包含天然油的硅酮弹性体凝胶制造技术

包含烃稀释剂和非化学键合的天然油的有机聚硅氧烷凝胶通过脂肪族不饱和有机聚硅氧烷、Si‑H官能有机聚硅氧烷和长链α‑烯烃的混合物在烃稀释剂和至少一种天然油的存在下的氢化硅烷化胶凝制备。稳定的乳脂状凝胶通过剪切凝胶产品生产，并且仅包含少量的交联有机聚硅氧烷弹性体组分。

Silicone elastomer gel containing natural oil

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含天然油的硅酮弹性体凝胶专利技术背景1、
本专利技术涉及有机聚硅氧烷凝胶，其通过氢化硅烷化来固化并且包含游离的天然油。2、
技术介绍
动物和植物来源的天然油，尤其是后者，被用于烹饪已有数千年的历史。对于诸如橄榄油和芝麻油的油尤其如此。这些油是甘油三酸酯。使用来自脂肪提炼的甘油三酸酯，也使用橄榄油来制造肥皂。一些天然油被怀疑具有药用价值。更现代地，所谓的ω-3和ω-6多不饱和甘油三酸酯被广泛推广为膳食补充剂。该行业利用甘油三酸酯和其他天然油的普遍良好口碑来促进其产品的推广。这类天然油的使用现已普及，它们可以在保健食品配方、药品、头发和个人护理产品中找到，尤其是护发产品和化妆品，例如口红、润唇膏、护肤霜和乳液等，在许多情况下，吹捧天然油所赋予的理想特性。硅酮油和凝胶在这些领域也有许多用途。这些有机聚硅氧烷产品已被用于改变感官性质，例如，通常是化妆品和个人护理产品的光滑度、触感等。这种产品中硅酮的优势在于，它们可以促进持久的“丝滑”感(在护发产品中很重要)。另外的优点是，硅酮的高疏水性使其在个人护理产品中充当防潮层。再次，由于硅酮的高度疏水性，硅酮的缺点包括配制困难。通常，具有硅酮的制剂可能表现出部分或完全淘汰，有时不可逆的淘汰。在过去的二十或三十年中进行了许多研究，以便能够提供硅酮的优势，同时解决与硅酮相关的问题。Fry在美国专利6,423,322B1中描述了用于化妆品的硅酮凝胶。在该方法中，通过缩合带有烯属不饱和基团的第一硅酮和带有Si-H基团的第二硅酮来制备硅酮凝胶。第一硅酮还包含硅键合的聚氧化烯基团，其用于稳定凝胶以防止分离。尽管这些凝胶继续被使用，但它们在某些制剂中呈现出轻微的令人不愉快的感觉，这被认为是由于聚氧化烯基团的表面活性性质所致。能够提供还包含天然油的硅酮凝胶将是有益的。天然油充当可再生资源。然而，硅酮和天然油的任何组合都应使天然油保持游离形式，否则会失去该油的健康和美容功效。本领域没有提供该问题的解决方案。一种这样的解决方案可能是将天然油结合到预先形成的硅酮凝胶中。然而，该方法对技术要求很高，并且需要在非常高的剪切条件下将凝胶和油混合以使油均匀地分布在硅酮中。然而，这种高剪切倾向于破坏硅酮凝胶结构。除了能耗大和时间长之外，许多制剂在制备时或与其他个人护理产品成分混合后也易于分离。这种相分离可能是由于天然油以非常细小液滴的形式分散，而不是在分子水平上结合。在Awad的美国专利6,936,686B1中，公开了非常特殊的硅酮凝胶，其包含油性溶剂，但不包含SiO2(Q单元)或SiO3/2单元(T单元)。通过氢化硅烷化的胶凝在油性溶剂中进行，该油性溶剂可以是烃油或低粘度硅酮油。没有公开包含天然油的凝胶。Dias等人，美国公开申请2010/0172856A1讨论了对包含天然油(包括甘油三酸酯)的硅酮凝胶的长期关注，并在强制条件下以通常为两阶段的方法通过氢化硅烷化来制备硅酮凝胶，使含有内部烯属不饱和度的天然油首先被大量的Si-H官能(Si-H-functional，Si-H官能性、Si-H官能化)硅酮氢化硅烷化，然后可将该过量的含Si-H的中间产物用于氢化硅烷化包含烯属不饱和基团的聚硅氧烷。该反应任选地在有机溶剂中进行。在[0004]-[0005]段中，Dias清楚地表明，该油用Si-H聚合物改性以将油共价键合到凝胶中。尽管该方法确实使用可再生资源(天然油)来形成凝胶的部分，但天然油不再呈游离形式，因此无法赋予游离油的益处。例如，它不能以聚合物结合的形式迁移通过表皮。此外，可结合到聚合物中的天然油的量被限制为低量。期望提供显示出良好的感官性质，优选不含聚氧化烯基团并且可以结合大量游离形式的天然油的硅酮凝胶。
技术实现思路
现已令人惊奇且出乎意料地发现，可以在氢化硅烷化催化剂的存在下，通过使含有烯属不饱和度的有机聚硅氧烷、带有硅键合氢的有机聚硅氧烷、长链1-烯烃、烃溶剂和天然油反应来制备含有大量游离天然油的有机聚硅氧烷凝胶。天然油基本上不反应，并且以游离形式包含在胶凝弹性体中。可以剪切凝胶以产生免于分离的乳脂状凝胶。具体实施方式通过本文所述的方法，大部分硅酮凝胶可以由廉价的有机溶剂代替，并且另外的大部分可以由天然油代替。可以生产出含有较低比例的硅酮的凝胶。与使用低分子量环状化合物如十甲基环戊硅氧烷(D5)制备的凝胶不同，采用溶剂如异癸烷和天然油的凝胶具有储存稳定性，并且不会像使用D5制备的凝胶或通过首先形成完全凝胶，然后加入天然油，并在高剪切下均质制备的凝胶那样分离。在后一种情况下，如前所述，认为免于分离可能部分地由在分子水平下结合天然油导致，而不是以非常小的(纳米尺寸)液滴的分散体的形式。生产本专利技术凝胶的本专利技术方法绝对需要五种成分，尽管可以根据需要添加其他成分。这五种必要成分是A)带有最少两个烯属不饱和基团的有机聚硅氧烷、B)带有最少两个Si-H基团的有机聚硅氧烷、C)长链1-烯烃、D)天然油、和F)氢化硅烷化催化剂。这些必需成分的每一种将在下文中描述。有机聚硅氧烷A)可以是带有烯属不饱和基团的有机聚硅氧烷树脂、线性的α-ω-二(烯属不饱和)有机聚硅氧烷、或带有烯属不饱和基团的支链有机聚硅氧烷、或这些的任意组合。环状有机聚硅氧烷不是优选的。术语“树脂”、“硅酮树脂”和“有机聚硅氧烷树脂”以其本领域公认的含义使用，作为高度交联的网状聚合物，如Noll的硅酮化学与技术，学术出版社(CHEMISTRYANDTECHNOLOGYOFSILICONES,AcademicPress),N.Y.,1968中所述。因此，线性和支化的有机聚硅氧烷不是硅酮树脂，本领域技术人员也不将它们描述为“树脂的”，即使在具有极高分子量的固体或半固体时。大多数硅酮树脂具有低至中等的分子量，并且通常但并非总是固体，可溶于有机溶剂如甲苯中。硅酮树脂由M、D、T和Q单元构成。这些构建嵌段分别提供1、2、3和4个硅氧基(siloxy，硅烷氧基，硅氧烷基)连接。该术语是本领域技术人员众所周知的。使用“R'”作为一般有机基团，M、D、T和Q基团的式为：(M)R'3SiO1/2，例如(CH3)3-Si-O-，(D)R'2SiO2/2，例如-O-Si(Me2)-O-，(T)R3SiO3/2，例如和(Q)SiO4/2，即“硅酸酯”。该术语可用于所有硅酮树脂。如可以看出的，M基团用作末端基团或链终止剂，D基团提供分子的线性部分，并且T和Q单元贡献支化位点。硅酮树脂必须包含至少一个T或Q基团。常见的硅酮树脂可以描述为MQ、MT、MTQ、T、MDT、MDQ等。D基团的比例很小，通常小于20mol％，且通常远低于此百分比，因此树脂在三个维度上都非常高度交联。在用作组分A)的硅酮树脂中，R1基团是如下所述的R和R1。硅酮树脂包含最少两个R1基团，优选为5-100个，更优选为20-80个R1基团。有机聚硅氧烷A)包含多个末端脂肪族不饱和基团，平均至少两个这样的基团，并且优选对应于通式：其中a为1或2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有在凝胶中游离的至少一种天然油的有机聚硅氧烷凝胶，包含：/na)交联的有机聚硅氧烷凝胶，其是A)脂肪族不饱和有机聚硅氧烷、B)Si-H官能有机聚硅氧烷和C)包含6个或更多个碳原子的α-烯烃的反应产物；/nb)至少一种烃稀释剂D)；和/nc)至少一种天然油E)，其中，在包含(a)中的脂肪族不饱和有机聚硅氧烷、Si-H官能有机聚硅氧烷和α-烯烃反应物的反应混合物的完全胶凝之前，一种或多种所述烃稀释剂D)和一种或多种所述天然油E)都存在于组合物中，所述胶凝在氢化硅烷化催化剂F)的存在下发生。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种含有在凝胶中游离的至少一种天然油的有机聚硅氧烷凝胶，包含：
a)交联的有机聚硅氧烷凝胶，其是A)脂肪族不饱和有机聚硅氧烷、B)Si-H官能有机聚硅氧烷和C)包含6个或更多个碳原子的α-烯烃的反应产物；
b)至少一种烃稀释剂D)；和
c)至少一种天然油E)，其中，在包含(a)中的脂肪族不饱和有机聚硅氧烷、Si-H官能有机聚硅氧烷和α-烯烃反应物的反应混合物的完全胶凝之前，一种或多种所述烃稀释剂D)和一种或多种所述天然油E)都存在于组合物中，所述胶凝在氢化硅烷化催化剂F)的存在下发生。


2.根据权利要求1所述的凝胶，其中，所述脂肪族不饱和有机聚硅氧烷包括脂肪族不饱和线性、轻度支化、环状或树脂状有机聚硅氧烷中的一种或多种。


3.根据权利要求1或2所述的凝胶，其中，Si-H官能交联剂包括平均带有多于两个Si-H基团的一种或多种线性、轻度支化、环状或树脂状有机聚硅氧烷。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的凝胶，其中，至少一种脂肪族不饱和有机聚硅氧烷具有下式：



其中，a为1或2，b为1或2，并且a+b的和为3；m为10至200，优选为15至75，并且更优选为15至40；n为0-10，优选为0-5，更优选为0-3，并且最优选为0；
R1为脂肪族不饱和烃基；
R为不包含脂肪族不饱和度的C1-20烃基；
R3为R或有机硅氧基或包含-OSiR2-硅氧基且被R3SiO-基团或R1aRbSiO-基团封端的聚有机硅氧基，其中，a、b以及a+b的和具有先前给出的含义，和/或其中所述至少一种脂肪族不饱和有机聚硅氧烷是包含T和/或Q单元、R3SiO1/2M基团以及优选5至100个、更优选20-80个R1R2SiO1/2M基团的有机聚硅氧烷树脂。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的凝胶，其中，一种或多种所述Si-H官能有机聚硅氧烷不包含末端Si-H基团。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的凝胶，其中，至少一种Si-H官能有机聚硅氧烷是下式中的一种：



其中，R如先前所定义，p为0至200，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿米塔巴·米特拉，玛格丽特·惠顿，切尔西·格里姆，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE