JP2655033B2 - 油中水型エマルション粒子製造方法及びそれにより得られる油中水型エマルション並びに水溶性成分濃縮分離方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浸透圧を利用する油中
水型エマルション粒子製造方法及びそれにより得られる
油中水型エマルション並びに水溶性成分濃縮分離方法に
関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】従来の油中水型エマルション
（以下、「Ｗ／Ｏエマルション」という。）の製造方法
としては、大別すると機械的方法と化学的方法とが挙げ
られる。機械的方法は、連続相となるべき油に、分散相
となるべき水と界面活性剤等の乳化剤とを添加し、これ
を攪拌機、ホモジナイザー、コロイドミル等を用いてか
き混ぜるか或いは擦り混ぜることによって、強制的に水
相を破砕分散し、エマルションを調製する方法である。
化学的方法は、多量の乳化剤を添加し、油相−水相−乳
化剤の相平衡関係を利用してエマルションを調製する方
法である。

【０００３】しかし、これら従来の方法により調製され
るエマルションの分散相の水滴粒子は、その粒径が不揃
いであり、用途に応じて所望の粒径に制御することが困
難である。しかも、従来の方法により得られるＷ／Ｏエ
マルションは、不均一な粒径を有する多分散状Ｗ／Ｏエ
マルションであるため、極めて不安定であり、エマルシ
ョン粒子が破壊・崩壊し易い。このため、この多分散状
のＷ／Ｏエマルションを濃厚化する場合には、エマルシ
ョン粒子の破壊・崩壊により、Ｏ／Ｗエマルションに転
相してしまう恐れがある。

【０００４】従って、従来技術により得られるＷ／Ｏエ
マルションを原料として、粒径が数十μｍと比較的大き
な単分散状Ｗ／Ｏエマルションを調製することは不可能
である。このため、全水分の濃度が７４〜９５容積％と
いう高い範囲にある濃厚Ｗ／Ｏエマルションを調製する
ことも困難であった。また、乳化型液膜抽出法等の乳化
系の濃縮分離技術においても、従来の方法では上記のよ
うな多分散状の液滴を用いるため、安定性、粒子設計等
の点において実用性に欠けるものであった。

【０００５】これら従来技術に対し、粒径が均一な単分
散状エマルションを得る方法として、ミクロ多孔膜を用
いる乳化方法（膜乳化法）が提案されている（特開平２
−９５４３３号公報等）。この膜乳化法によれば、細孔
径が異なるミクロ多孔膜を利用することにより、０．３
〜４０μｍの範囲において粒子の大きさが均一にコント
ロールされた単分散状Ｗ／Ｏエマルションを製造するこ
とができる。

【０００６】しかしながら、膜乳化法では、製造条件及
び使用するミクロ多孔膜等の制限から４０μｍを超える
大きさのエマルション粒子を調製することは不可能であ
り、粘性の極めて高い、高濃度のＷ／Ｏエマルションを
製造することも困難である。また、かかる方法を利用し
て、水溶性物質の濃縮分離を有効に行なうことも困難で
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特に平均粒
径４０μｍ以上という比較的大きな粒径をもつ単分散状
Ｗ／Ｏエマルション又は濃厚Ｗ／Ｏエマルションを調製
するために、Ｗ／Ｏエマルションの液滴粒子の粒径制御
を容易に且つ確実に行なえるエマルション粒子製造方法
を提供することを主な目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来技
術の問題点に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、Ｗ／Ｏエマ
ルション分散水相のもつ浸透圧を利用してＷ／Ｏエマル
ションを調製する場合には、Ｗ／Ｏエマルションの液滴
粒子の水分量を自由に調整できることにより、その粒径
を所定の範囲内で任意に制御できることを見出した。さ
らに、かかる方法によって水溶性成分の濃縮分離が比較
的容易に行なえることをも見出し、本発明を完成するに
至った。

【０００９】即ち、本発明は、下記１〜４項に係る発明
を提供するものである。 １．少なくとも１種類の水溶性物質を含有する水溶液を
分散相とする油中水型エマルションに、純水又は純水を
分散相とする油中水型エマルションを添加混合し、前者
の油中水型エマルションの分散相液滴粒子の水分量を
１．３〜１０００倍の範囲で増加させることにより、当
該分散相液滴粒子の大きさを１．１〜１０倍の範囲で膨
張させることを特徴とする油中水型エマルション粒子製
造方法。 ２．上記項１記載の油中水型エマルション粒子製造方法
により得られる、平均粒径が４０〜１００μｍの範囲内
にあることを特徴とする単分散状油中水型エマルショ
ン。 ３．上記項１記載の油中水型エマルション粒子製造方法
により得られる、全水分の濃度が７４〜９５容積％の範
囲内にあり且つ液滴粒子が多面体構造であることを特徴
とする濃厚油中水型エマルション。 ４．少なくとも１種類の水溶性物質を分散水相に含有す
る油中水型エマルションに、他の少なくとも１種類の水
溶性物質を分散水相に含有し且つ該油中水型エマルショ
ンよりも高い浸透圧をもつ油中水型エマルションを添加
混合し、前者の油中水型エマルションの液滴粒子の粒径
を１／１０〜１／１．１倍の範囲で収縮させると共に後
者の油中水型エマルションの液滴粒子の粒径を１．１〜
１０倍の範囲で膨張させることにより、前者の油中水型
エマルションの液滴粒子又は油中水型エマルション中の
水溶性物質を分離回収することを特徴とする水溶性成分
濃縮分離方法。

【００１０】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１１】本発明のエマルション粒子製造方法では、
まず少なくとも１種類の水溶性物質を含有した水溶液を
分散相とするＷ／Ｏエマルションを調製する。Ｗ／Ｏエ
マルションの調製方法は、常法に従って調製すれば良い
が、粒径が均一な単分散状エマルションが得られるとい
う点で膜乳化法により調製するのが好ましい。

【００１２】水溶性物質は、水に溶解するものであれば
その種類は制限されることはなく、エマルションの用途
に応じて適宜選択すれば良い。例えば、エマルションを
食品に利用する場合には、食塩、砂糖、クエン酸等の各
種水溶性物質を用いることができ、また医薬品に利用す
る場合には、解熱剤、鎮痛剤等の内服薬、血圧降下剤、
抗癌剤等の静注剤、その他生理食塩、ブドウ糖等の水溶
性の各種薬剤を用いることができる。

【００１３】連続相となる油相としては、食用油等の動
植物油、ヘキサン等の有機溶剤、その他灯油等の公知の
ものを用いることができる。

【００１４】また、界面活性剤としては、連続油相に溶
解するものであればその種類は特に制限されず、例えば
グリセリン脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸エステ
ル類、モノグリセリド脂肪酸誘導体、レシチン、金属石
鹸、天然サポニン等の各種界面活性剤を用いることがで
きる。なお、これら界面活性剤は２種以上を併用しても
良い。界面活性剤の添加量は、用いる水溶性物質の種
類、所望の粒径等によって異なり一様ではないが、エマ
ルションの安定性の面から、通常は油相に対して０．０
５〜１０重量％の範囲内で使用するのが好ましい。

【００１５】次に、上記の水溶性物質を含有したＷ／Ｏ
エマルションに対して、純水又は純水を分散相とするＷ
／Ｏエマルションを添加混合する。純水を分散相とする
Ｗ／Ｏエマルションにおいて用いられる油相及び界面活
性剤は、前記と同様のものをそれぞれ使用することがで
きる。純水の添加量は、水溶性物質を含有したＷ／Ｏエ
マルションに対して最大１９倍量まで添加することがで
きる。混合は、水溶性物質を含有したＷ／Ｏエマルショ
ンが壊れないように静かに攪拌する。

【００１６】分散水相に溶解した水溶性物質は、浸透圧
を上昇させる役割を担っており、浸透圧は水溶性物質の
濃度とほぼ比例する関係にある。一方、純水又は純水を
分散相とするＷ／Ｏエマルション（以下、これらをまと
めて「純水」という。）における純水は浸透圧が零であ
る。そして、両者が混合された状態では、水溶性物質を
含有する水滴粒子と純水粒子とを隔てている連続油相
を、水溶性物質の透過を阻止して純水のみを透過させる
一種の半透膜とみなすことができる。従って、浸透圧が
零である純水は、当該連続油相を透過し、一定の浸透圧
をもつ上記水滴粒子中に移動拡散することとなる。この
ようにして、純水粒子が次第に縮小・消滅する一方で、
水溶性物質を含有する水滴粒子（Ｗ／Ｏエマルション粒
子）は膨張する。

【００１７】ここで、上記Ｗ／Ｏエマルション粒子の膨
張量は、下記の各式に従って理論値を求めることにより
予測することができる。

【００１８】純水を添加する前においては、 Ｖ_ｉ＝４／３Ｎ_ｉπ（Ｄ_ｉ／２）^３ （１） （但し、ＶはＷ／Ｏエマルションの水滴粒子全体積、Ｎ
は水滴粒子数、Ｄはエマルションの水滴粒子の平均粒径
を示し、添字ｉは純水等の添加前の状態であることを示
す。）の関係が成立する。

【００１９】そして、純水を添加混合した後には、 Ｖ_ｆ＝４／３Ｎ_ｆπ（Ｄ_ｆ／２）^３ （２） （但し、Ｖ、Ｎ及びＤは上式と同様、添字ｆは純水の添
加後の状態を示す。）の関係が成立する。

【００２０】この場合、純水は連続油相を透過して水滴
粒子に移動拡散し、最終的には消滅するが、この間に水
滴粒子の新たな生成又は水滴粒子同士の合体が起こらな
い限り、等式Ｎ_ｉ；Ｎ_ｆが成立する。よって、（１）式
と（２）式より、下記（３）式が成立する。

【００２１】 Ｄ_ｆ／Ｄ_ｉ＝（Ｖ_ｆ／Ｖ_ｉ）^１／３ （３） このように添加混合に際しては、上記（３）式によっ
て、得られるエマルションの粒径を予測し、任意の粒径
にコントロールすることが可能である。従って、水分量
を１．３〜１０００倍の範囲内で増加させることによ
り、エマルションの粒径を１．１〜１０倍の範囲で自由
に膨張させることが可能となる。殊に、膜乳化法では困
難な粒径４０〜１００μｍの範囲にまで水滴粒子を膨張
させることも容易に行なうことができ、この場合には平
均粒径の５０％以下の大きさの水滴粒子が実質上全く存
在しない単分散状エマルションとすることが可能であ
る。

【００２２】さらに、本発明のエマルション粒子製造方
法によって、水分濃度が７４〜９５容積％の範囲にある
濃厚Ｗ／Ｏエマルションも比較的容易に製造することが
できる。一般に単分散球状粒子の充填モデルによれば、
粒子の最密充填率は約７４容積％であるので、水分濃度
を上昇させることにより７４〜９５容積％という高い範
囲に調製された単分散状のＷ／Ｏエマルションの水滴粒
子は、もはや球状を保つことが困難となり、変形を起こ
して多面体構造をとることになる。この場合、本発明に
よる濃厚Ｗ／Ｏエマルションは、従来技術のものと異な
り、その粒径が均一であり、粒子の変形が規則的である
ので、エマルション粒子の破壊・崩壊を起こすことな
く、多面体構造として非常に安定な状態を保持すること
ができる。なお、本発明における多面体構造をもつ粒子
の粒径とは、濃厚エマルションを油相で希釈し、球形に
戻したときの粒子の大きさをいう。

【００２３】次にＷ／Ｏエマルション粒子の膨張・収縮
を利用した濃縮分離方法について説明する。まず、濃縮
分離の対象となる水溶性物質を分散水相に含有するＷ／
Ｏエマルション（以下、「ｂ−エマルション」とい
う。）に、他の水溶性物質を分散水相に含有し且つ上記
Ｗ／Ｏエマルションの浸透圧よりも高い浸透圧を有する
Ｗ／Ｏエマルション（以下、「ａ−エマルション」とい
う。）を添加する。ｂ−エマルションにおける水溶性物
質は水に溶解する物質であればその種類は制限されず、
例えば生理活性物質、白金、パラジウム等の貴金属、そ
の他薬剤、稀土類元素等実質的にあらゆる水溶性物質の
濃縮分離が可能である。一方、ａ−エマルションにおけ
る水溶性物質においても水に溶解する物質であれば良い
が、この水溶性物質は浸透圧を上昇させるためだけに用
いられるものであるため、食塩、芒硝、カルシウム塩、
或いは硫酸、塩酸等の酸類などの安価な物質を使用する
のが経済上好ましい。なお、ａ−エマルション及びｂ−
エマルションにおける水溶性物質は２種類以上を用いて
も良い。

【００２４】ｂ−エマルションにａ−エマルションを添
加混合することにより、浸透圧の低いｂ−エマルション
の水滴粒子の水は、連続油相を透過して浸透圧の高いａ
−エマルションの水滴粒子に向かって移動拡散する。そ
の結果、ａ−エマルションが膨張すると同時に、ｂ−エ
マルションが収縮して濃縮されることとなる。そして、
両者の浸透圧が等しくなった状態（平衡状態）で水の移
動が停止する。例えば、図１（ア）に示すように、粒径
が等しく（Ｄ_ａｉ＝Ｄ_ｂｉ）、互いに浸透圧が異なる
（П_ａｉ＞П_ｂｉ）単分散油中水型のａ−エマルション
（１）とｂ−エマルション（２）を、膜乳化法で予め調
製し、両者を混合した場合、両エマルションの浸透圧が
等しくなるようにｂ−エマルション粒子（３）の水はａ
−エマルション粒子（４）に向かって拡散移動する。従
って、平衡状態では、図１（イ）に示すように、浸透圧
が等しく（П_ａｆ＝П_ｂｆ）、粒径が変化した（Ｄ_ａｆ
＞Ｄ_ｂｆ）単分散油中水型のａ−エマルション（５）と
ｂ−エマルション（６）とが共存することとなる。ただ
し、初期の浸透圧の設定によっては、Ｄ_ａｉ＜Ｄ_ｂｉの
エマルションをＤ_ａｆ＞Ｄ_ｂｆに、或いはＤ_ａｉ＞Ｄ
_ｂｉエマルションをＤ_ａｆ＞Ｄ_ｂｆのエマルションに変
化させることも可能である。また、膜乳化法により、ａ
−エマルションとｂ−エマルションとを予め単分散状に
調製しておけば、平衡状態において膨張するａ−エマル
ション粒子と収縮するｂ−エマルション粒子の粒度分布
が重ならないように設定することもできる。

【００２５】なお、ａ−エマルションとｂ−エマルショ
ンの粒径変化は、粒子間の物質移動収支から得られる下
記の近似式を使って理論値を算出することにより予測す
ることができる。

【００２６】 Ｄ_ａｆ＝Ｄ_ａｉ（ρ_ａｉ／ρ_ａｆ・П_ａｉ／Π_ｆ）^１／３ （４） Ｄ_ｂｆ＝Ｄ_ｂｉ（ρ_ｂｉ／ρ_ｂｆ・П_ｂｉ／П_ｆ）^１／３ （５） （但し、ρは水相の密度、Пは水相の浸透圧を示し、添
字ｉはエマルション混合前の状態、添字ｆは混合後の平
衡状態であることをそれぞれ示す。添字ａとｂはそれぞ
れａ−エマルションとｂ−エマルションを示す。また、
П_ｆは平衡状態における水相の浸透圧であり、П_ｆ＝П
_ａｆ＝П_ｂｆの関係にある。）このように濃縮分離に際
しては、上記（４）式及び（５）式により、初期条件を
適切に設定されたエマルションを用いることにより、ａ
−エマルションとｂ−エマルションの粒径変化を予測す
ることが可能である。従って、ａ−エマルションの水滴
粒子を１．１〜１０倍の範囲で膨張させると同時に、ｂ
−エマルションの水滴粒子を１／１０〜１／１．１倍の
範囲で収縮させることにより、ｂ−エマルションの分散
水相に溶解している物質を１．３〜１０００倍に濃縮す
ることができる。しかも、溶解度の低い物質であれば、
当該物質を析出させることも可能となり、この場合には
より一層容易に分離回収を行なうことができる。

【００２７】濃縮した後、膜濾過、遠心分離、沈降分離
等の公知の分離方法により、ｂ−エマルションから対象
とする物質を回収することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、下記のような顕著な効
果が達成される。 （イ）Ｗ／Ｏエマルション粒子の粒径を均一とし、且つ
所望の大きさに制御することができる。 （ロ）本発明により得られる、均一粒径の粒子からなる
Ｗ／Ｏエマルション又は濃厚エマルションを各種材料に
用いることにより、従来のＷ／Ｏエマルションを用いる
場合に比して、その物性を改善することができる。 （ハ）特定の物質を濃縮しようとする場合、加熱の必要
がなく、また乳化系であるため油水界面積が極めて大き
いので、短時間で且つ確実に濃縮を完了することができ
る。 （ニ）比較的簡易な装置を用いて簡便な操作でＷ／Ｏエ
マルションを調製でき、しかもエネルギーコストも低く
済むため、経済性に優れている。 （ホ）以上のような効果をもたらす本発明は、Ｗ／Ｏエ
マルションを利用する各種の技術分野、例えば乳化系食
品の製造、乳化系医薬品の製造、化粧品又は顔料の製
造、機能性無機微粒子又はセラミックス原料の製造、液
液抽出プロセスなど、さまざまな分野において有用であ
る。

【００２９】

【実施例】以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特
徴とするところをより一層明確にする。

【００３０】実施例１ 膜乳化法を用いて平均粒径（Ｄ）が１．２４μｍの単分
散状Ｗ／Ｏエマルションを調製した。分散水相は２０重
量％の食塩水溶液であり、Ｗ／Ｏエマルションの全水分
濃度（Ｃ_ｗ）は０．７１容積％とした。連続油相には灯
油、界面活性剤にはテトラグリセリン縮合リシノレート
をそれぞれ用いた。この界面活性剤を灯油に対し、２重
量％の濃度となるように添加した。

【００３１】次に得られたエマルションを５０ｍｌごと
に５つにわけて、それぞれに４ｍｌ、１３ｍｌ、３１ｍ
ｌ、６１ｍｌ及び１０８ｍｌの純水を加えた後に攪拌し
ながら１２時間放置して、エマルション粒子を膨張させ
た。図２に各エマルションの光学顕微鏡写真を示す。図
２中、（７）は予め膜乳化法により調製されたエマルシ
ョン、（８）（９）（１０）は純水をそれぞれ４ｍｌ、
１３ｍｌ、６１ｍｌ加えて得られエマルション粒子を示
す。さらに、レーザー回折式粒度分布測定装置（「ＳＡ
ＬＤ−２０００」（株）島津製作所製）を用いて粒度分
布を計測し、積算粒径分布を求めた。その結果を図３に
示す。図３中、○印は予め調製したＤ１．２４μｍ、Ｃ
_ｗ０．７１容積％のエマルション（７）であるが、この
エマルションに純水を４ｍｌ、１３ｍｌ、６１ｍｌ添加
し、Ｃ_ｗが８．２０、２１．８及び５６．０容積％にな
ったときのエマルションのＤは、それぞれ２．３０μｍ
（●印（８））、３．９４μｍ（△印（９））及び７．
４７μｍ（▲印（１０））であった。上記写真及び粒径
分布から、最初の単分散性を保持したまま、粒径の大き
い方へシフトしており、平均粒径の５０％以下の大きさ
の粒子が存在しない単分散状Ｗ／Ｏエマルションが得ら
れることがわかる。

【００３２】次に、得られた５つのエマルションのＤ_ｆ
／Ｄ_ｉと（Ｖ_ｆ／Ｖ_ｉ）^１／３との関係について算定し
た。その結果を図４に示す。図４中、直線（１１）は第
３式を表わしており、測定結果〇印（１２）と良く一致
した。このように第３式を利用すれば自由にエマルショ
ンの粒子製造が行なえることがわかる。７．４７μｍの
エマルションの場合、粒径にして６．０２倍、体積にし
て２１８倍膨張しており、予め調製したエマルションの
Ｃ_ｗを０．１容積％以下に設定しておけば、これを粒径
で１０倍、体積で１０００倍に膨張させることも可能で
ある。

【００３３】以上のことより、純水をＷ／Ｏエマルショ
ンに添加混合してエマルション粒子を膨張させることに
よって、所望の粒径に制御できる本発明方法の有効性が
確かめられた。

【００３４】実施例２ 実施例１と同じ条件で調製したＤ１．２４μｍ、Ｃ
_ｗ０．７１容積％の単分散状Ｗ／Ｏエマルションを膨張
させるために、純水を分散相とする多分散状のＷ／Ｏエ
マルションを添加混合した。連続油相には灯油、界面活
性剤はテトラグリセリン縮合リシノレートを使用した。
純水の多分散Ｗ／Ｏエマルションの調製には、ホモジナ
イザー（「ＩＫＡ Ｔ２５−Ｓ１」ＪＡＮＫＥＬ＆ＫＵ
ＮＫＥＬ社製）を用いた。

【００３５】次に、実施例１と同じＣ_ｗになるように所
定量の純水のエマルションを加えると、予め調製した２
０重量％の食塩水溶液を分散相とする単分散状Ｗ／Ｏエ
マルションは膨張し、その粒径は実施例１と同じ結果と
なった。また、純水が消失するまでの時間は実施例１の
場合よりも短く、３〜５時間程度であった。これは、純
水をエマルションとして加えるため、実施例１の場合の
ように単に純水を導入するよりも油水界面の面積が著し
く大きくなり、連続油相を透過する水の移動量が増加し
たためと考えられる。一方、この方法では水をＷ／Ｏエ
マルションとして供給するため、油相も同時に添加され
てしまうので高い水分濃度のエマルションは得られにく
くなる。

【００３６】実施例３ 膜乳化法を用い、Ｄ値が７．０μｍ、水相の食塩濃度が
２０重量％、Ｃ_ｗ値が３０容積％の単分散状Ｗ／Ｏエマ
ルションを調製した。連続油相は市販の大豆サラダ油、
界面活性剤は５重量％濃度のテトラグリセリン縮合リシ
ノレートである。上記エマルションに純水を加えてＣ_ｗ
を９５容積％とした。これにより得られたＤ＝２５μｍ
の濃厚Ｗ／Ｏエマルションの光学顕微鏡写真を図５（ス
ケールは２０μｍを表す）に示す。Ｃ_ｗが最密充填構造
をとる７４容積％を超えているため、エマルションの水
滴粒子は変形して多面体構造をとっていることがわか
る。この場合、粒子が変形しているにも拘らず、エマル
ションが非常に安定な状態を保つことができるのは、粒
径が均一であるためであると考えられる。また、油相を
灯油、界面活性剤をソルビタン系或いはポリグリセリン
系に代えた場合も同様のエマルションが得られた。

【００３７】次に、Ｃ_ｗを２容積％に薄めた単分散状エ
マルションに対して純水を加え、Ｃ_ｗを９５容積％にし
た。エマルション粒子のＤ値は７．０μｍからほぼ７０
μｍまでに膨張し、前記図５の光学顕微鏡写真と同様に
変形した。

【００３８】以上の結果より、本発明により、膜乳化法
では困難であった４０〜１００μｍの範囲の単分散状Ｗ
／Ｏエマルションを製造することができ、さらに水分濃
度が７４〜９５容積％の範囲にあり且つ水滴粒子が変形
して多面体構造をとっているにも拘らず非常に安定した
濃厚Ｗ／Ｏエマルションも製造できることが確かめられ
た。

【００３９】実施例４ 予め膜乳化法によりＤ_ａｉ＝８．２０μｍ、水分濃度Ｃ
_ｗが１６．４容積％のａ−エマルションと、Ｄ_ｂｉ＝
６．８５μｍ、水分濃度Ｃ_ｗが４７．１容積％のｂ−エ
マルションとを調製した。水相はどちらも食塩水溶液で
あり、その濃度はａ−エマルションがＣ_ａｉ＝２０重量
％、ｂ−エマルションがＣ_ｂｉ＝０．１２重量％に設定
した。連続油相は灯油、界面活性剤は２重量％濃度のテ
トラグリセリン縮合リシノレートである。ａ−エマルシ
ョン（１３）とｂ−エマルション（１４）の双方の粒径
分布を図６（ア）に示す。

【００４０】次にａ−エマルション６．４１ｍｌを５０
ｍｌのｂ−エマルションに加え、静かに攪拌した。１２
時間後、この混合エマルションの粒径分布を測定した。
この結果を図６（イ）に示す。図６（イ）中、ａ−エマ
ルション（１５）は単分散性を保持したまま、Ｄ_ａｆ＝
２３．５μｍにまで膨張し、ｂ−エマルション（１６）
はＤ_ｂｆ＝３．１０μｍにまで収縮した。

【００４１】さらに、ａ−エマルションとｂ−エマルシ
ョンとの混合割合を変えた場合に起こるＤ_ａｆ（○印
（１７））とＤ_ｂｆ（△印（１８））の変化を前記式
（４）及び式（５）から計算されるａ−エマルションの
予測値（１９）及びｂ−エマルションの予測値（２０）
と比較して実線で図７に示す。但し、ここでは浸透圧の
調整には共通して食塩を用いているので、П_ｆの代わり
に食塩の平衡濃度Ｃ_ｆ（Ｃ_ｆ＝Ｃ_ａｆ＝Ｃ_ｂｆ）を横軸
にして表示した。その結果、測定値と計算値は実質上一
致した。このことから、本発明ではエマルションの水滴
粒子を比較的自由に膨張及び収縮させることができ、且
つそれらの変化量を正確にコントロールできることがわ
かる。

【００４２】実施例５ 原液ＮｉＣｌ_２２重量％濃度の水溶液を分散水相とする
Ｃ_ｗ３．４容積％の単分散状Ｗ／Ｏエマルションを、膜
乳化法を用いて１リットル調製した。得られたエマルシ
ョンのＤ_ｂｉは１．２７μｍ、連続油相はｎ−ヘキサ
ン、界面活性剤は２重量％濃度のテトラグリセリン縮合
リシノレートを用いた。他方、膜乳化法によりＮａＣｌ
２０重量％水溶液を分散水相とするＤ_ａｉ３．１８μｍ
の単分散状Ｗ／Ｏエマルションを０．１リットルを別途
に調製し、その全量を上記ＮｉＣｌ_２含有エマルション
に投入し、混合エマルションとした。１２時間後、Ｄ
_ａｆは３．８１μｍに膨張し、Ｄ_ｂｆは０．６１μｍに
収縮した。

【００４３】その後、Ｄ_ｂｆ０．６１μｍの水滴粒子の
分離回収は、膜分離法によって行なった。即ち、まず
２．８μｍの細孔径をもつ疎水化多孔質ガラス膜を用
い、Ｄ_ａｆ３．８１μｍの水滴粒子が破壊しないように
静かに循環しながらクロスフロー濾過を行なうことによ
り、Ｄ_ｂｆ０．６１μｍの水滴粒子を上記混合エマルシ
ョンから分離した。分離を完全なものとするため、Ｄ
_ｂｆ０．６１μｍの水滴粒子が含まれる分離液は、再度
０．４μｍの細孔径の疎水化多孔質ガラス膜で濾過し、
油と界面活性剤だけの濾液を混合エマルションに戻すダ
イアフィルトレーション方式を用いた。これにより、混
合エマルションからＮｉＣｌ_２が１０．３重量％にまで
濃縮されたＤ_ｂｆ０．６１μｍの水滴粒子を９３．３％
回収した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の濃縮法の原理を示す概念図であり、図
１（ア）は混合前の状態、図１（イ）は混合後の平衡状
態を示す。

【図２】膨張させたエマルション粒子の粒子構造を示す
光学顕微鏡写真（４００倍）である。

【図３】積算粒径分布を示すグラフである。

【図４】Ｄ_ｆ／Ｄ_ｉと（Ｖ_ｆ／Ｖ_ｉ）^１／３との関係を
示すグラフである。

【図５】濃厚Ｗ／Ｏエマルションの粒子構造を示す光学
顕微鏡写真（４００倍）である。

【図６】混合したエマルションの粒径変化を表わすグラ
フであり、図６（ア）は混合前の状態、図６（イ）は混
合後の平衡状態を示す。

【図７】混合による粒径変化と計算値を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１…浸透圧の高いａ−エマルション ２…浸透圧の低いｂ−エマルション ３…ｂ−エマルション粒子 ４…ａ−エマルション粒子 ５…粒子が膨張したａ−エマルション ６…粒子が収縮したｂ−エマルション ７…平均粒径１．２４μｍ、水分濃度０．７１容積％の
エマルション ８…平均粒径２．３０μｍ、水分濃度８．２０容積％の
エマルション ９…平均粒径３．９４μｍ、水分濃度２１．８容積％の
エマルション １０…平均粒径７．４７μｍ、水分濃度５６．０容積％
のエマルション １１…第３式による計算値 １２…測定値 １３…平均粒径８．２０μｍ、水分濃度１６．４容積％
のａ−エマルション １４…平均粒径１．２４μｍ、水分濃度０．７１容積％
のｂ−エマルション １５…混合後の平衡状態のａ−エマルション １６…混合後の平衡状態のｂ−エマルション １７…ａ−エマルションの変化 １８…ｂ−エマルションの変化 １９…計算値から予測されるａ−エマルションの変化 ２０…計算値から予測されるｂ−エマルションの変化

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１種類の水溶性物質を含有する
   水溶液を分散相とする油中水型エマルションに、純水又
   は純水を分散相とする油中水型エマルションを添加混合
   し、前者の油中水型エマルションの分散相液滴粒子の水
   分量を１．３〜１０００倍の範囲で増加させることによ
   り、当該分散相液滴粒子の大きさを１．１〜１０倍の範
   囲で膨張させることを特徴とする油中水型エマルション
   粒子製造方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の油中水型エマルション粒子
   製造方法により得られる、平均粒径が４０〜１００μｍ
   の範囲内にあることを特徴とする単分散状油中水型エマ
   ルション。
3. 【請求項３】請求項１記載の油中水型エマルション粒子
   製造方法により得られる、全水分の濃度が７４〜９５容
   積％の範囲内にあり且つ液滴粒子が多面体構造であるこ
   とを特徴とする濃厚油中水型エマルション。
4. 【請求項４】少なくとも１種類の水溶性物質を分散水相
   に含有する油中水型エマルションに、他の少なくとも１
   種類の水溶性物質を分散水相に含有し且つ該油中水型エ
   マルションよりも高い浸透圧をもつ油中水型エマルショ
   ンを添加混合し、前者の油中水型エマルションの液滴粒
   子の粒径を１／１０〜１／１．１倍の範囲で収縮させる
   と共に後者の油中水型エマルションの液滴粒子の粒径を
   １．１〜１０倍の範囲で膨張させることにより、前者の
   油中水型エマルションの液滴粒子又は油中水型エマルシ
   ョン中の水溶性物質を分離回収することを特徴とする水
   溶性成分濃縮分離方法。