FR2485923A1 - Emulsions aqueuses de silicone transparentes et procede de formulation - Google Patents

Abstract

EMULSIONS OPTIQUEMENT TRANSPARENTES. ELLES COMPRENNENT : A. UNE EMULSION NON TRANSPARENTE D'HUILE DE SILICONE ET D'EAU, ET UN AGENT EMULSIFIANT OU UN MELANGE D'AGENTS EMULSIFIANTS, ET B. UNE QUANTITE EFFICACE D'UN AGENT DE REGLAGE OPTIQUE CHOISI PARMI LES POLYOLS OU LES POLYETHERS HYDROSOLUBLES ET QUI EST EFFICACE POUR RENDRE OPTIQUEMENT TRANSPARENTE L'EMULSION NON TRANSPARENTE. APPLICATION A LA COSMETOLOGIE.

Description

La présente invention concerne un système pour l'émulsifi-

cation des huiles de polysiloxanes linéaires et cycliques afin d'obtenir des produits de base transparents que l'on

peut aisément formuler en produits cosmétiques et médicinaux.

Parmi les utilisations potentielles des émulsions aqueuses, transparentes de silicone on peut citer les déodorants, les antiperspirants, les produits de soin pour la peau, les

produits de soin des cheveux, les agents de démoulage et anti-

adhésifs, les adoucissants textiles, etc. On peut utiliser le procédé de la présente invention pour fournir des émulsions transparentes de silicone lorsque ces émulsions sont tout d'abord préparées suivant la technologie classique des émulsions de silicone. Ces émulsions classiques ont ordinairement un aspect laiteux ou nuageux qui ne convient pas aux applications cosmétologiques. On peut utiliser le procédé de la présente invention pour fournir des émulsions transparentes lorsque ces émulsions sont préparées à partir de siloxanes cycliques volatils, comme décrit dans la demande de brevet français n0 8 025 730. Ces émulsions de silicones volatiles fournissent des produits cosmétiques et médicinaux particulièrement utiles dont la transparence élargit le

domaine d'utilisation.

On ne pouvait pas jusqu'à présent utiliser la technologie avantageuse des silicones pour les émulsions transparentes de l'art antérieur. Ces émulsions ont été préparées, si possible, sous forme de microémulsions faites de particules très petites de colloide qui étaient émulsifiées dans 30% environ d'huile minérale, 30% d'agent émulsifiant et 40% d'eau. Bien que les microparticules peuvent dans une certaine mesure fournir la transparence, elles sont intrinsèquement non satisfaisantes car elles nécessitent des quantités excessivement grandes

d'agents émulsifiants afin d'obtenir un produit stable.

Les émulsions de silicone-eau de la présente invention conviennent particulièrement comme support pour l'application d'agents de soin de l'épiderme. L'expression "agents de soin de l'épiderme" désigne les compositions ayant des propriétés généralement considérées comme bénéfiques lorsqu'on les applique sur lapeau sous forme d'une émulsion de silicone. Par exemple, on peut citer parmi les produits de cosmétologie, des ombres pour paupières, des fonds de teint, des fards à joue, des jouges à lèvres, des mascaras et des fards pour les yeux, des compositions du type couvrantes et des crèmes anti-rides, des produits hydratants, des produits dissimulant l'acné, des dépilatoires et des produits pour enlever la cuticule etc. On peut également utiliser ces émulsions à des fins de nettoyage, sous la forme de shampooings, de savons, de produits traitants et hydratants. On peut, de plus, appliquer des colorants pour cheveux dans un véhicule constitué par une

émulsion silicone-eau.

On peut citer parmi d'autres utilisations en cosmétologie, l'application de parfums, d'eaux de cologne, et de parfums en sachets, sur le corps. On peut citer parmi les applications

particulièrement utilisées, les déodorants et les antipers-

pirants. Parmi les nombreuses applications médicales de ce type de véhicule en émulsion, on citera l'utilisation de produits de premier secours, comme des pommades pour les brlures, et les applications antiseptiques. On peut enbore par exemple appliquer avec succès sur la peau des agents éliminants les cors, les verrues et les callosités, dans ce type de véhicules

constitué par une émulsion silicone-eau.

On peut bien sûr faire varier la consistance de l'émulsion silicone-eau de la présente invention qui peut aller de la consistance d'une lotion à celle de pommades ou d'onguents du type gel (de l'ordre de celle de la vaseline) en passant

par la consistance de pâtes comme des crèmes.

Le fait que l'on peut préparer maintenant ces émulsions sous forme transparente augmente l'intérêt commercial de ces produits cosmétiques. Pour l'utilisation en cosmétologie, on

préfère un support transparent aux émulsions laiteuses dis-

ponibles jusqu'à présent.

Les silicones sont des polymères synthétiques que l'on prépare ordinairement commercialement à partir de monomères de chlorosilane, et que l'on trouve sous la forme de fluides de résines et de gommes caoutchouteuses. Ces polymères, une fois incorporés dans des émulsions, des graisses, des pâtes, etc, présentent un intérêt particulier dans l'industrie des cosmétiques. On peut utiliser dans ces compositions un grand nombre de matériaux en liaison avec les silicones.

Les chlorosilanes monomériques sont des matériaux vola-

tils très réactifs qui réagissent rapidement avec l'humidité pour former des silicones et de l'acide chlorhydrique comme sous-produit. En présence d'humidité, on les considère donc comme des matériaux corrosifs, qui peuvent présenter des

propriétés dangereuses, et qui sont à manipuler avec soin.

Toutefois, lorsqu'on les transforme en polymères de silicone, ces matériaux deviennent des substances inoffensives et; inertes. On peut encore mélanger les silicones avec d'autres matériaux pour produire différentes compositions finales, et c'est souvent de la nature du composant non-silicone que

dépend l'effet physiologique de la composition finale.

On a beaucoup étudié les propriétés toxicologiques des silicones, et, le groupe que constituent les fluides et les résines de silicone polymériques présente habituellement une toxicité très faible. D'un point de vue pratique, les risques qu'ils présentent sont extrêmement mineurs. Les polymères de silicones fluides ont été soumis à des essais d'irritation de la peau et de sensibilisation par taches et ces essais ont classiquement montré qu'ils étaient sans danger. Le faible taux de toxicité des composés de silicones a même conduit à l'agrément et à l'utilisation réussie de fluides de silicone

pour des applications médicales et dentaires.

Les fluides de silicone constituent d'une manière géné-

rale une protection excellente contre les produits irritants d'origine hydrique comme les détergents durs et d'autres produits de nettoyage domestiques. L'inertie chimique et l'excellent pouvoir imperméabilisant des fluides de silicone constituent les raisons principales de leur efficacité dans la prévention des dermatites. Les silicones peuvent aussi avoir une action émolliente, et donner un "toucher" non-collant agréable. On peut préparer des crèmes et des lotions solaires supérieures en utilisant des silicones, puisque le fluide de silicone constitue un véhicule pour l'agent filtrant et n'est pas éliminé par l'eau, que ce soit celle du bain ou de la transpiration. On a précédemment formulé des émulsions contenant des polysiloxanes cycliques volatils en utilisant des agents

émulsionnants comme l'acide dodécylbenzènesulfonique, toute-

fois ces systèmes nécessitent un broyage ou une homogénéisa-

tion pour émulsionner les phases non miscibles. Il est possible d'émulsionner des préparations de ce type présentant une concentration en substances cycliques volatiles de 55% seulement, et on utilise fréquemment des émulsions de ce type pour mettre en oeuvre la polymérisation du type en émulsion

de substances cycliques comme l'octaméthyltétrasiloxane.

La demande française n0 80 25730 met au point un procédé qui rend possible d'émulsionner des concentrations plus importantes de polysiloxanes cycliques, sans qu'un broyage ou une homogénéisation soit nécessaire. De plus, la présente invention met au point des émulsions stables de polysiloxanes cycliques, qui ne se "cassent" pas habituellement lors d'un stockage normal et dans des conditions d'utilisation normales même lorsque la concentration en polysiloxane cyclique volatil est de 80% ou plus. Il s'agit d'une propriété particulièrement intéressante pour des produits destinés aux consommateurs puisqu'on peut de ce fait utiliser idéalement ces émulsions pour véhiculer des agents d'amélioration de l'épiderme sur

la peau d'un utilisateur d'une manière avantageuse.

- De plus, la présente invention met au point un système pour émulsionner des polysiloxanes cycliques volatils qui permet d'obtenir des matériaux transparents, qué l'on peut facilement incorporer dans de nombreux produits destinés aux consommateurs, et en particulier dans des antiperspirants et

des déodorants, etc. On peut citer parmi les autres utilisa-

tions potentielles d'émulsions à base d'eau de substances cycliques, des produits de soin de la peau comme des lotions pour les mains, des produits pour le rafraîchissement de la peau, des préparations pour les cheveux, et autres auxiliaires de soins. Comme on l'a indiqué précédemment, le procédé de la présente invention donne le moyen de faire varier à volonté la consistance de ces émulsions selon l'application finale du produit. Ces émulsions silicone-eau transparentes présentent encore l'avantage d'être composées de constituants polysiloxanes cycliques relativement volatils de sorte que la base du support de l'émulsion s'évaporera éventuellement de la peau et que seul restera sur celle-ci l'agent d'amélioration de l'épiderme

utile.

De plus, contrairement à la demande cité précédemment,

l'invention met au point des émulsions silicone-eau trans-

parentes préparées à partir de polysiloxanes linéaires comme

matériaux de base.

La présente invention fournit des émulsions de silicone optiquement transparentes qui comprennent (A) une émulsion d'huile de silicone et d'eau non transparente o la phase discontinue de l'émulsion est une huile de polydiorganosiloxane

et la phase continue de l'eau, et un agent ou mélange émulsi-

fiant; o la clarté optique d'une émulsion de silicone non

transparente ainsi produite est ajustée à une forme transpa-

rente en combinant l'émulsion non transparente à une quantité efficace d'un agent de réglage optique qui est efficace pour

rendre optiquement transparente ces émulsions non transpa-

rentes. L'agent de réglage optique qui rendra ces solutions de siliconeeau transparentes est un polyol, un polyéther ou un de leurs mélanges soluble dans l'eau. En particulier, les agents de réglage optique recommandés peuvent être choisis dans le groupe comprenant la glycérine, le sorbitol, les polyalkylènes glycol, les dérivés polyoxyalkylènes du propylène glycol, les acides et esters organiques alcoxylés, le méthoxypolyéthylène glycol. Pour la présente invention, les agents de réglage optique solubles dans l'eau inclueront également les polymères séquences de polyéthers à fonctions amines et les chlorures d'ammonium quaternaire polyéthoxylés. D'autres agents de réglage optique appropriés comprennent les polydiorganosiloxanes qui ont été encore polymérisés avec l'un quelconque des

polyols ci-dessus.

Les émulsions d'huile de silicone et d'eau non trans-

parentes (A) décrites ci-dessus peuvent être préparées par des

techniques connues en utilisant des huiles de polydiorgano-

siloxanes linéaires telles que du polydiméthylsiloxane. Ces émulsions non transparentes peuvent également être préparées par les techniques de la demande citée précédemment utilisant des polydiorganosiloxanes cycliques volatils comme huile de silicone de base. Après avoir préparée les émulsions de silicone et d'eau non transparentes de base, les procédés de la présente invention permettent au formulateur de produire des émulsions stables optiquement claires ou transparentes en combinant les émulsions non transparentes avec des quantités

efficaces de l'agent de réglage optique du type polyol.

Pour montrer le vaste domaine d'application de la présente invention à la technologie des silicones, le procédé de la présente invention peut produire des émulsions de silicone optiquement transparentes à partir des émulsions de silicone non transparentes qui ont été préparées comme décrit ci-dessus

et qui utilisent des agents émulsifiants non-ioniques, anioni-

ques ou cationiques. Parmi les agents émulsifiants non-ioniques

on peut citer les acides gras éthoxylés, les esters de sorbi-

tanne, les esters de sorbitannes éthoxylés, les éthers éthoxylés et les alkylphénols éthoxylés. Parmi les émulsifiants anioniques, on peut citer les acides alkylbenzène sulfoniques les alkylbenzènes sulfonates, les alkylsulfates, les alkyl et alkylarylsulfates éthoxylés. Plus particulièrement, on peut citer comme émulsifiants anioniques l'acide dodécylbenzène sulfonique, le lauryl sulfate de sodium et le Polystep B-1 et B-10. Parmi les émulsifiants cationiques on peut citer les chlorures d'ammonium quaternaire et les sels d'ammonium quaternaire polyéthoxylés. Plus particulièrement, on peut citer parmi ces émulsifiants l'Arquad C-50, l'Arquad 2 S-75,

l'Ethoquad C-25 et l'Ethoquad 0-25.

La composition de la présente invention peut encore

comprendre de telles émulsions de silicone optiquement trans-

parentes renfermant des agents de soins de l'épiderme pour

pour l'usage en cosmétologie et médical.

On prépare les compositions d'émulsion de silicone et d'eau ci-dessus par le procédé de la présente invention qui comprend tout d'abord la préparation d'une émulsion d'huile de silicone et d'eau non transparente par une étape d'émulsi-

fication utilisant les émulsifiants ci-dessus et les techni-

ques d'émulsification bien connues telles que le mélangeage et l'homogénéisation, puis l'ajustement de la clarté optique de l'émulsion non-transparente pour obtenir une émulsion

optiquement transparente en combinant l'émulsion non transpa-

rente avec des quantités efficaces d'agents de réglage optique.

Ces agents de réglage optique peuvent être, par exemple, titrés dans l'émulsion de silicone non transparente jusqu'à ce qu'on

obtienne une émulsion transparente optiquement.

Il est également possible, cependant de prémélanger l'agent optique dans la composition pour préparer le produit final à base de l'émulsion de silicone optiquement transparente. On peut obtenir des émulsions de silicone et d'eau stables, transparentes préparées avec des fluides ou des huiles de

polysiloxanes soit cycliques, soit linéaires.

On peut préparer des émulsions de silicone non transparentes à partir de polysiloxanes cycliques selon les procédés de la

demande de brevet citée.

Le matériau de départ de l'émulsion peut comprendre 100

parties en poids d'un polysiloxane cyclique ou d'une combinai-

son de polysiloxanes cycliques répondant à la formule générale: CH 1 3

si - O-

L

R n dans laquelle n représente un nombre entier compris entre 3 et 10, R est choisi dans le groupe constitué par: -CH3, -(CH 2)2CH3, -CH2-CH2-CF3, -CH2=CH 2 -C6H5, et leurs combinaisons; les polysiloxanes répondant à cette formule sont connus comme silicones cycliques volatiles et cette

volatilité confère des propriétés avantageuses à l'émulsion.

l'octaméthyltétrasiloxane et le décaméthylpentasiloxane constituent des silicones cycliques volatiles particulièrement intéressantes. On combine le polysiloxane cyclique volatil avec un agent émulsifiant et de l'eau pour former une émulsion silicone-eau. L'ordre de mélange des constituants n'est pas critique, on obtient toutefois des résultats particulièrement satisfaisants lorsqu'on mélange les agents émulsifiants et l'eau pour former

un prémélange auquel on ajoute les substances cycliques vola-

tiles.

On ajoute, de préférence, le polysiloxane cyclique à un prémélange comprenant d'environ 50 à 200 parties en poids d'eau, mélangé avec 100 parties en poids d'un ou plusieurs agents émulsifiants, et que l'ion a chauffé jusqu'à ce que

l'on ait obtenu un mélange homogène.

Ce prémélange convient pour préparer une émulsion silicone-

eau ayant la consistance d'une pâte, toutefois, si on désire une consistance plus liquide ou la consistance d'une lotion, on peut utiliser jusqu'à 2000 parties ou plus d'eau pour 100 Parties d'agents émulsifiants. Les agents émulsifiants peuvent être non ioniques, anioniques, cationiques ou amphotères, mais les agents émulsifiants non ioniques fortement éthoxylés, sont particulièrement importants. C'est avec les acides gras éthoxylés, les esters de sorbitanne éthoxylés et non- éthoxylés, les alkylphénols éthoxylés, et les éthers éthoxylés que l'on obtient les meilleurs résultats pour la production d'émulsions

de silicones volatiles.

On peut citer comme exemples d'agents émulsifiants que l'on peut utiliser pour composer les émulsions silicone-eau de la présente invention, les composés suivants, sans que l'on doive s'y limiter; 1) les acides gras éthoxylés comme: le stéarate de polyoxyéthylène (8) le stéarate de polyoxyéthylène (40) le stéarate de polyoxyéthylène (50) 2) des esters de sorbitanne comme: le monolaurate de sorbitanne le monopalmitate de sorbitanne le monostéarate de sorbitanne le tristéarate de sorbitanne le monooléate de sorbitanne le trioléate de sorbitanne 3) des esters de sorbitanne éthoxylés: le monolaurate de sorbitanne polyoxyéthylène (20) le monolaurate de sorbitanne polyoxyéthylène (4) le monopalmitate de sorbitanne polyoxyéthylène (20) le monostéarate de sorbitanne polyoxyéthylène (20) le tristérate de sorbitanne polyoxyéthylène (20) le monooléate de sorbitanne polyoxyéthylène (20) le monooléate de sorbitanne polyoxyéthylène (5) le trioléate de sorbitanne polyoxyéthylène (20) 4) des esters éthoxylés comme: le lauryléther de polyoxyéthylène (4) le lauryléther de polyoxyéthylène (23) le cétyl éther de polyoxyéthylène (20) le stéaryl éther de polyoxyéthylène (10) l'oléyl éther de polyoxyéthylène (20) ) des alkylphénols éthoxylés comme: l'alkylphénol polyoxyéthylène glycol

(C8H17C6H4) (OCH2 CH2) OH

CAS # 9036-19-5

(C9H 19C6H4) (OCH2CH2)nOH

CAS # 26-27-38-3

On ajoute d'environ 15 à 50 parties en poids de ce prémé-

lange agent émulsifiant-eau pour 100 parties en poids de

polysiloxane cyclique lorsqu'on souhaite obtenir une émul-

sion silicone-eau ayant la consistance d'une pate.

On peut ajouter jusqu'à environ 1000 parties de ce

prémélange pour 100 parties de polysiloxane cyclique vola-

til pour obtenir un produit de faible viscosité, ayant la

consistance d'une lotion.

En réglant les différents paramètres du procédé, comme

la teneur en polysiloxane cyclique volatil, en agent émul-

sifiant et en eau, ainsi que le degré de mélange, il est

possible d'agir sur la consistance du produit. On peut pré-

parer l'émulsion silicone-eau sous- la forme d'une lotion ou sous celle d'une pâte ou d'une crème, et on peut la rendre encore plus visqueuse, sous la forme d'un onguent,

d'une pommade ou d'un gel. On choisit bien sûr la consis-

tance en fonction de l'utilisation finale que l'on veut

faire du produit.

Les émulsions silicone-eau utilisées comme supports peuvent contenir de 0, 1 à 20.000 parties en poids d'un ou plusieurs agents de soins de l'épiderme pour 100 parties

d' émulsion.

Cette gamme étendue recouvre des produits constitués par une émulsion silicone-eau presque pure qui renferme une petite quantité d'agent de soins de l'épiderme, aussi

bien que des produits qui ne renferment qu'une petite quan-

tité d'émulsion silicone-eau. L'expression "agent de soins de l'épiderme" qualifie un additif de nature cosmétique ou médicale dont on considère, d'une manière générale, qu'il

permet d'obtenir des résultats avantageux lorsqu'on l'ap-

plique par voie externe sur la peau d'un utilisateur. L'é-

mulsion silicone-eau de la présente invention constitue un support particulièrement approprié pour l'application

d'agents déodorants ou anti-perspirants sur le corps.

On prépare le pré-mélange eau-agent émulsifiant, en agitant et en chauffant modérément ses composants jusqu'à ce qu'on obtienne un mélange uniforme après quoi on ajoute le polysiloxane cyclique et on le mélange lentement sans qu'un broyage ou une homogénéisation soit nécessaire. On peut bien sûr utiliser le broyage et l'homogénéisation, si on le souhaite, et le terme de "mélange" recouvre ces procédés aussi bien qu'une simple agitation. L'expression "mélange" recouvre donc un procédé continu, utilisant, par exemple, un appareil Werner Pfleiderer, dans lequel on peut introduire, avec un débit mesuré, des courants de il chacun des composants dans un appareil à double vis. De la même manière, un mélangeur Henshel à vitesse élevée, un appareil d'homogénéisation Sonolator muni d'une lame

vibrante, et un récipient lisse muni d'un agitateur méca-

nique constitué par une aube de turbine, donneront tous

des résultats satisfaisants. On agite ensuite énergique-

ment le mélange silicone-eau-agent émulsionnant à une tem-

pérature comprise entre 200C et 800C jusqu'à ce que l'on obtienne une émulsion présentant la consistance voulue. On peut ajouter un agent bactéricide comme la Formaline, si

on le souhaite.

On prémélange l'eau et l'agent émulsifiant en les introduisant dans un bécher de 2 litres en acier inoxydable muni d'une plaque chauffante, d'un agitateur pneumatique,

et d'un thermomètre, en-chauffant à une température compri-

se entre environ 20 et 80'C, et de préférence, entre 65 et 750C, et en agitant pour obtenir un mélange homogène lorsque toutes les substances solides ont fondu. Puis on ajoute lentement le polysiloxane cyclique qui peut être l'octaméthylétrasiloxane, le décaméthylpentasiloxane, ou leur combinaison, ou une combinaison d'autres polysiloxanes,

au prémélange aqueux et on agite énergiquement, à une tem-

pérature comprise entre environ 30 et 80'C, et, de préfé-

rence, entre 50 et 60'C, jusqu'à ce qu'il se forme une émulsion homogène ayant la consistance d'une graise. On peut ajouter de petites quantités de formaline lorsque le

produit est homogène pour empêcher l'activité bactérienne.

Contrairement à ce qui se produit pour beaucoup d'émul-

sions de silicone classiques, il n'est pas nécessaire de

mettre en oeuvre un broyage de colloides, ni une homogé-

néisation pour préparer des émulsions, mais on peut utili-

ser ces techniques si on le souhaite.

En variante, on peut produire l'émulsion silicone-

eau non transparente avec des huiles depolysiloxane linéaires. Par exemple, on peut émulsifier un fluide de polydiméthylsiloxane à terminaisons triméthylsylyles avec les agents émulsifiants ci-dessus et de l'eau par

mélangeage ou homogénéisation dans un moulin à colloides.

Dans l'un ou l'autre cas on peut régler la consis-

tance de l'émulsion, au moyen de la quantité d'eau ajoutée. Pour une teneur en eau de 15 à 20%, l'émulsion présente la consistance d'une graisse, mais si on ajoute encore de l'eau, on abaisse la viscosité du système pour obtenir la consistance d'une lotion, et on peut utiliser une quantité d'eau encore plus importante pour préparer une émulsion de

viscosité peu élevée. Les émulsions silicone-eau de la pré-

sente invention sont complètement dispersables dans l'eau.

De plus, on peut encore modifier la consistance de la composition, selon la quantité de polysiloxanes cycliques ajoutée. En d'autres termes, plus on ajoute de substances

cycliques, plus l'émulsion est épaisse et plus sa consis-

tance se rapproche de celle d'une graisse,une teneur plus faible en polysiloxanes cycliques conduira à une émulsion

moins épaisse.

Les agents émulsifiants eux-mêmes ont une action sur

la consistance du produit. Un agent émulsionnant solide com-

me le stéarate de polyoxyéthylène-40 rendra l'émulsion plus épaisse, et d'une consistance plus proche de celle d'une

graisse, alors qu'un agent émulsionnant plus liquide condui-

ra à un produit ayant la consistance d'une lotion.

Comme on peut le voir on peut obtenir une large gamme

de compositions d'émulsion en faisant varier un des para-

mètres suivants du procédé: la concentration en eau, en po-

lysiloxane cyclique, en agents émulsifiants, et le type d'a-

gents émulsifiants utilisés, solides ou liquides.

Les émulsions décrites ci-dessus sont généralement opa-

ques et en fait apparaissent parfois laiteuses ou nuageuses.

La phase continue de ces émulsions est généralement la phase

aqueuse. Par conséquent, la phase discontinue est générale-

ment un mélange colloidal de globules d'huile et d'agents émulsifiants variés. Il est bien connu que les émulsifiants ont une partie lipophile attirée par les globules d'huile et une partie hydrophile qui aide à empêcher l'émulsion de se casser. La présente invention utilise le fait qu'il y a dans ces sytèmes d'émulsions deux phases distinctes pour obtenir de nouvelles émulsions transparentes.

La présente invention fournit des émulsions transpa-

rentes en incorporant à des émulsions de silicone standard des quantités efficaces d'une classe de composés désignés comme agents de réglage optique. Ces agents optiques sont solubles dans la phase aqueuse d'émulsions changeant ainsi

l'environnement optique des colloldes qui y sont contenus.

Par suite lorsqu'on ajoute lentement ces agents optiques aux émulsions il est possible de voir l'émulsion devenir de plus en plus transparente. On peut arrêter laddition de l'agent optique à tout moment voulu, ou l'on peut utiliser des essais

qualitatifs pour déterminer le point de clarté optique maxi-

male. On pense que ces agents optiques agissent en réglant

la différence des indices optiques des deux phases distinc-

tes jusqu'à ce qu'ils s'accordent, permettant ainsi la trans-

parence, mais il se peut que d'autres mécanismes ou combinai-

sons de mécanismes interviennent.

La quantité d'agent de réglage optique qui sera néces-

saire pour rendre transparente une émulsion de silicone et d'eau non transparente particulière dépendra de plusieurs facteurs et sera probablement déterminée cas par cas. D'une manière générale, plus la phase continue contient d'eau,

plus il faudra d'agent de réglage optique soluble dans l'eau.

On pense que dans la plupart des cas, au moins 1 partie et sans doute pas plus de 100 parties en poids d'agent optique seront nécessaires pour 100 parties d'émulsion de silicone

non transparente. Dans la plupart des cas, il sera relative-

ment facile de titrer l'agent optique par tâtonnements, en

arrêtant simplement lorsqu'on a obtenu une émulsion transpa-

rente. Une fois connue la quantité d'agent optique requise

pour une formulation particulière d'émulsion, il est relati-

vement simple de prémélanger l'agent optique dans la formu-

lation pour obtenir un produit final transparent sans autres ajustements. On choisit généralement les agents de réglage optique parmi les polyols. Traditionnellement le terme

polyol désigne des alcools ayant 3 ou plus groupes hydroxy-

les. Dans la présente description on étend la définition du

terme polyol jusqu'à recouvrir des matériaux qui n'ont pas 3 groupes hydroxyles mais qui en tout état de cause sont

fortement éthoxylés comme décrit ci-après.

Les agents de réglage optique que l'on peut utiliser dans les compositionet procédés de la présente invention

sont très nombreux et seront désignés d'une manière généra-

le par le terme polyol comme indiqué ci-dessus. Parmi ceux-

ci on peut citer des polyols classiques comme le glycérol et le sorbitol. D'autres agents comprennent les glycols polymériques comme les polyols de type Ucon. Ucon est une marque de l'Union Carbide Corporation pour des polyalkylène

glycols fait de copolymères statistiques d'oxyde d'éthylène-

oxyde de propylène et ayant un groupe hydroxyle unique au bout de la chaîne. Une autre classe d'agents optiques est

constituée par les Pluronics qui est une marque de BASF-

Wyandotte corporation. Ces Pluronics sont une série non io-

nique de polymères séquences difonctionnels se terminant par des groupes hydroxyles primaires et ayant une masse molaire

de 1000 à plus de 15000, et'qui sont des dérivés polyoxy-

alkyléniques du propylène glycol. Ces polyols du type Plu-

ronics ont deux groupes hydroxyles, un à chaque bout. D'au-

tres agents optiques sont constitués par les acides ou

esters organiques éthoxylés tels que le stéarate de polyé-

thylène glycol (stéarate PEG-40). Un autre groupe d'agents optiques est composé par les Carbowaxes, marque de l'Union

Carbide corps. pour des polyéthylènes glycols et des métho-

xypolyéthylène glycols. Les Carbowaxes sont généralement des polymères faits essentiellement de motifs oxyde d'éthylène

et renferment deux groupes hydroxyles. Parmi les agents op-

tiques on peut aussi citer les copolymères de silicones ayant des motifs copolymériques choisis parmi les polyols

hydrosolubles en plus des motifs polysiloxanes.

Les agents optiques comprennent également deux autres classes de composés. Les Tétronics, marque de

BASF-Company, qui sont des polymères non ioniques, séquen-

cés de polyéthers ayant une fonctionnalité amine. L'autre groupe est constitué par les Ethoquads, marque de Armour

Industrial Chemical Company, qui sont des chlorures d'am-

monium quaternaire polyéthoxylés. Un avantage de ces Etho-

quads réside dans le fait que non seulement ils fournissent

des émulsions transparentes mais on peut les utiliser éga-

lement comme désinfectant ce qui est particulièrement utile

lorsqu'on envisage l'utilisation de l'émulsion en cosméto-

logie ou en médecine.

Bien que tous ces polyols aident à la texturisation du toucher de ces émulsions de silicone en augmentant leur

aptitude à l'humidification, ces propriétés sont particu-

lièrement utiles pour les produits de soin de la peau.

EXEMPLE 1

On a introduit dans un bécher en acier inoxydable équipé d'une plaque chauffante, d'un agitateur pneumatique et d'un thermomètre de l'eau et des émulsifiants ou mélanges

d'émulsifiants choisis. On a maintenu le mélange eau-émulsi-

fiant à une température de 30 à 350C et on a agité jusqu'à ce que l'on obtienne un mélange uniforme lorsque toutes les substances solides se sont dispersées. On a ensuite ajouté lentement les polysiloxanes cycliques au système aqueux et

on a agité énergiquement pour former des émulsions unifor-

mes. Après formation de l'émulsion on a ajouté lentement un

agent optique jusqu'à obtention d'une émulsion transparente.

Dans les exemples 1 à 4 on a utilisé la glycérine ou le sorbitol comme agent optique. On a mesuré la viscosité à

OC avec un viscosimètre Brookfield.

Echantillon 1

2 3 4

O O 9. 9.

o o Octaméthyltétrasiloxane Polysorbate - 20 Polysorbate - 85 Stearate PEG - 40 Laurate de Sorbitan Octyl Phénoxy POE (7) Ethanol Eau Sulfate de bDodécylsodium Glycérine Sorbitol solution à 70% Acide oléique

T.E.A.

Propriétés Aspect Viscosité 59,06 ,52 3,94 1,57 21,65 0,39 7,87 66,5 0,2 0,2 ,6 0,5 61,8 3,9 3,9 3,9 ,1 1,1 _ _ 56,8 6,8 2,5 23,5 0,6 9,8 _ _

--- 0,7

___ ---- 0,7

Lotion Lotion Pâte Liquide

*8750 cps 2300 cps 905000 1000 cps.

cps On a réglé la consistance de l'émulsion transparante

finale par le choix de l'émulsifiant et la quantité utilisée.

De plus, on peut homogénéiser une émulsion comme celle de l'exemple 2 sans briser l'émulsion et provoquer la séparation

des huiles cycliques.

EXEMPLE 2

On a obtenu des émulsions utilisant des siloxanes liné-

aires comme huile de base de la manière suivante: on a mélan-

gé les émulsifiants choisis et l'huile de siloxane sous l'eau

dans un bécher en acier inoxydable équipé d'une plaque chauf-

fante, d'un agitateur et d'un thermomètre. On a agité le mélan-

ge émulsifiant-eau et chauffé à 40-50 C. On a ajouté alors une

partie de l'eau pour former un prémélange épais. Dans l'exem-

ple 8 seulement une partie de la glycérine était également ajou-

tée au prémélange. On a alors broyé le prémélange dans un mou-

lin à colloides sous pression afin d'obtenir une pâte rigide Matériel 1.

analogue à de la graisse. La pression dans le moulin à col-

loides était de 1,38 bar. La pression dépend entièrement de

la viscosité de la pâte et est un paramètre souple du procé-

dé. Des pressionsallant de 0,34 à 2 bars semblent raisonna-

bles. De plus, on peut utiliser un homogénéisateur au lieu du moulin à colloide. On dilue alors la pâte semblable à une graisse avec l'eau restante qui, si nécessaire, contient un bactéricide. Une fois la pâte dispersée dans l'eau, on ajoute lentement l'agent de réglage optique jusqu'à obtention

d'une émulsion transparente limpide.

Echantillon 5

6 7 8

% % %

Huile de diméthylpoly-

siloxane 100 cstk

Huile de diméthypoly-

siloxane 350 cstk Ether de triméthylnonyl polyéthylène glycol Octyl phénoxy polyéthoxy éthanol Polysorbate 80 Laurate de sorbitanne Sulfate de Dodécylsodium Eau Sel de sodium d'alkylaryl polyether sulfonate Formaline Benzoate de sodium Glycérine Solution de sorbitol (70%) Propriétés Aspect Viscosité

21,43 21,43 54,4 71,96

21,43 21,43 --- ---

0,91 1,04 --- ---

0,91 1,04 ---

__. --- 3,9

___. --- 0,8

-_ - - n es, --

18,7

26,28 26,03

0,36 0,07 0,036

28,574

Liquide 139 cps --- 0,07 0,036

28,564

Liauide 690 cps --- 4,6 0,86 0,29 13,32 8; 9 8;97 _ _ 22,2 Liauide Graisse 1560 cps 36000 cps Matériel

EXEMPLE 3

On a préparé 100 g d'émulsion de silicone polymérisée en

mélangeant des quantités suffisantes d'eau avec de l'octamé-

thylcyclotétrasiloxane et un agent tensio-actif anionique, l'aide dodécylbenzène sulfonique. On a ensuite homogénéisé le mélange pour former une émulsion. La polymérisation a lieu

en cuisant pendant 2 à 3 heures environ à une température su-

périeure à 75 C. Lors du refroidissement, le polymère s'équi-

libre à une masse molaire finale voulue et ordinairement on peut neutraliser le polymère avec un composé aminé tel que la triéthanolamine. A 100 g de cette émulsion on a ajouté g de Pluronic L - 101 qui lors du mélange fournissait une

lotion à base d'émulsion de silicone, stable et transparente.

EXEMPLE 4

On a préparé une lotion à base d'émulsion de silicone transparente en utilisant comme agent optique un copolymère de silicone. On a préparé une émulsion de silicone à 35% à partir d'une huile de diméthylsilicone de viscosité 60.000

cstk en utilisant un mélange d'agents émulsifiants alkylaryl-

polyéthoxylés. A 100 g de ce mélange on a ajouté une combi-

naison d'agents optiques faite de 50 g de polysorbate -

et 20 g d'un copolymère de silicone. Le copolymère de sili-

cibe répondait à la formule générale M' D2 T ou M' est 2 0 (CH3)2 0,05 S.i-CH2CH2CH2COOH, D est (CH3)2 SiO, et T est CH3 SiO1,5 et qui a été estérifié avec un mélange d'Ucon 50

HP 2000 et d'Ucon 50 HB 660.

EXEMPLE 5

On a préparé une graisse dure, transparente, en combinant

64% en poids de décaméthylpentasiloxane avec 10% de polysorba-

te - 80 et 5% de stéarate PEG - 40. On a mélangé ces ingré-

dients en chauffant modérément jusqu'à ce qu'ils soient tous fondus et que l'on ait obtenu un mélange uniforme, après quoi on a ajouté au mélange précédent une solution se composant de 20% en poids d'eau et 1% de dodécyl sulfate de sodium

(par rapport au poids total du mélange total). Lors du mélan-

ge, on a obtenu une émulsion limpide ayant la consistance

d'une graisse dure. Dans cet exemple on a utilisé le stéara-

te PEG - 40 comme agent optique et l'on peut voir que l'or-

dre d'addition de l'agent optique n'affecte pas le produit final.

EXEMPLE 6

On a obtenu une lotion ambre clair d'émulsion de sili-

cone en mélangeant 57% en poids d'octaméthyltétrasiloxane

avec 7% en poids de polysorbate - 20 et 2,6% en poids de lau-

rate de sorbitanne. A ce mélange on ajoute 0,5% de dodécyl-

sulfate de sodium et 23,5% d'eau. On a alors ajouté au mélan-

ge l'agent de réglage optique qui consistait en 9,3% d'une solution de sorbitol (c'est-à-dire 70% de sorbitol dans de

l'eau) et mélangé jusqu'à obtention d'une lotion ambre clair.

EXEMPLE 7

On a d'abord préparé une émulsion de silicone non trans-

parente qui convenait comme crème cosmétique de la manière suivante: A 37 parties en poids d'huile de polydiméthylsiloxane

ayant une viscosité de 100 centipoises on a ajouté 2,8 par-

ties de polysorbate - 80, 0,5 parties de laurate de sorbitan-

ne, 0,1 partie de benzoate de sodium, 33 parties d'eau et 0,05 parties de Givgard DXN utilisé comme bactéricide. On a mélangé ces ingrédients pour former une crème en émulsion non transparente que l'on a rendue transparente en ajoutant 26

parties (par rapport au poids du mélange total) d'un poly-

éther d'oxyde d'éthylène - oxyde de propylène à terminaisons hydroxy et initié au butoxy (Ucon 50 HB 2000) comme agent de

réglage optique. Lacrème transparente finale avait une vis-

cosité de 55.000 centipoises.

Claims (24)

REVENDICATIONS

1. Procédé de formulation d'émulsions de silicone optique-

ment transparente à partir d'émulsions de silicone non trans-

parentes caractérisé en ce qu'il consiste à: émulsifier (A) une émulsion non transparente d'huile de silicone et d'eau en combinant une phase discontinue d'huile de silicone avec une phase continued'eau, et un agent émulsifiant ou un mélange d'agents émulsifiants; et à régler la clarté optique de cette émulsion non transparente en la combinant avec (B) une quantité efficace d'un agent de réglage optique choisi parmi les polyols ou polyéthers hydrosolubles et qui est efficace pour rendre optiquement transparente l'émulsion

non transparente.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que

l'huile de polydiorganosiloxane est le polydiméthylsiloxane.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent émulsifiant est un émulsifiant non ionique ahoisi parmi les acides gras éthoxylés, les esters de sorbitanne, les esters de sorbitanne éthoxylés, les éthers éthoxylés et

les alkylphénols éthoxylés.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent émulsifiant est un émulsifiant anionique choisi parmi les acides alkylbenzène sulfoniques, les sulfonates d'alkylbenzène, les sulfates d'alkyle et les sulfates d'alkyle

ou d'alkylaryle éthoxylés.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent émulsifiant est un émulsifiant cationique choisi parmi les chlorures d'ammonium quaternaire et les sels

d'ammonium quaternaire polyéthoxylés.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent de réglage optique est choisi parmi la glycérine,

le sorbitol, les polyalkylènes glycol, les dérivés polyalky-

lènes du propylène glycol, les acides et esters organiques alcoxylés le méthoxypolyéthylène glycol, les polymères séquencés de polyéthers à fonctions amines et les chlorures d'ammonium

quaternaire polyéthoxylés.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'agent de réglage optique est en plus copolymérisé avec un polydiorganosiloxane.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent de réglage optique est utilisé à raison de 1 à 100

parties en poids pour 100 parties en poids d'émulsion silicone-

eau.

9. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'émulsion non transparente d'huile de silicone et d'eau

est dérivée de polydiorganosiloxanes cycliques volatils.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'émulsion non transparente d'huile de silicone et d'eau

est dérivée de polydiorganosiloxanes cycliques volatils linéaires.

11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'addition d'un agent de soin de

l'épiderme à l'émulsion de silicone optiquement transparente.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que cet agent de soin de l'épiderme est choisi parmi les

agents cosmétiques et médicaux.

13. Emulsion de silicone optiquement transparente caracté-

risé en ce qu'elle comprend (A) une émulsion non transparente d'huile de silicone et d'eau, et un agent émulsifiant ou un mélange d'agent émulsifiants, et (B) une quantité efficace d'un agent de réglage optique choisi parmi les polyols ou

polyéthers hydrosolubles et qui est efficace pour rendre opti-

quement transparente l'émulsion non transparente.

14. Emulsion selon la-revendication 13, caractérisée en ce

que l'huile de polydiorganosiloxane est le polydiméthylsiloxane.

15. Emulsion selon la revendication 13, caractérisée en ce que l'agent émulsifiant est un émulsifiant non ionique choisi parmi les acides gras éthoxylés, les esters de sorbitanne, les esters de sorbitannes éthoxylés, les éthers éthoxylés et les

alkylphénols éthoxylés.

16. Emulsion selon la revendication 13, caractérisée en ce que l'agent émulsifiant est un agent anionique choisi parmi

les acides alkylbenzène sulfoniques, les sulfonates d'alkyl-

benzène, les sulfates d'alkyle et les sulfates d'alkyle ou

d'alkylaryle éthoxylés.

17. Emulsion selon la revendication 13, caractérisée en ce que l'agent émulsifiant est un émulsifiant cationique choisi

parmi les chlorures d'ammonium quaternaire et les sels d'ammo-

nium quaternaire polyéthoxylés.

18.Emulsion selon la revendication 13, caractérisée en ce que l'agent de réglage optique est choisi parmi la glycérine,

le sorbitol, les polyalkylènes glycol, les dérivés polyoxy-

alkylène du propylène glycol, les acides et esters organiques alcoxylés, le méthoxypolyéthylène glycol, les polymères séquences de polyéthers à fonctions amines et les chlorures

d'ammonium quaternaire polyéthoxylés.

19. Emulsion selon la revendication 18, caractérisée en ce que l'agent de réglage optique est en plus copolymérisé

avec un polydiorganosiloxane.

20. Emulsion selon la revendication 18, caractérisée en ce que l'agent de réglage optique est utilisé à raison de 1 à parties en poids pour 100 parties en poids d'émulsion silicone-eau.

21. Emulsion selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'émulsion non transparente d'huile de silicone et

d'eau est dérivée de polydiorganosiloxane cycliques volatils.

22. Emulsion selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'émulsion non transparente d'huile de silicone et d'eau est dérivée de polydiorganosiloxane cycliques volatils

linéaires.

23. Emulsion selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre l'addition d'un agent de soin de l'6piderme.

24. Emulsion selon la revendication 23, caractérisée en ce que cet agent de soin de l'épiderme est choisi parmi

les agents cosmétiques et médicaux.