KR100194526B1 - 새로운 자외선 반사형 티탄산 아연마그네슘계 무기안료 및 이를 함유하는 조성물 - Google Patents
새로운 자외선 반사형 티탄산 아연마그네슘계 무기안료 및 이를 함유하는 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100194526B1 KR100194526B1 KR1019970006385A KR19970006385A KR100194526B1 KR 100194526 B1 KR100194526 B1 KR 100194526B1 KR 1019970006385 A KR1019970006385 A KR 1019970006385A KR 19970006385 A KR19970006385 A KR 19970006385A KR 100194526 B1 KR100194526 B1 KR 100194526B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- zinc
- inorganic pigment
- magnesium
- magnesium titanate
- based inorganic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cosmetics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
본 발명은, 280~400nm의 파장 영역에서 높은 자외선 반사율을 나타낼 뿐아니라 광촉매 활성이 낮은 하기 화학식1의 새로운 티탄산 아연마크네슘계 무기안료 및 이를 함유하는 조성물에 관한 것이다.
Zn2-XMgXTio4
상기식에서, x는 0.15 내지 1.9 범위내의 실수를 나타낸다.
Description
제1도는 실시예3에서 수득한 티탄산 아연마그네슘의 자외선 반사 스펙트럼을 비교예1에서 수득한 티탄산 아연, 아나타제형 이산화티탄 및 산화아연의 자외선반사 스펙트럼과 비교하여 나타낸 것이다(A : 실시예3에서 수득한 티탄산 아연마그네슘의 자외선 반사 스펙트럼, B : 비교예1에서 수득한 티탄산 아연의 자외선 반사 스펙트럼, C : 아나타제형 이산화티탄의 자외선 반사 스펙트럼 및 D : 산화아연의 자외선 반사 스펙트럼).
제2도는 실시예3에서 수득한 티탄산 아연마그네슘의 전자 현미경 사진(X10,000)을 나타낸 것이다.
제3도는 실시예3에서 수득한 티탄산 아연마그네슘의 XRD패턴을 나타낸 것이다 (◆ : 티탄산 아연마크네슘의 XRD 특성 피크 위치, ● : 이산화티탄의 XRD 특성 피크 위치, ▶ : 산화아연의 XRD 특성 피크 위치 및 ■ : 산화마크네슘의 XRD 특성 피크 위치).
제4도는 실시예3에서 수득한 티탄산 아연마그네슘의 광촉매 활성을 도시한 것이다.
[발명의 목적]
본 발명은 새로운 자외선 반사형 티탄산 아연마그네슘계 무기안료에 관한 것이다. 좀더 구체적으로 본 발명은, 280~400nm의 파장 영역에서 높은 자외선 반사율을 나타낼 뿐아니라 광촉매 활성이 낮은 하기 화학식1의 새로운 티탄산 아연 마그네슘계 무기안료 및 이를 함유하는 조성물에 관한 것이다.
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
상기식에서, x는 0.15 내지 1.9 범위내의 실수를 나타낸다.
자외선은 통상 대기의 오존층에 의해 차단되는 자외선 C(280nm 이하)와 자외선 B(280~320nm) 및 자외선 A(320~400nm)의 3영역으로 나뉘어진다. 이중, 자외선 B는 지표에 도달되는 양은 적지만 에너지가 강하고, 자외선 A는 B에 비해 에너지는 약하지만 조사되는 양은 많다.
최근 오존층의 파괴가 확대되면서 생명체에 유해한 자외선이 지표면에 도달하는 양이 증가되고 있어 생태계에 심각한 영향을 미칠 것으로 우려되고 있으며, 이와같이 유해한 자외선 조사량의 증가는 특히, 화장품 및 도료분야에서도 문제가 되고 있다. 즉, 화장품 분야에서는 자외선이 피부에 침투 흡수되어 흑화나 홍반을 일으키는 원인이 될 뿐아니라, 심할 경우 피부암의 원인이 되기도 하므로 화장에 의한 자외선의 차단이라는 과제를 안고 있으며, 도료 분야에서는 자외선 조사에 의한 광택의 소실과 백아화(chalking)현상 등의 증가로 인하여 도막의 내후성 증진 문제가 점점 중요하게 인식되고 있는 것이다.
이와 관련하여, 화장품 분야에서는 자외선을 흡수하는 유기계 자외선 흡수제와 자외선을 산란시키는 것으로 알려진 이산화티탄 또는 산화아연을 화장료에 함유시킨 일소 방지 제품을 제공함으로서 자외선 방어 대책을 마련하고 있다. 그러나, 유기계 자외선 차단제는 피부자극성을 나타내거나 광 증감제(photo-senitizer)로서 광독성을 나타내는 경우가 많아 그 배합량이 법적으로 규제되고 있는 실정이고, 이산화티탄은 자외선 차단 효과를 지니는 동시에 광촉매 활성도 지니고 있어서 래디칼(radcal)과 같은 활성 산소종을 생성시켜 제품의 산패 또는 피부트러블을 야기시킬 가능성이 크다.
한편, 일반적으로 페인트(paint)에 사용되는 안료의 내후성 또는 내광성은 자외선에 의해 열화되며, 특히 무기안료를 배합시켜 사용할 경우 자외선은 도막의 황변(yellowing)과 변색(dissoloration)에 의한 광택 소실, 균열(cracking), 백아화(chalking) 현상의 직접적인 원인이 된다. 따라서, 이러한 현상을 방지하기 위하여 무기안료의 표면을 피복 처리하는 등의 방법이 사용되었으나 이러한 처리수단이 근본적인 문제를 해결한 것은 아니었다. 특히, 무기안료 중에서도 자외선에 의해 광촉매 활성이 증폭되는 이산화티탄을 배합시킨 도료에 있어서는 내후성 및 내광성의 향상이 중요한 해결과제로 대두되었다.
이에 따라, 유해한 자외선에 대해 피부 또는 도막이 방어 기능을 갖도록 하는 기술이 계속적으로 연구되고 발전되어 왔다.
지표면까지 도달하는 자외선은 오존층에 의해 대부분이 차단되지만 태양의 복사선이 그대로 조사되는 우주공간은 지표면에 비해 수십배 많은 양의 자외선에 노출되어 있다. 자외선은 가시광선에 비해 강한 에너지를 갖고 있으므로 물체에 흡수될 경우, 장파장으로 변하거나 결국은 열로 전환되어 물체의 온도를 올리는 작용을 한다. 이와 같은 자외선의 온도상승효과 때문에 인공위성이나 우주선은 그 표면을 태양의 자외선을 반사하는 세라믹스로 도포하여야만 온도를 일정하게 유지할 수 있고 내부 기기도 보호할 수 있다. 이러한 우주선 표면의 온도 제어(thermal control)물질로 사용되는 티탄산 아연(Zinc Titanate)이다 (참조 : NASA Contract. Rep., NASA-CR-144310, 466pp (1976)). 우주선 표면에 사용되는 티탄산 아연은 보통 타일(tile) 형태로 사용되고 있지만 그 온도 상승억제 효과가 완벽한 것은 아니므로 보다 효과가 우수한 대체 물질의 연구가 현재 진행되고 있다.
티탄산 아연과 관련된 종래 기술로는, 온도 상승을 제어하기 위하여 자외선 반사용 백색 코팅제로 산화아연과 이산화티탄을 사용한 미합중국 특허 제 5,401,583호; X-선과 자외선에 의해 발생하는 흑화(darkening)에 대한 내구성을 지닌 규산 지르코늄(zirconimu orthosilicate)에 관한 미합중국 특허 제5,476,696,호 및 5,567,490 호; 및 플루오로포스파젠 또는 플루오로실리콘-플루오로포스파젠 공중합체 필름에 충진제(filter)로 산화아연, 알루미나, 이산화티탄, 산화지르코늄, 티탄산 아연 등을 함께 사용한 미합중국 특허 제4,939,031호를 언급할 수 있다. 그러나, 이들 선행기술에서는 자외선 방어를 위해 이산화티탄 및 산화아연을 함께 사용하고 있어서, A 영역(320~400nm)의 자외선만을 주로 반사시키며 자외선에 의한 광촉매 활성 억제문제를 완전히 해결하지 못하고 있다.
한편, 이러한 무기안료의 제조방법에 관한 선행기술로는 티탄산 아연 미립자를 고상반응에 의해 제조한 후, 미반응의 산화아연을 산으로 세척, 용해시켜 제거하는 방법(참조 : 일본국 특개소 63-265819호); 이산화티탄을 과잉으로 함유하는 티탄산 아연과 산화철을 함께 소결한 황색의 무기색소에 관한 제법(참조 : 일본국 특개소 58-15036호); 및 자외선을 반사하는 내구성 티탄산 아연계 안료를 초산으로 세척하여 제조하는 방법(참조 : 미합중국 특허 제 3,607,338호)를 들 수 있다.
상기 제조방법들에서는 통상 산화아연과 이산화티탄을 2:1의 비율로 혼합하거나 슬러리로 만든 후 소결에 의한 고상 반응으로 합성하여 안료를 제조하고 있는데, 그 반응 속독가 매우 느릴 뿐아니라 목적물인 티탄산 아연 이외에 아연과 티탄의 몰비가 1:1인 ZnTiO3와 같은 제3의 상이 생성되기도 하고 미반응의 산화아연(ZnO) 또는 이산화티탄(TiO2)이 잔류하기도 하여 단일상으로 제조되기 어렵다. 따라서, 이에 대한 해결방안으로서 미반응의 산화아연을 산으로 용해하여 세척하는 방법을 사용하고 있는데, 이 경우 제조방법이 복잡하고 약 320nm이하의 자외선은 반사시키지 못하는 단점을 나타내고 있다.
한편, 대한민국 특허공개 제 96-37054호에는 자외선 방어제로서 화학식 (ZnyM2+ z)1-xM3+ xO1+x/2(식중 M2+는 Mg, Ca, Ni 및 Cu로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상의 금속이고, M3+는 AI 및 Fe로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상의 금속이며, x,y 및 z는 각각 0.2 x 0.4,(y+z)=1 및 0 z 0.75를 만족하는 실수이다)의 아연산염계 복합 산화물이 개시되어 있다. 그러나, 이 아연산염계 복합 산호물은 자외선 반사형이 아닌 흡수형이며, 구리(Cu) 또는 철(Fe)을 사용함에 따라 색상을 띄고 있고, 이산화티탄과 마찬가지로 광촉매 활성을 이용한 살균제 또는 방취제의 용도로 사용되고 있어서 역시 종래의 문제점을 지니고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 화장품 분야에서 기존에 사용되던 자외선 차단제, 예를들어 유기계 자외선 흡수제 또는 이산화티탄은 피부작그성 도는 광촉매 활성으로 인한 보존안정성 저하 등의 해결해야할 문제점을 지니고 있으며, 도료 분야에서도 이산화티탄을 포함한 통상의 무기안료가 페인트 도막의 황변, 변색, 균열, 백아화 현상을 야기시키는 문제를 해결하지 못하고 있다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
이에 본 발명자들은 상기 설명한 바와 같은 문제점을 해결할 수 있는 자외선차단용 무기안료를 개발하기 위해 예의 연구한 결과, 산화아연-산화마크네슘-이산화티탄으로 이루어진 3성분계 복합 산화물, 즉 상기 화학식 1의 티탄산 아연마그네슘계 무기안료가 대기의 오존충에 의해 차단되는 자외선 C영역의 일부 파장에서부터 자외선 B 및 자외선 A 영역까지의 파장을 반사시킬 뿐아니라, 자외선에 의해 활성화되지 않아 광촉매활성이 거의 업는 것을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 자외선 차단과 방어에 우수한 성질을 갖는 티탄산 아연마그네슘계 무기안료 및 그의 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 화학식 1의 티탄산 아연마크네슘계 무기안료를 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 자외선 차단 화장료 조성물 및 내후성과 내광성이 우수한 도료 조성물을 제공함을 목적으로 한다. 이하, 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.
[발명의 구성 및 작용]
본 발명은 하기 화학식 1의 새로운 티탄산 아연마그네슘계 무기안료에 관한 것이다.
상기식에서, x는 0.15 내지 1.9 범위내의 실수를 나타낸다.
화학식 1로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 무기안료에서 아연(Zn)과 마그네슘(Mg) 원소 당량의 합과 티탄(Ti)의 조성비는 2:1이다. 또한, x는 0.15 내지 1.9 범위내의 실수를 나타내는데, x가 0.15 미만일 경우 아연의 당량비가 높게 구성되어 소결 후의 수축율이 커지고 소결체의 비중이 높아져 바람직하지 않고, x가 1.9를 초과하는 경우에는 티탄산 마그네슘의 특성이 증가하여 290nm이하 영역에서의 반사율이 저하되므로 바람직하지 않기 때문이다.
본 발명에 따른 화학식 1의 티탄산 아연마그네슘계 무기안료는 다음과 같은 방법에 따라 제조하여 사용할 수 있으며, 따라서, 본 발명은 이러한 화학식 1의 무기안료의 제조방법을 제공함도 목적으로 한다.
화학식 1에 표시된 x의 몰비에 따라 티탄 화합물, 아연 화합물 및 마그네슘 화합물을 평량하여 건식으로 혼합 분쇄하거나 에틸 알콜을 가하여 습식으로 혼합 분쇄한 다음 건조시킨다. 건조물 900 내지 1300℃의 온도 범위에서 1 내지 5시간동안 소결 처리하고 서서히 냉각시킨 후, 소결물을 분쇄하여 입자경 0.01 내지 1.0㎛의 미립자 형태로 티탄산 아연마그네슘계 무기안료를 수득한다.
상기 제조방법에서 티탄 화합물로는 아나타제형, 루틸형 및 부르카이트형의 이산화티탄(TiO2)중에서 선택된 1종을 사용할 수 있고, 아연 화합물로는 산화아연(ZnO) 및 탄산아연(ZnCo3또는 3Zn(OH)2·2ZnCO3)중에서 선택된 1종을 사용할 수 있으며, 마크네슘 화합물로는 산화마크네슘(MgO), 수산화탄산마그네슘(4MgCO3·Mg(OH)2.5H2O) 및 수산화마그네슘(Mg(OH)2)중에서 선택된 1종을 사용할 수 있다.
이들 출발 물질은 각각 TiO2, ZnO, MgO로 환산하여 화학식1에 기재된 몰비로 투입한다.
고상 반응이 충분히 잘 일어나도록 이들 원료를 건식 혼합하거나 에틸알콜을 적정량(바람직하게는, 원료총량에 대하여 10 내지 30중량%)투입하여 골고루 습식혼합하여 분쇄한 다음, 에틸알콜을 완전히 건조시키고 나면 도가니에 넣고 소결 처리에 들어간다. 소결과정이 완료된 후에는 소결물을 서서히 냉각시키고, 미분쇄기등으로 분쇄하여 입자경 0.01 내지 1.0㎛의 미립자로 조정하는데, 일반적으로 분말상태의 출발물질로부터 얻은 소결물은 입경이 0.5㎛이고, 투입 물질의 형태에 따라 생성되는 입경의 차이는 있지만, 모두 분쇄에 의해서 0.01 내지 1.0㎛의 미립자로 얻어진다.
이러한 제법에 따라 수득된 화학식 1의 티탄산 아연마그네슘계 무기안료는 280 내지 400nm 파장범위의 자외선을 대부분 반사시키는 특징을 나타내며, 종래의 무기안료에 비해 광학적 촉매능이 낮고, 자외선을 흡수하지 않고 반사하기 때문에 자외선 흡수에 의한 자체의 온도 상승이 적은 특성을 갖고 있다.
따라서, 본 발명에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료를 화장료에 배합시키면 자외선 반사능과 낮은 광학적 촉매능 및 온도상승 억제효과를 인하여, 자외선 조사량이 상대적으로 많은 여름철에 청량감 있는 화장효과를 나타낼 뿐아니라, 자외선 차단효과 및 장기간 보관에도 산패되지 않는 우수한 제형 안정성을 나타낸다.
본 발명에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료를 함유하는 화장료를 제조하는 경우, 전체 조성물중의 티탄산 아연마그네슘의 바람직한 배합량은 0.01 내지 60.0중량%이다. 0.01중량% 미만으로 함유시키면 소기의 효과를 발휘하기 힘들고, 60.0중량%를 초과하는 경우에는 비경제적이므로 바람직하지 못하다. 어떤 배합량으로 본 발명의 무기안료를 배합시키는가 하는 것은 화장료의 제형과 목적하는 효과에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에 의해 극히 용이하게 결정될 수 있는 사항이다.
도료조성물의 경우에도 또한, 본 발명에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료를 유효성분으로서 함유함에 따라 우수한 내광성 및 내후성을 나타내게 된다.
바람직한 배합량은 전체 조성물을 기준으로하여 0.1 내지 80.0중량%이며, 이 범위를 벗어나는 경우에는 상기 화장료 조성물의 경우에서와 동일한 문제점이 발생할 수 있다. 특히, 백색의 도료일 경우에는 본 발명에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료를 주성분으로하여 도료 조성물을 구성할 수 있으며, 유색의 도료일 경우에는 색상에 변화를 주지 않는 범위내에서 첨가제의 형태로 사용하여도 효과를 발휘할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예1 내지 실시예5:]
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성비로 하기 방법에 따라 화학식 1의 몰비를 갖는 티탄산 아연마그네슘계 무기안료를 제조하였다. 단, 이산화티탄으로는 아나타제형을 사용하였다.
각 원료를 평량한 다음, 자동 유발 밀(Labo Mill, Mitto, 일본)을 사용하여 10분간 혼합 분쇄하였다.
이를 전기로(Electric Furnace, Lenton thermal Co., 영국)내의 알루미나 도가니에 넣고 5℃/분의 속도로 승온시켜 1000℃에서 1시간동안 소결처리한 다음, 15℃/분의 속도로 냉각시켰다. 냉각된 소결물을 고속기류 미분쇄기(Jet Mill, Seishin, 일본)로 분쇄하여 1.0㎛이하의 입경을 갖는 티탄산 아연 마그네슘계 무기안료를 수득하였다.
[비교예1:]
미합중국특허 제 3,607,338호 명세서중의 실시예1에 기재된 바와 동일한 방법으로 제조하여 티탄산 아연을 수득하였다.
[실험예1: 자외선 반사율 측정]
자외선 분광 광도계를 사용하여 실시예3에서 수득한 티탄산 아연마그네슘계 무기안료의 자외선 반사율을 측정한 후, 그 결과를 통상의 자외선 차단제인 이산화티탄, 산화아연 및 비교예 1에서 수득한 티탄산 아연과 비교하여 평가하였다. 각각의 반사율은 제1도에 도시하였다.
제1도의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료(A)는 티탄산 아연(B)에 비해 약 50nm, 이산화티탄(C) 및 산화아연(D)에 비해서는 각각 약 80~90nm의 청색변이를 보이고 있다. 즉, 본 발명의 무기안료는 자외선 B 및 A영역 전반에 걸쳐 대부분 반사하는 형태의 스펙트럼을 보여주고 있다.
[실험예2: 전자현미경(SEM)관찰]
실시예3에서 수득한 본 발명의 티탄산 아연마그네슘계 무기안료의 입자형상을 전자현미경을 사용하여 관찰하였다. 전자현미경 사진은 제2도에 나타낸 바와 같으며, 이로부터 본 발명의 무기 안료가 0.4 내지 0.5㎛범위의 균일한 입자형태를 가짐을 알 수 있다.
[실험예3: XRD결정 패턴 측정]
실시예3에서 수득한 본 발명의 티탄산 아연마그네슘계 무기안료의 결정구조가 어떻게 변화되었는지를 확인하기 위하여 XRD로 결정형 패턴을 측정하였다(제3도 참조). 본 발명에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료의 특성 피크(◆로 표시)는 35.5°, 30° 및 33°위치에 나타나 있는데, 이는 이산화티탄의 피크 위치(●로 표시)인 26° 및 48°, 산화아연의 피크 위치(▶로 표시)인 32° 및 37°, 산화마크네슘의 피크 위치(■로 표시)인 43°와 상이한 위치에서 매우 강한 세기를 보여준다. 따라서, 생성된 본 발명의 무기안료중에 이산화티탄, 산화아연 및 산화마그네슘의 특성 피크는 없거나 흔적만 있음을 알수 있다.
[실험예4: 표면온도 변화 측정]
하기 방법에 따라 실시예3에서 수득한 티탄산 아연마그네슘계 무기안료의 표면온도 상승정도를 측정하였으며, 이때 측정 비교물질로서 비교예 1에서 수득한 티탄산 아연, 아나타제형 이산화티탄 및 산화아연을 이용하였다.
분체 약 0.5g을 가압성형하여 지름 1cm의 원형 펠렛을 제조한 다음, 실내 온도 22℃, 상대습도 45%로 유지되는 항온항습실에서 미리 2시간 이상 방치하여 적응시켰다. 각 시료의 펠렛을 흑색 아트 용지 위에 놓은 다음, 시료로부터 수직 방향으로 10cm높이에 적외선 온도계를 설치하여 펠렛의 초기 표면 온도를 측정하였다. 시료에 조사되는 에너지원으로서 가시광선과 자외선이 함께 방출되는 할로겐 램프(500W)를 시료에 대해 수직방향으로 20cm위에 설치하고, 각각의 시료에 대해서 10분간 빛을 조사하였다. 그 후, 빛을 차단하고 공기의 영향을 제거하기 위하여 10초 동안 방치한 다음, 각 시료의 표면 온도를 측정하고, 조사 전과 후의 온도변화를 확인하였다. 실험결과는 하기 표 2에 나타내었다.
표 2의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료가 자외선 흡수에 온도 상승 억제에 있어서 가장 우수한 효과를 나타내었다.
[실험예5: 광촉매 활성 측정]
일반적으로 무기안료들은 그 비표면적과 흡착특성의 차이의 따라 염료의 흡착정도가 상이하다. 따라서, 각 안료를 동일한 농도의 염료용액에 분산시키면 안료표면에 상이한 양의 염료가 흡착되며, 이에 따라 수용액중에 존재하는 염료의 양에 차이가 생겨 흡광도가 달라지게 된다. 여기에 광을 조사하게 되면, 각 안료의 고체표면에서 발생하는 광촉매 작용에 의해 안료에 흡착된 염료가 분해되어 염료를 소비하게 되고 분해되어 감소된 농도만큼 수용액중에 존재하는 염료를 계속적으로 흡착하게 된다. 따라서, 광조사시간 및 안료의 광촉매활성 크기에 따라 수용액중의 염료농도가 각기 상이한 속도로 감소되는 것이다.
이러한 이론적 배경하에, 실시예3에서 수득된 본 발명의 티탄산 아연마그네슘계 무기안료가 염료내에 혼합되었을 때, 자외선에 의한 광촉매 활성으로 인하여 변색, 탈색 등의 결과를 나타내는지 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다. 단, 비교를 위하여 비교예1에서 수득한 티탄산 아연, 이산화티탄 및 산화 아연에 대해서도 동일한 실험을 수행하였다.
수용성 염료인 청색1호(Brilliant Blue FCF)를 미리 일정농도로 용해시킨 표준 시액에 각 시료를 5wt% 농도로 균일하게 혼합 분산시켰다. 일광 시험기(Sun Tester, Heraeus, 미국)를 사용하여 765W/m 의 조사강도로 분산시료 각각 1, 3, 5시간동안 조사하면서, 각 시료를 일정량씩 채취하여 원심 분리하였다. UV-VIS분광광도계로 λ가 630nm인 청색 1호의 흡광도를 630nm에서 측정하여 광촉매 활성화에 다른 분해 정도를 비교하였다. 수용성 염료 농도의 감소율은 5시간 조사후의 흡광도를 조사 전의 흡광도로 나누어 감소 정도를 백분율(%)로 표시하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
상기 표3에 기재된 조사전의 흡광도로부터 실시예3에서 수득한 시료와 티탄산 아연 및 이산화티탄의 포화흡착량은 비숫하지만, 산화아연의 포화흡착량은 상대적으로 크다는 사실을 알 수 있고, 감소율 결과로부터 본 발명에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료의 광촉매 활성이 비교대상안 이산화티탄, 산화아연 및 티탄산 아연에 비해 거의 없음을 알 수 있다. 한편, 수용성 염료의 흡광도 감소 경향을 그래프로 도시한 제4도에 따르면 본 발명의 티탄산 아연마그네슘계 무기안료의 흡광도 감소 기울기가 가장 완만한 반면, 이산화티탄의 흡광도 감소 기울기가 가장 가파른 것으로 나타났는데, 이로부터 본 발명의 티탄산 아연마그네슘계 무기안료가 가장 낮은 광촉매 활성을 지니고 있음을 확인할 수 있다.
[실시예 6]
탄산 아연 0.5몰, 산화마크네슘 1.5몰 및 루틸형 이산환티탄 1몰을 평량하여 1100℃에서 2시간동안 소결 처리하는 것을 제외하고는 실시예1 내지 5에서와 동일하게 실시하여 티탄산 아연마그네슘을 수득하였다.
[실시예7 및 비교예2: 선 스크린 크림]
하기 표 4의 조성비를 갖는 선 스크린(Sun screen) 크림을 제조하였다.
[실험예6: 자외선 방어 지수(SPF)측정]
실시예7 및 비교예2에 따라 제조한 선 스크린 크림의 자외선 방어 지수(SPF)를 SPF 측정기를 사용하여 3회 측정하였다. 측정결과 실시예7의 평균 SPF는 6.6이었고, 비교예 2의 평균 SPF는 4.3이었으므로 본 발명에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료가 함유된 선 스크린 크림의 자외선 방어 효과가 훨씬 우수하였다.
[실시예8 및 비교예3: 래커 에나멜 도료]
표 5의 조성비를 갖는 백색의 래커 에나멜 도료를 제조하였다.
[실험예7: 내후성 측정]
실시예8 및 비교예3에서 수득한 도료의 내후성을 평가하기 위하여 다음과 같이 실험하였다. 도포기로 유리판 위에 0.1mm두께의 도막을 만들고, 일광 시험기를 사용하여 765W/㎡의 강도로 12시간동안 자외선을 조사하였다. 그 후, 광택 측정기를 사용하여 광원 입사각 및 측정각을 각각 60°로 고정한 채 자외선 조사에 따른 광택의 변화를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
표 6의 결과로부터, 본 발명에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료가 함유된 실시예 8의 도막이 비교예 3의 도막에 비해 우수한 광택 유지효과를 지님을 알수 있었다.
[발명의 효과]
본 발명에 따른 화학식 1의 신규한 티탄산 아연 마그네슘계 무기안료는 자외선 B 및 A영역에서 높은 반사율을 나타낼 뿐아니라 자외선에 의한 온도상승을 억제하고, 종래의 무기안료에 비해 광촉매 활성이 훨씬 낮아 우수한 안료적 물성을 가지고 있다. 따라서, 이를 함유한 화장료 또는 조성물은 자외선 방어효과, 내광성 및 내후성 등이 뛰어나 이러한 목적으로 매우 바람직하게 사용될 수 있을것으로 기대된다.
Claims (7)
- 하기 화학식 1의 티탄산 아연마그네슘계 무기안료; Zn2-xMgxTiO4상기식에서, x는 0.15 내지 1.9 범위내의 실수를 나타낸다.
- 티탄 화합물, 아연 화합물 및 마그네슘 화합물을 평량하여 건식으로 혼합 분쇄하거나 에틸알콜을 원료총량에 대하여 10 내지 30중량% 가하여 습식으로 혼합 분쇄하고 건조시킨 다음, 900 내지 1300℃의 온도 범위에서 1 내지 5시간동안 소결처리하고 서서히 냉각시킨 후, 소결물을 분쇄하여 입자경 0.01 내지 1.0㎛의 미립자 형태로 제조함을 특징으로 하는 제1항에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료의 제조방법.
- 제2항에 있어서, 티탄 화합물이 아나타제(anatase)형, 루틸(rutile)형 및 부르카이트(brookite)형의 이산화티탄(TiO2)중에서 선택된 1종이고, 아연 화합물이 산화아연(ZnO) 및 탄산아연(ZnCO3또는 3Zn(OH)2·2ZnCO3)중에서 선택된 1종이며, 마그네슘 화합물이 산화마그네슘(MgO), 수산화탄산마그네슘(4MgCO3·Mg(OH)2.5H2O) 및 수산화마그네슘(Mg(OH)2)중에서 선택된 1종인 방법.
- 제1항에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료를 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 화장료 조성물.
- 제4항에 있어서, 티탄산 아연마그네슘계 무기안료를 0.01 내지 60.0중량%함유하는 조성물.
- 제1항에 따른 티탄산 아연마그네슘계 무기안료를 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 도료 조성물.
- 제6항에 있어서, 티탄산 아연마그네슘계 무기안료를 0.1 내지 80.0중량%함유하는 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970006385A KR100194526B1 (ko) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 새로운 자외선 반사형 티탄산 아연마그네슘계 무기안료 및 이를 함유하는 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970006385A KR100194526B1 (ko) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 새로운 자외선 반사형 티탄산 아연마그네슘계 무기안료 및 이를 함유하는 조성물 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980069339A KR19980069339A (ko) | 1998-10-26 |
| KR100194526B1 true KR100194526B1 (ko) | 1999-06-15 |
Family
ID=65985002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970006385A KR100194526B1 (ko) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 새로운 자외선 반사형 티탄산 아연마그네슘계 무기안료 및 이를 함유하는 조성물 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100194526B1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100277619B1 (ko) | 1998-06-30 | 2001-01-15 | 성재갑 | 새로운 티탄산아연마그네슘, 그의 제조방법 및이를 함유하는온도조절 화장료 |
| CN115893480A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-04-04 | 北京星驰恒动科技发展有限公司 | 一种适用于等离子喷涂的正钛酸锌粉体、制备方法及应用 |
-
1997
- 1997-02-27 KR KR1019970006385A patent/KR100194526B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980069339A (ko) | 1998-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6660380B1 (en) | Zinc oxide particles having suppressed surface activity and production and use thereof | |
| KR0162620B1 (ko) | 포토 크로믹성 연색 조정 조성물 및 이를 이용한 화장품 재료 | |
| JP6913389B2 (ja) | Ｕｖ保護組成物およびその使用 | |
| JP2021102614A (ja) | Ｕｖ防御組成物およびそれらの使用 | |
| EP1233930B1 (en) | A particle comprising a host lattice and a guest, its preparation and use in ultraviolet light screening compositions | |
| Gao et al. | Effect of Sn4+ doping on the photoactivity inhibition and near infrared reflectance property of mica-titania pigments for a solar reflective coating | |
| KR100194526B1 (ko) | 새로운 자외선 반사형 티탄산 아연마그네슘계 무기안료 및 이를 함유하는 조성물 | |
| Tsuzuki et al. | Photocatalytic activity of manganese-doped ZnO nanocrystalline powders | |
| CA3021164C (en) | Uv protective compositions comprising one or more zinc titanate crystals | |
| KR101792070B1 (ko) | 티타늄디옥사이드 중형기공성 무기 복합분체 | |
| KR100558340B1 (ko) | 새로운 티탄산아연마그네슘, 그의 제조방법 및 이를함유하는 온도조절 기능성조성물 | |
| KR20090040066A (ko) | 스코리아를 함유하는 광활성 조성물 및 이의 제조방법 | |
| JPH11228135A (ja) | 酸化セリウム粉末とそれを含む化粧料、塗料およびプラスチック | |
| KR100611647B1 (ko) | 자외선 차단제용 이산화티탄의 광촉매 활성의 억제와 용액에서 분산성향상을 위한 실리카 코팅 방법 | |
| US20190144690A1 (en) | Coating | |
| JP2004123406A (ja) | 鉄含有針状二酸化チタン微粒子及びその製造方法 | |
| KR100973069B1 (ko) | 자외선 차단 조성물 | |
| AU2018264055B2 (en) | Uv protective compositions and their use | |
| JP2001247313A (ja) | 黄色顔料 | |
| CN117757429A (zh) | ZnO/TiO2@高岭土纳米紫外屏蔽复合材料及其制备方法和应用 | |
| Allen et al. | Downloaded from: http://e-space. mmu. ac. uk/621881 | |
| KR20090119523A (ko) | 자외선 차단 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20071108 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |