DE4005054A1

DE4005054A1 - Konservierungsmittelfreie koerperreinigungsmittel

Info

Publication number: DE4005054A1
Application number: DE19904005054
Authority: DE
Inventors: Guido Dipl Chem D Waeschenbach; Heinrich Baust
Original assignee: Joh A Benckiser GmbH
Current assignee: Joh A Benckiser GmbH
Priority date: 1990-02-16
Filing date: 1990-02-16
Publication date: 1991-08-22

Description

Gegenstand der Erfindung sind konservierungsmittelfreie, selbstkonservierende, flüssige, wasserhaltige Körperreini gungsmittel, wie beispielsweise Duschgels, Gesichtswasch lotionen, Flüssigseifen, Haarshampoos.

Aus der Mikrobiologie ist bekannt, daß wasserhaltige tensi dische Systeme, besonders wenn sie sich in den für Körper pflegeprodukten üblichen pH-Bereichen zwischen 5 und 8 bewegen, ideale Nährböden für Mikroorganismen darstellen.

Diese Mikroorganismen finden über eine Kette von Faktoren (Wasser, Rohstoffe, Anlagen, Mensch, Packstoffe, Umwelt) letztendlich Zugang zu den Final-Produkten und können in folge ihrer hohen Stoffwechselaktivität ein Produkt inner halb kürzester Zeit verderben.

Eine Bakterienzelle, die sich ungehindert alle 20 Minuten verdoppeln kann, bildet theoretisch in 200 Minuten ca. 1000 Zeilen, in 400 Minuten ca. 1×10⁶ Zellen und in 600 Minu ten ca. 1×10⁹ Zellen.

Wenn auch Konservierungsmittel im Einklang mit den gesetz lichen Regelungen wie Zulassung für bestimmte Produkte, Bereich, Deklarierung und Nichtüberschreitung der zulässi gen Höchstmengen zum Einsatz kommen, verbleiben für Ver braucher und Hersteller immer ein Restrisiko im Bezug auf Produktsicherheit und Akzeptanz.

Beispiele hierfür sind die in jüngster Zeit in die Öffent liche Kritik geratenen Stoffe wie Formaldehyd, Formaldehyd abspalter, Isothiazoline, Parabene, Hexachlorophen, pheno lische Substanzen allgemein, um nur einige zu nennen, wegen möglicher toxischer, cancerogener oder allergener Eigen schaften.

Ein weiterer Problempunkt ist die Einschränkung des Her stellers in seinen Export-Aktivitäten, wenn in bestimmten Ländern Zulassungsverbote für bestimmte Konservierungs stoffe existieren. (z. B. Schweden, Japan).

Aus der aufgezeigten Problematik ergibt sich, daß konser vierungsmittelfreie Produkte mit eigenem, ausreichenden antimikrobiellen Potential für Verbraucher und Hersteller gleichermaßen eine Problemlösung von höchstem Interesse darstellen.

Es ist bekannt, daß hochprozentige Tenside bzw. Tensid mischungen in der Lage sind den Stoffwechsel von Mikroorga nismen abzuschwächen, also eine bedingte selbstkonservie rende Wirkung besitzen können. Beispiele sind Fettalkohol äthersulfat - Pasten mit einem WAS-Gehalt von 70%.

Die Umsetzung dieser Erkenntnis in flüssige, konservie rungsmittelfreie Körperreinigungsmittel scheiterte bisher an drei wesentlichen Faktoren.

i) Hohe Tensidkonzentrationen in Produkten, die direkt auf die Haut, Kopfhaut gelangen (Duschgels, Gesichtswaschlo tionen, Flüssigseifen, Haarshampoos), bilden ein zu hohes Risiko einer Hautschädigung infolge Entfettung, Spannung, Rißbildung oder Erythembildung.
ii) Puffersubstanzen, die geeignet sind die Aggressivität der hohen Tensidkonzentration abzuschwächen oder möglicher weise zu kompensieren, wie z. B. Eiweißhydrolysate, bilden selbst wieder gute Nährböden für Mikroorganismen und stel len somit konservierungsmittelfreie Systeme wieder in Fra ge.
iii) Zusatzstoffe wie Parfümöle, Elektrolyte oder Rückfetter, die üblicherweise kosmetischen Formulierungen zuge setzt werden, z. B. Fettsäurealkylolamide, Glycerinester, Glycerin-Partialester, Fettsäureester, Fettalkohole bzw. die Äthoxylate der genannten Stoffgruppen führen in konzen trierten Tensidsystemen leicht zu Aggregatsänderungen, hin zur Pastenkonsistenz bzw. zu einer Destabilisierung des Systems (Phasentrennung, Ausflocken, Aussalzung etc.).

Überraschenderweise wurde nunmehr eine nicht infizierbare Tensidkombination gefunden mit der konservierungsmittel freie, milde, wasserhaltige flüssige und stabile Körperrei nigungsmittel hergestellt werden können.

Gegenstand der Erfindung sind somit konservierungsmittel freie, selbstkonservierende, flüssige, wasserhaltige Kör perreinigungsmittel enthaltend 7,5-50 Gew.-%, insbesondere 10-40 Gew.-% und vorzugsweise 10-35 Gew.-% einer Tensidkombination (T) bestehend aus

a) 50-90 Gew.-% eines oder mehrerer Sulfobernsteinsäure ester,
b) 9-49 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen aus der Gruppe der anionischen Tenside,
c) 1-10 Gew.-% einer oder mehrerer amphoterer Verbindun gen,
d) 0-5 Gew.-% einer oder mehrerer nichtionischen Tensi de.

Die stabilen, flüssigen erfindungsgemäßen Körperreinigungs mittel sind klar bis emulsionsartig und sind in dem Visko sitätsbereich von wasserdünn bis Flüssig-Gel einstellbar.

Die Sulfobernsteinsäureester liegen in der Tensidkombina tion in einer Menge von 50-90 Gew.-%, vorzugsweise 67-75 Gew.-% (bezogen auf die Tensidkombination) vor.

Geeignete Sulfobernsteinsäureester sind insbesondere Sulfo bernsteinsäure-Halbester der allgemeinen Formeln

worin R C₇-C₁₇-Alkyl oder Rizinol-Alkyl und n=2-4 bedeuten.

Diese können auch in Kombination mit Derivaten der allgemeinen Formel

worin R und n obige Bedeutung besitzen und m=1 oder 0 ist, eingesetzt werden.

Bevorzugte Sulfobernsteinsäure-Halbester sind solche des Typs A. Beispiele des Typs B sind solche bei denen in der allgemeinen Formel R=C₇-C₁₇-Alkyl und m=1 ist, des Typs C solche bei denen in der allgemeinen Formel R=Rizinol- Alkyl, m=0 und n=1 ist. Wenn Kombintionen verwendet werden, werden die Sulfobernsteinsäure-Halbester des Typs A, B und C vorzugsweise in einem Verhältnis von A : B : C= (2-10) : 1 : 1 eingesetzt.

Das anionische Tensid liegt in der Tensidkombination in einer Menge von 9-49 Gew.-%, vorzugsweise 22-30 Gew.-% (bezogen auf die Tensidkombination) vor. Geeignete anioni sche Tenside sind Alkylsulfate, Alkyläthersulfate, sek. Alkansulfonate und Olefinsulfonate.

Insbesondere eignen sich Fettalkoholsulfate der allgemeinen Formel

R-O-SO₃⁻X

wobei R C₁₂-C₁₆-Alkyl und X ein Alkalimetall-, Erdalkalime tall- oder Alkanolammonium-Ion bedeuten;
Fettalkoholäthersulfate der allgemeinen Formel

R-(-O-CH₂CH₂)_n-O-SO₃⁻X

wobei R C₇-C₁₇-Alkyl, n eine Zahl von 2-10 und X ein Alkalimetall-, Erdalkalimetall- oder ein Alkanolammonium- Ion bedeuten;
sekundäre Alkansulfonate der allgemeinen Formel

wobei R und R′ überwiegend C₁₂-C₁₆-Alkyl bedeutet;
α-Olefinsulfonate der allgemeinen Formel

R-CH=CH-CH₂CH₂-SO₃Na

wobei R C₁₂-C₂₀ Alkyl oder Alkenyl bedeutet.

Die amphotere Verbindung liegt in der Tensidkombination in einer Menge von 1-10 Gew.-%, vorzugsweise 2-5 Gew.-% (bezogen auf die Tensidkombination) vor.

Als amphotere Verbindungen eignen sich Betaine, insbeonsdere Amido-Alkylbetaine der allgemeinen Formel

und Alkylbetaine der allgemeinen Formel

wobei in den allgemeinen Formeln R¹ C₇-C₁₇-Alkyl, R² C₁-C₄- Alkyl und p=2 oder 3 bedeuten.

Das nichtionische Tensid muß nicht zwingend vorhanden sein. Es kann in einer Menge von 0-5 Gew.-%, vorzugsweise 1-2 Gew.-% (bezogen auf die Tensidkombination) vorliegen.

Als nichtionische Tenside eignen sich Fettsäureglycerin polyethylenglycolester, Fettsäurepolyethylenglycolester und Glycerinethoxylate.

Die erfindungsgemäßen Körperreinigungsmittel können neben der Tensidkombination noch andere Bestandteile enthalten. Insbesondere wurde gefunden, daß der Zusatz von Elektro lyten eine synergistische Wirkung in Bezug auf die Keimre duktion entfaltet. Die erfindungsgemäßen Körperreinigungs mittel enthalten daher vorzugsweise noch 0,2-15 Gew.-%, vorzugsweise 3-12 Gew.-% (bezogen auf das wäßrige Reini gungsmittel) anorganische Salze, wie insbesondere Natrium- Hexametaphosphat, Natriumchlorid und/oder Magnesiumchlorid.

Ferner kann ein Zusatz einer geringen Menge 1,2-Propylen glycol und Parfümöl je nach Verwendungszweck vorteilhaft sein.

Die erfindungsgemäßen Körperreinigungsmittel weisen im allge meinen einen pH-Wert von 5-8, vorzugsweise von 5,5-7 auf.

Ein besonders bevorzugtes Körperreinigungsmittel gemäß vorliegender Erfindung in Form eines Duschgels besteht aus

12-30 Gew.-% einer Transidkombination (T) aus
58-62 Gew.-% Di-Na-Laruylalkoholpolyglycolethersulfo succinat,
6- 8 Gew.-% Di-Na-Cocosfettsäureisopropanolamidpolygly colethersulfosuccinat,
5- 7 Gew.-% Di-Na-Rizinolsäuremonoethanolamidsulfosucci nat,
22-25 Gew.-% Na-Laurylethersulfat (2-3 Mol EO),
2- 4 Gew.-% Cocosfettsäure-amidopropylbetain,
0,5-1,5 Gew.-% Glycerin-Polyethylenglycoloxystearat,
ferner aus
0,5-2,0 Gew.-% 1,2-Propylenglycol,
0,4-1,5 Gew.-% Parfümöl,
und gegebenenfalls
1-14 Gew.-% Na-Hexametaphosphat, oder Natriumchlorid oder Magnesiumchlorid,
Rest Wasser.

Beispiele

Eine erfindungsgemäße Tensidmischung I wurde mit einer konventionellen Tensidmischung II bei Anwendung in einem Duschgel verglichen.

Tensidmischung I (Erfindung)

Tensidmischung II (konventionelles System)

Die erfindungsgemäße Tensidmischung I wurde in verschiedener Menge in Duschgelen unterschiedlicher Zusammensetzung geprüft und verglichen mit einer konventionellen Tensid mischung II (B-Standard II) und einem mit Dibrom-dicyano butan konservierten Duschgel (A-Standard I).

Die Zusammensetzung der Duschgele kann der nachstehenden Tabelle entnommen werden.

Im Konservierungsbelastungstest nach Wallhäuser und nach FIP (Fresenius) wurden die Körperreinigungsmittel auf ihre "ausreichende Konservierung" untersucht und die selbstkon servierende Wirkung nachgewiesen.

Der Begriff "ausreichende Konservierung" wird in Wallhäuser "Desinfektion-Konservierung", 4. Auflage 1988, Georg Thieme Verlag Stuttgart auf den Seiten 408-415 definiert.

Die zu untersuchenden Produkte werden dabei mit folgenden Mikroorganismen (M. O.) mit einer Belastung von 10⁵ Keimen/ml infiziert:

Bezeichnung M. O.
Gruppierung M. O.
Staphlococcus aureus
= grampositive Bakterien
Pseudomonas aeruginosa	= gramnegative Bakterien
Escherichia coli	= gramnegative Bakterien
Candida albicans	= Hefen
Aspergillus niger	= Schimmelpilze

Eine ausreichende Konservierung liegt vor, wenn nach Ein bringung der Testkeime

- in weniger als 3 Wochen auf weniger als 10² Keime/ml (Wallhäuser)
- nach 14 Tagen auf mindestens 10² Keime/ml (FIP)

zurückgehen und

die Hefen und Pilze

- in weniger als 3 Wochen auf weniger als 10³ Keime/ml (Wallhäuser)
- nach 14 Tagen auf mindestens 10⁴ Keime/ml zurückgehen und
- nach 28 Tagen keine Vermehrung eintritt (FIP)

Ergebnisse Konservierungsbelastungstest nach Wallhäuser (Einzelstämme)

Sowohl die elektrolythaltigen Rezepturen D, E, F, G wie auch die elektrolytfreien C, H, J bewirken bereits nach 14 Tagen eine Keimreduktion für Hefen und Bakterien auf Null, die auch nach 28 Tagen unverändert anhält.

Diese herausragende, ohne Konservierungsmittel-Zusatz er zielte antimikrobielle Wirksamkeit in WAS-Bandbreiten zwischen 12,5 und 40% macht den erfinderischen Wert und die Einzigartigkeit der Formulierungen besonders deutlich.

Konservierungsbelastungstest - FIP Methoden (Mischkulturen)

Hier wurden die Testbedingungen insofern verschärft, als zusätzlich mit dem als sehr resistent geltenden Bakterien stamm Bacillus subtilis gearbeitet wurde (Sporenbildner). Ergänzend zur Wallhäuseruntersuchung wurde ein mit Dibrom dicyanobutan und Phenoxyethanol konserviertes Duschgel A und ein nicht konserviertes, marktüblich aufgebautes Dusch gel B als Standard mitgetestet.

Während die erfindungsgemäßen Formulierungen C, D, E, F, G, H und J hinsichtlich der Bakterien-Reduktion auf annähernd gleichen, teilweise sogar auf besserem Keimreduktions- Niveau lagen wie die konservierte Formel A, zeigte die unkonservierte, konventionell aufgebaute Formel B bereits nach 7 Tagen erwartungsgemäß einen Anstieg des Keimgehaltes auf ca. 10⁶ Keime/ml, der sich nach 14, 21 und 28 Tagen auf diesem hohen Niveau stabilisierte.

Auch hinsichtlich der Abtötung von Hefen und Pilzen ist eine hohe Wirksamkeit gegeben.

Aus der Kinetik der Keimreduktion ist zu ersehen, daß den verwendeten Elektrolyten eine synergistische Wirkung zu kommt.

Zusammengefaßt wird festgestellt, daß die erfindungsgemäßen Formulierungen die Voraussetzungen für eine ausreichende Konservierung gemäß den Mindestforderungen von Wallhäuser (Kosmetika) als auch denen von FIP (Dermatika) bei weitem erfüllen.

Claims

1. Konservierungsmittelfreie, selbstkonservierende, flüs sige, wasserhaltige Körperreinigungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie 7,5-50 Gew.-% einer Tensid kombination (T) enthalten bestehend aus

a) 50-90 Gew.-% eines oder mehrerer Sulfobernstein säureester,
b) 9-49 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen aus der Gruppe der anionischen Tenside,
c) 1-10 Gew.-% einer oder mehrerer amphoterer Ver bindungen,
d) 0-5 Gew.-% einer oder mehrerer nichtionischen Tenside.

2. Körperreinigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß sie die Tensidkombination (T) in einer Menge von 10-35 Gew.-% enthalten.

3. Körperreinigungsmittel nach einem der vorgehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Tensidkom bination der Sulfobernsteinsäureester (a) in einer Menge von 67-75 Gew.-% vorliegt.

4. Körperreinigungsmittel nach einem der vorgehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Tensidkom bination das anionische Tensid (b) in einer Menge von 22-30 Gew.-% vorliegt.

5. Körperreinigungsmittel nach einem der vorgehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Tensidkom bination die amphotere Verbindung (c) in einer Menge von 2-5 Gew.-% vorliegt.

6. Körperreinigungsmittel nach einem der vorgehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Tensidkom bination das nichtionische Tensid (d) in einer Menge von 1-2 Gew.-% vorliegt.

7. Körperreinigungsmittel nach einem der vorgehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Sulfobern steinsäureester (a) ein Sulfobernsteinsäure-Halbester der allgemeinen Formel worin R C₇-C₁₇-Alkyl oder Rizinol-Alkyl und n=2-4 bedeuten, verwendet wird.

8. Körperreinigungsmittel nach einem der vorgehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als anionisches Tensid (b) ein Alkylsulfat, Alkyläthersulfat, sek. Alkansulfonat und/oder Olefinsulfonat verwendet wird.

9. Körperreinigungsmittel nach einem der vorgehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als amphotere Verbindung (c) ein (Amido-)Alkylbetain der allgemeinen Formel worin R¹ C₇-C₁₇-Alkyl, R² C₁-C₄-Alkyl, p=2 oder 3 und r=0 oder 1 bedeuten, verwendet wird.

10. Körperreinigungsmittel nach einem der vorgehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtionisches Tensid (d) ein Fettsäureglycerinpolyethylenglycolester, Fettsäurepolyethylenglycolester und/oder Glycerineth oxylat verwendet wird.

11. Körperreinigungsmittel nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß als Sulfobernsteinsäureester (a) eine Kombination der Sulfobernsteinsäure-Halbester vom Typ A mit Derivaten des Typs B und Typs C in einem Verhältnis von A : B : C von (2-10) : 1 : 1 eingesetzt wird.

12. Körperreinigungsmittel nach einem der vorgehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,2-15 Gew.-% anorganische Salze enthalten.

13. Körperreinigungsmittel nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß die anorganischen Salze ausgewählt sind unter Na-Hexametaphosphat, Natriumchlorid und Magnesiumchlorid.

14. Körperreinigungsmittel nach Anspruch 1 in Form eines Duschgels bestehend aus 12-30 Gew.-% einer Tensidkom bination (T) aus 58-62 Gew.-% Di-Na-Laurylalkoholpolyglycolethersulfo succinat,
6- 8 Gew.-% Di-Na-Cocosfettsäureisopropanolamidpoly glycolethersulfosuccinat,
5- 7 Gew.-% Di-Na-Rizinolsäuremonoethanolamidsulfo succinat,
22-25 Gew.-% Na-Laurylethersulfat (2-3 Mol EO),
2- 4 Gew.-% Cocosfettsäure-amidopropylbetain,
0,5-1,5 Gew.-% Glycerin-Polyethylenglycoloxystearat,
ferner aus
0,5-2,0 Gew.-% 1,2-Propylenglycol,
0,4-1,5 Gew.-% Parfümöl,
und gegebenenfalls
1-14 Gew.-% Na-Hexametaphosphat, oder Natriumchlorid oder Magnesiumchlorid,
Rest Wasser.