DE60202700T2

DE60202700T2 - Hydrophobisch modifizierte saccharid-tenside

Info

Publication number: DE60202700T2
Application number: DE60202700T
Authority: DE
Inventors: Karl Booten; Bart Levecke; Victor Christian STEVENS
Original assignee: Raffinerie Tirlemontoise SA; Tiense Suikerraffinaderij NV
Current assignee: Raffinerie Tirlemontoise SA; Tiense Suikerraffinaderij NV
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: KR100531709B1; JP2005504630A; KR20040050071A; DE60202700D1; US20040248761A1; CN1571693A; ES2231733T3; HUP0401602A2; CA2457947A1; EP1441844A1; EP1441844B1; CN1298416C; EP1304158A1; WO2003031043A1; MXPA04003432A; US20070105743A1; BR0212342A; ATE287288T1; CA2457947C; AU2002362697B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von hydrophob modifizierten Sacchariden als Tensid zur Herstellung von Dispersionen von Multiphasensystemen, bestehend aus einer oder mehreren Flüssigkeiten, Feststoffen und/oder Gasen, die in einer kontinuierlichen, wässrigen, elektrolythaltigen Phase dispergiert sind, die Dispersionen sowie ein Verfahren zur Herstellung und Stabilisierung von Dispersionen.
Hintergrund und Stand der Technik
Die Industrie ist oft mit dem technischen Problem hinsichtlich der Herstellung von Dispersionen aus einer Mischung von zwei oder mehreren Phasen konfrontiert, die nicht mischbar oder nur teilweise miteinander mischbar sind. Der Begriff Dispersion bezieht sich auf eine Zusammensetzung, die aus einer kontinuierlichen Phase besteht, welche in ihr dispergiert kleine Partikel einer oder mehrerer anderer Phasen enthält, die eine oder mehrere diskontinuierliche Phasen bilden. Die Dispersionen, auf die man am häufigsten trifft und die folglich für die Industrie von großem Interesse sind, bestehen aus einer kontinuierlichen, wässrigen Phase und einer oder mehreren diskontinuierlichen, nicht wässrigen Phasen.
Der Begriff Dispersion bezieht sich nachstehend auf Zusammensetzungen, die aus einer kontinuierlichen, wässrigen Phase bestehen, welche in ihr dispergiert kleine Partikel einer oder mehrerer anderer Phasen enthält, die eine oder mehrere diskontinuierliche Phasen (auch als dispergierte Phasen bezeichnet) bilden. In Abhängigkeit der Art der anderen Phase(n), die eingebunden sind, können die Partikel Tröpfchen (im Falle einer flüssigen Phase), feste Partikel (im Falle einer festen Phase) oder Gasblasen (im Falle einer gasförmigen Phase) sein. Dispersionen werden üblicherweise aus einer Mischung oder einer Vormischung der zusammensetzenden Phasen durch gründliches Mischen der Phasen, zum Beispiel mit einem Hochgeschwindigkeitsmischer oder einem Homogenisierer im Falle von flüssigen Phasen, oder durch gründliches Mahlen mit Hilfe einer Perlmühle oder einer Kolloidmühle im Falle der Gegenwart einer festen Phase hergestellt. Jedoch sind die erhaltenen Dispersionen infolge der Unmischbarkeit oder teilweisen Mischbarkeit der zusammensetzenden Phasen häufig instabil.
In Systemen mit einer diskontinuierlichen, flüssigen, nicht wässrigen Phase ist die Instabilität durch die Koaleszenz der Tröpfchen der dispergierten, flüssigen Phase gekennzeichnet. In Systemen mit einer diskontinuierlichen, festen Phase ist die Instabilität durch die Ausflockung, welche für die Bildung von Aggregaten oder Klumpen typisch ist, der dispergierten festen Phase gekennzeichnet. In Systemen mit einer diskontinuierlichen, gasförmigen Phase, üblicherweise als Schäume bezeichnet, ist die Instabilität durch die Verschmelzung der Gasblasen gekennzeichnet, was zum Zerfall des Schaumes führt.
Infolge dieser Koaleszenz, Ausflockung oder des Zerfalls der jeweiligen Tröpfchen, der festen Partikel oder Gasblasen kann sich die Dispersion in größerem oder kleinerem Ausmaß in separate Phasen aufspalten und sich schließlich vollständig in separate Phasen aufspalten, was thermodynamisch das günstigste System ist.
Es ist bereits seit längerem bekannt, dass die Zugabe von bestimmten Verbindungen zu einer Mischung aus nicht mischbaren oder teilweise mischbaren Phasen die Bildung von Dispersionen ermöglicht oder vereinfacht und/oder die Stabilität dieser Dispersionen bezüglich Koaleszenz, Ausflockung und/oder Zerfall verbessert, was nachstehend kurzum Stabilität genannt wird. Infolge der verbesserten Stabilität wird die Koaleszenz, Ausflockung und/oder der Zerfall der diskontinuierlichen Phase oder Phasen im Vergleich zu jenen Dispersionen, die ohne diese Verbindungen hergestellt wurden, gehemmt, verzögert oder mehr oder weniger reduziert.
Üblicherweise sind diese Verbindungen Moleküle, die aus einem hydrophilen Teil, der mit der wässrigen, kontinuierlichen Phase interagiert, und aus einem hydrophoben Teil, der mit der nicht wässrigen Phase interagiert, bestehen. Sie reduzieren gewöhnlich die Grenzflächenspannung zwischen flüssigen Phasen, festen/flüssigen Phasen und/oder gasförmigen/flüssigen Phasen und gelten daher als Verbindungen mit die Oberflächenspannung beeinflussenden Eigenschaften. Diese Reduktion erleichtert die Dispersion in der kontinuierlichen, wässrigen Phase einer Flüssigkeit oder von Aggregaten von flüssigen oder festen Partikeln in einzelne Partikel, verbessert die Benetzbarkeit einer festen Phase durch eine flüssige Phase und ermöglicht die Bildung eines Schaumes. Dadurch wird die Stabilität der Dispersionen verbessert und die Tendenz der Dispersionen, sich in einzelne Phasen aufzuteilen, reduziert.
Die Verbindungen, welche die Bildung einer Dispersion ermöglichen oder erleichtern und/oder die Stabilität einer Dispersion bezüglich Koaleszenz, Ausflockung und/oder Zerfall verbessern, werden üblicherweise als Tenside, Oberflächenspannung beeinflussende Mittel oder oberflächenaktive Mittel bezeichnet. Nach der Entdeckung der Wirkung der Oberflächenspannung beeinflussenden Mittel auf Dispersionen wurde es üblich, einer oder mehreren Phasen oder einer Mischung von Phasen einer Zusammensetzung ein Tensid zuzugeben, um die Herstellung einer Dispersion aus diesen Phasen zu ermöglichen oder zu vereinfachen und/oder die Stabilität der Dispersion zu verbessern.
Es gibt verschiedene Arten von Dispersionen, die im Prinzip Multiphasensysteme sind, wie Biphasensysteme und Triphasensysteme, in denen zwei oder mehrere Phasen als diskontinuierliche Phase in Form von sehr kleinen flüssigen, festen oder gasförmigen Partikeln aufscheinen, die in einer kontinuierlichen, wässrigen Phase dispergiert sind. Biphasensysteme enthalten Systeme, die aus einer gasförmigen Phase (Gasblasen)/kontinuierlichen, wässrigen Phase, einer flüssigen Phase (Tröpfchen)/kontinuierlichen wässrigen Phase oder einer festen Phase (feste Partikel)/kontinuierlichen, wässrigen Phase bestehen. Triphasensysteme enthalten Systeme, die aus einer gasförmigen Phase/flüssigen Phase/kontinuierlichen, wässrigen Phase, einer gasförmigen Phase/festen Phase/kontinuierlichen wässrigen Phase oder einer festen Phase/flüssigen Phase/ kontinuierlichen, wässrigen Phase bestehen.
Die Dispersionen von Multiphasensystemen werden normalerweise in Abhängigkeit der Art der zusammensetzenden Phasen in vier Gruppen, wie folgt, eingeteilt:

(i) Suspensionen: Systeme, die aus einer diskontinuierlichen, festen Phase bestehen, die sich aus einer oder mehreren festen Verbindungen in einer fein verteilten Form, dispergiert in einer kontinuierlichen, wässrigen Phase, zusammensetzt;
(ii) Emulsionen: Systeme, die aus einer diskontinuierlichen, flüssigen Phase in einer fein getrennten Form bestehen, die sich aus einer oder mehreren mischbaren, teilweise mischbaren oder nicht mischbaren Flüssigkeiten, dispergiert in einer kontinuierlichen, wässrigen Phase, zusammensetzt;
(iii) Schäume: in Biphasensystemen: bestehen aus einer diskontinuierlichen, gasförmigen Phase, die sich aus Blasen eines Gases oder einer Mischung von Gasen, dispergiert in einer kontinuierlichen wässrigen Phase zusammensetzt, und in Triphasensystemen: aus einer diskontinuierlichen gasförmigen Phase bestehen, die sich aus Blasen eines Gases oder einer Mischung von Gasen, die in einer Suspension oder in einer Emulsion dispergiert sind, zusammensetzt;
(iv) Suspoemulsionen: Triphasensysteme, die aus einer diskontinuierlichen, festen Phase, welche sich aus fein verteilten Partikeln eines oder mehrerer Feststoffe zusammensetzt, und einer diskontinuierlichen flüssigen Phase, die sich aus einer oder mehreren mischbaren, teilweise mischbaren oder nicht mischbaren Flüssigkeiten zusammensetzt, die in einer kontinuierlichen, wässrigen Phase dispergiert sind, bestehen.

Weiters gibt es noch andere Variationen von Multiphasensystemen, zum Beispiel, ein System, das aus einer gasförmigen Phase, einer festen Phase und zwei flüssigen Phasen besteht.
Alle diese Multiphasensysteme fallen hierin unter den Begriff Dispersion.
Oberflächenaktive Mittel werden normalerweise nach ihrer Wirkung auf die Phasen einer Dispersion, u. a. als Detergentien, Emulgatoren, Emulsionsstabilisatoren, Benetzungsmittel, Suspensionsstabilisatoren, Schaumbildner oder Schaumstabilisatoren klassifiziert.
Die Aktivität und Wirkung des Tensids hängen weitgehend von dessen chemischer Struktur und/oder Art der Komponente der Dispersion ab. Folglich wird zur Herstellung einer Dispersion die Art des Tensids häufig in Abhängigkeit der Komponenten des entsprechenden Multiphasensystems ausgewählt. Diese Auswahl wird oft von einer fachkundigen Person im Rahmen routinemäßig durchgeführter Screening-Experimente ausgeführt.
Die ersten, üblicherweise als Detergentien verwendeten Tenside waren Alkaliseifen aus natürlich vorkommenden Fettsäuren, die häufig als Seifen bezeichnet werden, wie Natriumpalmitat. Diese Verbindungen werden heute größtenteils durch wirksamere synthetische Tenside ersetzt. Typische Klassen von oberflächenaktiven Substanzen, die nun in der Industrie verwendet werden, umfassen anionische, kationische, amphotere und nichtionische Tenside.
Anionische Tenside umfassen, abgesehen von diesen Seifen, zum Beispiel Alkylbenzolsulfonate (ABS). ABS-artige Tenside, die biologisch schwer abbaubar sind, werden heute durch biologisch besser abbaubare, lineare Alkylsulfonate (LAS) ersetzt.
Kationische Tenside umfassen normalerweise Tetraalkylammoniumsalze, wie Dodecyltrimethylammoniumchlorid.
Amphotere Tenside umfassen häufig zwitterionisch-artige Verbindungen, wie 3-[N,N-dimethyl N-dodecyl-ammonio]1-Propansulfonat.
Nicht ionische Tenside gehören hauptsächlich zur Klasse der alkoxylierten Verbindungen, üblicherweise ethoxylierte Verbindungen, wie beispielsweise Dodecylhexaoxyethylenglykolmonoether.
Die obigen Tenside sind in vielen Multiphasensystemen zufrieden stellend wirksam und ermöglichen die Herstellung von Dispersionen mit industriell akzeptabler Stabilität bezüglich Koaleszenz, Ausflockung und/oder Zerfall.
Die Gegenwart eines Elektrolyts in der wässrigen Phase einer Dispersion destabilisiert normalerweise die Dispersion trotz der Gegenwart eines Tensids und bewirkt eine beachtliche bis vollständige Koaleszenz der diskontinuierlichen flüssigen Phase(n), Ausflockung der Festphase(n) und/oder einen Zerfall des Schaumes. Je höher die Konzentration des Elektrolyts (bis zu einem Höchstmaß) normalerweise in der wässrigen Phase einer Dispersion und je höher die Temperatur ist, desto ausgeprägter ist die Destabilisierung der Dispersion.
Jedoch muss die Industrie oft Dispersionen aus Multiphasensystemen, üblicherweise Biphasen- und Triphasensysteme, herstellen, die eine kontinuierliche, wässrige Phase mit einer hohen Konzentration eines oder mehrerer Elektrolyte umfassen. In diesen speziellen Multiphasensystemen versagen die meisten bekannten Tenside bei der Bereitstellung von Dispersionen mit industriell akzeptabler Stabilität.
Daher ist die Industrie oft mit dem technischen Problem konfrontiert, Dispersionen aus Multiphasensystemen bereitzustellen, die eine kontinuierliche, wässrige Phase umfassen, welche ein oder mehrere Elektrolyte enthält und die eine industriell akzeptable Stabilität bezüglich Koaleszenz, Ausflockung und/oder Zerfall aufzeigen, insbesondere, wenn ein Elektrolyt in hoher Konzentration gegenwärtig ist und/oder die Dispersion eine Temperatur über der Raumtemperatur hat.
Ziel der Erfindung
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, eine Lösung für eines oder mehrere dieser technischen Probleme als auch andere zur Verfügung zu stellen.
Beschreibung der Erfindung
Auf der Suche nach verbesserten und/oder alternativen Tensiden haben die Erfinder überraschenderweise herausgefunden, dass die Verwendung einer bestimmten Klasse von hydrophob modifizierten Sacchariden als Tenside in bestimmten Konzentrationsbereichen ermöglicht, eines oder mehrere dieser technischen Probleme zu lösen.
Daher bezieht sich die vorliegende Erfindung in einem Aspekt auf ein Verfahren der Verwendung von hydrophob modifizierten Sacchariden als Tensid in bestimmten Konzentrationsbereichen zur Herstellung von stabilen Dispersionen oder Dispersionen mit verbesserter Stabilität aus Multiphasensystemen, die eine kontinuierliche, wässrige Phase mit hoher Konzentration eines oder mehrerer Elektrolyte enthalten.
In einem anderen Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von stabilen Dispersionen oder Dispersionen mit verbesserter Stabilität von Multiphasensystemen, die eine kontinuierliche, wässrige Phase mit einer hohen Konzentration eines oder mehrerer Elektrolyte unter Anwendung eines hydrophob modifizierten Saccharids als Tensid in bestimmten Konzentrationsbereichen enthalten.
In noch einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf stabile Dispersionen oder Dispersionen mit verbesserter Stabilität von Multiphasensystemen, die eine kontinuierliche, wässrige Phase mit hoher Konzentration eines oder mehrerer Elektrolyte und ein hydrophob modifiziertes Saccharid in bestimmten Konzentrationsbereichen als Tensid enthält.
Unter Dispersion werden nachstehend alle Multiphasensysteme bestehend aus zumindest zwei Phasen verstanden, von denen eine Phase eine kontinuierliche, wässrige Phase und die andere Phase oder Phasen diskontinuierliche Phasen sind, welche die Form von sehr kleinen flüssigen, festen und/oder gasförmigen Partikeln haben, welche in dieser kontinuierlichen, wässrigen Phase dispergiert sind. Diese diskontinuierlichen Phasen werden auch als dispergierte Phase(n) bezeichnet. Der Begriff Dispersion bezieht sich vorzugsweise auf Biphasensysteme und Triphasensysteme und umfasst Suspensionen, Emulsionen, Schäume und Suspoemulsionen.
Unter stabiler Dispersion wird hier eine Dispersion mit industriell akzeptabler Stabilität verstanden, was bedeutet, dass in einem vorgegebenen Zeit- und Temperaturbereich, der für die beabsichtigte, industrielle Verwendung geeignet ist, (i) im Falle einer Emulsion: die diskontinuierliche Phase(n) eine industriell akzeptable Stabilität bezüglich Koaleszenz aufzeigen, (ii) im Falle einer Suspension: die festen Partikel der diskontinuierlichen Phase(n) eine industriell akzeptable Stabilität gegenüber Ausflockung aufzeigen, (iii) im Falle eines Schaumes: die Gasblasen eine industriell akzeptable Stabilität gegenüber Zerfall aufzeigen und (iv) im Falle eines Suspoemulsion jede der diskontinuierlichen Phasen eine industriell akzeptable Stabilität hinsichtlich Koaleszenz und/oder Ausflockung aufzeigen.
Unter Dispersion mit verbesserter Stabilität wird hier eine Dispersion verstanden, die eine verbesserte Stabilität in Bezug auf Koaleszenz, Ausflockung und/oder Zerfall im Vergleich zu Dispersionen, die in Fachkreisen bekannt sind, zeigt.
Ein Phänomen, auf das man bei Dispersionen, üblicherweise bei Emulsionen, Suspensionen und Suspoemulsionen, oft stößt, ist, dass die dispergierten Partikel der diskontinuierlichen Phase(n), welche Tröpfchen und/oder feste Partikel sind, beim Stehenlassen entweder auf der oberen oder unteren Seite der kontinuierlichen, wässrigen Phase ohne Verschmelzung oder Ausflockung konvergieren. Dieses Phänomen tritt infolge des Dichteunterschiedes zwischen der kontinuierlichen, wässrigen Phase und der dispergierten Phase(n) auf und kann sogar einen Teil der kontinuierlichen wässrigen Phase frei von dispergierten Partikeln erscheinen lassen. Im Falle einer Emulsion wird dieses Phänomen allgemein als Aufrahmen bezeichnet. Es wird betont, dass dieses Phänomen nicht als Instabilität betrachtet wird und dass eine Dispersion, die Aufrahmen zeigt, hier als eine noch stabile Dispersion angesehen wird.
Unter Elektrolyt wird hier ein Salz verstanden, das aufgelöst in Wasser oder in Kontakt mit Wasser oder einem flüssigen Medium für eine ionische Leitfähigkeit auf Grund seiner teilweisen oder vollständigen Dissoziation in Kationen und Anionen sorgt.
Die Klasse der hydrophob modifizierten Saccharide gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus substituierten, polymeren Sacchariden entsprechend der allgemeinen Formel (I) oder (II) [A]_n(-M)_s (I) [B]_m(-M)_s' (II), wobei
[A]_n ein fructanartiges Saccharid repräsentiert, in dem [A] eine Fructosyl-Einheit oder eine endständige Glucosyleinheit und n die Anzahl der Fructosyl- und Glucosyleinheiten im Fructan-Saccharidmolekül ausdrückt, wobei n als Grad der Polymerisation (DP) bezeichnet wird,
[B]_m ein stärkeartiges Saccharid repräsentiert, in dem [B] eine Glucosyl-Einheit darstellt und m die Anzahl der Glucosyleinheiten im Saccharidmolekül ist, wobei m als Grad der Polymerisation (DP) bezeichnet wird,
(-M) einen hydrophoben Anteil repräsentiert, der ein Wasserstoffatom einer Hydroxylgruppe dieser Fructosyl- oder Glucosyleinheiten substituiert, wobei der Rest aus der Gruppe bestehend aus einem Alkylcarbamoylradikal mit der Formel R-NH-CO- und einem Alkylcarbonylradikal mit der Formel R-CO- ausgewählt ist, wobei R eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 4 bis 32 Kohlenstoffatomen darstellt, und s und s', die denselben Wert haben können oder nicht, die Anzahl der hydrophoben Reste repräsentieren, welche die Fructosyl- oder Glucosyleinheit substituieren, die als (Zahl) durchschnittlicher Substitutionsgrad (av. DS) ausgedrückt sind.
Die substituierten, polymeren Saccharide der Formel (I) und (II) gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch entsprechende Substitution von homodispersen oder polydispersen, linearen oder verzweigten fructanartigen Sacchariden, die aus der Gruppe bestehend aus Inulin, Oligofructose, Fructooligosaccharid, teilweise hydrolysiertem Inulin, Levan und teilweise hydrolisiertem Levan ausgewählt werden, oder von stärkeartigen Sacchariden, die aus der Gruppe bestehend aus modifizierten Stärken und Stärkehydrolysaten, und zwar durch Substitution des Wasserstoffatoms einer oder mehrerer Hydroxylgruppen der Fructosyl und/oder der Glucosylgruppen durch einen hydrophoben Rest (-M), wie oben definiert ist, erhalten.
Inulin ist ein Fructan, das sich aus Molekülen zusammensetzt, die hauptsächlich aus Fructosyleinheiten bestehen, die durch β(2-1)-Fructosyl-Fructosyl-Bindungen miteinander verbunden sind und eventuell eine endständige Glucosyleinheit aufweisen. Es wird von verschiedenen Pflanzen als Reservekohlenhydrat und von bestimmten Bakterien synthetisiert und kann auch synthetisch mit einem enzymatischen Verfahren aus Zuckerarten, die Fructoseeinheiten enthalten, gewonnen werden, wie beispielsweise Sucrose. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist polydisperses, lineares Inulin oder leicht verzweigtes Inulin (Inulin weist üblicherweise eine Verzweigung auf, die unter 20%, vorzugsweise unter 10% liegt) pflanzlichen Ursprungs mit einem Polymerisationsgrad (DP) im Bereich von drei bis ca. 100 äußerst geeignet.
Äußerst geeignetes Inulin ist Chicorée-Inulin mit einem DP im Bereich von drei bis ca. 70 und einem durchschnittlichen DP von ≥ 10. Noch geeigneter ist Chicorée-Inulin, das behandelt wurde, um die meisten monomeren und dimeren Saccharid-Nebenprodukte zu entfernen und das gegebenenfalls auch behandelt wurde, um Inulinmoleküle mit einem niedrigeren DP, üblicherweise einem DP von drei bis neun, zu entfernen.
Diese Güteklassen von Chicorée-Inulin können aus Chicoréewurzeln mittels konventioneller Extraktions-, Reinigungs- und Fraktionierungsverfahren, wie beispielsweise in US 4,285,735 , in EP 0 670 850 und in EP 0 769 026 offenbart ist, erhalten werden. Sie sind im Handel beispielsweise bei ORAFTI, Belgien, als RAFTILINE^® ST (Chicoréeinulin normaler Qualität mit einem durchschn. DP von 10–13), RAFTILINE^® LS (Chicoréeinulin normaler Qualität mit einem durchschn. DP von 10–13, das insgesamt weniger als 0,5 Gew.-% (bezogen auf die Trockenmasse) monomerer und dimerer Saccharide enthält) und als RAFTILINE^® HP (Chicorée-Inulin leistungsstarker Qualität mit einem durchschn. DP von ca. 23, das lediglich geringfügige Mengen an monomeren Sacchariden, dimeren Sacchariden und Inulinmolekülen mit einem DP von drei bis ca. neun enthält), erhältlich.
Weitere geeignete, fructanartige Saccharide enthalten teilweise hydrolysiertes Inulin und Inulinmoleküle mit einem DP im Bereich von drei bis ca. neun, und zwar Oligofructose und Fructo-Oligosaccharide (d.s. Oligofructose-Moleküle mit einer zusätzlichen endständigen Glucosyleinheit). Diese Saccharide sind in Fachkreisen bekannt. Üblicherweise geeignete Produkte werden durch teilweise, enzymatische Hydrolyse von Chicoréeinulin, wie beispielsweise in EP 0 917 588 offenbart ist, erhalten. Sie sind im Handel beispielsweise bei ORAFTI, Belgien, als RAFTILOSE^® P95 erhältlich.
Weitere geeignete, fructanartige Saccharide sind Levan und teilweise hydrolysiertes Levan, Moleküle, die hauptsächlich aus Fructosyleinheiten bestehen, die durch β(2-6)-Fructosyl-Fructosyl-Bindungen miteinander verbunden sind und eventuell eine endständige Glucosyleinheit aufweisen. Levan und teilweise hydrolysiertes Levan sind in Fachkreisen bekannt.
Modifizierte Stärken und Stärkehydrolysate sind polymere Saccharide des Stärketyps, der aus D-Glucosyleinheiten, die miteinander verbunden sind, besteht. In der Stärke sind die Glucosyleinheiten üblicherweise durch α-1,4-Glucosyl-Glucosylbindungen verbunden, die lineare Moleküle, Amylose genannt, bilden, oder durch α-1,4- und α-1,6-Glucosyl-Glucosylbindungen, die verzweigte Moleküle, Amylopektin genannt, bilden. Stärke tritt in verschiedenen Pflanzen als Kohlenhydratreserve auf und wird im industriellen Maßstab aus pflanzlichen Quellen durch konventionelle Verfahren hergestellt.
Die Bindungen zwischen den Glucosyleinheiten in stärkeartigen Molekülen sind bruchempfindlich. Dieses Phänomen wird industriell genutzt, um modifizierte Stärken und Stärkehydrolysate aus Stärke mittels Wärmebehandlung häufig in Gegenwart eines Katalysators, durch Säure-Hydrolyse, enzymatische Hydrolyse oder durch Scherung oder durch Kombinationen solcher Behandlungen, herzustellen. In Abhängigkeit vom Ursprung der Stärke und den Reaktionsbedingungen kann eine große Auswahl von modifizierten Stärken und Stärkehydrolysaten in einem industriellen Maßstab mittels konventioneller Verfahren hergestellt werden. Modifizierte Stärken (häufig Dextrine genannt) und Stärkehydrolysate sind in Fachkreisen bekannt.
Stärkehydrolysate beziehen sich üblicherweise auf polydisperse Mischungen, die sich aus D-Glucose, oligomeren (DP zwei bis zehn) und/oder polymeren (DP > zehn), aus D-Glucosyl-Ketten bestehenden Molekülen zusammensetzen. D-Glucose (Dextrose) zeigt eine stark reduzierende wirkung, und die oligogomeren und polymeren Moleküle zeigen auch eine reduzierende Wirkung infolge der Gegenwart von reduzierenden Zuckereinheiten (die im Wesentlichen endständige Glucosyleinheiten sind). Daher gilt, dass ausgehend von einer bestimmten Stärke, umso mehr Moleküle (monomere D-Glucose, oligomere und polymere Moleküle) im Hydrolysat vorhanden sind, die reduzierende Wirkung des Hydrolysats folglich umso größer ist, je weiter die Hydrolyse vorangeschritten ist. Die reduzierende Wirkung wurde zum Entscheidungsmerkmal der Industrie, um zwischen den verschiedenen Stärkehydrolysaten zu differenzieren. Sie wird in Dextrose-Äquivalenten (D. E.) ausgedrückt, was formal den Gramm der D-Glucose (Dextrose) pro 100 Gramm, bezogen auf die Trockenmasse, entspricht. D-Glucose hat per definitionem einen D. E. von 100, wobei D. E. die Menge der D-Glucose und der reduzierenden Zuckereinheiten (als Dextrose ausgedrückt) in einem bestimmten Produkt, bezogen auf die trockene Produktbasis, angibt. D. E. ist faktisch ein Messwert des Hydrolysegrades der Stärke und auch eine relative Angabe des durchschnittlichen Molekulargewichtes der stärkeartigen Saccharidmoleküle im Hydrolysat. Stärkehydrolysate können von einem Produkt, das im Wesentlichen aus Glucose besteht, über Produkte mit einem D. E., der größer als 20 (häufig als Glucosesirups bezeichnet) ist, bis zu einem D. E. von 20 oder weniger (häufig als Maltodextrine bezeichnet) reichen. Stärkehydrolysate werden üblicherweise über ihren D. E.-Wert definiert. Die Industrie definiert oft zusätzlich Stärkehydrolysate auf Grund der Herkunft der Stärke und/oder ihrer Herstellungsverfahren.
Stärkehydrolysate, die äußerst geeignete Saccharide zur Herstellung von hydrophob modifizierten Sacchariden der obigen Formel II sind, haben einen D. E. im Bereich von zwei bis 47. Sie können mittels konventioneller Verfahren aus verschiedenen Stärkequellen erhalten werden, wie beispielsweise aus Mais, Kartoffel, Tapioka, Reis, Sorghum und Weizen.
Stärkehydrolysate sind im Handel erhältlich. In der Broschüre der Firma Roquette, "GLUCIDEX^®, Broschüre 8/09.98", sind beispielsweise Maltodextrine und Glucosesirups ausführlich beschrieben und verschiedene Güteklassen werden zum Verkauf angeboten.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die oben definierten fructanartigen Saccharide und stärkeartigen Saccharide durch zwei oder mehrere Alkylcarbamoylreste der Formel R-NH-CO- substituiert, wobei die R-Gruppe dieselbe oder verschieden sein kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die oben definierten fructanartigen Saccharide und stärkeartigen Saccharide durch zwei oder mehrere Alkylcarbonylreste der Formel R-CO- substituiert, wobei die R-Gruppe dieselbe oder verschieden sein kann.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die oben definierten fructanartigen Saccharide und stärkeartigen Saccharide durch zwei oder mehrere oben definierte, hydrophobe Reste substituiert, die verschiedener Art sind. Folglich können die Saccharide durch eine oder mehrere Alkylcarbamoylanteile und durch einen oder mehrere Alkylcarbonylanteile substituiert sein.
In diesen Alkylcarbamoyl- und Alkylcarbonylanteilen ist die Alkylgruppe (R) ein lineares oder verzweigtes Radikal mit vier bis 32 Kohlenstoffatomen. Vorzugsweise ist sie ein lineares Radikal mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, noch besser mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen und am besten mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen. Dieses Alkylradikal kann sowohl ein gesättigtes als auch ein ungesättigtes Alkylradikal, üblicherweise ein ungesättigtes Alkylradikal mit einer oder zwei doppel- oder dreifach-Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen sein.
In einer bevorzugten Ausführung ist diese Alkylgruppe (R-) ein lineares, gesättigtes oder einfach ungesättigtes Alkylradikal mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen.
Äußerst bevorzugte hydrophobe Anteile umfassen jene, die in Tabelle 1 unten angeführt sind.
Die Fructosyl- und Glucosyleinheiten dieser polymeren Saccharidmoleküle des Fructantyps und des Stärketyps weisen zwei, drei oder vier Hydroxylgruppen auf, deren Wasserstoffatom durch einen hydrophoben Anteil substituiert sein kann, jeweils in Abhängigkeit davon, ob sich die Einheit an einem Verzweigungspunkt der Saccharidkette befindet, eine Einheit eines linearen Teils der Kette oder eine endständige Einheit der Kette ist. Die Anzahl der hydrophoben Anteile pro Einheit, angegeben durch die Indizes s und s' in Formel (I) bzw. Formel (II) oben, wird häufig als durchschnittlicher Substitutionsgrad (durchschn. DS) entsprechend der durchschnittlichen Anzahl der hydrophoben Anteile pro Einheit des substituierten Saccharidmoleküls ausgedrückt. Der durchschnittliche DS der hydrophob substituierten Saccharide nach Formel (I) und (II), der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind, liegt im Bereich von 0,01 bis 0,5, vorzugsweise von 0,02 bis 0,4, noch besser von 0,05 bis 0,35 und am besten von 0,1 bis 0,3.
Die hydrophob modifizierten Saccharide der Formel (I) und (II) sind in Fachkreisen bekannt und können mittels konventioneller Verfahren hergestellt werden. Hydrophob modifizierte Saccharide der Formel (I) und (II), in denen der hydrophobe Anteil ein Alkylcarbamoylradical (R-NH-CO-) ist, können beispielsweise durch Reaktion des entsprechenden fructanartigen Saccharids oder stärkeartigen Saccharids mit einem Alkylisocyanat mit der Formel R-N=C=O (wobei R die oben angegebene Bedeutung hat) in einem inerten Lösungsmittel, wie es beispielsweise in WO 99/64549 und WO 01/44303 beschrieben ist, hergestellt werden. Hydrophob modifizierte Saccharide mit der Formel (I) und (II), in denen der hydrophobe Anteil ein Alkylcarbonylradikal (R-CO-) ist, können mittels konventioneller Veresterungsreaktionen, wie z.B. in EP 0 792 888 und EP 0 703 243 offenbart ist, üblicherweise durch Reaktion des entsprechenden fructanartigen Saccharids oder stärkeartigen Saccharids mit einem Anhydrid der Formel R-CO-O-CO-R oder einem Säurechlorid der Formel R-CO-Cl (wobei R die oben angegebene Bedeutung hat) in einem entsprechenden Lösungsmittel hergestellt werden. Auch die japanische Patentanmeldung JP 3-197409 offenbart Fettsäureester von Fructooligosacchariden, sowohl des Inulintyps als auch des Levantyps.
Viele der hydrophob modifizierten Saccharide der Formel (I) und (II) sind offenbart, um die Oberflächenspannung beeinflussende Eigenschaften zu präsentieren und um als Tensid bei der Herstellung von Dispersionen, die eine kontinuierliche, wässrige Phase frei von Elektrolyten oder mit nur geringer Konzentrationen eines Elektrolyts enthalten, verwendbar zu sein.
Jedoch schweigt der Stand der Technik vollständig in Bezug auf die besonderen und unerwarteten, die Oberflächenspannung beeinflussenden Eigenschaften der obigen hydrophob modifizierten Saccharide der Formel (I) und (II), welche es ermöglichen, diese hydrophob modifizierten Saccharide als Tenside bei der Herstellung von Dispersionen, die stabil sind oder eine verbesserte Stabilität von Multiphasensystemen aufweisen, und die eine kontinuierliche, wässrige Phase mit einer hohen Konzentration eines oder mehrerer Elektrolyte umfassen, zu verwenden. Diese Elektrolyte umfassen üblicherweise Metallsalze, Ammoniumsalze, Aminsalze, quaternäre Ammoniumsalze, Salze von organischen Basen und Mischungen davon, die teilweise oder vollständig in einem flüssigen Medium dissoziieren, in dem sie Kationen und Anionen oder Zwitterionen bilden. Die Kationen umfassen Metallionen von einwertigen, zweiwertigen, dreiwertigen oder vierwertigen Metallen und Ionen, die ein Stickstoffatom umfassen. Typische Metallkationen umfassen Ionen von Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, Kalzium, Barium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink und Aluminium. Typische Kationen, die ein Stickstoffatom enthalten, umfassen Ammoniumionen, Ionen von Salzen primärer, sekundärer und tertiärer Amine, wie beispielsweise Monoalkylamine, Dialkylamine, Trialkylamine und Benzyldialkylamine, quaternäre Ammoniumionen und Ionen aus organischen Stickstoffbasen, wie beispielsweise Morpholin, Piperazin und heterozyklische Verbindungen, wie zum Beispiel Pyridin.
Die Anionen umfassen Hydroxylanionen und Anionen, die sowohl von anorganischen Säuren als auch von organischen Säuren abgeleitet sind, wie z.B. Wasserstoffhalide, einschließlich Flusssäure, Salzsäure, Bromwasserstoffsäure und Iodwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäue, Kohlensäure, Ameisensäure, Essigsäure und Milchsäure.
Unter Konzentration eines oder mehrerer Elektrolyte wird hier die gesamte Konzentration eines oder mehrer Elektrolyte in der kontinuierlichen, wässrigen Phase der Dispersion verstanden. Unter hoher Konzentration wird hier die gesamte Konzentration eines oder mehrerer Elektrolyte in der kontinuierlichen, wässrigen Phase verstanden, die höher ist – üblicherweise wesentlich höher ist – als die gesamte Konzentration des bzw. der Elektrolyte in der kontinuierlichen, wässrigen Phase von Dispersionen, die nach dem Stand der Technik offenbart sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt die Gesamtkonzentration in der kontinuierlichen, wässrigen Phase im Bereich der Untergrenze von 0,1 bis 1 Mol pro Liter, in Abhängigkeit von der Art des bzw. der Elektrolyte, einschließlich der Wertigkeit der beteiligten Ionen, und der Temperatur, welcher die Dispersion unterzogen wird, bis zur Obergrenze des Bereiches, welche die Löslichkeitsgrenze des bzw. der Elektrolyte in Wasser bei 25°C ist.
Üblicherweise liegt diese hohe Konzentration im Bereich von 0,5 bis ca. 5 Mol pro Liter, noch üblicher im Bereich von ca. 1 Mol bis ca. 5 Mol pro Liter, sogar von ca. 2 Mol bis ca. 5 Mol Elektrolyt(e) pro Liter kontinuierlicher wässriger Phase. Die hohe Konzentration liegt für Salze einwertiger Kationen üblicherweise im Bereich von 0,1 Mol, am typischsten von 0,5 Mol, bis ca. 5 Mol pro Liter wässriger Phase, für Salze zweiwertiger Kationen im Bereich von 0,1 Mol, am typischsten von 0,5 Mol, bis ca. 3 Mol pro Liter wässriger Phase, und für Salze dreiwertiger Kationen von 0,1 Mol bis ca. 1 Mol pro Liter wässriger Phase.
In den Dispersionen nach der gegenständlichen Erfindung kann das Verhältnis nicht wässrige Phase(n)/wässrige Phase im Bereich von 90:10 bis ca. 1:99 liegen. Vorzugsweise liegen diese Verhältnisse im Bereich von ca. 65:35 bis ca. 20:80. Ein typisches Verhältnis ist 50:50. Im Falle einer nicht wässrigen, flüssigen Phase bzw. Phasen oder von gasförmigen Phasen ist dieses Verhältnis als Volumen:Volumen-Verhältnis ausgedrückt; im Falle einer nicht wässrigen, festen Phase oder Phasen ist das Verhältnis als Gewicht:Volumen-Verhältnis ausgedrückt.
Da die hydrophob modifizierten Saccharide der Formel (I) und (II) mehr oder weniger empfindlich auf Hydrolyse reagieren, soll der pH-Wert der wässrigen Phase des Multiphasensystems vorzugsweise zwischen vier und zehn, noch besser zwischen fünf und neun und am besten zwischen sechs und acht gehalten werden.
Die Effizienz von hydrophob modifizierten Sacchariden der Formel (I) und (II), die als Tenside bei der Herstellung von Dispersionen aus Multiphasensystemen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung agieren, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Diese Faktoren umfassen die Art des Multiphasensystems, die Art und das Wesen der zusammensetzenden Phasen, die Struktur des Tensids, einschließlich des Typs und des Grades der Polymerisation des Saccharids, das Wesen des hydrophoben Restes oder der Reste, die Art der Alkylgruppe dieses hydrophoben Restes oder der Reste und den durchschnittlichen Grad der Substitution DS. Die Effizienz ist weiters von der Art des bzw. der Elektrolyte, der Konzentration des jeweiligen Elektrolyts, der Gesamtkonzentration des bzw. der Elektrolyte in der wässrigen Phase, dem Herstellungsverfahren der Dispersion, dem pH-Wert der wässrigen Phase und der Temperatur, bei der die Dispersion gelagert wird, abhängig. Je höher üblicherweise die Gesamtkonzentration des bzw. der Elektrolyte in der wässrigen Phase ist, desto größer ist die Menge der hydrophob modifizierten Saccharide, die für die Herstellung einer stabilen Dispersion erforderlich sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch eine Mischung von zwei oder mehreren Tensiden der Formel (I) und/oder Formel (II) verwendet werden.
Zusätzlich zu den hydrophob modifizierten Sacchariden gemäß der vorliegenden Erfindung können auch konventionelle Tenside verwendet werden, um die Bildung der Dispersion zu erleichtern und/oder um deren Stabilität zu verbessern.
Weiters können in Fällen, in denen Aufrahmen in Emulsionen oder das vergleichbare Phänomen in Suspensionen auftritt, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, konventionelle Verdickungsmittel der Dispersion zugegeben werden, um die Dichteunterschiede zwischen den Phasen zu reduzieren. Dadurch bleiben dispergierte flüssige und/oder feste Phasen besser und/oder länger in der kontinuierlichen wässrigen Phase gleichförmig dispergiert.
Es ist zu beachten, dass die hydrophob modifizierten Saccharide der obigen Formel (I) und (II) oder eine Mischung daraus sich auch als Tenside bei der Herstellung von stabilen Dispersionen oder von Dispersionen mit einer verbesserten Stabilität, die eine wässrige Phase umfassen, die frei von Elektrolyten ist, oder nur eine geringe Konzentration an Elektrolyten enthält, gut eignen.
Zur Herstellung einer Dispersion gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Menge eines Tensids oder eine Mischung von Tensiden der obigen Formel (I) und/oder Formel (II) verwendet, die im Bereich von 0,10 bis ca. 20%, vorzugsweise von ca. 0,15 bis ca. 15%, noch besser von ca. 0,20 bis ca. 15% und üblicherweise von ca. 0,50 bis ca. 10% liegt.
Im Falle von Emulsionen ist % als % Gewicht/Volumen (% w/v) bezogen auf die dispergierte(n) Phase(n), im Falle von Suspensionen als % Gewicht/Gewicht (% w/w) bezogen auf dispergierte(n) Phase(n), und im Falle von Schäumen als % Gewicht/Volumen (% w/v) bezogen auf die wässrige Phase ausgedrückt.
Bevorzugte Multiphasensysteme gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen die Biphasensysteme: Ölphase/wässrige Phase (d.h. Emulsionen), feste Phase/wässrige Phase (d.h. Suspensionen) und Gasephase/wässrige Phase (d.h. Schäume) und die Triphasensysteme: feste Phase/Ölphase/wässrige Phase (d.h. Suspoemulsionen), Gasphase/Ölphase/wässrige Phase und feste Phase/Gasphase/wässrige Phase.
Die vorliegende Erfindung wird durch die unten angeführten Beispiele veranschaulicht. Die Dispersionen wurden nach den folgenden Verfahren herstellt und evaluiert.
Beispiel 1:
Mehrere Emulsionen wurden nach vier verschiedenen Verfahren hergestellt. In einem ersten Schritt dieser Verfahren wurde die Ölphase tropfenweise der wässrigen Phase zugegeben, die das Tensid (die hydrophob modifizierten Saccharide der obigen Formel (I) oder (II) in entsalztem Wasser) enthält, während die Mischung mit einem Hochgeschwindigkeitshomogenisierer (zum Beispiel CAT*X260,*Handelsname des Ingenieurbüros CAT, M. Zipperer GmbH, Staufen, Deutschland) gerührt wurde.
Die Dispersionen wurden in einem 50 ml-Maßstab hergestellt.
Die besonderen Bedingungen der Zugabe der Ölphase zur wässrigen Phase und der Homogenisierung, die in jedem Verfahren angewandt wurden, ist unten angeführt.
Verfahren A (vierstufiges Verfahren): Das Öl wurde während der ersten Stufe zugegeben. Im Vier-Stufen-Misch-Verfahren wurde die Mischgeschwindigkeit stufenweise, wie folgt, erhöht: zwei Minuten bei 9.500 rpm, gefolgt von einer Minute bei 13.500 rpm, gefolgt von 45 Sekunden bei 20.500 rpm und schließlich einer Minute bei 24.000 rpm. Das Mischen wurde mit einem Hochgeschwindigkeitshomogenisierapparat ausgeführt.
Verfahren B (einstufiges Verfahren): Das Öl wurde während der ersten Minute des Mischverfahrens zugegeben, während die Mischung bei 9,500 rpm gerührt und die Geschwindigkeit insgesamt fünf Minuten lang gehalten wurde. Das Mischen wurde mit einem Hochgeschwindigkeitshomogenisierer ausgeführt.
Verfahren C (zweistufiges Verfahren): Das Öl wurde während der ersten Minute des Mischverfahrens unter Rühren bei 9.500 rpm zugegeben und diese Geschwindigkeit insgesamt fünf Minuten lang beibehalten. Das Mischen wurde mit einem Hochgeschwindigkeitshomogenisierer ausgeführt. Dann wurde die erhaltene Mischung bei 700 bar eine Minute lang in einem Hochdruckhomogenisierer (Microfluidizer^®, Handelsname der Microfluidics Corp., USA) behandelt.
Verfahren C (zweistufiges Verfahren): Das Öl wurde während der ersten Minute des Mischverfahrens zugegeben, während bei 9.500 rpm gerührt wurde, und diese Geschwindigkeit wurde insgesamt fünf Minuten lang beibehalten. Das Mischen wurde mit einem Hochgeschwindigkeitshomogenisierer ausgeführt. Dann wurde die erhaltene Mischung einer Behandlung bei 700 bar über 30 Sekunden in einem Hochdruckhomogenisierapparat (Microfluidizer^®, Handelsname der Microfluidics Corp., USA) unterzogen.
Evaluation der Stabilität der Emulsionen:
Die erhaltenen Emulsionen wurden in zwei Teile getrennt, wovon einer bei Raumtemperatur (RT) und der andere bei 50°C aufbewahrt wurden.
Die Stabilität der Emulsionen wurde makroskopisch durch visuelle Inspektion der Öltropfen und durch Öltrennung evaluiert.
Bestimmte Emulsionen, die evaluiert wurden:
Die Art der hydrophob modifizierten Sacchariden der Formel (I) und (II), die als Tenside in Beispiel 1 verwendet wurden, ist unten in Tabelle 1 angeführt.
Die Einzelheiten der getesteten Emulsionen und die in Beispiel 1 erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 unten angeführt. Tabelle 1: Hydrophob modifizierte Saccharide der Formel (I) und (II)
Formel [A]_n(-M)_s (I) [B]_m(-M)_s' (II)

a: Inulin, durchschnittl. DP: 23 (RAFTILINE^® HP, ORAFTI, Belgien)
b: Inulin, DP hauptsächlich zwischen zwei und acht, durchschnittl. DP: ca. 4,5 (RAFTILINE^® P95, ORAFTI, Belgien)
c: Maltodextrin, DE 2 (Roquette, Frankreich)
d: Maltodextrin, DE 28 (Roquette, Frankreich)
e: Maltodextrin, DE 47 (Roquette, Frankreich)
f: Inulin, durchschnittl. DP: 13 (RAFTILINE^® ST, ORAFTI, Belgien)

Tabelle 2: Emulsionen: Einzelheiten und Stabilität

^(*) Die Produktnummer bezieht sich auf die Produktnummer, die in Tabelle 1 angeführt ist.
^(**) Volumenverhältnis der zusammensetzenden Phasen vor der Homogenisierung. Verfahren A, B, C und D zur Herstellung der Dispersionen, wie oben definiert ist.
¹ Isopar M – Exxon Chemicals
² Pripur3759-Squalen pflanzliches Öl) – Uniqema
³ Arlamol HD – Uniqema
⁴ Ölmischung = (2/10/4/2) hochwertiges Sonnenblumenkernöl – FLORASUN 90 (International Flora Technologies Ltd.)/lsohexadecanöl – Arlamol HD (Uniqema)/Glycerintricaprylat, Caprat – Estol 3603 (Uniqema)/Avocadoöl (Alpha pharma)
⁵ Span 20 – Uniqema
⁶ EU 344 Cyclomethiconöl – Dow Corning
⁷ Estol 1514 – Uniqema
⁸ Glyphosat wurde als solches nicht verwendet, jedoch das Handelsprodukt Round Up plus^® (Monsanto) wurde als wässrige Phase verwendet.
⁹ FLORASUN – International Flora Technologies Ltd.

Beispiel 2
Vergleichstests
Die Effizienz der hydrophob modifizierten Saccharide der Formel (I) und (II) als Tenside wurde mit jener der handelsüblichen Tenside verglichen. Die Handelsprodukte, die in den Vergleichstests von Beispiel 2 verwendet wurden, sind in Tabelle 3 unten angeführt. Dieselben Arbeitsschritte, Verfahren und Bedingungen wie jene, die in Beispiel 1 oben beschrieben sind, wurden angewandt. Die Testdaten von Beispiel 2 sind in Tabelle 4 unten angeführt, und diese Daten sollen mit den in Beispiel 1 erhaltenen und in Tabelle 2 angeführten Daten verglichen werden.
Tabelle 3: Handelsprodukte, die in den Vergleichsbeispielen von Beispiel 2 verwendet wurden
Tabelle 4: Stabilität von vergleichbaren Emulsionen
Beispiel 3
Suspensionen gemäß der vorliegenden Erfindung wurden hergestellt und evaluiert, wie folgt: 2,5 g Kohlenschwarz (Elftex 570, Cabot Corporation) wurden langsam 40 ml einer 1,25% (% in w/v) wässrigen Tensidlösung (Tensid: Produkt 9 der Tabelle 1) (die entweder 0 oder 1 Mol NaCl enthielt) zugegeben, während die Lösung bei 8500 rpm mit einem Hochgeschwindigkeitshomogenisierer gerührt wurde. Nach der Zugabe des Pulvers wurde die Dispersion drei zusätzliche Minuten bei 9500 rpm gerührt.
Eine mikroskopische Evaluierung der Suspensionen, die mit und ohne NaCl in der wässrigen Phase hergestellt wurden, zeigte, dass die Zugabe des Tensids die Ausflockung der Partikel um mindestens fünf Tage bei Raumtemperatur reduzierte. In Vergleichstests zeigten die hergestellten Suspensionen ohne das Tensid beachtliche Ausflockung.
Beispiel 4
Eine Suspension bestehend aus Polystyrolpartikeln, dispergiert in einem wässrigen Medium, wurde unter Anwendung eines tensidfreien Verfahrens (A. Kotera et al., Kolloid ZZ Polym., 227 (1968) 759) durch Mischen von Milli-Q-Wasser, Polystyrol-Monomer (10% v/v) und Kaliumpersulfat (K₂S₂O₈; 0,06% w/w bezogen auf das Gesamte) unter Stickstoffatmosphäre (ca. 1 bar) bei 70°C 24 Stunden lang hergestellt. Auf diese Weise wurden negativ geladene Polystyrolpartikel mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 210 nm erhalten. Die Stabilität der erhaltenen Polystyroldispersion in Gegenwart eines Salzes (die sogenannte Salz-Stabilität) wurde mit und ohne Zugabe eines Tensids gemäß der Erfindung untersucht und die kritische Koagulationskonzentration (CCC) wurde bestimmt. Der Test wurde durch Mischen der tensidfreien Polystyroldispersion, mit Wasser zu einer Dispersion mit 5% w/w Polystyrol verdünnt, mit einer bestimmten Tensidmenge und einem Elektrolyt (NaCl oder CaCl₂) bei Raumtemperatur und mittels Halten der Proben in einem Wasserbad bei 25°C über zwölf Stunden lang ausgeführt. Die Koagulation der Partikel wurde mittels visueller Beobachtung und durch optische Mikroskopie bewertet. Die CCC, welche die niedrigste Salzkonzentration in mol/l war, bei der Koagulation festgestellt worden war, wurde bestimmt. Tabelle 5 zeigt die CCC-Ergebnisse zur Stabilisierung der wässrigen Dispersionen mit 5 w/w Polystyrol mit verschiedenen Tensiden und Salzen. Tabelle 5: CCC-Ergebnisse von wässrigen Dispersionen mit 5% w/w Polystyrol

nd: nicht bestimmt
(1): Brij^® (= Fettalkohol-Ethoxylat) (Handelsname, ICI, UK)
(2): Natriumdodecylsulfat (= anionisches, oberflächenaktives Mittel) – 99% rein (Across Organics)
(3): Synperonic PE L64 (= EO/PO Blockcopolymer) (Handelsname, ICI, UK)
(4): Plantacare 12000P (= Laurylglucosid) (Handelsname, Fluka)
(5): Plantacare 2000 (= Decylglucosid) (Handelsname, Fluka)

Die Ergebnisse der Experimente, die in Tabelle 5 unter Berücksichtigung eines typischen, hydrophob modifizierten Saccharids beschrieben sind, zeigen deutlich, dass nach der vorliegenden Erfindung hydrophob modifizierte Saccharide als Tenside zur Stabilisierung von Dispersionen geeignet sind, welche eine hohe Konzentration eines Elektrolyts enthalten. Der erhaltete CCC-Wert weist darauf hin, dass die Stabilität der Dispersion auch bei einer sehr geringen Konzentration des hydrophob modifizierten Saccharids garantiert ist.
Beispiel 5
Wässrige Poly(methylmethacrylat)(PMMA)-Dispersionen wurden durch Mischen von Methylmethacrylat (MMA) (5% w/w), Wasser (94,7% w/w), Kaliumpersulfat (K₂S₂O₈) (0,025% w/w) und Natriumdodecylsulfat (SDS) (0,286% w/w) hergestellt. Die Polymerisationsreaktion wurde unter Stickstoffatmosphäre bei ca. 1 bar, 70°C und unter ständigem Rühren 24 Stunden lang ausgeführt. Eine Dispersion aus PMMA-Partikeln mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 61,8 nm wurde erhalten. Die erhaltene Dispersion wurde mit Wasser zu einer Suspension mit 2,5% w/w PMMA-Partikel verdünnt und zur Bestimmung der kritischen Koagulationskonzentration (CCC) verwendet. Durch schrittweise Zugabe von CaCl₂ zur Suspension wurde ein CCC-Wert für CaCl₂ von 0,0075 Mol/l gefunden. Die Zugabe von 0,5% w/w (20% w/w bezogen auf die dispergierte Phase) eines hydrophob modifizierten Saccharids (Produkt 9 der Tabelle oben) zur Suspension führte zu einem CCC von mehr als 2,29 Mol/l. Dies zeigt den dispersionsstabilisierenden Effekt der hydrophob modifizierten Saccharide auf Suspensionen mit einer hohen Konzentration eines Elektrolyts gemäß der Erfindung.
Beispiel 6
Der Einfluss von Salz auf die Schaumstabilität (ein flüssiges/gasförmiges Zweiphasen-System) wurde unter Anwendung eines Schaumtesters R 2000 (Sita Messtechnik GmbH, Deutschland) untersucht. Der Apparat erzeugt auf standardisierte Weise Schaum in einem 1500 ml-Behälter und verfolgt die Schaumstabilität als eine Funktion der Zeit. In einer Reihe von Experimenten wurde gemäß der vorliegenden Erfindung eine bestimmte Konzentration eines hydrophob modifizierten Saccharids in einer wässrigen 1 mol/l NaCl-Lösung aufgelöst und 300 ml der Lösung wurden in den Schaumtester gegeben. Der Apparat erzeugte Schaum durch Rühren der Mischung in Kontakt mit Luft bei 2000 rpm während einer Minute. Dementsprechend wurde das erzeugte Schaumvolumen (V₀) automatisch bestimmt und die Schaubstabilität als eine Funktion der Zeit durch Messung des verbleibenden Schaumvolumens (als % von V₀ ausgedrückt) aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 unten angeführt:
Tabelle 6: Schaumstabilität eines Systems, das ein hydrophob modifizierten Saccharid in einer wässrigen 1 mol/l NaCl-Lösung enthält
Aus Tabelle 6 folgt, dass im Vergleich zur Verwendung von SDS, die Verwendung eines hydrophob modifizierten Saccharids nach der vorliegenden Erfindung in Gegenwart einer hohen Konzentration eines elektrolytischen Salzes ein größeres Schaumvolumen erzeugt und dem Schaum mehr Stabilität verliehen wird.
Beispiele 7 und 8
Beispiel 7 zeigt eine kosmetische Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine hoch stabile Anti-Perspirant-Emulsion mit einer großen Menge an Aluminiumsalz (als Anti-Perspirantmittel) in der Wasserphase und einer großen Beladung einer Ölphase (als Weichmacher) in Gegenwart eines hydrophob modifizierten Saccharids als Tensid enthält. Beispiel 8 (vergleichsweise) zeigt dieselbe Zusammensetzung wie in Beispiel 7, jedoch mit derselben Menge eines handelsüblichen Tensids.
Um die Emulsionen der Beispiele 7 und 8 herzustellen, deren Zusammensetzung unten angeführt ist, wurden die Phasen A und B getrennt bei Raumtemperatur (RT) durch gleichförmiges Mischen der Bestandteile gemischt. Dementsprechend wurde bei RT die Phase B der Phase A in zwei Minuten zugegeben, während bei 3.000 rpm gemischt und die Mischung zusätzlich durch Rühren bei 15.000 rpm drei Minuten lang homogenisiert wurde. Ein Vergleich der Zusammensetzungen der Beispiele 7 und 8 zeigte, dass die Formulierung des Beispiels 7 bezüglich Koaleszenz nach der Lagerung von 120 Stunden bei 45°C immer noch stabil war, während die Emulsion des Beispiels 8, welche unter denselben Bedingungen gelagert wurde, eine signifikante Ölabscheidung aufzeigte.
Beispiele 9 und 10
Produkte für die Kapillarbehandlung enthalten oft große Mengen an Elektrolyten als aktive Materialien. Die Qualität der Produkte für die Kapillarbehandlung kann durch die Zugabe von Weichmachern verbessert werden. Beispiel 9 zeigt ein Beispiel eines Produktes für die Kapillarbehandlung in Form einer Emulsion, die ein hydrophob modifiziertes Saccharid als Tensid gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, das mit einer wesentlichen Menge einer Ölphase angereichert ist. Beispiel 10 (vergleichsweise) zeigt dieselbe Emulsion wie Beispiel 9, jedoch wurde das hydrophob modifizierte Saccharid durch das Tensid Sorbitanisostearat ersetzt. Die Zusammensetzung der Beispiele 9 und 10 ist unten angeführt. Um die Emulsionen der Beispiele 9 und 10 herzustellen, wurden die Phasen A und C getrennt bei Raumtemperatur durch gleichförmiges Mischen der Bestandteile hergestellt. Dann wurden die Bestandteile der Phase B der Phase A zugegeben, und anschließend wurde Phase C unter Rühren bei 3.000 rpm der Mischung der Phasen A und B zugegeben, was die Emulsion des jeweiligen Beispiels 9 und Beispiels 10 ergab. Nach der Lagerung von 48 Stunden bei 50°C zeigte die Formulierung nach Beispiel 10 eine signifikante Ölabscheidung (Koaleszenz), wohingegen Beispiel 9 keine Ölabscheidung zeigte.
Beispiele 11 und 12
Unter Verwendung von hydrophob modifizierten Sacchariden gemäß der Erfindung kann eine Gesichts- oder Handcreme mit großen Mengen eines Befeuchtungsmittels (üblicherweise Natriumpyrrolydon-Carboxylat (Nalidon^®, Handelsname von UCB, Belgien) und einer ausgezeichneten Stabilität hergestellt werden, wie in den Beispielen 11 und 12 dargestellt ist. Die Proben werden durch getrenntes Herstellen der Phasen A unter vorsichtigem Erwärmen (warmes Verfahren), B (kaltes Verfahren bei Raumtemperatur (RT) und C (kaltes Verfahren bei RT) erhalten. Dann wird die Phase B der Phase A zwei Minuten lang zugegeben, während bei 3.000 rpm mit zusätzlichem 5-minütigem Homogenisieren bei 15.000 rpm gemischt wird. Dann wird Phase C der erhaltenen Mischung unter langsamem Rühren zugegeben, was die Emulsionen der Beispiele 11 und 12 ergibt.
Beispiel 11 zeigt eine Zusammensetzung gemäß der Erfindung einer Creme, die ein hydrophob modifiziertes Saccharid enthält, welche nach der Lagerung von 120 Stunden bei 45°C und nach 15 Minuten Zentrifugation bei 13.000 rpm keine Koaleszenz zeigt. Das Vergleichsbeispiel 12, das unter denselben Bedingungen getestet wurde, zeigte starke Koaleszenz mit etwaiger Bildung einer Ölschicht und einer wässrigen Schicht. In den Beispielen 11 und 12 ist das Verdickungsmittel Natriummagnesiumsilicat, da es stabil in Bezug auf Elektrolyte ist. Konventionelle Verdickungsmittel basierend auf Polycarbonsäuren und hydrophoben Polycarbonsäuren verlieren ihr Verdickungsverhalten unter den angewandten Bedingungen.
Die Ergebnisse der obigen Beispiele zeigen deutlich, dass die hydrophob modifizierten Saccharide der Formel (I) und (II) oberflächenspannungsbeeinflussende Eigenschaften aufweisen, welche diese Verbindungen als Tenside zur Herstellung von Dispersionen mit einer wässrigen Phase, die eine hohe Konzentration an Elektrolyten enthalten, verwendbar machen und die bei Raumtemperatur stabil sind oder eine verbesserte Stabilität im Vergleich zu Dispersionen zeigen, die mit bekannten Tensiden hergestellt wurden. Die Dispersionen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen auch eine ausgezeichnete Stabilität bei erhöhten Temperaturen, wie bei 50°C, und sogar bei höheren Temperaturen (z.B. Dispersion bei Produkt 5 der Tabelle 2 bleibt zumindest einen Monat bei 65°C stabil).
Die Dispersionen, in denen hydrophob modifizierte Saccharide der Formel (I) und/oder (II) als Tenside gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können weiters wahlweise ein oder mehrere konventionelle Tenside, Co-Tenside und/oder Additive, wie beispielsweise Verdickungsmittel und Rheologiemodifiziermittel, enthalten.
Die hydrophob modifizierten Saccharide der Formel (I) und (II) sind als Tenside zur Herstellung jeglicher Art von Dispersionen mit einer kontinuierlichen wässrigen Phase geeignet, die zur Herstellung von Dispersionen auf dem Gebiet der Kosmetika und des Gesundheitswesens, der Speisezubereitung, für Schneidöle, für Anstriche, Tinten, Pflanzenschutzmittel, Pestizide, Insektizide und Herbizide üblich ist.
Da viele kosmetische Zusammensetzungen auf Emulsionssystemen basieren, gibt es ein großes Interesse, elektrolytaktive Materialien für kosmetische Emulsionen zu formulieren. Die Beispiele 7, 9 und 11 zeigen hydrophob modifizierte Saccharide der Formel (I) und/oder (II), die als Tensid zur Herstellung von solchen Emulsionssystemen geeignet sind und die eine hohe Konzentration eines Elektrolyts in der wässrigen Phase enthalten. Beispiele für kosmetische Zusammensetzungen der Emulsionstypen, in denen gemäß der vorliegenden Erfindung hydrophob modifizierte Saccharide als Tenside geeignet sind, sind zum Beispiel Cremen, Deodorants, Antiperspirants, Kapillarbehandlungsprodukte, Haarwaschmittel, Gesundheits- und Körperpflegeprodukte, die elektrolytartige Befeuchtungsmittel enthalten, und Haarprodukte mit kationischen und/oder amphoterisch aktiven Substanzen.
Basierend auf den oberflächenspannungsbeeinflussenden Eigenschaften der Verbindungen mit den oben definierten Formeln (I) und (II), stellt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung von Dispersionen und/oder zur Stablifisierung von Dispersionen, die eine wässrige Phase mit einer hohen Konzentration an Elektrolyten enthalten, durch Aufnahme dieser Verbindung oder Mischung dieser Verbindungen mit der Formel (I) und/oder (II) in die Zusammensetzung der Dispersion zur Verfügung. Die besonderen Bedingungen, wie Berücksichtigung der Konzentration dieses bzw. dieser Tenside, des Verhältnisses nicht wässrige Phase(n)/kontinuierliche, wässrige Phase und andere, können den oben angeführten Informationen entnommen werden.
Die Dispersionen können mittels konventioneller Verfahren und Techniken hergestellt werden. Die Dispersionen können beispielsweise durch Zusammenbringen und Homogenisieren der zusammensetzenden Phasen des Multiphasensystems mit Zugabe eines oder mehrerer hydrophob modifizierter Saccharide der allgemeinen, oben definierten Formel (I) und/oder (II) zur wässrigen Phase, zur nicht-wässrigen Phase(n) und/oder zu den zusammensetzenden Phasen des Multiphasensystems hergestellt werden, um so die nicht kontinuierliche(n) Phase(n) in die Form von fein verteilten Partikeln (Tröpfchen, feste Partikel und Gasblasen), die in der kontinuierlichen, wässrigen Phase dispergiert sind, zu bringen. Das bzw. die Tenside der allgemeinen Formel (I) und/oder (II) werden üblicherweise der wässrigen Phase zugegeben, bevor die zusammensetzenden Phasen gemischt und homogenisiert werden, um die Dispersion zu ergeben.
Ein beachtlicher Vorteil der hydrophob modifizierten Saccharide der Formel (I) und/oder (II) ist, dass sie sehr vielseitige Verbindungen sind, die hinsichtlich bestimmter Dispersionen und ihrer Anwendungen entwickelt werden können. Diese Vielseitigkeit ergibt sich aus mehreren Parametern, welche die Struktur des Moleküls, und zwar des saccharidartigen, und dessen Grad der Polymerisation, die Art des hydrophoben Anteils und den durchschnittlichen Grad der Substitution definieren. Weitere Vorteile der hydrophob modifizierten Saccharide der Formel (I) und/oder (II) ergeben sich aus der Tatsache, dass sie von Sacchariden aus erneuerbaren Ressourcen derivatisierbar sind und dass die Produkte allgemein eine gute biologische Abbaubarkeit und eine geringe Toxizität, falls überhaupt, in Bezug auf Menschen, Säugetiere, Vögel und Fische aufzeigen.

Claims

Verwendung eines Tensids zur Herstellung einer Dispersion eines Multiphasensystems, das eine kontinuierliche wässrige Phase umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Phase ein oder mehrere Elektrolyte in einer Gesamtkonzentration im Bereich der Untergrenze von 0,1 bis 1 Mol pro Liter wässrige Phase, in Abhängigkeit von der Art des bzw. der Elektrolyte und der Temperatur der Dispersion, bis zur Löslichkeitsgrenze des bzw. der Elektrolyte in Wasser bei 25°C enthält und dass das Tensid ein hydrophob modifiziertes Saccharid ist, das ein substituiertes polymeres Saccharid mit der allgemeinen Formel (I) oder (II) ist, [A]_n(-M)s (I) [B]_m(-M)_s' (II)wobei [A]_n ein fructanartiges Saccharid repräsentiert, in dem [A] eine Fructosyl-Einheit oder eine endständige Glucosyleinheit und n den Grad der Polymerisation (DP) darstellt, der die Anzahl an Fructosyl- und Glucosyleinheiten im Fructan-Saccharidmolekül ausdrückt, [B]_m ein stärkeartiges Saccharid repräsentiert, in dem [B] eine Glucosyl-Einheit darstellt und m die Anzahl der Glucosyleinheiten im stärkeartigen Saccharidmolekül ausdrückt, das aus der Gruppe bestehend aus modifizierten Stärken und Stärkehydrolysaten mit einem Dextroseäquivalent (DE) im Bereich von 2 bis 47 ausgewählt ist, (-M) einen hydrophoben Anteil repräsentiert, der ein Wasserstoffatom einer Hydroxylgruppe der Fructosyl- oder Glucosyleinheiten substituiert und der aus der Gruppe bestehend aus einem Alkylcarbamoylradikal mit der Formel R-NH-CO- und einem Alkylcarbonylradikal mit der Formel R-CO- ausgewählt ist, wobei R eine lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 4 bis 32 Kohlstoffatomen darstellt, s und s', die denselben Wert haben können oder nicht, die Anzahl der hydrophoben Anteile repräsentieren, welche die Fructosyl- oder Glucosyleinheit substituieren, die als durchschnittlicher Substitutionsgrad (av. DS) im Bereich von 0,01 bis 0,5 ausgedrückt sind, und die Gesamtkonzentration des substituierten, polymeren Saccharids mit der Formel (I) und/oder der Formel (II) im Bereich von 0,10 bis 20% liegt, wobei % % Gew./Vol. bei einer dispergierten Phase bzw. Phasen im Falle von Emulsionen, % Gew./Gew. bei einer dispergierten Phase bzw. Phasen im Falle von Suspensionen und % Gew./Vol. bei wässrigen Phasen im Falle von Schäumen bedeutet.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Multiphasensystem aus der Gruppe bestehend aus einem Biphasensystem und einem Triphasensystem ausgewählt ist, und das Verhältnis nicht wässrige Phase(n)/wässrige Phase im Bereich von 90:10 bis 1:99 liegt, was als Volumen:Volumen-Verhältnis ausgedrückt ist, wenn die nicht wässrige(n) Phase(n) flüssige oder gasförmige Phasen sind, und als Gewicht:Volumen-Verhältnis ausgedrückt ist, wenn die nicht wässrige(n) Phase(n) Feststoffe sind.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Multiphasensystem ein Biphasensystem bestehend aus einer Ölphase/wässrigen Phase und das Volumenverhältnis nicht wässrige Phase(n)/wässrige Phase im Bereich von 65:35 bis 20:80 liegt.
Verwendung nach jedem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das substituierte, polymere Saccharid die in Anspruch 1 definierte Formel (I) aufweist, und das fructanartige Saccharid aus der Gruppe bestehend aus Inulin, Oligofructose, Fructooligosaccharid, teilweise hydrolysiertem Inulin, Levan und teilweise hydrolisiertem Levan ausgewählt ist.
Verwendung nach Anspruch 4, wobei das fructanartige Saccharid aus der Gruppe bestehend aus polydispersem Inulin pflanzlichen Ursprungs und Oligofructose, Fructooligosaccharid und teilweise hydrolysiertem Inulin mit einem Polymerisationsgrad (DP) im Bereich von 3 bis 9 ausgewählt ist.
Verwendung nach jedem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das substituierte, polymere Saccharid die in Anspruch 1 definierte Formel (II) aufweist, und das stärkeartige Saccharid ein Stärkehydrolysat mit einem Dextroseäquivalent (DE) im Bereich von 2 bis 47 ist.
Verwendung nach jedem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die hydrophoben Anteile (-M) des substituierten, polymeren Saccharids mit der Formel (I) oder (II), wie in Anspruch 1 definiert ist, alle derselben Art und Alkylcarbamoylradikale mit der Formel R-NH-CO- sind, wobei die Alkylradikale R gleichartig oder verschieden sein können und R die in Anspruch 1 definierten Bedeutungen hat.
Verwendung nach jedem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die hydrophoben Teile (-M) des substituierten, polymeren Saccharids mit der Formel (I) oder (II), wie in Anspruch 1 definiert ist, alle derselben Art und Alkylcarbonylradikale mit der Formel R-CO- sind, wobei die Alkylradikale R gleich oder verschieden sein können, und R die in Anspruch 1 definierten Bedeutungen hat.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die hydrophoben Teile (-M) des substituierten, polymeren Saccharids mit der Formel (I) oder (II), wie in Anspruch 1 definiert ist, verschiedenartig sind, und ein Alkylcarbamoylradikal mit der Formel R-NH-CO- oder ein Alkylcarbonylradikal mit der Formel R-CO- sind, wobei R die in Anspruch 1 definierte Bedeutung hat und die Alkylradikale gleich oder verschieden sind.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Tensid aus einer Mischung von zwei oder mehreren substituierten, polymeren Sacchariden mit der Formel (I) und/oder Formel (II) besteht, wie in jedem der Ansprüche 7 bis 9 definiert ist.
Verwendung nach jedem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Tensid oder die Mischung von Tensiden aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen 1 bis 31, die in der folgenden Tabelle angeführt sind, ausgewählt ist.

Formel [A]_n(-M)s (I) [B]_m(-M)_s' (II)a = Inulin, durchschnittl. DP: 23 b = Inulin, DP hauptsächlich zwischen 2 und 8, durchschnittl. DP: ca. 4.5 c = Maltodextrin, DE 2 d = Maltodextrin, DE 28 e = Maltodextrin, DE 47 f = Inulin, durchschnittl. DP: 13
Verwendung nach jedem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die wässrige Phase ein Elektrolyt oder mehrere Elektrolyte in einer Gesamtkonzentration im Bereich von 0,5 Mol/l bis 5 Mol/l enthält.
Verwendung nach Anspruch 12, wobei die wässrige Phase ein oder mehrere Elektrolyte aus der Gruppe bestehend aus Metallsalzen, Ammoniumsalzen, Aminsalzen, quaternären Ammoniumsalzen und Salzen von organischen Basen enthält.
Verwendung nach Anspruch 13, wobei die Salze von Wasserstoffhaloiden, Schwefelsäure, Phosphorsäue, Kohlensäure und/oder von Milchsäure deriviert sind und/oder Salze sind, die Hydroxidanionen beim Dissoziieren bereitstellen.
Verwendung nach jedem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Dispersion zusätzlich ein oder mehrere konventionelle Tenside, Co-Tenside, Verdickungsstoffe, Rheologiemodifiziermittel und/oder konventionelle Additive enthält.
Verfahren zur Herstellung einer Dispersion und/oder zur Stabilisierung einer Dispersion eines Multiphasensystems, das eine kontinuierliche wässrige Phase umfasst, die ein oder mehrere Elektrolyte in einer Gesamtkonzentration im Bereich der Untergrenze von 0,1 bis 1 Mol pro Liter, in Abhängigkeit von der Art des bzw. der Elektrolyte und der Temperatur der Dispersion, bis zur Löslichkeitsgrenze des bzw. der Elektrolyte in Wasser bei 25°C enthält, welches das Zusammenbringen und Homogenisieren der zusammensetzenden Phasen des Multiphasensystems mittels Zugabe eines oder mehrerer hydrophob modifizierten Sacchariden mit der allgemeinen, in Anspruch 1 definierten Formel (I) und/oder (II) zur wässrigen Phase oder zur nicht wässrigen Phase(n) oder zu den zusammensetzenden Phasen, wobei die Gesamtkonzentration des substituierten polymeren Saccharids oder der Mischung aus zwei oder mehreren substituierten, polymeren Sacchariden der in Anspruch 1 definierten Formel (I) und/oder Formel (II) im Bereich von 0,10 bis 20% liegt, wobei % % Gew./Vol. bei einer dispergierten Phase bzw. Phasen im Falle von Emulsionen, % Gew./Gew. bei einer dispergierten Phase bzw. Phasen im Falle von Suspensionen und % Gew./Vol. bei einer wässrigen Phase im Falle von Schäumen bedeutet, und wahlweise mittels Zugabe von einem oder mehreren konventionellen Tensiden, Co-Tensiden und/oder Additiven umfasst.
Dispersion eines Multiphasensystems, das eine kontinuierliche, wässrige Phase umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Phase ein oder mehrere Elektrolyte in einer Gesamtkonzentration im Bereich der Untergrenze von 0,1 bis 1 Mol pro Liter wässriger Phase, in Abhängigkeit von der Art des Elektrolyts bzw. der Elektrolyte und der Temperatur der Dispersion, bis zur Löslichkeitsgrenze des Elektrolyts bzw. der Elektrolyte in Wasser bei 25°C enthält und dass die Dispersion als Tensid ein oder mehrere hydrophob modifizierte Saccharide mit der allgemeinen, in Anspruch 1 definierten Formel (I) oder (II) enthält, wobei die Gesamtkonzentration des substituierten polymeren Saccharids oder der Mischung aus zwei oder mehreren substituierten, polymeren Sacchariden der in Anspruch 1 definierten Formel (I) und/oder Formel (II) im Bereich von 0,10 bis 20% liegt, wobei % % Gew./Vol. bei einer dispergierten Phase bzw. Phasen im Falle von Emulsionen, % Gew./Gew. bei einer dispergierten Phase bzw. Phasen im Falle von Suspensionen und % Gew./Vol. bei einer wässrigen Phase im Falle von Schäumen bedeutet, und wahlweise weiters ein oder mehrere konventionelle Tenside, Co-Tenside und/oder Additive enthält.
Dispersion nach Anspruch 17, wobei das Multiphasensystem ein Bisphasensystem ist und dieses Biphasensystem eine Emulsion, Suspension oder ein Schaum ist.