交联的组合物及其形成方法
【专利说明】交联的组合物及其形成方法
[0001 ] 本申请要求均于2013年10月31日提交的美国临时专利申请N〇.61/898,036、61/ 898,040、61/898,042和61/898,045的权益，运些申请的公开内容^引用方式并入。
[0002] 本发明整体设及一种交联的组合物，所述交联的组合物包含如下物质的反应产 物:具有至少一个官能团的第一反应物、具有至少一个官能团的第二反应物W及具有能与 第一反应物和第二反应物的官能团反应的至少两个末端酸酢基团的硅氧烷。各反应物的官 能团为径基或胺基中的至少一者。本发明还整体设及一种形成交联的组合物的方法。
[0003] 由于在涂敷时能提供独特的感官性状，所W有机娃弹性体凝胶/共混物已被广泛 用于提高皮肤护理和医疗保健用个人护理制剂的美观效果。例如，此类凝胶/共混物可提供 感官特性，诸如柔软、丝滑或粉状的感觉。另外，此类凝胶/共混物还由于能为个人护理(例 如，皮肤护理、防晒、化妆品）制剂和医疗保健制剂提供流变改性而是有价值的。
[0004] 大多数有机娃弹性体凝胶通过SiH官能化聚硅氧烷与另一种包含不饱和控取代基 的聚硅氧烷(诸如乙締基官能化聚硅氧烷）的交联娃氨加成反应而获得，或通过SiH官能化 聚硅氧烷与控类二締或与末端不饱和聚氧化締(例如，PEG/PPG)交联而获得。运些有机娃弹 性体凝胶可与大多数非极性有机溶剂相容。遗憾的是，采用极性溶剂诸如控油、醋油和植物 基油配制时，此类有机娃弹性体凝胶具有有限的通用性。鉴于上述情况，仍有机会提供具有 提高的配制通用性的有机娃，W及提供具有优异的美观特性和流变特性的有机娃。
【发明内容】
[0005] 本发明公开了一种交联的组合物。所述交联的组合物包含如下物质的反应产物： 具有至少一个径基或胺基的第一反应物、具有至少一个径基或胺基的第二反应物W及具有 能与第一反应物和第二反应物的基团反应的至少两个末端酸酢基团的硅氧烷。
[0006] 第一反应物选自具有至少一个径基的第一硅氧烷、与所述硅氧烷不同并具有至少 一个胺基的第一硅氧烷、具有至少一个径基的第一有机醇、具有至少一个胺基的第一有机 胺或它们的组合。
[0007] 第二反应物选自与所述硅氧烷不同并具有至少一个径基的第二硅氧烷、与所述娃 氧烧不同并具有至少一个胺基的第二硅氧烷、具有至少一个径基的第二有机醇、具有至少 一个胺基的第二有机胺或它们的组合。
[000引在本公开的第一实施例中，第一反应物包含具有至少一个径基的第一硅氧烷，并 且第二反应物包含具有至少一个径基的第二硅氧烷，即，各反应物为径基官能化硅氧烷。在 本公开的第二实施例中，第一反应物包含具有至少一个胺基的第一硅氧烷，并且第二反应 物包含具有至少一个胺基的第二硅氧烷，即，各反应物为胺官能化硅氧烷。
[0009] 在本公开的第Ξ实施例中，第一反应物包含第一有机醇，并且第二反应物包含第 二有机醇，即，各反应物为有机醇。在本公开的第四实施例中，第一反应物包含第一有机胺， 并且第二反应物包含第二有机胺，即，各反应物为有机胺。
[0010] 在本公开的第一实施例和第二实施例中，交联的组合物通常具有W下通式(I):
[0011] 每个X具有w下通式(i):
[0012] 每个γ具有下式(ii): -SiR52-〇-[ SiRiR4-0-]w[ SiRiR2-0-]x[ SiRiR4-0-]ySiR52- (ii)〇 [OOU] W和W*中的每一者独立地为氧原子(0)或N-R，其中R独立地为氨原子化)或r1dZ、R3和rU中的每一者为独立选择的二价基团。1?1、护、於、护、护、1?18、1?"、护*\护和护1中的每一者为 独立选择的取代或未取代的控基。a和aa中的每一者为独立选自0至1，〇〇〇的整数。b和化中 的每一者为独立选自1至200的整数。C和CC中的每一者为独立选自0至1，000的整数。每个d 独立地为0或1。此外，W为选自0至1,000的整数，X为选自0至100的整数，并且y为选自0至1， 000的整数。
[0014] 在本公开的第Ξ实施例和第四实施例中，交联的组合物通常具有W下通式(II):
[0015] 每个Y具有下式(ii): -SiR52-〇-[ SiRiR4-0-]w[ SiRiR2-0-]x[ SiRiR4-0-]ySiR52- (ii)〇
[0016] Zi和Z2中的每一者可独立地归因于有机醇或有机胺。W、W*、R3、RU、r1、R2、R 4、R5、w、x 和y中的每一者如上所述。
[0017] 本发明还公开了一种形成交联的组合物的方法。该方法包括提供第一反应物、提 供第二反应物W及提供所述硅氧烷的步骤。该方法还包括使第一反应物、第二反应物和娃 氧烧化合而形成交联的组合物的步骤。
【具体实施方式】
[0018] 本发明公开了一种交联的组合物（"组合物及形成所述组合物的方法（"方 法"）。所述组合物包含第一反应物、第二反应物和硅氧烷的反应产物。第一反应物和第二反 应物统称为"各反应物"。在某些实施例中，所述组合物基本上由各反应物和硅氧烷的反应 产物组成。在另外的实施例中，所述组合物由各反应物和硅氧烷的反应产物组成。在某些实 施例中，所述组合物可包含作为各反应物和硅氧烷的补充并与各反应物和硅氧烷不同的一 种或多种硅氧烷。
[0019] 第一反应物具有至少一个官能团。官能团可为径基或胺基。第一反应物选自具有 至少一个径基或胺基的第一硅氧烷（即，第一径基官能化硅氧烷或第一胺官能化硅氧烷）、 具有至少一个径基的第一有机醇、具有至少一个胺基的第一有机胺或它们的组合。第一娃 氧烧与所述硅氧烷不同。
[0020] 第二反应物也具有至少一个官能团。官能团可为径基或胺基。第二反应物选自具 有至少一个径基或胺基的第二硅氧烷（即，第二径基官能化硅氧烷或第二胺官能化娃氧 烧）、具有至少一个径基的第二有机醇、具有至少一个胺基的第二有机胺或它们的组合。第 二硅氧烷与所述硅氧烷不同，并且可与第一硅氧烷相同或不同。第二有机醇可与第一有机 醇相同或不同。第二有机胺可与第一有机胺相同或不同。
[0021 ]在本公开的第一一般性实施例Γ第一实施例"）中，第一反应物包含第一径基官能 化硅氧烷，并且第二反应物包含第二径基官能化硅氧烷。第一径基官能化硅氧烷和第二径 基官能化硅氧烷统称为"各径基官能化硅氧烷"。在第一实施例中，各反应物中的每一者也 可独立地基本上由其相应各径基官能化硅氧烷组成，或由其相应各径基官能化硅氧烷组 成。
[0022] 在本公开的第二一般性实施例Γ第二实施例"）中，第一反应物包含第一胺官能化 硅氧烷，并且第二反应物包含第二胺官能化硅氧烷。第一胺官能化硅氧烷和第二胺官能化 硅氧烷统称为"各胺官能化硅氧烷"。在第二实施例中，各反应物中的每一者也可独立地基 本上由其相应各胺官能化硅氧烷组成，或由其相应各胺官能化硅氧烷组成。
[0023] 在本公开的第Ξ-般性实施例（"第Ξ实施例"）中，第一反应物包含第一有机醇， 并且第二反应物包含第二有机醇。第一有机醇和第二有机醇统称为"各醇"。在第Ξ实施例 中，各反应物中的每一者也可独立地基本上由其相应各醇组成，或由其相应各醇组成。
[0024] 在本公开的第四一般性实施例Γ第四实施例"）中，第一反应物包含第一有机胺， 并且第二反应物包含第二有机胺。第一有机胺和第二有机胺统称为"各胺"。在第四实施例 中，各反应物中的每一者也可独立地基本上由其相应各胺组成，或由其相应各胺组成。
[0025] 在另外的实施例中，各反应物中的至少一者包含上述组分中的两者或更多者的组 合，例如，第一反应物包含径基官能化硅氧烷与有机醇、径基官能化硅氧烷与有机胺、径基 官能化硅氧烷与胺官能化硅氧烷、各有机醇与各有机胺等。
[0026] 所述硅氧烷具有能与各反应物的各官能团反应的至少两个末端酸酢基团。在第一 实施例和第二实施例中，所述硅氧烷也可称为"第Ξ硅氧烷"W与第一硅氧烷和第二硅氧烷 (即，各硅氧烷)区分开。
[0027] 通常，所述硅氧烷具有两个末端酸酢基团。所述硅氧烷也可W不含侧链酸酢基团。 通常，酸酢基团中的每一者直接键合到居间原子或连键，所述居间原子或连键直接键合到 娃原子。酸酢基团可用于与各反应物反应，并且也可为组合物赋予另外的官能度。据认为， 由酸酢基团提供或可归因于酸酢基团的潜在有益效果包括但不限于，成膜性、牢固性、耐久 性、颜料/粒子悬浮和/或改性、持久性/耐磨性、附加化学结构、活性物(例如，药物)或非活 性物(例如，芳香剂)递送/释放、亲水性、反应性、相容性、极性W及它们的组合。在某些实施 例中，酸酢基团可提供游离簇基，运些游离簇基也可有利于和/或可用于后续的非限制性反 应。在其他实施例中，所述组合物可具有用于后续非限制性反应的一个或多个游离酸酢基 团。
[0028] 各反应物中的每一者可为化学上（或物理上）相同的，诸如相同反应物组分(或类 型）的两个单独分子。例如，各反应物可一起提供，诸如提供于用于形成所述组合物的体系 的"A部分"（或A侧）中。或者，各反应物可分别提供，尤其是当它们彼此不同时。运可用于配 制目的。然而，不需要分隔开，因为各反应物通常相对于彼此是惰性的。
[0029] 所述硅氧烷可W与各反应物分开的方式提供，诸如提供于用于形成所述组合物的 体系的"B部分"（或B侧）中。如果所述组合物包含一种或多种任选的添加剂，则运些添加剂 可与运两个体系部分中的任一者、每一者或运两个体系部分的组合一起包含在内。所述体 系可包含超过两个部分。任选地，可W使用各种类型的常规添加剂，运取决于例如所述组合 物的最终用途。本公开不限于体系的任何具体布置，或不限于任何具体的一种或多种添加 剂。所述硅氧烷在下文更详细地描述。 所述硅氧烷
[0030] 在各种实施例中，所述硅氧烷由其主链内的硅氧烷键(Si-0-Si)组成。或者，所述 硅氧烷可包含由一个或多个二价基团例如-C出-连接基团分隔开的硅氧烷键。合适二价基 团的另外例子包括聚酸基团，例如-C此C此0-连接基团（即，E0基团）、-CH (C曲)C此0-连接基 团（即，P0基团）等。不同二价基团的组合可存在于其主链内。二价基团中的每一者可为单一 的或重复的，例如重复2次、5次、10次、>10次等。在某些实施例中，所述硅氧烷不含聚酸基 团。
[00川在各种实施例中，所述硅氧烷包含至少一个[SiRiR2-0-]单元（"D"或R*2Si〇2/2单 元）。通常，所述硅氧烷具有重复D单元，其一般构成所述硅氧烷的直链部分。所述硅氧烷通 常具有取代的末端R*3Si0l/2单元（"M"单元）。
[0032] 在某些实施例中，所述硅氧烷可W任选地为支链的、部分支链的，和/或可包括具 有Ξ维网络结构的树脂部分。在此类实施例中，所述硅氧烷还可包含R*Si化/2单元（"T"单 元)和/或Si〇4/2单元（"Q"单元）。所述硅氧烷自身或所述硅氧烷的树脂部分(如存在)的支化 可归因于T和/或Q单元的存在。支化也可归因于一个或多个D单元的侧基。在各种实施例中， 所述硅氧烷不含T单元、Q单元、或T和Q单元两者。
[0033] 参照[SiRiR2-0-]单元，Ri为独立选择的取代或未取代的控基。所谓"取代的"是指 控的一个或多个氨原子可用除氨之外的原子(如面素原子)代替，或者Ri的链内的碳原子可 用除碳之外的原子代替，即，Ri可包括在链内的一个或多个杂原子，例如氧、硫、氮等。由Ri表 示的合适控基的例子包括烷基、芳基、締基、烧芳基和芳烷基。
[0034] 在某些实施例中，Ri为独立选择的烷基，其通常具有1至20、1至15、1至10、1至6、1 至4、或1至2个碳原子，或其间的任何数量的碳原子。适合作为Ri的烷基的具体例子包括甲 基、乙基、丙基、下基、戊基等。通常，Ri为甲基（即，-C出）。适合R2的基团的例子如针对Ri所 述。
[0035] 在各种实施例中，所述硅氧烷具有W下通式(A): R7R52Si-〇-[SiRiR4-0-]w[SiRiR2-0-]x[SiRiR4-0-]ySiR52R7 (A)。
[0036] 在另外的实施例中，所述硅氧烷具有W下通式(A1): R7(CH3)2Si-0-[Si(CH3)2-0-]w[Si(CH3)2-0-]x[Si(CH3)R4-0-]ySi(CH3)2R7 (A1)。
[0037] 在式(A)和(A1)中，Ri和R2中的每一者如上所述。R4可具有各种化学结构，包括有机 化学结构、无机化学结构W