WO1994005720A1 - Organo(poly)siloxane modified with phosphoric ester and process for producing the same - Google Patents

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Takeshi Ihara
Shinji Yano
Katsumi Kita
Yoshiaki Fujikura
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Kao Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an organo (poly) siloxane modified with a phosphoric ester and a method for producing the same.
  • the present invention relates to a phosphoric acid ester-modified organo (poly) siloxane useful as a blending component of cosmetics (fragrances and cosmetics), and a phosphoric acid ester-modified organo (poly) siloxane suitable for the production of the phosphoric acid-modified organo (poly) siloxane.
  • the present invention relates to a method for producing an organo (poly) siloxane.
  • Organopolysiloxane (silicone oil) is widely used as a hair finishing agent and as a component of various cosmetics because it has no stickiness and high safety.
  • organo (poly) siloxanes are required to have even higher levels of compatibility, chemical resistance, solubility in water, and lubricity.
  • modified organopolysiloxanes having various functional groups introduced such as amino-modified, epoxy-modified, carboxylic-acid-modified, mercapto-modified, alcohol-modified, polyether-modified, and fluoroalkyl-modified Alkyl-, ester- and alkoxy-modified organopolysiloxanes have been studied and developed.
  • arsenates of organic hydroxy compounds have excellent surface activity, and among them, the surface activity of monoester is higher than that of diester. Is known to be much better.
  • long-chain alkyl alcohol phosphoric acid monoester phosphate metal salt or alcohol salt is permanently soluble, and its aqueous solution has strong foaming and detergency, whereas phosphate diester is strong. These salts are poorly soluble in water, exhibit little foaming power and even defoam.
  • U.S. Pat. Nos. 5,070,171 and 5,093,452 disclose 115% phosphoric acid, phosphorus pentoxide, Using polyphosphoric acid, the key element in the siloxane bond (excluding both ends) of the main chain Disclosed are those in which a phosphoric acid ester salt is introduced into a polymer with a lower (only having 3 carbon atoms) alkylene or polyalkyleneoxy group as a linking group.
  • polyether-modified organopolysiloxane has a cloud point phenomenon, which is a characteristic of nonionic surfactants having a polyether bond, and therefore has poor temperature stability in an emulsifying system and is not suitable for practical use.
  • cloud point phenomenon which is a characteristic of nonionic surfactants having a polyether bond
  • 5,070,171 and 5,093,452 are mixtures having a low phosphorylation rate and a low monoester content useful as an activator due to a disadvantage of the production method, In addition, the balance of hydrophilicity / hydrophobicity is lost as a result of the short alkylene group, and the surface activity is weak. Therefore, it is still insufficient as a compounding component of cosmetics.
  • an object of the present invention is to provide a modified organo (poly) siloxane which is excellent in compatibility, emulsifying property, foaming power and the like, and is suitable as a cosmetic ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a novel method for producing a modified organo (poly) siloxane, which is applicable to the production of the modified organo (poly) siloxane.
  • the present invention provides the following general formula (1)
  • R represents the same or different carbon atoms 1-2 2 alkyl group, an alkoxy group, the formula (2) or (3) (R 4 0) q _ R 5 _ (0R 6) r _ (2 )
  • R 4 and R 6 represent an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms
  • R 5 represents a linear or branched alkylene group which may contain a hydroxyl group having 4 to 50 carbon atoms
  • M 1 and M 2 each represent a nitrogen atom, an alkali metal, ammonium, an alkylamine or an alkanolamine
  • q represents a number of 0 to 200
  • r represents a number of 0 or 1.
  • R 1 and R 2 are represented by the following formula (2 ′) or (3 ′)
  • R * and R 6 represent the same as described above, and R 5 ′ represents a linear or branched alkylene group which may contain a hydroxyl group having 1 to 50 carbon atoms, q, r, ⁇ 1 and ⁇ 2 indicate the same as above)
  • the present invention is one or more groups H0- (R 4 0) as the group bonded to Gay atom in the molecular chain q -R 5 / - (0R 6 ) r- (wherein, R 4, R 5 , R 6 , q and r are the same as defined above), and reacting an alcohol-modified organo (poly) siloxane with phosphorus oxyhalogenated, and then hydrolyzing the bond between phosphorus and halogen.
  • the group that binds to the gay element in the molecular chain is one or more of the following formulas:
  • organo (poly) siloxane having a group represented by the following formula: c
  • the organo (poly) siloxane modified with the above phosphate ester has excellent foaming power and emulsification performance, and has good temperature stability of the emulsification system and good compatibility with other ion components. Further, the above-mentioned production method is not applicable to other phosphate-modified organo (poly) siloxanes. It is also applicable and useful for the manufacture of
  • c Figure 2 is an IR scan Bae spectrum of dimethylpolysiloxane obtained in Example 1
  • c Figure 3 is an IR scan Bae spectrum of dimethylpolysiloxane obtained in Example 2
  • Example dimethylpolysiloxane obtained in 3 is an IR scan Bae spectrum
  • c 4 is obtained in example 4 dimethyl polysiloxane IR spectrum best mode for carrying out the c invention is torr
  • organo (poly) siloxane in the present invention is meant to include from low molecular weight organopolysiloxane to low molecular weight organosiloxane.
  • phosphate ester in the case of “modified with phosphate ester” or “phosphate ester modification” means, in addition to itself, an alkali metal salt of a phosphate ester as described above, It is also meant to include an ammonium salt, an alkylamine salt or an alkanolamine salt.
  • the group R in the formula (1) is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkoxy group, a group represented by the formulas (2) and (3), and among these, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the group 2) is preferred.
  • n is a number from 0 to 100, but when it is used as a cosmetic ingredient, it is 0 to 100, particularly 0 to 50, and more preferably 0 to 100. preferable.
  • R 5 or R 5 ′ preferably has 4 to 15 carbon atoms, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms. Is preferably from 0 to 15 and r is preferably 0, and M 1 and M 2 in the formula (2) are particularly preferably a hydrogen atom or an aluminum metal.
  • Examples of the oxyphosphorus ⁇ -genogen used in the method of the present invention include phosphorus oxychloride, phosphorus oxybromide and the like, with phosphorus oxychloride being particularly preferred.
  • the organo (poly) siloxane modified with a phosphoric ester containing the compound of the above formula (1) is produced as follows. That is, an alcohol-modified organo (poly) siloxane having at least one group (3) or (3 ′) as a group bonded to a silicon atom in a molecular chain is reacted with phosphorus oxyhalide, and then phosphorus and ha A group that binds to the silicon atom in the molecular chain by hydrolyzing the bond
  • An organo (poly) siloxane having (2) or (2 ′) is produced.
  • an alcohol-modified organo (poly) siloxane having one or more groups (3) or (3 ′) as a group bonded to a silicon atom in a molecular chain hereinafter, “alcohol-modified organo (poly) siloxane”. Is reacted with phosphorus oxygen without solvent or in a solvent.
  • the alcohol-modified organo (poly) siloxane used in the present invention may be any one as long as the group (3) or (3 ′) is bonded to any one or more silicon atoms in the molecular chain. Is not restricted.
  • any structure generally referred to as a side chain type, a double-terminal type, a single-terminal type, and a ⁇ structure type depending on the bonding position of a specific substituent can be used.
  • Examples of such alcohol-modified organo (poly) siloxanes include those having the structure represented by the following formula.
  • alcohol-modified organo (poly) siloxane those produced by a known method can be used, but commercial products can also be used as they are.
  • the commercially available products include, for example, X ⁇ 22 ⁇ 170, X ⁇ 22 ⁇ 170A, X ⁇ 22 ⁇ 17O B. X ⁇ 22 ⁇ 170DX-2 2 -16 OAS.
  • the method for reacting the alcohol-modified organo (poly) siloxane and the oxyphosphorus ⁇ -phosphorus genide is not particularly limited. For example, a method in which each is dissolved in an appropriate solvent and mixed and reacted can be applied. .
  • Examples of the solvent used to dissolve the alcohol-modified organo (poly) siloxane include tetrahydrofuran, methylene chloride, toluene, and getyl ether.
  • the amount of the solvent used here is preferably 10 times or less, more preferably 3 times or less with respect to the weight of the alcohol-modified organo (poly) siloxane, and the solvent used for dissolving the phosphorus oxyhalide is Examples thereof include dofuran, methylene chloride, toluene, and ether, etc.
  • the amount of the solvent used is preferably not more than 20 times the weight of the phosphorus oxyhalide. And the amount is more preferably 10 times or less.
  • the mixing ratio of the alcohol-modified organo (poly) siloxane to the phosphorus oxyhalide is not particularly limited. It is preferable to mix them in an amount of preferably 0.9 to 1.5 equivalents.
  • the method of mixing the alcohol-modified organo (poly) siloxane and the phosphorus oxyhalide is not particularly limited.
  • a method of dropping the alcohol-modified organo (poly) siloxane solution into the phosphorus oxyhalide solution with stirring as necessary. can be applied.
  • the method of dropping in this case is not particularly limited. For example, a method of dropping the whole amount at once or appropriately divided or a method of dropping a small amount at a time can be applied.
  • the temperature of the reaction system at the time of the dropwise addition is preferably from 150 to 10: and more preferably from 130 to 0. After completion of the reaction, it is preferable to carry out an aging operation for 1 to 5 hours within the above temperature range, if necessary.
  • a tertiary amine for example, triethylamine, tributylamine, pyridine, N-methylmorpholine and the like can be coexisted.
  • the alkali solution is reacted by applying, for example, the same dropping method as described above.
  • aqueous solution used here examples include aqueous solutions of sodium hydroxide, peroxidized sodium, ammonium, alkylamine, alkanolamine, etc., and particularly sodium hydroxide, potassium hydroxide. Is preferred.
  • concentration of the alkaline solution is not particularly limited, and can be appropriately adjusted in consideration of the concentrations of the alcohol-modified organo (poly) siloxane and oxyphosphorus halide.
  • the temperature of the reaction system is preferably set and maintained in the same temperature range as above, and the reaction time is preferably 1 to 15 hours.
  • the generated phosphate-modified organo (poly) siloxane is separated from the reaction system.
  • the obtained phosphate-modified organo (poly) siloxane can be subjected to further purification if necessary.
  • the purification operation is not particularly limited. For example, 1) water and non- Add a hydrophilic solvent, for example, butanol, toluene, etc., and if necessary, add a demulsifier such as ethanol, 2- propanol, etc., stir, and allow to stand to separate layers, leaving excess phosphate and inorganic by-products.
  • One-terminal alcohol-modified dimethylpolysiloxane having a structure represented by the following formula (trade name: X-22-170A, alcohol equivalent: 31; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.): 10 g was added dropwise over 20 minutes to cause a reaction. Thereafter, the temperature of the reaction system was kept at not more than 1 2 O: and aged for 4 hours. Next, a solution obtained by dissolving 1.0 g of sodium glacial oxide in ion-exchanged water 3 was dropped into the reaction solution over 20 minutes. Thereafter, stirring was continued for 12 hours to complete the reaction.
  • This dimethylpolysiloxane exhibited stable emulsifying power to silicone rolls, which are usually used as cosmetic ingredients, regardless of temperature within the range of 0 to 5 Ot.
  • compatibility with polar solvents such as water and lower alcohols was also excellent.
  • the solvent was distilled off, followed by washing with ion-exchanged water (300 g ⁇ 3), and then the water was distilled off to obtain 82 g of the phosphate-modified dimethylpolysiloxane of the present invention.
  • This dimethylpolysiloxane exhibited stable emulsifying power to silicone oil, which is usually used as a cosmetic ingredient, in the range of 0 to 5O: regardless of temperature.
  • compatibility with polar solvents such as ice and lower alcohols was also excellent.
  • This dimethylpolysiloxane has poor emulsification stability in the range of 0 to 5 Ot compared to silicone oil which is usually used as a cosmetic ingredient, and has a compatibility with polar solvents such as water and lower alcohols. The solubility was also poor.
  • a solution of 5.3 g of phosphorus oxychloride dissolved in 1 Og of tetrahydrofuran was cooled to -30.
  • a solution prepared by dissolving 70 g of the alcohol-modified dimethylpolysiloxane (trade name X-22-4015) and 3.5 g of triethylamine used in Comparative Example 1 in 3 Og of tetrahydrofuran was added to this solution for 30 minutes. The mixture was dropped and reacted. Thereafter, the temperature of the reaction system was kept at 12 or lower and aged for 4 hours.
  • a solution in which 7.0 g of sodium hydroxide was dissolved in 15 g of ion-exchanged water was dropped into the reaction solution over 30 minutes.
  • This phosphate-modified dimethylpolysiloxane exhibited stable emulsifying power with respect to silicone oil, which is usually used as a cosmetic component, within the range of 0 to 50 t irrespective of temperature. In addition, compatibility with polar solvents such as water and lower alcohols was excellent. 3l PNR (CDC);
  • Example 7 A solution of 6.5 g of phosphorus oxychloride dissolved in 20 g of tetrahydrofuran was cooled to -30 t. Next, 40.0 g of both ends alcohol-modified dimethylpolysiloxane of the above formula and 4.3 g of triethylamine, which were synthesized by a known method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-195389), were added to this solution with tetrahydro sigma furan The solution dissolved in g was dropped in 30 minutes. Thereafter, aging was performed for 4 hours while maintaining the reaction temperature at not more than 20 tons.
  • the phosphoric acid ester-modified dimethylpolysiloxane showed stable emulsifying power in the range of 0 to 50, irrespective of the temperature, with respect to silicone oil which is usually used as a cosmetic component. In addition, compatibility with polar solvents such as ice and lower alcohols was excellent.
  • a solution prepared by dissolving 1.1 g of phosphorus oxychloride in 20 g of tetrahydrofuran was cooled to ⁇ 3.
  • 50.0 g of alcohol (polyether) -modified dimethylpolysiloxane (KF-355A, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) of the above formula and 7.3 g of triethylamine were added to 25 g of tetrahydrofuran.
  • the dissolved solution was dropped in 30 minutes. Thereafter, the mixture was aged for 4 hours while maintaining the reaction temperature at 12 or lower.
  • a solution obtained by dissolving 14.7 g of sodium peroxide in 20 g of ion-exchanged water was dropped into the reaction solution in 20 minutes.
  • This phosphate-modified dimethylpolysiloxane exhibited a stable emulsifying power in a range of 0 to 50, irrespective of temperature, with respect to silicone oil which is usually used as a cosmetic component. It is also compatible with polar solvents such as water and lower alcohols. The solubility was also excellent.
  • This phosphoric acid ester-modified dimethylpolysiloxane exhibited stable emulsifying power with respect to silicone oil, which is usually used as a cosmetic component, within the range of 0 to 5 Ots, regardless of the temperature. In addition, compatibility with polar solvents such as water and lower alcohols was excellent.
  • This phosphate-modified dimethylpolysiloxane exhibited stable emulsifying power with respect to silicone oil, which is usually used as a cosmetic component, in the range of 0 to 5O: regardless of temperature. In addition, compatibility with polar solvents such as ice and lower alcohols was excellent.
  • a solution prepared by dissolving 20.lg of phosphorus oxychloride in 30 g of furan with tetrahydrofuran was cooled to ⁇ 30 t.
  • 50.0 g of alcohol-modified dimethylpolysiloxane at both ends of the above formula and 13.2 g of triethylamine, which were synthesized by a known method (JP-A-62-195389) were added to 40 g of tetrahydrofuran.
  • the solution dissolved in was added dropwise over 30 minutes. Then, keep the reaction temperature below 1 Aged for hours.
  • This phosphate-modified dimethylpolysiloxane exhibited stable emulsifying power with respect to silicone oil, which is usually used as a cosmetic component, in the range of 0 to 50 regardless of temperature.
  • compatibility with polar solvents such as water and lower alcohols was excellent.
  • This phosphate ester-modified dimethylsiloxane of the solvent after removing the ice layer evaporated under reduced pressure and the present invention is generally Cosmetics
  • the silicone oil used as a component showed a stable emulsifying power regardless of the temperature within the range of 0 to 50 t. Also, it had excellent compatibility with polar solvents such as permanent and lower alcohols.
  • Test example 1 The foaming power of the phosphate-modified dimethyl (poly) siloxane was measured by the following method.
  • This phosphate-modified dimethylpolysiloxane exhibited stable emulsifying power with respect to silicone oil, which is usually used as a cosmetic component, within the range of 0 to 50 regardless of the temperature. In addition, compatibility with polar solvents such as water and lower alcohols was excellent.
  • This phosphate-modified dimethylpolysiloxane exhibited a stable emulsifying power in the range of 0 to 5 irrespective of temperature with respect to silicone oil which is usually used as a cosmetic component.
  • compatibility with polar solvents such as water and lower alcohols was excellent.
  • the organo (poly) siloxane modified with a phosphoric acid ester of the present invention can stably emulsify silicone oil, which is usually used as a cosmetic raw material, irrespective of temperature, and has good compatibility with polar components. Excellent foaming power.
  • the phosphoric acid ester-modified organo (poly) siloxane of the present invention is suitable as a compounding component of cosmetics such as skin decay cosmetics, skin cleansing agents, hair cosmetics, and hair cleansing agents.
  • a phosphoric acid ester or a salt thereof can be easily introduced into a germ atom at a desired site of an organo (poly) siloxane to obtain a phosphoric acid ester-modified organo (poly) siloxane. it can.

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Description

明 細 書
リン酸エステルで変性されたオルガノ (ポリ) シロキサン及びその製造方法 技術分野
本発明は、 香粧品 (香料及び化粧品) の配合成分として有用なリン酸エステル 変性オルガノ (ポリ) シロキサン、 更には当該リン酸エステル変性オルガノ (ポ リ) シロキサンの製造にも適したリン酸エステル変性オルガノ (ポリ) シロキサ ンの製造方法に関する。
背景技術
オルガノポリシ ϋキサン (シリコーンオイル) は、 ぺたつき感がなく安全性も 高いことから、 頭髪の仕上げ剤のほか、 各種化粧品の成分として汎用されている。 また、 最近では、 従来の化粧品用途に加え、 香料をも含めた香粧品の配合成分と しての適用が研究されている。 このような用途に対応させるため、 オルガノ (ポ リ) シロキサンには、 相溶性、 耐薬品性、 水への溶解性及び潤滑性などのより一 層の向上が要求されている。
このような要求を満足するべく、 さまざまな官能基を導入した変性オルガノポ リシ口キサン、 例えば、 ァミノ変性、 エポキシ変性、 カルボン酸変性、 メルカプ ト変性、 アルコール変性、 ポリエーテル変性、 フロオルアルキル変性、 アルキル 変性、 エステル変性及びアルコキシ変性オルガノポリシロキサンが研究、 開発さ れている。
—方、 有機ヒドロキシ化合物のひン酸エステル (そのアル力リ金属塩等を含む) が優れた界面活性能を有することが知られており、 なかでもモノエステルの界面 活性能がジエステルのそれに比べて格段に優れていることが知られている。 例え ば、 長鎖アルキルアルコールのリン酸モノエステルのアル力リ金属塩又はアル力 ノール了ミン塩は、 永溶性で、 かつその水溶液は起泡力、 洗浄力が強いのに対し、 リン酸ジエステルのそれらの塩は水に難溶で、 起泡力もほとんど示さないばかり か、 消泡性さえ示す。
これらの点及び上記した変性オルガノポリシ口キサンの両方の性質を生かすも のとして、 米国特許 5, 070, 171号及び 5, 093, 452号には、 1 1 5 %リン酸、 五酸化 リン、 ポリ リン酸を用いて主鎖のシロキサン結合部 (両末端を除く) のケィ素原 子に低級 (炭素数 3のもののみ) 了ルキレン基やポリアルキレンォキシ基を連結 基としてリン酸エステル塩を導入したものが開示されている。
しかしながら、 上記の如き従来の変性オルガノポリシ口キサンは、 香粧品の配 合成分として十分に満足の行くものではなかった。 例えば、 ポリエーテル変性ォ ルガノポリシロキサンは、 ポリエーテル結合を有する非イオン活性剤の特徴であ る曇点現象があるため、 乳化系における温度安定性が悪く、 実用には不向きであ るという問題がある。 また、 米国特許 5, 070, 171号及び 5, 093, 452号において開示 されたものは、 製造法の欠点からリン酸化率が低く更に活性剤として有用なモノ エステル含有量が少ない混合物であり、 かつアルキレン基が短鎖のため全体とし て親水性一疎水性のバランスがくずれ、 界面活性能が弱いため、 やはり番粧品の 配合成分としては不十分である。
従って本発明の目的は、 相溶性、 乳化性、 起泡力等に優れ、 香粧品配合成分と して好適な変性オルガノ (ポリ) シロキサンを提供することにある。 また、 本発 明の目的は、 当該変性オルガノ (ポリ) シ口キサンの製造にも適用できる、 変性 オルガノ (ポリ) シロキサンの新規な製造方法を提供することにもある。
発明の開示
本発明は、 次の一般式 (1 )
R1 R R2
R1— Si— 0— (Si— D)n— Si— R2 ( 1 )
R1 R R2
〔式中、 Rは同一又は異なって炭素数 1〜 2 2のアルキル基、 アルコキシ基、 次 式 (2 ) 又は (3 ) (R40)q _ R5 _(0R6)r_ ( 2 )
Figure imgf000004_0001
H0-(R 0)q- R5 -(0R6)r— ( 3 )
(式中、 R 4 及び R 6 は炭素数 2〜4のアルキレン基を示し、 R 5 は炭素数 4〜 5 0のヒド キシル基を舍んでいてもよい直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示し、 M1 及び M2 は永素原子、 アルカリ金属、 アンモニゥ厶、 アルキルアミン又はァ ルカノールァミンを示し、 qは 0〜 200の数を、 rは 0又は 1の数を示す) で示される基を示し、 R1 及び R2 は次式 (2' ) 若しくは (3' )
0
M1D-P-0-(R40)q-R5L(0R6)r- (2' )
02
H0-(R 0)q-R5-(0R6)r— (3' )
(式中、 R*及び R6 は前記と同じものを示し、 R5' は炭素数 1〜50のヒド 口キシル基を含んでいてもよい直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示し、 q、 r、 Μ1 及び Μ2 は前記と同じものを示す)
で示される基又は炭素数 1〜 22のアルキル若しくはアルコキシ基を示すが、 R1、 R2 及び Rのうち少なくとも一つは式 (2)又は (2' ) で表わされる基 を示す。 ηは 0〜: I 000の数を示す〕
で表わされるリン酸エステルで変性されたオルガノ (ポリ) シロキサンに係るも のである。
また、 本発明は、 分子鎖中のゲイ素原子に結合する基として 1以上の基 H0-(R40)q-R5/ -(0R6)r- (式中、 R4、 R5' 、 R6、 q及び rは前記と同じも のを示す) を有するアルコール変性オルガノ (ポリ) シロキサンとォキシハロゲ ン化リンとを反応させ、 次いでリンとハロゲンの結合部を加水分解することを 特徴とする、 分子鎖中のゲイ素原子に結合する基として 1以上の次式:
M1
Figure imgf000005_0001
(式中、 R4、 R5' 、 R6、 M1、 M2、 q及び rは前記と同じものを示す) で示される基を有するオルガノ (ポリ) シロキサンの製造方法に係るものである c 上記のリン酸エステルで変性されたオルガノ (ポリ) シ nキサンは、 起泡力、 乳化性能に優れ、 乳化系の温度安定性及び他のィォン成分との相溶性が良好であ ること、 更に、 上記の製法は他のリン酸エステル変性オルガノ (ポリ) シロキサ ンの製造にも適用でき有用である。
図面の簡単な説明
図 1は、 実施例 1で得られたジメチルポリシロキサンの I Rスぺクトルである c 図 2は、 実施例 2で得られたジメチルポリシロキサンの I Rスぺクトルである c 図 3は、 実施例 3で得られたジメチルポリシロキサンの I Rスぺクトルである c 図 4は、 実施例 4で得られたジメチルポリシロキサンの I Rスぺク トルである c 発明を実施するための最良の形態
本発明における 「オルガノ (ポリ) シロキサン」 とは、 髙分子量のオルガノポ リシロキサンから低分子量のオルガノシロキサンまでを含む意味である。 また、 本発明における 「リン酸エステルで変性された」又は 「リン酸エステル変性」 と いう場合の「リン酸エステル」 とは、 そのものに加え、 上記したようなリン酸ェ ステルのアルカリ金属塩、 アンモニゥム塩、 アルキルアミン塩又はアル力ノール ァミン塩も含む意味である。
式 (1) 中の基 Rは、 炭素数 1〜22のアルキル基、 アルコキシ基、 式 (2) 、 式 (3) で表わされる基であるが、 これらの中でも炭素数 1〜 6の了ルキル若し くはアルコキシ基、 R5 が炭素数 4〜1 5のアルキレン基である式 (2) の基が 好ましく、 特にメチル基又は R5 が炭素数 6〜 1 2のアルキレン基である式 (2) の基が好ましい。 また、 式 (1) 中の nは 0〜1 00 0の数であるが、 番 粧品の配合成分として用いる場合は、 0〜1 0 0、 特に 0〜50、 更に 0〜1 0 のものが好ましい。 式 (2) 、 式 (2' ) 、 式 (3) 又は式 (3' ) 中の R5 又 は R5' としては炭素数 4〜1 5、 特に 6~1 2のものが好ましく、 qは 0~ 1 5、 rは 0が好ましく、 また、 式 (2) 中の M1 及び M2 としては、 水素原子 又はアル力リ金属が特に好ましい。
本発明方法に用いるォキシハ σゲン化リンとしては、 例えばォキシ塩化リン、 才キシ臭化リン等が挙げられるが、 特にォキシ塩化リンが好ましい。
前記式 (1 ) の化合物を包含するリン酸エステルで変性されたオルガノ (ポ リ) シロキサンは、 次の如くして製造される。 すなわち、 分子鎖中のケィ素原子 に結合する基として 1以上の基 (3) 又は (3' ) を有するアルコール変性オル ガノ (ポリ) シ キサンとォキシハロゲン化リンとを反応させ、 次いでリンとハ ゲンの結合部を加水分解することにより、 分子鎖中のケィ素原子に結合する基
(2) 又は (2' ) を有するオルガノ (ポリ) シ口キサンが製造される。
以下、 製造工程ごとに本発明の製造方法を説明する。 まず、 分子鎖中のケィ素 原子に結合する基として 1以上の基 (3) 又は (3' ) を有するアルコール変性 オルガノ (ポリ) シ口キサン (以下、 「アルコール変性オルガノ (ポリ) シロキ サン」 という) とォキシハ ゲン化リンとを無溶媒又は溶媒中で反応させる。 本発明で用いるアルコール変性オルガノ (ポリ) シロキサンは、 分子鎖中のい ずれか 1以上のケィ素原子に基 (3) 又は (3' ) が結合しているものであれば よく、 その結合部位は制限されない。 したがって、 一般に特定の置換基の結合部 位により側鎖型、 両末端型、 片末端型及び Τ構造型などと称されるいずれの構造 のものも使用することができる。 このようなアルコール変性オルガノ (ポリ) シ ロキサンとしては、 例えば、 次式で示される構造のものを挙げることができる。
CH3 CH3 CH3
CH3一 Si一 0- 0)j" Si-C3H60(CH2)2 OH
1
CH3 CH3 CH3
CH3 CH3 CH3
CH3 -Si-0- '0)广
1 -{r ■Si-CnH220H
CH3 CH3 CH3
CH3 CH3 CH3
1 1
HO (CH2 )20C3 H6— S i— 0— (S i— O — S i— C3 He 0— (CH2 )2 OH
CH3 CH3 CH3
CH3 CH3 CH3
HQCiiH22— Si— D— (Si— O — Si— C11H22OH
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
CH3— S i— 0— (S i— 0) £— (§ i一 0)α>— § i一 CH3
CH3
C3H60(CH2)9 OH
Figure imgf000008_0001
(式中、 j、 k、 £及び mは 0〜1 0 0 0の数を示す)
このようなアルコール変性オルガノ (ポリ) シロキサンは公知の方法で製造し たものを使用することができるが、 市販品をそのまま使用することもできる。 こ の市販品としては、 例えば、 X— 2 2— 1 7 0、 X— 2 2— 1 7 0 A、 X— 2 2 -1 7 O B. X- 2 2 -1 7 0 D X-2 2 -1 6 OAS. KF 6 0 0 K KF 6 0 0 2、 KF 6 0 0 3、 X— 2 2— 1 7 6 B、 X— 2 2— 1 7 6 D、 X-2 2 - 0 1 5 (以上、 信越化学社製) 、 TS L— 9 1 0 5、 T S F 4 7 0 5、 TSF 4 7 5 K XF 4 2 -2 2 0. XF 4 2 -8 1 K XF 4 2 -8 3 1 (J¾ 上、 東芝シリコ一ン社製) 、 P S 1 9 7、 PX 1 0 1 (以上、 チッソ社製) を挙 げることができる。
アルコール変性オルガノ (ポリ) シ口キサンとォキシハ πゲン化リンとの反応 方法は特に制限されないが、 例えば、 それぞれを適当な溶媒に溶解させたものを 混合し、 反応させる方法を適用することができる。
アルコール変性オルガノ (ポリ) シロキサンを溶解させるために用いる溶媒と しては、 テトラヒドロフラン、 塩化メチレン、 トルエン、 ジェチルエーテルなど を挙げることができる。 ここで用いる溶媒量は、 アルコール変性オルガノ (ポリ〉 シロキサン重量に対して 1 0倍量以下が好ましく、 3倍量以下が更に好ましい。 また、 ォキシハロゲン化リンを溶解させるために用いる溶媒としては、 テトラヒ ド フラン、 塩化メチレン、 トルエン、 エーテルなどを挙げることができる。 こ こで用いる溶媒量は、 ォキシハロゲン化リン重量に対して 2 0倍量以下が好まし く、 1 0倍量以下が更に好ましい。
アルコール変性オルガノ (ポリ) シロキサンとォキシハロゲン化リンとの混合 比は特に制限されないが、 アルコール変性オルガノ (ポリ) シロキサンが有する ヒ ドロキシル基 1当量に対して、 ォキシノヽロゲンィ匕リンが 0 . 5〜2、 好ましく は 0 . 9〜1 . 5当量となるように混合することが好ましい。
アルコール変性オルガノ (ポリ) シ キサンとォキシハロゲン化リンの混合方 法は特に制限されないが、 例えば、 必要に応じて攪拌しながら、 ォキシハロゲン 化リン溶液中にアルコール変性オルガノ (ポリ) シロキサン溶液を滴下する方法 を適用することができる。
この場合の滴下方法は特に制限されず、 例えば、 全量を一括して若しくは適宜 分割して滴下する方法又は少量ずつ滴下する方法を適用することができる。 滴下 時における反応系の温度は一 5 0〜 1 0 :が好ましく、 一 3 0〜 0でが更に好ま しい。 反応終了後、 必要に応じて前記温度範囲内で 1〜 5時間熟成操作をするこ とが好ましい。 なお、 反応系には副生する塩酸を中和するため、 第 3級ァミン、 例えば、 トリェチルァミン、 ト リブチル了ミン、 ピリジン、 N—メチルモルホリ ンなどを共存させることもできる。
次に、 前工程により生じた反応生成物の' Jンとハロゲンの結合部を加水分解す るには、 アルカリ溶液を、 例えば上記と同様の滴下方法を適用して反応させる。
ここで用いるアル力リ溶液としては、 水酸化ナトリウム、 永酸化力リウ厶、 ァ ンモニァ、 アルキル了ミン、 アルカノールァミンなどの水溶液を挙げることがで き、 特に水酸化ナト リウム、 水酸化力リウムが好ましい。 また、 アル力リ溶液の 濃度は特に制限されず、 アルコール変性オルガノ (ポリ) シロキサン及びォキシ ハロゲン化リンの濃度を考慮して適宜調節することができる。 更に、 反応系の温 度は、 上記と同じ温度範囲に設定保持することが好ましく、 反応時間は 1〜1 5 時間がよい。
このようにして反応を終了させた後、 生成したリン酸エステル変性オルガノ (ポリ) シ キサンを反応系から分別する。 なお、 得られたリン酸エステル変性 オルガノ (ポリ) シ口キサンに対し、 必要に応じて更に精製操作を付加すること もできる。 この精製操作は特に制限されず、 例えば、 1 ) 反応液中に、 水及び非 親水性溶媒、 例えば、 ブタノール、 トルエンなど、 更に必要に応じてエタノール、 2一プロパノールなどの解乳化剤を加えて攪拌し、 静置して分層させ、 余剰のリ ン酸塩や副生する無機及び有機塩を含む水層を除去する方法; 2 ) 反応液から溶 剤を留去し、 得られた残渣を水で洗浄することにより余剰のリン酸塩等を除去す るか、 又は前記残渣をエタノール、 プ πパノール、 ブタノール、 トルエン等の溶 剤に溶解させることにより、 析出した余剰のリン酸塩等をろ別して除去する方法 ; 3 ) 生成したリ ン酸エステル変性オルガノ (ポリ) シ キサンが有機溶剤に不 溶のものの場合には、 分別した氷層にエタノール、 アセ トンなどの親水性溶媒を 加えて目的物を沈殿させる方法を挙げることができる。
実施例
以下、 実施例により本発明を更に詳しく説明するが、 本発明はこれらの実施例 に限定されるものではない。
実施例 1
ォキシ塩化リン 8 2 0 m gをテトラヒドロフラン 3 gに溶解させた溶液を、 一 3 0 :まで冷却した。 次に、 この溶液に、 次式;
CH3— (CH2)3 0 (CH2)2 0H
Figure imgf000010_0001
で示される構造の片末端アルコール変性ジメチルポリ シロキサン (商品名 X - 2 2—1 7 0 A、 アルコール当量 3 1 ;信越化学社製) 1 0 g及びトリエチルァ ミン 5 4 0 m gをテトラヒドロフラン 1 0 gに溶解させた溶液を、 2 0分かけて 滴下し、 反応させた。 その後、 反応系の温度を一 2 O :以下に保持し、 4時間熟 成させた。 次に、 反応液中に、 氷酸化ナト リウム 1 . O gをイオン交換水 3 に 溶解させた溶液を 2 0分かけて滴下した。 その後 で 1 2時間攪拌を継続し、 反応を終了させた。 次に、 反応液にイオン交換水 5 O gを加えた後、 更にジェチ ルエーテルとエタノール混合溶媒を加え、 反応生成物を抽出した。 その後、 有機 溶媒層をイオン交換水で洗浄し、 氷層を除去した後、 溶媒を減圧下で留去して本 発明のリ ン酸エステル変性ジメチルポリシロキサン 1 0 gを得た。 このリ ン酸ェ ステル変性ジメチルポリシロキサンは、 通常化粧品成分として使用されるシリコ ーンオイルに対し、 0〜5 0 *Cの範囲内において温度に関係なく安定した乳化力 を示した。 また、 水、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相溶性も優れていた c このものについて NMR及び I R (n e a t法) による分析を行った。 NMR の分析結果は次のとおりであり、 図 1に I Rスぺク トルを示す。
31P - NMR (CDCi3 ) ;
d (ppm) 8. 2
Figure imgf000011_0001
'H-NMR (CDC ) ;
d (ppm) 0. 1 (broad s, 1 7 H, S i— CH3 )
0. 5 (m, 2H, -O-S i -CH^-CHa-CHa-O-)
1. 6 (m, 2H, -O-S i -C H2C H2CH2-O-) 3. 4 (m, 2H, -CH2-O- (CH2) 2-0-P)
3. 55 (m, 2H, -C H2-0-C Ha-CHa-O-P) 3. 7 2、 3. 9 1 (m, 2 H, -CH2-O-P)
これらの分析結果から、 リン酸エステル変性ジメチルポリシロキサンの構造は 次式で示されるものであると認められる。
CH3 CH3 0
CH3— Si— (0— Si)23 (CH2)30(CH2)20-P-0Na
CH3 CH3 DNa 実施例 2
ォキシ塩化リン 1 5. 2 gをテトラヒドロフラン 1 5 gに溶解させた溶液を、 一 3 0 まで冷却した。 次に、 この溶液に、 次式;
CH3 CH3
HO (CH2 )20 (CH2 ) 3 - (S i- 0)ι 0 S i— (CH2 )30 ~ (CH2 )2 OH で示される構造の両末端アルコール変性ジメチルポリシロキサン (商品名 X— 22— 1 6 0 AS、 アルコール当量 1 1 2 ;信越化学社製) 5 0 g及びト リエチ ルァミン 1 0 gをテトラヒドロフラン 4 0 gに溶解させた溶液を、 4 0分かけて 滴下し、 反応させた。 その後、 反応系の温度を一 20で以下に保持し、 4時間熟 成させた。 次に、 反応液中に、 氷酸化ナト リウム 2 0. 7 gをイオン交換水 4 0 gに溶解させた溶液を 4 0分かけて滴下した。 その後 O tで 1 2時間攪拌を継続 し、 反応を終了させた。 次に、 溶媒を留去したのちイオン交換水 300 gを加え、 不溶分をろ別した。 その後、 ろ液にエタノール 1 0 Om^を加え、 生じた固形物 をろ別し、 本発明のリン酸エステル変性ジメチルポリシ σキサン 5 2 gを得た。 このジメチルポリシロキサンは, 通常化粧品成分として使用されるシリコーンォ ィルに対し、 0~5 O tの範囲内において温度に関係なく安定した乳化力を示し た。 また、 水、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相溶性も優れていた。
このものについて NMR及び I R (KB r法) による分析を行った。 NMRの 分析結果は次のとおりであり、 図 2に I Rスぺク トルを示す。
3,P-NMR (CDC ) ;
δ (ppm) 8. 2
Figure imgf000012_0001
'Η— NMR (D20) ;
δ (ppm) 0. 1 (broad s, 66 H, S i -CH3 )
0. 5 2 (m, 4H, -O-S i -CHs-CHa-) 1. 5 5 (m, 4H, 一 O— S i— C HsC ^C H2— O—)
3. 6 (m, 8H, -CH2-O-CH2-)
3. 8 (m, 4H, -CJH -0-P-)
これらの分析結果から、 リン酸エステル変性ジメチルポリシロキサンの構造は 次式で示されるものであると認められる。
Figure imgf000013_0001
実施例 3
ォキシ塩化リン 7. 8 gをテトラヒド口フラン 1 O gに溶解させた溶液を、 一 3 O :まで冷却した。 次に、 この溶液に、 次式;
CH3 CH3
HQ (CH2)2 OC3 He一 (Si— G)4o Si- C3 He 0 (CH2)2一 OH
CH3 CH3 で示される構造の両末端アルコール変性ジメチルポリシロキサン (商品名 KF 6002、 アルコール当量 35 ;信越化学社製) 80 g及びト リェチルアミン 5. Ogをテトラヒドロフラン 3 Ogに溶解させた溶液を、 50分かけて滴下し、 反応させた。 その後、 反応系の温度を一 2 Ot以下に保持し、 4時間熟成させた。 次に、 反応液中に、 水酸化ナトリウム 10. 6 gをイオン交換水 20gに溶解さ せた溶液を 40分かけて滴下した。 その後 0tで 12時間攪拌を継続し、 反応を 終了させた。 次に、 溶媒を留去したのちイオン交換水で洗浄した (300 gx 3) のち、 水を留去して、 本発明のリン酸エステル変性ジメチルポリシロキサン 82 gを得た。 このジメチルポリシロキサンは、 通常化粧品成分として使用されるシ リコーンオイルに対し、 0〜5 O :の範囲内において温度に関係なく安定した乳 化力を示した。 また、 氷、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相溶性も優れて いた。
このものについて NMR及び I R (KBr法) による分析を行った。 NMRの 分析結果は次のとおりであり、 図 3に I Rスぺクトルを示す。
31P— NMR (CD3OD + CDC ) ;
δ (ppm) 8. 0
Figure imgf000014_0001
•H-N (CD3OD + CDC 3 ) ;
d (ppm) -0. 2 (broad s, 246 H, S i— CH3)
0. 35 (m, 4H,
-O-S i -CH2-CH2-CH2-0-)
1. 43 (m, 4H. -O-S i -CH2CH2CH2-O-) 3. 28 (m, 4H, -CH2-0-CH2CH20-P-)
3. 44 (m, 4H, -CHaO-CHzCHsO-P-)
3. 73 (m, 4H, -CH2O-P-)
比較例 1
次式; CH3 CH3
Figure imgf000014_0002
(式中、 s : t = 2 6 : 1である) で表されるアルコール変性ジメチルポリシ口 キサン (商品名 X— 22 - 4 0 1 5 ;信越化学社製) 1 00 gの溶液に五酸化リ ン 1. 7 gを固体の状態で少量ずつ添加した。 その後、 少しずつ昇温して 70 t にし、 その温度を保持したまま 1時間攪拌した。 次に、 1 0 まで昇温し、 更 に 4時間攪拌を継続した。 その後、 室温になるまで放置したのち、 20%氷酸化 ナトリウム溶液を加え、 反応液を中性にした。 得られた生成物について31 P— NMR (CDCi3 +エタノール) を測定したところ、 2. 4 p pmに未反応リ ン酸に基づくシグナルが、 1. 4 p pmにリン酸モノエステルに基づくシグナル が、 1. 0 p pmにリン酸ジエステルに基づくシグナルが、 一 8. 3 p pmにビ αリン酸に基づくシグナルがあった。 また、 生成物を水洗したものについて1 Η -NMR (CDCi3 ) を測定したところ、 リン酸転化率 (リン酸エステル化さ れたー OHの当量数 X 100/当初の一 OHの当量数) は 30%以下であった。 このジメチルポリシロキサンは、 通常化粧品成分として使用されるシリコーンォ ィルに対し、 0~5 Otの範囲内における乳化安定性が悪くまた、 水、 低級アル コ一ル等の極性溶媒などとの相溶性も劣っていた。
比較例 2
実施例 2と同じ両末端アルコール変性ジメチルポリシロキサン (商品名 X - 22-16 OAS) 5 O gと五酸化リン 3. 5 gを用い、 比較例 1と同様に処理 した。 得られた生成物についての31 P— NMR (CDCi3 ) 測定の結果、 未反 応リン酸:モノエステル:ジエステルのモル比が 3 : 2 : 1であることを確認し た。 このジメチルポリシ πキサンも比較例 1のものと同様に、 乳化安定性及び相 溶性のいずれもよくなかった。
実施例 4
ォキシ塩化リン 5. 3gをテトラヒドロフラン 1 O gに溶解させた溶液を、 -30でまで冷却した。 次に、 この溶液に、 比較例 1で用いたアルコール変性ジ メチルポリシロキサン (商品名 X— 22 - 4015 ) 70 g及びトリェチルアミ ン 3. 5 gをテトラヒドロフラン 3 Ogに溶解させた溶液を、 30分かけて滴下 し、 反応させた。 その後、 反応系の温度を一 2 以下に保持し、 4時間熟成さ せた。 次に、 反応液中に、 水酸化ナトリウム 7. O gをイオン交換水 15 gに溶 解させた溶液を 30分かけて滴下した。 その後 で 12時間攪拌を継続し、 反 応を終了させた。 次に、 溶媒を留去したのちイオン交換氷で洗浄した (300 g X 3) のち、 永を留去して、 リ ン酸エステル変性オルガノポリシロキサン 69 gを得た (リン酸エステル転化率 95 %以上) 。 このオルガノポリシロ キサンは、 通常化粧品成分として使用されるシリコーンオイルに対し、 0〜50 •Cの範囲内において温度に関係なく安定した乳化力を示した。 また、 水、 低級ァ ルコール等の極性溶媒などとの相溶性も優れていた。
このものについて NMR及び I R (KBr法) による分析を行った。 NMRの 分析結果は次のとおりであり、 図 4に I Rスぺクトルを示す。 31P-NMR (CD3OD + CDC 3 ) ;
δ (ppm) 7. 87 0 -
Figure imgf000016_0001
!H-NMR (CDaOD + CDC 3 ) ;
δ (ppm) -0. 1 0 (broad s, 1 5 5 H, S i -CH3 )
0. 33 (m, 2H, 0— S i— 一 CH2)
1. 46 (m, 2H. 0-S i -CHaCHaCHa) 3. 27 (m, 2H, -CH2-0-CHaCH8-0-P)
3. 35、 3. 44 (m, 2 H, -CH20CH2CH20-P) 3. 53、 3. 73 (m, 2 H, -CH2O-P-) 実施例 5
Figure imgf000016_0002
ォキシ塩化リン 1 3. 2 gをテトラヒドロフラン 2 O gに溶解させた溶液を 一 3 まで冷却した。 次に、 この溶液に公知の方法 (特開昭 62-195389号) に より合成した上記式の片末端アルコール変性ジメチルシロキサン 28. 2 g、 ト リエチルァミン 8. 7 gをテトラヒド πフラン 30 gに溶解させた溶液を 2 0分 で滴下した。 その後、 反応温度を一 2 O :以下に保ちながら 4時間熟成させた。 次に、 反応液中に水酸化ナトリウム 1 7. 5 gをイオン交換永 3 O gに溶解した 溶液を 2 0分で滴下した。 0でで 1 2時間攪拌を継続し、 反応を終了させた。 次 に反応液にイオン交換水 7 0 g エーテルとエタノールの混合溶媒を加え、 反応 生成物を抽出した。 その後有機層をイオン交換水で洗浄し、 水層を除去したのち 溶媒を減圧留去し本発明のリン酸エステル変性ジメチルシロキサン 32 gを得た c このリン酸ヱステルジメチルシロキサンは、 通常化粧品成分として使用される シリコーンオイルに対して、 0〜5 の範囲内において温度に関係なく安定し た乳化力を示した。 また、 水、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相溶性も優 れていた。
3lP-NMR (CDC ) ;
d (ppm) 8. 0
'H-NMR (CDC ) ;
δ (ppm) -0. 03 (— 0— S i (CHa) 8-CH2-)
-0. 06 ( (CHa) 3S i一〇)
0. 5 (S i -CHa)
1. 2 (一 CH2 - (CHz) 8-CH2-CH2-0-P)
Figure imgf000017_0001
3. 8 (— CH2— 0— P)
I R
S i一 0— S i 1050 cm-'
S i一 C 1245 cm"1, 840 cm"1
実施例 6 CH3 - CH3 +
CH 3— CH3
Figure imgf000018_0001
ォキシ塩化リン 5 . 5 gをテトラヒドロフラン 2 0 gに溶解させた溶液を 一 3 0 tまで冷却した。 次に、 この溶液に公知の方法 (特開昭 62-195389号) に より合成した上記式の側鎖型アルコール変性ジメチルポリ シロキサン 5 0 . 0 g、 トリェチルァミン 3. 7 gをテトラヒドロフラン 5 0 gに溶解させ た溶液を 3 0分で滴下した。 その後、 反応温度を一 2 O t:以下に保ちながら 4時 間熟成させた。 次に、 反応液中に水酸化ナトリウム 7, 3 gをイオン交換水 1 0 gに溶解した溶液を 2 0分で滴下した。 0でで1 2時間攪拌を継続し、 反応を終 了させた。 次に反応液にイオン交換水 1 0 0 g、 エーテルとエタノールの混合溶 媒を加え、 反応生成物を抽出した。 その後有機層をイオン交換氷で洗浄し、 水層 を除去したのち溶媒を減圧留去し本発明のリン酸エステル変性ジメチルポリシ σ キサン 5 2 gを得た。
このリン酸エステル変性ジメチルポリシロキサンは、 通常化粧品成分として使 用されるシリコーンオイルに対して、 0〜5 0 tの範囲内において温度に関係な く安定した乳化力を示した。 また、 水、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相 溶性も優れていた。 3lP-N R (CDC ) ;
δ (ppm) 7. 9
'H-NMR (CDC£3 ) ;
d (ppm) 0. 1 (S i -CHa)
0. 5 (S i -CH^)
1. 3 (— CH2— (CHa) e— CH2— CH2 - 0— P)
Figure imgf000019_0001
3. 9 (— CH2—〇— P)
I R
S i一 0— S i 1 0 20 cur1
S i— C 1 260 cm"1, 800 cm一1
実施例 7
Figure imgf000019_0002
Figure imgf000019_0003
ォキシ塩化リン 6. 5 gをテトラヒドロフラン 2 0 gに溶解させた溶液を -30tまで冷却した。 次に、 この溶液に公知の方法 (特開昭 62-195389号) に より合成した上記式の両末端アルコール変性ジメチルポ リ シロキサン 40. 0 g、 ト リェチルァミ ン 4. 3 gをテトラヒ ド σフラン 40 gに溶解させ た溶液を 30分で滴下した。 その後、 反応温度を一 20t以下に保ちながら 4時 間熟成させた。 次に、 反応液中に永酸化ナト リウム 8. 5 gをイオン交換水 1 0 gに溶解した溶液を 2 0分で滴下した。 0 で1 2時間攪拌を継続し、 反応を終 了させた。 次に反応液にイオン交換氷 1 00 g、 エーテルとエタノールの混合溶 媒を加え、 反応生成物を抽出した。 その後有機層をイオン交換水で洗浄し、 永層 を除去したのち溶媒を減圧留去し本発明のリン酸エステル変性ジメチルポリシロ キサン 41 gを得た。
このリン酸エステル変性ジメチルポリシ πキサンは、 通常化粧品成分として使 用されるシリコーンオイルに対して、 0〜50での範囲内において温度に関係な く安定した乳化力を示した。 また、 氷、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相 溶性も優れていた。
P-NMR (CDCi3 ) ;
δ (ppm) 7. 9
Ή-NMR (CDC ) ;
d (ppm) 0. 1 (S i -CH^)
Figure imgf000020_0001
1. 2 (— CH2 - (CHa) 8— CH2 - CH2 - 0— P)
1. 6 (-CH^-CH2-0-P)
Figure imgf000020_0002
I R
S i一 0— S 1020 cm-1
S i一 C 1260 cm-', 800 cm-1
実施例 8 + POC ~ > ~ >
Figure imgf000021_0001
ォキシ塩化リン 1 1. O gをテトラヒ ド フラン 2 0 gに溶解させた溶液を —3 まで冷却した。 次に、 この溶液に上記式のアルコール (ポリエーテル) 変性ジメ チルポ リ シロキサン (K F— 3 5 5 A, 信越化学 (株) 製) 50. 0 g、 トリェチルァミ ン 7. 3 gをテトラヒドロフラン 25 gに溶解させ た溶液を 30分で滴下した。 その後、 反応温度を一 2 以下に保ちながら 4時 間熟成させた。 次に、 反応液中に永酸化ナトリウム 1 4. 7 gをイオン交換水 2 0 gに溶解した溶液を 20分で滴下した。 0tで 5時間攪拌を継続し、 反応を 終了させた。 テトラヒドロフラン層を分取し、 溶媒を減圧留去した後、 さらにェ タノールを加え不溶分を攄別した。 その後ェタノールを減圧留去し本発明のリン 酸エステル変性ジメチルポリシロキサン 57 gを得た。
このリン酸エステル変性ジメチルポリシロキサンは、 通常化粧品成分として使 用されるシリコーンオイルに対して、 0〜50での範囲内において温度に関係な く安定した乳化力を示した。 また、 水、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相 溶性も優れていた。
3,P-NMR (CDC ) ;
δ ( pm) 7. 8
Ή-NMR (CDC ) ;
6 (ppm) 0. 1 (S i -CHa)
0. 5 (S i -CHa)
1. 5 (S i -CH2-CH2-CH2-0)
Figure imgf000022_0001
I R
S i一 O— S i 1025 cm-1
S i一 C 1270 cm—1, 800 cm"1
実施例 9
CH3 CH3 CH3 CH3
CH3— Si— Q— (Si— 0)25— (Si— 0) 5— Si— CH3 + P0Ci3
CH3 CH3 ミ CH3
OH
CH3— CH3
Figure imgf000022_0002
ォキシ塩化リン 1 1. 6 gをテトラヒド口フラン 30 gに溶解させた溶液を 一 30 tまで冷却した。 次に、 この溶液に公知の方法 (特開昭 62-195389号) に より合成した上記式の両末端アルコ ール変性ジメ チルポ リ シロキサン 50. 0 g、 ト リェチルァミ ン 7. 6 gをテトラヒ ドロフラン 40 gに溶解させ た溶液を 30分で滴下した。 その後、 反応温度を一 20で以下に保ちながら 4時 間熟成させた。 次に、 反応液中に永酸化ナト リウム 15. 1 gをイオン交換水 2 Ogに溶解した溶液を 20分で滴下した。 0でで12時間攪拌を継続し、 反応 を終了させた。 次に反応液にイオン交換水 10 O g、 エーテルとエタノールの混 合溶媒を加え、 反応生成物を抽出した。 その後有機層をイオン交換水で洗浄し、 水層を除去したのち溶媒を減圧留去し本発明のリン酸エステル変性ジメチルポリ シロキサン 52 gを得た。
このリン酸エステル変性ジメチルポリシロキサンは、 通常化粧品成分として使 用されるシリコーンオイルに対して、 0〜5 Otの範囲内において温度に関係な く安定した乳化力を示した。 また、 水、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相 溶性も優れていた。
31P-N R (CDCi3 ) ;
d (ppra) 7. 9
!H-NMR (CDC 3 ) ;
d (ppra) 0. 1 (S i -CHs)
0. 5 (S i -CHa)
1. 2 (一 CH2— (CHs) 8-CH2-CH2-O-P)
Figure imgf000023_0001
I R
S i一 0— S i 1020 cm-1
S i一 C 1260 cm"1, 800 cm-
実施例 1 0
CH3 CH3 CH3
CH3 - Si— 0· (一 Si— 0)40一 Si— CH3 + POC 3
CH3 CH3
OH
CH3 CH3 CH3
CH3 - Si— 0 ( i一 0)40— Si— CH3
CH3 CH3
0
II
0-P-ONa
ONa
ォキシ塩化リン 2 3. 7 gをテトラヒ ド口フラン 30 gに溶解させた溶液を -3 Οΐ:まで冷却した。 次に、 この溶液に公知の方法 (特開昭 62-195389号) に より合成した上記式の両末端アルコール変性ジメチルポ リ シロキサン 30. 0 g、 ト リェチルァミン 1 5. 6 gをテトラヒド口フラン 40 gに溶解さ せた溶液を 30分で滴下した。その後、 反応温度を一 2 0で以下に保ちながら 4 時間熟成させた。 次に、 反応液中に水酸化ナトリウム 30. 9 gをイオン交換水 40 gに溶解した溶液を 20分で滴下した。 0 tで 1 2時間攪拌を継続し、 反応 を終了させた。 次に反応液にイオン交換水 1 00 g、 エーテルとエタノールの混 合溶媒を加え、 反応生成物を抽出した。 その後有機層をイオン交換水で洗浄し、 水層を除去したのち溶媒を減圧留去し本発明のリン酸エステル変性ジメチルポリ シ πキサン 42 gを得た。
このリン酸エステル変性ジメチルポリシロキサンは、 通常化粧品成分として使 用されるシリコーンオイルに対して、 0〜5 O :の範囲内において温度に闋係な く安定した乳化力を示した。 また、 氷、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相 溶性も優れていた。
31P-NMR (CDC 3 ) ; δ ippa) 8. 0
'H-NMR (CDC ) ;
δ (ppm) 0. 1 (S i -CH^)
0. 5 (S i -C} )
1. 2 (一 CH2— (CH2) 8 - CH2— CH2 - 0 - P)
Figure imgf000025_0001
I R ;
S i一 0— S i 1 0 2 0 cm"1
S i— C 1 2 6 0 cnr1, 8 0 0 cm"1
実施例 1 1
CH3- CH3
CH3一 CH3
Figure imgf000025_0002
ォキシ塩化リン 2 0. l gをテトラヒ ド口フラン 3 0 gに溶解させた溶液を -3 0 tまで冷却した。 次に、 この溶液に公知の方法 (特開昭 62-195389号) に より合成した上記式の両末端アルコール変性ジメチルポ リ シロキサン 5 0. 0 g、 トリェチルァミ ン 1 3. 2 gをテトラヒドロフラン 4 0 gに溶解さ せた溶液を 3 0分で滴下した。 その後、 反応温度を一 2 以下に保ちながら 4 時間熟成させた。 次に、 反応液中に水酸化ナト リウム 26. 2 gをィォン交換水 4 O gに溶解した溶液を 2 0分で滴下した。 0 で1 2時間攪拌を継続し、 反応 を終了させた。 次に反応液にイオン交換水 1 D 0 g、 エーテルとエタノールの混 合溶媒を加え、 反応生成物を抽出した。 その後有機層をイオン交換水で洗浄し、 水層を除去したのち溶媒を減圧留去し本発明のリン酸エステル変性ジメチルポリ シロキサン 5 2 gを得た。
このリン酸エステル変性ジメチルポリシロキサンは、 通常化粧品成分として使 用されるシリコーンオイルに対して、 0〜 50 :の範囲内において温度に関係な く安定した乳化力を示した。 また、 水、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相 溶性も優れていた。
31P-NMR (CDC ) ;
6 (ppm) 7. 9
Ή-NMR (CDC ) ;
d (ppm) 0. 1 (S i -CHa)
Figure imgf000026_0001
1. 2 (一 CH2 - (CHa) s - CH2 - CH2 - 0 - P)
Figure imgf000026_0002
3. 8 (一 CH2—〇— P)
I R
S i一 0— S i 1 020 cm-1
S i一 C 1 260 cm"1, 800 cm- 実施例 1 2 Ci3 ~ >
Figure imgf000026_0003
ォキシ塩化リン 1 3. 2 gをテトラヒ ドロフラン 2 0 gに溶解させた溶液を 一 30¾まで冷却した。 次に、 この溶液に公知の方法 (特開昭 62-195389号) に より合成した上記式の片末端アルコール変性ジメチルシ口キサン 30. 0 g、 ト リエチルァミン 8. 7 gをテトラヒドロフラン 3 O gに溶解させた溶液を 2 0分 で滴下した。 その後、 反応温度を一 2 0で£1下に保ちながら 4時間熟成させた。 次に、 反応液中に水酸化ナト リウム 1 7. 5 gをイオン交換水 30 gに溶解した 溶液を 20分で滴下した。 で 1 2時間攪拌を継続し、 反応を終了させた。 次 に反応液にイオン交換水 70 g、 エーテルとエタノールの混合溶媒を加え、 反応 生成物を抽出した。 その後有機層をイオン交換水で洗浄し、 氷層を除去したのち 溶媒を減圧留去し本発明のリン酸エステル変性ジメチルシ キサン 3 2 gを得た c このリン酸エステル変性ジメチルシロキサンは、 通常化粧品成分として使用さ れるシリコーンオイルに対して、 0〜5 0 tの範囲内において温度に闋係なく安 定した乳化力を示した。 また、 永、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相溶性 も優れていた。
31P - NMR (CDC ) ;
δ (ppm) 7. 9
Ή-NMR (CDC ) ;
d (ppm) 0. 0 3 (— 0— S i (CHa) 2_CH2—)
0. 0 6 ( (CHa) 3S i -0)
Figure imgf000027_0001
1. 2 (-CH2- (CH2) 5 - CH2 - CH2— 0 - P) 1. 5 (O-CHs-CHa) .
(-CHa-CHa-O-P)
Figure imgf000027_0002
3. 9 (一 CH2— 0— P)
I R
S i一 0— S i 1 0 5 0 cm"1
S i一 C 1 245 cm-1, 840 cm"1
試験例 1 前記のリン酸エステル変性ジメチル (ポリ) シロキサンの起泡力を次の方法に より測定した。
測定方法:
それぞれ、 1 %水溶液 1 0 O m _gを直径 6 . 5 cmのシリンダーに入れ 1分間 1 0 0 O rpinで反転攪拌した後 3 0秒間静置し、 その時残存している泡の高さを 測定した。 結果を次に示す。
例) 画
例)
Figure imgf000028_0001
CH3 CH3 CH3 CH3
CH3-Si-0- ■(Si- 0)25 (Si~ 0)4~5 -Si- CH3
1
□3 CH3 CH3
1 0 0
0
II
0-P-0Na
DNa
Figure imgf000029_0001
CH3 CH3 CH3
CH3-Si-0— (Si-0)40-Si~CH3
CH3 ぐ CH3
85 mm
0
II
0-P-ONa
ONa
Figure imgf000029_0002
上記より長鎖アルキル基を導入すること、 またシリコーン鎖 (II ) が 10より 小さいものがより起泡力が増大することが明らかになつた。 更に比較例の 2つは、 前記式 (2) の基に入らず、 起泡性が悪いことがわかる。 実施例 1 3
CH3— + P0Ci3
CH3—
Figure imgf000030_0001
ォキシ塩化リン 5. 4 gをテトラヒドロフラン 1 0 gに溶解させた溶液を 一 30でまで冷却した。 次に、 この溶液に公知の方法 (特開昭 62-195389号) に より合成した上記式の側鎖型アルコール変性ジメチルポ リ シロキサ ン 50. 0 g、 ト リェチルァミ ン 3. 6 gをテトラヒ ド πフラン 40 gに溶解させ た溶液を 20分で滴下した。 その後、 反応温度を一 20で以下に保ちながら 4時 間熟成させた。 次に、 反応液中に水酸化ナトリウム 7. l gをイオン交換水 1 5 gに溶解した溶液を 2 0分で滴下した。 0でで1 2時間攪拌を継続し、 反応を終 了させた。 次に反応液にイオン交換水 7 0 g、 エーテルとエタノールの混合溶媒 を加え、 反応生成物を抽出した。 その後有機層をイオン交換水で洗浄し、 水層を 除去したのち溶媒を減圧留去し本発明のリン酸エステル変性ジメチルポリシ口キ サン 5 1 gを得た。
このリン酸エステル変性ジメチルポリシロキサンは、 通常化粧品成分として使 用されるシリコーンオイルに対して、 0~5 0での範囲内において温度に関係な く安定した乳化力を示した。 また、 水、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相 溶性も優れていた。
31P-NMR (CDC 3 ) ;
δ (ppm) 8. 0
'H-NMR (CDC ) ;
Figure imgf000031_0001
1. 2 (-CH2- (CH2) s CH2— CH2— 0— P)
1. 5 (0-CH2-CH2) , (— CH2— CH2— 0— P)
3. 4 (一 0— CH2)
4. 0 (— CH2— 0— P)
I R
S i一 0— S i 1 020 cm"1
S i一 C 1 265 cm-1, 800 cm一 1 実施例 1 4
CH3 CH3
.^ v\0/ww\0H + mh→ →
HO VV(Si-0)20
CH3 CH3
Figure imgf000031_0002
ォキシ塩化リン 7. 9 gをテトラヒド フラン 1 5 gに溶解させた溶液を -3 Otまで冷却した。 次に、 この溶液に公知の方法 (特開昭 62-195389号) に より合成した上記式の両末端アルコール変性ジメチルポ リ シロキサン 5 0. 0 g、 ト リェチルァミン 5. 2 gをテトラヒドロフラン 40 gに溶解させ た溶液を 20分で滴下した。 その後、 反応温度を一 2 O :以下に保ちながら 4時 閒熟成させた。 次に、 反応液中に水酸化ナト リウム 1 0. 3 gをイオン交換氷 2 O gに溶解した溶液を 2 0分で滴下した。 0 で1 2時間攪拌を継続し、 反応 を終了させた。 次に反応液にイオン交換水 7 0 g、 エーテルとエタノールの混合 溶媒を加え、 反応生成物を抽出した。 その後有機層をイオン交換水で洗净し、 水 層を除去したのち溶媒を減圧留去し本発明のリン酸エステル変性ジメチポリルシ ロキサン 5 2 gを得た。
このリン酸エステル変性ジメチルポリシロキサンは、 通常化粧品成分として使 用されるシリコーンオイルに対して、 0〜5 の範囲内において温度に関係な く安定した乳化力を示した。 また、 水、 低級アルコール等の極性溶媒などとの相 溶性も優れていた。
3IP-NMR (CDC ) ;
δ (ppm) 8. 0
Ή-NMR (CDC ) ;
δ (ppm) 一 0. 1 (CHa-S i一 O)
0. 4 (S i -CHa)
1. 2 (一 CH2 - (CHa) 5 - CH2— CH2—〇— P)
1. 5 (O-CH2-CH2) , (-CH2-CH2-0-P)
3. 3 (一 0— CH2)
Figure imgf000032_0001
I R;
S i—〇— S i 1 02 0 cm"1
S i— C 1 26 0 cm"1, 800 cm -1
産業上の利用分野
本発明のリ ン酸エステルで変性されたオルガノ (ポリ) シロキサンは、 通常化 粧品原料として使用されるシリコーンオイルを温度に関係なく安定に乳化するこ とができ、 また極性成分との相溶性、 起泡力も優れている。 このため、 本発明の リン酸エステル変性オルガノ (ポリ) シロキサンは、 皮腐化粧料、 皮廣洗浄剤、 毛髪化粧料、 毛髪洗浄剤などの香粧品の配合成分として好適である。 また、 本発 明の製造方法によれば、 オルガノ (ポリ) シ口キサンの所望の部位のゲイ素原子 にリン酸エステル又はその塩を容易に導入し、 リン酸エステル変性オルガノ (ポ リ) シロキサンを得ることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 次の一般式 ( 1 )
— R2 (1)
Figure imgf000034_0001
〔式中、 Rは同一又は異なって炭素数 1〜22のアルキル基、 アルコキシ基、 次式 (2) 又は (3) M ,i _(R¾Q)q_R5 , _(QR6)r_ ( 2 )
Figure imgf000034_0002
HO— (R40)q— R5— (0R6)r— (3)
(式中、 R*及び R6 は炭素数 2〜4のアルキレン基を示し、 R5 は炭素数 4 〜50のヒドロキシル基を含んでいてもよい直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を 示し、 M1 及び M2 は水素原子、 アル力リ金属、 アンモニゥム、 アルキルアミ ン又はアル力ノール了ミンを示し、 qは 0〜200の数を、 rは 0又は 1の数 を示す)
で示される基を示し、 R1 及び R2 は次式 (2' ) 若しくは (3' )
0
10- P - 0 - (R40)q - R° - (OR6 )r - (2' )
OM2
H0-(R 0)q-R5-(0R6)r— (3' )
(式中、 R4 及び R6 は前記と同じものを示し、 R5' は炭素数 1〜50のヒ ドロキシル基を含んでいてもよい直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示し、 q、 r、 Μ1 及び Μ2 は前記と同じものを示す)
で示される基又は炭素数 1〜 22のアルキル若しくはアルコキシ基を示すが、 R1 、 R2 及び Rのうち少なくとも一つは式 (2) 又は (2' ) で表わされる 基を示す。 ηは 0 ~ 1000の数を示す〕 で表わされるリン酸エステルで変性されたオルガノ (ポリ) シロキサン。
2. 式 (2) 、 式 (2' ) 、 式 (3) 又は式 (3' ) で表わされる基において R5 又は R5' が炭素数 4〜15のアルキレン基である請求項 1記載のリン酸 エステルで変性されたオルガノ (ポリ) シ キサン。
3. 式 (2) 、 式 (2' ) 、 式 (3) 又は式 (3' ) で表わされる基において、 R5 又は R5' が炭素数 6〜12のアルキレン基である請求項 1記載のリン酸 エステルで変性されたオルガノ (ポリ) シロキサン。
4. 式 (2) 、 式 (2' ) 、 式 (3) 又は式 (3' ) で表わされる基において、 qが 0〜15で、 rが 0である請求項 1記載のリン酸エステルで変性されたォ ルガノ (ポリ) シロキサン。
5. —般式 (1) 中、 Rが炭素数 1〜6のアルキル基又はアルコキシ基である請 求項 1記載のリン酸エステルで変性されたオルガノ (ポリ) シロキサン。
6. —般式 (1) 中の Rの一方がメチル基であり、 他方の Rが式 (2) 又は (3) である場合、 式 (2)又は (3) で表わされる基における R 5 が炭素数 6 〜12のアルキレン基である請求項 1記載のリン酸エステルで変性されたオル ガノ (ポリ) シロキサン。
7. —般式 (1) 中、 nが 0〜100の数である請求項 1記載のリン酸エステル で変性されたオルガノ (ポリ) シロキサン。
8. 次の一般式 (1)
R1 R R2
R1— Si— Q— (Si— 0)n— Si— R2 (1)
R1 R R2
〔式中、 Rは同一又は異なって炭素数 1〜22のアルキル基又はアルコキシ基 を示し、 R1 及び R2 は次式 (2' ) 若しくは (3' ) 0
M10-P-0-(R40)q-R51-(0R6)I (2' )
HO— (R40)q— R。一 (0R。 6)、r一一 (3' )
(式中、 R4 及び R6 は炭素数 2〜4のアルキレン基を示し、 R5' は炭素数 1〜50のヒドロキシル基を含んでいてもよい直鎖又は分岐鎖のアルキレン基 を示し、 M1 及び M2 は水素原子、 アルカリ金属、 アンモニゥム、 アルキルァ ミ ン又はアル力ノール了ミ ンを示し、 qは 0〜200の数を、 rは 0又は 1の 数を示す)
で示される基又は炭素数 1〜 2 2のアルキル若しくはアルコキシ基を示すが、 R1 及び R2 のうち少なくとも一つは式 (2' ) で表わされる基を示す。 nは 0〜 1 000の数を示す〕
で表わされるリン酸エステルで変性されたオルガノ (ポリ) シ σキサン。
9. 式 (2' ) 又は式 (3' ) で表わされる基において、 が炭素数 4〜 1 5のアルキレン基である請求項 8記載のリン酸エステルで変性されたオルガ ノ (ポリ) シロキサン。
10. 式 (2' ) 又は式 (3' ) で表わされる基において、 R5' が炭素数 6〜
1 2のアルキレン基である請求項 8記載のリン酸エステルで変性されたオルガ ノ (ポリ) シロキサン。
11. 式 (2' ) 又は式 (3' ) で表わされる基において、 qが 0〜1 5で、 てが 0である請求項 8記載のリン酸エステルで変性されたオルガノ (ポリ) シロキ サン。
12. —般式 (1) 中、 Rが炭素数 1〜6のアルキル基又はアルコキシ基である請 求項 8記載のリン酸エステルで変性されたオルガノ (ポリ) シロキサン。
13. —般式 (1) 中の Rがメチル基であり、 式 (2' ) 又は (3' ) で表わされ る基において R5' が炭素数 6〜1 2のアルキレン基である請求項 8記載のリ ン酸エステルで変性されたオルガノ (ポリ) シロキサン。
14. —般式 (1) 中、 nが 0〜1 0 0の数である請求項 8記載のリン酸エステル で変性されたオルガノ (ポリ) シロキサン。
15. 分子鎖中のケィ素原子に結合する基として 1以上の基
H0-(R4Q) ,-R5/ -(0R6) r- (式中、 R 4 及び R 6 は炭素数 2〜 4のアルキレン基 を示し、 R 5' は炭素数 1〜5 0のヒド キシル基を含んでいてもよい直鎖又 は分岐鎖のアルキレン基を示し、 qは 0〜2 0 0の数を、 rは 0又は 1の数を 示す) を有するアルコール変性オルガノ (ポリ) シロキサンとォキシハロゲン 化リンとを反応させ、 次いでリンとハロゲンの結合部を加氷分解することを特 徴とする、 分子鎖中のゲイ素原子に結合する基として 1以上の次式:
Figure imgf000037_0001
(式中、 R 4、 R 5' 、 R 6、 q及び rは前記と同じものを示し、 M 1 及び M2 は水素原子、 アルカリ金属、 アンモニゥム、 アルキルアミン又はアルカノ ールァミンを示す)
で示される基を有するオルガノ (ポリ) シロキサンの製造方法。
16. ォキシハロゲン'化リンがォキシ塩化リンである請求項 1 5記載のオルガノ (ポリ) シロキサンの製造方法。
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