Vernetzte Polyglycerinester

Gebiet der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Polyglycerinpartialester erhältlich durch Veresterung eines Polyglycerins mit einer Carbonsäuremischung umfassend mindestens eine

Polyhydroxycarbonsäure einer Hydroxycarbonsäure aufweisend 8 bis 32 Kohlenstoffatome, mindestens eine kurzkettige Dicarbonsäure aufweisend 2 bis 16, bevorzugt 6 bis 14, besonders bevorzugt 8 bis 12, Kohlenstoffatome, mindestens eine langkettige Dicarbonsäure aufweisend 24 bis 44, bevorzugt 30 bis 40, besonders bevorzugt 34 bis 38, Kohlenstoffatome, und mindestens eine Fettsäure ausgewählt aus linearen, ungesättigten und verzweigten, gesättigten Fettsäuren aufweisend 14 bis 24 Kohlenstoffatome, Verfahren zur Herstellung von Polyglycerinpartialestern, sowie die Verwendung entsprechender Polyglycerinpartialester als W/O-Emulgator.

Stand der Technik Die EP0835862 beschreibt Polyglycerinpartialester von gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten Fettsäuren und mehrfunktionellen Carbonsäuren, erhältlich durch Veresterung eines Polyglyceringemisches mit gesättigten oder ungesättigten, linearen oder verzweigten Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen und mehrfunktionellen Carbonsäuren mit 4 bis 54 C-Atomen und einer mittleren Funktionalität von 2 bis 2,4, wobei der Veresterungsgrad der

Polyglycerinmischung zwischen 30 und 75 % liegt. Das Polyglycerin weist bevorzugt einen mittleren Kondensationsgrad n von > 2, bevorzugt 3 bis 4, auf. Als mehrfunktionelle Carbonsäuren werden bevorzugt langkettige Dimersäuren, die durch katalysierte Dimerisierung ungesättigter Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen erhalten werden, eingesetzt. Polyhydroxyfettsäuren kommen nicht zum Einsatz.

Die EP1683781 beschreibt Polyglycerinpartialester von Polyricinolsäure und mehrfunktionellen Carbonsäuren, erhältlich durch Veresterung a) eines Polyglyceringemisches mit b) mindestens einer bestimmten Polyricinolsäure und gegebenenfalls b1 ) Polyhydroxystearinsäure und c) mindestens einer Di- und/oder Tricarbonsäure und d) mindestens einer Fettsäure nach an sich bekannten Verfahren. Das Polyglycerin weist bevorzugt einen mittleren Kondensationsgrad n von 1 bis 1 1 , bevorzugt 2 bis 6, auf. Als Di- und/oder Tricarbonsäuren werden bevorzugt kurzkettige eingesetzt, als zusätzliche Fettsäurekomponente werden bevorzugt gesättigte Fettsäuren eingesetzt. In den Beispielen wird immer Sebacinsäure und Polyricinolsäure mit Polyglycerin umgesetzt. Die EP1500427 beschreibt Polyglycerinpartialester von Polyhydroxystearinsäure und

mehrfunktionellen Carbonsäuren, erhältlich durch Veresterung eines Polyglyceringemisches mit Polyhydroxystearinsäure und Di- und/oder Tricarbonsäuren und gegebenenfalls/oder mit

Dimerfettsäuren und Fettsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen. Das Polyglycerin weist bevorzugt einen mittleren Kondensationsgrad n von 1 bis 1 1 , bevorzugt 2 bis 6, insbesondere bevorzugt 3 bis 6, auf. Als Di- und/oder Tricarbonsäuren werden bevorzugt Alkandicarbonsäuren mit 4 bis 14 C- Atomen eingesetzt. Die Schrift lehrt, dass zum Einsatzzweck als Emulgator der Einsatz von relativ kurzkettigen (C4 bis C14) Di- oder Tricarbonsäuren anstelle von langkettigen (>C24) Dimersäuren bevorzugt ist.

Ein Nachteil der im Stand der Technik beschriebenen Polyglycerinpartialester ist es, dass diese nicht in der Lage sind, besonders hohe Gehalte an natürlichen Ölen in W/O-Emulsionen zu stabilisieren. Außerdem ist es nicht möglich, einzig mit den im Stand der Technik beschriebenen PEG-freien Polyglycerinpartialestern, so beispielsweise mit denen der EP1683781 , EP1500427 oder EP0835862, sogenannte gu/c/c-brea/c/ng-Emulsionen, wie sie beispielsweise in

WO2014090615 oder EP2319484 beschrieben werden, zu stabilisieren.

Aufgabe der Erfindung war es, Polyglycerinpartialester mit einem im Vergleich zum Stand der Technik verbesserten Emulsionsstabilisierungsvermögen, insbesondere bei einem hohen Gehalt an Öl, zu entwickeln.

Beschreibung der Erfindung Überraschenderweise wurde gefunden, dass die im Folgenden beschriebenen

Polyglycerinpartialester die der Erfindung gestellte Aufgabe zu lösen vermögen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Polyglycerinpartialester erhältlich durch Veresterung eines Polyglycerins mit einer Carbonsäuremischung umfassend:

a) mindestens eine Polyhydroxycarbonsäure einer Hydroxycarbonsäure aufweisend 8 bis 32, bevorzugt 12 bis 22, besonders bevorzugt 14 bis 18, Kohlenstoffatome,

b) mindestens eine kurzkettige Dicarbonsäure aufweisend 2 bis 16, bevorzugt 6 bis 14, besonders bevorzugt 8 bis 12, Kohlenstoffatome,

c) mindestens eine langkettige Dicarbonsäure aufweisend 24 bis 44, bevorzugt 30 bis 40, besonders bevorzugt 34 bis 38, Kohlenstoffatome, und

d) mindestens eine Fettsäure ausgewählt aus linearen, ungesättigten und verzweigten, gesättigten Fettsäuren aufweisend 14 bis 24, bevorzugt 16 bis 20, Kohlenstoffatome. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung solcher

Polyglycerinpartialester, sowie die Verwendung entsprechender Polyglycerinpartialester als W/O- Emulgator.

Vorteile sind:

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass sich mit den Polyglycerinpartialestern hervorragende quick-breaking-Systeme formulieren lassen, die als W/O-Emulsionen extrem hohe Mengen an interner Wasserphase, insbesondere bei extrem niedriger Emulgatorkonzentration aufweisen und beim Verteilen auf der Haut die interne Phase freigeben. Derartige quick-breaking Systeme können mit den erfindungsgemäßen Emulgatoren erstmals auch komplett basierend auf natürlichen Inhaltsstoffen hergestellt werden.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass auch hohe Anteile an natürlichen Ölen wie beispielsweise Mandelöl in Emulsionen gut stabilisiert werden.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass Emulsionen über einen breiten

Viskositätsbereich von Sprays über Lotionen bis hin zu Cremes stabilisiert werden können.

Ein weiterer Vorteil vorliegenden Erfindung ist es, dass Emulsionen basierend auf

erfindungsgemäßen Emulgatoren eine sehr gute Kompatibilität mit Treibgasen, wie beispielsweise Mischungen aus Propan, n-Butan und / ^' so-Butan, aufweisen und somit die Herstellung von

Aerosolsystemen vereinfachen.

Noch ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass die mit den beschriebenen

Polyglycerinpartialestern stabilisierte Emulsionen PEG-frei formuliert werden können.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass das Hautgefühl der mit den

beschriebenen Polyglycerinpartialestern stabilisierten Emulsionen mindestens ebenso gut ist wie mit den Emulgatoren des Stands der Technik.

Noch ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass der Ölanteil der mit den beschriebenen Polyglycerinpartialestern stabilisierte Emulsionen schnell durch die Haut absorbiert wird.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass Emulsionen basierend auf den erfindungsgemäßen Emulgatoren eine sehr hohe Elektrolyttoleranz, beispielsweise emulsionsstabil gegenüber 7 Gew.-% NaCI, aufweisen.

Die erfindungsgemäßen Polyglycerinpartialester stellen Mischungen von unterschiedlichen Substanzen dar; daher ist dem Fachmann klar, dass angegebene Zahlenwerte Mittelwerte über die Mischung darstellen können.

Unter dem Begriff„Polyglycerin" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Polyglycerin zu verstehen, welches auch Glycerin enthalten kann. Somit ist zur Berechnung von Mengen, Massen und dergleichen gegebenenfalls ein Glycerinanteil mit zu berücksichtigen. Polyglycerine im Sinne der vorliegenden Erfindung sind somit auch Mischungen enthaltend mindestens ein Glycerin- Oligomer und Glycerin. Unter Glycerin-Oligomeren sind jeweils alle entsprechenden Strukturen, z.B. also lineare, verzweigte und zyklische Verbindungen zu verstehen. Analoges gilt für den Begriff„Polyglycerinpartialester" im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung.

Alle angegebenen Prozent (%) sind, wenn nicht anders angegeben, Massenprozent. Erfindungsgemäß bevorzugter Polyglycerinpartialester ist dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Polyglycerin einen mittleren Kondensationsgrad von 1 ,5 bis 15, bevorzugt von 2 bis 6, besonders bevorzugt von 3 bis 5, aufweist.

Der mittlere Polymerisationsgrad N des Polyglycerins wird über dessen Hydroxylzahl (OHZ, in mg KOH/g) gemäß folgender Formel berechnet:

v_ (112200- 18·OHZ)

~ (74-OHZ-5610Q

Geeignete Bestimmungsmethoden zur Ermittlung der Hydroxylzahl sind insbesondere solche gemäß DGF C-V 17 a (53), Ph. Eur. 2.5.3 Method A und DIN 53240.

Somit ist erfindungsgemäß bevorzugter Polyglycerinpartialester dadurch gekennzeichnet, dass das eingesetzte Polyglycerin eine Hydroxylzahl von 1520 bis 845, bevorzugt von 1350 bis 970, besonders bevorzugt von 1 170 bis 1010 mg KOH/g, aufweist.

Das eingesetzte Polyglycerin kann durch verschiedene konventionelle Methoden wie

beispielsweise Polymerisation von Glycidol (z.B. basenkatalysiert), Polymerisation von

Epichlorhydrin (beispielsweise in Gegenwart äquimolarer Mengen einer Base wie NaOH) oder Polykondensation von Glycerin bereitgestellt werden.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Bereitstellung des Polyglycerins durch die Kondensation von Glycerin, insbesondere in Gegenwart katalytischer Mengen einer Base, insbesondere NaOH oder KOH. Geeignete Reaktionsbedingungen sind Temperaturen zwischen 200-260 °C und reduzierter Druck in einem Bereich zwischen 20 bis 800 mbar, insbesondere zwischen 50 und 500 mbar, wodurch eine erleichterte Wasserentfernung möglich ist. Entsprechende Verfahren lassen sich Standardlehrwerken der Chemie wie beispielsweise dem Römpp entnehmen.

Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass das eingesetzte Polyglycerin

0 bis 15% Glycerin,

10 bis 40% Diglycerin,

10 bis 50% Triglycerin,

5 bis 25% Tetraglycerin und

0 bis 55% Pentaglycerin und höhere Anteile

enthält.

Zur Bestimmung der Oligomerenverteilung mittels GC wird ein Aliquot des Polyglycerins in 2 ml Pyridin:Chloroform (4: 1 ) gelöst. 0,5 ml dieser Lösung werden mit 1 ml MSTFA [N-Methyl-N- (trimethylsilyl) trifluoroacetamide] versetzt. Die Alkohole werden durch Reaktion bei 80°C (30 Minuten) quantitativ in ihre Trimethylsilyether überführt und anschließend mittels GC/FID untersucht.

Dieses wird in einem Gaschromatograph, welcher mit einem split/splitless Injektor, einer

Kapillarsäule und einem Flammenionisationsdetektor ausgestattet ist, unter folgenden

Bedingungen durchgeführt:

Injektor: 290 °C, Split 30 ml

Injektionsvolumen: 1 μΙ

Säule: 30 m *0,32 mm HP1 0,25 μηη

Trägergas: Helium, constant flow, 2 mL/min

Temperaturprogramm: 80 °C - 300 °C mit 4 °C/min, dann 10

Minuten bei 300 °C konditionieren.

Detektor: FID bei 310 °C

Wasserstoff 35 ml/min

Luft 240 ml/min

Make Up Gas 12 ml/min

Glycerin, Diglycerin, Triglycerin und Tetraglycerin werden aufgetrennt und ihr Massenanteil nach einer Methode des internen Standards bestimmt. Hierzu wird das GC System durch Vermessen von Mischungen der zu untersuchenden Glycerine und des internen Standards mit bekannter Zusammensetzung kalibriert, wobei Triglycerin und Tetraglycerin als Diglycerin ausgewertet werden. Pentaglycerin und höhere Anteile können durch Subtraktion der Glycerin-, Diglycerin-, Triglycerin- und Tetraglycerin-Anteile von 100% bestimmt werden.

Der erfindungsgemäße Polyglycerinpartialester ist erhältlich durch Veresterung eines Polyglycerins mit einer Carbonsäuremischung umfassend die Komponenten a), b), c) und d). Es ist

erfindungsgemäß bevorzugt wenn die Komponenten a), b), c) und d) in Summe mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, bezogen auf die gesamte, eingesetzte Carbonsäuremischung ausmachen. Erfindungsgemäß bevorzugter Polyglycerinpartialester ist dadurch gekennzeichnet, dass die

Polyhydroxycarbonsäure ausgewählt ist aus Polyhydroxystearinsäure und Polyricinolsäure, wobei Polyhydroxystearinsäure besonders bevorzugt ist.

Erfindungsgemäß bevorzugter Polyglycerinpartialester ist dadurch gekennzeichnet, dass die Polyhydroxycarbonsäure einen mittleren Kondensationsgrad von 1 ,5 bis 9, bevorzugt von 2 bis 7, besonders bevorzugt von 3 bis 5, aufweist.

Der mittlere Kondensationsgrad der Polyhydroxycarbonsäure lässt sich folgendermaßen bestimmen: 56106 mit N = mittlerer Kondensationsgrad der Polyhydroxycarbonsäure

- 18.02

N = ^■ SZ

SZ = Säurezahl [mg KOH/g]

^Monomer 18.02

MMonomer = Molekulargewicht des Monomers [g/mol], z.B.

300,48 g/mol für Hydroxystearinsäure

Geeignete Methoden zur Bestimmung der Säurezahl sind insbesondere solche gemäß DGF C-V 2, DIN EN ISO 21 14, Ph.Eur. 2.5.1 , ISO 3682 und ASTM D 974.

Geeignete Methoden zur Bestimmung der lodzahl sind insbesondere solche gemäß DGF C-V 1 1 (53) und Ph. Eur. 2.5.4 (Methode A).

Die Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Polyhydroxycarbonsäuren erfolgt

beispielsweise durch Polykondensation mindestens einer entsprechenden Hydroxycarbonsäure. Geeignete Reaktionsbedingungen sind Temperaturen zwischen 180-260 °C und

Atmosphärendruck oder auch reduzierter Druck in einem Bereich zwischen 20 bis 800 mbar, insbesondere zwischen 50 und 500 mbar. Vorzugsweise wird hier Hydroxystearinsäure, insbesondere 12-Hydroxystearinsäure, die durch Härtung von Ricinolsäure bzw. technischer Ricinusölfettsäure gewonnen wird, eingesetzt. Es werden hier Polyhydroxystearinsäuren erhalten und bevorzugt eingesetzt, die vorzugsweise Säurezahlen zwischen 188 und 20, bevorzugt zwischen 97 und 33, besonders bevorzugt zwischen 65 und 40, aufweisen.

Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die kurzkettige Dicarbonsäure im erfindungsgemäßen Polyglycerinpartialester ausgewählt ist aus aliphatischen, linearen Dicarbonsäuren, insbesondere Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, wobei Sebacinsäure besonders bevorzugt ist.

Erfindungsgemäß bevorzugter Polyglycerinpartialester ist dadurch gekennzeichnet, dass die langkettige Dicarbonsäure ausgewählt ist aus solchen, die aus der Dimerisierung von Ölsäure und/oder Linolsäure erhältlich sind. Die aus solch einem Prozess als Dimerfettsäuren bekannten erhältlichen Mischungen können neben den langkettige acyclischen und cyclischen

Dicarbonsäuren in untergeordnetem Ausmaß polymere Fettsäuren (trimer- und höher funktionelle) enthalten, welche wiederum zu dem Anteil der eingesetzten Carbonsäuremischung beitragen, die nicht durch die Komponenten a) bis d) umfasst wird. Die Funktionalität des Gemisches erhältlich aus der Dimerisierung von Ölsäure und/oder Linolsäure sollte bevorzugt im molaren Mittel einen Wert von 2,4 nicht überschreiten. Zur Herstellung und Verwendung von Dimerfettsäuren und deren physikalischen und chemischen Eigenschaften wird auch auf die Veröffentlichung "The Dimer Acids: The chemical and hysical roperties, reactions and applications" , Ed. E.C. Leonard; Humko Sheffield Chemical, 1975, Memphis, Tenn., verwiesen. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die mindestens eine Fettsäure ausgewählt aus linearen, ungesättigten und verzweigten, gesättigten Fettsäure im erfindungsgemäßen

Polyglycerinpartialester ausgewählt ist aus Isostearinsäure, Undecylensäure, Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure, Petroselinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Vaccensäure, Gadoleinsäure,

Icosensäure, Cetoleinsäure, Erucasäure, Nervonsäure, Linolsäure, Alpha-Linolensäure, Gamma- Linolensäure, Calendulasäure, Punicinsäure, Alpha-Elaeostearinsäure, Beta-Elaeostearinsäure, Arachidonsäure, Timnodonsäure, Clupanodonsäure, Cervonsäure, wobei Ölsäure und

Isostearinsäure besonders bevorzugt sind.

Erfindungsgemäß bevorzugter Polyglycerinpartialester ist dadurch gekennzeichnet, dass der Veresterungsgrad von 35 bis 95 %, bevorzugt von 40 bis 90 %, besonders bevorzugt von 45 bis 85 % aller im Polyglycerinpartialester enthaltenen OH-Gruppen, einschließlich der in der

Polyhydroxycarbonsäure enthaltenen, beträgt.

Der Veresterungsgrad aller OH-Gruppen lässt sich über die Hydroxylzahl, die Säurezahl und die Verseifungszahl nach folgender Formel bestimmen:

Geeignete Bestimmungsmethoden zur Ermittlung der Verseifungszahl sind insbesondere solche gemäß DGF C-V 3, DIN EN ISO 3681 und Ph.Eur. 2.5.6.

Erfindungsgemäß bevorzugter Polyglycerinpartialester ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Veresterung pro Mol Polyglycerin

0, 1 bis 2, bevorzugt 0,3 bis 1 , besonders bevorzugt 0,4 bis 0,8, mol der Komponente a),

0, 1 bis 2, bevorzugt 0,2 bis 0,9, besonders bevorzugt 0,3 bis 0,6, mol der Komponente b), 0, 1 bis 2, bevorzugt 0,2 bis 0,9, besonders bevorzugt 0,2 bis 0,5, mol der Komponente c), und 0,5 bis 4, bevorzugt 0,8 bis 3, besonders bevorzugt 1 ,2 bis 2,2, mol der Komponente d) eingesetzt werden.

Erfindungsgemäß bevorzugter Polyglycerinpartialester ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Veresterung das molare Verhältnis von b) zu c)

von 0,2 : 1 ,0 bis 1 ,0 : 0,2, bevorzugt

von 0,5 : 1 ,0 bis 1 ,0 : 0,5, besonders bevorzugt

von 0,7 : 1 ,0 bis 1 ,0 : 0,7,

beträgt.

Die Polyglycerinpartialester der vorliegenden Erfindung lassen sich durch klassische Veresterungsverfahren herstellen, wie sie beispielsweise in der EP0835862, EP1683781 und EP1500427 beschrieben werden. Bevorzugt werden die Polyglycerinpartialester der vorliegenden Erfindung mit dem im Folgenden beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Polyglycerinpartialesters, umfassend

die Veresterung eines Polyglycerins mit

a) mindestens einer Polyhydroxycarbonsäure einer Hydroxycarbonsäure aufweisend 8 bis 32, bevorzugt 12 bis 22, besonders bevorzugt 14 bis 18, Kohlenstoffatome,

b) mindestens einer kurzkettige Dicarbonsäure aufweisend 2 bis 16, bevorzugt 6 bis 14, besonders bevorzugt 8 bis 12, Kohlenstoffatome,

c) mindestens einer langkettige Dicarbonsäure aufweisend 24 bis 44, bevorzugt 30 bis 40, besonders bevorzugt 34 bis 38, Kohlenstoffatome, und

d) mindestens einer Fettsäure ausgewählt aus linearen, ungesättigten und verzweigten, gesättigten Fettsäuren aufweisend 14 bis 24, bevorzugt 16 bis 20, Kohlenstoffatome,

bevorzugt bis zu einem Veresterungsgrad von 35 bis 95 %, bevorzugt von 40 bis 90 %, besonders bevorzugt von 45 bis 85 % aller im Polyglycerinpartialester enthaltenen OH-Gruppen,

einschließlich der in der Polyhydroxycarbonsäure enthaltenen.

Die Veresterung der verschiedenen Komponenten a) bis d) mit dem Polyglycerin kann

erfindungsgemäß gleichzeitig oder sequentiell in beliebiger Reihenfolge erfolgen, wobei gleichzeitig erfindungsgemäß bevorzugt ist.

In Verfahrensschritt d) wird erfindungsgemäß bevorzugt bis zu einer Säurezahl des erhaltenen Polyglycerinpartialesters im Bereich von 30 bis 0, bevorzugt von 15 bis 0, besonders bevorzugt von 5 bis 0, mg KOH/g verestert.

In bevorzugten Alternativen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das erfindungsgemäße

Verfahren die Verfahrensschritte

A1 ) Veresterung eines Polyglycerins mit

a) mindestens einer Polyhydroxycarbonsäure einer Hydroxycarbonsäure aufweisend 8 bis 32, bevorzugt 12 bis 22, besonders bevorzugt 14 bis 18, Kohlenstoffatome und

d) mindestens einer Fettsäure ausgewählt aus linearen, ungesättigten und verzweigten, gesättigten Fettsäuren aufweisend 14 bis 24, bevorzugt 16 bis 20, Kohlenstoffatome,

bevorzugt bis zu einer Säurezahl des in diesem Schritt erhaltenen Polyglycerinpartialesters in einem Bereich von 30 bis 0, bevorzugt von 15 bis 0, besonders bevorzugt von 5 bis 0, mg KOH/g, und

B1 ) Veresterung des Verfahrensschrittproduktes aus A1 ) mit

b) mindestens einer kurzkettige Dicarbonsäure aufweisend 2 bis 16, bevorzugt 6 bis 14, besonders bevorzugt 8 bis 12, Kohlenstoffatome, und c) mindestens einer langkettige Dicarbonsäure aufweisend 24 bis 44, bevorzugt 30 bis 40, besonders bevorzugt 34 bis 38, Kohlenstoffatome,

bevorzugt bis zu einer Säurezahl des in diesem Schritt erhaltenen Polyglycerinpartialesters in einem Bereich von 30 bis 0, bevorzugt von 15 bis 0, besonders bevorzugt von 5 bis 0, mg KOH/g, und

bevorzugt bis zu einem Veresterungsgrad von 35 bis 95 %, bevorzugt von 40 bis 90 %, besonders bevorzugt von 45 bis 85 % aller im Polyglycerinpartialester enthaltenen OH-Gruppen,

einschließlich der in der Polyhydroxycarbonsäure enthaltenen

oder

A2) Veresterung eines Polyglycerins mit

b) mindestens einer kurzkettige Dicarbonsäure aufweisend 2 bis 16, bevorzugt 6 bis 14, besonders bevorzugt 8 bis 12, Kohlenstoffatome,

c) mindestens einer langkettige Dicarbonsäure aufweisend 24 bis 44, bevorzugt 30 bis 40, besonders bevorzugt 34 bis 38, Kohlenstoffatome, und

d) mindestens einer Fettsäure ausgewählt aus linearen, ungesättigten und verzweigten, gesättigten Fettsäuren aufweisend 14 bis 24, bevorzugt 16 bis 20, Kohlenstoffatome,

bevorzugt bis zu einer Säurezahl des in diesem Schritt erhaltenen Polyglycerinpartialesters in einem Bereich von 30 bis 0, bevorzugt von 15 bis 0, besonders bevorzugt von 5 bis 0, mg KOH/g, und

B2) Veresterung des Verfahrensschrittproduktes aus A2) mit

a) mindestens einer Polyhydroxycarbonsäure einer Hydroxycarbonsäure aufweisend 8 bis 32, bevorzugt 12 bis 22, besonders bevorzugt 14 bis 18, Kohlenstoffatome,

bevorzugt bis zu einer Säurezahl des in diesem Schritt erhaltenen Polyglycerinpartialesters in einem Bereich von 30 bis 0, bevorzugt von 15 bis 0, besonders bevorzugt von 5 bis 0, mg KOH/g, und

bevorzugt bis zu einem Veresterungsgrad von 35 bis 95 %, bevorzugt von 40 bis 90 %, besonders bevorzugt von 45 bis 85 % aller im Polyglycerinpartialester enthaltenen OH-Gruppen,

einschließlich der in der Polyhydroxycarbonsäure enthaltenen. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind kosmetische oder pharmazeutische

Zubereitungen enthaltend mindestens einen erfindungsgemäßen Polyglycerinpartialester und/oder einen Polyglycerinpartialester erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, bevorzugt von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, wobei sich die Gewichtsprozente auf die Gesamtzubereitung beziehen.

Bevorzugte erfindungsgenmäße Zubereitungen sind gi// ^' c/c-brea/c-Emulsionen. Schnellbrechende Wasser-in-ÖI Emulsionen (sogenannte gi// ^' c/c-brea/c-Emulsionen) sind bekannt als Emulsionen mit einem hohen Wassergehalt, welche durch die bei der Anwendung auftretenden Scherkräfte sehr schnell brechen und dabei Wassertröpfchen freisetzen, die mitunter sichtbar sind. Von daher enthalten bevorzugte erfindungsgemäße gi// ^' c/c-brea/c-Emulsionen eine interne wässrige Phase in einer Menge von 80 Gew.-% bis 94,5 Gew.-%, bevorzugt 83 Gew.-% bis 92 Gew.-%, eine externe Ölphase in einer Menge von 5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, bevorzugt 8 Gew.-% bis 17 Gew.- %, und den mindestens einen erfindungsgemäßen Polyglycerinpartialester und/oder den einen Polyglycerinpartialester erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 2,0 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 1 ,5 Gew.-%, wobei sich die Gewichtsprozente auf die Gesamtzubereitung beziehen.

Bevorzugt sind die erfindungsgemäßen Zubereitungen PEG-frei. Hierunter ist zu verstehen, dass erfindungsgemäß auf den Zusatz an Polyethylenglykolen und/oder Polyethylenglykolderivaten, wie beispielsweise ethoxylierten Ester, Fettsäure oder Fettalkohole, verzichtet werden kann. Der Anteil an PEG-haltigen Substanzen liegt daher unter 1 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse der Zubereitung, um als erfindungsgemäß PEG-frei zu gelten. Bevorzugt liegt der Anteil an PEG- haltigen Substanzen bei 0 Gew.-%.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung mindestens eines erfindungsgemäßen Polyglycerinpartialesters und/oder eines Polyglycerinpartialesters erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren als W/O-Emulgator, insbesondere in kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitungen sowie die Verwendung mindestens eines erfindungsgemäßen Polyglycerinpartialesters und/oder eines Polyglycerinpartialesters erhältlich nach dem

erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von gi// ^' c/c-brea/c-Emulsionen.

In den nachfolgend aufgeführten Beispielen wird die vorliegende Erfindung beispielhaft beschrieben, ohne dass die Erfindung, deren Anwendungsbreite sich aus der gesamten

Beschreibung und den Ansprüchen ergibt, auf die in den Beispielen genannten Ausführungsformen beschränkt sein soll.

Beispiele:

Beispiel 1: PGE erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1 1 13 mg KOH/g, 52.3 g, 0.188 mol), Ölsäure (Palmera A1818 der Firma KLK Emmerich GmbH, SZ = 200 mg KOH/g, lodzahl = 92.3 g l ₂ /100 g, 91.1 g, 0.325 mol), Sebacinsäure (17.0 g, 0.084 mol), Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36 Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 191 mg KOH/g, 42.6 g, 0.074 mol) und

Polyhydroxystearinsäure (SZ = 48 mg KOH/g, 140.1 g, 0.120 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 5 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 5 mg KOH/g; Verseifungszahl; 177 mg KOH/g; Hydroxylzahl: 55 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 76%.

Beispiel 2: PGE erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1073 mg KOH/g, 52.3 g, 0.167 mol), Ölsäure (Palmera A1818 der Firma KLK Emmerich GmbH, SZ = 200 mg KOH/g, lodzahl = 92.3 g I2/I OO g, 100.0 g, 0.357 mol) und Polyhydroxystearinsäure (SZ = 52 mg KOH/g, 120.2 g, 0.1 1 1 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 8 mg KOH/g erreicht war. Nach Zugabe von Sebacinsäure (18.3 g, 0.090 mol) und Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36 Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 193.5 mg KOH/g, 38.2 g, 0.066 mol) wurde das Gemisch weiter unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 2 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 2 mg KOH/g; Verseifungszahl; 181 mg KOH/g; Hydroxylzahl: 48 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 79%.

Beispiel 3: PGE erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1024 mg KOH/g, 63.0 g, 0.170 mol), Sebacinsäure (12.0 g, 0.059 mol) und Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36 Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 193.5 mg KOH/g, 48.2 g, 0.084 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 1 1 mg KOH/g erreicht war. Nach Zugabe von Ölsäure (Palmera A1818 der Firma KLK Emmerich GmbH, SZ = 200 mg KOH/g, lodzahl = 92.3 g I2/I OO g, 75.4 g, 0.269 mol) und

Polyhydroxystearinsäure (SZ = 42 mg KOH/g, 100.0 g, 0.075 mol) wurde das Gemisch weiter unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 3 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 3 mg KOH/g; Verseifungszahl; 164 mg KOH/g; Hydroxylzahl: 1 10 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 59%.

Beispiel 4: PGE erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1 136 mg KOH/g, 52.5 g, 0.201 mol), Ölsäure (Palmera A1818 der Firma KLK Emmerich GmbH, SZ = 200 mg KOH/g, lodzahl = 92.3 g l ₂ /100 g, 90.0 g, 0.321 mol), Sebacinsäure (16.0 g, 0.079 mol) und Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36 Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 191 mg KOH/g, 46.4 g, 0.081 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 5 mg KOH/g erreicht war. Nach Zugabe von Polyhydroxystearinsäure (SZ = 48 mg KOH/g, 140.4 g, 0.120 mol) wurde das Gemisch weiter unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 2 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 2 mg KOH/g; Verseifungszahl; 178 mg KOH/g; Hydroxylzahl: 57 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 76%.

Beispiel 5: PGE erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1040 mg KOH/g, 67.6 g, 0.193 mol), Isostearinsäure (94.8 g, 0.325 mol), Sebacinsäure (17.4 g, 0.086 mol), Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36 Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 191 mg KOH/g, 37.3 g, 0.065 mol) und

Polyhydroxystearinsäure (SZ = 48 mg KOH/g, 120.0 g, 0.103 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 3 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 3 mg KOH/g; Verseifungszahl; 167 mg KOH/g; Hydroxylzahl: 95 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 63%.

Beispiel 6: PGE erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1070 mg KOH/g, 65.0 g, 0.206 mol), Isostearinsäure (91.1 g, 0.312 mol) und Sebacinsäure (16.9 g, 0.084 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 0.4 mg KOH/g erreicht war. Nach Zugabe von Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36

Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 193.5 mg KOH/g, 35.4 g, 0.062 mol) wurde das Gemisch weiter unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange

kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 0.8 mg KOH/g erreicht war. Nach Zugabe von Polyhydroxystearinsäure (SZ = 45 mg KOH/g, 135.0 g, 0.108 mol) wurde das Gemisch weiter unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 1.0 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 1 mg KOH/g; Verseifungszahl; 171 mg KOH/g; Hydroxylzahl: 93 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 65%.

Beispiel 7: PGE erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1 107 mg KOH/g, 50.5 g, 0.179 mol), Ölsäure (Mascid 1318 der Firma ICOF Europe, SZ = 199 mg KOH/g, lodzahl = 92.7 g l ₂ /100 g, 89.0 g, 0.317 mol), Sebacinsäure (16.6 g, 0.082 mol), Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36

Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 193.5 mg KOH/g, 44.6 g, 0.078 mol) und

Polyricinolsäure (SZ = 45 mg KOH/g, 144.1 g, 0.1 16 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von

2.5 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 2.5 mg KOH/g; Verseifungszahl; 196 mg KOH/g;

Hydroxylzahl: 50 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 79%.

Beispiel 8: PGE erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1 1 13 mg KOH/g, 59.5 g, 0.178 mol), Isostearinsäure (90.3 g, 0.310 mol), Sebacinsäure (15.0 g, 0.074 mol), Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36 Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 193.5 mg KOH/g, 46.2 g, 0.080 mol) und

Polyhydroxystearinsäure (SZ = 47 mg KOH/g, 133.1 g, 0.1 1 1 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 1.2 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 1.2 mg KOH/g; Verseifungszahl; 188 mg KOH/g;

Hydroxylzahl: 49 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 79%.

Beispiel 9: PGE erfindungsgemäß Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1 107 mg KOH/g, 50.5 g, 0.179 mol), Isostearinsäure (75.0 g, 0.257 mol), Sebacinsäure (14.0 g, 0.069 mol), Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36 Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 193.5 mg KOH/g, 40.0 g, 0.070 mol) und

Polyricinolsäure (SZ = 45 mg KOH/g, 154.1 g, 0.124 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von

2.4 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 2.4 mg KOH/g; Verseifungszahl; 193 mg KOH/g;

Hydroxylzahl: 48 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 80%. Beispiel 10: PGE erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus einem ersten Polyglycerin (OHZ = 1 165 mg KOH/g, 25.3 g, 0.104 mol), einem zweiten Polyglycerin (OHZ = 967 mg KOH/g, 27.6 g, 0.058 mol), Ölsäure (Mascid 1318 der Firma ICOF Europe, SZ = 199 mg KOH/g, lodzahl = 92.7 g h/100 g, 91.1 g, 0.325 mol), Sebacinsäure (17.0 g, 0.084 mol), Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36 Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 193.5 mg KOH/g, 42.6 g, 0.074 mol) und Polyhydroxystearinsäure (SZ = 48 mg KOH/g, 140.1 g, 0.120 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 5 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 5 mg KOH/g; Verseifungszahl; 177 mg KOH/g; Hydroxylzahl: 48 mg KOH/g;

Veresterungsgrad: 78%.

Beispiel 11: PGE erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1 1 13 mg KOH/g, 52.3 g, 0.188 mol), Ölsäure (Mascid 1318 der Firma ICOF Europe, SZ = 199 mg KOH/g, lodzahl = 92.7 g h/100 g, 45.0 g, 0.161 mol), Isostearinsäure (47.9 g, 0.164 mol), Sebacinsäure (17.0 g, 0.084 mol), Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36 Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 191 mg KOH/g, 42.6 g, 0.074 mol) und Polyhydroxystearinsäure (SZ = 48 mg KOH/g, 140.1 g, 0.120 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 5 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 5 mg KOH/g; Verseifungszahl; 178 mg KOH/g; Hydroxylzahl: 54 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 76%.

Beispiel 12: PGE mit PHS, Ölsäure, nur kurzkettige Dicarbonsäure, nicht erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1 124 mg KOH/g, 48.2 g, 0.184 mol), Ölsäure (Mascid 1318 der Firma ICOF Europe, SZ = 199 mg KOH/g, lodzahl = 92.7 g h/100 g, 80.1 g, 0.286 mol) und Sebacinsäure (14.9 g, 0.074 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 1 .5 mg KOH/g erreicht war. Nach Zugabe von Polyhydroxystearinsäure (SZ = 49 mg KOH/g, 156.7 g, 0.137 mol) wurde das Gemisch weiter unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 2.5 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 2.5 mg KOH/g; Verseifungszahl; 187 mg KOH/g; Hydroxylzahl: 81 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 69%. Beispiel 13: PGE mit PHS, Ölsäure, nur langkettige Dicarbonsäure, nicht erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1 124 mg KOH/g, 48.6 g, 0.186 mol), Ölsäure (Mascid 1318 der Firma ICOF Europe, SZ = 199 mg KOH/g, lodzahl = 92.7 g l ₂ /100 g, 90.2 g, 0.322 mol), und Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36 Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 193.5 mg KOH/g, 42.7 g, 0.074 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 2.3 mg KOH/g erreicht war. Nach Zugabe von Polyhydroxystearinsäure (SZ = 49 mg KOH/g, 1 18.5 g, 0.103 mol) wurde das Gemisch weiter unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 2.5 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 2.5 mg KOH/g; Verseifungszahl; 170 mg KOH/g; Hydroxylzahl: 77 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 76%.

Beispiel 14: PGE mit PHS, lang- und kurzkettige Dicarbonsäure, nur gesättigte unverzweigte Fettsäure, nicht erfindungsgemäß

Ein Gemisch aus Polyglycerin (OHZ = 1 124 mg KOH/g, 43 g, 0.164 mol), Stearin- und

Palmitinsäure im Verhältnis 46:54 (71 g, 0.263 mol), Sebacinsäure (1 1 .6 g, 0.057 mol) und Dimersäure (Radiacid 0977 der Firma Oleon mit ca. 36 Kohlenstoffatomen, Funktionalität = 2.0, SZ = 193.5 mg KOH/g, 44.4 g, 0.077 mol) wurde unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 5 mg KOH/g erreicht war. Nach Zugabe von Polyhydroxystearinsäure (SZ = 49 mg KOH/g, 130 g, 0.1 14 mol) wurde das Gemisch weiter unter Rühren auf 240 °C erhitzt und das entstehende Wasser so lange kontinuierlich abdestilliert, bis eine Säurezahl von 2.5 mg KOH/g erreicht war. Säurezahl: 2.5 mg KOH/g;

Verseifungszahl; 188 mg KOH/g; Hydroxylzahl: 53 mg KOH/g; Veresterungsgrad: 78%.

Beispiel 15: Differenzierung der Fähigkeit der Emulsionsstabilisierung der erfindungsgemäßen Beispiele gegen den Stand der Technik

Die folgenden Beispielemulsionen sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern ohne ihn auf diese Beispiele einzuschränken.

Alle Konzentrationen in den Anwendungsbeispielen sind in Gewichtsprozent angegeben. Zur Herstellung der Emulsionen wurden dem Fachmann bekannte übliche Homogenisierverfahren eingesetzt.

Die Herstellung der Emulsionen erfolgte entweder mittels Heiß/Kalt- bzw. Kalt/Kalt-Verfahren. Im Heiß/Kalt-Verfahren erfolgte die Herstellung typischerweise so, dass die Olphase auf 70 - 75°C erwärmt wurde. Anschließend wurde die Wasserphase innerhalb von ca. 2 Minuten in die Olphase eingerührt. Nach Beendigung des Einrührens wurde kurz homogenisiert. Nach Abkühlen der Emulsion unter 30°C erfolgte eine weitere Homogenisierung für ca. 2 Minuten. Im Kalt/Kalt- Verfahren wurde bei Raumtemperatur innerhalb von ca. 2 Minuten die Wasser- in die Ölphase gerührt und die Emulsion im Anschluss homogenisiert.

Zugabe weiterer Inhaltsstoffe (wie z.B. Konservierungsmittel, Wirkstoffe) erfolgte bevorzugt unterhalb von 40°C und nach dem ersten Homogenisieren. Falls die Rezepturen mit organischen Säuren konserviert wurden, wurde der pH-Wert der Wasserphase auf ca. 5 eingestellt.

Diese Versuche sollen zeigen, dass die erfindungsgemäßen Polyglycerinester Vorteile in Bezug auf Emulsionsstabilität aufweisen. Als Repräsentanten für auf dem Stand der Technik beruhenden polyglycerinbasierten W/O Emulgatoren wurden dabei die nicht erfindungsgemäßen Emulgatoren entsprechend der Beispiele 12 - 14 gewählt.

Zur Überprüfung der Lagerstabilität der Emulsionen wurden diese einen Monat bei

Raumtemperatur und 45°C gelagert. Zur Überprüfung der Kältestabilität wurden drei Gefrier-Tau- Zyklen von 25°C/-15°C/25°C durchgeführt. Deutliche Veränderungen im Erscheinungsbild oder der Konsistenz sowie insbesondere Öl- oder Wasserabscheidungen wurden als Kriterien für Instabilität gewichtet. Die angegebenen Emulsionsviskositäten wurde mittels Brookfield RVT, Spindel C, 10 UpM (Creme) bzw. Spindel 5, 10 UpM (Lotion) 3 Tage nach Emulsionsherstellung bei

Raumtemperatur bestimmt.

Vergleich der erfindungsgemäßen Emulgatoren nach Beispiel 1 , 3, 5 und 7 gegen die nicht erfindungsgemäßen Emulgatoren nach Beispiel 12 - 14 erfolgte in drei verschiedenen Rezepturen: 1 - Lotion (Kalt/Kalt) , 2 - Creme (Heiß/Kalt), 3 - Quick-Break Creme (Kalt/Kalt). Diese Systeme sollen zeigen, dass es im Gegensatz zum Stand der Technik, welche durch die Emulgatoren nach Synthesebeispielen 12-14 dargestellt sind, mit den erfindungsgemäßen Emulgatoren möglich ist, Emulsionen über einen großen Viskositätsbereich hinweg zu stabilisieren. Insbesondere Rezeptur 3 stellt aufgrund der großen internen Wasserphase eine extreme Herausforderung für den Emulgator dar.

Lotion

Rezeptur 1

Emulgator 2,0

Bienenwachs 0,5

Castorwachs 0,5

Paraffinum Perliquidum 10,5

Decyl Cocoate ⁾ 8,0

Tocopherylacetat 0,5

Cyclopentasiloxan 6,0

Natriumchlorid 0,5

Wasser Ad 100

Glycerin 3,0

Phenoxyethanol; Ethylhexylglycerin ²⁾ 0,7

Ethanol 5,0 > TEGOSOFT ^® DC (Evonik Industries AG) ² > Euxyl PE 9010 (Schülke & Mayr GmbH)

Creme

Rezeptur 2

Emulgator 2,0

Mineralöl 17,0

Castorwachs 0,4

Mikrokristallines Wachs 0,6

Wasser Ad 100

Natriumchlorid 0,5

Harnstoff 10,0

Phenoxyethanol; Ethylhexylglycerin ²⁾ 0,7

Quick-breaking Creme

³ > ABIL ^® Wax 9801 (Evonik Industries AG) ⁴ > TEGOSOFT ^® DEC (Evonik Industries AG) ⁵ > ABIL ^® 350 (Evonik Industries AG) ⁶⁾ Microcare MEM (Thor)

Tabelle 1 :

Wie aus Tabelle 1 zu entnehmen ist, stabilisieren nur die erfindungsgemäßen Emulgatoren die Rezepturen 1-3 in der erforderlichen Art und Weise. Die dem Stand der Technik entsprechenden Emulgatoren nach Synthesebeispielen 12-14 zeigen je nach Rezeptur und Emulgatoraufbau bei den unterschiedlichen Stabilitätskriterien deutliche und nicht akzeptable Schwächen hinsichtlich der Emulsionsstabilisierung. Zusätzlich ist der Zugang zu quick-breaking Systemen mit den erfindungsgemäßen Emulgatoren überraschend, da quick-breaking Systeme mit Emulgatoren, welche in den Schriften EP 1 683 781 , EP 1 500 427 und EP 0 835 862 beansprucht werden, nicht zugänglich sind.

Beispiel 16: Differenzierung der Sensorik der erfindungsgemäßen Beispiele gegen den Stand der Technik Zur Differenzierung der sensorischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Emulgatoren gegen den Stand der Technik wurden die Rezepturen 3a bis 3d hergestellt. Der Einfluss auf das

Hautgefühl der Formulierungen wurde durch einen Paneltest untersucht. Sechs Personen applizierten jeweils eine definierte Menge von ca. 25 [iL der vier Formulierungen auf ein definiertes Testfeld auf der Innenseite des Unterarms, ohne die Zusammensetzung der Formulierungen zu kennen. Die Formulierungen wurden mithilfe eines Fingers durch kreisende Bewegungen in dem Testfeld verteilt. Es erfolgt eine initialen Beurteilung der sensorischen Eigenschaften. Nun wurde 5 Minuten pausiert und danach das Hautgefühl auf dem Testfeld erneut beurteilt.

Die Ergebnisse der Beurteilung des Hautgefühls sind in Tabelle 2 dargestellt. Es werden diejenigen sensorischen Eigenschaften aufgeführt, deren Ausprägungen sich zwischen den vier Emulsionen unterscheiden.

Tabelle 2:

Rezeptur 3b Rezeptur 3c Rezeptur 3d

Sensorische Rezeptur 3a

nicht nicht nicht

Eigenschaft erfindungsgemäß

erfindungsgemäß erfindungsgemäß erfindungsgemäß

Mittlere bis

Initiale Mittlere Mittlere

Hohe Absorption geringe Absorption Absorption Absorption

Absorption

Oligkeit nach

Geringe Öligkeit Mittlere Öligkeit Mittlere Öligkeit Mittlere Öligkeit 5 min

Absorption Sehr hohe

Hohe Absorption Hohe Absorption Hohe Absorption nach 5 min Absorption Rezeptur 3a unterscheidet sich von den Rezepturen 3b bis 3d durch eine höhere Absorption, sowohl initial als auch nach 5 min, und durch geringere Öligkeit, was gleichbedeutend mit einem leichteren, besseren Hautgefühl ist. Dies ist insofern für den Fachmann überraschend, da eine Verwendung von zusätzlichen mehrfunktionellen Fettsäuren in Emulgatoren ein höheres

Molekulargewicht erzeugt und damit typischerweise ein schwereres, schlechteres Hautgefühl in der Emulsion einhergeht, was sich in erhöhter Öligkeit und verminderter Absorption zeigt.

Formulierungsbeispiele

Die folgenden Beispiele sollen zeigen, dass die erfindungsgemäßen Polyglycerinester in einer Vielzahl kosmetischer Formulierungen eingesetzt werden können.

Es ist darüber hinaus mit Hilfe der erfindungsgemäßen Emulgatoren möglich, Pigmente oder Festkörper stabil in Emulsionspräparate einzuarbeiten.

Weiterhin zeigen die Beispiele die gute Kompatibilität mit typischen Coemulgatoren, Ölen,

Wachsen und Stabilisatoren sowie die gute Verträglichkeit mit emulsionsbelastenden Inhaltsstoffen wie UV-Filtern, antimikrobiellen Wirkstoffen, Elektrolyten oder kosmetischen Wirkstoffen.

Cooling Body Lotion

⁷ > ISOLAN ^® GPS (Evonik Industries AG)

8> TEGOSOFT ^® OS (Evonik Industries AG)

9> Belsil DM 5 (Wacker Chemical Corp.) W/O Creme basierend auf natürlichen Inhaltstoffen

0> ISOLAN ^® PDI (Evonik Industries AG)

> TEGOSOFT ^® OER (Evonik Industries AG) 2> TEGOSOFT ^® CR (Evonik Industries AG) 3> Euxyl K 712 (Schülke & Mayr GmbH)

Kalt herstellbare Lotion

4> ISOLAN ^® GO 33 (Evonik Industries AG) 5> TEGOSOFT ^® AC (Evonik Industries AG) 6> TEGOSOFT ^® XC (Evonik Industries AG) Feuchtigkeitsspendende Lotion mit Harnstoff

7> AB IL ^® EM 180 (Evonik Industries AG) 8> TEGOSOFT ^® OP (Evonik Industries AG)

W/O Lotion mit seidig-leichtem Hautgefühl

19) _AB | _L ® _EM 90 ( _Evonik Industries AG)

20) _AB | _L ® _{EM 97 s} ( _Evonik Industries AG)

² > TEGOSOFT ^® MM (Evonik Industries AG) ²² > Euxyl K 900 (Schülke & Mayr GmbH) Babypflege

²³ > PROTEGIN ^® XN (Evonik Industries AG) ²⁴ > LACTIL ^® (Evonik Industries AG)

²⁵ > TEGO ^® Natural Betaine (Evonik Industries AG) Fußpflege

²⁶ > PROTEGIN ^® W (Evonik Industries AG) ²⁷ > TEGOSOFT ^® SH (Evonik Industries AG) ²⁸ > SK-INFLUX ^® V (Evonik Industries AG)

Sonnenschutzlotion SPF 30 UVA mit Insektenschutz

²⁹ > Dehymuls PGPH (BASF SE)

3 ⁰ > Uvinul A PIus (BASF SE)

3 ⁾ Sepigel 305 (Seppic)

3 ² > IR3535 (Merck KGaA)

Sonnenschutzlotion SPF 30 UVA nach Ecocertkriterien

³³ > Cithrol PG3PR (Croda Int. Plc)

3 ⁴⁾ Zinc Oxide PI (Symrise)

3 ⁵ > Eusolex T-S (Merck KGaA)

Sonnenschutzspray SPF 30 UVA

Rezeptur 13a 13b 14a 14b

Emulgator nach Bsp.4 3,0 2,0 3,0 2,0

Cetyl PEG/PPG-10/1 1,0

- - Dimethicone ⁹⁾

Polyglyceryl-4 Diisostearate/ 1,0

- - Polyhydroxystearate/Sebacate ⁷⁾

Diethylhexyl Carbonate ⁴⁾ 13,0 13,0 11,3 11,3

C12-15 Alkyl Benzoate 13,0 13,0 11,3 11,3

Bis-Ethylhexyloxyphenol

1,0 1,0 1,5 1,5 Methoxyphenyl Triazine ³⁶⁾

Butyl

- - 3,0 3,0

Methoxydibenzoylmethane

Ethylhexyl Methoxycinnamate 5,0 5,0 - -

Octocrylene - - 6,0 6,0

Homosalate - - 4,0 4,0

Diethylamino Hydroxybenzoyl

5,0 5,0 - - Hexyl Benzoate ³⁰ '

Wasser Ad 100 Ad 100 Ad 100 Ad 100

Glycerin 3,0 3,0 3,0 3,0

Magnesiumsulfat Heptahydrat 1,0 1,0 1,0 1,0 UV-Filterlösung ³⁷⁾ 15,0 15,0 15,0 15,0

Benzyl Alcohol;

Ethylhexylglycerin; 0,7 0,7 0,7 0,7

Tocopherol ²²⁾

³⁶ > Tinosorb S (BASF SE)

³⁷ > 20 % Phenylbenzimidazole Sulfonic Acid (Eusolex 232 (Merck KGaA), 8,8% Tris (hydroxymethyl)-aminomethan, Wasser ad 100%

Sonnenschutzlotion SPF 50 UVA

³⁸ > Uvinul T 150 (BASF SE)

³⁹ > Parsol TX (DSM Nutritional Products Llc.) Sonnenschutzlotion SPF 50 nach FDA-Kriterien

⁴⁰⁾ ES-5300 Formulation Aid (Dow Corning Corp.)

4 > Uvinul A+B (BASF SE)

Foundation

Rezeptur 18a 18b 18c 18d 18e 18f

Emulgator nach Bsp. 2 4,5 2,5 3,0 2,5 2,0 2.0

Bis-(Glyceryl/Lauryl) Glyceryl Lauryl 2,0

Dimethicone; Caprylic/Capric Triglyceride ⁴² '

Polyglyceryl-4 lsostearate ⁴³⁾ - - 1 ,0 - - -

Cetyl Diglyceryl 1 ,0

Tris(Trimethylsiloxy)silylethyl

Dimethicone ⁴⁴ '

Lauryl Polyglyceryl-3 1 ,0 Polydimethylsiloxyethyl Dimethicone ⁴⁵ '

Polyglyceryl-4 Isostearate; Cetyl PEG/PPG- 2.0 10/1 Dimethicone; Hexyl Laurate ⁴⁶⁾

Isoamyl Cocoate ⁵⁾ 10,8 10,8 10,8 10,8 10,8 10,8 Oleyl Erucate ' 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0

Titanium Dioxide, Alumina, 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 Triethoxycaprylylsilane ⁴⁷⁾

Iran Oxides ⁴⁸⁾ 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1

Nylon-12 ⁴⁹⁾ 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

Cylcopentasiloxane 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5

Disteardimonium Hectorite ⁵⁰⁾ 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Propylencarbonat 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Wasser Ad Ad Ad Ad Ad Ad

100 100 100 100 100 100

Magnesiumsulfat Hepathydrat 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

Glycerin 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

Creatine ^{5 )} 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Ceteareth-25; Glycerin; Cetyl Alcohol; 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Behenic Acid; Cholesterol; Ceramide EOP;

Ceramide EOS; Ceramide NP; Ceramide

NS; Ceramide AP; Caprooyl

Phytospingosine; Caprooyl Sphingosine ⁵²⁾

Benzyl Alcohol; Ethylhexylglycerin; 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 Tocopherol ²²⁾

; AB IL ^® EM 120 (Evonik Industries AG)

; ISOLAN ^® Gl 34 (Evonik Industries AG)

; DC-5600 (Dow Corning Corp.)

; KF-6105 (Shin-Etsu Chemical Co.)

; ABIL ^® WE 09 (Evonik Industries AG)

; Hombitan AC360 (Sachtleben)

; Sicovit Braun 70 E 172 (Rockwood)

; TEGOLON ^® 12-20 (Evonik Industries AG)

; Bentone 38 V CG (Elementis)

; TEGO ^® Cosmo C 100 (Evonik Industries AG)

; SKINMIMICS ^® (Evonik Industries AG) CC (Color Control) Fluid

Rezeptur 19a 19b 19c 19d 19e 19f 19g

Emulgator nach Bsp. 10 3,0 2,0 2,5 3,0 2,5 2,0 1 ,0

Polyglyceryl-4 1 ,0

Diisostearate/Polyhydroxyste

arate/Sebacate ⁷⁾

Sorbitan Oleate ⁵³ ' - - 0,5 - - - -

PEG-30 1 ,0

Dipolyhydroxystearate ⁵⁴⁾

Polyglyceryl-3 1 ,5

Diisostearate ⁵⁵⁾

Glyceryl Oleate, Polyglyceryl- 1 ,0

3 Polyricinoleate, Olea

Europaea (Olive) Oil

Unsaponifiables ⁵⁶⁾

Lauryl PEG-9 1 ,0

Polydimethylsiloxyethyl

Dimethicone ⁵⁷⁾

Ethylhexyl 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0

M et hoxyci n na mate ;

Diethylamino

Hydroxybenzoyl Hexyl

Benzoate ^{4 )}

Cylcopentasiloxane 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5

Disteardimonium Hectorite ⁵⁰⁾ 1 ,0 1 ,0 1 ,0 1 ,0 1 ,0 1 ,0 1 ,0

Propylencarbonat 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Titanium Dioxide, Alumina, 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 Triethoxycaprylylsilane ⁴⁷⁾

Tale 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

Iran Oxides; 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

Triethoxycaprylylsilane ⁵⁸⁾

Iran Oxides; 0, 12 0, 12 0, 12 0, 12 0, 12 0, 12 0, 12

Triethoxycaprylylsilane ⁵⁹⁾

Iran Oxides; 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08

Triethoxycaprylylsilane ⁶⁰⁾

Diethylhexyl Carbonate ⁴⁾ 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0

C12-15 Alkyl Benzoate 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0

Isopropyl Palmitate 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0

Nylon-12 ⁴⁹⁾ 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 Wasser Ad 100 Ad 100 Ad 100 Ad 100 Ad 100 Ad 100 Ad 100

Glycerin 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

Natriumchlorid 1 ,5 1 ,5 1 ,5 1 ,5 1 ,5 1 ,5 1 ,5

Tetrapeptide-30; Glycerin ^{6 )} 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3

Phenoxyethanol; 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 Methylparaben;

Ethylparaben;

Propylparaben ⁶²⁾

; TEGO ^® SMO V (Evonik Industries AG)

; Arlacel P135 (Croda)

; Lameform TGI (BASF SE)

; Plantasens Natural Emulsifier CP5 (Clariant)

; KF-6038 (Shin-Etsu Chemical Co.)

; Unipure Yellow LC 182 AS-EM (Sensient)

; Unipure Red LC 381 AS-EM (Sensient)

; Unipure Black LC 989 AS-EM (Sensient)

; TEGO Pep 4-Even (Evonik Industries AG)

; Phenonip XB (Clariant)

AP/Deo Spray bzw. Aerosolspray

Rezeptur 20a 20b 20c 20d

Emulgator nach Bsp. 1 3,0 2,0 3,0 2,0

Polyglyceryl-4

Diisostearate/Polyhydroxy- - 1 ,0 - 1 ,0 stearate/Sebacate ⁷⁾

Isopropyl Palmitate 20,0 20,0 20,0 20,0

Diethylhexyl Carbonate ⁴⁾ 7,0 7,0 7,0 7,0

Wasser Ad 100 Ad 100 Ad 100 Ad 100

Glycerin 2,0 2,0 2,0 2,0

Aluminum Chlorohydrate

30,0 30,0 30,0 30,0 (50% aq.)

Parfüm 1 ,0 1 ,0 1 ,0 1 ,0

Emulsionen 20c- d mit Treibgas im

Treibgas - - Massenverhältnis

5:2 mischen

Sonnenschutzaerosol SPF 50 UVA

W/O quick-breaking Creme basierend auf natürlichen Inhaltstoffen

Rezeptur 22

Emulgator nach Bsp.3 1,4

Isoamyl Cocoate ⁵⁾ 5,0

Decyl Cocoate ⁾ 1,5

Jojobaöl 2,1

Mandelöl 1,5

Wasser Ad 100

Glycerin 7,0

Zinksulfat Heptahydrat 1,5

Sodium Benzoate, Potassium Sorbate ³⁾ 0,5