DE69500575T2 - Neue Sonnenschutzfilter, diese enthaltende kosmetische Sonnenschutzmittel und deren Verwendungen - Google Patents

Neue Sonnenschutzfilter, diese enthaltende kosmetische Sonnenschutzmittel und deren Verwendungen

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft neue Verbindungen vom Typ der geradkettigen oder cyclischen kurzkettigen Diorganosiloxane oder vom Typ Triorganosilane, die die gemeinsame Eigenschaft aufweisen, alle mindestens eine von einem Cinnamonitrilderivat abgeleitete Filtereinheit mit Alkylen- oder Alkylenoxygruppe zu enthalten, wobei die Verbindungen insbesondere als organische Lichtschutzfilter in kosmetischen zusammensetzungen zum Schutz der Haut und der Haare gegen UV-Strahlung bestimmt sind. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung dieser Verbindungen bei der oben genannten kosmetischen Anwendung sowie kosmetische Zusammensetzungen mit verbesserten Eigenschaften, die diese enthalten.
  • Es ist bekannt, daß durch Lichtstrahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 280 bis 400 nm die menschliche Epidermis gebräunt werden kann und daß Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 280 bis 320 nm, die unter der Bezeichnung UV-B bekannt ist, Erytheme und Hautverbrennungen hervorruft, die der Ausbildung von natürlicher Bräune abträglich sein können; die UV-B-Strahlung sollte daher ausgefiltert werden.
  • Es ist ferner bekannt, daß Uv-A-Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 320 bis 400 nm, die die Haut bräunt, eine Veränderung der Haut hervorrufen kann, insbesondere im Falle von empfindlicher Haut oder von Haut, die kontinuierlich Sonnenstrahlung ausgesetzt ist. UV-A-Strahlung ruft insbesondere einen Verlust an Elastizität der Haut und das Auftreten von Falten hervor, was zu einer vorzeitigen Alterung führt. Sie begünstigt das Auslösen einer
  • Erythembildung oder verstärkt diese Reaktion bei manchen Personen, und sie kann sogar die Ursache für durch Licht ausgelöste toxische oder allergische Reaktionen sein. Es ist daher wünschenswert, auch UV-A-Strahlung auszufiltern.
  • Bis heute wurden zahlreiche Verbindungen zum Lichtschutz (UV-A und/oder UV-B) der Haut vorgeschlagen.
  • Verbindungen vom Typ Organosiloxane mit Benzotriazolgruppe, die als Sonnenschutzfilter verwendet werden können, sind in dem Patent WO 92/19625 beschrieben.
  • Die meisten dieser Verbindungen zum Lichtschutz der Haut sind aromatische Verbindungen, die die Uv-Strahlung im Bereich von 280 bis 315 nm oder im Bereich von 315 bis 400 nm oder auch in beiden Bereichen absorbieren. Sie werden- am häufigsten in Sonnenschutzmitteln formuliert, die in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion (d.h. eines kosmetisch akzeptablen Trägerstoffs, der aus einer kontinuierlichen dispergierenden wäßrigen Phase und einer diskontinuierlichen dispergierten Ölphase besteht) vorliegen, die in verschiedenen Konzentrationen ein oder mehrere herkömmliche lipophile und/oder hydrophile organische Filter enthält, welche die schädliche UV-Strahlung selektiv absorbieren können, wobei die Filter (und ihre Mengenanteile) abhängig vom gewünschten Lichtschutzfaktor ausgewählt werden (der Lichtschutzfaktor (LSF) wird mathematisch als das Verhältnis der Bestrahlungszeit, die notwendig ist, um die Erythemschwellendosis mit dem UV-Filter zu erreichen, zu der Zeit, die notwendig ist, um die Erythemschwellendosis ohne UV-Filter zu erreichen, ausgedrückt).
  • Neben ihrem intrinsischen Filtervermögen müssen diese gegen UV-Strahlung wirksamen Verbindungen gute kosmetische Eigenschaften in den sie enthaltenden Zusammensetzungen aufweisen, eine gute Löslichkeit in herkömmlichen Lösungsmittel und insbesondere in Fettsubstanzen, wie Ölen und Fetten, sowie eine gute Beständigkeit gegen Wasser und Schweiß (Remanenz). Es ist selbstverständlich ferner wünschenswert, daß die Filtersubstanzen nicht in die Haut eindringen und nicht giftig sind.
  • Von den aromatischen Verbindungen, die zu diesem Zweck empfohlen worden sind, weisen zahlreiche Verbindungen nicht alle für eine Verwendung als UV-Filter in Sonnenschutzmitteln erforderlichen Eigenschaften auf. Insbesondere kann das eigentliche Filtervermögen ungenügend sein, wodurch es oft erforderlich ist, relativ hohe Mengenanteile zu verwenden, um zufriedenstellende Filtereigenschaften zu erzielen, was sich durch schlechte kosmetische Eigenschaften der am Ende vorliegenden Formulierungen, die diese Verbindungen enthalten, ausdrückt; ferner ist ihre Solubilisierbarkeit in den verschiedenen zum Lichtschutz verwendeten Formulierungstypen nicht immer ausreichend gut (insbesondere die Fettlöslichkeit); sie können ferner keine ausreichende Stabilität gegenüber Licht (Photostabilität) und schließlich auch eine schlechte Beständigkeit gegenüber Wasser und Schweiß aufweisen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Gruppe von Verbindungen anzugeben, die insbesondere als Lichtschutzfilter in gegen Uv-Strahlung wirksamen Zusammensetzungen verwendet werden können, die die oben genannten Nachteile nicht aufweisen.
  • Es wurde nach der vorliegenden Erfindung festgestellt, daß es durch Einführen einer oder mehrerer spezieller Filtereinheiten, nämlich von Cinnamonitrilderivaten, durch Pfropfung und insbesondere durch eine Hydrosylierungsreaktion in eine geeignet gewählte geradkettige oder verzweigte Siliconkette oder eine geeignet gewähltes Silan über ein spezielles Zwischenverbindungsglied von Typ Alkylen oder Alkylenoxy möglich ist, neue Verbindungen mit bemerkenswerten Eigenschaften anzugeben, wobei die neuen Verbindungen insbesondere entsprechend ihrer Art entweder im UV-A- oder im UV-B-Bereich sehr gute Filtereigenschaften, eine sehr gute Löslichkeit in herkömmlichen organischen Lösungsmitteln und insbesondere Fettsubstanzen wie den Ölen sowie hervorragende kosmetische Eigenschaften aufweisen, wodurch sie für eine Verwendung als Sonnenschutzfilter in kosmetischen Zusammensetzungen zum Schutz der Haut und/oder der Haare gegen UV-Strahlung oder zu deren Herstellung besonders geeignet sind.
  • Diese Feststellung ist die Basis der vorliegenden Erfindung.
  • Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher neue Verbindungen, die durch eine der folgenden Formeln (1) bis (3) gekennzeichnet sind:
  • wobei in den Formeln (1) bis (3)
  • - die Gruppen R, die identisch oder voneinander verschieden sind, unter den C&sub1;&submin;&sub1;&sub0;-Alkylgruppen, Phenyl und 3,3,3- Trifluorpropyl ausgewählt sind, wobei mindestens 80 % der Gruppen R Methyl bedeuten,
  • - die Gruppen B, die identisch oder voneinander verschieden sind, unter den oben genannten Gruppen R und der nachfolgend definierten Gruppe A ausgewählt sind,
  • - die Gruppen R', die identisch oder voneinander verschieden sind, unter den C&sub1;&submin;&sub8;-Alkylgruppen und Phenyl ausgewählt sind,
  • - r eine ganze Zahl von Null bis einschließlich 50 und s eine ganze Zahl von Null bis einschließlich 20 bedeutet, mit der Maßgabe, daß mindestens eine der beiden Gruppen B A bedeutet, wenn s Null ist,
  • - u eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis einschließlich 6 und t eine ganze Zahl im Bereich von Null bis einschließlich 10 bedeutet, mit der Maßgabe, daß u + t mindestens 3 ist,
  • - die Gruppe A eine einwertige Gruppe bedeutet, die direkt an ein Siliciumatom gebunden ist und der folgenden Formel (4) entspricht:
  • wobei in der Formel (4)
  • - X¹ eine Cyanogruppe oder Alkoxycarbonylgruppe COOR¹ bedeutet, wobei R¹ bedeutet:
  • (i) eine C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkylgruppe,
  • (ii) eine C&sub2;&submin;&sub2;&sub0;-Hydroxyalkylgruppe oder
  • (iii) eine zweiwertige Gruppe -Y- der folgenden Formel (5)
  • wobei in der Formel (5)
  • - R Wasserstoff oder C&sub1;&submin;&sub4;-Alkyl bedeutet,
  • - p eine ganze Zahl im Bereich von Null bis einschließlich 10 ist,
  • - m Null oder 1 ist, und
  • - die -CH&sub2;-Endgruppe direkt an ein Siliciumatom gebunden ist,
  • - X² Wasserstoff oder eine gegebenenfalls C&sub6;&submin;&sub1;&sub0;- substituierte Phenylgruppe bedeutet,
  • - n eine ganze Zahl im Bereich von Null bis einschließlich 2 ist,
  • - X³, die identisch oder voneinander verschieden sind, unter den C&sub1;&submin;&sub8;-Alkylgruppen oder C&sub1;&submin;&sub4;-Alkoxygruppen ausgewählt sind, mit der Maßgabe, daß im letzten Fall zwei aneinandergrenzende X³ (n=2) gemeinsam eine Alkylidendioxygruppe bilden können, wobei die Alkylidengruppe 1 oder 2 Kohlenstoffatome enthält,
  • - X&sup4; Wasserstoff oder eine zweiwertige Gruppe -Y- bedeutet,
  • mit der Maßgabe, daß in der Formel (4) X¹ notwendigerweise eine Gruppe COOY mit m = Null bedeuten muß, wenn X&sup4; Wasserstoff bedeutet.
  • In den oben genannten Formeln (1) bis (3) bedeutet A die von Cinnamonitril abgeleitete Gruppe, die, nachdem sie an der anfänglich vorliegenden kurzen Siliconkette oder der anfänglich vorliegenden Silankette befestigt worden ist, den Verbindungen vom Typ der geradkettigen (Formel (1)) oder cyclischen (Formel(2)) Diorganosiloxane oder vom Typ Triorganosilane (Formel (3)) Absorptionseigenschaften gegenüber UV-Strahlung im Wellenlängenbereich von 280 bis 400 nm verleiht. Wie oben angegeben und wie dies aus der Definition der Formel (4) folgt weist diese Gruppe notwendigerweise mindestens eine einem Kettenglied entsprechende Alkylen- oder Alkylenoxygruppe auf, die die Kupplung des Cinnamonitrils an die Silicon- oder Silankette gewährleistet. Einer der Vorteile der Erfindung besteht in der Tatsache, daß entsprechend der Art und/oder der Stellung der verschiedenen Gruppierungen an der Filtereinheit A entweder reine UV- A-Filter oder im Gegensatz hierzu reine UV-B-Filter mit besonders hohen Extinktionskoeffizienten hergestellt werden können.
  • Wie dies aus den oben angegebenen Definitionen hervorgeht kann die Kupplung der Kette -(O)m-(CH&sub2;)p-CH(R²)-CH&sub2;- (d.h. der zweiwertigen Gruppe -Y-) an das Cinnamonitrilderivat, die die Verbindung der Einheit mit dem Siliciumatom der Silicon- oder Silankette gewährleistet, erfindungsgemäß an einer beliebigen von den Gruppen X¹ oder X&sup4; eingenommenen Stellung erfolgen, wobei die Endgruppe -(O)m- dieser Kette an die von dem Cinnamonitrilderivat abgeleitete Einheit und die Endgruppe -CH&sub2;- an ein Siliciumatom der Silicon- oder Silankette gebunden ist.
  • In den oben genannten Formeln (1) bis (3) können die Alkylgruppen geradkettig oder verzweigt sein und sie können insbesondere unter Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n- Butyl, Isobutyl, tert.-Butyl, n-Amyl, Isoamyl, Neopentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethylhexyl und tert.-Octyl ausgewählt sein. Erfindungsgemäß bevorzugte Gruppen R, R' und B sind die Gruppen Methyl, Ethyl, Propyl, n-Butyl, n- Octyl und 2-Ethylhexyl. Noch bevorzugter bedeuten die Gruppen R, R' und B alle Methyl.
  • Von den Verbindungen der Formeln (1) bis (3) werden bevorzugt die Verbindungen verwendet, die der Formel (1) oder der Formel (2) entsprechen, d.h. geradkettige oder cyclische Diorganosiloxane mit kurzer Kette.
  • Von den im Rahmen der Erfindung verwendeten linearen oder cyclischen Diorganosiloxanen werden insbesondere die statistischen Derivate oder auch definierte Blockderivate bevorzugt, die mindestens eine und noch bevorzugter alle folgenden Eigenschaften aufweisen:
  • - R bedeutet Alkyl und noch bevorzugter Methyl,
  • - B bedeutet Alkyl und noch bevorzugter Methyl (im Fall der linearen Verbindungen der Formel (1)),
  • - r liegt im Bereich von Null bis einschließlich 6; s liegt im Bereich von Null bis einschließlich 6 (im Fall der linearen Verbindungen der Formel (1)),
  • - t + u liegt im Bereich von 3 bis 5 (im Fall der cyclischen Verbindungen der Formel (2)),
  • - X¹ bedeutet Cyano oder eine Gruppe COOR¹, wobei R¹ Methyl, Ethyl oder -Y- ist,
  • - X² bedeutet H oder Phenyl,
  • - X³ bedeutet Methoxy (n ≠ 0) oder H (n = 0),
  • - X&sup4; bedeutet -Y-, vorzugsweise in 4-Stellung des Rings,
  • - p liegt im Bereich von 1 bis einschließlich 3, und
  • - R² bedeutet H oder Methyl.
  • Zur Herstellung der Siliconfilter der Formeln (1) oder (2) kann herkömmlich verfahren werden (Weg 1), indem eine Hydrosylierungsreaktion
  • mit dem korrespondierenden Silicon durchgeführt wird, wobei alle Gruppen A beispielsweise Wasserstoff bedeuten. Dieses Ausgangssilicon wird im folgenden als SiH bezeichnet; die Gruppen SiH können in der Kette und/oder an den Enden der Siliconkette vorliegen. Die SiH-Derivate sind auf dem technischen Gebiet der Silicone wohlbekannt und sie sind im allgemeinen im Handel erhältlich. Sie sind beispielsweise in den amerikanischen Patenten US-A-3 220 972, US-A-3 697 473 und US-A-4 340 709 beschrieben.
  • Das SiH-Derivat kann entweder der folgenden Formel (1bis),
  • worin R, r und 5 die oben für Formel (1) angegebenen Bedeutungen aufweisen und die Gruppen B', die identisch oder voneinander verschieden sind, unter den Gruppen R und Wasserstoff ausgewählt sind,
  • oder der folgenden Formel (2bis)
  • entsprechen, worin R, t und u die oben für Formel (2) angegebenen Bedeutungen aufweisen.
  • Mit dem SiH-Derivat der Formeln (1bis) oder (2bis) wird dann eine herkömmliche Hydrosylierungsreaktion durchgeführt, die in Gegenwart einer katalytisch wirksamen Menge eines Platinkatalysators mit einem organischen Cinnomonitrilderivat ausgeführt wird, das unter den Derivaten der folgenden Formel (4bis) ausgewählt wird:
  • worin X¹, X², X³, X&sup4; und n die für die Formel (4) angegebenen Bedeutungen aufweisen, mit dem einzigen Unterschied, daß eine der beiden Gruppen X¹ oder X&sup4; anstelle der oben definierten zweiwertigen Gruppe -Y- der Formel (5) hier die entsprechende ungesättigte homologe Gruppe der folgenden Formel (5bis) bedeutet:
  • worin m und p die Bedeutungen der Formel (5) aufweisen.
  • Von den im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders gut geeigneten Verbindungen der Formel (5bis) können insbesondere genannt werden:
  • a) 2-Cyano-3,3-diphenyl-acrylsäure-2-methylallylester,
  • b) 3-(4-Allyloxyphenyl)-2-cyano-acrylsäureethylester,
  • c) 2-Cyano-[3-methoxy-4-(2-methylallyloxy)-phenyl]- acrylsäure-ethylester, und
  • d) 3-[4-Allyloxy-3-methoxy-phenyl]-2-cyanoacrylsäureethylester.
  • Zur Herstellung der oben genannten Produkte der Formeln (4bis) geeignete Verfahren sind insbesondere die Verfahren, die in den Patentanmeldungen FR-A-1 487 593 und EP-A-0 430 023 und dem Patent US 4 178 303 beschrieben sind, deren Lehre in der vorliegenden Anmeldung vollständig als Referenz enthalten ist. Diese Produkte können insbesondere durch Umsetzung von p-Allyloxybenzaldehyd mit Cyanoacrylsäureethylester (nach der sogenannten Knoevenagelreaktion) hergestellt werden.
  • Die Platinkatalysatoren, die zur Durchführung der Hydrosylierungsreaktion der Verbindungen (1bis) oder (2bis) mit der Verbindung der Formel (4bis) verwendet werden, sind wohlbekannt und in der Literatur ausführlich beschrieben. Es können insbesondere die Komplexe aus Platin und einer organischen Verbindung, die in den amerikanischen Patenten US-A-3 159 601, US-A-3 159 602 und US-A-3 220 972 und den europäischen Patentanmeldungen EP-A- 0 057 459, EP-A-0 188 978 und EP-A-0 190 530 beschrieben sind, und die Komplexe aus Platin und Vinylorganopolysiloxanen genannt werden, die in den amerikanischen Patenten US-A-3 419 593, US-A-3 377 432 und US-A-3 814 730 beschrieben sind. Zur Umsetzung der Verbindungen der Formeln (1bis) oder (2bis) mit der Verbindung der Formel (4bis) wird im allgemeinen ein bezogen auf das Gewicht des Platinmetalls berechneter Mengenanteil des Katalysators im Bereich von 5 bis 600 ppm und vorzugsweise von 10 bis 200 ppm, bezogen auf das Gewicht der Verbindungen der Formeln (1bis) oder (2bis), verwendet. Die Hydrosylierungsreaktion kann als Massereaktion oder in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel, wie beispielsweise
  • Toluol, Heptan, Xylol, Tetrahydrofuran und Tetrachlorethylen, erfolgen. Es ist im allgemeinen wünschenswert, das Reaktionsgemisch bis zur vollständigen Umsetzung auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis 120 ºC zu erwärmen. Die Verbindung der Formel (1bis) oder (2bis) kann tropfenweise zu der in einem organischen Lösungsmittel gelösten Verbindung der Formel (4bis) gegeben werden, wobei die Lösung den Katalysator enthält. Man kann ferner die Verbindung der Formel (1bis) oder (2bis) und die Verbindung der Formel (4bis) gleichzeitig in eine Suspension des Katalysator in einem organischen Lösungsmittel geben. Es ist empfehlenswert, das Ende der Reaktion durch quantitative Bestimmung des restlichen SiH mit einer alkoholischen Lösung von Kaliumhydroxid zu verfolgen; danach wird das Lösungsmittel entfernt, beispielsweise durch Destillation unter vermindertem Druck. Das erhaltene Rohöl kann beispielsweise durch Durchgang durch eine Absorptionskieselsäuresäule gereinigt werden.
  • Bezüglich der Herstellung der Filter vom Typ Triorganosilane der Formel (3) kann wie oben angegeben über eine Hydrosylierung mit einer Ausgangssilanverbindung der Formel (R')&sub3;Si-H (Formel(3bis)), worin R' die die für die Verbindungen der Formel (3) angegebenen Bedeutungen ausweist, und einem oben definierten organischen Cinnamonitrilderivat der Formel (4bis) verfahren werden.
  • Ein weiterer möglicher Syntheseweg (Weg 2), der zur Herstellung der Siliconfilter der Formeln (1) und (2), falls X² speziell Wasserstoff bedeutet, besteht darin, eine Hydrosylierung mit einer oben definierten Verbindung der Formeln( 1bis) oder (2bis) und einem ungesättigten Formyldenvat der folgenden Formel (4ter)
  • durchzuführen, worin X Wasserstoff bedeutet, n und X die oben für Formel (4) angegebenen Bedeutungen aufweisen und X&sup4; eine ungesättigte einwertige Gruppe der oben definierten Formel (5bis) ist.
  • Das nach der Hydrosylierung erhaltene Produkt wird dann mit einem Cyanoacetat oder Malonitril der folgenden Formel (6)
  • umgesetzt, worin X¹ eine Cyanogruppe oder eine Alkoxycarbonylgruppe COOR¹ bedeutet, wobei R¹ eine geradkettige oder verzweigte C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkylgruppe oder C&sub2;&submin;&sub2;&sub0;-Hydroxyalkylgruppe ist,
  • wodurch schließlich die gewünschte Verbindung der Formel (1) oder (2) hergestellt wird.
  • Die Verbindungen der Formeln (1) bis (3) weisen wie bereits oben dargelegt per se ein hervorragendes Filtervermögen gegenüber UV-Strahlung (UV-A oder UV-B entsprechend der Struktur des Produkts) auf. Durch Mischen von Produkten unterschiedlicher Struktur, d.h. durch Mischen von erfindungsgemäßen Produkten, die eine reine UV-A-Wirksamkeit aufweisen, mit erfindungsgemäßen Produkten, die eine reine UV-B-Wirksamkeit aufweisen, ist es möglich, eine Zusammensetzung anzugeben, die Filtereigenschaften im gesamten schädlichen UV-Bereich (UV-A und UV-B) aufweist, was einen wesentlichen Vorteil darstellt. Die Verbindungen der Formeln (1) bis (3) können ferner durch ihre hohe Liposolubilität in hohen Konzentrationen verwendet werden, wodurch die am Ende vorliegenden Zusammensetzungen sehr hohe Lichtschutzfaktoren aufweisen. Sie verteilen sich im übrigen in den herkömmlichen kosmetisch akzeptablen Trägern, die mindestens eine Fettphase oder ein kosmetisch akzeptables organisches Lösungsmittel enthalten, gleichmäßig und können daher auf die Haut oder die Haare unter Bildung eines wirksamen Schutzfilms aufgetragen werden. Schließlich sind ihre kosmetischen Eigenschaften sehr gut, insbesondere da diese Produkte nämlich im Vergleich mit Siliconfiltern des Standes der Technik weniger kleben und weicher sind.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch kosmetische Zusammensetzungen, die in einem kosmetisch akzeptablen Träger, der vorzugsweise mindestens eine Fettphase oder ein organisches Lösungsmittel enthält, eine wirksame Menge mindestens einer der oben definierten Verbindungen der Formeln (1) bis (3) enthalten.
  • Die Verbindungen der Formeln (1) bis (3) liegen im allgemeinen in Mengenanteilen im Bereich von 0,1 bis 20 Gew.-% und vorzugsweise von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, vor.
  • Die erfindungsgemäßen kosmetischen Zusammensetzungen können als Zusammensetzungen zum Schutz der menschlichen Epidermis oder der Haare gegen UV-Strahlung, als Sonnenschutzzusammensetzungen oder als Erzeugnisse zum Schminken verwendet werden.
  • Die Zusammensetzungen können insbesondere in Form einer Lotion, als dickflüssige Lotion, Gel, Creme, Milch, in Form von Puder und festen Stiften vorliegen und ggf. können sie als Aerosol konditioniert sein und in Form von Schaum oder Spray vorliegen.
  • Sie können ferner herkömmliche kosmetische auf diesem Gebiet verwendete Hilfsstoffe enthalten, wie beispielsweise Fettsubstanzen, organische Lösungsmittel, Silicone, Verdickungsmittel, reizlindernde Mitteln, zusätzliche Sonnenschutzfilter, Antischaummittel, Hydratisierungsmittel, Parfums, Konservierungsmittel, grenzflächenaktive Stoffe, Füllstoffe, Maskierungsmittel, anionische, kationische, nichtionische und amphothere Polymere und deren Gemische, Treibmittel, alkalisch oder sauer machende Mittel und Färbemittel, Pigmente und Nanopigmente, insbesondere solche, die eine zusätzliche Schutzwirkung durch physikalische Sperre der UV-Strahlung gewährleisten, sowie beliebige weitere, üblicherweise in der Kosmetik und insbesondere bei der Herstellung von Sonnenschutzmitteln verwendete Zusatzstoffe.
  • Von den organischen Lösungsmitteln können niedere Alkohole und Polyole genannt werden, beispielsweise Ethanol, Isopropanol, Propylenglykol, Glycerin und Sorbit.
  • Die Fettsubstanzen können aus einem Öl oder einem Wachs oder deren Gemischen, Fettsäuren, Fettsäureestern, Fettalkoholen, Vaseline, Paraffin, Lanolin und hydriertem und acetyliertem Lanolin bestehen. Die Öle können unter tierischen, pflanzlichen, mineralischen oder synthetischen Ölen und insbesondere hydrietem Palmöl, hydriertem Ricinusöl, Vaselineöl, Paraffinöl, ggf. flüchtigen Siliconölen und Isoparaffinen ausgewählt werden.
  • Wenn die erfindungsgemäße kosmetische Zusammensetzung insbesondere zum Schutz der menschlichen Epidermis gegen UV- Strahlung oder als Sonnenschutzzusammensetzung bestimmt ist, kann sie in Form einer Suspension oder Dispersion in Lösungsmitteln oder Fettsubstanzen, in Form einer Emulsion (insbesondere O/W oder W/O, vorzugsweise vom Typ Öl-in- Wasser), wie als Creme oder Milch, als Vesikeldispersion, in Form einer Salbe, eines Gels, eines festen Stifts oder eines Aerosol-Schaums vorliegen. Die Emulsionen können ferner anionische, nichtionische, kationische oder amphothere grenzflächenaktive Stoffe enthalten.
  • Wenn die erfindungsgemäße kosmetische Zusammensetzung zum Schutz der Haare verwendet wird, kann sie in Form von Haarwaschmittel, Lotion, Gel, als Zusammensetzung zum Ausspülen, zur Anwendung vor oder nach der Haarwäsche, vor oder nach der Färbung oder Entfärbung, vor, während oder nach einer permanenten Verformung oder Haarglättung, als Frisier- oder Behandlungslotion oder Frisier- oder Behandlungsgel, Lotion oder Gel zum Bürsten oder für Wasserwellen, Haarlack, Zusammensetzung zur Dauerwellenverformung oder Haarglättung und als Zusammensetzung zum Färben oder Entfärben der Haare vorliegen.
  • Wenn die erfindungsgemäße kosmetische Zusammensetzung als Erzeugnis zum Schminken der Wimpern, Augenbrauen, der Haut oder der Haare verwendet wird, wie als Creme zur Behandlung der Epidermis, Make-up, Lippenstift, Lidschatten, Wangenrouge, Lidstrichstift, der auch als "Eyeliner" bezeichnet wird, Mascara oder Färbegel, kann sie in fester oder pastöser, wasserfreier oder wäßriger Form, als Öl-in-Wasseroder Wasser-in-Öl-Emulsion, oder auch als Suspension oder Gel vorliegen.
  • Die Erfindung betrifft ferner die oben definierten Verbindungen der Formeln (1), (2) oder (3) und die oben definierten Zusammensetzungen bezüglich ihrer Verwendung in einem Verfahren zum Schutz der Haut und/oder der Haare gegen UV- Strahlung und insbesondere Sonnenlicht, das darin besteht, auf die Haut oder die Haare eine wirksame Menge mindestens einer der Verbindungen oder einer der Zusammensetzungen aufzutragen.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch einzuschränken.
  • BEISPIEL 1
  • Dieses Beispiel erläutert die Herstellung (nach Weg 1) einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel
  • worin A bedeutet:
  • (dieses Produkt entspricht einer Verbindung der Formel (1), worin: R = B = CH&sub3;, r = 0, S = 1, n = 0, X² = Phenyl, X&sup4; = H, X = COO-Y mit Y: m = 0, p = 1 und R² = CH&sub3;)
  • 1. Schritt:
  • In ein 250-ml-Reaktionsgefäß werden Benzophenon (50 g, 0,274 mol), Methallylcyanoacetat (46 g, 0,33 mol), Ammoniumacetat (4,8 g), Essigsäure (14,4 g) und Heptan (110 ml) gegeben. Das Gemisch wird auf Rückflußtemperatur erwärmt, und das Wasser wird durch Destillation entfernt. Jede Stunde werden 1,5 g eines Gemisches von Essigsäure und Ammoniumacetat 75:25 zugegeben. Das Rühren und Erwärmen wird über eine Gesamtzeit von 24 h aufrechterhalten. Danach wird abgekühlt, und das Gemisch wird in Wasser gegossen, worauf mit Dichlormethan extrahiert wird. Nach Waschen mit Wasser und Verdampfen des Lösungsmittels wird an einer Säule unter Druck (Elutionsmittel: Heptan/Ethylacetat 95:%) gereinigt. In den ersten Fraktionen wird das anfänglich eingesetzte Benzophenon (24 g) aufgefangen, anschließend erhält man in den anderen Fraktionen 28,5 g 2-Cyano-3,3-diphenylacrylsäure-2-methylallylester mit folgenden Eigenschaften:
  • hellgelbes Öl,
  • Elementaranalyse
  • berechnet: C 79,19 H 5,65 N 4,62
  • gefunden: C 79,57 H 5,59 N 4,51
  • 2. Schritt:
  • In ein Reaktionsgefäß werden 14,5 des zuvor hergestellten Produktes und 30 ml Toluol gegeben. Das Gemisch wird dann unter Stickstoff auf 80 ºC erwärmt. Der Hydrosylierungskatalysator (Komplex mit 3 bis 3,5 % Pt in Cyclovinylmethylsiloxan von Hüls Petrarch: 30 µl) wird zugegeben und danach tropfenweise während einer Zeitspanne von 20 min 11,7 g Heptamethyltrisiloxan. Nach 3 h bei 80 ºC unter Stickstoff wird das Reaktionsmedium konzentriert, worauf eine chromatographische Reinigung an Kieselgel unter Druck (Elutionsmittel: Heptan/Etoac 97:3) durchgeführt wird. Man erhält so 9,5 g des gewünschten Endproduktes mit folgenden
  • Eigenschaften:
  • hellgelbes Öl,
  • Elementaranalyse
  • berechnet: C 61,67 H 7,48 N 2,66 Si 16,02
  • gefunden: C 61,79 H 7,59 N 2,51 Si 15,89
  • Die UV-Absorptionseigenschaften des Produktes (bestimmt in Ethanol) sind:
  • λ = 303 nm, εmax = 11 950.
  • Das Produkt kann daher sehr wirksam als im UV-B-Bereich wirksames Sonnenschutzfilter eingesetzt werden.
  • BEISPIEL 2
  • Dieses Beispiel erläutert die Herstellung (nach Weg 2) einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel
  • worin A bedeutet:
  • (dieses Produkt entspricht einer Verbindung der Formel (1), worin: R = B = CH&sub3;, r = 0, 5 = 1, X¹ = Cyano, X² = H, n = 0, x&sup4; = -Y- mit Y: p = m = 1 und R² = Methyl)
  • 1. Schritt:
  • In ein Reaktionsgefäß werden 17,62 g (0,1 mol) 4-(2-Methylallyloxy)-benzaldehyd und 50 ml trockenes Toluol gegeben. Das Gemisch wird dann unter Stickstoff auf 80 ºC erwärmt. Der Hydrosylierungskatalysator (Komplex mit 3 bis 3,5 % Pt in Cyclovinylmethylsiloxan von Hüls Petrarch: 100 µl) wird zugegeben und danach tropfenweise während einer Zeitspanne von 20 min 24,47 g Heptamethyltrisiloxan. Nach 6 h bei 80 ºC unter Stickstoff wird das Reaktionsmedium konzentriert, worauf eine chromatographische Reinigung an Kieselgel unter Druck (Elutionsmittel: Heptan/Etoac 98:2) durchgeführt wird. Man erhält so 34,1 g (Ausbeute: 85 %) 3-(1,3,3,3- Tetramethyl-1-trimethylsilyloxy-siloxanyl)-2-methylpropyloxybenzaldehyd mit folgenden Eigenschaften:
  • hellgelbes Öl,
  • Siedetemperatur: 135 bis 141 ºC unter 0,1 mmHg.
  • 2. Schritt:
  • In ein Reaktionsgefäß werden 3,5 g des zuvor hergestellten Produkts, 2 ml Ethanol, 0,62 g Malonitril und 2 Tropfen Piperidin gegeben, worauf bei Raumtemperatur 4 h gerührt wird. Dann wird unter Vakuum konzentriert, und das erhaltene Produkt wird in Methanol umkristallisiert, wodurch das gewünschte Endprodukt mit folgenden Eigenschaften erhalten wurde:
  • weißes Pulver mit gelben Reflexen,
  • Schmelzpunkt: 41 bis 42 ºC
  • Elementaranalyse:
  • berechnet: C 56,46 H 7,67 N 6,27 Si 18,86
  • gefunden: C 56,44 H 7,65 N 5,94 Si 18,55
  • Die UV-Absorptionseigenschaften des Produktes (bestimmt in Ethanol) sind:
  • λmax = 351 nm, εax = 32 400.
  • Das Produkt kann daher sehr wirksam als im UV-A-Bereich wirksames Sonnenschutzfilter eingesetzt werden.
  • BEISPIEL 3
  • Nach der Vorgehensweise des Beispiels 1 oder des Beispiels 2 werden vier weitere erfindungsgemäße Verbindungen hergestellt (Verbindung A bis C nach dem Verfahren des Beispiels
  • 1, Verbindung D nach dem Verfahren des Beispiels 2), die alle der allgemeinen Formel (1) entsprechen und sich untereinander durch ihr Silicongerüst und/oder die Art der enthaltenen Filtereinheit A unterscheiden.
  • Die Formeln der Verbindungen A bis D sind folgende: Verbindung A:
  • mit A:
  • (dieses Produkt entspricht einer Verbindung der Formel (1), worin: R = CH&sub3;, B = A, r = 4, 5 = 1, n = 0, X¹ = COOR¹ mit R¹ = Ethyl, X = H, X&sup4; = -Y- mit Y: p = m = 1 und R² = H) Verbindung B:
  • mit A:
  • (dieses Produkt entspricht einer Verbindung der Formel (1), worin: R = B = CH&sub3;, r (Mittelwert) = s5 (Mittelwert) = 6, X¹ = COOR¹ mit R¹ Ethyl, X² H, n = 1, X³ = Methoxy, X&sup4; = -Ymit Y: p = m = 1 und R² = H) Verbindung C:
  • mit A:
  • (dieses Produkt entspricht einer Verbindung der Formel (1), worin: R = B = CH&sub3;, r (Mittelwert) = s (Mittelwert) = 6, X¹ = COOR¹ mit R = Ethyl, X = H, n = 1, X = Methoxy, X&sup4; = -Ymit Y: p = m = 1 und R² = CH&sub3;) Verbindung D:
  • mit A:
  • (dieses Produkt entspricht einer Verbindung der Formel (1), worin: R = B = CH&sub3;, r = 0, s = 1, X¹ = COOR¹ mit R¹ = Ethyl, X² = H, n = 0, , X&sup4; = -Y- mit Y: p = m = 1 und R² = CH&sub3;)
  • Die Ergebnisse für jede hergestellte Verbindung A bis D sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt.
  • *E 1% bedeutet die optische Dichte einer 1 %igen Lösung des Produkts.
  • Die Verbindungen A, B, C und D können daher sehr wirksam als im UV-A-Bereich wirksame Sonnenschutzfilter eingesetzt werden.
  • BEISPIEL 4
  • Dieses Beispiel gibt eine konkrete Formulierung einer erfindungsgemäßen Sonnenschutzzusammensetzung an, nämlich einer Sonnenschutzcreme:
  • -Verbindung des Beispiels 1 5g
  • - Gemisch aus Cetylstearylalkohol und mit 33 mol EO ethoxyliertem Cetylstearylalkohol (SINNOVAX AO von Henkel) 7g
  • - Gemisch von Glycerinmono- und -distearat, nicht autoemulgierfähig 2g
  • - Cetylalkohol 1,5 g
  • - Benzoate von &sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub5;-Alkoholen (FINSOLV TN von Witco) 20 g
  • - Polydimethylsiloxan 1,5 g
  • - Glycerin 17,5 g
  • - Parfum, Konservierungsmittel qs
  • - Wasser ad 100 g
  • Die Creme wird nach herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Emulsionen hergestellt, indem die Fettphase auf 70 bis 80 ºC erwärmt und das auf die gleiche Temperatur erwärmte Wasser unter kräftigem Rühren zugegeben wird. Es wird 10 bis 15 min weiter geführt, worauf unter moderatem Rühren abgekühlt und schließlich bei 40 ºC das Parfum und das Konservierungsmittel zugegeben werden.

Claims (26)

1. Verbindungen der folgenden Formeln (1) bis (3):
oder
oder
A-Si(R')&sub3; (3),
wobei in den Formeln (1) bis (3)
- die Gruppen R, die identisch oder voneinander verschieden sind, unter den C&sub1;&submin;&sub1;&sub0;-Alkylgruppen, Phenyl und 3,3,3-Trifluorpropyl ausgewählt sind, wobei mindestens 80 % der Gruppen R Methyl bedeuten,
- die Gruppen B, die identisch oder voneinander verschieden sind, unter den oben genannten Gruppen R und der nachfolgend definierten Gruppe A ausgewählt sind,
- die Gruppen R', die identisch oder voneinander verschieden sind, unter den C&sub1;&submin;&sub8;-Alkylgruppen und Phenyl ausgewählt sind,
- r eine ganze Zahl von Null bis einschließlich 50 und s eine ganze Zahl von Null bis einschließlich 20 bedeutet, mit der Maßgabe, daß mindestens eine der beiden Gruppen B A bedeutet, wenn s Null ist,
- u eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis einschließlich 6 und t eine ganze Zahl im Bereich von Null bis einschließlich 10 bedeutet, mit der Maßgabe, daß u + t mindestens 3 ist,
- die Gruppe A eine einwertige Gruppe bedeutet, die direkt an ein Siliciumatom gebunden ist und der folgenden Formel (4) entspricht:
wobei in der Formel (4)
- X¹ eine Cyanogruppe oder Alkoxycarbonylgruppe COOR¹ bedeutet, wobei R¹ bedeutet:
(i) eine C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkylgruppe,
(ii) eine C&sub2;&submin;&sub2;&sub0;-Hydroxyalkylgruppe oder
(iii) eine zweiwertige Gruppe -Y- der folgenden Formel (5)
wobei in der Formel (5)
- R² Wasserstoff oder C&sub1;&submin;&sub4;-Alkyl bedeutet,
- p eine ganze Zahl im Bereich von Null bis einschließlich 10 ist,
- m Null oder 1 ist,
- die -CH&sub2;-Endgruppe direkt an ein Siliciumatom gebunden ist,
- X² Wasserstoff oder eine gegebenenfalls C&sub6;&submin;&sub1;&sub0;- substituierte Phenylgruppe bedeutet,
- n eine ganze Zahl im Bereich von Null bis einschließlich 2 ist,
- X³, die identisch oder voneinander verschieden sind, unter den C&sub1;&submin;&sub8;-Alkylgruppen oder C&sub1;&submin;&sub4;-Alkoxygruppen ausgewählt sind, mit der Maßgabe, daß im letzten Fall zwei aneinandergrenzende X³ (n=2) gemeinsam eine Alkylidendioxygruppe bilden können, wobei die Alkylidengruppe 1 oder 2 Kohlenstoffatome enthält,
- X&sup4; Wasserstoff oder eine zweiwertige Gruppe -Y- bedeutet,
mit der Maßgabe, daß in der Formel (4) X¹ notwendigerweise eine Gruppe COOY mit m = Null bedeuten muß, wenn X&sup4; Wasserstoff bedeutet.
2. Verbindungen nach Anspruch 1, die der Formel (1) oder (2) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen R Alkylgruppen bedeuten.
3. Verbindungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen R Methyl, Ethyl, Propyl, n-Butyl, n- Octyl oder 2-Ethylhexyl bedeuten.
4. Verbindungen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen R Methyl bedeuten.
5. Verbindungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die der Formel (1) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen B Alkyl bedeuten.
6. Verbindungen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen B Methyl, Ethyl, Propyl, n-Butyl, n- octyl oder 2-Ethylhexyl bedeuten.
7. Verbindungen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen B Methyl bedeuten.
8. Verbindungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die der Formel (1) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß r im Bereich von 1 bis einschließlich 6 und 5 im Bereich von 0 bis einschließlich 6 liegt.
9. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß t + u im Bereich von 3 bis einschließlich 5 liegt.
10. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen R' Alkylgruppen sind, die unter Methyl, Ethyl, Propyl, n-Butyl, n-Octyl oder 2-Ethylhexyl ausgewählt sind.
11. Verbindungen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen R' Methyl bedeuten.
12. Verbindungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß X¹ Cyano oder eine Gruppe COOR¹ bedeutet, worin R¹ Methyl, Ethyl oder -Y- ist.
13. Verbindungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß X² Wasserstoff oder Phenyl bedeutet.
14. Verbindungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß X³ Methoxy (n ≠ 0) oder Wasserstoff (n = 0) bedeutet.
15. Verbindungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß X&sup4; eine zweiwertige Gruppe -Y- bedeutet.
16. Verbindungen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweiwertige Gruppe -Y- in 4-Stellung des Benzolrings befindet.
17. Verbindungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiwertigen Gruppe -Y- p im Bereich von 1 bis einschließlich 3 liegt.
18. Verbindungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiwertigen Gruppe -Y- R Wasserstoff oder Methyl bedeutet.
19. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 18 zur Verwendung als im UV-A-Bereich und/oder UV-B-Bereich wirksame Sonnenschutzfilter.
20. Kosmetische Zusammensetzungen, insbesondere um UV- Strahlung zu filtern, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem kosmetisch akzeptablen Träger eine wirksame Menge mindestens einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 enthalten.
21. Kosmetische Zusammensetzungen nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der kosmetisch akzeptable Träger mindestens eine Fettphase oder ein organisches Lösungsmittel enthält.
22. Kosmetische Zusammensetzungen nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger in Form einer Öl-in- Wasser- oder Wasser-in-Öl-Emulsion und vorzugsweise in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion vorliegt.
23. Kosmetische Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenanteil der Filterverbindung(en) im Bereich von 0,1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, liegt.
24. Kosmetische Zusammensetzungen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenanteil im Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-% liegt.
25. Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 19 zur Verwendung in einem Verfahren zum Schutz der Haut und/oder der Haare gegen UV-Strahlung und insbesondere Sonnenlicht, das darin besteht, auf die Haut und/oder die Haare eine wirksame Menge mindestens einer dieser Verbindungen aufzutragen.
26. Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 20 bis 24 zur Verwendung in einem Verfahren zum Schutz der Haut und/oder der Haare gegen UV-Strahlung und insbesondere Sonnenlicht, das darin besteht, auf die Haut und/oder die Haare eine wirksame Menge mindestens einer dieser Verbindungen aufzutragen.
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