DE2511586B1 - Dispersionen von Gemischen aus Fettsaeuremonoglyceriden und Fettsaeurediglyceriden und deren Verwendung (II) - Google Patents

Dispersionen von Gemischen aus Fettsaeuremonoglyceriden und Fettsaeurediglyceriden und deren Verwendung (II)

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Description

in der R einen gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Kohlenwasserstoff rest mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen, R1 einen gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, η 1 oder 2 und X Chlor, Brom oder Jod bedeuten, und aus
c) 20 bis 80 Gewichtsprozent Wasser.
2. Dispersionen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente a) ein Gemisch ist aus Fettsäuremonoglyceriden der allgemeinen Formel
CH,- O—CO-R2
35
40
CH-OH
CH2-OH
und Fettsäurediglyceriden der allgemeinen Formel CH2-O-CO-R2
CH-O—CO-R3
CH,-OH
wobei R2 und R3 gleiche oder verschiedene, gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigte, gegebenenfalls durch Hydroxylgruppen substituierte Kohlenwasserstoffreste mit 9 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeuten.
3. Dispersionen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reste R2 und R3 15 bis 17 Kohlenwasserstoffatome aufweisen.
4. Dispersionen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Komponente a) der Anteil an Fettsäuremonoglyceriden 30 bis 60 Gewichtsprozent und der Anteil an Fettsäurediglyceriden 65 bis 35 Gewichtsprozent beträgt.
5. Verwendung von Dispersionen nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Emulgatoren zur Herstellung von Emulsionen auf kaltem Wege.
Die Erfindung betrifft Dispersionen von Gemischen aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden und deren Verwendung zur Herstellung von Emulsionen auf kaltem Wege.
Die übliche Methode zur Hersie:iung kosmetischer Emulsionen ist die, daß man Emulgand/Emulgator = ölphase bei einer Temperatur von ca. 60 bis 70° C zusammenschmilzt, die wässrige Phase ebenfalls auf diese Temperatur erwärmt und bei dieser Temperatur die beiden Phasen vereinigt, wobei man sowohl die Wasser-zu-Öl-als auch die Öl-zu-Wasser-Methode anwendet.
Die nach der Emulsionsbildung bei ca. 60 bis 7O0C vorliegende Emulsion wird, eventuell nach zwischengeschalteter Homogenisierung, unter Rühren abgekühlt, wobei man während des Kaltrührens bei einer Temperatur von 35 bis 45° C die temperaturempfindlichen ätherischen Öle zugibt und die Emulsion bis zu einer Temperatur von 20 bis 30° C kaltrührt.
Diese Arbeitsmethode wird in erster Linie durch den Einsatz von höherschmelzenden Emulgatoren, wie Wachsen, Fetten und Fettalkoholen, bedingt, da diese Stoffe vor einer Emulgierung in den flüssigen Aggregatszustand überführt werden müssen.
In der Praxis sieht es so aus, daß nicht nur diese hochschmelzenden Anteile auf diese Temperatur gebracht werden, sondern daß auch die bereits bei Normaltemperatur flüssig vorliegenden Emulganden, wie Mineralöl, Pflanzenöl oder Isopropylmyristinat, ebenfalls auf diese Temperatur gebracht werden. Da man in der Regel die Wasserphase und die ölphase bei gleicher Temperatur vereinigt, wird auch das Wasser auf die hohe Temperatur erwärmt. Vor der Emulsionsbildung muß zunächst eine beträchtliche Menge Energie in Form von Wärme zugeführt werden, die nach erfolgter Emulsionsbildung wieder mittels Kühlung abgeführt werden muß. Diese Methode ist daher zeit- und energieaufwendig.
Zur Energieeinsparung hat man den Vorschlag gemacht, in die Schmelze der Emulganden und Emulgatoren kaltes Wasser einzurühren. Dies setzt aber spezielle Geräte zur Erzielung einer optimalen Emulsion voraus.
Ferner wurden Vorschläge gemacht, die höherschmelzenden Anteile mit einem Teil der niedrigschmelzenden Anteile aufzuschmelzen und den Rest der niedrigschmelzenden Anteile nach erfolgter Schmelze zuzugeben, um auf diese Weise eine Senkung der Temperatur der Ölphase zu erreichen, und in die temperaturreduzierte Ölphase dann kaltes Wasser einzuemulgieren.
Unter Kaltemulgierung versteht man die Vereinigung von Emulgand, Emulgator und Wasser zur Emulsionsbildung ohne Temperaturzufuhr, d. h. die Vereinigung der genannten Stoffe bei Raumtemperatur von ca. 20° C.
Kaltemulgierung ist möglich, wenn bei Normaltemperatur flüssige Emulganden und Emulgatoren vorliegen und mit Wasser bei dieser Temperatur unter Emulsionsbildung vereinigt werden können. Durch die Beschränkung auf die bei Normaltemperatur flüssigen Emulganden und Emulgatoren wird der Rezepturspielraum zur Herstellung von kosmetischen Emulsionen sehr eingeengt. Bei so hergestellten Emulsionen treten Konsistenzprobleme auf, denn in vielen Fällen benötigt man zur Konsistenzgebung Wachse oder andere höherschmelzende Anteile, die auf alle Fälle vor der Emulgierung geschmolzen werden müssen, um bei der Emulgierung in geschmolzenem Zustand vorzuliegen.
Die Kaltemulgierung ist bis jetzt nur in begrenztem Ausmaß durchführbar, und zwar nur zur Herstellung bestimmter dünnflüssiger Emulsionen.
Die Kaltemulgierung würde große Vorteile mit sich bringen, nämlich
ORIGINAL INSPECTED
1. Einsparung von Wärmeenergie,
2. Einsparung von mechanischer Energie,
3. Einsparung von Zeit,
4. Steigerung der Durchsatzmenge,
5. schonende Behandlung von temperaturempfindlichen Inhaltsstoffen, wie z. B. von
a) wärmeempfindlichen Ölen,
b) Vitaminen,
c) ätherischen Ölen.
10
Die praktische Durchführung der Kaltemulgierung scheiterte bisher in den meisten Fällen an den mit zu verarbeitenden höherschmelzenden, konsistenzgebenden Stoffen, und das Problem der Kaltemulgierung wäre gelöst, wenn es gelänge, konsistenzgebende Komponenten im kalten Zustand verarbeitbar vorliegen zu haben.
Gegenstand der Erfindung sind nun Dispersionen von Gemischen aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden, bestehend aus
a) 10 bis 60 Gewichtsprozent eines Gemisches aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden, dessen Anteil an Fettsäuremonoglyceriden 20 bis 80 Gewichtsprozent und dessen Anteil an Fettsäurediglyceriden 75 bis 15 Gewichtprozent beträgt,
b) 1 bis 20 Gewichtsprozent eines kationaktiven Tensids der allgemeinen Formel
30
in der R einen gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen, R1 einen gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, π 1 oder 2 und X Chlor, Brom oder Jod bedeuten, und aus
c) 20 bis 80 Gewichtsprozent Wasser.
Überraschenderweise sind die erfindungsgemäßen Dispersionen sowohl in der Lage, die Konsistenz von kosmetischen Emulsionen einzustellen, als auch als Emulgator für die nachträglich einzubringenden Mengen an bei Normaltemperatur flüssigen Ölen und ätherischen Ölen zu wirken. Besonders wichtig ist, daß die erfindungsgemäßen Dispersionen in einer Form vorliegen, die sowohl die Aufnahme von Öl als auch die von Wasser gestattet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung dieser Dispersionen zur Herstellung von Emulsionen auf kaltem Wege.
Fettsäuremonoglyceride und Fettsäurediglyceride sind ein- bzw. zweiwertige Ester aus dem dreiwertigen Alkohol Glycerin und Fettsäuren.
Die Herstellung kann durch Direktveresterung von Glycerin mit Fettsäuren oder aber durch Glycerinolyse von Fetten erfolgen. Bei beiden Reaktionen erhält man jedoch niemals reine Produkte, sondern Gemische aus Monoglyceriden, Diglyceriden und geringen Mengen an Triglyceriden, freiem Glycerin und freien Fettsäuren. So sind z. B. die handelsüblichen 50%igen Mono-Diglyceride-Mischungen, bestehend aus etwa 40 bis 50 Gewichtsprozent Monoglycerid, etwa 30 bis 40 Gewichtsprozent Diglycerid und geringen Anteilen Triglycerid und Glycerin.
Beim Einbringen solcher Gemische aus Fettsäuremo
50
55 noglyceriden und Fettsäurediglyceriden in Wasser, auch bei Temperaturen oberhalb ihres Schmelzpunktes, bildet sich keine Emulsion. Es ist jedoch möglich, solche Gemische mittels geeigneter Hilfsemulgatoren in Dispersion zu überführen. Je nach dem eingesetzten Hilfsemulgator zeigen diese Dispersionen ein unterschiedliches physikalisch-chemisches Verhalten.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen werden in der Weise hergestellt, daß man 10 bis 60 Gewichtsprozent eines Gemisches aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden, dessen Anteil an Fettsäuremonoglyceriden 20 bis 80 Gewichtsprozent und dessen Anteil an Fettsäurediglyceriden 75 bis 15 Gewichtsprozent beträgt, zusammen mit 20 bis 80 Gewichtsprozent Wasser und 1 bis 20 Gewichtsprozent des als Hilfsemulgator dienenden kationaktiven Tensids auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Glycerid-Gemisches, also auf etwa 70 bis 1000C, erwärmt, die Schmelze intensiv rührt und die gebildete Emulsion unter weiterem Rühren auf etwa Raumtemperatur abkühlen läßt.
Die so erhaltenen Dispersionen sind alterungsbeständig. Sie können sofort oder auch nach mehrmonatiger Lagerung zur Herstellung von kosmetischer Emulsionen auf kaltem Wege verwendet werden. Dabei können je nach Einsatzmenge der Dispersionen sowohl Lotionen als auch feste Cremes hergestellt werden.
Die als Hilfsemulgator dienenden Kationaktiven Tenside entsprechen der allgemeinen Formel
in der R einen gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen, R1 einen gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, η 1 oder 2 und X Chlor, Brom oder Jod bedeuten.
Besonders bevorzugt werden entsprechende Tetraalkylammoniumchloride und Tetraalkylammoniumbrom-
40. bide, wie Stearyltrimethylammoniumchlorid und Distearyldimethylammoniumchlorid bzw. die entsprechenden Bromide.
Als Gemische aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden werden Mischungen aus Fettsäuremonoglyceriden der allgemeinen Formel
CH2-O-CO-R2
CH-OH
CH2-OH
und Fettsäurediglyceriden der allgemeinen Formel
CH2-O-CO-R2
CH-O—CO-R3
CH2-OH
60 bevorzugt, in denen R2 und R3 gleiche oder verschiedene, gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigte, gegebenenfalls durch Hydroxylgruppen substituierte Kohlenwasserstoffreste mit 9 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeuten. Besonders bevorzugt werden Mischungen von solchen Mono- und Diglyceriden, für die in den genannten Formeln die Reste R2 und R3 jeweils 15 bis 17 Kohlenstoff atome aufweisen.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn in den Gemischen aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden der Anteil an Fettsäuremonoglyceriden 30 bis 60 Gewichtsprozent und der Anteil an Fettsäurediglyceriden 65 bis 35 Gewichtsprozent beträgt.
Beispiel 1
Herstellung einer erfindungsgemäßen Dispersion:
25 Teile eines Gemisches aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden, hergestellt durch Umesterung von normalem Rindertalg mit Glycerin, mit einem Gehalt von ca. 45 Gewichtsprozent Monoglycerid und ca. 50 Gewichtsprozent Diglycerid werden mit "5
5 Teilen Stearyltrimethylammoniumchlorid und
70 Teilen Wasser
gemeinsam auf 700C erwärmt. Nach erfolgter Schmelze wird unter Intensivrührung eine Dispersion gebildet und bis 30° C kaltgerührt. Die so erhaltene Dispersion kann sofort oder nach mehrmonatigem Stehen zur Kaltemulgierung eingesetzt werden.
Beispiel 2
Herstellung einer kosmetischen Emulsion auf kaltem Wege:
40 Teile der im Beispiel 1 hergestellten Dispersion,
5 Teile Isopropylpalmitat,
5 Teile Olivenöl,
5 Teile Paraffinöl,
5 Teile Glycerin,
10 Teile entmineralisiertes Wasser
werden bei Zimmertemperatur in einem mit gegenläufigem Rührwerk ausgestatteten Kessel gemischt. Der Mischvorgang ist dann beendet, wenn eine einheitliche Creme vorliegt. Um die Lagerstabilität zu erhöhen, kann es zweckmäßig sein, eine Homogenisierung nachzuschalten.
Die so erhaltene Creme ist mit einer Creme, welche auf üblichem Wege durch Warmemulgierung hergestellt wurde, in Aussehen, Stabilität und kosmetischen Eigenschaften vergleichbar.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Dispersionen von Gemischen aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden, bestehend aus
a) 10 bis 60 Gewichtsprozent eines Gemisches aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden, dessen Anteil an Fettsäuremonoglyceriden 20 bis 80 Gewichtsprozent und dessen Anteil an Fettsäurediglyceriden 75 bis 15 Gewichtsprozent beträgt,
b) 1 bis 20 Gewichtsprozent eines kationaktiven Tenside der allgemeinen Formel
DE19752511586 1975-03-17 1975-03-17 Dispersionen von Gemischen aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäure, dlglyceriden und deren Verwendung (II) Expired DE2511586C2 (de)

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