DE19510190A1

DE19510190A1 - Mikroemulsions-Zusammensetzung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE19510190A1
Application number: DE19510190A
Authority: DE
Inventors: Donna Ann Riccio; James Hale Merrifield
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1995-03-21
Publication date: 1995-10-05
Also published as: GB2288183A; GB9504940D0; US5518716A; FR2718019A1; GB2288183B; FR2718019B1; JPH0847632A; US5759530A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung umfaßt eine Mikroemulsion aus einer Mischung eines leicht eine Mikroemulsion bilden den Silicons mit ein oder mehreren flüchtigen Siliconen so wie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Mikroemulsi on. Die vorliegende Erfindung umfaßt weiter Körperpflege- Produkte mit einer solchen Mikroemulsions-Mischung.

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zu sammensetzung sowie ein Verfahren zum Herstellen von Mikro emulsions-Mischungen mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 0,001 µm bis etwa 0,05 µm, wobei die Mischung minde stens ein flüchtiges Silicon sowie ein zur Bildung von Mi kroemulsionen fähiges Silicon umfaßt. Die vorliegende Er findung bezieht sich weiter auf Körperpflege-Produkte, die die Mikroemulsions-Mischungen mit ein oder mehreren flüch tigen Siliconen umfassen.

Mikroemulsionen, die Silicon-Flüssigkeiten enthalten, haben sich in einer Vielfalt von Körperpflege-Produkten, wie Haar-Konditionierungsmitteln und anderen kosmetischen Formulierungen, als brauchbar erwiesen. Wie hier definiert, bezieht sich der Begriff "Mikroemulsionen" auf transparen te, mechanisch und thermisch stabile Systeme, die kleine Tröpfchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser, übli cherweise von nicht mehr als 0,05 µm, vorzugsweise nicht mehr als 0,040 µm und am bevorzugtesten nicht mehr als 0,025 µm umfassen. Die geringe Tröpfchengröße verleiht der Emulsion einen hohen Grad der Transparenz. Kosmetische For mulierungen, die Mikroemulsionen enthalten, weisen verbes serte ästhetische Werte sowie verbesserte physikalische Eigenschaften auf.

Der Einsatz von Mikroemulsionen für kosmetische An wendungen ist im Stande der Technik bekannt, siehe zum Beispiel US-PS 4,797,272 (Linn et al.) und 4,620,878 (Gee). Die US-PS 4,797,272 von Linn et al. offenbart Zusammenset zungen von W/O-Mikroemulsionen mit einer mittleren Tröpf chengröße im Bereich von etwa 0,001 µm bis etwa 0,200 µm, die Anfeuchtungsmittel oder UV-absorbierende Mittel, ober flächenaktive Mittel, Öle (zum Beispiel cyclische Dimethyl polysiloxane) und Haut-Feuchthaltemittel enthalten. Die US- PS 4,620,878 von Gee offenbart eine Polyorganosiloxan-Emul sion, die ein Polyorganosiloxan, das mindestens einen pola ren Rest, wie einen Aminorest, durch Si-C- oder Si-O-C-Bin dungen an das Silicium des Siloxans gebunden, oder minde stens einen Silanolrest aufweist sowie ein oberflächenak tives Mittel enthält, das im Polyorganosiloxan unlöslich ist. Die durch Gee hergestellte Emulsion hat eine mittlere Teilchengröße von weniger als 0,14 µm, und sie kann herge stellt werden durch Bilden eines durchscheinenden Ölkonzen trates durch Vermischen des Polyorganosiloxans, mindestens eines oberflächenaktiven Mittels und von Wasser und Bilden einer Polyorganosiloxan-Emulsion des O/W-Typs durch rasches Dispergieren des duchscheinenden Ölkonzentrates in Wasser.

Mikroemulsionen flüchtiger Silicone werden im Stande der Technik zum Beispiel in den US-PSn 4,782,095 und 4,801,447 gelehrt, doch enthalten diese Mikroemulsionen er forderlicherweise große Mengen von oberflächenaktiven Mit teln. Die bei den Mikroemulsionen nach dem Stande der Tech nik erforderlichen großen Mengen an oberflächenaktiven Mit teln sind bei vielen Anwendungen nachteilig. So führen zum Beispiel in Haar-Konditionierungsmitteln solchen großen Ge halte an oberflächenaktivem Mittel zum zu starken Schäumen und dürftigen Berührungseigenschaften.

Während Mikroemulsionen von aminofunktionellen Sili conen nützliche konditionierende Ergebnisse bringen, wenn sie auf beschädigte Haarzöpfe aufgebracht werden, haben sie geringen Nutzen beim Naßkämmen. Im Gegensatz dazu ergeben flüchtige Silicone ausgezeichnete Naßkämm-Eigenschaften. Es ist daher weiterhin erwünscht, alternative oder verbesserte Verfahren zum Herstellen von Mikroemulsions-Mischungen ge ringer mittlerer Teilchengröße zu schaffen, die flüchtige Silicone umfassen.

Zusammenfassung der Erfindung

In einer Ausführungsform umfaßt die vorliegende Erfindung eine transparente O/W-Mikroemulsion, umfassend:
(a) ein mikroemulgierbares Silicon, (b) ein flüchtiges Si licon, (c) ein oberflächenaktives Mittel und (d) Wasser.

In einem anderen Aspekt schafft die vorliegende Er findung ein Verfahren zum Herstellen einer transparenten Polyorganosiloxan-Mikroemulsion mit einer mittleren Teil chengröße 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, die ein mikroemulgierbares Silicon und mindestens ein flüchtiges Silicon umfaßt.

Andere Aspekte der Erfindung sind Mikroemulsionen von Polydimethylsiloxan, Polymethylmethacrylaten und ähnlichen; kosmetische Formulierungen, insbesondere Shampoos, die die Mikroemulsions-Mischungen der aminofunktionellen Polyorga nosiloxan-Emulsionen und oligomere Organosiloxane ein schließen, und ähnliche.

Detallierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststel lung, daß Silicone mit funktionellen Gruppen, wie amino funktionelle Silicone, die zur Bildung von Mikroemulsionen in der Lage sind, mit flüchtigen Siliconen, wie Octamethyl cyclotetrasiloxan und Decamethylcyclopentasiloxan, ver mischt und die Mischung derart verarbeitet werden kann, daß die Mischung der Silicone ebenfalls eine Mikroemulsion bil det. Solche Mikroemulsionen sind im allgemeinen transpa rent. Unter "transparent" wird die Abwesenheit von Trübung verstanden, wobei Trübung durch einen ASTM-Test, insbeson dere den ASTM-Test Nummer D871 unter Anwendung von Trü bungs-Suspensions-Standards definiert wird, und wobei eine solche Trübung unter einer Obergrenze von etwa 150 liegt. Bei Niveaus der Trübungszahl oberhalb etwa 50 beginnen sich die Mikroemulsionen der vorliegenden Erfindung graduell von transparent zu durchscheinend zu ändern. Die Trübungszahlen der Mikroemulsionen der vorliegenden Erfindung liegen im Bereich von 0 bis etwa 150, bevorzugter von etwa 0 bis etwa 80 und am bevorzugtesten von 0 bis etwa 50. Die Trübungs- Suspensions-Standards, die im ASTM-Test D871 benutzt wer den, sind von Hellige Incorporated, Garden City, New York, erhältlich. Die Anmelderin stellt fest, daß reines destil liertes Wasser die Zahl 0 auf der Trübungsskala hat.

Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung herge stellte Polyorganosiloxan-Mikroemulsionen haben eine mitt lere Teilchengröße von etwa 0,005 bis etwa 0,050 µm, vor zugsweise von etwa 0,010 bis etwa 0,030 µm und am bevor zugtesten von etwa 0,010 bis etwa 0,025 µm. Im allgemeinen stehen Trübung und mittlere Teilchengröße in einer Bezie hung zueinander, doch werden sie auch durch die relativen Mengen der beiden Hauptkomponenten der Emulsion, des Sili conöls und des Wassers, beeinflußt. Während bei einem kon stanten Verhältnis von Öl zu Wasser die Trübung und die mittlere Teilchengröße korrelieren könnten, ist die Trübung für sich nicht sowohl ein notwendiges als auch genügendes Kriterium, um ein Indikator für die mittlere Teilchengröße in einer Mikroemulsion zu sein, sofern nicht andere Ein schränkungen spezifiziert werden.

Unter "mikroemulgierbar" versteht die Anmelderin die Fähigkeit zur Bildung einer Mikroemulsion, bei der die mittlere Teilchengröße der Emulsion im Bereich von 0,0001 µm bis etwa 0,050 µm liegt. Unter "mikroemulgierbarem Sili con" versteht die Anmelderin ein Silicon oder eine Mischung von Siliconen, das oder die eine Mikroemulsion bilden kann, wie oben angegeben. Flüchtige Silicone, wie sie im folgen den definiert werden, sind nicht für sich Mitglieder der Klasse mikroemulgierbarer Silicone, obwohl sie, vermischt mit einem mikroemulgierbaren Silicon, Teil einer mikroemul gierbaren Silicon-Mischung sein können.

In Stufe 1 des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird eine Mischung aus Öl und oberflächenaktivem Mittel hergestellt durch Vermischen von:

(1) einer Menge im Bereich von 10 bis 30 Teilen, auf 100 Teile der fertigen Mikroemulsions-Zusammensetzung, ei nes mikroemulgierbaren Polyorganosiloxans, A(1), das gege benenfalls einen Aminogehalt von etwa 0,6 bis etwa 3 Milli äquivalente pro Gramm aufweist und ein Silicon der Formel umfaßt: M(R_aQ_bSiO_(4-a-b)/2)x(R_cSiO_(4-c)/2)yMworin in der obigen Formel R ein Kohlenwasserstoff oder Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, Q ein polarer Rest der allgemeinen Formel -R¹HZ ist, worin R¹ eine zweiwertige Verbindungsgruppe aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen, Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauer stoffatomen oder Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Schwefel atomen ist, und Z ein Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoffatomen, Alkylresten mit von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und -CH₂CH₂NH₂-Resten, "a" Werte von etwa 1 bis etwa 2 annimmt, "b" Werte von etwa 1 bis etwa 3 annimmt, "a" + "b" weniger als oder gleich 3 ist, "c" eine Zahl im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 ist, x eine Zahl im Bereich von 1 bis etwa 20, vorzugsweise von etwa 1 bis 10 und am bevorzugtesten von etwa 8 ist und y eine Zahl im Be reich von etwa 20 bis etwa 800, vorzugsweise von etwa 100 bis etwa 500 und am bevorzugtesten etwa 275 ist, und M eine im Stande der Technik bekannte, geeignete Silicon-Endgruppe ist. Nicht einschränkende Beispiele der Reste für R schlie ßen Alkylreste, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Bu tyl, Isobutyl, Amyl, Isoamyl, Hexyl, Isohexyl und ähnliche; Alkenylreste, wie Vinyl, Halogenvinyl, Alkylvinyl, Allyl, Halogenallyl, Alkylallyl; Cycloalkylreste, wie Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl und ähnliche; Phenylreste, Benzyl reste, Halogenkohlenwasserstoffreste, wie 3-Chlorpropyl, 4-Brombutyl, 3,3,3-Trifluorpropyl, Chlorcyclohexyl, Brom phenyl, Chlorphenyl und ähnliche sowie schwefelhaltige Re ste, wie Mercaptoethyl, Mercaptopropyl, Mercaptohexyl, Mercaptophenyl und ähnliche, ein; vorzugsweise ist R ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und am bevorzug testen ist R Methyl. Beispiele für R¹ schließen Methylen, Ethylen, Propylen, Hexamethylen, Decamethylen, -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 am bevorzugtesten ein -CH₂CH₂NH₂-Rest.

Q ist am bevorzugtestem ein aminfunktioneller, pola rer Rest der Formel -CH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂.

In der Formel nimmt "a" Werte im Bereich von etwa 1 bis etwa 2 an, "b" nimmt Werte im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 an, "a" + "b" ist weniger als oder gleich 3, und "c" ist eine Zahl im Bereich von etwa 1 bis etwa 3. Das molare Verhältnis der R_aQ_bSiO_(4-a-b)/2-Einheiten zu den R_cSiO_(4-c)/2-Einheiten liegt im Bereich von etwa 1 : 2 bis etwa 1 : 65, vorzugsweise von etwa 1 : 5 bis etwa 1 : 65 und am bevorzugtesten von etwa 1 : 15 bis etwa 1 : 20.

Wenn es bevorzugt ist, aminofunktionelle Siliconflüs sigkeiten A(1) in der vorliegenden Erfindung einzusetzen, dann haben die bevorzugten Flüssigkeiten die Formel:

(CH₃)₃SiO[(CH₃)(C₃H₆NH₂C₂H₄NH₂)SiO)_x[(CH₃)₂SiO]_ySi(CH₃)₃

worin x eine Zahl im Bereich von 1 bis etwa 20, vorzugswei se von etwa 1 bis 10 und am bevorzugtesten etwa 8 und y ei ne Zahl im Bereich von etwa 20 bis etwa 800, vorzugsweise von etwa 100 bis etwa 500 und am bevorzugtesten etwa 275 ist;

(2) von etwa 0,5 bis etwa 25 Teile auf 100 Teile der fertigen Mikroemulsions-Zusammensetzung, eines flüchtigen Silicons, A(2) der Formel: (R_dR_eSiO)_nworin R_d und R_e gleich oder verschieden sein können, und sie ausgewählt sind aus der Gruppe von Alkylresten, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten und worin n eine ganze Zahl ist, die von etwa 3 bis etwa 7 variiert;
(3) Hinzugeben von etwa 1 bis 20 Teilen, auf 100 Tei le der fertigen Mikroemulsions-Zusammensetzung, von minde stens einem oberflächenaktiven Mittel, A(3), zu der Sili conmischung von Stufe (1), worin mindestens eines der ober flächenaktiven Mittel in dem Polyorganosiloxan unlöslich ist;
(4) Erhitzen der Mischung der Silicone und oberflä chenaktiven Mittel auf eine Temperatur im Bereich von 35 bis 90°C unter Rühren;
(5) Wasser, Teil I-Wasser in den Beispielen, in der Menge von etwa 0,50 bis etwa 5,00 Teile auf 100 Teile der fertigen Mikroemulsions-Zusammensetzung, wird langsam hin zugegeben;
(6) Wasser, Teil II-Wasser in den Beispielen, in der Menge von 60 bis 85 Teilen auf 100 Teile der fertigen Mi kroemulsions-Zusammensetzung, derart langsam hinzugegeben wird, daß die Gesamtmenge des in den Stufen (5) und (6) hinzugegebenen Wassers zwischen 60 und 90 Teilen auf 100 Teile der fertigen Mikroemulsions-Zusammensetzung liegt und
(7) Hinzugeben einer Menge einer Säure derart, daß der endgültige pH der Mikroemulsion zwischen etwa 4 und 7 liegt. Zwischen den Stufen (6) und (7) können wahlweise Be standteile, wie Biozide oder andere Zusätze, zu der Mikro emulsion hinzugegeben werden.

A(3) enthält mindestens ein oberflächenaktives Mit tel, von denen mindestens eines in dem Silicon A(1) unlös lich ist, wobei dieses oberflächenaktive Mittel im folgenden als das primäre oberflächenaktive Mittel bezeichnet wird. Andere wahlweise oberflächenaktive Mittel werden als sekun däre oberflächenaktive Mittel bezeichnet.

Das oberflächenaktive Mittel oder eine Mischung sol cher Mittel hat einen hydrophil-lipophilen Ausgleichswert von etwa 10 bis etwa 16, vorzugsweise von etwa 12 bis etwa 16 und am bevorzugtesten von etwa 13 bis etwa 14. Der be vorzugte hydrophil-lipophile Ausgleichswert kann als Folge der Zunahme des Gehaltes an flüchtigem Silicon in dem mi kroemulgierbaren Silicon variieren.

Das primäre oberflächenaktive Mittel kann kationi scher, anionischer, nichtionischer oder amphoterer Natur sein. Beispiele solcher oberflächenaktiver Mittel sind in der US-PS 4,620,878 von Gee offenbart, die durch Bezugnahme hier aufgenommen wird. Im allgemeinen sind nichtionische, oberflächenaktive Mittel zum Einsatz in der vorliegenden Erfindung bevorzugt.

Als primäres oberflächenaktives Mittel brauchbare oberflächenaktive Mittel in der vorliegenden Erfindung schließen die Sorbitanester von Fettsäuren mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen; Polyoxyethylensorbitanester von C_10-22-Fettsäuren mit bis zu 95% Ethylenoxid; Polyoxyethylensor bitester von C_10-22-Fettsäuren; Polyoxyethylen-Derivate von fetten Phenolen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen und bis zu 95% Ethylenoxid; Fettamino- und Amido-Betaine mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen und Polyethylen-Kondensate von C_10-22-Fettsäuren oder Fettalkoholen mit bis zu 95% Ethylenoxid ein.

Bevorzugte primäre oberflächenaktive Mittel zum Aus führen der vorliegenden Erfindung schließen Octylphenoxypo lyethoxyethanole, die nichtionische oberflächenaktive Mit tel mit variierenden Mengen von Ethylenoxid-Einheiten sind, von der Union Carbide Corporation unter dem allgemeinen Handelsnamen TRITON® erhältlich sind; Trimethylnonylpoly ethylenglykolether und Polyethylenglykolether linearer, 11 bis 15 Kohlenstoffatome enthaltender Alkohole, erhältlich von der Union Carbide Corporation unter dem allgemeinen Handelsnamen TERGITOL®; die nichtionischen, ethoxylierten Tridecylether, die von Emery Industries unter dem Handels namen TRYCOL® erhältlich sind; polyethoxylierte, quartäre Ammoniumsalze und Ethylenoxid-Kondensationsprodukte von Fettaminen, erhältlich von der Armak Company unter den all gemeinen Handelsnamen ETHOQUAD® und ETHOMEEN® sowie ober flächenaktive, ethoxylierte Siloxan-Mittel, enthaltend Ethylenoxid- und/oder Propylenoxid-Gruppen, ein, doch sind sie auf diese nicht beschränkt. Die vorstehend aufgeführten oberflächenaktiven Mittel können von anderen Lieferanten unter anderen Handelsnamen erhalten werden.

Die bevorzugten oberflächenaktiven Mittel zum Einsatz als primäres oberflächenaktives Mittel der vorliegenden Erfindung sind die Trimethylnonylpolyethylenglykolether und Polyethylenglykolether linearer, 11 bis 15 Kohlenstoffatome enthaltender Alkohole, die von der Union Carbide Corpora tion und dem Handelsnamen TERGITOL® erhältlich sind. Ein bevorzugtes oberflächenaktives Mittel zum Einsatz als pri märes oberflächenaktives Mittel der vorliegenden Erfindung, ist ein Trimethylnonylpolyethylenglykolether. Das am mei sten bevorzugte primäre oberflächenaktive Mittel ist N,N,N′,N′,N′-Pentamethyl-N-talg-1,3-diammoniumchlorid.

Die wahlweise eingesetzten sekundären oberflächenak tiven Mittel können anionisch, kationisch, nichtionisch oder amphoter sein, und sie können entweder löslich oder unlöslich in dem bevorzugten aminofunktionellen Silicon (A) (1) sein. Nichtionische oberflächenaktive Mittel sind bevorzugt. Nicht einschränkende Beispiele von oberflächen aktiven Mitteln, die in dem aminofunktionellen Silicon lös lich sind, schließen Alkylphenolethoxylate ein.

Vorzugsweise ist das in dieser Erfindung eingesetzte wahlweise sekundäre oberflächenaktive Mittel auch im Sili con A(1) unlöslich. Das bevorzugte oberflächenaktive Mittel zum Einsatz als sekundäres, oberflächenaktives Mittel in der vorliegenden Erfindung ist eine 70%-ige wässerige Lö sung von Octylphenoxypolyethoxy(40)ethanol.

Vorzugsweise ist A(3) eine Mischung von zwei nichtio nischen oberflächenaktiven Mitteln, wobei Trimethylnonylpo lyethylenglykolether (primäres oberflächenaktives Mittel) und 70%-ige wässerige Lösung von Octylphenoxypolyethoxy (40)ethanol (sekundäres oberflächenaktives Mittel) bevor zugt sind, und zwar in einem Gewichtsverhältnis des primä ren zum sekundären oberflächenaktiven Mittel von etwa 1 : 2 bis etwa 5 : 1, vorzugsweise von etwa 1 : 1 bis etwa 3 : 1 und am bevorzugtesten von etwa 9 : 2 bis etwa 11 : 5.

Die Menge von A(3) liegt im Bereich von etwa 1 bis etwa 20, vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 10 und am bevor zugtesten von etwa 1 bis etwa 8 Gewichtsteilen auf 100 Ge wichtsteile der fertigen Mikroemulsions-Zusammensetzung.

In den Stufen (5) und (6) der vorliegenden Erfindung wird die Mischung aus Siliconen, oberflächenaktiven Mitteln und Wasser unter Einsatz eines darüber angeordneten Rührers oder einer anderen geeigneten Mischvorrichtung vermengt oder vermischt. Die zum Bilden einer homogenen Mischung oder Emulsion in dieser Stufe erforderliche Zeit hängt von den Parametern der Mischvorrichtung ab, und sie kann vom Fachmann ohne unangemessenes Experimentieren bestimmt wer den. Weil die Mischung ein flüchtiges Silicon, A(2), ent hält, muß die Temperatur, bei der die Mikroemulsion gebil det wird, sorgfältig kontrolliert werden, um einen Verlust an flüchtiger Komponente zu vermeiden. Die Stufe (4) wird daher in einem Temperaturbereich von 35 bis 90°C, bevorzug ter von 35 bis 60°C und am bevorzugtesten von 35 bis 45°C ausgeführt.

In Stufe (7) wird die Mikroemulsion angesäuert, um den pH der Emulsion in einen Bereich von 4 bis 7, bevorzug ter von 5 bis 6,5 und am bevorzugtesten von 5,5 bis 6,5 zu bringen.

Um den pH des Reaktionsmediums zu ändern, ist es er forderlich, die in der Reaktionsmischung vorhandene Menge von aminofunktionellem Silicon oder Silicon zu berücksich tigen. Die zur Schaffung solcher pH-Werte erforderliche Säuremenge hängt von der Menge des aminofunktionellen Sili cons oder der Silicon-Flüssigkeit (A) (1) und dem Aminoge halt der aminofunktionellen Silicon-Flüssigkeit ab. Hat die aminofunktionelle Silicon-Flüssigkeit zum Beispiel einen Aminogehalt von 0,6 Milliäquivalent pro Gramm, dann beträgt die für die Schaffung eines pH im erwünschten Bereich genü gende Säuremenge etwa 2,5 Gewichtsteile auf 100 Gewichts teile der aminofunktionellen Silicon-Flüssigkeit. Hat die aminofunktionelle Silicon-Flüssigkeit einen Aminogehalt von 3,0 Milliäquivalent pro Gramm, dann beträgt das Gewicht der Säure etwa 12,5 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile der Flüssigkeit. Während das für den Erhalt eines gegebenen pH erforderliche Säuregewicht in Abhängigkeit von Molekular- und Äquivalent-Gewichten der zum Kontrollieren des pH aus gewählten Säure abhängen mag, ist die Einstellung des pH auf den erwünschten Wert der primäre Zweck der Säurezugabe.

Nach Stufe (6) wird gegebenenfalls ein niedermoleku larer, mehrwertiger Alkohol oder Kohlenwasserstoff, wie Glycerin, in Mengen von 0,1 bis etwa 20, bevorzugter von etwa 1 bis etwa 7 und am bevorzugtesten von etwa 3 bis etwa 5 Teilen auf 100 Gewichtsteile der fertigen Mikroemulsions zusammensetzung, hinzugegeben, um die Klarheit der Mikro emulsion zu verbessern.

Experimentielles

Das in der detaillierten Beschreibung der Erfindung erläuterte Verfahren wurde zum Herstellen der folgenden, nicht einschränkenden Beispiele benutzt, die die vorliegen de Erfindung veranschaulichen.

Beispiel 1

Eine Siliconmischung eines aminofunktionellen Sili cons und eines flüchtigen Silicons, Octamethylcyclotetra siloxan, wurde in einem Gewichtsverhältnis von 9 : 1 zuberei tet. Diese Mischung wurde zum Herstellen einer Mikroemul sion mit den folgenden Verhältnissen der Komponenten einge setzt:

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
5 Gewichtsteile TERGITOL TMN-6®,
2,5 Gewichtsteile TRITON-X405®,
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
70,7 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®, ein von der Dow Che mical Co. erhältliches kommerzielles Biozid und
0,2 Gewichtsteile Glycerin.

Der erste Versuch zur Herstellung einer Mikroemulsion unter Einsatz dieser Formulierung ergab eine Emulsion mit einem Teilchengrößenbereich von 50 bis 150 nm. Eine zweite Zubereitung erzeugte eine wirklich klare Mikroemulsion mit einer Teilchengröße im Bereich von 20 bis 30 nm.

Beispiel 2

Eine Siliconmischung eines aminofunktionellen Sili cons und eines flüchtigen Silicons, Octamethylcyclotetra siloxan, wurde in einem Gewichtsverhältnis von 7,5 : 2,5 zu bereitet. Diese Mischung wurde zum Herstellen einer Mikro emulsion mit den folgenden Verhältnissen der Komponenten eingesetzt:

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
5 Gewichtsteile TERGITOL TMN-6®,
2,5 Gewichtsteile TRITON-X405®,
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
67,0 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®,
0,2 Gewichtsteile Glycerin und
Essigsäure in einer genügenden Menge, um den pH in einem Bereich von 5,5 bis 6,0 zu halten. Diese Mikroemul sion war bei Raumtemperatur stabil, sie hatte eine Teil chengröße im Bereich von 25 bis 45 nm, war klar, d. h. transparent, und hatte eine Viskosität im Bereich von 10 bis 25 mPa·s bei 25°C.

Beispiel 3

Eine Siliconmischung eines aminofunktionellen Sili cons und eines flüchtigen Silicons, Octamethylcyclotetra siloxan, wurde in einem Gewichtsverhältnis von 5 : 5 zuberei tet. Diese Mischung wurde zum Herstellen einer Mikroemul sion mit den folgenden Verhältnissen der Komponenten einge setzt:

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
5 Gewichtsteile TERGITOL TMN-6®,
2,5 Gewichtsteile TRITON-X405®,
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
67,9 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®,
3 Gewichtsteile Glycerin und
Essigsäure in einer genügenden Menge, um den pH in einem Bereich von 5,5 bis 6,0 zu halten. Diese Mikroemul sion war bei Raumtemperatur stabil, sie hatte eine Teil chengröße im Bereich von 50 bis 100 nm und hatte eine Vis kosität im Bereich von 10 bis 25 mPa·s bei 25°C. Wiederhol te Versuche, den Teilchengrößenbereich dieser Zusammenset zung zu verringern, waren nicht erfolgreich. Nach mehreren Wochen Stehen hatte sich diese Emulsion in zwei verschiede ne flüssige Phasen getrennt. Diese Emulsion war über die Zeit nicht stabil.

Beispiel 4

Eine Siliconmischung eines aminofunktionellen Sili cons und eines flüchtigen Silicons, Octamethylcyclotetra siloxan, wurde in einem Gewichtsverhältnis von 6,5 : 3,5 zu bereitet. Diese Mischung wurde zum Herstellen einer Mikro emulsion mit den folgenden Verhältnissen der Komponenten eingesetzt:

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
6 Gewichtsteile TERGITOL TMN-6®,
1,5 Gewichtsteile TRITON-X405®,
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
70,7 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®,
0,2 Gewichtsteile Glycerin und
Essigsäure in einer genügenden Menge, um den pH in einem Bereich von 5,5 bis 6,0 zu halten. Diese Mikroemul sion war bei Raumtemperatur stabil, sie hatte eine Teil chengröße im Bereich von 40 bis 80 nm, war klar, d. h. transparent, und hatte eine Viskosität im Bereich von 10 bis 25 mPa·s bei 25°C, sowie einen hydrophil-lipophilen Ausgleichswert von etwa 13. Nach dem Stehenlassen für meh rere Wochen trennte sich diese Emulsion in zwei verschiede ne flüssige Phasen. Diese Emulsion war mit der Zeit nicht stabil.

Beispiel 5

Eine Siliconmischung eines aminofunktionellen Sili cons und eines flüchtigen Silicons, Octamethylcyclotetra siloxan, wurde in einem Gewichtsverhältnis von 6,5 : 3,5 zu bereitet. Diese Mischung wurde zum Herstellen einer Mikro mulsion mit den folgenden Verhältnissen der Komponenten eingesetzt:

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
4 Gewichtsteile TERGITOL TMN-6®,
2 Gewichtsteile TRITON-X405®,
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
70,7 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®,
0,2 Gewichtsteile Glycerin und
Essigsäure in einer genügenden Menge, um den pH in einem Bereich von 5,5 bis 6,0 zu halten. Diese Mikroemul sion war bei Raumtemperatur stabil, sie hatte eine Teil chengröße im Bereich von 50 bis 100 nm, war klar, d. h. transparent, und hatte eine Viskosität im Bereich von 10 bis 25 mPa·s bei 25°C, sowie einen hydrophil-lipophilen Ausgleichswert von etwa 13,8. Nach dem Stehenlassen für mehrere Wochen trennte sich diese Emulsion in zwei ver schiedene flüssige Phasen. Diese Emulsion war mit der Zeit nicht stabil.

Beispiel 6

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
4,5 Gewichtsteile TERGITOL TMN-6®,
3 Gewichtsteile TRITON-X405®,
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
70,7 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®,
0,2 Gewichtsteile Glycerin und
Essigsäure in einer genügenden Menge, um den pH in einem Bereich von 5,5 bis 6,0 zu halten. Diese Mikroemul sion war bei Raumtemperatur stabil, sie hatte eine Teil chengröße im Bereich von 50 bis 100 nm, war klar, d. h. transparent, und hatte eine Viskosität im Bereich von 10 bis 25 mPa·s bei 25°C, sowie einen hydrophil-lipophilen Ausgleichswert von etwa 14,2. Nach dem Stehenlassen für mehrere Wochen trennte sich diese Emulsion in zwei ver schiedene flüssige Phasen. Diese Emulsion war mit der Zeit nicht stabil.

Beispiel 7

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
4 Gewichtsteile TERGITOL TMN-6®,
3,5 Gewichtsteile TRITON-X405®,
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
70,7 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®,
0,2 Gewichtsteile Glycerin und
Essigsäure in einer genügenden Menge, um den pH in einem Bereich von 5,5 bis 6,0 zu halten. Diese Mikroemul sion war bei Raumtemperatur stabil, sie hatte eine Teil chengröße im Bereich von 50 bis 100 nm, war klar, d. h. transparent, und hatte eine Viskosität im Bereich von 10 bis 25 mPa·s bei 25°C, sowie einen hydrophil-lipophilen Ausgleichswert von etwa 14,6. Nach dem Stehenlassen für mehrere Wochen trennte sich diese Emulsion in zwei ver schiedene flüssige Phasen. Diese Emulsion war mit der Zeit nicht stabil.

Beispiel 8

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
5,5 Gewichtsteile TERGITOL TMN-6®,
2 Gewichtsteile TRITON-X405®,
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
67,9 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®,
3 Gewichtsteile Glycerin und
Essigsäure in einer genügenden Menge, um den pH in einem Bereich von 5,5 bis 6,0 zu halten. Diese Mikroemul sion war bei Raumtemperatur stabil, sie hatte eine Teil chengröße im Bereich von 40 bis 80 nm, war klar, d. h. transparent, und hatte eine Viskosität im Bereich von 10 bis 25 mPa·s bei 25°C, sowie einen hydrophil-lipophilen Ausgleichswert von etwa 13,4. Nach dem Stehenlassen für mehrere Wochen trennte sich diese Emulsion in zwei ver schiedene flüssige Phasen. Diese Emulsion war mit der Zeit nicht stabil.

Beispiel 9

Eine Siliconmischung eines aminofunktionellen Sili cons und eines flüchtigen Silicons, Octamethylcyclotetra siloxan, wurde in einem Gewichtsverhältnis von 7 : 3 zuberei tet. Diese Mischung wurde zum Herstellen einer Mikroemul sion mit den folgenden Verhältnissen der Komponenten einge setzt:

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
5 Gewichtsteile TERGITOL 15-S-5®,
2,5 Gewichtsteile TERGITOL 15-s-40®,
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
67,9 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®,
3 Gewichtsteile Glycerin und
Essigsäure in einer genügenden Menge, um den pH in einem Bereich von 5,5 bis 6,0 zu halten. Diese Mikroemul sion war bei Raumtemperatur stabil, sie hatte eine Teil chengröße im Bereich von 40 bis 60 nm, war klar, d. h. transparent, und hatte eine Viskosität im Bereich von 10 bis 25 mPa·s bei 25°C, sowie einen hydrophil-lipophilen Ausgleichswert von etwa 13,1. Nach dem Stehenlassen für mehrere Wochen trennte sich diese Emulsion in zwei ver schiedene flüssige Phasen.

Beispiel 10

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
5 Gewichtsteile TERGITOL 15-S-5®,
2,5 Gewichtsteile TERGITOL 15-s-40®,
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
70,7 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®,
5 Gewichtsteile Glycerin und
Essigsäure in einer genügenden Menge, um den pH in einem Bereich von 5,5 bis 6,0 zu halten. Diese Mikroemul sion war bei Raumtemperatur stabil, sie hatte eine Teil chengröße von etwa 50 nm, war klar, d. h. transparent, und hatte eine Viskosität im Bereich von 10 bis 25 mPa·s bei 25°C.

Beispiel 11

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
5 Gewichtsteile TERGITOL TMN-6®,
2,5 Gewichtsteile TRITON-X405®′
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
65,9 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®,
5 Gewichtsteile Glycerin und
Essigsäure in einer genügenden Menge, um den pH in einem Bereich von 5,5 bis 6,0 zu halten. Diese Mikroemul sion war bei Raumtemperatur stabil, sie hatte eine Teil chengröße im Bereich von 15 bis 40 nm, war klar, d. h. transparent, und hatte eine Viskosität im Bereich von 10 bis 25 mPa·s bei 25°C, sowie einen hydrophil-lipophilen Ausgleichswert von etwa 13,8.

Beispiel 12

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
6 Gewichtsteile TERGITOL TMN-6®,
3 Gewichtsteile TRITON-X405®,
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
70,7 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®,
5 Gewichtsteile Glycerin und
Essigsäure in einer genügenden Menge, um den pH in einem Bereich von 5,5 bis 6,0 zu halten. Diese Mikroemul sion war bei Raumtemperatur stabil, sie hatte eine Teil chengröße im Bereich von 20 bis 35 nm, war klar, d. h. transparent, hatte eine Viskosität, die signifikant höher als die früherer Zubereitungen war, sowie einen hydrophil lipophilen Ausgleichswert von etwa 13,8.

Beispiel 13

20 Gewichtsteile der Siliconmischung,
5 Gewichtsteile TERGITOL 15-S-5®,
2,5 Gewichtsteile TERGITOL 15-s-40®,
1,4 Gewichtsteile Wasser, Teil I,
65,9 Gewichtsteile Wasser, Teil II,
0,2 Gewichtsteile DOWICIL 200®,
5 Gewichtsteile Glycerin und
Essigsäure in einer genügenden Menge, um den pH in einem Bereich von 5,5 bis 6,0 zu halten. Diese Mikroemul sion war bei Raumtemperatur stabil, sie hatte eine Teil chengröße im Bereich von 25 bis 35 nm, war klar, d. h. transparent, hatte eine Viskosität, die deutlich höher als die früherer Zubereitungen war, sowie einen hydrophil-lipo philen Ausgleichswert von etwa 13,1.

Claims

1. Durchscheinende O/W-Mikroemulsion, umfassend:

(a) ein mikroemulgierbares Silicon,
(b) ein flüchtiges Silicon,
(c) ein oberflächenaktives Mittel und
(d) Wasser.

2. Mikroemulsion nach Anspruch 1, worin das mikroemul gierbare Silicon ein aminofunktionelles Silicon umfaßt.

3. Mikroemulsion nach Anspruch 1 worin das flüchtige Silicon ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sili conen der allgemeinen Formel: (R_dR_eSiO)_nworin R_d und R_e gleich oder verschieden sein können, und ausgewählt sind aus der Gruppe von Alkylresten mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und worin n eine ganze Zahl von etwa 3 bis etwa 7 ist.

4. Mikroemulsion nach Anspruch 3, worin das mikroemul gierbare Silicon ein Silicon ist, ausgewählt aus der Gruppe von Siliconen, die durch die Formel definiert ist: M(R_aQ_bSiO_(4-a-b)/2)x(R_cSiO_(4-c)/2)yMworin in der obigen Formel R ein Kohlenwasserstoff oder Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, Q ein polarer Rest der allgemeinen Formel -R¹HZ ist, worin R¹ eine zweiwertige Verbindungsgruppe aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen, Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauer stoffatomen oder Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Schwefel atomen ist, und Z ein Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoffatomen, Alkylresten mit von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und -CH₂CH₂NH₂-Resten, a im Bereich von etwa 1 bis etwa 2 liegt, b im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 liegt derart, daß a + b weniger als oder gleich 3 ist, c eine Zahl im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 ist, x eine Zahl im Bereich von 1 bis etwa 20 ist und y eine Zahl im Bereich von etwa 20 bis etwa 800 ist, und M ist eine Silicon-Ket tenabbruchsgruppe.

5. Mikroemulsion nach Anspruch 4, worin das mikroelmul gierbare Silicon weiter ein Silicon der allgemeinen Formel umfaßt: (CH₃)₃SiO[(CH₃)(C₃H₆NH₂C₂H₄NH₂)SiO]_x[(CH₃)₂SiO]_ySi(CH₃)₃worin x eine Zahl im Bereich von 1 bis etwa 20 und y eine Zahl im Bereich von etwa 20 bis etwa 800 ist.

6. Mikroemulsion nach Anspruch 5, worin das mikroemul gierbare Silicon weiter eine Mischung eines mikroemulgier baren Silicons und eines flüchtigen Silicons der allgemei nen Formel umfaßt: (R_dR_eSiO)_nworin R_d und R_e gleich oder verschieden sein können, und ausgewählt sind aus der Gruppe von Alkylresten mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und worin n eine ganze Zahl von etwa 3 bis etwa 7 ist.

7. Verfahren zum Herstellen einer Mikroemulsion, umfas send:

(a) Herstellen einer Mischung von Siliconen, umfas send:
(i) ein mikroemulgierbares Silicon der allgemei nen Formel M(R_aQ_bSiO_(4-a-b)/2)x(R_cSiO_(4-c)/2)yMworin in der obigen Formel R ein Kohlenwasserstoff oder Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, Q ein polarer Rest der allgemeinen Formel -R¹HZ ist, worin R¹ eine zweiwertige Verbindungsgruppe aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen, Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauer stoffatomen oder Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Schwefel atomen ist, und Z ein Rest ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoffatomen, Alkylresten mit von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und -CH₂CH₂NH₂-Resten, a im Bereich von etwa 1 bis etwa 2 liegt, b im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 liegt derart, daß a + b weniger als oder gleich 3 ist, c eine Zahl im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 ist, x eine Zahl im Bereich von 1 bis etwa 20 ist und y eine Zahl im Bereich von etwa 20 bis etwa 800 ist, und M ist eine Silicon-Ket tenabbruchsgruppe und
(ii) ein flüchtiges Silicon der allgemeinen For mel: (R_dR_eSiO)_nworin R_d und R_e gleich oder verschieden sein können, und ausgewählt sind aus der Gruppe von Alkylresten mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und worin n eine ganze Zahl von etwa 3 bis etwa 7 ist; und
(b) Hinzugeben eines oberflächenaktiven Mittels zu der Mischung;
(c) Erhöhen der Temperatur der Mischung aus Siliconen und oberflächenaktivem Mittel in dem Bereich von etwa 35 bis 90°C;
(d) Hinzugeben von Teil I-Wasser in einer Menge von etwa 0,50 bis etwa 5,00 Teile auf 100, bezogen auf die fer tige Emulsions-Zusammensetzung;
(e) Hinzugeben von Teil II-Wasser in einer Menge im Bereich von etwa 60 bis etwa 85 Gewichtsteile auf 100, be zogen auf die endgültige Emulsions-Zusammensetzung, wodurch eine Mikroemulsion gebildet wird und
(f) Hinzugeben einer Säure in einer genügenden Menge, um den pH der Mikroemulsion in einen Bereich von etwa 4 bis etwa 7 einzustellen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin das mikroemulgier bare Silicon ausgewählt ist aus der Gruppe von Siliconen der allgemeine Formel: (CH₃)₃SiO[(CH₃)(C₃H₆NH₂C₂H₄NH₂)SiO]_x[(CH₃)₂SiO]_ySi(CH₃)₃worin x eine Zahl im Bereich von 1 bis etwa 20 und y eine Zahl im Bereich von etwa 20 bis etwa 800 ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, worin das flüchtige Sili con ausgewählt ist aus der Gruppe von Siliconen der allge meinen Formel: (R_dR_eSiO)_nworin R_d und R_e gleich oder verschieden sein können, und ausgewählt sind aus der Gruppe von Alkylresten mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und worin n eine ganze Zahl von etwa 3 bis etwa 7 ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, worin die Temperatur in einem Bereich von etwa 35 bis 45°C gehalten wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, worin der pH in einem Be reich von etwa 5,5 bis etwa 6 gehalten wird.

12. Körperpflegeprodukt, umfassend die Mikroemulsion von Anspruch 1.

13. Verfahren zum Herstellen eines Körperpflegeproduktes, umfassend das Verfahren von Anspruch 11.

14. Körperpflegeprodukt von Anspruch 12, worin das Kör perpflegeprodukt ein Shampoo ist.

15. Durchscheinende O/W-Mikroemulsion mit einer Trübungs zahl von etwa 150 oder weniger, umfassend:

6. Durchscheinende O/W-Mikroemulsion mit einer Trübungs zahl von etwa 50 oder weniger, umfassend:

17. Durchscheinende O/W-Mikroemulsion, bestehend im we sentlichen aus:

(a) einem mikroemulgierbaren Silicon,
(b) einem flüchtigen Silicon,
(c) einem oberflächenaktiven Mittel und
(d) Wasser.