DE19921187A1 - Verfahren zur kalten Herstellung von perlglänzenden Tensidzubereitungen - Google Patents
Verfahren zur kalten Herstellung von perlglänzenden TensidzubereitungenInfo
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Abstract
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur kalten Herstellung von perlglänzenden Tensidzubereitungen, bei dem man wäßrige Tensidlösungen vorlegt und bei Temperaturen im Bereich von 10 bis 45 DEG C Mischungen aus Perlglanzwachsen und Polyolestern einrührt.
Description
Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der perlglänzenden Zubereitungen, speziell der Kosmetik
und betrifft ein Verfahren zur Herstellung dieser Mittel auf kaltem Wege.
Der weich schimmernde Glanz von Perlen hat auf den Menschen schon seit Jahrtausenden eine be
sondere Faszination ausgeübt. Es ist daher kein Wunder, daß die Hersteller von kosmetischen Zube
reitungen versuchen, ihren Produkten ein attraktives, wertvolles und gehaltvolles Erscheinungsbild zu
verleihen. Der erste seit dem Mittelalter in der Kosmetik eingesetzte Perlglanz war eine perlglänzende
Paste aus natürlichen Fischschuppen. Zu Anfang dieses Jahrhunderts entdeckte man, daß Wismut
oxidchforide ebenfalls in der Lage sind, Perlglanz zu erzeugen. Für die moderne Kosmetik sind hinge
gen Perlglanzwachse, insbesondere vom Typ der Glycolmono- und -difettsäureester von Bedeutung,
die überwiegend zur Erzeugung von Perlglanz in Haarshampoos und Duschgelen eingesetzt werden.
Eine Übersicht zu modernen, perlglänzenden Formulierungen findet sich von A. Ansmann und R. Kawa
in Parf.Kosm. 75, 578 (1994).
Der Stand der Technik kennt eine Vielzahl von Formulierungen, die oberflächenaktiven Mitteln den ge
wünschten Perlglanz verleihen. So sind beispielsweise aus den beiden deutschen Patentanmeldungen
DE 38 43 572 A1 und DE 41 03 551 A1 (Henkel) Perlglanzkonzentrate in Form fließfähiger wäßriger Dis
persionen bekannt, die 15 bis 40 Gew.-% perlglänzender Komponenten, 5 bis 55 Gew.-% Emulgatoren
und 0,1 bis 5 bzw. 15 bis 40 Gew.-% Polyole enthalten. Bei den Perlglanzwachsen handelt es sich um
acylierte Polyalkylenglycole, Monoalkanolamide, lineare, gesättigte Fettsäuren oder Ketosulfone. In den
beiden Europäischen Patentschriften EP 0181773 B1 und EP 0285389 B1 (Procter & Gamble) werden
Shampoozusammensetzungen vorgeschlagen, die Tenside, nicht-flüchtige Silicone und Perlglan
zwachse enthalten. Gegenstand der Europäischen Patentanmeldung EP 0205922 A2 (Henkel) sind
fließfähige Perlglanzkonzentrate, die 5 bis 15 Gew.-% acylierte Polyglycole, 1 bis 6 Gew.-% Fettsäure
monoethanoiamide und 1 bis 5 Gew.-% nichtionische Emulgatoren enthalten. Gemäß der Lehre der
Europäischen Patentschrift EP 0569843 B1 (Hoechst) lassen sich nichtionische, fließfähige Perlglanz
dispersionen auch erhalten, indem man Mischungen von 5 bis 30 Gew.-% acylierten Polyglycolen und
0,1 bis 20 Gew.-% ausgewählten nichtionischen Tensiden herstellt. Aus der Europäischen Patentan
meldung EP 0581193 A2 (Hoechst) sind ferner fließfähige, konservierungsmittelfreie Perlglanzdisper
sionen bekannt, die acylierte Polyglycolether, Betaine, Aniontenside und Glycerin enthalten. Schließlich
wird in der Europäischen Patentanmeldung EP 0684302 A1 (Th.Goldschmidt) die Verwendung von
Polyglycerinestern als Kristallisationshilfsmittel für die Herstellung von Perlglanzkonzentraten vorge
schlagen.
Handelsübliche Perlglanzwachse weisen Schmelzpunkte oberhalb von 80°C auf und lassen sich daher
nicht kalt in wäßrige Formulierungen einarbeiten. Der Fachmann ist daher gezwungen nach einem
Heißverfahren zu arbeiten, d. h. die Wachse aufzuschmelzen und in der Formulierung langsam auskri
stallisieren zu lassen, wobei die Feinteiligkeit der Kristalle und damit die Brillanz des Perlglanzes eine
Funktion der Abkühlgeschwindigkeit ist. Es ist daher sofort klar, daß solche Verfahren Zeit- und ener
gieaufwendig sind, so daß der Wunsch nach einer günstigeren Alternative besteht. In der Regel wird
der Fachmann daher auf sogenannte Perlglanzkonzentrate ausweichen, bei denen es sich um mehr
oder minder konzentrierte tensidische Zubereitungen handelt, die die Perlglanzwachse bereits in fein
verteilter, d. h. perlglanzaktiver Form enthalten und durch Emulgatoren stabilisiert sind. Solche Perl
glanzkonzentrate lassen sich zwar kalt weiterverarbeiten, doch wird das eigentliche Problem dadurch
nicht gelöst, sondern nur auf die Stufe der Hersteller dieser Zwischenprodukte verlagert, da die Kon
zentrate ihrerseits natürlich wieder nur durch ein Heißverfahren zugänglich sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat daher darin bestanden, ein Verfahren zur Verfügung zu
stellen, welches die kalte Einarbeitung von Perlglanzwachsen in tensidische Zubereitungen - seien es
Zwischenprodukte, wie z. B. Perlglanzkonzentrate oder Endformulierungen, wie z. B. Shampoos - ge
stattet. Gleichzeitig sollte durch den Kaltprozeß weder die Brillanz des Perlglanzes noch die Stabilität
der Formulierungen negativ beeinflußt werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kalten Herstellung von perlglänzenden Tensidzuberei
tungen, bei dem man wäßrige Tensidlösungen vorlegt und bei Temperaturen im Bereich von 10 bis 45,
vorzugsweise 15 bis 25°C Mischungen aus Perlglanzwachsen und Polyolestern einrührt.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß schön der Zusatz geringer Mengen von Polyolestern den
Schmelzpunkt von Perlglanzwachsen so weit herabsetzt, daß ihre kalte (10 bis 25°C) Einarbeitung in
tensidische Formulierungen problemlos möglich wird. Unabhängig davon, ob es sich bei den Zuberei
tungen um Zwischenprodukte (z. B. Perlglanzkonzentrate) oder Endformulierungen für den Verbraucher
(z. B. Shampoos, Geschirrspülmittel) handelt, weisen die Mittel einen brillanten Perlglanz auf, sind la
gerstabil und erlauben auch die Einarbeitung schwierig zu formulierender Inhaltsstoffe, wie z. B. Silicon
öle. Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß auf diese Weise nicht nur perlglänzende Mittel her
gestellt werden können, sondern - in Abhängigkeit des Wachstyps und des Emulgators - auch solche,
die über eine intensive Weißtrübung verfügen.
Wie schon erläutert, kann es sich bei den tensidischen Zubereitungen sowohl um Zwischenprodukte,
als Perlglanzkonzentrate oder Endformulierungen für den Verbraucher, wie z. B. Haarshampoos oder
Geschirrspülmittel handeln. Als Tenside können in den Zubereitungen anionische, nichtionische, katio
nische und/oder amphotere bzw. amphotere oberflächenaktive Stoffe enthalten sein, deren Anteil an
den Mitteln in Abhängigkeit davon, ob es sich um ein Konzentrat oder eine Verdünnung handelt, im
Bereich von 1 bis 35, vorzugsweise 5 bis 15 bzw. 15 bis 40, vorzugsweise 25 bis 35 Gew.-% liegen
kann.
Typische Beispiele für anionische Tenside sind Seifen, Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate, Olefin
sulfonate, Alkylethersulfonate, Glycerinethersulfonate, α-Methylestersulfonate, Sulfofettsäuren, Alkyl
sulfate, Fettalkoholethersulfate, Glycerinethersulfate, Fettsäureethersulfate, Hydroxymischethersulfate,
Monoglycerid(ether)sulfate, Fettsäureamid(ether)sulfate, Mono- und Dialkylsulfosuccinate, Mond- und
Dialkylsulfosuccinamate, Sulfotriglyceride, Amidseifen, Ethercarbonsäuren und deren Salze, Fettsäu
reisethionate, Fettsäuresarcosinate, Fettsäuretauride, N-Acylaminosäuren, wie beispielsweise Acyllac
tylate, Acyltartrate, Acylglutamate und Acylaspartate, Alkyloligoglucosidsulfate, Proteinfettsäurekon
densate (insbesondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis) und Alkyl(ether)phosphate. Sofern die
anionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können diese eine konventionelle, vorzugsweise
jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen.
Typische Beispiele für nichtionische Tenside sind Fettalkoholpolyglycolether, Alkylphenolpolygly
colether, Fettsäurepolyglycolester, Fettsäureamidpolyglycolether, Fettaminpolyglycolether, alkoxylierte
Triglyceride, Mischether bzw. Mischformale, Hydroxymischether, gegebenenfalls partiell oxidierte
Alk(en)yloligoglykoside bzw. Glucoronsäurederivate, Fettsäure-N-alkylglucamide, Proteinhydrolysate
(insbesondere pflanzliche Produkte auf Weizenbasis), Polyolfettsäureester, Zuckerester, Sorbitanester,
Polysorbate und Aminoxide. Sofern die nichtionischen Tenside Polyglycoletherketten enthalten, können
diese eine konventionelle, vorzugsweise jedoch eine eingeengte Homologenverteilung aufweisen.
Typische Beispiele für kationische Tenside sind quartäre Ammoniumverbindungen, wie beispielsweise
das Dimethyldistearylammoniumchlorid, und Esterquats, insbesondere quaternierte Fettsäuretrialkanol
aminestersalze.
Typische Beispiele für amphotere bzw. zwitterionische Tenside sind Alkylbetaine, Alkylamidobetaine,
Aminopropionate, Aminoglycinate, Imidazoliniumbetaine und Sulfobetaine.
Bei den genannten Tensiden handelt es sich ausschließlich um bekannte Verbindungen. Hinsichtlich
Struktur und Herstellung dieser Stoffe sei auf einschlägige Übersichtsarbeiten beispielsweise J. Falbe
(ed.), "Surfactants in Consumer Products", Springer Verlag, Berlin, 1987, S. 54-124 oder J. Falbe
(ed.), "Katalysatoren, Tenside und Mineralöladditive", Thieme Verlag, Stuttgart, 1978, S. 123-217
verwiesen. Die tensidischen Zubereitungen können weitere übliche Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten,
wie beispielsweise Ölkörper, Überfettungsmittel, Konsistenzgeber, Verdickungsmittel, Polymere, Sili
converbindungen, Fette, Wachse, Stabilisatoren, biogene Wirkstoffe, Deodorantien, Antitranspirantien,
Antischuppenmittel, Filmbildner, Quellmittel, UV-Lichtschutzfaktoren, Antioxidantien, Hydrotrope, Kon
servierungsmittel, Insektenrepellentien, Selbstbräuner, Solubilisatoren, Parfümöle, Farbstoffe und der
gleichen.
Als Perlglanzwachse kommen beispielsweise in Frage: Alkylenglycolester, Fettsäurealkanolamide, Par
tialglyceride, Ester von mehrwertigen, gegebenenfalls hydroxysubstituierten Carbonsäuren, Fettalko
hole, Fettsäuren, Fettketone, Fettaldehyde, Fettether, Fettcarbonate, Ringöffnungsprodukte von Olefi
nepoxiden sowie deren Mischungen.
Bei den Alkylenglycolestern, die die Komponente (a1) bilden, handelt es sich üblicherweise um Mo
no- und/oder Diester von Alkylenglycolen, die der Formel (III) folgen,
R5CO(OA)nOR6 (III)
in der R5CO für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Acylrest mit 6 bis 22
Kohlenstoffatomen, R6 für Wasserstoff oder R5CO und A für einen linearen oder verzweigten Al
kylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und n für Zahlen von 1 bis 5 steht. Typische Beispiele sind
Mono- und/oder Diester von Ethylenglycol, Propylenglycol, Diethylenglycol, Dipropylenglycol, Tri
ethylenglycol oder Tetraethylenglycol mit Fettsäuren mit 6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlen
stoffatomen als da sind: Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure,
Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure,
Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadolein
säure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen. Besonders bevorzugt ist der
Einsatz von Ethylenglycolmono- und/oder -distearat.
Fettsäurealkanolamide, die als Perlglanzwachse der Gruppe (a2) in Frage kommen, folgen der For
mel (IV),
R7CO-NR8-B-OH (IV)
in der R7CO für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Acylrest mit 6 bis 22
Kohlenstoffatomen, R8 für Wasserstoff oder einen gegebenenfalls hydroxysubstituierten Alkylrest mit 1
bis 4 Kohlenstoffatomen und B für eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 1 bis 4 Kohlenstof
fatomen steht. Typische Beispiele sind Kondensationsprodukte von Ethanolamin, Methylethanolamin,
Diethanolamin, Propanolamin, Methylpropanolamin und Dipropanolamin sowie deren Mischungen mit
Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, lsotridecansäure, My
ristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petro
selinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure
und Erucasäure sowie deren technische Mischungen. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Stearin
säureethanolamid.
Partialglyceride, die über Perlglanzeigenschaften verfügen und die Komponente (a3) bilden, stellen
Mono und/oder Diester des Glycerins mit linearen, gesättigten Fettsäuren, nämlich beispielsweise Ca
pronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stea
rinsäure, Behensäure sowie deren technische Mischungen dar. Sie folgen der Formel (V),
in der R9CO für einen linearen, gesättigten Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R10 und R11 unab
hängig voneinander für Wasserstoff oder R9CO, x, y und z in Summe für 0 oder für Zahlen von 1 bis 30
und X für ein Alkali- oder Erdalkalimetall mit der Maßgabe steht, daß mindestens einer der beiden Re
ste R10 und R11 Wasserstoff darstellt. Typische Beispiele sind Laurinsäuremonoglycerid, Laurinsäure
diglycerid, Kokosfettsäuremonoglycerid, Kokosfettsäuretriglycerid, Palmitinsäuremonoglycerid, Pal
mitinsäuretriglycerid, Stearinsäuremonoglycerid, Stearinsäurediglycerid, Talgfettsäuremonoglycerid,
Talgfetfsäurediglycerid, Behensäuremonoglycerid, Behensäurediglycerid sowie deren technische Ge
mische, die untergeordnet aus dem Herstellungsprozeß noch geringe Mengen an Triglycerid enthalten
können.
Als Perlglanzwachse, die die Komponente (a4) bilden, kommen weiterhin Ester von mehrwertigen,
gegebenenfalls hydroxysubstituierten Carbonsäuren mit Fettalkoholen mit 8 bis 22 Kohlenstoffato
men in Frage. Als Säurekomponente dieser Ester kommen beispielsweise Malonsäure, Maleinsäure,
Fumarsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure, Dodecandisäure, Phthalsäure, isophthalsäure
und insbesondere Bernsteinsäure sowie Äpfelsäure, Citronensäure und insbesondere Weinsäure und
deren Mischungen in Betracht. Die Fettalkohole enthalten 6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 und insbe
sondere 16 bis 18 Kohlenstoffatome in der Alkylkette. Typische Beispiele sind Capronalkohol, Caprylal
kohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalko
hol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Linolylalkohol, Linolenylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behe
nylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen. Die Ester können
als Voll oder Partialester vorliegen, vorzugsweise werden Mono- und vor allem Diester der Carbon-
bzw. Hydroxycarbonsäuren eingesetzt. Typische Beispiele sind Bernsteinsäuremono- und -dilauryl
ester, Bernsteinsäuremono- und -dicetearlyester, Bernsteinsäuremono- und -distearylester, Weinsäu
remono- und -dilauryiester, Weinsäuremono- und dikokosalkylester, Weinsäuremono- und -dicetearyl
ester, Citronensäuremono-, -di- und -trilaurylester, Citronensäuremono-, -di- und -trikokosalkylester
sowie Citronensäuremono-, -di- und -tricetearylester.
Als weitere Gruppe von Perlglanzwachsen (a5) können Fettalkohole und/oder Fettsäuren eingesetzt
werden, die der Formel (VI) folgen,
R12OH (VI)
in der R12 für einen linearen, gegebenenfalls hydroxysubstituierten Alkylrest und/oder Acylrest mit 16
bis 48, vorzugsweise 18 bis 36 Kohlenstoffatomen steht. Typische Beispiele für geeignete Alkohole
sind Cetearylalkohol, Hydroxystearylalkohol, Behenylalkohol sowie Oxidationsprodukte langkettiger
Paraffine, als Beispiele für Säuren kommen Stearinsäure, Hydroxystearinsäure sowie insbesondere
Behensäure in Frage, letztere vorzugsweise in einer Reinheit oberhalb von 90 Gew.-%.
Fettketone, die als Komponente (a6) in Betracht kommen, folgen vorzugsweise der Formel (VII),
R13-CO-R14 (VII)
in der R13 und R14 unabhängig voneinander für Alkyl- und/oder Alkenylreste mit 1 bis 22 Kohlen
stoffatomen stehen, mit der Maßgabe, daß sie in Summe mindestens 24 und vorzugsweise 32 bis 48
Kohlenstoffatome aufweisen. Die Ketone können nach Verfahren des Stands der Technik hergestellt
werden, beispielsweise durch Pyrolyse der entsprechenden Fettsäure-Magnesiumsalze. Die Ketone
können symmetrisch oder unsymmetrisch aufgebaut sein, vorzugsweise unterscheiden sich die beiden
Reste R13 und R14 aber nur um ein Kohlenstoffatom und leiten sich von Fettsäuren mit 16 bis 22 Koh
lenstoffatomen ab. Dabei zeichnet sich Stearon durch besonders vorteilhafte Perlglanzeigenschaften
aus.
Als Perlglanzwachse geeignete Fettaldehyde (a7) entsprechen vorzugsweise der Formel (VIII),
R15COH (VIII)
in der R15CO für einen linearen oder verzweigten Acylrest mit 24 bis 48, vorzugsweise 28 bis 32 Koh
lenstoffatomen steht.
Als Perlglanzwachse (a8) kommen ferner Fettether vorzugsweise der Formel (IX) in Frage,
R16-O-R17 (IX)
in der R16 und R17 unabhängig voneinander für Alkyl- und/oder Alkenylreste mit 1 bis 22 Kohlenstoffa
tomen stehen, mit der Maßgabe, daß sie in Summe mindestens 24 und vorzugsweise 32 bis 48 Koh
lenstoffatome aufweisen. Fettether der genannten Art werden üblicherweise durch saure Kondensation
der entsprechenden Fettalkohole hergestellt. Fettether mit besonders vorteilhaften Perlglanzeigen
schaften werden durch Kondensation von Fettalkoholen mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen, wie bei
spielsweise Cetylalkohol, Cetearylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Behenylalko
hol und/oder Erucylalkohol erhalten.
Als Komponente (a9) kommen weiterhin Fettcarbonate vorzugsweise der Formel (X) in Betracht,
R18O-CO-OR19 (X)
in der R18 und R19 unabhängig voneinander für Alkyl- und/oder Alkenylreste mit 1 bis 22 Kohlenstoffa
tomen stehen, mit der Maßgabe, daß sie in Summe mindestens 24 und vorzugsweise 32 bis 48 Koh
lenstoffatome aufweisen. Die Stoffe werden erhalten, indem man beispielsweise Dimethyl- oder Di
ethylcarbonat mit den entsprechenden Fettalkoholen in an sich bekannter Weise umestert. Demzufolge
können die Fettcarbonate symmetrisch oder unsymmetrisch aufgebaut sein. Vorzugsweise werden
jedoch Carbonate eingesetzt, in denen R18 und R19 gleich sind und für Alkylreste mit 16 bis 22 Kohlen
stoffatomen stehen. Besonders bevorzugt sind Umesterungsprodukte von Dimethyl- bzw. Diethylcarbo
nat mit Cetylalkohol, Cetearylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Behenylalkohol
undl oder Erucylalkohol in Form ihrer Mono- und Diester bzw. deren technischen Mischungen.
Bei den Epoxidringöffnungsprodukten, die schließlich die Gruppe (a10) bilden, handelt es sich um
bekannte Stoffe, die üblicherweise durch säurekatalysierte Umsetzung von endständigen oder innen
ständigen Olefinepoxiden mit aliphatischen Alkoholen hergestellt werden. Die Reaktionsprodukte folgen
vorzugsweise der Formel (XI),
in der R20 und R21 für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, mit der
Maßgabe, daß die Summe der Kohlenstoffatome von R20 und R21 im Bereich von 10 bis 20 liegt und
R22 für einen Alkyl- und/oder Alkenylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und/oder den Rest eines
Polyols mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen und 2 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Typische Beispiele sind
Ringöffnungsprodukte von α-Dodecenepoxid, α-Hexadecenepoxid, α-Octadecenepoxid, α-Eicosen
epoxid, α-Docosenepoxid, i-Dodecenepoxid, i-Hexadecenepoxid, i-Octadecenepoxid, i-Eicosenepoxid
und/oder i-Docosenepoxid mit Laurylalkohol, Kokosfettalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Cetea
rylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Linolylal
kohol, Linolenylalkohol, Behenylalkohol und/oder Erucylalkohol. Vorzugsweise werden Ringöffnungs
produkte von Hexa- und/oder Octadecenepoxiden mit Fettalkoholen mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen
eingesetzt. Werden anstelle der Fettalkohole Polyole für die Ringöffnung eingesetzt, so handelt es sich
beispielsweise um folgende Stoffe: Glycerin; Alkylenglycole, wie beispielsweise Ethylenglycol, Di
ethylenglycol, Propylenglycol, Butylenglycol, Hexylenglycol sowie Polyethylenglycole mit einem durch
schnittlichen Molekulargewicht von 100 bis 1.000 Dalton; technische Oligoglyceringemische mit einem
Eigenkondensationsgrad von 1,5 bis 10 wie etwa technische Diglyceringemische mit einem Diglycerin
gehalt von 40 bis 50 Gew.-%; Methyolverbindungen, wie insbesondere Trimethylolethan, Trimethy
lolpropan, Trimethylolbutan, Pentaerythrit und Dipentaerythrit; Niedrigalkylglucoside, insbesondere
solche mit 1 bis 8 Kohlenstoffen im Alkylrest, wie beispielsweise Methyl- und Butylglucosid; Zuckeral
kohole mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Sorbit oder Mannit, Zucker mit 5 bis 12
Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Glucose oder Saccharose; Aminozucker, wie beispielsweise
Glucamin. Werden im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens Perlglanzkonzentrate hergestellt, so
liegt der Anteil der Perlglanzwachse an den Zubereitungen üblicherweise im Bereich von 5 bis 45, vor
zugsweise 10 bis 45 und insbesondere 25 bis 35 Gew.-%, handelt es sich um Endformulierungen ist
der Perlglanzgehalt natürlich wesentlich geringer und beträgt typischerweise 0,5 bis 3 und vorzugswei
se 1 bis 2 Gew.-%.
Polyolester, die im Sinne der Erfindung zur Absenkung des Schmelzpunktes der Perlglanzwachse ein
gesetzt werden, können ausgewählt sein aus den folgenden Gruppen von Verbindungen:
- - Partialester von Glycerin und/oder Sorbitan mit ungesättigten, linearen oder gesättigten, verzweig ten Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und/oder Hydroxycarbonsäuren mit 3 bis 18 Koh lenstoffatomen sowie deren Addukte mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid;
- - Partialester von Polyglycerin (durchschnittlicher Eigenkondensationsgrad 2 bis 8), Polyethylengly col (Molekulargewicht 400 bis 5000), Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Zuckeralkoholen (z. B. Sor bit), Alkylglucosiden (z. B. Methylglucosid, Butylglucosid, Laurylglucosid) sowie Polyglucosiden (z. B. Cellulose) mit gesättigten und/oder ungesättigten, linearen oder verzweigten Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und/oder Hydroxycarbonsäuren mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen sowie deren Addukte mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid;
- - Mischester aus Pentaerythrit, Fettsäuren, Citronensäure und Fettalkohol gemäß DE 11 65 574 PS und/oder Mischester von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Methylglucose und Polyolen, vorzugsweise Glycerin oder Polyglycerin.
Typische Beispiele für geeignete Partialglyceride sind Hydroxystearinsäuremonoglycerid, Hydroxy
stearinsäurediglycerid, Isostearinsäuremonoglycerid, Isostearinsäurediglycerid, Ölsäuremonoglycerid,
Ölsäurediglycerid, Ricinolsäuremoglycerid, Ricinolsäurediglycerid, Linolsäuremonoglycerid, Linolsäure
diglycerid, Linolensäuremonoglycerid, Linolensäurediglycerid, Erucasäuremonoglycerid, Erucasäure
diglycerid, Weinsäuremonoglycerid, Weinsäurediglycerid, Citronensäuremonoglycerid, Citronendiglyce
rid, Äpfelsäuremonoglycerid, Äpfelsäurediglycerid sowie deren technische Gemische, die untergeordnet
aus dem Herstellungsprozeß noch geringe Mengen an Triglycerid enthalten können. Ebenfalls geeignet
sind Anlagerungsprodukte von 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 10 Mol Ethylenoxid an die genannten Par
tialglyceride.
Als Sorbitanester kommen Sorbitanmonoisostearat, Sorbitansesquiisostearat, Sorbitandiisostearat,
Sorbitantriisostearat, Sorbitanmonooleat, Sorbitansesquioleat, Sorbitandioleat, Sorbitantrioleat, Sorbi
tanmonoerucat, Sorbitansesquierucat, Sorbitandierucat, Sorbitantrierucat, Sorbitanmonoricinoleat, Sor
bitansesquiricinoleat, Sorbitandiricinoleat, Sorbitantriricinoleat, Sorbitanmonohydroxystearat, Sorbitan
sesquihydroxystearat, Sorbitandihydroxystearat, Sorbitantrihydroxystearat, Sorbitanmonotartrat, Sor
bitansesquitartrat, Sorbitanditartrat, Sorbitantritartrat, Sorbitanmonocitrat, Sorbitansesquicitrat, Sorbi
tandicitrat, Sorbitantricitrat, Sorbitanmonomaleat, Sorbitansesquimaleat, Sorbitandimaleat, Sorbitantri
maleat sowie deren technische Gemische. Ebenfalls geeignet sind Anlagerungsprodukte von 1 bis 30,
vorzugsweise 5 bis 10 Mol Ethylenoxid an die genannten Sorbitanester.
Typische Beispiele für geeignete Polyglycerinester sind Polyglyceryl-2 Dipolyhydroxystearate (Dehy
muls® PGPH), Polygfycerin-3-Diisostearate (Lameform® TGI), Polygfyceryl-4 Isostearate (Isolan® GI
34), Polyglyceryl-3 Oleate, Diisostearoyl Polyglyceryl-3 Diisostearate (Isolan® PDI), Polyglyceryl-3
Methylglucose Distearate (Tego Gare® 450), Polyglyceryl-3 Beeswax (Cera Bellina®), Polyglyceryl-4
Caprate (Polyglycerol Caprate T2010190), Polyglyceryl-3 Cetyl Ether (Chimexane® NL), Polyglyceryl-3
Distearate (Cremophor® GS 32) und Polyglyceryl Polyricinoleate (Admul® WOL 1403) Polyglyceryl
Dimerate Isostearate sowie deren Gemische.
Beispiele für weitere geeignete Polyolester sind die gegebenenfalls mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid um
gesetzten Mono-, Di- und Triester von Trimethylolpropan oder Pentaerythrit mit Laurinsäure, Kokosfett
säure, Talgfettsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Behensäure und dergleichen.
Werden im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens Perlglanzkonzentrate hergestellt, so liegt der
Anteil der Polyolester an den Zubereitungen üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 15, vorzugsweise 1
bis 10 und insbesondere 5 bis 8 Gew.-%, handelt es sich um Endformulierungen ist der Polyolesterge
halt natürlich wesentlich geringer und beträgt typischerweise 0,1 bis 1 und vorzugsweise etwa 0,5
Gew.-%. Als Regel gilt, daß der Gehalt der Polyolester bezogen auf die Menge an Perlglanzwachs
üblicherweise im Bereich von 1 bis 15 und vorzugsweise 5 bis 10 Gew.-% liegt.
Wie schon ausgeführt, können die tensidischen Zubereitungen grundsätzlich alle Typen von Tensiden
enthalten; deren Auswahl richtet sich allein nach dem gewünschten Anwendungsprofil für den Endver
brauch. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den tendischen Zube
reitungen jedoch um Perlglanzkonzentrate, also Zwischenprodukte. Hier ist die Auswahl der Tensid
komponente kritischer, da das anwendungstechnische Anforderungsprofil primär darin besteht, mög
lichst hohe Mengen des Perlglanzwachses dauerhaft zu stabilisieren und die Viskosität der Mittel dabei
so niedrig zu halten, daß sie noch problemlos gepumpt und dosiert werden können. Für diesen Zweck
kommen beispielsweise nichtionogene Tenside aus mindestens einer der folgenden Gruppen in Fra
ge:
- - Anlagerungsprodukte von 2 bis 30 Mol Ethylenoxid undl oder 0 bis 5 Mol Propylenoxid an lineare Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, an Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen, an Alkylphenole mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkylgruppe sowie Alkylamine mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkylrest;
- - Alkylmono- und -oligoglycoside mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und deren ethoxylierte Analoga;
- - Anlagerungsprodukte von 1 bis 15 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärtetes Ricinusöl;
- - Anlagerungsprodukte von 15 bis 60 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärtetes Ricinusöl;
- - Mono-, Di- und Trialkylphosphate sowie Mono-, Di- und/oder Tri-PEG-alkylphosphate und deren Salze;
- - Wollwachsalkohole;
- - Polysiloxan-Polyalkyl-Polyether-Copolymere bzw. entsprechende Derivate;
- - Polyalkylenglycole sowie
- - Glycerincarbonat.
Die Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder von Propylenoxid an Fettalkohole, Fettsäuren, Al
kylphenole oder an Ricinusöl stellen bekannte, im Handel erhältliche Produkte dar. Es handelt sich
dabei um Homologengemische, deren mittlerer Alkoxylierungsgrad dem Verhältnis der Stoffmengen
von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid und Substrat, mit denen die Anlagerungsreaktion durchgeführt
wird, entspricht. C12/18-Fettsäuremono- und -diester von Anlagerungsprodukten von Ethylenoxid an
Glycerin sind aus DE 20 24 051 PS als Rückfettungsmittel für kosmetische Zubereitungen bekannt.
Cana-Alkylmono- und -oligoglycoside, ihre Herstellung und ihre Verwendung sind aus dem Stand der
Technik bekannt. Ihre Herstellung erfolgt insbesondere durch Umsetzung von Glucose oder Oligosac
chariden mit primären Alkoholen mit 8 bis 18 C-Atomen. Bezüglich des Glycosidrestes gilt, daß sowohl
Monoglycoside, bei denen ein cyclischer Zuckerrest glycosidisch an den Fettalkohol gebunden ist, als
auch oligomere Glycoside mit einem Oligomerisationsgrad bis vorzugsweise etwa 8 geeignet sind. Der
Oligomerisierungsgrad ist dabei ein statistischer Mittelwert, dem eine für solche technischen Produkte
übliche Homologenverteilung zugrunde liegt.
Weiterhin können als Emulgatoren zwitterionische Tenside verwendet werden. Als zwitterionische
Tenside werden solche oberflächenaktiven Verbindungen bezeichnet, die im Molekül mindestens eine
quartäre Ammoniumgruppe und mindestens eine Carboxylat- und eine Sulfonatgruppe tragen. Beson
ders geeignete zwitterionische Tenside sind die sogenannten Betaine wie die N-Alkyl-N,N-dimethylam
moniumglycinate, beispielsweise das Kokosalkyldimethylammoniumglycinat, N-Acylaminopropyl-N,N
dimethylammoniumglycinate, beispielsweise das Kokosacylaminopropyldimethylammoniumglycinat,
und 2-Alkyl-3-carboxylmethyl-3-hydroxyethylimidazoline mit jeweils 8 bis 18 C-Atomen in der Alkyl- oder
Acylgruppe sowie das Kokosacylaminoethylhydroxyethylcarboxymethylglycinat. Besonders bevorzugt
ist das unter der CTFA-Bezeichnung Cocamidopropyl Betaine bekannte Fettsäureamid-Derivat. Eben
falls geeignete Emulgatoren sind ampholytische Tenside. Unter ampholytischen Tensiden werden sol
che oberflächenaktiven Verbindungen verstanden, die außer einer Cana-Alkyl- oder -Acylgruppe im
Molekül mindestens eine freie Aminogruppe und mindestens eine -COOH- oder -SO3H-Gruppe enthal
ten und zur Ausbildung innerer Salze befähigt sind. Beispiele für geeignete ampholytische Tenside sind
N-Alkylglycine, N-Alkylpropionsäuren, N-Alkylaminobuttersäuren, N-Alkyliminodipropionsäuren, N-Hy
droxyethyl-N-alkylamidopropylglycine, N-Alkyltaurine, N-Alkylsarcosine, 2-Alkylaminopropionsäuren und
Alkylaminoessigsäuren mit jeweils etwa 8 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe. Besonders bevorzugte
ampholytische Tenside sind das N-Kokosalkylaminopropionat, das Kokosacylaminoethylaminopropio
nat und das C12/18-Acylsarcosin.
Schließlich kommen auch Kationtenside als Emulgatoren in Betracht, wobei solche vom Typ der
Esterquats, vorzugsweise methylquaternierte Difettsäuretriethanolaminester-Salze, besonders bevor
zugt sind.
Werden hochkonzentrierte Perlglanzkonzentrate hergestellt, kann es vorteilhaft sein, zur Erniedrigung
der Viskosität Polyole mitzuverwenden. Polyole, die hier in Betracht kommen, besitzen vorzugsweise 2
bis 15 Kohlenstoffatome und mindestens zwei Hydroxylgruppen. Die Polyole können noch weitere
funktionelle Gruppen, insbesondere Aminogruppen, enthalten bzw. mit Stickstoff modifiziert sein. Typi
sche Beispiele sind
- - Glycerin;
- - Alkylenglycole, wie beispielsweise Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Butylenglycol, Hexylenglycol sowie Polyethylenglycole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 100 bis 1.000 Dalton;
- - technische Oligoglyceringemische mit einem Eigenkondensationsgrad von 1,5 bis 10 wie etwa technische Diglyceringemische mit einem Diglyceringehalt von 40 bis 50 Gew.-%;
- - Methyolverbindungen, wie insbesondere Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Pentaerythrit und Dipentaerythrit;
- - Niedrigalkylglucoside, insbesondere solche mit 1 bis 8 Kohlenstoffen im Alkylrest, wie beispiels weise Methyl- und Butylglucosid;
- - Zuckeralkohole mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Sorbit oder Mannit,
- - Zucker mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Glucose oder Saccharose;
- - Aminozucker, wie beispielsweise Glucamin;
- - Dialkoholamine, wie Diethanolamin oder 2-Amino-1,3-propandiol.
Die Einsatzmenge der Polyole liegt - bezogen auf die tensidischen Zubereitungen - typischerweise im
Bereich von 0,1 bis 15 und vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-%. Werden höhere Polyolmengen, vorzugs
weise Glycerin oder Ethylenglycol eingesetzt, werden die Konzentrate gleichzeitig gegen mikrobiellen
Befall stabilisiert.
Üblicherweise erfolgt die Herstellung der tensidischen Zubereitungen, indem man eine wäßrige Tensid-
bzw. Emulgatorlösung, gegebenenfalls zusammen mit weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen bei 10 bis 25°C
vorlegt, und die Mischung aus Perlglanzwachs und Polyolester bei dieser Temperatur einträgt, ho
mogenisiert und auskristallisieren läßt. Ferner ist es möglich, eine konzentrierte wäßrige (Anion)-
Tensidpaste vorzulegen, die Mischung aus Perlglanzwachs und Polyolester in der Kälte einzurühren
und die Mischung anschließend mit weiterem Wasser auf die gewünschte Konzentration zu verdünnen
oder das Vermischen in Gegenwart polymerer hydrophiler Verdickungsmittel, wie etwa Hydroxypropyl
cellulosen, Xanthan Gum oder Polymeren vom Carbomer-Typ durchzuführen. Schließlich kann die
Mischung aus Perlglanzwachs und Polyolester auch schon in einer Teilmenge der wäßrigen Tensidlö
sung gelöst bzw. dispergiert sein und so mit der Hauptmenge der Zubereitung vermischt werden.
Der schmelzpunkterniedrigende Effekt durch den Zusatz von Polyolestern zu handelsüblichen Perl
glanzwachsen wird in Tabelle 1 dargestellt. Verglichen wurden die reinen Wachse und Mischungen aus
90 Gew.-% Wachs und 10 Gew.-% Polyolester. Anschließend wurden Shampoos folgender Zusam
mensetzung hergestellt: 12 g Kokosfettalkohol + 2EO-sulfat-Natriumsalz, 1,5 g Dimethylpolysiloxan, 3 g
Kokosalkylglucosid und 1,5 g eines Esterquats (Wasser ad 100 Gew.-%). Die Zubereitungen wurden
(a) auf 90°C erwärmt und mit jeweils 1 g der Perlglanzwachse V1 bis V4 versetzt und innerhalb von 1
h auf Umgebungstemperatur abgekühlt bzw. (b) bei 20°C mit 1 g der Mischungen 1 bis 4 versetzt,
enthielten. Die Feinteiligkeit der Perlglanzkristalle in den Haarshampoos wurde unter dem Mikroskop
visuell auf einer Skala von 1 = sehr feine Kristalle bis 5 = grobe Kristalle beurteilt. Die Beurteilung des
Perlglanzes erfolgte ebenfalls auf einer Skala von 1 = brillant bis 5 = stumpf. Die Ergebnisse sind
ebenfalls in Tabelle 1 enthalten.
Claims (10)
1. Verfahren zur kalten Herstellung von perlglänzenden Tensidzubereitungen, bei dem man wäßrige
Tensidlösungen vorlegt und bei Temperaturen im Bereich von 10 bis 45°C Mischungen aus Perl
glanzwachsen und Polyolestern einrührt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Zwischenprodukte oder Endfor
mulierungen für den Verbraucher herstellt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Lösungen von
anionischen, nichtionischen, kationischen, amphoteren und/oder zwitterionischen Tensiden ein
setzt.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Tenside - bezogen auf die Zubereitungen - in Mengen von 1 bis 25 Gew.-% (Endformulierung)
bzw. 15 bis 40 Gew.-% (Konzentrat) einsetzt.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man
Perlglanzwachse einsetzt, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die gebildet wird von Alkylengly
colestern, Fettsäurealkanolamiden, Partialglyceriden, Estern von mehrwertigen, gegebenenfalls
hydroxysubstituierte Carbonsäuren, Fettalkoholen, Fettsäuren, Fettketonen, Fettaldehyden, Fett
ethern, Fettcarbonaten, Ringöffnungsprodukten von Olefinepoxiden sowie deren Mischungen.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Perlglanzwachse - bezogen auf die tensidischen Zubereitungen - in Mengen von 0,5 bis 3 Gew.-%
(Endformulierung) bzw. 5 bis 45 Gew.-% (Konzentrat) einsetzt.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man
Polyolester einsetzt, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die gebildet wird von Partialestern von
Glycerin und/oder Sorbitan mit gesättigten und/oder ungesättigten, linearen oder verzweigten Fett
säuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und/oder Hydroxycarbonsäuren mit 3 bis 18 Kohlenstof
fatomen sowie deren Addukte mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid; Partialestern von Polyglycerin, Polye
thylenglycol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Alkylglucosiden sowie Polyglucosiden mit gesättig
ten und/oder ungesättigten, linearen oder verzweigten Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen
und/oder Hydroxycarbonsäuren mit 3 bis 18-Kohlenstoffatomen sowie deren Addukte mit 1 bis 30
Mol Ethylenoxid; Mischestern aus Pentaerythrit, Fettsäuren, Citronensäure und Fettalkohol
und/oder Mischester von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Methylglucose und Polyole
sowie deren Gemischen.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Polyolester - bezogen auf die tensidischen Zubereitungen - in Mengen von 0,1 bis 1 Gew.-%
(Endformulierung) bzw. 0,5 bis 15 Gew.-% (Konzentrat) einsetzt.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man zur
Herstellung von konzentrierten tensidischen Zubereitungen Emulgatoren mitverwendet, die aus
gewählt sind aus der Gruppe, die gebildet wird von Anlagerungsprodukten von 2 bis 30 Mol Ethy
lenoxid und/oder 0 bis 5 Mol Propylenoxid an lineare Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, an Fett
säuren mit 12 bis 22 C-Atomen, an Alkylphenole mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkylgruppe sowie
Alkylamine mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkylrest; Alkylmono- und -oligoglycosiden mit 8 bis
22 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und deren ethoxylierte Analoga; Anlagerungsprodukte von 1 bis
15 bzw. 15 bis 60 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärtetes Ricinusöl; Mono-, Di- und Tri
alkylphosphaten sowie Mono-, Di- und/oder Tri-PEG-alkylphosphaten und deren Salze; Wollwach
salkoholen; Polysiloxan-Polyalkyl-Polyether-Copolymeren bzw. entsprechenden Derivaten; Polyal
kylenglycolen, Glycerincarbonat, Cocamidopropylbetainen und/oder Esterquats.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man zur
Herstellung von konzentrierten tensidischen Zubereitungen Polyole mitverwendet werden.
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