KR0130907B1

KR0130907B1 - 퍼플루오로폴리에테르를 함유하는 미소유액

Info

Publication number: KR0130907B1
Application number: KR1019870004171A
Authority: KR
Inventors: 비스카 마리오; 치토프라티 알바
Original assignee: 지오반니 디. 드루스코; 오시몬트 에스.피.에이.
Priority date: 1986-06-26
Filing date: 1987-04-29
Publication date: 1998-04-21
Anticipated expiration: 2007-04-29
Also published as: NO871772L; PT84793A; KR880000136A; EG18429A; IL82308A; NO169078C; BR8702107A; PT84793B; DE3752292T2; AR245945A1; GR870660B; CS301187A2; DE3752292D1; FI871901L; ES2137914T3; CA1294847C; EP0250766B1; AU7217887A; FI871901A7; CS273637B2

Abstract

내용없음

Description

퍼플루오로폴리에테르를 함유하는 미소유액

제1도 내지 제4도는 미소유액의 조성 다이아그램을 도시한 것이다.

본 발명은, (ⅰ) 수성액체,

(ⅱ) 퍼플루오로폴리에테르,

(ⅲ) 불소화된 계면활성제, 및 (ⅳ) 임의로 C1∼C12 알칸올 (바람직하게 탄소수 1 또는 2) 또는 바람직하게는 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 불소화 알코올, 혹은 부분적으로 또는 완전히 불소화된 쇄로 치환된 알코올을 함유하는 것을 특징으로 하는 투명 또는 유백색의 균질액체로 주로 이루어진, 특정한 온도 범위에서 영구히 안정한 퍼플루오로폴리에테르-기재의 미소유액(microemulsion)에 관한 것이다.

임의로 적합한 추가의 첨가제는 수용액의 이온강도를 개질시킬 수 있는 수용성 염이다.

본 명세서에서 사용된 미소유액이란 용어는 연속상을 형성하는 액체와 불혼화성인 액가 치수 2000Å 이하의 단분산 액적의 형태로 존재하거나, 계면활성제 혼합물중에 용해되어 있는 투명하거나 약간 유백색을 띠는 액체 물질을 의미한다. 2개의 불혼화성 상이 모두 연속 3차원막의 형태를 취하고 있는 미소유액 구조가 가능한 것으로 생각된다(참조 : Microemulsion Theory and Practice, Academic Press 1977).

본 발명의 미소유액은, 안정도 범위내의 온도에서 통상의 유액의 경우에서와 같이 상당량의 분산 에너지를 공급하지 않고 각 성분들을 서로 혼합함으로써 제조되는, 어느 특정온도 범위에서 열동역학적으로 안정한 시스템인 것으로 생각되어 진다. 공지되어 있는 바와 같이, 통상의 유액은 일단 액상의 분리가 발생하면 단순한 혼합에 의해서는 다시 유액을 형성시킬 수 없는 비가역적 형태의 동역학적으로 안정한 시스템이다.

본 발명의 유액은 유액으로 존재하는 온도 범위에서 벗어나는 경우에는 2개의 상으로 분리되는 경향이 있지만, 그러나 이러한 범위내로 다시 돌아가는 경우에는 단순한 혼합조작에 의하여 자발적으로 미소유액을 형성한다. 실제로, 본 발명에 따른 미소유액은 이의 안정범위내에서는 무한히 안정하다.

열동역학적 안정성뿐만 아니라 동력학적 안정성을 특징으로 하는 이러한 거동은 본 발명의 시스템을 통상의 유액과 구별지워준다.

통상의 유액의 경우에 있어서, 분산하기 위해서는 항상 고-분산에너지(예 : 울트라투락스(Ultraturrax, 초음파 또는 고속분산장치등)가 사용되어야 한다.

특정한 형태의 과불소화된 화합물의 수성 유액이 공지되어 있다. 예를 들어, 미합중국 특허 제3,778,381호에는 1 또는 2개의 퍼플루오로이소프로폭시기를 함유하는 불소화된 화합물의 미소유액이 기술되어 있는데, 이러한 미소유액은 탄소수 1 내지 4의 플루오로할로카바이드를 사용하고 제조공정의 종결시에 이를 미소유액으로부터 증발제거함으로써 수득한다. 유럽특허 제51,526호에는 미소유액이 안정한 온도범위의 함수로서 선택되는 불소화된 비-이온성 계면활성제를 사용하여 제조된 과불화탄화수소의 수송 미소유액이 기술되어 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 미소유액은 열동역학적 안정도를 특징으로 하며, 2개의 불혼화성 액체간의 계면장력이 0에 가까운 값으로 떨어질 때 자발적으로 형성되는 것으로 생각된다. 실제로, 이러한 조건하에서, 각 성분들의 첨가순서와는 관계없이 각 성분들을 단순히 혼합함으로써 본 발명의 미소유액을 수득할 수 있다.

그러나, 미소유액이 생성되는 조건은 예측할 수 없으며, 액체와 게면활성제의 분자 파라미터에 크게 의존한다.

특히, 문헌에 발표된 예의 대부분은 탄화수소상이 순수한 화합물로 구성되는 이상(ideal) 탄화수소 시스템에 관한 것이다.

따라서, 이들은 단분산 시스템이다.

퍼플루오로폴리에테르를 함유하는 미소유액은 기술문헌에 공지되어 있지 않다. 시판 형태의 퍼플루오로폴리에테르는 상이한 분자량을 갖는 생성물의 혼합물로 구성된 다분산 시스템인 것으로 공지되어 있다. 다분산 시스템의 경우에 있어서, 계면활성제의 선택은 일반적으로 사용되는 최적 계면활성제의 형태가 이의 분자량에 따라서 각 개별 성분에 대해 상이하기 때문에 훨씬 복잡하다.

수성 퍼플루오로폴리에테르 유액은 본 출원인의 이탈리아공화국 특허출원 제20161A/85호에 기술되어 있는데, 이 경우 유액은 보조오일을 사용하여 제조한다. 따라서, 문제의 유액은 오일/물/퍼플루오로폴리에테르의 3-상 유액이며, 더욱이 이는 실제로 탈혼합이 비가역적 특성의 것으로서 열동력학적으로 안정하지 못하다.

미소유액은 제조시 고-분산에너지를 필요로 하지 않으며 일정기간동안 재생가능하고 무한한 안정한 반면, 유액은 고-분산에너지를 사용하고 각 성분들의 혼합선서를 염두에 두고 제조해야 하고 시한부 안정성을 가지며 또한 많은 경우 노화로 인하여 상분리를 일으키게 되는 경우에는 이의 재생에 필요한 고-에너지를 사용하더라도 이를 유액의 초기상태로 회복시킬 수 없기 때문에, 유액 대신에 미소유액을 사용하는 것이 유리한 이유는 명백하다.

본 발명자들은, 적절한 농도의 불소화된 계면활성제 및 임의로 불소화된 알코올 또는 단쇄 알칸올의 존재하에서, 동일한 분자구조 그러나 광범위한 평균분자량내에서 상이한 분자량을 갖는 화합물의 혼합물 형태(다분산 시스템)로 퍼플루오로폴리에테르를 함유하는 미소유액을 수득할 수 있는 방법을 발명했다. 임의적으로 수용성염 예를 들어 KNO3를 사용하는 것이 유용할 수도 있는데, 이들 염은 수성상의 이온강도를 증가시키고 불혼화성 액체들간의 계면장력을 개질시키는 작용을 한다.

본 발명의 미소유액은 (ⅰ) 수용액 4 내지 85 중량%,

(ⅱ) 불소화된 계면활성제 3 내지 68 중량%,

(ⅲ) 퍼플루오로폴리에테르 10 내지 60 중량%(단, 상기 수용액, 불소화된 계면활성제, 및 퍼플루오로폴리에테르는 전체 성분의 합이 100 중량%가 되도록 선택된다)을 함유하며, 정해진 온도 범위에서 무한히 안정한 단일의 투명한 균질 액체로 거시적으로 구성되는 수중유 또는 유중수 형태임을 특징으로 한다.

본 발명에서 목적하는 미소유액의 제조에 적합한 퍼플루오로폴리에테르는 400 내지 10,000, 바람직하게는, 500 내지 3,000의 평균분자량을 갖는 것들로서 하기 부류의 화합물중 한가지이다 :

(상기식에서, Rf 및 R'f는 퍼플루오로알킬이며, R''f는 F 또는 퍼플루오로알킬이고, n는 상기의 평균 분자량 조건을 만족시킬 수 있는 값을 가진다) 및

부류 (6)의 제품은 다이킨(Daikin)의 유럽특허 제 EP 148,482호에 기술되어 있다.

부류 (3)의 퍼플루오로폴리에테르는 미합중국 특허 제3,665,041호에 기술된 바에 따라 제조된다.

부류 (7)의 퍼플루오로폴리에테르는 국제 특허출원 PCT 제 WO 87/00538호에 기술된 바에 따라 제조된다.

본 발명에서 목적하는 미소유액을 구성하는 불수화된 계면활성제는 이온성 또는 비이온성일 수 있다. 특히 하기의 화합물을 들 수 있다

(a) 탄소수 5 내지 11의 퍼플루오로카르복실산 및 그의 염 ;

(b) 탄소수 5 내지 11의 퍼플루오로술폰산 및 그의 염 ;

(c) 유럽 특허출원 제051,526호에 기술된 비이온성 계면활성제 ;

(d) 퍼플루오로폴리에테르로부터 유도된 모노- 또는 디-카르복실산 및 그의 염 ;

(e) 폴리옥시알킬렌 쇄에 연결된 퍼플루오로폴리에테르 쇄를 함유하는 비-이온성 계면활성제 ;

및(f) 1 내지 3개의 소수성 쇄를 갖는 퍼플루오로폴리에테르로부터 유도된 과불소화된 양이온성 계면활성제.

본 발명의 미소유액은 거시적 관점에서, PFPE 오일의 구조, 농도 및 평균 분자량에 따라서 그리고 계면활성제의 종류 및 농도, 알코올 및 전해질의 존재여부 및 일반적으로 수성상의 조성에 따라서 특정온도 범위내에서 단일의 투명 또는 유백색을 띄며, 안정하다.

이들 미소유액은 수성용액(또는 수용액)에 의하여 연속상이 생성되는 일반적으로 50 내지 2000Å의 크기를 갖는 미소분산 미립형태의 퍼플루오로폴리에테르(PFPE)에 의해 분산상이 생성된 수중 퍼플루오로폴리에테르(오일상)의 형태이거나, 일반적으로 50 내지 2000Å의 크기를 갖는 미소분산 미립 형태의 수성액체(또는 수용액)에 의하여 분산상이 형성된 PFPE 중 물의 형태일 수 있다.

첫 번째 형태의 미소유액은 3가지 필수성분의 혼합물이 PFPE에서 보다 더 많은 양 (부피비)의 수성액체를 함유하는 때에 수득된다. PFPE의 양이 수성액체보다 많은 경우, 두 번째 형태의 미소유액이 더 잘 생성된다.

전술된 미소유액의 두가지 형태 모두에 대하여, 이미 설명한 형태의 불소화된 또는 불소화되지 않은 알코올의 첨가가 많은 경우에 바람직한 결과를 초래하는데, 이러한 첨가제는 보조 계면활성제라고 정의된다.

경우에 따라서는, PFPE 또는 물을 각각 조성물에 첨가하고/하거나 조성물의 온도를 변화시킴으로써, 첫 번째 형태의 미소유액을 두 번째 형태의 미소유액으로 또는 그 역으로 전환시키는 것도 가능하다.

미소유액의 어느 한 형태에서 다른 형태에 이를 경로는 전이상태를 통하여 이루어지는데, 이 전이상태에서는 어느것이 연속상이고 어느것이 분산상인지를 설명하기가 어렵다.

본 발명자들은 퍼플루오로폴리에테르를 함유하는 미소유액의 구조 및 특성이 수개의 파라미터, 특히

- 계면활성제의 종류 및 이의 화학적 물리적 특성,

- 계면활성제 및 다분산액의 분자량,

- 퍼플루오로폴리에테르 오일의 분자량,

- 보조 계면활성제의 종류 및 농도,

- 온도 및

- 전해질의 농도

에 의해 설정된다는 사실을 확인하였다.

예를 들어, 본 발명자들은 수중유(O/W) 미소유액의 제조에 바람직한 계면활성제보다 더 긴 소수성 꼬리를 갖는 계면활성제에 의하여 유중수(W/O) 형태의 미소유액의 형성을 촉진할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

우선, 본 발명자들은 일정온도 및 이온력에서 적어도 계면활성제와 보조 계면활성제의 함량이 보다 낮을 때, 바람직하게는 제1도에 화학양론적으로 도시한 70 중량%보다 낮을 경우에 연속상이 보다 다량으로 존재한다는 사실을 알 수 있었다.

일반적으로, 미소유액은 안정한 범위내에서 연속상의 액체로 희석시킬 수 있다. 예를 들어, 평균당량 634의 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 카르복실산으로 이루어진 계면활성제의 경우에, 보조 계면활성제로서 C₂H₅OH의 존재하 계면활성제/보조 계면활성제의 몰비 0.3에서, 본 발명자들은 3가지의 상이한 온도에 관하여 제2도에서 도시한 존재 범위내에 포함되는 조성을 갖는 퍼플루오로폴리에테르(PFPE)의 수중 미소유액을 수득할 수 있었다. 이들 미소유액은, 물로 충분히 희석할 수 있고 30 중량% 미만의 PFPE 오일을 함유할 수 있으므로 O/W의 형태를 갖는다.

알코올 H(CF₂)₆CH₂OH (보조 계면활성제)의 존재하에 동일 계면활성제는 제3도에 도시한 바와 같이 PFPE 오일중 HNO₃의 0.1M 수용액을 가용화시켜, 계면활성제와 보조 계면활성제 40 중량%, 수성상 15 중량% 및 PFPE 오일 45 중량%의 조성을 갖는 미소유액을 제공한다. 수득된 미소유액은 W/O의 형태인데, 이는 단지 PFPE 오일을 가하는 것에 의해서도 제3도의 점 a로부터 점 b로 이동시킬 수 있다. 본 발명자들은 보다 묽은 수용액, 즉 0.01M의 HNO₃를 사용하여 보다 많은 양의 수성상을 PFPE 오일중에 용해시킬 수 있음을 확인했다. 지배적인 상은 연속하는 것이고 이러한 시스템은 상기 상으로 희석시킬 수 있다는 가정은 미소유액의 구조분석을 위한 시험방법의 근거이다. 고 함량의 계면활성제( 및 임의로 보조계면활성제)를 사용하는 경우 미소유액은 오일 및 물의 두 개의 상 모두로 희석시킬 수 있기 때문에, 상기 방법은 계면활성제의 함량이 지나치게 높지 않은 경우(즉, 70 중량% 미만)에 한하여 적용할 수 있다. 계면활성제의 함량이 높은 경우, 상기 방법은 연속상을 확인하는데는 유용하지 않다.

상 다이아그램의 특정 위치에서 발생할 수 있는 2층 연속막 구조(참조 : B. W. Ninham, S. J.Chen 등 J. Phys. Chem. 90권, 842∼841페이지, 1986년)도 가능한데, 이 경우 연속상을 확인하기 위해 가능한 단 한가지의 방법은 희석에 의존하는 것이다. 2층 연속 시스템이 오일상과 수성상을 거의 동일한 양으로 함유하는 경우, 상기 방법은 쉽게 적용할 수 없으며, 이러한 시스템의 경우에 연속상과 분산상간의 구별은 의미가 없다.

성분들의 공-가용화의 경우(분자 수준에서의 분산도), 시스템의 구조(분산상 또는 2층 연속필름)를 확인하는 것이 더 이상 불가능하지만, 이러한 시스템의 경우에 W/O 또는 O/W 시스템들 간의 구별은 의미가 없다. 본 발명자들은 PFPE 오일의 첨가에 기인하는 미소유액 O/W에서의 상전이를 예의 관찰했다. 이러한 전이 과정은 제4도의 조성 다이아그램을 참고로 하여 하기에 간략히 나타냈다.

약어

S = 계면활성제(평균 분자량 약 636의 부류 (1)의 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 모노카르복실산의 암모늄염)

PFPE 800 = 부류 (1)의 퍼플루오로폴리에테르(평균 분자량 800)

조성물 a(미소유액 형태 O/W, 안정도 범위 60 내지 76℃)

S = 30.5 중량%

H₂O = 50.9 중량%

PFPE 800 = 18.6 중량%

PFPE 800과 S를 가하여, 하기 조성의 조성물 b (60 내지 70℃에서 안정한 미소유액 형태 O/W)를 수득한다 :

S = 30.9 중량%

H2O = 42.9 중량%

PFPE 800 = 26.2 중량%

PFPE 800을 더 가하여, 58℃ 이상의 온도에서 투명한 겔 물질인 하기 조성물의 조성물 c를 수득한다 :

S = 29.4 중량%

H2O = 40.8 중량%

PFPE 800 = 29.9 중량%

PFPE 800과 S를 더 가하여, 하기 조성의 3상 시스템(95℃에서 투명/백색/투명) 조성물 d를 수득한다.

S = 19.6 중량%

H₂O = 19.3 중량%

PFPE 800 = 61.1 중량%

S를 더 가하여, 58℃ 이상에서 안정한 형태의 W/O의 미소유액인 하기 조성의 조성물 e를 수득한다.

S = 28 중량%

H₂O = 17.3 중량%

PFPE 800 = 54.8 중량%

PFPE 800을 더 가하여 56℃ 이상의 온도에서 안정한 W/O 형태의 유액인 하기 조성의 조성물 f를 수득한다.

S = 25.5 중량%

H₂O = 15.6 중량%

PFPE 800 = 59.1 중량%

이 경우, 미소유액 O/W로부터 미소유액 W/O로의 이동은 액체 이방성 결정의 생성(쌍굴절성)을 보여주는 점도를 갖는 중간상의 형태를 통해 발생한다. 전술된 고려사항과 설명사항들은 당업자들이 O/W 및 W/O 형태의 PFPE 함유 미소유액을 제조할 수 있도록 하기위한 정보로서 제공된 것이며, 제한하는 의미로 해석해서는 아니된다.

본 발명의 미소유액은 특히 오일중 첨가제 분산액의 고안정성을 부여하기 위한 수용성 첨가제를 함유한 윤활제의 제조에 사용할 수 있다.

미합중국 특허 제3,778,381호에 기술된 바와 같은 탄소수 4 이상의 유기불소화된 화합물의 공지 미소유액과 마찬가지로, 본 발명의 미소유액은 높은 산소흡수능력을 가지며, 따라서 동물 기관의 보존시 전체 혈액 대응물로서 경제적이고 효과적이다.

후술되는 실시예는 본 발명의 가능한 태양을 예시하기 위해 제공된다.

[실시예1]

상이한 분자량을 갖는 성분들의 혼합물로 구성되고, 평균 당량 466을 가지며, 단지 소량의 바이카르복실산(R'_f=R_f=CF₂COOH)을 함유하는 모노카르복실성 작용기(R'_f=CF₂COOH)를 갖는 전술된 부류 (1)의 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 산 18g을 10 중량%의 암모니아용액 11ml로 중화시키고, 증류수 50ml로 희석시킨다.

25ml의 생성 용액을 과잉 NH₃가 제거될 때까지 수욕중에서 가열하고, 잔류물을 증류수 20ml로 희석한다.

상기 수득된 계면활성제 용액에, 모노 알코올(R'_f=CH₂OH)로 주로 구성되고 단지 소량의 2가 알코올(R'_f=R_f=CH₂OH)를 함유하는 부류 (1)의 퍼플루오로에테르 구조를 갖는 평균 분자량 600의 알코올 1ml를 완화한 교반하에 가하고, 이어서 상이한 분자량을 갖는 성분들의 혼합물로 구성되며, 평균 분자량이 600인 부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 3ml를 가한다. 이에 의해 실온에서 안정하고 투명한 액체임을 특징으로 하는 미소유액을 수득한다.

제조 2개월후에 수행된 시스템의 육안 검사결과 전술된 특성들의 변화가 없음을 확인하였다. 상기 생성물을 40 내지 50℃ 이상의 온도로 가열하는 경우, 퍼플루오로폴리에테르는 분리되는 경향이 있으며, 생성물은 혼탁해진다. 실온으로 냉각시킴으로써, 시스템은 자발적으로 시간-안정성 미소유액의 특성을 다시 찾는다.

[실시예2]

실시예 1에 명시된 특성과 632의 당량을 갖는 퍼플루오로폴리에테르 구조의 산 18g을 10 중량%의 암모니아 수용액 10ml로 중화시키고, 증류수 20ml로 가한다.

수득된 용액을 70℃로 가열하고, 평균 분자량이 800의 부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 6ml를 완화한 교반하에 가한다.

생성된 조성물은 60 내지 90℃의 온도에서 안정한 것을 특징으로 하는 퍼플루오로폴리에테르 미소유액이다.

수득된 시스템은 실온에 위치시킬 경우 물과 오일로 분리되며, 퍼플루오로폴리에테르는 언급된 안정도 범위내의 온도로 가열할 경우 자발적으로 재용해된다.

[실시예3]

부류 (1)의 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 평균 당량 600의 알코올(R'_f=CH₂OH) 0.5ml에 실시예 1에서 기술된 바와 같이 제조된 평균 당량 466의 부류 (1)의 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 산의 알칼리성 용액 4ml를 가한 다음, 증류수 0.5ml, 분자량 600의 부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 3ml 및 1M KNO₃0.1ml를 가한다.

이와같이 제조된 조성물은 15내지 23℃의 온도범위에서 유백색상으로만 구성된 것을 관찰하였다. 상기의 온도범위 밖에서는 물과 퍼플루오로폴리에테르로 분리된다. 시스템을 상기의 온도범위내로 다시 위치시키는 경우 PFPE가 자발적으로 재용해된다.

[실시예4]

실시예 1에 기술된 바와 같이 제조된 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 계면활성제의 알칼리성 계면활성제 2ml에 부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 평균 당량 600의 알코올 0.1ml 및 부류 (2)에 속하는 평균 분자량 700의 중성 퍼플루오로폴리에테르 0.2ml를 가한다.

이와같이 수득된 시스템은 단일의 투명한 실온 안정성 상이며, 가용화된 중성 퍼플루오로폴리에테르로 이루어진다.

[실시예5]

부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 평균 당량 690의 산 10ml, 10 중량%의 NH3 용액 10ml, 무수 에탄올 6ml 및 증류수 20ml를 함유하는 용액을 제조한다.

이와 같이 제조된 용액에, 부류 (1)에 속하는 평균 분자량 600의 퍼플루오로폴리에테르 오일 6ml를 가한다.

수득된 시스템은 단일의 투명상으로 이루어지면, 실온에서 안정하다.

[실시예6]

각 성분들을 오일, 산, 물, 암모니아 및 에탄올의 순서로 가하여 실시예 5에 기술된 시스템을 재생산한다. 이 경우에도, 퍼플루오로폴리에테르가 가용화된 시스템을 수득한다.

[실시예7]

부류 (2)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 평균 당량 500(평균 분자량 = 1000)의 바이카르복실산의 암모늄 1.53g에 증류수 3ml와 무수 에탄올 0.8ml를 가한다.

부류 (1)에 속하는 평균 분자량 600의 퍼플루오로폴리에테르 오일을 상기 생성 용액에 가하여, 오일이 가용화되고 실온에서 안정한 투명한 조성물을 수득한다.

[실시예8]

실시예 2의 가용화된 조성물 1ml를 70℃의 온도로 만들고, 증류수 1ml로 희석시킨다. 퍼플루오로폴리에테르는 여전히 조성물에 용해되어 있으며, 40 내지 70℃의 온도범위에서 안정하다.

[실시예9]

실시예 2의 가용화된 조성물 1ml를 70℃의 온도로 만들고, 증류수 2ml로 희석시킨다. 35 내지 68℃의 온도범위에서 안정한 가용화된 퍼플루오로폴리에테르로 이루어진 시스템을 수득한다.

[실시예10]

실시예 5에 기술된 바와 같은 용액을 제조한다.

부류 (1)에 속하는 평균 분자량 800의 퍼플루오로폴리에테르 오일 4ml를 완화한 교반하에 상기 생성 용액에 가한다.

실온에서 안정한 단일의 투명 상으로 이루어진 용액을 수득한다.

[실시예11]

실시예 5에 기술된 바와 같은 용액을 제조한다.

부류 (1)에 속하는 평균 분자량 1,500의 퍼플루오로폴리에테르 2ml를 자기 교반하에 상기 제조 용액에 가한다. 실온에서 안정한 단일의 투명상으로 이루어진 용액을 수득한다. 오일 가용화는 느리지만, 완화하게 가열함으로써 가속화시킬 수 있다.

[실시예12]

실시예 5에 기술된 바와 같은 용액을 제조한다.

부류 (1)에 속하는 평균 분자량 3,000의 퍼플루오로폴리에테르 오일 0.5ml를 자기 교반하에 상기 제조 용액에 가한다. 50℃에서 투명한 단일상으로 이루어진 용액을 수득한다. 오일 가용화는 느리다.

[실시예13]

실시예 1에서 기술된 바와 같이 제조된 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 계면활성제의 알칼리성 용액 2ml에 부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 평균 당량 600의 알코올 0.1ml와 부류 (3)에 속하는 평균 분자량 610의 중성 퍼플루오로폴리에테르 0.2ml를 가한다. 실온에서 안정한, 투명한 상으로만 이루어진 시스템을 수득한다.

[실시예14]

360g/ℓ 암모늄 퍼플루오로옥타노에이트 용액 10ml에, 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 평균 당량 780의 알코올 0.5ml, 1M KNO₃용액 2ml 및 부류 (3)에 속하는 평균 분자량 610의 퍼플루오로폴리에테르 0.5ml를 가한다. 수득된 시스템은 32℃ 이상의 온도에서 투명한 단일상으로 이루어진다. 수득된 시스템은 85℃ 이상의 온도에서 여전히 안정하다.

[실시예15]

부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 평균 당량 694의 산 1ml를 NH₃수용액(NH₃10 중량%) 1ml에 의해 중화시키고, H₂O 0.5ml 및 보조 계면활성제 H(CF₂)₆CH₂OH 0.25ml를 가한다. 부류 (1)에 속하는 구조를 갖는 평균 분자량 800의 PFPE 1.4ml를 여기에 혼합하여 20 내지 85℃에서 안정한 하기 조성의 W/O 형태 미소유액을 수득한다 :

계면활성제 + 보조계면활성제 = 35.6 중량%

수성상 = 23.8 중량%

PFPE 800 = 40.6 중량%

PFPE 800 1.2ml를 더 가하여, 25 내지 85℃에서 안정한 미소유액을 제조한다. H₂O 0.5ml가 첨가된 미소유액은 35 내지 75℃ 안정한 W/O 형태의 미소유액을 형성한다.

[실시예16]

부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 평균 당량 570의 카르복실산(R_f=COOH) 1ml를 NH₃수용액(NH₃10 중량%) 1.1ml에 의해 중화시키고, H₂O 3ml로 희석시킨다.

평균 분자량 690과 말단기 R'_f=CH₂OH를 갖는 부류 (1)의 퍼플루오로폴리에테르의 알코올 유도체 0.5ml를 보조 계면활성제로서 가한다. 이어서, HNO₃1몰 수용액 1ml를 가한다.

생성 혼합물에 평균 분자량 600, 650, 800 및 900의 부류 (1)에 속하는 PFPE로부터 선택된 퍼플루오로폴리에테르 2ml를 도입시킨다. 사용된 모든 퍼플루오로폴리에테르의 비중은 약 1.8g/ml이다. 수득된 혼합물은 모든 경우에 있어서, 약 9의 pH 값을 갖는다. 백분조성은 하기와 같다 :

계면활성제 + 보조계면활성제 = 26 중량%

몰 = 39.4 중량%

퍼플루오로폴리에테르 = 34.6 중량%

수득된 미소유액은 하기의 안정도 범위를 갖는다 :

[실시예17]

평균 분자량 650을 갖는 부류 (1)의 퍼플루오로폴리에테르 5ml에 카르복실 작용기(R'_f=-CF₂COOH)를 가지며, 단지 소량의 바이카르복실산(R'_f=R_f=-CF₂COOH)를 함유하는 평균 당량 735의 퍼플루오로폴리에테르 구조의 산 5.40g을 가하고, NH₃10 중량%를 함유하는 수산화암모늄의 수용액 1ml로 염화시킨다. 수성상의 오일중 완전 용해를 40℃로 가열함으로써 성취한다. 시료를 실온으로 냉각시키면 상이 2개로 분리되지만, 이를 40℃ 이상의 온도로 다시 가열하면 6.5 중량%의 물을 함유하는 미소유액이 다시 자발적으로 생성된다.

[실시예18]

부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 평균 당량 700의 카르복실산 암모늄염 6.56g에, 실시예 17에서 기술한 것과 동일한 퍼플루오로폴리에테르 5ml 및 물 3ml를 가하여, 30℃ 이상의 온도에서 안정한 단일의 투명상을 수득한다. 이러한 미소유액은 이의 초기 부피의 4배까지 퍼플루오로폴리에테르로 희석시킬 수 있는 데, 이 경우에 실온에서 무한히 안정한 미소유액을 수득한다.

[실시예19]

실시예 17에 기술된 바와 같은 퍼플루오로폴리에테르 5ml를 부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 평균 분자량 600의 카르복실 계면활성제의 암모늄 염 5.34g의 존재하에 3ml에 용해시킨다. 11℃ 이상의 온도에서 안정한 미소유액이 자발적으로 생성된다.

[실시예20]

부류 (1)에 속하는 평균 분자량 600의 퍼플루오로폴리에테르 3.4ml를 부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 평균 당량 694의 카르복실산 1ml의 존재하에 물 2ml에 용해시키고, 20 중량%의 NH₃을 함유하는 수산화암모늄의 수용액 0.6ml와 3급 부틸 알코올 0.4ml로 중화시킨다. 30℃미만의 온도에서 안정한 투명상을 수득한다.

[실시예21]

부류 (1)에 속하는 평균 분자량 800의 퍼플루오로폴리에테르 5ml를 부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 평균 당량 630의 카르복실산 2ml의 존재하에 10 중량%의 NH₃을 함유하는 수산화암모늄의 수용액과 물 1.1ml에 용해시킨다. 단순히 성분들을 혼합함으로써 실온에서 안정한 투명 액체를 수득하며, 35℃ 이상의 온도로 가열함으로써 상이 2개로 분리되고, 35℃ 미만의 온도로 냉각시킴으로써 생성물은 장시간동안 안정한 미소유액으로 복귀한다. 7.9%의 물을 함유하는 상기 유액은 11.1%의 수 함량까지 물에 용해시켜 존재 범위를 28℃ 미만의 온도로 낮출 수 있다.

안정도 범위는 부류 (1)의 퍼플루오로폴리에테르로부터 유도된 분자량 700의 알코올을 가함으로써 확장할 수 있는 데, 실제로 65℃ 미만의 온도에서 무한히 안정한 미소유액을 수득하기 위해서는 1.3 중량%의 알코올 첨가로 충분하다.

[실시예22]

부류 (1)에 속하는 분자량 800의 퍼플루오로폴리에테르 2ml에, 부류 (1)에 속하는 퍼플루오로폴리에테르 구조를 갖는 분자량 690의 계면활성제 1ml, 10 중량%의 NH₃1ml 및 1-노난올 0.1ml를 가한다. 0 내지 95℃ 이상의 온도에서 안정한 단일의 투명상을 수득한다.

H₂O 0.1ml를 더 가함으로써, 약 1 내지 62℃의 안정도 범위가 초래된다.

[실시예23]

평균 분자량 800의 퍼플루오로폴리에테르 5ml, 평균 당량 636의 PFPE 구조 카르복실산 1.5ml 및 10 중량% NH3 수산화암모늄 용액 0.5ml로 이루어진 매트릭스는 조사온도 범위(15∼20℃ 내지 90∼95℃) 전체에 걸쳐 투명하며, 4 중량%의 수성상과 74.1 중량%의 오일상을 함유한다.

상기 매트릭스는 가역적으로 물에 용해하여 하기의 거동을 나타낸다 :

[실시예24]

실시예 23에 기술된 매트릭스에 0.2ml의 메틸 알코올을 가한다. 생성 시스템은 조사온도 범위에 걸쳐 액체이고 이방성이다(w=4.0%). 이는 가역적으로 물에 단분산시켜 하기의 행동을 나타낸다.

[실시예 25]

실시예 23에 기술된 매트릭스에 0.2ml의 에탄올을 가하여 조사 전범위에 걸쳐 액체이고 이방성인 시스템을 수득하는데, 이는 물에 가역적으로 단분산시켜 하기의 거동을 나타낸다.

Claims

하기 필수 성분을 함유하는, 정해진 온도 범위에서 무한히 안정한 단일의 투명한 균질 액체로 거시적으로 구성되는 수중유 또는 유중수 형태의 미소유액 :

(ⅰ) 수용액 4 내지 85 중량%,

(ⅱ) 불소화된 계면활성제 3 내지 68 중량%,

(ⅲ) 하기식 (A) 내지 (H)로 구성되는 군으로부터 선택된 식으로 표시되는 평균 분자량이 400 내지 10,000인 퍼플루오로폴리에테르 10 내지 60 중량%(단, 상기 수용액, 불소화된 계면활성제, 및 퍼플루오로폴리에테르는 전체 성분의 합이 100 중량%가 되도록 선택된다) :

(상기식에서, 퍼플루오로옥시알킬렌 단위는 불규칙하게 분포되어 있으며, 동일하거나 상이한 R_f및 R'_f는 -CF₃, -C₂F₅, 또는 -C|₃F₇이고, m, n, p는 상기의 평균 분자량 조건을 만족시킬 수 있는 값을 가진다)

(B) R_fO(CF₂CF₂O)n(CF₂O)mR'f

(상기식에서, 퍼플루오로옥시알킬렌 단위는 불규칙하게 분포되어 있으며, 동일하거나 상이한 R_f및 R'_f는 -CF₃, -C₂F₅이고, m, n는 상기의 평균 분자량 조건을 만족시킬 수 있는 값을 가진다)

(상기식에서, 퍼플루오로옥시알킬렌 단위는 불규칙하게 분포되어 있으며, 동일하거나 상이한 R_f및 R'_f는 -CF₃, -C₂F₅, 또는 -C₃F₇이고, m, n, p, q는 상기의 평균 분자량 조건을 만족시킬 수 있는 값을 가진다)

(상기식에서, 동일하거나 상이한 R_f및 R'_f는 -C₂F₅또는 -C|₃F₇이고, n는 상기의 평균 분자량 조건을 만족시킬 수 있는 값을 가진다)

(E) R_fO(CF₂CF₂)nR'_f

(상기식에서, 동일하거나 상이한 R_f및 R'_f는 -CF₃, 또는 -C₂F|₅이고, n는 상기의 평균 분자량 조건을 만족시킬 수 있는 값을 가진다)

(F) R_fO(CF₂CF₂CF₂O)nR'_f

(상기식에서, 동일하거나 상이한 R_f및 R'_f는 -CF₃, -C₂F₅, 또는 -C₃F₇이고, n는 상기의 평균 분자량 조건을 만족시킬 수 있는 값을 가진다)

(상기식에서, R_f및 R'_f는 퍼플루오로알킬이며, R''_f는 F 또는 퍼플루오로알킬이고, n는 상기의 평균 분자량 조건을 만족시킬 수 있는 값을 가진다) 및

(상기식에서, R_f및 R'_f는 퍼플루오로알킬이며, R''f는 F 또는 퍼플루오로알킬이고, n는 상기의 평균 분자량 조건을 만족시킬 수 있는 값을 가진다)
제1항에 있어서, 소수성 부분이 퍼플루오로폴리에테르 쇄로 구성되는 계면활성제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 미소유액.
제1항에 있어서, 수용성 무기염 및/또는 탄소수 1 내지 6의 불소화된 알코올 또는 알칸올을 상기 불소화된 계면활성제에 대해 0.5 내지 3 몰배율의 양으로 더 함유하는 것을 특징으로 하는 미소유액.