JP6842518B2 - Dispersion liquid manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は分散液の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a dispersion.
マイクロミキサーを用いて分散液を製造する方法が知られている。 A method of producing a dispersion using a micromixer is known.
特許文献1には、水性成分及び油性成分のそれぞれをマイクロミキサーの細孔に流動させ、それらを衝突させる分散液(乳化液)の製造方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method for producing a dispersion liquid (emulsification liquid) in which each of an aqueous component and an oil component is allowed to flow in the pores of a micromixer and collide with each other.
特許文献2には、水性成分を流動させると共に、融解したセラミド及びノニオン界面活性剤を含む油性成分を流動させ、それらを合流させた流体をマイクロミキサーの細孔に流通させて乳化物を作製し、その後、それを冷却してセラミドを固化させるセラミド微粒子分散液の製造方法が開示されている。 In Patent Document 2, an aqueous component is flowed, an oily component containing a melted ceramide and a nonionic surfactant is flowed, and a fluid obtained by merging them is circulated in the pores of a micromixer to prepare an emulsion. After that, a method for producing a ceramide fine particle dispersion liquid that cools the ceramide and solidifies the ceramide is disclosed.
特許文献3には、マイクロミキサーのマイクロチャネルに水性成分を流すと共に、そのマイクロチャネルに開口区域を通して油性成分を流入させることにより、水性成分に油性成分を接触させて分散させる分散液(エマルション)の製造方法が開示されている。 Patent Document 3 describes a dispersion (emulsion) in which an aqueous component is allowed to flow through a microchannel of a micromixer and an oily component is allowed to flow into the microchannel through an opening area so that the oily component is brought into contact with the aqueous component and dispersed. The manufacturing method is disclosed.
特許文献4には、マイクロミキサー内において、連続相液体としての油性成分と分散相液体としての水性成分とを合流させた後、その合流後の流体をオリフィスに流通させる分散液の製造方法が開示されている。 Patent Document 4 discloses a method for producing a dispersion liquid in which an oil component as a continuous phase liquid and an aqueous component as a dispersion phase liquid are merged in a micromixer, and then the merged fluid is circulated to an orifice. Has been done.
化粧料や医薬品等の分野において用いられる分散液では、使用感等の観点から、微細な粒子が分散していることが望まれる。 In dispersions used in the fields of cosmetics, pharmaceuticals, etc., it is desirable that fine particles are dispersed from the viewpoint of usability and the like.
しかしながら、上記特許文献1に開示された技術では、水性成分に界面活性剤を含有させるので、水性成分に含有させた界面活性剤で乳化液滴の形成に関与させるために特定のHLBの非イオン性界面活性剤が必要となる。そのため、得られる分散液の化粧料や医薬品の配合技術として応用される範囲は狭くなる。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the aqueous component contains a surfactant, the surfactant contained in the aqueous component is used to participate in the formation of emulsified droplets, so that a specific HLB nonionic is used. A sex surfactant is required. Therefore, the range of application of the obtained dispersion liquid as a blending technology for cosmetics and pharmaceuticals is narrowed.
上記特許文献2に開示された技術では、油性成分が固体脂であるセラミドを含有するので、冷却後に得られる粒子は、乳化液滴ではなく、固体の分散粒子である。 In the technique disclosed in Patent Document 2, since the oily component contains ceramide which is a solid fat, the particles obtained after cooling are not emulsified droplets but solid dispersed particles.
上記特許文献3乃至4に開示された技術では、水溶性溶剤を使用しないため、微細な乳化液滴の分散液を得ることは困難である。 Since the techniques disclosed in Patent Documents 3 to 4 do not use a water-soluble solvent, it is difficult to obtain a dispersion liquid of fine emulsified droplets.
本発明の課題は、微細な粒子が分散した分散液を製造することである。 An object of the present invention is to produce a dispersion liquid in which fine particles are dispersed.
本発明は、水性成分と油性成分とを合流させる合流ステップと、前記合流ステップで合流させる前の前記水性成分、前記合流ステップで合流させる前の前記油性成分、及び前記合流ステップで前記水性成分と前記油性成分とを合流させた後の流体のうち1つ又は2つ以上を、セグリゲーション指数(Xs)が0.15以下となる条件で、細孔に流通させる細孔流通ステップとを有する平均粒子径が10μm以下の粒子の分散液の製造方法であって、前記油性成分は、油剤と、下記一般式(I)乃至(III)で表される化合物の群から選ばれる1種又は2種以上の水溶性溶剤と、界面活性剤及び前記水性成分と合流させたときに界面活性剤を形成する界面活性剤前駆体のうち少なくとも一方とを含有する。 The present invention includes a merging step in which an aqueous component and an oily component are merged, the aqueous component before merging in the merging step, the oily component before merging in the merging step, and the aqueous component in the merging step. An average particle having a pore circulation step in which one or two or more of the fluids after merging with the oily component are circulated through the pores under the condition that the segregation index (Xs) is 0.15 or less. A method for producing a dispersion of particles having a diameter of 10 μm or less, wherein the oily component is one or more selected from the group of an oil agent and a compound represented by the following general formulas (I) to (III). Contains at least one of the surfactant and the surfactant precursor that forms the surfactant when combined with the aqueous component.
(EOはエチレンオキシド基、POはプロピレンオキシド基、及びBOはブチレンオキシド基をそれぞれ表す。p1、p2、p3、q1、q2、q3、r1、r2、及びr3はそれぞれ平均付加モル数を表す。1≦p1+p2+p3≦20、0≦q1+q2+q3≦10、及び0≦r1+r2+r3≦10、並びに1≦p1+p2+p3+q1+q2+q3+r1+r2+r3≦40である。EO、PO、及びBOは、ランダム状又はブロック状に付加している。) (EO represents an ethylene oxide group, PO represents a propylene oxide group, and BO represents a butylene oxide group. P1, p2, p3, q1, q2, q3, r1, r2, and r3 represent the average number of added moles, respectively. ≦ p1 + p2 + p3 ≦ 20, 0 ≦ q1 + q2 + q3 ≦ 10, and 0 ≦ r1 + r2 + r3 ≦ 10, and 1 ≦ p1 + p2 + p3 + q1 + q2 + q3 + r1 + r2 + r3 ≦ 40. EO, PO, and BO are added randomly or in blocks).
(EOはエチレンオキシド基、POはプロピレンオキシド基、及びBOはブチレンオキシド基をそれぞれ表す。s、t、及びuはそれぞれ平均付加モル数を表す。1≦s≦70、0≦t≦70、及び0≦u≦10、並びに1≦s+t+u≦100である。EO、PO、及びBOは、ランダム状又はブロック状に付加している。R1は炭素数が2以上5以下の炭化水素基である。) (EO represents an ethylene oxide group, PO represents a propylene oxide group, and BO represents a butylene oxide group. S, t, and u represent the average number of moles added. 1 ≦ s ≦ 70, 0 ≦ t ≦ 70, and 0 ≦ u ≦ 10 and 1 ≦ s + t + u ≦ 100. EO, PO, and BO are added in a random or block shape. R 1 is a hydrocarbon group having 2 or more and 5 or less carbon atoms. .)
(EOはエチレンオキシド基、POはプロピレンオキシド基、及びBOはブチレンオキシド基をそれぞれ表す。v1、v2、w1、w2、x1、及びx2はそれぞれ平均付加モル数を表す。1≦v1+v2≦10、0≦w1+w2≦9、及び0≦x1+x2≦9、並びに1≦v1+v2+w1+w2+x1+x2≦10である。EO、PO、及びBOは、ランダム状又はブロック状に付加している。R2は及びR3は、それぞれ独立して、炭素数が1以上4以下の炭化水素基である。nは1以上4以下の数である。) (EO represents an ethylene oxide group, PO represents a propylene oxide group, and BO represents a butylene oxide group. V1, v2, w1, w2, x1, and x2 represent the average number of moles added. 1 ≦ v1 + v2 ≦ 10, 0, respectively. ≦ w1 + w2 ≦ 9, 0 ≦ x1 + x2 ≦ 9, and 1 ≦ v1 + v2 + w1 + w2 + x1 + x2 ≦ 10. EO, PO, and BO are added in a random or block shape. R 2 and R 3 are independent of each other. It is a hydrocarbon group having 1 or more and 4 or less carbon atoms. N is a number of 1 or more and 4 or less.)
本発明によれば、油性成分に、油剤と、特定の構造を有する水溶性溶剤と、界面活性剤及び水性成分と合流させたときに界面活性剤を形成する界面活性剤前駆体のうち少なくとも一方とを含有させ、合流させる前の水性成分、合流させる前の油性成分、及びそれらを合流させた後の流体のうち1つ又は2つ以上を、セグリゲーション指数(Xs)が0.15以下となる条件で、細孔に流通させることにより、平均粒子径が10μm以下の微細な粒子が分散した分散液を製造することができる。 According to the present invention, at least one of a surfactant precursor that forms a surfactant when the oily component is mixed with an oil agent, a water-soluble solvent having a specific structure, a surfactant, and the aqueous component. The segregation index (Xs) is 0.15 or less for one or more of the aqueous component before merging, the oily component before merging, and the fluid after merging them. By circulating the particles in the pores under the conditions, a dispersion liquid in which fine particles having an average particle diameter of 10 μm or less are dispersed can be produced.
本実施形態に係る分散液の製造方法は、水性成分と油性成分とを合流させる合流ステップと、合流ステップで合流させる前の水性成分、合流ステップで合流させる前の油性成分、及び合流ステップで水性成分と油性成分とを合流させた後の流体のうち1つ又は2つ以上を孔径が0.1mm以上3mm以下の細孔に流通させる細孔流通ステップとを有する。そして、油性成分は、油剤と、下記一般式(I)乃至(III)で表される化合物の群から選ばれる1種又は2種以上の水溶性溶剤と、界面活性剤及び水性成分と合流させたときに界面活性剤を形成する界面活性剤前駆体のうち少なくとも一方とを含有する。 The method for producing the dispersion liquid according to the present embodiment includes a merging step in which the aqueous component and the oily component are merged, an aqueous component before merging in the merging step, an oily component before merging in the merging step, and an aqueous component in the merging step. It has a pore circulation step in which one or two or more of the fluids after the components and the oily components are merged are circulated through pores having a pore diameter of 0.1 mm or more and 3 mm or less. Then, the oily component is combined with an oil agent, one or more water-soluble solvents selected from the group of compounds represented by the following general formulas (I) to (III), a surfactant and an aqueous component. It contains at least one of the surfactant precursors that form the surfactant when
なお、界面活性剤前駆体とは、油性成分のうち、水性成分中のアルカリ成分により中和されることによりアニオン界面活性剤を成す成分、或いは、水性成分中の酸成分により中和されることによりカチオン界面活性剤を成す成分である。 The surfactant precursor is an oily component that is neutralized by an alkaline component in the aqueous component to form an anionic surfactant, or is neutralized by an acid component in the aqueous component. It is a component that forms a cationic surfactant.
(EOはエチレンオキシド基、POはプロピレンオキシド基、及びBOはブチレンオキシド基をそれぞれ表す。p1、p2、p3、q1、q2、q3、r1、r2、及びr3はそれぞれ平均付加モル数を表す。1≦p1+p2+p3≦20、0≦q1+q2+q3≦10、及び0≦r1+r2+r3≦10、並びに1≦p1+p2+p3+q1+q2+q3+r1+r2+r3≦40である。EO、PO、及びBOは、ランダム状又はブロック状に付加している。) (EO represents an ethylene oxide group, PO represents a propylene oxide group, and BO represents a butylene oxide group. P1, p2, p3, q1, q2, q3, r1, r2, and r3 represent the average number of added moles, respectively. ≦ p1 + p2 + p3 ≦ 20, 0 ≦ q1 + q2 + q3 ≦ 10, and 0 ≦ r1 + r2 + r3 ≦ 10, and 1 ≦ p1 + p2 + p3 + q1 + q2 + q3 + r1 + r2 + r3 ≦ 40. EO, PO, and BO are added randomly or in blocks).
(EOはエチレンオキシド基、POはプロピレンオキシド基、及びBOはブチレンオキシド基をそれぞれ表す。s、t、及びuはそれぞれ平均付加モル数を表す。1≦s≦70、0≦t≦70、及び0≦u≦10、並びに1≦s+t+u≦100である。EO、PO、及びBOは、ランダム状又はブロック状に付加している。R1は炭素数が2以上5以下の炭化水素基である。) (EO represents an ethylene oxide group, PO represents a propylene oxide group, and BO represents a butylene oxide group. S, t, and u represent the average number of moles added. 1 ≦ s ≦ 70, 0 ≦ t ≦ 70, and 0 ≦ u ≦ 10 and 1 ≦ s + t + u ≦ 100. EO, PO, and BO are added in a random or block shape. R 1 is a hydrocarbon group having 2 or more and 5 or less carbon atoms. .)
(EOはエチレンオキシド基、POはプロピレンオキシド基、及びBOはブチレンオキシド基をそれぞれ表す。v1、v2、w1、w2、x1、及びx2はそれぞれ平均付加モル数を表す。1≦v1+v2≦10、0≦w1+w2≦9、及び0≦x1+x2≦9、並びに1≦v1+v2+w1+w2+x1+x2≦10である。EO、PO、及びBOは、ランダム状又はブロック状に付加している。R2は及びR3は、それぞれ独立して、炭素数が1以上4以下の炭化水素基である。nは1以上4以下の数である。) (EO represents an ethylene oxide group, PO represents a propylene oxide group, and BO represents a butylene oxide group. V1, v2, w1, w2, x1, and x2 represent the average number of moles added. 1 ≦ v1 + v2 ≦ 10, 0, respectively. ≦ w1 + w2 ≦ 9, 0 ≦ x1 + x2 ≦ 9, and 1 ≦ v1 + v2 + w1 + w2 + x1 + x2 ≦ 10. EO, PO, and BO are added in a random or block shape. R 2 and R 3 are independent of each other. It is a hydrocarbon group having 1 or more and 4 or less carbon atoms. N is a number of 1 or more and 4 or less.)
一般に、化粧料や医薬品等の分野において用いられる分散液では、使用感等の観点から、微細な粒子が分散していることが望まれる。これに対し、本実施形態に係る分散液の製造方法によれば、油性成分に、特定の構造を有する水溶性溶剤と、界面活性剤及び水性成分と合流させたときに界面活性剤を形成する界面活性剤前駆体のうち少なくとも一方とを含有させ、合流させる前の水性成分、合流させる前の油性成分、及びそれらを合流させた後の流体のうち1つ又は2つ以上を孔径が0.1mm以上3mm以下の細孔に流通させることにより、微細な粒子が分散した分散液を製造することができる。 Generally, in a dispersion liquid used in the fields of cosmetics, pharmaceuticals, etc., it is desired that fine particles are dispersed from the viewpoint of usability and the like. On the other hand, according to the method for producing a dispersion liquid according to the present embodiment, a surfactant is formed when the oil-based component is mixed with a water-soluble solvent having a specific structure, a surfactant and the aqueous component. One or two or more of the aqueous component before merging, the oily component before merging, and the fluid after merging them containing at least one of the surfactant precursors have a pore size of 0. By circulating in pores of 1 mm or more and 3 mm or less, a dispersion liquid in which fine particles are dispersed can be produced.
これは、本実施形態に係る分散液の製造方法では、合流ステップにおける合流前の水性成分、合流ステップにおける合流前の油性成分、及び合流ステップにおける水性成分と油性成分との合流後の流体のうち1つ又は2つ以上を孔径が0.1mm以上3mm以下の細孔に流通させるため、油性成分と水性成分との合流時又は合流後の乱流による攪拌効果により、油性成分中に存在した界面活性剤が分散に寄与することなく水性成分中に拡散することが効果的に抑制され、その結果、界面活性剤が油水界面に効率的に供給され、加えて、油性成分に含有された特定の構造を有する水溶性溶剤が油水の界面張力を著しく低下させることによるものと考えられる。 This is because, in the method for producing a dispersion liquid according to the present embodiment, among the aqueous component before merging in the merging step, the oily component before merging in the merging step, and the fluid after merging the aqueous component and the oily component in the merging step. Since one or two or more are circulated through pores having a pore diameter of 0.1 mm or more and 3 mm or less, the interface existing in the oily component due to the stirring effect due to the turbulent flow at the time of merging or after merging the oily component and the aqueous component. The diffusion of the activator into the aqueous component without contributing to the dispersion is effectively suppressed so that the surfactant is efficiently supplied to the oil-water interface and, in addition, the specific contained in the oily component. It is considered that the water-soluble solvent having a structure significantly reduces the interfacial tension of oil and water.
なお、ホモミキサー等を用いた従来の分散液の製造方法では、仮に油性成分に同様の水溶性溶剤及び界面活性剤等が含有されていても同様の効果を得ることはできない。これは、油性成分が剪断場に到達する前に、水溶性溶剤及び界面活性剤のいずれもが水性成分中に拡散してしまうためであると考えられる。 In the conventional method for producing a dispersion liquid using a homomixer or the like, the same effect cannot be obtained even if the oily component contains the same water-soluble solvent, surfactant, or the like. It is considered that this is because both the water-soluble solvent and the surfactant diffuse into the aqueous component before the oily component reaches the shearing field.
以下、詳細に説明する。 Hereinafter, a detailed description will be given.
本実施形態に係る分散液の製造方法は、合流ステップと細孔流通ステップとを有する。 The method for producing a dispersion liquid according to the present embodiment includes a merging step and a pore circulation step.
[合流ステップ]
合流ステップでは、液体の水性成分と液体の油性成分とを合流させる。
[Merge step]
In the merging step, the aqueous component of the liquid and the oily component of the liquid are merged.
(水性成分)
水性成分は、調製が簡便であるという観点から水のみで構成されていることが好ましいが、それ以外に、例えば、水に塩等の溶質を溶解した水溶液や水と水溶性溶媒との混合液であってもよい。その場合、水性成分における水の含有量は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、より更に好ましくは95質量%以上、より更に好ましくは98質量%以上である。水溶性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブチレングリコールなどの炭素数1以上6以下のアルコール等が挙げられる。
(Aqueous component)
The aqueous component is preferably composed only of water from the viewpoint of easy preparation, but other than that, for example, an aqueous solution in which a solute such as a salt is dissolved in water or a mixed solution of water and a water-soluble solvent. It may be. In that case, the content of water in the aqueous component is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, still more preferably, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. It is 95% by mass or more, more preferably 98% by mass or more. Examples of the water-soluble solvent include alcohols having 1 or more and 6 or less carbon atoms such as methanol, ethanol, glycerin, propylene glycol, dipropylene glycol, and 1,3-butylene glycol.
また、水性成分は、界面活性剤前駆体を中和するアルカリ成分や酸成分を含有してもよい。 In addition, the aqueous component may contain an alkaline component or an acid component that neutralizes the surfactant precursor.
前記アルカリ成分としては、例えば、アルカリ金属の水酸化物、アンモニア、アルカノールアミン等が挙げられ、これらは界面活性剤前駆体を中和してアニオン界面活性剤を形成する。 Examples of the alkaline component include alkali metal hydroxides, ammonia, alkanolamines, etc., which neutralize the surfactant precursor to form an anionic surfactant.
前記酸成分としては、例えば、リン酸、塩酸などの鉱酸、カルボン酸やアミノ酸などの有機酸が挙げられ、これらは界面活性剤前駆体を中和してカチオン界面活性剤を形成する。 Examples of the acid component include mineral acids such as phosphoric acid and hydrochloric acid, and organic acids such as carboxylic acids and amino acids, which neutralize surfactant precursors to form cationic surfactants.
(油性成分)
油性成分は、油剤と、特定の構造を有する水溶性溶剤と、界面活性剤及び界面活性剤前駆体のうち少なくとも一方とを含有する。
(Oil component)
The oily component contains an oil agent, a water-soluble solvent having a specific structure, and at least one of a surfactant and a surfactant precursor.
<油剤>
油剤としては、20℃において液体である液体油及び20℃において固体である固体脂が挙げられる。油性成分は、油剤として、液体油のみを含有していても、また、固体脂のみを含有していても、更に、それらの両方を含有していても、いずれでもよい。なお、固体脂を用いる場合には、油性成分を固体脂の融点以上の温度に加温して融解させる。
<Oil>
Examples of the oil agent include liquid oils that are liquid at 20 ° C. and solid fats that are solid at 20 ° C. The oily component may contain only liquid oil as an oil agent, may contain only solid fat, or may contain both of them. When a solid fat is used, the oily component is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the solid fat to melt it.
液体油としては、例えば、液体の高級アルコール、液体のエステル油、液体の炭化水素油、液体のシリコーン油、液体のジアルキルエーテル、液体の油脂、液体の機能性油剤、液体の香料等が挙げられる。これらのうち、微細な粒子の分散液を得る観点からは、液体の高級アルコール、液体のエステル油、液体の炭化水素油、及び液体のシリコーン油が好ましく、液体の高級アルコール、液体のエステル油、及び液体の炭化水素油がより好ましく、液体の高級アルコール及び液体のエステル油が更に好ましく、液体の高級アルコールがより更に好ましい。液体油は、揮発性であっても、また、不揮発性であっても、どちらでもよい。 Examples of the liquid oil include liquid higher alcohols, liquid ester oils, liquid hydrocarbon oils, liquid silicone oils, liquid dialkyl ethers, liquid fats and oils, liquid functional oils, liquid fragrances and the like. .. Of these, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, liquid higher alcohol, liquid ester oil, liquid hydrocarbon oil, and liquid silicone oil are preferable, and liquid higher alcohol, liquid ester oil, and the like. And liquid hydrocarbon oils are more preferred, liquid higher alcohols and liquid ester oils are even more preferred, and liquid higher alcohols are even more preferred. The liquid oil may be either volatile or non-volatile.
液体の高級アルコールとしては、例えば、飽和若しくは不飽和の直鎖又は分岐鎖の液体のアルコールが挙げられる。液体の高級アルコールは、微細な粒子の分散液を得る観点から、飽和のアルコールが好ましく、同様の観点から、分岐鎖のアルコールが好ましい。液体の高級アルコールの炭素数は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは8以上、より好ましくは10以上、更に好ましくは12以上、より更に好ましくは16以上、より更に好ましくは18以上であり、同様の観点から、好ましくは22以下である。具体的には2−オクチルドデカン−1−オールが挙げられる。 Liquid higher alcohols include, for example, saturated or unsaturated linear or branched liquid alcohols. The liquid higher alcohol is preferably a saturated alcohol from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles, and is preferably a branched-chain alcohol from the same viewpoint. The carbon number of the liquid higher alcohol is preferably 8 or more, more preferably 10 or more, still more preferably 12 or more, still more preferably 16 or more, still more preferably 18 or more, from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles. From the same viewpoint, it is preferably 22 or less. Specific examples thereof include 2-octyldodecane-1-ol.
液体のエステル油としては、例えば、液体のネオペンチルグリコールジ脂肪酸エステル、エチレングリコールジ脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライド、脂肪酸トリグリセライド等の液体の脂肪酸グリセライド等が挙げられる。液体のエステル油は、微細な粒子の分散液を得る観点から、ネオペンチルグリコールジ脂肪酸エステルが好ましい。 Examples of the liquid ester oil include liquid fatty acid glycerides such as liquid neopentyl glycol difatty acid ester, ethylene glycol difatty acid ester, fatty acid monoglyceride, fatty acid diglyceride, and fatty acid triglyceride. As the liquid ester oil, neopentyl glycol difatty acid ester is preferable from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
液体のエステル油のアシル基は、微細な粒子の分散液を得る観点から、直鎖又は分岐鎖のものが好ましく、直鎖のものがより好ましい。液体のエステル油のアシル基の炭素数は、同様の観点から、好ましくは6以上、より好ましくは8以上であり、同様の観点から、好ましくは22以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは16以下、より更に好ましくは14以下、より更に好ましくは12以下である。好ましい液体のエステル油としては、微細な粒子の分散液を得る観点から、ジカプリン酸ネオペンチルグリコールが挙げられる。 The acyl group of the liquid ester oil is preferably a straight chain or a branched chain, and more preferably a straight chain, from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles. From the same viewpoint, the number of carbon atoms of the acyl group of the liquid ester oil is preferably 6 or more, more preferably 8 or more, and from the same viewpoint, preferably 22 or less, more preferably 18 or less, still more preferably 16. Below, it is even more preferably 14 or less, and even more preferably 12 or less. Preferred liquid ester oils include neopentyl glycol dicaprate from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles.
液体の炭化水素油としては、例えば、液体パラフィン、スクアレン、スクアラン等が挙げられる。液体の炭化水素油は、微細な粒子の分散液を得る観点から、直鎖又は分岐鎖の炭化水素が好ましく、分岐鎖の炭化水素がより好ましく、同様の観点から、飽和又は不飽和の炭化水素が好ましく、飽和の炭化水素がより好ましい。液体の炭化水素油の炭素数は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは16以上、より好ましくは22以上、更に好ましくは28以上であり、同様の観点から、好ましくは50以下、より好ましくは40以下、更に好ましくは32以下である。好ましい炭化水素油としては、微細な粒子の分散液を得る観点から、スクアランが挙げられる。 Examples of the liquid hydrocarbon oil include liquid paraffin, squalene, squalene and the like. The liquid hydrocarbon oil is preferably a linear or branched hydrocarbon, more preferably a branched hydrocarbon from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles, and from the same viewpoint, a saturated or unsaturated hydrocarbon. Is preferred, and saturated hydrocarbons are more preferred. The carbon number of the liquid hydrocarbon oil is preferably 16 or more, more preferably 22 or more, still more preferably 28 or more from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles, and preferably 50 or less from the same viewpoint. It is more preferably 40 or less, still more preferably 32 or less. Preferred hydrocarbon oils include squalane from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles.
液体のシリコーン油としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルポリシロキサン、メチルフェニルシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、シリコーン樹脂、アミノ変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、グリセリル変性シリコーン、シリコーンワックスが挙げられる。液体のシリコーン油は、微細な粒子の分散液を得る観点から、これらから選ばれる1種又は2種以上が好ましく、ジメチルポリシロキサンがより好ましい。 Examples of the liquid silicone oil include dimethylpolysiloxane, methylpolysiloxane, methylphenylsiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, methylhydrogenpolysiloxane, silicone resin, amino-modified silicone, and alkyl-modified silicone. Examples thereof include polyether-modified silicone, glyceryl-modified silicone, and silicone wax. The liquid silicone oil is preferably one or more selected from these, and more preferably dimethylpolysiloxane, from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles.
液体のジアルキルエーテルとしては、例えば、飽和若しくは不飽和の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基(好ましい炭素数は8以上22以下)を有するエーテル等が挙げられる。液体の油脂としては、例えば、大豆油、ヤシ油、パーム核油、アマニ油、綿実油、ナタネ油、キリ油、ヒマシ油などの植物油等が挙げられる。 Examples of the liquid dialkyl ether include ethers having a saturated or unsaturated linear or branched alkyl group or alkenyl group (preferably having 8 or more and 22 or less carbon atoms). Examples of liquid fats and oils include vegetable oils such as soybean oil, palm oil, palm kernel oil, linseed oil, cottonseed oil, rapeseed oil, millet oil, and castor oil.
液体の機能性油剤としては、例えば、液体のセラミド、パラメトキシケイ皮酸2−エチルヘキシルなどの有機紫外線吸収剤、1−(2−ヒドロキシエチルアミノ)−3−イソステアリルオキシ−2−プロパノールなどの液体のスフィンゴ脂質等が挙げられる。液体の香料としては、従来から使用されている一般的なものが挙げられる。 Liquid functional oils include, for example, liquid ceramides, organic UV absorbers such as 2-ethylhexyl paramethoxycinnamate, and 1- (2-hydroxyethylamino) -3-isostearyloxy-2-propanol. Examples include liquid sphingolipids. Examples of the liquid fragrance include general ones that have been conventionally used.
固体脂としては、例えば、固体のセラミド、固形パラフィン、固体の高級アルコール、ワセリン、固体のシリコーン、硬化油、固体の香料等が挙げられる。固体脂は、微細な粒子の分散液を得る効果が顕著な観点から、固体のセラミド又は固体の香料が好ましく、固体のセラミドがより好ましい。 Examples of the solid fat include solid ceramide, solid paraffin, solid higher alcohol, petrolatum, solid silicone, hydrogenated oil, solid fragrance and the like. The solid fat is preferably a solid ceramide or a solid fragrance, and more preferably a solid ceramide, from the viewpoint of the remarkable effect of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
固体のセラミドとしては、例えば、分散安定性が良好であるN−(2−ヒドロキシ−3−ヘキサデシロキシプロピル)−N−2−ヒドロキシエチルヘキサデカナミド等が挙げられる。 Examples of the solid ceramide include N- (2-hydroxy-3-hexadecyloxypropyl) -N-2-hydroxyethylhexadecanamide, which has good dispersion stability.
固形パラフィンとしては、例えば、JIS K 2235に記載されているパラフィンワックスやマイクロクリスタリンワックス、セレシン、軟ロウ、日本薬局方のパラフィン等が挙げられる。 Examples of the solid paraffin include paraffin wax and microcrystalline wax described in JIS K 2235, selecin, soft wax, paraffin of the Japanese Pharmacopoeia, and the like.
固体の高級アルコールとしては、例えば、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、セトステアリルアルコール、ステアリルアルコール、アラキディルアルコール、ベヘニルアルコール等が挙げられる。固体のシリコーンとしては、例えば、アルキル変性シリコーン、高分子シリコーン・アルキル共変性アクリル樹脂等が挙げられる。 Examples of the solid higher alcohol include myristyl alcohol, cetyl alcohol, cetostearyl alcohol, stearyl alcohol, arachidyl alcohol, behenyl alcohol and the like. Examples of the solid silicone include alkyl-modified silicones and high molecular weight silicone / alkyl co-modified acrylic resins.
硬化油としては、例えば、原料油がヤシ油やパーム油や牛脂である硬化油等が挙げられる。固体の香料としては、例えば、メントールやセドロール等が挙げられる。 Examples of the hydrogenated oil include hydrogenated oil in which the raw material oil is coconut oil, palm oil, beef tallow, and the like. Examples of solid fragrances include menthol and cedrol.
油剤は、以上に列挙した液体油及び固体脂の群から選ばれる1種又は2種以上であることが好ましい。 The oil agent is preferably one or more selected from the group of liquid oils and solid fats listed above.
油剤は、微細な粒子の分散液を得る観点から、ヘテロ原子を含む1種又は2種以上の官能基を有することが好ましい。かかる官能基としては、例えば、エステル基、アミド基、水酸基、エーテル基、カルボニル基等が挙げられ、微細な粒子の分散液を得る観点から好ましくは、エステル基、アミド基又は水酸基である。 The oil agent preferably has one or more functional groups containing a heteroatom from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. Examples of such a functional group include an ester group, an amide group, a hydroxyl group, an ether group, a carbonyl group and the like, and an ester group, an amide group or a hydroxyl group is preferable from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
油性成分における油剤の含有量は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは8質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%、より更に好ましくは20質量%以上、より更に好ましくは30質量%以上、より更に好ましくは40質量%以上であり、また、同様の観点から、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下、より更に好ましくは60質量%以下、より更に好ましくは50質量%以下である。 The content of the oil agent in the oily component is preferably 8% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass, still more preferably 20% by mass or more from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. , More preferably 30% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, and from the same viewpoint, preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, still more preferably 80% by mass or less. , More preferably 60% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less.
油剤として固体脂を用いる場合の油性成分における油剤の含有量は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下である。 When a solid fat is used as the oil agent, the content of the oil agent in the oily component is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
<水溶性溶剤>
油性成分は、油剤と、下記一般式(I)乃至(III)で表される化合物の群から選ばれる1種又は2種以上の水溶性溶剤を含有する。
<Water-soluble solvent>
The oily component contains an oil agent and one or more water-soluble solvents selected from the group of compounds represented by the following general formulas (I) to (III).
(EOはエチレンオキシド基、POはプロピレンオキシド基、及びBOはブチレンオキシド基をそれぞれ表す。p1、p2、p3、q1、q2、q3、r1、r2、及びr3はそれぞれ平均付加モル数を表す。1≦p1+p2+p3≦20、0≦q1+q2+q3≦10、及び0≦r1+r2+r3≦10、並びに1≦p1+p2+p3+q1+q2+q3+r1+r2+r3≦40である。EO、PO、及びBOは、ランダム状又はブロック状に付加している。) (EO represents an ethylene oxide group, PO represents a propylene oxide group, and BO represents a butylene oxide group. P1, p2, p3, q1, q2, q3, r1, r2, and r3 represent the average number of added moles, respectively. ≦ p1 + p2 + p3 ≦ 20, 0 ≦ q1 + q2 + q3 ≦ 10, and 0 ≦ r1 + r2 + r3 ≦ 10, and 1 ≦ p1 + p2 + p3 + q1 + q2 + q3 + r1 + r2 + r3 ≦ 40. EO, PO, and BO are added randomly or in blocks).
(EOはエチレンオキシド基、POはプロピレンオキシド基、及びBOはブチレンオキシド基をそれぞれ表す。s、t、及びuはそれぞれ平均付加モル数を表す。1≦s≦70、0≦t≦70、及び0≦u≦10、並びに1≦s+t+u≦100である。EO、PO、及びBOは、ランダム状又はブロック状に付加している。R1は炭素数が2以上5以下の炭化水素基である。) (EO represents an ethylene oxide group, PO represents a propylene oxide group, and BO represents a butylene oxide group. S, t, and u represent the average number of moles added. 1 ≦ s ≦ 70, 0 ≦ t ≦ 70, and 0 ≦ u ≦ 10 and 1 ≦ s + t + u ≦ 100. EO, PO, and BO are added in a random or block shape. R 1 is a hydrocarbon group having 2 or more and 5 or less carbon atoms. .)
(EOはエチレンオキシド基、POはプロピレンオキシド基、及びBOはブチレンオキシド基をそれぞれ表す。v1、v2、w1、w2、x1、及びx2はそれぞれ平均付加モル数を表す。1≦v1+v2≦10、0≦w1+w2≦9、及び0≦x1+x2≦9、並びに1≦v1+v2+w1+w2+x1+x2≦10である。EO、PO、及びBOは、ランダム状又はブロック状に付加している。R2は及びR3は、それぞれ独立して、炭素数が1以上4以下の炭化水素基である。nは1以上4以下の数である。) (EO represents an ethylene oxide group, PO represents a propylene oxide group, and BO represents a butylene oxide group. V1, v2, w1, w2, x1, and x2 represent the average number of moles added. 1 ≦ v1 + v2 ≦ 10, 0, respectively. ≦ w1 + w2 ≦ 9, 0 ≦ x1 + x2 ≦ 9, and 1 ≦ v1 + v2 + w1 + w2 + x1 + x2 ≦ 10. EO, PO, and BO are added in a random or block shape. R 2 and R 3 are independent of each other. It is a hydrocarbon group having 1 or more and 4 or less carbon atoms. N is a number of 1 or more and 4 or less.)
一般式(I)で表される水溶性溶剤において、p1+p2+p3は、1以上20以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは3以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは6以上であり、また、同様の観点から、好ましくは15以下、より好ましくは10以下である。 In the water-soluble solvent represented by the general formula (I), p1 + p2 + p3 is 1 or more and 20 or less, but from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, it is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, still more preferably. It is 6 or more, and from the same viewpoint, it is preferably 15 or less, more preferably 10 or less.
q1+q2+q3は、0以上10以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは1以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは4以上であり、また、同様の観点から、好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。 Although q1 + q2 + q3 is 0 or more and 10 or less, it is preferably 1 or more, more preferably 3 or more, still more preferably 4 or more, and preferably from the same viewpoint, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. It is 8 or less, more preferably 6 or less.
r1+r2+r3は、0以上10以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、また、同様の観点から、好ましくは6以下、より好ましくは4以下である。 r1 + r2 + r3 is 0 or more and 10 or less, but is preferably 1 or more, more preferably 2 or more from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, and preferably 6 or less, more preferably 6 or less from the same viewpoint. It is 4 or less.
p1+p2+p3+q1+q2+q3+r1+r2+r3は、1以上40以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは5以上、より好ましくは10以上、更に好ましくは12以上であり、また、同様の観点から、好ましくは30以下、より好ましくは20以下である。 p1 + p2 + p3 + q1 + q2 + q3 + r1 + r2 + r3 is 1 or more and 40 or less, but is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, still more preferably 12 or more, and preferably from the same viewpoint, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. It is 30 or less, more preferably 20 or less.
EO、PO、及びBOは、ランダム状又はブロック状に付加しているが、微細な粒子の分散液を得る観点から、EO及びPOがランダム状又はブロック状に付加し且つ末端にBOがブロック状に付加した下記一般式(IV)で表される化合物の群から選ばれる1種又は2種以上の水溶性溶剤が好ましい。 EO, PO, and BO are added in a random or block shape, but from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles, EO and PO are added in a random or block shape, and BO is in a block shape at the end. One or more water-soluble solvents selected from the group of compounds represented by the following general formula (IV) added to the above are preferable.
(EOはエチレンオキシド基、POはプロピレンオキシド基、及びBOはブチレンオキシド基をそれぞれ表す。p1、p2、p3、q1、q2、q3、r1、r2、及びr3はそれぞれ平均付加モル数を表す。1≦p1+p2+p3≦20、1≦q1+q2+q3≦10、及び1≦r1+r2+r3≦10、並びに3≦p1+p2+p3+q1+q2+q3+r1+r2+r3≦40である。EO及びPOは、ランダム状又はブロック状に付加している。) (EO represents an ethylene oxide group, PO represents a propylene oxide group, and BO represents a butylene oxide group. P1, p2, p3, q1, q2, q3, r1, r2, and r3 represent the average number of added moles, respectively. ≦ p1 + p2 + p3 ≦ 20, 1 ≦ q1 + q2 + q3 ≦ 10, 1 ≦ r1 + r2 + r3 ≦ 10, and 3 ≦ p1 + p2 + p3 + q1 + q2 + q3 + r1 + r2 + r3 ≦ 40. EO and PO are added in a random or block shape.)
一般式(IV)で表される水溶性溶剤において、p1+p2+p3は、1以上20以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは3以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは6以上であり、また、同様の観点から、好ましくは15以下、より好ましくは10以下である。 In the water-soluble solvent represented by the general formula (IV), p1 + p2 + p3 is 1 or more and 20 or less, but from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, it is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, still more preferably. It is 6 or more, and from the same viewpoint, it is preferably 15 or less, more preferably 10 or less.
q1+q2+q3は、1以上10以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、また、同様の観点から、好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。 Although q1 + q2 + q3 is 1 or more and 10 or less, it is preferably 3 or more, more preferably 4 or more from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, and preferably 8 or less, more preferably 8 or less from the same viewpoint. It is 6 or less.
r1+r2+r3は、1以上10以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは2以上であり、また、同様の観点から、好ましくは6以下、より好ましくは4以下である。 r1 + r2 + r3 is 1 or more and 10 or less, but is preferably 2 or more from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, and is preferably 6 or less, more preferably 4 or less from the same viewpoint.
p1+p2+p3+q1+q2+q3+r1+r2+r3は、3以上40以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは5以上、より好ましくは10以上、更に好ましくは12以上であり、また、同様の観点から、好ましくは30以下、より好ましくは20以下である。 p1 + p2 + p3 + q1 + q2 + q3 + r1 + r2 + r3 is 3 or more and 40 or less, but is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, still more preferably 12 or more, and preferably from the same viewpoint, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. It is 30 or less, more preferably 20 or less.
一般式(II)で表される水溶性溶剤において、sは、1以上70以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは2以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは10以上、より更に好ましくは15以上、より更に好ましくは25以上、より更に好ましくは28以上であり、また、同様の観点から、好ましくは50以下、より好ましくは40以下、更に好ましくは35以下、より更に好ましくは32以下である。 In the water-soluble solvent represented by the general formula (II), s is 1 or more and 70 or less, but from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, it is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, still more preferably. It is 10 or more, more preferably 15 or more, even more preferably 25 or more, still more preferably 28 or more, and from the same viewpoint, preferably 50 or less, more preferably 40 or less, still more preferably 35 or less. Even more preferably, it is 32 or less.
油剤として固体脂を用いる場合のsは、微細な粒子の分散液を得る観点から、より好ましくは10以下、更に好ましくは3以下である。 When a solid fat is used as the oil agent, s is more preferably 10 or less, still more preferably 3 or less, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
tは、0以上70以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは1以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは10以上、更に好ましくは15以上、より更に好ましくは25以上、より更に好ましくは28以上であり、また、同様の観点から、好ましくは50以下、より好ましくは40以下、更に好ましくは35以下、より更に好ましくは32以下である。 t is 0 or more and 70 or less, but from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, t is preferably 1 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 10 or more, still more preferably 15 or more, still more preferably 25. The above is even more preferably 28 or more, and from the same viewpoint, it is preferably 50 or less, more preferably 40 or less, still more preferably 35 or less, and even more preferably 32 or less.
油剤として固体脂を用いる場合のtは、微細な粒子の分散液を得る観点から、より好ましくは10以下、更に好ましくは5以下、より更に好ましくは1以下である。 When a solid fat is used as the oil agent, t is more preferably 10 or less, still more preferably 5 or less, still more preferably 1 or less from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
uは0以上10以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは5以下、より好ましくは1以下、更に好ましくは0である。 u is 0 or more and 10 or less, but is preferably 5 or less, more preferably 1 or less, and further preferably 0 from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
s+t+uは、1以上100以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは2以上であり、また、同様の観点から、好ましくは80以下、より好ましくは70以下、更に好ましくは64以下である。 Although s + t + u is 1 or more and 100 or less, it is preferably 2 or more from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, and from the same viewpoint, it is preferably 80 or less, more preferably 70 or less, still more preferably. It is 64 or less.
油剤として固体脂を用いる場合のs+t+uは、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは20以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは3以下である。 When a solid fat is used as the oil agent, s + t + u is preferably 20 or less, more preferably 10 or less, and further preferably 3 or less from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
EO、PO、及びBOは、ランダム状又はブロック状に付加している。 EO, PO, and BO are added in a random or block form.
R1の炭素数は、2以上5以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは4以下である。 The carbon number of R 1 is 2 or more and 5 or less, but is preferably 4 or less from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
一般式(III)で表される水溶性溶剤において、v1+v2は、1以上10以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは3以上であり、また、同様の観点から、好ましくは10以下、より好ましくは7、更に好ましくは5以下である。 In the water-soluble solvent represented by the general formula (III), v1 + v2 is 1 or more and 10 or less, but from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, it is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably. It is 3 or more, and from the same viewpoint, it is preferably 10 or less, more preferably 7, and further preferably 5 or less.
w1+w2は、0以上9以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは5以下、より好ましくは1以下、更に好ましくは0である。 Although w1 + w2 is 0 or more and 9 or less, it is preferably 5 or less, more preferably 1 or less, and further preferably 0 from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
x1+x2は0以上9以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは5以下、より好ましくは1以下、更に好ましくは0である。 Although x1 + x2 is 0 or more and 9 or less, it is preferably 5 or less, more preferably 1 or less, and further preferably 0 from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
v1+v2+w1+w2+x1+x2は、1以上10以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、また、同様の観点から、好ましくは7以下、より好ましくは5以下である。 v1 + v2 + w1 + w2 + x1 + x2 is 1 or more and 10 or less, but is preferably 2 or more, more preferably 3 or more from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, and preferably 7 or less, more preferably 7 or less from the same viewpoint. It is 5 or less.
EO、PO、及びBOは、ランダム状又はブロック状に付加している。 EO, PO, and BO are added in a random or block form.
R2及びR3の炭素数は、1以上4以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは2以上であり、また、同様の観点から、好ましくは3以下である。 The carbon number of R 2 and R 3 is 1 or more and 4 or less, but is preferably 2 or more from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, and is preferably 3 or less from the same viewpoint.
nは、1以上4以下であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは2以上であり、また、同様の観点から、好ましくは3以下である。 n is 1 or more and 4 or less, but is preferably 2 or more from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, and is preferably 3 or less from the same viewpoint.
水溶性溶剤は、一般式(I)乃至(III)で表される化合物の群から選ばれる1種又は2種以上であるが、微細な粒子の分散液を得る観点から、一般式(I)乃至(III)で表される化合物の群から選ばれる1種又は2種以上であることが好ましい。 The water-soluble solvent is one or more selected from the group of compounds represented by the general formulas (I) to (III), but from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, the general formula (I) It is preferable that the compound is one or more selected from the group of compounds represented by (III).
油性成分における水溶性溶剤の含有量は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは4質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上、より更に好ましくは30質量%以上、より更に好ましくは40質量%以上であり、また、同様の観点から、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは75質量%以下、より更に好ましくは70質量%以下、より更に好ましくは60質量%以下、より更に好ましくは50質量%以下である。 The content of the water-soluble solvent in the oily component is preferably 4% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 20% by mass or more, still more preferably 30 from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. It is mass% or more, more preferably 40% by mass or more, and from the same viewpoint, preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, still more preferably 75% by mass or less, still more preferably 70. It is mass% or less, more preferably 60% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less.
油性成分における油剤の含有量に対する水溶性溶剤の含有量の質量比(水溶性溶剤/油剤)は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.3以上、より更に好ましくは0.5以上、より更に好ましくは0.8以上であり、また、同様の観点から、好ましくは9以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは5以下、より更に好ましくは3.5以下、より更に好ましくは2以下、より更に好ましくは1.5以下、より更に好ましくは1.2以下である。 The mass ratio of the content of the water-soluble solvent to the content of the oil agent in the oil-based component (water-soluble solvent / oil agent) is preferably 0.1 or more, more preferably 0.2, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. The above is more preferably 0.3 or more, still more preferably 0.5 or more, still more preferably 0.8 or more, and from the same viewpoint, preferably 9 or less, more preferably 8 or less, still more preferable. Is 5 or less, more preferably 3.5 or less, still more preferably 2 or less, still more preferably 1.5 or less, still more preferably 1.2 or less.
<界面活性剤>
油性成分は、更に、界面活性剤及び水性成分と合流させたときに界面活性剤を形成する界面活性剤前駆体のうち少なくとも一方を含有する。従って、油性成分は、界面活性剤のみを含有していても、また、界面活性剤前駆体のみを含有していても、更に、それらの両方を含有していても、いずれでもよい。
<Surfactant>
The oily component further contains at least one of the surfactant precursor and the surfactant precursor that forms the surfactant when combined with the surfactant and the aqueous component. Therefore, the oily component may contain only the surfactant, may contain only the surfactant precursor, or may further contain both of them.
界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、及びカチオン界面活性剤が挙げられる。 Examples of the surfactant include a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and a cationic surfactant.
ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸等のポリオキシエチレンエーテルエステル型ノニオン界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンエーテル型ノニオン界面活性剤;ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル等の多価アルコール脂肪酸エステル型ノニオン界面活性剤;アルキルグリコシド等の多価アルコールアルキルエーテル型ノニオン界面活性剤;脂肪酸モノアルカノールアミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルポリオキシエチレン脂肪酸アミド等の含窒素型ノニオン界面活性剤が挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, and polyoxyethylene fatty acid. Oxyethylene ether ester type nonionic surfactant; polyoxyethylene ether type nonionic surfactant such as polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene alkyl phenyl ether; sorbitan fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid Polyhydric alcohol fatty acid ester-type nonionic surfactant such as ester; Polyvalent alcohol alkyl ether type nonionic surfactant such as alkyl glycoside; Nitrogen-containing nitrogen-containing fatty acid monoalkanolamide, polyoxyethylene alkylamine, alkylpolyoxyethylene fatty acid amide, etc. Examples include type nonionic surfactants.
ノニオン界面活性剤は、これらのうち、微細な粒子の分散液を得る観点から、ポリオキシエチレンエーテルエステル型ノニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンエーテルエステル型ノニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンエーテル型ノニオン界面活性剤、多価アルコール脂肪酸エステル型ノニオン界面活性剤、多価アルコールアルキルエーテル型ノニオン界面活性剤及び含窒素型ノニオン界面活性剤から選ばれる1種又は2種以上が好ましく、ポリオキシエチレンエーテルエステル型ノニオン界面活性剤から選ばれる1種又は2種以上がより好ましく、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油及びポリオキシ脂肪酸から選ばれる1種又は2種以上が更に好ましく、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油から選ばれる1種又は2種以上がより更に好ましい。 Among these, nonionic surfactants are polyoxyethylene ether ester type nonionic surfactants, polyoxyethylene ether ester type nonionic surfactants, and polyoxyethylene ether type nonionic surfactants from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles. One or more selected from activators, polyhydric alcohol fatty acid ester type nonionic surfactants, polyhydric alcohol alkyl ether type nonionic surfactants and nitrogen-containing nonionic surfactants are preferable, and polyoxyethylene ether ester type One or more selected from nonionic surfactants are more preferable, one or more selected from polyoxyethylene hydrogenated castor oil and polyoxy fatty acid is further preferable, and one selected from polyoxyethylene hydrogenated castor oil. Alternatively, two or more types are more preferable.
ポリエチレン硬化ヒマシ油のポリエチレンオキシドの平均付加モル数は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは1モル以上、より好ましくは10モル以上、更に好ましくは20モル以上であり、同様の観点から、好ましくは100モル以下、より好ましくは70モル以下、更に好ましくは50モル以下、より更に好ましくは30モル以下である。 The average number of moles of polyethylene oxide added to the polyethylene-hardened castor oil is preferably 1 mol or more, more preferably 10 mol or more, still more preferably 20 mol or more, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, and the same viewpoint. Therefore, it is preferably 100 mol or less, more preferably 70 mol or less, still more preferably 50 mol or less, still more preferably 30 mol or less.
ノニオン界面活性剤のHLBは、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは7以上、より好ましくは8以上、更に好ましくは9以上、より更に好ましくは10以上、より更に好ましくは12以上であり、また、同様の観点から、好ましくは20以下、より好ましくは18以下、更に好ましくは16以下、より更に好ましくは15以下である。なお、HLBは、「乳化・可溶化の技術」工学図書(株)(昭59−5−20)p.8−12に記載の計算式に基づいて求められる。より具体的には、多価アルコール脂肪酸エステル型ノニオン界面活性剤の場合、式:〔HLB〕=20(1−S/A)(式中、Sはエステルのケン化価、Aは脂肪酸の酸価を示す)に基づいて求められる。 The HLB of the nonionic surfactant is preferably 7 or more, more preferably 8 or more, still more preferably 9 or more, still more preferably 10 or more, still more preferably 12 or more, from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles. Also, from the same viewpoint, it is preferably 20 or less, more preferably 18 or less, still more preferably 16 or less, still more preferably 15 or less. The HLB is obtained based on the formula described in "Emulsification / Solubilization Technology" Engineering Book Co., Ltd. (Showa 59-5-20) p.8-12. More specifically, in the case of a polyhydric alcohol fatty acid ester type nonionic surfactant, the formula: [HLB] = 20 (1-S / A) (in the formula, S is the saponification value of the ester and A is the acid of the fatty acid. It is calculated based on (indicating the value).
ポリオキシエチレンエーテルエステル型ノニオン界面活性剤の場合、式:〔HLB〕=(E+P)/5(式中、Eはエチレンオキシド含量(質量%)、Pはアルコール含量(質量%)を示す)に基づいて求められる。 In the case of polyoxyethylene ether ester type nonionic surfactant, it is based on the formula: [HLB] = (E + P) / 5 (in the formula, E indicates ethylene oxide content (mass%) and P indicates alcohol content (mass%)). Is required.
ポリオキシエチレンアルキルエーテルの場合、式:〔HLB〕=E/5(式中、Eは前記と同じ)に基づいて求められる。ここで、酸価、ケン化価は、JISK0070−1992により求めることができる。 In the case of polyoxyethylene alkyl ether, it is obtained based on the formula: [HLB] = E / 5 (in the formula, E is the same as described above). Here, the acid value and the saponification value can be determined by JIS K0070-1992.
これら以外のノニオン界面活性剤の場合、式:〔HLB〕=7+11.71log(Mw/Mo)(式中、Mwは界面活性剤の親水性基の分子量、Moは界面活性剤の疎水性基の分子量、logは底が10の対数を示す)に基づいて求められる。 In the case of nonionic surfactants other than these, the formula: [HLB] = 7 + 11.71 log (Mw / Mo) (in the formula, Mw is the molecular weight of the hydrophilic group of the surfactant, and Mo is the hydrophobic group of the surfactant. The molecular weight and log are determined based on (the base indicates a logarithm of 10).
ノニオン界面活性剤として、HLBの異なる2種の界面活性剤A及び界面活性剤Bを併用する場合、それぞれのHLBをHLBA及びHLBBとすると、両者を混合したノニオン界面活性剤のHLBは、それぞれの質量分率(質量%)をWA、WBとすると、式:〔HLB〕=[(WA×HLBA)+(WB×HLBB)]÷(WA+WB)に基づいて求められる。また、ノニオン界面活性剤として3種類以上の界面活性剤を併用する場合、前記と同様にしてそれらを混合したノニオン界面活性剤のHLBを求めることができる。 When two types of surfactants A and B having different HLBs are used in combination as the nonionic surfactants, assuming that the respective HLBs are HLB A and HLB B , the HLB of the nonionic surfactant in which both are mixed is each mass fraction (mass%) W a, when a W B, wherein: based on the [HLB] = [(W a × HLB a ) + (W B × HLB B)] ÷ (W a + W B) Is required. Further, when three or more kinds of surfactants are used in combination as the nonionic surfactant, the HLB of the nonionic surfactant in which they are mixed can be obtained in the same manner as described above.
アニオン界面活性剤としては、例えば、アルキル硫酸エステル塩、アルケニル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸エステル塩等の硫酸エステル型アニオン界面活性剤;アルキルベンゼンスルホン酸塩、スルホコハク酸アルキルエステル塩、ポリオキシアルキレンスルホコハク酸アルキルエステル塩、第2級アルキルスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸、α−スルホ脂肪酸エステル塩、アシルイセチオン酸塩、N‐アシル‐N‐メチルタウリン塩などのスルホン酸型アニオン界面活性剤;脂肪酸塩、エーテルカルボン酸塩、アルケニルコハク酸塩、N‐アシルアミノ酸塩等のカルボン酸型アニオン界面活性剤;アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル塩等のリン酸エステル型アニオン界面活性剤が挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include sulfate ester-type anionic surfactants such as alkyl sulfates, alkenyl sulfates, polyoxyalkylene alkyl ether sulfates, and polyoxyalkylene alkenyl ether sulfates; alkylbenzene sulfonates. , Sulfosulfate alkyl ester salt, polyoxyalkylene sulfosuccinic acid alkyl ester salt, secondary alkyl sulfonate, α-olefin sulfonic acid, α-sulfo fatty acid ester salt, acyl acetylate, N-acyl-N-methyl taurine salt Sulfonic acid type anionic surfactants such as; carboxylic acid type anionic surfactants such as fatty acid salts, ether carboxylates, alkenyl succinates, N-acyl amino acid salts; alkyl phosphate ester salts, polyoxyalkylene alkyl ether phosphorus Examples thereof include phosphoric acid ester type anionic surfactants such as acid ester salts.
アニオン界面活性剤は、これらのうち、微細な粒子の分散液を得る観点から、カルボン酸型アニオン界面活性剤が好ましく、脂肪酸塩又はアルキルエーテルカルボン酸塩がより好ましく、脂肪酸塩が更に好ましい。 Of these, the anionic surfactant is preferably a carboxylic acid type anionic surfactant, more preferably a fatty acid salt or an alkyl ether carboxylate, and even more preferably a fatty acid salt, from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles.
脂肪酸塩の炭素数は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは8以上、より好ましくは12以上、更に好ましくは16以上であり、同様の観点から好ましくは22以下、より好ましくは20以下である。 The number of carbon atoms of the fatty acid salt is preferably 8 or more, more preferably 12 or more, still more preferably 16 or more from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles, and preferably 22 or less, more preferably 20 or more from the same viewpoint. It is as follows.
脂肪酸塩のアルキル鎖は、微細な粒子の分散液を得る観点から、直鎖が好ましい。 The alkyl chain of the fatty acid salt is preferably a straight chain from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles.
脂肪酸塩としては、具体的には、例えば、ヤシ油脂肪酸、オレイン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸等の塩が挙げられる。 Specific examples of the fatty acid salt include salts of coconut oil fatty acid, oleic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid and the like.
脂肪酸塩は、これらのうち、微細な粒子の分散液を得る観点から、ヤシ油脂肪酸、オレイン酸、ラウリン酸、若しくはミリスチン酸のナトリウム塩又はカリウム塩が好ましく、ヤシ油脂肪酸若しくはオレイン酸のナトリウム塩又はカリウム塩がより好ましく、オレイン酸のナトリウム塩又はカリウム塩が更に好ましく、オレイン酸カリウムがより更に好ましい。 Of these, the fatty acid salt is preferably a sodium salt or potassium salt of coconut oil fatty acid, oleic acid, lauric acid, or myristic acid, and a sodium salt of coconut oil fatty acid or oleic acid, from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles. Alternatively, a potassium salt is more preferable, a sodium salt or a potassium salt of oleic acid is further preferable, and potassium oleate is even more preferable.
カチオン界面活性剤としては、例えば、アミド基、エステル基又はエーテル基で分断されていてもよい炭素数12以上28以下の炭化水素基を有する4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、3級アミン若しくは2級アミンの鉱酸又は有機酸の塩が挙げられる。また、3級アミン又は2級アミンとしては、微細な粒子の分散液を得る観点から、下記一般式(V)で表される化合物が挙げられる。 Examples of the cationic surfactant include a quaternary ammonium salt, a pyridinium salt, a tertiary amine or a secondary having a hydrocarbon group having 12 to 28 carbon atoms which may be partitioned by an amide group, an ester group or an ether group. Examples include mineral acid of amines or salts of organic acids. Further, as the tertiary amine or the secondary amine, a compound represented by the following general formula (V) can be mentioned from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
(R4はヒドロキシル基で置換されていてもよい炭素数1以上22以下の直鎖又は分岐鎖の炭化水素基を示し、R5、R6 、R7、R8 及びR9は、同一又は相異なって、水素原子又はヒドロキシル基で置換されていてもよい炭素数1以上22以下の炭化水素基を示し、Xは−O−又は−CO−O−(但し、カルボニル基はR4と結合する)を示す。) (R 4 represents a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms which may be substituted with a hydroxyl group, and R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are the same or different and represent a hydrogen atom or a hydroxyl group substituted by carbon atoms and optionally 1 to 22 hydrocarbon group, X is -O- or -CO-O-(where carbonyl group is combined with R 4 To).)
ここで、一般式(V)中、R4 の炭素数は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは8以上、より好ましくは12以上、更に好ましくは18以上であり、また、同様の観点から、好ましくは22以下、より好ましくは20以下である。R5、R6 、R7、R8 及びR9は、カチオン界面活性剤の入手性の観点及び微細な粒子の分散液を得る観点から、水素原子が好ましい。Xは、カチオン界面活性剤の入手性の観点及び微細な粒子の分散液を得る観点から、−O−が好ましい。 Here, In the formula (V), the carbon number of R 4 is, from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles, preferably 8 or more, more preferably 12 or more, more preferably 18 or more, same From the viewpoint of, it is preferably 22 or less, more preferably 20 or less. R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of availability of a cationic surfactant and the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. X is preferably —O— from the viewpoint of availability of a cationic surfactant and the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
具体的には、4級アンモニウム塩としては、例えば、セチルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、ベヘニルトリメチルアンモニウム塩、オクダデシロキシプロピルトリメチルアンモニウム塩等のモノ長鎖アルキルトリメチルアンモニウム塩や、ジステアリルジメチルアンモニウム塩、ジイソテトラデシルジメチルアンモニウム塩等のジ長鎖アルキルジメチルアンモニウム塩等が挙げられる。3級アミン塩としては、例えば、ステアリルジメチルアミン、ベヘニルジメチルアミン、オクタデシロキシプロピルジメチルアミン、ジメチルアミノプロピルステアリン酸アミドの塩酸塩、クエン酸又は乳酸塩等のモノ長鎖アルキルジメチルアミン塩等が挙げられる。2級アミン塩としては、例えば、1−(2−ヒドロキシエチルアミノ)−3−イソステアリルオキシ−2−プロパノール若しくは1−(2−ヒドロキシエチルアミノ)−3−(12‐ヒドロキシステアリルオキシ)−2−プロパノールの塩酸塩、グルタミン酸、クエン酸、又は乳酸塩等のアミン塩が挙げられる。 Specifically, examples of the quaternary ammonium salt include monolong-chain alkyltrimethylammonium salts such as cetyltrimethylammonium salt, stearyltrimethylammonium salt, behenyltrimethylammonium salt, and octadesiloxypropyltrimethylammonium salt, and distearyldimethyl. Examples thereof include dilong-chain alkyldimethylammonium salts such as ammonium salts and diisotetradecyldimethylammonium salts. Examples of the tertiary amine salt include stearyldimethylamine, behenyldimethylamine, octadecyloxypropyldimethylamine, dimethylaminopropylstearic acid amide hydrochloride, and monolong-chain alkyldimethylamine salts such as citric acid or lactate. Can be mentioned. Examples of the secondary amine salt include 1- (2-hydroxyethylamino) -3-isostearyloxy-2-propanol or 1- (2-hydroxyethylamino) -3- (12-hydroxystearyloxy) -2. -Amine salts such as propanol hydrochloride, glutamate, citric acid, or lactate can be mentioned.
カチオン界面活性剤は、これらのうち、液体油の油剤を用いて微細な粒子の分散液を得る観点から、アミド基、エステル基又はエーテル基で分断されていてもよい炭素数12以上28以下の炭化水素基を有する4級アンモニウム塩が好ましく、ジ長鎖アルキルジメチルアンモニウム塩がより好ましく、塩化ジ長鎖アルキルジメチルアンモニウムが更に好ましい。 Among these, the cationic surfactant may have 12 or more and 28 or less carbon atoms which may be separated by an amide group, an ester group or an ether group from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles by using an oil agent of a liquid oil. A quaternary ammonium salt having a hydrocarbon group is preferable, a di-long chain alkyldimethylammonium salt is more preferable, and a di-long chain alkyldimethylammonium chloride is further preferable.
ジ長鎖アルキルジメチルアンモニウム塩の各アルキル基の炭素数は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは8以上、より好ましくは12以上、更に好ましくは16以上であり、同様の観点から、好ましくは22以下、より好ましくは20以下である。 The carbon number of each alkyl group of the dilong-chain alkyldimethylammonium salt is preferably 8 or more, more preferably 12 or more, still more preferably 16 or more from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles, and from the same viewpoint. It is preferably 22 or less, more preferably 20 or less.
ジ長鎖アルキルジメチルアンモニウム塩の各アルキル基の炭素数は同じでも異なっていても構わないが、微細な粒子の分散液を得る観点から同一が好ましい。 The carbon number of each alkyl group of the dilong-chain alkyldimethylammonium salt may be the same or different, but the same is preferable from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
カチオン界面活性剤は、固体脂の油剤を用いて微細な粒子の分散液を得る観点から、1−(2−ヒドロキシエチルアミノ)−3−イソステアリルオキシ−2−プロパノールの塩、及び1−(2−ヒドロキシエチルアミノ)−3−(12‐ヒドロキシステアリルオキシ)−2−プロパノールの塩が好ましく、1−(2−ヒドロキシエチルアミノ)−3−イソステアリルオキシ−2−プロパノールの塩がより好ましい。 The cationic surfactant is a salt of 1- (2-hydroxyethylamino) -3-isostearyloxy-2-propanol and 1-(from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles using a solid fat oil agent. A salt of 2-hydroxyethylamino) -3- (12-hydroxystearyloxy) -2-propanol is preferable, and a salt of 1- (2-hydroxyethylamino) -3-isostearyloxy-2-propanol is more preferable.
中和してアニオン界面活性剤を形成する界面活性剤前駆体としては、例えば、水性成分に含有されたNa+やK+を対イオンとして前記アニオン界面活性剤を形成するカルボン酸、スルホン酸、リン酸エステル等が挙げられる。これらのうち、界面活性剤前駆体として好ましいのは、微細な粒子の分散液を得る観点から、前記の好ましいカルボン酸型アニオン界面活性剤を形成するものであり、より好ましくは前記の好ましい脂肪酸塩、又はアルキルエーテルカルボン酸塩を形成するものであり、更に好ましくは前記の脂肪酸塩を形成するものである。 Examples of the surfactant precursor that neutralizes to form an anionic surfactant include carboxylic acids and sulfonic acids that form the anionic surfactant by using Na + and K + contained in the aqueous component as counterions. Examples include phosphoric acid ester. Of these, the preferred surfactant precursor is one that forms the preferred carboxylic acid type anionic surfactant from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles, and more preferably the preferred fatty acid salt. , Or an alkyl ether carboxylate, and more preferably the above-mentioned fatty acid salt.
中和してカチオン界面活性剤を形成する界面活性剤前駆体としては、例えば、水性成分に含有された酸成分と反応して前記カチオン界面活性剤を形成するアミン化合物等が挙げられる。これらのうち、液体油の油剤を用いて微細な粒子の分散液を得る観点からは、前記の好ましい4級アンモニウム塩を形成するものが好ましく、前記の好ましいジ長鎖アルキルジメチルアンモニウム塩を形成するものがより好ましく、前記の塩化ジ長鎖アルキルジメチルアンモニウムを形成するものが更に好ましい。固体脂の油剤を用いて微細な粒子の分散液を得る観点からは、1−(2−ヒドロキシエチルアミノ)−3−イソステアリルオキシ−2−プロパノールの塩を形成するものが好ましく、1−(2−ヒドロキシエチルアミノ)−3−イソステアリルオキシ−2−プロパノールのグルタミン酸塩を形成するものがより好ましい。 Examples of the surfactant precursor that neutralizes to form a cationic surfactant include an amine compound that reacts with an acid component contained in an aqueous component to form the cationic surfactant. Of these, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles by using an oil agent of a liquid oil, the one forming the above-mentioned preferable quaternary ammonium salt is preferable, and the above-mentioned preferable di-long chain alkyldimethylammonium salt is formed. Those forming the above-mentioned di-long chain alkyldimethylammonium chloride are more preferable. From the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles using a solid fat oil, those forming a salt of 1- (2-hydroxyethylamino) -3-isostearyloxy-2-propanol are preferable, and 1- (2-(2-hydroxyethylamino) -3-isostearyloxy-2-propanol is preferable. Those that form the glutamate of 2-hydroxyethylamino) -3-isostearyloxy-2-propanol are more preferred.
界面活性剤は、微細な粒子の分散液を得る観点から、以上に列挙したノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、及びカチオン界面活性剤の群から選ばれる1種又は2種以上であることが好ましい。pHによって分散性が影響を受けにくいという観点からはノニオン界面活性剤が好ましく、分散物の安定性の観点からはアニオン界面活性剤が好ましく、肌に塗布する用途で用いる場合における肌への親和性の観点からはカチオン界面活性剤が好ましい。 The surfactant may be one or more selected from the group of nonionic surfactants, anionic surfactants, and cationic surfactants listed above from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. preferable. Nonionic surfactants are preferable from the viewpoint that the dispersibility is not easily affected by pH, and anionic surfactants are preferable from the viewpoint of the stability of the dispersion, and the affinity for the skin when applied to the skin. From the viewpoint of, a cationic surfactant is preferable.
油性成分における界面活性剤及び界面活性剤前駆体の含有量は、少量の界面活性剤で微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下、より更に好ましくは12質量%以下、より更に好ましくは10質量%以下であり、また、水性成分に油性成分を分散させる観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましく4質量%以上、より更に好ましくは6質量%以上、より更に好ましくは8質量%以上である。 The content of the surfactant and the surfactant precursor in the oily component is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and further, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles with a small amount of the surfactant. It is preferably 15% by mass or less, more preferably 12% by mass or less, still more preferably 10% by mass or less, and preferably 0.5% by mass or more from the viewpoint of dispersing the oily component in the aqueous component. It is preferably 2% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, still more preferably 6% by mass or more, still more preferably 8% by mass or more.
なお、水性成分にも界面活性剤を含有させてもよいが、水性成分におけるその含有量は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは2質量%以下、より好ましくは1質量%以下、更に好ましくは0.5質量%以下であり、実質0質量%であってもよく、0.1質量%以上であってもよい。 The aqueous component may also contain a surfactant, but the content of the aqueous component is preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles. More preferably, it is 0.5% by mass or less, may be substantially 0% by mass, or may be 0.1% by mass or more.
<自己乳化性>
油性成分は、微細な粒子の分散液を得る観点から、水性成分に対して自己乳化性を有することが好ましい。ここで、自己乳化性の有無は、次のようにして判断することができる。
<Self-emulsifying property>
The oily component preferably has self-emulsifying property with respect to the aqueous component from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. Here, the presence or absence of self-emulsifying property can be determined as follows.
まず、水性成分90mlと油性成分10mlとをそれぞれ計量する。次いで、注射針(外径:1.58mm、内径:0.25mm)を用いて油性成分を10ml/minの速度で水性成分中に投入する。なお、このとき、注射針の先端を水性成分に浸した状態とし、また、攪拌を行わない。油性成分の全量を投入した後、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置、例えば、LA−910(堀場製作所社製)を用い、レーザー散乱/回折法により分散液にける粒子の体積基準の平均分散粒径を測定する。そして、測定した平均分散粒径が注射針の内径0.25mm以下の場合には「自己乳化性が有る」と判断し、一方、0.25mmより大きい場合には「自己乳化性が無い」と判断する。 First, 90 ml of the aqueous component and 10 ml of the oil component are weighed. Then, the oily component is charged into the aqueous component at a rate of 10 ml / min using an injection needle (outer diameter: 1.58 mm, inner diameter: 0.25 mm). At this time, the tip of the injection needle is immersed in the aqueous component, and stirring is not performed. After adding the entire amount of the oil component, a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device, for example, LA-910 (manufactured by HORIBA, Ltd.) is used, and the average of the volume standard of the particles in the dispersion liquid by the laser scattering / diffraction method. Measure the dispersed particle size. Then, when the measured average dispersed particle size is 0.25 mm or less in the inner diameter of the injection needle, it is judged that there is "self-emulsifying property", while when it is larger than 0.25 mm, it is judged that "it is not self-emulsifying". to decide.
(水性成分と油性成分との合流)
合流ステップにおいて、合流前の水性成分の流量は、乱流による効果を高めて、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは0.1L/h以上、より好ましくは1L/h以上、更に好ましくは2L/h以上、より更に好ましくは2.5L/h以上であり、また、合流後の混合性を高めて、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは300L/h以下、より好ましくは200L/h以下、更に好ましくは100L/h以下、より更に好ましくは30L/h以下、より更に好ましくは20L/h以下、より更に好ましくは10L/h以下、より更に好ましくは4L/h以下、より更に好ましくは3L/h以下である。合流前の油性成分の流量は、乱流による効果を高めて、微細な粒の分散液を得る観点から、好ましくは0.01L/h以上、より好ましくは0.1L/h以上であり、更に好ましくは0.2L/h以上であり、また、合流後の混合性を高めて、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは150L/h以下、より好ましくは100L/h以下であり、更に好ましくは50L/h以下、より更に好ましくは2L/h以下、より更に好ましくは1L/h以下、より更に好ましくは0.5L/h以下、より更に好ましくは0.3L/h以下である。
(Merge of aqueous component and oil component)
In the merging step, the flow rate of the aqueous component before merging is preferably 0.1 L / h or more, more preferably 1 L / h or more, and further, from the viewpoint of enhancing the effect of turbulent flow and obtaining a dispersion liquid of fine particles. It is preferably 2 L / h or more, more preferably 2.5 L / h or more, and preferably 300 L / h or less from the viewpoint of improving the mixing property after merging to obtain a dispersion liquid of fine particles. It is preferably 200 L / h or less, more preferably 100 L / h or less, still more preferably 30 L / h or less, still more preferably 20 L / h or less, still more preferably 10 L / h or less, still more preferably 4 L / h or less. , More preferably 3 L / h or less. The flow rate of the oily component before merging is preferably 0.01 L / h or more, more preferably 0.1 L / h or more, and further, from the viewpoint of enhancing the effect of turbulent flow and obtaining a dispersion liquid of fine particles. It is preferably 0.2 L / h or more, and is preferably 150 L / h or less, more preferably 100 L / h or less, from the viewpoint of improving the mixing property after merging to obtain a dispersion liquid of fine particles. It is still more preferably 50 L / h or less, still more preferably 2 L / h or less, still more preferably 1 L / h or less, still more preferably 0.5 L / h or less, still more preferably 0.3 L / h or less.
合流ステップにおいて、合流前の水性成分の油性成分に対する流量比(水性成分の流量/油性成分の流量)は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、更に好ましくは5以上であり、また、分散液における油剤の含有量を高める観点から、好ましくは200以下、より好ましくは100以下、更に好ましくは50以下、より更に好ましくは25以下、より更に好ましくは15以下である。水性成分と油性成分との混合質量比は、粒子の平均粒子径が小さいO/W型の分散液を得る観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは5以上であり、また、分散液における油剤の含有量を高める観点から、好ましくは200以下、より好ましくは100以下、更に好ましくは50以下、より更に好ましくは25以下、より更に好ましくは15以下である。 In the merging step, the flow rate ratio of the aqueous component to the oily component (flow rate of the aqueous component / flow rate of the oily component) before merging is preferably 1 or more, more preferably 2 or more from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. Yes, more preferably 5 or more, and from the viewpoint of increasing the content of the oil agent in the dispersion, preferably 200 or less, more preferably 100 or less, still more preferably 50 or less, still more preferably 25 or less, still more. It is preferably 15 or less. The mixed mass ratio of the aqueous component and the oil component is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 5 or more, from the viewpoint of obtaining an O / W type dispersion having a small average particle size of the particles. Further, from the viewpoint of increasing the content of the oil agent in the dispersion liquid, it is preferably 200 or less, more preferably 100 or less, still more preferably 50 or less, still more preferably 25 or less, still more preferably 15 or less.
合流ステップにおいて、合流前の水性成分の温度は、好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上、更に好ましくは15℃以上であり、また、好ましくは95℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは85℃以下、より更に好ましくは60℃以下、より更に好ましくは50℃以下である。合流前の油性成分の温度は、好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上であり、また、好ましくは95℃以下、より好ましくは90℃以下であり、更に好ましくは85℃以下、より更に好ましくは50℃以下である。合流前の水性成分の温度と油性成分の温度とは、同一であっても、異なっていても、どちらでもよいが、微細な粒子の分散液を得る観点から同一であることが好ましい。 In the merging step, the temperature of the aqueous component before merging is preferably 5 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, still more preferably 15 ° C. or higher, and preferably 95 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower. It is still more preferably 85 ° C. or lower, even more preferably 60 ° C. or lower, and even more preferably 50 ° C. or lower. The temperature of the oily component before merging is preferably 5 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, preferably 95 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower, still more preferably 85 ° C. or lower, still higher. It is preferably 50 ° C. or lower. The temperature of the aqueous component and the temperature of the oil component before merging may be the same or different, but are preferably the same from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
合流ステップにおいて、合流前の水性成分及び油性成分のいずれの粘度も、送液を良好に行う観点から、それらを合流させるときのそれぞれの温度において、好ましくは0.1mPa・s以上、より好ましくは1mPa・s以上、更に好ましくは5mPa・s以上であり、また、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは1000mPa・s以下、より好ましくは500mPa・s以下、更に好ましくは300mPa・s以下である。水性成分の粘度と油性成分の粘度とは、同じであっても、また、異なっていても、どちらでもよい。水性成分及び油性成分の粘度は、ブルックフィールド型(B型)回転粘度計を用い、ローターNo.3を標準使用し(粘度が測定できない場合は、ローターをNo.1、2、又は4に変更する。)、回転数30r/min及び測定時間1分間の条件により測定される。 In the merging step, the viscosities of both the aqueous component and the oily component before merging are preferably 0.1 mPa · s or more, more preferably 0.1 mPa · s or more at each temperature at the time of merging from the viewpoint of good liquid feeding. It is 1 mPa · s or more, more preferably 5 mPa · s or more, and from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, it is preferably 1000 mPa · s or less, more preferably 500 mPa · s or less, still more preferably 300 mPa · s or less. Is. The viscosity of the aqueous component and the viscosity of the oily component may be the same or different. For the viscosities of the aqueous component and the oil component, a Brookfield type (B type) rotational viscometer was used, and the rotor No. 3 is used as standard (if the viscosity cannot be measured, the rotor is changed to No. 1, 2 or 4), and the measurement is performed under the conditions of a rotation speed of 30 r / min and a measurement time of 1 minute.
合流ステップにおいて、水性成分と油性成分との合流の態様は特に限定されるものではない。 In the merging step, the mode of merging the aqueous component and the oily component is not particularly limited.
水性成分と油性成分とを合流させる際の衝突の態様(角度)としては、例えば、両方を正面衝突させて合流させる態様、一方を他方に直交する方向から衝突させて合流させる態様、一方を他方に斜め後方から衝突させて合流させる態様、一方を他方に斜め前方から衝突させて合流させる態様、一方を他方に沿うように接触させて合流させる態様が挙げられる。 Examples of the collision mode (angle) when the aqueous component and the oil component are merged include a mode in which both are head-on collided and merged, a mode in which one is collided from a direction orthogonal to the other and merged, and one is the other. There are a mode in which one is collided diagonally from the rear and merged, a mode in which one is collided with the other diagonally from the front and merged, and a mode in which one is brought into contact along the other to merge.
また、水性成分と油性成分との合流させる際の合流方式の態様(数等)としては、例えば、両方をそれぞれ複数の方向から衝突させて合流させる態様、一方を他方に複数の方向から衝突させて合流させる態様、一方を他方の全周から衝突させて合流させる態様が挙げられる。両方をそれぞれ複数の方向から衝突させて合流させる態様では、微細な粒子の分散液を得る観点から、それぞれ好ましくは2方向以上の方向から衝突させることが好ましく、また、上限は特にないが生産性の観点から、それぞれ4方向以下の方向から衝突させることが好ましい。一方を他方に複数の方向から衝突させて合流させる態様では、一方を好ましくは2方向以上の方向から他方に衝突させることが好ましく、また、上限は特にないが、生産性の観点から、一方を4方向以下の方向から他方に衝突させることが好ましい。 Further, as an aspect (number, etc.) of the merging method when the aqueous component and the oily component are merged, for example, both are collided from a plurality of directions to be merged, and one is made to collide with the other from a plurality of directions. There is a mode of merging with each other, and a mode of colliding one of them from the entire circumference of the other to join them. In the embodiment in which both are collided from a plurality of directions to merge, it is preferable to collide from two or more directions, respectively, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, and there is no particular upper limit, but productivity. From the viewpoint of the above, it is preferable to collide from four or less directions. In the embodiment in which one is made to collide with the other from a plurality of directions and merged, it is preferable that one is made to collide with the other from two or more directions, and there is no particular upper limit, but from the viewpoint of productivity, one is used. It is preferable to collide with the other from four or less directions.
これらのうち、合流させる際の衝突の態様としては、微細な粒子の分散液を得る観点から、水性成分に対し、直交する方向又は斜め後方から油性成分を衝突させる態様が好ましく、合流方式の態様としては、微細な粒子の分散液を得る観点から、水性成分の全周から油性成分を衝突させて合流させる態様が好ましい。 Of these, as a mode of collision at the time of merging, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, a mode in which an oily component collides with an aqueous component from a direction orthogonal to the water component or diagonally behind is preferable, and a mode of the merging method From the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, it is preferable that the oily components collide with each other from the entire circumference of the aqueous components and merge.
[細孔流通ステップ]
細孔流通ステップでは、合流ステップで合流させる前の水性成分、合流ステップで合流させる前の油性成分、及び合流ステップで水性成分と油性成分とを合流させた後の流体のうち1つ又は2つ以上を細孔に流通させる。ここで、「合流させる前」とは合流直前を意味する。
[Pore distribution step]
In the pore flow step, one or two of the aqueous component before merging in the merging step, the oily component before merging in the merging step, and the fluid after merging the aqueous component and the oily component in the merging step. The above is circulated in the pores. Here, "before merging" means just before merging.
従って、合流前の水性成分と合流前の油性成分とのいずれをも細孔に流通させず、合流後の流体のみを細孔に流通させる第1の態様であってもよい。合流前の油性成分を細孔に流通させず、合流前の水性成分と合流後の流体とをそれぞれ細孔に流通させる第2の態様であってもよい。合流前の水性成分を細孔に流通させず、合流前の油性成分と合流後の流体とをそれぞれ細孔に流通させる第3の態様であってもよい。 Therefore, it may be the first aspect in which neither the aqueous component before merging nor the oily component before merging is circulated in the pores, and only the fluid after merging is circulated in the pores. A second embodiment may be used in which the oily component before merging is not circulated in the pores, and the aqueous component before merging and the fluid after merging are each circulated in the pores. It may be a third embodiment in which the aqueous component before merging is not circulated in the pores and the oily component before merging and the fluid after merging are each circulated in the pores.
また、合流前の水性成分と合流前の油性成分とをそれぞれ細孔に流通させ、合流後の流体を細孔に流通させない第4の態様であってもよい。合流前の水性成分のみを細孔に流通させ、合流前の油性成分と合流後の流体とのいずれをも細孔に流通させない第5の態様であってもよい。合流前の油性成分のみを細孔に流通させ、合流前の水性成分と合流後の流体とのいずれをも細孔に流通させない第6の態様であってもよい。 Further, it may be a fourth aspect in which the aqueous component before merging and the oily component before merging are each circulated in the pores, and the fluid after merging is not circulated in the pores. A fifth aspect may be in which only the aqueous component before merging is circulated in the pores and neither the oily component before merging nor the fluid after merging is circulated in the pores. A sixth embodiment may be in which only the oily component before merging is circulated in the pores and neither the aqueous component before merging nor the fluid after merging is circulated in the pores.
更に、合流前の水性成分、合流前の油性成分、及び合流後の流体のいずれをも細孔に流通させる第7の態様であってもよい。 Further, it may be the seventh aspect in which any of the aqueous component before merging, the oily component before merging, and the fluid after merging are circulated in the pores.
これらのうち、微細な粒子の分散液を得る観点から、合流ステップにおける水性成分と油性成分との合流後の流体を細孔に流通させる第1〜3及び7の態様が好ましい。 Of these, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, the first to third and seventh aspects in which the fluid after the merging of the aqueous component and the oily component in the merging step is circulated through the pores are preferable.
細孔の横断面形状は、微細な粒子の分散液を得る観点から、円形であることが好ましいが、半円形、楕円形、半楕円形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、星形、不定形等の非円形であってもよい。細孔の横断面形状は、長さ方向に沿って同一形状であることが好ましい。 The cross-sectional shape of the pores is preferably circular from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles, but semicircular, elliptical, semi-elliptical, square, rectangular, trapezoidal, parallelogram, star-shaped, It may be non-circular such as irregular shape. The cross-sectional shape of the pores is preferably the same along the length direction.
細孔の延びる方向は、微細な粒子の分散液を得る観点から、水性成分の流動方向及び/又は油性成分の流動方向と同一であることが好ましい。 The direction in which the pores extend is preferably the same as the flow direction of the aqueous component and / or the flow direction of the oil component from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles.
細孔の孔径は、0.1mm以上3mm以下であるが、高い生産性を得る観点から、好ましくは0.2mm以上であり、また、乱流の発生により微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは1.0mm以下、より好ましくは0.50mm以下、より好ましくは0.45mm以下、より好ましくは0.30mm以下、更に好ましくは0.25mm以下である。ここで、細孔の孔径は、細孔の横断面形状が円形の場合には直径であるが、細孔の横断面形状が非円形の場合には等価水力直径(4×流路面積/断面長)である。 The pore diameter of the pores is 0.1 mm or more and 3 mm or less, but is preferably 0.2 mm or more from the viewpoint of obtaining high productivity, and from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles by the generation of turbulent flow. It is preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.50 mm or less, more preferably 0.45 mm or less, still more preferably 0.30 mm or less, still more preferably 0.25 mm or less. Here, the pore diameter is the diameter when the cross-sectional shape of the pore is circular, but the equivalent hydraulic diameter (4 × flow path area / cross section) when the cross-sectional shape of the pore is non-circular. Long).
細孔の長さは、圧力損失を高めて水性成分と油性成分との混合性を高める観点から、好ましくは0.05mm以上、より好ましくは0.1mm以上、更に好ましくは0.3mm以上であり、また、水性成分と油性成分とを合流後に瞬時に混合し、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは5mm以下、より好ましくは3mm以下、より好ましくは2mm以下、更に好ましくは1mm以下、より更に好ましくは0.8mm以下である。 The length of the pores is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.1 mm or more, still more preferably 0.3 mm or more, from the viewpoint of increasing the pressure loss and increasing the mixing property of the aqueous component and the oily component. Further, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles by instantly mixing the aqueous component and the oil component after merging, the mixture is preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less, more preferably 2 mm or less, still more preferably 1 mm or less. , More preferably 0.8 mm or less.
細孔の流路面積は、過大な圧力損失が生じて機器に障害をもたらすことを防ぐ観点から、好ましくは0.01mm2以上、より好ましくは0.03mm2以上であり、また、圧力損失を高めて水性成分と油性成分との混合性を高める観点から、好ましくは7mm2以下、より好ましくは2mm2以下、更に好ましくは1mm2以下、更に好ましくは0.5mm2以下、より更に好ましくは0.15mm2以下、より更に好ましくは0.1mm2以下、より更に好ましくは0.05mm2以下である。 Flow area of pores, in view of preventing to bring the fault to equipment caused excessive pressure loss, preferably 0.01 mm 2 or more, more preferably 0.03 mm 2 or more, the pressure loss From the viewpoint of increasing the mixing property of the aqueous component and the oily component, it is preferably 7 mm 2 or less, more preferably 2 mm 2 or less, further preferably 1 mm 2 or less, still more preferably 0.5 mm 2 or less, still more preferably 0. .15Mm 2 or less, even more preferably 0.1 mm 2 or less, even more preferably 0.05 mm 2 or less.
細孔の長さの孔径に対する比(長さ/孔径)は、乱流の発生により微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは0.15以上、より好ましくは0.2以上、更に好ましくは0.5以上、より更に好ましくは1以上、より更に好ましくは2以上であり、また、同様の観点から、好ましくは40以下、より好ましくは20以下、更に好ましくは10以下、より更に好ましくは5以下、より更に好ましくは3以下である。 The ratio of the pore length to the pore diameter (length / pore diameter) is preferably 0.15 or more, more preferably 0.2 or more, still more preferably 0.2 or more, from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles by the generation of turbulent flow. Is 0.5 or more, more preferably 1 or more, still more preferably 2 or more, and from the same viewpoint, preferably 40 or less, more preferably 20 or less, still more preferably 10 or less, still more preferably. It is 5 or less, more preferably 3 or less.
細孔流通ステップにおいて、合流ステップにおける水性成分と油性成分との合流後の流体を細孔に流通させる方法としては、水性成分と油性成分とを液溜め部で一旦合流させ、それらが混在状態となった流体を細孔に流通させてもよいが、微細な粒子の分散液を得る観点から、水性成分と油性成分との合流部を細孔の直前に設けるか、又は細孔内で合流させることが好ましい。 In the pore circulation step, as a method of circulating the fluid after the merging of the aqueous component and the oily component in the merging step into the pores, the aqueous component and the oily component are once merged in the liquid reservoir, and they are mixed. The fluid may be circulated through the pores, but from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, a confluence portion of the aqueous component and the oil component is provided immediately before the pores or is confluent within the pores. Is preferable.
細孔流通ステップにおいて、合流ステップにおける水性成分と油性成分との合流後の流体を細孔に流通させるときの流量は、圧力損失を高めて微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは0.1L/h以上、より好ましくは1L/h以上、更に好ましくは2.0L/h以上、より更に好ましくは2.5L/h以上であり、また、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは300L/h以下、より好ましくは200L/h以下、更に好ましくは100L/h以下、より更に好ましくは30L/h以下、より更に好ましくは15L/h以下、より更に好ましくは10L/h以下、より更に好ましくは5L/h以下、より更に好ましくは3.5L/h以下である。 In the pore flow step, the flow rate when the fluid after the merging of the aqueous component and the oil component in the merging step is circulated through the pores is preferably 0 from the viewpoint of increasing the pressure loss and obtaining a dispersion liquid of fine particles. .1 L / h or more, more preferably 1 L / h or more, further preferably 2.0 L / h or more, still more preferably 2.5 L / h or more, and from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. It is preferably 300 L / h or less, more preferably 200 L / h or less, still more preferably 100 L / h or less, still more preferably 30 L / h or less, still more preferably 15 L / h or less, still more preferably 10 L / h or less. It is even more preferably 5 L / h or less, and even more preferably 3.5 L / h or less.
細孔流通ステップにおいて、微細な粒子の分散液を得る観点から、水性成分と油性成分とを乱流条件で細孔に流通させることが好ましい。このときのレイノルズ数は、細孔流通後の水性成分と油性成分との撹拌効率を高める観点から、好ましくは1000以上、より好ましくは2000以上であり、また、同様の観点から、好ましくは150000以下、より好ましくは100000以下である。ここで、レイノルズ数は、細孔内の平均流速u(m/s)、細孔径d(m)、流体の粘度μ(Pa・s)、及び流体の密度ρ(kg/m3)の値を用いた一般的な配管流れのレイノルズ数算出式(レイノルズ数Re=duρ/μ)により求めることができる。 In the pore circulation step, it is preferable to distribute the aqueous component and the oil component in the pores under turbulent flow conditions from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. The Reynolds number at this time is preferably 1000 or more, more preferably 2000 or more, and preferably 150,000 or less from the viewpoint of enhancing the stirring efficiency of the aqueous component and the oily component after pore circulation. , More preferably 100,000 or less. Here, the Reynolds number is a value of the average flow velocity u (m / s) in the pores, the pore diameter d (m), the viscosity μ (Pa · s) of the fluid, and the density ρ (kg / m 3 ) of the fluid. It can be obtained by the general Reynolds number calculation formula (Reynolds number Re = duρ / μ) of the pipe flow using.
細孔流通ステップにおいて、微細な粒子の分散液を得る観点から、合流ステップにおける水性成分と油性成分との合流後の流体を、細孔に流通させて流路拡大部に流出させることが好ましい。これにより両成分による乱流が発生することで粒子を微小化することができる。特に、水性成分と油性成分との合流後の流体を、孔径が0.1mm以上3mm以下の細孔に流通させる場合、細孔流通後に流路拡大領域で、両成分を乱流により撹拌させることにより、油性成分から油水界面に界面活性剤がより効率的に供給される。その結果、少ない界面活性剤量で微細な粒子の分散液を得ることができる。 From the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles in the pore flow step, it is preferable to allow the fluid after the merging of the aqueous component and the oil component in the merging step to flow through the pores and flow out to the flow path expansion portion. As a result, turbulent flow due to both components is generated, so that the particles can be miniaturized. In particular, when the fluid after the merging of the aqueous component and the oil component is circulated through the pores having a pore diameter of 0.1 mm or more and 3 mm or less, both components are agitated by turbulent flow in the flow path expansion region after the pore circulation. As a result, the surfactant is more efficiently supplied from the oily component to the oil-water interface. As a result, a dispersion of fine particles can be obtained with a small amount of surfactant.
流路拡大部の流路の横断面形状は、微細な粒子の分散液を得る観点から、円形であることが好ましいが、半円形、楕円形、半楕円形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、星形、不定形等の非円形であってもよい。流路拡大部の横断面形状は、長さ方向に沿って同一形状であることが好ましいが、長さ方向に沿って異なる形状が含まれていてもよい。 The cross-sectional shape of the flow path of the flow path expansion portion is preferably circular from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, but is semi-circular, elliptical, semi-elliptical, square, rectangular, trapezoidal, or parallelogram. It may be non-circular, such as a shape, a star, or an indefinite shape. The cross-sectional shape of the flow path enlarged portion is preferably the same shape along the length direction, but may include different shapes along the length direction.
流路拡大部は、微細な粒子の分散液を得る観点から、細孔から最大流路径を有する部分までコーン形状に拡大するように形成されていることが好ましい。このコーン拡大角は、好ましくは90°以上、より好ましくは100°以上、更に好ましくは110°以上であり、また、好ましくは180°以下、より好ましくは170°以下、更に好ましくは150°以下、より更に好ましくは130°以下である。 From the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, the flow path expanding portion is preferably formed so as to expand in a cone shape from the pores to the portion having the maximum flow path diameter. The cone enlargement angle is preferably 90 ° or more, more preferably 100 ° or more, still more preferably 110 ° or more, and preferably 180 ° or less, more preferably 170 ° or less, still more preferably 150 ° or less. Even more preferably, it is 130 ° or less.
流路拡大部の最大流路径は、微細な粒子の分散液を得る観点から、細孔の孔径の好ましくは3倍以上、より好ましくは5倍以上であり、また、好ましくは50倍以下、より好ましくは40倍以下、更に好ましくは20倍以下、より更に好ましくは15倍以下である。ここで、流路拡大部の最大流路径は、流路の横断面形状が円形の場合には直径であるが、流路の横断面形状が非円形の場合には等価水力直径である。 The maximum flow path diameter of the flow path expanding portion is preferably 3 times or more, more preferably 5 times or more, and preferably 50 times or less, more than the pore size of the pores from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. It is preferably 40 times or less, more preferably 20 times or less, and even more preferably 15 times or less. Here, the maximum diameter of the flow path expansion portion is the diameter when the cross-sectional shape of the flow path is circular, but is the equivalent hydraulic diameter when the cross-sectional shape of the flow path is non-circular.
細孔流通ステップにおいて、細孔を流通した後の分散液を必要に応じて冷却する。その結果、油剤が液体油である場合には、液体粒子が分散した分散液(乳化物)が得られ、油剤が固体脂である場合には、固体粒子が分散した分散液が得られる。 In the pore circulation step, the dispersion liquid after flowing through the pores is cooled as needed. As a result, when the oil agent is a liquid oil, a dispersion liquid (emulsion) in which the liquid particles are dispersed is obtained, and when the oil agent is a solid fat, a dispersion liquid in which the solid particles are dispersed is obtained.
製造される分散液における粒子の平均粒子径は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは細孔の孔径の1/100以下、より好ましくは1/200以下、更に好ましくは1/300以下、より更に好ましくは1/500以下、より更に好ましくは1/900以下、より更に好ましくは1/3000以下、より更に好ましくは1/5000以下、より更に好ましくは1/7000以下、より更に好ましくは1/8000以下であり、また、生産性の観点から、好ましくは1/20000以上、より好ましくは1/15000以上、更に好ましくは1/11000以上、より更に好ましくは1/10000以上、より好ましくは1/9000以上、より更に好ましくは1/8000以上、より更に好ましくは1/6000以上、より更に好ましくは1/3000以上、より更に好ましくは1/2000以上、より更に好ましくは1/1700以上である。具体的には、分散液における粒子の平均粒子径は、分散液の安定性の観点から、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下、更に好ましくは3μm以下、より更に好ましくは2μm以下、より更に好ましくは1μm以下、より更に好ましくは0.5μm以下、より更に好ましくは0.3μm以下、より更に好ましくは0.15μm以下、より更に好ましくは0.1μm以下、より更に好ましくは0.05μm以下であり、また、生産性の観点から、好ましくは0.02μm以上、より好ましくは0.03μm以上、更に好ましくは0.04μm以上、より更に好ましくは0.05μm以上、より更に好ましくは0.07μm以上、より更に好ましくは0.1μm以上である。ここで、分散液における粒子の平均粒子径は、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置、例えば、LA−910(堀場製作所社製)を用い、レーザー散乱/回折法により測定される粒子のメジアン径である。 The average particle size of the particles in the produced dispersion is preferably 1/100 or less, more preferably 1/200 or less, still more preferably 1/300 of the pore size of the pores from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles. Below, even more preferably 1/500 or less, even more preferably 1/900 or less, even more preferably 1/3000 or less, even more preferably 1/5000 or less, even more preferably 1/7000 or less, even more preferably. Is 1/8000 or less, and from the viewpoint of productivity, it is preferably 1/20000 or more, more preferably 1/15000 or more, still more preferably 1/11000 or more, still more preferably 1/10000 or more, more preferably. Is 1/9000 or more, more preferably 1/8000 or more, still more preferably 1/6000 or more, still more preferably 1/3000 or more, still more preferably 1/2000 or more, still more preferably 1/1700 or more. Is. Specifically, the average particle size of the particles in the dispersion is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, still more preferably 3 μm or less, still more preferably 2 μm or less, still more, from the viewpoint of the stability of the dispersion. It is preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, still more preferably 0.3 μm or less, still more preferably 0.15 μm or less, still more preferably 0.1 μm or less, still more preferably 0.05 μm or less. Also, from the viewpoint of productivity, it is preferably 0.02 μm or more, more preferably 0.03 μm or more, still more preferably 0.04 μm or more, still more preferably 0.05 μm or more, still more preferably 0.07 μm or more. , More preferably 0.1 μm or more. Here, the average particle size of the particles in the dispersion is measured by a laser scattering / diffraction method using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device, for example, LA-910 (manufactured by Horiba Seisakusho Co., Ltd.). The diameter.
製造される分散液における油剤の含有量は、分散液における油剤の含有量を高める観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは0.6質量%以上、より好ましくは0.8質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは3質量%以上であり、また、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは10質量%以下、より更に好ましくは8質量%以下、更に好ましくは5質量%以下、より更に好ましくは2質量%以下、より更に好ましくは1.5質量%以下、より更に好ましくは1.2質量%以下である。 The content of the oil agent in the produced dispersion is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.6% by mass or more, and more preferably 0.8% by mass from the viewpoint of increasing the content of the oil agent in the dispersion liquid. % Or more, more preferably 1% by mass or more, still more preferably 3% by mass or more, and from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles, preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, further. It is preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less, still more preferably 2% by mass or less, still more preferably 1.5% by mass or less, still more preferably 1. It is 2% by mass or less.
製造される分散液における水溶性溶媒の含有量は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは0.5質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは2質量%以上、より更に好ましくは2.5質量%以上、より更に好ましくは3質量%以上であり、また、同様の観点から、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下であり、更に好ましくは10質量%以下、より更に好ましくは8質量%以下、より更に好ましくは5質量%以下、より更に好ましくは4質量%以下である。 The content of the water-soluble solvent in the produced dispersion is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, still more preferably 2% by mass or more, from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles. It is still more preferably 2.5% by mass or more, still more preferably 3% by mass or more, and from the same viewpoint, it is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably 10. It is 0% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less, still more preferably 4% by mass or less.
製造される分散液における界面活性剤の含有量は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上、より更に好ましくは0.3質量%以上、より更に好ましくは0.4質量%以上、より更に好ましくは0.6質量%以上であり、また、少ない界面活性剤で同様の観点から、好ましくは2質量%以下、より好ましくは1.5質量%以下であり、更に好ましくは1質量%以下である。 The content of the surfactant in the produced dispersion is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, still more preferably 0.1 from the viewpoint of obtaining a dispersion of fine particles. By mass% or more, more preferably 0.3% by mass or more, even more preferably 0.4% by mass or more, still more preferably 0.6% by mass or more, and from the same viewpoint with a small amount of surfactant. It is preferably 2% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or less, and further preferably 1% by mass or less.
製造される分散液における水の含有量は、分散液に油剤を含有させる観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、また、同様の観点から、好ましくは99質量%以下、より好ましくは98質量%以下、更に好ましくは97質量%以下、より更に好ましくは96質量%以下、より更に好ましくは92質量%以下である。 The content of water in the produced dispersion is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and the same, from the viewpoint of containing an oil agent in the dispersion. From the above viewpoint, it is preferably 99% by mass or less, more preferably 98% by mass or less, still more preferably 97% by mass or less, still more preferably 96% by mass or less, still more preferably 92% by mass or less.
本実施形態に係る分散液の製造方法における水性成分と油性成分との分散操作は、微細な粒子の分散液を得る観点から、後述する方法で求められるセグリゲーション指数(Segregation index(Xs))が、好ましくは0.15以下、より好ましくは0.1以下、更に好ましくは0.05以下、より更に好ましくは0.01以下、更に好ましくは0.0003以下となる条件で行うのがよい。下限については特にないが、0.0001以上であれば充分であり、0.001以上であってもよい。 In the dispersion operation of the aqueous component and the oily component in the method for producing the dispersion liquid according to the present embodiment, the segregation index (Xs) obtained by the method described later is determined from the viewpoint of obtaining a dispersion liquid of fine particles. It is preferably 0.15 or less, more preferably 0.1 or less, still more preferably 0.05 or less, still more preferably 0.01 or less, still more preferably 0.0003 or less. There is no particular lower limit, but 0.0001 or more is sufficient, and 0.001 or more may be sufficient.
ここで、セグリゲーション指数(Xs)は、本実施形態に係る分散液の製造方法おける水性成分と油性成分との混合攪拌効果を示すものであり、値が小さいほど混合性が高いことを示す。学術的に混合器の混合性能評価に汎用的に用いられる指標であり、Villermaux/Dushman reactionを用いて下記式(iv)から導出することができる。なお、本反応系の詳細については、P. Guichardon and L. Falk, Chemical Engineering Science 55 (2000) 4233-4243に記載されている。 Here, the segregation index (Xs) indicates the effect of mixing and stirring the aqueous component and the oily component in the method for producing the dispersion according to the present embodiment, and the smaller the value, the higher the mixing property. It is an index that is academically used for the evaluation of mixing performance of mixers, and can be derived from the following equation (iv) using Villermaux / Dushman reaction. Details of this reaction system are described in P. Guichardon and L. Falk, Chemical Engineering Science 55 (2000) 4233-4243.
具体的には、まず、混合により反応する2つの水溶液として、0.171N硫酸とほう酸緩衝液とをそれぞれ準備する。ほう酸緩衝液の組成は、ほう酸0.045mol/L、水酸化ナトリウム0.045mol/L、よう素酸カリウム0.00313mol/L、及びよう化カリウム0.0156mol/Lとする。そして、この2液を混合すると、下記の中和反応(A)と、よう素が生成する酸化還元反応(B)とが同時に進行する。なお、2液の混合は、混合後の状態でアルカリが過剰となる条件で実施する。 Specifically, first, 0.171N sulfuric acid and boric acid buffer are prepared as two aqueous solutions that react by mixing. The composition of the boric acid buffer is 0.045 mol / L of boric acid, 0.045 mol / L of sodium hydroxide, 0.00313 mol / L of potassium iodide, and 0.0156 mol / L of potassium iodide. Then, when these two liquids are mixed, the following neutralization reaction (A) and the redox reaction (B) produced by iodine proceed at the same time. The two liquids are mixed under the condition that the alkali becomes excessive in the state after mixing.
以上の本実施形態に係る分散液の製造方法によれば、油性成分に、油剤と、特定の構造を有する水溶性溶剤と、界面活性剤及び水性成分と合流させたときに界面活性剤を形成する界面活性剤前駆体のうち少なくとも一方とを含有させ、合流させる前の水性成分、合流させる前の油性成分、及びそれらを合流させた後の流体のうち1つ又は2つ以上を孔径が0.1mm以上3mm以下の細孔に流通させることにより、微細な粒子が分散した分散液を製造することができる。 According to the above-mentioned method for producing a dispersion liquid according to the present embodiment, a surfactant is formed when the oil-based component is mixed with an oil agent, a water-soluble solvent having a specific structure, a surfactant, and the aqueous component. One or two or more of the aqueous component before merging, the oily component before merging, and the fluid after merging them, which contain at least one of the surfactant precursors to be merged, have a pore size of 0. . By circulating in pores of 1 mm or more and 3 mm or less, a dispersion liquid in which fine particles are dispersed can be produced.
図1は、本実施形態に係る分散液の製造方法に用いることができる分散液製造システムAの一例を示す。 FIG. 1 shows an example of a dispersion liquid production system A that can be used in the dispersion liquid production method according to the present embodiment.
この分散液製造システムAは、第1の構成のマイクロミキサー100と流体供給系等の付帯部とで構成されている。
The dispersion liquid manufacturing system A is composed of a
図2及び3は、第1の構成のマイクロミキサー100を示す。この第1の構成のマイクロミキサー100では、上記第1の態様、つまり、合流前の水性成分と合流前の油性成分とのいずれをも細孔に流通させず、合流後の流体のみを細孔に流通させる態様により分散液を製造する。
2 and 3 show the
第1の構成のマイクロミキサー100は、流体流路部110と、その下流側に連続して設けられた流体合流縮流部120と、更にその下流側に連続して設けられた流体流出部130とを備える。
The
流体流路部110は、小径管111と大径管112とを有する。大径管112は小径管111を収容しており、それらは長さ方向を共通にし且つ同軸に配置されている。これにより、流体流路部110には、小径管111内部に第1流路111aが構成され、また、大径管112内部で且つ小径管111外部に第2流路112aが構成されている。なお、小径管111内の第1流路111aは装置一端に設けられた水性成分供給部101に連通しており、また、大径管112内の第2流路112aは装置側面に設けられた油性成分供給部102に連通している。
The fluid
小径管111の外形及び孔の横断面形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形、半円形、楕円形、半楕円形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、星形、不定形等であってもよい。大径管112の孔の横断面形状も、特に限定されるものではなく、小径管111と同様、例えば、円形、半円形、楕円形、半楕円形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、星形、不定形等であってもよい。但し、小径管111の外形及び孔並びに大径管12の孔のいずれの横断面形状も円形であることが好ましい。また、小径管111と大径管112とは、横断面形状が対称となり且つ同軸となるように設けられていることが好ましい。従って、小径管111と大径管112とは、図3に示すように、第1流路111aの横断面形状が円形で且つ第2流路112aの横断面形状がドーナツ型形状となるように設けられた構成であることが好ましい。
The outer shape of the small-
小径管111の外形及び孔のいずれの横断面形状も、後述の管端部分111bを除いて、長さ方向に沿って同一形状であることが好ましい。大径管112の孔の横断面形状も、小径管111の管端部分111bに対応する部分を除いて、長さ方向に沿って同一形状であることが好ましい。
It is preferable that both the outer shape of the
小径管111の外形及び孔のいずれの横断面形状も円形である場合、その外径D1は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは1.6mm以上、より好ましくは2mm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは25mm以下、より好ましくは15mm以下、更に好ましくは4mm以下である。小径管111の内径D2、つまり、第1流路111aの流路径は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは0.8mm以上、より好ましくは1mm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは20mm以下、より好ましくは10mm以下、更に好ましくは3mm以下である。大径管112の孔の横断面形状が円形である場合、その内径D3は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは1.8mm以上、より好ましくは4mm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは50mm以下、より好ましくは20mm以下、更に好ましくは6mm以下である。また、小径管111と大径管112と間の第2流路112aの隙間Δは、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.3mm以上、更に好ましくは0.5mm以上、より更に好ましくは0.7mm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは12.5mm以下、より好ましくは6mm以下、更に好ましくは1mm以下である。
When both the outer shape and the cross-sectional shape of the hole of the
小径管111の下流側の管端部分111bは、図2に示すように、その外周部がテーパ形状に形成されていることが好ましく、厚さ方向の横断面形状が内周側で尖った尖塔形状に形成されていることがより好ましい。
As shown in FIG. 2, it is preferable that the outer peripheral portion of the
大径管112の管内壁と小径管111の管端部分111bとの間に構成される第2流路112aの一部分となる隙間δは流体流動方向で均一であることが好ましい。その隙間δは、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは0.02mm以上、より好ましくは0.05mm以上、更に好ましくは0.1mm以上、より更に好ましくは0.2mm以上であり、また、同様の観点から、好ましくは12.5mm以下、より好ましくは6mm以下、更に好ましくは1mm以下、より更に好ましくは0.3mm以下である。
It is preferable that the gap δ, which is a part of the
流体合流縮流部120には、小径管111の管端前方に流体合流域121が構成されており、その流体合流域121に連続して細孔122が穿孔されている。流体合流域121では、第1流路111aを流通した水性成分と第2流路112aを流通した油性成分とが合流し、細孔122では、流体合流域121で合流した直後の水性成分及び油性成分が流通する。
The fluid
流体合流域121は、特に限定されるものではないが、微細な粒子の分散液を得る観点から、図2に示すように、細孔122に向かって収束した先細ったコーン形状に形成されていることが好ましい。このコーン収束角θ1は、好ましくは90°以上、微細な粒子の分散液を得る観点から、より好ましくは100°以上、更に好ましくは110°以上であり、また、好ましくは180°以下、より好ましくは170°以下、更に好ましくは130°以下である。コーン収束角θ1は、後述の流路拡大部131のコーン拡大角θ2と同一であることが好ましい。流体合流域121の小径管111の管端、つまり、流体流路部110の終端から細孔122までの距離Lは、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは0.02mm以上、より好ましくは0.2mm以上、更に好ましくは0.3mm以上であり、また、好ましくは20mm以下、より好ましくは3mm以下、更に好ましくは1mm以下である。
The
細孔122の横断面形状、延びる方向、孔径d、長さl、流路面積s、及び長さlの孔径dに対する比(長さl/孔径d)は既述の通りである。
The cross-sectional shape of the
流体流出部130は、細孔122の前方に流路拡大部131が構成されている。流路拡大部131には、細孔122を流通した流体が流出する。なお、流路拡大部131は装置他端に設けられた分散液回収部103に連通している。
The
流体流出部130の流路の横断面形状、形状、コーン拡大角θ2、及び流路拡大部131の最大流路径D4は既述の通りである。
The cross-sectional shape and shape of the flow path of the
マイクロミキサー100は、各々、金属やセラミックス、樹脂等で形成された複数の部材で構成されていてもよく、そして、それらの部材の組合せによって流体流路部110、流体合流縮流部120、及び流体流出部130が構成されていてもよい。
Each of the
なお、上記第1の構成のマイクロミキサー100では、1本の小径管111を大径管112に収容した構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図4(a)及び(b)に示すように、複数本の小径管111を大径管112に収容した構成であってもよい。
In the
このマイクロミキサー100は、図1に示すように、第1流路111aに連通した水性成分供給部101に、水性成分貯槽41aから延びた水性成分供給管42aが接続されている。水性成分供給管42aには、水性成分を流通させる第1ポンプ43a、水性成分の流量を検知する第1流量計44a、及び水性成分の夾雑物を除去する第1フィルタ45aが上流側から順に介設されており、第1流量計44aと第1フィルタ45aとの間の部分に水性成分の圧力を検知する第1圧力計46aが取り付けられている。第1ポンプ43a、第1流量計44a、及び第1圧力計46aのそれぞれは、流量コントローラ47に電気的に接続されている。
In this
第2流路112aに連通した油性成分供給部102には、油性成分貯槽41bから延びた油性成分供給管42bが接続されている。油性成分供給管42bには、油性成分を流通させる第2ポンプ43b、油性成分の流量を検知する第2流量計44b、及び油性成分の夾雑物を除去する第2フィルタ45bが上流側から順に介設されており、第2流量計44bと第2フィルタ45bとの間の部分に油性成分の圧力を検知する第2圧力計46bが取り付けられている。第2ポンプ43b、第2流量計44b及び第2圧力計46bのそれぞれは、流量コントローラ47に電気的に接続されている。
An oil-based
流量コントローラ47は、水性成分の設定流量及び設定圧力の入力が可能に構成されていると共に演算素子が組み込まれており、水性成分の設定流量情報、第1流量計44aで検知された流量情報及び第1圧力計46aで検知された圧力情報に基づいて第1ポンプ43aを運転制御する。同様に、流量コントローラ47は、油性成分の設定流量及び設定圧力の入力も可能に構成されており、油性成分の設定流量情報、第2流量計44bで検知された流量情報及び第2圧力計46bで検知された圧力情報に基づいて第2ポンプ43bを運転制御する。
The
流路拡大部131に連通した分散液回収部103からは分散液回収管48が延びて分散液回収槽49に接続されている。
A dispersion
次に、この分散液製造システムAの動作について説明する。 Next, the operation of the dispersion liquid manufacturing system A will be described.
分散液製造システムAが稼働すると、第1ポンプ43aは、連続相となる水性成分を、水性成分貯槽41aから水性成分供給管42aを介し、第1流量計44a及び第1フィルタ45aを順に経由させて流体流路部110の小径管111の第1流路111aに継続的に供給する。第1流量計44aは、検知した水相の流量情報を流量コントローラ47に送る。また、第1圧力計46aは、検知した第1圧力計46aの圧力情報を流量コントローラ47に送る。
When the dispersion liquid production system A is operated, the
第2ポンプ43bは、分散相となる油性成分を、油性成分貯槽41bから油性成分供給管42bを介し、第2流量計44b及び第2フィルタ45bを順に経由させて流体流路部110の大径管112と小径管111との間の第2流路112aに継続的に供給する。第2流量計44bは、検知した油相の流量情報を流量コントローラ47に送る。また、第2圧力計46bは、検知した第2圧力計46bの圧力情報を流量コントローラ47に送る。
The
流量コントローラ47は、水性成分の設定流量情報及び設定圧力情報、並びに、第1流量計44aで検知された流量情報及び第1圧力計46aで検知された圧力情報に基づいて、水性成分の設定流量及び設定圧力がそれぞれ維持されるように第1ポンプ43aを運転制御する。それと共に、流量コントローラ47は、油性成分の設定流量情報及び設定圧力情報、並びに、第2流量計44bで検知された流量情報及び第2圧力計46bで検知された圧力情報に基づいて、油性成分の設定流量及び設定圧力がそれぞれ維持されるように第2ポンプ43bを運転制御する。
The
そして、マイクロミキサー100において、流体流路部110では、水性成分が第1流路111aを流通すると共に、油性成分が第2流路112aを流通する。このとき、水性成分の圧力は例えば0.01MPa以上5MPa以下である。油性成分の圧力は例えば0.01MPa以上5MPa以下である。そして、水性成分の流量設定及び圧力設定により、水性成分の流速は例えば0.05m/s以上2m/s以下とされ、また、油性成分の流量設定及び圧力設定により、油性成分の流速は例えば0.05m/s以上2m/s以下とされる。
Then, in the
流体合流縮流部120では、流体流路部110から流出した水性成分及び油性成分は、流体合流域121において、水性成分に対し、斜め後方から且つその全周から油性成分が衝突する態様で合流する。このとき、流体合流縮流部120では、水性成分及び油性成分を合わせた流体の流速は例えば0.05m/s以上2m/s以下である。この流速は、水性成分及び油性成分のそれぞれの流量設定及び圧力設定により制御することができる。
In the fluid
流体合流域121において合流した水性成分及び油性成分は細孔122を流通する過程で混合される。このとき、流体合流域121で合流させる水性成分及び油性成分の流動条件は、水性成分及び油性成分のそれぞれの流量設定及び圧力設定により制御することができる。
The aqueous component and the oil component merged in the
流体流出部130では、流路拡大部131において、細孔122を流通した水性成分及び油性成分を含む流体が流出し、水性成分と油性成分との間の対流混合により、粒子の平均粒子径が細孔122の孔径の1/10以下である分散液が製造される。
In the
流路拡大部131に連通した分散液回収部103からは、製造された分散液が分散液回収管48を介して分散液回収槽49に回収される。このとき、マイクロミキサー100の前後の圧力損失は、微細な粒子の分散液を得る観点から、好ましくは0.01MPa以上、より好ましくは0.1MPa以上であり、また、生産性の観点から、好ましくは5MPa以下、より好ましくは3MPa以下、更に好ましくは1MPa以下、より更に好ましくは0.7MPa以下である。この圧力損失は、水性成分及び油性成分のそれぞれの流量設定及び圧力設定により制御することができる。
From the dispersion
図5は、第2の構成のマイクロミキサー200を示す。この第2の構成のマイクロミキサー200では、上記第7の態様、つまり、合流前の水性成分と合流前の油性成分と合流後の流体とをそれぞれ細孔に流通させる態様により分散液を製造する。
FIG. 5 shows a
この第2の構成のマイクロミキサー200は、一方の管端が水性成分供給部201及び他方の管端が油性成分供給部202とされた直線管部分210と、その直線管部分210の中央部分から分岐して直交方向に延び且つ管端が分散液回収部203とされた分岐管部分220とからなるT字管により構成されている。T字管による第2の構成のマイクロミキサー200は、装置構成が簡易であり、分解洗浄によるメンテナンスも容易である。
In the
直線管部分210は、中央部分の流路が狭くなっており、その中央部分のうち、水性成分供給部201側が第1流路211aに、また、油性成分供給部202側が第2流路212aにそれぞれ構成されている。従って、水性成分供給部201に水性成分供給管42aが接続され、また、油性成分供給部202に油性成分供給管42bが接続される。
In the
分岐管部分220には、管軸に沿って延びて直線管部分210内に連通した細孔222が形成されている。そして、直線管部分210の中央部、つまり、分岐管部分220への分岐部の管内が細孔222に連続する流体合流域221に構成されている。第1流路211a及び第2流路212aのそれぞれは、流路断面積、つまり、孔面積が細孔222と同一乃至同程度であることが好ましく、また、圧損を小さく抑えることができるように流路長さ、つまり、孔長さも細孔222と同一乃至同程度であることが好ましい。分岐管部分220には、細孔222に連続して流路断面積が拡大した流路拡大部231が構成されている。なお、分岐管部分220の分散液回収部203に分散液回収管48が接続される。
The
第2の構成のマイクロミキサー200は、水性成分の第1液と油性成分の第2液とを正面衝突させて合流させ、また、第1液及び第2液の流体合流域221に向かうそれぞれの流動方向と細孔222の延びる方向とが相互に異なる構成となっている。
The
なお、図5に示す第2の構成のマイクロミキサー200は、直線管部分210の中央部分の流路が狭くなった構成であるが、特にこれに限定されるものではなく、図6に示すように、流路が狭くなった部分がなく、水性成分供給部201から油性成分供給部202まで一様な流路を有する構成であってもよい。この図6に示す変形例の第2の構成のマイクロミキサー200では、上記第1の態様、つまり、合流前の水性成分と合流前の油性成分とのいずれをも細孔に流通させず、合流後の流体のみを細孔に流通させる態様により分散液を製造する。
The
また、図5に示す第2の構成のマイクロミキサー200は、分岐管部分220に細孔222が形成された構成であるが、特にこれに限定されるものではなく、分岐管部分に連続して細孔が形成された部材を別途接続した構成であってもよい。
Further, the
図7(a)〜(c)は、第3の構成のマイクロミキサー300を示す。
7 (a) to 7 (c) show the
この第3の構成のマイクロミキサー300は、配管経路に設けられた流体流路部310とその液流出側に連続して設けられた流体合流縮流部320とその液流出側に連続して設けられた流体流出部330とを備えている。
The
流体流路部310は、小径管311と大径管312とを有する。大径管312は小径管311を収容しており、それらは長さ方向を共通にし且つ同軸に配置されている。これにより、流体流路部310には、小径管311内部に第1流路311aが構成され、また、大径管312内部で且つ小径管311外部に第2流路312aが構成されている。そして、小径管311の管端が水性成分供給部(不図示)に構成され、流体流路部310の外部に露出した大径管312の管端が油性成分供給部(不図示)に構成されている。従って、水性成分供給部に水性成分供給管42aが接続され、また、油性成分供給部に油性成分供給管42bが接続される。二重管構造の流体流路部310を有するこのようなマイクロミキサー300は、装置構成が簡易であり、分解洗浄によるメンテナンスも容易である。
The fluid
流体合流縮流部320は、流体流路部310の液流出端に連続して内部領域を形成している。この内部領域は、流体流路部310から流出した第1液及び第2液が接触する流体合流域321に構成されている。流体合流縮流部320には、流体合流域321に連続して設けられた細孔322が穿孔されている。細孔322は、第1流路311a及び第2流路312aの延びる方向と同一方向に延びるように形成されている。
The fluid merging and condensing
流体流出部330は、細孔322に連続して設けられた筒状の分散液回収部303で構成されている。分散液回収部303には、細孔322に連続して流路断面積が拡大した流路拡大部331が構成されている。なお、分散液回収部303に分散液回収管48が接続される。
The fluid outflow section 330 is composed of a tubular dispersion
第3の構成のマイクロミキサー300は、第1液及び第2液の流体合流域221に向かうそれぞれの流動方向、並びに細孔322の延びる方向がいずれも同じ構成となっている。
The
ところで、流体流路部310から流出して流体合流域321で接触した第1液及び第2液は、最終的には細孔322により混合される。このとき、より高速な混合性能を得るためには、流体合流域321でのそれらの混在状態が、各液の微細なセグメントが構成されたものであることが好ましい。従って、第1流路311aの数はより多いことが好ましく、小径管311が1本である場合よりも、図8(a)及び(b)に示すように、小径管311が複数本である場合の方が、より高速な混合特性を得ることができる。また、このように流路311a,311bの数が3個以上ある場合、第1液及び第2液とは異なる第3液をいずれかの流路311a,311bに流通させることも可能である。
By the way, the first liquid and the second liquid that flow out from the fluid
なお、この第3の構成のマイクロミキサー300において、第1流路311aに油性成分の第1液を流通させると共に、第2流路312aに水性成分の第2液を流通させて使用することもできる。
In the
(乳化物の製造)
1.実験装置
実施例1〜23及び比較例1〜7では、上記実施形態における図1に示す分散液製造システムAに、図2及び3に示す第1の構成のマイクロミキサー100を適用したものを用いた。
(Manufacturing of emulsion)
1. 1. Experimental Equipment In Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 7, the dispersion liquid production system A shown in FIG. 1 in the above embodiment is used by applying the
実施例1〜17及び比較例1〜7では、マイクロミキサー100の構成は、小径管111の外径D1:3mm、小径管111の内径D2:2mm、大径管112の内径D3:4.71mm、小径管111と大径管112との隙間Δ:0.855mm、小径管111と大径管112との隙間δ:0.25mm、流体流路部110の終端から細孔122までの距離L:0.68mm、流体合流域121のコーン収束角θ1:120°、細孔122の孔径d:0.22mm、細孔122の長さl:0.55mm、細孔122の流路面積s:0.038mm2、細孔122の長さl/細孔122の孔径d:2.5、流路拡大部131のコーン拡大角θ2:120°、流路拡大部131の最大流路径D4:2mm、及び最大流路径D4/細孔122の孔径d:9.1であった。
In Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 7, the configuration of the
実施例18〜23では、細孔122の孔径d:0.40mm、最大流路径D4/細孔122の孔径d:5.0であったことを除いて、実施例1と同じマイクロミキサー100を用いた。
In Examples 18 to 23, the
2.実施例1〜23、及び比較例1〜7で用いた化合物
(1)油剤
・ジカプリン酸ネオペンチルグリコール 「エステモールN−01」(日清オイリオグループ社製,IOB=0.25)
・スクアラン 「ニッコール スクアラン」(日光ケミカルズ社製,IOB=0)
・高級アルコール 「カルコール200GD」(花王社製,IOB=0.29)
・ジメチルポリシロキサン 「シリコーン KF−96−50CS」(信越化学工業社製,IOB=0)
・N−(2−ヒドロキシ−3−ヘキサデシロキシプロピル)−N−2−ヒドロキシエチルヘキサデカナミド 「ソフケアセラミドSLE」(花王社製,IOB=0.33)
2. Compounds used in Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 7 (1) Oil agent / neopentyl glycol dicaprate "Estemol N-01" (manufactured by Nisshin Oillio Group, IOB = 0.25)
・ Squalene "Nikkor Squalene" (manufactured by Nikko Chemicals, IOB = 0)
・ Higher alcohol "Calcol 200GD" (Made by Kao Corporation, IOB = 0.29)
-Dimethylpolysiloxane "Silicone KF-96-50CS" (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., IOB = 0)
-N- (2-Hydroxy-3-hexadecyloxypropyl) -N-2-hydroxyethylhexadecanamid "Soft Care Ceramide SLE" (Kao Corporation, IOB = 0.33)
(2)水溶性溶剤
・ポリオキシブチレンポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリセリルエーテル 「ウィルブライドS−753」(日油社製,一般式(IV)において、p1+p2+p3=8、q1+q2+q3=5、r1+r2+r3=3、EO及びPOがランダム状に付加)
・ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル 「ユニルーブ50MB‐11」(日油社製,一般式(II)において、s=9、t=10、u=0、EO及びPOがランダム状に付加、R1がn-ブチル基)
・ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル 「ユニルーブ50MB‐26」(日油社製,一般式(II)において、s=17、t=17である以外はユニルーブ50MB‐11と同一)
・ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル 「ユニルーブ50MB‐72」(日油社製,一般式(II)において、s=30、t=30である以外はユニルーブ50MB‐11と同一)
・ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル 「ユニルーブ50MB‐168」(日油社製,一般式(II)において、s=37、t=38である以外はユニルーブ50MB‐11と同一)
・コハク酸ビスエトキシジグリコール 「ハイアクオスターDCS」(高級アルコール工業社製,一般式(III)において、v1+v2=2、w1+w2=0、及びx1+x2=0、n=2、R2及びR3がエチル基)
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル 「シーホゾールDG−S」(日本触媒社製)
・エタノール 「エタノール 1級」(和光純薬工業社製)
・グリセリン 「化粧用濃グリセリン」 (花王社製)
・ポリオキシプロピレンアルキルエーテル 「ユニルーブMB‐7」(日油社製,一般式(II)において、s=0、t=12、u=0、R1がn-ブチル基)
・ポリオキシプロピレンアルキルエーテル 「ユニルーブMB‐19」(日油社製,一般式(II)においてt=24である以外はユニルーブMB‐7と同一)
・ポリオキシプロピレンアルキルエーテル 「ユニルーブMB‐700」(日油社製,一般式(II)においてt=52である以外はユニルーブMB‐7と同一)
(2) Water-soluble solvent, polyoxybutylene polyoxyethylene polyoxypropylene glyceryl ether "Wilbride S-753" (manufactured by NOF CORPORATION, in general formula (IV), p1 + p2 + p3 = 8, q1 + q2 + q3 = 5, r1 + r2 + r3 = 3, EO and PO are added randomly)
-Polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether "Unilube 50MB-11" (manufactured by NOF CORPORATION, in general formula (II), s = 9, t = 10, u = 0, EO and PO are randomly added, R 1 is n-butyl group)
-Polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether "Unilube 50MB-26" (manufactured by NOF CORPORATION, same as Unilube 50MB-11 except that s = 17 and t = 17 in the general formula (II))
-Polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether "Unilube 50MB-72" (manufactured by NOF CORPORATION, same as Unilube 50MB-11 except that s = 30 and t = 30 in the general formula (II))
-Polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether "Unilube 50MB-168" (same as Unilube 50MB-11 except that s = 37 and t = 38 in the general formula (II) manufactured by NOF CORPORATION)
Bisethoxydiglycol succinate "High Aquos Star DCS" (manufactured by Higher Alcohol Industry Co., Ltd., in general formula (III), v1 + v2 = 2, w1 + w2 = 0, and x1 + x2 = 0, n = 2, R 2 and R 3 Ethyl group)
-Diethylene glycol monoethyl ether "Seahosol DG-S" (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
・ Ethanol "Ethanol 1st grade" (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・ Glycerin "Cosmetic concentrated glycerin" (manufactured by Kao Corporation)
-Polyoxypropylene alkyl ether "Unilube MB-7" (manufactured by NOF CORPORATION, in general formula (II), s = 0, t = 12, u = 0, R 1 is an n-butyl group)
-Polyoxypropylene alkyl ether "Unilube MB-19" (manufactured by NOF CORPORATION, same as Unilube MB-7 except that t = 24 in the general formula (II))
-Polyoxypropylene alkyl ether "Unilube MB-700" (manufactured by NOF CORPORATION, same as Unilube MB-7 except that t = 52 in the general formula (II))
(3)界面活性剤及び界面活性剤前駆体
・ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油1 「エマノーンCH−60」(花王社製,ケン化価=44KOHmg/g、EO平均付加モル数=60、HLB=13.8)
・ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油2 「エマノーンCH−25」(花王社製,ケン化価=75KOHmg/g、EO平均付加モル数=25、HLB=10.7)
・ジポリヒドロキシステアリン酸PEG−30 「シスロールDPHS」(クローダジャパン社製,HLB=5.0)
・オレイン酸 「LUNAC O‐LL‐V」(花王社製)
・塩化ジステアリルジメチルアンモニウム 「バリソフトTA―100」(Evonik社製)
・1−(2−ヒドロキシエチルアミノ)−3−イソステアリルオキシ−2−プロパノール (花王社製)
(3) Surfactant and surfactant precursor-Polyoxyethylene cured castor oil 1 "Emanon CH-60" (manufactured by Kao Corporation, Kenka value = 44 KOHmg / g, EO average number of moles added = 60, HLB = 13 .8)
-Polyoxyethylene hydrogenated castor oil 2 "Emanon CH-25" (manufactured by Kao Corporation, Kenka value = 75 KOHmg / g, EO average number of moles added = 25, HLB = 10.7)
-PEG-30 dipolyhydroxystearate "Cysrol DPHS" (manufactured by Croda Japan, HLB = 5.0)
・ Oleic acid "LUNAC O-LL-V" (manufactured by Kao Corporation)
-Distearyldimethylammonium chloride "Varisoft TA-100" (manufactured by Evonik)
1- (2-Hydroxyethylamino) -3-isostearyloxy-2-propanol (manufactured by Kao Corporation)
3.セグリゲーション指数(Xs)の算出
実施例1〜4、8、及び10〜23、並びに比較例1〜5について、セグリゲーション指数(Xs)を次のようにして算出した。水性成分に代替するほう酸緩衝液と油性成分に代替する0.171N硫酸とをそれぞれ準備した。ほう酸緩衝液の組成は、ほう酸0.045mol/L、水酸化ナトリウム0.045mol/L、よう素酸カリウム0.00313mol/L、及びよう化カリウム0.0156mol/Lとした。これらの2液を実施例或いは比較例と同一の条件で混合し、混合1分後の溶液の波長353nmの光に対する吸光度を、分光光度計 UVmini-1240(島津製作所社製)を用いて測定した。そして、その吸光度の測定結果から上記式(iv)に従ってセグリゲーション指数(Xs)を算出した。
3. 3. Calculation of segregation index (Xs) For Examples 1 to 4, 8 and 10 to 23, and Comparative Examples 1 to 5, the segregation index (Xs) was calculated as follows. A boric acid buffer solution to replace the aqueous component and 0.171N sulfuric acid to replace the oily component were prepared. The composition of the boric acid buffer was 0.045 mol / L of boric acid, 0.045 mol / L of sodium hydroxide, 0.00313 mol / L of potassium iodide, and 0.0156 mol / L of potassium iodide. These two solutions were mixed under the same conditions as in Examples or Comparative Examples, and the absorbance of the solution 1 minute after mixing with respect to light having a wavelength of 353 nm was measured using a spectrophotometer UVmini-1240 (manufactured by Shimadzu Corporation). .. Then, the segregation index (Xs) was calculated from the measurement result of the absorbance according to the above formula (iv).
4.乳化物における粒子の平均粒子径の測定方法
レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置「LA−910」(堀場製作所社製)、溶媒として水を用い、相対屈折率を1.20に設定して、レーザー散乱/回折法により測定した油性成分のメジアン径を乳化物における粒子の平均粒子径とした。
4. Method for measuring the average particle size of particles in an emulsion Laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device "LA-910" (manufactured by Horiba Seisakusho Co., Ltd.), using water as a solvent, and setting the relative refractive index to 1.20. The median diameter of the oily component measured by the laser scattering / diffraction method was taken as the average particle diameter of the particles in the emulsion.
5.操作と結果
<実施例1>
水性成分としてイオン交換水を準備して水性成分貯槽41aに仕込み、常温(20℃)にした。また、油性成分として、油剤である液体油のジカプリン酸ネオペンチルグリコールを45.5質量%、水溶性溶剤であるポリオキシブチレンポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリセリルエーテルを45.5質量%、及びHLBが13.8のノニオン界面活性剤であるポリオキシエチレン硬化ヒマシ油1を9.0質量%それぞれ含む均一溶液を準備して油性成分貯槽41bに仕込み、常温(20℃)にした。この実施例1で用いた油性成分は、常温(20℃)において液体であり、また、水性成分のイオン交換水に対して自己乳化性を有するものであった。
5. Operation and result <Example 1>
Ion-exchanged water was prepared as an aqueous component and charged into the aqueous
分散液製造システムAを稼働させ、常温(20℃)において、水性成分/油性成分の混合質量比が91.2/8.8(=10.4)となるように、水性成分の流量を2.74L/h及び油性成分の流量を0.26L/hとし、それらをマイクロミキサー100で混合して乳化物を得た。このとき、水性成分の油性成分に対する流量比(水性成分の流量/油性成分の流量)は10.5であった。細孔122を流通する水性成分及び油性成分の合流後の流体の流量は3.0L/hであった。マイクロミキサー100の前後の圧力損失は0.4MPaであった。
The dispersion liquid production system A is operated, and the flow rate of the aqueous component is set to 2 so that the mixed mass ratio of the aqueous component / oil component is 91.2 / 8.8 (= 10.4) at room temperature (20 ° C.). The flow rate of .74 L / h and the oily component was set to 0.26 L / h, and they were mixed with a
得られた乳化物では、ジカプリン酸ネオペンチルグリコールの含有量が4.00質量%、ポリオキシブチレンポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリセリルエーテルの含有量が4.00質量%、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油1の含有量が0.80質量%、及びイオン交換水の含有量が91.20質量%であった。結果を表1に示す。 In the obtained emulsion, the content of neopentyl glycol dicaprate was 4.00% by mass, the content of polyoxybutylene polyoxyethylene polyoxypropylene glyceryl ether was 4.00% by mass, and polyoxyethylene hydrogenated castor oil 1 The content was 0.80% by mass, and the content of ion-exchanged water was 91.20% by mass. The results are shown in Table 1.
また、実施例1の乳化操作におけるセグリゲーション指数(Xs)は1.9×10−3であった。なお、混合1分後の[I3 −]は、波長353nmの光に対する吸光度から求めた値で3.98×10−6mol/Lであった。また、[H+]0及び[I2]はそれぞれ0.171mol/L及び3.16×10−7mol/L、並びにV混合後/V硫酸水は11.4であったので、Yは5.71×10−4であった。また、[IO3 −]0及び[H2BO3 −]0はそれぞれ0.00313mol/L及び0.045mol/Lであったので、YSTは0.294であった。これは実施例2〜4、8、及び10〜23、並びに比較例1〜5も同じである。 The segregation index (Xs) in the emulsification operation of Example 1 was 1.9 × 10 -3 . [I 3 − ] 1 minute after mixing was 3.98 × 10 −6 mol / L as a value obtained from the absorbance with respect to light having a wavelength of 353 nm. Further, [H + ] 0 and [I 2 ] were 0.171 mol / L and 3.16 × 10-7 mol / L, respectively, and after V mixing / V sulfate water was 11.4, so Y was It was 5.71 × 10 -4. Also, [IO 3 -] 0 and [H 2 BO 3 -] Because 0 was respectively 0.00313mol / L and 0.045mol / L, Y ST was 0.294. This also applies to Examples 2 to 4, 8 and 10 to 23, and Comparative Examples 1 to 5.
<実施例2〜7>
油性成分中の水性成分中の水溶性溶剤を表1に示す化合物に変更したこと、並びに合流ステップ及び細孔流通ステップを40℃で行ったこと以外は、実施例1と同様にして乳化物を得た。結果を表1に示す。なお、この実施例2〜7で用いた油性成分は、40℃において液体であり、また、水性成分のイオン交換水に対して自己乳化性を有するものであった。
<Examples 2 to 7>
The emulsion was prepared in the same manner as in Example 1 except that the water-soluble solvent in the aqueous component in the oil component was changed to the compound shown in Table 1 and the merging step and the pore circulation step were performed at 40 ° C. Obtained. The results are shown in Table 1. The oily components used in Examples 2 to 7 were liquid at 40 ° C. and had self-emulsifying properties with respect to ion-exchanged water as an aqueous component.
<比較例1〜5>
油性成分中の水溶性溶剤を表2に示す化合物に変更したこと以外は、実施例1と同様にして乳化物を得た。結果を表2に示す。
<Comparative Examples 1 to 5>
An emulsion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the water-soluble solvent in the oily component was changed to the compound shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
得られた乳化物では、ジカプリン酸ネオペンチルグリコールの含有量が4.00質量%、ポリプロピレンオキシドアルキルエーテルの含有量が4.00質量%、ポリエチレンオキシド硬化ヒマシ油1の含有量が0.80質量%、及びイオン交換水の含有量が91.20質量%であった。 In the obtained emulsion, the content of neopentyl glycol dicaprate is 4.00% by mass, the content of polypropylene oxide alkyl ether is 4.00% by mass, and the content of polyethylene oxide-hardened castor oil 1 is 0.80% by mass. % And the content of ion-exchanged water was 91.20% by mass.
<実施例8〜10>
油性成分中の油剤を表3の化合物に変更したこと以外は実施例1と同様にして乳化物を得た。結果を表3に示す。なお、この実施例8〜10で用いた油性成分は、常温(20℃)において液体であり、また、水性成分のイオン交換水に対して自己乳化性を有するものであった。
<Examples 8 to 10>
An emulsion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the oil agent in the oily component was changed to the compound shown in Table 3. The results are shown in Table 3. The oily components used in Examples 8 to 10 were liquid at room temperature (20 ° C.) and had self-emulsifying properties with respect to ion-exchanged water as an aqueous component.
<比較例6及び7>
水溶性溶剤を用いなかったこと以外はそれぞれ実施例1又は2と同様にして乳化物を得た。結果を表4に示す。
<Comparative Examples 6 and 7>
Emulsions were obtained in the same manner as in Examples 1 and 2, except that a water-soluble solvent was not used. The results are shown in Table 4.
<比較例8及び9>
水性成分729.6gと油性成分70.4gとをビーカーで混合した後(水性成分/油性成分の混合質量比729.6/70.4(=10.4))、ホモミキサー「TKホモミクサーMARKII2.5」(プライミクス社製)を用い、8000r/minの回転数で1分間混合して乳化液を調製したこと以外は、それぞれ実施例1又は2と同様に行った。結果を表5に示す。
<Comparative Examples 8 and 9>
After mixing 729.6 g of the aqueous component and 70.4 g of the oil component in a beaker (mixed mass ratio of the aqueous component / oil component 729.6 / 70.4 (= 10.4)), the homomixer “TK Homomixer MARKII 2. 5 ”(manufactured by Primix Corporation) was used and mixed at a rotation speed of 8000 r / min for 1 minute to prepare an emulsion, but the same procedure as in Examples 1 and 2 was carried out, respectively. The results are shown in Table 5.
また、比較例8及び9の乳化操作におけるセグリゲーション指数(Xs)は2.3×10−1であった。なお、混合1分後の[I3 −]は、波長353nmの光に対する吸光度から求めた値で2.68×10−4mol/Lであった。また、[H+]0及び[I2]はそれぞれ0.171mol/L及び2.13×10−5mol/L、並びにV混合後/V硫酸水は20であったので、Yは6.76×10−2であった。また、[IO3 −]0及び[H2BO3 −]0はそれぞれ0.00313mol/L及び0.045mol/Lであったので、YSTは0.294であった。 In addition, the segregation index (Xs) in the emulsification operation of Comparative Examples 8 and 9 was 2.3 × 10 -1 . [I 3 − ] 1 minute after mixing was 2.68 × 10 -4 mol / L as a value obtained from the absorbance with respect to light having a wavelength of 353 nm. Further, [H + ] 0 and [I 2 ] were 0.171 mol / L and 2.13 × 10-5 mol / L, respectively, and after V mixing / V sulfate water was 20, so Y was 6. It was 76 × 10-2. Also, [IO 3 -] 0 and [H 2 BO 3 -] Because 0 was respectively 0.00313mol / L and 0.045mol / L, Y ST was 0.294.
<実施例11〜13>
油性成分中のノニオン界面活性剤であるポリオキシエチレン硬化ヒマシ油1の含有量、水性成分の流量、油性成分の流量を表6のように変更した以外は実施例1と同様に行い、乳化物を得た。結果を表6に示す。なお、この実施例11〜13で用いた油性成分は、常温(20℃)において液体であり、また、水性成分のイオン交換水に対して自己乳化性を有するものであった。
<Examples 11 to 13>
The emulsification was carried out in the same manner as in Example 1 except that the content of polyoxyethylene hydrogenated castor oil 1 which is a nonionic surfactant in the oily component, the flow rate of the aqueous component, and the flow rate of the oily component were changed as shown in Table 6. Got The results are shown in Table 6. The oily components used in Examples 11 to 13 were liquid at room temperature (20 ° C.) and had self-emulsifying properties with respect to ion-exchanged water as an aqueous component.
<実施例14〜17>
油性成分中の界面活性剤として表7の化合物に変更したこと以外は実施例1と同様にして乳化物を得た。結果を表7に示す。なお、実施例15では、水性成分として、中和剤である1M水酸化カリウム水溶液「1MKOH」(キシダ化学社製)を2.54質量%、及びイオン交換水を97.46質量%それぞれ含む均一溶液を用いた。また、この実施例14〜17で用いた油性成分は、常温(20℃)において液体であり、また、水性成分のイオン交換水に対して自己乳化性を有するものであった。
<Examples 14 to 17>
An emulsion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compound in Table 7 was changed as the surfactant in the oily component. The results are shown in Table 7. In Example 15, a uniform containing 2.54% by mass of 1M potassium hydroxide aqueous solution "1MKOH" (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) and 97.46% by mass of ion-exchanged water as aqueous components. A solution was used. The oily components used in Examples 14 to 17 were liquid at room temperature (20 ° C.) and had self-emulsifying properties with respect to ion-exchanged water as an aqueous component.
<実施例18〜23>
油性成分、水性成分、及びそれらの含有量、油性成分の流量及び水性成分の流量を表8のように変更したこと、並びに合流ステップ及び細孔流通ステップを80℃で行ったこと以外は実施例1と同様に行い、乳化物を得た。結果を表8に示す。なお、この実施例18〜23で用いた油性成分は、80℃において液体であり、また、水性成分に対して自己乳化性を有するものであった。
<Examples 18 to 23>
Examples except that the oily component, the aqueous component and their contents, the flow rate of the oily component and the flow rate of the aqueous component were changed as shown in Table 8, and the merging step and the pore circulation step were performed at 80 ° C. The same procedure as in 1 was carried out to obtain an emulsion. The results are shown in Table 8. The oily components used in Examples 18 to 23 were liquid at 80 ° C. and had self-emulsifying properties with respect to the aqueous components.
(結果考察)
油剤、特定の構造を有する水溶性溶剤、及び界面活性剤又は界面活性剤前駆体を含有する油性成分をマイクロミキサーを用いて水性成分に分散させた実施例1〜23では、得られた乳化物における粒子の平均粒子径がいずれも2.2μm以下であった。
(Result consideration)
In Examples 1 to 23, an oily component containing an oil agent, a water-soluble solvent having a specific structure, and a surfactant or a surfactant precursor was dispersed in an aqueous component using a micromixer, the obtained emulsion was obtained. The average particle size of the particles in each of the above was 2.2 μm or less.
一方、水溶性溶剤が特定の構造を有さない比較例1〜5、並びに水溶性溶剤を含まない比較例6及び7、並びにホモミキサーによって分散させた比較例8及び9では、得られた乳化物における粒子の平均粒子径がいずれも3.0μm以上であった。 On the other hand, in Comparative Examples 1 to 5 in which the water-soluble solvent does not have a specific structure, Comparative Examples 6 and 7 containing no water-soluble solvent, and Comparative Examples 8 and 9 dispersed by a homomixer, the obtained emulsification was obtained. The average particle size of the particles in the object was 3.0 μm or more.
本発明は分散液の製造方法について有用である。 The present invention is useful for methods of producing dispersions.
A 分散液製造システム
100,200,300 マイクロミキサー
101,201 水性成分供給部
102,202 油性成分供給部
103,203,303 分散液回収部
110,310 流体流路部
111,311 小径管
111a,211a,311a 第1流路
111b 管端部分
112,312 大径管
112a,212a,312a 第2流路
120,320 流体合流縮流部
121,221,321 流体合流域
122,222,322 細孔
130,330 流体流出部
131,231,331 流路拡大部
210 直線管部分
220 分岐管部分
41a 水性成分貯槽
41b 油性成分貯槽
42a 水性成分供給管
42b 油性成分供給管
43a 第1ポンプ
43b 第2ポンプ
44a 第1流量計
44b 第2流量計
45a 第1フィルタ
45b 第2フィルタ
46a 第1圧力計
46b 第2圧力計
47 流量コントローラ
48 分散液回収管
49 分散液回収槽
A Dispersion
Claims (9)
前記合流ステップで合流させる前の前記水性成分、前記合流ステップで合流させる前の前記油性成分、及び前記合流ステップで前記水性成分と前記油性成分とを合流させた後の流体のうち1つ又は2つ以上を、セグリゲーション指数(Xs)が0.15以下となる条件で、細孔に流通させる細孔流通ステップとを有する平均粒子径が10μm以下の粒子の分散液の製造方法であって、
前記油性成分は、油剤と、下記一般式(I)乃至(III)で表される化合物の群から選ばれる1種又は2種以上の水溶性溶剤と、界面活性剤及び前記水性成分と合流させたときに界面活性剤を形成する界面活性剤前駆体のうち少なくとも一方とを含有する分散液の製造方法。
One or two of the aqueous component before merging in the merging step, the oily component before merging in the merging step, and the fluid after merging the aqueous component and the oily component in the merging step. A method for producing a dispersion of particles having an average particle diameter of 10 μm or less, which comprises a pore circulation step in which one or more are circulated through pores under a condition that the segregation index (Xs) is 0.15 or less.
The oily component is combined with an oil agent, one or more water-soluble solvents selected from the group of compounds represented by the following general formulas (I) to (III), a surfactant and the water-based component. A method for producing a dispersion liquid containing at least one of surfactant precursors that form a surfactant when the solvent is formed.
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