DE69927914T2

DE69927914T2 - Stabile Emulsionen aus überbasischen gellierten Substraten mit Tensiden und wässrigen Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE69927914T2
Application number: DE69927914T
Authority: DE
Inventors: Saurabh S. Concord Lawate; William R. Richmonds Heights Sweet
Original assignee: Lubrizol Corp
Current assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1999-12-15
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2019-12-16
Also published as: EP1010460B1; AR021593A1; CA2292251A1; EP1010460A2; DE69927914D1; EP1010460A3; BR9906200A; AU6447699A; ATE307665T1; US6172122B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft stabile Emulsionszusammensetzungen. Die Emulsionszusammensetzungen gehen geeigneterweise von Pflanzenölen aus, die durch Überalkalisierung in verdickte Zusammensetzungen umgewandelt werden können. Die verdickten Zusammensetzungen werden, wenn sie mit bestimmten Detergenzien und wäßrigen Flüssigkeiten kombiniert sind, wünschenswerterweise in Nahrungsmitteln, Arzneimitteln und Körperpflegeprodukten verwendet.
Derzeit werden teilweise hydrierte Fette in großem Umfang in der Nahrungsmittelindustrie in Backfett, Kuchenglasur, Margarinen etc. verwendet. Jedoch erzeugt eine teilweise Hydrierung auch unerwünschte „trans"-ungesättigte Fettsäuren, die gesundheitsschädliche Wirkungen haben.
Es wird die Verwendung von überalkalisierten Materialien zum Verdicken von Öl und zur Bereitstellung der Konsistenz eines hydrierten Fettes ohne die Erzeugung irgendwelcher „trans"-ungesättigter Fettsäuren beschrieben. Diese Erfindung kann auch bei der Verabreichung von gegen Magensäure wirkenden Mitteln und anderen Nahrungsergänzungsmitteln in öllöslicher Form für pharmazeutische Anwendungen geeignet sein. Derzeit wird Kalzium entweder in säurebindender oder nicht säurebindender Form in einer wasserlöslichen Form verabreicht.
Hintergrund der Erfindung
Carbonsäuren, die von Pflanzenölen abgeleitet sein können, werden zur Bereitstellung einer gelartigen Zusammensetzung überalkalisiert. Wie der Name impliziert, ermöglicht „Überalkalisieren" die Aufnahme höherer als stöchiometrischer Mengen von basischen Salzen, wie beispielsweise Calciumhydroxid, Lithiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid in eine Fettsäure.
Das US-Patent Nr. 3,892,881 (Lissant, 1. Juli 1975) betrifft nicht-newton'sche Kosmetik-, Nahrungs- und Pharmazeutische Zusammensetzungen, die durch stabile Emulsionen mit einem hohen Verhältnis an innerer Phase beispielhaft wiedergegeben werden. Emulsionen mit einem hohen Verhältnis an innerer Phase besitzen radikal unterschiedliche Eigenschaften gegenüber denjenigen Typen mit einem niedrigen oder mittleren Verhältnis an innerer Phase. Speziell sind sie von einer nicht-newton'schen Art, die ein Phänomen einer unteren Fließgrenze und eine Abnahme der effektiven Viskosität mit der Scherrate aufweist. Im Gegensatz zu Gelen, die erhebliche Zeit benötigen, um ihre Konsistenz wiederzuerlangen, wenn sie Scherung unterzogen werden, erlangen Emulsionen mit einem hohen Verhältnis an innerer Phase nahezu unverzögert wieder hohe Viskositäten.
Das US-Patent Nr. 4,229,309 (Cheng et al., 21. Oktober 1980) betrifft ein einfaches Verfahren zur Herstellung stabiler, flüssiger, Magnesium enthaltender Dispersionen, welches das Erhitzen von Mg(OH)₂ über dessen Hydratisierungstemperatur in der Gegenwart einer Flüssigkeit mit geringer Flüchtigkeit, die ein in der Flüssigkeit lösliches Dispergiermittel enthält, umfaßt.
Das US-Patent Nr. 4,310,516 (Chang et al., 12. Januar 1982) ist auf einen wasserfreien, pseudoplastischen und thixotropen, ölartigen Träger und das Verfahren, nach welchem dieser hergestellt wird, gerichtet. Genauer gesagt ist der wasserfreie, ölartige Träger ein wasserfreies, ölartiges Material, das durch wenigstens ein festes emulgierendes Mittel mit einem HLB-Wert von nicht mehr als 12 verdickt wird und durch Mischen des ölartigen Materials und des Emulgiermittels bei erhöhter Temperatur und anschließendes Kühlen des Gemischs über einen Temperaturbereich von wenigstens etwa 15°C, wobei der Bereich den Schmelz- oder Fließpunkt des Mittels umfaßt, hergestellt wird.
Das US-Patent Nr. 5,102,680 (Glass et al., 7. April 1992) betrifft eine fettreduzierte, verteilfertige Gefrierzusammensetzung mit einem Süßungsmittel, einem Backfett mit hohem Feststoffgehalt und reduzierten Mengen eines definierten Triglycerides, hohen Mengen eines bestimmten Emulgiermittels, etwa 0,1 bis 1,0 Gew.-% eines ausgewählten, sehr starken Geliermittels und erhöhten Feuchtigkeitsmengen. Das Backfettsystem ist durch einen hohen Gehalt an festem Fett gekennzeichnet. Die Gefrierzusammensetzung hat eine Dichte von etwa 0,95 bis 1,20 g/cm³, enthält weniger als etwa 6% Gesamtfett und ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Triglycerid zu Emulgiermittel etwa 1:0,3–0,5 beträgt.
Das US-Patent Nr. 5,127,953 (Hamaguchi, 7. Juli 1992) betrifft eine Fett- oder Ölzusammensetzung in Pulver- oder Granulatform und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Insbesondere betrifft dieses Dokument eine Zusammensetzung mit einem Fett oder Öl, einem Grundmaterial, welches das Fett oder Öl durch Einschluß oder Absorption darin aufgenommen enthält, und einem Polyol mit wenigstens zwei Hydroxylgruppen, wobei die Zusammensetzung in der Form eines Pulvers oder Granulates mit einem Wassergehalt, einem maximalen Teilchendurchmesser, einem mittleren Teilchendurchmesser und einem Schüttwinkel in spezifischen Bereichen vorliegt. Die Fett- oder Ölzusammensetzung dieses Dokuments weist ihren Fett- oder Ölbestandteil durch Einschluß oder Absorption darin gut eingeschlossen auf, unabhängig davon, ob der Fett- oder Ölbestandteil flüssig, halbfest oder fest ist, und sie besitzt ausgezeichnete Handhabungseigenschaften, weil sie eine gute Fließfähigkeit hat. Die Zusammensetzung ist auch dahingehend vorteilhaft, daß, wenn sie mit Wasser in Kontakt ist, das Fett oder Öl schnell getrennt wird, ohne eine unerwünschte Emulsion mit Wasser auszubilden, was in der Anwendung für verschiedene Nahrungsmittelprodukte zu Vorteilen führt.
Das US-Patent Nr. 5,132,123 (Laiho et al, 21. Juli 1992) betrifft ein Futter und ein Verfahren für dessen Herstellung. Gemäß dem Verfahren wird eine fetthaltige Substanz in die Form eines Metallsalzes einer Fettsäure oder von Fettsäuren umgewandelt und mit einem Träger, wie beispielsweise einem konzentrierten Futter, vereinigt. In der Salzform ist das Salz in solch einer Weise geschützt, daß es den im Pansen eines Wiederkäuers stattfindenden Zerfall nicht stört, aber es ist trotzdem von dem Verdauungssystem des Tieres verwertbar. Das in dem Dokument wesentliche ist, daß das Metallsalz in eine dreidimensionale Matrix gebracht wird, so daß im wesentlichen flüssiges Fett oder Fettsäuren in den Hohlräumen der Matrix bleiben. In einer Matrixform, wie beispielsweise dieser, ist das Fett flüssig und kann wie eine Flüssigkeit überführt und dosiert werden. Es ist möglich, für die Herstellung eines Futters Pflanzenöle zu verwenden, die ungesättigte Fette und Fettsäuren enthalten, wobei die Fette und Fettsäuren durch den Schutz dazu gebracht werden können, daß sie durch das Verdauungssystem eines Wiederkäuers zu der produzierten Milch hindurchtreten.
Das US-Patent Nr. 5,158,796 (Bernhardt et al., 27. Oktober 1992) ist auf eine Stoffzusammensetzung gerichtet, die folgendes umfaßt: (a) Ein genießbares, nicht absorbierbares, unverdauliches, niedrigkalorisches Fettmaterial, das bei Körpertemperatur nicht-newton'sche pseudoplastische Eigenschaften aufweist, und (b) ein genießbares, absorbierbares, verdauliches Nahrungsmittelmaterial, welches als ein Lösungsmittel für das Fettmaterial dient. Die rheologischen Eigenschaften des Fettmaterials sind hinsichtlich Thixotropie, Fließgrenze, thioxotropischem Bereich und Flüssig/Fest-Stabilität definiert. Die Zusammensetzung ist als ein Fettersatz in niedrigkalorischen Nahrungsmittelprodukten geeignet. Die Zusammensetzung weist im Mund einen nicht wachsartigen Geschmack auf, und eine laxative Nebenwirkung wird vermieden.
Das US-Patent Nr. 5,194,270 (Cante et al., 16. März 1993) stellt neue und nützliche Pflanzenöl-Calciumcitratsalz-Zusammensetzungen bereit, die für eine Verwendung in Nahrungsmittelzusammensetzungen, insbesondere als Trübungsmittel, Aufhellungsmittel und teilweise Fettersatzmittel, einfach anpaßbar sind.
Das US-Patent Nr. 5,314,921 (Yesair, 24. Mai 1994) offenbart eine Zusammensetzung mit unveresterten Fettsäuren mit 14 bis 18 Kohlenstoffatomen, Monoglyceriden, die Monoester von Glycerin und Fettsäuren mit 14 bis 18 Kohlenstoffatomen sind, Lysophosphatidylcholin, in dem der Fettsäurerest 14 bis 18 Kohlenstoffatome hat, und Bicarbonat. Die Zusammensetzungen können optional auch Gallensalze enthalten. Diese Zusammensetzungen bilden kolloidale Teilchen mit Submikrometergröße und können als Träger zum Transportieren von oral verabreichten Arzneimitteln, als Kalorienquellen in der Form von einfach absorbierbaren Fetten und als Teilchen für die topische Applikation auf die Haut dienen. Ein Verfahren zur Herstellung dieser Teilchen ist ebenfalls beschrieben.
Das US-Patent Nr. 5,401,424 (Vinci et al., 28. März 1995) ist auf gelierte, überalkalisierte Materialien gerichtet, die durch Mischen einer überalkalisierten Zusammensetzung aus einem Metallsalz eines organischen Säurematerials, das wenigstens 8 Kohlenstoffatome enthält, einem Metallsalz eines organischen Säurematerials, das weniger als 6 Kohlenstoffatome enthält, und einem Metallcarbonat in einem oleophilen Medium mit einem Alkohol oder einem Alkohol-Wasser-Gemisch und Erhitzen des Gemischs hergestellt werden.
Das US-Patent Nr. 5,652,011 (Heertje et al., 29. Juli 1997) stellt eine neue Art und Weise der Strukturierung der wäßrigen Phase von Brotaufstrichen und Dressings bereit. Die Bil dung einer mesomorphen Phase kann zu einer festen Textur und Konsistenz führen. Es wurde herausgefunden, daß dies, wenn die wäßrige Phase eines Brotaufstrichs oder Dressings eine Kombination aus solch einer mesomorphen Phase und einer bestimmten Menge an Biopolymer enthält, u.a. überragende fettarme Produkte liefert, die weniger körnig sind und/oder die weniger dazu neigen, Feuchtigkeit zu verlieren.
Das US-Patent Nr. 5,661,189 (Grieveson et al., 26. August 1997) betrifft eine wäßrige, flüssige, reinigende und feuchtigkeitsspendende Zusammensetzung mit einem grenzflächenaktiven Mittel, ausgewählt unter anionischen, nichtionischen, zwitterionischen und kationischen grenzflächenaktiven Mitteln und Gemischen davon, einem Unterstützungsmittel mit einer auf das Gewichtsmittel bezogenen mittleren Teilchengröße im Bereich von 50 bis 500 Mikrometern und einem Verdickungsmittel. Das Verdickungsmittel wird dem Unterstützungsmittel in einer Menge von 1 bis 50 Gew.-% auf der Grundlage des Unterstützungsmittels hinzugefügt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es wird eine Zusammensetzung einer stabilen Emulsion offenbart mit

(A) einer überalkalisierten, erstarrten Metallzusammensetzung, hergestellt durch Ausbildung eines Gemischs von (i) einem carbonisierten, überalkalisierten Material mit einem Metallverhältnis von 1,5 bis 30 in einem nahrungsmittelgeeigneten Paraffinöl oder einem nahrungsmittelgeeigneten oleophilen Mineralspiritusmedium, wobei das Mineral ein Metallsalz von wenigstens einem Material einer organischen Säure, welches eine Carbonsäure umfaßt, die wenigstens 8 Kohlenstoffatome enthält, enthält, und (ii) einem Alkohol oder einem Alkohol-Wasser-Gemisch, wobei der Alkohol Ethylalkohol, Isopropylalkohol oder Isobutylalkohol ist,
(B) einem Tensid, welches anionische Tenside, kationische Tenside oder nichtionische Tenside umfaßt, und
(C) einer wäßrigen Flüssigkeit, welche Wasser oder Wasser mit wenigstens einer Flüssigkeit, die in Wasser löslich oder teilweise löslich ist, umfaßt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Verschiedene bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von nicht beschränkenden Erläuterungen beschrieben.
Der Begriff „stabile Emulsion" bezeichnet Emulsionszusammensetzungen, die nicht agglomerieren, koagulieren oder präzipitieren.
(A) Die überalkalisierte, erstarrte Metallzusammensetzung
Um diesen Bestandteil vollständig zu erklären, werden die allgemeinen Verfahren, die an der Herstellung überalkalisierter Materialien beteiligt sind, diskutiert.
Die überalkalisierten Materialien, die in einem oleophilen Medium enthalten sind, sind gut bekannte Materialien. Überalkalisierung, auch bezeichnet als Superalkalisierung oder Hyperalkalisierung, ist ein Mittel zur Bereitstellung einer großen Menge an basischem Material in einer Form, die in Öl löslich oder dispergierbar ist. Überalkalisierte Produkte werden seit langem in der Schmiermitteltechnologie verwendet, um grenzflächenaktive Additive bereitzustellen.
Überalkalisierte Materialien sind einphasige, homogene Systeme, die durch einen Metallgehalt in einem Überschuß zu demjenigen, der gemäß der Stöchometrie des Metalls und der jeweiligen mit dem Metall umgesetzten, sauren organischen Verbindung vorhanden wäre, gekennzeichnet sind. Die Menge an überschüssigem Metall wird allgemein im Hinblick auf das Metallverhältnis ausgedrückt. Der Begriff „Metallverhältnis" ist das Verhältnis der gesamten Äquivalente des Metalls zu den Äquivalenten der sauren organischen Verbindung. Ein neutrales Metallsalz hat ein Metallverhältnis von 1. Ein Salz mit 4,5mal soviel Metall, wie es in einem neutralen Salz vorhanden ist, wird einen Metallüberschuß von 3,5 Äquivalenten oder ein Verhältnis von 4,5 haben. Die basischen Salze der vorliegenden Erfindung haben ein Metallverhältnis von 1,5 bis 30, vorzugsweise von 2 bis 15 und besonders bevorzugt von 5 bis 12.
Die überalkalisierten Materialien werden durch Umsetzung eines sauren Materials, normalerweise eines sauren Gases, wie beispielsweise SO₂ oder CO₂, und am häufigsten Kohlendioxid, mit einem Gemisch, das eine saure organische Verbindung, ein normalerweise oleophiles Medium enthaltendes Reaktionsmedium, einen stöchometrischen Überschuß einer Metallbase und vorzugsweise einen Promotor enthält, hergestellt.
Das oleophile Medium, das zur Herstellung verwendet wird und überalkalisierte Materialien enthält, wird normalerweise ein für das saure organische Material inertes Lösungsmittel sein. Das oleophile Medium kann ein organisches Material sein, das mit Öl einfach lösbar oder mischbar ist. Das oleophile Medium der vorliegenden Erfindung ist ein lebensmittelunbedenkliches Paraffinöl oder ein lebensmittelunbedenkliches Lösungsbenzin, wie beispielsweise Isopar G, das von Exxon erhältlich ist.
Die zur Herstellung von überalkalisierten Zusammensetzungen geeigneten sauren organischen Verbindungen umfassen Carbonsäuren.
Die zur Herstellung von überalkalisierten Salzen geeigneten Carbonsäuren sind aliphatische Carbonsäuren. Diese Carbonsäuren umfassen Carbonsäuren mit niedrigerem Molekulargewicht sowie Carbonsäuren mit höherem Molekulargewicht (z. B. mit mehr als 8 oder mehr Kohlenstoffatomen).
Carbonsäuren, insbesondere die höheren Carbonsäuren, sind vorzugsweise in dem oleophilen Medium löslich. Zur Bereitstellung einer gewünschten Löslichkeit sollte die Anzahl an Kohlenstoffatomen in Carbonsäuren der vorliegenden Erfindung wenigstens etwa 8, z. B. 8 bis 40, vorzugsweise 10 bis 30 und besonders bevorzugt 10 bis 24 betragen.
Die Carbonsäuren umfassen gesättigte und gesättigte Säuren. Beispiele für solche geeigneten Säuren umfassen Dodecansäure, Decansäure, Tallölsäure, 10-Methyl-Tetradecansäure, 3-Ethyl-hexadecansäure und 8-Methyl-octadecansäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Myristinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Behensäure, Hexatriacontansäure, 12- Hydroxystearinsäure, 9-Methylstearinsäure, Dichlorstearinsäure, Rizinolsäure, Lesquerellsäure, Stearylbenzoesäure, Eicosanyl-substituierte Naphthylsäure, Dilauryl-decahydronaphthalincarbonsäure, Gemische von irgendwelchen dieser Säuren, deren Alkali- und Erdalkalisalze, deren Amoniumsalze, deren Anhydride und/oder deren Ester, Triglyceride etc. Eine bevorzugte Gruppe von aliphatischen Carbonsäuren umfaßt die gesättigten und ungesättigten höheren Fettsäuren, die von etwa 12 bis etwa 30 Kohlenstoffatome enthalten.
Die zur Herstellung der basischen Metallsalze geeigneten Metallverbindungen sind allgemein jegliche Metallverbindungen der Gruppe I oder der Gruppe II (CAS-Version des Periodensystems der Elemente). Die Metalle der Gruppe I der Metallverbindung umfassen Alkalimetalle (Natrium, Kalium, Lithium, etc.) sowie Metalle der Gruppe IB, wie beispielsweise Kupfer. Metalle der Gruppe I sind vorzugsweise Natrium, Kalium und Lithium, bevorzugter Natrium oder Kalium und ganz besonders bevorzugt Natrium. Die Metalle der Gruppe II der Metallbase umfassen die Erdalkalimetalle (Magnesium, Calcium, Barium, etc.) sowie die Metalle der Gruppe IIB, wie beispielsweise Zink oder Cadmium. Vorzugsweise sind die Metalle der Gruppe II Magnesium, Calcium, Barium oder Zink, vorzugsweise Magnesium oder Calcium und ganz besonders bevorzugt Calcium. Im allgemeinen werden die Metallverbindungen als Metallsalze ausgeliefert. Der anionische Anteil des Salzes kann Hydroxyl, Oxid, Carbonat, Borat, Nitrat, etc. sein.
Promotoren sind Chemikalien, die manchmal dazu verwendet werden, die Aufnahme von Metall in die basischen Metallzusammensetzungen zu erleichtern. Unter den als Promotoren geeigneten Chemikalien sind Wasser, Ammoniumhydroxid, organische Säuren mit bis zu etwa 8 Kohlenstoffatomen, Salpetersäure, Salzsäure, metallkomplexierende Mittel, wie beispielsweise Alkylsalicylaldoxim, und Alkalimetallhydroxide, wie beispielsweise Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, und ein- und mehrwertige Alkohole mit bis zu etwa 30 Kohlenstoffatomen. Beispiele für die Alkohohe umfassen Methanol, Ethanol, Ispropylalkohol, Butylalkohol, Isobutylalkohol, Dodecanol, Behenylalkohol, Ethylenglycol, Monomethylether von Ethylenglycol, Hexamethylenglycol, Glycerol, Pentaerythritol, Benzylalkohol, Phenylethylalkohol, Aminoethanol, Zimtalkohol, Allylalkohol und ähnliche. Besonders geeignet sind die einwertigen Alkohole mit bis zu etwa 10 Kohlenstoffatomen und Gemische von Methanol mit höheren einwertigen Alkoholen. Es ist kennzeichnend für Promotoren, daß sie normalerweise in geringen Mengen eingesetzt werden, normalerweise mit weniger als 1 bis 2 Gew.-% des Reaktionsgemischs für Promotoren, die später nicht entfernt werden. Daher stellen sie normalerweise keinen nennenswerten Anteil der Säurefunktionalität der Zusammensetzung dar, sondern spielen vielmehr eine Rolle als ein Katalysator für das Überalkalisierungsverfahren.
Bei der Herstellung von überalkalisierten Materialien wird das organische Säurematerial, welches überalkalisiert werden soll, normalerweise in einem inerten oleophilen Medium mit der Metallbase, dem Promotor und dem Kohlendioxid (das durch Einperlen von gasförmigem Kohlendioxid in das Gemisch eingebracht wird) zusammengebracht, und es findet eine chemische Reaktion statt. Die Reaktionstemperatur beträgt üblicherweise etwa 27 bis 159°C (80° bis 300 °F) und häufiger etwa 38 bis 93°C (100° bis 200 °F). Die exakte Natur des resultierenden überalkalisierten Produktes ist nicht bekannt, aber sie kann beschrieben werden als ein einphasiges homogenes Gemisch von dem Lösungsmittel und entweder (1) einem Metallkomplex, der aus der Metallbase, dem Kohlendioxid und der organischen Säure gebildet ist, und/oder (2) einem amorphen Metallsalz, das aus der Reaktion des Kohlendioxids mit der Metallbase und der organischen Säure gebildet wurde. Zu Zwecken der vorliegenden Erfindung kann das überalkalisierte Material als ein Gemisch von einem Metallsalz eines organischen Säurematerials mit einem Metallcarbonat beschrieben werden.
Eine vollständigere Beschreibung des Verfahrens zur Herstellung herkömmlicher überalkalisierter Materialien findet man in dem US-Patent 3,766,067, McMillen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von überalkalisiertem Material, das dazu verwendet werden kann, die Gele auszubilden, die nachfolgend ausführlicher beschrieben werden. Das Verfahren, welches nachfolgend beschrieben wird, kann mit Vorteil zur Überalkalisierung von gesättigten und ungesättigten Carbonsäuren, die zur Herstellung von überalkalisierten Carboxylaten geeignet sind, verwendet werden. Ein Aspekt der Erfindung betrifft daher speziell die Überalkalisierung von Carbonsäuren und deren reaktiven Äquivalenten, die wenigstens 8 Kohlenstoffatome in dem Säureanteil und insbesondere 12 bis 24 Kohlenstoffatome in dem Säureanteil enthalten. Beispiele für solche Carbonsäuren umfassen die Monocarbonsäuren Kokosnußäure, hydrierte Palmitinsäure, hydrierte Castorsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, 12-Hydroxy-Stearinsäure und 14-Hydroxyarachidinsäure; andere solcher Säuren werden dem Fachmann auf dem Gebiet gegenwärtig sein.
Die Säure, welche überalkalisiert werden soll, kann als die Säure selbst vorliegen oder sie kann in der Form einer alternativen Quelle für solch eine Säure bereitgestellt werden, d.h. eines anderen Materials, das unter den Bedingungen der Überalkalisierung unter Herstellung des gewünschten überalkalisierten Produktes, möglicherweise durch Bildung der eigentlichen Säure als ein Zwischenprodukt in situ, reagieren wird. Somit umfassen geeignete Säurequellen z. B. die Säuren selbst sowie Ester, Amide, Anhydride und Salze der Säuren. Eine bevorzugte Säurequelle ist das Pflanzenöl auf der Grundlage der Säure, z. B. Palmöl oder Kokosnußöl. Die Quelle kann in gleicher Weise ein Tieröl sein, z. B. Talg, Schmalz oder Hühnerfett. Die Carbonsäure ist ein Gemisch aus Säuren, die aus einem Tieröltriglycerid oder einem Pflanezenöltriglycerid oder einem genetisch modifizierten Pflanzenöltriglycerid der Formel
erhalten wurde, worin R¹, R² und R³ unabhängig voneinander gesättigte oder ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen sind, die etwa 7 bis etwa 23 Kohlenstoffatome enthalten. Wenn das Triglycerid ein genetisch modifiziertes Triglycerid ist, haben die aliphatischen Gruppen wenigstens zu 60% einfach ungesättigten Charakter, und das Ölsäurerest:Linolsäurerest-Verhältnis beträgt von etwa 2 bis etwa 90.
Es wird angenommen, daß die Öle der alkalischen Umgebung der Überalkalisierungsreaktion unter Bildung des Salzes verseift werden, welches dann überalkalisiert wird, obwohl die vorliegende Erfindung durch solch eine theoretische Erklärung nicht beschränkt sein soll.
Der Begriff „Hydrocarbylgruppe" bzw. „Kohlenwasserstoffgruppe" oder „Hydrocarbylsubstitutent" bzw. „Kohlenwasserstoffsubstitutent", wie er hierin verwendet wird, bezeichnet ein Radikal mit einem Kohlenstoffatom, das direkt an den Rest des Moleküls gebunden ist. Die aliphatischen Kohlenwasserstoffgruppen umfassen die folgenden:

(1) Aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen, d.h. Alkylgruppen wie beispielsweise Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Tridecyl, Pentadecyl, Heptadecyl, Octyl, Alkenylgruppen, die eine einzige Doppelbindung enthalten, wie beispielsweise Heptenyl, Nonenyl, Undecenyl, Tridecenyl, Pentadecenyl, Heptadecenyl, Heneicosenyl, Alkenylgruppen, die zwei oder drei Doppelbindungen enthalten, wie beispielsweise 8,11-Heptadecadienyl und 8,11,14-Heptadecytrienyl, und Alkinylgruppen, die eine Dreifachbindung enthalten. Sämtliche Isomere davon sind umfaßt, aber geradekettige Gruppen sind bevorzugt.
(2) Substituierte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen, d.h. Gruppen, die Nicht-Kohlenwasserstoffsubstituenten enthalten, welche im Kontext dieser Erfindung den vorherrschenden Kohlenwasserstoffcharakter der Gruppe nicht verändern. Den Fachleuten auf dem Gebiet werden geeignete Substituenten gegenwärtig sein; Beispiele sind Hydroxy, Carboxy (insbesondere niederes Carboxy) und Alkoxy (insbesondere niedereres Alkoxy), wobei der Begriff „nieder" Gruppen bezeichnet, die nicht mehr als 7 Kohlenstoffatome enthalten.
(3) Heterogruppen, d.h. Gruppen, welche, während sie im Kontext dieser Erfindung vorherrschend aliphatischen Kohlenwasserstoffcharakter besitzen, andere Atome als Kohlenstoff enthalten, die in einer Kette oder einem Ring, die/der ansonsten aus aliphatischen Kohlenstoffatomen zusammengesetzt ist, vorhanden sind. Geeignete Heteroatome werden den Fachleuten auf dem Gebiet geläufig sein und umfassen z. B. Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel.

Natürlich vorkommende Triglyceride sind Pflanzenöltriglyceride. Die bevorzugten Pflanzenöltriglyceride umfassen Sonnenblumenöl, Maisöl, Baumwollsamenöl, Distelöl, Kokosnußöl, Sojabohnenöl, Rapsöl, Olivenöl, Canolaöl, Palmöl oder Castoröl.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das natürliche Öl ein genetisch modifiziertes Pflanzenöl. Innerhalb dieser Ausführungsform sind R¹, R² und R³ aliphatische Gruppen, die von 7 bis etwa 23 Kohlenstoffatome enthalten und einen einfach ungesättigten Charakter von wenigstens 60%, vorzugsweise wenigstens 70% und besonders bevorzugt wenigstens 80% aufweisen. Für diese Erfindung geeignete, natürlich vorkommende Triglyceride werden durch Pflanzenöle, die genetisch modifiziert sind, so daß von den Pflanzen produziertes Öl einen höheren als den normalen Ölsäuregehalt enthält, veranschaulicht. Normales Sonnenblumenöl hat einen Ölsäuregehalt von 18 bis 40%. Durch genetisches Modifizieren der Sonnenblumenpflanzen kann ein Sonnenblumenöl erhalten werden, in dem der Ölsäuregehalt von etwa 60% bis etwa 92% beträgt. D. h., daß die Gruppen R¹, R² und R³ Heptadecenylgruppen sind, und die R¹COO-, R²COO- und R³COO-, die an die 1,2,3-Propantriylgruppe -CH₂CHCH₂- angebunden sind, sind die Reste eines Ölsäuremoleküls. Die US-Patente Nr. 4,627,192 und Nr. 4,743,402 sind hinsichtlich ihrer Offenbarung der Herstellung von Sonnenblumenöl mit hohem Ölsäuregehalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
Z. B. hat ein Triglycerid, das ausschließlich aus einem Ölsäurerest besteht, einen Ölsäuregehalt von 100% und folglich einen Gehalt an einfacher Unsättigung von 100%. Wenn das Triglycerid aus Säureresten hergestellt wird, die zu 70% aus Ölsäure, 10% Stearinsäure, 13% Palmitinsäure und 7% Linolsäure bestehen, beträgt der Gehalt an einfacher Unsättigung 70%. Die bevorzugten Triglyceridöle sind Triglyceridöle mit hohem Ölsäuregehalt (wenigstens 60%). Typische Öle mit hohem Ölsäuregehalt, d.h. genetisch modifizierte Pflanzenöle, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Distelöl mit hohem Ölsäuregehalt, Maisöl mit hohem Ölsäuregehalt, Rapsöl mit hohem Ölsäuregehalt, Sonnenblumenöl mit hohem Ölsäuregehalt, Canolaöl mit hohem Ölsäuregehalt, Baumwollsamenöl mit hohem Ölsäuregehalt, Lesquerellaöl mit hohem Ölsäuregehalt, Sumpfblumenöl mit hohem Ölsäuregehalt und Palmöl mit hohem Ölsäuregehalt sowie Sojabohnenöl mit hohem Ölsäuregehalt. Bevorzugt sind Sonnenblumenöl mit hohem Ölsäuregehalt, Rapsöl mit hohem Ölsäuregehalt, Sojabohnenöl mit hohem Ölsäuregehalt und Distelöl mit hohem Ölsäuregehalt. Ein ganz besonders bevorzugtes Öl mit hohem Ölsäuregehalt ist Sonneblumenöl mit hohem Ölsäuregehalt, das von Helianthus sp. gewonnen wurde. Dieses Produkt ist von The Lubrizol Corporation, Wickliffe, Ohio, als LZ 7631 erhältlich. LZ 7631 ist ein hoch ölsäurehaltiges Triglycerid, in dem die Säurereste etwa 80% Ölsäure enthalten. Ein weiteres bevorzugtes hoch ölsäurehaltiges Pflanzenöl ist hoch ölsäurehaltiges Canolaöl, das von Brassica campestris oder Brassica napus gewonnen wird, ebenfalls erhältlich von The Lubrizol Corporation als LZ 7633. In diesem enthalten die Säurereste etwa 65 bis 70% Ölsäure.
Es ist anzumerken, daß das Olivenöl als ein genetisch modifiziertes Pflanzenöl in dieser Erfindung ausgeschlossen ist. Der Ölsäuregehalt von Olivenöl liegt typischerweise in dem Bereich von 65 bis 85%. Dieser Gehalt wird jedoch nicht durch genetische Modifikation erreicht, sondern kommt vielmehr natürlich vor.
Es ist weiterhin anzumerken, daß genetisch modifizierte Pflanzenöle hohe Ölsäureanteile zu Lasten der 2- und 3-fach ungesättigten Säuren haben. Ein normales Sonnenblumenöl hat von 20 bis 40% Ölsäurereste und von 50 bis 70% Linolsäurereste. Dies liefert einen Gehalt von 90% einfach und zweifach ungesättigter Säurereste (20+70) oder (40+50). Genetisches Modifizieren von Pflanzenölen erzeugt ein Pflanzenöl mit geringem 2- oder 3-fach ungesättigtem Rest (mehrfach ungesättigt). Die genetisch modifizierten Öle dieser Erfindung haben ein Ölsäurerest:Linolsäurerest-Verhältnis von etwa 2 bis etwa 90. Ein Gehalt von 60% Ölsäurerest und ein Gehalt von 30% Linolsäurerest eines Triglyceridöls liefert ein Verhältnis von 2. Ein Triglyceridöl, das 80% Ölsäurerest und 10% Linolsäurerest enthält, liefert ein Verhältnis von 8. Ein Triglyceridöl, das 90% Ölsäurerest und 1 % Linolsäurerest enthält, liefert ein Verhältnis von 90. Das Verhältnis von normalem Sonnenblumenöl beträgt etwa 0,5 (30% Ölsäurerest und 60% Linolsäurerest).
Mit geeigneter genetischer Modifikation können genetisch modifiziertes Sonnenblumenöl, genetisch modifiziertes Rapsöl, genetisch modifiziertes Sojabohnenöl oder genetisch modifiziertes Distelöl so hergestellt werden, daß die aliphatischen Gruppen nicht mehr als 4,5% gesättigten Charakter aufweisen. Öle, die einen gesättigten Charakter von 4,5% oder weniger haben, werden als sättigungsarme Öle klassifiziert. Sättigungsarme Öle haben bestimmte Vorteile für die Gesundheit, von denen einer ist, daß ihr Verzehr mit einer Reduzierung von Herzerkrankung in Verbindung gebracht wurde.
Die überalkalisierende Reaktion für diesen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung einer Metallbase, wie in herkömmlichen Überalkalisierungsreaktionen, erreicht. Geeignete Metallbasen umfassen solche, wie sie oben beschrieben sind, vorzugsweise Calciumhydroxid oder Calciumoxid. In gleicher Weise können ein Promotor oder andere übliche Chemikalien verwendet werden, wie sie oben beschrieben sind.
Das Überalkalisierungsverfahren für gesättigte Carbonsäuren und deren Äquivalente wird unter Verwendung eines Lösungsmittels oder eines Mediums, in dem die Säurequelle, die basische Metallquelle und jegliche zusätzliche Materialien, wie beispielsweise Alkoholpromotoren, gelöst oder suspendiert werden, erreicht. Das Medium für den vorliegenden Aspekt der Erfindung ist ein polares oleophiles Medium. Mit dem Ausdruck "polares oleophiles Medium" ist ein Material gemeint, das mit Öl kompatibel ist, aber dennoch ausreichend polaren oder polarisierbaren Charakter besitzt, um ein Ausmaß an Löslichkeit oder Kompatibilität für die zuvor genannten Säuren oder Säurequellen bereitzustellen. Gewöhnliches Mineralöl oder Lösungsbenzin sind manchmal nicht ausreichend polar, um eine optimale Lösung oder Suspension der gesättigten Säuren zu liefern. Andererseits besitzen einige aromatische Lösungsmittel ein ausreichendes Maß an Polarität zusammen mit einem geeigneten Siedepunkt, so daß sie die Anwendung einer höheren Carbonisierungstemperatur erlauben. In einigen Fällen ist handelsüblich gemischtes Xylenlösungsmittel, welches vorherrschend para-Xylen ist, nicht besonders geeignet, möglicherweise aufgrund der anhand der Dielektrizitätskonstante gemessenen relativ geringen Polarität des para-Xylens. Die Dielektrizitätskonstante von para-Xylen bei 20°C ist in dem "Handbook of Chemistry and Physics", 50. Auflage, Chemical Rubber Company, mit 2,270 Einheiten angegeben. Diejenige von meta-Xylen beträgt 2,374 (20°C), was etwa der gleiche Wert ist wie derjenige von Toluol, 2,239 (25°C). Die Dielektrizitätskonstante von ortho-Xylen ist jedoch mit 2,568 (bei 20°C) angegeben. Es scheint, daß relativ inerte aromatische Materialien mit einer Dielektrizitätskonstante von wenigstens 2,4 Einheiten für eine Verwendung als das Medium für diesen Aspekt der Erfindung wünschenswert sein werden. Ein geeigneter Bereich ist 2,4 bis 10, vorzugsweise 2,5 bis 6. Ein Beispiel für ein aromatisches Material mit einem geeigneten Maß an Polarität ist ortho-Xylen. Unter Verwendung des ortho-Xylen können überalkalisierte Materialien aus Stearin-, Palmitin- und 12-Hydroxystearin- und anderen gesättigten Säuren und deren reaktiven Äquivalenten in einer gebrauchsfertigen Form hergestellt werden. Natürlich sollte das aromatische Material, das dazu ausgewählt wurde, als das Medium zu dienen, nicht toxisch sein und es sollte keine Funktionalität besitzen, welche die Überalkalisierungsreaktion stören würde, d.h. das Material sollte unter den Bedingungen der Reaktion inert sein. Aus diesem Grund wären Materialien, wie beispielsweise Phenol, als Lösungsmittel ungeeignet, da Phenol toxisch ist und selbst mit der verwendeten Base unter Bildung eines Salzes reagieren würde.
Carbonisierungsreaktionen im allgemeinen sind gut bekannt und wurden oben beschrieben. Eine praktische Temperaturbeschränkung in einer Carbonisierungsreaktion ist der Siedepunkt bei Umgebungsdruck eines Promotormaterials, wie beispielsweise Isopropylalkohol (Sdp. 82°C). Die Carbonisierung des Gemischs gemäß dem vorliegenden Aspekt der Erfindung wird vorzugsweise bei einer Temperatur in einem Bereich von 70 bis 95°C und bevorzugter 80 bis 85°C und vorzugsweise in ortho-Xylen (welches einen normalen Siedepunkt von 144°C hat) durchgeführt. Überalkalisierung nach diesem bevorzugten Verfahren vermeidet Probleme der Verfestigung oder der Bildung von hochviskosem Material vor, während oder nach der Carbonisierungsreaktion. Das Produkt in ortho-Xylen ist im allgemeinen eine Flüssigkeit, sogar bei Konzentrationen von 50% oder mehr.
Das überalkalisierte Carboxylat wird, wenn es erst einmal hergestellt ist, anschließend geliert, was bedeutet, daß das überalkalisierte Carboxylat in ein Gel umgewandelt wird. Diese Umwandlung in ein Gel wird durch herkömmliche Gelierungsverfahren bewirkt. Diese herkömmlichen überalkalisierten Carboxylate können geliert werden, d.h. sie können durch Homogenisieren eines "Umwandlungsmittels" und des überalkalisierten Carboxylatausgangsmaterials in eine gelartige oder kolloidale Struktur umgewandelt werden. Die Menge an carbonisiertem überalkalisiertem Material wird normalerweise 1 bis 70 Gew.-% und vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-% der zu gelierenden Gesamtzusammensetzung ausmachen.
Die Terminologie "Umwandlungsmittel" soll eine Klasse von sehr verschiedenen Materialien beschreiben, die die Eigenschaft besitzen, daß sie in der Lage sind, die newtonschen, homogenen, einphasigen, überalkalisierten Materialien in nicht-newtonsche, kolloidaldisperse Systeme umzuwandeln. Der Mechanismus, durch den eine Umwandlung erreicht wird, ist nicht vollständig aufgeklärt. Mit der Ausnahme von Kohlendioxid besitzen diese Umwandlungsmittel jedoch im allgemeinen aktive Wasserstoffatome. Die Umwandlungsmittel umfassen niedere aliphatische Carbonsäuren, Wasser, aliphatische Alkohole, polyethoxylierte Materialien, wie beispielsweise Polyglykole, Phosphorsäure, Schwefelsäure und Kohlendioxid (insbesondere in Kombination mit Wasser). Gemische von zwei oder mehr dieser Umwandlungsmittel sind ebenfalls geeignet. Besonders geeignete Umwandlungsmittel sind Alkohole mit weniger als etwa 12 Kohlenstoffatomen, wobei die niederen Alkanole, d.h. Alkanole mit weniger als etwa 8 Kohlenstoffatomen, aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und Wirkung in dem Verfahren bevorzugt sind. In der vorliegenden Erfindung ist das Umwandlungsmittel Ethyl-, Isopropyl- oder Isobutylalkohol oder ein Gemisch solch eines Alkohols mit Wasser. Die Verwendung eines Gemisches aus Wasser und einem oder mehreren der Alkohole ist dafür bekannt, daß sie für eine Umwandlung der überalkalisierten Materialien in kolloiddisperse Systeme besonders wirksam ist. Jede Wasser-Alkohol-Kombination ist wirksam, aber eine besonders wirksame Kombination ist ein Gemisch aus einem oder mehreren Alkoholen und Wasser in einem Gewichtsverhätlnis von Alkohol zu Wasser von etwa 0,05:1 bis etwa 24:1. Vorzugsweise ist wenigstens ein niederer Alkanol in der Alkoholkomponente dieser Wasser-Alkanol-Gemische zugegen. Wasser-Alkanol-Gemische, in denen der alkoholische Anteil aus einem oder mehreren niederen Alkanolen besteht, sind besonders geeignet.
Homogenisierung und somit Gelierung wird normalerweise durch kräftiges Bewegen des Umwandlungsmittels und des überalkalisierten Ausgangsmaterials, vorzugsweise bei der Rückflußtemperatur oder einer Temperatur geringfügig unterhalb der Rückflußtemperatur, üblicherweise 25°C bis 150°C oder geringfügig höher, erreicht.
Die Konzentration des Umwandlungsmittels, die zum Erreichen einer Umwandlung des überalkalisierten Materials notwendig ist, liegt vorzugsweise im Bereich von 1 % bis 60% und bevorzugter von 5 bis 30% auf der Grundlage des Gewichts des überalkalisierten Materials.
Eine Umwandlung von überalkalisierten Materialien in ein kolloiddisperses System ist ausführlicher in dem US-Patent 3,492,231 (McMillen) beschrieben. Es wurde herausgefunden, daß die von McMillen offenbarten und oben beschriebenen Techniken für eine Umwandlung bestimmter überalkalisierter Materialien (z. B. viele von denjenigen, die auf Hydrocarbonsulfonsäuren basieren) in Gele wirksam sind. Jedoch verläuft die Umwandlung manchmal langsamer als gewünscht, und dies ist häufig der Fall, wenn das überalkalisierte Material aus einer Carbonsäure hergestellt wird und wenn das Umwandlungsmittel ein Alkohol oder ein Alkohol-Wasser-Gemisch ist. Darüber hinaus ist es, wenn Carbonsäuren verwendet werden, manchmal notwendig, Alkohole mit höherem Molekulargewicht zu verwenden, welche vergleichsweise nicht-flüchtig und somit schwer zu entfernen sind.
Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird das carbonisierte, überalkalisierte Material in einem Gemisch mit oleophilem Medium (i), wie es oben beschrieben ist, mit (ii) einem Alkohol oder Alkohol-Wasser-Gemisch in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 bis 4:1, vorzugsweise etwa 2:1, gemischt. Die verwendeten Alkohole sind Ethylalkohol, Isopropylalkohol oder Isobutylalkohol. Ein bevorzugter Alkohol ist Isobutylalkohol. Die Menge des Alkohols oder Alkohol-Wasser-Gemischs (ii) beträgt vorzugsweise etwa 5 bis etwa 30 Gew.-% der überalkalisierten Zusammensetzung von (i). Das Gemisch wird durch Rühren oder andere Mittel bewegt, um eine gute Dispersion sämtlicher Komponenten zu bewirken, und das Gemisch wird erhitzt. Ein Erhitzen auf eine Temperatur von 60 bis 100°C ist normalerweise ausreichend, um eine Gelbildung des Gemischs, normalerweise innerhalb eines Zeitraums von Minuten, z.B. 0,25–24 Stunden, typischerweise 1–8 Stunden, zu bewirken.
Das dabei erhaltene gelierte Material kann ohne weitere Behandlung verwendet werden. Jedoch ist es häufig erwünscht, die flüchtigen Materialien, wie beispielsweise das flüchtige oleophile Medium und Wasser und Alkoholumwandlungsmittel, aus der Zusammensetzung zu entfernen. Wenigstens ein erheblicher Anteil des oleophilen Mediums wird entfernt. Dies kann durch weiteres Erhitzen der Zusammensetzung auf 100–200°C für einen ausreichend langen Zeitraum zum Erreichen des gewünschten Ausmaßes der Entfernung bewirkt werden. Wenn es erwünscht ist, kann das Erhitzen unter Verwendung von Stickstoff oder einem anderen Inertgas oder unter Vakuum durchgeführt werden, wobei die Temperaturen und Zeiten in einer Art und Weise eingestellt werden können, die dem Fachmann auf dem Gebiet geläufig sind.
Die Entfernung von flüchtigen Materialien braucht jedoch nicht auf die Entfernung der Umwandlungsmittel beschränkt zu sein. Es ist z. B. möglich, die festen Bestandteile des gelierten Materials als trockene oder nahezu trockene Feststoffe vollständig zu isolieren. (In diesem Kontext umfaßt der Begriff "Feststoff" oder "Feststoffe" nicht nur fühlbar trockene Materialien, sondern auch Materialien mit einem hohen Feststoffanteil, die noch eine relativ geringe Menge an Restflüssigkeit enthalten) Eine Isolierung von Feststoffen kann erreicht werden, indem man die Zusammensetzung in einem oleophilen Medium, das eine flüchtige organische Verbindung ist, herstellt. Der Begriff "flüchtig", wie er in diesem Kontext verwendet wird, beschreibt ein Material, das durch Destillation oder Verdampfung entfernt werden kann. Xylene würde man z. B. als flüchtige organische Verbindungen ansehen. Erhitzt man das Gel auf eine geeignete Temperatur und/oder unterwirft man es einem Vakuum, kann dies zu einer Entfernung des flüchtigen oleophilen Mediums in dem gewünschten Ausmaß führen. Typische Verfahren zum Trocknen umfassen Gleichgewichtstrocknung, Vakuumapparattrocknung, Sprühtrocknung, Entspannungsstrippen, Dünnschichttrocknung, Vakuumzweiwalzentrocknung, Rotationstrocknung mit indirekter Hitze und Gefriertrocknung. Andere Verfahren zur Isolierung der Feststoffe können ebenfalls verwendet werden, und einige von diesen Verfahren erfordern nicht, daß das oleophile Medium ein flüchtiges Material ist. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das flüchtige Material FDA GRAS-Status. Somit können zusätzlich zu Verdampfung solche Verfahren, wie beispielsweise Dialyse, Präzipitation, Extraktion, Filtration und Zentrifugation, zur Isolierung der festen Bestandteile des Gels verwendet werden.
Das feste Material kann somit in dieser Form gelagert oder transportiert und später mit einer geeigneten Menge eines Mediums, wie beispielsweise einem oleophilen Medium (z. B. einem Öl), wieder vereinigt werden. Die erneute Dispersion in Öl kann einfacher erreicht werden, wenn das Feststoffmaterial nicht zur absoluten Trockene getrocknet ist, d.h. wenn eine geringe Menge an Lösungsmittel in der Zusammensetzung verbleibt. Alternativ kann eine geeignete Menge eines Öls, wie beispielsweise eines Mineralöls, eines natürlichen Öls, wie beispielsweise Pflanzenöl, z. B. Kokosnußöl oder ähnliches, oder eines synthetischen Öls oder eines grenzflächenaktiven Stoffs, zur Unterstützung der Dispersion in dem nominell trockenen Pulver vorhanden sein. Das restliche Lösungsmittel, Öl oder Detergens kann vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 10 Gew.-%, zugegen sein. Die festen Materialien können, wenn sie in einem geeigneten Medium dispergiert werden, ein Gel, eine Beschichtungszusammensetzung, ein Fett, ein weiteres Schmiermittel oder sämtliche der Materialien, die aus dem ursprünglich gelierten Material hergestellt werden können, liefern. Die festen Materialien können auch ohne erneute Dispersion als Geliermittel verwendet werden.
Es ist auch möglich, eine Dispersion aus einem Gel in einem Öl oder in einem oleophilen Medium, das sich von demjenigen unterscheidet, in dem das Gel ursprünglich hergestellt wurde, d.h. einem "Austauschmedium", durch ein Lösungsmittelaustauschverfahren herzustellen. Solch ein alternatives Verfahren vermeidet die Notwendigkeit zur Herstellung eines getrockneten Pulvers und zur erneuten Dispersion desselben in dem zweiten oder Austauschmedium und kann somit eine oder mehrere Verfahrensstufen eliminieren. Die erste Stufe in einer Ausführungsform dieses modifizierten Verfahrens ist die Herstellung eines Gels in einem flüchtigen, polaren, oleophilen Medium, wie es oben ausführlicher beschrieben wurde. Zu diesem Gel wird das Öl oder ein anderes Material, welches als das Austauschmedium erwünscht ist, hinzugemischt. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das flüchtige Material FDA GRAS-Status.
Das Austauschmedium umfaßt ein Pflanzenöl, ein genetisch modifiziertes Pflanzenöl oder weißes Mineralöl. Wenn dieses Austauschmedium signifikant geringer flüchtig ist als das ursprüngliche Medium, kann das ursprüngliche Medium (zusammen mit irgendwelchen anderen flüchtigen Bestandteilen) durch Erhitzen oder Verdampfen oder Strippen entfernt werden, wobei das weniger flüchtige Austauschmedium, das die überalkalisierten Gelteilchen enthält, zurückgelassen wird. Natürlich können die zwei flüssigen Medien durch andere physikalische oder chemische Verfahren, die für die jeweilige Kombination der vorliegenden Materialien geeignet sind und welche dem Fachmann auf dem Gebiet geläufig sind, getrennt werden.
BEISPIELE
Beispiele A1–A11: Herstellung von überalkalisierten Materialien
Beispiel A1
Destillierte Tallölfettsäure, 1.056 kg (2.329 Pfund) wird in einen Reaktor gegeben und mit 1.108 kg (2.443 Pfund) von 100 Neutral-Paraffinöl und 190 kg (418 Pfund) Calciumhydroxid vereinigt. Das Gemisch wird unter Rühren auf 95–100°C erhitzt und für 1 Stunde dort gehalten. Das Gemisch wird auf 50–55°C abgekühlt und dort gehalten. 103 kg (277 Pfund) eines kommerziellen Isobutyl/Amyl-Alkoholgemisches und 256 kg (564 Pfund) Calciumhydroxid werden hinzugefügt. Kohlendoxid wird für 1 bis 1,5 Stunden in das Gemisch eingesprudelt, bis eine Basenzahl gegen Phenolphthalein von 0–10 erreicht ist. Dem Gemisch werden 256 kg (564 Pfund) Calciumhydroxid hinzugefügt, und zusätzliches Kohlendioxid wird für 1 bis 1,5 Stunden in das Gemisch eingesprudelt, bis eine Basenzahl (Phenolphthalein) von 0–10 erreicht ist. Weitere 256 kg (564 Pfund) Calciumhydroxid werden hinzugefügt und das Gemisch in gleicher Weise für 1 bis 1,5 Stunden bis zu einer Basenzahl von 0–10 carbonisiert. Das Gemisch wird dann auf 160°C erhitzt, um die Alkohole und Reaktionswasser zu entfernen. Das Material wird auf Raumtemperatur abgekühlt und für 1 Stunde bei 1800 U.p.M. zur Entfernung von Verunreinigungen zentrifugiert. Das erhaltene Produkt ist ein überalkalisiertes Calciumtallat in Öl.
Beispiel A2
Vierhundertneunundvierzig g gereinigtes Rapsöl mit niedrigem Erucasäuregehalt wird in einen Reaktionskolben gegeben und mit 692 g SC-100, einem zu Methylethylbenzol äquivalenten aromatischen Lösungsmittel, 33 g Glycerin und 37 g Calciumhydroxid vereinigt. Dieses Gemisch wird unter Rühren auf 140°C erhitzt und 4 Stunden bei der Temperatur gehalten. Das Material wird auf 50–55°C abgekühlt; 173 g Isopropylalkohol und 92 g Calciumhydroxid werden hinzugefügt. Kohlendioxid wird in das Gemisch mit der Geschwindigkeit von 28 l (1,0 Standardkubikfüße) pro Stunde eingesprudelt, bis eine Basenzahl (Phenolphthalein) von 0–10 erreicht ist. Calciumhydroxid, 92 g, wird hinzugefügt, und es wird in gleicher Weise bis zu einer endgültigen Basenzahl von 0–10 carbonisiert. Das Gemisch wird auf 140°C erhitzt, um Isopropylalkohol und Reaktionswasser zu entfernen. Das Material wird auf Umgebungstemperatur abgekühlt und für 1 Stunde bei 1.800 U.p.M. zur Entfernung von Verunreinigungen zentrifugiert, und es werden 93 g SC-100 hinzugefügt, um das Material auf 51 % nichtflüchtige Materialien einzustellen. Das resultierende Produkt ist eine überalkalisierte Calcium-Rapsölsäure in SC-100.
Beispiel A3
In einen 5 l Vierhalsharzkolben werden 900 Teile (3,1 Äquivalente) Sojabohnenöl, 1.800 Teile Lösungsbenzin und 85 Teile Glycerin gegeben. Der Kolben wird mit einem Bananenflügelrührer aus Edelstahl, einem unter der Oberfläche mündenden Gaseinlaßrohr aus Edelstahl, einem Edelstahlthermowell und einem Nebenarm mit einem Glaskondensator ausgestattet. Die Inhalte werden auf 60°C erhitzt, und 95 Teile (2,57 Äquivalente) Calciumhydroxid werden hinzugefügt, und die Temperatur wird auf Rückflußtemperatur (etwa 155°C) erhöht. Rückflußkochen wird aufrecht erhalten, bis die Neutralisationszahl etwa 10 basisch ist (etwa 2 Stunden). Der Ansatz wird auf 60°C gekühlt, und 90 Teile Isopropylalkohol und 168 Teile (4,54 Äquivalente) Calciumhydroxid werden hinzugefügt. Kohlendioxid wird in der Nähe der Oberfläche mit 57 l (2 Kubikfüße) pro Stunde bis zu einer Neutralisationszahl zwischen 7–12 basisch eingesprudelt. Die Abfolge wird noch zweimal unter Verwendung von 98 Teilen Isopropylalkohol und 168 Teilen (4,54 Äquivalenten) Calciumhydroxid wiederholt, während Kohlendioxid mit 57 l (2 Kubikfüße) pro Stunde bis zu einer Neutralisationszahl zwischen 7 und 12 basisch eingesprudelt wird, mit der Ausnahme, daß die letzte Erhöhung durch Einsprudeln von Kohlendioxid auf weniger als 5 basisch durchgeführt wird. Anschließend werden 125 Teile Sojabohnenöl hinzugefügt, und Alkohol und Wasser werden durch Erhitzen der Bestandteile auf 120°C abgestrippt. Bei 50°C werden die Bestandteile durch Lösen in 3.100 Teilen Hexan und Zentrifugieren der resultierenden Lösung bei 1.800 U.p.M. für 1 Stunde geklärt. Die Flüssigkeit wird von den Feststoffen abdekantiert, und die flüssigen Bestandteile werden dann bei 130°C bei 2,7 kPa (20 mm Quecksilbersäule) gestrippt. Das erhaltene Produkt ist ein überalkalisiertes Calcium-Sojaölsäuresalz in Lösungsbenzin.
Beispiel A4
In einen 3 l Vierhalsharzkolben, der mit der Ausrüstung aus Beispiel A3 ausgerüstet ist, werden 584 Teile (2,0 Äquivalente) Sojabohnenöl, 600 Teile 100 N-Paraffinöl und 65 Teile Glycerin gegeben. Die Bestandteile werden auf 60°C erhitzt, und 82,5 Teile (2,2 Äquivalente) Calciumhydroxid werden hinzugefügt, und die Temperatur des Gemisches wird auf Rückflußtemperatur (etwa 155°C) erhöht. Rückflußkochen wird aufrecht erhalten, bis eine Neutralisationszahl von etwa 10 basisch erreicht ist (etwa 2 Stunden). Der Ansatz wird auf 60°C abgekühlt, und 100 Teile Isopropylalkohol und 127 Teile (3,4 Äquivalente) Calciumhydroxid werden hinzugefügt. Kohlendioxid wird unter der Oberfläche mit 57 l (2 Kubikfüße) pro Stunde bis zu einer Neutralisationszahl von etwa 7–12 eingesprudelt. Die Abfolge wird noch zweimal unter Verwendung von 50 Teilen Isopropylalkohol und 127 Teilen (3,4 Äquivalenten) Calciumhydroxid wiederholt, während Kohlendioxid mit 57 l (2 Kubikfüße) pro Stunde bis zu einer Neutralisationszahl zwischen 7–12 eingesprudelt wird, mit der Ausnahme, daß bei der letzten Erhöhung bis weniger als 5 eingesprudelt wird. Die Bestandteile werden von Wasser und Alkohol durch Erhitzen auf 70°C bei Einsprudeln von Stickstoff mit 28 l (1 Kubikfuß) pro Stunde und später unter einem Vakuum von 2,7 kPa (20 mm Hg) gestrippt. Das erhaltene Produkt ist ein überalkalisiertes Calcium-Sojaölsäuresalz in 100 N-Paraffinöl.
Beispiel A5
Beispiel A4 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß Methyloleat anstelle von Sojabohnenöl verwendet wird. Das Produkt ist ein überalkalisiertes Oleat in Öl.
Beispiel A6
Vierhundertsechsunddreißig g gereinigtes Kokosnußöl werden in einen Reaktionskolben gegeben und mit 500 g SC-100, 43 g Glycerin und 89,5 g Calciumhydroxid vereinigt. Das Gemisch wird unter Rühren auf 140°C erhitzt und für 4 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Das Gemisch wird auf 90°C abgekühlt und dabei gehalten, und 1000 g SC-100 und 100 g Isopropylalkohol werden hinzugefügt. Die Temperatur wird weiter auf 50–55°C abgesenkt. Calciumhydroxid, 132,8 g, wird hinzugefügt, und Kohlendioxid wird mit einer Geschwindigkeit von 28 l (1,0 Standardkubikfüße) pro Stunde für 1–1,5 Stunden bis zu einer Phenolphthaleinbasenzahl von 0–10 eingesprudelt. Eine weitere Charge von 132,8 g Calciumhydroxid und 100 g Isopropylalkohol wird hinzugefügt, und das Gemisch wird mit der gleichen Geschwindigkeit für 1–1,5 Stunden bis zu der gleichen Basenzahl carbonisiert. Schließlich werden weitere 132,8 g Calciumhydroxid und 100 g Isopropylalkohol hinzugefügt und aufgrund von hoher Viskosität 1.000 g SC-100 zugegeben. Das Gemisch wird mit der gleichen Geschwindigkeit für 1–1,5 Stunden bis zu der gleichen Basenzahl carbonisiert. Das Gemisch wird auf 157°C erhitzt, um den Isopropylalkohol und Reaktionswasser zu entfernen. Das Material wird auf 50°C abgekühlt, 1.220 g SC-100 werden hinzugefügt und für 0,5 Stunden eingemischt, und das Material wird für 1 Stunde bei 1.800 U.p.M. zentrifugiert. Das Dekantat ist das Produkt, welches eine überalkalisierte Calcium-Kokosnußölsäure in SC-100 ist.
Beispiel A7
Vierhundertsechsunddreißig g gereinigtes Kokosnußöl werden in einen Reaktionskolben gegeben und mit 500 g o-Xylen, 43 g Glycerin und 81,4 g Calciumhydroxid vereinigt. Das Gemisch wird unter Rühren auf 140°C erhitzt und für 4 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Das Gemisch wird auf 80–82°C abgekühlt und gehalten, und 950 g o-Xylen. 150 g Isopropylalkohol und 124,9 g Calciumhydroxid werden hinzugefügt. Kohlendioxid wird in das Gemisch mit einer Geschwindigkeit von 42 l (1,5 Standardkubikfüße) pro Stunde für 1–1,5 Stunden bis zu einer Phenolphthaleinbasenzahl von 0–10 eingesprudelt. Weitere 124,9 g Calciumhydroxid werden hinzugefügt, und es wird mit der gleichen Geschwindigkeit bis zu der gleichen Basenzahl carbonisiert; eine abschließende Charge von 124,9 g Calciumhydroxid wird hinzugefügt und in gleicher Weise carbonisiert. Das Gemisch wird auf 140°C erhitzt, um den Isopropylalkohol und Reaktionswasser zu entfernen. Das Material wird auf 50°C abgekühlt, 1.000 g Hexan werden hinzugefügt und gemischt, und das Gemisch wird für 1 Stunde bei 1.600 U.p.M. zentrifugiert. Das Dekantat wird zur Entfernung des Hexans auf 139°C gestrippt, wobei 1.721 g des Produkts zurückbleiben. Das Produkt ist eine überalkalisierte Calcium-Kokosnußölsäure in o-Xylen.
Beispiel A8
Dreihundertachtundneunzig g Palmhartfett werden in einen Reaktionskolben gegeben und mit 1.200 g o-Xylen, 33 g Glycerin und 37 g Calciumhydroxid vereinigt. Das Gemisch wird unter Rühren auf 140°C erhitzt und für 4 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Das Gemisch wird auf 80–82°C abgekühlt und gehalten, und 200 g Isopropylalkohol und 111 g Calciumhydroxid werden hinzugefügt. Kohlendioxid wird in das Gemisch mit der Geschwindigkeit von 28 l (1 Standardkubikfuß) pro Stunde für 1–1,5 Stunden bis zu einer Phenolphthaleinbasenzahl von 0–10 eingesprudelt. Weitere 111 g Calciumhydroxid werden hinzugefügt, und es wird mit der gleichen Geschwindigkeit bis zu der gleichen Basenzahl carbonisiert, eine abschließende Charge von 111 g Calciumhydroxid wird hinzugefügt und in gleicher Weise carbonisiert. Das Gemisch wird auf 140°C erhitzt, um den Isopropylalkohol und Reaktionswasser zu entfernen. Das Gemisch wird auf 50°C abgekühlt und für 1 Stunde bei 1.800 U.p.M zur Entfernung von Verunreinigungen zentrifugiert. Das Produkt ist ein überalkalisiertes hydriertes Calcium-Palmitat in o-Xylen.
Beispiel A9
Beispiel A7 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle von Kokosnußöl 436 g hydriertes Castoröl verwendet wird. Das erhaltene Produkt ist eine überalkalisierte hydrierte Calcium-Castorsäure in o-Xylen.
Beispiel A10
Ein Reaktor wird mit 1.725 g Lösungsbenzin, 1.254 g (5,75 Äquivalente) Kokosnußöl, 148 g Isobutylalkohol und 24 g Wasser beschickt. Es wird damit begonnen zu rühren, und 223 g Calciumhydroxid (6,03 Äquivalente) werden hinzugefügt, und die Bestandteile werden gerührt und auf 99–110°C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten, bis eine Basenzahl (Phenolphthalein) von 4,7–14,1 erreicht ist. Zu dem Gemisch werden 2.104 g Lösungsbenzin hinzugefügt und das Gemisch auf 70–85°C eingestellt und gehalten. Carbonisierung wird in 7 Inkrementen durchgeführt. Jedes Inkrement umfaßt 155 g (4,19 Äquivalente) Calciumhydroxid und Einsprudeln von Kohlendioxid in das Reaktionsgemisch. Etwa 90 g Kohlendioxid werden bei jedem Inkrement verwendet. Beginnend in dem zweiten Inkrement und fortgesetzt in darauf folgenden Inkrementen werden 54 g Isobutylalkohol mit den 155 g Calciumhydroxid beladen. Die Carbonisierungsstufe wird in jedem Inkrement wiederholt. Am Ende des siebten und abschließenden Inkrements der Carbonisierung wird Kohlendioxid fortgesetzt eingesprudelt bis zu einer Basenzahl (Phenolphthalein) von etwa 4–7. Die Temperatur am Ende dieses Carbonisierungsverfahrens beträgt etwa 70°C.
Beispiel A11
Ein Reaktor wird mit 915 g SC-100, 665 g (3,05 Äquivalente) Kokosnußöl, 146 g Isobutylalkohol und 110 g Wasser beschickt. Die Bestandteile werden gerührt, und anschließend werden 102 g Calciumoxid (3,64 Äquivalente) hinzugefügt und auf 99–110°C erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten, bis eine Basenzahl (Phenolphthalein) von 17–27 erreicht ist. Zu dem Gemisch werden 938 g SC-100-Lösungsmittel, 79 g Calciumoxid (2,82 Äquivalente) und 61 g Isobutylalkohol hinzugefügt, während das Reaktionsgemisch auf 82°C abgekühlt wird. Der Ausgleich an Calciumoxid (352 g; 12,57 Äquivalente), der zur Überalkalisierung benötigt wird, wird in einen abgedeckten, mit einem Stickstoffkissen versehenen Feststofftrichter, der zur kontinuierlichen Auslieferung des Calciumoxids zu dem Reaktor ein Schneckenaufgabegerät verwendet, geladen. Das Schneckenaufgabegerät wird gestartet und so eingestellt, daß es Calciumoxid an den Reaktor mit der Geschwindigkeit von 14 g/Stunde ausliefert. Gleichzeitig wird Kohlendioxid langsam in das Reaktionsgemisch mit der Geschwindigkeit von 11 g/Stunde eingesprudelt, um eine Basenzahl (Phenolphthalein) von etwa 65 aufrechtzuerhalten. Das Gemisch wird bei 70–82°C carbonisiert. Nach etwa 25 Stunden war das gesamte Kohlendioxid dem Reaktor zugeführt. Kohlendioxid wird unterhalb der Oberfläche für etwa 6 weitere Stunden bis zu einer Basenzahl (Phenolphthalein) von etwa 4–7 fortgesetzt eingesprudelt. Zwei Chargen von 66 g Isobutylalkohol werden 2 Stunden und 4 Stunden nach dem Ende der Calciumoxidzugabe hinzugefügt.
Beispiele A12–A28 – Gelierungsreaktionen
Beispiel A12 (Vergleichsbeispiel)
In einen Reaktionskolben werden 1.181 g des überalkalisierten Materials aus Beispiel A1 gegeben und mit 1.297 g 100 N-Paraffinöl, 372 g kommerziellem Isobutyl/Amyl-Alkoholgemisch und 124 g Wasser vereinigt. Das Gemisch wird unter Rühren auf Rückflußtemperatur bei etwa 92°C erhitzt und für 8 ½ Stunden gehalten. Das Gemisch wird über Nacht auf Umgebungstemperatur abkühlen gelassen. Das Material wird erneut auf Rückflußtemperatur erhitzt; nach einer weiteren Stunde ist das Material geliert, was durch eine Erhöhung der Viskosität zu erkennen ist; es erscheint auch eine Absorptionsbande bei 873 cm^–1 in dem IR-Spektrum, die für Calcit charakteristisch ist. Das Gemisch wird bei Rückflußtemperatur für etwa 2 Stunden, nachdem die Gelierung abgeschlossen ist, gehalten und anschließend auf 160°C erhitzt, um die Gelierungslösungsmittel Wasser und Isobutanol zu entfernen. Das zurückbleibende Material wird auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Das erhaltene Produkt ist ein braunes, opakes fettartiges Material.
Beispiel A13
Neunhundert g des überalkalisierten Materials aus Beispiel A1 werden in einen Reaktionskolben gegeben und mit 750 g paraffinischem Brightstock, 750 g 500 N-Paraffinöl, 240 g Isopropylalkohol, 60 g Wasser und 40 g Calciumhydroxid vereinigt. Dieses Gemisch wird unter Rühren auf 50°C über 0,5 Stunden erhitzt, woraufhin ein Gemisch von 60g Essigsäure und 60 g Wasser tropfenweise über 0,5 Stunden bei 50–65°C hinzugefügt wird. Nach Abschluß der Zugabe werden die Materialien gerührt und auf Rückflußtemperatur bei etwa 82°C erhitzt. Nachdem das Material für etwa 1,5 Stunden bei Rückflußtemperatur gehalten wurde, sind die Materialien geliert, was durch eine Erhöhung der Viskosität und eine Trennung des Alkohols und des Wassers von der Hauptmasse des Gemischs zu erkennen ist. Die Materialien werden bei Rückflußtemperatur unter Rühren für etwa 1 Stunde, nachdem die Gelbildung abgeschlossen ist, gehalten und anschließend auf 160°C erhitzt, um die Gelbildungslösungsmittel Wasser und Isopropylalkohol zu entfernen. Das resultierende Material wird unter Rühren auf 80°C oder weniger abgekühlt. Das erhaltene Produkt ist ein klares, braunes, fettartiges Material.
Beispiel A14
Tausendeinhundertzwölf g des überalkalisierten Materials aus Beispiel A2 und 333 g 100 N-Paraffinöl werden in ein Reaktionsgefäß gegeben, auf 150°C erhitzt und zur Entfernung des SC-100 bei 4,7 kPa (35 mm Hg) zur Trockene vakuumgestrippt. Das Gemisch wird auf 50°C abgekühlt, und das Verfahren aus Beispiel A18 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß 65 g Calciumhydroxid verwendet werden. Das erhaltene Produkt ist ein klares, braunes, fettartiges Material.
Beispiel A15
Achthundert g des überalkalisierten Materials aus Beispiel A6, 148 g paraffinischer Brightstock und 252 g 500 N-Paraffinöl werden in ein Reaktionsgefäß gegeben, auf 150°C erhitzt und zur Entfernung des Lösungsbenzins bei 4,7 kPa (35 mm Hg) zur Trockene vakuumgestrippt. Das Gemisch wird auf 50°C abgekühlt, und das Verfahren aus Beispiel A18 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß 473 g paraffinischer Brightstock, 806 g 500 N-Paraffinöl, 300 g Isopropylalkohol, 75 g Wasser, 37 g Calciumhydroxid und eine Lösung von 63 g Essigsäure und 75 g Wasser verwendet werden. Das erhaltene Produkt ist ein klares, braunes, fettartiges Material.
Beispiel A16
Beispiel A13 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle von 900 g des Materials aus Beispiel A1 841 g des Materials aus Beispiel A4 und 59 g 100 N-Paraffinöl verwendet werden.
Beispiel A17
Beispiel A16 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle des Materials aus Beispiel A4 das Material aus Beispiel A5 verwendet wird.
Beispiel A18
Beispiel A13 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle von paraffinischem Brightstock und 500 N-Paraffinöl Rapsöl verwendet wird. Die Mengen an Materialien betragen 1.350 g des Materials aus Beispiel A1, 66 g 100 N-Paraffinöl, 1.416 g Rapsöl, 270 g Isopropylalkohol, 70 g Wasser, 97,5 g Calciumhydroxid und eine Lösung von 90 g Essigsäure und 65 g Wasser. Nachdem das resultierende Material unter Rühren auf 80°C oder weniger abgekühlt ist, werden 896 g Rapsöl hinzugefügt und das Gemisch für 0,5 Stunden gerührt. Das erhaltene Produkt ist ein dunkles, durchscheinendes, fettartiges Material.
Beispiel A19
Beispiel A14 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle von paraffinischem Brightstock und 500 N-Paraffinöl Rapsöl verwendet wird.
Beispiel A20
Beispiel A5 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle von paraffinischem Brightstock und 500 N-Paraffinöl Rapsöl verwendet wird. Die verwendeten Mengen betragen 600 g des Materials aus Beispiel A3, 500 g Rapsöl (bei der ersten Zugabe), 415 g Rapsöl (bei der zweiten Zugabe), 140 g Isopropylalkohol, 30 g Wasser, 27,8 g Calciumhydroxid und eine Lösung von 47,6 g Essigsäure und 40 g Wasser.
Beispiel A21
Beispiel A16 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle von paraffinischem Brightstock und 500 N-Paraffinöl Rapsöl verwendet wird.
Beispiel A22
Beispiel A17 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß anstelle von paraffinischem Brightstock und 500 N-Paraffinöl Rapsöl verwendet wird.
Beispiel A23
Sechshundert g des überalkalisierten Materials aus Beispiel A3 wird in einen Reaktionskolben gegeben und mit 600 g Lösungsbenzin vereinigt und danach wie in Beispiel A13 mit 140 g Isopropylalkohol, 30 g Wasser, 27,6 g Calciumhydroxid und einer Lösung von 47,6 g Essigsäure und 40 g Wasser behandelt. Nachdem die Bestandteile zur Entfernung des Isopropylalkohols und des Wassers auf 160°C erhitzt wurden, werden 915 g Rapsöl hinzugefügt, und die Bestandteile werden bei 4,7 kPa (35 mm Hg) zur Entfernung des Lösungsbenzins vakuumgestrippt. 343 g Rapsöl werden hinzugefügt, während man auf 80°C oder weniger abkühlt, um ein fettartiges Material zu erhalten.
Beispiel A24
Das überalkalisierte Material aus Beispiel A7, 6.021 g, wird in einen Reaktionskolben gegeben und mit 1.611 g o-Xylen, 763 g Isopropylalkohol, 191 g Wasser und 199,5 g Calciumhydroxid vereinigt. Das Gemisch wird unter Rühren auf 50°C über 0,5 Stunden erhitzt, woraufhin ein Gemisch aus 163,5 g Essigsäure und 191 g Wasser tropfenweise über 0,5 Stunden bei 50–65°C hinzugefügt wird. Nach Abschluß der Zugabe wird das Gemisch auf Rückflußtemperatur, etwa 82°C, erhitzt und für 1,5 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, der Zeit, zu der die Gelierung abgeschlossen ist. Die Materialien werden bei Rückflußtemperatur für etwa 1 weitere Stunde nach Abschluß des Gelierens gehalten und anschließend zur Entfernung des Wassers und des Isopropylalkohols auf 140°C erhitzt. Es werden 309 g Kokosnußöl hinzugefügt. Das Material wird auf Umgebungstemperatur abgekühlt, um ein festes Gel mit etwa 45% nicht flüchtigen Materialien zu erhalten.
Beispiel A25
Das überalkalisierte Material aus Beispiel A8, 777 g, wird in einen Reaktionskolben mit 223 g o-Xylen, 100 g Isopropylalkohol, 25 g Wasser und 35,5 g Calciumhydroxid gegeben. Das Gemisch wird unter Rühren auf 50°C über 0,25 Stunden erhitzt, woraufhin ein Gemisch von 41,4 g Essigsäure und 25 g Wasser tropfenweise über 0,15 Stunden bei 50–60°C hinzugefügt wird. Nach Abschluß der Zugabe wird das Gemisch auf Rückflußtemperatur, 82°C, erhitzt und für 1,5 Stunden gehalten, bis die Gelierung abgeschlossen ist. Die Materialien werden für 1 Stunde nach Abschluß der Gelierung bei Rückflußtemperatur gehalten und anschließend zur Entfernung von Wasser und Isopropylalkohol auf 132°C erhitzt. Es werden 43,7 g Kokosnußöl hinzugefügt. Das Gemisch wird auf Umgebungstemperatur abgekühlt, um festes Gel mit etwa 45,3% nicht flüchtigen Materialien zu erhalten.
Beispiel A26
Das überalkalisierte Material aus Beispiel A9, 738 g, wird mit 100 g Isopropylalkohol und 50 g Wasser in einen Reaktionskolben gegeben. Das Gemisch wird unter Rühren auf Rückflußtemperatur, 82°C, erhitzt und für 10 Stunden über 2 Tage bei dieser Temperatur gehalten, der Zeit, zu der die Gelierung vollständig ist. 400 g o-Xylen werden hinzugefügt, und das Gemisch wird für 1 weitere Stunde bei Rückflußtemperatur gehalten. Das Gemisch wird dann zur Entfernung des Wassers und des Isoprpylalkohols auf 140°C erhitzt. 30 g Kokosnußöl werden hinzugefügt, und das Gemisch wird auf Umgebungstemperatur abgekühlt, um ein festes Gel mit etwa 32% nicht flüchtigen Materialien zu erhalten.
Beispiel A27
Zu den Bestandteilen von Beispiel A10 werden 506 g Isobutylalkohol und 189 g Wasser unter Bildung eines Gemischs hinzugegeben. Das Gemisch wird zur Gelbildung auf 82°C erhitzt. Es werden etwa 1.416 g Lösungsbenzin hinzugefügt, wenn etwa 80% des gesamten Carbonats von der amorphen in die kristalline Form umgewandelt sind (was durch IR bestimmt wird). Weitere 2.192 g Lösungsbenzin werden hinzugefügt, wenn 90–100% des Carbonats in die kristalline Form umgewandelt sind. Das Gemisch wird zur Entfernung des Wassers und des Isobutylalkohols auf 126°C erhitzt. Es werden etwa 1.949 g Destillat gewonnen. Etwa 1.356 g Lösungsbenzin werden hinzugefügt, um die Menge an Feststoffen auf etwa 25% einzustellen (d.h. 25% Feststoffe, 75% Flüssigkeiten). Die Bestandteile werden auf Raumtemperatur abgekühlt, um ein fettartiges Material zu erhalten.
Beispiel A28
Zu den Bestandteilen von Beispiel A11 werden 800 g SC-100-Lösungsmittel, 344 g Isobutylalkohol und 259 g Wasser unter Bildung eines Gemischs hinzugegeben. Das Gemisch wird zur Gelbildung auf 88°C erhitzt. Es werden etwa 1.300 g SC-100-Lösungsmittel hinzugefügt, wenn etwa 80% des gesamten Carbonats in die kristalline Form umgewandelt sind (was durch IR bestimmt wird). Wenn 90–100% des Carbonats von der amorphen in die kristalline Form umgewandelt sind, ist die Gelierung vollständig. Das Reaktionsgemisch wird zur Entfernung des Wassers und des Isobutylalkohols auf 126°C erhitzt. Zur Erniedrigung der Viskosität werden während dieses Verfahrens etwa 800g SC-100-Lösungsmittel hinzugefügt. Es werden etwa 2.435 g Destillat gewonnen. Etwa 1.400 g SC-100-Lösungsmittel werden hinzugefügt, um die Menge an Feststoffen auf etwa 25% einzustellen (d.h. 25% Feststoffe, 75% Flüssigkeiten).
Beispiele A29–A36 – Herstellung von Pulvern und Fetten:
Das nachfolgende Beispiel demonstriert das Lösungsmittelaustauschverfahren zum Ersatz oder Austausch eines Lösungsmittels gegen ein anderes.
Beispiel A29
Zu 4.730 g des Produkts aus Beispiel A27 werden 1.690 g Rapsöl hinzugegeben. Das Gemisch wird unter Rühren erhitzt, und es wird ein Vakuum angelegt, um 1.527 g Lösungsbenzin bei 70°C zu entfernen. Anschließend werden 1.528 g Rapsöl hinzugefügt, und ein Vakuum wird angelegt, um 773 g Lösungsbenzin bei 80–100°C zu entfernen. Es werden etwa 584 g Rapsöl hinzugefügt, und ein Vakuum wird angelegt, um 1.151 g Lösungsbenzin bei 100–170C zu entfernen. Man erhält ein gelartiges Material, das ein zu etwa 25% verseiftes, überalkalisiertes und geliertes Kokosnußöl in Rapsöl ist.
Beispiel A30
Beispiel A24 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß am Ende des Verfahrens das Material in eine Wanne überführt und bei 4,7 kPa (35 mm Hg) bei 70–80°C unter Erhalt eines Pulvers vakuumgetrocknet wird.
Beispiel A31
Beispiel A25 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß am Ende des Verfahrens das Material in eine Wanne überführt und bei 4,7 kPa (35 mm Hg) bei 70–80°C unter Erhalt eines Pulvers vakuumgetrocknet wird.
Beispiel A32
Beispiel A26 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß am Ende des Verfahrens das Material in eine Wanne überführt und bei 4,7 kPa (35 mm Hg) bei 70–80°C unter Erhalt eines Pulvers vakuumgetrocknet wird.
Beispiel A33
Das Pulver aus Beispiel A30, 810 g, wird in einen Reaktionskolben gegeben und mit 2.790 g 800 N-Mineralöl vereinigt. Das Gemisch wird unter Rühren auf 175°C unter Stickstoff 3 Stunden erhitzt und anschließend auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Das Gemisch wird zweimal mit einer 3-Walzen-Mühle vermahlen, und das erhaltene Produkt ist ein fettartiges Material.
Beispiel A34
Beispiel A33 wird unter Verwendung von Rapsöl anstelle von 800 N-Paraffinöl wiederholt.
Beispiel A35
Beispiel A33 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß das Pulver aus Beispiel A40 verwendet wird.
Beispiel A36
Beispiel A35 wird unter Verwendung von Rapsöl anstelle von 800 N-Paraffinöl wiederholt.
Beispiel A37
Die Bestandteile von Beispiel A20 werden vereinigt mit der Ausnahme, daß das überalkalisierte Material von Beispiel A13 durch eine äquivalente Menge eines mit Calciumcarbonat überalkalisierten Mahagonisulfonats mit einem Metallverhältnis von 10 ersetzt wird. Das Gemisch wird unter Rühren erhitzt, bis die Gelbildung eintritt, woraufhin die Zusammensetzung wie in Beispiel A11 behandelt wird.
Jedes der Dokumente, auf die oben Bezug genommen wird, ist durch Bezugnahme hierin aufgenommen. Außer in den Beispielen oder wo es ansonsten ausdrücklich angegeben ist, sind alle Zahlenangaben in dieser Beschreibung, die Materialmengen, eine Anzahl von Atomen, Reaktionsbedingungen und ähnliches spezifizieren, so zu verstehen, als seien sie durch das Wort "etwa" modifiziert. Wenn es nicht anders angegeben ist, sollte jede Chemikalie oder Zusammensetzung, auf die hierin Bezug genommen wird, als ein Material von handelsüblicher Qualität angesehen werden, welches die Isomere, Nebenprodukte, Derivate und andere solche Materialien, von denen man davon ausgeht, daß sie in der handelsüblichen Qualität vorhanden sind, enthalten kann. Wie er hierin verwendet wird, erlaubt der Ausdruck "im wesentlichen bestehend aus" die Einbeziehung von Substanzen, die die grundsätzlichen und neuen Eigenschaften der betrachteten Zusammensetzung nicht grundlegend beeinflussen.
(B) Der grenzflächenaktive Stoff
Grenzflächenaktive Stoffe wirken als Benetzungs-, Dispergier-, Suspendier und Bindemittel. Grenzflächenaktive Stoffe sind als Emulgiermittel und in Detergenzien und Körperpflegeprodukten hilfreich. Die grenzflächenaktiven Stoffe können vom nichtionischen, kationischen, anionischen, amphoteren oder zwitterionischen Typ sein. Nichtionische grenzflächenaktive Stoffe umfassen Ethylenoxidkondensate, in denen wenigstens eine Endgruppe durch Kondensation mit einem Alkhol, Alkylphenol oder einer langkettigen Fettsäure abgeschlossen ist. Die nichtionischen grenzflächenaktiven Stoffe umfassen auch Ester von Sorbitol, Polyalkylenglykole, Ester oder Teilester von Polyalkylenglykol, einen Ester oder Teilester eines Polyols, z. B. Glycerolmonooleat, Diglycerolmonooleat, Glycerolmonostearat, Polyoxystearat und Saccharosefettsäureester. Beispiele für anionische grenzflächenaktive Stoffe sind Stearyltriethanolamin und Natrium laurylsulfat. Beispiele für kationische grenzflächenaktive Stoffe sind Benzalkoniumchlorid und Benzethoniumchlorid. Repräsentative Beispiele für amphotere grenzflächenaktive Stoffe sind die Phosphoglyceride, auch bekannt als Phospholipide. Ein besonders geeignetes Phospholipid ist Lecithin.
Spezielle grenzflächenaktive Stoffe mit Eignung als (B) sind Sorbitanester, Phospholipide und Glycerolmonooleate. Die Sorbitanester haben die Formel
worin R⁴ eine aliphatische Gruppe mit 7 bis etwa 23 Kohlenstoffatomen und die Summe von w, x, y und z entweder Null oder von 10–60 oder vorzugsweise von 18–22 ist.
Vorzugsweise ist R⁴ eine Alkenylgruppe mit 11 bis etwa 23 Kohlenstoffatomen, und besonders bevorzugt ist R⁴ eine Heptadecenylgruppe.
Grenzflächenaktive Stoffe im Bereich der oben genannten Struktur werden als Span^® und Tween^® angegeben. In der Span-Reihe ist die Summe von w, x, y und z Null. Span 20 ist Sorbitanmonolaurat, Span 40 ist Sorbitanmonopalmitat, Span 60 ist Sorbitanmonostearat, Span 80 ist Sorbitanmonooleat, Span 83 ist Sorbitansesquioleat und Span 85 ist Sorbitantrioleat. Die Tween-Materialien sind von den Span-Produkten durch Zufügung von Polyoxyethylenketten zu den nicht veresterten Hydroxylgruppen abgeleitet. In der Tween-Reihe ist die Summe von w, x, y und z 20. Tween 20 ist Polyoxyethylen (20)-Sorbitanmonolaurat, Tween 40 ist Polyoxyethylen (20)-Sorbitanmonopalmitat, Tween 60 ist Polyoxyethylen (20)-Sorbitanmonostearat, Tween 80 ist Polyoxyethylen (20)-Sorbitanmonooleat, Tween 85 ist Polyoxyethylen (20)-Sorbitantrioleat. Die Span- und Tween-Produkte sind von Atlas Chemical Co. erhältlich. Besonders bevorzugt sind Span 80 und Tween 80.
Die Phospholipide haben die Formel
worin R² und R³ aliphatische Gruppen sind, die unabhängig voneinander von 7 bis etwa 23 Kohlenstoffatome, vorzugsweise von 15 bis 21 Kohlenstoffatome, enthalten und G aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff,
besteht.
Ein bevorzugtes Phospholipid ist Lecithin, worin G
ist.
Der teilweise veresterte aliphathische Ester von Glycerol hat die Formel
worin R² und R³ unabhängig voneinander aliphatische Gruppen sind, die von 7 bis etwa 23 Kohlenstoffatome enthalten. Aliphatische Ester von Glycerol werden hergestellt, indem man ein oder zwei Mol einer Carbonsäure R²COOH/R³COOH mit 1 Mol Glycerol unter Bildung jeweils eines Glycerolmonoesters oder Glyceroldiesters umsetzt oder durch selektive Hydrolyse eines Triglycerides. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform stellen R² und R³ ein Gemisch von Alkyl- und Alkenylgruppen dar, worin die Alkenylgruppen wenigstens 60% ausmachen und der Rest Alkylgruppen sind. Besonders bevorzugt enthalten R² und R³ wenigstens 75% Alkenylgruppen. Vorzugsweise ist die Alkenylgruppe eine Heptadecenylgruppe.
(C) Die wäßrige Flüssigkeit
Der dritte wesentliche Bestandteil dieser Erfindung ist eine wäßrige Flüssigkeit. Die wäßrige Flüssigkeit ist Wasser oder Wasser mit wenigstens einer Flüssigkeit, die in Wasser unter Erhalt einer Lösung löslich oder teilweise löslich ist, so daß die wäßrige Flüssigkeit wenigstens 30 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 50 Gew.-% und besonders bevorzugt wenigstens 60 Gew.-% Wasser enthält und der Rest in Wasser lösliche oder teilweise lösliche Flüssigkeiten sind. Eine nicht erschöpfende Liste von Flüssigkeiten, die in Wasser löslich oder teilweise löslich sind und in dieser Erfindung eingesetzt werden können, umfaßt Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol, sec-Butylalkohol, Essigsäure, Propionsäure, Propylenglykol, 1,3-Propandiol, Glycerolester von Säuren mit 5 Kohlenstoffen und weniger, hochfruktosehaltiger Maissirup und Diethanolamin.
Zusätzlich zu den Komponenten (A), (B) und (C) können die Zusammensetzungen dieser Erfindung auch wenigstens einen, ausgewählt unter einem gelösten Stoff, einem suspendierten Feststoff oder einem Oxidationsinhibitor, enthalten. Sowohl der gelöste Stoff als auch der suspendierte Feststoff sind feste Materialien. Gelöste Stoffe, die in dieser Erfindung geeig net sind, sind vom ionischen und nichtionischen Typ. Eine nicht erschöpfende Liste dieser gelösten Stoffe ist die folgende:
ionisch: Aminosäuren und Salze, z. B. Natriumchlorid, Kaliumnitrat, Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat;
nicht-ionisch: Zucker, z.B. Glukose, Fruktose, Mannose, Ribose, Galaktose, Maltose, Lactose und Saccharose.
Die bevorzugten gelösten Stoffe werden in der wäßrigen Flüssigkeit (C) wenigstens eine Teillöslichkeit besitzen.
Der suspendierte Feststoff umfaßt z. B. Mehl, Bentonite, Talkum oder Silicas. Der Zweck des suspendierten Feststoffs hängt von dem Gebrauch der Anwendung ab, z. B. Mehl für Kuchenmischungen und Talkum und Bentonite für Körperpflegeprodukte und Kosmetika. Der suspendierte Feststoff setzt sich nicht unmittelbar von der Emulsionszusammensetzung ab. Die Absetzrate hängt von dem verwendeten Feststoff sowie der Viskosität der Emulsionszusammensetzungen ab.
Der Oxidationsinhibitor hat die Formel
worin R⁵ eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, R⁶ eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, a eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist und b Null oder Eins ist.
Wenn b Eins ist, dann ist das Antioxidationsmittel ein Ether, und in dem bevorzugten Ether ist R⁵ t-Butyl, a ist 1 und R⁶ ist Methyl, so daß das bevorzugte Etherantioxidationsmittel butyliertes Hydroxyanisol (BHA) ist.
Wenn b Null ist, dann ist das Antioxidationsmittel phenolisch, und in dem bevorzugten phenolischen Antioxidationsmittel ist R⁵ t-Butyl, a ist 2, und R⁶ ist Methyl, so daß das bevorzugte phenolische Antioxidationsmittel butyliertes Hydroxytoluol (BHT) ist.
Wenn in der Zusammensetzung dieser Erfindung Antioxidationsmittel zugegen sind, dann liegen sie in einer Menge von nicht mehrmals 0,5 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 0,1 Gew.-% und besonders bevorzugt nicht mehr als 0,05 Gew.-% vor.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, welche die Bestandteile (A), (B) und (C) sowie den optionalen gelösten Stoff, die suspendierten Feststoffe und den Oxidationsinhibitor enthält, sind für Nahrungsmittel, Arzneimittel und Körperpflegeprodukte geeignet.
Damit die Zusammensetzungen dieser Erfindung für bestimmte Anwendungen geeignet sind, ist die Erfüllung der FDA Good Manufacturing Practice (GMP)-Vorschriften (21 CFR Teil 110) erforderlich. GMP-Vorschriften spezifizieren einen Weg, um ein sauberes Produkt sicherzustellen, das eine für seine beabsichtigte Verwendung geeignete Reinheit besitzt, keine Mittel für eine biologische Erkrankung überträgt und eine Verfälschung vermeidet. Die Vorschriften listen spezielle und allgemeine Anforderungen an Reinheit und Eignung von Personal, Gerät und Ausrüstungen, Arbeitsabläufe, Gründe und Einrichtungen sowie Maßgaben zur Sicherstellung, daß die Verarbeitungssteuerungen geeignet sind, auf. Es ist allgemeine Praxis für Hersteller, GMP mit dokumentierten Standardbetriebsverfahren (SOP) und Checklisten und Qualitätsregelkarten zu erfüllen, um die Erfüllung der SOP auf einer stündlichen oder täglichen Grundlage oder für jeden Ansatz, je nachdem wie es erforderlich ist, anzugeben.
Die Zusammensetzungen dieser Erfindung sowie die Bestandteile, aus denen die Zusammensetzungen gebildet werden, können von der United States Food and Drug Administration mit GRAS-Status vorgeschrieben werden. GRAS bedeutet "allgemein als sicher anerkannt". Ihre Sicherheit beruht allgemein auf ausgiebigen toxikologischen Testdaten oder auf Anwendungserfahrung für einen längeren Zeitraum, aber ihre Verwendung kann beschränkt sein. Es ist unpraktisch, sämtliche Substanzen aufzulisten, die für ihre jeweils beabsichtigte Verwendung allgemein als sicher anerkannt sind. Jedoch sind zu Erläuterungszwecken solche allgemeinen Nahrungsmittelbestandteile, wie beispielsweise Salz, Pfeffer, Essig, Backpulver und Mononatriumglutamat, für ihre beabsichtigte Verwendung sicher. Eine Liste von anerkannten Substanzen findet man in 21 CFR, Teile 170 bis 199, veröffentlicht von dem Office of Federal Register National Archives and Records Administration.
Wenn die Zusammensetzung die Komponenten (A), (B) und (C) enthält, dann sind im folgenden die Bereiche dieser Komponenten in Gewichtsteilen angegeben.
Wenn die Zusammensetzung die Komponenten (A), (B) und (C) und einen löslichen Stoff enthält, dann sind im folgenden die Bereiche dieser Komponenten in Gewichtsteilen angegeben.
Wenn die Zusammensetzung die Komponenten (A), (B), und (C) und einen suspendierten Feststoff enthält, sind im folgenden die Bereiche dieser Komponenten in Gewichtsteilen angegeben:
Es ist klar, daß auch andere Bestandteile neben (A), (B), (C), gelöstem Stoff und suspendiertem Feststoff in der Zusammensetzung dieser Erfindung enthalten sein können.
Die Bestandteile dieser Erfindung werden gemäß den oben genannten Bereichen miteinander gemischt, um eine Emulsion zu erhalten. Im folgenden werden Beispiele angegeben, um den Fachleuten auf dem Gebiet eine vollständige Offenbarung und Beschreibung zu geben, wie die Emulsionszusammensetzungen dieser Erfindung herzustellen sind, dies soll jedoch nicht den Umfang dessen, was die Erfinder als die Erfindung ansehen, beschränken.
Beispiel 1
Zu einer Quartflasche werden 200 g des Produkts von Beispiel A29 und 25 g Span 80 hinzugegeben. Die Bestandteile werden unter Verwendung eines Mischers mit Doppelpropellerschaufel mit variabler Geschwindigkeit gemischt, bis die Bestandteile homogen sind. Die Flasche wird von Hand gedreht, um das Mischen zu unterstützen. Über einen Zeitraum von 5 Minuten werden 200 g Wasser bei heftigem Mischen bis zur Homogenität langsam hinzugefügt, um ein zuckergußartiges Produkt zu erhalten.
Beispiel 2
Das Verfahren aus Beispiel 1 wird wiederholt mit der Ausnahme, daß nach der Wasserzugabe 100 g Puderzucker über 5 Minuten bis zur Homogenität zugefügt werden, um ein zuckergußartiges Produkt zu erhalten.
Obwohl die Erfindung hinsichtlich ihrer bevorzugten Ausführungsformen erläutert wurde, ist es klar, daß den Fachleuten auf dem Gebiet beim Lesen der Offenbarung verschiedene Mo difikationen deutlich werden. Es ist daher klar, daß die hierin offenbarte Erfindung solche Modifikationen, soweit sie in den Schutzumfang der anhängenden Patentansprüche fallen, abdecken soll.

Claims

Zusammensetzung einer stabilen Emulsion mit (A) einer überalkalisierten, erstarrten Metallzusammensetzung, hergestellt durch Ausbildung eines Gemischs von (i) einem carbonisierten, überalkalisierten Material mit einem Metallverhältnis von 1,5 bis 30 in einem nahrungsmittelgeeigneten Paraffinöl oder einem nahrungsmittelgeeigneten oleophilen Mineralspiritusmedium, wobei das Mineral ein Metallsalz von wenigstens einem Material einer organischen Säure, welches eine Carbonsäure umfaßt, die wenigstens 8 Kohlenstoffatome enthält, enthält, und (ii) einem Alkohol oder einem Alkohol-Wasser-Gemisch, wobei der Alkohol Ethylalkohol, Isopropylalkohol oder Isobutylalkohol ist, (B) einem Tensid, welches anionische Tenside, kationische Tenside oder nichtionische Tenside umfaßt, und (C) einer wäßrigen Flüssigkeit, welche Wasser oder Wasser mit wenigstens einer Flüssigkeit, die in Wasser löslich oder teilweise löslich ist, umfaßt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das carbonisierte, überalkalisierte Material hergestellt wird, indem man ein Gemisch von wenigstens einem Material einer organischen Säure, die wenigstens 8 Kohlenstoffatome enthält, oder einem reaktiven Äquivalent davon mit einem stöchiometrischen Überschuß einer Metallbase umsetzt und das Gemisch carbonisiert.
Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Metall des Metallsalzes des Materials der organischen Säure ein Alkalimetall, welches Lithium, Natrium oder Kalium umfaßt, oder ein Erdalkalimetall, welches Magnesium, Calcium oder Barium umfaßt, ist.
Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Carbonsäure ein Gemisch von Säuren ist, das aus einem Gemüseöltriglycerid der folgenden Formel erhalten wurde,
worin R¹, R² und R³ unabhängig voneinander gesättigte oder ungesättigte aliphatische Hydrocarbylgruppen sind, die etwa 7 bis etwa 23 Kohlenstoffatome enthalten, wobei die Gemüseöle Sonnenblumenöl, Rapsöl, Canolaöl, Maisöl, Baumwollsamenöl, Distelöl, Olivenöl, Castoröl, Sojabohnenöl, Palmöl oder Kokosnußöl sind.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Carbonsäure ein Gemisch aus Säuren von einem genetisch modifizierten Gemüseöltriglycerid der folgenden Formel ist
worin R¹, R² und R³ unabhängig voneinander gesättigte oder ungesättigte aliphatische Hydrocarbylgruppen sind, die etwa 7 bis etwa 23 Kohlenstoffatome enthalten und wenigstens 60% einfach ungesättigten Charakter besitzen und wobei das Ölsäurerest:Linolsäurerest-Verhältnis von etwa 2 bis etwa 90 beträgt, wobei die genetisch modifizierten Gemüseöle genetisch modifiziertes Distelöl, genetisch modifiziertes Maisöl, genetisch modifiziertes Rapsöl, genetisch modifiziertes Sonnenblumenöl, genetisch modifiziertes Sojabohnenöl, genetisch modifiziertes Baumwollsamenöl, genetisch modifiziertes Lesquerellaöl, genetisch modifiziertes Sumpfblumenöl und genetisch modifiziertes Palmöl sind.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Carbonsäure Kokossäure, Palmitinsäure, Castorsäure, Stearinsäure, 12-Hydroxystearinsäure, Ölsäure oder 14-Hydroxyarachinsäure ist.
Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Menge des Alkohols oder des Alkohol-Wasser-Gemischs von (ii) etwa 5 bis 30 Gew.-% der Zusammensetzung von (i) beträgt und wobei das Gemisch von (i) und (ii) auf etwa 60 bis 100°C erhitzt wird.
Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Herstellung der erstarrten Zusammensetzung (A) weiterhin die Stufe umfaßt, bei der man das Gemisch auf etwa 100 bis 200°C unter Einblasen von Stickstoff oder unter Vakuum erhitzt nach dem Erhitzen auf 60 bis 100°C, um flüchtige Stoffe aus dem Gemisch zu entfernen.
Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Herstellung der erstarrten Zusammensetzung (A) weiterhin die Stufe umfaßt, bei der man wenigstens einen erheblichen Teil des oleophilen Mediums durch Destillation oder Verdampfen entfernt und einen resultierenden Feststoff isoliert.
Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Herstellung der Zusammensetzung umfaßt, daß man die überalkalisierte, erstarrte Metallzusammensetzung mit einem Ersatzmedium mischt und das oleophile Medium entfernt, wobei das Ersatzmedium ein Gemüseöl, ein genetisch modifiziertes Gemüseöl oder weißes Mineralöl ist.
Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in (B) das Tensid Sorbitanester der folgenden Formel umfaßt,
worin R⁴ eine aliphatische Gruppe ist, die 7 bis zu etwa 23 Kohlenstoffatome enthält, und wobei die Summe von w, x, y und z entweder Null oder von 10 bis 60 beträgt, oder ein Phospholipid der folgenden Formel,
worin R² und R³ aliphatische Gruppen sind, die unabhängig voneinander 7 bis etwa 23 Kohlenstoffatome enthalten, und wobei G aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Wasserstoff,
oder Glycerolmonooleat.
Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die wenigstens eine lösliche oder teilweise lösliche Flüssigkeit Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol, sec-Butylalkohol, Essigsäure, Propionsäure, Propylenglycol, 1,3-Propandiol, Glycerolester von Säuren, die nicht mehr als 5 Kohlenstoffatome enthalten, viel Fructose enthaltenden Maissirup oder Diethanolamin umfaßt.
Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welche weiterhin wenigstens einen gelösten Stoff enthält, welcher ionische oder nichtionische Zusammensetzungen umfaßt, wobei der ionische gelöste Stoff eine Aminosäure oder ein Salz, welches Natriumchlorid, Natriumbicarbonat, Natriumcarbonat oder Kaliumnitrat umfaßt, ist und wobei der nichtionische gelöste Stoff ein Zucker, welcher Glucose, Fructose, Mannose, Ribose, Galactose, Maltose oder Lactose umfaßt, ist, einen suspendierten Feststoff, wobei der suspendierte Feststoff Mehl, Bentonite oder Silikamaterialien umfaßt, einen Oxidationshemmer, wobei der Oxidationshemmer butyliertes Hydroxyanisol oder butyliertes Hydroxytoluol ist.
Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche in der Form eines Konzentrats, welches wenigstens 20 Gew.-% eines Gemüseöls oder eines genetisch modifizierten Gemüseöls enthält.