EP2313455A1 - Peg-freie emulgatoren - Google Patents

Peg-freie emulgatoren

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Publication number
EP2313455A1
EP2313455A1 EP09775760A EP09775760A EP2313455A1 EP 2313455 A1 EP2313455 A1 EP 2313455A1 EP 09775760 A EP09775760 A EP 09775760A EP 09775760 A EP09775760 A EP 09775760A EP 2313455 A1 EP2313455 A1 EP 2313455A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
acid
polyester
emulsifier
fatty alcohol
group
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09775760A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ivo Nägeli
Alexander Wagner
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.)
Dr W Kolb AG
Original Assignee
Dr W Kolb AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr W Kolb AG filed Critical Dr W Kolb AG
Priority to EP09775760A priority Critical patent/EP2313455A1/de
Publication of EP2313455A1 publication Critical patent/EP2313455A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/34—Higher-molecular-weight carboxylic acid esters
    • C09K23/36—Esters of polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/20—Polyesters having been prepared in the presence of compounds having one reactive group or more than two reactive groups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/84—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions otherwise than those involving only carbon-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/85—Polyesters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents

Definitions

  • the present invention relates to biodegradable polyethylene glycol (PEG) -free emulsifiers or more generally surface-active substances, in particular based on naturally available starting materials and in particular for use in the cosmetic sector. Furthermore, it relates to processes for the preparation of such emulsifiers and uses as emulsifiers but also as surface-active substances.
  • PEG polyethylene glycol
  • Suitable hydrophilic polymers which could form the hydrophilic part of an emulsifier in analogy to the polymer PEG, are not found in nature, but from other fields are (synthetic) hydrophilic polyethers and polyesters based on natural building blocks (polyols or polyols and ( Hydroxy) dicarboxylic acids).
  • EP0835862A1 describes, for example, emulsifiers whose hydrophilic part is formed by polyglycerol, while WO2006 / 084613 discloses hydrophilic polyesters which have been esterified on free (pendant) hydroxyl groups (optionally also on terminal hydroxyl groups) by nitrogen-containing carboxylic acids or fatty acids. These graft copolymers find use as gas hydrate inhibitors.
  • polishes emulsifiers based on polyesters consisting of aromatic dicarboxylic acids, such as.
  • aromatic dicarboxylic acids such as.
  • isophthalic acid and propylene or ethylene glycol known.
  • they contain building-like or structurally identical monomers of PEG and are not free of aromatic substances, which makes them unsuitable in particular for cosmetic applications.
  • the object of the invention is to provide an improved emulsifier (or, more generally, an improved surfactant), in particular, but not exclusively, for cosmetic applications. Furthermore, the object to be achieved is to produce such an emulsifier and to indicate uses of such an emulsifier.
  • a surface-active substance or preferably an emulsifier is provided from a hydrophilic polyester, which is terminally covalently extended by a hydrophobic part.
  • the hydrophobic part is preferably selected from the group of fatty alcohols, long-chain 1, 2-Alkylepoxide, and polycyclic alcohols, these preferably of natural origin, in particular cholesterol, tocopherol. Also possible are mixtures or combinations of such systems and derivatives of such systems.
  • long-chain 1, 2-Alkylepoxide also called 1, 2 alkylene oxide
  • the term "long-chain” in the case of alkyl groups is understood to mean that the alkyl chain is 12-22 Having carbon atoms, preferably 16-18 carbon atoms.
  • the alkyl chain is linear or branched, preferably linear.
  • the alkyl chain is preferably completely saturated, but it may also be partially unsaturated. Also possible are mixtures of such systems with different chain lengths.
  • fatty alcohols which is to be understood broadly in the context of this application, also means systems in which the fatty alcohol is not directly attached to the polyester element, but via hydroxyl groups of intervening structural elements such as sugar building blocks in the sense of alkyl polyglycosides, phosphate glyceryl spacers, phosphonate glyceryl spacers, tartrate glyceryl spacers, tartrate sorbitanyl spacers, tartrate sorbityl spacers, tartrate methylglucosyl spacers. or instead of tartrate corresponding diester of other dicarboxylic acids, such as. As malic acid or oxalic acid.
  • fatty alcohols are systems in which a fatty acid has an ester bond via an intervening structural element which has an alcohol function for attachment to the polyester.
  • systems such as fatty acid sorbitan esters, fatty acid glyceryl esters or fatty acid methylglucosyl esters, which are attached to the polyester via hydroxyl groups of the sorbitan or the glyceryl or methylglucosyl unit.
  • the term thus also includes such fatty acid derivatives with terminal hydroxyl function.
  • the emulsifier is PEG-free and preferably free of aromatic constituents.
  • polyhydric alcohols of natural origin such as, for example, cholesterol, tocopherol, typically terpene-based alcohols of natural origin, are generally suitable as hydrophobic parts.
  • the preferred hydrophobic parts are fatty alcohol and / or long-chain 1,2-alkyl epoxide or their derivatives.
  • the core of the invention is therefore to provide an emulsifier as a substitute for polyethylene glycol systems available by the chain of polyethylene glycol is replaced by a polyester, said polyester must have the corresponding hydrophilicity, then in combination or after Connection of fatty alcohol and / or long-chain 1, 2-alkyl-epoxide or their derivatives to show the desired emulsifying effect.
  • the fatty alcohol and / or long-chain 1, 2-alkyl-epoxide is free of nitrogen.
  • Fatty alcohols have limited reactivity under certain conditions. This can be compensated by no fatty alcohol or not exclusively fatty alcohol is used, but as an alternative, a long-chain 1,2-alkyl epoxide is used.
  • the fact that the polyester constituent has (and must have) a hydrophilic character is also not unproblematic, in which case the second constituent to be bonded to this constituent must have a hydrophobic character. Accordingly, the reaction can be problematic due to the poor miscibility of the reactants. This can be overcome by using not a simple fatty alcohol as starting material, but such a hydrophobic building block via an intermediate element, which in turn has hydrophilic character, and accordingly already has a certain hydrophilicity as starting material in combination with the fatty alcohol or fatty acid.
  • alkylpolyglycosides in which the alkyl group usually has 12-18 carbon atoms, and in which 1-5 sugar building blocks, preferably 2-3 sugar building blocks are present
  • long-chain alkyl-glyceryl Phosphates or long-chain alkyl glyceryl phosphonates long-chain alkyl glyceryl tartrates, long-chain alkyl sorbitanyl tartrates or long-chain alkyl sorbityl tartrates, long-chain alkyl methylglucosyl tartrates or the diesters of other diacids, such ,
  • malic acid or oxalic acid or else systems such as fatty acid sorbitan esters, FettTexremethylglucoseester or Fettkladreglycerylester.
  • a polyester is preferably to be understood as meaning a hydrophilic polyester.
  • hen which prior to esterification or transesterification, or more generally expressed the attachment of fatty alcohol or its derivatives, in water at a temperature of 25 ° C has a solubility of more than 1 g per liter, preferably of more than 10 g per liter ,
  • the specific combinations of dicarboxylic acids or their derivatives and diols described below are preferably used for the preparation.
  • the emulsifier is preferably characterized in that the hydrophilic polyester as starting material has a molar mass in the range of 500-50,000 g / mol, preferably in the range of 1,000-10,000 g / mol, particularly preferably in the range of 1,500-5,000 g / mol having.
  • fatty alcohol or its derivatives and the already described fatty acid derivatives having terminal hydroxyl function and / or the long-chain 1,2-alkyl epoxide are exclusively terminally attached and not grafted to the polyester.
  • a dicarboxylic acid, preferably of natural origin is reacted with a substituted or unsubstituted diol, preferably of natural origin, for the preparation of the polyester.
  • the dicarboxylic acid may be derivatized or non-derivatized, branched or unbranched. Furthermore, it may be unsubstituted or substituted with substituents selected from the group -OH, -OR, -COOH, COOR, -NH 2 , -NHR, -NR 2 , or combinations thereof, wherein R is preferably selected from among Group -CH 3 , -CH 2 CH 3 .
  • the diol can in turn be branched or unbranched. Further, it may be unsubstituted or substituted with substituents selected from the group -OH, -OR, -COOH, COOR, -NH 2 , -NHR, -NR 2 , or combinations thereof, wherein R is preferably selected from the group -CH 3 , -CH 2 CH 3 .
  • the dicarboxylic acid is a hydroxy or polyhydroxy dicarboxylic acid. This may preferably be selected from the group tartaric acid, malic acid or combinations or substituted and / or derivatized forms thereof.
  • the diol is a polyol, preferably selected from the group consisting of glycerol, diglycerol, triglycerol, polyglycerol, sorbitol, isosorbide, or combinations or substituted forms thereof.
  • hydrophilic properties of the polyester it should be emphasized that not only the properties of the dicarboxylic acids alone or of the diols alone are to be used, but that the combination of a suitable dicarboxylic acid with a correspondingly adapted suitable diol must be selected such that the required actually adjust the hydrophilic properties of the polyester. Which combinations of the monomers are suitable can be easily determined by measuring the required solubility of the polyester alone mentioned above.
  • a further preferred embodiment of the invention is characterized in that the fatty alcohol and / or the long-chain 1, 2-alkyl-epoxide is branched or unbranched, saturated or unsaturated, and that it 6-24, preferably 10-18, particularly preferably 16 or Has 18 carbon atoms. It is particularly preferred, in particular also for ensuring the exclusively terminal attachment to the polyester, that it is not a fatty acid but a fatty alcohol or its derivatives or a fatty acid ester with terminal hydroxy groups, particularly preferably a fatty alcohol having 16 or 18 carbon atoms , A system of a polyester which is very particularly preferred in this context is based on tartaric acid and glycerol and / or sorbitol.
  • the present invention relates to a process for producing an emulsifier as described above.
  • the method is particularly characterized in that diacid or corresponding diester and diol together with fatty alcohol and / or long-chain 1,2-alkyl epoxide or derivatives thereof in a single step, optionally in the presence of a catalyst and / or an enzyme (in particular upon reaction of a fatty acid and / or a polyol having at least 4 hydroxy groups), are reacted together.
  • catalysts are here and below to understand both those that are used for esterification or transesterification reactions, as well as phase transfer catalysts such.
  • B. crown ethers respectively inverse phase transfer catalysts such. As cyclodextrins or Kalixarene.
  • An alternative method for producing such an emulsifier is characterized in that, in a first step, diacid or corresponding diester and diol, if appropriate in the presence of a catalyst and / or an enzyme, are polymerized or oligomerized to give the polyester, and in a second subsequent step the polyester is brought exclusively in the presence of fatty alcohol and / or 1,2-alkyl epoxide or derivatives thereof exclusively or essentially exclusively terminal, wherein in turn a catalyst and / or an enzyme can be used.
  • the present invention relates to the use of an emulsifier, as described above, as an emulsifier, in particular for cosmetic products.
  • an emulsifier as described above, as an emulsifier, in particular for cosmetic products.
  • other possible uses for surface-active substances are possible, such.
  • detergents, pharmaceuticals, food products, paints, inks, varnishes and paper chemicals are possible.
  • the present invention relates to a cosmetic product, hygiene product, cleaning agent, pharmaceutical product, food product, paints, ink or varnish, a paper or a paper coating with such a surface-active substance.
  • the invention relates to biodegradable PEG-free emulsifiers whose hydrophilic part consists of a polyester (building blocks: polyols and (hydroxy) dicarboxylic acids), while the hydrophobic part is covalently exclusively or substantially exclusively at the terminal end (the terminal) Ends) of the polyester is bound.
  • This regioselectivity in the case of hydrophilic polyesters based on hydroxydicarboxylic acids
  • B. lipase B reactions at the terminal acid / ester or alcohol group (possibly the terminal acid / ester or alcohol groups)).
  • the molar ratio of hydrophobe to polyester is selected in the range of 0.5: 1 - 2: 1.
  • the invention is a molecule with (at least for the most part) a linear structure which has a more hydrophilic character. Accordingly, other applications, such. B. the use of the invention as an emulsifier for cosmetic O / W formulations.
  • the hydrophilic polyester is composed of natural building blocks and comprises the polyols glycerol, diglycerol, triglycerol, polyglycerol, sorbitol, isosorbide and the (hydroxy) dicarboxylic acids tartaric acid, malic acid, malonic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid and Adipic acid, while, depending on the desired HLB value of the emulsifier, fatty alcohols (branched and unbranched, saturated and unsaturated) of C6 to C24, in a preferred embodiment of ClO to Cl 8 find use.
  • the combinations of polyol and diacid are to be chosen so that the corresponding polyester has hydrophilic properties.
  • high hydroxyl polyols such as sorbitol must be subjected to selective catalysis, such as enzymatic catalysis (lipase B), where the reaction temperature should not exceed 80 ° C to obtain a high molecular weight
  • lipase B enzymatic catalysis
  • the esterification or transesterification reactions take place according to the known state of the art.
  • Suitable catalysts are, for example hydrochloric acid, sulfonic acids, phosphoric acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium, potassium, Lewis acids such. B. BF 3 .
  • the esterification reactions may be carried out at atmospheric pressure or at reduced pressure.
  • the reaction generally takes 5 - 10 h, in the case of enzyme catalysis up to 48 h.
  • GPC measurements give a molar mass of the hydrophilic polyester predominantly in the range from 500 g / mol to 2500 g / mol.
  • 100 g of poly (glyceryl tartrate), 12.3 g of lauryl alcohol and 2.67 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate are introduced into a 250 ml four-necked flask with KPG stirrer, thermometer and distillation bridge and heated to about 130 ° C. in an oil bath. It is applied a reduced pressure of about 250 mbar, which is continuously lowered in the course of the reaction. After 3 h reaction time about 2 ml of water are distilled off, the single-phase reaction mixture is highly viscous.
  • the product obtained is a very hard, slightly yellowish solid which has surface-active properties in aqueous solution.
  • hydrophilic polyester requires enzymatic catalysis and occurs essentially according to the literature (AS Kulshrestha et al., Chapter 23 in Polymer Biocatalysis and Biomaterials, Eds .: HN Cheng, RA Gross (2005)).
  • 5 g of sorbitol, 4 g of adipic acid (molar ratio 1: 1) are added to a 100 ml three-necked flask with thermometer and distillation bridge and melted by heating in an oil bath to about 130 ° C. The oil bath temperature is then lowered to 75 to 80 0 C and 1 g of Novozym 435, bound to support material lipase B added.
  • Novozym 435 is previously dried for 24 hours at 25 ° C and about 50 mbar. After 2 h, a pressure of about 50 mbar is applied, after a total of 48 h, the reaction is stopped. The enzyme is filtered off and the reaction mixture is taken up in methanol. The product is whitish and viscous, it contains educts in addition to the linear hydrophilic polyester.
  • FIGS. 1 and 2 show micrographs of the OAV emulsion; they illustrate the emulsifying properties of the substance class disclosed in this invention using the example of lauryl poly (glyceryl tartrate).
  • GPC measurements give a molar mass of the hydrophilic polyester predominantly in the range from 500 g / mol to 2500 g / mol.
  • the following cosmetic formulations were prepared with the aid of the synthesized emulsifiers. They showed good stability.
  • Prunus Amygdalus (Sweet Almond) OeI (Sweet Almond) OiI 3.0
  • Caprat / Caprinate triglycerides (Caprylic / Capric triglyceride) 1.5
  • Ethyl Hexyl Cocoate (Ethyl Hexyl Cocoate) 1.0

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Abstract

Beschrieben wird ein Emulgator aus einem hydrophilen Polyester, welcher terminal durch einen hydrophoben Teil wie beispielsweise Fettalkohol, langkettiges 1,2-Alkylepoxid, polyzyklischer Alkohol, kovalent verlängert ist. Des weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Emulgators beschrieben, sowie diverse Verwendungen einer solchen grenzflächenaktiven Substanz, insbesondere als Emulgator im kosmetischen Bereich.

Description

BESCHREIBUNG
TITEL
PEG-freie Emulgatoren TECHNISCHES GEBIET Die vorliegende Erfindung betrifft bioabbaubare Polyethylenglykol (PEG)-freie Emulgatoren oder allgemeiner grenzflächenaktive Substanzen insbesondere auf Basis von natürlich verfügbaren Ausgangsmaterialien und insbesondere zur Verwendung im kosmetischen Bereich. Des weiteren betrifft sie Verfahren zur Herstellung von solchen Emulgatoren sowie Verwendungen als Emulgatoren aber auch als grenzflächenaktive Substanzen.
STAND DER TECHNIK
Insbesondere für kosmetische Anwendungen ist eine stetig wachsende Nachfrage nach natürlichen Produkten aus erneuerbaren Quellen zu verzeichnen. Dies ist einer der Gründe, weshalb man versucht, die erfolgreichen PEG-haltigen Emulgatoren z. T. durch geeignete Alternativen zu ersetzen. Anstelle von PEG wählt man als hydrophilen Teil des Emulgators häufig Monomere. EP0437460B1 und GB950667 beschreiben beispielsweise Syntheserouten für die Herstellung von Emulgatoren auf der Basis von Zuckern und Glycerin.
Geeignete hydrophile Polymere, die analog zu dem Polymer PEG den hydrophilen Teil eines Emulgators bilden könnten, gibt es in der Natur nicht, literaturbekannt aus anderen Gebieten sind allerdings (synthetische) hydrophile Polyether und Polyester, die auf natürlichen Bausteinen (Polyolen bzw. Polyolen und (Hydroxy-) Dicarbonsäuren) basieren. EP0835862A1 beschreibt beispielsweise Emulgatoren, deren hydrophiler Teil durch Polyglycerin gebildet wird, während WO2006/084613 hydrophile Polyester of- fenbart, die an freien (hängenden) Hydroxylgruppen (ggf. auch an terminalen Hydroxylgruppen) durch stickstoffhaltige Carbonsäuren respektive Fettsäuren verestert wurden. Diese Graft-Copolymere finden Verwendung als Gashydratinhibitoren.
Aus der WO 2006/043048 sind im Zusammenhang mit Emulgatoren spezifische Systeme bekannt, bei welchen ein Polyester direkt an eine Fettsäure wie beispielsweise Laurinsäure angekoppelt wird. Problematisch an den in diesem Dokument beschriebe- Laurinsäure angekoppelt wird. Problematisch an den in diesem Dokument beschriebenen Systemen, bei welchen die Polyester auf Basis von Polyolen aufgebaut sind, ist die Tatsache, dass es schwierig oder sogar häufig unmöglich ist, zu verhindern, dass im Rahmen des Herstellungsprozesses die Fettsäure nicht nur terminal sondern auch noch an weiteren Hydroxylgruppen des Polyesters angebunden wird.
Aus der US 3511797 sind im Zusammenhang mit Polituren Emulgatoren auf Basis von Polyestern bestehend aus aromatischen Dicarbonsäuren, wie z. B. der Isophthalsäure, und Propylen- respektive Ethylenglykol bekannt. Sie enthalten mit anderen Worten bauähnliche respektive baugleiche Monomere von PEG und sind nicht frei von Aroma- ten, was sie insbesondere für kosmetische Anwendungen nicht geeignet macht.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Emulgator (oder allgemeiner eine verbesserte grenzflächenaktive Substanz), insbesondere aber nicht ausschliesslich für kosmetische Anwendungen, zur Verfügung zu stellen. Des wei- teren soll die Aufgabe gelöst werden, einen solchen Emulgator herzustellen und es sollen Verwendungen eines solchen Emulgators angegeben werden.
Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, dass eine grenzflächenaktive Substanz oder bevorzugt ein Emulgator bereitgestellt wird aus einem hydrophilen Polyester, welcher terminal durch einen hydrophoben Teil kovalent verlängert ist. Der hydrophobe Teil ist dabei bevorzugtermassen ausgewählt aus der Gruppe der Fettalkohole, langkettigen 1 ,2-Alkylepoxide, sowie der polyzyklischen Alkohole, diese bevorzugtermassen natürlichen Ursprungs, insbesondere Cholesterol, Tocopherol. Ebenfalls möglich sind Mischungen respektive Kombinationen von solchen Systemen sowie Derivate von solchen Systemen. Unter dem Begriff der langkettigen 1 ,2-Alkylepoxide (auch 1 ,2 Alkylenoxid genannt) sind dabei Systeme zu verstehen, bei welchen die Alkylkette 12-22 Kohlenstoffatome aufweist, vorzugsweise 16-18 Kohlenstoffatome.
Generell ist im Zusammenhang mit dieser Anmeldung unter dem Begriff "langkettig" bei Alkylgruppen, sofern nicht anders vermerkt, zu verstehen, dass die Alkylkette 12-22 Kohlenstoffatome aufweist, vorzugsweise 16-18 Kohlenstoffatome. Die Alkylkette ist dabei linear oder verzweigt, vorzugsweise linear. Die Alkylkette ist vorzugsweise vollständig gesättigt, sie kann aber auch teilweise ungesättigt sein. Ebenfalls möglich sind Mischungen von solchen Systemen mit unterschiedlicher Kettenlänge. Unter dem Begriff der Fettalkohole, der im Rahmen dieser Anmeldung breit verstanden werden soll, sind auch Systeme zu verstehen, bei welchen der Fettalkohol nicht direkt an das Polyester-Element angebunden ist, sondern über Hydroxylgruppen von dazwischen liegenden Struktur-Elementen wie beispielsweise Zuckerbausteinen im Sinne von Alkylpolyglycosiden, Phosphat-Glyceryl-Spacern,, Phosphonat-Glyceryl-Spacern, Tartrat-Glyceryl-Spacern, Tartrat-Sorbitanyl-Spacern, Tartrat-Sorbityl-Spacern, Tartrat- Methylglucosyl-Spacern. bzw. anstelle von Tartrat entsprechende Diester anderer Di- carbonsäuren, wie z. B. Äpfelsäure oder Oxalsäure.
Ebenfalls unter dem Begriff der Fettalkohole seien Systeme zu verstehen, bei welchen eine Fettsäure über eine Esterbindung über ein dazwischen liegendes Struktur-Element, welches eine Alkoholfunktion zur Anbindung an den Polyester aufweist. So beispielsweise Systeme wie Fettsäuresorbitanester, Fettsäureglycerylester oder Fettsäure- methylglucosylester, welche über Hydroxylgruppen der Sorbitan- respektive der Glyce- ryl- oder Methylglucosyleinheit an den Polyester angebunden werden. Der Begriff um- fasst also auch solche Fettsäurederivate mit terminaler Hydroxyfunktion. Der Emulgator ist dabei PEG-frei und bevorzugtermassen frei von aromatischen Bestandteilen.
Generell als hydrophobe Teile kommen neben Fettalkohol und/oder langkettigem 1,2- Alkyl-epoxid bzw. Derivaten davon also polyzyklische Alkohole natürlichen Ursprungs wie beispielsweise Cholesterol, Tocopherol typischerweise Terpen-basierte Alkohole natürlichen Ursprungs in Frage. Fettalkohol als auch langkettige 1 ,2- Alkyl-epoxide bzw. deren Derivate, gleichermassen aber auch die genannten polyzyklischen Alkohole, können substituiert oder unsubstituiert verwendet werden.
Die bevorzugten hydrophoben Teile sind Fettalkohol und/oder langkettiges 1,2- Alkylepoxid bzw. deren Derivate. Der Kern der Erfindung besteht somit darin, gewissermassen einen Emulgator als Ersatz für Polyethylenglykol-Systeme zur Verfügung zu stellen, indem die Kette des Polyethy- lenglykol durch einen Polyester ersetzt wird, wobei dieser Polyester die entsprechende Hydrophilie aufweisen muss, um dann in Kombination respektive nach Anbindung von Fettalkohol und/oder langkettigem 1 ,2-Alkyl-epoxid bzw. deren Derivaten die gewünschte emulgierende Wirkung zu zeigen. Typischerweise ist dabei der Fettalkohol und/oder langkettigem 1 ,2-Alkyl-epoxid frei von Stickstoff.
Fettalkohole besitzen unter bestimmten Bedingungen eine beschränkte Reaktivität. Dies kann kompensiert werden, indem kein Fettalkohol oder nicht ausschliesslich Fettalkohol eingesetzt wird, sondern als Alternative ein langkettiges 1,2-Alkyl-epoxid eingesetzt wird.
Ebenfalls nicht unproblematisch ist dabei unter Umständen die Tatsache, dass der Polyester-Bestandteil hydrophilen Charakter aufweist (und aufweisen muss), hingegen der an diesen Bestandteil anzubindende zweite Bestandteil hydrophoben Charakter aufwei- sen muss. Entsprechend kann die Reaktionsführung aufgrund der schlechten Mischbarkeit der Edukte problematisch sein. Dies kann überwunden werden, indem nicht ein einfacher Fettalkohol als Edukt eingesetzt wird, sondern ein solcher hydrophober Baustein über ein Zwischenelement, welches seinerseits hydrophilen Charakter aufweist, und entsprechend als Edukt in Kombination mit dem Fettalkohol oder der Fettsäure be- reits eine gewisse Hydrophilie aufweist. Systeme welche diesbezüglich vorteilhaft sind, sind die bereits weiter oben erwähnten Systeme wie Alkylpolyglycoside (bei welchen die Alkylgruppe normalerweise 12-18 Kohlenstoffatome aufweist, und bei welchen 1-5 Zuckerbausteine, vorzugsweise 2-3 Zuckerbausteine vorhanden sind), langkettige Al- kyl-Glyceryl-Phosphate bzw. langkettige Alkyl-Glyceryl-Phosphonate, langkettige Al- kyl-Glyceryl-Tartrate, langkettige Alkyl-Sorbitanyl-Tartrate bzw. langkettige Alkyl- Sorbityl-Tartrate, langkettige Alkyl-Methylglucosyl-Tartrate bzw. die Diester anderer Disäuren, wie z. B. der Äpfelsäure oder der Oxalsäure, oder aber auch Systeme wie Fettsäuresorbitanester, Fettsäuremethylglucoseester oder Fettsäureglycerylester. Die langkettigen Alkylgruppen dieser Systeme entsprechen den Fettalkohol-Bausteinen. Bevorzugtermassen ist dabei unter einem hydrophilen Polyester ein Polyester zu verste- hen, welcher vor der Veresterung bzw. Umesterung, respektive allgemeiner ausgedrückt der Anbindung von Fettalkohol bzw. deren Derivaten, in Wasser bei einer Temperatur von 25 °C eine Löslichkeit von mehr als 1 g pro Liter, bevorzugt von mehr als 10 g pro Liter aufweist. Damit ein Polyester diese Eigenschaften aufweist, werden bevorzug- termassen die weiter unten beschriebenen spezifischen Kombinationen von Dicarbon- säuren bzw. deren Derivaten und Diolen zur Herstellung eingesetzt.
Bevorzugtermassen ist der Emulgator gemäss einer Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass der hydrophile Polyester als Ausgangsstoff eine Molmasse im Bereich von 500 - 50000 g/mol, bevorzugt im Bereich von 1000 - 10000 g/mol, insbesondere bevorzugt im Bereich von 1500 - 5000 g/mol aufweist.
Typischerweise sind beim Emulgator Fettalkohol bzw. dessen Derivate und die bereits beschriebenen Fettsäurederivate mit terminaler Hydroxyfunktion und/oder das langket- tige 1 ,2-Alkyl-epoxid ausschliesslich terminal angebunden und nicht an den Polyester gepfropft. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Herstel- lung des Polyesters eine Dicarbonsäure, bevorzugt natürlichen Ursprungs, mit einem substituierten oder unsubstituierten Diol, bevorzugt natürlichen Ursprungs, zur Reaktion gebracht.
Die Dicarbonsäure kann dabei derivatisiert oder nicht derivatisiert, verzweigt oder unverzweigt sein. Des weiteren kann sie unsubstituiert sein oder aber substituiert mit Sub- stituenten ausgewählt aus der Gruppe -OH, -OR, -COOH, COOR, -NH2, -NHR, -NR2, oder Kombinationen davon, wobei R bevorzugtermassen ausgewählt ist aus der Gruppe -CH3, -CH2CH3.
Das Diol kann seinerseits dabei verzweigt oder unverzweigt sein. Des weiteren kann es unsubstituiert sein oder substituiert mit Substituenten ausgewählt aus der Gruppe -OH, -OR, -COOH, COOR, -NH2, -NHR, -NR2, oder Kombinationen davon, wobei R bevorzugtermassen ausgewählt ist aus der Gruppe -CH3, -CH2CH3.
Insbesondere in Bezug auf die hydrophilen Eigenschaften des Polyesters wird es gemäss einer weiteren Ausführungsform bevorzugt, wenn die Dicarbonsäure eine Hydroxy- oder Polyhydroxydicarbonsäure ist. Diese kann bevorzugtermassen ausgewählt sein aus der Gruppe Weinsäure, Äpfelsäure oder Kombinationen respektive substituierte und/oder derivatisierte Formen davon.
Ebenfalls in Bezug auf die hydrophilen Eigenschaften des Polyesters wird es bevorzugt, dass das Diol ein Polyol ist, bevorzugtermassen ausgewählt aus der Gruppe Glycerin, Diglycerin, Triglycerin, Polyglycerin, Sorbitol, Isosorbid oder Kombinationen respektive substituierte Formen davon.
In Bezug auf die hydrophilen Eigenschaften des Polyesters sei hervorgehoben, dass nicht nur die Eigenschaften der Dicarbonsäuren allein respektive der Diole allein zum Tragen kommt, sondern dass die Kombination einer geeigneten Dicarbonsäure mit ei- nem entsprechenden angepassten geeigneten Diol ausgewählt werden muss, dass sich die geforderten hydrophilen Eigenschaften des Polyesters auch tatsächlich einstellen. Welche Kombinationen der Monomere geeignet sind, lässt sich über die Messung der oben angegebenen geforderten Löslichkeit des Polyesters allein einfach ermitteln.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Fettalkohol und/oder das langkettige 1 ,2-Alkyl-epoxid verzweigt oder unverzweigt, gesättigt oder ungesättigt ist, und dass er 6-24, bevorzugt 10-18, insbesondere bevorzugt 16 oder 18 Kohlenstoffatome aufweist. Besonders bevorzugt insbesondere auch zur Sicherstellung der ausschliesslich terminalen Anbindung an den Polyester ist es, dass es sich eben nicht um eine Fettsäure sondern um einen Fettalkohol bzw. dessen Derivaten oder einen Fettsäureester mit endständigen Hydroxygruppen handelt, insbesondere bevorzugt um einen Fettalkohol mit 16 oder 18 Kohlenstoffatomen. Ein in diesem Zusammenhang ganz besonders bevorzugtes System eines Polyesters beruht auf Basis von Weinsäure und Glycerin und/oder Sorbitol.
Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Emulgators, wie er oben beschrieben wurde. Das Verfahren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass Disäure bzw. entsprechender Diester und Diol zusammen mit Fettalkohol und/oder langkettigem 1,2-Alkyl-epoxid bzw. deren Derivaten in einem einzigen Schritt, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Katalysators und/oder eines Enzyms (insbesondere bei Reaktion einer Fettsäure und/oder eines Polyols mit mindestens 4 Hydroxygruppen), gemeinsam zur Reaktion gebracht werden. Unter Katalysatoren sind hier und im Folgenden sowohl solche zu verstehen, die für Veresterungs- bzw. Umesterungsreaktionen eingesetzt werden, als auch Phasentransferkatalysatoren, wie z. B. Kronenether respektive inverse Phasentransferkatalysatoren, wie z. B. Cyclodextrine oder Kalixarene. Ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines solchen Emulgators ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt Disäure bzw. entsprechender Diester und Diol, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Katalysators und/oder eines Enzyms zum Polyester polymerisiert respektive oligomerisiert werden, und in einem zweiten nachfolgenden Schritt der Polyester in Anwesenheit von Fettalkohol und/oder 1,2-Alkyl- epoxid bzw. deren Derivaten ausschliesslich bzw. im wesentlichen ausschliesslich terminal zur Reaktion gebracht wird, wobei wiederum ein Katalysator und/oder ein Enzym eingesetzt werden kann.
Zudem betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Emulgators, wie er oben beschrieben worden ist, als Emulgator insbesondere für Kosmetikprodukte. Neben der Verwendung als Emulgator in kosmetischen Produkten sind aber weitere für grenzflächenaktive Substanzen in Frage kommende Verwendungen möglich, so z. B. im Zusammenhang mit Hygieneprodukten, Reinigungsmitteln, pharmazeutischen Produkten, Lebensmittelprodukten, Farben, Tinten, Lacken und Papierchemikalien.
Gleichermassen betrifft die vorliegende Erfindung ein Kosmetikprodukt, Hygienepro- dukt, Reinigungsmittel, pharmazeutisches Produkt, Lebensmittelprodukt, Farben, Tinte oder Lack, ein Papier oder eine Papierbeschichtung mit einer solchen grenzflächenaktiven Substanz.
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen die beiden Figuren 1 und 2 mikroskopische Aufnahmen unterschiedlicher Vergrösserung einer Öl/Wasser Emulsion mit einem Emulgator nach der Erfindung. WEGE ZUR AUSFUHRUNG DER ERFINDUNG
Gegenstand der Erfindung sind bioabbaubare PEG-freie Emulgatoren, deren hydrophiler Teil aus einem Polyester besteht (Bausteine: Polyole und (Hydroxy-) Dicarbonsäu- ren), während der hydrophobe Teil kovalent ausschliesslich bzw. im wesentlichen aus- schliesslich am terminalen Ende (den terminalen Enden) des Polyesters gebunden ist. Diese Regioselektivität (im Falle von hydrophilen Polyestern auf der Basis von Hydro- xydicarbonsäuren) kann entweder durch Umsetzung des Polyesters mit einem Fettalkohol, dessen Derivaten bzw. Fettsäureestern mit terminalen Hydroxygruppen erzielt werden unter geeigneter Katalyse, z. B. Lipase B (Reaktionen an der terminalen Säu- re/Ester- bzw. Alkoholgruppe (ggf. den terminalen Säure/Ester- bzw. Alkoholgruppen)). Typischerweise wird ausgehend von der mittleren molaren Masse des Polyesters das Mol-Verhältnis von Hydrophob zu Polyester im Bereich von 0.5:1 - 2:1 gewählt. Bei der Erfindung handelt es sich im Unterschied zu WO2006/084613 um ein Molekül mit (zumindest weitestgehend) linearer Struktur, das einen stärker hydrophilen Charakter aufweist. Dementsprechend eröffnen sich andere Anwendungsgebiete, z. B. die Verwendung der Erfindung als Emulgator für kosmetische O/W-Formulierungen.
In bevorzugter Ausführungsform setzt sich der hydrophile Polyester aus natürlichen Bausteinen zusammen und umfasst die Polyole Glycerin, Diglycerin, Triglycerin, PoIy- glycerin, Sorbitol, Isosorbid und die (Hydroxy-) Dicarbonsäuren Weinsäure, Äpfelsäu- re, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure, während, je nach angestrebtem HLB-Wert des Emulgators, Fettalkohole (verzweigte und unverzweigte, gesättigte und ungesättigte) von C6 bis C24, in bevorzugter Ausfuhrungsform von ClO bis Cl 8 Verwendung finden.
Die Kombinationen aus Polyol und Disäure sind so zu wählen, dass der entsprechende Polyester hydrophile Eigenschaften aufweist. Zur Vermeidung von (starker) Quervernetzung muss bei „high hydroxyl polyols" wie z. B. Sorbitol unter selektiver Katalyse, wie z. B. enzymatischer Katalyse (Lipase B) gearbeitet werden, wobei die Reaktionstemperatur 80 °C nicht überschreiten sollte, um eine Denaturierung des Enzyms zu vermeiden. Bei „low hydroxyl polyols" erfolgen die Veresterungs- bzw. Umesterungs- reaktionen gemäss dem bekannten Stand der Technik. Sie können unkatalysiert bzw. unter saurer oder alkalischer Katalyse in einer Schmelze erfolgen, wobei die Reaktionstemperaturen zwischen 100 und 250 °C, vorzugsweise zwischen 120 und 150 0C liegen. Als Katalysatoren eignen sich beispielsweise Salzsäure, Sulfonsäuren, Phosphorsäure, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumalkoholat, Kaliumalkoholat, Lewis Säuren wie z. B. BF3.
Die Veresterungs bzw. Umesterungsreaktionen können bei Atmosphärendruck oder bei vermindertem Druck durchgeführt werden. Die Reaktion nimmt im Allgemeinen 5 - 10 h in Anspruch, im Fall der Enzymkatalyse bis zu 48 h.
Beispiele Beispiel 1, Herstellung eines Lauryl-Poly(glyceryltartrats)
In einem 500 ml Vierhalskolben mit KPG-Rührer, Thermometer und Destillationsbrücke werden 660 g L- Weinsäure, 526.5 g Glycerin (molares Verhältnis der Edukte: 1 :1.3) und 2.81 g Natriumhydroxidplätzchen vorgelegt und mittels Ölbad auf ca. 130 °C erhitzt. Es wird ein verminderter Druck von ca. 250 mbar angelegt, der im Reaktions- verlauf kontinuierlich gesenkt wird. Nach ca. 8 h Reaktionszeit sind ca. 80 ml Wasser abdestilliert, die Reaktion wird beendet. Man erhält ca. 860 g farbloses, zähflüssiges Produkt. Die Säurezahl beträgt ca. 90 mg KOH/g. GPC-Messungen ergeben eine molare Masse des hydrophilen Polyesters vorwiegend im Bereich von 500 g/mol bis 2500 g/mol. 100 g Poly(glyceryltartrat), 12.3 g Laurylalkohol und 2.67 g p- Toluolsulfonsäuremonohydrat werden in einen 250 ml Vierhalskolben mit KPG-Rührer, Thermometer und Destillationsbrücke gegeben und im Ölbad auf ca. 130 °C erhitzt. Es wird ein verminderter Druck von ca. 250 mbar angelegt, der im Laufe der Reaktion kontinuierlich gesenkt wird. Nach 3 h Reaktionszeit sind ca. 2 ml Wasser abdestilliert, die einphasige Reaktionsmischung wird stark viskos. Das erhaltene Produkt ist ein sehr harter, leicht gelblicher Feststoff, der in wässriger Lösung oberflächenaktive Eigenschaften aufweist.
Beispiel 2, Herstellung eines Cetyl-Poly(sorbityladipats)
Die Synthese des hydrophilen Polyesters erfordert enzymatische Katalyse und erfolgt im Wesentlichen gemäss Literatur (A. S. Kulshrestha et al., Chapter 23 in "Polymer Biocatalysis and Biomaterials", Eds.: H.N. Cheng, R. A. Gross (2005)). In einen 100 ml Dreihalskolben mit Thermometer und Destillationsbrücke werden 5 g Sorbitol, 4 g Adi- pinsäure (molares Verhältnis 1 :1) gegeben und durch Erwärmung im Ölbad auf ca. 130 °C geschmolzen. Die Ölbadtemperatur wird anschliessend auf 75 bis 80 0C gesenkt und 1 g Novozym 435, an Trägermaterial gebundene Lipase B, zugegeben. Novozym 435 wird vorher 24 h lang bei 25 °C und ca. 50 mbar getrocknet. Nach 2 h wird ein Druck von ca. 50 mbar angelegt, nach insgesamt 48 h wird die Reaktion beendet. Das Enzym wird abfiltriert und die Reaktionsmischung in Methanol aufgenommen. Das Produkt ist weisslich und zähflüssig, es enthält neben Edukten den linearen hydrophilen Polyester.
In einem Dreihalskolben mit Thermometer und Destillationsbrücke werden 2 g Produkt und 1 g Cetylalkohol im Ölbad auf ca. 120 °C erwärmt und ein verminderter Druck von ca. 50 mbar angelegt. Nach 5 h wird die Reaktion beendet. Neben nicht umgesetztem Fettalkohol entsteht ein hellbraunes Produkt, das in wässriger Lösung oberflächenaktive Eigenschaften aufweist.
Nachweis emulgierender Eigenschaften
Es werden 77.9 g einer 4%-igen wässrigen Lauryl-Poly(glyceryltartrat) Lösung hergestellt und durch Zutropfen von 10%-iger Natronlauge auf pH 7 neutralisiert. Anschliessend werden 20 g Avocadoöl zugegeben und mittels eines Rotor-Stator-Systems (Ultra- Turrax) homogenisiert. Abbildungen 1 und 2 zeigen mikroskopische Aufnahmen der OAV Emulsion, sie weisen am Beispiel von Lauryl-Poly(glyceryltartrat) die emulgie- renden Eigenschaften der Substanzklasse nach, die in dieser Erfindung offenbart wird.
Beispiel 3, Umesterung von Diethyltartrat mit Lauryl Alkohol und Glycerin In einem 500 ml Dreihalskolben mit KPG-Rührer, Thermometer und Wasserabscheider werden 165.10 g (0.80 mol) Diethyltartrat , 38.20 g (0.20 mol) Lauryl Alkohol, 73.67 g Glycerin (0.80 mol) (molares Verhältnis der Edukte 4:1:4) und 1.61 g Natriumethanolat vorgelegt und mittels Ölbad auf 12O0C erwärmt. Es wird zu Beginn unter einer N2 Atmosphäre gearbeitet, nach 2h ein verminderter Druck von ca. 800 mbar angelegt, der nach einer weiteren Stunde bis auf ca. 300 mbar gesenkt wurde. Nach 24 Stunden wurde das Reaktionsgemisch auf 20°C abgekühlt. Man erhält ein farbloses, zähflüssiges Produkt.
Beispiel 4, Umesterung von Diethyltartrat mit Stearylpolyglycosid und Glycerin In einem 500 ml Dreihalskolben mit KPG-Rührer, Thermometer und Wasserabscheider werden 123.71 g (0.60 mol) Diethyltartrat , 89.22 g (0.15 mol) Stearylpolyglycosid, 55.25 g Glycerin (0.60 mol) (molares Verhältnis der Edukte 4:1 :4) und 8.05 g Natriu- methanolat vorgelegt und mittels Ölbad auf 140°C erwärmt. Nach 72 h bei 300 mbar und 140°C wird das Reaktionsgemisch auf 20°C abgekühlt. Man erhält ein bräunlicher zäher Feststoff. Beispiel 5,Umsetzung von Poly(glyceryltartrat) mit 1,2 Cetylepoxid
In einem 500 ml Vierhalskolben mit KPG-Rührer, Thermometer und Destillationsbrücke werden 660 g L-Weinsäure, 526.5 g Glycerin (molares Verhältnis der Edukte: 1 :1.3) und 2.81 g Natriumhydroxidplätzchen vorgelegt und mittels Ölbad auf 130 °C erhitzt. Es wird ein verminderter Druck von ca. 250 mbar angelegt, der im Reaktions- verlauf kontinuierlich gesenkt wird. Nach 8 h Reaktionszeit sind ca. 80 ml Wasser abdestilliert, die Reaktion wird beendet. Man erhält 860 g farbloses, zähflüssiges Produkt, Polyglyceryltartrat. Die Säurezahl beträgt 90 mg KOH/g. GPC-Messungen ergeben eine molare Masse des hydrophilen Polyesters vorwiegend im Bereich von 500 g/mol bis 2500 g/mol. Folgende kosmetischen Formulierungen wurden unter Zuhilfenahme der synthetisierten Emulgatoren hergestellt. Sie zeigten gute Stabilität.
Formulierung 1 : Creme
Phase Anteil in %
A Wasser (Water) zu 100
EDTA 0.1
Glycerin 2.0
Xanthan (Xanthan gum) 0.3
B Emulgator aus Beispiel 1 4.0
Cetearylalkohol (Cetearyl alcohol) 3.5
Sheabutter 2.0
Gesättigte Coco Glyceride (Hydrogenated Coco Glyceride) 0.5
Prunus Amygdalus (Süssmandel) OeI (Sweet Almond) OiI 3.0
Octyl Dodecanol 4.0 Persea Gratissima 2.0
Isopropyl Myristat (Isopropyl Myristate) 4.0
Dimethicon (Dimethicone) 1.0
Isohexadecan (Isohexadecane) 2.0
BHT (Butylhydroxytoluol) 0.1
Phenoxyethanol 0.9
Propylparaben 0.3
C Tocopherylacetat (Tocopheryl Acetate) 0.2
D Wasser (Water) 10
Natrium Hyaluronate 0.1
E Parfüm (Parfüm) q.s.
F Natrium Hydroxid (Sodium Hydroxide) q.s.
Formulierung 2: Lotion
Phase Anteil in %
A Wasser (Water) zu 100
EDTA 0.1
Propylene Glykol 3.5
Xanthan (Xanthan gum) 0.2
B Emulgator aus Beispiel 2 4.0
Cetylalkohol (Cetyl Alcohol) 0.8
Sheabutter 0.5
Squalane 1.0
Octyl Dodecanol 4.0
Caprat/Caprinat Triglyceride (Caprylic/Capric triglyceride) 1.5
Isopropyl Palmitat (Isopropyl Palmitate) 4.0
Dimethicon (Dimethicone) 2.0
Isohexadecan (Isohexadecane) 3.5
Ethyl Hexyl Cocoat (Ethyl Hexyl Cocoate) 1.0
BHT 0.1
Phenoxyethanol 0.9
Propylparaben 0.3
C Tocopherylacetat (Tocopheryl Acetate) 0.2
D Hydrolysiertes Milchprotein (Hydrolysed Milk Protein) 2.0
E Parfüm (Parfüm) q.s.
F Natrium Hydroxid (Sodium Hydroxide) q.s.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Grenzflächenaktive Substanz aus einem hydrophilen Polyester, welcher terminal durch einen hydrophoben Teil, ausgewählt aus der Gruppe: Fettalkohol, langket- tiges 1 ,2-Alkylepoxid, polyzyklischer Alkohol, oder Kombinationen oder Mischungen davon, kovalent verlängert ist.
2. Grenzflächenaktive Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydrophobe Teil ein Fettalkohol ausgewählt aus der Gruppe: Alkylpolygly- coside, langkettige Alkyl-Glyceryl-Phosphate bzw. Alkyl-Glyceryl—
Phosphonate, langkettige Alkyl-Glyceryl-Tartrate, langkettige Alkyl-Sorbitanyl- Tartrate bzw. Alkyl-Sorbityl-Tartrate, langkettige Alkyl-Methylglucosyl-Tartrate bzw. die Diester weiterer Disäuren, wie insbesondere der Äpfelsäure oder der Oxalsäure, Fettsäuresorbitanester, Fettsäuregylcerylester, , Fettsäuremethylglu- coseester ist.
3. Grenzflächenaktive Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Emulgator handelt.
4. Emulgator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydrophile Polyester vor der Veresterung oder Umesterung in Wasser bei einer Temperatur von 25°C eine Löslichkeit von mehr als 1 g pro Liter, bevorzugt von mehr als 10 g pro Liter aufweist.
5. Emulgator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydrophobe Teil, insbesondere bevorzugt der Fettalkohol und/oder das 1 ,2-Alkylepoxid frei von Stickstoff ist.
6. Emulgator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hydrophile Polyester eine Molmasse im Bereich von 500 - 50000 g/mol, bevorzugt im Bereich von 1000 - 10000 g/mol, insbesondere bevorzugt im Bereich von 1500 - 5000 g/mol aufweist, wobei er bevorzugtermassen frei von aromatischen Bestandteilen ist.
7. Emulgator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fettalkohol respektive der polyzyklische Alkohol, letzterer bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe Cholesterol und/oder Tocopherol, ausschliesslich terminal am Polyester angebunden ist.
8. Emulgator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Polyesters eine Dicarbonsäure, bevorzugt natürlichen Ursprungs, mit einem substituierten oder unsubstituierten Diol, bevorzugt natür- liehen Ursprungs, zur Reaktion gebracht wird, wobei vorzugsweise die Dicarbonsäure derivatisiert oder nicht derivatisiert ist, verzweigt oder unverzweigt ist, und/oder unsubstituiert oder substituiert mit Substituenten ausgewählt aus der Gruppe -OH, -OR, -COOH, COOR, -NH2, -NHR, -NR2, oder Kombinationen davon, wobei R ausgewählt ist aus der Gruppe -CH3, -CH2CH3, und/oder wobei vorzugsweise das Diol verzweigt oder unverzweigt ist, und/oder unsubstituiert oder substituiert mit Substituenten ausgewählt aus der Gruppe -OH, -OR, - COOH, COOR, -NH2, -NHR, -NR2, oder Kombinationen davon, wobei R ausgewählt ist aus der Gruppe -CH3, -CH2CH3.
9. Emulgator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicarbonsäure oder deren Diester unsubstituiert bzw. eine Hydroxy- oder Polyhydroxydicar- bonsäure ist, bevorzugtermassen ausgewählt aus der Gruppe Weinsäure, Äpfelsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure oder Kombinationen respektive substituierte Formen davon, und/oder dass das Diol ein Polyol ist, bevorzugtermassen ausgewählt aus der Gruppe Glycerin, Diglyce- rin, Triglycerin, Polyglycerin, Sorbitol, Isosorbid oder Kombinationen respektive substituierte Formen davon.
10. Emulgator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fettalkohol und/oder das 1 ,2-Alkylepoxid verzweigt oder unverzweigt, gesättigt oder ungesättigt ist, und dass er 6-24, bevorzugt 10-18, insbesondere bevorzugt 16 oder 18 Kohlenstoffatome aufweist.
11. Emulgator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Fettalkohol handelt, insbesondere bevorzugt um einen Fettalkohol mit 16 oder 18 Kohlenstoffatomen.
12. Emulgator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyester auf Basis von Weinsäure und Glycerin und/oder Sorbitol beruht.
13. Verfahren zur Herstellung eines Emulgators nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Disäure, oder Diester und Diol zusammen mit dem hydrophoben Teil, insbesondere dem Fettalkohol und/oder dem 1 ,2-Alkylepoxid oder deren Derivaten, in einem einzigen Schritt, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Katalysators und/oder eines Enzyms, gemeinsam zur Reaktion gebracht werden.
14. Verfahren zur Herstellung eines Emulgators nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt Disäure oder Diester und Diol, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Katalysators und/oder eines Enzyms zum Polyester polymerisiert oder oligomerisiert werden, und in einem zweiten nachfolgenden Schritt der Polyester in Anwesenheit des hydrophoben Teil, insbesondere von Fettalkohol und/oder 1,2-Alkylepoxid, oder deren Derivaten, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Katalysators, ausschliess- lich bzw. im wesentlichen ausschliesslich terminal zur Reaktion gebracht wird.
15. Verwendung einer grenzflächenaktiven Substanz nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-11 für Hygieneprodukte, Reinigungsmittel, Lebensmittelprodukte, Farben, Tinten, Lacke, Papierherstellung, insbesondere aber als Emulga- tor für Kosmetikprodukte.
16. Kosmetikprodukt, Hygieneprodukt, Reinigungsmittel, pharmazeutisches Produkt, Lebensmittelprodukt, Farben, Tinte oder Lack, für Papier oder Papierbe- schichtung mit grenzflächenaktiven Substanzen nach einem der Ansprüche 1-11.
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