DE602004013358T2

DE602004013358T2 - Emulgator für mehrphasige emulsionen

Info

Publication number: DE602004013358T2
Application number: DE602004013358T
Authority: DE
Inventors: Brian B. Mentor-on-the-Lake Filippini; Nai Z. Highland Hts. HUANG; Jeffrey M. Mentor CAREY; John J. Mentor MULLAY
Original assignee: Lubrizol Corp
Current assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 2003-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2024-05-08
Also published as: EP1680070B1; WO2004100904A1; EP1680070A1; DE602004013358D1; US20100161029A1

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der zur Zeit schwebenden vorläufigen US Anmeldung, Serien-Nr. 60/468,439, die am 7. Mai 2003 eingereicht wurde.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mehrfachemulsion, insbesondere eine Wasser-in-Öl-in-Wasser-Emulsion (WOW). Die Mehrfachemulsionen sind in industriellen Produkten, Haushalts- und Verbraucherprodukten besonders geeignet. Zusätzlich dazu sind die Mehrfachemulsionen in Körperpflegeprodukten brauchbar.
Hintergrund der Erfindung
Das Bedürfnis des Menschen, gut auszusehen und mit seinem äußeren Erscheinungsbild zufrieden zu sein hat in den letzten Jahren ein Wachstum der Körperpflegeindustrie hervorgerufen. Es gibt mehrere unterschiedliche verwendbare Typen von Cremes und Lotionen, die mehrere unterschiedliche Typen von emulgierten Zusammensetzungen enthalten, um die erwünschten Ergebnisse zu erhalten.
Ein Körperpflegeprodukt in Form einer Emulsion kann zu der notwendigen und erwünschten Viskosität hergestellt werden, d. h. von einer fluiden bis weniger fluiden zu einer weichen Paste. Ein emulgiertes Produkt hat den weiteren Vorteil ein angenehmes Aussehen aufzuweisen und leicht anwendbar zu sein.
Der Hauptteil der Körperpflegeprodukte liegt in Form von Emulsionen vor, d. h. Wasser-in-Öl (W/O) oder Öl-in-Wasser (O/W), was die gleichzeitige Verwendung lipophiler und hydrophiler Inhaltsstoffe in den erforderlichen Mengen ermöglicht. Eine Emulsion ist physikalisch als ein flüssiges System mit zwei Fluiden definiert, die ineinander unlöslich oder kaum löslich sind und in denen eine Phase in der anderen Phase fein dispergiert ist. Körperpflegeprodukt-Emulsionen bestehen im Allgemeinen aus einer polaren Wasserphase und einer nicht-polaren Ölphase und sind entweder Öl-in-Wasser-Emulsionen oder Wasser-in-Öl-Emulsionen. Die notwendige Stabilisierung der Emulsion wird während der Herstellung durch die Einführung eines Emulgators erreicht, der die Grenzflächenspannung zwischen den beiden Phasen reduziert. Emulsionen sind von großer Bedeutung für Körperpflegeprodukte, da sie den physiologischen Anforderungen an die Haut genügen und eine gleichmäßige Verteilung von wasserlöslichen und öllöslichen Substanzen ermöglichen.
Ein offensichtlicher Nachteil bei der Verwendung von Emulsionen besteht darin, dass die zu kombinierenden Materialien nicht von sich aus kompatibel sind. Es besteht die Tendenz, dass sich Wasser und Öl voneinander trennen.
Das Problem wird bei der Zubereitung von erwünschten Mehrfachemulsionen, d. h. Wasser-in-Öl-in-Wasser ("WOW")- oder Öl-in-Wasser-in-Öl ("OWO")-Emulsionen, weiterhin vergrößert. WOW-Mehrfachemulsionen sind Systeme, die aus winzigen Tropfen von in Wasser dispergiertem Öl gebildet werden, gleichzeitig haben sie aber noch winzigere Wassertropfen, die in dem emulgierten Öl eingekapselt sind. Auf praktische Weise ausgedrückt enthält ein Tropfen Öl andere winzige Wasserteilchen und ist in Wasser suspendiert. In einer Emulsion dieses Typs liegt das gleichzeitige Vorhandensein einer W/O-Emulsion in einer O/W-Emulsion vor. Natürlich ist es möglich, das Gegenteil zu erzeugen, d. h. ein OWO-Emulsionssystem. Mehrfachemulsionen ermöglichen die Einkapselung von inkompatiblen aktiven Inhaltsstoffen innerhalb des gleichen Produkts.
Solche Mehrfachemulsionen sind im Allgemeinen unzweckmäßig, weil sie wegen des Vorliegens von zwei inkompatiblen Emulgatoren in einem System zu einer Destabilisierung neigten. Diese Instabilität verschlimmert sich in solchen Fällen, in denen entweder die mittlere Ölphase oder die äußere Wasserphase eine relativ niedrige Viskosität hat. In diesen Fällen kann entweder eine größere Koaleszenz in der inneren Wasser-in-Öl-Emulsion oder ein größeres Absetzen oder Aufrahmen in der gesamten Emulsion erfolgen. Dies wiederum führt zu dem Bedürfnis, Inhaltsstoffe zuzufügen, die eine höhere Viskosität ergeben, und auch große Mengen an Emulgatoren zu verwenden, um die erforderlichen Stabilitätseigenschaften beizubehalten. Große Mengen an Emulgatoren und/oder Konsistenz- oder Viskositäts-Modifikationsfaktoren können jedoch die erwünschten Eigenschaften des Körperpflegeprodukts beeinträchtigen.
Zusätzlich dazu waren Mehrfachemulsionen kommerziell nicht geeignet, weil die oben erwähnte Emulgator-Unverträglichkeit bewirkt, dass die innere Wasser-in-Öl-Emulsion und die äußere Öl-in-Wasser-Emulsion einander entgegenwirken und entweder zu einer Wasser-in-Öl-Emulsion oder einer Öl-in-Wasser-Emulsion kollabieren.
Somit werden die Mehrfachemulsionen destabilisiert, und das Produkt wird unbrauchbar gemacht. Es ist erwünscht, eine Mehrfachemulsion so herzustellen, dass die innere Wasser-in-Öl-Emulsion während einer annehmbaren Zeitspanne gleichzeitig in der äußeren wässrigen Phase existiert, um das Gesamtprodukt für Verbraucher geeignet zu machen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Wasser-in-Öl-in-Wasser-Emulsion bereitzustellen, die stabil ist und gute Emulgiereigenschaften hat und zudem kommerziell durchführbar ist.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein erwünschtes Produkt mit zwei inkompatiblen aktiven Inhaltsstoffen durch eine Mehrfachemulsion zu erhalten, die die aktiven Inhaltsstoffe voneinander isoliert, und wobei die Mehrfachemulsion zeitlich stabil ist.
Es wurde gefunden, dass stabile Wasser-in-Öl-Emulsionen und Mehrfachemulsionen mit Emulgatoren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können. Ferner wurde gefunden, dass eine stabile Mehrfachemulsion mit zwei oder mehr inkompatiblen aktiven Inhaltsstoffen gebildet werden kann.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine stabile Wasser-in-Öl-in-Wasser-Mehrfachemulsion, die Folgendes umfasst:

(1) eine diskontinuierliche Phase, wobei diese diskontinuierliche Phase eine innere Wasser-in-Öl-Emulsion ist, umfassend: a) eine diskontinuierliche Wasserphase, b) eine kontinuierliche Ölphase, c) entweder einen Emulgator(en), der (die) von Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid ("PIBSA") abgeleitet ist (sind), oder einen Emulgator(en), der (die) von Polyisobuten ("PIB") abgeleitet ist (sind), oder beide, d) gegebenenfalls einem Co-Emulgator und e) gegebenenfalls Verdickungsmittel für die diskontinuierliche Phase, was eine innere Wasser-in-Öl-Emulsion ergibt, und
(2) eine kontinuierliche Phase, wobei diese kontinuierliche Phase eine äußere wässrige Phase ist, die Folgendes umfasst: a) Wasser, b) die innere Wasser-in-Öl-Emulsion, c) einen Öl-in-Wasser-Emulgator und d) gegebenenfalls Verdickungsmittel für die äußere wässrige Phase,

Die Mehrfachemulsion der vorliegenden Erfindung trennt inkompatible aktive Inhaltsstoffe und ermöglicht das gleichzeitige stabile Existieren der inneren Wasser-in-Öl-Emulsion in der äußeren wässrigen Phase. Die Mehrfachemulsion ergibt weiterhin gute Langzeit-Lagerungseigenschaften.
Die Mehrfachemulsionen sind in Industrie-, Haushalts- und Verbraucherprodukten geeignet. Die Mehrfachemulsionen sind in der Körperpflegeindustrie für dermatologische, kosmetische Produkte, Haut-, Haar-, Gesichts- und Sonnenschutzprodukte und ähnlichen Typen von Produkten geeignet.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf stabile Mehrfachemulsionen. Die Mehrfachemulsion wird aus der Kombination einer inneren Phase einer Wasser-in-Öl-Emulsion und einer äußeren wässrigen Phase gebildet.
Der Emulgator umfasst PIBSA, PIB oder PIBSA-Derivate, funktionalisiertes PIB oder PIBSA und Kombinationen derselben. In einer Ausführungsform ist der Emulgator das Reaktionsprodukt von PIBSA mit Triethanolamin, in einer anderen Ausführungsform ist der Emulgator das Reaktionsprodukt von PIBSA mit Glycerin und in einer anderen Ausführungsform ist der Emulgator das Reaktionsprodukt von PIBSA mit Natriumhydroxid.
PIBSA-Emulgatoren werden durch die Umsetzung von Poly(isobutylen) mit Maleinsäureanhydrid hergestellt, wobei sich Poly(isobutylenyl)bernsteinsäureanhydrid oder PIBSA ergibt. Das PIBSA kann etwa 30 bis etwa 500 Kohlenstoffatome und in einer Ausführungsform etwa 50 bis etwa 300 Kohlenstoffatome und in einer Ausführungsform etwa 600 bis etwa 200 Kohlenstoffatome enthalten. In einer Ausführungsform haben die Kohlenwasserstoffrest-Substituenten dieser Acylierungsmittel ein Zahlenmittel der Molmasse von etwa 700 bis etwa 10 000 und in einer Ausführungsform etwa 900 bis etwa 2300. Wünschenswerterweise ist das Stoffmengenverhältnis von Maleinsäureanhydrid zu Polyisobutylen, das in der Reaktionsmischung vorliegt, kleiner als 1,3:1 und in einer anderen Ausführungsform 1,3:1 bis 2,5:1. Mehr erwünscht ist das Stoffmengenverhältnis kleiner als 1:1 und vorzugsweise etwa 0,6:1 bis etwa 0,9:1 oder 1:1.
Der Emulgator kann durch Umsetzung von PIBSA mit einer nucleophilen Substanz, wie einem Alkohol oder Polyol, einem Amin oder Polyamin, einem Aminoalkohol oder einer metallhaltigen Base, wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid, hergestellt werden.
In einer Ausführungsform können Polyisobutylenyl-substituierte Phenole als von PIB abgeleiteter Emulgator der Erfindung verwendet werden.
In einer anderen Ausführungsform können funktionalisierte Polyisobutylenylphenole wie Aminopolyisobutylenylphenole als von PIB abgeleiteter Emulgator dieses Experiments verwendet werden. Diese Materialien können wie folgt hergestellt werden: (a) direkte Umsetzung eines Alkylphenols mit einem Aldehyd und einem Amin, wodurch sich ein Alkylphenol ergibt, das durch eine Methylengruppe mit einem Amin verbunden ist, oder (b) Umsetzung eines Alkylphenols mit einem Aldehyd, wodurch sich ein Oligomer ergibt, in dem die Alkylphenole mit Methylengruppen verbrückt sind, und das Oligomer dann mit mehr Aldehyd und einem Amin unter Bildung eines Mannich-Produkts umgesetzt wird.
Die Reaktionsprodukte von Polyisobutylen mit von Maleinsäureanhydrid verschiedenen α,β-ungesättigten Olefinen können durch die Reaktion mit nucleophilen Substanzen, wie Wasser, Alkohol, Polyole, Amine, Polyamine, Alkanolamine, anorganische Basen usw. weiterhin funktionalisiert werden, und diese Reaktionsprodukte können auch als Emulgatoren für Mehrfachemulsionen verwendet werden, ebenso wie von PIB abgeleitete Emulgatoren in dieser Erfindung in einer Ausführungsform verwendet werden können.
Die Reaktionsprodukte von Polyisobutylen mit Glyoxylsäure, niederen Alkylglyoxylaten wie Methylglyoxylat oder niederen Alkylhemiacetalen wie saurem Methylglyoxylat-Methylhemiacetal können weiterhin mit primären oder sekundären Aminen, primären oder sekundären Alkanolaminen oder Polyaminen funktionalisiert werden, und diese Reaktionsprodukte können auch als von PIB abgeleiteter Emulgator der Erfindung verwendet werden.
In einer anderen Ausführungsform kann Polyisobutylenamin als von PIB abgeleiteter Emulgator der Erfindung verwendet werden.
Der Emulgator der Wasser-in-Öl-Emulsion wird in einem Bereich von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-%, in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,3 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% und in einer weiteren Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 8 Gew.-% der fertigen Mehrfachemulsion verwendet.
Die Verwendung von PIB oder PIBSA und ihrer Derivate als Emulgatoren ermöglicht die Herstellung von Wasser-in-Öl-Emulsionen, die stabile widerstandsfähige und tolerante Emulsionen darstellen, welche beim Vermischen mit einer äußeren wässrigen Phase, die einen Öl-in-Wasser-Emulgator enthält, intakt bleiben.
Der Co-Emulgator schließt jeden Emulgator ein, der eine Wasser-in-Öl-Emulsion ergibt, wenn er in Kombination mit einem von PIB oder PIBSA abgeleiteten Emulgator verwendet wird. Die beiden Emulgatoren zusammen sollten in Abhängigkeit von der speziell verwendeten Ölphase einen HLB-Wert von 0 bis 10 haben. Der Co-Emulgator umfasst Sorbitanmonooleat, Sorbitanmonoisostearat, Glycerinmonooleat, Oleylalkohol-2-ethoxylat, Lecithin, Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonopalmitat, Sorbitanmonostearat, Sorbitansesquistearat, Sorbitantrioleat, Stearylalkohol-2-ethoxylat, Glycerinmonostearat, Sorbitandioleat, gereinigtes Wollfett, Methylglucosiddioleat, Polyglyceryl-3-diisostearat, Polyethylenglycol-200-distearat, Methylglucosesesquistearat, Polyethylenglycol-200-monostearat und dergleichen, zusätzlich dazu andere Alkoholalkoxylate sowie Copolymere von verschiedenen Alkoxylaten oder ethoxylierten Aminen und/oder Amiden oder Betainen. Ionische Tenside können auch in Kombination mit dem oben beschriebenen primären Emulgator verwendet werden, solange keine Verträglichkeitsprobleme auftreten und eine Wasser-in-Öl-Emulsion produziert wird. Der Co-Emulgator kann allein oder in Kombination verwendet werden.
Es kann jedoch jeder beliebige Typ von Emulgator verwendet werden, der die HLB-Anforderung erfüllt. Beispiele für andere Emulgatoren dieses Typs können in McCutcheon, Band 1: Emulsifiers & Detergents, 2000 gefunden werden.
Der Co-Emulgator liegt in einem Bereich von etwa 0 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, in einer Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 8 Gew.-% und in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% der inneren Wasser-in-Öl-Emulsion vor.
Die wässrige Phase kann jedes annehmbare Material auf Wasserbasis sein und umfasst Leitungswasser, entmineralisiertes Wasser, deionisiertes Wasser, Blumenwasser oder dergleichen. Das Wasser kann allein oder in Kombination verwendet werden.
Das Wasser liegt in einem Bereich von etwa 1 Gew.-% bis etwa 99 Gew.-%, in einer Ausführungsform in einem Bereich von etwa 20 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% und in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 20 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% der inneren Phase der Wasser-in-Öl-Emulsion vor.
Im vorliegenden Fall können die Wasser- und Öl-Komponenten und/oder Additive irgendwelche der Standard-Komponenten sein, die üblicherweise für das erwünschte emulgierte Produkt verwendet werden.
Die Ölphase schließt alle üblicherweise auf dem Anwendungsgebiet verwendeten Fettsubstanzen und insbesondere Öle ein. Die Öle können flüchtig oder nichtflüchtig oder ein Gemisch der beiden sein. Die Öle können allein oder in Kombinationen verwendet werden.
Zu den geeigneten flüchtigen Ölen gehören sowohl cyclische als auch lineare Silikone, wie Octamethylcyclotetrasiloxan und Decamethylcyclopentansiloxan, oder geradkettige oder verzweigtkettige Kohlenwasserstoffe mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie Decan, Dodecan, Tridecan, Tetradecan, Squalan, hydriertes Polyisobuten, Isohexadecan oder Isoparaffine.
Nicht-flüchtige die umfassen pflanzliche Öle, wie Aprikosenkernöl, Avocadoöl, Macadamianussöl, Olivenöl, Kokosnussöl, Jojobaöl, Maisöl, Sonnenblumenöl, Palmöl, Sojaöl; Carbonsäureester, wie Isostearylneopentanoat, Cetyloctanoat, Cetylricinoleat, Octylpalmitat, Dioctylmalat, Cocodicaprylat/caprat, Decylisostearat, Myristylmyristat; tierische Öle, wie Lanolin, Lanolin-Derivate, Talg, Nerzöl, Cholesterin; Glycerylester, wie Glycerylstearat, Glycerylmyristat; nicht-flüchtige Silikone, wie Dimethicon, Dimethiconol, Dimethiconcopolyol, Phenyltrimethicon, Methicon, Simethicon; nicht-flüchtige Kohlenwasserstoffe, wie Isoparaffine, Squalan; Petroleum; Mineralöle, wie flüssiges Paraffin; Weißöl, synthetische Öle, wie hydriertes Polyisobuten, Ester von Fettsäuren und Fettalkoholen (wie C₆-C₃₀), Ether von Fettalkoholen (wie gesättigte und/oder verzweigte C₄-C₃₀-Fettalkohole); Silikonöle wie flüchtige Cyclomethiconöle, wie Cyclotetradimethylsiloxan, Cyclopentamethicon, Cyclohexadimethylsiloxan oder Cyclohexamethicon; fluorierte Öle und Mischungen derselben.
Die Öle umfassen 2-Ethylhexylpaimitat (oder Octylpalmitat), 2-Ethylhexylmyristat (oder Octylmyristat), Isopropylpalmitat, Isopropylmyristat, Diisopropyladipat, Dioctyladipat, 2-Ethylhexylhexanoat, Ethyllaurat, Methylmyristat, Octyldodecyloctanoat, Isodecylneopentanoat, Ethylmyristat, Myristylpropionat, 2-Ethylhexylcaprat/caprylat, Methylpalmitat, Butylmyristat, Isobutylmyristat, Ethylpalmitat, Isohexyllaurat, Hexyllaurat, Isopropylisostearat und Mischungen derselben. Die Öle schließen Fettsäureester mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen ein. In einer Ausführungsform werden diese Ester aus einem geradkettigen oder verzweigten Aminoalkohol mit 1 bis 17 Kohlenstoffatomen und aus einer geradkettigen oder verzweigten Fettsäure mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 14 bis 22 Kohlenstoffatomen erhalten. In einer Ausführungsform sind die bevorzugten Öle Mono- oder Diester.
In einer Ausführungsform enthält das Öl der Emulsion (wenigstens 50%) ein oder mehrere Kohlenwasserstofföle, die nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen und flüchtig oder nicht-flüchtig und mineralisch oder synthetisch sein können. Geeignete Kohlenwasserstofföle umfassen Squalan, hydriertes Polyisobuten und Kohlenwasserstofföle mit einer verzweigten Kette, die vorzugsweise 6 bis 20 und besser 6 bis 18 Kohlenstoffatomen enthält, z. B. Isohexadecan, Isododecan, Isoparaffine und Mischungen derselben.
In einer Ausführungsform für bestimmte Anwendungen schließt das Öl Benzin, Dieselöl, Kerosin oder dergleichen ein.
Das Öl liegt in einem Bereich von etwa 99 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-%, in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 95 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% und in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 10 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% der inneren Phase der Wasser-in-Öl-Emulsion vor.
Ein Verfahren zur Herstellung der Wasser-in-Öl-in-Wasser-Emulsion beinhaltet die Zugabe der Wasser-in-Öl-Emulsion zu einer wässrigen Wasserphase, die als äußere Phase der Mehrfachemulsionen dient. In einer anderen Ausführungsform kann die äußere wässrige Phase zur Wasser-in-Öl-Emulsion gegeben werden.
Die äußere wässrige Phase kann jedes annehmbare Material aus wässriger Basis sein und umfasst Leitungswasser, entmineralisiertes Wasser, deionisiertes Wasser, Blumenwasser oder dergleichen. Das Wasser kann allein oder in Kombination verwendet werden. Die äußere wässrige Phase kann mit dem Wasser, das in der wässrigen Phase der Wasser-in-Öl-Emulsion verwendet wird, identisch sein, oder von demselben verschieden sein.
Das Verhältnis der wässrigen Phase in der inneren Wasser-in-Öl-Emulsion zur äußeren wässrigen Phase kann in einem Bereich von etwa 10 bis 90:90 bis 10 liegen, in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 50 bis 90:10 bis 50 und in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 20 bis 40:60 bis 80.
Zu der äußeren wässrigen Phase wird ein Standardemulgator gegeben, der ein HLB in einem Bereich von etwa 8 bis etwa 20 hat. Zu den Emulgatoren gehören Ethoxylate, nicht-ionische ethoxylierte Fettsäuren, Ester, Sorbitanester, Alkylphenolsorbitanmonolaurat und dergleichen. Andere geeignete Emulgatoren umfassen Carboxylate, die Aminsalze, Metallsalze und dergleichen einschließen, Alkylarylsulfonate, Aminoxide, Poly(oxyalkylen)-Verbindungen, einschließlich Blockcopolymere, die Alkylenoxid-Repetiereinheiten umfassen, carboxylierte Alkoholethoxylate, ethoxylierte Alkohole, ethoxylierte Alkylphenole, ethoxylierte Amine und Amide, ethoxylierte Fettsäuren, ethoxylierte Fettsäureester und Öle, Fettsäureester, Fettsäureamide, die unter anderem Amide von Tallöl-Fettsäuren und Polyamide einschließen, ethoxylierte Glycerinester, ethoxylierte Glycolester, ethoxylierte Sorbitanester, Imidazolin-Derivate, Lecithin und Derivate, Lignin und Derivate, Monoglyceride und Derivate, Olefinsulfonate, Phosphatester und Derivate, propoxylierte und ethoxylierte Fettsäuren oder Alkohole oder Alkylphenole, Sorbitan-Derivate, Saccharoseester und Derivate, Sulfate oder Alkohole oder ethoxylierte Alkohole oder Fettsäureester, Sulfonate von Dodecyl- und Tridecylbenzolen oder kondensierte Naphthaline oder Petroleum, Sulfosuccinate und Derivate und Tridecyl- und Dodecylbenzolsulfonsäuren.
Jeder Typ von Emulgator, der die HLB-Anforderung erfüllt, kann jedoch verwendet werden. Beispiele für andere Emulgatoren dieses Typs können in McCutcheon, Band 1: Emulsifiers & Detergents, 2000 gefunden werden.
In einer Ausführungsform ist der Emulgator Tween 20 (POE(20) Sorbitanmonolaurat) mit einem HLB von etwa 16,7 und Chemonic S-20 (ein 20-Exthoxylatstearylalkohol mit einem HLB von etwa 15,0).
Die Emulgatoren können allein oder in Kombination verwendet werden. Der Emulgator für die äußere wässrige Phase liegt in einem Bereich von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 7 Gew.-% und in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% der Mehrfachemulsion vor.
Die Additive können in Abhängigkeit von ihrer Natur in die Ölphase oder in eine der beiden wässrigen Phasen oder Kombinationen davon eingeführt werden. Die möglichen zusätzlichen Additive und/oder ihre Mengen sind so ausgewählt, dass die vorteilhaften Eigenschaften der Mehrfachemulsionen durch die Zugabe der Additive nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt werden.
Die Mehrfachemulsion kann unter Verwendung eines Verdickungsmittels in der äußeren wässrigen Phase, der inneren wässrigen Phase, der Ölphase oder Kombinationen davon verdickt werden. Wenn ein Verdickungsmittel in irgendeiner der Phasen verwendet wird, kann es gleich oder verschieden oder ein Gemisch davon sein.
Verdickungsmittel zur Verwendung in jeder der wässrigen Phasen umfassen Pflanzengummis wie Xanthan, Cellulosetypen, Chitosan, Stärken; Silicate, Magnesiumaluminiumsilicate, Hydroxyethylcellulose (wie das kommerzielle Produkt Natrosol-Cellulose oder Cellosize), Hydroxypropylcellulose (wie das kommerzielle Produkt Klucel), Xanthane (wie das kommerzielle Produkt Rhodicare CFT von Rhodia), Glucose-Mannose-Polysaccharide, wie N-hance HP40 oder N-hance HP40S, Ammoniumpoly(acryldimethyltauramid-co-vinylformamid), auch als AMPS/VIFA-Copolymer bezeichnet, das kommerziell von Clariant Corporation, Charlotte, N.C. unter dem Handelsnamen Aristoflex AVC erhältlich ist; Stearylalkohol, Cetylalkohol, Cetearylalkohol und verschiedene Tone, wie Hectorite, Smektite und Bentonite, einschließlich kommerzieller Produkte wie Southern Clay Gel White MAS 100.
Verdickungsmittel zur Verwendung in beiden wässrigen Phasen umfassen ferner vernetztes Polyacrylsäure-Copolymer wie Carbopol^® ETD 2020, das von Noveon erhältlich ist, modifiziertes vernetztes Polyacrylat-Polymer wie Carbopol^® Ultrez, das von Noveon erhältlich ist, Polyethoxylate von Methylglucose und deren Derivate, wie Glucamate LT, erhältlich von Chemron, PEG-120-Methylglucosedioleat wie Glucamate^TM DOE 120, erhältlich von Chemron, Stärke, modifizierte Kartoffelstärke wie Structure^® XL, Structure^® ZEA, die von National Starch erhältlich sind, und dergleichen.
Verdickungsmittel zur Verwendung in der Ölphase umfassen Ethylen/Propylen/Styrol-Copolymere, Butylen/Ethylen/Styrol-Copolymere; kommerzielle Produkte wie Versagel M750, Versagel ME 750, Versagel MP 500, Versagel MD 1600, die von Penreco erhältlich sind; Transgel 105 und Transgel 110, die von Rita erhältlich sind; Polyisobutylen, hydriertes Polyisobutylen, Wachse, wie Polyethylenwachs, Bienenwachs und dergleichen; öllösliche Polyacrylate, öllösliche Polymethacrylate, Olefin-Polymere, Olefin-Copolymere, funktionialisierte Olefin-Copolymere, Olefin-Terpolymere und funktionialisierte Olefin-Terpolymere, hydrophob modifizierte Tone, Siliciumdioxide und Copolymere von Styrol und Olefinen.
Das Verdickungsmittel kann allein oder in Kombination verwendet werden. Die verwendete Menge des Verdickungsmittels hängt von der erwünschten Viskosität und/oder der erwünschten Stabilität der Mehrfachemulsion ab und liegt in einem Bereich von etwa 0 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 9 Gew.-% und in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% der Mehrfachemulsion vor.
Die äußere wässrige Phase, die wässrige Phase in der inneren Emulsion oder beide Phasen können wasserlösliche Additive, in Wasser dispergierbare Additive und Mischungen davon einschließen. Die wasserlöslichen Additive können in entweder der äußeren oder der inneren oder beiden wässrigen Phasen der Mehrfachemulsion identisch oder voneinander verschieden oder Kombinationen derselben sein. Die wasserlöslichen Additive können alleine oder in Kombination verwendet werden. Die in Wasser dispergierbaren Additive können in entweder der äußeren oder der inneren oder beiden wässrigen Phasen der Mehrfachemulsion identisch oder voneinander verschieden oder Kombinationen derselben sein. Die in Wasser dispergierbaren Additive können alleine oder in Kombination verwendet werden.
Wasserlösliche Additive umfassen Lösungsmittel, wie Propylenglycol, aktive Reagenzien, Konservierungsstoffe, Antioxidationsmittel, Komplexbildner, Parfums, Füllstoffe, Bakterizide, Geruchsabsorber, Färbemittel, Farbstoffe, Lipidvesikel und dergleichen. Feuchthaltemittel, wie Proteinhydolysate und Polyole wie Glycerin, Glycole wie Polyethylenglycole, Zuckerderivative, natürliche Extrakte, Hautaufhellungsmittel, Bleichmittel, pflanzliche Mittel, Rückfettungsmittel, Haut- und Haarkonditionierungsmittel, Vitamine, Harnstoff, Koffein, Depigmentierungsmittel wie Kojisäure und Kaffeesäure, β-Hydroxysäuren wie Salicylsäure und Derivate davon, α-Hydroxysäuren wie Milchsäure und Glycolsäure, Weichmacher und Feuchthaltemittel wie ethoxylierte Methylglucoside und acylierte ethoxylierte Methylglycoside, Dihydroxyaceton, Aminosäuren und eine Mischung von Aminosäuren, anorganische Salze, anorganische Oxide, Sonnenschutzfilter, Retinoide wie Retinol und Derivate davon und Carotenoide, organische und anorganische strahlungsabschirmende Mittel, Hydrocortison, DHEA, Melatonin, Algen-, Fungus-, Pflanzen-, Hefe- oder Bakterienextrakte, hydrolysierte, teilweise hydrolysierte oder unhydrolysierte Proteine, Enzyme oder Mischungen davon.
Die wasserlöslichen Additive können auch Düngemittel wie Ammoniumnitrat, Harnstoff, Insektizide, Fungizide und Bakteriozide einschließen.
Die wasserlöslichen Additive liegen in einem Bereich von etwa 0% bis etwa 30% und in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,01 bis etwa 20% und in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,1% bis etwa 5% und in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,5% bis etwa 3% des Gesamtgewichts der Mehrfachemulsion vor.
Die in Wasser dispergierbaren Additive umfassen Tone, Pigmente, Aluminiumoxide, Silicate, Talk, Magnesiumsilikate, Titandioxid und Zinkoxid.
Die in Wasser dispergierbaren Additive liegen in einem Bereich von etwa 0% bis etwa 30%, in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,01 bis etwa 20% und in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,5% bis etwa 10% des Gesamtgewichts der Mehrfachemulsionen vor.
Die Ölphase schließt alle mit Wasser nicht mischbaren Additive ein, die in Öl annehmbar sind, wobei ein solches Öl für den vorliegenden Zweck als jedes annehmbare Material definiert ist, das in Wasser im Wesentlichen unlöslich ist. Da die Öle unterschiedliche Funktionen in der Zusammensetzung durchführen können, hängt die spezielle Auswahl von dem Zweck ab, für den das Öl beabsichtigt ist.
Die Ölphase schließt lipophile Additive, Fettsäuren, Fettalkohole, Pflanzengummis, Wachse, Silikongummis, ölige Geliermittel, organische Teilchen, anorganische Teilchen und dergleichen ein. Die Ölphasen-Additive können allein oder in Kombination verwendet werden.
Die Ölphasen-Additive umfassen die oben aufgeführten Ölverdickungsmittel, Vitamine, organische Sonnenschutzmittel, wie Avobenzon, Octocrylen, Cinnamat ester, Salicylatester, Rückfettungsmittel, Haut- und Haarkonditionierungsmittel, Weichmacher und Feuchthaltemittel, Lanoline und irgendwelche anderen Additive, die die Leistungsfähigkeit der Emulsion bei der beabsichtigten Endanwendung verbessern.
Die Ölphasen-Additive liegen in einem Bereich von etwa 0 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-%, in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, in einer anderen Ausführungsform in einem Bereich von etwa 1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% der inneren Phase der Wasser-in-Öl-Emulsion vor.
Die Mehrfachemulsionen werden zweckmäßigerweise aber nicht notwendigerweise als konventionelle Mehrfachemulsionen hergestellt. Zuerst wird eine Wasser-in-Öl-Emulsion gemäß der Standard-Arbeitsweise hergestellt. Im Allgemeinen werden die wasserlöslichen Inhaltsstoffe zusammen in einem wässrigen Vehikel vereinigt, die öllöslichen Inhaltsstoffe werden in dem Ölvehikel vereinigt, und die zwei Phasen werden mit dem PIB- und/oder PIBSA-Emulgator vereinigt, um die Wasser-in-Öl-Emulsion zu bilden. Das Wasser, das Öl, der PIB- und/oder PIBSA-Emulgator und die erwünschten Additive werden unter Rühren, Scheren und Kombinationen davon bei einer Temperatur im Bereich von Umgebungstemperatur bis etwa 80°C vereinigt. Dann wird die Wasser-in-Öl-Emulsion in die äußere wässrige Phase mit Emulgatoren und den erwünschten Additiven unter Mischen bei einer Temperatur im Bereich von etwa Umgebungstemperatur bis etwa 65°C eingefügt. Die sich ergebende Emulsion ist als Mehrfachemulsion stabil und intakt.
Die Wasserphase der inneren Wasser-in-Öl-Emulsion umfasst Tröpfchen eines mittleren Durchmessers von etwa 0,1 bis etwa 5 μm, in einer Ausführungsform von etwa 0,5 bis etwa 3 μm oder weniger, in einer anderen Ausführungsform von etwa 2 μm oder weniger, in einer anderen Ausführungsform von etwa 1 μm oder weniger. Die innere Wasser-in-Öl-Emulsion in der äußeren wässrigen Phase besteht aus Tröpfchen der inneren Wasser-in-Öl-Emulsion mit einem mittleren Durchmesser von etwa 1 bis etwa 50 μm, in einer anderen Ausführungsform von etwa 30 μm oder weniger, in einer anderen Ausführungsform von etwa 10 μm oder weniger, in einer anderen Ausführungsform von etwa 5 μm oder mehr, in einer anderen Ausführungsform von etwa 10 μm bis etwa 5 μm.
Die Mehrfachemulsionen der vorliegenden Erfindung ergeben eine Anzahl von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Mehrfachemulsionen. Das System erlaubt eine höhere Konzentration der inneren Emulsion in der Mehrfachemulsion, wodurch eine breitere Vielfalt von Texturen und ein breiterer Anreiz für einen großen Bereich von Produkten ermöglicht wird. Die Mehrfachemulsionen können verwendet werden, um eine Anzahl unterschiedlicher Typen von aktiven Materialien zu liefern, die in den verschiedenen Phasen des Endprodukts verteilt sind. Dies kann insbesondere in einem System von Bedeutung sein, in welchem mehrere aktive Substanzen vorliegen, die nicht miteinander verträglich sind oder die nicht die optimale Aktivität in der gleichen Umgebung aufzeigen können. Die Mehrfachemulsion ist stabil.
Die Emulsionen können im Wesentlichen für jeden Anwendungstyp verwendet werden, in dem eine Emulsion insbesondere für industrielle Produkte, Haushaltsprodukte und Verbraucherprodukte verwendet wird. Anwendungsbereiche umfassen Metallverarbeitung, Gartenbau, Landwirtschaft, Beschichtungen/Anstrichstoffe/Tinten, Gleitmittel und Brennstoffe. Die erfindungsgemäße Mehrfachemulsion findet eine spezielle Anwendung in einer großen Anzahl von Körperpflegeanwendungen, wie Behandlung, Schutz und Pflege der Haut, der Lippen und Nägel, Entfernen von Make-Up und/oder Reinigen der Haut, und Körperpflegeprodukten, wie Sonnenschutzmittel/Selbstbräunungsmittel, Abspülmittel für Haarkonditionierer, flüssige Make-Ups und dergleichen.
Die Erfindung wird weiterhin durch die folgenden nicht einschränkenden Beispiele erläutert.
Spezielle Ausführungsform
Beispiel 1: Die Ölphase der primären Emulsion umfasst Weißöl (etwa 15,7 g) als Öl und Chemccinate 2000 (etwa 6,3 g) [gering gefärbtes PIBSA/Triethanolamin (1:1)m von Chemron] als Emulgator.
Dihydroxyaceton (DHA) (etwa 10,0 g) ist der gerbungsaktive Inhaltsstoff, und er wird mit etwa 66,95 g Wasser und 1,05 g Natriumchlorid vereinigt, um die wässrige Phase der primären Emulsion herzustellen. Beide Phasen werden auf 70°C erwärmt, und die wässrige Phase wird während etwa 20 Minuten unter Mischen mit einem Heidolph-Mischer bei etwa 600 U/min tropfenweise zu der Ölphase gegeben. Sobald die Zugabe vervollständigt ist, wird die Wasser-in-Öl-Emulsion etwa 10 Minuten lang bei etwa 7000 U/min homogenisiert. Die resultierende Emulsion ist die innere Wasser-in-Öl-Emulsion der Mehrfachemulsion. Die Tröpfchengröße liegt in einem Bereich von etwa 0,5 bis 2 μm für die primäre Wasser-in-Öl-Emulsion.
Die äußere wässrige Phase wird hergestellt, indem man die folgenden Inhaltsstoffe bei 50°C unter Rühren vereinigt: Wasser (etwa 26,05 g), Konservierungsstoff (etwa 0,2 g), Natriumchlorid (etwa 0,28 g), Chemonic S-20 (Stearylalkohol-20-ethoxylat) (etwa 3,0 g), Smektid-Ton (etwa 1,33 g) und ein Aminosäure-Komplex (etwa 1,0 g). Die innere Wasser-in-Öl-Emulsion (etwa 66,8 g) wird dann zu der äußeren wässrigen Phase während einer Zeitspanne von etwa 20 Minuten bei etwa 500 U/min gegeben. Zu dieser Mehrfachemulsion wird ein Gemisch von Xanthan (etwa 0,67 g) und 2-Ethylhexylstearat (etwa 0,67 g) gegeben, und das Gemisch wird ungefähr weitere 30 Minuten gerührt, woran sich die Zugabe eines Konservierungsstoffs anschließt.
Die Emulsion zeigte eine ausgezeichnete Stabilität nach 5 Gefrier-Auftau-Zyklen (etwa –18°C bis Umgebungstemperatur) und bei einer Lagerung bei 43°C (zwei Wochen), und zwar aufgrund visueller Untersuchung, Mikroskopie und Viskosität.
Beispiel 2: Die Ölphase der primären Emulsion umfasst Octylstearat (etwa 15,7 g) als Öl und Chemccinate 2000 (etwa 6,3 g) [gering gefärbtes PIBSA/Triethanolamin (1:1)m von Chemron] als Emulgator.
Dihydroxyaceton (DHA) (etwa 10,0 g) ist der gerbungsaktive Inhaltsstoff, und er wird mit etwa 66,95 g Wasser und 1,05 g Natriumchlorid vereinigt, um die wässrige Phase der primären Emulsion herzustellen. Beide Phasen werden auf 70°C erwärmt, und die wässrige Phase wird während etwa 20 Minuten unter Mischen mit einem Heidolph-Mischer bei etwa 600 U/min tropfenweise zu der Ölphase gegeben. Sobald die Zugabe vervollständigt ist, wird die Wasser-in-Öl-Emulsion etwa 10 Minuten lang bei etwa 7000 U/min homogenisiert. Die resultierende Emulsion ist die innere Wasser-in-Öl-Emulsion der Mehrfachemulsion. Die Tröpfchengröße liegt in einem Bereich von etwa 0,5 bis 2 μm für die primäre Wasser-in-Öl-Emulsion.
Die äußere wässrige Phase wird hergestellt, indem man die folgenden Inhaltsstoffe bei 50°C unter Rühren vereinigt: Wasser (etwa 26,05 g), Konservierungsstoff (etwa 0,2 g), Natriumchlorid (etwa 0,28 g), Chemonic S-20 (Stearylalkohol-20-ethoxylat) (etwa 3,0 g), Smektid-Ton (etwa 1,33 g) und ein Aminosäure-Komplex (etwa 1,0 g). Die innere Wasser-in-Öl-Emulsion (etwa 66,8 g) wird dann zu der äußeren wässrigen Phase während einer Zeitspanne von etwa 20 Minuten bei etwa 500 U/min gegeben. Zu dieser Mehrfachemulsion wird ein Gemisch von Xanthan (etwa 0,67 g) und 2-Ethylhexylstearat (etwa 0,67 g) gegeben, und das Gemisch wird ungefähr weitere 30 Minuten gerührt, woran sich die Zugabe eines Konservierungsstoffs anschließt.
Die Emulsion zeigte eine sehr gute Stabilität nach 5 Gefrier-Auftau-Zyklen (etwa –18°C bis Umgebungstemperatur) und bei einer Lagerung bei 43°C (zwei Wochen), und zwar aufgrund visueller Untersuchung, Mikroskopie und Viskosität.
Beispiel 3: Die Ölphase der primären Emulsion wird durch Kombination von Weißöl (etwa 14,5 g), Petrolat (etwa 0,5 g), Chemccinate 2000 (etwa 7,5 g) [gering gefärbtes PIBSA/Triethanolamin (1:1)m von Chemron] und Sorbitanmonoisostearat (etwa 1,5 g) hergestellt. Die wässrige Phase wird durch Kombination von Dihydroxyaceton (DHA) (etwa 10,0 g), etwa 63,0 g Wasser und etwa 2,0 g Smektid-Ton, etwa 0,5 g Xanthan und etwa 0,5 g Weißöl hergestellt. Beide Phasen werden auf 70°C erwärmt, und die wässrige Phase wird während etwa 20 Minuten unter Mischen mit einem Heidolph-Mischer bei etwa 600 U/min tropfenweise zu der Ölphase gegeben. Sobald die Zugabe vervollständigt ist, wird die Wasser-in-Öl-Emulsion etwa 10 Minuten lang bei etwa 7000 U/min homogenisiert. Die resultierende Emulsion ist die innere Wasser-in-Öl-Emulsion der Mehrfachemulsion. Die Tröpfchengröße liegt in einem Bereich von etwa 0,5 bis 2 μm für die primäre Wasser-in-Öl-Emulsion.
Die äußere wässrige Phase wird hergestellt, indem man die folgenden Inhaltsstoffe bei 50°C unter Rühren vereinigt: Wasser (etwa 34,2 g), Chemonic S-20 (Stearylalkohol-20-ethoxylat) (etwa 3,0 g), Smektid-Ton (etwa 1,4 g) und ein Aminosäure-Komplex (etwa 1,0 g). Die innere Wasser-in-Öl-Emulsion (etwa 60,0 g) wird dann zu der äußeren wässrigen Phase während einer Zeitspanne von etwa 20 Minuten bei etwa 500 U/min gegeben. Zu dieser Mehrfachemulsion wird ein Gemisch von Xanthan (etwa 0,1 g) und Weißöl (etwa 0,1 g) gegeben, und das Gemisch wird ungefähr weitere 30 Minuten gerührt, woran sich die Zugabe eines Konservierungsstoffs (etwa 0,2 g) anschließt.
Die Emulsion zeigte eine ausgezeichnete Stabilität nach 5 Gefrier-Auftau-Zyklen (etwa –18°C bis Umgebungstemperatur) und bei einer Lagerung bei 43°C (zwei Wochen), und zwar aufgrund visueller Untersuchung, Mikroskopie und Viskosität.
Beispiel 4: Die Ölphase der primären Emulsion wird durch Kombination von Weißöl (etwa 15,7 g) und Chemccinate 2000 (etwa 6,3 g) [gering gefärbtes PIBSA/Triethanolamin (1:1)m von Chemron] hergestellt. Die wässrige Phase wird durch Kombination von Dihydroxyaceton (DHA) (etwa 10,0 g), Natriumchlorid (etwa 1,0 g), etwa 65,0 g Wasser und etwa 2,0 g Smektid-Ton hergestellt. Beide Phasen werden auf 70°C erwärmt, und die wässrige Phase wird während etwa 20 Minuten unter Mischen mit einem Heidolph-Mischer bei etwa 600 U/min tropfenweise zu der Ölphase gegeben. Sobald die Zugabe vervollständigt ist, wird die Wasser-in-Öl-Emulsion etwa 10 Minuten lang bei etwa 7000 U/min homogenisiert. Die resultierende Emulsion ist die innere Wasser-in-Öl-Emulsion der Mehrfachemulsion. Die Tröpfchengröße liegt in einem Bereich von etwa 0,5 bis 2 μm für die primäre Wasser-in-Öl-Emulsion.
Die äußere wässrige Phase wird hergestellt, indem man die folgenden Inhaltsstoffe bei 50°C unter Rühren vereinigt: Wasser (etwa 25,12 g), Natriumchlorid (etwa 0,28 g), Chemonic S-20 (Stearylalkohol-20-ethoxylat) (etwa 3,0 g), Smektid-Ton (etwa 2,8 g) und ein Aminosäure-Komplex (etwa 1,0 g). Die innere Wasser-in-Öl-Emulsion (etwa 66,6 g) wird dann zu der äußeren wässrigen Phase während einer Zeitspanne von etwa 20 Minuten bei etwa 500 U/min gegeben. Zu dieser Mehrfachemulsion wird ein Gemisch von Xanthan (etwa 0,5 g) und Weißöl (etwa 0,5 g) gegeben, und das Gemisch wird ungefähr weitere 30 Minuten gerührt, woran sich die Zugabe eines Konservierungsstoffs (etwa 0,2 g) anschließt.
Die Emulsion zeigte eine ausgezeichnete Stabilität nach 5 Gefrier-Auftau-Zyklen (etwa –18°C bis Umgebungstemperatur) und bei einer Lagerung bei 43°C (zwei Wochen), und zwar aufgrund visueller Untersuchung, Mikroskopie und Viskosität.

Claims

Mehrfach-Wasser-in-Öl-in-Wasser-Emulsionszusammensetzung, umfassend: (1) eine diskontinuierliche Phase, wobei diese diskontinuierliche Phase Folgendes umfasst: a) eine diskontinuierliche Wasserphase, b) eine kontinuierliche Ölphase, c) einen Emulgator, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (einem) von Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid stammenden Emulgator(en), (einem) von Polyisobuten stammenden Emulgator(en) und Mischungen davon, d) gegebenenfalls einem Coemulgator und e) gegebenenfalls Verdickungsmitteln für die diskontinuierliche Phase, die in eine interne Wasser-in-Öl-Emulsion resultieren, und (2) eine kontinuierliche Phase, wobei diese kontinuierliche Phase eine externe wässrige Phase ist, die Folgendes umfasst: a) Wasser, b) die interne Wasser-in-Öl-Emulsion, c) einen Öl-in-Wasser-Emulgator und d) gegebenenfalls Verdickungsmittel für die externe wässrige Phase und wobei der Emulgator im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 30 Gew.-% der fertigen Mehrfachemulsion verwendet wird, und wobei die Wasserphase der internen Wasser-in-Öl-Emulsion aus Tröpfchen mit einem mittleren Durchmesser von 0,1 bis 5 μm besteht, was in einer stabilen Wasser-in-Öl-in-Wasser-Emulsion resultiert.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der von Polyisobutenylbernsteinsäureanhydrid stammende Emulgator das Produkt der Reaktion von Poly(isobutylen) mit Maleinsäureanhydrid, Poly(isobutylen)bernsteinsäureanhydrid, Poly(isobutylen)bernsteinsäureanhydrid-Derivaten, funkti onalisiertem Poly(isobutylen)bernsteinsäureanhydrid, das Produkt der Reaktion von Poly(isobutylen)bernsteinsaureanhydrid mit einem Alkohol, Aminen, Polyolen, Polyaminen und Alkanolaminen, das Produkt der Reaktion von Poly(isobutylen)bernsteinsäureanhydrid mit Triethanolamin, das Produkt der Reaktion von Poly(isobutylen)bernsteinsäureanhydrid mit Natriumhydroxid oder Kombinationen davon umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der von Polyisobutylen stammende Emulgator ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus wenigstens Folgendem besteht: polyisobutenylsubstituierten Phenolen, Aminopolyisobutenylphenolen, Polyisobutenylamin und Mischungen davon, den Produkten der Reaktion von Polyisobutylen mit α,β-ungesättigten Olefinen, gefolgt von einer weiteren Funktionalisierung durch eine Reaktion mit Nucleophilen wie Wasser, Alkohol, Polyolen, Aminen, Polyaminen, Alkanolaminen und anorganischen Basen, den Produkten der Reaktion von Polyisobutylen mit Glyoxylsäure, Niederalkylglyoxylaten wie Methylglyoxylat, gefolgt von einer weiteren Funktionalisierung mit primären oder sekundären Aminen, primären oder sekundären Alkanolaminen oder Polyaminen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Coemulgator Sorbitanmonooleat, Sorbitanmonoisostearat, Glycerinmonooleat, Oleylalkohol-2-ethoxylat, Lecithin, Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonopalmitat, Sorbitanmonostearat, Sorbitansesquistearat, Sorbitantrioleat, Stearylalkohol-2-ethoxylat, Glycerinmonostearat, Sorbitandioleat, Wollfett, Methylglucosiddioleat, Polyglyceryl-3-diisostearat, Polyethylenglycol-200-distearat, Methylglucosesesquistearat, Polyethylenglycol-200-monostearat, Alkoholalkoxylate, Copolymere von verschiedenen Alkoxylaten, Alkylaminen oder Alkoholen oder Amiden, ethoxylierten Alkylaminen oder Amiden, Betainen, verträgliche Sulfonate oder Sulfate oder Sulfosuccinate oder Phosphonate oder Borate oder Aminsalze oder Carboxylate oder Mischungen davon umfasst und wobei der Coemulgator im Bereich von 0 Gew.-% bis 10 Gew.-% der internen Wasser-in-Öl-Emulsion vorhanden ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das wässrige Material Leitungswasser, demineralisiertes Wasser, deionisiertes Wasser, Blumenwasser oder Kombinationen davon umfasst, und wobei das Öl Fettsubstanzen, flüchtige Öle, nichtflüchtige Öle oder Mischungen davon umfasst und wobei die externe wässrige Phase Leitungswasser, demineralisiertes Wasser, deionisiertes Wasser, Blumenwasser oder Kombinationen davon umfasst und das Wasser im Bereich von 1 Gew.-% bis 99 Gew.-% der internen Phase der Wasseremulsion vorhanden ist und das Öl im Bereich von 99 Gew.-% bis 1 Gew.-% der Wasser-in-Öl-Emulsion vorhanden ist und wobei das Verhältnis der internen Wasser-in-Öl-Emulsion zur externen wässrigen Phase im Bereich von 10 bis 90:90 bis 10 beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Emulgator der externen wässrigen Phase Ethoxylate, nichtionische ethoxylierte Fettsäuren, Ester, Sorbitanester, Alkylphenol, Sorbitanmonolaurat, Carboxylate, Aminsalze, Metallsalze, Alkylarylsulfonate, Aminoxide, Poly(oxyalkylen)-Verbindungen einschließlich Block-Copolymeren, die Alkylenoxid-Repetiereinheiten umfassen, carboxylierte Alkoholethoxylate, ethoxylierte Alkohole, ethoxylierte Alkylphenole, ethoxylierte Amine und Amide, ethoxylierte Fettsäuren, ethoxylierte Fettester und -öle, Fettester, Fettsäureamide einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, Amiden von Tallölfettsäuren und Polyamiden, ethoxylierte Glycerinester, ethoxylierte Glycolester, ethoxylierte Sorbitanester, Imidazolin-Derivate, Lecithin und Lecithinderivate, Lignin und Ligninderivate, Monoglyceride und Monoglyceridderivate, Olefinsulfonate, Phosphatester und Phosphatesterderivate, propoxylierte und ethoxylierte Fettsäuren oder Alkohole oder Alkylphenole, Sorbitanderivate, Saccharoseester und Saccharoseesterderivate, Sulfate oder Alkohole oder ethoxylierte Alkohole oder Fettester, Sulfonate von Dodecyl- und Tridecylbenzolen oder kondensierten Naphthalinen oder Petroleum, Sulfosuccinate und Sulfosuccinatderivate und Tridecyl- und Dodecylbenzolsulfonsäuren oder Mischungen davon umfasst und im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 10 Gew.-% der Mehrfachemulsion vorhanden ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Mehrfachemulsion mit einem Verdickungsmittel verdickt ist, das Xanthangummi, Cellulosen, Chitosan, Stärken, Silicate, Magnesiumaluminiumsilicate, Hydroxyethylcellulose, Xanthangummen, Glucose-Mannose-Polysaccharide, Ammoniumpoly(acryldimethyltauramid-co-vinylformamid), Stearylalkohol, Cetylalkohol, Cetearylalkohol, Tone, Hectorite, Smectite, Bentonite, vernetztes Polyacrylsäure-Copolymer, modifiziertes vernetztes Polyacrylat-Polymer, Polyethoxylate von Methylglucose und Derivate davon, PEG-120-Methylglucosedioleat, Stärke, modifizierte Kartoffelstärke, Ethylen/Propylen/Styrol-Copolymere, Butylene/Ethylen/Styrol-Copolymere, Polyisobutylen, hydriertes Polyisobutylen, Wachse, Polyethylenwachs, Bienenwachs, öllösliche Polyacrylate, öllösliche Polymethacrylate, Olefinpolymere, Olefin-Copolymere, funktionalisierte Olefin-Copolymere, Olefin-Terpolymere, funktionalisierte Olefin-Terpolymere, hydrophob modifizierte Tone, Siliciumdioxide und Copolymere von Styrol und Olefinen oder die Mischungen davon umfasst und wobei das Verdickungsmittel im Bereich von 0 Gew.-% bis 10 Gew.-% der Mehrfachemulsion vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung wasserlösliche Additive umfasst, die Propylenglycol, Wirkstoffe, Konservierungsmittel, Antioxidantien, Komplexierungsmittel, Parfüms, Füllstoffe, Bakterizide, geruchsabsorbierende Mittel, Farbstoffe, Lipidvesikel, Proteinhydrolysate und Polyole wie Glycerin, Glycole wie Polyethylenglycole, Zuckerderivate, natürliche Extrakte, Hautaufhellungsmittel, Bleichmittel, pflanzliche Mittel, Rückfettungsmittel, Haut- und Haarkonditionierungsmittel, Vitamine, Harnstoff, Koffein, Depigmentierungsmittel wie Kojisäure und Kaffeesäure, β-Hydroxysäuren wie Salicylsäure und Derivate davon, α-Hydroxysäuren wie Milchsäure und Glycolsäure, Weichmacher und Feuchthaltemittel wie ethoxylierte Methylglucoside und acylierte ethoxy lierte Methylglycoside, Dihydroxyaceton, Aminosäuren und eine Mischung von Aminosäuren, anorganische Salze, anorganische Oxide, Sonnenschutzfilter, Retinode wie Retinol und Derivate davon und Carotenoide, organische und anorganische strahlungsabschirmende Mittel, Hydrocortison, DHEA, Melatonin, Algen-, Fungus-, Pflanzen-, Hefe- oder Bakterienextrakte, Proteine, hydrolysiert, teilweise hydrolysiert oder unhydrolysiert, Enzyme oder Mischungen davon umfasst und wobei die wasserlöslichen Additive im Bereich von 0 Gew.-% bis 30 Gew.-% der Mehrfachemulsion vorliegen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung wasserdispergierbare Additive umfasst, die Tone, Pigmente, Aluminiumoxide, Silicate, Talk, Magnesiumsilicate, Titandioxid, Zinkoxid oder Mischungen davon umfasst und wobei die wasserdispergierbaren Additive im Bereich von 0 Gew.-% bis 30 Gew.-% der Mehrfachemulsion vorliegen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Ölzusammensetzung Ölphasenadditive umfasst, die lipophile Additive, Fettsäuren, Fettalkohole, Gummen, Wachse, Silicongummis, Ölgeliermittel, organische Teilchen, anorganische Teilchen, Verdickungsmittel, Vitamine, organische Sun-Blocker, Avobenzon, Octocrylen, Cinnamatester, Salicylatester, Rückfettungsmittel, Hautkonditionierungsmittel, Haarkonditionierungsmittel, Weichmacher, Moisturizer, Lanoline oder Mischungen davon umfassen und wobei die Ölphasenadditive im Bereich von 0 Gew.-% bis 30 Gew.-% der internen Phase der Wasser-in-Öl-Emulsion vorliegen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die interne Wasser-in-Öl-Emulsion in der externen wässrigen Phase aus Tröpfchen der internen Wasser-in-Öl-Emulsion mit einem mittleren Durchmesser von 1 bis 50 μm besteht.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Öl-in-Wasser-Emulgiermittel ein HLB von 8 bis 20 hat.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, die als Mehrfachemulsion für Produkte verwendet wird, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus industriellen Produkten, Haushaltsprodukten, Verbraucherprodukten, Körperpflegeprodukten, Metallbearbeitungsprodukten, Gartenbauprodukten, Anstrichmittelprodukten, Tintenprodukten, Schmiermittelprodukten, Kraftstoffprodukten und Kombinationen davon.
Verfahren zur Herstellung einer Mehrfach-Emulsionszusammensetzung, umfassend das Vereinigen einer wässrigen Komponente im Bereich von 1 Gew.-% bis 99 Gew.-% und einer Ölphase im Bereich von 99 Gew.-% bis 1 Gew.-% mit einem Emulgator, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem von Poly(isobutylenyl)bernsteinsäureanhydrid stammenden Emulgator, einem von Polyisobutylen stammenden Emulgator und Mischungen davon, zur Herstellung einer internen Wasser-in-Öl-Emulsion und dann das Vereinigen der internen Wasser-in-Öl-Emulsion mit einer externen wässrigen Phase mit einem Verhältnis von 10 bis 90:90 bis 10 mit einem Emulgator mit einem HLB von 8 bis 20, was in einer stabilen Mehrfachemulsion resultiert.