JP5529375B2 - 水系と洗剤に溶解でき、油中水型エマルジョンを形成可能なピロリドンカルボキシル修飾ポリシロキサン類 - Google Patents

水系と洗剤に溶解でき、油中水型エマルジョンを形成可能なピロリドンカルボキシル修飾ポリシロキサン類 Download PDF

Info

Publication number
JP5529375B2
JP5529375B2 JP2007510928A JP2007510928A JP5529375B2 JP 5529375 B2 JP5529375 B2 JP 5529375B2 JP 2007510928 A JP2007510928 A JP 2007510928A JP 2007510928 A JP2007510928 A JP 2007510928A JP 5529375 B2 JP5529375 B2 JP 5529375B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polysiloxane
group
alkyl
integer
ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007510928A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007535605A (ja
JP2007535605A5 (ja
Inventor
エル. ゴームリー,ジョン
サラサンマ プレマチャンドラン,ラマンエル
ジェイ. アンダーソン,スティーブン
Original Assignee
クローダ アメリカズ リミティド ライアビリティ カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クローダ アメリカズ リミティド ライアビリティ カンパニー filed Critical クローダ アメリカズ リミティド ライアビリティ カンパニー
Publication of JP2007535605A publication Critical patent/JP2007535605A/ja
Publication of JP2007535605A5 publication Critical patent/JP2007535605A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5529375B2 publication Critical patent/JP5529375B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16Organic compounds
    • C11D3/37Polymers
    • C11D3/3703Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C11D3/373Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicones
    • C11D3/3742Nitrogen containing silicones
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/84Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions otherwise than those involving only carbon-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/89Polysiloxanes
    • A61K8/896Polysiloxanes containing atoms other than silicon, carbon, oxygen and hydrogen, e.g. dimethicone copolyol phosphate
    • A61K8/898Polysiloxanes containing atoms other than silicon, carbon, oxygen and hydrogen, e.g. dimethicone copolyol phosphate containing nitrogen, e.g. amodimethicone, trimethyl silyl amodimethicone or dimethicone propyl PG-betaine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00Preparations for care of the skin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q5/00Preparations for care of the hair
    • A61Q5/02Preparations for cleaning the hair
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/38Polysiloxanes modified by chemical after-treatment
    • C08G77/382Polysiloxanes modified by chemical after-treatment containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen or silicon
    • C08G77/388Polysiloxanes modified by chemical after-treatment containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen or silicon containing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • C08L83/08Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/57Compounds covalently linked to a(n inert) carrier molecule, e.g. conjugates, pro-fragrances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q15/00Anti-perspirants or body deodorants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q17/00Barrier preparations; Preparations brought into direct contact with the skin for affording protection against external influences, e.g. sunlight, X-rays or other harmful rays, corrosive materials, bacteria or insect stings
    • A61Q17/04Topical preparations for affording protection against sunlight or other radiation; Topical sun tanning preparations

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Description

本発明では、2−ピロリドン−4カルボキシル置換ポリシロキサンの性質が、ポリシロキサン中のカルボキシル置換ピロリドンモノマーの比率を増加させると、劇的に変化出来るという特性を認識し、前記変化は、結果として得られたアミドポリシロキサンが酸価当量で約300〜3,000ダルトンおよび分子量Mwで約1,000〜60,000ダルトンだと、洗剤と、水への溶解度と、油中水型エマルジョンを形成する能力とを高める結果となる程である。
ポリジメチルシロキサンを含む有機シロキサン流体は、潤滑性、撥水性、ガス透過性、誘電特性、低表面張力と高温・天候・酸化に対する耐久性を含む広範な性質を有している。したがって、シリコーン流体は、潤滑剤、冷却材、保護コーティング剤、撥水剤、界面活性剤、湿潤剤、液体用消泡剤、ブレーキ用液、パーソナルケアその他の化粧品、接着剤、誘電性流体、繊維仕上げ剤、艶出し剤、離型剤、シーラント剤、さび防止剤を含む広範な商業製品中に見出すことが出来る。
シリコーン流体は、広範な極性有機油類に溶解性を有する一方、透明な配合物となるほどの水混和性や水溶性だけでなく、完全な洗剤溶解性はない。しかし、親水性および/又は親油性を高めるために、シリコーン骨格を修飾する数多くの方法がある。シリコーン骨格の修飾例は、以下の官能基の追加による油と水相間の相互作用の改善である:(C2-C3)アルコキシアルキレン部分、例えば(CH2n−EOm−POp−OH;(C2-C3)アルコキシレン脂肪族炭化水素部分、例えば、(CH2−EO−PO−(CH2−CH;または脂肪族炭化水素、例えば、−(CH2−CH3 式中のn、m、pとxは、上記に示された置換基の数を表し、好ましくは約50までの整数である。エチレンオキサイド部分は親水性を増加させ、またプロピレンオキサイド部分は疎水性を増加もしくはバランスを取り、脂肪族炭化水素は疎水性を増加させる傾向があり、またシロキサンを溶解するために使用される。しかしながら、エチレンオキシおよびプロピレンオキシ部分は基本的には、シロキサンポリマー骨格によって与えられるシリコーン効果を薄める。
カルボキシル置換ピロリドンを有する有機ケイ素化合物または、それらのアミドアミン誘導体が、広範なグループの有機ケイ素化合物の一部として米国特許第5,596,061号に開示されている。しかしながら、これらの組成物は直接的に、水との相溶性や洗剤溶解度(col.1、31−42行)を示さない。水溶性を得るためには、さらに例えばシリコーン含有リン脂質(col.1、38−42行)が必要となる。しかし、米国デラウェア州ニューキャッスルのユニケマのMonasilPLNのリン脂質シリコーンが、半透明な2相分散液として、25重量%濃度水溶液で商業的に入手可能である。
本発明の目的上、分子量Mnは、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)で測定したポリマー重量の数平均の値である。分子量Mwは、産業界で受け入れられている技術であるポリジメチルシロキサンの流体粘性に相関して推定されるポリマーの重量平均の値である。全酸価とは、1グラムのポリマーの酸性基を中和するために必要な水酸化カリウム(KOH)のミリグラム数である。酸当量とは、グラム/モルで表される1モルの酸基を含有するポリマーの重量であり、前記酸性基は1モルの水酸化カリウムと結びつくであろう。
洗剤は、界面活性剤、表面活性剤およびそれらの組み合わせを含む。分散剤または分散性洗剤とは、ポリシロキサンが水相から分離した相にあり、分散物が透明でない2相のを言う。洗剤の溶解度は、本発明のカルボキシピロリドンアミドポリシロキサン含有物が水と洗剤の存在下で、透明な系を形成している組成物をいう。洗剤についての説明(界面活性剤と表面活性剤)は後に記載する。水溶性は、本発明のカルボキシピロリドンアミノシロキサン類が、充分にイオン化されて、洗剤が存在しない水系で透明な系を形成している組成物をいう
アミドポリシロキサンとも呼ばれる本発明の2−ピロリドン−4カルボキシル置換ポリシロキサン組成物は、以下の(式)を含むランダムなポリマーで表される:
Figure 0005529375
式中:Rは、以下の(式)に示されるピロリドンを含む官能基である:
Figure 0005529375
Dは酸素または窒素で、モル基準でDの少なくとも50%は酸素であり;
は水素、(C−C22)アルキル、または2から200ユニットのポリオキシ(C−C)アルキレンであり、モル基準でRの少なくとも50%が水素であり、
XはDが酸素の場合1であり、Dが窒素の場合2であり;
は分枝または分枝していない(C1−20)アルキレンであり;
各Rは、独立しているが同一又は相違しても良く、(C1−)アルキル、フェニル、または−ORから選ばれており、ここで、Rは水素または低級(C1−6)アルキルであり、Rは全体として実質的にはキャップ部分である;
各Rは、独立しているが同一又は相違しても良く、(C−C)アルキルまたはフェニルから選ばれており;
各Rは、独立しているが同一又は相違しても良く、フェニル、(C1−36)アルキル,(C2−36)アルケニル、(C1−20)アルキルでキャップされたユニット数が2から200のポリオキシ(C−C)アルキレン、またはキャップされていないユニット数が2から200のポリオキシ(C−C)アルキレンから選ばれており;
aは、10〜560の整数であり;
bは、1〜40の整数であって、aのbに対する比率の絶対値が約2.5〜約35で、a+bの整数の総和の平均が11〜600の範囲に存在し、好ましくは約50〜約400で、さらに好ましくは約150〜約350であり;
cは0〜10の整数であって、bのcに対する比率の絶対値が約4より小さくない。
シリコーンの化学で知られているように、(式)のポリマーのサブユニットa、b、cの分布は、ランダムに並んでおり、それゆえにランダムポリマーと呼ばれている。(式)のカルボキシピロリドン骨格は、ペンダント型の一級アミン源およびイタコン酸またはイタコン酸エステルから主に得られる。そのままでは、Rの部分は、一級アミン(−R−NH)であることが出来、基本的には、最終生成物中の、望まれる、あるいは望まれない不反応の副生成物である可能性がある。
に関連したキャップの語は、すぐに加水分解されないシリコーン−炭素結合の存在する場所を示す。同様に、キャップされていないという語は、それが−OR7の場合はR2を示す。なぜなら、それは、反応可能であるし、または加水分解可能であるし、または基質に接着可能であるし、またはポリマーの分子量を縮合で増加させることが可能であるからである。Rは好ましくは実質的にアルキル基でキャップされている。Rのポリオキシアルキレンに関連したキャップされていないまたはアルキル基でキャップされたの語とは、ポリオキシアルキレン鎖が−OH(キャップされていない)またはエーテル結合で繋がっている(キャップされた)ことを言う。
(式)のもう一つの面は:
、ピロリドンを含む官能基で、Dは酸素であり;Rは水素、(C−C)アルキルまたは1〜6ユニットのポリオキシ(C−C)アルキレンで、モル基準でRの少なくとも50%が水素であり、
は分枝または分枝していない(C−C)アルキレンであり;
各Rは、メチル基、フェニル基、−ORから選ばれた基で、前記−ORは、Rがメチル基、エチル基または水素で、全体としてRは実質的にキャップされたアミン類であり;
各Rは、メチル基またはフェニル基から選ばれた基であり;
各Rはフェニル基、メチル基、(C1−36)アルキル基(C1−20)アルキル基でキャップされた1〜30ユニットの(C −C )アルキレン、またはキャップされていない1〜30ユニットの(C−C)アルキレンであり;
aは、10〜560の整数であり;
bは、1〜40の整数であり、bに対するaの比率の絶対値が約2.5〜約35で、好ましくは20〜26であり;
a+bの整数の平均総和が、11〜600の範囲にあり、好ましくは約11〜約400で、さらに好ましくは約150〜約350にあり;
cは0〜10の整数でbのcに対する比率の絶対値が約4より小さくない
アミドポリシロキサンを含む
(式)のもう一つの面は、アミドポリシロキサンを含んでいる。式中:
はメチル基であり;Rはメチル基であり;Rは水素であり;Dは酸素であり;Rはプロピレン基またはイソブチレン基であり;aは10〜560の整数であり;bは1〜40の整数であり、bに対するaの比率の絶対値が、約2.5〜約35で、a+bの整数値の平均合計が約11〜約400の範囲にあり、さらに好ましくは約150〜約350の範囲にあり;
cは0である。
本発明のアミドポリシロキサン組成物は重量平均分子量Mwで約1,000〜60,000ダルトンで、酸当量重量は約300〜3,000ダルトンである。これらのパラメーターをこれらの範囲で変化させることで、洗剤の溶解性、水溶性、油中水型エマルジョンの能力に関係した広範な性質が影響を受ける。時折、2−ピロリドン含有ポリシロキサンの一部または全カルボキシル基の中和が、これらの性質を得るために必要となる。その代わり、これらの性質は、(式)のアミドポリシロキサンの広範な物理的形態を与え、種々の用途例えば、クリーニング、潤滑、シャンプー、コンディショナー、ローション、クリーム、石鹸、ボディーシャンプー、制汗剤等のパーソナルケア製品に資する。
これらの2−ピロリドン−カルボキシル修飾ポリシロキサンは、以下のような能力を有している。(a)炭化水素油およびシリコーン油と相溶性があり;(b)乳化剤として働き、水溶液を、シリコーンまたは炭化水素油またはこれらの混合物を含む油相に油中水型エマルジョンとしてすぐに分散可能である:(c)洗剤や水溶液とすぐに相溶し、(d)2−ピロリドン含有ポリシロキサンを、広範な担体に取り込める物理的形態にして、クリーナー、ヘアーコンディショナー、シャンプー、ローション、クリーム、制汗剤、ほかの肌と頭皮ケアー商品と化粧品、潤滑剤、艶出し剤、シーラントに所望の特性を与えることが出来る。
本発明のカルボキシル官能化アミドポリシロキサンと、それらに対応したエステルとアミド誘導体は、既知の技術で調製可能である。例えば米国特許第6,228,967号を見よ。例えば、Rが−RNHである(式)に対応するアミノポリシリコーン組成物または流体は、官能性一級アミン当たり約1当量までのまたは好ましくは化学量論上当量のイタコン酸およびそのエステルと、昇温下で実質的にすべてのイタコン酸またはそのエステルが官能性一級アミン基と反応するための充分な時間を掛けて反応する。一般的には、官能性一級アミン基当たりで少なくとも約0.5から、好ましくは約0.9〜約1.1当量のイタコン酸またはエステルはシリコーン流体と反応し、すべてのイタコン酸と好ましくはすべての官能性一級アミン基が反応して、(式)のアミドポリシロキサンを生成する結果となる。アミノポリシリコーン出発物質は商業的に入手可能である。
反応は、生の(neat)または、イソプロパノール(IPA)等の低級アルキルアルコール等、炭化水素系溶媒、もしくはシリコーン溶媒、好ましくは所望の化粧品用(cosmetically)で許容(下に記載する)できる不活性溶媒中で、上限で約175℃までの昇温下、好ましくは約90℃〜約130℃で、約1〜5時間、好ましくは2〜3時間行われることが可能である。反応はすぐに進行し、イタコン酸またはイタコン酸のエステルと有用な官能性一級アミン基とのゆっくりとした、実質的に完全な反応が、イタコン酸の二重結合へのマイケル付加反応、続いて直ちにピロリドン基を生成する環化反応を経て起こる。反応の完結を見るために、水および/又はアルコールの発生(evolution)と同様に、アミンと酸価を見るためのルーチンな分析技術が用いられる。
イタコン酸(メチレンコハク酸)またはこれらのエステル誘導体は、以下の化学式を有する化合物である:CH2=C(COOR9)CH2COOR9、式中のR9は同一又は相違しても良く、水素または低級アルキル(1〜6の炭素原子数)である。イタコン酸化合物は、Rhone Pouleuc and Pfizerの化学部門から、一方前記化合物のエステル誘導体は、Greensboro、N.C.のMorflex Inc.から商業的に入手可能である。化合物は、化学合成法もまた知られているが、既知の発酵技術で製造される。
出発原料であるポリシロキサンアミンは、イタコン酸と反応して、本発明に係る組成物を生成する。目的物の粘度は通常数倍大きい。時折、組成物はあまりに粘性が高く、スピンドル4を使用してBrookfield、LVTの粘度計で測定すると、約1,000,000cP(センチポイズ)またはそれ以上であり、取り扱いが容易ではなく、簡単に分散または溶解しない。その結果、最終生成物の粘度が高すぎる場合には、出発原料であるポリシロキサンアミンは、溶媒中に溶解されイタコン酸との反応が溶媒の存在下、約90℃〜125℃、好ましくはアミン基の反応が実質的に完結した好ましい結果を得られる100℃〜115℃で、1〜5時間好ましくは2〜3時間行われる。特に極性溶媒で沸点または還流温度が所望の反応温度である90〜110℃、またはその付近である様に、溶媒または溶媒の組み合わせを選択することが好ましい。密閉型反応容器を用いて環境の気圧よりも高い気圧下で行えば、低沸点(大気圧下、約90℃より低い)の溶媒で、反応速度を上げることが出来る。環境の気圧下で反応速度と反応度を上げる、より高い反応温度が容易なので、低級(C−C)アルコールとの組み合わせである低級(C−C)アルコールの(C−C18)アルキルカルボン酸のエステルおよびそれらの混合物等の極性溶媒が好ましい。
イタコン酸の溶媒として、低級(C−C)アルコールが一般的に使用される;しかしながら、前記アルコールの存在は、最終生成物に多くの場合望ましくない。アルコールの濃度が上がると、最終生成物であるアミドポリシロキサンを成分とするエマルジョンを破壊する傾向が強まるからである。しかしながら、低級(C−C)アルコールの(C−C18)アルキルカルボン酸のエステルは、イタコン酸の溶媒として知られていないが、低級アルコールや目的物であるアミドポリシロキサンと相溶性が良い。この様に低級アルコールと低級アルコールのアルキルエステルは、最終生成物中のアルコールの存在下で還元を許容し、反応速度を高め、アルコールだけが溶媒として使用された時よりも、しばしばアミドポリシロキサンは低粘度となる。一般的には、(C−C)アルコールに対する(C−C)アルコールの(C−C18)アルキルカルボン酸のエステルの比率は、重量比で1:1から10:1であろう。イタコン酸とシリコーン流体に共通する溶媒であるイソプロピルアルコールは、イソプロピルミリスチン酸エステル、イソプロピルパルミチン酸エステル、イソプロピルラウリン酸エステルを含むアルコールのアルキルエステルが好んで使用される。
(式)のアミドポリシロキサンに適した溶媒、油、賦形剤、希釈油が、広範なシリコーン類、有機修飾シリコーン類および/又は炭化水素油類から選択可能である。例は、IsoparM(エクソンモービルから入手可能)等のイソパラフィン油;例えばミリステチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、ラウリン酸イソプロピル等の(C−C)アルコールの(C−C18)アルキルカルボン酸のエステル;シクロメチオコーンおよびシクロテトラジメチコーン、シクロペンタジメチコーン、シクロヘキサジメチコーン、シクロヘプタジメチコーン等のシクロアルキルジメチコーンを有するジメチコーン類、ここでジメチコーン、シクロメチコーン、シクロアルキルジメチコーンは、約20センチストークスより小さい動粘度を有している;コーン油、カノーラ油等の液体トリグリセリド;例えばスクアレンなどの皮膚軟化剤;プロパノールを含む(C−C12)アルキルアルコール、イソプロパノールとほかの化粧品に受け入れられる油類、ここで、2−ピロリドン−カルボキシル含有ポリシロキサンは、好ましくは室温で100グラムの溶媒に対して少なくとも50グラムの溶解度を有する、を含む。さらに本反応混合物は、必要であれば後から相溶性のある油と混合可能である。油を(式)のアミドポリシロキサンを生成するための溶媒として使用すると、一般的には、前記温度は好ましくは(大気圧下で)約120℃より高くなく、油が化学的および物理的劣化を受ける温度を超えない。
油、希釈剤、本発明の特定のアミドポリシロキサンに有用な溶媒の中では、最も低い粘度で、特定の所望の最終用途のために共通の用途を与えるものが好まれる。
2−ピロリドン含有ポリシロキサンの特性のバリエーションは、aが10〜560の整数であり;bが1〜40の整数であり(a,bは、いずれも連続した整数である)、bに対するaの比率の絶対値は約2.5〜約35で、a+bの 整数の和の平均は、11〜600の範囲にある。アミドポリシロキサンが水溶性の特性を有す、または(洗剤に可溶な)洗浄用の剤形を希望した場合には、アミドポリシロキサンは、適当な塩基でカルボキシル基を少なくとも部分的に中和する必要がある。
一般的には、洗剤に可溶である(式)のアミドポリシロキサンは、bに対するaの比率の絶対値で約2.5〜35であり、モル基準で1〜100%のカルボキシル基が中和されて、洗剤に可溶なポリマー組成物を与える。本発明のアミドポリシロキサンの透明度は、ランダムポリマー中にある反応副生成物の量に影響される。(式)の純粋なランダムポリマー組成の例では、適当な洗剤を選べば、洗剤溶解度は上限で約50%(重量/重量)である。
以下を含む化合物が調製できれば、洗剤を溶解する性質は、さらにはっきりするであろう:
1)単独でまたは組み合わさって、1つの透明な相を水中で形成する広範なアニオン、カチオン、非イオン、両性界面活性剤から選ばれることができる90〜99.9重量%の洗剤系。洗剤についての説明は、後に記載する。界面活性剤は、系の重量で約5%〜50%であり;
2)約0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量%の(式)のアミドポリシロキサン、aは10〜560の整数であり;bは1〜40の整数であり、bに対するaの比率の絶対値は、約2.5〜約35で、好ましくは約13〜33、さらに好ましくは約20〜26であり;
3)下にさらに詳細を示す、モル基準で1%〜100%、好ましくは50%より多くのアミドポリシロキサンのカルボキシル基を中和するのに充分な量の有機または無機塩基。中和量は、アミドポリシロキサンを加える前の洗剤系のアルカリ度またはpH、およびポリマーの極性に関係するカルボキシル基を含むポリマーのbに対するaの比率の絶対値に、依存する。溶液のPhは約3.5〜11であろうし;そして好ましくは約4.5〜8であろう。
具体的な用途の例:シャンプー、ボディーシャンプー、石鹸、洗顔石鹸、殺菌洗剤、ワイプ剤(wipes)を含むクリーナー;拡張剤と湿潤剤(Spreading agents and wetting agents);エマルジョン重合剤である。
一般的には、(式)のアミドポリシロキサンは、水溶性で、bに対するaの比率の絶対値が約2.5〜13であり、モル基準のカルボキシル基が50〜100%好ましくは75%より多く中和されて、水に可溶なポリマー組成物を与える。本発明のアミドポリシロキサンの水に対する溶解度は、(式)のランダムなポリマー中の反応副生物の量に影響される。(式)の純粋ランダムポリマーでは、水への溶解度は上限で約40〜50重量/重量%である。
以下を含む化合物が調製できれば、洗剤を溶解する性質は、さらにはっきりするであろう:
1)主に水とほかの水に可溶な追加物を含む90〜99.9重量%の透明な水系;
2)約0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量%の(式)のアミドポリシロキサン、aは10〜560の整数;bは1〜40の整数で、bに対するaの比率の絶対値は、約2.5〜約13で;
3)下にさらに詳細を示す、モル基準で50%〜100%のアミドポリシロキサンのカルボキシル基中和するのに充分な量である有機または無機塩基。中和量は、アミドポリシロキサンを加える前の水系のアルカリ度またはpH、およびポリマーの極性に関係するカルボキシル基を含むポリマーのbに対するaの比率の絶対値に、依存する。
水溶性製品の具体的な用途の例:水溶性の拡張剤と湿潤剤;紙および繊維処理剤;皮膚と髪のコンディショニング化粧品がある。
中和は、カルボ酸のプロトン化物の反対であるイオン化したカルボの生成をいい、有機または無機塩基および/又はそれらの塩、広い幅の一価、二価および/又は多価の種の追加によって達成される。例は、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化アルミニウム等のアルカリ金属水酸化物およびアルカリ金属炭酸塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属水酸化物、MEA(モノエタノールアミン)、DEA(ジエタノールアミン)またはTEA(トリエチルエタノールアミン)等のアルカノールアミン類、シリコーンアミン、ラウリルアミン、(C-C22)の脂肪族アミンおよびそれらの混合物等の他のアミン類で、本リストにあげられた1または2以上の塩基による過剰のアルカリ度を有するものを含む。透明な組成または高められたエマルジョン安定性を有する様に、アミドポリシロキサンを溶解するのに充分な量の塩基が加えられる。一般的には、完全な中和は、約6.5のpHを必要とするだろう。アミドポリシロキサンが加えられた処方または組成物は、中和値よりずっと大きい約12までのpHを有しており、自己中和が起こるであろう。最終的なpHは希望する処方の使用法による。
一般的には、カルボキシル基の中和によってあわ立ち性を付与し、(a)水の溶解度、または(b)洗剤の溶解度を高めることを見出した。アミドポリシロキサンが中和されていないと、予想されたシリコーンの消泡機能を示した。
中和は、これらのアミドポリシロキサンを均質に混合するどんな方法によっても行うことが可能で、例えば、ポリマーは水または洗剤系に分散され、塩基が加えられて、透明な水または洗剤製品が出来;水または洗剤系に加える前に、ポリマーは前中和されていても良く;または水相のpHはポリマーを加える前に適当に調整されていても良い。
aが10〜560の整数;bは1〜40の整数で、bに対するaの比率の絶対値が、約13〜約35で,好ましくは約15〜33、さらに好ましくは約22〜26であり;a+bの整数の総和の平均値が、11〜600の範囲、好ましくは約50〜約400、さらに好ましくは約150〜約350であれば、一般的には、油中水型エマルジョンの特性は、さらにはっきりするであろう。cが0で、アミドポリシロキサンが油中水型エマルジョンで使用されていれば、エマルジョンは、ペンダント型アルコキシレート官能基を有するポリシロキサンを含む当該技術分野で知られている乳化剤に比べて、さらに良い感覚上の感触を示す。アミドポリシロキサンのカルボキシル基の一部または全部を中和すると、所望の最適な油中水型のエマルジョンの特徴を得られるであろう。具体的な用途例:艶出剤;離型剤;ワイプ剤;サンスクリーン;制汗剤;化粧落とし剤;スキンクリームとローション;ヘアークリーム;カラーコスメチックス;活性配送担体(active delivery vehicle);ヘアーコロン化粧品である。
アミドポリシロキサンは、以下を含む、油中水型エマルジョンに形成できる:
(a)約0.1〜約5、好ましくは0.25〜約2重量/重量%の(式)のアミドポリシロキサン、ここで、カルボキシル基は、いくらかのエステルおよび/又はアミド官能基を含むが、好ましくは自由な酸形態であり
(b)約8〜約60重量/重量%のシリコーン、有機シリコーン、および/又は(上記に記載した)炭化水素を含有するのいずれかを含む油相;
(c)約0.1〜約40重量%の追加電解質を含む、pHが約2〜約12、約40〜約90重量/重量%の水相。
アミドポリシロキサンの量が、エマルジョンの2重量%を超えるにつれて、量が多くなればなるほど、エマルジョンのポテンシャルはさらに不安定となる。さらに好ましくは、油中水型エマルジョンは、約0.25〜1重量/重量%のアミドポリシロキサンと約20〜40重量/重量%の油を含む。
エマルジョン中の電解質の量は、用途に依存する。例えば、制汗剤エマルジョンは一般的には、約20〜30重量%の電解質を含み、デオドラントエマルジョンは一般的に10〜15重量%の電解質を含んでいる。電気分解とそれらの使用は、エマルジョンの技術分野ではすでに知られており、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムを含むIAとIIA族金属塩、チタニウム、ジルコニウムを含むIVB族金属塩、亜鉛を含むIIB族金属塩、アルミニウムを含むIIIA族金属塩、およびクロロハイドレートとのカップリング物を含むそれらの組み合わせを含んでいる。
エマルジョンは、アミドポリシロキサンを油相と混合して、水または水系の相と混ぜるかホモジナイズすることで得られる。油中水型エマルジョンは、雰囲気(室)温で、最小量の機械的せん断エネルギーを与えることで混合され、再分散可能および/又は安定なエマルジョンが得られる。
油(b)および/又は水(c)相は、所望によりエマルジョン配合の技術分野で知られている広範で種々のほかの活性および不活性材料を含むことが出来る。例としては、サンスクリーン活性剤、保存料、ビタミン類、酸化チタニウム、酸化亜鉛等の顔料、色素、香料がある。
他の油に相溶性のある添加物もまた、共エマルジョン化剤等のアミドポリシロキサンを含む希釈剤油に存在または添加されても良く、前記共エマルジョン化剤は、好ましくは4〜12のHLB(親水親油バランス)値を有する非イオンで、ポリオキシエチレン(POE)アルコール類、POEソルビタンエステル類、ポリソルビタンエステル類と、(米国デラウェア州のユニケマ(Uniqema)から入手可能な)ArlatoneP135等のPEG(ポリエチレングリコール)エステル類;フィルム形成ポリマー、ポリマー安定剤、保存料、エッセンシャル油、香料、色素、薬剤活性剤(drug actives)、ビタミン類、ワックス類、増剤、サンスクリーン等のUV活性材料等である。
アミドポリシロキサンは、水相と混合してエマルジョンを作る前に、また油相組成物とアミドポリシロキサンを含むマスターバッチ(master batches)とすることが可能である。ある技術の例は、出発物であるアミノポリシロキサンにアミン基準の当量で約0.5〜約1.10モル当量のイタコン酸と、好ましくは相溶性のある不活性油相希釈剤(ニートな反応で粘度が高く(thick)なって自由に流動できなくなるので必要となる)の存在下で反応させる。反応条件は、基本的には上記、後に記述する実施例12〜14と、モナインダストリー(Mona Industries)が受けた特許(例えば米国特許第6,228,967号で、約90℃〜約125℃で、反応をちょうど2〜3時間で完了するのに充分な反応温度である)に示されており、Rピロリドン含有官能基に、この様に基本的にすべての酸の機能を付与できる。
マスターバッチ生成のための別の方法は、アミドポリシロキサンを、好ましくは約20℃〜約90℃の間で、主に希釈油または混合油相と混ぜることであり;ここで、油相は、広範なシリコーン、有機修飾シリコーン、および/又は、先に記載した炭化水素含有流体;所望により油と相溶性のある機能性材料で、以下を含むがこれらに限られない、共エマルション低4〜12HLB界面活性剤(例えばArlatone P135)、フィルム形成ポリマー、ポリマー安定剤、保存料、エッセンシャル油、香料、色素剤、薬剤活性剤、ビタミン類、ワックス類、増剤、サンスクリーンなどのUV活性材料。
水相のpHおよび/又は電解質強度は、有機または無機の酸、塩基および/又は塩で、さらに小さいまたはさらに大きい度合に調整され、この様に、広い範囲の種々の一価、二価、および/又は多価の種を表す。所望により水と相溶性の良い以下の、機能性材料が含まれていても良いが、以下に限られているわけではない。前記機能性材料は、水溶性グリコール類、ジオール類、ポリオール類、保存料、色素剤、デオドラント、制汗塩類、高HLB界面活性剤、サンスクリーン活性剤、ビタミン類、増剤、親水コロイド、(カオリン粘土等の)分散相およびその同類のものである。水相の調整は、特別に製造(tailored)され、最終のエマルジョンの特性に影響し、当該特性は以下を含むがこれらに限定されない。全体的なエマルジョンの安定性、内部の水滴構造とサイズの分散、触ったときの感触の良さ、粘度、内相成分の安定性および配送(delivery)速度である。
本発明のアミドポリシロキサンは、1または2以上の界面活性剤と表面活性剤を含む広範な範囲の洗剤系に均質混合できる可能性がある。界面活性剤と表面活性剤の例は、以下にさらに詳細を記述するアニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性または両性イオン性界面活性剤である。
アニオン性表面活性剤は、アルキル硫酸塩およびアルキルエーテル硫酸塩を含んでいる。これらの材料は、それぞれROSOMとRO(CO)x SOMの化学式を有し、Rは約8〜約30炭素原子数のアルキルかアルケニル、Xは1〜約10、Mは水素、またはアンモニウム、(例えばトリエタノールアンモニウム等の)アルカノールアンモニウムの等のカチオン、(例えばナトリウムおよびカリウム等の)一価金属カチオン、または(例えばマグネシウムとカルシウム等の)多価の金属カチオンである。Mはアニオン性界面活性剤化合物等から選ばれ水溶性であることが望ましい。アニオン性界面活性剤、および界面活性剤は、クラフト(Kraft)温度が約15℃以下で、好ましくは約10℃以下、さらに好ましくは約0℃以下であるようなものから選ばれる。
クラフト温度は、イオン性界面活性剤の溶解度が、結晶格子エネルギーと水和熱で決定される点を表し、温度の上昇に伴い溶解度が鋭い不連続な増加をする点と一致している。各々のタイプの界面活性剤は、それぞれに特徴的なクラフト温度を有するであろう。一般的にイオン性界面活性剤のクラフト温度が、当該技術分野では良く知られており理解されている。クラフト点に達したときの目に見えるインジケーターは、降温すると溶液が曇る時である。
上記のアルキル硫酸塩およびアルキルエーテル硫酸塩では、望ましくはアルキル硫酸塩およびアルキルエーテル硫酸塩の両方で、Rは約12〜約18炭素原子を有している。アルキルエーテル硫酸塩は、通常エチレンオキサイドと約8〜約24の炭素原子を有する一水酸基アルコールとの縮合反応生成物として作られる。前記アルコールは、例えばココナツ油、パーム油、獣脂またはその同類のもの、または合成品である可能性がある脂肪から得ることが出来る。こうしたアルコールは、モル比で1〜約10、特に約3のエチレンオキサイドと反応し、結果として生じる分子種の混合物は、例えば、1モルのアルコール当たり平均3モルのエチレンオキサイドを有しており、サルフェート化と中和反応を受ける。
本発明で使用されうるアルキルエーテル硫酸塩の具体例は、ココナツアルキルトリエチレングリコールエーテル硫酸;獣脂のトリエチレングリコールエーテルアルキル硫酸とアルキルエーテル硫酸、およびアルキルヘキサオキシエチレン硫酸のナトリウムおよびアンモニウム塩である。好ましいアルキルエーテル硫酸塩は、前記平均約12〜約16炭素原子のアルキル鎖および、1〜約4モルのエチレンオキサイドから平均的な程度エトキシレート化された、個々の化合物を含むものである。前記混合物は、またC12−13化合物の重量で0%〜約20%;C14−16化合物の重量で約60%〜約100%、C17−19の化合物で0%〜約20%;エトキシ化が0の化合物を約3%〜約30%;エトキシ化が1〜約4の化合物を重量で45%〜約90%;エトキシ化が約4〜約8の化合物を重量で約10%〜約25%;エトキシ化が約8より大きい化合物を重量で約0.1%〜約15%含む。
他の適したアニオン性界面活性剤は、水溶性の一般式(R -SO-M)硫酸反応有機生成物で、前記Rは、直鎖または分枝鎖、約8〜約24、好ましくは約10〜約18の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基からなるグループから選ばれており;Mは前節ですでに記載したものである。こうした界面活性剤の例は約8〜約24炭素原子、好ましくは約12〜約18の炭素原子を有するイソ−、ネオ−、n−パラフィンと、例えば、SO 、H SO といったスルホン化剤を含む脱色と加水分解を含む既知のスルホン化法で得られたメタン系炭化水素の硫酸反応有機生成物の塩である
他の適したアニオン性界面活性剤の例は、イセチオン酸と脂肪酸をエステル化反応させ、水酸化ナトリウムで中和した反応生成物であり、ここで、例えば、脂肪酸は、ココナツ油またはパーム油;または前記脂肪酸が、例えばココナツ油から得られメチルタウリド(tauride)の脂肪酸アミドのナトリウムまたはカリウム塩から得られる
適したアニオン性界面活性剤のさらなる例は、N−オクタデシルスルホコハク酸二ナトリウム;ラウリルスルホコハク酸二ナトリウム;ラウリルスルホコハク酸二アンモニウム;N−(1,2−ジカルボキシエチル)−N−オクタデシルスルホコハク酸4ナトリウム;スルホコハク酸ナトリウムのジアミルエステル;スルホコハク酸ナトリウムのジヘキシルエステル;スルホコハク酸ナトリウムのジオクチルエステルを含む、コハク酸類である。他の適したアニオン性界面活性剤は、アミノ酸から得られたものである。そうした界面活性剤の無数の例には、N−アシル−L−グルタミン酸塩(glutamate)、N−アシルーN−メチル−β−アラネート、N−アシルサルコシネートとそれらの塩を含む。2−アミノエタンスルホン酸としても知られているタウリンから得られた界面活性剤も同様である。こうした酸の例は、N−アシル−N−メチルタウリン酸塩である。
約10〜約24の炭素原子を有するオレフィンスルホン酸塩は、また本発明の界面活性剤として使用可能である。”オレフィンスルホン酸塩”の語は、ここではα−オレフィンをコンプレックス化(uncomplexed)していない三酸化硫黄でスルホン化し、次いで反応で生成されたどんなスルホン酸も加水分解された酸反応混合物により中和され、対応するヒドロキシアルカンスルホン酸塩を与える化合物を意味する。三酸化硫黄は、液体、ガスである可能性があり、普通、必ずしもではないが、液体状態で使用する場合は、例えば液体SO、塩素化炭化水素等の不活性な溶媒で希釈されており、ガス状態で使用する場合は、空気、窒素、ガス状SO等で希釈されている。オレフィンスルホン酸塩が得られる元のα−オレフィンは、約12〜約24炭素原子、好ましくは約14〜約16炭素原子を有するモノオレフィンである。
本来のアルケンスルホン酸塩と一部のヒドロキシ−アルカンスルホン酸塩に加えて、オレフィンスルホン酸塩は、反応条件、反応物の割合、出発物であるオレフィンの性質、オレフィン貯蔵物の不純物、スルホン化過程の副反応によっては、例えばアルケンジスルホン酸塩等の微量の他の材料を含む可能性がある。
適したアニオン性界面活性剤の別のクラスは、β−アルコキシアルカンスルホン酸塩である。これらの化合物は以下の(式)の化学式を有している:
Figure 0005529375
式中、Rは約6〜約20炭素原子を有する直鎖アルキル基である。Rは、約1〜約3炭素原子を有する低級アルキル基であり、Mは上記の通りである。しばしば使用されるアニオン性の界面活性剤で、本発明に有用なものは、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウレス硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸トリエチルアミン、ラウレス硫酸トリエチルアミン、ラリル硫酸トリエタノールアミン、ラウレス硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウレス硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸ジエタノールアミン、ラウレス硫酸ジエタノールアミン、ラウリルモノグリセリド硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウレス硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム、ラウレス硫酸カリウム、ラウリルサルコシネートナトリウム、ラウロイルサルコシネートナトリウム、ラウリルサルコシン、ココイルサルコシン、ココイル硫酸アンモニウム、ラウロイル硫酸アンモニウム、ココイル硫酸ナトリウム、ラウロイル硫酸ナトリウム、ココイル硫酸カリウム、ラウリル硫酸カリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ココイル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、トリデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、N−ラウロイル−L−グルタミン酸ナトリウム、N−ラウロイル−L−グルタミン酸トリエタール、N−ラウロイル−N−メチルタウリン酸ナトリウム、N−ラウロイル−N−メチル−o−アミノプロピオン酸ナトリウム、およびこれらの混合物を含む。
両性イオン性界面活性剤が脂肪族第2級と第3級アミンの誘導体を含み、前記界面活性剤における、脂肪族基が直鎖または分枝鎖で、脂肪族置換基の一つが約8〜約18の炭素原子を含み、一つが例えばカルボキシ、スルホン酸塩硫酸塩リン酸塩またはホスホン酸塩等のアニオン性水溶性基を含む。
両性イオン性界面活性剤が脂肪族第4級アンモニウム、ホスホニウムおよびスルホニウム化合物の誘導体を含み、前記界面活性剤における、脂肪族基が直鎖か分枝鎖で、脂肪族置換基の一つが約8〜約18の炭素原子を含み、一つが例えばカルボキシ、スルホネン酸塩硫酸塩リン酸塩またはホスホン酸塩といったアニオン性基を含む。 これらの化合物の一般的な化学式()は、以下の様である:
Figure 0005529375
式中、Rは、アルキル、アルケニルまたはヒドロキシアルキル基で、約8〜約18炭素原子数のもの、0〜約10のエチレンオキサイド部分、0〜約1のグリセロール部分であり;Yは窒素、リン、硫黄原子から選ばれたものであり;Rは、アルキルまたはモノヒドロキシアルキル基で1〜約3の炭素原子数のものであり;XはYが硫黄原子のときは1で、Yが窒素原子かリン原子のときは2であり;Rは、アルキレンまたはヒドロキシアルキレンで、1〜約4炭素原子数のもので、Zはカルボン酸塩、スルホン酸塩硫酸塩リン酸塩、ホスホン酸塩基から選ばれた基である。
両性および両性イオン性界面活性剤の例は、またサルテイン(sultaines)とアミドサルテイン(amidosultaines)を含む。アミドサルテインを含むサルテインは、例えば、ココジメチルプロピルサルテイン、ステアリルジメチルプロピルサルテイン、ラウリル−ビス−(2−ヒドロキシエチル)プロピルサルテインおよびその同類のものを含み;コカミドジメチルプロピルサルテイン、ステアリルアミドジメチルプロピルサルテイン、ラウリルアミドビス−(2−ヒドロキシエチル)プロピルサルテインおよびその同類のものを含む等のアミドサルテイン、を含む。C12−C18ヒドロカルビルアミドプロピルヒドロキシサルテイン等のアミドヒドロキシサルテインが好ましく、特に、例えばラウリルアミドプロピルヒドロキシサルテインとヤシ油脂肪酸アミドプロピルスルフォベタイン(コカミドプロピルヒドロキシサルテイン)等のC12−C14ヒドロカルビルアミドプロピルヒドロキシサルテインが好ましい。
他の両性界面活性剤は、化学式がR−NH(CHCOOMのアミノアルカノエート、化学式がR−N[(CH2)COOM]のイミノジアルカノエートとこれらの混合物であり;式中のnとmは1〜約4の数値、RはC〜C22のアルキルまたはアルケニル、Mは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたはアルカノールアンモニウムである。
アミノアルカノエートの例は、n−アルキルアミノ−プロピオン酸塩とn−アルキルイミノジプロピオン酸塩で、具体例には、N−ラウリル−β−アミノプロピオン酸またはこれらの塩類、およびN−ラウリル−β−イミノ−ジプロピオン酸とそれらの塩類、およびこれらの混合物を含む。
他の両性界面活性剤は、以下に(式)の化学式を示すものを含む:式中、RはC−C22、好ましくはC12〜C16のアルキルまたはアルケニルで、RとRは、水素、CHCOM、CHCHOH、CHCHOCHCHCOOM、または(CHCHO)Hからなるグループから独立に選択されている。
Figure 0005529375
式中のmは1〜約25の整数、Rは、水素、CHCHOH、CHCHOCH、またはCHCOOM、Zは、COMまたはCHCOM、nは2または3、好ましくは2、Mは水素、またはアルカリ金属(例えばリチウム、ナトリウム、カリウム)、アルカリ金属土類金属(例えばベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム)もしくは、アンモニウム等のカチオンである。必ずしも直接的または間接的にイミダゾール中間体から得られているとは限らないことを認識すべきであるが、このタイプの界面活性剤はイミダゾリンタイプ両性界面活性剤として時折分類される。このタイプの適した材料は、複雑な種の混合物を含むと理解されており、 で水素を有することができる種についてのpHに依存してプロトン化され、あるいはプロトン化されずに存在可能である。そうしたすべてのバリエーションと種とは、上記化学式で包含されることを意味する。
上記化学式の界面活性剤の例は、モノカルボキシレート、ジカルボキシレートである。これらの材料の例は、ココアンフォカルボキシプロピオン酸塩(cocoamphocarboxypropionate)、ココアンフォカルボキシプロピオン酸、ココアンフォカルボキシグリシン酸塩(代わってココアンフォジアセテートとも呼ばれる)とココアンフォ酢酸塩を含む。
商業ベースの両性界面活性剤は、ミラノール(Miranol) C2M Conc. N.P.,ミラノール C2M Conc. O.P.,ミラノール C2M Sf, ミラノール CM スペシャル(Special) (Miranol, Inc.); アルカテリック(Alkateric) 2CIB (Alkaril Chemicals);アンフォター (Amphoter)GE W−2 (Lonza, Inc.); モナテリック(Monateric) CDX−38,モナテリックCSH−32 (Mona Industries); レオテリック(Rewoteric) AM−2C (Rewo Chemical Group);およびスケルコテリック(Schercoteric) MS−2 (Scher Chemicals) のトレードネームで販売されているものを含む。
たとえば両性イオン性界面活性剤等のベタイン界面活性剤は、以下の(式)の化学式で表される:
Figure 0005529375
式中:Rは、COOMとCH−CHSOMからなるグループから選ばれ、
は低級アルキルまたはヒドロキシアルキルであり;Rは低級アルキルまたはヒドロキシアルキルであり;Rは水素と低級アルキルからなるグループから選ばれており;Rは高級アルキルまたはアルケニルであり;Yは低級アルキル、好ましくはメチルであり;mは2〜7の整数で、好ましくは2〜3であり;nは1か0の整数、Mは、前記のように水素、またはアルカリ金属、アルカリ土類金属、もしくはアンモニウム等のカチオンである。”低級アルキル”または”ヒドロキシアルキル”の語は、1〜約3の炭素原子数を有する直鎖または分枝鎖、飽和、脂肪族炭化水素基、置換炭化水素基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシエチルおよびその同類のもの等を意味する。”高級アルキルまたはアルケニル”の語は、たとえばラウリル、セチル、ステアリル、オレイルおよびその同類のもの等の約8〜約20炭素原子数の、直鎖または分枝鎖の飽和(例えば”高級アルキル”)および不飽和(例えば”高級アルケニル”)脂肪族炭化水素基を意味する。”高級アルキルまたはアルケニル”の語は、1または2以上の、エーテルもしくはポリエーテルリンケージ等の中間リンケージ、またはヒドロキシルもしくは基が疎水性の性質のままであるハロゲン基等の非官能性置換基を含む可能性がある基の混合物を含むことを理解すべきである。
上記化学式のベタイン界面活性剤のここではnが0の例は、ココジメチルカルボキシメチルベタイン、ラウリルジメチルカルボキシメチルベタイン、ラウリルジメチル−α−カルボキシエチルベタイン、セチルジメチル−カルボキシメチルベタイン。ラウリル−ビス−(2−ヒドロキシエチル)カルボキシメチルベタイン、ステアリル−ビス−(2−ヒドロキシプロピル)カルボキシメチルベタイン、オレイルジメチル−γ−カルボキシプロピルベタイン、ラウリル−ビス−(2−ヒドロキシプロピル)α−カルボキシエチルベタイン等のアルキルベタインを含む。スルホベタインは、ココジメチルスルホプロピルベタイン、ステアリルジメチルスルホプロピルベタイン、ラウリルービス−(2−ヒドロキシエチル)スルホプロピルベタインおよびその同類のものである。
アミドベタインとアミドスルホベタインの具体的な例は、例えばコカミドプロピルベタイン、コカミドジメチルカルボキシメチルベタイン、ラウリルアミドジメチルカルボキシメチルベタイン、セチルアミドジメチルカルボキシメチルベタイン、ラウリルアミド−ビス−(2−ドロキシエチル)−カルボキシメチルベタイン、コカミド−ビス−(2−ヒドロキシエチル)−カルボキシメチルベタイン等のアミドカルボキシベタインを含む。アミドスルホベタインは、コカミドジメチルスルホプロピルベタイン、ステアリルアミドジメチルスルホプロピルベタイン、ラウリルアミド−ビス−(2−ドロキシエチル)−スルホベタインおよびその同類のもので表すことが出来る。
非イオン系界面活性剤は、本来は親水性であるアルキレンオキサイドと、脂肪族またはアルキル芳香族の可能性がある本来疎水性の化合物、との縮合反応による化合物を含む。非イオン系界面活性剤は、以下を含むが以下に限定されない。
(1)例えば、直鎖または分岐鎖コンフィギュレーションの約6〜約20炭素原子を含むアルキルを有するアルキルフェノールと、1モルのアルキルフェノールに対し約10〜約60モル当量存在するポリエチレンオキサイドとの縮合反応生成物等のアルキルフェノールのポリエチレンオキサイド縮合物;
(2)エチレンオキサイドと、プロピレンオキサイドとエチレンジアミン生成物の反応から生じる生成物との縮合反応から得られる誘導体;
(3)化学式(RN−>O)の長鎖第3級アミンオキサイド、式中のR約8〜約18炭素原子数のアルキル、アルケニル、またはヒドロキシアルキル、0〜約10エチレンオキサイド部分、および0〜約1のグリセロイル部分を含み、RとRは、例えばメチル、エチル、プロピル、ヒドロキシエチル、またはヒドロキシ等の約1〜約3の炭素原子と0〜約1のヒドロキシ基を含む
(4)化学式(RR’R”P−>)の長鎖第3級ホスフィンオキサイ、式中のRは鎖の長さが約8〜約18炭素原子数のアルキル、アルケニルまたはモノヒドロキシアルキル、0〜約10のエチレンオキサイド部分および0〜約1のグリセリル部分を含み、R’とR”は各々約1〜約3の炭素原子を含むアルキルまたはモノヒドキシアルキルであ
(5)一つの、1〜約3炭素原子(通常はメチル)の短鎖アルキルまたはヒドロキシアルキルならびに約8〜約20炭素原子のアルキル、アルケニル、ヒドロキシアルキルまたはケトアルキル、0〜約10エチレンオキサイド部分、および0〜1のグリセリル部分を含む一つの長い疎水性鎖を含む長鎖ジアルキルスルホキシド;
(6)約6〜約30炭素原子の疎水性基、および親水性基としてのポリサッカライド(例えばポリグリコシド)を有するアルキル多糖(APS)界面活性剤(例えば、アルキルポリグリコシド);所望により疎水性と親水性部分を加えたポリアルキレンオキサイド基があることが可能で;アルキル(例えば、疎水性部分)は、飽和または不飽和、分枝または非分枝、および(例えば、ヒドロキシ基または環状の)非置換または置換である;
(7)化学式(OCHCH)に対応したエチレンオキサイド部分を有する選ばれたエトキシレート化脂肪アルコール、式中のnは約5〜約150、好ましくは約6〜約31、さらに好ましくは約7〜約21モルのエトキシル化である。さらにここで有用なエトキシレート化脂肪アルコールは、約6〜約30の炭素原子、好ましくは約8〜約22の炭素原子、さらに好ましくは約10〜約19炭素原子数である脂肪アルコール部分を有している。これらの脂肪アルコールは、直鎖または分岐鎖である可能性があり、飽和または不飽和である可能性がある。クレンジング組成物での使用に適したエトキシレート化脂肪アルコールの例は、ココナツ脂肪アルコールから得られたエトキシレート化された脂肪アルコール、セチルアルコールのエチレングリコールエーテルで、数の等級がエチレンオキサイド部分を示すセテス−5からセテス−45等のセテスシリーズの化合物;ステアレスアルコールのエチレングリコールエーテルで、数の等級がエチレンオキサイド部分を示すステアレス−5からステアレス−100等のステアレスシリーズの化合物;ラウレスアルコールのエチレングリコールエーテルで、数の等級がエチレンオキサイド部分を示すラウレス−5からラウレス−40等のラウレスシリーズの化合物;例えば主にセチルおよびステアリルアルコールを含む脂肪アルコールの混合物であるセテアレスアルコールのエチレングリコールエーテルで、数の等級がエチレンオキサイド部分を示すセテアレス−5からセテアレス−50;ちょうど記載したセテス、ステアレス、セテアレス化合物のC−C30アルキルエーテル;偶数または奇数炭素鎖長部分を含み合成脂肪アルコールのエチレングリコールエーテルで、数の等級がエチレンオキサイド部分を示すパレス−5からパレス−40等のパレスシリーズの化合物;およびこれらの混合物である。エトキシレート化脂肪アルコールの具体的な例は、セテス−10、セテス−20、ステアレス−10、ステアレス−20、ステアレス−21、ステアレス−100、ラウレス−12、ラウレス−23、セテアレス−20、C12−13パレス−7、C12−15パレス−9、C14−15パレス−13およびこれらの混合物からなるグループから選ばれ
(8)PPGヒドロキシエチルコカミド(PromidiumCO、ユニケマ(Uniqema)から入手可能)、PPG、ヒドロキシエチルカプリルアミド(PromidiumCC、ユニケマ(Uniqema)から入手可能)PPG1.5ヒドロキシエチルイソステアラミド、PPGヒドロキシエチルソイアミド(PromidiumSY、ユニケマ(Uniqema)から入手可能)、PPG−2ヒドロキシエチルココ/イソステアラミド(Promidium-2、ユニケマ(Uniqema)から入手可能)等のアルコキシレート化アルカノールアミド類。
頻繁に使用される界面活性剤は、アミンオキサイド、ポリヒドロキシ脂肪酸アミド、エトキシレート化アルキル硫酸塩、アルキルエトキシレート、アルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アルキルグリコシド、メチルグルコースエステル、ラウリル硫酸ナトリウム等のベタイン、ラウレス硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリルエーテル硫酸アンモニウム、C14−17の第二級アルカンスルホン酸塩(SAS)、2−(C14−C16)アルケンスルホン酸塩、3−(C14−C16)ヒドロキシ(C14−C16)アルケンスルホン酸塩、4−ヒドロキシアルケンスルホン酸塩、ココアミドプロピルベタイン、アルコキシレート化アルカノールアミド、およびこれらの混合物を含む。
参考例1
(式)と表1に例のポリシロキサン組成物のまとめを示す。
Figure 0005529375
Figure 0005529375
*出発物質であるアミノポリシロキサンMwとMn
米国特許第5,807,955号の実施例5のピロリドンカルボキシ置換ポリシロキサンを、平均分子量(第1級アミン当たりで)が約4400の信越化学から入手した品番がKF−865のラテラル(ペンダント型)アミノ官能性シリコーン流体を使用して調製した。88グラム(0.02モル)のシリコーン流体が2.6グラムのイタコン酸(0.02モル)と混合され、透明な溶融物を得るために120℃まで暖められた。さらに2時間加熱し、酸価が1グラム当たり13mgの水酸化カリウムで、平均分子量(Mw)が約20,000で、数平均分子量(Mn)が約7500である生成物が得られた。この材料は、Monasil PCA,(ユニケマ(Uniqema),デラウェア州ニューキャッスル)として商業的に入手可能である。
実施例2
平均分子量(第1級アミン当たりで)が約2250で、他は表1に記載された内容のラテラル(ペンダント型)アミノ官能性シリコーン流体100.0グラム(0.05モル)を6.5グラム(0.05モル)のイタコン酸と混合して、透明な溶融物を得るために120℃まで加熱した。さらに2時間加熱し、酸価が1グラム当たり28mgの水酸化リウムで、平均分子量(Mw)が約40,000で、数平均分子量(Mn)が約20、000である生成物が得られた。
参考例3
平均分子量(第1級アミン当たりで)が約2300で、他は表1に記載された内容のラテラルアミノ官能性シリコーン流体100.0グラム(0.045モル)を5.6グラム(0.045モル)のイタコン酸と混合して、透明な溶融物を得るために120℃まで加熱した。さらに2時間加熱し、酸価が1グラム当たり26mgの水酸化カリウムで、平均分子量(Mw)が約50,000で、数平均分子量(Mn)が約30、000である生成物が得られた。
参考例4
当量重量(an equivalent weight)(第1級アミン当たりで)が約450で、他は表1に記載された内容のラテラル(ペンダント型)アミノ官能性シリコーン流体100.0グラム(0.22モル)を入手し、28.0グラム(0.22モル)のイタコン酸と混合して、透明な溶融物を得るために120℃まで加熱した。さらに2時間加熱し、酸価が1グラム当たり128mgの水酸化カリウムで、平均分子量Mwが約3000で、数平均分子量(Mn)が約900である生成物が得られた。生成物は水に溶解しなかった。
実施例5
当量重量(第1級アミン当たりで)が約2410で、他は表1に記載された内容のラテラル(ペンダント型)アミノ官能性シリコーン流体100.0グラム(0.05モル)を6.5グラム(0.05モル)のイタコン酸と混合して、透明な溶融物を得るために120℃まで加熱した。さらに2時間加熱し、酸価が1グラムのポリシロキサン当たり28mgの水酸化カリウムで、平均分子量(Mw)が約10,000で、数平均分子量(Mn)が約3300である生成物が得られた。
実施例6〜7および参考例8〜11
さらに、ピロリドンカルボキシル修飾ポリシロキサンが作られた。材料、溶媒、量は表2に示されている。イタコン酸溶液(ITA)を過剰量のイソプロパノールに加え、ITAアルコールに溶けるまで約40℃〜50℃に加熱し、冷却したイタコン酸溶液がこれらの例で使用された。イタコン酸はイソプロパノールに50℃で溶解され、55.15グラムIPAに等しい15%重量/重量の活性溶液を得た。出発材料であるポリシロキサンの量およびアルカリ数に基づいて以下の式で計算した量のITAを加えた:
イタコン酸(グラム)=(アミノポリシロキサン出発材料(グラム)×アミノポリシロキサンのアルカリ数)/(ITA酸値×2)
(反応で生成した水は、全体のわずか0.2%に過ぎないため、固体のパーセント計算から無視している)。
出発材料であるアミノポリシロキサンは反応容器に充填され、溶媒が加えられ攪拌機が作動した。還流コンデンサーの冷却水が流れ始め、反応容器はゆっくりと85℃ ±5℃間で暖められた。反応温度になると、追加中に反応温度が3℃より大きく下がらない様に、ITA溶液がゆっくりと加えられた。これらの例では、ITA溶液は最初の2/3が徐々に加えられて10分間反応させ、粘度の様子を見た。粘度が50℃で300〜1000cPの範囲であったら、次の1/9のITA溶液が加えられ10分間反応させた。粘度の様子を見て、50℃で1000〜1300cPの範囲であれば、次の1/9のITA溶液が30分以上掛けて加えられ、10分間反応させて粘度がまた計測された。粘度が50℃で1300〜1500cPの範囲であったら、最後の1/9のITA溶液が30分以上掛けて加えられた。粘度が50℃で1500〜1200cPの範囲になった後、混合物は反応温度に保たれ、2時間ごとに粘度と酸価とアルカリ数を測定し、所望の特性になるまで行う。そして約50℃まで放冷した後ろ過する。
Figure 0005529375
*D5はシクロペンタジメチコーンで、中位の極性を有している。
*IsoparMは、エクソンモービルの分枝イソパラフィン炭化水素溶媒でかなり非極性である。
参考例9は、溶媒の極性を最終生成物と整合させることの重要性を示している。この例では、生成物は、ピロリドンカルボキシレートを多く取り込んだため、極性が高くなりすぎて、放冷したイソパラフィン溶媒の相に残留できなかった。低級アルコールC6−12アルキルエステルまたは低級アルコール等の極性溶媒は、好ましく、また反応速度を上げるであろう。
実施例12
イタコン酸をイソプロパノール(IPA)に50℃で溶解した前混合物で、55gのIPAに対し、15%重量/重量の活性溶液を得た。したがって、50%重量/重量の活性最終生成物を与えるために必要な溶媒の量の計算結果を、表3に示した。
表1の実施例2に使用されたのと同じアミノシリコーン出発材料を、150g反応フラスコに充填した。前記アミノシリコーンのアミノ値が、化学量論反応に必要な量決めるために計算された。本実施例では、出発材料であるアミノポリシリコーンは、28mgKOH/gのアミン価であったことから、150gで9.73gのイタコン酸と等しい0.07487モルのアミンを含んでいる。
そこで反応容器内のアミノシロキサンに、溶媒として105gのイソプロパノールが加えられ、反応温度を86℃まで上げた。反応温度で、イタコン酸/IPAの前混合物が約1時間以上掛けて滴下器からゆっくりと加えられ、還流下で全部で160gのIPA溶媒を加えた。
残留アミンが1%より小さくなる所望のポイントに反応するまで、酸とアミンの値をモニターして反応の様子を見た。この段階では、熱を冷まして反応は室温まで冷却された。還流は全部で10時間必要であった。
実施例13
ミリスチン酸イソプロピル(IPM)が還流温度を上げて反応時間を6時間まで下げるために、溶媒の一部として使用された以外は、実施例13は、表3に記載された材料と条件を使用した一般的工程で行われた。
実施例14
実施例14はIPAを閉鎖系還流器で溶媒として使用し、2バールゲージ圧(2 Bar gauge pressure)で還流してさらに反応時間を短くした。
Figure 0005529375
*2BarG圧で
比較例15
従来技術のカルボキシ−ポリシロキサンを使用した失敗エマルジョン
油相の準備:1グラムのトリメチルシロキシでキャップした参考例1のポリシロキサン生成物を、室温でゆっくりと1時間掛けて、19グラムのデカメチルシクロペンタシロキサンと混合した。
水相の準備:0.70グラムの硫酸マグネシウムを78.30グラムの蒸留水に溶解した。
水相はゆっくりと油相と穏やかなホモジナイゼーション(2000rpm)で混ぜられ、後に2分間10,000rpmでホモジナイズした。生成物の相は直ちに分離した。
実施例16
(エマルジョン)
油相の準備:1グラムのトリメチルシロキシでキャップした実施例2のポリシロキサン生成物を、室温でゆっくりと1時間掛けて、19グラムのデカメチルクロペンタシロキサンと混合した。
水相の準備と2相の混合は、上記比較例15に記載された通りである。
得られた生成物は、低粘度の油中水型エマルションで、45℃で2週間たっても相分離せず、25℃で6月後でも安定であった。
実施例17
実施例16と同じ組成と方法を使用して、0.25グラムのグリコール酸を、エマルジョン化の前に水相に加えた。生成物の相は、(約10,000cP)の中程度の粘度で、油中水型のエマルジョンは、45℃で2週間後に相分離せず、25℃で6月後でも安定であった。
実施例18
以下の油相成分は25℃で混ぜられ完全に混合した。
Figure 0005529375
油相は実施例2のポリマーであるカルボキシポリシロキサン生成物と混ぜられ、表5に示す乳化剤と油相Aを作るまで混合された。
Figure 0005529375
表5の水相Bの成分が加えられ、透明になるまで混合された。水相は油相に穏やかなホモジナーゼーション(2000rpm)の下で加えられ、後に10,000rpmで2分間ホモジナイズされ、得られた油中水型エマルジョンは、−20℃と25℃の冷凍融解サイクル後でも安定であった。
実施例19
油中水型有機サンスクリーンエマルジョンが実施例2のトリメチルシロキシキャップポリシロキサン流体の試料として調製された。
Figure 0005529375
上記実施例18に記載された方法により、水相は油相と合わせられた。安定な偽可塑性(粘度のある)で感覚特性の良いクリームが得られた。
実施例20
水相および油相の両者の中で有機サンスクリーンを有する油中水型エマルジョンが、実施例2のトリメチルシロキシキャップ化ポリシロキサン流体の試料として調製された。
Figure 0005529375
*Parsolはブチルメトキシジベンゾイルメタンである。
上記実施例18に記載した方法を使用して、水相が油相とあわせられた。安定な偽可塑性(粘度のある)で感覚特性の良いクリームが得られた。
参考例21
最初に、実施例18の油相混合物と参考例4のポリマー生成物を合わせて、乳化機で乳化剤と油相Aを一様に形成するまで混合し;続いて水相Bの各成分をあわせて均一になるまで混合;続いて上記実施例18に記載した方法により、水相は油相と混合することによって、制汗/デオドラントタイプの組成物が調製した
Figure 0005529375
エマルジョン生成物の粘度は、ロールオン型の商業製品に一般的に見られる範囲と同じであった。エマルジョン製品は室温において6月を超えても安定で、少量のポリマーが非常に強い安定性を示すことが出来る。同様の組成がポリマーなしで作られたが、直ちに分離した。
参考例22、23
参考例1と等部のシリコーン油と参考例4のポリマーをあわせて、油相Aを生成するまで混ぜて、半透明の制汗剤混合物が調製された。
水相Bの成分は均一になるまで混合されホモジナイズされた。水相と上記に記載した実施例18の方法で油相(観察中は格段に粘度があり透明になった)と合わされた後、両相は約50℃まで暖められた。両試料生成物は、冷えて安定的な半透明のペーストとなった。これらの例は透明性の点で最適化されていると考えられず、当該技術分野で知られている室温での追加的な屈折率のマッチングで、室温で透明な生成物を与える。半透明のエマルジョンは、皮膚に付けると白化せず、透明な外観であった。
Figure 0005529375
参考例24
上記エマルジョンの例に記載された技術を使って、揮発性の有機成分を含まない(ゼロVOC,揮発性有機化合物)油中水型エマルジョン艶出し剤を調製した。表10のPDMSとは、磨き特性を示す艶出し剤を与えるポリジメチルシロキサンを言う。
Figure 0005529375
*ダウコーニングの商標
容易に適用できると考えられた硬い表面を磨くと、エマルジョンは容易に壊れた。水をはじき、汚れを寄せ付けず、1月後でもまだ光沢があり滑らかであった。エマルジョンの群は、多くの艶出しおよび/又は研磨用途で、特に自動車、金属加工、家具、硬い表面物の産業では、有用であると感じられる。
参考例25
表11に示された成分を一緒に混合して調製したテスト洗剤。
Figure 0005529375
参考例4(450g/モルの酸当量)の活性ポリマーの重量で20%を、脱イオン化水と混合して、2相分散液を調製した。この分散液は、NaOH(無機)、TEA(高親水性)またはココジメチルアミン(CDA)(中位の疎水性)でpH6に中和され、続いて下の表12に示されたテスト洗剤の一部と混ぜられた。結果として生じたテスト洗剤は、観察後表12に示された。
Figure 0005529375
イオン対または生成された塩に関係なく、参考例4アミドポリシロキサンは、洗剤の系と完全に相溶で、消泡剤として当該技術分野で知られているシリコーンポリマーと対照的に、良く泡を形成したことは顕著であった。
実施例26
25重量%のミリスチン酸イソプロピルを、粘度が下がるようにわずかに薄めた75重量%の実施例2のポリマーに加えた。本混合物は、重量比50:50でSLES−2(疎水性界面活性剤であるラウレス−2硫酸ナトリウム)と混合され、(最終的なポリマー活性が38%の)水酸化ナトリウムでpH6に中和された。生成物は、中和前は薄く透明であったが、NaOH中和後は、透明なゲルを形成した。非イオン系混合物は、透明で取り扱いが容易であり、次の実施例である表13のパートIIで選ばれて使用されている。
実施例26A〜D
実施例26の試料は、テスト洗剤に加えられた。しかし、洗剤中のシリコーンポリマーの分解時間が低いため、工程はゆっくりで難しかった。その結果、洗剤のベースを界面活性剤のみとすることで、加える順番が変わり、この様に、ポリマーの前混合物が加えられた後まで、最終的な水の充填が省かれた。この様に、表13の界面活性剤前混合物、パートIとポリマー追加、パートIIは、水と混ざり、パートIIIの水、塩およびpHが混合しながら加えられた。個々の試料、パートI、IIおよびIIIは、表14に記載された量で混合された。
Figure 0005529375
Figure 0005529375
全pHは〜6.5に調製された
塩は加えられていない。
濁度は、見かけの段階付け(曇っているかまたは透明)、またはNTU(Nephelometric turbidity unit)の標準化された数字である。
約4重量%以上のポリマーでさえ、驚くほど透明である。この結果は、ほとんどの商業ベースのシリコーンポリマーが、(〜750−1000ダルトン)の低分子量で、こうした結果を得るためには、通常高エトキシレート化されていることと比べると非常に好ましい結果である。洗浄と発泡が良く、製品はなんら作られた製品という感触なしで、手に望ましい感触を残した。
40℃で業界標準であるRoss Miles Foam test を使用し、26Aの生成はコントロール外であった(ポリシロキサンを除いた実施例2と同じ処方)。下記に示された泡密度(ミリメートル、mm)は、実際の泡の高さと、そこから排水された液体の50−70mm(ミリメートル)を差し引いて得られた。
Figure 0005529375
実施例2のアミドポリシロキサンは、透明な洗浄システムで、大きな影響のある泡もなく簡単に形成可能である。界面活性剤のアルカリ度は、アミドポリシロキサンを自己中和する傾向がある。

Claims (16)

  1. 下記(式1):
    Figure 0005529375
    (式中:Rは、下記(式2)に示すピロリドン含有官能基である:
    Figure 0005529375
    Dは酸素または窒素で、モル基準でDの少なくとも50%は酸素であり;
    は水素、(C−C22)アルキル、または2から200ユニットのポリオキシ(C−C)アルキレンであり、モル基準でRの少なくとも50%が水素であり、
    XはDが酸素の場合1であり、Dが窒素の場合2であり;
    は分枝または分枝していない(C1−20)アルキレンであり;
    各Rは、独立しているが同一又は相違しても良く、(C1−)アルキル、フェニル、Rが水素か低級(C1−6)アルキルである−ORから選ばれており;
    各Rは、独立しているが同一又は相違しても良く、(C−C)アルキルまたはフェニルから選ばれており;
    各Rは、独立しているが同一又は相違しても良く、フェニル、(C1−36)アルキル,(C2−36)アルケニル、(C1−20)アルキルでキャップされたユニット数が2〜200のポリオキシ(C−C)アルキレン、またはキャップされていないユニット数が2〜200のポリオキシ(C−C)アルキレンから選ばれており;
    aは、10〜560の整数であり;
    bは、1〜40の整数で、aのbに対する比率の絶対値が13〜35で、a+bの整数の総和の平均が11〜600の範囲にあり;
    cは0〜10の整数であって、bのcに対する比率の絶対値が4より小さくない)のランダムなポリマーで表された2−ピロリドン−4−カルボキシル置換ポリシロキサン。
  2. は、ピロリドンを含む官能基であり、
    Dは酸素であり;
    は水素、(C−C)アルキルまたは2〜6ユニットのポリオキシ(C−C)アルキレンであり;
    は分枝または分枝していない(C−C)アルキレンであり;
    各Rは、メチル基、フェニル基、−ORから選ばれた基で、前記−ORは、Rがメチル基、エチル基または水素であり
    各Rは、メチル基またはフェニル基から選ばれた基であり;
    各Rは、フェニル基、メチル基、(C1−36)アルキル基、(C1−20)アルキル基でキャップされた2〜30ユニットのポリオキシ(C−C)アルキレン、またはキャップされていない2〜30ユニットのポリオキシ(C−C)アルキレンであり;
    aは、10〜399の整数であり;
    bは、1〜40の整数であり、bに対するaの比率の絶対値が13〜35で;a+bの整数の総和の平均が11〜400の範囲にあり、
    cは0〜10の整数で、cに対するbの比率の絶対値が4より小さくない;
    請求項1のポリシロキサン。
  3. はメチル基であり;Rはメチル基であり;Rは水素であり;Dは酸素であり;Rはプロピレン基またはイソブチレン基であり;
    aは10〜349の整数であり;bは1〜40の整数であり、bに対するaの比率の絶対値が13〜35で、a+bの整数値の総和の平均が150〜350の範囲にあり;
    cは0である請求項2のポリシロキサン。
  4. bに対するaの比率の絶対値が13〜35で、C=Oと置換基DとRとから形成されたモル基準で1〜100%のカルボキシル基が中和されて洗剤に可溶なポリシロキサンを与える請求項1のポリシロキサン。
  5. bに対するaの比率の絶対値が13〜33で、C=Oと置換基DとRとから形成されたモル基準で50〜100%のカルボキシル基が溶液のpHで3.5〜11に中和された請求項1のポリシロキサン。
  6. bに対するaの比率の絶対値が13〜33で、C=Oと置換基DとRとから形成されたモル基準で50〜100%のカルボキシル基が溶液のpHで4.5〜8に中和された請求項2または請求項3のポリシロキサン。
  7. がプロピレン基で、bに対するaの比率の絶対値が20〜26である請求項6のポリシロキサン。
  8. 1)0.1重量%〜10重量%の請求項4のポリシロキサンと、
    2)90重量%〜99.9重量%の洗剤系であって、前記洗剤系が水中で透明な単一相を形成するアニオン性、カチオン性、非イオン性、両性の界面活性剤、およびこれらの混合物から選択され、前記界面活性剤が前記洗剤系の5重量%〜50重量%を構成する洗剤系と、
    を含むポリシロキサン組成物。
  9. 1)0.5重量%〜5重量%の請求項6のポリシロキサンと、
    2)95重量%〜99.5重量%の洗剤系であって、前記洗剤系が水中で透明な単一相を形成するアニオン性、カチオン性、非イオン性、両性の界面活性剤、およびこれらの混合物から選択され、前記界面活性剤が前記洗剤系の5重量%〜50重量%を構成する洗剤系と、
    を含むポリシロキサン組成物。
  10. bに対するaの比率の絶対値が20〜26である、請求項9のポリシロキサン組成物。
  11. bに対するaの比率の絶対値が15〜33で、且重量平均分子量Mwが15,000〜25,000ダルトンである請求項3のポリシロキサン。
  12. イタコン酸と、
    下記(式3):
    Figure 0005529375
    (式中、R,R,R,a,b,cは請求項1に記載されたとおりであり、−C2y−は分枝または非分枝アルキレン基で、yは1〜20である)のアミノポリシロキサンとを、(C−C)アルコールおよび(C−C)アルコール(C−C18)アルキルカルボン酸のエステル類を含む溶媒系の存在下で反応させることを含む請求項1のポリシロキサンの生成方法。
  13. 前記反応を90℃〜110℃で、2〜3時間行い、前記溶媒系がイソプロパノール、プロパノールおよびそれらの混合物から選択されたアルコール、並びにミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、ラウリン酸イソプロピルおよびそれらの混合物から選ばれたアルキルカルボン酸のエステルを含み、cが0である請求項12の方法。
  14. 前記溶媒系がミリスチン酸イソプロピルとイソプロパノールとを1:1〜10:1の重量比率で含む、請求項13の方法。
  15. aが、10〜399の整数で、bが、1〜40の整数で、aのbに対する比率の絶対値が13〜35で、a+bの整数の総和の平均が11〜400の範囲にある、請求項1のポリシロキサン。
  16. aが、10〜349の整数で、bが、1〜40の整数で、aのbに対する比率の絶対値が13〜35で、a+bの整数の総和の平均が150〜350の範囲にある、請求項1のポリシロキサン。
JP2007510928A 2004-04-30 2005-04-28 水系と洗剤に溶解でき、油中水型エマルジョンを形成可能なピロリドンカルボキシル修飾ポリシロキサン類 Expired - Fee Related JP5529375B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56706404P 2004-04-30 2004-04-30
US60/567,064 2004-04-30
PCT/US2005/014442 WO2005111115A1 (en) 2004-04-30 2005-04-28 Pyrrolidone-carboxylic modified polysiloxanes having aqueous and detergent solubilities and water-in-oil emulsion capability

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007535605A JP2007535605A (ja) 2007-12-06
JP2007535605A5 JP2007535605A5 (ja) 2013-11-28
JP5529375B2 true JP5529375B2 (ja) 2014-06-25

Family

ID=35394133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007510928A Expired - Fee Related JP5529375B2 (ja) 2004-04-30 2005-04-28 水系と洗剤に溶解でき、油中水型エマルジョンを形成可能なピロリドンカルボキシル修飾ポリシロキサン類

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1765912B1 (ja)
JP (1) JP5529375B2 (ja)
CN (1) CN1980985B (ja)
CA (1) CA2572138C (ja)
ES (1) ES2537557T3 (ja)
WO (1) WO2005111115A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009030411A1 (de) * 2009-06-25 2010-12-30 Clariant International Limited Wasser-in-Öl-Emulsion und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102009030409A1 (de) 2009-06-25 2011-01-05 Clariant International Limited Wassergemischte Metallbearbeitungsflüssigkeiten, enthaltend Etherpyrrolidoncarbonsäuren
US20110052523A1 (en) * 2009-08-27 2011-03-03 Hiroyuki Moriya Organopolysiloxane compound and amidoamine compound, and cosmetic preparation
JP2011046844A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Shin-Etsu Chemical Co Ltd オルガノポリシロキサン化合物及びアミドアミン化合物
JP5196193B2 (ja) * 2009-08-27 2013-05-15 信越化学工業株式会社 オルガノポリシロキサン化合物を含有する化粧料
JP2011206759A (ja) 2010-03-12 2011-10-20 Ricoh Co Ltd 粒子及び粒子の製造方法、トナー及びその製造方法、並びに現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置
FR3030536B1 (fr) * 2014-12-22 2018-06-15 Institut National Des Sciences Appliquees Lyon Organopolysiloxanes et leur procede de preparation

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5130920B2 (ja) * 1973-06-29 1976-09-03
US5596061A (en) * 1993-12-28 1997-01-21 Mona Industries, Inc. Organosilicone having a carboxyl functional group thereon
JPH07233177A (ja) * 1994-02-22 1995-09-05 Sagami Chem Res Center ピロリドン環を有するケイ素化合物、ポリオルガノシロキサンおよび経皮吸収促進剤
US6100358A (en) * 1996-05-22 2000-08-08 Mona Industries Organosilicone having a carboxyl functional group thereon
US6565837B2 (en) * 1996-05-22 2003-05-20 Mona Industries, Inc. Organosilicone having a carboxyl functional group thereon
US6124490A (en) * 1999-10-26 2000-09-26 Mona Industries, Inc. Zwitterionic siloxane polymers and ionically cross-linked polymers formed therefrom
JP2001240518A (ja) * 1999-12-24 2001-09-04 Kose Corp 洗浄剤組成物
JP3699683B2 (ja) * 2002-02-20 2005-09-28 株式会社ノエビア 油性化粧料
JP3722766B2 (ja) * 2002-03-08 2005-11-30 株式会社ノエビア 油性化粧料
JP4001340B2 (ja) * 2003-10-30 2007-10-31 株式会社資生堂 染色毛髪の退色抑制用化粧料
JP4067102B2 (ja) * 2003-11-21 2008-03-26 株式会社資生堂 エアゾール型毛髪化粧料
GB0328693D0 (en) * 2003-12-11 2004-01-14 Ici Plc Metal oxide dispersions

Also Published As

Publication number Publication date
CA2572138C (en) 2014-06-10
EP1765912A4 (en) 2009-09-02
EP1765912B1 (en) 2015-03-25
EP1765912A1 (en) 2007-03-28
CN1980985A (zh) 2007-06-13
JP2007535605A (ja) 2007-12-06
CA2572138A1 (en) 2005-11-24
WO2005111115A1 (en) 2005-11-24
CN1980985B (zh) 2010-11-03
ES2537557T3 (es) 2015-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9610239B2 (en) Aqueous silicone polyether microemulsions
JP6184484B2 (ja) 界面活性剤系のためのアルキルグリコシドベースのミセル増粘剤
JP5551341B2 (ja) 水中油型オルガノポリシロキサンエマルジョン組成物、それからなる化粧料原料およびそれを用いた頭髪化粧料の製造方法
JP5529375B2 (ja) 水系と洗剤に溶解でき、油中水型エマルジョンを形成可能なピロリドンカルボキシル修飾ポリシロキサン類
JP2019532964A (ja) 組成物及び泡用量の特性利点を送達するためのヒドロフルオロオレフィン又はヒドロクロロフルオロオレフィンを含む濃縮シャンプー
JP6566476B2 (ja) 長鎖炭化水素基含有ジグリセリン誘導体変性シリコーン及びその利用
BR112013007955B1 (pt) Composição de tensoativo, composição de limpeza de cuidado pessoal, e, método para espessar um tensoativo aquoso
US20190159978A1 (en) Bicontinuous microemulsion composition and cosmetic
US8053513B2 (en) Pyrrolidone-carboxylic modified polysiloxanes having aqueous and detergent solubilities and water-in-oil emulsion capability
JP2017066068A (ja) 微細エマルション型化粧料及びその製造方法
JP5963616B2 (ja) デオドラント剤
JP2006306857A (ja) 化粧料用基剤およびそれを配合してなる化粧料
JP3486172B2 (ja) 不飽和酸又はその誘導体を基材とした共重合体の泡保護剤としての使用
WO2003026599A1 (en) Personal cleansing compositions comprising silicone resin-containing adhesives
JP5189836B2 (ja) 油分含有化粧料組成物
JP5129458B2 (ja) 水中油型乳化組成物
CN111481469B (zh) 共聚物
JP7284148B2 (ja) 水中油滴型の微細エマルション型化粧料
JP4185441B2 (ja) クレンジング化粧料
JP2009274990A (ja) 艶付与化粧料
JP2015040252A (ja) 樹脂及び化粧料用基材
JP2021172611A (ja) マイクロエマルション組成物並びにそれを含んだ化粧料
JP2014077150A (ja) 水中油型オルガノポリシロキサンエマルジョン組成物、それからなる化粧料原料およびそれを用いた頭髪化粧料の製造方法
JP2010270089A (ja) 皮膚外用剤用基剤およびそれを配合してなる皮膚外用剤

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080428

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20080428

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080428

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120110

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120410

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120417

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20120710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130507

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130806

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130813

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20131010

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140318

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140417

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5529375

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees