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Bereich der
Erfindung
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Diese Erfindung betrifft Fettsäure-basierte
feste Seifenzusammensetzungen, die gegenüber Ranzigkeit resistent sind.
Ein Ranzigwerden in solchen Produkten kann zu Entfärbung und
schlechtem Geruch führen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein herkömmliches Problem mit Produkten
die Fettsäuren
enthalten, wie zum Beispiel Seifen, ist deren Empfindlichkeit gegenüber Ranzigkeit.
Die Ranzigkeit kann zur Entfärbung
oder schlechtem Geruch führen und
konsequenterweise die Lagerfähigkeit
verringern. Ranzigkeit entwickelt sich typischerweise aufgrund von Auto-Oxidation
von fettigen Materialien durch atmosphärischen Sauerstoff und wird
durch eine große
Zahl von Faktoren beeinflußt,
einschließlich
Licht, Hitze, der Anwesenheit von Schwermetallionen und den Fettsäuren selber.
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Bestimmte Inhaltsstoffen von Produkten,
wie zum Beispiel Seifen, können
die Entwicklung von Ranzigkeit beschleunigen. Zum Beispiel lassen
Phenolgruppen-haltige Verbindungen, wie zum Beispiel antimikrobielle
Mittel wie Triclosan, aufgrund von Ionisierung freie Radikale entstehen
und diese freien Radikale fördern die
Auto-Oxidations-Reaktion. Der alkalische pH von Seifenformulierungen
fördert
die Bildung von freien Triclosan-Radikalen durch Ionisierung. Duftstoffe,
Schwermetallionen, Licht und Hitze können auch eine Auto-Oxidation unterstützen. Die
Seifenwiederverwendung kann auch zur Auto-Oxidation beitragen.
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Anti-oxidierende Systeme wurden zur
Verwendung in Seifen vorgeschlagen. Zum Beispiel beschreibt U.S.-Patent
Nr. 5,114,716 ein anti-oxidierendes System zur Stabilisierung von
Fettsäuren
und kosmetischen Zusammensetzungen. Dieses System schließt mindestens
einen stabilisierten Ascorbylester, mindestens ein Tocopherol oder
Kaffeesäure,
einen Komplexbildner und ein Nicht-Thiol Polypeptid ein. Jedoch
sind solche anti-oxidierenden Systeme nicht zufriedenstellend, wenn
die Seife antimikrobielle Mittel enthält.
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Die vorliegenden Erfinder haben entdeckt,
daß ein
anti-oxidierendes System, das einen wasserlöslichen stabilen Metallphosphatester
von Vitamin C und einen stabilen Vitamin E-Ester kombiniert, als
ein anti-oxidierendes System für
Fettsäure-basierte
Zusammensetzungen, wie zum Beispiel Kosmetika oder Körperpflegeprodukte
die Phenolgruppen enthaltende Verbindungen enthalten, effektiv ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine Fettsäure-basierte
feste Seifen-Zusammensetzung
zur Verfügung
gestellt, die wie in den beigefügten
Ansprüchen
definiert ist.
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Genaue Beschreibung der
Erfindung
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Die Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindungen sind nicht-trübe,
transparente oder lichtdurchlässige
feste Seifen und schließen
eine neutralisierte Fettsäure;
eine Phenolgruppen enthaltende Verbindung, bevorzugterweise ein
antimikrobielles Mittel, und das angegebenen anti-oxidierende Mittel
ein, um die Auto-Oxidation zu verhindern oder zu inhibieren, die
zur Ranzigkeit führen
kann.
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Die in den Produkten der vorliegenden
Erfindung brauchbaren Fettsäuren
sind bevorzugterweise Fettsäuren,
die entweder linear oder verzweigt sind. Gesättigte Fettsäuren sind
bevorzugt, da sie eine bessere Farbstabilität bewirken als dies ungesättigte Fettsäuren tun.
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Einzelne Fettsäuren oder Gemische von zwei
oder mehr Fettsäuren
können
verwendet werden. Bevorzugte Fettsäuren sind C12-C20-Fettsäuren.
Beispiele von solchen Fettsäuren
schließen
ein, sind jedoch nicht begrenzt auf, Pflanzen-abgeleitete Fettsäuren, wie
zum Beispiel Laurinsäure,
Myristinsäure,
Palmitinsäure, Stearinsäure und
Isostearinsäure.
Ein nicht-begrenzendes
Beispiel eines Gemisches von Fettsäuren, das hier brauchbar ist,
ist ein Gemisch von ungefähr
4% C12-C14-Fettsäure, ungefähr 46% C16-Fettsäure,
ungefähr
49% C18-Fettsäure und
ungefähr
1% C18-1-Fettsäure, basierend auf 100% Gesamtgewicht
der Fettsäuren.
Ein weiteres nicht-begrenzendes Beispiel ist ein Gemisch aus ungefähr 2% C12-C14-Fettsäure, ungefähr 10% verzweigte
C16-Fettsäure, ungefähr 6% lineare C18-Fettsäure, ungefähr 65% verzweigte
C18-Fettsäure, ungefähr 2% lineare C18-Fettsäure, ungefähr 2,5%
C18-1- Fettsäure, ungefähr 8% verzweigte
C20-Fettsäure und ungefähr 4% C22-Fettsäure
basierend auf 100% Gesamtgewicht von Fettsäuren.
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Zur Verwendung in den Produkten der
vorliegenden Erfindung wird die Fettsäure durch Neutralisierung mit,
zum Beispiel, Ätznatron,
Alkanolamin oder ähnlichem
neutralisiert. Ein bevorzugtes Alkanolamin ist Triethanolamin, das
als eine 85%–95%
Lösung
erhältlich
ist. Kombinationen von neutralisierenden Mitteln können verwendet
werden, und die Neutralisierung durch ein duales alkalisches System
wird bevorzugt.
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Triethanolamin im Überschuß kann hinzugefügt werden,
um die Transparenz zu verstärken.
Solch ein Menge im Überschuß ist typischerweise
eine die Klarheit verbessernde effektive Menge.
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Phenolische Verbindungen sind Phenolgruppen
enthaltende Verbindungen, und die hier brauchbaren schließen ein,
sind aber nicht begrenzt auf, phenolische antimikrobielle Mittel,
wie zum Beispiel Triclosan; Phenolische Hydroxysäuren, wie zum Beispiel Salicylsäure und
Salze von solchen Säuren.
Triclosan ist 5-Chlor-2-(2,4-dichlorphenoxy)phenol. Triclosan neigt
bei den typischerweise in den Körperpflegeprodukten verwendeten
Spiegeln dazu, die Lebensdauer von Seifen und anderen Produkten
durch beschleunigte Ranzigkeit und Entfärbung signifikant zu verkürzen. Brauchbare
phenolische Verbindungen schließen
ein, sind jedoch nicht begrenzt auf, phenolische Verbindungen, die
durch zum Beispiel Liposomen eingekapselt sind. Die Menge von in
den Seifen der vorliegenden Erfindung vorhandenen antimikrobiellem
Mittel kann variieren, ist jedoch typischerweise eine antimikrobiell
effektive Menge. Bevorzugte Mengen von Phenolgruppen enthaltender
Verbindung oder antimikrobiellen Mittel reichen in Gewicht von ungefähr 0,1%
bis ungefähr
1%, basierend auf 100% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung.
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Das anti-oxidierende System der vorliegenden
Erfindung beugt der Auto-Oxidation vor oder inhibiert diese. Demzufolge
kann die Lagerdauer der Seife erhöht werden. Ohne an irgendeine
Theorie gebunden zu werden, wird geglaubt, daß das anti-oxidierende System
freie Radikale in entweder ihre Ausgangsstruktur oder zu nicht-reaktiven
Molekülen überführt, wodurch
die auto-oxidierende Reaktion verzögert wird.
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Das anti-oxidierende System der vorliegenden
Erfindung ist ein Zwei-Komponenten-System. Die erste Komponente
des anti-oxidierenden Systems ist Vitamin E (Tocopherol) oder ein
wasserlöslicher
Ester davon. Ein bevorzugter Ester ist alpha-Tocopherolacetat. Die
zweite Komponente des anti-oxidierenden Systems ist C-2 oder C-3
substituierter Vitamin C-Ester. Vitamin C und viele seiner Derivate
sind instabil und entfärben sich,
wenn sie Hitze, Licht oder atmosphärischem Sauerstoff ausgesetzt
werden. Die meisten Vitamin C-Derivate sind an der C-6-Position
substituiert. Jedoch können
C-6 substituierte Ascorbinsäure-Derivate
durch Aufgeben der Wasserstoffionen der Hydroxylgruppe in den C-2-
und C-3-Positionen zu Dehydro-Ascorbinsäure oxidiert werden. Dies führt zur
Entfärbung.
Zusätzlich
werden die meisten Vitamin C-Derivate leicht in wäßrigen Lösungen oxidiert,
um so gelbe Lösungen
zu ergeben. Jedoch tritt die Oxidation zu Dehydroascorbinsäure bei. C-2
oder C-3 substituierten Ascorbinsäurederivaten nicht auf. Dies
liegt höchstwahrscheinlich
daran, daß die Moleküle nur ein
Wasserstoffion abgeben können.
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Bevorzugte C-2 oder C-3 substituierte
Vitamin C-Ester zur Verwendung hier schließen ein, sind jedoch nicht
begrenzt auf, Phosphat- oder Palmitatester. Solche Ester schließen Metallester
ein, einschließlich,
jedoch nicht begrenzt auf, Magnesiumascorbylphosphat, Natriumascorbylphosphat,
Magnesiumascorbylpalmitat, Natriumascorbylpalmitat und ähnliches.
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Diese anti-oxidierende Kombination
stellt eine überlegene
Lagerstabilität
für feste,
nicht-trübe Seifenformulierungen
zur Verfügung,
die ein Phenolgruppe enthaltendes antimikrobielles Mittel, wie zum
Beispiel Triclosan, enthalten.
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Die hier brauchbare Menge von anti-oxidierendem
System kann variieren, wird jedoch typischerweise eine anti-oxidierend
effektive Menge sein. Bevorzugterweise umfaßt die Vitamin E- oder wasserlösliche Vitamin
E-Ester-Komponente des anti-oxidierenden Systems weniger als oder
ungefähr
1%, basierend auf 100% Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Am meisten
bevorzugt reicht diese Komponente von ungefähr 0,05 bis ungefähr 0,1 Gewichtsprozent
auf derselben Basis. Bevorzugt umfaßt die C-2 oder C-3 substituierte
Vitamin C-Ester-Komponente
des anti-oxidierenden Systems weniger als oder ungefähr 0,25
Gewichtsprozent, basierend 100% Gewicht der Zusammensetzung. Am
meisten bevorzugt reicht diese Komponente von ungefähr 0,01
bis ungefähr
0,05 Gewichtsprozent auf derselben Basis.
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Diese Spiegel von anti-oxidierenden
Systemen können
den Schutz der Produkte der vorliegenden Erfindung gegen Ranzigkeit
um bis zu mindestens sechzehn Wochen erhöhen. Überschußmengen von Magnesium- oder
Natriumascorbylphosphat können
einen prooxidierenden Effekt ergeben, so daß ein Schutz gegen die Auto-Oxidation
immer noch vorhanden ist, jedoch die Länge des Schutzes mit zunehmenden
Ascorbylphosphatspiegeln verringert wird.
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Typischerweise bei der Herstellung
von Seifen verwendete weitere Komponenten können hinzugefügt werden.
Solche Zusatzstoffe schließen
ein, sind jedoch nicht begrenzt auf, UVabsorbierende Mittel, um
den Photoabbau als solchen zu verhindern, zum Beispiel Benzophenone,
wie zum Beispiel Benzophenon-3 (das auch einen anti-oxidierenden
Effekt aufweisen kann); Befeuchtungsmittel, wie zum Beispiel Glyzerin;
Schaumstabilisatoren, einschließlich,
jedoch nicht begrenzt auf, nicht-ionische Schaumstabilisatoren,
wie zum Beispiel Cocodiethanolamid; Metalchelatoren, einschließlich, jedoch
nicht begrenzt auf, Dinatriumethylendiamintetraessigsäure (Dinatrium
EDTA); gereinigtes oder deionisiertes Wasser; Duftstoffe; Farbstoffe
oder jede Kombination von jedem der voranstehenden.
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Die Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung können
durch Schmelzen der Fettsäure(n)
bei einer Temperatur von ungefähr
55°C bis
ungefähr
60°C hergestellt
werden. Die Schmelze kann dann mit Natriummetall-Sulfit vorbehandelt
werden, um die Farbe zu verbessern. Die erhaltene Schmelze wird
dann mit Alkali neutralisiert, wie zum Beispiel einer vorgemischten
Lösung
von Triethanolamin und Natriumhydroxid (50% Lösung), bei geeigneten stöchiometrischen
Anteil mit einem Überschuß Triethanolamin
für die
Durchsichtigkeit.
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Die Phenolgruppe enthaltende(n) Verbindungen)
oder anti-mikrobielles) Mittel und Anti-Oxidanz(ien) werden dann hinzugefügt. Zusatzstoffe,
wie zum Beispiel Glyzerin, DTPA, Duftstoffe, Farbstoffe und ein UV-Absorbierer
werden auch hinzugefügt,
sobald die Neutralisierung vervollständigt ist.
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Das geschmolzene Produkt wird dann
heiß in
geeignete Formen gegossen und es ihm erlaubt, sich auf Umgebungstemperaturen
abzukühlen.
Wenn die gewünschte
Barrenhärtung
erreicht ist, werden die Barren geschnitten, gestempelt und eingewickelt.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Die folgenden Beispiele verdeutlichen
die Erfindung ohne Begrenzung. Beispiel 1 Ein Basis-klares Seifengemisch
wurde aus dem Gemisch von Tabelle 1 unten hergestellt, unter der
Verwendung eines Caframo-Mixers (Model RZR50) und einer heißen Platte
zur Erhitzung. Eine Kombination von 0,1 Gewichtsprozent α-Tocopherylacetat,
0,01 Gewichtsprozent Magnesiumascorbylphosphat, 0,25 Gewichtsprozent
Triclosan und 0,1 Gewichtsprozent Benzophenon-3, basierend auf 100
Gewichtsprozent der gesamten Zusammensetzung, wurde zu dieser Basisseife
hinzugefügt
und dieses Produkt wurde in Barren geformt.
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Vergleichsbeispiel 1A
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Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde
befolgt, wobei das Tocopherylacetat, Magnesiumascorbylphosphat und
Benzophenon-3 weggelassen wurden.
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Vergleichsbeispiel 1B
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Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde
befolgt, wobei das Tocopherylacetat und das Magnesiumascorbylphosphat
ausgelassen wurden.
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Die Barren aus Beispiel 1 entfärbten sich
viermal später,
als die Barren des Vergleichsbeispiels 1 und zweimal später als
die Barren des Vergleichsbeispiels 1B, wenn bei 50°C gelagert.
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Beispiel 2
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Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde
befolgt, wobei Natriumascarbylphosphat für das Magnesiumascorbylphosphat
verwendet wurde.
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Beispiel 3
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Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde
befolgt, wobei 0,05 Gewichtsprozent Tocopherylacetat für die Menge
an Tocopherylacetat verwendet wurden.
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Beispiel 4
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Ein Gemisch von Fettsäuren, wie
in Tabelle 2 unten gezeigt, wird bei einer Temperatur zwischen 55°C und 65°C geschmolzen.
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Natriummetabisulfit wird zu der Schmelze
hinzugefügt.
Die Schmelze wird dann mit einer Lösung von Triethanolamin und
Natriumhydroxid mit einem Überschuß an Triethanolamin
neutralisiert. Triclosan und ein anti-oxidierendes System aus α-Tocopherolacetat
und Magnesiumascorbylphosphat werden nach der Neutralisierung hinzugefügt.
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Die Schmelze wird heiß in Formen
gegossen, und es wird ihr erlaubt, sich zu einem festen durchsichtigen
Barren abzukühlen.
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Beispiel 5
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Das Verfahren des Beispiels 4 wird
befolgt, wobei das unten in Tabelle 3 gezeigte Fettsäuregemisch für das Fettsäuregemisch
von Tabelle 2 verwendet wurde.
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Viele offensichtliche Variationen
der vorliegenden Erfindung innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche werden
sich dem Fachmann im Stand der Technik im Hinblick auf die oben
angegebene genaue Beschreibung ergeben.