[发明专利]包含季铵基团的低粘度聚有机基硅氧烷、其生产方法和用途

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年3月29日提交的序列号为61/617,173的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明提供具有低粘度并且包含季铵基团和末端酯基的聚有机基硅氧烷、其生产方法和用途。

背景技术

有机硅季铵化物(quats)(任选含有聚有机基硅氧烷取代基的含有季铵基团的有机硅)已知为十分直接性的(substantive)。DE 3719086描述了在酸存在下α,ω-双环氧化物与叔胺的反应，得到α,ω-二季铵硅氧烷。它们可用于毛发护理目的。DE 3719086描述了四烷基衍生物以及芳族咪唑鎓衍生物。

在酸存在下α,ω-双环氧化物与二叔胺的反应得到多环聚季铵盐聚有机基硅氧烷(EP-A-282720)。这些材料的优点为改进的毛发耐洗掉性。

在酸存在下α,ω-双环氧化物与二甲基胺的反应得到在硅氧烷嵌段之间具有一个季铵(quat)基团的多环聚季铵盐聚有机基硅氧烷公开于US 6,730,766。

聚季铵盐咪唑鎓衍生物描述于US 6,240,929。在化妆品制剂中这些阳离子化合物与阴离子表面活性剂具有改进的相容性。

在有机硅季铵盐中掺入氧化烯部分是为了进一步提高亲水性。

在侧链中含有季铵基团以及聚环氧乙烷部分的有机硅季铵化物描述于US 5,098,979、US 5,153,294和US 5,166,297。材料的直接性(substantivity)相对低。

还包括聚醚部分的含有季铵官能团的基于有机硅的嵌段共聚物描述于WO 02/10257、WO 02/10259和US 2002/0103094 A。氧化烯结构掺入到嵌段共聚物中作为α,ω-二官能的部分。

US 6,242,554描述了含有彼此分隔的一个聚醚官能团和一个季铵官能团的α,ω-二官能的硅氧烷衍生物。这些单季铵化物的直接性不够。

US 4,921,895描述了聚醚硅氧烷和含有季铵基团的硅氧烷嵌段共聚物的共混物，用于纺织品精整目的。此处，使用聚醚硅氧烷改进精整的货品和亲水性。

US 2007/0286837、US 2007/0041929、US 2008/0292575和CN 101198311描述了在硅氧烷链长大于200个D-单元的有机硅季铵化物和第二有机硅之间的组合，用于毛发调理目的。第二有机硅的一个可能的选择是选择源自环氧乙烷或环氧丙烷或它们的混合物的有机硅聚醚。未给出具体的结构。

上述现有技术公开均未描述用于制备包含季铵基团的低粘度聚有机基硅氧烷的直接的方法。低粘度材料将使得亲水性改进取代基(例如聚醚)的掺入变得多余或重复，因此降低系统复杂性。

发明内容

本发明提供如下被季铵基团官能化并且包含一个或多个末端酯基的低粘度有机硅(为均聚物、共聚物或三元共聚物的低聚或聚合硅氧烷)：聚有机基硅氧烷化合物，所述化合物包含：

a)至少一个聚有机基硅氧烷基团，

b)至少一个季铵基团，

c)至少一个末端酯基，

其中所述季铵基团b)与末端酯基c)的摩尔比小于100:15，并且另外任选还包含：

d)至少一个聚氧化烯基团。

本发明还提供制备本发明化合物的方法，所述方法包括以下物质的反应：

(i)至少一种二叔二胺，

(ii)至少一种氨基-烷基化化合物，所述化合物包含至少一种双环氧化物，和

(iii)至少一种单官能的有机酸，

其中在化合物(i)和(ii)中，至少一种化合物包含聚有机基硅氧烷结构单元。

具体实施方式

本发明提供包含季铵基团的低粘度聚有机基硅氧烷、它们的制造和该物质的用途。

意外地，通过制备包含季铵基团和末端酯基的聚有机基硅氧烷化合物，实现具有低粘度的包含季铵基团的聚有机基硅氧烷。也就是，根据本发明，提供聚有机基硅氧烷化合物，所述化合物包含：

a)聚有机基硅氧烷基团，

b)季铵基团，

c)末端酯基，

其中，季铵基团b)与末端酯基c)的摩尔比小于100:15，优选小于100:20。在本发明的一种优选实施方式中，聚有机基硅氧烷化合物还包含：

d)聚氧化烯基团。