DE60001766T2

DE60001766T2 - Polysiloxangele zur Verwendung in der Kosmetik

Info

Publication number: DE60001766T2
Application number: DE60001766T
Authority: DE
Inventors: Bryan E Fry
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1999-05-22
Filing date: 2000-05-04
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2020-05-05
Also published as: US6423322B1; TW500744B; DE60001766D1; JP3631941B2; EP1057476A1; CN1213717C; BR0002442A; EP1057476B1; CN1275369A; CA2307996C; JP2000355521A; CA2307996A1; ATE235221T1; BR0002442B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Organopolysiloxangele zur Verwendung bei kosmetischen Anwendungen.
Organopolysiloxane werden schon seit vielen Jahren bei zahlreichen kosmetischen Anwendungen verwendet. Bei einigen dieser Anwendungen wurden beispielsweise Organopolysiloxane, wie Silikonfluide, entweder in ihrer nativen Form als Öle für Träger für andere kosmetische Bestandteile oder in Form verschiedener Emulsionen eingesetzt. Bei vielen der letztgenannten Fälle ist ein Tensid notwendig, um das Silikonfluid in stabiler Suspension oder Dispersion zu halten. Etwas neueren Datums ist die Verwendung von Organopolysiloxangele enthaltenden Cremes oder Pasten in zahlreichen kosmetischen Formulierungen.
In der US-PS 5,654,362 werden Silikongele beschrieben, die durch Umsetzung eines linearen, Si-H-funktioneilen Polysiloxans mit einem α,ω-Dien, beispielsweise 1,5- Hexadien, in Gegenart eines Platin-Hydrosilylierungskatalysators und eines niedermolekularen Silikonöls hergestellt werden. Es wird so lange umgesetzt, bis sich ein Gel bildet, wonach das Silikongel zu einem Pulver aufgebrochen und zur Verdickung von Lösungsmitteln oder durch Zusatz von weiterem Silikonöl zur Herstellung einer Silikonpaste verwendet werden kann. Die Produkte werden zur Verdickung von Lösungsmitteln, wie Silikonölen, auf eine gelartige Konsistenz eingesetzt. Es werden verschiedene kosmetische Produkte beschrieben, wie Antiperspirantien, Deodorantien, Hautcremes usw. Nachteilig ist hierbei die Verwendung von hochentzündlichen Dien- Kohlenwasserstoffen bei der Herstellung. Außerdem sollen aus festen Pulvern hergestellte Cremes keine annehmbaren Eigenschaften liefern, wie es in der US-PS 4,980,167 angegeben wird, gemäß der es derartigen Formulierungen an Gleitfähigkeit mangelt.
In der US-PS 5,859,069 wird eine gelatinöse Zusammensetzung zur äußeren Behandlung der Haut beschrieben, die aus einem Organosiloxanelastomer- Pulver mit kugelförmigen Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1,0 bis 15,0 um, einem Silikonöl und einem polyethermodifizierten Silikon hergestellt wird. Laut dieser Patentschrift sollen vorbekannte Formulierungen mit Silikonharzen für derartige Anwendungen ungeeignet sein, da sie auf der Haut ein filmartiges Gefühl zurücklassen. Das polyethermodifizierte Silikon wird als unbedingt notwendig beschrieben; und bei Verwendung von Mengen von weniger als 1,0 Gew.-% wird die Gelierung unzureichend und die Zusammensetzung wird zur Verwendung in Kosmetika ungeeignet. Es werden gelatinöse Zusammensetzungen zur äußeren Behandlung der Haut beschrieben, die das kugelförmige Pulver, 5-75 Gew.-% Silikonöl und 1-20 Gew.-% poylethermodifiziertes Silikon enthalten. Die Herstellung von kugelförmigen Elastomerteilchen ist nicht einfach. Außerdem werden durch die Notwendigkeit eines polyethermodifizierten Silikons die Kosten erhöht.
Ebenso wie in der vorher offenbarten US-PS 5,654,362 werden in der US-PS 5,811,487 niedermolekulare Siloxanfluide beschrieben, die mit Silikonelastomeren verdickt sind, welche durch Umsetzung von Si-H-funktioneilen Siloxanen mit einem α,ω-ungesättigten Kohlenwasserstoff hergestellt werden. In dieser Patentschrift wird jedoch das Si-H-Siloxan zunächst durch teilweise Umsetzung mit einem monoalkenylfunktionalisierten Polyether mit Polyetherfunktionalität versehen. Das polyetherfunktionalisierte Organopolysiloxan soll in Übereinstimmung mit den Lehren der oben besprochenen US-PS 5,859,069 zur Herstellung von dispergiertes Wasser enthaltenden Zusammensetzungen notwendig sein.
In der US-PS 5,760,116 wird eine Zusammensetzung beschrieben, die das Hydrosilylierungsadditionsprodukt eines linearen alkenylfunktionalisierten Polyorganosiloxans und eines Si-H-funktioneilen MQ-Harzes enthält. In beispielhaften Formulierungen werden als alkenylfunktionalisierte Polyorganosiloxane neben divinylfunktionellen Polyorganosiloxanen monovinylfunktionelle lineare Polyorganosiloxane eingearbeitet. Es werden durch Herstellung eines Gels aus diesen Bestandteilen und anschließendes Dispergieren des Gels in einem weiteren Silikon mit einer Viskosität von weniger als 1000 Centistokes erhaltene einheitliche flüssige Zusammensetzungen beschrieben. Außerdem werden kosmetische Zusammensetzungen beschrieben, die diese Silikonzusammensetzungen enthalten.
In der US-PS 5,854,336 wird ein Verfahren zur Herstellung von kosmetischen Produkten beschrieben, bei dem man eine Silikonelastomerzusammensetzung aus einem Silikonkautschuk und einem Trägerfluid in ein Reaktionsgefäß einträgt, die Zusammensetzung im Reaktionsgefäß mischt und die Zusammensetzung aus dem Reaktionsgefäß einer Hochdruckpumpe und von dort einer Vorrichtung zur Zerkleinerung der Kautschukteilchen zuführt. Bei der Vorrichtung zur Verringerung der Teilchengröße handelt es sich vorzugsweise um einen Hochdruckzufuhrhomogenisator und ganz besonders bevorzugt um einen Sonolator. Durch die Verwendung von Hochdruckpumpen und -vorrichtungen wie Sonolatoren erhöhen sich die Kosten des Produkts.
In der EP 0 790 055 A1 werden Zusammensetzungen, die ein teilvernetztes elastomeres Organopolysiloxan und eine Fettkomponente, wie ein Triglycerid, enthalten, zur Verwendung in Hautpflege- oder Makeup- Formulierungen beschrieben. Was unter "teilvernetzt" zu verstehen ist, wird in der Patentschrift nicht definiert, welche bezüglich der Beschreibung geeigneter Organopolysiloxane auf die US-PS 5,266,321 verweist.
Beispiele für kosmetische Formulierungen, in denen Silikongele zur Anwendung kommen, werden auch in den internationalen PCT-Anmeldungen WO 97/44010, WO 98/18438, WO 98/00105, WO 98/00104, WO 98/00103, WO 98/00102 und dergleichen beschrieben. Aus derartigen Patentschriften ist eindeutig ersichtlich, daß der Bereich von Formulierungen sowohl flüssige als auch feste Antiperspirantien, Gesichtscremes, Feuchtigkeitscremes und andere Produkte umspannt. Aus diesen Druckschriften sollte hervorgehen, daß zwischen den verschiedenen Organosilikongelen erhebliche Unterschiede bestehen. Insbesondere liefern einige dieser Gele ein unannehmbares öliges Gefühl, wenn dies nicht erwünscht ist. Andere Gele sind schwieriger herzustellen und erhöhen unnötigerweise die Kosten der Formulierung. Es wäre wünschenswert, auf einfache Art und Weise aus gut bekannten und im wesentlichen nichttoxischen Bestandteilen Gele herstellen zu können, um ein Produkt herzustellen, das im Gegensatz zu anderen Gelen keine Fäden zieht und das ohne Verwendung von unter sehr hohem Druck arbeitenden Vorrichtungen, wie Sonolatoren und dergleichen, emulgiert werden kann.
In der EP-A-4 987 169 wird eine pastöse Zusammensetzung beschrieben, die 9-91% niederviskoses Silikonöl und ein durch Addition eines Poly(methylhydrogen)(dimethyl)¬ siloxans mit Si-H-Funktionalität entlang der Polysiloxan-Hauptkette und einem Organopolysiloxan mit einer aliphatischen ungesättigten Gruppe, vorzugsweise Vinyl, erhaltenes Polymerisationsprodukt enthält.
Es wurde nun unerwartet erweise gefunden, daß Organopolysiloxangele, die ein niederviskoses und vorzugsweise flüchtiges Silikonöl enthalten, durch Hydrosilylierungsreaktion eines vinylfunktionellen MQ-Harzes mit einem Si-H-funktionellen Poly(methylhydrogen)¬ dimethylsiloxan in Gegenwart des niederviskosen Fluids und einer kleinen Menge Platin-Hydrosilylierungskatalysator leicht hergestellt werden können. Es wurde ferner entdeckt, daß die Zugabe von verhältnismäßig kleinen Mengen an Hydrosilylierungskatalysatorgiften, wie schwefelorganischen Verbindungen, insbesondere Mercaptoalkylorganopolysiloxanen, Zusammensetzungen ergibt, die ihre Stabilität über längere Zeiträume behalten als ohne Verwendung der schwefelorganischen Verbindungen. Die resultierenden Gele ziehen keine Fäden und lassen sich ohne Hochdruck oder andere komplexe Mischanordnungen leicht zu einer stabilen Creme oder Paste homogenisieren.
Die erfindungsgemäßen Organopolysiloxangele enthalten ein niederviskoses und vorzugsweise flüchtiges Silikonöl in inniger Assoziation mit einer durch Vernetzung von vinylfunktionellem MQ-Harz mit einem Si- H-funktionellen Poly(methylhydrogen)(dimethyl)siloxan, das Si-H-Funktionalität aufweist, die sich nicht an den Enden befindet, sondern entlang seiner Hauptkette verteilt ist, erhaltenen Gelmatrix.
Bei dem niderviskosen und vorzugsweise flüchtigen Organopolysiloxan kann es sich um ein niedermolekulares oligomeres Polydialkylsiloxan oder ein cyclisches Siloxan handeln. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei dem niederviskosen Organopolysiloxan um ein oligomeres Polydimethylsiloxan oder ein cyclisches Polydimethylsiloxan. Andere Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- und Aralkylgruppen kommen natürlich auch in Betracht, beispielsweise Phenylgruppen, Benzylgruppen, C&sub1;-C&sub1;&sub8;- Alkylgruppen und dergleichen. Aus Kostengründen und wegen der einfachen Formulierbarkeit sind jedoch Organopolysiloxane mit an die Siliciumatome gebundenen Methylgruppen stark bevorzugt. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei den Organopolysiloxanen um lineare trimethylsilylterminierte Polydimethylsiloxane mit durchschnittlich 2 bis 50 Siliciumatomen in der Organopolysiloxan-Hauptkette einschließlich der Trimethylsilylendgruppen. Wenn Flüchtigkeit erwünscht ist, sollte die Zahl von Siliciumatomen stark beschränkt sein, beispielsweise auf weniger als 10 und vorzugsweise weniger als 6. Wenn aber auch verhältnismäßig niederviskose, aber nicht flüchtige Fluide toleriert werden können, ist eine Verlängerung der Organopolysiloxan-Hauptkette bis zu hohen Zahlen von Siliciumatomen, beispielsweise auf 50 oder 500 Siliciumatome, möglich. Diese nicht flüchtigen Fluide sollten Viskositäten von mehr als 10 mm²/s und bis zu 2000 mm²/s aufweisen. Die Organopolysiloxane können auch leicht vernetzt sein, so lange die Viskosität durch die Vernetzung nicht übermäßig erhöht wird. Die Viskosität beträgt vorzugsweise weniger als 100 mm²/s, besonders bevorzugt weniger als 10 mm²/s und ganz besonders bevorzugt - im Fall von flüchtigen Organopolysiloxanen - weniger als 5 mm²/s.
Die Organopolysiloxane sind vorzugsweise flüchtig. Wie oben bereits bemerkt, kann bei linearen Organopolysiloxanen durch Wahl von oligomeren Organopolysiloxanen mit höchstens 6 bis 10 Siliciumatomen in der Organopolysiloxan-Hauptkette Flüchtigkeit erreicht werden. Vorzugsweise verwendet man jedoch cyclische Organopolysiloxane mit 3 bis 6 Siliciumatomen, beispielsweise Hexamethylcyclotrisiloxan, Octamethylcyclotetrasiloxan, Decamethylcyclopentasiloxan, Dodecamethylcyclohexasiloxan und dergleichen. Wie bei den linearen Organopolysiloxanen können auch andere Gruppen als Methyl vorhanden sein, beispielsweise C&sub1;-C&sub1;&sub8;-Alkylgruppen, vorzugsweise C&sub1;-C&sub4;-Alkylgruppen, Arylgruppen und dergleichen. Außerdem und ebenfalls wie bei den linearen Polysiloxanen können funktionelle Gruppen, die die Stabilität der Organopolysiloxangele oder deren Verwendbarkeit in kosmetischen Formulierungen nicht beeinträchtigen, toleriert werden. Beispiele sind insbesondere Hydroxylgruppen (Silanolgruppen), Alkoxygruppen, beispielsweise diejenigen mit verhältnismäßig großer Hydrolysestabilität, und dergleichen. Verbindungen mit reaktiven Gruppen, wie Acetoxygruppen, Methoxygruppen, Ethoxygruppen und dergleichen, sollten im allgemeinen vermieden werden, es sei denn, sie werden zu einem bestimmten Zweck in den kosmetischen Formulierungen beibehalten. Die Einarbeitung jeglicher halogenfunktioneller Verbindungen in die Organopolysiloxangele ist nicht erwünscht. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß untergeordnete Mengen derartiger Gruppen in Organosiloxanharzen herstellungsbedingt im allgemeinen unvermeidlich sind.
Eine notwendige Komponente des Organopolysiloxangels bildet ein vinylfunktionelles MQ-Harz oder ein ähnliches, hochvernetztes Harz mit M-, D-, Q- und/oder T-Einheiten. Derartige Harze sind nunmehr an sich gut bekannt. Auf dem Gebiet der Organopolysiloxane wird der Begriff "Harz" nicht auf Polymere im allgemeinen angewandt, sondern ist auf die Verwendung bei der Beschreibung verhältnismäßig hochvernetzter und oft verhältnismäßig hochmolekularer Produkte, die durch Reaktion von zur Ausbildung von dreidimensionalen Netzwerken befähigten Silanen hergestellt werden, beschränkt. Der Begriff M bezeichnet monofunktionelle Einheiten, der Begriff Q hingegen tetrafunktionelle Einheiten. Mit anderen Worten enthält ein MQ-Harz hauptsächlich M-Einheiten, in denen Silicium an nur einen Sauerstoff in den vernetzten Molekülen gebunden ist, und SiO4/2 Q-Einheiten, in denen jedes Siliciumatom an vier andere Sauerstoffatome gebunden ist, was einen hohen Vernetzungsgrad ergibt. In vielen MQ-Harzen sind auch geringe Mengen von difunktionellem R&sub2;SiO2/2 und trifunktionellem RSiO3/2 (D- bzw. T-Einheiten) vorhanden. Die Herstellung von MQ-Harzen erfolgt häufig durch Hydrolyse von Silanen, wie Tetraethoxysilan, Vinyldimethylethoxysilan und Trimethylethoxysilan. Das resultiernde MQ-Harz weist häufig herstellungsbedingt eine gewisse Restalkoxyfunktionalität auf und enthält gelegentlich auch noch andere Funktionalitäten, wie Silanolfunktionalität. Ein bevorzugtes MQ-Harz ist MQ- Harz 804 von der Firma Wacker Silicones Corporation, Adrian, Michigan, USA, das ungefähr 1,8 Gewichtsprozent Vinylfunktionaltät enthält. MQ-Harze mit anderer Ungesättigtheit als Vinyl einschließlich Vinyloxy, Allyl, Allyloxy, Propenyl usw. sind weniger handelsüblich, können aber ebenfalls verwendet werden. Die verschiedenen ungesättigten Harze könnnen für sich allein oder im Gemisch mit anderen ungesättigten Harzen verwendet werden.
Das als Vernetzer dienende Si-H-funktionelle Poly¬ (methylhydrogen)(dimethyl)siloxan bildet einen notwendigen Teil der erfindungsgemäßen Gelformulierung. Bei eigenen Untersuchungen wurde unerwarteterweise entdeckt, daß diese Gele bei Verwendung von Si-H- terminierten Organopolysiloxanen als Vernetzer zum Fädenziehen neigen. Vielmehr muß es sich bei dem Vernetzer um ein Si-H-funktionelles Organopolysiloxan handeln, das zumindest einige Si-H-funktionelle Einheiten entlang seiner Polymerhauptkette enthält. Es kann neben diesen Si-H-funktionellen Einheiten gegebenenfalls auch endständige Si-H-Einheiten aufweisen. Ein bevorzugter Vernetzer ist EL Crosslinker 525, ein Poly(methylhydrogen)dimethylsiloxan mit ungefähr 0,54 Gewichtsprozent siliciumgebundenen Wasserstoffatomen.
Das Verhältnis von Ungesättigtheit im MQ-Harz zu mol Si-H liegt vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 1,5, besonders bevorzugt von 0,3 bis 1,2 und ganz besonders bevorzugt von 0,4 bis 0,9. Verhältnisse von 0,85 bis 0,88 haben sich als recht zufriedenstellend erwiesen.
Außerdem ist ein Hydrosilylierungskatalysator erforderlich. Geeignete Hydrosilylierungskatalysatoren sind gut bekannt und aus zahlreichen Quellen in großen Mengen erhältlich. Bevorzugte Hydrosilylierungskatalysatoren sind Platinverbindungen, wie diejenigen gemäß den US- Patentschriften 3,159,601, 3,159,662, 3,220,972, 3,715,334, 3,775,452 und 3,814,730 und der deutschen Auslegeschrift DE 195 36 176 A1, die in einem zur Verwendung in kosmetischen Formulierungen geeigneten Lösungsmittel, wie z. B. Propandiol, geliefert werden. Es können auch andere Lösungsmittel verwendet werden, sofern sie kosmetisch unbedenklich sind oder aus dem Gel entfernt werden können, beispielweise durch Anlegen niedriger Drücke oder Strippen. Die Mengen an niederviskosem Silikon, MQ-Harz und Vernetzer sind nicht kritisch; diese Substanzen müssen jedoch in solchen Mengen vorliegen, daß ein stabiles Gel erhältlich ist, das sich beim Stehen nicht entmischt. Bei Verwendung von zu wenig MQ-Harz oder zu wenig Vernetzer bleibt die Zusammensetzung häufig flüssig, anstatt zu gelieren. Bei Verwendung von zu viel Vernetzer oder MQ-Harz erhält man ein festes oder krümeliges Gel oder Produkt. Die tatsächlichen Mengen können durch einfache Versuche ermittelt werden. Bevorzugte Zusammensetzungen enthalten 60 bis 90% niederviskoses Organopolysiloxan, 5 bis 25% MQ-Harz und 1 bis 8% Si-H-funktionellen Vernetzer. Besonders bevorzugt enthalten die Zusammensetzungen 60 bis 85 Gew.-% flüchtiges Organopolysiloxan, 10 bis 20% MQ-Harz und 1 bis 5% Vernetzer. Diese Prozentangaben beziehen sich auf das Gesamtgewicht des Gels.
Die Herstellung des Gels ist leicht durchführbar. Im allgemeinen gibt man alle Bestandteile außer dem Katalysator zu, rührt langsam, bis sich eine homogene Mischung ergibt, und setzt dann unter kontinuierlichem Rühren den Katalysator zu. Die Zusammensetzung kann bei Raumtemperatur belassen werden, bis sich ein Gel gebildet hat, oder erhitzt werden. Vorzugsweise erhitzt man die Zusammensetzung auf eine Temperatur zwischen 70ºC und 130ºC und besonders bevorzugt zwischen 90ºC und 110ºC, bis die Mischung fest wird oder geliert. Die Gelierung erfolgt in der Regel innerhalb von zwei bis fünf Stunden, vorzugsweise innerhalb von höchstens etwa drei Stunden und in der Regel innerhalb von etwa 45 Minuten. Dann wird das Gel unter Verwendung von standardmäßigen hochscherenden Mischtechniken bis zu einer glatten Konsistenz homogenisiert, z. B. mit einem Ultra-Turax -Mischer oder dergleichen. Hochdruckmischen und Mischtechniken mit Rezirkulation sind nicht notwendig.
Nach der Homogenisierung des Gels bis zu einer cremigen Konsistenz können zahlreiche kosmetische Bestandteile zugegeben werden, wie z. B. Glycerin, Parfüme, Emollientien, Lanolin, Öle, Pigmente, UV-Absorber, Farbstoffe usw. Zu diesem Zeitpunkt kann man auch Verdicker, wie pyrogene Kieselsäure, und andere Bestandteile zur Erhöhung der Viskosität der Creme zwecks Herstellung von pastenartigen Produkten zugeben.
Die Zahl und Art kosmetischer Bestandteile, die zugegeben werden können, ist nicht übermäßig kritisch und kann vom Fachmann leicht ausgewählt werden. In der vorliegenden Anmeldung fallen unter den Begriff "kosmetisch unbedenkliche Bestandteile" alle Bestandteile, die von einem Kosmetikformulierer zugegeben werden können und für die Anwendung auf der Haut kosmetisch unbedenklich sind. Viele derartige Bestandteile sind in Standardwerken aufgeführt, beispielsweise INTERNATIONAL COSMETIC INGREDIENT DICTIONARY AND HANDBOOK, 1997, Cosmetic, Toiletry and Fragrance Assoc., Washington, D. C., USA.
Die erfindungsgemäßen cremigen Gele können in allen kosmetischen Formulierungen verwendet werden, bei denen in der Vergangenheit Silikonemulsionen und andere Produkte verwendet worden sind, einschließlich u. a. Hautpflegeprodukten, wie Antiperspirantien, Deodorantien, Sonnenschutzprodukten, After-Sun-Produkten, Feuchtigkeitscremes, Cremes und Lotionen; Farbkosmetik- Produkten, wie Gesichtspuder, Lidschatten, Flüssiggrundierung, Flüssigkeit-zu-Pulver-Grundierungen und Lippenstiften; und Haarpflegeprodukten, wie Haarkonditioniermitteln, Volumenverbesserern und dergleichen.

Vergleichsbeispiel V1

Unter Verwendung von 67,9 Teilen Decamethylcyclopentasiloxan, 8 Teilen MQ-Harz 804 und 24 Teilen H-Polymer 1,000, eines Si-H-terminierten Organopolysiloxanvernetzers, wurde eine Zusammensetzung hergestellt. Nach Zugabe von 0,053 Teilen Katalysator OL, einem Platinkatalysator von der Firma Wacker Silicones, wurde die Mischung drei Stunden auf 100ºC erhitzt. Danach war das Produkt immer noch flüssig und wies eine Viskosität von 265 mPas auf.

Vergleichsbeispiel V2

Analog Vergleichsbeispiel V1 wurde eine Zusammensetzung hergestellt, die aber 79,9 Teile Decamethylcyclopentasiloxan, 8 Teile MQ-Harz 804, 12 Teile H-Polymer 1,000 und 0,053 Teile Katalysator enthielt. Das Produkt gelierte zu einem fadenziehenden Gel, das für die Verwendung in kosmetischen Formulierungen unannehmbar war.

Vergleichsbeispiel V3

Durch Verdünnen des Gels aus Bsp. V2 auf insgesamt 84 Teile Decamethylcyclopentasiloxan und 16 Teile vernetztes Polymer wurde mit einem Schermischer eine Zusammensetzung hergestellt. Wie bei Vergleichsbeispiel V2 ergab sich ein fadenziehendes Gel, das für die Herstellung von Kosmetika ungeeignet ist.

Vergleichsbeispiel V4

Es wurde versucht, unter Verwendung von 67,9 Teilen Decamethylcyclopentasiloxan, 28 Teilen MQ-Harz 804 und 4 Teilen EL Crosslinker 525 zusammen mit 0,053 Teilen Platinkatalysator aus Hexachloroplatinsäure in 1,2- Propandiol ein Gel herzustellen. Dabei wurde aber kein Gel, sondern ein krümeliger Feststoff erhalten. Die Menge an MQ-Harz und Vernetzer war in diesem Fall für die Menge an flüchtigem Silikonöl zu hoch.

Vergleichsbeispiel V5

Es wurde versucht, unter Verwendung des Feststoffs aus Bsp. V4 durch Verdünnen des Feststoffs unter Scherung auf 84 Teile Decamethylcyclopentasiloxan und 16 Teile vernetztes Silikon ein Gel herzustellen. Dabei wurde ein Gel erhalten, das sich jedoch schnell entmischte, so daß es für die Verwendung in kosmetischen Produkten ungeeignet ist.

Beispiel 1

Analog Vergleichsbeispiel V4 wurde unter Verwendung von 80 Teilen Decamethylcyclopentasiloxan, 17,5 Teilen MQ- Harz 804 und 2,5 Teilen EL Crosslinker 525 mit 0,53 Teilen Platinkatalysator ein kosmetisches Gel hergestellt. Dabei ergab sich ein sehr schönes Gel, das sich beim Stehen nicht entmischte. Das Gel konnte mit einem Ultra-Turax -Mischer homogenisiert werden, wobei sich ein cremiges, transluzentes Gel mit sehr glatter Konsistenz ergab, das zur Verwendung in Kosmetikprodukten geeignet ist.

Beispiel 2

Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, aber unter Verwendung von 90 Teilen Decamethylcyclopentasiloxan, 8,21 Teilen MQ-Harz 804 und 1,74 Teilen EL Crosslinker 525. Nach dem Scheren des zunächst gebildeten Gels wurde ein weiches, cremiges, transluzentes Gel erhalten.

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt. Nach der Härtung der Zusammensetzung zu einem Gel wurde zusätzliches Decamethylcyclopentasiloxan zugegeben. Die so erhaltene Zusammensetzung enthielt als Ausgangsbestandteile 85 Teile Decamethylcyclopentasiloxan, 13,1 Teile MQ-804- Harz und 1,87 Teile EL Crosslinker 525. Beim Scheren wurde ein weiches, cremiges, transparentes Gel erhalten.

Beispiel 4

Beispiel 1 wurde mit der halben Katalysatormenge wiederholt. Dabei wurde ein ziemlich flüssiges transparentes Gel erhalten.

Beispiel 5

Beispiel 1 wurde mit 90 Teilen Decamethylcyclopentasiloxan, 8,0 Teilen MQ-Harz 804 und 1,99 Teilen EL Crosslinker 525 sowie 0,0263 Teilen Katalysator wiederholt. Es wurde ein glattes, transparentes Naßgel erhalten.

Beispiel 6

Beispiel 1 wurde mit 90 Teilen Decamethylcyclopentasiloxan, 8,1 Teilen MQ-Harz 804, 1,87 Teilen EL Crosslinker 525 und 0,050 Teilen Katalysator wiederholt. Nach dem Scheren wurde ein transparentes, cremiges Gel erhalten.
Aus den obigen Beispielen geht hervor, daß unter Verwendung eines ungesättigten MQ-Harzes und eines Si- H-funktionellen Vernetzers mit entlang der Vernetzerhauptkette verteilter Si-H-Funktionalität verschiedenste transluzente und transparente, stabile Gele hergestellt werden können. Aus den Vergleichsbeispielen geht hervor, daß die Verwendung von α,ω-Si-H-funktionellen Vernetzern zu fadenziehenden Gelen führt, während eine zu hohe Vernetzungsdichte unabhängig von der Art des Vernetzers zu krümeligen Produkten führt. Es wurde gefunden, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gele zwar "stabil" sind, d. h. sich weder in zwei oder mehr Phasen entmischen noch zu "krümeligen" oder festen Produkten führen, die "Gelhärte" aber mit der Zeit etwas zunimmt. Diese Härtezunahme ist kein fataler Mangel, muß aber bei der Herstellung berücksichtigt werden, wenn man ein Gel mit definierten Zieleigenschaften im Visier hat. Es wird angenommen, daß diese Zunahme der Gelhärte andere durch Hydrosilylierungsreaktionen hergestellte Gele betrifft.
Eigene Untersuchungen haben ergeben, daß die Weichheit der Gele vom Hydrosilylierungstyp zeitlich beibehalten werden kann, wenn man der Formulierung eine untergeordnete, aber wirksame Menge eines Hydrosilylierungskatalysator-Inhibitors zugibt, vorzugsweise nach der anfänglichen Gelierung. Bei Verwendung derartiger Inhibitoren muß der Katalysatorgehalt im allgemeinen etwas erhöht werden, selbst wenn die Hydrosilylierungsreaktion zu diesem Zeitpunkt schon weitgehend abgschlossen ist.
Die Katalysatorinhibitoren können unter allen verfügbaren Hydrosilylierungskatalysator-Inhibitoren ausgewählt werden. Da die Gele jedoch für kosmetische Formulierungen vorgesehen sind, sind einige Inhibitoren aus Gründen der Toxikologie oder Verbraucherakzeptanz möglicherweise nicht empfehlenswert. So sollten beispielsweise Verbindungen wie Dodecanthiol wegen ihres Geruchs vermieden werden. In parfümhaltigen Kosmetika oder bei Verwendung von sehr kleinen Mengen können selbst diese Inhibitoren akzeptabel sein. Die Inhibitormenge liegt im allgemeinen im Bereich von 0,001 bis 2 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 0,01 bis 1 Gewichtsteilen, bezogen auf ein Gelgesamtgewicht von 100 Teilen. Besonders bevorzugt verwendet man 0,05 bis 0,5 Teile und ganz besonders bevorzugt 0,1 bis 0,4 Teile. Die Menge ist vorzugsweise so groß, daß innerhalb von zwei Wochen Lagerung bei Raumtemperatur keine oder nur eine sehr geringe merkliche Zunahme der Härte auftritt. Die Inhibitoren werden zwar vorzugsweise nach der Gelierung oder nach dem Einsetzen der Gelierung zugegeben, können aber auch gleichzeitig mit oder sogar vor dem Katalysator zugegeben werden. In derartigen Fällen wird möglicherweise zusätzlicher Katalysator benötigt.

Beispiel 7

Beispiel 1 wird mit 81,8 Teilen Decamethylcyclopentasiloxan, 15,7 Teilen MQ-Harz 804, 2,24 Teilen EL Crosslinker 525 und 0,100 Teilen Katalysator wiederholt. Die Gelierung erfolgt wie in den vorhergehenden Beispielen durch Rühren bei 90-110ºC über einen ausreichend langen Zeitraum. In diesem Beispiel wird nach 33 Minuten Gelierung festgestellt (Aufheizrate 2,5ºC/min). Nach dieser ersten Feststellung der Gelierung wird noch 1 Stunde gerührt und erhitzt. Danach wird mit Hilfe von Kühlwasser mit einer Rate von -1ºC/min abgekühlt. Bei 50ºC wird der Inhibitor, 0,2 Teile Mercaptopropylsilsesquisiloxan, zugegeben. Dann wird das Gel geschert. Man erhält ein cremiges transluzentes Gel. Die Gelweichheit bleibt bei zwei Wochen Lagerung unverändert.

Beispiel 8

Beispiel 1 wird mit 79,8 Teilen Decamethylcyclopentasiloxan, 17,41 Teilen MQ-Harz 804, 2,49 Teilen EL Crosslinker 525 und 0,100 Teilen Katalysator wiederholt. Nach der Gelierung werden unter Rühren 0,2 Teile Mercaptopropylsilsesquisiloxan zugegeben. Dann wird das Gel geschert. Man erhält ein cremiges transluzentes Gel, dessen Weichheit sich bei Lagerung über einen Zeitraum von zwei Wochen nicht merklich ändert.
Unter "cremig" in bezug auf das Gel ist zu verstehen, daß das Ausgangsgel bis zu einer cremigen Konsistenz geschert worden ist. Das resultierende cremige Gel kann je nachdem gießbar oder verhältnismäßig steif sein. Durch das Attribut "cremig" unterscheiden sich diese gescherten Gele, die transparent oder opak sein können, von den unmittelbar durch Gelierung der reaktiven Bestandteile hergestellten Gelen. Die Begriffe "ein" und "eine" in den Ansprüchen bedeuten "ein(e) oder mehrere", sofern nicht anders vermerkt.

Beispiel 9

Analog Beispiel 8 wurde aus 79,60 Teilen Decamethylcyclopentasiloxan, 17,36 Teilen MQ-Harz 804 und 2,48 Teilen Crosslinker 525 nach Umwandlung in ein Gel mit Hilfe von 0,523 Teilen Hexachloroplatinsäure in Lösung in 1,2-Propandiol ein lagerstabiles cremiges Gel hergestellt. Die Gelierung erfolgte durch Rühren unter Erhitzen auf 100ºC über einen Zeitraum von einer Stunde. Nach 38 Minuten (93ºC) wird Gelierung der Mischung beobachtet. Nach 1 Stunde wird mit dem Erhitzen aufgehört und das Produkt über einen Zeitraum von 40 Minuten auf 55ºC abgekühlt. Die Mischung wird durch Recyclieren durch einen Mischer des Typs IKA SD41 Super-Dispax®, der bei 9600 U/min und einem Einlaßdruck von weniger als 690 mbar (10 psi) arbeitet, etwa 1,5 Stunden geschert. Der Inhibitor, 0,5 Teile Mercaptopropylsilsesquisiloxan, wird mit einem Propellermischer bei 800 U/min in das erhaltene cremige Gel eingerührt. Bei dem Produkt handelt es sich um ein lagerstabiles, glattes cremiges Gel, das über einen Zeitraum von 6 Wochen glatt und cremig bleibt.
Wenngleich Ausführungsformen der Erfindung illustriert und beschrieben worden sind, ist es nicht beabsichtigt, daß diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung illustrieren und beschreiben.

Claims

1. Stabile, cremige Gelzusammensetzung zur Verwendung in Kosmetika, die dadurch hergestellt werden kann, daß man

1) eine Mischung, enthaltend

a) 75 Gewichtsprozent bis 95 Gewichtsprozent eines niederviskosen Organopolysiloxans und

b) eine gelierungswirksame Menge des Hydrosilylierungsprodukts von

b)i einem vinylfunktionellen MQ-Harz und

b)ii einem Si-H-funktionellen Poly¬ (methylhydrogen)(dimethyl)siloxan mit Si- H-Funktionalität entlang der Polysiloxan- Hauptkette,

wobei die Hydrosilylierung durch eine wirksame Menge eines Hydrosilylierungskatalysators gefördert worden ist;

geliert und

2) das Gel zu einem cremigen, entmischungsbeständigem Gel schert;

wobei sich alle Prozent angaben auf die gesamte Gelzusammensetzung beziehen.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der es sich bei dem niederviskosen Organopolysiloxan um ein lineares oder verzweigtes Organopolysiloxan mit 2 bis 10 Siliciumatomen oder ein cyclisches Organopolysiloxan mit 3 bis 6 Siliciumatomen handelt.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, in der es sich bei den Siloxan-Wiederholungseinheiten des niederviskosen Organopolysiloxans um Dimethylsiloxygruppen handelt.

4. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 3, in der das niederviskose Organopolysiloxan in einer Menge von 75 bis 90% vorliegt.

5. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei der vor dem Scheren zusätzliches niederviskoses Organopolysiloxan zugegeben wird.

6. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 5, ferner enthaltend eine Menge an Hydrosilylierungskatalysator-Inhibitor, die Veränderungen der Weichheit des cremigen Gels bei der Lagerung verringert.

7. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 6, in der es sich bei dem Inhibitor um ein mercaptoalkylfunktionelles Siloxan handelt.

8. Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1 bis 7, in der es sich bei dem Inhibitor um ein mercaptoalkylfunktionelles Silsesquisiloxan oder ein mercaptoalkylfunktionalisiertes niederviskoses Polyorganosiloxanöl handelt.

9. Verfahren zur Herstellung eines cremigen Gels zur Verwendung bei kosmetischen Anwendungen, bei dem man

1) eine Mischung, enthaltend

b) eine gelierungswirksame Menge des Hydrosilylierungsprodukts von

b)i einem vinylfunktionellen MQ-Harz und

wobei die Hydrosilylierung durch eine wirksame Menge eines Hydrosilylierungskatalysators gefördert wird;

geliert und

2) das Gel zu einem cremigen, entmischungsbeständigem Gel schert;

wobei sich alle Prozentangaben auf die gesamte Gelzusammensetzung beziehen.

10. Kosmetische Zusammensetzung, enthaltend das cremige Gel nach Anspruch 1 und kosmetisch unbedenkliche Bestandteile.

11. Verfahren zur Verringerung der Veränderungen der Weichheit von nach dem Verfahren gemäß Anspruch 9 hergestellten cremigen Gelen, bei dem man eine diesbezüglich wirksame Menge an Hydrosilylierungskatalysator-Inhibitor zusetzt.