Пленкообразующая композиция со способностью к растеканию

Пленкообразующая композиция со способностью к растеканию

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По этой заявке испрашивается приоритет временной заявки на патент США 60/823105, поданной 22 августа 2006 года.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к пленкообразующей композиции, пригодной для укладки волос, для применения в сельском хозяйстве и в уходе за домом, где композиция по настоящему изобретению содержит частицы с сердцевиной из диоксида кремния/силиконовой оболочкой и модифицированный полиалкиленоксидом трисилоксан, и более конкретно, к композиции для укладки волос, обеспечивающей удовлетворительное сохранение фиксации и ощущение гладкости без "времени для закрепления".

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Композиция для укладки волос обычно содержит высокомолекулярное соединение для обеспечения сохранения фиксации волос. Конкретно, в ней используют высокомолекулярное соединение, такое как высокомолекулярное соединение на основе поливинилпирролидона, высокомолекулярное соединение на основе поливинилового эфира, высокомолекулярное соединение на основе поливинилацетата или высокомолекулярное соединение на основе акрила. Однако смесь таких высокомолекулярных соединений не может быть полностью удовлетворительной с точки зрения ощущения гладкости и способности к высыханию (они проходят очень неприятный период "времени для закрепления"), хотя они способны обеспечивать хорошее сохранение фиксации.

В различных патентных документах описано, что применение силикона является преимущественным для придания гладкости волосам. Однако существует проблема, состоящая в том, что избыточное применение силикона приводит к чрезмерному смягчению волос, препятствуя сохранению фиксации, и к потере жесткости волос, особенно когда они являются тонкими, в результате чего уход за ними становится трудным.

Кроме того, в описании патента США No. 4902499 описана композиция для укладки волос, содержащая определенный полимер силикона, растворенный в летучем носителе для повышения сохранения фиксации волос. Эту косметическую композицию для ухода за волосами получают следующим образом: силиконовый каучук, диоксид кремния или силиконовый эластомер, и силиконовую смолу растворяют в летучем носителе, таком как октаметилтетрасилоксан, и полученная композиция пригодна для косметических средств для волос. Кроме того, в описании патента Японии No. 3043816 описана косметическая композиция для ухода за волосами, которая обеспечивает сохранение фиксации и гладкость волос вследствие применения поперечно-сшитого силикона. Кроме того, в патенте Японии, выложенном под No. Hei 10-114622, описано применение частицы с сердцевиной из диоксида кремния/силиконовой оболочкой для косметических средств для волос. Отмечается, что изобретение, описанное в выложенной публикации, включает частицы с сердцевиной из диоксида кремния/силиконовой оболочкой независимо, и в No. Hei 10-114622 не описан какой-либо эффект, полученный смешиванием с ними модифицированного полиалкиленоксидом трисилоксана.

Как указано выше, применение определенного силикона в качестве косметических средств для ухода за волосами уже известно, но любые косметические средства для ухода за волосами, полученные этими широко известными способами, не являются полностью удовлетворительными с точки зрения сохранения фиксации волос и ощущения, такого как ощущение гладкости и эстетики при высыхании, и желательно дополнительное усовершенствование.

Настоящее изобретение создано, исходя из такой точки зрения. Задачей настоящего изобретения является предоставление композиции для укладки волос, которая не только обеспечивает удовлетворительное сохранение фиксации и ощущение гладкости, но также преодолевает проблему "времени для закрепления".

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к композиции, содержащей:

a) Частицы с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой, содержащие (i) от приблизительно 90 масс.% до приблизительно 10 масс.% сердцевин из коллоидного диоксида кремния и (ii) от приблизительно 10 масс.% до приблизительно 90 масс.% оболочек из полиорганосилоксана формулы

M_aD_bT_cQ_d,

в которой

M_a = (R^l)(R²)(R³)SiO_2/2

D_b = (R⁴)(R⁵)SiO_2/2,

T_c = (R⁶)SiO_3/2,

Q_d выбран из группы, состоящей из (OH)SiO_3/2 или SiO_4/2

где каждый из R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо выбран из группы, состоящей из OH, линейных или разветвленных одновалентных углеводородных радикалов из от 1 до 30 атомов углерода, одновалентного арилалкила, арильных циклических углеводородных радикалов, где отношения M к D к T к Q соответствуют следующим соотношениям:

0<(a/d)<2;

0,1<(b/d)<10;

0<(c/d)<10;

b) модифицированный полиалкиленоксидом трисилоксан формулы:

M¹ _eD¹ _fD² _gM² _h,

в которой

M¹ _e = R⁷R⁸R⁹SiO_1/2;

M² _h= R¹⁰R¹¹R¹²SiO_1/2;

D¹ _f= R¹³R¹⁴SiO_2/2;

D² _g= R¹⁵R¹⁶SiO_2/2;

где каждый из R⁷, R¹⁰ и R¹⁵ независимо выбран из группы, состоящей из от 1 до 4 одновалентных углеводородных радикалов или R¹⁷;

и они удовлетворяют соотношению, состоящему в том, что когда g = 0, тогда как R⁷, так и R¹⁰, представляют собой R¹⁷, когда g не равен нулю, тогда каждый из R⁷ и R¹⁰ независимо выбран из группы, состоящей из от 1 до 4 одновалентных углеводородных радикалов;

R¹⁵ представляет собой R¹⁷;

R⁸, R⁹, R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴ и R¹⁶ независимо выбраны из группы, состоящей из от 1 до 4 одновалентных углеводородных радикалов;

где подстрочные знаки e, f, g и h представляют собой ноль или 1 и удовлетворяют следующему соотношению:

e + f+ g + h = 3;

при условии, что когда g представляет собой 0, тогда R⁷ или R¹⁰ представляют собой R¹⁷;

R¹⁷ представляет собой алкиленоксидную группу формулы:

R¹⁸O(C₂H₄O)_j(C₃H₆O)_k(C₄H₈O)_mR¹⁹

где R¹⁸ представляет собой линейный или разветвленный углеводородный радикал, имеющий от 2 до 6 атомов углерода,

R¹⁹ выбран из группы, состоящей из H, ацетила или одновалентного углеводородного радикала из от 1 до 6 атомов углерода и подстрочные знаки j, k и m представляют собой ноль или положительное целое число и удовлетворяют ограничению 4 <j + k + m ≤ 20;

c) эмульгатор, содержащий анионное поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из алкиларилсульфонатов, алкилсульфонатов, алкилсульфатов и сульфатов алкильных простых эфиров, алкильных фосфатных сложных эфиров, алкиларильных фосфатных сложных эфиров, спиртовых алкоксилатных фосфатных сложных эфиров и алкиларилалкоксилатных фосфатных сложных эфиров и их смесей; и

d) соль кислого катализатора полимеризации.

Композиции по настоящему изобретению пригодны для образования пленок.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Было обнаружено, что смесь частиц с сердцевиной из диоксида кремния/силиконовой оболочкой, в которых коллоидный диоксид кремния и полиорганосилоксан связаны друг с другом силоксаном, и модифицированный полиалкиленоксидом трисилоксан в косметических средствах для волос в определенном массовом соотношении не только обеспечивает удовлетворительное сохранение фиксации косметических средств для волос и ощущение гладкости, но также неожиданно устраняет "время для закрепления".

Пленкообразующая композиция со способностью к растеканию, полученная из водной эмульсии, содержащей (I) частицы с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой, состоящие из (1) от 90 масс.% до 10 масс.% сердцевин из коллоидного диоксида кремния и (2) от 10 масс.% до 90 масс.% оболочек из полиорганосилоксана формулы

M_aD_bT_cQ_d

в которой

M_a = (R^l)(R²)(R³)SiO_2/2

D_b = (R⁴)(R⁵)SiO_2/2,

T_c = (R⁶)SiO_3/2,

Q_d представляет собой (OH)SiO_3/2 или SiO_4/2

где из R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ выбраны из группы, состоящей из OH, линейных или разветвленных одновалентных углеводородных радикалов из от 1 до 30 атомов углерода, алкиларила, арила и циклических углеводородов, каждый из которых может быть незамещенным или необязательно замещен гетероатомами, такими как фтор, азот, кислород и сера,

где отношения M к D к T к Q соответствуют следующим соотношениям:

0<(a/d)<2;

0,1<(b/d)<10;

0<(c/d)<10;

(II) модифицированный полиалкиленоксидом трисилоксан, или гидролитически стабильное поверхностно-активное вещество на основе силикона, и (III) комплекс эмульгаторов, состоящий по меньшей мере из одного анионного поверхностно-активного вещества, образованного из алкиларилсульфонатов, алкилсульфонатов, алкилсульфатов и сульфатов алкильных простых эфиров, алкилфосфатных сложных эфиров, алкиларилфосфатных сложных эфиров, спиртовых алкоксилатных фосфатных сложных эфиров, и алкиларилалкоксилатных фосфатных сложных эфиров,

и (IV) соль кислого катализатора полимеризации.

Компонент I присутствует в концентрации между 0,1 масс.% и 40 масс.%; компонент II присутствует в концентрации между 0,1 масс.% и 20 масс.%; компонент III присутствует в концентрации между 0,25 масс.% и 10 масс.%.

Компонент IV присутствует в концентрации между 0,1 масс.% и 5 масс.%.

Необязательные ингредиенты выбирают из сополимеров кремнийорганического соединения и простого полиэфира, растворителей и ароматизирующих веществ.

В соответствии с настоящим изобретением, применение частиц с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой и модифицированного полиалкиленоксидом трисилоксана вместе может обеспечить не только хорошее сохранение фиксации, гладкость и легкость расчесывания, но также отсутствие ощущения липкости во время высыхания. Кроме того, композиция по настоящему изобретению, при нанесении на некорневые поверхности, обеспечивает водоотталкивающие свойства. Кроме того, композиция по настоящему изобретению приводит к селективному увлажнению, обеспечивая, чтобы капли аэрозоля изначально не прилипали к поверхности листьев, доставляя, таким образом, указанный аэрозоль ниже лиственного покрова, позволяя сельскохозяйственному аэрозолю увлажнить почву.

Пленкообразующая композиция содержит (I) частицы с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой, как описано в описании патента Японии No. 2992591, состоящие из (1) от 90 масс.% до 10 масс.% сердцевин из коллоидного диоксида кремния и (2) от 10 масс.% до 90 масс.% оболочек из полиорганосилоксана формулы

M_aD_bT_cQ_d

в которой

M_a = (R^l)(R²)(R³)SiO_2/2

D_b = (R⁴)(R⁵)SiO_2/2,

T_c = (R⁶)SiO_3/2,

Q_d представляет собой (OH)SiO_3/2 или SiO_4/2

где R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ выбраны из группы, состоящей из OH, линейных или разветвленных одновалентных углеводородных радикалов из от 1 до 30 атомов углерода, алкиларила, арила и циклических углеводородов, каждый из которых может быть незамещенным или необязательно замещен гетероатомами, такими как фтор, азот, кислород и сера,

где отношения M к D к T к Q соответствуют следующим соотношениям:

0<(a/d)<2;

0,1<(b/d)<10;

0<(c/d)<10;

(II) модифицированный полиалкиленоксидом трисилоксан формулы:

M¹ _eD¹ _fD² _gM² _h,

M¹ _e = R⁷R⁸R⁹SiO_1/2;

M² _h= R¹⁰R¹¹R¹²SiO_1/2;

D¹ _f= R¹³R¹⁴SiO_2/2;

D² _g= R¹⁵R¹⁶SiO_2/2;

где каждый из R⁷, R¹⁰ и R¹⁵ независимо выбран из R¹⁷ или независимо выбран из группы, состоящей из от 1 до 4 одновалентных углеводородных радикалов или;

и они удовлетворяют следующему соотношению:

когда g = 0, тогда R⁷ и R¹⁰ = R¹⁷, в ином случае, они независимо выбраны из группы, состоящей из от 1 до 4 одновалентных углеводородных радикалов;

R¹⁵ представляет собой R¹⁷; R⁸, R⁹, R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴ и R¹⁶ независимо выбраны из группы, состоящей из от 1 до 4 одновалентных углеводородных радикалов;

где подстрочные знаки e, f, g и h представляют собой ноль или 1 и удовлетворяют следующему соотношению:

e + f+ g + h = 3;

при условии, что когда g представляет собой 0, тогда R⁷ или R¹⁰ представляют собой R¹⁷; R¹⁷ представляет собой алкиленоксидную группу формулы:

R¹⁸O(C₂H₄O)_j(C₃H₆O)_k(C₄H₈O)_mR¹⁹

где R¹⁸ представляет собой линейный или разветвленный углеводородный радикал, имеющий от 2 до 6 атомов углерода, R¹⁹ выбран из группы, состоящей из H, ацетила или одновалентного углеводородного радикала из от 1 до 6 атомов углерода и подстрочные знаки j, k и m представляют собой ноль или положительное целое число и удовлетворяют ограничению 4 <j + k + m ≤ 20.

Одним вариантом осуществления модифицированного полиалкиленоксидом трисилоксана является вариант, где R⁷, R⁸, R⁹,R¹⁰, R¹¹, R¹² представляют собой метил, j представляет собой от 5 до 6, k представляет собой от 2 до 3, m представляет собой 0, x представляет собой 0; y представляет собой 1 и R¹⁸ представляет собой от 3 до 4, R¹⁹ представляет собой метил или водород.

Неограничивающими иллюстративными примерами R¹⁷ являются:

CH₂CH₂CH₂-O-(CH₂CH₂-O)₈-H и

CH₂CH(CH₃)CH₂-O-(CH₂-CH(CH₃)-O)₁₂-CH₃

и (III) комплекс эмульгаторов, содержащий по меньшей мере одно анионное поверхностно-активное вещество, образованное из алкиларилсульфонатов, алкилсульфонатов, алкилсульфатов и сульфатов алкильных простых эфиров, алкилфосфатных сложных эфиров, алкиларилфосфатных сложных эфиров, спиртовых алкоксилатных фосфатных сложных эфиров и алкиларилалкоксилатных фосфатных сложных эфиров,

и (IV) соль кислого катализатора полимеризации.

Компонент I присутствует в концентрации между 0,1 масс.% и 40 масс.%; компонент II присутствует в концентрации между 0,1 масс.% и 20 масс.%; компонент III присутствует в концентрации между 0,25 масс.% и 10 масс.%.

Компонент IV присутствует в концентрации между 0,1 масс.% и 5 масс.%.

Необязательные ингредиенты можно выбирать из сополимеров кремнийорганического соединения и простого полиэфира, растворителей и ароматизирующих веществ.

Конкретные примеры необязательных ингредиентов, пригодных в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваясь ими, ароматизирующие компоненты, полиуретан-1, полиуретан-6, сополимер акрилатов, сополимер акрилаты/C1-2сукцинаты/гидроксиакрилаты, сополимер изобутилен/этилмалеинимид/гидроксиэтилмалеинимид, полиимид-1, винилацетат поливинилпирролидона, сополимер полиуретана-14 (и) AMP-акрилатов сополимер, поликватерний-55, поликватерний-68, поликватерний-72, кросполимер силиконкватерния-16/глицидоксидиметикона и тридецета-12, модифицированный кукурузный крахмал, сополимер октилакриламид/акрилаты/бутиламиноэтил/метакрилат, сополимер VA/кротонаты/винилнеодеканоат, сополимер этиловый эфир PVM/MA, сополимер акрилаты/акрилаты сложных гидроксиэфиров, аминометилпропанол, хитозан PCA, поливинилпирролидон, гидролизованный пшеничный крахмал.

Эти ароматизирующие компоненты могут представлять собой ароматизирующие соединения, инкапсулированные ароматизирующие соединения, или соединения, высвобождающие ароматизирующие вещества, которые либо являются чистыми соединениями, либо инкапсулированы. В частности, с композициями по настоящему изобретению совместимы высвобождающие ароматизирующие вещества, содержащие силикон соединения, как описано в патентах США 6046156; 6054547; 6075111; 6077923; 6083901 и 6153578; и при этом все они включены в настоящее описание путем ссылки.

Пригодную группу силиконовых добавок можно выбирать из класса сополимеров AB_n, образованных гидросилированием заканчивающегося гидридом полидиметилсилоксана и модифицированным олефином полиалкиленоксидом, таким как заканчивающиеся аллилом или металлилом полиалкиленоксиды. Добавки этого типа соответствуют общей структуре:

Y¹(A¹B¹)_nY²

где A¹ имеет общую структуру:

-Si(R²⁰)(R²¹)-(Si(R²²)(R²³)O--)_∝-Si(R²⁴)(R²⁵)-

и B¹ имеет общую структуру:

-R²⁶OR²⁷R²⁸-

где R²⁰, R²¹, R²², R²³, R²⁴ и R^2S независимо выбраны из одновалентного углеводородного радикала из от 1 до 4 атомов углерода; t представляет собой от 2 до 20; ∝ представляет собой от 0 до 50; R²⁶ и R²⁸ независимо выбраны из двухвалентного углеводородного радикала из от 2 до 10 атомов углерода Y¹ или Y²; Y¹ и Y² независимо выбраны из одновалентного углеводородного радикала из от 1 до 6 атомов углерода, каждый из которых необязательно замещен OH, или R²⁹, где R²⁹ представляет собой CH₂=CH(R³⁰)(R³¹)_p-; R³⁰ представляет собой H или метил; R³¹ выбран из двухвалентного углеводородного радикала из от 1 до 7 атомов углерода; p представляет собой 0 или 1, и подстрочный знак n варьирует от приблизительно 2 до приблизительно 1000; конкретно, от приблизительно 3 до приблизительно 800; более конкретно от приблизительно 5 до 600; и наиболее конкретно, от приблизительно 5 до 500. Отмечается, что указанная выше структура для Y¹(A¹B¹)_nY² является эмпирической и, таким образом, подразумевает геометрические и структурные изомеры, например блок-сополимеры и случайные сополимеры.

R²⁷ выбран из группы из полиалкиленоксидных радикалов следующей структуры:

-(C₂H₄O)_q(C₃H₆O)_r(C₄H₈O)_s-,

где подстрочные знаки q+r+s представляют собой ноль или являются положительными и удовлетворяют следующим соотношениям: 2 ≤ q + r + s≤ 100.

Полиалкиленоксидный радикал также может быть блокированным или случайным.

Дополнительные пригодные силиконовые добавки можно выбирать из класса модифицированных посредством амино не-(AB)_n и случайных блок-структур, образуемых размыканием кольца эпоксида, с амин-соединяющей группой. Силиконовые добавки этой структуры соответствуют

(A²B²C¹)_t

где A² имеет общую структуру:

-(R³²-Si(R³³)(R³⁴)O-(Si(R³⁵)(R³⁶)O)_v-Si(R³⁷)(R³⁸)-R³⁹)-

B² представляет собой амин-содержащую группу общей формулы:

-N(R⁴⁰)(R⁴¹)_Ψ-

C¹ представляет собой полиалкиленоксидную группу общей структуры:

-R⁴²-O-R⁴³-R⁴⁴-

где R³³, R³⁴, R³⁵, R³⁶, R³⁷ и R⁴⁰ независимо выбраны из одновалентного углеводородного радикала из от 1 до 4 атомов углерода; t представляет собой от 2 до 1000; v представляет собой от 0 до 50; R³² и R³⁹ независимо выбраны из двухвалентного углеводородного радикала из от 2 до 10 атомов углерода, которые необязательно замещены OH, или R⁴⁵; R⁴⁵ представляет собой эпоксигруппу общей формулы:

-R⁴⁶(O)_L(R⁴⁷)_IR⁴⁸

где R⁴⁶ и R⁴⁷ независимо выбраны из двухвалентного углеводородного радикала из от 1 до 10 атомов углерода; R⁴⁸ представляет собой -CH(O)CH₂, или циклогексеноксид формулы -C₆(R⁴⁹)_uH_9-uO; R⁴⁹ представляет собой группу одновалентного углеводорода из от 1 до 2 атомов углерода; R⁴¹ представляет собой водород, одновалентный углеводородный радикал из от 1 до 4 атомов углерода, и углеводородный радикал, содержащий группу OH; подстрочные знаки L и I представляют собой 0 или 1; u представляет собой от 0 до 2; Ψ представляет собой 0 или 1 и подстрочный знак t варьирует от приблизительно 2 до приблизительно 1000; конкретно, от приблизительно 3 до приблизительно 800; более конкретно от приблизительно 5 до 600; и наиболее конкретно, от приблизительно 6 до 500. Отмечается, что указанная выше структура (A²B²C¹)_t является эмпирической, и, таким образом, подразумевает геометрические и структурные изомеры, например блок-сополимеры и случайные сополимеры.

R⁴² и R⁴⁴ независимо выбраны из двухвалентного углеводородного радикала из от 2 до 10 атомов углерода, которые необязательно замещены OH или R⁵⁰; R⁴³ выбран из группы полиалкиленоксидных радикалов следующей структуры:

-(C₂H₄O)_σ(C₃H₆O)_e(C₄H₈O)_z-,

где подстрочные знаки σ + e + z представляют собой ноль или являются положительными и удовлетворяют следующим соотношениям: 2 ≤ σ + e + z ≤100.

Полиалкиленоксидный радикал также может быть блокированным или случайным.

R⁵⁰ представляет собой эпоксигруппу общей формулы:

-R^5l(O)_Ω(R⁵²)_wR⁵³

где R⁵¹ и R⁵² независимо выбраны из двухвалентного углеводородного радикала из от 2 до 10 атомов углерода; R⁵³ представляет собой -CH(O)CH₂, или циклогексеноксид формулы -C₆(R⁵⁴)_¥H_9-¥O.

R⁵⁴ представляет собой одновалентную углеводородную группу из от 1 до 2 атомов углерода. Подстрочные знаки Ω и w представляют собой 0 или 1; ¥ представляет собой от 0 до 2.

Конфигурация A², B² и C¹ может быть блокированной или случайной.

Частицы с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой, используемые в настоящем изобретении, могут обладать различной формой, где ни одна, некоторые или все из силанольных групп полиорганосилоксанового компонента конденсированы с поверхностными силанольными группами диоксида кремния посредством связывания силоксаном.

Компонент (1) в виде коллоидного диоксида кремния частиц с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой представляет собой диспергированные в воде частицы, в которых SiO₂ является основным элементом, и средний размер его частиц составляет от 4 нм до 300 нм, более предпочтительно, от 20 нм до 150 нм.

С точки зрения классификации по свойствам, коллоидный диоксид кремния существует как в кислой, так и в основной формах, и любая из них применима при соответствующем отборе в зависимости от условий полимеризации эмульсии при получении частиц сердцевина-оболочка. Например, применение кислого коллоидного диоксида кремния является предпочтительным для полимеризации эмульсии в кислых условиях с использованием анионного поверхностно-активного вещества.

Массовая доля компонента (2) частиц с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой, а именно, оболочек из полиорганосилоксана в соответствии с настоящим изобретением, выбирают из диапазона от 10 масс.% до 90 масс.%. Причина этого состоит в том, что полиорганосилоксан, когда он составляет менее 10 масс.%, не может полностью покрыть поверхность коллоидного диоксида кремния, что приводит к частицам с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой с более низкой стабильностью, и полиорганосилоксан, когда он составляет более 90 масс.%, не приводит к достаточному укрепляющему свойству для коллоидного диоксида кремния, что приводит к упругому отвержденному материалу, лишенному механических свойств. Коротко говоря, любая массовая доля, находящаяся вне указанного выше диапазона, не приводит к композиции для укладки волос, которая обеспечивает сохранение фиксации.

Конкретными примерами незамещенной одновалентной углеводородной группы являются прямая или разветвленная алкильная группа, такая как метил, этил, пропил, гексил, октил, децил, гексадецил и октадецил; арильная группа, такая как фенил, нафтил и ксенил; аралкильная группа, такая как бензильная, β-фенилэтильная, метилбензильная и нафтилметильная группа; циклоалкильная группа, такая как циклогексил и циклопентил; и т.д.

Конкретными примерами замещенной одновалентной углеводородной группы, главным образом, являются 3,3,3-трифторпропил, 3-фторпропил и т.д., каждая из которых представляет собой группу, где атом углерода или водорода указанной выше незамещенной одновалентной углеводородной группы замещен фтором, азотом, кислородом и серой.

Композицию для укладки волос в соответствии с настоящим изобретением, главным образом, можно получить следующим способом. Конкретно, получают (1) коллоидный диоксид кремния (компонент сердцевины) и (2) органосилоксан, который обладает структурным элементом, соответствующим (R⁵⁵)(R⁵⁶)SiO_0,5 (где R⁵⁵ и R⁵⁶ представляют собой замещенную или незамещенную одновалентную углеводородную группу, и которая не содержит гидроксильную группу, причем количество атомов кремния в ней составляет от 3 до 7). Далее, органосилоксан полимеризуют конденсацией с коллоидным диоксидом кремния в водной среде в присутствии поверхностно-активного вещества, так что получают эмульсию частиц с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой.

При получении указанной выше эмульсии частиц с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой, требуется присутствие анионного поверхностно-активного вещества для достижения требуемого уровня стабильности эмульсии. Количество воды при этом эмульгировании составляет от 30 масс.% до 99,55 масс.%, предпочтительно, от 30 масс.% до 90 масс.%, более предпочтительно от 30 масс.% до 80 масс.%. Компонент I присутствует в концентрации между 0,1 масс.% и 40 масс.%, предпочтительно, от 5 масс.% до 30 масс.%, более предпочтительно от 10 масс.% до 30 масс.%; компонент II присутствует в концентрации между 0,1 масс.% и 20 масс.%, предпочтительно от 0,25 масс.% до 10 масс.%, более предпочтительно от 0,5 масс.% до 5 масс.%; компонент III присутствует в концентрации между 0,25 масс.% и 10 масс.%, предпочтительно от 0,25 масс.% до 5 масс.%; компонент IV присутствует в концентрации между 0,1 масс.% и 5 масс.%, предпочтительно между 0,25 масс.% и 3,5 масс.%.

Кроме того, указанную выше эмульсию можно разбавлять в составах для личной гигиены, сельскохозяйственных и составах для текстиля для применения на уровне между 0,1 масс.% и 50 масс.%.

Кроме того, температура в процессе (реакции конденсации и т.д.) получения частиц с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой составляет от приблизительно 5°C до приблизительно 100°C. В частности, в компонент органосилоксана, составляющий силиконовые оболочки, можно добавлять поперечно-сшивающее средство, такое как силан, имеющий функциональную группу, для повышения прочности оболочки.

Поскольку эмульсия частиц с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой обладает кислыми свойствами или щелочными свойствами, для поддержания длительной стабильности ее нейтрализуют добавлением щелочи или кислоты. Примерами, используемыми в настоящем изобретении в качестве щелочного нейтрализующего средства, являются гидроксид натрия, карбонат тория, гидрокарбонат тория, триэтаноламин, и т.д., и примерами кислого нейтрализующего средства являются хлористоводородная кислота, серная кислота, азотная кислота, уксусная кислота, фосфорная кислота, гликолевая кислота, щавелевая кислота и т.д.

Ниже представлены конкретные примеры указанного выше полиорганосилоксана, который является исходным компонентом полиорганосилоксана, образующего оболочку частиц с сердцевиной/оболочкой, используемых в настоящем изобретении.

Они представляют собой циклические соединения, такие как гексаметилциклотрисилоксан, октаметилциклотетрасилоксан, декаметилциклопентасилоксан, 1,3,5,7-тетраметил-1,3,5,7-тетрафенилциклотетрасилоксан, 1,3,5,7-тетрабензилтетраметилциклотетрасилоксан и 1,3,5,7-трис-(3,3,3-трифторпрофил)триметилциклотетрасилоксан и можно использовать один из них или смесь двух или более их типов.

В качестве соединения силана, используемого для внесения группы, включающей органическую функциональную группу, используют следующие силаны.

Конкретными примерами соединения силана, включающего органическую функциональную группу, являются аминопропилметилдиметоксисилан, 3-аминопропилтриметоксисилан, N-(2-аминоэтил)-3-аминопропилтриметоксисилан, N-триэтилендиаминпропилметилдиметоксисилан, 3-глицидоксипропилметилдиметоксисилан, 3,4-эпоксициклогексилэтилтриметоксисилан, 3-меркаптопропилтриметоксисилан, трифторпропилтриметоксисилан, 3-карбоксипропилметилдиметоксисилан и т.д., и можно использовать один из них или смесь двух или более их типов.

При получении эмульсии частицы с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой в соответствии с настоящим изобретением в качестве поверхностно-активного вещества, главным образом, выполняющего эмульгирующую функцию, используют анионное поверхностно-активное вещество или катионное поверхностно-активное вещество соответственно.

В качестве анионного поверхностно-активного вещества, используемого здесь, предпочтительными являются алифатическая замещенная бензолсульфоновая кислота, алифатический гидросульфат, смесь насыщенной алифатической сульфоновой кислоты и гидроксилированной алифатической сульфоновой кислоты, которые соответствуют представленным ниже общим формулам, соответственно.

R⁵⁷C₆H₄SO₃H

R⁵⁷OSO₃H

R⁵⁸CH-CH(CH₂)_nSO₃H

R⁵⁸CH₂CH(OH)(CH₂)_wSO₃H

Следует отметить, что в формулах, R⁵⁷ представляет собой одновалентную алифатическую углеводородную группу, в которой количество атомов углерода составляет от 6 до 30 (предпочтительно от 6 до 18), R⁵⁸ представляет собой одновалентную алифатическую углеводородную группу, в которой количество атомов углерода составляет от 1 до 30 (предпочтительно от 6 до 18), и w является таким числом, что общее количество атомов углерода составляет от 6 до 30.

Конкретными примерами R⁵⁷ и R⁵⁸ являются гексильная группа, октильная группа, децильная группа, додецильная группа, цетиловая группа, стеарильная группа, мирицильная группа, олеильная группа, ноненильная группа, октинильная группа, фитильная группа, пентадекадиенильная группа и т.д. Конкретными примерами анионного поверхностно-активного вещества, имеющего группу R⁵⁸, являются гексилбензолсульфоновая кислота, октилбензолсульфоновая кислота, додецилбензолсульфоновая кислота, цетилбензолсульфоновая кислота, октилсульфат, лаурилсульфат, олеилсульфат, цетилсульфат и т.д. Примерами анионного поверхностно-активного вещества, имеющего группу R⁵⁷, являются тетрадеценсульфоновая кислота, гидрокситетрадекансульфоновая кислота и т.д.

Кроме того, пригодны анионные поверхностно-активные вещества со слабым катализом, например, соль натрия, соль аммония и соль триэтаноламина, среди анионных поверхностно-активных веществ, соответствующих указанным выше общим формулам, когда их используют совместно с катализатором полимеризации, примерами таких поверхностно-активных веществ являются додецилбензолсульфонат натрия, октилбензолсульфонат натрия, додецилбензолсульфонат аммония, лаурилсульфат натрия, лаурилсульфат аммония, лаурилсульфат триэтаноламина, тетрадеценсульфонат натрия, гидрокситетрадеценсульфонат натрия и т.д.

Используемый катализатор полимеризации, как правило, представляет собой катализатор, применяемый для полимеризации низкомолекулярного органосилоксана, например, алифатическую замещенную бензолсульфоновую кислоту, алифатический гидросульфат, смесь ненасыщенной алифатической сульфоновой кислоты и гидроксилированной алифатической сульфоновой кислоты, хлористоводородную кислоту, серную кислоту, фосфорную кислоту и т.д., несмотря на то, что эти кислые катализаторы являются предпочтительными, можно использовать другие кислые катализаторы полимеризации, например фосфонитрильные катализаторы полимеризации. Можно использовать любой катализатор, при условии, что он может вызывать полимеризацию низкомолекулярного органосилоксана. Соли этих катализаторов полимеризации могут представлять собой соли, образованные с 1) катионами щелочных металлов Li, Na, K, Rb или Cs, 2) катионами щелочноземельных металлов; Mg, Ca, Sr или Ba, 3) солями соединений аммиака, таких как аммиак и различные замещенные амины и т.п.

Анионное поверхностно-активное вещество не ограничено веществами, соответствующими указанным выше формулам. Пригодными являются один тип или смесь двух типов, например, сложный эфир серной кислоты и простого алкилэфира полиоксиэтилена или его соль, такая как сульфат полиоксиэтилен(4)лаурилового эфира, сульфат полиоксиэтилен(13)цетилового эфира, сульфат полиоксиэтилен(6)стеарилового эфира, сульфат натрия полиоксиэтилен(4)лаурилового эфира, сульфат аммония полиоксиэтилен(4)октилфенилового эфира; сложный эфир карбоксилата и простого алкилэфира полиоксиэтилена или его соль, такая как карбоксилат полиоксиэтилен(3)лаурилового эфира, карбоксилат полиоксиэтилен(3)стеарилового эфира, карбоксилат натрия полиоксиэтилен(6)лаурилового эфира и карбоксилат натрия полиоксиэтилен(6)октилового эфира и т.д.

Используемое количество анионного поверхностно-активного вещества оставляет от 0,5 до 20 частей по массе (предпочтительно от 0,5 до 10 частей по массе) относительно общего количества, составляющего 100 частей по массе, коллоидного диоксида кремния, составляющего сердцевины, и органосилоксана, составляющего оболочки. Более низкая стабильность полученной эмульсии может, возможно, привести к расслоению при используемом количестве менее 0,5 частей по массе, в то время как используемое количество более 20 частей по массе может привести к повышению вязкости полученной эмульсии, снижая ее текучесть. В частности, в случае совместного применения катализатора полимеризации, количество катализатора полимеризации, используемого совместно, составляет от предпочтительно приблизительно 0,05 до приблизительно 10 частей по массе относительно всего 100 частей по массе коллоидного диоксида кремния и органосилоксана.

При этом примером катионного поверхностно-активного вещества является поверхностно-активное вещество на основе четвертичного аммония, соответствующее следующей общей формуле R59N⊕(R60)(R6l)(R62)X-; где R59 представляет собой алифатическую одновалентную углеводородную группу с количеством атомов углерода в ней от 6 до 22, предпочтительно от 8 до 18, каждый из R60, R61 и R62 представляет собой одновалентный углеводород из от 1 до 3 атомов углерода и X представляет собой гидроксильную группу, сульфатную группу, атом хлора или атом брома.

Конкретными примерами R⁵⁹ являются гексил, октил, децил, додецил, цетиловый, стеарил, мирицил, олеил, ноненил, октинил, фитил, пентадекандиенил и т.д. R⁶⁰, R⁶¹, и R⁶² независимо выбраны из одновалентной углеводородной группы из от 1 до 3 атомов углерода; и алкильной группы, такой как винил и аллил; арильной группы, такой как фенильная, ксенильная и нафтильная группа; циклоалкильной группы, такой как циклогексил. Конкретными примерами указанного выше поверхностно-активного вещества на основе четвертичного аммония являются сульфат лаурилтриметиламмония, хлорид лаурилтриметиламмония, хлорид стеарилтриметиламмония, хлорид цетилтриметиламмония, хлорид дикокоилдиметиламмония, хлорид дистеарилдиметиламмония, хлорид бензалкония, хлорид стеарилдиметилбензиламмония.

Используемое количество катионного поверхностно-активного вещества составляет от 0,5 до 3 масс.%, предпочтительно от 0,5 до 1 масс.%.

Можно использовать катионные частицы с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой, изготавливаемые с использованием способа, описанного в патенте Японии, выложенном под No. Hei 9-137062. Конкретно, в этом способе полимеризацию эмульсии вызывают с использованием анионного поверхностно-активного вещества и после завершения реакции добавляют неионное поверхностно-активное вещество и/или амфотерное поверхностно-активное вещество в качестве смешивающегося поверхностно-активного вещества, и, кроме того, добавляют катионное поверхностно-активное вещество для перехода в катионные свойства.

Эмульсия силикона, содержащая частицы с сердцевиной из коллоидного диоксида кремния/силиконовой оболочкой, получаемые при полимеризации такой эмульсии, является высокостабильной эмульсией. В особенности, она обладает высокой стабильностью см