Cyclotetrasiloxane
Cyclotetrasiloxane gehört zu der Gruppe der Siloxane und es ist eine organische Siliciumverbindungen, die auch unter den Sammelbegriff Cyclomethicone bekannt ist.
Cyclomethicone sind ringförmige Verbindungen, in denen alternierend Silicium und Sauerstoff gebunden und am Silicium hängen zusätzlich jeweils zwei Methylgruppen.
Cyclotetrasiloxane (D4) besteht aus einem Ring mit 4 Silicium- und 4 Sauerstoffatomen, die „Schwesterverbindungen“ Cyclopentasiloxane (D5) aus einem Ring mit 5 Silicium- und 5 Sauerstoffatomen und das Cyclohexasiloxane (D6) besteht demzufolge aus 6 Silicium- und 6 Sauerstoffatomen.
Cyclotetrasiloxane wurden sehr gerne in der Kosmetik verwendet, weil sie die Klebrigkeit der Formulierungen deutlich vermindern.
In der Öffentlichkeit wird oft der Begriff Silikone verwendet, doch dieser allgemeine Platzhalter wird den vielen anderen Silikontypen nicht gerecht. Hier sollten die Rohstoffe mit der genauen Bezeichnung benannt werden, weil die Dimethicone, Silikonelastomere, Dimethiconole, Silikongums und Silikonemulgatoren anders aufgebaut sind und teilweise völlig andere Eigenschaften haben.
Alle Silikonverbindungen haben eine sehr geringe Wasserlöslichkeit gemeinsam und gerade die Cyclotetrasiloxane wurden gerne auch in Deoprodukte eingesetzt, um eine gute Verteilbarkeit zu gewährleisten und wegen ihrer geringen Klebrigkeit, sowie hohen Volatilität..
Sehen Sie hier die physikalischen Kennzahlen der Cyclomethicone inklusive Cyclotetrasiloxane:
| Cyclotetrasiloxane (D4) | Cyclopentasiloxane (D5) | Cyclohexasiloxane (D6) | |
|---|---|---|---|
| Aussehen | farblos, dünnflüssig | farblos, dünnflüssig | farblos, dünnflüssig |
| Dichte (kg/m3 ) | 0.95 | 0.96 | 0.95 |
| Viskosität (mPas) | 2.4 | 4 | 6.8 |
| Flammpunkt (°C) | 55 | 77 | 93 |
| CAS | 556-67-2 | 541-02-6 | 540-97-6 |
Cyclomethicone verflüchtigt sich leicht, auch aus Kosmetika, ohne zu kühlen oder irgendein Mißempfinden wie z.B. Stinging.
| Rohstoff | Verdampfungsenergie (kJ/kg) |
|---|---|
| Wasser | 2257 |
| Ethanol | 840 |
| Cyclotetrasiloxane (D4) | 172 |
| Cyclopentasiloxane (D5) | 157 |
| Cyclohexasiloxane (D6) | 147 |
Diese niedrige Verdampfungsenergie impliziert aber auch, das Cyclotetrasiloxane unter 40°C zur Textur dazugegeben werden sollte.
Aufgrund gesundheitlicher und ökologischen Aspekte setzen wir keine Cyclomethicone mehr ein, sondern fokussieren auf Dimethicone oder andere Cyclomethicone-Ersatzstoffe.
Cyclotetrasiloxane (D4) ist mittlerweile als Gefahrstoff eingestuft, weil D4 „vermutlich die Fruchtbarkeit beeinträchtigen“ und für Wasserorganismen schädlich ist. Die Substanz ist als wassergefährdend gemäß WGK-Klassierung eingestuft. Cyclotetrasiloxane (D4) und Cyclopentasiloxane (D5) sind schwer abbaubar und reichern sich in lebenden Organismen an (bioakkumulierend).
Großbritannien hat nun eine Verwendungsbeschränkung für D4 und D5 vorgeschlagen und die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) hat die Industrie aufgerufen, dieses zu „kommentieren“.
Auch in der letzten Opinion des SCCS vom März 2015 (SCCS/1549/15) zum Cyclopentasiloxane wird darauf hingewiesen, dass D5 ein Risiko darstellt, weil es als volatile Substanz aus Kosmetika über das Einatmen den Weg in den menschlichen Organismus findet.
Hier ist nach unserer Meinung abzusehen, dass es demnächst eine strenge Reglementierung geben wird.
Sprechen Sie uns an, wenn Sie Cyclotetrasiloxane in Ihren Formeln ersetzen möchten.
Literaturquellen:
- „Silicone crosspolymers: customizing sensory feel“; Rob Houben, Bas Prinssen; Personal Care Magazin Nov. 2011
- www.brb-international.com/silicones
- eigene Erfahrungen