PEG-90 ist die INCI-Bezeichnung, d. h. die internationale Nomenklatur für kosmetische Inhaltsstoffe (International Nomenclature of Cosmetic Ingredients), einer chemischen Substanz, die ein synthetischer Polymer ist und auch als Polyethylenglykol bezeichnet wird. Die Abkürzung PEG bezeichnet die chemische Herkunft der Substanz, also „Polyethylenglykol”, während die zweite Ziffer des Namens die durchschnittliche Anzahl der charakteristischen Moleküle mit der Halbstrukturformel –CH2-CH2-O- angibt. Die Zahl 90 bedeutet also, dass bei der Herstellung dieser Substanz Glycerin mit neunzig Mol Ethylenoxid oxyethyliert wurde. PEG-90 ist ein Vertreter einer großen Gruppe synthetischer Ethylenglykolether, Polymere mit breitem Anwendungsspektrum.

Aufgrund ihrer weit verbreiteten Verwendung sind PEGs sehr gut untersucht, ihre toxikologischen Profile sind bekannt und Studien zeigen, dass sie keine mutagenen oder genotoxischen Wirkungen aufweisen. Das Produkt unterliegt nicht der Einstufung gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 [CLP/GHS] und wurde daher nicht als Gefahr für die menschliche Gesundheit oder die Umwelt eingestuft. PEG-90 gilt als sicherer Kosmetikbestandteil und wurde sowohl von der Europäischen Union als auch von der US-amerikanischen Lebensmittelüberwachungs- und Arzneimittelbehörde (FDA) zugelassen. Die globale CAS-Nummer für PEG-90 lautet: 25322-68-3.

Eigenschaften

PEG-90  ist ein wasserlöslicher Polymer mit hohem Molekulargewicht (durchschnittlich 4000 Einheiten), der ein Derivat von Ethylenoxid ist. Die grundlegenden Eigenschaften dieser Substanz sind eine Siedetemperatur von über 200 Grad Celsius und ein Schmelzpunkt von –50 Grad Celsius. Bei Raumtemperatur ist PEG-90 daher eine klare, farblose Flüssigkeit, die sich durch eine hohe Viskosität auszeichnet. Der pH-Wert der wässrigen Lösung der Substanz ist neutral oder leicht sauer und liegt zwischen 5,0 und 7,0 auf einer 14-stufigen Skala zur Bestimmung des Säuregehalts oder der Alkalität von wässrigen Lösungen.  Als Handelsprodukt ist es unter anderem in Form von Wachs erhältlich, das in Form von Pastillen angeboten wird.

Seine Farbe kann als weiß bis hellgelb beschrieben werden Der Gefrierpunkt des Produkts liegt bei etwa 55 Grad Celsius. PEG-90 ist sehr gut wasserlöslich und in anderen Lösungsmitteln wie niedrigen aliphatischen Alkoholen, Ethylether und Chloroform. Es verfügt über viele Eigenschaften eines idealen Lösungsmittels – es ist sehr mild, löst sich hervorragend in Wasser und ist als nichtionisches Polymer auch mit vielen gängigen Inhaltsstoffen von Kosmetikformulierungen kompatibel. Es hat die Fähigkeit, Wassermoleküle anzuziehen, diese aber auch bei der Anwendung auf Haut oder Haaren wieder abzugeben. Aufgrund der großen Menge reaktiver Partikel in seiner Struktur stabilisiert es viele andere reaktive Gruppen, die aus anderen Inhaltsstoffen der Rezeptur stammen. Dadurch ist PEG-90 ein hervorragender Stabilisator.

Herstellung

PEG-90 wird in industriellem Maßstab durch Polymerisation von Ethylenoxid mit einem Katalysator synthetisiert, der in der Regel aus einem Alkalimetallhydroxid oder einem Alkohol besteht. Der Prozess besteht in der wiederholten Zugabe weiterer Moleküle Ethylenoxid, um eine lange Kette mit sich wiederholenden Einheiten zu bilden, bis ein Polyethylenglykol mit neunzig Mol dieses Oxids entsteht. Die Synthese von Polyethylenglykol erfolgt durch Ringöffnung, wodurch ein breites Spektrum an Molekulargewichten und Polydispersität, d. h. Molekulargewichtsverteilungen, erzielt werden kann. Die Herstellung dieser Substanzen kann in verschiedenen Geometrien erfolgen – linear, verzweigt, Y-förmig und mehrarmig. PEGs können aktiviert werden, indem die endständige Hydroxylgruppe durch verschiedene reaktive funktionelle Endgruppen ersetzt wird, die eine Vernetzungs- und Konjugationschemie ermöglichen.

Anwendung

PEG-90 findet breite Anwendung in der Kosmetikindustrie, vor allem aufgrund seiner hervorragenden emulgierenden und oberflächenaktiven Eigenschaften sowie seiner viskositätsmodifizierenden Eigenschaften. Darüber hinaus sind Polyethylenglykole in den meisten Fällen gut hautverträglich, verursachen keine Reizungen und sind nicht anfällig für Mikroorganismen, sodass keine weiteren Konservierungsstoffe zugesetzt werden müssen. Die Vielseitigkeit der Substanz und ihre hohe Kompatibilität mit anderen Inhaltsstoffen von Kosmetika machen sie zu einem sehr wertvollen Zusatzstoff in vielen Hautpflegeformulierungen und anderen Kosmetika, beispielsweise Reinigungsmitteln. Zur Verbesserung der Textur, Geschmeidigkeit und Stabilität von Formulierungen wird es häufig in Hautpflegeprodukten wie Cremes, Lotionen und Seren verwendet. Zur deutlichen Verbesserung der Homogenität des Produkts und zur Erleichterung des Abspülens findet PEG-90 auch in Shampoos und Conditionern Verwendung. Aufgrund seiner Herkunft, die natürlich nicht von Tieren stammt, kann dieser Stoff in veganen Kosmetika verwendet werden.

Der Stoff kann zu den Feuchthaltemitteln gezählt werden, also zu den Stoffen, die die Feuchtigkeit in Kosmetikprodukten bewahren. Er ist ein oberflächenaktiver Stoff, der auf zwei Arten wirkt: emulgierend und reinigend. Aufgrund ihrer emulgierenden Eigenschaften ermöglicht sie die Bildung fein verteilter Öl-Wasser-Mischungen. Dank ihrer reinigenden Eigenschaften eignet sie sich hervorragend für Produkte zur Reinigung von Haut, Haaren und Zähnen. Es ist ein sicheres, nicht toxisches Produkt, das keine Hautreizungen verursacht und daher als wasserlöslicher Bestandteil in festen Kosmetika wie Lippenstiften verwendet wird. Darüber hinaus eignet sich PEG-90 hervorragend als Trägerstoff für Wirkstoffe und als Bindemittel, beispielsweise in Spülmaschinentabs, Waschmitteltabletten und Badesalzen. In industriellem Maßstab ist die Substanz auch Bestandteil von Schmiermitteln, insbesondere von wasserlöslichen synthetischen Flüssigkeiten für die spanende Bearbeitung sowie von „Wärmeübertragungsflüssigkeiten”. PEG-90 wird auch als Trennmittel verwendet, d. h. als Präparat, das das Lösen der hergestellten Teile aus den für ihre Herstellung erforderlichen Formen erleichtert. Es verringert die Adhäsion des Materials, auf das es aufgetragen wurde, wodurch es in der Gummi-, Kunststoff- und Elastomerindustrie vielfältig eingesetzt werden kann.

PEG-90 wird auch in der Textilindustrie verwendet, beispielsweise beim Färben und Veredeln von Textilien. Die Verwendung der Substanz beim Färben fördert die gleichmäßige Verteilung des auf dem Material verwendeten Farbstoffs. Durch die Verwendung bei der Veredelung von Textilien lassen sich gewünschte Eigenschaften wie Weichheit erzielen. Die Substanz kann auch als Bestandteil bei der Herstellung von synthetischen Fasern verwendet werden. Aufgrund der Zulassung von Polyethylenglykol als indirekter Lebensmittelzusatzstoff und der positiven Bewertung durch internationale Organisationen wie die FDA wird PEG-90 in Form eines Weichmachers und Bindemittels bei der Herstellung von Keramik und polymerbasierten Lebensmittelverpackungen eingesetzt. Im Vulkanisationsprozess wird die Substanz als Zinkweißaktivator bei der Reifenherstellung eingesetzt. Aufgrund seiner vorbeugenden Eigenschaften gegen Austrocknungsprozesse wird dieses Polyoxyethylenglykol auch in Flexodruckfarbenformulierungen verwendet.