[发明专利]混合硅氧烷的机械微乳液

说明书

本发明涉及含硅氧烷混合物的微乳液，该硅氧烷混合物由(i)硅油成分和(ii)胺官能的聚硅氧烷成分构成，特别地，混合物的硅油成分(i)是线型而非环状硅氧烷。

通常认为线型聚二甲基硅氧烷不能被微乳化。虽然美国专利4,246,029(1981年1月20日)指出当与胺官能的聚硅氧烷组合时聚二甲基硅氧烷可以被乳化，但这些组合物不是微乳液。但是，美国专利5,518,716(1996年5月21日)描述的是微乳液，不过在716专利中硅氧烷混合物被限定于以式表示的环状硅氧烷，式中n定义为3到7之间的整数，R_d和R_e是含1到4个碳原子的烷基。比如，716专利特别提及环状硅氧烷八甲基环四硅氧烷作为代表。

相反，依照本发明微乳液包含通常符合式的线型聚硅氧烷，该式此后将详细描述。

因此，本发明涉及微乳液和制备微乳液的方法。依照该方法，由(a)水，(b)非离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，阴离子表面活性剂，或这些表面活性剂的混合物，(c)线型非挥发性的聚硅氧烷，(d)胺官能的聚硅氧烷，和(e)羧酸组合形成混合物，并且机械搅拌混合物直到获得所含聚硅氧烷颗粒的平均直径小于50纳米(0.05微米/500埃)的微乳液。线型非挥发性聚硅氧烷(c)是式为的组分，其中R1是含1-6个碳原子的烷基，优选是甲基；a代表整数，其值大于5且小于400。

这里用到的术语微乳液是指单相或一相透明的，热力学稳定的，两种或更多种不混溶的液体与一种或多种表面活性剂的混合物。它包括含水，油和表面活性剂的透明组合物，包括由于粒子尺寸非常小而透明的组合物。微乳液通常总是澄清的或透明的，因为它们所含的粒子小于可见光波长。

微乳液可以含分散在水中的油滴(O/W)，分散在油中的水滴(W/O)，或者它可以有双连续结构。通过几个固有的特征可以识别它：(i)它含有油，水和表面活性剂；(ii)体系是光学澄清的或透明的；(iii)各相不能用离心分离；(iv)它是通常在长时间内稳定的体系。

因此，为了本发明的目的，认为微乳液是澄清的或透明的组合物，它所含的粒子的平均直径小于50纳米(O.05微米/500埃)，优选小于40纳米(0.04微米/400埃)，最优选小于20纳米(O.02微米/200埃)。

依照本发明，用于形成微乳液的混合物由硅油组分和胺官能的聚硅氧烷组分构成。

混合物的硅油成分是聚硅氧烷结构，优选聚二烷基硅氧烷，更优选非挥发性线型聚二甲基硅氧烷。这些聚硅氧烷通常符合式，其中R1是含1-6个碳原子的烷基，最优选是甲基；a的值一般大于5、小于400。这些聚硅氧烷的粘度通常在5厘沲(mm²/s)到1,000厘沲(mm²/s)之间，并且这些聚硅氧烷的沸点通常超过300℃。根据本发明优选使用的聚硅氧烷的一些有代表性的例子是粘度为5、10、350和1,000厘沲(mm²/s)的聚二甲基硅氧烷，在这种情况下，上式中的a值分别为8，15，180和375。

混合物中胺官能的聚硅氧烷成分是具有高极性侧氨烷基改性基团的硅氧烷流体，特别优选的胺官能的聚硅氧烷包括反应性的和非反应性的可水解的和不可水解的衍生物，它们全部或部分在末端被氨丙基、氨丁基或二氨基侧链取代。

依照本发明，用于混合物的氨官能的聚硅氧烷具有式，式中R’表示含1到4个碳的烷基或苯基，条件是R’基团总数的至少百分之五十是甲基；Q代表式为-R”Z的胺官能取代基，其中R”是3至6个碳原子的二价亚烷基，Z是从-NR₂”’和-NR”’(CH₂)_bNR₂”’组成的组中选出的一价原子团，其中R”’表示H或1至4个碳的烷基，b是值在2到6之间的正整数；z值为0或1；x的平均值介于25和3000之间；当z为1时，y的平均值为0到100；当z为0时，y的平均值为1到100，条件是在所有情况下y的平均值不大于x平均值的1/10。

合适的R’基团以下列基团为代表，并可以独立地从下列基团中选取：甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基和苯基，条件是至少百分之五十的R’基团是甲基。