JPH0375206B2 - - Google Patents

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JPH0375206B2
JPH0375206B2 JP58145161A JP14516183A JPH0375206B2 JP H0375206 B2 JPH0375206 B2 JP H0375206B2 JP 58145161 A JP58145161 A JP 58145161A JP 14516183 A JP14516183 A JP 14516183A JP H0375206 B2 JPH0375206 B2 JP H0375206B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水相および水に不溶または完全には
可溶でない有機相（油相）から成る、微粒状で安
定な、薬用または化粧用の分散液を製造する方法
にして、最初に公知の乳化法によつて２つの相か
ら予備乳液を製造し、次に、更に加工して最終生
成物とすることからなる方法に関する。本発明
は、更に、本方法を行なうための装置にも関す
る。
薬用または化粧用の乳液は、普通、60〜80℃の
温度で、溶融有機相（油相）および同じ温度まで
高められた全水相を撹拌容器中で組み合せ、そし
て、軟膏およびクリームの場合は、撹拌および均
一化用の器具を備えた軟膏反応容器中で混合物を
室温まで冷却し、これによつて混合物を均一化さ
せることによつて製造される。流れることのでき
る乳液の場合は、こうして得られた粗製乳液を予
備乳化させ、外皮型または貫流型の冷却器の中で
20〜40℃まで冷却し、次に高圧ホモジナイザーで
非常に細かく分散させる。流れることのできる乳
液のこの種の製造の欠点は、回分全体を最初に加
熱して温度を上げ、そして次に、高圧ホモジナイ
ザーを用いてしばしば僅か少量の分散油相と乳液
全体を望みの細かさとするために、予備乳化した
後、再び冷却しなければならないという点であ
る。高圧ホモジナイザーは200barの大きさの程
度の非常に高い操作圧を要し、これは、高い効率
の比較的高価な多段高圧ピストンポンプを用いて
のみ産み出すことができる。更に、この技術で必
要とされる、上記の温度プログラムは、高いエネ
ルギー消費をもたらす。
更に今一つの欠点は、高分子有機化合物が高圧
ホモジナイザー中の高い剪断力によつて破壊され
ることがあり、従つて生成物への損傷が起る点で
ある。
撹拌、均一化および冷却を同時に行なう結果と
して製造条件が全く規定されないでまかり通つて
いる（例えば、生成物の各体積素片は、ホモジナ
イザーの剪断ギヤツプの中を、統計平均基準での
み通過する）、高価な軟膏反応容器（重い機械円
柱、真空装置、複雑なシヤフトパツキング等）
が、軟膏およびクリーム生成物の製造のためにこ
れまで使用されてきた。更に、熱伝達の乏しいこ
とにより、冷却時間は長期化する。
本発明は、公知の方法の経済性を改善する目的
を基礎とする。これは、目的が、装置にかける費
用を可能な限り最低にすると共に、エネルギーバ
ランスを有利なものとすることであるということ
を意味すると了解すべきものである（資本コスト
および運転コストの低減）。周囲の条件としては、
生成物に対して損傷が全く起らないこと（剪断力
が高すぎないこと）および粒子の特性（平均粒度
および粒度分布）が公知の方法と同じであること
が確かでなければならない。
本発明に従い、上記の方法から出発して、公知
の乳化法によつて製造された予備乳液を、ジエツ
ト分散器へ送り、その中で、最終生成物に特徴的
な均一化および細かい分散が行なわれる方法によ
つて、この目的が達せられる。「ジエツト分散器」
は、ここでは、得られる圧力エネルギーができる
だけ小さい容積中で分散ゾーンの中で放たれ、容
積を基準として高い分散効率が達成される、圧力
放出型ジエツトを意味するものとする。
本発明に従う方法は、転相プロセスと組み合せ
るのが好都合である。転相プロセスでは、予備乳
液を製造するために、油相を最初に外部相として
取り、水相をその中へ内部相として乳化させる。
即ち、最終生成物と対照的に、予備乳液中で、水
相が内部相（分散相）を作り、油相が外部相（連
続相）を作る。こうして製造された予備乳液を、
次に、引き続くプロセス段階で、ジエツト分散器
の中をポンプで送り、ジエツト分散器中の温度、
２相の割合および圧力を、均一化および細かい分
散と同時にジエツト分散器中で乳液の転相が起る
ように調整する。ジエツト分散器の中を通すと、
水相は、かくて、外部相に転化され、油相は内部
相に転化される。或る割合のものに対して適当な
転相温度は、実験的に問題なく決めることができ
る。
ジエツト分散器と組み合せて転相プロセスを用
いると、非常に簡単な分散プロセスが導かれる。
例えば、もし、標準的な技術で均一化させるため
に、均一化圧力200barが高圧ホモジナイザーを
使用するのに要求され、40〜50barがジエツト分
散器を使用するのに要求されたとすれば、ジエツ
ト分散器と転相プロセスの組み合せに、比較的簡
単な、高価でないポンプでさえ産み出し得る、僅
か２〜50bar、好ましくは10〜50barの範囲の操
作圧力で十分である。
本発明の好ましい具体例は、油相濃度50〜70重
量％（水相50〜30重量％に相当）で転相を行なう
ことを含む。このことは、高濃縮乳液がジエツト
分散器上で得られ、後に、望みの最終濃度まで希
釈されるということを意味する。希釈は、同時に
冷却が起るように、冷たい水相を加えることによ
つて行なわれる。本方法は、乳液の全量の一部だ
けを用いて行なわなければならないので、高い空
時収率が有利なエネルギーバランスと共に達成さ
れる。このことは、以前用いられた方法と比較し
て、１回の回分で、より小さい容器容量で同量の
ものを製造し得るか、或いは相当に大きくされた
希釈容器容量でかなり多くの量の生成物を製造し
得ることを意味する。
化粧用および薬用分散液は、一般に、次の基本
成分から成る： １ 水相は、グリセロール、グリコール、化粧用
または薬用活性化合物、粘度を上げる添加剤お
よび保存料の水溶液から成る。
２ 水に不溶性かまたは完全には可溶性でない有
機の油相は、グリセロールエステルもしくは脂
肪酸エステルおよび／または液体もしくは半固
体炭化水素、多価アルコール、非イオン性乳化
剤および脂溶性薬用もしくは化粧用活性化合物
から成る。
予備乳液では、水相は内部相を、油相は外部相
を形成するが、一方、仕上げられた最終生成物中
では、油相は水相の中に内部相として細かく分散
される。
本発明に従う方法は、直列に接続された２つの
乳化装置を用いて行なわれる。第二の乳化装置は
ジエツト分散器であり、このものは技術的に最適
な条件のもとで運転される。このものは、0.3〜
１mm、好ましくは0.5〜0.8mmの直径のキヤピラリ
ー状の穴として設計され、１〜４、好ましくは
1.5〜２の長さ対直径比を有する、１個またはそ
れ以上のジエツトから成る。これらの寸法では、
分散ゾーンの体積は僅か0.1mm3〜１mm3である。
殆ど全てのポンプエネルギーが分散ゾーンの中で
使いつくされ、分散液は無方向性の流れとなつて
分散ゾーンを出ることが判つた。
ジエツトは、乳液の流出流が固形壁に打ちあた
るように、或いは乳液の流れが互いに衝突するよ
うに配置される。後者の具体例では、流れがジエ
ツトから流出した後に尚も存在する運動エネルギ
ーは衝突する流れによつて使い果される。
本発明に従う方法の本質的で驚くべき利点は、
改善された空時収率が簡単化された装置で達成さ
れるという点である。以前使用された高圧ホモジ
ナイザーを用いるのと同じ粒子の細かさが、ジエ
ツト分散器を用いて、実質的により低い圧力と、
その結果としてより安価なポンプによつてさえも
達成し得るという事実は、重要である。更に、本
方法は、油相および水相中の高分子成分がジエツ
ト分散器中でより低い剪断力に曝されるだけなの
で、生成物に対して害を及ぼさない。
以前の方法とは対照的に、プロセス条件は軟膏
およびクリームの製造で厳密に規定される。殊
に、非常に狭い粒度分布スペクトルがジエツト分
散器で産み出される。実験室規模から実生産規模
へモデルを移すのは、従つて、完全に問題無い。
以下の文中で、具体例および図面を用いて、本
発明を更に詳細に記載する。図中、 第１図は本発明に従う方法の流れ図を示し、 第２図〜第４図はジエツト分散器の異なる具体
例（断面）を示す。
第１図に従えば、水相は容器１中にあり、油相
は容器２中である。もし必要ならば、容器温度
は、２相の温度が存在するどの固体成分の固化点
よりも上となるように、加熱によつて調整しなけ
ればならない。２つの相は、次に、撹拌容器３の
中で共に撹拌され、予備乳液とされる。こうして
製造された予備乳液は次に撹拌容器３からジエツ
ト分散器４を通つて外へポンプ移送され、その中
で、最終生成物の均一化および細分散特性が達せ
られる。然る後に、水相を貯蔵容器５の中へ通す
ことによつて、高濃度乳液を望みの最終濃度に調
整する（希釈）。
ここで非連続的に行なわれる方法は、また、連
続した手順によつて行なうこともできる。この場
合、両相が連続的に容器１および２から撹拌容器
３の中へ計量導入され、予備乳化され、次にジエ
ツト分散器４の中をポンプで送られる。
多くの場合、水中油乳液よりも、粒子が高度に
細かい油中水乳液を作る方が容易である。そのよ
うな場合、上記の方法は、転相がジエツト分散器
４の中で起るように改善される。手順は、ここで
は、最初に油相を容器２から撹拌容器３の中へ導
入し、次に、水相の中でゆつくり撹拌することと
なる。油相が外部相を作り水相が内部相を作る予
備乳液が、これによつて生成される（Ｗ／Ｏ乳
液）。ジエツト分散器４の中での引き続いての分
散および均一化の時に、外部相が内部相となり、
内部相が外部相となるという風に、転相がそこで
起る。水中油乳液（Ｏ／Ｗ乳液）が生成される。
２相の濃度（比）、ジエツト分散器４の中の温度
および機械応力が転相点を決定する。所与の生成
物の転相点は、上記のプロセスパラメーターの関
数として、問題なく、実験的に決定し得る。更
に、例えば電気伝導度または超音波吸収の測定の
如き物理測定法は、これらのパラメーターが転相
点で劇的に変化するので、転相点を求めるのに使
用し得る。
ジエツト分散器４の種々の技術的具体例を以下
の本中に記載する。ジエツト分散器の最も簡単な
具体例を第２図に示す。このものは供給管６から
成り、その端部はキヤピラリー孔７以外は閉じら
れており、この管はこのキヤピラリー孔を通して
流出管８に接続されている。更に、流出管８は、
供給管６にきつく接続されている。キヤピラリー
孔の直径ｄは、例えば0.6mmであり、その長さ１
は１mmである。系統的な一連の実験により、粒子
特性およびエネルギー消費に関して最適な結果
が、次の寸法を保つた場合に得られることが示さ
れた： ｄ≦１mm １≧1.5mm １≦2d。
ジエツト分散器の代替具体例を第３図および第
４図に模式的に示す。この具体例では、一方が開
いた、比較的小さい直径を有する管状部９が、こ
れも一方が開いた、比較的大きい直径を有する管
１０の中に挿入される。環状の空間１１が、外管
１０の内壁および管状部９の外壁の間に残る。こ
の環状空間の領域で、管状部９は、互いに反対側
にキヤピラリー孔７が提供される。第２図に従う
具体例でそうであつたのと同様に、これらのキヤ
ピラリー孔は管１０および９の間の唯一の接続部
を形成する。第３図に従うと、予備乳液は管１０
を通つて環状空間１１の中へ流れ、そして、そこ
からキヤピラリー孔を通つて管状部９の中へ流れ
る。ジエツト７は互いに反対なので、乳液の流出
流は管９中で互いに衝突する。これによつて殊に
良好な分散が達せられる。均一化された乳液は、
流出口１２からジエツト分散器を去る。
第４図に従うジエツト分散器の装置は第３図に
従うジエツト分散器のそれと同等である。しか
し、流れの観点からは、逆の方向に操作される。
この場合、予備乳液は内管９の開口部１２を通つ
て供給され、そして次に互いに反対向きのジエツ
ト７を通つて、内管９および外管１０の間の環状
空間１１の中へ流れる。ジエツト７から流出する
乳液の流れは管１０の内壁に打ちあたり、そこか
ら排出開口部１３へ流れる。管１０の内壁は、か
くて、乳液の流れのバツフルとなる。第４図に従
う具体例では、管９はジエツト分散器の供給管で
あり、管１０はジエツト分散器の排出管である。
対照的に、第３図に従う具体例では、管１０は供
給管とみなすべきものであり、管９は排出管とみ
なすべきものである。ジエツトまたはキヤピラリ
ー孔７は、その軸がジエツト分散器の長さ方向の
軸上の一点で交差するように、円周上に一様に分
配されて配置される。上記の仕様は、その寸法に
関してあてはまる。
ここで記載したジエツト分散器の装置は、非常
に簡単でコンパクトな構造をしており、従つて、
どんな工房ででも安価に製造し得る。10〜50bar
の大きさの程度の圧力がその運転に要求される。
この圧力は、高圧ホモジナイザーを操作するのに
必要とされる圧力よりも実質的に低い。この理由
で、例えばギアーポンプまたは一段もしくは多段
の偏心スクリユーポンプの如き、簡単な供給ポン
プで完全に十分である。ポンプの助けをかりて操
作圧を産み出すかわりに、受器容器に圧縮ガスを
満たすこともまた可能である。15barまでの圧力
に対しては、個々のジエツトあたりの生産量は毎
時約500であり、60barでは毎時約1000であ
る。生産量のこれ以上の増加は、ジエツトの数を
増やすことによつて、および／または幾つかのジ
エツト分散器を並行に接続することによつて、達
成し得る。
実施例 １ 日焼け止め乳液 セチル−ステアリルアルコールおよびナトリウ
ムセチル−ステアリルスルフエート、非イオン性
乳化剤の如き乳化剤200〜400Kg、デシルオリエー
トまたは液体炭化水素1200〜1600Kg、抗酸化剤
0.5〜２Kg、メチル−フエニル−ベンズオキサゾ
ールの如き油溶性UVフイルター物質50〜200Kg、
抗発泡剤５〜20Kg、および香料油100〜200Kgから
成る有機相（油相）を、最初に通常の撹拌容器３
の中へ60℃で導入し、そして、水300〜800Kgおよ
びノバンチゾル−ナトリウムの如き水溶性UVフ
イルター物質100〜300Kgから成る冷水相を加え
る。簡単な撹拌によつて、Ｗ／Ｏ型の濃厚乳液が
約40℃で得られる。このものを、ジエツト分散器
４を通して、水6000〜8000Kg、リン酸水素二ナト
リウムの如き緩衝物質30〜100Kg、および保存料
10〜30Kgを含有する貯蔵槽５の中へ、圧力10bar
のもとで均一化させる。転相はジエツト分散器４
の中で起る。混合物が通入される間、このものを
撹拌する。非常に高度の分散度の、Ｏ／Ｗ型の、
仕上げられた液体日焼け止め乳液10000Kgがこう
して生成される。
実施例 ２ Ｏ／Ｗ型のバニシングクリーム ポリオキシエチレンステアレートおよびソルビ
タン脂肪酸エステル乳化剤混合物150〜300Kg、セ
チル−ステアリルアルコール400〜800Kgおよびオ
クチルドデカノールまたは液体炭化水素600〜
1200Kgから成る有機相（油相）を通常の容器２の
中で70℃で溶融させ、融成物を40℃まで冷却す
る。
油溶性活性化合物および香料油20〜40Kgを次に
加える。
カルボキシビニルポリマー20〜40Kgを45℃の水
6000〜8000Kg中に別の容器１の中で分散させ、
１，２−プロピレングリコール300〜600Kgを加え
る。混合物を40℃とした後、水溶性活性化合物を
加える。
次に、撹拌容器３中の油相に水相を加え濃度10
％の水酸化ナトリウム溶液100〜150Kgを加えて混
合物を中和する。
簡単な撹拌の後、尚も液体の乳液をジエツト分
散器４によつて10〜15barの圧力のもとで均一化
させる。均一化の後、クリームは貯蔵槽５の中で
固化する。非常に高い分散度の０／Ｗ型のバニシ
ングクリーム10000Kgがこうして生成される。
実施例 ３ Ｗ／Ｏ型のナイトクリーム 脂肪酸エステル類および脂肪アルコールエステ
ル類（非イオン性）および鉱物油脂類の如き混合
物から成る軟膏基材1500〜3000Kg、アルミニウム
トリステアレート50〜150Kg、オクチルドデカノ
ール200〜400Kg、微結晶ワツクス50〜150Kgおよ
び炭化水素600〜1000Kgから成る油相を通常の容
器中80℃で融かし、そして融成物を75℃まで冷却
する。
脱イオン水4500〜6000Kg、硫酸マグネシウム25
〜75Kg、グリセロール200〜400Kgおよび保存料10
〜40Kgから成る水相を別の容器１の中で製造し45
℃とする。
水溶性の活性化合物を水相に加える。
水相を次に撹拌容器中の油相に、撹拌しながら
加える。粗製乳液が45〜50℃まで冷却された後、
油溶性活性化合物および香料油40〜80Kgを加え
る。これによつて油中水乳液（Ｗ／Ｏ乳液）が生
成される。香料油が組み入れられた後、尚も液体
のＷ／Ｏ乳液をジエツト分散器４の中で圧力10〜
15barのもとで均一化させ、貯蔵槽５の中へ充た
すと、そこでこのものは固化して最終のクリーム
となる。Ｗ／Ｏ乳液はこれによつて保持され、即
ち、転相は全く起らない。
実施例 ４ 軟膏の製造 オクチルドデカノール100〜200Kg、ソルビタン
脂肪酸エステルまたは液体パラフイン10〜35Kg、
ワツクス混合物20〜45Kg、セチル−ステアリルア
ルコール80〜125Kg、保存料５〜25Kgおよび１種
もしくはそれ以上の薬用活性化合物（例えばアゾ
ール、イミダゾールもしくはトリアゾール誘導
体）５〜20Kgから成る有機相（油相）を撹拌溶融
容器３の中で50〜75℃で融かし、融成物を次に35
〜45℃まで再び冷却する。殺菌された水550〜750
Kgから成る温度38〜45℃の水相を、次に、油相の
中へ乳化させる（Ｗ／Ｏ乳液）。薬用活性化合物、
乳化剤および濃厚剤もまた水相に加えることがで
きる。こうして製造された予備乳液を、次に、初
圧10〜15barのもとで、物質流毎時1000〜2000Kg
で、ジエツト分散器４を通してポンプで送り、こ
れによつて均一化させる。最初はＷ／Ｏの乳液
を、これによつて、望みのＯ／Ｗ乳液（水中油乳
液）に転化させる。仕上げられた軟膏は、直接チ
ユーブの中へ詰めるか、或いは、最初に貯蔵槽５
の中で冷却することができる。或いは、冷却は、
また、ジエツト分散器４および貯蔵槽５の間の熱
交換器を用いて、ライン中で行なうこともでき
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に従う方法の流れ図であり、
第２図〜第４図は本発明に従つて使用されるジエ
ツト分散器の具体例を表わす概略の図面である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 水相および水に不溶または完全には可溶でな
    い有機相（油相）から成る、微粒状で安定な、薬
    用または化粧用の分散液を製造する方法にして、
    最初に公知の乳化法によつて２つの相から予備乳
    液を製造し、この予備乳液を次にジエツト分散器
    に供給して、その中で、最終生成物の特性である
    均一化および微細分散を達成することを特徴とす
    る方法。 ２ 予備乳液を製造するのに、油相を最初に外部
    相として導入し、水相をその中へ内部相として乳
    化させること、および温度、２相の割合およびジ
    エツト分散器の圧力を、乳液の転相が均一化およ
    び微細分散と同時にジエツト分散器中で達成され
    るように調整する特許請求の範囲第１項記載の方
    法。 ３ 予備乳液を、２〜500bar、好ましくは10〜
    50barの圧力のもとでジエツト分散器の中をポン
    プで通す特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
    方法。 ４ 転相を50〜70重量％の油相の濃度で行なう特
    許請求の範囲第２項又は第３項記載の方法。 ５ 油相がグリセロールエステル類もしくは脂肪
    酸エステル類および／または液体、半固体および
    固体の炭化水素、並びに多価アルコール、非イオ
    ン性乳化剤および脂溶性薬用もしくは化粧用活性
    化合物の混合物から成り、そして水相がグリセロ
    ール、グリコール類、低分子一価アルコールおよ
    び化粧用もしくは薬用活性化合物の水溶液から成
    り、粘度を増加させる物質および保存料を添加す
    る特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに
    記載の方法。 ６ 予備乳液を製造するための第一の乳化装置３
    および仕上げの乳液の製造のための第二の乳化装
    置を有する、水相および水に不溶または完全には
    可溶でない有機相（油相）から成る、微粒状で安
    定な、薬用または化粧用の分散液を製造する方法
    にして、最初に公知の乳化法によつて２つの相か
    ら予備乳液を製造し、この予備乳液を次にジエツ
    ト分散器に供給して、その中で、最終生成物の特
    性である均一化および微細分散を達成する方法を
    行なうための装置にして、第二の乳化装置が、直
    径0.3〜１mm、好ましくは0.5〜0.8mmおよび長さ１
    対直径ｄの比１〜４、好ましくは1.5〜２の、１
    個またはそれ以上のジエツト７を有するジエツト
    分散器４から成ることを特徴とする装置。 ７ バツフル１０が１個またはそれ以上のジエツ
    ト７の反対に配された、特許請求の範囲第６項記
    載の装置。 ８ 幾つかのジエツト７が、ジエツト７から流出
    する乳液の流れが互いに衝突し合うように互いに
    反対に配された、特許請求の範囲第６項記載の装
    置。
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