KR20090007383A - 유중수 및 수중유 나노에멀젼의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

다음 단계를 포함하며, 1 내지 500 nm의 직경을 가지는 액적의 형태로 분산 상에 분포된, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법: 1) 30 내지 70 중량%의 물, 비-이온성, 음이온성, 고분자 계면활성제에서 선택되며 상이한 HLB를 가지는 둘 이상의 계면활성제를 포함하며, 1 mN/m 미만의 계면 장력을 특징으로 하는 균질의 물/오일 블렌드 (I)의 제조, 상기 계면활성제는 블렌드를 균질하게 만들기 위한 양으로 존재하며; 2) 비-이온성, 음이온성, 고분자 계면활성제에서 선택된 계면활성제가 첨가되며 오일 또는 물로 구성된 분산 상에 블렌드 (I)을 희석, 여기서 분산 상과 계면활성제의 양은 블렌드 (I)와 상이한 HLB를 가지는 나노에멀젼을 수득하게 하는 양임.

Description

유중수 및 수중유 나노에멀젼의 제조 방법{PROCESS FOR PREPARATION OF WATER-IN-OIL AND OIL-IN-WATER NANOEMULSIONS}
본원발명은 유중수 및 수중유 나노에멀젼의 제조 방법에 관계한다.
더욱 구체적으로는, 본원발명은 시스템에 존재하는 계면활성제의 친수성 친유성 평형치 (HLB)를 변화시킴에 의해 안정한 나노에멀젼을 수득할 수 있게 하는 저 에너지 공정에 관계한다.
나노에멀젼 기술, 즉, 크기가 500 nm 보다 작은 에멀젼은 많은 산업 분야에 적용가능한 성장 기술이다.
그러나, 상당한 제조 비용 및 일정시간 동안으로 제한되는 안정성으로 인해, 나노에멀젼은 오늘날 화장품 및 제약 분야와 같은 고부가가치 분야에 주로 사용된다.
예를 들면, 화장품 분야에서, 나노에멀젼은 활성 성분을 곧바로 조직 내부로 가져가서, 사용된 활성 성분의 양을 감소시키기 위하여, 수용성 활성 성분을 피부와 상용성인 오일 내부로 전달하는데 사용된다. 대조적으로, 제약 분야에서 나노에멀젼은 세포막과 나노에멀젼의 용해에 의해 세포 내부로 직접 전달되는 바이러스, 항균 또는 항진균제를 도포하기에 효과적인 것으로 밝혀졌다.
탄저병 및 AIDS와 같은 바이러스를 박멸하기 위한 나노에멀젼의 잠재적 사용가능성이 연구되고 있으며, 또한 항암제의 담체로서의 나노에멀젼 또한 연구되고 있다.
비용이 적게 들고 상기 제품들이 더 큰 안정성을 가진다면 이 제품들이 사용될 수 있는, 식품 산업에서 오일 산업까지 수많은 분야들이 존재한다.
식품 산업에서, 작은 크기는 높은 안정성과 더불어 크림 및 소스에 특별한 감각 특성을 제공할 수 있다. 마지막으로, 오일산업에서 유중수 나노에멀젼은, 불용성 때문에 오일과 함께 운반할 수 없는 제품들을, 부식, 결함 등과 관련된 문제들로 인해 많은 양의 물이 운반될 수 없는 부위에 전달할 수 있다. 특히, 나노에멀젼은 스케일 억제제, 부식 억제제 또는 왁스 및 아스팔텐 억제제의 담체로서, 또는 성형의 산처리를 위하여 사용될 수 있다. 이들은 또한 송유관 세척에 사용될 수 있다.
적절히 제조되었을 때 나노에멀젼의 상당한 안정성 및 내부의 물이 완전히 차단된다는 사실은, 서로 상용불가능한 첨가제들을 전달함에 있어서 또는 웰의 적절한 부위에서 중합 반응 또는 겔화 반응을 유발함에 있어서 나노에멀젼에 관심을 유발하게 할 수 있다.
현재, 나노에멀젼을 얻기 위한 고 비용은 고압 교반기와 같은 고 에너지 시스템을 사용할 필요성으로 인한 것이다.
소위 저 에너지법은 실험적이며, 실시하기 용이하지 않다. 특히, 유중수 나노에멀젼을 얻는 것은 여전히 해결하기 쉽지 않은 문제이다.
그러나, 일반적인 제조 절차가 없으며 다소 실험적인 제조 기준이 없는 마크로에멀젼과 유사하게, 나노에멀젼 또한 나노에멀젼의 제조를 위한 과학적 기준이 없다.
상응하는 마크로에멀젼에 관한 나노에멀젼의 형성에 가장 중요한 점은, 분산된 상 중의 액적들의 매우 작은 크기(500 nm 보다 작음)로 인해, 나노에멀젼을 얻는데 많은 에너지가 필요하다는 점에 있다.
소위 저 에너지 공정은 매우 낮은 계면 장력을 가지는, 상 다이어그램의 특정 영역, 즉, 액정 또는 마이크로에멀젼 영역을 통해 실시될 수 있다.
예를 들면, 나노에멀젼은 종래의 PIT (상 반전 온도)법 [K: Shinoda, H. Saito, J. Colloid Interface Sci. 1 (1949) 311]과 같은 상 반전에 의한 자발적 에멀젼화, 특히, 상 다이어그램의 특정 액정 영역을 통한 에멀젼화 [Paqui Iz- quierdo, Jin Feng, Jordi Esquena, Tharward F. Tadros, Joseph C. Dederen, Mari Jose Garcia, Nuria Azemar, Conxita Solans, Journal of Colloid and Interface Science 285 (2005) 388-394]를 통하여 수득될 수 있음이 공지되어 있다.
특정 경우에, 수중유 나노에멀젼은 물/오일 비율을 변화시키거나 [Patrick Fernandez, Valeris Andre, Jens Rieger, Angelika Kuhnle, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 251 (2004) 53-58][대 전환 (catastrophic inversion), 수득된 나노에멀젼은 100 내지 500 nm임] 마이크로에멀젼의 희석 [R. Pons, I. Carrera, J. Caelles, J. Rouch, P. Panizza, Advances in Colloid and Interface Science, 106, (2003) 129-146]에 의한 상 전환을 사용하여 수득하여 왔 다.
"온화한 방법(gentle method)"을 통해 유중수 나노에멀젼을 형성하는 것에 관련된 논문을 찾는 것은 쉽지 않다 [N. Uson, M.J. Garciaand C. Solans Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspect, Volume 250, Issues 1-3, December 10, 2004, pages 415-421; M. Porras, C. Solans, C. Gonzales, A. Martinez, A. Guinart and J. M. Gutierrez Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering aspect, Volume 250, Issues 1-3, 10 December 2004, Pages 415-421; M Porras, C. Solans, C. Gonzales,A. Martinez, A. Guinart and J. M. Gitierrez Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Volume 249, Issues 1-3, November 30, 2004, pages 115-118; 이탈리아 특허 출원 제 MI 03A002101호].
이들 저 에너지 공정들은 사용되는 시스템에 따라 (계면활성제, 물, 오일 유형) 사례별로 설정이 달라짐에 따른 결점을 가진다.
예를 들면, 이탈리아 특허 출원 제 MI 03A002101호는 워터-인-디젤(water-in-diesel) 나노에멀젼의 제조를 위한 3단계 저 에너지 공정을 기술하는데, 이 공정은 제 1 에멀젼을 수득하기 위해 계면활성제의 블렌드를 제조하는 단계, 제 1 에멀젼을 제 2 복굴절 에멀젼으로 전환하는 단계, 원하는 나노에멀젼을 얻기 위해 상기 복굴절 에멀젼을 디젤과 혼합하는 단계를 포함한다.
상기 방법에 의해 얻어진 워터-인-가스 오일(water-in-gas oil) 나노에멀젼은 실제로 단분산되는데, 이는 이들 나노에멀젼이 감소된 양의 비이온성 계면활성 제 조성물 (1 내지 5 중량%; 마이크로에멀젼보다 훨씬 낮음)을 포함하며 높은 안정성에 의해 특징되기 때문이다.
이제, 높은 안정성을 가지며, 공지 기술에서 기술된 범위보다 더 광범위하게 응용 되며, 단순한 특성을 가지는 단분산 유중수 및 수중유 나노에멀젼의 제조를 위한 저에너지 공정이 발견되었다.
본원발명은 또한 희석 후 수 시간 내에 수득될 수 있도록 높은 생성 속도로 나노에멀젼의 제조를 가능하게 하는 반면, 특허 출원 제 MI 03A002101호에 기재된 방법은 나노에멀젼의 생성에 더 오랜 시간(수 일)을 필요로 한다.
본원발명의 공정은 물과 오일에 기초한 시스템의 용량 및 시스템에 존재하는 계면활성제의 친수성/친유성 평형치 (HLB)를 달리함에 의한 상 전환에 기초한다. 이러한 상 전환은 특정 HLB 및 1 mN/m 미만의 계면 장력에 의해 특징되는 균질 블렌드 (농축된 전구물질)을, 최종 분산물에 전구물질과 상이한 HLB를 부여할 수 있는 계면활성제를 함유하는 분산 상 (오일 또는 물)에 희석함에 의해 일어난다.
또한 나노에멀젼의 최종 HLB의 선택은 상응하는 마이크로에멀젼의 HLB의 기준에 영향을 줄 수 있음이 발견되었다. 이러한 마이크로에멀젼은 특수한 절차에 의하지 않고, 단순히 많은 양의 계면활성제를 사용함에 의해 용이하게 수득될 수 있다.
나노에멀젼의 HLB는 유중수 분산물의 경우 전구물질보다 작고, 수중유 분산물의 경우 전구물질보다 크다. 희석하는 동안, 나노에멀젼의 형성과 함께 즉각적인 상 전환이 발생한다.
상기한 바에 따르면, 분산된 상이 1 내지 500 nm의 직경을 가지는 액적의 형태로 분산 상에 분포되어 있는 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법이 본원발명의 제 1 목적이며, 이 방법은 다음 단계를 포함한다:
1) 1 mN/m 미만의 계면 장력으로 특징되며, 30 내지 70 중량%의 물, 비-이온성, 음이온성, 고분자 계면활성제에서 선택된 상이한 HLB를 가진 둘 이상의 계면활성제를 포함하며, 계면활성제는 블렌드를 균질하게 만들수 있는 양으로 존재하는 균질 물/오일 블렌드 (1)을 제조하는 단계;
2) 비-이온성, 음이온성 고분자 계면활성제에서 선택된 계면활성제가 첨가되고, 오일 또는 물로 구성된 분산 상에 블렌드 (1)을 희석하는 단계, 여기서 분산 상과 계면활성제의 양은 블렌드 (1)과 상이한 HLB를 가지는 나노에멀젼을 수득하게 할 수 있는 양이다.
최종 나노에멀젼의 HLB는 나노에멀젼과 동일한 물/오일 비율에 의해 특징되는 상응하는 마이크로에멀젼의 HLB에 기초하여 선택되지만, 단순히 모든 성분들을 첨가하여 블렌드를 균질하게 만들기 위한 계면활성제의 총량이 사용된다.
특히, 유중수 에멀젼을 얻고자 할 경우, 블렌드 (1) 보다 높은 HLB를 가지는 나노에멀젼을 얻기 위한 분산 상과 계면활성제의 양이 사용된다.
나노에멀젼은 본원발명의 공정에 따라 제조함에 의하여만 수득된다: 후속되는 구체적인 절차 (전구물질의 제조, 반응물의 첨가 순서 등) 없이, 동일한 최종 조성을 가지는 블렌드를 제조하는 것은 투명한 나노에멀젼이 아니라, 마이크론을 훌쩍 넘는 크기를 가진 액적에 의해 특징되는 불투명한 유백색의 마크로에멀젼을 제조한다.
5 내지 50 중량%의 계면활성제를 포함하는 균질 블렌드가 유리하게 제조될 수 있으며, 사용되는 계면활성제의 중량비는 비이온성 계면활성제에 있어서는 8보다 큰, 바람직하게는 10 내지 15이고, 음이온성 계면활성제에 있어서는 20을 넘는 HLB 값을 제공한다.
블렌드에서 계면활성제의 농도는 분산될 최종 물/오일의 양에 관계된다. 블렌드에서 계면활성제의 농도와 분산될 물/오일의 양 사이의 중량 비율은 0.07 내지 3.5, 바람직하게는 0.1 내지 2에서 변화할 수 있다.
블렌드의 제조에 사용되는 계면활성제는 비이온성, 음이온성, 고분자 계면활성제, 바람직하게는 비이온성 및 고분자 계면활성제에서 선택될 수 있다.
비-이온성 친유성 계면활성제에서 선택된 제 1 계면활성제 (A 유형), 비-이온성 친수성 계면활성제에서 선택된 제 2 계면활성제 (B 유형), 고분자 계면활성제에서 선택된 제 3 계면활성제 (C 유형)를 포함하는 블렌드가 적절하게 제조될 수 있는데, 계면활성제 (A) + (B) + (C)의 조성물은 8 내지 16, 바람직하게는 10 내지 15 범위의 HLB를 가진다.
바람직한 제형은 11보다 큰 HLB를 가지는 지방산 에스테르 그룹의 친유성 비이온성 계면활성제 및 4 내지 14에서 변화하는 HLB를 가지는 비이온성, 고분자 계면활성제를 포함한다.
혼합물은 반투명 용액에 대해 투명한 외형을 가지며, 제조 후 1년이 지난 후에도 희석에 의해 나노에멀젼을 제조할 수 있으므로 높은 안정성으로 특징된다. 블렌드는 얼게 된 후에도 그 성질을 보유한다.
제조는 5 내지 60℃의 온도에서 이루어질 수 있다.
실제적으로, 균질한 나노에멀젼의 전구물질 블렌드를 제조하기 위하여, 원하는 HLB를 얻기 위해 비-이온성, 음이온성 및 고분자 계면활성제 중에서 선택된 계면활성제의 혼합물이 오일에 용해되며, 용해가 완료될 때, 수용액을 교반하에 첨가한다.
수용액은 탈이온수 또는 첨가제가 첨가된 물이 될 수 있다. 첨가 완료 후, 블렌드는 균질하고 투명해질 것이다. 이러한 전구물질 블렌드는 유중수 및 수중유 나노에멀젼을 제조하는데 사용될 수 있다.
유중수 나노에멀젼을 제조하기 위해, 전구물질 혼합물은 비이온성 및 고분자 계면활성제에서 선택된 친유성 계면활성제와 오일로 구성된 용액에 실온에서 서서히 교반하에 첨가된다.
수중유 나노에멀젼을 제조하기 위해, 전구물질 혼합물은 비-이온성 및 고분자 계면활성제에서 선택된 친수성 계면활성제와 수용액으로 구성된 용액에 실온에서 서서히 교반하에 첨가된다.
통상적으로, 나노에멀젼 제조는 5 내지 60℃ 범위의 온도에서 이루어진다.
최종 나노에멀젼으로의 완전한 전환은 투명/반투명 외형 및 분산된 상 액적의 단일 분포에 의해 나타내어진다.
본원발명의 공정을 통해 수득된 나노에멀젼은 상이한 함량의 분산된 물 또는 오일을 사용하여 제조될 수 있는데, 이들은 6개월 이상 안정하고, 보존을 위한 특수한 관리를 필요로 하지 않으며, 최대 70℃ 온도까지 자신의 특성을 보유한다.
통상적으로 하나의 균질 블렌드(또는 전구물질) 제조에 의해, 보다 넓은 농도 범위의 분산된 상을 가지는 나노에멀젼을 제조할 수 있다.
유중수 에멀젼을 얻고자 하는 경우, 희석은 균질 블렌드 (1)에 비해 적어도 0.5 단위 더 낮은 HLB를 가지는 나노에멀젼을 얻을 수 있는 양의 분산 상 및 계면활성제를 사용하여 이루어진다.
오일 상에 용해되는 계면활성제가, 비이온성 친유성 계면활성제, 바람직하게는 지방산의 에스테르 그룹의 비이온성 계면활성제에서 선택되고, 비이온성 및 고분자 계면활성제를 사용하여 균질 블렌드가 제조되는 경우, 나노에멀젼은 0.8 - 5 단위 더 낮은 HLB를 가져야한다.
수중유 에멀젼을 얻고자 하는 경우, 희석은 균질 블렌드 (1)에 비해 적어도 0.5 단위 더 높은 HLB를 가지는 나노에멀젼을 얻을 수 있는 양의 분산 상 및 계면활성제를 사용하여 이루어진다. 수성 상에 용해되는 계면활성제가 비-이온성 친수성 계면활성제, 바람직하게는 알킬 글루코사이드 그룹의 비이온성 계면활성제에서 선택되고 균질 블렌드가 비이온성 및 고분자 계면활성제를 사용하여 제조되는 경우, 나노에멀젼은 0.8-5 단위 더 높은 HLB를 가져야 한다.
6 내지 14의 HLB 값을 가지며, 1 내지 30%의 물 함량, 그리고 0.1 내지 20%의 총량의 계면활성제를 포함하고, 100%까지의 나머지가 오일로 보충된, 유중수 나노에멀젼이 본원발명에 따른 절차에 따라 작업함에 의해 제조될 수 있다.
바람직하게는 9 내지 13 범위의 HLB 값을 가지며, 5 내지 25%의 물 함량과 총 1.5 내지 12%의 계면활성제를 포함하고, 100%까지의 나머지가 오일로 보충된, 유중수 나노에멀젼이 제조될 수 있다.
또한 10 보다 큰 HLB 값을 가지고, 1% 내지 30%의 오일 함량 및 총 0.1 내지 20%의 계면활성제를 포함하며, 100%까지의 나머지가 오일로 보충된, 수중유 나노에멀젼이 어려움없이 제조될 수 있다.
바람직하게는 11 내지 16의 HLB 값을 가지고, 5 내지 25%의 오일 함량 및 총 1.5 내지 12%의 계면활성제를 포함하며, 100%까지의 나머지가 물로 보충된, 수중유 나노에멀젼이 제조될 수 있다.
임의의 극성 또는 비극성 오일, 바람직하게는 물에 불용성인 오일이 본원발명을 위해 사용될 수 있다.
오일은 바람직하게는, 예를 들면, 도데칸과 같은 직쇄 또는 측쇄 탄화수소 그룹, 또는 경유, 등유, 솔트롤(soltrol), 미네랄 스피리츠(mineral spirits)와 같은 탄화수소의 복합 혼합물에서 선택된다.
본원발명의 나노에멀젼의 제조에 사용될 수 있는 물에 관한 한, 어떠한 수원의 물이라도 사용될 수 있다.
오일 산업에서 사용되는 경우, 자명하게 경제적 이유로 인해, 본원발명의 나노에멀젼 제조 부지에 근접한 곳에서 이용할 수 있는 물이 바람직하다.
탈염수(demineralized water), 염수, 첨가제가 첨가된 물과 같은 상이한 유형의 물이 사용될 수 있다.
원칙적으로, 어떠한 첨가제든지 나노에멀젼에 수용될 수 있으며, 나노에멀젼은 식품, 오일, 화장품, 제약 및 연료 산업에서 사용될 수 있는데, 여기서 이들은 이들이 첨가제 담체로서 사용된다.
특히, 본원발명의 나노에멀젼은 오일과 함께 전달될 수 없는 (이들이 불용성이기 때문에) 첨가제를 웰 내부로 첨가제를 주입하기 위해 또는 부식, 손상등과 관련된 문제로 인해 많은 양의 물에 의해 도달될 수 없는 영역에 산 용액을 주입하기 위해 오일 산업에서 적절하게 사용될 수 있다.
본원발명의 나노에멀젼은 또한 서로 상용될 수 없는 두 가지 상이한 첨가제, 예를 들면, 수성 상 (분산된 상)에서의 스케일 억제제 및 유기 상에서의 왁스/아스팔텐 억제제 (두 첨가제는 상이한 용매에 용해될 수 있기 때문에 상용될 수 없다) 또는 수성 상에서의 스케일 억제제 및 유기 상에서의 부식 억제제 (두 첨가제는 화학적으로 상용될 수 없다)를 동시에 전달하기 위하여 제조될 수도 있다. 마지막으로, 이들은 송유관의 세척을 위해 사용될 수 있다.
상기와 같이 사용될 때, 나노에멀젼은 형성에 손상을 주지 않아야 하며, 적절한 조건하에서, 첨가제를 함유하는 분산 상을 방출하지 않아야 한다.
또한 나노에멀젼은 분산된 상으로서 수용액을 사용하여 형성될 수도 있다. 이러한 수용액은 예를 들면, 알칼리 금속 (나트륨, 칼륨), 알칼리 토금속 (칼슘) 또는 전이 금속 (은, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 철)의 염화물, 브롬화물, 황산화물, 인산화물과 같은 염 용액으로 구성될 수 있다.
또한 수용액은 예를 들면, 요소, 과산화수소수, 스케일 억제제 (예를 들면, 포스포노카르복실릭 애시드, 아미노 포스포닉 애시드, 유기 황산화물 등)와 같은 수용성(hydro-soluble) 첨가제 용액으로 구성될 수 있다. 수용액은 0.1 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 내지 20 중량%의 첨가제를 함유할 수 있다.
특히, 스케일 억제제가 사용되는 경우, 이들은 통상적으로 5 내지 15%의 농도로 존재한다. 첨가제와 함께 물을 함유하는 나노에멀젼은 통상적으로 친유성 계면활성제를 함유하는 유성 분산 상에 원하는 첨가제 용액을 이미 함유하는 전구물질을 희석시킴에 의해 제조된다.
본원발명을 더욱 잘 이해하기 위해 다음의 실시예가 제공된다.
실시예
다음의 실시예에서, 분산된 물의 양을 증가시켜 유중수 나노에멀젼을 제조하는 절차가 기술된다.
실시예 1
전구물질의 제조.
오일은 도데칸이고 분산된 상은 탈이온수인 유중수 나노에멀젼의 제조에 적합한 전구물질은 다음의 절차에 따라 제조될 수 있다.
0.177 g의 Atlox 4914 (Uniqema사), 1.563 gr의 Span 80 (Fluka사) 및 3.588 gr의 Glucopone 600 CS UP (Fluka사, 50% 수용액)을 계량하여 하나의 용기에 넣고, 8.233 gr.의 도데칸에 용해시킨다. 용해가 끝났을 때, 자석 교반기에를 사용하여 격렬하게 교반하면서 6.439 gr.의 탈이온수를 첨가한다. 전구물질은 10.8의 HLB 값에 의해 특징되며, 무기한 안정하다.
실시예 2
분산된 상으로서 6.8%의 물을 사용한 나노에멀젼의 제조.
10 gr의 나노에멀젼을 얻기 위해 0.073 gr의 Span 80을 8.275 gr의 도데칸에 용해시킨다. 교반하에 (자석 교반기) 실시예 1에서 제조된 1.652 gr의 전구물질을 상기 용액에 서서히 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 이것은 9.6의 HLB 값에 의해 특징되고, 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 3.65 중량%,
도데칸 = 89.55 중량%
물 = 6.8 중량%
이렇게 제조된 나노에멀젼은 30 - 40 nm 근방의 분산된 상의 액적들, 0.1 미만의 다분산 지수를 가지며, 1년 이상 안정하다.
실시예 3
분산된 상으로서 10%의 물을 사용한 나노에멀젼의 제조.
10 gr의 나노에멀젼을 얻기 위해 7.475 gr의 도데칸에 0.096 gr의 Span 80을 용해시킨다. 이 용액에 실시예 1에서 제조된 2.429 gr의 전구물질을 교반하에서 (자석 교반기) 서서히 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 9.7 의 HLB 값에 의해 특징되고, 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 5.25 중량%
도데칸 = 84.75 중량%
물 = 10 중량%
이렇게 제조된 나노에멀젼은 30 - 50 nm 부근의 분산된 상의 액적들, 0.15 미만의 다분산 지수를 가지며 1년 이상 안정하다.
실시예 4
분산된 상으로서 20%의 물을 사용한 나노에멀젼의 제조.
10 gr의 나노에멀젼을 수득하기 위하여 0.131 gr의 Span 80을 5.010 gr의 도데칸에 용해시킨다. 이 용액에 실시예 1에서 제조한 4.858 gr의 전구물질을 교반하에서 (자석 교반기) 서서히 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 10의 HLB값에 의해 특징되고 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 9.9 중량%
도데칸 = 70.1 중량%
물 = 20 중량%
이렇게 제조된 나노에멀젼은 약 40 - 60 nm의 분산된 상의 액적들, 0.2 미만의 다분산 지수를 가지며 6개월 이상 안정하다.
다음의 일련의 실시예들에서, 상이한 농도의 첨가제와 분산된 상을 사용하고, 분산된 상으로서 첨가제 용액을 함유하는 유중수 나노에멀젼을 제조하기 위한 절차가 기술된다.
실시예 5.
5 중량%의 수용성 첨가제(hydrosoluble additive) 용액을 함유하는 전구물질의 제조.
오일은 도데칸이고 분산된 상은 5 중량%의 스케일 억제제를 함유하는 수용액인 유중수 나노에멀젼의 제조에 적합한 전구물질은 다음 절차에 따라 제조될 수 있다.
0.151 gr의 Atlox 4914 (Unigema사), 1.191 gr의 Span 80 (Fluka사) 및 3.342 gr의 Glucopone 600 CS UP (Fluka, 물에서 50% 용액)을 계량하여 하나의 용기에 넣고 8.153 gr의 도데칸에 용해시킨다. 용해가 끝났을 때, 6.823 gr의 5 중량% 스케일 억제제 수용액 (예를 들면 포스피노-폴리카르복실릭 애시드 또는 소듐 포스포노-카르복실레이트)을 자석 교반기의 격렬한 교반하에 첨가한다. 이렇게 수득된 블렌드는 11.35의 HLB 값으로 특징되며, 무기한 안정하다.
실시예 6
10 중량%의 수용성 첨가제 용액을 함유하는 전구물질의 제조.
오일은 도데칸이고 분산된 상은 10 중량%의 스케일 억제제를 함유하는 수용액인 유중수 나노에멀젼의 제조에 적합한 전구물질은 다음 절차에 따라 제조될 수 있다.
0.151 gr의 Atlox 4914 (Unigema사), 1.023 gr의 Span 80 (Fluka사) 및 3.676 gr의 Glucopone 600 CS UP (Fluka사, 물에서 50% 용액)을 계량하여 하나의 용기에 넣고 7.828 gr의 도데칸에 용해시킨다. 용해가 끝나면, 자석 교반기의 격렬한 교반하에서 6.656 gr의 10 중량% 스케일 억제제 수용액 (예를 들면 포스피노-폴리카르복실릭 애시드 또는 소듐 포스포노-카르복실레이트)을 첨가한다. 이렇게 수득된 블렌드는 12의 HLB 값으로 특징되며, 무기한 안정하다.
실시예 7
15 중량%의 수용성 첨가제 용액을 함유하는 전구물질의 제조.
오일은 도데칸이고 분산된 상은 15 중량%의 스케일 억제제를 함유하는 수용액인 유중수 나노에멀젼의 형성에 적합한 전구물질은 다음의 절차에 따라 제조될 수 있다.
0.151 gr의 Atlox 4914 (Unigema사), 0.869 gr의 Span 80 (Fluka사) 및 3.985 gr의 Glucopone 600 CS UP (Fluka사, 50% 수용액)를 계량하여 하나의 용기에 넣고 7.519 gr의 도데칸을 용해시킨다. 용해가 끝나면, 6.501 gr의 15 중량%의 스케일 억제제 수용액 (예를 들면, 포스피노-폴리카르복실릭 애시드 또는 소듐 포스포노-카르복실레이트)을 자석 교반기의 격렬한 교반하에 첨가한다. 이렇게 수득된 블렌드는 12.60 의 HLB 값에 의해 특징되며, 무기한 안정하다.
실시예 8
수성 상에 스케일 억제제를 첨가한 나노에멀젼의 제조.
10 gr의 나노에멀젼을 얻기 위해, 0.081 gr의 Span 80을 3.094 gr의 도데칸에 용해시킨다. 이 용액에 실시예 5에서 제조된 2.826 gr의 전구물질을 서서히 그리고 교반하에서 (자석 교반기) 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 10.30의 HLB 값에 의해 특징되며, 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 8.57 중량%
도데칸 = 71.09 중량%
물 = 19.53 중량%
첨가제 = 0.83 중량%
이렇게 제조된 나노에멀젼은 약 40 - 60 nm의 분산된 상의 액적들을 가지며, 0.2 미만의 다분산 지수를 가지며, 6개월 이상 동안 안정하다.
실시예 9
수성 상에 스케일 억제제를 첨가한 나노에멀젼의 제조.
10 gr의 나노에멀젼을 얻기 위하여, 0.074 gr.의 Span 80을 8.3 gr의 도데칸에 용해시킨다. 이 용액에 실시예 6에서 제조된 1.6 gr의 전구물질을 서서히 교반하에서 (자석 교반기) 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 10.35의 HLB 값에 의해 특징되고, 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 3.25 중량%
도데칸 = 89.7 중량%
물 = 6.5 중량%
첨가제 = 0.55 중량%
이렇게 제조된 나노에멀젼은 약 40 - 60 nm의 분산된 상의 액적들, 0.2 미만의 다분산 지수를 가지며 6개월 이상 안정하다.
실시예 10
수성 상에 스케일 억제제를 첨가한 나노에멀젼의 제조.
10 gr의 나노에멀젼을 얻기 위해, 0.101 gr.의 Span 80을 7.5 gr의 도데칸에 용해시킨다. 이 용액에 실시예 6에서 제조된 2.4 gr의 전구물질을 서서히 교반하에서 (자석 교반기) 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 10.45의 HLB 값에 의해 특징되고 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 4.75 중량%
도데칸 = 84.71 중량%
물 = 9.72 중량%
첨가제 = 0.83 중량%
이렇게 제조된 나노에멀젼은 약 40 - 60 nm의 분산된 상의 액적들, 0.2 미만의 다분산 지수를 가지며, 6개월 이상 안정하다.
실시예 11
수성 상에 스케일 억제제를 첨가한 나노에멀젼의 제조.
10 gr의 나노에멀젼을 얻기 위해, 0.134 gr.의 Span 80을 6.3 gr의 도데칸에 용해시킨다. 이 용액에 실시예 6에서 제조된 3.5 gr의 전구물질을 서서히 교반하에서 (자석 교반기) 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 10.6의 HLB 값으로 특징되고 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 6.84 중량%
도데칸 = 77.68 중량%
물 = 14.27 중량%
첨가제 = 1.21 중량%
이렇게 제조된 나노에멀젼은 약 40 - 60 nm의 분산된 상의 액적들, 0.2 미만의 다분산 지수를 가지며 6개월 이상 안정하다.
실시예 12
수성 상에 스케일 억제제를 첨가한 나노에멀젼의 제조.
10 gr의 나노에멀젼을 얻기 위해, 0.157 gr.의 Span 80을 5.134 gr의 도데칸에 용해시킨다. 이 용액에 실시예 6에서 제조한 4.709 gr의 전구물질을 서서히 교반하에서 (자석 교반기) 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 10.7의 HLB 값에 의해 특징되고, 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 8.91 중량%
도데칸 = 70.41 중량%
물 = 19.07 중량%
첨가제 = 1.62 중량%
이렇게 제조된 나노에멀젼은 약 40 - 60 nm의 분산된 상의 액적들, 0.2 미만의 다분산 지수를 가지며, 6개월 이상 안정하다.
실시예 13
수성 상에 스케일 억제제를 첨가한 나노에멀젼의 제조.
10 gr의 나노에멀젼을 제조하기 위해 0.070 gr.의 Span 80을 3.105 gr의 도데칸에 용해시킨다. 이 용액에 실시예 7에서 제조한 2.826 gr의 전구물질을 서서히 교반하에서 (자석 교반기) 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 11.54의 HLB 값에 의해 특징되고 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 8.62 중량%
도데칸 = 70.35 중량%
물 = 18.61 중량%
첨가제 = 2.41 중량%
이렇게 제조된 나노에멀젼은 약 40 - 60 nm의 분산된 상의 액적들, 0.2 미만의 다분산 지수를 가지며 6개월 이상 안정하다.
다음의 일련의 실시예들에서 연속 상으로서 상이한 유형의 오일을 사용한 유중수 나노에멀젼을 제조하기 위한 절차를 설명한다.
실시예 14
연속 상으로서 경유, 또는 솔트롤 또는 미네랄 스피리츠(mineral spirits)를 사용하고, 수성 상에 스케일 억제제를 첨가한 나노에멀젼의 제조.
다음의 절차에 따라 상기 탄화수소 중 하나를 사용하여 나노에멀젼을 수득할 수 있다.
6 gr의 나노에멀젼을 얻기 위해, 0.085 gr.의 Span 80을 3.090 gr의 디젤 또는 솔트롤(soltrol) 또는 미네랄 스피리츠(mineral spirits)에 용해시킨다. 이 용액에 유기 상으로서 경유 또는 솔트롤(soltrol) 또는 미네랄 스피리츠(mineral spirits)를 사용하여 실시예 6과 동일한 절차로 제조한 2.826 gr의 전구물질을 서서히 교반하에서 (자석 교반기) 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 10.8의 HLB 값으로 특징되며, 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 8.7 중량%
탄화수소 = 70.6 중량%
물 = 19.1 중량%
스케일 억제제 = 1.6 중량%
이렇게 제조된 나노에멀젼은 약 40 - 60 nm의 분산된 상의 액적들, 0.2 미만의 다분산 지수를 가지며 6개월 이상 안정하다.
실시예 15
연속 상으로서 등유를 사용하고, 수성 상에 스케일 억제제를 첨가한 나노에멀젼의 제조.
6 gr의 나노에멀젼을 얻기 위해 0.068 gr.의 Span 80을 3.106 gr의 등유에 용해시킨다. 이 용액에 유기상으로서 등유를 사용하여 실시예 6과 동일한 절차로 제조한 2.826 gr의 전구물질을 서서히 교반하에서 (자석 교반기) 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 11.0의 HLB 값으로 특징되며 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 8.5 중량%
탄화수소 = 70.8 중량%
물 = 19.1 중량%
스케일 억제제 = 1.6 중량%
이렇게 제조된 나노에멀젼은 약 40 - 60 nm의 분산된 상의 액적들, 0.2 미만의 다분산 지수를 가지며 6개월 이상 안정하다.
다음의 일련의 실시예에서, 연속 및 분산된 상 모두에 첨가제가 첨가된 유중수 나노에멀젼을 제조하는 절차를 설명한다.
실시예 16
수성 상에 스케일 억제제를 첨가하고 유기 상에 왁스/아스팔텐 억제제를 첨가한 전구물질의 제조.
오일은 도데칸에 녹인 10% 왁스/아스팔텐 억제제 (Ondeo Nalco사의 FX 1972) 용액이고 분산된 상은 10 중량%의 스케일 억제제를 함유하는 수용액인 유중수 나노에멀젼의 제조에 적합한 전구물질은 다음 절차에 따라 제조될 수 있다.
0.151 gr의 Atlox 4914 (Uniqema사), 0.946 gr의 Span 80 (Fluka사) 및 3.831 gr의 Glucopone 600 CS UP (Fluka사 50% 수용액)을 계량하여 하나의 용기에 넣고, 도데칸에서의 왁스/아스팔텐 억제제 용액 7.836 gr에 용해시킨다. 용해가 끝나면, 6.579 gr.의 10 중량% 스케일 억제제 수용액 (예를 들면 폴리카르복실릭 포스핀 애시드 또는 소듐 포스포노-카르복실레이트)을 자석 교반기의 격렬한 교반하에 첨가한다. 이렇게 수득된, 12.30의 HLB 값에 의해 특징되는 블렌드는 무기한 안정하다.
실시예 17
수성 상에 스케일 억제제를 첨가하고 유기 상에 왁스/아스팔텐 억제제를 첨가한 나노에멀젼의 제조.
5 gr의 나노에멀젼을 얻기 위해 0.097 gr의 Span 80을 2.549 gr의 10 중량% 왁스/아스팔텐 억제제 용액에 용해시킨다. 이 용액에 실시예 16에서 제조한 2.355 gr의 전구물질을 교반하에서 (자석 교반기) 서서히 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 10.75의 HLB 값으로 특징되고, 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 9.4 중량%
도데칸 = 62.6 중량%
물 = 19.5 중량%
수성 상 중의 첨가제 (스케일 억제제) = 1.6 중량%
유기 상 중의 첨가제 (왁스 억제제) = 6.9 중량%.
이렇게 제조된 나노에멀젼은 약 30 - 40 nm의 분산된 상의 액적들, 0.2 미만 의 다분산 지수를 가지며, 6개월 이상 안정하다.
실시예 18
수성 상에 스케일 억제제를 첨가하고 유기 상에 부식 억제제를 첨가한 나노에멀젼의 제조.
10 gr의 나노에멀젼을 얻기 위해 도데칸에 1300 ppm의 부식 억제제 (Lamberti사의 Inicor R200)를 함유하는 용액 5.134 gr에 0.157 gr의 Span 80을 용해시킨다. 이 용액에, 유기 상으로서 첨가제가 없는 도데칸을 사용하고, 수성 상으로서 10% 스케일 억제제 용액을 사용하여 실시예 6에 기재된 바에 따라 제조된 4.709 gr의 전구물질을 교반하에서 (자석 교반기) 서서히 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 10.70의 HLB 값에 의해 특징되고 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 8.9 중량%
도데칸 = 70.4 중량%
물 = 19.1 중량%
수성 상 중의 첨가제 (스케일 억제제) = 1.6 중량%
유기 상 중의 첨가제 (부식 억제제) = 700 ppm.
이렇게 제조된 나노에멀젼은 약 30 - 40 nm의 분산된 상의 액적들, 0.2 미만의 다분산 지수를 가지며 6개월 이상 안정하다.
다음의 일련의 실시예에서, 수중유 에멀젼을 제조하는 절차가 기재된다.
실시예 19
수중유 나노에멀젼을 위한 전구물질의 제조.
오일은 도데칸이고 분산된 상은 탈이온수인 수중유 나노에멀젼의 제조에 적합한 전구물질은 다음 절차에 따라 제조될 수 있다.
0.177 g의 Atlox 4913 (Uniqema사), 1.284 gr의 Span 80(Fluka사) 및 4.147 gr.의 Glucopone 600 CS UP (Fluka사, 50% 수용액)을 계량하여 하나의 용기에 넣고 8.233 gr.의 도데칸에 용해시킨다. 용해가 완료되면, 6.160 gr.의 탈이온수를 자석 교반기에 의한 격렬한 교반하에 첨가한다. 전구물질은 12의 HLB 값에의해 특징되며 무기한 안정하다.
실시예 20
분산된 상으로서 6.8%의 도데칸을 사용한 나노에멀젼의 제조.
0.174 gr의 Span 80을 4.8 gr의 물에 용해시킨다. 이 용액에 실시예 19에서 제조된 1.0 gr의 전구물질을 교반하에서 (자석 교반기) 서서히 첨가한다. 수득된 에멀젼은 투명-반투명 외형을 가지며, 13.5의 HLB 값으로 특징되고 다음의 조성을 가진다:
총 계면활성제 = 4.4 중량%
도데칸 = 6.8 중량%
물 = 88.8 중량%
이렇게 제조된 나노에멀젼은 약 30 - 40 nm의 분산된 상의 액적들, 0.2 미만의 다분산 지수를 가지며 6개월 이상 안정하다.
이하에서 본원발명에서 청구된 절차를 따르지 않은 경우 나노에멀젼이 수득되지 않음을 보여주는 몇가지 비교 실시예가 제공된다.
실시예 21 (비교 실시예)
본원에 지시된 절차를 따르지 않고, 실시예 4에 대응하는 나노에멀젼(20% 수성 상)의 성분들의 혼합.
0.043 gr의 Atlox 4914 (Uniqema사), 0.51 gr의 Span 80 (Fluka사) 및 0.88 gr의 Glucopone 600 CS UP (Fluka사, 50% 수용액)을 7 gr의 도데칸에 용해시키고 1.57 gr의 물을 첨가한다. 실시예 4의 나노에멀젼과 동일한 조성을 가지며, 동일한 HLB = 10를 가지는 현탁액이 수득되지만, 외형은 불투명하며 유백색이고 분산된 상은 1 마이크론이 넘는 크기를 가지는 액적을 가진다.
현탁액의 조성:
총 계면활성제 = 9.9%
도데칸 = 70.1%
물 = 20%
실시예 22 (비교실시예)
최적이 아닌 최종 HLB를 가지는 나노에멀젼의 제조.
10.8의 HLB를 가지는 전구물질 블렌드가 실시예 1에 따라 제조된다. 그러나 실시예 4에서 지시된 바와 같은 HLB = 10 대신 9.6의 HLB에 의해 특징되도록 20%의 분산된 상을 함유하는 유중수 나노에멀젼이 제조된다. 0.214 gr의 Span 80 (Fluka사)을 4.928 gr의 도데칸에 용해시킨다. 이렇게 수득된 용액에 실시예 1에서와 같이 제조된 4.858 gr의 전구물질 블렌드를 교반하에서 서서히 첨가한다. 9.6의 HLB에 의해 특징되지만 불투명하고 유백색 외형을 가지며, 500 nm 보다 큰 분산된 상 액적들의 크기를 가지는 현탁액이 수득된다.
현탁액 조성:
총 계면활성제 = 10.7%
도데칸 = 69.3%
물 = 20%
실시예 23 (비교실시예)
불균질 전구물질 블렌드의 희석에 의한 나노에멀젼의 제조.
전구물질 블렌드를 제조하기 위해, 0.177 gr의 Atlox 4914 (Uniqema사), 1.744 gr의 Span 80 (Fluka사) 및 3.226 gr.의 Glucopone 600 CS UP (Fluka사, 50% 수용액)을 계량하여 하나의 용기에 넣고, 8.233 gr.의 도데칸에 용해시킨다. 용해가 끝나면, 자석 교반기에 의한 격렬한 교반하에 6.620 gr.의 탈이온수를 첨가한다. 전구물질은 10.2의 HLB 값에 의해 특징되고, 두 개의 상으로 분리된다. 0.033gr의 Span 80 (Fluka사)을 5.100 gr의 도데칸에 용해시킨다. 이렇게 수득된 용액에 이 실시예에서 설명된 바와 같이 제조된 4.900 gr의 전구물질 혼합물을 교반하에서 서서히 첨가한다.
10의 HLB에 의해 특징되지만, 불투명하고 유백색 외형을 가지며 두 개의 상으로 침전되는 경향이 있는 현탁액이 수득된다.
현탁액 조성:
총 계면활성제 = 9%
도데칸 = 71%
물 = 20%.
실시예 24
나노에멀젼의 제조에 적합한 HLB를 결정하기 위한 마이크로에멀젼의 제조의 예.
9.6의 HLB를 가지며, 7%의 수성 상을 함유하는 균질 마이크로에멀젼을 수득하기 위하여, 7% 이상의 계면활성제 농도가 필요하다. 특히, 0.763 gr의 Span 80 (Fluka사), 1.134 gr의 Glucopone CS UP (Fluka사, 50% 수용액) 및 0.070 gr의 Atlox 4914 (Uniqema사)를 17.2 gr의 도데칸에 용해시키고, 균질 생성물이 수득될 때까지 교반하에서 0.81 gr의 물을 첨가한다. 그리하여 다음과 같은 조성을 가지며, 9.6의 HLB를 가지는 투명한 마이크로에멀젼이 수득된다:
총 계면활성제 = 7%
물 = 7%
도데칸 = 86%
상기 나노에멀젼의 적용:
실시예 25
온도에 대한 거동:
실시예 6에 기재된 절차에 따라 제조되고, 70.4%의 도데칸, 19.1%의 물, 8.9%의 계면활성제 및 포스포노-숙시닉 애시드 그룹의 1.6%의 스케일 억제제의 중량 조성을 가지는 나노에멀젼을 30 bar의 압력의 오토클레이브에 넣고 6O℃, 80℃, 100℃의 온도에서 8시간 둔다.
나노에멀젼은, 수성 상이 약간의 분리를 보이기 시작하는 80℃의 온도까지 변하지 않고 그대로 유지된다. 100℃의 온도에서, 수성 상은 완전히 분리되고, 이는 수용성 첨가제의 방출을 가능하게 하며, 그 후 수성 상과 동일한 거동을 보인다.
실시예 26
다공성 매질에서의 세척(flushing)에 대한 거동:
20 cm의 높이 및 1.9 cm의 직경을 가지는 컬럼을 230 메쉬 보다 큰 입자 크기를 가지는 규암으로 채우고, 90℃의 온도에서 도데칸으로 세척(flush)한다. 도데칸에 대한 초기 투과성은 55 mD이며, 공극 부피(PV)는 28.9 cm3인 것으로 나타난다.
70.4%의 도데칸, 19.1%의 물, 8.9%의 계면활성제 및 포스포노-숙시닉 애시드 그룹의 1.6%의 스케일 억제제의 중량 조성을 가지며, 실시예 6에 기재된 절차에 따라 제조된 180 ml (6.2 PV와 동일)의 나노에멀젼은 120 mg/h의 유속 및 90℃의 온도에서 2.8 bar의 과잉압력을 유지하면서 석영 컬럼에서 세척된다. 이러한 조건하에서, 나노에멀젼은 스케일 억제제를 함유하는 수성 상을 분리하며, 이는 스케일 억제제가 방출되어 석영 위에 침전될 수 있게 한다.
마지막으로, 컬럼은 나노에멀젼의 완전한 분리가 일어날 때까지 도데칸으로 다시 세척되고, 도데칸에 대한 투과성이 다시 측정된다.
나노에멀젼을 세척하는 동안, 도데칸에 대한 에멀젼의 더 큰 점성으로 인해 압력차 (Δp)는 1.9에서 3.1로 약간 증가하지만, 도데칸에 대한 최종 투과성은 초기 값에 비해 변화되지 않는데, 이것은 나노에멀젼이 여과성이고 손상되지 않음을 확인시켜 주는 것이다.
시험의 마지막에, 억제제의 흡착을 평가하기 위해 컬럼에 함유된 석영을 빼내어 분석하고, 그 결과 상기 그룹의 스케일 억제제에 전형적인(REF: M. Andrei, A. Malandrino, Petrol. Sci Technol., 2003, 21(7-8)1295-1315), 0.6 mg/g의 석영 (전체에 대해 4%)인 것으로 입증된다.
다음 단계를 포함하며, 1 내지 500 nm의 직경을 가지는 액적의 형태로 분산 상에 분포된, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법: 1) 30 내지 70 중량%의 물, 비-이온성, 음이온성, 고분자 계면활성제에서 선택되며 상이한 HLB를 가지는 둘 이상의 계면활성제를 포함하며, 1 mN/m 미만의 계면 장력을 특징으로 하는 균질의 물/오일 블렌드 (I)의 제조, 상기 계면활성제는 블렌드를 균질하게 만들기 위한 양으로 존재하며; 2) 비-이온성, 음이온성, 고분자 계면활성제에서 선택된 계면활성제가 첨가되며 오일 또는 물로 구성된 분산 상에 블렌드 (I)을 희석, 여기서 분산 상과 계면활성제의 양은 블렌드 (I)와 상이한 HLB를 가지는 나노에멀젼을 수득하기 위한 양임.

Claims (33)

  1. 다음의 단계를 포함하며, 분산된 상이 1 내지 500 nm의 직경을 가지는 액적의 형태로 분산 상에 분포되는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법:
    1) 30 내지 70 중량%의 물, 비-이온성, 음이온성, 고분자 계면활성제로부터 선택되고 상이한 HLB를 가지는 둘 이상의 계면활성제를 포함하며, 1 mN/m 미만의 계면 장력에 의해 특징되는, 균질/물 오일 블렌드(I)의 제조, 여기서 상기 계면활성제는 블렌드를 균질하게 만드는 양으로 존재하며;
    2) 비-이온성, 음이온성, 고분자 계면활성제에서 선택된 계면활성제를 첨가한, 오일 또는 물로 구성된 분산 상에, 블렌드 (I)을 희석, 여기서 분산 상과 계면활성제의 양은 블렌드 (I)과 상이한 HLB를 가지는 나노에멀젼을 수득하기 위한 양임.
  2. 제 1항에 있어서, 최종 나노에멀젼의 HLB는 상응하는 마이크로에멀젼이 나노에멀젼과 동일한 물/오일 비율 및 더 많은 계면활성제의 총량에 의해 특징됨에 기초하여 선택됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 유중수 에멀젼을 수득하고자 할 때, 블렌드 (1)보다 낮은 HLB를 가지는 나노에멀젼을 얻도록 하는 양의 분산 상 및 계면활성제가 사용됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 수중유 에멀젼을 수득하고자 할 때, 블렌드 (1)보다 높은 HLB를 가지는 나노에멀젼을 얻도록 하는 양의 분산 상 및 계면활성제가 사용됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 균질 유중수 블렌드 (1)은 유성 상에 계면활성제를 용해시키고, 용해가 끝나면, 완전히 균질화될 때까지 격렬한 교반하에 물을 첨가하여 제조됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 균질 블렌드 (1)은 5 내지 50 중량%의 계면활성제를 포함하며 계면활성제들 사이의 중량비는 8 보다 큰 HLB 값을 생성함을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 계면활성제는 비-이온성 계면활성제에서 선택되며, 계면활성제들 사이의 중량비는 10 내지 15의 HLB를 생성함을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 계면활성제는 음이온성 계면활성제에서 선택되며, 계면활성제들 사이의 중량비는 20 보다 큰 HLB를 생성함을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  9. 제 6항에 있어서, 블렌드에서의 계면활성제의 농도와 분산될 물/오일의 양 사이의 중량 비율은 0.07 내지 3.5에서 변화함을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 블렌드에서의 계면활성제의 농도와 분산될 물/오일의 양 사이의 중량 비율은 0.1 내지 2에서 변화함을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상이한 HLB를 가지는 계면활성제는 비-이온성 및 고분자 계면활성제에서 선택됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상이한 HLB를 가지는 계면활성제는 비-이온성 친유성 계면활성제로부터 선택된 제 1 계면활성제 (A 유형), 비이온성 친수성 계면활성제로부터 선택된 제 2 계면활성제 (B 유형), 고분자 계면활성제로부터 선택된 제 3 계면활성제 (C 유형)으로 구성된 그룹에서 선택되며, 계면활성제 (A) + (B) + (C)의 조성물은 8 내지 16의 HLB를 가짐을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 계면활성제 (A) + (B) + (C)의 조성물은 10 내지 15의 HLB를 가짐을 특징으로하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  14. 제 1항에 있어서, 상이한 HLB를 가지는 계면활성제는, 11 미만의 HLB를 가지는 지방산 에스테르 그룹의 비이온성 친유성 계면활성제, 11 초과의 HLB를 가지는 알킬 글루코사이드 그룹의 비이온성 친수성 계면활성제 및 4 내지 14에서 변화하는 HLB를 가지는 비이온성 고분자 계면활성제로 구성됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  15. 제 1항에 있어서, 유중수 나노에멀젼은 비이온성 및 고분자 계면활성제로부터 선택된 친유성 계면활성제를 오일에 용해시키고, 교반하에서 균질 블렌드 (1)을 서서히 첨가함에 의해 제조됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  16. 제 1항에 있어서, 수중유 나노에멀젼은 비-이온성 및 고분자 계면활성제로부터 선택된 친수성 계면활성제를 물에 용해시키고, 교반하에서 균질 블렌드 (1)을 서서히 첨가함에 의해 제조됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  17. 제 1항에 있어서, 나노에멀젼은 5℃ 내지 60℃의 온도에서 제조됨을 특징으 로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  18. 제 3항에 있어서, 블렌드 (1)의 HLB 보다 0.5 단위 이상 낮은 HLB를 가지는 나노에멀젼을 수득하게 하는 양의 분산 상과 계면활성제가 사용됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 균질 블렌드가 비-이온성 및 고분자 계면활성제를 포함하고, 지방산 에스테르 그룹의 비-이온성 계면활성제를 함유하는 오일로 구성된 분산 상을 사용하여 희석되는 경우, 적어도 0.8-5 단위 더 낮은 HLB를 가지는 나노에멀젼을 수득하게 하는 양의 분산 상과 계면활성제가 사용됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  20. 제 4항에 있어서, 블렌드 (1)에 비해 0.5 단위 더 높은 HLB를 가지는 나노에멀젼을 수득하게 하는 양의 분산 상과 계면활성제가 사용됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  21. 제 20항에 있어서, 균질 블렌드가 비이온성 및 고분자 계면활성제를 포함하고, 알킬 글루코사이드 그룹의 비-이온성 계면활성제를 함유하는 물로 구성된 분산 상을 사용하여 희석되는 경우, 적어도 0.8 - 5 단위 더 높은 HLB를 가지는 나노에멀젼을 수득하게 하는 양의 분산 상과 계면활성제가 사용됨을 특징으로 하는, 유중 수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  22. 6 내지 14의 HLB를 가지며, 1% 내지 30%의 물, 0.1% 내지 20%의 총 계면활성제를 포함하며, 100%가 될 때 까지 오일로 보충된,
    제 1항의 방법에 의해 수득되는, 유중수 나노에멀젼.
  23. 제 22항에 있어서, 유중수 나노에멀젼은 9 내지 13의 HLB 값을 가지며, 5% 내지 25%의 물, 1.5% 내지 12%의 총 계면활성제를 포함하며, 100%가 될 때까지 오일로 보충됨을 특징으로 하는, 유중수 나노에멀젼.
  24. 10 초과의 HLB 값을 가지며, 1% 내지 30%의 오일, 0.1% 내지 20%의 총 계면활성제를 포함하며, 100%가 될 때까지 물로 보충된,
    제 1항의 방법에 의해 수득된 수중유 나노에멀젼.
  25. 제 24항에 있어서, 수중유 나노에멀젼은 11 내지 16의 HLB 값을 가지며, 5% 내지 25%의 오일, 1.5% 내지 12%의 총 계면활성제를 포함하며, 100%가 될 때까지 물로 보충됨을 특징으로 하는, 수중유 나노에멀젼.
  26. 제 1항에 있어서, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조를 위한 오일은 극성 또는 비극성 오일에서 선택될 수 있음을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나 노에멀젼의 제조 방법.
  27. 제 26항에 있어서, 오일은 직쇄 또는 측쇄 탄화수소 또는 복합 탄화수소 블렌드(complex hydrocarbon blends)로 구성된 그룹에서 선택됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  28. 제 27항에 있어서, 오일은 도데칸, 디젤, 등유, 솔트롤(soltrol), 미네랄 스피리츠(mineral spirits)로 구성된 그룹에서 선택됨을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  29. 제 1항에 있어서, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조를 위한 물은 탈염수(demineralised water), 염수(saltwater), 첨가제를 함유하는 물로부터 선택될 수 있음을 특징으로 하는, 유중수 또는 수중유 나노에멀젼의 제조 방법.
  30. 식품, 오일 산업, 화장품, 제약 산업 및 연료 부문에서 첨가제 담체로서의, 제 22항 내지 제25항 중 어느 한 항의 나노에멀젼의 용도.
  31. 제 30항에 있어서, 오일 산업에서, 첨가제는 스케일 억제제, 부식 억제제, 왁스 및 아스팔텐 억제제, 산 용액으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 나노에멀젼의 용도.
  32. 제 30항에 있어서, 첨가제는 서로 상이하고 비상용성인 첨가제 중에서 선택됨을 특징으로 하는, 나노에멀젼의 용도.
  33. 제 32항에 있어서, 첨가제는 스케일 억제제, 왁스와 아스팔텐 억제제, 또는 스케일 억제제와 부식 억제제임을 특징으로 하는, 나노에멀젼의 용도.
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