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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft eine Zusammensetzung und ein Verfahren zur "nachträglichen
Hinzufügung" kosmetischer Attribute
zu einer textilweichmachenden Basiszusammensetzung im letzten Abschnitt
ihrer Herstellung. Insbesondere betrifft sie eine Wasser-in-Öl-Mikroemulsion,
die dafür
geeignet ist, Hilfsmittel wie Parfüm oder Färbemittel zu enthalten und
leicht mit der textilweichmachenden Basiszusammensetzung bei nur einer
minimalen Mengen Scherung ohne nachteilige Beeinträchtigung
ihrer physikalischen Stabilität
gemischt werden kann.
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Hintergrund
der Erfindung
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Parfüme und Färbemittel
werden routinemäßig in textilweichmachende
Zusammensetzungen eingeführt,
um ansprechende kosmetische Attribute für den Verbraucher bereitzustellen.
Die Einführung
von Parfüm in
beispielsweise eine Flüssigweichmacherzusammensetzung
bedeutet, dass sie einen angenehmen und andauernden Duft auf den
behandelten Textilien hinterlässt.
Das Färbemittel
soll ein visuell ansprechendes Produkt liefern und den Verbraucher
einen Gesamteindruck von Weiche und Qualität vermitteln. Vom Vermarktungsstandpunkt
her sind Parfüme
und Färbemittel
Attribute, die dem Formulierer ein Maß an Flexibilität erlauben,
eine Produktvielfalt für
eine vorgegebene Weichmachtechnologie oder für eine fixierte textilweichmachende
Basiszusammensetzung zu liefern.
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Obwohl
Parfüm
in Bezug auf das Gewicht unveränderbar
eine sehr kleine Komponente einer kommerziellen Textilweichmacherzusammensetzung
ist, ist seine Einführung
in die Zusammensetzung auf eine effiziente Weise Gegenstand von
viel Aufmerksamkeit in der Formulierungstechnik. Dies trifft insbesondere
für konzentrierte
Gewebeweichmacher zu, die mehr als etwa 10 Gew.-% wirksame weichmachende
Bestandteile enthalten, inso fern als dass die wässrigen Weichmacherbasiszusammensetzungen
dazu neigen, in Anwesenheit von mit Wasser nicht mischbarem Parfüm gelieren.
Diese Neigung zur Gelbildung wird besonders problematisch, wenn
das mit Wasser nicht mischbare Parfüm schlecht in der wässrigen
Emulsion dispergiert ist, die die weichmachende Basiszusammensetzung
darstellt.
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Unerwünschtes
Verdicken oder unerwünschtes
Gelieren einer Weichmacherbasiszusammensetzung hat signifikante
Nachteile. Es reduziert die effektive Lagerlebensdauer des fertigen
Produkts und beeinträchtigt nachteilig
die Verbraucherakzeptanz eines Weichmacherprodukts, das bei Anwendung
zu einer unerwartet viskosen Masse verdickt ist, anstelle dass es
die Verbrauchererwartungen dahingehend erfüllt, dass es im Wesentlichen
freifließend
ist. Als Ergebnis hat der Stand der Technik selbst die Überwindung
der damit verbundenen Probleme der Gelierung und der Bildung hochviskoser
Flüssigkeiten
zu lösen
versucht, die mit der Einführung
wasserunlöslicher
Parfüme
in wässrige
Textilweichmacherbasiszusammensetzungen verbunden sind.
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Die
US-A-5 447 644 von International Flavors & Fragrances (IFF) beschreibt ein
Verfahren zur Vermeidung einer Gelierung der weichmachenden Zusammensetzung,
die von der Einführung
erhöhter
Mengen Parfüm
in eine Weichmacherbasiszusammensetzung herrührt. Gemäß diesem Verfahren wird zuerst
eine wässrige
Mikroemulsion gebildet, indem das Parfüm mit einem definierten nichtionischen
Tensid unter Bedingungen hoher Scherung gemischt wird, um das Parfüm in der
Tensid/Wasser-Mischung gleichförmig
zu dispergieren. Diese Parfüm
enthaltende Mikroemulsion wird dann mit einer Textilweichmacherbasisformulierung
gemischt, um die fertige Textilweichmacherzusammensetzung zu bilden.
Für diesen
Mischvorgang wird ein Hochscherungsmischer benötigt.
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Es
besteht daher in der Technik ein Bedarf an einem Verfahren zur leichten
Einführung
von Duftstoffen und Färbemitteln
in eine Textilweichmacherbasis am Ende des Herstellungsverfahrens
oder sogar durch den Verbraucher selbst zu Hause unter sehr sanften
Mischbedingungen, wobei die Notwendigkeit für hochscherende mechanische
Bewegung und Ausrüstung
vermieden wird. Ferner besteht ein Bedarf an einem Verfahren, das
abgesehen von der Einführung
von Parfüm
und Färbemitteln
in eine Basisformulierung dies erfüllt, ohne die rheologische
und physikalische Stabilität
des fertigen Produkts nachteilig zu beeinträchtigen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine parfümhaltige
Wasser-in-Öl-Mikroemulsion
bereitgestellt, die in der Lage ist, mit einer parfümfreien
Textilweichmacherbasiszusammensetzung gemischt zu werden, die in
Form einer wässrigen
Emulsion vorliegt, um so Parfüm
in der wässrigen
Emulsion unter Bedingungen mit geringer Scherung unter Vermeidung
irgendeines Gelierungsproblems zu dispergieren, um dadurch eine
physikalisch stabile parfümhaltige
flüssige
textilweichemachende Zusammensetzung zu liefern, wobei die Wasser-in-Öl-Mikroemulsion
umfasst:
- (a) 5 bis 80 Gew.-% Tensidtextilweichmacher
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus:
(i) Diesterammoniumverbindungen
mit den folgenden Strukturformeln: in der jedes
A unabhängig C(O)O-R' oder -O(O)C-R' ist,
R eine
niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist,
R' eine Alkyl- oder
Alkenylgruppe mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ist,
R'' unabhängig ein niederer Alkylrest
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxyalkylgruppe oder
H ist,
n eine Zahl mit einem Wert von 2 ist und
X– ein
mit dem Weichmacher verträgliches
Anion ist, und in der B unabhängig A oder
(R)A ist und A, R, R'' wie oben definiert
sind, und in der A, R und R'' wie oben definiert sind, und/oder
(ii)
Diamidoammoniumverbindungen mit der Formel in der X– und
R' wie oben definiert
sind, R1 ein niederer Alkylrest mit 1 bis
4 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff ist und R ein Alkylenrest mit
2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist,
- (b) 2 bis 50 Gew.-% organisches Lösungsmittel,
- (c) 5 bis 80 Gew.-% mit Wasser nicht mischbares Parfüm, wobei
die Komponenten (a), (b) und (c) die Ölphase der Mikroemulsion umfassen,
- (d) 0 bis 1% Färbemittel
und
- (e) 0,5 bis 25 Gew.-% Wasser, wobei die Mikroemulsion frei von
anionischem Tensid ist und ein Gewichtsverhältnis der Ölphase zu Wasser von 3 : 1
bis 200 : 1 aufweist, wobei die Prozentsätze der Komponenten (a), (b)
und (c) und der Wert des Gewichtsverhältnisses so gewählt sind,
dass die resultierende Zusammensetzung eine Wasser-in-Öl-Mikroemulsion
bildet.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
sind die Diesterammoniumverbindungen (a)(i) quatäre Diesterammoniumverbindungen.
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Danielsson
und Lindman "The
defintion of Mikroemulsion",
Colloids and Surfaces, 3 (1981), 391–392, Elsevier Scientific Publishing
Company, haben eine "Mikroemulsion" als 'ein System aus Wasser, Öl und Amphiphil
definiert, das eine einzige optisch isotrope und thermodynamisch
stabile flüssige
Lösung
ist'. Diese Definition
von Mikroemulsion wird hierin bei der Beschreibung der vorliegenden
Erfindung verwendet.
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Gemäß der obigen
Definition weist eine Mikroemulsion die folgenden Merkmale/Eigenschaften
auf:
- i) klar
- ii) sie ist frei von einem lyotropen flüssigkristallinen System (d.h.
sie ist isotrop)
- iii) sie weist eine relativ geringe Viskosität auf.
- iv) sie wird spontan durch einfache Mischung/Bewegung aller
Komponenten gebildet (d.h. sie ist thermodynamisch stabil).
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Ausführlichere
Information in Bezug auf die verschiedenen Aspekte von Mikroemulsionssystemen
wie Definition, Phasenverhalten, Struktur, niedrige Grenzflächenspannungen
und thermodynamisches Verhalten ist in dem Artikel von R. Zana "Mikroemulsionen" in heterogeneous
Chemistry Reviews, Band 1, 1465–157 (1994),
herausgegeben von John Wiley & Sons
Ltd., offenbart.
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Die
vorliegende Erfindung liefert auch ein Verfahren zur Einführung eines
Parfüms
in eine parfümfreie Textilweichmacherbasiszusammensetzung,
die in Form einer wässrigen
Emulsion vorliegt, unter Bedingungen mit geringer Scherung und ohne
nachteilige Beeinträchtigung
ihrer physikalischen Stabilität,
bei dem
- (a) eine parfümhaltige Wasser-in-Öl-Mikroemulsion,
wie sie oben definiert ist, bereitgestellt wird, und
- (b) eine Menge der Wasser-in-Öl-Mikroemulsion, die ausreicht,
um die gewünschte
Menge Parfüm
zu enthalten, mit der Textilweichmacherbasiszusammensetzung unter
Bedingungen geringer Scherung gemischt wird, wodurch die Inversion
der Mikroemulsion und der Dispersion des Parfüms in der wässrigen Emulsion unter Bildung
einer physikalisch stabilen parfümhaltigen
flüssigen
textilweichmachenden Zusammensetzung bewirkt wird.
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Die
erfindungsgemäßen Wasser-in-Öl-Mikroemulsionszusammensetzungen
sind überwiegend
aus der öligen
Phase, wie sie oben definiert ist, nämlich dem kationischen Tensidtextilweichmacher,
dem organischen Lösungsmittel
und dem wasserunlöslichen
Parfüm
zusammengesetzt. Um eine Zusammensetzung in der gewünschten
Phase einer Wasser-in-Öl-Mikroemulsion
zu bilden, sollte die Menge Wasser im Allgemeinen 5 bis 25 Gew.-%
betragen.
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Die
bevorzugten quartären
Diesterammoniumtenside zur Verwendung hierin sind die Dioleyldiester"quats", die durch Gleichung
(1) dargestellt sind. Besonders bevorzugt ist Methylbis[ethyl(oleyl)]-2-hydroxyethylammoniummethylsulfat,
das üblicherweise
als "DODEQ" bezeichnet wird.
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Die
vorliegende Erfindung basiert darauf, dass gefunden wurde, dass
kosmetische Attribute wie Parfüm
und Färbemittel
leicht zu einer wässrigen
textilweichmachenden Basiszusammensetzung im letzten Abschnitt ihrer
Herstellung "nachträglich hinzugefügt" werden kann, indem
eine Wasser-in-Öl-Mikroemulsion,
wie sie hierin definiert ist, als Träger verwendet wird, der zu
der wässrigen
Emulsion zuzusetzen und damit zu mischen ist, um das fertige Produkt
zu bilden. Die Wasser-in-Öl-Mikro emulsion
wird in die weichmachende Basiszusammensetzung unter Bedingungen
sanfter Bewegung oder geringer Scherung eingeführt, wobei eine ausreichende
Menge verwendet wird, um das gewünschte
Niveau an Parfüm
in dem fertigen Produkt bereitzustellen. Die Mikroemulsion erfährt bei
Verdünnung
in der wässrigen
Emulsion eine Inversion, was dazu dient, dass Parfüm oder Färbemittel
effizient ohne damit verbundene Probleme der Gelierung oder Produktinstabilität in der
gesamten Zusammensetzung zu dispergieren.
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Dementsprechend
liefert die vorliegende Erfindung wichtige Vorteile vom Standpunkt
der Herstellung einer weichmachenden Produktzusammensetzung her
sowie hinsichtlich der Sicherstellung der Integrität des fertigen
Produkts selbst. Der Kern der vorliegenden Erfindung ist eine Öl-in-Wasser-Emulsion,
die leicht bei Raumtemperatur ohne Notwendigkeit für hohe Scherkräfte oder
umfangreiche Mischausrüstung
gebildet werden kann. Und hinsichtlich des fertigen Produkts ist
klar, dass die Einführung
kosmetischer Attribute in eine weichmachende Basiszusammensetzung
ohne nachteilige Beeinträchtigung
der Rheologie oder physikalischen Stabilität des resultierenden Produkts
erzielt wird.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Quartäre Diesterammoniumtensid-Textilweichmacher,
die durch die Gleichung (1) dargestellt sind, sind für die Verwendung
hierin bevorzugt und sind kommerziell von Stepan Co. als Stepantex® und
von KAO Corp. als Tetranyl® erhältlich, können aber auch durch die Umsetzung
von 2 Molen einer Fettsäure
mit einem Trialkanolamin, vorzugsweise Triethanolamin, gefolgt von
einer Methylierung mit Dimethylsulfat oder einem Alkylhalogenid
wie beispielsweise Methyliodid synthetisiert werden. In einer bevorzugten
Ausführungsform
ist die Fettsäure Ölsäure. Aus
wirtschaftlichen Gründen
ist gefunden worden, dass Sojafettsäuren, die aus etwa 3% Myristinsäure, etwa
5% Palmitinsäure,
etwa 5% Palmitoleinsäure,
1,5% Stearinsäure,
72,5% Ölsäure und etwa
13% Linolsäure
bestehen, eine praktische Quelle für diesen Zweck sind. Andere
Quellen von brauchbaren Fettsäuren
sind diejenigen, die durch die Verseifung von Rindertalg, Butter,
Maisöl,
Baumwollsamenöl, Schmalz,
Olivenöl,
Palmöl,
Erdnussöl,
Kabeljauleberöl
und Kokosnussöl
erhalten werden.
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Ein
bevorzugter quartärer
Diesterammoniumtensid-Textilweichmacher ist Methylbis[ethyl(oleyl)]-2-hydroxyethylammoniummethylsulfat.
Andere Diester, die bei Durchführung
der Erfindung brauchbar sind, schließen ein:
Methylbis-[ethyl(kokosnuss)]-2-hydroxyethylammoniummethylsulfat;
Methylbis-[ethyl(decyl)]-2-hydroxyethylammoniummethylsulfat;
Methylbis-[ethyl(dodecyl)]-2-hydroxyethylammoniummethylsulfat;
Methylbis-[ethyl(lauryl)]-2-hydroxyethylammoniummethylsulfat;
Methylbis-[ethyl(palmityl)]-2-hydroxyethylammoniummethylsulfat
und
Methylbis-[ethyl(weichtalg)]-2-hydroxyethylammoniummethylsulfat.
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Die
Bezeichnung der Ausdrücke
Kokosnuss und Weichtalg gibt Mischungen von Estern an, die der Fettsäurequelle
entsprechen.
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Bei
der Herstellung der quartären
Diesterammoniumtenside kann eine bestimmte Menge Triesterhomologes
als Verunreinigung erzeugt werden.
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Der
Ausdruck "Parfüm" wird hierin in seinem
gewöhnlichen
Sinn verwendet, um auf irgendeine in Wasser nicht lösliche Duftstoffsubstanz
oder Mischung von Substanzen hinzuweisen und diese einzuschließen, wobei
diese natürliche
(d.h. durch Extraktion von Blumen, Gräsern, Blüten oder Pflanzen erhalten), künstliche (d.h.
eine Mischung von natürlichen Ölen oder Ölbestandteilen)
und synthetische (d.h. eine einzige oder eine Mischung von synthetisch
hergestellten Substanzen) riechende Substanzen einschließen. Typischerweise sind
Parfüme
komplexe Mischungen oder Gemische von verschiedenen organischen
Verbindungen wie Estern, Ketonen, Kohlenwasserstoffen, Laktonen,
Alkoholen, Aldehyden, Ettern, aromatischen Verbindungen und variierenden
Mengen von etherischen Ölen
(z.B. Terpenen), wie beispielsweise 0 bis 80%, üblicherweise 10 bis 70 Gew.-%,
wobei die etherischen Öle
selbst flüchtige
riechende Verbindungen sind und auch zur Lösung der anderen Komponenten
des Parfüms
dienen. Die genaue Zusammensetzung des Parfüms hat keinen besonderen Effekt
auf die Textilweichmachung, solange es die Kriterien der Wasserunmischbarkeit
und des angenehmen Geruchs erfüllt.
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Organische
Lösungsmittel,
die zur Verwendung in dieser Erfindung geeignet sind, schließen ein:
aliphatische Alkohole mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen wie beispielsweise
Ethanol, Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, tert.-Butanol,
n-Pentanol, Isopentanol, sek.-Pentanol, n-Hexanol, Isohexanol und
andere Isomere; aliphatische Polyalkohole wie beispielsweise Ethylenglykol,
Propylenglykol, Butylenglykol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol,
1,4-Butandiol, 2-Methylpentandiol, Hexantriol, Tripropylenglykol,
Pentaerythrit, Glycerin und Sorbit; aliphatische Ether wie beispielsweise
Ethylenglykolmonobutylether (EGMBE), Diethylenglykolmonobutylether
(DEGMBE), Diethylenglykoldimethylether, Triethylendimethylether,
Ethylenglykolmonomethylether, Propylenglykolmonoethylether, Dipropylenglykolmonomethylether,
Dipropylenglykolpropylether (DPnP), Dipropylenglykolbutylether (DPnB),
Tripropylenglykolmonomethylether und Methoxymethylbutanol; aliphatische
Ester wie beispielsweise Methyllactat, Ethyllactat, Isopropyllactat,
Butyllactat, zweibasige Ester von Carbonsäuren, Ethoxyethylacetat, Propylenglykolbutyletheracetat
und Butoxyethylacetat.
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Zu
den bevorzugten organischen Lösungsmitteln
zur Verwendung hierin gehören
Dipropylenglykolmethylether (DPM), Dipropylenglykolmonobutylether
(DPnB) und Ethylenglykolmonobutylether (EGMBE).
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In
den erfindungsgemäßen Wasser-in-Öl-Mikroemulsionszusammensetzungen
ist der Gewichtsbereich des kationischen Tensids im Allgemeinen
5 bis 80% und vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, ist der Gewichtsbereich
des organischen Lösungsmittels
im Allgemeinen 2 bis 50% und bevorzugter 4 bis 40 Gew.-% und ist
der Gewichtsbereich des wasserunlöslichen Parfüms im Allgemeinen
5 bis 60% und bevorzugter 10 bis 70 Gew.-%. Der Wassergehalt beträgt im Allgemeinen
0,5 bis 25% und vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-%. Das Gewichtsverhältnis der
definierten öligen
Phase zu Wasser beträgt
im Allgemeinen 3 : 1 bis 200 : 1, vorzugsweise 5 : 1 bis 50 : 1
und am meisten bevorzugt 5 : 1 bis 20 : 1.
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Die
erfindungsgemäßen Mikroemulsionen
weisen eine Teilchengröße zwischen
10 und 100 nm auf. Bei Teilchengrößen unter etwa 50 nm werden
die Mikroemulsionen im Allgemeinen klar. Die Mikroemulsionen werden
gebildet, indem die oben beschriebenen Komponenten der Zusammensetzung
unter sanften Bewegungen oder geringer Scherung einfach kombiniert
werden. Eine herkömmliche
Mischvorrichtung, die den Fachleuten bekannt ist, ist für diesen
Zweck ausreichend. Alle hierin beschriebenen Komponenten, sowohl
erforderlich als auch optional, müssen normalerweise flüssig sein,
nämlich
flüssig
bei Umgebungsraumtemperaturen. Entsprechend besteht kein Bedarf
an einem Erhitzen während
der Herstellung der Mikroemulsionen.
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Die
Erfindung wird weiter in den folgenden Beispielen beschrieben. Alle
Teile und Prozentsätze
beziehen sich auf das Gewicht, solange nichts anderes angegeben
ist.
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Mikroemulsionszusammensetzungen/Fläche in einem
pseudoternären
Phasendiagramm (d.h. 4 Komponenten) wurden grundlegend auf einer
klar/trübe-Kriterienbasis
bestimmt, indem drei der Komponenten gemischt wurden und mit inkrementellen
Mengen der vierten Komponente titriert wurden. Generell wurden 3,0
g einer Mischung, die aus organischem Lösungsmittel (oder einer Mischung
davon), mit Wasser nicht mischbarem Parfüm und Wasser bestand, in einem
geeigneten/fixierten Verhältnis
eingeführt
und dann mit DODEQ (Dioleyldiesterquat) titriert. Die Proben wurden
bei Raumtemperatur unter Verwendung eines Magnetrührers gemischt,
der mit 100 bis 150 UpM betrieben wurde, woraufhin sie ein paar
Minuten lang stehen gelassen wurden, bevor die visuelle Überprüfung hinsichtlich
Klarheit/Trübheit
angestellt wurde. Klare Proben wurden weiter unter einem Polarisationsmikroskop
untersucht, um zu prüfen,
ob die Flüssigkeiten
isotrop waren. Durch dieses Verfahren wurden geschätzte Bereiche
für Mikroemulsionszusammensetzungen
auf pseudoternären
Phasendiagrammen lokalisiert. Einige Zusammensetzungen, die innerhalb
dieser Mikroemulsionsflächen
lokalisiert wurden, wurden zur Veranschaulichung der Erfindung ausgewählt.
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Beschreibung von Chemikalien
und Verfahren zur Herstellung, die in den folgenden Beispielen verwendet
wurden.
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CHEMIKALIEN
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Die
Wasser-in-Öl-Mikroemulsionen
enthalten Dioleyldiesterquat (DODEQ), wie hierin zuvor beschrieben
worden ist. Die Formel von DODEQ ist folgendermaßen:
in der
R
1 und R
2 ungesättigte C
17H
34-Alkylketten
aus Ölsäure sind.
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DODEQ
ist kommerziell von KAO als Tetranyl® oder
von Stepan Co. als Stepantex® erhältlich. Es wird durch die Umsetzung
von 2 Molen Ölsäure mit
Triethanolamin gefolgt von Methylierung mit Dimethylsulfat synthetisiert.
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Aus
wirtschaftlichen Zwecken kann Ölsäure durch
Olivenfettsäuren
bei der Synthese von DODEQ ersetzt werden, solche Olivenfettsäuren umfassen
14% Palmitinsäure,
2% Palmitoleinsäure,
2% Stearinsäure, 64% Ölsäure, 16%
Linolsäure
und 2% Linolensäure.
Ein solches Material ist von KAO unter dem Namen Tetranyl AO-2® erhältlich.
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Die
in den Beispielen verwendeten wasserlöslichen Farbstoffe werden unter
den Namen Liquitint Royal Blue®, Liquitint Yellow LP® und
Liquitint Nature Green® durch Miiliken Chemical
Company vermarktet.
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Die
textilweichmachenden Basiszusammensetzungen enthalten zwei weichmachende
Hauptverbindungen:
- (i) eine Dialkylamidoaminverbindung,
die kommerziell als Rewopal V3340® von
Rewo erhältlich
ist, und
- (ii) ein Dialkylesterquat, das als Tetranyl AT175® von
KAO verkauft wird.
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Die
Dialkylamidoaminverbindungen haben die folgende allgemeine Strukturformel:
in der n eine Zahl von 1
bis 3 ist, R ein Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist,
R' eine Alkyl- oder
Alkenylgruppe mit 8 bis 22-Kohlenstoffatomen ist, R
1 eine
niedere Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff
ist und X
– ein
weichmacherverträgliches
Anion ist.
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Verfahren
zur Herstellung von weichmachender Basiszusammensetzung
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Die
weichmachenden Bestandteile werden jeweils geschmolzen, miteinander
unter Rühren
gemischt und bei 60 bis 70°C
gehalten. Die Mischung geschmolzener, weichmachend wirkender Verbindungen
wird zu erhitztem (60 bis 70°C)
deionisiertem Wasser unter Rühren
bei Verwendung eines Impellers mit vier geneigten Blättern zugesetzt.
Die heiße
Wassermischung wird 10 bis 15 Minuten lang bei etwa 400 UpM gerührt, um
die geschmolzenen Wirkstoffe zu emulgieren. Für konzentrierte Zusammensetzungen
wird die Rührgeschwindigkeit
auf 700 bis 800 UpM erhöht,
da die Viskosität
der Emulsion steigt. Wenn sie in der Rezepturzusammensetzung erforderlich
ist, wird Salzsäure
zuerst separat in das Wasser eingeführt, bevor die geschmolzenen, weichmachenden
Bestandteile zugesetzt werden.
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Die
Emulsion wird auf 30°C
unter Rühren
bei 300 bis 400 UpM abkühlen
gelassen. Falls geeignet, wird die Teilchengrößeverteilung der Emulsion weiter
verringert, indem das Produkt einer Hochdruckhomogenisation unterzogen
wird. Dieser Schritt verringert die Viskosität der Zusammensetzung. Calciumchlorid,
Konservierungsmittel, Sequestriermittel und andere optionelle Bestandteile
wie die Verdicker werden alle nacheinander unter Rühren in
das gekühlte
Produkt eingeführt.
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BEISPIEL 1
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Herstellung
einer Parfüm
enthaltenden Mikroemulsion
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Die
Zusammensetzungen 1 bis 6 wurden gemäß der oben beschriebenen Verfahrensweisen
hergestellt, wobei jede Zusammensetzung variierende Gewichtsprozentsätze der
vier Hauptkomponenten aufwies: kationisches Tensid, organisches
Lösungsmittel,
Parfüm
und Wasser. Das Verhältnis
von Parfüm
zu organischem Lösungsmittel
wurde konstant bei 60 : 40 gehalten. Die Zusammensetzungen sind
in Tabelle 1 zusammen mit den Beobachtungen hinsichtlich des Aussehens
der resultierenden Zusammensetzung gezeigt, wobei angegeben ist,
ob sie zur Erfindung gehört,
nämlich
eine Wasser-in-Öl-Mikroemulsion
bildet, oder außerhalb der
Erfindung liegt, indem eine Emulsion gebildet wird.
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Wie
in Tabelle 1 angegeben ist, sind die Zusammensetzungen 1 bis 4 W/O-Mikroemulsionen
aus dem Bereich der Erfindung; die Zusammensetzungen 5 und 6 sind
Emulsionen.
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BEISPIEL 2
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HERSTELLUNG VON W/O-MIKROEMULSION,
DIE PARFÜM
UND FÄRBEMITTEL
ENTHÄLT
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Es
wurden Zusammensetzungen 7 bis 9 hergestellt, die eine feste Menge
Parfüm
und eine variierende Menge Färbemittel
enthielten. Die Zusammensetzungen sind im Folgenden in Tabelle 2
zusammen mit den Beoachtungen in Bezug auf physikalisches Aussehen
der resultierenden Zusammensetzung angegeben.
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BEISPIEL 3
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DER EFFEKT DER ERHÖHUNG DER
MENGE AN LÖSUNGSMITTEL
AUF DEN MIKROEMULSIONSBEREICH DES PHASENDIAGRAMMS
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Um
den Effekt erhöhter
Mengen an organischem Lösungsmittel
auf den Bereich von Mikroemulsionszusammensetzungen zu demonstrieren
wurden die Zusammensetzungen 5, 6, 10, 11 und 12 her gestellt, bei denen
das Gewichtsverhältnis
von Duftstoff zu organischem Lösungsmittel
variiert wurde. Die Zusammensetzungen sind in Tabelle 3 zusammen
mit den Beobachtungen hinsichtlich des Aussehen der resultierenden
Zusammensetzung angegeben.
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Die
Zusammensetzungen 5 und 6 sind zwei Zusammensetzungen aus Beispiel
1, die außerhalb
der Erfindung liegen aber in Tabelle 3 als Vergleichszusammensetzungen
enthalten sind. Tabelle 3 zeigt, dass es durch Veränderung
des Verhältnisses
von Parfüm
zu organischem Lösungsmittel
möglich
ist, eine trübe
Emulsion in eine klare Duftstoffmikroemulsion umzuwandeln, die für die vorliegende
Erfindung geeignet ist. Ein Vergleich von Zusammensetzung 11, einer
klaren W/O-Mikroemulsion, mit den Emulsionszusammensetzungen 5 und
10, die außerhalb
der Erfindung liegen, unterstreicht daher die Bedeutung des Verhältnisses
von Parfüm zu
organischem Lösungsmittel.
Ein Vergleich der Zusammensetzungen 6 und 12 zeigt entsprechend,
dass durch geeignete Einstellung des Verhältnisses von Parfüm zu organischem
Lösungsmittel
eine Zusammensetzung, die außerhalb
der Erfindung liegt (Zusammensetzung 6), reformuliert werden kann,
um eine klare W/O-Mikroemulsion (Zusammensetzung 12) zu liefern.
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BEISPIEL 4
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HERSTELLUNG VON W/O-MIKROEMULSIONEN
MIT VERSCHIEDENEN KLASSEN VON LÖSUNGSMITTELN
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Die
Zusammensetzungen 13 bis 18 wurden hergestellt, um die Fähigkeit
zur Herstellung von Mikroemulsionen gemäß der vorliegenden Erfindung
unter Verwendung von organischen Lösungsmitteln aus den folgenden
Klassen zu zeigen: Ether, Ester, Glykole und Alkanole. Die Zusammensetzungen
sind in der folgenden Tabelle 4 zusammen mit den Beobachtungen hinsichtlich
des Aussehens der resultierenden Zusammensetzung angegeben.
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BEISPIEL 5
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DISPERSION VON PARFÜM ENTHALTENDER
MIKROEMULSION IN EINE WEICHMACHENDE BASIS
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Die
Dispersionseigenschaften einer Parfüm enthaltenden Mikroemulsion
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde gezeigt, indem zwei verschiedene weichmachende Basiszusammensetzungen
verwendet wurden und diese mit einer Dispersion in 100% Wasser verglichen
wurden. Die Parfümmikroemulsionszusammensetzung
umfasste das Folgende: 39% Parfüm,
26% EGMBE organisches Lösungsmitel,
25% DODEQ, 0,48% Liquitint Royal Blue Färbemittel (4%ige Lösung) und
als Rest Wasser.
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Eine
erste weichmachende Basiszusammensetzung ("AA/EstQ"-Basis)
umfasste das Folgende: 2,74% Amidoamin (Rewopal V3340), 1,64% Esterquat
(Tetranyl AT1-75), 0,29% Glycerylmonooleat, 0,3% Salzsäure (25%ige
Lösung),
0,074% Milchsäure
(Purac SP80) und als Rest Wasser.
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Die
zweite weichmachende Basiszusammensetzung ("EstQ/FA"-Basis)
umfasste das Folgende: 3,9% Esterquat (Tetranyl AT1-75), 0,83% C16-18-Fettalkohol, 0,2% Alkoholethoxylat
(C13-15-Fettalkohol 20EO), 0,1% Aminotrimethylphosphonsäure, 0,063%
Milchsäure/Lactat-Pufferlösung, 0,20%
Polyacrylatverdickungsmittel und als Rest Wasser.
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Die
Parfümmikroemulsion
wurde in jede der oben beschriebenen weichmachenden Basiszusammensetzungen
in einer Menge von 1,28 Gew.-% unter sehr geringen Scherbedingungen
eingeführt.
Das Mischen wurde mit einem Oscell-12-Schüttler erzielt, der 12 Sekunden
lang mit 700 Schwingungen pro Minute betrieben wurde. Die Teilchengröße der weichmachenden
Basiszusammensetzungen wurde vor und nach der Zugabe der Parfümmikroemulsion
gemessen. Zu Vergleichszwecken wurde die Dispersion "wie sie ist" gemessen, indem
reines Parfüm
nachträglich
zu jeder weichmachenden Basis hinzugefügt wurde.
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TABELLE
5 Teilchengröße der weichmachenden
Basis vor und nach der nachträglichen
Hinzufügung
von Parfüm
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Wie
durch die Daten gezeigt wurde die Dispersion des Parfüms in der
weichmachenden Basis effizient unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mikroemulsion
durchgeführt
wurde. Die Zugabe von reinem Parfüm ("wie es ist") unter den gleichen Mischbedingungen
führte
zu einer unakzeptablen Dispersion von Parfüm in der weichmachenden Basis.
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BEISPIEL 6
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Der
Zwecke dieses Beispiels war die Unbrauchbarkeit einer Parfüm enthaltenden
Wasser-in-Öl-Mikroemulsion
zu zeigen, die nicht erfindungsgemäß formuliert ist.
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Die
Mikroemulsionszusammensetzung umfasste das Folgende:
- (a) 35,8 Gew.-% Natriumlaurylethersulfattensid,
- (b) 15,4% Wasser,
- (c) 24,4% Parfüm,
- (d) 24,4% DPM organisches Lösungsmittel.
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Die
weichmachende Basiszusammensetzung umfasste das Folgende:
- (a) 9,2 Gew.-% Amidoamin (Rewopal V3340),
- (b) 4,5% Esterquat (Tetranyl AT1-75),
- (c) 1,0% Glycerinmonooleat,
- (d) 1,4% HCl (25%ige Lösung)
- (e) 0,15% Calciumchlorid (20%ige Lösung),
- (f) 0,25% Milchsäure/Lactat-Pufferlösung,
- (g) 0,4% Liquitint Royal Blue (4%ige Lösung).
-
5
Gew.-% der Parfüm
enthaltenden W/O-Mikroemulsionszusammensetzung wurden zu der weichmachenden
Basiszusammensetzung unter sanften Mischbedingungen zugesetzt. Es
wurde beobachtet, dass sich ein Niederschlag bildete, was eine Phasentrennung
und Produktinstabilität
zeigt.