DE2511600B2 - Dispersionen von gemischen aus fettsaeuremonoglyceriden und fettsaeurediglyceriden und deren verwendung - Google Patents

Dispersionen von gemischen aus fettsaeuremonoglyceriden und fettsaeurediglyceriden und deren verwendung

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DE2511600B2 DE19752511600 DE2511600A DE2511600B2 DE 2511600 B2 DE2511600 B2 DE 2511600B2 DE 19752511600 DE19752511600 DE 19752511600 DE 2511600 A DE2511600 A DE 2511600A DE 2511600 B2 DE2511600 B2 DE 2511600B2
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Description

2. Dispersionen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente a) ein Gemisch ist aus Fettsäuremonoglyceriden der allgemeinen Formel
45
CH2-O-CO-R CH-OH
CH2-OH
und Fettsäurediglyceriden der allgemeinen Formel CH2 O CO R CH- O- CO—R1
CH2-OH
55
wobei R und R1 gleiche oder verschiedene, gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigte, r>o gegebenenfalls durch Hydroxylgruppen substituierte Kohlenwasserstoffreste mit 9 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeuten.
3. Dispersionen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Komponente a) der Anteil an Fettsäuremonoglycerid 30 bis 60 Gewichtsprozent und der Anteil an Fettsäurediglycerid 65 bis 35 Gewichtsprozent beträgt.
4. Verwendung von Dispersionen nach den Ansprüchen 1 bis 3 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 Herstellung kosmetischer Emulsionen ist die, daß man Emulgand und Emulgator, welche die ölphase der Emulsion ausmachen, bei einer Temperatur von etwa 60 bis 700C 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 etwa 60 bis 700C 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 Aggregatzustand 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 mit der 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 wurde vorgeschlagen, 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.
Aus der DT-OS 23 47 243 sind Cremezusammensetzungen aus
5,0 bis 30 Gewichtsprozent »Wachs«
(z. B. Fettsäuremonoglycerid),
7,0 bis 75 Gewichtsprozent Wasser und
10 bis 80 Gewichtsprozent eines mit Wasser
mischbaren hydroxylischen Lösungsmittels
bekannt, die als Vehikel für Arzneimittel verwendet werden können. Diese Zusammensetzungen können
IO
sätzlich ein oberflächenaktives Mittel, z. B. Natrium-
hurvlsulfat, enthalten. Ihre Herstellung erfolgt in der
ben geschilderten Weise durch getrenntes Erwärmen
der ölphase und der Wasserphase auf 75"C1 Vermischen
und Homogenisieren der beiden Phasen.
Durch die vorliegende Erfindung soll dagegen ein Hilfsmittel zur Herstellung von Emulsionen, also z. B. on Cremezusammensetzungen, auf kaltem Wege bereitgestellt werden, das auf einfache Weise bei Raumtemperatur mit den übrigen Bestandteile!· der herzustellenden Emulsionen vermischt werden kann. Unter Kaltemulgierung versteht man die Vereinigung η Emulgand, Emulgator und Wasser zur Emulsionsbildung ohne Temperaturzufuhr, das heißt die Vereinigung der genannten Stoffe bei Raumtempei atur von etwa ,5
20°C
Kaltemulgierung ist möglich, wenn bei Normaltempe-
tur flüssige Emulganden und Emulgatoren vorliegen ra A mit Wasser bei dieser Temperatur unter EmulsionshMdung vereinigt werden können. Durch die Beschrän- >o kling auf die bei Normaltemperatur flüssigen Emulgan-Hen und Emulgatoren wird der Rezepturspielraum zur H «teilung von kosmetischen Emulsionen sehr einnet Bei so hergestellten Emulsionen treten äußerem Konsistenzprobleme auf, denn in vielen Fällen 2S henötigt man zur Konsistenzgebung Wachse oder dere höherschmelzende Anteile, die auf alle Fälle vor d .■ Emulgierung geschmolzen werden müssen, um bei der Emulgierung in geschmolzenem Zustand vorzulie-
genie 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
1 Einsparung von Wärmeenergie,
2 Einsparung von mechanischer Energie,
3 Einsparung von Zeit,
4 steigerung der Durchsatzmenge,
5 schonende Behandlung von temperaturempfindli-' chen Inhaltsstoffen, wie z. B.
a) wärmeempfindlichen ölen,
b) Vitaminen,
c) ätherischen ölen.
Die praktische Durchführung der Kaltemulgierung «heiterte 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
^Gegenstand der Erfindung sind nun Dispersionen von Gemischen aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsaurediglyceriden, bestehend aus
koholsulfaten mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen
oder der .
cc) Alkali- und Alkylolammoniumsalze von hettal·- koholpolyglykoläthersulfaten mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen im Fettalkoholrest und 2 bis 5()xyäthyleneinheitenoderder dd) Alkali- und Alkylolammoniumsalze von primären und bzw. oder sekundären Estern der Orthophosphorsäure mit Alkoholen, die 10 bis 18 Kohlenstoffatome aufweisen und gegebenenfalls in 2-Stellung mit einer Hydroxylgruppe substituiert sind, oder der
ee) Alkali- und Alkylolammoniumsalze von mit Wein- oder Citronensäure veresterten Fettsäuremonoglyceriden mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen im Fettsäurerest und
c) 20 bis 80 Gewichtsprozent Wasser.
3°
35
a) 10 bis 60 Gewichtsprozent eines Gemisches aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden, dessen Anteil an Fettsäuremonoglycerid 20 bis do 80 Gewichtsprozent und dessen Anteil an Fettsäurediglycerid 75 bis 15 Gewichtsprozent beträgt,
b) 1 bis 20 Gewichtsprozent eines anionaktiven Tensids aus der Gruppe der
aa) Alkali- und Alkylolammoniumsalze von Fett- (1 säuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen oder
der
bh\ Alkali- und Alkylolammoniumsalze von Fettal-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 W asser gestattet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung dieser Dispersionen zur Herstellung von Emulsionen auf kaltem Wege.
Fettsäuremono- 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 2. 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 Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden in Wasser bildet sich auch bei Temperaturen oberhalb ihres Schmelzpunktes keine Emulsion. Es ist jedoch möglich, solche Gemische mittels geeigneter Hilfsemulgatoren in Dispersionen 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 Fettsäuremonoglycerid 20 bis 80 Gewichtsprozent und dessen Anteil an Fettsäurediglycerid 75 bis 15 Gewichtsprozent beträgt, zusammen mit 20 bis 80 Gewichtsprozent Wasser und 1 bis 20 Gewichtsprozent des als Hilfsemulgator dienenden anionaki'ven Tensids auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Glycerid-Gemisches, also auf 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 kosmetischen Emulsio-
nen auf kaltem Wege verwendet werden. Dabei können je nach Einsatzmenge der Dispersionen sowohl Lotionen als auch feste Cremes hergestellt werden.
Als Gemische von Fettsäuremono- und Fettsäurediglyceriden werden Mischungen aus Fettsäuremonoglyceriden der allgemeinen Formel
CH,-O—CO —R
CH-OH
CH2-OH
und Fettsäurediglyceriden der allgemeinen Formel
CH2-O-CO-R
CH-O—CO —R1
CH2-OH
bevorzugt, in denen R und R1 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 der genannten Formeln,bei denen Rund R1 jeweils 15bis 17 Kohlenstoffatome aufweisen.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn in den Gemischen aus Fettsäuremono- und Fettsäurediglyceriden der Anteil an Fettsäuremonoglycerid 30 bis 60 Gewichtsprozent und der Anteil an Fettsäurediglycerid 65 bis 35 Gewichtsprozent beträgt.
Die als Hilfsemulgator dienenden anionaktiven Tenside werden bevorzugt als Salze des Natriums, Kaliums oder von Mono-, Di- oder Trialkylolaminen, deren Alkylolgruppen 2 oder 3 Kohlenstoffatome aufweisen, verwendet.
Geeignete Salze leiten sich ab von
aa) gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Fettsäuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen wie z. B. die entsprechenden Salze der Stearinsäure, Palmitinsäure, ölsäure oder deren Mischungen, oder von
bb) sauren Schwefelsäureestern von gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Fettalkoholen mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen, wie z. B. die Laurylsulfate, Myristylsulfate oder deren Mischungen, oder von
cc) sauren Schwefelsäureestern von Kondensationsprodukten gesättigter oder ungesättigter, geradkettiger oder verzweigter Fettalkohole mit 2 bis 5 Mol Äthylenoxid, wie z. B. die Lauryldiäthylenglykolsulfate, Lauryltriäthylenglykolsulfate oder deren Mischungen, oder von
dd) primären und bzw. oder sekundären Estern der Orthophosphorsäure mit gesättigten oder ungesättigten, geradkettigen oder verzweigten Alkoholen, die 10 bis 18 Kohlenstoffatome aufweisen und gegebenenfalls in 2-Stellung mit einer Hydroxylgruppe substituiert sind, wie z. B. die Cetylphosphate (Umsetzungsprodukt aus Cetylalkohol und Orthophosphorsäure im Molverhältnis 1 :1), oder die Phosphate von in 2-Stel!ung mit einer Hydroxylgruppe substituierten Alkoholen mit 14 bis 16 Kohlenstoffatomen (Umsetzungsprodukte eines Cr-Ck,-λ Epoxidgemisches mit Orthophosphorsäure im Molverhältnis 2:1 bis 2,5:1), oder von
ee) mit Wein- oder Citronensäure veresterten Fettsauremonoglyceriden, deren Fettsäurereste gesättigt öder ungesättigt, geradkettig oder verzweigt sind
und 12 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen, wie /. B. das Umsetzungsprodukt von Glycerinmonostearat mit Citronensäure im Molverhältnis 1:1.
Beispiel 1
a) Herstellung
einer erfindungsgemäßen Dispersion
25 Teile eines Fettsäuremonoglycerid/Fettsäur :diglyiS cerid-Gemisches, hergestellt durch Glyceri-
nolyse von gehärtetem Rindertalg, mit einem Gehalt an Monoglycerid von etwa 50 Gewichtsprozent und an Diglycerid von etwa 45 Gewichtsprozent werden mit
5 Teilen Natriurnlaurylsulfat und
70 Teilen Wasser
gemeinsam auf 70i°C erwärmt. Nach erfolgter Schmelze wird unter Intensivrührung eine Dispersion gebildet und bis 300C kaltgerührt. Die so erhaltene Dispersion kann sofort oder nach mehrmonatigem Stehen zur Kaltemulgierung eingesetzt werden.
b) Verwendung der nach a) hergestellten Dispersion
zur Herstellung einer Emulsion auf kaltem Wege
50 Teile der nach a) hergestellten Dispersion,
5 Teile 2-Octyldecanol,
5 Teile Isopropylmyristinat,
5 Teile CapryN/Caprinsäure-Triglycerid,
5 Teile Paraffinöl,
5 Teile Glycerin,
20Teiie er.tmineralisiertes Wasser
werden bei Zimmertemperatur in einem mit gegenläufigern Rührwerk ausgestatteten Kessel gemischt. Der Mischvergang 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.
so B e i s ρ i e I 2
a) Herstellung
einer erfindungsgemäßen Dispersion
40 Teile eines Fettsäiiremonoglycerid/Fettsäurediglycerid-Gemisches, hergestellt durch GIy-
cerinolyse von gehärtetem Schweineschmalz, mit einem Gehalt an Monoglycerid von ca. 50 Gewichtsprozent und an Diglycerid von ca. 45 Gewichtsprozent werden mit
fio 10 Teilen eines Umsetzungsproduktes aus einem Cm —Ci6 —a-Epoxid-Gemisch mit Orthophosphorsäure im Molverhältnis 2:1, pH-Wert des Umsetzungsproduktes mit Triäthanolamin eingestellt auf 6 bis 7, und
fts 50 Teilen Wasser
wie in Beispiel 1 a) beschrieben zu einer Dispersion verarbeitet.
15
b) Verwendung der nach a) hergestellten Dispersion zur Herstellung einer Emulsion auf kaltem Wege
50 Teile der nach a) hergestellten Dispersion,
7 Teile lsopropylmyristinat,
7 Teile Paraffinöl,
8 Teile 1,2-Propylenglykol,
25 Teile entmineralisiertes Wasser
werden wie im Beispiel 1 b) beschrieben auf kaltem Wege zu einer Emulsion vermischt.
Beispiel 3
a) Herstellung einer erfindungsgemäßen Dispersion
45 Teile eines Fettsäuremonoglycerid/Fettsäurediglycerid-Gemisches, hergestellt durch Glycerinolyse von gehärtetem Palmöl, mit einem Gehalt an Monoglycerid von ca. 40 Gewichtsprozent und an Diglycerid von ca. 45 Gewichtsprozent werden mit
15 Teilen Cetylphosphat-Diäthanolamin-Salz und 40 Teilen Wasser
wie in Beispiel 1 a) beschrieben zu einer Dispersion verarbeitet.
b) Verwendung der nach a) hergestellten Dispersion zur Herstellung einer Emulsion auf kaltem Wege
35 Teile der nach a) hergestellten Dispersion,
6 Teile Olivenöl,
7 Teile 2-Octyldodecanol,
4 Teile lsopropylmyristinat,
4 Teile Sorbit,
15 Teile entrtiineralisiertes Wasser
werden wie im Beispiel 1 b) beschrieben auf kaltem Wege zu einer Emulsion vermischt.
Beispiel 4
a) Herstellung einer erfindungsgemäßen Dispersion
25 Teile eines Fettsäuremonoglycerid/Fettsäurediglycerid-Gemisches, hergestellt durch Umesterung von gehärtetem Baumwollsaatöl, mit einem Gehalt an Monoglycerid von ca. 45 Gewichtsprozent und an Diglycerid von ca. 50 Gewichtsprozent werden mit
5 Teilen Natriumstearat und
70 Teilen Wasser
wie in Beispiel
verarbeitet.
a) beschrieben zu einer Dispersion
b) Verwendung der nach a) hergestellten Dispersion zur Herstellung einer Emulsion auf kaltem Wege
50 Teile der nach a) hergestellten Dispersion,
8 Teile 2-Octyldecanol,
8 Teile CapryWCaprinsaure-Triglyccrid,
6 Teile Sorbit,
15 Teile entmineralisiertes Wasser
werden wie im Beispiel 1 b) beschrieben auf kaltem Wege zu einer Emulsion vermischt.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Dispersionen von Gemischen aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden bestehend s
a) 10 bis 60 Gewichtsprozent eines Gemisches aus Fettsäuremonoglyceriden und Fettsäurediglyceriden, dessen Anteil an Fettsäuremonoglycerid ,0 20 bis 80 Gewichtsprozent und dessen Anteil an Fettsäurediglycerid 75 bis 15 Gewichtsprozent beträgt,
b) 1 bis 20 Gewichtsprozent eines anionaktiven Tensids aus der Gruppe der aa) Alkali- und Alkylolammoniumsalze von Fettsäuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen oder der
bb) Alkali- und Alkylolammoniumsalze von Fettalkoholsulfaten mit 8 bis 16 Kohlen-Stoffatomen oder der
cc) Alkali- und Alkylolammoniumsalze von Fettalkoholpolyglykoläthersulfaten mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen im Fettalkoholrest und 2 bis 5 Oxyäthyleneinheiten oder der
dd) Alkali- und Alkylolammoniumsalze von primären und bzw. oder sekundären Estern der Orthophosphorsäure mit Alkoholen, die 10 bis 18 Kohlenstoffatome aufweisen und ^o gegebenenfalls in 2-Stellung mit einer Hydroxylgruppe substituiert sind, oder der
ee) Alkali- und Alkylolammoniumsalze von mit Wein- oder Citronensäure veresterten Fettsäuremonoglyceriden mit ! 2 bis 20 Kohlen-Stoffatomen im Fettsäureester und
c) 20 bis 80 Gewichtsprozent Wasser.
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