阴离子和阳离子糖－硅氧烷共聚物制造技术

提供离子改性的糖－硅氧烷共聚物，它包括离子单体或低聚物与糖－硅氧烷共聚物之间的反应产物，其中该糖－硅氧烷共聚物具有特定的通式。还提供含该离子糖－硅氧烷共聚物的分散体（包括乳液在内）和制备这些组合物的方法、分散体与乳液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阴离子和阳离子糖-硅氧烷共聚物本专利技术涉及阴离子和阳离子改性的糖-硅氧烷共聚物和由其制备 的分散体，其中包括乳液。由于它们独特的亲水性和亲和性，因此该 新型的离子糖-硅氧烷可用于给宽范围的各种配制剂基处理剂和护理 组合物以及产品提供益处。含共价键合的糖-硅氧烷的组合物及其分散体和乳液是化学领域 已知的。最近证明糖-硅氧烷尤其给用于个人护理基底、家庭护理基底 和工业表面基底用处理配制剂提供优点。另外，阳离子和阴离子官能的有机材料是本领域已知的。由于它 们具有电荷，因此这种离子官能的有机物可用于处理类似荷电的基底， 例如纺织品、 一些硬质表面和个人护理基底。特别地，通过添加或形 成季铵官能团来阳离子改性聚合物已给基础配制剂提供基于离子的相 互作用的许多有用性能的提高。含碳水化合物和硅氧烷的组合物(其中它们中的一种或者这二者包括离子官能团)也是本领域已知的。例如，国际申请No.W09429322 公开了阳离子硅氧烷基改性的多羟基烃或碳水化合物在植物保护领域 中在具有特定应用的配制剂内用作表面活性剂。然而，通过使氯代乙酰氧基官能的硅氧烷或环氧官能的季硅氧烷与叔胺官能的多羟基部分 反应来获得所公开的阳离子官能团。在国际申请No.W0200078844中公开了多官能的离子硅氧烷共聚 物，并公开了可用于改性合成材料例如织物。特定的打算用途是改性 合成材料用以改进亲水性、热调节性能和软化。然而，阴离子官能团 位于一个取代的硅原子上，同时非离子的糖官能团位于另一硅原子上， 而不是离子和糖官能团同时出现在同一硅原子上。日本专利No. J2002115802公开了制备阳离子改性的硅氧烷接枝 多糖衍生物的方法。通过使羧基官能的多糖衍生物与环氧官能的硅氧烷和环氧官能的季胺反应，制备该材料。所打算的用途是用于头发化 妆品，以提供光亮和光滑的感觉。然而，再次公开了阳离子官能团和 硅氧烷官能团在不同的碳水化合物羟基原子上，并没有公开阳离子官 能团和糖官能团在同一取代的硅原子上。在国际专利No.W0200350144中公开了在洗衣用洗涂剂中使用的 抗皱的硅氧烷多糖化合物。该化合物包括硅氧烷和阴离子单元，其中 阴离子官能团和硅氧烷官能团位于不同的碳水化合物羟基而不是同一 取代的硅原子上。国际专利No.W0200424799公开了通过用具有羟基的多糖酯化具 有羧酸酐残基的有机基聚硅氧烷获得的有机基聚硅氧烷改性的多糖。 然而，所得共聚物不具有阳离子或阴离子官能团，除非它已经存在于 多糖上。在这一情况下，阴离子或阳离子官能团和硅氧烷官能团在不 同的碳水化合物羟基原子上而不是与连接基相同的硅上。季铵官能的硅氧烷是本领域众所周知的。例如，美国专利 No. 3389160公开了这种化合物和制备它们的两步法。在第一步中，环 氧官能的硅氧烷与仲胺反应，形成叔胺官能的硅氧烷。这一产物然后 与烷基卣反应，得到季铵官能的硅氧烷。其中叔胺盐与側挂的环氧官 能的硅氧烷反应的方法也是已知的。最近，Helmrick等人的美国专利 No. 6482969 (在此全部通过参考引入)公开了通过使具有环氧官能或卣 代醇官能的取代基的季铵化合物与羧基或氨基官能的有机基官能的硅 氧烷或硅烷反应制备的硅基季铵官能的组合物。已发现，糖-硅氧烷赋予宽泛的各种家庭和个人护理组合物有益的 特性。认为，在其中糖-硅氧烷赋予包括它们的组合物的独特性质将会 提高組合物所打算的功能的领域中，它们具有额外的效用。然而，在 其中离子特征有益于离子稳定性和組合物功能的特定溶剂环境内具有应用。因此，本领域需要离子官能化的糖-硅氧烷，和包括它们的分散 体与组合物。因此，本专利技术涉及离子改性的新型糖-硅氧烷，它能赋予配制剂基 产品例如个人护理、家庭护理和工业护理组合物具有硅氧烷、糖和荷电成分的结合的所需特性。令人惊奇地发现，与含未改性的糖-硅氧烷的配制剂相比，糖-硅 氧烷共聚物改性成离子形式将提供当直接配制或者作为分散体配制为 组合物时适合于各种应用的共聚物，提供增加的亲水性和亲和性。糖-硅氧烷共聚物具有通过连接基连接的糖组分和有机基硅氧烷组分。根据本专利技术实施方案改性的糖-硅氧烷共聚物具有下式RU1 (3-a) S i 0- y-S i R1 (3—a) R2a其中每一 t可以相同或不同，并包括氢、d-d2烷基、有机基团 或R3-Q，Q包括环氧基、环环氧基、伯或仲氨基、乙二胺、羧基、囟素、 乙烯基、烯丙基、酸酐或巯基官能团，m和n是整数0-10, 000,和可以相同或不同，每一 a独立地为0、 1、 2或3，y是使得该共聚物的分子量小于1百万的整数，R2具有通式Z-(G。f (G2)。，和每一共聚物存在至少一个R2，其中 G工是含5-12个碳的糖组分，b+c为1-10， b或c可以是0，G2是另外用有机基团或有机基硅基团取代的含5-12个碳的糖组分，Z是连接基且独立地选自-R3-NHC(0)-R4-、 -R3-NHC (0) 0-R4-、 -R3-匿(0) -NH-R4-、 -R3-C (0) -0-R4-、 -R3-0-R4-、 -R3-CH , -CH2-0-R4-、 -R3-S-R4-、 -R3-CH(0H)—CH2-NH-R4-和-R3-N(I0-R4-,和R3和R4为含(R5) r (R6) s GO t的二价间隔基， 其中r、 s和t中的至少一个必须是1，和f和R7是d-d2烷基或((C广d》0)p,其中p是任何整数1-50，和 每一 (d-C12) 0可以相同或不同，W是-N(R8)-，其中118是H或d-Cu烷基或是Z-X，其中Z如前面 定义或是R3，X是羧酸、磷酸根、疏酸根、磺酸根或季铵基团，.R3和R4中的至少一个必须存在于连接基内且可以相同或不同，和其中糖-硅氧烷共聚物是官能化有机基硅氧烷聚合物和至少一种羟基官能的糖的反应产物，以便有机基硅氧烷组分借助连接基z共价连接到糖组分上。一个实施方案涉及阳离子糖-硅氧烷，其中通过含取代基的季铵化 合物提供阳离子特征。该取代基包括环氧化物、闺代醇、酸酐或丙烯 酸酯官能团中的至少一种。在另一实施方案中，通过含取代基的叔铵 化合物提供阳离子特征，其中该取代基包括环氧化物、卣代醇、酸酐 或丙烯酸酯官能团和其中叔铵化合物随后通过烷基化转化成季铵化合 物。进一步的实施方案涉及阴离子糖-硅氧烷，其中通过含取代基的羧 酸盐、磷酸盐、硫酸盐或磺酸盐化合物提供阴离子特征。该取代基包 括环氧化物、囟代醇、酸酐或丙烯酸酯官能团中的至少一种。在另一 实施方案中，环状酸酐化合物提供羧酸盐特征，其中开环得到羧酸基 和键合到糖-硅氧烷共聚物的连接基上的酰胺键。在额外的实施方案中，离子官能化糖-硅氧烷形成为分散体。在特 定的实施方案中，分散体包括溶液或乳液。本专利技术的实施方案还提供制备糖-硅氧烷基离子官能的组合物的方法。在特定的实施方案中，所述方法包括使含取代基的季铵化合 物与以上用通式表述的糖-硅氧烷共聚物反应，其中所述取代基包括环 氧化物、卣代醇、酸酐或丙烯酸酯官能团中的至少一种。在另一特定 的实施方案中，所述方法包括使含取代基的羧酸盐、磷酸盐、硫酸盐 或磺酸盐化合物与以上用通式表述的糖-硅氧烷共聚物反应，其中所述 取代基包括环氧化物、卣代醇、酸酐或丙烯酸酯官能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子改性的糖－硅氧烷共聚物，其中与离子单体或低聚物反应形成离子改性共聚物的糖－硅氧烷共聚物包括通过连接基连接的糖组分和有机基硅氧烷组分且具有下式：Ｒ↑［２］↓［ａ］Ｒ↑［１］↓［（３－ａ）］ＳｉＯ－［（ＳｉＲ↑［２］Ｒ↑［１］Ｏ）↓［ｍ］－（ＳｉＲ↑［１］↓［２］Ｏ）↓［ｎ］］↓［ｙ］－ＳｉＲ↑［１］↓［（３－ａ）］Ｒ↑［２］↓［ａ］其中每一Ｒ↑［１］可以相同或不同，并包括氢、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］烷基、有机基团或Ｒ↑［３］－Ｑ，Ｑ包括环氧基、环环氧基、伯或仲氨基、乙二胺、羧基、卤素、乙烯基、烯丙基、酸酐或巯基官能团，ｍ和ｎ是整数０－１０，０００，和可以相同或不同，每一ａ独立地为０、１、２或３，ｙ是使得该共聚物的分子量小于１百万的整数，Ｒ↑［２］具有通式Ｚ－（Ｇ↑［１］）↓［ｂ］－（Ｇ↑［２］）↓［ｃ］，和每一共聚物存在至少一个Ｒ↑［２］，其中Ｇ↑［１］是含５－１２个碳的糖组分，ｂ＋ｃ为１－１０，ｂ或ｃ可以是０，Ｇ↑［２］是另外用有机基团或有机基硅基团取代的含５－１２个碳的糖组分，Ｚ是连接基且独立地选自：－Ｒ↑［３］－ＮＨＣ（Ｏ）－Ｒ↑［４］－、－Ｒ↑［３］－ＮＨＣ（Ｏ）Ｏ－Ｒ↑［４］－、－Ｒ↑［３］－ＮＨＣ（Ｏ）－ＮＨ－Ｒ↑［４］－、－Ｒ↑［３］－Ｃ（Ｏ）－Ｏ－Ｒ↑［４］－、－Ｒ↑［３］－Ｏ－Ｒ↑［４］－、－Ｒ↑［３］－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ↓［２］－Ｏ－Ｒ↑［４］－、－Ｒ↑［３］－Ｓ－Ｒ↑［４］－、－Ｒ↑［３］－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ↓［２］－ＮＨ－Ｒ↑［４］－和－Ｒ↑［３］－Ｎ（Ｒ↑［１］）－Ｒ↑［４］－，和Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］为含（Ｒ↑［５］）↓［ｒ］（Ｒ↑［６］）↓［ｓ］（Ｒ↑［７］）↓［ｔ］的二价间隔基，其中ｒ、ｓ和ｔ中的至少一个必须是１，和Ｒ↑［５］和Ｒ↑［７］是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］烷基或（（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］）Ｏ）↓［ｐ］，其中ｐ是任何整数１－５０，和每一（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］）Ｏ可以相同或不同，Ｒ↑［６］是－Ｎ（Ｒ↑［８］）－，其中Ｒ↑［８］是Ｈ或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］烷基或是Ｚ－Ｘ，其中Ｚ如前面定义或是Ｒ↑［３］，Ｘ是羧酸、磷酸根、硫酸根、磺酸根或季铵基团，Ｒ↑［３］和Ｒ↑［４］中的至少一个必须存在于连接基内且可以相同或不同，和其中糖－硅氧烷共聚物是官能化有机基硅氧烷聚合物和至少一种羟基官能的糖的反应产物，以便有机基硅氧烷组分借助连接基Ｚ共价连接到糖组分上。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：EJ乔夫里，JC麦克奥里弗，
申请(专利权)人：陶氏康宁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]