Ésteres parciales con poligliceroles de un poli(ácido ricinoleico) y de ácidos carboxílicos plurifuncionales y su utilización para la producción de emulsiones y dispersiones.

Ésteres parciales de poligliceroles de un ácido polirricinoleico y unos ácidos carboxílicos plurifuncionales,

obtenibles por esterificación

a) de una mezcla de poligliceroles con

b) por lo menos un poli(ácido ricinoleico) de la fórmula general 1**Fórmula**

en la que

es el radical del ácido ricinoleico CH3-(CH2)5-CH(OH)-CH2-CH≥CH-(CH2)7-COOH y eventualmente del ácido hidroxi10 esteárico CH3-(CH2)5-CH(OH)-(CH2)10-COOH,

N significa desde 1 hasta 10, y eventualmente

b1) un poli(ácido hidroxi-esteárico) y

c) por lo menos un ácido di- y/o tricarboxílico

de acuerdo con unos procedimientos de por sí conocidos,

caracterizados por que

en la esterificación se emplea adicionalmente

d) por lo menos un ácido graso o una lactona como componente de ácido graso.

Ésteres parciales con poligliceroles de un poli (ácido ricinoleico) y de ácidos carboxílicos plurifuncionales y su utilización para la producción de emulsiones y dispersiones El invento se refiere a unos ésteres parciales con poligliceroles de un poli (ácido ricinoleico) y de ácidos carboxílicos plurifuncionales, obtenibles por esterificación de una mezcla de poligliceroles con un poli (ácido ricinoleico) y con unos ácidos dicarboxílicos alifáticos, lineales o ramificados, que tienen una longitud de las cadenas de 2 hasta 36 átomos de C y de unos ácidos grasos saturados o insaturados, lineales o ramificados, con 6 hasta 22 átomos de C, estando situado entre 20 y 75 % el grado de esterificación de la mezcla de poligliceroles, y a su utilización para la producción de emulsiones y dispersiones, en particular para formulaciones cosméticas y farmacéuticas.

Es conocido por un experto en la especialidad el hecho de que las emulsiones del tipo de agua en aceite, a causa del denso empaquetamiento de las gotitas de agua, que es una consecuencia de la proporción usualmente alta de una fase dispersa (> 65 %) , son difíciles de estabilizar frente a la coalescencia de las gotitas de agua y por consiguiente frente a la separación de agua. Una consecuencia adicional de las altas densidades de empaquetamiento es una viscosidad de por sí alta de la emulsión.

Con el fin de conseguir una estabilidad solicitada por la industria cosmética, por regla general se utilizan unas ceras estabilizadoras y en parte también unos aceites muy viscosos, que aumentan en ambos casos la estabilidad de la fase oleosa (externa) , por consiguiente reducen la movilidad de las gotitas de agua y las protegen contra la coalescencia. Unos aceites muy viscosos y unas ceras estabilizadoras tienen sin embargo una influencia negativa sobre la sensación de la piel, lo cual se hace apreciable en una sensación pesada y pegajosa de la piel. Ciertamente, uno se puede desviar como alternativa fundamentalmente a unas emulsiones del tipo de aceite en agua, que, tal como es conocido, poseen una más ligera sensación de la piel, pero éstas poseen un efecto de cuidado manifiestamente más pequeño que el de unas emulsiones del tipo de aceite en agua.

Una meta que se ha de pretender en general es, por lo tanto, hacer que las emulsiones de tipo de agua en aceite sean en todo lo posible tan ligeras, es decir con una viscosidad tan baja, como la de las emulsiones del tipo de aceite en agua, sin tener que desistir de su especial efecto de cuidado. La misión es particularmente la de hacer posibles unas emulsiones del tipo de agua en aceite, que tengan una viscosidad lo más baja que sea posible, no pegajosas y a pesar de todo estables. Un desafío especial en este sector lo constituye la formulación de emulsiones del tipo de aceite en agua, que tengan una viscosidad tan baja, que ellas sean atomizables. En este caso, al emulsionante que se ha de utilizar le corresponde un especial cometido clave.

Como agentes emulsionantes del tipo W/O (es decir de agua en aceite) que se basan en unas materias primas naturales, existe por motivos ecológicos, tanto en el caso de los productores como también en el caso de los consumidores, un considerable interés en unos preparados en forma de emulsiones. En tal caso se trata en particular de unos agentes emulsionantes, que no contienen ningún radical que contenga poli (etilenglicoles) (emulsionantes “exentos de PEG”) . Por este motivo, a pesar de su capacidad de producción con frecuencia mediocre, unos ésteres parciales a base de unos polialcoholes, tales como glicerol, un poliglicerol, sorbitol o un metil-glicósido, y de unos ácidos grasos, tales como ácido oleico o isoesteárico, siguen encontrando una utilización múltiple y variada.

Este tipo de agentes emulsionantes no es apropiado p.ej. para unas emulsiones capaces de fluir (lociones) ni para unas cremas con un alto contenido de triglicéridos naturales. Las cremas que cumplen los requisitos de estabilidad del mercado (una capacidad de carga con unas temperaturas de -15 hasta +45 ºC, en parte de -25 hasta +50 ºC) contienen en cuanto a componentes del tipo de lípidos predominantemente unos aceites de parafinas y unos ésteres con ácidos grasos de monoalcanoles (que poseen unos pesos moleculares P.M. < 500) ; éstos tienen unas propiedades tecnológicas más favorables que las de los triglicéridos de peso molecular más alto. A pesar de todo, para la estabilización se necesitan unas concentraciones relativamente altas de unas ceras que aumentan la viscosidad (≥ 3 %) , que, sin embargo, repercuten negativamente sobre las propiedades para aplicaciones, puesto que ellas generan una indeseada sensación pegajosa y grasienta de la piel.

Unas propiedades emulsionantes considerablemente mejores que las de los ésteres parciales de polialcoholes y ácidos grasos las poseen los ésteres con poligliceroles de ácidos grados de C18 insaturados di- y polimerizados. Ellos se obtienen a partir de los mono-y diglicéridos de unos aceites vegetales, de manera preferida de un aceite de soja, mediante un tratamiento térmico que dura varias horas a aproximadamente 300 ºC, o respectivamente mediante la transesterificación con un poliglicerol de un aceite vegetal polimerizado térmicamente.

Los polirricinoleatos de poligliceroles formados a partir de aceite de ricino de acuerdo con un procedimiento análogo son unos emulsionantes del tipo W/O asimismo capaces de producir (documento de patente alemana DE-B44 09 569) .

En particular, a causa de su sensibilidad frente a la oxidación y del olor grasiento y rancio parcialmente pronunciado, hasta ahora, esta clase de sustancias pudo consagrarse solamente en unos pocos preparados cosméticos o farmacéuticos en forma de emulsiones. Son responsables de este hecho en primer término la carga térmica masiva durante la producción y el carácter insaturado (con un índice de yodo de aproximadamente 100) .

El poli (hidroxi-estearato) de poliglicerol químicamente afín al polirricinoleato de poliglicerol, que se puede preparar asimismo a partir de unas materias primas vegetales, es utilizado asimismo como emulsionante del tipo W/O, posee una más alta estabilidad frente a la oxidación y por consiguiente una calidad sensorial aumentada (documento de patente alemana DE-C-44 20 516) .

Ambas clases de sustancias, sin embargo, están solamente en situación de formar unas lociones del tipo W/O relativamente muy fluidas con un contenido de fase oleosa > 22 % en peso. A causa de esta cantidad mínima de fase oleosa y a causa del carácter sensorial más bien abundante de estas emulsiones, la formulación de unas emulsiones del tipo W/O estables con una sensación muy ligera de la piel, no es posible o es posible solamente de una manera muy restringida. A esto se añade el hecho de que los agentes emulsionantes de este tipo, en particular en el caso de formularse unas formulaciones que contienen triglicéridos, presentan con frecuencia unos problemas en lo que se refiere a la estabilidad en frío, los cuales en muchos casos se pueden resolver solamente mediante una adición de agentes emulsionantes concomitantes.

La mejoría de la capacidad de aguantar congelaciones y descongelaciones tiene un considerable interés práctico para la capacidad de transporte y almacenamiento de los preparados en forma de emulsiones. Mediante un almacenamiento más largo a unas temperaturas muy bajas o mediante unas fluctuaciones extremadas de las temperaturas en el caso de unos largos caminos de transporte, la insuficiente estabilización de las emulsiones se puede manifestar por unas claras y manifiestas separaciones de agua en el preparado en forma de emulsión o incluso puede conducir a la total rotura de la emulsión.

En el documento de patente europea EP-B-0 835 862 se describen unos ésteres parciales de poligliceroles, que son obtenibles mediante esterificación de una mezcla de poligliceroles con un grado de esterificación de los poligliceroles comprendido entre 30 y 75 % y de unos ácidos grasos saturados o insaturados, lineales o ramificados, con 12 hasta 22 átomos de C y de unos ácidos grasos dímeros con una funcionalidad media de 2 hasta 2, 4. Éstos poseen, en comparación con el poli (hidroxi-estearato) de poliglicerol, la ventaja adicional de que en particular se mejora manifiestamente la estabilidad frente a la congelación de estas emulsiones. Las emulsiones, no obstante, son relativamente espesas y viscosas, por lo que estos ésteres parciales de poligliceroles son apropiados principalmente para la producción de unas lociones y cremas abundantes.

La misión del invento consistió, por lo tanto, en desarrollar un agente emulsionante exento de PEG, que permita formular unas emulsiones muy fluidas,... [Seguir leyendo]

1. Ésteres parciales de poligliceroles de un ácido polirricinoleico y unos ácidos carboxílicos plurifuncionales, obtenibles por esterificación a) de una mezcla de poligliceroles con b) por lo menos un poli (ácido ricinoleico) de la fórmula general 1

en la que es el radical del ácido ricinoleico CH3- (CH2) 5-CH (OH) -CH2-CH=CH- (CH2) 7-COOH y eventualmente del ácido hidroxi

esteárico CH3- (CH2) 5-CH (OH) - (CH2) 10-COOH,

N significa desde 1 hasta 10, y eventualmente b1) un poli (ácido hidroxi-esteárico) y

c) por lo menos un ácido di- y/o tricarboxílico de acuerdo con unos procedimientos de por sí conocidos,

caracterizados por que en la esterificación se emplea adicionalmente d) por lo menos un ácido graso o una lactona como componente de ácido graso.

2. Ésteres parciales de poligliceroles de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados por que las mezclas de poligliceroles de acuerdo con a) tienen un grado medio de condensación de 1 hasta 11, de manera preferida de 2 hasta 6.

3. Ésteres parciales de poligliceroles de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizados por que el ácido polirricinoleico de acuerdo con b) tiene un grado medio de condensación de 1 hasta 10, de manera preferida de 2 hasta 8.

4. Ésteres parciales de poligliceroles de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizados por que los ácidos di- y/o tricarboxílicos de acuerdo con c) son unos ácidos di- y/o tricarboxílicos alifáticos, lineales o ramificados, y tienen de 2 hasta 36 átomos de C, de manera preferida de 3 hasta 12 átomos de

C.

5. Ésteres parciales de poligliceroles de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizados por que los ácidos grasos de acuerdo con d) son unos ácidos monobásicos saturados o insaturados, lineales o ramificados, con 6 hasta 22 átomos de C.

6. Ésteres parciales de poligliceroles de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizados por que entre un 20 % y 75 % de los grupos OH de la mezcla de poligliceroles están esterificados.

7. Ésteres parciales de poligliceroles de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 6, preparados por esterificación

a) de 1, 0 mol de grupos OH de la mezcla de poligliceroles con b) de 0, 01 hasta 0, 5 moles de grupos COOH del ácido polirricinoleico y c) de 0, 01 hasta 0, 5 moles de grupos COOH de por lo menos un ácido di- y/o tricarboxílico y d) de 0, 01 hasta 0, 9 moles de grupos COOH de los ácidos grasos con 6 hasta 22 átomos de C,

con la condición de que la suma de los grupos COOH ha de corresponder aproximadamente a un 20 hasta 75 % de los grupos OH de la mezcla de poligliceroles.

8. Ésteres parciales de poligliceroles de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 6, 5 preparados por esterificación a) de 1, 0 mol de grupos OH de la mezcla de poligliceroles con b) de 0, 01 hasta 0, 5 moles de grupos COOH del ácido polirricinoleico y c) de 0, 01 hasta 0, 5 moles de grupos COOH de por lo menos un ácido di- y/o tricarboxílico y

con la condición de que la suma de los grupos COOH ha de corresponder aproximadamente a un 20 hasta 10 75 % de los grupos OH de la mezcla de poligliceroles.

9. Procedimiento para la preparación de los ésteres parciales de poligliceroles de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en la primera etapa se esterifica un poliglicerol hasta llegar a un grado de esterificación de 10 hasta 70 % con un ácido graso o una lactona como componente de ácido graso y unos ácidos di- y/o tricarboxílicos y

en la segunda etapa se esterifica con un ácido polirricinoleico hasta llegar a un grado de esterificación total de 20 hasta 75 % o porque en la primera etapa se esterifica un poliglicerol hasta llegar a un grado de esterificación de 10 hasta 70 % con un ácido graso o una lactona como componente de ácido graso y un ácido polirricinoleico y en la segunda etapa se esterifica con unos ácidos di- y/o tricarboxílicos hasta llegar a un grado de esterificación total

de 20 hasta 75 %.

10. Preparados cosméticos, dermatológicos o farmacéuticos, que contienen por lo menos uno de los ésteres parciales de poligliceroles de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 8, así como eventualmente unas usuales sustancias auxiliares y aditivas.

11. Agentes de tratamiento, cuidado y limpieza para usos domésticos e industriales, que contienen por lo menos uno

de los ésteres parciales de poligliceroles de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 8, así como eventualmente unas usuales sustancias auxiliares y aditivas.