propiedad adicional mediante el grupo funcional añadido del
compuesto de silano (III).
Adicionalmente, se ha encontrado que se puede
obtener un copolímero de silano con una estabilidad de
almacenamiento excelente añadiendo un compuesto de silano que tenga
un grupo hidroxilo al grupo hidroxilo del copolímero de silano
(T).
De este modo, la presente invención también
proporciona:
un copolímero de silano (U) que es obtenible
mediante policondensación de
uno o más compuestos de silano orgánicos que
tienen un grupo hidrófilo representado por la fórmula general
(VII)
con uno o más compuestos de silano (III)
representados por la fórmula general (III); y después,
uno o más compuestos de silano representados
mediante la siguiente fórmula general (V):
(V)R^{3}{}_{3}Si(OH)
donde R^{3} representa un grupo
orgánico en el que un átomo de carbono está conectado directamente
al átomo de silicio y los tres grupos R^{3} pueden ser iguales o
diferentes, se hace reaccionar con el copolímero de silano
resultante.
Como se ha mencionado antes, mediante la adición
de un compuesto de silano representado por la fórmula general (V) al
grupo hidroxilo del copolímero de silano (T), se puede obtener un
copolímero de silano con una estabilidad de almacenamiento
excelente.
La Fig. 1 es el resultado del análisis mediante
filtración en gel del copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 1
y de la materia prima utilizada en el Ejemplo 1.
La Fig. 2 es el resultado del análisis mediante
filtración en gel del copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 2
y de la materia prima utilizada en el Ejemplo 2.
La Fig. 3 es el resultado del análisis mediante
filtración en gel del copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 3
y de la materia prima utilizada en el Ejemplo 3.
La Fig. 4 es el resultado del análisis mediante
filtración en gel del copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 4
y de la materia prima utilizada en el Ejemplo 4.
La Fig. 5 es el resultado del análisis mediante
filtración en gel del copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 5
y de la materia prima utilizada en el Ejemplo 5.
La Fig. 6 es el resultado del análisis mediante
filtración en gel del copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 6
y de la materia prima utilizada en el Ejemplo 6.
La Fig. 7 es el resultado del análisis mediante
filtración en gel del copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 7
y de la materia prima utilizada en el Ejemplo 7.
La Fig. 8 es el resultado del análisis mediante
filtración en gel del copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 8
y de la materia prima utilizada en el Ejemplo 8.
La Fig. 9 es el resultado del análisis mediante
filtración en gel del copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 9
y de la materia prima utilizada en el Ejemplo 9.
La Fig. 10 es el resultado del análisis mediante
filtración en gel del copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 10
y de la materia prima utilizada en el Ejemplo 10.
La Fig. 11 es el resultado del análisis mediante
filtración en gel del copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 11
y de la materia prima utilizada en el Ejemplo 11.
El compuesto de silano orgánico que tiene un
grupo hidrófilo representado por la fórmula general (VII) es
denominado generalmente compuesto de sililo.
Estos péptidos sililados pueden ser sintetizados
fácilmente en una solución acuosa mediante los métodos descritos en
JP-A-8-59424 y
8-67608.
En el péptido sililado representado por la
fórmula general (VII) anteriormente descrita, R^{8} representa un
grupo residual de un aminoácido alcalino obtenible mediante la
eliminación de un grupo amino terminal del aminoácido alcalino que
tiene dos o más grupos amino en el extremo del aminoácido. Entre los
ejemplos del aminoácido alcalino que tiene dos o más grupos amino en
el extremo del aminoácido anteriormente descrito se incluyen lisina,
arginina e hidroxilisina. R^{9} representa un grupo residual de
un aminoácido distinto de R^{8}, y entre los ejemplos de semejante
aminoácido se incluyen ácido glutámico, ácido aspártico, alanina,
serina, treonina, valina, metionina, leucina, isoleucina, tirosina,
fenilalanina, prolina, glicina, histidina, semicistina e
hidroxiprolina.
Los ejemplos de las composiciones de proteínas
típicas que son utilizadas como sustancia de partida del péptido
representado por B en la fórmula (I) se muestran en las siguientes
Tablas 1 y 2.
| Composición de aminoácidos (% en moles) | |||
| Colágeno | Queratina | Trigo | |
| Glicina | 35,4 | 8,8 | 6,8 |
| alanina | 11,2 | 6,0 | 4,2 |
| valina | 2,1 | 6,2 | 2,7 |
| leucina | 2,4 | 7,6 | 6,5 |
| isoleucina | 1,0 | 2,8 | 1,6 |
| fenilalanina | 1,4 | 1,7 | 4,5 |
| prolina | 13,4 | 8,4 | 14,4 |
| treonina | 0,8 | 9,0 | 2,1 |
| serina | 1,9 | 10,8 | 6,1 |
| tirosina | 0,3 | 1,5 | 1,5 |
| metionina | 0,6 | 0,1 | 1,4 |
| semicistina | - | 10,2 | 2,2 |
| arginina | 9,8 | 9,8 | 0,1 |
| histidina | 0,4 | 0,7 | 2,2 |
| lisina | 2,7 | 3,3 | 1,1 |
| ácido aspártico | 4,7 | 3,6 | 3,0 |
| ácido glutámico | 7,8 | 9,5 | 39,6 |
| hidroxiprolina | 9,3 | - | - |
| hidroxilisina | 0,9 | - | - |
| Composición de aminoácidos (% en moles) | |||
| Soja | Seda | Levadura | |
| Glicina | 9,5 | 42,9 | 8,2 |
| alanina | 7,2 | 30,6 | 9,4 |
| valina | 5,2 | 2,6 | 7,7 |
| leucina | 7,9 | 0,6 | 9,0 |
| isoleucina | 3,8 | 1,0 | 5,9 |
| fenilalanina | 3,5 | 2,3 | 4,2 |
| prolina | 7,2 | 0,3 | 3,0 |
| treonina | 1,2 | 0,9 | 5,9 |
| serina | 3,2 | 9,7 | 5,7 |
| tirosina | 1,6 | 4,9 | 3,2 |
| metionina | 1,0 | traza | 1,3 |
| semicistina | 0,3 | traza | 0,5 |
| arginina | 1,6 | 0,1 | 4,7 |
| histidina | 3,5 | traza | 2,1 |
| lisina | 4,4 | 0,5 | 7,7 |
| ácido aspártico | 15,3 | 2,1 | 10,1 |
| ácido glutámico | 23,6 | 1,5 | 11,4 |
| hidroxiprolina | - | - | - |
| hidroxilisina | - | - | - |
En el péptido sililado de fórmula (VII), q es de
0 a 500, preferiblemente más de 0 y no más de 200, más
preferiblemente más de 0 y no más de 50, particularmente
preferiblemente más de 0 y no más de 10; r es de 0 a 500,
preferiblemente más de 0 y no más de 200, más preferiblemente de 1 a
100, particularmente preferiblemente de 2 a 40; y q+r es de 1 a 500,
preferiblemente de 1 y a 200, más preferiblemente de 2 a 100,
particularmente preferiblemente de 3 a 50.
Cuando q excede el intervalo anteriormente
descrito, la absorbibilidad sobre el cabello en forma de péptido
desciende. Cuando r excede el intervalo anteriormente descrito, el
número de grupos funcionales sililo conectados al grupo amino en la
cadena lateral aumenta, la razón de la porción del grupo funcional
sililo respecto a la porción peptídica disminuye, por consiguiente,
las propiedades poseídas por la porción del grupo funcional sililo
pueden no ser manifestadas completamente. Cuando q+r excede el
intervalo anteriormente descrito, la permeabilidad y la
absorbibilidad sobre el cabello en forma de péptido desciende en
comparación con un péptido que tenga un peso molecular inferior, y
adicionalmente, tiende a coagular durante el almacenamiento y la
estabilidad de almacenamiento del mismo disminuye. q, r y q+r
representan teóricamente un entero, no obstante, cuando la porción
peptídica es un péptido hidrolizado como se describe más abajo, los
valores medidos serán los promedios y pueden no ser enteros puesto
que el péptido hidrolizado es obtenido en forma de una mezcla de
compuestos que tienen diferentes pesos moleculares.
Entre los péptidos utilizados como péptido
sililado anteriormente descrito representado por la fórmula general
(VII) se incluyen aminoácidos, péptidos, y ésteres de aminoácidos o
péptidos. Entre los ejemplos de los aminoácidos anteriormente
descritos se incluyen alanina, glicina, valina leucina, isoleucina,
prolina, fenilalanina, tirosina, serina, treonina, metionina,
arginina, histidina, lisina, asparragina, ácido aspártico,
glutamina, ácido glutámico, cistina, cisteína, ácido cisteico,
triptófano, hidroxiprolina, hidroxilisina,
o-fosfoserina y citrulina.
Entre los ejemplos de los péptidos anteriormente
descritos se incluyen péptidos naturales, péptidos sintéticos,
péptidos hidrolizados obtenibles mediante hidrólisis parcial de
proteínas utilizando un ácido, álcali, enzima o combinación de los
mismos.
Entre los ejemplos del péptido natural se
incluyen glutatión, bacitracina A, insulina, glucagón, oxitocina, y
vasopresina, y entre los ejemplos de los péptidos sintéticos se
incluyen poliglicina, polilisina, ácido poliglutámico y
poliserina.
Entre los ejemplos del péptido hidrolizado se
incluyen péptidos obtenibles mediante hidrólisis parcial, utilizando
un ácido, álcali, enzima o combinación de los mismos, de proteínas
derivadas de animales y vegetales tales como el colágeno (incluyendo
la gelatina que es una sustancia desnaturalizada del mismo), la
queratina, la seda, la fibroína, la sericina, la caseína, la
conchiolina, la elastina; la proteína de yema y la proteína de
albumen de huevos de gallina y de pato; proteína de soja, proteína
de trigo, proteína de maíz, proteína de arroz, (salvado de arroz) y
proteína de patata, o proteínas derivadas de microorganismos tales
como proteínas de levadura separadas de levaduras de Saccharomyces,
Candida y Endomycopsis y levaduras denominadas lavadura cervecera y
levadura de sake, proteínas extraídas de hongos (levaduras con
esporas) y proteínas separadas de Chlorella.
En cuanto a los ésteres de los aminoácidos o
péptidos anteriormente descritos, se ejemplifican ésteres con
alcoholes hidrocarbonados que tienen de 1 a 20 átomos de carbono,
tales como un éster metílico, éster etílico, éster propílico, éster
isopropílico, éster laurílico, éster cetílico, éster
2-etilhexílico, éster
2-hexildecílico y éster estearílico.
Se pueden obtener usualmente uno o más compuestos
de silano (III) representados por la fórmula general (III)
hidrolizando un compuesto de silano representado por la siguiente
fórmula general (II):
(II)R^{2}{}_{n}SiX_{(4-n)}
donde n representa un entero de 0 a
2, R^{2} representa un grupo orgánico en el que un átomo de
carbono está conectado directamente al átomo de silicio y cuando n
es 2, los dos grupos R^{2} pueden ser iguales o diferentes, y X
representa al menos un grupo seleccionado entre un grupo hidroxilo,
un grupo alcoxi, un grupo halógeno, un grupo carboxilo y un grupo
amino y los dos o más grupos X pueden ser iguales o
diferentes.
Mediante hidrólisis, un compuesto de silano
representado por la fórmula general (II) genera al menos dos grupos
hidroxilo directamente conectados a un átomo de silicio y se vuelve
un compuesto de silano representado por la fórmula general (III) que
va a ser policondensado con el compuesto de silano orgánico que
tiene un grupo hidrófobo representado por la fórmula general (VII).
Entre los ejemplos específicos de semejante compuesto de silano
representado por la fórmula general (II) se incluyen
tetrametoxisilano, metiltrimetoxisilano, metildimetoxisilano,
dimetildimetoxisilano, feniltrimetoxisilano, difenildimetoxisilano,
hexiltrimetoxisilano, deciltrimetoxisilano, viniltrimetoxisilano,
3-metacriloxipropiltrimetoxisilano,
3-metacriloxipropilmetildímetoxisilano-,
N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxisilano,
N-(2-aminoetil)-3-aminopropilmetildimetoxisilano,
3-aminopropiltrimetoxisilano,
N-fenil-3-aminopropiltrimetoxisilano,
3-cloropropiltrimetoxisilano,
3-cloropropilmetildimetoxisilano,
3-mercaptopropiltrimetoxisilano,
3-glicosidoxipropiltrimetoxisilano,
3-glicosidoxipropilmetildimetoxisilano, cloruro de
dimetiloctadecil[3-(trimetoxisilil)propil]amonio,
éter de (trimetoxisilil)propilpolioxietileno,
tetraetoxisilano, metiltrietoxisilano, metildietoxisilano,
dimetildietoxisilano, feniltrietoxisilano, difenildietoxisilano,
viniltrietoxisilano,
3-metacriloxipropiltrietoxisilano,
3-metacriloxipropilmetildietoxisilano,
N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrietoxisilano,
N-(2-minoetil)-3-aminopropilmetildietoxisilano,
3-aminopropiltrietoxisilano,
3-cloropropiltrietoxisilano,
3-cloropropilmetildietoxisilano,
3-glicosidoxipropilmetildietoxisilano,
3-isocianatopropiltrietoxisilano,
metildiclorosilano, metiltriclorosilano, dimetildiclorosilano,
feniltriclorosilano, difenildiclorosilano, viniltriclorosilano y
3-cloropropilmetildiclorosilano, y los compuestos
obtenidos condensando una proteína, grupo alquilo, éter de
polioxietileno, éter de polioxipropileno, polímero acrílico,
poliéster, ácido de resina, colorante, absorbente de rayos
ultravioleta, conservantes, esterilizador, alquilamonio o un anillo
aromático con un agente de acoplamiento de silano tal como
N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrimetoxisilano,
N-(2-aminoetil)-3-aminopropilmetildimetoxisilano,
3-aminopropiltrimetoxisilano,
3-cloropropiltrimetoxisilano,
3-cloropropilmetildimetoxisilano,
3-mercaptopropiltrimetoxisilano,
3-glicosidoxipropiltrimetoxisilano,
3-glicosidoxipropilmetildimetoxisilano,
3-metacriloxipropiltrietoxisilano,
3-metacriloxipropilmetildietoxisilano,
N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrietoxisilano,
N-(2-minoetil)-3-aminopropilmetildietoxisilano,
3-aminopropiltrietoxisilano,
3-cloropropiltrietoxisilano,
3-cloropropilmetildietoxisilano,
3-glicosidoxipropilmetildietoxisilano y
3-isocianatopropiltrietoxisilano.
En cuanto al compuesto de silano representado por
la fórmula general (II), también pueden ser utilizados compuestos de
silano asequibles comercialmente. Entre los ejemplos de los
compuestos de silano asequibles comercialmente se incluyen KBM04,
KBM13, KBM22, KBM103, KBM202, KBM3063, KBM3103, KBM1003, KBM503;
KBM502, KBM603, KBM602, KBM903, KBM573, KBM703, KBM803, KBM403,
POLON MF50, KBM641, KBE04, KBE13, KBE22, KBE103, KBE1003, KBE502,
KBE503, KBE603, KBE602, KBE903, KBE402, KA12, KA13, KA22,
KA103, KA202, KA1003 (nombre de fábrica, manufacturado por Shin-etsu silicone, Co., Ltd.), y TSL8113, TSL8117, TSL8112, TSL8173, TSL8172, TSL8310, TSL8370, TSL8375, TSL8340, TSL8345, TSL8380, TSL8355, TSL8325, TSL8127, TSL8122, TSL8178, TSL8177, TSL8311, TSL8380, TSL8331, TSL8326, TSL8037, TSL8226; TSL8032, TSL8063, TSL8062, TSL8395 (nombre de fábrica, manufacturado por Toshiba silicone, Co., Ltd.), y SZ6070, SZ6300, SH6020, SZ6023, SH6062, SH4060, AY43-021, SZ6072, SZ6030, PRX11, PRX19 (nombre de fábrica, manufacturado por Toray-Dow Corninq silicone, Co., Ltd.), y A-189, A-186, A-187, A-1310 (nombre de fábrica, manufacturado por Nippon Unikar, Co., Ltd.).
KA103, KA202, KA1003 (nombre de fábrica, manufacturado por Shin-etsu silicone, Co., Ltd.), y TSL8113, TSL8117, TSL8112, TSL8173, TSL8172, TSL8310, TSL8370, TSL8375, TSL8340, TSL8345, TSL8380, TSL8355, TSL8325, TSL8127, TSL8122, TSL8178, TSL8177, TSL8311, TSL8380, TSL8331, TSL8326, TSL8037, TSL8226; TSL8032, TSL8063, TSL8062, TSL8395 (nombre de fábrica, manufacturado por Toshiba silicone, Co., Ltd.), y SZ6070, SZ6300, SH6020, SZ6023, SH6062, SH4060, AY43-021, SZ6072, SZ6030, PRX11, PRX19 (nombre de fábrica, manufacturado por Toray-Dow Corninq silicone, Co., Ltd.), y A-189, A-186, A-187, A-1310 (nombre de fábrica, manufacturado por Nippon Unikar, Co., Ltd.).
En la reacción de un compuesto de silano orgánico
que tiene un grupo hidrófilo representado por la fórmula general
(VII) con un compuesto de sililo representado por la fórmula general
(III), por ejemplo, se controla una solución acuosa del compuesto de
silano orgánico que tiene un grupo hidrófilo representado por la
fórmula general (VII) para que se vuelva ácida v.g. con ácido
clorhídrico o ácido sulfúrico o se controla para que se vuelva
alcalina v.g. con una solución acuosa de hidróxido de sodio o una
solución acuosa de hidróxido de potasio, y después, se añade gota a
gota el compuesto de silano representado por la fórmula general (II)
a esta solución. Mediante este procedimiento, se hidroliza un grupo
alcoxi o un átomo de halógeno del compuesto de silano representado
por la fórmula general (II) para dar un compuesto de silano
representado por la fórmula general (III) que tiene al menos dos
grupos hidroxilo conectados directamente a un átomo de silicio,
después, llevando a cabo la neutralización, un grupo hidroxilo del
compuesto de silano orgánico que tiene un grupo hidrófilo
representado por la fórmula general (VII) es policondensado con un
grupo hidroxilo del compuesto de silano representado por la fórmula
general (III) para obtener un copolímero de silano (T).. En la
reacción anterior, la hidrólisis del compuesto de silano
representado por la fórmula general (II) al compuesto de silano
representado por la fórmula general (III) se efectúa en el mismo
sistema en el que se lleva a cabo la policondensación con el
compuesto de silano orgánico representado por la fórmula (VII), y no
hay necesidad de llevar a cabo la hidrólisis del compuesto de silano
representado por la fórmula general (II) en un sistema separado del
sistema de policondensación anteriormente descrito.
Cuando el compuesto de silano representado por la
fórmula general (VI) es utilizado para producir el compuesto de
silano representado por la fórmula general (VII), se controla una
solución acuosa del compuesto de silano representado por la fórmula
general (VI) para que se vuelva ácida v.g. con ácido clorhídrico o
ácido sulfúrico o se controla para que se vuelva alcalina v.g. con
una solución acuosa de hidróxido de sodio o una solución acuosa de
hidróxido de potasio de manera que en un grupo alcoxi o un grupo
halógeno conectado al grupo sililo del compuesto (VI) se produzca
hidrólisis para dar un grupo hidroxilo y se forme el compuesto de
silano orgánico representado por la fórmula general (VII). Por
consiguiente, el compuesto de silano representado por la fórmula
general (II) se añade gota a gota después de eso a la solución
descrita antes para ocasionar la hidrólisis de un grupo alcoxi o de
un grupo halógeno del compuesto de silano representado por la
fórmula general (II) para formar el compuesto de silano representado
por la fórmula general (III), después, llevando a cabo la
neutralización, un grupo hidroxilo del compuesto de silano orgánico
(VII) que tiene un grupo hidrófilo es policondensado con un grupo
hidroxilo del compuesto de silano representado por la fórmula
general (III) para dar un copolímero de silano. Asimismo cuando se
utiliza el compuesto de silano representado por la fórmula general
(VI), se puede llevar a cabo la hidrólisis del mismo controlando a
pH ácido o pH alcalino como se ha descrito antes, por consiguiente,
también se puede efectuar la hidrólisis del compuesto de silano
representado por la fórmula general (VI) al compuesto de silano
representado por la fórmula general (VII) en el mismo sistema que el
sistema de reacción para policondensar el compuesto de silano
orgánico (VII) anteriormente descrito con el compuesto de silano
representado por la fórmula general (III) y no se requiere llevarla
a cabo en un sistema separado.
La reacción de hidrólisis tiene lugar
generalmente a pH 2 a 3. No obstante, cuando se utilizan ciertas
clases de compuestos de silano orgánicos representados por la
fórmula general (VII), tienden a formarse sustancias insolubles a pH
ácido. Por consiguiente, la hidrolisis se lleva a cabo
preferiblemente a pH 10 a 11 en estos casos. Cuando se utiliza un
compuesto de alcoxisilano como compuesto de silano representado por
la fórmula general (II), se requiere el control del pH únicamente
antes de la adición gota a gota del compuesto de alcoxisilano. No
obstante cuando se utiliza un compuesto de silano halogenado o un
compuesto de carboxisilano como compuesto de silano representado
por la fórmula general (II) y la reacción se lleva a cabo a pH
alcalino, es necesario mantener el pH entre 10 y 11 añadiendo v.g.
una solución acuosa de hidróxido de sodio o una solución acuosa de
hidróxido de potasio, puesto que el pH desciende durante la
reacción. Adicionalmente, cuando se utiliza un compuesto de
aminosilano como compuesto de silano representado por la fórmula
general (II) y la reacción se lleva a cabo a pH ácido, es necesario
mantener el pH entre
2 y 3 añadiendo v.g. ácido clorhídrico diluido o ácido sulfúrico diluido, puesto que el pH aumenta durante la reacción.
2 y 3 añadiendo v.g. ácido clorhídrico diluido o ácido sulfúrico diluido, puesto que el pH aumenta durante la reacción.
La temperatura de reacción es preferiblemente de
30 a 60ºC. Cuando la temperatura de reacción es demasiado baja, la
reacción no prosigue fácilmente y cuando la temperatura de reacción
es demasiado alta se hidroliza por etapas un grupo alcoxi o un grupo
halógeno de un compuesto de silano representado por la fórmula
(III). Es preferible añadir un compuesto de silano representado por
la fórmula general (II) gota a gota a lo largo de 30 minutos a 2
horas, y después, la mezcla se agita durante 1 a 6 minutos, aunque
varía dependiendo de la cantidad de reacción.
Al completar la reacción de hidrólisis, se
disocian el compuesto de silano representado por la fórmula general
(VII) y el compuesto de silano representado por la fórmula general
(III) puesto que la solución de reacción es ácida o alcalina. Cuando
la solución de reacción es ácida, se añade una solución alcalina
acuosa tal como una solución acuosa de hidróxido de sodio o una
solución acuosa de hidróxido de potasio, cuando la solución de
reacción es alcalina, se añade una solución acuosa ácida tal como
ácido clorhídrico diluido o ácido sulfúrico diluido, y la solución
se agita para neutralizarla. Mediante esta neutralización, la
policondensación prosigue para dar un copolímero de silano orgánico.
La agitación tras la neutralización se lleva a cabo preferiblemente
durante 2 a 10 horas.
Después, se hacen reaccionar uno o más compuestos
de silano representados por la fórmula general (V) con el copolímero
de silano orgánico obtenido como se ha descrito antes.
Se obtienen usualmente uno o más compuestos de
silano representados por la fórmula general (V) mediante hidrólisis
del compuesto de silano representado por la siguiente fórmula
general (IV):
(IV)R^{3}{}_{3}SiZ
donde, R^{3} representa un grupo
orgánico en el que un átomo de carbono está conectado directamente
al átomo de silicio y los tres grupos R^{3} pueden ser iguales o
diferentes, y Z representa al menos un grupo seleccionado entre un
grupo hidroxilo, un grupo alcoxi, un átomo de halógeno, un grupo
carboxilo y un grupo
amino.
Entre los ejemplos del compuesto de silano
representado por la fórmula general (IV) ser incluyen
dimetilvinilclorosilano, n-butildimetilclorosilano,
t-butildimetilclorosilano,
t-butildifenilclorosilano,
octadecildimetilclorosilano, metildifenilclorosilano,
tri-n-butildimetilclorosilano,
trietilclorosilano, trimetilclorosilano,
tri-n-propilclorosilano,
trifenilclorosilano, yoduro de trimetilsililo, dimetiletoxisilano,
dimetilviniletoxisilano, dimetilvinilmetoxisilano,
trimetiletoxisilano, trimetilmetoxisilano y trifeniletoxisilano.
Además, también se pueden utilizar compuestos de
sililo que tienen dos átomos de silicio tales como
hexametildisilazano y hexametildisiloxano puesto en estos
compuestos, se genera mediante hidrólisis un grupo hidroxilo
conectado directamente al átomo de silicio.
En cuanto al compuesto de silano representado por
la fórmula general (IV), también se pueden utilizar compuestos de
silano asequibles comercialmente. Entre los ejemplos de los
compuestos de silano asequibles comercialmente se incluyen TSL8305,
TSL8216, TSL8217, TSL8218, TSL8080, TSL8066, TSL8253, TSL8258,
TSL8031, TSL8254, TSL8061, TSL8268, TSL8126, TSL8318, TSL8317,
TSL8121, TSL8111, TSL8269, TSL8820, TSL8238 (nombre de fábrica,
manufacturado por Toshiba silicone, Co., Ltd.), y PRX24, SZ6079
(nombre de fábrica, manufacturado por Toray Dow Corning silicone
Co., Ltd.).
Puesto que el compuesto de silano de fórmula (IV)
tiene sólo un grupo reactivo conectado directamente a un átomo de
silicio, el compuesto de silano de fórmula (V) obtenido mediante
hidrólisis del compuesto de silano de fórmula (IV) tiene sólo un
grupo hidroxilo, que se hace reaccionar con un grupo hidroxilo
existente en el copolímero de silano orgánico para reducir el número
de grupos hidroxilo en el copolímero de silano y para prevenir la
policondensación adicional del copolímero de silano. Esto es,
haciendo reaccionar el compuesto de silano representado por la
fórmula general (V) obtenido mediante hidrólisis del compuesto de
silano representado por la fórmula general (IV), se puede obtener un
copolímero de silano que tenga excelente estabilidad de
almacenamiento. Adicionalmente, el peso molecular del copolímero de
silano puede ser controlado permitiendo que un compuesto de silano
representado por la fórmula (V) reaccione durante la reacción de
policondensación mediante la neutralización de un compuesto de
silano orgánico representado por la fórmula general (VII) con un
compuesto de silano representado por la fórmula general (III).
Por ejemplo, añadiendo gota a gota el compuesto
de silano representado por la fórmula general (V) a una solución
acuosa del compuesto de silano orgánico, un grupo hidroxilo del
compuesto de silano representado por la fórmula general (V) es
condensado con un grupo hidroxilo del copolímero de silano orgánico
mostrado en la siguiente fórmula de reacción.
copol\text{í}mero \ de \
silano-OH + HO-SiR^{3}{}_{3}
\rightarrow copol\text{í}mero \ de \
silano-O-SiR^{3}{}_{3} +
H_{2}O
Entre los compuestos de silano presentados por la
fórmula general (IV), un compuesto de silano en el que Z representa
un átomo de halógeno muestra un excelente propiedad de hidrólisis,
por consiguiente, incluso si este compuesto de silano representado
por la fórmula general (IV) es añadido directamente a una solución
acuosa de un copolímero de silano orgánico gota a gota, el átomo de
halógeno es hidrolizado fácilmente y progresa la reacción
anteriormente descrita. No obstante, cuando se utiliza un compuesto
de silano de fórmula general (IV) en el que Z representa un grupo
alcoxi o un compuesto de silano que contiene dos átomos de silicio
tal como hexametildisiloxano, es necesario llevar a cabo previamente
la hidrólisis en una solución acuosa que tenga un pH de 2 a 3 para
dar un compuesto de silano representado por la fórmula general (V) y
añadir después este compuesto de silano a una solución acuosa de un
copolímero de silano orgánico gota a gota.
La temperatura de reacción de un copolímero de
silano orgánico con un compuesto de silano representado por la
fórmula general (V) es preferiblemente de 30 a 60ºC. Es preferible
añadir un compuesto de silano representado por la fórmula general
(V) gota a gota a lo largo de 30 minutos a 2 horas, y después, la
mezcla se agita durante 1 a 6 horas, aunque varía dependiendo de la
cantidad de reacción.
Una vez completada la agitación, la solución de
reacción se neutraliza con una solución alcalina acuosa tal como una
solución acuosa de hidróxido de sodio o una solución acuosa de
hidróxido de potasio, y la reacción se completa agitando
adicionalmente durante 2 a 10 horas, para obtener un copolímero de
silano.
El copolímero de silano obtenible mediante la
reacción anteriormente descrita está representado por la siguiente
fórmula racional:
(R^{10}R^{11}R^{12}SiO_{1/2})_{a}
\ (R^{13}R^{14}SiO)_{b} \ (R^{15}SiO_{3/2})_{c} \
(SiO_{2})_{d} \
(R^{16}O_{1/2})_{e}
donde, R^{10} a R^{15}, que son
iguales o diferentes, representan un grupo orgánico en el que un
átomo de carbono está conectado directamente a un átomo de silicio,
siempre que al menos uno de R^{13} a R^{15} represente un grupo
como se ha definido en la fórmula (VII), los grupos restantes
representan R^{5} a R^{7} o R^{2} en la fórmula (VII) o (III),
respectivamente, por ejemplo, un átomo de hidrógeno, un grupo
alquilo que tiene de 1 a 18 átomos de carbono o un grupo fenilo,
R^{16} representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo
inferior, y a es un entero de 0 o mayor, b, c, d, e son un entero de
0 o mayor, b+c+d\geq2, b+c\geq1 y
1-\leqa+e\leqc+2d+2.
Se pueden obtener diferentes propiedades del
copolímero de silano cambiando la cantidad y la clase de compuesto
de silano en la reacción.
Por ejemplo, 1 o más de metildietoxisilano es
policondensado, como compuesto de silano representado por la fórmula
general (II), por un mol del compuesto de silano orgánico
representado por la fórmula general (VII) en la reacción, el
copolímero obtenido tiene propiedades parecidas a las de la silicona
acusadas, y las propiedades parecidas a las de la silicona más
acusadas pueden ser obtenidas cuando es policondensado más
metildietoxisilano. Cuando un compuesto que tiene un grupo
hidrófilo tal como
3-(trimetoxisilil)-propilpolioxietilenéter es
utilizado como compuesto de silano representado por la fórmula
general (II) y este compuesto que tiene un grupo hidrófilo es
policondensado con un compuesto de silano orgánico representado por
la fórmula general (VII), el copolímero de silano resultante tiene
un carácter hidrófilo incrementado y cuando esta composición se
compone en cosméticos, la propiedad de retención de humedad de la
misma se incrementa. Adicionalmente, cuando se utiliza cloruro de
dimetiloctadecil-(3-trimetoxisililpropil)amonio
al que está conectada una sal de amonio cuaternario como compuesto
de silano representado por la fórmula general (II) y este cloruro es
hidrolizado y policondensado con un compuesto de silano orgánico
representado por la fórmula general (VII), se añaden propiedades de
la sal de alquilamonio cuaternario superior tales como un notable
incremento de la adsorbibilidad sobre el cabello además de las
excelentes propiedades del compuesto de silano orgánico representado
por la fórmula general (VII).
Una vez completada la reacción de polimerización
anteriormente descrita, se controla el pH de la solución de
reacción. Después, tras la purificación v.g. mediante una resina de
intercambio iónico, membrana de diálisis, diálisis eléctrica,
filtración en gel, ultrafiltración, si fuera necesario, y en forma
del líquido resultante o después de transformarlo en un polvo, la
solución de reacción se utiliza v.g. como agente para la composición
en cosméticos o como agente para el tratamiento de fibras.
El copolímero de silano de la presente invención
tiene excelentes propiedades basadas en un compuesto de silano
orgánico que tiene un grupo hidrófilo representado por la fórmula
general (VII) y excelentes propiedades añadidas basadas en un
compuesto de silano representado por la fórmula general (III). Por
ejemplo, cuando se utiliza un péptido sililado como compuesto de
silano orgánico representado por la fórmula general (VII), el
copolímero de silano de la presente invención tiene excelentes
propiedades basadas en el polipéptido en conjunto. Cuando este es
compuesto en cosméticos para el cabello y cosméticos para la piel,
se confiere al cabello lustre y sensación de hidratación, se mejora
la compatibilidad, se evita la ramificación del cabello, se
confiere lustre y sensación de hidratación a la piel, y se confiere
suavidad a la piel. Entre otros, cuando la composición forma parte
de un agente de lavado tal como un champú, la espuma generada tiene
un tacto suave, el cabello y la piel tras su uso se vuelven suaves,
y basándose en los grupos funcionales añadidos al compuesto de
silano representado por la fórmula general (III), por ejemplo, se
confieren la mejora de la propiedad de retención de humedad, la
mejora de la adsorbibilidad sobre el cabello, la mejora de la
propiedad repelente de agua, la capacidad de absorber radiación
ultravioleta, la propiedad antimicrobiana y esterilizadora, la
propiedad formadora de película y la propiedad espesante.
Adicionalmente, cuando un compuesto de silano
representado por la fórmula general (V) obtenible mediante la
hidrólisis de un compuesto de silano representado por la fórmula
general (IV) se añade a un grupo hidroxilo del copolímero de silano
orgánico, es decir en el caso del copolímero de silano (U), la
posibilidad de una policondensación adicional del copolímero durante
el almacenamiento desciende debido al descenso de la cantidad de
grupos hidroxilo libres, como consecuencia, este copolímero de
silano (U) tiene excelente estabilidad de almacenamiento
Los siguientes ejemplos ilustran adicionalmente
la presente invención. Antes de los ejemplos, se describirán las
condiciones para el análisis de filtración en gel y las condiciones
de medida del espectro de absorción de rayos infrarrojos utilizados
en los ejemplos. En los siguientes ejemplos, el % que muestra la
concentración de las soluciones y las dispersiones está en % en
peso.
El análisis de filtración en gel se llevó a cabo
en las siguientes condiciones. Los resultados de los análisis de
cada ejemplo se muestran en las Figs. 1 a 11, respectivamente. En
estas figuras, los resultados de las composiciones copolimerizadas
obtenidas son mostrados mediante líneas continuas, y los resultados
de los péptidos sililados materia prima son mostrados mediante
líneas discontinuas.
Columna de Análisis: TSKgel G3000PW (DI 7,5 mm x
30 cm) manufaturada por Tosoh Corp
Eluyente: ácido trifluoroacético al 0,1% +
acetonitrilo al 45%
Velocidad de elución: 0,3 ml/min.
Detector: detector UV, 220 nm
Muestra patrón: Seralbúmina bovina (Pm
66.000)
Anhidrasa carbónica (Pm 29.000)
Citocromo C (Pm 12.400)
Aprotinina (Pm 6.500)
Insulina (Pm 5.700)
\alpha-MSH (hormona
estimuladora de melanocitos) (Pm 1.665)
Bradiquinina (Pm 1.060)
Se utilizó un análisis del espectro de absorción
de rayos infrarrojos, FT-IR 8200 PC manufacturado
por Shimadzu Corp. (referido más adelante como
FT-IR). Cuando la muestra es líquida, se utiliza una
célula para líquido, y cuando la muestra está elaborada en forma de
polvo v.g. mediante liofilización, la medición se llevó a cabo
mediante el método de la tableta de KBr.
Cien gramos de una solución acuosa al 30% de un
colágeno hidrolizado sililado representado por la fórmula general
(VII), donde R^{5} = CH_{3}, R^{6} y R^{7} = OH, el radical
conector A es
-(CH_{2})_{3}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}-, el
promedio de q = 1,1, el promedio de r = 14,9, y el promedio de q + r
= 16 (peso molecular medio numérico 1.750, 0,017 moles), se cargaron
en un vaso de precipitados de 500 ml, y el pH de la misma se
controló a 3 con ácido clorhídrico diluido. A la solución se le
añadieron gota a gota a gota agitando en un baño de agua caliente a
40ºC a lo largo de 1 hora 15,3 g de dimetildietoxisilano (0,086
moles, 5 equivalentes por colágeno hidrolizado sililado). Una vez
completada la adición, se continuó agitando durante 5 horas a 40ºC.
Después, el pH de la misma se controló a 7 con una solución acuosa
de hidróxido de sodio, y la solución se agitó durante 4 horas a 40ºC
para llevar a cabo la policondensación.
Una vez completada la agitación, se eliminaron
las impurezas de la solución de reacción mediante filtración, y se
controló la concentración para obtener 129 g de una solución acuosa
al 30% de un copolímero de silano de un colágeno hidrolizado
sililado y un compuesto de silano.
Los resultados del análisis de filtración en gel
del copolímero de silano resultante y de la materia prima, el
colágeno hidrolizado sililado, se muestran en la Fig. 1. Como
resulta evidente de la Fig. 1, en el copolímero de silano
resultante, un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 3.600 mediante filtración en gel de la materia
prima, el colágeno hidrolizado sililado, casi desapareció, y se
identificó un gran pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 13.000 mediante filtración en gel. Es decir, se
identificó la copolimerización del colágeno hidrolizado sililado con
el compuesto de silano.
Las porciones del copolímero resultante y de la
materia prima, el colágeno hidrolizado sililado, fueron analizadas
respectivamente mediante FT-IR y se compararon los
resultados. Un pico próximo a 1250 cm^{-1}, que se cree que está
derivado de Si-CH_{3} se hizo más acentuado, y se
detectó un pico próximo a 1.100 cm^{-1}, que se cree que está
derivado de Si-O. Es decir, se identificó que el
copolímero de silano resultante tiene una conexión
Si-O-Si.
Cien gramos de una solución acuosa al 30% de un
colágeno hidrolizado sililado representado por la fórmula general
(VII), donde R^{5} = CH_{3}, R^{6} y R^{7} = OH, el radical
conector A es
-(CH_{2})_{3}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}-, el
promedio de q = 1,1, el promedio de r = 14,9, y el promedio de q + r
= 16 (peso molecular medio numérico 1.750, 0,017 moles), se cargaron
en un vaso de precipitados de 500 ml, y el pH de la misma se
controló a 3 con ácido clorhídrico diluido. A la solución se le
añadieron gota a gota a gota agitando en un baño de agua caliente a
40ºC a lo largo de 1 hora 15,3 g de dimetildietoxisilano (0,086
moles, 5 equivalentes por colágeno hidrolizado sililado). Una vez
completada la adición, se continuó agitando durante 5 horas a 40ºC.
Después, el pH de la misma se controló a 7 con una solución acuosa
de hidróxido de sodio, y la solución se agitó durante 4 horas a 40ºC
para llevar a cabo la policondensación. A esta solución se le
añadieron gota a gota a gota 3,7 g (0,034 moles) de
trimetilclorosilano a lo largo de 30 minutos y la mezcla se agitó.
Durante esta operación, el pH de la solución se mantuvo entre 7 y 8
añadiendo gota a gota simultáneamente una solución acuosa al 20% de
hidróxido de sodio. Una vez completada la adición, la mezcla se
agitó adicionalmente durante 3 horas para completar la reacción.
Una vez completada la agitación, se eliminaron las impurezas de la
solución de reacción mediante filtración, y se controló la
concentración para obtener 135 g de una solución acuosa al 30% de un
copolímero de silano de un colágeno hidrolizado sililado y un
compuesto de silano.
Los resultados del análisis de filtración en gel
del copolímero de silano resultante y de la materia prima, el
colágeno hidrolizado sililado, se muestran en la Fig. 2. Como
resulta evidente de la Fig. 2, en el copolímero de silano
resultante, un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 3.600 mediante filtración en gel de la materia
prima, el colágeno hidrolizado sililado, casi desaparecía, y se
identificó un gran pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 12.000 mediante filtración en gel. Es decir, se
identificó la copolimerización del colágeno hidrolizado sililado con
el compuesto de silano.
Las porciones del copolímero resultante y de la
materia prima, el colágeno hidrolizado sililado, fueron analizadas
respectivamente mediante FT-IR y se compararon los
resultados. Un pico próximo a 1.250 cm^{-1}, que se cree que está
derivado de Si-CH_{3} se hizo más acentuado, y se
detectó un pico próximo a 1.100 cm^{-1}, que se cree que está
derivado de Si-O. Es decir, se identificó que el
copolímero de silano resultante tiene una conexión
Si-O-Si.
Se repitió el mismo procedimiento que en el
Ejemplo 1 excepto que se utilizaron 100 g de una solución acuosa al
25% de una queratina hidrolizada sililada representada por la
fórmula general (VII), donde, R^{5} = CH_{3}, R^{6} y R^{7}
= OH, el radical conector A es -(CH_{2})_{3}-, el
promedio de q = 1, el promedio de r = 6, y el promedio de q + r = 7
(peso molecular medio numérico 800, 0,03 moles), en lugar de la
solución acuosa del colágeno hidrolizado sililado y la cantidad de
dimetildietoxisilano se cambió a 8 g (0,06 moles, 2 equivalentes por
keratina hidrolizada sililada) para obtener 88 g de una solución
acuosa al 20% de un copolímero de silano de una queratina
hidrolizada sililada y un compuesto de silano.
Los resultados del análisis de filtración en gel
del copolímero de silano resultante y de la materia prima, la
queratina hidrolizada sililada, se muestran en la Fig. 3. Como
resulta evidente de la Fig. 3, en el copolímero de silano
resultante, un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 880 mediante filtración en gel de la materia prima,
la queratina hidrolizada sililada, se volvió más débil, y se
identificó un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 2.500 mediante filtración en gel. Es decir, se
identificó la copolimerización de la queratina hidrolizada sililada
con el compuesto de silano.
Las porciones del copolímero resultante y de la
materia prima, la queratina hidrolizada sililada, fueron analizadas
respectivamente mediante FT-IR y se compararon los
resultados. Un pico próximo a 1.250 cm^{-1}, se hizo más
acentuado, y se detectó un pico próximo a 1.100 cm^{-1}. Es decir,
se identificó que el copolímero de silano resultante tiene una
conexión Si-O-Si.
Se repitió el mismo procedimiento que en el
Ejemplo 2 excepto que se utilizaron 100 g de una solución acuosa al
25% de una queratina hidrolizada sililada representada por la
fórmula general (VII), donde, R^{5} = CH_{3}, R^{6} y R^{7}
= OH, el radical conector A es -(CH_{2})_{3}-, el
promedio de q = 1, el promedio de r = 6, y el promedio de q + r = 7
(peso molecular medio numérico 800, 0,03 moles), en lugar de la
solución acuosa del colágeno hidrolizado sililado y la cantidad de
dimetildietoxisilano y trimetilclorosilano se cambiaron a 8 g (0,06
moles, 2 equivalentes por keratina hidrolizada sililada) y 6,5 g
(0,06 moles), respectivamente para obtener 90 g de una solución
acuosa al 20% de un copolímero de silano de una queratina
hidrolizada sililada y un compuesto de silano.
Los resultados del análisis de filtración en gel
del copolímero de silano resultante y de la materia prima, la
queratina hidrolizada sililada, se muestran en la Fig. 4. Como
resulta evidente de la Fig. 4, en el copolímero de silano
resultante, un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 880 mediante filtración en gel de la materia prima,
la queratina hidrolizada sililada, se volvió más débil, y se
identificó un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 1.800 mediante filtración en gel. Es decir, se
identificó la copolimerización de la queratina hidrolizada sililada
con el compuesto de silano.
Las porciones del copolímero resultante y de la
materia prima, la queratina hidrolizada sililada, fueron analizadas
respectivamente mediante FT-IR y se compararon los
resultados. Un pico próximo a 1.250 cm^{-1}, se hizo más
acentuado, y se detectó un pico próximo a 1.100 cm^{-1}. Es decir,
se identificó que el copolímero de silano resultante tiene una
conexión Si-O-Si.
Cien gramos de una solución acuosa al 30% de una
proteína de trigo hidrolizada sililada representada por la fórmula
general (VII), donde R^{5} = CH_{3}, R^{6} y R^{7} = OH, el
radical conector A es
-(CH_{2})_{3}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}-, el
promedio de q = 1, el promedio de r = 7, y el promedio de q + r = 8
(peso molecular medio numérico 970, 0,03 moles), se cargaron en un
vaso de precipitados de 300 ml, y el pH de la misma se controló a
10,5 con una solución acuosa de hidróxido de sodio. A la solución
se le añadieron gota a gota a gota agitando a 55ºC a lo largo de 1,5
horas 7,2 g de metiltrietoxisilano (0,04 moles, 1,3 equivalentes por
proteína de trigo hidrolizada sililada). Una vez completada la
adición, se continuó agitando durante 4,5 horas. Después, el pH de
la misma se controló a 6,5 con ácido clorhídrico diluido, y la
solución se agitó durante 5 horas a 55ºC para llevar a cabo la
policondensación.
Una vez completada la agitación, se eliminaron
las impurezas de la solución de reacción mediante filtración, y se
controló la concentración para obtener 97 g de una solución acuosa
al 30% de un copolímero de silano de una proteína de trigo
hidrolizada sililada y un compuesto de silano.
Los resultados del análisis de filtración en gel
del copolímero de silano resultante y de la materia prima, la
proteína de trigo hidrolizada sililada, se muestran en la Fig. 5.
Como resulta evidente de la Fig. 5, en el copolímero de silano
resultante, un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 1.000 mediante filtración en gel de la materia
prima, la proteína de trigo hidrolizada sililada, se hizo más débil,
y se identificó un gran pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 15.000 mediante filtración en gel. Es decir, se
identificó la formación del copolímero.
Las porciones del copolímero resultante y de la
materia prima, la proteína de trigo hidrolizada sililada, fueron
analizadas respectivamente mediante FT-IR y se
compararon los resultados. Un pico próximo a 1.250 cm^{-1} se hizo
más acentuado, y se detectó un pico próximo a 1.100 cm^{-1}. Es
decir, se identificó que el copolímero de silano resultante tiene
una conexión Si-O-Si.
Cien gramos de una solución acuosa al 25% de una
proteína de soja hidrolizada sililada representada por la fórmula
general (VII), donde R^{5}, R^{6} y R^{7} son OH, el radical
conector A es
-(CH_{2})_{3}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}-, el
promedio de q = 0,5, el promedio de r = 5,5, y el promedio de q + r
= 6 (peso molecular medio numérico 746, 0,034 moles), se cargaron en
un vaso de precipitados de 500 ml, y el pH de la misma se controló a
10,5 con una solución acuosa de hidróxido de sodio. A la solución se
le añadieron gota a gota a gota agitando a 55ºC a lo largo de 1,5
horas 10 g de metiltriclorosilano (0,068 moles, 2 equivalentes por
proteína de soja hidrolizada sililada). Durante esta operación, el
pH de la solución se mantuvo entre 10 y 11 añadiendo una solución
acuosa de hidróxido de sodio gota a gota simultáneamente. Una vez
completada la adición, se continuó agitando durante 5 horas.
Después, el pH de la misma se controló a 6,5 con ácido clorhídrico
diluido, y la solución se agitó durante 5 horas a 55ºC para llevar a
cabo la policondensación.
Una vez completada la agitación, se eliminaron
las sales de la solución de reacción y se purificó mediante diálisis
eléctrica, y se controló la concentración para obtener 102 g de una
solución acuosa al 20% de un copolímero de silano de una proteína de
soja hidrolizada sililada y un compuesto de silano.
Los resultados del análisis de filtración en gel
del copolímero de silano resultante y de la materia prima, la
proteína de soja hidrolizada sililada, se muestran en la Fig. 6.
Como resulta evidente de la Fig. 6, en el copolímero de silano
resultante, un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 900 mediante filtración en gel de la materia prima,
la proteína de soja hidrolizada sililada, se hizo más débil, y se
identificó un gran pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 3.000 mediante filtración en gel. Es decir, se
identificó la formación del copolímero.
Las porciones del copolímero resultante y de la
materia prima, la proteína de soja hidrolizada sililada, fueron
analizadas respectivamente mediante FT-IR y se
compararon los resultados. Un pico próximo a 1.250 cm^{-1} se hizo
más acentuado, y se detectó un pico próximo a 1.100 cm^{-1}. Es
decir, se identificó que el copolímero de silano resultante tiene
una conexión Si-O-Si.
Cien gramos de una solución acuosa al 25% de una
proteína de soja hidrolizada sililada representada por la fórmula
general (VII), donde R^{5}, R^{6} y R^{7} son OH, el radical
conector A es
-(CH_{2})_{3}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}-, el
promedio de q = 0,5, el promedio de r = 5,5, y el promedio de q + r
= 6 (peso molecular medio numérico 746, 0,034 moles), se cargaron en
un vaso de precipitados de 500 ml, y el pH de la misma se controló a
10,5 con una solución acuosa de hidróxido de sodio. A la solución se
le añadieron gota a gota a gota agitando a 55ºC a lo largo de 1,5
horas 10 g de metiltriclorosilano (0,068 moles, 2 equivalentes por
proteína de soja hidrolizada sililada). Durante esta operación, el
pH de la solución se mantuvo entre 10 y 11 añadiendo una solución
acuosa de hidróxido de sodio gota a gota simultáneamente. Una vez
completada la adición, se continuó agitando durante 5 horas.
Después, el pH de la misma se controló a 6,5 con ácido clorhídrico
diluido, y la solución se agitó durante 5 horas a 55ºC para llevar a
cabo la policondensación.
A esta solución se le añadieron gota a gota a
gota 14,7 g (0,13 moles) de trimetilclorosilano a lo largo de 1 hora
y la mezcla se agitó. Durante esta operación, el pH de la solución
se mantuvo entre 7 y 8 añadiendo gota a gota simultáneamente una
solución acuosa de hidróxido de sodio al 20%. Una vez completada la
adición, la mezcla se agitó adicionalmente durante 3 horas para
completar la reacción. Una vez completada la reacción, se eliminaron
las sales de la solución de reacción y se purificó mediante diálisis
eléctrica, y se controló la concentración para obtener 102 g de una
solución acuosa al 20% de un copolímero de silano de una proteína de
soja hidrolizada sililada y un compuesto de silano.
Los resultados del análisis de filtración en gel
del copolímero de silano resultante y de la materia prima, la
proteína de soja hidrolizada sililada, se muestran en la Fig. 7.
Como resulta evidente de la Fig. 7, en el copolímero de silano
resultante, un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 900 mediante filtración en gel de la materia prima,
la proteína de soja hidrolizada sililada, se hizo más débil, y se
identificó un gran pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 2.500 mediante filtración en gel. Es decir, se
identificó la formación del copolímero.
Las porciones del copolímero resultante y de la
materia prima, la proteína de soja hidrolizada sililada, fueron
analizadas respectivamente mediante FT-IR y se
compararon los resultados. Un pico próximo a 1.250 cm^{-1} se hizo
más acentuado, y se detectó un pico próximo a 1.100 cm^{-1}. Es
decir, se identificó que el copolímero de silano resultante tiene
una conexión Si-O-Si.
Cien gramos de una solución acuosa al 20% de una
proteína de levadura hidrolizada sililada representada por la
fórmula general (VII), donde R^{5}, R^{6} y R^{7} son OH, el
radical conector A es
-(CH_{2})_{3}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}-, el
promedio de q = 1, el promedio de r = 4, y el promedio de q + r = 5
(peso molecular medio numérico 600, 0,033 moles), se cargaron en un
vaso de precipitados de 500 ml, y el pH de la misma se controló a
10,5 con una solución acuosa de hidróxido de sodio. A la solución se
le añadieron gota a gota a gota agitando a 55ºC a lo largo de 1,5
horas 8,8 g de metiltrietoxisilano (0,066 moles, 2 equivalentes por
proteína de levadura hidrolizada sililada) y 2 g de
3-(trimetoxisilil)propilpolioxietilen(10)éter (0,003
moles, 0,1 equivalentes por proteína de levadura hidrolizada
sililada). Una vez completada la adición, se continuó agitando a
50ºC durante 5 horas. Después, el pH de la misma se controló a 6,5
con ácido clorhídrico diluido, y la solución se agitó durante 6
horas a 50ºC para llevar a cabo la policondensación.
Una vez completada la agitación, se eliminaron
las impurezas de la solución de reacción mediante filtración, y se
controló la concentración para obtener 102 g de una solución acuosa
al 20% de un copolímero de silano de una proteína de levadura
hidrolizada sililada y un compuesto de silano.
Los resultados del análisis de filtración en gel
del copolímero de silano resultante y de la materia prima, la
proteína de levadura hidrolizada sililada, se muestran en la Fig. 8.
Como resulta evidente de la Fig. 8, en el copolímero de silano
resultante, un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 800 mediante filtración en gel de la materia prima,
la proteína de levadura hidrolizada sililada, se hizo más débil, y
se identificó un gran pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 3.000 mediante filtración en gel. Es decir, se
identificó la copolimerización de la proteína de levadura
hidrolizada sililada con el compuesto de silano.
Las porciones del copolímero resultante y de la
materia prima, la proteína de levadura hidrolizada sililada, fueron
analizadas respectivamente mediante FT-IR y se
compararon los resultados. Un pico próximo a 1.250 cm^{-1} se hizo
más acentuado, y se detectó un pico próximo a 1.100 cm^{-1}. Es
decir, se identificó que el copolímero de silano resultante tiene
una conexión Si-O-Si.
Cien gramos de una solución acuosa al 20% de una
proteína de levadura hidrolizada sililada representada por la
fórmula general (VII), donde R^{5}, R^{6} y R^{7} son OH, el
radical conector A es
-(CH_{2})_{3}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}-, el
promedio de q = 1, el promedio de r = 4, y el promedio de q + r = 5
(peso molecular medio numérico 600, 0,033 moles), se cargaron en un
vaso de precipitados de 500 ml, y el pH de la misma se controló a
10,5 con una solución acuosa de hidróxido de sodio. A la solución se
le añadieron gota a gota a gota agitando a 50ºC a lo largo de 1,5
horas 8,8 g de metiltrietoxisilano (0,066 moles, 2 equivalentes por
proteína de levadura hidrolizada sililada) y 2 g de
3-(trimetoxisilil)propilpolioxietilen(10)éter (0,003
moles, 0,1 equivalentes por proteína de levadura hidrolizada
sililada). Una vez completada la adición, se continuó agitando a
50ºC durante 5 horas. Después, el pH de la misma se controló a 6,5
con ácido clorhídrico diluido, y la solución se agitó durante 6
horas a 50ºC para llevar a cabo la policondensación.
A esta solución se le añadieron gota a gota 15,1
g (0,14 moles) de trimetilclorosilano a lo largo de 1 hora y la
mezcla se agitó. Durante esta operación, el pH de la solución se
mantuvo entre 7 y 8 añadiendo una solución acuosa de hidróxido de
sodio gota a gota simultáneamente. Una vez completada la adición, la
mezcla se agitó adicionalmente durante 3 horas para completar la
reacción.
Una vez completada la reacción, se eliminaron las
impurezas de la solución de reacción mediante filtración, y se
controló la concentración para obtener 110 g de una solución acuosa
al 20% de un copolímero de silano de una proteína de levadura
hidrolizada sililada y un compuesto de silano.
Los resultados del análisis de filtración en gel
del copolímero de silano resultante y de la materia prima, la
proteína de levadura hidrolizada sililada, se muestran en la Fig. 9.
Como resulta evidente de la Fig. 9, en el copolímero de silano
resultante, un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 800 mediante filtración en gel de la materia prima,
la proteína de levadura hidrolizada sililada, se hizo más débil, y
se identificó un gran pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 2.700 mediante filtración en gel. Es decir, se
identificó la copolimerización de la proteína de levadura
hidrolizada sililada con el compuesto de silano.
Las porciones del copolímero resultante y de la
materia prima, la proteína de levadura hidrolizada sililada, fueron
analizadas respectivamente mediante FT-IR y se
compararon los resultados. Un pico próximo a 1.250 cm^{-1} se hizo
más acentuado, y se detectó un pico próximo a 1.100 cm^{-1}. Es
decir, se identificó que el copolímero de silano resultante tiene
una conexión Si-O-Si.
Ciento cincuenta gramos de una solución acuosa al
20% de una proteína de seda hidrolizada sililada representada por la
fórmula general (VII), donde R^{5}, R^{6} y R^{7} son OH, el
radical conector A es -(CH_{2})_{3}-, el promedio de q =
0,06, el promedio de r = 9,94, y el promedio de q + r = 10 (peso
molecular medio numérico 1250, 0,024 moles), se cargaron en un vaso
de precipitados de 500 ml, y el pH de la misma se controló a 3 con
ácido clorhídrico diluido. A la solución se le añadió gota a gota a
gota agitando en un baño de agua caliente a 55ºC a lo largo de 1,5
horas una mezcla de 6,4 g de dimetildietoxisilano (0,048 moles, 2
equivalentes por proteína de seda hidrolizada sililada) y 1,9 g de
una solución etanólica al 50% de cloruro de
dimetiloctadecil-[(3-trimetoxisilil)-propil]amonio
(0,002 moles, 0,08 equivalentes por proteína de seda hidrolizada
sililada). Una vez completada la adición, se continuó agitando
durante 5 horas a 50ºC. Después, el pH de la misma se controló a 7
con una solución acuosa de hidróxido de sodio, y la solución se
agitó durante 6 horas a 50ºC para llevar a cabo la
policondensación.
Una vez completada la agitación, se controló la
concentración con una solución acuosa de etanol para obtener 193 g
de una solución acuosa al 10% de un copolímero de silano de una
proteína de seda hidrolizada sililada y un compuesto de silano.
Los resultados del análisis de filtración en gel
del copolímero de silano resultante y de la materia prima, la
proteína de seda hidrolizada sililada, se muestran en la Fig. 10.
Como resulta evidente de la Fig. 10, en el copolímero de silano
resultante, un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 1.600 mediante filtración en gel de la materia
prima, la proteína de seda hidrolizada sililada, se hizo más débil,
y se identificó un gran pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 1.500 mediante filtración en gel. Es decir, se
identificó la copolimerización de la proteína de seda hidrolizada
sililada con el compuesto de silano.
Las porciones del copolímero resultante y de la
materia prima, la proteína de seda hidrolizada sililada, fueron
analizadas respectivamente mediante FT-IR y se
compararon los resultados. Un pico próximo a 1.250 cm^{-1} se hizo
más acentuado, y se detectó un pico próximo a 1.100 cm^{-1}. Es
decir, se identificó que el copolímero de silano resultante tiene
una conexión Si-O-Si.
Cien gramos de una solución acuosa al 30% de una
proteína de seda hidrolizada sililada representada por la fórmula
general (VII), donde R^{5} = CH_{3}, R^{6} y R^{7} = OH, el
radical conector A es -(CH_{2})_{3}-, el promedio de q =
0,06, el promedio de r = 9,94, y el promedio de q + r = 10 (peso
molecular medio numérico 1250, 0,024 moles), se cargaron en un vaso
de precipitados de 500 ml, y el pH de la misma se controló a 3 con
ácido clorhídrico diluido. A la solución se le añadió gota a gota a
gota agitando en un baño de agua caliente a 50ºC a lo largo de 1,5
horas una mezcla de 6,4 g de dimetildietoxisilano (0,048 moles, 2
equivalentes por proteína de seda hidrolizada sililada) y 1,9 g de
una solución etanólica al 50% de cloruro de
dimetiloctadecil-[(3-trimetoxisilil)-propil]amonio
(0,002 moles, 0,08 equivalentes por proteína de seda hidrolizada
sililada). Una vez completada la adición, se continuó agitando
durante 5 horas a 50ºC. Después, el pH de la misma se controló a 7
con una solución acuosa de hidróxido de sodio, y la solución se
agitó durante 6 horas a 50ºC para llevar a cabo la
policondensación.
A esta solución se le añadieron gota a gota 11 g
(0,1 moles) de trimetilclorosilano a lo largo de 30 minutos y la
mezcla se agitó. Durante esta operación, el pH de la solución se
mantuvo entre 7 y 8 añadiendo una solución acuosa de hidróxido de
sodio al 20% gota a gota simultáneamente. Una vez completada la
adición la mezcla se agitó adicionalmente durante 3 horas para
completar la reacción.
Una vez completada la reacción, se eliminaron las
impurezas de la solución de reacción mediante filtración, y se
controló la concentración para obtener 115 g de una solución acuosa
al 30% de un copolímero de silano de una proteína de seda
hidrolizada sililada y un compuesto de silano.
\newpage
Los resultados del análisis de filtración en gel
del copolímero de silano resultante y de la materia prima, la
proteína de seda hidrolizada sililada, se muestran en la Fig. 11.
Como resulta evidente de la Fig. 11, en el copolímero de silano
resultante, un pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 1.600 mediante filtración en gel de la materia
prima, la proteína de seda hidrolizada sililada, casi desaparecía, y
se identificó un gran pico correspondiente a un peso molecular de
aproximadamente 16.000 mediante filtración en gel. Es decir, se
identificó la copolimerización de la proteína de seda hidrolizada
sililada con el compuesto de silano.
Las porciones del copolímero resultante y de la
materia prima, la proteína de seda hidrolizada sililada, fueron
analizadas respectivamente mediante FT-IR y se
compararon los resultados. Un pico próximo a 1250 cm^{-1}, que se
cree que está derivado de Si-CH_{3} se hizo más
acentuado, y se detectó un pico próximo a 1.100 cm^{-1}, que se
cree que está derivado de Si-O. Es decir, se
identificó que el copolímero de silano resultante tiene una conexión
Si-O-Si.
El cabello fue tratado con el copolímero de
péptido sililado-silano obtenido en los ejemplos 1 a
11 anteriormente descritos, y se midió la suavidad de la superficie
del cabello según el siguiente método.
Se prepararon soluciones acuosas al 10%
utilizando el copolímero de silano anteriormente descrito obtenido
en los Ejemplos 1 a 11 y una materia prima, los péptidos sililados.
Un gramo de cabello que tenía una longitud de 10 cm se sumergió en
la reacción durante 10 minutos, y el cabello se secó con un secador
de cabello. Como comparaciones, el cabello fue tratado con
soluciones acuosas al 10% de la materia prima, esto es, el colágeno
hidrolizado sililado, la queratina hidrolizada sililada, la proteína
de soja hidrolizada sililada, la proteína de levadura hidrolizada
sililada y la proteína de seda hidrolizada sililada utilizados en
los Ejemplo 1 a 11, y se sometió a ensayo la suavidad.
La suavidad de la superficie del cabello se midió
utilizando un aparato sensible a la fricción, KES-SE
manufacturado por Kato Tech Co., Ltd. En este aparato, la suavidad
(aspereza) está representada por la desviación media del factor de
fricción que es percibida por un sensor de fricción que se mueve
sobre la superficie de una muestra a cierta distancia, la unidad es
adimensional, y un valor más bajo indica mayor suavidad.
La desviación media del factor de fricción cuando
un sensor de fricción se mueve 2 cm sobre la superficie de cada
muestra se exhibe en la Tabla 3. El valor medido es un valor
promedio de 10 valores medidos para cada muestra.
\vskip1.000000\baselineskip
| Desviación media del factor de fricción | ||
| Copolímero de silano resultante | Materia prima, péptido sililado | |
| Ejemplo 1 | 0,2712 | 0,2996 |
| Ejemplo 2 | 0,2705 | 0,2996 |
| Ejemplo 3 | 0,2814 | 0,3049 |
| Ejemplo 4 | 0,2822 | 0,3049 |
| Ejemplo 5 | 0,2653 | 0,2948 |
| Ejemplo 6 | 0,2850 | 0,3056 |
| Ejemplo 7 | 0,2845 | 0,3056 |
| Ejemplo 8 | 0,2907 | 0,3114 |
| Ejemplo 9 | 0,2898 | 0,3114 |
| Ejemplo 10 | 0,2636 | 0,2922 |
| Ejemplo 11 | 0,2633 | 0,2922 |
| Cabello no tratado | 0,3243 |
\newpage
Como se ha mostrado en la Tabla 3, la desviación
media del factor de fricción de la superficie del cabello tratado
con el copolímero de silano obtenido en los Ejemplos 1 a 11 es
inferior a la desviación media del factor de fricción del cabello no
tratado en de un 10 a un 18% en cada caso, y cuando se comparaba con
la desviación media del factor de fricción del cabello tratado con
la materia prima utilizada en los ejemplos, el péptido sililado, es
inferior en un 7 a un 10%, respectivamente, y resulta evidente que
la suavidad es conferida a la superficie del cabello.
La adsorbibilidad sobre el cabello del copolímero
de péptido sililado-silano obtenido en los Ejemplos
1 a 11 fue sometida a ensayo según el método de circulación en
columna de "Damage degree evaluation method of hair (I)"
descrito en el Journal of SCCJ Vol. 21, Núm. 2.
Es decir,
Se cargaron 1,8 g de cabello cortado a una
longitud media de 2 mm en una columna de cromatografía líquida que
tenía un diámetro de 7,5 mm y una longitud de 75 mm, y se permitió
que una solución de muestra que tenía una concentración controlada
de copolímero de péptido sililado-silano obtenido en
los Ejemplos 1 a 11 del 2% circulara a través de esta columna
durante algún tiempo a una velocidad de flujo de 2 ml/min.
Se determinó la concentración de la muestra en la
solución de muestra tras la circulación mediante análisis de
filtración en gel de la solución de muestra, y se calculó la
cantidad de adsorción de la muestra por 1 g de cabello basándose en
el cambio de concentración de la muestra en la solución de muestra
antes y después de la circulación. La reducción de la cantidad de la
concentración de la muestra por la penetración en el cabello fue
corregida utilizando una solución acuosa al 2% de un
polioxietilenglicol que tenía un peso molecular medio de 1.000 como
control y permitiendo circular esta solución muestra en las mismas
condiciones que se han descrito antes, y considerando que la
reducción de la cantidad de la concentración de polioxietilenglicol
era debida a la penetración en el cabello.
Para la comparación, también se sometió a ensayo
la adsorbibilidad sobre el cabello utilizando soluciones acuosas al
2% de la materia prima, los péptidos sililados, utilizados en los
ejemplos. La adsorbibilidad sobre el cabello del copolímero de
silano obtenido en los Ejemplo a 1 a 11 cuando el tiempo de
circulación era de 15 minutos, 30 minutos, 45 minutos, 60 minutos y
90 minutos se muestran en la Tabla 4 en un índice cuando la cantidad
de absorción de la materia prima sobre el cabello era de 100 (la
parte inferior al punto decimal se redondea).
\vskip1.000000\baselineskip
| Adsorbibilidad sobre el cabello (índice) | |||||
| Tiempo de circulación (minutos) | |||||
| 15 | 30 | 45 | 60 | 90 | |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 1 | 126 | 120 | 132 | 127 | 121 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 2 | 106 | 118 | 120 | 110 | 118 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 3 | 115 | 121 | 126 | 126 | 122 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 4 | 118 | 121 | 122 | 122 | 124 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 5 | 122 | 131 | 133 | 131 | 124 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 6 | 122 | 120 | 118 | 117 | 120 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 7 | 108 | 116 | 120 | 121 | 120 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 8 | 106 | 107 | 115 | 117 | 116 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 9 | 104 | 105 | 112 | 116 | 119 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 10 | 192 | 193 | 198 | 212 | 208 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 11 | 165 | 177 | 186 | 194 | 196 |
Como resulta evidente a partir de los resultados
mostrados en la Tabla 4, los copolímeros de péptido
sililado-silano obtenidos en los Ejemplos 1 a 11
tenían un índice que mostraba una adsorbibilidad sobre el cabello de
más de 100, y poseían una mayor adsorbibilidad que la de cada
materia prima, el polipéptido sililado. Concretamente, la
adsorbibilidad sobre el cabello del copolímero de seda hidrolizada
sililada-silano de los Ejemplos 10 y 11 fue superior
a la de la materia prima.
Se sometió a ensayo la propiedad de absorción de
humedad de los copolímeros de péptido
sililado-silano obtenidos en los Ejemplos 2, 4,
7-9 y 11.
Se colocó lana pulverizada seca en una placa
petri, la lana pulverizada fue impregnada con una muestra de manera
que la cantidad de componentes copoliméricos fuera de 0,3 g, y se
secó en un recipiente de secado a una temperatura constante hasta
que el peso fue constante. Después la placa petri se colocó en una
cámara termostática que tenía una humedad relativa del 79,2%, el
peso se midió cada 24 horas, y se obtuvo la cantidad de absorción de
humedad (g) por 1 g de lana.
Como comparación, se sometió a ensayo la cantidad
de absorción de humedad (g) por 1 g de lana considerando los
péptidos sililados utilizados como materias primas en los ejemplos
de la misma manera que se ha descrito antes. La cantidad de
absorción de humedad por 1 g de lana en cada ejemplo 1 día (24
horas), 2 días (48 horas), 3 días (72 horas) y 4 días (96 horas)
tras el almacenamiento se muestra en la Tabla 5 en un índice cuando
la cantidad de absorción en cuanto a cada materia prima es de 100
(la parte inferior al punto decimal se redondea).
| Propiedad de absorción de humedad | ||||
| Período de almacenamiento (día) | ||||
| 1 | 2 | 3 | 5 | |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 2 | 106 | 108 | 109 | 110 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 4 | 107 | 109 | 109 | 109 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 7 | 110 | 114 | 114 | 117 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 8 | 121 | 121 | 118 | 117 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 9 | 121 | 120 | 120 | 122 |
| Copolímero de silano obtenido en el Ejemplo 11 | 104 | 103 | 105 | 106 |
Como resulta evidente de los resultados mostrado
en la Tabla 5, los copolímeros de péptido
sililado-silano obtenidos en los ejemplos 2, 4,
7-9 y 11 tenían un índice de la propiedad de
absorción de humedad que indicaba una capacidad de retención de
humedad de más de 100, y revelaba un aumento de la capacidad de
retención de humedad en comparación con la de cada materia prima, el
péptido sililado. Concretamente, la capacidad de retención de
humedad del copolímero de proteína de levadura hidrolizada
sililada-silano del Ejemplo 9 fue superior a la
proteína de levadura hidrolizada sililada materia prima.
Claims (8)
1. Un copolímero de silano que es obtenible
policondensando uno o más compuestos de silano orgánicos que tienen
un grupo hidrófilo representado por la siguiente fórmula general
(VII):
donde al menos dos de R^{5},
R^{6} y R^{7} representan un grupo hidroxilo, y el grupo
restante representa un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de
carbono, R^{8} representa un grupo residual de un aminoácido
alcalino obtenible eliminando un grupo amino terminal del aminoácido
alcalino que tiene dos o más grupos amino en el extremo del
aminoácido, R^{9} representa un grupo residual de un aminoácido
distinto de R^{8}, A es un radical conector y representa al menos
un grupo seleccionado entre -CH_{2}-, -(CH_{2})_{3}-,
-(CH_{2})_{3}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}-,
-(CH_{2})_{3}S-, -(CH_{2})_{3}NH- y
-(CH_{2})_{3}OCOCH_{2}CH_{2}-, q es de 0 a 500, r es
de 0 a 500 y q+r es de 1 a 500, donde q y r representan únicamente
el número de un aminoácido y no representa el orden de la secuencia
de aminoácidos
con
uno o más compuestos de silano (III)
representados por la siguiente fórmula general (III):
(III)R^{2}{}_{n}Si(OH)_{p}Y_{(4-p-n)}
donde n representa un entero de 0 a
2, p representa un entero de 2 a 4, n+p\leq4, R^{2} representa
un grupo orgánico en el que un átomo de carbono está conectado
directamente al átomo de silicio y cuando n es 2, los dos grupos
R^{2} pueden ser iguales o diferentes, e Y representa al menos un
grupo seleccionado entre un grupo alcoxi, un átomo de hidrógeno y un
grupo siloxi y cuando 4-p-n es 2,
los grupos Y pueden ser iguales o
diferentes.
2. El copolímero de silano según la
reivindicación 1, que es obtenible haciendo reaccionar
adicionalmente el producto policondensado de los compuestos (VII) y
(III) con uno o más compuestos de silano representados por siguiente
fórmula general (V):
(V)R^{3}{}_{3}Si(OH)
donde R^{3} representa un grupo
orgánico en el que un átomo de carbono está conectado directamente
al átomo de silicio y los tres grupos R^{3} pueden ser iguales o
diferentes.
3. El copolímero de silano según la
reivindicación 1, donde uno o más compuestos de silano representados
por la fórmula general (III) son obtenibles hidrolizando un
compuesto de silano representado por la siguiente fórmula general
(II):
(II)R^{2}{}_{n}SiX_{(4-n)}
donde n representa un entero de 0 a
2, R^{2} representa un grupo orgánico en el que un átomo de
carbono está conectado directamente al átomo de silicio y cuando n
es 2, los dos grupos R^{2} pueden ser iguales o diferentes, y X
representa al menos un grupo seleccionado entre un grupo hidroxilo,
un grupo alcoxi, un grupo halógeno, un grupo carboxilo y un grupo
amino y los dos o más grupos X pueden ser iguales o
diferentes.
4. El copolímero de silano según la
reivindicación 2, donde uno o más compuestos de silano representados
por la fórmula general (III) son obtenibles hidrolizando un
compuesto de silano representado por la siguiente fórmula general
(II):
(II)R^{2}{}_{n}SiX_{(4-n)}
\newpage
donde n representa un entero de 0 a
2, R^{2} representa un grupo orgánico en el que un átomo de
carbono está conectado directamente al átomo de silicio y cuando n
es 2, los dos grupos R^{2} pueden ser iguales o diferentes, y X
representa al menos un grupo seleccionado entre un grupo hidroxilo,
un grupo alcoxi, un grupo halógeno, un grupo carboxilo y un grupo
amino y los dos o más grupos X pueden ser iguales o
diferentes;
y
uno o más compuestos de silano representados por
la fórmula general (V) son obtenibles mediante la hidrólisis de un
compuesto de silano representado por siguiente fórmula general
(IV):
(IV)R^{3}{}_{3}SiZ
donde, R^{3} representa un grupo
orgánico en el que un átomo de carbono está conectado directamente
al átomo de silicio y los tres grupos R^{3} pueden ser iguales o
diferentes, y Z representa al menos un grupo seleccionado entre un
grupo hidroxilo, un grupo alcoxi, un átomo de halógeno, un grupo
carboxilo y un grupo
amino.
5. Un método para producir un copolímero de
silano que comprende las etapas de
policondensar uno o más compuestos de silano
orgánicos (I) según la reivindicación 1
con uno más compuestos de silano (III) según la
reivindicación 1.
6. Un método para producir un copolímero de
silano según la reivindicación 5, que comprende adicionalmente la
etapa de hacer reaccionar uno o más compuestos de silano
representados por la fórmula general (V) según la reivindicación 2
con el copolímero de silano resultante obtenible policondensando los
compuestos de silano orgánicos de fórmula (VII) con los compuestos
de silano de fórmula (III).
7. Un cosmético que comprende el copolímero de
silano según la reivindicación 1 o 2.
8. Un cosmético según la reivindicación 7, que se
aplica al cabello o a la piel.
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