DE19709907A1 - Silicone mit funktionellen Carbonat- und Hydroxycarbamat-Gruppen - Google Patents

Silicone mit funktionellen Carbonat- und Hydroxycarbamat-Gruppen

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DE19709907A1
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Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Silicone, die Hydroxycarbamat-Substituenten aufweisen sowie mit sol­ chen Siliconen hergestellte, kosmetische Formulierungen.
Hintergrund der Erfindung
Silicone werden häufig mit verschiedenen funktionellen Gruppen umgesetzt, um die Charakteristika des resultieren­ den Silicons zu modifizieren, während andere erwünschte Ei­ genschaften, z. B. Viskosität, Löslichkeit und Brechungsin­ dex, beibehalten werden. Verschiedene Substituenten ergeben brauchbare Änderungen im Dipolmoment und in der Koordinati­ onskraft, z. B. Silicone mit funktionellen Amino- und Car­ bonsäure-Gruppen.
Die kationische oder die Polymerisation über freie Ra­ dikale von
cyclischem [(Vinyloxy)methyl]ethylenestercarbonat oder
cyclischem (Methacrylat)propylencarbonatester, mit verschiedenen Comonomeren wurde zum Herstellen von Copoly­ meren mit funktionellen Carbonat-Gruppen benutzt. Diese Co­ polymeren mit funktionellen Carbonat-Gruppen können weiter mit Aminen umgesetzt werden, um Copolymere mit funktionel­ len Carbamat-Gruppen herzustellen.
Die Reaktion von Polyhydrogensiloxanen (alternativ Hy­ drogensiloxanen, Hydrid-Flüssigkeiten oder Hydriden) mit:
cyclischem (3-Butenyl)ethylenestercarbonat oder
cyclischem [(Allyloxy)methyl]ethylenestercarbonat, ergibt Silicone mit funktionellen Carbonat-Gruppen, deren Dielektrizitätskonstanten im Bereich von etwa 20 bis etwa 50 liegen. Diese polymeren Silicone mit funktionellen Car­ bonat-Gruppen haben die Fähigkeit, große Mengen von Li­ thiumsalzen zu lösen, so daß sie sich wie ein polymerer Elektrolyt verhalten.
Silicone haben Eigenschaften, die sie besonders vor­ teilhaft machen in kosmetischen Haarprodukten. Gewisse Si­ licone erzeugen gleichmäßige, dünne Filme, die hydrophob sind, und sie erzeugen auch Lösungen oder Emulsionen, die eine geringe Viskosität aufweisen. Die geringe Viskosität gestattet den Einsatz einer größeren Menge aktiver Bestand­ teile in einem kosmetischen Produkt ohne die nachteiligen Wirkungen, die normalerweise mit Produkten hoher Viskosität verbunden sind, schwieriges Pumpen oder unregelmäßige Sprühmuster. Dies ist für den Verbraucher wichtig, weil Zu­ bereitungen, die schwierig zu verwenden oder unregelmäßig bei der Ausgabe aus der Ausgabe-Vorrichtung sind, nicht be­ vorzugt werden.
Die kosmetische und Toilettenartikel-Industrie hat ei­ nen weiten Bereich von Säuberungs-Hilfsmitteln hergestellt, die Silicone benutzen. Zu den verschiedenen Produkten gehö­ ren Shampoos zum Reinigen des Haares und des Kopfes, Haar- Spülmittel, Konditionierer, Mittel zum Ausrichten, Sprays, Wellenfestiger, färbende und bleichende Zubereitungen, Dauerwellenmittel und das Haar gerade richtende und festi­ gende Zusammensetzungen. Die Sauberkeit des Haares und des Kopfes sind wichtige persönliche Sauberkeitskriterien. Ver­ schmutztes Haar nimmt ein glänzendes Äußeres an und wird ölig und unerfreulich bei der Berührung. Verbraucher wün­ schen ein Shampoo, das schnell und reichlich schäumt und gründlich spült und das Haar mit einem frischen, sauberen Geruch und in einem handhabbaren Zustand zurückläßt. Weiter bevorzugen Verbraucher solche Shampoos, die das Haar auch weich, glänzend und mit vollem Körper zurücklassen. Sham­ poos sind in einer Vielfalt von Formulierungen, wie klare oder opake Flüssigkeiten, Gele oder Pasten, erhältlich. Um die verschiedenen Kriterien zu erfüllen, die von der ver­ brauchenden Öffentlichkeit gestellt werden, enthalten Shampoo-Formulierungen ein oder mehrere Säuberungsmittel, wie nicht ionische, anionische und amphotere, oberflächen­ aktive Mittel zusammen mit verschiedenen wahlweisen Zusät­ zen, die, neben anderen, Abscheidungsmittel, wie kationi­ sche, oberflächenaktive Mittel, die Viskosität kontrol­ lierende Mittel, Konditionierer, Konservierungsmittel, Geruchsstoffe, Vitamine, Antoxidantien, opak machende Mit­ tel, perlenbildende Mittel, Sonnenschutzmittel und Pflan­ zenstoffe, sowie funktionalisierende Zusätze, wie Konditi­ onierer, Glanzförderer und Volumen gebende Mittel. Nach dem Waschen mit Shampoo ist das Haar üblicherweise naß, häufig durcheinander gebracht und so schwierig zu kämmen. Es ist daher üblich, daß Verbraucher Spülmittel und Konditionierer aufbringen, um das leichte Kämmen und Entwirren zu fördern, den Haarkörper zu vergrößern, Glanz und Textur zu verbes­ sern, ein statisches Aufladen zu verhindern, die Handhab­ barkeit, die Beibehaltung der Frisur und der Wellen zu verbessern.
Haarkörper ist eine subjektive und dürftig definierte Qualität. Es ist allgemein akzeptiert, daß Volumen sich auf den Haarkörper bezieht oder ein Mittel zum quantitativen Messen desselben schafft. Ein Verfahren zum Vergrößern des Volumens von Haarzöpfen oder -strähnen (und folglich der subjektiven Eigenschaft des Haarkörpers) besteht darin, dem Haar einen geringen Grad triboelektrischer Aufladung zu verleihen. Dies kann durch den Gebrauch eines sogenannten volumengebenden Shampoos erfolgen, das allgemein dahinge­ hend funktioniert, daß es vom Haar natürliche Öle entfernt und die Haarfasern negativ geladen zurückläßt, mit der Fol­ ge, daß sich die Haarfasern elektrostatisch voneinander ab­ stoßen. Dieses Verfahren kann keine beständigen oder vor­ hersagbaren Ergebnisse erzeugen, da geringe Änderungen in der Feuchtigkeit entweder das triboelektrische Aufladen verstärken, was zu einem sogenannten wegfliegenden Haar führt (geringe relative Feuchte) oder die elektrostatische Aufladung zerstreuen, was zu einem flachen Haar führt (hohe relative Feuchte). Diese Technik hat auch eine Neigung, die Kopfhaut-Schuppen zu verstärken, was das Haar schädigt und es schwierig zu kämmen macht, so daß es nicht handhabbar ist. Eine bevorzugtere Technik zum Verleihen von Haarkörper besteht darin, einen Film auf Kohlenwasserstoff-Grundlage mittels einer Zubereitung auf das Haar aufzubringen, die zwischen Shampoobehandlungen auf dem Haar verbleibt. Diese Zubereitungen, die typischerweise ein Kohlenwasserstoffharz enthalten, verleihen im allgemeinen einen Widerstand und verstärken die Kräfte, die zum Kämmen des Haares erforder­ lich sind, so daß es schwierig wird, das Haar unter Beibe­ haltung der Frisur zu reinigen. Zusätzlich können solche Produkte in Abhängigkeit von der Auswahl von Harzen und Grund-Lösungsmitteln auch zum Erscheinen unansehnlicher Flocken auf dem Haar führen. Ein zusätzliches Problem ist es, daß solche Mischungen aus Kohlenwasserstoffharz und Lö­ sungsmittel das Haar aus trocknen oder dem Haar Sprödigkeit verleihen können, was während des nachfolgenden Reinigens zum Brechen von Haarfasern führt.
Benutzt man konditionierende Mittel auf Kohlenwasser­ stoff-Basis, dann verleiht ein vergrößerter Organoalkyl-Ge­ halt der konditionierenden, quartären Ammoniumverbindungen der Verbindung eine zunehmende, konditionierende Fähigkeit. Die Konditionierungs-Wirksamkeit einer quartären Ammonium­ verbindung nimmt mit der zunehmenden Alkylkettenlänge oder mit zunehmender Alkylsubstitution gemäß der Reihe zu Mono­ alkyl < Dialkyl < Trialkyl. Im allgemeinen verleihen Pro­ dukte, die Haar konditionieren, keine verbesserten Körper oder kein verbessertes Haarvolumen, es sei denn, sie enthalten auch Harze.
Ein Einsatzzweck polymerer Dialkylsiloxane besteht da­ rin, Haarpflege-Produkten eine konditionierende Eigenschaft zu verleihen. Während die konventionellen polymeren Dial­ kylsiloxane gute konditionierende Eigenschaften verleihen, haben solche Materialien eine Neigung, antagonistisch mit anderen Zusätzen, wie Fixativen, zu reagieren, was ihre Wirksamkeit vermindert. Dieser Konflikt der Eigenschaften zwischen den Bestandteilen führt zu Reformulierungen und regt die Anstrengungen an, neue Materialien zuzubereiten, die verträglicher sind.
Konditionierende Shampoos werden im allgemeinen formu­ liert, um ein Reinigen des Haares zu bewirken, gefolgt vom Abscheiden eines Materials, das einen konditionierenden Nutzen aufweist. Das Einbeziehen eines volumengebenden, or­ ganofunktionellen MQ-Siliconharzes, das mit den anderen Komponenten eines Zwei-in-Eins-Shampoos verträglich ist, ergibt reinigende, konditionierende und volumengebende Vor­ teile.
Festiger sind im allgemeinen vorgesehen, dem Haar ei­ nen temporären Sitz zu verleihen, oder Wellen beizubehal­ ten, wobei das üblichste ein Haarspray ist, das nach dem Trocknen des Haares benutzt wird. Andere Festiger können eingesetzt werden, nachdem das Haar mit einem Handtuch ge­ trocknet wurde, um mehr Körper und Volumen zu verleihen und das Frisieren zu unterstützen. Spezielle Arten von Festi­ gern als die vorgenannten schließen, neben anderen, Fri­ siergels, Mousses, Cremes, Schäume, Sprays, Nebel, Gla­ suren, glanzgebende Gels, formgebende Gels, skulpturierende Schäume und festigende Gels ein. Diese Festiger sollten mit dem nachfolgenden Einsatz eines Festigers oder glanzverlei­ henden Haarsprays verträglich sein.
Cuticula-Überzüge sind Formulierungen, die dem Haar Glanz verleihen oder diesen verstärken sollen. Zusätzlich verringern Cuticula-Überzüge häufig die triboelektrische Aufladung, d. h., wegfliegendes Haar und die zum Kämmen er­ forderlichen Kräfte, indem dem Haar ein schmierender Über­ zug hinzugefügt wird, was sowohl die Reibung zwischen den Fasern als auch die elektrostatische Abstoßung dazwischen verringert. Ein Verfahren, dem Haar augenscheinlichen Glanz zu verleihen oder diesen zu verstärken, besteht darin, das Haar mit einem Material zu überziehen, das einen hohen Bre­ chungsindex aufweist. Unter Anwendung dieser Technik ist der augenscheinliche Glanz proportional dem Brechungsindex des Materials auf der Faseroberfläche. Ohne andere Faktoren gibt es eine direkte Proportionalität zwischen dem Bre­ chungsindex und dem augenscheinlichen Glanz auf dem Haar. Cuticula-Überzugsformulierungen mit höherem Brechungsindex werden daher dem Haar einen höheren Glanz verleihen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es wurde festgestellt, daß Silicon-Verbindungen mit funktionellen Hydroxycarbamat-Gruppen hergestellt werden können durch eine Hydrosilylierungs-Reaktion zwischen einem ungesättigten, cyclischen Carbonatester und einem wasser­ stoffhaltigen Siloxan unter Bildung eines Silicons mit funktionellen Carbonat-Gruppen, das weiter mit einem Amin umgesetzt werden kann, um ein Silicon zu ergeben, das Hy­ droxycarbamat-Substituenten aufweist. Solche neuen Sili­ converbindungen sind brauchbar für eine Vielfalt von An­ wendungen, insbesondere bei Körperpflege- und kosmetischen Anwendungen.
Die vorliegende Erfindung schafft somit ein Silicon mit funktionellen Hydroxycarbamat-Gruppen der allgemeinen Formel:
MaM′bDcD′dTeT′fQg,
worin M = R₃SiO1/2; M′ = R3-iR′iSiO1/2; D = R₂SiO2/2; D′ = R2-jR′jSiO2/2; T = RSiO3/2; T′ = R′SiO3/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe i von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe j entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben a, b, c, d, e, f und g null oder eine positive Zahl sind, unter der Einschrän­ kung, daß die Summe von b + d + f mindestens 1 ist und b, c oder e ist 1 oder mehr und die Summe von a + c + e + g null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhängig ausge­ wählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für jedes von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist, R′ definiert ist als: -CH₂-CH₂-R′′-CH(OH)-CH₂O₂CNR¹R², -CH₂-CH₂-R′′-CH(O₂CNR¹R²)-CH₂OH oder deren Mischungen, worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis 40 Kohlenstoffato­ men ist und R¹ und R² jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und einwertigen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren, durch das das Silicon mit funktionellen Hydroxycarbamat-Gruppen hergestellt wird über eine Hydrosilylierungs-Reaktion eines ungesättigten Carbonatesters der Formel:
worin R′′ die oben genannte Bedeutung hat, mit einem Hydro­ gensiloxan, gefolgt von einer Umsetzung mit HNR¹R², worin R¹ und R² die oben genannte Bedeutung haben.
Die Silicone der vorliegenden Erfindung mit funktio­ nellen Hydroxydarbamat-Gruppen sind brauchbare Komponenten verschiedener Körperpflege-Zusammensetzungen, wie 2-in- 1-Shampoos, Cuticula-Überzügen, Frisiergels, Haar-Mousses, Festigern und ähnlichen.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Silicon-Zusam­ mensetzung, umfassend ein Silicon mit funktionellen Hydro­ xycarbamat-Gruppen mit der Formel:
MaM′bDcD′dTeT′fQg,
worin M = R₃SiO1/2; M′ = R3-iR′iSiO1/2; D = R₂SiO2/2; D′ = R2-jR′jSiO2/2; T = RSiO3/2; T′ = R′SiO3/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe i von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe j entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben a, b, c, d, e, f und g null oder eine positive Zahl sind, unter der Einschrän­ kung, daß die Summe von b + d + f mindestens 1 ist und b, c oder e ist 1 oder mehr und die Summe von a + c + e + a null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhängig ausge­ wählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für jedes von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist, R′ definiert ist als: -CH₂-CH₂-R′′-CH(OH)-CH₂O₂CNR¹R², -CH₂-CH₂-R′′-CH(O₂CNR¹R²)-CH₂OH oder deren Mischungen, worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis 40 Kohlenstoffato­ men ist und R¹ und R² jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und einwertigen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen.
Die vorliegende Erfindung schafft weiter eine Silicon- Zusammensetzung mit einem Silicon mit funktionellen Carbo­ nat-Gruppen mit der Formel:
MaM′′bDcD′′dTeT′′fQg,
worin M = R₃SiO1/2/; M′′ = R3-iR′′′iSiO1/2; D = R₂SiO2/2; D′′ = R2-jR′′′jSiO2/2; T = RSiO3/2; T′′ = R′′′SiO3/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe i von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe j entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben a, b, c, d, e, f und g null oder eine positive Zahl sind, unter der Ein­ schränkung, daß die Summe von b + d + f mindestens 1 ist und b, c oder e ist 1 oder mehr und die Summe von a + c + e + g null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhän­ gig ausgewählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für je­ des von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist,
wobei R′′′ definiert ist als:
worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis etwa 40 Kohlen­ stoffatomen ist.
Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Silicons, das ein Silicon mit funkti­ onellen Hydroxycarbamat-Gruppen umfaßt, umfassend:
  • (a) Umsetzen eines Hydrogensiloxans der Formel: MzMH yDxDH wTvTH uQt,worin M = R₃SiO1/2; MH = R3-kHkSiO1/2; D = R₂SiO2/2; DH = R2-mHmSiO2/2; T = RSiO3/2; TH = HSiO3/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe k von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe m entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben t, u, v, w, x, y und z null oder eine positive Zahl sind, unter der Einschrän­ kung, daß die Summe von u + w + y eine positive Zahl (d. h. größer als 0), daß eines von y, x oder v 1 oder größer ist und die Summe von t + v + x + z null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhängig ausgewählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für jedes von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist, mit einem ungesät­ tigten, cyclischen Carbonatester der Formel: worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis etwa 40 Kohlen­ stoffatomen ist, in Gegenwart eines Hydrosilylierungs-Kata­ lysators;
  • (b) wodurch ein Silicon mit einer funktionellen Carbo­ nat-Gruppe hergestellt wird, das die Formel hat: MaM′′bDcD′′dTeT′′fQg,worin M = R₃SiO1/2; M′′ = R3-iR′′′iSiO1/2; D = R₂SiO2/2; D′′ = R2-jR′′′jSiO2/2; T = RSiO3/2; T′′ = R′′′SiO3/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe i von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe j entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben a, b, c, d, e, f und g null oder eine positive Zahl sind, unter der Ein­ schränkung, daß die Summe von b + d + f mindestens 1 ist und b, c oder e ist 1 oder mehr und die Summe von a + c + e + g null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhän­ gig ausgewählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für je­ des von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist,
    wobei R′′′ definiert ist als: worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis etwa 40 Kohlen­ stoffatomen ist;
  • (c) Umsetzen des Silicons mit funktionellen Carbonat­ ester-Gruppen mit einem Amin der Formel: HNR¹R²worin R¹ und R² jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und einwertigen Kohlenwas­ serstoffresten mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen und
  • (d) wodurch ein Silicon mit funktionellen Hydroxycarb­ amat-Gruppen gebildet wird, das die Formel hat: MaM′bDcD′dTeT′fQg,worin M = R₃SiO1/2; M′ = R3-iR′iSiO1/2; D = R₂SiO2/2; D′ = R2-jR′jSiO2/2; T = RSiO3/2; T′ = R′SiO3/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe i von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe j entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben a, b, c, d, e, f und g null oder eine positive Zahl sind, unter der Einschrän­ kung, daß die Summe von b + d + f mindestens 1 ist und b, c oder e ist 1 oder mehr und die Summe von a + c + e + g null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhängig ausge­ wählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für jedes von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist, R′ definiert ist als: -CH₂-CH₂-R′′-CH(OH)-CH₂O₂CNR¹R², -CH₂-CH₂-R′′-CH(O₂CNR¹R²)-CH₂OH oder deren Mischungen, worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis 40 Kohlenstoffato­ men ist und R¹ und R² jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und einwertigen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen; wobei das Verfahren nach Stufe (b) beendet werden kann, um ein Verfahren zum Herstellen eines Silicons mit funktionel­ len Carbonat-Gruppen zu schaffen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden hergestellt durch ein Hydrosilylierungs-Reaktion zwischen einem Wasserstoffsiloxan (einer Hydrid-Flüssigkeit) und einem ungesättigten, cyclischen Carbonatester. Geeignete Hydrid-Flüssigkeiten werden durch die allgemeine Formel definiert:
MzMH yDxDH wTvTH uQt,
worin M = R₃SiO1/2; MH = R3-kHkSiO1/2; D = R₂SiO2/2; DH = R2-mHmSiO2/2; T = RSiO3/2; TH = HSiO3/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe k von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe m entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben t, u, v, w, x, y und z null oder eine positive Zahl sind, unter der Einschrän­ kung, daß die Summe von u + w + y eine positive Zahl (d. h. größer als 0), daß eines von y, x oder v 1 oder größer ist und die Summe von t + v + x + z null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhängig ausgewählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für jedes von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist. Das Hydrid, wie es oben definiert ist, wird umgesetzt mit einem ungesättigten, cyclischen Carbonatester der Formel:
worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis etwa 40 Kohlen­ stoffatomen ist. Besonders bevorzugte Beispiele von Carbo­ natestern sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus cyc­ lischem [(Vinyloxy)methyl]ethylenestercarbonat, cyclischem [(Allyloxy)methyl]ethylenestercarbonat, cyclischem (3-Bute­ nyl)ethylenestercarbonat und cyclischem (Methacrylat)propy­ lencarbonatester.
Der ungesättigte Carbonatester wird mit dem Hydrid in Gegenwart eines Hydrosilylierungs-Katalysators umgesetzt, wodurch ein Silicon mit funktionellen Carbonatester-Gruppen erzeugt wird. Das Vorgenannte erzeugt somit ein Silicon mit funktionellen Carbonatgruppen der Formel:
MaM′′bDcD′′dTeT′′fQg,
worin M = R₃SiO1/2; M′′ = R3-iR′′′iSiO1/2; D = R₂SiO2/2; D′′ = R2-jR′′′jSiO2/2; T = RSiO3/2; T′′ = R′′′SiO3/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe i von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe j entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben a, b, c, d, e, f und g null oder eine positive Zahl sind, unter der Ein­ schränkung, daß die Summe von b + d + f mindestens 1 ist und b, c oder e ist 1 oder mehr und die Summe von a + c + e + g null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhän­ gig ausgewählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für je­ des von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist,
wobei R′′′ definiert ist als:
worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis etwa 40 Kohlen­ stoffatomen ist.
Der Hydrosilylierungs-Katalysator ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Katalysator, umfassend ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nickel, Palladium, Platin Rhodium, Iridium, Ruthenium und Osmium oder, wie in den US-PS 3,159,601; 3,159,662; 3,419,593; 3,715,334; 3,775,452 und 3,814,730 gelehrt, die durch Be­ zugnahme hier aufgenommen werden. Ein typischer, platinhal­ tiger Katalysator, der für die Herstellung der Polyorgano­ siloxan-Zusammensetzungen dieser Erfindung geeignet ist, ist irgendeine Form von Chlorplatinsäure, wie, z. B., die leicht erhältliche Hexahydrat-Form oder die wasserfreie Form, weil sie leicht in Organosiloxan-Systemen dispergier­ bar ist. Ein besonders brauchbar Form von Chlorplatinsäure ist die Zusammensetzung, die erhalten wird, wenn sie mit einer aliphatisch ungesättigten Organosilicium-Verbindung, wie Divinyltetramethyldisiloxan, umgesetzt wird, wie in der US-PS 3,419,593 offenbart. Der eingesetzte Katalysator kann irgendeiner der Übergangsmetalle der Gruppe VIII (Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir und Pt) als das feinzerteilte Me­ tall, als ein Metall-Katalysator auf einem Träger auf einer weiten Vielfalt von Trägern großer Oberfläche, wie Silici­ umoxid, Aktivkohle, Aluminiumoxid, Titanoxid oder irgend­ einem anderen geeigneten, porösen Feststoff großer Oberflä­ che (insbesondere porösen, anorganischen Oxiden) oder ein molekulares oder ionisches Material sein, das das Über­ gangsmetall der Gruppe VIII enthält. Das Reaktionsprodukt der Hydrosilylierungs-Reaktion ist ein Silicon mit funkti­ onellen, cyclischen Carbonatester-Gruppen.
Nachdem das Siliconprodukt mit funktionellen, cycli­ schen Carbonatester-Gruppen hergestellt ist, erzeugt eine nachfolgende Umsetzung mit einem Amin der Formel HNR¹R², worin R¹ und R² unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und einwertigen Kohlenwasser­ stoffresten mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen, das Silicon mit funktionellen Hydroxycarbamat-Gruppen der vorliegenden Er­ findung.
Das Vorhergehende erzeugt somit ein Silicon mit funk­ tionellen Hydroxycarbamat-Gruppen der Formel:
MaM′bDcD′dTeT′fQg,
worin M = R₃SiO₁/2; M′ = R3-iR′iSiO1/2; D = R₂SiO2/2; D′ = R2-jR′jSiO2/2; T = RSiO3/2; T′ = R′SiO₃/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe i von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe j entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben a, b, c, d, e, f und g null oder eine positive Zahl sind, unter der Einschränkung, daß die Summe von b + d + f mindestens 1 ist und b, c oder e ist 1 oder mehr und die Summe von a + c + e + g null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhängig ausgewählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für jedes von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist, R′ definiert ist als: -CH₂-CH₂-R′′-CH(OH)-CH₂O₂CNR¹R², -CH₂-CH₂-R′′-CH(O₂CNR¹ R²)-CH₂OH oder deren Mischungen, worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis 40 Kohlenstoffato­ men ist und R¹ und R² jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und einwertigen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen.
Ein Vergleich der Formel der Hydrid-Flüssigkeits-Vor­ stufe für die Verbindungen der vorliegenden Erfindung:
MzMH yDxDH wTvTH uQt,
mit der der Verbindungen der vorliegenden Erfindung:
MaM′bDcD′dTeT′fQg,
zeigt eine Übereinstimmung zwischen den hydrid-tragenden Gruppen von MH y, DH w und TH u und den mit funktionellen Hy­ droxycarbamat-Gruppen versehenen Gruppierungen von M′b, D′d und T′f. Diese Übereinstimmung erfordert, daß die stöchio­ metrischen, tiefgestellten Buchstaben y, w und u entspre­ chend b, d und f entsprechen, d. h., y = b, w = d und u = f.
Es ist darauf hinzuweisen, daß der zweiwertige Kohlen­ wasserstoffrest R′′ Heteroatome enthalten kann, so daß ein zweiwertiger Rest mit zwei Kohlenstoffatomen auch -CH₂-O- CH₂-, -CH₂-S-CH₂-, -CH₂-NH-CH₂- und -CH₂-PH-CH₂- ein­ schließt, weiter können die Wasserstoffatome an diesem zweiwertigen Rest mit zwei Kohlenstoffatomen durch Haloge­ ne, wie Fluor, Chlor, Brom oder Iod, substituiert sein. Ein zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest mit 6 Kohlenstoffatomen kann entweder ein alicyclischer, aliphatischer zweiwertiger Rest sein, wie -(CH₂)₆-, eine zweiwertige Cyclohexylgruppe, wie Cyclo-C₆H₁₀, wo sich die freie Bindung unabhängig an irgendeinem der 6 Kohlenstoffatome befinden kann, oder eine zweiwertige Phenylgruppe, wie:
was zeigt, daß die Verbindung irgendwelche zwei Kohlen­ stoffatome nutzen kann. Durch die obige Beschreibung wird daher irgendein zweiwertiger Rest umfaßt, der 1 bis 40 Koh­ lenstoffatome aufweist.
Während die oben angegebene allgemeine Formel M-funk­ tionalisierte, D-funktionalisierte, T-funktionalisierte Hy­ droxycarbamatsilicone sowie Silicone mit verschiedenen Mi­ schungen dieser verschiedenen Funktionalisierungen zuläßt, ist die bevorzugte Ausführungsform ein lineares Silicon vom MDM-Typ, das durch eine spezifischere Formel repräsentiert ist:
MaDcD′d,
worin a = 2, c im Bereich von etwa 10 bis etwa 20 liegt und d im Bereich von etwa 3 bis etwa 10 liegt. Die Formel eine bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist somit:
MDcD′dM,
während eine andere bevorzugte Ausführungsform die Formel hat:
M′DcM′.
Die Anmelderin weist darauf hin, daß mit ′ versehene, funktionelle Gruppen auf funktionelle Hydroxycarbamat-Grup­ pen hinweisen, wie M′, D′ und T′. Mit ′′ versehene, funkti­ onelle Gruppen sind funktionelle, cyclische Carbonat-Grup­ pen, nämlich M′′, D′′ und T′′.
Ein besonderer Anwendungsbereich für die Silicone mit funktionellen Hydroxycarbamat-Gruppen nach der vorliegenden Erfindung sind Körperpflege-Formulierungen. Moderne, kosme­ tische Formulierungen zur Haarpflege benutzen typischerwei­ se verschiedene Silicone in zwei Arten, um den Glanz oder augenscheinlichen Glanz zu verstärken. Erstens werden Mate­ rialien, wie Dimethicon-Flüssigkeiten und -Kautschuke ein­ gesetzt, um die konditionierenden Vorteile zu schaffen, die zu einer verbesserten Faserausrichtung und somit zu einer glatteren Oberfläche führen, die Licht reflektiert. Das zweite und weiter benutzte Verfahren besteht darin, das Haar mit einem Material hohen Brechungsindex zu überziehen, typischerweise einem phenyl-modifizierten Silicone wie Phe­ nyltrimethicon, Phenylmethylpolysiloxan oder Diphenyidime­ thicon. Das diesem Herangehen zugrundeliegende Konzept ist, daß das Licht durch die darunterliegenden Melanin-Körner reflektiert wird. Wird die Oberfläche des Haares daher mit einem Material überzogen, das einen Brechungsindex nahe dem der Haar-Cuticula aufweist, dann gibt es weniger Licht­ streuung, wenn das Licht durch die verschiedenen Grenzflä­ chen von Cuticula zu Cuticula oder Cuticula zu Cortex hin­ durchgeht.
Den Glanz verbessernde Zusätze können wirksam zu einer Vielfalt von Haarpflege-Produkten hinzugegeben werden, mei­ stens Cuticula-Überzügen und Endsprays. Die Anmelderin weist darauf hin, daß Produkte, die vorgesehen sind, den Glanz menschlichen Haares zu verbessern, auch den Glanz oder Schein nicht menschlichen Haares verbessern, so daß diese Formulierungen auch für das Aussehen von Tieren ein­ gesetzt werden können.
Alle hier genannten US-PS werden ausdrücklich durch Bezugnahme aufgenommen.
Beispiele
Die folgenden nicht einschränkenden Beispiele demon­ strieren verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der Einsatz spezieller Reaktanten ist nur bei­ spielhaft und nicht als ein Einschränkung der breiteren und allgemeineren Lehren zu verstehen, die oben ausgeführt sind.
Der spezielle, cyclische Carbonatester, der für diese Demonstrationen ausgewählt wurde, ist cyclisches [(Allyl­ oxy)methyl]ethylenestercarbonat. Dieser spezielle Carbonat­ ester wurde in Gegenwart verschiedener Hydrid-Flüssigkeiten umgesetzt, die entweder die Formel hatten:
MDcDH dM
worin die verschiedenen Hydrid-Flüssigkeiten auf der Grundlage unterschiedlicher D:DH-Verhältnisse ausgewählt wurden, da die Löslichkeiten und Brechungsindices etwas abhängig sind vom Verhältnis zwischen D und DH, der ein Hydrid der Formel waren:
MHDcMH.
Herstellungsbeispiel = Hydrosilylierung von ungesättigtem Carbonatester
100 g (0,633 Mole, bezogen auf die funktionellen Al­ lylgruppen) von cyclischem [(Allyloxy)methyl]ethylenester­ carbonat wurden in einen 500 ml fassenden Dreihals-Rundkol­ ben gefüllt, der mit einem mechanischen Rührer, Thermometer und einem Tropftrichter ausgerüstet war, und es wurden 66 mg Karstedts-Platinkatalysator hinzugegeben, um genügend Platin zu erhalten, umeine Platin-Konzentration in der Reak­ tionsmischung von 15 Gew.-ppm zu ergeben. Die Reaktionsmi­ schung wurde auf 90°C erhitzt, und es wurden 350 g einer Hydrid-Flüssigkeit (MDDHM), enthaltend 0,575 Äquivalente Wasserstoff als verfügbares Hydrid, über eine Dauer von 1 Stunde hinzugegeben. Die Umsetzung war nach etwa 2 Stunden zu etwa 90% abgeschlossen, wie durch Fourier Transform IR-Spektroskopie festgestellt. Das resultierende Produkt wurde durch CeliteTM filtriert und ergab eine klare, farblose Flüssigkeit. In dem ungesättigten Carbonatester der Formel:
ist R′′ -CH₂-O-. Dieses Beispiel ist ein Beispiel, bei dem eine R₂SiO1/2-Gruppe eine funktionelle Gruppe enthält.
Die Herstellung von Siliconen mit endständigen, funk­ tionellen Hydroxycarbamat-Gruppen erfolgte durch Füllen ei­ nes 500 ml-Kolbens mit 200 g einer Hydrid-Endgruppen auf­ weisenden Flüssigkeit, MHD₂₅MH (0,20 Äquivalente Hydrid), 10 mg Karstedt′s Katalysator (0,0056 mmol) und 152 g Cyclo­ hexan. Der Kolben wurde mit einem Kühler, einem Thermometer, einem Rührstab und einem mit einer Stickstoff-Schutzdecke versehenen Zugabetrichter ausgerüstet. Die Reaktionsmi­ schung wurde zum Rückfluß bei 85°V erhitzt. Der Zugabe­ trichter wurde mit 34,9 g von cyclischem [(Allyloxy)me­ thyl]ethylenestercarbonat (0,22 mol) gefüllt, das über eine Dauer von 15 Minuten hinzugegeben wurde. Man ließ die Reak­ tion bei der Rückfluß-Temperatur ablaufen und überwachte das Hydrid-Niveau. Nachdem das Hydrid-Niveau der Reaktions­ mischung unter 50 ppm gefallen war, wurde das Lösungsmittel unter vollem Vakuum bei 100°C durch Strippen aus der Reak­ tionsmischung entfernt, bis 97 Gew.-% Feststoffe erhalten wurden. Die Viskosität des Produktes betrug 154 mm²/s (cSt), und der Brechungsindex war 1,4165. Das obige Verfah­ ren wurde für MHD₅MH wiederholt, was zu einem Produkt mit einer Viskosität von 150 mm²/s (cSt) und einem Brechungsin­ dex von 1,4810 führte.
Herstellungsbeispiel = Amidieren des Carbonatesters, Bildung von Carbamat
50 ml reines Dimethylamin wurden in einen 100 ml fas­ senden Einhals-Rundkolben zusammen mit 20 g Silicon-Flüs­ sigkeit mit funktionellen Carbonatestr-Gruppen gefüllt. Die Reaktionsmischung wurde am Rückfluß für mindestens 16 Stun­ den und bis zu 48 Stunden gerührt. Überschüssiges Diethyl­ amin wurde auf einem Rotations-Verdampfer zurückgewonnen und das Produkt durch CeliteTM filtriert. Im Falle von Di­ octylamin wurde die Reaktionsmischung auf 100°C erhitzt.
Dieses Beispiel ist ein Beispiel eines Silicons mit funk­ tionellen Hydroxycarbamat-Gruppen, das mit Hydroxycarbamat funktionalisierte D-Gruppen enthält, worin die D-Gruppe D′ und R2-jR′jSiO2/2 ist, wobei R Methyl, j = 1 und R¹ und R² jeweils Ethyl sind.
Ein ähnliches Verfahren wurde mit Siliconen mit end­ ständigen, funktionellen Hydroxycarbamat-Gruppen unter Ein­ satz von überschüssigem Diethylamin ausgeführt.
Tabelle 1
Silicone mit funktionellen cyclischen Carbonat-Gruppen
Die mit funktionellen Carbonat-Gruppen versehenen Si­ licon-Flüssigkeiten, die in Tabelle 1 gezeigt sind, wurden mit sekundären Aminen durch Erhitzen des sekundären Amins in Gegenwart des Silicons auf Rückfluß-Temperaturen oder bei einer Temperatur im Bereich von etwa 80 bis etwa 120°C für eine Dauer von mindestens 16 Stunden umgesetzt. Das Ausmaß der Umsetzung wurde mittels Fourier Transform IR (FTIR)-Spektroskopie überwacht, indem man das Verschwinden der Carbonat-Resonanz bei etwa 1800 cm-1 und das damit zu­ sammenhängende Erscheinen der Carbamat-Absorption bei etwa 1700 cm-1 verfolgte.
Es wurden zwei unterschiedliche, sekundäre Amine ein­ gesetzt, Diethylamin (DEA) und Dioctylamin (DOA). Über­ schüssiges Diethylamin wurde leicht durch Anlegen eines Va­ kuums aus der Reaktionsmischung entfernt. Der höhere Dampfdruck von Dioctylamin machte es erforderlich, einen geringen molaren Unterschuß in der Menge des Dioctylamins, 95% der Theorie, einzusetzen. Die Ergebnisse dieser Her­ stellungen sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
Tabelle 2
Mit funktionellen Carbamat-Gruppen versehene Silicone
Die Silicone mit funktionellen Hydroxycarbamat-Gruppen der vorliegenden Erfindung wurden getestet, um die Löslich­ keit in verschiedenen Lösungsmitteln, die in Körperpflege­ Produkten eingesetzt werden könnten, sicherzustellen. Die Silicone wurden als eine Mischung getestet, enthaltend 20 Gew.-% des Silicons und 80 Gew.-% des Lösungsmittels. Kei­ nes der funktionelle Carbonatester-Gruppen aufweisenden Si­ licone war in Decamethylcyclopentasiloxan, Isodecan oder Mineralöl löslich. Auf der Grundlage von Löslichkeits-Be­ trachtungen allein können daher die Silicone mit funktio­ nellen Carbonatester-Gruppen nicht durch Auflösen in kos­ metisch akzeptablen Lösungsmitteln oder Trägern in Körper­ pflege-Zusammensetzungen eingebracht werden. Während die mit funktionellen Carbamat-Gruppen versehenen Silicone auch in Isodecan oder Mineralöl unlöslich waren, waren sie all­ gemein in Isopropylalkohol (IPA) löslich und zwei waren mit Decamethylcyclopentasiloxan (D₅) mischbar.
Tabelle 3
Löslichkeiten von Silicon-Flüssigkeiten mit funktionellen Carbonat-Gruppen
Tabelle 4
Löslichkeiten von Silicon-Flüssigkeiten mit funktionellen Carbamat-Gruppen
Tabelle 5
Löslichkeiten von Silicon-Flüssigkeiten mit endständigen, funktionellen Gruppen
Kosmetische Formulierungen
Die Silicone mit funktionellen Hydroxycarbamat-Gruppen MD₂₀D′₃M (Carbamat von Diethylamin) und MD₂₀D′₃M (Carbamat von Dioctylamin) wurden in Cyclomethicon, das eine Mischung von 85 : 15 Octamethylcyclotetrasiloxan (D₄) und Decamethyl­ cyclopentasiloxan (D₅), bezogen auf das Gewicht, ist, ver­ dünnt, und auf etwa 15 cm (6 Zoll) lange Zöpfe aus mensch­ lichem Haar gesprüht, die im Mittel jeder 2 g wogen. Die Produkte wurden mit einer Sprühpumpe aufgebracht, wobei das Ventil für jede Seite des Haarzopfes dreimal gedrückt wurde und pro Zopf insgesamt 0,6 g Lösung abgegeben wurden. Ein Plenum von 21 Teilnehmern des Hauses beurteilte die mit den Verbindungen der vorliegenden Erfindung behandelten Zöpfe als glänzender oder ein höheres Glanzniveau aufweisend, verglichen mit den Vergleichsproben. Die Vergleichsproben waren: 1) mit Shampoo gewaschener Zopf eines Weißen ohne konditionierende Behandlung, d. h., ursprüngliches braunes Haar, 2) ein mit Shampoo gewaschener Zopf, der mit einem kommerziell erhältlichen Glanzspray (CitrishineTM) behan­ delt worden war und 3) ein mit Shampoo gewaschener Zopf, der mit einem Cuticula-Überzugsprodukt auf Silicon-Basis, umfassend Phenyltrimethicon, ein bekanntes glanzverstär­ kendes Mittel (Formulierung #1), behandelt worden war. Da die Brechungsindices der Verbindungen der vorliegenden Er­ findung unterhalb dessen menschlichen Haares liegen, der im Bereich von 1,51 bis 1,52 liegt, würde auf der Grundlage des Erfordernisses einer engen Anpassung der Brechungsin­ dices eine Verbesserung im Glanz nicht erwartet worden sein.
Tabelle 6
Beurteilungen des Haarglanzes
Tabelle 7
Cuticula-Überzugsformulierung

Claims (10)

1. Silicon-Zusammensetzung, umfassend ein Silicon mit funktionellen Hydroxycarbamat-Gruppen mit der Formel: MaM′bDcD′dTdT′fQg,worin M = R₃SiO1/2; M′ = R3-iR′iSiO1/2; D = R₂SiO2/2; D′ = R2-jR′jSiO2/2; T = RSiO3/2; T′ = R′SiO3/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe i von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe j entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben a, b, c, d, e, f und g null oder eine positive Zahl sind, unter dem Einschrän­ kung, daß die Summe von b + d + f mindestens 1 ist und b, c oder e ist 1 oder mehr und die Summe von a + c + e + o null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhängig ausge­ wählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für jedes von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist, R′ definiert ist als: -CH₂-CH₂-R′′-CH(OH)-CH₂O₂CNR¹R², -CH₂-CH₂-R′′-CH(O₂CNR¹R²)-CH₂OH oder deren Mischungen, worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis 40 Kohlenstoffato­ men ist und R¹ und R² jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und einwertigen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen.
2. Silicon nach Anspruch 1, worin die tiefgestellten Buchstaben b, e, f und g jeweils null sind.
3. Silicon nach Anspruch 2, worin der tiefgestellte Buchstabe c einen Wert von 1 bis etwa 30 hat.
4. Silicon nach Anspruch 3, worin der tiefgestellte Buchstabe d einen Wert von 1 bis etwa 10 hat.
5. Silicon nach Anspruch 1, worin die tiefgestellten Buchstaben a, d, e, f und g jeweils null sind.
6. Silicon-Zusammensetzung, umfassend ein Silicon mit funktionellen Carbonat-Gruppen mit der Formel: MaM′′bDcD′′dTeT′′fQg,worin M = R₃SiO1/2; M′′ = R3-iR′′′iSiO1/2; D = R₂SiO2/2; D′′ = R2-jR′′′jSiO2/2; T = RSiO3/2; T" = R′′′SiO3/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe i von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe j entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben a, b, c, d, e, f und g null oder eine positive Zahl sind, unter der Ein­ schränkung, daß die Summe von b + d + f mindestens 1 ist und b, c oder e ist 1 oder mehr und die Summe von a + c + e + g null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhän­ gig ausgewählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für je­ des von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist,
wobei R′′′ definiert ist als: worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis etwa 40 Kohlen­ stoffatomen ist.
7. Silicon nach Anspruch 6, worin die tiefgestellten Buchstaben b, e, f und g jeweils null sind.
8. Silicon nach Anspruch 6, worin die tiefgestellten Buchstaben a, d, e, f und g jeweils null sind.
9. Silicon nach Anspruch 6, worin R′′′ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus cyclischem [(Vinyloxy)methyl]­ ethylenestercarbonat, cyclischem [(Allyloxy)methyl]ethylen­ estercarbonat, cyclischem (3-Butenyl)ethylenestercarbonat und cyclischem (Methacrylat)propylencarbonatester.
10. Verfahren zum Herstellen eines Silicons, umfassend ein Silicon mit funktionellen Hydroxycarbamat-Gruppen, umfassend:
  • (a) Umsetzen eines Hydrogensiloxans der Formel: MzMH yDxDH wTvTH uQt,worin M = R₃SiO1/2; MH = R3-kHkSiO1/2; D = R₂SiO2/2; DH = R2-mHmSiO2/2; T = RSiO3/2; TH = HSiO3/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe k von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe m entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben t, u, v, w, x, y und z null oder eine positive Zahl sind, unter der Einschrän­ kung, daß die Summe von u + w + y größer als null ist, daß eines von y, x oder v 1 oder größer und die Summe von t + v + x + z null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unab­ hängig ausgewählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für jedes von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist, mit einem ungesättigten, cyclischen Carbonatester der Formel: worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis etwa 40 Kohlen­ stoffatomen ist, in Gegenwart eines Hydrosilylierungs-Kata­ lysators;
  • (b) wodurch ein Silicon mit funktionellen Carbonat- Gruppen hergestellt wird, das die Formel hat: MaM′′bDcD′′dTeT′′fQg,worin M = R₃SiO1/2; M′′ = R3-iR′′′iSiO1/2; D = R₂SiO2/2; D′′ = R2-jR′′′jSiO2/2; T = RSiO3/2; T′′ = R′′′SiO3/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe i von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe j entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben a, b, c, d, e, f und g null oder eine positive Zahl sind, unter der Ein­ schränkung, daß die Summe von b + d + f mindestens 1 ist und b, c oder e ist 1 oder mehr und die Summe von a + c + e + g null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhän­ gig ausgewählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für je­ des von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist,
    wobei R′′′ definiert ist als: worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis etwa 40 Kohlen­ stoffatomen ist;
  • (c) Umsetzen des Silicons mit funktionellen Carbonat­ ester-Gruppen mit einem Amin der Formel: HNR¹R²worin R¹ und R² jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und einwertigen Kohlenwas­ serstoffresten mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen und
  • (d) wodurch ein Silicon mit funktionellen Hydroxycarb­ amat-Gruppen gebildet wird, das die Formel hat: MaM′bDcD′dTeT′fQg,worin M = R₃SiO1/2; M′ = R3-iR′iSiO1/2; D = R₂SiO2/2; D′ = R2-jR′jSiO2/2; T = RSiO3/2; T′ = R′SiO₃/2 und Q = SiO4/2, worin der tiefgestellte Buchstabe i von 1 bis 3 variiert, der tiefgestellte Buchstabe j entweder 1 oder 2 ist und die tiefgestellten Buchstaben a, b, c, d, e, f und g null oder eine positive Zahl sind, unter der Einschrän­ kung, daß die Summe von b + d + f mindestens 1 ist und b, c oder e ist 1 oder mehr und die Summe von a + c + e + g null oder eine positive Zahl ist, wobei R ein unabhängig ausge­ wählter, einwertiger Kohlenwasserstoffrest für jedes von M, D und T ist und 1 bis etwa 40 Kohlenstoffatome aufweist, R′ definiert ist als: -CH₂-CH₂-R′′-CH(OH)-CH₂O₂CNR¹R², -CH₂-CH₂-R′′-CH(O₂CNR¹ R²)-CH₂OH oder deren Mischungen, worin R′′ ein zweiwertiger Rest mit 1 bis 40 Kohlenstoffato­ men ist und R¹ und R² jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und einwertigen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen.
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