DE2339149A1

DE2339149A1 - Neue w/o-emulgatoren fuer kosmetische zubereitungen

Info

Publication number: DE2339149A1
Application number: DE19732339149
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl Chem Dr Ploog; Fanny Dipl Chem Dr Scheuermann
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1973-08-02
Filing date: 1973-08-02
Publication date: 1975-02-20

Description

„., , . „ . -_η „ „,,„, Henkel&CieGmbH

Düsseldorf, den 30.7.1073

Ilenkelatraße 67 P|en|bteikmg

Patentanmeldung 2339149

D 4705
"Neue W/O-Emulgatoren für kosmetische Zubereitungen"

Gegenstand der Erfindung sind neue W/0 - Emulgatoren für kosmetische Zubereitungen, insbesondere Hautcremes, auf Basis von Estern o(- verzweigter aliphatiseher Monocarbonsäuren .

Es ist bereits allgemein bekannt, daß Partialester aliphatiseher Polyole wie z.B. des Glycerins, Folyglycerins, Pentaerythrits oder des Sorbits mit längerkettigai. aliphatischen Monocarbonsäuren zur Herstellung von W/O-Emulsionen für kosmetische Zwecke geeignet sind. Als Säurekomponente dienen in diesen bekannten W/O-Emulgatoren geradkettige, gesättigte oder ungesättigte Monocarbonsäuren einer Kettenlänge von 8-26 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise native Fettsäuren mit Kettenlängen von 12 - l8 Kohlenstoffatomen. Sofern es sich bei dem Säureanteil des Emulgators um längerkettige gesättigte Fettsäuren handelt, werden Produkte mit ungünstig hohen Erstarrungs- und Trübungspunkten erhalten, deren Einarbeitung in kosmetische Zubereitungen erschwert und nicht immer problemlos ist. Zur Herstellung, von Produkten mit niedrigem Erstarrungs- und Trübungspunkt diente bisher im wesentlichen ölsäure. Den Partialestern auf Basis ölsäure haften aber verschiedene Mängel an, wie farbliche Instabilität, Oxidationsempfindlichkeit, geruchliche Instabilität, die deren Einsatz in kosmetischen Zubereitungen erheblich beeinträchtigt. Es bestand daher ein Bedürfnis nach W/0-Emulgatoren für kosmetische Zwecke mit niedrigen Erstarrungs- und Trübungspunkten, die die geschilderten Nachteile nicht aufweisen.

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Es wurde nun gefunden, daß W/0 - Emulgatoren für kosmetische Zubereitungen, insbesondere Hautcremes, auf Basis von Partialestern aus

A) aliphatischen Polyden mit 2 bis 6 Hydroxylgruppen im Molekül und

B) o< - verzweigten aliphatischen Monocarbonsäuren der allgemeinen Formel

R - GH₂ - CH₂ - CH - COOH,

in der R einen gesättigten, überwiegend geradkettigen Kohlenwasserstoffrest mit 4-24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 6-13 Kohlenstoffatomen, darstellt, die gestellten Anforderungen weitestgehend erfüllen.

Als aliphatische Polyole mit 2-6 Hydroxylgruppen, die für die erfindungsgemäßen W/0 - Emulgatoren als Veresterungskomponente in Präge kommen, seien beispielsweise A'thylenglykol, Diäthylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, ^eopentylglykol, Pentaerythrit, Polyglycerin, Erythrit, Mannit und Sorbit genannt.

Die für die erfindungsgemäßen W/0 - Emulgatoren als zweite Veresterungskomponente geeigneten o<- verzweigten aliphatischen Monocarbonsäuren lassen sich gemäß Patentanmeldung P 23 20 461.7 in vorteilhafter Weise herstellen, indem man a) überwiegend geradkettige, gesättigte primäre Alkohole der Formel R - CH₂ - CH₂ - OH, in der R einen Rest mit 4-24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 6 - 13 Kohlenstoffatomen, dar-. stellt, zu o£- verzweigten Alkoholen der Formel

R - CH₀ - CH₀ - CH - CH₀OH

<± d. ι d. R

in der R die vorgenannte Bedeutung hat, in bekannter Weise dimerisiert, b) den erhaltenen <X- verzweigten Alkohol durch oxidative Alkalischmelze in das Alkalisalz der entsprechenden

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<* - verzweigten aliphatischen Monocarbonsäure überführt und G5 aus dem Alkalisalz durch Ansäuern mit Mineralsäure oder anderen Säuren, die oi- verzweigte aliphatische Monocarbonsäure freisetzt. Bevorzugte Ausgangsalkohole zur Herstellung der Oi- verzweigten Monocarbonsäuren stellen η - Hexylalkohol, η - Octy!alkohol, η - Nonylalkohol, η - Decylalkohol, η - Undecylalkohol, η - Dodeeylalkohol, η - T'ridecylalkohol, η - Tetradecylalkohol und η - Pentadecylalkohol dar, die zu besonders als Veresterungskomponente geeigneten Säuren wie z.B. Isolaurinsäure, Isopalmitinsäure, Isostearinsäure, Isoarachinsäure und Isobehensäure führen. Unter den <X - verzweigten Monocarbonsäuren kommt der Isopalmitinsäure die größte Bedeutung zu, da deren Partialester mit Polyolen die beste Eignung als W/0 Emulgatoren für Hautcremes aufweisen.

Die erfindungsgemäßen W/0 - Emulgatoren stellen Partialester aus den vorstehend aufgeführten Polyolen und pi- verzweigten Monocarbonsäuren dar, bei denen die Hydroxylgruppen der Polyole zu 50 - 90$, vorzugsweise 70 - 90$ verestert sind.

Die Umsetzung der Polyole mit den ex- verzweigten Monocarbonsäuren kann grundsätzlich nach allen bekannten Verfahren durchgeführt werden, jedoch hat sich die Veresterung unter Verwendung von Zinnschliff als Katalysator und Xylol als .Schleppmittel am zweckmäßigsten erwiesen. Die auf diesem Wege erhaltenen Partialester stellen relativ niedrig viskose, kaum gefärbte öle von nur sehr schwachem Eigengeruch dar, die sehr stabil gegen oxidative Einflüsse sind und somit sehr wertvolle Eigenschaften für den Einbau in kosmetische Zubereitungen aufweisen. Da sie kaum einen Eigengeruch besitzen, kann bei entsprechender Auswahl der

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übrigen Cremebestandteile die Parfumierung niedrig gehalten werden, was sich günstig bei zu Allergien neigenden Benutzern auswirkt und die Duftnoten kommen reiner zur Entfaltung.

Die Temperaturstabilität der mit Hilfe der erfindungsgemäßen Partialester hergestellten Emulsionen ist besonders hoch. Bei der Herstellung der Emulsionen lassen sich die vorgesehenen Wasseranteile wesentlich schneller als mit den üblichen Estern und auch in größeren Portionen einarbeiten. Unter Verwendung üblicher Vaselinequalitäten lassen sich mit den erfindungsgemäßen Partialestern rein weiße W/0 - Cremes herstellen, die praktisch geruchfrei und auch mit feinen Duftnoten dauerhaft parfümierbar sind. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der mit den erfindungsgemäßen Partialestern hergestellten W/0 - Cremes ist deren leichte Konservierbarkeit und verbesserte Haltbarkeit bei längerer Lagerung. Die mit den erfindungsgemäßen Partialestern o£- verzweigter Monocarbonsäuren hergestellten Hautcremes sind glatt und geschmeidig, zeigen kein unangenehmes Gefühl des Klebens und werden leicht von der Haut aufgenommen.

Die erfindungsgemäßen Partialester o<- verzweigter Monocarbonsäuren mit Polyolen werden in den kosmetischen Zubereitungen, insbesondere Hautcremes in Mengen von 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise j5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Zubereitung, eingesetzt. Eine Kombination mit anderen bekannten W/0 - Emulgatoren ist dabei ohne weiteres möglich, wenn Gründe der preislichen Gestaltung dies erforderlich erscheinen lassen. Weitere, in derartigen kosmetischen Zubereitungen übliche Wirkstoffe, wie Vitamine, Hormonpräparate, Pflanzenextrakte und andere lassen sich ohne Schwierigkeiten einarbeiten.

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Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn jedoch hierauf zu beschränken.

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Beispiele

1) Partialester aus Pentaerythrit und Isopalmitinsäure

»o I3

Zur Herstellung des Esters wurde eine Mischung aus 819 g (3,2 Mol) Isopalmitinsäure der Säurezahl 219 und 136,1 g (1,0 Mol) Pentaerythrit in Gegenwart von 5 g Zinnschliff unter Verwendung von 100 ml Xylol als Schleppmittel unter Stickstoffatmosphäre so lange zum Sieden erhitzt, bis die Wasserabscheidung beendet war. Die Säurezahl des Gemisches war unter einen Wert von 1 abgesunken. Das Reaktionsgemisch wurde nach dem Abkühlen auf etwa 100°C mit 5 g Aktivkohle 30 Minuten lang gerührt und anschließend filtriert. Nach dem Abdestillieren des Xylols, zuletzt im Vacuum bei 100⁰C, wurde der Ester als leicht gelblich gefärbtes, virkoses öl erhalten. Das Produkt besaß folgende Kennzahlen:

Säurezahl 0,2

Verseifungszahl I63

Jodzahl 0

Hydroxylzahl 5^

2) Partialester aus Pentaerythrit und Isopalmitinsäure. Entsprechend den unter Beispiel 1 gemachten Angaben wurden 920 g (3,5 Mol) Isopalmitinsäure der Säurezahl 219 mit 136,1 g (1,0 Mol) Pentaerythrit verestert. Das als" Reaktionsprodukt erhaltene leicht gelblich gefärbte öl besaß folgende Kennzahlen:

Säurezahl 0,3

Verseifungszahl 153

Jodzahl 0

Hydroxylzahl 18,9

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3) Partialester aus Trimethylolpropan und Isopalmltinsäure

Gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurden I25O g (4,8 Mol) Isopalmitinsäure der Säurezahl 219 mit 268 g (2,0 Mol) Trimethylolpropan umgesetzt. Als ■Veresterungsprodukt wurde ein relativ niedrig viskoses,
kaum gefärbtes öl erhalten, das folgende Kennzahlen

besaß:

Säurezahl 0,1

Verseifungszahl I56
Jodzahl 0
Hydroxylzahl 49,6

4) Partialester aus Glycerin und Isopalmitinsäure.

Zur Herstellung des Esters wurde eine Mischung aus 615 g (2,1 Mol) Isopalmitinsäure und 304 g (2,8 Mol) Glycerin in Gegenwart von 0,7$ Isopropyltitanat als Katalysator in einem mit Wasserabscheider versehenen Dreihalskölben zunächst 5 Stunden bei l80^oC/l00 Torr und anschließend 7 Stunden bei 225°C/ Normalbedingungen erhitzt, !fach
Ablauf dieser Zeit wurde das Reaktionsgemisch auf 90 C abgekühlt und das sich am Boden abscheidende überschüssige Glycerin in einem Scheidetrichter abgezogen. Es wurden 154 g nicht umgesetztes Glycerin zurückgewonnen und 658 g an Veresterungsprodukt erhalten. Letzteres stellt ein bei Raumtemperatur relativ bewegliches leicht gelblich gefärbtes öl dar. Die analytische Untersuchung des Veresterungsproduktes ergab folgende Zusammensetzung:

Monoglyceridgehalt 21,1%

Diglyceridgehalt 16,9$

Triglyceridgehalt ■ 61$

freies Glycerin 0,7$

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5) Unter Verwendung der in den Beispielen 1-4 beschriebenen Veresterungsprodukte wurden Wasser-in-öl-Cremes nach den in nachfolgender Tabelle genannten Grundrezepturen hergestellt. Hierbei wurden alle fettlöslichen Substanzen bei 65 C zusammengeschmolzen und in dem auf 65 C erwärmten Wasser homogen zu einer Creme verrührt und erkalten gelassen. Während des Abkühlens können bei etwa 30 C die Duftstoffe und Wirkstoffe zugesetzt werden.

Tabelle 1

Grundzusammensetzung von W/0-Cremes in %

	C r e	m e	3	4	5	6	7	8
	1	2	10,0	10,0			2,0	2,0
Vaseline DAB VI	40,0	40,0					3,0	3,0
Ozokerit							2,°	2 0
Paraffinum Solidum					50,0	50_?0	25,0	25,0
Paraffinöl							1,5	1,5
Cetylalkohol			2,0	2,0	10,0	10 ,0
Bienenwachs					3,1	3,1
Lanolin			20,0	20,0
Capryl/Caprin- säure-Triglyceri d			5,0	5,0
ölsäuredecylester			3,0	3,0			3,0
Glycerin			8,0	8^0	1,0	1,0	2,0	2,0
Ester Beispiel 1 2 3 4	10,0	6,0	52,0	52,0	0,7 35,2	0,7 35,2	0,5 60,8	0,5 60,8
Magne s ium-sulfat Borax V/asser	50,0	54,0

Alle hergestellten Cremes besaßen vorzügliche Konsistenz und Geschmeidigkeit. Sie zeigten keine Trennungserscheinungen, weder bei erhöhter Temperatur um 40°Cnoch bei niedriger· Temperatur um -20 C. Sie besaßen eine sehr schöne weiße Farbe und fast keinen Eigengeruch. Bemerkenswert war ihre Haltbarkeit über mehrere Monate ohne Anzeichen einer oxidativen Veränderung.

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Claims

Henkel & CIe GmbH s.it. 9 zur poientanm»id«na ο 4705 2. O O y I Η· y Patentansprüche

1) Neue W/O-Emulgatoren für kosmetische Zubereitungen, insbesondere Hautcremes, auf Basis von Partialestern aus

A) aliphatischen Polyolen mit 2 bis 6 Hydroxylgruppen •im Molekül und

B) oi~ verzweigten aliphatischen Monocarbonsäuren der ' allgemeinen Formel R - CH₂ - CH₂ -CH- COOH₁

in der R einen gesättigten, überwiegend geradkettigen Kohlenwasserstoffrest mit 4-24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 6-13 Kohlenstoffatomen, darstellt.

2) Neue W/O-Emulgatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als o£-verzweigte aliphatische Monocarbonsäure Isopalmitinsäure der Formel

O-H, , - CH₀ - CH₀ - CH - COOH

enthalten.

^C6^H13

3) Neue W/O-Emulgatoren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxylgruppen der ihnen zugrunde liegenden Polyole zu 50 - 90$, vorzugsweise 70 - 90$ verestert sind.

4) Kosmetische Zubereitungen, insbesondere Hautcremes, mit einem Gehalt an W/O-Emulgatoren nach Anspruch 1 - 3 in einer Menge von 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 3 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Zubereitung.

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