含硅的两性离子线性共聚物组合物的制作方法
【专利说明】含硅的两性离子线性共聚物组合物
【背景技术】
[0001] 1.发明领域
[0002] 本发明涉及改性有机硅或硅烷，更特别地涉及包括多个两性离子基团的含硅线性 共聚物。
[0003] 2.【背景技术】
[0004] 不可水解的线性有机聚硅氧烷是现有技术中已知的。US 5, 807, 956描述了具有交 替的聚硅氧烷和氨基聚亚烷基氧化物共聚物的仏8)，型聚有机硅氧烷材料。US 6, 475, 568 教导了具有由胺连接基连接的无规分布的聚硅氧烷和聚亚烷基氧化物单元的有机聚硅氧 烷组合物。然而，它们都没有描述该物质的两性离子改性。
[0005] 两性离子有机硅也是现有技术中已知的。例如DE 3417912教导了具有以下通式 的短链聚硅氧烷组分：M(CH2)12C(0)NH(CH 2)yN+(R)2(CH2) zC0(T，其中M为聚硅氧烷聚合物；y =2-4 ;z = 1-3 ;且R为具有1-4个碳原子的烷基。
[0006] US 4, 496, 705教导了用于弹性体中的具有约800的聚合度的聚有机硅氧烷共聚 物。
[0007] EP 276114描述了单一的聚二甲基硅氧烷，其具有作为侧基连接和/或连接在硅 氧烷链的端部的磺基甜菜碱基团。
[0008] 发明概述
[0009] 改性有机硅能够呈现多种物理性质。根据有机取代基的性质，能够将该聚合物改 性为亲水的、亲脂的和疏水的。近来，已经使用烷基和/或聚醚和聚硅氧烷单元制备了具有 两性离子基团的线性交替共聚物和线性无规共聚物。这些材料作为在纤维处理中的表面改 性剂、作为抗静电添加剂和作为涂料添加剂已经显示出未曾预期的优越性质。
[0010] 依照本发明，提供了包括具有以下通式结构的两性连接基团的含硅的线性共聚 物：
【主权项】
1. 一种含硅的线性共聚物，包括在该共聚物的主链中的重复单元以及至少一个具有以 下通式结构的两性离子连接基团：
其中： Y_是阴离子基团，独立地选自： -(CR1R2)bCOCT; -(CR3R4) CS0% 和 -(CR5R6) dP (0) (OR7) 0-， 其中： R1、R2、R3、R4、R5、R 6和R 7独立地选自氢、包含1-60个碳原子的一价有机基团，且可以包 含杂原子，下标b为1-60, c为3-60,且d为3-60 ; 式（I)的Z为一价基团，独立地选自： a) 包含1-200个碳原子且可以包含杂原子的有机基团， b) 氢，和 c) 由以下给出的有机硅基团 （III) 其中： M = R8R9R10SiOl72, Ma= R 11R12R13SiR14, Ms= R15p(R16O)qSiR17, Md= R18R19R20SiOl72, D = R21R22SiO272, Dd= R23R24SiO272 , T = R25SiO372, Td= R 26SiOv2，且 Q = SiO472; 其中： R8、R9、R1(l、R18、R19、R 21、R22、R23、R24和R25各自独立地选自具有1-60个碳原子的一价烃 基团，可任选包含杂原子； R11、R12、R13、R15和R 16独立地选自具有1-20个碳原子的一价烃基团； R14、R17、R2tl和R26是包含1-60个碳原子的线性或支化二价基团，且可以包含杂原子； 下标f为〇或1，限定条件为如果h为1，则e+g+i+j+k+1+o = 0 ; 下标e、g、h、i、j、k和1为0或正数，且具有在约0-10的范围内的值； 下标P和q为0或正数，限定条件为如果g为正数，则p+q = 3 ; 式（II)的Z*为具有以下通式结构的一价两性离子基团： -XN+ (R27R28) Y-， 其中： X为具有2-20个碳原子的二价有机基团，且任选包含杂原子； R27和R28是具有1-20个碳原子的一价基团，且任选具有杂原子。
2. 权利要求1的共聚物，其中该重复单元包括具有以下通式结构的有机硅部分： R29(Si(R30R31)O) ,SiR32R33R34; 其中： R29和R 34是包括1-60个碳原子的二价支化或线性有机基团，且可以包含杂原子； R3°、R31、R32和R 33是包含1-200个C原子的一价有机基团，且可以包含杂原子；且a为 在1-500范围内的正数。
3. 权利要求1的共聚物，其中该重复单元包括包含1-200个碳原子的线性、支化或环状 烷基、芳基、芳烷基烃基团的二价烃基团。
4. 权利要求1的共聚物，其中该重复单元包括具有下式的二价聚醚： R35O (C2H4O) w (C3H6O) x (C4H8O) yR36 其中： R35和R 36独立地为包含一个或多个杂原子且具有2-20个碳原子的二价烃基团； 下标w为0或正数，且具有在0-约200范围内的数值； 下标X为〇或正数，且具有在〇-约200范围内的数值；和 下标y为〇或正数，且具有在〇-约200范围内的数值使得（w+x+y) >0。
5. 权利要求1的共聚物，其中该Z基团包括具有以下结构的有机硅部分： 其中： M = R8R9R10SiOl72, Ma= R 11R12R13SiR14, Ms= R15p(R16O)qSiR17, Md= R18R19R20SiOl72, D = R21R22SiO272, Dd= R23R24SiO272 , T = R25SiO372, Td= R 26SiOv2且 Q = SiO472; 其中： 尺8、1?9、1?1°、1?18、1? 19、1?21、1?22、1?23、1?24和1? 25各自独立地选自具有1-60个碳原子的一价烃 基团，可任选包含杂原子； R11、R12、R13、R15和R 16独立地选自具有1-20个碳原子的一价烃基团； R14、R17、R2tl和R26是包含1-60个碳原子的线性或支化二价基团，且可以包含杂原子； 下标f为〇或1，限定条件为如果h为1，则e+g+i+j+k+1+o = 0 ; 下标e、g、h、i、j、k和1为0或正数，且具有在约0-10的范围内的值； 下标P和q为0或正数，限定条件为如果g为正数，则p+q = 3。
6. 权利要求 1 的共聚物，其中该基团 R8、R9、R10、R11、R12、R 13、R15、R16、R18、R19、R 21、R22、R23、 R24、R25、R3°、R31、R32和R 33独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、苯基和含氟烃基。
7. 权利要求1的共聚物，包括以下结构：
其中：a+c大于I ;a大于或等于0 ;b大于或等于0 ;n为3-6 ;d为0-约500 ;且X大于 1〇
8. 权利要求1的共聚物，包括以下结构：
其中：a为0-约100 ;b为0-约100 ;c为0-约500 ;X大于或等于0 ;且Y大于或等于 〇使得X+Y大于〇 ; R'独立地选自由以下构成的组：具有1-20个碳原子的可以包含杂原子的烷基、-R"Si( OSiR3) 3、-R" Si (OSiR3) 2R、-R" Si (OSiR3) R2、-R" Si (OR) 3、-R" Si (OR) 2R 和-R" Si (OR) R2，其中 R是具有1-20个碳原子且任选具有杂原子的一价烃基，以及R"是具有2-20个碳原子且任 选具有杂原子的二价烃基团，限制条件是如果Y为〇，则至少一个R'是含硅基团。
9. 权利要求1的共聚物，包括以下通式结构的无规共聚物：
其中：a为0-约100 ;b为0-约100 ;c为0-约500 ;X大于或等于0 ;且Y大于0 ; R'独立地选自氢、具有1-20个碳原子的烷基和具有以下结构的含聚醚的基团： RO(C2H4O)u(C3H6O) v(C4H8O)wZ 其中：R"是具有2-20个碳原子的二价烃基团，任选具有杂原子；u+v+w为1-约200 ;且 Z为氢或具有1-10个碳原子且可以包含杂原子的一价基团。
10. -种组合物，包括权利要求1的共聚物和至少一种活性剂。
11. 权利要求10的组合物，其中该组合物是个人护理配制物，且该至少一种活性剂选 自由用于个人护理应用的抗真菌剂、医药化合物、生物提取物、激素、酶、抗菌剂和生长调节 剂构成的组。
12. -种个人护理配制物，包括权利要求1的有机硅组合物和一种或多种表面活性剂、 乳化剂、溶剂、润肤剂（emollients)、润湿剂（moisturizers)、保湿剂（humectants)、颜料、 着色剂、香料（fragrances)、生物杀灭剂（biocides)、防腐剂、螯合剂、抗氧化剂、抗微生物 剂（anti-microbial agents)、抗真菌剂、止汗剂、皮肤角质层剥离剂（exfoliants)、激素、 酶、药物化合物、维生素、α-羟基酸、β-羟基酸、视黄醇、烟酰胺、亮肤剂、盐、电解质、醇、 多元醇、紫外线吸收剂、植物萃取物、有机油、蜡、增稠剂、颗粒填料、有机硅、粘土、增塑剂、 吸留剂（occlusives)、感官增强剂（sensory enhancers)、醋、树脂、成膜剂、成膜乳化剂、高 折射率材料。
13. 权利要求11的组合物，其中该个人护理配制物是止汗剂/除臭剂、剃须产品、皮 肤洗剂（skin lotion)、润湿剂、调色剂、沐浴产品、清洁产品、香波、调理剂、组合的香波/ 调理剂、摩丝、定型发胶、喷发胶、染发剂（hair dye)、染发产品（hair color product)、毛 发漂白剂、卷发产品、直发剂、指甲抛光剂、指甲抛光剂去除剂、润甲霜、润甲水、角质层软 化剂、防晒剂、驱虫剂、抗老化产品、口红、粉底、化妆底粉、扑面粉、眼线膏、眼影、胭脂、美 容品（makeup)、睫毛油、身体和手部制品（body and hand preparation)、护肤制品、面部 和颈部制品（face and neck preparation)、强壮剂（tonic)、化妆品（dressing)、毛发修 饰剂、气溶胶固定剂（aero