專利名稱:個(gè)人護(hù)理組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及包括硅氧烷乳液,特別是微乳液的組合物,以及該組合物相應(yīng)的應(yīng)用,例如在個(gè)人護(hù)理領(lǐng)域,如頭發(fā)護(hù)理、皮膚護(hù)理和指甲護(hù)理。該組合物特別適用于例如頭發(fā)定形應(yīng)用。本發(fā)明進(jìn)一步涉及含有硅氧烷乳液,特別是微乳液和低級(jí)一元醇的穩(wěn)定組合物,以及該組合物相應(yīng)的應(yīng)用。
背景技術(shù):
硅氧烷乳液在個(gè)人護(hù)理(例如頭發(fā)、皮膚和指甲護(hù)理)、家務(wù)護(hù)理、汽車護(hù)理和涂料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。使用時(shí),為提供功能性強(qiáng)且具有美感的產(chǎn)品,乳液的穩(wěn)定性通常是很重要的。然而,在這些領(lǐng)域中的制劑很復(fù)雜,需要許多作用不同的組分,它們具有潛在的不相容性。例如,硅氧烷乳液在含有低級(jí)醇的組合物中傾向于不穩(wěn)定,導(dǎo)致組合物的相分離。體系中的其它不相容性,例如聚合物-聚合物或聚合物-表面活性劑相互作用,也可導(dǎo)致相分離。
例如,硅氧烷乳液已用于頭發(fā)定形組合物,如發(fā)膠、摩絲、發(fā)用凝膠和洗液等中。這種組合物提供暫時(shí)的定形作用,并通??杀凰蛳悴ǔァS糜谶@些類型的頭發(fā)定形組合物的材料通常為可賦予頭發(fā)一定形狀的樹脂、膠和粘合劑聚合物。為在短時(shí)間內(nèi)得到良好的聚合物膜,這些產(chǎn)品中的多數(shù)還含有低級(jí)醇。
許多人希望用定形產(chǎn)品獲得較高的定形保持或持續(xù)。不幸的是,現(xiàn)在大多數(shù)具有良好定形持續(xù)特征的發(fā)用定形產(chǎn)品,其缺點(diǎn)是干燥后或者太硬、不光滑,或者太粘。硬的組合物呈脆性,在通常如風(fēng)吹、擦拭和梳理等應(yīng)力作用下,易于斷裂。而且硬的組合物看上去或感覺上不自然。粘的組合物克服了上述硬組合物的許多缺點(diǎn),因?yàn)檎车慕M合物在應(yīng)力下更易屈服,即有柔韌性,且可以對(duì)頭發(fā)進(jìn)行再定形。然而粘組合物的缺點(diǎn)是,它使頭發(fā)變得沉重、有涂敷感,且外觀上軟弱無(wú)力、不具吸引力。而且粘組合物會(huì)使頭發(fā)由于一般的污染物源如灰塵、污物、纖維屑和皮脂等,而很快變臟。
當(dāng)用于頭發(fā)定形組合物中時(shí),硅氧烷可提供所需的頭發(fā)光滑或柔軟感。不幸的是,硅氧烷乳液很難配制在通常含有低級(jí)醇的頭發(fā)定形組合物中。如上所述,這種組合物傾向于發(fā)生相分離。這種相分離是不希望的,這不僅由于視覺美感的原因,而且還有性能上的原因。當(dāng)產(chǎn)品發(fā)生相分離時(shí),產(chǎn)品的定形持續(xù)和/或發(fā)感性能受到了不良的影響。
因此,需要一種具有良好定形持續(xù)且沒有硬或粘組合物缺點(diǎn)的頭發(fā)定形組合物。特別是需要一種具有良好的定形持續(xù)且沒有硬或粘組合物缺點(diǎn)的、含低級(jí)醇的頭發(fā)定形組合物。
許多用于皮膚和指甲護(hù)理的個(gè)人護(hù)理用品也是公知的。這些制品中的許多含有醇,它們通常給產(chǎn)品提供揮發(fā)性,目的是使產(chǎn)品具有所需的收斂性、應(yīng)用性或其它的原因。這些產(chǎn)品還含有賦予所需皮膚感的硅氧烷。這些用品的實(shí)例包括除臭劑、止汗劑、剃須后用的洗液、指甲上光劑、指甲上光清除劑、濕擦拭物、皮革調(diào)理劑和噴灑潤(rùn)滑劑。這種含低級(jí)醇和硅氧烷乳液的制品也易于發(fā)生相分離,這對(duì)產(chǎn)品的視覺美感和/或性能產(chǎn)生不利的影響。因此需要護(hù)理皮膚或指甲的、含低級(jí)醇和硅氧烷乳液的穩(wěn)定的局部用組合物。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn),在可包含在組合物中的低級(jí)醇如C1~C3一元醇的存在下,某些硅氧烷功能聚合物可用來(lái)穩(wěn)定硅氧烷乳液、硅氧烷微乳液或含這種乳液的組合物。即使組合物在含相對(duì)大量的低級(jí)醇時(shí),也可提供穩(wěn)定性。盡管與C1~C3一元醇,特別是乙醇、丙醇和異丙醇有關(guān)的穩(wěn)定性是最令人感興趣的,因?yàn)樗鼈兊纳虡I(yè)上具有廣泛的應(yīng)用,但同時(shí)對(duì)于含C1~C3酮和醚的組合物,也可提供良好的穩(wěn)定性。這種穩(wěn)定性適用于許多應(yīng)用,包括在個(gè)人護(hù)理、家務(wù)護(hù)理、汽車護(hù)理和涂料等領(lǐng)域的應(yīng)用。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新的在醇類存在下適于穩(wěn)定硅氧炕乳液的硅氧烷功能聚合物。
本發(fā)明的另一目的是提供一種穩(wěn)定的組合物,該組合物含有特定的硅氧烷功能聚合物和一種適宜的載體,特別是含低級(jí)醇的載體。本發(fā)明的再一目的是提供還含有硅氧烷乳液的這類組合物。
本發(fā)明的另一目的是提供這種聚合物和組合物,它們適用于個(gè)人護(hù)理領(lǐng)域,包括頭發(fā)護(hù)理、皮膚護(hù)理和指甲護(hù)理等領(lǐng)域的應(yīng)用。
本發(fā)明的另一目的是提供這種聚合物和組合物,它們適用于頭發(fā)定形,如發(fā)膠、摩絲、發(fā)用凝膠和洗液等。本發(fā)明的再一目的是提供頭發(fā)定形組合物,它們具有良好的定形持久性,而無(wú)不期望的硬或粘性。本發(fā)明的再一目的是提供看上去和感覺上自然的頭發(fā)定形組合物。
本發(fā)明的另一目的是提供頭發(fā)定形和保持的方法。
通過(guò)下面的詳述,本發(fā)明的這些和其它目的將變得很清楚。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及個(gè)人護(hù)理組合物,例如適用于皮膚、頭發(fā)或指甲的組合物。該組合物含有a)選自下述通式的硅氧烷功能聚合物(AB)n;ABA;BAB; 及其混合物;其中B為含有下述重復(fù)單元的硅氧烷部分 R獨(dú)立地表示C1~C30烷基、芳基、烷芳基、鹵代烷基、H或C1~C6烷氧基,其中每一硅氧烷部分B的重均分子量為約1500~50000;A為極性聚合部分,它可溶于或分散于,優(yōu)選可溶于或微分散于乙醇含量小于60重量%的乙醇和水的混合物中;n為1或更大的整數(shù);其中硅氧烷功能聚合物的分子量至少為約2000,優(yōu)選為約2000~1000000;b)一種有機(jī)聚硅氧烷乳液,該乳液含有(ⅰ)在乳液中分散為粒子的聚有機(jī)硅氧烷,該聚有機(jī)硅氧烷的平均粒徑小于約150納米,和(ⅱ)在乳液中用于分散有機(jī)聚硅氧烷的表面活性劑體系;c)一種溶劑,含有占組合物重至少約0.5重量%的第一溶劑,所述第一溶劑選自水;水溶性有機(jī)溶劑;強(qiáng)至中等強(qiáng)度氫鍵參數(shù)的有機(jī)溶劑;及其混合物其中所述第一溶劑不是C1~C3一元醇,C1~C3酮和C1~C3醚,其中在個(gè)人護(hù)理組合物中硅氧烷功能聚合物的存在量能有效地穩(wěn)定乳液。
在一優(yōu)選的實(shí)施方案中,該組合物還含有第二溶劑,第二溶劑選自C1~C3一元醇、C1~C3酮、C1~C3醚及其混合物,優(yōu)選C1~C3一元醇。這種類型的組合物優(yōu)選含有水作為第一溶劑。該組合物可含有一種頭發(fā)定形聚合物。發(fā)明詳述下面將說(shuō)明本發(fā)明的基本組分。其中還包括適用于本發(fā)明的各種任選和優(yōu)選組分的非排它性描述。
本發(fā)明可含有這里所描述的任何所需的或任選的組分和/或限定條件,或者由它們組成,或者基本上由它們組成。
除非特別說(shuō)明,所有百分?jǐn)?shù)和比值都是基于重量計(jì)算的。除非另外說(shuō)明,所有百分?jǐn)?shù)都是基于總的組合物計(jì)算的。
所有的分子量均為重均分子量,其單位為克每摩爾。
除非另加說(shuō)明,所有組分的含量均是指該組分的活性含量,且不包括可存在于商品來(lái)源中的溶劑、副產(chǎn)物或其它雜質(zhì)。
除非另加說(shuō)明,所有的測(cè)定均是在室溫下,即大約73°F下進(jìn)行的。
這里所引用的全部文件,包括所有的專利、專利申請(qǐng)和公開說(shuō)明書,均將其全部引入本文中作為參考。
這里優(yōu)選的組分和組合物是那些適用于人體頭發(fā)、皮膚或指甲的組分和組合物。這里所用的術(shù)語(yǔ)“適用于人體頭發(fā)、皮膚或指甲”等,是指所述的組合物或其組分分別適用于與人體頭發(fā)、皮膚(包括頭皮)或指甲接觸,而不會(huì)帶來(lái)不適當(dāng)?shù)亩拘浴⒉幌嗳菪?、不穩(wěn)定性和過(guò)敏反應(yīng)等。
組合物中組分的選擇應(yīng)使整個(gè)組成為相容的。這里所用的術(shù)語(yǔ)“相容”是指無(wú)明顯的相分離,例如組合物過(guò)度渾濁、分層或沉淀,這些將對(duì)組合物的美感或功能產(chǎn)生顯著的不利影響。
優(yōu)選的組合物是這樣的,其中基本組分,即硅氧烷功能聚合物、硅氧烷乳液和載體的混合物是基本上均相的溶液或分散液(優(yōu)選微分散液),更優(yōu)選外觀基本上為澄清至透明的。優(yōu)選的最終個(gè)人護(hù)理組合物為特征也是這些性能的那些。
優(yōu)選的組合物為,由標(biāo)準(zhǔn)光譜法測(cè)定,其中基本組分的混合物在460nm波長(zhǎng)處的透光度(a%)至少為約50%。優(yōu)選的最終個(gè)人護(hù)理組合物為特征也是這些性能的那些。硅氧烷功能聚合物本發(fā)明的組合物中含有向組合物中的硅氧烷微乳液提供穩(wěn)定性的硅氧烷功能聚合物。可使用一種或多種硅氧烷功能聚合物。在個(gè)人護(hù)理組合物中,硅氧烷功能聚合物的用量應(yīng)有效地穩(wěn)定硅氧烷微乳液(使組合物相容)。硅氧烷功能聚合物有助于防止或減小乳液粒子的凝聚、附聚或凝結(jié),以及隨后它們的沉降或飄浮于表面上。有些沉降或飄浮盡管不優(yōu)選,但是可接受的,條件是通過(guò)輕微的攪動(dòng)如振動(dòng),粒子可容易地再分散。硅氧烷功能聚合物的用量通常為約0.01~20%,優(yōu)選約0.1~15%,更優(yōu)選約0.5~10%。
許多硅氧烷聚合物可適用于本發(fā)明中。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)聚合物在組合物中的溶解度和組合物的電離度,來(lái)選擇具體的聚合物。
適宜的硅氧烷功能聚合物為那些以用于組合物中的重量比,可溶于或分散于(優(yōu)選微分散于)這里所述的載體中的聚合物。溶解度或分散性在環(huán)境溫度和壓力條件(25℃,101.3kPa(1Atm))下測(cè)定,并且若有任何中和的話,在聚合物的中和后測(cè)定。
代表性的硅氧烷功能聚合物包括下述(AB)n;ABA;BAB; 及其混合物;其中B為含有下述重復(fù)單元的硅氧烷部分 R獨(dú)立地表示C1~C30烷基、芳基(例如苯基)、烷芳基(例如苯乙烯基)、鹵代烷基、H或C1~C6烷氧基,其中硅氧烷部分的分子量為約1500~50000,更優(yōu)選約2000~40000,最優(yōu)選約2000~30000;A為任何單體組成的極性聚合物部分,條件是25℃、101.3kPa(1Atm)下,在乙醇含量小于60重量%的乙醇和水的混合物中,硅氧烷功能聚合物是可溶性的或可分散的(優(yōu)選微分散的)。在這種混合物中的溶解性/分散性表現(xiàn)為,所得混合物在外觀上基本上是澄清至透明的,且混合物是相容的。適宜的A部分包括丙烯酸和乙烯基聚合物、聚烷基噁唑啉、蛋白質(zhì)、糖類和多糖。代表性的丙烯酸和乙烯基聚合物在下面的有關(guān)硅氧烷接枝聚合物部分有述;和n為1或更大的整數(shù),優(yōu)選1。
硅氧烷功能聚合物的分子量至少為約2000,優(yōu)選約2000~1000000,更優(yōu)選約2000~150000,進(jìn)一步更優(yōu)選約3000~50000,最優(yōu)選約3000~20000。
適宜的硅氧烷功能聚合物包括含硅氧烷和非硅氧烷極性聚合物的接枝和嵌段共聚物。不論是接枝還是嵌段,這些共聚物均應(yīng)滿足下述條件(1)硅氧烷部分共價(jià)連接于非硅氧烷部分;(2)硅氧烷部分的分子量大于1500,優(yōu)選至少約2000且至多約50000;和(3)非硅氧烷部分必須使整個(gè)共聚物可溶于或分散于個(gè)人護(hù)理組合物載體中。
適宜的硅氧烷功能聚合物包括下述(ⅰ)硅氧烷接枝共聚物適用于本發(fā)明的硅氧烷接枝共聚物由下述通式例示(A)-B,(B)-A其中第一種結(jié)構(gòu)為硅氧烷接枝于非硅氧烷主鏈上,第二種結(jié)構(gòu)為非硅氧烷部分接枝于硅氧烷主鏈上,且x、y、p和s的定義如上所述。
這種接枝共聚物可由本領(lǐng)域公知的許多方法制備,這些方法包括1.以自由基聚合的方式并入硅氧烷大單體。這種包括硅氧烷接枝共聚物的硅氧烷功能聚合物,連同制備它們的方法公開于1997.8.19授予Bolich等的USP 5658557,1987.9.15授予Mazurek的USP 4693935,和1988.3.1授予Clemens等的USP 4728571,這里將其全部引為參考。
2.以原子轉(zhuǎn)移自由基聚合的方式并入硅氧烷大單體。制備這些類型聚合物的方法公開于Beers等的,“The use of‘Living’Radical Polymerization toSynthesize Graft Copolymers,”Polymer Preprints,571-572頁(yè),1996.3,這里將其引為參考。
3.通過(guò)鏈轉(zhuǎn)移至側(cè)基硫氫基上,將乙烯基聚合物的接枝并入到硅氧烷主鏈中。這種硫連接的硅氧烷共聚物詳細(xì)公開于1995.11.21授予Kumar等的USP 5468477,轉(zhuǎn)讓給3M的公開于1995.2.9的PCT申請(qǐng)No.WO 95/03776,這里將其全部引為參考。其它有硫連接結(jié)構(gòu)的專利包括轉(zhuǎn)讓給3M的1991.7.16授予Kanter等的USP 5032460,轉(zhuǎn)讓給Mitsubishi Chem.Co.的1994.11.8授予Hayama等的USP 5362485。
優(yōu)選的硅氧烷功能聚合物為在上述參考并引用的、1997.8.19授予Bolich等的USP 5658557,1987.9.15授予Mazurek的USP 4693935,和1988.3.1授予Clemens等的USP 4728571中所公開的硅氧烷接枝共聚物連同其制備方法。除穩(wěn)定硅氧烷微乳液外,這些含硅氧烷的共聚物對(duì)組合物還具有頭發(fā)調(diào)理和/或定形特性。
這些聚合物包括分子量為約2000~1000000的共聚物,該共聚物具有含丙烯酸酯基團(tuán)的乙烯基聚合物主鏈以及接枝于其上的一價(jià)硅氧烷聚合物部分,共聚物含有C單體及選自A單體、B單體及其混合物的組分。A為至少一種可自由基聚合的乙烯基單體,當(dāng)使用時(shí),A單體的重量至多為共聚物全部單體總重的約90%。B為可與A共聚的至少一種增強(qiáng)單體,當(dāng)使用時(shí),B單體的重量至多為共聚物全部單體總重的約98%。B單體選自極性單體和大單體。A或B單體的至少一種含丙烯酸酯單體。C占共聚物的約0.01~80%,并為分子量至少為1500,優(yōu)選至少約2000,至多約50000的聚合物單體,其通式為X(Y)nSi(R)3-m(Z)m其中X為可與A和B單體共聚的乙烯基基團(tuán),Y為二價(jià)連接基團(tuán),R為氫、低級(jí)烷基(優(yōu)選C1~C5,更優(yōu)選C1~C3)、芳基或烷氧基,Z為數(shù)均分子量至少為約1500的一價(jià)硅氧烷聚合物部分,在共聚合條件下它基本上無(wú)反應(yīng)性,并且在共聚合后它成為乙烯基聚合物的側(cè)鏈,n為0或1,和m為1~3的整數(shù)。
在另一實(shí)施方案中,硅氧烷-丙烯酸酯共聚物具有含丙烯酸酯基團(tuán)的乙烯基聚合物主鏈和接枝于主鏈上的聚二甲基硅氧烷大單體,該大單體的重均分子量至少為1500,優(yōu)選至少約2000,且至多約50000,優(yōu)選為約2000~40000,最優(yōu)選約3000~30000。
聚合物的重均分子量應(yīng)當(dāng)為約2000~1000000(優(yōu)選約2000~150000)。
這里所用的“丙烯酸單體”是指丙烯酸及其衍生物,例如丙烯酸酯。衍生物的酸可以被取代,例如被烷基取代。
A單體(疏水性的)的代表性實(shí)例為C1~C18醇的丙烯酸或甲基丙烯酸酯,這些醇例如為甲醇、乙醇、甲氧基乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-甲基-1-丙醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、1-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、1-甲基-1-戊醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、叔丁醇(2-甲基-2-丙醇)、環(huán)己醇、新癸醇、2-乙基-1-丁醇、3-庚醇、芐醇、2-辛醇、6-甲基-1-庚醇、2-乙基-1-己醇、3,5-二甲基-1-己醇、3,5,5-三甲基-1-己醇、1-癸醇、1-十二烷醇、1-十六烷醇、1-十八烷醇等,這些醇具有約1~18個(gè)碳原子,其平均碳原子數(shù)為約4~12;苯乙烯;醋酸乙烯酯;氯乙烯;偏氯乙烯;丙酸乙烯酯;α-甲基苯乙烯;叔丁基苯乙烯;丁二烯;環(huán)己二烯;乙烯;丙烯;乙烯基甲苯;及其混合物。優(yōu)選的A單體為C1~C18醇的丙烯酸或甲基丙烯酸酯,更優(yōu)選為甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯及其混合物。
B單體(親水性的)的代表性實(shí)例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、季銨化的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐及其半酯、丁烯酸、衣康酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯醇、甲基丙烯酸羥乙酯、二烯丙基二甲基氯化銨、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基醚(如甲基乙烯基醚)、馬來(lái)酰亞胺、乙烯基吡啶、乙烯基咪唑、其它極性乙烯基雜環(huán)化合物、苯乙烯磺酸鹽、烯丙基醇、乙烯基醇(由醋酸乙烯酯在聚合后的水解制得)、乙烯基己內(nèi)酰胺、及其混合物。優(yōu)選的B單體包括丙烯酸及其衍生物、乙烯基吡咯烷酮、及其混合物。更優(yōu)選的B單體為N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、季銨化的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、乙烯基吡咯烷酮及其混合物。
優(yōu)選地,C單體具有選自下述的通式 在這些結(jié)構(gòu)式中,m為1、2或3(優(yōu)選m=1);p為0或1,優(yōu)選0;R″為烷基或氫;除(Ⅲ)以外q為2~6的整數(shù);q在(Ⅲ)中為0~6的整數(shù);X為 其中R1為氫或-COOH;R2為氫、甲基或-CH2COOH;Z為 其中R4為烷基、烷氧基、烷基氨基、芳基或羥基(優(yōu)選R4為烷基);r為約5~700的整數(shù)。
硅氧烷接枝聚合物通常含有約0~90%(優(yōu)選約5~90%,更優(yōu)選約20~90%)的單體A,約0~98%(優(yōu)選約7.5~80%)的單體B,以及約1~70%(優(yōu)選約1~60%,最優(yōu)選約2~50%)的單體C。單體A和B之和優(yōu)選約占聚合物的30.0~99%(更優(yōu)選約40~98%,最優(yōu)選約40~95%)。任何具體共聚物的組成將有助于決定其功能。事實(shí)上,通過(guò)適當(dāng)選擇和組合具體A、B和C組分,可使共聚物在并入具體的載體中最優(yōu)化。例如,在含水配劑中可溶或可分散的聚合物,優(yōu)選具有下述組成約0~70%(優(yōu)選約5~70%)的單體A,約10~98%(優(yōu)選約10~80%,更優(yōu)選約10~60%)的單體B,以及約1~50%的單體C。
特別優(yōu)選用于本發(fā)明中的聚合物包括下述(下述的重量百分?jǐn)?shù)是指加入到聚合反應(yīng)中的反應(yīng)物的量,而不一定是在最終聚合物中的量)(A)丙烯酸/甲基丙烯酸正丁酯/(聚二甲基硅氧烷(PDMS)大單體-3000分子量)(50/10/40w/w/w),MW=20000(B)N,N-二甲基丙烯酰胺/甲基丙烯酸異丁酯/(PDMS大單體-2000分子量)(35/5/60w/w/w),MW=10000(C)N,N-二甲基丙烯酰胺/(PDMS大單體-4000分子量)(80/20w/w),MW=20000(D)丙烯酸叔丁酯/丙烯酸/(PDMS大單體-3000分子量)(40/40/20w/w/w),MW=12000(E)丙烯酸叔丁酯/丙烯酸(PDMS大單體-12000~14000分子量)(65/25/10w/w/w),MW=80000(ⅱ)硅氧烷嵌段共聚物適用于本發(fā)明的硅氧烷嵌段共聚物具有如下通式(AB)n,ABA,BAB其中n為1或更大的整數(shù),也就是說(shuō),嵌段共聚物可以是二嵌段的,多嵌段的或三嵌段的。這些嵌段共聚物可由本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的許多方法制得,它們包括1.用硅氧烷大引發(fā)劑形成硅氧烷/乙烯基聚合物嵌段共聚物。這些聚合物可按照Macromolecular Design,Concepts and Practice,M.K.Mishra,Ed,Polymer Frontiers Intemational,Inc,1994,Chapter 8所公開的方法制備。
2.用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合并入硅氧烷嵌段。這些聚合物可按照“Development of Novel Attachable Initiator for Living Racical Polymerizationand Synthesis of Polysiloxane Block Copolymer;”Yoshiki Nakagawa andKrzysztof Matyjaszewski;270-271頁(yè);Polymer Preprints,August 1996所公開的方法制備。
3.在用陽(yáng)離子聚合引發(fā)劑封端的硅氫烷端基上進(jìn)行陽(yáng)離子聚合。這種嵌段共聚物詳細(xì)公開于1987.4.21授予Riffle等的USP 4659777中,這里將其引為參考。
適用于此的是含聚硅氧烷重復(fù)嵌段單元的硅氧烷嵌段共聚物。
含硅氧烷嵌段共聚物的實(shí)例可在下述文獻(xiàn)中找到1996.6.4授予Geck等的USP 5523365;1987.8.25授予Crivello的USP 4689289;1986.4.22授予Crivello的USP 4584356;Macromolecular Design,Concept&Practice,EdM.K.Mishra,Polymer Frontiers International,Inc.,Hopewell Jct.,NY(1994),以及Block Copolymers,A.Noshay and J.E.McGrath,Academic Press,NY(1977),這里將它們?nèi)恳秊閰⒖?。其它適用于此的硅氧烷嵌段共聚物是連同其制備方法公開于上述參考以及引入的USP 5658577所公開的那些。
適用于本發(fā)明的含硅氧烷的嵌段共聚物包括可用通式A-B、A-B-A、-(A-B)n-和B-A-B表示的那些,其中n為2或更大的整數(shù)。A-B表示二嵌段結(jié)構(gòu),A-B-A表示三嵌段結(jié)構(gòu),-(A-B)n-表示多嵌段結(jié)構(gòu)。嵌段共聚物可包括二嵌段、三嵌段、多嵌段的混合物以及少量的均聚物。
硅氧烷嵌段部分B可由下述聚合結(jié)構(gòu)表示--(SiR2O)m--其中每一R獨(dú)立地選自氫、羥基、C1~C6烷基、C1~C6烷氧基、C2~C6烷基氨基、苯乙烯基、苯基、C1~C6烷基或烷氧基取代的苯基,優(yōu)選R為甲基。在前述的通式中,m為約10或更大的整數(shù),優(yōu)選約40或更大的整數(shù),更優(yōu)選約60或更大的整數(shù),最優(yōu)選約100或更大的整數(shù)。
非硅氧烷嵌段A,當(dāng)用自由基聚合合成方法形成時(shí),含有選自上述涉及硅氧烷接枝共聚物的單體A和B的那些單體。嵌段共聚物優(yōu)選含有至多約80%重量(優(yōu)選約10~70%)的一個(gè)或多個(gè)聚二甲基硅氧烷嵌段,以及一個(gè)或多個(gè)非硅氧烷嵌段(優(yōu)選丙烯酸酯或乙烯基類)。
其它有用的硅氧烷嵌段共聚物公開于轉(zhuǎn)讓給Thoratec Laboratories的、1987.4.21授予Riffle和Yilgor的USP 4659777。這些嵌段的非硅氧烷部分為聚(噁唑啉)。優(yōu)選的硅氧烷嵌段為A-B-A,其中每一A嵌段為分子量3000的聚(乙基噁唑啉),且聚二甲基硅氧烷嵌段的分子量為3000。
其它適用于此的硅氧烷嵌段共聚物包括以Midha,Bolich和Jividen的名義于1997.9.29申請(qǐng)的USP申請(qǐng)系列No.08/939362,代理人號(hào)6591R所描述的那些。(ⅲ)硫連接的含硅氧烷的其聚物同樣適用于此的還有硫連接的含硅氧烷的共聚物,包括嵌段共聚物。這里在涉及含硅氧烷的共聚物中所使用的術(shù)語(yǔ)“硫連接的”是指,共聚物中含有硫連接(即-S-)、二硫連接(即-S-S-)或硫氫基(即-SH)。這些硫連接的含硅氧烷的共聚物由下述通式表示 其中G5獨(dú)立地表示可相同或不同的一價(jià)部分,它們選自烷基、芳基、烷芳基、烷氧基、烷基氨基、氟代烷基、氫和-ZSA;A表示基本上由聚合的可自由基聚合的單體構(gòu)成的乙烯基聚合物片斷,Z為二價(jià)連接基團(tuán)。適宜的二價(jià)連接基團(tuán)Z包括但不限于下述C1~C10亞烷基,亞烷芳基,亞芳基,以及亞烷氧基烷基。由于商業(yè)上容易獲得的原因,Z優(yōu)選選自亞甲基和亞丙基。
G6表示可相同或不同的一價(jià)部分,它們獨(dú)立地選自烷基、芳基、烷芳基、烷氧基、烷基氨基、氟代烷基、氫和-ZSA。
G2包含A。
G4包含A。
R1表示可相同或不同的一價(jià)部分,它們選自烷基、芳基、烷芳基、烷氧基、烷基氨基、氟代烷基、氫和羥基。優(yōu)選地,R1表示可相同或不同的一價(jià)部分,由于商業(yè)上容易獲得的原因,它們選自C1~C4烷基和羥基。最優(yōu)選地,R1為甲基。
R2獨(dú)立地可相同或不同,并表示二價(jià)連接基團(tuán)。適宜的二價(jià)連接基團(tuán)包括但不限于下述C1~C10亞烷基,亞烷芳基,亞芳基,以及亞烷氧基烷基。由于容易合成,R2優(yōu)選選自C1~C3亞烷基和C7~C10亞烷芳基。最優(yōu)選地,R2選自-CH2-、1,3-亞丙基和 R3表示可相同或不同的一價(jià)部分,它們選自烷基、芳基、烷芳基、烷氧基、烷基氨基、氟代烷基、氫和羥基。優(yōu)選地,R3表示可相同或不同的一價(jià)部分,由于商業(yè)上容易獲得的原因,它們選自C1~C4烷基和羥基。最優(yōu)選地,R3為甲基。
R4獨(dú)立地可相同或不同,并表示二價(jià)連接基團(tuán)。適宜的二價(jià)連接基團(tuán)包括但不限于下述C1~C10亞烷基,亞烷芳基,亞芳基,以及亞烷氧基芳基。由于容易合成,R4優(yōu)選選自C1~C3亞烷基和C7~C10亞烷芳基。最優(yōu)選地,R4選自-CH2-、1,3-亞丙基和 x為0~3的整數(shù);y為20或更大的整數(shù);優(yōu)選y為約20~700的整數(shù),優(yōu)選約20~200;q為0~3的整數(shù);其中下述中的至少一個(gè)是實(shí)際的q為至少為1的整數(shù);x為至少為1的整數(shù);G5包括至少一個(gè)-ZSA部分;G6包括至少一個(gè)-ZSA部分。
如上所述,A為由聚合的可自由基聚合的單體形成的乙烯基聚合物片斷。典型地,A的選擇應(yīng)基于組合物的最終用途和共聚物所必須具備的性能,以實(shí)現(xiàn)其最終目的。若A在嵌段共聚物中構(gòu)成一個(gè)嵌段,則將根據(jù)巰基官能團(tuán)-SH連接于巰基官能的硅氧烷化合物的一個(gè)端基硅原子上還是兩個(gè)端基硅原子上,而分別得到具有AB和ABA結(jié)構(gòu)的聚合物。共聚物的乙烯基聚合物嵌段或片斷與硅氧烷片斷的重量比可以變化。為使共聚物具有每一不同聚合物片斷所固有的性能,同時(shí)又保持整個(gè)聚合物的溶解性,優(yōu)選的共聚物中,乙烯基聚合物片斷與硅氧烷片斷的重量比為約98∶2至50∶50。
硫連接的硅氧烷共聚物詳細(xì)公開于1995.11.21授予Kumar等的USP5468477,和轉(zhuǎn)讓給3M的、1995.2.9公開的PCT申請(qǐng)No.WO 95/03776中,這里將其全部?jī)?nèi)容引為參考。其它有關(guān)硫連接結(jié)構(gòu)的專利包括轉(zhuǎn)讓給3M的、1991.7.16授予Kanter等的USP 5032460,和轉(zhuǎn)讓給Mitsubishi Chem.Co.的、1994.11.8授予Hayama等的USP 5362485。有機(jī)聚硅氧烷乳液本發(fā)明優(yōu)選的組合物還含有有機(jī)聚硅氧烷乳液,該乳液含有通常借助于表面活性劑分散于適宜載體中的聚硅氧烷粒子。有機(jī)聚硅氧烷乳液通常為通過(guò)一種或多種離子型或非離子型表面活性劑在乳液或微乳液中穩(wěn)定的、有機(jī)聚硅氧烷的含水乳液或微乳液。這種乳液和微乳液可機(jī)械地或由乳液聚合制得。用于本發(fā)明中的乳液和微乳液優(yōu)選為由乳液聚合制得的那些。
乳液的量?jī)?yōu)選應(yīng)使組合物含約0.01~10%的分散聚硅氧烷,更優(yōu)選為約0.05~6%,最優(yōu)選為約0.1~4%。典型地,組合物將含有約0.02~50%的乳液。
有機(jī)聚硅氧烷乳液可按照乳液中的分散的有機(jī)聚硅氧烷的平均粒徑或直徑來(lái)分類。由乳液聚合制得的乳液通常含有作為分散粒子的、直徑小于約140納米,更通常是小于約50納米(通常稱為微乳液)的有機(jī)聚硅氧烷。精細(xì)乳液通常是含直徑約140~300納米的有機(jī)聚硅氧烷粒子的乳液,而標(biāo)準(zhǔn)乳液通常是含直徑大于約300納米的有機(jī)聚硅氧烷粒子的乳液。乳液的粒徑可由通常的方法測(cè)定,例如用Leeds&Northrup Microtrac UPA粒徑儀測(cè)定。這里優(yōu)選使用的為微乳液。
用于本發(fā)明中的乳液的平均粒徑優(yōu)選小于約150納米,更優(yōu)選小于約100納米,還更優(yōu)選小于約80納米,進(jìn)一步更優(yōu)選小于約60納米,最優(yōu)選小于約40納米。具有這種粒徑的硅氧烷乳液傾向于比具有更大粒徑的那些乳液更穩(wěn)定,且具有更好的外觀。
乳液中的有機(jī)聚硅氧烷可以是線性的或支鏈的硅氧烷流體,其25℃下的粘度為約20~3,000,000mm2/s(cs),優(yōu)選300~300,000cs,更優(yōu)選350~200,000cs。
適宜的有機(jī)聚硅氧烷優(yōu)選含有二官能重復(fù)“D”單元 其中n大于1,R1和R2獨(dú)立地表示C1~C7烷基或苯基??墒褂霉柩跬榈幕旌衔?。代表性的硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷、聚甲基乙基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和聚二苯基硅氧烷。從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選帶有二甲基硅氧烷“D”單元的硅氧烷聚合物。然而,R1和R2可獨(dú)立地為非甲基的官能團(tuán),例如氨基烷基、羧基烷基、鹵代烷基、丙烯酸酯、丙烯酰氧基、丙烯酰胺、巰基烷基或乙烯基。
可以用羥基、烷氧基如甲氧基、乙氧基和丙氧基、或三甲基硅氧基,優(yōu)選羥基或三甲基硅氧基,來(lái)對(duì)硅氧烷進(jìn)行封端。
可以通過(guò)具有低聚合度的有機(jī)硅氧烷在含水溶劑中進(jìn)行乳液聚合來(lái)制備這里使用的有機(jī)聚硅氧烷乳液。有機(jī)聚硅氧烷在乳液中通過(guò)例如為非離子型和離子型的表面活性劑來(lái)穩(wěn)定。乳液聚合后的聚硅氧烷的聚合度(DP)優(yōu)選為3~5000,更優(yōu)選為10~3000。
可以通過(guò)在EP 459500(1992.12.4公開)中所公開的乳液聚合法來(lái)制備乳液,這里將該文獻(xiàn)引為參考。在該方法中,通過(guò)混合環(huán)狀硅氧烷、非離子型表面活性劑、離子型表面活性劑、水和縮聚催化劑,來(lái)制備穩(wěn)定的、不含油的聚硅氧烷乳液和微乳液。在聚合反應(yīng)溫度下加熱并攪拌該混合物,直至基本上全部的環(huán)狀硅氧烷均反應(yīng),形成穩(wěn)定的、不含油的乳液或微乳液。應(yīng)控制反應(yīng)混合物,特別是表面活性劑的量及反應(yīng)條件,以提供所需的有機(jī)聚硅氧烷粒徑。典型地,乳液和微乳液的pH值為約3~10(例如6~7.5),并含有約10~70重量%、優(yōu)選約20~60重量%的硅氧烷聚合物,約0~30重量%的非離子型表面活性劑,約0~30重量%、優(yōu)選約0~20重量%的離子型表面活性劑,余量為水。優(yōu)選的乳液及其制備方法進(jìn)一步描述于以Ronald P.Gee and Judith M.Vincent名字、在1997.9.15申請(qǐng)的US專利申請(qǐng)No.08/929721中,這里將其全部引為參考。
也可以通過(guò)這里將其全部引為參考的、轉(zhuǎn)讓給Toray的1988.6.6公開的EP-A 268982所述的乳液聚合方法制備乳液。該方法中,通過(guò)下述過(guò)程制備乳液,其中將由具有低聚合度的聚硅氧烷、第一表面活性劑(陰離子、陽(yáng)離子和非離子表面活性劑)和水組成的粗乳液緩慢地滴加到含催化劑量的聚合催化劑和第二表面活性劑的水溶液中,第二表面活性劑用作乳化劑(可以與第一表面活性劑相同,然而考慮到反應(yīng)混合物的電離度,這些表面活性劑在反應(yīng)混合物中應(yīng)當(dāng)是相容的)。應(yīng)控制反應(yīng)混合物及條件,以提供所需的有機(jī)聚硅氧烷粒徑。因此,為制得具有較小粒徑的乳液,優(yōu)選向催化劑和表面活性劑的水溶液中滴加粗乳液30分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間。此外,基于每100重量份粗乳液中的聚硅氧烷,用于催化劑和表面活性劑水溶液中的表面活性劑的量為約5~70重量%,更優(yōu)選約25~60%。
可使用任何通常的非離子表面活性劑制備乳液。代表類型的非離子表面活性劑包括接枝和線性嵌段的硅氧烷聚醚,乙氧基化的脂肪醇,乙氧基化的醇,乙氧基化的烷基酚,Isolaureth-6(通式為C12H25(OCH2CH2)6OH的、含支鏈脂族C12醇的聚乙二醇醚),脂肪酸鏈烷醇酰胺,胺氧化物,脫水山梨糖醇衍生物(例如可從ICI Americas,Inc.,Wilmington,DE購(gòu)得的、在商品名SPAN和TWEEN下的那些),以及氧化丙烯-氧化乙烯嵌段聚合物(例如可從BASFCorp.,Parsippany,NJ購(gòu)得的、在商標(biāo)為PLURONIC下的那些)。用于制備乳液的離子型表面活性劑包括任何通常的陰離子表面活性劑,如磺酸及其鹽衍生物。離子型表面活性劑還包括任何通常用于乳液聚合的陽(yáng)離子型表面活性劑。這些類型的表面活性劑在本領(lǐng)域是公知的,并可從許多來(lái)源購(gòu)得。這些類型表面活性劑的具體實(shí)例還描述于上述參考的專利申請(qǐng)No.08/929721中。
表面活性劑可以以單一類型(例如陰離子、陽(yáng)離子或非離子)的形式使用,或者以兩種或多種表面活性劑混合的形式使用,條件是它們應(yīng)彼此相容并且與組合物的其它組分相容。優(yōu)選的表面活性劑的混合形式包括兩種或多種陰離子型表面活性劑混合,兩種或多種非離子型表面活性劑混合,兩種或多種陽(yáng)離子型表面活性劑混合,選自陰離子型和非離子型的兩種或多種表面活性劑混合,選自陽(yáng)離子型和非離子型的兩種或多種表面活性劑混合。
用于乳液聚合中的催化劑可以是任何在水存在下可聚合環(huán)狀硅氧烷的催化劑,包括可使硅氧烷鍵斷裂的縮聚催化劑。代表性的催化劑包括強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,離子型表面活性劑如十二烷基苯磺酸,相轉(zhuǎn)移催化劑,以及催化劑就地生成的離子交換樹脂。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到,特定的表面活性劑也可用作聚合催化劑(例如烷基苯磺酸或季銨鹽氫氧化物或其鹽,既可用作表面活性劑,又可用作聚合催化劑)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮了組合物的電離度之后,可以選擇適用于本發(fā)明組合物的表面活性劑體系、催化劑和所得的乳液。通常,這些物質(zhì)的選擇應(yīng)使總的組合物相容。
適用于此的乳液還包括由機(jī)械乳液法制得的那些,盡管優(yōu)選由乳液聚合法制得的那些乳液。機(jī)械乳液中,有機(jī)聚硅氧烷通常以粒子的形式存在于乳液中,粒子的直徑大于約140納米并小于約350納米,優(yōu)選小于約300納米。機(jī)械乳液可以由公知的機(jī)械方法制備,例如USP 5017221(1991.5.21)和EP463431(1992.1.2)所公開的方法。典型的機(jī)械乳液含有被非離子表面活性劑穩(wěn)定的、三甲基硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷。按照這些機(jī)械方法,將水、一種或多種非離子表面活性劑和有機(jī)聚硅氧烷混合在一起,并用實(shí)驗(yàn)室均化器或其它可產(chǎn)生強(qiáng)力攪拌的設(shè)備進(jìn)行均化。典型地,這些機(jī)械乳液的pH值為7~9.5,并含有10~80重量%、優(yōu)選20~60重量%的硅氧烷,0.01~15重量%的非離子表面活性劑,余量為水。
有機(jī)聚硅氧烷乳液可由許多商業(yè)來(lái)源獲得。下述有機(jī)聚硅氧烷乳液由位于Midland,MI.的Dow Corning生產(chǎn)。
含烷氧基化聚二甲基硅氧烷的乳液
不含烷氧基化聚二甲基硅氧烷的乳液
通常優(yōu)選使用如上所述的具有較小粒徑的乳液。
當(dāng)硅氧烷功能聚合物為陰離子丙烯酸聚合物或組合物含有陰離子丙烯酸頭發(fā)定形聚合物時(shí),優(yōu)選的乳液為DC-2-1845和DC 2-5791。當(dāng)上述的任一種聚合物為含氮的陽(yáng)離子聚合物時(shí),優(yōu)選的乳液為DC-2-8194、DC-2-1281和/或DC 2-5932。載體本發(fā)明的組合物還含有用于硅氧烷功能聚合物和有機(jī)聚硅氧烷乳液的載體。適宜的載體為其中硅氧烷功能聚合物是可溶的或可分散的,優(yōu)選可溶的或可微分散的那些,并且其中有機(jī)聚硅氧烷是可分散的。適宜載體的選擇也將依賴于具體的最終應(yīng)用和所需的產(chǎn)品形式(例如要使用頭發(fā)定形聚合物,以及產(chǎn)品形式,例如頭發(fā)定形組合物用,如發(fā)膠、摩絲、滋補(bǔ)液、洗液或發(fā)用凝膠)。優(yōu)選的載體為適于頭發(fā)、皮膚或指甲應(yīng)用的那些。
載體的存在量為組合物的約0.5~99.5%,優(yōu)選約5~99.5%,最優(yōu)選約50~95%。
本發(fā)明的組合物含有一種或多種適用于硅氧烷功能聚合物的溶劑。優(yōu)選的溶劑體系為可與以組合物中的重量比使用的硅氧烷功能聚合物形成均相溶液或分散液(優(yōu)選微分散液)的那些。優(yōu)選的溶劑體系為可與以在組合物中使用的重量比的硅氧烷功能聚合物形成基本上澄清至透明的溶液或分散液(優(yōu)選微分散液)的那些。
優(yōu)選的溶劑包括那些選自水;水溶性有機(jī)溶劑;強(qiáng)至中等強(qiáng)度氫鍵參數(shù)的有機(jī)溶劑;及其混合物的溶劑;其中該溶劑不是C1~C3一元醇,C1~C3酮和C1~C3醚。水為優(yōu)選的溶劑。組合物中使用至少約0.5%,優(yōu)選至少約1%的這種類型的溶劑。
非C1~C3一元醇、酮和醚的代表性水溶性有機(jī)溶劑包括丙二醇、甘油、苯氧基乙醇、二丙二醇、糖類及其混合物。
非C1~C3一元醇、酮和醚、而具有中等至強(qiáng)氫鍵參數(shù)的溶劑包括醚、酯、酮、二元醇單醚(中等氫鍵的)和醇、胺、酸、酰胺和醛(強(qiáng)氫鍵的)。有關(guān)這種類型溶劑的描述和實(shí)例公開于Polymer Handbook,第二版,J.Brandrup和E.H.Immergut,Editors,John Wiley&Sons,N.Y,1975,Section Ⅳ,337-348頁(yè)(表2)。這種類型的優(yōu)選溶劑為鄰苯二甲酸二丁酯,碳酸亞丙酯,丙二醇單甲醚,乙酸甲酯,丙酸甲酯及其混合物。優(yōu)選的是丙二醇單甲醚,乙酸甲酯,丙酸甲酯及其混合物;最優(yōu)選的是乙酸甲酯。
其它適于此的溶劑為水溶性有機(jī)揮發(fā)溶劑,它們選自C1~C3一元醇,C1~C3酮,C1~C3醚及其混合物,優(yōu)選的是一元醇。這種類型的優(yōu)選溶劑為甲縮醛、乙醇、正丙醇、異丙醇、丙酮及其混合物。更優(yōu)選的是乙醇、正丙醇、異丙醇及其混合物。
在一優(yōu)選的實(shí)施方案中,載體包括(ⅰ)選自水;水溶性有機(jī)溶劑;強(qiáng)至中等強(qiáng)度氫鍵參數(shù)的有機(jī)溶劑;及其混合物的溶劑;其中該溶劑不是C1~C3一元醇,C1~C3酮和C1~C3醚;(ⅱ)選自C1~C3一元醇,C1~C3酮和C1~C3醚及其混合物的溶劑;(ⅲ)它們的混合物;優(yōu)選一種它們的混合物。特別優(yōu)選的是水和C1~C3一元醇的混合物,例如水-乙醇或水-異丙醇-乙醇。另一特別優(yōu)選的溶劑體系含有一種或多種丙二醇單甲醚、乙酸甲酯和丙酸甲酯,優(yōu)選乙酸甲酯,以及任選地一種或多種水或C1~C3一元醇。
載體還可包括其它溶劑,例如烴(如異丁烷、己烷、癸烯、丙酮),鹵代烴(如 Freon),里哪醇,揮發(fā)性的硅衍生物,特別是硅氧烷(如苯基五甲基二硅氧烷、甲氧基丙基七甲基環(huán)四硅氧烷、氯代丙基五甲基二硅氧烷、羥丙基五甲基二硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷),及其混合物。
用于混合物中的溶劑可以是相互混溶的或不混溶的。然而在最終的組合物中,這些溶劑應(yīng)當(dāng)是相互相容的并與組合物中的其它組分相容,使得無(wú)固體沉淀。
較低“揮發(fā)性有機(jī)化合物”或“VOC”組合物是期望的。在此,“VOC”是指那些含少于12個(gè)碳原予或蒸汽壓大于約0.1mmHg的有機(jī)化合物。例如,組合物在起始使用時(shí)其總的VOC含量可以是約95%或更少,約80%或更少,約55%或更少(例如在優(yōu)選的發(fā)膠中),約16%或更少(例如在優(yōu)選的摩絲中),或約6%或更少(例如在優(yōu)選的發(fā)用凝膠中)。VOC可以基于實(shí)際的VOC含量,或者是從包裝中起始分配而輸送出的VOC的含量。
當(dāng)組合物含有硅氧烷接枝頭發(fā)定形共聚物時(shí),該組合物可含有揮發(fā)性的非極性支鏈烴,它可用作硅氧烷接枝共聚物的硅氧烷部分的溶劑。當(dāng)使用時(shí),基于組合物的重量,其支鏈烴溶劑的存在量為約0.01~15%,優(yōu)選約0.05~10%,更優(yōu)選約0.1~8%。
支鏈烴溶劑的特征在于其沸點(diǎn)至少為約105℃,優(yōu)選至少約110℃,更優(yōu)選至少約125℃,最優(yōu)選至少約150℃。沸點(diǎn)通常還可以是大約260℃或更低,優(yōu)選約200℃或更低。對(duì)于頭發(fā)和皮膚的局部使用,烴的選擇還應(yīng)當(dāng)是安全的。
支鏈烴溶劑詳細(xì)公開于USP 5565193中,這里將其引為參考。溶劑包括那些選自C10~C14支鏈烴,及其混合物的溶劑,優(yōu)選C11~C13支鏈烴,更優(yōu)選C12支鏈烴。盡管不必排除不飽和烴,但優(yōu)選飽和烴。
適宜的非極性溶劑的實(shí)例包括上述鏈長(zhǎng)的異鏈烷烴。異鏈烷烴可從Exxon Chemical Co.商品獲得。實(shí)例包括IsoparTMG(C10~C11異鏈烷烴),IsoparTMH和K(C11~C12異鏈烷烴),以及IsoparTML(C11~C13異鏈烷烴)。最優(yōu)選的非極性溶劑為C12支鏈烴,特別是異十二烷。異十二烷可從Preperse,Inc.(South Plainfield,NJ,USA),以PermethylTM99A商品獲得。
頭發(fā)定形聚合物的硅氧烷部分的溶解性可容易地通過(guò)鑒定與在頭發(fā)定形聚合物中具有相同組成和分子量的硅氧烷聚合物是否溶于非極性烴溶劑中而確定。通常,硅氧烷聚合物在25℃下,在0.1%重量的烴溶劑,優(yōu)選1%,更優(yōu)選5%,最優(yōu)選15%的濃度下,應(yīng)當(dāng)是可溶的。
然而,非極性烴溶劑不溶于組合物的極性溶劑中。這在無(wú)頭發(fā)定形聚合物或其它乳化劑下確定,并可通過(guò)觀察極性和非極性溶劑是否在混合后形成相分離來(lái)鑒定。
不想受到任何理論的限制,據(jù)信非極性烴溶劑可溶解頭發(fā)定形聚合物的硅氧烷部分。據(jù)信這有助于在干燥時(shí)獲得光滑的聚合物膜。
載體還可以包括如在本領(lǐng)域中公知的適用于特定產(chǎn)品形式的常用組分。任選組分本發(fā)明的組合物可含有許多例如常用于特定產(chǎn)品形式中的其它組分。本發(fā)明的組合物特別適用于制備個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、家務(wù)護(hù)理產(chǎn)品、汽車護(hù)理產(chǎn)品和涂料產(chǎn)品。在個(gè)人護(hù)理領(lǐng)域,這些組合物包括頭發(fā)護(hù)理、皮膚護(hù)理(包括腋下)和指甲護(hù)理形式的組合物。具體的實(shí)例包括頭發(fā)定形組合物,如發(fā)膠、摩絲、發(fā)用凝膠、洗液、霜、頭發(fā)整理劑、體積化噴霧(volumizing sprays)、噴涂產(chǎn)品如噴涂凝膠、防熱噴劑、噴洗液(spritzes)、潤(rùn)發(fā)油、頭發(fā)滋補(bǔ)劑,以及指甲油、指甲油去除劑、濕擦拭液、抗菌洗液(例如擦手用的)、清潔用小毛巾、手用衛(wèi)生洗滌劑、化妝品清除劑、皮膚上色劑、香波(包括二合一、混合香波和調(diào)理劑)、發(fā)用調(diào)理劑、皂、洗液、霜、香味劑(例如科隆香水)、皮膚清潔劑、浴后用噴灑水、剃須膏、剃須后用的粘附洗液、昆蟲驅(qū)趕劑、止汗劑、除臭劑、防粉刺產(chǎn)品、唇膏、粉底、染眉毛油、眼用美容品、防曬霜(包括噴灑型防曬霜)等。這些組合物可以是氣溶膠或非氣溶膠形式的。如上所列的那些頭發(fā)定形組合物,例如公開于California Code of Regulations,Regulation forReducing Volatile Organic Compound Emissions from Consumer Products,Amendment 2,Consumer Products,Sections 94507-94717,Title 17,filedSeptember 19,1991 and effective October 21,1991;以及Jellinek,J.S.Formulation and Function of Cosmetics,Wiley-Interscience(1970);這里將它們引為參考。
例如,本發(fā)明的個(gè)人護(hù)理組合物可含有許多其它適用于人體頭發(fā)、皮膚或指甲的任選組分,它們當(dāng)中包括本領(lǐng)域公知適用于頭發(fā)、皮膚或指甲護(hù)理組合物,特別是頭發(fā)定形組合物如發(fā)膠組合物、摩絲、發(fā)用凝膠和滋補(bǔ)劑的任何類型的組分。通常,這些其它的助劑總共構(gòu)成組合物重的約0.05~20%,優(yōu)選約0.1~10%。這些常用的任選助劑對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的,它們包括但不限于頭發(fā)定形聚合物,增塑劑,表面活性劑(可以是陰離子、陽(yáng)離子、兩性或非離子型的),中和劑,推進(jìn)劑,頭發(fā)調(diào)理劑(包括聚合物形式的或非聚合物形式的試劑,如硅氧烷流體、脂肪酯、脂肪醇、長(zhǎng)鏈烴、異丁烯、陽(yáng)離子表面活性劑等)、軟化劑、潤(rùn)滑劑和滲透劑,如各種羊毛脂化合物、維生素、蛋白質(zhì)、防腐劑、染料、調(diào)色劑、漂白劑、還原劑和其它著色劑、防曬霜、增稠劑(例如聚合物增稠劑,如黃原膠),用于處理頭發(fā)、皮膚或指甲的生理活性化合物(例如去頭皮屑活性物、頭發(fā)生長(zhǎng)活性物)和香料。
下面給出某些類型的任選組分的非排它性實(shí)例。a)頭發(fā)定形聚合物優(yōu)選的組合物為含有頭發(fā)定形聚合物的頭發(fā)定形組合物。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到的,上述的硅氧烷功能聚合物可提供頭發(fā)定形作用。除上述的硅氧烷功能聚合物外,本發(fā)明的組合物還可以含有一種或另一種頭發(fā)定形聚合物。適宜的頭發(fā)定形聚合物包括含硅氧烷的頭發(fā)定形聚合物,如上面所述的那些(條件是它們具有定形功能,例如具有足以提供定形功能的分子量),以及不含硅氧烷的頭發(fā)定形聚合物。適宜的頭發(fā)定形聚合物是以組合物所用的重量比,可溶于或微分散于這里所述的主要溶劑體系中的那些。參考如硅氧烷功能聚合物部分所述的內(nèi)容來(lái)確定溶解性。
當(dāng)使用時(shí),含硅氧烷的頭發(fā)定形聚合物的混合存在量?jī)?yōu)選為組合物重的約0.01~20%,更優(yōu)選約0.1~15%,最優(yōu)選約1~10%。當(dāng)頭發(fā)定形聚合物為硅氧烷接枝共聚物時(shí),其預(yù)共聚物包括丙烯酸/甲基丙烯酸正丁酯/(聚二甲基硅氧烷(PDMS)大單體-20000分子量)(10/70/20w/w/w)(聚合物分子量=80~200M)N,N-二甲基丙烯酰胺/甲基丙烯酸異丁酯/(PDMS大單體-20000分子量)(20/60/20w/w/w)(聚合物分子量=50~300M)N,N-二甲基丙烯酰胺/(PDMS大單體-20000分子量)(80/20w/w)(聚合物分子量=50~500M)丙烯酸叔丁酯/丙烯酸/(PDMS大單體-12000~14000分子量)(60/20/20w/w/w)(聚合物分子量=120~150M)丙烯酸叔丁酯/丙烯酸/(PDMS大單體-12000~14000分子量)(65/25/10w/w/w)(聚合物分子量=100~140M)丙烯酸叔丁酯/丙烯酸/(PDMS大單體-10000~15000分子量)(60/20/20w/w/w)(聚合物分子量=50~160M)丙烯酸叔丁酯/甲基丙烯酸/(PDMS大單體-12000~14000分子量)(60/20/20w/w/w)(聚合物分子量=50~160M)丙烯酸叔丁酯/丙烯酸/(PDMS大單體-2000~5000分子量)(60/20/20w/w/w)(聚合物分子量=50~150M)季銨化的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯/甲基丙烯酸異丁酯/(PDMS大單體-10000~15000分子量)(60/20/20w/w/w)(聚合物分子量=90~120M)不含硅氧烷的頭發(fā)定形聚合物包括非離子、陰離子、陽(yáng)離子和兩性聚合物及其混合物。當(dāng)使用時(shí),不含硅氧烷的頭發(fā)定形聚合物的混合存在量?jī)?yōu)選為組合物重的約0.01~20%,更優(yōu)選約0.1~15%,最優(yōu)選約0.5~10%。
適宜的陽(yáng)離子聚合物包括Polyquaternium-4(Celquat H-100;L200-供應(yīng)商N(yùn)ational Starch);Polyquaternium-10(Celquat SC-240C;SC-230 M-供應(yīng)商N(yùn)ational Starch);(UCARE聚合物系列-JR-125,JR-400,LR-400,LR-30M,LK,供應(yīng)商Amerchol);Polyquaternium-11(Gafquat 734;755N-供應(yīng)商ISP);Polyquaternium-16(Luviquat FC 370;FC550;FC905;HM-552,供應(yīng)商BASF);PVP/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(共聚物845;937;958-供應(yīng)商ISP);乙烯基己內(nèi)酰胺/PVP/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物(GaffixVC-713;H2OLD EP-1-供應(yīng)商ISP);脫乙酰殼多糖(Kytamer L;Kytamer PC-供應(yīng)商Amerchol);Polyquaternium-7(Merquat550-供應(yīng)商Calgon);Polyquaternium-18(Mirapol AZ-1 供應(yīng)商 Rhone-Poulenc);Polyquaternium-24(Quatrisoft Polymer LM-200-供應(yīng)商 Amerchol);Polyquaternium-28(Gafquat HS-100-供應(yīng)商ISP);Polyquaternium-46(Luviquat Hold-供應(yīng)商BASF);脫乙酰殼多糖羥乙酸鹽(HydagenCMF;CMFP-供應(yīng)商Henkel);羥乙基十六烷基二甲基磷酸銨(LuviquatMono CP-供應(yīng)商BASF);瓜耳羥丙基三甲基氯化銨(Guar HydroxylpropylTrimonium Chloride)(Jagrar C series-13S,-14S,-17,162,-2000,Hi-CARE1000-供應(yīng)商Rhone-Poulenc)。
優(yōu)選的陽(yáng)離子聚合物為Polyquaternium-4、Polyquaternium-10、Polyquaternium-11、Polyquaternium-16、PVP/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、乙烯基己內(nèi)酰胺/PVP/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物、脫乙酰殼多糖(Chitosan)。
適宜的兩性聚合物包括辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁氨基乙酯共聚物(Amphomer 28-4910,Amphomer LV-71 28-4971,Lovocry1-4728-4947-供應(yīng)商N(yùn)ational Starch),以及甲基丙烯酰基乙基甜菜堿/甲基丙烯酸酯共聚物(Diaformer series供應(yīng)商Mitsubishi)。優(yōu)選的是辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁氨基乙酯共聚物。
對(duì)于醇含量相對(duì)較低,例如醇含量小于約55%的體系而言,特別優(yōu)選的聚合物為部分兩性離子的聚合物,它們?cè)谳^寬的pH范圍內(nèi)總是帶有正電荷,但它們含有僅在堿性pH值下帶負(fù)電荷的酸基團(tuán)。因此這些聚合物在低pH值下帶正電荷,而在高pH值下呈中性(既帶有正電荷又帶有負(fù)電荷)。適用于此的兩性離子聚合物包括Polyquaternium-47(Merquat2001-供應(yīng)商Calgon);羧基丁基脫乙酰殼多糖(Chitolam NB/101-由PilotChemical Company銷售,Lamberti開發(fā));以及可從Amerchol以試驗(yàn)樣品獲得的二羧乙基脫乙酰殼多糖。
適用的非離子聚合物包括PVP或聚乙烯基吡咯烷酮(PVP K-15,K-30,K-60,K-90,K-120-供應(yīng)商ISP)(Luviskol K series 12,17,30,60,80,&90-供應(yīng)商BASF);PVP/VA(PVP/VA series S-630;735,635,535,335,235-供應(yīng)商ISP)(Luviskol VA);PVP/DMAPA丙烯酸酯共聚物(Styleze CC-10-供應(yīng)商ISP);PVP/VA/丙酸乙烯酯共聚物(Luviskol VAP 343E,VAP 343I,VAP343PM-供應(yīng)商BASF);羥乙基纖維素(Cellosize HEC-供應(yīng)商Amerchol);和羥丙基瓜爾膠(Jaguar HP series-8,-60,-105,-120-供應(yīng)商Rhone-Poulenc)。
優(yōu)選的非離子聚合物為PVP或聚乙烯基吡咯烷酮;PVP/VA;PVP/DMAPA丙烯酸酯共聚物;和羥丙基瓜爾膠。
適用于此的陰離子聚合物包括VA/巴豆酸酯/新癸酸乙烯酯共聚物(Resyn 28-2930-供應(yīng)商N(yùn)ational Starch);PVM/MA的丁基酯(Gantrez A-425;ES-425;ES-435-供應(yīng)商ISP);PVM/MA的乙基酯(Gantrez ES-225;SP-215-供應(yīng)商ISP);丙烯酸酯/丙烯酰胺共聚物(Luvimer100P;Lumiver Low VOC,供應(yīng)商BASF);甲基丙烯酸酯共聚物(Balance0/55-供應(yīng)商N(yùn)ational Starch);醋酸乙烯酯/巴豆酸共聚物(Luviset CA 66-供應(yīng)商BASF);PVM/MA共聚物的異丙基酯(Gantrez ES-335-供應(yīng)商ISP);丙烯酸酯共聚物;甲基丙烯酸酯/丙烯酸酯共聚物/銨鹽(Diahold聚合物-供應(yīng)商Mitsubishi);2-丁烯二酸(Z)-,單乙酯,與甲氧基乙烯的聚合物(Omnirez 2000);VA/馬來(lái)酸丁酯/丙烯酸異冰片酯(Advantage Plusterpolymer-供應(yīng)商ISP);丙烯酸酯共聚物(Amerhold DR-25-供應(yīng)商Amerchol);丙烯酸酯/丙烯酸羥乙酯共聚物(Acudyne225供應(yīng)商Rohm&Hass);醋酸乙烯酯/巴豆酸/丙酸乙烯酯共聚物(Luviset CAP-供應(yīng)商BASF);PVP/丙烯酸酯共聚物(Luvifex VBM 35-供應(yīng)商BASF);二甘醇/CHDM/間苯二甲酸酯/SIP共聚物(Eastman AQ 48,AQ55-供應(yīng)商EastmanChemicals);丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物(Versatyl-42或Amphomer HC-供應(yīng)商 National Starch);丙烯酸叔丁酯/丙烯酸共聚物75/25(MitsubishiChemical Corp.);丙烯酸酯共聚物(Aculyn33-供應(yīng)商Rohm&Hass),以及丙烯酸酯/Steareth-20甲基丙烯酸酯共聚物(Aculyn 22-供應(yīng)商Rohm&Hass)和Carbomer(供應(yīng)商B.F.Goodrich)。
優(yōu)選的陰離子聚合物為VA/巴豆酸酯/新癸酸乙烯酯共聚物;PVM/MA的丁基酯;PVM/MA的乙基酯;丙烯酸酯/丙烯酰胺共聚物;甲基丙烯酸酯共聚物;以及醋酸乙烯酯/巴豆酸共聚物。b)增塑劑這里所述的組合物可含有增塑劑,例如可存在于本發(fā)明組合物中的頭發(fā)定形聚合物用的增塑劑。可以使用任何適用于頭發(fā)護(hù)理產(chǎn)品或局部用于頭發(fā)、皮膚或指甲的增塑劑。本領(lǐng)域公知的有許多增塑劑。這些增塑劑包括甘油、己二酸二異丁酯、硬脂酸丁酯、丙二醇、二乙二醇、其它二醇類、檸檬酸三C2~C8烷基酯,包括檸檬酸三乙酯和檸檬酸三乙酯的同系物。
在頭發(fā)定形組合物中,基于頭發(fā)定形聚合物的重量,增塑劑的典型用量為約0.01~200%,優(yōu)選約0.05~100%,更優(yōu)選約0.05~50%。c)表面活性劑個(gè)人護(hù)理組合物可含有一種或多種表面活性劑,例如用于乳化存在于組合物中的疏水性組分。表面活性劑優(yōu)選用于摩絲制品中。通常,若使用的話,這些表面活性劑的總用量為組合物重的約0.01~10%,優(yōu)選約0.01~5%,更優(yōu)選約0.01~3%??梢允褂迷S多表面活性劑,包括陰離子、陽(yáng)離子、兩性和兩性離子表面活性劑。
陰離子表面活性劑包括例如烷基和鏈烯基硫酸鹽;烷基和鏈烯基乙氧基化的硫酸鹽;(平均乙氧基化度優(yōu)選為1~10),琥珀酸鹽表面活性劑,如烷基磺基琥珀酸鹽和磺基琥粕酸的二烷基酯;中和的羥乙磺酸的脂肪酸酯;烷基和鏈烯基磺酸鹽,包括例如烯烴磺酸鹽和β-烷氧基鏈烷磺酸鹽。優(yōu)選的為烷基和鏈烯基硫酸鹽以及烷基和鏈烯基乙氧基化的硫酸鹽,如C12~C18的硫酸鈉鹽和銨鹽,乙氧基化度為約1~6,優(yōu)選約1~4的乙氧基化硫酸鈉和銨鹽,例如十二烷基硫酸鈉和銨鹽和月桂基聚氧乙烯醚(3.0)硫酸鈉和銨鹽。
兩性表面活性劑包括那些一般性地描述為脂族仲胺和叔胺的衍生物的表面活性劑,其中脂族基團(tuán)可以為直鏈的或支鏈的,且其中一個(gè)脂族取代基含有約8~18個(gè)碳原子,還有一個(gè)含有陰離子水溶性基團(tuán),如羧基、磺酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽或膦酸鹽。在該定義范圍內(nèi)的化合物的實(shí)例為3-十二烷基氨基丙酸鈉,N-烷基?;撬幔绨凑誙SP 2658072所述內(nèi)容,通過(guò)十二胺與羥乙基磺酸鈉反應(yīng)制備的那種,N-高級(jí)烷基天冬氨酸,如按照USP 2438091的教導(dǎo)所制備的那些,以及以商品名“Miranol”銷售并公開于USP 2528378中的產(chǎn)品。其它的包括烷基、優(yōu)選C6~C22、最優(yōu)選C8~C12烷基兩性甘氨酸鹽;烷基、優(yōu)選C6~C22、最優(yōu)選C8~C12烷基兩性丙酸鹽,及其混合物。
適用于本發(fā)明組合物的兩性離子表面活性劑可例舉地表示為通常被描述為脂族季銨鹽、磷鎓、锍化合物的衍生物的那些,其中脂族基可以是直鏈的或支鏈的,且一個(gè)脂族取代基含有約8~18個(gè)碳原子,還有一個(gè)含有陰離子水溶性基團(tuán),例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。這些化合物的通式為 其中R2包含具有約8~18個(gè)碳原子的烷基、鏈烯基、或羥烷基,約0~10個(gè)氧化乙烯部分,和0~1個(gè)甘油基部分;Y選自氮、磷和硫原子;R3為含有約1~3個(gè)碳原子的烷基或單羥基烷基;當(dāng)Y為硫或磷原子時(shí),x為1,當(dāng)Y為氮原子時(shí),x為1或2;R4為約1~4個(gè)碳原子的亞烷基或羥基亞烷基,Z為選自羧酸根、磺酸根、硫酸根、磷酸根和膦酸根的基團(tuán)。兩性離子表面活性劑的類型包括烷基氨基磺酸鹽、烷基甜菜堿和烷基酰胺基甜菜堿。
適用于本發(fā)明組合物的陽(yáng)離子表面活性劑含有氨基或季銨親水部分,當(dāng)溶解在本發(fā)明的含水組合物中時(shí),這些部分帶有正電荷。適用于此的陽(yáng)離子表面活性劑公開于下述文獻(xiàn)中,這里將它們?nèi)恳秊閰⒖糓.C.Publishing Co.,McCutcheon′s,Detergents&Emulsifiers,(NorthAmerican edition 1979);Schwartz,et al.,Surface Active Agents,TheirChemistry and Technology,New YorkInterscience Publishers,1949;1964.11.3授予Hilfer的USP 3155591;1975.12.30授予Laughlin等的USP 3929678;1976.5.25授予Bailey等的USP 3959461;和1983.6.7授予Bolich,Jr.的USP 4387090。
適用于此的含季銨的陽(yáng)離子表面活性劑物質(zhì)的通式如下 其中R1為1~22個(gè)碳原子的脂族基團(tuán),或具有12~22個(gè)碳原子的芳族、芳基或烷芳基;R2為1~22個(gè)碳原子的脂族基團(tuán);R3和R4均為1~3個(gè)碳原子的烷基,X為選自鹵素、乙酸根、磷酸根、硝酸根和烷基硫酸根基團(tuán)的陰離子。除碳和氫原子外,脂族基團(tuán)還可含有醚連接以及其它基團(tuán),如酰胺基團(tuán)。其它適用于此的季銨鹽為二季銨鹽。
伯、仲和叔脂肪胺的鹽也是適用于此的陽(yáng)離子表面活性劑。這些胺的烷基優(yōu)選具有12~22個(gè)碳原子,且可以是取代的或非取代的。仲胺和叔胺為優(yōu)選的,特別優(yōu)選的是叔胺。這些適用于此的胺類包括硬脂酰胺基丙基二甲胺,二乙氨基乙基硬脂酰胺,二甲基硬脂胺,二甲基大豆胺,大豆胺,肉豆蔻胺,十三烷基胺,乙基硬脂胺,N-牛脂丙烷二胺,乙氧基化的(5摩爾E.O.)硬脂胺,二羥基乙基硬脂胺,以及二十烷基-二十二烷基胺。適用于本發(fā)明的陽(yáng)離子胺表面活性劑公開于1981.6.23授予Nachtigal等的USP 4275055(這里將其引為參考)中。
適宜的陽(yáng)離子表面活性劑鹽包括鹵素、乙酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、檸檬酸鹽、乳酸鹽和烷基硫酸鹽。
本發(fā)明組合物中還可包括非離子表面活性劑。非離子表面活性劑包括烷基酚的聚氧乙烯縮合物(優(yōu)選C6~C12烷基,乙氧基化度為約1~6),環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷和乙二胺的反應(yīng)產(chǎn)物的縮合產(chǎn)物、脂族醇與環(huán)氧乙烷的縮合產(chǎn)物、長(zhǎng)鏈(即典型地為C12~C22)叔胺氧化物、長(zhǎng)鏈?zhǔn)屐⒀趸?、含一個(gè)長(zhǎng)鏈烷基或羥烷基和一個(gè)短鏈(優(yōu)選C1~C3)基團(tuán)的二烷基亞砜、烷氧基化的硅氧烷、具有C8~C22?;糠值乃岬腃1~C4鏈烷醇酰胺。優(yōu)選的非離子表面活性劑為具有C8~C22酰基部分的酸的C1~C4鏈烷醇酰胺(例如Lauramide DEA),聚氧乙二醇硬脂基醚及其混合物。優(yōu)選的具體實(shí)例為L(zhǎng)auramide DEA、Steareth-21、Steareth-2和椰油?;u乙磺酸鈉。
其它適用于此的表面活性劑包括在乳液部分所描述的那些。d)中和劑本發(fā)明組合物中還可使用中和劑。例如當(dāng)個(gè)人護(hù)理組合物含有帶酸性官能團(tuán)如羧基的頭發(fā)定形聚合物時(shí),它們優(yōu)選以至少部分中和的形式使用,以促進(jìn)聚合物的溶解/分散。此外,中和形式的使用還有助于干燥的頭發(fā)定形組合物用香波從頭發(fā)上除去的能力。中和的程度必須使香波除去性能與抗?jié)裥阅芷胶?。中和程度超出香波除去性能所需的時(shí),將導(dǎo)得到過(guò)粘的產(chǎn)品,這將使產(chǎn)品在高濕度下的持留努力不好。當(dāng)存在的酸性單體被中和時(shí),優(yōu)選約5~60%、更優(yōu)選約10~40%、最優(yōu)選約12~30%的聚合物被中和(基于聚合物的總重量)。具體聚合物的最佳中和程度將取決于所選單體的極性、單體間的具體比例,以及酸性單體的百分?jǐn)?shù)。對(duì)于聚合物的特定%中和度,所需中和聚合物中的酸性基團(tuán)的堿的量可由下述方程計(jì)算%組合物中的堿=A×(B/100)×(C/D)其中A=%組合物中的聚合物,B=%要中和的聚合物(假定酸性基團(tuán)是可得的)C=堿的分子量D=酸性單體的分子量任何常用的堿,包括有機(jī)或無(wú)機(jī)(金屬或其它的)堿,可用于聚合物的中和。金屬堿特別適用于本發(fā)明。其中陽(yáng)離子為銨、堿金屬或堿土金屬的氫氧化物為適用于本發(fā)明組合物的中和劑。優(yōu)選用于本發(fā)明組合物的無(wú)機(jī)中和劑為氫氧化鉀和氫氧化鈉。對(duì)于組合物中含水量大于30%的硅氧烷接枝頭發(fā)定形聚合物,最優(yōu)選的無(wú)機(jī)堿是氫氧化鈉??砂诒景l(fā)明的個(gè)人護(hù)理組合物中的其它適宜的中和劑的實(shí)例包括胺,特別是氨基醇如2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇(AMPD),2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇(AEPD),2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP),2-氨基-1-丁醇(AB),單乙醇胺(MEA),二乙醇胺(DEA),三乙醇胺(TEA),單異丙醇胺(MIPA),二異丙醇胺(DIPA),三異丙醇胺(TIPA),二甲基月桂胺(DML),二甲基肉豆蔻胺(DMM)和二甲基硬脂胺(DMS)。對(duì)于硅氧烷接枝聚合物,特別適用的中和劑為二甲基肉豆蔻胺、二甲基月桂胺及其混合物。
具有堿性基團(tuán)例如氨基的頭發(fā)定形或其它聚合物,優(yōu)選用酸例如鹽酸至少部分地中和。
中和可通過(guò)本領(lǐng)域公知的技術(shù)完成,并可在構(gòu)成頭發(fā)定形或其它聚合物的單體聚合之前或之后進(jìn)行。e)頭發(fā)調(diào)理聚合物為改善濕梳理性、干梳理性和/或改善可操作性(例如飛揚(yáng)或靜電控制),本發(fā)明的組合物中可包括頭發(fā)調(diào)理聚合物。頭發(fā)調(diào)理聚合物的典型用量為組合物的約0.001~6%,優(yōu)選約0.01~5%。
優(yōu)選陽(yáng)離子和兩性離子頭發(fā)調(diào)理聚合物。適宜的頭發(fā)調(diào)理聚合物包括重均分子量為約5000~10000000的陽(yáng)離子聚合物,該聚合物通常具有含氮陽(yáng)離子部分,如季銨或陽(yáng)離子氨基部分,以及其混合物。陽(yáng)離子電荷密度應(yīng)至少為約0.1當(dāng)量/克,優(yōu)選小于約3.0當(dāng)量/克,電荷密度可按照公知的Kieldahl方法測(cè)定。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到,含氨基聚合物的電荷密度將隨pH值和氨基基團(tuán)的等電位點(diǎn)而變化。在最終使用的pH值下,電荷密度應(yīng)在上述范圍之內(nèi)。對(duì)于陽(yáng)離子聚合物可使用任何陰離子反離子,只要它們可相容。
陽(yáng)離子含氮部分通常以取代基形式存在于一部分陽(yáng)離子頭發(fā)調(diào)理聚合物的單體單元中。因此,陽(yáng)離子聚合物可包括季銨或陽(yáng)離子胺取代的單體單元和這里稱為間隔單體單元的其它非陽(yáng)離子單元的共聚物和三元共聚物等。這些聚合物在本領(lǐng)域是公知的,并可在International CosmeticIngredient Dictionary,Sixth Edition,1995中找到許多,上述文獻(xiàn)在這里引為參考。
適宜的陽(yáng)離子聚合物包括例如具有陽(yáng)離子胺或季銨官能團(tuán)的乙烯基單體與水溶性間隔單體的共聚物,這些水溶性間隔單體例如為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、烷基和二烷基丙烯酰胺、烷基和二烷基甲基丙烯酰胺、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基己內(nèi)酯和乙烯基吡咯烷酮。烷基和二烷基取代的單體優(yōu)選具有C1~C7烷基,更優(yōu)選C1~C3烷基。其它適宜的間隔單體包括乙烯基醚、乙烯基醇(由聚醋酸乙烯酯水解制得)、馬來(lái)酸酐、丙二醇和乙二醇。陽(yáng)離子聚合物詳細(xì)地公開于USP4733677中,這里將其引為參考,以進(jìn)一步說(shuō)明用于調(diào)理目的的陽(yáng)離子聚合物。
根據(jù)組合物的具體種類和pH值,陽(yáng)離子胺可以是伯、仲或叔胺。通常優(yōu)選仲胺和叔胺,特別優(yōu)選叔胺。陽(yáng)離子聚合物可含有衍生自胺和/或季銨取代的單體和/或可相容的間隔單體的單體混合物。
其它可使用的陽(yáng)離子聚合物包括多糖聚合物,如陽(yáng)離子纖維素衍生物、陽(yáng)離子淀粉衍生物和陽(yáng)離子瓜爾膠衍生物。其它的物質(zhì)包括如在USP3962418中公開的含季銨的纖維素醚,以及如在USP 3958581中公開的醚化的纖維素和淀粉共聚物,上述文獻(xiàn)這里也引為參考。
當(dāng)組合物含有中和的陰離子頭發(fā)定形聚合物和兩性離子頭發(fā)調(diào)理聚合物時(shí),優(yōu)選將兩性離子的pH值調(diào)節(jié)至混合前中和的頭發(fā)定形聚合物的pH值??梢酝ㄟ^(guò)通常的方法,用任何通常的pH值調(diào)節(jié)劑來(lái)實(shí)現(xiàn)這種中和。f)推進(jìn)劑本發(fā)明的組合物中還可使用推進(jìn)劑。例如,從加壓氣溶膠容器中分配出的本發(fā)明的頭發(fā)定形或其它組合物(例如某些發(fā)膠和摩絲),通常含有由一種或多種通常公知的氣溶膠推進(jìn)劑組成的推進(jìn)劑,以推動(dòng)組合物。適用于此的推進(jìn)劑可以是任何通常用于氣溶膠容器的氣體,優(yōu)選可液化的氣體。適用于此的的推進(jìn)劑為揮發(fā)性烴推進(jìn)劑,其可包含液化的3-4個(gè)碳原子的低級(jí)烴,如丙烷、丁烷和異丁烷。其它適宜的推進(jìn)劑為氟代烴,如1,2-二氟乙烷(氟代烴152A),由DuPont以Dymel 152A供應(yīng)。其它推進(jìn)劑的實(shí)例為二甲醚、氮?dú)?、二氧化碳、一氧化二氮和大氣。?duì)于發(fā)膠和摩絲,可選擇適當(dāng)?shù)臒N,以提供具有所需噴灑/泡沫性能的穩(wěn)定體系。
氣溶膠推進(jìn)劑可與本發(fā)明組合物混合,混合的推進(jìn)劑量是由氣溶膠領(lǐng)域公知的常規(guī)因素所決定的。通常,對(duì)于可液化的推進(jìn)劑而言,以總組合物重量計(jì),推進(jìn)劑的含量為組合物重的約1~60%。對(duì)于發(fā)膠,推進(jìn)劑的含量為總組合物重的約10~60%,優(yōu)選約15~50%。對(duì)于摩絲,推進(jìn)劑的含量通常為總組合物重的約3~30%,更優(yōu)選約5~15%。
或者,可采用其中推進(jìn)劑與頭發(fā)定形組合物分隔開不接觸的加壓的氣溶膠釋放器,如由American National Can Corp.提供的以商品名SEPRO出售的兩室型罐。
其它適宜的氣溶膠釋放器是,特征為推進(jìn)劑為壓縮空氣,而壓縮空氣可通過(guò)泵或相當(dāng)?shù)脑O(shè)備在使用前填充入釋放器中的那些。這種釋放器在下述文獻(xiàn)中有述USP 4077441(1978年3月7日授權(quán)于Olofsson),US 4850577(1989年7月25日授權(quán)于TerStege),以及US申請(qǐng)07/839,648(Gosselin等,1992年2月21日申請(qǐng)),這些文獻(xiàn)均引入本文作為參考。適宜的壓縮空氣氣溶膠容器現(xiàn)可從Procter&Gamble Company購(gòu)買,商品名VIDAL SASSOON AIRSPRAY_發(fā)膠。
而且,還可以將非氣溶膠泡沫與本發(fā)明組合物混合,使得最終的組合物以穩(wěn)定泡沫的形式分配。當(dāng)組合物從或者加壓或者配有空氣或氣體混合裝置的包裝或容器中發(fā)散出時(shí),它可產(chǎn)生泡沫,則該組合物就是“以穩(wěn)定泡沫形式分配的”,其中所述氣體混合裝置如在USP 5271530和5443569中所公開的F2非氣溶膠泡沫裝置,這里將上述文獻(xiàn)引為參考。g)硅氧烷聚醚表面活性劑本發(fā)明的組合物可含有適用于穩(wěn)定有機(jī)聚硅氧烷乳液的硅氧烷聚醚。硅氧烷聚醚含有含重復(fù)有機(jī)硅氧烷單元的聚合物部分,以及含重復(fù)氧化烯單元的聚合物部分(即硅氧烷-聚氧化烯共聚物)。適宜的硅氧烷聚醚為在本發(fā)明組合物中使用的載體中具有表面活性的那些物質(zhì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到,硅氧烷聚醚的表面活性將取決于含重復(fù)有機(jī)聚硅氧烷單元的聚合物部分的分子量。該部分的分子量應(yīng)當(dāng)足夠大,以使它在載體中不溶解,而又不至于大到使整個(gè)分子不溶于載體中。當(dāng)使用時(shí),硅氧烷聚醚的量?jī)?yōu)選為總組合物的約0.02~7%,更優(yōu)選約0.05~5%。
硅氧烷聚醚可以是硅氧烷-線性聚氧化烯嵌段共聚物(其中聚合物主鏈含有硅氧烷嵌段和聚氧化烯嵌段,任選地具有接枝),硅氧烷-接枝聚氧化烯共聚物(其中聚合物主鏈含有硅氧烷嵌段,且聚氧化烯嵌段以接枝的形式存在,而不是在主鏈中),或其混合物。優(yōu)選線性聚氧化烯嵌段共聚物。
適用于此的優(yōu)選硅氧烷線性嵌段聚醚具有下述通式(Ⅰ)M′DbD′CM′其中M′為單官能單元R2R′SiO1/2;D為二官能單元R2SiO2/2;D′為二官能單元RR′SiO2/2;R獨(dú)立地為H、C1~C6烷基或芳基,優(yōu)選H或C1~C4烷基,更優(yōu)選CH3;R'獨(dú)立地為含氧化烯的部分、H或CH3;b為約10~1000,優(yōu)選約10~500,更優(yōu)選約20~200的整數(shù);和c為約0~100,優(yōu)選約0~50的整數(shù),更優(yōu)選c為0,條件是當(dāng)c為0時(shí),至少一個(gè)M′含有氧化烯部分。
結(jié)構(gòu)式(Ⅰ)中,優(yōu)選的R'的通式為-R″(OCnCH2n)y-R_其中R″是將R′的氧化烯部分連接到硅氧烷主鏈上的二價(jià)基團(tuán),優(yōu)選-(CmH2m)-,其中m為2~8的整數(shù),優(yōu)選2~6,更優(yōu)選3~6;R_是R′的氧化烯部分的封端基團(tuán),例如為H、羥基、C1~C6烷基、芳基、烷氧基(例如C1~C6)或酰氧基(例如C1~C6),優(yōu)選羥基;n為2~4的整數(shù),優(yōu)選2~3(即氧化烯基團(tuán)可含有氧化乙烯、氧化丙烯和/或氧化丁烯單元);和y為1或更大,其中共聚物表面活性劑的氧化烯部分的總的y為10或更大。
R′的氧化烯部分可以是無(wú)規(guī)共聚物、嵌段共聚物或其混合物。結(jié)構(gòu)式(Ⅰ)中的優(yōu)選R′基團(tuán)為其中氧化烯單元選自氧化乙烯單元(EO)、氧化丙烯單元(PO)及其混合物的那些。更優(yōu)選的是,基于硅氧烷聚醚中的總的氧化烯,氧化烯單元的氧化乙烯單元(EO)與氧化丙烯單元(PO)的比為EO10~100PO0~100,更優(yōu)選EO20~70PO20~70,最優(yōu)選EO30~70PO30~70。
特別優(yōu)選的硅氧烷聚醚的通式為 其中n為2~4的整數(shù),x為1或更大的整數(shù);a和b獨(dú)立地為約15~30的整數(shù);w為約20~200的整數(shù)。這種硅氧烷聚醚可從GoldschmidtChemical Company商品獲得,在商品名TEGOPREN 5830下。
適用于此的優(yōu)選硅氧烷接枝共聚物具有下述通式(Ⅱ)MDbD'CM其中M為單官能單元R3SiO1/2;D為二官能單元R2SiO2/2;D′為二官能單元RR′SiO2/2;R獨(dú)立地為H、C1~C6烷基,或芳基,優(yōu)選H或C1~C4烷基,更優(yōu)選CH3;R′為含氧化烯的部分;
b為約10~1000,優(yōu)選約10~500的整數(shù);c為約1~100,優(yōu)選約1~50的整數(shù)。
優(yōu)選的R′的通式為-R″(OCnCH2n)y-R_其中R″是將R′的氧化烯部分連接到硅氧烷主鏈上的二價(jià)基團(tuán),優(yōu)選-(CmH2m)-,其中m為2~8的整數(shù),優(yōu)選2~6,更優(yōu)選3~6;R_是R′的氧化烯部分的封端基團(tuán),例如為H、羥基、C1~C6烷基、芳基、烷氧基(例如C1~C6)或酰氧基(例如C1~C6),優(yōu)選羥基或酰氧基,更優(yōu)選羥基;n為2~4的整數(shù),優(yōu)選2~3(即氧化烯基團(tuán)可含有氧化乙烯、氧化丙烯和/或氧化丁烯單元);和y為1或更大。
R′的氧化烯部分可以是無(wú)規(guī)共聚物、嵌段共聚物或其混合物。優(yōu)選R′基團(tuán)為其中氧化烯單元選自氧化乙烯單元(EO)、氧化丙烯單元(PO)及其混合物的那些。更優(yōu)選的是,基于硅氧烷聚醚中的總的氧化烯,氧化烯單元的氧化乙烯單元(EO)與氧化丙烯單元(PO)的比為EO10~100PO0~100,更優(yōu)選EO10~30PO1~30。
表1列出了一些代表性的硅氧烷接枝聚醚表1
*硅氧烷聚醚A和B含有小于20個(gè)D單元和小于5個(gè)D′單元。硅氧烷聚醚C~G含有100~200個(gè)D單元和10~30個(gè)D′單元。**通過(guò)計(jì)算EO的重量百分?jǐn)?shù)并將該值除以5,得到親水親油平衡值(HLB)
這種類型的硅氧烷聚醚進(jìn)一步公開于上述引為參考的專利申請(qǐng)No.08/929721。
硅氧烷-氧化烯共聚物,即硅氧烷聚醚,可按照下述有關(guān)硅氧烷化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容所公開的方法制備,其名稱為“Chemistry and Technology ofSilicones,”by Walter Noll,Academic Press Inc.,Orlando,F(xiàn)lorida,(1968),pp.373-376。硅氧烷聚醚還可由許多商業(yè)來(lái)源獲得,例如
1 Dow Corning of Midland,Michigan2 OSI Specialties of Lisle,Il.,3 Hopewell,VA上表中,在醇含量相對(duì)較高(例如≥40%)的組合物中,優(yōu)選Tegopren5830-B。
其它硅氧烷聚醚可由General Electric of Waterford,N.Y.以SF-1188獲得,以及由Shin Etsu Silicones of America of Torrance,Ca.以KF353A獲得。其它的硅氧烷聚醚公開于USP 4871 529中,這里將其引為參考。制備方法可使用通常的配料和混合工藝制備本發(fā)明的組合物,包括個(gè)人護(hù)理組合物。在一優(yōu)選的方法中,將反應(yīng)物功能聚合物和優(yōu)選的任何其它的聚合物(例如頭發(fā)定形聚合物或頭發(fā)調(diào)理聚合物)及溶劑混合成均勻的混合物。然后加入任何其它的組分并混合,以制得最終的組合物。若要中和聚合物,則優(yōu)選在加入其它組分前加入中和劑。對(duì)于發(fā)膠產(chǎn)品,將組合物包裝在通常的機(jī)械泵噴灑裝置中,或者是對(duì)于氣溶膠噴灑產(chǎn)品,將組合物連同適宜的推進(jìn)劑體系一起包裝在通常的氣溶膠容器中(對(duì)于摩絲同樣適用)。對(duì)于其它的頭發(fā)定形組合物,包括滋補(bǔ)液、洗液和發(fā)用凝膠,典型地將它們包裝在通常的瓶或管中。
對(duì)于含水高的、含小于約50%VOC,例如摩絲(16%VOC或更少)和發(fā)用凝膠(6%VOC或更少),并含有衍生自含酸官能團(tuán)單體的硅氧烷頭發(fā)定形共聚物的產(chǎn)品,優(yōu)選以下述方式制備。在聚合物中和前,將頭發(fā)定形聚合物溶解在相容的有機(jī)溶劑,例如乙醇或異丙醇中。用于溶解聚合物的溶劑應(yīng)當(dāng)不含有大量的水,優(yōu)選基本上不含水。若過(guò)早加入水,或者在中和前,或者在聚合物的中和度小于10%(例如當(dāng)酸基團(tuán)占聚合物結(jié)構(gòu)的20%,而小于50%的酸基團(tuán)被中和)前,則聚合物易于以白色不溶物的形式沉淀。沉淀后再試圖完全中和通常是不成功的。
當(dāng)水在中和發(fā)生后加入,則由以這種方式改性的硅氧烷頭發(fā)定形聚合物生成的膜的性能,具有理想的光滑并潤(rùn)滑的表面(不想受任何理論的限制,這通常說(shuō)明硅氧烷存在于表面上)。優(yōu)選的組合物在外觀上基本上是澄清至透明的。組合物是穩(wěn)定的,優(yōu)選保持其約10%的起始透明度,而在大約6個(gè)月或更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)無(wú)可觀察到的沉淀形成。
中和反應(yīng)的完成對(duì)于良好的產(chǎn)品透明度、良好的香波去除性能和/或組合物的穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)是很重要的。然而,對(duì)于溶劑含量低且含有有效量的頭發(fā)定形聚合物(1~5%)的組合物,例如典型地對(duì)于摩絲和發(fā)用凝膠配劑來(lái)說(shuō),體系的粘度隨中和顯著地提高。這種粘度的提高可阻止中和反應(yīng)的完成。因此,應(yīng)當(dāng)采取步驟以保證中和反應(yīng)的完成。例如,這可通過(guò)一種或多種下述的工藝來(lái)保證1.當(dāng)體系的粘度變得非常高時(shí)(典型地當(dāng)約10%的聚合物已被中和時(shí)),向體系中加入一部分水(在6%VOC的體系中優(yōu)選批量的最少27%,在16%VOC的體系中,優(yōu)選批量的最少10%)。水的用量應(yīng)足以使粘度足夠地降低,以獲得良好的混合。
從生產(chǎn)效率的角度考慮,優(yōu)選在一步中加入水。然而,水可以在增量加入中和劑之間,較小增量地加入(例如批量水的5%)。例如,在強(qiáng)力攪拌下加入第一批中和劑(足以中和至多約10%的頭發(fā)定形聚合物)之后,可加入批量水的5%,然后加入足可中和另外2~4%頭發(fā)定形聚合物的中和劑,然后再加入另一部分5%的批量水。該過(guò)程持續(xù)進(jìn)行,直至全部的中和劑加入到這一批中。還可以對(duì)體系應(yīng)用高剪切速率,例如通過(guò)Teckmar型混合裝置可產(chǎn)生的,以提高物質(zhì)的傳遞速率,由此使發(fā)用快速地完成。
2.當(dāng)達(dá)到高粘度時(shí),可使用特別設(shè)計(jì)的高粘度混合裝置,例如捏塑體混合器。將體系進(jìn)行混合多個(gè)小時(shí),直至可分析證實(shí)(滴定、FTIR或pH)反應(yīng)完成,典型地,這段時(shí)間至多約12小時(shí)。優(yōu)選使用氮?dú)飧采w的密封體系等,以使混合過(guò)程中的溶劑損失最小化。
3.使用特殊的壓力容器設(shè)備,加熱并攪拌。加熱的同時(shí)應(yīng)防止溶劑的揮發(fā)。因此應(yīng)使用氮?dú)飧采w的壓力容器。
優(yōu)選上述的第一和第三種方法,因?yàn)樗鼈兪切首罡叩?。?dāng)無(wú)法獲得可加熱的壓力容器時(shí)(即環(huán)境條件),優(yōu)選第一種方法。
此外,當(dāng)組合物含有疏水性油性組分,如香料或異鏈烷烴時(shí),必須采取步驟以保證疏水性組分在組合物中的良好乳化。然而,含醇類的乳液組合物難以進(jìn)行配料。如上所述的某些疏水性組分很難進(jìn)行乳化,典型地,需要非常大量的表面活性劑以生成基本澄清的體系(典型地為微乳液)。這些大量的表面活性劑將過(guò)度增塑頭發(fā)定形聚合物,使得其令人不可接受的非常粘。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn),在本發(fā)明中可通過(guò)結(jié)合使用有機(jī)和無(wú)機(jī)中和劑而容易地使疏水性組分乳化。不想受任何理論的限制,據(jù)信這種中和劑的結(jié)合使用通過(guò)賦予聚合物類似于表面活性劑的性能,而有助于聚合物本身起到乳化劑的作用(即聚合物的一部分相對(duì)疏水,而聚合物的另一部分相對(duì)親水)。
中和體系含有脂肪胺中和劑(優(yōu)選選自二甲基月桂胺、二甲基肉豆蔻胺、氨甲基丙醇、二甲基硬脂胺、TEA及其混合物,更優(yōu)選二甲基月桂胺、二甲基肉豆蔻胺及其混合物)和無(wú)機(jī)中和劑(優(yōu)選金屬氫氧化物,更優(yōu)選NaOH和/或KOH,最優(yōu)選NaOH)。胺中和的酸基團(tuán)比無(wú)機(jī)物中和的酸基團(tuán)的疏水性更大一些。不想受任何理論的限制,據(jù)信胺基團(tuán)使疏水性組分乳化,而無(wú)機(jī)基團(tuán)提供水溶性/相容性和香波去除性。
當(dāng)使用雙重中和劑時(shí),組分加入的順序和其它過(guò)程的可變性對(duì)于制備澄清穩(wěn)定的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)變得很重要。加料和過(guò)程的優(yōu)選順序如下在強(qiáng)力攪拌下1.在含有水溶性有機(jī)溶劑(例如乙醇或異丙醇)的相容溶劑體系中完全溶解頭發(fā)定形聚合物。
2.加入脂肪胺中和劑,重量比為1~6胺∶疏水性組分,至1~2胺疏水性組分。
3.加入疏水性組分。
4.加入任何增塑劑。
5.以相當(dāng)于頭發(fā)定形聚合物的10~20%的量(或者在20%丙烯酸的聚合物中,為可能的酸基團(tuán)的50~100%)加入無(wú)機(jī)中和劑。
6.當(dāng)體系變得非常粘時(shí)(類似于花生油),混合體系至少10分鐘。然后以上述的方式,優(yōu)選以第一種方法的優(yōu)選實(shí)施方案所述的方式向混合物中加入水。
7.用例如由Teckmar生產(chǎn)的高剪切混合器對(duì)體系進(jìn)行研磨至少10分鐘。
8.加入余量水和其它制備最終組合物所必需的組分。優(yōu)選除去凝膠,更優(yōu)選在加入任何增稠劑前除去凝膠。
當(dāng)存在一些水(或其它極性物質(zhì))時(shí),向體系中加入硅氧烷乳液是很重要的。在組合物中水有助于保持硅氧烷乳液的穩(wěn)定性。
優(yōu)選在制得最終的組合物之前,將硅氧烷功能聚合物與硅氧烷乳液進(jìn)行預(yù)混合。若硅氧烷功能聚合物不能分散于乳液中,則優(yōu)選在與硅氧烷乳液結(jié)合前,以與含10~50%C1~C3一元醇,優(yōu)選乙醇的水約相等的量混合。然后將該預(yù)混物加入到優(yōu)選已進(jìn)行預(yù)混合的組合物的其它組分中。對(duì)于一元醇含量高的體系(>約80%),同樣優(yōu)選在與醇結(jié)合之前,將硅氧烷乳液與硅氧烷功能聚合物進(jìn)行預(yù)混合。
此外,期望一旦已加入硅氧烷乳液,便不對(duì)組合物施以高剪切作用,因?yàn)榧羟袝?huì)使乳液破裂。再者,典型地,在任何增稠劑或表面活性劑之后加入硅氧烷乳液。使用方法對(duì)于所需的最終應(yīng)用,包括個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品(包括頭發(fā)護(hù)理、皮膚護(hù)理和指甲護(hù)理產(chǎn)品)、家務(wù)護(hù)理產(chǎn)品、汽車護(hù)理產(chǎn)品和涂料產(chǎn)品,以通常的方式使用本發(fā)明的組合物。
本發(fā)明的組合物適用于例如頭發(fā)定形應(yīng)用。這種應(yīng)用通常包括在頭發(fā)干燥之前和/或之后,向干燥的、微濕的或濕的頭發(fā)上施用有效量的產(chǎn)品,并梳理成所需的發(fā)型。產(chǎn)品的施用通常是將產(chǎn)品進(jìn)行噴灑或使其霧化來(lái)進(jìn)行的,其中使用適宜的裝置,例如機(jī)械泵噴灑裝置、壓力氣溶膠容器或其它適當(dāng)?shù)难b置。其它頭發(fā)定形組合物,包括滋補(bǔ)液、洗液和發(fā)用凝膠,典型地是從一般的瓶或管中發(fā)散出來(lái),并直接施用到頭發(fā)上或首先發(fā)散到手上,然后再施用到頭發(fā)上。然后干燥組合物或使其干燥?!坝行Я俊笔侵缸阋蕴峁┧璧念^發(fā)持久和定形效果的量。通常,根據(jù)具體的產(chǎn)品配料、分配器的類型、頭發(fā)的長(zhǎng)度和發(fā)型的形狀,將約0.5g~30g產(chǎn)品施用到頭發(fā)上。
實(shí)施例下述實(shí)施例將在本發(fā)明范圍內(nèi)進(jìn)一步說(shuō)明各實(shí)施方案。實(shí)施例唯一的目的是說(shuō)明作用,并不應(yīng)理解為是對(duì)本發(fā)明的限定,因?yàn)樵诓槐畴x本發(fā)明精神和范圍的前提下,可以有許多變種。各組分由化學(xué)名稱或CTFA名稱確定。
Ⅰ.制備昆蟲驅(qū)趕劑。
*硅氧烷微乳液(25%硅氧烷),由Dow Corning獲得該批次是通過(guò)制備水和NaOH首先混合的預(yù)混物制備的。然后加入硅氧烷功能聚合物并攪拌1小時(shí)。然后加入硅氧烷乳液并使其混合良好。然后將該預(yù)混物加入到主混物中,并攪拌直至均勻。
Ⅱ.制備剃須后用的粘性洗液。
*由Goldschmidt獲得**硅氧烷微乳液(25%硅氧烷),由Dow Corning獲得將Abil、水和乙醇混合并攪拌,直至混合良好。加入微乳液并連續(xù)攪拌,直至混合良好。在加入所有的其它組分后將預(yù)混物加入到主混物中,并使其混合良好。然后對(duì)該批次進(jìn)行加熱,直至硬脂酸鈉溶解,然后冷卻形成粘性物。
Ⅲ.制備浴后用的噴灑水(splash)
*硅氧烷微乳液,由Dow Corning獲得對(duì)硅氧烷功能聚合物和DC2-1716進(jìn)行預(yù)混合,直至混合良好,在所有組分已加入后將其加入到主混物中并混合。
Ⅳ.制備指甲油去除劑。
*硅氧烷微乳液,由Dow Corning獲得將硅氧烷功能聚合物與水和氨基甲基丙醇混合,直至混合良好。然后加入微乳液并進(jìn)行充分地?cái)嚢?。在所有組分已混合良好后,將預(yù)混物加入到主混物中。
Ⅴ.制備發(fā)膠組合物
(1)由National Starch商品獲得(2)由Angus商品獲得(3)硅氧烷微乳液,由Dow Corning獲得(4)由Goldschmidt獲得(三嵌段共聚物,3000M.W.聚(乙基噁唑啉)-3000M.W.聚(二甲基硅氧烷)-3000M.W.聚(乙基噁唑啉))硅氧烷微乳液預(yù)混物將Abil混入乙醇/水中,直至徹底混合。加入微乳液并攪拌,直至混合良好。
主混合為幫助分散,在強(qiáng)力攪拌下將兩性物質(zhì)加入醇中。溶解后,在適中的攪拌下加入氨基甲基丙醇,然后加入DRO水(若使用的話)。在適中的攪拌下加入硅氧烷微乳液預(yù)混物,并再攪拌0.5小時(shí),以使其徹底混合。Ⅵ.-Ⅷ.制備織物軟化泵噴灑劑組合物(Ⅵ),皮革調(diào)理劑組合物(Ⅶ),機(jī)械用泵噴灑劑潤(rùn)滑劑(Ⅷ)
(1)由Dow Corning獲得的硅氧烷微乳液,它具有250000cps的高內(nèi)相粘度(2)硅氧烷微乳液,由Dow Corning獲得(3)由Goldschmidt獲得的三嵌段共聚物,3000M.W.(聚乙基噁唑啉)-3000M.W.(聚二甲基硅氧烷)-3000M.W.(聚乙基噁唑啉)制備方法實(shí)施例Ⅵ-將硅氧烷功能聚合物和微乳液進(jìn)行預(yù)混合1小時(shí)。加入剩余的組分并攪拌,直至混合良好,之后在連續(xù)的攪拌下向其中加入預(yù)混物,直至混合良好。
實(shí)施例Ⅶ和Ⅷ-將Abil加入到水和乙醇中并攪拌,直至混合,此時(shí)在連續(xù)的攪拌下加入微乳液。然后將該預(yù)混物加入到剩余組分已經(jīng)混合良好的主混物中。繼續(xù)攪拌半小時(shí)。Ⅸ.表面活性(甲基)丙烯酸酯-硅氧烷-(甲基)丙烯酸酯三嵌段共聚物的合成按照“Development of Novel Attachable Initiator for Living RadicalPolymerization and Synthesis of Polysiloxane Block Copolymer;”YoshikiNakagawa and Krzysztof Matyjaszewski;pages 270-271;Polymer Preprints,August 1996公開的方法,制備(甲基)丙烯酸酯-硅氧烷-(甲基)丙烯酸酯三嵌段共聚物。對(duì)上述方法作出了一些改進(jìn),并詳細(xì)描述如下。
按照上述文獻(xiàn)所公開的方法制備乙烯基二甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷。根據(jù)Gelest,Inc.,612 William Leigh Drive,Tullytown,PA19007-6308獲得分子量不同的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷。用分子量分別為9400和6000、乙烯基取代基的百分?jǐn)?shù)為0.8~1.2和0.4~0.6的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷,制備兩種不同的乙烯基二甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷。
a)嵌段共聚物的合成聚(丙烯酸正丁酯-共-甲基丙烯酸)-嵌段-聚二甲基硅氧烷-聚(丙烯酸正丁酯-共-甲基丙烯酸)向配有磁力攪拌器和回流冷凝器的充入氬氣的圓底燒瓶中,加入乙酸丁酯(500ml),乙烯基二甲基甲硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷(18g),CuCl(0.66g),4,4’-二壬基聯(lián)吡啶(5.4g),丙烯酸丁酯(9g)和三甲基甲硅烷基甲基丙烯酸酯(9g)。然后將該溶液加熱至120℃并攪拌6小時(shí)。然后將該溶液冷卻至室溫并由真空過(guò)濾除去催化劑。用丙酮(100ml)稀釋濾液。將所得溶液在水中進(jìn)行沉淀,收集嵌段共聚物并干燥。
用具有不同分子量的聚二甲基硅氧烷,以相同的方式制備類似的聚合物,其丙烯酸酯外嵌段具有不同的單體組合,例如如這里所述的衍生自丙烯酸和甲基丙烯酸的各種不同的酯。丙烯酸酯外嵌段的單體可以這樣選擇,即使得外嵌段的Tg高于或低于室溫(約23℃)。
權(quán)利要求
1.一種適用于頭發(fā)、皮膚和指甲的個(gè)人護(hù)理組合物,其特征在于它含有a)一種硅氧烷功能聚合物,優(yōu)選0.1~20%,具有選自下述的式(AB)n;ABA;BAB; 及其混合物;其中B為含有下述重復(fù)單元的硅氧烷部分 R獨(dú)立地表示C1~C30烷基、芳基、烷芳基、鹵代烷基、H或C1~C6烷氧基,其中每一硅氧烷部分B的重均分子量為1,500~50,000;A為極性聚合物部分,它可溶于或分散于乙醇含量小于60%重量的乙醇和水的混合物中;n為1或更大的整數(shù);其中硅氧烷功能聚合物的分子量至少為2,000;b)一種有機(jī)聚硅氧烷乳液,該乳液含有(ⅰ)在乳液中分散為粒子的聚有機(jī)硅氧烷,該聚有機(jī)硅氧烷的平均粒徑小于150納米,和(ⅱ)在乳液中用于分散有機(jī)聚硅氧烷的表面活性劑體系;其中乳液的量應(yīng)使得個(gè)人護(hù)理組合物中含有0.1~10%的分散的聚有機(jī)硅氧烷;以及c)一種載體,含有至少約0.5%組合物重量的第一溶劑,所述第一溶劑選自水;水溶性有機(jī)溶劑;強(qiáng)至中等強(qiáng)度氫鍵參數(shù)的有機(jī)溶劑;及其混合物;其中所述第一溶劑不是C1~C3一元醇、C1~C3酮和C1~C3醚,并優(yōu)選水;其中硅氧烷功能聚合物的存在量為有效地穩(wěn)定在個(gè)人護(hù)理組合物中的乳液的量。
2.權(quán)利要求1的組合物,其中每一硅氧烷部分B的重均分子量為2,000~30,000,并且聚有機(jī)硅氧烷的平均粒徑小于60納米。
3.前述任一權(quán)利要求的組合物,其中A選自丙烯酸聚合物、乙烯基聚合物、聚烷基噁唑啉、蛋白質(zhì)、糖類、多糖及其混合物。
4.前述任一權(quán)利要求的組合物,其中A選自丙烯酸聚合物、乙烯基聚合物、聚烷基噁唑啉及其混合物。
5.前述任一權(quán)利要求的組合物,其中硅氧烷功能聚合物為具有含丙烯酸基團(tuán)的乙烯基聚合物主鏈的硅氧烷接枝共聚物,該主鏈具有接枝于其上的一價(jià)硅氧烷聚合物部分,該共聚物含有C單體及選自A單體、B單體及其混合物的組分,其中A為至少一種可自由基聚合的乙烯基單體,當(dāng)使用時(shí),A單體的重量至多為所述共聚物全部單體總重的約90%;B為可與A共聚的至少一種增強(qiáng)單體,當(dāng)使用時(shí),B單體的重量至多為所述共聚物全部單體總重的約98%,B單體選自極性單體和大單體;A或B單體的至少一種含丙烯酸基團(tuán);以及C為重均分子量為1,500~50,000的聚合單體,其通式為X(Y)nSi(R)3-m(Z)m其中X為可與A和B單體共聚的乙烯基基團(tuán),Y為二價(jià)連接基團(tuán),R為氫、低級(jí)烷基、芳基或烷氧基,Z為數(shù)均分子量至少為500的一價(jià)硅氧烷聚合物部分,在共聚合條件下它基本上無(wú)反應(yīng)性,并且在共聚合后它成為乙烯基聚合物的側(cè)鏈,n為0或1,和m為1~3的整數(shù),其中C占共聚物重的0.01~50%。
6.前述任一權(quán)利要求的組合物,其中硅氧烷功能聚合物選自(A)丙烯酸/甲基丙烯酸正丁酯/聚二甲基硅氧烷(PDMS)大單體;(B)N,N-二甲基丙烯酰胺/甲基丙烯酸異丁酯/PDMS大單體;(C)N,N-二甲基丙烯酰胺/PDMS大單體;(D)丙烯酸叔丁酯/丙烯酸/PDMS大單體;和(E)丙烯酸叔丁酯/丙烯酸/PDMS大單體。
7.權(quán)利要求11的組合物,其中硅氧烷功能聚合物為聚乙基噁唑啉/聚二甲基硅氧烷/聚乙基噁唑啉三嵌段共聚物。
8.前述任一權(quán)利要求的組合物,其中載體還含有至少40%的第二溶劑,該溶劑選自C1~C3一元醇、C1~C3酮、C1~C3醚及其混合物,優(yōu)選C1~C3一元醇,更優(yōu)選乙醇、正丙醇、異丙醇及其混合物。
9.一種乳液組合物,其特征在于它含有a)一種硅氧烷功能聚合物,其通式選自下述(AB)n;ABA;BAB; 及其混合物;其中B為含有下述重復(fù)單元的硅氧烷部分 R獨(dú)立地表示C1~C30烷基、芳基、烷芳基、鹵代烷基、H或C1~C6烷氧基,其中每一硅氧烷部分B的重均分子量為1500~50000;A為極性聚合物部分,它可溶于或分散于乙醇含量小于60重量%的乙醇和水的混合物中;n為1或更大的整數(shù);其中硅氧烷功能聚合物的分子量至少為2000;b)一種有機(jī)聚硅氧烷乳液,該乳液含有(ⅰ)在乳液中分散為粒子的聚有機(jī)硅氧烷,該聚有機(jī)硅氧烷的平均粒徑小于150納米,和(ⅱ)在乳液中用于分散有機(jī)聚硅氧烷的表面活性劑體系;其中乳液的量應(yīng)使得個(gè)人護(hù)理組合物中含有0.1~10%的分散的聚有機(jī)硅氧烷;以及c)一種載體,含有至少約0.5%組合物重量的第一溶劑,所述第一溶劑選自水;水溶性有機(jī)溶劑;強(qiáng)至中等強(qiáng)度氫鍵參數(shù)的有機(jī)溶劑;及其混合物;其中所述第一溶劑不是C1~C3一元醇、C1~C3酮和C1~C3醚;其中硅氧烷功能聚合物的存在量為有效穩(wěn)定在組合物中的乳液的量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于個(gè)人護(hù)理應(yīng)用,如頭發(fā)定形和其它應(yīng)用的乳液組合物。該組合物含有:a)一種通式為(AB)
文檔編號(hào)A61K8/00GK1284856SQ98812949
公開日2001年2月21日 申請(qǐng)日期1998年11月2日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月5日
發(fā)明者馬喬里·M·佩弗利, 小雷蒙德·E·博利克, 彼得·M·托格森, 桑吉夫·米德哈 申請(qǐng)人:寶潔公司