Косметические композиции с применением акрилатного поперечно-сшитого силиконового сетчатого сополимера
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к косметическим композициям, содержащим поперечно-сшитые силиконовые сетчатые сополимеры, где поперечными связями являются акрилатные олигомеры или полимеры. Предложенные косметические композиции содержат силиконовые сополимеры, терполимеры и полимеры более высокого порядка, которые содержат замещенные простым полиэфиром структурные единицы и эпокси- или оксирановые структурные единицы, которые подвергают взаимодействию с соединениями акрилата в присутствии свободнорадикального инициатора. Технический результат: предложенные композиции являются самоэмульгирующимися и могут разбухать либо в воде, либо в масле, обеспечивая эмульгирование, загущение, адгезию, блеск и долговечность гидрофильных активных веществ. 9 н. и 45 з.п. ф-лы, 33 табл., 42 пр.
Реферат
Ссылка на родственные заявки
В этой заявке заявлен приоритет к предварительной заявке на патент США №60/746079, поданной 1 мая 2006.
Область техники
Данное изобретение относится к композициям, содержащим поперечно-сшитые силиконовые сетчатые сополимеры, где поперечными связями являются акрилатные олигомеры или полимеры, способам получения композиций и применению композиций.
Уровень техники
Процветание отрасли продуктов личной гигиены основано на способности выпускать продукты с широким спектром действия на основе смесей нескольких компонентов, каждый из которых имеет полезные характеристики, важные или желательные для конечной композиции. Одной из желательных характеристик является способность композиции быть шелковистой на ощупь, которая возникает при применении силиконов с низкой молекулярной массой, таких как, например, октаметилциклотетрасилоксан или декаметилциклопентасилоксан, в композиции при сохранении высокой, но сдвиго-разбавляемой вязкости. Хотя такие силиконы с низкой молекулярной массой обеспечивают желаемые тактильные характеристики, они представляют собой сильно текучие жидкости с низкой вязкостью. Таким образом, очень сложно сохранить их в композиции, так как они имеют тенденцию отделяться и вытекать из данного контейнера или бесконтрольно стекать по коже при применении в отдельных областях. Далее, желательно получать шелковистые на ощупь композиции, которые разглаживают кожу и впитываются без остатка при высыхании. Было обнаружено, что полимерные силикагели, полученные в летучем силиконе, придают желаемые свойства летучих силиконов с низкой вязкостью композициям, одновременно обеспечивая высокую вязкость и ощущение шелковистости при высыхании, см., например, патенты США №5760116, 5493041 и 4987169.
Такие полимерные силикагели обычно получают реакцией гидросилилирования, которая требует применения SiH функциональных групп и концевых олефиновых групп для получения поперечно-сшитых силоксановых полимеров. Таким образом, только силоксановые структуры, которые могут вводить силилгидридные группы и, необязательно, виниловые функциональные группы, могут применяться для получения этих материалов. Далее, этот способ получения поперечно-сшитых силоксановых полимеров ограничивает спектр желаемых органических функциональных групп, которые могут быть введены в полимерную структуру для получения дополнительных полезных характеристик в комплексных композициях. Таким образом, попытки включить органические функциональные группы в поперечно-сшитый силоксановый полимер включают ненасыщенные органические группы, совместимые с реакцией гидросилилирования.
В патентах США 6313249; 6399081 и 5039761 описан способ получения силикон-привитого акрилового сополимера, который состоит из акриловой основной цепи и полисилоксановой боковой цепи. В патенте США 6207782 описаны свободнорадикальные полимеризованные акрилаты/метакрилаты полисилоксанов с простым полиэфиром на конце и эмульсии, содержащие такие полимеры. В патенте США 4293678 описан класс материалов, названных акрилированные кремний-эпоксиды, которые получают из кремний-эпоксида и акриловой кислоты, которые включают замещенный простым полиэфиром силикон.
Силиконовые сетчатые полимеры широко применяют в качестве компонентов различных композиций для личной гигиены. Однако большинство таких силиконовых сетчатых полимеров несовместимо с полярной средой, такой как вода. Поэтому существует необходимость в области личной гигиены в гидрофильных силиконовых сетях, которые совместимы с широким спектром полярной или неполярной средой, и которые могут обеспечивать полезные характеристики, такие как эмульгирование, загущение, адгезию, блеск, долговечность и отклеиваемость гидрофильных активных веществ.
Сущность изобретения
В данном изобретении представлен способ получения косметической композиции, содержащей силиконовую композицию, косметическая силиконовая композиция и ее применение, где способ включает реакцию:
a) MaMH b-h-kMPE hME kDcDH d-i-jDPE iDE lTeTH f-j-mTPE jTE mQg и
b) стехиометрическое или сверх-стехиометрическое количество акрилата, где
M=R1R2R3SiO1/2;
MH=R4R5H SiO1/2;
MPE=R4R5(-CH2CH(R9)(R10)nO(R11)o(C2H4O)p(C3H6O)q(C4H8O)rR12)SiO1/2;
ME=R4R5(-R17R18C-CRI6QsQtR15(COC)R13R14)SiO1/2;
D=R6R7SiO2/2; и
DH=R8HSiO2/2;
DPE=R8(-CH2CH(R9)(R10)nO(R11)o(C2H4O)P(C3H6O)q(C4H8O)rR12)SiO2/2;
DE=R8(-R17R18C-CR16QsQtR15(COC)R13R14)SiO2/2;
T=R19SiO3/2;
TH=HSiO3/2;
TPE=(-CH2CH(R9)(R10)nO(R11)o(C2H4O)P(C3H6O)q(C4H8O)rR12)SiO3/2;
TE=(-R17R18C-CR16QsQtR15(COC)Rl3R14)SiO3/2; и
Q=SiO4/2;
где R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 и R19 каждый независимо выбирают из группы одновалентных углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 60 атомов углерода;
R9 является H или алкильной группой с 1-6 атомами углерода; R10 является двухвалентным алкильным радикалом, имеющим от 1 до 6 атомов углерода;
R11 выбирают из группы двухвалентных радикалов, включающей -C2H4O-, -C3H6O- и -C4H8O-; R12 является H, монофункциональным углеводородным радикалом, содержащим от 1 до 6 атомов углерода, или ацетилом; R13, R14, R15, R16, R17 и R18 каждый независимо выбирают из группы водорода и одновалентных углеводородных радикалов, имеющих от одного до шестидесяти атомов углерода, Qt является двух- или трехвалентным углеводородным радикалом, имеющим от одного до шестидесяти атомов углерода, Qs является двухвалентным углеводородным радикалом, имеющим от одного до шестидесяти атомов углерода с тем ограничением, что если Qt является трехвалентным, тогда R14 отсутствует и Qs образует связь с атомом углерода, несущим R13, где R16 и R18 могут быть либо цис-, либо транс- по отношению друг к другу;
индекс a может быть равен нулю или быть положительным при условии, что когда индекс a равен нулю, b должен быть положительным;
индекс b может быть равен нулю или быть положительным, при условии, что если b равен нулю, индекс a должен быть положительным;
индекс c является положительным и имеет значение от около 5 до около 1000;
индекс d является положительным и имеет значение от около 3 до около 400;
индекс e равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 50;
индекс f равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 30;
индекс g равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 20;
индекс h равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 2, при условии, что сумма индексов h, i и j является положительной;
индекс i равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 200 при условии, что сумма индексов h, i и j является положительной;
индекс j равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 30 при условии, что сумма индексов h, i и j является положительной;
индекс k равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 2 при условии, что сумма индексов k, l и m является положительной;
индекс 1 равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 200 при условии, что сумма индексов k, l и m является положительной;
индекс m равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 30 при условии, что сумма индексов k, l и m является положительной;
индекс n равен нулю или единице;
индекс o равен нулю или единице;
индекс p равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 100 при условии, что (p+q+r)>0;
индекс q равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 100 при условии, что (p+q+r)>0;
индекс r равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 100 при условии, что (p+q+r)>0;
индекс s равен нулю или единице;
индекс t равен нулю или единице; и
c) свободнорадикальный инициатор.
Подробное описание изобретения
В данном описании целые значения стехиометрических индексов относятся к молекулярным соединениям, и нецелые значения стехиометрических индексов относятся к смеси молекулярных соединений на основе средневесовой молекулярной массы, на основе среднечисловой молекулярной массы или на основе мольных долей. Фразы подстехиометрическое и сверхстехиометрическое относится к соотношениям реагентов. Подстехиометрическое относится к количеству реагента, которое меньше, чем количество реагента, требуемое для полной стехиометрической реакции группы субстрата с реагентом. Сверхстехиометрическое относится к количеству реагента, которое больше, чем количество реагента, требуемое для полной стехиометрической реакции группы субстрата с реагентом. В данном описании «сверхстехиометрическое» может, в некоторых случаях, быть эквивалентным избытку, который является либо стехиометрическим избытком, т.е. целым кратным числом к стехиометрическому количеству, либо нестехиометрическим избытком.
В данном изобретении представлен способ получения композиций в соответствии с данным изобретением, композиции и применение композиции в соответствии с данным изобретением.
Способ в соответствии с данным изобретением включает взаимодействие силилгидридного сополимера с подстехиометрическими количествами олефинового простого полиэфира в условиях гидросилилирования с получением замещенного простым полиэфиром гидридного терполимера.
В одном конкретном варианте способ в соответствии с данным изобретением, дающий композиции в соответствии с данным изобретением, включает силилгидрид, имеющий формулу:
MaMH bDcDH d,
где
M=R1R2R3SiO1/2;
MH=R4R5HSiO1/2;
D=R6R7SiO2/2; и
DH=R8HSiO2/2
где R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 и R19 каждый независимо выбирают из группы, включающей одновалентные углеводородные радикалы, содержащие от 1 до 60 атомов углерода, где индексы a, b, c и d равны нулю или являются положительными; который подвергают взаимодействию в условиях гидросилилирования с подстехиометрическим количеством, т.е. молярным количеством, которое меньше молярного количества, эквивалентного суммам индексов b и d; где количеством является сумма стехиометрических индексов h и i, олефинового простого полиэфира, имеющего формулу:
CH2=CH(R9)(R10)nO(Rl1)o(C2H4O)p(C3H6O)q(C4H8O)rR12
где
R9 является H или алкильной группой, содержащей от 1 до 6 атомов углерода; R10 является двухвалентным алкильным радикалом, содержащим от 1 до 6 атомов углерода, где индекс n может быть равен 0 или 1; R11 выбирают из группы двухвалентных радикалов, включающей -C2H4O-, -C3H6O- и -C4H8O-, где индекс o может быть равен 0 или 1; R12 является H, монофункциональным углеводородным радикалом, содержащим от 1 до 6 атомов углерода, или ацетилом, и индексы p, q и r равны нулю или являются положительными. Если простой полиэфир состоит из смешанных оксиалкиленоксидных групп (т.е. оксиэтилена, оксипропилена и оксибутилена), звенья могут быть блокированы или произвольно распределены. Полученный терполимер имеет формулу:
MaMH b-hMPE eDcDH d-iDPE f
где индекс PE означает полиэфирное замещение, где
MPE=R4R5(-CH2CH(R9)(R10)nO(R11)o(C2H4O)p(C3H6O)q(C4H8O)rR12)SiO1/2 и
DPE=R8(-CH2CH(R9)(R10)nO(R11)o(C2H4O)P(C3H6O)q(C4H8O)rR12)SiO2/2.
Этот терполимер далее подвергают взаимодействию в условиях гидросилилирования с подстехиометрическим количеством, т.е. молярным количеством, которое меньше молярного количества, эквивалентного суммам индексов (b-h) и (d-i); где количеством является сумма стехиометрических индексов k и l, олефинового эпоксида или оксирана, имеющего формулу:
которая R17R18C-CR16QsQtR15(COC)R13R14, где R13, R14, R15, R16, R17 и R18 каждый независимо выбирают из группы, включающей водород и одновалентные углеводородные радикалы, имеющие от одного до шестидесяти атомов углерода, Qt является двух- или трехвалентным углеводородным радикалом, имеющим от одного до шестидесяти атомов углерода, Qs - двухвалентным углеводородным радикалом, имеющим от одного до шестидесяти атомов углерода, где индексы s и t независимо равны нулю или единице при условии, что если Qt является трехвалентным, R14 отсутствует и Qs образует связь с атомом углерода, несущим R13, где R6 и R8 могут быть либо цис-, либо транс- по отношению друг к другу. Полученный полимер имеет формулу:
,
где индекс Е означает эпоксидное или оксирановое замещение, где
ME=R4R5(-R17Rl8C-CR16QsQtR15(COC)Rl3R14)SiO1/2 и
DE=R8(-R17R18C-CRl6QsQtRl5(COC)R13R14)SiO2/2.
Если остаточный гидрид больше нуля, что показывают отличные от нуля значения стехиометрических количеств (b-h-k) и (d-i-l), другие реакции гидросилилирования с различными соединениями олефинов, включая алкенилсиликоновые смолы, могут быть проведены для создания полимеров более высокого порядка. Необходимо отметить, что описанная последовательность реакций гидросилилирования может быть обратной, или они могут быть объединены и проведены в одну реакцию.
Полимер, имеющий формулу:
далее подвергают взаимодействию с акриловой кислотой, замещенной акриловой кислотой или ее сложными эфирами с получением акрилатного сложного эфира эпоксидной или оксирановой функциональной группы, с получением полимера сложного эфира акрилата формулы:
,
где индекс а является показателем и означает заместитель, который является продуктом реакции между эпоксизаместителем: (-R17R18C-CR16QsQtR15(COC)R13R14) и соединениями акрилата. Добавление избытка соединений акрилата вместе со свободнорадикальным инициатором создает полиакрилатные поперечные связи. Акрилированный полиэфир-привитой полисилоксановый сополимер может быть полимеризован или сополимеризован с одним или более сомономерами в условиях свободнорадикальной полимеризации, которая может проводиться в различных растворителях с применением катализаторов и температур, известных в данной области техники для полимеризации акрилатов. Подходящие растворители включают, но не ограничены ими, кремнийорганическую жидкость, воду, спирт, сложный эфир, углеводородный флюид или органическое масло. Примеры катализаторов, инициирующих свободные радикалы (далее свободнорадикальные инициаторы) включают: неорганические перекиси, такие как перекись водорода, персульфат аммония, персульфат калия и подобные; органические пероксидные катализаторы, такие как диалкилперекиси, например, диизопропилпероксид, дилаурилпероксид, ди-трет-бутилпероксид, дикумилпероксид, перекиси алкилводорода, такие как перекись трет-бутилводорода, перекись трет-амилводорода, перекись кумилводорода, перекись диацила, например, перекись ацетила, перекись лауроила, перекись бензоила, сложный пероксиэфир, такой как этилпероксибензоат, перекись павалата, азосоединения, такие как 2-азобис(изобутиронитрил), 1-азобис(1-циклогексанкарбонитрил) и подобные катализаторы, образующие свободные радикалы.
Таким образом, одним из вариантов композиций в соответствии с данным изобретением является продукт реакции между полимерами, имеющими формулу:
MaMH b-h-kMPE eMA gDcDH d-i-1DPE fDA j
и акрилатными соединениями.
В общем, любой гидрид, несущий силиконовый полимер, может быть подвергнут этой реакции с получением эпоксизамещенных, замещенных простым полиэфиром силиконовых полимеров, которые затем могут быть подвергнуты реакции с акриловой кислотой, замещенной акриловой кислотой или ее производными с получением акрилатного поперечно-сшитого замещенного простым полиэфиром силиконового сетчатого полимера. Эпоксизамещенный полиэфир-привитой полисилоксановый сополимер, имеющий формулу:
подвергают взаимодействию с акрилатом, обычно акриловой кислотой или метакриловой кислотой, с получением акрилированного полиэфир-привитого полисилоксанового сополимера. Реакция раскрытия эпоксидного кольца проходит без катализатора, но катализатор может применяться. Примеры полезных катализаторов включают 1,4-Диазабицикло(2.2.2)октан, хлорид алюминия, тетра(изопропоксид)титана, п-толуолсульфоновая кислота, метансульфоновая кислота, трифторуксусная кислота, трибутиламин морфолина, бензоилдиметиламин, соединения тетраалкилмочевины, такие как 1,1',3,3'-тетраметилмочевина.
В общем, способ в соответствии с данным изобретением, дающий композиции в соответствии с данным изобретением, включает взаимодействие содержащего гидрид силикона, имеющего формулу:
в условиях гидросилилирования с подстехиометрическим количеством олефинового простого полиэфира, где подстехиометрическое молярное количество представлено суммой (h+i+j), с получением замещенного простым полиэфиром полимера, имеющего формулу:
Замещенный простым полиэфиром полимер, имеющий формулу:
даже подвергают взаимодействию в условиях гидросилилирования с подстехиометрическим количеством олефинового эпоксида или оксирана, где подстехиометрическое молярное количество представлено суммой (k+l+m), с получением замещенного эпокси и простым полиэфиром полимера, имеющего формулу:
Взаимодействие
с акрилатными функциональными соединениями дает соответствующие акрилатные эфиры эпокси или оксирановой групп с получением силиконового полимера следующей формулы:
где индекс А является показателем и означает заместитель, который является продуктом реакции между эпоксизаместителем: (-R17R18C-CR16QsQtR15(COC)R13R14) и акрилатными соединениями. Эпоксизамещенный полиэфир-привитой полисилоксановый сополимер, имеющий формулу:
подвергают взаимодействию с акрилатом, обычно акриловой кислотой или метакриловой кислотой, с получением акрилированного полиэфир-привитого полисилоксанового сополимера. Реакция раскрытия кольца с акрилатом проходит без применения катализатора, однако катализатор может применяться. Примеры полезных катализаторов включают 1,4-диазабицикло(2.2.2)октан, хлорид алюминия, тетра(изопропоксид)титана, п-толуолсульфоновая кислота, метансульфоновая кислота, трифторуксусная кислота, трибутиламин морфолина, бензоилдиметиламин, соединения тетраалкилмочевины, такие как 1,1',3,3'-тетраметилмочевина.
Полимер
затем может быть подвергнут взаимодействию с дополнительным количеством акрилатных соединений или их смеси в условиях, подходящих для полимеризации акрилатных компонентов, с получением акрилатных олигомерных или полимерных поперечных связей между предшественником полимера. Эти две стадии могут быть объединены с применением стехиометрического или сверхстехиометрического количества акрилата.
Композиции в соответствии с данным изобретением включают:
;
и продукт реакции этих соединений с акрилатными компонентами.
В данном описании термин «акрилат» является объединяющим определением для следующих химических соединений: акриловая кислота и метакриловая кислота или их сложные эфирные производные, такие как метил, этил, бутил, амил, 2-этилгексил, циклогексил, винил, аллил, гидроксиэтил, перфторэтил, изоборнил, феноксиэтил, тетраэтиленгликоль, трипропиленгликоль, триметилолпропан, полиоксиалкилен, органический модифицированный полисилоксан (например, акрилированный гидрофильный полисилоксан, применяемый в качестве предшественника эмульсии в патенте США №6207782), анионные акрилаты/метакрилаты, такие как сульфат-, сульфонат- или фосфат-функционализированный акрилат или их смеси. Может применяться отдельный акрилат или различные сочетания акрилатов и метакрилатов.
В данном описании целые значения стехиометрических индексов относятся к молекулярным соединениям, а не целые значения стехиометрических индексов относятся к смеси молекулярных соединений на основе средневесовой молекулярной массы, на основе среднечисловой молекулярной массы или на основе мольных долей. При применении смесей соединений в соответствии с данным изобретением должно быть очевидно, что стехиометрические индексы смесей будут иметь средние значения для индексов, которые могут быть либо целыми, либо не целыми в отличие от чистых соединений.
В данном изобретении представлен способ получения силиконовой композиции, силиконовая композиция и ее применение, где способ включает продукт реакции:
a) MaMH b-h-kMPE hME kDcDH d-i-lDPE iDE lTeTH f-j-mTPE jTE mQg и
b) стехиометрического или сверх-стехиометрического количества акрилата, где
M=R1R2R3SiO1/2;
MH=R4R5H SiO1/2;
MPE=R4R5(-CH2CH(R9)(R10)nO(R11)o(C2H4O)p(C3H6O)q(C4H8O)rR12)SiO1/2;
ME=R4R5(-R17R18C-CR16QsQtR15(COC)R13R14)SiO1/2;
D=R6R7SiO2/2; и
DH=R8HSiO2/2;
DPE=R8(-CH2CH(R9)(R10)nO(R11)o(C2H4O)p(C3H6O)q(C4H8O)rR12)SiO2/2;
DE=R8(-R17R18C-CR16QsQtR15(COC)R13R14)SiO2/2;
T=R19SiO3/2;
TH=HSiO3/2;
TPE=(-CH2CH(R9)(R10)nO(R11)o(C2H4O)P(C3H6O)q(C4H8O)rR12)SiO3/2;
TE=(-R17R18C-CR16QsQtR15(COC)Rl3R14)SiO3/2; и
Q=SiO4/2;
где R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 и R19 каждый независимо выбирают из группы одновалентных углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 60 атомов углерода;
R9 является H или алкильной группой, содержащей от 1 до 6 атомов углерода; R10 является двухвалентным алкильным радикалом, содержащим от 1 до 6 атомов углерода;
R11 выбирают из группы двухвалентных радикалов, включающей -C2H4O-, -C3H6O- и -C4H8O-; R12 является H, монофункциональным углеводородным радикалом, содержащим от 1 до 6 атомов углерода, или ацетилом; R13, R14, R15, R16, R17 и R18 каждый независимо выбирают из группы, включающей водород и одновалентные углеводородные радикалы, содержащие от одного до шестидесяти атомов углерода, Qt является двух- или трехвалентным углеводородным радикалом, содержащим от одного до шестидесяти атомов углерода, Qs является двухвалентным углеводородным радикалом, содержащим от одного до шестидесяти атомов углерода, при условии, что если Qt является трехвалентным, R14 отсутствует, и Qs образует связь с атомом углерода, несущим R13, где R16 и R18 могут быть либо цис-, либо транс- по отношению друг к другу;
индекс a может быть равен нулю или быть положительным, при условии, что если индекс a равен нулю, b должен быть положительным;
индекс b может быть равен нулю или быть положительным, при условии, что если b равен нулю, индекс a должен быть положительным;
индекс c является положительным и имеет значение от около 5 до около 1000;
индекс d является положительным и имеет значение от около 3 до около 400;
индекс e равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 50;
индекс f равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 30;
индекс g равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 20;
индекс h равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 2, при условии, что сумма индексов h, i и j является положительной;
индекс i равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 200, при условии, что сумма индексов h, i и j является положительной;
индекс j равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 30, при условии, что сумма индексов h, i и j является положительной;
индекс k равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 2, при условии, что сумма индексов k, l и m является положительной;
индекс l равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 200, при условии, что сумма индексов k, l и m является положительной;
индекс m равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 30, при условии, что сумма индексов k, l и m является положительной;
индекс n равен нулю или единице;
индекс o равен нулю или единице;
индекс p равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 100, при условии, что (p+q+r)>0;
индекс q равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 100, при условии, что (p+q+r)>0;
индекс r равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 100, при условии, что (p+q+r)>0;
индекс s равен нулю или единице;
индекс t равен нулю или единице; и
c) свободнорадикального инициатора.
Индекс a может быть равен нулю или быть положительным, при условии, что если индекс a равен нулю, b должен быть положительным. Индекс b может быть равен нулю или быть положительным, при условии, что если b равен нулю, индекс a должен быть положительным. Во всех случаях сумма a+b≥2, т.е. сумма a и b должна быть равна двум или больше, в зависимости от количества присутствующих групп T и Q.
MaMH bDcDH dTeTH fQg является исходным материалом и
MaMH b-h-kMPE hME kDcDH d-i-lDPE iDE lTeTH f-j-mTPE jTE mQg является полимерным материалом до взаимодействия с акрилатом и последующего поперечного сшивания.
Индекс c, который относится к количеству исходных единиц D, является положительным и имеет значение от около 5 до около 1000, предпочтительно, от около 10 до около 700, более предпочтительно, от около 30 до около 500, и наиболее предпочтительно, от около 50 до около 300.
Индекс d, который относится к количеству исходных единиц DH, является положительным и имеет значение от около 3 до около 400, предпочтительно, от около 3 до около 300, более предпочтительно, от около 3 до около 175, и наиболее предпочтительно, от около 3 до около 40.
Индекс e, который относится к количеству исходных единиц T, равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 50, предпочтительно, от около 0 до около 35, более предпочтительно, от около 0 до около 20, и наиболее предпочтительно, от около 0 до около 10.
Индекс f, который относится к количеству исходных единиц TH, равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 30, предпочтительно, от около 0 до около 25, более предпочтительно, от около 0 до около 17, и наиболее предпочтительно, от около 0 до около 10.
Индекс g, который относится к количеству исходных единиц Q, равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 20, предпочтительно, от около 0 до около 17, более предпочтительно, от около 0 до около 13, и наиболее предпочтительно, от около 0 до около 10.
Индекс h, который относится к количеству единиц MPE, равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 2, и наиболее предпочтительно, от около 0 до около 1, при условии, что сумма индексов h, i и j является положительной, т.е. (h+i+j)≥0 и (b+d+f)≥(h+i+j)+(k+l+m).
Индекс i, который относится к количеству единиц DPE, равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 200, предпочтительно, от около 0 до около 140, более предпочтительно, от около 0 до около 80, и наиболее предпочтительно, от около 1 до около 30 при условии, что сумма индексов h, i и j является положительной, т.е. (h+i+j)≥0 и (b+d+f)≥(h+i+j)+(k+l+m).
Индекс j, который относится к количеству единиц TPE, равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 30, предпочтительно, от около 0 до около 24, более предпочтительно, от около 0 до около 18, и наиболее предпочтительно, от около 0 до около 10 при условии, что сумма индексов h, i и j является положительной, т.е. (h+i+j)≥0 и (b+d+f)≥(h+i+j)+(k+l+m).
Индекс k, который относится к количеству единиц ME, равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 2, и наиболее предпочтительно, от около 0 до около 1 при условии, что сумма индексов k, l и m является положительной, т.е. (k+l+m)≥0 и (b+d+f)≥(h+i+j)+(k+l+m).
Индекс l, который относится к количеству единиц DE, равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 200, предпочтительно, от около 0 до около 140, более предпочтительно, от около 0 до около 90, и наиболее предпочтительно, от около 2 до около 20 при условии, что сумма индексов k, l и m является положительной, т.е. (k+l+m)≥0 и (b+d+f)≥(h+i+j)+(k+l+m).
Индекс m, который относится к количеству единиц TE, равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 30, предпочтительно, от около 0 до около 23, более предпочтительно, от около 0 до около 16, и наиболее предпочтительно, от около 0 до около 10 при условии, что сумма индексов k, l и m является положительной, т.е. (k+l+m)≥0 и (b+d+f)≥(h+i+j)+(k+l+m).
Для олефинового простого полиэфира, имеющего формулу:
CH2=CH(R9)(R10)nO(R1l)o(C2H4O)p(C3H6O)q(C4H8O)rR12
Индекс n равен нулю или единице.
Индекс o равен нулю или единице.
Индекс p равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 100, предпочтительно, от около 0 до около 85, более предпочтительно, от около 0 до около 55, и наиболее предпочтительно, от около 0 до около 40, при условии, что (p+q+r)≥0.
Индекс q равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 100, предпочтительно, от около 0 до около 80, более предпочтительно, от около 0 до около 60, и наиболее предпочтительно, от около 0 до около 40, при условии, что (p+q+r)≥0.
Индекс r равен нулю или является положительным и имеет значение от 0 до около 100, предпочтительно, от около 0 до около 75, более предпочтительно, от около 0 до около 50, и наиболее предпочтительно, от около 0 до около 40, при условии, что (p+q+r)≥0.
В зависимости от относительных количеств D, DA и DPE групп в конечной поперечно-сшитой сополимерной сетчатой композиции, поперечно-сшитая композиция будет разбухающей при применении либо 1) гидроксильного растворителя, такого как вода, спирт или карбоновая кислота, или смесь растворителей, где компонентом является водный или неводный гидроксильный растворитель, либо 2) неводного негидрофильного растворителя, который может быть либо силиконом, либо органическим растворителем, определенным ниже, либо смесей, содержащих такие растворители. В целях данного описания только эти два класса поперечно-сшитых разбухающих сетчатых сополимеров обозначены как «водонабухающие» или «маслонабухающие» (термин маслонабухающие охватывает все вызывающие разбухание растворители, не охваченные термином «водонабухающие»). В общем, набухаемость от воды с большей вероятностью происходит в поперечно-сшитых сетчатых сополимерах, в которых имеются следующие отношения:
1) для количества присутствующих групп D: около 5< количество групп D≤ около 90;
2) для количества присутствующих групп DPE: DPE> около 5; и
3) акрилатные поперечные связи составляют, по крайней мере, 5 мас.% или более не разбухающего поперечно-сшитого сетчатого полимера.
Наоборот, набухаемость от масла наиболее вероятно возникает в поперечно-сшитых сополимерах, в которых имеются следующие отношения:
1) для количества присутствующих групп D: около 90≤ количество групп D;
2) для количества присутствующих групп DPE: около 1< количество групп DPE≤ около 7;
3) акрилатные поперечные связи составляют не более около 10 мас.% или менее не разбухающего поперечно-сшитого сетчатого полимера.
Необходимо подчеркнуть, что представленные выше интервалы структурных параметров и стехиометрических индексов, указанные для набухаемости в воде или масле, являются переменными и взаимозависимыми, и каждая параметрическая переменная может быть либо больше, либо меньше указанных интервалов, представляя при этом конкретный тип набухаемости по причине гомеостатического изменения в другом структурном или стехиометрическом параметре, связанном с конкретным полимером.
Так как и акрилатные поперечные связи и простые полиэфирные заместители способны к водородному связыванию с водой и другими гидроксильными растворителями, повышая содержание любого из них, притом, что все другие переменные композиции остаются постоянными, возникает тенденция к увеличению набухаемости от воды полученного поперечно-сшитого сетчатого полимера. Так как возможно менять параметры композиции поперечно-сшитых сетчатых сополимеров в соответствии с данным изобретением практически без ограничений, некоторые композиции являются разбухающими как в воде, так и в масле, а другие являются разбухающими только в воде или только в масле, и некоторые композиции не будут разбухающими ни в одном из описанных здесь растворителей. Количество поперечных связей, присутствующих в поперечно-сшитой сети, может быть охарактеризовано степенью разбухания сети в жидкости. В другом варианте, поперечно-сшитая структура сети может позволить сети разбухать от исходного объема до объема в разбухшем состоянии с коэффициентом от 1,01 до 5000, более предпочтительно, от 2 до 1000, и даже более предпочтительно, от 5 до 500 раз от исходного объема. Исходный объем сети может быть определен, например, экстрагированием или выпариванием всей жидкости из силиконовой композиции в соответствии с данным изобретением с получением исходного объема, то есть объема простого полиэфирного силоксанового сетчатого сополимера при отсутствии жидкости.
Композиции в соответствии с данным изобретением являются самоэмульгирующимися.
Силиконовая композиция далее может быть обработана при сдвиге от низкого до высокого для корректировки вязкости и тактильного восприятия композиции. Это может быть достигнуто, например, обработкой композиции с применением напряжения сдвига от умеренного до высокого. Высокий сдвиг может быть получен, например, с применен