DE19518449A1 - Verfahren zum Herstellen von Mikroemulsionen aus Mischungen von Aminosilicon-Flüssigkeiten und MQ-Harz - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Mikroemulsionen aus Mischungen von Aminosilicon-Flüssigkeiten und MQ-HarzInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung umfaßt ein Verfahren zum
Herstellen von Mikroemulsionen. Das Verfahren nach der
Erfindung umfaßt das Vermengen einer Mischung aus Amino
silicon-Flüssigkeit und MQ-Harz mit einem oberflächenakti
ven Mittel, das eine hohe phaseninversions-Temperatur auf
weist, Hinzugeben einer etwa gleichen Menge Wasser bei ei
ner Temperatur, die etwa gleich der phaseninversions-Tem
peratur des oberflächenaktiven Mittels ist, Ansäuern, ge
folgt vom raschen Hinzugeben von Wasser. Die vorliegende
Erfindung umfaßt weiter Körperpflege-Produkte, die die nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Mikroemulsion
umfassen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfah
ren zum Herstellen von Mikroemulsions-Mischungen mit einer
mittleren Teilchengröße von etwa 0,001 µm bis etwa 0,05 µm,
wobei die Mischung mindestens ein Silicon geringen Aminoge
haltes, ein Harz oder ein MQ-Harz und ein oberflächenakti
ves Mittel mit einer hohen Phaseninversions-Temperatur um
faßt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiter auf
diese Mikroemulsionen umfassende Körperpflege-Produkte.
Mikroemulsionen, die Silicon-Flüssigkeiten enthalten,
haben sich als in einer Vielfalt von Körperpflege-Produkten
brauchbar erwiesen. Der Begriff "Mikroemulsionen", wie er
hier benutzt wird, bezieht sich auf transparente, mecha
nisch und thermisch stabile Systeme, die kleine Tröpfchen
mit einem mittleren Teilchendurchmesser umfassen, der übli
cherweise nicht mehr als 0,05 µm, vorzugsweise nicht mehr
als 0,040 µm und am bevorzugtesten nicht mehr als 0,025 µm
beträgt. Die geringe Größe der Tröpfchen verleiht der Emul
sion einen hohen Grad der Transparenz bzw. Durchsichtig
keit.
Der Einsatz von Mikroemulsionen ist bekannt, siehe zum
Beispiel US-PS 4,797,272 (Linn et al.) und 4,620,878 (Gee).
Die US-PS 4,797,272 offenbart W/O-Mikroemulsions-Zusammen
setzungen mit einer mittleren Tröpfchengröße im Bereich von
0,001 µm bis etwa 0,200 µm. Die US-PS 4,620,878 offenbart
eine Polyorganosiloxan-Emulsion, die ein Polyorganosiloxan,
das mindestens einen polaren Rest, wie einen Amino- oder
Ammoniumrest, der durch Si-C- oder Si-O-C-Bindungen an das
Silicium des Siloxans gebunden ist oder mindestens einen
Silanolrest aufweist, und mindestens ein oberflächenaktives
Mittel enthält, das im Polyorganosiloxan unlöslich ist.
Wasser wird zur Bildung eines durchscheinenden Ölkonzentra
tes hinzugegeben. Das durchscheinende Ölkonzentrat wird
dann rasch in Wasser dispergiert, um Emulsionen ziemlich
geringer Teilchengrößen herzustellen. Ein Nachteil der Leh
ren von Gee ist es, daß das Ölkonzentrat mit sehr großen
Wassermengen verdünnt werden muß, so daß die Endemulsion
selten mehr als etwa 5 Gew.-% Silicon-Feststoffe enthält.
Die nach Gee hergestellten Emulsionen haben typischerweise
eine mittlere Teilchengröße von weniger als 0,14 µm
Mikroemulsionen flüchtiger Silicone werden zum Bei
spiel durch die US-PS 4,782,095 und 4,801,447 gelehrt,
doch erfordern diese Mikroemulsionen große Mengen an ober
flächenaktiven Mitteln. Die in Emulsionen nach dem Stande
der Technik erforderlichen hohen Mengen an oberflächenakti
ven Mitteln sind für viele Anwendungen nachteilig.
Chrobaczek und Tschida lehren in der US-PS 5,057,572
die Herstellung eines Aminoalkyl-substituierten Polysil
oxans, bei der die Silicon-Flüssigkeit, ein wasserlöslicher
Emulgator, im Gegensatz zu Gee, Wasser und eine Säure kom
biniert und auf 50°C erhitzt werden. Chrobaczek lehrt nicht
die Notwendigkeit einer spezifischen Reihenfolge der Ver
fahrensstufen, wie die Reihenfolge der Zugabe. Während das
von Chrobaczek gelehrte Verfahren auf Silicon-Flüssigkeiten
mit einem Aminogehalt von 0,1 meg/g anwendbar ist, ergeben
sich in der Praxis nur dann Mikroemulsionen, wenn der Ami
nogehalt oberhalb einer Schwelle von etwa 0,12-0,14 meq/g
liegt. Unterhalb dieses Schwellenniveaus ist die Teilchen
größe der Emulsion derart, daß die Emulsion trübe ist und
daher nicht wirklich eine Mikroemulsion, da Mikroemulsionen
zu einem größeren oder kleineren Maße eine optische Trans
parenz aufweisen, wie durch eine ASTM-Trübungszahl von we
niger als etwa 150 gemessen.
Breneman et al. lehren in der US-PS 5,234,495 die Her
stellung von Mikroemulsionen mittels eines Verfahrens, das
das Vermengen eines organo-modifizierten Polysiloxans, zum
Beispiel eines aminofunktionellen Polysiloxans, eines orga
no-modifizierten Polysiloxan-Emulgators, von Wasser und ei
nes Alkalimetallsalzes benutzt. Das Erhitzen einer solchen
Mischung auf oberhalb des Trübungspunktes der Mischung und
das gleichzeitige Aussetzen der Mischung gegenüber einem
Vermischen mit hoher Scherkraft erzeugt eine flüssige Pha
se, die unter Bildung einer Mikroemulsion abgekühlt werden
kann.
Mikroemulsionen von aminofunktionellen Siliconen, ins
besondere von eine hohe Viskosität aufweisenden, aminofunk
tionellen Silicon-Flüssigkeiten oder Kautschuken, ergeben
nützliche Resultate, wenn sie in Formulierungen für Körper
pflege-Produkte eingesetzt werden. Weiter verleihen MQ-Har
ze Körperpflege-Produkten erwünschte Eigenschaften. Es sind
auch Verfahren zum Einarbeiten von MQ-Harzen in Körperpfle
ge-Produkte sowie das Herstellen von Mikroemulsionen von
MQ-Harzen erwünscht. Weiter ist die Schaffung alternativer
oder verbesserter Verfahren zum Herstellen von Mikroemulsi
onen mit geringer mittlerer Teilchengröße erwünscht.
In einer Ausführungsform umfaßt die vorliegende Erfin
dung eine transparente O/W-Mikroemulsion, umfassend:
(a) eine mikroemulgierbare Aminosilicon-Flüssigkeit oder einen solchen Kautschuk, (b) ein MQ (oder alternativ ein Siloxysilicat)-Harz oder eine Mischung davon, (c) ein ober flächenaktives Mittel mit einer hohen Phaseninversions-Tem peratur und (d) Wasser.
(a) eine mikroemulgierbare Aminosilicon-Flüssigkeit oder einen solchen Kautschuk, (b) ein MQ (oder alternativ ein Siloxysilicat)-Harz oder eine Mischung davon, (c) ein ober flächenaktives Mittel mit einer hohen Phaseninversions-Tem peratur und (d) Wasser.
In einem anderen Aspekt schafft die vorliegende Erfin
dung ein Verfahren zum Herstellen einer transparenten Poly
organosiloxan-Mikroemulsion mit einer mittleren Teilchen
größe von etwa 0,001 bis etwa 0,050 µm, vorzugsweise von
etwa 0,010 bis etwa 0,030 µm und am bevorzugtesten von etwa
0,010 bis etwa 0,025 µm, umfassend eine mikroemulgierbare
Aminosilicon-Flüssigkeit hoher Viskosität oder einen sol
chen Kautschuk und mindestens ein oberflächenaktives Mittel
mit einer hohen phaseninversions-Temperatur.
Andere Aspekte der Erfindung sind Mikroemulsionen aus
Polydimethylsiloxan-MQ-Harzmischungen und Körperpflege-Pro
dukte, die die Mikroemulsionen der vorliegenden Erfindung
umfassen.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung,
daß funktionelle Gruppen aufweisende Silicone, wie amino
funktionelle Silicon-Flüssigkeiten oder -Kautschuke zur
Bildung von Mikroemulsionen in der Lage sind und mit ober
flächenaktiven Mitteln einer hohen Phaseninversions-Tempe
ratur vermischt werden können, wobei die Mischung derart
verarbeitet werden kann, daß sie eine Mikroemulsion bildet.
Es wurde festgestellt, daß beim Vermischen mit anderen Har
zen, insbesondere MQ-Harzen, die aminofunktionelle Silicon-
MQ-Harzmischung mikroemulgiert werden kann. Solche Mikro
emulsionen sind im allgemeinen transparent oder durchschei
nend. Unter transparent versteht die Anmelderin die Abwe
senheit einer Trübung, wobei Trübung durch einen ASTM-Test
definiert ist, insbesondere den ASTM-Test Nr. D871, der
Trübungs-Suspensionsstandards benutzt, und worin die ge
nannte Trübung unterhalb einer Obergrenze von etwa 150
liegt. Bei Niveaus der Trübungszahl oberhalb von etwa 50
beginnen sich die Mikroemulsionen der vorliegenden Erfin
dung graduell von durchsichtig zu durchscheinend zu ändern.
Die Trübungszahlen der Mikroemulsionen der vorliegenden Er
findung liegen im Bereich von 0 bis etwa 150, bevorzugter
von 0 bis etwa 80 und am bevorzugtesten von 0 bis etwa 50.
Die Trübungs-Suspensionsstandards, die beim ASTM-Test D871
benutzt werden, sind von der Hellige Incorporated, Garden
City, New York, erhältlich. Die Anmelderin weist darauf
hin, daß reines destilliertes Wasser auf der Trübungsskala
den Wert 0 hat.
Polyorganosiloxan-Mikroemulsionen, die nach dem Ver
fahren der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, haben
eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,005 bis etwa 0,050
µm, vorzugsweise von etwa 0,010 bis etwa 0,030 µm und am
bevorzugtesten von etwa 0,010 bis etwa 0,025 µm. Im allge
meinen stehen Trübung und mittlere Teilchengröße in Bezie
hung zueinander, doch werden sie auch durch die relativen
Mengen der drei Hauptbestandteile der Emulsion beeinflußt,
das Siliconöl oder Mischungen davon, den Emulgator und das
Wasser. Während bei einem konstanten Verhältnis von Öl zu
Wasser die Trübung und die mittlere Teilchengröße in Bezie
hung zueinander stehen könnten, ist die Trübung selbst
nicht sowohl ein notwendiges als auch genügendes Kriterium,
um ein Indikator der mittleren Teilchengröße in einer Mi
kroemulsion zu sein, sofern nicht andere Einschränkungen
spezifiziert sind.
Unter "mikroemulgierbar" versteht die Anmelderin die
Fähigkeit zur Bildung einer Mikroemulsion, in der die mitt
lere Teilchengröße im Bereich von 0,0001 µm bis etwa 0,050
µm liegt. Unter "mikroemulgierbarem Silicon" versteht die
Anmelderin ein Silicon oder eine Mischung von Siliconen,
die, wie vorstehend definiert, eine Mikroemulsion bilden
können.
Die Phaseninversions-Temperatur ist die Temperatur,
bei der ein gegebenes oberflächenaktives Mittel gleicherma
ßen in einer lipophilen als auch einer hydrophilen Phase
löslich sind, die den gleichen Raum einnehmen. Im allgemei
nen ist die interessierende oder einzusetzende, hydrophile
Phase Wasser. Bei der Phaseninversions-Temperatur befinden
sich das oberflächenaktive Mittel, die hydrophile Phase und
die lipophile Phase in einem thermodynamischen Zustand mi
nimaler freier Energie. Dieser thermodynamische Zustand ist
durch ein Minimum der Teilchengröße der damit gebildeten
Emulsion charakterisiert, wenn die Mischung emulgiert wird.
Die Phaseninversions-Temperatur hat somit eine Tendenz, für
eine gegebene Zusammensetzung von Komponenten spezifisch zu
sein. Während die Phaseninversions-Temperatur als eine
Funktion der Zusammensetzung variiert, variiert die Phasen
inversions-Temperatur über einen sehr viel engeren Tempera
turbereich, wenn eine der beiden flüssigen Phasen, zum Bei
spiel Wasser, konstant gehalten wird, so daß die Phasenin
versions-Temperatur einer Reihe von Mischungen betrachtet
wird, die ein gegebenes oberflächenaktives Mittel, Wasser
und eine Vielfalt lipophiler Phasen benutzen, die mit dem
Wasser nicht mischbar sind.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird eine Mischung aus Öl, Harz und oberflächenaktivem Mit
tel hergestellt durch Vermengen:
- (1) einer Menge von 1 bis 40, bevorzugter 5 bis 40 und
am bevorzugtesten von 10 bis 30 Teilen auf 100 Teile der
Endzusammensetzung der Mikroemulsion, eines mikroemulgier
baren Polyorganosiloxans, A(1), das gegebenenfalls einen
Aminogehalt von etwa 0,10 bis etwa 3,0 Milliäquivalenten
(meq)/g aufweist und ein oder mehrere Silicone der Formel
umfaßt:
M(RaQbSiO(4-a-b)/2)x(RcSiO(4-c)/2)yMwobei in der obigen Formel R ein Kohlenwasserstoff oder ein
Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen
ist, Q ein polarer Rest der allgemeinen Formel -R¹HZ ist,
worin R¹ eine zweiwertige, verbindende Gruppe ist, die an
Wasserstoff und den Rest Z gebunden ist, zusammengesetzt
aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen, Kohlenstoff-, Was
serstoff- und Sauerstoffatomen oder Kohlenstoff-, Wasser
stoff- und Stickstoffatomen, und Z ein organischer, amino
funktioneller Rest ist, der mindestens eine aminofunktio
nelle Gruppe enthält; "a" Werte im Bereich von etwa 0 bis
etwa 2 annimmt, "b" Werte im Bereich von etwa 1 bis etwa 3
annimmt, "a" + "b" kleiner als oder gleich 3 ist, und "c"
eine Zahl im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 ist, und x eine
Zahl im Bereich von 1 bis etwa 2.000, vorzugsweise von etwa
3 bis etwa 50 und am bevorzugtesten von etwa 3 bis etwa 25
ist, und y eine Zahl im Bereich von etwa 20 bis etwa
10.000, vorzugsweise von etwa 125 bis etwa 10.000 und am
bevorzugtesten von etwa 150 bis etwa 1.000 ist, und M eine
geeignete Silicon-Endgruppe ist, wie sie im Stande der
Technik bekannt ist, vorzugsweise Trimethylsiloxy. Nicht
einschränkende Beispiele der durch R repräsentierten Reste
schließen Alkylreste, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl,
Isopropyl, Butyl, Isobutyl, Amyl, Isoamyl, Hexyl, Isohexyl
und ähnliche; Alkenylreste, wie Vinyl, Halogenvinyl, Alkyl
vinyl, Allyl, Halogenallyl, Alkylallyl; Cycloalkylreste,
wie Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl und ähnliche; Phe
nylreste, Benzylreste, Halogenkohlenwasserstoffreste, wie
3-Chlorpropyl, 4-Brombutyl, 3,3,3-Trifluorpropyl, Chlorcyc
lohexyl, Bromphenyl, Chlorphenyl und ähnliche sowie schwe
felhaltige Reste, wie Mercaptoethyl, Mercaptopropyl, Mer
captohexyl, Mercaptophenyl und ähnliche ein; vorzugsweise
ist R ein Alkylrest, der 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen
enthält, und am bevorzugtesten ist R Methyl. Beispiele von
R¹ schließen Methylen, Ethylen, Propylen, Hexamethylen, De
camethylen, -CH₂CH(CH₃)CH₂-, Phenylen, Naphthylen,
-CH₂CH₂SCH₂CH₂-, -CH₂CH₂OCH₂-, -OCH₂CH₂-, -OCH₂CH₂CH₂-,
-CH₂CH(CH₃)C(O)OCH₂-, -(CH₂)₃CC(O)OCH₂CH₂-, -C₆H₄C₆H₄-,
-C₆H₄CH₂C₆H₄- und -(CH₂)₃C(O)SCH₂CH₂- ein.
Z ist ein organischer, aminofunktioneller Rest, ent haltend mindestens eine funktionelle Aminogruppe. Eine mög liche Formel für Z ist NH(CH₂)zNH₂, worin z 1 oder mehr ist. Eine andere mögliche Formel für Z ist -NH(CH₂)z(CH₂)zzNH, worin sowohl z als auch zz unabhängig 1 oder mehr sind, wobei diese Struktur Diamino-Ringstrukturen umfaßt, wie Piperazinyl. Z ist am bevorzugtesten ein -NHCH₂CH₂NH₂-Rest. Eine andere mögliche Formel für Z ist -N(CH₂)z(CH₂)zzNX₂ oder -NX₂, worin jedes X von X₂ unab hängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasser stoff und Alkylgruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, und zz 0 ist.
Q ist am bevorzugtesten ein polarer, aminfunktioneller Rest der Formel-CH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂.In den Formeln nimmt "a" Werte im Bereich von etwa 0 bis etwa 2 an, "b" nimmt Werte im Bereich von etwa 2 bis etwa 3 an, "a" + "b" ist kleiner als oder gleich 3, und "c" ist eine Zahl im Bereich von etwa 1 bis etwa 3. Das molare Verhältnis der RaQbSiO(4-a-b)/2-Einheiten zu den RcSiO(4-c)/2-Einheiten liegt im Bereich von etwa 1 : 2 bis 1 : 65, vorzugsweise von etwa 1 : 5 bis etwa 1 : 65 und am bevorzugtesten von etwa 1 : 15 bis etwa 1 : 20. Werden ein oder mehrere Silicone der obigen Formel eingesetzt, dann können die verschiedenen variablen Substituenten in der obigen Formel bei den verschiedenen Siliconkomponenten, die in der Siliconmischung vorhanden sind, verschieden sein.
Es ist bevorzugt, aminofunktionelle Silicon-Kautschuke oder -Flüssigkeiten A(1) in der vorliegenden Erfindung ein zusetzen, die die Formel haben:(CH₃)₃SiO[(CH₃)(C₃H₆NH₂C₂H₄NH₂)SiO]x[(CH₃)₂SiO]ySi(CH₃)₃worin x eine Zahl im Bereich von 1 bis etwa 2.000, vorzugs weise von etwa 3 bis etwa 50 und am bevorzugtesten von etwa 3 bis etwa 25 ist und y eine Zahl im Bereich von etwa 20 bis etwa 10.000, vorzugsweise von etwa 125 bis etwa 10.000 und am bevorzugtesten von etwa 150 bis etwa 1.000 ist, wo bei die aminofunktionelle Silicon-Flüssigkeit oder der ent sprechende Kautschuk eine Viskosität im Bereich von 100 bis 10.000.000 mm²/s bei 25°C, vorzugsweise eine Viskosität im Bereich von 200 bis 20.000 mm²/s und am bevorzugtesten eine Viskosität im Bereich von 500 bis 5.000 mm²/s aufweist; - (2) zusätzliches Einmischen einer Menge im Bereich von
10 bis 30 Teilen auf 100 der Endzusammensetzung der Mikro
emulsion, eines MQ-Harzes, A(2), der allgemeinen Formel:
worin sowohl R¹ als auch R² eine Alkylgruppe mit 1 bis 12
Kohlenstoffatomen sein können, und sowohl M¹ als auch M²
unabhängig Phenyl, Phenethyl, Polyether, Wasserstoff oder
Alkyl mit 1 bis 23 Kohlenstoffatomen in irgendeiner Kombi
nation sein können, wobei die Einschränkung gilt, daß das
Verhältnis der tiefgestellten Buchstaben j, k und l die
folgende Beziehung erfüllt:0,5(j+k)/14,0 (2)Das MQ-Harz selbst ist ein Polymer, zusammengesetzt aus ei
ner Verteilung beispielhafter Bestandteile mit einem Be
reich von Molekulargewichten. Das MQ-Harz kann in einem
speziellen Fall definiert werden, indem man den Wert für 1
gleich 1 setzt. Wenn 1 = 1, liegt j im Bereich von 0 bis 4
und k im Bereich von 0 bis 4. Aufgrund der Einschränkungen
der chemischen Stöchiometrie sind, wenn l=1, j+k=4. Es ist
auch bevorzugt, daß das Verhältnis von (j+k)/l gleich etwa
2 ist. Die Beziehung der Gleichung 2) ist Gegenstand der
weiteren Einschränkung, daß j+k mindestens 1 sein muß. Ein
bevorzugtes Harz hat die folgenden Werte für die tiefge
stellten Buchstaben j, k und 1: j=2, k=0 und l=1, wenn R¹ =
CH₃.
Wenn M¹ und/oder M² ein Polyether ist, dann hat der Polyether die allgemeine Formel:H₂C=C-CR³-(O-CHR⁴-CH₂)u-(OCH₂CH₂)v-OR⁵worin R³ -(CH₂)n- ist, wobei n einen Bereich von 1 bis etwa 20 aufweist, R⁴ ist eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlen stoffatomen, und R⁵ ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, -CH₃ und -C(O)CH₃; und wo u und v ganze Zahlen im Bereich von 0 bis 20 unter der Einschränkung sind, daß u+v1 sind. Es ist zu bemerken, daß die in den Mikroemulsi ons-Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, dem Ver fahren zum Herstellen der Mikroemulsionen der vorliegenden Erfindung und den kosmetischen Formulierungen, die die Mi kroemulsionen der vorliegenden Erfindung benutzen, einge setzten MQ-Harze Viskositäten haben, die im Bereich von 50 bis 5.000, vorzugsweise 50 bis 3.000 und am bevorzugtesten von 100 bis 2.000 mm²/s bei 25°C aufweisen; - (3) Hinzugeben von etwa 1 bis 30 Teilen auf 100 der Endzusammensetzung der Mikroemulsion von mindestens einem oberflächenaktiven Mittel, A(4), zu der Siliconmischung aus den Stufen (1) und (2), worin mindestens eines der oberflä chenaktiven Mittel eine hohe Phaseninversions-Temperatur aufweist, die allgemein im Bereich von etwa 45 bis etwa 95°C liegt;
- (4) Erhitzen der Mischung aus Silicon(en) und oberflä chenaktivem(n) Mittel(n) auf eine Temperatur im Bereich von etwa 45°C bis etwa 95°C, die eine Temperatur unterhalb der Phaseninversions-Temperatur des (der) oberflächenaktiven Mittel(s) ist, unter Rühren;
- (5) langsames Hinzugeben von Wasser, Teil I-Wasser in den Beispielen, in einer Menge gleich dem Gewicht der in Teil I benutzten Silicone
- (6) Hinzugeben einer Säuremenge derart, daß der End-pH der Mikroemulsion zwischen etwa 4 und 7 liegt, wobei Stufen (5) und (6) entweder durch die separate Zugabe von Wasser und einer geeigneten Säure oder durch die Zugabe einer wäs serigen Lösung einer geeigneten Säure vorzugsweise gleich zeitig ausgeführt werden. Eine geeignete Säure ist Essig säure, doch können andere Säuren auch benutzt werden, wie HCl, unterphosphorige Säure, Milch-, Propion-, Glykol-, Ameisen- und Salpeter-Säure;
- (7) Hinzugeben von Wasser, Teil II-Wasser in den Bei spielen, in einer Menge im Bereich von 40 bis etwa 90 Tei len, wobei das Teil II-Wasser eine Temperatur im Bereich von 0°C bis etwa 95°C unterhalb der Temperatur der ange säuerten Emulsion hat, so daß die Zugabe dieses kalten Was sers die Temperatur der Mikroemulsion schnell verringert.
Zusätzlich kann das Teil II-Wasser ein Polymer hohen Mole
kulargewichtes enthalten, wie Polyvinylalkohol, Hydroxyme
thylcellulose oder ähnliche, um die Stabilität der fertigen
Emulsion zu verbessern.
A(4) enthält mindestens ein oberflächenaktives Mittel,
wobei mindestens eines der oberflächenaktiven Mittel eine
Phaseninversions-Temperatur im Bereich von 50°C bis etwa
95°C aufweist, wobei dieses oberflächenaktive Mittel im
folgenden als das primäre oberflächenaktive Mittel bezeich
net wird. Andere wahlweise oberflächenaktive Mittel werden
als sekundäre oberflächenaktive Mittel bezeichnet.
Das oberflächenaktive Mittel oder die Mischung von
oberflächenaktiven Mitteln hat einen hydrophil-lipophilen
Ausgleichswert von etwa 10 bis etwa 16, vorzugsweise von
etwa 11 bis etwa 16 und am bevorzugtesten von etwa 12 bis
etwa 13. Der bevorzugte hydrophil-lipophile Ausgleichswert
kann als Folge der Erhöhung des Anteils flüchtigen Silicons
im mikroemulgierbaren Silicon variieren.
Das primäre oberflächenaktive Mittel kann kationi
scher, anionischer, nichtionischer oder amphoterer Natur
sein. Beispiele solcher oberflächenaktiven Mittel sind in
der US-PS 4,620,878 von Gee offenbart, die durch Bezugnahme
hier aufgenommen wird. Im allgemeinen sind in der vorlie
genden Erfindung nichtionische, oberflächenaktive Mittel
bevorzugt.
Als primäres oberflächenaktives Mittel in der vorlie
genden Erfindung brauchbare oberflächenaktive Mittel
schließen die Polyoxyethylen-Sorbitan-Ester von C₁₀ bis
C₂₂-Fettsäuren ein, die bis zu 95% Ethylenoxid enthalten;
Polyoxyethylen-Sorbit-Ester von C₁₀ bis C₂₂-Fettsäuren,
Polyoxyethylen-Derivate von fetten Phenolen mit 6 bis 20
Kohlenstoffatomen mit bis zu 95% Ethylenoxid; fette Amino-
und Amido-Betaine mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen und Poly
ethylen-Kondensate von C₁₀ bis C₂₂-Fettsäuren oder Fettal
koholen mit bis zu 95% Ethylenoxid.
Bevorzugte primäre oberflächenaktive Mittel für die
Ausführung der vorliegenden Erfindung schließen die Alkyl
phenoxypolyethoxyethanole, die nichtionische oberflächen
aktive Mittel sind und variierende Mengen von Ethylenoxid-
Einheiten enthalten und von der Union Carbide Corporation
unter dem allgemeinen Handelsnamen TRITON® erhältlich
sind, die Trimethylnonylpolyethylenglykolether und Poly
ethylenglykolether von 11-15 Kohlenstoffatome enthaltenden
Alkoholen, die linear oder verzweigt, vorzugsweise ver
zweigt, sein können und von der Union Carbide Corporation
unter dem allgemeinen Handelsnamen TERGITOL® erhältlich
sind sowie die nichtionischen ethoxylierten Tridecylether
ein, die von Emery Industries unter dem Handelsnamen
TRYCOL® erhältlich sind, doch sind sie auf diese nicht
beschränkt.
Die bevorzugten oberflächenaktiven Mittel zum Einsatz
als primäres oberflächenaktives Mittel der vorliegenden Er
findung sind die Trimethylnonylpolyethylenglykolether und
Polyethylenglykolether von 11-15 Kohlenstoffatome enthal
tenden Alkoholen, die linear oder verzweigt, vorzugsweise
verzweigt, sein können und von der Union Carbide Corpora
tion unter dem Handelsnamen TERGITOL® erhältlich sind. Ein
bevorzugtes oberflächenaktives Mittel zum Einsatz als das
primäre oberflächenaktive Mittel der vorliegenden Erfindung
ist ein Trimethylnonylpolyethylenglykolether. Das am mei
sten bevorzugte primäre oberflächenaktive Mittel ist 2,6,8-Trimethyl-4-nonyloxypolyethylenoxid
(TERGITOL® TMN-6).
Die wahlweisen, sekundären oberflächenaktiven Mittel
können anionisch, kationisch, nichtionisch oder amphoter
sein, und sie können entweder löslich oder unlöslich im be
vorzugten aminofunktionellen Silicon A(1) sein. Nichtioni
sche oberflächenaktive Mittel sind bevorzugt. Nicht ein
schränkende Beispiele der oberflächenaktiven Mittel, die im
aminofunktionellen Silicon löslich sind, schließen die Al
kylphenolethoxylate ein. Ein besonders bevorzugtes, wahl
weises, sekundäres oberflächenaktives Mittel ist TRITON X-405®.
Vorzugsweise ist das in dieser Erfindung eingesetzte,
wahlweise, sekundäre oberflächenaktive Mittel im Silicon
A(1) unlöslich. Die bevorzugten oberflächenaktiven Mittel
zum Einsatz als sekundäre oberflächenaktive Mittel in der
vorliegenden Erfindung sind die Alkylphenoxypolyethoxy
ethanole.
Die Menge von A(4) liegt im Bereich von etwa 1 bis et
wa 30, vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 20 und am bevorzug
testen von etwa 5 bis etwa 15 Gewichtsteile auf 100 Ge
wichtsteile der fertigen Mikroemulsion-Zusammensetzung.
Die Mischung aus Siliconen, oberflächenaktiven Mitteln
und Wasser wird in einem Homogenisator oder einer anderen
geeigneten Mischvorrichtung homogenisiert. Die zur Bildung
einer homogenen Mischung oder Emulsion erforderliche Zeit
in dieser Stufe hängt von den Parametern der Mischvorrich
tung ab, und diese kann vom Fachmann ohne unangemessenes
Experimentieren bestimmt werden. Ein Mischen unter hoher
Schereinwirkung, entweder bei Umgebungsdruck oder unter Be
dingungen, wo das Reaktionsmedium unter Druck steht, sind
im allgemeinen nicht erforderlich, um die Mikroemulsionen
der vorliegenden Erfindung zu bilden. Da die Mischung ein
oberflächenaktives Mittel mit einer hohen Phaseninversions-
Temperatur enthält, muß die Temperatur, bei der die Mikro
emulsion gebildet wird, sorgfältig kontrolliert werden. Die
Stufe der Zugabe des Teil I-Wassers wird bei einer Tempera
tur im Bereich von 45-95°C, bevorzugter im Bereich von 55-90°C
und am bevorzugtesten im Bereich zwischen 65°C und
85°C ausgeführt.
In Stufe (6) wird die Mikroemulsion angesäuert, um den
pH der Emulsion in einen Bereich von 4-7, bevorzugter von
5-6,5 und am bevorzugtesten von 5,5-6,5 zu bringen. Diese
Stufe ist besonders wirksam, wenn sie mit Stufe (5) kombi
niert wird.
Um den pH des Reaktionsmediums zu ändern, ist es er
forderlich, die Menge des aminofunktionellen Silicons oder
Silicons in Betracht zu ziehen, die in der Reaktionsmi
schung vorhanden ist. Die Menge der Säure, die erforderlich
ist, solche pH-Werte zu schaffen, hängt von der Menge des
aminofunktionellen Silicons oder der Silicon-Flüssigkeit
A(1) und dem Aminogehalt der aminofunktionellen Silicon-
Flüssigkeit ab. Hat zum Beispiel die aminofunktionelle Si
licon-Flüssigkeit einen Aminogehalt von 0,6 Milliäquivalen
ten (meq)/g, dann beträgt die Menge der Säure, die genügt,
um einen pH innerhalb des erwünschten Bereiches zu schaf
fen, etwa 2,5 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile der ami
nofunktionellen Silicon-Flüssigkeit. Hat die aminofunktio
nelle Silicon-Flüssigkeit einen Aminogehalt von 3,0 meq/g,
dann wird das Gewicht der Säure etwa 1,25 Gewichtsteile auf
100 Gewichtsteile der Flüssigkeit betragen. Während die Ge
wichtsmengen der Säure, die zum Erzielen eines gegebenen pH
erforderlich sind, in Abhängigkeit vom Molekular- und Äqui
valent-Gewicht der ausgewählten Säure zur Kontrolle des pH
variieren können, ist die Einstellung des pH auf den er
wünschten Wert der primäre Zweck der Säurezugabe. Weiter
wurde festgestellt, daß die Zugabe der Säure gleichzeitig
mit der Zugabe des Teil I-Wassers erfolgen muß.
Die Mikroemulsionen der vorliegenden Erfindung mit dem
aminofunktionellen Silicon sind brauchbar in einer Vielfalt
von Körperpflege-Anwendungen, wie Haar-Konditionierungsmit
teln, den sogenannten 2-in-1-Shampoos und Haarfestiger-Zu
bereitungen, wie Formgebungs-Gelschäumen und ähnlichem. Für
Zwecke der Anwendungen zur Körperpflege umfassen die Kondi
tionierungs-Formulierungen im allgemeinen einen Gehalt an
Mikroemulsion mit aminofunktionellem Silicon im Bereich von
etwa 1 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-%, bevorzugter von etwa 5
Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% und am bevorzugtesten von etwa 6
Gew.-% bis etwa 7 Gew.-%. Für die Zwecke der Anwendungen in
2-in-1-Shampoo-Formulierungen liegt der Gehalt an Mikro
emulsion mit aminofunktionellem Silicon im allgemeinen im
Bereich von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, bevorzugter
von etwa 1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% und am bevorzugtesten
von etwa 3 Gew.-% bis etwa 4 Gew.-%. Für die Anwendungen in
Festiger-Formulierungen umfaßt der Gehalt an Mikroemulsion
mit aminofunktionellem Silicon im allgemeinen einen Bereich
von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, bevorzugter von
etwa 2 Gew.-% bis etwa 6 Gew.-% und am bevorzugtesten von
etwa 3 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%. Die Körperpflege-Produkte,
die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung herge
stellte Mikroemulsionen benutzen, haben im allgemeinen Trü
bungszahlen unter etwa 100. Die Anmelderin weist darauf
hin, daß die zuvor angegebenen Gew.-%-Bereiche solche für
die fertigen Mikroemulsionen, als einer Komponente des
Körperpflege-Produktes, sind. Eine nach dem Verfahren der
vorliegenden Erfindung hergestellte Mikroemulsion wird da
her einen Silicon-Gehalt im Bereich von etwa 0,5 Gew.-% bis
etwa 25 Gew.-% aufweisen, der von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa
7 Gew.-% der fertigen Zusammensetzung des Körperpflege-Pro
duktes ausmacht, wenn die Mikroemulsion in ein solches Pro
dukt eingebracht wird. Zusätzlich können die Mikroemulsio
nen der vorliegenden Erfindung in Produkte zur Textilbe
handlung, zur Hautpflege, einschließlich Farbkosmetika,
eingebracht werden.
Alle oben genannten US-PS werden hiermit spezifisch
durch Bezugnahme aufgenommen.
Das oben in der detaillierten Beschreibung erläuterte
Verfahren wurde zur Herstellung nicht einschränkender Bei
spiele 1 bis 24 benutzt, die veranschaulichend für die Mi
kroemulsionen der vorliegenden Erfindung sind. Der Einsatz
dieser Mikroemulsionen in Körperpflege-Produkten wird auch
demonstriert. Die Beispiele 39 bis 43 sind veranschauli
chend für Körperpflege-Formulierungen.
Unter Erwärmen auf 70°C wurden 16 Teile eines amino
funktionellen Silicons (linear, Trimethylsilyl-Endgruppen,
-(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität von 150-400 mm²/s
Amingehalt von 0,12 meq/g) mit 8 Teilen TERGITOL
TMN-6 vermischt. Dann wurde Teil I-Wasser (16 Teile) trop
fenweise bei 70°C hinzugegeben. Nach Abschluß der Wasserzu
gabe wurde 1 Teil Essigsäure hinzugegeben. Die Mischung
verdickte sich und wurde durchscheinend. Dann gab man Teil
II-Wasser (58 Teile) unter gutem Rühren schnell hinzu. Nach
dem Abkühlen wurde eine Mikroemulsion mit einer ASTM-Trü
bungszahl von etwa 40 erhalten.
Dieses Beispiel wurde in der gleichen Weise herge
stellt wie Beispiel 6 in der US-PS 5,057,572. Unter Erwär
men auf 70°C wurden 16 Teile eines aminofunktionellen Si
licons (linear, Trimethylsilyl-Endgruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂NH₂,
Viskosität von 150-400 mm²/s, Amin
gehalt von 0,12 meq/g) mit 8 Teilen TERGITOL TMN-6 und 74
Teilen Wasser zur Bildung einer homogenen Mischung ver
mengt. Dann gab man Milchsäure (1 Teil) bei 70°C hinzu.
Nach dem Abkühlen wurde eine milchige Emulsion erhalten.
Die Trübungszahl dieser Zubereitung war größer als 200.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung der langsamen Zugabe
des Teil II-Wassers. Während des Erwärmens auf 70°C wurden
20 Teile eines aminofunktionellen Silicons (linear, Trime
thylsilyl-Endgruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität
von 150-400 mm²/s, Amingehalt von 0,12 meq/g)
mit 12,5 Teilen TERGITOL TMN-6 vermischt. Teil I-Wasser
wurde bei 70°C tropfenweise hinzugegeben. Nach Abschluß der
Wasserzugabe wurden 0,5 Teile Essigsäure hinzugegeben. Die
Mischung verdickte sich und wurde durchscheinend. Dann gab
man Teil II-Wasser (53 Teile) tropfenweise unter gutem Rüh
ren hinzu. Die Mischung wurde langsam dicker und schließ
lich, gegen Ende der Wasserzugabe, dünner. Nach dem Abküh
len wurde eine Mikroemulsion mit einer Trübungszahl von
etwa 200 erhalten.
Diese Beispiele zeigen die Wirkung verschiedener Men
gen von Teil I-Wasser (die Mengen sind in g angegeben):
Diese Beispiele zeigen die Wirkung verschiedener Men
gen von oberflächenaktivem Mittel (die Mengen sind in g an
gegeben):
Diese Beispiele zeigen die Wirkung verschiedener Tem
peraturen des Teil II-Wassers und des Einsatzes verschiede
ner Amino-Flüssigkeiten (die Mengen sind in g angegeben):
Diese Beispiele zeigen die Wirkung des Einsatzes von
Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Amin-Konzentrationen
bei geringem Aminogehalt (die Mengen sind in g angegeben):
A3 = linear, Trimethylsilyl-Endgruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂,
Viskosität 400 mm²/s, Amingehalt von
0,07 meq/g.
A4 = linear, Trimethylsilyl-Endgruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität 4.500-5.000 mm²/s Amin gehalt von 0,12 meq/g.
A5 = linear, Trimethylsilyl-Endgruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität 4.500-5.000 mm²/s, Amin gehalt von 0,07 meq/g.
A4 = linear, Trimethylsilyl-Endgruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität 4.500-5.000 mm²/s Amin gehalt von 0,12 meq/g.
A5 = linear, Trimethylsilyl-Endgruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität 4.500-5.000 mm²/s, Amin gehalt von 0,07 meq/g.
Während des Erwärmens auf 70°C wurden 20 Teile eines
aminofunktionellen Silicons (linear, Trimethylsilyl-End
gruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂-Seitenkette, Viskosität von
270.000 mm²/s, Amingehalt von 0,6 meq/g) mit
12,5 Teilen TERGITOL TMN-6 vermischt. Teil I-Wasser (20
Teile) wurde dann tropfenweise bei 70°C hinzugegeben. Nach
dem die Wasserzugabe abgeschlossen war, wurden 0,5 Teile
Essigsäure hinzugegeben. Die Mischung verdickte sich
schnell und wurde durchscheinend. Dann gab man Teil II-Was
ser (47 Teile) rasch unter gutem Rühren hinzu. Eine Mikro
emulsion mit einer Trübungszahl nach ASTM von etwa 40 wurde
erhalten. Nach dem Wärmealtern für zwei Wochen bei 50°C er
höhte sich die Trübungszahl auf 50.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung der Zugabe eines
Puffers zur Emulsions-Formulierung.
Während des Erwärmens auf 70°C wurden 20 Teile eines
aminofunktionellen Silicons (linear, Trimethylsilyl-End
gruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂-Seitenkette, Viskosität von
270.000 mm²/s, Amingehalt von 0,6 meq/g) mit
12,5 Teilen TERGITOL TMN-6 vermischt. Teil I-Wasser (20
Teile) wurde dann tropfenweise bei 70°C hinzugegeben. Nach
dem die Wasserzugabe abgeschlossen war, wurde eine Lösung
von 2 Teilen Wasser, 0,5 Teilen Essigsäure und 0,25 Teilen
Natriumacetat hinzugegeben. Die Mischung verdickte sich
schnell und wurde durchscheinend. Dann wurde Teil II-Wasser
(44,75 Teile) rasch unter gutem Rühren hinzugegeben. Man
erhielt eine Mikroemulsion mit einer Trübungszahl nach ASTM
von etwa 10. Nach dem Wärmealtern für zwei Wochen bei 50°C
hatte sich die Trübungszahl auf 40 erhöht.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung der Variation der
Menge des Teil I-Wassers.
Während des Erwärmens auf 70°C wurden 20 Teile eines
aminofunktionellen Silicons (linear, Trimethylsilyl-End
gruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität von 270.000
mm²/s, Amingehalt von 0,6 meq/g) mit 12,5
Teilen TERGITOL TMN-6 vermischt. Teil I-Wasser (24 Teile)
wurde dann tropfenweise bei 70°C hinzugegeben. Nachdem die
Wasserzugabe abgeschlossen war, wurden 0,5 Teile Essigsäure
hinzugegeben. Die Mischung verdickte sich schnell und wurde
durchscheinend. Diese Mischung war dünner als die in Bei
spiel 1 erhaltene und sehr viel leichter zu verarbeiten.
Dann gab man Teil II-Wasser (47 Teile) rasch unter gutem
Rühren hinzu. Eine Mikroemulsion mit einer Trübungszahl
nach ASTM von etwa 10 wurde erhalten. Nach dem Wärmealtern
für zwei Wochen bei 50°C erhöhte sich die Trübungszahl auf
40.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung der Variation der
Menge des Teil I-Wassers.
Während des Erwärmens auf 70°C wurden 20 Teile eines
aminofunktionellen Silicons (linear, Trimethylsilyl-End
gruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂-Seitenkette, Viskosität von
270.000 mm²/s, Amingehalt von 0,6 meq/g) mit
12,5 Teilen TERGITOL TMN-6 vermischt. Teil I-Wasser (10
Teile) wurde dann tropfenweise bei 70°C hinzugegeben. Nach
dem die Wasserzugabe abgeschlossen war, wurden 0,5 Teile
Essigsäure hinzugegeben. Die Mischung verdickte sich
schnell und wurde durchscheinend. Die Emulsion war zu dick,
um mit einem Rührer von oben leicht gerührt zu werden. Dann
gab man Teil II-Wasser (57 Teile) rasch unter gutem Rühren
hinzu. Eine Mikroemulsion mit einer Trübungszahl nach ASTM
von etwa 20 wurde erhalten. Nach dem Wärmealtern für zwei
Wochen bei 50°C trennte sich die Emulsion in zwei Schich
ten.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung des Einsatzes einer
Mischung oberflächenaktiver Mittel.
Während des Erwärmens auf 70°C wurden 20 Teile eines
aminofunktionellen Silicons (linear, Trimethylsilyl-End
gruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂-Seitenkette, Viskosität von
270.000 mm²/s, Amingehalt von 0,6 meq/g) mit
9 Teilen TERGITOL TMN-6 und 3 Teilen TRITON X-405 ver
mischt. Teil I-Wasser (24 Teile) wurde dann tropfenweise
bei 70°C hinzugegeben. Nachdem die Wasserzugabe abgeschlos
sen war, wurden 0,5 Teile Essigsäure hinzugegeben. Die Mi
schung verdickte sich schnell und wurde durchscheinend.
Dann gab man Teil II-Wasser (43,5 Teile) rasch unter gutem
Rühren hinzu. Eine Mikroemulsion mit einer Trübungszahl
nach ASTM von etwa 50 wurde erhalten. Nach dem Wärmealtern
für zwei Wochen bei 50°C erhöhte sich die Trübungszahl auf
100.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung des Einsatzes einer
Mischung oberflächenaktiver Mittel.
Während des Erwärmens auf 70°C wurden 20 Teile eines
aminofunktionellen Silicons (linear, Trimethylsilyl-End
gruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂-Seitenkette, Viskosität von
270.000 mm²/s, Amingehalt von 0,6 meq/g) mit
11 Teilen TERGITOL TMN-6 und 2,5 Teilen TRITON X-405 ver
mischt. Teil I-Wasser (24 Teile) wurde dann tropfenweise
bei 70°C hinzugegeben. Nachdem die Wasserzugabe abgeschlos
sen war, wurden 0,5 Teile Essigsäure hinzugegeben. Die Mi
schung verdickte sich schnell und wurde durchscheinend.
Dann gab man Teil II-Wasser (43,5 Teile) rasch unter gutem
Rühren hinzu. Eine Mikroemulsion mit einer Trübungszahl
nach ASTM von etwa 10 wurde erhalten. Nach dem Wärmealtern
für zwei Wochen bei 50°C erhöhte sich die Trübungszahl
nicht merkbar.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung des Einsatzes einer
Mischung oberflächenaktiver Mittel.
Während des Erwärmens auf 70°C wurden 20 Teile eines
aminofunktionellen Silicons (linear, Trimethylsilyl-End
gruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität von 270.000
mm²/s, Amingehalt von 0,6 meq/g) mit 8,5
Teilen TERGITOL TMN-6 und 1,5 Teilen TRITON X-405 ver
mischt. Teil I-Wasser (24 Teile) wurde dann tropfenweise
bei 70°C hinzugegeben. Nachdem die Wasserzugabe abgeschlos
sen war, wurden 0,5 Teile Essigsäure hinzugegeben. Die Mi
schung verdickte sich schnell und wurde durchscheinend.
Dann gab man Teil II-Wasser (43,5 Teile) rasch unter gutem
Rühren hinzu. Eine Mikroemulsion mit einer Trubungszahl
nach ASTM von etwa 100 wurde erhalten. Die Emulsion trennte
sich beim Wärmealtern bei 50°C.
Dieses Beispiel zeigte die Wirkung der Variation des
aminofunktionellen Silicons.
Während des Erwärmens auf 70°C wurden 20 Teile eines
aminofunktionellen Silicons (linear, Trimethylsilyl-End
gruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität von 140.000
mm²/s, Amingehalt von 0,3 meq/g) mit 12,5
Teilen TERGITOL TMN-6 vermischt. Teil I-Wasser (20 Teile)
wurde dann tropfenweise bei 70°C hinzugegeben. Nachdem die
Wasserzugabe abgeschlossen war, wurden 0,5 Teile Essigsäure
hinzugegeben. Die Mischung verdickte sich schnell und wurde
durchscheinend. Dann gab man Teil II-Wasser (47 Teile)
rasch unter gutem Rühren hinzu. Eine Mikroemulsion mit
einer Trübungszahl nach ASTM von etwa 10 wurde erhalten.
Nach dem Wärmealtern für zwei Wochen bei 50°C trennte sich
die Emulsion in zwei Schichten.
Dieses Beispiel zeigt die Wirkung des Einsatzes einer
anderen Flüssigkeit.
Während des Erwärmens auf 70°C wurden 20 Teile eines
aminofunktionellen Silicons (linear, Trimethylsilyl-End
gruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂-Seitenkette, Viskosität von
140.000 mm²/s, Amingehalt von 0,3 meq/g) mit
11 Teilen TERGITOL TMN-6 und 2,5 Teilen TRITON X-405 ver
mischt. Teil I-Wasser (24 Teile) wurde dann tropfenweise
bei 70°C hinzugegeben. Nachdem die Wasserzugabe abgeschlos
sen war, wurden 0,5 Teile Essigsäure hinzugegeben. Die Mi
schung verdickte sich schnell und wurde durchscheinend.
Dann gab man Teil II-Wasser (43,5 Teile) rasch unter gutem
Rühren hinzu. Eine Mikroemulsion mit einer Trübungszahl
nach ASTM von etwa 10 wurde erhalten. Nach dem Wärmealtern
für zwei Wochen bei 50°C erhöhte sich die Trübungszahl.
Die Beispiele 34-38 wurden nach der in Beispiel 25
beschriebenen Technik ausgeführt. Eine Zusammenfassung der
an den Beispielen 34-38 erhaltenen Ergebnisse ist in der
folgenden Tabelle enthalten:
Flüssigkeit A = linear, Trimethylsilyl-Endgruppen,
-(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität von 2.000.000 mm²/s,
Amingehalt von 0,6 meq/g.
Flüssigkeit B = linear, Trimethylsilyl-Endgruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität von 1.500.000 mm²/s, Amingehalt von 0,3 meq/g.
Flüssigkeit C = linear, Trimethylsilyl-Endgruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität von 800.000 mm²/s, Amingehalt von 0,15 meq/g.
Primäres oberflächenaktives Mittel = TERGITOL TMN-6 von Union Carbide.
Sekundäres oberflächenaktives Mittel = TRITON X-405 von Union Carbide.
Pufferlösung sind 3 Teile Wasser, 0,5 Teile Essigsäure und 0,2 Teile Natriumacetat.
Alterung wurde 3 Wochen in einem oben verschlossenen Behäl ter unter Stickstoff bei 50°C in einem Ofen ausgeführt.
Flüssigkeit B = linear, Trimethylsilyl-Endgruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität von 1.500.000 mm²/s, Amingehalt von 0,3 meq/g.
Flüssigkeit C = linear, Trimethylsilyl-Endgruppen, -(CH₂)₃-NH-CH₂-CH₂-NH₂, Viskosität von 800.000 mm²/s, Amingehalt von 0,15 meq/g.
Primäres oberflächenaktives Mittel = TERGITOL TMN-6 von Union Carbide.
Sekundäres oberflächenaktives Mittel = TRITON X-405 von Union Carbide.
Pufferlösung sind 3 Teile Wasser, 0,5 Teile Essigsäure und 0,2 Teile Natriumacetat.
Alterung wurde 3 Wochen in einem oben verschlossenen Behäl ter unter Stickstoff bei 50°C in einem Ofen ausgeführt.
Die durch die Beispiele 39-43 veranschaulichten Kör
perpflege-Produkte wurden unter Einsatz von Mikroemulsio
nen, die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
hergestellt waren, indem man ein lineares Trimethylsilyl-
Endgruppen aufweisendes, aminofunktionelles Silicon benutz
te und die Mikroemulsionen einen Silicon-Gehalt von 20
Gew.-% aufwiesen, zubereitet. Die Beispiele 39 und 40 be
nutzten eine Mikroemulsion, umfassend eine Silicon-Flüssig
keit mit einer Viskosität von 150 mm²/s bei
25°C und einem Aminogehalt von 0,55 meq/g. Die Beispiele
41-43 benutzten eine Mikroemulsion, umfassend eine Aminosi
licon-Flüssigkeit hoher Viskosität von 189.000 mm²/s
bei 25°C und einem Aminogehalt von 0,30 meq/g.
Es wurde ein klares Konditionierungsmittel aus den
folgenden Komponenten hergestellt:
Material | |
Menge (Gew.-%) | |
Entionisiertes Wasser | |
88,55 | |
Hydroxyethylcellulose | 1,0 |
Cetrimoniumchlorid | 3,5 |
Silicon-Mikroemulsion | 6,0 |
Glydant Plus® | 0,2 |
Duftstoff | 0,75 |
Das benutzte Herstellungsverfahren war folgendes:
Unter gutem Rühren wurde die Hydroxyethylcellulose zum entionisierten Wasser hinzugegeben. Nachdem eine vollstän dige Dispersion erzielt war, wurde das Glydant Plus® hin zugegeben und gerührt, bis die Mischung wieder klar war. Die wässerige Mischung wurde auf 60°C erhitzt. Als die Mi schung klar war, gab man Cetrimoniumchlorid und die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte Sili con-Mikroemulsion einzeln hinzu. Man rührte die Mischung, während man sie abkühlen ließ. Bei einer Temperatur unter halb von 40°C wurde der Duftstoff hinzugegeben. Das Rühren wurde 20 Minuten nach der Zugabe des Duftstoffes fortge setzt.
Unter gutem Rühren wurde die Hydroxyethylcellulose zum entionisierten Wasser hinzugegeben. Nachdem eine vollstän dige Dispersion erzielt war, wurde das Glydant Plus® hin zugegeben und gerührt, bis die Mischung wieder klar war. Die wässerige Mischung wurde auf 60°C erhitzt. Als die Mi schung klar war, gab man Cetrimoniumchlorid und die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte Sili con-Mikroemulsion einzeln hinzu. Man rührte die Mischung, während man sie abkühlen ließ. Bei einer Temperatur unter halb von 40°C wurde der Duftstoff hinzugegeben. Das Rühren wurde 20 Minuten nach der Zugabe des Duftstoffes fortge setzt.
Im allgemeinen können die Wahlkomponenten gemäß den
Lehren des Stande der Technik variiert, ersetzt oder wegge
lassen werden. Um zum Beispiel ein Bakterienwachstum zu
verhindern, können Haltbarkeitsmittel hinzugegeben werden.
Zusätzlich können Duftstoffe, pH-einstellende Mittel, anti
statische oder weichmachende Mittel, kationische Polymere,
Verdickungsmittel, nichtionische Polymere, wie Acrylsäure
polymere, neutralisierende Materialien, wie Triethanolamin,
Sonnenschutzmittel, Antioxidantien, Proteine, Vitamine,
Pflanzenextrakte und ähnliche hinzugegeben werden.
Ein Konditionierungsmittel oder 2-in-1-Shampoo wurde
aus den folgenden Komponenten hergestellt:
Material | |
Menge (Gew.-%) | |
Entionisiertes Wasser | |
33,89 | |
Hydroxyethylcellulose | 2,0 |
Ammoniumlaurylsulfat (als 26%-ige Lösung) | 15,38 |
Ammoniumlaurethsulfat (als 28%-ige Lösung) | 21,43 |
Cocamidopropylbetain (als 35%-ige Lösung) | 11,43 |
Dowicil 200® | 0,2 |
Silicon-Mikroemulsion | 5,0 |
Zitronensäure | Genügend, um auf einen wünschten pH einzustellen |
Lauramid DEA | 3,5 |
Cetrimoniumchlorid | 6,67 |
Duftstoff | 0,5 |
Das angewendete Herstellungsverfahren war folgendes:
Die Hydroxyethylcellulose wurde zu dem Wasser hinzu gegeben und gerührt, bis die Hydroxyethylcellulose gründ lich solvatisiert war. Das Dowicil 200® wurde hinzugegeben und die wässerige Mischung gerührt und auf 60°C erhitzt. Die oberflächenaktiven Mittel wurden in der aufgeführten Reihenfolge einzeln hinzugegeben, gefolgt von einem Rühren, bis die Mischung ein homogenes Aussehen ergab. Das Lauramid DEA wurde geschmolzen und zu der Mischung hinzugegeben. Die Mischung wurde unter fortgesetztem Rühren abgekühlt. Nach dem die Temperatur unterhalb von 40°C lag, wurden die Sili con-Mikroemulsion und der Duftstoff einzeln hinzugegeben, gefolgt vom Rühren. Das Mischen wurde für etwa 20 Minuten nach der Zugabe der letzten Komponente fortgesetzt.
Die Hydroxyethylcellulose wurde zu dem Wasser hinzu gegeben und gerührt, bis die Hydroxyethylcellulose gründ lich solvatisiert war. Das Dowicil 200® wurde hinzugegeben und die wässerige Mischung gerührt und auf 60°C erhitzt. Die oberflächenaktiven Mittel wurden in der aufgeführten Reihenfolge einzeln hinzugegeben, gefolgt von einem Rühren, bis die Mischung ein homogenes Aussehen ergab. Das Lauramid DEA wurde geschmolzen und zu der Mischung hinzugegeben. Die Mischung wurde unter fortgesetztem Rühren abgekühlt. Nach dem die Temperatur unterhalb von 40°C lag, wurden die Sili con-Mikroemulsion und der Duftstoff einzeln hinzugegeben, gefolgt vom Rühren. Das Mischen wurde für etwa 20 Minuten nach der Zugabe der letzten Komponente fortgesetzt.
Es wurde eine klare, konditionierende Shampoo-Formu
lierung aus den folgenden Komponenten hergestellt:
Material | |
Gew.-% | |
Entionisiertes Wasser | |
31,32 | |
Ammoniumlaurylsulfat (als 26%-ige Lösung) | 24,00 |
Ammoniumlaurethsulfat (als 28%-ige Lösung) | 14,30 |
Cocamidopropylbetain (als 35%-ige Lösung) | 11,43 |
Aminosiliconkautschuk-Mikroemulsion | 7,0 |
Cocamid MEA | 2,5 |
Polysorbat 80 | 2,5 |
Lauramid DEA | 2,0 |
Glycerin | 2,0 |
Dimethicon-Copolyol | 1,0 |
Guar-Hydroxypropyltrimoniumchlorid | 0,75 |
Duftstoff | 0,75 |
FD Nr. 5 (1,0%-ige Lösung) | 0,25 |
Methylparaben | 0,15 |
Propylparaben | 0,05 |
Das Methyl- und Propylparaben wurden in Wasser gelöst. Das
Guar-Hydroxypropyltrimoniumchlorid wurde unter gutem Rühren
langsam zu der wässerigen Lösung hinzugegeben. Nachdem die
Guar-Verbindung grundlich solvatiert war, gab man das Ammo
niumlaurylsulfat, Ammoniumlaurethsulfat und das Cocamido
propylbetain einzeln, in dieser Reihenfolge, hinzu. Die Lö
sung wurde auf 56°C erhitzt. Das Lautramid DEA und das Coc
amid MEA wurden zusammen geschmolzen und unter gutem Vermi
schen zu der heißen Lösung hinzugegeben. Das Erhitzen wurde
beendet. Das Polysorbat 80, Glycerin, Silicon-Flüssigkeit
und Farbe sowie Duftstoff wurden, wie erwünscht, miteinan
der vermischt und zu der Lösung hinzugegeben, nachdem sich
die Temperatur auf unterhalb 45°C verringert hatte. Das
Rühren wurde weitere 10 bis 15 Minuten fortgesetzt, gefolgt
von der Zugabe der Siliconkautschuk-Mikroemulsion. Nach der
Zugabe der Siliconkautschuk-Mikroemulsion wurde das Rühren
für weitere 15 Minuten fortgesetzt.
Es wurde eine Haarkonditioniermittel-Formulierung aus
den folgenden Komponenten hergestellt:
Material | |||||||||||||||||||||
Gew.-% | |||||||||||||||||||||
Entionisiertes Wasser | |||||||||||||||||||||
73,40 | |||||||||||||||||||||
Siliconkautschuk-Mikroemulsion | 10,00 @ | Cyclomethicon | 5.00 @ | Behentrimoniummethosulfat und Cetarylalkohol | 2,75 @ | Glycerin | 2,50 @ | Dimethicon-Copolyol | 1,75 @ | Stearamidopropyldimethylamin | 1,50 @ | Cetylalkohol | 1,50 @ | Pentaerythrit-Tetrastearat | 1,30 @ | Methylparaben | 0,20 @ | Propylparaben | 0,10 @ | Duftstoff | wie erwünscht |
Das Methyl- und Propylparaben wurden in Wasser gelöst. Die
Lösung erhitzte man auf 65°C. Behentrimoniummethosulfat und
Cetarylalkohol, Stearamidopropyldiamin und Pentaerythrit-
Tetrastearat wurden zusammen geschmolzen und unter gutem
Rühren zu der Lösung hinzugegeben. Man ließ die Lösung ab
kühlen. Das Glycerin und das Dimethicon-Copolyol wurden zu
sammen mit wahlweisem Duftstoff miteinander vermischt und
zu der Lösung hinzugegeben, nachdem deren Temperatur unter
45°C gefallen war, und man setzte das Rühren für 15 bis 20
Minuten fort. Die Siliconkautschuk-Mikroemulsion wurde un
ter Rühren für weitere 10 bis 15 Minuten hinzugegeben. Das
Cyclomethicon wurde unter Rühren für zusätzliche 10 Minuten
hinzugegeben.
Es wurde ein Haarkonditionierungs-Formgebungsschaum
aus den folgenden Komponenten zubereitet:
Material | |
Gew.-% | |
Entionisiertes Wasser | |
79,45 | |
Polyquaternium 11 | 5,80 |
Oleth-20 | 0,75 |
Siliconkautschuk-Mikroemulsion | 1,50 |
Dimethicon-Copolyol | 0,50 |
Treibmittel-Kohlenwasserstoffe | 12,00 |
Das Wasser wurde auf 45°C erwärmt, das Polyquaternium 11
hinzugegeben und die Lösung gerührt, bis eine vollständige
Auflösung stattgefunden hatte. Dann gab man das Oleth-20
unter fortgesetztem Rühren bis zur vollständigen Auflösung
hinzu. Die Lösung wurde dann auf unter 45°C abgekühlt und
die Siliconkautschuk-Mikroemulsion und das Dimethicon-Copo
lyol hinzugegeben. Das Rühren wurde fortgesetzt, bis die
Lösung abgekühlt war. Die flüssige Schaumzubereitung wurde
dann in einen unter Druck setzbaren Behälter gefüllt und
mit einer Mischung leichter Kohlenwasserstoffe unter Druck
gesetzt.
Die vorgenannten Beispiele beschreiben allgemein die
Zubereitung und Verwendungen von Mikroemulsionen, die aus
einer einzigen Aminosilicon-Flüssigkeit zubereitet waren.
Die Viskosität der Aminosilicon-Flüssigkeit kann in weitem
Rahmen variieren. Die folgenden Beispiele beschreiben die
Einbeziehung von MQ-Harzen zusammen mit einer aminofunktio
nellen Silicon-Flüssigkeit und die nachfolgende Mikroemul
gierung der Mischung des MQ-Harzes und des aminofunktionel
len Silicons sowie deren Einsatz in Körperpflege-Zusammen
setzungen.
Allgemeines Verfahren der Emulgierung von Mischungen
aus aminofunktionellem Silicon und MQ-Harz:
- 1) Vermengen eines MQ-Harzes A(2) mit einem aminofunk tionellem Silicon A(1),
- 2) Hinzugeben von oberflächenaktiven Mitteln A(3) vorzugsweise eines Ethoxylats eines verzweigten sekundären Alkohols und vorzugsweise in einem Verhältnis von 1,0 : 0,625 (Öl/Harz-Mischung zum oberflächenaktiven Mittel, bezogen auf das Gewicht),
- 3) Vermischen bei 70-75°C,
- 4) langsames Hinzugeben von Teil I-Wasser unter Rühren in einer Menge gleich der Menge des Öls, während die Tempe ratur bei 70°C gehalten wird,
- 5) Hinzugeben von Säure, vorzugsweise Essigsäure, um den pH einzustellen,
- 6) rasches Hinzugeben von Teil II-Wasser, das zusätz liche lösliche Komponenten, wie Biozide und andere Zusätze, enthalten kann.
Körperpflege-Produkt unter Einsatz einer mikroemul
gierten Mischung aus aminofunktionellem Silicon und MQ-Harz.
Eine Lösung von 50 Gew.-% eines Methyl-MQ-Harzes in
Cyclomethicon wurde mit einer Aminosilicon-Flüssigkeit mi
kroemulgiert, wobei Trimethylsilylainodimethicon einen Ami
nogehalt von 0,8 meq/g aufwies, und das Gewichtsverhältnis
der Mischung der Silicone in Cyclomethicon 50% Aminosili
con-Flüssigkeit und 50% der MQ-Lösung betrug. Diese Mikro
emulsion wurde zur Zubereitung eines Konditionierungsmit
tels zum Auffrischen von Locken bzw. Wellen in der folgen
den Zusammensetzung benutzt:
Material | |
Gew.-% | |
Entionisiertes Wasser | |
89,99 | |
Polyquaternium-11 | 0,67 |
Aminomethylpropanol | 0,03 |
Polysorbat-80 | 0,60 |
Dimethicon-Copolyol | 0,50 |
Mikroemulsions-Mischung | 5,00 |
Glycerin | 2,50 |
Zitronensäure | 0,01 |
Methylparaben | 0,15 |
Propylparaben | 0,05 |
Duftstoff | 0,50 |
Körperpflege-Produkt unter Einsatz einer mikroemul
gierten Mischung aus aminofunktionellem Silicon und MQ-Harz.
Eine Lösung von 50 Gew.-% eines Methyl-MQ-Harzes in
Cyclomethicon wurde mit einer Aminosilicon-Flüssigkeit
mikroemulgiert, wobei Trimethylsilylamodimethicon einen
Aminogehalt von 0,8 meq/g aufwies, und das Gewichtsverhält
nis der Mischung der Silicone in Cyclomethicon 50% Amino
silicon-Flüssigkeit und 50% der MQ-Lösung betrug. Diese
Mikroemulsion wurde zur Zubereitung eines Hautpflege-Pro
duktes mit der folgenden Zusammensetzung benutzt:
Material | |
Gew.-% | |
Entionisiertes Wasser | |
79,90 | |
Cetylalkohol | 2,00 |
Glycerylstearat & PEG-100 Stearat | 2,50 |
Acetylierter Lanolinalkohol | 2,00 |
Dimethicon | 3,00 |
Mikroemulsions-Mischung | 8,00 |
Magnesiumaluminiumsilicat | 1,50 |
Duftstoff | 0,50 |
Propylparaben | 0,10 |
Butylparaben | 0,15 |
Methylparaben | 0,15 |
Phenoxyethanol | 0,20 |
Im allgemeinen können die Wahlkomponenten in Körper
pflege-Produkten gemäß den Lehren des Stande der Technik
variiert, ersetzt oder weggelassen werden. Um zum Beispiel
ein Bakteriumwachstum zu verhindern, können Konservierungs
stoffe hinzugegeben werden. Zusätzliche Duftstoffe, pH-ein
stellende Mittel, antistatische oder erweichende Mittel,
kationische Polymere, Verdickungsmittel, nichtionische Po
lymere, wie Acrylsäure-Polymere, neutralisierende Materia
lien, wie Triethanolamin, Sonnenschutzmittel, Antioxidan
tien, Proteine, Vitamine, Pflanzenextrakte und ähnliche
können hinzugegeben werden.
Mit 15 Gewichtsteilen eines aminofunktionellen Sili
cons (linear, Trimethylsilyl-Endgruppen, -(CH₂)₃-NH-(CH₂)2-
NH₂-Seitenkette, Viskosität von 1.500-2.500 mm²/s,
Amingehalt von 0,8 meq/g) wurden 5 Gewichtsteile
einer 1 : 1-Gewichtsmischung von MQ-Harz/flüchtigem Silicon
(D₅) und 12 Gewichtsteile TERGITOL TMN-6® vermischt. Die
Mischung wurde auf 65°C erhitzt. 20 Gewichtsteile Wasser
wurden unter gutem Rühren langsam hinzugegeben, während auf
70°C erwärmt wurde. Nach Abschluß der Wasserzugabe wurden
0,5 Gewichtsteile Essigsäure hinzugegeben. Die Mischung
verdickte und wurde im wesentlichen durchsichtig. Nach 2-5
minütigem Rühren bei 70°C gab man 47,5 Gewichtsteile Teil
II-Wasser schnell unter gutem Rühren hinzu. Nach dem Abküh
len wurde eine Mikroemulsion mit einer Trübungszahl von 20
nach ASTM erhalten.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Arten von
Flüssigkeiten und Harzen, die Mikroemulsionen bilden:
Flüssigkeit A1 ist ein lineares, Trimethylsilyl-Endgruppen
aufweisendes Silicon mit -(CH₂)₃-NH-(CH₂)₂-NH₂-Seitenkette,
einer Viskosität von 1.500-2.500 mm²/s, ei
nem Amingehalt von 0,8 meq/g.
Flüssigkeit A2 ist ein verzweigtes, Trimethylsilyl-Endgrup
pen aufweisendes Silicon mit (CH₂)₃-NH-(CH₂)₂-NH₂-Seiten
kette, einer Viskosität von 150-300 mm²/s,
einem Amingehalt von 0,53 meq/g.
Flüssigkeit A3 ist ein lineares, Trimethylsilyl-Endgruppen
aufweisendes Silicon mit -(CH₂)₃-NH-(CH₂)₂-NH₂-Seitenkette,
einer Viskosität von 60.000 mm²/s, einem
Amingehalt von 0,3 meq/g.
Flüssigkeit A4 ist ein verzweigtes, Trimethylsilyl-Endgrup
pen aufweisendes Silicon mit -(CH₂)₃-NH-(CH₂)₂-NH₂-Seiten
kette, einer Viskosität von 150-300 mm²/s,
einem Amingehalt von 0,15 meq/g.
Flüssigkeit A5 ist ein verzweigtes, Trimethylsilyl-Endgrup
pen aufweisendes Silicon mit -(CH₂)₃-NH-(CH₂)₂-NH₂-Seiten
kette, einer Viskosität von 10-40 mm²/s,
einem Amingehalt von 0,45 meq/g.
Harz R1 ist eine 1 : 1-Gewichtsmischung eines flüchtigen Si
licons (D₅) und von MQ-Methylharz, M/Q-Verhältnis = 0,76.
Harz R2 ist eine 1 : 1-Gewichtsmischung eines Polydimethyl
siloxans und von MQ-Methylharz, M/Q-Verhältnis = 0,76.
Harz R3 ist eine getrocknete Version des Harzes R1, 100%
Silicon-Feststoffe.
Harz R4 ist ein TD-Harz mit einem Phenyl : Methyl-Verhältnis
von etwa 1 : 1 und etwa 85% Feststoffen in Naphthalin.
Harz R5 ist ein TD-Harz mit einem Phenyl : Methyl-Verhältnis
von etwa 1 : 1 und etwa 50% Feststoffen in Toluol.
Harz R6 ist ein TD-Harz mit einem Phenyl : Methyl-Verhältnis
von etwa 2 : 3 und etwa 80% Feststoffen in einer Lösungsmit
telmischung von Toluol und Isopropylalkohol.
Harz R7 ist ein TD-Methylharz, 100% Silicon-Feststoffe mit
einer Viskosität von 200-700 mm²/s (centistokes).
Harz R8 ist ein TD-Methylharz, 100% Silicon-Feststoffe,
T/D-Verhältnis etwa 49 : 1.
15-S-9® ist ein oberflächenaktives Mittel aus ethoxylier
tem, sekundärem Alkohol, das kommerziell von der Union
Carbide Corporation erhältlich ist.
Minfoam-1X® ist eine Mischung von oberflächenaktiven Mit
teln, umfassend ethoxylierte, sekundäre Alkohole, erhält
lich von der Union Carbide Corporation.
Während einer der Nutzen des Einsatzes der nach dem
Verfahren der vorliegenden Erfindung zubereiteten Mikro
emulsionen die Fähigkeit ist, klare Körperpflege-Produkte
mit einer Trübungszahl nach ASTM unter etwa 100 bis 150
herzustellen, können, falls erwünscht, trübende Mittel in
die Formulierungen der Körperpflege-Produkte eingearbeitet
werden, wie in Beispiel 42 gezeigt. Die nach dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung zubereiteten Mikroemulsionen
ergeben konditionierende Vorteile für eine Vielfalt von
Körperpflege-Produkten, einschließlich Haarfärbe-Zusammen
setzungen, Spülungen, neutralisierende Lotionen, Cremes,
Gels, Schäume, Aerosols und Pumpsprays, doch sind sie auf
diese nicht beschränkt.
Aus dem Vorhergehenden wird deutlich, daß viele andere
Variationen und Modifikationen in den vorbeschriebenen Zu
sammensetzungen und Verfahren vorgenommen werden können,
ohne wesentlich vom Verfahren und den Zusammensetzungen der
vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vorbeschriebenen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind daher nur
beispielhaft, und sie sollen in keiner Weise den Umfang der
beigefügten Ansprüche einschränken.
Claims (11)
1. Durchscheinende O/W-Mikroemulsion, umfassend:
- (a) ein mikroemulgierbares Silicon,
- (b) ein oberflächenaktives Mittel mit einer Phasenin versions-Temperatur im Bereich von etwa 45°C bis etwa 95°C und
- (c) Wasser.
2. Mikroemulsion nach Anspruch 1, worin das mikroemul
gierbare Silicon ein Silicon der Formel ist:
M(RaQbSiO(4-a-b)/2)x(RcSiO(4-c)/2))yMworin R ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis etwa 6 Kohlen
stoffatomen ist, Q ein polarer Rest der allgemeinen Formel
-R¹HZ ist, worin R¹ eine zweiwertige Verbindungsgruppe ist,
die mit Wasserstoff und einem Rest Z verbunden ist, worin
R¹ zusammengesetzt ist aus Kohlenstoff- und Wasserstoffato
men; Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen oder
Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Stickstoffatomen, und Z ein
aminhaltiger Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Resten der Formel:-N(CH₂)z(CH₂)zzNX₂undNX₂worin jedes X von X₂ unabhängig ausgewählt ist aus der
Gruppe bestehend aus Wasserstoff und Alkylgruppen mit 1 bis
12 Kohlenstoffatomen und worin z 1 oder größer ist und zz 0
oder größer ist und der Einschränkung unterliegt, daß, wenn
zz 0 ist, Z die Formel hat:-NH(CH₂)zNH₂worin z 1 oder größer ist, a im Bereich von 0 bis etwa 2
liegt, b im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 liegt, derart,
daß a + b kleiner als oder gleich 3 ist, c eine Zahl im Be
reich von etwa 1 bis etwa 3 ist, x eine Zahl im Bereich von
5 bis etwa 2.000 ist, y eine Zahl im Bereich von etwa 20
bis etwa 10.000 ist und M eine Silicon-Endgruppe ist.
3. Mikroemulsion nach Anspruch 1, worin das oberflächen
aktive Mittel eine phaseninversions-Temperatur im Bereich
von etwa 55°C bis etwa 95°C hat.
4. Mikroemulsion nach Anspruch 2, worin der Amingehalt
des Silicons im Bereich von etwa 0,10 meg/g bis etwa 10
meq/g liegt.
5. Mikroemulsion nach Anspruch 4, worin das mikroemul
gierbare Silicon weiter ein Silicon der Formel umfaßt:
(CH₃)₃SiO[(CH₃)(C₃H₆NH₂C₂H₄NH₂)SiO]x[(CH₃)₂SiO]ySi(CH₃)₃worin x eine Zahl im Bereich von 5 bis etwa 2.000 und y
eine Zahl im Bereich von etwa 800 bis etwa 10.000 ist.
6. Mikroemulsion nach Anspruch 2, weiter umfassend ein
MQ-Harz, das ausgewählt ist aus der Gruppe von MQ-Harzen
der Formel:
worin sowohl R¹ als auch R² unabhängig ausgewählt sind aus
der Gruppe von Alkylkohlenwasserstoffresten mit 1 bis 12
Kohlenstoffatomen sein können, und sowohl M¹ als auch M²
unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus
Phenyl, Phenethyl, Polyether, Wasserstoff und Alkylkohlen
wasserstoffresten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen in irgend
einer Kombination, wobei die Einschränkung gilt, daß das
Verhältnis der tiefgestellten Buchstaben j, k und l die
folgende Beziehung erfüllt:0,5(j+k)/l4,0worin das MQ-Harz eine Viskosität im Bereich von 50 bis
5.000 mm²/s bei 25°C hat.
7. Verfahren zum Herstellen einer Mikroemulsion, umfas
send:
- (a) Auswählen eines mikroemulgierbaren Silicons aus
der Gruppe bestehend aus:
- (i) einem Silicon der Formel: M(RaQbSiO(4-a-b)/2)x(RcSiO(4-c)/2)yMworin R ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis etwa 6 Kohlen stoffatomen ist, Q ein polarer Rest der allgemeinen Formel -R¹HZ ist, worin R¹ eine zweiwertige Verbindungsgruppe ist, die mit Wasserstoff und einem Rest Z verbunden ist, worin R¹ zusammengesetzt ist aus Kohlenstoff- und Wasserstoff atomen; Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen oder Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Stickstoffatomen, und Z ein aminhaltiger Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe beste hend aus Resten der Formel:-N(CH₂)z(CH₂)zzNX₂undNX₂worin jedes X von X₂ unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und Alkylgruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und worin z 1 oder größer ist und zz 0 oder größer ist und der Einschränkung unterliegt, daß, wenn zz 0 ist, Z die Formel hat:-NH(CH₂)zNH₂worin z 1 oder größer ist, a im Bereich von 0 bis etwa 2 liegt, b im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 liegt, derart, daß a + b kleiner als oder gleich 3 ist, c eine Zahl im Be reich von etwa 1 bis etwa 3 ist, x eine Zahl im Bereich von 5 bis etwa 2.000 ist, y eine Zahl im Bereich von etwa 20 bis etwa 10.000 ist und M eine Silicon-Endgruppe ist;
- (ii) einem Silicon der Formel: M(RaQbSiO(4-a-b)/2)x(RcSiO(4-c)/2)yMworin R ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis etwa 6 Kohlen stoffatomen ist, Q ein polarer Rest der allgemeinen Formel -R¹HZ ist, worin R¹ eine zweiwertige Verbindungsgruppe ist, die mit Wasserstoff und einem Rest Z verbunden ist, worin R¹ zusammengesetzt ist aus Kohlenstoff- und Wasserstoff atomen; Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen oder Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Stickstoffatomen, und Z ein aminhaltiger Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe beste hend aus Resten der Formel:-N(CH₂)z(CH₂)zzNHworin z 1 oder größer ist und zz 0 oder größer ist und der Einschränkung unterliegt, daß, wenn zz 0 ist, Z die Formel hat:-NH(CH₂)zNH₂worin z 1 oder größer ist, a im Bereich von 0 bis etwa 2 liegt, b im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 liegt, derart, daß a + b kleiner als oder gleich 3 ist, c eine Zahl im Be reich von etwa 1 bis etwa 3 ist, x eine Zahl im Bereich von 1 bis etwa 20 ist, y eine Zahl im Bereich von etwa 20 bis etwa 800 ist und M eine Silicon-Endgruppe ist;
- (iii) einem Silicon der Formel: worin sowohl R¹ als auch R² unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe von Alkylkohlenwasserstoffresten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und sowohl M¹ als auch M² unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Phenyl, Phen ethyl, Polyether, Wasserstoff und Alkylkohlenwasserstoff resten mit 1 bis 23 Kohlenstoffatomen in irgendeiner Kom bination, wobei die Einschränkung gilt, daß das Verhältnis der tiefgestellten Buchstaben j, k und 1 die folgende Be ziehung erfüllt:0,5(j+k)/l4,0worin das MQ-Harz eine Viskosität im Bereich von 50 bis 5000 mm²/s bei 25°C hat; und
- (iv) deren Mischungen;
- (b) Hinzugeben eines oberflächenaktiven Mittels mit einer Phaseninversions-Temperatur im Bereich von etwa 45°C bis etwa 95°C zu dem Silicon:
- (c) Erhitzen des Silicons und des oberflächenaktiven Mittels auf eine Temperatur im Bereich von etwa 45°C bis etwa 95°C;
- (d) Hinzugeben von Teil I-Wasser;
- (e) Hinzugeben einer Säure und
- (f) Hinzugeben von Teil II-Wasser.
8. Verfahren nach Anspruch 7, worin die Stufen (d) und
(e) im wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7, worin die Säure der Stufe
(e) in dem Wasser der Stufe (d) gelöst wird, um eine Säure
lösung herzustellen, und die Säurelösung zu der Mischung
von (a) und (b) hinzugegeben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, worin die Säure ausgewählt
wird ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Essig-, Chlor
wasserstoff-, Hypophosphor-, Milch-, Propion-, Glykol-,
Ameisen- und Salpetersäure.
11. Körperpflege-Produkte, umfassend die Mikroemulsion
nach Anspruch 1.
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