JP5745652B2 - 両親媒性高屈折率オルガノポリシロキサン - Google Patents
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Description
R3SiO(R1 2SiO)w(R1JSiO)x(R1KSiO)y(R1LSiO)zSiR3 (I)
に対応し、式中、各Rは、互いに独立に、C1−30炭化水素基であり、好ましくは炭素原子1から30個を有するアルキル、シクロアルキル、アリール、アリールアルキルまたはアルカリール基であり、Rがアリール基を含有する場合、アリール、アルカリール、またはアリールアルキル基のアリール環が、酸素、硫黄、窒素およびリンの群から選択されるヘテロ原子も含有し得ることに加え、少なくとも5個の環原子を含有し、またはRは、ヒドロシリル化反応において実質的に非反応性であるまたはヒドロシリル化を阻害しない、別の有機基または無機基(例えば、ヒドロキシル基、アシロキシ基、もしくはアルコキシ基)、好ましくは炭素原子1から4個を含有するアルコキシ基のアルコール部分、最も好ましくはメトキシまたはエトキシ基であってよく、またはRは、L基である。Rは、好ましくはC1−6アルキル基、フェニル、フェニルエチル、2−フェニルプロピルまたはナフチルエチル基、最も好ましくは経済的理由から、メチル基である。
−Ra−O−(RbO)c−X (II)
(式中、RaはSi−C結合しているアルキレンまたはアルケニレン基であり、Rbは二価の炭化水素基であり、Xはヒドロシリル化を妨げない末端基であり、cはポリオキシアルキレンポリエーテルが300−6000の分子量を有するように存在する。)を有するSi−C結合ポリオキシアルキレンポリエーテル;
式(III)
−Ra−O−(グリセリルまたはポリグリセリル) (III)
のポリヒドロキシ化合物;
式(IV)
−Ra−O−(モノサッカリドまたはポリサッカリド) (IV)
のサッカリジル基;
および式(V)
−Ra−(ポリビニルアルコールホモまたはコポリマー) (V)
のポリビニルアルコールホモポリマーまたはコポリマー
から独立に選択されてよい。
[O1/2R1 2Si−R’−SiR1 2O1/2]t (VI)
式中、tは、0−100であり、好ましくは0−50であり、より好ましくは0−20であり、さらにより好ましくは0−5であり、最も好ましくは0−3である。好ましくは、反応性成分中の不純物から形成される不可避の連結を除き、鎖延長基は存在しない。R’は、鎖延長基の両方のケイ素原子にSiC結合する炭素原子4−30個を有する炭化水素基または、C2−20炭化水素連結、好ましくはC2−4炭化水素連結を介して両方のケイ素原子にSiC結合する親水性基である。R’単位は、上述の分枝構造のR’基でもあり得るように、J’、K’およびL’基と定義することもでき、これらのJ’、K’およびL’基は、J、KおよびL基の定義に対応するが、ヒドロシリル化反応可能な不飽和の追加の部位を持つ。
A−[OSiMe2]d[OSiHMe]eO−A
式中、Aは、独立にHMe2SiまたはMe3Siであり、
eは、好ましくはx、yおよびzの合計に等しく、dとeの合計は、望ましい分子量および/または鎖長が得られるようなものである。言い換えれば、好ましくは、基J、KおよびLの実質的にすべてが、H−シロキサンを用いるヒドロシリル化により両親媒性シリコーンに結合している。しかし、H−シロキサンが、基J、KおよびLのいくつかをすでにR1基として、すなわち、ヒドロシリル化の前に含有し得ることも可能である。経済的理由から、これは好ましくない。
機械式撹拌機、熱電対、滴下漏斗、水冷コンデンサー、窒素ガス注入口および排出口ならびにゴムセプタムを取り付けるための、種々のネックアダプター、ストップコック付きバイパスアダプターおよびテフロン(登録商標)PTFEネックスリーブを装備した四つ口丸底フラスコを、ヒドロシリル化のために使用した。フラスコを加熱するために加熱マントルを使用した。フラスコおよび内容物の加熱を制御するために、電子サーモスタットを熱電対と共に使用した。調製は、乾燥窒素ガスを穏やかに流しながら実施した。反応の完了直後に、水冷コンデンサーをバイパスにするか取り外し、揮発性物質をすべて減圧除去した。生成物を40℃に冷却し、プレフィルターあり、またはなしの0.45−1μmナイロンまたはテフロン(登録商標)メンブランフィルターを使用して空気または窒素圧下で濾過した。
反応フラスコにポリ(メチルシロキサンcoジメチルシロキサン)[300g、H含有量0.642重量%]を入れた。フラスコを80℃に加熱し、α−メチルスチレン(AMS、112.6g)を滴下漏斗に入れ、フラスコ内容物の温度を約120−125℃に上げながらAMSの約3分の1量をフラスコに添加した。125℃で、クロロ白金酸のシクロヘキサノール中溶液(シクロヘキサノール溶液中1重量%Pt、120μL)を、フラスコ中の撹拌(200−250rpm)している混合物にシリンジを介して速やかに添加した。急速な発熱が起こり、漏斗からのAMS添加を続けて、反応熱からの温度を140−160℃の範囲に保った。AMS添加の完了直後に、Pt触媒のさらなる分量(120μL)を添加し、混合物を145℃で30分間加熱した。次いで温度を125−130℃に下げ、1−オクテン(54.5g)を滴下漏斗からゆっくり添加して、温度を約140℃未満に維持した。混合物を140℃で30分間加熱した。次いで温度を150℃に設定し、ポリ(エチレンオキシド)モノアリルエーテル、10molEO、(249.5g)添加を開始した。ポリエーテル添加の開始後、触媒のさらなる分量(120μL)を添加し、添加の途中で温度を155℃に上げ、温度を約150℃未満に低下させることなく、ポリエーテル添加を完了した。触媒の4分の1量(120μL)を添加し、混合物を1時間加熱し、触媒の半分量(60μL)を添加し、混合物をさらに1時間加熱して、2時間の混合の間、温度を好ましくは150−155℃の範囲に維持した。次いで、反応混合物を約155℃で減圧下(10−15mmHg)でストリッピングして、残りの揮発性オレフィンもすべて除去した。40℃に冷却後、次いでオフホワイトから淡黄色の生成物を濾過して、ほぼ無色で透明な液体を得た。1H NMR分析は、予想の生成物であることを示した。GC MS分析は、残留AMS含有量が100ppm未満であることを示した。粘度268mPa・s。屈折率1.4615。揮発性物質0.03重量%。
実施例1の手順に非常に類似した手順を使用して、ポリ(メチルシロキサン−co−ジメチルシロキサン)[58.5g、H含有量0.64重量%]は、AMS(21.8g)、1−オクタデセン(24.4g)およびアリル末端を有するポリエチレンオキシド、10molEO(48.8g)と、その添加の順番で反応させた。オクタデセン添加のための添加温度は、145℃であり、使用したPt触媒は、プロピレングリコール中のヘキサクロロ白金酸(0.5重量%Pt、総触媒量216μL)であった。粗生成物を20mmHgおよび160℃で減圧除去し、濾過して、透き通ったほぼ無色の液体を得た。NMR分析は、予想の生成物であることを示した。粘度290mPa・s。屈折率1.4603。
実施例1の手順に非常に類似した手順を使用して、ポリ(メチルシロキサン−co−ジメチルシロキサン)[83g、H含有量0.64重量%]は、AMS(15.6g)、1−オクテン(15.1g)およびモノアリル末端を有するポリエチレンオキシド、10molEO(137.4g)とその添加の順番で反応させた。オクテン添加のための出発温度は、130℃であり、使用したPt触媒は、プロピレングリコール中のヘキサクロロ白金酸(0.5重量%Pt、総触媒溶液体積276μL)であった。粗生成物を18mmHgおよび160−166℃で減圧除去し、濾過して、透き通ったほぼ無色の液体を得た。NMR分析は、予想の生成物であることを示した。粘度757mPa・s。屈折率1.4572。
実施例1の手順に非常に類似した手順を使用して、ポリ(メチルシロキサン−co−ジメチルシロキサン)[105g、H含有量0.656重量%]は、AMS(40.2g)、1−オクテン(19.5g)およびモノアリル末端を有するポリ(エチレンオキシドcoプロピレンオキシド)、20molEO−20molPO(316.6g)とその添加の順番で反応させた。オクテン添加のための出発温度は、130℃であり、使用したPt触媒は、シクロヘキサノール中のクロロ白金酸(1重量%Pt、総触媒量194μL)であった。ポリエーテルの添加を155℃で開始し、半分はこの温度で添加し、半分は160℃で添加した。実施例1−3のように、ポリエーテル添加の完了後、混合物を2時間撹拌した(この実施例では160℃で)。粗生成物を20mmHgおよび160℃で減圧除去し、濾過(0.8μmナイロンメンブランフィルター)して、透き通った無色の液体を得た。NMR分析は、予想の生成物であることを示した。粘度410mPa・s。屈折率1.4580。揮発性物質0.03重量%。
実施例1の手順に非常に類似した手順を使用して、ポリ(メチルシロキサン)[34.6g、H含有量1.6w/w]は、AMS(11.6g)、1−ドデセン(58.3g)およびモノアリル末端を有するポリエチレンオキシド、10molEO、(58.8g)とその添加の順番で反応させた。ドデセン添加のための出発温度は、145℃であり、使用したPt触媒は、AMSで50%v/vに希釈した改質型Karstedt’s触媒(0.5重量%Pt、総触媒量365μL)であった。粗生成物を18mmHgおよび160−168℃で減圧除去し、濾過して、微濁でほぼ無色の液体を得た。NMR分析は、予想の生成物であることを示した。粘度4100mPa・s。屈折率1.4629。
実施例2の生成物を使用して、水中シリコーン型(Si/W)ミクロエマルションを調製した。したがって、脱イオン水(7.32g)を入れたビーカーに、常にせん断しながら、界面活性剤Genapol X100(8.78g)、Lutensol TO5(1.0g)、Lutensol AT25(1.0g)をその順番で添加し、次にシリコーン流体(15g)、グリセリン(1.0g)および水(65.9g)を加えた。エマルションへのグリース相の完全な取り込みを確実にするため、必要に応じ、ビーカーの壁をかき取り、混合物の温度を約60℃より高くさせなかった。必要に応じて冷却後に、エマルションを濾過した。これにより、完全に透明なシリコーン流体のミクロエマルションを得た。シリコーン内相の粒子サイズ、33nm(Malvern、Z平均)。
実施例6と同一の手順を使用して、実施例1の構造および組成のシリコーン流体から、半透明のミクロエマルションを得た。内相の粒子サイズ、55nm(Malvern、Z平均)。
実施例6に類似した方法で、実施例7のシリコーン流体から、組成物:水−7.32g、Genapol X100−11.18g、Lutensol TO5−1.3g、Lutensol AT25−1.3g、シリコーン流体−15g、グリセリン−1.3gおよび水−62.6gを使用してマクロエマルションを得た。内相の粒子サイズ、87nm(Malvern、Z平均)。
実施例3のシリコーン流体は、脱イオン水に15重量%で容易に自己乳化し、半透明エマルションを生じた。
実施例4のシリコーン流体は、脱イオン水に10重量%で容易に自己乳化し、半透明エマルションを生じた。
Claims (18)
- 式:
R3SiO、(R1 2SiO)w、(R1JSiO)x、(R1KSiO)y、(R1LSiO)z、SiR3、RSiO3/2およびSiO4/2
(式中、
Rは、基LまたはC1−30炭化水素基であり、R3SiO−または−SiR3基の1つのRが、場合によってヒドロキシル基であり、R3SiO−または−SiR3基の1つまたは複数のRが場合によってC1−8アルコキシ基であり;
R1は、水素またはC1−30炭化水素基であり;
Jは、アリールアルキル基であり;
Kは、長鎖C6−45アルキル基であり;
Lは、複数のヒドロキシル基を含む、またはポリエーテル基である、またはそれらの組み合わせである、100ダルトンより大きい分子量を有する、Si−C結合の酸素含有親水性基であり;
wは、0から200であり;
xは、1−100であり;
yは、1から50であり;
zは、1から50である)
の基からなる両親媒性シリコーンであって、ただし、両親媒性シリコーンが、w、x、yおよびzの総モルを基準にして、分枝部位を形成するRSiO3/2基およびSiO4/2基5モル%未満を含有してよいことを条件とし、両親媒性シリコーンが1.42より大きい屈折率を有し、さらに、両親媒性シリコーンが、水中で乳化性であり、5個以下のケイ素原子を有するシクロシロキサンを実質的に含まないことを条件とする、両親媒性シリコーン。 - Rが、メチル、エチルおよびフェニルからなる群から独立に選択される、請求項1に記載の両親媒性シリコーン。
- R1がメチルまたはフェニルである、請求項1に記載の両親媒性シリコーン。
- Jが、2−フェニルエチル、2−フェニルプロピル、3−フェニルブチル、2−ナフチルエチルおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の両親媒性シリコーン。
- Kが、C8−26アルキル基である、請求項1に記載の両親媒性シリコーン。
- 水に自己分散性である、請求項1に記載の両親媒性シリコーン。
- 請求項1に記載の両親媒性シリコーンを含む水性分散物。
- 請求項1に記載の両親媒性シリコーンを含む水中シリコーン型ミクロエマルション。
- wが、3から200であり、
xが、5から100であり、
yが、5−40であり、
zが、3−20である、
請求項1に記載の両親媒性シリコーン。 - 式(I):
R3SiO、(R1 2SiO)w、(R1JSiO)x、(R1KSiO)y、(R1LSiO)z、SiR3、RSiO3/2およびSiO4/2
(式中、
Rは、基LまたはC1−30炭化水素基であり、R3SiO−または−SiR3基の1つのRが、場合によってヒドロキシル基であり、R3SiO−または−SiR3基の1つまたは複数のRが場合によってC1−8アルコキシ基であり;
R1は、水素またはC1−30炭化水素基であり;
Jは、アリールアルキル基であり;
Kは、長鎖C6−45アルキル基であり;
Lは、複数のヒドロキシル基を含む、またはポリエーテル基である、またはそれらの組み合わせである、100ダルトンより大きい分子量を有する、Si−C結合の酸素含有親水性基であり;
wは、0から200であり;
xは、1−100であり;
yは、1から50であり;
zは、1から50である)
の基からなる両親媒性シリコーンであって、ただし、両親媒性シリコーンが、w、x、yおよびzの総モルを基準にして、分枝部位を形成するRSiO3/2基およびSiO4/2基5モル%未満を含有してよいことを条件とし、両親媒性シリコーンが1.42より大きい屈折率を有し、さらに、両親媒性シリコーンが、水中で乳化性であり、5個以下のケイ素原子を有するシクロシロキサンを実質的に含まないことを条件とする、両親媒性シリコーンの調製のための方法であって、式
R3−cHcSi−O−(R1 2SiO)i−(R1HSiO)j−(H2SiO)k−Si R3−cHc
(式中、cは、1または2であり、
ヒドロシリル化反応において、i、jおよびkは、ヒドロシリル化の後に式(I)の生成物が得られる。)
のSi−H含有オルガノポリシロキサンを;
(a)少なくとも1つのアリールアルケン;
(b)炭素原子6から45個を有する少なくとも1つの長鎖アルケン;および
(c)100ダルトンより大きい分子量を有し、アルケニル基またはアルキニル基から選択される少なくとも1つのヒドロシリル化反応可能な炭化水素基を有する、複数のヒドロキシル基を含むか、ポリエーテル基であるか、それらの組み合わせである少なくとも1つの酸素含有親水性基
を含むヒドロシリル化反応可能な反応物質
と反応させるステップを含み、
Si−H含有オルガノポリシロキサンとヒドロシリル化反応可能な化合物(a)、(b)および(c)との反応が、一緒にまたは任意の順番で、希釈なしでまたは有機溶媒の存在下で、少なくとも1つのヒドロシリル化触媒の存在下で起こって、式(I)の両親媒性シリコーンを形成し、ただし、段階的添加の順番が(a)、次いで(b)、次いで(c)であることを条件とする、方法。 - Si−H含有オルガノポリシロキサンが、メチル水素シロキシ単位、フェニル水素シロキシ単位またはそれらの組み合わせ、および場合によって二水素シロキシ単位を含有するオルガノポリシロキサンである、請求項10に記載の方法。
- Si−H含有オルガノポリシロキサンが、ジメチルシロキシ基、ジフェニルシロキシ基、フェニルメチルシロキシ基またはそれらの組み合わせをさらに含有し、トリメチルシリル、ジメチル水素シリルおよびヒドロキシジメチルシリルからなる群から選択される少なくとも1つの−SiR3基を有する、請求項11に記載の方法。
- 少なくとも1つのアリールアルケン(a)が、スチレン、α−メチルスチレンおよびビニルナフタレンからなる群から選択される、請求項10に記載の方法。
- 少なくとも1つの長鎖アルケン(b)が、炭素原子8から26個を含有する、請求項10に記載の方法。
- 請求項10に記載の方法であって、
反応物質(c)が、ホモポリオキシエチレングリコール、ホモポリオキシプロピレングリコールおよびポリ(オキシエチレン/オキシプロピレン)ポリエーテルコポリマーからなる群から選択される、アルケニル基末端を有するポリオキシアルキレンポリエーテルを含み、前記ポリオキシアルキレンポリエーテルが、C1−30アルキル、ヒドロキシル、ならびに反応物質(c)のヒドロシリル化を妨げないC1−30アルキルおよびヒドロキシル以外の基から選択される末端基も有する、方法。 - 炭素原子4から30個を有する炭化水素少なくとも1つと、エチレン性不飽和の2つの部位またはエチレン性不飽和の2つの部位を有する親水性基とを反応させるステップもさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 請求項1に記載の両親媒性シリコーンをパーソナルケア製品の成分と混合することによるパーソナルケア製品を調製する方法。
- パーソナルケア製品が、ヘアシャンプー、ヘアコンディショナー、ヘアシャインスプレー、ヘアポマード、ヘアムース、ヘアジェル、ヘアクリーム、スキンケアローションおよびクリーム、口紅、リップグロス、ならびに輝き/光沢が望まれる顔または目の領域のための他の化粧料からなる群から選択される、請求項17に記載の方法。
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