DE4338999C1

DE4338999C1 - Kaltwasseremulgierbare Mittel

Info

Publication number: DE4338999C1
Application number: DE4338999A
Authority: DE
Inventors: Achim Dr Ansmann; Rolf Kawa; Helga Gondek; Gabriele Straus
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1993-11-15
Filing date: 1993-11-15
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2013-11-16
Also published as: JPH09505235A; CN1135169A; WO1995013787A3; EP0729343A1; WO1995013787A2

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft kaltwasseremulgierbare Mittel auf Ba sis von Ricinusölderivaten, Ölkörpern und Magnesiumseifen, Emulsionen, die diese Mittel enthalten, ein Verfahren zur Herstellung dieser Emulsionen sowie die Verwendung der Mittel zur Herstellung von Emulsionen.

Stand der Technik

In den letzten Jahren hat der Einsatz von W/O-Emulsionen für die Entwicklung moderner kosmetischer Cremes und Lotionen zu nehmend an Bedeutung gewonnen. Zum Aufbau der Ölphase der Emulsionen werden kosmetische Ölkörper unterschiedlicher Po larität verwendet. Zur Herstellung einer wäßrigen Emulsion auf Basis von mittelpolaren Ölen reicht es aus, die Fettphase und die wäßrige Phase kalt - d. h. ohne Aufschmelzen der Fett phase - in Anwesenheit eines geeigneten Emulgators, bei spielsweise eines Ricinusölderivates, zu vermischen (vgl. A. Ansmann, R. Kawa in Seifen-Öle-Fette-Wachse, 117, 518 (1991).

Ölkörper mit hoher oder niedriger Polarität lassen sich mit Wasser und Emulgatoren der genannten Art nur dann zufrieden stellend emulgieren, wenn Metallseifen anwesend sind. Da sich diese jedoch nur heiß in die Fettphase einarbeiten lassen, geht der Vorteil in bezug auf die Energie- und Zeitersparnis bei der Kaltemulgierung verloren. Ein Hersteller von kosme tischen oder pharmazeutischen Emulsionen, der sehr polare oder sehr unpolare Ölkörper einzusetzen beabsichtigt, ist daher bislang gezwungen, in jedem Fall die Fettphase (Öl + Emulgator + gegebenenfalls Co-Emulgator) bei Temperaturen um 100°C aufzuschmelzen, den Stabilisator einzutragen und danach die wäßrige Phase zuzugeben.

Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, dem Hersteller von Emulsionen ein Mittel zur Verfügung zu stel len, das in der Kälte mit Wasser, gegebenenfalls unter Zugabe einer weiteren Ölphase emulgierbar ist, wobei der aufwendige Schritt einer Heißemulgierung also zuverlässig vermieden wer den kann.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung sind kaltwasseremulgierbare Mittel, enthaltend

a) 10 bis 40 Gew.-% eines Anlagerungsproduktes von 5 bis 15 Mol Ethylenoxid an hydriertes Ricinusöl,
b) 30 bis 80 Gew.-% Ölkörper und
c) 1 bis 15 Gew.-% Magnesiumseife,

mit der Maßgabe, daß sich die Komponenten zu 100 Gew.-% ad dieren.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß Mischungen, die die Komponenten a), b) und c) enthalten, auch bei längerer Lage rung stabil sind und keine Entmischung zeigen. Die Mittel lassen sich in der Kälte mit wäßrigen Phasen emulgieren, wo bei wiederum stabile Emulsionen resultieren. Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß sich für die Herstellung der kaltwasseremulgierbaren Mittel ausschließlich Magnesiumseifen als Stabilisatoren eignen; bei Verwendung von Aluminium- und/ oder Zinkseifen in den gleichen Rezepturen werden Mittel er halten, die keine ausreichende Lagerstabilität aufweisen, se parieren und nicht vermarktet werden können.

Emulgatoren

Als Emulgatoren, die die Komponente a) bilden, kommen Anla gerungsprodukte von durchschnittlich 5 bis 15, vorzugsweise 6 bis 9 Mol Ethylenoxid an hydriertes ("gehärtetes") Ricinusöl in Betracht. Besonders bevorzugt ist ein Produkt mit der CTFA-Bezeichnung "PEG 7-Hydrogenated Castor Oil", das dem 7 EO-Addukt an gehärtetes Ricinusöl entspricht. Der Anteil der Emulgatoren an den erfindungsgemäßen Mitteln kann üblicher weise 10 bis 40 und vorzugsweise 25 bis 35 Gew.-% ausmachen.

Ölkörper

Als Ölkörper, die die Komponente b) darstellen, kommen alle bei Umgebungstemperatur (20°C) flüssigen, wasserunlöslichen, verzweigten oder linearen, physiologisch verträglichen ali phatischen Kohlenwasserstoffe, lineare und/oder verzweigte Alkohole, Ether oder Ester in Frage. Feste oder höherschmel zende Paraffine, Ester, Wachse oder Fette können dabei mit verwendet werden.

Typische Beispiele für geeignete aliphatische Kohlenwasser stoffe sind Squalan, Squalene, Dioctylcyclohexan, Di-n-octyl ether, Di-2-ethylhexylether, paraffinum perliguidum, paraf finum subliquidum und Isohexadecan (hydriertes Polybutylen).

Als Ölkörper gut geeignet sind ferner Ester von drei- und mehrwertigen Alkoholen, insbesondere pflanzliche Triglyceri de, wie z. B. Olivenöl, Mandelöl, Erdnußöl, Sonnenblumenöl, synthetische Triglyceride, wie z. B. C₈-C₁₀-Trifettsäuregly cerinester oder auch die Ester des Pentaerythrits mit z. B. Pelargonsäure oder Ölsäure.

Schließlich kommen als Ölkörper auch Mono- und Diester von Fettsäuren der Formeln (Ia) bis (Ic) in Betracht,

R¹CO-OR² (Ia)

R¹COO-R³-OOCR¹ (Ib)

R²OOC-R³-COOR² (Ic)

in denen R¹CO für aliphatische Acylreste mit 8 bis 22 Kohlen stoffatomen, R² für Alkylreste mit 3 bis 22 Kohlenstoffatomen und R³ für Alkylengruppen mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen ste hen, mit der Maßgabe, daß die Ester in Summe mindestens 12 und höchstens 40 Kohlenstoffatome enthalten.

Ölkörper der Formeln (Ia) bis (Ic) sind als kosmetische und pharmazeutischen Ölkomponenten sowie als Gleit- und Schmier mittelbestandteile bekannt.

Unter den Mono- und Diestern der Formel (Ia) kommen den bei Umgebungstemperatur (20°C) flüssigen Produkten die größte Be deutung zu. Typische Beispiele sind die Ester von C₁₂-C₂₂- Fettsäuren mit Isopropylalkohol, wie z. B. Isopropylmyristat, Isopropylpalmitat, Isopropylstearat, Isopropyloleat. Andere geeignete Monoester sind z. B. n-Butylstearat, n-Hexyllaurat, n-Octylstearat, n-Decyloleat, Isooctylstearat, Isononylpal mitat, Isononylisononanoat, 2-Ethylhexylpalmitat, 2-Ethyl hexylstearat, 2-Octyldecylpalmitat, Cetearylisononanoat, Oleyloleat, Oleylerucat, Erucyloleat sowie Ester, die aus technischen aliphatischen Alkoholgemischen und technischen aliphatischen Carbonsäuren erhältlich sind, z. B. Ester aus gesättigten und ungesättigten Fettalkoholen mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und gesättigten und ungesättigten Fettsäu ren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, wie sie aus tierischen und pflanzlichen Fetten und Ölen zugänglich sind. Geeignet sind auch natürlich vorkommende Monoester- bzw. Wachsester- Gemische, wie sie z. B. im Jojobaöl oder im Spermöl vorliegen.

Geeignete Dicarbonsäureester der Formel (Ib) sind z. B. Di-n- butyladipat, Di-n-butylsebacat, Di-(2-Ethylhexyl)adipat, Di- (2-hexyldecyl)succinat und Diisotridecylacelaat. Geeignete Diolester der Formel (Ic) sind z. B. Ethylenglycoldioleat, Ethylenglycoldiisotridecanoat, Propylenglycoldi-(2-ethylhexa noat), Propylenglycoldiisostearat, Propylenglycoldipelargo nat, Butanoldiisostearat und Neopentylglycoldicaprylat.

Weiterhin eignen sich als Ölkörper verzweigte primäre Alko hole wie sie unter der Bezeichnung "Guerbetalkohole" {vgl. A.J.O′Lennick et al., Soap Cosm.Chem.Spec. 52 (1987)} bekannt sind. Typische Beispiele sind 2-Butyloctanol, 2-Hexyldecanol oder 2-Octyldecanol, sowie Ester von Guerbetalkoholen mit langkettigen aliphatischen Carbonsäuren, insbesondere Stea rinsäure. Schließlich kommen auch sogenannte Guerbetcarbonate in Betracht, wie sie in der Deutschen Patentanmeldung DE-A1 40 40 154 (Henkel) beschrieben werden.

Der Anteil der Ölkörper an den erfindungsgemäßen Mitteln kann üblicherweise 30 bis 80 und vorzugsweise 60 bis 70 Gew.-% ausmachen.

Magnesiumseifen

Unter Magnesiumseifen (Komponente c) sind Stoffe zu verste hen, die der Formel (IIa) und/oder (IIb) folgen,

(R⁴COO)₂Mg (IIa)

(R⁴COO) (OH)Mg (IIb)

in der R⁴CO für einen Fettacylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoff atomen steht. Typische Beispiele sind die Magnesiumsalze von Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Ölsäure, Behen säure und Erucasäure sowie deren technische Gemische, wie beispielsweise C₁₂/₁₄-Kokosfettsäure oder technische C₁₆/₁₈- Fettsäureschnitte. Vorzugsweise wird neutrales und/oder ba sisches Magnesiumstearat eingesetzt.

Magnesiumseifen, insbesondere auch Magnesiumstearate stellen Handelsprodukte beispielsweise der Fa. Bärlocher, München/FRG dar. In Betracht kommen die Qualitäten "PM", "AV", " SW/F" und "Pharma", die einen Anscheanteil von 7,5 Gew.-%, einen Gehalt an freier Fettsäure von maximal 3 Gew.-% und einen Wasserge halt von maximal 6 Gew.-% aufweisen. Die mittlere Korngröße liegt vorzugsweise im Bereich von 7,5 bis 12,5 µm, die Ober fläche im Bereich von 8 bis 9 m²/g und das Rüttelgewicht im Bereich von 300 bis 600 g/l.

Der Anteil der Magnesiumseifen an den erfindungsgemäßen Mit teln kann üblicherweise 1 bis 15 und vorzugsweise 5 bis 10 Gew.-% ausmachen.

Co-Emulgatoren

Die erfindungsgemäßen Mittel können als weitere Inhaltsstoffe Co-Emulgatoren enthalten, die ausgewählt sind aus der Gruppe von Estern von Fettsäuren mit Glycerin, Oligo- bzw. Polygly cerinen und/oder Sorbitan.

Typische Beispiele sind technische Mono- und/oder Diesterge mische von C₆-C₂₂-Fettsäuren mit Glycerin, technische Mono-, Di-, Tri- und/oder Tetraester von C₆-C₂₂-Fettsäuren mit Oli go- bzw. Polyglycerinen, die ihrerseits einen Eigenkondensa tionsgrad im Bereich von 1,5 bis 10 aufweisen sowie techni sche Mono-, Di- und/oder Triestergemische von C₆-C₂₂-Fett säuren mit Sorbitan.

Besonders geeignet sind beispielsweise Glycerinmonolaurat, Glycerinmonopalmitat, Glycerinmonostearat, Glycerinmonooleat, Glycerinmono/distearat, Polyglycerindiisostearat, Polyglyce rindioleat, Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonostearat, Sorbi tansesquioleat, Sorbitandilaurat, Sorbitandipalmitat und Sor bitantristearat.

Der Anteil der Co-Emulgatoren an den erfindungsgemäßen Mit teln kann üblicherweise 0,5 bis 20 und vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% ausmachen.

Herstellung der Mittel

Zur Herstellung der Mittel empfiehlt es sich, zunächst die Magnesiumseife bei einer Temperatur unterhalb ihres Erwei chungspunktes in der Komponente b) oder einem Teil davon zu lösen, die Lösung auf 50 bis 85°C abzukühlen und dann die weiteren Bestandteile einzurühren, wobei deren Reihenfolge unkritisch ist.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die erfindungsgemäßen Mittel sind niedrigviskos, lagerstabil und lassen sich mit wäßrigen Phasen kalt emulgieren. Bei den resultierenden Emulsionen handelt es sich vorzugsweise um W/O-Emulsionen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher Emulsio nen, enthaltend 5 bis 80, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-% der erfindungsgemäßen Mittel, 20 bis 80, vorzugsweise 25 bis 75 Gew.-% einer wäßrigen Phase und 0 bis 50, vorzugsweise 0 bis 25 Gew.-% Zusatzstoffen, mit der Maßgabe, daß sich die Men genangaben zu 100 Gew.-% addieren.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Emulsionen, bei dem man 5 bis 80, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-% der erfindungsgemäßen Mit tel mit 20 bis 80, vorzugsweise 25 bis 75 Gew.-% einer wäß rigen Phase und 0 bis 50, vorzugsweise 0 bis 25 Gew.-% Zu satzstoffen, mit der Maßgabe, daß sich die Mengenangaben zu 100 Gew.-% addieren, kalt emulgiert. Falls gewünscht, können an dieser Stelle auch weitere Ölkörper, Emulgatoren und Hilfsstoffe zugegeben und co-emulgiert werden.

Unter dem Begriff "wäßrige Phase" ist Wasser sowie Gemische von Wasser mit niederen Alkoholen, wie z. B. Ethanol oder Iso propylalkohol, oder Polyolen, wie z. B. Ethylenglycol, Diethy lenglycol, Butylenglycol oder Glycerin zu verstehen. Die wäßrige Phase kann zudem Elektrolytsalze enthalten, wie z. B. Natriumchlorid, Magnesiumchlorid oder Magnesiumsulfat. Unter dem Begriff "kalt emulgiert" ist zu verstehen, daß die Bildung der Emulsion bei Umgebungstemperatur (20°C) durchge führt werden kann, eine Aufschmelzung der Komponenten also nicht erforderlich ist.

Unter "Hilfsstoffe" sind beispielweise Parfümöle, Antioxidan tien, Oxide und Pigmente, pH-Regulatoren, Farbstoffe und UV- Filter zu verstehen.

Ein letzter Gegenstand der Erfindung betrifft schließlich die Verwendung der erfindungsgemäßen Mittel zur Herstellung von kosmetischen oder pharmazeutischen Emulsionen, in denen sie in Mengen von 5 bis 80, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-% - be zogen auf die Emulsionen - enthalten sein können.

Beispiele I. Rezepturbestandteile

A1) Anlagerungsprodukt von durchschnittlich 7 Mol Ethylen oxid an hydriertes Ricinusöl (Dehymuls® HRE 7)
B1) Hexyllaurat (Cetiol® A)
B2) Octylstearat (Cetiol® 868)
B3) Ceterylisononanoat (Cetiol® SN)
B4) C₈/₁₀-Triglycerid (Myritol® 318)
B5) Mineralöl
C1) Magnesiumstearat
C2) Aluminiumstearat
C3) Zinkstearat
D1) Ölsäuremonoglycerid (Monomuls® 90-018)
D2) Polyglycerindiisostearat (Lameform® TGI)

Alle mit Warenzeichen gekennzeichneten Stoffe stellen Ver kaufsprodukte der Henkel KGaA, Düsseldorf/FRG dar. Die Rezep turbestandteile D1 und D2 sind Verkaufsprodukte der CF Grünau, Illertissen/FRG.

II. Rezepturen

Zur Herstellung der kaltwasseremulgierbaren Mittel wurden die Metallseifen in Mineralöl gelöst, die Mischung auf 85°C ab gekühlt und die übrigen Bestandteile eindosiert, wobei die Reihenfolge unkritisch war. Anschließend wurden die Disper sionen auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Lagerung erfolgte bei 45°C über einen Zeitraum von 4 Wochen. Die Zusammenset zung der erfindungsgemäßen Rezepturen (Beispiele 1 bis 5) sowie der Vergleichsrezepturen (Beispiele V1 bis V5) sind Tab. 1 zu entnehmen.

Tabelle 1

Erfindungsgemäße und Vergleichsrezepturen Prozentangaben als Gew.-%

Die Vergleichsrezepturen V1 bis V5 zeigten bereits nach einer Lagerzeit von wenigen Tagen Entmischung. Das gleiche Ergebnis wurde auch bei einer Lagertemperatur von 20°C erzielt. Dem gegenüber zeigten die erfindungsgemäßen Rezepturen 1 bis 5 bei 45°C über die gesamte Lagerzeit ein stabiles Phasenver halten ohne Anzeichen einer Entmischung oder Sedimentation.

III. Emulsionen

Zur Herstellung der Emulsionen wurde die Fettphase 1 bei Um gebungstemperatur homogen verrührt und die wäßrige Phase II kalt unter Rühren zugegeben. Die Emulsion wurde 5 bis 10 min nachgerührt und anschließend homogenisiert. Beispiele für Emulsionen sind in Tab. 2 zusammengestellt:

Tabelle 2

Emulsionen

Claims

1. Kaltwasseremulgierbare Mittel, enthaltend

a) 10 bis 40 Gew.-% eines Anlagerungsproduktes von 5 bis 15 Mol Ethylenoxid an hydrier tes Ricinusöl,
b) 30 bis 80 Gew.-% Ölkörper und
c) 1 bis 15 Gew.-% Magnesiumseife,

mit der Maßgabe, daß sich die Komponenten zu 100 Gew.-% addieren.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Ölkörper enthalten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die gebildet wird von aliphatischen Kohlenwasserstoffen, Fettsäureester drei- oder mehrwertiger Alkohole, Mono- und Diester von Fettsäuren, Guerbetalkohole, Guerbet ester und Guerbetcarbonate.

3. Mittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß sie Magnesiumseifen der Formel (IIa) und/oder (IIb) enthalten, (R⁴COO)₂Mg (IIa)(R⁴COO)(OH)Mg (IIb)in der R⁴CO für einen Fettacylrest mit 12 bis 22 Kohlen stoffatomen steht.

4. Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß sie als weitere Inhaltsstoffe Co-Emulgatoren enthalten, die ausgewählt sind aus der Gruppe von Estern von Fettsäuren mit Glycerin, Oligoglycerinen und/oder Sorbitan.

5. Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Co-Emulgatoren in Mengen von 0,5 bis 20 Gew.-% - bezogen auf die Mittel - enthalten sind.

6. Emulsionen, enthaltend 5 bis 80 Gew.-% der Mittel nach Anspruch 1, 20 bis 80 Gew.-% einer wäßrigen Phase und 0 bis 50 Gew.-% Zusatzstoffe, mit der Maßgabe, daß sich die Mengenangaben zu 100 Gew.-% addieren.

7. Verfahren zur Herstellung von Emulsionen, bei dem man 5 bis 80 Gew.-% der Mittel nach Anspruch 1 mit 75 bis 95 Gew.-% einer wäßrigen Phase und 0 bis 50 Gew.-% Zusatz stoffen, mit der Maßgabe, daß sich die Mengenangaben zu 100 Gew.-% addieren, kalt emulgiert.

8. Verwendung der kaltwasseremulgierbaren Mittel nach An spruch 1 zur Herstellung von kosmetischen oder pharma zeutischen Emulsionen.