Устойчивые к гидролизу трисилоксановые ионные пав, модифицированные органическими группами

Устойчивые к гидролизу трисилоксановые ионные пав, модифицированные органическими группами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к композициям трисилоксановых ПАВ, которые демонстрируют устойчивость к гидролизу в широком диапазоне pH. Более конкретно настоящее изобретение относится к таким устойчивым к гидролизу трисилоксановым ПАВ, которые проявляют устойчивость к гидролизу в диапазоне значений pH от примерно 3 до примерно 12.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Местное нанесение жидких композиций на поверхность как живых, так и неживых объектов для достижения желаемых изменений включает процесс контроля за смачиванием, растеканием, пенообразованием, моющей способностью и т.п. Было обнаружено, что в случае применения в составе водных растворов для улучшения доставки действующих ингредиентов на обрабатываемую поверхность трисилоксановые соединения можно использовать с целью успешного управления этими процессами для достижения желаемого результата. Однако трисилоксановые соединения могут применяться только в узком диапазоне значений pH, который находится в пределах от слабо кислых значений pH 6 до очень умеренно основных значений pH 7,5. За пределами этого узкого диапазона значений pH трисилоксановые соединения неустойчивы к гидролизу, подвергаясь быстрому разрушению.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к композициям, включающим силоксан, имеющий формулу:

M¹DM^2,

где

M¹ = (R¹)(R²)(R³)SiO_1/2;

M² = (R⁴)(R⁵)(R⁶)SiO_1/2 и

D = (R⁷)(Z)SiO_2/2,

где каждый из заместителей R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶ и R⁷ независимо выбран из группы, состоящей из одновалентных углеводородных радикалов, включающих от 1 до 4 атомов углерода, арила и углеводородной группы, включающей 4-9 атомов углерода и содержащей арильную группу;

Z является гидрофильным заместителем, выбранным из группы, состоящей из R⁸-R^A, R⁹-R^C и R¹⁰-R^Z;

R⁸ является одновалентным радикалом, выбранным из группы,

состоящей из

R¹¹(O)_t(R¹²)_u(O)_v, R¹³-CHCH₂CH(OH)CH(O-)CH₂CH₂; и

R¹⁴O(C₂H₄O)_a(C₃H₆O)_b(C₄H₈O)_c,

где каждый из заместителей R¹¹ и R¹² независимо выбран из группы, состоящей из двухвалентных углеводородных фрагментов, включающих 1-4 атома углерода, каждый из которых может быть необязательно замещен одним или несколькими радикалами OH;

R¹³ означает двухвалентную углеводородную группу, содержащую 2-4 атома углерода;

R¹⁴ означает двухвалентную углеводородную группу, содержащую 1-6 атомов углерода, которая необязательно может быть разветвленной; подстрочные коэффициенты t, u и v означают 0 или 1;

подстрочные коэффициенты a, b и c равны нулю или имеют положительное значение и удовлетворяют следующим соотношениям:

1≤a+b+c≤10 при a≥1;

R^A означает одновалентный радикал, выбранный из группы, состоящей из SO₃M^K, -C(=O)CH₂CH(R¹⁵)COOM^K; -PO₃HM^K; COOM^{K ,} где R¹⁵ представляет собой H или SOM^K; M^K означает катион, выбранный из группы, состоящей из Na⁺, K⁺, Ca²⁺, NH₄ ⁺, Li⁺ и одновалентных аммониевых ионов, являющихся производными моно-, ди- и триалкиламинов с 2-4 атомами углерода или моно-, ди- и триалканоламинов с 2-4 атомами углерода;

R⁹ является одновалентным радикалом, выбранным из группы, состоящей из R¹⁶(O)_w(R¹⁷)_x и R¹⁸O(C₂H₄O)_d(C₃H₆O)_e(C₄H₈O)_fCH₂CH(OH)CH_{2 ,}

где каждый из заместителей R¹⁶ и R¹⁷ независимо выбран из группы, состоящей из двухвалентных углеводородных фрагментов, содержащих 1-4 атома углерода, каждый из которых может быть необязательно замещен одним или несколькими радикалами OH;

R¹⁸ означает двухвалентную углеводородную группу, содержащую 2-4 атома углерода; подстрочные коэффициенты w и x означают 0 или 1;

подстрочные коэффициенты d, e и f равны нулю или имеют положительное значение и удовлетворяют следующим соотношениям:

1≤d+e+f≤10 при d≥1;

R^C выбран из группы, состоящей из N(R¹⁹)(R²⁰),

где R¹⁹ и R²⁰ независимо выбраны из группы, состоящей из H, разветвленного или линейного одновалентного углеводородного радикала, содержащего 1-4 атома углерода;

R²⁶N(R²⁹)(R³⁰) и -R²⁷O(C₂H₄O)_g(C₃H₆O)_h(C₄H₈O)_iR²⁸;

подстрочные коэффициенты g, h и i равны нулю или имеют положительное значение и удовлетворяют следующим соотношениям:

1≤g+h+i≤10 при g≥1.

R²¹, R²³, R²⁴, R²⁵ независимо выбраны из группы, состоящей из H, разветвленного или линейного одновалентного углеводородного радикала, содержащего от 1 до 4 атомов углерода;

R²² представляет собой H, разветвленный или линейный одновалентный углеводородный радикал, содержащий 1-4 атома углерода, или -R³¹O(C₂H₄O)_j(C₃H₆O)_k(C₄H₈O)_lR³²;

подстрочные коэффициенты j, k и l равны нулю или имеют положительное значение и удовлетворяют следующим соотношениям:

1≤j+k+l≤10 при j≥1;

R²⁶ представляет собой двухвалентный углеводородный радикал, содержащий 1-6 атомов углерода, который может быть необязательно замещен гетероциклической группой, содержащей азот, серу, кислород или их комбинацию, или группу R³³O(C₂H₄O)_m(C₃H₆O)_n(C₄H₈O)_oR³⁴;

подстрочные коэффициенты m,n и o равны нулю или имеют положительное значение и удовлетворяют следующим соотношениям:

1≤m+n+o≤10 при m≥1;

R²⁹ и R³⁰ независимо выбраны из группы, состоящей из H или разветвленного или линейного одновалентного углеводородного радикала, содержащего от 1 до 4 атомов углерода;

R²⁷, R³¹ и R³³ являются двухвалентными радикалами, независимо выбранными из группы, состоящей из двухвалентных углеводородных фрагментов, включающих 2-4 атома углерода;

R²⁸ означает H, одновалентный углеводородный радикал, содержащий 1-6 атомов углерода, или N(R³⁵)(R³⁶);

R³² и R³⁴ независимо выбраны из группы, состоящей из H, разветвленного или линейного одновалентного углеводородного радикала, включающего 1-4 атома углерода, и группы R³⁷N(R³⁸)(R³⁹), где R³⁷ является двухвалентным углеводородным радикалом, включающим от 1 до 6 атомов углерода; R³⁵, R³⁶, R³⁸ и R³⁹ независимо выбраны из группы, состоящей из H и разветвленного или линейного одновалентного углеводородного радикала, содержащего 1-4 атома углерода;

R¹⁰ является одновалентным радикалом, выбранным из группы, состоящей из R⁴⁰(O)_y(R⁴¹)_z и R⁴²O(C₂H₄O)_p(C₃H₆O)_q(C₄H₈O)_rCH₂CH(OH)CH₂,

где каждый из заместителей R⁴⁰ и R⁴¹ независимо выбран из группы, состоящей из двухвалентных углеводородных мостиковых фрагментов, содержащих 1-4 атома углерода, каждый из которых может быть необязательно замещен одним или несколькими радикалами OH;

R⁴² является двухвалентной углеводородной группой, содержащей 2-4 атома углерода; подстрочные коэффициенты y и z равны нулю или 1;

подстрочные коэффициенты p, q и r равны нулю или имеют положительное значение и удовлетворяют следующим соотношениям:

1≤p+q+r≤10 при p≥1;

R^Z является одновалентным радикалом, выбранным из группы, состоящей из

N-(R⁴³)(R⁴⁴)_αR⁴⁵SO₃ ^-(M^K)_β, N-(R⁴⁶)(R⁴⁷)_γR⁴⁸COO^-(M^K)_δ,

N⁺-(R⁴⁹)(R⁵⁰)R⁵¹OP(=O)(A)(B) или

(-C(=O)N(R⁵²)R⁵³N-(R⁵⁴)(R⁵⁵))⁺-(R⁵⁶OP(=O)(A)(B))(X)_ε,

где заместители R⁴³, R⁴⁴, R⁴⁶, R⁴⁷, R⁴⁹, R⁵⁰, R⁵², R⁵⁴ и R⁵⁵ независимо выбраны из группы, состоящей из H, разветвленного или линейного одновалентного углеводородного радикала, включающего от 1 до 4 атомов углерода и алканоламиногруппы, включающей от 2 до 4 атомов углерода;

R⁴⁵ является двухвалентной группой, содержащей 3-4 атома углерода;

подстрочные коэффициенты α, β, γ и δ равны нулю или 1 и подчиняются следующим соотношениям: α+β=1 и γ+δ=1;

R⁴⁸ и R⁵¹ независимо представляют собой двухвалентные группы, содержащие от 1 до 4 атомов углерода;

каждый из заместителей R⁵³ и R⁵⁶ независимо представляет собой двухвалентную группу, содержащую от 2 до 4 атомов углерода;

фрагменты A и B выбраны из группы, состоящей из O^- и OM^K;

X представляет собой анион, выбранный из группы анионов, состоящих из Cl, Br и I;

и подстрочный коэффициент ε равен 0, 1 или 2.

Кроме того, настоящее изобретение относится к различным эмульсиям композиций по настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящей заявке целые значения стехиометрических подстрочных коэффициентов относятся к молекулярным частицам, и не целые значения стехиометрических подстрочных коэффициентов относятся к смесям молекулярных частиц на среднемассовой основе, среднечисловой основе или на основе мольных долей.

В настоящем описании термин «эмульсия» является охватывающим термином, описывающим смеси, которые включают две или несколько фаз, где как минимум одна из фаз является дискретной, независимо от того, насколько мелкодисперсной может быть эта фаза. Этот термин включает, не ограничиваясь этим, простые эмульсии, эмульсии в эмульсиях, микроэмульсии, макроэмульсии и т.п.

Настоящее изобретение относится к трисилоксановым соединениям или их композициям, применимым в качестве ПАВ и имеющим формулу:

M¹DM² _,

где

M¹ = (R¹)(R²)(R³)SiO_1/2;

M² = (R⁴)(R⁵)(R⁶)SiO_1/2;

D = (R⁷)(Z)SiO_2/2,

где каждый из заместителей R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶ и R⁷ независимо выбран из группы, состоящей из одновалентных углеводородных радикалов, включающих от 1 до 4 атомов углерода, арила и углеводородной группы, включающей 4-9 атомов углерода и содержащей арильную группу; Z является гидрофильным заместителем, выбранным из группы, состоящей из R⁸-R^A, R⁹-R^C и R¹⁰-R^Z; R⁸ является одновалентным радикалом, выбранным из группы, состоящей из

R¹¹(O)_t(R¹²)_u(O)_v, R¹³-CHCH₂CH(OH)CH(O-)CH₂CH₂ и

R¹⁴O(C₂H₄O)_a(C₃H₆O)_b(C₄H₈O)_c,

где каждый из заместителей R¹¹ и R¹² независимо выбран из группы, состоящей из двухвалентного углеводородного фрагмента, включающего 1-4 атома углерода, каждый из которых может быть необязательно замещен одним или несколькими радикалами OH; R¹³ означает двухвалентную углеводородную группу, содержащую 2-4 атома углерода; R¹⁴ означает двухвалентную углеводородную группу, содержащую 1-6 атомов углерода, которая необязательно может быть разветвленной; подстрочные коэффициенты t, u и v означают 0 или 1; подстрочные коэффициенты a, b и c равны нулю или имеют положительное значение и удовлетворяют следующим соотношениям:

1≤a+b+c≤10 при a≥1.

R^A означает одновалентный радикал, выбранный из группы, состоящей из SO₃M^K, -C(=O)CH₂CH(R¹⁵)COOM^K; -PO₃HM^K; COOM^K, где R¹⁵ представляет собой H или SOM^K и M^K означает катион, выбранный из группы, состоящей из Na⁺, K⁺, Ca²⁺, NH₄ ⁺, Li⁺ и одновалентных аммониевых ионов, являющихся производными моно-, ди- и триалкиламинов с 2-4 атомами углерода или моно-, ди- и триалканоламинов с 2-4 атомами углерода,

R⁹ является одновалентным радикалом, выбранным из группы, состоящей из R¹⁶(O)_w(R¹⁷)_x, R¹⁸O(C₂H₄O)_d(C₃H₆O)_e(C₄H₈O)_fCH₂CH(OH)CH₂;

где каждый из заместителей R¹⁶ и R¹⁷ независимо выбран из группы, состоящей из двухвалентных углеводородных фрагментов, содержащих 1-4 атома углерода, каждый из которых может быть необязательно замещен одним или несколькими радикалами OH; R¹⁸ означает двухвалентную углеводородную группу, содержащую 2-4 атома углерода; подстрочные коэффициенты w и x означают 0 или 1;

подстрочные коэффициенты d, e и f равны нулю или имеют положительное значение и удовлетворяют следующим соотношениям:

1≤d+e+f≤10 при d≥1.

R^C выбран из группы, состоящей из N(R¹⁹)(R²⁰),

где R¹⁹ и R²⁰ независимо выбраны из группы, состоящей из H, разветвленного или линейного одновалентного углеводородного радикала, содержащего 1-4 атома углерода;

R²⁶N(R²⁹)(R³⁰) и -R²⁷O(C₂H₄O)_g(C₃H₆O)_h(C₄H₈O)_iR²⁸. Подстрочные коэффициенты g, h и i равны нулю или имеют положительное значение и удовлетворяют следующим соотношениям:

1≤g+h+i≤10 при g≥1.

R²¹, R²³, R²⁴, R²⁵ независимо выбраны из группы, состоящей из H, разветвленного или линейного одновалентного углеводородного радикала, содержащего от 1 до 4 атомов углерода.

R²² представляет собой H, разветвленный или линейный одновалентный углеводородный радикал, содержащий 1-4 атома углерода, или -R³¹O(C₂H₄O)_j(C₃H₆O)_k(C₄H₈O)_lR³²; подстрочные коэффициенты j, k и l равны нулю или имеют положительное значение и удовлетворяют следующим соотношениям:

1≤j+k+l≤10 при j≥1;

R²⁶ представляет собой двухвалентный углеводородный радикал, содержащий 1-6 атомов углерода, который может быть необязательно замещен гетероциклической группой, содержащей азот, серу, кислород или их комбинацию или группу R³³O(C₂H₄O)_m(C₃H₆O)_n(C₄H₈O)_oR³⁴; подстрочные коэффициенты m, n и o равны нулю или имеют положительное значение и удовлетворяют следующим соотношениям:

1≤m+n+o≤10 при m≥1.

R²⁹ и R³⁰ независимо выбраны из группы, состоящей из H или разветвленного или линейного одновалентного углеводородного радикала, содержащего от 1 до 4 атомов углерода.

R²⁷, R³¹ и R³³ являются двухвалентными радикалами, независимо выбранными из группы, состоящей из двухвалентной углеводородной группы, включающей 2-4 атома углерода.

R²⁸ означает H, одновалентный углеводородный радикал, содержащий 1-6 атомов углерода, или группу N(R³⁵)(R³⁶).

R³² и R³⁴ независимо выбраны из группы, состоящей из H, разветвленного или линейного одновалентного углеводородного радикала, включающего 1-4 атома углерода, и группы R³⁷N(R³⁸)(R³⁹), где R³⁷ является двухвалентным углеводородным радикалом, включающим от 1 до 6 атомов углерода. R³⁵, R³⁶, R³⁸ и R³⁹ независимо выбраны из группы, состоящей из H и разветвленного или линейного одновалентного углеводородного радикала, содержащего 1-4 атома углерода.

R¹⁰ является одновалентным радикалом, выбранным из группы, состоящей из R⁴⁰(O)_y(R⁴¹)_z или R⁴²O(C₂H₄O)_p(C₃H₆O)_q(C₄H₈O)_rCH₂CH(OH)CH₂;

где каждый из заместителей R⁴⁰ и R⁴¹ независимо выбран из группы, состоящей из двухвалентных углеводородных мостиковых фрагментов, содержащих 1-4 атома углерода, каждый из которых может быть необязательно замещен одним или несколькими радикалами OH;

R⁴² является двухвалентной углеводородной группой, содержащей 2-4 атома углерода; подстрочные коэффициенты y и z равны нулю или 1; подстрочные коэффициенты p, q и r равны нулю или имеют положительное значение и удовлетворяют следующим соотношениям:

1≤p+q+r≤10 при p≥1.

R^Z является одновалентным радикалом, выбранным из группы, состоящей из

N-(R⁴³)(R⁴⁴)_αR⁴⁵SO₃ ^-(M^K)_β, N-(R⁴⁶)(R⁴⁷)_γR⁴⁸COO^-(M^K)_δ,

N⁺-(R⁴⁹)(R⁵⁰)R⁵¹OP(=O)(A)(B) или

(-C(=O)N(R⁵²)R⁵³N-(R⁵⁴)(R⁵⁵))⁺-(R⁵⁶OP(=O)(A)(B))(X)_ε,

где заместители R⁴³, R⁴⁴, R⁴⁶, R⁴⁷, R⁴⁹, R⁵⁰, R⁵², R⁵⁴ и R⁵⁵ независимо выбраны из группы, состоящей из H, разветвленного или линейного одновалентного углеводородного радикала, включающего от 1 до 4 атомов углерода и алканоламиногруппы, включающей от 2 до 4 атомов углерода. R⁴⁵ является двухвалентной мостиковой группой, содержащей 3-4 атома углерода; подстрочные коэффициенты α, β, γ, δ и ε равны нулю или 1 в соответствии со следующими соотношениями: α+β=1 и γ+δ=1.

R⁴⁸ и R⁵¹ независимо представляют собой двухвалентные группы, содержащие от 1 до 4 атомов углерода.

Каждый из заместителей R⁵³ и R⁵⁶ независимо представляет собой двухвалентную группу, содержащую от 2 до 4 атомов углерода. M^K представляет собой катион, выбранный из группы, состоящей из Na⁺, K⁺, Ca²⁺, NH₄ ⁺, Li⁺, а также одновалентных аммониевых ионов, образованных моно-, ди- и триалкиламинами, включающими 2-4 атома углерода или моно-, ди- и триалканоламинами, включающими 2-4 атома углерода. Фрагменты A и B выбраны из группы, состоящей из O^- и OM^K; X представляет собой анион, выбранный из группы анионов, состоящей из Cl, Br и I; подстрочный коэффициент ε равен 0, 1 или 2.

Примеры особенно применимых воплощений настоящего изобретения демонстрируют следующие варианты выбора заместителей:

R¹ и R⁴ представляют собой пропил, изопропил, бутил, втор-бутил, изобутил или трет-бутил; R², R³, R⁵, R⁶, R⁷ представляют собой метил; R¹¹ означает -CH₂CH₂CH₂-; R¹² означает -CH₂CH(OH)CH₂-; R¹³ означает -H₂CH₂-; R¹⁴ означает -CH₂CH₂CH₂-, -CH(CH₃)CH₂CH₂- или -CH₂CH(CH₃)CH₂-; a, b и c = 0; t=1, u=1, v=0; R¹⁵=H; M^K означает Na⁺, K⁺ или NH₄ ⁺; R¹⁶ означает -H₂CH₂CH₂-; R¹⁷ означает CH₂CH(OH)CH₂-; R¹⁸ означает -CH₂CH₂CH₂-; d, e и f = 0; w=1; x=1; R¹⁹ и R²⁰ означают H, метил, этил, пропил, изопропил или -R²⁷O(C₂H₄O)_g(C₃H₆O)_h(C₄H₈O)_iR²⁸; R²⁷ означает -CH₂CH₂CH₂-; g означает 1-5, h и i = 0; R²⁷ означает H или метил; R²¹ и R²³ представляют собой H; R²²=H, метил или - R³¹O(C₂H₄O)_j(C₃H₆O)_k(C₄H₈O)_lR³²; R³¹ означает -CH₂CH₂CH₂-; j означает 1-5, k и l = 0; R³² означает H или метил; R²⁴ и R²⁵ представляют собой H; R⁴⁰ означает -CH₂CH₂CH₂-; R⁴¹ означает -H₂CH(CH₃)CH₂-; y и z = 1; R⁴² означает -CH₂CH₂CH₂-; p означает 1-5, q и r = 0; R⁴³ и R⁴⁴ означает H или метил; R⁴⁵ означает -CH₂CH₂CH₂- или -CH₂CH₂CH₂CH₂-; M^K означает Na⁺, K⁺ или NH₄ ⁺; R⁴⁶ и R⁴⁷ означают H или метил; R⁴⁸ означает -CH₂CH₂CH₂- или -CH₂CH₂CH₂CH₂-; R⁴⁹ и R⁵⁰ означают H или метил; и R⁵², R⁵⁴ и R⁵⁵ представляют собой H или метил.

Кроме того, описанные выше композиции применимы также в качестве аналогов алкилхлоридов, алкилйодидов и алкилбромидов, а также кислотных пар с HCl, уксусной кислотой, пропионовой кислотой, гликолевой кислотой, гиббериллиновой кислотой и т.п. Специалист в данной области техники понимает преимущества кватеринизации, которая увеличивает растворимость, а также делает возможным потенциальные взаимодействия с неионными и анионными дополнительными ПАВ.

Эпоксимодифицированные органофункциональные трисилоксаны непосредственно получают с применением реакции гидросилилирования для введения олефинсодержащей (т.е. винил-, аллил- или металлилсодержащей) эпоксигруппы в гидридное (SiH) промежуточное соединение органомодифицированного трисилоксана по настоящему изобретению.

Катализаторы на основе благородных металлов, подходящие для получения эпоксизамещенных силоксанов, также хорошо известны в области техники и включают комплексы родия, рутения, палладия, осмия, иридия и/или платины. Известно большое число типов платиновых катализаторов реакций присоединения SiH к олефинам, и эти платиновые катализаторы могут применяться для получения композиций по настоящему изобретению. Платиновый катализатор может быть выбран из соединений, имеющих формулу (PtCl₂олефин) и H(PtCl₃олефин), как описано в патенте США № 3159601, включенном в настоящую заявку с помощью ссылки. Другим платиносодержащим материалом может являться комплекс платинохлористоводородной кислоты, содержащий на грамм платины до 2 молей компонента, выбранного из спиртов, простых эфиров, альдегидов и их смесей, как указано в патенте США № 3220972, включенном в настоящую заявку с помощью ссылки. Еще одна группа платиносодержащих материалов, применяемых в настоящем изобретении, описана в патентах США № 3715334, 3775452 и 3814730 (Karstedt). Дополнительную информацию, относящуюся к известному уровню техники, можно найти в J.L. Spier, “Homogeneous Catalysis of Hydrosilation by Transition Metals” в Advances in Organometallic Chemistry, volume 17, pages 407-447, под.ред. F.G.A. Stone и R. West, Academic Press (New York, 1979). Специалист в данной области техники может легко определить эффективное количество платинового катализатора. Как правило, эффективное количество находится в пределах от примерно 0,1 до 50 частей на миллион общего количества композиции органомодифицированного трисилоксана.

Композиции по настоящему изобретению демонстрируют повышенную устойчивость к гидролизу за пределами диапазона pH 6-7,5. Повышенная устойчивость к гидролизу может быть продемонстрирована в целом ряде тестов, но в настоящей заявке улучшенная устойчивость к гидролизу означает, что 50 или более мольных процентов устойчивой к гидролизу композиции по настоящему изобретению остается неизменной или не вступает в реакцию после двадцатичетырехчасового воздействия водного раствора кислоты, где раствор имеет pH менее 6, или же после двадцатичетырехчасового воздействия водного раствора основания, где раствор имеет pH более 7,5. При действии кислой среды композиции по настоящему изобретению демонстрируют сохранение 50 мольных процентов или более исходной концентрации при pH 5 или менее в течение периода времени, превышающего 48 часов; конкретно, композиции по настоящему изобретению демонстрируют сохранение 50 или более мольных процентов при pH 5 или менее в течение периода времени, превышающего 2 недели; более конкретно, композиции по настоящему изобретению демонстрируют сохранение 50 или более мольных процентов при pH 5 или менее в течение периода времени, превышающего 1 месяц; и наиболее конкретно, композиции по настоящему изобретению демонстрируют сохранение 50 или более мольных процентов при pH 5 или менее в течение периода времени, превышающего 6 месяцев. В основных условиях композиции по настоящему изобретению демонстрируют сохранение 50 или более мольных процентов при pH 8 или более в течение периода времени, превышающего 2 недели; конкретно, композиции по настоящему изобретению демонстрируют сохранение 50 или более мольных процентов при pH 8 или более в течение периода времени, превышающего 4 недели; более конкретно, композиции по настоящему изобретению демонстрируют сохранение 50 или более мольных процентов при pH 8 или более в течение периода времени, превышающего 6 месяцев; и наиболее конкретно, композиции по настоящему изобретению демонстрируют сохранение 50 или более мольных процентов при pH 8 или более в течение периода времени, превышающего 1 год.

Применение композиций по настоящему изобретению

Композиции по настоящему изобретению применимы в качестве ПАВ в целом ряде приложений. Композиции по настоящему изобретению могут применяться в виде чистых веществ, смесей или эмульсий. Общеизвестно, что эмульсии включают как минимум две несмешивающихся фазы, одна из которых является непрерывной, а другая является дискретной. Далее, эмульсии могут являться жидкостями или газами с различными вязкостями, или твердыми веществами. Кроме того, при соответствующем размере частиц эмульсии могут становиться микроэмульсиями, и микроэмульсии с достаточно мелким размером частиц могут быть прозрачными. Далее, имеется также возможность получать эмульсии эмульсий, которые хорошо известны как гетерогенные эмульсии. Эти эмульсии могут представлять собой

1) водные эмульсии, в которых дискретная фаза содержит воду и непрерывная фаза включает композицию по настоящему изобретению;

2) водные эмульсии, в которых дискретная фаза включает композицию по настоящему изобретению и непрерывная фаза содержит воду;

3) неводные эмульсии, в которых дискретная фаза включает неводный гидроксилсодержащий растворитель и непрерывная фаза включает композицию по настоящему изобретению; и

4) неводные эмульсии, в которых непрерывная фаза содержит неводный гидроксилсодержащий органический растворитель и дискретная фаза включает композицию по настоящему изобретению.

A. Пестициды для сельского хозяйства, растениеводства, газонов, декоративных растений и лесоводства:

Многие применения пестицидов требуют добавления вспомогательных компонентов в смесь для опрыскивания с целью обеспечения смачивания и растекания по поверхности листьев. Часто этим вспомогательным компонентом является ПАВ, которое может выполнять целый ряд функций, например, улучшать удерживание распыленных капелек на трудно смачиваемой поверхности листьев, улучшать растекание для увеличения кроющей способности спрея или обеспечивать проникновение гербицида в кутикулу растений. Эти вспомогательные компоненты применяются либо в виде добавок в резервуар для разбавления пестицида, либо в виде компонента пестицидных составов.

Типовые области применения пестицидов включают сельское хозяйство, растениеводство, выращивание газонов, декоративное растениеводство, выращивание домашних и садовых растений, а также ветеринарию и лесоводство.

Пестицидные композиции по настоящему изобретению включают также как минимум один пестицид, где композицию по настоящему изобретению вводят в количестве, достаточном для получения в конечной смеси концентрации от 0,005% до 2%, либо в виде концентрата, либо разбавляя в резервуарной смеси. Пестицидная композиция необязательно может включать наполнители, дополнительные ПАВ, растворители, регуляторы пенообразования, средства, препятствующие выпадению осадка, замедлители стекания, биологические средства, микроэлементы, удобрения и т.п. Термин «пестицид» означает любое соединение, применяемое для уничтожения вредителей, например, родентициды, инсектициды, майтициды, фунгициды и гербициды. Иллюстративные примеры применимых пестицидов включают, не ограничиваясь перечисленными, регуляторы роста, ингибиторы фотосинтеза, ингибиторы пигментации, средства для нарушения митоза, ингибиторы биосинтеза липидов, ингибиторы синтеза клеточной стенки и средства для разрушения клеточных оболочек. Количество пестицида, примененного в композициях по настоящему изобретению, меняется в зависимости от типа этого пестицида. Более конкретными примерами пестицидных соединений, которые могут применяться в сочетании с композициями по настоящему изобретению, являются, не ограничиваясь перечисленными, гербициды и регуляторы роста, как, например, феноксиуксусные кислоты, феноксипропионовые кислоты, феноксимасляные кислоты, бензойные кислоты, триазины и s-триазины, замещенные мочевины, урацилы, бентазон, десмедифам, метазол, фенмедифам, пиридат, амитрол, кломазон, флуридон, норфлуразон, динитроанилины, изопропалин, оризалин, пендиметалин, продиамин, трифлуралин, глифосат, сульфонилмочевины, имидазолиноны, клетодим, диклофоп-метил, феноксапроп-этил, флуазифоп-п-бутил, галоксифоп-метил, квизалофоп, сетоксидим, диклобенил, изоксабен и бипиридилиевые соединения.

Фунгицидные композиции, которые могут применяться вместе с составами по настоящему изобретению, включают, не ограничиваясь указанными, алдиморф, тридеморф, додеморф, диметоморф; флусилазол, азаконазол, ципроконазол, эпоксиконазол, фурконазол, пропиконазол, тебуконазол и т.п.; имазалил, тиофанат, беномил карбендазим, хлортиалонил, диклоран, трифлоксистробин, флуоксистробин, димоксистробин, азоксистробин, фуркаранил, прохлораз, флусульфамид, фамоксадон, каптан, манеб, манкозеб, додицин, додин и металаксил.

Инсектицидные, ларвицидные, майтицидные и овицидные соединения, которые могут применяться в сочетании с композициями по настоящему изобретению, включают, не ограничиваясь указанными, Bacillus thuringiensis, спиносад, абамектин, дорамектин, лепимектин, пиретрины, карбарил, примикарб, алдикарб, метомил, амитраз, борную кислоту, хлордимеформ, новалурон, бистрифлурон, трифлумурон, дифлубензурон, имидаклоприд, диазинон, ацефат, эндосульфан, келеван, диметоат, азинфос-этил, азинфос-метил, изоксатион, хлорпирифос, клофентезин, лямбда-цигалотрин, перметрин, бифентрин, циперметрин и т.п.

Пестициды могут быть жидкими или твердыми. Для твердых пестицидов предпочтительно, чтобы перед применением они были растворены в растворителе или органомодифицированных трисилоксанах по настоящему изобретению, и силикон может действовать в качестве растворителя или ПАВ для содействия растворимости, или же эту функцию могут выполнять дополнительные ПАВ.

B. Наполнители для композиций сельскохозяйственного назначения

Также в состав композиций могут быть включены буферы, консерванты и другие стандартные наполнители, известные в области техники.

Кроме того, в состав композиций по настоящему изобретению могут быть включены растворители. Эти растворители при комнатной температуре находятся в жидком состоянии. Примеры включают воду, спирты, ароматические растворители, масла (т.е. минеральное масло, растительное масло, силиконовое масло и т.д.), низшие алкиловые сложные эфиры растительных масел, жирные кислоты, кетоны, гликоли, полиэтиленгликоли, диолы, парафины и т.д. Конкретными растворителями могли бы являться 2,2,4-триметил-1,3-пентандиол и его алкоксилированные (в особенности этоксилированные) производные, как показано в патенте США № 5674832, включенном в настоящую заявку с помощью ссылки, или N-метилпирролидон.

C. Дополнительные ПАВ

Кроме того, в композиции могут входить другие дополнительные ПАВ, содержащие гидрофобные фрагменты с короткой цепью, которые не препятствуют хорошему растеканию состава, как описано в патентах США № 5558806, 5104647 и 6221811, включенных в настоящую заявку с помощью ссылки.

Дополнительные ПАВ, применимые в настоящем изобретении, включают неионные, катионные, анионные, амфотерные, цвиттерионные и полимерные ПАВ или любую их смесь. Как правило, ПАВ относятся к производным углеводородов, силиконов или фторуглеводородов.

Применимые ПАВ включают алкоксилаты, в частности этоксилаты, содержащие блок-сополимеры, в том числе сополимеры этиленоксида, пропиленоксида, бутиленоксида и их смеси; алкиларилалкоксилаты, в частности этоксилаты или пропоксилаты и их производные, в том числе алкилфенолэтоксилаты; ариларилалкоксилаты, в частности этоксилаты или пропоксилаты и их производные; аминоалкоксилаты, в частности аминоэтоксилаты; алкоксилаты жирных кислот; алкоксилаты жирных спиртов; алкилсульфонаты; алкилбензол и алкилнафталин сульфонаты; сульфатированные жирные спирты, амины или амиды кислот; сложные эфиры кислот и изетионата натрия; сложные эфиры сульфосукцината натрия; сульфатированные или сульфонированные сложные эфиры жирных кислот; нефтяные сульфонаты; N-ацил саркозинаты; алкил полигликозиды; алкил этоксилированные амины; и т.д.

Конкретные примеры включают алкил ацетиленовые диолы (SURFONYL - Air Products), ПАВ на основе пирролидона (например, SURFADONE-LP100-ISP), 2-этилгексилсульфат, этоксилаты изодецилового спирта (например, RHODASURF DA 530 - Rhodia), этилендиаминалкоксилаты (TETRONICS - BASF) и сополимеры этиленоксид/пропиленоксид (PLURONICS - BASF), а также ПАВ типа Gemini (димерные ПАВ) (Rhodia).

Предпочтительные ПАВ включают сополимеры этиленоксид/пропиленоксид (EO/PO); аминоэтоксилаты; алкилполигликозиды; этоксилаты оксотридецилового спирта и т.д.

В предпочтительном варианте осуществления агрохимическая композиция по настоящему изобретению дополнительно содержит один или несколько агрохимических ингредиентов. Подходящие агрохимические ингредиенты включают, не ограничиваясь этим, гербициды, инсектициды, регуляторы роста, фунгициды, майтициды, акарициды, удобрения, биологически активные вещества, питательные компоненты для растений, микроэлементы, биоциды, парафиновое минеральное масло, метилированное масло из семян (т.е. метилированные масла сои или канолы), растительные масла (например, соевое масло или масло канолы), средства для кондиционирования воды, например, Choice^® (Loveland Industries, Greeley, CO) и Quest (Helena Chemical, Collierville, TN), модифицированные глины, например, Surround^® (Englehard Corp.), средства для регулирования пенообразования, ПАВ, смачивающие средства, диспергирующие средства, эмульгаторы, средства, препятствующие образованию осадков, средства против стекания и воду.

Подходящие агрохимические композиции получают комбинированием компонентов известным в области техники способом, например, смешиванием одного или нескольких из указанных выше ингредиентов с органомодифицированным трисилоксаном по настоящему изобретению, либо в форме резервуарной смеси, либо в виде состава «в банке». Термин «резервуарная смесь» означает добавление как минимум одного агрохимического ингредиента к среде, на основе которой готовят смесь для опрыскивания, например, воде или маслу, на месте применения. Термин «в банке» относится к составу или концентрату, содержащему как минимум один агрохимический компонент. Состав «в банке» можно затем разбавить до рабочей концентрации на месте применения, как правило, в виде резервуарной смеси, или же применять его в неразбавленном состоянии.

D. Покрытия

В составах для получения покрытий, как правило, необходимо присутствие смачивающего средства или ПАВ с целью эмульгирования, улучшения сочетаемости компонентов, распределения по поверхности, текучести и уменьшения поверхностных дефектов. Кроме того, эти добавки могут обеспечить улучшение свойств отвержденной или сухой пленки, например, увеличенную устойчивость к истиранию, противодействие слипанию, гидрофильные и гидрофобные свойства. Могут существовать составы для получения покрытий на основе растворителей, на основе воды и порошковые покрытия.

Компоненты покрытий могут применяться в качестве архитектурных покрытий, OEM-продуктов, например, автомобильных покрытий и рулонных покрытий, а также покрытий для специальных целей, например, покрытий для промышленного оборудования и покрытий для работы в морской воде.

Наиболее распространенные типы полимеров включают полиэфиры, алкидные смолы, акриловые полимеры и эпоксидные смолы.

E. Личная гигиена

В предпочтительном варианте осуществления композиция по настоящему изобретению включает на 100 частей по массе (pbw) композиции для личной гигиены от 0,1 до 99 pbw, более предпочтительно от 0,5 до 30 pbw и еще более предпочтительно от 1 до 15 pbw композиции, и от 1 pbw до 99,9 pbw, более предпочтительно от 70 pbw до 99,5 pbw и еще более предпочтительно от 85 pbw до 99 pbw композиции для личной гигиены.

Композиции по настоящему изобретению могут применяться в эмульсиях, предназначенных для личной гигиены, например, лосьонах и кремах. Общеизвестно, что эмульсии включают как минимум две несмешивающиеся фазы, одна из которых является непрерывной, а другая дискретной. Далее, эмульсии могут являться жидкостями с различными вязкостями или твердыми веществами. Кроме того, при соответствующем размере частиц эмульсии могут становиться микроэмульсиями и микроэмульсии с достаточно мелким размером частиц могут быть прозрачными. Далее, имеется также возможность получать эмульсии эмульсий, которые хорошо известны как гетерогенные эмульсии. Эти эмульсии могут представлять собой:

1) водные эмульсии, в которых дискретная фаза содержит воду и непрерывная фаза включает композицию по настоящему изобретению;

2) водные эмульсии, в которых дискретная фаза включает к