JP6084384B2 - Powder surface treatment method, surface treated powder and cosmetic - Google Patents

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本願発明は、粉体の表面処理方法、その方法によって処理された表面処理粉体、及びその表面処理粉体を含有する化粧料に関する。   The present invention relates to a powder surface treatment method, a surface-treated powder treated by the method, and a cosmetic containing the surface-treated powder.

シリコーン処理やフッ素処理等、化粧料に用いられる粉体の表面処理は、大きく分けて2つの理由から行われる。一つは、水や油に対する分散性の向上や、表面活性の抑制等の粉体の問題点を解決すること、もう一つは、新たな使用感や、粉体が持っていなかった撥水性等の新たな機能を付与することである。   Surface treatment of powders used in cosmetics, such as silicone treatment and fluorine treatment, is roughly performed for two reasons. One is to solve the problems of powder, such as improved dispersibility in water and oil, and suppression of surface activity, and the other is a new feeling of use and water repellency that the powder did not have. It is to give new functions such as.

一般に、化粧料に用いられる粉体は、主に金属酸化物やその複合粉体であり、その表面には水酸基等の表面官能基があり、粉体の種類や吸着水の量によって表面状態は異なっている。このため、表面官能基への結合や吸着を利用して表面処理剤を反応させて表面処理を行う場合、処理を施す粉体の種類や表面状態が異なれば、同じ表面処理剤や同じ表面処理方法を用いても、同じような機能を引き出せる表面処理が行えるとは限らない。   In general, powders used in cosmetics are mainly metal oxides and composite powders thereof, and the surface has surface functional groups such as hydroxyl groups, and the surface state depends on the type of powder and the amount of adsorbed water. Is different. For this reason, when surface treatment is performed by reacting with a surface treatment agent using bonding or adsorption to a surface functional group, the same surface treatment agent or the same surface treatment can be used if the type and surface state of the powder to be treated are different. Even if the method is used, it is not always possible to perform a surface treatment that can bring out a similar function.

また、粒子表面の形状や粒子サイズによっても、その都度、表面処理剤量や表面処理方法を最適化しなければ所望の効果は得られないことが多い。   Also, depending on the particle surface shape and particle size, the desired effect is often not obtained unless the amount of the surface treatment agent and the surface treatment method are optimized.

そこで、これら表面処理における問題点を解決するために、特許文献1では、前処理として、加熱、プラズマ、水熱反応等で無機粉体基剤の表面を活性化し、撥水撥油剤を反応性助剤と共に処理する方法が行われている。しかし、これらの活性化前処理は、処理温度や圧力等の条件が過酷であり汎用性が低い。さらには、プラズマにおいては、プラズマスプレー装置を用いた例が示されているが、プラズマスプレー装置が主にプレート状のものを対象とし、気相中でプラズマ照射する装置であるために、活性化の程度は、粉体の凝集状態や形状の影響を受け、撥水撥油特性も劣るものであった。さらには、プラズマ装置自身も、大掛かりなものとなり汎用性に欠けていた。   Therefore, in order to solve these problems in the surface treatment, in Patent Document 1, as a pretreatment, the surface of the inorganic powder base is activated by heating, plasma, hydrothermal reaction, etc., and the water and oil repellent is made reactive. The method of processing with an auxiliary agent is performed. However, these pretreatments for activation are severe in conditions such as processing temperature and pressure, and have low versatility. Furthermore, in plasma, an example using a plasma spray device is shown, but since the plasma spray device is mainly intended for plate-shaped devices and is a device that irradiates plasma in the gas phase, it is activated. The degree of was affected by the aggregation state and shape of the powder, and the water and oil repellency properties were also poor. Furthermore, the plasma apparatus itself was large and lacked versatility.

特許文献2及び3に、摩砕による方法や酸・アルカリによるエッチング法が活性化の方法として紹介されている。しかし、特許文献3に記述されているように、摩砕以外の方法ではスケールアップが難しく、また、粒子に対して均一な活性面を生み出すような均質性の高い方法ではないために、表面処理することによる十分な性能を引き出すことは難しいものであった。   Patent Documents 2 and 3 introduce a grinding method and an acid / alkali etching method as activation methods. However, as described in Patent Document 3, it is difficult to scale up by a method other than grinding, and since it is not a highly homogeneous method that produces a uniform active surface with respect to particles, the surface treatment is performed. It was difficult to bring out sufficient performance.

一方で、金属塩を表面処理の工程で利用しているものもある。例えば、特許文献4では、水素添加レシチンを完全に配向吸着させるために、Al、Mg、Ca、Zn、Ti等の可溶性金属塩を利用して、表面処理剤である水素添加レシチンを完全に粉体表面に析出させ吸着させている。特許文献5では、表面処理剤として疎水性カップリング剤を用いるときに、アルミニウム又は珪素の水酸化物や酸化水和物で薄片状基材を前処理する方法を示している。さらに、特許文献6では、粘土鉱物を金属水酸化物又は金属塩の水和物等で前処理してフッ素処理すること等が示されている。しかし、これらの金属塩で前処理してから表面処理剤による表面処理を施した粉体を化粧料に配合すると、化粧料中で金属塩の溶出による他の成分の劣化や溶化物の析出等、経時安定性を悪くしてしまう場合がある。このため化粧料においては、表面処理剤以外の添加物は少ない方が好ましい。   On the other hand, some use metal salts in the surface treatment process. For example, in Patent Document 4, in order to completely align and adsorb hydrogenated lecithin, soluble metal salts such as Al, Mg, Ca, Zn, and Ti are used to completely powder hydrogenated lecithin as a surface treatment agent. It is deposited and adsorbed on the body surface. Patent Document 5 shows a method of pretreating a flaky substrate with a hydroxide or hydrate of aluminum or silicon when a hydrophobic coupling agent is used as a surface treatment agent. Further, Patent Document 6 discloses that a clay mineral is pretreated with a metal hydroxide or a hydrate of a metal salt and then fluorinated. However, when powders that have been pretreated with these metal salts and then surface treated with a surface treatment agent are added to cosmetics, deterioration of other components due to elution of metal salts in the cosmetics, precipitation of lysates, etc. , Stability over time may be deteriorated. For this reason, in cosmetics, it is preferable that there are few additives other than a surface treating agent.

均一な表面処理のためには、凝集している粉体はあらかじめ表面処理剤と反応させる前に、気相中でも液相中でも均一に解して分散させておくことは重要である。しかし、近年、化粧料用の粉体の多くは微粒子化されており、機械力だけでは均一に解砕・分散することは困難となりつつある。また、界面活性剤のような分散剤を加えると、所望の表面処理効果とは相反する効果をもたらしてしまう場合が多い。   For uniform surface treatment, it is important to disperse the agglomerated powder uniformly in the gas phase or in the liquid phase before reacting with the surface treatment agent in advance. However, in recent years, many powders for cosmetics have been made fine particles, and it is becoming difficult to uniformly disintegrate and disperse them by mechanical force alone. In addition, when a dispersant such as a surfactant is added, an effect contrary to the desired surface treatment effect is often brought about.

特開平1−197420JP-A-1-197420 特開平2−127477JP 2-127477 特開平3−9964JP-A-3-9964 特開昭60−190705JP-A-60-190705 特開2002−194247JP 2002-194247 A 特開2003−81733JP 2003-81733 A

化粧料等に用いられる粉体への表面処理において、添加物や分散剤をできる限り少なく抑えながら、例えば、分散性の向上や撥水撥油効果のような表面処理効果を容易に得ることができる新たな表面処理方法の開発が望まれていた。   In surface treatment of powders used in cosmetics and the like, it is possible to easily obtain surface treatment effects such as improved dispersibility and water and oil repellency while suppressing as few additives and dispersants as possible. Development of a new surface treatment method that can be performed has been desired.

本願発明が解決しようとする課題は、添加物や分散剤を使わない、又はその使用量を抑えて、粉体表面に表面処理を施して優れた表面処理効果を引き出すための表面処理方法、及びその方法で表面処理された粉体、さらには、その表面処理粉体を含有する化粧料を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is a surface treatment method for extracting an excellent surface treatment effect by applying a surface treatment to the powder surface without using an additive or a dispersant or suppressing the amount of use, and It is to provide a powder surface-treated by the method and a cosmetic containing the surface-treated powder.

本願発明者は、上記の課題に対し鋭意研究を行った結果、粉体の表面処理の前処理として、水中の粉体にプラズマを照射することにより、良好な表面処理ができることを見出し、本願発明を完成した。すなわち、本願発明は、プラズマを発生させる電極構成が、一対の電極のうち、一方の電極は水中に入れた又は水面に接触した状態とし、他方の電極は水面上部の気中に配置された状態とし、この両電極間に高電圧を印加してプラズマを発生させ前処理を行う。このプラズマによる前処理では、粉体は水中にあり、粉体表面が水に覆われた状態である。   As a result of intensive studies on the above problems, the present inventor has found that a surface treatment can be performed satisfactorily by irradiating the powder in water with plasma as a pretreatment for the surface treatment of the powder. Was completed. That is, in the present invention, the electrode configuration for generating plasma is such that one of the pair of electrodes is placed in water or in contact with the water surface, and the other electrode is disposed in the air above the water surface. Then, a high voltage is applied between both electrodes to generate plasma and perform pretreatment. In this plasma pretreatment, the powder is in water and the powder surface is covered with water.

本願発明では、このプラズマによる前処理の後に、得られた粉体の水分散物か、あるいは任意の方法で水分散物から取り出した粉体に対して、金属石鹸、パーフルオロアルキルエチルリン酸エステルジエタノールアミン塩、フッ素アルキルアクリレート/ポリアルキレングリコールアクリレートポリマー、パーフルオロポリエーテルリン酸、パーフルオロポリエーテル鎖を有するアニオン性又はカチオン性高分子、水素添加レシチン、アシル化アミノ酸、α−トコフェロールリン酸エステル塩、シリコーン油、シラン化合物等の表面処理剤を被覆する表面処理を行う。
In the present invention, after the plasma pretreatment, the obtained powder aqueous dispersion, or the powder taken out from the aqueous dispersion by any method, is subjected to metal soap, perfluoroalkylethyl phosphate ester. Diethanolamine salt, fluoroalkyl acrylate / polyalkylene glycol acrylate polymer, perfluoropolyether phosphate, anionic or cationic polymer having perfluoropolyether chain, hydrogenated lecithin, acylated amino acid, α-tocopherol phosphate ester salt , a surface treatment for coating the silicone oil, the surface treatment agent of the silane compound.

なお、本願発明において、「水中」及び「水面」の「水」は全て、微粒子を分散させる水性の分散媒のことを言い、水溶液を含む。   In the present invention, “water” and “water” in the “water surface” all refer to an aqueous dispersion medium in which fine particles are dispersed and include an aqueous solution.

本願発明でのプラズマを発生させる方式として、一対の電極のうち、一方の電極は水中に入れた又は水面に接触した状態であり、他方の電極は水面上部の気中に配置された状態で対電極が構成され、この両電極間に高電圧を印加してプラズマを発生させる方式である。すなわち、図1の本願発明の分散装置に示すように、一方の電極は水中に浸された状態又は水面に接触した状態であり、他方は水面から適度に離れた水面上部の気中に配置された位置関係にある。これにより、プラズマは水面上部の電極と水面との間で生成され、水面付近に直接作用する。   As a method of generating plasma in the present invention, one of the pair of electrodes is placed in water or in contact with the water surface, and the other electrode is placed in the air above the water surface. In this method, an electrode is formed, and a high voltage is applied between both electrodes to generate plasma. That is, as shown in the dispersion apparatus of the present invention in FIG. 1, one electrode is in a state immersed in water or in contact with the water surface, and the other is disposed in the air above the water surface at an appropriate distance from the water surface. Are in a positional relationship. Thereby, plasma is generated between the electrode on the upper surface of the water surface and the water surface, and acts directly near the water surface.

本願発明での水面上部の電極において、その形状は、針状、中空針状、線状、平板状等が挙げられるが、特に限定されない。その中でも、不平等電界が発生することで絶縁破壊電圧が低くなりプラズマを低電圧でも発生させやすくする針状のものが好ましい。電極の材質は、銅、銅タングステン、グラファイト、タングステン、チタン、ステンレス、モリブデン、アルミ、鉄等が挙げられ、特に限定されない。電極の消耗を考慮すると、タングステンやチタンが好ましい。   In the electrode on the upper surface of the water in the present invention, the shape may be a needle shape, a hollow needle shape, a linear shape, a flat plate shape, or the like, but is not particularly limited. Among them, a needle-shaped one that generates a non-uniform electric field and lowers a dielectric breakdown voltage and easily generates plasma even at a low voltage is preferable. Examples of the material of the electrode include copper, copper tungsten, graphite, tungsten, titanium, stainless steel, molybdenum, aluminum, iron, and the like, and are not particularly limited. In consideration of electrode consumption, tungsten or titanium is preferable.

また、水中に浸された又は水面に接触させた他方の電極も、液と化学反応等作用しないものであれば、その形状や材質は特に限定されない。   Further, the shape and material of the other electrode immersed in water or brought into contact with the water surface are not particularly limited as long as the other electrode does not act on the liquid or the like.

本願発明でのプラズマの発生に使用する電源としては、直流電源、パルス電源、低周波・高周波交流電源、マイクロ波電源等様々な方式を用いることができる。その中でも安価で高電圧を簡便に得ることができ整合回路を必要としない50Hzや60Hzの交流電源が良く、具体的にはインバーター式ネオン変圧器や巻線式ネオン変圧器が良い。   As a power source used for generating plasma in the present invention, various systems such as a DC power source, a pulse power source, a low-frequency / high-frequency AC power source, and a microwave power source can be used. Among them, an AC power source of 50 Hz or 60 Hz that can easily obtain a high voltage at a low cost and does not require a matching circuit is preferable, and specifically, an inverter neon transformer or a wound neon transformer is preferable.

本願発明におけるプラズマの発生量は、水面上部の気中に配置した電極と水面間の距離及び印加電圧に影響される。水面上部の気中に配置した電極と水面間の距離が短ければ印加電圧は低く、長ければ印加電圧は高くなる。本願発明では、水面上部の気中に配置した電極と水面間の距離及び印加電圧は限定されない。該電極が水面から僅かでも離れた状態であれば良く、0mmよりも大きく50mm以下が好ましい。安定的な印加と良好な分散が期待できる範囲として、2〜10mmがより好ましい。また、印加電圧は、安全性と電極の消耗等を考慮して、0kVよりも大きく30kV以下が好ましい。さらには電圧の印加のし易さから1〜10kVが最も好ましい。   The amount of plasma generated in the present invention is affected by the distance between the electrode disposed in the air above the water surface and the water surface and the applied voltage. The applied voltage is low when the distance between the electrode disposed in the air above the water surface and the water surface is short, and the applied voltage is high when the distance is long. In the present invention, the distance between the electrode disposed in the air above the water surface and the water surface and the applied voltage are not limited. The electrode may be in a state slightly separated from the water surface, and is preferably larger than 0 mm and not larger than 50 mm. As a range where stable application and good dispersion can be expected, 2 to 10 mm is more preferable. The applied voltage is preferably greater than 0 kV and not greater than 30 kV in consideration of safety and electrode wear. Furthermore, 1-10 kV is the most preferable from the ease of applying a voltage.

本願発明でプラズマ発生時に用いる溶液すなわち粉体を分散させる分散媒は、水又は水溶液であれば良く、限定されない。粉体に対して付着等の恐れのある不純物等の余分な物質を排除した水分散物を得たいときは、精製水、イオン交換水、純水、超純水等を用いれば良い。また、本願発明で被覆される表面処理剤の効果を失わせない範囲で、溶液の導電性を調節するための塩の添加、表面反応助剤としての酸・アルカリ、分散安定性を高めるためのアルコールや界面活性剤等の分散剤を、分散媒へ添加しても良い。   The dispersion medium for dispersing the solution, that is, the powder used when generating plasma in the present invention is not limited as long as it is water or an aqueous solution. In order to obtain an aqueous dispersion from which extra substances such as impurities that may adhere to the powder are eliminated, purified water, ion-exchanged water, pure water, ultrapure water, or the like may be used. In addition, in order not to lose the effect of the surface treatment agent coated with the present invention, addition of a salt for adjusting the conductivity of the solution, acid / alkali as a surface reaction aid, for enhancing dispersion stability You may add dispersing agents, such as alcohol and surfactant, to a dispersion medium.

本願発明でプラズマを発生させる装置は、図1のように水面上部を解放した状態であっても、あるいは、水面上部の電極を覆う形で密閉した状態でもよい。密閉系では、任意のガスを導入しながら放電することができる。装置が空気雰囲気にあれば、空気中の窒素、酸素及び水分子へのプラズマの作用により発生するラジカル等の活性種による効果の増強が期待できる。導入するガスとしては、水素、窒素、酸素、アルゴン、二酸化炭素等の気体やこれらの混合物、ガス化された化合物等が挙げられる。ガスの導入は水面上、分散媒中のいずれでも良い。   The apparatus for generating plasma in the present invention may be in a state where the upper surface of the water surface is released as shown in FIG. 1 or in a state where the device is sealed so as to cover the electrode on the upper surface of the water surface. In a closed system, discharge can be performed while introducing an arbitrary gas. If the apparatus is in an air atmosphere, the effect of active species such as radicals generated by the action of plasma on nitrogen, oxygen and water molecules in the air can be expected. Examples of the gas to be introduced include gases such as hydrogen, nitrogen, oxygen, argon, and carbon dioxide, mixtures thereof, and gasified compounds. The gas may be introduced either on the water surface or in the dispersion medium.

本願発明でのプラズマによる前処理において、そのプラズマの効果の増強と均一性を高めるために、粉体が分散している水分散物に対して機械的分散力を併用するのが好ましい。ここで、機械的分散力とは、粉体が分散している水分散物を撹拌して、粉体の水中での分散状態やプラズマによって発生したラジカル等を水中で均一にする能力、さらには、分散している粉体が凝集している場合、凝集した粒子を衝撃や剪断等物理的な力を加え、凝集体を解して分散させる能力のことである。   In the pretreatment with plasma in the present invention, in order to enhance the effect and uniformity of the plasma, it is preferable to use a mechanical dispersion force in combination with the aqueous dispersion in which the powder is dispersed. Here, the mechanical dispersion force is the ability to agitate the aqueous dispersion in which the powder is dispersed to make the dispersion state of the powder in water and the radicals generated by the plasma uniform in water, When the dispersed powder is agglomerated, it means the ability to disperse the agglomerated particles by applying physical force such as impact or shear to the agglomerated particles.

例として、アンカー型の撹拌翼やディスパーでは、粉体の水中での分散やラジカル等の粉体への作用を均一にするために水分散物の撹拌を行う。さらに、系全体を均一にするための撹拌だけでなく、粉体の凝集体を解砕して、新たな粉体表面を作り出しラジカル等が作用できるようにするための装置として、発生した粗密状態や膨張に伴い発生したキャビティーの消滅を利用する超音波浴や超音波ホモジナイザー、回転翼と固定環との微細な間隙で生じる強力な剪断力や衝撃力を利用する高速ホモミキサーやコロイドミル、水分散物の高圧・高速衝突を利用した高圧ホモジナイザー、メディアとの衝突・剪断・衝撃・摩擦等を利用するビーズミルが挙げられるが、これらに限定されない。   For example, in an anchor-type stirring blade or disper, the aqueous dispersion is agitated in order to disperse the powder in water and to make the action of radicals and the like uniform on the powder. Furthermore, in addition to stirring to make the entire system uniform, as a device to break up powder agglomerates and create new powder surfaces so that radicals etc. can act, the generated coarse and dense state Ultrasonic baths and ultrasonic homogenizers that use the disappearance of cavities generated due to expansion and expansion, high-speed homomixers and colloid mills that use powerful shearing and impact forces generated in the minute gaps between the rotating blades and the stationary ring, Examples include, but are not limited to, a high-pressure homogenizer using high-pressure / high-speed collision of an aqueous dispersion and a bead mill using collision / shear / impact / friction with a medium.

また、本願発明でプラズマを発生させて前処理する場合の水分散物中の粉体濃度は、分散媒全体にプラズマの効果が行き渡るようにするために、水分散物の粘度が高過ぎず機械力で十分に撹拌できる20重量%以下が好ましい。   In addition, the powder concentration in the aqueous dispersion when the plasma is generated and pretreated in the present invention is such that the viscosity of the aqueous dispersion is not too high so that the effect of the plasma is spread throughout the dispersion medium. It is preferably 20% by weight or less which can be sufficiently stirred by force.

本願発明では、水中に粉体を浸してプラズマを発生させるので、気相中でのプラズマスプレー装置や大気圧プラズマ装置のようなフィルムやプレート平面を得意とする処理とは異なり、球状、紡錘状、板状、凹状等の形状や多孔質等の粉体表面の微細構造に影響されないで、粉体に対してプラズマによって発生したラジカル等を作用させることができる。例えば、水が触れている限り、粉体が板状であってもその裏面や、凹状の部分でもその窪み部分の中までプラズマを作用させることができる。   In the present invention, since the plasma is generated by immersing the powder in water, it is spherical, spindle-shaped, unlike the processing that specializes in film and plate planes such as plasma spray devices and atmospheric pressure plasma devices in the gas phase. The radicals generated by the plasma can be applied to the powder without being affected by the shape of the plate, the concave, etc., or the fine structure of the powder surface such as the porous material. For example, as long as the water is touched, the plasma can be applied to the back surface of the powder even in the form of a plate, or even in the concave portion of the powder.

本願発明では、単に水中に分散させるだけでなく、凝集し易い微粒子の凝集体を解しながら分散して、安定した状態で水中に存在させることができる。このため、凝集し易い粉体ほど他のプラズマによる処理と比べ、その後の金属石鹸、パーフルオロアルキルエチルリン酸エステルジエタノールアミン塩、フッ素アルキルアクリレート/ポリアルキレングリコールアクリレートポリマー、パーフルオロポリエーテルリン酸、パーフルオロポリエーテル鎖を有するアニオン性又はカチオン性高分子、水素添加レシチン、アシル化アミノ酸、α−トコフェロールリン酸エステル塩、シリコーン油、シラン化合物等の表面処理剤を被覆する表面処理を効率的に行うことができる。化粧料に用いられる10μm以下の粉体に対しては、本願発明のプラズマを発生させる方法は、引き続き行われる表面処理剤の被覆において良好な結果が得られ、その中でも紫外線防御に汎用される微粒子酸化チタンのような100nm以下の微粒子に対して好ましい被覆効果を示す。
In the present invention, it is possible not only to disperse in water, but also to disperse while agglomerating fine particles that are easy to agglomerate. For this reason, the more easily agglomerated powder is compared with other plasma treatments, the subsequent metal soap, perfluoroalkylethyl phosphate diethanolamine salt, fluoroalkyl acrylate / polyalkylene glycol acrylate polymer, perfluoropolyether phosphate, perfluoropolyether. Efficient surface treatment to coat a surface treatment agent such as an anionic or cationic polymer having a fluoropolyether chain, hydrogenated lecithin, acylated amino acid, α-tocopherol phosphate ester salt, silicone oil, silane compound, etc. be able to. For powders of 10 μm or less used in cosmetics, the method of generating plasma of the present invention gives good results in the subsequent coating of the surface treatment agent, and among them, fine particles commonly used for UV protection A preferable coating effect is shown for fine particles of 100 nm or less such as titanium oxide.

以上のようにして、本願発明でのプラズマによる前処理法で得られた粉体の水分散物、あるいは水分散物から粉体を取り出し、金属石鹸、パーフルオロアルキルエチルリン酸エステルジエタノールアミン塩、フッ素アルキルアクリレート/ポリアルキレングリコールアクリレートポリマー、パーフルオロポリエーテルリン酸、パーフルオロポリエーテル鎖を有するアニオン性又はカチオン性高分子、水素添加レシチン、アシル化アミノ酸、α−トコフェロールリン酸エステル塩、シリコーン油、シラン化合物等の表面処理剤による被覆を行うが、工程の少なさから粉体の水分散物をそのまま利用して表面処理剤を被覆する方が簡便である。
As described above, the powder aqueous dispersion obtained by the plasma pretreatment method in the present invention, or the powder is taken out of the aqueous dispersion, and the metal soap, perfluoroalkylethyl phosphate diethanolamine salt, fluorine Alkyl acrylate / polyalkylene glycol acrylate polymer, perfluoropolyether phosphate, anionic or cationic polymer having perfluoropolyether chain, hydrogenated lecithin, acylated amino acid, α-tocopherol phosphate ester salt, silicone oil, Although coating with a surface treatment agent such as a silane compound is performed, it is easier to coat the surface treatment agent using the aqueous dispersion of powder as it is because of the small number of steps.

粉体の水分散物をそのまま表面処理工程に用いる場合は、通常の液相法(湿式法)により粉体の表面処理剤の被覆を行う。具体的には、本願発明のプラズマによる前処理で得られた粉体の水分散物へ、表面処理剤を、水やアルコール等で予め希釈して、あるいは希釈せずに添加して表面処理剤を粉体の表面に吸着させる方法がある。また、本願発明のプラズマの前処理効果を失わせない範囲で、任意に2価の金属塩、3価の金属塩、酸、アルカリ等を添加し、表面処理剤を粉体の表面に析出させる方法等が挙げられる。さらにその後、ろ過、減圧操作、加温、フリーズドライ法、スプレードライ法、流動造粒法等で水分や溶剤を除去し、表面処理粉体を得る。   When the aqueous dispersion of powder is used as it is in the surface treatment step, the powder is treated with a surface treatment agent by a normal liquid phase method (wet method). Specifically, the surface treatment agent is added to the aqueous dispersion of the powder obtained by the plasma pretreatment of the present invention by adding the surface treatment agent in advance with water or alcohol or without diluting the surface treatment agent. There is a method of adsorbing to the surface of the powder. In addition, a divalent metal salt, a trivalent metal salt, an acid, an alkali, etc. are optionally added within a range not losing the plasma pretreatment effect of the present invention, and the surface treatment agent is deposited on the surface of the powder. Methods and the like. Thereafter, moisture and solvent are removed by filtration, decompression operation, heating, freeze-drying method, spray-drying method, fluidized granulation method and the like to obtain a surface-treated powder.

本願発明で用いるプラズマ発生方法で前処理された粉体の水分散物から粉体を取り出してから表面処理を行う場合は、ろ過、加温、スプレードライ法等の水分や溶剤を除去する上記方法を用いて粉体を取り出し、通常の粉体の表面処理法の気相法、メカノケミカル法等の気相中での反応手法(乾式法)によって表面処理を行う。なお、水分散物から取り出された粉体は、気相法での撹拌工程において、粉体の凝集が生じない程度に乾燥していれば良い。   In the case where the surface treatment is performed after the powder is taken out from the aqueous dispersion of the powder pretreated by the plasma generation method used in the present invention, the above method for removing moisture and solvent such as filtration, heating, spray drying method, etc. The powder is taken out using, and surface treatment is performed by a reaction method (dry method) in a gas phase such as a gas phase method or a mechanochemical method of a normal powder surface treatment method. In addition, the powder taken out from the aqueous dispersion may be dried to such an extent that the powder does not aggregate in the stirring step in the gas phase method.

上記の乾式法では、気相で撹拌されている粉体へ、表面処理剤を、水やアルコール等であらかじめ希釈して、あるいは希釈せずに添加し、必要に応じて金属塩、酸、アルカリ等を加えた後、加温等を行い表面処理剤の反応や乾燥を行い、表面処理粉体を得る。   In the dry method described above, the surface treatment agent is added to the powder stirred in the gas phase by diluting with water or alcohol in advance or without dilution, and if necessary, metal salt, acid, alkali And the like, and then heating and the like to react and dry the surface treatment agent to obtain a surface treated powder.

本願発明では、プラズマで前処理された粉体の表面に被覆される表面処理剤として、金属石鹸、パーフルオロアルキルエチルリン酸エステルジエタノールアミン塩、フッ素アルキルアクリレート/ポリアルキレングリコールアクリレートポリマー、パーフルオロポリエーテルリン酸、パーフルオロポリエーテル鎖を有するアニオン性又はカチオン性高分子、水素添加レシチン、アシル化アミノ酸、α−トコフェロールリン酸エステル塩、シリコーン油、シラン化合物を1種又はこれら2種以上を混合して用いる。 In the present invention, as the surface treatment agent to be coated on the surface of the powder pretreated with plasma, metal soap, perfluoroalkyl ethyl phosphate diethanolamine salt, fluoroalkyl acrylate / polyalkylene glycol acrylate polymer, perfluoropolyether Phosphoric acid, anionic or cationic polymer having a perfluoropolyether chain, hydrogenated lecithin, acylated amino acid, α-tocopherol phosphate ester salt, silicone oil, silane compound, or a mixture of two or more of these Use.

本願発明で用いる両親媒性物質としては、例えば、金属石鹸、パーフルオロアルキルエチルリン酸エステルジエタノールアミン塩、フッ素アルキルアクリレート/ポリアルキレングリコールアクリレートポリマー、パーフルオロポリエーテルリン酸、パーフルオロポリエーテル鎖を有するアニオン性又はカチオン性高分子(ポリウレタン−27、又はポリウレタン−26)、水素添加レシチン、アシル化アミノ酸、α−トコフェロールリン酸エステル塩等が挙げられる。親水部と疎水部を有し、粉体へ吸着特性を示すものであれば良く、また、モノマータイプ又はポリマータイプのどちらでもよい。   Examples of the amphiphilic substance used in the present invention include metal soap, perfluoroalkyl ethyl phosphate diethanolamine salt, fluoroalkyl acrylate / polyalkylene glycol acrylate polymer, perfluoropolyether phosphate, and perfluoropolyether chain. Anionic or cationic polymer (polyurethane-27 or polyurethane-26), hydrogenated lecithin, acylated amino acid, α-tocopherol phosphate ester salt and the like can be mentioned. What is necessary is just to have a hydrophilic part and a hydrophobic part, and to show an adsorption | suction characteristic to powder, and either a monomer type or a polymer type may be sufficient.

本願発明で用いるシリコーン油としては、例えば、メチルハイドロジェンポリシロキサン、α−モノアルコキシポリジメチルシロキサン、α−ジアルコキシポリジメチルシロキサン及びα−トリアルコキシポリジメチルシロキサン、トリエトキシシリルエチルポリジメチルシロキシエチルジメチコン、トリエトキシシリルエチルポリジメチルシロキシエチルヘキシルジメチコン、アモジメチコン等が挙げられる。   Examples of the silicone oil used in the present invention include methyl hydrogen polysiloxane, α-monoalkoxypolydimethylsiloxane, α-dialkoxypolydimethylsiloxane and α-trialkoxypolydimethylsiloxane, triethoxysilylethylpolydimethylsiloxyethyl dimethicone. , Triethoxysilylethyl polydimethylsiloxyethylhexyl dimethicone, amodimethicone and the like.

本願発明で用いるシラン化合物としては、トリエトキシカプリリルシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルトリエトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the silane compound used in the present invention include triethoxycaprylylsilane, aminopropyltriethoxysilane, perfluorooctylethyltriethoxysilane, and perfluorooctyltriethoxysilane.

本願発明で化粧品の原料として表面処理される粉体としては、例えば無機物では、酸化チタン、ベンガラ、酸化亜鉛、黒酸化鉄、黄酸化鉄、酸化クロム、水酸化クロム、グンジョウ、コンジョウ、カーボンブラック、アルミナ、ヒドロキシアパタイト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミニウム粉、雲母チタン、カオリン、無水ケイ酸、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、合成金雲母、セリサイト、タルク、窒化ホウ素、マイカ等が挙げられる。有機物では、麻セルロース末、小麦でんぷん、シルク末、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ポリエチレン末、ナイロン末、ポリアクリル酸アルキル、架橋ポリスチレン、メチルシロキサン網状重合体、ポリウレタン等が挙げられる。なお、本願発明で表面処理の対象となる粉体は、これらの混合物や複合物であってもよい。   As the powder to be surface-treated as a raw material for cosmetics in the present invention, for example, in the case of inorganic substances, titanium oxide, bengara, zinc oxide, black iron oxide, yellow iron oxide, chromium oxide, chromium hydroxide, Gunjo, conger, carbon black, Alumina, hydroxyapatite, calcium carbonate, barium sulfate, aluminum powder, titanium mica, kaolin, anhydrous silicic acid, magnesium aluminum silicate, synthetic phlogopite, sericite, talc, boron nitride, mica and the like. Examples of organic substances include hemp cellulose powder, wheat starch, silk powder, aluminum stearate, zinc stearate, polyethylene powder, nylon powder, polyalkyl acrylate, cross-linked polystyrene, methylsiloxane network polymer, polyurethane and the like. Note that the powder to be surface-treated in the present invention may be a mixture or a composite thereof.

本願発明では、上記の粉体を水中に浸してプラズマによる前処理を行うので、酸化チタン、ベンガラ、酸化亜鉛、黒酸化鉄、黄酸化鉄、アルミナ、無水ケイ酸等のように、凝集し易いものや形状に異方性があるものでもプラズマを作用させることができる。   In the present invention, since the above-mentioned powder is immersed in water and pretreated with plasma, it is easy to aggregate, such as titanium oxide, bengara, zinc oxide, black iron oxide, yellow iron oxide, alumina, and anhydrous silicic acid. A plasma can be made to act even on an object or an anisotropy in shape.

本願発明では、プラズマを用いた前処理とその後の表面処理剤の被覆により良好な表面処理粉体が得られるので、この表面処理粉体を化粧料に配合すると、プラズマによる前処理無しの表面処理粉体よりも、撥水機能や安定性、使用感等に優れた化粧料が得られる。   In the present invention, since a good surface-treated powder can be obtained by pretreatment using plasma and subsequent coating with a surface treatment agent, when this surface-treated powder is blended in cosmetics, surface treatment without pretreatment by plasma A cosmetic material superior in water repellency, stability, feeling of use and the like can be obtained than powder.

また、本願発明の化粧料では、前記の表面処理粉体の他に、通常の化粧料に配合される成分である水、油脂、ロウ類、炭化水素、脂肪酸、アルコール、アルキルグリセリルエーテル、エステル、シリコーン油、フッ素油、多価アルコール、糖類、高分子、界面活性剤、保湿剤、紫外線吸収剤、キレート剤、pH調整剤、酸化防止剤、殺菌・防腐剤、染料、香料、色素、可塑剤、有機溶媒、薬剤、動植物抽出物、アミノ酸及びペプチド、ビタミン、未処理又は他の方法により表面処理された化粧品用粉体等を適宜配合することができる。   Further, in the cosmetic of the present invention, in addition to the surface-treated powder, water, fats and oils, waxes, hydrocarbons, fatty acids, alcohols, alkyl glyceryl ethers, esters, which are components blended in ordinary cosmetics, Silicone oil, fluorine oil, polyhydric alcohol, saccharide, polymer, surfactant, moisturizer, UV absorber, chelating agent, pH adjuster, antioxidant, bactericidal / preservative, dye, fragrance, pigment, plasticizer Organic solvents, drugs, animal and plant extracts, amino acids and peptides, vitamins, powders for cosmetics that are untreated or surface-treated by other methods, and the like can be appropriately blended.

本願発明のように、一方の電極が気中にあり、水中にある粉体へプラズマを照射するプロセスでは、気中や水面上に粉体を置いて気中で放電する処理とは異なり、水が粉体表面に濡れ広がっているので、水中で凝集している粉体を解砕しながら粉体表面に均質にラジカル等を作用させることができる。この特性を利用すれば、凝集した接触面があるために処理できなかった粉体や、様々な形の粉体を効率よく均一に表面処理ができる。このような観点から、光デバイス等に用いられる異方性の粒子の表面処理や、特定の形の成型体の表面処理、表面の均質性が求められる燃料電池素材等に有用である。   As in the present invention, in the process in which one electrode is in the air and the plasma is irradiated to the powder in the water, unlike the process in which the powder is placed in the air or on the water surface and discharged in the air, Since the powder spreads wet on the powder surface, radicals and the like can be made to act uniformly on the powder surface while pulverizing the powder aggregated in water. By utilizing this characteristic, it is possible to efficiently and uniformly perform surface treatment of powders that could not be processed due to the presence of agglomerated contact surfaces and powders of various shapes. From such a point of view, it is useful for surface treatment of anisotropic particles used in optical devices and the like, surface treatment of a molded body having a specific shape, and fuel cell materials that require surface uniformity.

図1は、プラズマ発生装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a plasma generator.

以下に、本願発明の粉体に対するプラズマを発生させて前処理する方法、さらに引き続き行う表面処理剤を被覆する処理方法を説明するが、本願発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, a method for generating a plasma for the powder of the present invention to pre-process and a subsequent method for coating with a surface treatment agent will be described, but the present invention is not limited to these.

<前処理>
プラズマによる前処理として、図1で表される装置にて、微粒子酸化チタンを水中に投入し、下記条件にてプラズマ発生させて約9重量%の微粒子酸化チタンを含んだ水分散物を得た。
対象粉体:微粒子酸化チタン10g(テイカ株式会社製MT−500B、略球状、平均一次粒子径35nm(カタログ値))
処理溶媒:イオン交換水100mL
プラズマ発生装置:電源 巻線式ネオン変圧器(60Hz)
水面上部電極 タングステン(針状、直径1mm)
水中に浸漬した対向電極 アルミテープ(平板状)
水面上部電極と水面間の距離 5mm
印加電圧 1〜5kV
貯留槽:200mLビーカー(ガラス製)
撹拌:超音波洗浄器(40KHz,55W)、アンカー型撹拌翼(20rpm)
プラズマによる処理時間:2時間
<Pretreatment>
As a pretreatment with plasma, fine titanium oxide was introduced into water with the apparatus shown in FIG. 1, and plasma was generated under the following conditions to obtain an aqueous dispersion containing fine titanium oxide of about 9% by weight. .
Target powder: 10 g of fine particle titanium oxide (MT-500B manufactured by Teika Co., Ltd., approximately spherical, average primary particle size 35 nm (catalog value))
Treatment solvent: 100 mL of ion exchange water
Plasma generator: Power source Winding neon transformer (60Hz)
Water surface top electrode Tungsten (Needle, 1mm diameter)
Counter electrode immersed in water Aluminum tape (flat plate)
Distance between water surface upper electrode and water surface 5mm
Applied voltage 1 to 5 kV
Storage tank: 200 mL beaker (made of glass)
Stirring: Ultrasonic cleaner (40 KHz, 55 W), anchor type stirring blade (20 rpm)
Plasma treatment time: 2 hours

<表面処理剤の被覆>
引き続き、上記装置のうちプラズマ発生装置を取りアンカー型撹拌翼のみで表面処理剤による粉体への被覆を行った。先ずイオン交換水10gに1gのN−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウムを溶解し、得られた微粒子酸化チタンの水分散物(総量約110g)へ徐々に滴下して15分間撹拌した。その後、ろ過、洗浄、乾燥及び粉砕の各工程を経て、N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウムを被覆した微粒子酸化チタンを得た。
<Coating of surface treatment agent>
Subsequently, the plasma generator was taken out of the above devices, and the powder was coated with the surface treatment agent using only the anchor type stirring blade. First, 1 g of sodium N-stearoyl-L-glutamate was dissolved in 10 g of ion-exchanged water, and the resulting mixture was gradually added dropwise to an aqueous dispersion of the fine particle titanium oxide (total amount: about 110 g) and stirred for 15 minutes. Thereafter, fine titanium oxide coated with sodium N-stearoyl-L-glutamate was obtained through filtration, washing, drying and pulverization steps.

(比較例1)
比較例1として、プラズマを照射しないこと以外は実施例1と同様の条件で処理してN−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウムを被覆した微粒子酸化チタンを得た。
(比較例2)
比較例2として、プラズマを照射せず、実施例1と同様の条件でN−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム溶液を滴下するところまで行い、0.1規定(N)塩酸にてpH5まで水分散物のpHを低下させ15分撹拌した後、実施例1と同様にして、ろ過、洗浄、乾燥、粉砕工程を経て、N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウムを被覆した微粒子酸化チタンを得た。
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1, fine titanium oxide coated with sodium N-stearoyl-L-glutamate was obtained by treatment under the same conditions as in Example 1 except that no plasma was irradiated.
(Comparative Example 2)
As Comparative Example 2, plasma irradiation was not performed, but the N-stearoyl-L-glutamate sodium solution was added dropwise under the same conditions as in Example 1, and the aqueous dispersion was adjusted to pH 5 with 0.1 N (N) hydrochloric acid. After the pH of the mixture was lowered and the mixture was stirred for 15 minutes, in the same manner as in Example 1, filtration, washing, drying, and pulverization steps were performed to obtain finely divided titanium oxide coated with sodium N-stearoyl-L-glutamate.

<撥水性能評価>
調製した実施例1、比較例1、比較例2の表面処理粉体を、10mLのイオン交換水が入った各試験管に0.5gずつとり静置して撥水性能を比較した。
<Water repellent performance evaluation>
The prepared surface treated powders of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were placed in 0.5 g portions in each test tube containing 10 mL of ion exchange water, and the water repellency performance was compared.

<結果>
実施例1の表面処理粉体は水面に浮いたままで優れた撥水性能を示したが、プラズマ処理のない比較例1は、水面に置いた直後から沈降が始まり、撥水性が不十分であった。比較例2では、初めは浮遊していたが、1時間後には一部が沈降していた。従って、撥水性は、本願発明の処理方法による実施例1が優れ、本願発明のように簡便なプラズマ装置による処理を工程に組み入れるだけでも、N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウムの表面処理効果が向上した。また、調製において比較例2では塩酸を用いたことにより表面処理効果がある程度まで引き出されたが、洗浄工程で大量の水が必要であったことや塩類の残留が考えられること等、添加物を少なく抑えて表面処理を行いたい場合は比較例2の方法では不利になる。
<Result>
The surface-treated powder of Example 1 exhibited excellent water repellency while floating on the water surface. In Comparative Example 1 without plasma treatment, sedimentation started immediately after placing on the water surface, and the water repellency was insufficient. It was. In Comparative Example 2, it was initially floating, but partly settled after 1 hour. Accordingly, the water repellency is excellent in Example 1 according to the treatment method of the present invention, and the surface treatment effect of N-stearoyl-L-glutamate sodium is improved even by simply incorporating the treatment with a plasma apparatus as in the present invention into the process. did. In addition, the surface treatment effect was brought out to some extent by using hydrochloric acid in Comparative Example 2 in the preparation. However, additives such as the necessity of a large amount of water in the washing step and the possibility of residual salts. The method of Comparative Example 2 is disadvantageous when it is desired to perform surface treatment with a small amount.

表面処理された微粒子酸化チタンの使用感においては、実施例1の表面処理粉体は、元の微粒子酸化チタンよりも、きしみ感のないしっとりした使用感の粉体であった。比較例1では表面処理が十分でないために、ざらつきや、きしみ感が残り、比較例2では比較例1よりは改善されているものの、しっとり感は未だ不十分であった。   Regarding the feeling of use of the surface-treated fine particle titanium oxide, the surface-treated powder of Example 1 was a powder with a feeling of use that was more crisp and moist than the original fine particle titanium oxide. Since the surface treatment was not sufficient in Comparative Example 1, a rough feeling and a squeaky feeling remained, and although Comparative Example 2 was improved over Comparative Example 1, the moist feeling was still insufficient.

<パウダーファンデーションへの応用>
実施例1と同工程による各粉体の表面処理
セリサイト、タルク、顔料級酸化チタン、酸化亜鉛の各粉体10gに対し、0.5gのN−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウムを実施例1と同様の条件で表面処理工程を行い、各粉体のN−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム処理物を得た。
<Application to powder foundation>
Surface treatment of each powder by the same process as in Example 1 0.5 g of N-stearoyl-L-glutamate sodium was added to Example 1 for 10 g of each powder of sericite, talc, pigment grade titanium oxide and zinc oxide. A surface treatment process was performed under the same conditions to obtain a treated product of each powder of sodium N-stearoyl-L-glutamate.

次いで、上記のN−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム処理物を用いて、下記のパウダーファンデーションを調製した。
(処方)
成分 配合量(重量%)
1.N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム処理微粒子酸化チタン
(実施例1) 7.00
2.N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム処理セリサイト 34.10
3.N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム処理タルク 15.00
4.N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム処理顔料級酸化チタン
8.00
5.N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム処理酸化亜鉛 2.00
6.ステアリン酸亜鉛 1.00
7.メチルパラベン 0.50
8.シリコーン処理黄酸化鉄 1.60
9.シリコーン処理ベンガラ 0.50
10.シリコーン処理黒酸化鉄 0.30
11.無水ケイ酸 4.00
12.硫酸バリウム 5.00
13.窒化ホウ素 3.00
14.(ジメチコン/ビニルジメチコン/メチコン)クロスポリマー 1.00
15.ポリメタクリル酸メチル 6.00
16.メチルポリシロキサン 7.00
17.コハク酸ジ2−エチルヘキシル 4.00
合計 100.00
<調製方法>
成分1〜15をヘンシェル型ミキサーにて均一に混合し、アトマイザーにて粉砕を行った。さらに、成分1〜15の混合粉砕物と成分16及び17をヘンシェル型ミキサーにて均一に混合してアトマイザー粉砕後、ふるいを通し、中皿にプレスしてパウダーファンデーションを得た。
Next, the following powder foundation was prepared using the above treated N-stearoyl-L-glutamate.
(Prescription)
Ingredient Amount (wt%)
1. N-stearoyl-L-glutamate sodium treated fine particle titanium oxide
(Example 1) 7.00
2. N-stearoyl-L-glutamate-treated sericite 34.10
3. N-stearoyl-L-glutamate sodium-treated talc 15.00
4). N-stearoyl-L-sodium glutamate treated pigment grade titanium oxide
8.00
5. N-stearoyl-sodium L-glutamate treated zinc oxide 2.00
6). Zinc stearate 1.00
7). Methylparaben 0.50
8). Silicone-treated yellow iron oxide 1.60
9. Silicone treated bengara 0.50
10. Silicone-treated black iron oxide 0.30
11. Silicic anhydride 4.00
12 Barium sulfate 5.00
13. Boron nitride 3.00
14 (Dimethicone / vinyl dimethicone / methicone) cross polymer 1.00
15. Polymethyl methacrylate 6.00
16. Methylpolysiloxane 7.00
17. Di-2-ethylhexyl succinate 4.00
Total 100.00
<Preparation method>
Ingredients 1 to 15 were uniformly mixed with a Henschel mixer, and pulverized with an atomizer. Furthermore, the mixed pulverized product of components 1 to 15 and components 16 and 17 were uniformly mixed with a Henschel mixer and pulverized with an atomizer, passed through a sieve, and pressed into an inner dish to obtain a powder foundation.

<パウダーファンデーションの使用感評価>
上記のパウダーファンデーションを使用感評価したところ、非常になめらかにのび、しっとりした肌触りであった。また、朝に塗布して午後になっても、乾燥によるくずれも無く良好であった。この評価結果は、いずれもN−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウムの表面処理効果が十分に表れていると判断できた。
<Evaluation of usability of powder foundation>
When the above-mentioned powder foundation was evaluated for use feeling, it was very smooth and moist. Moreover, even when it was applied in the morning and in the afternoon, it was good without being damaged by drying. From these evaluation results, it was determined that the surface treatment effect of sodium N-stearoyl-L-glutamate was sufficiently exhibited.

実施例1での微粒子酸化チタンをパール剤の一つであるベンガラ被覆雲母チタンに替えて、実施例1と同様の条件でプラズマによる前処理を行った。引き続き、表面処理剤として10重量%ステアリン酸カリウム水溶液3.0gを徐々に滴下して15分間撹拌した。その後、ろ過、洗浄、乾燥、粉砕の工程を経てステアリン酸を被覆したベンガラ被覆雲母チタンを得た。   The fine particle titanium oxide in Example 1 was replaced with Bengala-coated mica titanium, which is one of the pearling agents, and plasma pretreatment was performed under the same conditions as in Example 1. Subsequently, 3.0 g of a 10 wt% potassium stearate aqueous solution as a surface treatment agent was gradually added dropwise and stirred for 15 minutes. After that, Bengala-coated mica titanium coated with stearic acid was obtained through filtration, washing, drying, and pulverization steps.

(比較例3)
比較例3として、プラズマを照射しないこと以外は実施例2と同様の条件で処理して、ステアリン酸を被覆したベンガラ被覆雲母チタンを得た。
(Comparative Example 3)
As Comparative Example 3, Bengala-coated mica titanium coated with stearic acid was obtained under the same conditions as in Example 2 except that no plasma was irradiated.

<撥水性能の評価>
前記と同様の方法により撥水性能を評価した。実施例2のステアリン酸処理のパール剤は良好な撥水性能を示し、その色調も未処理のものと大きな差はなかった。これに対し、比較例3は水中に沈降して撥水性能は不十分であった。
<Evaluation of water repellency>
The water repellency was evaluated by the same method as described above. The stearic acid-treated pearl agent of Example 2 showed good water repellency and its color tone was not significantly different from that of the untreated one. On the other hand, Comparative Example 3 settled in water and its water repellency was insufficient.

(比較例4)
比較例4として、比較例3と同様の条件で10重量%ステアリン酸カリウム水溶液を5.0gに増量して滴下し、さらに1重量%塩化マグネシウム水溶液を、水中でパール剤が凝集して浮上するまで徐々に滴下した。その後、ろ過、洗浄、乾燥、粉砕の工程を経てステアリン酸マグネシウムを被覆したベンガラ被覆雲母チタンを得た。
(Comparative Example 4)
As Comparative Example 4, a 10% by weight potassium stearate aqueous solution was added dropwise to 5.0 g under the same conditions as in Comparative Example 3, and further a 1% by weight magnesium chloride aqueous solution was aggregated and floated in water. It was dripped gradually until. Thereafter, Bengala-coated mica titanium coated with magnesium stearate was obtained through steps of filtration, washing, drying, and pulverization.

<撥水性能と外観の評価>
前記と同様の方法により撥水性能を評価した。比較例4は水中に沈降せず疎水性は良好であった。しかし、元のベンガラ被覆雲母チタンの色調や光沢が損なわれていた。
<Evaluation of water repellency and appearance>
The water repellency was evaluated by the same method as described above. Comparative Example 4 did not settle in water and had good hydrophobicity. However, the color tone and gloss of the original Bengala-coated mica titanium were impaired.

一般に、メイクアップ化粧品でよく用いられるパール剤は、約10〜100μmの長径をもつ板状であり、表面処理においては、十分な表面処理が行われることが少ない。このため、実施例1で行ったような撥水性能の試験を市販の表面処理パール剤に行うと、水中に沈降する場合が多く、また、乳化系においては、表面処理欠陥によって界面活性剤等の吸着が徐々に起こり乳化安定性を損ねてしまうことが多い。そこで、これを改善するために、通常は表面処理剤の量を増やして対応するが、量を増やし過ぎると未処理のパール剤の色調や光沢から大きくずれてしまうことが多い。実施例2の結果は、本願発明を用いれば、表面処理剤量を抑え、金属塩の添加なしに良好な表面処理効果が得られることを示すものである。   In general, the pearl agent often used in makeup cosmetics has a plate shape having a major axis of about 10 to 100 μm, and sufficient surface treatment is rarely performed in the surface treatment. For this reason, when a commercially available surface-treated pearl agent is tested for water repellency as in Example 1, it often settles in water, and in an emulsified system, a surfactant or the like due to surface treatment defects. In many cases, the adsorption of the resin occurs gradually and the emulsion stability is impaired. In order to improve this, usually, the amount of the surface treatment agent is increased to cope with it. However, if the amount is excessively increased, the color tone and gloss of the untreated pearl agent are often greatly deviated. The result of Example 2 shows that if the present invention is used, the amount of the surface treatment agent is suppressed and a good surface treatment effect can be obtained without the addition of a metal salt.

<リクイドファンデーションへの応用>
実施例2の表面処理を行ったパール剤を用いて、下記の処方でW/O乳化型リクイドファンデーションを調製した。
(処方)
成分 配合量(重量%)
1.ステアリン酸処理ベンガラ被覆雲母チタン
(実施例2) 2.00
2.シリコーン処理酸化チタン 11.00
3.シリコーン処理黄酸化鉄 2.00
4.シリコーン処理ベンガラ 0.30
5.シリコーン処理黒酸化鉄 0.20
6.シリコーン処理タルク 3.00
7.シリコーン処理酸化亜鉛 5.00
8.ジメチルシリル化シリカ 0.50
9.アルキルポリエーテル共変性シリコーン 1.00
10.ジイソステアリン酸ポリグリセリル 0.50
11.ポリエーテル変性シリコーン 1.50
12.ジフェニルシロキシフェニルトリメチコン 4.00
13.シクロペンタシロキサン 16.00
14.トリメチルシロキシケイ酸 2.00
15.メトキシケイヒ酸エチルヘキシル 4.00
16.精製水 36.85
17.エデト酸二ナトリウム 0.05
18.メチルパラベン 0.10
19.エタノール 10.00
合計 100.00
<調製方法>
成分1〜15を高速ホモミキサーにて均一に混合し、成分16〜19を均一に溶解したものを添加し、撹拌して、W/O乳化型リクイドファンデーションを得た。
<Application to liquid foundation>
Using the pearl agent which performed the surface treatment of Example 2, the W / O emulsion type liquid foundation was prepared by the following prescription.
(Prescription)
Ingredient Amount (wt%)
1. Stearic acid-treated bengara-coated mica titanium
(Example 2) 2.00
2. Silicone-treated titanium oxide 11.00
3. Silicone-treated yellow iron oxide 2.00
4). Silicone treated bengara 0.30
5. Silicone-treated black iron oxide 0.20
6). Silicone-treated talc 3.00
7). Silicone-treated zinc oxide 5.00
8). Dimethylsilylated silica 0.50
9. Alkyl polyether co-modified silicone 1.00
10. Polyglyceryl diisostearate 0.50
11. Polyether-modified silicone 1.50
12 Diphenylsiloxyphenyl trimethicone 4.00
13. Cyclopentasiloxane 16.00
14 Trimethylsiloxysilicic acid 2.00
15. Ethylhexyl methoxycinnamate 4.00
16. Purified water 36.85
17. Edetate disodium 0.05
18. Methylparaben 0.10
19. Ethanol 10.00
Total 100.00
<Preparation method>
Components 1 to 15 were uniformly mixed with a high-speed homomixer, and components 16 to 19 were uniformly dissolved, and the mixture was stirred to obtain a W / O emulsion type liquid foundation.

(リクイドファンデーションの安定性)
調製されたリクイドファンデーションを40℃で1ヶ月間にわたり保存し、経時観察を行った。その結果、使用時に振り混ぜて行う再乳化の状態も良好で、常温に保存したものと差異は無かった。これに対し、成分1を比較例3のパール剤に変更して調製したものは再乳化が不十分で水相の分離が生じ易かった。従って、本願発明のプラズマ処理を利用して表面処理を行ったパール剤は乳化安定性の向上にも寄与していた。
(Stability of liquid foundation)
The prepared liquid foundation was stored at 40 ° C. for 1 month and observed over time. As a result, the state of re-emulsification performed by shaking at the time of use was also good, and there was no difference from that stored at room temperature. On the other hand, what was prepared by changing the component 1 to the pearl agent of Comparative Example 3 was insufficient in re-emulsification and was liable to cause separation of the aqueous phase. Therefore, the pearl agent subjected to the surface treatment using the plasma treatment of the present invention has also contributed to the improvement of the emulsion stability.

実施例3として、実施例1の微粒子酸化チタンをセリサイトに替えて、他は実施例1と同様の条件でプラズマによる前処理を行った。引き続き、ろ過、洗浄、乾燥、粉砕して取り出したセリサイト約10gを電動コーヒーミルに入れ、メチルハイドロジェンポリシロキサン0.3gを加え高速撹拌した。その後粉体を取り出し、150℃で3時間反応させ、シリコーン処理のセリサイトを得た。   As Example 3, pre-treatment with plasma was performed under the same conditions as in Example 1 except that the fine particle titanium oxide of Example 1 was replaced with sericite. Subsequently, about 10 g of sericite taken out by filtration, washing, drying and pulverization was put in an electric coffee mill, 0.3 g of methyl hydrogen polysiloxane was added and stirred at a high speed. Thereafter, the powder was taken out and reacted at 150 ° C. for 3 hours to obtain silicone-treated sericite.

実施例1と同様の方法で撥水性能を確認したところ、沈降物は無く撥水性能は良好であった。これに対し、市販されている3%シリコーン処理のセリサイトでは、一部が沈降していた。   When the water repellency was confirmed by the same method as in Example 1, there was no sediment and the water repellency was good. On the other hand, in the commercially available sericite treated with 3% silicone, a part of it settled.

実施例4として、実施例1の微粒子酸化チタンを20gに変更して同様にプラズマによる前処理を行い、さらに2gのN−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウムを同様に表面処理した。   As Example 4, the pretreatment by plasma was similarly performed by changing the fine particle titanium oxide of Example 1 to 20 g, and 2 g of sodium N-stearoyl-L-glutamate was similarly surface-treated.

得られた実施例4の処理粉体に対して実施例1と同様に撥水性能を確認したところ、沈降物もなく良好であった。   When the water-repellent performance was confirmed with respect to the obtained treated powder of Example 4 in the same manner as in Example 1, it was good without sediment.

実施例5として、実施例1の微粒子酸化チタンを1gに変更して、N-ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウムを0.1gとして、本願発明でのプラズマによる前処理とそれに続く表面処理を実施例1と同様の操作で行った。   As Example 5, the fine particle titanium oxide of Example 1 was changed to 1 g, and N-stearoyl-L-glutamate sodium was changed to 0.1 g, and plasma pretreatment and subsequent surface treatment in the present invention were carried out in Example 1. The same operation was performed.

実施例5の処理粉体も実施例1と同様の撥水性能評価を行ったところ良好であった。   The treated powder of Example 5 was also good when the same water repellency performance evaluation as in Example 1 was performed.

本願発明により、添加物や分散剤を使わない、又はその使用量を抑えて、粉体表面に表面処理を施して優れた表面処理効果を引き出すことができる。また、水中で凝集状態にあってもプラズマの前処理段階でこれを解すことが可能である。水で覆われている粉体の表面部分はプラズマによるラジカル等の活性成分を作用させることが可能であることから、表面処理剤の均一な被覆が行われる。本願発明の表面処理粉体は、化粧料を始め、インク、薬剤、セラミック、工業用フィラー、燃料電池素材等に広く利用可能である。   According to the present invention, it is possible to bring out an excellent surface treatment effect by applying a surface treatment to the powder surface without using an additive or a dispersant or suppressing the amount of the additive or the dispersant. In addition, even in the agglomerated state in water, this can be solved in the plasma pretreatment stage. Since the surface portion of the powder covered with water can act with active components such as radicals by plasma, the surface treatment agent is uniformly coated. The surface-treated powder of the present invention can be widely used for cosmetics, inks, drugs, ceramics, industrial fillers, fuel cell materials and the like.

1 貯留槽
2 粉体を水中に置いて分散させる分散媒
3 電源
4 水面上部の気中に設置した電極
5 水中に浸された又は水に接触した対向電極
6 セラミックス管
7 プラズマ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage tank 2 Dispersion medium which disperse | distributes powder in water 3 Power supply 4 Electrode installed in the air above the surface of water 5 Counter electrode immersed in water or in contact with water 6 Ceramic tube 7 Plasma

Claims (2)

水中に投入された粉体に対して、一対の電極のうち、一方は水中に浸す又は水面に接触させ、他方は水面上部の気中に配置して、両電極間に電圧を印加してプラズマを発生させる方式によりプラズマを照射して得られた粉体の水分散体物、あるいは水分散物から粉体を取り出し、金属石鹸、パーフルオロアルキルエチルリン酸エステルジエタノールアミン塩、フッ素アルキルアクリレート/ポリアルキレングリコールアクリレートポリマー、パーフルオロポリエーテルリン酸、パーフルオロポリエーテル鎖を有するアニオン性又はカチオン性高分子、水素添加レシチン、アシル化アミノ酸、α−トコフェロールリン酸エステル塩、シリコーン油及びシラン化合物から選ばれる1種又は2種以上の表面処理剤を被覆処理することを特徴とする粉体の表面処理方法。 For the powder charged in water, one of the pair of electrodes is immersed in water or brought into contact with the water surface, the other is placed in the air above the water surface, and a voltage is applied between both electrodes to generate plasma. The powder is obtained by irradiating the plasma with a method of generating water, or the powder is taken out from the aqueous dispersion, metal soap, perfluoroalkyl ethyl phosphate diethanolamine salt, fluorine alkyl acrylate / polyalkylene Selected from glycol acrylate polymer, perfluoropolyether phosphate, anionic or cationic polymer having perfluoropolyether chain, hydrogenated lecithin, acylated amino acid, α-tocopherol phosphate ester salt, silicone oil and silane compound powder, characterized in that one or more surface treatment agent coating process Surface treatment method. 粉体が金属酸化物である請求項1記載の表面処理方法。  The surface treatment method according to claim 1, wherein the powder is a metal oxide.
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