JP2837292B2 - アパタイト複合粒子 - Google Patents

アパタイト複合粒子

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば化粧品原料に用
いられ、高い紫外線吸収能を有すると共に高い油脂吸着
能を備えるアパタイト複合粒子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、アパタイトの一種である水酸
アパタイト〔Ca10(PO4)6(OH)2〕は、特開昭63-274
11号公報に記載されているように、人間の皮脂成分のう
ち肌に悪影響を及ぼす皮脂老廃物である遊離脂肪酸を有
効に吸着して除去し、その油脂吸着能を高めるために、
平均粒径を20μm以下の粉末状に成形されて化粧品等の
皮膚外用剤に配合されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
水酸アパタイト粉末においても油脂吸着能が充分である
とはいえなかった。
【0004】そこで、本発明の目的は、その形状をより
真球状に近づけて肌に対する「すべり」と「のり」が良
い、かつ、より高い油脂吸着能を有し、さらに紫外線吸
収能を有するアパタイト複合粒子を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のアパタイト複合
粒子は、以上の課題を解決するために、所定濃度(90重
量%以下)のアパタイト微粒子からなるアパタイトスラ
リーに、50重量%以下となるようにチタニア(TiO2)粉
末を混合して混合物を得た後、その混合物を噴霧造粒法
などにより略球状に造粒してなることを特徴としてい
る。
【0006】上記アパタイト微粒子におけるアパタイト
は、一般化学式M10(ZO4)6 2 で表される物質群で
あって、Mとして、Ca、Pb、Ba、Sr、Cd、Z
n、Ni、Mg、Na、K、Fe、Al の元素の中から
少なくとも1種、ZO4 として、PO4 、AsO4 、V
4 、SiO4 またはCO3 、Xとして、F、OH、C
l 、Br、Oの元素もしくは原子団の中から少なくとも
1種から構成されている。
【0007】また、大きな比表面積を有するアパタイト
複合粒子とするために、アパタイト微粒子の1次粒子の
粒径は 0.1μm以下であることが、また、チタニアの粒
径は20μm以下であることが望ましく、その上、アパタ
イトスラリーとチタニア(TiO2)粉末とは室温中で混合
することが望ましい。
【0008】一方、アパタイトスラリーにおけるアパタ
イト微粒子が90重量%以上となると、アパタイトスラリ
ーの粘度が高くなるので、造粒に不適となる。また、ア
パタイトスラリーにおけるアパタイト微粒子の含量を1
〜90重量%の範囲で変えることにより、所望の平均粒径
を有するアパタイト複合粒子を得ることができる。
【0009】また、造粒法としては、得られる粒子が略
球状で、かつ、比表面積を大きくできるものであれば、
特に限定されるものではないが、噴霧造粒法の他にフリ
ーズドライ後に粉砕する造粒法、または、高速撹拌型造
粒法を用いてもよい。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例について図1ないし図5に
基づいて説明すれば、以下の通りである。まず、アパタ
イトの一種である水酸アパタイトの微粒子からなるスラ
リーの調製法について説明すると、水酸化カルシウム懸
濁液に攪拌下、pH11付近に至るまで2〜4倍に希釈
したリン酸水溶液を滴下し、この後約5倍以上に希釈し
たリン酸水溶液を滴下してpH10〜9に調節すること
により、粒径0.1μm以下の水酸アパタイト微粒子か
らなるスラリーが得られた。
【0011】〔実施例1〕上記スラリーをイオン交換水
により希釈して、水酸アパタイト(Hydroxy Apatite 、
以下HApと略す)の濃度が20重量%になるように調
製しHApスラリーを得た。そのHApスラリーに、イ
オン交換水に分散させた高純度二酸化チタン(以下、チ
タニアという)粉末〔TiO2、東邦チタニウム(株)製〕
を1重量%(モル%で表すと、11.3mol%となる)となる
ように混入し、攪拌モーターで1時間攪拌して混合物ス
ラリーを得た。
【0012】図1に示すように、HAp粒子1およびチ
タニア粒子2を含む上記混合物スラリー3を、定量ポン
プ4によりスプレードライヤー(大川原化工機械社製 L
-8)5に供給し、そのアトマイザー6を高速回転させる
ことにより、噴霧造粒法による造粒乾燥を行った。造粒
乾燥により得られたチタニア含有HAp微粉体である略
球状のアパタイト複合粒子7はサイクロン8により採取
された。また、サイクロン8により採取しきれない超微
粉体はバグフィルター(図示せず)により採取された。
【0013】なお、上記定量ポンプ4による原料として
の混合物スラリー3の供給量は1〜3kg/hで行われ、ス
プレードライヤー5におけるエアフィルター9を介して
電気ヒーター10によって加温された空気の熱ガス室1
1の入口温度は 200〜 250℃に、サイクロン8に繋がる
排出孔12における出口温度は 100℃以下にならないよ
うに制御され、また、アトマイザー6の回転数は 10000
〜37000rpmの範囲内に設定された。
【0014】また、上記スプレードライヤー5をよりス
ケールアップした2種のスプレードライヤー(大川原化
工機械社製 FOC-20,OD-25G、FOC-25,OC-25) を用いて、
スラリー供給量を100kg/hrとし、他の条件は上記と同様
に調製したところ、上記スプレードライヤー5によるア
パタイト複合粒子7と同様のアパタイト複合粒子7が得
られた。
【0015】〔実施例2〕チタニアの混入率を上記実施
例1における1重量%の代わりに5重量%(モル%で表
すと、39.8mol%となる)として、他は上記実施例1と同
様の条件で操作を行い略球状のアパタイト複合粒子を得
た。
【0016】〔実施例3〕チタニアの混入率を上記実施
例1における1重量%の代わりに10重量%(モル%で
表すと、58.3mol%となる)として、他は上記実施例1と
同様の条件で操作を行い略球状のアパタイト複合粒子を
得た。
【0017】〔実施例4〕チタニアの混入率を上記実施
例1における1重量%の代わりに30重量%(モル%で
表すと、84.3mol%となる)として、他は上記実施例1と
同様の条件で操作を行い略球状のアパタイト複合粒子を
得た。
【0018】〔実施例5〕チタニアの混入率を上記実施
例1における1重量%の代わりに50重量%(モル%で
表すと、92.6mol%となる)として、他は上記実施例1と
同様の条件で操作を行い略球状のアパタイト複合粒子を
得た。
【0019】上記各実施例において得られた各アパタイ
ト複合粒子について、粉末X線回折を用いてそれらの生
成相を調べたところ、図2に示すように、図2(g)に
しめすチタニアのX線回折で現れる各ピーク、例えばピ
ークAが、図2(a)のHAp単一相のX線回折図に重
なるように、図2(b)〜(f)に示す各アパタイト複
合粒子のX線回折図に現れ、得られた各アパタイト複合
粒子がHApとチタニアの複合体であることが同定され
た。
【0020】なお、図2(b)および(c)に示したア
パタイト複合粒子は固溶体であって、それらの回折図は
図2(a)のHAp単一相のX線回折図とよく似た回折
パターンを示し、一方、図2(d)〜(f)に示したア
パタイト複合粒子は混合物であった。
【0021】また、上記の各アパタイト複合粒子におけ
るX線回折図をより明瞭にするために、微結晶体である
HApを結晶化させる温度である 800℃に上記の各アパ
タイト複合粒子を加温した後、それぞれX線回折を行っ
たところ、図3に示すように、上記と同様に各アパタイ
ト複合粒子のX線回折図に、よりはっきりと図3(f)
に示すチタニアの各ピーク、例えばピークBがそれぞれ
観察され、上記で得られた各アパタイト複合粒子がHA
pとチタニアの複合体であることが同定された。
【0022】なお、図3(a)および(b)に示したア
パタイト複合粒子は固溶体であって、それらの回折図は
HAp単一相のX線回折図(図示せず)とよく似た回折
パターンを示し、一方、図3(c)〜(e)に示したア
パタイト複合粒子は混合物であった。
【0023】次に、上記で得られた各アパタイト複合粒
子の油脂吸着能をそれぞれ測定した。それは、油脂のモ
デル物質としてオレイン酸およびオレイルオレートを用
い、特開昭63-27411号公報において用いられている測定
方法を用いてそれぞれ行った。それらの結果を図4に示
した。図から明らかなように、HAp単体造粒粒子、ま
た、従来のアパタイト粒子(油脂吸収量としてオレイン
酸、オレイルオレートの合計吸収量約73mg)と比べて各
アパタイト複合粒子の方が、油脂吸着能が高いことが示
された。
【0024】さらに、上記各アパタイト複合粒子にほぼ
紫外線領域の光(200nm〜500nm)を連続的にスキャンして
それぞれ照射し、アパタイト複合粒子からの反射率を測
定することで、それぞれの紫外線吸収率を測定した。こ
の結果を図5に示した。この結果から明らかなように、
各アパタイト複合粒子においては、HAp単体造粒粒子
と比べて有意の紫外線吸収率を示し、また、チタニアの
含有率が高くなるにつれ紫外線吸収率が高くなってい
た。
【0025】このようにチタニアを含有するアパタイト
複合粒子は、噴霧造粒法であるスプレードライ法を用い
て造粒されているので、その形状がほぼ球状となり、従
来のアパタイト粒子と比べて肌に対する「すべり」や
「のり」が良いものとなっており、さらに、より高い油
脂吸着能を備えているため、化粧崩れやニキビ等を防止
できるものとなっている。したがって、上記アパタイト
複合粒子は皮膚外用剤(医薬品、医薬用外、化粧品な
ど)に好適に使用される。
【0026】その上、得られたアパタイト複合粒子は紫
外線吸収能を備えているため、紫外線をカットするファ
ンデーション等の皮膚に塗布する化粧品等にさらに好適
に使用される。また、HApが生体内における骨などの
構成材料であるので、得られたアパタイト複合粒子も充
分な生体親和力を有し、歯科材料や骨充填材などにも適
用することが可能である。
【0027】
【発明の効果】本発明のアパタイト複合粒子は、以上の
ように、所定濃度のアパタイト微粒子からなるアパタイ
トスラリーに、チタニア(TiO2)粉末を混合して混合物
を得た後、その混合物を略球状に造粒してなる構成であ
る。
【0028】これにより、上記構成は、略球状となるの
で、従来のアパタイト粒子と比べて肌に対する「すべ
り」や「のり」が良いものであり、また、より高い油脂
吸着能を備えているため、上記構成を化粧品に用いる
と、化粧崩れやニキビ等を低減できるものである。
【0029】この結果、上記構成は化粧品等に好適に使
用される優れた特性を有するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアパタイト複合粒子を製造する際に用
いたスプレードライヤーの概略構成図である。
【図2】上記で得られた各アパタイト複合粒子を同定す
るためのX線回折図である。
【図3】上記各アパタイト複合粒子を同定するための他
のX線回折図である。
【図4】上記各アパタイト複合粒子における油脂吸着能
をそれぞれ示すグラフである。
【図5】上記各アパタイト複合粒子の紫外線反射率をそ
れぞれ示すグラフである。
【符号の説明】
1 アパタイト微粒子 2 チタニア粒子(チタニア粉末) 3 混合物スラリー(混合物)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C01B 25/32 C01B 25/32 W (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61K 6/033 A61K 7/42 C01B 25/32

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定濃度のアパタイト微粒子からなるアパ
    タイトスラリーに、チタニア(TiO2)粉末を混合して混
    合物を得た後、その混合物を略球状に造粒してなること
    を特徴とするアパタイト複合粒子。
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