ES2245811T3 - Mezclas de siloxanos lineales volatiles. - Google Patents
Mezclas de siloxanos lineales volatiles.Info
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Abstract
Mezcla de organosiloxanos útil como portador volátil en formulaciones cosméticas. La mezcla de organisloxanos lineales (I) que tiene un perfil de evaporación (de acuerdo con DIN53249) de 80-95% en peso después de 30 minutos, 90-95% en peso después de 60 minutos y 95-100% en peso después de 120 minutos es nueva. Los organosiloxanos son de fórmula (I), R = grupos hidrocarburo de 1-18 átomos de carbono que no están etilénica o acetilénicamente instaurados, están sustituidos opcionalmente por F, Cl o CN y contienen una media de no más de 3 átomos de carbono cada uno; y n = 0-20. La invención se refiere también a la producción de la mezcla.
Description
Mezclas de siloxanos lineales volátiles.
La invención se refiere a mezclas de
organosiloxanos lineales, procesos para su preparación, y un
proceso para la preparación de formulaciones cosméticas.
Los compuestos de siloxano volátiles encuentran
un campo de aplicación extenso en una multiplicidad de sectores,
entre otros en la cosmética como sustancia vehículo volátil. Debido
a su pequeño calor de vaporización, los compuestos de siloxano
volátiles se evaporan por regla general sin provocar sensación de
frío o ardor en la piel.
Los compuestos de siloxano volátiles se evaporan
debido a su alta presión de vapor y su bajo punto de ebullición
rápidamente y sin dejar residuos. La velocidad de evaporación, sin
embargo, no debe ser tan grande que no deje tiempo alguno para la
aplicación, distribución, extensión o incorporación de la
formulación que contiene los compuestos de siloxano volátiles sobre
la piel, el cabello, etc. Adicionalmente, las zonas tratadas no
deberían quedar totalmente secas, sino que deberían quedar suaves y
flexibles.
En la mayoría de los casos, se emplean
exclusivamente siloxanos cíclicos que contienen grupos metilo con
cuatro a seis grupos siloxano (designaciones abreviadas D_{4},
D_{5}, D_{6}), particularmente mezclas de los mismos, dado que
éstas exhiben una velocidad de evaporación favorable. Sin embargo,
los compuestos D_{4} se encuentran bajo sospecha fundada de que
exhiben un efecto tóxico para el sistema reproductor.
En los documentos
US-A-5.002.762 y
US-A-5.084.577 se describen
siloxanos lineales con sustitución múltiple para el empleo en
cosmética. No se indican mezclas de siloxanos con un comportamiento
de evaporación favorable. Los siloxanos lineales del documento
US-A-5.002.762 contienen como restos
grupos funcionales, que en las formulaciones cosméticas pueden
conducir a interacciones no deseadas e imprevisibles.
En los documentos WO 98/32418 A, DE 3319764 A, US
4331167 A, EP 400546 A y EP774482 A se describen organosiloxanos
individuales y mezclas de organosiloxanos lineales volátiles para
el empleo en formulaciones cosméticas. En el documento EP 515082 A
se describe la preparación de mezclas de organosiloxanos
lineales.
La invención tiene como objetivo proporcionar
sustancias vehículo volátiles para la cosmética, que no contienen
en ningún caso siloxanos cíclicos con 4 a 6 grupos siloxano, son lo
más lentas posible en reaccionar, y poseen una compatibilidad
satisfactoria con una multiplicidad de otras materias primas
cosméticas.
Objeto de la invención son mezclas de
organosiloxanos lineales de la fórmula general 1
(1),R_{3}SiO-(SiR_{2}O)_{n}-SiR_{3}
en la
cual
R significa resto metilo y
n tiene valores de 0 a 20, donde n tiene,
para
- 6 a 12% en peso de los organosiloxanos el valor 0, para
- 45 a 55% en peso de los organosiloxanos el valor 1, para
- 22 a 30% en peso de los organosiloxanos el valor 2, para
- 6 a 12% en peso de los organosiloxanos el valor 3, para
- 1 a 5% en peso de los organosiloxanos el valor 4, para
- 0 a 3% en peso de los organosiloxanos el valor 5, y para
- 0 a 1% en peso de los organosiloxanos los valores 6 a 20, y
- donde las mezclas, medidas según DIN 53249, se evaporan después de
- 30 minutos en un 80 a 95% en peso, después de
- 60 minutos en un 90 a 99% en peso y después de
- 120 minutos en un 95 a 100% en peso.
La invención está basada en el descubrimiento de
que las mezclas de organosiloxanos lineales exhiben incluso un
comportamiento de evaporación considerablemente más favorable que
los siloxanos cíclicos con 4 a 6 grupos siloxano.
Las velocidades de evaporación se miden según DIN
53249, de tal modo que
- 1.
- se pesa un papel de filtro redondo con 150 mm de diámetro,
- 2.
- se aplican con una pipeta 0,3 ml de muestra, se pesa inmediatamente el filtro, y
- 3.
- en intervalos de 5 minutos a la temperatura ambiente (25ºC) se pesa nuevamente el filtro en un lugar exento de corrientes de aire.
En todos los casos Se pesa exactamente hasta
0,001 g.
n exhibe preferiblemente valores de 12 como
máximo, particularmente 10 como máximo.
Preferiblemente, las mezclas, medidas según DIN
53249, se evaporan después de 5 minutos en un 20 a 80% en peso,
particularmente en un 30 a 70% en peso, y después de 15 minutos en
un 60 a 90% en peso, particularmente en un 70 a 85% en peso.
Preferiblemente, las mezclas, medidas según DIN
53249, se evaporan después de 30 minutos en un 85 a 94% en peso,
después de 60 minutos en un 94 a 97% en peso y después de 120
minutos en un 97 a 99,5% en peso.
Las mezclas de organosiloxanos lineales se
preparan preferiblemente de tal manera que una mezcla constituida
por 1 parte de trimetilclorosilano y 2,5 a 6 partes,
preferiblemente 3,5 a 4,5 partes de dimetildiclorosilano se
hidrolizan en ácido clorhídrico. Preferiblemente, en un segundo
paso se separan los organosiloxanos de la fórmula general 1 en
exceso, en la cual n tiene los valores 0 a 2, preferiblemente por
destilación. Durante la hidrólisis, la concentración del ácido
clorhídrico se mantiene preferiblemente constante por dosificación
de agua. Preferiblemente, la concentración del ácido clorhídrico es
15 a 25% en peso.
Las mezclas de organosiloxanos lineales se añaden
para la preparación de formulaciones cosméticas. Las mezclas de
organosiloxanos lineales encuentran aplicación preferiblemente en
una diversidad de aplicaciones cosméticas, por ejemplo en
formulaciones correspondientes al sector del tratamiento del
cabello, como pulverización capilar, champú, espuma, gel de
estilización, loción de estilización, acondicionadores, tintes para
el cabello, agentes de decoloración del cabello, etc.; formulaciones
pertenecientes al sector de los antitranspirantes y desodorantes;
formulaciones pertenecientes al sector del cuidado de la piel,
tales como lociones corporales, cremas para las manos, cremas
humectantes, cremas para bebés, etc.; formulaciones pertenecientes
al sector de la protección solar, tales como cremas solares, leche
solar, protección de los labios, etc. y formulaciones
pertenecientes al sector de la cosmética de recubrimiento, tales
como lápices de labios, máscara, polvos para la cara, base,
etc.
Las mezclas de organosiloxanos lineales son
favorables para la distribución uniforme de las materias primas
activas sobre la piel y el cabello. En la cosmética decorativa,
aquéllas ofrecen, a pesar de su rápida evaporación, tiempo
suficiente para el tratamiento, y mejoran por lo tanto las
propiedades de aplicación, reducen la pegajosidad y hacen la piel
más suave y flexible. En las aplicaciones de tratamiento del
cabello, los compuestos de siloxano volátiles favorecen la
distribución uniforme de aceites de alta viscosidad, mejoran la
facilidad de peinado en húmedo y actúan como plastificadores de
resinas en los productos de fijación/estilización del cabello.
En una gran parte de las formulaciones cosméticas
se emplean perfumes. Las mezclas de organosiloxanos lineales hacen,
debido a su comportamiento de evaporación rápida al principio,
particularmente hasta 30 min según DIN 53249, que la nota de cabeza
del perfume empleado se destaque rápida y característicamente. Por
la velocidad de evaporación reducida después de 30 min según DIN
53249 y la velocidad de evaporación particularmente muy reducida
después de 60 min según DIN 53249, la nota base del perfume se
mantiene durante un periodo particularmente largo.
La invención se ilustra adicionalmente con ayuda
de los ejemplos que siguen. Todos los datos de partes y porcentajes
se refieren al peso. Los ejemplos se realizan a la presión de la
atmósfera circundante, es decir aproximadamente a 0,1 MPa, y a la
temperatura ambiente, es decir aproximadamente a 21ºC.
(Preparación) (no correspondiente a
la
invención)
En un matraz de fondo redondo se cargan
inicialmente 100 g de una solución al 20% en peso de HCl.
Con agitación, se dosifican en el transcurso de
60 minutos, 560 g de una mezcla 4:1 en moles de
dimetildiclorosilano y trimetilclorosilano.
Paralelamente, se dosifica agua, de tal modo que
la concentración del ácido clorhídrico acuoso se mantenga
constante.
Seguidamente se deja durante 60 minutos en
agitación.
Después de la separación de fases, la fase
orgánica se lava con agua hasta reacción neutra.
El producto bruto obtenido se libera por
destilación de la mayor parte del hexametildisiloxano formado por la
hidrólisis/condensación.
Se obtiene un producto final con la composición
siguiente, indicándose a continuación los valores de n en la
fórmula general:
en un 20% en peso tiene el valor 0,
en un 43% en peso tiene el valor 1,
en un 24% en peso tiene el valor 2,
en un 8% en peso tiene el valor 3,
en un 3% en peso tiene el valor 4,
en un 1% en peso tiene el valor 5, y
en un 1% en peso de los organosiloxanos tiene los
valores 6 a 10.
En la Tabla siguiente se indican las velocidades
de evaporación, que se determinaron según DIN 53249.
\vskip1.000000\baselineskip
| D_{5} | 80% peso D_{4} | D_{4} | Agua destil. | Ejemplo 1 | |
| 20% peso D_{5} | |||||
| Tiempo (min) | |||||
| 5 | 3,51 | 19,58 | 28,64 | 27,12 | 47,49 |
| 10 | 8,05 | 36,25 | 53,15 | 48,29 | 70,43 |
| 15 | 13,34 | 53,13 | 72,11 | 72,43 | 78,49 |
| 20 | 17,76 | 69,41 | 92,85 | 89,02 | 84,85 |
| 25 | 23,45 | 79,23 | 99,41 | 97,26 | 87,88 |
| 30 | 28,49 | 86,02 | 100,00 | 98,25 | 90,67 |
| 45 | 45,64 | 96,18 | 98,06 | 93,33 | |
| 60 | 61,98 | 100,00 | 98,59 | 96,05 | |
| 90 | 89,77 | 98,58 | 97,38 | ||
| 120 | 99,01 | 97,52 | 98,46 | ||
| 180 | 99,91 |
\newpage
En comparación con las ventajas de la mezcla del
Ejemplo 1, las propiedades de los ciclenos:
D_{4} se evapora de acuerdo con DIN 53249
después de 30 min, e incluso las mezclas D_{4}/D_{5} muy
frecuentes (aprox. 80:20 después de aprox. 60 min). Asimismo, el
comportamiento de evaporación está determinado por una menor
velocidad de evaporación que en el caso de la mezcla del Ejemplo 1.
En comparación: D_{5} se evapora después de 120 min en un 99%;
pero después de 30 min sólo en un 29% aproximadamente, y después de
60 min en un 62% aproximadamente, con lo que, en el caso del empleo
de la formulación, no puede evitarse una sensación húmeda y
aceitosa.
En el tratamiento no se detectó ninguna
diferencia decisiva en comparación con los ciclenos (D_{4},
D_{5} y mezcla 80/20-D_{4}/D_{5}). El aspecto
óptico de las formulaciones se mantenía inalterado.
Barra sólida con poco desgaste por frotamiento
suave.
- A
- 18,00% ácido esteárico
- \quad
- 18,00% alcohol cetílico
- \quad
- 24,00% clorhidrato de aluminio
\vskip1.000000\baselineskip
- B
- 40,00% mezcla del Ejemplo 1
Perfumes y tintes a discreción
Se mezcla A, se calienta a
75-80ºC, y se incorpora B en la mezcla A.
Comparación: La mezcla del Ejemplo 1 se
reemplaza por una cantidad igual de D_{5}.
Observación: En el caso de la formulación
a), sensación más seca en la piel después de un tiempo más
breve.
\vskip1.000000\baselineskip
Incolora, transparente, muy fluida
- \quad
- 30,00% etanol
- \quad
- 69,00% mezcla del Ejemplo 1
- \quad
- 1,00% perfume
Se mezclan bien todos los componentes.
Comparación: La mezcla del Ejemplo 1 se
reemplaza por una cantidad igual de D_{5}.
Observación: La formulación b) se absorbe
más rápidamente que la comparación; sensación seca agradable en la
piel después de un tiempo más breve.
\vskip1.000000\baselineskip
Incoloro, ligeramente turbio, muy fluido.
- \quad
- 25,00% mezcla como en el Ejemplo 1
- \quad
- 70,00% aceite de aguacate
- \quad
- 5,00% esteariléter de PPG-15
Agentes conservantes, tintes y perfumes a
discreción.
Se mezclan todos los componentes.
Comparación: La mezcla del Ejemplo 1 se
reemplaza por una cantidad igual de mezcla
80/20-D_{4}/D_{5}.
Observación: La formulación c) presenta
mejor compatibilidad que la comparación; se absorbe mejor.
\vskip1.000000\baselineskip
Incoloro, transparente, muy fluido.
- A
- 10,00% mezcla como en el Ejemplo 1
- \quad
- 10,00% miristato de isopropilo
- \quad
- 77,00% aceite de parafina
\vskip1.000000\baselineskip
- B
- 3,00% metoxicinamato de octilo
Agentes conservantes, perfumes y tintes a
discreción.
Se mezcla A, se añade B, y se mezcla.
Comparación: La mezcla del Ejemplo 1 se
reemplaza por una cantidad igual de mezcla
80/20-D_{4}/D_{5}.
Observación: La formulación d) se absorbe
más rápidamente que la comparación; sensación agradable de piel
seca más pronto.
\vskip1.000000\baselineskip
Incoloro, transparente, muy fluido.
- A
- 40,00% mezcla como en el Ejemplo 1
- \quad
- 10,00% miristato de isopropilo
- \quad
- 47,00% oleato de oleílo
\vskip1.000000\baselineskip
- B
- 3,00% metoxicinamato de octilo
Agentes conservantes, perfumes y tintes a
discreción
Se mezcla A, se añade B, y se mezcla.
Comparación: La mezcla del Ejemplo 1 se
reemplaza por una cantidad igual de 30% D_{5} y 10%
hexametildisiloxano.
Observación: La formulación e) se absorbe
más rápidamente que la comparación; sensación agradable de piel
seca más pronto.
\vskip1.000000\baselineskip
Polvo homogéneo.
- A
- 74,00% talco
- \quad
- 6,00% estearato de magnesio
- \quad
- 3,00% polímero reticulado de acrilatos/acrilato de alquilo C_{10-30}
\vskip1.000000\baselineskip
- B
- 12,00% mezcla como en el Ejemplo 1
- \quad
- 2,00% proteína animal hidrolizada (INCI)
\vskip1.000000\baselineskip
- C
- 0,20% metilparabén
- \quad
- 1,90% talco
- \quad
- 0,70% pigmentos
Perfumes y tintes a discreción
Se mezcla bien A, se incorpora B poco a poco, se
añade C, y se incorpora D homogéneamente.
Comparación: La mezcla del Ejemplo 1 se
reemplaza por una cantidad igual de D_{5}.
Observación: La formulación f) puede
distribuirse más finamente sobre la piel que la comparación; no se
aprecia formación de grumos ni de capas.
\vskip1.000000\baselineskip
Crema blanca compacta, fácil de distribuir,
sensación aterciopelada de la piel.
- A
- 3,85% Polisorbato-60
- \quad
- 7,69% alcohol cetearílico
- \quad
- 19,23% petrolatum (INCI)
\vskip1.000000\baselineskip
- B
- 38,46% agua
- \quad
- 7,69% glicerina
\vskip1.000000\baselineskip
- C
- 23,08% mezcla como en el Ejemplo 1
Agentes conservantes y perfumes a discreción
Se calientan A y B en cada caso a 70ºC. Se
incorpora B en A.
\vskip1.000000\baselineskip
Barra de color crema con desgaste suave por
frotamiento.
- \quad
- 1,00% ricinoleato de cinc, trietanolamina, dipropilenglicol, ácido láctico
- \quad
- 8,50% estearato de sodio
- \quad
- 5,50% glicerina
- \quad
- 4,00% mezcla como en el Ejemplo 1
- \quad
- 70,40% propilenglicol
- \quad
- 10,00% etanol
- \quad
- 0,60% hidroxietilcelulosa
Perfumes y tintes a discreción
Se mezclan y se funden todos los componentes. La
solución homogénea se envasa en caliente.
Comparación: La mezcla del Ejemplo 1 se
reemplaza por una cantidad igual de D_{5}.
Observación: En el caso de la formulación
h) se consigue más pronto una sensación más seca de la piel.
\newpage
Crema homogénea suave.
- A
- 5,50% cera de candelilla
- \quad
- 6,70% estearoxi-dimeticona (INCI)
- \quad
- 3,00% ácido esteárico
\vskip1.000000\baselineskip
- B
- 44,80% agua
- \quad
- 3,40% propilenglicol
- \quad
- 1,30% trietanolamina
\vskip1.000000\baselineskip
- C
- 14,00% dióxido de titanio
\vskip1.000000\baselineskip
- D
- 18,30% mezcla del Ejemplo 1
Agentes conservantes, perfumes y tintes a
discreción
Se calientan en cada caso A y B a 70ºC. Se añade
B a A con mezcladura. Se incorpora homogéneamente C. Se deja enfriar
ligeramente, y se incorpora con agitación D a aproximadamente
30ºC.
Comparación: La mezcla del Ejemplo 1 se
reemplaza por una cantidad igual de D_{5}.
Observación: La formulación i) puede
distribuirse mejor y es más resistente al agua que la
comparación.
\vskip1.000000\baselineskip
Barra compacta, ligeramente amarillenta, con
desgaste suave por frotamiento.
- \quad
- 50,00% ácido lanolínico
- \quad
- 36,00% estearoxi-dimeticona (INCI)
- \quad
- 5,00% miristato de isopropilo
- \quad
- 4,00% dimeticona, viscosidad 350 mm^{2}/s
- \quad
- 5,00% mezcla como en el Ejemplo 1
Perfumes y tintes a discreción
Se funden juntos todos los componentes.
Comparación: La mezcla del Ejemplo 1 se
reemplaza por una cantidad igual de D_{5}.
Observación: La formulación f) exhibe un
desgaste por frotamiento menor y más suave que la muestra de
Comparación.
\vskip1.000000\baselineskip
Amarillento, transparente, muy fluido.
- A
- 1,00% estearoxi-dimeticona (INCI)
- \quad
- 69,00% aceite de jojoba
- \quad
- 25,00% mezcla como en el Ejemplo 1
- \quad
- 5,00% polipropilenglicol-15 esteariléter
Agentes conservantes, perfumes y tintes a
discreción
Se calienta A a 50ºC, y se incorpora B en A.
Comparación: La mezcla del Ejemplo 1 se
reemplaza por una cantidad igual de D_{5}.
Observación: La formulación l) exhibe
mejor distribución en el agua para baño.
\vskip1.000000\baselineskip
Amarillento, transparente, muy fluido.
- \quad
- 60,00% mezcla como en el Ejemplo 1
- \quad
- 10,00% aceite de dimeticona, viscosidad de la dimeticona >10 mm^{2}/s
- \quad
- 10,00% adipato de diisopropilo
- \quad
- 7,00% metoxicinamato de octilo
- \quad
- 3,00% benzofenona-3
- \quad
- 10,00% benzoato de alquilo C_{12-15}
Agentes conservantes, perfumes y tintes a
discreción
Se mezclan bien todos los componentes, y se
filtran.
Comparación: La mezcla del Ejemplo 1 se
reemplaza por una cantidad igual de D_{5}.
Observación: La formulación m) se absorbe
más rápidamente que la comparación, y la sensación seca agradable
de la piel se experimenta después de un tiempo más breve.
Claims (5)
1. Mezclas de organosiloxanos lineales de la
fórmula general 1
(1),R_{3}SiO-(SiR_{2}O)_{n}-SiR_{3}
en la
cual
R significa resto metilo y
n tiene valores de 0 a 20, donde n tiene,
para
- 6 a 12% en peso de los organosiloxanos el valor 0, para
- 45 a 55% en peso de los organosiloxanos el valor 1, para
- 22 a 30% en peso de los organosiloxanos el valor 2, para
- 6 a 12% en peso de los organosiloxanos el valor 3, para
- 1 a 5% en peso de los organosiloxanos el valor 4, para
- 0 a 3% en peso de los organosiloxanos el valor 5, y para
- 0 a 1% en peso de los organosiloxanos los valores 6 a 20, y
- donde las mezclas, medidas según DIN 53249, se evaporan después de
- 30 minutos en un 80 a 95% en peso, después de
- 60 minutos en un 90 a 99% en peso y después de
- 120 minutos en un 95 a 100% en peso.
2. Mezclas según la reivindicación 1, en las
cuales n tiene valores de 12 como máximo.
3. Mezclas según la reivindicación 1 ó 2, en las
cuales las mezclas, medidas según DIN 53249, se evaporan después de
5 minutos en un 20 a 80% en peso, y después de 15 minutos en un 60
a 90% en peso.
4. Proceso para la preparación de las mezclas
según las reivindicaciones 1 a 3, en el cual una mezcla constituida
por 1 parte de trimetilclorosilano y 2,5 a 6 partes de
dimetildiclorosilano se hidroliza en ácido clorhídrico.
5. Formulaciones cosméticas, que contienen
mezclas de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3.
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