DE69433131T2

DE69433131T2 - Titandioxiddispersionen, kosmetische präparate und verfahren für ihre verwendung

Info

Publication number: DE69433131T2
Application number: DE69433131T
Authority: DE
Inventors: Julius R. Zecchino; Steven Messin; Cathleen Corcoran; Kenneth T. Chung
Original assignee: Estee Lauder Inc
Current assignee: Estee Lauder Inc
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1994-02-25
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2014-02-26
Also published as: WO1994018940A1; CA2156931A1; CA2156931C; US5468471A; DE69433131D1; JP4146975B2; EP0686025B1; JPH08507081A; AU6442794A; EP0686025A4; ATE249196T1; JP3050601B2; AU697478B2; JP2000128755A; ES2201075T3; EP0686025A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige organische Dispersion von Titandioxidteilchen, die für den Einsatz in Sonnenschutzpräparaten geeignet ist. Die Erfindung betrifft ferner die Zubereitung der genannten Titandioxiddispersion und Verfahren zur Verwendung der genannten Dispersion in Zusammensetzungen kosmetischer Sonnenschutzmittel. Schließlich betrifft die Erfindung Verfahren zur Verwendung kosmetischer Sonnenschutzpräparate, die die genannte Titandioxiddispersion enthalten.
Hintergrund der Erfindung
Sonnenschutzmittel sind kosmetische Zusammensetzungen, die topisch auf die menschliche Haut aufgetragen werden, um einen Schutz vor den schädlichen ultravioletten Strahlen der Sonne (UV-A- und UV-B-Strahlung, im Allgemeinen im Bereich von 290–400 nm) bereit zu stellen. Herkömmliche Sonnenschutzmittel werden unter Verwendung von kosmetisch annehmbaren Lotionen, Ölen, Cremes und Emulsionen (sowohl Öl-in-Wasser als auch Wasser-in-Öl) zubereitet. Typischerweise werden in Sonnenschutzzusammensetzungen organische Mittel als aktiver Inhaltsstoff eingesetzt. Zum Beispiel werden PABAs (p-Aminobenzoesäuren), Benzophenone, Salicylsäureester und Dioxybenxon verwendet. In jüngerer Zeit sind anorganische Mittel in Sonnenschutzzusammensetzungen eingesetzt worden, zum Beispiel Zinkoxid, Titandioxid und Calamin.
Die anorganischen Mittel, wie Titandioxid, zeigen eine Tendenz zu agglomerieren, was ihre Wirksamkeit als UV-Schutzmittel in kosmetischen Sonnenschutzzusammensetzungen vermindert. Außerdem fühlen sich Sonnenschutzzusammensetzungen, die Titandioxid enthalten, auf der Haut des Anwenders unangenehm an, insbesondere, wenn höhere Konzentrationen an Titandioxid verwendet werden. Weiterhin enthalten die Titandioxid-Sonnenschutzmittel gewöhnlich Mengen des aktiven Inhaltsstoffs, die zu einer zunehmenden Weiße/Bläue der Haut führen, d. h. einer erhöhten Opazität für sichtbares Licht. Deshalb wird derjenige, der die kosmetische Formulierung entwickelt, beim Formulieren von Sonnenschutzzusammensetzungen, die Titandioxid einsetzen, vor mehrere Probleme gestellt.
Im Allgemeinen zielt die Optimierung einer Formulierung, was immer ein Ziel desjenigen ist, der kosmetische Präparate formuliert, im Falle von Sonnenschutzmitteln (und Sunblockern) auf höhere SSFs (Sonnenschutzfaktoren), Milde und Wasserbeständigkeit ab (Ken Klein, DCI, Seiten 22–30, August 1989). Kosmetischen Formulierern stand die Option einer Verwendung von Titandioxid als aktivem Inhaltsstoff von Sonnenschutzmitteln seit Anfang 1978 zur Verfügung, als es vom OTC-Panel der FDA für eine Verwendung in Sonnenschutzpräparaten zugelassen wurde. Trotzdem blieben die oben erwähnten Probleme bestehen.
Die Beschaffenheit des in Kosmetika, insbesondere als Sonnenschutzmittel, verwendeten Titandioxids unterscheidet sich von derjenigen des Titandioxids, das als Pigment in der Farben-, Papier- und Kunststoffindustrie verwendet wird. Der ausgeprägteste Unterschied liegt in der Teilchengröße. Die Teilchengröße von Titandioxid, das als Pigment verwendet wird, ist derart, dass seine Verwendung in Kosmetika durch eine Zunahme der Weiße auf der Haut beschränkt wird.
Schwartz und Peck berichteten 1947, dass stark pigmentierte Zubereitungen (Flüssigkeiten, Cremes oder Pulver) den Durchtritt der UV-Strahlung verhindern oder vermindern, aber so wie sie einen Sonnenbrand verhindern, verhindern derartige Zubereitungen auch eine Sonnenbräunung. Zinkoxid, Calamin und Titandioxid sind in dieser Hinsicht am stärksten wirksam (Cosmetics & Dermatitis 1947, Paul B. Hocker, New York, 145). Ein ideales Sonnenschutzmittel muss die Fähigkeit zur Abschwächung sowohl der UVA- als auch der UVB-Strahlung besitzen und gleichzeitig chemisch inert, nicht-toxisch, nicht-reizend und nicht-sensibilisierend sein.
Brown und Galley haben berichtet, dass die geeignete UV-Opazität durch so geringe Teilchengrößen des Titandioxids wie 100 nm und darunter (mikrofein oder ultrafein) aufrecht erhalten werden kann, wobei die Opazität für sichtbares Licht vermindert ist, wodurch Titandioxid kosmetisch akzeptabel gemacht wird (Cosmetics & Toiletries 105: 69–73, Dez. 1990). Sie berichteten auch, dass Teilchengrößen des Titandioxids, die so ausgewählt waren, dass sie akzeptable kosmetische Eigenschaften haben, immer noch eine Aktivität innerhalb eines breiten Spektrums haben können und einen Schutz sowohl vor UVB- als auch vor UVA-Wellenlängen bieten, im Gegensatz zu organischen Sonnenschutzmitteln, die im Allgemeinen entweder für UVA oder für UVB spezifisch sind.
Es war eindeutig ein Durchbruch in der Kosmetiktechnologie, als entdeckt wurde, dass, wenn Titandioxid in einer ultrafeinen Form (mikrofein) erzeugt wurde, es möglich war, transparente Filme auf der Haut zu erhalten. Allerdings hing das Ausmaß des Schutzes, das dem Anwender bereit gestellt wurde, von der Konzentration des ultrafeinen Titandioxids im Sonnenschutzpräparat ab. Generell werden zur Erzielung eines hohen Wertes für den SSF (Sonnenschutzfaktor) höhere Konzentrationen an Titandioxid benötigt, was einen wieder mit dem Problem der Weißfärbung der Haut und des unangenehmen oder schmutzigen Gefühls konfrontiert. (Siehe Diffey und Robson, J. Soc. Cosm. Chem., 40: 127–133, Mai-Juni 1989 bezüglich eines Systems zur Bestimmung der SSFs sowohl im UVA- als auch im UVB-Bereich.) Philip Alexander berichtet, dass 1% ultrafeines Titandioxid als aktives Sonnenschutzmittel in einem Sonnenschutzprodukt einen SSF zwischen 2 und 3 ergibt (Manufacturing Chemist 62(7): 21, Juli 1991).
Titandioxid wurde in der Literatur als brillantweißes, amorphes und geruchloses Pulver beschrieben. Es wird in der Natur in Form der Mineralien Rutil und Anatas gefunden. Philip Alexander hat berichtet, dass Titandioxid unlöslich in Wasser und in Fettsäureestern ist, in denen es dispergiert wird (Manufacturing Chemist 62(7): 21, Juli 1991).
Ultrafeines Titandioxid ist für eine kosmetische Verwendung kommerziell bei mehreren Händlern erhältlich. Titandioxid ist entweder mit einer anorganischen oder einer organischen Beschichtung erhältlich. Beschichtungen aus Aluminiumstearat und Aluminiumoxid sind übliche anorganische Beschichtungen. Aluminiumlaurat und Aluminiumhydroxid werden ebenfalls als Beschichtungen auf Titandioxid verwendet. Außerdem stellt Tioxide Chemicals, Großbritannien, ultrafeines Titandioxid unterschiedlicher Beschaffenheit her, das oberflächenbehandelt wird und in verschiedenen organischen Agenzien, wie Mineralöl/Triglycerid, Octylpalmitat und Isopropylmyristat, unter Verwendung eines Dispergiermittels dispergiert wird.
Seit der Einführung von mikrofeinem Titandioxid hat die Verwendung von Titandioxid als Sonnenschutzmittel zugenommen. Mit zunehmender Erfahrung mit Titandioxid sind zusätzliche Probleme aufgetaucht, wie die Beobachtung, dass mikrofeines Titandioxid dazu neigt, zu großen Teilchen zu agglomerieren (zu klumpen). Es sind verschiedene Versuche unternommen worden, dieses Problem sowie die anderen, oben erwähnten Probleme zu beheben, z. B. Titandioxid neuer Teilchengröße zu erzeugen.
Die Internationale Veröffentlichung Nr. WO 90/06103, veröffentlicht am 14. Juni 1990, berichtet, dass die Beschichtung von Titandioxidteilchen mit einer Größe von unter 100 nm mit Phospholipiden ihre Tendenz zu klumpen vermindert und eine wirksamere Dispergierung der Teilchen ermöglicht. Es wird berichtet, dass es die verbesserte Dispergierbarkeit der Teilchen ermöglicht, höhere Konzentrationen an Titandioxid, als sie zuvor möglich waren, in stabile flüssige Emulsionen und Dispersionen zu inkorporieren. Es wird auch behauptet, dass die verbesserte Dispergierbarkeit der mit Phosphorgruppen beschichteten Teilchen die Filterwirkung gegenüber UV-Licht verbessert.
Die GB-Patentanmeldung GB 2 226 018A, veröffentlicht am 20 Juni 1990, beschreibt eine wässrige Dispersion von Titandioxid mit nadelförmigen feinen Teilchen (die größten Abmessungen liegen bei 0,01 bis 0,15 μm), die 20 bis 60 Gew.-% Feststoffe plus ein Polycarbonsäure-Dispergiermittel enthält. Die wässrige Dispersion wird gemahlen, um ein Produkt zu erzeugen, das ultraviolettes (UV) Licht absorbiert und im wesentlichen transparent für sichtbares Licht ist.
Das US-Patent Nr. 4 927 464 beschreibt eine Titandioxidform mit okulärer Gestalt, bei der das Verhältnis zwischen dem längsten und dem kürzesten Durchmesser im Bereich von 8 : 1 bis 2 : 1 liegt, wobei der längste Durchmesser bei 0,01 bis 0,15 μm liegt, und bei der die Teilchen eine Beschichtung aus einem wasserhaltigen Aluminiumoxid und Siliciumoxid in einem Gewichtsverhältnis von wenigstens 1,5 und nicht über 4,5, ausgedrückt als die Oxide, aufweisen.
Die GB-Patentanmeldung GB 2 206 339A beschreibt eine Dispersion von Titandioxidteilchen mit einer Größe von 0,01 bis 0,15 μm, die ein organisches Öl, beispielsweise Pflanzenöle, Fettalkohole, gesättigte Fettsäurediester und Linolsäureglyceride, einsetzt, sowie ein Dispergiermittel, das auf einem oder mehreren Polyester(n) oder Salzen einer Hydroxycarbonsäure und einer Carbonsäure ohne Hydroxygruppen basiert. Die GB-Patentanmeldung offenbart, dass andere geeignete Dispergiermittel Monoester von Fettsäurealkanolamiden und Carbonsäuren und ihren Salzen, basierend auf 6–226 (un)gesättigten Fettsäuren, sind. Es wird darin auch berichtet, dass Sonnenschutzpräparate, die diese Typen von Dispersionen enthalten, zubereitet wurden. Die Erfinder der GB-Patentanmeldung berichten, dass 12,5% (Gew./Gew.) der Titandioxiddispersion (42% Feststoffe) zu einem SSF (gewichtete Summierung) von 6 führen, und eine Dispersion von 25% (Gew./Gew.) (42% Feststoffe) führt zu einem SSF (gewichtete Summierung) von 7,3. Ähnlich führten andere Sonnenschutzpräparate, die 12,5% und 25% (Gew./Gew.) der Titandioxiddispersion (42% Feststoffe) enthielten, zu SSF-Werten (gewichtete Summierung) von 9,3 bzw. 10,8 und zu In-vivo-SSF-Werten von 10,2 bzw. 11,6.
Wie oben erwähnt wurde sind viele kosmetische Sonnenschutzpräparate, die Titandioxid als aktives Sonnenschutzmittel einsetzen, zubereitet worden. Zum Beispiel beschreibt das US-Patent Nr. 5 028 417 eine Sonnenschutzzusammensetzung, die ein Streckmittel und Titandioxid mit einer Teilchengröße von unter 100 nm (mμ) enthält. Weiter beschreibt das Patent 5 028 417 eine Dispersionsformulierung, die eine 80/20-Mischung aus Titandioxid und mit Stearinsäure beschichtetem Bariumsulfat (62% Titandioxid), die mittels einer Perlmühle (Dyno-Mill, Typ KDL) in Isooctylstearat dispergiert wird, enthält. Es wird berichtet, dass die resultierende Dispersion 15,5% Titandioxid enthält und einen SSF von 14,6 hat.
Die GB-Patentanmeldung GB 2 217 987A beschreibt Sonnenschutzzusammensetzungen, die 0,5 bis 30 Gew.-% Titandioxid, das eine primäre Größe von unter 100 nm hat und mit Aluminiumstearat beschichtet ist, 5 bis 20 Gew.-% einer Ölphase, 1 bis 15 Gew.-% eines Emulgators und wenigstens 40 Gew.-% einer wässrigen Phase enthalten.
Nicoll et al. beschreiben im US-Patent 5 188 831 Sonnenschutzzusammensetzungen, die sowohl in Wasser als auch in Öl dispergierbare ultrafeine Titandioxidteilchen enthalten, zusammen mit einem kosmetisch annehmbaren Träger, der als Verdünnungsmittel, Dispergiermittel oder Träger des in der Zusammensetzung vorliegenden Materials fungiert.
Aus der obigen Diskussion dürfte klar hervor gehen, dass anorganische Sonnenschutzmittel, wie ultrafeines Titandioxid, traditionellen organischen Sonnenschutzmitteln überlegen sind (niedrigeres Reizpotenzial und besserer/breiterer UV-Schutz). Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften wird ultrafeines Titandioxid heutzutage zunehmend in kosmetischen Sonnenschutzmitteln eingesetzt. Trotzdem gibt es bezüglich des Einsatzes von ultrafeinem Titandioxid immer noch viele Probleme. Insbesondere macht die Menge des Pulvers des ultrafeinen Titandioxids, die notwendig ist, um geeignete (und höhere) SSF-Werte zu erzielen, das Produkt vom ästhetischen Standpunkt aus inakzeptabel, d. h. es fühlt sich schwer und lästig an (was auch zu einer Hautreizung führen kann) und bildet einen weißen/blauen Rückstand auf der Haut. Ähnlich neigt im Handel erhältliches ultrafeines Titandioxid dazu, zu Klumpen mit viel höheren Teilchengrößen zu agglomerieren. Der Einsatz derartiger Agglomerate ist für kosmetische Sonnenschutzmittel inakzeptabel.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Dispersion von Titandioxid bereit zu stellen, bei der kein Dispergiermittel verwendet wird, und die höhere SSF-Werte mit niedrigeren Mengen an Titandioxid erzielt.
Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, kosmetische Sonnenschutzzusammensetzungen mit geeigneten SSF-Werten bereit zu stellen, wobei das inakzeptable schwere Gefühl, die zurück bleibende Farbe sowie andere unerwünschte Eigenschaften, die mit bestimmten Titandioxidanteilen assoziiert sind, beseitigt sind.
Weiter ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für das Dispergieren von ultrafeinen Titandioxidteilchen vor deren Einsatz in kosmetischen Sonnenschutzmitteln bereit zu stellen.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, kosmetische Sonnenschutzzusammensetzungen bereit zu stellen, die keine organischen Sonnenschutzmittel einsetzen, einen hohen SSF-Wert haben und sich gleichzeitig gut anfühlen und eine gute Transparenz zeigen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist entdeckt worden, dass bestimmte Formen von ultrafeinem Titandioxid mit bestimmten verzweigtkettigen organischen Verbindungen zur Erzeugung einer Dispersion kombiniert werden können, die bei Verwendung signifikant niedrigerer Anteile von Titandioxid viel höhere SSF-Werte erreicht. Die neuartigen Dispersionen der vorliegenden Erfindung machen es möglich, kosmetische Sonnenschutzzusammensetzungen zu formulieren, die vom ästhetischen Standpunkt her so ausgezeichnet sind, wie es vorher nicht möglich gewesen ist.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine organische Dispersion von mikrofeinem Titandioxid, das aus beschichtetem oder unbeschichtetem Titandioxid mit einer Teilchengröße, vor einer möglichen Agglomeration, von 10 nm bis 100 nm besteht, sowie aus einem verzweigten Ester mit einem Kohlenstoffgerüst aus mindestens 10 Kohlenstoffatomen, ohne dass irgendein weiteres Dispergiermittel eingesetzt oder verwendet wird. Die organischen Dispersionen der vorliegenden Erfindung werden zubereitet, indem das mikrofeine Titandioxid und die geeignete verzweigtkettige organische Verbindung in einer Kugelmühle, Walzenmühle oder einem Ultraschallmischer behandelt werden. Im Allgemeinen ist das Titandioxid, sobald es in der geeigneten verzweigtkettigen organischen Verbindung dispergiert ist, für den Einsatz als aktiver Sonnenschutzbestandteil in kosmetischen Sonnenschutzpräparaten bereit.
Es ist unerwarteterweise entdeckt worden, dass die neuartigen organischen Dispersionen der vorliegenden Erfindung hohe SSF-Werte bei niedrigen Trockengewichtsanteilen des Titandioxidpulvers erzielen. Das macht kostengünstigere und weniger reizende kosmetische Sonnenschutzmittel möglich, wobei gleichzeitig die ausgezeichneten Sonnenschutzeigenschaften von mikrofeinem Titandioxid ausgenützt werden.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein kosmetisches Sonnenschutzpräparat, das eine wirksame Menge einer oben beschriebenen organischen Dispersion als aktiven Inhaltsstoff aufweist. Diese kosmetischen Sonnenschutzpräparate machen im Allgemeinen 1 bis 50% der organischen Dispersion aus, wobei die genannte Dispersion 0,4 bis 25% des Trockengewichts an mikrofeinem Titandioxid enthält.
Schließlich umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Dispergieren von mikrofeinem Titandioxid und einer geeigneten verzweigtkettigen organischen Verbindung ohne den Einsatz eines Dispergiermittel, so dass höhere SSF-Werte mit niedrigeren Trockengewichtsanteilen an mikrofeinem Titandioxid erzielt werden können.
Die Erfindung betrifft eine organische Dispersion von mikrofeinem Titandioxid, die besteht aus Titandioxid, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus anorganisch beschichtetem TiO₂, organisch beschichtetem TiO₂ und unbeschichtetem TiO₂ einer Teilchengröße vor der Agglomerierung von 10 nm bis 100 nm, sowie aus einem verzweigten Ester mit einem Kohlenstoffgerüst von mindestens 10 Kohlenstoffatomen, wobei die organische Dispersion durch Verarbeitung einer Mischung des genannten TiO₂ und des genannten Esters auf eine solche Weise gebildet wird, dass das genannte TiO₂ ohne irgendein weiteres Dispergiermittel in dem genannten Ester dispergiert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Teilchengröße des Titandioxids, beschichtet oder unbeschichtet, vor der Agglomerierung bei 10 nm bis 50 nm, und bevorzugter bei 15 nm bis 25 nm.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ester der oben beschriebenen organischen Dispersion aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus Cetearylisononanoat, Decylisostearat, Dicetylthiodipropionat, Diglycerylstearatmaleat, Dihydrocholestetryloctyldecanoat, Diisopropyldilinoleat, Isodecylneopentanoat, Isopropylisostearat, Isostearylisostearat, Isostearylstearoylstearat, Isotridecylisononanoat, Myristylisostearat, Myristylneopentanoat, Propylenglycoldiisononanoat, Trisopropyltrilinoleat und Octyldodecylneopentanoat.
Bei einem bevorzugten Weg ist die Verarbeitung aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus Walzenmahlen, Kugelmahlen und Ultraschallmischen.
Die Erfindung umfasst auch ein kosmetisches Sonnenschutzpräparat, das eine wirksame Menge einer organischen Dispersion, wie sie oben beschrieben wurde, als aktiven Sonnenschutzbestandteil aufweist. Vorzugsweise macht das kosmetische Sonnenschutzpräparat eine Menge von 1 bis 50 Gew.-% der genannten Zusammensetzung aus. Das kosmetische Sonnenschutzmittel kann auch 10 bis 80% an mikrofeinem Titandioxid aufweisen.
Weiterhin kann die kosmetische Sonnenschutzzusammensetzung auch 0,4% bis 25%, als Trockengewicht, an mikrofeinem Titandioxid aufweisen.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Dispersion, das die Schritte umfasst:

(i) Zugeben der Menge an mikrofeinem Titandioxid zu der geeigneten Menge des genannten verzweigten Esters;
(ii) Mischen;
(iii) Mahlen der auf diese Weise erhaltenen gemischten Phase;
(iv) Überwachen der Teilchengröße des Titandioxids;
(v) Wiederholen der Schritte (i) bis (iv), bis die gewünschte genannte Teilchengröße erhalten worden ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt (iii) des oben beschriebenen Verfahrens als Walzenmahlen, Kugelmahlen und eine Kombination davon oder als Ultraschallmischen durchgeführt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Bestimmte Formen von ultrafeinem (mikrofeinem) Titandioxid können mit einer geeigneten verzweigtkettigen organischen Verbindung kombiniert werden, ohne das ein Netzmittel oder ein Dispergiermittel verwendet wird, um eine neuartige Dispersion zu bilden, die bei Verwendung signifikant niedrigerer Anteile von Titandioxid viel höhere SSF-Werte erzielt. Diese ultrafeinen oder mikrofeinen (diese Begriffe werden hier als Synonyme verwendet) Formen schließen sowohl unbeschichtetes als auch beschichtetes Titandioxid mit einer Teilchengröße von 10 nm bis 100 nm ein. Die Teilchengröße bezieht sich auf die Größe des Titandioxidteilchens vor irgendeiner Agglomerierung, zu der es während der Lagerung oder des Transports kommen kann. Es wird bevorzugt, dass das Titandioxid mit beispielsweise einer anorganischen Beschichtung, wie Aluminiumlaurat und Aluminiumhydroxid, beschichtet ist; jedoch können auch andere Beschichtungen, sowohl anorganische als auch organische, die Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt sind, verwendet werden. Es wird auch bevorzugt, dass die Teilchengröße des Titandioxids bei 10 nm bis 50 nm liegt, und am bevorzugtesten bei 15 nm bis 25 nm.
Die organische Dispersion der vorliegenden Erfindung wird aus dem oben diskutierten mikrofeinen Titandioxid und einer geeigneten verzweigtkettigen organischen Verbindung zube reitet. Es ist entdeckt worden, dass die geeigneten verzweigtkettigen organischen Verbindungen der vorliegenden Erfindung ohne die Verwendung eines Dispergiermittels eine Dispersion mit dem mikrofeinen Titandioxid bilden. Weiterhin sind die neuartigen Dispersionen äußerst nützlich in kosmetischen Sonnenschutzpräparaten, da sie bei Verwendung niedriger Anteile von Titandioxid hohe SSF-Werte erzielen. Das kann man aus den Beispielen 6 und 7 unten ersehen. Diese Beispiele demonstrieren, dass eine organische Dispersion, die 20% weniger an mikrofeinem Titandioxid enthält, zu einem SSF-Wert führt, der demjenigen einer Zusammensetzung mit nicht dispergiertem mikrofeinem Titandioxid vergleichbar ist. Ähnlich wurden die organischen Dispersion des mikrofeinen Titandioxids der vorliegenden Erfindung mit derjenigen von Tioveil Fin^® (Tioxide) verglichen. Tioveil Fin^® ist eine vorgeformte Dispersion von mikrofeinem Titandioxid, die ein Dispergiermittel einsetzt. Äquivalente Mengen dieser Dispersion und derjenigen der vorliegenden Erfindung wurden hinsichtlich ihrer SSF-Werte unter Einsatz einer Prozedur getestet, die auf dem Verfahren basiert, das in der FDA-Monographie der vorgeschlagenen Regeln für die Testung von Sonnenschutzmitteln, veröffentlicht im Federal Register, Band 43, Nr. 166, 25. August 1978, veröffentlicht wurde. Wie aus den Beispielen hervor geht, lieferte die Dispersion der vorliegenden Erfindung höhere SSF-Werte.
Die Fähigkeit zur Erzielung höher SSF-Werte bei niedrigeren Anteilen an mikrofeinem Titandioxid ermöglicht die Formulierung kosmetischer Sonnenschutzpräparate, die weniger schmutzig und lästig und somit ästhetisch annehmbarer sind. Außerdem hat bei höherem SSF-Wert derjenige, der die Formulierung durchführt, nicht das Problem einer restlichen Weiße oder Bläue auf der Haut als Folge hoher Konzentrationen des Titandioxidpulvers.
Zu geeigneten, im Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossenen, verzweigtkettigen organischen Verbindungen gehören kosmetisch akzeptable, hoch verzweigte Ester, Fette und Öle, Fettsäuren, Ether, Glycerylester, Kohlenwasserstoffe, Lanoline und Lanolinderivate sowie Silicone oder Silane und Kombinationen davon. Der Begriff „hoch verzweigt", so wie er hier verwendet wird, bedeutet, dass die Verbindung ein Kohlenstoffgerüst von mindestens 10 Kohlenstoffatomen hat, wobei das Gerüst eine Anzahl an Kohlenwasserstoffsubstituenten enthält. Zu geeigneten verzweigtkettigen organischen Verbindungen gehören Ester, beispielsweise Cetearylisononanoat, Decylisostearat, Dicetylthiodipropionat, Diglycerylstearatmaleat, Dihydrocholesteryloctyldecanoat, Diisopropyldilinoleat, Isodecylneopentanoat, Isopropylisostearat, Isostearylisostearat, Isostearylstearoylstearat, Isotridecylisononanoat, Myristylisostearat, Myristylneopentanoat, Propylenglycoldiisononanoat, Trisopropyltrilinoleat und Octyldodecylneopentanoat. Die bevorzugte geeignete verzweigtkettige organische Verbindung ist Octyldodecylneopentanoat.
Im Handel erhältliche Formen des mikrofeinen Titandioxids zeigen eine Tendenz, zu Teilchen mit einer Größe von über 150 nm zu agglomerieren. Das Dispergieren dieser Teilchen in einer geeigneten verzweigtkettigen organischen Verbindung durch Mahlen oder Ultraschallmischen gemäß der vorliegenden Erfindung reduziert die Teilchengröße, d. h. desagglomeriert das Titandioxid. Außerdem hat die gebildete organische Dispersion einzigartigen Eigenschaften bezüglich des SSF und der kosmetischen Annehmbarkeit.
Die vorliegende Erfindung erfordert ein Titandioxid bestimmter Beschaffenheit, eine geeignete verzweigtkettige organische Verbindung und eine bestimmte Verarbeitungstechnik. Die Dispersionen der vorliegenden Erfindung können durch Walzenmahlen, Kugelmahlen und Ultraschallmischen zubereitet werden. Diese Mahltechniken und die dafür verwendete Ausrüstung sind Fachleuten auf diesem Gebiet gut bekannt; siehe beispielsweise Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3. Auflage, John Wiley & Sons Inc., 1984. Die Mühlen, die für das Mahlen des Titandioxids in der geeigneten verzweigtkettigen organischen Verbindung eingesetzt werden, sind solche, die ein teilchenförmiges Mahlmedium für das Mahlen des Produkts einsetzen. Solche Mühlen sind die verschiedenen Typen von Mühlen, die mit einem oder mehreren Rührern ausgerüstet sind und Sand, Glaskügelchen oder Keramikkügelchen oder andere Teilchen als teilchenförmiges Mahlmedium einsetzen. Die Dispersionen können auch unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsrührers vor dem Mahlen vorgemischt werden. Außerdem kann ein Ultraschallmischer eingesetzt werden, zum Beispiel das Modell UPP400 von Sonicator Instruments Corp.. Zu geeigneten Kugelmühlen gehört die Premier SuperMill HM45. Zu geeigneten Walzenmühlen gehören solche der Marke Keith, Ross und Day.
Nachdem die organische Dispersion aus dem mikrofeinen Titandioxid und der geeigneten verzweigtkettigen organischen Verbindung zubereitet worden ist, kann sie in in einer großen Vielzahl kosmetischer Zubereitungen verwendet werden. Insbesondere kann die organische Dispersion sehr gut in kosmetischen Sonnenschutzpräparaten als der aktive Sonnenschutzbestandteil eingesetzt werden. Die organische Dispersion kann in Emulsionssystemen (sowohl Öl-in-Wasser als auch Wasser-in-Öl), Cremes, Lotionen und Ölen verwendet werden. Ähnlich kann die organische Dispersion als ein sekundäres Sonnenschutzmittel verwendet werden, z. B.
in Kombination mit anderen Sonnenschutzmitteln der Kategorie 1, obwohl die einzigartigen Eigenschaften der Dispersion der vorliegenden Erfindung derartige andere Sonnenschutzmittel überflüssig machen. Beispiele für die Verwendung der neuartigen Dispersionen in kosmetischen Sonnenschutzpräparaten werden in den Beispielen unten gebracht.
Im Allgemeinen enthalten die organischen Dispersionen der vorliegenden Erfindung 10% bis 80% mikrofeines Titandioxid. Die unter Verwendung eines Ultraschallmischers zubereiteten organischen Dispersionen können 0,5% bis 80% mikrofeines Titandioxid enthalten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die organische Dispersion 15% bis 50% mikrofeines Titandioxid. Bei den am stärksten bevorzugten Ausführungsformen enthält die organische Dispersion 40% mikrofeines Titandioxid. Die Menge der in einer kosmetischen Zubereitung verwendeten Dispersion hängt vom gewünschten SSF-Wert ab. Im Allgemeinen bestehen bei einem SSF-Wert von 30 angenähert 30 Gew.-% der Zusammensetzung aus der organischen Dispersion. Eine Zusammensetzung, die 30% der organischen Dispersion gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, kann 12%, als Trockengewicht, an mikrofeinem Titandioxid enthalten (z. B. 30% plus 40% mikrofeines TiO₂). Die im Umfang der vorliegenden Erfindung enthaltenen kosmetischen Zusammensetzungen enthalten 0,4% bis 25%, als Trockengewicht, Titandioxid.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner kosmetische Sonnenschutzpräparate, die eine wirksame Menge der genannten organischen Dispersion aufweisen. Wie oben erwähnt hängt die wirksame Menge vom gewünschten SSF-Wert ab.
Die folgenden Beispiele werden gebracht, um den Umfang der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen.
BEISPIELE
Beispiel 1
Zubereitung einer organischen Dispersion von mikrofeinem Titandioxid (40160) unter Verwendung einer Kugelmühle
Gib Octyldodecylneopentanoat (Elefac I-205^® (Bernel)) (60%) in einen Mischbehälter geeigneter Größe aus rostfreiem Stahl. Führe einen Hockmeyer-Dispergierer oder ein äquivalentes Gerät ein. Gib langsam mikrofeines Titandioxid (Micro LA-20^®) (40%) zum Octyldodecylneopentanoat, wobei die Geschwindigkeit des Hockmeyer-Dispergierers so gesteigert wird, wie es für das vollständige Dispergieren des mikrofeinen Titandioxids im Octyldodecylneopentanoat erforderlich ist. Man beachte, dass eine geeignete Mischung erreicht worden ist, sobald eine „Doughnut"-artige Mischung beobachtet wird. Die Menge des Octyldodecylneopentanoats im Behälter sollte bei der Hälfte bis drei Viertel des verfügbaren Volumens liegen, um ein Mischen mit maximaler Geschwindigkeit zu ermöglichen. Schalte, wenn die Phase vollkommen homogen ist, die Premier Ball Mill^TM an, indem die Luft und die Kühlwasserzufuhr in den Mantel angeschaltet werden. Die Beladung der Mühle besteht aus 80 Glaskügelchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 1,5 mm Größe. Gib die homogene Phase in den Trichter der Mühle und schalte die Einspeispumpe unter Verwendung der Einstellung 350 Upm an. Betätige die Mühle in Intervallen von fünf Sekunden. Wenn das Produkt beginnt, die Mühle zu verlassen, schalte auf Rezyklisieren. Gib weiterhin Material in die Mühle und schalte die Mühle an. Stelle die Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe auf 2000 Fuß pro Minute ein. Halte den Zeitpunkt fest, an dem das Produkt anfängt, die Mühle zu verlassen. Überprüfe das Mahlen (die Dispersion) mit einem Hegman-Messgerät. Es muss 7 oder darüber anzeigen. Wenn das Mahlen (die Dispersion) zufriedenstellend erscheint, setze das Mahlen der Phase in die geeigneten Vorratsbehälter fort. Vor der Verwendung des Dispergierers muss die Teilchengröße bestimmt werden. Die Teilchengröße sollte unter 10 μm liegen.
Beispiel 2 Kosmetisches Sonnenschutzpräparat für den Körper (SSF 15), das die Dispersion des mikrofeinen Titandioxids enthält
Es wurde ein kosmetisches Sonnenschutzpräparat unter Verwendung der im Beispiel 1 zubereiteten organischen Titandioxiddispersion zubereitet. Die organische Dispersion (17,5 Gew.-%) wurde mit den oben angegebenen Inhaltsstoffen gemäß kosmetischer Standard-Formulierungstechniken vermischt. Es zeigte sich, dass die Zusammensetzung einen SSF-Wert von 15 hatte.
Das kosmetische Sonnenschutzpräparat des obigen Beispiels wurde wie folgt zubereitet. Die Inhaltsstoffe der Abfolge 1 werden in einen Kessel abgewogen, und es wird begonnen, mit einem Propellerrührer zu mischen (100–150 Upm). Erwärme auf 40°C. Mische, bis alle Feststoffe gelöst sind und die Phase klar ist. Beende das Erwärmen. Steigere das Mischen mit dem Propellerrührer, um einen Strudel zu erzeugen, und sprühe die Stoffe der Abfolge 2 direkt in das Auge des Strudels. Senke den tragbaren Homogenisator in den Kessel und beginne mit 1800–2200 Upm zu rühren. Mische, bis alle Feststoffe dispergiert sind (mindestens 15 min). Übertrage die Abfolgen 1 und 2 in den Hauptkessel und beginne eine Bewegung in seitlicher Richtung mit 6–10 Upm in Kombination mit einer langsamen Turbo-Scherrührung (500–800 Upm). Vermeide das Einschließen von Luft. Gib langsam die Abfolge 3 zu und mahle mit zunehmender Turbo-Scherrührung, wie es erforderlich ist, um eine gute Durchmischung des Batch ohne ein Einschließen von Luft aufrecht zu erhalten. Mische 20 min bis zur Homogenität. Stelle sicher, dass die vereinigten Abfolgen 1–3 homogen und gut dispergiert sind, indem eine Probe zwischen Objektträger aus Glas gegeben und auf nicht dispergierte Körnchen überprüft wird. Gib die Abfolge 5 (Wasserphase) in den Kessel und mische bei gleichzeitigem Rühren mit einem Propellerrührer bei 150–200 Upm und Homogenisieren bei 1500–2000 Upm, bis die Feststoffe gelöst sind und die Phase homogen ist. Wiege die Abfolge 6 in ein Hilfsgefäß ein, das mit einem Propellerrührer ausgestattet ist. Mische, bis die Feststoffe vollständig im Butylenglycol gelöst sind. Wenn die Feststoffe der Abfolge 5 vollständig gelöst sind, gib die vorgemischte Abfolge 6 zu und mische bei 150–200 Upm mit dem Propellerrührer und bei 1500–2000 Upm mit dem Homogenisator bis zur Homogenität. Gib die Abfolge 7 zu den vereinigten Abfolgen 5–6 und mische bis zur Homogenität. Nachdem das 20-minütige Homogenisieren der vereinigten Abfolgen 1–3 abgeschlossen ist, überprüfe wie oben, ob die Phase gleichmäßig dispergiert ist. Setze das Homogenisieren bis zu Homogenität fort, stoppe dann den Turbo-Scherhomogenisator. Setze die Bewegung durch Schütteln in seitlicher Richtung bei 8–10 Upm fort. Gib die Abfolge 4 in den Primärkessel und mische durch Schütteln in seitlicher Richtung 15 Minuten lang oder bis die vereinigten Abfolgen 1–4 homogen sind.
ANMERKUNG: DER BEREICH DER MISCHGESCHWINDIGKEIT DES SCHÜTTLERS IN SEITLICHER RICHTUNG HÄNGT VON DER BATCHGRÖSSE AB.
Wenn die Abfolge 1–4 homogen ist, übertrage die vereinigten Abfolgen 5–7 sehr langsam in den Primärkessel. Halte die Mischgeschwindigkeit des Schüttlers in seitlicher Richtung so, wie es oben in der Anmerkung angegeben ist, aufrecht. Bei richtiger Ausführung dauert dieser Transfer mindestens 1 Stunde und sogar 2 Stunden. Setze nach dem vollständigen Transfer das Mischen mit dem Schüttler in seitlicher Richtung so, wie es oben in der Anmerkung angegeben ist, fort und verwende einen Spatel, um möglicherweise verbliebenes Wasser in den Batch einzuarbeiten. Wenn der Batch homogen ist, mische 15 Minuten lang mit dem Schüttler in seitlicher Richtung. Schalte die Rezirkulation des Batch vom unteren Kesselauslass in den oberen Teil des Kessels ein. Erhöhe nach der 15-minütigen Mischdauer die Frequenz des Planetenmischers in seitlicher Richtung um 2–4 Upm. Beginne den Batch zu rezirkulieren und STARTE den Turbo-Scherhomogenisator bei 2500–2700 Upm. Homogenisiere den Batch in Intervallen von 5 Minuten um Viskosität aufzubauen. Stoppe den Homogenisator und setze das Rezirkulieren und das Mischen in seitlicher Richtung 15 Minuten fort. Nimm eine Probe aus dem oberen und dem unteren Teil des Batch und überprüfe die Viskosität von beiden. Wiederhole die Homogenisierungsintervalle, bis sowohl die obere als auch die untere Probe über 100 000 Zentipoise liegt. Setze das Rezirkulieren und das Mischen in seitlicher Richtung fort, bis sich die Ablesungen von oben und unten um weniger als 15 000 Zentipoise unterscheiden. Sobald die gewünschte Viskosität erreicht ist, beende das Mischen und entnimm den Batch aus dem Kessel durch ein Pumpen in Poly-ausgekleidete Aufbewahrungsbehälter. Verwende keinen Filterbeutel aus Nylon.
Beispiel 3 Ein kosmetisches Sonnenschutzmittel, das die Dispersion des mikrofeinen Titandioxids enthält, für das Gesicht (SSF 15)
Es wurde ein kosmetisches Sonnenschutzpräparat für die Anwendung im Gesicht unter Einsatz der im Beispiel 1 zubereiteten organischen Titandioxiddispersion zubereitet. Die organische Dispersion (18,75 Gew.-%) wurde mit den oben angegebenen Inhaltsstoffen gemäß kosmetischer Standard-Formulierungstechniken vermischt. Es zeigte sich, dass die Zusammensetzung einen SSF-Wert von 15 hatte.
Die Zusammensetzung wurde wie folgt zubereitet. Wiege die Abfolge 1 in den Kessel. Erwärme auf 83°C und starte den Propellermischer, sobald die Wachse genügend geschmolzen sind, dass er sich drehen kann. Stelle den Mischer auf 170–220 Upm ein. Sobald die Abfolge 1 vollständig flüssig ist, führe den Homogenisator ein und starte das Homogenisieren bei 1800–2200 Upm. Gib die Pulver der Abfolge 2 unter gutem Rühren in den Kessel, um sie zu benetzen und zu dispergieren. Wenn die Abfolgen 1 und 2 83°C erreicht haben, gib die Abfolge 3 zu, zerkleinere und homogenisiere wenigstens 20 Minuten lang oder bis die Phase homogen ist unter einem Mischen bei 170–220 Upm mit dem Propellermischer und 1800–2200 Upm mit dem Homogenisator. Halte die Temperatur von 83°C aufrecht. Stelle sicher, dass die vereinigten Abfolgen 1–3 homogen und gut dispergiert sind, indem eine Probe zwischen Objektträger aus Glas gegeben und auf nicht dispergierte Körnchen überprüft wird. Wiege die Abfolge 4 in den Primärkessel und beginne, bei einem Mischen mit dem Propellerrührer bei 200–240 Upm, LANGSAM auf 80°C zu erhitzen. Erwärme die Abfolge 4 langsam über ein Dampf-Drosselventil oder über ein Vermindern des Dampfdruckes im Mantel des Primärkessels. Wenn die vereinigten Abfolgen 1–3 homogen dispergiert sind, stoppe den Homogenisator und gib ihn in den Primärkessel. Beginne das Homogenisieren der Abfolge 4 im Primärkessel bei 2900–3600 Upm. Schabe die Seitenwände mit einem Spatel ab, um die Menge des Veegum an den Seiten des Kessels zu minimieren. Stelle sicher, dass der Batch frei von Klumpen ist, ehe die Abfolge 1–3 zugegeben wird. Entferne den Dampf aus dem Kesselmantel, so dass kein Veegum mehr an den Seiten anbrennt. Gib langsam die vereinigten Abfolgen 1–3 von 83°C (verwende keinen Nylonbeutel) zur Abfolge 4 von 80°C innerhalb eines Zeitraums von 12 bis 18 Minuten unter einem Mischen bei 250–300 Upm mit dem Propellerrührer und bei 2900–3600 Upm mit dem Homogenisator. Wenn der Batch homogen ist, stoppe und entferne den Homogenisator. Steigere das Mischen mit dem Propellerrührer, um eine gute Rollbewegung aufrecht zu erhalten (350–400 Upm), und kühle den Batch mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1/2°C pro Minute auf 70°C ab. Gib bei 70°C die Abfolge 5 zum Batch. Steigere das Mischen mit dem Propellerrührer nach Bedarf, um eine gute Rollbewegung aufrecht zu erhalten (430–470 Upm), und kühle weiter auf 45°C ab. Wenn der Batch zu dick wird, als dass sich der Propeller noch drehen könnte (dazu kommt es bei 54–62°C), stoppe den Propellermischer und entferne ihn. Senke den Planetenmischer ab, beginne mit 8–10 Upm zu rühren und kühle dabei weiterhin den Batch auf 45°C ab. Halte die Temperatur bei 45°C und gib die Abfolge 6 unter seitlicher Bewegung bei 8–10 Upm zum Batch. Kühle weiter auf 27°C ab. Bereite, während der Batch abkühlt, die Germall-Lösung der Abfolge 7 in einem zusätzlichen Mischgefäß mit Propellerrührer vor. Wenn die Vormischung der Abfolge 7 vollständig homogen ist, gib sie bei 35°C zum Batch. Mische wenigstens 15 Minuten unter seitlicher Bewegung bei 8–10 Upm und kühle dabei weiterhin den Batch auf 27°C ab. Wenn der Batch homogen ist und 27°C hat, stoppe das Kühlen und Mischen. Entnimm dem Batch aus dem Kessel, indem er langsam durch einen Nylonbeutel von 150 Mesh (oder entsprechend) in Poly-ausgekleidete Vorratsbehälter gepumpt wird. Wechsle den Nylonbeutel, wenn er verstopft.
Beispiel 4 Eine kosmetische Sunblocker-Zusammensetzung, die die Titandioxiddispersion enthält, für die Lippen und den Augenbereich (SSF-25)
Es wurde ein kosmetisches Sunblocker-Präparat unter Einsatz der im Beispiel 1 zubereiteten organischen Titandioxiddispersion zubereitet. Die organische Dispersion (30,0 Gew.-%) wurde mit den oben angegebenen Inhaltsstoffen gemäß kosmetischer Standard-Formulierungstechniken vermischt (siehe Beispiel 2). Es zeigte sich, dass die Zusammensetzung einen SSF-Wert von 25 hatte.
Beispiel 5 Vergleich der SSF-Werte, die mit dem mikrofeinen Titandioxid in organischer Dispersion und ohne organische Dispersionen erhalten wurden
Es wurden verschiedene kosmetische Zusammensetzungen, die entweder 15% TiO₂ (MICRO LA-20^®) oder 30% einer organischen 40/60-Dispersion (12% TiO₂), die gemäß dem Verfahren in Beispiel 2 zubereitet worden war, zubereitet. Die SSF-Werte aller dieser kosmetischen Zusammensetzungen wurden gemäß dem unten umrissenen Testverfahren bestimmt.
A. Verfahren
Es wurden fünf (5) oder zwanzig (20) Teilnehmer, die den Aufnahmekriterien entsprachen, für die Teilnahme an dieser Studie ausgewählt.
Lichtquelle – Es wurde ein Xenon Arc Solar Simulator (150 W) als Quelle für ultraviolettes Licht verwendet (Solar Light Company, Philadelphia, Pennsylvania). Das Instrument erzeugt ein kontinuierliches Emissionsspektrum im UV-B-Bereich (290–320 Nanometer).
Bestimmung der Minimalen Erythem-Dosis (MED) – Eine MED ist als die Zeitdauer oder die Dosis einer Bestrahlung mit UV-Licht definiert, die ausreicht, eine minimales, wahrnehmbares Erythem auf der unbehandelten Haut zu erzeugen. Vor der Testphase wurde die MED jeder Person über einer Abfolge steigender Expositionen bestimmter Dauer gegen UV-Licht bestimmt, wobei jede inkrementell um 25% gegenüber der vorangegangenen erhöht wurde. Sechzehn bis vierundzwanzig Stunden nach der Bestrahlung wurden die Stellen hinsichtlich einer Erythembildung nach dem folgenden Bewertungsschema bewertet:
0 = negativ, keine sichtbare Reaktion
± = minimales Erythem
1+ = definiertes Erythem
2+ = mäßiges Erythem
3+ = schweres Erythem
Bestimmung der statischen SSF-Werte – Eine ausreichende Anzahl an Testflächen von 5 × 10 cm wurde mit einem chirurgischen Markierungsstift auf dem Rücken, zwischen den Schulterblättern und der Gürtellinie, lateral zur Mittellinie, umrissen. Diese Gebiete wurden für den Testartikel oder den Standard festgelegt, wobei eine angrenzende Stelle für eine gleichzeitige Bestimmung der MED festgelegt wurde (ungeschützte Kontrolle). Nach dem Auftragen des Produkts wurde jeder Testbereich in Stellen unterteilt, die für Expositionsreihen gegen UV-Licht verwendet wurden.
Eine Portion des Testartikels oder des Standards von 0,1 ml oder 0,1 g wurde auf die jeweilige Teststelle aufgetragen und unter Verwendung eines Fingerlings gleichmäßig auf der Stelle verteilt. Mit der Bestrahlung der Stellen wurde eher als 15 Minuten und nicht später als 30 Minuten nach dem Auftragen begonnen.
Die Expositionszeiten wurden für jede Stelle der behandelten Flächen auf der Basis der zuvor bestimmten MED der ungeschützten Haut und dem vorhergesagten SSF des Testartikels oder des Standards ausgewählt. Alle Teststellen wurden 16 bis 24 Stunden nach der Exposition zur Bestimmung der minimalen Erythemreaktion bewertet.
Berechnung des SSF – Der SSF für den Testartikel und den Standard wurde für jede Person nach der folgenden Formel berechnet:
Die Formel A enthielt die folgenden Inhaltsstoffe: Abil WE09, Finsolv TN, Elefac I-205, Hetester PHA, Protachem ISP, Abil EM-90, TiO₂ LA-20, Vitamin-E-acetat, Mg-Stearat, BHT, Finsolv TN, entionisiertes Wasser, NaCl, Na₂EDTA, Aluminiumoxidhydrat, Butylenglycol, Nayad und P-Ethanol. Die Formel B enthielt die folgenden Inhaltsstoffe: BHT, Finsolv-TN, Elefac I-205, Hetester PHA, Protachem ISP, Vitamin-E-acetat, Magnesiumstearat, TiO₂ LA-20^®, kosmetische Farbstoffe, Abil Em90, entionisiertes Wasser, NaCl, Na₂EDTA, Aluminiumoxidhydrat, Butylenglycol, Emeressence und Nayad. Die Formel D enthielt die folgenden Inhaltsstoffe: Protachem ISP, Vitamin-E-acetat, Magnesiumstearat, BHT, Silicon 556, Finsolv TN, die organische TiO₂-Dispersion aus Beispiel 1, kosmetische Farbstoffe, Abil EM-90, entionisiertes Wasser, NaCl, Na₂EDTA, Aluminiumoxidhydrat, Butylenglycol, P-Ethanol und Nayad.
B. Ergebnisse
Die Ergebnisse in der obigen Tabelle machen deutlich, dass die neuartige Dispersion der vorliegenden Erfindung einen höheren SSF bei geringerem Trockengewicht an Titandioxid erzielt. Insbesondere zeigen die Daten, dass 12% Trockengewicht Titandioxid, die in der Dispersion eingesetzt werden, einen SSF bewirken, der demjenigen vergleichbar ist, der mit 15% Trockengewicht Titandioxid, das nicht in einer Dispersion eingesetzt wird, erzielt wird.
Beispiel 6 Vergleich der SSF-Werte, die mit der organischen Dispersion mit mikrofeinem Titandioxid der vorliegenden Erfindung und einer Tioveil-Fin^®-Dispersion (Tioxide, GB) erhalten wurden
Es wurden zwei kosmetische Zusammensetzungen zubereitet. Beide hatten identische Inhaltsstoffe, mit Ausnahme der verwendeten Dispersion. Eine Zusammensetzung, Formel A, setzte 20% Titandioxid-organische Dispersion, zubereitet gemäß Beispiel 2, mit 40% Titandioxid und 60% Octyldodecylneopentanoat, ein; somit lag das Trockengewicht des Titandioxids bei 10% TiO₂. Die Formel B enthält 25% Tioveil Fin^® (Tioxide Chemicals, GB), eine 40/60-Dispersion, die mit C_12-15-Alkoholbenzoat und einem Dispergiermittel zubereitet wird. Wie man aus dem Beispiel ersehen kann, stellt die erfindungsgemäße Dispersion einen besseren SSF-Wert bereit als diejenige mit Tioveil Fin^®.

Claims

Organische Dispersion von mikrofeinem Titandioxid, die besteht aus Titandioxid, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus anorganisch beschichtetem TiO₂, organisch beschichtetem TiO₂ und unbeschichtetem TiO₂ einer Teilchengröße vor der Agglomerierung von 10 nm bis 100 nm; sowie aus einem verzweigten Ester mit einem Kohlenstoffgerüst von mindestens 10 Kohlenstoffatomen; wobei die organische Dispersion durch Verarbeitung einer Mischung des TiO₂ und des Esters auf eine solche Weise gebildet wird, daß das genannte TiO₂ ohne irgendein weiteres Dispergiermittel wirksam in dem Ester dispergiert wird.
Organische Dispersion nach Anspruch 1, wobei die genannte Teilchengröße von beschichtetem oder unbeschichtetem Titandioxid vor der Agglomerierung von 10 nm bis 50 nm beträgt.
Organische Dispersion nach Anspruch 1, wobei die genannte Teilchengröße von beschichtetem oder unbeschichtetem Titandioxid vor der Agglomerierung von 15 nm bis 25 nm beträgt.
Organische Dispersion nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Ester aus einer Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Cetearylisononanoat, Decylisostearat, Dicetylthiodipropionat, Diglycerylstearatmaleat, Dihydrocholesteryloctyldecanoat, Diisopropyldilinoleat, Isodecylneopentanoat, Isopropylisostearat, Isostearylisostearat, Isostearylstearoylstearat, Isotridecylisononanoat, Myristylisostearat, Myristylneopentanoat, Propylenglycoldiisononanoat, Triisopropyltrilinoleat und Octyldodecylneopentanoat.
Organische Dispersion nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die genannte Verarbeitung aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Walzenmahlen, Kugelmahlen und Ultraschallmischen.
Kosmetisches Sonnenschutzpräparat, das eine wirksame Menge einer organischen Dispersion nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 als aktiven Sonnenschutzbestandteil aufweist.
Kosmetische Sonnenschutzpräparat nach Anspruch 6, wobei die organische Dispersion von 1 bis 50 Gew.-% der Zusammensetzung beträgt.
Kosmetisches Sonnenschutzpräparat nach Anspruch 7, wobei die organische Dispersion 10 bis 80 Gew.-% an mikrofeinem Titandioxid aufweist.
Kosmetisches Sonnenschutzpräparat nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 8, das 0,4 bis 25%, als Trockengewicht, des mikrofeinen Titandioxids aufweist.
Verfahren zur Herstellung der Dispersion nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, das die Schritte umfaßt: (i) Zugeben der Menge an mikrofeinem Titandioxid zu einer geeigneten Menge des verzweigten Esters; (ii) Mischen; (iii) Mahlen der auf diese Weise erhaltenen gemischten Phase; (iv) Überwachen der Teilchengröße des Titandioxids; (v) Wiederholen der Stufen (i) bis (iv), bis die gewünschte genannte Teilchengröße erhalten ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei Stufe (iii) als Walzenmahlen, Kugelmahlen und eine Kombination davon, oder als Ultraschallmischen durchgeführt wird.