JP2004519528A - ポリシロキサンポリマー、それらの製造法及びそれらの使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、好ましくはシロキサンを含有する第4級アンモニウム基に基づく洗濯−抵抗性親水性柔軟剤としての用途のためのポリシロキサンポリマー、それらの製造法ならびに好ましくは柔軟剤としてのそれらの使用に関する。
【0002】
アミノ基含有ポリシロキサンはEP−A−0 441 530から編織布柔軟剤として既知である。エチレンオキシド/プロピレンオキシド単位により修飾された側鎖としてのアミノ構造の導入は、US 5 591 880及びUS 5 650 529に記載されているとおり、効果を向上させる。ここでアルキレンオキシド単位は親水性−疎水性均衡の特定の調節を可能にする。合成の間に通例であるケイ素−結合カルボン酸基を用いるアミノアルコールの困難なエステル化は、化合物の構築のために不利である。さらに、生成物の全体的な櫛形−構造を介して誘導される軟化性に困難性がある。これらの欠点を取り除くために、US 5 807 956及びUS 5 981 681は、α,ω−アミノ官能基化アルキレンオキシドを用いるα,ω−エポキシ修飾シロキサンの転換及びこれらの生成物の親水性柔軟剤としての使用を示唆している。
【0003】
永続性(substantivity)を向上させるために、アルキレンオキシド−修飾シロキサン中に第4級アンモニウム基を導入する試みが成された。US 5 625 024は、α,ω−OH末端ポリシロキサン及びトリアルコキシシランから縮合を介して合成された分枝鎖状アルキレンオキシド−修飾ポリ第4級ポリシロキサンを開示している。第4級アンモニウム構造はシランを介して導入され、そこにおいて第4級窒素原子はアルキレンオキシド単位により置換されている。硬いコーム−様アルキレンオキシド−修飾ポリ第4級ポリシロキサンが同様にUS 5 098 979に記載されている。コーム−様の置換ポリエーテルシロキサンからのヒドロキシル基はエピクロロヒドリンを用いて対応するクロロヒドリン誘導体に転換される。最後に第3級アミンを用いて第4級化プロセスが行われる。この戦術の欠点は、必要なエピクロロヒドリンとの接触ならびに第4級化の間のクロロヒドリン基の比較的低い反応性である。
【0004】
このために、コーム−構造の置換ポリエーテル−シロキサンのヒドロキシル基が代わりにクロロ酢酸を用いてエステル化された。US 5 153 294及びUS 5 166 297にすでに記載されているとおり、カルボニル活性化を介して最後の第4級化をより簡単に行うことができる。
【0005】
この出願の優先日の後に公開されたWO 01/41719及びWO 01/41720は、化粧品用組成物中で用いるための第4級ポリシロキサン化合物を記載している。
【0006】
酸の存在下におけるα,ω−ジ−エポキシドの第3級アミンとの反応はα,ω−ジ第4級シロキサンを生じ、それを毛髪ケアの目的のために用いることができ、すでにDE−PS 37 19 086に開示されている。EP−A−0 282 720に開示されているとおり、α,ω−ジ−エポキシドを酸の存在下でジ−第3級アミンと反応させて長鎖のポリ第4級ポリシロキサンとすると、毛髪からケア物質を洗い流す可能性における低下を達成することができる。しかしながら、毛髪に関する洗浄−抵抗性は主に水及び皮膚を刺激しない非常に穏やかな界面活性剤の短時間の効果を指すが、編織布のための洗濯−抵抗性親水性柔軟剤は油及び汚れを除去する高い能力を有する濃厚な界面活性剤溶液の影響に耐えねばならない。近代的洗濯洗剤が強いアルカリ性の錯体化剤、酸化的に作用する漂白剤及び複合酵素系を含有することならびに繊維が多くの場合に該影響に高い温度で数時間暴露されることも悪化させることである。
【0007】
このために基本的に異なる方法がDE−OS 32 36 466に記載されている。アルコキシシランを含有する第4級アンモニウム構造とのOH−末端シロキサンの反応は反応性中間生成物を与え、それはトリアルキルシロキサンのような適した架橋剤を用いて繊維表面上で洗濯−抵抗性コーティングに架橋されねばならない。この方法への有意な欠点は、数時間必要な水性仕上げ浴の安定性が保証され得ず、予測されない架橋反応が編織布仕上げの前にも浴中で起こり得ることである。
【0008】
記載されている示唆は、いかにして進歩する(progressive)シリコーンに典型的な柔らかい触感を得るか、ならびに編織布材料が、必要なら高められた温度で繰り返される洗濯のプロセスにおいて侵入的な洗剤調製物の影響に暴露される時でも、その初期仕上げの後の明白な親水性をいかにして得るかの問題に満足な解答を与えない。
【0009】
かくして、本発明の目的は、当該技術分野の現状の欠点を示さずに、ポリシロキサン化合物、特にポリ第4級ポリシリコーン、それらの製造及び洗濯−抵抗性親水性柔軟剤としてのそれらの使用を利用できるようにすることである。
【0010】
本発明に従うポリシロキサン化合物、特にポリ第4級シリコーンは、適した適用の後に編織布にシリコーンに典型的な柔らかい触感及び明白な親水性(hydrophilism)を与えねばならず、この特性は、必要なら高められた温度で繰り返される選択の間、洗剤調製物に暴露された後でも失われてはならない。
【0011】
この仕事は、繰り返し単位
【0012】
【化12】
【0013】
[式中、
Xは少なくとも4個の炭素原子を有する2価の炭化水素基であり、それはヒドロキシル基を含有し且つ酸素原子により中断されていることができ、基Xは繰り返し単位内で同じか又は異なることができ、
Yは少なくとも2個の炭素原子を有する2価の炭化水素基であり、それはヒドロキシル基を含有することができ且つ1個もしくはそれより多い酸素もしくは窒素原子、好ましくは1個の酸素原子又は1個の窒素原子により中断されていることができ、
R1、R2、
R3及び
R4は同じかもしくは異なり、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基又はベンジル基を示すか、あるいは基R1及びR3又はR2及びR4は架橋アルキレン基の成分であることができ、
R6はH又は1〜20個の炭素原子を有するアルキル基であり、それは酸素−置換されていることができ、
Eは構造−B−O−(EOX)v(POX)w−B−であり、ここで
EOXはエチレンオキシド単位であり、POXはプロピレンオキシド単位であり、
Bは直鎖状もしくは分枝鎖状C2−C6アルキレンであり、
vは0〜200であり、
wは0〜200であり、
v+wは≧1に対応し、
nは2〜1000であり、ここでnは繰り返し単位内で同じかもしくは異なることができ、
A−は無機もしくは有機アニオンを示す]
を有するポリシロキサンポリマーを用いて解決される。
【0014】
本発明に従うポリシロキサン化合物は線状又は環状ポリシロキサンポリマーである。
【0015】
線状ポリシロキサンポリマーが含まれる場合、末端基は
【0016】
【化13】
【0017】
から有効に選ばれ、
ここでX、R1、R2、R3、R4、R6、Y、E、A−及びnは上記のとおりに定義され、
X’は少なくとも4つの炭素原子を有する炭化水素基であり、それはエポキシ基あるいはアルコール、水又はアミンを用いて開環されたエポキシ基を含有し且つそれは酸素原子により中断されていることができ、
R5は1〜20個の炭素原子を有するアルキル基であり、且つ
ここで末端基中の末端基Xはそれぞれ繰り返し単位の末端窒素原子に結合しており、末端基中の末端窒素原子はそれぞれ繰り返し単位の末端基Xに結合している。
【0018】
本明細書の上記で挙げた最初の4つの末端基は、製造において用いられ且つ下記に記載するビスアミンから生ずるが、最後の末端基はおそらく製造の間に加えられ得るモノアミンから生ずる。
【0019】
X’の定義において上記で挙げたエポキシ基は好ましくは末端エポキシ基である。特に好ましい変形では、基X’は次式:
【0020】
【化14】
【0021】
ならびにアルコール、水又はアミンを用いて開環されたそれらのエポキシ構造から選ばれる。アルコールを用いる開環はヒドロキシル基及びエーテル基で置換された基を生じ、水を用いる開環は2つのヒドロキシル基で置換された基を生じ、アミンを用いる開環はヒドロキシルアミン基を生ずる。これは本質的に熟練者に既知である。
【0022】
本発明に従うポリシロキサンポリマーの好ましい態様は、一般式(I)
【0023】
【化15】
【0024】
の環状ポリ第4級ポリシロキサンポリマー
及び/又は一般式(II)
【0025】
【化16】
【0026】
の線状化合物を含み、
ここで
Xは少なくとも4個の炭素原子を有する2価の炭化水素基であり、それはヒドロキシル基を含有し且つ酸素原子により中断されていることができ、
Yは少なくとも2個の炭素原子を有する2価の炭化水素基であり、それはヒドロキシル基を含有することができ且つ1個もしくはそれより多い酸素もしくは窒素原子により中断されていることができ、
Z1はH、OH、アルキル、エポキシ又はアルコキシ基であるか、あるいは少なくとも4個の炭素原子を有し、1個もしくはそれより多いヒドロキシル基を含有し且つ1個もしくはそれより多い酸素原子により中断されていることができる炭化水素基を示すか、あるいは基
【0027】
【化17】
【0028】
又は
【0029】
【化18】
【0030】
を示し、
ここでR5は1〜20個の炭素原子を有するアルキル基であり、
Z2は基
【0031】
【化19】
【0032】
を示し、
R1、R2、
R3及び
R4は同じかもしくは異なり、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基又はベンジル基を示すか、あるいは基R1及びR3又はR2及びR4は架橋アルキレン基の成分であることができ、
R6はH又は1〜20個の炭素原子を有するアルキル基を示し、それは酸素−置換されていることができ、
Eは構造−B−(OCH2CH2)v(OCH2CH(CH3))w−O−B−であり、ここで
Bは直鎖状もしくは分枝鎖状C2−C6アルキレンであり、
vは0〜200であり、
wは0〜200であり、
v+w≧1に対応し、
A−は無機もしくは有機アニオンを示し、
nは5〜200であり、
mは1以上の全数(whole number)であり、
sは1以上の全数である。
【0033】
本発明のポリシロキサンポリマーの特定の態様では、n=5〜82である。
【0034】
本発明のポリシロキサンポリマーの別の特定の態様では、n=5〜20である。
【0035】
本発明に従う、特に式(I)及び(II)のポリシロキサン化合物を初期編織布仕上げのための洗濯−抵抗性親水性柔軟剤として及び繊維及び編織布の洗濯のための非−イオノゲン性又はアニオン性/非−イオノゲン性界面活性剤に基づく調製物中における柔軟剤として用いることができる。
【0036】
本発明の好ましい態様において、Xは
【0037】
【化20】
【0038】
の群からの基を示し、ここでポリシロキサン単位への結合は左から行われる。
【0039】
本発明の別の態様において、Yは基(CH2)o−を示し、ここでoは2〜6である。
【0040】
本発明の別の好ましい態様において、基R1、R2、R3及びR4はメチル基を示す。
【0041】
本発明の別の好ましい態様において、R6は構造−CH2CH2OH、−CH3又は水素を示す。特に好ましいのは水素としてのR6である。
【0042】
本発明に従うポリシロキサン化合物中の基Eは構造−B−O−(EOX)v(POX)w−B−により示され、ここでEOXはエチレンオキシド単位を示し、POXはプロピレンオキシド単位を示す。基−(EOX)v(POX)w−はさらにポリエチレンオキシドポリマー基、ポリプロピレンオキシドポリマー基及びポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドコポリマー基を示すことができる。ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドコポリマー基は統計的又はブロック−様コポリマー基であることができる。特に好ましいのは、少なくとも1つのポリエチレンオキシド基及び少なくとも1つのポリプロピレンオキシド基の無作為な配置を有するポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドブロックコポリマー基である。後者は特にJeffamineの名前の下に商業的に入手可能なジアミン中に含まれる。
【0043】
本発明の別の好ましい態様において、Bは−CH2CH2−及び−CH2CH(CH3)−単位を示す。
【0044】
本発明のさらに別の好ましい態様おいて、vは0〜100、好ましくは0〜70、特に好ましくは0〜40の範囲を示す。
【0045】
本発明の別の好ましい態様おいて、wは0〜100、好ましくは0〜70、特に好ましくは0〜40の範囲を示す。
【0046】
本発明のさらに別の態様において、一般式(I)及び(II)における比m/(m+s)x100は0.1〜99.9%である。比m/(m+s)x100は、本発明に従うポリシロキサンポリマー中の
【0047】
【化21】
【0048】
の繰り返し単位の合計数に対する
【0049】
【化22】
【0050】
の繰り返し単位の数のパーセンテージを示す。
【0051】
言い換えると、本発明のポリシロキサンポリマーにおいて、式
【0052】
【化23】
【0053】
の繰り返し単位の数対式
【0054】
【化24】
【0055】
の繰り返し単位の数の比は、適切には約1:1000〜約1000:1、好ましくは1:1〜100:1、特に好ましくは4:1〜20:1そしてさらにもっと好ましくは3:1〜10:1であり、最も好ましくは3:1〜9:1である。
【0056】
上記の繰り返し単位の比の適した選択を介し、本発明のポリシロキサンの性質、例えば処理されるべき基質、例えばセルロース繊維、毛髪、ポリアミド繊維、極性塗料又はプラスチック表面などに関する永続性(収縮挙動)を制御し、調節することができる。さらに洗い流し挙動(washing out behavior)、洗剤混合物又は界面活性剤溶液中における溶解度を上記の比を用いて部分的に制御することができ、洗剤調製物に適応させることができる。
【0057】
分子量の制御により本発明のポリシロキサンのさらに別の性質に影響を与えることができ、分子量自身は例えば式
【0058】
【化25】
【0059】
[式中、R1、R2及びR5は上記で定義したとおりであり、ここで上記の定義は分子中の残りの基R1、R2の定義と同じかもしくは異なることができる]
のモノアミンの添加により制御され得、重合は良く知られた方法で制御され得る。好ましいモノアミンは例えばトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン又はベンジルジメチルアミンである。
【0060】
好ましい態様において、モノアミンは連鎖停止剤として用いられる。上記の式のモノアミンが連鎖停止剤として用いられる場合、モルでのそれらのパーセンテージは、例えば上記で挙げた式の二−官能基性アミン繰り返し単位の含有量の最高で20%、10%、5%又は1%の量となり、例えば対応する1〜20%の範囲を生ずる。
【0061】
アニオンAは好ましくは生理学的に許容され得る無機基、例えばクロリド、ブロミド、ハイドロジエンサルフェート(hydrogen sulfate)、サルフェートなど又はアセテート、プロピオネート、オクタノエート、デカノエート、ドデカノエート、テトラデカノエート、ヘキサデカノエート、オクタデカノエート、オレエートより成る群からの有機基により与えられる。
【0062】
本発明の他の目的は、式
【0063】
【化26】
【0064】
[式中、X’’は少なくとも4つの炭素原子を有する2価の炭化水素基であり、それはエポキシ基を含有し且つ酸素原子により中断されていることができる]
のビスエポキシ−末端ポリシロキサンを、式
【0065】
【化27】
【0066】
のビスアミンを適した順序で用い、おそらく式
【0067】
【化28】
【0068】
[ここで、置換基は上記で定義したとおりである]
のモノアミンを加えながら転換することを特徴とする、本発明に従うポリシロキサン化合物の製造法である。本発明は上記の方法に従って得られ得るポリシロキサン化合物にも関する。
【0069】
本発明のポリシロキサン化合物の、特に一般式(I)及び(II)のポリシロキサン化合物の製造のための本発明の方法の好ましい態様において、合成のための出発点は一般的構造
【0070】
【化29】
【0071】
[式中、nは上記で定義された]
のα,ω−Si−H官能基化シロキサンである。
【0072】
商業的に入手可能でない場合には、これらのシロキサンを良く知られた方法を介して、例えば平衡化を介して製造することができる(Silicone,Chemie und Technologie[Silicones,Chemistry and Technology],Vulkan Publishing House,Essen,Germany 1989,pp82−84)。
【0073】
最初にヒドロシリル化を介して反応性エポキシ−修飾中間生成物を製造し、それを続く段階にアルキル化することができる。反応性中間段階の製造のための適した出発物質は、エポキシ−官能基性アルケン、例えばビニルシクロヘキセンオキシド及びアリルグリシド−エーテルである。上記で挙げた物質の群の代表的なものを用いるヒドロシリル化の一般的な実施も既知である(B.Marciniec,Comprehensive Handbook on Hydrosilylation,Pergamon Press,Oxford 1992,pp 127−130)。
【0074】
続く段階に、エポキシ−修飾中間段階を次いでジ−第3級アミン及び好ましくは2つの第1級もしくは第2級アミノ官能基を有するアルキレンオキシド誘導体と一緒に反応させる。この場合の決定的な因子は、エポキシ基対Σ(第1級+第2級+第3級)のアミノ基の1:1の全体的な化学量論が保持されることである。好ましくは第3級アミノ基の一部として等モル量のHA酸が用いられる。
【0075】
アミノ−修飾アルキレン−オキシド誘導体は、通常、構造
【0076】
【化30】
【0077】
を示す。この場合に好ましいのはエチレン−オキシド−プロピレン−オキシドブロックコポリマーである。
【0078】
そのようなアミンはJeffamineR(Huntsman Corp.)の名前の下に商業的に入手可能である。好ましい例は
H2NCH(CH3)CH2[OCH(CH3)CH2]a(OCH2CH2)c[OCH2CH(CH3)]bNH2
により示され、ここでa+b=2〜20、c=1〜100である。
【0079】
すなわち、本発明のポリシロキサン化合物は、ビスエポキシ−末端ポリシロキサン化合物を式
【0080】
【化31】
【0081】
のジアミンを用いて、好ましくは酸の存在下及びおそらく式
【0082】
【化32】
【0083】
のモノアミンの存在下で転換することにより有効に製造され得る。
【0084】
本発明のポリシロキサン化合物、特に式(I)及び(II)のポリシロキサン化合物の製造のための好ましい方法において、一般的構造
【0085】
【化33】
【0086】
のα,ωSi−H官能基化シロキサンを、ヒドロシリル化触媒の存在下に50〜150℃の温度で、末端オレフィン性結合を有し、少なくとも4つの炭素原子を含有し、さらに非−環状エーテル基を含有していることができるエポキシドのSiH基に関して1.0〜1.5モルを用いて転換し、過剰のオレフィン性エポキシドはおそらく除去され得、反応生成物を式
【0087】
【化34】
【0088】
のジ−第3級アミン及び構造
【0089】
【化35】
【0090】
のアルキレン−オキシド修飾ジアミンの混合物を用いてHA酸の存在下に40〜120℃で転換し、ここでエポキシ基対第3級アミノ基対HA酸のモル比は1:1:1の比であり、エポキシ基対(第1級+第2級+第3級)アミノ基の合計の全体的化学量論も1:1である。本発明は、上記の方法に従って得られ得るポリシロキサン化合物にも関する。
【0091】
本発明のポリシロキサン化合物、特に式(I)及び(II)のポリシロキサン化合物の製造法の好ましい態様において、エポキシ基対アミノ基の(第1級+第2級+第3級)の合計対HA酸のモル比は1:1:1である。
【0092】
本発明に従うポリシロキサン化合物、特に式(I)及び(II)のポリシロキサン化合物の製造法の好ましい態様においては、種々のアミノ基を有する種及び等モル量のHA酸を一緒に混合物に加える。
【0093】
対応するジアミノ誘導体の使用が好ましいが、均整のとれた(proportional)架橋又は連鎖停止が意図されている場合には、部分的に類似の三−官能基性又は一−官能基性構造を用いることもできる。三−官能基性架橋性又は一−官能基性連鎖停止性アミノ誘導体のモルでのパーセンテージは、二−官能基性誘導体の含有量の最高で10%、好ましくは5%であり、特に好ましくは1%である。
【0094】
ジ−第3級アミンを相当して一官能基性第3級アミンで置き換えることも本発明の枠内である。モルでのそれらのパーセンテージも、ジ−第3級アミンの含有量の最高で10%、好ましくは5%、特に好ましくは1%の量である。
【0095】
反応の実施に関し、第3級アミノ基の第4級化に必要な程度を超えてすべてのアミノ基とのモル当量までHA酸を加えることは本発明の枠内である。これは、本発明の化合物がアミノ基の構造に関して、遊離のアミンとして又はアミン塩として存在できることを意味し、例えば完全なプロトン化の場合(追加の2当量の酸)、ポリシロキサン化合物は次式:
【0096】
【化36】
【0097】
の繰り返し単位を含有する。
【0098】
態様の好ましい変形において、種々のアミノ基を有する種を一緒に、おそらく等モル量のHA酸を加えながら混合物に加えることができる。しかしながら、最初にエポキシ誘導体を第3級アミンと、第3級アミノ基に当量のHA酸の存在下で反応させ、続いて第1級もしくは第2級アミノ基を含有するアルキレン−オキシド誘導体を、おそらくアミノ基と当量までのHA酸を加えながら加えることも本発明の枠内である。最後に、最初に第1級もしくは第2級アミノ基を有するアルキレン−オキシド誘導体を、おそらく等モル量のHA酸の存在下で、エポキシ誘導体と反応させ、次いで第4級化プロセスを行うこともできる。
【0099】
さらに、異なる鎖長の数種のシロキサン成分及び/又はアルキレン−オキシド誘導体を、所望の全体的化学量論を保持しながら反応させることも本発明に従っている。これは、例えば単一のシロキサン成分の使用により、又は数種のシロキサン成分の特定の混合物を介して、所望のシロキサン鎖長を調節する可能性を与える。同様に、モノモダル、ビモダル又はポリモダル分布の形態における有益な平均アルキレンオキシドブロック長を与えることも可能である。
【0100】
第4級化及びアルキル化反応は好ましくは極性有機溶媒中で行われる。適しているのは例えばメタノール、エタノール、i−プロパノール及びn−ブタノールの群からのアルコール類;エレチングリコール、ジ−エチレングリコール、トリ−エチレングリコール、上記で挙げたグリコール類のメチル、エチル及びブチルエーテル、1,2−プロピレングリコール及び1,3−プロピレングリコールの群からのグリコール類、ケトン類、例えばアセトン及びメチルエチルケトン;酢酸エチル、酢酸ブチル及び酢酸2−エチル−ヘキシルの群からのエステル類、エーテル類、例えばテトラヒドロフランならびにニトロ化合物、例えばニトロメタンである。溶媒の選択は本質的に反応パートナーの溶解度及び所望の反応温度に依存する。反応は好ましくは20℃〜150℃の範囲内、特に40℃〜100℃の範囲内で行われる。
【0101】
EP−A−0 282 720は、特に毛髪の処理のための化粧品用調製物中におけるポリ第4級ポリシロキサンの使用を扱っている。挙げられている利益には毛髪を梳くための向上した可能性、優れた光沢、高い帯電防止有効性及び向上した洗い流し抵抗性(washout resistance)が含まれる。
【0102】
最後に挙げた性質は本発明の意味における洗濯−抵抗性と同等視され得ない。毛髪からの洗い流し抵抗性は主に水及び皮膚を刺激しない非常に穏やかな界面活性剤の短時間の影響を指すが、編織布のための洗濯−抵抗性親水性柔軟剤は高い脂肪−及び汚れ−溶解能力を有する濃厚な界面活性剤溶液の影響に耐えねばならない。近代的洗剤においては、強いアルカリ性の錯体化剤、酸化的に作用する漂白剤及び複合酵素系がこれらの界面活性剤系に加えられている。それらは多くの場合に高められた温度で数時間作用させられる。これらの理由で、化粧品の分野から洗濯−抵抗性の編織布柔軟剤の分野に経験を移すことは不可能である。当該技術分野の現状において引用したDE−OS 32 36 466は、洗濯−抵抗性編織布系(wash resistant textile system)を得ようとする時は、架橋可能な系が焦点であるべきことを示している。
【0103】
同様に、本発明に従う化合物が非−イオン性もしくはアニオン/非−イオン性界面活性剤に基づく調製物中における柔軟剤として有効であり得ることは期待されるべきではなかった。これらの場合は同様に、侵入的洗剤調製物が高められた温度で長時間作用させられる。さらに悪化させる因子は、軟化物質を用いてあらかじめ行われた繊維表面の修正(modification)が取り除かれるということである。
【0104】
本発明はさらに、皮膚及び毛髪のケアのための化粧品用調製物における、硬質表面の処理及び仕上げのための艶出し剤における、自動車及び他の硬質表面の例えば動力洗浄の後の乾燥のための調製物における、編織布及び紡織繊維の仕上げのための、非−イオノゲン性もしくはアニオン性/非−イオノゲン性洗剤調製物を用いる編織布の洗濯の後の別の柔軟剤としての、非−イオン性もしくはアニオン性/非−イオン性界面活性剤に基づく調製物中における柔軟剤としての、ならびに編織布のしわを予防するか又はもと通りにするための手段としての上記のポリシロキサン化合物の使用に関する。
【0105】
本発明はさらに、編織布の仕上げのための洗濯−抵抗性親水性柔軟剤としての上記のポリシロキサン化合物の使用に関する。
【0106】
さらに、本発明は少なくとも1種のポリシロキサン化合物を組成物のために通例の少なくとも1種の追加の物質と一緒に含有する組成物に関する。
【0107】
以下は、本発明のポリシロキサン化合物を有益に用いることができるそのような組成物のいくつかの典型的な例を挙げている。
【0108】
これらの型の組成物における典型的な助剤は、例えばA.Domsch:Die kosmetischen Praparate[Cosmetic Preparations]Vol.I and II,4th Edition,Publishing House for the Chemical Industry,H.Ziolkowsky KG,Augsburg及びInternational Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook 7th Edition 1997 by J.A.Wenniger,G.N.McEwen Vol.1−4 by The Cosmetic,Toiletry and Fragrance Association, Washington DC中あるいはhttp://www.cosmetic−world.com/inci/Incialf.htmの下に記載されている物質である。
アニオン性シャンプー:
調製物の例は基本的調製物と解釈されるべきである。アニオン性シャンプーは一般的に以下の成分を含有するが、これらに限られるわけではない:
アルキルサルフェート、アルキルエーテルサルフェート、ナトリウムラウリルサルフェート、ナトリウムラウリルエーテルサルフェート、アンモニウムラウリルサルフェート、アンモニウムラウリル−エーテルサルフェート、TEAラウリルサルフェート、TEAラウリルエーテルサルフェート、アルキルベンゼンスルホネート、α−オレフィンスルホネート、パラフィンスルホネート、スルホスクシネート、N−アシルタウリド、サルフェートグリセリド、サルフェート化アルカノールアミド、カルボキシレート塩、N−アシル−アミノ酸塩、シリコーンなど。
非−イオン性シャンプー
調製物の例は基本的調製物として役立つことが意図されている。非−イオン性シャンプーは典型的に以下の成分を含むが、これらに限られるわけではない:
モノアルカノールアミド、モノエタノールアミド、モノイソプロパノールアミド、ポリヒドロキシ誘導体、スクロースモノラウレート、ポリグリセリンエーテル、アミンオキシド、ポリエトキシル化誘導体、ソルビタン誘導体、シリコーンなど。
両性シャンプー
調製物の例は基本的調製物として役立つことが意図されている。この範囲の調製物は典型的に以下の成分を含有するが、これらに限られるわけではない:
N−アルキルイミノジプロピオネート、N−アルキルイミノプロピオネート、アミノ酸、アミノ酸誘導体、アミドベタイン、イミダゾリニウム誘導体、スルホベタイン、スルテイン(sultaines)、ベタイン、シリコーンなど。
カチオン性シャンプー
調製物の例は基本的調製物として役立つことが意図されている。この範囲の調製物は典型的に以下の成分を含有するが、これらに限られるわけではない:
ビ第4級アンモニウム化合物、ビ−(トリアルキルアンモニウムアセチル)ジアミン、アミドアミン、アンモニオアルキルエステル、シリコーンなど。
凝固剤
調製物の例は基本的調製物として役立つことが意図されている。この範囲の調製物は典型的に以下の成分を含むが、これらに限られるわけではない:
脂肪酸、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化脂肪酸エステル、脂肪アルコール、エトキシル化脂肪アルコール、グリコール、グリコールエステル、グリセリン、グリセリンエステル、ラノリン、ラノリン誘導体、鉱油、ペトロラタムジェリー、レシチン、レシチン誘導体、ワックス、ワックス誘導体、カチオン性ポリマー、タンパク質、タンパク質誘導体、アミノ酸、アミノ酸誘導体、保湿剤、増粘剤、シリコーンなど。
「クリアリンス−オフ(Clear Rinse−Off)」凝固剤
調製物の例は基本的調製物として役立つことが意図されている。この範囲の調製物は典型的に以下の成分を含むが、これらに限られるわけではない:
脂肪酸、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化脂肪酸エステル、脂肪アルコール、エトキシル化脂肪アルコール、グリコール、グリコールエステル、グリセリン、グリセリンエステル、ラノリン、ラノリン誘導体、鉱油、ペトロラタムジェリー、レシチン、レシチン誘導体、ワックス、ワックス誘導体、カチオン性ポリマー、タンパク質、タンパク質誘導体、アミノ酸、アミノ酸誘導体、保湿剤、増粘剤、シリコーンなど。
毛髪のための泡凝固剤
調製物の例は基本的調製物として役立つことが意図されている。この範囲の調製物は典型的に以下の成分を含むが、これらに限られるわけではない:
脂肪酸、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化脂肪酸エステル、脂肪アルコール、エトキシル化脂肪アルコール、グリコール、グリコールエステル、グリセリン、グリセリンエステル、ラノリン、ラノリン誘導体、鉱油、ペトロラタムジェリー、レシチン、レシチン誘導体、ワックス、ワックス誘導体、カチオン性ポリマー、タンパク質、タンパク質誘導体、アミノ酸、アミノ酸誘導体、保湿剤、増粘剤、シリコーン、溶媒、エタノール、イソプロパノール、イソパラフィン溶媒、ブタン、プロパン、イソブタン、CFCs、フッ化エアゾールプロペラント、ジメチルエーテル、圧縮ガスなど。
毛髪のためのポンプスプレー(凝固剤)
調製物の例は基本的調製物として役立つことが意図されている。この範囲の調製物は典型的に以下の成分を含むが、これらに限られるわけではない:
脂肪酸、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化脂肪酸エステル、脂肪アルコール、エトキシル化脂肪アルコール、グリコール、グリコールエステル、グリセリン、グリセリンエステル、ラノリン、ラノリン誘導体、鉱油、ペトロラタムジェリー、レシチン、レシチン誘導体、ワックス、ワックス誘導体、カチオン性ポリマー、タンパク質、タンパク質誘導体、アミノ酸、アミノ酸誘導体、保湿剤、増粘剤、シリコーン、溶媒、エタノール、イソプロパノール、イソパラフィン溶媒など。
毛髪のための凝固剤スプレー
調製物の例は基本的調製物として役立つことが意図されている。この範囲の調製物は典型的に以下の成分を含むが、これらに限られるわけではない:
脂肪酸、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化脂肪酸エステル、脂肪アルコール、エトキシル化脂肪アルコール、グリコール、グリコールエステル、グリセリン、グリセリンエステル、ラノリン、ラノリン誘導体、鉱油、ペトロラタムジェリー、レシチン、レシチン誘導体、ワックス、ワックス誘導体、カチオン性ポリマー、タンパク質、タンパク質誘導体、アミノ酸、アミノ酸誘導体、保湿剤、増粘剤、シリコーン、溶媒、エタノール、イソプロパノール、イソパラフィン溶媒、ブタン、プロパン、イソブタン、CFCs、フッ化エアゾール発泡剤、ジメチルエーテル、圧縮ガスなど。
毛髪のための凝固剤ゲル
調製物の例は基本的調製物として役立つことが意図されている。この範囲の調製物は典型的に以下の成分を含むが、これらに限られるわけではない:
増粘剤、セルロース誘導体、アクリル酸誘導体、揮発保留ポリマー、状態調節用化学品(conditioning chemicals)、グリコール、グリコールエステル、グリセリン、グリセリンエステル、ラノリン、ラノリン誘導体、鉱油、ペトロラタムジェリー、レシチン、レシチン誘導体、ワックス、ワックス誘導体、カチオン性ポリマー、タンパク質、タンパク質誘導体、アミノ酸、アミノ酸誘導体、保湿剤、シリコーン、溶媒、エタノール、イソプロパノール、イソパラフィン溶媒など。
毛髪のためのスタイリングゲル
調製物の例は基本的調製物として役立つことが意図されている。この範囲の調製物は典型的に以下の成分を含むが、これらに限られるわけではない:
揮発保留ポリマー、ラッカー、アクリル酸誘導体、セルロース誘導体、ビニル誘導体、状態調節用化学品、グリコール、グリコールエステル、グリセリン、グリセリンエステル、ラノリン、ラノリン誘導体、鉱油、ペトロラタムジェリー、レシチン、レシチン誘導体、ワックス、ワックス誘導体、カチオン性ポリマー、タンパク質、タンパク質誘導体、アミノ酸、アミノ酸誘導体、保湿剤、増粘剤、シリコーン、溶媒、エタノール、イソプロパノール、イソパラフィン溶媒など。
毛髪のためのスタイリングスプレー
調製物の例は基本的調製物として役立つことが意図されている。この範囲の調製物は典型的に以下の成分を含むが、これらに限られるわけではない:
揮発保留ポリマー、ラッカー、ビニル誘導体、脂肪酸、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化脂肪酸エステル、脂肪アルコール、エトキシル化脂肪アルコール、グリコール、グリコールエステル、グリセリン、グリセリンエステル、ラノリン、ラノリン誘導体、鉱油、ペトロラタムジェリー、レシチン、レシチン誘導体、ワックス、ワックス誘導体、カチオン性ポリマー、タンパク質、タンパク質誘導体、アミノ酸、アミノ酸誘導体、保湿剤、増粘剤、シリコーン、溶媒、エタノール、イソプロパノール、イソパラフィン溶媒、ブタン、プロパン、イソブタン、CFCs、フッ化エアゾールプロペラント、ジメチルエーテル、圧縮ガスなど。
毛髪のためのポンプスプレー(スタイリング)
調製物の例は基本的調製物として役立つことが意図されている。この範囲の調製物は典型的に以下の成分を含むが、これらに限られるわけではない:
ビニル誘導体、揮発保留ポリマー、ラッカー、脂肪酸、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化脂肪酸エステル、脂肪アルコール、エトキシル化脂肪アルコール、グリコール、グリコールエステル、グリセリン、グリセリンエステル、ラノリン、ラノリン誘導体、鉱油、ペトロラタムジェリー、レシチン、レシチン誘導体、ワックス、ワックス誘導体、カチオン性ポリマー、タンパク質、タンパク質誘導体、アミノ酸、アミノ酸誘導体、保湿剤、増粘剤、シリコーン、溶媒、エタノール、イソプロパノール、イソパラフィン溶媒、ブタン、プロパン、イソブタン、CFCs、フッ化エアゾールプロペラント、ジメチルエーテル、圧縮ガスなど。
毛髪のケアにおける本発明に従うポリシロキサン誘導体の使用は、揮発保留、光沢、保持(hold)、密度(body)、容積、湿分調節、色の保持、環境的影響(UV、塩水など)からの保護、扱い易さ、帯電防止性、染色性などに関して明確な効果を生ずる。
【0109】
【実施例】
以下の実施例は本発明をより詳細に説明するのに役立ち、それを制限することはない。
【0110】
実施例1
1a)24gの水及び4.18g(0.048モルの第3級アミノ基)のN,N,N’−テトラメチル−1,6−ヘキサンジアミン及び12.77g(0.012モルの第1級アミノ基)の、構造
H2NCH(CH3)CH2[OCH2CH(CH3)]a(OCH2CH2)38.7[OCH2CH(CH3)]bNH2
を有し、ここでa+b=6であるJeffaminR ED 2003の商品名の下に既知のアルキレンオキシド誘導体を室温で1リットルの三つ口フラスコ中に入れた。5分以内で12.0g(0.03モル)のドデカン酸を2−プロパノール及び1.8g(0.03モル)の酢酸中の50%溶液の形態で加えた。バッチを50℃に加熱した後、194.1g(0.06モルのエポキシ基)の以下の平均的組成
【0111】
【化37】
【0112】
を有するエポキシシロキサン及び30mlの2−プロパノールを30分以内に滴下した。黄色の濁った混合物を還流温度に6時間加熱した。最高で100℃の温度及び真空中の2mmHgで揮発性のすべての物質を除去すると、以下の構造
【0113】
【化38】
【0114】
を有する209gのベージュ色の曇った材料が残る。それに関し、上記の式はそれが統計的コポリマーであり、2つのアミンのモル比は0.8〜0.2であると理解されるべきである。
13C−NMR:
実施例1a)
実施例1に類似の方法で、
0.08モルのテトラメチルヘキサメチレンジアミン、
0.01モルのJeffamine ED 2003
0.02モルのトリメチルアミン
0.1モルの式
【0115】
【化39】
【0116】
を有するジエポキシド、
0.05モルのドデカン酸及び
0.05モルの酢酸
の変換によりトリメチルアミン−末端ポリシロキサンを転換し、トリメチルアミン−末端ポリシロキサンを単離する。
【0117】
実施例2
物質が洗濯抵抗性親水性柔軟剤として用いるのに適していることを証明するために、白い綿ジャージーを実施例1に従う第4級アンモニウム塩に基づく調製物を用いて下記の処理に供した。商業的に入手可能な親水性柔軟剤、Osi SpecialtiesによるHSSD MagnasoftRを参照として用いた。最初に以下の透明なマスター調製物を調製した:
【0118】
【表1】
【0119】
該マスター調製物の20gを980gの蒸留水中に溶解した。次いで0.4%のシロキサン剤を有効に含有するこれらの調製物を用い、87gの重さの60cmx90cmの綿ジャージーの片を、Foulard法を用いて仕上げた。その目的のために、綿材料をそれぞれの調製物中に5〜10秒間完全に沈め、強制適用に続いて120℃で3分間乾燥した。
【0120】
次いで布片を半分に分け、片半分を目の細かい布(fine fabrics)用の洗剤(洗濯溶液のリットル当たり1.7gの洗剤)の存在下で5回の機械洗濯サイクルに供した。各洗濯サイクルは25分続き;洗濯温度は40℃であった。
【0121】
洗濯されない及び洗濯された布片に基づいて親水性(秒における1滴の水の浸み込み時間)を決定し、10人の試験管が風合いを評価した。
【0122】
【表2】
【0123】
結果は、本発明に従って仕上げられた編織布材料が5回の選択の後でも望ましい性質の組合せ、すなわち非常に短い液滴浸み込み時間により表される親水性ならびにシリコーンに典型的な風合いをまだ有していることを示した。
【0124】
実施例3
洗濯プロセスの間の内部柔軟剤としての軟化性を証明するために、仕上げられていない表面を有する漂白された綿のストリップを、Ariel FuturR、ベントナイト−含有Dash 2 in 1Rならびに実施例1の下に記載した化合物の存在下で洗濯サイクルに供した。以下の境界的条件(marginal conditions)が保持された。
【0125】
【表3】
【0126】
水を60℃に加熱し、洗剤を−及び綿ストリップ1番の場合には実施例1に従う化合物も−水中に溶解した。次いで綿ストリップをこれらの溶液中で30分間洗濯した。その後ストリップを600mlの水で5回濯ぎ、次いで120℃で30分間乾燥した。
【0127】
16人の試験官が綿ストリップを、持った柔らかさに関して評価し、等級1が最も柔らかいストリップのために確保され(reserved)、ストリップに関する等級3が最も硬いと考えられた。
【0128】
評価の結果は、綿ストリップ1番が1.3の平均等級を得、綿ストリップ2番が2.9の平均等級を得、ベントナイトで処理されたストリップ3番が1.8の等級を得る結果であった。
Claims (22)
- 繰り返し単位
Xは少なくとも4個の炭素原子を有する2価の炭化水素基であり、それはヒドロキシル基を特徴とし且つ酸素原子により中断されていることができ、X基は繰り返し単位内で同じか又は異なることができ、
Yは少なくとも2個の炭素原子を有する2価の炭化水素基であり、それはヒドロキシル基を特徴とすることができ且つ1個もしくはそれより多い酸素もしくは窒素原子により中断されていることができ、
R1、R2、
R3及び
R4は同じかもしくは異なり、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基又はベンジル基を示すか、あるいはR1及びR3基又はR2及びR4基はいずれかの与えられる場合の架橋アルキル基の一部であることができ、
R6はH又は1〜20個の炭素原子を有するアルキル基であり、それは酸素−置換されていることができ、
Eは構造−B−O−(EOX)v(POX)w−B−であり、ここでEOXはエチレンオキシド単位であり、POXはプロピレンオキシド単位であり、
Bは直鎖状もしくは分枝鎖状C2−C6アルキレンに等しく、
vは0〜200であり、
wは0〜200であり、
v+w≧1であり、
nは2〜1000であり、ここで繰り返し単位内の複数のnは同じかもしくは異なることができ、
A−は無機もしくは有機アニオンを意味する]
を有するポリシロキサンポリマー。 - 線状又は環状ポリシロキサンポリマーであることを特徴とする請求項1に従うポリシロキサンポリマー。
-
X’は少なくとも4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、それはエポキシ基あるいはアルコール、水又はアミンを用いて開環されたエポキシ基を特徴とし且つそれは酸素原子により中断されていることができ、
R5は1〜20個の炭素原子を有するアルキル基であり、且つ
ここで末端基中の末端X基はそれぞれの場合に繰り返し単位の末端窒素原子に結合しており、末端基中の末端窒素原子は常に繰り返し単位の末端X基に結合している]
の中から選ばれる末端基を含有する線状ポリシロキサンポリマーであることを特徴とする請求項1又は2に従うポリシロキサンポリマー。 - 一般式(I)
及び/又は一般式(II)
ここで
Xは少なくとも4個の炭素原子を有する2価の炭化水素基であり、それはヒドロキシル基を特徴とし且つ酸素原子により中断されていることができ、
Yは少なくとも2個の炭素原子を有する2価の炭化水素基であり、それはヒドロキシル基を特徴とすることができ且つ1個もしくはそれより多い酸素もしくは窒素原子により中断されていることができ、
Z1はH、OH、アルキル、エポキシ又はアルコキシ基であるか、あるいは少なくとも4個の炭素原子を有し、1個もしくはそれより多いヒドロキシル基を特徴とし且つ1個もしくはそれより多い酸素原子により中断されていることができる炭化水素基の意味を有するか、あるいは基
ここでR5は1〜20個の炭素原子を有するアルキル基であり、
Z2は基
R1、R2、
R3及び
R4は同じかもしくは異なり、1〜4個の炭素原子を有するアルキル基又はベンジル基を示すか、あるいはR1及びR3基又はR2及びR4基はそれぞれ架橋アルキレン基の一部であることができ、
R6はH又は1〜20個の炭素原子を有するアルキル基であり、それは酸素置換されていることができ、
Eは構造−B−(OCH2CH2)v(OCH2CH(CH3))w−O−B−であり、ここで
Bは直鎖状もしくは分枝鎖状C2−C6アルキレンに等しく、
vは0〜200であり、
wは0〜200であり、
v+w≧1であり、
A−は無機もしくは有機アニオンを意味し、
nは5〜200であり、
mは1以上の全数であり、
sは1以上の全数である
ことを特徴とする請求項1〜3に従うポリシロキサンポリマー。 - n=5〜82であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに従うポリシロキサンポリマー。
- n=5〜20であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに従うポリシロキサンポリマー。
- 構造要素Bが好ましくは−CH2CH2−及び−CH2CH(CH3)−単位により示されることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに従うポリシロキサンポリマー。
- Yが−(CH2)o−を示し、ここでoは2〜6であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに従うポリシロキサンポリマー。
- R1、R2、R3、R4が好ましくはメチル基であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに従うポリシロキサンポリマー。
- R6が水素、−CH2CH2OH、好ましくは−CH3であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに従うポリシロキサンポリマー。
- Bが好ましくは−CH2CH2−及び−CH2CH(CH3)−単位を示すことを特徴とする請求項1〜11に従うポリシロキサンポリマー。
- vが0〜100、好ましくは0〜70、特に好ましくは0〜40を意味することを特徴とする請求項1〜12に従うポリシロキサンポリマー。
- m/(m+s)×100=0.1〜99.9%であることを特徴とする請求項4〜13に従うポリシロキサンポリマー。
- wが0〜100、好ましくは0〜70、特に好ましくは0〜40を示すことを特徴とする請求項1〜14に従うポリシロキサンポリマー。
- アニオンA−として、好ましくは生理学的に許容され得る、クロリド、ブロミド、ハイドロジエンサルフェート、サルフェートより成る群の中からの無機基及び/又はアセテート、プロピオネート、オクタノエート、デカノエート、ドデカノエート、テトラデカノエート、ヘキサデカノエート、オクタデカノエート、オレエートより成る群の中からの有機基を用いることを特徴とする請求項1〜15に従うポリシロキサンポリマー。
- 化合物がアミン塩としてプロトン化された形態で存在することを特徴とする請求項1〜16に従うポリシロキサンポリマー。
- アンモニウム基を含有する第4級シロキサンに基づく親水性柔軟剤として用いるための請求項1〜17に従うポリシロキサンポリマー。
- 洗濯−抵抗性親水性柔軟剤としての請求項1〜17及び19に従うポリシロキサンポリマーの使用。
- 編織布の初期仕上げのための洗濯−抵抗性親水性柔軟剤としての請求項20に従うポリシロキサンポリマーの使用。
- 化粧品用皮膚及び毛髪ケア調製物における、硬質表面の処理及び仕上げのための艶出し剤における、自動車及び他の硬質表面の機械洗浄の後の乾燥のための調製物における、編織布及び紡織繊維の仕上げのための、非−イオノゲン性もしくはアニオン性/非−イオノゲン性洗剤調製物を用いる編織布の洗濯の後の別の柔軟剤としての、非−イオン性もしくはアニオン性/非−イオン性界面活性剤に基づく編織布洗濯のための調製物中における柔軟剤としての、請求項1〜17に従うポリシロキサン化合物の使用。
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