专利名称：有机聚硅氧烷及其作为表面活性剂、粉末处理剂、油基原料的增稠剂或胶凝剂的用途，包 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及新颖的具有亲水基团和娃氧烧树枝状分子结构(dendronstructure) 的有机聚硅氧烷。特别地，本发明涉及包含前述有机聚硅氧烷的表面活性剂、乳液组合物、 粉末处理剂、油基原料的增稠剂、胶凝剂、凝胶组合物和化妆品原材料，以及包含前述有机聚硅氧烷的外用配制品，且尤其是化妆品。
要求了于2010年4月30日提交的日本专利申请第2010-105896号的优先权，该申请的内容在此通过引用方式并入。
背景技术：
具有亲水基团的硅酮具有极佳的表面活性力，原因是具有展现诸如疏水性、柔性、润滑性、化学稳定性和类似性质的性质的硅酮部分和展现诸如亲水性、保湿性、粘附性和类似性质的性质的亲水基部分二者。因此，具有亲水基团的硅酮广泛用在食物、树脂、涂料、化妆品和类似物中。尤其在化妆品中，在许多情况中共混了硅油诸如低分子量环硅氧烷或类似物以改进在使用期间的感觉。已经提议，作为化妆品原料诸如表面活性剂或类似物，例如，聚醚改性的硅酮在许多情况中被使用，这是由于与硅油的良好混溶性 (JP-A-S61-293903 等等)。
然而，聚醚基有时在亲水性方面是不足够的。因此，已经提议(聚)甘油改性的硅酮和其应用至化妆品以改进亲水性(参见JP-A-S57-149290、JP-A-H06-157236、 JP-A-H09-071504和JP-A-2005-042097)。然而，即使在使用(聚)甘油基的情况下，亲水性可能仍然不足够。为了进一步增加羟基基团的密度，提出了利用糖或多糖作为多元醇的糖改性的硅酮及其在化妆品中的应用(参见JP-A-S62-068820、JP-A-S63-139106、 JP-A-H05-186596、 JP-A-H07-041417、 JP-A-2002-119840、 JP-A-2008-274241 和 JP-A-2002-179798)。
另一方面，用于化妆品中的油剂不限制于硅油，并且使用了多种类型的油剂诸如烃油、酯油及类似油或其混合物。因为这一原因，期望具有在与多种类型的油剂的混溶性、乳化性、乳液稳定性和类似性质方面均表现出极佳的表面活性力的材料。 在 JP-A-S62-068820、JP-A-S63-139106、JP-A-H05-186596、JP-A-H07-041417、 JP-A-2002-119840、JP-A-2008-274241 和 JP-A-2002-179798 中所描述的糖醇改性的硅酮具有强烈亲水性能的糖醇基团的特性，但是其表面活性效果仍然是局限性的。渴望能够稳定地乳化不但含有硅油而且含有有机油的各种类型的油剂的表面活性剂。
另外，前述糖醇改性的硅酮具有以下描述的问题。
JP-A-S62-068820和JP-A-S63-139106表明了其中糖醇残基通过氨基结合到硅酮的糖醇改性的硅酮及其在化妆品中的应用。然而，通过前述方法获得的糖醇改性的硅酮含有氨基，并且因为这一原因，其使用被限制。例如，用于化妆品中，糖醇改性的硅酮由于皮肤刺激性而限制地应用于毛发化妆品。
JP-A-H05-186596表明了其中糖醇残基通过氧原子结合到硅酮的糖醇改性的硅酮。然而，JP-A-H05-186596仅描述了与油剂的溶混性以及乳化性能的简单的评价结果，并且未能描述在化妆品中的共混实例或其共混效果。另外，没有描述关于其分子结构，并且鉴于乳化各种油剂的效果，该评价结果也是不充分的。另外，JP-A-H05-186596仅描述糖醇改性的硅酮可应用于化妆品，而未能描述详细的制品效果。
JP-A-H07-041417描述了其中糖醇残基通过氧原子结合到硅酮的糖醇改性的硅酮的实例被应用于毛发化妆品。然而，JP-A-H07-041417仅描述了作为毛发化妆品的效果，而未能阐明与油剂的溶混性以及共混效果。
JP-A-2002-119840描述了其中糖醇通过中间结合链结合到硅酮的糖醇改性的硅酮的实例被应用为表面活性剂。然而，JP-A-2002-119840描述了用于生产前述糖改性的硅酮的方法，而未能充分地描述为硅酮组分的有机硅化合物的结构或者其详细的功能。另外， 其乳化能力的评价是非常局限的。
另外，在JP-A-2008-274241描述的糖醇改性的硅酮中，指定了硅酮组分的结构， 但是仅描述了与硅油乳化的评价结果，而没有关于与其它油剂的乳化性能或相容性的描述或者没有关于在化妆品中的共混实例或共混效果的描述。
另外，JP-A-2002-179798描述了用包括糖醇的多元醇改性的硅酮及其在化妆品中的应用。前述多元醇改性的硅酮含有来源于分子中直链硅酮链的支链，并且因为这一原因， 可改善与硅油的溶混性。即使可通过引入直链硅酮链来增强与硅油的溶混性，也难以增强与多种有机油剂诸如烃油、酯油及类似油的溶混性。鉴于乳化多种油剂以及乳液的稳定性， 使用前述多元醇改性的硅酮作为表面活性剂是不够的。另外，获得的乳液赋予了强烈的油腻触感，且因此，其为不完善的乳液。
另一方面，提出了具有硅氧烷树枝状分子结构的糖醇改性的硅酮 (JP-A-2003-146991)。因为糖醇基团存在于分子的末端处，所以虽然前述糖醇改性的硅酮的亲水性能是优良的，但是由于糖醇基团结合到硅氧烷树枝状分子结构，所以难以充分地展示硅氧烷树枝状分子结构的性能。因此，鉴于与各种类型的油剂的亲和性和溶混性，前述糖醇改性的硅酮是劣等的。另外，JP-A-2003-146991仅描述糖醇改性的硅酮可应用于化妆品，而未能描述其详细的制品效果。
如以上所描述的，在常规的糖醇改性的硅酮中，展示出与多种油剂的不充分的溶混性。因为这一原因，渴望展示出优良的乳化性能及优良的乳液稳定性的表面活性剂。另外，渴望通过前述表面活性剂获得的乳液，所述乳液具有宽的应用范围并展示出优良的存储稳定性。
作为具有亲水基团的硅酮的应用实例，除表面活性剂外，可提及，通过有效地涂覆无机粉末表面或有机粉末表面而改变了无机粉末表面或有机粉末表面的条件的粉末处理剂，经受前述粉末处理剂表面处理的粉末，粉末处理剂和粉末之间的混合物，以及其中硅酮被分散于油剂诸如硅油、烃油、酯油或类似油中的组合物。然而，在含有糖醇的多元醇改性的硅酮用于化妆品的应用中，JP-A-2002-179798描述了含有粉末的化妆品组合物的实例， 但未能描述粉末的分散性能，并且其效果是不充分的。另外，JP-A-2002-038013描述了在粉末处理中利用具有醇式羟基的硅酮的实例，但是仅描述了用(聚)甘油基团来改性，而未能表明由于糖醇基团而产生的效果。发明公开内容抟术问是页鉴于上述现有技术的情形做出了本发明。本发明的目的是提供一种新型有机聚硅 氧烷，其中展现出强烈的亲水性，不仅展现出与亲水性组分的极佳混溶性，而且还展现出疏 水性，以及可展现出与硅油和诸如烃油、酯油或类似物的非硅油二者的极佳混溶性，并通过 开发其诸如良好的表面活性力、在使用期间的独特感觉、增强的稳定性等的极佳性质来提 供上述新型有机聚硅氧烷的多种用途。技术解决方案本发明的目的可通过共改性的有机聚硅氧烷来实现所述共改性的有机聚硅氧烧 由以下通式(1)代表
权利要求
1.一种共改性的有机聚硅氧烷，由以下通式(1)代表
2.根据权利要求1所述的共改性的有机聚硅氧烷，其中在所述通式(1)中，为R1的所述单价有机基团代表具有I至8个碳原子的取代或未取代的且直链或支链的单价烃基、由下式代表的聚氧化烯基团-R50 (AO)nR6其中AO代表具有2至4个碳原子的氧化烯基团；R5 代表具有3至5个碳原子的取代或未取代的且直链或支链的二价烃基；R6代表氢原子、具有 I至24个碳原子的取代或未取代的且直链或支链的单价烃基或者具有2至24个碳原子的取代或未取代的且直链或支链的酰基；且11 = I至100、烷氧基、羟基或氢原子，条件是不是所有R1都代表羟基、氢原子、所述烷氧基或所述聚氧化烯基团。
3.根据权利要求I或2所述的共改性的有机聚硅氧烷，其中在所述通式(I)中，Q是由以下通式(4-1)代表的或者由以下通式(4-2)代表的含有糖醇基团的有机基团其中R代表二价有机基团；且e是I或2，
4.根据权利要求I至3中任一项所述的共改性的有机聚硅氧烷，其中在所述通式 (4-1)或(4-2)中，为R的所述二价有机基团是具有3至5个碳原子的取代或未取代的且直链或支链的二价烃基。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的共改性的有机聚硅氧烷，其中在所述通式(I) 中，由L1代表的具有硅氧烷树枝状分子结构的所述甲硅烷基烷基是由以下通式(3-1)代表的或者由以下通式(3-2)代表的官能团其中R3、R4和Z与以上定义是相同的；且
6.根据权利要求I至5中任一项所述的共改性的有机聚硅氧烷，所述共改性的有机聚硅氧烷由以下结构式(1-1)代表
7.根据权利要求I至6中任一项所述的共改性的有机聚硅氧烷，所述共改性的有机聚硅氧烷由以下结构式(1-1-1)代表或者由以下结构式(1-1-2)代表
8.根据权利要求7所述的共改性的有机聚硅氧烷，其中Z独立地是选自由以下通式代表的二价有机基团的基团-R7--R7-CO--R7-COO-R8--CO-R--R7-COO-R8--R7-CONH-R8--R7-R8-其中每个R7独立地代表具有2至22个碳原子的取代或未取代的且直链或支链的亚烷基或亚烯基或者具有6至22个碳原子的亚芳基；R8是选自由以下基团组成的组的基团
9.一种表面活性剂，包含如权利要求I至8中任一项所述的共改性的有机聚硅氧烷。
10.一种乳液组合物，包含(A)如权利要求I至8中任一项所述的共改性的有机聚硅氧烷；(B)水；及(C)至少一种油剂，所述至少一种油剂在5至100°C下为液体形式，并且选自由硅油、非极性有机化合物和低极性有机化合物组成的组。
11.一种粉末处理剂,包含如权利要求I至8中任一项所述的共改性的有机聚娃氧烧。
12.根据权利要求11所述的粉末处理剂，所述粉末处理剂是粉末表面处理剂。
13.一种粉末，经权利要求12所述的粉末处理剂表面处理。
14.一种化妆品原材料，包含(A)如权利要求I至8中任一项所述的共改性的有机聚娃氧烷和⑶粉末。
15.根据权利要求14所述的化妆品原材料，还包含(C)至少一种油剂，所述至少一种油剂在5至100°C下为液体形式，选自由硅油、非极性有机化合物和低极性有机化合物组成的组。
16.一种增稠剂或胶凝剂，包含如权利要求I至8中任一项所述的共改性的有机聚硅氧其中R3和R4与以上定义是相同的；Z'代表二价有机基团； h1是从O至3的范围内的数；L' 1代表R4或由以下通式(3")代表的在j = I的情况下的甲硅烷基烷基:
17.一种凝胶组合物，包含(A)如权利要求I至8中任一项所述的共改性的有机聚娃氧烷；和(C)至少一种油剂，所述至少一种油剂在5至IOCTC下是液体形式，选自由硅油、非极性有机化合物和低极性有机化合物组成的组。
18.—种外用配制品，包含如权利要求I至8中任一项所述的共改性的有机聚硅氧烷。
19.一种外用配制品，包含如权利要求10所述的乳液组合物。
20.一种化妆品，包含如权利要求13所述的粉末。
21.一种化妆品，包含如权利要求14或15所述的化妆品原材料。
22.—种外用配制品，包含如权利要求17所述的凝胶组合物。
23.根据权利要求18、19和22中任一项所述的外用配制品，所述外用配制品是化妆品。
24.—种用于生产如权利要求I至8中任一项所述的共改性的有机聚娃氧烧的方法,所述方法包括在用于氢化硅烷化反应的催化剂的存在下使以下组分发生反应以获得所述共改性的有机聚硅氧烷(a)具有键合到硅原子的氢原子的有机聚硅氧烷，(b)在一个分子中具有一个反应性不饱和基团的有机化合物，(C)在一个分子中具有一个反应性不饱和基团的硅氧烷树枝状分子化合物，及(d)在一个分子中具有一个反应性不饱和基团的糖醇官能的有机化合物。
25.根据权利要求24所述的用于生产所述共改性的有机聚硅氧烷的方法，还包括使 (e)在一个分子中具有一个反应性不饱和基团的烃化合物或者在一个分子中具有一个反应性不饱和基团的直链的有机聚硅氧烷进行反应。
26.根据权利要求24或25所述的用于生产所述共改性的有机聚硅氧烷的方法，其中所述(c)在一个分子中具有一个反应性不饱和基团的硅氧烷树枝状分子化合物是由以下通式(3')代表的、具有在分子链的末端处含有一个碳碳双键的娃氧烧树枝状分子结构的化合物j指定由代表的所述甲硅烷基烷基的阶数，所述甲硅烷基烷基的阶数是所述甲硅烷基烷基的重复次数，在其中所述甲硅烷基烷基的阶数是k,的情况下，j是从I至k,的范围内的整数，并且阶数k,是从I至9的范围内的整数；1^_+1在」_<1^的情况下是所述甲硅烷基烷基，且U+1在j = k'的情况下是1 4;且屮是从O至3的范围内的数。
全文摘要
本发明提供了具有特定化学结构的共改性的有机聚硅氧烷，在所述共改性的有机聚硅氧烷中存在糖醇改性的基团和具有硅氧烷树枝状分子结构的甲硅烷基烷基，以及任选的长链烃基。共改性的有机聚硅氧烷作为表面活性剂、粉末处理剂、胶凝剂或类似物，或者作为化妆品原材料与粉末、油剂或类似物一起被共混在外用配制品且尤其是化妆品中。
文档编号A61K8/892GK102947369SQ20118002893
公开日2013年2月27日 申请日期2011年4月28日 优先权日2010年4月30日
发明者早田达央, 田村诚基, 饭村智浩, 林昭人, 小百合泽山, 古川晴彦 申请人:道康宁东丽株式会社