专利名称：乳化分散剂及使用其的乳化分散方法、乳化物及乳液燃料的制作方法
技术领域：
本发明涉及与被乳化物的种类无关，其长期稳定性均优异的乳化分散剂及使用其的乳化分散方法、乳化物以及乳液燃料。
背景技术：
迄今为止，在使功能性油性基质或功能性颗粒乳化分散在水中时，要根据功能性油性基质所需的HLB或颗粒表面性质选择表面活性剂，进行乳化分散。另外作为乳化剂使用的表面活性剂所需的HLB值，还必须根据制作0/W型乳液和制作W/0型乳液时的不同情况分开使用，并且由于热稳定性和长期稳定性不充分，因此混合使用了多种多样的表面活性剂(参照非专利文献1 4等)。另外，以往来自以轻油等作为燃料的热动力装置(汽车、发电、船舶、飞机等)所排出的气体中除了 PM(碳微粒)和V0C(a-联苯等)以外，还存在伴随燃烧必然产生的CO和 NOx的问题。因此各自的体系中，均特别设定了严格的规定值(例如100 IlOppm以下)， 有报告指出通过在燃料中添加50%水的乳液燃料有可能成为解决该问题的技术对策(非专利文献5，非专利文献6等)。另外，所谓高粘度重质油是指蒸馏残渣油(煤焦油、人造浙青、浙青等)、油砂、天然浙青、才'J ) 二夕一>等常温下不能使用的高粘性油，为了使它们流动化，通过使用低粘度石油馏分等进行调节，还有通过表面活性剂对该调节重质油进行乳化的方法也已为人所知(专利文献7)。非专利文献 1 :“Emulsion SciencenEdited by P. Sherman，Academic Press Inc. (1969)；非专利文献 2 "Microemulsions-Theory and Practice-Edited by Leon M. price, Academic Press Inc (1977)；非专利文献3 :「乳化·可溶化O技術」辻薦，工学図書出版(1976)；非专利文献4 「機能性表面活性剤O開発技術」* 一 工A · * —出版(1998)；非专利文献5 “水工> ” 3 >燃料d石排気节⑵窒素酸化物杉J 黒煙 低減効果”[平成16年8月25日検索]、internet URL http://www. naro. affrc. go. jp/top/seika/2002/kanto/kan019. html ；非专利文献6: “水工>夕3 >燃料O —七义機関 O適用化研究”川崎重工技报第 I32 号、[平成 I6 年 8 月 25 日検索]、internet URL ;http://www. khi. co. ip/ tech/njl32R05.htm专利文献7 特开平07-70574号公报。
发明内容
然而，由于表面活性剂的生物降解性低，成为产生起泡的原因，因此造成了环境污染等严重问题。另外，作为功能性油性基质乳化制剂的配制方法，通常进行HLB法、转相乳化法、转相温度乳化法、凝胶乳化法等物理化学的乳化方法。这些方法都是以降低油/水表面的表面能，以对体系进行热力学上的稳定化作用作为配制乳液的基本思想，所以为了选择最佳乳化剂，是非常复杂的，并且需要花费大量的人力，更何况如果夹杂多种油类，则稳定进行乳化几乎是不可能的。另外轻油等燃料，是多种烃油的混合物，因此通过以往的表面活性剂很难对添加水的燃料进行乳化，以往尚未开发通过表面活性剂而得到长期稳定性的乳液燃料。通过用低粘度石油馏分等进行流动化调节的重质油，由于在输送线中的沉降、附着或因不完全燃烧而产生环境污染等原因，还未达到广泛应用的阶段。而通过表面活性剂对调节重质油进行乳化的乳液燃料，在成分性状方面有明显差异，所以即使采用大量不同的表面活性剂，仍无法获得满意的稳定性。因此，本发明的主要课题为，提供相对于功能性油性基质和水或功能性颗粒和水等的表面，形成热稳定性和长期稳定性优异的乳化分散体系、以及不论功能性油性基质所需要的HLB值或功能性颗粒的表面状态如何，均可使其乳化分散的乳化分散剂、及使用其的乳化分散法以及乳化物。另外作为乳化物的应用例，还以提供可以降低对环境负担的影响的、长期稳定性优异的乳液燃料。在以往的使用表面活性剂的乳化法中，以在油和水的表面吸附表面活性剂，以降低该表面能作为乳化·分散法的基本思想，因此为了降低表面张力，必须用大量的乳化剂。 针对于此，为了开发新型乳化技术，本发明人反复进行了深入研究，结果发现了三相乳化法，即在油/两亲性化合物/水系中，通过范德华力可以使作为独立相存在的两亲性化合物的纳米粒子附着在油性基质表面而进行乳化的三相乳化法，另外还发现按照该乳化方法， 不论油性成分所需要的HLB值如何，油性成分/水性表面的表面张力大小对于乳化剂纳米粒子的附着都是非常重要的。本发明人还发现与一般的0/W型或W/0型等两相乳液相比， 该三相乳化乳液显示出相当高的稳定性，基于上述发现完成了本发明。为了完成上述课题，有关本发明的乳化分散剂的特征为，其以封闭小泡体作为主成分，所述封闭小泡体由自发地形成封闭小泡体的两亲性物质形成并附着于油性基质表封闭小泡体，其平均粒径在形成乳液时优选为8nm 500nm ；在分散剂调节时，在分散液中的浓度范围5 20wt%的情况下，优选为200nm 800nm。另外作为上述具有自组装性能的两亲性物质，可以采用如下述通式(化学式1)所示的聚氧化乙烯硬化蓖麻子油衍生物中氧化乙烯的平均加成摩尔数(E)为5 15的衍生物、和通式(化学式2~)所示的二烷基铵衍生物、三烷基铵衍生物、四烷基铵衍生物、二链烯基铵衍生物、三链烯基铵衍生物或四链烯基铵衍生物的卤盐衍生物。另外还可以使用磷脂以及磷脂衍生物制成的粒子。[化学式1]
权利要求
1.乳化分散剂，其特征为以选自由微生物产生的多糖类、磷脂、聚酯类、和来自生物的淀粉的多糖类、壳聚糖的ι种或2种以上经过单粒子化的生物聚合物作为主成分。
2.乳化分散方法，在使用权利要求1所述的乳化分散剂的乳化分散方法中，其特征为以被乳化油性成分和前述乳化分散剂之比为50 2000进行接触、混合。
3.乳化物，其特征为使权利要求1所述的乳化分散剂和被乳化油性成分接触混合而成。
全文摘要
本发明提供相对于功能性油剂与水或功能性颗粒与水等的表面，可形成热稳定性与长期稳定性优异的乳化分散体系、以及与功能性油剂所需要的HLB或功能性颗粒的表面状态无关，可以进行乳化分散的乳化技术。使用由具有自组装性能的两亲性物质形成的封闭小泡体作为主成分的乳化分散剂、经过单粒子化的生物聚合物作为主成分的乳化分散剂。作为具有自组装性能的两亲性物质，使用下述通式(化学式1)所示的聚氧化乙烯硬化蓖麻子油的衍生物中，氧化乙烯的平均加成摩尔数为5～15的衍生物；二烷基二甲基铵中，烷基链长为8～22的烷基或链烯基的卤盐；用磷脂以及磷脂衍生物制成的粒子。在乳液表面形成水相～乳化分散剂相～油相的三相结构，可以形成热稳定性、长期稳定性优异的乳化物(乳液燃料等)。[化学式1]
文档编号C10L1/32GK102258959SQ201110148918
公开日2011年11月30日 申请日期2005年3月29日 优先权日2004年4月5日
发明者今井洋子, 堀内照夫, 田岛和夫 申请人:学校法人神奈川大学