DE3026071C2

DE3026071C2 - Verwendung von Konsistenzreglern für kosmetische Emulsionen

Info

Publication number: DE3026071C2
Application number: DE3026071A
Authority: DE
Inventors: Karl Ing.(Grad.) 5160 Dueren Seibert
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo Patente 5600 Wuppertal De GmbH
Priority date: 1980-07-10
Filing date: 1980-07-10
Publication date: 1990-03-08
Also published as: FR2486393A1; JPS5740406A; GB2079601A; US4405641A; GB2079601B; FR2486393B1; JPH0233006B2; DE3026071A1; IT8148851A0; IT1143211B; US4405641B1; CA1149741A

Description

Gegenstand der Erfindung Ist die Verwendung von Monocarbonsäure-2-hydroxyalkylestern aus langkettigen Epoxiden und langkettigen, aliphatischen Monocarbonsäuren als Konsistenzregler In kosmetischen Formulierungen.

Kosmetische Emulsionen setzen sich im allgemeinen zusammen aus der zahlreiche Rohstoffe enthaltenden Fettphase, der Wasserphase, den Wirkstoffen sowie gegebenenfalls den Pigmenten, Konservierungsmitteln und Farbstoffen. For die Fettphase werden neben den Emulgatoren, den Ölkomponenlen und Anttoxydantlen Konsistenzregler verwendet, um die erwünschte Erhöhung der Viskosität und damit die für stabile Emulsionssysteme erforderliche Erhöhung der Konsistenz zu erzielen. Als Konsistenzregler In W/O-Emulslonen werden hauptsächlich solche Stoffe wie Bienenwachs, Paraffin, Vaselln, Mlkrowachs sowie Metallstearate verwendet. In O/W-Emulslonen werden üblicherweise Walrat, Fellalkohole und Glycerinfettsäureester eingesetzt. Eins der bekanntesten kosmetischen Wachse Ist Bienenwachs.

Es wird für kosmetische Zwecke In Cremes, Lippenstiften und Schminken sowie für pharmazeutische Zwecke In Salben eingesetzt.

Die komplexe chemische Zusammensetzung der Bienenwachse bereitet dem Kosmetik-Chemiker oft Schwierigkeilen bei der Formulierung von reproduzierbaren Rezepturen. Hinzu kommt die zunehmende Verknappung von Bienenwachs. Aus diesen beiden Gründen sind In den letzten Jahren die Bemühungen verstärkt worden, wirtschaftlich akzeptable synthetische Blenenwachs-Substltutc zu entwickeln

So werden in den US-PS 37 54033, 39 14 131 und 33 03 702 als Blenenwachs-Substituie Kombinationen aus hochmolekularen, alkylsubstituierten verzweigten Monocarbonsäuren, mikrokristallinen Petroieumwachsen und Glycerid-Gennischen vorgeschlagen. In den vorgenannten US-PS wird auch darauf hingewiesen, daß man bereits versucht hat, als synthetische Bienenwachs-Subst'.tute sowohl Veresterungs-Produkte aus Montansäure, Äthylenglykol und oxidiertem Paraffin wie auch synthetische Wachse erhalten durch Veresterung von Pentaeryhrltol mit gesättigten Fettsäuren und Maleinsäureanhydrid einzusetzen.

Das US-PS 30 73 706 bezieht sich auf mehrere Ester von Mono- und Polycarbonsäuren mit ein- und mehrwertigen Alkoholen als synthetische Wachs-Komponenten in Fußbodenpflegemltteln. Gemäß dem US-PS 31 27 440 werden Dialky!ester (C_]o bis C_M) von 1.4-Dl^arbonsäuren in Hartwachs-Formulierungen unter Schutz gestellt. In der Europäischen Patentanmeldung 0001471 wird ein Polyester-Reaktionsprodukt beschrieben, das durch Umsetzung unter Veresterungsbedingungen von aliphatischen Säuren, aliphatischen Alkoholen und einer Glykolverbindung erhalten wird und als Bienenwachs-Substitut eingesetzt werden soll.

Diese und andere bisher verfügbaren synthetischen Bienenwachs-Substitute werden jedoch den gestellten Anforderungen nicht gerecht. 'Sie haben den Nachteil, daß sie zwar in wasserfreien Formulierungen ausreichend wirksam sind, in wasserhaltigen Emulsionen jedoch die

Stabilität der Emulsion beeinträchtigen.

Obwohl einige kostengünstige synthetische Bienenwachs-Substitute verfügbar waren, besteht weiterhin ein Bedürfnis nach geeigneten, wirtschaftlichen, synthetischen Konsistenzreglern In kosmetischen und pharmazeutischen Formulierungen, Insbesondere nach Blenenwachs-Substltuten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, synthetische Konsistenzregler für kosmetische und pharmazeutische Emulsionen zu finden, die die Nachteile des Stan-

^o des der Technik nicht aufweisen und die die Konsistenz von Emulsionen und dekorativen Kosmetika positiv beeinflussen ohne die Lagerstabilität zu vermindern.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Verwendung von Monocarbonsäure-2-hydroxyalkylestern

⁴' aus langkettigen Epoxiden und aliphatischen, langkettigen Monocarbonsäuren in kosmetischen und pharmazeutischen Formulierungen gemäli der Ansprüche.

Es wurde bereits vorgeschlagen, Mono- und Dlcarbonsäure-2-hydroxyalkylester als Emulgatoren in Wasser-In-Öl-Emulsionen zu verwenden. Gemäß der DE-OS 27 57 278 wird In Anspruch 4 die Verwendung dieser Hydroxyaikylester als Wasser-in-Öl-Emulgatoren in kosmetischen Emulsionen unter Schutz gestellt. Auf Seite 4 der Beschreibung werden als besonders bevorzugte Carbonsäure-Komponenten die Dicarbonsäuren herausgestellt. Im Falle der Verwendung von Monocarbonsäuren werden hydroxyl-, halogen- oder äthergruppensubstitulerte, kurzkettige Verbindungen empfohlen.
Demgegenüber werden gemäß vorliegender Erfindung als Carbonsäure-Komponente ausschließlich langkettlge Monocarbonsäuren mit einer Mindestkettenlänge von 12 Kohlenstoffatomen eingesetzt.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Monocarbonsäure-2-hydroxyalkylester kann In bekannter Welse

^b5 durch Umsetzung von Monocarbonsäuren mit Epoxiden unter den üblichen Bedingungen erfolgen.
Als geeignete Carbonsäuren sind beispielsweise zu

Stearinsäure, Isostearinsäure, 12-Hydroxystearinsäure, Wachssäuren, Kochsche Säuren und telomere Säuren.

Als besonders gut geeignet ist die 12-Hydroxystearinsäure erwiesen. FOr die Umsetzung mit cisn Monocarbonsäuren geeignete Epoxide sind monomere allphatische, nichtsubstituierte 1,2-Alkylenoxide, die in bekannter Weise aus den entsprechenden Olefinen oder Olefingemischen erhalten werden wie:

1,2-Epoxyoctan,

1,2-Epoxynonan,

1,2-Epoxydecan,

1,2-Epoxyundecan,

1,2-Epoxydodecan,

1,2-Rpoxytridecan,

1,2-Epoxytetradecan,

d 1,2-Epoxy pentadecan,

1,2-Epoxy hexadecan,

1,2-Epoxyhectadecan,

1,2-Epoxyoctalecan,

i ,2-Epoxy nonadecan.

1,2-Epoxyeicosan,

1,2-Epoxyunelcosan,

1,2-Epoxydocosan,

1,2-Epoxytricosan,

1,2-Epoxytetracosan,

1,2-Epoxypentacosan,

1,2-Epoxyhexacosan,

1,2-Epoxyheptacosan,

1,2-Epoxyoctacosan,

1,2-Epoxy nonacoi :n,

1,2-Epoxytrlacontan,

1,2-Epoxyuntriacontan,

1,2-Epoxydotrlacontan,

1,2-Epoxytrltriaconlan,

l,2-Epoxytetr;it.-iaconian,

ΐ ,2-Epoxypentatrlacontan,

1,2-Epoxy hexatrlacontan,

1,2-Epoxyheptairlacontan,

1,2-Epoxyoctatriacontan,

1,2-Epoxynonatriacontan und

1,2-Epoxytetraconlan.

In der Regel wird es sich Im allgemeinen um Gemische ven Epoxlden handeln. Als besonders geeignet haben sich 1,2-AkyIenoxlde mit 16 bis 30 Kohlenstoffatomen im Molekül erwiesen.

0Ie erfindungsgemäßen Monocarbonsäure-2-hydroxyaikylester eignen sich sehr gut als Konsistenzregler In kosmetischen und pharmazeutischen Zubereitungen. Sie sind in Ihren anwendungstechnischen Elgenchaften wie z. B. Erhöhung der Konsistenz- und Ölblndevermögen dem natürlichen Bienenwachs ebenbürtig bzw. sogar überlegen und beeinflussen die Stabilität der Emulsionen positiv. Die erfindungsgemäßen Hydroxyalkylester können datier In kosmetischen und pharmazeutischen Zubereitungen vom Typ öl-ln-Wasser und Wasser-In-Öl sowie In wasserfreien Zubereitungen wie z. B. in Salben oder Stiften ah Substltut für natürliches Bienenwachs eingesetzt werden. Ebenso können sie In derartigen Formulierungen Üblicherwelse eingesetzte natürliche und synthetische Wachse oder wachsartige Konsistenzregler ganz oder teilweise ersetzen. Von Vorteil Ist auch Ihre sehr hohe Verträglichkeit mit üblichen Ölkomponenlen, Wachsen und anderen Zusatzstoffen in kosmetischen und pharmazeutischen Zubereitungen.

Ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Hydroxyalkylester gegenüber den natürlichen Wachsen Ist, daß sie In stets gleichbleibender Qualität herge-

stellt werden können, so daß Schwankungen in den Konsistenz- und Stabliltätselgenchaften der Endprodukte vermieden werden. Sie besitzen eine sehr gute Stabilität gegenüber hydrolytischer Spaltung und sind chemisch resistent gegenüber oxydatlven Einflüssen. Werden Hydroxyalkylester mit einem Gehalt an freien Carbonsäuren verwendet, so kann auch ohne Zusatz von Borax eine stabile Emulsion erhalten werden, die bezüglich Konsistenz und Hautgefühl den Anforderungen hochwertiger Präparate Rechnung trägt.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die folgenden Beispiele:

Alle Anteil- oder Prozen:satzangaben sind auf das Gewicht bezogen, sofern nicht anders bezeichnet.

Herstellung
eines Stearinsäure^-hydroxy^va-alkylester^

In einem 1 Liter-Drelhalskolben mit Rührer, absteigendem Kühler, Thermometer und Gaseinleitungsrohr werden 364,65 g C₂4/2i-Epoxid/'= 0,843 Moi) unter überleiten von Stickstoff geschmolzen und bei einer Temperatur von 70 bis 80° C mit einer Mischung aus 235,35 g Stearinsäure (0,843 Mol) und 0,78 g Triäthylamin (0,13 Gew.-*) versetzt. Anchließend wird die Schmelze innerhalb von 30 Minuten auf 180° C erhitzt und bei dieser Temperatur 5 Stunden unter Durchleiten von Stickstoff gerührt. Hierbei spalten sich ca. 3 g Wasser ab. Danach werden 105,88 g Hydroxystearinsäure eingerührt und weitere 1,5 Stunden bei 180° C gerührt.

Der Ansatz wird aui 80° C abgekühlt und abgefüllt. Die Kennzahlen des Produktes waren folgende: Aussehen - beiges Wachs, Farbe (Gardner) 6 bis 7, SZ = 26, VZ = 103, Fp = SSbIsST⁰C.

Beispiel 1

Unter Verwendung des gemäß vorstehendem Beispiel hergestellten Monocarbonsäure-2-hydroxyaIkylesters wurden nachstehend genannte Wasser-ln-ÖI-Cremes sowie eine Stlft-Formullerung hergestellt.

Beispiel 2	5.0	Gew.-Teile
Wasser-In-Öl-Creme
Stearlnsaure^-hydroxy-Civjj-alkylester	3,0	Gew.-Teile
Copolymeres aus Epoxydodecan	3,0	Gew.-Teile
und Äthylenoxid	5,0	Gew.-Teile
Sorbitanmonooleat	15,0	Gew.-Teile
Isopropylstearat	0,2	Gew.-Teil
Parafrinöl	0,4	Gew.-Teil
p-Hydroxybenzoesäureester	5,0	Gew.-Teile
Borax	63,8	Gew.-Teile
Sorbitol 70%lg
Wasser

Die Fettphase wird bei 75" C homogen geschmolzen. Parallel dazu wird die Wasserphase ebenfalls auf 75' C erwärmt und diese Losung unter anfänglich schnellem Rühren langsam der Fettphase zugefügt.

Es wird eine welche Creme erhalten, die auch bei 45^r' C an Konsistenz nicht verliert.

Beispiel 3
Reinigungscreme

Stearlnsäure-2-hydroxy-C24/2g-alkylester 14,0 Gew-Teile

isopropylmyrlstat 5,0 Gew.-Teile Copolymeres aus Epoxydodecan

und Alhylenoxld 4,0 Gew.-Teile

Paraffinöl 36.0 Gew.-Teile

p-Hydroxybenzoesäureester

Wasser

Die Fettphase wird auf 75° C erwärmt. Gleichzeitig wird die Wasserphase bereitet und ebenfalls auf 75° C erwärmt. Die Fettphase wird mit der Wasserphase unter anfänglich schnellem Rühren emulgiert und anschließend heruntergekühlt. Bei 45° C wird das Parfümöl zugegeben. Man erhält eine sehr fette Reinigungscreme, die für die Entfernung von Make-up und anderen dekorativen kosmetischen Produkten geeignet ist.

Beispiel 4	Glanz	5,0 Gew.-Teile
Lippenstift mit hohem	Stearinsäure-2-hydroxy-C₂4/2S-alkylester 10,0 Gew.-Teile	2,0 Gew.-Teile
	CandeMllawachs	5,0 Gew.-Teile
Carnaubawachs	59,85 Gew.-Teile
Mlkrowachs
Rizinusöl	3,0 Gew.-Teile
Copolymeres aus Epoxydodecan	5,0 Gew.-Teile
und Äthylenoxid	0.15 Gew.-Teil
Isopropyllanolat	5,0 Gew.-Teile
Konservierungsmittel	5,0 Gew.-Teile
Farbpigment
Perlglanzpigment

0,2 Gew.-Teil Die Grundmasse wird bis zur homogenen Schmelze

1,0 Gew.-Teil erwärm« und in diese Schmelze werden die Pigmente ein-

39,8 Gew.-Teile gerührt. Dann wird die fertige Masse über einen Dreiwalzenstuhl homogenisiert, nochmals aufgeschmolzen, Perl-

glanzpigment zugesetzt und anschließend in Formen gegossen.

Man erhält eine feste Masse, die sich leicht auf die Lippen applizieren läßt. Der derart hergestellte Lippenstift weist einen hohen Oberflächenglanz auf. Er besitzt eine gute Lagerstabilität. Ein Ausölen tritt innerhalb einer Lagerungszeit von 3 Monaten bei Temperaturen von 45° C und -5° C nicht auf.

Zum Vergleich mit den erfindungsgemäßen Monocarbonsäure-2-hydroxyalkyIestern aus langkettigen Epoxiden und langkettigen Monocarbonsäuren wurden Mono- und Dicarbonsäure-2-hydroxyalkylester aus kurzkettigen Mono- und Dicarbonsäuren gemäß der DE-OS 27 57 278 als Konsistenzregler in der Formulierung nach Beispiel 2 anstelle des erfindungsgemäßen Stearinsaure-2-hydroxy-C24/28-^a'kylesters eingesetzt. De·· Einsatz von Adipinsäure-di-2-hyüroxy-Ci2/H-aikyieslei, Mlichsäure-2-

hydroxy-C|_6/18-alkylester und Chloressigsäure-2-hydroxy-C₂4/28-alkylester führte zu instabilen Emulsionen. Darüber hinaus ist die Lagerstabilität solcher Emulsio;;°n vollkommen unzureichend. Bereits nach kurzer Zeit treten Separationen der Phasen auf.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung von Monocarbonsäure-2-hydroxyalkylestem aus langkettigen Epoxiden mit einer Mindestkettenlänge von 8 Kohlenstoffatomen und aliphatischen, langkettigen Monocarbonsäuren mit einer Mindestkettenlänge von 12 Kohlenstoffatomen gegebenenfalls mit einem Gehalt an freien Carbonsäuren als Konsistenzregulatoren in kosmetischen Formulierungen.

2. Verwendung von Hydroxyalkylestera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kettlängenbereich der Epoxide Ci₆ bis C_M beträgt.

3. Verwendung von Hydroxyalkylestern nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäuren geradkettige, unsubstitulerte Carbonsäuren sind.

4. Verwendung von Hydroxyalkylestern nach den Ansprüchen ! bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäuren verzwelgtkettige, unsubstitulerte Carbonsäuren sind.

5. Verwendung von Hydroxyalkylestern nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäuren geradkettige, durch OH-Gruppen substituierte Carbonsäuren sind.

6. Verwendung von Hydroxyalkylestern nach den Ansprüchen 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an freien Carbonsauren bis zu 20 Gew.-% bezogen auf den Anteil an Hydroxyaikylester beträgt.

7. Verwendung von Hydroxyalkylestern nach den Ansprüchen 1 bis 5, in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-% in kosmetischen Formulierungen.