DE102007057090A1

DE102007057090A1 - Verfahren zur Kaltemulgierung langzeitstabiler Emulsionen

Info

Publication number: DE102007057090A1
Application number: DE102007057090A
Authority: DE
Inventors: Rainer Kröpke; Frank Teuber; Jens Nielsen; Andreas Schäfer
Original assignee: Beiersdorf AG
Current assignee: Beiersdorf AG
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2009-05-28

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Emulsion, in welchem mindestens eine Fettphase und mindestens eine Wasserphase miteinander vermischt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Fett- und Wasserphasen bei einer Temperatur zwischen 0°C und 45°C in mindestens einem Mikromischer miteinander vermischt und emulgiert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kaltemulgierung langzeitstabiler Emulsionen, in welchem Mikromischer eingesetzt werden. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können insbesondere langzeitstabile Emulsionen mit wärmeempfindlichen Inhaltsstoffen hergestellt werden.
Bei der Herstellung einer Emulsion werden ineinander unlösliche Fett- und Wasserphasen vermischt. Zur Erzielung einer haltbaren Emulsion müssen Fett- und Wasserphasen mechanisch auf eine Tröpfchengröße unter 10 Mikrometer (μm) zerkleinert und anschließend mit Hilfe eines Emulgators stabilisiert werden. Grobdisperse Emulsionen zeichnen sich durch eine niedrige, fein disperse Emulsionen durch eine hohe Stabilität aus. Langzeitstabile Emulsionen sind Emulsionen, welche mindestens 42 Monate nach der Herstellung bei Lagerung bei Raumtemperatur verwendbar sind. Im Folgenden wird unter dem Begriff Fettphase eine Phase verstanden, welche Öle, Fette und Wachse sowie öllösliche Stoffe enthält, und unter dem Begriff Wasserphase eine Phase, welche Wasser und wasserlösliche Stoffe enthält.
In den üblichen Verfahren zur Herstellung von Emulsionen werden Fett- und Wasserphase gesondert auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt der Fettphase erhitzt und anschließend bei dieser Temperatur gemischt und emulgiert. Üblicherweise liegt diese Temperatur in einem Bereich zwischen 50 und 70°C (Hot/Hot-Prozess).
Ebenso sind Verfahren zur sogenannten Kaltemulgierung bekannt, in denen eine Emulsion hergestellt wird, indem geschmolzene Fettphase, welche eine Temperatur zwischen 50 und 70°C aufweist, und Wasserphase, welche eine Temperatur im Bereich zwischen 10 und 30°C aufweist, emulgiert werden (Hot/Cold-Prozess). Durch die kürzeren Aufheizphasen führt die Kaltemulgierung zu Zeit- und Energieeinsparung. Mittels dieser Verfahren werden bisher jedoch nur unter ganz bestimmten Bedingungen stabile Emulsionen erhalten. Auch ist dabei die Auswahl der einsetzbaren Bestandteile der Fettphase recht eingeschränkt (vgl. Fritz H. Boller: Cremeherstellung im Kaltemulgierverfahren; SFÖW 3/85, S. 69–71).
Ein weiteres bekanntes Verfahren ist der sogenannte Cold/Cold-Prozess. In diesem Verfahren wird eine bei Raumtemperatur (10 bis 30°C) flüssige Fettphase eingesetzt, so dass Wasser- und Fettphase mit einer Temperatur zwischen 20 und 30°C vorgelegt und ohne weiteres Aufheizen emulgiert werden können. Der Cold/Cold-Prozess kann nur mit Fettphasen durchgeführt werden, die bei Temperaturen zwischen 20 und 30°C als ein dünnflüssiges Öl vorliegen. Damit ist die Auswahl an Fetten, Ölen und Wachsen, die in diesen Verfahren eingesetzt werden können, sehr begrenzt.
Üblicherweise werden Rotor-Stator-Mischer zur Intensivierung der Mischprozesse in den Herstellungsverfahren von Emulsionen eingesetzt. Insbesondere werden sie genutzt, um eine hinreichend feine Verteilung der Phasen ineinander und damit eine ausreichende Stabilität der Emulsion zu erreichen. In einem Rotor-Stator-Mischer wird Flüssigkeit durch einen Hochgeschwindigkeitsrotor, der sehr nahe an einem unbeweglichen Stator kreist, geführt. Die Flüssigkeit wird durch den Stator gezwängt und über den Rotor verteilt. Dabei wirken starke mechanische und hydraulische Scherkräfte auf die Flüssigkeit ein. Aufgrund des hohen Energieeintrags werden ineinander nicht lösliche Phasen sehr fein zerteilt und ineinander verteilt, so dass diese Apparate sich besonders zum Emulgieren, Homogenisieren und Dispergieren eignen. Rotor-Stator-Mischer können sowohl in kontinuierlichen Prozessen als auch in Batch-Prozessen eingesetzt werden.
Beim Einsatz der Rotor-Stator-Mischer treten aufgrund des notwendigen hohen Energieeintrags erhöhte Wärmestromdichten auf. Diese können die dem Fachmann hinlänglich bekannten Probleme verursachen wie das Trennen der Phasen der Emulsion (z. B. Aufrahmen) oder Verfärbungen infolge von Zersetzung temperaturempfindlicher Inhaltsstoffe. Daher ist beim Einsatz dieser Mischer eine wirkungsvolle Wärmeabführung erforderlich. Da bei den üblichen Verfahren zur Kaltemulgierung ein sehr hoher mechanischer Energieeintrag notwendig ist, um die Fett- und Wasserphasen ineinander zu verteilen, können die üblichen Rotor-Stator-Mischer nur unter bestimmten Bedingungen in diesen Verfahren eingesetzt werden. Vor allem bei größeren Herstellungsmengen ist ein Dispergieren der Phasen problematisch. Eine hinreichend feine Dispersion ist jedoch Voraussetzung für eins stabile Emulsion.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Kaltemulgierung zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile des Stands der Technik überwindet.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, in welchem mindestens eine Fettphase und mindestens eine Wasserphase miteinander vermischt werden, wobei die Fett- und Wasserphasen in mindestens einem Mikromischer bei einer Temperatur zwischen 0°C und 45°C miteinander vermischt und emulgiert werden.
Mikromischer sind Mischer mit einer Mischkammer mit ineinandergreifenden Mikrokanälen. Die Kanäle haben üblicherweise Abmessungen von 1 bis 100 Mikrometern (μm). Aufgrund ihrer Abmessungen wird sehr oft auf eine Analogie zur Mikroelektronik hingewiesen. In der Mischkammer bzw. den Mikrokanälen werden mindestens zwei flüssige Medien an mindestens einer Grenzfläche so in Kontakt gebracht, dass sich Fluidlamellen bilden, die alternierend aus den eingesetzten Medien bestehen und beim Aufsteigen im Auslaßkanal in eine kohärente Phase, welche auch als kontinuierliche oder äußere Phase bezeichnet wird, und eine nicht kohärente Phase, welche auch als disperse oder innere Phase bezeichnet wird, übergehen.
Als statische Mischer werden üblicherweise Mischer ohne bewegliche Einbauten bezeichnet. Statische Mikromischer können zur Herstellung von Gemischen aus Flüssigkeiten und Gasen eingesetzt werden. Sie können insbesondere zur Erzeugung von Emulsionen und mehrphasiger Dispersionen verwendet werden. Diese Apparate, welche mit Methoden aus dem Bereich der Elektronik gefertigt werden, weisen üblicherweise Kanäle mit Durchmessern zwischen 1 und 100 μm, bevorzugt 10 bis 100 μm, auf. Des Mischen basiert wie oben beschrieben auf Durchfluß-Multilaminierung mit folgender Interdiffusion von Molekülen zwischen den überlappenden Fluidlamellen. Diese Reduktion der Diffusionslänge führt zu einem erhöhten Stoff- und Wärmetransport und somit zu einem verbesserten Mischen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens ein Mikromischer eingesetzt. Um auch Massenprodukte in großen Tonnagen herzustellen, lassen sich Mikromischer auf einfache Weise vervielfachen, denn ein weiterer Vorteil der Mikromischer liegt darin, das eine Anpassung an der Herstellungsbedingungen auf andere Batch-Mischer entfällt. Ein Scaling-up Prozess ist nicht notwendig; es muss lediglich ein „Numbering-up", eine Vervielfachung der Mikromischereinheit, durchgeführt werden. Hierfür wird eine größere Anzahl von Mikromischern gefertigt und einfach in Reihe geschaltet. Bei allen Kanälen bleiben die Abmessungen der Strömungspfade gleich, was bedeutet, dass das Strömungsregime oder der Mischungsmechanismus in jedem Kanal unverändert bleibt. Lediglich die Zahl der Kanäle und damit die insgesamt durch alle Kanäle geleitete Stoffmenge wird erhöht. Die Prozessdynamik bleibt beim Übergang vom Labor zum großtechnischen Maßstab unverändert.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren als Cold/Cold-Prozess geführt. Dabei werden Fettphasen eingesetzt, welche bei Raumtemperatur, d. h. im Temperaturbereich von 10 bis 30°C, flüssig sind. Besonders bevorzugt ist, wenn die Fettphasen in Form eines dünnflüssigen Öls eingesetzt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird erfindungsgemäße Verfahren als Hot/Cold-Prozess geführt. Dabei werden die Fettphasen vor dem Vermischen bzw. Emulgieren auf eine Temperatur oberhalb ihres Schmelzpunkts erwärmt. Die Wasserphasen werden mit Raumtemperatur, d. h. ohne weitere Erwärmung, eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Phasen in mindestens einen Mikromischer geleitet. Bevorzugt werden die Phasen mit einem Volumenstrom von 1 bis 10 l/h (Liter pro Stunde), bevorzugt 1 bis 6 l/h und ganz besonders bevorzugt von 1 bis 3 l/h eingeleitet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Phasen mit einem Druck von 1 bis 10 bar, besonders bevorzugt von 1 bis 5 bar, eingeleitet.
In einer weiteren Ausführungsform werden die Fettphasen und die Wasserphasen durch jeweils einen Filter in den oder die Mikromischer geleitet, um Fremdkörper wie z. B. Schmutz oder Staub zurückzuhalten.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden den vermischten Phasen, die im Folgenden auch als Preemulsion bezeichnet werden, weitere Stoffe zugegeben. Die Preemulsion kann durch Zugabe weiterer Phasen abgekühlt werden oder auch nach Zugabe von Teilphasen wie einer Wirkstoffphase oder Parfumphase erneut durch den oder die Mikromischer geleitet werden.
Die für den Einsatz in den erfindungsgemäßen Verfahren geeigneten Öle, Fette und Wachse sind beispielsweise gewählt aus der Gruppe der polaren Öle z. B. aus der Gruppe der Lecithine und der Fettsäuretriglyceride, namentlich der Triglycerinester gesättigter und ungesättigter, verzweigter und unverzweigter Alkancarbonsäuren einer Kettenlänge von 8 bis 24, insbesondere 12 bis 18 Kohlenstoffatomen. Die Fettsäuretriglyceride können beispielsweise gewählt werden aus der Gruppe der synthetischen, halbsynthetischen und natürlichen Öle wie z. B. Cocoglycerid, Olivenöl, Sonnenblumenöl, Jojobaöl, Sojaöl, Erdnußöl, Rapsöl, Mandelöl, Palmöl, Kokosöl, Rizinusöl, Weizenkeimöl, Traubenkernöl, Distelöl, Nachtkerzenöl, Macadamianußöl und anderen dem Fachmann bekannten Ölen. Weitere vorteilhafte polare Öle als Komponenten der Fettphase können im Sinne der vorliegenden Erfindung gewählt werden aus der Gruppe der Ester aus gesättigten und ungesättigten, verzweigten und unverzweigten Alkancarbonsäuren mit einer Kettenlänge von 3 bis 30 Kohlenstoffatomen und gesättigten und ungesättigten, verzweigten und unverzweigten Alkoholen mit einer Kettenlänge von 3 bis 30 Kohlenstoffatomen sowie aus der Gruppe der Ester aus aromatischen Carbonsäuren und gesättigten und ungesättigten, verzweigten und unverzweigten Alkoholen mit einer Kettenlänge von 3 bis 30 Kohlenstoffatomen. Solche Esteröle können vorteilhaft gewählt werden aus der Gruppe Phenethylbenzoat, 2-Phenylethylbenzoat, Isopropyl Lauroyl Sarkosinat, Phenyl Trimethicon, Cyclomethicon, Dibutyladipat, Octylpalmitat, Octylcocoat, Octylisostearat, Octyldodeceylmyristat, Octyldodekanol, Cetearylisononanoat, Isopropylmyristat, Isopropylpalmitat, Isopropylstearat, Isopropyloleat, n-Butylstearat, n-Hexyllaurat, n-Decyloleat, Isooctylstearat, Isononylstearat, Isononylisononanoat, 2-Ethylhexylpalmitat, 2-Ethylhexyllaurat, 2-Hexyldecylstearat, 2-Octyldodecylpalmitat, Stearylheptanoat, Oleyloleat, Oleylerucat, Erucyloleat, Erucylerucat, Tridecylstearat, Tridecyltrimellitat, sowie synthetische, halbsynthetische und natürliche Gemische solcher Ester wie z. B. Jojobaöl.
Erfindungsgemäß vorteilhaft sind ferner natürliche Wachse tierischen und pflanzlichen Ursprungs wie beispielsweise Bienenwachs und andere Insektenwachse sowie Beerenwachs, Sheabutter und Lanolin (Wollwachs).
Ferner können die Komponenten der Fettphase vorteilhaft gewählt werden aus der Gruppe der Dialkylether und Dialkylcarbonate. Vorteilhaft im Sinn der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Dicaprylylether z. B. Cetiol OE der Fa. Cognis und Dicaprylylcarbonate z. B. Cetiol CC der Fa. Cognis. Es ist ferner erfindungsgemäß bevorzugt, ein oder mehrere Komponenten einzusetzen aus der Gruppe enthaltend Isoeikosan, Neopentylglykoldiheptanoat, Propylenglykoldicaprylat/dicaprat, Caprylic/Capric/Diglycerylsuccinat, Butylenglykol Dicaprylat/Dicaprat, C_12-13-Alkyllactat, Di-C_12-13-Alkyltartrat, Triisostearin, Dipentaerythrityl Hexacaprylat/Hexacaprat, Propylenglykolmonoisostearat, Tricaprylin und Dimethylisosorbid. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Fettphase der erfindungsgemäßen Emulsion einen Gehalt an C_12-15-Alkylbenzoat aufweist oder vollständig aus diesem bestehlt. Erfindungsgemäß vorteilhafte Komponenten der Fettphase sind ferner Butyloctylsalicylat z. B. Hallbrite BHB der Fa. CP Hall, Tridecylsalicylat z. B. Cosmacol ESI der Fa. Sasol, C_12-15-Alkylsalicylat z. B. Dermol NS der Fa. Alzo, Hexadecylbenzoat und Butyloctylbenzoat sowie Gemische davon z. B. Hallstar AB der Fa. CP Hall und Diethylhexylnaphthalat z. B. Hallbrite TQ der Fa. CP Hall oder Corapan TQ der Fa. Symrise.
Ferner kann die Fettphase ebenfalls vorteilhaft auch unpolare Öle und Wachse enthalten beispielsweise aus der Gruppe der verzweigten und unverzweigten Kohlenwasserstoffe insbesondere Mineralöl, Vaseline (Petrolatum), Paraffinöl, Squalan und Squalen, Polyolefine insbesondere Polydecene, hydrogenierte Polyisobutene, C_13-16-Isoparaffin und Isohexadecan. Auch beliebige Abmischungen solcher Öl- und Wachskomponenten sind vorteilhaft im Sinn der vorliegenden Erfindung einzusetzen.
Geeignete Emulgatoren und Coemulgatoren werden erfindungsgemäß vorzugsweise gewählt aus der Gruppe enthaltend Glycerylstearat in Kombination mit Ceteareth-20, Ceteareth-25, Ceteareth-6 in Kombination mit Stearylalkohol, Cetylstearylalkohol in Kombination mit PEG-40-Rizinusöl und Natriumcetylstearylsulfat, Triceteareth-4-Phosphat, Glycerylstearat, Natriumcetylstearylsulfat, Lecithin Trilaureth-4-Phosphat, Laureth-4-Phosphat, Stearinsäure, Propylenglycolstearat SE, PEG-25-hydriertes Rizinusöl, PEG-54-hydriertes Rizinusöl, PEG-6 Caprylsäure/Caprinsäureglyceride, Glyceryloleat in Kombination mit Propylenglykol, PEG-9-Stearat, PEG-20-Stearat, PEG-30-Stearat, PEG-40-Stearat, PEG-100-Stearat, Ceteth-2, Ceteth-20, Polysorbate-20, Polysorbate-60, Polysorbate-65, Polysorbate-100, Glycerylstearat in Kombination mit PEG-100-Stearat, Glycerylmyristat, Glyceryllaurat, PEG-40-Sorbitanperoleat, Laureth-4, Ceteareth-3, Isostearylglycerylether, Cetylstearylalkohol in Kombination mit Natrium Cetylstearylsulfat, Laureth-23, Steareth-2, Glycerylstearat in Kombination mit PEG-30-Stearat, PEG-40-Stearat, Glycoldistearat, PEG-22-Dodecylglycol-Copolymer, Polyglyceryl-2-PEG-4-Stearat, Ceteareth-12, Ceteareth-20, Ceteareth-30, Methylglucosesesquistearat, Steareth-10, PEG-20-Stearat, Steareth-2 in Kombination mit PEG-8-Distearat, Steareth-21, Steareth-20, Isosteareth-20, PEG-45/Dodecylglycol-Copolymer, Methoxy-PEG-22/Dodecylglycol-Copolymer, PEG-40-Sorbitanperoleat, PEG-40-Sorbitanperisostearat, PEG-20-Glycerylstearat, PEG-8-Bienenwachs, Polyglyceryl-2-laurat, Isostearyldiglycerylsuccinat, Stearamidopropyl-PG-dimoniumchloridphosphat, Glycerylstearat SE, Ceteth-20, Triethylcitrat, PEG-20-Methylglucosesesquistearat, Glycerylstearatcitrat, Cetylphosphat, Cetearylsulfat, Sorbitansesquioleat, Triceteareth-4-Phosphat, Trilaureth-4-Phosphat, Polyglycerylmethylglucosedistearat, Kaliumcetylphosphat, Isosteareth-10, Polyglyceryl-2-sesquiisostearat, Ceteth-10, Oleth-20, Isoceteth-20, Glycerylstearat in Kombination mit Ceteareth-20, Ceteareth-12, Cetylstearylalkohol und Cetylpalmitat, Cetylstearylalkohol in Kombination mit PEG-20-Stearat, PEG-30-Stearat, PEG-40-Stearat, PEG-100-Stearat sowie deren Gemische.
Als erfindungsgemäß besonders vorteilhafte O/W-Emulgatoren (Öl-in-Wasser-Emulgatoren) werden Glycerylstearat, PEG-40 Stearat, Triglycerinmethylglucosedistearat, Polyethylenglycol(21)stearylether, Polyethylenglycol(2)stearylether, Cetearylglucosid, Glycerylstearatcitrat, Natriumcetearylsulfat, Cetearylalkohol, Sorbitanstearat und deren Gemische eingesetzt.
In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können darüber hinaus W/O-Emulgatoren (Wasser-in-Öl-Emulgatoren) mit einem HLB-Wert kleiner 9, als Haupt- oder Coemulgatoren eingesetzt werden. Dabei werden besonders vorteilhaft Cetyldimethicon Copolyol, Lauryl Methicon Copolyol, Glycerylisostearat, Lecithin, Glyceryllanolat, La nolin, Polyglyceryl-2-dipolyhydroxystearat, PEG-30 Dipolyhydroxystearat sowie deren Gemische eingesetzt.
Als geeignete Verdicker und Stabilisatoren können in dem erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise Siliciumdioxid, Aluminiumsilikate, Polysaccharide und deren Derivate wie z. B. Hyaluronsäure, Xanthangummi, Carragenanen, Hydroxypropylmethylcellulose sowie deren Gemische eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft im Sinn der vorliegenden Erfindung ist der Einsatz von Polyacrylaten bevorzugt Polyacrylate aus der Gruppe der sogenannten Carbopole wie z. B. Carbopole der Typen 980, 981, 1382, 2984 oder 5984 jeweils einzeln oder in Kombination. Weitere erfindungsgemäß vorteilhafte Verdicker sind solche mit der INCI-Bezeichnung Acrylates/C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer wie z. B. Pemulen TR 1, Pemulen TR 2, Carbopol 1328 der Fa. NOVEON sowie Aristoflex AVC (INCI: Ammonium Acryloyldimethyltaurate/VP Copolymer) der Fa. Clariant.
Um die Wasserfestigkeit und den Lichtschutzfaktor zu steigern, können die erfindungsgemäßen Emulsionen eine oder mehrere Substanzen aus der folgenden Gruppe der Siloxanelastomere enthalten:
Siloxanelastomere, welche die Einheiten R₂SiO und RSiO_1,5 und/oder R₃SiO_0,5 und/oder SiO₂ enthalten, wobei die einzelnen Reste R jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, C_1-24-Alkyl (wie beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl) oder Aryl (wie beispielsweise Phenyl oder Tolyl), Alkenyl (wie beispielsweise Vinyl) bedeuten und das Gewichtsverhältnis der Einheiten R₂SiO zu RSiO_1,5 im Bereich von 1:1 bis 30:1 liegt und
Siloxanelastomere, welche in Silikonöl unlöslich und quellfähig sind, die durch die Additionsreaktion eines Organopolysiloxans (1), welches siliciumgebundenen Wasserstoff enthält, mit einem Organopolysiloxan (2), welches ungesättigte aliphatische Gruppen enthält, erhalten werden, wobei die verwendeten Mengenanteile so gewählt sind, dass die Menge des Wasserstoffes des Organopolysiloxans (1) oder der ungesättigten aliphatischen Gruppen des Organopolysiloxans (2) im Bereich von 1 bis 20 mol-% liegt, wenn das Organopolysiloxan nicht cyclisch ist und im Bereich von 1 bis 50 mol-% liegt, wenn das Organopolysiloxan cyclisch ist. Vorteilhaft im Sinne der vorliegenden Erfindung liegen das oder die Siloxanelastomere in Form sphärischer Puder oder in Form von Gelen vor.
Erfindungsgemäß vorteilhaft ist der Einsatz von ein oder mehreren kosmetischen Wirkstoffen, bevorzugt von wärmeempfindlichen kosmetischen Wirkstoffen wie beispielsweise Vitaminen, Aminosäuren und Peptiden insbesondere Enzymen, Harnstoff oder Dihydroxyaceton. Die Wirkstoffe können erfindungsgemäß den Fett- und Wasserphasen, der Preemulsion oder beiden zugesetzt werden.
Für den Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren geeignete Wirkstoffe sind beispielsweise Folsäure, Phytoen, Harnstoff, D-Biotin, Coenzym Q10, Flavonglycoside wie z. B. α-Glucosylrutin, Carnitin, Polydocanol, natürliche und synthetische Isoflavonoide insbesondere Genistein, Flavonoide, Carotinoide, Kreatin, Kreatinin, Taurin, Ascorbinsäure sowie deren Derivate, Sauerstoff, Tocopherol sowie dessen Ester, Dihydroxyaceton, 8-Hexadecen-1,16-dicarbonsäure, langkettige Hyaluronsäuren (d. h. mit einem mittleren Molekulargewicht von 1 Million bis 3 Million Dalton) und kurzkettige Hyaluronsäuren (d. h. mit einem mittleren Molekulargewicht von 5000 bis 1 Million Dalton), Licochalcon A und deren Gemische. Derartige Inhaltsstoffe können jeweils in einer Einzelkonzentration von 0,01 bis 30 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, in dieser enthalten sein.
Erfindungsgemäße Emulsionen, welche ein oder mehrere Antifaltenwirkstoffe wie Flavonglycoside insbesondere α-Glycosylrutin, Coenzym Q10, Retinol und dessen Ester, Vitamin E und dessen Derivate sowie andere dem Fachmann bekannte Antifaltenwirkstoffe enthalten, eignen sich insbesondere zum Schutz vor ästhetisch unattraktiven Hautveränderungen wie sie beispielsweise bei ermüdeter Haut oder der Hautalterung auftreten. Zu diesen Veränderungen gehören z. B. Trockenheit, Rauhigkeit und Ausbildung von Trockenheitsfältchen, Juckreiz, verminderte Rückfettung vor allem nach dem Waschen, sichtbare Gefäßerweiterungen wie Teleangiektasien oder Cuperosis, Schlaffheit und Ausbildung von Falten und Fältchen, lokale Hyper-, Hypo- und Fehlpigmentierungen wie Altersflecken, vergrößerte Anfälligkeit gegenüber mechanischem Stress wie Rissigkeit und andere dem Fachmann bekannte Veränderungen. Weiterhin vorteilhaft eignen sich die erfindungsgemäßen Emulsionen gegen das Erscheinungsbild der trockenen bzw. rauhen Haut.
Weiterhin vorteilhaft ist der Einsatz von ein oder mehrere Antioxidantien in dem erfindungsgemäßen Verfahren. Als geeignete Antioxidantien können ein oder mehrere Substanzen gewählt werden aus der Gruppe enthaltend Aminosäuren und deren Derivate wie z. B. Glycin, Histidin, Tyrosin und Tryptophan, Imidazole und deren Derivate wie z. B. Urocaninsäure, Peptide und deren Derivate wie z. B. D,L-Carnosin, D-Carnosin, L-Carnosin und Anserin, Carotinoide, Carotine und deren Derivate wie z. B. α-Carotin, β-Carotin und Lycopin, Liponsäure und deren Derivate wie z. B. Dihydroliponsäure, Aurothioglucose, Propylthiouracil und andere Thiole sowie deren Salze wie z. B. Thioredoxin, Glutathion, Cystein, Cystin, Cystamin sowie deren Glycosyl-, N-Acetyl-, Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Amyl-, Butyl-, Lauryl-, Palmitoyl-, Oleyl-, γ-Linoleyl-, Cholesteryl- und Glycerylester, Dilaurylthiodipropionat, Distearylthiodipropionat, Thiodipropionsäure und deren Derivate wie Ester, Ether, Peptide, Lipide, Nukleotide, Nukleoside und Salze, Sulfoximinverbindungen wie z. B. Buthioninsulfoximine, Homocysteinsulfoximin, Buthioninsulfone, Penta-, Hexa- und Heptathioninsulfoximin in sehr geringen verträglichen Dosierungen (z. B. pmol bis μmol/kg), ferner (Metall)-Chelatoren wie z. B. α-Hydroxyfettsäuren, Palmitinsäure, Phytinsäure und Lactoferrin, α-Hydroxysäuren wie z. B. Zitronensäure, Milchsäure und Apfelsäure, Huminsäure, Gallensäure, Gallenextrakte, Bilirubin, Biliverdin, EDTA, EGTA und deren Derivate, ungesättigte Fettsäuren und deren Derivate wie z. B. γ-Linolensäure, Linolsäure und Ölsäure, Folsäure und deren Derivate, Ubichinon und Ubichinol und deren Derivate, Vitamin C und dessen Derivate wie z. B. Ascorbylpalmitat, Mg-Ascorbylphosphat und Ascorbylacetat, Tocopherole und deren Derivate wie z. B. Vitamin E-Acetat, Vitamin A und dessen Derivate wie z. B. Vitamin A-Palmitat, Konyferylbenzoat des Benzoeharzes, Rutinsäure und deren Derivate, Ferulasäure und deren Derivate, Butylhydroxytoluol, Butylhydroxyanisol, Nordihydroguajakharzsäure, Nordihydroguajaretsäure, Trihydroxybutyrophenon, Harnsäure und deren Derivate, Mannose und deren Derivate, Zink und dessen Derivate wie z. B. ZnO und ZnSO₄, Selen und dessen Derivate wie z. B. Selenmethionin, Stilbene und deren Derivate wie z. B. Stilbenoxid und trans-Stilbenoxid, sowie die erfindungsgemäß geeigneten Derivate der genannten Wirkstoffe wie Salze, Ester, Ether, Zucker, Nukleotide, Nukleoside, Peptide oder Lipide.
Die Menge der Antioxidantien (eine oder mehrere Verbindungen) in den erfindungsgemäßen Emulsionen beträgt vorzugsweise 0,001 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 bis 20 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung. Sofern Vitamin E oder dessen Derivate das oder die Antioxidantien darstellen, ist vorteilhaft, deren jeweilige Konzentrationen aus dem Bereich von 0,001 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, zu wählen. Sofern Vitamin A, Vitamin-A-Derivate, Carotine oder deren Derivate das oder die Antioxidantien darstellen, ist vorteilhaft, deren jeweilige Konzentrationen aus dem Bereich von 0,001 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, zu wählen. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn die kosmetischen Emulsionen gemäß der vorliegenden Erfindung kosmetische Wirkstoffe enthalten, wobei bevorzugte Wirkstoffe Antioxidantien sind, welche die Haut vor oxidativer Beanspruchung schützen können.
Ferner ist es vorteilhaft, in dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Repellentien zum Schutz vor Mücken, Zecken und Spinnen und dergleichen einzusetzen. Geeignete Substanzen sind beispielsweise N,N-Diethyl-3-methylbenzamid (Handelsbezeichnung: DEET), Dimethylphtalat (Handelsbezeichnung: Palatinol M, DMP), 1-Piperidincarbonsäure-2-(2-hydroxyethyl)-1-methylpropylester sowie insbesondere 3-(N-n-Butyl-N-acetyl-amino)-propionsäureethylester (Insekt Repellent 3535 der Fa. Merck). Die Repellentien können sowohl einzeln als auch in Kombination eingesetzt werden.
Als weitere Additive und Zusatzstoffe können in den erfindungsgemäßen Verfahren kosmetische Hilfsstoffe eingesetzt werden, wie sie dem Fachmann bekannt sind und üblicherweise in solchen Zubereitungen verwendet werden. Geeignete Hilfsstoffe sind beispielsweise Konservierungsmittel, Konservierungshelfer, Komplexbildner, Bakterizide, Parfüme, Substanzen zum Verhindern oder Steigern des Schäumens, Farbstoffe, Pigmente mit färbender Wirkung, anfeuchtende und feuchhaltende Substanzen, Füllstoffe zur Verbesserung des Hautgefühls, Alkohole, Polyole, Polymere, Schaumstabilisatoren, Elektrolyte, organische Lösungsmittel oder Silikonderivate.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zusätzlich UV-Filter eingesetzt. Vorteilhaft ist der Einsatz von einem oder mehreren UV-Filtern werden aus der Gruppe enthaltend Phenylen-1,4-bis-(2-benzimidazyl)-3,3'-5,5'-tetrasulfonsäuresalze, 2-Phenylbenzimidazol-5-sulfonsäuresalze, 1,4-Di(2-oxo-10-Sulfo-3-bornylidenmethyl)benzol und dessen Salze, 4-(2-Oxo-3-bornylidenmethyl)benzolsulfonsäuresalze, 2-Methyl-5-(2-oxo-3-bornylidenmethyl)sulfonsäuresalze, 2,2'-Methylen-bis-(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-phenol), 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4-methyl-6-[2-methyl-3-[1,3,3,3-tetramethyl-1-[(trimethylsilyl)oxy]disiloxanyl]propyl]-phenol, 3-(4-Methylbenzyliden)-campher, 3-Benzylidencampher, Ethylhexylsalicylat, Terephihalidendicamphersulfonsäure, 4-(Dimethylamino)-benzoesäure-(2-ethylhexyl)-ester, 4-(Dimethylamino)-benzoesäureamylester, 4-Methoxybenzalmalonsäuredi-(2-ethylhexyl)-ester, 4-Methoxyzirntsäure-(2-ethylhexyl)-ester, 4-Methoxyzimtsäureisoamylester, 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenon, 2-Hydroxy-4-methoxy-4'-methylbenzophenon, 2,2'-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon, 2-(4'-Diethylamino-2'-hydroxybenzoyl)-benzoesäurehexylester, 4-(tert.-Butyl)-4'-methoxydibenzoylmethan, Homomenthylsalicylat, 2-Ethylhexyl-2-hydroxybenzoat, 2-Ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylat, Dimethicodiethylbenzalmalonat, 3-(4-(2,2-bis-(Ethoxycarbonylvinyl)-phenoxy)-propenyl)-methoxysiloxan/Dimethylsiloxan-Copolymer, 2,4-Bis-{[4-(2-ethyl-hexyloxy)-2-hydroxy]-phenyl}-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazin (INCI: Bis-Ethylhexyloxypheriol Methoxyphenyl Triazin), Dioctylbutylamidotriazon (INCI: Diethylhexyl-Butamidotriazone), 2,4-Bis-[5-1(dimethylpropyl)benzoxazol-2-yl-(4-phenyl)-imino]-6-(2-ethylhexyl)-imino-1,3,5-triazin (CAS Nr. 288254-16-0), 4,4',4''-(1,3,5-Triazin-2,4,6-triyltriimino)-tris-benzoesäure-tris(2-ethylhexylester) auch als 2,4,6-Tris-[anilino-(p-carbo-2'-ethyl-1'-hexyloxy)]-1,3,5-triazin bezeichnet (INCI: Ethylhexyl Triazone), 2,4,6-Tribiphenyl-4-yl-1,3,5-triazin, Titandioxid und Zinkoxid. Es ist erfindungsgemäß vorteilhaft die UV-Filter in einer Gesamtkonzentration von 0,01 bis 30 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formulierung einzusetzen.
Vorteilhaft im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erhaltenen Emulsionen als Kosmetikum zur Pflege der Haut. Sie können insbesondere der Erhaltung und Verbesser ung des Hautbilds dienen wie z. B. der Vorbeugung und Minderung der Hautfaltenbildung oder dem Schutz vor der negativen Wirkung von UV-Einstrahlung auf die Haut.
Beispiele
Beispiel 1:
Fließschema einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung (siehe 1)

1: Mikromischer
2: Vorratsbehälter Wasserphase
3: Vorratsbehälter Fettphase
4: Mischzelle
5: Pumpen
6: Filter
7: Vorratsbehälter
8: Verweilzeitstrecke
9: Abfallbehälter
10: Produktbehälter

Die Fett- und die Wasserphase werden in den jeweiligen Vorratsbehältern 2 und 3 vorgelegt. Anschließend werden die beiden Phasen über die Filter 5 in den Mikromischer 1 gepumpt. Die Zuleitungen, Filter 5 und der Mikromischer 1 sind temperiert, um die Phasen auf der benötigten Temperatur zu halten. Die im Mikromischer 1 entstandene Emulsion wird in eine Mischzelle 4 geleitet. Dort werden aus den Vorratsbehältern 7 weitere Bestandteile wie z. B. Verdicker und Parfümphase zugegeben und mit der Emulsion durch Rühren vermischt. Anschließend wird die Emulsion in die Verweilzeitstrecke 8 eingeleitet. Nach dem Verlassen der Verweilzeitstrecke 8 wird die Emulsion in dem Produktbehälter 10 gesammelt. Die Emulsion bzw. das Produkt wird anschließend abgefüllt und verpackt. Beispiel 2: O/W-Lotion

Inhaltsstoff	Anteil in Gew.-%
Cetearylalkohol + PEG-40 Rizinusöl + Natriumcetearylsulfat	3,00
Wollwachsalkohol	0,10
Carbopol	0,15
Natriumhydroxid 45% Lösung	0,10
lineare Silikonöl	0,20
Vitamin E Acetat	0,10
Methylparaben	0,25
Propylparaben	0,15
medizinisches Weißöl	10,00
Vitamin C	3,00
Wasser	ad 100

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

- vgl. Fritz H. Boller: Cremeherstellung im Kaltemulgierverfahren; SFÖW 3/85, S. 69–71 [0004]

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Emulsion, in welchem mindestens eine Fettphase und mindestens eine Wasserphase miteinander vermischt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Fett- und Wasserphasen bei einer Temperatur zwischen 0°C und 45°C in mindestens einem Mikromischer miteinander vermischt und emulgiert werden.
Verfahren zum Herstellen einer Emulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Fettphasen eingesetzt werden, welche bei Raumtemperatur flüssig sind.
Verfahren zum Herstellen einer Emulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettphasen vor dem Vermischen auf eine Temperatur oberhalb ihres Schmelzpunkts erwärmt werden.
Verfahren zum Herstellen einer Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasen mit einem Volumenstrom von 1 bis 10 l/h, bevorzugt 1 bis 6 l/h, besonders bevorzugt 1 bis 3 l/h, in den oder die Mikromischer eingeleitet werden.
Verfahren zum Herstellen einer Emulsion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasen mit einem Druck von 1 bis 10 bar, bevorzugt 1 bis 5 bar eingeleitet werden.
Verfahren zum Herstellen einer Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fettphasen und die Wasserphasen durch jeweils einen Filter in den oder die Mikromischer geleitet werden.
Verfahren zum Herstellen einer Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Preemulsion weitere Stoffe zugegeben werden.
Verfahren zum Herstellen einer Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass den Fettphasen und/oder Wasserphasen und/oder der Preemulsion ein oder mehrere kosmetische Wirkstoffe zugegeben werden.
Emulsion hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Verwendung der Emulsion nach Anspruch 9 als Kosmetikum.