KR100481107B1 - 산화규소분체및그제조방법,그를이용한화장료,미셀유지분체,향료유지분체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산화규소 분체 및 그 제조 방법, 산화규소 분체를 이용한 화장료, 미셀 유지 분체, 향료 유지 분체, 특히 분체 형상의 개량에 관한 것으로서,
0〈SiO2/Y2O〈2의 규산염(Y: 알칼리 금속 원자)을 0.1~5.0M 농도, 양이온 계면활성제의 존재하에서 pH 11이상으로 용해하는 용해 공정; pH를 10.5이하로 하여 상기 양이온 계면활성제로 봉상 미셀을 형성하고, 또 규산을 상기 봉상 미셀상에 석출시키는 축합 공정; 및 상기 석출에 의해 형성된 규산염을 외각으로 한 미셀상 석출물에서 양이온 계면활성제를 제거하는 제거 공정을 포함하는 방법에 의해 제조되고, 화장료, 약제 및 향료 유지 분체로서 유용한 것을 특징으로 한다.

Description

산화규소 분체 및 그 제조 방법, 그를 이용한 화장료, 미셀 유지 분체, 향료 유지 분체{SILICON OXIDE POWDER AND PROCESS FOR MANUFACTURING THEREOF, AND COSMETIC PREPARATION, MICELLE HOLDING POWDER, AND PERFUME HOLDING POWDER USING THE SAME}
본 발명은 산화규소 분체(酸化珪素 粉體) 및 그 제조 방법, 산화규소 분체를 이용한 화장료, 미셀(micell) 유지 분체, 향료 유지 분체, 특히 분체 형상의 개량에 관한 것이다.
기체 내지 액체의 흡착제로서, 또는 촉매의 담체 등으로서 개구직경 2~50nm의 메소(meso) 구멍을 갖는, 이른바 메소포러스(mesoporous) 분체가 주목되고 있다.
예를 들면 일본국 특개평 8-67578에 개시된 메소포러스 분체는 규산염으로 이루어진 3차원 구조체로 구성되고, 1.5~10nm의 비교적 균일한 가는 구멍을 갖고 있다.
메소포러스 분체의 제조 방법으로는 카네마이트 등의 층상 규산염 층 사이에 계면활성제를 도입하고 ,또 상기 계면활성제를 소성 등에 의해 제거하여 3차원 구조를 형성하는 방법 또는 액중에서 미셀상으로 집합한 계면활성제의 주위에 규산염을 집합시킨 경우, 계면활성제를 제거하는 방법 등이 개발되어 있다.
그러나, 층상 규산염을 사용하는 전자에 있어서는 층상 규산염의 입자직경에 메소포러스 분체의 입자 직경이 규정되고, 또 판상이기 때문에 컬럼 충전제 등으로서 사용한 경우, 개구도에 대하여 유체 저항이 상승할 우려가 있다.
한편, 봉상 다공성 분체를 제조한 예도 보고되어 있지만(사이언스 Vol.273 pp.765-767), 모두 상당히 큰 직경으로 되어 있고, 특히 알루미늄을 포함하지 않는 순수한 실리카계 다공성 분체의 경우 3㎛ 정도의 외부 직경이 되고, 또 개구 직경도 메소포러스(mesoporous)라고 할 수 없을 정도로 큰 것이 되어버린다.
이 때문에, 비표면적(比表面的)이 상대적으로 작아지고, 또 분자체적인 용도에 제한이 생기는 과제가 있었다. 또, 알루미늄을 포함시킨 경우, 어느정도 미세한 직경의 봉상 메소포러스 분체를 제조할 수 있지만 알루미늄의 존재에 의해 촉매 활성이 높아질 우려가 있여 역시 바람직한 것은 아니었다.
도 1~도 4는 규산염 농도와 결정 상태의 관계를 나타내는 설명도,
도 5는 pH 조정용 산첨가 속도와 결정 상태의 관계를 나타내는 설명도,
도 6, 도 7은 pH 조정용 산의 농도와 결정 상태의 관계를 나타내는 설명도,
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 괴상 메소포러스 분체의 구조를 나타내는 TEM 사진,
도 9는 본 발명에서 얻어진 괴상 메소포러스 분체의 X선 회절도,
도 10은 도 9에 나타낸 괴상 메소포러스 분체의 질소흡착 등온선도,
도 11은 도 9에 나타낸 괴상 메소포러스 분체의 개구 직경 분포의 설명도,
도 12는 본 발명에 있어서 KOH를 이용하여 괴상 메소포러스 분체를 제조했을 때의 X선 해설도,
도 13은 본 발명에서 얻어진 봉상 메소포러스 분체의 X선 회절도,
도 14는 도 13에 나타낸 봉상 메소포러스 분체의 질소흡착 등온선도,
도 15는 도 13에 나타낸 봉상 메소포러스 분체의 개구 직경 분포의 설명도,
도 16은 본 발명에서 얻어진 봉상 비다공성 분체의 X선 회절도,
도 17은 도 11에 나타낸 봉상 비다공성 분체의 질소흡착 등온선도,
도 18은 본 발명에 따른 미셀 유지 분체와 비교예의 X선 회절도,
도 19는 염화벤잘코늄과 실시예 5-1의 미셀 유지 분체의 TGDTA 측정의 결과 설명도,
도 20은 염화벤잘코늄의 미셀 유지 분체의 항균 작용을 나타낸 설명도로서,
도 20의 (a)는 염화벤잘코늄을 함유하지 않는 경우, (b)는 염화벤잘코늄을 변하게 하여 스테아릴트리메틸암모늄클로라이드를 함유하는 경우, (c)는 염화벤잘코늄을 함유하는 경우, (d)는 염화벤잘코늄을 함유하고 또 70℃에서 배양한 경우, (e)는 분체량을 많게 한 경우를 각각 나타내는 도면 및
도 21은 본 발명에 따른 향료 유지 분체에 의한 향료 유지 효과의 설명도이다.
본 발명은 상기 종래기술의 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 제 1 목적은 실질적으로 규소산화물로 이루어지고, 또 미세직경의 비판상 산화규소 분체(非板狀 酸化珪素 粉體) 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 양이온성 물질을 효율적으로 유지하는 미셀 유지 분체를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 제 3 목적은 경시적인 방산 속도의 변화가 작고, 또 장기간에 걸쳐 향료를 유지할 수 있는 향료 유지 분체를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명자들이 예의 검토를 실시한 바, 특정한 규소/알칼리 금속비의 규산염을 특정 농도하에서 반응시키는 것에 의해 미세 직경의 비판상 산화규소 분체가 얻어지는 것을 발견하여 본 발명을 완성하는데 도달했다.
즉, 본 발명에 따른 비판상 산화규소 분체는 산화규소를 주성분으로 하고 대략 균일한 개구(開口)를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분체에 있어서, 분체 형상이 괴상(塊狀)이고, 또 그 구멍의 깊이가 50~300nm의 괴상 메소포러스 분체인 것이 가장 적합하다.
또한, 상기 분체에 있어서 분말 형상이 외부 직경 20~200nm의 봉상(棒狀)이고, 또 그 길이 방향으로 메소 구멍이 신장되어 있는 봉상 메소포러스 분체인 것이 가장 적합하다.
또한, 상기 분체에 있어서, 분말 형상이 20~200nm의 봉상이고, 메소(meso) 구멍을 갖지 않은 봉상 비다공성 분체인 것이 가장 적합하다.
또한, 상기 분체에 있어서, 봉상체가 복수로 망상으로 집합하여 일차 입자를 형성하고 있는 봉상 비다공성 분체인 것이 가장 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 괴상 메소포러스 분체의 제조 방법은 0〈SiO2/Y2O〈2의 규산염(Y:알칼리 금속 원자)을 0.1~5.0M 농도, 양이온 계면활성제의 존재하에서 pH11이상으로 용해하는 용해 공정과,
pH를 10.5 이하로 하고, 상기 양이온 계면활성제로 봉상 미셀을 형성하고, 또 규산을 상기 봉상 미셀상에 석출시키는 축합 공정과,
상기 석출에 의해 형성된 규산염을 외각으로 한 미셀상 석출물에서 양이온 계면활성제를 제거하는 제거 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 봉상 메소포러스 분체의 제조 방법은 O〈SiO2/Y2O〈2의 규산염(Y:알칼리 금속 원자)을 0.3~1.2M 농도, 양이온 계면활성제의 존재하에서 pH11이상으로 용해하는 용해 공정과,
pH를 30분 이내에 10.5이하로 하고, 상기 양이온 계면활성제로 봉상 미셀을 형성하고, 또 규산을 상기 봉상 미셀상에 석출시키는 축합 공정과,
상기 석출에 의해 형성된 규산염을 외각으로 한 미셀상 석출물에서 양이온 계면활성제를 제거하는 제거 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 봉상 메소포러스 분체의 제조 방법은 O〈SiO2/Y2O〈2의 규산염(Y: 알칼리 금속 원자)을 1.2~2.0M농도, 양이온 계면활성제의 존재하에서 pH11이상으로 용해하는 용해 공정과,
pH를 30분 이내에 10.5이하로 하고, 상기 양이온 계면활성제로 봉상 미셀을 형성하고, 또 규산을 상기 봉상 미셀상에 석출시키는 축합 공정과,
상기 석출에 의해 형성된 규산염을 외각으로 한 미셀상 석출물에서 양이온 계면활성제를 제거하는 제거 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제조 방법에 있어서, 규산염은 Na2SiO3을 주성분으로 하는 것이 가장 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 양이온 계면활성제는 4급 암모늄염인 것이 가장 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 4급 암모늄염:규산염은 몰비로 1:1~1:50인 것이 가장 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 4급 암모늄염:규산염은 몰비로 1:3~1;20인 것이 가장 적합하다.
또한, 상기 방법에 있어서, 봉상을 형성하는 경우에 4급 암모늄염은 탄소수 18을 초과하는 알킬기를 갖는 것이 가장 적합하다.
또한, 상기 방법에 있어서, 봉상을 형성하는 경우에 4급 암모늄염은 탄소수 18이하의 알킬기를 갖고, 또 규산 이외의 산과의 염을 0.1~3M을 공존시키는 것이 가장 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 화장료는 상기 비판상 산화규소 분체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미셀 유지 분체는 계면활성능을 갖는 양이온성 물질의 미셀 외각에 규산을 배치한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미셀 유지체에 있어서, 미셀을 형성하는 양이온성 물질이 4급 암모늄염인 것이 가장 적합하다.
또한, 상기 미셀 유지체에 있어서, 미셀을 형성하는 4급 암모늄염이 항균작용을 갖는 것인 것이 가장 적합하다.
또한, 상기 미셀 유지체의 제조 방법은 0〈SiO2/Y2O〈2의 규산염(Y:알칼리 금속 원자)을 양이온성 물질의 존재하에서 pH 11이상으로 용해하는 용해 공정과,
pH를 10.5 이하로 하여 상기 양이온성 물질로 봉상 미셀을 형성하고, 또 규산을 상기 봉상 미셀상에 석출시키는 축합 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 향료 유지체는 상기 메소포러스 분체에 향료를 유지시킨 것을 특징으로 한다.
본 발명자들은 규산을 알칼리에 의해 용해시킨 경우의 수용성 성분의 거동에 대해서 검토를 실시하였다.
그리고, 본 발명자들이 검토를 한 바, 0〈SiO2/Na2O〈2로 함으로써 계면활성제의 존재하에서도 규산염의 용해가 가능하게 되고, 용해 상태에 있는 규산 이온을 4급 암모늄염 미셀상에 석출시킴으로써 매우 균질성이 높은 비판상 산화규소 분체가 얻어지는 것이 명확해졌다.
상기 SiO2/Y2O가 2이상이 되면 양이온성 계면활성제의 첨가에 의해 규산염의 용해도가 저하하여 액이 흐려진다. 그리고, 비용해 상태의 규산염 입자가 미셀상에 집적함으로써 최종적으로 얻어진 분체의 균질성에 영향을 준다.
이 점에서 일반적으로 SiO2/Y2O가 2를 초과하는 물유리 등을 원료로서 사용한 경우에는 양이온성 계면활성제의 존재에 의해 흐려져 양호한 용해 상태가 되지 않아 균질한 메소포러스 분체를 얻을 수 없다. 이와같이 SiO2/Y2O가 2이상의 조성으로 메소포러스 분체를 형성하는 기술로서는 일본국 특표평 5-503499에 나타내는 것이 있지만 이것은 실질적으로 알루미늄 화합물 공존의 메소포러스 분체를 조제하는 기술이며, 상기 알루미늄 화합물의 촉매활성에 관해서는 아무런 개선도 되어 있지 않다.
또한, 규산염 농도가 특정범위에 있는 것에 의해 봉상 메소포러스 분체 내지 봉상 비다공성 분체를 조제할 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 가장 적합한 실시형태를 설명한다.
규산염
본 발명에 있어서 사용되는 규산염은 0〈SiO2/Y2O〈2 (Y:알칼리 금속 원자)의 것이며, 상기 알칼리 금속 원자로서는 특히 Na 또는 K가 입수하기 쉬운 점에서 가장 적합하다.
상기 규산염은 각종 「규소를 함유하는 물질」을 예를 들어 NaOH 등의 알칼리와 반응시키는 것에 의해 형성할 수 있다.
상기 「규소를 함유하는 물질」로서는 산화규소, 규산염, 실리콘알콕시드, 물유리 등을 예로 들 수 있다.
규산염으로서는 Na2SiO3, Na4SiO4 등을 예로 들 수 있다.
또한, 실리콘알콕시드로서는 테트라메틸오르토실리케이트, 테트라에틸오르토실리케이드 등을 예로 들 수 있지만 이들 단독으로의 반응성은 낮기 때문에 예를들면 규산염과 함께 사용하는 것이 가장 적합하다.
또한, 물유리로서 예를 들면 JIS1호, JIS2호, JIS3호 등을 예로 들 수 있다.
또한, 이것들의 「규소를 함유하는 물질」은 거의 SiO2/Na2O가 2.0을 초과하고 있어 균질인 비판상 산화규소 분체를 제조하는 것이 곤란하게 된다. 따라서, 예를 들면 수산화 나트륨 등의 알칼리제를 가해 용해함으로써 0〈SiO2/Y2O〈2로 나타낼 수 있는 규산염을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 사용되는 규산염은 SiO2/Na2O〈0.5인 경우에는 메소포러스 분체의 형성 자체에는 지장이 없지만 알칼리제가 과잉되어 낭비를 초래한다. 또한, 2〈SiO2/Na2O인 경우에는 그 수용액은 백탁 상태에서 완전한 용해 상태가 되기 어려워 균질인 산화규소 분체의 형성 자체가 곤란해진다. 이때문에 본 발명에 있어서는 0〈SiO2/Y2O〈2, 특히 바람직하게는 0.5≤SiO2/Y2O≤1.9가 바람직하다.
양이온 계면활성제
한편, 양이온 계면활성제로서는 4급 암모늄염이 바람직하다.
이 4급 암모늄염으로서는 알킬계 4급 암모늄염 [R4N]X 및 고리식 4급 암모늄염
또한, 상기 각 암모늄염에 있어서,
R: H, 알킬기, 아릴기, 벤질기, 페닐기, 수산기, 히드록시알콕실기
X: Cl-, Br-, I-, NO3 - 등의 구조를 갖는 것이 예시된다.
이것들의 4급 암모늄염은 수용액중에서 pH를 10.5 이하로 하는 것에 의해 봉상 미셀을 형성할 필요가 있다.
또한, 4급 암모늄염의 R이 탄소수 18을 초과하는 알킬기이면 특히 봉상을 형성하기 쉽다.
또한, 4급 암모늄염의 R이 탄소수 18이하의 알킬기의 경우에는 규산 이외의 산잔기, 예를 들면 Cl-, Br-, I-과의 염을 0.1∼3M 공존시키는 것이 봉상으로 하는데 가장 적합하다.
또한, 본 발명에 있어서 특징적인 메소포러스 분체의 제조 방법은 이하와 같이 구성된다.
용해 공정
상기 규산염과 양이온 계면활성제를 혼합하여 실온 내지 양자가 용해되는 온도까지 상승시킨다. 혼합시의 pH가 11미만인 경우, 내지 SiO2/Na2O≥2인 경우에는 알칼리제를 첨가하고, pH11이상, 또 SiO2/Na2O〈2로 한다.
이 반응에 요하는 유지시간은 양자가 용해되면 온도 상승에 필요할 정도의 비교적 단시간이 좋다.
또한, 규산염에 대한 양이온 계면활성제의 비율은 몰비로 바람직하게는 0.02~1.0, 특히 바람직하게는 0.05~0.3이다.
규산염에 대해 양이온 계면활성제가 몰비로 0.02미만인 경우에는 상기 양이온 계면활성제의 봉상 미셀의 생성량이 적어지고, 또 몰비가 1.0을 초과하는 경우에는 미반응 양이온 계면활성제가 대량으로 잔존하여 모두 낭비를 초래한다.
축합 공정
상기 용해 공정으로 얻어진 용액에 대해 산을 첨가하여 pH을 10.5이하로 한다.
이 결과, 양이온 계면활성제 내지 그 구형상 미셀이 집합하여 봉상 미셀을 형성한다. 또한, pH11이상에서는 용해상태에 있던 규산 이온이 pH10.5 이하가 되는 것에 의해 축합하고, 상기 양이온 계면활성제의 봉상 미셀의 외부둘레에 규산이 배치된다. 이 조작에 의해 육방 구조의 배열을 갖는 분체가 형성된다. pH가 10.5를 초과하면 상기 효과를 충분히 발휘할 수 없다.
제거 공정
상기 분체가 석출된 분산액을 여과하고, 그 후 양이온 계면활성제를 제거한다.
이 제거조작으로는 세척 및 소성을 예로 들 수 있다. 이 제거조작에 의해 양이온 계면활성제가 제거되어 메소포러스 분체를 얻을 수 있다.
SiO 2 /Y 2 O의 검토
우선, 본 발명에 있어서 특징적인 SiO2/Y2O에 대해서 검토를 실시하였다.
즉, 시약 특급의 수산화나트륨(나카라이테스크사제) 적량을 이온 교환수 1L에 용해하고, 시판품의 이산화규소(Aerosil사제 #200) 300g을 가해 교반한다. 이 분산액을 700℃에서 5시간 소성하여 규산나트륨을 얻었다.
그리고, 본 발명자들은 표 1에 나타내는 각종 SiO2/Na2O의 규산나트륨을 조제하고 그것을 원료로서 메소포러스 분체의 제조를 시도하였다.
SiO2/Na2O 0.5 1.0 1.5 2.0
pH 12.05 11.95 11.65 11.35
용해상태 완전용해 완전용해 완전용해 반투명
비표면적값 1066 1126 1142 1052
또한, X선 회절의 측정도 동시에 실시하였다. 이 측정은 일본전자제 JDX-350을 이용하여 CuKα선을 X선원으로서 2도(2θ)/분으로 실시하였다. 슬릿폭은 1도-0.2mm-1도이다.
이 실험 결과로 규산나트륨이 용해 상태에 있으면 X선 회절의 결과로 육방 구조가 형성되어 있는 것이 확인되었다. 그러나, 규산나트륨이 완전히 용해되지 않은 상태에서는 균질인 산화규소 분체가 얻어지지 않는 경우가 있었다.
상기 표에서 명확해진 바와 같이 SiO2/Na2O은 2.0미만이 바람직하고, 이 점에서 예를 들면 물유리 등 2.0을 초과하는 것을 그대로 사용하는 것으로는 적정한 분체를 제조할 수 없다고 이해된다.
또한, SiO2/Na2O가 2인 경우에는 용해가 불가능한 경우가 있고, 이 경우에는 육방 구조를 형성할 수 없었다. 그리고, 안정되게 육방 구조를 형성하는데는 SiO2/Na2O가 1.9정도까지가 특히 가장 적합했다.
규산염 농도
본 발명에 있어서 산화규소 분체를 봉상으로 형성하기 위해 규산염 농도의 조정을 실시하는 것이 가장 적합하다.
즉, 메타규산나트륨 소정 몰과, 베헤닐트리메틸암모늄클로라이드(BTC) 소정 몰을 1L의 이온 교환수로 용해시켰다. 이때의 온도는 70℃로 하고, 용해 직후에 2N의 염산수용액으로 pH를 8∼9로 조정했다.
이 후, 여과·세척을 실시하여 700℃에서 3시간 소성하여 분말을 얻었다.
메타규산농도(M)BTC(M) 0.150.03 0.50.1 1.00.2 1.50.3
성상 괴상메소포러스도 1 봉상메소포러스도 2 봉상 메소포러스도 3 봉상 비다공성도 4
상기 결과로 명확해진 바와 같이, 규산 농도가 0.15M에서는 메소포러스인 분체의 괴상이 된다. 또한, 1.5M에서는 봉상인 분체의 개구가 거의 없어진다.
그리고, 본 발명자들의 검토에 의해 규산염 농도가 0.1M 이상으로 괴상 메소포러스 분체를 조제하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 후술하는 pH 변화 속도를 조정함으로써 0.3∼1.2M까지의 농도에서 봉상 메소포러스 분체가 되며, 1.2M이상에서 봉상 비다공성 분체가 얻어지는 것이 확인되었다.
pH조정용 산첨가 속도
본 발명에 있어서 분체를 봉상으로 형성하기 위해서는 상기 축합 공정에 있어서 첨가하는 pH 조정용 산의 첨가 속도를 조정하는 것이 가장 적합하다.
즉, 상기와 같이 메타 규산 나트륨 0.5몰과, 베헤닐트리메틸암모늄 클로라이드(BTC) 0.1몰을 1L의 이온교환수로 용해시켰다.
이때의 온도는 70℃로 하고, 용해 직후에 2N의 염산 수용액으로 pH를 8∼9로 조정했다. 이때의 2N-염산의 첨가속도를 변화시켰다. 이후, 여과, 세척을 실시하고 700℃에서 3시간 소성하여 분말을 얻었다.
염산 첨가 속도pH변화에 요하는 시간 2ml/min150분 120ml/min2.5분
성상 괴상메소포러스도 5 봉상 메소포러스도 2
상기 결과로 명확해진 바와 같이, 2N-염산 첨가속도가 2ml/min에서는 괴상 메소포러스가 되고, 120ml/min에서는 봉상 메소포러스가 된다.
또한, 상세한 검토 결과, 봉상 다공성 분체를 조제하는데는 상기 조건에서 염산 첨가 속도가 10ml/min 이상(pH 변화 소용 시간 30분이하)인 것이 가장 적합하다.
pH조정용 산 농도
본 발명에 있어서 분체를 봉상으로 형성하기 위해서는 상기 축합 공정에 있어서 첨가하는 pH 조정용 산 농도를 조정하는 것이 가장 적합하다.
즉, 상기와 마찬가지로 메타규산나트륨 0.5몰과, 베헤닐트리메틸암모늄클로라이드(BTC) 0.1몰을 1L의 이온 교환수에 용해시켰다. 이때의 온도는 70℃로 하고, 용해 직후에 각종 농도의 염산 수용액을 120ml/min로 pH를 8∼9로 조정했다. 이 후, 상기와 마찬가지로 여과·세척을 실시하여 700℃에서 3시간 소성하여 분말을 얻었다.
염산첨가속도pH변화에 요하는 시간 0.2N35분 2N2.5분 5N1분
성상 괴상 메소포러스도 6 봉상 메소포러스도 2 봉상 메소포러스도 7
상기 결과로 명확해진 바와 같이, 0.2N-염산을 사용하면 메소포러스이지만 괴상이 되어 버려 봉상 메소포러스 분체로 하기 위해서는 2N-염산 이상인 것이 바람직하다. 또한, 5N-염산을 사용하면 봉상 메소포러스이지만 약간 흐트러진 상태가 되기 때문에 바람직하게는 1∼5N-염산, 특히 바람직하게는 1.5∼3 규정 정도이다.
상기 산첨가 속도에 관한 결과에 따라 생각하면 pH 변화 속도에 요하는 시간이 봉상, 괴상의 차이를 규정하고 있다고 생각되며, 용해 공정에서 축합 공정으로 이행할 때의 pH 조정에 필요한 시간이 30분 이상이면 괴상이 되고 30분 이하이면 봉상이 되는 경향이 있다.
동일한 방법으로 각종 분체의 제조를 실시한 경우의 물성값을 이하에 나타낸다.
괴상 메소포러스 분체 봉상 메소포러스 분체 봉상 비다공성 분체
Na2SiO3산첨가속도비표면적흡유량가는 구멍 직경 0.5mol/l2ml/min1100㎡/g300ml/100g30Å 0.5mol/l120ml/min900㎡/g500ml/100g35Å 1.5mol/l120ml/min50㎡/g400ml/100g-
상기 표 5에서 명확해진 바와 같이, 봉상 메소포러스 분체는 비표면적이 괴상 메소포러스 분체보다도 작음에도 불구하고 흡유량이 크고, 우수한 흡유 특성을 갖는다고 이해된다.
또한, 상기 흡유량은 JIS 규격에 준해 하기와 같이 측정했다.
즉, 시료 1~5g을 측정판위의 중앙부에 놓고 스쿠알렌을 뷰렛에서 1회에 4, 5방울씩 서서히 시료에 떨어뜨리고, 그 때마다 전체를 주걱으로 충분히 섞이도록 제분한다. 적하 및 제분을 반복하여 전체가 단단한 퍼티형상의 덩어리가 되면 1방울씩 제분하고 주걱을 이용하여 나선형상으로 감을 수 있는 상태로 되었을 때를 종점으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 메소포러스 분체는 우수한 흡유성 및 가는 구멍을 갖는 것에 의한 내포물질의 보호, 서방(徐放) 효과를 갖고 있어 의약품 담체, 컬럼 충전제, 또는 화장품, 식품등으로의 응용이 기대된다.
또한, 본 발명에 따른 봉상 분체 집합체는 가는 구멍을 갖지 않음에도 불구하고 큰 비표면적을 갖고 있다. 이때문에, 각종 수식기를 도입하여 컬럼 충전제등으로 하여 이용함으로써 가는 구멍에 의한 테일링(tailing)을 생기게 하는 경우가 적고, 또 우수한 분해능력을 발휘할 수 있다. 또한, 한 입자 단위로 본 경우, 봉상체가 다수 엉킨 망형상으로 되어 있기 때문에 한 입자내에 틈을 갖는 구조로 되어 있다. 이때문에 예를 들면 우수한 흡유성, 흡수성을 갖고 있어 의약품 담체 또는 화장품, 식품 등으로의 응용이 기대된다.
상기 표 5에서 명확해진 바와 같이 화학적 친화성을 이용하여 물질의 분별을 실시하는 컬럼 충전제로서 본 경우, 봉상 비다공성 분체는 관능기에 의한 수식이 유효한 표면적이 50㎡/g인 것은 양호하다고 생각되며, 또한 가는 구멍을 갖지 않는 것에 의해 테일링 등을 생기게 어렵게 하는 것이 기대된다. 또한, 봉상 분체는 비표면적이 괴상 메소포러스 분체보다도 작음에도 불구하고 흡유량이 크고, 우수한 흡유 특성을 갖고 있으며, 또 화학적 변성이 계면에서 생기기 쉬운 것을 고려하면 흡유량이 큼에도 상관없이 비표면적이 상대적으로 작은 것은 유분 등을 안정되고 또 대량으로 유지할 수 있는 것을 시사한다.
또한, 예를들면 내포물질 또는 사용 환경에 따라서 소수화, 친수화 표면처리 등을 실시하는 것도 가장 적합하다.
이하, 본 발명과 같이 구체적인 실시예에 대해서 설명한다.
괴상 메소포러스 분체
실시예 1-1
시약 특급의 수산화나트륨(나카라이테스크사제) 400g을 이온 교환수 1L에 용해하여 시판품의 이산화규소(Aerosil사제 #200) 300g을 가해 교반한다. 이 분산액을 700℃에서 5시간 소성하여 규산 나트륨(NaSiO3)을 얻었다. 상기 규산나트륨 0.1mol과 스테아릴트리메틸암모늄 클로라이드 0.5mol을 이온 교환수 1L에 첨가하여 50℃에서 용해했다. 이때의 pH는 11.8이였다. 또한, 2N-HCl을 서서히 첨가하여 pH를 8.5로 조정했다. 그 후, 여과·세척을 5회 반복하고 아세톤 세정하여 건조했다.
이 건조 분말을 700℃에서 5시간 소성하여 괴상 메소포러스 분체를 얻었다.
실시예 1-2
시판된 무수메타규산나트륨(나카라이테스크) 0.5mol과 스테아릴트리메틸암모늄 클로라이드 0.1mol을 이온 교환수 1L에 첨가하여 70℃에서 용해했다. 이때의 pH는 11.75였다. 또한, 2N의 HCl를 서서히 첨가하여 pH를 8.5로 조정했다. 그 후, 여과·세척을 5회 반복하고 아세톤 세정하여 건조시켰다. 이 건조 분말을 700℃에서 5시간 소성하여 괴상 메소포러스 분체를 얻었다.
도 8에는 이상과 같이 하여 얻은 괴상 메소포러스 분체의 TEM 사진이 나타나 있다. 도 8에는 분체중에 평행으로 뻗어나는 개구가 나타나 있으며, 동일하게 하여 관찰한 바, 본 발명에 있어서는 개구 깊이가 50∼300nm이였다. 그리고, 이 정도의 개구 깊이는 물질을 유지했을 때의 방출 효율 등의 관점에서 바람직한 것이다.
실시예1-3
시약 특급의 수산화나트륨(나카라이테스크사제) 30g을 이온 교환수 1L에 용해하고 시판품의 이산화규소(Aerosil사제 #200) 30g을 가해 교반한다. 이 용해액에 스테아릴트리메틸암모늄 클로라이드 0.1mol을 첨가하여 70℃에서 용해했다. 이때의 pH는 11.5였다. 또한, 2N-HCl을 서서히 첨가하여 pH를 8.5로 조정했다. 그 후, 여과·세척을 5회 반복하고 아세톤 세정하여 건조했다. 이 건조 분말을 700℃에서 5시간 소성하여 괴상 메소포러스 분체를 얻었다.
여기서 얻어진 메소포러스 분체의 X선 회절도를 도 9에, 질소흡착 등온선을 도 10에, 개구직경 분포를 도 11에 각각 나타낸다.
또한, 질소흡착 등온선은 B. E. T법에 기초하여 유어서아이오닉스사에서 판매되는 오토소브 전자동 가스 흡착량 측정 장치를 이용하여 측정했다.
도 9에서 회절강도는 육방 구조를 나타내는 4개의 회절 피크를 나타내고 있다. 또한, 도 10에 나타내는 질소 흡착 등온선의 상대 증기압(P/p0)=0.35 부근의 급준한 상승은 개구 직경의 균일성을 나타내고 있으며, 더욱 구체적으로는 도 11에 나타내는 개구 직경 분포와 같다.
다음으로, 상기 수산화나트륨을 같은 몰로 수산화칼륨으로 치환한 것 이외에 동일하게 제조한 메소포러스 분체의 X선 회절도를 도 12에 나타낸다.
도 9로부터 수산화나트륨 이외의 알칼리라도 본 발명의 메소포러스 분체의 제조에 이용할 수 있다고 이해된다.
실시예1-4
시판된 무수메타규산나트륨(나카라이테스크) 0.5mol과, 세틸트리메틸암모늄클로라이드 0.1mol을 이온 교환수 1L에 첨가하여 70℃에서 용해했다. 이때의 pH는 11.84였다. 또한, 2N의 HCl을 서서히 첨가하여 pH를 8.5로 조정했다. 그 후, 여과, 세척을 5회 반복하고 아세톤 세정하여 건조했다. 이 건조 분말을 700℃에서 5시간 소성하여 괴상 메소포러스 분체를 얻었다.
실시예1-5
시판된 무수메타규산나트륨(나카라이테스크) 0.5mol과 라우릴트리메틸암모늄클로라이드 0.2mol을 이온 교환수 1L에 첨가하여 70℃에서 용해했다. 이때의 pH는 11.92였다. 또한, 2N의 HCl을 서서히 첨가하여 pH를 8.5로 조정했다. 그후, 여과·세척을 5회 반복하고 아세톤 세정하여 건조했다. 이 건조 분말을 700℃에서 5시간 소성하여 괴상 메소포러스 분체를 얻었다.
실시예1-6
시판된 오르토규산나트륨(나카라이테스크) 0.5mol과 스테아릴트리메틸암모늄 클로라이드 0.1mol 및 페닐트리메틸암모늄 클로라이드 0.1mol을 이온 교환수 1L에 첨가하여 70℃에서 용해했다. 이때의 pH는 12.05였다. 또한, 2N의 HCl을 서서히 첨가하여 pH를 8.5로 조정했다. 그 후, 여과·세척을 5회 반복하고 아세톤 세정하여 건조했다. 이 건조 분말을 700℃에서 5시간 소성하여 괴상 메소포러스 분체를 얻었다.
실시예1-7
시판된 물유리(SiO2/Na2O=2.0) 500g과 이온 교환수 500g의 혼합액에 스테아릴트리메틸암모늄클로라이드 0.5mol을 첨가하여 70℃에서 용해했다. 이때의 pH는 11.68이었다. 또한, 2N의 HCl을 서서히 첨가하여 pH를 8.5로 조정했다. 그 후, 여과·세척을 5회 반복하고 아세톤 세정하여 건조했다. 이 건조 분말을 700℃에서 5시간 소성하여 괴상 메소포러스 분체를 얻었다.
실시예1-8
SiO2 30g과 스테아릴트리메틸암모늄 클로라이드 0.1mol을 이온 교환수 1L에 분산·용해하고 2g의 NaOH를 첨가하여 용해시켜 70℃에서 3시간 교반했다. 이때의 pH는 11.23이었다. 또한, 2N의 HCl을 서서히 첨가하고 pH를 8.5로 조정했다. 그 후, 여과·세척을 5회 반복하여 아세톤 세정하여 건조했다. 이 건조 분말을 700℃에서 5시간 소성하여 메소포러스 분체를 얻었다.
이상의 각 실시예에 의해 제조된 메소포러스 분체의 물성을 이하의 표 6에 나타낸다.
d100(Å) a0(Å) S.S.A(㎡/g) 총 공극부피(cc)
실시예1-1실시예1-2실시예1-3실시예1-4실시예1-5실시예1-6실시예1-7실시예1-8 36.7838.3835.3134.6233.3136.7837.5636.03 42.4744.3240.7739.9838.4642.4743.3741.61 1125107412101165637107712201242 2.061.731.841.010.512.321.221.01
봉상 메소포러스 분체
실시예 2-1
메타규산나트륨(Na2SiO3) 0.5mol과, 베헤닐트리메틸암모늄클로라이드(BTC) 0.1mol을 1L의 이온 교환수에 용해시켰다. 이때의 온도는 70℃로 하고, 용해 직후에 2N-염산을 120ml/min의 유속으로 첨가하여 pH를 8∼9로 조정했다. 이 후, 여과, 세척을 실시하고 700℃에서 3시간 소성하여 분말을 얻었다.
여기서 얻어진 메소포러스 분체의 X선 회절도를 도 13에, 질소흡착 등온선을 도 14에 개구 직경 분포를 도 15에 각각 나타낸다.
도 13에서 회절 강도는 육방 구조를 나타내는 4개의 회절 피크를 나타내고 있다. 또한, 도 14에 나타내는 질소흡착 등온선의 상대 증기압(P/p0)=0.45 부근의 급준한 상승은 개구직경의 균일성을 나타내고 있으며, 보다 구체적으로는 도 15에 나타내는 개구 직경 분포와 같다.
실시예 2-2
메타규산나트륨(Na2SiO3) 0.5~1.2mol, 베헤닐트리메틸암모늄클로라이드(BTC) 0.05~0.24mol을 1L의 이온 교환수에 용해시킨다. 이때의 온도는 70℃로 하고, 용해 직후에 2N-염산으로 pH를 8~9로 조정했다. 이후, 여과, 세척을 실시하고 700℃에서 3시간 소성하여 봉상 메소포러스 분체를 얻었다.
또한, Na2SiO3/BTC=1/0.1 내지 1/0.2로 하였다.
이 범위내에서는 모두 봉상 메소포러스 분체를 조제할 수 있었다.
실시예 2-3
메타규산나트륨(Na2SiO3) 0.5~1.2 mol, 스테아릴트리메틸암모늄클로라이드(STC) 0.05~0.24mol 및 염화나트륨(NaCl) 0.5~2mol을 1L의 이온교환수에 용해시킨다. 이후, 상기 실시예 2-2와 동일하게 하여 봉상 이소포라스분체를 얻었다.
또한, Na2SiO3/STC/NaCl=1/0.1/1~4 내지 1/0.2/1~2로 하였다.
이 범위내에서는 모두 봉상 메소포러스 분체를 조제할 수 있었다.
실시예 2-4
메타규산나트륨(Na2SiO3) 0.5~1.2mol, 스테아릴트리메틸암모늄클로라이드(STC) 0.05~0.24mol 및 브롬화나트륨(NaBr) 0.5∼2mol을 1L의 이온 교환수에 용해시킨다. 이후, 상기 실시예 2-2와 동일하게 하여 봉상 메소포러스 분체를 얻었다.
또한, Na2SiO3/STC/NaBr=1/0.1/1~4 내지 1/0.2/1~2로 하였다.
이 범위내에서는 모두 봉상 메소포러스 분체를 조제할 수 있었다.
실시예 2-5
오르토규산나트륨(Na4SiO4) 0.5~1.2mol, 베헤닐트리메틸암모늄클로라이드(BTC) 0.05~0.24mol을 1L의 이온 교환수에 용해시킨다. 이후, 상기 실시예 2-2와 동일하게 하여 봉상 메소포러스 분체를 얻었다.
또한, Na4SiO4/BTC=1/0.1~1/0.2로 하였다.
이 범위내에서는 모두 봉상 메소포러스 분체를 조제할 수 있었다.
실시예 2-6
메타규산나트륨(Na2SiO3) 0.5~1.2mol, 베헤닐트리메틸암모늄클로라이드(BTC) 0.05~0.24mol 및 이산화규소(SiO2) 0~0.5mol을 1L의 이온 교환수에 용해시킨다. 이후, 상기 실시예 2와 동일하게 하여 봉상 이소다공성 분체를 얻었다.
또한, Na2SiO3+SiO2〈1.3mol로 하였다.
이 범위내에서는 모두 봉상 메소포러스 분체를 조제할 수 있었다.
실시예 2-7
메타규산나트륨(Na2SiO3) 0.5~1.2mol, 스테아릴트리메틸암모늄브로마이드(STB) 0.05~0.24mol 및 브롬화나트륨(NaBr) 0.2~2mol을 1L의 이온 교환수에 용해시킨다. 이후, 상기 실시예 2와 동일하게 하여 봉상 메소포러스 분체를 얻었다.
또한, Na2SiO3/STB/NaBr=1/0.1/1~4 내지 1/0.2/1~2로 하였다.
이 범위내에서는 모두 봉상 메소포러스 분체를 조제할 수 있었다.
봉상 이소포라스분체
실시예 3-1
메타규산나트륨(Na2SiO3) 0.5mol과 베헤닐트리메틸암모늄클로라이드(BTC) 0.1mol을 1L의 이온 교환수에 용해시켰다. 이때의 온도는 70℃로 하고, 용해 직후에 2N-염산을 120ml/min의 유속으로 첨가하여 pH를 8~9로 조정했다. 이후, 여과, 세척을 실시하고 700℃에서 3시간 소성하여 봉상 비다공성 분체를 얻었다.
여기서 얻어진 분체의 X선 회절도를 도 16에, 질소흡착 등온선을 도 17에, 각각 나타낸다.
도 16에 회절 강도가 큰 회절 피크를 나타내지 않고, 또 도 17에 나타내는 질소 흡탈착 등온선의 대략 일치는 가는 구멍이 실질적으로 존재하지 않는 것을 나타내고 있다.
실시예 3-2
메타규산나트륨(Na2SiO3) 1.3~2.0mol, 베헤닐트리메틸암모늄클로라이드(BTC) 0.13~0.2mol을 1L 이온교환수에 용해시킨다. 이때의 온도는 70℃로 하고, 용해 직후에 2N-염산으로 pH를 8~9로 조정했다. 이 후, 여과, 세척을 실시하여 700℃에서 3시간 소성하여 봉상 분체를 얻었다.
또한, Na2SiO3/BTC=1/0.1 내지 1/0.2로 하였다.
이 범위내에서는 모두 봉상 인다공성 분체를 조제할 수 있었다.
실시예 3-3
메타규산나트륨(Na2SiO3) 1.3~2.0mol, 스테아릴트리메틸암모늄클로라이드(STC) 0.13~0.2mol을 1L 이온 교환수에 용해시킨다. 이후, 상기 실시예 3-2와 동일하게 하여 봉상 분체를 얻었다.
이 범위내에서는 모두 봉상 분체를 조제할 수 있었다.
실시예 3-4
메타규산나트륨(Na2SiO3) 1.2~2.0mol, 스테아릴트리메틸암모늄클롤라이드(STC) 0.12~0.2mol 및 이산화규소(SiO2) 0~1.5mol을 1L 이온교환수에 용해시킨다. 이후, 상기 실시예 3-2와 동일하게 하여 봉상 비다공성 분체를 얻었다.
또한, Na2SiO3+SiO2〉1.2mol로 하였다.
이 범위내에서는 모두 봉상 비다공성 분체를 조제할 수 있었다.
화장료
또한, 본 발명에 따라서 제조된 산화규소 분체는 상기한 바와 같이 매우 흡유성이 높고, 예를 들면 화장품 등의 피부 외용제에 배합하면 피지를 적절하게 흡착하여 피부상에서의 유지력을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 피부 외용제 중에 산화규소 분체를 배합하는 경우의 배합량은 화장료의 형태에 따라서 임의이며, 일반적으로는 0.1~80중량%이다. 유화, 분산계 제품의 경우에는 0.1~50중량%가 일반적이며, 분말형상 또는 분말 프레스계 제품의 경우에는 0.1~70중량%가 일반적이다.
또한, 상기 산화규소 분체에 가해 외용제에 일반적으로 배합되는 그외의 성분을 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 질적, 양적 범위로 배합할 수 있다. 예를 들면 보습제, 왁스, 안료, 유분, 계면활성제, 방부제, 산화방지제, 킬레이트제, 알칼리, 수용성 고분자, 유용성 고분자, 점토광물 등을 예로 들 수 있다.
하기 표 7과 같은 분상 파운데이션을 조제하여 상기 메소포러스 분체의 효과를 검증했다.
배합예4-1 비교예4-1 비교예4-2 비교예4-3
다공성분체 봉상 메소포러스 분체 5.0실리커겔 5.0제오라이트 5.0
통상분체 탈크 10.0 10.0 10.0 15.0 마이커 52.95 52.95 52.95 52.95 산화철황 1.0 1.0 1.0 1.0 산화철적 0.5 0.5 0.5 0.5 산화철흑 0.05 0.05 0.05 0.05 산화티탄 5.0 5.0 5.0 5.0
유분 유동파라핀 20.0 20.0 20.0 20.0 라놀린 5.0 5.0 5.0 5.0 에틸파라벤 0.3 0.3 0.3 0.3 향료 0.2 0.2 0.2 0.2
효과 매끄러움 ○ △ △ ○ 화장지속성 ○ ○ ○ ×
분말을 각각 헨쉘믹서(Henschel mixer)에 넣어 균일하게 교반한 후에 나머지 성분을 첨가하여 균일하게 혼합했다. 혼합물을 애터마이저로 분쇄하여 중간 접시에 형성하여 분상 파운데이션을 얻었다.
상기 표 7을 참조하면 실리카겔 또는 제오라이트 등의 다공성 분체를 배합한 경우(비교예 4-1,2), 다공성 분체가 배합되어 있지 않은 경우(비교예 4-3)와 비교하여 화장 지속성 등에서 개선이 나타난다. 그러나, 피부에 도포할 때의 매끄러움 등에 문제가 있어 아직 충분한 개선이라고는 할 수 없다.
한편, 봉상 메소포러스 분체를 배합한 경우에는 사용성, 화장 지속성 모두 개선이 나타나 봉상 메소포러스 분체의 우수한 특성을 시사하는 것이었다.
또한, 괴상 메소포러스 분체, 봉상 메소포러스 분체에도 같은 효과가 나타났다.
화장지속성(내간성)의 평가
상기 피부외용제를 20~29세의 여성 패널 각 20명에게 안면에 도포시킨 후, 2시간 실내에서 독서시킨다. 그 시점의 화장지속성을 자기 판정시킨 후 실외에서 2Km 달리게 했다. 달리기 종료후 땀 발생에 의한 화장의 흐트러짐을 하기의 평가 기준에 따라서 자기 판정시켰다.
〈판정기준〉
◎: 화장이 흐트러졌다고 회답한 패널의 사람수가 0명
○: 화장이 흐트러졌다고 회답한 패널의 사람수가 1∼5명
△: 화장이 흐트러졌다고 회답한 패널의 사람수가 6∼11명
×: 화장이 흐트러졌다고 회답한 패널의 사람수가 12명 이상
다음으로, 본 발명자들은 상기 표 8의 조성물에 대해 살리실산 메틸을 첨가하여 그 자극성 및 효과의 지속성에 대해서 검토를 실시하였다.
배합예4-2 비교예4-4 비교예4-5 비교예4-6
다공성분체 봉상 메소포러스 분체 5.0 실리커겔 5.0 제오라이트 5.0
통상분체 탈크 10.0 10.0 10.0 15.0 마이커 51.95 51.95 51.95 51.95 산화철황 1.0 1.0 1.0 1.0 산화철적 0.5 0.5 0.5 0.5 산화철흑 0.05 0.05 0.05 0.05 산화티탄 5.0 5.0 5.0 5.0
유분 유동파라핀 20.0 20.0 20.0 20.0 라놀린 5.0 5.0 5.0 5.0 에틸파라벤 0.3 0.3 0.3 0.3 살리실산메틸 1.0 1.0 1.0 1.0 향료 0.2 0.2 0.2 0.2
효과 피부자극 ◎ △ △ × 효과의 지속성 ◎ △ △ ×
유상에 배합된 살리실산 메틸은 자외선 흡수제로서 유용하지만 대량으로 배합한 경우에는 피부자극성을 갖는 경우가 있었다. 이에 대해 다공성 분체를 배합함으로써 상기 다공성 분체가 살리실산 메틸을 흡착하여 외상과의 평충 관계에 의해 서서히 살리실산 메틸이 방출되기 때문에 도포 당초의 피부 자극성이 저감되고, 또 효과의 지속성도 도모된다.
상기 표 8을 참조하면 살리실산메틸의 피부 자극성은 실리카겔 또는 제오라이트 등의 다공성 분체에 의해서도 경감되지만 특히 메소포러스 분체에 의해 매우 양호하게 억제된다. 또한, 자외선 흡수 효과의 지속성도 대폭으로 향상된다.
동일한 효과는 괴상 메소포러스 분체에도 보였다.
또한, 상기 효과의 평가는 이하와 같이 실시하였다.
즉, 상기 조성의 시료를 남녀 각 25명의 패널의 윗팔에 도포하고, 도포 후 30분동안에 얼얼한 느낌 등의 자극성에 대해서, 또 3시간 후에 효과의 지속성에 대해서 평가했다. 각 판정의 기준은 이하와 같이 하였다.
피부자극성
◎: 50인중 0∼5명이 피부에 얼얼한 감촉을 느꼈다.
○: 50인중 6∼20명이 피부에 얼얼한 감촉을 느꼈다.
△: 50인중 21∼35명이 피부에 얼얼한 감촉을 느꼈다.
×: 50인중 36∼50명이 피부에 얼얼한 감촉을 느꼈다.
효과지속성
◎: 50인중 36∼50명이 효과의 지속성을 느꼈다.
○: 50인중 21∼35명이 효과의 지속성을 느꼈다.
△: 50인중 6∼20명이 효과의 지속성을 느꼈다.
×: 50인중 0∼5명이 효과의 지속성을 느꼈다.
다음으로, 본 발명자들은 메소포러스 분체와 그 효과의 관계에 대해서 검토했다.
배합예 4-3 4-4 4-5 4-6 4-7 4-8 4-9 4-10 4-11
다공성 분체 봉상 메소포러스 분체 0.01 0.1 0.5 1.0 5.0 10.0 30.0 50.0 80.0
통상 분체 탈크 34.99 34.9 34.5 34.0 30.0 25.0 5.0 0 0 마이커 46.95 46.95 46.95 46.95 46.95 46.95 46.95 31.95 1.95
산화철황 1.0산화철적 0.5산화철흑 0.05산화티탄 5.0
유분 유동파라핀 5.0 라놀린 5.0 에틸파라벤 0.3 살리실산메틸 1.0 향료 0.2
효과 피부자극 × △ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 효과의 지속성 × ○ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 까슬까슬함 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △
상기 표 9에서 명확해진 바와 같이, 메소포러스 분체의 첨가 효과는 0.1% 정도에서 나타나며, 또 1.0% 정도의 배합으로 그 효과가 명료하게 된다. 한편, 본 발명에 있어서 특징적인 효과는 그 첨가량을 상당량까지 늘려도 문제없이 발휘된다. 단, 메소포러스 분체의 입자 직경 등에도 의하지만 80중량%가 되면 약간 까슬까슬한 감촉이 생기는 경향이 있다.
따라서, 본 발명에 따른 피부외용제에 있어서, 메소포러스 분체의 배합량은 0.1% 이상, 바람직하게는 1.0%~80중량%이다.
이하, 본 발명의 조성물의 구체적인 배합예를 설명한다.
배합예 4-12 립스틱
폴리에틸렌왁스 3%
세레신왁스 10
카르나바로우 2
칸데릴라로우(candelilla wax) 5
유동파라핀 30
피마자유 15
디-2-헵틸운데칸산글리세린 20
올리브유 11
적색산화철 0.2
적색202호 1.8
산화규소분체 2
〈제조 방법〉
유분 및 왁스를 85∼90℃에서 가열 용해하고, 이것에 안료를 가해 분산한다. 즉시 감압 탈기하여 소정의 용기로 이동하여 냉각 고화하여 립스틱을 얻었다.
배합예 4-13 프레스형상 아이섀도
탈크 26
마이커 35
티탄코티드마이커 20
유동파라핀 2.8
디메틸폴리실록산(6cs) 2
산화규소분체 5
솔비탄모노올레이트 1
군청 8
적색201호 0.2
〈제조 방법〉
티탄코티드마이커를 제외한 분말을 헨셀믹서로 혼합한 후, 유분, 계면활성제를 가해 미분쇄기로 분쇄했다. 또, 티탄코티드마이커를 가해 헨셀믹서로 균일하게 혼합했다. 이것을 소정의 중간접시에 압축 성형하여 아이섀도를 얻었다.
배합예 4-14 베이비파우더
산화규소 분체 40
탈크 58.7
구연산 0.2
적색 산화철 0.01
유동 파라핀 1
향료 0.09
〈제조 방법〉
구연산을 99% 알콜에 용해하여 탈크에 첨가하여 헨셀 믹서로 혼합한 후, 80℃에서 알콜을 제거한다. 또, 잔부를 가해 애터마이저로 분쇄한다. 소정의 용기에 그대로 옮겨 베이비파우더를 얻는다.
배합예 4-15 유화 파운데이션
스테아린산 0.7
이소프로필미리스테이트 4
스쿠알렌 22
폴리옥시에틸렌(10몰)스테아릴에테르 2
세틸알콜 0.3
탈크 7
산화규소 분체 3
산화철 안료 2.5
적색202호 0.5
방부제 0.09
트리에탄올아민 0.42
프로필렌글리콜 5
정제수 52.19
향료 0.3
〈제조 방법〉
유분, 계면활성제를 가열혼합 용해한 후, 안료부를 첨가하여 균일하게 분산한다. 이것에 트리에탄올아민, 프로필렌글리콜을 정제수중에 용해하여 가열한 것을 첨가하여 유화한다. 이것을 교반 냉각하고, 향료를 가해 균일하게 하고, 용기에 충전하여 유화 파운데이션을 얻었다.
배합예 4-16 연지
탈크 30
마이커 35
산화티탄 3
티탄코티드마이커 5.5
적색202호 0.5
산화규소분체 3
솔비탄디이소스테아레이트 1
스쿠알렌 7
메틸페닐폴리실록산 15
〈제조 방법〉
안료부를 혼합하고, 이것에 다른 성분을 가열용해하여 가해 혼합, 분쇄한다. 이것을 중간 접시에 성형하여 프레스상태의 연지를 얻었다.
배합예4-17 액상 아이라이너
이소파라핀 58.97
탄화수소계 수지 5
카르나바로우 1
칸데릴라로우 5
콜레스테롤 2
에틸알콜 5
정제수 8
유기변성 몬모릴로나이트 3
산화철흑 10
산화규소 분체 1
솔비탄모노스테아레이트 1
향료 0.03
〈제조 방법〉
이소파라핀의 일부에 활성제, 물, 유기변성몬모릴로나이트 및 안료를 가해 균일하게 분산 혼합하여 85℃로 해둔다. 가마에 이소파라핀의 잔부, 수지, 왁스를 가해 90℃에서 균일하게 용해시킨다. 여기에 미리 조제해둔 분산액을 첨가하여 85℃~90℃에서 분산 혼합하고, 향료를 가해 서서히 냉각하여 30℃로 한다.
소정의 용기에 충전하여 내수성의 아이라이너를 얻는다.
배합예 18 양용 파운데이션
실리콘처리 산화티탄 20
실리콘처리 마이커 22
실리콘처리 산화철 3
산화규소 분체 5
유동파라핀 4.5
메틸폴리실록산(100cs) 25
메틸하이드로젠폴리실록산(20cs) 20
솔비탄세스퀴올레이트 0.5
〈제조 방법〉
안료부를 균일하게 혼합한 후, 유분, 활성제를 가해 혼합한다. 애터마이저로 분쇄후, 소정의 중간 접시에 프레스 성형한다.
이상 설명한 바와 같이 산화규소 분체를 배합한 피부외용제는 피부상에서의 유지성이 좋고 또 사용감을 양호하게 할 수 있다.
미셀 유지 분체
본 발명자들은 봉상 내지 괴상 메소포러스 분체를 조제할 때의 외각에 산화규소가 석출된 미셀에 착안했다. 그리고, 메소포러스 분체를 조제할 때에는 미셀을 구성하는 양이온성 계면활성제를 제거하는데, 양이온 계면활성제로서 약제 등의 기능성 물질을 이용하거나 또는 양이온 계면활성제와 함께 미셀을 생성할 수 있는 물질을 규산으로 피복한 상태의 미셀 유지 분체에 대해서 검토를 실시하였다.
즉, 개구를 갖는 담체에 뒤에서 피유지 물질을 삽입하는 것이 아니라 피유지 물질의 집합체에 대해 외각을 형성하는 것을 검토한 것이다.
이 결과, 본 발명에 따른 미셀 유지 분체가 상기 메소포러스 분체와 마찬가지로 육방 구조를 갖고, 또 개구속에 포함되는 양이온성 물질을 서서히 냉방하는 기능을 갖는 것을 발견했다.
본 발명에 따른 분체는 피유지물질인 양이온성 물질이 형성되는 미셀의 주위에 규산으로 이루어진 외각을 형성한 것이기 때문에 개구중의 양이온성 물질의 존재량은 거의 100%이고, 또 개구 직경과 양이온성 물질의 분자 직경 등을 고려할 것까지 없이 항상 적정하게 유지 상태를 유지할 수 있다.
양이온성 물질
상기한 바와 같이, 개구중에 내포되어야 하는 양이온성 물질로는 4급 암모늄염 내지 4급 암모늄염과 함께 미셀을 구성할 수 있는 물질이 바람직하다.
이 4급 암모늄염을 구체적으로 예시하면 예를 들어 알킬계 4급 암모늄염으로는 옥틸트리메틸암모늄클로라이드, 세틸트리메틸암모늄클로라이드, 스테아릴트리메틸암모늄클로라이드 등의 알킬트리메틸암모늄염, 디옥틸디메틸암모늄클로라이드 등의 디알킬디메틸암모늄염, 옥틸디메틸벤질암모늄클로라이드 등의 알킬디메틸벤질암모늄염 등, 고리식 4급 암모늄염으로는 세틸피리디늄클로라이드 등의 알킬피리디늄염, 알킬이소퀴노올리늄염 등을 예로 들 수 있다.
이것들의 4급 암모늄염은 수용액중에서 pH를 10.5이하로 하는 것에 의해 봉상 미셀을 형성하는 것이 필요하다.
이것들의 4급 암모늄염중, 항균작용을 갖는 것으로서는 염화벤잘코늄, 염화세틸피리디늄, 염화벤제트늄 등을 예로 들 수 있으며, 이것들의 4급 암모늄염을 사용하는 것에 의해 항균작용을 갖는 미셀 유지 분체를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 보다 구체적인 실시예를 예로 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
실시예5-1
시약 특급의 수산화나트륨(나카라이테스크사제) 400g을 이온 교환수 1L에 용해하고, 시판품의 이산화규소(Aerosil사제 #200) 300g을 가해 교반한다. 이 분산액을 700℃에서 5시간 소성하여 규산나트륨(NaSiO3)을 얻었다. 상기 규산 나트륨 0.5mol과 염화벤잘코늄 1mol을 이온 교환수 1L에 첨가하여 50℃에서 용해했다. 이때의 pH는 12.13이었다. 또한, 2N-HCl을 서서히 첨가하여 pH를 8.5로 조정했다. 그 후, 여과, 세척을 5회 반복하고 아세톤 세정하여 실온에서 건조하여 염화벤잘코늄을 유지한 분체를 얻었다.
비교예 5-1
실시예 5-1과 동일한 방법으로 개구 중에 염화벤잘코늄을 포함한 미셀 유지 분체를 조정하고 얻어진 분체를 700℃에서 5시간 소성하여 개구중의 염화벤잘코늄을 제거하여 개구중에 아무것도 함유되지 않은 메소포러스 분체를 얻었다.
본 발명의 미셀 유지 분체의 물성을 검토했다.
우선, 본 발명자들은 상기 실시예 5-1 및 비교예 5-1를 X선 회절했다.
X선 회절의 측정은 일본 전자제 JDX-350을 이용하여 CuKα를 X선원으로서 2도(2θ)/min으로 실시하였다. 슬릿폭은 1θ-0.2mm-1θ이다.
결과를 도 18에 나타낸다.
도면에서 명확해진 바와 같이, 실시예 5-1에서는 비교예 5-1과 마찬가지로 육방 구조를 갖는 미셀 유지 분체가 제조된다. 따라서, 개구중에 양이온성 물질이 잔존하는 상태라도 이것을 제거한 경우와 같은 미셀 유지 구조가 형성되어 있는 것이 시사된다.
다음으로, 실시예 5-1의 TG-DTA측정을 실시하여 개구 중에 포함되는 염화벤잘코늄의 TG-DTA와 비교하여 실시예 5-1에 있어서의 염화벤잘코늄의 방출성에 대해서 검토를 실시하였다.
결과를 도 19에 나타낸다.
도 19에서 명확해진 바와 같이, 염화벤잘코늄은 193℃ 부근에서 급격한 질량변화를 생기게 하여 흡열 반응에 의해 분해되어 있는 것이라고 생각된다. 한편, 실시예 5-1의 결과는 상기 분체의 질량변화가 서서히 생기고, 외각인 미셀 유지 분체가 700℃의 고온에서도 분해되지 않기 때문에 이 질량변화는 유지되는 염화벤잘코늄의 질량변화로서 염화벤잘코늄이 서방되어 있다고 시사된다.
또한, 실시예 5-1에서는 질량 변화가 150℃-300℃에 걸쳐 서서히 생기기 때문에 본 발명에 있어서는 고온에 있어서도 염화벤잘코늄이 분해되지 않고 유지되며 서방되어 있는 것이 명확해졌다.
또한, 염화벤잘코늄의 항균성이 실시예 5-1에 있어서도 보이는 것을 나타내기 위해, 실시예 5-1, 비교예 5-1 및 하기의 방법에 의해 조정한 실시예 5-2를 이용하여 배양 실험을 실시하였다.
실시예 5-2
시약 특급의 수산화나트륨(나카라이테스크사제) 400g을 이온 교환수 1L에 용해하여 시판품의 이산화규소(Aerosil사제 #200) 300g을 가해 교반한다. 이 분산액을 700℃에서 5시간 소성하여 규산나트륨(NaSiO3)을 얻었다. 상기 규산나트륨 0.5mol과 스테아릴트리메틸암모늄클로라이드 0.5mol을 이온 교환수 1L에 첨가하여 50℃에서 용해했다. 이때의 pH 11.8이었다. 또한, 2N-HCl을 서서히 첨가하여 pH를 8.5로 조정했다. 그 후, 여과, 세척을 5회 반복하고 아세톤 세정하고 실온에서 건조하여 스테아릴트리메틸암모늄클로라이드를 유지한 분체를 얻었다.
도 20에서 명확해진 바와 같이, 염화벤잘코늄을 소성에 의해 제거한 비교예 1에서는 샤알레 전면에 균이 번식하고 있어 항균작용은 보이지 않는다(도 20(a)). 또한, 염화벤잘코늄보다 약한 항균작용밖에 보이지 않는 스테아릴트리메틸암모늄클로라이드를 개구중에 포함하는 실시예 5-2에서는 분체 주변의 일부에서 콜로니의 결락이 보인다(도 20(b)). 또한, 강한 항균작용을 나타내는 염화벤잘코늄을 개구중에 포함하는 실시예5-1에서는 분체 주변에 실시예 5-2 보다 광범위한 콜로니의 결락이 보였다(도 20(c)).
또한, 실시예 5-1의 분체를 이용하여 배양 온도를 70℃로 하여 배양 실험을 실시한 바 70℃에서 배양한 경우에도 실온에서 배양한 경우(도 20(c)와 같은 콜로니의 결락이 보였다(도 20(d)). 또한, 실시예5-1의 분체의 양을 배인 10g으로 하여 70℃에서 배양한 바, 더욱 광범위한 부분에서 콜로니의 결락이 관찰되어(도 20(e)), 강한 항균 작용이 있는 것이 명확해졌다.
따라서, 본 발명의 미셀 유지 분체는 개구중에 포함되는 양이온성 물질의 성질을 유지하는 기능적 분체인 것이 시사된다.
또한, 본 발명에 따라서 제조된 미셀 유지 분체는 예를 들면 화장품 등의 피부 외용제에 배합하면 유지된 양이온성 물질, 예를 들면 항균작용을 갖는 염화벤잘코늄 등을 서방하여 기능성 화장료를 얻을 수 있다.
이와 같이 피부외용제중에 미셀 유지 분체를 배합하는 경우, 상기 미셀 유지분체의배합량은 피부외용제의 형태에 따라서 임의이지만 일반적으로는 0.1~80중량%이다. 또한, 유화, 분산계 제품의 경우에는 통상 0.1~50중량%로 하고, 분말 형상 또는 분말 프레스트계 제품의 경우에는 0.1~70중량%로 하는 것이 일반적이다.
또한, 상기의 미셀 유지분체에 가해 외용제에 일반적으로 배합되는 기타 성분을 본 발명의 효과를 손상하지 않는 질적, 양적 범위로 배합할 수 있다. 예를 들면 보습제, 왁스, 안료, 유분, 계면활성제, 방부제, 산화방지제, 킬레이트제, 알칼리, 수용성 고분자, 유용성 고분자, 점토광물 등을 예로 들 수 있다.
이하, 본 발명의 조성물의 구체적인 배합예를 설명한다.
배합예 5-1 분상 파운데이션
실시예 5-1의 미셀 유지 분체 5.0중량%
탈크 25.0
마이커 52.95
산화철황 1.0
산화철적 0.5
산화철흑 0.05
산화티탄 5.0
유동 파라핀 5.0
라놀린 5.0
에틸파라벤 0.3
향료 0.2
합계100.0중량%
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 미셀 유지 분체는 개구 중에 포함하는 약제 등의 성질을 갖고, 또한 상기 약제의 내열성을 향상시키는 것이 가능하며, 또 상기 계면활성제의 성질을 서방하는 것이다. 또한, 본 발명의 미셀 유지 분체의 제조 방법에 의하면 규소함유 물질을 용해상태에서 미셀 외각으로 석출시키도록 했기 때문에 균질이고 또 입자직경의 조정을 매우 용이하게 실시할 수 있는 것이다.
향료 유지 분체
본 발명자들은 산화규소를 주성분으로 한 메소포러스 분체에 착안하여 이하와 같은 시험을 실시하였다.
즉, 메타규산나트륨(Na2SiO3) 0.5mol과, 베헤닐트리메틸암모늄클로라이드(BTC) 0.1mol을 이온교환수 1L에 용해시켰다. 이때의 온도는 70℃로 하고, 용해 직후에 2N-염산을 120ml/min의 유속으로 첨가하여 pH를 8~9로 조정했다. 이 후, 여과, 세척을 실시하여 700℃에서 3시간 소성하여 봉상 메소포러스 분체를 얻었다.
이 봉상 메소포러스 분체 및 β-시클로덱스트린(β-CD)을 이용하여 리나롤(향료)의 향료 유지체를 형성했다.
이것들의 유지체를 40℃ 항온조에 방치하여 헤드스페이스부의 리나롤 농도를 GC-MAS에 의해 측정했다.
결과를 도 21에 나타낸다. 또한, 리나롤 농도는 피크면적값으로 나타냈다.
도 21에서 명확해진 바와 같이, 리나롤 단체의 경우에는 방치 일수의 경과와 함께 급속하게 감소한다. 이에 대해, 담체로서 β-CD를 이용한 경우에는 방치후 1주간 정도에서 최저가 되고, 그 후 약 1개월후까지 서서히 상승하고, 더욱 시간이 경과하면 농도가 저감한다. 이 변화는 단지 향료의 휘산속도의 변동이라는 것보다도 β-CD의 분해 내지 변성도 영향을 준다고 생각된다.
한편, 본 발명에 따른 봉상 메소포러스 분체를 담체로서 이용한 경우에는 약 3일로 정상 상태에 도달하고, 그 후의 농도 변화는 거의 생기지 않는다.
더욱, 주목해야하는 것은 본 발명에 따른 향료 유지 분체에 대해 물을 가하면 헤드스페이스중의 향료농도가 급격하게 상승하는 것, 즉 휘산 속도가 변화하는 것이다. 이 원인에 대해서는 불명확한 점도 있지만 본 발명에서 사용되는 메소포러스 분체의 메소구멍은 균일한 개구 직경을 갖고 있으며, 그중에 향료가 유지되어버리면 향료와 외기와의 촉매 면적이 향료의 증감에 상관없이 메소구멍 개구면적과 거의 일치하고, 휘산 속도가 일정하게 됨과 동시에 물이 주입된 경우에는 메소구멍 내부의 친수성이 비교적 높기 때문에 향료와 물이 치환하여 향료가 메소구멍 외부로 압출되기 때문이라고 생각된다.
다음으로, 하기 표 10과 같은 탈취된 파우더를 조제하여 본 발명에 따른 향료 유지 분체의 효과를 검증했다. 어떤 경우에나 향료농도가 조성물중 1%가 되도록 조제했다.
시험예6-1 시험예6-2 시험예6-3 시험예6-4
향 료 향료 유지분체 5.0 향료 유지실리카겔 5.0 향료 유지시클로덱스트린 5.0 향료단체 1.0
통상분체 알루미늄클로로하이드레이트 5.0 5.0 5.0 5.0 산화아연 5.0 5.0 5.0 5.0 탈크 80.0 80.0 80.0 84.0
유분 유동파라핀 5.0 5.0 5.0 5.0
효과 제품의 향(3일후) + ++ ++ +++ 제품의 향(1개월후) + + ++ + 사용시의 향(1개월후) +++ + ++ +
또한, 각 시험예의 제조에 있어서 분말을 각각 헨셀믹서에 넣어 균일하게 교반한 후에 나머지 성분을 첨가하여 균일하게 혼합했다. 혼합물을 애터마이저로 분쇄하고 용기에 압축 성형하여 탈취된 파우더를 얻었다.
또한, 보존은 실온 개방하에서 실시하였다.
이상의 결과로 명확해진 바와 같이, 본 발명에 따른 향료 유지 분체를 사용한 탈취된 파우더에 의하면 제품의 향은 그만큼 강해지지 않고 미향 상태를 유지하지만 사용시에는 피부상의 땀 내지 피지와 치환하여 상당히 강한 향기를 발휘한다.
또한, 본 발명에 따른 탈취된 파우더에 의하면 피지의 흡수작용이 있어 사용후의 끈적거림이 양호하게 억제되었다.
다음으로, 본 발명자들은 메소포러스 분체와 향료의 비와 그 결과의 관계에 대해서 검토했다.
배합예 6-5 6-6 6-7 6-8 6-9 6-10 6-11 6-12 6-13
메소포러스분체 0.01 0.1 0.5 1.0 5.0 10.0 30.0 50.0 80.0향료 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
통상분체 알루미늄클로로하이드레이트 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 산화아연 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 탈크 잔부 잔부 잔부 잔부 잔부 잔부 잔부 잔부 잔부
유분 유동파라핀 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
향 제조직후 ++ ++ ++ + + + + + + 1개월후 + + + + + + + + + 사용시 ++ ++ +++ +++ +++ +++ +++ ++ ++
상기 표 11에서 명확해진 바와 같이 향료 1중량부에 대해 메소포러스 분체가 0.01∼0.1중량부이면 분체화는 충분히 가능하지만 보존중의 향료 휘산이 약간 진행하기 어렵고 사용시의 향이 실용 범위이지만 약간 약해진다.
또한, 메소포러스 분체가 30중량부를 초과한 경우에도 메소포러스 분체의 개구정도가 너무 높아지기 때문인지 약간 향이 약해지는 경향에 있다.
따라서, 향료와 메소포러스 분체의 혼합비는 중량비가 1:0.5~1:30정도가 바람직하다.
또한, 본 발명에 사용되는 메소포러스 분체는 우수한 흡유성, 흡수성을 갖는 것에 의한 화장 흐트러짐 방지 효과를 갖고 있다.
본 발명에 있어서는 각종 물질의 유지가 가능하다. 예를 들면 경구약을 유지시킨 경우, 투여시에 입속 내지 위속에서 약제를 방출시킬 수도 있다. 본 발명의 향료 유지 분체를 제조하는 데는 상기한 바와 같이 하여 얻어진 메소포러스 분체에 각종 액상 내지 액상화한 물질을 혼련하는 것만으로 좋다. 또한, 유지시켜야 하는 물질의 종류 또는 향료 유지 분체가 배합되는 계에 따라서 메소포러스 분체의 표면을 소수화, 친수화 처리하는데도 가장 적합하다.

Claims (20)

  1. 산화규소를 주성분으로 하고 대략 균일한 개구(開口)를 갖는 비판상 산화규소 분체(非板狀 酸化珪素 粉體)에 있어서,
    분체 형상이 괴상(塊狀)이고, 또 그 구멍의 깊이가 50~300nm인 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체.
  2. 산화규소를 주성분으로 하고 대략 균일한 개구(開口)를 갖는 비판상 산화규소 분체(非板狀 酸化珪素 粉體)에 있어서,
    분말 형상이 외부 직경 20~200nm의 봉상(棒狀)이고, 또 그 길이 방향으로 메소(meso) 구멍이 신장되어 있는 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    봉상체(棒狀體)가 복수이고 망상(網狀)으로 집합하여 일차 입자를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체.
  4. 산화규소를 주성분으로 하고 대략 균일한 개구(開口)를 갖는 비판상 산화규소 분체(非板狀 酸化珪素 粉體)에 있어서,
    분말 형상이 20~200nm의 봉상(棒狀)으로 메소 구멍을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체.
  5. 산화규소를 주성분으로 하고 대략 균일한 개구(開口)를 갖는 비판상 산화규소 분체(非板狀 酸化珪素 粉體)에 있어서,
    봉상체(棒狀體)가 복수이고 망상(網狀)으로 집합하여 일차 입자를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체.
  6. 0〈SiO2/Y2O〈2의 규산염(Y: 알칼리 금속 원자)을 0.1~5.0M 농도, 양이온 계면활성제의 존재하에서 pH 11이상으로 용해하는 용해 공정;
    pH를 10.5 이하로 하고, 상기 양이온 계면활성제로 봉상(棒狀) 미셀(micell)을 형성하고, 또 규산을 상기 봉상 미셀상에 석출시키는 축합 공정; 및
    상기 석출에 의해 형성된 규산염을 외각으로 한 미셀상 석출물에서 양이온 계면활성제를 제거하는 제거 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체의 제조 방법.
  7. 0〈SiO2/Y2O〈2의 규산염(Y: 알칼리 금속 원자)을 0.3~1.2M 농도, 양이온 계면활성제의 존재하에서 pH 11이상으로 용해하는 용해 공정;
    pH를 30분 이내에 10.5 이하로 하고, 상기 양이온 계면활성제로 봉상 미셀을 형성하고, 또 규산을 상기 봉상 미셀상에 석출시키는 축합 공정; 및
    상기 석출에 의해 형성된 규산염을 외각으로 한 미셀상 석출물에서 양이온 계면활성제를 제거하는 제거 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체의 제조 방법.
  8. 0〈SiO2/Y2O〈2의 규산염(Y: 알칼리 금속 원자)을 1.2~2.0M 농도, 양이온 계면활성제의 존재하에서 pH 11이상으로 용해하는 용해 공정;
    pH를 30분 이내에 10.5 이하로 하고, 상기 양이온 계면활성제로 봉상 미셀을 형성하고, 또 규산을 상기 봉상 미셀상에 석출시키는 축합 공정; 및
    상기 석출에 의해 형성된 규산염을 외각으로 한 미셀상 석출물에서 양이온 계면활성제를 제거하는 제거 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체의 제조 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    규산염은 Na2SiO3을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체의 제조 방법.
  10. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    양이온 계면활성제는 4급 암모늄염인 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    4급 암모늄염:규산염은 몰비로 1:1~1:50인 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    4급 암모늄염:규산염은 몰비로 1:3~1:20인 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체의 제조 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    4급 암모늄염은 탄소수 18을 초과하는 알킬기를 갖는 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체의 제조 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    4급 암모늄염은 탄소수 18 이하의 알킬기를 갖고, 또 규산 이외의 산과의 염을 0.1~3M을 공존시키는 것을 특징으로 하는 비판상 산화규소 분체의 제조 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 비판상 산화규소 분체를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료.
  16. 계면활성능을 갖는 양이온성 물질의 존재하에서 0〈SiO2/Y2O〈2의 규산염(Y: 알칼리 금속 원자)을 pH 11 이상으로 용해시킨 후 pH를 10.5 이하로 하여, 상기 양이온성 물질로 봉상(棒狀) 미셀(micell)을 형성시키고, 계면활성능을 갖는 양이온성 물질의 미셀 외각에 규산을 배치시킨 것을 특징으로 하는 미셀 유지 분체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    미셀을 형성하는 양이온성 물질이 4급 암모늄염인 것을 특징으로 하는 미셀 유지 분체.
  18. 제 17 항에 있어서,
    미셀을 형성하는 4급 암모늄염이 항균 작용을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 미셀 유지 분체.
  19. 0〈SiO2/Y2O〈2의 규산염(Y: 알칼리 금속 원자)을 양이온성 물질의 존재하에서 pH 11이상으로 용해하는 용해 공정; 및
    pH를 10.5 이하로 하여 상기 양이온성 물질로 봉상 미셀을 형성하고, 또 규산을 상기 봉상 미셀상에 석출시키는 축합 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 미셀 유지 분체의 제조 방법.
  20. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 비판상 산화규소 분체에 향료를 유지시킨 것을 특징으로 하는 향료 유지 분체.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0872447B1 (en) * 1996-09-30 2011-07-13 Shiseido Company, Ltd. Silicon oxide powder and process for the production thereof, cosmetics made by using the same, micelle-retaining powder, and perfume-retaining powder
US6358495B1 (en) 1999-03-26 2002-03-19 Shiseido Co., Ltd. Titanium-silica complex and cosmetic preparation compounding the same
FR2848825B1 (fr) * 2002-12-18 2005-05-27 Oreal Composition cosmetique comprenant une poudre absorbant le sebum et une huile non volatile
TW200525015A (en) * 2003-09-11 2005-08-01 Taiyo Kagaku Kk Porous silica having substance carried thereon
WO2005075068A1 (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 Taiyo Kagaku Co., Ltd. 多孔質シリカを含有する吸着能付与剤
WO2005082277A1 (en) * 2004-02-18 2005-09-09 Stanford University Drug delivery systems using mesoporous oxide films
US8097269B2 (en) * 2004-02-18 2012-01-17 Celonova Biosciences, Inc. Bioactive material delivery systems comprising sol-gel compositions
US20070224227A1 (en) * 2004-03-16 2007-09-27 Mitsubishi Pencil Co., Ltd. Stick Type Cosmetic and Production Process for the Same
US20080220026A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-11 Prithwiraj Maitra Mesoporous material compositions and methods of their use for improving the appearance of biological surfaces
US7642062B2 (en) * 2006-12-29 2010-01-05 Avon Products Inc. Compositions and methods of their use for improving the condition and appearance of skin
US9114125B2 (en) 2008-04-11 2015-08-25 Celonova Biosciences, Inc. Drug eluting expandable devices
FR2931067B1 (fr) * 2008-05-16 2010-06-25 Chanel Parfums Beaute Vecteur mesoporeux renfermant au moins un filtre uv organique
US20100054867A1 (en) 2008-08-29 2010-03-04 Kwangyeol Lee Mesoporous microparticle aggregates and methods of making and using the same
IT1406067B1 (it) * 2010-07-14 2014-02-06 Torino Politecnico Composizioni eudermiche.
EP2919903B1 (en) 2012-11-14 2020-07-22 W.R. Grace & CO. - CONN. Compositions containing a biologically active material and a non-ordered inorganic oxide

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991011390A2 (en) * 1990-01-25 1991-08-08 Mobil Oil Corp Synthetic porous crystalline material its synthesis and use

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02172902A (ja) * 1988-12-24 1990-07-04 Tombow Pencil Co Ltd 化粧料
US5057296A (en) * 1990-12-10 1991-10-15 Mobil Oil Corp. Method for synthesizing mesoporous crystalline material
JP3391155B2 (ja) 1994-06-22 2003-03-31 株式会社豊田中央研究所 多孔体の製造方法
US5599759A (en) * 1994-06-22 1997-02-04 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Process for producing porous silicon oxide material
JPH08176587A (ja) * 1994-12-27 1996-07-09 Shiseido Co Ltd 香料組成物
ES2154748T3 (es) * 1995-02-04 2001-04-16 Degussa Granulados a base de dioxido de silicio preparado por via pirogena, procedimiento para su preparacion y su empleo.
JP3482075B2 (ja) * 1996-02-29 2003-12-22 三菱重工業株式会社 メソポーラス無機高分子の製造方法
US5849258A (en) * 1996-06-06 1998-12-15 Intevep, S.A. Material with microporous crystalline walls defining a narrow size distribution of mesopores, and process for preparing same
EP0872447B1 (en) * 1996-09-30 2011-07-13 Shiseido Company, Ltd. Silicon oxide powder and process for the production thereof, cosmetics made by using the same, micelle-retaining powder, and perfume-retaining powder
US5922299A (en) * 1996-11-26 1999-07-13 Battelle Memorial Institute Mesoporous-silica films, fibers, and powders by evaporation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991011390A2 (en) * 1990-01-25 1991-08-08 Mobil Oil Corp Synthetic porous crystalline material its synthesis and use

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Publication number Publication date
KR19990071865A (ko) 1999-09-27
US6511668B1 (en) 2003-01-28
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