交联的组合物及其形成方法_4

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或N-R,其中R独立地为氨原子化)或Ri;通常,R为H。在第一实施例和第Ξ实施例 中,W和W*中的每一者独立地为0。在第二实施例和第四实施例中,W和W*中的每一者独立地 为 N-R。
[0072] R"为二价基团。各种类型的二价基团适合作为R"。通常,R"为亚控基、杂亚控基或 有机亚杂基。在各种实施例中,RU为(C出)nn,其中nn为选自1至30、1至25、1至20、1至15、1至 10、1至5、或1至3、或其间任何数量的整数。通常,nn为3dRU可与R 3相同或不同。
[0073] 每个Y为二价基团,其可归因于反应物。在第一实施例和第二实施例中,每个Y通常 为有机二价基团。在所述组合物的形成期间,反应物具有两个官能团,例如末端径基,其与 硅氧烷的侧链酸酢基团反应而形成硅氧烷与反应物之间的连键。
[0074] 还如式(i)中所示,所述组合物具有两个簇基。下面描述此类簇基的可能性。在其 他实施例(未示出)中,另一分子的反应物在运两个簇基之间反应而形成另一个-Y-连键 (即,式(i)中的运两个簇基消失)dY可具有可归因于反应物的任何结构。
[0075] 在第一实施例和第二实施例中,Y通常包含亚控基、杂亚控基或有机亚杂基中的至 少一者。在某些实施例中,Y为亚控基,其具有1至50、1至40、1至20、1至20、1至10、1至5、1至 2、1或2个碳原子,或其间的任何数量的碳原子。适合Y的基团的另外例子如结合多元醇或聚 胺的R7基团所述。在多元醇或聚胺不含聚酸基团的某些实施例中,Y也不含聚酸基团。
[0076] 在第Ξ硅氧烷为聚硅氧烷的第Ξ实施例和第四实施例中,Y具有W下通式(ii): -[Z ] d- [ S i r8rW-0- ] a [ S i r8r9-0- ] b [ S i r8rW-0- ]cSi-[Z]d- (ii)。
[0077] R8、R9、rW和Z中的每一者与结合第Ξ硅氧烷所述的类似。a、b、c和d中的每一者也 与结合第Ξ硅氧烷所述的类似。在第Ξ硅氧烷为树脂的其他实施例中,Y具有通式R* sSiO(4-s)/2,其中R*为独立选择的取代的控基或未取代的控基,并且S为0至3。
[0078] 在某些实施例中,可使用作为反应物的补充和/或替代的补充性交联剂来形成所 述组合物。合适补充性交联剂的例子包括多元醇、聚胺、聚环氧化物w及它们的组合。合适 的补充性交联剂W及可用于形成所述组合物和/或与所述组合物联合使用的其他任选组 分,描述于授予Valp巧,III等人的美国专利No . 5,444,139和授予Kamei的美国专利No . 8, 026,330; W及授予Kamei的美国专利申请公布No. 2012/0040931中,运些专利W引用方式并 入本文。
[0079] 可用于形成所述组合物和/或与所述组合物联合使用的另外合适的补充性交联剂 和硅氧烷,描述于美国临时专利申请No. 61/898,036(代理人案卷号DC11778)、61/898,040 (代理人案卷号DC11779)、61/898,042(代理人案卷号DC11800)和61/898,045(代理人案卷 号DC11801)及对应的PCT申请No._______中,运些申请W引 用方式并入本文。可W使用交联剂、补充性交联剂、(官能化和/或非官能化)树脂和/或娃氧 烧的组合。
[0080] 该方法包括提供第一硅氧烷、提供第二硅氧烷W及提供反应物的步骤。该方法还 包括使第一硅氧烷、第二硅氧烷和反应物(每者均在上文描述)化合而形成所述组合物的步 骤。
[0081 ] 在各种实施例中,所述组合物可通过如下步骤制备: (1) 使有机氨硅氧烷和酸酢化合物发生加成反应W形成硅氧烷,所述有机氨硅氧烷在 待键合R2的位点处(一个或多个)具有氨原子;W及 (2) 通过使步骤(1)中所获得的硅氧烷与反应物化合而使运些硅氧烷发生开环反应,从 而形成所述组合物。
[0082] 酸酢化合物的合适例子包括但不限于,班巧酸酢及其衍生物,诸如乙締基班巧酸 酢、締丙基班巧酸酢、締丙基-2-甲基班巧酸酢、締丙基-2,3-二甲基班巧酸酢W及締丙基-2-乙基班巧酸酢。在各种实施例中,使用締丙基班巧酸酢(ASA)。
[0083] 任选地,在第一硅氧烷和/或第二硅氧烷具有作为R4基团中的一者或多者的侧链 的实施例中,步骤(1)还可包括提供能与待键合R 4的位点处(一个或多个)的氨原子反应的 至少一种组分。可W使用各种类型的组分来提供R4。通常,该组分将具有不饱和键。合适组 分的例子包括締控,诸如具有2至20个碳原子的締控;醒;酬;W及它们的组合。合适締控的 具体例子包括但不限于,乙締、丙締、1-下締、1-戊締、1-己締、1-十六碳締 W及它们的组合。 可W使用赋予聚酸基团的组分。乙締基封端的硅氧烷也可用作该组分。可W使用不同组分 的组合来赋予R 4基团。如果使用的话,该组分可在酸酢化合物之前、之后或与酸酢化合物同 时引入。可对每一者的量进行调整,W使所述组合物中的R 2和R4基团每一者具有各种水平。 R4可已经存在于有机氨硅氧烷上,因此不需要该任选步骤。
[0084] 步骤(1)中的加成反应也可称为娃氨加成反应。步骤(1)中的加成反应可在存在催 化剂诸如销催化剂或锭催化剂的情况下进行。合适催化剂的例子包括但不限于,氯销酸、用 醇改性的氯销酸W及氯销酸与乙締基硅氧烷的络合物。待使用的催化剂的量可为销金属或 锭金属形式的催化有效量,即催化量,其通常为至多50ppm,特别是至多20ppm。
[0085] 可根据需要在溶剂中进行步骤(1)中的加成反应。可W使用各种类型的常规溶剂, 诸如有机娃溶剂和/或有机溶剂。合适有机娃溶剂的具体例子为3-辛基屯甲基Ξ硅氧烷。合 适有机溶剂的例子包括但不限于,芳族控,诸如甲苯和二甲苯;脂族或脂环族控,诸如正戊 烧、正己烧和环己烧;W及面代控,诸如二氯甲烧、氯仿和四氯化碳。合适溶剂的另外例子在 美国专利申请公布No. 2010/0330011(授予Kennan等人)中被描述为"载流体",该专利申请 W引用方式并入本文。
[0086] 步骤(1)中的加成反应的反应条件不限于任何具体的反应条件。在某些实施例中, 使加成反应在回流下进行1至10小时。虽然上文描述了步骤(1),但硅氧烷也可"按原样"提 供,即它们不需要首先经由运种加成反应步骤来形成。合适的硅氧烷可从密歇根州米德兰 市的道康宁公司(Dow Corning Co;rporation(Midland,MI))获得。合适的反应物(例如,多 元醇、聚胺和官能化硅氧烷)可从包括道康宁公司在内的多个来源获得。
[0087] 任选地,并非只是在步骤(2)中使硅氧烷的酸酢基团交联,而是可将由打开的酸酢 基团提供的官能团中的一者或多者封端。可W使用各种类型的封端组分。通常,封端组分将 具有至少一个官能团,例如径基、胺基等。合适封端组分的例子包括支链与非支链的脂族、 脂环族和芳族一元醇和/或单胺。可W使用各种类型的封端组分,诸如具有1至20个碳原子 的封端组分。合适一元醇的具体例子包括但不限于,甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、下醇、仲-下 醇、异下醇、叔-下醇,W及如下物质的各种异构体:戊醇、己醇、辛醇(例如,2-乙基己醇)、壬 醇、癸醇(例如,2-丙基庚醇)、月桂醇、肉豆違醇、嫁蜡醇和硬脂醇,W及天然存在的或可通 过天然存在的簇酸的氨化而获得的脂肪醇和蜡醇。环己醇及其同系物是合适的脂环族醇的 例子。此外,还可W使用芳族径基化合物,诸如苯酪、甲酪、百里酪、香芹酪、节醇和苯乙醇。 在某些实施例中,封端组分选自脂族醇,诸如甲醇、乙醇、2-丙醇、下醇和异十二烧。可W使 用不同封端组分的组合。如果使用的话,封端组分可在反应物之前、之后或与反应物同时引 入。可对每一者的量进行调整,W使所述组合物具有各种水平的交联、封端、游离酸酢基团 和/或游离簇基基团。封端是任选的。
[0088] 可根据需要在溶剂中进行步骤(2)中的开环反应。合适溶剂的例子包括针对步骤 (1)所列的那些溶剂。为了防止不期望的副反应/反应产物,溶剂相对于反应物/反应中间物 应是惰性的。例如,溶剂不应具有径基或胺官能团。步骤(1)和(2)-般也是如此。开环反应 的反应条件不限于任何具体的反应条件。在某些实施例中,使开环反应在从室溫到回流溫 度的溫度下进行1至10小时。
[0089 ]第一硅氧烷、第二硅氧烷和反应物(统称"各反应物")可W各种量反应而形成所述 组合物。基于由反应物提供的官能团的数量,相对于由硅氧烷提供的酸酢基团的数量而言, 各反应物可Wl:l化学计量比使用。例如,对于所存在的每一个酸酢基团而言,可存在一个 径基或胺基。或者,反应物可W相对于硅氧烷的化学计量过量使用。相反,硅氧烷可W相对 于反应物的化学计量过量使用。此类情况也可称为开环反应的指数偏高(over-indexing) 或指数偏低(under-indexing),其中指数1.0(或100)指示所存在的径基或胺基的量是能与 所存在的酸酢基团的量进行化学计量反应的(1:1)。指数可为0.25至2.0、0.5至1.5、0.9至 1.1、0.95至1.05、或1.0、或其间的任何数量。也可W使用更高或更低的指数。
[0090]基于所使用的具体指数,可发生各种情况。具体地讲,所述组合物可包含用于后续 反应的各种官能团,包括游离簇基,可能甚至包括游离酸酢基团和/或游离径基和/或游离 胺基,或它们的组合。在多个实施例中,所述组合物不包含游离径基或游离胺基。在某些实 施例中,所述组合物具有至少两个簇基。本公开不限于此类游离官能团的任何具体后续反 应或用途。基于用于形成所述组合物的指数,所述组合物中可存在交联的各种程度,从部分 交联到完全交联的各种程度。
[0091] 在开环反应后具有游离簇基的某些实施例中,所述组合物具有100至50,000、500 至10,000、或500至5,000g/mol的簇基当量。为了实现良好的处理特性,所述组合物可具有 10至1,000,000、或10至100, OOOmmVs的粘度。此外,所述组合物可具有200至100,000、或 200至50,000的重均分子量(还原为聚苯乙締)。
[0092] 所述组合物可用于多种最终应用,并且不限于任何具体的最终应用。合适应用的 例子包括在个人护理产品、家庭护理产品和美容护理产品中的使用。还可W设想织物应用 和涂层应用。在具有游离簇基的实施例中,所述组合物也可用于对有机树脂或纤维进行改 性W及对粉末进行表面处理。经处理的表面表现出与油性剂的高亲和力。具体而言,粉末的 分散性显著改善。因此,所述组合物可用于需要粉末高分散性的应用,例如,化妆品,诸如皮 肤护理产品和化妆产品,W及涂层。由于在涂敷时能提供独特的感官性状,所W所述组合物 也可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。所述组合物可提供感官特 性,诸如柔软、丝滑或粉状的感觉。另外,所述组合物可用于为个人护理(例如,皮肤护理、防 晒、化妆品)制剂和医疗保健制剂提供流
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