專利名稱：新的含有季銨基的聚硅氧烷及其制備方法和其在清潔和護(hù)理配制物中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的含有季銨基的聚硅氧烷，還涉及制備它們的方法。還涉及這些聚合物作為活性護(hù)理成分用于護(hù)理和清潔皮膚和表皮附屬器的配制物如毛發(fā)調(diào)理劑以及用于家用和工業(yè)用的清潔和維護(hù)產(chǎn)品的用途。
背景技術(shù)：
從專利文獻(xiàn)已知含有季銨基的聚硅氧烷及其作為護(hù)發(fā)或紡織品柔化劑的添加劑的應(yīng)用。因此，例如，DE 14 93 384、EP 0017122和US 4895964描述了其中用以統(tǒng)計(jì)學(xué)分布于聚合物的季銨基在中間位置改性的硅氧烷的結(jié)構(gòu)。這些化合物的缺點(diǎn)是它們不具有明 顯的聚硅氧烷特征，并且沒有觀察到作為例如毛發(fā)或紡織品的調(diào)理劑的有效活性。DE 37 19 086和EP 0 294 642中所述的陽離子型聚硅氧烷類具有明顯的聚硅氧烷特征。在DE 37 19 086中所述的結(jié)構(gòu)和EP 0 294 642中所述的結(jié)構(gòu)中，季銨官能團(tuán)連接在聚硅氧烷的末端位置上。這些種類的化合物的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在它們作為毛發(fā)和紡織品以及硬表面的調(diào)理劑的效果。此類化合物在化妝品配制物中的用途已在例如EP0530974、EP617607、EP1080714、W02001082879 和 US6207141 中描述。但是，其中所述的結(jié)構(gòu)僅具有兩個陽離子基團(tuán)。由于直染性相對低，聚硅氧烷對特定表面的親和性相對小。由DE-A 33 40 708已知的是聚季銨化聚硅氧烷聚合物。此類聚季銨化聚硅氧烷聚合物不具有上述缺點(diǎn)。但是，這些化合物的實(shí)際用途受到其復(fù)雜且昂貴的制備工藝的限制。以理論值的〈60%的經(jīng)濟(jì)上不可接受的收率制得所述化合物。人類毛發(fā)每日受到很多種影響。除了來自刷理、梳理、上束或后束的機(jī)械應(yīng)力之夕卜，毛發(fā)還受到諸如強(qiáng)UV輻射、冷、風(fēng)和水之類的環(huán)境影響的攻擊。相關(guān)人的生理狀態(tài)(例如年齡、健康)也影響角蛋白纖維的狀態(tài)。特別是用化學(xué)劑處理改變毛發(fā)的結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)。諸如永久性燙發(fā)、漂白、染色、挑染、拉直等之類的方法以及用強(qiáng)表面活性劑頻繁清洗是或多或少嚴(yán)重?fù)p傷毛發(fā)結(jié)構(gòu)的原因。例如，在永久性燙發(fā)處理的情況中，毛發(fā)的皮層和角質(zhì)層都受到攻擊。胱氨酸的二硫橋因還原步驟而斷裂，并且在后續(xù)氧化步驟中被部分氧化成半胱氨酸。在漂白的情況中，不僅黑素被破壞，而且在溫和漂白處理的情況中胱氨酸中約15%-25%的二硫鍵被氧化。在過度漂白的情況中，數(shù)值甚至可高達(dá)45%(K. F. de Polo, AShort Textbook of Cosmetology，2000，Verlag fiir chemische Industrie, H. ZiolkowskyGmbH) o因此，化學(xué)處理、頻繁清洗或UV輻射因除去天然分泌的毛發(fā)脂肪或濕潤劑(皮脂)而不利于毛發(fā)的力學(xué)性質(zhì)。因此，毛發(fā)變得脆弱、干燥、無光澤、多孔，難以梳理。此外，徹底清潔的毛發(fā)一般在濕和干狀態(tài)都非常難以梳理，因?yàn)楦髅l(fā)往往變得卷曲和打結(jié)。因此，最初在清洗和后續(xù)梳理時毛發(fā)喪失其抗性。此抗性損失體現(xiàn)在濕發(fā)時抗拉強(qiáng)度的顯著下降。另外，較之健康毛發(fā)，對來自化學(xué)、表面活性劑和環(huán)境的影響的進(jìn)一步損害的抗性較小。對于這種受損頭發(fā)的護(hù)理，有一些專門配制物，諸如護(hù)發(fā)劑、頭發(fā)修復(fù)處理劑、洗發(fā)劑、免洗護(hù)發(fā)劑(leave-in conditioner)等,然而,它們特別是能夠改善受損頭發(fā)的可梳性、手感和光澤。這些種類的商業(yè)護(hù)發(fā)組合物主要包含基于烷基銨的陽離子型表面活性劑、聚合物、蠟或油或聚硅氧烷流體。這些化合物的活性可歸因于包括毛發(fā)表面疏水化的效果。使用這些組合物，實(shí)現(xiàn)了對毛發(fā)良好的護(hù)理效果(調(diào)理)，但是這些護(hù)理產(chǎn)品并沒
有改善外觀，特別是毛發(fā)的光澤，并且在有些情況下甚至產(chǎn)生有害影響。因此仍然需要多用途活性成分用于個人衛(wèi)生和護(hù)理組合物如洗發(fā)劑、毛發(fā)處理組合物以及頭發(fā)后處理組合物，它們除了清洗效果外，還在改善頭發(fā)護(hù)理的同時賦予好的光澤，使毛發(fā)結(jié)構(gòu)免受損害，并且它們將由于環(huán)境影響以及定型和染色處理對頭發(fā)已經(jīng)造成的結(jié)構(gòu)損害減為最小。本發(fā)明的一個目的是提供一種活性成分，它不僅能夠增強(qiáng)未受損和受損頭發(fā)的諸如可梳理性、柔軟性、體積、可定型性、可處理性和不打結(jié)性之類的性質(zhì)，而且賦予毛發(fā)引人注目的光澤。因此這些化合物應(yīng)該呈現(xiàn)出改善的或至少是同等良好的單獨(dú)效果，而總體上呈現(xiàn)出機(jī)械和其它性能的改善的組合效果。

發(fā)明內(nèi)容
已意外地發(fā)現(xiàn)通式(I)的硅氧烷實(shí)現(xiàn)所述目的，其中含有季銨基且硅氧烷部分被支化。本發(fā)明的硅氧烷的一個優(yōu)點(diǎn)是它們結(jié)合側(cè)鏈改性的硅氧烷和a，Co-改性的硅氧烷的優(yōu)點(diǎn)，并且較之純粹的線型結(jié)構(gòu)就更大數(shù)量的取代可能性而言表現(xiàn)出更大程度的改性。故此可獲得具有未被打斷的長硅氧烷主鏈的結(jié)構(gòu)，其能夠賦予化妝品用的、皮膚病用的和藥用的配制物特別良好的調(diào)理效果。本發(fā)明的硅氧烷的另一個優(yōu)點(diǎn)是它們及由它們制得的下游產(chǎn)品不具有或幾乎不具有膠凝傾向，因此可在產(chǎn)品的粘度沒有關(guān)鍵變化的情況下儲藏相對長的時間。特別是對于摩爾質(zhì)量高的產(chǎn)品，此優(yōu)點(diǎn)更突顯。因此，本發(fā)明的產(chǎn)品特別以包含季銨基且在硅酮部分被支化的有機(jī)改性的硅氧烷為基礎(chǔ)，故此其被高度支化而且摩爾質(zhì)量相對高(平均摩爾質(zhì)量>3000g/mOl)，但是，這些結(jié)構(gòu)沒有膠凝，故此粘度相對較低。本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)是式(I)的含有季銨基的聚硅氧烷能夠?qū)ζつw和毛發(fā)發(fā)揮顯著的調(diào)理效果。由于對皮膚的調(diào)理效果，在應(yīng)用含表面活性劑的含水配制物后，可防止干燥、脆弱或粗糙的皮膚狀態(tài)，獲得舒適的柔滑如絲的皮膚感覺。另一優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的作為活性護(hù)理成分的用途促使配制物的初始發(fā)泡增強(qiáng)、泡沫體積增大，以及泡沫柔滑性更好。此外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)用作活性護(hù)理成分改進(jìn)毛發(fā)光澤。其中本發(fā)明描述諸如聚硅氧烷的化合物，其可具有許多不同的單元，這些單元可以以統(tǒng)計(jì)分布(無規(guī)低聚物)或有序的形式(嵌段低聚物)存在于這些化合物中。此類化合物中單元數(shù)的數(shù)據(jù)應(yīng)理解為在所有所述化合物中平均而得的平均值。
除非另外說明，所有的百分比(%)表示質(zhì)量％。除非另外說明，所有的條件如壓力和溫度是標(biāo)準(zhǔn)條件。因此，本發(fā)明提供通式(I)的含有至少一個季銨基的聚硅氧烷MaM’ alM，，a2M，，，a3Db D，blD，，b2D，，，b3TcT，clQd 式(I),其中M= (R13SiOl72)Mf =(R2R12SiOl72)M^ = (R3R12SiOl72)
Mj^ = (R4R12SiOl72)D= (R12SiO272)Df =(R2R1SiO272)D^ = (R3R1SiO272)Dj^ = (R4R1SiO272)T= (R5SiO372)T，= (R2SiO372)Q=(SiO472)a=0_32，優(yōu)選 0-22，更特別是 0-12 ；al=0_10，優(yōu)選 0-5，更特別是 0 ;a2=0_32，優(yōu)選 0-22，更特別是 1-12 ；a3=0_10，優(yōu)選 0-5，更特別是 0 ;條件是a+al+a2+a3>3，優(yōu)選 >4 ；b=l_600，優(yōu)選 10-500，更特別是 20-400 ；b 1=0-10，優(yōu)選 0-5，更特別是 0 ;b2=0_80，優(yōu)選 0-50，更特別是 0-10 ；b3=0_20，優(yōu)選 0-10，更特別是 0 ;c=0_30，優(yōu)選 1-20，更特別是 2-15 ；cl=0-10，優(yōu)選 0-5，更特別是 0 ;d=0-15，優(yōu)選 1-12，更特別是 2-10 ；條件是a2+b2 彡 I，優(yōu)選 >3，并且c+cl+d>l，優(yōu)選>2，更特別是彡3 ；R1=彼此獨(dú)立地為相同或不同的、含有1-30個碳原子的、直鏈或支化的、任選地是芳香族的烴基，優(yōu)選甲基或苯基，更特別是甲基；R2=彼此獨(dú)立地為相同或不同的烷氧基或酰氧基，例如，甲氧基、乙氧基、正丙氧基或異丙氧基、乙酰氧基，更特別是乙氧基或異丙氧基；R3=彼此獨(dú)立地為相同或不同的含有季銨官能團(tuán)的有機(jī)基團(tuán)；R4=彼此獨(dú)立地為相同或不同的有機(jī)環(huán)氧基；R5=彼此獨(dú)立地為相同或不同的基團(tuán)R1、! 3或R4，優(yōu)選R1，更特別是甲基、苯基、十二燒基或十TK燒基。適合的環(huán)氧基R4是，例如，優(yōu)選選自下組的相同或不同的基團(tuán)
權(quán)利要求
1.含有至少一個季銨基的通式(I)的聚硅氧烷MaM，alM，，a2M，，，Ma3DbD’ blD，，b2D，，，b3TcT，clQd式(I), 其中 M= (R13Si 01/2) M，= (R2R12Si 01/2)M” KR3R12Si 01/2) M”，= (R4R12Si 01/2) D=(R12SiO272)D，KR2R1Si 02/2)D” KR3R1Si 02/2)D”，KR4R1Si 02/2) T= (R5Si 03/2)T，= (R2Si 03/2) Q= (Si O472) a=0-32，優(yōu)選0-22，更特別是0-12 ； al=0-10，優(yōu)選0-5，更特別是0 ; a2=0-32，優(yōu)選0-22，更特別是1-12 ； a3=0-10，優(yōu)選0-5，更特別是0 ; 條件是 a+al+a2+a3>3，優(yōu)選 >4 ； b=l-600，優(yōu)選 10-500，更特別是 20-400 ； b 1=0-10，優(yōu)選0-5，更特別是0 ; b2=0-80，優(yōu)選0-50，更特別是0-10 ； b3=0-20，優(yōu)選0-10，更特別是0 ; c=0-30，優(yōu)選1-20，更特別是2-15 ； cl=0-10，優(yōu)選0-5，更特別是0 ; d=0-15，優(yōu)選1-12，更特別是2-10 ； 條件是 a2+b2彡1，優(yōu)選>3并且 c+cl+d>l,優(yōu)選>2，更特別是> 3 ； R1=彼此獨(dú)立地為相同或不同的、含有1-30個碳原子的、直鏈或支化的、任選是芳香族的烴基，優(yōu)選甲基或苯基，更特別是甲基； R2=彼此獨(dú)立地為相同或不同的烷氧基或酰氧基，例如，甲氧基、乙氧基、正丙氧基或異丙氧基、乙酰氧基，更特別是乙氧基或異丙氧基； R3=彼此獨(dú)立地為相同或不同的含有季銨官能團(tuán)的有機(jī)基團(tuán)； R4=彼此獨(dú)立地為相同或不同的有機(jī)環(huán)氧基； R5=彼此獨(dú)立地為相同或不同的基團(tuán)R1、R3或R4，優(yōu)選R1，更特別是甲基、苯基、十二烷基或十TK燒基。
2.權(quán)利要求I所述的聚硅氧烷，其特征在于R4基團(tuán)是選自以下的相同或不同的基團(tuán)
3.權(quán)利要求I或2所述的聚硅氧烷，其特征在于R3基團(tuán)是具有結(jié)構(gòu)-R6-R7的基團(tuán)，其中 R6基團(tuán)優(yōu)選為選自以下的相同或不同的二價基團(tuán)
4.在前權(quán)利要求中的至少一項(xiàng)所述的聚硅氧烷的制備方法，其包括步驟 A)在添加水和至少一種適合的催化劑下通過包含組分 a)至少一種SiH-官能團(tuán)的硅氧烷， b)至少一種不含SiH-官能團(tuán)的娃氧燒， 以及組分c)或組分d)，或者，組分c)和d)，其中 c)是至少一種四烷氧基硅烷， d)是至少一種二燒氧基娃燒， 的混合物的平衡和縮合，來制備含SiH-基的硅氧烷骨架，其由選自T和Q單元的至少兩種單元支化； B)用至少一種不飽和的環(huán)氧化物使來自工藝步驟A)的SiH-官能的硅氧烷氫化硅烷化， C)用至少一種叔胺使來自工藝步驟B)的環(huán)氧基硅氧烷季銨化。
5.權(quán)利要求1-3中的至少一項(xiàng)中的至少一種化合物或者至少一種通過權(quán)利要求4所述的方法可得的聚硅氧烷用于制備化妝品、藥物或皮膚病用的組合物的用途。
6.權(quán)利要求I- 3中的至少一項(xiàng)中的至少一種化合物或者至少一種通過權(quán)利要求4所述的方法可得的聚硅氧烷在護(hù)理和清潔配制物中作為活性護(hù)理成分的用途。
7.權(quán)利要求I- 3中的至少一項(xiàng)中的至少一種化合物或者至少一種通過權(quán)利要求4所述的方法可得的聚硅氧烷作為調(diào)理劑用于毛發(fā)處理組合物和毛發(fā)后處理組合物以及作為改善毛發(fā)結(jié)構(gòu)的試劑的用途。
8.化妝品、藥物或皮膚病用的組合物，更特別是要沖洗掉或保留在毛發(fā)中的含表面活性劑的含水護(hù)理和清潔配制物、毛發(fā)處理組合物和毛發(fā)后處理組合物，其包含權(quán)利要求I- 3中的至少一項(xiàng)中的至少一種化合物或者至少一種通過權(quán)利要求4所述的方法可得的聚硅氧烷。
9.應(yīng)用于家庭、工業(yè)和公共機(jī)構(gòu)的清潔和護(hù)理配制物，更特別是織物軟化劑，其包含權(quán)利要求I - 3 中的至少一項(xiàng)中的至少一種化合物或者至少一種通過權(quán)利要求4所述的方法可得的聚硅氧烷。
全文摘要
本發(fā)明涉及新的含有季銨基的聚硅氧烷，還涉及制備它們的方法。還涉及這些聚合物作為活性護(hù)理成分用于護(hù)理和清潔皮膚和皮膚附屬器的配制物如毛發(fā)調(diào)理劑的用途。
文檔編號A61Q5/00GK102711715SQ201080061737
公開日2012年10月3日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者C·哈通, F·亨寧, M·費(fèi)倫茨, P·溫特, S·赫爾韋特 申請人:贏創(chuàng)高施米特有限公司