CN107922209A - 氧化锌粉体、分散液、组合物以及化妆材料 - Google Patents

氧化锌粉体、分散液、组合物以及化妆材料 Download PDF

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Abstract

本发明的氧化锌粉体含有一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子,所述一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数为50%以下。

Description

氧化锌粉体、分散液、组合物以及化妆材料
技术领域
本发明涉及一种氧化锌粉体、分散液、组合物以及化妆材料。
本申请主张基于2015年8月28日于日本申请的日本专利申请2015-169534号、2015年11月26日于日本申请的日本专利申请2015-231151号以及2016年1月28日于日本申请的日本专利申请2016-014678号的优先权,并将其内容援用于此。
背景技术
氧化锌粒子具有紫外线屏蔽功能、气体透过抑制功能等,且透明性也高。因此,氧化锌粒子使用于紫外线屏蔽膜、紫外线屏蔽玻璃、化妆材料、阻气膜等需要透明性的用途中(例如,参照专利文献1~专利文献8)。
对于氧化锌粒子,根据其用途来调整粒径而被使用。例如,专利文献5中提出了平均粒径为0.01μm以上且0.03μm以下的氧化锌粉体,以同时得到高透明性和紫外线吸收效果。
并且,专利文献8中提出了平均粒径为0.2μm以上且0.3μm以下的氧化锌粉体,以提高长波长紫外线(UVA)的屏蔽性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭57-205319号公报
专利文献2:日本特开昭60-255620号公报
专利文献3:日本特开昭63-288913号公报
专利文献4:日本特开昭63-288914号公报
专利文献5:日本特开平3-199121号公报
专利文献6:日本特开平7-232919号公报
专利文献7:日本特开2002-201382号公报
专利文献8:日本特开2010-275223号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在保管这些氧化锌粉体时,存在氧化锌粉体的特性变质,因此保管稳定性差这样的问题。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种保管稳定性优异的氧化锌粉体、以及含有氧化锌粉体的分散液、组合物和化妆材料。
用于解决问题的方案
即,本发明的第一方式为一种氧化锌粉体,其含有一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子,所述氧化锌粉体的一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数为50%以下。
本发明的第二方式为一种分散液,其含有本发明的第一方式的氧化锌粉体以及分散介质。
本发明的第三方式为一种组合物,其含有本发明的第一方式的氧化锌粉体、树脂以及分散介质。
本发明的第四方式为一种化妆材料,其含有本发明的第一方式的氧化锌粉体和本发明的第二方式的分散液中的至少1种。
发明的效果
本发明的氧化锌粉体含有一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径(面积等效圆直径)为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子,氧化锌粉体的一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数为50%以下。因此,保管稳定性优异。并且由于粒子大,因此紫外线的屏蔽效果也强。
本发明的分散液含有本发明的氧化锌粉体以及分散介质。因此,可以不受氧化锌粉体的保管期限的影响而得到相同性质的分散液,因此品质稳定性优异。
本发明的组合物含有本发明的氧化锌粉体、树脂以及分散介质。因此,可以不受氧化锌粉体的保管期限的影响而得到相同性质的组合物,因此品质稳定性优异。
本发明的化妆材料含有选自本发明的氧化锌粉体和本发明的分散液中的至少1种。因此,可以不受氧化锌粉体的保管期限的影响而得到相同性质的化妆材料,因此品质稳定性优异。
具体实施方式
对本发明的氧化锌粉体、分散液、组合物以及化妆材料的优选例进行说明。
另外,以下例子是为了更好地理解发明的宗旨而具体进行的说明,除非另有指定,否则并不限定本发明。在不脱离本发明的宗旨的范围内,能够进行省略、追加、转换及其他变更。
[氧化锌粉体]
本发明的氧化锌粉体含有一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子。一次粒子的海伍德直径的数量分布中的海伍德直径的变异系数为50%以下。
并且,本发明的氧化锌粉体还优选仅由一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子组成。该氧化锌粉体的一次粒子的海伍德直径的数量分布中的海伍德直径的变异系数为50%以下。
本发明的氧化锌粉体中的粒径分析的定义使用日本工业标准JISZ8827-1“粒径分析-图像分析法-第1部:静态图像分析法”中规定的定义。对于粒径的测定,能够利用依据该标准的方法,并通过对粒子的图像进行分析来进行。
并且,对于粒径的实际测定,例如能够使用根据本标准进行计算的图像分析软件Mac-View Ver.4(Mountech Co.,Ltd.制造)等来进行。
本发明的氧化锌粉体中,氧化锌粒子的一次粒子的短径、一次粒子的长径以及海伍德直径为使用通过电子显微镜观察到的图像来计算出的值。在通过电子显微镜进行观察时粒子凝聚的情况下,一次粒子的短径、一次粒子的长径以及一次粒子的海伍德直径是指使用能够识别为1个粒子的部分测定而得的值。
本发明的氧化锌粉体中,一次粒子的短径、一次粒子的长径、一次粒子的海伍德直径以及一次粒子的纵横比是指,对至少100个(优选为200个、更优选为300个、进一步优选为500个)一次粒子进行测定而得的值。由此,以下说明的例子中示出对200个粒子进行测定而得的值。
另外,电子显微镜可以为透射型电子显微镜,也可以为扫描型电子显微镜。优选使用透射型电子显微镜。
对于本发明中的一次粒子,当利用电子显微镜像(倍率:1万~10万倍)进行观察时,可以认为是粒子本身内没有边界(粒界)即非凝聚体,且能够识别为单个粒子的粒子。换言之,当凝聚体与一次粒子混合存在时,是指具有最小轮廓的粒子。
(一次粒子的短径)
本发明的氧化锌粉体中,氧化锌粒子的一次粒子的短径是指,当设有与一次粒子外接的长方形时,短边成为最短的长方形的短边的长度。与氧化锌粒子外接的长方形通常存在多个。因此,在与氧化锌粒子外接的长方形中也要选择短边成为最短的长方形,并将该长方形的短边设为氧化锌粒子的一次粒子的短径。另外,当与一次粒子外接的长方形成为正方形时,短径是指1个边的长度。
本发明的氧化锌粉体中,氧化锌粒子的一次粒子的长径是指,所述短边成为最短的长方形中的长边的长度。
(一次粒子的海伍德直径和纵横比)
本发明的氧化锌粉体中,氧化锌粒子的一次粒子的海伍德直径是指,具有与一次粒子的投影面积相同的面积的圆的直径。
(一次粒子的纵横比)
本发明的氧化锌粉体中,氧化锌粒子的一次粒子的纵横比是指,一次粒子的所述长径除以一次粒子的所述短径而得的值(一次粒子的长径/一次粒子的短径)。
(含有率、变异系数的求法)
本发明的氧化锌粉体中,数量分布中的含有率是指,利用在使用上述图像的评价中得到的氧化锌粒子的一次粒子的短径、一次粒子的长径、一次粒子的海伍德直径以及一次粒子的纵横比等几何学数值,换算为数量基准分布。而且是指在所得的数量基准分布中将相应的粒径相加而得的值。例如,氧化锌粒子的一次粒子的短径的含有率可以认为是指,将所得的短径换算为数量基准分布时得到的、特定的粒径范围中所含的粒子的数量比例。
本发明的氧化锌粉体中,海伍德直径的数量分布中的变异系数是指,海伍德直径的标准偏差除以海伍德直径的算术平均值而得的值(%)(海伍德直径的标准偏差/海伍德直径的算术平均值×100)。
变异系数越小,表示数量分布的粒度分布尖锐,粒子大小的偏差小。
(短径的范围)
本发明的氧化锌粒子的一次粒子的短径优选为35nm以上且350nm以下。短径更优选为40nm以上,进一步优选为45nm以上。短径更优选为330nm以下,进一步优选为310nm以下。举出具体例,优选为40nm以上且330nm以下,更优选为45nm以上且310nm以下。
通过使氧化锌粒子的一次粒子的短径在上述范围内,能够得到保管稳定性和透明性优异、紫外线屏蔽区域宽、光催化活性低的氧化锌粉体。
(海伍德直径和变异系数的范围)
本发明的氧化锌粒子的一次粒子的海伍德直径优选为35nm以上且400nm以下。海伍德直径更优选为40nm以上,进一步优选为50nm以上。海伍德直径更优选为390nm以下,进一步优选为370nm以下。举出具体例,优选为40nm以上且390nm以下,更优选为50nm以上且370nm以下。
通过使一次粒子的海伍德直径在上述范围内,能够得到保管稳定性和透明性优异、紫外线屏蔽区域宽、光催化活性低的氧化锌粉体。
本发明中,海伍德直径的平均值能够根据需要而任意地进行选择。例如,可以为100nm~400nm,可举出200nm~300nm为例。若为这种范围,则能够得到UVA的屏蔽性优异、对皮肤的使用感良好这样的效果。
本发明的氧化锌粒子的一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数优选为50%以下。更优选45%以下,进一步优选为40%以下。并且,对于变异系数的下限值,只要能够得到期望的效果,则并没有特别限定。根据需要可以为0.1%以上或1%以上,可以为10%以上,也可以为15%以上。
通过使一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数在上述范围内,能够得到保管稳定性和透明性优异、紫外线屏蔽区域宽、光催化活性低的氧化锌粉体。
(氧化锌粉体的特性)
通过将氧化锌粒子的一次粒子的短径、一次粒子的海伍德直径及其数量分布中的变异系数调整在上述范围内,能够得到保管稳定性和透明性优异、紫外线屏蔽区域宽、光催化活性低的氧化锌粉体。认为其理由如下。
将氧化锌粉体中所含的、所有氧化锌粒子的一次粒子的短径和一次粒子的海伍德直径设为35nm以上时,本发明的氧化锌粉体中不含有具有小于35nm的直径部分(短径和海伍德直径)的氧化锌微粒。所含的粒子全部具有35nm以上的短径和35nm以上的海伍德直径。
因此,在上述条件中不存在或较少存在较小的粒子,因此在保管时可抑制基于较小的粒子彼此的熔接,因此能够抑制比表面积的变化。并且,由于不含有小粒子,因此比表面积变小,且能够降低氧化锌粉体的光催化活性。另外,即使在含有不满足上述条件的粒子时,如果其含量非常少,则也能够在一定程度上得到前述效果。
另一方面,通过将氧化锌粒子的一次粒子的短径设为350nm以下,且将氧化锌粒子的一次粒子的海伍德直径设为400nm以下,从而本发明的氧化锌粉体中不含有氧化锌的粗大粒子。因此,能够得到透明性优异的氧化锌粉体。
并且,通过将氧化锌粒子的一次粒子的短径、一次粒子的海伍德直径以及一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数调整在上述范围内,从而短波长紫外线(UVB)的屏蔽性优异的粒子和长波长紫外线(UVA)的屏蔽性优异的粒子在一定的范围内混合存在。因此,能够屏蔽紫外线的波长区域变宽,因此紫外线屏蔽区域变宽。另外,认为短波长紫外线(UVB)的屏蔽性优异的粒子是指例如315nm~280nm的紫外线屏蔽性优异的粒子,认为长波长紫外线(UVA)的屏蔽性优异的粒子是指400nm~315nm、尤其400nm~370nm的紫外线屏蔽性优异的粒子。
(粉体中的比率)
本发明的氧化锌粉体中,对于一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子,以数量分布计,优选含有95%以上。更优选含有96%以上,进一步优选含有98%以上,最优选含有100%。
通过使一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子的含量在上述范围内,能够得到保管稳定性和透明性优异、紫外线屏蔽区域宽的氧化锌粉体。
另外,对于氧化锌粒子的一次粒子的短径和海伍德直径以数量分布计含有何种范围,能够通过上述分析来确认。
(长径的范围)
氧化锌粒子的一次粒子的长径优选为50nm以上且650nm以下。长径更优选为60nm以上,进一步优选为65nm以上。长径更优选为600nm以下,更优选为580nm以下。举出具体例,更优选为60nm以上且600nm以下,进一步优选为65nm以上且580nm以下。
通过使氧化锌粒子的一次粒子的长径在上述范围内,能够得到透明性优异、紫外线屏蔽区域宽的氧化锌粉体。并且,能够得到白度优异的氧化锌粉体。
(纵横比的范围)
氧化锌粒子的一次粒子的纵横比优选为1.0以上且4.0以下。纵横比更优选为3.8以下,进一步优选为3.5以下。纵横比优选为1.0以上,还优选为1.0。举出具体例,更优选为1.0以上且3.5以下。
通过使氧化锌粒子的一次粒子的纵横比在上述范围内,能够得到保管稳定性和透明性优异、紫外线屏蔽区域宽的氧化锌粉体。
(氧化锌粒子的特定粒子的比例)
本发明的氧化锌粉体能够任意地选择一次粒子的短径为35nm以上且100nm以下的氧化锌粒子的比例。对于一次粒子的短径为35nm以上且100nm以下的氧化锌粒子,以一次粒子的短径基准的数量分布计,优选含有1.5%以上且10%以下,更优选含有2.0%以上且9.5%以下,进一步优选含有2.0%以上且9.0%以下。
通过将氧化锌粒子的一次粒子的短径调整在上述范围内,能够得到保管稳定性优异、紫外线屏蔽区域宽的氧化锌粉体。并且,能够得到光催化活性得到抑制的氧化锌粉体。
本发明的氧化锌粉体能够任意地选择一次粒子的短径超过100nm且为350nm以下的氧化锌粒子的比例。对于一次粒子的短径超过100nm且为350nm以下的氧化锌粒子,以一次粒子的短径基准的数量分布计,优选含有超过90%且98.5%以下,更优选含有91%以上且98%以下。
通过将氧化锌粒子的一次粒子的短径调整在上述范围内,能够得到保管稳定性优异、紫外线屏蔽区域宽的氧化锌粉体。
(比表面积)
本发明的氧化锌粉体中,只要在温度150℃、相对湿度100%的条件下静置24小时后的比表面积相对于静置之前的比表面积的变化率(静置后的比表面积/静置前的比表面积)为0.9以上且1.1以下,则可以认为保存稳定性优异。比表面积的变化率更优选为0.95以上且1.05以下。
并且,本发明的氧化锌粉体中,在温度150℃、相对湿度100%的条件下、静置前和静置24小时后的各自的比表面积优选为1.5m2/g以上且8.0m2/g以下,更优选为2.0m2/g以上且7.5m2/g以下,进一步优选为3.0m2/g以上且7.0m2/g以下。
即,对于本发明的氧化锌粉体,在所述条件下静置之前和之后的比表面积的变化率优选为10%以下,更优选为7%以下,进一步优选为5%以下。
在高温高湿条件下将氧化锌粉体静置成为通常保管的促进实验。因此,意味着在上述条件下比表面积的变化率小的氧化锌粉体在通常的保管中,比表面积的变化也会得到抑制。
对于这种温湿度条件,例如能够通过使用压力锅装置(ESPEC公司制造的高度加速寿命实验装置EHS-411M)来对条件进行调整。
在对温度150℃、相对湿度100%的条件下静置24小时之前和静置之后进行比较时,本发明的氧化锌粉体的比表面积的变化率小。即,对于本实施方式的氧化锌粉体,即使在进行保管时,性能也几乎不会发生变化,因此保管稳定性优异。
若氧化锌粉体的比表面积发生变化,则氧化锌粉体的吸油量会发生变化。因此,与使用比表面积发生变化之前的氧化锌粉体制备的分散液和化妆材料相比,使用比表面积发生变化的氧化锌粉体制备的分散液和化妆材料的粘度会发生变化、或者肌肤触感等的触感会发生变化。如此,使用保管时比表面积发生变化的氧化锌粉体制备的分散液和化妆材料的品质稳定性不优异。
相对于此,如上所述,本发明的氧化锌粉体的比表面积的变化率小。因此,保管稳定性优异。
因此,使用本发明的氧化锌粉体制备的分散液和化妆材料的粘度和感触等的变化得到抑制,因此品质稳定性优异。
本发明的氧化锌粉体中的比表面积能够通过该领域中使用的通常的方法来测定,例如可以指使用全自动比表面积测定装置(商品名:BELSORP-MiniII、MicrotracBEL Corp.制造)、通过BET多点法并由氮气吸附等温线测定而得的值。
(光催化活性的评价)
对于本发明的氧化锌粉体,通过粉体的光催化活性产生的亮蓝的分解率优选为70%以下。其理由表示,如果该亮蓝的分解率为70%以下,则氧化锌粒子的光催化活性得到抑制。因此,这种氧化锌粉体与化妆材料等中使用的其他材料的反应得到抑制,其结果能够提高化妆品的保管稳定性。
亮蓝的分解率更优选为60%以下,进一步优选为50%以下。
在此,使用亮蓝来测定光催化活性的理由如下。
亮蓝作为“蓝1”而一般使用于化妆材料的着色颜料中。并且,在对光的稳定性比较优异的方面,亮蓝的吸收波长的极大值在630nm附近。因此,对紫外光的吸收比较弱,通过紫外线进行光分解的影响较小。而且,与亚甲蓝等其他色素相比,亮蓝很难吸附于氧化锌粉体的表面。根据以上理由,亮蓝适合用于评价因氧化锌粉体的光催化活性产生的色素的变质。因此,使用亮蓝对光催化活性进行了测定。
亮蓝的分解率的测定方法如下。
首先,制作将亮蓝调整为规定的含有率(例如,5ppm)的亮蓝水溶液。然后从该亮蓝水溶液采集规定量(例如,3mL)到石英皿中。然后,向该采集的亮蓝水溶液中投入氧化锌粉体以使亮蓝水溶液中的氧化锌粉体成为0.01质量%,进行超声波分散从而制备了悬浊液。接着,从规定距离(例如,10cm)对该悬浊液照射规定时间(例如,10分钟)的规定波长的紫外线。
作为紫外线照射灯,例如可使用杀菌灯GL20(波长253.7nm,紫外线输出7.5W:Toshiba Corporation制造)。
接着,从照射了该紫外线的悬浊液中采集上清液。利用分光计(SHIMADZUCORPORATION制造,型号:UV-3150),对投入上述氧化锌粉体之前的亮蓝水溶液和所采集的上清液各自的吸收光谱进行测定。然后,利用这些测定值,通过下述式(1)来计算亮蓝的分解率D。
D=(A0-A1)/A0…(1)
(其中,A0为亮蓝水溶液(5ppm)的吸收光谱的吸收极大波长(630nm附近)下的吸光度,A1为上述上清液的吸收光谱的吸收极大波长下的吸光度。)
(氧化锌粉体的制造方法)
作为将氧化锌粉体中的氧化锌粒子的一次粒子的短径、海伍德直径、长径以及纵横比调整为本发明的范围内的方法,例如可举出以使氧化锌粉体的一次粒子的大小成为均匀的方式对所使用的制造方法的制作条件进行调整的方法。例如可举出,当通过热分解法制作氧化锌粉体时,在进行加热时减缓升温速度、或者减少一次制作的氧化锌粉体的量等,从而减少加热不均的方法等。并且可举出,当通过气相法制作氧化锌粉体时,例如在高温下发生反应后进行冷却时缓慢地进行冷却、或者减少一次制作的氧化锌粉体的量等,从而减少冷却不均的方法等。
作为制造本发明的氧化锌粉体的方法的一例,可举出以下方法。
准备比表面积为8m2/g以上且65m2/g以下、导电率为150μS/cm以下以及松比容为1mL/g以上且10mL/g以下的氧化锌的微粒作为原料,通过加热等使其进一步进行粒子生长。对于加热温度和加热时间,可以通过所加热的氧化锌的微粒的量等来选择不同的条件。即,以根据氧化锌粉体的制作量来得到期望的短径和海伍德直径的方式,对加热温度和加热时间进行适当的调整即可。
当使用前述那种氧化锌的微粒时,由于氧化锌的微粒的导电率低,因此氧化锌微粒中所含的杂质少,不会阻碍氧化锌的微粒彼此之间的烧结,能够均匀地进行粒子生长。
因此,能够如上述那样得到变异系数为50%以下的氧化锌粉体。
本发明的氧化锌粉体的制造方法中使用的本发明的氧化锌的微粒的导电率优选为150μS/cm以下,更优选为100μS/cm以下,进一步优选为50μS/cm以下,进一步优选为30μS/cm以下,最优选为10μS/cm以下。
通过使氧化锌的微粒的导电率在上述范围内,能够得到如上述那种效果。
氧化锌的微粒的导电率是指通过以下方法测定而得的值。
将氧化锌的微粒10g与纯水75g进行混合,将该混合液放入容器中后在热板上煮沸10分钟。
接着,将混合液自然冷却至室温之后,向混合液中加入纯水,以使氧化锌的微粒与纯水的合计量成为85g。
接着,通过离心分离,将混合液进行固液分离,并使用导电率计(商品名:ES-12,HORIBA,Ltd.制造)测定上清液的导电率。
作为将氧化锌微粒的导电率调整为上述范围内的方法,例如可举出减少氧化锌微粒中的杂质的含量的方法。具体而言,在制作氧化锌的微粒时,通过使用纯度高的原料或防止制作工序中杂质的混入或在制作工序的过程中适当设定清洗工序等,能够得到导电率低的氧化锌的微粒。
在所述制造方法中优选使用比表面积为8m2/g以上且65m2/g以下的氧化锌的微粒的理由是因为,通过使比表面积在该范围内的氧化锌的微粒缓慢进行粒子生长,能够得到本发明的氧化锌粉体。
氧化锌的微粒的比表面积更优选为15m2/g以上且60m2/g以下,进一步优选为20m2/g以上且50m2/g以下,尤其优选为25m2/g以上且45m2/g以下。
使用松比容为1mL/g以上且10mL/g以下的氧化锌的微粒的理由是因为,通过使松比容在该范围内的氧化锌的微粒缓慢进行粒子生长,能够得到本发明的氧化锌粉体。
氧化锌的微粒的松比容更优选为1.5mL/g以上且9.5mL/g以下,进一步优选为3.0mL/g以上且8.0mL/g以下,尤其优选为4.0mL/g以上且7.0mL/g以下。
将氧化锌的微粒的松比容控制在上述范围内的方法并没有特别限定,能够选择各种方法。例如,当利用日本特开昭60-255620号公报中记载的那种热分解法来制作氧化锌的微粒时,通过对原料的松比容进行调整或对热分解温度进行调整或进行粉碎等,能够将氧化锌粉体的松比容控制在上述范围内。
并且,例如,当利用日本特开昭63-288914号公报中记载的那种气相法来制作氧化锌的微粒时,通过对制作过程中的温度进行适当的调整,能够将氧化锌的微粒的松比容控制在上述范围内。
在氧化锌粉体的制造方法中能够优选使用的、比表面积为8m2/g以上且65m2/g以下、导电率为150μS/cm以下、以及松比容为1mL/g以上且10mL/g以下的前述氧化锌的微粒的制造方法并没有特别限定。这种氧化锌的微粒的制造方法可以优选包含上述氧化锌的微粒的比表面积的调整方法、氧化锌的微粒的导电率的调整方法、氧化锌的微粒的松比容的调整方法等。可举出适当地实施这些调整方法的方法。
[进行了表面处理的氧化锌粉体]
对于本发明的氧化锌粉体、或粉体中所含的氧化锌粒子,其表面的至少一部分可以通过无机成分和有机成分中的至少一者进行表面处理。如此,将通过无机成分和有机成分中的至少一者进行了表面处理的氧化锌粉体或粒子称为表面处理氧化锌粉体或表面处理氧化锌粒子。
无机成分和有机成分根据氧化锌粉体的用途而适当选择。
当本发明的进行了表面处理的氧化锌粉体使用于化妆材料时,作为无机成分和有机成分并没有特别限定,例如能够使用通常用于化妆材料的表面处理剂。
作为无机成分,例如可举出选自由二氧化硅、氧化铝等组成的组中的至少1种。
作为有机成分,例如可举出选自由硅酮化合物、有机聚硅氧烷、脂肪酸、脂肪酸皂、脂肪酸酯和有机钛酸酯化合物组成的组中的至少1种。
并且,作为无机成分或有机成分,可使用表面活性剂。
当通过这种无机成分和有机成分中的至少一者对氧化锌粉体或粒子进行了表面处理时,能够抑制氧化锌的光催化活性或提高氧化锌粉体对分散介质的分散性。
表面处理中使用的硅酮化合物能够任意地进行选择。例如可举出甲基氢聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷等硅酮油;甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷等烷基硅烷;三氟甲基乙基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷等氟烷基硅烷;聚甲基硅氧烷(methicone)、氢化聚二甲基硅氧烷(hydrogendimethicone)、三乙氧基甲硅烷基乙基聚二甲基硅氧乙基聚二甲基硅氧烷、三乙氧基甲硅烷基乙基聚二甲基硅氧乙基己基聚二甲基硅氧烷、(丙烯酸酯/十三醇丙烯酸酯/三乙氧基甲硅烷基丙醇甲基丙烯酸酯/聚二甲基硅氧烷甲基丙烯酸酯)共聚物、三乙氧基辛酰基硅烷等。
这些硅酮化合物可以仅单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
并且,作为硅酮化合物,也可以使用这些硅酮化合物的共聚物。
作为脂肪酸,例如可举出棕榈酸、异硬脂酸、硬脂酸、月桂酸、肉豆蔻酸、山嵛酸、油酸、松脂酸、12-羟基硬脂酸、聚羟基硬脂酸等。
作为脂肪酸皂,例如可举出硬脂酸铝、硬脂酸钙、12-羟基硬脂酸铝等。
作为脂肪酸酯,例如可举出糊精脂肪酸酯、胆固醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、淀粉脂肪酸酯等。
作为有机钛酸酯化合物,例如可举出异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、异丙基二甲基丙烯酰基异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(十二烷基)苯磺酰基钛酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基-三(二辛基)磷酸钛酸酯、新戊基(二烯丙基)氧基-三新十二烷酰基钛酸酯等。
上述化合物可以仅单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
当本发明的进行了表面处理的氧化锌粉体使用于紫外线屏蔽膜或阻气性膜等工业用途中时,除了使用于化妆材料中的无机成分和有机成分以外,还能够适当选择使用阴离子类分散剂、阳离子类分散剂、非离子类分散剂、硅烷偶联剂、润湿分散剂等使粒子分散时使用的通常的分散剂。
当进行了这种表面处理时,能够抑制氧化锌的光催化活性或提高氧化锌粉体在分散介质中的分散性。
本发明的进行了表面处理的氧化锌粉体的制造方法并没有特别限定。进行面处理时,根据表面处理中使用的成分,通过公知的方法适当地实施即可。
[分散液]
本发明的分散液含有本发明的氧化锌粉体以及分散介质。
另外,对于本发明的分散液,粘度高的糊状的分散体也包含在其含义内。
本发明的分散液中的氧化锌粉体的含量并没有特别限定,根据期望的特性而适当地进行调整即可。
将本发明的分散液使用于化妆材料时,分散液中的氧化锌粉体的含量能够任意地进行选择。例如,可以为10质量%以上且90质量%以下,优选为30质量%以上且90质量%以下,更优选为40质量%以上且85质量%以下,进一步优选为50质量%以上且80质量%以下。
若分散液中的氧化锌粉体的含量例如为30质量%以上且90质量%以下,则会以高浓度含有氧化锌粉体,因此能够提高配方的自由度,能够将分散液的粘度维持在容易处理的程度。
本发明的分散液的粘度能够任意地进行选择。例如优选为5Pa·s以上且300Pa·s以下,更优选为8Pa·s以上且100Pa·s以下,进一步优选为10Pa·s以上且80Pa·s以下,最优选为15Pa·s以上且60Pa·s以下。
通过分散液的粘度在上述范围内,例如即使以高浓度含有固体成分(氧化锌粉体),也能够得到容易处理的分散液。
分散介质根据分散液的用途而适当选择。以下例示优选的分散介质,但本发明的分散液中的分散介质并不限定于这些。
作为分散介质,例如可使用水、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、辛醇、丙三醇等醇类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、γ-丁内酯等酯类;乙醚、乙二醇单甲醚(甲基溶纤剂)、乙二醇单乙醚(乙基溶纤剂)、乙二醇单丁醚(丁基溶纤剂)、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚等醚类。
这些分散介质可以仅单独使用1种,也可以混合使用2种以上。
并且,作为能够使用的其他分散介质的例子,可举出丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、乙酰丙酮、环己酮等酮类;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯等芳香族烃;环己烷等环状烃;二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类;二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷等链状聚硅氧烷类等。
这些分散介质可以仅单独使用1种,也可以混合使用2种以上。
并且,进一步作为其他分散介质的例子,可举出八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷等环状聚硅氧烷类;氨基改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷、烷基改性聚硅氧烷、氟改性聚硅氧烷等改性聚硅氧烷类等。
这些分散介质可以仅单独使用1种,也可以混合使用2种以上。
作为除上述以外的其他分散介质的例子,可举出液体石蜡、角鲨烷、异链烷烃、支链状轻石蜡、凡士林、地蜡等烃油;肉豆蔻酸异丙酯、异辛酸十六烷基酯(cetylisooctanoate)、三辛酸甘油酯等酯油;十甲基环五硅氧烷、二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷等硅酮油;月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸等高级脂肪酸;月桂醇、鲸蜡醇、硬脂醇、己基十二烷醇、异硬脂醇等高级醇等疏水性分散介质。
分散液中的分散介质的量可以根据需要而任意选择。例如可举出10~90质量%。可举出10~70质量%、15~60质量%、20~50质量%等为例,但并不限定于此。
对于本发明的分散液,在不损害其特性的范围内,也可以含有通常使用的添加剂。
作为添加剂,例如可举出分散剂、稳定剂、水溶性粘合剂、增稠剂、油溶性防腐剂、紫外线吸收剂、油溶性药剂、油溶性色素类、油溶性蛋白质类、植物油、动物油等。它们的量可以根据需要而任意选择。
本发明的分散液的制造方法并没有特别限定。例如可举出将本发明的氧化锌粉体和分散介质通过公知的分散装置进行机械分散的方法等。
分散装置可以任意地进行选择,例如可举出搅拌机、自转公转式混合机、均相混合机、超声波均化器、砂磨机、球磨机、辊磨机等。
本发明的分散液除了能够用于化妆材料以外,还能够用于具有紫外线屏蔽功能或气体透过抑制功能等的组合物等中。
[组合物]
本发明的组合物含有本发明的氧化锌粉体、树脂以及分散介质。
本发明的组合物中的氧化锌粉体的含量根据期望的特性而适当地进行调整即可。例如,可以为3质量%以上且80质量%,也可以为5质量%以上且60质量%,优选为10质量%以上且40质量%以下,更优选为20质量%以上且30质量%以下。
当组合物中的氧化锌粉体的含量例如为10质量%以上且40质量%以下时,以高浓度含有固体成分(氧化锌粉体),因此能够充分得到氧化锌的特性(紫外线屏蔽性等),并且能够得到均匀地分散有氧化锌粉体的组合物。
作为分散介质,只要是在工业用途中通常使用的分散介质,则并没有特别限定。例如可举出水、甲醇、乙醇、丙醇等醇类;乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲苯、甲乙酮、甲基异丁酮等。也可以使用上述分散液中举出的分散介质。
本发明的组合物中的分散介质的含量并没有特别限定,可以根据目标组合物的特性而适当地进行调整。例如可举出5~95质量%等,可举出20~90质量%、40~85质量%等为例。但是并不限定于此。
作为树脂,只要是在工业用途中通常使用的树脂,则能够没有特别限定地使用。例如可举出,丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、硅酮树脂等。
本发明的组合物中的树脂的含量并没有特别限定,可以根据目标组合物的特性而适当地进行调整。例如可举出1~80质量%等,可举出2~50质量%、5~20质量%等为例。但是并不限定于此。
对于本发明的组合物,在不损害其特性的范围内,也可以含有通常使用的添加剂。
作为添加剂,例如可举出聚合引发剂、分散剂、防腐剂等。
本发明的组合物的制造方法并没有特别限定。例如可举出将本发明的氧化锌粉体、树脂以及分散介质通过公知的混合装置进行机械混合的方法。
并且,可举出将上述分散液以及树脂通过公知的混合装置进行机械混合的方法。
作为混合装置,例如可举出搅拌机、自转公转式混合机、均相混合机、超声波均化器等。
本发明的组合物能够根据需要而使用于各种用途中。例如,通过辊涂法、流涂法、喷涂法、丝网印刷法、刷涂法、浸渍法等通常的涂布方法,将本发明的组合物涂布于聚酯薄膜等塑料基材上,从而能够形成涂膜。这些涂膜能够作为紫外线屏蔽膜或阻气膜而有效地利用。
[化妆材料]
本发明的化妆材料含有本发明的氧化锌粉体和本发明的分散液中的至少1种。即,可以含有一者或两者。
优选本发明的化妆材料还含有化妆品基剂原料。
在此,化妆品基剂原料是指形成化妆品的主体的各种原料,能够任意地进行选择。例如可举出油性原料、水性原料、表面活性剂、粉体原料等。这些可以使用1种,也可以组合使用2种以上。作为油性原料,例如可举出油脂、高级脂肪酸、高级醇、酯油类等。
作为水性原料,可举出纯化水、醇、增稠剂等。
作为粉末原料,可举出有色颜料、白色颜料、珠光剂、体质颜料等。
对于本发明的化妆材料,例如能够通过将本发明的分散液像以往那样调配到乳液、乳霜、粉底、口红、腮红、眼影等化妆品基剂原料中而得到。
并且,对于本发明的化妆材料,也能够例如通过将本发明的氧化锌粉体调配成油相或水相而成为O/W型或W/O型的乳剂之后,与化妆品基剂原料进行调配而得到。
化妆材料中的氧化锌粉体的含量根据期望的特性而适当地进行调整即可。例如,氧化锌粉体的含量的下限可以为0.01质量%以上,可以为0.1质量%以上,也可以为1质量%以上。并且,氧化锌粉体的含量的上限可以为50质量%以下,可以为40质量%以下,也可以为30质量%以下。
以下,对作为化妆材料的一例的防晒化妆材料进行具体说明。
为了有效地屏蔽紫外线尤其是长波长紫外线(UVA),防晒化妆材料中的氧化锌粉体的含量的下限能够任意地进行选择。氧化锌粉体的含量优选为0.01质量%以上,更优选为0.1质量%以上,进一步优选为1质量%以上。
并且,防晒化妆材料中的氧化锌粉体的含量的上限也能够任意地进行选择,可以为50质量%以下,可以为40质量%以下,也可以为30质量%以下。
防晒化妆材料可以根据需要而含有疏水性分散介质、氧化锌粉体以外的无机微粒或无机颜料、亲水性分散介质、油脂、表面活性剂、保湿剂、增稠剂、pH调节剂、营养剂、抗氧化剂、香料等。它们的量也能够根据需要而任意地进行选择。
作为疏水性分散介质,例如可举出液体石蜡、角鲨烷、异链烷烃、支链状轻石蜡、凡士林、地蜡等烃油;肉豆蔻酸异丙酯、异辛酸十六烷基酯、三辛酸甘油酯等酯油;十甲基环五硅氧烷、二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷等硅酮油;月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸等高级脂肪酸;月桂醇、鲸蜡醇、硬脂醇、己基十二烷醇、异硬脂醇等高级醇等。
作为除氧化锌粉体以外的无机微粒或无机颜料,例如可举出碳酸钙、磷酸钙(磷灰石)、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、硅酸铝、高岭土、滑石、氧化钛、氧化铝、氧化铁黄、γ-氧化铁、钛酸钴、钴紫、氧化硅等。
防晒化妆材料还可以含有至少1种有机类紫外线吸收剂。对于一同含有氧化锌粉体和有机类紫外线吸收剂的化妆材料,通过增强效果而紫外线屏蔽区域变宽,因此优选。作为有机类紫外线吸收剂,例如可举出苯并三唑类紫外线吸收剂、苯甲酰甲烷类紫外线吸收剂、苯甲酸类紫外线吸收剂、邻氨基苯甲酸类紫外线吸收剂、水杨酸类紫外线吸收剂、肉桂酸类紫外线吸收剂、硅酮类肉桂酸紫外线吸收剂、这些以外的有机类紫外线吸收剂等。
作为苯并三唑类紫外线吸收剂,例如可举出2,2’-羟基-5-甲基苯基苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑等。
作为苯甲酰甲烷类紫外线吸收剂,例如可举出二苄连氮(dibenzalazine)、二茴香酰基甲烷(dianisoyl methane)、4-叔丁基-4’-甲氧基二苯甲酰基甲烷、1-(4’-异丙基苯基)-3-苯基丙-1,3-二酮、5-(3,3’-二甲基-2-亚降冰片烷基(norbornylidene))-3-戊-2-酮等。
作为苯甲酸类紫外线吸收剂,例如可举出对氨基苯甲酸(PABA)、PABA单甘油酯、N,N-二丙氧基PABA乙酯、N,N-二乙氧基PABA乙酯、N,N-二甲基PABA乙酯、N,N-二甲基PABA丁酯、N,N-二甲基PABA甲酯等。
作为邻氨基苯甲酸类紫外线吸收剂,例如可举出N-乙酰基邻氨基苯甲酸高孟酯(homomenthyl-N-acetylanthranilate)等。
作为水杨酸类紫外线吸收剂,例如可举出水杨酸戊酯、水杨酸薄荷酯、水杨酸高薄荷酯、水杨酸辛酯、水杨酸苯酯、水杨酸苄酯、水杨酸对2-丙醇苯酯等。
作为肉桂酸类紫外线吸收剂,例如可举出甲氧基肉桂酸辛酯、二-对甲氧基肉桂酸-单-2-乙基己酸甘油酯、肉桂酸辛酯、乙基-4-异丙基肉桂酸酯、甲基-2,5-二异丙基肉桂酸酯、乙基-2,4-二异丙基肉桂酸酯、甲基-2,4-二异丙基肉桂酸酯、丙基-对甲氧基肉桂酸酯、异丙基-对甲氧基肉桂酸酯、异戊基-对甲氧基肉桂酸酯、辛基-对甲氧基肉桂酸酯(2-乙基己基-对甲氧基肉桂酸酯)、2-乙氧基乙基-对甲氧基肉桂酸酯、环己基-对甲氧基肉桂酸酯、乙基-α-氰基-β-苯基肉桂酸酯、2-乙基己基-α-氰基-β-苯基肉桂酸酯、甘油基单-2-乙基己酰基-二对甲氧基肉桂酸酯等。
作为硅酮类肉桂酸紫外线吸收剂,例如可举出[3-双(三甲基硅氧基)甲基甲硅烷基-1-甲基丙基]-3,4,5-三甲氧基肉桂酸酯、[3-双(三甲基硅氧基)甲基甲硅烷基-3-甲基丙基]-3,4,5-三甲氧基肉桂酸酯、[3-双(三甲基硅氧基)甲基甲硅烷基丙基]-3,4,5-三甲氧基肉桂酸酯、[3-双(三甲基硅氧基)甲基甲硅烷基丁基]-3,4,5-三甲氧基肉桂酸酯、[3-三(三甲基硅氧基)甲硅烷基丁基]-3,4,5-三甲氧基肉桂酸酯、[3-三(三甲基硅氧基)甲硅烷基-1-甲基丙基]-3,4-二甲氧基肉桂酸酯等。
作为除上述以外的有机类紫外线吸收剂,例如可举出3-(4’-甲基亚苄基)-d,l-樟脑、3-亚苄基-d,l-樟脑、尿刊酸、尿刊酸乙酯、2-苯基-5-甲基苯并噁唑、5-(3,3’-二甲基-2-亚降冰片烷基)-3-戊-2-酮、硅酮改性紫外线吸收剂、氟改性紫外线吸收剂等。
如上述说明,根据本发明的氧化锌粉体,含有一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子,海伍德直径的数量分布中的变异系数为50%以下。因此,保管稳定性和透明性优异,尤其比表面积的经时稳定性优异,能够得到紫外线屏蔽区域宽的氧化锌粉体。
本发明的表面处理氧化锌粉体中,本发明的氧化锌粉体的表面的至少一部分被无机成分和有机成分中的至少一者优选地进行表面处理。因此,能够进一步抑制氧化锌的光催化活性,并且,能够提高在分散介质中的分散性。
本发明的分散液含有本发明的氧化锌粉体,因此不受氧化锌粉体的保管期间的影响,得到与保管前实质上相同的性质的分散液,品质稳定性优异。
并且,当本发明的分散液的粘度为5Pa·s以上且300Pa·s以下时,分散液的处理变得更加容易。
本发明的组合物含有本发明的氧化锌粉体,因此不受氧化锌粉体的保管期间的影响,得到与保管前实质上相同的性质的组合物,品质稳定性优异。
根据本发明的化妆材料,含有选自本发明的氧化锌粉体和本发明的分散液中的至少1种,因此不受氧化锌粉体的保管期间的影响,得到实质上相同的性质的化妆材料,品质稳定性优异。
实施例
以下,根据实施例和比较例,对本发明进一步进行具体说明,但本发明并不限定于以下实施例。
[实施例1]
“氧化锌粉体的制作”
对比表面积为26.2m2/g、导电率为11.4μS/cm、以及松比容为5.8mL/g的氧化锌的微粒进行加热,从而得到实施例1的氧化锌粉体A1。
“氧化锌粉体的评价”
通过下述方法对实施例1的氧化锌粉体A1进行了观察。其结果,明确了是如下氧化锌粉体。
·氧化锌粒子A1的观察到的所有一次粒子的短径落入55nm以上且259nm以下的范围内;
·观察到的所有一次粒子的海伍德直径落入77nm以上且308nm以下的范围内;
·一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数为26%;
·观察到的所有一次粒子的长径落入92nm以上且436nm以下的范围内;
·观察到的所有一次粒子的纵横比落入1.0以上且2.4以下的范围内;
·对于一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子,以数量分布计含有100%;
·对于一次粒子的短径为35nm以上且100nm以下的氧化锌粒子的含有率,以数量分布计为8.9%。
对于该实施例1的氧化锌粉体A1,使用压力锅装置(ESPEC公司制造的高度加速寿命实验装置EHS-411M),在温度150℃、相对湿度100%的条件下静置了24小时。
静置前的比表面积为4.7m2/g,静置后的比表面积为4.9m2/g,静置后的比表面积相对于静置前的比表面积的变化率为1.03(4.9/4.7)。
(氧化锌粒子的一次粒子的短径、一次粒子的长径、一次粒子的海伍德直径以及一次粒子的纵横比的测定)
对于氧化锌粒子的一次粒子的短径、一次粒子的长径、一次粒子的海伍德直径以及一次粒子的纵横比,通过依照日本工业标准JIS Z8827-1:2008“粒径分析-图像分析法-第1部:静态图像分析法”的方法,以如下方法进行了测定。
使用场发射型电子显微镜(FE-SEM)S-4800(Hitachi High-TechnologiesCorporation制造),拍摄了200个粒子的电子显微镜照片。接着,对于该电子显微镜照片,使用图像分析型粒度分布软件Mac-View Ver.4(MountechCo.,Ltd.制造)进行分析,从而确定了一次粒子的短径、一次粒子的长径、一次粒子的海伍德直径以及一次粒子的纵横比。
(氧化锌粉体的比表面积的测定)
对于氧化锌粉体的比表面积,使用全自动比表面积测定装置(商品名:BELSORP-MiniII,MicrotracBEL Corp.制造),通过BET多点法并由氮(N2)吸附等温线进行了测定。
[实施例2]
“氧化锌粉体的制作”
对比表面积为28.9m2/g、导电率为8.8μS/cm、以及松比容为6.2mL/g的氧化锌的微粒进行加热,从而得到实施例2的氧化锌粉体A2。
“氧化锌粉体的评价”
对实施例2的氧化锌粉体A2,利用与实施例1相同的方法进行了观察。其结果,明确了是如下氧化锌粉体。
·观察到的氧化锌粒子的所有一次粒子的短径落入67nm以上且298nm以下的范围内;
·观察到的所有一次粒子的海伍德直径落入148nm以上且360nm以下的范围内;
·一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数为16%;
·观察到的所有一次粒子的长径落入164nm以上且569nm以下的范围内;
·观察到的所有一次粒子的纵横比落入1.0以上且3.2以下的范围内;
·对于一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子,以数量分布计含有100%;
·对于一次粒子的短径为35nm以上且100nm以下的氧化锌粒子的含有率,以数量分布计为2.3%。
对于该实施例2的氧化锌粉体A2,使用压力锅装置,在温度150℃、相对湿度100%的条件下静置了24小时。
并且,对于氧化锌粒子的一次粒子的短径、一次粒子的长径、一次粒子的海伍德直径以及一次粒子的纵横比,以与实施例1相同的方式进行了测定。
并且,对于氧化锌粉体的比表面积,以与实施例1相同的方式进行了测定。静置前的比表面积为3.9m2/g,静置后的比表面积为3.9m2/g,静置后的比表面积相对于静置前的比表面积的变化率为1.0(3.9/3.9)。
[实施例3]
“氧化锌粉体的制作”
对比表面积为29.7m2/g、导电率为12.9μS/cm、以及松比容为5.5mL/g的氧化锌的微粒进行加热,从而得到实施例3的氧化锌粉体A3。
“氧化锌粉体的评价”
对于实施例3的氧化锌粉体A3,利用与实施例1相同的方法进行了观察。其结果,明确了是如下氧化锌粉体。
·观察到的氧化锌粒子的所有一次粒子的短径落入55nm以上且302nm以下的范围内;
·观察到的所有一次粒子的海伍德直径落入61nm以上且302nm以下的范围内;
·一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数为32%;
·观察到的所有一次粒子的长径落入61nm以上且505nm以下的范围内;
·观察到的所有一次粒子的纵横比落入1.0以上且3.2以下的范围内;
·对于一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子,以数量分布计含有100%;
·对于一次粒子的短径为35nm以上且100nm以下的氧化锌粒子的含有率,以数量分布计为7.5%。
对于该实施例3的氧化锌粉体A3,使用压力锅装置,在温度150℃、相对湿度100%的条件下静置了24小时。
另外,对于氧化锌粒子的一次粒子的短径、一次粒子的长径、一次粒子的海伍德直径以及一次粒子的纵横比,以与实施例1相同的方式进行了测定。
并且,对于氧化锌粉体的比表面积,以与实施例1相同的方式进行了测定。静置前的比表面积为5.1m2/g,静置后的比表面积为5.0m2/g,静置后的比表面积相对于静置前的比表面积的变化率为0.98(5.0/5.1)。
[比较例1]
准备了氧化锌粉体A4(市售品)。对于该粉体A4,利用与实施例1相同的方法进行了观察。其结果,明确了是如下氧化锌粉体。
·观察到的氧化锌粒子的所有一次粒子的短径落入5nm以上且154nm以下的范围内;
·观察到的所有一次粒子的海伍德直径落入13nm以上且182nm以下的范围内;
·一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数为66%;
·观察到的所有一次粒子的长径落入19nm以上且259nm以下的范围内;
·观察到的所有一次粒子的纵横比落入1.0以上且6.6以下的范围内;
·对于一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子,以数量分布计含有34%;
·对于一次粒子的短径为35nm以上且100nm以下的氧化锌粒子的含有率,以数量分布计为34.3%;
·一次粒子的短径小于35nm的粒子含有率为64.0%。
对于该氧化锌粉体A4(市售品),使用压力锅装置,在温度150℃、相对湿度100%的条件下静置了24小时。
如上所述,对于比较例1的氧化锌粒子的一次粒子的短径、一次粒子的长径、一次粒子的海伍德直径以及一次粒子的纵横比等,以与实施例1相同的方式进行了测定。
对于氧化锌粉体的比表面积,也以与实施例1相同的方式进行了测定。静置前的比表面积为12.5m2/g,静置后的比表面积为8.8m2/g,静置后的比表面积相对于静置前的比表面积的变化率为0.70(8.8/12.5)。
[比较例2]
使用了JIS 1种氧化锌粉体。对于该粉体,利用与实施例1相同的方法进行了观察。其结果,明确了是如下氧化锌粉体。
·观察到的所有氧化锌粒子的一次粒子的短径落入32nm以上且616nm以下的范围内;
·观察到的一次粒子的海伍德直径落入45nm以上且733nm以下的范围;
·所有一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数为58%;
·观察到的所有一次粒子的长径落入54nm以上且871nm以下的范围内;
·观察到的所有一次粒子的纵横比落入1.0以上且4.5以下的范围内;
·对于一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子,以数量分布计含有92%;
·对于一次粒子的短径为35nm以上且100nm以下的氧化锌粒子的含有率,以数量分布计为28.3%;
·一次粒子的短径小于35nm的粒子含有率为2.7%。
对于该氧化锌粉体A5,使用压力锅装置,在温度150℃、相对湿度100%的条件下静置了24小时。
如上所述,对于比较例2的氧化锌粒子的一次粒子的短径、一次粒子的长径、一次粒子的海伍德直径以及一次粒子的纵横比等,以与实施例1相同的方式进行了测定。
对于氧化锌粉体的比表面积,也以与实施例1相同的方式进行了测定。静置前的比表面积为3.7m2/g,静置后的比表面积为3.2m2/g,静置后的比表面积相对于静置前的比表面积的变化率为0.86(3.2/3.7)。
根据表1所示的实施例1~3以及比较例1、2的结果,确认到对于含有一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子、海伍德直径的数量分布中的变异系数为50%以下的氧化锌粉体,即使在高温高湿条件下静置,比表面积的变化率也较少,保管稳定性优异。
[表1]
“光催化活性的评价”
通过以下方法对实施例1~3、比较例1、2的氧化锌粉体的光催化活性进行了测定。
制作出将亮蓝的含有率调整为5ppm的亮蓝水溶液,向该亮蓝水溶液3g中投入0.0003g的各氧化锌粉体,并通过超声波分散而制备了悬浊液。接着,在10cm的照射距离下对该悬浊液照射10分钟紫外灯(中心波长:254nm),之后采集了上清液。
接着,利用分光计(SHIMADZU CORPORATION制造,型号:UV-3150),对上述氧化锌粉体投入前的亮蓝水溶液和上清液各自的吸收光谱进行了测定。利用这些测定值,通过上述式(1)计算出亮蓝的分解率D。
其结果,对于亮蓝的分解率,实施例1为49%,实施例2为46%,实施例3为55%,比较例1为80%,比较例2为82%。
即,确认到对于含有一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子、一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数为50%以下的氧化锌粉体,光催化活性也优异。
“防晒乳霜的紫外线屏蔽性的评价”
使用实施例1~3、比较例1、2的氧化锌粉体,以表2所示的配方进行配混,从而分别配出使用了实施例1~3、比较例1、2的粉体的防晒乳霜B1(实施例1)、B2(实施例2)、B3(实施例3)、B4(比较例1)以及B5(比较例2)。
[表2]
对于防晒乳霜,在石英玻璃板上以涂布量成为2mg/cm2的方式进行涂布,并使其自然干燥15分钟后在石英玻璃板上形成了涂膜。
对于该涂膜的紫外线区域中的分光透射率,使用SPF分析器UV-1000S(Labsphere公司制造)对6个部位进行测定,并利用测定值计算出SPF值和临界波长。将结果示于表3。
如表3所示,对于这些6个部位的SPF值的平均值,防晒B1的SPF值为100,防晒B2的SPF值为70,防晒B3的SPF值为85,防晒B4的SPF值为53,防晒B5的SPF值为43。
并且,防晒B1的临界波长为377nm,防晒B2的临界波长为377nm,防晒B3的临界波长为377nm,防晒B4的临界波长为377nm,防晒B5的临界波长为375nm。
即,确认到对于含有一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子,一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数为50%以下的氧化锌粉体,在UV-B区域(波长280nm~315nm)和UV-A区域(波长315nm~400nm)的紫外线屏蔽性优异,紫外线屏蔽区域较宽。
[表3]
SPF值 临界波长
防晒B1 100 377
防晒B2 70 377
防晒B3 85 377
防晒B4 53 377
防晒B5 43 375
产业上的可利用性
本发明的氧化锌粉体的保管稳定性优异,因此其工业价值高。本发明能够提供保管稳定性优异的氧化锌粉体、以及含有氧化锌粉体的分散液、组合物和化妆材料。

Claims (10)

1.一种氧化锌粉体,其特征在于,
所述氧化锌粉体含有一次粒子的短径为35nm以上且350nm以下、并且一次粒子的海伍德直径为35nm以上且400nm以下的氧化锌粒子,
所述氧化锌粉体的一次粒子的海伍德直径的数量分布中的变异系数为50%以下。
2.根据权利要求1所述的氧化锌粉体,其特征在于,
所述氧化锌粒子的一次粒径的长径为50nm以上且650nm以下。
3.根据权利要求1所述的氧化锌粉体,其特征在于,
所述氧化锌粒子的一次粒子的纵横比为1.0以上且4.0以下。
4.根据权利要求1所述的氧化锌粉体,其特征在于,
在温度150℃、相对湿度100%下静置24小时后的比表面积相对于静置前的比表面积的变化率为0.9以上且1.1以下。
5.一种分散液,其特征在于,
所述分散液含有权利要求1所述的氧化锌粉体以及分散介质。
6.一种组合物,其特征在于,
所述组合物含有权利要求1所述的氧化锌粉体、树脂以及分散介质。
7.一种化妆材料,其特征在于,
所述化妆材料含有权利要求1所述的氧化锌粉体。
8.根据权利要求7所述的化妆材料,其包含分散介质。
9.根据权利要求1所述的氧化锌粉体,其中,
所述氧化锌粉体以数量分布计含有95%以上的具有所述短径和所述海伍德直径的一次粒子。
10.根据权利要求1所述的氧化锌粉体,其中,
所述氧化锌粉体以数量分布计含有100%的具有所述短径和所述海伍德直径的一次粒子。
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