KR102541031B1 - 육방정 질화붕소 분말 - Google Patents

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Abstract

광휘성이 우수한 육방정 질화붕소 분말을 제공한다. 육방정 질화붕소 분말로서, 상기 육방정 질화붕소 분말에 포함되는 육방정 질화붕소 입자 가운데, 1차 입자의 결정 (0,0,1)면에 대해 110° ~ 160°의 각도로 접힌 구조를 가지는 입자 개수의 비율이 30% 이상인, 육방정 질화붕소 분말.

Description

육방정 질화붕소 분말
본 발명은, 육방정 질화붕소 분말에 관한 것으로, 특히, 광휘성(光輝性)이 우수하고, 화장료용으로서 적합하게 이용할 수 있는 육방정 질화붕소 분말에 관한 것이다.
육방정 질화붕소(h－BN)는, 붕소(B) 및 질소(N)로 구성되는 육각형의 망목상의 층이 적층된, 흑연과 유사한 층상 구조를 가지는 화합물이다. 이 때문에, 일반적인 육방정 질화붕소의 입자는, 편평한 판상(비늘조각 형상)의 구조를 가지고 있다. 또한, 입자 내의 층과 층의 사이에 공유결합은 존재하지 않고, 층간에 작용하는 힘은, 매우 약한 힘인 반데르발스힘(van der Waals force)뿐이다. 이 때문에, 약간의 힘으로 층간에 미끄럼이 생기고, 그 결과, 육방정 질화붕소 분말은 매우 우수한 윤활성을 가지고 있다.
또한, 육방정 질화붕소는, 화학적으로 안정한 동시에 인체에 악영향을 미치지 않기 때문에, 상기 윤활성을 살리고, 피부 표면에 도포할 때의 「확장」이 우수한 화장료용의 체질(體質) 안료로서 널리 이용되고 있다(특허문헌 1, 2).
특허문헌 1 : 국제 공개 제2013/065556호 특허문헌 2 : 국제 공개 제2014/049956호 특허문헌 3 : 일본 특허공개 2001－011340호 공보 특허문헌 4 : 일본 특허공개 2010－163371호 공보
그런데, 화장료의 용도에 따라서는, 윤활성 뿐만 아니라 광휘성이 우수한 것이 요구되는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 예를 들면, 특허문헌 3, 4에 기재되어 있는 바와 같이, 유리 조각이나 라메제(lame agent) 등의 광휘성 안료를 화장료에 첨가함으로써, 광휘성을 부여하는 것이 제안되고 있다.
그러나, 종래의 육방정 질화붕소 분말과 광휘성 안료를 병용하면, 화장료에 매끄러운 감촉과 윤기를 주는 효과는 유지되지만, 광휘성 안료가 본래 가지고 있는 광휘성이 발휘되지 않는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기 실상을 감안하여 이루어지는 것으로, 질화붕소 분말의 특징인 매끄러운 감촉과 우수한 광휘성을 겸비하고, 또한 광휘성 안료와 병용한 경우에도 우수한 광휘성을 얻을 수 있는 육방정 질화붕소 분말을 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명자들은, 광휘성 안료와 질화붕소 분말을 병용했을 때의 광휘성의 저하가, 광휘성 안료로 반사된 광과 육방정 질화붕소 분말로 반사된 광의 간섭에 기인한다고 생각되어 육방정 질화붕소 분말의 형상에 주목하였다. 또한, 상기의 문제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 다음의 (1) 및 (2)의 지견을 얻었다.
(1) 질화붕소 분말에 포함되는 질화붕소 입자 가운데, 특정의 각도로 접힌 구조를 가지는 입자의 비율을 증가시킴으로써, 질화붕소 분말의 광휘성이 향상할 뿐만 아니라, 광휘성 안료와 병용했을 때의 광휘성도 향상시킬 수 있다.
(2) 질화붕소 분말의 제조용 원료에 알칼리 금속의 탄산염 및 알칼리 토류 금속의 탄산염의 한쪽 또는 양쪽을 첨가하고, 특정의 조건에서 육방정 질화붕소 분말을 제조함으로써, 상기 (1)의 조건을 만족하는 육방정 질화붕소 분말을 제조할 수 있다.
본 발명은, 상기 지견을 바탕으로 이루어진 것이고, 그 요지 구성은 이하와 같다.
1. 육방정 질화붕소 분말로서,
상기 육방정 질화붕소 분말에 포함되는 육방정 질화붕소 입자 가운데, 입자의 결정 (0,0,1)면에 대해 110° ~ 160°의 각도로 접힌 구조를 가지는 입자 개수의 비율이 30% 이상인, 육방정 질화붕소 분말.
2. 상기 육방정 질화붕소 분말에 포함되는 육방정 질화붕소 입자 가운데, 입자의 결정 (0,0,1)면에 대해 110° ~ 130°의 각도로 접힌 구조를 가지는 입자 개수의 비율이 60% 이상인, 상기 1에 기재된 육방정 질화붕소 분말.
3. 변각 광도계에 의해서 입사광 각도：45°의 조건에서 측정되는 반사율 피크의 반치전폭(半値全幅)이 80° 이하인, 상기 1 또는 2에 기재된 육방정 질화붕소 분말.
4. 평균 입경이 6 ~ 100㎛인, 상기 1 ~ 3 중 어느 한 항에 기재된 육방정 질화붕소 분말.
5. 화장료용인, 상기 1 ~ 4 중 어느 한 항에 기재된 육방정 질화붕소 분말.
본 발명의 육방정 질화붕소 분말은, 육방정 질화붕소 분말이 가지는 윤활성 외에, 우수한 광휘성을 구비하고 있기 때문에, 화장료용으로서 매우 적합하게 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에서의 입자의 형상의 예를 나타내는 모식도이다.
［접힘 입자 비율］
본 발명에서는, 육방정 질화붕소 분말에 포함되는 육방정 질화붕소 입자 가운데, 입자의 결정 (0,0,1)면에 대해 110° ~ 160°의 각도로 접힌 구조를 가지는 입자 개수의 비율(이하, 「접힘 입자 비율」이라고 한다)을 30% 이상으로 하는 것이 중요하다. 접힘 입자 비율이 30% 미만이면, 충분한 광휘성을 얻을 수 없다. 이 때문에, 접힘 입자 비율은 50% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상으로 한다. 한편, 접힘 입자 비율의 상한은 특별히 한정되지 않고, 100%이어도 좋다. 그러나, 접힘 입자 비율이 90%를 초과하면 효과가 포화하기 때문에, 접힘 입자 비율은 90% 이하이어도 좋다. 상기 접힘 입자 비율은, 실시예에 기재한 방법으로 측정할 수 있다. 상기 조건을 만족하는 육방정 질화붕소 분말은, 후술하는 제조 방법에 따라 제조할 수 있다.
상기 육방정 질화붕소 분말에 포함되는 육방정 질화붕소 입자 가운데, 입자의 결정 (0,0,1)면에 대해 110° ~ 130°의 각도로 접힌 구조를 가지는 입자 개수의 비율(이하, 「제2의 접힘 입자 비율」이라고 한다)이 60% 이상인 것이 바람직하다. 제2의 접힘 입자 비율은, 예를 들면, 후술하는 제조 방법에서, 첨가제의 양을 증가시킴으로써 높일 수 있다.
［접힘 부분의 길이]
입자의 결정 (0,0,1)면에 대해 110° ~ 160°의 각도로 접힌 구조를 가지는 입자에서의 접힘 부분의 길이는, 특별히 한정되지 않지만, 3㎛ 이상인 것이 바람직하다. 3㎛ 미만이면 접힘 효과가 없기 때문이다. 여기서, 「접힘 부분의 길이」란, 현미경 시야 하에서 입자를 관찰했을 때의, 접힘의 외측 면에서의, 접힘의 정점부터, 상기 정점에 가까운 쪽의 단면(端面)까지의 평균 거리를 가리키는 것으로 한다.
예를 들면, 도 1(a)에 나타낸 바와 같이, 110° ~ 160°의 각도로의 접힘을 1개소 구비하는 입자의 경우, 접힘 부분의 길이 L가 3㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한 이 경우, 접힘의 정점부터, 상기 정점에서 먼 쪽의 단면까지의 평균 거리도 3㎛ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 도 1(b)에 나타낸 바와 같이, 110° ~ 160°의 각도로의 접힘을 2개소 이상 구비하는 입자의 경우, 한쪽의 단면에 가장 가까운 접힘에 대한 접힘 부분의 길이 L1과 다른 쪽의 단면에 가장 가까운 접힘에 대한 접힘 부분의 길이 L2의 적어도 한쪽이 3㎛ 이상인 것이 바람직하고, 양쪽 모두가 3㎛ 이상인 것이 바람직하다.
또한 상기 입자의 접힘은, 후술한 바와 같이, (0,0,1)면에서의 결정 성장이 불순물에 의해서 저해됨으로써 생기는 것이고, 그 접힘 각도는 이론적으로 결정된다. 그러나 공업적으로는 여러 가지의 요인에 의해서 각도가 변동하므로, 여기에서는 접힘 각도를 110° ~ 160°로 하고 있다.
［반사율 피크의 반치전폭］
상기 육방정 질화붕소 분말의, 변각 광도계에 의해서 입사광 각도：45°의 조건에서 측정되는 반사율 피크의 반치전폭은, 80° 이하인 것이 바람직하고, 60° 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 반치전폭을 80° 이하로 함으로써, 육방정 질화붕소 분말의 광휘성을 높일 수 있다. 이것은, 반사광이 폭넓은 각도로 반사(산란)되는 것보다도, 좁은 각도의 폭으로 반사되는 쪽이, 보다 강하게 광의 반사가 느껴지기 때문이라고 생각된다. 상기 반치전폭의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 통상은 10° 이상이어도 좋다. 상기 반치전폭은, 변각 광도계를 이용하고, 실시예에 기재한 방법으로 측정할 수 있다.
［평균 입경］
육방정 질화붕소 분말의 평균 입경은, 6 ~ 100㎛로 하는 것이 바람직하다. 상기 평균 입경이 6㎛ 미만이면, 피부에 도포했을 때에 육방정 질화붕소 분말이 매우 치밀한 막을 형성하기 때문에, 유리 조각 등의 다른 광휘성 안료를 병용했을 때에 상기 광휘성 안료의 광휘성을 손상시키는 경우가 있다. 또한, 상기 평균 입경을 크게 하는 것은, 상술한 접힘 입자 비율을 높이는 데에도 기여한다. 이 때문에, 상기 평균 입경을 6㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 평균 입경을 15㎛ 이상으로 함으로써, 1개의 입자당의 광의 반사가 보다 현저하게 되고, 그 결과, 광휘성을 더 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 상기 평균 입경은 15㎛ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 상기 평균 입경이 100㎛ 이하이면, 피부에의 부착성이 더 향상한다. 이 때문에, 상기 평균 입경은 100㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 50㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한 여기서 상기 평균 입경은, 1차 입자의 평균 입경을 가리키는 것으로 하고, 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다. 평균 입경은 2차 가열시의 조건(가열 온도, 처리 시간 등)에 의해 제어할 수 있다.
［조립(粗粒)의 비율］
본 발명의 육방정 질화붕소 분말에서는, 입경이 200㎛ 이상인 입자의 비율(이하, 「조립의 비율」이라고 한다)을 0.5 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 입경이 200㎛ 이상인 조립은 복수의 입자가 고착한 응집 알갱이이고, 이러한 조립의 비율을 0.5 질량% 이하로 함으로써, 피부에 도포했을 때의 조도를 더 저감할 수 있다. 조립의 비율은, 해쇄 수단이나 분급 수단의 선택에 의해 컨트롤할 수 있다.
［겉보기의 두께］
본 발명의 육방정 질화붕소 분말에서는, 상기 육방정 질화붕소 분말을 구성하는 입자의 겉보기의 두께를 0.5 ~ 3.0㎛로 하는 것이 바람직하다. 상기 겉보기의 두께가 0.5㎛ 이상이면, 광휘성이 더 향상한다. 한편, 상기 겉보기의 두께가 3.0㎛ 이하이면, 피부에 도포할 때의 조도를 더 저감할 수 있다. 상기 겉보기의 두께는 제조시의 열처리 조건을 조정함으로써 제어할 수 있다. 또한 여기서 겉보기의 두께란, 현미경 시야 하에서 관찰되는, 입자의 겉보기의 두께의 평균치를 가리키는 것으로 한다. 상기 겉보기의 두께는, 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
［평균 어스펙트비］
육방정 질화붕소 분말의 매끄러움을 더 향상시키기 위해서는, 육방정 질화붕소 분말의 평균 어스펙트비(입자의 장경(長徑)/입자의 두께)를 5 ~ 30으로 하는 것이 바람직하다. 상기 어스펙트비는, 육방정 질화붕소 분말을 구성하는 입자를 전자현미경으로 관찰해 얻어지는 각 입자의 어스펙트비의 평균치를 가리키는 것으로 한다. 각 입자의 어스펙트비를 산출할 때의 입자의 장경 및 두께로는, 각각, 현미경 시야 하에서의 겉보기의 장경과 겉보기의 두께를 이용할 수 있다.
［제조 방법］
본 발명의 육방정 질화붕소 분말은, 특별히 한정되지 않지만, 하기 (1) ~ (6)의 처리를 순차 실시함으로써 제조할 수 있다. 이하, 각 처리에 대해 구체적으로 설명한다.
(1) 혼합
(2) 제1 가열
(3) 냉각
(4) 제2 가열
(5) 분쇄
(6) 수세 및 건조
(1) 혼합
우선, 육방정 질화붕소 분말의 제조에 이용하는 원료와 첨가제를 혼합한다. 상기 원료로는, 붕소원으로서 붕소 화합물과 질소원으로서 질소 화합물을 이용한다. 상기 붕소 화합물로는, 붕산 및 산화 붕소(B2O3)의 한쪽 또는 양쪽을 이용한다. 또한, 상기 붕소 화합물은, 탄화붕소를 더 포함할 수도 있다. 상기 질소 화합물로는, 요소 및 요소 화합물의 한쪽 또는 양쪽을 이용한다. 상기 요소 화합물로는, 예를 들면, 디시안디아미드 및 멜라민의 한쪽 또는 양쪽을 이용할 수 있다. 상기 첨가제로는, Na2CO3, K2CO3, MgCO3, CaCO3, BaCO3, MgO, CaO, 및 BaO로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 또는 2개 이상을 이용한다. 상기 첨가제를 이용함으로써, (0,0,1)면에서의 결정 성장이 저해된 결과, 접힌 구조를 가지는 질화붕소 입자가 생성한다고 생각된다.
(2) 제1 가열
이어서, 혼합된 상기 원료 및 첨가제를 600℃ ~ 1200℃의 가열 온도까지 가열하고, 상기 가열 온도에 1시간 이상 유지한다(제1 가열). 상기 제1 가열에 의해, 상기 원료를 난층 구조의 질화붕소(t－BN)로 한다. 상기 가열 온도가 600℃ 미만에서는, 원료인 붕소 화합물과 질소 화합물이 반응해 난층 구조의 질화붕소가 되는 반응이 불충분하게 되고, 그 결과, 이후의 제2 가열에서의 육방정 질화붕소의 수율이 저하한다. 또한, 후술한 바와 같이, 제1 가열에서의 가열 온도가 600℃ 미만이면, 본 발명의 조건을 만족하는 접힘 입자 비율을 가지는 육방정 질화붕소 분말을 얻을 수 없다. 한편, 상기 가열 온도가 1200℃보다 높으면 제조 코스트가 증가하기 때문에, 경제상 부적합하다. 상기 제1 가열은, 불활성 가스 분위기 중에서 행하면 좋고, 상기 불활성 가스 분위기로는, 예를 들면, 질소 가스 분위기를 이용할 수 있다.
여기서, 「난층 구조」란, 완전하게는 결정화하고 있지 않은 상태를 가리킨다. X선 회절에 의해 얻어지는, 난층 구조의 질화붕소의 X선 회절 패턴에는, 샤프한 육방정 질화붕소의 피크는 나타나지 않고, 완전하게 결정화하고 있지 않은 것을 나타내는 브로드한 피크가 나타난다.
(3) 냉각
상기 제1 가열 후, 얻어진 난층 구조의 질화붕소 분말을 일단 냉각한다. 상기 냉각의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 통상은, 공냉(空冷)으로 할 수 있다. 또한, 상기 냉각에서는, 난층 구조의 질화붕소 분말을 실온까지 냉각하는 것이 바람직하다.
(4) 제2 가열
이어서, 상기 냉각 후의 질화붕소 분말을, 불활성 가스 분위기 중에서, 1500 ~ 2300℃의 가열 온도(제2 가열 온도)까지 가열하고, 상기 가열 온도에 2시간 이상 유지한다(제2 가열). 상기 제2 가열에 의해, 질화붕소의 결정화가 진행되어, 난층 구조의 질화붕소(t－BN)가 육방정 질화붕소(h－BN)로 변화한다.
여기서, 상기 제2 가열에서의 평균 승온 속도를 20℃／분 이하로 하는 것이 중요하다. 상기 승온 속도가 20℃／분 이하이면, 원료에 첨가된 첨가제의 존재에 기인하는 접힘의 발생 및 결정 성장이 촉진되어 본 발명에서 규정하는 접힘 입자 비율의 조건을 만족하는 육방정 질화붕소 분말을 얻을 수 있다. 상기 제2 가열에서의 평균 승온 속도는 10℃／분 이하로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 질화붕소 분말을 제조하기 위해서는, 첨가제를 원료에 혼합한 상태에서 제1 가열을 행하는 것이 매우 중요하다. 그 이유는, 예를 들면 다음과 같이 생각된다.
상술한 바와 같이, 제1 가열에서는, 원료인 붕소 화합물과 질소 화합물이 반응해 난층 구조의 질화붕소가 생성한다. 이 때, 원료에 첨가제가 첨가되어 있으면, 난층 구조의 질화붕소 외에, 「첨가제 성분(예를 들면, Ca)을 함유하는 붕산 암모늄 등」이 생성한다. 이 「첨가제 성분을 함유하는 붕산 암모늄 등」이 존재함으로써, 제2 가열에서 접힘의 발생 및 결정 성장이 촉진되고, 그 결과, 접힘 입자 비율을 높일 수 있다. 또한, 제1 가열에 앞서 첨가제를 첨가해 두는 것에 의해, 원료와 첨가제의 용융 혼합이 진행되기 때문에, 제2 가열에서의 접힘의 발생 및 결정 성장이 촉진된다.
따라서, 접힘 입자 비율이 30% 이상인 육방정 질화붕소 분말을 최종적으로 얻기 위해서는, 제1 가열에 앞서 첨가제를 첨가해 두는 것이 필요하다. 예를 들면, 제1 가열 후에 첨가제를 첨가하고, 그 후 제2 가열을 행한 경우에는, 「첨가제 성분을 함유하는 붕산 암모늄 등」이 존재하지 않는 상태에서 난층 구조의 질화붕소로부터 육방정 질화붕소에의 변화가 진행하기 때문에, 접힘 입자 비율을 30% 이상으로 할 수 없다.
또한, 제1 가열에서의 가열 온도가 600℃ 미만이면, 제1 가열에서 난층 구조의 질화붕소를 충분히 얻을 수 없다. 그리고 그 결과, 제2 가열에서, 난층 구조의 질화붕소의 결정화에 의한 육방정 질화붕소의 생성 반응이 충분히 진행하지 않기 때문에, 접힘 비율이 30% 이상인 육방정 질화붕소 분말을 얻을 수 없다.
(5) 분쇄
상기 제2 가열 후의 육방정 질화붕소는, 고온에서의 가열에 의해 덩어리 형상의 벌크체로 되어 있다. 그리고, 상기 벌크체를 분쇄한다. 상기 분쇄의 방법은 특별히 한정되지 않고, 상법(常法)에 따라서 행하면 좋다.
(6) 수세 및 건조
상기 분쇄 후, 육방정 질화붕소를, 수세하고, 체질해, 그 다음에 건조한다.
실시예
이하, 본 발명의 효과를 실시예에 기초해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
이하의 순서로 육방정 질화붕소 분말을 제조하고, 그 특성을 평가하였다.
우선, 원료로서 붕산：100 질량부, 멜라민：80 질량부, 및 탄화붕소：5 질량부와 표 1에 나타내는 첨가제：5 질량부를 혼합하였다.
이어서, 혼합된 상기 원료 및 첨가제를, 질소 분위기 하에서, 표 1에 나타낸 가열 온도까지 가열하고, 상기 가열 온도에 3시간 유지하여 난층 구조의 질화붕소로 하였다(제1 가열). 상기 제1 가열 후, 실온까지 냉각하였다.
이어서, 얻어진 난층 구조의 질화붕소를, 질소 분위기로, 표 1에 나타낸 가열 온도까지 가열하고, 상기 가열 온도에 5시간 유지하였다(제2 가열). 그 후, 실온까지 냉각해 육방정의 질화붕소를 얻었다. 상기 제2 가열에서의 평균 승온 속도는 표 1에 나타낸 바와 같이 하였다. 얻어진 육방정 질화붕소를 분쇄해, 상법에 따라, 수세, 습식 체질하고 탈수와 건조를 행하였다. 상기 습식 체질에서는, 체눈의 크기 200㎛의 체를 사용하고, 상기 체를 통과하지 않은 입자를 제외하였다.
(평가방법)
얻어진 육방정 질화붕소 분말의 각각에 대해, 이하에 기술한 방법으로 접힘 입자 비율, 평균 입경, 겉보기의 두께, 조립의 비율, 및 반사율 피크의 반치전폭을 측정하였다. 또한 이하에 기술한 방법으로 관능 시험을 실시하고, 육방정 질화붕소 분말의 광휘성, 조도, 및 피부 부착성과, 상기 육방정 질화붕소 분말을 광휘성 안료와 병용한 경우의 광휘성을 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 병기한다.
［접힘 입자 비율］
육방정 질화붕소 분말을 전자현미경으로 관찰하고, 무작위로 선택한 50개의 1차 입자 중 접힘 구조를 가지는 입자의 수를 세었다. 육방정 질화붕소의 1차 입자에서 접힘이 생긴 경우, 전자현미경으로 「접힘 있음」이라고 관찰되는 육방정 질화붕소 분말은, 실질적으로 예외 없이, 1차 입자의 결정 (0,0,1)면에 대해 110° ~ 160°의 접힘 각도를 가지고 있다. 따라서, 현미경 시야 하에서, 입자의 측면에서 보아 접힘 선이 확인되는 입자, 및 입자의 표면에서 보아 접힘 선이 관찰되는 입자는, 모두 110° ~ 160°의 각도로 접힌 구조를 가지는 입자라고 간주할 수 있다. 그래서, 접힘 입자 비율은, (접힘 구조를 가지는 입자의 개수/대상으로 한 1차 입자의 개수)×100(%)로서 구할 수 있다. 상기 관찰은, 배율 2000배, 시야수 10 이상의 조건에서 행하고, 합계로 50개의 입자를 관찰 대상으로 하였다.
［평균 입경］
육방정 질화붕소 분말을 물에 분산시켜, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치(Spectris 사, MASTERSIZER 3000)를 사용하여 상기 육방정 질화붕소 분말의 입도 분포를 측정하였다. 해석 조건은, 측정 대상：비구형(非球形), 굴절률：1.74, 흡수율：0, 밀도：1g/c㎥, 분산매：에탄올(굴절률 1.33)으로 하였다. 얻어진 입도 분포로부터 50% 누적경(메디안경, D50)을 평균 입경으로 하였다.
［겉보기의 두께］
육방정 질화붕소 분말을 전자현미경으로 관찰해, 1차 입자의 겉보기의 두께를 측정하였다. 관찰은, 배율：10000배, 5 시야에서 행해, 관찰된 1차 입자의 두께의 평균치를 상기 겉보기의 두께로 하였다.
［조립의 비율］
입경이 200㎛ 이상인 입자의 비율로서 정의되는 「조립의 비율」은, 이하의 순서로 측정하였다. 우선, 육방정 질화붕소 분말의 전체 중량을 측정하였다. 이어서, 상기 육방정 질화붕소 분말을 전량 에탄올에 분산시켜, 초음파를 10분간 부여하여 분산액을 얻었다. 이어서, 체눈의 크기 200㎛의 체를 이용하여 상기 분산액을 흡인 여과한 후, 상기 체를 120℃에서 10분간 건조시켜, 데시케이터(desiccator)내에서 냉각하였다. 상기 냉각 후의 체 위의 중량과 최초로 측정한 육방정 질화붕소 분말의 전체 중량으로부터 상기 조립의 비율을 구하였다. 즉, 조립의 비율=(체 위의 중량/전체 중량)×100(%)이다.
［반사율 피크의 반치전폭］
인공 피혁에 질화붕소 분말을 도포하고, 변각 광도계(무라카미 색채 기술 연구소제, GP－200(수평 회전))를 이용하여 45°의 입사광에 대한 90° ~ 90°의 반사광 강도를 측정하였다. X축에 반사광의 각도, Y축에 반사광의 강도로서 그래프화했을 때의 피크의 반치전폭을 반사광 피크의 반치전폭으로 하였다.
［육방정 질화붕소 분말의 광휘성]
10 mg의 육방정 질화붕소 분말을 시험자 10명의 손등에 도포하고, 광휘성의 유무를 판정하였다. 광휘성의 유무는, 손등을 기울였을 때에 육안으로 광휘성이 인정되는지 여부에 의해 평가하였다. 평가 기준은, 광휘성의 정도에 따라, ◎◎ 매우 우수, ◎ 우수, ○ 좋음, △ 불충분, × 불가로 하였다. 시험자 10명의 평가 결과 중 가장 수가 많았던 평가를, 시험한 육방정 질화붕소 분말의 평가로 하였다. 다만, 2개 이상의 평가가 동일한 수로 최대였던 경우에는, 그 중 가장 낮은 평가를 시험한 육방정 질화붕소 분말의 평가로 하였다.
［조도(roughness)]
10 mg의 육방정 질화붕소 분말을 시험자 10명의 손등에 덜고, 손가락으로 도포했을 때에 조도를 느끼는지를 평가하였다. 평가 기준은, 조도를 전혀 느끼지 않는 경우를 ◎, ◎보다 약간 뒤떨어지지만 합격 레벨을 ○, 조도 있음을 ×로 하였다.
［피부 부착성］
10 mg의 육방정 질화붕소 분말을 시험자 10명의 손등에 덜고, 손가락으로 한 번 도포했을 때, 손등에의 부착량을 육안으로 평가하였다. 평가 기준은, ◎ 우수, ○ 좋음, △ 불충분, × 불가로 하였다. 시험자 10명의 평가 결과 중 가장 수가 많았던 평가를, 시험한 육방정 질화붕소 분말의 평가로 하였다. 다만, 2개 이상의 평가가 동일한 수로 최대였던 경우에는, 그 중 가장 낮은 평가를 시험한 육방정 질화붕소 분말의 평가로 하였다.
［광휘성 안료 병용시의 광휘성］
육방정 질화붕소 분말을 광휘성 안료와 병용한 경우의 광휘성을 평가하기 위해서, 실제의 화장료에 가까운 조건에서 광휘성의 관능 시험을 행하였다. 구체적으로는, 육방정 질화붕소 분말 20 질량%, 탈크 60 질량%, 광휘성 안료(유리 조각) 20 질량%를 유발(乳鉢)로 혼합하여, 시험용 조성물을 얻었다. 상기 시험용 조성물 10 mg를 시험자 10명의 손등에 도포하고, 광휘성의 유무를 판정하였다. 광휘성의 유무는, 손등을 기울였을 때에 육안으로 광휘성이 인정되는지 여부에 의해 평가하였다. 평가 기준은, 육방정 질화붕소 분말 단체(單體)의 시험의 경우와 마찬가지로, 광휘성의 정도에 따라, ◎◎ 매우 우수, ◎ 우수, ○ 좋음, △ 불충분, × 불가로 하였다. 시험자 10명의 평가 결과 중 가장 수가 많았던 평가를, 시험한 육방정 질화붕소 분말의 평가로 하였다. 다만, 2개 이상의 평가가 동일한 수로 최대였던 경우에는, 그 중 가장 낮은 평가를 시험한 육방정 질화붕소 분말의 평가로 하였다. 또한 상기에서는 육방정 질화붕소 분말 20 질량%의 배합율의 예를 들었지만, 통상의 배합율인 3 ~ 30 질량%이어도 표 1에 기재한 것과 마찬가지의 효과를 가지는 것을 확인하였다.
Figure 112021016477046-pct00001
표 1에 나타낸 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 조건을 만족하는 육방정 질화붕소 분말은, 모두 우수한 광휘성을 구비하고 있었다. 이에 대해서, 본 발명의 조건을 만족하지 않는 육방정 질화붕소 분말은, 모두 광휘성이 뒤떨어져 있었다.
No.6의 분말은, 제조시에 소정의 첨가제를 사용하지 않았기 때문에, 접힘 입자 비율이 낮고, 그 결과, 광휘성이 뒤떨어져 있었다. No.8 및 10의 분말은, 제2 가열에서의 승온 속도가 20℃／분을 넘고 있었기 때문에 1차 입자의 성장 속도가 빠르고, 파셋(facet) 성장이 충분히 진행하지 않고, 그 결과, 접힘 입자 비율이 낮아졌다. 또한 평균 입경이 15㎛ 미만이 된 것은 제2 가열시의 온도가 고온(2050℃)이었기 때문에, 입자의 성장에 관련되는 산화붕소의 휘발 속도가 알갱이 성장 속도보다 컸기 때문이다. No.13의 분말은, 평균 입경이 4㎛가 될 때까지 과도한 분쇄를 행했기 때문에, 접힘 비율이 5%이었다.
또한 발명예의 육방정 질화붕소 분말 중에서도, 평균 입경이 6 ~ 100㎛인 분말은, 평균 입경이 130㎛인 No.14의 분말보다도 피부 부착성이 뛰어났다. 또한, 발명예의 육방정 질화붕소 분말 중에서도, 조립의 입자의 비율이 0.5 질량% 이하인 분말은, 조립의 비율이 0.8 질량%인 No.15의 분말보다도 조도가 억제되어 있었다.
또한 광휘성 원료로서 유리 조각 대신에 라메제를 이용한 실험도 행했지만, 유리 조각을 이용한 경우와 마찬가지의 경향이었다.
(실시예 2)
표 2에 나타내는 제조 조건에서 육방정 질화붕소 분말을 제조하였다. 표 2에 나타낸 이외의 제조 조건은 실시예 1과 마찬가지로 하였다. 이어서, 얻어진 육방정 질화붕소 분말의 각각에 대해, 실시예 1과 마찬가지의 평가를 실시하였다. 다만, 접힘 입자 비율로는, 입자의 결정 (0,0,1)면에 대해 110° ~ 130°의 각도로 접힌 구조를 가지는 입자 개수의 비율(제2의 접힘 입자 비율)을 측정하였다. 상기 제2의 접힘 입자 비율은, 육방정 질화붕소 분말을 전자현미경으로 관찰해 얻은 화상을, 상법에 따라서 화상 해석(3 차원 해석)함으로써 구하였다.
표 2에 나타낸 결과로부터 알 수 있듯이, 제2의 접힘 입자 비율이 60% 이상인 육방정 질화붕소 분말은, 제2의 접힘 입자 비율이 60% 미만인 육방정 질화붕소 분말에 비해, 더 우수한 광휘성을 구비하고 있었다.
Figure 112021016477046-pct00002

Claims (5)

  1. 육방정 질화붕소 분말로서,
    상기 육방정 질화붕소 분말에 포함되는 육방정 질화붕소 입자 가운데, 입자의 결정 (0,0,1)면에 대해 110° ~ 160°의 각도로 접힌 구조를 가지는 입자 개수의 비율이 30% 이상이고,
    입경이 200㎛ 이상인 입자의 비율이 0.5 질량% 이하인, 육방정 질화붕소 분말.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 육방정 질화붕소 분말에 포함되는 육방정 질화붕소 입자 가운데, 입자의 결정 (0,0,1)면에 대해 110° ~ 130°의 각도로 접힌 구조를 가지는 입자 개수의 비율이 60% 이상인, 육방정 질화붕소 분말.
  3. 제1항에 있어서,
    변각 광도계에 의해서 입사광 각도：45°의 조건에서 측정되는 반사율 피크의 반치전폭이 80° 이하인, 육방정 질화붕소 분말.
  4. 제1항에 있어서,
    평균 입경이 6 ~ 100㎛인, 육방정 질화붕소 분말.
  5. 화장료용인, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 육방정 질화붕소 분말.
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