JP2021518468A - シリコーンポリマー - Google Patents

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Abstract

シロキサンポリマー主鎖を有するポリマーおよびそれを含む組成物が提供される。ポリマーは、シロキサンポリマー主鎖内に環状不飽和基(Z3)を含む。ポリマーは良好な熱伝導率を示すことが見出されており、さまざまな用途での有用性が見出され得る。【選択図】なし

Description

本発明は、シリコーンポリマーに関する。特に、本発明は、広範囲の温度にわたってエラストマー特性を示す不飽和環状部分を含む官能化シロキサンポリマーに関する。
ポリ(アリーレンエーテル)は、ポリアリーレンエーテル骨格に沿った相補的な化学結合によって導かれるアモルファスおよび半結晶形態の両方を有する独特のエンジニアリング熱可塑性材料である。高い熱転移(または融点)および安定性、破壊および衝撃靭性、および酸化および加水分解に対する優れた耐性を示す能力により、過去何年にもわたって多くの商業用途でそれらを可能にしてきた。
ポリ(アリーレンエーテル)樹脂は、米国特許第5,916,952号および第4,226,761号に記載されるように複数の産業にわたってそれらの用途を拡大する多相材料を開発するために、長年にわたって様々な形態のポリシロキサンと配合されてきた。これらの組成物は、相分離および不十分な柔軟性を示す傾向がある。
寸法安定性、低い吸湿性、および高い機械的強度および絶縁耐力の関心から、明確に規定された熱可塑性シリコーン−ポリフェニレンエーテルブロック共重合体の探索はさらに続けられている。米国特許第5,204,438号、第3,668,273号、および第4,814,392号に記載されているようなポリマーが開発された。ポリ(アリーレンエーテル)樹脂の中で、1つ以上のジアリールスルホン基の反復または繰り返し単位を有するポリ(アリーレンエーテルスルホン)は、セグメント化ブロックコポリマーの形態のポリシロキサンと組み合わせて最も広く研究されている熱可塑性プラスチックの1つである。しかしながら、これらは通常、高温での溶融加工によって処理されることから、特定の産業でそれらの用途を制限している。ポリ(アリーレンエーテル)部分を取り込もうとするポリマーの他の例は、米国特許第5,596,048号および米国公開2007/0208144に示されている。これらの製品の多くは、製造するために高感度で高価な試薬を必要とする。さらに、製品は望ましくない低分子量を有することがあり得、熱的および加水分解的安定性が低いことがあり得る。
不飽和環状基を含むオルガノシロキサンポリマーが提供される。ポリマーは、可逆的な熱可塑性挙動を示す。ポリマーは、様々な条件下で、固体、流体、ガム、またはワックス状の液体であり得る。ポリマーは、ポリマーから形成された材料の硬化後の特性に大きな影響を与えないように、少量の熱充填剤を組み込むことなく、高められた熱伝導率を示す。変性シリコーンポリマーを製造する方法および熱伝導性組成物を製造する方法も開示されている。
一態様では、以下の式のポリマーが提供され、
Figure 2021518468

ここでR−R12は、水素、任意選択でヘテロ原子を含むC1−C10一価炭化水素基、任意選択でヘテロ原子を含むC6−C20一価芳香族基、および任意選択でヘテロ原子を含むC4からC30一価飽和または不飽和シクロアルキル基、1−20個のシリコン原子を含むシロキシ基、ZまたはZから独立して選択され;
およびZは、水素、任意選択でヘテロ原子を含むC1−C10炭化水素基、−OH、−NH、−COOH、またはR16−A−R17−から独立して選択され、ここでAは、芳香族基、官能化芳香族基、縮合芳香族基であってヘテロ原子を任意に含むもの、不飽和脂環式基、不飽和複素環基、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される不飽和環状基を含む基から選択され、R16およびR17は、無し、任意選択でヘテロ原子を含むC1−C10炭化水素基、任意選択でヘテロ原子を含むC6−C20芳香族基、および任意選択でヘテロ原子を含むC4からC30飽和または不飽和シクロアルキル基から独立して選択され、
は−R19−A−R19−から選択され、ここでAは、芳香族基、縮合芳香族基、不飽和脂環式基、不飽和複素環式基、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される不飽和環状部分を含む基から選択され、そしてR19は、無し、任意選択でヘテロ原子を含むC1−C10炭化水素基、任意選択でヘテロ原子を含むC6−C20芳香族基、および任意選択でヘテロ原子を含むC4からC30飽和または不飽和シクロアルキル基から選択され、
mは1−100であり、xは0−200であり、そしてyは0−200であり、ここでx+y≧1であり、そして
(B)(i)第1の充填剤、および(ii)第2の充填剤、ここで第1の充填剤および/または第2の充填剤のうちの少なくとも1つは、粒子サイズおよび/または形態に関して互いに異なる複数の充填剤タイプを含む。
一実施形態では、Aは、C6からC12芳香族基、C10−C36縮合芳香環基、C4−C36不飽和脂環式基、およびC4−C36不飽和複素環式基から独立して選択される。
一実施形態では、Z、Z、およびZの1つ以上のAは、式−A−R18−A−の基から選択され、ここでAおよびAは、C6からC12アリール基、C12−C36縮合芳香環基、C5−C36不飽和脂環式基、およびC5−C36不飽和複素環式基から独立して選択され、そして、R18は、直接結合、−(CH−、−C(CH−、−O−、−S−、−S(O)−、−C(O)−、C(O)−NH−、−NH−C(O)−NH−、C(O)−O−、−CH=N−、または−CH=N−N=CH−から選択され、ここでnは1−10である。
一実施形態では、Aは、
Figure 2021518468

から独立して選択される。
一実施形態では、Z、ZおよびZにおけるAは、
Figure 2021518468

である。
一実施形態では、Z、ZおよびZにおけるAは、
Figure 2021518468

である。
一実施形態では、ZおよびZにおけるR16は、CH=CH−(CH−、CH=CH−(CH−O−から選択され、ここでaは0−10であり、そしてR17は、C2−C10二価アルキル基、−O−(CH−、または−O−C(O)−(CH−から選択され、ここでbは2−10であり、そしてZにおけるR19は、R17から選択される。
一実施形態では、前述の実施形態によるポリマーは、約1000g/モルから約50000g/モルの数平均分子量を有する。
別の態様では、前述の実施形態のいずれかのポリマーを含む、自動車製品、家庭用製品、塗料、コーティング、洗濯洗剤、繊維処理剤、石油またはガス製品、燃料電池、電子製品、農業製品、航空宇宙製品、医療またはヘルスケア製品、膜、建設製品、接着剤、シーラント、射出成形および圧縮成形可能なゴムまたはプラスチック、またはシリコーンベースのゴムが提供される。
一実施形態では、製品は、発光デバイス、コンピューターデバイス、スタックダイ、携帯電話、タブレット、フリップチップパッケージ、ハイブリッドメモリキューブ、タッチスクリーン、Wi−Fiデバイス、自動車技術hifiシステム、シリコン貫通電極デバイス、およびオーディオシステム、太陽熱暖房のヒートパイプと水タンクの間の接合部中、燃料電池および風力タービン中、コンピュータチップの製造中、ゲーム機、データ転送デバイス、ライトデバイス中、電池、ハウジング中、クーラー、熱交換装置、ワイヤー、ケーブル、暖房ワイヤー、冷蔵庫、食器洗い機、エアコン、アキュムレータ、変圧器、レーザー、機能性衣類、カーシート、医療機器、防火具、電気モーター、飛行機、および列車、3D印刷材料のフィラメントとして、ドラッグデリバリーシステム、経皮パッチ、創傷治癒パッチ、創傷被覆材パッチ、瘢痕縮小用パッチ、経皮イオントフォレーシス、組織工学用支持骨格、抗菌装置、創傷管理装置、眼科用デバイス、バイオインサート、プロテーゼ、ボディインプラント、塗料、構造コーティング、組積造コーティング、または海洋コーティング、シードコーティング、スーパースプレッダーまたは徐放性肥料から選択される。
別の態様では、前述の実施形態のいずれかのポリマーを含むパーソナルケア製品が提供される。
一実施形態では、パーソナルケア製品は、制汗剤/デオドラント、シェービング製品、スキンローション、保湿剤、化粧液、バス製品、クレンジング製品、シャンプー、コンディショナー、組み合わせたシャンプー/コンディショナー、ムース、スタイリングジェル、ヘアスプレー、ヘアダイ、ヘアカラー製品、ヘアブリーチ、ウェーブ製品、ヘアストレートナー、ネイルポリッシュ、ネイルポリッシュリムーバー、ネイルクリームまたはローション、キューティクルソフトナー、日焼け止め、防虫剤、アンチエイジング製品、リップスティック、ファンデーション、フェイスパウダー、アイライナー、アイシャドウ、頬紅、メイクアップ、マスカラ、保湿製剤、ファンデーション、ボディおよびハンド用製剤、スキンケア製剤、顔および首用製剤、トニック、ドレッシング、ヘアグルーミングエイド、エアロゾル固定剤、フレグランス製剤、アフターシェーブ、メイクアップ製剤、ソフトフォーカスアプリケーション、昼夜のスキンケア製剤、無着色の毛髪用製剤、日焼け用製剤、合成および非合成の固形石鹸、ハンドリキッド、鼻パック、パーソナルケア用不織布アプリケーション、ベビーローション、ベビーシャンプー、ベビーコンディショナー、シェービング用製剤、キュウリスライス、スキンパッド、メイク落とし、洗顔料、コールドクリーム、日焼け止め製品、スプリッツァー、ペーストマスクおよびマッド、フェイスマスク、コロンおよび化粧水、ヘアキューティクルコート、シャワージェル、フェイスおよびボディウォッシュ、パーソナルケアリンスオフ製品、ジェル、フォームバス、スクラブクレンザー、収斂剤、ネイルコンディショナー、アイシャドウスティック、フェイスまたはアイ用パウダー、リップクリーム、リップグロス、ヘアケアポンプスプレー、ヘアフリズコントロールジェル、ヘアリーブインコンディショナー、ヘアポマード、毛髪もつれ解消製品、毛髪固定剤、ヘアブリーチ製品、スキンローション、プレシェーブおよびプレエレクトリックシェーブ、無水クリームおよびローション、油/水エマルジョン、水/油エマルジョン、耐水性クリームまたはローション、抗にきび製剤、マウスウォッシュ、マッサージオイル、歯磨き粉、透明なジェルまたはスティック、軟膏ベース、局所創傷治癒製品、エアロゾルタルク、バリアスプレー、ビタミンおよびアンチエイジング製剤、ハーブ抽出物製剤、バスソルト、バスおよびボディミルク、ヘアスタイリングエイド、髪・目・爪および肌用ソフト固形アプリケーション、徐放性パーソナルケア製品、ヘアコンディショニングミスト、スキンケアモイスチャライジングミスト、スキンワイプ、毛穴スキンワイプ、毛穴クリーナー、傷痕軽減剤、皮膚角質除去剤、皮膚落屑促進剤、スキンタオルまたは布、除毛剤、またはパーソナルケア潤滑剤の形である。
ここで、例示的な実施形態を参照し、その例を添付の図面に示す。他の実施形態を利用することができ、構造的および機能的変更を行うことができることを理解されたい。さらに、様々な実施形態の特徴を組み合わせたり、変更したりすることができる。したがって、以下の説明は、例示としてのみ提示されており、例示された実施形態に対して行われ得る様々な代替および修正を決して限定するものではない。この開示において、多くの特定の詳細は、主題の開示の十分な理解を提供する。本開示の態様は、本明細書に記載されるすべての態様などを必ずしも含まない他の実施形態で実施できることを理解されたい。
本明細書で使用される場合、「例」および「例示」という用語は、実例または例示を意味する。「例」または「例示」という言葉は、重要なまたは好ましい態様または実施形態を示すものではない。「または」という言葉は、文脈上別段の示唆がない限り、排他的ではなく包括的であることを意図している。一例として、「AはBまたはCを使用する」という句は、任意の包括的順列を含む(例えば、AはBを使用する;AはCを使用する;またはAはBおよびCの両方を使用する)。別の問題として、冠詞「a」および「an」は、文脈が別段の示唆をしない限り、一般に「1つまたは複数」を意味することを意図している。
官能化シリコーンポリマーおよびそれを含む組成物が提供される。特に、官能化シロキサンポリマーが提供される。官能化シロキサンポリマーは、シロキサン鎖内に有機基を含む(AB)n型シロキサンポリマーである。シロキサンポリマーは、不飽和環状部分を含む有機基を含む。
下記式を有するシリコーンポリマーが提供され、
Figure 2021518468

ここでR−R12は、水素、任意選択でヘテロ原子を含むC1−C10一価炭化水素基、任意選択でヘテロ原子を含むC6−C20一価芳香族基、および任意選択でヘテロ原子を含むC4−C30一価飽和または不飽和シクロアルキル基、1−20個のシリコーン原子を含むシロキシ基、ZまたはZから独立して選択され、
およびZは、水素、C1−C10炭化水素基であってヘテロ原子を任意に含むもの、−OH、−NH、−COOH、またはR16−A−R17−から独立して選択され、ここでAは、芳香族基、縮合芳香族基、不飽和脂環式基、不飽和複素環基、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される不飽和環状基を含む基から選択され、R16およびR17は、無し、任意選択でヘテロ原子を含むC1−C10炭化水素基、任意選択でヘテロ原子を含むC6−C20芳香族基、および任意選択でヘテロ原子を含むC4からC30飽和または不飽和シクロアルキル基から独立して選択され、
は−R19−A−R19−から選択され、ここでAは、芳香族基、縮合芳香族基、不飽和脂環式基、不飽和複素環式基、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される不飽和環状部分を含む基から選択され、そしてR19は、無し、任意選択でヘテロ原子を含むC1−C10炭化水素基、任意選択でヘテロ原子を含むC6−C20芳香族基、および任意選択でヘテロ原子を含むC4からC30飽和または不飽和シクロアルキル基から選択され、
mは1−100であり、xは0−200であり、そしてyは0−200である。
本明細書で使用される場合、不飽和脂環式基は、1つ以上の不飽和結合を含む脂肪族環状基を指す。実施形態では、不飽和脂環式基は、少なくとも1つのC=C結合を含む。実施形態では、不飽和脂環式基は、1つ以上のC=C結合を含むC4−C36脂環式基から選択される。不飽和脂環式基は、単一環、縮合環系、または二環式環系を含み得る。不飽和脂環式化合物の非限定的な例には、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエンなどが含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、不飽和複素環式基は、環構造内に少なくとも1つの不飽和結合および少なくとも1つのヘテロ原子を含む環状基を指す。不飽和基は、C=Cまたは炭素原子とヘテロ原子の間の不飽和結合であり得る。
実施形態では、シロキサンポリマーは硬化性官能基を含む。そのような実施形態では、シロキサンは、アリル、ビニル、アリルオキシ、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレートなどの硬化性官能基を有する少なくとも1つのZまたはZ基を含む。一実施形態では、ZまたはZ基におけるR16は、CH=CH−(CH−、CH=CH−(CH−O−、CH=CH−(CH−C(O)−O−から選択され、ここでaは0−10である。一実施形態では、R16はCH=CH−(CH−O−であり、ここでaは0である。一実施形態では、R16はCH=CH−(CH−O−であり、ここでaは1である。
およびZにおけるR17(およびZにおけるR19)は、C−C10二価アルキル基、−O−(CH−、または−O−C(O)−(CH−から選択され、ここでbは2−10である。
実施形態では、Z、ZおよびZにおけるAは、C6からC12のアリール基、C10からC36の縮合芳香族基、C4−C36不飽和脂環式基、およびC4−C36不飽和複素環式基から独立して選択される。
一実施形態では、Z、Z、またはZの1つ以上におけるAは、式−A−R18−A−から選択され、ここでAおよびAは、C6からC12のアリール基、C12−C36縮合芳香環、C5−C36不飽和脂環式基、およびC5−C36不飽和複素環式基から独立して選択され、そしてR18は、直接結合、−(CH−、−C(CH−、−O−、−S−、−S(O)−、−C(O)−、C(O)−NH−、−NH−C(O)−NH−、C(O)−O−、−CH=N−、または−CH=N−N=CH−から選択され、ここでnは1−10である。実施形態において、nは、1−6、1−4、または1−2である。
A基に適した基の例には、以下が含まれるが、これらに限定されない。
Figure 2021518468
適切なZの例としては、限定されるものではないが、ベンゼンジイル基、ナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基、アセナフチレン−5,6−ジイル基、ピリジン−2,3−ジイル基、ピリジン−2,6−ジイル基、H−イミダゾール−4,5−ジイル基、1H−ピロール−2,4−ジイル基、フラン−2,5−ジイル基、およびチオフェン−2,5−ジイル基が含まれる。ベンジジル基の例には、1,2−ベンゼンジイル基、1,3−ベンゼンジイル基、および1,4−ベンゼンジイル基が含まれる。ナフタレンジイル基の例には、1,2−ナフタレンジイル基、1,3−ナフタレンジイル基、1,4−ナフタレンジイル基、1,5−ナフタレンジイル基、1,6−ナフタレンジイル基、1,7−ナフタレンジイル基、1,8−ナフタレンジイル基、2,3−ナフタレンジイル基、2,6−ナフタレンジイル基、および2,7−ナフタレンジイル基が含まれる。ビフェニルジイル基の例には、ビフェニル−4,4’−ジイル基が含まれる。
ビフェニルジイル基の例には、4,4’−ビフェニルジイル基、3,3’−ビフェニルジイル基、4,4’−(2,2’−ジフェニルプロパン)ジイル基、3,3’−(2,2’−ジフェニルプロパン)ジイル基、4,4’−(ジフェニルスルホン)ジイル基、3,3’−(ジフェニルスルホン)ジイル基、4,4’−(3,3−ジフェニルヘキサフルオロプロパン)ジイル基、3,3’−(3,3−ジフェニルヘキサフルオロプロパン)ジイル基、4,4’−(ジフェニルエーテル)ジイル基、3,3’−(ジフェニルエーテル)ジイル基、4,4’−(ジフェニルケトン)ジイル基、3,3’−(ジフェニルケトン)ジイル基、4,4’−(2,2’−ジメチルビフェニル)ジイル基、4,4’−(2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル)ビフェニル)ジイル基および4,4’−(2,6,2’,6’−テトラメチルビフェニル)ジイル基が含まれる。
一実施形態では、R−R12はC1−C4アルキルであり、Z、ZおよびZにおけるAは、
Figure 2021518468

であり、ZおよびZにおけるR16は、CH=CH−(CH−、CH=CH−(CH−O−から選択され、ここでaは0−10であり、そしてR17は、C2−C10二価アルキル基、−O−(CH−、または−O−C(O)−(CH−から選択され、ここでbは2−10であり、そしてZにおけるR19は、R17から選択される。一実施形態では、R16は、CH=CH−(CH−O−であり、ここでaは0である。一実施形態では、R16は、CH=CH−(CH−O−であり、ここでaは1である。
一実施形態では、R−R12はC1−C4アルキルであり、Z、ZおよびZにおけるAは、
Figure 2021518468

であり、ZおよびZにおけるR16は、CH=CH−(CH−、またはCH=CH−(CH−O−から選択され、ここでaは0−10であり、そしてR17は、C2−C10二価アルキル基、−O−(CH−、または−O−C(O)−(CH−から選択され、ここでbは2−10であり、そしてZにおけるR19は、R17から選択される。一実施形態では、R16は、CH=CH−(CH−O−であり、ここでaは0である。一実施形態では、R16は、CH=CH−(CH−O−であり、ここでaは1である。
一実施形態では、Aは、(A−i)−(A−xiii)のいずれか1つから選択され、そしてZおよびZにおけるR16は、CH=CH−(CH−、CH=CH−(CH−O−から選択され、ここでaは0−10であり、そしてR17は、C2−C10二価アルキル基、−O−(CH−、または−O−C(O)−(CH−から選択され、ここでbは2−10であり、そしてZにおけるR19は、R17から選択される。一実施形態では、Aは、(A−i)−(A−xiii)のいずれかから選択され、R16は、CH=CH−(CH−O−から選択され、ここでaは0であり、そしてR17は、−O−(CH−から選択され、ここでbは2である。一実施形態では、Aは、(A−i)−(A−xiii)のいずれかから選択され、R16は、CH=CH−(CH−O−から選択され、ここでaは0であり、そしてR17は、−O−(CH−から選択され、ここでbは3である。一実施形態では、Aは、(A−i)−(A−xiii)のいずれかから選択され、R16は、CH=CH−(CH−O−から選択され、ここでaは1であり、そしてR17は、−O−(CH−から選択され、ここでbは2である。一実施形態では、Aは、(A−i)−(A−xiii)のいずれかから選択され、R16は、CH=CH−(CH−O−から選択され、ここでaは1であり、そしてR17は、−O−(CH−から選択され、ここでbは3である。
一実施形態では、ポリマーは、前述の実施形態のいずれかに関して記載された式を有し得、ここで以下のいずれかが、別々に、または互いに組み合わせて適用され得る:
・mは1−100、mは5−90、mは10−80、mは20−75、mは30−60、またはmは40−50であり、
・xは0−200、xは10−175、xは25−150、xは50−150、xは75−125、xは80−100であり、
・yは0−200、yは10−175、yは25−150、yは50−150、yは75−125、yは80−100である。
数値を組み合わせて、新しい非特定の範囲を形成できることが理解されよう。
本ポリマーは、触媒の存在下での適切な不飽和化合物およびシリルヒドリドのヒドロシリル化を介して形成することができる。Z−Z基を提供する不飽和化合物は、式R16−A−R16’のものであり得、ここでAは上記のとおりであり、そしてR16およびR16’は、アリル、ビニル、アリルオキシ、ビニルオキシ、アクリレート、またはメタクリレートから独立して選択される。実施形態では、R16およびR16’は、CH=CH−(CH−、CH=CH−(CH−O−、CH=CH−(CH−C(O)−O−から独立して選択され、ここでaは0−10である。シリルヒドリドは、例えば、末端シリルヒドリド官能基を有するシロキサン、またはシロキサンの主鎖内にSi−H含有基を有するシロキサンであり得る。
有用な触媒には、反応性SiH含有部分または置換基と炭素−炭素二重結合などの炭素−炭素結合との間のヒドロシリル化反応を触媒することができる化合物または分子が含まれる。また、1以上の実施形態では、これらの触媒は、反応媒体内に溶解し得る。触媒の種類には、第VIII族金属を含む化合物を含む遷移金属化合物が含まれる。例示的な第VIII族金属には、パラジウム、ロジウム、ゲルマニウム、および白金が含まれる。例示的な触媒化合物には、クロロ白金酸、元素白金、クロロ白金酸六水和物、sym−ジビニルテトラメチルジシロキサンとのクロロ白金酸の錯体、ジクロロ−ビス(トリフェニルホスフィン)白金(II)、シス−ジクロロ−ビス(アセトニトリル)白金(II)、ジカルボニルジクロロ白金(II)、塩化白金、および酸化白金、0価白金金属錯体、例えば、Karstedt触媒、[CpRu(MeCN)]PF、[PtCl(シクロオクタジエン)]、担体に支持された固体白金(例えば、アルミナ、シリカまたはカーボンブラック)、白金−ビニルシロキサン錯体(例えば、Pt(ViMeSiOSiMeVi)およびPt[(MeViSiO)))、白金−ホスフィン錯体(例えば、Pt(PPhおよびPt(PBU))、および白金−ホスファイト錯体(例えば、Pt[P(Oph)およびPt[P(Obu)))、ここでMeはメチルを表し、Buはブチルを表し、「Vi」はビニルを表し、そしてPhはフェニルを表し、そしてcおよびdは整数を表す。他には、RhCl(PPh、RhCl、Rh/Al、RuCl、IrCl、FeCl、AlCl、PdCl.2HO、NiCl、TiClなどが含まれる。
一実施形態では、シリコーンポリマーは、約1000g/モルから約50000g/モル、約2000g/モルから約40000g/モル、さらには約3000g/モルから約10000g/モルの数平均分子量を有する。分子量は、GPC、光散乱によって決定され得る。
ポリマーは、さまざまな用途で役立つ特性を示す。ポリマーの特性または状態は、ポリマーのさまざまな側面を制御することによって制御または調整することができる。特に、ポリマーは、重合度、シリコーン鎖長、および分子量を制御することによって、液体、ガム、または固体として提供され得る。
本ポリマーは、それらを多種多様な用途に適するようにすることができる望ましい特性を示すことが見出された。ポリマーは、高い熱安定性、屈折率、および熱伝導率を有している。
一態様では、ポリマーは、熱伝導性充填剤との複合物として提供することができる。ポリマーは、無機充填剤と組み合わせると優れた濡れ挙動を示し、充填剤がポリマー内に容易に分散される。これらの特性により、優れた熱伝導率を備えた材料の提供を可能にする。そのような材料は、例えば、自動車、電子、建設、航空宇宙、航空、医療、パーソナルケアなどを含む様々な用途の製品に使用することができる。熱伝導性充填剤との複合物として含むポリマーは、熱界面材料として使用することができる。
適切な熱伝導性充填剤の例には、窒化ホウ素、シリカ、ガラス繊維、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化イットリウムなどの金属酸化物、炭酸カルシウム、タルク、雲母、ウォラストナイト、粘土、剥離粘土、アルミナ、窒化アルミニウム、グラファイト、金属粉末、例えば、アルミニウム、銅、青銅、真ちゅうなど、またはそれらの2つ以上の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
充填剤材料の粒子サイズは、特定の目的または意図された用途のために所望されるように選択され得る。実施形態では、充填剤材料は、約0.01μmから約500μm、約0.1から約250μm、約1から約100μm、約5から約75μm、さらに約10から約50μmの平均粒子サイズを有する。組成物は、異なる平均粒子サイズの無機充填剤の組み合わせを含み得ることが理解されよう。そのような組み合わせは、特定の目的または意図された用途のために所望されるように選択され得る。一実施形態では、組成物は、約0.01から約0.1μmの平均粒子サイズを有する第1の有機充填剤、約1μmから約25μmの平均粒子サイズを有する第2の充填剤、および任意選択で約50μmから約100μmの平均粒子サイズを有する第3の充填剤を含む。第1、第2、および第3の充填剤は、充填剤の化学的構成に関して、互いに同じであっても異なっていてもよい。
シリコーンポリマーをシリコーン流体と配合して、物理的ゲルを形成することができる。本明細書で使用される場合、「物理的ゲル」は、主な液相中に微細に分散された固相の形態で配置され、そして弱い結合の存在により容易に分解される低密度のネットワークを形成することができる化合物を含む材料を指し、ここでこのネットワークは可逆的である。
シリコーン流体は、任意の適切なシリコーン流体の中から選択することができる。例えば、シリコーン流体は、有機ポリシロキサン、シリコーンコポリオール、ジシロキサン、トリシロキサン、テトラシロキサン、トリメチコン、アルキルシロキサンまたはシクロポリシロキサン、あるいはそれらの組み合わせであり得る。
適切なシリコーン流体の例には、8センチストークス以下の粘度を有し、そして例えば2から7個のケイ素原子を有するものなどの分岐、非分岐、直鎖、または環状のシリコーン流体が含まれ、これらのシリコーンは、任意選択で、アルキル、ポリエーテル、またはアルコキシ基であって1から12個の炭素原子を有するものを含む。適切なシリコーン流体のいくつかの非限定的な例には、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、ヘプタメチルヘキシルトリシロキサン、ヘプタメチルオクチルトリシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、ドデカメチルペンタシロキサン、カプリルメチコン、PEG/PPG5/3メチコン、およびそれらの2つ以上の混合物が含まれる。
他の適切なシリコーン流体には、例えば、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ペンダントおよび/またはシリコーン鎖末端にアルキル、ポリエーテルまたはアルコキシ基を含むポリジメチルシロキサンであってアルキルおよびアルコキシ基のそれぞれが1から12個の炭素原子を有するもの、フェニル化シリコーン、例えばエチルメチコン、ヘプチルメチコン、ヘキシルメチコン、プロピルメチコン、イソプロピルメチコン、ヘプチルメチコン、sec−ブチルメチコン、tert−ブチルメチコン、ペンチルメチコン、フェニルトリメチコン、フェニルジメチコン、フェニルトリメチルシロキシジフェニルシロキサン、ジフェニルジメチコーン、ジフェニルメチル−ジフェニルトリシロキサンおよび(2−フェニルエチル)トリメチルシロキシシリケートが含まれる。
シリコーン流体として適切なトリシロキサンのいくつかの非限定的な例には、直鎖アルキルトリシロキサンが含まれる。アルキルトリシロキサンの例は、エチルトリシロキサン、オクチルトリシロキサン、ヘキシルトリシロキサンなどである。いくつかの特定のトリシロキサンには、1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−エチルトリシロキサン;1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−オクチルトリシロキサン;1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−ヘキシルトリシロキサン、およびそれらの2つ以上の組み合わせが含まれる。本明細書の1つの特定の実施形態では、トリシロキサンは、米国特許出願公開第2004/0197284A1号または米国特許出願公開第2005/0069564A1号に記載されているものなどのトリシロキサンであり得、これらのそれぞれの内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。トリシロキサンのさらにより具体的な例には、3−ペンチル−1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン;1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−オクチルトリシロキサン、固体、例えば、MomentivePerformance Materials Inc.製の商品名「Silsoft 034」:1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−ヘキシルトリシロキサン;3−(1−エチルブチル)−1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン;1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−(1−メチルペンチル)トリシロキサン;1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−(1−メチルプロピル)トリシロキサン;3−(1,1−ジメチルエチル)−1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン;1,1,1,5,5,5−ヘキサメチル−3,3−ビス(1−メチルエチル)トリシロキサン;3−(3,3−ジメチルブチル)−1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン;1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−(3−メチルブチル)トリシロキサン;1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−(3−メチルペンチル)トリシロキサン;1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−(2−メチルプロピル)トリシロキサン;1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−プロピルトリシロキサン;3−イソヘキシル−1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン;3−tert−ペンチル−1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン;3−ネオペンチル−1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン;1,1,1,5,5,5−ヘキサメチル−3,3−ジプロピルトリシロキサン;3,3−ジエチル−1,1,1,5,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン;3,3−ジブチル−1,1,1,5,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン;3−エチル−1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン;3−ヘプチル−1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン;1,1,1,5,5,5−ヘキサメチル−3,3−ジエチルトリシロキサン;1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチル−3−ブチルトリシロキサン、およびそれらの2つ以上の組み合わせが含まれる。
さらに、他の市販のポリシロキサンには、Dow Corning Inc.製のToray FZ-3196、Clariant Inc.製のSilCare Silicone 41M15、Gelest製のSibrid AM 108、またはそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。また、Hydrobrite 2000 Gel(旧WitcoのChemtura製)またはSilCare 51M15カプリリルメチコン中のトリメチルシロキシシリケート(Clariant製)などの混合物は、シリコーン流体に適したポリシロキサンである。
実施形態では、本発明のコポリマーはまた、チキソトロピー剤またはレオロジー改質剤としての使用を見出すことができる。本明細書で使用される「チキソトロピー剤」は、それが含まれる組成物のチキソトロピーを増加させ、ずり流動化を促進し、低減された射出力の使用を可能にするものである。
本ポリマーは、硬化性または非硬化性であり得る。硬化性ポリマーは、一般に、ポリマーに結合した硬化性官能基を含むことになる。硬化性ポリマーは、縮合硬化メカニズムまたは熱硬化メカニズムのいずれかによって硬化させることができる。一実施形態では、ポリマーは縮合硬化性である。完全にまたは部分的に加水分解されたトップコート材料の縮合を促進する縮合触媒などの任意の適切な成分を使用して、縮合硬化を促進することができる。触媒は、シロキサンの硬化を促進するのに適した触媒であり得る。有利には、縮合触媒を使用することができる。適切な縮合触媒には、ジブチルスズジラウレートおよびジオクチルスズジラウレートなどのジアルキルスズジカルボキシレート、第三級アミン、オクタン酸第一スズおよび酢酸第一スズなどのカルボン酸の第一スズ塩などが含まれるが、これらに限定されない。他の有用な触媒には、ジルコニウム含有、アルミニウム含有、およびビスマス含有錯体、例えば、King Industries, Inc.製のK-KAT(登録商標)XC6212、K-KAT(登録商標)5218およびK-KAT(登録商標)348、チタンキレート、例えば、DuPont company製のTYZOR(登録商標)タイプ、Kenrich Petrochemical, Inc.製のKRタイプ、および他の有機金属触媒、例えば、Al、Zn、Co、Ni、Feなどの金属を含むものが含まれる。
一実施形態では、ポリマーは熱硬化性であり、熱硬化触媒を含む。一実施形態では、熱硬化触媒は、アルキルアンモニウムカルボキシレートから選択される。アルキルアンモニウムカルボキシレートは、ジ−、トリ−、またはテトラ−アンモニウムカルボキシレートであり得る。一実施形態では、触媒は、式[(CN][OC(O)−R]のテトラブチルアンモニウムカルボキシレートから選択され、ここでRは、水素、約1から約8個の炭素原子を含むアルキル基、および約6から20個の炭素原子を含む芳香族基からなる群から選択される。実施形態では、Rは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、およびイソブチルなど、約1から4個の炭素原子を含む基である。例示的な触媒は、テトラ−n−ブチルアンモニウムアセテート(TBAA)、テトラ−n−ブチルアンモニウムホルメート、テトラ−n−ブチルアンモニウムベンゾエート、テトラ−n−ブチルアンモニウム−2−エチルヘキサノエート、テトラ−n−ブチルアンモニウム−p−エチルベンゾエート、およびテトラ−n−ブチルアンモニウムプロピオネート、またはそれらの2つ以上の組み合わせである。特に適切な触媒は、テトラ−n−ブチルアンモニウムアセテートおよびテトラ−n−ブチルアンモニウムホルメート、テトラメチルアンモニウムアセテート、テトラメチルアンモニウムベンゾエート、テトラヘキシルアンモニウムアセテート、ジメチルアニリウムホルメート、ジメチルアンモニウムアセテート、テトラメチルアンモニウムカルボキシレート、テトラメチルアンモニウム−2−エチルヘキサノエート、ベンジルトリメチルアンモニウムアセテート、テトラエチルアンモニウムアセテート、テトライソプロピルアンモニウムアセテート、トリエタノール−メチルアンモニウムアセテート、ジエタノールジメチルアンモニウムアセテート、モノエタノールトリメチルアンモニウムアセテート、エチルトリフェニルホスホニウムアセテートである。
一般に、触媒は、コーティングの物理的特性に影響を与えたり損なったりしない量であるが、硬化反応を触媒するのに十分な量で添加されるべきである。一実施形態では、触媒は、1ppmから約75ppm;約10ppmから約70ppm;さらに約20ppmから約60ppmの範囲の量で提供される。ここで、明細書および特許請求の範囲の他の場所にて、数値を組み合わせて、新しい非開示の範囲を形成することができる。触媒の「ppm」値は、コーティングの総重量固体あたりの触媒の総モルとして定義することができる。
本シリコーンポリマーまたはそのようなポリマーを使用する組成物は、パーソナルケア、ヘルスケア、家庭用、塗料、自動車、コーティング、洗濯洗剤、繊維処理、石油およびガス、燃料電池、建設製品、航空宇宙製品、医療製品、電子アプリケーション、農業、膜、接着剤、シーラント、射出成形可能および圧縮成形可能なゴムおよびプラスチック、および様々なシリコーンベースのゴムを含むがこれらに限定されない様々な組成物および用途で使用することができる。
ポリマーとシリコーン流体との配合物は、化粧品、日焼け止め、シャンプーまたはコンディショナーなどのヘア製品、ローション、クリームなどのパーソナルケア用途および組成物での使用に適した物理的ゲルを提供し得る。パーソナルケア製品の例には、スプレー、スティック、ロールオン製品を含む制汗剤/デオドラント、シェービング製品、スキンローション、保湿剤、化粧液、バス製品、クレンジング製品、シャンプー、コンディショナー、組み合わせたシャンプー/コンディショナー、ムース、スタイリングジェル、ヘアスプレー、ヘアダイ、ヘアカラー製品、ヘアブリーチ、ウェーブ製品、ヘアストレートナー、ネイルポリッシュ、ネイルポリッシュリムーバー、ネイルクリームおよびローション、キューティクルソフトナー、日焼け止め、防虫剤、アンチエイジング製品、リップスティック、ファンデーション、フェイスパウダー、アイライナー、アイシャドウ、頬紅、メイクアップ、マスカラ、保湿製剤、ファンデーション、ボディおよびハンド用製剤、スキンケア製剤、顔および首用製剤、トニック、ドレッシング、ヘアグルーミングエイド、エアロゾル固定剤、フレグランス製剤、アフターシェーブ、メイクアップ製剤、ソフトフォーカスアプリケーション、昼夜のスキンケア製剤、無着色の毛髪用製剤、日焼け用製剤、合成および非合成の固形石鹸、ハンドリキッド、鼻パック、パーソナルケア用不織布アプリケーション、ベビーローション、ベビーバスおよびシャンプー、ベビーコンディショナー、シェービング用製剤、キュウリスライス、スキンパッド、メイク落とし、洗顔料、コールドクリーム、日焼け止め製品、ムース、スプリッツァー、ペーストマスクおよびマッド、フェイスマスク、コロンおよび化粧水、ヘアキューティクルコート、シャワージェル、フェイスおよびボディウォッシュ、パーソナルケアリンスオフ製品、ジェル、フォームバス、スクラブクレンザー、収斂剤、ネイルコンディショナー、アイシャドウスティック、フェイスまたはアイ用パウダー、リップクリーム、リップグロス、ヘアケアポンプスプレーおよびその他の非エアゾールスプレー、ヘアフリズコントロールジェル、ヘアリーブインコンディショナー、ヘアポマード、毛髪もつれ解消製品、毛髪固定剤、ヘアブリーチ製品、スキンローション、プレシェーブおよびプレエレクトリックシェーブ、無水クリームおよびローション、油/水、水/油、多重およびマクロおよびマイクロエマルジョン、耐水性クリームまたはローション、抗にきび製剤、マウスウォッシュ、マッサージオイル、歯磨き粉、透明なジェルまたはスティック、軟膏ベース、局所創傷治癒製品、エアロゾルタルク、バリアスプレー、ビタミンおよびアンチエイジング製剤、ハーブ抽出物製剤、バスソルト、バスおよびボディミルク、ヘアスタイリングエイド、髪・目・爪および肌用ソフト固形アプリケーション、徐放性パーソナルケア製品、ヘアコンディショニングミスト、スキンケアモイスチャライジングミスト、スキンワイプ、毛穴スキンワイプ、毛穴クリーナー、傷痕軽減剤、皮膚角質除去剤、皮膚落屑促進剤、スキンタオルまたは布、除毛剤、パーソナルケア潤滑剤、ネイルカラー製剤、日焼け止め、化粧品、ヘアケア製品、スキンケア製品、歯磨き粉、皮膚に適用される医薬組成物の局所適用のための薬物送達システム、および前述の用途の少なくとも1つを含む組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。パーソナルケア組成物は、担体、顔料、フィルム形成剤、乳化剤、ビタミン、可塑剤、界面活性剤、抗酸化剤、ワックス、油、溶媒などのような様々な成分を含むことができる。
一実施形態では、パーソナルケア製品は、任意選択で0−90重量部の顔料を含み得る。本明細書での使用に適した顔料は、すべて無機および有機の色素/顔料である。これらは通常、アルミニウム、バリウム、またはカルシウムの塩またはレーキである。レーキは、固体希釈剤で拡張または減縮される顔料、または通常は水酸化アルミニウムである吸着表面に水溶性染料を沈殿させることによって調製される有機顔料のいずれかである。レーキはまた、酸または塩基性染料からの不溶性塩の沈殿から形成される。カルシウムおよびバリウムのレーキもここで使用される。適切なレーキとしては、限定されるものではないが、Red3アルミニウムレーキ、Red21アルミニウムレーキ、Red27アルミニウムレーキ、Red28アルミニウムレーキ、Red33アルミニウムレーキ、Yellow5アルミニウムレーキ、Yellow6アルミニウムレーキ、Yellow10アルミニウムレーキ、Orange5アルミニウムレーキおよびBlue1アルミニウムレーキ、Red6バリウムレーキ、Red7カルシウムレーキが含まれる。パール、酸化チタン、Red6、Red21、Blue1、Orange5、およびGreen5の染料、チョーク、タルク、酸化鉄、チタン化マイカなど、他の色素や顔料も組成物に含めることができる。
パーソナルケア組成物は、任意選択で、従来技術で知られている0−99重量部の有機フィルム形成剤を含み得る。フィルム形成剤は、美容上許容されるものであればどれでもよい。有用なフィルム形成剤の例には、天然ワックス、ポリエチレンポリマーおよびPVPのコポリマーなどのポリマー、エチレン酢酸ビニル、ジメチコンガム、およびシェラック、ポリテルペンなどの樹脂が含まれる。
パーソナルケア組成物は、任意選択で、遮断性または吸収性の日焼け止め剤を0−50重量部で含み得る。遮断性日焼け止め剤は、一般に無機物であり、例えば、様々な酸化セシウム、酸化クロム、酸化コバルト、酸化鉄、赤色石油、シリコーンおよび他の処理された二酸化チタン、二酸化チタン、酸化亜鉛、および/または酸化ジルコニウム、BaTiO、CaTiO、SrTiOおよびSiCである。通常は有機種である吸収性日焼け止め剤は、特に有用である。このような吸収性日焼け止め剤には、一般に紫外線スペクトルの320から400nm領域の放射線を吸収するUV−A吸収剤、例えば、アントラニレート、ベンゾフェノン、およびジベンゾイルメタン;および一般に紫外線スペクトルの280から320nmの領域の放射線を吸収するUV−B吸収剤、例えば、p−アミノ安息香酸誘導体、樟脳誘導体、桂皮酸塩、およびサリチル酸塩が含まれるが、これらに限定されない。有機日焼け止め剤の具体例には、p−アミノ安息香酸、アボベンゾンシノキサート、ジオキシベンゾン、ホモサレート、メンチルアントラニレート、オクトクリレン、オクチルメトキシシンナメート、オクチルサリチレート、オキシベンゾン、パディメート、フェニルベンズイミダゾールスルホン酸、スリソベンゾン、サリチル酸トロラミン、アミノ安息香酸、アミルジメチルp−アミノ安息香酸、ジエタノールアミンp−メトキシシンナメート、ジガロイルトリオレエート、2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、エチルヘキシルp−メトキシシンナメート、2−エチルヘキシルサリチレート、グリセリルアミノベンゾエート、ホモメンチルサリチレート、ホモサレート、3−イミダゾール−4−イルアクリル酸およびそのエチルエステル、メチルアントラニレート、オクチルジメチルPABA、2−フェニルベンズイミダゾール−5−スルホン酸および塩、スリソベンゾン、トリエタノールアミンサリチレート、N,N,N−トリメチル−4−(2−オキソボルン−3−イリデンメチル)アニリニウムメチルサルフェート、アミノ安息香酸、4−イソプロピルベンジルサリチレート、2−エチルヘキシル4−メトキシシンナメート、メチルジイソプロピルシンナメート、イソアミル4−メトキシシンナメート、ジエタノールアミン4−メトキシシンナメート、3−(4’−トリメチルアンモニウム)−ベンジリデン−ボマン−2−オンメチルサルフェート、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホネート、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−4’−メトキシベンゾフェノン、ca−(2−オキソボルン−3−イリデン)−トリル−4−スルホン酸およびその可溶性塩、3−(4’−スルホ)ベンジリデン−ボルナン−2−オンおよびその可溶性塩、3−(4’−メチルベンジリデン)−d,l−カンファー、3−ベンジリデン−d,l−カンファー、ベンゼン1,4−ジ(3−メチリデン−10−カンフォスルフォニック)酸およびその塩、ウロカニン酸、2,4,6−トリス−(2’−エチルヘキシル−1’−オキシカルボニル)−アニリノール1,3,5−トリアジン、2−(p−(tert−ブチルアミド)アニリノール−4,6−ビス−(p−(2’−エチルヘキシル1’−オキシカルボニル)アニリノール1,3,5−トリアジン、2,4−ビス{1,4−(2−エチルヘキシルオキシ)−2−ヒドロキシル−フェニル}−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、N−(2et 4)−(2−オキソボルン−3−イリデン)メチルベンジルアクリルアミドのポリマー、1,4−ビスベンズイミダゾリル−フェニレン−3,3’,5,5’−テトラスルホン酸およびその塩、ベンザルマロネート置換ポリオルガノシロキサン、ベンゾトリアゾール置換ポリオルガノシロキサン(ドロメトリゾールトリシロキサン)、可溶化2,2’−メチレン−ビス−1,6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール、2−メチルジベンゾイルメタン、4−メチルジベンゾイルメタン、4−イソプロピルジベンゾイルメタン、4−tert−ブチルジベンゾイルメタン、2,4−ジメチルジベンゾイルメタン、2,5−ジメチルジベンゾイルメタン、4,4’−ジイソプロピルジベンゾイルメタン、4,4’−ジメトキシジベンゾイルメタン、4−tert−ブチル−4’−メトキシジベンゾイルメタン、2−メチル−5−イソプロピル−4’−メトキシジベンゾイルメタン、2−メチル−5−tert−ブチル−4’−メトキシジベンゾイルメタン、2,4−ジメチル−4’−メトキシジベンゾイルメタン、2,6−ジメチル−4−tert−ブチル−4’−メトキシジベンゾイルメタン、および前述の日焼け止め剤の少なくとも1つを含む組み合わせが含まれる。
パーソナルケア組成物は、限定されるものではないが、カラー化粧品、日焼け止め、ヘアコンディショナー、保湿剤などとして使用するために特に処方することができる。そのような用途に適した形態および製剤は、当業者に知られている。例えば、日焼け止めとして使用するために処方される場合、組成物は、層状エマルジョン、マイクロエマルジョン、またはナノエマルジョンの形態であり得る。さらに、エマルジョンは、流体単純エマルジョン、流体多重エマルジョン、剛性単純エマルジョン、または剛性多重エマルジョンであり得る。単純エマルジョンまたは多重エマルジョンは、分散した脂質小胞または油滴を含む連続水相、または分散した脂質小胞または水滴の連続脂肪相を含み得る。一実施形態では、日焼け止めアプリケーションは、連続水相を有するエマルジョンであり、スティック、ローション、ゲル、スプレーなどの形態であり得る。日焼け止めエマルジョンの形成に適した乳化剤には、例えば、SEPPICから入手可能なPolysorbate-20、Laureth-7、Laureth-4、Sepigel(登録商標)305のような当技術分野で知られているエトキシル化界面活性剤、植物油や鉱油などの油;蜜蝋、パラフィン、ライスワックス、カンデリラワックス、カルナウバワックスおよびそれらの誘導体などの動物および/または合成ワックス;および炭化水素ゲルまたはベントンタイプのゲル、例えば、Gel SS71、Gel EA2786、Quaternium-18 Bentonite、38 CE、GelISD VまたはGel ISD;および有機ケイ素乳化剤、例えば、Goldschmidt Chemical Corporationから入手可能なセチルジメチコンコポリオール−ポリグリセリル4−イソステアレート−ヘキシルラウレート(ABIL(登録商標)WE 09)、ベヘネートジメチコン、セチルジメチコンコポリオール(ABIL(登録商標)EM 90)、(ABIL(登録商標)EM 97)、ラウリルメチコンコポリオール(5200)、シクロメチコンおよびジメチコンコポリオール(DC 5225CおよびDC 3225 C)、シクロペンタシロキサンおよびジメチコンコポリオール(SF 1528)が含まれる。
パーソナルケア組成物は、任意選択で、ビタミンまたは皮膚栄養剤を含み得る。いくつかの適切な薬剤は、セラミド、ヒアルロン酸、パンテノール、ペプチド(銅ヘキサペプチド−3)、AHA(乳酸)、レチノール(レチニルパルミテート)−Vit.A誘導体、ビタミンC(l−アスコルビン酸)、BHA(サリチル酸)、お茶(緑茶、白茶、紅茶)、大豆およびその他の植物誘導体、イソフラボン(ブドウ種子抽出物)、アルギレリン、アサイベリーである。
得られる配合物の柔軟性および美容特性を改善するために、可塑剤を配合物に添加することもできる。可塑剤は、フィルム形成剤の脆性および亀裂を回避するために頻繁に使用され、例えば、レシチン、ポリソルベート、ジメチコンコポリオール、グリコール、クエン酸エステル、グリセリン、およびジメチコンが含まれる。当業者は、所望の特性および想定される用途に基づいて、所望の可塑剤の量を通常通りに変えることができる。
本発明のポリマーは、適用後に迅速に揮発する揮発性担体などの担体に組み込むことができる。揮発性担体は、揮発性炭化水素、揮発性シリコーン、およびそれらの混合物から選択することができる。
パーソナルケア製品に有用な炭化水素油には、約Cから約C20の鎖長を有する炭化水素油、さらにはCからC20のイソパラフィンを含む、60−260℃の範囲の沸点を有するものが含まれる。例には、イソドデカン、イソヘキサデカン、イソエオコサン、2,2,4−トリメチルペンタン、2,3−ジメチルヘキサン、およびそれらの2つ以上の混合物が含まれる。
適切な揮発性シリコーン流体には、式(RSiO)に対応する3、4および5員環構造を有するシクロメチコンが含まれ、ここでxは約3から約6である。
上記に記載されたものは、本明細書の例を含む。もちろん、本明細書を説明する目的で構成要素または方法論の考えられるすべての組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は、本明細書のさらに多くの組み合わせおよび順列が可能であることを理解することができる。したがって、本明細書は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内にあるそのようなすべての変更、修正、および変形を包含することを意図している。さらに、「含む(includes)」という用語が詳細な説明または特許請求の範囲のいずれかで使用される限り、そのような用語は、「含む(comprising)」という用語は、「含む(comprising)」が請求項における移行語として使用される場合に解釈されるのと同様の方法で包括的であることを意図する。
例1:末端アリルオキシエーテル基を有するジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン
還流冷却器、滴下漏斗および窒素環境下での機械的攪拌機を備えた3つ口丸底フラスコ中のトルエン(100mL)中のアリルオキシジフェニルスルホン(16.9g、0.051モル)およびKarstedt触媒(5ppmの2重量%Pt)の溶液に、末端ヒドリド基を有するポリジメチルシロキサン(Hydeqv. 0.952)(334.52g、0.151モル)を30分間にわたって滴下して加えた。反応温度を85℃に上昇させ、H−NMRからすべてのヒドリドピークが消失するまで継続させた。得られたアリルオキシエーテル末端ポリマーを150℃で3時間真空ストリッピングして、揮発性化合物と溶媒を除去した。生成物は高粘度の液体として得られた(GPC:M=12392、PDI−1.8;Vis:6Pa.S)。
例2:末端ヒドリド基を有するジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン
トルエン(150mL)中のアリルオキシジフェニルスルホン(25g、0.076モル)およびKarstedt触媒(0.09g、5ppmの2重量%Pt)の75℃での溶液に対して、末端ヒドリド基を有するポリジメチルシロキサン(Hydeqv. 0.952)(334.52g、0.151モル)を30分間かけて滴下して加えた。続いて反応温度を85℃に上げ、H−NMRからすべてのアリルピークが消えるまで続けた。得られたヒドリド末端ポリマーを150℃で3時間真空ストリッピングして、揮発性化合物と溶媒を除去した。生成物は、低粘度の液体として得られた(GPC:M=3069g/モル、PDI−1.7;Vis:0.33Pa.S)。
例3:末端ビニル基を有するジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン
ヒドリド末端ジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン(71.9g)(例2で得られた)、トルエン(30mL)、および白金触媒(5ppmの2%Pt)の反応混合物に、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン(8.88g、0.048モル)を加え、そして110℃で還流した。すべてのヒドリドシグナルがH−NMRから消えるまで反応を続けた。得られたポリマーを最終的に150℃で3時間真空ストリッピングして、揮発性化合物と溶媒を除去した。最終生成物は低粘度の液体として得られた(GPC:M=5014g/モル、PDI−1.9;Vis:0.56Pa.S)。
例4:末端エポキシエーテル基を有するジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン
ヒドリド末端ジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン(43.1g)(例2で得られた)、トルエン(20mL)、および白金触媒(5ppmの2%Pt)の反応混合物に、アリルグリシジルエーテル(2.72g、0.024モル)を加え、そしてすべてのヒドリドがエポキシエーテルでキャップされるまで、75℃で還流を続けた。反応混合物を90℃で4時間真空ストリッピングすることにより、ポリマーを回収した。生成物は低粘度の液体として得られた(GPC:M=4073g/モル、PDI−1.6;Vis:0.41Pa.S)。
例5:末端エポキシ基を有するジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン
ヒドリド末端ジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン(185.5g)(例2で得られた)、トルエン(80mL)、および白金触媒(5ppmの2%Pt)の反応混合物に、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキセン(12.71g、0.102モル)を加え、そしてすべてのヒドリドがビニルシクロヘキシルエポキシドでキャップされるまで、75℃で還流を続けた。反応混合物を90℃で4時間真空ストリッピングすることにより、ポリマーを回収した。生成物は低粘度の液体として得られた(GPC:M=3992g/モル、PDI−1.7;Vis:0.47Pa.S)。
例6:末端メタクリレート基を有するジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン
ヒドリド末端ジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン(86.3g)(例2で得られた)、トルエン(40mL)、ヒドロキノンモノメチルエーテル(300ppm)および白金触媒(5ppmの2%Pt)の反応混合物に、アリルメタクリレート(6.01g、0.048モル)を加え、そしてすべてのヒドリドがメタクリレート官能基でキャップされるまで、75℃で反応を続けた。反応混合物を110℃で5時間真空ストリッピングすることにより、ポリマーを回収した。生成物は低粘度の液体として得られた(GPC:M=5754g/モル、PDI−1.9;Vis:0.53Pa.S)。
例7:末端トリメトキシシリル基を有するジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン
ヒドリド末端ジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン(50.3g)(例3で得られた)、トルエン(20mL)、および白金触媒(5ppmの2%Pt)の反応混合物に、ビニルトリメトキシシラン(4.9g、0.033モル)を加え、そしてすべてのヒドリドがトリメトキシシランでキャップされるまで、110℃で反応を続けた。反応混合物を150℃で3時間真空ストリッピングすることにより、ポリマーを回収した。生成物は低粘度の液体として得られた(GPC:Mn=3431g/モル、PDI−1.9;Vis:0.41Pa.S)。
上記の説明は多くの詳細を含むが、これらの詳細は、本発明の範囲に対する制限として解釈されるべきではなく、単にその好ましい実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付された特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲および精神の範囲内にある他の多くの可能な変形を想定することができる。

Claims (12)

  1. 下記式のポリマーであって、
    Figure 2021518468

    ここでR−R12は、水素、ヘテロ原子を任意に含むC1−C10の一価炭化水素基、ヘテロ原子を任意に含むC6−C20の一価芳香族基、およびヘテロ原子を任意に含むC4からC30の一価飽和または不飽和シクロアルキル基、1から20個のシリコン原子を含むシロキシ基、ZまたはZから独立して選択され;
    およびZは、水素、ヘテロ原子を任意に含むC1−C10の炭化水素基、−OH、−NH、−COOH、またはR16−A−R17−から独立して選択され、ここでAは、芳香族基、官能化芳香族基、縮合芳香族基であってヘテロ原子を任意に含むもの、不飽和脂環式基、不飽和複素環基、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される不飽和環状基を含む基から選択され;R16およびR17は、無し、ヘテロ原子を任意にて含むC1−C10の炭化水素基、ヘテロ原子を任意にて含むC6−C20の芳香族基、およびヘテロ原子を任意にて含むC4からC30の飽和または不飽和シクロアルキル基から独立して選択され;
    は、−R19−A−R19−から選択され、ここでAは、芳香族基、縮合芳香族基、不飽和脂環式基、不飽和複素環式基、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される不飽和環状部分を含む基から選択され;そしてR19は、無し、ヘテロ原子を任意にて含むC1−C10の炭化水素基、ヘテロ原子を任意にて含むC6−C20の芳香族基、およびヘテロ原子を任意にて含むC4からC30の飽和または不飽和シクロアルキル基から選択され;
    mは1−100であり、xは0−200であり、そしてyは0−200であり、ここでx+y≧1である、ポリマー。
  2. Aは、C6からC12の芳香族基、C10−C36の縮合芳香環基、C4−C36の不飽和脂環式基、およびC4−C36の不飽和複素環式基から独立して選択される、請求項1に記載のポリマー。
  3. 、Z、およびZの1つ以上におけるAは、式−A−R18−A−の基から選択され、ここでAおよびAは、C6からC12のアリール基、C12−C36の縮合芳香環基、C5−C36の不飽和脂環式基、およびC5−C36の不飽和複素環式基から独立して選択され、そしてR18は、直接結合、−(CH−、−C(CH−、−O−、−S−、−S(O)−、−C(O)−、C(O)−NH−、−NH−C(O)−NH−、C(O)−O−、−CH=N−、または−CH=N−N=CH−から選択され、ここでnは1−10である、請求項1に記載のポリマー。
  4. Aは、(A−i);(A−ii);
    Figure 2021518468

    から独立して選択される、請求項3のポリマー。
  5. 、Z、およびZにおけるAは、
    Figure 2021518468

    である、請求項1に記載のポリマー。
  6. 、Z、およびZにおけるAは、
    Figure 2021518468

    である、請求項1に記載のポリマー。
  7. およびZにおけるR16は、CH=CH−(CH−、CH=CH−(CH−O−から選択され、ここでaは0−10であり、そしてR17は、C2−C10二価アルキル基、−O−(CH−、または−O−C(O)−(CH−から選択され、ここでbは2−10であり、そしてZにおけるR19は、R17から選択される、請求項1に記載のポリマー。
  8. 約1000g/モルから約50000g/モルの数平均分子量を有する、請求項1から7のいずれか一項に記載のポリマー。
  9. 請求項1から8のいずれか一項に記載のポリマーを含む、自動車製品、家庭用製品、塗料、コーティング、洗濯洗剤、繊維処理剤、石油またはガス製品、燃料電池、電子製品、農業製品、航空宇宙製品、医療またはヘルスケア製品、膜、建設製品、接着剤、シーラント、射出成形および圧縮成形可能なゴムまたはプラスチック、またはシリコーンベースのゴム。
  10. 発光デバイス、コンピューターデバイス、スタックダイ、携帯電話、タブレット、フリップチップパッケージ、ハイブリッドメモリキューブ、タッチスクリーン、Wi−Fiデバイス、自動車技術hifiシステム、シリコン貫通電極デバイス、およびオーディオシステム、太陽熱暖房のヒートパイプと水タンクの間の接合部中、燃料電池および風力タービン中、コンピュータチップの製造中、ゲーム機、データ転送デバイス、ライトデバイス中、電池、ハウジング中、クーラー、熱交換装置、ワイヤー、ケーブル、暖房ワイヤー、冷蔵庫、食器洗い機、エアコン、アキュムレータ、変圧器、レーザー、機能性衣類、カーシート、医療機器、防火具、電気モーター、飛行機、および列車、3D印刷材料のフィラメントとして、ドラッグデリバリーシステム、経皮パッチ、創傷治癒パッチ、創傷被覆材パッチ、瘢痕縮小用パッチ、経皮イオントフォレーシス、組織工学用支持骨格、抗菌装置、創傷管理装置、眼科用デバイス、バイオインサート、プロテーゼ、ボディインプラント、塗料、構造コーティング、組積造コーティング、または海洋コーティング、シードコーティング、スーパースプレッダーまたは徐放性肥料から選択される、請求項9の製品。
  11. 請求項1から8のいずれか一項に記載のポリマーを含むパーソナルケア製品。
  12. 制汗剤/デオドラント、シェービング製品、スキンローション、保湿剤、化粧液、バス製品、クレンジング製品、シャンプー、コンディショナー、組み合わせたシャンプー/コンディショナー、ムース、スタイリングジェル、ヘアスプレー、ヘアダイ、ヘアカラー製品、ヘアブリーチ、ウェーブ製品、ヘアストレートナー、ネイルポリッシュ、ネイルポリッシュリムーバー、ネイルクリームまたはローション、キューティクルソフトナー、日焼け止め、防虫剤、アンチエイジング製品、リップスティック、ファンデーション、フェイスパウダー、アイライナー、アイシャドウ、頬紅、メイクアップ、マスカラ、保湿製剤、ファンデーション、ボディおよびハンド用製剤、スキンケア製剤、顔および首用製剤、トニック、ドレッシング、ヘアグルーミングエイド、エアロゾル固定剤、フレグランス製剤、アフターシェーブ、メイクアップ製剤、ソフトフォーカスアプリケーション、昼夜のスキンケア製剤、無着色の毛髪用製剤、日焼け用製剤、合成および非合成の固形石鹸、ハンドリキッド、鼻パック、パーソナルケア用不織布アプリケーション、ベビーローション、ベビーシャンプー、ベビーコンディショナー、シェービング用製剤、キュウリスライス、スキンパッド、メイク落とし、洗顔料、コールドクリーム、日焼け止め製品、スプリッツァー、ペーストマスクおよびマッド、フェイスマスク、コロンおよび化粧水、ヘアキューティクルコート、シャワージェル、フェイスおよびボディウォッシュ、パーソナルケアリンスオフ製品、ジェル、フォームバス、スクラブクレンザー、収斂剤、ネイルコンディショナー、アイシャドウスティック、フェイスまたはアイ用パウダー、リップクリーム、リップグロス、ヘアケアポンプスプレー、ヘアフリズコントロールジェル、ヘアリーブインコンディショナー、ヘアポマード、毛髪もつれ解消製品、毛髪固定剤、ヘアブリーチ製品、スキンローション、プレシェーブおよびプレエレクトリックシェーブ、無水クリームおよびローション、油/水エマルジョン、水/油エマルジョン、耐水性クリームまたはローション、抗にきび製剤、マウスウォッシュ、マッサージオイル、歯磨き粉、透明なジェルまたはスティック、軟膏ベース、局所創傷治癒製品、エアロゾルタルク、バリアスプレー、ビタミンおよびアンチエイジング製剤、ハーブ抽出物製剤、バスソルト、バスおよびボディミルク、ヘアスタイリングエイド、髪・目・爪および肌用ソフト固形アプリケーション、徐放性パーソナルケア製品、ヘアコンディショニングミスト、スキンケアモイスチャライジングミスト、スキンワイプ、毛穴スキンワイプ、毛穴クリーナー、傷痕軽減剤、皮膚角質除去剤、皮膚落屑促進剤、スキンタオルまたは布、除毛剤、またはパーソナルケア潤滑剤の形の請求項11に記載のパーソナルケア製品。


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