个人护理应用中的含硅聚烯烃的制作方法_3

文档序号:9307539阅读:来源:国知局
基、茚基、或芴基过渡金属(优选地第4族)催化剂 或受限几何结构催化剂(CGC)以及活化剂在溶液、浆料或气相聚合方法中制备。举例来说, 乙烯基三烷氧基硅烷与一或多种烯烃单体的共聚合可在用于制造乙烯均聚物以及与乙酸 乙烯酯和丙烯酸酯的共聚物的高压反应器中进行。
[0052] 此外,所述聚合可在所属领域中众所周知的条件下实现,如(但不限于)在0到 250°C、优选地30到200°C的温度和大气压到10, 000个大气压(1013兆帕斯卡(MPa))的压 力下。必要时,可使用悬浮、溶液、浆料、气相、固态粉末聚合或其它工艺条件。当聚合反应被 催化时,催化剂可为负载型或非负载型,且支撑物的组成可大幅变化。二氧化硅、氧化铝或 聚合物(尤其聚(四氟乙烯)或聚烯烃)是代表性支撑物,且当催化剂用于气相聚合工艺 时,合乎需要地使用支撑物。支撑物优选地以足以提供催化剂(以金属计)与支撑物的重 量比在1 : 100,000到1 : 10、更优选地1 : 50,000到1 : 20、且最优选地是1 : 10,000 到1 : 30范围内的量使用。在大部分聚合反应中,所用催化剂与可聚合化合物的摩尔比为 10 12 : 1 到 10 1 : 1,更优选地 10 9 : 1 到 10 5 : 1。
[0053] 惰性液体可充当适用于聚合的溶剂。实例包括直链和支链烃,如异丁烷、丁烷、戊 烷、己烷、庚烷、辛烷和其混合物;环状和脂环族烃,如环己烷、环庚烷、甲基环己烷、甲基环 庚烷和其混合物;全氟烃,如全氟C41。烷烃;和芳香族和烷基取代的芳香族化合物,如苯、甲 苯、二甲苯和乙苯。选择适用于聚合的溶剂完全在相关领域的技术人员的能力内。
[0054] 如已指出,适用于包括在本发明的个人护理调配物中的硅烷官能化聚烯烃可通过 将至少一种乙烯基硅烷接枝到现有聚烯烃聚合物上来合成。现有聚烯烃聚合物包含衍生自 一或多种烯烃单体的聚合单元,如一或多种C22。a-烯烃、或一或多种C2 1(]a-烯烃、或甚至 C2sa_烯烃。此外,聚烯烃可为包含仅一种类型烯烃单体的均聚物,或其可为包含两种或更 多种类型烯烃单体的共聚物。优选用于接枝到现有聚烯烃上的乙烯基硅烷种类是乙烯基三 烷氧基硅烷。
[0055] 将硅烷接枝到现有聚烯烃上可通过任何常规方法(通常在自由基引发剂(例如过 氧化物和偶氮化合物)存在下或通过电离辐射等)实现。有机引发剂是优选的,如有机过 氧化物引发剂中的任一者,例如过氧化二枯基、过氧化二叔丁基、过苯甲酸叔丁酯、过氧化 苯甲酰、氢过氧化异丙苯、过辛酸叔丁酯、过氧化甲乙酮、2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基过 氧基)己烷、过氧化月桂基和过乙酸叔丁酯。适合的偶氮化合物是2,2_偶氮二异丁腈。引 发剂的量可变化,但其通常以至少〇. 04份/ 一百份树脂(phr)、优选地至少0. 06phr的量 存在。通常,引发剂并不超过0. 15phr,优选地其不超过约0.lOphr。硅烷交联剂与引发剂 的重量比也可大幅变化,但典型交联剂:引发剂重量比在10 : 1到500 : 1之间,优选地在 18 : 1与250 : 1之间。如所使用,在份/ 一百份树脂或phr中,"树脂"意指烯烃聚合物。
[0056]虽然任何常规方法均可用于将硅烷交联剂接枝到聚烯烃聚合物上,但一种尤其适 合的方法是在反应器挤出机(如巴斯(Buss)捏合机)的第一阶段中将这两者与引发剂掺 合。接枝条件可不同,但熔融温度通常在160与260°C之间,优选地在190与230°C之间,取 决于停留时间和引发剂的半衰期。
[0057]虽然各种类型的聚烯烃可用于合成适用于本发明的接枝的硅烷官能化聚烯烃,但 现将在聚乙烯均聚物或共聚物作为聚烯烃的情况下描述本发明。如相关领域的技术人员将 认识到,本发明同样可接受使用其它类型的聚烯烃,且大量以下详细论述将为指导性的且 当用于本发明时类似地适用于其它类型的聚烯烃。
[0058]显而易见,乙烯均聚物可在前述接枝方法下使用以合成适合用于本发明的硅烷官 能化聚烯烃。另外,可使用以共聚物的总重量计乙烯含量为至少50重量%且a-烯烃含 量为至少约15重量%、优选地至少约20重量%且甚至更优选地至少约25重量%的乙烯/ a-烯烃共聚物。这些共聚物通常具有以共聚物的总重量计小于约50重量%、优选地小于 约45重量%、更优选地小于约40重量%且甚至更优选地小于约35重量%的a-烯烃含量。 a-烯烃含量通过13C核磁共振(NMR)光谱法使用兰多尔(Randall)(《大分子化学物理评 论》(Rev.Macromol.Chem.Phys.),C29 (2 和 3))中描述的程序测量。
[0059] 说明性乙稀共聚物包括乙稀/丙稀、乙稀/丁稀、乙稀/I-己稀、乙稀/I-辛稀、乙 稀/苯乙稀等。说明性三元共聚物包括乙稀/丙稀/I-辛稀、乙稀/丙稀/丁稀、乙稀/丁 烯/I-辛烯、乙烯/丙烯/二烯单体(EPDM)和乙烯/丁烯/苯乙烯。共聚物可为无规或嵌 段的。
[0060]用于实施本发明的乙烯类聚合物可以单独或与一或多种其它乙烯类聚合物组合 使用,例如彼此的单体组成和含量、制备催化方法等不同的两种或更多种乙烯聚合物的掺 合物。如果乙烯类聚合物是两种或更多种乙烯聚合物的掺合物,那么乙烯聚合物可通过任 何反应器中或反应器后方法掺合。
[0061] 用高压方法制造的乙烯聚合物的实例包括(但不限于)低密度聚乙烯(LDPE)、乙 稀硅烷反应器共聚物(如由陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)制造的SiLINK. RTM.)、乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)和乙烯硅烷丙烯酸酯 三元共聚物。
[0062] 可经硅烷官能团接枝以制造适合的含硅烷聚乙烯的乙烯聚合物的特定实例包括 (但不限于)极低密度聚乙烯(VLDPE)(例如由陶氏化学公司制造的FLEX0MER乙烯/I-己 烯聚乙烯);均质支链、线形乙烯/a-烯烃共聚物(例如三井石化产品有限公司(Mitsui PetrochemicalsCompanyLimited)的TAFMER和埃克森化学公司(ExxonChemical Company)的EXACT);均质支链、实质上线形乙稀/a-稀经聚合物(例如可购自陶氏化学公 司的AFFINITY和ENGAGE聚乙烯);和乙烯嵌段共聚物(例如可购自陶氏化学公司的INFUSE 聚乙烯)。更优选的乙烯聚合物是均质支链线形和实质上线形的乙烯共聚物。实质上线形 乙烯共聚物是尤其优选的,且更充分地描述在美国专利第5, 272, 236号、第5, 278, 272号和 第 5, 986, 028 号中。
[0063]将乙烯基三烷氧基硅烷共聚单体接枝到乙烯聚合物主链上的方法例如描述在美 国专利第3, 646, 155号和第6, 048, 935号中。
[0064] 制备个人护理调配物
[0065]所得硅烷官能化聚烯烃可与载剂和任选的其它成分合并以产生具有柔软、丝质和 光滑感觉且在皮肤上易于可展涂且非粘性的个人护理调配物。适合的载剂包括例如(但不 限于)芳香族或脂肪族烃、醇、醛、酮、胺、酯、油化学衍生的油(即,葵花油)、醚、二醇、二醇 醚、或硅酮油或水。
[0066] 当与所述载剂合并时,硅烷官能化聚烯烃可在载剂中溶胀或溶解,或甚至制成水 分散液。含有所得个人护理调配物的产品递送柔软、丝质和光滑感觉且在皮肤上易于可展 涂且非粘性。预期这些产品与目前使用但更高价的硅酮弹性体相比将提供更好的成本与处 理感觉表现比和改进的调配物相容性。
[0067]本发明的个人护理调配物可呈粉末、液体、丸粒、珠粒、油性凝胶、油性糊状物或水 性分散液形式。其可与其它护肤成分合并,如润滑剂(烃油、酯、天然油、硅酮)、蜡、感官调 节剂、流变改性剂、保湿剂(丙三醇等)、防晒活性剂、天然成分、生物活性剂、着色剂、硬粒 子、乳化剂、增溶剂和表面活性剂。
[0068] 当个人护理调配物呈油性凝胶/糊状物的形式时,其中包括的交联的硅烷改性的 聚烯烃的量以个人护理调配物的总重量计通常是1到60重量%,优选地是2到20重量%。
[0069] 当个人护理调配物呈乳液(洗剂或乳霜)形式时,其中包括的交联的硅烷改性的 聚烯烃的量以个人护理调配物的总重量计通常是0. 1到60重量%,优选地是1到40重 量%。
[0070] 当个人护理调配物呈水性产品的形式时,其中包括的交联的硅烷改性的聚烯烃的 量以个人护理调配物的总重量计通常是〇. 1到90重量%,优选地是0. 5到15重量%。
[0071] 实例
[0072]关键术语
[0073] PDMS=硅酮聚合物,聚(二甲基硅氧烷)
[0074] AFFINITY GA1950=可购自陶氏化学公司的线性乙烯/I-辛烯聚合物
[0075]ENGAGE7447 =可购自杜邦陶氏弹性体有限责任公司(DuPontDowElastomer LLC)的乙烯和辛烯的共聚物
[0076]ENGAGE-g-VTES=可购自杜邦陶氏弹性体有限责任公司的经乙烯基三乙氧基硅烷 (VTES)接枝的乙烯和辛烯的共聚物
[0077] Mffn=分子量,以数量计
[0078]
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