双甘油衍生物改性有机硅、使用其的油包水乳液乳化剂、外用制剂以及美容组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种双甘油衍生物改性有机硅，其中所述双甘油衍生物改性有机硅在分子中包含长链烷基作为亲油基团，不具有其中氧化烯单元重复次数平均值为2或2以上的氧化烯结构，仅具有甘油单元重复次数平均值为1.1至2.9的甘油衍生物基团作为亲水基团，并且在分子中不具有其他亲水基团；包含所述双甘油衍生物改性有机硅的表面活性剂和分散剂、油包水乳液乳化剂、外用制剂，以及美容组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双甘油衍生物改性有机硅、使用其的油包水乳液乳化剂、外用制剂以及美容组合物
本专利技术涉及双甘油衍生物改性有机硅，其具有每个分子含有9至30个碳的长链单价烃基，其不具有其中氧化烯单元重复次数平均值为2或2以上的氧化烯结构，并且其被作为亲水基团的双甘油衍生物基团改性；包含其的组合物；包含这些的表面活性剂和分散剂；并且具体地讲，涉及用于油包水乳液的乳化剂。此外，本专利技术涉及双甘油衍生物改性有机硅，包含其的组合物，包含这些的油包水乳液，以及包含这些的外用制剂和美容组合物。此外，本专利技术涉及双甘油衍生物改性有机硅，其能够被设计为完全不含聚氧乙烯(PEG)的配方，由于其单独使用时在油相中存在特别出色的乳化特性和分散稳定性，所以不会削弱由双甘油衍生物改性有机硅所带来的改善触觉的效果，并且涉及包含所述双甘油衍生物改性有机硅的表面活性剂和分散剂、用于油包水乳液的乳化剂、外用制剂或美容组合物。本专利技术要求2011年12月27日提交的日本专利申请No.2011-286977的优先权，该专利申请的内容以引用方式并入本文。
技术介绍
具有亲水基团的有机硅显示具有出色的表面活性，因为其不仅具有有机硅部分、还具有亲水基团部分，所述有机硅部分显示具有诸如疏水性、柔软性、润滑性和化学稳定性的特性，而所述亲水基团部分显示具有诸如亲水性、保湿性和粘合性的特性。因此，具有亲水基团的有机硅广泛用于食品、树脂、涂料、美容组合物等中，并且多种亲水的有机硅化合物在过去已被人所知。具体地讲，通常将诸如低分子量环状硅氧烷的有机硅油共混，以便改善美容组合物使用时的感觉，并且由于聚醚改性的有机硅(聚醚改性的聚硅氧烷)显示出与有机硅油具有良好的相容性而被广泛用作美容组合物的原料(诸如表面活性剂)。在美容产品领域中，用于油包水乳液的乳化剂是聚醚改性的有机硅的价值得到最大化的用途。油包水乳液体系显示具有比水包油乳液更佳的耐湿性，并具有能够维持诸如化妆品保留性的效果的特征。然而，在历史上，使油包水乳液稳定一直比使水包油乳液稳定更为困难，直到约三十年前，用于使油包水乳液稳定的唯一方法是用蜡(基于蜂蜡-硼砂的乳化剂)使油相(外相)固化，但这导致在用作美容产品时可用性和感觉比较差。另外，该技术涉及一些问题，诸如难以在温度变化比较大的地区保持稳定性，以及难以通过改变油相/水相的比率来调节接触感觉。之后，在1977年开发出了氨基酸凝胶乳化法(非专利的文献1)和使用该方法的高内相W/O乳液，通过能够减少油相的数量而改善使用时的油腻感觉并通过以规则的方式排列氨基酸和表面活性剂而获得的层状结构使油相凝胶化，获得了突破性进展，从而提高了乳液的稳定性。另外，开发出了通过向油性凝胶中添加水相来获得稳定的W/O乳液的方法，其中油性凝胶是通过使用凭借基于季铵盐的有机阳离子等而疏水化/油溶胀的粘土矿物获得的(非专利的文献2)，这有助于根据油包水乳液美容组合物的质地和接触感觉扩大配方的范围。然而，开发这些常规的W/O乳液稳定技术是为了通过使油相(外相)凝胶化或固化来保持体系的稳定性，这意味着难以在保持低乳液粘度的同时使乳液稳定。使用制备具有出色稳定性且同时具有低粘度和良好流动性的W/O乳液的技术，将可以获得具有柔和的接触感觉、光照平滑度和良好铺展性的实用W/O乳液美容组合物。即，通过将该技术与用于获得稳定霜膏的常规配制技术结合使用，可以根据消费者的期望和美容组合物的预期用途自由地调整美容组合物的质地或接触感觉，此类组合物被认为是具有高价值的。因此，尝试了通过在经由向油相中添加有机硅油而获得的配方中使用上述技术来改善接触感觉。然而，通过使用上述技术，不可能使有机硅油稳定地凝胶化，也不可能获得具有出色稳定性和接触感觉的W/O乳液美容组合物。在此类情况下，注意力仅集中在乳化性能上，而不是使油硬化，并且对聚醚改性的有机硅在油包水乳液乳化剂中的使用的研究主要在美国和欧洲进行(专利文献1至5)。直到大约1985年，将聚醚改性的二甲基聚硅氧烷用作主要包含有机硅油的油相的可用乳化剂，将长链烷基/聚醚共改性的二甲基聚硅氧烷用作主要包含有机油类或有机硅油与有机油类的混合油类的油相的可用乳化剂，它们被证实为具有以前无法实现的用于获得具有比以前的组合物更出色的稳定性和更低粘度的W/O乳液美容组合物的性质。此后，开发出了制备具有低粘度和出色稳定性的油包水乳液的有机乳化剂，诸如聚甘油聚羟基硬脂酸酯和异硬脂基甘油基(isostearylglyceryl)，但这些材料的结构中不具有有机硅部分，因此存在着无法在油相中的有机硅油的比例较高的配方中获得稳定乳液的问题。此外，这些材料在接触感觉方面比聚醚改性的有机硅要差。因此，在(例如)油相中的有机硅油的比例较高的配方中，通常将用于有机W/O乳液的这些乳化剂与聚醚改性的有机硅联合使用。这是聚醚改性的有机硅目前在美容产品中所使用的油包水乳液的乳化剂领域中占据重要位置的一个原因。同时，甘油改性的有机硅长期以来被认为是与聚醚改性的有机硅不同的非离子型亲水有机硅(专利文献6至19)，并且对它们在美容组合物中的使用的研究已有所增加。然而，甘油改性的有机硅的稳定制备在技术上极其困难，并且包含不饱和基团的甘油衍生物(其为甘油改性的有机硅的原料)非常昂贵，且很难以工业规模获得。因此，可商购获得的甘油改性的有机硅产品的数量远少于聚醚改性的有机硅的数量，并且因为它们还很昂贵，所以甘油改性的有机硅的实际使用一直受到限制。最近，从氧化稳定性的角度来看，已认为甘油改性的有机硅优于聚醚改性的有机硅，因此，甘油改性的有机硅作为具有更高安全性的表面活性剂而引起了人们的关注。例如，在德国，由于消费者信息杂志社所进行的测试对包含聚氧乙烯(PEG)的产品的安全性持有负面看法，所以用非聚醚原料替代具有聚醚基团的原料的需求已提高。此外，在韩国，由于担心包含聚氧乙烯(PEG)的产品可能会刺激皮肤(因为PEG的氧化降解可能会产生福尔马林)，所以已出现了对非聚醚有机硅表面活性剂的兴趣提高。鉴于以上所述，全球存在着将最终消费品(诸如美容产品等)的整个配方更改为不含PEG的配方的趋势。与该趋势一致，同样地在基于有机硅的表面活性剂领域中，存在着从旧的聚醚改性的有机硅技术向非聚醚亲水有机硅演变的需求。然而，常规的甘油改性的有机硅不但昂贵，还具有显著问题，因此在专利文献检索中查不到它们。这是因为即便将甘油改性的有机硅用作油包水乳液的乳化剂，其也因为性能低下而不能用于实际配方中。因此，除了将更可靠的聚醚改性的有机硅乳化剂与甘油改性的有机硅联合使用之外别无选择，这使得无法实现将所有美容组合物转变为无PEG配方的目标。更具体地讲，如果油相为有机硅油，则专利文献11中公开的十一烷基甘油醚改性的有机聚硅氧烷可形成稳定的W/O乳液，但在油相为有机油与有机硅油的混合体系或者油相主要包含有机油的配方中，其不能形成稳定的乳液。因此，十一烷基甘油醚改性的有机聚硅氧烷不能在这种类型的配方中单独用作乳化剂，并且对于所述配方来说，通过有机乳化剂或长链烷基/聚醚共改性的二甲基聚硅氧烷进行辅助必不可少。此外，专利文献14中所公开的多元醇改性的有机硅的特征在于具有作为结构中的亲油基团的线性硅氧烷分支，并且具有作为亲水基团的三甘油基团和作为任选的次级亲油基团的中链烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双甘油衍生物改性有机硅，其具有每个分子含有9至30个碳的卤素原子取代或未取代的单价烃基，不具有其中氧化烯单元重复次数平均值为2或2以上的氧化烯结构，仅具有甘油单元重复次数平均值在1.1至2.9的范围内的甘油衍生物基团作为亲水基团，并且分子中不具有其他亲水基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.27 JP 2011-2869771.一种双甘油衍生物改性有机硅，所述双甘油衍生物改性有机硅由以下结构式(1-1A)表示：其中，R2为具有10至24个碳的烷基；RSi为由以下通式(2-1)表示的链有机硅氧烷基团：其中，R11为具有1至30个碳的卤素原子取代或未取代的单价烃基、羟基或氢原子，并且至少一个所述R11为所述单价烃基；t为在2至10范围内的数；并且r为在1至500范围内的数；或者由以下通式(2-2)表示的链有机硅氧烷基团：其中，R11和r与以上所述的那些同义；L1代表由当i＝1时的以下通式(3)表示的具有硅氧烷树枝状结构的甲硅烷基烷基；其中，R3表示具有1至30个碳的卤素原子取代或未取代的直链或支链单价烃基；R4各自独立地表示苯基或具有1至6个碳的烷基；Z表示二价有机基团；i表示由Li表示的甲硅烷基烷基的代并且为1至k的整数，其中代数k为甲硅烷基烷基重复次数；代数k为1至10的整数；当i小于k时，Li+1为所述甲硅烷基烷基，并且当i＝k时，Li+1为所述R4；并且hi为0；Q为甘油单元重复次数平均值在1.5至2.4范围内的甘油衍生物基团；X为选自甲基、R2、RSi、L1和Q的基团；(n1+n2+n3+n4+n5)为在1至120范围内的数；n1为在1至70范围内的数；n2为在1至100范围内的数；n3为在0至10范围内的数；n4为在1至10范围内的数；并且n5为在1至10范围内的数。2.根据权利要求1所述的双甘油衍生物改性有机硅，所述双甘油衍生物改性有机硅由以下结构式(1-1-1)或结构式(1-1-2)表示：其中，R2、Q、X、Z、n1、n2、n4和n5与以上所述的那些同义。3.根据权利要求1或2所述的双甘油衍生物改性有机硅，所述双甘油衍生物改性有机硅由MD52DR*114.5DR*311DR*222.5M表示，其中M表示Me3SiO基团或Me3Si基团，其中Me表示甲基基团；D表示Me2SiO基团；并且DR表示在所述D单元中的甲基基团被以下取代基改性的单元：R*11＝-C16H33，R*31＝-C2H4Si(OSiMe3)3，R*22由-C3H6O-X表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽山小百合，田村诚基，堀诚司，
申请(专利权)人：道康宁东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP