DE19710155A1 - Kationische Mikroemulsionen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Mikroemulsionen mit einem Gehalt an kationischen Tensiden oder
wasserlöslichen kationischen Polymeren, die eine ungewöhnlich hohe Avivagewirkung
für keratinische Oberflächen und besonders erwünschte haarkosmetische Effekte
aufweisen.
Für die Reinigung und Pflege des Körpers und der Haare werden wäßrige Zubereitungen
oberflächenaktiver Stoffe eingesetzt; diese haben häufig den Nachteil, daß sie die Haut
stark quellen und das Haar stark entfetten und auf diese Weise zu einer Verschlechterung
des Hautzustandes und der Kämmbarkeit der Haare beitragen.
Es ist zwar bekannt, Körperreinigungsmitteln avivierende Komponenten zuzusetzen, um
diese Probleme zu vermeiden. Dabei handelt es sich entweder um kationische oder
zwitterionische Tenside, die der statischen Aufladbarkeit der damit behandelten
Oberflächen entgegenwirken, oder um wasserlösliche Polymere mit kationischen
Gruppen, die eine dauerhafte Avivage und Verbesserung der Kämmbarkeit der Haare
bewirken. Dadurch wird jedoch oft der Halt des getrockneten, frisierten Haars eher
verschlechtert.
Zur Verhinderung der zu starken Hautentfettung setzt man solchen Zubereitungen auch
rückfettende Komponenten, meist in Form von emulgierten Öl- und Fettkomponenten zu;
solche Emulsionen sind aber nicht ausreichend stabil und führen auf dem Haar zu
unerwünschter Fettbelastung.
Aus DE 43 18 171 A1 waren wäßrige Zubereitungen ionischer Tenside bekannt, die einen
emulgierten Fettstoff mit einem Tröpfchendurchmesser von 100-300 nm aufweisen und
die auch kationische Tenside enthalten können und die aufgrund ihrer Teilchengröße nicht
optisch isotrop sind.
Es wurde nun festgestellt, daß kationische Mikroemulsionen, deren Emulsionströpfchen
überwiegend einen Durchmesser von weniger als 100 nm, bevorzugt von weniger als 50
nm aufweisen, und die daher optisch isotrop, d. h. völlig klar und durchsichtig sind,
besonders günstige haarkosmetische Eigenschaften aufweisen.
Gegenstand der Erfindung sind daher kationische Mikroemulsionen mit einem Gehalt von
0,1-60 Gew.-% wasserunlöslichen Öl- oder Fettkomponenten,
0,1-10 Gew.-% nichtionischer lipophiler Emulgatoren mit HLB-Werten unter 5,
1-10 Gew.-% nichtionischer hydrophiler Emulgatoren mit HLB-Werten von 10 und darüber, sowie
0,1-5 Gew.-% kationischer Tenside oder wasserlöslicher kationischer Polymeren.
0,1-60 Gew.-% wasserunlöslichen Öl- oder Fettkomponenten,
0,1-10 Gew.-% nichtionischer lipophiler Emulgatoren mit HLB-Werten unter 5,
1-10 Gew.-% nichtionischer hydrophiler Emulgatoren mit HLB-Werten von 10 und darüber, sowie
0,1-5 Gew.-% kationischer Tenside oder wasserlöslicher kationischer Polymeren.
Die Herstellung von Mikroemulsionen und dafür geeignete Emulgatoren und
Ölkomponenten sind bekannt. So ist z. B. aus DE 44 11 557 A1 bekannt, daß der
Existenzbereich der Mikroemulsionen dann besonders ausgedehnt ist, wenn als
Ölkomponente ein Dialkylether enthalten ist. Aus DE 44 17 476 A1 ist bekannt, daß sich
Mikroemulsionen besonders leicht gewinnen lassen, wenn als Emulgator eine
Kombination aus einem Alkylglycosid und einem Fettsäure-Polyol-Partialester eingesetzt
wird.
Als wasserunlösliche Ölkomponenten eignen sich an sich alle bekannten Öle, Fette und
Wachse mineralischer, tierischer, pflanzlicher und synthetischer Herkunft. Bevorzugt sind
als Öl- und Fettkomponenten vor allem Dialkylether mit insgesamt 12-24 C-Atomen,
Fettsäureester mit insgesamt 12-26 C-Atomen, flüssige Kohlenwasserstoffe mit 10-32
C-Atomen und Gemische davon enthalten. Bevorzugt geeignete Dialkylether sind vor
allem die aliphatischen Dialkylether mit jeweils 6-10 C-Atomen pro Alkylgruppe.
Geeignete Fettsäureester sind z. B. Stoffe wie Methylpalmitat, Ethyloleat,
Isopropylmyristat, n-Hexyllaurat, n-Butylstearat und Cetyl-/Stearyl-isononanoat.
Geeignete Kohlenwasserstoffe sind z. B. Isohexadecan, n-Dodecan, Triisobuten,
Pentapropylen- oder 1,3-Di-(2-ethylhexyl)-cyclohexan.
Darüber hinaus können alle anderen bekannten Ölkomponenten wie z. B. Paraffinöle,
Vaseline, Pflanzenöle, synthetische Triglyceride wie z. B. Glyceryl-tricaprylat, aber auch
Fette und Wachse sowie Silikonöle in den erfindungsgemäßen Mikroemulsionen
enthalten sein.
Als nichtionische lipophile Emulgatoren mit HLB-Werten unter 5 eignen sich alle
nichtionischen Emulgatoren mit einer lipophilen Alkyl- oder Acylgruppe und einem
hydrophilen Molekülteil, die durch den hydrophilen Molekülteil noch nicht wasserlöslich
gemacht werden. Als HLB-Wert kann dabei ein Zahlenwert definiert werden, der sich
ergibt aus HLB = 0,2.(100-L), wobei L der Anteil der lipophilen Alkyl- oder
Acylgruppen in Gew.-% im Molekül ist. Geeignete lipophile Emulgatoren sind vor allem
die gesättigten linearen Fettalkohole mit 14-22 C-Atomen, die Partialester von Polyolen
mit 3-6 C-Atomen und Fettsäuren mit 12-22 C-Atomen, z. B. die Fettsäure-(C12-C22)-
Monoglyceride oder Sorbitanmonostearat.
Als nichtionische hydrophile Emulgatoren werden zum Beispiel Ethylenoxid-
Anlagerungsprodukte an Fettalkohole mit 12-22 C-Atomen, an Fettsäuren mit 12-22 C-
Atomen, an Polyol-Partialester oder an Fettsäurealkanolamide eingesetzt, deren lipophiler
Alkyl- oder Acylrest nicht mehr als 50 Gew.-% des Moleküls ausmacht. Bevorzugt
geeignet sind als hydrophile, nichtionische Emulgatoren vor allem die Alkylglycoside der
Formel R1O(G)x, in der R1 eine lineare Alkylgruppe mit 8-16 C-Atomen und (G)x ein
Oligoglycosidrest mit einem mittleren Oligomerisationsgrad x von 1 bis 5 ist. Solche
Alkylglycoside sind im Handel, z. B. unter dem Warenzeichen Plantacare®2000 (Henkel
KGaA) als 50%ige wäßrige Lösung erhältlich.
Als kationische Tenside können alle wasserlöslichen oder nur wasserdispergierbaren, in
niederen Alkoholen löslichen oberflächenaktiven quartären Ammoniumsalze, Imidazoli
niumsalze und Pyridiniumsalze mit ein oder zwei lipophilen Alkyl- oder Acylgruppen mit
10-22 C-Atomen eingesetzt werden. Beispiele für solche Stoffe sind z. B. Lauryl
dimethyl-benzyl-ammoniumchlorid, Cetyltrimethylammoniumchlorid, 1,3-Dimethyl-2-
alkyl-imidazolinium-methosulfat und Cetylpyridiniumchlorid. Besonders bevorzugt sind
quartäre Ammoniumverbindungen, deren lipophile Alkyl- oder Acylgruppen esterartig an
die quartäre Ammoniumgruppe gebunden sind. Solche sogenannten "Esterquats" werden
z. B. durch Veresterung von Triethanolamin mit Fettsäuren und Quaternierung der
tertiären Aminogruppe erhalten. Es können auch "Komplexester" des Triethanolamins mit
Mono- und Dicarbonsäuren quaterniert und in mehrkernige quartäre Ammoniumtenside
überführt werden.
Die auf diese Weise erhaltenen, biologisch abbaubaren quartären Ammonium
verbindungen gehören bevorzugt der Formel I an.
in der R2CO ein C12-C22-Acylrest, R3 eine C1-C4-Alkyl- oder eine Hydroxyethyl-Gruppe,
n = 1-7, y = 0 oder 1 und A(-) ein Halogenid oder Methoxysulfatanion ist.
Als wasserlösliche kationische Polymere kommen prinzipiell alle Polymeren im
Molekulargewichtsbereich von 1000 bis 3000000 in Frage, die entweder in der
Polymerkette freie oder alkylsubstituierte Aminogruppen oder quartäre
Ammoniumgruppen enthalten oder an die Polymerkette direkt oder über Zwischenglieder
gebundene primäre, sekundäre oder tertäre Aminogruppen oder quartäre
Ammoniumgruppen tragen. Diese Aminogruppen oder quartären Ammoniumgruppen
können auch Glieder von 5- oder 6-gliedrigen Ringsystemen, z. B. dem Morpholin-,
Piperidin-, Piperazin- oder Imidazol-Ringsystem sein. Zahlreiche Beispiele für solche
wasserlöslichen kationischen Polymeren sind z. B. in DE-OS 2.811.010 näher
beschrieben. Darüber hinaus sind zahlreiche weitere wasserlösliche kationische Polymere
literaturbekannt.
Bevorzugt geeignet sind wasserlösliche Homo- oder Mischpolymerisate mit Einheiten
der allgemeinen Formel
in der R5 und R6 Wasserstoff oder Alkylgruppen mit 1-4 C-Atomen oder
Hydroxyalkylgruppen mit 2-4 C-Atomen sind und X(-) ein Chlorid, Bromid,
Hydrogensulfat, Methosulfat-, Phosphat- oder Acetat-Anion ist. Beispiele für kationische
Polymere dieser Art sind z. B. die Handelsprodukte Merquat® 100 und Merquat® 550
(Quaternium 41). Die Herstellung dieser Polymeren ist z. B. aus DE-OS 2.109.081
bekannt.
Weitere bevorzugt geeignete kationische Polymere sind Celluloseether, deren
Anhydroglucoseeinheiten 1-3 über Ethersauerstoff gebundene Substituenten mit
quartären Ammoniumgruppen tragen. Solche Polymeren sind z. B. aus DE-OS 1.593.657
bekannt. Ein Handelsprodukt dieser Struktur ist z. B. Polymer JR® 400.
Bevorzugt geeignet sind auch die quartären polymeren Harnstoffderivate (B3), wie sie aus
US-PS 4,157,388 bekannt sind. Ein Handelsprodukt dieses Typs ist Mirapol® A15,
welches aus Struktureinheiten der allgemeinen Formel
besteht, wobei der mittlere Polymerisationsgrad etwa 6 ist.
Neben diesen obligatorischen Komponenten können die erfindungsgemäßen
Mikroemulsionen Glycole oder Polyole mit 2-6 C-Atomen, Polyethylenglycole, niedere
Alkohole mit 2-4 C-Atomen oder Glycolether mit 3-8 C-Atomen in untergeordneten
Mengen von bis zu 10 Gew.-% enthalten.
Neben den genannten Komponenten können die erfindungsgemäßen Zubereitungen
weitere für den jeweiligen Anwendungszweck hilfreiche übliche Zusätze enthalten. Dabei
ist lediglich darauf zu achten, daß durch diese Zusätze die Mikroemulsion - und damit die
Stabilität des Systems - nicht gestört wird. Solche üblichen Zusätze sind z. B.
wasserlösliche nichtionische Polymere, z. B. Hydroxyethylcellulose, Xanthan-Gum,
Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxide oder Polyethylenglycol-stearat Weitere übliche
Zusätze sind z. B. Duftstoffe, Farbstoffe, Trübungsmittel, Komplexbildner,
Antioxidantien, antimikrobielle Stoffe (z. B. Antischuppen-Wirkstoffe) und
UV-absorbierende Stoffe.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Mikroemulsionen erfolgt analog der in DE 44 11 557 A1
beschriebenen Methode, indem man die Ölkomponenten mit den lipophilen
Emulgatoren mischt, die hydrophilen nichtionischen Emulgatoren darin löst und die
Ölphase dann mit der Mischung von Wasser, ggf. Polyol oder niederem Alkohol mischt
und ggf. homogenisiert. Das kationische Tensid wird, wenn es sich um ein
wasserlösliches Tensid oder eine wäßrige Lösung handelt, in der Wasserphase gelöst.
Wenn es sich um ein öllösliches Tensid mit z. B. zwei lipophilen Alkyl- oder Acylgruppen
handelt, wird es mit der Ölphase vermischt, bevor die beiden Phasen vereinigt und in eine
Mikroemulsion überführt werden.
Die erfindungsgemäßen Mikroemulsionen eignen sich generell für die Behandlung von
Keratinmaterialien, denen sie dabei eine gewisse Avivage und antistatische Ausrüstung
verleihen. Besonders bevorzugt ist aber die Verwendung zur Behandlung von
menschlichen Haaren, die auch nach vorheriger Schädigung durch chemische
Dauerwellbehandlung, oxidative Färbung oder starke Entfettung nach einmaliger Spülung
mit einer erfindungsgemäßen Mikroemulsion leicht kämmbar und kaum elektrostatisch
aufladbar sind.
Die Trockenkämmarbeit wird hingegen wenig beeinflußt, bei Verwendung von
kationischen Tensiden der Formel II in Verdünnung sogar leicht erhöht, was einen guten
Halt der trockenen Frisur garantiert. Die erfindungsgemäßen Mikroemulsionen können als
Haarspülung, Haarkur, Sprühemulsion oder Festiger zubereitet werden.
Die folgenden Beispiele sollen den Erfindungsgegenstand näher erläutern:
Es wurden die folgenden Rohstoffe eingesetzt:
Plantacare® 1200: C2-C16-Alkyl-(1.4)-glucosid (mittlerer Oligomerisa tionsgrad x = 1,4)
Plantacare® 2000: C8-C16-Alkyl-(1.4)-glucosid (mittlerer Oligomeri sationsgrad x = 1,4)
Dehyquart® AU46: Methyl-N,N-bis-(acyloxyethyl)-N-(2-hydroxyethyl)- ammonium-methosulfat
Dehyquart® D-6003: gemäß Formel I, R2CO = Talgfettacyl, R3 = Hydro xyethyl, n = 4, y = 1 und A(-) = Methoxysulfat
Cetiol® OE: Di-n-octylether
Monomuls 90-0-18: Glycerin-monooleat (min. 90% Monoglycerid, max. 2% Glycerin, JZ: 70).
Plantacare® 1200: C2-C16-Alkyl-(1.4)-glucosid (mittlerer Oligomerisa tionsgrad x = 1,4)
Plantacare® 2000: C8-C16-Alkyl-(1.4)-glucosid (mittlerer Oligomeri sationsgrad x = 1,4)
Dehyquart® AU46: Methyl-N,N-bis-(acyloxyethyl)-N-(2-hydroxyethyl)- ammonium-methosulfat
Dehyquart® D-6003: gemäß Formel I, R2CO = Talgfettacyl, R3 = Hydro xyethyl, n = 4, y = 1 und A(-) = Methoxysulfat
Cetiol® OE: Di-n-octylether
Monomuls 90-0-18: Glycerin-monooleat (min. 90% Monoglycerid, max. 2% Glycerin, JZ: 70).
Mit diesen Rohstoffen wurden die in Tabelle I aufgeführten Rezepturen 1 und 3 her
gestellt. Die Rezepturen 2 und 4 wurden durch Verdünnen mit 5 Teilen Wasser pro 1 Teil
Mikroemulsion 1 bzw. 3 erhalten.
Die folgenden Messungen wurden mit jeweils 20 Strähnen eines einmal
mediumblondierten europäischen Haars durchgeführt. Dabei wurde ein Wert vor der
Behandlung mit der Mikroemulsion (vorher), ein Wert nach der Behandlung (nachher)
ermittelt. Aus beiden Werten wird der Quotient (nachher) × 100 / (vorher) gebildet
und als Rest-% in der Tabelle angegeben. Dieser Wert gibt an, auf welchen Prozentsatz
des Ausgangswertes die Meßwerte sinken (oder steigen).
1 g der Mikroemulsion pro 1 g Haar wurde 5 Minuten auf die Strähne einwirken gelassen,
dann mit 1 l Wasser von 38°C jede Strähne gespült.
Die Messung der Trockenkämmbarkeit und der elektrostatischen Aufladung erfolgten bei
einem eingestellten Klima von 20% rel. Feuchte und bei 30°C. Bei diesem Klima wurden
die Strähnen 12 Stunden konditioniert. Für jede Strähne wurden 10 Kämmungen
durchgeführt und die benötigte Kämmarbeit (in mJ) gemessen.
Die dabei erfolgte elektrostatische Aufladung wurde durch Ladungsabgriff an einem
doppelten Faraday-Käfig nach der letzten Kämmung gemessen.
Die Ergebnisse der Messungen sind der Tabelle zu entnehmen.
Tabelle I
Claims (6)
1. Kationische Mikroemulsionen mit einem Gehalt von
0,1-60 Gew.-% wasserunlöslicher Öl- oder Fettkomponenten
0,1-10 Gew.-% nichtionischer lipophiler Emulgatoren mit HLB-Werten unter 5
1-10 Gew.-% hydrophilen nichtionischen Emulgatoren mit HLB-Werten von 10 und darüber
0,1-5 Gew.-% kationischen Tensiden oder wasserlöslichen kationischen Polyme ren.
0,1-60 Gew.-% wasserunlöslicher Öl- oder Fettkomponenten
0,1-10 Gew.-% nichtionischer lipophiler Emulgatoren mit HLB-Werten unter 5
1-10 Gew.-% hydrophilen nichtionischen Emulgatoren mit HLB-Werten von 10 und darüber
0,1-5 Gew.-% kationischen Tensiden oder wasserlöslichen kationischen Polyme ren.
2. Kationische Mikroemulsionen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Öl- oder Fettkomponente Dialkylether mit insgesamt 12-24 C-Atomen oder ein
Fettsäureester mit insgesamt 12-26 C-Atomen oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff
mit 10-32 C-Atomen oder Gemische davon enthalten sind.
3. Kationische Mikroemulsionen nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als nichtionische lipophile Emulgatoren Fettsäure-Polyol-Partialester aus Fett
säuren mit 10-16 C-Atomen und Polyolen mit 2-6 C-Atomen und 2-6 Hydroxyl
gruppen enthalten sind.
4. Kationische Mikroemulsionen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß als hydrophile nichtionische Emulgatoren Alkyl-(oligo)-glycoside
der Formel R1O(G)x enthalten sind, in der R1 eine lineare Alkylgruppe mit 8-16 C-
Atomen und (G)x ein Oligoglycosidrest mit einem mittleren Oligomerisationsgrad x
von 1 bis 5 ist.
5. Kationische Mikroemulsionen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als kationische Tenside solche der allgemeinen Formel I
in der R2CO ein C12-C22-Acylrest, R3 eine C1-C4-Alkyl- oder eine Hydroxyethyl gruppe, n = 1-7 und y = 0 oder 1 und A(-) ein Halogenid oder Methoxysulfation ist, enthalten sind.
in der R2CO ein C12-C22-Acylrest, R3 eine C1-C4-Alkyl- oder eine Hydroxyethyl gruppe, n = 1-7 und y = 0 oder 1 und A(-) ein Halogenid oder Methoxysulfation ist, enthalten sind.
6. Verwendung der kationischen Mikroemulsionen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5,
zur Behandlung von menschlichen Haaren.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997110155 DE19710155A1 (de) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Kationische Mikroemulsionen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997110155 DE19710155A1 (de) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Kationische Mikroemulsionen |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19710155A1 true DE19710155A1 (de) | 1998-09-17 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997110155 Withdrawn DE19710155A1 (de) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Kationische Mikroemulsionen |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19710155A1 (de) |
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1997
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