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"Verwendung von Rizinusöl-Derivaten in kosmetischen
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Präparat Ionen" Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Umsetzungsprodukten
von Rizinusöl mit Fettsäuren als Ölkomponente in kosmetischen Mitteln.
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Ölige Flüssigkeiten natürlicher oder synthetischer Herkunft bilden
die Grundlage zahlreicher kosmetischer Zubereitungen. Sie erfüllen in derartigen
Mitteln eine Reihe von Aufgaben: Sie sollen beispielsweise die Gleitfähigkeit der
Haut verbessern und ihr Austrocknen verhindern, der Haut nach dem Waschen Fettstoffe
zuführen oder als TrEzer für Wirkstoffe dienen. Als Ölkomponente kommen unter anderem
die folgenden natürlichen Öle infrage: Olivenöl, Erdnußöl, Mandelöl, Nerzöl. Diese
Öle stellen ungesättigte Triglyceride dar. Andere gebräuchliche Öle sind Spermöl
oder Jojobaöl, welche ungesättigte Wachsester darstellen. Gebräuchliche Ö1-komponenten
sind auch synthetische Triglyceride und Esteröle, sowie natürliche Fettalkohole
(zum Beispiel Oleylalkohol) oder auch synthetische längerkettige Alkohole, Ebenfalls
geeignet sind flüssige Kohlenwasserstoffe wie zum Beispiel Paraffinöle (Weißöle)
oder modifizierte Naturstoffe wie zum Beispiel hydriertes Squalen oder hydrierte
Terpene. Die natürlichen, pflanzlichen oder tierischen Öle enthalten nennenswerte
Mengen von ungesättigten Verbindungen; dies führt dazu, daß sie unter dem Einfluß
von Wärme, Luftsauerstoff, Licht und Feuchtigkeit ihre Eigenschaften verändern.
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Natürliche oder synthetisch hergestellte gesättigte bei Raumtemperatur
flüssige Kohlenwasserstoffe weisen diesen Nachteil zwar nicht auf, sie sind aber
völlig hautfremd und werden deswegen in kosmetischen Präparaten oft als unangenehm
empfunden, Sie führen häufig zu einer unerwünschten Glanzbildung auf der Haut und
behindern deren Wasserdurchlässigkeit. Manche der genannten ölkomponenten führen
zudem zu Hautirritatlonen. Man hat daher große Anstrengungen unternommen, ölkomponenten
für kosmetische Präparationen zu finden, die sich über längere Zeit unverändert
erhalten, die sich angenehm auf der Haut anfühlen, sich gut verteilen lassen und
als Transportmittel für Wirkstoffe geeignet sind. Eine große Rolle als Ölkomponente
spielen dabei synthetische oder halbsynthetische Wachsester, die aus höheren Alkoholen
und höheren Fettsäuren hergestellt werden, von denen wenigstens eine Komponente
eine verzweigte Kohlenwasserstoffkette besitzt. Derartige Wachsester sind auch bei
höheren Molekulargewichten noch flüssige Substanzen und daher besonders geeignet
für kosmetische Präparationen Geht man bei der Herstellung dieser Wachsester von
gesättigten Ausgangsstoffen aus, sind die Wachsester gegenüber der Einwirkung von
Luftsauerstoffeuchtigkeit und Licht weitgehend beständig; aber auch die Wachsester
erfüllen nicht alle Forderungen die man an eine hochwertige Ölkomponente für kosmetische
Präparationen stellt, insbesondere vermitteln sie nicht das subjektive Gefühl des
raschen Eindringens in die Haut Diese Eigenschaft wird am besten durch solche Ölkomnonenten
gewährleistet 9 die bei einem hohen Molekulargewicht ine niedrigere Viskosität aufweisen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindun ist die neuartige Verwendung
von öligen Stoffen, die die geschilderten Nachteile nicht aufweisen, als Ölkomponente
in kosmetischen Präparati onen.
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Mit den Umsetzungsprodukten von Rizinusöl, insbesondere von hydriertem
Rizinusöl und Fettsäuren liegt nun eine Klasse von Verbindungen vor, die bei hohem
Molekulargewicht gleichzeitig eine niedrigere Viskosität aufweisen und zudem Je
nach der Art der zur Umsetzung verwendeten Fettsäure und den Reaktionsparametern
eine große Variationsbreite hinsichtlich ihrer physikalischchemisch und anwendungstechnischen
Eigenschaften besitzen. Verbindungen der genannten Art sind beispielsweise aus Hefter-Schönfeld,
"Chemie und Gewinnung der Fette, Verlag von Julius Springer, Wien, 1936, Seite 290/291
bekannt; sie werden dort als Weichmachungsmittel für Nitrocellulose bezeichnet.
Andere Verwendungen sind der Einsatz als Walzöl (japanische Patentanmeldung Nr.
80/110 192) und, im Fall der Veresterungsprodukte mit ungesättigten Fettsäuren,
als Rohstoffe für trocknende Öle (französische Patentschrift Nr. 1.53.203).
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Es wurde nun gefunden, daß sich die Umsetzungsprodukte von Rizinusöl
oder hydriertem Rizinusöl mit Fettsäuren, die 8 bis 24 Kohlenstoffatome enthalten,
als hochwertige Ölkomponente in kosmetischen Präparationen verwenden lassen. Die
genannten Umsetzungsprodukte dürften zu einem großen Teil Ester der Fettsäuren mit
der in 12-Stellung der Rizinolsäure stehenden Hydroxylgruppe sein. Die Umsetzungsprodukte
sind vor allem für die Herstellung von kosmetischen Emulsionen und - wegen der geringen
Spreizung der Ölkomponente auf der Haut- zur .=erstellunF von Stiftpräparaten geeignet.
Dabei sind sowohl 0/W-Emulsionen als auch W/0-Emulsionen möglich.
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Daneben lassen sich aber auch unter Verwendung der genannten UmsetzunEsprodukte
Hautöle herstellen} da die Umsetzungsprodukte mit anderen gängigen Inhaltsstoffen
von Hautölen mischbar sind.
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Umsetzungsprodukte mit besonders wertvollen Eigenschaften werden aus
hydriertem Rizinusöl hergestellt, wobei Umsetzungsprodukte mit Fettsäuren, die 12
- 18 Kohlenstoffatome, insbesondere aber mit Fettsäuren, die gesättigt sind und
im wesentlichen 12 Kohlenstoffatome aufweisen, wegen ihrer Stabilität besonders
bevorzugt sind. Bei diesen Fettsäuren handelt es sich beispielsweise um die C12-Fraktion
von Kokosnußöl oder Palmkernöl. Sie sind trotz eines relativ hohen Kolekulargellichtes
bei Raumtemperatur flüssig; sie sind zudem gut haut- und schleimhautverträglich,
sie lassen sich in guter Ausbeute leicht und mit reproduzierbaren Eigenschaften
herstellen. Insbesondere dann, wenn als Ausgangskomponente hydriertes Rizinusöl
verwendet wird, sind die Mittel außercroentlich beständig gegenüber Veränderungen
(Ranziditt). Die lostischen Mittel können unter Verwendung der genannten Umsetzungsverbindung
in üblicher, bekannter leise ise hergestellt werden, zum Beispiel durch Vermischen
der Umsetzungsprodukte mit anderen üblichen restanateilen von kosmetischen Präparationen.
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Für die erfindungsgemäße Verwendung geeignete Umsetzungsprodukte werden
beispielsweise hergestellt, indem man Rizinusöl und Fettsäure hinsichtlich der Hydroxyl-
und der Carboxylgruppen etwa in äquimolaren Mengen, d.h., pro Mol Rizinusöl etwa
3 Mol Fett-säure, unter Zugabe eines Veresterungskatalysators, beispielsweise Zinn(II)oxid
unter Erhitzen umsetzt und das bei der Reaktion gebildete Wasser, zweckmäßigerweise
mit einem Schleppmittel wie zum Beispiel Xylol, aus dem Reaktionsansatz entfernt.
Die Umsetzung führt man vorzugsweise unter Inertgasatmosphäre, beispielsweise unter
Einleiten von Stickstoff in den Reaktionsansatz bei 150 bis 250 OC vorzugsweise
bei ca. 200 C, durch.
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Nach beendeter Reaktion, die man zum Beispiel durch die Menge des
abgeschiedenen Wassers oder durch Kontrolle der Säurezahl verfolgt, wird das gegebenenfalls
zur Wasserabscheidung verwendete Lösungsmittel abdestilliert und der Katalysator
abgetrennt, wobei man bei Bedarf eine Farbaufhellung des Produktes vornimmt. Hierzu
gibt man beispielsweise Bleicherde und Aktivkohle zu, rührt bei erhöhter Temperatur
das Reaktionsgemisch gründlich durch und filtriert die Feststoffe ab. Man erhält
die Umsetzungsprodukte als helle Öle. Für die Durchführung der Reaktion in technischem
Maßstab hat es sich als zweckmäßig erwiesen, einen Überschuß an Rizinusöl beziehungsweise
hydriertem Rizinusöl einzusetzen, der etwa 10 Mol-% Hydroxylgruppen gegenüber Carboxylgruppen
entspricht. Diese Verfahrensweise ist daher bevorzugt.
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B e i spiele In den folgenden Beispielen werden zunächst die Herstellung
und die physikalischen Eigenschaften der erfindungsgemäß zu verwendenden Umsetzungsprodukte
beschrieben.
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Beispiel 1 In einem beheizbaren Rührkessel, ausgestattet mit einem
Rückflußkühler, einem Wasserabscheider und einem Stickstoffeinleitungsrohr wurden
39,28 kg hydriertes Rizinusöl (Hydroxylzahl 12>8; Jodzahl 1,5) und 17,86 kg Laurinsäure,
technisch (99%ig), (Säurezahl 282,7), in Gegegart von 0,1 kg Zinn(II)oxid als Katalysator
unter Zugabe von 5 Liter Xylol als Schleppmittel zum Wasserausscheiden bei 195 bis
210 oC 6 Stunden unter Rühren und Stickstoffeinleiten umgesetzt. Anschließend wurde
das Xylol abdestilliert. Zur Abtrennung des Katalysators und zur Aufhellung des
Produktes wurden 1 kg Bleicherde und 0,5 kg Aktivkohle dem Reaktionsansatz zugegeben.
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Nach 2 Stunden Rühren bei 90 0 wurde von den Feststoffen abfiltriert;
man erhielt ein klares, hellgelbes Öl mit den Kenndaten: Säurezahl: 1,0 Verseifungszahl:
216,7 Jodzahl: . 1,8 Hydroxylzahl: 10,0 Trübungspunkt: + 2 °C Stockpunkt: - 9 OC
Viskosität (20 06): 1177 mPas
Beispiel 2 In gleicher Weise, wie
in Beispiel 1 beschrieben, wurde ein äquimolares Gemisch aus Palmitinsäure und Stearinsäure
mit hydriertem Rizinusöl umgesetzt. Man erhielt eine gelbe, klare Flüssigkeit, die
bei längerem Stehen erstarrte.
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Die Kenndaten des Umsetzungsproduktes: Säurezahl: 1,9 Verseifungszahl:
194,8 Jodzahl: 1,7 Hydroxylzahl: 4,2 Trübungspunkt: + 26 oC Stockpunkt: + 17 CC
Viskosität (30 OC): 360 mPas Beispiel 3 In gleicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben,
wurde hydriertes Rizinusöl mit einem äquimolaren Gemisch von Capron-/Caprylsäure
umgesetzt. Das erhaltene Prddukt wies die folgenden Kenndaten auf: Säurezahl: 1,1
Verseifungszahl: 237,1 Jodzahl: 1,7 Hydroxylzahl: 5,2 Trübungspunkt: - 5 CC Stockpunkt:
- 10 C Viskosität (20 0): 417 mPas
Beispiel 4 In gleicher Weise,
wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde Rizinusöl mit einer Kokosfettsäure (Säurezahl
248,2) umgesetzt. Das erhaltene Produkt wies die folgenden Kenndaten auf: Säurezahl:
0,93 Verseifungszahl: 213,7 Jodzahl: 62,5 Hydroxylzahl: 10,5 Trübungspunkt: - 14
OC Stockpunkt: - 19 OC Viskosität (20 OC): 258 mPas Beispiel 5 Das Produkt von Beispiel
1 wurde zusammen mit Paraffinöl und Rizinusöl als Vergleich an Kaninchen auf seine
Schleimhautverträglichkeit in unverdünnter Form getestet.
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Dabei wurde die Reaktion am Auge nach jeweils 2, 6 und 24 Stunden
und nach 4 Tagen geprüft. Cornea und Iris waren stets ohne Befund; die Irritation
entspricht einer Fremdkörperreaktion des Kaninchenauges, wobei das Produkt von Beispiel
1 tendenziell günstiger beurteilt wurde als die als gut schleimhautverträglich bekannten
Vergleichssubstanzen Paraffinöl und Rizinusöl.
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Beispiele 6 und 7 Unter erfindungsgemäßer Verwendung des Produktes
von Beispiel 1 wurden flüssige Rautemulsionen hergestellt.
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Die Hautemulsionen hatten die folgende Zusammensetzung (Gew-%): Beispiel
6 Beispiel 7 Produkt von Beispiel 1 6,0 12,0 Glycerinmono/dist.earat 8,o 8,o Cetyl-/Stearylalkohol
3,0 3,0 mit 12 Mol Ethylenoxid p-Hydroxybenzoesäure- 0,3 0,3 methyl/pronylester
Glycerin, 85 %ig 5,0 5,0 Wasser 77,7 71,7 Die Homogenität der beiden Produkte war
einwandfrei.
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Die Viskosität (mPas) der Produkte einen Tag und 2 Wochen nach der
Herstellung betrug: 1 Tag nach der Herstellung 3000 5600 2 Wochen nach der Herstellung
2200 4000
Beisniel 8 Das folgende Beispiel beschreibt die Zusammensetzung
eines Haut öls unter erfindungsgemäßer Verwendung der Rizinusöl-Derivate: Produkt
von Beispiel 1 45 Gew.-% Ester aus einer C8-Ct0-Fettsäure und einem C12-C18 Fettalkohol
20 Gew.-% Palmitinsäureisopropylester 30 Gew.-% Johanniskrautöl 3 Gew.-% Karottenöl
2 Gew.-% Das Hautöl hatte einen Trübungspunkt von + 7 °C.
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Beispiel 9 Das folgende Beispiel beschreibt die Zusammensetzung einer
Lippenpomade : Produkt von Beispiel 1 30 Gew.-% Cetylalkohol 5 Gew.-% Bienenwachs,
weiß 25 Gew.-% Hart-Paraffin, 52 OC 15 Gew.-% Paraffinöl, dickflüssig 25 Gew.-%
Beispiel 10 Dieses Beispiel betrifft die Zusammensetzung einer wasserfreien Haut
creme: Produkt von Beispiel 1 25 Gew.-% Cetylalkohol 10 Gew.-% Bienenwachs, weiß
15 Gew.-% Vaseline, weiß, DAB 8 35 Gew.-% Hart-Paraffin, 52 0 5 Gew. -% Wollwachs,
wasserfrei 10 Gew.-%
Beispiel 11 Dieses Beispiel betrifft eine
Haupt creme in Form einer W/0-Emulsion: Produkt von Beispiel 1 5 Gew.-% Ölsäuredecylester
8 Gew.-% W/0-Emulgator aus Fettsäureestern t1Dehymuls HENKEL, Bundesrepublik Deutschland
8 Gew.-% Vaseline, weiß 10 Gew.-% Glycerin, 86 %ig 3 Gew.-% MgS04 . 7 H 20 0,3 Gew.-%
Wasser 65,7 Cew.-% Beispiel 12 Dieses Beispiel beschreibt die Zusammensetzung einer
Hautcreme vom Typ einer 0/W-Emulsion: Produkt von Beispiel 1 7,5 Gew.-% Palmitin-/Stearinsäuremono-/diglycerid
4 Gew.-% Stearin (50 % C16, 50 % C18) 8 Gew.-% Cetylstearylalkohol .12 EO 1,5 Gew.-%
Cetylstearylalkohol .20 EO 1,5 Gew.-% Bienenwachs, weiß 2 Gew.-% Paraffinöl, dickflüssig
20 Gew.-% Triethanolamin 0,2 Gew Wasser 47,8 Gew.-%