JPS5949832A - 分散液の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＩＪＴ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、
６☆初に公知の乳化法によって２つの和から予備乳液を
製造し、次に、史に加１ルで最終生成物とすることから
なるｈ法に関する。未発明は、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，昔一連、６０〜８。

°Ｃの温度で、溶融有機相（油相）および回し温度まで
高められた全水相を攪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、攪拌および均一・他用の器
具を備えた軟膏反応容器中で混合物を室温まで冷却し、
これによって混合物を均一化させることによって製造さ
れる。流れることのできる乳液の場合は、こうしてｆＩ
Ｉられた和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
ジナイザー中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
熱して温度をトげ、そして次に、高圧ホモジナイザーを
用いてしばしばイ・ヤか少ｌ一の分散油相と乳液全体を
望みの細かさとするために、ｆ４１ｎ乳化した後、１１
）び冷却しなければならないという？．′，一である。

高１トホモジナイザーは２００ｂａｒの友きさの４ν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、この枝術で必要とされる、Ｌ記の温
度プログラムは、高いエネルギー消費をもたらす。

史に４一つの欠点は、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って破壊されることがあり、
従って生成物への損傷が起る点である。

１ｖ／．拌、均一・化および冷却を同時に行なう結果と
して製造条件が全イ規定されないでまかり通っている（
例えば、生成物の各体積素片は、ホモジナイザーの剪断
キャンプの中を、統計平均基準でのみ通過する）、高価
な軟膏反応容器（咀い機械円柱、ｆ↓空装置、複雑なシ
ャフトパッキング等）が、軟侶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、ｌ仝却時間は長期化干る。

本発明は、公知の方が、の経済に１を４斤する目的を基
礎とする、。これは、目的が，装置？１にかける費用を
ｕＪ能な限り最低にすると共に、エネルキーバランスを
有利なものとすることであるということを意味するとｒ
解すべきものである（’Ｊ’ｌ木コストコスト運転コス
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（′・Ｐ一均粒度および粒度分布）が公知の
方υ：と回しであることが確かでなければならない。

本発明に従い、Ｌ記の力Ｖ、から出発して、公知の乳化
法によって製造された予備乳液を、シェツト分散器へ送
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ｈ法によって、この目的か達せられ
る。「シェツト分散器」は、ここでは、得られる圧力エ
オルギーができるだけ小さい容積中で分散ツー〕／の中
で放たれ、容積を）＆準として高い分ｎｋ’ｌｊＪ＋が
達成される１月−力放出型シエフ＋・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Ｊｔｙす、水相をその
中−内部相として乳化させる。

ｌ！ｌち、峠終牛或物と対照的に、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、ジェ・７）分散器の中をポンプで送り
、ジェット分散器中の温度、２相の割合および圧力を、
均一化および細かい分ｎ（と同時にジェット分散器中で
乳液の転相が起るように調整する。ジェット分散器の中
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。成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。

シェ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、検量的な技術で均一化させるために、均
一・化圧力２００ｂａｒが高Ｉｆ：ホモジナイザーを使
用するのに要求され、４０〜５０　ｂ　ａ　ｒがジェッ
ト分散器を使用するのに實求されたとすれば、ジェ・ン
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、俤か２〜５０ｂ
ａｒ、好ましくはｌＯ〜５０ｂａｒの範囲の操作圧力で
！・分である。

本発明の好ましい具体例は、油相濃度５０〜７０市着％
（水相５０〜３０東に％に相当）で転相を行なうことを
含む。このことは、高濃縮乳液がジェット分ｎｋ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って行なわれる。本方法は、乳
液の全ＩＩｉの−・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キーバランスと
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ｉ、−で回早
のものを製造し得るか、或いは相当に大きくされた希釈
容器容敬でかなり多くの量の生成物を製造し１１１るこ
とを意味する。

死別、用および薬用分散液は、一般に、次の基本成分か
ら成る： １．１は、グリセロール、グリコール、化別用または薬
用活性化合物、粘度を七げる添加剤および保イｆ料の水
溶液から成る。

２、水に不溶性かまたは完全には０ｆ溶性でない有機の
抽−相は、グリ七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ゝト悶体炭化水素、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°−６の乳化装置はジュー２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〜ｌ　ｍ　ｍ、好まし
くは０　、５〜０　、８ｍｍｃ７）直径のキャピラリー
状の穴として設、＋１され、１〜４゜１１ｆましくは１
．５〜２の長さ対面径比を有する、１個またはそれ以Ｉ
ＬジェッＩ・がら成る。これらの寸法では、分散ツー／
の体積は僅が　０．１ｍｍ’〜１ｍｍ３であるｅ　ｙｔ
７と全てのポンプエネルギーが分散ソーノの巾で使いつ
くされ、分散液は無方向性の流れとなって分散ソーンを
出ることが判った。

ジェ・ントは、乳液の波出流が固形壁に打ちあたるよン
に、或いは乳液の流れがｌ！、いに酌突するように配置
される。後者の具体例では、　’ＭＬれがジェフトから
渣出した後に尚も存在する連動エネルギーは衝突する流
れによって使い果される。

本発明に従う方法の本質的で驚くべき利点上改善された
空時収率が筒中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シナ・イザーを用いるのと
同じ粒子の細かさが、ジェ】・１・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
プによってさえも達成しくｊ７るという１を実は、重要
である。更に、本方法は、油相および水相中の高分子成
分がジェット分散器中でより低い鉤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、プロセス条件は軟含およびク
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ェッ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、従って、
完全に問題無い。

以ドの文中で、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図はジェッ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ａｔ中にあり、油相ｌオ容器
２中である。もし心安ならば、容器温石は、２相の温度
がイア存するどの固体成分の固化点よりも１−となるよ
うに、加熱・によって調整しなければならない。２つの
相は、次に、攪拌容器３の中で共に攪拌され、予備乳液
とされる。こうして製造された予備乳液は次に攪拌容器
３からジェット分散器４を通っ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
よって、高温ＩＷ乳液を望みの峠終濃度に調整する（希
釈）。

ここで非連続的に行なわれる方法は、また、連続したｆ
、１ｌｆｆ＋によって行なうこともできる。この場合、
両相が連続的に容器ｌ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、次にジェット分散器４の巾
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、１
−記の方法は、転相がシェツト分散器４の中で起るよう
に改善される。ｆ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１次に、水相のｌｉｊでゆ
っくり攪拌することとなる。油相が外部相を作り水相が
内部相を作る予備乳液が、これによって生成される（Ｗ
１０乳液）。シェツト分散器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（０／Ｗ乳液）が生成される。

２相の濃度（比）、シェツト分散器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
、Ｌ記のプロセスパラメーターの関数として１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。

ジェット分散器４の種々の技術的具体例を以ドの文中に
記載する。シェツト分散器の最も筒中な具体例を第２図
に示す。このものは供給Ｉｉ′ｉ′６から成り、その端
部はギヤピラリ一孔７辺外は閉じられており、この管は
このギヤピラリ一孔を通１．て流出管８に接続されてい
る。更に、流出／ｉ’ｉ’　８は、供給管６にＳつ〈接
続されている。キャピラリ一孔の直径ｄは、例えば０．
６ｍｍであり、その長さ１はｔｍｍである。系統的な−
・連の実験により、粒子特性およびエネルキー消費に関
して最適な結果が、次の寸法を保った場合に１１ｔられ
ることがンｌ＼された： ８６１ｍｍ １≧１．５ｍｍ １≦２ｄ。

ジェット分散器の代件几体例を第３図および第４図に模
式的に示す。この具体例では、−・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−方が開いた。

比較的大きい直径をイ１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、１
いに反対側にキャピラリ一孔７が提供される。第２図に
従う１」体側でそうであったのと同様に、これらのキャ
ピラリ一孔は管１０および９の間の唯一の接続部を彫成
する。第３図に従うと、予備乳液は管１０を・通って環
状空間１１の中へ流れ、そして、そこからキャピラリ一
孔を通って管状部９の中へ流れる６シゎット７は虻いに
反対なので、乳液の流出流は管９中で１１いに衝突する
。これによっ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ｏ　１２からジェット分散器を去る。

第４図に従うパノエット分散器の装置は第３図に（ｔう
ジェッ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を通って供給
され、そして次に互いに反対向きのジェット７を通って
、内管９および外管１０の間の環状空間１１の中へ流れ
る。ジェット７から流出する乳液の流れは管１０の内壁
に打ちあたり、そこから刊出開１１部１３へ流れる。１
＋？　１０の内壁は、かくて、乳液の流れのパンフルと
なる。第４１’；７’ｌに従う具体例では、ｌ庁９はジ
ェット分ｌｔＱ器の供給管であり、管ｌＯはジェット分
散器のυＦ出管である。

対■！６的に、第３図に従う具体例では、老ｌＯは供斥
合？庁とみなすべきものであり、管９は排出省°とみな
すべきものである。ジエンＩ・またはキャピラリ一孔７
は　その軸がジエン）分子ｌ＆器の長さ方向の軸トの−
・点で交差するように、円周］、に・様に分配されて配
置される。１・記の仕様は、その」°法に関してあては
まる。

ここで記載したジェッ１分散器の装置は、非常に簡単で
コンバクｌな構造をしており、従って、どんなＬ房でで
も安価に製造し得る。１０〜５０ｂａｒの大きさの程度
の圧力がその四軸に要求される。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ｙ
＋的に低い。この理由で、例えばキアーポンプまたは一
段もしくは多段の偏心スクリューポンプの如き、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、受器容器に圧縮カスを満た
すこともまた【１丁能である。１５ｂａｒまでの圧力に
対しては、個々のジェットあたりの生ｒａ−８１は毎時
約５００　ｉであり、６０ｂａｒでは毎時約１．０００
１である。生産緻のこれ以上の増加は、ジェットの数を
増やすことによって、および／または幾つかのジェット
分散器を並行に接続することによって、達成し得る。

支施迩ｌ：■焼は止め乳液 セチル−ステアリルアルコールおよびすトリウムセチル
−ステアリルスルフェート、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１．２００〜１゜６００ｋｇ、抗耐化剤０．５
〜２ｋｇ、メチル−フェニル−ベンズオキサゾールの如
き油溶性ＵＶフィルター物質５０〜２００ｋｇ、抗発泡
剤５〜ｚｏｋｇ、、ｔ−ｓよび香料油ｌｏθ〜２ｏｏｋ
ｇがら成る互豊湘（油相）を、最初に通常の）Ｗ拌容器
３の中へ６０℃で導入し、そして、水３００〜８００ｋ
ｇおよびノバンチゾルーナトリウムの如き水溶性ＵＶフ
ィルター物賀１００〜３００ｋｇから成る冷木迦を加え
る。筒中な攪拌によって、Ｗ２Ｏ型の濃厚乳液が約４０
°Ｃで告られる。このものを、ジェット分散器４を通し
て、水６，０００〜８．０００ｋｇ、リン酸水木−ナト
リウ１、の如き緩衝物質３０〜１００ｋｇ、オヨび保存
：Ｉｌ　ｌ　Ｏ−３０ｋｇを含有する貯蔵槽５の中へ、
圧力１Ｏｂａｒのもとて均一化させる。転相はジェット
分散器４の中で起る。混合物が通人される間、このもの
を攪拌する。非常に高度の分散度の、０／Ｗ型の、什に
げられた液体＋１焼け＋１−め乳液１０，０００ｋｇが
こうして生成される。

夫旗剣工：　Ｏ／　Ｗ型のバニシングクリー１１ポリオ
キシエチレンステアレー１・およびソルヒタン脂肪酸エ
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６００〜１．２００ｋｇ
から成る立橿湘（油相）を通゛ｌ情の容器２の中で７０
°Ｃで溶融させ、融成物を４０°Ｃ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 ５°Ｃの水６，０００〜８，０００ｋｇ中に別の容器ｌ
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°Ｃとした後、水
溶性活性化合物を加える。

次に．ｌｖ！拌容器３中の油相に水相を加え濃度ｌＯ％
の水酸化ナトリウム溶液ｔｏｏ−１５０ｋｇを加えて混
合物を中和する。

簡単な攪拌の後、尚も液体の乳液をジェット分１１（器
４によってｌＯ〜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０７Ｗ型の／ヘニシノグクリーム１
０，０００ｋｇがこうしてＪト成される。

大流Ｎ３：Ｗ１０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１，＜鉱物油脂類の如き混合物から成る
軟膏基材１　、５００〜３　、　０００ｋｇ．　　アル
ミニウムトリヌテアレート５０〜１５０ｋｇ、オクチル
ドデカノール ｋｇ．微結晶７　ックス５　０　”　１　５　０　ｋ　
ｇ　１３　、１：　（Ｊ　Ｗ化水素６００〜ｌ　、００
０ｋｇから成る油相を通常の容器中８０℃で融がし，そ
して融成物を７５℃まで冷却する。

脱イオン水４　、５００〜６　、０００ｋｇ．　硫酸マ
グネシウム２５〜７５ｋｇ、クリセロール２。

Ｏ　〜４　０　ｏ　ｋｇｔ−３Ｊ：ヒ保存利１　０　〜
４　０　ｋ　ｇから成る水相を別の容器１の中で製造し
４５°Ｃとする。

水溶性の活性化合物を水相に加える。

水相を次に攪拌容器中の油相に、（Ｗ拌しながら加える
。和製乳液が４５〜５０°Ｃまで冷却された後、油溶性
活性化合物および香料油４ｏ〜８０ｋｇ？加える。これ
によって油中水乳液（Ｗ／　０乳液）が生成される。香
料油が組み入れられた後、尚も静体のＷ１０乳液をジェ
ット分散器４の中でハニカｌＯ〜１５ｂａｒのもとて均
一化させ、１ｒ１°藏，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／′０乳液
はこれによって保持され、即ち、転相は全く起らない。

゛」−例４：軟膏の製造 オクチルドデカノールｌＯＯ〜２００ｋｇ、ソルビタン
脂肪酸エステルまたは液体パラフィン１０〜３５ｋｇ，
　　ワックス混合物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１−の薬用活
性化合物（例えばアゾール、イミダソールも１，〈はト
リアツール誘４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°Ｃまで１＃）び冷却する。殺菌さ
れた水５５０〜７５０ｋｇから成る温Ｉ＆３８〜４５°
Ｃの水相を，次に　油相の中へ乳化させる（Ｗ１０乳糖
）。薬用活性化合物、乳化剤およびｅ）ソ剤もまた水相
に加えることがでｙる。こうして製＋５１された］’　
（Ｉｉｉ乳液を，次に、初圧１０〜１５ｂａｒのもとで
．物ｒ１流毎時ｉ，ｏｏｏ〜２　、０００ｋｆｆで、シ
ェツト分散器４を通してポンプで送り，これによって均
一・化させる。最初はＷｌｏの乳液を、これによって、
望みのＯ　、／　Ｗ乳液（水中油乳液）に転化させる。

仕１−げられた軟膏は，直接チューブの中−、詰めるか
、或いは、最初に貯蔵槽５の中で冷却することかで．き
る。或いは、冷却は、また、ジェ・ソｉ・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図は本発明に従って使用されるジェット分散器の具
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「桂溶でない右
   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
   法によって２つの相から予備乳液を製造し、この予備乳
   液を次にジェッ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、Ｙ−備乳液を製造するのに、油相を最初に外部用と
   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相の割合およびジェッＩ・分散器の
   圧力を、乳液の転相か均一化および微細分散と同時にジ
   ェ・ン！・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ｊ大。 ３、予備乳液を、２−５００ｂａｒ、好ましくはｌＯ〜
   ５０ｂａｒの圧力のもとてシェント分散器の中をポンプ
   で通す４ＩＦ訂請求の範囲第１ザ１又は第２九〇記載の
   方法。 ４、転相を５０〜７０屯１１１％の浦和の濃度で行なう
   特許請求の範囲第２項又は第３拍記載の万７大。 ５、油相がグリセロールエステル類もしくは脂肋醇エス
   テル灯ｌおよび／または液体、゛１イ固体およυ固体の
   炭化水素、並びに多価アルコール９，１１イオン性乳化
   剤および脂溶性薬用もしくは化訓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、
   低分工゛　・価アルコールおよび化組用もしくは薬用活
   性化合物の水溶液から成り、粘度を増加させる物質およ
   び保イロ′１を添加する特許請求の範囲第１項乃金弟４
   ｑ＊のいずれかに記載の方法。 ６、−ｆ＠乳液を製造するための第一−・の乳化装置３
   および仕Ｉ−げの乳液の製造のための第二の乳化装置を
   有する。殊に特許請求の範囲第１項乃至、第５ゲ１記時
   のｈ法を行なうための装置にして、第二の乳化装置が、
   直径０．３〜１．　ｍ　ｍ、好ましくは０．５〜０．８
   ｍｍおよび長さｌ対直径ｄの比ｌ：４．ｉＩｆましくは
   １．５：２の、１個またはそれ以１−のジェット７を有
   するジェット分散器４がら成ることを特徴とする装置。 ７、パ・・ノフルｌＯが１個またはそれ以りのジェット
   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、幾つかのジェット７が、ジェット７がら流出する乳
   液の流れがＩＫ）いに衝突し合うように７１．いに反対
   に配された、特許請求の範囲第６項記佐の装置。