氨基官能有機硅乳液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水性有機硅乳液，所述水性有機硅乳液包含：A)氨基官能有機聚硅氧烷，B)具有下式的季銨表面活性劑：R1R2R3R4N+X-，其中R1為含有至少10個碳原子的有機官能團，R2為R1或含有1至12個碳原子的烴基，R3為R1、R2或含有2至10個碳原子的醇基，R4為R1、R2或R3，X-為鹵離子、硫酸根、磺酸根、甲基硫酸根或乙基硫酸根，C)非離子表面活性劑，其中所述水性有機硅乳液含有小于0.2重量％的D4和D5環(huán)狀硅氧烷。
【專利說明】氨基官能有機硅乳液
[0001]相關(guān)專利申請的交叉引用
[0002]本申請要求提交于2011年11月29日的美國專利申請N0.61/564426的權(quán)益。
【背景技術(shù)】
[0003]氨基官能有機硅的乳液廣泛用于毛發(fā)護理組合物中，以提供各種美感效果。已商業(yè)開發(fā)出各種類型的乳液，以提供這種氨基官能有機硅聚合物的水基產(chǎn)品，用作頭發(fā)調(diào)理齊IJ。一種制備氨基官能有機硅乳液的方法涉及乳液聚合技術(shù)，該技術(shù)首先將硅氧烷單體乳化，隨后聚合成高分子量。作為另一種選擇，可從預(yù)形成的氨基官能有機硅制備機械乳液。
[0004]減少有機硅(silicone)乳液中溶劑、未反應(yīng)的硅氧烷、催化劑殘余、環(huán)狀的聚合副產(chǎn)物和其他雜質(zhì)的存在是本領(lǐng)域持續(xù)面臨的挑戰(zhàn)。當這類雜質(zhì)與下游應(yīng)用(例如醫(yī)療、美容和個人護理應(yīng)用)不相容時，在這類雜質(zhì)的存在會降低乳液穩(wěn)定性的情況下，或者在法規(guī)規(guī)定要求去除或減少這類雜質(zhì)存在的情況下，或者出于其他原因，減少這類雜質(zhì)的需求可能產(chǎn)生。具體地講，對降低氨基官能有機硅乳液中的環(huán)硅氧烷(例如八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)和十甲基環(huán)五硅氧烷(D5))的存在有興趣。在許多情況下，D4和D5可存在于制備氨基官能有機硅乳液的過程中，或者它們可在存儲乳液時通過副反應(yīng)生成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)了制備具有降低的環(huán)硅氧烷含量的氨基官能硅氧烷的機械乳液的方法。因此，與通過常規(guī)方法制備的乳液相比，通過本發(fā)明方法制備的乳液中八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)和十甲基環(huán)五硅氧烷(D5)的量顯著減少。此外,本發(fā)明乳液中較低的D4和D5含量隨時間推移保持較低。換句話講，在擱置老化本發(fā)明乳液時，D4和D5含量不會顯著增大。所得的乳液尤其可用于毛發(fā)護理產(chǎn)品。
[0006]本發(fā)明涉及水性有機硅乳液，其包含:
[0007]A)氨基官能有機聚硅氧烷，
[0008]B)具有下式的季銨表面活性劑:
[0009]R1R2R3R4NT,
[0010]其中R1為含有至少10個碳原子的有機官能團，
[0011]R2為R1或含有I至12個碳原子的烴基，
[0012]R3為R1、R2或含有2至10個碳原子的醇基，
[0013]R4 為 R1、R2 或 R3，
[0014]X_為鹵離子、硫酸根、磺酸根、甲基硫酸根或乙基硫酸根，
[0015]C)非離子表面活性劑，
[0016]其中水性有機硅乳液含有少于0.2重量％的D4和D5環(huán)狀硅氧烷，并且在將乳液在50°C下老化I個月后，D4、D5或兩者的含量低于下述中的一者:
[0017]乳液中D4為0.11重量％或05為0.12重量％，
[0018]當該含量以環(huán)狀硅氧烷與陽離子表面活性劑的非水含量的比率表示時，D4低于0.14 或 D5 低于 0.07，
[0019]當D4的含量以((D4AeED-D4(t = Q))/% CS)*100表示時，其中D4分別為老化乳液和初始乳液中D4的重量百分比，% CS為乳液中陽離子表面活性劑的質(zhì)量分數(shù)(非水含量)，D4低于1.3。
【具體實施方式】
[0020]A)氨基官能有機聚硅氧烷
[0021]有機聚硅氧烷是含有獨立選自如下的硅氧烷單元的聚合物:(R3SiOl72)、(R2SiO272), (RSiO372)或(Si04/2)甲硅烷氧基單元，其中R可以是任何單價有機基團。有機聚硅氧烷中的甲硅烷氧基單元(R3SiO1Z2)、(R2SiO272) > (RSiO372)或(Si04/2)甲硅烷氧基單元通常分別稱為M、D、T和Q單元。這些甲硅烷氧基單元可以按多種方式組合以形成環(huán)狀、直鏈或支鏈的結(jié)構(gòu)。所得的聚合物結(jié)構(gòu)的化學和物理性質(zhì)可以不同。例如，取決于平均聚合物化學式中的甲硅烷氧基單元的數(shù)目和類型，有機聚硅氧烷可以是揮發(fā)性的或低粘度流體、高粘度流體/膠、彈性體或橡膠以及樹脂。R可以是任何單價有機基團，或者R為含有I至30個碳原子的烴基，或者R為含有I至30個碳原子的烷基，或者R為甲基。
[0022]用于本發(fā)明的有機聚硅氧烷的特征在于甲硅烷氧基單元中的至少一個R基團為氨基。氨基官能團可存在于任何具有R取代基的甲硅烷氧基單元上，即，它們可以存在于任何(R3SiOv2)、(R2SiO272)或(RSiOv2)單元上，并在本文的化學式中標示為Rn。氨基官能有機基團Rn可通過具有下式的基團示例:-R3NHR4、- R3NR24或-R3NHR3NHR4,其中每個R3獨立地是具有至少2個碳原子的二價烴基，并且R4為氫或烷基。每個R3通常為具有2至20個碳原子的亞烷基。R3通過諸如下列的基團示例:-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-, -CH2CH(CH3)-、-CH2CH2CH2CH2-' -CH2CH(CH3) CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-' -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH (CH2CH3) CH2CH2CH2-' -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-和-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-。烷基 R4 如上文對R所示例。當R4為烷基時，它通常為甲基。合適的氨基官能烴基的一些例子是:_CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-CH2CH (CH3) NH2、-CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2CH2CH2CH2NH2' -CH2CH2NHCH3' -CH2CH2CH2NHCH3、-CH2CH(CH3) CH2NHCH3' _CH2CH2CH2CH2NHCH3、-CH2
ch2nhch2ch2nh2、-ch2ch2ch2nhch2ch2nh2、-ch2ch2ch2nhch2ch2ch2nh2、-ch2ch2ch2ch2nhch2ch2ch2ch
2NH2、-CH2CH2NHCH2CH2NHCHy -CH2CH2CH2NHCH2CH2CH2NHCH3、-CH2CH2CH2CH2NHCH2CH2CH2CH2NHCH3和-CH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2CH2CH3。
[0023]作為另外一種選擇，氨基官能團為-CH2CH(CH3)CH2NHCH2CH2NH2或
ch2ch2ch2nhch2ch2nh2
[0024]用作組分A)的氨基官能有機聚硅氧烷可選自含有由以下平均式表示的甲硅烷氧基單元的氨基官能二有機聚硅氧烷；
[0025][R2SiO272Ja [RRNSi02/2] b
[0026]其中:a為I至1000，或者I至500，或者I至200，
[0027]b為I至100，或者I至50，或者I至10，
[0028]R獨立地為單價有機基團，
[0029]或者R為含有I至30個碳原子的烴基，
[0030]或者R為含有I至12個碳原子的單價烷基，或者作為另一種選擇R為甲基；[0031]Rn是如上面所定義的。氣基官能二有機聚硅氧烷可用硅烷醇、烷氧基、二烷基甲娃烷氧基或它們的組合封端。
[0032]用作組分A)的氨基官能有機聚硅氧烷也可為任何上述氨基官能有機聚硅氧烷的組合。所述氨基官能有機聚硅氧烷也可溶于合適的溶劑如較低分子量有機聚硅氧烷或有機溶劑中。用作組分A)的氨基官能有機聚硅氧烷也可為上述氨基官能有機聚硅氧烷中的一者或若干者與25°C時粘度為至少350厘沲的OH封端的PDMS或三甲基PDMS或三甲基/甲氧基PDMS的共混物或混合物。
[0033]氨基官能有機聚硅氧烷在本領(lǐng)域中是已知的，并且許多是可商購獲得的。代表性的商用氨基官能有機聚硅氧烷包括:XIAMETER* 0FX-8040流體、XIAMETER:,1:0HX-8600 流體、XIAMETER? OHX-8630 流體、XIAMETERf) 0HX-8803 流體、DOff CORNING? AP-8087 流體、DOW CORNING? 2-8040 聚合物、DOW CORNING?
8566聚合物、DOW CORNING* 8600親水性軟化劑以及DOW CORNING? 8803聚合物。
[0034]B)季銨表面活性劑
[0035]本發(fā)明有機硅乳液中的組分B)為具有式R1R2R3R4N+X-的季銨表面活性劑，
[0036]其中R1為含有至少10個碳原子的有機官能團，
[0037]R2為R1或含有I至12個碳原子的烴基，
[0038]R3為R1、R2或含有2至10個碳原子的醇基， [0039]R4 為 R1、R2 或 R3，
[0040]τ為鹵離子、硫酸根、磺酸根、甲基硫酸根或乙基硫酸根。
[0041]R1為含有至少10個碳原子、或至少12個碳原子、或至少16個碳原子的有機官能團。通常，R1包含有機官能團，例如將脂肪酸基有機部分連接到季銨表面活性劑分子中的酯或酰胺。由于R1包含有機官能團，R1的結(jié)構(gòu)選項不包括脂族烴，例如長鏈烷基(例如十六烷基)。
[0042]R2為R1或含有I至12個碳原子的烴基。作為另外一種選擇，R2為含有I至12個碳原子或I至6個碳原子的烷基。作為另外一種選擇，R2為甲基。
[0043]R3為R1、R2或含有2至10個碳原子的醇基。作為另外一種選擇，R3為含有2至8個碳原子或2至4個碳原子的醇基。作為另外一種選擇，R3為-CH2CH20H。
[0044]R4為R1、R2或R3，如上所述。
[0045]X_為鹵離子、硫酸根、磺酸根、甲基硫酸根或乙基硫酸根。合適的鹵離子包括F_、(:1_、81*_和。在某些實施例中，X—為Cl—或甲基硫酸根。
[0046]在一個實施例中，R1和R4具有式R5C (0) 0R6，其中R5C (0)衍生自脂肪酸并且R6為含有I至4個碳原子的二價烴基。在另外的實施例中，脂肪酸為油酸并且R6為-CH2CH2-。
[0047]在另一個實施例中，R1具有式R5C(O)NHR6,其中R5C(O)衍生自脂肪酸并且R6為含有I至4個碳原子的二價烴基，并且R4為甲基。在另外的實施例中，脂肪酸為貂油并且R6為-CH2CH2CH2'
[0048]在一個實施例中,季銨表面活性劑具有式
[0049]R1 = R2 = R5C (0) OCH2CH2-，其中 R5C (0)衍生自油酸，R3 為-CH2CH2OH,并且 R4 為甲基。具有該結(jié)構(gòu)的季銨表面活性劑的代表性非限制性商用例子包括Tetranyl ? C0-40(花王股份有限公司(Kao Corporation S.A.))。
[0050] 在一個實施例中，季銨表面活性劑具有式
[0051]R1 = R5C(O)NHCH2CH2CH2-，其中 R5C(O)衍生自貂油，R2 為甲基，R3 為 _ CH2CH2OH,并且R4為甲基。具有該結(jié)構(gòu)的季銨表面活性劑的代表性非限制性商用例子包括Incroquat ?26 (美國新澤西州愛迪生的禾大公司(Croda Inc.Edison, NJ))。
[0052]或者，陽離子表面活性劑可以是兩種或更多種滿足上述描述的季銨類物質(zhì)的混合物。
[0053]C)非離子表面活性劑
[0054]本發(fā)明乳液還含有作為組分C)的非離子表面活性劑。非離子表面活性劑可選自基于聚氧乙烯的化合物，例如被視為乙氧基化醇的那些。適合的可商購的非離子表面活性劑的代表性例子包括由美國特拉華州威爾明頓(Wi lmington, De I aware)的禾大公司(Croda) (ICI Surfactants公司)以商品名BRJJ:.'銷售的聚氧乙烯脂肪醇。一些例
子是Brif5 L23(稱為聚氧乙烯(23)月桂基醚的一種乙氧基化醇)和:Br1.丨:L4(稱為聚
氧乙烯(4)月桂基醚的另一種乙氧基化醇)。一些另外的非離子性表面活性劑包括由美國密歇根州米德蘭的陶氏化學公司(Dow Chemical Company, Midland, Michigan)以商
標TERGITOL?銷售的乙氧基化醇。一些例子是TERGITOL? TMN-6，即稱為乙氧基化三甲基壬醇的乙氧基化醇；以及多種乙氧基化醇，即，以商標TERGΤ?[..._.15-S-5、
TERGITOL* 15-S-12, TERGITOL? 15-S-15 和TERGITOL? 15-S-40 出售的 C12-C14
仲醇乙氧基化物。還可以使用由巴斯夫公司(BASF)以Lutensol XP (稱為乙氧基化的ClO-格爾伯特醇(Guerbet alcohol))和Lutensol TO(稱為乙氧基化的異構(gòu)C13醇)系列
提供的Lutensor5
[0055]還可以使用其親水部分是基于糖類或多糖類的表面活性劑。這些表面活性劑的例子為1.Ulenso丨⑶70 (巴斯夫公司(BASF))和得自美國密歇根州米德蘭陶氏化學公司(DowChemical Company(Midland, MI))的 Triton BG-10。
[0056]當使用含非離子表面活性劑的混合物時，一種非離子表面活性劑可以具有低的親水親油平衡值(HLB)并且另一種非離子表面活性劑可以具有高的HLB，使得所述兩種非離子表面活性劑具有11至15的聯(lián)合HLB、或者12.5至14.5的聯(lián)合HLB。
[0057]乳液中組分A)、B)、C)和水的量可以改變。通常，乳液將含有:15至80重量％的A)氨基官能聚有機硅氧烷，
[0058]或者30至75%的A)氨基官能聚有機硅氧烷，
[0059]或者47至71 %的A)氨基官能聚有機硅氧烷；
[0060]0.5至10重量％的B)季銨表面活性劑，
[0061]或者1.2至8重量％的B)季銨表面活性劑，
[0062]或者1.3至6.7重量％的B)季銨表面活性劑；
[0063]2至8重量％的C)非離子表面活性劑，[0064]或者3至7重量％的B)非離子表面活性劑，
[0065]或者3.5至5.2重量％的B)非離子表面活性劑，
[0066]以及足量的水或其他組分,共計100重量％。
[0067]也可在本發(fā)明的乳液中摻入其他添加劑，例如填料、粘度改性劑、泡沫控制劑；防凍劑和殺生物劑。
[0068]本發(fā)明乳液可通過任何已知的方法制備，或者通過如下所述的方法制備。
[0069]本發(fā)明還提供通過如下步驟制備乳液的方法:
[0070]I)形成包含以下的混合物:
[0071]A) 100重量份氨基官能有機聚硅氧烷，
[0072]B) 0.1至50重量份季銨表面活性劑，
[0073]C)0.1至50重量份非離子表面活性劑，(組分A、B和C是如上文所描述的)
[0074]II)將足量的水摻混至來自步驟I)的混合物以形成乳液，
[0075]III)任選地，進一步剪切混合乳液和/或用連續(xù)相稀釋乳液。
[0076]在步驟I中，表面活性劑B)和C)可以單獨添加，也可以結(jié)合可變量的水添加。通常，在選擇表面活性劑或表面活性劑組合時，表面活性劑在步驟I中以濃縮水性分散體形式或以水溶液形式添加。
[0077]對于每100重量份所用的氨基官能有機聚硅氧烷而言，在步驟I中添加的每種表面活性劑的量應(yīng)為0.1至50重量份。作為另外一種選擇，對于每100重量份所用的氨基官能有機聚硅氧烷而言，在步驟I中添加的每種表面活性劑的量可為I至50重量份。作為另外一種選擇，對于每100重量份所用的氨基官能有機聚硅氧烷而言，在步驟I中添加的表面活性劑的量可為2至20重量份。
[0078]步驟(I)中的混合可以通過本領(lǐng)域已知的任何用來實現(xiàn)高粘度材料的混合的方法來完成。該混合可以分批工藝、半連續(xù)工藝或連續(xù)工藝進行?；旌峡衫缬萌缦卵b置來進行:中等/低剪切力分批混合裝置，包括換罐式混合器、雙行星混合器、錐形螺桿混合器、帶式摻合器、雙臂混合器或弓刀混合器；具有高剪切和高速度分散器的批處理設(shè)備，包括美國紐約州的查爾斯.羅斯父子公司(Charles Ross&Sons (NY))、美國新澤西州的豪美設(shè)備公司(Hockmeyer Equipment Corp.(NJ))制造的那些設(shè)備；高剪切作用批處理設(shè)備,包括班伯里型(美國紐約的布拉本德儀器公司(Cff Brabender Instruments Inc.,NJ))和亨舍爾型(美國德克薩斯州的美國亨舍爾混合器公司(Henschel mixers America, TX));基于離心力的高剪切混合裝置，例如Speed Mixer? (Hauschild&Co KG，德國)。連續(xù)混合機/混煉機的示例性例子包括擠出機:單螺旋、雙螺旋和多螺旋擠出機、共旋轉(zhuǎn)擠出機，例如美國新澤西州拉姆齊的克魯伯.維爾納和普夫萊德雷爾公司(Krupp fferner&PfIeidererCorp (Ramsey, NJ))和美國新澤西州的萊斯特瑞茲公司(Leistritz(NJ))制造的那些擠出機；反轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機、兩級擠出機、雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混合器、動態(tài)或靜態(tài)混合器或者這些裝置的組合。
[0079]步驟I的混合發(fā)生時的溫度和壓力并不重要，但通常在周圍溫度和壓力下進行。通常，由于剪切如此高粘度的材料時相關(guān)的機械能，混合物的溫度將在混合過程期間升高。
[0080]本方法的步驟II涉及將水摻混至步驟I的混合物以形成乳液。通常，對于每100重量份步驟I的混合物而言，混合5至2000重量份的水以形成乳液。在額外攪拌的情況下，將水以形成步驟I混合物的乳液的速率添加到步驟I所得的混合物中。雖然該水量可根據(jù)表面活性劑的選擇而變化，但通常水量為0.1至2000份每100重量份的步驟I混合物，或者為5至500份每100重量份的步驟I混合物，或者5至100份每100重量份的步驟I混合物。
[0081]添加到步驟I所得的混合物的水可以以增量部分進行，按此辦法，每個增量部分占步驟I所得的混合物的不到30重量％，并且每個增量部分的水依次在前一增量部分的水分散后加入，其中足夠的增量部分的水被加入以形成氨基官能有機聚硅氧烷的乳液。
[0082]步驟(II)中的混合可以通過本領(lǐng)域已知的任何用來實現(xiàn)高粘度材料的混合的方法來完成。該混合可以分批工藝、半連續(xù)工藝或連續(xù)工藝進行。所描述的用于步驟(1)的任何混合方法均可以用于實現(xiàn)步驟(II)中的混合?；蛘?，步驟(II)中的混合還可以經(jīng)由本領(lǐng)域已知的用于提供高剪切混合從而實現(xiàn)乳液形成的那些技術(shù)來發(fā)生。這類高剪切技術(shù)的代表包括:均質(zhì)機、聲譜顯示儀和其他類似的剪切裝置。
[0083]任選地，可根據(jù)步驟(III)進一步剪切或稀釋步驟(II)中形成的乳液以減小粒度和/或改善長期儲存穩(wěn)定性和/或改進處理?？赏ㄟ^上面論述的混合技術(shù)中的任一者來進行剪切。在一些情況下，可能需要在低壓或真空下進行步驟I至III中的一個或若干步驟。
[0084]本發(fā)明 的乳液產(chǎn)品可以是油/水乳液、水/油乳液、多相或三重乳液。
[0085]在一個實施例中，本發(fā)明的乳液產(chǎn)品為油/水乳液。本發(fā)明的油/水乳液可通過連續(xù)水相中分散的有機硅氧烷嵌段共聚物(油)相的平均體積粒度來表征。該粒度可以通過對乳液進行激光衍射來測定。合適的激光衍射技術(shù)是本領(lǐng)域公知的。粒度由粒度分布(PSD)獲得。PSD可以基于體積、表面和長度來測定。體積粒度等于具有與給定顆粒相同的體積的球體的直徑。術(shù)語Dv表示分散的粒子的平均體積粒度。Dv 0.5是對應(yīng)于累積顆粒群體(cumulative particle population)的50%所測量的體積粒度。換句話說，如果Dv0.5 = 10 μ m，則50%的顆粒的平均體積粒度低于10 μ m，且50%的顆粒的平均體積粒度高于ΙΟμπι。除非另有指明，否則所有平均體積粒度都用Dv 0.5計算。
[0086]油/水乳液中分散的硅氧烷粒子的平均體積粒度可在0.1 μ m與150 μ m之間；或者在0.ΙμL?至30μπ?之間；或者在0.2μπ?至5.ΟμL?之間。
[0087]本發(fā)明的氨基官能有機硅乳液的特征在于具有小于0.2重量％的D4和D5環(huán)狀硅氧烷。此外，本發(fā)明的氨基官能有機硅乳液的特征可在于在老化乳液時保持低水平(環(huán)狀硅氧烷)?？赏ㄟ^將乳液在50°C下存儲I個月并通過氣相色譜(GC)技術(shù)測量D4和05含量來評估本發(fā)明乳液的老化。在50°C下老化I個月后，本發(fā)明乳液中的D4、D5或兩者的含量低于下述中的一者:
[0088]乳液中D4為0.11重量％或D5為0.12重量％，
[0089]當該含量以環(huán)狀硅氧烷與陽離子表面活性劑的非水含量的比率表示時，D4低于0.14 或 D5 低于 0.07，
[0090]當D4的含量以((04_-04(, = (|))/% CS)*100表示時，其中D4分別為老化乳液和初始乳液中D4的重量百分比，% CS為乳液中陽離子表面活性劑的質(zhì)量分數(shù)(非水含量)，D4低于1.3。
[0091]與通過使用基于長鏈脂族(例如衍生自諸如牛脂的脂肪酸源的那些)的季銨表面活性劑制備的類似氨基官能乳液相比，本發(fā)明乳液是有利的?；陂L鏈脂族烴基季銨表面活性劑(例如Arquadl6-29)的乳液可在其組合物中在除了中性pH值之外的pH值下生成D4或D5。因此，需要對此類乳液的pH進行調(diào)節(jié)，以避免在乳液組合物或含有乳液的后續(xù)組合物中形成環(huán)狀硅氧烷(D4或D5)。因此，這些乳液可能不適用于不是pH中性的許多應(yīng)用或制劑。
[0092]本發(fā)明的乳液可用于處理多種纖維表面。所述纖維表面包括各種紡織物和天然纖維。可用處理組合物處理的纖維或紡織物包括天然纖維，諸如棉、絲、亞麻和羊毛；再生纖維，例如人造絲和醋酸纖維素；合成纖維，例如聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯和聚丙烯；以及它們的組合和共混物。纖維的形式可包括線、原絲、短麻屑、紗線、紡織布、編織材料、無紡材料、紙張、地毯和皮革。
[0093]可在制造纖維或紡織物期間、或隨后通過后涂敷過程將包含本發(fā)明的乳液的纖維處理組合物涂敷到纖維和/或紡織物上。在施加后，可例如通過在環(huán)境溫度或高溫下干燥組合物來將載體(如果存在的話)從處理組合物中移除?；诶w維或紡織物的干重計，涂敷到纖維和紡織物上的處理組合物的量通常足以在纖維和紡織物上提供0.1至15重量％的組合物，該量優(yōu)選地為0.2至5重量％，基于纖維或紡織物的干重計。
[0094]本發(fā)明組合物在毛發(fā)上的使用可采用常規(guī)的毛發(fā)調(diào)理方式。將有效量的頭發(fā)調(diào)理組合物施用到頭發(fā)。這種有效量通常在約0.5g至約50g、優(yōu)選約Ig至約20g的范圍內(nèi)。施用于毛發(fā)通常包括使組合物透入毛發(fā)，使得毛發(fā)的大部分或者全部與組合物接觸。這個調(diào)理毛發(fā)的方法包括將有效量的毛發(fā)護理組合物施用于毛發(fā)的步驟和然后使組合物透入毛發(fā)的步驟。
[0095]SM
[0096]將如下實例包括在內(nèi)以闡述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，隨后的實例中公開的技術(shù)代表本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在實踐本發(fā)明中表現(xiàn)良好的技術(shù)，因而可視為構(gòu)成其實踐的優(yōu)選模式。然而，根據(jù)本公開本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以在所公開的具體實施例中做出許多改變且仍可獲得類似或相同的結(jié)果而不背離本發(fā)明的精神和范圍。所有的百分數(shù)為重量％。除非另外指明，否則所有的測量均在23°C下進行。
[0097]材料
[0098]除非另外指明，否則所有陽離子乳化劑均為商品名，氨基聚合物為道康寧公司(Dow Corning)制造的材料，并且百分比是指質(zhì)量百分比。CxEy代表含有飽和烴鏈(直鏈或支鏈)的非離子乳化劑，該飽和烴鏈具有X個C原子和Y個聚氧乙烯單元。這些材料可購自多個制造商，例如但不限于巴斯夫(BASF) (Lutensol系列)、禾大(Croda) (Synperonic、Brij 和 Renex 系列)、科萊恩(Clariant) (Genapol 系列)等。
[0099]ILM
[0100]除非另外說明，否則本發(fā)明的代表性乳液使用Dental Speed Mixer DAC400FV進行制備。將25g氨基有機硅聚合物、表面活性劑(陽離子和非離子)和一些水放入杯子中，并經(jīng)過剪切以通過突變轉(zhuǎn)相制備乳液。然后將制備的濃縮乳液稀釋至約50%有機硅。需要時，通過添加少量的16%或40% NaOH或乙酸來調(diào)節(jié)pH。在不構(gòu)成任何限制的情況下，可能的酸為乙酸、硫酸、鹽酸、檸檬酸。
[0101]表征
[0102]在所有情況下，使用配有Hydro2000采樣裝置的馬爾文粒度分析儀(MalvernMastersizer)測量粒度。收集從稀釋的乳液散射的光并使用米氏理論分析。
[0103]使用氣相色譜法測量初始聚合物和新制備的乳液的D4和D5的含量。將乳液在50°C下老化一個月，還測定老化樣品上的環(huán)狀硅氧烷的量。測量值的精確度為約5%報告值。
_4] 乳液的性能評估:
[0105]將一些乳液配制在頭發(fā)護理漂洗型調(diào)理劑中。用洗去型調(diào)理制劑處理白種人的經(jīng)漂白的發(fā)束，并使用Dias-Stron MTT-175 (英國Dia-Stron有限公司)測量使梳子穿過發(fā)束所需的力。在具有20°C恒定溫度和50%固定相對濕度的環(huán)境可控的房間內(nèi)進行測試?？偸崂碡摵捎蒛vWin軟件得到。用生成的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
[0106]實例I
[0107]用于該實例的聚合物為5000厘沲的甲氧基和羥基封端的二甲基，甲基氨基乙基氨基異丁基桂氧燒，可以商品名Dow Coming? AP-8087流體商購獲得。表1和2分別匯總了乳液組合物和環(huán)狀硅氧烷的含量。比較例標有CMP。表2中的星號表不在乳液制備過程中或老化過程中生成環(huán)狀硅氧烷的情況。這些實例表明，比較例的乳液(例如通過季銨鹵化物穩(wěn)定的乳液)需要對PH進行控制，以防止環(huán)狀硅氧烷的形成。相比之下，本發(fā)明的代表性乳液不需要對PH進行任何特定調(diào)節(jié)。
[0108]表1:含有AP-8087的乳液的組成
[0109]
【權(quán)利要求】
1.一種水性有機娃乳液,其包含: A)氨基官能有機聚硅氧烷， B)具有下式的季銨表面活性劑:
R1R2R3R4N+X-, 其中R1為含有至少10個碳原子的有機官能團， R2為R1或含有I至12個碳原子的烴基， R3為R1、R2或含有2至10個碳原子的醇基，
R4 為 R1、R2 或 R3， I為鹵離子、硫酸根、磺酸根、甲基硫酸根、乙基硫酸根或 磷酸根， O非離子表面活性劑， 其中所述水性有機硅乳液含有少于0.2重量％的D4和D5環(huán)狀硅氧烷，并且在將所述乳液在50°C下老化I個月后，D4、D5或兩者的含量低于下述中的一者: 所述乳液中D4為0.11重量％或05為0.12重量％， 當所述含量以所述環(huán)狀硅氧烷與所述陽離子表面活性劑的非水含量的比率表示時，D4低于0.1或D5低于0.07， 當D4的含量以(φ4_-04α = (ι))/% CS)*100表示時，其中D4分別為所述老化乳液和所述初始乳液中D4的重量百分比，％ CS為所述乳液中所述陽離子表面活性劑的質(zhì)量分數(shù)(非水含量)，D4低于1.3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機硅乳液，其中R1和R4具有下式: R5C(O)OR6 一其中R5C(O)衍生自脂肪酸并且R6為含有I至4個碳原子的二價烴基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機硅乳液，其中所述脂肪酸為油酸，并且R6為-CH2CH2-。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機硅乳液，其中R1具有下式: R5C(O)NHR6 —其中R5C(O)衍生自脂肪酸并且R6為含有I至4個碳原子的二價烴基，并且R4為甲基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機硅乳液，其中所述脂肪酸為貂油，并且 R6 為-CH2CH2CH2-O
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述有機硅乳液，其中R2為甲基。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的有機硅乳液，其中R3為-CH2CH20H。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的有機硅乳液，其中所述氨基官能有機聚硅氧烷為含有由以下平均式表示的甲硅烷氧基單元的二有機聚硅氧烷:
[R2SiO272] a[RRNSi02/2]b, 其中:a為I至1000，b為I至100， R獨立地為含有I至30個碳原子的烴， Rn為氨基官能團。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機硅乳液，其中所述氨基官能有機聚硅氧烷為硅烷醇、烷氧基或三烷基甲硅烷氧基封端的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機硅乳液，其中所述氨基官能團具有下式:
-CH2CH(CH3) CH2NHCH2CH2NH2 或-CH2CH2CH2NH2 或 _CH2CH2CH2NHCH2CH2NH2。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的有機硅乳液，其中所述非離子表面活性劑為乙氧基化醇。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的有機硅乳液，其中所述非離子表面活性劑為烷基聚葡萄糖苷。
13.一種用于制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液的方法，其包括: 1)形成包含以下的混合物: A)100重量份氨基官能有機聚硅氧烷， B)0.1至50重量份的季銨表面活性劑:
式 R1R2R3R4NT, 其中R1為含有至少10個碳原子的有機官能團， R2為R1或含有1至12個碳原子的烴基， R3為R1、R2或含有2至10個碳原子的醇基，
R4 為 R1、R2 或 R3， 為齒離子、硫酸根、磺酸根、甲基硫酸根、乙基硫酸根或磷酸根， C)0.1至50重量份非離子表面活性劑， II)將足量的水摻混至來自步驟I)的所述混合物以形成乳液， III)任選地，進一步剪切混合所述乳液。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的乳液在毛發(fā)護理組合物中的用途。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的乳液在組合物中用以處理紡織物或織物的用途。
【文檔編號】C08L83/08GK103946446SQ201280057998
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月29日
【發(fā)明者】伊莉斯·比爾斯, 西爾維·鮑澤洛克, 塞維林·科萬, 辛迪·戴維拉, 塔蒂亞娜·迪米特洛娃, 索菲·漢森斯, 艾洛迪·雷諾, 布蘭迪尼·多娜緹安娜·萬羅伊 申請人:道康寧公司