DE69924589T2 - Einphasige Silikon- und Wasserzusammensetzung - Google Patents

Einphasige Silikon- und Wasserzusammensetzung Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung ist eine Zusammensetzung in Form einer einzigen Phase, die ein Silicon und Wasser enthält. Spezieller ist diese Zusammensetzung eine einphasige, transparente thermodynamisch stabile Mischung aus zwei oder mehr unmischbaren Flüssigkeiten, d.h. Silicon und Wasser und oberflächenaktiven Substanzen. Die Zusammensetzung ist bei Temperaturen im Bereich von 15–75°C stabil.
  • Diese Erfindung ist eine optisch klare, einphasige Siliconmikroemulsion, die mit sehr wenig Zufuhr von mechanischer Energie zur Vermischung der Komponenten gebildet wird. Spezieller stellt eine ternäre Zusammensetzung aus Wasser, einem kurzkettigen linearen Methylsiloxan und einer Kombination aus einer nichtionischen oberflächenaktiven Substanz und einer kationischen oberflächenaktiven Substanz spontan optisch klare, einphasige Siliconmikroemulsionen bereit, wenn sie vereinigt und leicht durch Schütteln von Hand vermischt oder mit einem Magnetrührer gerührt werden.
  • Es ist wohl dokumentiert (U.S.-Patent Nr. 4,999,398), dass Emulsionen, insbesondere Siliconemulsionen opak und trüb sind und dazu neigen, sich beim Stehen aufzutrennen. Mikroemulsionen hingegen sind erwünscht, da sie thermodynamisch stabil sind und Gleichgewichtsmikrostrukturen enthalten, die kleiner als übliche Emulsionströpfchen sind. Somit sind die Produkte unendlich stabil und können optisch klar sein.
  • U.S.-Patent Nr. 5,705,562 beschreibt ein Verfahren zur spontanen Bildung einer sehr stabilen klaren Mikroemulsion durch Vereinigen von (i) Wasser, (ii) einem flüchtigen cyclischen Methylsiloxan oder einem flüchtigen linearen Methylsiloxan und (iii) einem Siliconpolyether als oberflächenaktive Substanz. Die Menge jeder Komponente ist so, dass die Zusammensetzung in Form einer Mikroemulsion vorliegt. Das flüchtige Methylsiloxan ist in der Mikroemulsion in Form von Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von weniger als etwa 100 nm vorhanden. Die Mikroemulsion ist in Körperpflegeprodukten nützlich. Die Mikroemulsion enthält keine anderen Komponenten.
  • U.S.-Patent Nr. 5,298,240 beschreibt eine Haarpflegezusammensetzung in Form einer gelartigen, hochviskosen Mikroemulsion, die besonders für strapaziertes Haar geeignet ist und enthält:
    • a) 5 bis 20 Gew.-% einer nichtionischen Substanz mit einem HLB-Wert von 5 bis 12 oder Mischungen der nichtionischen oberflächenaktiven Substanzen, wobei die Mischungen HLB-Werte von 6 bis 10 aufweisen;
    • b) 5 bis 20 Gew.-% mindestens eines Öls;
    • c) 0,5 bis 10 Gew.-% mindestens einer kationischen oberflächenaktiven Substanz; und
    • d) 50 bis 89,5 Gew.-% Wasser, wobei keine nichtionische oberflächenaktiven Substanz mit einem HLB-Wert von größer als 12 enthalten ist.
  • Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff "Emulsion" oder "Mikroemulsion" eine Mischung einer unmischbaren Flüssigkeit in einer anderen, in Form von Tröpfchen mit Durchmessern im Bereich von 100–1.000 nm (0,1–1,0 μm/1.000–10.000 Ångström Å). Im Gegensatz hierzu bedeutet Mikroemulsion eine einphasige, transparente thermodynamische stabile Mischung aus zwei oder mehr unmischbaren Flüssigkeiten und einer oder mehreren oberflächenaktiven Substanzen und oberflächenaktiven Cosubstanzen.
  • Um Verwirrung zu vermeiden, wird darauf hingewiesen, dass der Begriff "Mikroemulsion" in der Literatur verwendet wurde, um irgendeine transparente Zusammensetzung zu beschreiben, die Wasser, Öl und einer oberflächenaktive Substanz enthält, einschließlich Zusammensetzungen, die aufgrund einer sehr kleinen Strukturgröße und einer Abstimmung der Brechungsindices transparent sind. Es ist jedoch nahezu immer aus den Einzelheiten der Herstellung ersichtlich, welche Art von Zusammensetzung tatsächlich gemacht wird, wobei die Zugabereihenfolge der Komponenten, ihre Polymerisation oder, ob Hochenergievermischung involviert ist, berücksichtigt wird.
  • Mikroemulsionen sind klar oder transparent, da sie Strukturen enthalten, die kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes sind, was typischerweise in der Größenordnung von 500 nm liegt. Ferner enthalten Mikroemulsionen, wie der Begriff hierin verwendet wird, Strukturen, die spontan selbst zusammengefügte Aggregate sind, die aus Einfachschichten von Öl und oberflächenaktiver Substanz oder Einfachschichten von Wasser und oberflächenaktiver Substanz bestehen. Obwohl unterscheidbare Domänen vorhanden sind, die aus Wasser und Öl bestehen, wird das System korrekt als einphasig beschrieben, da die Domänen aus molekularen Aggregaten bestehen, die sich spontan selbst zusammenlagern.
  • Mikroemulsionen können Öltröpfchen, die in Wasser dispergiert sind (O/W), Wassertröpfchen, die in Öl dispergiert sind (W/O), enthalten oder sie können in Form einer bikontinuierlichen Struktur oder einer anderen Struktur vorliegen. Sie sind durch eine ultraniedrige Grenzflächenspannung zwischen der Mikroemulsion und irgendeiner überschüssigen ölreichen oder wasserreichen Phase gekennzeichnet.
  • Eine Mikroemulsion ist anhand mehrerer ihrer inhärenten Eigenschaften zu erkennen, die sind, dass (i) sie Öl, Wasser und eine oberflächenaktive Substanz enthält, (ii) eine hohe Konzentration von oberflächenaktiver Substanz relativ zu Öl vorliegt, (iii) das System optisch klar ist, (iv) die Phasen sich durch Zentrifugieren nicht auftrennen und (v) das System sich spontan bildet.
  • Somit wird für die Zwecke dieser Erfindung eine Emulsion so betrachtet, dass sie Strukturen mit einem mittleren Durchmesser von mehr als 100 nm (0,1 μm/1.000 Ångström Å) enthält, wohingegen eine Mikroemulsion Strukturen mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 100 nm (0,1 μm/1.000 Ångström Å), vorzugsweise weniger als 50 nm (0,05 μm/500 Ångström Å) enthält. Klarheit oder Transparenz wird zu einem großen Maß durch die Strukturgröße der dispergierten Phase gesteuert. Die Streuung von Licht hängt von der Strukturgröße ab. Deshalb sind klare oder transparente Zusammensetzungen gemäß dieser Erfindung eine einzige Phase ohne Tröpfchen oder Strukturen, wenn sie mit bloßem Augen wie hiernach definiert betrachtet werden.
  • Zusätzlich sind Emulsionen als inhärent instabile Systeme bekannt, die sich mit der Zeit auftrennen. Im Gegensatz hierzu bilden sich Mikroemulsionen gemäß dieser Erfindung spontan und sind unendlich stabil. Die Reihenfolge der Zugabe der Komponenten beeinflusst ihre Bildung nicht und einfaches Schütteln von Hand im Temperaturbereich ihrer Stabilität ist ausreichend, um zu bewirken, dass sich die einphasigen Mikroemulsionen bilden.
  • Diese spontan gebildeten einphasigen, klaren Mikroemulsionen haben besonderen Wert im Bereich der Körperpflege. Wegen der einzigartigen Flüchtigkeitseigenschaften der Methylsiloxankomponente des ternären Systems kann sie alleine oder mit anderen kosmetischen Flüssigkeiten vermischt verwendet werden, um eine Vielzahl von freiverkäuflichen Körperpflegeprodukten zu bilden.
  • Somit ist sie als Träger in Antitranspirationsmitteln und Deodorants nützlich, da sie ein trockenes Gefühl hinterlässt und die Haut beim Verdampfen nicht abkühlt. Sie ist gleitfähig und wird die Eigenschaften von Hautcremes, Hautpflegelotionen, feuchtigkeitsspendenden Präparaten, Gesichtsbehandlungsmitteln, wie etwa Antiakne- oder Antifaltenpräparaten, Körper- und Gesichtsreinigungsmitteln, Badeölen, Parfums, Eau de Colognes, Sachets, Sonnenschutzmitteln, Pre-Shave- und After-Shave-Lotionen, Rasierseifen und Rasierschäumen verbessern. Sie kann in Haarshampoos, Haarkonditionierern, Haarsprays, Schäumen, Dauerwellenpräparaten, Haarentfernungsmitteln und Nagelhautabdeckmitteln verwendet, um Glanz und Trockenzeit zu verbessern und konditionierende Vorteile zu verleihen. In Kosmetika wirkt sie als ein ausgleichendes und verteilendes Mittel für Pigmente in Make-ups, dekorativen Kosmetika, Grundierungen, Rouges, Lippenstiften, Lidstiften, Wimperntuschen, Ölentfernern, Make-up-Entfernern und Pudern. Sie ist nützlich als ein Zufuhrsystem für öl- und wasserlösliche Substanzen, wie etwa Vitaminen. Wenn sie in Stifte, Gels, Lotionen, Aerosole und Roll-ons eingebracht wird, verleiht die ternäre Zusammensetzung ein trockenes, seidigglattes Gefühl.
  • Da diese spontan gebildeten klaren, einphasigen Mikroemulsionen eine Vielzahl von vorteilhaften und günstigen Eigenschaften zeigen, wie etwa (i) Klarheit, (ii) sehr kleine Strukturgröße, (iii) ultraniedrige Grenzflächenspannungen, (iv) die Fähigkeit, die Eigenschaften von Wasser und Öl in einer einzigen homogenen Flüssigkeit zu vereinigen, (v) Lagerstabilität und (vi) Leichtigkeit der Herstellung, finden sie zusätzlich breite Anwendung in anderen Bereichen, wie etwa Textilveredelung.
  • Die Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine einphasige, klare Mikroemulsion durch einfaches Kombinieren von (i) Wasser, (ii) einem kurzkettigen linearen Methylsiloxan und (iii) einer Kombination aus einer nichtionischen oberflächenaktiven Substanz und einer kationischen oberflächenaktiven Substanz zu bilden.
  • Dies ist entscheidend, da klare Produkte ohne die Verwendung von hoher Scherung, die zuvor benötigt wurde, um die kleine Strukturgröße zu erhalten, die zur Erzielung von Klarheit notwendig ist, hergestellt werden können.
  • Diese einphasigen, klaren Mikroemulsionen bilden sich spontan in dem Sinne, dass sie keine Energiezufuhr durch Misch- und Schervorrichtungen erfordern. Somit ist ein Turborührer, ein Kreiselmischer, eine Kolloidmühle, ein Homogenisator oder ein Ultraschallmischer nicht erforderlich, um diese Systeme zu bilden. Es ist nur notwendig, dass die entsprechenden Mengen der drei Komponenten in einen geeigneten Behälter gegeben werden und der Behälter von Hand geschüttelt wird. Natürlich können die Komponenten mit mehr Energiezufuhr vermischt oder geschert werden und das klare, einphasige System wird immer noch erhalten, aber es resultiert kein Vorteil aus solch einer zusätzlichen Energieaufwendung.
  • Diese Erfindung benutzt bestimmte Mischungen aus oberflächenaktiven Substanzen, um thermodynamisch stabile optisch transparente Mikroemulsionen von Siliconölen zu erzeugen. Die bevorzugte oberflächenaktive Substanz ist eine oberflächenaktive Substanz aus ethoxyliertem Alkohol, optional mit einer oberflächenaktiven Substanz aus einem kationischen ein- oder zweikettigen quartären Ammoniumsalz kombiniert. Die Gesamtkonzentration der oberflächenaktiven Substanz, die benötigt wird, um diese einphasigen Systeme zu bilden, ist niedrig und die oberflächenaktive Substanz oder die Mischung von oberflächenaktiven Substanzen kann maßgeschneidert werden, um das Temperaturfenster für eine geeignete Mikroemulsionsphase zu steuern.
  • Das einzigartige und neue Merkmal der Erfindung ist ihre Fähigkeit, spontan Mikroemulsionen von Siliconölen unter Verwendung von kleinen Mengen einer oberflächenaktiven Substanz oder einer Mischung von oberflächenaktiven Substanzen herzustellen, ebenso wie ihre Stabilität innerhalb eines Temperaturbereichs. Die kluge Auswahl von Komponenten dieser ternären Systeme stellt einen Temperaturbereich für stabile Zusammensetzungen bereit.
  • Es wird geglaubt, dass dies die erste praktische Demonstration eines wirksamen Verfahrens zur Herstellung von Mikroemulsionen von Siliconöl unter Verwendung solcher oberflächenaktiven Substanzen ist. Übliches Wissen ist, dass große Mengen von oberflächenaktiven Substanzen aus ethoxyliertem Alkohol benötigt werden, um solche einphasigen stabilen Mischungen zu bilden. Gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung jedoch reduziert die Zugabe einer oberflächenaktiven Substanz aus einem quartären Ammoniumsalz die Gesamtmenge an oberflächenaktiver Substanz, die notwendig ist, um solche Mikroemulsionen zu bilden, um einen Faktor von 4, bezogen Gew.-%, und stellt dadurch einen besser praktikablen Ansatz für kommerzielle Zwecke zur Verfügung.
  • Wie zuvor bemerkt, sind diese Mikroemulsionen in vielen Anwendungen der Körperpflege nützlich, aber insbesondere als ein Deodorant oder als eine Hautpflegelotion, und sie können zur Zufuhr von fettlöslichen Parfums verwendet werden. Zusätzlich können die Mikroemulsionen als eine Quelle für sehr kleine, d.h. kleiner als 50 nm, Tröpfchen aus Siliconöl zur Verwendung in der Textilveredelung und als ein Zusatzstoff in einem konditionierenden Shampoo verwendet werden. Sie stellen auch eine Alternative zu den flüchtigeren Lösungsmitteln bereit, die typischerweise zur Verdünnung von Siliconölen verwendet werden, und da sie als eine einzige Phase vorliegen, wurde festgestellt, dass die Mikroemulsionen viel leichter zu verarbeiten sind.
  • Zusammensetzungen gemäß dieser Erfindung sind innerhalb eines bestimmten Temperaturfensters, d.h. von 15–75°C, welches von der oberflächenaktiven Sub stanz oder der Mischung aus oberflächenaktiven Substanzen, die bei ihrer Herstellung verwendet wird, abhängt, stabil. Dieses Stabilitätsfenster kann durch eine sorgfältige Auswahl der oberflächenaktiven Substanzen) variiert werden, um einen Temperaturbereich von speziellem Interesse bereitzustellen. Alle Zusammensetzungen jedoch werden bei Temperaturen unterhalb von 0°C instabil.
  • Mikroemulsionen gemäß der Erfindung sind thermodynamisch stabile ternäre isotrope Mischungen aus Wasser (A), einem Siliconöl (B) und einer oder mehreren oberflächenaktiven Substanzen (C). Spezieller sind die Mikroemulsionen Zusammensetzungen, die im Einphasenbereich eines ternären Diagramms für solche Systeme vorliegen.
  • So hat ein typisches Temperatur-Zusammensetzungs-Phasendiagramm für eine ternäre Mischung aus Wasser (A), Siliconöl (B) und nichtionischer(n) oberflächenaktiver(n) Substanzen) (C) die Temperatur, ausgedrückt in Grad Celsius, als die Y-Achsen-Variable und die Gew.-% der oberflächenaktiven Substanz, ausgedrückt als γ, als die X-Achen-Variable.
  • Diese Arten von Diagramm zeigen im Allgemeinen eine Zusammensetzung, wobei α als das Gewicht von Öl, dividiert durch das Gewicht von Öl plus Wasser, als eine Prozentsatz definiert ist. Deshalb wird α bei gleiche Mengen von Öl und Wasser gleich 50 sein. Andere Diagramme existieren, bei denen α von 50 variiert. Solche Diagramme können aus dem Phasenprisma jedes ternären Systems gewonnen werden, das den Verlauf des Phasenverhaltens des ternären Systems als eine Funktion von Temperatur und Zusammensetzung wiedergibt.
  • Ein Temperatur-Zusammensetzungs-Phasendiagramm kann in mindestens vier Bereiche aufgeteilt werden. Es existieren ein einphasiger Bereich, ein dreiphasiger Bereich und ein Paar von zweiphasigen Bereichen.
  • In dem einphasigen Bereich, welches der Bereich von Interesse gemäß dieser Erfindung ist, löst die oberflächenaktive Substanz (C) das gesamte Öl (B) und Wasser (A) in einer einzigen Gleichgewichtsmikroemulsionsphase. Die geringste Menge an oberflächenaktiver Substanz (C), die notwendig ist, um diese Auflösung zu erreichen, tritt bei einer Konzentration γmin der oberflächenaktiven Substanz auf. γ ist definiert als γ = C/A + B + C. In dieser Beziehung stellt γm in die Effizienz einer speziellen oberflächenaktiven Substanz (C) dar.
  • Die ternäre Zusammensetzung gemäß dieser Erfindung enthält (i) Wasser, (ii) kurzkettiges lineares Methylsiloxan und (iii) eine Kombination aus einer nichtionischen oberflächenaktiven Substanz und einer kationischen oberflächenaktiven Substanz. Die drei Komponenten können vereinigt werden, um klare, einphasige Zusammensetzungen ohne die Zugabe von anderen Stoffen zu bilden.
  • So wird die Zusammensetzung mit oder ohne den Einschluss von solchen nichtessentiellen Bestandteilen wie Salzen, oberflächenaktiven Cosubstanzen, Monohydroxyalkohol und Diolen oder Triolen, wie etwa Ethylenglykol und Glycerin, hergestellt. Die Möglichkeit, solche nichtessentiellen Bestandteile wegzulassen, ist besonders günstig und vorteilhaft, da es die Notwendigkeit der Anpassung der Brechungsindices überflüssig macht, auf die in der Vergangenheit oft zurückgegriffen wurde, um klare oder transparente Produkte zu erlangen.
  • Die drei Komponenten werden in jeder beliebigen gegebenen Zugabereihenfolge vereinigt. Während Wärme die Löslichkeit erhöht, Oberflächenspannung herabsetzt und Viskosität verringert, ist ihre Anwendung nicht erforderlich. Raumtemperatur (20–25°C/68–77°F) ist in den meisten Fällen ausreichend.
  • Einige geeignete kurzkettigen linearen Methylsiloxane sind Hexamethyldisiloxan (MM) mit einem Siedepunkt von 100°C, einer Viskosität von 0,65 mm2/s und der Formel Me3SiOSiMe3; Octamethyltrisiloxan (MDM) mit einem Siedepunkt von 152°C, einer Viskosität von 1,04 mm2/s und der Formel Me3SiOSiMe2SiOSiMe3; Decamethyltetrasiloxan (MD2M) mit einem Siedepunkt von 194°C, einer Viskosität von 1,53 mm2/s und der Formel Me3SiO(Me2SiO)2SiMe3; Dodecamethylpentasiloxan (MD3M) mit einem Siedepunkt von 229°C, einer Viskosität von 2,06 mm2/s und der Formel Me3SiO(Me2SiO)3SiMe3; Tetradecamethylhexasiloxan (MD4M) mit einem Siedepunkt von 245°C, einer Viskosität von 2,63 mm2/s und der Formel Me3SiO(Me2SiO)4SiMe3 und Hexadecamethylheptasiloxan (MD5M) mit einem Siedepunkt von 270°C, einer Viskosität von 3,24 mm2/s und der Formel Me3SiO(Me2SiO)5SiMe3.
  • Wie oben erwähnt, enthält die Zusammensetzung eine nichtionische oberflächenaktive Substanz. Die nichtionische oberflächenaktive Substanz sollte ein nichtionischer Emulgator sein, der keine Siliciumatome enthält. Am meisten bevorzugt für diese Erfindung sind Alkoholethoxylate R-(OCH2CH2)4OH, spezieller Fettalkoholethoxylate. Solche Fettalkoholethoxylate enthalten in ihrem Molekül die charakteristische Gruppe -(OCH2CH2)aOH, die an einen Fettkohlenwasserstoffrest R aus 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie etwa Lauryl (C12), Cetyl (C16) und Stearyl (C18) gebunden ist. Während "a" einen Wert von 1 bis 100 haben kann, ist es typischerweise 12 bis 40.
  • Einige Beispiele für geeignete nichtionische oberflächenaktive Substanzen zur Verwendung gemäß der Erfindung sind Polyoxyethylen(4)laurylether, Polyoxyethylen(23)laurylether, Polyoxyethylen(2)cetylether, Polyoxyethylen(10)cetylether, Polyoxyethylen(20)cetylether, Polyoxyethylen(2)stearylether, Polyoxyethylen(10)stearylether, Polyoxyethylen(20)stearylether, Polyoxyethylen(21)stearylether, Polyoxyethylen(100)stearylether, Polyoxyethylen(2)oleylether und Polyoxyethylen(10)oleylether.
  • Diese und andere Fettalkoholethoxylate sind ohne weiteres kommerziell unter verschiedenen Namen, wie etwa ALFONIC®, BRIJ®, GENAPL®, NEODOL®, SURFONIC® and TRYCOL,® erhältlich.
  • Die Zusammensetzung enthält auch eine kationische oberflächenaktive Substanz zusätzlich zu der nichtionischen oberflächenaktiven Substanz. Kationische oberflächenaktiven Substanzen, die in der Erfindung nützlich sind, umfassen Verbindungen, die hydrophile quartäre Ammoniumeinheiten in dem Molekül enthalten, die positiv geladen sind, wie etwa die quartären Ammoniumsalze R'R''R'''R''''N+X–. Am meisten bevorzugt sind die Dialkyldimethylammoniumsalze R'R''N+(CH3)2X–, worin R', R'', R''' und R'''' Alkylgruppen mit 12–30 Kohlenstoffatomen oder Al kylgruppen, die sich von z.B. Talg, Kokosnussöl oder Soja ableiten, darstellen und X Halogen, wie etwa Chlor oder Brom, darstellt.
  • Stellvertretende quartäre Ammoniumsalze, die eingesetzt werden, sind Didodecyldimethyalmmoniumbromid (DDAB), Dihexadecyldimethylammoniumchlorid, Dihexadecyldimethylammoniumbromid, Dioctadecyldimethylammoniumchlorid, Dieicosyldimethylammoniumchlorid, Didocosyldimethylammoniumchlorid, Dicocodimethylammoniumchlorid, Ditalgdimethylammoniumchlorid und Ditalgdimethylammoniumbromid (DTAB).
  • Diese und andere quartäre Ammoniumsalze sind ohne weiteres kommerziell unter verschiedenen Namen, wie etwa ADOGEN®, ARQUARD®; TOMAH® und VARIQUAT®, erhältlich.
  • Zusammensetzungen gemäß der Erfindung enthalten 40–95 Gew.-% des kurzkettigen linearen Methylsiloxans und Wasser. Das kurzkettige lineare Methylsiloxan und Wasser sind in der einphasigen Zusammensetzung in einem Verhältnis von 1–60 Gew.-% kurzkettiges lineares Methylsiloxan und 40–99 Gew.-% Wasser vorhanden.
  • Die Zusammensetzung enthält auch 5–60 Gew.-% einer oberflächenaktiven Substanz. Die oberflächenaktive Substanz kann lediglich eine nichtionische oberflächenaktive Substanz enthalten oder die oberflächenaktive Substanz kann in einer alternativen Ausführungsform der Erfindung eine Kombination aus einer nichtionischen oberflächenaktiven Substanz und einer kationischen oberflächenaktiven Substanz enthalten. In jeder Ausführungsform sind die kationische oberflächenaktive Substanz und die nichtionische oberflächenaktive Substanz in der einphasigen Zusammensetzung in einem Verhältnis von 0–40 Gew.-% der kationischen oberflächenaktiven Substanz und 60–100 Gew.-% der nichtionischen oberflächenaktiven Substanz vorhanden. Am meisten bevorzugt jedoch ist ein Verhältnis von 1–40 Gew.-% einer kationischen oberflächenaktiven Substanz und 60–99 Gew.-% einer nichtionischen oberflächenaktiven Substanz.
  • Das kurzkettige lineare Methylsiloxan in der einphasigen Zusammensetzung hat am meisten bevorzugt eine mittlere Struktur oder einen Tröpfchendurchmesser von weniger als 50 nm, um Klarheit zu gewährleisten. Die Kriterium, das verwendet wird, um optische Klarheit zu bestimmen, ist, ob Text mit bloßem Auge durch eine Flasche mit einem Durchmesser von 2 cm, die mit der einphasigen Mikroemulsion gefüllt ist, gelesen werden kann.
  • Zum Beispiel ist in dem Lehrbuch Microemulsions Theory and Practice, herausgegeben von Leon M. Prince, Academic Press, Inc., Seite 7–10, New York (1977), bemerkt "Visuelle Erkennung von Mikroemulsionen sollte nicht leicht genommen werden. Tatsächlich sollte der Mikroemulsions-Chemiker sich selbst sorgfältig in dieser Technik trainieren. Es wird eher die Verwendung von Sonnenlicht als einer künstlichen Lichtquelle empfohlen. Das Auge ist besser als ein Mikroskop, da die Auflösungsgrenze eines Lichtmikroskops in blauem Licht nur 0,1 μm beträgt, so dass Tröpfchen, die kleiner als 0,14 μm sind, nicht gesehen werden können."
  • Bezugsbeispiel 1
  • Eine optisch klare einphasige Zusammensetzung wurde spontan bei Temperaturen im Bereich von 43–50°C gebildet, indem einfach in einen Behälter 50 Teile entionisiertes Wasser, 50 Teile Octamethylcyclotetrasiloxan und 92,3 Teile einer oberflächenaktiven Substanz aus ethoxyliertem Alkohol R-(OCH2CH2)aOH, worin R gleich C8H17 und a gleich 3 war, gegeben wurden. Die Mischung wurde leicht gerührt.
  • Bezugsbeispiel 2
  • Eine optisch klare einphasige Zusammensetzung wurde spontan bei Temperaturen im Bereich von 51–61°C gebildet, indem einfach in einen Behälter 50 Teile entionisiertes Wasser, 50 Teile Decamethylcyclopentasiloxan und 127,3 Teile einer oberflächenaktiven Substanz aus ethoxyliertem Alkohol R-(OCH2CH2)aOH, worin R gleich C8H17 und a gleich 3 war, gegeben wurden. Die Mischung wurde leicht gerührt.
  • Bezugsbeispiel 3
  • Eine optisch klare einphasige Zusammensetzung wurde spontan bei Temperaturen im Bereich von 55–66°C gebildet, indem einfach in einen Behälter 50 Teile entionisiertes Wasser, 50 Teile Decamethyltetrasiloxan und 150, Teile einer oberflächenaktiven Substanz aus ethoxyliertem Alkohol R-(OCH2CH2)aOH, worin R gleich C8H17 und a gleich 3 war, gegeben wurden. Die Mischung wurde leicht gerührt.
  • Bezugsbeispiel 4
  • Eine optisch klare einphasige Zusammensetzung wurde spontan bei Temperaturen im Bereich von 69–73°C gebildet, indem einfach in einen Behälter 50 Teile entionisiertes Wasser, 50 Teile Octamethylcyclotetrasiloxan und 66,7 Teile einer oberflächenaktiven Substanz aus ethoxyliertem Alkohol R-(OCH2CH2)aOH, worin R gleich C12H25 und a gleich 5 war, gegeben wurden. Die Mischung wurde leicht gerührt.
  • Bezugsbeispiel 5
  • Eine optisch klare einphasige Zusammensetzung wurde spontan bei Temperaturen im Bereich von 15–35°C gebildet, indem einfach in einen Behälter 50 Teile entionisiertes Wasser, 50 Teile Octamethylcyclotetrasiloxan und 51 Teile einer oberflächenaktiven Substanz aus ethoxyliertem Alkohol R-(OCH2CH2)aOH, worin R gleich C12H25 und a gleich 3 war, gegeben wurden. Die Mischung wurde leicht gerührt.
  • Bezugsbeispiel 6
  • Eine optisch klare einphasige Zusammensetzung wurde spontan bei Temperaturen im Bereich von 66–73°C gebildet, indem einfach in einen Behälter 50 Teile entionisiertes Wasser, 50 Teile Octamethylcyclotetrasiloxan und 15,9 Teile einer oberflächenaktiven Substanz aus ethoxyliertem Alkohol R-(OCH2CH2)aOH, worin R gleich C8H17 und a gleich 3 war, und 1,7 Teile des quartären Ammoniumsalzes Didoecyldimethylammoniumbromid als kationische oberflächenaktive Substanz gegeben wurden. Die Mischung wurde leicht gerührt.
  • Bezugsbeispiel 7
  • Eine optisch klare einphasige Zusammensetzung wurde spontan bei Temperaturen im Bereich von 48–70°C gebildet, indem einfach in einen Behälter 50 Teile entionisiertes Wasser, 50 Teile Octamethylcyclotetrasiloxan und 18 Teile einer oberflächenaktiven Substanz aus ethoxyliertem Alkohol R-(OCH2CH2)aOH, worin R gleich C12H25 und a gleich 3 war, und 4 Teile des quartären Ammoniumsalzes Didoecyldimethylammoniumbromid als kationische oberflächenaktive Substanz gegeben wurden. Die Mischung wurde leicht gerührt.
  • Beispiel 8
  • Eine optisch klare einphasige Zusammensetzung wurde spontan bei Temperaturen im Bereich von 61–66°C gebildet, indem einfach in einen Behälter 50 Teile entionisiertes Wasser, 50 Teile Decamethyltetrasiloxan und 30,8 Teile einer oberflächenaktiven Substanz aus ethoxyliertem Alkohol R-(OCH2CH2)aOH, worin R gleich C12H25 und a gleich 3 war, und 4,3 Teile des quartären Ammoniumsalzes Didoecyldimethylammoniumbromid als kationische oberflächenaktive Substanz gegeben wurden. Die Mischung wurde leicht gerührt.
  • Bezugsbeispiel 9
  • Eine optisch klare einphasige Zusammensetzung wurde spontan bei Temperaturen im Bereich von 35–43°C gebildet, indem einfach in einen Behälter 90 Teile einer 5%igen Lösung von Natriumchlorid in Wasser, 10 Teile Octamethylcyclotetrasiloxan und 17,6 Teile einer oberflächenaktiven Substanz aus ethoxyliertem Alkohol R-(OCH2CH2)aOH, worin R gleich C12H25 und a gleich 5 war, gegeben wurden. Die Mischung wurde leicht gerührt.
  • Bezugsbeispiel 10
  • Eine optisch klare einphasige Zusammensetzung wurde spontan bei Temperaturen im Bereich von 63–71°C gebildet, indem einfach in einen Behälter 95 Teile einer 1%igen Lösung von Natriumchlorid in Wasser, 5 Teile Octamethylcyclotetrasiloxan und 10 Teile einer oberflächenaktiven Substanz aus ethoxyliertem Alkohol R-(OCH2CH2)aOH, worin R gleich C12H25 und a gleich 5 war, und 1,1 Teile des quartären Ammoniumsalzes Didodecyldimethylammoniumbromid als kationische oberflächenaktive Substanz gegeben wurden. Die Mischung wurde leicht gerührt.

Claims (4)

  1. Mikroemulsion, enthaltend bei 15–75°C eine einphasige Zusammensetzung, die enthält: (i) 40–95 Gew.-% eines kurzkettigen linearen Methylsiloxans und Wasser, wobei das kurzkettige lineare Methylsiloxan die Formel (CH3)3SiO{(CH3)2SiO}ySi(CH3)3 aufweist, in welcher y gleich 0–5 ist und das kurzkettige lineare Methylsiloxan und Wasser in der einphasigen Zusammensetzung in einem Verhältnis von 1–60 Gew.-% kurzkettiges lineares Methylsiloxan und 40–99 Gew.-% Wasser vorhanden sind, und (ii) 5–60 Gew.-% einer oberflächenaktiven Substanz, wobei die oberflächenaktive Substanz eine kationische oberflächenaktive Substanz und eine nichtionische oberflächenaktive Substanz, die kein Siliciumatom enthält, sind, die in der einphasigen Zusammensetzung in einem Verhältnis von 1–40 Gew.-% der kationischen oberflächenaktiven Substanz und 60–99 Gew.-% der nichtionischen oberflächenaktiven Substanz vorhanden sind, wobei das kurzkettige lineare Methylsiloxan in der einphasigen Zusammensetzung als Tröpfchen mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 50 nm vorhanden ist.
  2. Mikroemulsion nach Anspruch 1 oder 2, in welcher die nichtionische oberflächenaktive Substanz ein Alkoholethoxylat der Formel R-(OCH2CH2)aOH ist, worin R ein Fettsäurekohlenwasserstoffrest mit 8–20 Kohlenstoffatomen ist und a gleich 1–100 ist.
  3. Mikroemulsion nach einem der Ansprüche 1 oder 2, in welcher die kationische oberflächenaktive Substanz ein quartäres Ammoniumsalz der Formel R'R''R'''R''''N+X– ist, worin R', R'', R''' und R'''' unabhängig voneinander Alkylgruppen mit 12–30 Kohlenstoffatomen oder Alkylgruppen, die sich von Talg, Kokosnussöl oder Soja ableiten, darstellen und X Halogen ist.
  4. Mikroemulsion nach Anspruch 3, in welcher die kationische oberflächenaktive Substanz die Formel R'R''N+(CH3)2X– hat, worin R' und R'' wie in Anspruch 3 definiert sind.
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