分散安定性に優れたサーファクタント・フリー・エマルションの調製法の確立とその凝集・合一過程の解明
東京理科大学

理工学部

阿

正

部

彦

We have investigated surfactant-free O/W emulsions (SFEs), which can be prepared without addition of
surfactant with ultrasonicator at extremely low oil concentrations ( 〜 0.1 vol%) slightly above oil solubility. SFE
is relatively unstable compared with ordinary emulsion stabilized by surfactant, however, it keep dispersion for acertain time under surfactant-free condition.
For example, when droplet size was observed by dynamic lightscattering (DLS) measurement for benzene SFE, droplet size distribution changed from 〜 30 nm (S class), to 〜
300 nm (M class) and to 〜 3000 nm (L class) with lapse of time during one or two hours, while for n-hexadecane
SFE, droplet size around 50 nm in diameter grew up to 200 nm during 3 days. Summarizing the droplet sizes ofseveral kinds of hydrocarbon SFEs observed by DLS, SFE consisting of hydrocarbon with longer chain length wasmore stable than shorter one. Furthermore, we found that hydrocarbon having longer chain length and branch
like glyceroltrioreto makes significantly stable emulsion under absence of surfactant. Larger molecules is able toform rigid surface of droplet and prevent molecular diffusion from droplet surface.

１.

緒ァクタント・フリー・エマルション（界面活性剤無添加エ

言マルション）の物性を十分に理解することができれば、エエマルションおよび乳化技術は、化粧品分野を初めとし医薬品分野、食品分野など種々多岐に渡る分野で活用されマルション溶液などの液 / 液分散系の本質の解明に大いに寄与できるものと考えている。

ている。ここで用いられているエマルションとは、水と油

２．実のように均一に溶解しない二種類の液体の一方を微粒子（分散質）とし、もう一方の液体（分散媒）中に分散させ

２. １

験

試料

ている系を指し、当然の事ながら分散質表面には界面活性油相として、炭素鎖長が６から 16 の偶数のアルカン、剤分子などが吸着している。このようなエマルションは概環状構造を有するシクロヘキサン、芳香族であるベンゼン、

して熱力学的に不安定な系であるため、さまざまな不安定

長鎖かつ分岐構造を有するスクワラン、カルボキシル基を化要因や機構、例えば、重力による分離（比重差）、凝集、有するオレイン酸、メチルオレート、エチルオレート、グ合一、オストワルド熟成により時間が経過すると必然的にリセロールトリオレートを使用した。水相には注射用蒸留１〜５）

崩壊する（水と油との２相に分離する）。このような水を用いた。

エマルションの複雑な不安定機構を解明するために、これまでに様々なアプローチがなされてきているが ６〜 10）、界

２. ２

調製と測定

面活性剤（乳化剤）などの安定化剤が共存するために液 /サーファクタント・フリー・エマルションは、水相に液分散系における液滴の分散安定性の理解を分かりにくく

所定量の油相を滴下し、超音波発振機（ブラウンソニ

しているのが現状である。また、エマルションの本来の目

ッ ク 220 型、125 W、45 kHz） を 用 い て 分 散 処理 を 施 す

的は、水あるいは油だけの一液相では決して得られない高ことにより調製した。油滴の粒子径の測定は動的光散

付加価値を両者を任意に混合することにより作り出すこと

乱法（Malvern サブミクロンパーティクルアナライザ

であり、乳化剤を添加することが目的な訳ではない。さらー MODEL 4700 と NICONP MODEL 380 ZLS）、表面電に、エマルション本来の姿である分散相や分散媒の特性は、位は電気泳動レーザードップラー法（NICONP 製 Model

界面活性剤自身の乳化能力に依存するあまり、見落とされ380 ZLS）、直接観察には、凍結割断レプリカ法—TEM（日ている可能性もある。そこで、シンプルな系であるサーフ

立製作所）を用いた。

The Establishment of a Preparation of
Stable Emulsion under Surfactant-free
Condition and Explication of flocculation/
coalescence processes
Masahiko Abe
Faculty of Science and Technology,
S c i e n c e U n i v e r s i t y o f T o k y o , 2641,
Yamazaki, Noda, Chiba 278-8510

３．結果および考察
３. １

動的光散乱法による粒子径測定

まず、水中における分散安定性が悪いと言われている炭化水素鎖長が６の油（ベンゼン、ｎ—ヘキサン、シクロヘ
キサン）を強力な外的因子を印加した場合（超音波照射）の水中油滴の粒子径の経時変化を動的光散乱法（DLS）を− 37 −

用いて測定した 11）。ベンゼンの場合、Fig. 1 ⒜に示すように、粒子数が減少して、M クラスの粒子数が増加した。最終

分散の初期段階では主として数十 nm 径（S クラス）の粒

的には粒子径は数千 nm 径（L クラス）を有する油滴へと子が多数存在し、少数の数百 nm 径（M クラス）を有す成長した。一方、ｎ—ヘキサン、シクロヘキサンの場合（Fig. 1

る粒子が観測された。約 20 分が経過すると、S クラスの⒝、⒞）
、超音波照射直後でも数十 nm 径（S クラス）の油滴は観測されず、数百 nm 径（M クラス）のみが観測された。その粒子径分布はベンゼンの場合と同様に時間とともに不連続に数千 nm 径（L クラス）へと成長した。
さらに、飽和炭化水素類の炭素鎖長を増加させて同様の検討をしてみた（Fig. ２）。Fig. ２から明らかなように、炭化水素
鎖長の増加とともに初期粒子径が減少すると同時にその粒子径の経時安定性も向上している（）。

炭化水素数 16 のヘキサデカンを用いた場合には、約３日間Ｓクラスの油滴を観測することができた 12）。また、油の種類、初期粒子径、成長過程を分類すると、Table １のような３つのタイプに大別できる 13）。
タイプ A：ヘキサンやオクタンのような炭化水素鎖長の短い油は、M クラスから L クラスへ速やかに成長する。
タイプ B：ヘキサデカンのような炭化水素鎖長の長い油は、
S クラスから M クラスへ緩やかに成長する。
タイプ C：ベンゼンのような芳香族炭化水素は、S クラス、
M クラス、L クラスへと速やかに成長する。
これらのことから、初期粒子径、粒子径の維持（安定性）、
成長過程などは油の種類により特異的な挙動を示すことが分かった。そこで、油滴の生成や成長過程を油の物性との関係から検討した 14）。

Figure 1 Size distributions at various elapsed times of benzene droplets at 25℃ measured by dynamic light scattering (Sub-micron particle analyzer system 4700 : Malvern
Instrument Co.) after ultrasonication Concentration of oils :(a) benzene; 30mM, (b) n-hexane; 4mM and (c) cyclohexane; 3mM. Ultrasonic treatment time 2 min.

Figure 2 Temporal change of mean droplet size as a function of time for hydrocarbons. Benzene; 30mM( ＊ ), cyclohexane ｰ ; 3mM( ◆ ), n-hexane; 4mM( ● ), n-octane;
1mM( ■ ), n-decane; 1mM( ▲ ), n-dodecane; 1mM( △ ), ntetradecane; 1mM( □ ), and n-hexadecane; 1mM( ○ ).

− 38 −

分散安定性に優れたサーファクタント・フリー・エマルションの調製法の確立とその凝集・合一過程の解明

Table 1

Table 2

Types of hydrophobic oils

Evolution pattern and stability of fine particle

炭化水素数６から 16 までの偶数のアルカン（飽和炭化たこのことは、ヘキサンの場合に見られる微細油滴の成長

水素）およびベンゼン、シクロヘキサンの物性と油滴の過程は分子拡散（オストワルド熟成）が支配的であること

成長パターンを Table ２に示す。物性を比較してみると、も示唆している。得られた粒子径の経時変化をこの２つの油／水の界面張力は炭化水素鎖長が増加してもほとんど変因子（粘度、蒸気圧）から分析すると以下のようになる。

であったが、粘度および蒸気圧タイプ A の油：炭化水素鎖長の短いヘキサンやオクタンは大きく異なっている。炭化水素鎖が６と 16 を比べた場のような油は、粘度が低いため水中に分散させ

わりなくほぼ 50 mN m

−１

５

合、粘度では約 10 倍、蒸気圧では約 1 / 10 倍である。こるのは容易であるが、分子拡散が起こりやすいのことから、粘度と蒸気圧は油滴の安定性や粒子の大きさ（蒸気圧が大きい）ので分散安定性に劣る。ヘを決定する重要なファクターであることが示唆される。まキサンのような極めて粘度の小さな油は、かな− 39 −

り大きな蒸気圧（ヘキサデカンの約 10 ５倍）を

L クラス）などを視覚的に捉えることができる魅力をも持持つため、その状態（小粒子）を維持できずにっている。

速やかに大粒子へと成長する。また、水に対す

まず、調製直後の動的光散乱法（DLS）による粒子径分

る溶解度が極めて小さいため、分子状態で水中布（数分布）と FFEM 像を Fig. ３に示す 15）。Fig. ３⒜にに存在することができない。そのため M クラ示すように、20 〜 100 nm（S クラス）の主な粒子径分布

ス以上の油滴では分子拡散は期待されない。数と 300 〜 500 nm（M クラス）の小さな粒子径分布が観察

十 nm 径（S クラス）の油滴については、超音された。FFEM 像（Fig. ３⒝）を見ると、30 〜 200 nm の波照射により一時的に形成されたとしても、極油滴が観察されている。その中でも特に、30 〜 100 nm のめて速い分子拡散あるいは合一（小粒子 S →油滴（DLS での S クラスの粒子径分布に相当）が多数観

大粒子 M）が起こるため、事実上、観測され察された。また、200 〜 500 nm の凝集体（白矢印）を数ないものと考えられる。

個観察することができた。これらのサイズもまた、DLS

タイプ B の油：炭化水素鎖長の長いヘキサデカンのようで得られた M クラスの粒子径分布とよく一致している。

な油は、粘度が大きいため破砕しにくいが、超これらの FFEM 結果は、DLS によって観測された離散的音波によっていったん微細化されてしまえば、な粒子径分布を支持していることが分かった。

蒸気圧が小さいために分子拡散を起こしにくくなるので成長は緩やかとなる。

次に、調製 60 分後における DLS から得られた粒子径分
布（数分布）と FFEM 像を Fig. ４に示す。Fig. ４⒜から

タイプ C の油：タイプ A と同様に、粘度が低いため水中明らかなように、DLS では S クラスの粒子径分布は観測に分散させるのは容易であるが、分子拡散が起されず、200 〜 400 nm（M クラス）の小さな分布と 3000

こりやすい（蒸気圧が大きい）ので分散安定性〜 4000 nm（L クラス）の大きな分布を観測することがでに劣る。しかし、疎水性分子の中でベンゼンのきた。Fig. ４⒝の FFEM 像によって M クラスに相当する

ような極めて溶解性の高い油は、他の油に比べ200 〜 500 nm の油滴が観察された。またこの FFEM 像の水中に溶解した分子が多数存在するため、分子なかで、隣接する M クラスの 2 つの油滴が合一している

拡散は溶解状態で律速段階（小粒子 S →溶解→大粒子 M）をとるものと考えられる。そのため、溶解度の極めて小さなタイプ A のへキサンなどに比べ、S クラスから M クラスへの成長が明確に観測されたものと考えられる。

３. ２

ベンゼン油滴の凝集・合一過程のフリーズフ
ラクチャー TEM（FFEM）による直接観察

これまで述べてきたように、油の種類を替え、系統的に油滴の成長過程をまとめると３つのタイプ（A B C）に大別されることが分かった。その中で、特に分子拡散が成長過程に大きく起因していることが示唆された。しかし、成長過程には、もう一つのプロセスである凝集・合一過程がある。動的光散乱法ではこれらの成長過程の違いを明確に区別することは困難であるため、ベンゼン油滴をフリーズフラクチャー TEM（FFEM）を用いて、直接観察す
ることを試みた。フリーズフラクチャーレプリカ法は、液体試料を液体プロパンや液体窒素中に投入して、1000 〜
10000℃ /s の凍結速度で試料を急速に凍結して溶媒である
水分子をアモルファス状態で固定化することができる。ベンゼン油滴のような調製後約 30 分という短い時間で S ク
ラス、M クラス、L クラスへと刻々と変化するような試料からなる分散液内部の状態をより正確に捉えるためには、
瞬間凍結によって固定化できるフリーズフラクチャー法は極めて有効である。さらに、階層構造（S クラス、
M クラス、

Figure 3 (a) Size distribution measured by dynamic lightscattering (Sub-micron particle analyzer system 4700 :Malvern Instrument Co.), and (b)FFEM image of benzene
droplets dispersed in water, immediately after sonication.

− 40 −

分散安定性に優れたサーファクタント・フリー・エマルションの調製法の確立とその凝集・合一過程の解明

FFEM 像（白矢印）を得ることができた。一方、Fig. ４

前述の飽和炭化水素類よりも分散安定性は劣るが、分岐の⒞から明らかなように、60 分後においても小さな油滴はある飽和炭化水素であるスクワランを用いた場合 13、14）にお互いに凝集している様子も捉えることができた。このこは（Fig. ６）、数十 nm の極めて小さい粒子径が少なくととから、サイズの小さな S クラスの油滴は “凝集” してもも３日間存在できることが分かった。そこで、スクワラン

合一しないが、サイズが大きな M クラスの油滴は、油滴のように疎水基鎖長が長く、かつ分枝構造を有し、さらにが接触すると速やかに “合一” して成長しており、Fig. ５カルボキシル基という弱い極性部位を持つ脂肪酸や脂肪酸

15）

エステルなどの油脂類を用いてサーファクタント・フリー・に示すような凝集・合一成長モデルを示すことができる。

エマルションの調製を試みた 16、17）。

３. ３

油滴としての分散安定性に優れた油の探索

まず、油脂である脂肪酸エステルの共通骨格であるオレ

測定した直鎖飽和炭化水素の中でヘキサデカン油滴が最イン酸について検討してみた。水中に分散させたオレイン

も安定性に優れていたことは前述した通りであるが、さら酸滴の粒度分布を Fig. ７に示す。なお、分散はボルテッに安定性に優れた油の探索を試みた。不飽和炭化水素類

クスミキサーで１分間撹拌した後、超音波発振機（ブラである１—デセンや１—ヘキサデセンを用いた場合 18）には、

ウンソニック 220 型 125 W）で８分間、超音波を照射する

Figure 5 Schematic illustration of different steps in droplet growthfrom S to M and M to L class droplets obtaine by FFEM．

Figure 4 (a) Size distribution measured by dynamic light scattering (Sub-micron particle
analyzer system 4700 : Malvern InstrumentCo.), and (b)FFEM image of coalescence ofbenzene droplets dispersed in water, and (c)FFEM image of small aggregate of benzen
droplets 60 min after sonication.

Figure 6 Size distributions at various elapsed times of squalane
droplets at 30℃ measured by dynamic light scattering method. Squalane concentration is 1mM. Sonication time is 8min.

− 41 −

ことにより行った。Fig. ７から明らかなように、油滴調製

間はエステル鎖長の増加に伴い鈍くなる傾向にあった。次10 分後では、数十 nm にピークを持つ S クラスと数百 nmに、用いた脂肪酸エステルの中で大きな分枝構造を持ってにピークを持つ M クラスの粒度分布が観察され、時間のいるグリセロールトリオレート滴の粒度分布を Fig. ９に示

経過とともに離散的（不連続）に成長した（ベンゼン滴す。ここで注目すべきことは、調製 10 分後に観察された11）と同様）。一方、アルコール部分のアルキル鎖長がS クラス（数十 nm）の粒子径が、少なくとも 24 ヶ月間保

短い脂肪酸エステルのメチルオレート滴の場合（Fig. ８）、持され続けていることである。ちなみに、この粒子径は現調製直後では数十 nm にピークを持つ S クラスだけのピー

在もなお持続している。表面電荷（ζ 電位）も粒子径の変クが観察され、その M クラスへのシフトは連続的に起こ化に対応して経時変化を示し（Fig. 10）、油滴を調製した直った。この傾向は、アルキル鎖長をより長くしたデシルオ

後の場合、油滴の表面は油の種類に依存せずに約マイナス

レートとオレイルオレートの場合にも観察され、また L ク

32 mV の ζ 電位を持っていたが、分散安定性の悪い油であラスの粒子は数分布で表現すると無視できるほど少なかっるオレイン酸は時間とともにその絶対値を減少させた。

などた。さらに、メチルオレートの場合、その粒子径が２〜３ここで用いた脂肪酸エステルの界面張力および密度倍成長するのに２〜３日間要したが、デシルオレートやオは、種類によって大きな違いはないが、粘度はアルコール

レイルオレートの場合は２〜４週間要し、粒子径の成長時部分のアルキル鎖長などの増加に伴い、メチルオレート

Figure 7 Size distributions at variious elapsed times of oleic
acid droplets in water at 30℃ measured by a dynamic lightscattering method.

Figure 8 Size distributions at various elapsed times of methyl oleate droplets in water at 30℃ measured by a dynamic
light scattering method.

Figure 9 Size distributions at various elapsed times of glycerol trioleate droplets in water at 30℃ measured by a dynamic light scattering method.

Figure10 Changes in zeta potential of oil-droplets dispersed
in water as a function of time. oleic acid ( ○ ), methyl oleate ( ● ), decyle oleate ( □ ), oley oleate ( ■ ), and glycerol triolete ( △ )− 42 −

分散安定性に優れたサーファクタント・フリー・エマルションの調製法の確立とその凝集・合一過程の解明（4 . 88 mPas）、デシルオレート（12 . 7 mPas）、オレイルオレ

分散安定性の悪いオレイン酸およびメチルオレート、分ート（24 . 0 mPas）、グリセロールトリオレート（56 . 0 mPas）

散安定性が最も良いグリセロールトリオレート滴の r ３値と増加する。つまり、アルキル鎖長の長い油、また分枝構の経時変化をプロットした（Fig. 11）。なお、測定時間は造を有する油ほど粘度は大きくなり、分散安定性に優れた

オレイン酸、メチルオレート油滴の M クラスへの成長

油滴を調製できるものと考えられる。

が観察された３時間である。オレイン酸油滴の r ３の値は、

ところが、油の種類によっては、油滴の分散安定性が油時間の経過に伴い、直線的に増加した。一方、油滴の安の粘度と比例関係にないものも存在した。例えば、前述し定性が悪いメチルオレートの場合も r ３の若干の増加が認たように、脂肪酸エステルと共通の骨格を持つオレイン酸
は高粘度を有している（23 . 0 mPas）にも関わらず、油滴の分散安定性は悪かった。そこで、これらの分散油滴の成長過程を比較してみることにする。エマルションが物理化
学的に破壊分離していく過程の違いについてには、前述したように、粒子同士が凝集・合一を起こす現象と、分子拡散による成長の２つが考えられる。後者は、オストワルド
熟成と呼ばれ、物質が微小になるほど溶解度が増大するという事実に起因する現象であり、小さい粒子を形成している物質が分散媒中に溶解し、拡散によって大きい粒子に吸収あるいは吸着され、粒度分布が変化するというものである。Lifshitz 18）らは、次式で表される微粒子のオストワルド
熟成の理論（LSW 理論）を提唱した。また、Taylor 19）やKabalnov 20）はこの式を用いて、液滴のオストワルド熟成を証明している。
３∞M
ω = dr = 9 ･ DCdt
8 ρ２ RT⑶

ここで、D は分散媒中に溶解した分散相の拡散係数、C∞は分散相の水に対する溶解度、γ は油／水 2 相間の界面張力、M と ρ はそれぞれ分散相の分子量と密度、ｒは系の平均粒子半径である。
Figure 12 Size distributions ; (a) volume and (b) number distribution, at various elapsed times oleic acid droplets in water at 30℃ measured by a dynamic light scattering method.

Figure11 Plots of the cube of droplet size s a function of time.
Oleic acid ( ● ), methyl olete ( △ ), and glycerol trioleate ( □ ).

Figure 13 Size distribution (volume distribution) at various
elapsed time of methl oleate droplets in water at 30℃
measured by a dynamic light scattering method.

− 43 −

められたが、メチルオレートの ω 値はオレイン酸の ω 値支持するものである。つまり、小さい粒子の分子拡散によの 40 分の１であった。したがって、オレイン酸の場合のり大きい粒子の成長が起こり、クリーミングしたことが考オストワルド熟成の成長速度はメチルオレートの場合とえられる。一方、Fig. 13 に示すメチルオレート油滴の場合、必ずしも同じではない。一方、グリセロールトリオレート

オレイン酸の場合とは異なり、その体積分布からも小粒子

３の r 値はほとんど経時変化を示さなかった。この測定時の連続成長が確認される。すなわち、メチルオレートをは間（10 分から 180 分）におけるオレイン酸滴の粒子径のじめとする脂肪酸エステルの場合の微小油滴の成長は凝集

体積分布と数分布の挙動を Fig. 12 ⒜および⒝に示す。体･ 合一によるものであると考えられる。

積分布で表現すると大きな粒子に属する分子の割合の変化が分かり、また数分布で表現すると小さな粒子の位置がよ

３. ４

別の油の共存による油滴の安定性の向上

り正確にわかるので、Fig. 12 ⒜からは S クラスの微小粒

また我々は、分散安定性が悪いベンゼンやテトラリン滴子が時間経過に伴い小さくなっていく傾向、さらに⒝からに、それ自身で分散安定性が極めて良い n—ヘキサデカン

は L クラスの大粒子が 90 分以降観測されなくなる傾向があるいはスクワランを少量添加すると、分散安定性が向上分かる。これは、オストワルド熟成による成長プロセスをすることを見出した 12）。テトラリンにヘキサデカンを添加した場合の平均粒子径の経時変化を Fig. 14 に示す。図から明らかなように、テトラリンのみの分散油滴は数十分程度で成長するが、ヘキサデカンを添加すると粒子径はほとんど変化しなくなった。油／水界面張力を測定したところ、テトラリン中のヘキサデカンの濃度が増加していくに従って増加することが分かった（Fig. 15）。このことは、疎水性の高いヘキサデカンが油／水界面に配向していることを示し、あたかも界面活性剤のように作用していることがわかった。また、ベンゼンにヘキサデカンを少量添加した場合の目視による経時変化の観察結果を Fig. 16 に示す。
写真から明らかなように、ヘキサデカンを少量添加すると安定性が飛躍的に向上している。そこで、グリセロールトリ

Figure 14 Temporal change of droplet size in tetralin dispersion as a function of time on n-hexane addition. Mixing
ratio to 1mM tetralin is 1:1000 ( ○ ), 1:100 ( ▲ ), and 1:10
( △ ). Tetralin alone ( ● ).

Figure15 Interfacial tension (γ) for tetralin-water boundary
at various contents of n-hexadecane (30℃ ).

Figure16 Photographic recording of droplet stabilization for
n-hexadecane/benzene mixture in water at 30℃ .

− 44 −

分散安定性に優れたサーファクタント・フリー・エマルションの調製法の確立とその凝集・合一過程の解明さは小さくなる。
３．水中において生成した油滴は必然的に経時変化して大きくなるが、そのプロセスには２通りある。一つは、水に対する溶解度をほとんど無視できる油を用いた場合に観察されるプロセスで連続的な成長である。二つ目は水に対する溶解度がある程度ある油、あるいは粘性の小さな油を用いた場合に観察されるプロセスで離散的に成長する。
４．これらの不安定な油滴に、粘性が大きく、かつ、相互溶解性のない油を少量添加すると、それらの粒子径は安定化されてあたかも粘性の高い油が界面活性剤のような振る舞いをして、言い換えれば、“油が油を乳化する”
興味深い現象を引き起こす。
油そのものの物性を十分理解した上で、エマルションの調製を行うことは、界面活性剤の使用の低減など、現
Figure17 Plots of the cube of droplet size at various contents ofglycerol trileate as a function of time at 30℃ . Oleic acid/glycerol trioleate=25% ( ○ ), 50% ( ■ ), 75% ( ▲ ), and 100% ( ● ).

在、大きく取り上げられている環境問題の解決の糸口となるものと考えられる。
（参考文献）
１）Evans DF, Wennersrrom H,: THE COLLOIDAL

オレートにも同様な作用があるのか確かめてみた

DOMAIN SECOND EDITION: Wiley-VCH, Inc., New

17）。Fig. 17

York, 1999 .

に示すように、少量のグリセロールトリオレートを添加することでオレイン酸の ω 値の経時変化に対する傾きは極

２）McClements DJ, : Food Emulsions: Practice andTechniques: CRC Press, Boca Raton, FL, 1998 .

端に小さくなった。この場合も、n—ヘキサデカンの場合と同様に、オレイン酸滴の表面近傍にグリセロールトリオ

３）Hunter RJ, : Foundations of Colloid Science: Vol. 1 ,Oxford University Press, Oxford, 1986 .

レートが局在化し、油滴を安定化させているものと考えら

４）Hiemenz PC, Rajagopalan R, : Principles of Colloidれる。

and Surface Chemistry, 3 rd ed.: Marcel Dekker: New

これまで述べてきたように、油単独、混合油のいずれのYork.

場合においても、長鎖かつ分岐を有する分子を用いた場合の方が水中における油滴の分散安定性は向上している。こ５）Davis SS, Smith A, : Theory Practice Emulsion
Technol: Academic Press, London, 1976 .

れは一見すると、疎水性／親水性のバランスから考えた場
合には異常な現象に思われるが、実際には油／水界面に配６）Weiss J, McClements DJ, Langmuir, 16 , 2145 , 2000 .

向するとは考えにくい疎水性の高い油分子が油滴表面近傍７）Mukesh D, Das AK, Ghosh PK, Langmuir, 8 , 807 ,1992 .

に局在化することにより、短鎖炭化水素の分子拡散を抑制

８）Bolzinger-Thevenin MA, Grossiord JL, Poelman MC,

して粒子が安定化されているとみなせる。

４．総

Langmuir, 15 , 2307 , 1999 .

括９）Strey R, Colloid and Polymer Science, 272 , 1005 ,1994 .

現時点までに得られた結果を整理すると、以下のように10）Bernheim-Groswasser A, Tlusty T, Safran SA, et al.,なる。

Langmuir, 15 , 5448 , 1999 .

１．界面活性剤が存在しない多量の水と少量の油からだけなる系に、超音波などを用いて強力な機械的な外力を印11）Kamogawa K, Sakai T, Momozawa N, Shimazaki, M.,

加すると、ある特定の時間範囲内でエマルション状態を

Enomura, M., Sakai, H., Abe, M., J. Jpn. Oil Chem. Soc.,

維持できる。油の選択により１年以上も安定なサーファ

47 , 159 , 1998 .
12）Kamogawa K, Matsumoto M, Kobayashi T, Sakai, T.,

クタント・フリー・エマルションを調製できる。

Sakai, H., Abe, M., Langmuir, 15 , 1913 , 1999 .

２．水中において生成する油滴の大きさは、通常言われている油と水との界面張力の値よりもむしろ油の粘性と密13）Kamogawa K, Abe M, : Encyclopedia of Surface and接に関係し、粘性が大きい油の方が生成する油滴の大き

Colloid Science: Marcel Dekker, New York, in press.

− 45 −

Surfaces : Physicochemical and Engineering AspectsA,14） 阿 部 正 彦 , フ レ グ ラ ン ス ジ ャ ー ナ ル , 1998 - 8 , 29 ,

180 , 41 ( 2001 ).

1998 .
15）Sakai T, Kamogawa K, Harusawa F, Momozawa, N.,18）Lifshitz IM, Vslezov V, J. Phys. Chem. Solids, 19 , 35 ,1961 .

Sakai, H., Abe, M., Langmuir, 17 , 255 ( 2001 )16 ) 阿部正彦、機能性化粧品 III、鈴木正人監修、シーエ

19）Taylor P, Advances in Colloid and Interface Science,
75 , 107 , 1998 .

ムシー , 316 - 325 , 2000 .
17）K a m o g a w a K , A k a t s u k a H , M a t s u m o t o M ,20）Kabalnov AS, Langmuir, 10 , 680 , 1994 .

Yokoyama S., Sakai, T., Sakai, H., Abe, M., Colloids and− 46 −