EP1296924A1 - Procede de fabrication d'un emollient non gras a base de cires-esters - Google Patents

Procede de fabrication d'un emollient non gras a base de cires-esters

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EP1296924A1
EP1296924A1 EP00948078A EP00948078A EP1296924A1 EP 1296924 A1 EP1296924 A1 EP 1296924A1 EP 00948078 A EP00948078 A EP 00948078A EP 00948078 A EP00948078 A EP 00948078A EP 1296924 A1 EP1296924 A1 EP 1296924A1
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EP
European Patent Office
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weight
alcohol
temperature
esters
approximately
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00948078A
Other languages
German (de)
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Inventor
Georges Cecchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sophim
Original Assignee
Sophim
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Filing date
Publication date
Application filed by Sophim filed Critical Sophim
Publication of EP1296924A1 publication Critical patent/EP1296924A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/56—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by solid-liquid treatment; by chemisorption
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
    • A61P17/16—Emollients or protectives, e.g. against radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/03—Preparation of carboxylic acid esters by reacting an ester group with a hydroxy group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/60—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatment giving rise to chemical modification

Definitions

  • the invention relates to the field of fine chemistry. More specifically, the invention relates to a process for manufacturing a non-greasy emollient.
  • Emollients are widely used in cosmetics and pharmacy, to make dry skin supple and to improve its elasticity.
  • the term emollient generally designates a set of perceptions transmitted by touch and by sight. Perceptions induced by touch evoke softness, elasticity and sliding power. Perceptions induced by sight evoke shine and mat.
  • emollients offered by suppliers of cosmetic raw materials are considerable. These emollients are distinguished from each other by their chemical nature but also by the result of two quantities: Polliness on application and Pollollience residual. There are emollients with a protective effect, others with a superfatting effect, some give the impression of a dry effect, others finally act as astringents.
  • esters with a more or less long, linear or branched carbon chain. These fatty acids are themselves combined in the form of esters, with alcohols with a more or less long carbon chain, linear or branched. These esters and their fatty acids are the basis of the emollience effect. It is generally considered that there are in this category of emollient two families of esters: those having a completely natural origin, and those having a synthetic origin, the synthesis involving the esterification of fatty acid by alcohol. . Synthetic esters are generally made from saturated fatty acids, which gives them great stability against oxidation, but removes them from any possibility of playing a role by integration in biosynthetic processes.
  • the liquid consistency of the oils is a first advantage which goes in the direction of obtaining an emollient effect. It is necessary to add to the effect of the liquid consistency that of essential fatty acids like linoleic acid always present in vegetable oils at variable contents which are function of the botanical origin of the oleaginous species from which they come. As we have previously reported, the transformation of this linoleic acid into other unsaturated fatty acids via a biosynthetic process, results in an effect important moisturizer helping to keep the epidermis in a good state of emollience.
  • the problem is therefore to provide a process for manufacturing emollients whose molecular weight of the main components is less than about 600, preferably less than about 500, more preferably less than about 450 Dalton, which makes it possible to obtain a preparation.
  • emollient to feel non-greasy from vegetable oils and fatty substances in general the second objective consists in transforming vegetable oils or fatty substances in general and in purifying the transformation product in conditions such that all the integrity of their fatty acids and of their unsaponifiable matter is respected, so as to exploit all the properties of fatty substances without having the disadvantage of their fatty feel.
  • the method of the invention comprises the following stages: a) the interesterification of the triglycerides of a fatty material, preferably of vegetable origin, with a primary alcohol, preferably of vegetable origin, in the presence of a catalyst; b) removing the catalyst; c) distilling off the residual alcohol, preferably in the presence of a bleaching agent, then removing the bleaching agent; d1) or the fngisation of the residue, preferably discolored so as to at least partially crystallize the residual glycerides; then elimination in particular by filtration of said residual crystallized glycerides; d2) or the hydrogenation of the preferably discolored residue.
  • step d1) said residual glycerides are mono-, di- or triglycerides resulting from incomplete interesterification by said primary alcohol in step a). Their elimination makes it possible to obtain products which are completely liquid at the temperature of fngelization in particular at room temperature, preferably at a temperature of at least 15 ° C.
  • step d2) the hydrogenation of the residue leads to products with a higher melting point which are solid at room temperature, and generally with a melting temperature of between 25 and 80 ° C. depending on the molecular weight of the products.
  • fatty matter means a refined or crude vegetable oil or fat, optionally hydrogenated; a refined or crude marine oil, possibly hydrogenated; or a refined or raw animal fatty substance, optionally hydrogenated; or a refined or raw anhydrous milk fat, possibly hydrogenated.
  • the alcohol used in the interesterification step can in particular be chosen from C- ⁇ -C-22 alkanols, C3-C22 alkenols or branched C 3 -C 22 alcohols.
  • These branched alcohols are alcohols capable of carrying C 1 -C 8 alkyl substituents.
  • those of C 4 -C 18 are preferably chosen, in particular those of C 6 -C 18 ; among the branched alcohols in C3-C22, preferably those chosen in C ⁇ -C22-
  • the fatty acid esters obtained from the primary alcohols in C 1 -C-22, preferably in Ce to C- ⁇ 8 is called according to the present invention waxes-esters.
  • wax-esters generally denotes esters of fatty acids and fatty alcohols that are solid at room temperature; by extension, this term is attributed to any fatty acid ester and solid or liquid fatty alcohol at room temperature obtained according to the present invention.
  • this term is attributed to any fatty acid ester and solid or liquid fatty alcohol at room temperature obtained according to the present invention.
  • the length of the saturated alcohol involved it is thus possible to obtain, from vegetable oils, wax-esters liquid at 20 ° C.
  • step a from about 30% by weight to about 150% by weight of alcohol relative to the weight of the fat is used.
  • the residual alcohol content is generally between approximately 20% by weight and approximately 35% by weight relative to the weight of the starting alcohol.
  • the catalyst used to carry out the interesterification reaction is preferably an alkaline base, an alkali metal alcoholate, an alkali metal or a strong acid.
  • the catalyst is chosen from sodium hydroxide, sodium methylate, sodium metal or toluene-4 sulfonic acid.
  • the interesterification reaction is generally carried out with stirring for approximately 0.5 hour to approximately 10 hours, under an inert atmosphere, for example under a nitrogen atmosphere, and at a temperature at least equal to approximately 100 ° C. and at most equal to approximately 200 ° C.
  • the removal of the catalyst in step b), when the latter is of the alkaline type, is carried out with an excess of about 500% relative to the stoichiometric amount of a strong acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid in aqueous solution at least N and at most 5N, necessary for the neutralization of the alkaline catalyst by stirring at room temperature for at least about half an hour and at most about one hour.
  • the catalyst neutralization operation is then followed by washes with water, with for each of said washes carried out with stirring at a temperature between approximately 80 ° C. and approximately 100 ° C., an amount of water at least equal to approximately 10% by weight and at most about 20% by weight relative to the weight of the product to be washed.
  • the distillation of the residual alcohol in the product neutralized in step c) is carried out under an absolute pressure of the order of 10 to 100 Pascal, at a temperature at least equal to approximately 65 ° C. and at most equal to approximately 230 ° C, for a period generally at most equal to approximately 4 hours and preferably equal to approximately 2 hours.
  • said distillation operation is carried out in the presence of an amount of bleaching agent such as in particular activated carbon, at least equal to approximately 0.1% by weight and at most equal to approximately 1% by weight of the weight of product to be distilled. After complete cooling, the bleaching agent is generally separated from the distillation residue by simple filtration.
  • step d1 The refrigeration operation is carried out in step d1) by stirring the discolored distillate, at a temperature between approximately 10 ° C and approximately 14 ° C, for a period generally at least equal to approximately 1 hour and at most equal to about 4 hours, after which the frozen product is filtered.
  • the refrigeration temperature could be reduced, but this would involve a risk that part of the waxes-esters according to the invention crystallize and then be eliminated with the residual crystallized glycerides.
  • the product (residue) recovered after distillation of the residual alcohol is hydrogenated in a reactor under a hydrogen pressure of approximately 1 to approximately 20 bar, in the presence of a catalyst such than a catalyst based on nickel or on palladium, at a temperature at least equal to approximately 100 ° C. and at most at approximately 220 ° C., for a duration generally at least equal to approximately 2 hours and at most equal to approximately 8 hours.
  • a catalyst such than a catalyst based on nickel or on palladium
  • the product obtained in step d1) or d2) has a content of wax-esters (expressed as a percentage relative to the weight of the product obtained) of between approximately 55% by weight and approximately 95% by weight, preferably, between about 66% by weight and about 90% by weight, and in particular still between about 70% by weight and about 80% by weight.
  • the invention relates to a non-greasy emollient based on wax-esters capable of being obtained by the process described above.
  • This emollient has the following characteristics: - liquid, solid, or grease-like at 20 ° C,
  • the non-greasy emollient according to the invention consists of a mixture of:
  • Example 3 670 g of refined olive oil are poured into a flask with a tube.
  • Example 7 541 g of refined shea butter melted are poured into a flask with a tube. Then poured 459 g of hexyl-decanol and 1 g of sodium methylate. After creating an absolute vacuum of 5000 Pa, the temperature is raised to 170 ° C. Upon arrival at this temperature, the balloon atmosphere is slightly pressurized with nitrogen. After 7 hours the reaction is stopped.
  • Example 8
  • Example 12 The product obtained in Example 3 is subjected to the following treatment.
  • the mixture is distilled under vacuum (70 Pa) and under nitrogen sparging, gradually heating the flask so that the temperature reached by the fluid at the end of distillation does not exceed 180 ° C.
  • the vacuum during distillation is around 60 pa.
  • the distillation is stopped after 2 hours.
  • 900 g of product are recovered from the distillation flask, which are filtered on paper to separate the activated carbon.
  • 880 g of a product are obtained yellow liquid which reveals a slight precipitate.
  • 875 g of this product are introduced into a cylindrical reactor equipped with a double outer jacket allowing the passage of a cooling fluid.
  • the liquid is gradually cooled to a temperature of 14.5 ° C, by passing the cooling fluid itself brought to 14 ° C in the jacket of said refrigeration reactor, with stirring for 4 hours, then it is filtered. 850 g of a yellow liquid are obtained, which has no marked odor, and which is perfectly clear at 15 ° C.
  • the product obtained after refrigeration and filtration comprises (per 100 grams of product obtained):
  • Example 12 The product obtained in Example 12 before freezing is hydrogenated in a stirred reactor, with 1% of nickel-based catalyst deposited on silica (25% nickel in the catalyst), under a pressure of 10 bar of hydrogen, at 200 ° C, for 6 hours. After filtration of the catalyst, a white-beige product is obtained, having a melting point of 40 ° C. and an iodine index of less than 1.
  • the product obtained after hydrogenation and filtration comprises (per 100 grams of product obtained):
  • Example 14 The product obtained in Example 1 1 undergoes the same treatment for removing the catalyst by washing with 2N sulfuric acid as the product in Example 12. After elimination of the washing water, the product obtained is added 0, 25% by weight of coal.
  • the product is then subjected to distillation at 230 ° C under a vacuum of 50 Pa for 2 hours. After cooling to 60 ° C, the product is filtered at this temperature on paper to remove the bleaching agent. The filtrate obtained is then hydrogenated under the same conditions as in Example 13. After filtration of the catalyst, a product is obtained having a melting point of 57 ° C. and an iodine index of less than 1.
  • the product obtained after hydrogenation and filtration comprises (per 100 grams of product obtained):
  • Example 15 750 g of olive oil are poured into a tube flask, and then 242 g of hexanol into which 0.5 g of sodium has been dissolved is poured.
  • the product obtained after hydrogenation and filtration comprises (per 100 grams of product obtained):
  • the flask is then cooled to room temperature.
  • the product obtained undergoes the same catalyst removal treatment by washing with 2N sulfuric acid as the product of Example 12. After elimination of the washing water, 0.25% by weight of carbon is added to the product obtained.
  • the product is then subjected to distillation at 200 ° C under a vacuum of 60 Pa for 2 hours. After cooling the product is filtered on paper. The filtrate obtained is then hydrogenated under the same conditions as in Example 13. After filtration of the catalyst, a product is obtained having a melting point of 48 ° C. and an iodine index of less than 1.
  • the product obtained after hydrogenation and filtration comprises (per 100 grams of product obtained):

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un émollient non-gras de poids moléculaire inférieur à environ 600 Dalton, de préférence inférieur à environ 550 Dalton, de préférence encore inférieur à environ 450 Dalton, à base d'esters d'alcool et d'acides gras (cires-esters), qui comprend les étapes suivantes: l'interestérification des triglycérides d'une matière grasse, par un alcool primaire, en présence d'un catalyseur; l'élimination du catalyseur; la distillation de l'alcool résiduel de préférence en présence d'un agent décolorant, et l'élimination de l'agent décolorant; et soit la frigélisation du résidu de préférence décoloré, de manière à cristalliser au moins partiellement les glycérides résiduels; puis l'élimination desdits glycérides résiduels cristallisés; soit l'hydrogénation du résidu, de préférence décoloré.

Description

Procédé de fabrication d'un émollient non gras à base de cires-esters
L'invention concerne le domaine de la chimie fine. Plus précisément, l'invention est relative à un procédé de fabrication d'un émollient non gras. Les emollients sont abondamment utilisés en cosmétique et en pharmacie, pour rendre souple une peau sèche et pour en améliorer son élasticité. Le terme émollient désigne généralement un ensemble de perceptions transmises par le toucher et par la vue. Les perceptions induites par le toucher évoquent la douceur, l'élasticité et le pouvoir glissant. Les perceptions induites par la vue évoquent le brillant et le mat.
Le nombre des emollients proposés par les fournisseurs de matières premières cosmétiques est considérable. Ces emollients se distinguent les uns des autres par leur nature chimique mais également par la résultante de deux grandeurs : Pémollience à l'application et Pémollience résiduelle. Il existe ainsi des emollients à effet protecteur, d'autres à effet surgraissant, certains donnent l'impression d'un effet sec, d'autres enfin agissent comme des astringents.
La grande majorité de ces emollients est caractérisée par la présence d'acides gras à chaîne carbonée plus ou moins longue, linéaire ou ramifiée. Ces acides gras sont eux-mêmes combinés sous forme d'esters, à des alcools à chaîne carbonée plus ou moins longue, linéaire ou ramifiée. Ce sont ces esters et leurs acides gras qui constituent la base de l'effet d'émollience. On considère de manière générale qu'il existe dans cette catégorie d'émollient deux familles d'esters : ceux ayant une origine totalement naturelle, et ceux ayant une origine synthétique, la synthèse impliquant l'estérification de l'acide gras par l'alcool. Les esters de synthèse sont généralement fabriqués à partir d'acides gras saturés, ce qui leur confère une grande stabilité vis à vis de l'oxydation, mais leur enlève toute possibilité de jouer un rôle par intégration dans les processus biosynthétiques se développant au niveau de l'épiderme. Il est en effet bien connu que les acides gras polyinsaturés (linoleique et linolénique) dits acides gras essentiels peuvent se transformer sous l'effet des enzymes que contient l'épiderme, en d'autres acides gras polyinsaturés, susceptibles entre autres actions de limiter la perte d'eau transepidermique. Cette limitation de perte d'eau garantit Pémollience de la peau, et c'est cet effet d'émollience particulier que l'on recherche dans les esters d'origine naturelle, tels que ceux que l'on trouve dans les huiles et graisses végétales, les huiles marines et certains corps gras animaux. Tous ces corps gras sont constitués par un mélange d'esters qui sont des triglycérides ou triesters de glycérol et d'acides gras. C'est la nature des acides gras impliqués dans ces esters qui va donner sa consistance au corps gras résultant de leur mélange. Ainsi plus la composition de ces corps gras sera riche en acides gras saturés et plus leur consistance sera élevée au point d'obtenir des graisses ou des beurres plus ou moins concrets à 20°C. On obtient même des produits totalement solides à cette température avec des corps gras totalement hydrogénés. Inversement, plus la teneur en acides gras (mono- et poly-) insaturés sera importante, plus le corps gras aura tendance à être totalement fluide à 20°C. C'est le cas des huiles végétales, caractérisées par une composition en acides gras dont la teneur globale en acides gras insaturés est souvent supérieure à 85 %. La consistance liquide des huiles est un premier avantage qui va dans le sens de l'obtention d'un effet émollient. Il faut ajouter à l'effet de la consistance liquide celui des acides gras essentiels comme l'acide linoleique toujours présent dans les huiles végétales à des teneurs variables qui sont fonction de l'origine botanique des espèces oléagineuses dont elles sont issues. Comme nous l'avons déjà signalé précédemment, la transformation de cet acide linoleique en d'autres acides gras insaturés via un processus biosynthétique, se traduit par un effet hydratant important contribuant à maintenir l'épiderme dans un bon état d'émollience. Il faut enfin tenir compte pour les huiles végétales de l'effet biologique important joué par les composants de leur insaponifiable tels que le squalène, les carotènes, les alcools triterpéniques et les phytostérols. Ces huiles peuvent par contre être totalement hydrogénées pour donner des corps gras solides emollients, ayant perdu leur activité biologique, mais oxydativement très stables et susceptibles de donner la consistance nécessaire à certaines crèmes.
Si tous ces avantages sont bien connus, il n'en demeure pas moins que les huiles végétales et les corps gras en général, présentent le grave désavantage de donner un toucher gras après leur application sur la peau en raison de leur faible vitesse de pénétration dans l'épiderme. On reconnaît de manière générale que la vitesse de pénétration percutanée d'une molécule est inversement proportionnelle à son poids moléculaire. On peut considérer que cette vitesse est encore relativement importante pour un poids moléculaire de 400 Dalton mais qu'au-delà elle commence à diminuer de manière sensible. Or le poids moléculaire des triglycérides des huiles végétales est centré autour de 870 Dalton, bien au-dessus de la limite de 400 Dalton. On comprendra donc facilement que les huiles végétales telles que celles utilisées dans les formulations cosmétiques et pharmaceutiques puissent laisser cette impression de gras donnée par les triglycérides qui ne pénétrent que très lentement dans la peau.
Le problème posé est donc de procurer un procédé de fabrication d'émollients dont le poids moléculaire des composants principaux soit inférieur à environ 600, de préférence inférieur à environ 500, de préférence encore inférieur à environ 450 Dalton, qui permette d'obtenir une préparation émolliente à toucher non gras à partir d'huiles végétales et de corps gras en général ; le second objectif consiste à transformer les huiles végétales ou les corps gras en général et à purifier le produit de transformation dans des conditions telles que toute l'intégrité de leurs acides gras et de leur insaponifiable soit respectée, de façon à exploiter toutes les propriétés des corps gras sans avoir l'inconvénient de leur toucher gras.
Ce problème est résolu par le procédé de l'invention, qui comprend les étapes suivantes : a) l'interestérification des triglycérides d'une matière grasse, de préférence d'origine végétale, par un alcool primaire, de préférence d'origine végétale, en présence d'un catalyseur ; b) l'élimination du catalyseur ; c) la distillation de l'alcool résiduel de préférence en présence d'un agent décolorant, puis l'élimination de l'agent décolorant ; d1) soit la fngélisation du résidu de préférence décoloré de manière à cristalliser au moins partiellement les glycérides résiduels ; puis l'élimination notamment par filtration desdits glycérides résiduels cristallisés ; d2) soit l'hydrogénation du résidu de préférence décoloré.
A l'étape d1) lesdits glycérides résiduels sont des mono- , di- ou triglycérides résultant d'une interestérification incomplète par ledit alcool primaire à l'étape a). Leur élimination permet d'obtenir des produits totalement liquides à la température de fngélisation notamment à température ambiante, de préférence à une température d'au moins 15°C.
A l'étape d2), l'hydrogénation du résidu conduit à des produits de point de fusion plus élevé solide à température ambiante, et en général de température de fusion comprise entre 25 et 80°C selon le poids moléculaire des produits. Au sens de la présente invention, on entend par "matière grasse" une huile ou graisse végétale raffinée ou brute, éventuellement hydrogénée ; une huile marine raffinée ou brute, éventuellement hydrogénée ; ou un corps gras animal raffiné ou brut, éventuellement hydrogéné ; ou une graisse laitière anhydre raffinée ou brute, éventuellement hydrogénée. L'alcool utilisé dans l'étape d'interestérification peut notamment être choisi parmi les alcanols en C-ι-C-22, les alcénols en C3-C22 ou les alcools ramifiés en C3-C22. Ces alcools ramifiés sont des alcools susceptibles de porter des substitutants alkyle en CrC8. Parmi les alcanols en Cι-C22, on choisit de préférence ceux en C4-C18, en particulier ceux en C6-C18 ; parmi les alcools ramifiés en C3-C22, on choisit de préférence ceux en Cβ-C22- Les esters d'acides gras obtenus à partir des alcools primaires en C1-C-22, de préférence en Ce à C-ι8 est appelée selon la présente invention des cires- esters. Le terme cires-esters désigne de manière générale des esters d'acides gras et d'alcools gras solides à température ambiante ; par extension on attribue ce terme à tout ester d'acide gras et d'alcool gras solide ou liquide à température ambiante obtenu selon la présente invention. En jouant sur la longueur de l'alcool saturé mis en jeu il est ainsi possible d'obtenir à partir d'huiles végétales, des cires-esters liquides à 20 °C, Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on choisit l'alcool parmi le 1 -hexanol, le 1-octanol, le 1-décanol, le 1-dodécanol, le 1-tétradécanol, le 1-hexadécanol, le 1-octadécanol, l'alcool oléique ou l'hexyldécanol.
Avantageusement, on utilise à l'étape a) d'environ 30 % en poids à environ 150 % en poids d'alcool par rapport au poids de la matière grasse. A l'issue de la réaction d'interestérification, la teneur en alcool résiduel est généralement comprise entre environ 20 % en poids et environ 35 % en poids par rapport au poids de l'alcool de départ.
Le catalyseur utilisé pour mettre en oeuvre la réaction d'interestérification est de préférence une base alcaline, un alcoolate de métal alcalin , un métal alcalin ou un acide fort.
Avantageusement le catalyseur est choisi parmi la soude, le méthylate de sodium, le sodium métal ou l'acide toluène-4 sulfonique. La réaction d'interestérification est généralement effectuée sous agitation pendant environ 0,5 heure à environ 10 heures, sous atmosphère inerte par exemple sous atmosphère d'azote, et à une température au moins égale à environ 100 °C et au plus égale à environ 200 °C. Avantageusement, l'élimination du catalyseur à l'étape b), lorsque ce dernier est de type alcalin, est réalisée avec un excès d'environ 500 % par rapport à la quantité stoechiométrique d'un acide fort tel que l'acide sulfurique ou l'acide chlorhydrique en solution aqueuse au moins N et au plus 5N, nécessaire à la neutralisation du catalyseur alcalin par agitation à température ambiante pendant au moins environ une demi-heure et au plus environ une heure. L'opération de neutralisation du catalyseur est ensuite suivie de lavages à l'eau, avec pour chacun desdits lavages fait sous agitation à une température comprise entre environ 80 °C et environ 100 °C, une quantité d'eau au moins égale à environ 10 % en poids et au plus à environ 20 % en poids par rapport au poids du produit à laver. Entre deux et quatre lavages sont généralement nécessaires pour arriver à la neutralité. Lorsque le catalyseur est un acide fort, son élimination est avantageusement réalisée par de simples lavages à l'eau. Pour réaliser ces lavages à une température comprise entre environ 80 °C et environ 100 °C sous agitation, on utilise pour chaque lavage une quantité d'eau au moins égale à environ 10 % en poids et au plus à environ 20 % en poids par rapport au poids du produit à laver. On procède à autant de lavages que nécessaire pour obtenir une eau de lavage avec un pH neutre.
La distillation de l'alcool résiduel dans le produit neutralisé à l'étape c) est faite sous une pression absolue de l'ordre de 10 à 100 Pascal, à une température au moins égale à environ 65 °C et au plus égale à environ 230 °C, pendant une durée généralement au plus égale à environ 4 heures et de préférence égale à environ 2 heures. Avantageusement ladite opération de distillation est faite en présence d'une quantité d'agent décolorant comme notamment du charbon actif, au moins égale à environ 0,1 % en poids et au plus égale à environ 1% en poids du poids de produit à distiller. Après refroidissement total, l'agent décolorant est généralement séparé du résidu de distillation par simple filtration. L'opération de frigélisation est faite à l'étape d1) par agitation du distillât décoloré, à une température comprise entre environ 10 °C et environ 14 °C, pendant une durée généralement au moins égale à environ 1 heure et au plus égale à environ 4 heures, après quoi le produit frigélisé est filtré.
On pourrait diminuer la température de frigélisation, mais cela comporterait un risque qu'une partie des cires-esters selon l'invention cristallise et soit ensuite éliminée avec les glycérides résiduels cristallisés.
Selon une alternative du procédé de l'invention, le produit (résidu) récupéré après distillation de l'alcool résiduel, est hydrogéné dans un réacteur sous une pression d'hydrogène de environ 1 à environ 20 bar, en présence d'un catalyseur tel qu'un catalyseur à base de nickel ou de palladium, à une température au moins égale à environ 100 °C et au plus à environ 220 °C, pendant une durée généralement au moins égale à environ 2 heures et au plus égale à environ 8 heures. Dans ces conditions toutes les insaturations de la chaîne carbonée de l'acide et de l'alcool (s'il est insaturé) sont hydrogénées, avec pour le produit hydrogéné un indice d'iode inférieur à 1. La séparation du catalyseur se fait ensuite par simple filtration sur papier.
Avantageusement, le produit obtenu à l'étape d1) ou d2) a une teneur en cires-esters (exprimée en pourcentage par rapport au poids du produit obtenu) comprise entre environ 55 % en poids et environ 95 % en poids, de préférence, entre environ 66 % en poids et environ 90 % en poids, et en particulier encore entre environ 70 % en poids et environ 80 % en poids.
Selon un autre aspect, l'invention est relative à un émollient non-gras à base de cires-esters susceptible d'être obtenu par le procédé décrit ci-dessus. Cet émollient présente les caractéristiques suivantes : - liquide, solide, ou à consistance de graisse à 20 °C,
- parfaitement compatible avec l'épiderme,
- toucher sec et soyeux,
- grande facilité d'étalement, - pénétration rapide dans l'épiderme.
- à propriétés dermatologiques identiques à celles de l'huile de départ. De préférence, l'émollient non-gras conforme à l'invention est constitué d'un mélange de :
- 66 à 95 % en poids de cires-esters, - 0,1 à 12 % en poids de triglycérides,
- 3 à 20 % en poids de diglycérides, et
- 1 ,5 à 10 % en poids de monoglycérides (le cumul des proportions des quatre composants représentant 100 %, aux insaponifiables près, ces derniers représentant généralement de l'ordre de 0,5 à 1 ,5 % en poids). L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples ci-après donnés à titre purement illustratif.
Exemple 1
On verse 541 g d'huile d'olive raffinée dans un ballon à une tubulure. On rajoute ensuite 459 g d'alcool oléique et 0,41 g de soude aqueuse à 50 %. Après création d'un vide (5000 Pa absolu) dans le ballon, on chauffe à la température de 180 °C et on agite le contenu du ballon pour homogénéiser le milieu réactionnel. A l'arrivée à cette température, le vide est coupé et on pressurise avec de l'azote l'atmosphère entourant le milieu réactionnel. Après 6 heures de réaction à 180 °C, on refroidit le ballon. Exemple 2
On verse 709 g d'huile d'amande douce raffinée dans un ballon à une tubulure, et on verse ensuite 291 g de 1 -octanol ainsi que 1 ,4 g de méthylate de sodium. Après création d'un vide de 5000 Pa absolu, la température est montée à 100 °C. A l'arrivée à cette température, le vide est coupé et l'atmosphère du ballon est légèrement pressurisée à l'azote. La température du ballon est alors portée à 170 °C et maintenue à cette température pendant 6 heures. Le ballon est alors refroidi à la température ambiante.
Exemple 3 On verse 670 g d'huile d'olive raffinée dans un ballon à une tubulure.
On rajoute 330 g de 1-décanol dans lequel a été dissout 0,5 g de sodium. Après création d'un vide de 5000 Pa absolu, on monte à la température de 125 °C. A l'arrivée à cette température, on pressurise légèrement l'atmosphère du ballon avec de l'azote. Après 30 minutes d'agitation à 125 °C, la réaction d'interestérification est arrivée au niveau souhaité.
Exemple 4
On verse 670 g d'huile de tournesol oléique raffinée dans un ballon à une tubulure. On rajoute 330 g de 1-décanol et 1 ,5 g d'acide toluène-4 sulfonique. Après création d'un vide de 5000 Pa absolu, on monte la température à 150 °C. A l'arrivée à cette température, on pressurise légèrement l'atmosphère du ballon avec de l'azote. Après 6 heures d'agitation, la réaction d'interestérification est arrivée au niveau souhaité.
Exemple 5
On verse 756 g d'huile de saumon raffinée dans un ballon à une tubulure. On rajoute 244 g d'hexanol dans lequel on a dissout 0,5 g de sodium. Après création d'un vide de 5000 Pa absolu, on monte la température à 125°C. A l'arrivée à cette température, on pressurise légèrement le ballon avec de l'azote. Après 30 minutes d'agitation, la réaction d'interestérification est arrivée au niveau souhaité. Exemple 6
On verse 496 g de graisse de beurre fondue dans un ballon à une tubulure, et on verse ensuite 504 g d'alcool oléique et 0,45 g de soude aqueuse à 50 %. Après création d'un vide de 5000 Pa absolu dans le ballon, on chauffe à la température de 180 °C et on agite le contenu du ballon pour homogénéiser le milieu réactionnel. A l'arrivée à cette température, le vide est coupé et on pressurise avec de l'azote l'atmosphère entourant le milieu réactionnel. Après 6,5 heures de réaction à 180 °C, on refroidit le ballon.
Exemple 7 On verse 541 g de beurre de karité raffiné fondu dans un ballon à une tubulure. On verse ensuite 459 g d'hexyl-décanol ainsi que 1 g de méthylate de sodium. Après création d'un vide de 5000 Pa absolu, on monte la température à 170 °C. A l'arrivée à cette température, l'atmosphère du ballon est légèrement pressurisée à l'azote. Après 7 heures la réaction est arrêtée. Exemple 8
On verse 670 g d'huile de colza raffinée totalement hydrogénée, dans un ballon à une tubulure. On rajoute 330 g de 1-décanol dans lequel a été dissout 0,5 g de sodium. Après création d'un vide de 5000 Pa absolu, on monte à la température de 125 °C. A l'arrivée à cette température, on pressurise légèrement l'atmosphère du ballon avec de l'azote. Après 30 minutes d'agitation à 125 °C, la réaction d'interestérification est arrivée au niveau souhaité.
Exemple 9
On verse 700 g d'huile de Macadamia dans un ballon à une tubulure, et on verse ensuite 300 g de 1-octanol dans lequel on a dissout 0,55 g de sodium. Après création d'un vide de 5000 Pa absolu, la température est montée à 100 °C. A l'arrivée à cette température, le vide est coupé et l'atmosphère du ballon est légèrement pressurisée à l'azote. La température est alors portée à 125 °C et maintenue à cette température pendant 45 minutes. Le ballon est ensuite refroidi à la température ambiante.
Exemple 10
On verse 670 g d'huile de noisette raffinée dans un ballon à une tubulure. On rajoute 330 g de 1-décanol dans lequel a été dissout 0,5 g de sodium. Après création d'un vide de 5000 Pa absolu, on monte à la température de 125 °C. A l'arrivée à cette température, on pressurise légèrement l'atmosphère du ballon avec de l'azote. Après 30 minutes d'agitation à125 °C, la réaction d'interestérification est arrivée au niveau souhaité. Exemple 11
On verse 541 g d'huile d'olive raffinée dans un ballon à une tubulure, et on verse ensuite dans ledit ballon 456 g de 1 -octadécanol dans lequel a été dissout 0,7 g de sodium. Après création d'un vide de 5000 Pa absolu dans le ballon, on chauffe à la température de 125 °C et on agite le contenu du ballon pour homogénéiser le milieu réactionnel. A l'arrivée à cette température, le vide est coupé et on pressurise avec de l'azote l'atmosphère entourant le milieu réactionnel. Après 6 heures de réaction à 180 °C, on refroidit le ballon. Exemple 12 Le produit obtenu à l'exemple 3 est soumis au traitement suivant. Le produit étant maintenu sous vide dans le ballon de réaction, on rajoute 50 ml de solution aqueuse 2N d'acide sulfurique. On porte la température à 90 °C, on agite pendant 15 minutes et on laisse décanter. On soutire la phase aqueuse acide, on rajoute 100 ml d'eau, on agite pendant 10 minutes à 90 °C, puis on laisse décanter. On répète deux fois ce lavage à l'eau ce qui permet d'arriver à neutralité. On laisse totalement décanter le produit qui est ensuite totalement séché sous pression réduite à 95 °C. On récupère 960 g de produit auxquels on rajoute 2,4 g de charbon actif. Le mélange est distillé sous vide (70 Pa) et sous microbullage d'azote, en chauffant progressivement le ballon de façon à ce que la température atteinte par le fluide en fin de distillation ne dépasse pas 180 °C. Le vide en cours de distillation se situe autour de 60 pa. La distillation est arrêtée au bout de 2 heures. On récupère dans le ballon de distillation 900 g de produit qui sont filtrés sur papier pour séparer le charbon actif. On obtient 880 g d'un produit liquide jaune qui laisse apparaître un léger précipité. 875 g de ce produit sont introduits dans un réacteur cylindrique équipé d'une double enveloppe extérieure permettant le passage d'un fluide refroidissant. Le liquide est progressivement refroidi à une température de 14,5 °C, par passage du fluide refroidissant porté lui-même à 14 °C dans la double enveloppe dudit réacteur de frigélisation, sous agitation pendant 4 heures, puis il est filtré. On obtient 850 g d'un liquide de couleur jaune, qui n'a pas d'odeur marquée, et qui est parfaitement limpide à 15 °C.
Le produit obtenu après frigélisation et filtration comporte (pour 100 grammes de produit obtenu) :
*82,2 grammes de cire-ester dont,
- 60,9 g d'octadécène 9c oate de 1-décyle (oléate de décyle), PM = 422 dalton,
- 10,2 g d'hexadécanoate de 1-décyle (palmitate de décyle), - 1 ,8 g d'hexadécène 9c oate de 1-décyle (palmitoléate de décyle),
- 2,0 g d'octadécanoate de1- décyle (stéarate de décyle),
- 6,4 g d'octadécadiène 9c10c oate de 1-décyle (linoléate de décyle), - 0,5 g d'octadécatriène 9c10c12c oate de 1-décyle (α linolé- nate de décyle),
- 0,1 g d'eicosanoate de décyle (arachidate de décyle),
- 0,3 g d'eicosène 11c oate de décyle (gadoléate de décyle),
* 5,5 grammes de triglycérides d'olive, * 6,0 grammes de diglycérides d'olive,
* 4,0 grammes de monoglycérides d'olive. Exemple 13
Le produit obtenu à l'exemple 12 avant frigélisation est hydrogéné dans un réacteur agité, avec 1% de catalyseur à base de nickel déposé sur silice (25 % de nickel dans le catalyseur), sous une pression de 10 bar d'hydrogène, à 200 °C, pendant 6 heures. Après filtration du catalyseur, on obtient un produit de couleur blanc-beige, ayant un point de fusion de 40 °C et un indice d'iode inférieur à 1.
Le produit obtenu après hydrogénation et filtration comporte (pour 100 grammes de produit obtenu) :
* 82,0 grammes de cires-ester, dont :
- 69,7 g d'octadécanoate de décyle (stéarate de décyle), PM = 424 dalton,
- 11 ,9 g d'hexadécanoate de décyle (palmitate de décyle),
- 0,4 g d'eicosanoate de décyle (arachidate de décyle), *5,5 grammes de triglycérides (palmitique 14,5 %, stéarique 85,0 % arachidique 0,5 %), *6,1 grammes de diglycérides (palmitique 14,5 %, stéarique 85,0 %, arachidique 0,5 %), *4,1 grammes de monoglycérides (palmitique 14,5 %, stéarique 85,0 %, arachidique 0,5 %). Exemple 14 Le produit obtenu dans l'exemple 1 1 subit le même traitement d'élimination du catalyseur par lavage à l'acide sulfurique 2N que le produit de l'exemple 12. Après élimination des eaux de lavage on ajoute au produit obtenu 0,25 % en poids de charbon. Le produit est alors soumis à une distillation à 230°C sous un vide de 50 Pa pendant 2 heures. Après refroidissement à 60°C, le produit est filtré à cette température sur papier pour éliminer l'agent décolorant. Le filtrat obtenu est alors hydrogéné dans les mêmes conditions que dans l'exemple 13. Après filtration du catalyseur, on obtient un produit ayant un point de fusion de 57°C et un indice d'iode inférieur à 1 . Le produit obtenu après hydrogénation et filtration comporte (pour 100 grammes de produit obtenu) :
* 78,0 grammes de cires-ester, dont :
- 66,3 g d'octadécanoate de 1-octadécyle (stéarate de décyle), PM = 536 Dalton,
- 11 ,3 g d'hexadécanoate de1-octadécyle (palmitate de décyle),
- 0,4 g d'eicosanoate de 1 -octadécyle (arachidate de décyle), *6,9 grammes de triglycérides (palmitique 14,5 %, stéarique 85,0 %, arachidique 0,5 %), *5,0 grammes de diglycérides (palmitique 14,5 %, stéarique 85,0 %, arachidique 0,5 %), *7,6 grammes de monoglycérides (palmitique 14,5 %, stéarique 85,0 %, arachidique 0,5 %).
Exemple 15 On verse 750 g d'huile d'olive dans un ballon à une tubulure, et on verse ensuite 242 g d'hexanol dans lequel a été dissout 0,5 g de sodium.
Après création d'un vide de 10000 Pa absolu, la température est montée à
100 °C. A l'arrivée en température, le vide est coupé et l'atmosphère du ballon est légèrement pressurisée à l'azote. La température est alors portée à 125 °C et maintenue à cette température pendant 30 minutes. Le ballon est ensuite refroidi à température ambiante. Le produit obtenu subit le même traitement d'élimination du catalyseur par lavage à l'acide sulfurique 2N que le produit de l'exemple 12. Après élimination des eaux de lavage on ajoute au produit obtenu 0,25 % en poids de charbon. Le produit est alors soumis à une distillation à 180°C sous un vide de 60 Pa pendant 2 heures. Après refroidissement le produit est filtré sur papier. Le filtrat obtenu est alors hydrogéné dans les mêmes conditions que dans l'exemple 13. Après filtration du catalyseur, on obtient un produit ayant un point de fusion de
25,0°C et un indice un indice d'iode inférieur à 1. Le produit obtenu après hydrogénation et filtration comporte (pour 100 grammes de produit obtenu) :
* 89,1 grammes de cires-ester, dont :
- 74,9 g d'octadécanoate de 1-hexyle (stéarate d'hexyle), PM = 368 Dalton,
- 13,1 g d'hexadécanoate de1-hexyle (palmitate d'hexyle), - 1 ,1 g d'eicosanoate de 1-hexyle (arachidate d'hexyle), *1 ,1 grammes de triglycérides (palmitique 14,5 %, stéarique 85,0 %, arachidique 0,5 %), *3,4 grammes de diglycérides (palmitique 14,5 %, stéarique 85,0 %, arachidique 0,5 %), Exemple 16
On verse 600 g d'huile d'olive dans un ballon à une tubulure, et on rajoute ensuite 402 g de 1 -tétradécanol dans lequel a été dissout 0,8 g de sodium. Après création d'un vide de 5000 Pa absolu, la température est montée à 100 °C. A l'arrivée en température, le vide est coupé et l'atmosphère du ballon est légèrement pressurisée à l'azote. La température est alors portée à 125 °C et maintenue à cette température pendant
30 minutes. Le ballon est ensuite refroidi à température ambiante. Le produit obtenu subit le même traitement d'élimination du catalyseur par lavage à l'acide sulfurique 2N que le produit de l'exemple 12. Après élimination des eaux de lavage on ajoute au produit obtenu 0,25 % en poids de charbon. Le produit est alors soumis à une distillation à 200°C sous un vide de 60 Pa pendant 2 heures. Après refroidissement le produit est filtré sur papier. Le filtrat obtenu est alors hydrogéné dans les mêmes conditions que dans l'exemple 13. Après filtration du catalyseur, on obtient un produit ayant un point de fusion de 48 °C et un indice d'iode inférieur à 1. Le produit obtenu après hydrogénation et filtration comporte (pour 100 grammes de produit obtenu) :
* 78,9 grammes de cires-ester, dont :
- 64,0 g d'octadécanoate de 1 -tétradécyle (stéarate de tétra- décyle), PM = 480 Dalton,
- 13,6 g d'hexadécanoate de 1 -tétradécyle (palmitate de tétradécyle),
- 1 ,3 g d'eicosanoate de 1 -tétradécyle (arachidate de décyle),
* 8,8 grammes de triglycérides (palmitique 14,5 %, stéarique 85,0 %, arachidique 0,5 %),
* 5,3 grammes de diglycérides (palmitique 14,5 %, stéarique 85,0 %, arachidique 0,5 %),
*3,9 grammes de monoglycerides (palmitique 14,5 %, stéarique 85,0 %, arachidique 0,5 %).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un émollient non-gras de poids moléculaire inférieur à environ 600 Dalton, de préférence inférieur à environ 500, de préférence encore inférieur à environ 450 Dalton, à base d'esters d'alcool et d'acides gras (cires-esters), qui comprend les étapes suivantes : a) l'interestérification des triglycérides d'une matière grasse, par un alcool primaire, en présence d'un catalyseur ; b) l'élimination du catalyseur ; c) la distillation de l'alcool résiduel de préférence en présence d'un agent décolorant, et l'élimination de l'agent décolorant ; et d1) soit la frigélisation du résidu de préférence décoloré, de manière à cristalliser au moins partiellement les glycérides résiduels ; puis l'élimination desdits glycérides résiduels cristallisés ; d2) soit l'hydrogénation du résidu, de préférence décoloré.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel l'alcool utilisé à l'étape a) est un alcanol en C1-C22, un alcénol en C3-C22 ou un alcool ramifié en
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel ledit alcool est choisi parmi le 1-hexanol, le 1-octanol, le 1-décanol, le 1-dodécanol, le 1-tétradécanol, le 1-héxadécanol, le 1-octadécanol, l'hexyldécanol ou l'alcool oléique.
4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la quantité d'alcool utilisée est comprise entre environ 30 % en poids et environ 150 % en poids, par rapport au poids de la matière grasse.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le catalyseur utilisé à l'étape a) est choisi parmi une base alcaline, un alcoolate de métal alcalin, un métal alcalin ou un acide fort.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le catalyseur est choisi parmi la soude, le méthylate de sodium, le sodium métal ou l'acide toluène-4- sulfonique.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la réaction d'interestérification est réalisée à une température comprise entre environ
100°C et environ 200°C, de préférence sous atmosphère inerte.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la teneur en alcool résiduel à l'issue de l'interestérification est comprise entre environ 20 % en poids et environ 35 % en poids, par rapport au poids de l'alcool de départ.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le catalyseur est éliminé à l'étape b) par lavage(s) à l'eau à une température comprise entre environ 80°C et environ 100 °C, éventuellement précédé(s) par un traitement avec un acide fort, jusqu'à ce que l'eau de lavage ait un pH neutre.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la distillation de l'alcool résiduel à l'étape c) est réalisée à une pression de l'ordre de 10 à
100 Pascal et à une température comprise entre environ 65°C et environ 230°C.
11. Procédé selon l'un des revendications 1 à 10, dans lequel la distillation de l'alcool résiduel à l'étape c) est réalisée en présence d'une quantité d'agent décolorant comprise entre environ 0,1 % en poids et environ 1 % en poids, par rapport au poids de produit à distiller.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11 , dans lequel la frigélisation du résidu décoloré à l'étape d1) est réalisée à une température comprise entre environ 10°C et environ 14°C.
13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel l'hydrogénation du produit frigélisé ou du résidu décoloré est réalisée sous une pression d'hydrogène comprise entre environ 1 et environ 20 bar et à une température comprise entre environ 100°C et environ 220°C.
14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel le produit obtenu à l'issue de l'étape d1) ou de l'étape d2) a une teneur en esters d'acides gras et d'alcools gras (cires-esters), comprise entre environ 55 % en poids et environ 95 % en poids.
15. Emollient non-gras à base d'esters d'acides gras et d'alcools gras (cires-esters), susceptible d'être obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 14.
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