DE69735190T2

DE69735190T2 - Feste oder halbfeste kohlenwasserstoffgele

Info

Publication number: DE69735190T2
Application number: DE69735190T
Authority: DE
Inventors: S. David The Woodlands MORRISON
Original assignee: Penreco Partnership
Current assignee: Penreco Partnership
Priority date: 1996-02-20
Filing date: 1997-02-19
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2017-02-20
Also published as: EP0885060A1; JP4197738B2; NZ331378A; EP0885060B1; US6340467B1; JP2000508681A; AU2120597A; ES2257766T3; IL125801A0; BR9707577A; ATE316822T1; CA2246397C; WO1997029842A1; EP0885060A4; DE69735190D1; CN1124877C; KR19990082675A; AU717789B2; CA2246397A1; CN1211938A

Description

Bereich der Erfindung
Die Erfindung betrifft feste Kohlenwasserstoffgelprodukte und im Spezielleren betrifft sie feste Kohlenwasserstoffgelprodukte und neue Anwendungen davon in verschiedenen Anwendungen.
Hintergrund der Erfindung
Verschiedene Typen von Gelprodukten sind in der Technik bekannt. US Patent Nr. 5,221,534 von DesLauriers et al. offenbart z.B. Gelzusammensetzungen, die eine oder mehrere Gesundheits- und Kosmetikkomponenten umfassen, worin das Gel ein Kohlenwasserstofföl und ein Gemisch aus mindestens zwei verschiedenen Polymeren enthält, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Diblock- und Triblockpolymeren. Die Kohlenwasserstofföle, die in diesem Patent offenbart sind, sollen Charakteristika aufweisen, die bewirken werden, dass sie bei nahezu alle Anwendungen flüssig bei Temperaturen im Bereich von 0°C bis etwa 200°C bleiben.
US Patent Nr. 4,164,563 von Chang offenbart Zusammensetzungen für topische Anwendung auf Haut, von welchen angegeben wird, dass sie eine fettige, okklusive, viskose Basis aufweisen, umfassend ein Gemisch von 40 bis 90% einer fettigen viskosen Basis und von 10 bis 60% eines festen, nichtreizenden salbenbildenden Pulvers. Andere Bestandteile, wie etwa Färbemittel, können ebenfalls in der Zusammensetzung enthalten sein. Die Zusammensetzung kann auch ein Verdickungsmittel enthalten, das ein nichtvulkanisiertes elastomeres Blockpolymer sein kann.
Die internationale Anmeldung PCT Nr. W88/00603, veröffentlicht am 28. Januar 1988, von Francis et al, offenbart Blockcopolymere, die als Gele oder als gelartige Flüssigkeit, gestreckt mit Polymerzusammensetzungen, beschrieben werden, die ein Gemisch aus einem Blockcopolymer umfassen können, die relativ harte Blöcke und relativ elastomere Blöcke enthalten. Solche Blockcopolymere umfasse Styroldienblockcopolymere, welche Diblock- oder Triblockcopolymere sein können. Streckmittelflüssigkeiten, die in diesem Patent genannt werden, sind Kohlenwasserstofföle, wie etwa paraffinische oder napthenische Öle, synthetische Öle, wie etwa Polybuten oder Polypropylen und Gemische.
Die veröffentlichte europäische Patentanmeldung Nr. 224,389 offenbart Styroldienblockcopolymerzusammensetzungen, welche ein Gemisch aus Triblockcopolymeren und einem Kohlenwasserstofföl umfassen. Diese Materialien sind dafür vorgesehen, dass sie als Versiegelungsmaterialien geeignet sind.
Die vorliegende Erfindung liefert feste Kohlenwasserstoffprodukte, die eine neue Zusammensetzung darstellen, die unerwartete Anwendungen im Hinblick auf den Stand der Technik aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein festes oder halbfestes Kohlenwasserstoffgel bereitgestellt, das nicht läuft oder tropft bei übermäßiger Körperwärme, bestehend im Wesentlichen aus:

(a) einem synthetischen oder natürlichen festen oder halbfesten Kohlenwasserstoff, der bei etwa 25°C fest oder halbfest ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Paraffinwachs, Petrolat, Mineralwachsen, Pflanzenölwachsen, Polyethylenwachsen, mikrokristallinen Wachsen, Carnauba, Bienenwachs und Gemischen davon; wobei der Kohlenwasserstoff darin gelöst aufweist:
(b) mindestens ein Blockcopolymer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: einem Triblockcopolymer; einem radialen Blockcopolymer; einem Multiblockcopolymer; einem Diblockcopolymer; und Gemischen dieser Polymere; worin das Kohlenwasserstoffgel von 1% bis 50% bezüglich des Gewichts Polymer und eine ausreichende Menge des Kohlenwasserstoffs umfasst, um die feste oder halbfeste Gelform beizubehalten, wobei die Menge von 20% bis 95% bezüglich des Gewichts des festen oder halbfesten Kohlenwasserstoffs umfasst, und worin die Triblockcopolymere ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus linearen ABA-Blockcopolymeren, Styrol-Butadien-Styrol(SBS)-Blockcopolymeren, Styrol-Isopren-Styrol(SIS)-Blockcopolymeren und Styrol-Ethylenbutylen-Styrol(S-EB-S)-Blockcopolymeren, und die Diblockcopolymere ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Styrol-Ethylenpropylen(S-EP)-, Styrol-Ethylenbutylen(S-EB)-, Styrol-Butadien(SB)- und Styrol-Isopren(SI)-Blockcopolymeren, wobei das Gel weiterhin optional 0,1 bis 10% bezüglich des Gewichts eines oder mehrerer Additive enthält, ausgewählt aus den Gruppen, bestehend aus:
(1) Antioxidationsmitteln, Stabilisierungsmitteln, Aromamitteln oder Färbemitteln;
(2) Bakteriziden, Antibiotika, Fungiziden, antiviralen Mitteln, Anästhetika, therapeutischen Bestandteilen oder Kräuterprodukten; und
(3) Vitaminen, Antioxidationsmitteln, flüssigen oder festen Weichmachern bzw. Erweichungsmitteln, Blutgerinnungsmitteln, Heilmitteln, Adsorbentien für Wunden oder Additiven zum Vermeiden des Aufklebens eines Verbands auf die Haut oder eine Wundstelle; worin das Gel nicht laufen oder tropfen wird während der Zeit erhöhter Körperwärme und worin die Additive, wenn sie vorliegen, sich nicht absetzen oder von dem Gel separieren.

Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein neues, festes Kohlenwasserstoffgelprodukt, das Anwendung in vielen Bereichen findet, um neue und unerwartete Produkte herzustellen. Das Produkt, das ein festes oder halbfestes Produkt bei Raumtemperatur (25°C) ist, wird hergestellt aus einer Zusammensetzung, umfassend ein Polymer, ein festes oder halbfestes Kohlenwasserstoffprodukt. Das feste Kohlenwasserstoffgel umfasst daher: a) einen festen oder halbfesten Kohlenwasserstoff und b) mindestens ein Blockcopolymer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:

1) einem Triblockcopolymer;
2) einem radialen Blockcopolymer
3) einem Multi-Blockcopolymer;
4) einem Diblockcopolymer; und
5) Gemischen dieser Polymere.

Der feste oder halbfeste Kohlenwasserstoff ist ein Kohlenwasserstoffmaterial, das mindestens halbfest und vorzugsweise fest ist bei Raumtemperatur, d.h. bei etwa 25°C. Beispiele geeigneter fester Kohlenwasserstoffe umfassen Paraffinwachs, Petrolat, synthetische Wachse, Mineral-(Paraffin)-Wachse, Pflanzenölwachse, Polyethylenwachse, mikrokristalline Wachse, natürliche Wachse, wie etwa Carnauba, Bienenwachs und dgl. Daher umfasst dieser feste Kohlenwasserstoff sowohl Kohlenwasserstoffe auf Erdölbasis als auch welche die nicht auf Erdöl basieren.
In der Zusammensetzung wird der Gesamtpolymergehalt des festen Kohlenwasserstoffgels in Bereichen von 1 bis 50 Gewichtsprozent liegen und vorzugsweise wird er im Bereich von 1 bis zu 35 Gewichtsprozent liegen. Besonders bevorzugte Zusammensetzungen werden 1 bis 25 Gewichtsprozent Gesamtpolymergehalt aufweisen.
Der feste Kohlenwasserstoff umfasst von 20 bis 95 Gewichtsprozent der Zusammensetzung.
Andere funktionelle Bestandteile, z.B. Antioxidationsmittel, Stabilisierungsmittel, Duftmittel oder Färbemittel und dgl. können ebenfalls in der Zusammensetzung in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-% vorliegen.
Das Gel wird hergestellt durch Erhitzen des festen oder halbfesten Kohlenwasserstoffs unter atmosphärischen Bedingungen, um eine Schmelze zu bilden und dann Zugeben des Polymers unter Rühren. Das Erhitzen und Rühren wird durchgeführt bis das Polymer in dem Kohlenwassertstoff gelöst ist.
Beliebige zusätzliche Materialien oder Bestandteile können dann optional zugegeben werden, vorzugsweise während das Gel abkühlt.
Die polymeren Komponenten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind vorzugsweise vom Diblock- oder Triblocktyp und bevorzugter entweder Triblockpolymere alleine oder Gemische aus Diblock- und Triblockpolymeren. Wenn Gemische von Diblockcopolymeren und Triblockcopolymeren als die Polymerkomponente verwendet werden, kann das Gemisch von 0,1 bis 99,9 Gew.-% der Diblockcopolymere zu 99,9 bis 0,1 Gew.-% Triblockcopolymere umfassen.
Jedes der Diblock-, Triblock-, radialen Block- und/oder Multiblockcopolymere, die in der Erfindung verwendet werden, enthält mindestens zwei thermodynamisch inkompatible Segmente. Der Ausdruck thermodynamisch inkompatibel bedeutet in Bezug auf die Polymere, dass das Polymer mindestens zwei inkompatible Segmente enthält, z.B. mindestens ein hartes und ein weiches Segment. Im Allgemeinen ist in einem Triblockcopolymer das Verhältnis von Segmenten ein hartes, ein weiches und ein hartes oder ein A-B-A-Copolymer. Diblockcopolymere sind auf der anderen Seite vom A-B-Typ und sind sequenziell in Bezug auf harte und weiche Segmente. Die Multiblock- und Radialblockcopolymere können jede Kombination aus harten und weichen Segmenten enthalten, vorausgesetzt, dass sowohl harte als auch weiche Charakteristika vorliegen. Solche Polymere sind vollständig im U. S. Patent Nr. 5,221,534 beschrieben.
Kommerziell erhältliche thermoplastische Polymere des Gummityps, die besonders geeignet sind beim Bilden der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden unter der Marke Kraton^® von der Shell Chemical Company vertrieben. Die Kraton^® Gummi-Polymere sind beschrieben als Elastomere, die eine ungewöhnliche Kombination von hoher Festigkeit und niederer Viskosität aufweisen und mit einer einzigartigen Molekülstruktur aus linearen Diblock-, Triblock- und radialen Copolymeren. Jedes Molekül des Kraton^®-Gummis soll aus Blocksegmenten von Styrolmonomereinheiten und Gummimonomer- und/oder Comonomereinheiten bestehen. Jedes Blocksegment kann aus 100 oder mehr Monomer- oder Comonomereinheiten bestehen. Die häufigste Struktur für das Triblockcopolymer ist der oben genannte lineare ABA-Blocktyp; Styrolbutadienstyrol (SBS) und Styrolisoprenstyrol (SIS), das die Kraton^®-D-Gummireihe ist.
Ein zweites Polymer dieses allgemeinen Typs ist die Kraton^®-G-Reihe. Dieses Copolymer umfasst eine Styrol-Ethylenbutylen-Styroltyp (S-EB-S)-Struktur. Die Kraton^®-G-Reihe ist in der Praxis der vorliegenden Erfindung bevorzugt, da die Copolymere dieser Reihe hydriert sind und daher thermisch stabiler sind; d.h. das Auftreten einer Zersetzung ist weniger wahrscheinlich während des Mischens der Polymere der G-Reihe mit dem Kohlenwasserstoff (die D-Reihe-Polymere weisen Nichtsättigung innerhalb des Gummiblocks auf).
Die ABA-Struktur des Kraton^®-Gummimoleküls weist Polystyrolendblöcke und elastomere Mittelblöcke auf. Es wird angegeben, dass diese Polymerreihe ein Mischungsbestandteil oder Additiv ist in Klebemitteln, Dichtungsmitteln und Beschichtungen, für Asphaltmodifikationen für Straßen und Dächer, Polymermodifikationen, Thermohärtungsmodifikationen und zur Ölmodifikation, einschließlich einer Anwendung als Viskositätsindexverbesserungsmittel, Fette und Gele.
Ein bevorzugtes Triblockpolymer ist ein Triblockpolymer des Kraton^®-G-Typs, im Besonderen Kraton^®-G-1650, wobei Kraton^®-1650 ein SEBS-Triblockcopolymer ist, das ein spezifisches Gewicht von etwa 0,91 aufweist, und welches eine Zugfestigkeit haben soll von etwa 3447 kPa (500 psi) gemäß Messung durch das ASTM-Verfahren D-412 bei einer Trenngeschwindigkeit der Zugklemmbackentestvorichtung von 25,4 cm/min (10 in/min). Der Gehalt von Styrol zu Gummi von Kraton^® G-1650 ist gemäß Hersteller etwa 29:71 und die Brookfield-Viskosität ist etwa 8000 (Toluollösung, cPs bei 25°C (77°F), 25 Gew.-%). Die Shore A-Härte ist etwa 75.
Die Diblockpolymere umfassen den AB-Typ, wie etwa Styrolethylenpropylen (S-EP), und Styrolethylenbutylen (S-EB), Styrolbutadien (SB) und Styrolisopren (SI). Ein bevorzugtes Diblockcopolymer ist Kraton^® G-1702.
Die festen Kohlenwasserstoffgele der Erfindung sind in mehreren Bereichen anwendbar. Zum Beispiel sind sie geeignet als Kohlenwasserstoffbrennstoffe für Kerzen, als die Basis für Deodorant und Insektenabwehrstifte, Lufterfrischungsstifte und andere kosmetische und nicht-kosmetische Produkte. In solchen Zusammensetzungen würde ein wirksamer Bestandteil in der Zusammensetzung enthalten sein. Die Gele können auch verwendet werden als ein Haarbehandlungsmittel. Die festen Gele der Erfindung haben eine geringere Neigung zu schmelzen und daher eine größere Tendenz am Anwendungsort zu bleiben (d.h. nicht zu laufen oder zu tropfen), insbesondere während der Zeit übermäßiger Körperwärme.
In einer anderen Ausführungsform kann ein festes Kohlenwasserstoffgel der Erfindung verwendet werden als ein topisches Produkt, wie etwa als eine Creme, ein Balsam oder eine Salbe, worin es direkt auf die Hautwunde aufgebracht werden kann oder durch den Anwender auf einem Verbandstoff, wie etwa einer Bandage oder Gaze aufgebracht werden kann, welche dann auf der Wunde plaziert wird. Das Gel kann ebenfalls als ein Teil des Wundverbandstoffs hergestellt werden.
Das feste Kohlenwasserstoffgel kann auf Läsionen, Lazerationen, Risse, Wunden, Inzisionen, Abrasionen, Verbrennungen, Abschürfungen, Kratzer und dgl. bei Verwendung in der Wundbehandlung angewendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann das feste Kohlenwasserstoffgel auch von 0,1 bis 10 Gew.-% Arzneimittel oder Medizin enthalten, wie etwa antibakterielle Mittel, Antibiotika, Antipilzmittel, antivirale Mittel, Anästhetika, therapeutische Bestandteile und andere Bestandteile, welche eine Wundstelle steril und infektionsfrei halten würden. Medizinische Materialien, die in dem Gel enthalten sein können, umfassen pharmazeutische Produkte, entweder verschreibungspflichtige oder nichtverschreibungspflichtige, Kräterprodukte und dgl.
Andere Bestandteile, die ebenfalls in dem Gel enthalten sein können, umfassen von 0,1 bis 10 Gew.-% Vitamine, Antioxidationsmittel, flüssige oder feste Aufweichungsmittel, um das Hautgefühl zu verbessern (wie etwa Ester und Silikone), Mittel zum Fördern der Blutgerinnung durch physiologische Mittel oder physikalische Mittel, Mittel zum Fördern oder Beschleunigen der Heilung, Mittel zum Aufsaugen von Fluiden aus der Wundstelle und Additive, um zu verhindern, dass eine Bandage mit der Haut oder Wundstelle verklebt.
Ein Vorteil der Produkte dieser Erfindung ist die Neigung des Produkts am Anwendungsort zu verbleiben. Das heißt es wird nicht laufen oder tropfen, insbesondere während übermäßiger Körperwärme. Ebenfalls ist diese Neigung zum Verbleiben im festen oder halbfesten Zustand bei erhöhten Temperaturen geeignet beliebige Additive in dem Gel daran zu hindern während des Herstellungsverfahrens und während der harzförmigen Zeit des Gels auf der Haut sich abzusetzen oder sich zu separieren.
Die Gele können auch Anwendung bei Pflege- und anderen Hautproblemen, wie etwa Warzen oder Akne, finden, und können verwendet werden zum Halten von Peroxiden auf der Haut, um Akneheilung zu fördern und zum Halten von Bestandteilen wie z.B. keratolozytischen Bestandteilen, wie etwa Salicylsäure, an Ort und Stelle, um das Lösen von Warzen oder Hornhaut zu unterstützen.
BEISPIELE
Die folgende Tabelle 1 zeigt mehrere Formulierungen, welche die Erfindung beispielhaft darstellen.
Die Formulierungen, die in Tabelle 1 gezeigt sind, wurden unter Verwendung der Bestandteile Kraton^® 1702-Diblockcopolymer, Kraton^® 1650-Triblockcopolymer und/oder Kraton^® 1726-Triblockcopolymer durchgeführt. Diese Kraton^®-Polymere sind von der Shell Chemical Company erhältlich.
TABELLE 1
Die Formulierungen von Tabelle 1 zeigen beispielhafte feste Gele, die Triblockcopolymere alleine und Gemische von Diblock- und Triblockcopolymeren zeigen.
Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden. Jedoch werden Variationen davon für den Fachmann in der Technik im Bereich der anhängigen Ansprüche offensichtlich.

Claims

Festes oder halbfestes Kohlenwasserstoffgel, das bei erhöhter Körperwärme nicht läuft oder tropft, im Wesentlichen bestehend aus (a) einem synthetischen oder natürlichen festen oder halbfesten Kohlenwasserstoff, der bei etwa 25°C fest oder halbfest ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Paraffinwachs, Petrolat, Mineralwachsen, Pflanzenölwachsen, Polyethylenwachsen, mikrokristallinen Wachsen, Carnauba, Bienenwachs und Gemischen davon; wobei der Kohlenwasserstoff darin gelöst aufweist: (b) mindestens ein Blockcopolymer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: einem Triblockcopolymer; einem radialen Blockcopolymer; einem Multiblockcopolymer; einem Diblockcopolymer; und Gemischen dieser Polymere; worin das Kohlenwasserstoffgel von 1% bis 50% bezüglich des Gewichts Polymer und eine ausreichende Menge des Kohlenwasserstoffs umfasst, um die feste oder halbfeste Gelform beizubehalten, wobei die Menge von 20% bis 95% bezüglich des Gewichts des festen oder halbfesten Kohlenwasserstoffs umfasst, und worin die Triblockcopolymere ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus linearen ABA-Blockcopolymeren, Styrol-Butadien-Styrol(SBS)-Blockcopolymeren, Styrol-Isopren-Styrol(SIS)-Blockcopolymeren und Styrol-Ethylenbutylen-Styrol(S-EB-S)-Blockcopolymeren, und die Diblockcopolymere ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Styrol-Ethylenpropylen(S-EP)-, Styrol-Ethylenbutylen(S-EB)-, Styrol-Butadien(SB)- und Styrol-Isopren(SI)-Blockcopolymeren, wobei das Gel weiterhin optional 0,1 bis 10% bezüglich des Gewichts eines oder mehrerer Additive enthält, ausgewählt aus den Gruppen, bestehend aus: (1) Antioxidationsmitteln, Stabilisierungsmitteln, Aromamitteln oder Färbemitteln; (2) Bakteriziden, Antibiotika, Fungiziden, antiviralen Mitteln, Anästhetika, therapeutischen Bestandteilen oder Kräuterprodukten; und (3) Vitaminen, Antioxidationsmitteln, flüssigen oder festen Weichmachern, Blutgerinnungsmitteln, Heilmitteln, Adsorbentien für Wunden oder Additiven zum Vermeiden des Aufklebens eines Verbands auf die Haut oder eine Wundstelle; worin das Gel nicht laufen oder tropfen wird während der Zeit erhöhter Körperwärme und worin die Additive, wenn sie vorliegen, sich nicht absetzen oder von dem Gel separieren.
Festes oder halbfestes Kohlenwasserstoffgel nach Anspruch 1, worin das Blockcopolymer ein Gemisch aus einem Triblockcopolymer und einem Diblockcopolymer umfasst.
Festes oder halbfestes Kohlenwasserstoffgel nach Anspruch 1, worin mindestens ein Blockcopolymer ein Triblockcopolymer umfasst.
Festes oder halbfestes Kohlenwasserstoffgel nach Anspruch 1, worin mindestens ein Blockcopolymer ein Diblockcopolymer umfasst.
Festes oder halbfestes Kohlenwasserstoffgel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin umfassend ein oder mehrere der Additive der Gruppe (1).
Festes oder halbfestes Kohlenwasserstoffgel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin umfassend ein oder mehrere Additive der Gruppe (2) oder (3).
Topische Zusammensetzung zum Behandeln einer Wunde, einer Verbrennung oder Verletzung, umfassend ein festes oder halbfestes Kohlenwasserstoffgel nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und enthaltend ein oder mehrere Additive, ausgewählt aus den Gruppen (2) und (3), und optional Additive, ausgewählt aus der Gruppe (1).
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin das Copolymer von 1 bis 25% bezüglich des Gewichts der Zusammensetzung umfasst.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin das eine oder die mehreren Additive ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Peroxid und einem Keratolysemittel.
Zusammensetzung nach Anspruch 9, worin das Keratolysemittel Salicylsäure ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin der feste oder halbfeste Kohlenwasserstoff bei etwa 25°C ein Feststoff ist.