KR20110046069A - A method for preparing a clear micro emulsion - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 투명한 마이크로 에멀젼의 제조방법, 보다 상세하게는 에멀젼화 장치를 사용하여 물, 음이온성 계면활성제 및 오르가노폴리실록산을 포함하는 혼합물로부터 마이크로 에멀젼을 제조함에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산의 적어도 일부가 상온(25℃)보다 높은 온도에서 상기 에멀젼화 장치에 투입됨을 특징으로 하는 마이크로 에멀젼의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 기존의 마이크로 에멀젼에 비해 투명성이 뛰어나고, 특히 화장품이나 샴푸와 같은 모발용 제품에 적용시 뛰어난 윤활성을 부여하며, 고온 안정성이 우수한 마이크로 에멀젼을 제조할 수 있다.The present invention relates to a process for preparing a transparent microemulsion, and more particularly to preparing a microemulsion from a mixture comprising water, anionic surfactant and organopolysiloxane using an emulsifier, wherein at least a portion of the organopolysiloxane The present invention relates to a method for producing a microemulsion, characterized in that it is added to the emulsifying apparatus at a temperature higher than room temperature (25 ° C.). When applied to the excellent lubricity, it is possible to prepare a micro emulsion excellent in high temperature stability.
마이크로 에멀젼은 입자 크기가 마이크론 또는 서브-마이크론 수준인 에멀젼을 통상 의미하는 것으로서, 모발 관리용 제품을 비롯한 다양한 화장품용 제품에 적용되며, 수연속성(O/W)이거나 오일연속성(W/O)일 수 있다. 미국특허 제5,683,625호 및 제5,759,530호에는 비기계적인 방법을 이용하여 수연속성(O/W) 마이크로 에멀젼을 제조하는 방법이 제시되어 있다.Microemulsions generally refer to emulsions with particle sizes of microns or sub-microns, and are applied to a variety of cosmetic products, including hair care products, and are water continuous (O / W) or oil continuous (W / O). Can be. U.S. Patents 5,683,625 and 5,759,530 disclose methods for preparing water-continuous (O / W) microemulsions using non-mechanical methods.
화장품용 마이크로 에멀젼으로는 실리콘계 물질, 예컨대 폴리실록산 등이 활용되며,통상 투명 샴푸, 한방 샴푸, 헤어 매니큐어, 투명 샤워젤 등과 같은 모발용 제품에 있어서유연제 및/또는 윤활제로서 유용하게 사용된다. As the microemulsion for cosmetics, silicone-based materials such as polysiloxane and the like are utilized, and are commonly used as softeners and / or lubricants in hair products such as transparent shampoos, herbal shampoos, hair nail polishes, transparent shower gels, and the like.
이러한 화장품용 마이크로 에멀젼에서는 제형에서의 투명성이 중요한 문제로 고려되고 있으나, 알려진 실리콘계 마이크로 에멀젼 제조방법의 다수가 화장품용으로 적합한 수준의 투명성을 에멀젼에 제공하지 못하고 있다.In such cosmetic microemulsion, transparency in the formulation is considered as an important problem, but many known silicone-based microemulsion preparation methods do not provide the emulsion with a level of transparency suitable for cosmetic use.
한편, 투명성을 높이기 위한 실리콘 에멀젼의 제법으로서, 예를 들면 디오가노폴리실록산의 중합에 의한 방법(미국특허 제5,523,081호, 미국특허 제4,733,677호 등) 등이 소개된 바 있으나, 이러한 종래 기술들의 경우 투명성의 유지기간이 짧고 고온에서의 안정성이 떨어지는 단점이 있다.Meanwhile, as a method of preparing a silicone emulsion for improving transparency, for example, a method by polymerization of diorganopolysiloxane (US Pat. No. 5,523,081, US Pat. No. 4,733,677, etc.) has been introduced. The short duration of maintenance and low stability at high temperature has the disadvantage.
따라서, 투명성이 뛰어나고, 모발용 제품에 적용시 뛰어난 윤활성을 부여할 수 있는 마이크로 에멀젼 제조기술이 요청되고 있는 실정이다.Therefore, there is a demand for a microemulsion production technology that is excellent in transparency and can provide excellent lubricity when applied to hair products.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하고자 한 것으로서, 기존의 마이크로 에멀젼에 비해 투명성이 뛰어나고, 특히 화장품이나 샴푸와 같은 모발용 제품에 적용시 뛰어난 윤활성을 부여하며, 고온 안정성이 우수한 마이크로 에멀젼을 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, excellent transparency than the conventional micro emulsion, in particular, when applied to hair products, such as cosmetics or shampoo, excellent lubricity, high temperature stability micro emulsion It is the technical problem to provide a method for producing the same.
상기한 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, 에멀젼화 장치를 사용하여 물, 음이온성 계면활성제 및 오르가노폴리실록산을 포함하는 혼합물로부터 마이크로 에멀젼을 제조함에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산의 적어도 일부가 상온(25℃)보다 높은 온도에서 상기 에멀젼화 장치에 투입됨을 특징으로 하는 마이크로 에멀젼의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above technical problem, in the preparation of a microemulsion from a mixture containing water, anionic surfactant and organopolysiloxane using an emulsifier, at least a part of the organopolysiloxane is at room temperature (25 It provides a method for producing a micro-emulsion, characterized in that it is put into the emulsifying apparatus at a temperature higher than (℃).
본 발명의 바람직한 일 구체예에서, 상기 오르가노폴리실록산의 적어도 일부는 70~90 ℃에서 에멀젼화 장치에 투입된다.In one preferred embodiment of the invention, at least a portion of the organopolysiloxane is introduced into the emulsifying apparatus at 70-90 ° C.
본 발명의 다른 바람직한 일 구체예에서, 상온보다 높은 온도에서 에멀젼화 장치에 투입되는 오르가노폴리실록산의 양은 전체 오르가노폴리실록산 투입량의 40~100 중량%이다. In another preferred embodiment of the present invention, the amount of organopolysiloxane added to the emulsifying apparatus at a temperature above room temperature is 40-100% by weight of the total organopolysiloxane input.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 구체예에서, 전체 오르가노폴리실록산 투입량의 5~60 중량%는 상온에서 에멀젼화 장치에 투입되고, 40~95 중량%는 상온보다 높은 온도에서 에멀젼화 장치에 투입된다. In another preferred embodiment of the invention, 5 to 60% by weight of the total organopolysiloxane dose is added to the emulsifier at room temperature and 40 to 95% by weight is added to the emulsifier at temperatures above room temperature.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 구체예에서, 에멀젼화 장치는 교반형 믹서, 균질화기(homogenizer) 및 콜로이드 밀(colloid mill)로 이루어진 군에서 선택된다. In another preferred embodiment of the present invention, the emulsifying apparatus is selected from the group consisting of a stirred mixer, a homogenizer and a colloid mill.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 구체예에서, 음이온성 계면활성제는 술폰산계 계면활성제이다.In another preferred embodiment of the invention, the anionic surfactant is a sulfonic acid based surfactant.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 구체예에서, 오르가노폴리실록산은 점도가 1 내지 100 센티포아즈(Centipoise, cP)인 알킬기 함유 폴리실록산이다.In another preferred embodiment of the invention, the organopolysiloxane is an alkyl group containing polysiloxane having a viscosity of 1 to 100 centipoise (cP).
본 발명의 또 다른 바람직한 일 구체예에서는, 오르가노폴리실록산의 적어도 일부가 상온보다 높은 온도에서 에멀젼화 장치에 투입되고 혼합된 후에, 결과 혼합물이 상온으로 냉각되고 여기에 중화제가 추가로 투입된다. In another preferred embodiment of the invention, after at least a portion of the organopolysiloxane is introduced into the emulsifying apparatus and mixed at a temperature above room temperature, the resulting mixture is cooled to room temperature and further neutralizer is added thereto.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 구체예에서는, 승온후 냉각된 결과 혼합물의 점도가 40,000 ~ 100,000 cP인 시점에 상기 중화제가 투입된다.In another preferred embodiment of the present invention, the neutralizing agent is added at a time point when the viscosity of the mixture is 40,000 to 100,000 cP after the temperature is cooled.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 구체예에서, 중화제는 알칼리성 아민 화합물이다.In another preferred embodiment of the invention, the neutralizing agent is an alkaline amine compound.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 방법에 의해 제조된 마이크로 에멀젼을 포함하는 것을 특징으로 하는 모발용 제품이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a hair product comprising a micro emulsion prepared by the above method.
본 발명에 따라 제조된 마이크로 에멀젼은 바람직하게는 100nm 이하, 보다 바람직하게는 1nm ~ 60nm 의 평균 입경을 가지며, 특히 투명성이 매우 우수하고, 상온 및 고온 저장 안정성이 뛰어나며, 윤활성이 우수하기 때문에, 화장품 또는 모 발용 제품에 매우 적합하게 적용될 수 있다. The microemulsion prepared according to the present invention preferably has an average particle diameter of 100 nm or less, more preferably 1 nm to 60 nm, in particular, because of its excellent transparency, excellent storage stability at room temperature and high temperature, and excellent lubricity, Or it is very suitable for hair products.
본 발명의 제조 공정상의 특이점은, 종래와 달리 투명성 확보를 위해 오르가노폴리실록산의 전부 또는 일부를 상온(25℃)보다 높은 온도에서 에멀젼 시스템에 투입하고 혼합하는 것이다. 이하 본 발명의 기술구성에 대하여 상세히 설명한다.The peculiarity of the manufacturing process of the present invention is that, unlike the prior art, all or part of the organopolysiloxane is introduced into the emulsion system and mixed at a temperature higher than room temperature (25 ° C.) to ensure transparency. Hereinafter, the technical configuration of the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조방법에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산의 적어도 일부가 투입되는 상온 이상의 온도는, 바람직하게는 70~90 ℃, 더욱 바람직하게는 75~85 ℃이다. 이 온도가 70 ℃ 미만이면 중합이 충분하게 이뤄지지 못하는 문제가 있을 수 있고, 90 ℃를 초과하면 제품의 최종 물성에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다.In the method for producing a microemulsion according to the present invention, the temperature of at least a room temperature at which a part of the organopolysiloxane is added is preferably 70 to 90 ° C, more preferably 75 to 85 ° C. If the temperature is less than 70 ℃ there may be a problem that the polymerization is not achieved sufficiently, if it exceeds 90 ℃ may adversely affect the final physical properties of the product.
본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조방법에 있어서, 상온보다 높은 온도에서 에멀젼화 장치에 투입되는 오르가노폴리실록산의 양은 전체 오르가노폴리실록산 투입량의 전부 또는 일부이며, 바람직하게는, 전체 투입량의 40~100 중량%, 더 바람직하게는 45~100 중량%이다. 상온보다 높은 온도에서 투입되는 오르가노폴리실록산의 양이 전체 투입량의 40 중량%에 못 미치면 에멀젼 입자크기가 균일하지 못하게 되어 안정성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.In the microemulsion preparation method according to the present invention, the amount of organopolysiloxane added to the emulsifying apparatus at a temperature higher than room temperature is all or part of the total organopolysiloxane input amount, and preferably 40 to 100% by weight of the total input amount. More preferably, it is 45-100 weight%. If the amount of organopolysiloxane added at a temperature higher than room temperature is less than 40% by weight of the total amount, the emulsion particle size may not be uniform and stability may be deteriorated.
본 발명의 바람직한 일 구체예에 따르면, 전체 오르가노폴리실록산 투입량의 일부, 예컨대 5~60 중량%, 보다 바람직하게 5~50 중량%는 상온에서 투입되고, 나머지, 예컨대 40~95 중량%, 보다 바람직하게 50~95 중량%는 상온보다 높은 온도에서 투입되는 것이, 에멀젼 입자크기를 보다 균일하게 하고 제품의 안정성과 투명도를 지속적으로 유지할 수 있다는 측면에서 바람직하다. According to one preferred embodiment of the invention, a portion of the total organopolysiloxane input, such as 5 to 60% by weight, more preferably 5 to 50% by weight, is added at room temperature and the remainder, such as 40 to 95% by weight, more preferably 50 to 95% by weight is preferably added at a temperature higher than room temperature in terms of making the emulsion particle size more uniform and maintaining stability and transparency of the product continuously.
본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조방법에서는 통상의 에멀젼화 장치가 사용될 수있으며, 바람직하게는 교반형 믹서, 균질화기(homogenizer) 및 콜로이드 밀(colloid mill)로 이루어진 군에서 선택된 것이 사용가능하나, 이로써 제한되는 것은 아니다. 교반형 믹서를 사용하는 경우 교반속도는 마이크로 에멀젼의 제조가 가능할 정도의 고속교반, 예컨대 200~800 rpm 정도가 바람직하다.In the method of preparing a microemulsion according to the present invention, a conventional emulsifying apparatus may be used, and preferably, one selected from the group consisting of a stirred mixer, a homogenizer and a colloid mill may be used, but this is limited. It doesn't happen. In the case of using a stirring mixer, the stirring speed is preferably a high speed stirring, such as about 200 to 800 rpm, to enable the preparation of the microemulsion.
본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조방법에서 사용되는 음이온성 계면활성제의 종류에는 특별한 제한이 없으며 마이크로 에멀젼의 제조에 통상 사용되는 것들이 사용가능하다. 바람직하게는 술폰산계 계면활성제를, 보다 구체적으로는 도데실벤젠술폰산과 같은 선형C6~C18알킬벤젠술폰산, 가지형 C6~C18알킬벤젠술폰산, 암모늄 C6~C18알킬황산염, 소듐C6~C18알킬황산염, 소듐 C6~C18알킬에테르황산염 등과 같은 계면활성제를 단독으로 또는 혼합하여 사용한다. There is no particular limitation on the kind of anionic surfactant used in the microemulsion preparation method according to the present invention, and those commonly used in the preparation of the microemulsion can be used. Preferably sulfonic acid-based surfactant, more specifically, linear C6-C18 alkylbenzene sulfonic acid such as dodecylbenzene sulfonic acid, branched C6-C18 alkylbenzene sulfonic acid, ammonium C6-C18 alkyl sulfate, sodium C6-C18 alkyl sulfate, Surfactants, such as sodium C 6 -C 18 alkyl ether sulfate, are used alone or in combination.
본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조방법에서 음이온성 계면활성제는, 에멀젼 조성물 총중량에 대하여 바람직하게 0.1 내지 30 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 20 중량% 의 양으로 사용된다. 음이온성 계면활성제 함량이 0.1 중량% 미만이면 얻어지는 에멀젼의 안정성이 불충분해질 우려가 있고, 30 중량%를 초과하면 에멀젼의 투명성 및 안정성이 저하될 우려가 있다. In the method of preparing a microemulsion according to the present invention, the anionic surfactant is used in an amount of preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 0.5 to 20% by weight based on the total weight of the emulsion composition. If the anionic surfactant content is less than 0.1% by weight, the stability of the resulting emulsion may be insufficient, and if it exceeds 30% by weight, the transparency and stability of the emulsion may be lowered.
본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조방법에서 사용되는 오르가노폴리실록산의 종류에는 특별한 제한이 없으며 마이크로 에멀젼의 제조에 통상 사용되는 유기기 함유 실록산 단위를 갖는 폴리실록산이 사용가능하다. 바람직하게는 점도가 1 내지 100 센티포아즈Centipoise)인 알킬기 함유 폴리실록산, 예컨대 폴리C1~C4알킬실록산, 폴리C1~C4알콕시실록산, 폴리C1~C4알킬비닐실록산, 폴리C1~C4알킬하이드록시실록산 등과 같은 폴리실록산을 단독으로 또는 혼합하여 사용한다. There is no particular limitation on the type of organopolysiloxane used in the microemulsion preparation method according to the present invention, and polysiloxanes having organic group-containing siloxane units commonly used in the preparation of the microemulsion can be used. Preferably alkyl group containing polysiloxane having a viscosity of 1 to 100 centipoise), such as poly C1 to C4 alkyl siloxane, poly C1 to C4 alkoxysiloxane, poly C1 to C4 alkyl vinyl siloxane, poly C1 to C4 alkyl hydroxysiloxane, etc. The same polysiloxanes are used alone or in combination.
본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조방법에서 오르가노폴리실록산은, 에멀젼 조성물 총중량에 대하여 바람직하게 15 내지 30 중량%, 보다 바람직하게는 20 내지 25 중량% 의 양으로 사용된다. 오르가노폴리실록산 함량이 15 중량% 미만이면 모발의 컨디셔닝 및 빗질 용이성 등의 응용물성이 저하될 우려가 있고, 30 중량%를 초과하면 중합 중 입자형성이 원활하지 않아 안정성이 저하될 우려가 있다. In the method of preparing a micro emulsion according to the present invention, the organopolysiloxane is preferably used in an amount of 15 to 30% by weight, more preferably 20 to 25% by weight, based on the total weight of the emulsion composition. If the organopolysiloxane content is less than 15% by weight, there is a concern that application properties such as conditioning and combing of the hair may be degraded. If the organopolysiloxane content is more than 30% by weight, particle formation during polymerization may not be smooth and stability may be reduced.
본 발명의 바람직한 일 구체예 따르면, 오르가노폴리실록산의 적어도 일부가 상온보다 높은 온도에서 에멀젼화 장치에 투입되고 혼합된 후에, 결과 혼합물이 상온으로 냉각되고 여기에 중화제가 추가로 투입된다. 승온후 냉각된 결과 혼합물의 점도가 40,000 ~ 100,000 cP인 시점에 상기 중화제가 투입되면 샴푸적용시 적합한 컨디셔닝 효과를 부여하고 공정을 단축시킬수 있다는 측면에서 바람직하다.According to one preferred embodiment of the invention, after at least a portion of the organopolysiloxane is introduced into the emulsifying apparatus at a temperature higher than room temperature and mixed, the resulting mixture is cooled to room temperature and further neutralizer is added thereto. When the neutralizing agent is added at the time when the viscosity of the mixture is 40,000 to 100,000 cP after the temperature is increased, it is preferable in terms of giving a suitable conditioning effect and shortening the process when applying the shampoo.
상기 중화제로는 마이크로 에멀젼의 제조에 통상 사용되는 중화제가 사용가능하다. 바람직하게는 알칼리성 아민 화합물(예컨대, 디에틸아민, 트리에틸아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등) 가성소다 등이 단독으로 또는 조합되어 사용가능하나 이에 제한되는 것은 아니다.As the neutralizing agent, neutralizing agents commonly used in the preparation of microemulsions can be used. Preferably, an alkaline amine compound (eg, diethylamine, triethylamine, diethanolamine, triethanolamine, etc.) or a caustic soda may be used alone or in combination, but is not limited thereto.
본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조방법에서 중화제는, 에멀젼 조성물 총중량에 대하여 바람직하게 1 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 15 중량% 의 양으로 사용된다. 중화제 사용량이 1 중량% 미만이면 에멀젼의 안정성이 불충분 해지고, 20 중량%를 초과하면 최종 샴푸 제형 내에서 투명도를 저하시킬 우려가 있다.In the method of preparing a microemulsion according to the present invention, the neutralizing agent is preferably used in an amount of 1 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight, based on the total weight of the emulsion composition. If the amount of neutralizing agent is less than 1% by weight, the stability of the emulsion is insufficient, and if it is more than 20% by weight, there is a fear of decreasing the transparency in the final shampoo formulation.
본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조방법에서 매질로는 바람직하게 물이 사용되며, 물은, 에멀젼 조성물 총중량에 대하여 바람직하게 40 내지 70 중량%, 보다 바람직하게는 50 내지 60 중량%의 양으로 사용된다. 물 사용량이 40 중량% 미만이면 에멀젼 입자의 크기가 작게 형성되지 못하여 투명도가 확보되지 못할 우려가 있고, 70 중량%를 초과하면 에멀젼의 안정성이 불충분해질 우려가 있다.In the method of preparing a microemulsion according to the present invention, water is preferably used as a medium, and water is preferably used in an amount of 40 to 70% by weight, more preferably 50 to 60% by weight, based on the total weight of the emulsion composition. If the amount of water used is less than 40% by weight, the size of the emulsion particles may not be formed small, and transparency may not be secured. If the amount of water is used, the stability of the emulsion may be insufficient.
본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조시에는 필요에 따라 동결방지제와 같은 첨가제가 더 투입될 수 있다. 적용 가능한 첨가제로는 동결방지제로서 PG(프로필렌 글리콜), PEG(폴리에틸렌 글리콜), PPG(폴리프로필렌 글리콜), 글리세린 등을 들 수 있고, 글리세린이 바람직하게 사용된다. 이들 첨가제는 제품의 고온/저온 안정성을 보다 더 향상시키고, 온도에 따른 외관(투명성)이 영향을 받지 않게 하기 위한 목적으로 주로 사용된다. 또한 첨가제의 존재로 인해 제품 점도가 낮아지는 효과도 있다. 이러한 첨가제의 투입량에는 특별한 제한이 없으며, 통상적으로 조성물 총 중량의 0.01~10중량% 범위 내에서 사용되나 이에 제한되지는 않는다. In preparing the microemulsion according to the present invention, additives such as cryoprotectants may be further added as necessary. Applicable additives include PG (propylene glycol), PEG (polyethylene glycol), PPG (polypropylene glycol), glycerin, and the like as cryoprotectants, and glycerin is preferably used. These additives are mainly used for the purpose of further improving the high / low temperature stability of the product and making the appearance (transparency) with temperature unaffected. In addition, there is an effect that the viscosity of the product is lowered due to the presence of the additive. There is no particular limitation on the dosage of such additives, and is usually used in the range of 0.01 to 10% by weight of the total weight of the composition, but is not limited thereto.
또한 본 발명에 따른 마이크로 에멀젼 제조시에는, 에멀젼 내부점도 상승시간의 단축 및 점도 상승을 위해 실란(Silane)계열 촉매를 에멀젼 총중량의 0.01 ~ 0.5 중량%까지 투입할 수도 있다.In addition, in preparing the microemulsion according to the present invention, a silane-based catalyst may be added up to 0.01 to 0.5% by weight of the total weight of the emulsion to shorten the viscosity rise time of the emulsion and increase the viscosity.
본 발명에 따라 제조된 마이크로 에멀젼은 바람직하게는 100nm 이하, 보다 바람직하게는 1nm ~ 60nm 의 평균 입경을 가지며, 특히 투명성이 매우 우수하고, 상온 및 고온 저장 안정성이 뛰어나며, 윤활성이 우수하기 때문에, 모발용 제품에 매우 적합하게 적용될 수 있다. 따라서 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 방법에 의해 제조된 마이크로 에멀젼을 포함하는 것을 특징으로 하는 모발용 제품, 예컨대 샴푸, 린스, 헤어컨디셔너 등이 제공된다.The microemulsion prepared according to the present invention preferably has an average particle diameter of 100 nm or less, more preferably 1 nm to 60 nm, especially for hair because of its excellent transparency, excellent room temperature and high temperature storage stability, and excellent lubricity. It can be applied to the product very well. Accordingly, according to another aspect of the present invention, there is provided a hair product, such as a shampoo, rinse, hair conditioner, etc., comprising a micro emulsion prepared by the above method.
이하에서 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 결코 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, these examples are not intended to limit the scope of the present invention.
실시예 1Example 1
상온에서 물 (탈이온수) 530 g, 음이온성 계면활성제(선형 도데실벤젠술폰산) 150 g 및 폴리디메틸실록산(점도: 2.5 센티포아즈) 50 g의 혼합물을 믹서에 넣고 200~400 rpm으로 교반한 후, 결과물을 70~90 ℃로 승온시켰다. At room temperature, a mixture of 530 g of water (deionized water), 150 g of anionic surfactant (linear dodecylbenzenesulfonic acid) and 50 g of polydimethylsiloxane (viscosity: 2.5 centipoise) was added to a mixer and stirred at 200 to 400 rpm. Then, the resultant was heated up at 70-90 degreeC.
승온이 완료된 후 폴리디메틸실록산(점도: 2.5 센티포아즈) 170 g을 2 ~ 3시간에 걸쳐 정량펌프를 사용하여 균일하게 펌핑하여 믹서 하단부로 투입하였다. 폴리디메틸실록산의 투입이 완료된 후 3 ~ 4시간 동안 승온상태를 유지시킨 다음 서서히 냉각시켰다. 이때 레이져 라이트 스케터링 방식의 입도분석장비(LLS, Photal ELS-Z, OTSUKA ELECTRONICS社)로 분석시 30 ~ 50 nm의 범위의 입자크기를 가짐을 확인하였다. After the temperature increase was completed, 170 g of polydimethylsiloxane (viscosity: 2.5 centipoise) was uniformly pumped using a metering pump over 2 to 3 hours, and then introduced into the mixer bottom part. After the addition of the polydimethylsiloxane was completed, the temperature was maintained for 3 to 4 hours and then slowly cooled. In this case, it was confirmed that the particle size of the laser light scattering method (LLS, Photal ELS-Z, OTSUKA ELECTRONICS) has a particle size in the range of 30 ~ 50 nm.
40 ℃이하로 냉각한 후 내부점도가 40,000 ~ 100,000 cP에 도달할 때까지 교반을 유지하다가, 이 내부점도에 도달하였음을 확인하고 95% 함량의 수용성 트리에탄올아민 80 g을 투입하여 에멀젼을 중화시키고 반응을 종료시켰다. 그리고 동결방지제인 Glycerine(95%) 20 g을 투입하였다.After cooling below 40 ° C, stirring was maintained until the internal viscosity reached 40,000 ~ 100,000 cP. After confirming that the internal viscosity was reached, 80 g of 95% water-soluble triethanolamine was added to neutralize the emulsion and reacted. Was terminated. And 20 g of Glycerine (95%), a cryoprotectant, was added.
상기와 같이 하여 반응용량 1L의 Batch 1을 제조하였으며, 동일한 비율의 원료성분들을 사용하여 같은 방법으로 반응용량 20L의 Batch 2 및 반응용량 200L의 Batch 3을 추가로 제조하였다. 제조된 Batch 1 내지 3 에멀젼 각각의 기초물성 측정결과를 하기 표 1에 나타내었다.Batch 1 having a reaction capacity of 1 L was prepared as described above, and Batch 2 having a reaction capacity of 20 L and Batch 3 having a reaction capacity of 200 L were further prepared in the same manner using the same ratio of raw materials. Table 1 shows the measurement results of the basic physical properties of each of the prepared batch 1-3 emulsions.
하기 표 1에서도 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 에멀젼 제조방법에서는 반응용량을 증가시켜도 결과 에멀젼의 물성 변화가 작거나 거의 없어, 필요한 기준을 모두 만족시키면서 공정의 scale-up을 가능하게 할 수 있다.As can be seen in Table 1 below, in the emulsion production method according to the present invention, even if the reaction capacity is increased, the resultant emulsion has little or no change in physical properties, thereby enabling scale-up of the process while satisfying all necessary criteria.
실시예 2Example 2
상온에서 물 (탈이온수) 360 g, 음이온성 계면활성제(선형 도데실벤젠술폰산) 90 g 및 폴리디메틸실록산(점도: 2.5 센티포아즈) 220 g의 혼합물을 믹서에 넣고 200~300 rpm으로 교반하여 예비에멀젼(Pre-Emulsion)을 만들고, 이를 적하깔때 기(Dropping funnel)에 저장하였다.At room temperature, a mixture of 360 g of water (deionized water), 90 g of anionic surfactant (linear dodecylbenzenesulfonic acid), and 220 g of polydimethylsiloxane (viscosity: 2.5 centipoise) was added to a mixer and stirred at 200 to 300 rpm. Pre-emulsions were made and stored in a dropping funnel.
물 (탈이온수) 170 g 및 음이온성 계면활성제(선형 도데실벤젠설폰산) 60 g의 혼합물을 교반하면서 78~82 ℃로 승온시키고, 승온이 완료된 후 적하깔때기에 저장된 예비에멀젼을 2 ~ 4시간에 걸쳐 균일하게 적하시켰다. 적하가 완료된 후 2 ~ 3시간 동안 승온상태를 유지시킨 다음 서서히 냉각시켰다. 이때 레이져 라이트 스케터링 방식의 입도분석장비(LLS, Photal ELS-Z, OTSUKA ELECTRONICS社)로 분석시 30 ~ 50 nm의 범위의 입자크기를 가짐을 확인하였다. The mixture of 170 g of water (deionized water) and 60 g of anionic surfactant (linear dodecylbenzenesulfonic acid) was heated to 78-82 ° C. with stirring, and the pre-emulsion stored in the dropping funnel was heated for 2-4 hours after the temperature was completed. It was dripped uniformly over. After the dropping was completed, the temperature was maintained for 2 to 3 hours, and then slowly cooled. In this case, it was confirmed that the particle size of the laser light scattering method (LLS, Photal ELS-Z, OTSUKA ELECTRONICS) has a particle size in the range of 30 ~ 50 nm.
40 ℃이하로 냉각한 후 내부점도가 40,000 ~ 100,000 cP에 도달할 때까지 교반을 유지하다가, 이 내부점도에 도달하였음을 확인하고 95% 함량의 수용성 트리에탄올아민 80 g을 투입하여 에멀젼을 중화시키고 반응을 종료시켰다. 그리고 동결방지제인 Glycerine(95%) 20 g을 투입하였다.After cooling below 40 ° C, stirring was maintained until the internal viscosity reached 40,000 ~ 100,000 cP. After confirming that the internal viscosity was reached, 80 g of 95% water-soluble triethanolamine was added to neutralize the emulsion and reacted. Was terminated. And 20 g of Glycerine (95%), a cryoprotectant, was added.
실시예 3Example 3
물 (탈이온수) 530 g 및 음이온성 계면활성제(선형 도데실벤젠술폰산) 150 g의 혼합물을 78~82 ℃로 승온하면서 믹서로 200~400 rpm으로 교반하였다. A mixture of 530 g of water (deionized water) and 150 g of anionic surfactant (linear dodecylbenzenesulfonic acid) was stirred at 200-400 rpm with a mixer while warming to 78-82 ° C.
승온이 완료된 후 폴리디메틸실록산(점도: 2.5 센티포아즈) 220 g의 혼합물을 2 ~ 4시간에 걸쳐 균일하게 적하시키고, 폴리디메틸실록산의 적하가 완료된 후 2 ~ 3시간 동안 승온상태를 유지시킨 다음 서서히 냉각시켰다. 이때 레이져 라이트 스케터링 방식의 입도분석장비(LLS, Photal ELS-Z, OTSUKA ELECTRONICS社)로 분석시 30 ~ 50 nm의 범위의 입자크기를 가짐을 확인하였다. After the completion of the temperature increase, a mixture of 220 g of polydimethylsiloxane (viscosity: 2.5 centipoise) was added dropwise evenly over 2 to 4 hours, and the temperature was maintained for 2 to 3 hours after the dropping of the polydimethylsiloxane was completed. Cool slowly. In this case, it was confirmed that the particle size of the laser light scattering method (LLS, Photal ELS-Z, OTSUKA ELECTRONICS) has a particle size in the range of 30 ~ 50 nm.
40 ℃이하로 냉각한 후 내부점도가 40,000 ~ 100,000 cP에 도달할 때까지 교 반을 유지하다가, 이 내부점도에 도달하였음을 확인하고 99% 함량의 수용성 트리에탄올아민 80 g을 투입하여 에멀젼을 중화시키고 반응을 종료시켰다. 그리고 동결방지제인 Glycerine(95%) 20 g을 투입하였다.After cooling to below 40 ℃, the stirring was continued until the internal viscosity reached 40,000 ~ 100,000 cP, and after confirming that the internal viscosity was reached, neutralized the emulsion by adding 80 g of 99% water-soluble triethanolamine. The reaction was terminated. And 20 g of Glycerine (95%), a cryoprotectant, was added.
비교예 1Comparative Example 1
상온에서 물 (탈이온수) 530 g, 음이온성 계면활성제(선형 도데실벤젠술폰산) 150 g 및 폴리디메틸실록산(점도: 2.5 센티포아즈) 220 g의 혼합물을 믹서에 넣고 200~400 rpm으로 상온에서 교반하였다. At room temperature, a mixture of 530 g of water (deionized water), 150 g of anionic surfactant (linear dodecylbenzenesulfonic acid) and 220 g of polydimethylsiloxane (viscosity: 2.5 centipoise) is placed in a mixer at room temperature at 200-400 rpm. Stirred.
내부점도가 40,000 ~ 100,000 cP에 도달할 때까지 교반을 유지하다가, 이 내부점도에 도달하였음을 확인하고 95% 함량의 수용성 트리에탄올아민 80 g을 투입하여 에멀젼을 중화시키고 반응을 종료시켰다. 그리고 동결방지제인 Glycerine(95%) 20 g을 투입하였다.Stirring was maintained until the internal viscosity reached 40,000 to 100,000 cP, and the internal viscosity was reached. Then, 80 g of 95% water-soluble triethanolamine was added to neutralize the emulsion, and the reaction was terminated. And 20 g of Glycerine (95%), a cryoprotectant, was added.
비교예 2Comparative Example 2
상온에서 물 (탈이온수) 530 g, 음이온성 계면활성제(선형 도데실벤젠술폰산) 150 g 및 폴리디메틸실록산(점도: 2.5 센티포아즈) 220 g의 혼합물을 믹서에 넣고 200~400 rpm으로 교반한 후, 결과물을 70~90 ℃로 승온시켰다. At room temperature, a mixture of 530 g of water (deionized water), 150 g of anionic surfactant (linear dodecylbenzenesulfonic acid) and 220 g of polydimethylsiloxane (viscosity: 2.5 centipoise) was added to a mixer and stirred at 200 to 400 rpm. Then, the resultant was heated up at 70-90 degreeC.
5 ~ 6시간 동안 승온상태를 유지시킨 다음 서서히 냉각시켰다. 40 ℃이하로 냉각한 후 내부점도가 40,000 ~ 100,000 cP에 도달할 때까지 교반을 유지하다가, 이 내부점도에 도달하였음을 확인하고 95% 함량의 수용성 트리에탄올아민 80 g을 투입하여 에멀젼을 중화시키고 반응을 종료시켰다. 그리고 동결방지제인 Glycerin(95%) 20 g을 투입하였다.The temperature was maintained for 5 to 6 hours and then slowly cooled. After cooling below 40 ° C, stirring was maintained until the internal viscosity reached 40,000 ~ 100,000 cP. After confirming that the internal viscosity was reached, 80 g of 95% water-soluble triethanolamine was added to neutralize the emulsion and reacted. Was terminated. And 20g of Glycerin (95%) was added as a cryoprotectant.
상기 실시예 1~3 및 비교예 1~2에서 제조된 에멀젼에 대하여 외관, 입자크기, 상온안정성 및 투명도를 측정 내지 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.For the emulsions prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, the appearance, particle size, room temperature stability, and transparency were measured or evaluated, and the results are shown in Table 2 below.
상기 표 2에서 알 수 있듯이, 비교예 1과 2는 공정 중 작고 균일한 입자형성에 실패하여 원액 외관 및 AES 희석시 투명도가 저하되었다.As can be seen in Table 2, Comparative Examples 1 and 2 failed to form small and uniform particles during the process, and the stock appearance and transparency of AES dilution decreased.
또한 상기 실시예 1~3 및 비교예 1~2에서 제조된 에멀젼에 대하여 50 ℃ 항온오븐에서 7일에 걸쳐 고온 안정성 테스트를 수행하였다. 테스트 수행기간 동안 일일 단위로 에멀젼의 외관을 비교관찰 하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In addition, the emulsion prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 was subjected to a high temperature stability test over 7 days in a 50 ℃ constant temperature oven. During the test period, the appearance of the emulsion was compared and observed on a daily basis, and the results are shown in Table 3 below.
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KR20090021557A (en) * | 2007-08-27 | 2009-03-04 | 주식회사 엘지생활건강 | Shampoo composition and preparation method of the same |
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