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Title:
HIGHLY CONCENTRATED AQUEOUS DISPERSIONS CONTAINING HYDROPHOBIC MICROFINE METAL OXIDE PARTICLES AND A DISPERSANT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/103620
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to aqueous dispersions containing: A) hydrophobically coated microfine metal oxide particles and as the dispersant B) at least one of the compounds of general formula (I) and optionally C) at least one of the compounds of general formula (II) and optionally D) additional auxiliary agents and additives, E) water.

Inventors:
BATZ-SOHN CHRISTOPH
BRANDT PETRA
DIETZ THOMAS
HASENZAHL STEFFEN
JENNI KLAUS
LEHMANN KATHRIN
MATHIAK RALF
RUETTGERODT ANGELA
Application Number:
PCT/EP2003/005204
Publication Date:
December 18, 2003
Filing Date:
May 17, 2003
Export Citation:
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Assignee:
GOLDSCHMIDT AG TH (DE)
DEGUSSA (DE)
International Classes:
A61K8/00; A61K8/04; A61K8/06; A61K8/19; A61K8/27; A61K8/29; A61K8/55; A61K8/72; A61K8/81; A61K8/86; A61Q17/04; C09K23/00; C09K23/14; C09K23/52; (IPC1-7): A61K7/42; B01F17/00
Domestic Patent References:
WO1996041614A11996-12-27
WO1997015382A11997-05-01
WO2000049099A12000-08-24
Foreign References:
US5902569A1999-05-11
EP0559320A21993-09-08
US6051627A2000-04-18
Other References:
See also references of EP 1509194A1
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Claims:
Patentansprüche : 1) Wässrige Dispersionen enthaltend : A) hydrophob gecoatete mikrofeine Metalloxidpartikel und B) mindestens eine der Verbindungen der allgemeinen For- mel (I) worin bedeuten R ein gegebenenfalls verzweigter, gegebenenfalls Mehrfachbindungen, gegebenenfalls Hydroxylgruppen enthaltender Alkylrest mit 6 bis 22 C-Atomen, A Ethylenrest, Propylenrest, iso-Propylenrest, Buty- lenrest, M H, Ammoniumion oder ein Alkalimetallkation a 0 bis 30, b 0 bis 2 und gegebenenfalls C) mindestens eine der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) worin bedeuten M Wasserstoff, ein-oder zweiwertiges Metallkation, Ammoniumion, organischer Aminrest a 1, oder für den Fall, dass M ein zweiwertiges Metallkation ist, = 0, 5 X ebenfalls-OMa oder-O-(CpH2pO) q-Rlmit Rl= H, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit
1. 20 C Atomen, cycloali. phatischer Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 8 C. Atomen, ggf. substituierter Arylrest mit 6 bis 14 C. Atomen, p = 2 bis 4, q = 0 bis 100,. NHR2 und/oder. NR22 mit R2 = R1 oder <BR> <BR> . CO. NH2<BR> Y 0, NR2 A1 Ethylenrest, Propylenrest, iso. Propylenrest, Butylenrest, m 10 bis 30, n 0 bis 50, k 10 bis 30, wobei die Summe m + k im Bereich von 20 bis 60, vorzugsweise von 20 bis 40 liegt, gegebenenfalls D) weitere Hilfs. und Zusatzstoffe E) Wasser.
2. Wässrige Dispersionen gemäss Anspruch 1, dadurch gekenn. zeichnet, dass R ein Fettalkoholrest mit 6 bis 22 C. Atomen, vorzugsweise von 12 bis 18 C. Atomen ist und a einen Wert zwischen 1 und 30, vorzugsweise von 3 bis 15 bedeutet.
3. Wässrige Dispersionen gemäss Anspruch 1, dadurch gekenn. zeichnet, dass R ein Guerbetalkoholrest mit 6 bis 22 C. Atomen, vorzugsweise von 12 bis 18 C. Atomen ist und a einen Wert zwischen 1 und 30, vorzugsweise von 3 bis 15 be. deutet.
4. Wässrige Dispersionen gemäss den Ansprüchen 1 bis 3, da. durch gekennzeichnet, dass die Dispersionen 20 bis 60 Gew.. % mikrofeine Metalloxidpartikel enthalten.
5. Wässrige Dispersionen gemäss Anspruch 4, dadurch gekenn. zeichnet, dass als mikrofeine Metalloxidpartikel mit Tri. alkoxyoctylsilan hydrophob gecoatetes Zinkoxid und/oder Ti. tandioxid mitverwendet wird.
6. Wässrige Dispersionen gemäss den Ansprüchen 4 und 5, da. durch gekennzeichnet, dass die Primärpartikelgrößen der Metalloxide zwischen 10 und 100 nm liegen.
7. Wässrige Dispersionen gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente C) Verbindungen der allgemeinen Formel II mitverwendet werden, worin Al ein Ethylenrest ist, m 10 bis 30, n 5 bis 20, k 10 bis 30 und wobei die Summe m + k im Bereich von 20 bis 40 liegt.
8. Wässrige Dispersionen gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente B) Verbindungen der allgemeinen Formel II mitverwendet werden, worin R ein ge. gebenenfalls verzweigter, gegebenenfalls Mehrfachbindungen, gegebenenfalls Hydroxylgruppen enthaltender Akylrest mit 8 bis 18 C. Atomen, A ein Ethylenrest, M = H oder ein Alkali. metall, a 1 bis 30, b 1 oder 2, bedeuten.
9. Wässrige Dispersionen gemäss den Ansprüchen 1 bis 3, da. durch gekennzeichnet, dass die Viskositäten, gemessen mit einem Brookfield RVT, Spindel 5,10 Upm, zwischen 10 und 40.000 mPas liegen.
10. Verwendung der wässrigen Dispersionen gemäss Anspruch 1 zur Herstellung von kosmetischen Formulierungen.
Description:
Hochkonzentrierte wässrige Dispersionen enthaltend hydro- phobe mikrofeine Metalloxidpartikel und Dispergierhilfs- mittel Die Erfindung betrifft wässrige Dispersionen enthaltend hydro- phobe mikrofeine Metalloxidpartikel und als Dispergierhilfsmit- tel eine Kombination aus Phosphatestern und Maleinsäurean- hydrid-Acrylat-Copolymeren und die Verwendung dieser Disper- sionen zur Herstellung kosmetischer Formulierungen, insbeson- dere Sonnenschutzformulierungen.

Zum Schutz der Haut gegen zu intensive UV-Strahlung werden UV-Filter enthaltende kosmetische Zubereitungen, wie Cremes oder Lotionen verwendet, die auf der Haut weitgehend trans- parent und angenehm in der Anwendung sind.

Als UV-Filter enthalten sie eine oder mehrere organische Ver- bindungen, die im Wellenlängenbereich zwischen 290 und 400 nm absorbieren : UVB- (290 bis 320 nm) ; UVA-Strahlung (320 bis 400 nm).

Die energiereichere UVB-Strahlung verursacht die typischen Son- nenbrandsymptome und ist auch verantwortlich für die Unter- drückung der Immunabwehr, während die tiefer in die Haut- schichten eindringende UVA-Strahlung die vorzeitige Alterung der Haut verursacht. Da das Zusammenwirken beider Strahlungs- arten das Entstehen von lichtbedingten Hautkrebserkrankungen wie Hautkrebs begünstigen soll, begann daher frühzeitig die Su- che nach Möglichkeiten, den bereits erzielten UV-Schutz noch- mals signifikant zu verbessern.

Es wurde gefunden, dass mikrofeine (ultrafeine) Pigmente auf Basis von Metalloxiden auch UV-Strahlung streuen, reflektieren und absorbieren können. Daher stellen ihre hochdispersen Formu- lierungen eine effektive Ergänzung der organischen UV-Filter in Sonnenschutzmitteln dar.

Mikrofeines Titandioxid wird in kosmetischen Formulierungen vielfältig verwendet, da es chemisch inert und toxikologisch unbedenklich ist und weder zu Hautirritationen noch zur Sensi- bilisierung führt. Es ist der derzeit am häufigsten verwendete und wichtigste mineralische Lichtschutzstoff. Neben Titandioxid wird in zunehmendem Maße mikrofeines Zinkoxid eingesetzt.

Es wird unterschieden zwischen grobteiligem Material (Pigment) und feinteiligem Material (Mikropigment). Bei den Mikropig- menten liegt die mittlere Primärteilchengröße in der Regel deutlich unter 200 nm, meist im Bereich von 10 bis 100 nm, in der Regel unter 50 nm.

Das grobteilige Pigment (0,2 bis 0, 5 hum) absorbiert bzw. re- flektiert breit und relativ gleichbleibend über den gesamten W-Bereich und den Bereich des sichtbaren Lichtes während das feinteilige Material eine deutliche Wirkungserhöhung im W-Bereich bei gleichzeitigem Wirkungsverlust im langwelligen W-A und insbesondere im sichtbaren Bereich zeigt. Da nur noch wenig sichtbares Licht reflektiert wird, sind Präparate auf dieser Wirkstoffbasis daher weitgehend transparent.

Aufgrund ihrer besonders großen spezifischen Oberflächen sind die mikrofeinen Ti02-Partikel photoaktiv und in der Lage, re- aktive Spezies (z. B. Hydroxylradikale) zu generieren. Für den Einsatz in kosmetischen Mitteln ist es daher erforderlich, die photochemische Aktivität zu unterdrücken. Dies geschieht durch anorganische und organische Oberflächenkomponenten wie bei-

spielsweise A1203, Si02 und/oder Fettsäure (salze), Siloxane.

Diese Substanzen können chemisorptiv oder physisorptiv an der Oberfläche haften (Gitterdotierung/Coating). Dies erst führt zu Qualitäten, die sich für kosmetische Lichtschutzmittel eignen.

Die Primärpartikel des mikrofeinen Titandioxids liegen im trockenen Pigmentpulver nicht in isolierter Form vor, sondern bilden Aggregate und Agglomerate.

Als Primärpartikel bezeichnet man die kleinsten Teilchen, die bei der Herstellung der Pigmente anfallen. Primärteilchen kön- nen in Form einzelner Kristallite oder aber in Form mehrerer dicht über Flächen miteinander verwachsener Kristallite vorlie- gen. Als Aggregate bezeichnet man Teilchen, die sich aus meh- reren Primärteilchen zusammensetzen, wobei die Primärteilchen flächig miteinander verwachsen sind. Unter einem Agglomerat versteht man einen Verband von Primärteilchen oder Aggregaten, die über anziehende Kräfte, wie z. B. Wasserstoffbrücken-Bin- dungen zusammengehalten werden.

Agglomerate sind in jedem Pigmentpulver enthalten, in kosme- tischen transparenten Formulierungen jedoch unerwünscht, da sie als Partikel auf der Haut oft bereits mit dem bloßen Auge zu erkennen sind, die Transparenz als auch die UV-Schutzwirkung eines Sonnenschutzmittels mindern und sich bei Lagerung ab- setzen. Sie müssen daher weitgehend wieder zerkleinert werden.

Den gesamten Prozess des Einbringens, Zerteilens und gleich- mäßigen Verteilens von Feststoffen in einer flüssigen Phase be- zeichnet man als Dispergieren.

Mit abnehmender Primärteilchengröße steigt die spezifische Oberfläche und damit die aktive Fläche zur Bildung von Aggre-

gaten und Agglomeraten, sowie für Adsorptionsvorgänge, wodurch die Stabilität von Emulsionen gefährdet werden kann.

Das Zerteilen der Agglomerate und Benetzen der neugeschaffenen Oberflächen ist nur mit Hilfe hoher Scherkräfte möglich und ge- schieht in der Praxis in einer Vielzahl von verschiedenen Spezialmaschinen, wie insbesondere Dissolvern und Kugelmühlen.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass mit wachsender Feinteilig- keit der Partikel die Dispergierprobleme zunehmen, so dass der Dispergierprozess insgesamt einen der aufwendigsten Teil- schritte bei der Herstellung von kosmetischen Formulierungen darstellt.

Die Forderungen der Praxis gehen daher dahin, den aufwendigsten Teil der Dispergierung-die Zerteilung der Agglomerate-von der Herstellung der eigentlichen kosmetischen Formulierungen zu trennen und stabile wässrige Dispersionen mit möglichst hohem Gehalt an mikrofeinem Ti02 bereitzustellen, welche vorzugsweise niedrigviskos oder zumindest noch pumpbar oder fließfähig sind.

Es wurde daher eine Vielzahl von Vorschlägen gemacht, die die- ses Problem lösen sollten.

Die GB-A-2 206 339 beschreibt Dispersionen von Titandioxidpar- tikeln einer Partikelgröße von 0,01 bis 0,15 jn in organischen Ölen und Dispergierhilfsmitteln auf Basis von Polyestern, Sal- zen von Hydroxycarbonsäuren und/oder hydroxylgruppenfreien C622-Fettsäuren oder deren Salzen und deren Verwendung als Sonnenschutzmittel.

So wird in der WO-A-90/06103 vorgeschlagen, die Verklumpungs- neigung (Tendenz zur Reagglomeration von Titandioxidpartikeln

mit Korngrößen < 100 nm) durch Überzüge aus Phospholipiden zu reduzieren.

Die DE-A-39 41 543 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung wässriger Dispersionen von nadelförmigem feinteiligem Titan- dioxid, welches gegebenenfalls mit wasserhaltigen Metalloxiden überzogen ist, durch Vermahlen der Titandioxidpartikel in Ge- genwart einer Polycarbonsäure oder deren Salz als Dispersions- mittel und die Verwendung als Sonnenschutzmittel.

Diese Dispersionen weisen zwar tendenzielle Verbesserungen auf, haben aber immer noch den Nachteil, dass die wässrigen Disper- sionen nicht ausreichend hohe Gehalte an mikrofeinem Ti02 ent- halten, bei Lagerung sedimentieren und/oder die Photoaktivität noch zu hoch ist.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, dass sie in dem für kosmetische Formulierungen besonders bevorzugten pH-Bereich von ca. 5 bis 7 (pH-Wert der Hautoberfläche) nicht stabil sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, die bestehen- den Nachteile zu überwinden und stabile, hochkonzentrierte wässrige Dispersionen von mikrofeinen Metalloxidpartikeln, ins- besondere mikrofeinem Titandioxid, mit vergleichsweise nied- rigen Viskositäten herzustellen, welche auch im sauren physio- logisch günstigen pH-Bereich stabil sind.

Die Aufgabe wird gelöst, durch Verwendung von hydrophob ge- coateten mikrofeinen Metalloxidpartikeln und einer Kombination aus Phosphatestern und Maleinsäureanhydrid-Acrylat Copolymeren als Dispergierhifsmitteln.

Hydrophob gecoatetes Titandioxid weist neben einer geringen photokatalytischen Aktivität eine geringe Tendenz zur Reagglo- meration auf, da insbesondere die Ausbildung von Wasserstoff- brücken über partiell vorhandene Ti-OH-Gruppen benachbarter Ti02-Partikel nicht oder nur in geringem Maße möglich ist. Da hydrophob gecoatete Titandioxide in der Regel nicht ausreichend wasserbenetzbar sind, sind wässrige Dispersionen dieser Stoffe bislang nicht bekannt.

Ein Gegenstand der Erfindung sind daher wässrige Dispersionen enthaltend A) hydrophob gecoatete mikrofeine Metalloxidpartikel und als Dispergierhilfsmittel B) mindestens eine der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) worin bedeuten R ein gegebenenfalls verzweigter, gegebenenfalls Mehr- fachbindungen, gegebenenfalls Hydroxylgruppen enthal- tender Akylrest mit 6 bis 22 C-Atomen, A Ethylenrest, Propylenrest, iso-Propylenrest, Butylen- rest, M H, Ammoniumion oder ein Alkalimetallkation a 0 bis 30, b 0 bis 2 und gegebenenfalls C) mindestens eine der Verbindungen der allgemeinen Formel (II)

worin bedeuten M Wasserstoff, ein-oder zweiwertiges Metallkation, Ammoniumion, organischer Aminrest a 1, oder für den Fall, dass M ein zweiwertiges Metallkation ist, = 0, 5 X ebenfalls-OMa oder-O-(CpH2pO) q-R1 mit R1= H, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1-20 C Atomen, cycloali- phatischer Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 8 C-Atomen, ggf. substituierter Arylrest mit 6 bis 14 C-Atomen, p = 2 bis 4, q = 0 bis 100,-NHR2 und/oder-NR22 mit R2 = R1 oder <BR> <BR> -CO-NH2<BR> Y 0, NR2 A1 Ethylenrest, Propylenrest, iso-Propylenrest, Butylenrest, m 10 bis 30, n 0 bis 50, k 10 bis 30, wobei die Summe

m + k im Bereich von 20 bis 60, vorzugsweise von 20 bis 40 liegt, gegebenenfalls D) weitere Hilfs-und Zusatzstoffe E) Wasser.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der wässrigen Dispersionen gemäss Anspruch 1 zur Herstellung von kosmetischen Formulierungen.

Weitere Gegenstände der Erfindung sind durch die Ansprüche ge- kennzeichnet.

Die erfindungsgemäß verwendeten Phosphorester werden durch die allgemeine Formel (I) idealisiert dargestellt.

Bedingt durch das technische Herstellungsverfahren liegen Mi- schungen vor, in denen die gewünschte Hauptkomponente, erfin- dungsgemäß vorzugsweise der Monoester und der Diester, überwie- gend neben geringen Anteilen der weiteren möglichen Reaktions- produkte vorhanden sind.

Sie werden hergestellt durch Umsetzung von Fettalkoholen R-OH oder Fettalkoholalkoxilaten R-O- (AO) a-H mit Phosphorsäure oder deren Derivaten nach bekannten Verfahren.

Die mitverwendeten Fettalkohole können nach bekannten Verfahren durch Reduktion von Fettsäuren oder deren Estern in Gegenwart von Katalysatoren hergestellt werden. Bei der Direkthydrierung werden Fettalkohole aus Triglyceriden in einem einstufigen

Prozess in einem Rohrreaktor mit Wasserstoff an einem Cu-/Cr- Katalysator umgesetzt, wobei als Reaktionsprodukte Fettalkohol, 1,2-Propandiol u. Wasser entstehen. Bei anderen Verfahren wird Fettalkohol aus Triglyceriden über einen Umesterungsschritt mit anschließender Hydrierung des Fettsäureesters hergestellt.

Als Fettsäuren werden einzeln oder in Mischungen Fettsäuren wie Caprylsäure, Caprinsäure, 2-Ethylhexansäure, Laurinsäure, My- ristinsäure, Palmitinsäure, Palmitoleinsäure, Isostearinsäure, Stearinsäure, Hydroxystearinsäure (Ricinolsäure), Di- hydroxystearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Petroselinsäure, Elaidinsäure, Arachinsäure, Behensäure und Erucasäure, Gado- leinsäure sowie die bei der Druckspaltung natürlicher Fette und Öle anfallenden technischen Mischungen wie Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, und insbesondere Rapsölfettsäure, Sojaöl- fettsäure, Sonnenblumenölfettsäure, Tallölfettsäure mitver- wendet. Geeignet sind prinzipiell alle Fettsäuren mit ähnlicher Kettenverteilung.

Der Gehalt dieser Fettsäuren bzw. Fettsäureester an unge- sättigten Anteilen, wird-soweit dies erforderlich ist-durch die bekannten katalytischen Hydrierverfahren auf eine ge- wünschte Jodzahl eingestellt oder durch Abmischung von voll- hydrierten mit nichthydrierten Fettkomponenten erzielt. Die Jodzahl, als Maßzahl für den durchschnittlichen Sättigungsgrad einer Fettsäure, ist die Jodmenge, welche von 100 g der Ver- bindung zur Absättigung der Doppelbindungen aufgenommen wird.

Vorzugsweise werden die Alkohole aus teilgehärteten Ce/l8-Kokos- bzw. Palmfettsäuren, Rapsölfettsäuren, Sonnenblumenölfettsäuren Sojaölfettsäuren und Tallölfettsäuren, mit Jodzahlen im Bereich von ca. 80 bis 150 und insbesondere aus technischen C8/18-Kokosfettsäuren eingesetzt, wobei gegebenenfalls eine Aus- wahl von cis-/trans-Isomeren wie elaidinsäurereiche Cig/ig-

Fettsäureschnitte von Vorteil sein können. Sie sind handelsüb- liche Produkte und werden von verschiedenen Firmen unter deren jeweiligen Handelsnamen angeboten.

Neben den Fettalkoholen können insbesondere auch Guerbetalko- hole und deren Alkoxilate mitverwendet werden.

Die Alkoholalkoxilate R-O-(AO) a-H können nach den bekannten Verfahren durch Anlagerung von Alkylenoxiden in Gegenwart von sauren oder basischen Katalysatoren erhalten werden.

Der Rest- (AO) a- steht hier für Reste wie Ethylenoxid, Propy- lenoxid, Butylenoxid und/oder Tetrahydrofuran, vorzugsweise Ethylenoxid, wobei a für einen Durchschnittswert von bis zu 30, vorzugsweise 3 bis 15 Einheiten steht.

In der allgemeinen Formel bedeutet- (AO) a- sowohl ein Homopoly- merisat aus einer der genannten Alkylenoxide als auch Block-Co- polymerisate oder Co-Polymerisate mit statistischer Verteilung von zwei oder mehreren der Monomeren im Polymermolekül.

Diese Produkte sind handelsüblich. Sie werden in Mengen von 0,5 bis 30 % bezogen auf wässrige Dispersionen, vorzugsweise von 3 bis 15 % bezogen auf wässrige Dispersionen mitverwendet.

In den erfindungsgemäß gegebenenfalls mitverwendeten Verbin- dungen der allgemeinen Formel II

bedeuten M Wasserstoff, ein-oder zweiwertiges Metallkation, Ammoniumion, organischer Aminrest a 1, oder für den Fall, dass M ein zweiwertiges Metallkation ist, =0,5 X ebenfalls-OMa oder-O-(CpH2pO) q-R1mit R1= H, aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1-20 C Atomen, cycloali- phatischer Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 8 C-Atomen, ggf. substituierter Arylrest mit 6 bis 14 C-Atomen, p = 2 bis 4, q = 0 bis 100,-NHR2 und/oder-NR22 mit Rz = R1 oder <BR> <BR> -CO-NH2<BR> Y 0, NR2 A1 Ethylenrest, Propylenrest, iso-Propylenrest, Butylenrest, m 10 bis 30, n 0 bis 50, k 10 bis 30, wobei die Summe

m + k im Bereich von 20 bis 60, vorzugsweise von 20 bis 40 liegt.

- (AO) a- sowohl ein Homopolymerisat aus einer der genannten Al- kylenoxide als auch Block-Copolymerisate oder Co-Polymeri- sate mit statistischer Verteilung von zwei oder mehreren der Monomeren im Polymermolekül, die Einheiten [] m und [] k können ebenfalls als Block-Copolymerisate oder Co-Polymerisate mit statistischer Verteilung von zwei oder mehreren der Monomeren im Polymermolekül vorliegen.

Diese Produkte werden in Mengen bis 30 Gew.-%, vorzugsweise in <BR> Mengen von 1 bis 15 Gew. -%, bezogen auf wässrige Dispersionen mitverwendet.

Als mikrofeine Metalloxidpartikel können grundsätzlich alle in den jeweiligen Anwendungsgebieten üblichen Metalloxide verwen- det werden. Die Bezeichnung"mikrofein"oder"ultrafein"be- zieht sich dabei auf Primärpartikelgrößen von im Durchschnitt < ca. 250 nm, vorzugsweise auf ca. 100 nm und darunter. Für die Verwendung in kosmetischen Formulierungen beschränkt sich die Auswahl naturgemäß auf die aus toxikologischer und dermato- logischer Sicht unbedenklichen Verbindungen wie vorzugsweise Ceroxid, Zinkoxid, Eisenoxid und insbesondere Titandioxid.

Die erfindungsgemäß mitverwendeten mikrofeinen Metalloxidpar- tikel sind handelsübliche Produkte, die unter den jeweiligen Markennamen, auch mit anorganischen oder organischen Be- schichtungen, erhältlich sind, wie beispielsweise Micro Titani- um Dioxide MT-500B, MT-100 Z und MT-100 TV (alle Tri-K-Tayca), UV-Titan M 160, M 262, X 161 (alle Kemira), Eusolex T-2000

(Merck), Uvinul TiOz (BASF), Titandioxid T-805 und Titandioxid T-817 (beide Degussa).

Erfindungsgemäß bevorzugt wird Titandioxid mit mittleren Primärpartikelgrößen von < ca. 250 nm, vorzugsweise < 100 nm und insbesondere im Bereich von 10 bis 100, welche mit Fett- säure (salzen) und insbesondere Alkylsilanen überzogen sind.

Als besonders vorteilhaft hat sich hier das Titandioxid T 805 (Degussa) erwiesen. Titandioxid T 805 besteht kristal- lographisch aus etwa 80 % Anatas und etwa 20 % Rutil und hat eine mittlere Primärpartikelgröße von etwa 21 nm und ist mit Trialkoxyoctylsilan gecoatet. Es zeichnet sich durch vermin- derte Photoaktivität, verringerte Oberflächenaktivität, hohe kosmetische Akzeptanz, sehr gute Wasserfestigkeit aus.

Zusätzlich zu den genannten Komponenten können bei Bedarf wei- tere auf diesem Gebiet bekannte Hilfs-und Zusatzstoffe mitver- wendet werden wie Ethanol, Propanol, Butanol, Propylenglycol, Butylenglycol, Pentylenglycol, Hexylenglycol, Alkoxilate, Gly- kolether, Glykole, Polyethylenglykole, Polypropylenglykole, Polybutylenglykole, Glycerinesterethoxylate, Glycerin, Poly- glycerin, Sorbitol, Sucrose, Fructose, Galactose, Mannose, Polysorbate, Stärke, Xanthan Gum, Carrageenan Gum, Cellulose- Derivate, Alginate, Glycol Ester, Sorbitanester, Trübungsmittel, Solubilisatoren, ethoxylierte Fettalkohole, Natriumchlorid, Natriumsulfat, Magnesiumsulfat, Puffer-Systeme, Cholesterin, Panthothensäure, Ascorbinsäure, Polyacrylsäuren, Carbomere.

Die erfindungsgemäßen Dispersionen werden vorzugsweise zur Her- stellung kosmetischer Formulierungen wie Make-up, colorierte Puder, Lippenstifte, Haarcolorierungsmittel, Tagescremes und insbesondere Sonnenschutzpräparaten verwendet und können in den

üblichen Formen wie beispielsweise als W/O-oder O/W-Disper- sionen (Emulsionen), Gele, Cremes, Lotionen, Sprays vorliegen.

Die erhaltenen Dispersionen zeichnen sich durch hohe Feintei- ligkeit des dispergierten Festsoffes, langfristige Lagerstabi- lität, niedrige Viskosität und hohe Photostabilität aus.

Die Viskosität wird gemessen mit einem Brookfield RVT, Spindel 5, nach den Angaben des Herstellers und liegt bei Raumtempera- tur bei 10 Umdrehungen pro Minute (Upm) zwischen 10 und 40.000 mPas.

Als ein Merkmal für die elektrostatische Stabilisierung einer Dispersion kann das Zetapotential herangezogen werden.

Das Zetapotential ist das nach außen wirksame Potential der Teilchen und stellt ein Maß der elektrostatischen Wechselwir- kung zwischen einzelnen Partikeln dar. Es spielt eine Rolle bei der Stabilisierung von Suspensionen und insbesondere von Dis- persionen mit dispergierten mikrofeinen Partikeln. Bei einem Zetapotentialwert von < als-20 mV oder > +20 mV besteht eine starke Abstoßung zwischen den Partikeln, die Dispersionen blei- ben stabil. Bei Werten innerhalb dieses Bereichs wird die Ab- stoßung so gering, dass die van-der-Waal'schen Kräfte die Bil- dung von Agglomeraten erlauben und es zur unerwünschten Sedi- mentation der Partikel führt.

Die erfindungsgemäßen Dispersionen sind nach den auf diesem Ge- biet allgemein bekannten Verfahren herstellbar, wobei als Mischgeräte Dispermaten mit Zahnscheiben, Perlmühlen, Rotor- Stator-Systeme, oder der Scandex-Schüttler verwendet werden.

Zweckmäßiger Weise werden die Dispergieradditive und ggf. mit- verwendete Polyole in dem Wasser vorgelegt und das Pigment un-

ter angemessenem Rühren eingestreut. Die so erhaltene Pre- dispersion wird anschließend fein dispergiert.

Die wässrigen Dispersionen enthalten : <BR> <BR> 5 bis 80 Gew. -% der Komponente A), insbesondere 20 bis 60 %,<BR> 0,5 bis 30 Gew. -% der Komponente B), insbesondere 3 bis 15 %,<BR> 0 bis 30 Gew. -% der Komponente C), insbesondere 1 bis 15 %,<BR> 0 bis 20 Gew. -% der Komponente D), insbesondere 1 bis 10 %,<BR> ad 100 Gew. -% Wasser.

Als Hilfs-und Zusatzstoffe können mitverwendet werden Glyce- rin, Propylenglycol, Butylenglykol und höhere Glykole, Polygly- cerine, Sorbitol und vergleichbare Zuckeralkohole sowie 0,1 bis 0,5 % wasserlösliche bzw. wasserdispergierbare Konservie- rungsmittel.

Formulierungsbeispiele : Beispiel 1 bis 4 :

Beispiel 4 Ti02 (Degussa T 805) 40.0 % 40.0 % 40. 0 % 40.0 % Verbindung der 7. 0 % 6.0 % 5.0 % 8.0 % Formel II (MW 15.000) RewophatW EAK 8190 5. 0 % 6.0 % 7.0 %- Verbindung der Formel I Guerbetalkohol C12---6. 0 % EO-4-Phosphat Formel I, b = 1 bis 2 ; M = H Glycerin 10. 0 % 10.0 % 10.0 % 10.0 % Wasser 38. 0 % 38.0 % 38.0 % 36.0 % Viskosität (mPas) 340 477 430 1.400 Beispiel 5 bis 9 : Beispiel 5 6 7 8 W-Titan M 160'40. 0 % W-Titan M 262 2 _ 40 % 40 % 40 % Verbindung der 0.5 % 11.8 % 0.5 %- Formel II (MW 15.000) Guerbetalkohol C18 15.5 % 0.5 % 11.5 % 14 % EO-4-Phosphat Formel I, b = 1 bis 2 ; M = H Glycerin 10. 0 % 10.0 % 10.0 % 10 % Wasser 34. 0 % 37.7 % 38.0 % 36 % Viskosität (mPas) 1.200 600 100 360

Handelsprodukt der Firma Kemira, Finnland ; mit Stearinsäure gecoatet.

(2) Handelsprodukt der Firma Kemira, Finnland ; mit Dimethicone gecoatet.

Beispiel 9 : Beispiel 9 Ti02 (Degussa T 805) 40. 0 % Verbindung der 3.0 % Formel II (MW 15.000) Guerbetalkohol 9. 0 % C18-4, EO-4-Phosphat Formel I, b = 1 bis 2 ; M = H Glycerin 10.0 % Wasser 38.0 % Viskosität (mPas) 2.800

Bestimmung des Zeta-Potentials : Die Messungen wurden mit dem Gerät DT-1200 der Firma Dispersion Technology, USA nach der CVI-Methode (collodial vibration current) durchgeführt.

Aus den Kurven ist ersichtlich, dass das Zeta-Potential der er- findungsgemäßen Dispersionen im gesamten für kosmetische Formu- lierungen relevanten pH-Bereich und auch darüber hinaus <-20 mV beträgt, d. h. die Dispersionen ausgeprägt stabil sind.

Demgegenüber weisen handelsübliche, für kosmetische Formu- lierungen verwendete Ti02-Dispersionen nur in einem relativ en- gen pH-Bereich ein ausreichendes Zeta-Potential auf und er- reichen im kosmetisch interessanten pH-Bereich, um ca. 3 bis 5, den isoelektrischen Punkt.