Полиорганосилоксановые полимеры

Полиорганосилоксановые полимеры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к новаторским полиорганосилоксановым полимерам. Изобретение также относится к композициям потребительских продуктов, содержащим полиорганосилоксановые полимеры, являющиеся предметом предлагаемого изобретения, а также способам их получения и применения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Катионные кондиционирующие полимеры, предназначенные для осаждения на отрицательно заряженных поверхностях, таких как ткань, кожа или волосы, включаются в состав разнообразных потребительских продуктов. Эти продукты могут обеспечивать полезные потребительские свойства, которые проявляются в придании мягкости и гладкости, удобстве в обращении, эластичности, увлажнении кожи и кондиционировании волос, облегчении процесса укладки волос и сохранении яркости цвета. Эффективность отдельного кондиционирующего полимера зависит не только от химических и физических свойств самого кондиционирующего полимера, но также от свойств заданной поверхности и состава продукта, в который включается кондиционирующий полимер.

Многие из потребительских продуктов, содержащих катионные кондиционирующие полимеры, представлены в виде косметических средств на водной основе, быстро смываемых после нанесения, таких как шампуни для волос, гели для душа, стиральные порошки и кондиционеры для белья. Несмотря на популярность этих быстро смываемых композиций, такой продукт нередко создает трудности при практическом использовании, связанные с недостаточно эффективным осаждением этих катионных кондиционирующих полимеров, как правило, гидрофобных, на заданные поверхности. Включение этих кондиционирующих полимеров в продукты на водной основе часто приводит к тому, что кондиционирующий полимер преимущественно смывается с предполагаемого места осаждения вместо того, чтобы эффективно осаждаться. Эта проблема приобретает особое значение в отношении очищающих композиций, содержащих поверхностно-активные вещества (ПАВ), особенно композиций, содержащих анионные ПАВ.

Анионные ПАВ могут препятствовать осаждению, образуя комплексы/осадки с катионными кондиционирующими полимерами. Чем выше концентрация анионного ПАВ, тем труднее происходит осаждение полезного катионного активного вещества. Это приводит к экономически неэффективному использованию и расточительному расходу материалов. Кроме того, даже если и достигается приемлемый уровень осаждения, эти композиции могут не обладать достаточной стабильностью при хранении из-за образования хлопьев и выпадения осадка, что делает их неприемлемыми в качестве потребительских продуктов.

Данная область техники представлена несколькими материалами, но они не полностью удовлетворяют необходимым требованиям. Например, материал, описанный ученым Ono (WO 99/32539), включает функционализированные концевые группы, имеющие гетероатомы, такие как кислород, азот, сера или галогены. Эти функционализированные концевые группы могут приводить к нежелательным реакциям, ограничивающим стабильность композиций, включающих эти материалы. Например, силоксаны Ono могут в дальнейшем взаимодействовать посредством этих концевых групп, что приводит к последующей конденсации и/или полимеризации силоксанов в композициях во время хранения.

В данной области техники известны также кватернизованные силоксаны, которые включают алкиленоксидные звенья, такие как описаны ученым Masschelein (US 6903061). Кватернизованные силоксаны, описанные Masschelein, могут быть слишком растворимы в воде для данной области применения и, таким образом, могут иметь пониженную активность при использовании их в качестве кондиционирующих полимеров, поскольку эти материалы имеют тенденцию к разделению в воде на более высоком, чем желательно, уровне, вместо того, чтобы осаждаться на заданной подложке. Кроме того, когда эти материалы используются в качестве кондиционирующих активных веществ, они могут иметь нежелательные органолептические свойства из-за их высокой водо- и паропроницаемости. В дополнение к этому, из-за потенциальной неустойчивости алкиленоксидного фрагмента могут возникнуть трудности с воспроизведением рецептуры этих материалов. Это может привести к ограничению необходимой степени функциональности в силоксановом материале. Желательно иметь материал, который обеспечит большую гибкость через уровень кватернизации. Аналогичным образом, многие из недостатков материалов, описанных Masschelein, присущи также этоксилированным кватернизованным силоксановым материалам, раскрытым ученым Boutique (US 6833344).

В настоящее время все еще существует потребность в катионных кондиционирующих полимерах, подходящих для использования в рецептурах потребительских продуктов, широко применяемых в различных областях. Настоящее изобретение предлагает катионные кондиционирующие полимеры и композиции потребительских продуктов, включающие кондиционирующие полимеры, которые могут эффективно осаждаться и обеспечивать кондиционирующие свойства отрицательно заряженным подложкам, избегая вышеуказанных недостатков.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение пытается решить одну или несколько из вышеуказанных задач путем обеспечения, в одном аспекте, катионных органосилоксановых полимеров, соответствующих критериям патентоспособности и подходящих для использования в композициях разнообразных потребительских продуктов. Полимер, соответствующий критериям патентоспособности, функционализируют для успешного взаимодействия с заданной подложкой и композицией продукта для достижения необходимой степени осаждения и обеспечения кондиционирующих свойств, а также необходимой стабильности при хранении.

Не желая быть связанными теорией, полагают, что когда заряд катиона, который в ином случае мог бы облегчить осаждение полезного гидрофобного агента, беспорядочно распределяется вдоль длины полимерной цепи полезного агента, он может слишком сильно рассеиваться, чтобы в достаточной степени способствовать осаждению. Плотность заряда полимера, соответствующего критериям патентоспособности, может подбираться индивидуально (например, может быть выбрана более высокая плотность заряда) для улучшения осаждения и кондиционирующих свойств полимера в различных условиях применения. Кроме того, путем изменения уровня гидрофобного замещения полимера, соответствующего критериям патентоспособности, и/или степени этоксилирования, пропоксилирования и алкоксилирования можно получить композицию, обладающую необходимой стабильностью в различных условиях применения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I. ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Используемый здесь термин «потребительский продукт» обозначает гигиенические средства по уходу за младенцем, средства личной гигиены, бытовую химию, санитарно-гигиенические предметы для семейного пользования (например, косметические салфетки, бумажные полотенца), предметы женской гигиены, предметы медицинского ухода, косметику и другие подобные продукты, как правило, предназначенные для использования в том виде, в котором они представлены в продаже. Такие продукты включают (но не ограничиваются): памперсы, детские нагрудники и влажные салфетки; продукты для и/или способы ухода за волосами (человека, собаки и/или кошки), включая средства для обесцвечивания, тонирования, окрашивания, кондиционирования, мытья и укладки волос; дезодоранты и антиперспиранты; гигиенические очищающие средства; косметику; средства по уходу за кожей, такие как кремы, лосьоны и другие потребительские продукты местного применения, включая парфюмерные продукты и средства для бритья; продукты для и/или способы обработки тканей, твердых поверхностей или любых других поверхностей, представляющие область бытовой химии, которые включают освежители воздуха, системы подачи ароматизирующих веществ, средства по уходу за автомобилем, средства для мытья посуды, кондиционеры для белья (включая мягчители и/или освежители ткани), стиральные порошки, ополаскиватели, средства для чистки и/или обработки твердых поверхностей, включая средства для мытья пола и чистки туалетов, и другие чистящие средства для применения как в домашних условиях, так и в общественных заведениях; продукты для и/или способы гигиенического ухода, включающие туалетную бумагу, косметические салфетки, бумажные носовые платки и/или бумажные полотенца; женские гигиенические тампоны, женские гигиенические салфетки, продукты для и/или способы ухода за полостью рта, включающие зубные пасты, зубные гели, ополаскиватели, зубопротезные клеи и отбеливатели зубов.

Используемый здесь термин «очищающая и/или обрабатывающая композиция» обозначает группу потребительских продуктов, которая, если не оговорено иначе, включает средства личной гигиены и продукты бытовой химии. Такие продукты включают (но не ограничиваются): средства по уходу за волосами (человека, собаки и/или кошки), включая средства для обесцвечивания, тонирования, окрашивания, кондиционирования, мытья и укладки волос; дезодоранты и антиперспиранты; гигиенические очищающие средства; косметику; средства по уходу за кожей, такие как кремы, лосьоны и другие потребительские продукты местного применения, включая парфюмерные продукты и средства для бритья; продукты для обработки тканей, твердых поверхностей или любых других поверхностей, представляющие область бытовой химии, которые включают освежители воздуха, системы подачи ароматизирующих веществ, средства по уходу за автомобилем, средства для мытья посуды, кондиционеры для белья (включая мягчители и/или освежители ткани), стиральные порошки, ополаскиватели, средства для чистки и/или обработки твердых поверхностей, включая средства для мытья пола и чистки туалетов, гранулированные или порошкообразные моющие средства универсального применения или сильного действия, особенно чистящие средства; жидкие, гелеобразные или пастообразные моющие средства универсального применения, особенно, так называемые, жидкие моющие средства сильного действия; жидкие моющие средства для тонких тканей; средства для ручного мытья посуды или средства для мытья посуды слабого действия, особенно средства с высоким пенообразованием; моющие средства для посудомоечных машин, включающие таблетированные, гранулированные и жидкие моющие средства и ополаскиватели, применяемые как в домашних условиях, так и в общественных заведениях; жидкие чистящие и дезинфицирующие средства, включающие антибактериальные средства для мытья рук, очищающее мыло, ополаскиватели для полости рта, очищающие средства для зубов и полости рта, средства для ухода за зубами, шампуни для мытья автомобилей или чистки ковров, чистящие средства для санитарных узлов, включая средства для чистки туалетов; шампуни и ополаскиватели для волос; гели для душа, парфюмерные продукты, пены для ванн и металлические приспособления для чистки; а также вспомогательные чистящие средства, такие как отбеливающие добавки, карандаши для выведения пятен или средства для предварительной обработки, продукты, имеющие подложку, такие как влагопоглощающие простыни, сухие и влажные салфетки и прокладки, нетканые подложки и губки; а также аэрозоли и спреи для применения в домашних условиях и/или в общественных заведениях; и/или способы ухода за полостью рта, включающие зубные пасты, зубные гели, зубные эликсиры, зубопротезные клеи и отбеливатели для зубов. Агенты, обеспечивающие уход, могут с успехом применяться в полирующих составах и моющих средствах для полов и ламинированных столешниц, придавая им повышенный блеск. Агенты, присутствующие в кондиционерах для белья, помогают сохранить «новизну» ткани благодаря своим смягчающим свойствам, а агенты, обладающие эластичностью, помогают разглаживать морщины. Агенты, обеспечивающие уход, могут также улучшать свойства чистящих и полирующих средств для обуви.

Используемый здесь термин «очищающая и/или обрабатывающая композиция для личной гигиены» обозначает группу чистящих и обрабатывающих композиций, которая, если не оговорено иначе, подразумевает продукты для обработки волос, включающие средства для обесцвечивания, тонирования, окрашивания, кондиционирования, мытья и укладки волос; дезодоранты и антиперспиранты; гигиенические очищающие средства; косметику; средства по уходу за кожей, такие как кремы, лосьоны и другие потребительские продукты местного применения, включая парфюмерные продукты и средства для бритья; жидкие чистящие и дезинфицирующие средства, включающие антибактериальные средства для мытья рук, очищающее мыло, ополаскиватели для полости рта, очищающие средства для зубов и полости рта, средства для ухода за зубами; шампуни и ополаскиватели для волос; гели для душа, парфюмерные продукты и пены для ванн; продукты, имеющие подложку, такие как сухие и влажные салфетки и прокладки, нетканые подложки и губки; а также аэрозоли и спреи для применения в домашних условиях и/или в общественных заведениях; и/или способы ухода за полостью рта, включающие зубные пасты, зубные гели, зубные эликсиры, зубопротезные клеи и отбеливатели для зубов.

Используемый здесь термин «очищающая и/или обрабатывающая композиция с тканевой и/или твердой поверхностью» обозначает группу чистящих и обрабатывающих композиций, которая, если не оговорено иначе, включает гранулированные или порошкообразные моющие средства универсального применения или сильного действия, особенно чистящие средства; жидкие, гелеобразные или пастообразные моющие средства универсального применения, особенно, так называемые, жидкие моющие средства сильного действия; жидкие моющие средства для тонких тканей; средства для ручного мытья посуды или средства для мытья посуды слабого действия, особенно средства с высоким пенообразованием; моющие средства для посудомоечных машин, включающие таблетированные, гранулированные и жидкие моющие средства и ополаскиватели, применяемые как в домашних условиях, так и в общественных заведениях; жидкие чистящие и дезинфицирующие средства, включающие антибактериальные средства для мытья рук, очищающее мыло, шампуни для мытья автомобилей или чистки ковров, чистящие средства для санитарных узлов, включая средства для чистки туалетов; металлические приспособления для чистки, кондиционеры для белья, включающие мягчители и/или освежители ткани в жидком и твердом виде и/или в виде влагопоглощающих пластин; а также вспомогательные чистящие средства, такие как отбеливающие добавки, карандаши для выведения пятен или средства для предварительной обработки, продукты, имеющие подложку, такие как влагопоглощающие простыни, сухие и влажные салфетки и прокладки, нетканые подложки и губки; а также аэрозоли и спреи. Все эти продукты, в зависимости от конкретного случая, могут применяться в стандартном, концентрированном или даже высококонцентрированном виде до такой степени, что в определенных аспектах эти продукты могут являться неводными. Используемые здесь неопределенные артикли, такие как «a» и «an», применяются для обозначения как единственности, так и множественности заявляемых или описываемых объектов.

Используемые здесь термины «включает», «содержит» и «имеет» имеют неограничивающее значение и не исключают присутствия других компонентов или отличительных особенностей, не предусмотренных рамками описания или формулы изобретения.

Используемые здесь термины «обрабатывающий агент», «полезный агент», «активное вещество», «активный агент» и/или «агент, обеспечивающий уход» и им подобные являются взаимозаменяемыми и обозначают материалы, которые могут придавать подложке необходимые эстетические и/или функциональные свойства (например, кондиционирующие свойства, такие как смягчающие и освежающие свойства). Например, полиорганосилоксановый полимер настоящего изобретения, отвечающий критериям патентоспособности, может использоваться в качестве кондиционирующего агента для придания подложкам кондиционирующих свойств.

Используемые здесь термины «кондиционирующий агент» и «кондиционирующая добавка» являются взаимозаменяемыми в отношении материала, который придает подложке необходимые кондиционирующие свойства (например, смягчающие и освежающие свойства). Кондиционирующие агенты относятся к типу обрабатывающих агентов.

Используемый здесь термин «кондиционирующий полимер» обозначает полимер, который придает подложке необходимые кондиционирующие свойства (например, смягчающие и освежающие свойства).

Используемый здесь термин «подложка» является синонимом и взаимозаменяемым по отношению к терминам «место» и «поверхность». Неограничивающие примеры подложек включают бумагу, ткани, одежду, твердые поверхности, волосы и кожу.

Используемый здесь термин «заданная подложка» обозначает подложку или соответствующую часть подложки, на которой предполагается осаждение.

Используемый здесь термин «добавка, способствующая осаждению» обозначает материал, который способствует осаждению (например, прилипанию) другого материала (например, полезного агента) на заданную подложку. Термин «добавка, способствующая осаждению» имеет широкое понятие, которое включает как полимерные добавки, способствующие осаждению (т.е. «полимер, способствующий осаждению»), так и неполимерные добавки, способствующие осаждению.

Используемый здесь термин «добавка» обозначает необязательный материал, который может добавляться к композиции для дополнения ее эстетических и/или функциональных свойств.

Используемый здесь термин «вспомогательная композиция» обозначает одну или более композиций, которые в сочетании с эмульсией полезного агента настоящего изобретения образуют композицию потребительского продукта. Вспомогательная композиция может присутствовать в виде одного или более ингредиентов или комбинаций ингредиентов.

Используемый здесь термин «носитель» обозначает необязательный материал, включающий, но не ограничивающийся твердым веществом или жидкостью, который может соединяться с полезным агентом (например, кондиционирующими полимерами) для облегчения подачи и/или использования полезного агента.

Используемый здесь термин «твердое вещество» обозначает гранулированную, порошкообразную, брусочную и таблетированную форму продукта.

Используемый здесь термин «жидкость» обозначает жидкую, гелеобразную, пастообразную и газообразную форму продукта, включая дозировочные формы, которые обычно включают жидкую композицию, помещенную в дозировочный пакет или другое средство доставки.

Используемый здесь термин «частица» обозначает твердые или полутвердые частицы, а также капли эмульсии.

Если не оговорено иначе, все указанные здесь проценты и соотношения рассчитываются по весу.

Если не оговорено иначе, все проценты и соотношения даны в пересчете на общий вес композиции.

Если не оговорено иначе, все молекулярные веса указываются в дальтонах.

Если не оговорено иначе, все молекулярные веса являются средневесовыми молекулярными весами, определяемыми с помощью гель-проникающей хроматографии с использованием детектора многоуглового светорассеяния (SEC-MALS), хорошо известного в этой области техники. Детектор MALS (детектор многоуглового светорассеяния, такой как детектор компании Malvern Instruments Ltd., Малверн, Великобритания) определяет абсолютный молекулярный вес в отличие от относительного молекулярного веса (т.е., определяемого относительно стандарта).

Если не указано иначе, все уровни компонентов (т.е., ингредиентов) или композиций даны относительно активного вещества этих компонентов или композиций и не содержат примесей, например, остаточных растворителей или побочных продуктов, которые могут присутствовать в коммерчески доступных источниках таких компонентов или композиций.

Используемый здесь термин «плотность заряда» обозначает отношение числа положительных зарядов на мономерных звеньях, из которых состоит полимер, к молекулярному весу указанных мономерных звеньев. Плотность заряда, помноженная на молекулярный вес полимера, определяет число положительно заряженных мест на данной полимерной цепи. Плотность заряда рассчитывают следующим образом:

Используемый здесь термин «углеводородный полимерный радикал» обозначает полимерный радикал, включающий только углерод и водород.

Используемый здесь термин «этиленовый фрагмент» обозначает двухвалентный фрагмент CH₂CH₂.

Используемый здесь термин «силоксильный остаток» обозначает полидиалкилсилоксановый фрагмент.

Используемое здесь обозначение SiO_n/2 представляет соотношение атомов водорода и кремния. Например, SiO_1/2 означает, что, в среднем, между двумя атомами кремния распределяется один атом кислорода. Аналогично, SiO_2/2 означает, что, в среднем, между двумя атомами кремния распределяются два атома кислорода, и SiO_3/2 означает, что, в среднем, между двумя атомами кремния распределяются три атома кислорода.

Используемые здесь термины «в основном не», «в основном без» и/или «в основном не содержит» означает, что указанный материал, как минимум сознательно, не добавляется к композиции, чтобы составить ее часть, или предпочтительно не присутствует в ней на аналитическом уровне. Имеются в виду композиции, в которых указанный материал присутствует только как примесь в одном из других материалов, сознательно включаемых в композицию.

Следует понимать, что любое максимальное количественное ограничение, указанное в объеме этой спецификации, включает любое нижнее количественное ограничение, как если бы такие нижние количественные ограничения были прямо обозначены в этом документе. Любое минимальное количественное ограничение, указанное в объеме этой спецификации, включает любое верхнее количественное ограничение, как если бы такие верхние количественные ограничения были прямо обозначены в этом документе. Любой диапазон числовых значений, указанный в объеме этой спецификации, включает любой узкий диапазон числовых значений, который находится в пределах определенного широкого диапазона числовых значений, как если бы такие узкие диапазоны числовых значений были прямо обозначены в этом документе.

II. ПОЛИОРГАНОСИЛОКСАНОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ

Настоящее изобретение предлагает блочный катионный полиорганосилоксан, имеющий формулу:

M_wD_xT_yQ_z

в которой:

М=[SiR₁R₂R₃O_1/2], [SiR₁R₂G₁O_1/2], [SiR₁G₁G₂O_1/2], [SiG₁G₂G₃O_1/2] или их комбинации;

D=[SiR₁R₂O_2/2], [SiR₁G₁O_2/2], [SiG₁G₂O_2/2] или их комбинации;

T=[SiR₁O_3/2], [SiG₁O_3/2] или их комбинации;

Q=[SiO_4/2];

w = целое число от 1 до (2+y+2z);

x = целое число от 5 до 15000;

y = целое число от 0 до 98;

z = целое число от 0 до 98;

R₁, R₂ и R₃, каждый независимо выбран из группы, состоящей из Н, ОН, С₁-С₃₂алкила, C₁-C₃₂ замещенного алкила, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арила, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арила, С₆-С₃₂алкиларила, С₆-С₃₂ замещенного алкиларила, С₁-С₃₂алкокси, С₁-С₃₂ замещенного алкокси, С₁-С₃₂алкиламино и С₁-С₃₂ замещенного алкиламино;

по меньшей мере один из М, D, или Т включает по меньшей мере один фрагмент G₁, G₂ или G₃, и G₁, G₂ и G₃ каждый независимо выбран из формулы:

в которой:

X включает двухвалентный радикал, выбранный из группы, состоящей из С₁-С₃₂алкилена, С₁-С₃₂ замещенного алкилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арилена, С₆-С₃₂арилалкилена, С₆-С₃₂ замещенного арилалкилена, С₁-С₃₂алкокси, С₁-С₃₂ замещенного алкокси, С₁-С₃₂алкиленамино, С₁-С₃₂ замещенного алкиленамино, эпоксидной группы с раскрытым кольцом и глицидильной группы с раскрытым кольцом при условии, что, если X не включает повторяющиеся алкиленоксидные звенья, X может дополнительно содержать гетероатом, выбранный из группы, состоящей из Р, N и О;

N = атом азота;

R₄ включает одинаковые или отличающиеся друг от друга одновалентные радикалы, выбранные из группы, состоящей из Н, С₁-С₃₂алкила, С₁-С₃₂ замещенного алкила, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арила, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арила, С₆-С₃₂ алкиларила и С₆-С₃₂ замещенного алкиларила;

Е включает двухвалентный радикал, выбранный из группы, состоящей из С₁-С₃₂алкилена, С₁-С₃₂ замещенного алкилена, C₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арилена, С₆-С₃₂арилалкилена, С₆-С₃₂ замещенного арилалкилена, С₁-С₃₂алкокси, С₁-С₃₂ замещенного алкокси, С₁-С₃₂алкиленамино, С₁-С₃₂ замещенного алкиленамино, эпоксидной группы с раскрытым кольцом и глицидильной группы с раскрытым кольцом при условии, что, если Е не включает повторяющиеся алкиленоксидные звенья, Е может дополнительно содержать гетероатом, выбранный из группы, состоящей из Р, N и О;

m - целое число, независимо выбранное из чисел от 2 до 100;

n - целое число, независимо выбранное из чисел 1 или 2;

когда по меньшей мере один из G₁, G₂, или G₃ положительно заряжен, А^-t представляет собой подходящий анион или анионы, уравновешивающие заряды, так что суммарный заряд k аниона или анионов, уравновешивающих заряды, равен по величине и противоположен по знаку суммарному заряду фрагмента G₁, G₂, или G₃; и дополнительно при этом по меньшей мере один Е не содержит этиленовую группу;

причем t - целое число, независимо выбранное из чисел 1, 2, или 3; и k≤(m/t)+1

так, что общее число зарядов катионов уравновешивает общее число зарядов анионов в молекуле полиорганосилоксана.

В одном из вариантов осуществления изобретения отсутствуют Е, представляющие собой этиленовые фрагменты. Полиорганосилоксан может иметь плотность заряда от 0,04 мэкв/г до 12 мэкв/г или от 0,04 мэкв/г до 4 мэкв/г, или от 1 мэкв/г до 12 мэкв/r. В некоторых вариантах осуществления изобретения w представляет собой целое число от 2 до 50, а в других вариантах w равно 2. В отдельных вариантах осуществления изобретения x представляет собой целое число от 10 до 4000 или от 40 до 2000. В одном из вариантов осуществления изобретения w равно 2, x - целое число от 20 до 1000, а y и z равны 0.

Каждый X может представлять собой двухвалентный радикал, независимо выбранный из группы, состоящей из С₁-С₃₂алкилена, С₁-С₃₂ замещенного алкилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арилена, С₆-С₃₂арилалкилена, С₆-С₃₂ замещенного арилалкилена, С₁-С₃₂алкокси, С₁-С₃₂ замещенного алкокси, C₁-C₃₂алкиленамино, С₁-С₃₂ замещенного алкиленамино, эпоксидной группы с раскрытым кольцом и глицидильной группы с раскрытым кольцом. В альтернативном варианте осуществления изобретения каждый X может представлять собой двухвалентный радикал, независимо выбранный из группы, состоящей из С₁-С₃₂алкилена, С₁-С₃₂ замещенного алкилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арилена, С₆-С₃₂арилалкилена и С₆-С₃₂ замещенного арилалкилена.

А^-t может быть выбран из группы, состоящей из Cl^-, Br^-, I^-, метилсульфата, толуолсульфоната, карбоксилата, фосфата, гидроксида, ацетата, формиата, карбоната, нитрата и их комбинаций; или в альтернативном варианте - из группы, состоящей из Cl^-, Br^-, I^-, метилсульфата, толуолсульфоната, карбоксилата, фосфата и их комбинаций.

Каждый Е может представлять собой одинаковый или отличающийся от других радикал. В некоторых вариантах осуществления изобретения каждый Е представляет собой отличающийся от других радикал. Каждый Е может представлять собой двух валентный радикал, независимо выбранный из группы, состоящей из С₁-С₃₂алкилена, С₁-С₃₂ замещенного алкилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арилена, С₆-С₃₂арилалкилена, С₆-С₃₂ замещенного арилалкилена, С₁-С₃₂алкокси, С₁-С₃₂ замещенного алкокси, С₁-С₃₂алкиленамино и С₁-С₃₂ замещенного алкиленамино; или каждый Е может представлять собой двухвалентный радикал, независимо выбранный из группы, состоящей из C₁-C₃₂алкилена, С₁-С₃₂ замещенного алкилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арилена, C₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арилена, С₆-С₃₂ арилалкилена и С₆-С₃₂ замещенного арилалкилена.

В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один Е независимо выбран из группы, состоящей из:

, ,

, , ,

, , ,

и

где:

R₆ включает двухвалентный радикал, выбранный из группы, состоящей из С₁-С₃₂алкилена, С₁-С₃₂ замещенного алкилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арилена, С₆-С₃₂арилалкилена, С₆-С₃₂ замещенного арилалкилена, С₁-С₃₂алкокси, С₁-С₃₂ замещенного алкокси, С₁-С₃₂алкиленамино, С₁-С₃₂ замещенного алкиленамино, эпоксидной группы с раскрытым кольцом и глицидильной группы с раскрытым кольцом при условии, что, если R₆ не содержит повторяющиеся алкиленоксидные звенья, R₆ может дополнительно содержать гетероатом, выбранный из группы, состоящей из Р, N, и О;

R₉ включает одинаковые или отличающиеся друг от друга одновалентные радикалы, выбранные из группы, состоящей из Н, C₁-С₃₂алкила, С₁-С₃₂ замещенного алкила, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арила, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арила, С₆-С₃₂алкиларила и С₆-С₃₂ замещенного алкиларила; и

u представляет собой целое число, независимо выбранное из чисел от 3 до 32.

По меньшей мере один радикал Е может представлять собой этиленовый радикал. По меньшей мере один Е включает 3 или более атомов углерода. Каждый R₄ может представлять собой отличающиеся друг от друга радикалы, а в некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один R₄ представляет собой метальный радикал.

В одном из вариантов осуществления изобретения G₁, G₂ и G₃ являются одинаковыми; в другом варианте - G₁ и G₂ являются одинаковыми, a G₃ отличается; еще в одном варианте осуществления изобретения каждый из G₁, G₂ и G₃ отличается друг от друга. Для по меньшей мере одного из G₁, G₂ или G₃ m может представлять собой целое число, независимо выбранное из чисел от 2 до 50 или от 2 до 25, или от 2 до 10. Или для по меньшей мере одного из G₁, G₂ или G₃ k может представлять собой целое число, независимо выбранное из чисел от 0 до 101 или от 2 до 50. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения y=z=0. В некоторых вариантах осуществления изобретения от 50% до 100% либо от 70% до 100%, либо от 90% до 100% аминов, присутствующих в молекуле, может быть кватернизовано.

Специалистам в данной области техники понятно, что блочный полиорганосилоксан подразумевает множество различных вариантов осуществления изобретения. В связи с этим, когда y и z оба равны 0, блочный полиорганосилоксан может быть представлен следующей формулой:

M_wD_x

в которой:

М=[SiR₁R₂R₃O_1/2], [SiR₁R₂G₁O_1/2], [SiR₁G₁G₂O_1/2], [SiG₁G₂G₃O_1/2] или их комбинации;

D=[SiR₁R₂O_2/2];

w = целое число от 1 до 2;

х = целое число от 5 до 15000;

R₁, R₂ и R₃ каждый независимо выбран из группы, состоящей из Н, ОН, С₁-С₃₂алкила, С₁-С₃₂ замещенного алкила, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арила, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арила, С₆-С₃₂алкиларила, С₆-С₃₂ замещенного алкиларила, С₁-С₃₂алкокси, С₁-С₃₂ замещенного алкокси, С₁-С₃₂ алкиламино и С₁-С₃₂ замещенного алкиламино; по меньшей мере один из М или D включает по меньшей мере один фрагмент G₁, G₂ или G₃, и G₁, G₂, и G₃ каждый независимо выбран из формулы:

в которой:

X включает двухвалентный радикал, выбранный из группы, состоящей из С₁-С₃₂алкилена, С₁-С₃₂ замещенного алкилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арилена, С₆-С₃₂арилалкилена, С₆-С₃₂ замещенного арилалкилена, С₁-С₃₂алкокси, С₁-С₃₂ замещенного алкокси, С₁-С₃₂алкиленамино, С₁-С₃₂ замещенного алкиленамино, эпоксидной группы с раскрытым кольцом и глицидильной группы с раскрытым кольцом при условии, что если X не включает повторяющиеся алкиленоксидные звенья, X может дополнительно содержать гетероатом, выбранный из группы, состоящей из Р, N, и О;

N = атом азота;

R₄ включает одинаковые или отличающиеся друг от друга одновалентные радикалы, выбранные из группы, состоящей из Н, С₁-С₃₂алкила, C₁-C₃₂ замещенного алкила, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арила, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арила, С₆-С₃₂алкиларила и С₆-С₃₂ замещенного алкиларила;

Е включает двухвалентный радикал, выбранный из группы, состоящей из С₁-С₃₂алкилена, С₁-С₃₂ замещенного алкилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂арилена, С₅-С₃₂ или С₆-С₃₂ замещенного арилена, С₆-С₃₂арилалкилена, С₆-С₃₂ замещенного арилалкилена, С₁-С₃₂алкокси, С₁-С₃₂ замещенного алкокси, С₁-С₃₂алкиленамино, С₁-С₃₂ замещенного алкиленамино, эпоксидной группы с раскрытым кольцом и глицидильной группы с раскрытым кольцом при условии, что, если Е не включает повторяющиеся алкиленоксидные звенья, Е может дополнительно содержать гетероатом, выбранный из группы, состоящей из Р, N, и О;

m - целое число, независимо выбранное из чисел от 2 до 100;

n - целое число, независимо выбранное из чисел 1 или 2; и

когда по меньшей мере один из G₁, G₂, или G₃ положительно заряжен, А^-t представляет собой подходящий анион или анионы, уравновешивающие заряды, так что суммарный заряд k аниона или анионов, уравновешивающих заряды, равен по величине и противоположен по знаку суммарному заряду фрагмента G₁, G₂, или G₃; и при этом дополнительно по меньшей мере один Е не содержит этиленовую группу;

причем t - целое число, независимо выбранное из чисел 1, 2, или 3; и k≤(m/t)+1

так, что общее число зарядов катионов уравновешивает общее число зарядов анионов в молекуле полиорганосилоксана.

Полиорганосилоксан может иметь плотность заряда от 0,04 мэкв/г до 12 мэкв/г или от 0,