KR100896723B1

KR100896723B1 - 안정한 실리콘 에멀션의 제조

Info

Publication number: KR100896723B1
Application number: KR1020077016150A
Authority: KR
Inventors: 아미트 쿠마르 폴
Original assignee: 와커 헤미 아게
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2009-05-11
Also published as: WO2006063730A1; EP1838761A1; CN101080440A; US20070238829A1; KR20070097503A; JP2008523229A

Abstract

본 발명은 단일한 제조 공정으로 유기폴리실록산, 유화제 및 물의 선별적인 조합을 포함하며, 특히 1∼100 마이크론 범위의 고입자 크기의 안정한 실리콘 에멀션을 제조하는 간단하고 비용 효율적인 방법에 관한 것이다. 중요한 것은 바람직한 고입자 크기의 에멀션을 얻기위해서 선별적인 유화제를 사용하는 것과는 별도로 안정한 에멀션을 얻기 위해서 유화제의 사용량을 선별한다. 복잡한 조작 단계 또는 물 첨가시 주의를 요하지 않으면서 용이하게 오일과 물을 혼합하는데 도움이 되는 임계 HLB 값을 갖는 1개 또는 다수개의 계면 활성제를 사용하여 고입자의 유기폴리실록산 에멀션을 제조하게 된다. 또한, 본 발명은 우수한 보관 수명을 갖는 고입자의 안정한 에멀션을 얻는데 선별적인 증점제를 사용하는 것이 중요함을 확인하였다.

에멀션, 폴리실록산, 샴푸, 모발, 증점제

Description

안정한 실리콘 에멀션의 제조{MANUFACTURE OF STABLE SILICONE EMULSION}

본 발명은 단일한 제조 공정으로 유기폴리실록산, 유화제 및 물을 선별적으로 배합하는 것을 포함하는 고입자 크기의 안정한 실리콘 에멀션을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 간단하며 비용 효율적일뿐만 아니라 다양한 유효한 최종 용도 및 응용 분야에 사용하기 위한 고입자의 안정한 실리콘 에멀션을 대량 생산하는데 용이하게 적용할 수 있다. 중요한 것은, 본 발명에 따라 제조되는 실리콘 에멀션은 평균 1∼100 마이크론(D50 값)의 좁은 입자 크기 분포를 가지며 매우 안정하고, 샴푸용 컨디셔너 및 이와 유사한 응용 분야 등에서 유효하며 유익하다.

여러 목적의 응용 분야 및 용도에 적합한 다양한 입자 크기의 실리콘 에멀션을 제공하는 방법은 공지이다.

EP 0 463 431 A2에는 실리콘, HLB 값이 10∼19인 비이온성 계면 활성제 및 물을 배합 및 전단하여 농축(thick) 상 에멀션을 초기에 형성하여서 기계적으로 수중 실리콘 오일 에멀션을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 이후, 상기 방법은 HLB가 선별적으로 1.8∼15.0인 비이온성 계면활성제를 단독으로 또는 기타 음이온성 및 양이온성 계면활성제와 함께 추가로 첨가한다. 상기 믹스의 후속 전단 가공으로 인해 실리콘 오일의 입자 크기가 0.35 마이크론(350 나노미터) 미만으로 감소하게 된다. 이렇게 작은 입자 크기의 실리콘 에멀션은 그 적용 분야가 제한적인 것으로 알려져 있다.

구체적으로, 실리콘 에멀션의 입자 크기는 목적하는 적용 분야 예컨대 모발 관리 분야의 제품 등에 영향을 준다. 모발 관리용 컨디셔너 등으로의 응용하기 위한 에멀션은 목적하는 용도/적용 분야에 이롭도록 탈안정화시키는 것이 요구된다. 입자 크기가 클수록, 모발 상에 유용한 실리콘의 침착이 증가하도록 에멀션의 분해 또는 바람직한 탈안정화가 가속화된다는 것이 확인되었다.

미국 특허 제5,302,658호에는 에멀션 내 실리콘 오일이 1∼100 마이크론의 높은 입자 크기를 갖는 실리콘 에멀션의 제조 방법에 대하여 개시하고 있다. 구체적으로, 상기 방법은 바람직한 고 입자 크기의 에멀션을 얻기 위해서 특정 순서의 조작 단계를 포함하는 것으로 기술하고 있다. 중요한 것은, 상기 방법은 상이한 HLB 값의 유화제를 함께 사용하면서 단일 에멀션을 얻기 위해서, 소량의 물을 다수번에 걸쳐서, 점진적으로 첨가하는 것을 요구하고 있어서, 결과적으로 제조 공정이 복잡해진다. 복잡한 조작 단계에는 고불용성 폴리디메틸 실록산과 함께 대체로 수용성인 고 HLB 유화제를 초기에 사용하는 것을 포함하는데, 이는 2종의 비혼화성 성분의 상이 분리되는 경향이 있으며 상기 두 비혼화성 성분들을 접촉시키기 위해서 고전단 혼합 시스템이 요구된다는 것을 의미한다. 이로 인해 물과 함께 고 HLB 유화제에서 실리콘을 분산시키는 조작 단계가 필요하게 되므로 부득이하게 방법을 복잡하게 만들고 제어를 어렵게 한다. 따라서, 상기 특허는 다수의 단계로 물을 첨가하는 것이 오일 상에서 수분산 상으로 유기폴리실록산-계면 활성제-물을 전환시 키는데 필수적이라고 교시하고 있다. 상기 방법은 또한 안정화를 위해서 HLB 값이 1.8∼15인 제2 유화제를 사용할 것을 요구하고 있으며 바람직한 입자 크기를 얻기 위해서 물 첨가에 주의를 더욱 요하고 있다. 입자 크기가 1∼100 마이크론 범위인 에멀션의 제조에 이러한 복잡성이외에도, 에멀션 과정의 중간 단계에 일부 개별적인 물리적 변수를 더욱 제어하는 필요성이 보다 요구되는데, 이는 일반적으로 최종 에멀션의 품질에 따르게 된다. 사실 제조 공정의 마지막 단계에 에멀션의 품질을 바꾸는 것이 어렵기 때문에 최종 에멀션의 바람직한 변수를 제어하기 위해서, 일부 물리적 성질에 기초한 품질 체크를 포함시켜야 한다는 것은 공지이다. 1∼100마이크론 범위의 고입자 크기의 에멀션을 제조하는 상기 공정에 이러한 품질 제어 측정이 제안된 것으로 보이지 않으며, 따라서 상기 언급한 제조 공정 중 복잡성과는 별도로 공정 마지막에 항상 품질 변경 기회가 있다.

따라서, 당 분야에서는 보다 간단하게 입자 크기가 1∼100 마이크론인 에멀션을 제조하는 방법을 개발하여서, 이러한 고입자 크기의 에멀션을 다양한 분야에 적용하기 위한 산업적인 대량 생산에 용이하게 적용할 수 있는 방법을 개발하고자 하는 요구가 지속적으로 있어 왔다.

따라서 본 발명의 기본적인 목적은 간단하며, 비용-효율적이고 복잡한 조작 단계를 필요로 하지않으면서 입자 크기가 1∼100 마이크론인 실리콘 에멀션을 제조할 수 있으며, 따라서 이러한 고입자 크기의 에멀션을 모발 관리 제품 등의 다양한 응용 분야에 사용하도록 산업적으로 대량 생산에 용이하게 적용할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단순한 교반 및 선별적인 유화제를 이용하며, 따라서 복잡한 고가의 기계를 사용하는 것을 피하여 제조 공정의 단순성을 확보하는, 입자 크기가 1∼100 마이크론인 실리콘 에멀션을 제조하는 단순한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 점도 등의 에멀션의 물리적 표준 매개변수를 측정하여 제조 공정 단계의 완료를 제어하는 다수의 단계로 성분들을 첨가하고 임의로 연속 모니터링하지 않으면서, 임의의 연속적인 입자 크기 측정을 요하지 않는, 단순한 단계를 수행하여서 입자 크기가 1∼100 마이크론 범위인 안정한 실리콘 에멀션을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 저장 안정성이 있어서 다양한 용도 및 분야 특히 모발 관리 제품 등의 컨디셔너 등으로 적합한, 입자 크기가 1∼100 마이크론인 실리콘 에멀션의 제조 방법에 관한 것이다.

따라서, 본 발명의 기본 측면에 따르면, 본 발명은 안정하며 고입자의 실리콘 에멀션을 제공하는 방법을 제공하고, 상기 방법은

i) (a) 50∼70 중량%의 실리콘 오일 또는 이의 블렌드, (b) 10∼30 중량%의 물, (c) 1∼10 중량%의 HLB가 4.0∼9.5 범위인 선택적인 비이온성 유화제, 및 (d) 0.1∼1 중량%의 선택적인 음이온성 증점제를 제공하는 단계;

ii) 상기 (i)의 믹스를 55∼70℃의 온도 범위로 가열하고 교반하여 균질 믹스를 제공하는 단계;

iii) 상기 (ii)의 믹스를 20∼40℃의 온도 범위로 냉각하고 목적하는 점도 70,000∼1,500,000 cps 범위에 도달할 때까지 연속 혼합하는 단계; 및

iv) HLB가 4.0∼9.0 범위인 비이온성 유화제 0.5∼5 중량%를 더 첨가하고, 목적하는 점도 20,000∼65,000 cps에 도달할 때까지 30∼35℃의 온도 범위에서 계속 혼합시키고 최종 희석 및 평균 입자 크기가 1∼100 마이크론이 되도록 물을 100 중량%가 되도록 첨가하는 단계를 포함한다.

중요한 것은, 이렇게 간단한 방법으로 얻어진 고입자 크기의 에멀션을 얻을 수 있는 본 발명의 방식에서 결정적인 측면들 중 하나는 바람직한 고입자 크기의 에멀션을 얻기 위하여 유화제를 선별적으로 사용한다는 점이다. 또한 유화제의 양은 에멀션을 안정하게 만드는데 큰 역할을 담당한다. 구체적으로 고입자 유기폴리실록산 에멀션을 제조하는 상기 방법에서 복잡한 조작 단계를 필요하지 않거나 물을 첨가하는 동안 주의를 기울일 필요없이 용이하게 오일과 물을 혼합하는데 도움이 되는 4.0 내지 9.5 범위의 HLB 값을 갖는 1개 또는 다수개의 계면 활성제를 사용하여 에멀션을 안정화시킨다.

또한, 본 발명은 안정한 고입자 에멀션을 얻는데 중요한 역할을 하는 선별적인 증점제의 사용이 중요하다는 것을 확인하였다. 상기 방법에서, 증점제는 에멀션 중에서 현탁제로 작용하도록 선별적으로 사용된다. 음이온성 증점제는 공지의 기타 통상의 증점제들과 비교하여서 에멀션을 안정화시킬 수 있는 최고의 증점제 중 하나인 것을 확인하였다. 선별적인 증점제의 사용으로 본 발명에 따른 에멀션 시스템의 보관 기간이 보다 길어지게 된다.

소량의 계면 활성제와 함께 고점도 블렌딩한 실리콘 오일을 사용하는 공정이므로, 물질이 균일하게 혼합될 수 있는 방식으로 방법을 적합화하는 것이 중요하다.

또한, 유리하게는 상기 방법은 에멀션 제제가 소정의 구성/고입자 크기를 갖는지 확인하기 위한 물리적 매개변수로서 에멀션의 점도(브룩필드)를 간단히 측정할 것을 제안한다.

따라서, 입자 크기 범위가 1∼100 마이크론인 유기폴리실록산 또는 폴리실록산의 혼합물의 고입자 크기 에멀션을 제조하는 방법에 관한 본 발명의 상기 개시된 방법은 매우 간단하고 선별된 성분들의 믹스를 사용하고, 에멀션 제조 단계들의 효율적인 완료는 에멀션 시스템의 점도를 간단하게 측정함으로써 결정된다.

본 발명의 바람직한 측면에 따르면, 고입자 크기의 안정한 실리콘 에멀션의 제조를 위한 상기 방법은 다음의 2 단계를 포함한다.

혼합 탱크내에 에멀션의 50∼70중량 %, 바람직하게는 에멀션의 55∼65중량 % 범위의 양으로 실리콘 오일/블렌드를 제공하고, 에멀션의 10∼30중량 %, 바람직하게는 15∼25중량 %의 물, 에멀션의 1∼10중량 %, 바람직하게는 에멀션의 1∼4중량 %의 양으로 HLB 값이 4.0∼9.5인 비이온성 유화제 또는 실리콘 오일 대 유화제의 비로 20∼30:1의 유화제를 에멀션의 0.1∼1중량 % 증점제와 함께 첨가하며, 상기 모든 성분들을 55℃∼70℃ 범위의 혼합 조건 하에서 가열하고, 교반하면서 0.5∼3 시간, 바람직하게는 0.5∼1.0 시간의 기간 동안 유화제 및 증점제가 분산될 때까지 계속 교반하고 나서, 상기 혼합물을 20℃∼40℃, 가장 바람직하게는 30℃∼35℃로 냉각시키고, 목적하는 점도 범위 70,000∼1,50 ,000 cps가 될 때까지 2∼5 시간, 바람직하게는 2∼4시간 기간 동안 계속 혼합하는 것을 포함하는 제1 단계; 및 에멀션의 0.5중량 중량 %∼5중량 중량 %, 바람직하게는 0.5중량 %∼2.5중량 %의 유화제를 첨가하거나 실리콘 오일 대 유화제의 비로 40∼45:1의 유화제를 사용하고(여기서 상기 유화제는 HLB 값이 4.0∼9.5임), 목적하는 점도 범위 20000∼65000 cps가 될 때까지 교반하면서 1∼3 시간, 바림직하게는 1.0∼1.5 시간 기간동안 30∼35℃에서 계속 혼합하며, 목적하는 점도에 도달한 후, 최종 희석을 위한 총량이 100 중량% 되게 하는 물 및 에멀션의 0.01∼0.05중량 % 범위의 살생제를 첨가하여 평균 입자 크기가 1∼100 마이크론인 고입자 크기의 에멀션을 얻는 것을 포함하는 제2 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 결정적인 매개변수 중 하나는 바람직한 입자 크기의 에멀션을 얻기 위해서 적합한 유화제를 선별하는 것이다. 본 발명의 주요 목적 중 하나는 단순한 방식으로 큰 입자의 에멀션을 생성시키는 것이며 여기서 유화제가 방법을 단순화하는데 중요한 역할을 한다. 또한 유화제의 양은 에멀션을 안정화시키는데 중요한 역할을 한다. 상기 방법이 고점도 블렌딩한 실리콘 오일과 소량의 계면 활성제를 사용하기 때문에, 물질이 균일하게 혼합될 수 있도록 하는 것이 필요하다. 본 발명에 따르면, 또한 혼합 과정의 완료를 쉽게 인지하도록 물리적 매개변수를 확인하는 것이 중요하다. 혼합물의 점도는 혼합의 완료를 확인하는데 매우 중요하다. 구체적으로, 분산물의 균질성으로 유수계 내에서 제1 유화제 및 증점제의 완료를 보장할 수 있다.

중요한 것은, 본 발명의 상기 고입자 크기 에멀션의 제조 방법은 시간-의존적이지 않는데, 왜냐하면 최종 에멀션의 입자 크기가 단지 유화제의 유형 및 유체 대 유화제의 비율에만 의존적이기 때문이다.

따라서, 본 발명은 유기폴리실록산(실리콘 유체) 또는 유기폴리실록산의 혼합물(이하 블렌딩한 실리콘 유체라 함)로부터 고입자의 안정한 실리콘 에멀션을 제조하는 방법을 제공한다. 블렌딩한 실리콘 유체는 하나의 고점도 비휘발성 유기폴리실록산 및 저점도 비휘발성 유기폴리실록산의 혼합물 또는 작용성 폴리실록산의 혼합물이다. 비록 본 발명이 실리콘 유체 또는 블렌딩한 실리콘 유체로부터 고입자의 에멀션을 제조하는 것이 효율적이지만, 아미노 작용성 폴리실록산, 카르보닐 작용성 폴리실록산, 글리콜 작용성 폴리실록산, 에폭시 작용성 폴리실록산, 카르복시 작용성 폴리실록산 및 비닐 작용성 폴리실록산 또는 이들의 혼합물의 실리콘으로부터 고입자 에멀션을 생산할 수 있다는 것이 확인되었기 때문에, 본 발명을 실리콘 유체 또는 블렌딩한 실리콘 유체를 사용하는 것에만 제한하지 않는다.

본 발명에서 사용하는 고점도 폴리실록산은 다음의 화학식 I의 구조를 갖는것들이다.

여기서, R은 서로 다를 수 있으며, 1가의 탄화수소 라디칼이고, x는 1000∼4000의 정수이다.

R의 예로는 알킬 라디칼, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실 예컨대 n-헥실, 헵틸, 예컨대 n-헵틸, 옥틸, 예컨대 n-옥틸 및 이소옥틸, 예컨대 2,2,4-트리메틸 펜틸, 노닐, 예컨대 n-노닐, 데실 예컨대 n-데실, 도데실 예컨대 n-도데실, 옥타데실 예컨대 n-옥타데실; 알케닐, 예컨대 비닐 및 알릴, 시클로알킬, 예컨대 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸 및 메틸 시클로헥실, 아릴 예컨대 페닐, 나프틸, 안트릴 및 펜안트릴; 알킬아릴, 예컨대 o-톨릴, m-톨릴, p-톨릴, 크실릴 및 에틸페닐; 아르알킬, 예컨대 벤질, α-페닐에틸 및 β-페닐에틸 등이 있으며, 이들 중에서 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필이 바람직하고, 메틸이 특히 바람직하다.

저점도 비휘발성 폴리실록산은 하기 화학식 II의 구조를 갖는다.

여기서, R은 서로 다를 수 있으며, 1가의 탄화수소 라디칼이고, x는 75∼700의 정수이다.

R의 예로는 알킬 라디칼, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, 예컨대 n-헥실, 헵틸, 예컨대 n-헵틸, 옥틸, 예컨대 n-옥틸 및 이소옥틸, 예컨대 2,2,4-트 리메틸 펜틸, 노닐, 예컨대 n-노닐, 데실 예컨대 n-데실, 도데실 예컨대 n-도데실, 옥타데실 예컨대 n-옥타데실; 알케닐, 예컨대 비닐 및 알릴, 시클로알킬, 예컨대 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸 및 메틸 시클로헥실, 아릴 예컨대 페닐, 나프틸, 안트릴 및 펜안트릴; 알킬아릴, 에컨대 o-톨릴, m-톨릴, p-톨릴, 크실릴 및 에틸페닐; 아르알킬, 예컨대 벤질, α-페닐에틸 및 β-페닐에틸 등이 있으며, 이들 중에서 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필이 바람직하고, 메틸이 특히 바람직하다.

화학식 I에 따른 고점도 비휘발성 폴리실록산은 점도가 60,000 cps∼1,000,000 cps이다. 바람직하게, 고점도 비휘발성 폴리실록산의 점도는 100,000 Cps∼600,000 cps이다. 저점도 폴리실록산의 화학식 II에 따르면, 오일 점도는 100 cps∼5000 cps이다. 바람직하게, 저점도 비휘발성 폴리실록산의 점도는 350 cps∼2000 cps이다.

본 발명에 따르면, 블렌딩한 실리콘의 2 유체의 비율이 또한 샴푸 등의 컨디셔너로 사용하는데 상당히 중요하다. 일반적으로, 블렌딩한 실리콘에서 고점도 대 저점도의 비율은 20:80∼80:20의 범위이다. 바람직하게, 컨디셔너로 가장 효과적인 비율은 50:50∼70:30의 범위이다. 본 발명에 따르면, 블렌딩한 실리콘 오일의 점도 범위가 30,000 cps∼100,000 cps인 것이 샴푸 등에서 최적 컨디셔닝 효과를 부여한다.

본 발명에 따라 유용한 작용성 비휘발성 폴리실록산은 하기 화학식 III으로 표시된다.

상기 식에서, R1은 하나 이상의 탄소를 함유하는 아미노 작용기; 하나 이상의 탄소를 함유하는 카르보닐 작용기; 하나 이상의 탄소를 함유하는 글리콜 작용기; 하나 이상의 탄소를 함유하는 에폭시 작용기; 아크릴옥시 작용기; 클로로알킬 작용기; 비닐 작용기 및 화학식 X-R2(여기서 X는 탄소 원자 또는 수소 원자가 아닌 하나의 원자를 함유하는 작용기이고 R2는 하나 이상의 탄소 원자를 보유하는 알킬렌기로부터 선택됨)로 표시되는 기타 작용기로부터 선택된다. x는 10∼100의 정수이다. 중요한 R1기 중 일부는 다음의 화학식을 가지지만 하기의 작용기에 제한하고자 하는 것은 아니다:

본 발명에 따르면, 고입자 크기의 에멀션을 제조하는 방법은 실리콘 오일을 하나 이상의 1차 계면 활성제, 증점제 및 물과 단순 혼합하는 단계를 포함한다. 스테인리스 스틸 블렌더 내에서, 55℃ 이상, 보다 바람직하게는 55℃∼70℃에서 실리콘 오일, 계면 활성제, 증점제 및 물을 혼합하는 것이 바람직하다. 증점제를 분산시킨 후, 혼합물을 20℃∼40℃, 가장 바람직하게는 30℃∼35℃로 냉각시킨다. 에멀션이 목적하는 점도에 도달할 때까지 30℃∼35℃의 온도를 유지시키면서 계속 교반한다. 2차 유화제를 첨가하고 에멀션의 점도가 목적하는 점도로 내려갈 때까지 온도를 30℃∼35℃를 유지시키면서 계속 교반한다. 이어서 최종 물질을 잔여의 물 및 살생제로 희석하여서 고입자 크기의 에멀션을 형성시킨다. 얻어진 에멀션은 평균 입자 크기가 1∼100 마이크론(D50)이다.

제1 혼합 단계(1차 유화제 및 증점제가 유체 내에서 분산될 때까지)에서의 제조 공정은 대기압 하에서 50℃ 이상, 보다 바람직하게는 55℃∼70℃에서 수행하는 것이 또한 바람직하다. 전기 수단 또는 스팀 또는 핫 오일 또는 고온수 또는 이들의 임의 조합을 통해서 열을 가할 수 있다. 유체 내에서 계면 활성제 및 증점제가 분산된 후, 혼합물을 20℃∼40℃, 가장 바람직하게는 30℃∼35℃로 냉각시킨다. 나머지 혼합 과정은 대기압하에서 30℃∼35℃에서 수행한다.

상기 성분들은 단순 저전단 혼합기로 혼합한다. 유용한 저전단 교반계는 이에 한정되는 것은 아니나, 프로펠러 교반기, 터빈 교반기, 핏치 블레이드 교반기, 앵커 교반기 등이 있다. 또한, 높은 전단력을 발생시키지 않으면서 성분들을 혼합할 수 있는 저전단 수단을 본 발명의 방법에서 사용할 수 있다. 호모게나이저와 같은 고전단력을 발생시키는 임의의 혼합 시스템을 사용하는 것은 추천하지 않는다. 비용적인 관점에서, 상기 방법은 또한 종래 당 분야에서 사용하던 고가의 혼합 시 스템과 달리 매우 경제적인 혼합 시스템을 요구한다는 것이 분명하다.

에멀션 제조 공정의 출발부터 종료까지 입자 크기가 1∼100 마이크론인 에멀션을 생산하는데 필요한 총 시간은 교반기, 모든 투입물량의 적재 시스템 및 온도 변화의 효율성 등에 좌우된다. 통상적으로, 이러한 에멀션은 6 시간 이내에 생산할 수 있다. 평균 입자 크기가 1∼100 마이크론에 도달할 때까지 목적하는 점도 및 관련 특성을 얻을 수 있도록 조성물을 혼합하는 것이 중요하다.

본 발명의 에멀션에 따른 고입자 크기 에멀션의 제제에서 사용하는 선별적인 유화제는 HLB 값이 4.0∼9.5인 비이온성 계면 활성제이다. 이 카테고리중에서 가장 유용한 계면 활성제로는 폴리옥시알킬렌 알킬 에테르, 폴리옥시알킬렌 알킬페닐 에테르 및 폴리옥시알킬렌 소르비탄 에테르 등이다. HLB 값이 4.0∼9.5인 비이온성 계면 활성제는 본 발명에 있어서 제조 공정을 보다 간단하게 만들기 위해 매우 중요하다. HLB 값이 4.0∼9.5 내인 비이온성 계면 활성제는 두개의 서로 상이한 상 성분(실리콘 오일 및 물)을 간단한 교반으로 용이하게 서로 혼합시킬 수 있도록 하는데, 이는 상기 유화제들이 두 상에 분산될 수 있기 때문이다. 이들 유화제는 이들의 분산성 덕분에 매우 빠르게 에멀션 미셀을 형성하는데 도움을 준다.

본 발명에 따르면, 적합한 증점제는 고입자 에멀션을 안정하게 만드는데 매우 중요한 역할을 한다. 증점제를 선택하는 주요 척도는 에멀션에서 현탁제로 작용할 수 있는 것인가에 따른다. 올바른 증점제의 선택 역시 본 발명에 따른 분야인데, 증점제가 에멀션의 안정성을 상당히 향상시키기 때문이다. 음이온성 폴리카르복실산 증점제는 통상의 잔탄 검, 알긴산나트륨, 아라비아 검, 모든 유형의 구아 검 및 모든 유형의 셀룰로스 유도체 등과 비교하여 에멀션을 안정화시키는 최고의 증점제 중 하나로 확인되었다. Noveon 사의 Carbopol^® 980; Carbopol^® 981이 에멀션을 안정화시키기 위한 본 발명의 증점제로 가장 유용한 것으로 확인되었다. 증점제의 사용량도 에멀션에 장기적인 안정성을 부여하는데 결정적인 효과를 나타낸다. 일반적으로, 에멀션 내에서 증점제의 양이 0.1∼10중량 %인 경우가 보다 장시간 동안 에멀션을 안정화시키는데 유용하다. 바람직하게는 0.1∼1중량 %의 증점제가 에멀션의 장기적인 보관 수명을 위한 최적의 사용량이다.

중요한 것은, 제1 단계 및 제2 단계에서 목적하는 점도를 얻은 후에, 목적하는 점도를 얻은 이후 추가 시간 동안 물질을 더 교반하면, 에멀션의 품질에 어떠한 영향도 없었다는 점을 통해서 본 발명의 에멀션 시스템의 효율을 확인한 점이다.

또한, 에멀션 제조 후 45℃∼60℃의 범위, 가장 바람직하게는 55℃의 오븐에서 1 개월 동안 방치시켰을 때, 에멀션의 크림화 또는 분리 또는 변형 등이 관찰되지 않았다. 또한, 1 개월 동안 10℃/50℃의 온도에서 12 시간 동결/해동 사이클 시험을 수행하였다. 이 시험에서도 역시 에멀션의 크림화 또는 분리 또는 변형이 관찰되지 않았다.

본 발명의 상세 설명, 목적 및 장점을 이하 본 방법의 비제한적인 실시예와 연계하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

실시예 I

점도가 350 cps인 40중량 %의 트리메틸실록시 말단 디메틸 폴리실록산 및 점도가 600,000 cps인 60중량 %의 트리메틸실록시 말단 디메틸 폴리실록산을 함유하는 블레드한 실리콘 오일을 내부에 앵커 교반기가 장착된 혼합 탱크에서 함께 혼합하였다. 이 오일을 이하 에멀션들과 같은 에멀션의 제조를 위해 사용하였다.

실시예 II

에멀션 제조의 제1 단계에서, 실시예 I의 블렌딩한 오일 4000 gm, 1370 gm 탈염수 (DM수); 13.5 gm의 Carbopol^®980 및 156 gm의 STAL 5(Grand Organics)을 옮겨 넣었다. 물질들을 교반하면서 60℃로 가열하였으며 STAL 5(Grand Organics) 및 Carbopol^®980이 유체 및 물에 분산될 때까지 계속 교반하였다. 대체로 수분 오일 혼합물에 성분들이 분산되는데 0.5 시간이 요구되었다. 혼합물을 30∼35℃로 냉각시키고 점도가 1,200,000 cps에 도달할 때까지 30∼35℃에서 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 3.5 시간이 요구되었다. 제2 단계에서, 80 gm Laffonics 1340(Laffans India)을 첨가하였으며 점도가 40,000 cps로 내려갈 때까지 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 1.0 시간이 요구되었다. 에멀션의 최종 희석을 위해서 1057 gm의 DM수를 첨가하고 살생제로 3 gm의 Kathon^® CG를 첨가하였다.

Malvern Mastersizer로 에멀션의 입자 크기를 측정하였다. 결과에 따르면, 2.87 마이크론 D10; 10.76 마이크론 D50; 23.74 마이크론 D90 및 41.43 마이크론 D100의 매우 좁은 입자 크기 분포도를 나타내었다.

본 발명자들은 또한 1 개월간 55℃에서 실시예 II의 에멀션의 열안정성을 시험하였으며 1 개월 후에도 이 에멀션에 어떠한 변형도 관찰되지 않았다. 실시예 II의 에멀션은 또한 1 개월간 10℃/50℃의 온도에서 12 시간 동결/해동 사이클을 수행하였을 때에도 매우 완벽하였다.

실시예: III

에멀션 제조의 제1 단계에서, 실시예 I의 블렌딩한 오일 4000 gm, 1370 gm의 탈염수 (DM수); 20 gm의 Carbopol^®980 및 200 gm의 STAL 5(Grand Organics)를 옮겨 넣었다. 물질들을 교반하면서 60℃로 가열하였으며 STAL 5(Grand Organics) 및 Carbopol^®980이 유체 및 물에 분산될 때까지 계속 교반하였다. 대체로, 수분 오일 혼합물에 성분들이 분산되는데 0.5 시간이 요구되었다. 혼합물을 30∼35℃로 냉각시키고 점도가 1,25 ,000 cps에 도달할 때까지 30∼35℃에서 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 3.5 시간이 요구되었다. 제2 단계에서, 98 gm의 Laffonics 1340(Laffans India)을 첨가하였으며 점도가 45,000 cps로 내려갈 때까지 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 1.0 시간이 요구되었다. 에멀션의 최종 희석을 위해서 975 gm DM수를 첨가하고 살생제로 3 gm의 Kathon^® CG를 첨가하였다.

Malvern Mastersizer로 에멀션의 입자 크기를 측정하였다. 결과에 따르면, 4.13 마이크론 D10; 17.59 마이크론 D50; 47.88 마이크론 D90 및 58.94 마이크론 D100의 매우 좁은 입자 크기 분포도를 나타내었다.

본 발명자들은 또한 1 개월간 55℃에서 실시예 III의 에멀션의 열안정성을 시험하였는데, 1 개월 후에 이 에멀션에 어떠한 변형도 관찰되지 않았다. 실시예 III의 에멀션은 또한 1 개월간 10℃/50℃의 온도에서 12 시간 동결/해동 사이클을 수행하였을 때에도 매우 완벽하였다.

실시예: IV

에멀션 제조의 제1 단계에서, 실시예 I의 블렌딩한 오일 4000 gm, 1370 gm의 탈염수(DM수); 10 gm의 Carbopol^®980 및 200 gm의 STAL 5(Grand Organics)를 옮겨 넣었다. 물질들을 교반하면서 60℃로 가열하였으며 STAL 5(Grand Organics) 및 Carbopol^®980이 유체 및 물에 분산될 때까지 계속 교반하였다. 대체로 수분 오일 혼합물에 성분들이 분산되는데 0.5 시간이 요구되었다. 혼합물을 30∼35℃로 냉각시키고 점도가 1,180,000 cps에 도달할 때까지 30∼35℃에서 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 3.0 시간이 요구되었다. 제2 단계에서, 98 gm의 Laffonics 1340(Laffans India)을 첨가하였으며 점도가 39,000 cps로 내려갈 때까지 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 1.0 시간이 요구되었다. 에멀션의 최종 희석을 위해서 985 gm DM수를 첨가하고 살생제로 3 gm의 Kathon^® CG를 첨가하였다.

Malvern Mastersizer로 에멀션의 입자 크기를 측정하였다. 결과에 따르면, 2.5 마이크론 D10; 10.0 마이크론 D50; 23.61 마이크론 D90 및 35.56 마이크론 D100의 매우 좁은 입자 크기 분포도를 나타내었다.

본 발명자들은 또한 1 개월간 55℃에서 실시예 IV의 에멀션의 열안정성을 시험하였는데, 1 개월 후에 이 에멀션에 어떠한 변형도 관찰되지 않았다. 실시예 IV의 에멀션은 또한 1 개월간 10℃/50℃의 온도에서 12 시간 동결/해동 사이클을 수행하였을 때에도 매우 완벽하였다.

실시예: V

에멀션 제조의 제1 단계에서, 실시예 I의 블렌딩한 오일 4000 gm, 1370 gm의 탈염수 (DM수); 12 gm의 Carbopol^®980 및 200 gm의 STAL 5(Grand Organics)를 옮겨 넣었다. 물질들을 교반하면서 60℃로 가열하였으며 STAL 5(Grand Organics) 및 Carbopol^®980이 유체 및 물에 분산될 때까지 계속 교반하였다. 대체로 수분 오일 혼합물에 성분들이 분산되는데 0.5 시간이 요구되었다. 혼합물을 30∼35℃로 냉각시키고 점도가 1,50 ,000 cps에 도달할 때까지 30∼35℃에서 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 2.5 시간이 요구되었다. 제2 공정에서, 98 gm의 Laffonics 1340(Laffans India)을 첨가하였으며 점도가 60,000 cps로 내려갈 때까지 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 1.0 시간이 요구되었다. 에멀션의 최종 희석을 위해서 983 gm DM수를 첨가하고 살생제로 3 gm의 Kathon^® CG를 첨가하였다.

Malvern Mastersizer로 에멀션의 입자 크기를 측정하였다. 결과에 따르면, 3.44 마이크론 D10; 13.43 마이크론 D50; 30.05 마이크론 D90 및 56.23 마이크론 D100의 매우 좁은 입자 크기 분포도를 나타내었다.

본 발명자들은 또한 1 개월간 55℃에서 실시예 V의 에멀션의 열안정성을 시험하였는데 1 개월 후에 이 에멀션에 어떠한 변형도 관찰되지 않았다. 실시예 V의 에멀션은 또한 1 개월간 10℃/50℃의 온도에서 12 시간 동결/해동 사이클을 수행하였을 때에도 매우 완벽하였다.

실시예: VI

에멀션 공정의 제1 단계에서, 실시예 I의 블렌딩한 오일 4000 gm, 1370 gm의 탈염수 (DM수); 14 gm의 Carbopol^®980 및 200 gm의 STAL 5(Grand Organics)를 옮겨 넣었다. 물질들을 교반하면서 60℃로 가열하였으며 STAL 5(Grand Organics) 및 Carbopol^®980이 유체 및 물에 분산될 때까지 계속 교반하였다. 대체로 수분 오일 혼합물에 성분들이 분산되는데 0.5 시간이 요구되었다. 30∼35℃로 혼합물을 냉각시키고 점도가 1,300,000 cps에 도달할 때까지 30∼35℃에서 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 3.0 시간이 요구되었다. 제2 단계에서, 326 gm의 STAL 5의 30중량 % 용액(Grand Organics)을 첨가하였으며 점도가 44,000 cps로 내려갈 때까지 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 1.0 시간이 요구되었다. 에멀션의 최종 희석을 위해서 753 gm DM수를 첨가하고 살생제로 3 gm의 Kathon^® CG를 첨가하였다.

Malvern Mastersizer로 에멀션의 입자 크기를 측정하였다. 결과에 따르면, 3.82 마이크론 D10; 20.51 마이크론 D50; 46.3 마이크론 D90 및 76.32 마이크론 D100의 매우 좁은 입자 크기 분포도를 나타내었다.

본 발명자들은 또한 1 개월간 55℃에서 실시예 VI의 에멀션의 열안정성을 시험하였는데 1 개월 후에 이 에멀션에 어떠한 변형도 관찰되지 않았다. 실시예 VI의 에멀션은 또한 1 개월간 10℃/50℃의 온도에서 12 시간 동결/해동 사이클을 수행하였을 때에도 매우 완벽하였다.

실시예: VII

에멀션 제조의 제1 단계에서, 실시예 I의 블렌딩한 오일 4000 gm, 1370 gm의 탈염수 (DM수); 13.5 gm의 Rhodopol^®23(Xanthum gum) 및 156 gm의 STAL 5(Grand Organics)를 옮겨 넣었다. 물질들을 교반하면서 60℃로 가열하였으며 STAL 5(Grand Organics) 및 Rhodopol^®23이 유체 및 물에 분산될 때까지 계속 교반하였다. 대체로 수분 오일 혼합물에 성분들이 분산되는데 0.5 시간이 요구되었다. 30∼35℃로 혼합물을 냉각시키고 점도가 1,500,000 cps에 도달할 때까지 30∼35℃에서 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 3.5 시간이 요구되었다. 제2 단계에서, 80 gm의 Laffonics 1340(Laffans India)을 첨가하였으며 점도가 37,000 cps로 내려갈 때까지 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 1.0 시간이 요구되었다. 에멀션의 최종 희석을 위해서 1057 gm DM수를 첨가하고 살생제로 3 gm의 Kathon^® CG를 첨가하였다.

Malvern Mastersizer로 에멀션의 입자 크기를 측정하였다. 결과에 따르면, 0.5 마이크론 D10; 7.88 마이크론 D50; 56.7 마이크론 D90 및 99.4 마이크론 D100 의 매우 좁은 입자 크기 분포도를 나타내었다.

또한 55℃에서의 열안정성 시험에서 8 일 후 에멀션이 분리되었다. 이 에멀션은 또한 10℃/50℃의 온도에서 12 시간 동결/해동 사이클을 수행하였을 때, 9 일 후 분리되었다.

실시예 VIII-X

실시예 VIII 내지 X에서, 제1 단계 및 제2 단계에서 교반 시간을 변경한 것을 제외하고는 실시예 II와 동일한 방식으로 수행하였다. 실시예 VIII-X의 에멀션의 입자 크기를 측정하였다.

실시예	제1 단계시 교반 시간(hr)	제2 단계시 교반시간(hr)	D10; 마이크론	D50; 마이크론	D90; 마이크론	D100; 마이크론
II	3	1	2.87	10.76	23.74	41.43
VIII	5	1	2.92	10.8	23.4	40.5
IX	3	3	2.7	11.0	22.88	41.1
X	5	5	2.9	11.1	23.7	41.8

또한 실시예 VIII-X의 에멀션을 55℃에서 1 개월간 열안정성을 시험한 결과, 1 개월 후에도 에멀션에 어떠한 변형도 관찰되지 않았다. 실시예 VIII-X의 에멀션은 또한 10℃/50℃의 온도에서 1 개월 동안 12 시간 동결/해동 사이클을 수행했을 때에도 매우 완벽한 것으로 나타났다.

실시예 XI

에멀션 제조의 제1 단계에서, 실시예 I의 블렌딩한 오일 4000 gm, 1370 gm의 탈염수 (DM수); 13.5 gm의 Carbopol^®980 및 156 gm의 Brij 35(ICI product)를 옮겨 넣었다. 물질들을 교반하면서 60℃로 가열하였으며 Brij 35 및 Carbopol^®980 이 유체 및 물에 분산될 때까지 계속 교반하였다. 대체로 수분 오일 혼합물에 성분들이 분산되는데 0.5 시간이 요구되었다. 30∼35℃로 혼합물을 냉각시키고 점도가 70,000 cps에 도달할 때까지 30∼35℃에서 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 3.0 시간이 요구되었다. 제2 단계에서, 98 gm의 Dehydol LS-2(Henkel product)을 첨가하였으며 점도가 35000 cps로 내려갈 때까지 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 1.0 시간이 요구되었다. 에멀션의 최종 희석을 위해서 1057 gm DM수를 첨가하고 살생제로 3 gm의 Kathon^® CG를 첨가하였다.

Malvern Mastersizer로 에멀션의 입자 크기를 측정하였다. 결과에 따르면, 0.7 마이크론 D10; 5.0 마이크론 D50; 65.8 마이크론 D90 및 240.9 마이크론 D100의 매우 좁은 입자 크기 분포도를 나타내었다.

또한, 55℃에서의 열안정성 시험에서 1 일 후 에멀션이 분리되었다. 이 에멀션은 10℃/50℃의 온도에서 12 시간 동결/해동 사이클을 수행하였을 때, 1 일 후 분리되었다.

실시예 XII

에멀션 제조의 제1 단계에서, 실시예 I의 블렌딩한 오일 4000 gm, 1370 gm의 탈염수 (DM수); 13.5 gm의 Carbopol^®980 및 400 gm의 STAL 5(Grand Organics)을 옮겨 넣었다. 물질들을 교반하면서 60℃로 가열하였으며, STAL 5(Grand Organics) 및 Carbopol^®980이 유체 및 물에 분산될 때까지 계속 교반하였다. 대체로 수분 오일 혼합물에 성분들이 분산되는데 0.5 시간이 요구되었다. 30∼35℃로 혼합물을 냉각시키고 점도가 400,000 cps에 도달할 때까지 30∼35℃에서 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 3.0 시간이 요구되었다. 제2 단계에서, 200 gm Laffonics 1340(Laffans India)을 첨가하였으며 점도가 130,000 cps로 내려갈 때까지 계속 혼합하였다. 대체로, 혼합물의 점도가 바람직한 수준에 도달하는데 1.0 시간이 요구되었다. 에멀션의 최종 희석을 위해서 680 gm DM수를 첨가하고 살생제로 3 gm의 Kathon^® CG를 첨가하였다. 최종 생성물의 점도는 70000 Cps였다.

Malvern Mastersizer로 에멀션의 입자 크기를 측정하였다. 결과에 따르면, 0.08 마이크론 D10; 0.75 마이크론 D50; 10 마이크론 D90 및 14 마이크론 D100의 매우 좁은 입자 크기 분포도를 나타내었다.

유화제의 고함량으로 인해서, 얻어진 에멀션의 입자 크기가 1 마이크론보다 작았다.

상술한 결과를 통해서 바람직한 고입자 크기의 에멀션을 얻는데 유화제의 선별적인 사용이 중요함을 증명하였다. 또한 유화제의 사용량이 에멀션을 안정화시키는데 중요한 역할을 한다는 것을 확인하였다. 구체적으로, 상기에서 증명한 바와 같이, 고입자 유기폴리실록산 에멀션의 제조 방법에서, 복잡한 조작 단계 또는 물 첨가에 큰 주의를 요하지 않으면서 용이하게 오일과 물을 혼합하는데 도움이 되도록 임계 HLB 값을 갖는 1개 또는 다수개의 계면 활성제를 선별적인 양으로 사용하여 에멀션을 안정화시킬 수 있다. 또한, 안정한 고입자 에멀션을 얻는데 선별적인 증점제의 사용이 매우 중요한 역할을 한다는 것을 상기 실시예를 통해 더욱 확인하였다. 음이온성 증점제의 사용을 통해서, 기타 공지의 통상적인 증점제와 비교하여 유화제를 안정화시키는데 음이온성 증점제가 최고의 증점제임을 확인하였다. 선별적인 증점제의 사용으로 본 발명의 에멀션 시스템은 보관 수명이 보다 길어지게 된다.

따라서, 본 발명의 방법을 통해서 간단하며, 비용 효율적으로, 복잡한 조작 단계를 필요하지 않으면서, 입자 크기가 1∼100 마이크론인 실리콘 에멀션을 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이 가능하며, 그 결과 모발 관리 제품 등과 같은 다양한 응용 분야에 사용할 수 있는 고입자 크기의 실리콘 에멀션을 상업적으로 대량 생산하는데 용이하게 적용할 수 있다.

모발 관리 제품 등을 비롯한 다양한 목적의 응용 분야에 사용하기 위해서, 선별적인 유화제, 실리콘 유체 조성물 및 유체 대 유화제의 비율 등을 기초로 본 발명의 고입자 에멀션을 제조하는 간단한 2 단계를 수행하여 다양한 고입자 에멀션을 얻는 것이 가능하며, 본 발명의 범주는 본 발명데 따른 방법의 이러한 이로운 측면의 관점을 유지하면서 조절하는 것이 가능하다.

Claims

고입자의 안정한 실리콘 에멀션의 제조 방법으로서,

i) (a) 50∼70 중량%의 실리콘 오일 또는 이의 블렌드, (b) 10∼30 중량%의 물, (c) HLB가 4.0∼9.5 범위인 1∼10 중량%의 비이온성 유화제, 및 (d) 0.1∼1 중량%의 음이온성 증점제를 제공하는 단계;

ii) 단계 (i)의 믹스를 55℃∼70℃의 온도 범위에서 가열하고 교반하여 균질한 믹스를 제공하는 단계;

iii) 단계 (ii)의 믹스를 20℃∼40℃의 온도 범위에서 냉각시키고 목적하는점도 범위 70,000∼1,500,000 mPa.s(브룩필드)가 얻어질 때까지 계속 혼합하는 단계;

iv) HLB가 4.0∼9.0 범위인 비이온성 유화제를 0.5∼5 중량%로 더 첨가하고, 목적하는 점도 20,000∼65,000 mPa.s(브룩필드)가 얻어질 때까지 30∼35℃의 온도 범위에서 계속 혼합시키고, 이어서 최종 희석 및 1∼100 마이크론(D50 값) 범위의 평균 입자 크기를 위해 물을 100 중량%가 되도록 첨가하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 사용하는 비이온성 유화제는 오일과 물을 혼합하기 위하여 사용되는 4.0 내지 9.5 범위의 HLB 값을 갖는 1개 또는 다수개의 계면 활성제를 포함하는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 고입자의 안정한 실리콘 에멀션이 유기폴리실록산 또는 유기폴리실록산의 혼합물을 포함하는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 사용되는 상기 유기폴리실록산의 혼합물은 점도 범위가 60000 mPa.s∼1백만 mPa.s인 하나의 고점도 비휘발성 유기폴리실록산 및 점도 범위가 100 mPa.s∼5000 mPa.s인 저점도 비휘발성 유기폴리실록산의 혼합물 또는 작용성 폴리실록산의 혼합물을 포함하는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고입자의 안정한 실리콘 에멀션은 아미노 작용성 폴리실록산, 카르보닐 작용성 폴리실록산, 글리콜 작용성 폴리실록산, 에폭시 작용성 폴리실록산, 카르복시 작용성 폴리실록산 및 비닐 작용성 폴리실록산 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 실리콘으로 제조하는 것인 방법.
제4항에 있어서, 사용되는 상기 고점도 비휘발성 유기폴리실록산은 하기 화학식 I의 구조를 포함하는 것인 방법:

[화학식 I]

상기 식에서, R은 서로 다를 수 있으며, 1가의 탄화수소 라디칼이고, x는 1000∼4000의 정수이다.
제6항에 있어서, 상기 화학식 I의 고점도 유기폴리실록산 구조의 R은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 이소옥틸, 노닐, 데실, 도데실, 옥타데실로부터 선택되는 알킬 라디칼; 알케닐; 시클로알킬; 아릴; 알킬아릴; 또는 아르알킬인 것인 방법.
제4항에 있어서, 사용하는 상기 저점도 비휘발성 유기폴리실록산은 하기 화학식 II의 구조를 갖는 것인 방법:

[화학식 II]

상기 식에서, R은 서로 다를 수 있으며, 1가의 탄화수소 라디칼이고, x는 75∼700의 정수이다.
제8항에 있어서, 상기 화학식 II의 저점도 비휘발성 유기폴리실록산 구조의 R은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 이소옥틸, 노닐, 데실, 도데실, 옥타데실로부터 선택되는 알킬 라디칼; 알케닐; 시클로알킬; 아릴; 알킬아릴; 또는 아르알킬인 것인 방법.
제6항에 있어서, 화학식 I의 고점도 비휘발성 유기폴리실록산은 점도 범위가 60,000 mPa.s∼1 MIO mPa.s인 것인 방법.
제8항에 있어서, 화학식 II의 저점도 비휘발성 폴리실록산은 점도가 100 mPa.s∼5000 mPa.s 범위인 것인 방법.
제3항에 있어서, 유기폴리실록산의 혼합물 내에서 두 유기폴리실록산의 비, 구체적으로 유기폴리실록산의 혼합물 내의 고점도 유기폴리실록산 대 저점도 유기폴리실록산의 비율은 20:80∼80:20의 범위인 것인 방법.
제12항에 있어서, 유기폴리실록산 혼합물의 사용을 위해서 유기폴리실록산의 혼합물 내의 고점도 유기폴리실록산 대 저점도 유기폴리실록산의 비율이 50:50∼70:30인 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리실록산 혼합물의 점도는 30,000 mPa.s∼100,000 mPa.s의 범위인 것인 방법.
제4항에 있어서, 작용성 폴리실록산은 비휘발성이며, 하기 화학식 III의 구조를 갖는 것인 방법:

[화학식 III]

상기 식에서, R1은 하나 이상의 탄소를 함유하는 아미노 작용기; 하나 이상의 탄소를 함유하는 카르보닐 작용기; 하나 이상의 탄소를 함유하는 글리콜 작용기; 하나 이상의 탄소를 함유하는 에폭시 작용기; 아크릴옥시 작용기; 클로로알킬 작용기; 비닐 작용기 및 화학식 X-R2(여기서 X는 탄소 원자 또는 수소 원자가 아닌 하나의 원자를 함유하는 작용기이고 R2는 하나 이상의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기로부터 선택된다)를 갖는 기타 작용기로부터 선택되고, x는 10∼100의 정수이다.
제15항에 있어서, 상기 화학식 III의 R1 기는 하기 작용기들로부터 선택되는 것인 방법:
제1항 또는 제2항에 있어서, 밀폐된 스테인리스 스틸 블렌더에서 55℃∼70℃의 온도 범위에서 실리콘 오일, 계면 활성제, 증점제 및 물을 혼합하는 단계, 증점제를 분산시킨 후, 상기 혼합물을 20℃∼40℃로 냉각시키고, 에멀션의 목적하는 점도에 도달할 때까지 30℃∼35℃의 온도를 유지시키면서 계속 교반하는 단계, 2차 유화제를 첨가하고 에멀션 액적의 점도가 목적하는 점도로 내려갈 때까지 30℃∼35℃의 온도를 유지시키면서 계속 교반하는 단계, 최종 물질을 총량이 100 중량%가 되게 하는 물 및 살생제로 희석하여 1∼100 마이크론 범위 에멀션인 고입자 크기의 에멀션(D50)을 형성하는 단계를 포함하는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 단계 (i) 및 (ii)의 제조 공정은 대기압에서 55∼70℃의 온도 범위에서 수행하며, 가열은 선택적으로 전기 수단, 스팀, 핫 오일, 고온수 및 이들의 임의 조합을 사용하여 수행하고, 계면 활성제 및 증점제를 분산시킨 후, 상기 혼합물을 20℃∼40℃로 냉각시키고, 나머지 혼합 과정은 대기압하의 30℃∼35℃에서 수행하는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (a) 50∼70 중량%의 실리콘 오일 또는 이의 블렌드, (b) 10∼30 중량%의 물, (c) HLB가 4.0∼9.5 범위인 1∼10 중량%의 비이온성 유화제, 및 (d) 0.1∼1 중량%의 음이온성 증점제들을 단순 저전단 혼합기에서 혼합하는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, HLB 값이 4.0∼9.5인 비이온성 계면 활성제는 폴리옥시알킬렌 알킬 에테르, 폴리옥시알킬렌 알킬페닐 에테르 및 폴리옥시알킬렌 소르비탄 에스테르로부터 선택되는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 사용되는 상기 음이온성 증점제는 에멀션 내에서 현탁제로 작용하도록 제공되는 것인 방법.
혼합 탱크 내에 에멀션의 50∼70 중량%의 범위로 실리콘 오일 또는 이의 블렌드를 제공하고, 에멀션의 10∼30 중량%의 물, 에멀션의 1∼10 중량%의 HLB 값이 4.0∼9.5인 비이온성 유화제 또는 실리콘 오일 대 유화제의 비로 20∼30:1의 유화제를 에멀션의 0.1∼1 중량%의 증점제와 함께 첨가하고, 상기 모든 성분들을 55℃∼70℃ 범위의 혼합 조건하에서 가열하고, 교반하면서 0.5∼3시간 기간 동안 유화제 및 증점제가 분산될 때까지 계속 교반하며, 상기 혼합물을 20∼40℃로 냉각하고, 목적하는 점도 범위 70,000∼1,500,000 mPa.s가 될 때까지 2∼5 시간 기간동안 계속 혼합하는 것을 포함하는 제1 단계; 및

에멀션의 0.5∼5 중량%의 유화제를 첨가하거나 실리콘 오일 대 유화제의 비로 40∼45:1의 유화제를 사용하고(여기서, 상기 유화제는 HLB 값이 4.0∼9.5임), 목적하는 점도 범위 20000∼65000 mPa.s가 될 때까지 1∼3 시간 기간동안 계속 혼합하며, 목적하는 점도가 된 후, 최종 희석을 위하여 총량이 100 중량%가 되게 하는 물 및 에멀션의 0.01∼0.05 중량% 범위의 살생제를 첨가하여 평균 입자 크기가 1∼100 마이크론인 고입자 크기의 에멀션을 최종적으로 얻는 것을 포함하는 제2 단계

를 포함하는 고입자 크기의 안정한 실리콘 에멀션의 제조 방법.
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