Kosmetische Emulsionspräparate

Die Solubilisierung vergleichsweise geringer Mengen an Ölkomponenten in Spül- und Shampooformulierungen zeigt die grundlegenden Emulgierungseigenschaften, die Alkylpolyglycoside als nichtionische Tenside erwarten sollten. Allerdings ist ein genaues Verständnis des Phasenverhaltens in Mehrkomponentensystemen erforderlich, um Alkylpolyglycoside als leistungsstarke Emulgatoren in Kombination mit geeigneten hydrophoben Coemulgatoren bewerten zu können. Im Allgemeinen wird die Grenzflächenaktivität von Alkylpolyglycosiden durch die Länge der Kohlenstoffkette und in geringerem Maße bestimmt Ausmaß, durch den Polymerisationsgrad (DP). Die Grenzflächenaktivität nimmt mit der Länge der Alkylkette zu und ist in der Nähe oder oberhalb der CMC am höchsten, mit einem Wert unter 1 mN/m. An der Grenzfläche Wasser/Mineralöl weist C12-14 APG eine geringere Oberflächenspannung auf als C12-14 Alkylsulfat. Grenzflächenspannungen von n-Decan, Isopropylmyristat und 2-Octyldodecanol wurden für reine Alkylmonoglucoside (C8, C10, C12) gemessen. und ihre Abhängigkeit von der Löslichkeit von Alkylpolyglycosiden in der Ölphase wurde beschrieben. Mittelkettige Alkylpolyglycoside können in Kombination mit hydrophoben Coemulgatoren als Emulgatoren für O/W-Emulsionen verwendet werden.

Alkylpolyglykoside unterscheiden sich von ethoxylierten nichtionischen Tensiden dadurch, dass sie keine temperaturinduzierte Phasenumwandlung von Öl-in-Wasser-Emulsionen (O/W) zu Öl-in-Wasser-Emulsionen (W/O) durchlaufen. Stattdessen können die hydrophilen/lipophilen Eigenschaften dies tun durch Mischen mit einem hydrophoben Emulgator wie Glycerinmonooleat (GMO) oder dehydriertem Sorbitolmonolaurat (SML) ausgeglichen werden. Tatsächlich sind das Phasenverhalten und die Grenzflächenspannung des Alkylpolyglycosid-Emulgatorsystems denen des herkömmlichen Emulgatorsystems sehr ähnlich Fettalkoholethoxylatsystem, wenn das Mischungsverhältnis von hydrophilem/lipophilem Emulgator im nicht ethoxylierten System anstelle der Temperatur als entscheidender Phasenverhaltensparameter verwendet wird.

Das System aus Dodecan, Wasser, Laurylglucosid und Sorbitanlaurat als hydrophobem Coemulgator bildet Mikroemulsionen bei einem bestimmten Mischungsverhältnis von C12-14 APG zu SML von 4:6 bis 6:4 (Abbildung 1). Höhere SML-Gehalte führen zu W/O-Emulsionen, während höhere Alkylpolyglycosid-Gehalte zu O/W-Emulsionen führen. Eine Variation der Gesamtkonzentration des Emulgators führt zu einem sogenannten „Kahlweit-Fisch“ im Phasendiagramm, dessen Körper dreiphasige Mikroemulsionen und der Schwanz einphasige Mikroemulsionen enthält, wie es bei ethoxylierten Emulgatoren in Abhängigkeit von der Temperatur beobachtet wird. Die hohe Emulgierung Die Leistungsfähigkeit der C12-14 APG/SML-Mischung im Vergleich zu einem Fettalkoholethoxylatsystem spiegelt sich darin wider, dass bereits 10 % der Emulgatormischung ausreichen, um eine einphasige Mikroemulsion zu bilden.

Die Ähnlichkeit der Phaseninversionsmuster der beiden Tensidtypen beschränkt sich nicht nur auf das Phasenverhalten, sondern ist auch in der Grenzflächenspannung des Emulgatorsystems zu finden. Die hydrophilen – lipophilen Eigenschaften der Emulgatormischung erreichten ein Gleichgewicht, wenn das Verhältnis von C12 -14 APG/SML betrug 4:6 und die Grenzflächenspannung war am niedrigsten. Bemerkenswert ist eine sehr niedrige Mindestgrenzflächenspannung (ca. 10^-3mN/m) wurde mit der C12-14 APG/SML-Mischung beobachtet.

Bei Alkylglycosiden enthaltenden Mikroemulsionen liegt der Grund für die hohe Grenzflächenaktivität darin, dass hydrophile Alkylglycoside mit größeren Glucosid-Kopfgruppen und hydrophobe Co-Emulgatoren mit kleineren Gruppen an der Öl-Wasser-Grenzfläche in einem idealen Verhältnis gemischt sind. Die Hydratation (und die effektive Größe der Hydratationshöhe) ist weniger temperaturabhängig als dies bei ethoxylierten nichtionischen Tensiden der Fall ist. Somit wird eine parallele Grenzflächenspannung nur für das leicht temperaturabhängige Phasenverhalten der nicht ethoxylierten Emulgatormischung beobachtet.

Dies eröffnet interessante Anwendungen, da Alkylglykoside im Gegensatz zu Fettalkoholethoxylaten temperaturstabile Mikroemulsionen bilden können. Durch Variation des Tensidgehalts, der Art des verwendeten Tensids und des Öl/Wasser-Verhältnisses können Mikroemulsionen mit spezifischen Eigenschaften wie Transparenz, Viskosität, Modifikationseffekten und Schaumeigenschaften hergestellt werden. Als Co-Emulgator im Mischsystem aus Alkylethersulfat und Nichtion wird der erweiterte Mikroemulsionsbereich beobachtet und kann zur Formulierung konzentrierter oder feinteiliger Öl-Wasser-Emulsionen verwendet werden.

Es wurde eine Bewertung pseudoternärer Phasendreiecke von Mehrkomponentensystemen durchgeführt, die Alkylpolyglycosid/SLES und SML mit einem Kohlenwasserstoff (Dioctylcyclohexan) und Alkylpolyglycosid/SLES und GMO mit polaren Ölen (Dicaprylylether/Octyldodecanol) enthalten. Sie zeigen die Variabilität und das Ausmaß von Flächen für O/W-, W/O- oder Mikroemulsionen für hexagonale Phasen und für lamellare Phasen in Abhängigkeit von der chemischen Struktur und dem Mischungsverhältnis der Komponenten. Wenn diese Phasendreiecke mit kongruenten Leistungsdreiecken überlagert werden, die beispielsweise Schaumverhalten und Viskositätseigenschaften der entsprechenden Mischungen anzeigen, stellen sie für den Formulierer eine wertvolle Hilfe dar, spezifische und gut konzipierte Mikroemulsionsformulierungen für beispielsweise Gesichtsreiniger oder rückfettende Schaumbäder zu finden. Aus dem Phasendreieck lässt sich beispielsweise eine geeignete Mikroemulsionsformulierung für rückfettende Schaumbäder ableiten.