ワックス分散体の製造方法
【課題】粒子径が微細であってシャープな粒度分布を有するワックス分散体の製造方法を提供する。
【解決手段】溶媒にワックスを加熱溶解したワックス溶液と該ワックス溶液よりも低温であって常温下でワックスの溶解度が低い冷却溶媒とを混合して、混合液内にワックスを析出させるワックス分散体の製造方法において、マイクロミキサー１によって混合前のワックス溶液を分割して微細流とするとともに、混合前の冷却溶媒を分割して微細流とし、各微細流を混合領域で接触させることによってワックス溶液を１００℃／秒以上の冷却速度で急速に冷却する。
【解決手段】溶媒にワックスを加熱溶解したワックス溶液と該ワックス溶液よりも低温であって常温下でワックスの溶解度が低い冷却溶媒とを混合して、混合液内にワックスを析出させるワックス分散体の製造方法において、マイクロミキサー１によって混合前のワックス溶液を分割して微細流とするとともに、混合前の冷却溶媒を分割して微細流とし、各微細流を混合領域で接触させることによってワックス溶液を１００℃／秒以上の冷却速度で急速に冷却する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワックス分散体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、印刷インキ、製缶塗料等のコーティング材料には、コーティング塗膜の耐摩耗性の向上、タック性低下、ブロッキング防止、耐水性・撥水性・接着性付与等のために、ワックス分散体が添加剤として使用されている。また、電子写真複写機やレーザープリンター等に用いるトナーにも定着性及び耐ブロッキング性を向上するために、広く使用されている。
【０００３】
また近年、印刷インキ、コーティング材料及びトナー等には、様々な条件下で耐摩耗性や高品質な塗膜面、塗膜面の安定性等が要請されているため、これらの製品に添加されるワックス分散体としては、数μｍの微小粒径のワックス粒子が溶剤等の媒体中に均一分散されたものが必要とされている。
【０００４】
一方、従来のワックス分散体の製造方法としては、機械的粉砕法と溶解析出法（又は溶融冷却法）とが広く知られている。
機械的粉砕法としては、容器内に硬質材料からなるボールを収容したボールミル、又は容器内に微小なビーズを詰めたビーズミルを用いて、ワックスを物理的に粉砕する方法がある。この方法では、上記容器内に予め粗粒子化したワックスを常温の溶媒とともに収容し、該容器を回転させることにより、ボール又はビーズの衝撃力でワックスを粉砕し、微粒化する。
【０００５】
しかし機械的粉砕方法では、得られるワックス分散体内の粒子径が比較的大きなものとなり、ボール又はビーズ間をすり抜ける粗大粒子が存在し、その粒度分布もブロードになり易い。
【０００６】
また、溶解析出法は、反応釜等を用いて溶媒にワックスを加熱溶解させた後、室温程度まで冷却しワックス粒子を析出させる方法である。この溶解析出法として、例えば特許文献１には、ポリエチレンワックスを常圧または加圧下で加熱して溶媒に完全に溶解させた後、この溶液を降温してポリエチレンワックスを析出させるバッチ方式の製造方法が記載されている。この方法では、加熱したポリエチレンワックス溶液を徐冷する際、ポリエチレンワックスが析出を開始する温度より１〜１０℃高い温度から析出が終わるまでの温度範囲での降温速度は、０．２〜３０℃／時間、好ましくは０．５〜２０℃／時間としている。また、その他の温度範囲では、１０〜５０℃／時間とすることが好ましく、ポリエチレンワックスが析出を開始する温度より１〜１０℃高い温度から析出が終わるまでの温度範囲での降温速度は、その他の温度範囲での降温速度の１／２〜１／３０である。
【０００７】
このように、ワックス溶液を冷却する際の冷却速度（降温速度）は、上記のような方法だと毎秒１℃以下であって、剪断機等を用いて急冷した場合でも、一般的には数℃／秒程度である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−０５９８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方、溶解析出法において、冷却速度が大きいと、析出するワックス粒子の粒径が微細化し、その粒度分布の幅も狭くなることが一般的に知られている。冷却速度が小さく、ワックス溶液を徐冷する場合には、溶解したワックス成分が液内に存在する結晶核に凝集してワックス粒子を成長させるが、冷却速度が大きいと、溶解したワックス成分が新たに結晶核として液内に析出する傾向が強まり、ワックス粒子の成長が抑制されるために微細な粒子が均一的に得られる。
【００１０】
従って、上記した従来の溶解析出方法では冷却速度に限界があり、ワックス粒子の微細化、粒度分布のブロード化の抑制が困難であった。
本発明は、上記のような問題を解決すべくなされたものであり、粒子径が微細であってシャープな粒度分布を有するワックス分散体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記問題点を解決するために、本発明のワックス分散体の製造方法は、溶媒にワックスを加熱溶解したワックス溶液と該ワックス溶液よりも低温であって常温下でワックスの溶解度が低い冷却溶媒とを混合して、混合液内にワックスを析出させるワックス分散体の製造方法において、前記ワックス溶液と前記冷却溶媒とを混合領域で接触させて前記ワックス溶液を１００℃／秒以上の冷却速度で急速に冷却する。
【００１２】
この方法によれば、ワックス溶液と冷却溶媒とを混合領域で接触させ、ワックス溶液を１００℃／秒以上の冷却速度で急速に冷却するように混合することにより、シャープな粒度分布を有するとともに、微細なワックス粒子が分散されたワックス分散体を製造することができる。
【００１３】
このワックス分散体の製造方法において、所望のワックス分散体の組成比で前記冷却溶媒及び前記ワックス溶液を混合し、その混合液を対象として示差走査熱量計（Differential Scanning Calorimetry ）で測定したワックスの融点をＭｔとしたとき、混合前の前記冷却溶媒の温度を（Ｍｔ−５０）℃以下に調整し、混合前の前記ワックス溶液の温度を融点Ｍｔ℃以上であって、ワックス溶液中に固形状のワックスが残留しない範囲で融点Ｍｔ℃に近づけた温度に調整するとともに、温度調整された前記冷却溶媒及び前記ワックス溶液を、混合直後のワックス分散体の温度が（Ｍｔ−２０）℃以下となるように混合する。
【００１４】
この方法によれば、Ｍｔ−５０℃に温度調整された冷却溶媒と、Ｍｔ℃以上であって、ワックス溶液中に固形状のワックスが残留しない範囲で融点Ｍｔ℃に近づけた温度に調整されたワックス溶液とを、混合直後のワックス分散体がＭｔ−２０℃となるように混合する。このため、ワックス粒子の結晶核の消滅を抑制するとともに、ワックス溶液を急速に冷却することができる。このため、微細なワックス粒子が分散されたワックス分散体を効率的に得ることができる。
【００１５】
このワックス分散体の製造方法において、前記ワックス溶液と前記冷却溶媒とを前記混合領域で正面から衝突させて混合する。
この方法によれば、ワックス溶液と冷却溶媒とが正面から衝突するため、ワックス溶液及び冷却溶媒の接触面積を高め、衝突位置付近でせん断力を発生させることができる。従って、ワックス溶液及び冷却溶媒の混合速度を高めることができるので、ワックス溶液の冷却速度を向上することができる。
【００１６】
このワックス分散体の製造方法において、混合前の前記ワックス溶液を等価直径０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の流路断面を有する連通口から前記混合領域に流入させ、混合前の前記冷却溶媒を等価直径０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の流路断面を有する連通口から
前記混合領域に流入させて、前記ワックス溶液及び前記冷却溶媒を前記混合領域で接触させる。
【００１７】
この方法によれば、ワックス溶液及び冷却溶媒を上記範囲の各連通口から混合領域に流入して接触させるため、ワックス溶液及び冷却溶媒の混合効率を高めることにより、ワックス溶液の冷却速度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のワックス分散体の製造方法によれば、粒子径が微細であってシャープな粒度分布を有するワックス分散体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態のマイクロミキサーの概略図。
【図２】積層体の分解斜視図。
【図３】混合プレートの斜視図。
【図４】混合プレートの平面図。
【図５】温調プレートの斜視図。
【図６】積層体の斜視図。
【図７】示差熱走査熱量計による融点及び結晶化温度の測定を説明するグラフ。
【図８】実施例１によるカルナバワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は、実施例１〜５による光学顕微鏡写真の模式図。
【図１０】実施例２によるカルナバワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１１】実施例３によるマイクロクリスタリンワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１２】実施例４による酸化ポリエチレンワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１３】実施例５で用いたＹ字型マイクロミキサーの概略図。
【図１４】実施例５による酸化ポリエチレンワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１５】比較例１によるカルナバワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１６】比較例３によるカルナバワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１７】比較例４によるカルナバワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は、比較例１，３，４の光学顕微鏡写真の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１は、マイクロミキサー１の一例を示す概略図である。
マイクロミキサー１は、中空状のケース１Ａを有し、このケース１Ａの中には各種微細流路が形成された積層体１１が固定されている。この積層体１１には、ワックス溶液Ｂと、該ワックス溶液Ｂと混合される冷却溶媒Ａと、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂとそれぞれ熱交換を行う第１熱媒Ｈ１及び第２熱媒Ｈ２とが流れる流路が形成されている。冷却溶媒Ａは、常温ではワックスを殆ど溶解せず、ワックス溶液Ｂと混合されることでスラリー状のワックス分散体Ｃとなる。
【００２１】
熱媒Ｈ１は、冷却溶媒Ａの温度が予め設定された温度範囲内に含まれるように冷却する媒体であって、熱媒Ｈ２はワックス溶液Ｂの温度が予め設定された温度範囲内に含まれるように加熱する媒体である。
【００２２】
ケース１Ａの左端Ｃ１には、冷却溶媒Ａをケース１Ａ内に供給する第１供給部４Ａが設けられ、ケース１Ａの右端Ｃ２には、ワックス溶液Ｂをケース１Ａ内に供給する第２供給部４Ｂが設けられている。
【００２３】
供給部４Ａ，４Ｂは、ケース１Ａの端部に形成された開口部２Ａ，２Ｂと、開口部２Ａ
．２Ｂに連結されたコネクタ３Ａ，３Ｂとを有している。コネクタ３Ａ，３Ｂは、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂをそれぞれ貯留するタンクや、加圧ポンプ、このポンプに連結された管路等を含む圧送機構と接続されており、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂはその機構により加圧状態でコネクタ３Ａ，３Ｂ側に圧送されるようになっている。また、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂをそれぞれ貯留する上記各タンクは、タンク内の液温を測定する温度センサ及び測定温度がフィードバックされる温度調整装置が設けられており、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを所定温度に調整するように構成されている。尚、ワックス溶液Ｂは、ワックスの融点以上に加熱され、固形状のワックスが残留していない状態に保持されている。
【００２４】
開口部２Ａ，２Ｂとケース１Ａ内に固定された積層体１１の各側面１１ａ，１１ｂとの間には、空間が設けられ、該空間は上記圧送機構から送出された冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを一時貯留する貯留部Ｓ１，Ｓ２として機能する。
【００２５】
また、ケース１Ａの上端Ｃ３には、各熱媒Ｈ１，Ｈ２をケース１Ａ内に供給する各熱媒供給部７Ａ，７Ｂがそれぞれ形成されている。熱媒供給部７Ａ，７Ｂは、上記供給部４と同様に開口部５Ａ，５Ｂ、コネクタ６Ａ，６Ｂをそれぞれ有している。各熱媒供給部７Ａ，７Ｂに供給された熱媒Ｈ１，Ｈ２は、積層体１１に形成された流路を通過し、ケース１Ａの下端Ｃ４に形成された各熱媒送出部７Ｃ，７Ｄからケース１Ａ外部へそれぞれ送出される。各熱媒送出部７Ｃ，７Ｄは、上記流体供給部４と同様に開口部５Ｃ，５Ｄ、コネクタ６Ｃ，６Ｄをそれぞれ有している。
【００２６】
また、ケース１Ａの下端Ｃ４には、積層体１１内で生成されたワックス分散体Ｃをケース１Ａ外へ送出する送出部１０が設けられている。送出部１０は、開口部８と、開口部８に連結されたコネクタ９とを有している。
【００２７】
即ち、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、各供給部４Ａ，４Ｂからケース１Ａ内部にそれぞれ供給され、積層体１１に形成された微細流路において混合される。ここで冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、微細流路で混合されることにより拡散距離が短くなり混合速度及び冷却速度が大きくなるとともに、所望とする処理量だけが効率よく混合される。そしてスラリー状のワックス分散体Ｃとなって送出部１０からケース１Ａ外部へ送出される。尚、マイクロミキサー１のケース１Ａや各供給部４Ａ，４Ｂ、送出部１０の位置等は上記構成に限定されず、適宜変更可能である。
【００２８】
次に、上記積層体１１について説明する。図２に示すように、積層体１１は、長方形状の各カバープレートＰ１，Ｐ２との間に、流路が形成されたプレート群１２を備えている。
【００２９】
プレート群１２は、３枚の温調プレート１３と２枚の混合プレート１４とが積層されて構成されている。本実施形態では、温調プレート１３が最上層及び最下層となって、混合プレート１４がいずれかの２枚の温調プレート１３に挟まれた状態で積層されている。
【００３０】
各カバープレートＰ１，Ｐ２、各温調プレート１３及び各混合プレート１４は、その外形が同じ長方形状且つ板状に形成されている。また、各カバープレートＰ１，Ｐ２、温調プレート１３及び混合プレートの材質は特に限定されず、例えば金属材、樹脂、ガラス、セラミックス等、流路を形成するための加工が容易で、各プレート１３，１４，Ｐ１，Ｐ２を液漏れ等が生じ難い密着状態で互いに固定できる材質であればよい。また、各プレート１３，１４，Ｐ１，Ｐ２を同じ材質から形成しても良いし、異なる材質で形成してもよい。例えば、各プレート１３，１４，Ｐ２，Ｐ２をステンレス鋼から形成し、拡散結合により密着状態で固定してもよい。各プレート１３，１４，Ｐ２，Ｐ２の加工方法は、例え
ば射出成型、溶剤キャスト法、溶融レプリカ法、切削、エッチング、フォトリソグラフィー、レーザーアプレーション等の公知の各種方法のうち、その材質に応じた好適な方法を選択できる。
【００３１】
次に、混合プレート１４について図３及び図４に従って詳述する。図３に示すように、本実施形態の混合プレート１４は、一対のプレートからなり、矩形且つ板状の第１流路形成部１４Ａと第２流路形成部１４Ｂとを有している。
【００３２】
第１流路形成部１４Ａは、その上面１４ａにおける短手方向（図中Ｙ方向）の中央部に３本の第１流路１５を有している。各第１流路１５は、第１流路形成部１４Ａの左側端１４ｂから右側端１４ｃに向かって溝状にそれぞれ形成されており、左側端１４ｂ、右側端１４ｃ及び上面１４ａにおいて開口している。左側端１４ｂの各開口は第１流路１５の入口１５ａであって、右側端１４ｃの開口は第１流路１５の出口１５ｂ（連通口）となる。入口１５ａは、冷却溶媒Ａが供給される上記第１供給部４Ａに連通している。このように形成された各第１流路１５は、混合プレート１４の奥行方向に等間隔で配置されている。尚、本実施形態では３本の第１流路１５を形成したが、３本以外の複数の本数でもよい。
【００３３】
また、第１流路１５は、流路径の大きい大径部１６と流路径の小さい小径部１７と、大径部１６から小径部１７への径変化を緩やかにするためのテーパ部１８が設けられている。
【００３４】
大径部１６は、通流方向に直交する方向における断面が矩形状をなす流路であって、左側端１４ｂから右側端１４ｃの手前まで延びている。大径部１６の流路断面の等価直径は、流体の温度分布の均一性や装置的強度を確保するために、例えば０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲にすると好ましく、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲にするとより好ましく、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲にすると特に好ましい。即ち、大径部１６の形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、生産性を向上させることができる流路形状であれば良い。尚、等価直径は、任意の断面形状の流路管に対し等価な円管を想定するときその円管の直径を指し、相当直径、代表長さともいう。本実施形態では、大径部１６及び小径部１７は矩形状であるが、矩形状でなくてもよく、円形状、その他の多角形状でもよい。また、第１流路１５は、少なくとも混合領域としての合流路１９に連通する出口１５ｂの流路断面が上記した範囲（０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下）であればよく、入口１５ａから出口１５ｂにかけての流路断面が一定でなくてもよい。
【００３５】
小径部１７も断面矩形状に形成された流路であって、右側端１４ｃの手前から右側端１４ｃに向かって延びている。小径部１７は、少なくとも大径部１６の断面積よりも小さい断面積を有する形状であればよいが、例えば等価直径が０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲が好ましく、１ｍｍ以下の範囲がより好ましい。即ち、小径部１７の形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、生産性を向上させることができる流路形状であれば良い。
【００３６】
また、第１流路形成部１４Ａと第２流路形成部１４Ｂとの間には、所定幅の空間からなる合流路１９が設けられている。図３では底面及び上面が開口するとともに、混合プレート１４の前面１４ｇ側の開口及び背面１４ｈ側の開口を有する。前面１４ｇ側の開口部１９ｃは、合流路１９の出口であって、上記した送出部１０に連通する。また背面１４ｈ側の開口部１９ｂは、ケース１Ａ又はその他の部材によって閉塞される。この合流路１９は、両側の各側面が第１流路形成部１４Ａ及び第２流路形成部１４Ｂによって構成された、平面視において長方形をなす長尺状の流路であって、その長手方向は混合プレート１４の短手方向と平行である。
【００３７】
また、第２流路形成部１４Ｂは、ワックス溶液Ｂが流れる第２流路２０を有し、合流路１９に対して第１流路形成部１４Ａと対称的（線対称）に形成されている。即ち、第２流路形成部１４Ｂの上面１４ｄにおける短手方向の中央部に３本の第２流路２０が溝状に形成されて、等間隔で配置されている。また、各第２流路２０は、左側端１４ｅ、右側端１４ｆ及び上面１４ｄにおいて開口している。左側端１４ｅの各開口は、第２流路２０の出口２０ｂ（連通口）であって、右側端１４ｆの開口は第２流路２０の入口２０ａを構成する。これらの入口２０ａは、ワックス溶液Ｂが供給される上記第２供給部４Ｂに連通している。尚、本実施形態では３本の第２流路２０を形成したが、３本以外の複数の本数でもよい。
【００３８】
また、第２流路２０は、大径部２１及び小径部２２と、それらの間に設けられたテーパ部２３を有している。大径部２１は、第１流路形成部１４Ａの大径部１６と同じ形状及び同じ流路径（等価直径）であって、第２流路形成部１４Ｂの右側端１４ｆから左側端１４ｅ手前まで延びている。小径部２２も、第１流路形成部１４Ａの小径部１７と同じ形状及び同じ流路径（等価直径）であって、左側端１４ｅの手前から左側端１４ｅに向かって延びている。また、第２流路２０は、少なくとも合流路１９に連通する出口２０ｂの流路断面が上記した範囲（０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下）であればよく、入口２０ａから出口２０ｂにかけての流路断面が一定でなくてもよい。
【００３９】
図４に示すように、このように形成された第１及び第２流路形成部１４Ａ，１４Ｂは、第１流路１５の出口１５ｂと第２流路２０の出口２０ｂとが、合流路１９を介して１対１で対向した位置となるように配置される。また、第１流路１５の出口１５ｂは、合流路１９の中心軸Ｘ１の方向における開口位置が、第２流路２０の出口２０ｂの上記中心軸Ｘ１における開口位置と同一となるように配置される。さらに、それらの出口１５ｂ，２０ｂの開口面は平行になっている。また、第１流路１５及び第２流路２０の出口１５ｂ，２０ｂの断面における中心軸は、同一の中心軸Ｘ２である。
【００４０】
これらの３つの第１流路１５の出口１５ｂは、合流路１９の対向する各側面のうち一方の側面に合流路１９の長手方向に沿って並んで配置され、３つの第２流路２０の出口２０ｂは他方の側面に合流路１９の長手方向に沿って並んで配置されている。尚、第１流路１５は平面視において左側に設けられる必要はなく、右側でもよいし、第２流路２０は平面視において右側に設けられる必要はなく、左側でもよい。
【００４１】
このため、各流路１５，２０の入口１５ａ，２０ａから加圧状態で冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂをそれぞれ供給すると、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは各大径部１６，２１を流れ、各テーパ部１８，２３を介して各小径部１７，２２に流入する。小径部１７，２２に流入した冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、入口１５ａ，２０ａに流入したときの流速よりも大きな流速で出口１５ｂ，２０ｂから合流路１９に流入する。尚、出口１５ｂ、２０ｂにおける流速は、０．５ｍ／秒以上であることが好ましい。
【００４２】
このとき、上記したように出口１５ｂ，２０ｂが中心軸Ｘ１方向において同じ開口位置であり、１対１で対向しているため、出口１５ｂ，２０ｂから送出された冷却溶媒Ａの微細流及びワックス溶液Ｂの微細流は合流路１９において正面から衝突した状態となる。このため、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを層流状態で合流させた場合等に比べ、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂの接触面積を高めて効率よく混合することができる。また、対向する冷却溶媒Ａの流れ及びワックス溶液Ｂの流れを正面から衝突させることにより、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂ内の流体要素は、冷却溶媒Ａの流れの方向と、この方向と反対方向であるワックス溶液Ｂの流れの方向とからせん断力をうけるため、混合速度を高めることができる。
【００４３】
このように衝突して混合された冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、合流路１９の背面側の開口部１９ｂが閉塞されているため、上記圧送機構の圧力により開口部１９ｃへ向かって流れる。合流路１９において発生する圧力損失、高粘度流体及び異粘度流体の安定した通流、混合力、装置的強度を考慮すると、合流路１９の幅、即ち各出口１５ｂ，２０ｂの間の距離は、０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下がより好ましい。また、その深さは０．３ｍｍ以上が好ましい。この幅は、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂの粘性（流れやすさ）と、目的とする混合度合等に応じて変更可能である。幅を短くすれば、圧力損失が比較的大きくなるが各流体同士の衝突力を増大させ、流体内のせん断力を高めることができる。幅を長くすれば、衝突力は比較的弱くなるが、圧力損失を低減することができる。
【００４４】
次に、温調プレート１３について図５に従って説明する。温調プレート１３は、長方形状且つ板状に形成され、混合プレート１４とほぼ同じ大きさとなっている。温調プレート１３は、その長手方向の中央であって、混合プレート１４が積層された際に合流路１９と重なる位置に断熱部３０を有している。断熱部３０は、温調プレート１３の前面１３ｃから奥行方向（図中Ｙ方向）に長尺状に切り欠くことで形成されており、その厚み方向（図中Ｚ方向）に貫通し、前面１３ｃ側に開口部３０ａを有している。この断熱部３０の幅は、上記混合プレート１４の合流路１９の幅とほぼ同一となっている。
【００４５】
断熱部３０に対して左側及び右側には、略長方形状の凹部２４が形成されている。この凹部２４には、温調プレート１３の上面１３ａに溝状にそれぞれ形成された流入路２６及び流出路２７が連通している。
【００４６】
また、凹部２４の前面側及び背面側には、長尺状の壁部２４ａ，２４ｂが凹部２４の底面から突出形成されている。壁部２４ａ，２４ｂは、温調プレート１３の長手方向（図中Ｘ方向）に延びるように設けられ、その先端と凹部２４の内壁面との間には流路の一部を構成するための空間が設けられている。また、凹部２４の底面であって、各壁部２４ａ，２４ｂの間には、同じく長尺状の壁部２５が４本突出形成されている。壁部２５は、凹部２４の幅（図中Ｘ方向の長さ）よりも短く、その両端と凹部２４の内壁面との間には流路の一部を構成するための空間が設けられている。これらの各壁部２４ａ，２４ｂ，２５により、凹部２４内の空間が区画されて熱媒Ｈ１，Ｈ２が流れる流路が構成され、流入路２６及び流出路２７を含めて熱媒Ｈ１，Ｈ２が流れる媒体流路としての熱媒流路３１が構成される。熱媒流路３１は、背面側の流入路２６を入口とし、前面側の流出路２７を出口とした屈曲形状をなす。即ち、温調プレート１３の中央側から凹部２４の左側面２４ｃに向かって延び、左側面２４ｃ手前で屈曲して右側面２４ｄに向かって延びる。また右側面２４ｄ手前で屈曲して再び左側面２４ｃに向かって延びる。以下、同様に凹部２４内で複数回屈曲を繰り返しながら、温調プレート１３の長手方向と平行に延び、最終的に出口に連通する。
【００４７】
温調プレート１３の左側の凹部２４に形成された熱媒流路３１Ａには、熱媒供給部７Ａから熱媒Ｈ１が供給され、熱媒供給部７Ａには送液ポンプ及び温度コントローラ等を含む循環機構が接続されている。温度コントローラによって温度調整された熱媒Ｈ１は、熱媒供給部７Ａから熱媒流路３１Ａに供給され、熱媒流路３１Ａを通過した後、熱媒送出部７Ｃから送出される。そして、上記循環機構によって再び熱媒供給部７Ａに供給されて、熱媒流路３１Ａを循環する。
【００４８】
温調プレート１３の右側の凹部２４に形成された熱媒流路３１Ｂには、熱媒供給部７Ａから熱媒Ｈ２が供給され、上記熱媒流路３１Ａに接続された循環機構とは別の循環機構が接続されている。温度コントローラによって温度調整された熱媒Ｈ２は、熱媒供給部７Ｂ
から熱媒流路３１Ｂに供給され、熱媒流路３１Ｂを通過した後、熱媒送出部７Ｄから送出される。そして、上記循環機構によって再び熱媒供給部７Ｂに供給されて、熱媒流路３１Ｂを循環する。
【００４９】
この温調プレート１３の上方又は下方に混合プレート１４が積層されると、図４中鎖線で示すように、冷却溶媒Ａが流れる第１流路１５の上方又は下方に熱媒Ｈ１が流れる第１熱媒流路３１Ａが重なり、ワックス溶液Ｂが流れる第２流路２０の上方又は下方に熱媒Ｈ２が流れる第２熱媒流路３１Ｂが重なる。このため、第１熱媒Ｈ１と冷却溶媒Ａとの間で熱交換が行われ、第２熱媒Ｈ２とワックス溶液Ｂとの間で熱交換が行われる。
【００５０】
これらの熱媒流路３１Ａ，３１Ｂは、断熱部３０が介在することによって各熱媒流路３１Ａ，３１Ｂ周辺部の間の熱移動が抑制されるので、温度差が大きい熱媒Ｈ１，Ｈ２を各熱媒流路３１Ａ，３１Ｂに供給しても、熱媒Ｈ１，Ｈ２の温度が所望の温度より著しく低下又は上昇することがない。このため、微小流路であるために流路内の冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂが温度変化しやすいマイクロミキサー１においても、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂの精密な温度調整を行うことができる。従って、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂが所望の温度より範囲より低下するのを抑制することができるので、各流路１５，２０や合流路１９が析出したワックスによって閉塞されず、生産性の低下を防止することができる。
【００５１】
そして図６に示すように、３層の温調プレート１３及び２層の混合プレート１４を交互に積層すると、温調プレート１３の断熱部３０と混合プレート１４の合流路１９とが重なって積層体１１の積層方向の長さと同じ深さの合流路３２が構成される。合流路３２の左側面には、６つの第１流路１５の出口１５ｂが開口し、右側面には、第１流路１５の出口１５ｂのそれぞれに対応した位置に６つの第２流路２０の出口２０ｂが開口する。各温調プレート１３及び各混合プレート１４が密着状態で互いに結合されることにより、混合プレート１４の第１流路１５及び第２流路２０は、温調プレート１３の底面によってその上面側の開口を閉塞される。また温調プレート１３の各熱媒流路３１Ａ，３１Ｂは、混合プレート１４の底面か、若しくはカバープレートＰ１の底面によってその上面側の開口を閉塞される。
【００５２】
以上のように構成された積層体１１において、第１供給部４Ａからケース１Ａ内へ加圧状態で供給された冷却溶媒Ａは、貯留部Ｓ１に一時貯留された後、積層体１１に設けられた６つの第１流路１５へ分割されて微細流となる。また、第２供給部４Ｂからケース１Ａ内へ加圧状態で供給されたワックス溶液Ｂは、貯留部Ｓ２に一時貯留された後、積層体１１に設けられた６つの第２流路２０に分割される。
【００５３】
混合プレート１４の各第１流路１５にそれぞれ流入した冷却溶媒Ａは、大径部１６から小径部１７にかけて流速を高めながら送出され、出口１５ｂから合流路１９へ送出される。また、各第２流路２０にそれぞれ流入したワックス溶液Ｂは、大径部２１から小径部２２にかけて流速を高めながら送出され、出口２０ｂから合流路１９へ送出される。
【００５４】
各第１流路１５の出口１５ｂからそれぞれ送出された冷却溶媒Ａの微小な流れは、各第２流路２０の出口２０ｂからそれぞれ送出されたワックス溶液Ｂの微小な流れと１対１で正面から衝突する。このため、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂの微小な流れは、その衝突位置付近でそれぞれ混合されるため、全体としての混合速度をより高めることができる。
【００５５】
６対の出口１５ｂ，２０ｂからそれぞれ送出された冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、合流路１９内で乱流を生じさせながら混じり合い、合流路３２の出口３２ａに向かって流れる。出口から３２ａから送出されたワックス分散体Ｃは送出部１０に送られ、この送出
部１０からケース外へ向かって送出される。
【００５６】
次に、上記したマイクロミキサー１を用いたワックス分散体の製造方法について説明する。
ワックス溶液Ｂに加熱溶解されるワックスとしては、概ね以下のものが適用可能である。動植物系ワックスとしては、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリンワックス、ロウワックス等、石油系ワックスとしては、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス等、ポリオレフィン系ワックスとしては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等が挙げられる。また、当該ポリオレフィン系ワックスの重量平均分子量としては１０００〜２００００程度が好ましい。
【００５７】
また、冷却溶媒Ａとしては特に限定されるものではなく、ワックスの種類に応じてトルエン、キシレン、クメン、ソルベソ１００、ソルベソ１５０等の芳香族炭化水素類；ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサン、デカリン等の脂肪族炭化水素類；ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のエステル類；メチルエチルケトン、イソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；などが挙げられる。これらは１種単独あるいは２種以上の組み合わせで用いることができる。
【００５８】
また、ワックスを加熱溶解したワックス溶液Ｂは、その溶媒として、冷却溶媒Ａと同じ組成の溶媒を用いてもよいし、冷却溶媒Ａと異なる組成の溶媒を用いてもよい。
また、冷却溶媒Ａ中でのワックスの融点Ｍｔ（図７参照）とその冷却溶媒Ａ中でワックスの結晶物が析出する結晶化温度Ｃｔとの温度差が１５℃以下、好ましくは１０℃以下であるワックスを用いると、より効果を発揮することができる。尚、融点Ｍｔ及び結晶化温度Ｃｔは、示差走査熱量測定装置 ＤＳＣ７（PerkinElmer 社製）を用い、それぞれ昇温速度５℃／分，降温速度１℃／分の条件にて測定した温度であって、図７はその測定におけるワックスの温度変化に対する熱量を示す。図７中上方の曲線は降温時の熱量変化を示し、ワックスの結晶化に起因する吸熱ピークがみられる。また、図７中下方の曲線は昇温時の熱量変化を示し、結晶化温度Ｃｔよりも高い温度域でワックスの溶融に起因する吸熱ピークがみられる。
【００５９】
また、本発明に於けるワックス分散体中のワックス含有率は３質量％から２０質量％の範囲にあり、ワックス溶液Ｂに使用される有機溶媒とワックスとの配合割合は、ワックスを有機溶媒に加熱溶解する時点で、有機溶媒１００重量部に対し、ワックス１００重量部以下程度が好ましい。また、冷却溶媒Ａとワックス溶液Ｂとの混合割合は、冷却溶媒Ａ：１００重量部に対し、ワックス溶液Ｂ：５００重量部以下程度が好ましい。基本的には、各流路１５，２０の入口１５ａ，２０ａから合流路３２までの圧力損失が送液安定性に影響しない範囲で、かつ、混合・析出後のワックス分散体Ｃの温度が後述する温度（Ｍｔ−２０）℃以下になる範囲であれば、ワックス溶液Ｂの有機溶媒及びワックスの割合と、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂとの割合を任意の条件で設定することができる。
【００６０】
冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂをマイクロミキサー１により混合する工程では、まず上記各循環機構を駆動して、所定の温度に調整された熱媒Ｈ１を熱媒流路３１Ａに循環させ、熱媒Ｈ１よりも低温であって所定の温度に調整された熱媒Ｈ２を熱媒流路３１Ｂに循環させる。
【００６１】
また、冷却溶媒Ａを第１供給部４Ａからケース１Ａ内へ加圧状態で圧送する。ケース１Ａ内に導入された冷却溶媒Ａは、貯留部Ｓ１に一時貯留された後、積層体１１に設けられた６つの第１流路１５へ分割されて微細流となる。
【００６２】
また、ワックス溶液Ｂを第２供給部４Ｂからケース１Ａ内へ加圧状態で圧送する。ケース１Ａ内に導入されたワックス溶液Ｂは、貯留部Ｓ２に一時貯留された後、積層体１１に設けられた６つの第２流路２０に分割されて微細流となる。
【００６３】
混合プレート１４の各第１流路１５にそれぞれ供給された冷却溶媒Ａは、温調プレート１３の第１熱媒流路３１Ａを流れる熱媒Ｈ１によって温度調整されながら、大径部１６から小径部１７にかけて流速を高めながら送出され、出口１５ｂから合流路１９へ送出される。
【００６４】
ここで、最終的に所望するワックス分散体Ｃの配合比に相当するワックス溶液Ｂと冷却溶媒Ａとの混合物に対して、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した融点をＭｔとした時、第１流路１５の出口１５ｂから合流路１９に送出される、混合直前の冷却溶媒Ａの温度ＴＡは、（Ｍｔ−５０）℃以下の範囲とする。冷却溶媒Ａの温度ＴＡを（Ｍｔ−５０）℃以下とすると、ワックス溶液Ｂの温度を結晶化温度Ｃｔ以下まで、冷却速度１００℃／秒で急速に下げることができることが、発明者の実験等により判明している。尚、ここでいう冷却速度は、ワックス溶液Ｂが第２流路２０の出口２０ｂから合流路３２に供給されて冷却溶媒Ａとの混合が開始された時点から、合流路３２の出口３２ａから送出された時点までの温度変化をいう。
【００６５】
また、各第２流路２０にそれぞれ供給されたワックス溶液Ｂは、温調プレート１３の第２熱媒流路３１Ｂを流れる熱媒Ｈ２によって温度調整されながら、大径部２１から小径部２２にかけて流速を高めながら送出され、出口２０ｂから合流路１９へ送出される。
【００６６】
ここで、出口２０ｂから合流路１９に送出される混合直前のワックス溶液Ｂの温度ＴＢは、上記融点Ｍｔ以上であって、溶液中にワックス固形物の未溶解物が残留しないできるかぎり融点Ｍｔに近い温度とする。このようにワックス溶液Ｂの温度ＴＢを、融点Ｍｔから大幅に上昇させないことで、ワックスの結晶核の消失を抑制することができる。
【００６７】
各第１流路１５の出口１５ｂからそれぞれ送出された冷却溶媒Ａの微細流は、各第２流路２０の出口２０ｂからそれぞれ送出されたワックス溶液Ｂの微細流と１対１で正面から衝突する。即ち、それらの微細流は、その衝突位置付近でそれぞれ混合されるため、乱流を生じさせながら混じり合い、急速に混合される。これにより、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂの混合液は、１００℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で（Ｍｔ−２０）℃以下まで急速冷却される。この温度（Ｍｔ−２０）℃は、分散対象となるワックスの平均的な結晶化温度であって、融点と結晶化温度との差が、２０℃を超える場合には、混合液はその結晶化温度まで冷却される。
【００６８】
ワックス溶液に溶解したワックス成分は、混合液の温度が結晶化温度程度まで降下すると、既に液内に存在する結晶核に凝集するか、新たに微小な結晶核として析出するが、急速冷却した場合には、混合液を徐冷する場合に比べて新たに結晶核として析出する傾向が強くなる。このため、本実施形態ではワックス粒子の成長は抑制され、さらには合流路１９で発生するせん断力により物理的に結晶が微細化される。その結果、微細なワックス粒子が分散されたワックス分散体Ｃが生成される。また、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、積層体１１に一定の流量で連続的に供給されるため、混合条件が一定となり、温度ムラ、濃度ムラが生じず、ワックス分散体Ｃを送出部１０から連続的に得ることができる。このため、ロット振れが生じず、品質を均一化することができる。
【００６９】
このマイクロミキサー１において、処理量を増加させる場合には、合流路３２の幅、即ち出口１５ｂ，２０ｂ間の距離を変えずに、合流路３２の長さを延長すればよい。或いは
、合流路３２の幅を変えずに、合流路１９の側面に開口する流路１５，２０の本数を増加させるか、混合プレート１４の積層数を増加させればよい。従って、合流路３２における混合効率を低下させずに、処理量を増大することができる。また、流路幅が小さく圧力損失が高まりやすいマイクロミキサーにおいて、上記マイクロミキサー１は合流路３２の容積が比較的大きく、圧力損失の増大による流路の閉塞を防ぐことができる。さらに混合対象の流体の粘性等に応じて合流路３２の幅も適宜変更できる構成であるため、装置の自由度を向上することができる。
【００７０】
また、ワックス分散体の製造方法において、マイクロミキサー１を単独で使用してもよいし、更に、連続式の高速ディスパー、ホモミキサー、超音波ホモジナイザー、ビーズミル等の高速剪断混合機と組み合わせて使用することもできる。連続式の高速剪断混合機を組み合わせることは、粒子径がより微細なワックス分散体を製造する上で有効である。
【００７１】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、溶媒にワックスを加熱溶解したワックス溶液Ｂと冷却溶媒Ａとを合流路３２（１９）で接触させてワックス溶液Ｂを１００℃／秒以上の冷却速度で急速に冷却する。このため、ワックス粒子が粗大粒子に成長せず、粒子の微細化を図ることができるとともに、温度ムラや濃度ムラが生じ難く、ワックス粒子の粒子径が均一化され、その粒度分布を分布幅が狭い、シャープな分布とすることができる。
【００７２】
（２）上記実施形態では、所望のワックス分散体Ｃの組成比で冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを混合し、その混合液を対象として示差走査熱量計でワックスの融点Ｍｔを予め測定しておく。そして、所定温度に調整された熱媒Ｈ１をマイクロミキサー１に供給することにより、混合前の冷却溶媒Ａの温度をＭｔ−５０℃以下に調整する。また、所定温度に調整された熱媒Ｈ２をマイクロミキサー１に供給することにより、混合前のワックス溶液Ｂの温度をＭｔ℃以上であって、ワックス溶液中に固形状のワックスが残留しない範囲で融点Ｍｔ℃に近づけた温度に調整する。さらに、温度調整された冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを、混合直後のワックス分散体Ｃの温度がＭｔ−２０℃以下となるように混合する。つまり、ワックス溶液Ｂの温度を上記したような温度に調整することにより、液内に固形状のワックスが残留しないように全て溶解し、且つワックス粒子の結晶核の消滅を抑制することができる。また、冷却溶媒Ａを上記した温度に調整することにより、融点Ｍｔ以上に加熱されたワックス溶液を、１００℃／秒以上といった冷却速度で冷却することが可能となる。また、混合直後のワックス分散体Ｃを上記した温度に調整することにより、ワックス粒子を安定して結晶化させることができる。このため、微細なワックス粒子が分散されたワックス分散体を効率的に得ることができる。
【００７３】
（３）上記実施形態では、マイクロミキサー１の第１流路１５の出口１５ｂと第２流路２０の出口２０ｂとを、合流路１９を介して１対１で対向した位置となるように配置した。また、第１流路１５の出口１５ｂを、合流路１９の中心軸Ｘ１の方向における開口位置が、第２流路２０の出口２０ｂの上記中心軸Ｘ１における開口位置と同一となるように配置した。さらに、それらの出口１５ｂ，２０ｂの開口面を平行とし、第１流路１５及び第２流路２０の出口１５ｂ，２０ｂの断面における中心軸を、同一の中心軸Ｘ２とした。このため、混合前のワックス溶液Ｂの微細流と、混合前の冷却溶媒Ａの微細流の流れとが、正面から衝突する。このため、ワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａの接触面積を高め、衝突位置付近でせん断力を発生させることができる。従って、ワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａの混合速度を高めることができるので、ワックス溶液Ｂの冷却速度を向上することができる。また、液内に発生するせん断力により、ワックス粒子の粗大化を抑制することができる。
【００７４】
（４）上記実施形態では、混合前のワックス溶液Ｂを等価直径０．１ｍｍ以上１００ｍ
ｍ以下の流路断面を有する出口２０ｂから合流路１９（２３）に流入させる。また、混合前の冷却溶媒Ａを等価直径０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の流路断面を有する出口１５ｂから合流路１９（２３）に流入させる。そして、合流路１９（２３）に流入したワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを合流路１９（２３）で接触させる。従ってワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａの混合効率を高めることによりワックス溶液Ｂの冷却速度を高めることができる。
【００７５】
尚、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、冷却溶媒Ａの微細流とワックス溶液Ｂの微細流とを正面衝突させて混合するマイクロミキサー１を用いたが、他のマイクロミキサーを用いて冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを混合してもよい。又は、マイクロミキサー以外でも、上記各微細流を混合領域において１００℃／秒以上の冷却速度で混合させることができれば、他の混合装置を用いてもよい。
【００７６】
・上記実施形態では、混合前の冷却溶媒の温度を（Ｍｔ−５０）℃以下に調整したが、混合時に１００℃／秒以上といった冷却速度で冷却できれば、（Ｍｔ−５０）℃以下でなくてもよい。例えば、合流路３２を減圧したり、混合液が接触する流路壁部を冷却したりする等して、１００℃／秒以上といった冷却速度で冷却できればよい。また、混合前のワックス溶液Ｂの温度を融点Ｍｔ℃以上であって、ワックス溶液中に固形状のワックスが残留しない範囲で融点Ｍｔ℃に近づけた温度としたが、造核剤等を用いてワックス溶液中に結晶核が十分存在すれば、融点Ｍｔ℃に近づけなくてもよい。
【００７７】
・上記実施形態では、マイクロミキサー１に設けられた複数の第１流路１５と複数の第２流路２０とによってワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａをそれぞれ分割して微細流としたが、複数の流れに分割せずに、マイクロミキサー１にワックス溶液Ｂの流路と冷却溶媒Ａの流路とをそれぞれ１本ずつ設けてもよい。また、マイクロミキサー１を用いずに、バッチ式の攪拌機を用いるようにしてもよい。要は、ワックス溶液Ｂを１００℃／秒以上の冷却速度で冷却できればよい。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明を実施例及び比較例により具体的に説明する。
（実施例１）
マイクロミキサー１の積層体１１は、以下の構成の２枚の混合プレート１４と、３枚の温調プレート１３を交互に積層した。
【００７９】
混合プレート；
板厚：１ｍｍ、第１流路及び第２流路の流路寸法（入口側）：幅１．２ｍｍ 長さ４５ｍｍ、（出口側）：幅０．４ｍｍ 長さ２ｍｍ、流路深さ：０．５ｍｍ、等価直径：０．２５ｍｍ、流路数：１０本（第１流路５本、第２流路５本）、合流路：幅５ｍｍ、長さ４０ｍｍ、出口断面積２５ｍｍ２
温調プレート；
板厚：１ｍｍ、流路幅：２ｍｍ、流路深さ：０．５ｍｍ、流路数：２本，断熱部 幅：５ｍｍ 長さ；４０ｍｍ
冷却溶媒Ａを温度調整する熱媒Ｈ１は２５℃の水を用い、ワックス溶液Ｂを温度調整する熱媒Ｈ２は８０℃の水を用い、各熱媒Ｈ１，Ｈ２を６０Ｌ／ｈｒの条件で温調プレート１３に循環させ、温度制御を行った。これにより冷却溶媒Ａはほぼ２５℃に温度調節され、ワックス溶液Ｂはほぼ８０℃に温度調節される。
【００８０】
ワックス溶液Ｂはブチルセロソルブ；７６部に対しカルナバワックス（カルナバ１号フレーク、東洋ペトロライト（株）製）；２４部を８０℃にて加熱溶解したもの、冷却溶媒
Ａとしては２５℃のブチルセロソルブを用いた。尚、ここで用いたカルナバワックスの融点は、約８０℃である。上記のワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを各々５．４ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているマイクロミキサー１に供給し、ワックス溶液Ｂを冷却速度１０３℃／秒で急速冷却した。冷却速度は、第２流路２０を流れるワックス溶液Ｂの温度と、合流路３２におけるワックス分散体Ｃの出口温度と、混合開始から合流路３２の出口まで到達するまでにかかる経過時間とから求めた。そしてワックス分散体Ｃを合流路３２の出口から１０．８ｋｇ／ｈｒで連続的に得た。
【００８１】
得られたワックス分散体Ｃについて評価を行うとともに、ワックス分散体Ｃの出口温度、送液時の圧力損失を測定した。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径及び粒度分布は、島津レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−２２００（（株）島津製作所製）を用いて測定した。平均粒子径は、粒度分布曲線において積算値が５０％にあたる粒径（Ｄ５０）である。ワックスの平均粒子径は４．６μｍであり、粗大粒子を含まない良好なものであった。また、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝１．２４とシャープな分布が得られた。
【００８２】
また、粒径２０μｍ以上の粗大粒子の有無とその粒子寸法については、ワックス分散体Ｃと同一組成の溶剤を用い１０倍に希釈した分散体溶液を目視および光学顕微鏡により観察した。実施例１のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図８に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図９（ａ）に示す。図９（ａ）において、最大粒子Ｐ１０の粒子径は５μｍ程度であって、粗大粒子は見られなかった。
（実施例２）
マイクロミキサー１は実施例１と同じ装置を用い、１０枚の混合プレート１４と１１枚の温調プレート１３とを交互に積層した。これにより、積層体１１の厚さ方向に貫通した合流路３２の出口断面積は１０５ｍｍ２となった。
【００８３】
熱媒Ｈ１，Ｈ２は、実施例１と同様にそれぞれ２５℃及び８０℃とした。そしてそれらの熱媒Ｈ１，Ｈ２を流量３００Ｌ／ｈで温調プレート１３に循環させ、温度制御を行った。
【００８４】
冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、実施例１と同様な組成とした。そして、この冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを、実施例１よりも大きい各々２７ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているマイクロミキサー１に供給し、ワックス溶液Ｂを冷却速度１２１℃／秒で急速冷却した。そしてワックス分散体Ｃを合流路３２の出口から５４ｋｇ／ｈｒで連続的に得た。
【００８５】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、送液時の圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は４．８μｍで、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝１．３０とシャープな分布が得られた。また、実施例２のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１０に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図９（ｂ）に示す。図９（ｂ）において、最大粒子Ｐ１１の粒子径は５μｍ程度であって、粗大粒子は見られなかった。
【００８６】
（実施例３）
マイクロミキサー１は、実施例１で使用した装置を用いた。冷却溶媒Ａを温度調整する熱媒Ｈ１は、実施例１よりも低温の１５℃の水を用い、ワックス溶液Ｂを温度調整する熱媒Ｈ２は実施例１よりも低温の７０℃の水を用いた。そしてこれらの熱媒Ｈ１，Ｈ２を、実施例１と同様に６０Ｌ／ｈｒの条件で温調プレート１３に循環させ、温度制御を行った。
【００８７】
ワックス溶液Ｂは、ブチルセロソルブ；２８部、ソルベソ１５０；８部に対し、マイクロクリスタリンワックス（Ｈｉ−Ｍｉｃ−１０４５、日本精蝋（株）製）；９部を７０℃にて加熱溶解したもの、冷却溶媒Ａとしては１５℃のブチルセロソルブ；２８部、ソルベソ１５０；８部の混用溶媒を用いた。マイクロクリスタリンワックスの融点は、約７５℃である。上記のワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを実施例１と同様に各々５．４ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているマイクロミキサー１に供給し、ワックス溶液Ｂを冷却速度１２０℃／秒で急速冷却した。そしてワックス分散体Ｃを合流路３２の出口３２ａから１０．８ｋｇ／ｈｒで連続的に得た。
【００８８】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、送液時の圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は８．１μｍであって、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝２．５１と比較的シャープな分布が得られた。また、実施例３のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１１に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図９（ｃ）に示す。図９（ｃ）において、最大粒子Ｐ１２の粒子径は９μｍ以下であって、粗大粒子は見られなかった。
（実施例４）
マイクロミキサー１は、実施例１で使用した装置を用いた。冷却溶媒Ａを温度調整する熱媒Ｈ１は、実施例１よりも低温の５℃の水を用い、ワックス溶液Ｂを温度調整する熱媒Ｈ２は実施例１よりも高温の１２０℃のオイルを用いた。そしてこれらの熱媒Ｈ１，Ｈ２を、実施例１と同様に６０Ｌ／ｍｉｎの条件で温調プレート１３に循環させ、温度制御を行った。
【００８９】
ワックス溶液Ｂは、ブチルセロソルブ；８部、ソルベソ１５０；６２部に対し、低分子量酸化ポリエチレン（Ａ−Ｃ３９２、Honeywell International Inc.製）；３０部を１２０℃にて加熱溶解してポリエチレン系のワックス溶液を生成した。低分子量酸化ポリエチレンの融点は、約１２５℃である。冷却溶媒Ａとしては５℃のブチルセロソルブ；８部、ソルベソ１５０；６２部の混用溶媒を用いた。上記のワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを実施例１と同様に各々５．４ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているマイクロミキサー１に供給し、ワックス溶液Ｂを冷却速度２０６℃／秒で急速冷却した。そしてワックス分散体Ｃを合流路３２の出口から１０．８ｋｇ／ｈｒで連続的に得た。
【００９０】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、送液時の圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は６．４μｍであり、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝１．２８とシャープな分布が得られた。また、実施例４のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１２に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図９（ｄ）に示す。図９（ｄ）において、最大粒子Ｐ１３の粒子径は７μｍ程度であって、粗大粒子を含まない良好なものであった。
（実施例５）
図１３に示すミキサー構造体５０を用いてミキサーを構成し、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂの混合を行った。尚、図ではミキサーの内部を示す構造体のみ示し、該構造体５０を収容するケースやコネクタ等は便宜上、図示を省略している。
【００９１】
ミキサー構造体５０は、冷却溶媒Ａを導入する溶媒導入部５１と、冷却溶媒Ａが流れる溶媒流路５２を有する溶媒プレート５３とを有する。また、ワックス溶液Ｂを導入するワックス溶液導入部５４と、ワックス溶液Ｂが流れるワックス溶液流路５５を有するワックス溶液プレート５６と、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂが混合され、該構造体５０の外側へ混合液を送出する混合部５７とを有する。
【００９２】
溶媒プレート５３及びワックス溶液プレート５６は、その外形が平行四辺形状且つ板状に形成されている。溶媒プレート５３には６本の溶媒流路５２が形成されるとともに、ワックス溶液プレート５６にも６本のワックス溶液流路５５が形成されている。尚、図１６では便宜上、各流路５２，５５は、１本の線で示している。
【００９３】
また、各プレート５３，５６の下には、熱媒Ｈ１，Ｈ２が流れる温調プレート（図示略）が各プレート５３，５６の下面に接触するように配置されている。熱媒Ｈ１は、冷却溶媒Ａを温度調整し、熱媒供給部５８から温調プレート内に導入され、熱媒送出部５９から送出される。熱媒Ｈ２は、ワックス溶液Ｂを温度調整し、熱媒供給部６０から温調プレート内に導入され、熱媒送出部６１から送出される。
【００９４】
これらの複数枚の溶媒プレート５３及びワックス溶液プレート５６は、下流側において交差するように交互に積層されている。即ち、ワックス溶液プレート５６は、上記温調プレートを介して、上層又は下層の溶媒プレート５３と交差部６２において重なるように積層されている。溶媒プレート５３及びワックス溶液プレート５６は、溶媒流路５２の中心軸線とワックス溶液流路５５の中心軸線とが鋭角の角度αをなすように配置され、各プレート５３，５６に混合部５７が接続されることにより、全体としてＹ字型をなすように構成されている。このため、混合部５７では、溶媒流路５２の出口から送出された冷却溶媒Ａと、ワックス溶液流路５５の出口から送出されたワックス溶液Ｂとが、ミキサー構造体５０の厚み方向（紙面に直交する方向）において上下に分かれた層流として、しかも平面視において角度αをなすように交差した状態で接触する。
【００９５】
ミキサー構造体５０は、５枚の溶媒プレート５３と５枚のワックス溶液プレート５６とを交互に積層して構成した。以下に、各プレート５３，５６の具体的な構成を示す。
溶媒プレート；
板厚：１ｍｍ，流路幅：０．５ｍｍ，流路深さ：０．４ｍｍ，等価直径：０．２５ｍｍ、流路数：６本、溶媒導入路の流路径：５ｍｍ
ワックス溶液プレート；
板厚：１ｍｍ、流路幅：０．５ｍｍ，流路深さ：０．４ｍｍ，等価直径：０．２５ｍｍ、流路数：６本、溶液導入路の流路径：５ｍｍ
温調プレート；
板厚：１ｍｍ，流路幅：１．２ｍｍ，流路深さ：０．５ｍｍ，プレート数：１１枚
混合部；
流路径：５ｍｍ、流路断面積：１９．６ｍｍ２
熱媒Ｄ，Ｅについては、実施例４と同様に、熱媒Ｄは５℃の水を用い、熱媒Ｅは１２０℃のオイルを用いた。そして、それらの熱媒Ｄ，Ｅを６０Ｌ／ｈｒの条件でミキサー構造体５０に循環させ、温度制御を行った。
【００９６】
冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、実施例４と同じ材料及び組成とした。上記のワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを実施例１と同様に各々５．４ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているミキサー構造体５０に供給し、ワックス分散体Ｃを混合部５７の出口からの回収を試みた。運転を開始してからおよそ２分経過した段階で少量のみ回収できた。
【００９７】
運転開始直後に得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、送液時の圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は６．９μｍで、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝１．５１と比較的シャープな分布が得られた。また、実施例５のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１４に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図９（ｅ）に示す。図９（ｅ）において、最大粒
子Ｐ１４の粒子径は１０μｍ程度であって、大きめの粒子が若干確認された。
（比較例１）
マイクロミキサー１は実施例１と同じ装置を用いた。
【００９８】
冷却溶媒Ａを温度調整する熱媒Ｈ１は、実施例１よりも高温の４５℃の水を用い、ワックス溶液Ｂを温度調整する熱媒Ｈ２は、実施例１と同じ８０℃の水を用いた。そしてそれらの熱媒Ｈ１，Ｈ２を、実施例１よりも小さい１Ｌ／ｍｉｎの流量でマイクロミキサー１に循環させ、温度制御を行った。また、ワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａは、実施例１と同様な材料及び組成とした。
【００９９】
即ち、上記のように組成されたワックス溶液Ｂにおいて上記カルナバワックスの融点Ｍｔは約８０℃であるため、冷却溶媒Ａの温度は、上記した（Ｍｔ−５０）℃の範囲を超える。そしてワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを各々５．４ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているマイクロミキサー１に供給し、ワックス溶液Ｂを冷却速度６２℃／秒で冷却した。そしてワックス分散体Ｃを合流路３２の出口から１０．８ｋｇ／ｈｒで連続的に得た。
【０１００】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は１２．３μｍと大きく、粒度分布も、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝１．８９と若干ブロードとなった。即ち、冷却溶媒Ａの温度を４５℃としたため、ワックス溶液Ｂを１００℃／秒以上といった冷却速度で冷却し難く、液内の結晶核が十分に増えず、既に析出したワックス粒子を核としてワックス成分が凝集して粒子が成長したと推定される。また、比較例１のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１５に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図１８（ａ）に示す。図１８（ａ）において、最大粒子Ｐ１５の粒子径は２０μｍ程度であって、極端に大きな粗大粒子は含まれなかった。
（比較例２）
マイクロミキサー１は実施例１と同じ装置を用いた。
【０１０１】
冷却溶媒Ａを温度調整する熱媒Ｈ１は、実施例１よりも高温の３２℃の水を用い、ワックス溶液Ｂを温度調整する熱媒Ｈ２は、実施例１と同じ８０℃の水を用いた。そしてそれらの熱媒Ｈ１，Ｈ２を、実施例１よりも小さい１Ｌ／ｍｉｎの流量でマイクロミキサー１に循環させ、温度制御を行った。また、ワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａは、実施例１と同様な材料及び組成とした。
【０１０２】
即ち、上記のように組成されたワックス溶液Ｂにおいて上記カルナバワックスの融点Ｍｔは約８０℃であるため、冷却溶媒Ａの温度は、上記した（Ｍｔ−５０）℃の範囲を超える。そしてワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを各々５．４ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているマイクロミキサー１に供給し、ワックス溶液Ｂを冷却速度８４℃／秒で冷却した。そしてワックス分散体Ｃを合流路３２の出口から１０．８ｋｇ／ｈｒで連続的に得た。
【０１０３】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、送液時の圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は１０．５μｍと大きく、粒度分布も、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝１．８と若干ブロードとなった。即ち、冷却溶媒Ａの温度を３２℃としたため、ワックス溶液Ｂを１００℃／秒以上といった冷却速度で冷却し難く、比較例１と同様にワックス成分が凝集して粒子が成長したと推定される。また、比較例２のワックス分散体Ｃを電子顕微鏡で撮影したが、比較例１と同様であったため、図示を省略した。（比較例３）
冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、実施例１と同じ原料及び組成のものを用いた。そし
て、アンカー翼及びディスパー翼からなる２軸撹拌機、コンデンサー及び温調用熱電対を備えたジャケット付５Ｌ釜に、冷却溶媒Ａを２ｋｇ投入し、２５℃の温度下で撹拌した。この冷却溶媒Ａ中に、総量２ｋｇのワックス溶液Ｂを５．４ｋｇ／ｈｒの流速で滴下しながら供給することにより、カルナバワックスを析出させ、４ｋｇのワックス分散体Ｃを得た。ワックス溶液供給中の混合溶液温度制御は行わず、成り行きとした。
【０１０４】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は８．９μｍであったが、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝３．２１とブロードな分布となった。また、比較例３のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１６に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図１８（ｂ）に示す。図１８（ｂ）において、最大粒子Ｐ１６の粒子径は３０μｍ程度であって、比較例３では極端に大きな粗大粒子の発生が確認された。即ち、比較例３のようなバッチ式でワックス分散体Ｃを製造する場合、上記マイクロミキサー１に比べ混合に長時間を有し、冷却速度が小さくなるため、ワックス粒子の微細化が困難である。また、温度ムラ、濃度ムラが生じやすいため、粒度分布がブロード化してしまい、粒径の均一化も難しい。
（比較例４）
比較例３と同じ装置を使用し、同様の操作を行って４ｋｇのワックス分散体Ｃを得た。但し、ワックス溶液Ｂの供給工程での混合溶液温度は２５℃±１℃に保持するものとした。
【０１０５】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、送液時の圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は７．４μｍであったが、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝３．１６とブロードな分布となった。また、比較例４のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１７に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図１８（ｃ）に示す。図９（ｃ）において、最大粒子Ｐ１７の粒子径は３０μｍ程度であって、比較例４では比較例３と同様に極端に大きな粗大粒子の発生が確認された。
【０１０６】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明のワックス溶液を冷却溶媒に分散させたワックス分散体は、印刷インキ、製缶塗料等といったコーティング材料として有用である。
【符号の説明】
【０１０８】
１…マイクロミキサー、１１…流体混合構造体としての積層体、１３…温度調節プレートとしての温調プレート、１４…混合プレート、１４Ａ…第１流路形成部、１４Ｂ…第２流路形成部、１５…第１流路、１６…第２流路、１５ｂ，２０ｂ…出口、１９…混合領域としての合流路、３０…断熱部、３１Ａ…第１媒体流路としての第１熱媒流路、３１Ｂ…第２媒体流路としての第２熱媒流路、３２…混合領域としての合流路、Ａ…冷却溶媒、Ｂ…ワックス溶液、Ｃ…ワックス分散体、Ｍｔ…融点。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワックス分散体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、印刷インキ、製缶塗料等のコーティング材料には、コーティング塗膜の耐摩耗性の向上、タック性低下、ブロッキング防止、耐水性・撥水性・接着性付与等のために、ワックス分散体が添加剤として使用されている。また、電子写真複写機やレーザープリンター等に用いるトナーにも定着性及び耐ブロッキング性を向上するために、広く使用されている。
【０００３】
また近年、印刷インキ、コーティング材料及びトナー等には、様々な条件下で耐摩耗性や高品質な塗膜面、塗膜面の安定性等が要請されているため、これらの製品に添加されるワックス分散体としては、数μｍの微小粒径のワックス粒子が溶剤等の媒体中に均一分散されたものが必要とされている。
【０００４】
一方、従来のワックス分散体の製造方法としては、機械的粉砕法と溶解析出法（又は溶融冷却法）とが広く知られている。
機械的粉砕法としては、容器内に硬質材料からなるボールを収容したボールミル、又は容器内に微小なビーズを詰めたビーズミルを用いて、ワックスを物理的に粉砕する方法がある。この方法では、上記容器内に予め粗粒子化したワックスを常温の溶媒とともに収容し、該容器を回転させることにより、ボール又はビーズの衝撃力でワックスを粉砕し、微粒化する。
【０００５】
しかし機械的粉砕方法では、得られるワックス分散体内の粒子径が比較的大きなものとなり、ボール又はビーズ間をすり抜ける粗大粒子が存在し、その粒度分布もブロードになり易い。
【０００６】
また、溶解析出法は、反応釜等を用いて溶媒にワックスを加熱溶解させた後、室温程度まで冷却しワックス粒子を析出させる方法である。この溶解析出法として、例えば特許文献１には、ポリエチレンワックスを常圧または加圧下で加熱して溶媒に完全に溶解させた後、この溶液を降温してポリエチレンワックスを析出させるバッチ方式の製造方法が記載されている。この方法では、加熱したポリエチレンワックス溶液を徐冷する際、ポリエチレンワックスが析出を開始する温度より１〜１０℃高い温度から析出が終わるまでの温度範囲での降温速度は、０．２〜３０℃／時間、好ましくは０．５〜２０℃／時間としている。また、その他の温度範囲では、１０〜５０℃／時間とすることが好ましく、ポリエチレンワックスが析出を開始する温度より１〜１０℃高い温度から析出が終わるまでの温度範囲での降温速度は、その他の温度範囲での降温速度の１／２〜１／３０である。
【０００７】
このように、ワックス溶液を冷却する際の冷却速度（降温速度）は、上記のような方法だと毎秒１℃以下であって、剪断機等を用いて急冷した場合でも、一般的には数℃／秒程度である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−０５９８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方、溶解析出法において、冷却速度が大きいと、析出するワックス粒子の粒径が微細化し、その粒度分布の幅も狭くなることが一般的に知られている。冷却速度が小さく、ワックス溶液を徐冷する場合には、溶解したワックス成分が液内に存在する結晶核に凝集してワックス粒子を成長させるが、冷却速度が大きいと、溶解したワックス成分が新たに結晶核として液内に析出する傾向が強まり、ワックス粒子の成長が抑制されるために微細な粒子が均一的に得られる。
【００１０】
従って、上記した従来の溶解析出方法では冷却速度に限界があり、ワックス粒子の微細化、粒度分布のブロード化の抑制が困難であった。
本発明は、上記のような問題を解決すべくなされたものであり、粒子径が微細であってシャープな粒度分布を有するワックス分散体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記問題点を解決するために、本発明のワックス分散体の製造方法は、溶媒にワックスを加熱溶解したワックス溶液と該ワックス溶液よりも低温であって常温下でワックスの溶解度が低い冷却溶媒とを混合して、混合液内にワックスを析出させるワックス分散体の製造方法において、前記ワックス溶液と前記冷却溶媒とを混合領域で接触させて前記ワックス溶液を１００℃／秒以上の冷却速度で急速に冷却する。
【００１２】
この方法によれば、ワックス溶液と冷却溶媒とを混合領域で接触させ、ワックス溶液を１００℃／秒以上の冷却速度で急速に冷却するように混合することにより、シャープな粒度分布を有するとともに、微細なワックス粒子が分散されたワックス分散体を製造することができる。
【００１３】
このワックス分散体の製造方法において、所望のワックス分散体の組成比で前記冷却溶媒及び前記ワックス溶液を混合し、その混合液を対象として示差走査熱量計（Differential Scanning Calorimetry ）で測定したワックスの融点をＭｔとしたとき、混合前の前記冷却溶媒の温度を（Ｍｔ−５０）℃以下に調整し、混合前の前記ワックス溶液の温度を融点Ｍｔ℃以上であって、ワックス溶液中に固形状のワックスが残留しない範囲で融点Ｍｔ℃に近づけた温度に調整するとともに、温度調整された前記冷却溶媒及び前記ワックス溶液を、混合直後のワックス分散体の温度が（Ｍｔ−２０）℃以下となるように混合する。
【００１４】
この方法によれば、Ｍｔ−５０℃に温度調整された冷却溶媒と、Ｍｔ℃以上であって、ワックス溶液中に固形状のワックスが残留しない範囲で融点Ｍｔ℃に近づけた温度に調整されたワックス溶液とを、混合直後のワックス分散体がＭｔ−２０℃となるように混合する。このため、ワックス粒子の結晶核の消滅を抑制するとともに、ワックス溶液を急速に冷却することができる。このため、微細なワックス粒子が分散されたワックス分散体を効率的に得ることができる。
【００１５】
このワックス分散体の製造方法において、前記ワックス溶液と前記冷却溶媒とを前記混合領域で正面から衝突させて混合する。
この方法によれば、ワックス溶液と冷却溶媒とが正面から衝突するため、ワックス溶液及び冷却溶媒の接触面積を高め、衝突位置付近でせん断力を発生させることができる。従って、ワックス溶液及び冷却溶媒の混合速度を高めることができるので、ワックス溶液の冷却速度を向上することができる。
【００１６】
このワックス分散体の製造方法において、混合前の前記ワックス溶液を等価直径０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の流路断面を有する連通口から前記混合領域に流入させ、混合前の前記冷却溶媒を等価直径０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の流路断面を有する連通口から
前記混合領域に流入させて、前記ワックス溶液及び前記冷却溶媒を前記混合領域で接触させる。
【００１７】
この方法によれば、ワックス溶液及び冷却溶媒を上記範囲の各連通口から混合領域に流入して接触させるため、ワックス溶液及び冷却溶媒の混合効率を高めることにより、ワックス溶液の冷却速度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のワックス分散体の製造方法によれば、粒子径が微細であってシャープな粒度分布を有するワックス分散体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態のマイクロミキサーの概略図。
【図２】積層体の分解斜視図。
【図３】混合プレートの斜視図。
【図４】混合プレートの平面図。
【図５】温調プレートの斜視図。
【図６】積層体の斜視図。
【図７】示差熱走査熱量計による融点及び結晶化温度の測定を説明するグラフ。
【図８】実施例１によるカルナバワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は、実施例１〜５による光学顕微鏡写真の模式図。
【図１０】実施例２によるカルナバワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１１】実施例３によるマイクロクリスタリンワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１２】実施例４による酸化ポリエチレンワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１３】実施例５で用いたＹ字型マイクロミキサーの概略図。
【図１４】実施例５による酸化ポリエチレンワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１５】比較例１によるカルナバワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１６】比較例３によるカルナバワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１７】比較例４によるカルナバワックス分散体の光学顕微鏡写真。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は、比較例１，３，４の光学顕微鏡写真の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１は、マイクロミキサー１の一例を示す概略図である。
マイクロミキサー１は、中空状のケース１Ａを有し、このケース１Ａの中には各種微細流路が形成された積層体１１が固定されている。この積層体１１には、ワックス溶液Ｂと、該ワックス溶液Ｂと混合される冷却溶媒Ａと、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂとそれぞれ熱交換を行う第１熱媒Ｈ１及び第２熱媒Ｈ２とが流れる流路が形成されている。冷却溶媒Ａは、常温ではワックスを殆ど溶解せず、ワックス溶液Ｂと混合されることでスラリー状のワックス分散体Ｃとなる。
【００２１】
熱媒Ｈ１は、冷却溶媒Ａの温度が予め設定された温度範囲内に含まれるように冷却する媒体であって、熱媒Ｈ２はワックス溶液Ｂの温度が予め設定された温度範囲内に含まれるように加熱する媒体である。
【００２２】
ケース１Ａの左端Ｃ１には、冷却溶媒Ａをケース１Ａ内に供給する第１供給部４Ａが設けられ、ケース１Ａの右端Ｃ２には、ワックス溶液Ｂをケース１Ａ内に供給する第２供給部４Ｂが設けられている。
【００２３】
供給部４Ａ，４Ｂは、ケース１Ａの端部に形成された開口部２Ａ，２Ｂと、開口部２Ａ
．２Ｂに連結されたコネクタ３Ａ，３Ｂとを有している。コネクタ３Ａ，３Ｂは、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂをそれぞれ貯留するタンクや、加圧ポンプ、このポンプに連結された管路等を含む圧送機構と接続されており、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂはその機構により加圧状態でコネクタ３Ａ，３Ｂ側に圧送されるようになっている。また、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂをそれぞれ貯留する上記各タンクは、タンク内の液温を測定する温度センサ及び測定温度がフィードバックされる温度調整装置が設けられており、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを所定温度に調整するように構成されている。尚、ワックス溶液Ｂは、ワックスの融点以上に加熱され、固形状のワックスが残留していない状態に保持されている。
【００２４】
開口部２Ａ，２Ｂとケース１Ａ内に固定された積層体１１の各側面１１ａ，１１ｂとの間には、空間が設けられ、該空間は上記圧送機構から送出された冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを一時貯留する貯留部Ｓ１，Ｓ２として機能する。
【００２５】
また、ケース１Ａの上端Ｃ３には、各熱媒Ｈ１，Ｈ２をケース１Ａ内に供給する各熱媒供給部７Ａ，７Ｂがそれぞれ形成されている。熱媒供給部７Ａ，７Ｂは、上記供給部４と同様に開口部５Ａ，５Ｂ、コネクタ６Ａ，６Ｂをそれぞれ有している。各熱媒供給部７Ａ，７Ｂに供給された熱媒Ｈ１，Ｈ２は、積層体１１に形成された流路を通過し、ケース１Ａの下端Ｃ４に形成された各熱媒送出部７Ｃ，７Ｄからケース１Ａ外部へそれぞれ送出される。各熱媒送出部７Ｃ，７Ｄは、上記流体供給部４と同様に開口部５Ｃ，５Ｄ、コネクタ６Ｃ，６Ｄをそれぞれ有している。
【００２６】
また、ケース１Ａの下端Ｃ４には、積層体１１内で生成されたワックス分散体Ｃをケース１Ａ外へ送出する送出部１０が設けられている。送出部１０は、開口部８と、開口部８に連結されたコネクタ９とを有している。
【００２７】
即ち、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、各供給部４Ａ，４Ｂからケース１Ａ内部にそれぞれ供給され、積層体１１に形成された微細流路において混合される。ここで冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、微細流路で混合されることにより拡散距離が短くなり混合速度及び冷却速度が大きくなるとともに、所望とする処理量だけが効率よく混合される。そしてスラリー状のワックス分散体Ｃとなって送出部１０からケース１Ａ外部へ送出される。尚、マイクロミキサー１のケース１Ａや各供給部４Ａ，４Ｂ、送出部１０の位置等は上記構成に限定されず、適宜変更可能である。
【００２８】
次に、上記積層体１１について説明する。図２に示すように、積層体１１は、長方形状の各カバープレートＰ１，Ｐ２との間に、流路が形成されたプレート群１２を備えている。
【００２９】
プレート群１２は、３枚の温調プレート１３と２枚の混合プレート１４とが積層されて構成されている。本実施形態では、温調プレート１３が最上層及び最下層となって、混合プレート１４がいずれかの２枚の温調プレート１３に挟まれた状態で積層されている。
【００３０】
各カバープレートＰ１，Ｐ２、各温調プレート１３及び各混合プレート１４は、その外形が同じ長方形状且つ板状に形成されている。また、各カバープレートＰ１，Ｐ２、温調プレート１３及び混合プレートの材質は特に限定されず、例えば金属材、樹脂、ガラス、セラミックス等、流路を形成するための加工が容易で、各プレート１３，１４，Ｐ１，Ｐ２を液漏れ等が生じ難い密着状態で互いに固定できる材質であればよい。また、各プレート１３，１４，Ｐ１，Ｐ２を同じ材質から形成しても良いし、異なる材質で形成してもよい。例えば、各プレート１３，１４，Ｐ２，Ｐ２をステンレス鋼から形成し、拡散結合により密着状態で固定してもよい。各プレート１３，１４，Ｐ２，Ｐ２の加工方法は、例え
ば射出成型、溶剤キャスト法、溶融レプリカ法、切削、エッチング、フォトリソグラフィー、レーザーアプレーション等の公知の各種方法のうち、その材質に応じた好適な方法を選択できる。
【００３１】
次に、混合プレート１４について図３及び図４に従って詳述する。図３に示すように、本実施形態の混合プレート１４は、一対のプレートからなり、矩形且つ板状の第１流路形成部１４Ａと第２流路形成部１４Ｂとを有している。
【００３２】
第１流路形成部１４Ａは、その上面１４ａにおける短手方向（図中Ｙ方向）の中央部に３本の第１流路１５を有している。各第１流路１５は、第１流路形成部１４Ａの左側端１４ｂから右側端１４ｃに向かって溝状にそれぞれ形成されており、左側端１４ｂ、右側端１４ｃ及び上面１４ａにおいて開口している。左側端１４ｂの各開口は第１流路１５の入口１５ａであって、右側端１４ｃの開口は第１流路１５の出口１５ｂ（連通口）となる。入口１５ａは、冷却溶媒Ａが供給される上記第１供給部４Ａに連通している。このように形成された各第１流路１５は、混合プレート１４の奥行方向に等間隔で配置されている。尚、本実施形態では３本の第１流路１５を形成したが、３本以外の複数の本数でもよい。
【００３３】
また、第１流路１５は、流路径の大きい大径部１６と流路径の小さい小径部１７と、大径部１６から小径部１７への径変化を緩やかにするためのテーパ部１８が設けられている。
【００３４】
大径部１６は、通流方向に直交する方向における断面が矩形状をなす流路であって、左側端１４ｂから右側端１４ｃの手前まで延びている。大径部１６の流路断面の等価直径は、流体の温度分布の均一性や装置的強度を確保するために、例えば０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲にすると好ましく、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲にするとより好ましく、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲にすると特に好ましい。即ち、大径部１６の形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、生産性を向上させることができる流路形状であれば良い。尚、等価直径は、任意の断面形状の流路管に対し等価な円管を想定するときその円管の直径を指し、相当直径、代表長さともいう。本実施形態では、大径部１６及び小径部１７は矩形状であるが、矩形状でなくてもよく、円形状、その他の多角形状でもよい。また、第１流路１５は、少なくとも混合領域としての合流路１９に連通する出口１５ｂの流路断面が上記した範囲（０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下）であればよく、入口１５ａから出口１５ｂにかけての流路断面が一定でなくてもよい。
【００３５】
小径部１７も断面矩形状に形成された流路であって、右側端１４ｃの手前から右側端１４ｃに向かって延びている。小径部１７は、少なくとも大径部１６の断面積よりも小さい断面積を有する形状であればよいが、例えば等価直径が０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲が好ましく、１ｍｍ以下の範囲がより好ましい。即ち、小径部１７の形状としては、圧損が大きくなりすぎず、流路閉塞が生じにくく、流路の加熱・冷却の迅速な制御が可能であって、生産性を向上させることができる流路形状であれば良い。
【００３６】
また、第１流路形成部１４Ａと第２流路形成部１４Ｂとの間には、所定幅の空間からなる合流路１９が設けられている。図３では底面及び上面が開口するとともに、混合プレート１４の前面１４ｇ側の開口及び背面１４ｈ側の開口を有する。前面１４ｇ側の開口部１９ｃは、合流路１９の出口であって、上記した送出部１０に連通する。また背面１４ｈ側の開口部１９ｂは、ケース１Ａ又はその他の部材によって閉塞される。この合流路１９は、両側の各側面が第１流路形成部１４Ａ及び第２流路形成部１４Ｂによって構成された、平面視において長方形をなす長尺状の流路であって、その長手方向は混合プレート１４の短手方向と平行である。
【００３７】
また、第２流路形成部１４Ｂは、ワックス溶液Ｂが流れる第２流路２０を有し、合流路１９に対して第１流路形成部１４Ａと対称的（線対称）に形成されている。即ち、第２流路形成部１４Ｂの上面１４ｄにおける短手方向の中央部に３本の第２流路２０が溝状に形成されて、等間隔で配置されている。また、各第２流路２０は、左側端１４ｅ、右側端１４ｆ及び上面１４ｄにおいて開口している。左側端１４ｅの各開口は、第２流路２０の出口２０ｂ（連通口）であって、右側端１４ｆの開口は第２流路２０の入口２０ａを構成する。これらの入口２０ａは、ワックス溶液Ｂが供給される上記第２供給部４Ｂに連通している。尚、本実施形態では３本の第２流路２０を形成したが、３本以外の複数の本数でもよい。
【００３８】
また、第２流路２０は、大径部２１及び小径部２２と、それらの間に設けられたテーパ部２３を有している。大径部２１は、第１流路形成部１４Ａの大径部１６と同じ形状及び同じ流路径（等価直径）であって、第２流路形成部１４Ｂの右側端１４ｆから左側端１４ｅ手前まで延びている。小径部２２も、第１流路形成部１４Ａの小径部１７と同じ形状及び同じ流路径（等価直径）であって、左側端１４ｅの手前から左側端１４ｅに向かって延びている。また、第２流路２０は、少なくとも合流路１９に連通する出口２０ｂの流路断面が上記した範囲（０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下）であればよく、入口２０ａから出口２０ｂにかけての流路断面が一定でなくてもよい。
【００３９】
図４に示すように、このように形成された第１及び第２流路形成部１４Ａ，１４Ｂは、第１流路１５の出口１５ｂと第２流路２０の出口２０ｂとが、合流路１９を介して１対１で対向した位置となるように配置される。また、第１流路１５の出口１５ｂは、合流路１９の中心軸Ｘ１の方向における開口位置が、第２流路２０の出口２０ｂの上記中心軸Ｘ１における開口位置と同一となるように配置される。さらに、それらの出口１５ｂ，２０ｂの開口面は平行になっている。また、第１流路１５及び第２流路２０の出口１５ｂ，２０ｂの断面における中心軸は、同一の中心軸Ｘ２である。
【００４０】
これらの３つの第１流路１５の出口１５ｂは、合流路１９の対向する各側面のうち一方の側面に合流路１９の長手方向に沿って並んで配置され、３つの第２流路２０の出口２０ｂは他方の側面に合流路１９の長手方向に沿って並んで配置されている。尚、第１流路１５は平面視において左側に設けられる必要はなく、右側でもよいし、第２流路２０は平面視において右側に設けられる必要はなく、左側でもよい。
【００４１】
このため、各流路１５，２０の入口１５ａ，２０ａから加圧状態で冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂをそれぞれ供給すると、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは各大径部１６，２１を流れ、各テーパ部１８，２３を介して各小径部１７，２２に流入する。小径部１７，２２に流入した冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、入口１５ａ，２０ａに流入したときの流速よりも大きな流速で出口１５ｂ，２０ｂから合流路１９に流入する。尚、出口１５ｂ、２０ｂにおける流速は、０．５ｍ／秒以上であることが好ましい。
【００４２】
このとき、上記したように出口１５ｂ，２０ｂが中心軸Ｘ１方向において同じ開口位置であり、１対１で対向しているため、出口１５ｂ，２０ｂから送出された冷却溶媒Ａの微細流及びワックス溶液Ｂの微細流は合流路１９において正面から衝突した状態となる。このため、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを層流状態で合流させた場合等に比べ、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂの接触面積を高めて効率よく混合することができる。また、対向する冷却溶媒Ａの流れ及びワックス溶液Ｂの流れを正面から衝突させることにより、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂ内の流体要素は、冷却溶媒Ａの流れの方向と、この方向と反対方向であるワックス溶液Ｂの流れの方向とからせん断力をうけるため、混合速度を高めることができる。
【００４３】
このように衝突して混合された冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、合流路１９の背面側の開口部１９ｂが閉塞されているため、上記圧送機構の圧力により開口部１９ｃへ向かって流れる。合流路１９において発生する圧力損失、高粘度流体及び異粘度流体の安定した通流、混合力、装置的強度を考慮すると、合流路１９の幅、即ち各出口１５ｂ，２０ｂの間の距離は、０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下がより好ましい。また、その深さは０．３ｍｍ以上が好ましい。この幅は、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂの粘性（流れやすさ）と、目的とする混合度合等に応じて変更可能である。幅を短くすれば、圧力損失が比較的大きくなるが各流体同士の衝突力を増大させ、流体内のせん断力を高めることができる。幅を長くすれば、衝突力は比較的弱くなるが、圧力損失を低減することができる。
【００４４】
次に、温調プレート１３について図５に従って説明する。温調プレート１３は、長方形状且つ板状に形成され、混合プレート１４とほぼ同じ大きさとなっている。温調プレート１３は、その長手方向の中央であって、混合プレート１４が積層された際に合流路１９と重なる位置に断熱部３０を有している。断熱部３０は、温調プレート１３の前面１３ｃから奥行方向（図中Ｙ方向）に長尺状に切り欠くことで形成されており、その厚み方向（図中Ｚ方向）に貫通し、前面１３ｃ側に開口部３０ａを有している。この断熱部３０の幅は、上記混合プレート１４の合流路１９の幅とほぼ同一となっている。
【００４５】
断熱部３０に対して左側及び右側には、略長方形状の凹部２４が形成されている。この凹部２４には、温調プレート１３の上面１３ａに溝状にそれぞれ形成された流入路２６及び流出路２７が連通している。
【００４６】
また、凹部２４の前面側及び背面側には、長尺状の壁部２４ａ，２４ｂが凹部２４の底面から突出形成されている。壁部２４ａ，２４ｂは、温調プレート１３の長手方向（図中Ｘ方向）に延びるように設けられ、その先端と凹部２４の内壁面との間には流路の一部を構成するための空間が設けられている。また、凹部２４の底面であって、各壁部２４ａ，２４ｂの間には、同じく長尺状の壁部２５が４本突出形成されている。壁部２５は、凹部２４の幅（図中Ｘ方向の長さ）よりも短く、その両端と凹部２４の内壁面との間には流路の一部を構成するための空間が設けられている。これらの各壁部２４ａ，２４ｂ，２５により、凹部２４内の空間が区画されて熱媒Ｈ１，Ｈ２が流れる流路が構成され、流入路２６及び流出路２７を含めて熱媒Ｈ１，Ｈ２が流れる媒体流路としての熱媒流路３１が構成される。熱媒流路３１は、背面側の流入路２６を入口とし、前面側の流出路２７を出口とした屈曲形状をなす。即ち、温調プレート１３の中央側から凹部２４の左側面２４ｃに向かって延び、左側面２４ｃ手前で屈曲して右側面２４ｄに向かって延びる。また右側面２４ｄ手前で屈曲して再び左側面２４ｃに向かって延びる。以下、同様に凹部２４内で複数回屈曲を繰り返しながら、温調プレート１３の長手方向と平行に延び、最終的に出口に連通する。
【００４７】
温調プレート１３の左側の凹部２４に形成された熱媒流路３１Ａには、熱媒供給部７Ａから熱媒Ｈ１が供給され、熱媒供給部７Ａには送液ポンプ及び温度コントローラ等を含む循環機構が接続されている。温度コントローラによって温度調整された熱媒Ｈ１は、熱媒供給部７Ａから熱媒流路３１Ａに供給され、熱媒流路３１Ａを通過した後、熱媒送出部７Ｃから送出される。そして、上記循環機構によって再び熱媒供給部７Ａに供給されて、熱媒流路３１Ａを循環する。
【００４８】
温調プレート１３の右側の凹部２４に形成された熱媒流路３１Ｂには、熱媒供給部７Ａから熱媒Ｈ２が供給され、上記熱媒流路３１Ａに接続された循環機構とは別の循環機構が接続されている。温度コントローラによって温度調整された熱媒Ｈ２は、熱媒供給部７Ｂ
から熱媒流路３１Ｂに供給され、熱媒流路３１Ｂを通過した後、熱媒送出部７Ｄから送出される。そして、上記循環機構によって再び熱媒供給部７Ｂに供給されて、熱媒流路３１Ｂを循環する。
【００４９】
この温調プレート１３の上方又は下方に混合プレート１４が積層されると、図４中鎖線で示すように、冷却溶媒Ａが流れる第１流路１５の上方又は下方に熱媒Ｈ１が流れる第１熱媒流路３１Ａが重なり、ワックス溶液Ｂが流れる第２流路２０の上方又は下方に熱媒Ｈ２が流れる第２熱媒流路３１Ｂが重なる。このため、第１熱媒Ｈ１と冷却溶媒Ａとの間で熱交換が行われ、第２熱媒Ｈ２とワックス溶液Ｂとの間で熱交換が行われる。
【００５０】
これらの熱媒流路３１Ａ，３１Ｂは、断熱部３０が介在することによって各熱媒流路３１Ａ，３１Ｂ周辺部の間の熱移動が抑制されるので、温度差が大きい熱媒Ｈ１，Ｈ２を各熱媒流路３１Ａ，３１Ｂに供給しても、熱媒Ｈ１，Ｈ２の温度が所望の温度より著しく低下又は上昇することがない。このため、微小流路であるために流路内の冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂが温度変化しやすいマイクロミキサー１においても、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂの精密な温度調整を行うことができる。従って、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂが所望の温度より範囲より低下するのを抑制することができるので、各流路１５，２０や合流路１９が析出したワックスによって閉塞されず、生産性の低下を防止することができる。
【００５１】
そして図６に示すように、３層の温調プレート１３及び２層の混合プレート１４を交互に積層すると、温調プレート１３の断熱部３０と混合プレート１４の合流路１９とが重なって積層体１１の積層方向の長さと同じ深さの合流路３２が構成される。合流路３２の左側面には、６つの第１流路１５の出口１５ｂが開口し、右側面には、第１流路１５の出口１５ｂのそれぞれに対応した位置に６つの第２流路２０の出口２０ｂが開口する。各温調プレート１３及び各混合プレート１４が密着状態で互いに結合されることにより、混合プレート１４の第１流路１５及び第２流路２０は、温調プレート１３の底面によってその上面側の開口を閉塞される。また温調プレート１３の各熱媒流路３１Ａ，３１Ｂは、混合プレート１４の底面か、若しくはカバープレートＰ１の底面によってその上面側の開口を閉塞される。
【００５２】
以上のように構成された積層体１１において、第１供給部４Ａからケース１Ａ内へ加圧状態で供給された冷却溶媒Ａは、貯留部Ｓ１に一時貯留された後、積層体１１に設けられた６つの第１流路１５へ分割されて微細流となる。また、第２供給部４Ｂからケース１Ａ内へ加圧状態で供給されたワックス溶液Ｂは、貯留部Ｓ２に一時貯留された後、積層体１１に設けられた６つの第２流路２０に分割される。
【００５３】
混合プレート１４の各第１流路１５にそれぞれ流入した冷却溶媒Ａは、大径部１６から小径部１７にかけて流速を高めながら送出され、出口１５ｂから合流路１９へ送出される。また、各第２流路２０にそれぞれ流入したワックス溶液Ｂは、大径部２１から小径部２２にかけて流速を高めながら送出され、出口２０ｂから合流路１９へ送出される。
【００５４】
各第１流路１５の出口１５ｂからそれぞれ送出された冷却溶媒Ａの微小な流れは、各第２流路２０の出口２０ｂからそれぞれ送出されたワックス溶液Ｂの微小な流れと１対１で正面から衝突する。このため、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂの微小な流れは、その衝突位置付近でそれぞれ混合されるため、全体としての混合速度をより高めることができる。
【００５５】
６対の出口１５ｂ，２０ｂからそれぞれ送出された冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、合流路１９内で乱流を生じさせながら混じり合い、合流路３２の出口３２ａに向かって流れる。出口から３２ａから送出されたワックス分散体Ｃは送出部１０に送られ、この送出
部１０からケース外へ向かって送出される。
【００５６】
次に、上記したマイクロミキサー１を用いたワックス分散体の製造方法について説明する。
ワックス溶液Ｂに加熱溶解されるワックスとしては、概ね以下のものが適用可能である。動植物系ワックスとしては、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリンワックス、ロウワックス等、石油系ワックスとしては、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス等、ポリオレフィン系ワックスとしては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等が挙げられる。また、当該ポリオレフィン系ワックスの重量平均分子量としては１０００〜２００００程度が好ましい。
【００５７】
また、冷却溶媒Ａとしては特に限定されるものではなく、ワックスの種類に応じてトルエン、キシレン、クメン、ソルベソ１００、ソルベソ１５０等の芳香族炭化水素類；ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘキサン、デカリン等の脂肪族炭化水素類；ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のエステル類；メチルエチルケトン、イソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；などが挙げられる。これらは１種単独あるいは２種以上の組み合わせで用いることができる。
【００５８】
また、ワックスを加熱溶解したワックス溶液Ｂは、その溶媒として、冷却溶媒Ａと同じ組成の溶媒を用いてもよいし、冷却溶媒Ａと異なる組成の溶媒を用いてもよい。
また、冷却溶媒Ａ中でのワックスの融点Ｍｔ（図７参照）とその冷却溶媒Ａ中でワックスの結晶物が析出する結晶化温度Ｃｔとの温度差が１５℃以下、好ましくは１０℃以下であるワックスを用いると、より効果を発揮することができる。尚、融点Ｍｔ及び結晶化温度Ｃｔは、示差走査熱量測定装置 ＤＳＣ７（PerkinElmer 社製）を用い、それぞれ昇温速度５℃／分，降温速度１℃／分の条件にて測定した温度であって、図７はその測定におけるワックスの温度変化に対する熱量を示す。図７中上方の曲線は降温時の熱量変化を示し、ワックスの結晶化に起因する吸熱ピークがみられる。また、図７中下方の曲線は昇温時の熱量変化を示し、結晶化温度Ｃｔよりも高い温度域でワックスの溶融に起因する吸熱ピークがみられる。
【００５９】
また、本発明に於けるワックス分散体中のワックス含有率は３質量％から２０質量％の範囲にあり、ワックス溶液Ｂに使用される有機溶媒とワックスとの配合割合は、ワックスを有機溶媒に加熱溶解する時点で、有機溶媒１００重量部に対し、ワックス１００重量部以下程度が好ましい。また、冷却溶媒Ａとワックス溶液Ｂとの混合割合は、冷却溶媒Ａ：１００重量部に対し、ワックス溶液Ｂ：５００重量部以下程度が好ましい。基本的には、各流路１５，２０の入口１５ａ，２０ａから合流路３２までの圧力損失が送液安定性に影響しない範囲で、かつ、混合・析出後のワックス分散体Ｃの温度が後述する温度（Ｍｔ−２０）℃以下になる範囲であれば、ワックス溶液Ｂの有機溶媒及びワックスの割合と、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂとの割合を任意の条件で設定することができる。
【００６０】
冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂをマイクロミキサー１により混合する工程では、まず上記各循環機構を駆動して、所定の温度に調整された熱媒Ｈ１を熱媒流路３１Ａに循環させ、熱媒Ｈ１よりも低温であって所定の温度に調整された熱媒Ｈ２を熱媒流路３１Ｂに循環させる。
【００６１】
また、冷却溶媒Ａを第１供給部４Ａからケース１Ａ内へ加圧状態で圧送する。ケース１Ａ内に導入された冷却溶媒Ａは、貯留部Ｓ１に一時貯留された後、積層体１１に設けられた６つの第１流路１５へ分割されて微細流となる。
【００６２】
また、ワックス溶液Ｂを第２供給部４Ｂからケース１Ａ内へ加圧状態で圧送する。ケース１Ａ内に導入されたワックス溶液Ｂは、貯留部Ｓ２に一時貯留された後、積層体１１に設けられた６つの第２流路２０に分割されて微細流となる。
【００６３】
混合プレート１４の各第１流路１５にそれぞれ供給された冷却溶媒Ａは、温調プレート１３の第１熱媒流路３１Ａを流れる熱媒Ｈ１によって温度調整されながら、大径部１６から小径部１７にかけて流速を高めながら送出され、出口１５ｂから合流路１９へ送出される。
【００６４】
ここで、最終的に所望するワックス分散体Ｃの配合比に相当するワックス溶液Ｂと冷却溶媒Ａとの混合物に対して、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した融点をＭｔとした時、第１流路１５の出口１５ｂから合流路１９に送出される、混合直前の冷却溶媒Ａの温度ＴＡは、（Ｍｔ−５０）℃以下の範囲とする。冷却溶媒Ａの温度ＴＡを（Ｍｔ−５０）℃以下とすると、ワックス溶液Ｂの温度を結晶化温度Ｃｔ以下まで、冷却速度１００℃／秒で急速に下げることができることが、発明者の実験等により判明している。尚、ここでいう冷却速度は、ワックス溶液Ｂが第２流路２０の出口２０ｂから合流路３２に供給されて冷却溶媒Ａとの混合が開始された時点から、合流路３２の出口３２ａから送出された時点までの温度変化をいう。
【００６５】
また、各第２流路２０にそれぞれ供給されたワックス溶液Ｂは、温調プレート１３の第２熱媒流路３１Ｂを流れる熱媒Ｈ２によって温度調整されながら、大径部２１から小径部２２にかけて流速を高めながら送出され、出口２０ｂから合流路１９へ送出される。
【００６６】
ここで、出口２０ｂから合流路１９に送出される混合直前のワックス溶液Ｂの温度ＴＢは、上記融点Ｍｔ以上であって、溶液中にワックス固形物の未溶解物が残留しないできるかぎり融点Ｍｔに近い温度とする。このようにワックス溶液Ｂの温度ＴＢを、融点Ｍｔから大幅に上昇させないことで、ワックスの結晶核の消失を抑制することができる。
【００６７】
各第１流路１５の出口１５ｂからそれぞれ送出された冷却溶媒Ａの微細流は、各第２流路２０の出口２０ｂからそれぞれ送出されたワックス溶液Ｂの微細流と１対１で正面から衝突する。即ち、それらの微細流は、その衝突位置付近でそれぞれ混合されるため、乱流を生じさせながら混じり合い、急速に混合される。これにより、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂの混合液は、１００℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で（Ｍｔ−２０）℃以下まで急速冷却される。この温度（Ｍｔ−２０）℃は、分散対象となるワックスの平均的な結晶化温度であって、融点と結晶化温度との差が、２０℃を超える場合には、混合液はその結晶化温度まで冷却される。
【００６８】
ワックス溶液に溶解したワックス成分は、混合液の温度が結晶化温度程度まで降下すると、既に液内に存在する結晶核に凝集するか、新たに微小な結晶核として析出するが、急速冷却した場合には、混合液を徐冷する場合に比べて新たに結晶核として析出する傾向が強くなる。このため、本実施形態ではワックス粒子の成長は抑制され、さらには合流路１９で発生するせん断力により物理的に結晶が微細化される。その結果、微細なワックス粒子が分散されたワックス分散体Ｃが生成される。また、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、積層体１１に一定の流量で連続的に供給されるため、混合条件が一定となり、温度ムラ、濃度ムラが生じず、ワックス分散体Ｃを送出部１０から連続的に得ることができる。このため、ロット振れが生じず、品質を均一化することができる。
【００６９】
このマイクロミキサー１において、処理量を増加させる場合には、合流路３２の幅、即ち出口１５ｂ，２０ｂ間の距離を変えずに、合流路３２の長さを延長すればよい。或いは
、合流路３２の幅を変えずに、合流路１９の側面に開口する流路１５，２０の本数を増加させるか、混合プレート１４の積層数を増加させればよい。従って、合流路３２における混合効率を低下させずに、処理量を増大することができる。また、流路幅が小さく圧力損失が高まりやすいマイクロミキサーにおいて、上記マイクロミキサー１は合流路３２の容積が比較的大きく、圧力損失の増大による流路の閉塞を防ぐことができる。さらに混合対象の流体の粘性等に応じて合流路３２の幅も適宜変更できる構成であるため、装置の自由度を向上することができる。
【００７０】
また、ワックス分散体の製造方法において、マイクロミキサー１を単独で使用してもよいし、更に、連続式の高速ディスパー、ホモミキサー、超音波ホモジナイザー、ビーズミル等の高速剪断混合機と組み合わせて使用することもできる。連続式の高速剪断混合機を組み合わせることは、粒子径がより微細なワックス分散体を製造する上で有効である。
【００７１】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、溶媒にワックスを加熱溶解したワックス溶液Ｂと冷却溶媒Ａとを合流路３２（１９）で接触させてワックス溶液Ｂを１００℃／秒以上の冷却速度で急速に冷却する。このため、ワックス粒子が粗大粒子に成長せず、粒子の微細化を図ることができるとともに、温度ムラや濃度ムラが生じ難く、ワックス粒子の粒子径が均一化され、その粒度分布を分布幅が狭い、シャープな分布とすることができる。
【００７２】
（２）上記実施形態では、所望のワックス分散体Ｃの組成比で冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを混合し、その混合液を対象として示差走査熱量計でワックスの融点Ｍｔを予め測定しておく。そして、所定温度に調整された熱媒Ｈ１をマイクロミキサー１に供給することにより、混合前の冷却溶媒Ａの温度をＭｔ−５０℃以下に調整する。また、所定温度に調整された熱媒Ｈ２をマイクロミキサー１に供給することにより、混合前のワックス溶液Ｂの温度をＭｔ℃以上であって、ワックス溶液中に固形状のワックスが残留しない範囲で融点Ｍｔ℃に近づけた温度に調整する。さらに、温度調整された冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを、混合直後のワックス分散体Ｃの温度がＭｔ−２０℃以下となるように混合する。つまり、ワックス溶液Ｂの温度を上記したような温度に調整することにより、液内に固形状のワックスが残留しないように全て溶解し、且つワックス粒子の結晶核の消滅を抑制することができる。また、冷却溶媒Ａを上記した温度に調整することにより、融点Ｍｔ以上に加熱されたワックス溶液を、１００℃／秒以上といった冷却速度で冷却することが可能となる。また、混合直後のワックス分散体Ｃを上記した温度に調整することにより、ワックス粒子を安定して結晶化させることができる。このため、微細なワックス粒子が分散されたワックス分散体を効率的に得ることができる。
【００７３】
（３）上記実施形態では、マイクロミキサー１の第１流路１５の出口１５ｂと第２流路２０の出口２０ｂとを、合流路１９を介して１対１で対向した位置となるように配置した。また、第１流路１５の出口１５ｂを、合流路１９の中心軸Ｘ１の方向における開口位置が、第２流路２０の出口２０ｂの上記中心軸Ｘ１における開口位置と同一となるように配置した。さらに、それらの出口１５ｂ，２０ｂの開口面を平行とし、第１流路１５及び第２流路２０の出口１５ｂ，２０ｂの断面における中心軸を、同一の中心軸Ｘ２とした。このため、混合前のワックス溶液Ｂの微細流と、混合前の冷却溶媒Ａの微細流の流れとが、正面から衝突する。このため、ワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａの接触面積を高め、衝突位置付近でせん断力を発生させることができる。従って、ワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａの混合速度を高めることができるので、ワックス溶液Ｂの冷却速度を向上することができる。また、液内に発生するせん断力により、ワックス粒子の粗大化を抑制することができる。
【００７４】
（４）上記実施形態では、混合前のワックス溶液Ｂを等価直径０．１ｍｍ以上１００ｍ
ｍ以下の流路断面を有する出口２０ｂから合流路１９（２３）に流入させる。また、混合前の冷却溶媒Ａを等価直径０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の流路断面を有する出口１５ｂから合流路１９（２３）に流入させる。そして、合流路１９（２３）に流入したワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを合流路１９（２３）で接触させる。従ってワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａの混合効率を高めることによりワックス溶液Ｂの冷却速度を高めることができる。
【００７５】
尚、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、冷却溶媒Ａの微細流とワックス溶液Ｂの微細流とを正面衝突させて混合するマイクロミキサー１を用いたが、他のマイクロミキサーを用いて冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを混合してもよい。又は、マイクロミキサー以外でも、上記各微細流を混合領域において１００℃／秒以上の冷却速度で混合させることができれば、他の混合装置を用いてもよい。
【００７６】
・上記実施形態では、混合前の冷却溶媒の温度を（Ｍｔ−５０）℃以下に調整したが、混合時に１００℃／秒以上といった冷却速度で冷却できれば、（Ｍｔ−５０）℃以下でなくてもよい。例えば、合流路３２を減圧したり、混合液が接触する流路壁部を冷却したりする等して、１００℃／秒以上といった冷却速度で冷却できればよい。また、混合前のワックス溶液Ｂの温度を融点Ｍｔ℃以上であって、ワックス溶液中に固形状のワックスが残留しない範囲で融点Ｍｔ℃に近づけた温度としたが、造核剤等を用いてワックス溶液中に結晶核が十分存在すれば、融点Ｍｔ℃に近づけなくてもよい。
【００７７】
・上記実施形態では、マイクロミキサー１に設けられた複数の第１流路１５と複数の第２流路２０とによってワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａをそれぞれ分割して微細流としたが、複数の流れに分割せずに、マイクロミキサー１にワックス溶液Ｂの流路と冷却溶媒Ａの流路とをそれぞれ１本ずつ設けてもよい。また、マイクロミキサー１を用いずに、バッチ式の攪拌機を用いるようにしてもよい。要は、ワックス溶液Ｂを１００℃／秒以上の冷却速度で冷却できればよい。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明を実施例及び比較例により具体的に説明する。
（実施例１）
マイクロミキサー１の積層体１１は、以下の構成の２枚の混合プレート１４と、３枚の温調プレート１３を交互に積層した。
【００７９】
混合プレート；
板厚：１ｍｍ、第１流路及び第２流路の流路寸法（入口側）：幅１．２ｍｍ 長さ４５ｍｍ、（出口側）：幅０．４ｍｍ 長さ２ｍｍ、流路深さ：０．５ｍｍ、等価直径：０．２５ｍｍ、流路数：１０本（第１流路５本、第２流路５本）、合流路：幅５ｍｍ、長さ４０ｍｍ、出口断面積２５ｍｍ２
温調プレート；
板厚：１ｍｍ、流路幅：２ｍｍ、流路深さ：０．５ｍｍ、流路数：２本，断熱部 幅：５ｍｍ 長さ；４０ｍｍ
冷却溶媒Ａを温度調整する熱媒Ｈ１は２５℃の水を用い、ワックス溶液Ｂを温度調整する熱媒Ｈ２は８０℃の水を用い、各熱媒Ｈ１，Ｈ２を６０Ｌ／ｈｒの条件で温調プレート１３に循環させ、温度制御を行った。これにより冷却溶媒Ａはほぼ２５℃に温度調節され、ワックス溶液Ｂはほぼ８０℃に温度調節される。
【００８０】
ワックス溶液Ｂはブチルセロソルブ；７６部に対しカルナバワックス（カルナバ１号フレーク、東洋ペトロライト（株）製）；２４部を８０℃にて加熱溶解したもの、冷却溶媒
Ａとしては２５℃のブチルセロソルブを用いた。尚、ここで用いたカルナバワックスの融点は、約８０℃である。上記のワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを各々５．４ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているマイクロミキサー１に供給し、ワックス溶液Ｂを冷却速度１０３℃／秒で急速冷却した。冷却速度は、第２流路２０を流れるワックス溶液Ｂの温度と、合流路３２におけるワックス分散体Ｃの出口温度と、混合開始から合流路３２の出口まで到達するまでにかかる経過時間とから求めた。そしてワックス分散体Ｃを合流路３２の出口から１０．８ｋｇ／ｈｒで連続的に得た。
【００８１】
得られたワックス分散体Ｃについて評価を行うとともに、ワックス分散体Ｃの出口温度、送液時の圧力損失を測定した。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径及び粒度分布は、島津レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−２２００（（株）島津製作所製）を用いて測定した。平均粒子径は、粒度分布曲線において積算値が５０％にあたる粒径（Ｄ５０）である。ワックスの平均粒子径は４．６μｍであり、粗大粒子を含まない良好なものであった。また、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝１．２４とシャープな分布が得られた。
【００８２】
また、粒径２０μｍ以上の粗大粒子の有無とその粒子寸法については、ワックス分散体Ｃと同一組成の溶剤を用い１０倍に希釈した分散体溶液を目視および光学顕微鏡により観察した。実施例１のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図８に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図９（ａ）に示す。図９（ａ）において、最大粒子Ｐ１０の粒子径は５μｍ程度であって、粗大粒子は見られなかった。
（実施例２）
マイクロミキサー１は実施例１と同じ装置を用い、１０枚の混合プレート１４と１１枚の温調プレート１３とを交互に積層した。これにより、積層体１１の厚さ方向に貫通した合流路３２の出口断面積は１０５ｍｍ２となった。
【００８３】
熱媒Ｈ１，Ｈ２は、実施例１と同様にそれぞれ２５℃及び８０℃とした。そしてそれらの熱媒Ｈ１，Ｈ２を流量３００Ｌ／ｈで温調プレート１３に循環させ、温度制御を行った。
【００８４】
冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、実施例１と同様な組成とした。そして、この冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂを、実施例１よりも大きい各々２７ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているマイクロミキサー１に供給し、ワックス溶液Ｂを冷却速度１２１℃／秒で急速冷却した。そしてワックス分散体Ｃを合流路３２の出口から５４ｋｇ／ｈｒで連続的に得た。
【００８５】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、送液時の圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は４．８μｍで、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝１．３０とシャープな分布が得られた。また、実施例２のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１０に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図９（ｂ）に示す。図９（ｂ）において、最大粒子Ｐ１１の粒子径は５μｍ程度であって、粗大粒子は見られなかった。
【００８６】
（実施例３）
マイクロミキサー１は、実施例１で使用した装置を用いた。冷却溶媒Ａを温度調整する熱媒Ｈ１は、実施例１よりも低温の１５℃の水を用い、ワックス溶液Ｂを温度調整する熱媒Ｈ２は実施例１よりも低温の７０℃の水を用いた。そしてこれらの熱媒Ｈ１，Ｈ２を、実施例１と同様に６０Ｌ／ｈｒの条件で温調プレート１３に循環させ、温度制御を行った。
【００８７】
ワックス溶液Ｂは、ブチルセロソルブ；２８部、ソルベソ１５０；８部に対し、マイクロクリスタリンワックス（Ｈｉ−Ｍｉｃ−１０４５、日本精蝋（株）製）；９部を７０℃にて加熱溶解したもの、冷却溶媒Ａとしては１５℃のブチルセロソルブ；２８部、ソルベソ１５０；８部の混用溶媒を用いた。マイクロクリスタリンワックスの融点は、約７５℃である。上記のワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを実施例１と同様に各々５．４ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているマイクロミキサー１に供給し、ワックス溶液Ｂを冷却速度１２０℃／秒で急速冷却した。そしてワックス分散体Ｃを合流路３２の出口３２ａから１０．８ｋｇ／ｈｒで連続的に得た。
【００８８】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、送液時の圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は８．１μｍであって、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝２．５１と比較的シャープな分布が得られた。また、実施例３のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１１に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図９（ｃ）に示す。図９（ｃ）において、最大粒子Ｐ１２の粒子径は９μｍ以下であって、粗大粒子は見られなかった。
（実施例４）
マイクロミキサー１は、実施例１で使用した装置を用いた。冷却溶媒Ａを温度調整する熱媒Ｈ１は、実施例１よりも低温の５℃の水を用い、ワックス溶液Ｂを温度調整する熱媒Ｈ２は実施例１よりも高温の１２０℃のオイルを用いた。そしてこれらの熱媒Ｈ１，Ｈ２を、実施例１と同様に６０Ｌ／ｍｉｎの条件で温調プレート１３に循環させ、温度制御を行った。
【００８９】
ワックス溶液Ｂは、ブチルセロソルブ；８部、ソルベソ１５０；６２部に対し、低分子量酸化ポリエチレン（Ａ−Ｃ３９２、Honeywell International Inc.製）；３０部を１２０℃にて加熱溶解してポリエチレン系のワックス溶液を生成した。低分子量酸化ポリエチレンの融点は、約１２５℃である。冷却溶媒Ａとしては５℃のブチルセロソルブ；８部、ソルベソ１５０；６２部の混用溶媒を用いた。上記のワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを実施例１と同様に各々５．４ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているマイクロミキサー１に供給し、ワックス溶液Ｂを冷却速度２０６℃／秒で急速冷却した。そしてワックス分散体Ｃを合流路３２の出口から１０．８ｋｇ／ｈｒで連続的に得た。
【００９０】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、送液時の圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は６．４μｍであり、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝１．２８とシャープな分布が得られた。また、実施例４のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１２に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図９（ｄ）に示す。図９（ｄ）において、最大粒子Ｐ１３の粒子径は７μｍ程度であって、粗大粒子を含まない良好なものであった。
（実施例５）
図１３に示すミキサー構造体５０を用いてミキサーを構成し、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂの混合を行った。尚、図ではミキサーの内部を示す構造体のみ示し、該構造体５０を収容するケースやコネクタ等は便宜上、図示を省略している。
【００９１】
ミキサー構造体５０は、冷却溶媒Ａを導入する溶媒導入部５１と、冷却溶媒Ａが流れる溶媒流路５２を有する溶媒プレート５３とを有する。また、ワックス溶液Ｂを導入するワックス溶液導入部５４と、ワックス溶液Ｂが流れるワックス溶液流路５５を有するワックス溶液プレート５６と、冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂが混合され、該構造体５０の外側へ混合液を送出する混合部５７とを有する。
【００９２】
溶媒プレート５３及びワックス溶液プレート５６は、その外形が平行四辺形状且つ板状に形成されている。溶媒プレート５３には６本の溶媒流路５２が形成されるとともに、ワックス溶液プレート５６にも６本のワックス溶液流路５５が形成されている。尚、図１６では便宜上、各流路５２，５５は、１本の線で示している。
【００９３】
また、各プレート５３，５６の下には、熱媒Ｈ１，Ｈ２が流れる温調プレート（図示略）が各プレート５３，５６の下面に接触するように配置されている。熱媒Ｈ１は、冷却溶媒Ａを温度調整し、熱媒供給部５８から温調プレート内に導入され、熱媒送出部５９から送出される。熱媒Ｈ２は、ワックス溶液Ｂを温度調整し、熱媒供給部６０から温調プレート内に導入され、熱媒送出部６１から送出される。
【００９４】
これらの複数枚の溶媒プレート５３及びワックス溶液プレート５６は、下流側において交差するように交互に積層されている。即ち、ワックス溶液プレート５６は、上記温調プレートを介して、上層又は下層の溶媒プレート５３と交差部６２において重なるように積層されている。溶媒プレート５３及びワックス溶液プレート５６は、溶媒流路５２の中心軸線とワックス溶液流路５５の中心軸線とが鋭角の角度αをなすように配置され、各プレート５３，５６に混合部５７が接続されることにより、全体としてＹ字型をなすように構成されている。このため、混合部５７では、溶媒流路５２の出口から送出された冷却溶媒Ａと、ワックス溶液流路５５の出口から送出されたワックス溶液Ｂとが、ミキサー構造体５０の厚み方向（紙面に直交する方向）において上下に分かれた層流として、しかも平面視において角度αをなすように交差した状態で接触する。
【００９５】
ミキサー構造体５０は、５枚の溶媒プレート５３と５枚のワックス溶液プレート５６とを交互に積層して構成した。以下に、各プレート５３，５６の具体的な構成を示す。
溶媒プレート；
板厚：１ｍｍ，流路幅：０．５ｍｍ，流路深さ：０．４ｍｍ，等価直径：０．２５ｍｍ、流路数：６本、溶媒導入路の流路径：５ｍｍ
ワックス溶液プレート；
板厚：１ｍｍ、流路幅：０．５ｍｍ，流路深さ：０．４ｍｍ，等価直径：０．２５ｍｍ、流路数：６本、溶液導入路の流路径：５ｍｍ
温調プレート；
板厚：１ｍｍ，流路幅：１．２ｍｍ，流路深さ：０．５ｍｍ，プレート数：１１枚
混合部；
流路径：５ｍｍ、流路断面積：１９．６ｍｍ２
熱媒Ｄ，Ｅについては、実施例４と同様に、熱媒Ｄは５℃の水を用い、熱媒Ｅは１２０℃のオイルを用いた。そして、それらの熱媒Ｄ，Ｅを６０Ｌ／ｈｒの条件でミキサー構造体５０に循環させ、温度制御を行った。
【００９６】
冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、実施例４と同じ材料及び組成とした。上記のワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを実施例１と同様に各々５．４ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているミキサー構造体５０に供給し、ワックス分散体Ｃを混合部５７の出口からの回収を試みた。運転を開始してからおよそ２分経過した段階で少量のみ回収できた。
【００９７】
運転開始直後に得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、送液時の圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は６．９μｍで、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝１．５１と比較的シャープな分布が得られた。また、実施例５のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１４に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図９（ｅ）に示す。図９（ｅ）において、最大粒
子Ｐ１４の粒子径は１０μｍ程度であって、大きめの粒子が若干確認された。
（比較例１）
マイクロミキサー１は実施例１と同じ装置を用いた。
【００９８】
冷却溶媒Ａを温度調整する熱媒Ｈ１は、実施例１よりも高温の４５℃の水を用い、ワックス溶液Ｂを温度調整する熱媒Ｈ２は、実施例１と同じ８０℃の水を用いた。そしてそれらの熱媒Ｈ１，Ｈ２を、実施例１よりも小さい１Ｌ／ｍｉｎの流量でマイクロミキサー１に循環させ、温度制御を行った。また、ワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａは、実施例１と同様な材料及び組成とした。
【００９９】
即ち、上記のように組成されたワックス溶液Ｂにおいて上記カルナバワックスの融点Ｍｔは約８０℃であるため、冷却溶媒Ａの温度は、上記した（Ｍｔ−５０）℃の範囲を超える。そしてワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを各々５．４ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているマイクロミキサー１に供給し、ワックス溶液Ｂを冷却速度６２℃／秒で冷却した。そしてワックス分散体Ｃを合流路３２の出口から１０．８ｋｇ／ｈｒで連続的に得た。
【０１００】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は１２．３μｍと大きく、粒度分布も、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝１．８９と若干ブロードとなった。即ち、冷却溶媒Ａの温度を４５℃としたため、ワックス溶液Ｂを１００℃／秒以上といった冷却速度で冷却し難く、液内の結晶核が十分に増えず、既に析出したワックス粒子を核としてワックス成分が凝集して粒子が成長したと推定される。また、比較例１のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１５に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図１８（ａ）に示す。図１８（ａ）において、最大粒子Ｐ１５の粒子径は２０μｍ程度であって、極端に大きな粗大粒子は含まれなかった。
（比較例２）
マイクロミキサー１は実施例１と同じ装置を用いた。
【０１０１】
冷却溶媒Ａを温度調整する熱媒Ｈ１は、実施例１よりも高温の３２℃の水を用い、ワックス溶液Ｂを温度調整する熱媒Ｈ２は、実施例１と同じ８０℃の水を用いた。そしてそれらの熱媒Ｈ１，Ｈ２を、実施例１よりも小さい１Ｌ／ｍｉｎの流量でマイクロミキサー１に循環させ、温度制御を行った。また、ワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａは、実施例１と同様な材料及び組成とした。
【０１０２】
即ち、上記のように組成されたワックス溶液Ｂにおいて上記カルナバワックスの融点Ｍｔは約８０℃であるため、冷却溶媒Ａの温度は、上記した（Ｍｔ−５０）℃の範囲を超える。そしてワックス溶液Ｂ及び冷却溶媒Ａを各々５．４ｋｇ／ｈｒの条件で温度制御されているマイクロミキサー１に供給し、ワックス溶液Ｂを冷却速度８４℃／秒で冷却した。そしてワックス分散体Ｃを合流路３２の出口から１０．８ｋｇ／ｈｒで連続的に得た。
【０１０３】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、送液時の圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は１０．５μｍと大きく、粒度分布も、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝１．８と若干ブロードとなった。即ち、冷却溶媒Ａの温度を３２℃としたため、ワックス溶液Ｂを１００℃／秒以上といった冷却速度で冷却し難く、比較例１と同様にワックス成分が凝集して粒子が成長したと推定される。また、比較例２のワックス分散体Ｃを電子顕微鏡で撮影したが、比較例１と同様であったため、図示を省略した。（比較例３）
冷却溶媒Ａ及びワックス溶液Ｂは、実施例１と同じ原料及び組成のものを用いた。そし
て、アンカー翼及びディスパー翼からなる２軸撹拌機、コンデンサー及び温調用熱電対を備えたジャケット付５Ｌ釜に、冷却溶媒Ａを２ｋｇ投入し、２５℃の温度下で撹拌した。この冷却溶媒Ａ中に、総量２ｋｇのワックス溶液Ｂを５．４ｋｇ／ｈｒの流速で滴下しながら供給することにより、カルナバワックスを析出させ、４ｋｇのワックス分散体Ｃを得た。ワックス溶液供給中の混合溶液温度制御は行わず、成り行きとした。
【０１０４】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は８．９μｍであったが、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝３．２１とブロードな分布となった。また、比較例３のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１６に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図１８（ｂ）に示す。図１８（ｂ）において、最大粒子Ｐ１６の粒子径は３０μｍ程度であって、比較例３では極端に大きな粗大粒子の発生が確認された。即ち、比較例３のようなバッチ式でワックス分散体Ｃを製造する場合、上記マイクロミキサー１に比べ混合に長時間を有し、冷却速度が小さくなるため、ワックス粒子の微細化が困難である。また、温度ムラ、濃度ムラが生じやすいため、粒度分布がブロード化してしまい、粒径の均一化も難しい。
（比較例４）
比較例３と同じ装置を使用し、同様の操作を行って４ｋｇのワックス分散体Ｃを得た。但し、ワックス溶液Ｂの供給工程での混合溶液温度は２５℃±１℃に保持するものとした。
【０１０５】
得られたワックス分散体Ｃについて実施例１と同様な方法で評価を行うとともに、出口温度、送液時の圧力損失等について実施例１と同様な測定を行った。その結果を表１に示す。ワックスの平均粒子径は７．４μｍであったが、粒度分布は、ばらつき度（Ｄ９０−Ｄ１０）／Ｄ５０＝３．１６とブロードな分布となった。また、比較例４のワックス分散体Ｃの顕微鏡写真を図１７に示し、その顕微鏡写真で撮影された粒子のうち、比較的大きい粒子を示した模式図を図１８（ｃ）に示す。図９（ｃ）において、最大粒子Ｐ１７の粒子径は３０μｍ程度であって、比較例４では比較例３と同様に極端に大きな粗大粒子の発生が確認された。
【０１０６】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明のワックス溶液を冷却溶媒に分散させたワックス分散体は、印刷インキ、製缶塗料等といったコーティング材料として有用である。
【符号の説明】
【０１０８】
１…マイクロミキサー、１１…流体混合構造体としての積層体、１３…温度調節プレートとしての温調プレート、１４…混合プレート、１４Ａ…第１流路形成部、１４Ｂ…第２流路形成部、１５…第１流路、１６…第２流路、１５ｂ，２０ｂ…出口、１９…混合領域としての合流路、３０…断熱部、３１Ａ…第１媒体流路としての第１熱媒流路、３１Ｂ…第２媒体流路としての第２熱媒流路、３２…混合領域としての合流路、Ａ…冷却溶媒、Ｂ…ワックス溶液、Ｃ…ワックス分散体、Ｍｔ…融点。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒にワックスを加熱溶解したワックス溶液と該ワックス溶液よりも低温であって常温下でワックスの溶解度が低い冷却溶媒とを混合して、混合液内にワックスを析出させるワックス分散体の製造方法において、
前記ワックス溶液と前記冷却溶媒とを混合領域で接触させて前記ワックス溶液を１００℃／秒以上の冷却速度で急速に冷却することを特徴とするワックス分散体の製造方法。
【請求項２】
所望のワックス分散体の組成比で前記冷却溶媒及び前記ワックス溶液を混合し、その混合液を対象として示差走査熱量計で測定したワックスの融点をＭｔとしたとき、
混合前の前記冷却溶媒の温度を（Ｍｔ−５０）℃以下に調整し、
混合前の前記ワックス溶液の温度を融点Ｍｔ℃以上であって、ワックス溶液中に固形状のワックスが残留しない範囲で融点Ｍｔ℃に近づけた温度に調整するとともに、
温度調整された前記冷却溶媒及び前記ワックス溶液を、混合直後のワックス分散体の温度が（Ｍｔ−２０）℃以下となるように混合することを特徴とする請求項１に記載のワックス分散体の製造方法。
【請求項３】
前記ワックス溶液と前記冷却溶媒とを前記混合領域で正面から衝突させて混合することを特徴とする請求項１又は２に記載のワックス分散体の製造方法。
【請求項４】
混合前の前記ワックス溶液を等価直径０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の流路断面を有する連通口から前記混合領域に流入させ、混合前の前記冷却溶媒を等価直径０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の流路断面を有する連通口から前記混合領域に流入させて、前記ワックス溶液及び前記冷却溶媒を前記混合領域で接触させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のワックス分散体の製造方法。
【請求項１】
溶媒にワックスを加熱溶解したワックス溶液と該ワックス溶液よりも低温であって常温下でワックスの溶解度が低い冷却溶媒とを混合して、混合液内にワックスを析出させるワックス分散体の製造方法において、
前記ワックス溶液と前記冷却溶媒とを混合領域で接触させて前記ワックス溶液を１００℃／秒以上の冷却速度で急速に冷却することを特徴とするワックス分散体の製造方法。
【請求項２】
所望のワックス分散体の組成比で前記冷却溶媒及び前記ワックス溶液を混合し、その混合液を対象として示差走査熱量計で測定したワックスの融点をＭｔとしたとき、
混合前の前記冷却溶媒の温度を（Ｍｔ−５０）℃以下に調整し、
混合前の前記ワックス溶液の温度を融点Ｍｔ℃以上であって、ワックス溶液中に固形状のワックスが残留しない範囲で融点Ｍｔ℃に近づけた温度に調整するとともに、
温度調整された前記冷却溶媒及び前記ワックス溶液を、混合直後のワックス分散体の温度が（Ｍｔ−２０）℃以下となるように混合することを特徴とする請求項１に記載のワックス分散体の製造方法。
【請求項３】
前記ワックス溶液と前記冷却溶媒とを前記混合領域で正面から衝突させて混合することを特徴とする請求項１又は２に記載のワックス分散体の製造方法。
【請求項４】
混合前の前記ワックス溶液を等価直径０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の流路断面を有する連通口から前記混合領域に流入させ、混合前の前記冷却溶媒を等価直径０．１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の流路断面を有する連通口から前記混合領域に流入させて、前記ワックス溶液及び前記冷却溶媒を前記混合領域で接触させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のワックス分散体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１３】
【図１８】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１３】
【図１８】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−４６５６３（Ｐ２０１２−４６５６３Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８７４１５（Ｐ２０１０−１８７４１５）
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【出願人】（０００００２８８６）ＤＩＣ株式会社 (2,597)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【出願人】（０００００２８８６）ＤＩＣ株式会社 (2,597)
【Ｆターム（参考）】
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