含硅的兩性離子線性共聚物組合物的制作方法
【專利說明】含硅的兩性離子線性共聚物組合物
【背景技術】
[0001] 1.發明領域
[0002] 本發明涉及改性有機硅或硅烷，更特別地涉及包括多個兩性離子基團的含硅線性 共聚物。
[0003] 2.【背景技術】
[0004] 不可水解的線性有機聚硅氧烷是現有技術中已知的。US 5, 807, 956描述了具有交 替的聚硅氧烷和氨基聚亞烷基氧化物共聚物的仏8)，型聚有機硅氧烷材料。US 6, 475, 568 教導了具有由胺連接基連接的無規分布的聚硅氧烷和聚亞烷基氧化物單元的有機聚硅氧 烷組合物。然而，它們都沒有描述該物質的兩性離子改性。
[0005] 兩性離子有機硅也是現有技術中已知的。例如DE 3417912教導了具有以下通式 的短鏈聚硅氧烷組分：M(CH2)12C(0)NH(CH 2)yN+(R)2(CH2) zC0(T，其中M為聚硅氧烷聚合物；y =2-4 ;z = 1-3 ;且R為具有1-4個碳原子的烷基。
[0006] US 4, 496, 705教導了用于彈性體中的具有約800的聚合度的聚有機硅氧烷共聚 物。
[0007] EP 276114描述了單一的聚二甲基硅氧烷，其具有作為側基連接和/或連接在硅 氧烷鏈的端部的磺基甜菜堿基團。
[0008] 發明概述
[0009] 改性有機硅能夠呈現多種物理性質。根據有機取代基的性質，能夠將該聚合物改 性為親水的、親脂的和疏水的。近來，已經使用烷基和/或聚醚和聚硅氧烷單元制備了具有 兩性離子基團的線性交替共聚物和線性無規共聚物。這些材料作為在纖維處理中的表面改 性劑、作為抗靜電添加劑和作為涂料添加劑已經顯示出未曾預期的優越性質。
[0010] 依照本發明，提供了包括具有以下通式結構的兩性連接基團的含硅的線性共聚 物：
【主權項】
1. 一種含硅的線性共聚物，包括在該共聚物的主鏈中的重復單元以及至少一個具有以 下通式結構的兩性離子連接基團：
其中： Y_是陰離子基團，獨立地選自： -(CR1R2)bCOCT; -(CR3R4) CS0% 和 -(CR5R6) dP (0) (OR7) 0-， 其中： R1、R2、R3、R4、R5、R 6和R 7獨立地選自氫、包含1-60個碳原子的一價有機基團，且可以包 含雜原子，下標b為1-60, c為3-60,且d為3-60 ; 式（I)的Z為一價基團，獨立地選自： a) 包含1-200個碳原子且可以包含雜原子的有機基團， b) 氫，和 c) 由以下給出的有機硅基團 （III) 其中： M = R8R9R10SiOl72, Ma= R 11R12R13SiR14, Ms= R15p(R16O)qSiR17, Md= R18R19R20SiOl72, D = R21R22SiO272, Dd= R23R24SiO272 , T = R25SiO372, Td= R 26SiOv2，且 Q = SiO472; 其中： R8、R9、R1(l、R18、R19、R 21、R22、R23、R24和R25各自獨立地選自具有1-60個碳原子的一價烴 基團，可任選包含雜原子； R11、R12、R13、R15和R 16獨立地選自具有1-20個碳原子的一價烴基團； R14、R17、R2tl和R26是包含1-60個碳原子的線性或支化二價基團，且可以包含雜原子； 下標f為〇或1，限定條件為如果h為1，則e+g+i+j+k+1+o = 0 ; 下標e、g、h、i、j、k和1為0或正數，且具有在約0-10的范圍內的值； 下標P和q為0或正數，限定條件為如果g為正數，則p+q = 3 ; 式（II)的Z*為具有以下通式結構的一價兩性離子基團： -XN+ (R27R28) Y-， 其中： X為具有2-20個碳原子的二價有機基團，且任選包含雜原子； R27和R28是具有1-20個碳原子的一價基團，且任選具有雜原子。
2. 權利要求1的共聚物，其中該重復單元包括具有以下通式結構的有機硅部分： R29(Si(R30R31)O) ,SiR32R33R34; 其中： R29和R 34是包括1-60個碳原子的二價支化或線性有機基團，且可以包含雜原子； R3°、R31、R32和R 33是包含1-200個C原子的一價有機基團，且可以包含雜原子；且a為 在1-500范圍內的正數。
3. 權利要求1的共聚物，其中該重復單元包括包含1-200個碳原子的線性、支化或環狀 烷基、芳基、芳烷基烴基團的二價烴基團。
4. 權利要求1的共聚物，其中該重復單元包括具有下式的二價聚醚： R35O (C2H4O) w (C3H6O) x (C4H8O) yR36 其中： R35和R 36獨立地為包含一個或多個雜原子且具有2-20個碳原子的二價烴基團； 下標w為0或正數，且具有在0-約200范圍內的數值； 下標X為〇或正數，且具有在〇-約200范圍內的數值；和 下標y為〇或正數，且具有在〇-約200范圍內的數值使得（w+x+y) >0。
5. 權利要求1的共聚物，其中該Z基團包括具有以下結構的有機硅部分： 其中： M = R8R9R10SiOl72, Ma= R 11R12R13SiR14, Ms= R15p(R16O)qSiR17, Md= R18R19R20SiOl72, D = R21R22SiO272, Dd= R23R24SiO272 , T = R25SiO372, Td= R 26SiOv2且 Q = SiO472; 其中： 尺8、1?9、1?1°、1?18、1? 19、1?21、1?22、1?23、1?24和1? 25各自獨立地選自具有1-60個碳原子的一價烴 基團，可任選包含雜原子； R11、R12、R13、R15和R 16獨立地選自具有1-20個碳原子的一價烴基團； R14、R17、R2tl和R26是包含1-60個碳原子的線性或支化二價基團，且可以包含雜原子； 下標f為〇或1，限定條件為如果h為1，則e+g+i+j+k+1+o = 0 ; 下標e、g、h、i、j、k和1為0或正數，且具有在約0-10的范圍內的值； 下標P和q為0或正數，限定條件為如果g為正數，則p+q = 3。
6. 權利要求 1 的共聚物，其中該基團 R8、R9、R10、R11、R12、R 13、R15、R16、R18、R19、R 21、R22、R23、 R24、R25、R3°、R31、R32和R 33獨立地選自甲基、乙基、丙基、異丙基、苯基和含氟烴基。
7. 權利要求1的共聚物，包括以下結構：
其中：a+c大于I ;a大于或等于0 ;b大于或等于0 ;n為3-6 ;d為0-約500 ;且X大于 1〇
8. 權利要求1的共聚物，包括以下結構：
其中：a為0-約100 ;b為0-約100 ;c為0-約500 ;X大于或等于0 ;且Y大于或等于 〇使得X+Y大于〇 ; R'獨立地選自由以下構成的組：具有1-20個碳原子的可以包含雜原子的烷基、-R"Si( OSiR3) 3、-R" Si (OSiR3) 2R、-R" Si (OSiR3) R2、-R" Si (OR) 3、-R" Si (OR) 2R 和-R" Si (OR) R2，其中 R是具有1-20個碳原子且任選具有雜原子的一價烴基，以及R"是具有2-20個碳原子且任 選具有雜原子的二價烴基團，限制條件是如果Y為〇，則至少一個R'是含硅基團。
9. 權利要求1的共聚物，包括以下通式結構的無規共聚物：
其中：a為0-約100 ;b為0-約100 ;c為0-約500 ;X大于或等于0 ;且Y大于0 ; R'獨立地選自氫、具有1-20個碳原子的烷基和具有以下結構的含聚醚的基團： RO(C2H4O)u(C3H6O) v(C4H8O)wZ 其中：R"是具有2-20個碳原子的二價烴基團，任選具有雜原子；u+v+w為1-約200 ;且 Z為氫或具有1-10個碳原子且可以包含雜原子的一價基團。
10. -種組合物，包括權利要求1的共聚物和至少一種活性劑。
11. 權利要求10的組合物，其中該組合物是個人護理配制物，且該至少一種活性劑選 自由用于個人護理應用的抗真菌劑、醫藥化合物、生物提取物、激素、酶、抗菌劑和生長調節 劑構成的組。
12. -種個人護理配制物，包括權利要求1的有機硅組合物和一種或多種表面活性劑、 乳化劑、溶劑、潤膚劑（emollients)、潤濕劑（moisturizers)、保濕劑（humectants)、顏料、 著色劑、香料（fragrances)、生物殺滅劑（biocides)、防腐劑、螯合劑、抗氧化劑、抗微生物 劑（anti-microbial agents)、抗真菌劑、止汗劑、皮膚角質層剝離劑（exfoliants)、激素、 酶、藥物化合物、維生素、α-羥基酸、β-羥基酸、視黃醇、煙酰胺、亮膚劑、鹽、電解質、醇、 多元醇、紫外線吸收劑、植物萃取物、有機油、蠟、增稠劑、顆粒填料、有機硅、粘土、增塑劑、 吸留劑（occlusives)、感官增強劑（sensory enhancers)、醋、樹脂、成膜劑、成膜乳化劑、高 折射率材料。
13. 權利要求11的組合物，其中該個人護理配制物是止汗劑/除臭劑、剃須產品、皮 膚洗劑（skin lotion)、潤濕劑、調色劑、沐浴產品、清潔產品、香波、調理劑、組合的香波/ 調理劑、摩絲、定型發膠、噴發膠、染發劑（hair dye)、染發產品（hair color product)、毛 發漂白劑、卷發產品、直發劑、指甲拋光劑、指甲拋光劑去除劑、潤甲霜、潤甲水、角質層軟 化劑、防曬劑、驅蟲劑、抗老化產品、口紅、粉底、化妝底粉、撲面粉、眼線膏、眼影、胭脂、美 容品（makeup)、睫毛油、身體和手部制品（body and hand preparation)、護膚制品、面部 和頸部制品（face and neck preparation)、強壯劑（tonic)、化妝品（dressing)、毛發修 飾劑、氣溶膠固定劑（aero