KR102547489B1 - 산화 아연 분체, 분산액, 조성물, 및 화장료 - Google Patents

산화 아연 분체, 분산액, 조성물, 및 화장료 Download PDF

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Abstract

본 발명의 산화 아연 분체는, 1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를 함유하며, 상기 1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 50% 이하이다.

Description

산화 아연 분체, 분산액, 조성물, 및 화장료
본 발명은, 산화 아연 분체, 분산액, 조성물 및 화장료에 관한 것이다.
본원은, 2015년 8월 28일에, 일본에 출원된 특허출원 2015-169534호에 근거하고, 2015년 11월 26일에, 일본에 출원된 특허출원 2015-231151호에 근거하며, 2016년 1월 28일에, 일본에 출원된 특허출원 2016-014678호에 근거하여, 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
산화 아연 입자는, 자외선 차폐 기능이나 가스 투과 억제 기능 등을 갖고, 또한 투명성도 높다. 이로 인하여, 산화 아연 입자는, 자외선 차폐 필름, 자외선 차폐 유리, 화장료나 가스 배리어 필름 등, 투명성이 필요한 용도에 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1~특허문헌 8 참조).
산화 아연 입자는, 그 용도에 따라 입자경이 조정되어 이용된다. 예를 들면, 특허문헌 5에서는, 높은 투명성과 자외선 흡수 효과가 동시에 얻어지도록, 평균 입자경이 0.01㎛ 이상이고 또한 0.03㎛ 이하인 산화 아연 분체가 제안되고 있다.
또, 특허문헌 8에서는, 장파장 자외선(UVA)의 차폐성을 향상시키기 위하여, 평균 입자경이 0.2㎛ 이상이고 또한 0.3㎛ 이하인 산화 아연 분체가 제안되고 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 소57-205319호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 소60-255620호 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 소63-288913호 특허문헌 4: 일본 공개특허공보 소63-288914호 특허문헌 5: 일본 공개특허공보 평3-199121호 특허문헌 6: 일본 공개특허공보 평7-232919호 특허문헌 7: 일본 공개특허공보 2002-201382호 특허문헌 8: 일본 공개특허공보 2010-275223호
그러나, 이들 산화 아연 분체는 보관해 두면, 산화 아연 분체의 특성이 변질되고, 이로 인하여 보관 안정성이 뒤떨어진다는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 보관 안정성이 우수한 산화 아연 분체와, 산화 아연 분체를 포함하는 분산액, 조성물 및 화장료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명의 제1 양태는,
1차 입자의 단경(短徑)이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를 함유하며, 산화 아연 분체의 1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 50% 이하인 산화 아연 분체이다.
본 발명의 제2 양태는, 본 발명의 제1 양태의 산화 아연 분체와, 분산매를 함유하는 분산액이다.
본 발명의 제3 양태는, 본 발명의 제1 양태의 산화 아연 분체와, 수지와, 분산매를 함유하는 조성물이다.
본 발명의 제4 양태는, 본 발명의 제1 양태의 산화 아연 분체, 및 본 발명의 제2 양태의 분산액 중, 적어도 1종을 함유하는 화장료이다.
본 발명의 산화 아연 분체는, 1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경(면적 원상당 직경)이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를 함유하며, 산화 아연 분체의 1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 50% 이하이다. 이로 인하여 보관 안정성이 우수하다. 또 입자가 크기 때문에 자외선의 차폐 효과도 크다.
본 발명의 분산액은, 본 발명의 산화 아연 분체와, 분산매를 함유한다. 따라서, 산화 아연 분체의 보관 기간에 좌우되지 않고, 동일한 성질의 분산액이 얻어지기 때문에 품질 안정성이 우수하다.
본 발명의 조성물은, 본 발명의 산화 아연 분체와, 수지와, 분산매를 함유한다. 따라서, 산화 아연 분체의 보관 기간에 좌우되지 않고, 동일한 성질의 조성물이 얻어지기 때문에 품질 안정성이 우수하다.
본 발명의 화장료는, 본 발명의 산화 아연 분체, 및 본 발명의 분산액으로부터 선택되는, 적어도 1종을 함유한다. 이로 인하여, 산화 아연 분체의 보관 기간에 좌우되지 않고, 동일한 성질의 화장료가 얻어지기 때문에 품질 안정성이 우수하다.
본 발명의 산화 아연 분체, 분산액, 조성물 및 화장료의 바람직한 예에 대하여 설명한다.
또한, 이하의 예는, 발명의 취지를 보다 잘 이해시키기 위하여 구체적으로 설명하는 것이며, 특별히 지정이 없는 한, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 생략, 추가, 치환, 그 외의 변경이 가능하다.
[산화 아연 분체]
본 발명의 산화 아연 분체는, 1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를 함유한다. 1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 헤이우드 직경의 변동 계수는 50% 이하이다.
또, 본 발명의 산화 아연 분체는, 1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인, 산화 아연 입자만으로 이루어지는 것도 바람직하다. 이 산화 아연 분체의 1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 헤이우드 직경의 변동 계수는 50% 이하이다.
본 발명의 산화 아연 분체에 있어서의 입자경 해석의 정의는, 일본 공업 규격 JIS Z8827-1 "입자경 해석 -화상 해석법- 제1부: 정적 화상 해석법"에 규정된 것을 사용한다. 입자경의 측정은 이 규격에 준한 방법으로, 입자의 화상을 해석함으로써 행할 수 있다.
또, 입자경의 실제의 측정은, 예를 들면, 본 규격에 따라 계산이 행해지는, 화상 해석 소프트웨어 Mac-View Ver.4(마운테크사제) 등을 이용하여 행할 수 있다.
본 발명의 산화 아연 분체에 있어서, 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경, 1차 입자의 장경 및 헤이우드 직경은, 전자 현미경으로 관찰한 화상을 이용하여 산출한 값이다. 전자 현미경으로 관찰했을 때에 입자가 응집하고 있는 경우에는, 1차 입자의 단경, 1차 입자의 장경, 및 1차 입자의 헤이우드 직경은, 입자 1개로 인식할 수 있는 부분을 이용하여 측정한 값을 의미한다.
본 발명의 산화 아연 분체에 있어서, 1차 입자의 단경, 1차 입자의 장경, 1차 입자의 헤이우드 직경 및 1차 입자의 애스펙트비는, 1차 입자를 적어도 100개, 바람직하게는 200개, 보다 바람직하게는 300개, 더 바람직하게는 500개를 측정한 값을 의미한다. 이로써 이하에 설명하는 예에서는, 200개의 입자를 측정하여 얻은 값을 나타내고 있다.
또한, 전자 현미경은, 투과형 전자 현미경이어도 되고, 주사형 전자 현미경이어도 된다. 투과형 전자 현미경을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 1차 입자란, 전자 현미경상(像)(배율: 1만~10만배)으로 관찰한 경우에, 입자 자체 내에 경계(입계(粒界))를 갖지 않는, 즉 응집체가 아닌, 개별의 입자로서 식별할 수 있는 입자라고 생각할 수 있다. 바꾸어 말하면, 응집체와 1차 입자가 섞여 있는 경우, 가장 작은 윤곽을 갖는 입자를 의미한다.
(1차 입자의 단경)
본 발명의 산화 아연 분체에 있어서, 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경이란, 1차 입자에 외접하는 직사각형을 마련했을 때에, 단변(短邊)이 최단(最短)이 되는 직사각형의 단변의 길이를 의미한다. 산화 아연 입자에 외접하는 직사각형은, 통상은 복수 존재한다. 이로 인하여, 산화 아연 입자에 외접하는 직사각형 중에서도, 단변이 가장 짧아지는 직사각형을 선택하고, 그 직사각형의 단변을 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경으로 한다. 또한, 1차 입자에 외접하는 직사각형이 정사각형이 된 경우는, 단경은 변의 하나의 길이를 의미한다.
본 발명의 산화 아연 분체에 있어서, 산화 아연 입자의 1차 입자의 장경이란, 상기 단변이 최단이 되는 직사각형에 있어서의 장변의 길이를 의미한다.
(1차 입자의 헤이우드 직경, 및 애스펙트비)
본 발명의 산화 아연 분체에 있어서, 산화 아연 입자의 1차 입자의 헤이우드 직경이란, 1차 입자의 투영 면적과 동일한 면적을 갖는, 원의 직경을 의미한다.
(1차 입자의 애스펙트비)
본 발명의 산화 아연 분체에 있어서, 산화 아연 입자의 1차 입자의 애스펙트비란, 1차 입자의 상기 장경을 1차 입자의 상기 단경으로 나눈 값(1차 입자의 장경/1차 입자의 단경)을 의미한다.
(함유율과 변동 계수의 산출 방법)
본 발명의 산화 아연 분체에 있어서, 개수 분포에 있어서의 함유율이란, 상기 화상을 이용하는 평가에서 얻어진 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경, 1차 입자의 장경, 1차 입자의 헤이우드 직경, 및 1차 입자의 애스펙트비 등의 기하학적 수치를 이용하여, 개수 기준 분포로 환산한다. 그리고, 얻어지는 개수 기준 분포에 있어서 해당하는 입자경을 가산하여 얻어지는 값을 의미한다. 예를 들면, 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경의 함유율이란, 얻어진 단경을 개수 기준 분포로 환산했을 때에 얻어지는, 특정의 입경 범위에 포함되는 입자의 개수의 비율로서 생각할 수 있다.
본 발명의 산화 아연 분체에 있어서, 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수란, 헤이우드 직경의 표준 편차를 헤이우드 직경의 산술 평균값으로 나눈 값(%)(헤이우드 직경의 표준 편차/헤이우드 직경의 산술 평균값×100)을 의미한다.
변동 계수가 작으면, 개수 분포의 입도 분포가 샤프한 것을 나타내며, 입자의 크기의 편차가 작다.
(단경의 범위)
본 발명의 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경은 35nm 이상이고 또한 350nm 이하인 것이 바람직하다. 단경은 40nm 이상인 것이 보다 바람직하고, 45nm 이상인 것이 더 바람직하다. 단경은 330nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 310nm 이하인 것이 더 바람직하다. 구체예를 들면, 40nm 이상이고 또한 330nm 이하인 것이 바람직하며, 45nm 이상이고 또한 310nm 이하인 것이 보다 바람직하다.
산화 아연 입자의 1차 입자의 단경이 상기 범위인 것에 의하여, 보관 안정성 및 투명성이 우수하며, 자외선 차폐역이 넓고, 광촉매 활성이 낮은, 산화 아연 분체를 얻을 수 있다.
(헤이우드 직경 및 변동 계수의 범위)
본 발명의 산화 아연 입자의 1차 입자의 헤이우드 직경은, 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 것이 바람직하다. 헤이우드 직경은, 40nm 이상인 것이 보다 바람직하고, 50nm 이상인 것이 더 바람직하다. 헤이우드 직경은, 390nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 370nm 이하인 것이 더 바람직하다. 구체예를 들면, 40nm 이상이고 또한 390nm 이하인 것이 바람직하며, 50nm 이상이고 또한 370nm 이하인 것이 보다 바람직하다.
1차 입자의 헤이우드 직경이 상기 범위인 것에 의하여, 보관 안정성 및 투명성이 우수하며, 자외선 차폐역이 넓고, 광촉매 활성이 낮은 산화 아연 분체를 얻을 수 있다.
본 발명에서는, 헤이우드 직경의 평균값은, 필요에 따라 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면, 100nm~400nm여도 되고, 200nm~300nm인 것을 예로서 들 수 있다. 이와 같은 범위이면 UVA의 차폐성이 우수하고, 피부에 대한 사용감이 좋다는 효과가 얻어진다.
본 발명의 산화 아연 입자의 1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수는, 50% 이하인 것이 바람직하다. 45% 이하인 것이 보다 바람직하고, 40% 이하인 것이 더 바람직하다. 또, 변동 계수의 하한값은, 원하는 효과가 얻어지면 특별히 한정되지 않는다. 필요에 따라, 0.1% 이상이나 1% 이상이어도 되고, 10% 이상이어도 되며, 15% 이상이어도 된다.
1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 상기 범위인 것에 의하여, 보관 안정성 및 투명성이 우수하며, 자외선 차폐역이 넓고, 광촉매 활성이 낮은 산화 아연 분체를 얻을 수 있다.
(산화 아연 분체의 특성)
산화 아연 입자의 1차 입자의 단경, 및 1차 입자의 헤이우드 직경, 및 그 개수 분포에 있어서의 변동 계수를, 상기 범위로 조정함으로써, 보관 안정성 및 투명성이 우수하며, 자외선 차폐역이 넓고, 광촉매 활성이 낮은 산화 아연 분체가 얻어진다. 그 이유는 다음과 같이 생각할 수 있다.
산화 아연 분체에 포함되는, 모든 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경, 및 1차 입자의 헤이우드 직경을, 35nm 이상으로 할 때, 본 발명의 산화 아연 분체에는, 35nm 미만의 직경 부분(단경 및 헤이우드 직경)을 갖는 산화 아연 미립자가 포함되지 않는다. 포함되는 입자는 모두, 35nm 이상의 단경과 35nm 이상의 헤이우드 직경을 갖는다.
이로 인하여, 상기 조건에 있어서는, 작은 입자가 없거나 또는 적기 때문에, 보관 시에 입자가 작은 것끼리에 의한 융착이 억제되므로, 비표면적의 변화를 억제할 수 있다. 또 작은 입자가 포함되지 않기 때문에, 비표면적이 작아져, 산화 아연 분체의 광촉매 활성을 낮게 하는 것이 가능하다. 또한, 상기 조건을 충족하지 않는 입자가 포함되는 경우여도, 매우 적으면, 어느 정도의 상술한 효과를 얻을 수 있다.
한편, 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경을 350nm 이하, 또한 산화 아연 입자의 1차 입자의 헤이우드 직경을 400nm 이하로 함으로써, 본 발명의 산화 아연 분체에는, 산화 아연의 조대 입자가 포함되지 않는다. 이로 인하여, 투명성이 우수한 산화 아연 분체가 얻어진다.
또, 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경, 및 1차 입자의 헤이우드 직경, 및 1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수를, 상기 범위로 조정한 것에 의하여, 단파장 자외선(UVB)의 차폐성이 우수한 입자와, 장파장 자외선(UVA)의 차폐성이 우수한 입자가, 일정한 범위 내에서 혼재하게 된다. 이로 인하여, 자외선을 차폐할 수 있는 파장 영역이 넓어지므로, 자외선 차폐역이 넓어진다. 또한, 단파장 자외선(UVB)의 차폐성이 우수한 입자란, 예를 들면 315nm~280nm의 자외선 차폐성이 우수한 입자라고 생각되며, 장파장 자외선(UVA)의 차폐성이 우수한 입자란 400nm~315nm, 특히, 400nm~370nm의 자외선 차폐성이 우수한 입자라고 생각된다.
(분체 중의 비율)
본 발명의 산화 아연 분체에 있어서, 1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자는, 개수 분포로 95% 이상 함유되는 것이 바람직하다. 96% 이상 함유되는 것이 보다 바람직하며, 98% 이상 함유되는 것이 더 바람직하고, 100% 함유되는 것이 가장 바람직하다.
1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자의 함유량이 상기 범위인 것에 의하여, 보관 안정성 및 투명성이 우수하며, 자외선 차폐역이 넓은 산화 아연 분체를 얻을 수 있다.
또한, 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경이나 헤이우드 직경이, 개수 분포로 어느 범위에 함유되어 있는지 여부는, 상기 해석에 의하여 확인할 수 있다.
(장경의 범위)
산화 아연 입자의 1차 입자의 장경은, 50nm 이상이고 또한 650nm 이하인 것이 바람직하다. 장경은 60nm 이상인 것이 보다 바람직하고, 65nm 이상인 것이 더 바람직하다. 장경은 600nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 580nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 구체예를 들면, 60nm 이상이고 또한 600nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 65nm 이상이고 또한 580nm 이하인 것이 더 바람직하다.
산화 아연 입자의 1차 입자의 장경이 상기 범위인 것에 의하여, 투명성이 우수하며, 자외선 차폐역이 넓은 산화 아연 분체를 얻을 수 있다. 또, 백색도가 우수한 산화 아연 분체가 얻어진다.
(애스펙트비의 범위)
산화 아연 입자의 1차 입자의 애스펙트비는, 1.0 이상이고 또한 4.0 이하인 것이 바람직하다. 애스펙트비는, 3.8 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.5 이하인 것이 보다 바람직하다. 애스펙트비는, 1.0 이상인 것이 바람직하지만, 1.0인 것도 바람직하다. 구체예를 들면, 1.0 이상이고 또한 3.5 이하인 것이 보다 바람직하다.
산화 아연 입자의 1차 입자의 애스펙트비가 상기 범위인 것에 의하여, 보관 안정성 및 투명성이 우수하며, 자외선 차폐역이 넓은 산화 아연 분체를 얻을 수 있다.
(산화 아연 입자의 특정 입자의 비율)
본 발명의 산화 아연 분체는, 1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 100nm 이하인 산화 아연 입자의 비율을 임의로 선택할 수 있다. 1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 100nm 이하인 산화 아연 입자를, 1차 입자의 단경 기준의 개수 분포로, 1.5% 이상이고 또한 10% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 2.0% 이상이고 또한 9.5% 이하 함유하는 것이 보다 바람직하며, 2.0% 이상이고 또한 9.0% 이하 함유하는 것이 더 바람직하다.
산화 아연 입자의 1차 입자의 단경이 상기 범위로 조정됨으로써, 보관 안정성이 우수하며, 자외선 차폐역이 넓은 산화 아연 분체가 얻어진다. 또, 광촉매 활성이 억제된 산화 아연 분체가 얻어진다.
본 발명의 산화 아연 분체는, 1차 입자의 단경이 100nm 초과이고 또한 350nm 이하인 산화 아연 입자의 비율을 임의로 선택할 수 있다. 1차 입자의 단경이 100nm 초과이고 또한 350nm 이하인 산화 아연 입자를, 1차 입자의 단경 기준의 개수 분포로, 90% 초과 98.5% 이하 함유하는 것이 바람직하며, 91% 이상이고 또한 98% 이하 함유하는 것이 보다 바람직하다.
산화 아연 입자의 1차 입자의 단경이 상기 범위로 조정됨으로써, 보관 안정성이 우수하며, 자외선 차폐역이 넓은 산화 아연 분체가 얻어진다.
(비표면적)
본 발명의 산화 아연 분체에 있어서, 온도 150℃, 상대 습도 100%에서 24시간 정치(靜置)하기 전의 비표면적에 대한, 정치 후의 비표면적의 변화율(정치 후의 비표면적/정치 전의 비표면적)이, 0.9 이상이고 또한 1.1 이하이면, 보존 안정성이 우수하다고 생각해도 된다. 비표면적의 변화율은, 0.95 이상이고 또한 1.05 이하인 것이 보다 바람직하다.
또, 본 발명의 산화 아연 분체에 있어서는, 온도 150℃, 상대 습도 100%에서, 정치 전, 및 24시간 정치 후의 각각의 비표면적이, 1.5m2/g 이상이고 또한 8.0m2/g 이하인 것이 바람직하며, 2.0m2/g 이상이고 또한 7.5m2/g 이하인 것이 보다 바람직하며, 3.0m2/g 이상이고 또한 7.0m2/g 이하인 것이 더 바람직하다.
즉, 본 발명의 산화 아연 분체는, 상기 조건에서 정치하기 전과 후의 비표면적의 변화율이, 10% 이하인 것이 바람직하고, 7% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5% 이하인 것이 더 바람직하다.
고온 고습 조건하에 산화 아연 분체를 정치하는 것은, 통상의 보관의 촉진 시험이 된다. 이로 인하여, 상기 조건에서 비표면적의 변화율이 작은 산화 아연 분체는, 통상의 보관으로도 비표면적의 변화가 억제되는 것을 의미한다.
이와 같은 온습도 조건은, 예를 들면, 프레셔 쿠커 장치(에스펙사제의 고도 가속 수명 시험 장치 EHS-411M)를 이용함으로써, 조건을 조정할 수 있다.
본 발명의 산화 아연 분체는, 온도 150℃, 상대 습도 100%에서 24시간 정치하기 전과 정치한 후를 비교했을 때, 비표면적의 변화율이 작다. 즉, 본 발명의 산화 아연 분체는, 보관하고 있어도 성능이 거의 변화되지 않기 때문에, 보관 안정성이 우수하다.
산화 아연 분체의 비표면적이 변화되면, 산화 아연 분체의 흡유량이 변화된다. 이로 인하여, 비표면적이 변화된 산화 아연 분체를 이용하여 조제한 분산액이나 화장료는, 비표면적이 변화되기 전의 산화 아연 분체를 이용하여 조제한 분산액이나 화장료와 비교하여, 점도가 변화되거나, 촉감 등의 감촉이 변화되거나 한다. 이와 같이, 보관 시에 비표면적이 변화되는 산화 아연 분체를 이용하여 조제한 분산액이나 화장료는 품질 안정성이 우수하지 않다.
이에 대하여, 본 발명의 산화 아연 분체는, 상술한 바와 같이, 비표면적의 변화율이 작다. 이로 인하여 보관 안정성이 우수하다.
따라서, 본 발명의 산화 아연 분체를 이용하여 조제한 분산액이나 화장료는, 점도나 감촉 등의 변화가 억제되기 때문에 품질 안정성이 우수하다.
본 발명의 산화 아연 분체에 있어서의 비표면적은, 이 분야에서 사용되는 통상의 방법으로 측정할 수 있으며, 예를 들면, 전자동 비표면적 측정 장치(상품명: BELSORP-Mini II, 마이크로트랙·벨사제)를 이용하여, BET 다점법에 의한 질소 흡착 등온선으로부터 측정된 값을 의미해도 된다.
(광촉매 활성의 평가)
본 발명의 산화 아연 분체는, 분체의 광촉매 활성에 의하여 발생하는 브릴리언트 블루의 분해율이 70% 이하인 것이 바람직하다. 그 이유는, 이 브릴리언트 블루의 분해율이 70% 이하이면, 산화 아연 입자의 광촉매 활성이 억제되어 있는 것을 나타낸다. 이로 인하여, 이와 같은 산화 아연 분체는, 화장료 등에 사용되는 다른 재료와의 반응이 억제되어, 결과적으로 화장품의 보관 안정성을 높일 수 있다.
브릴리언트 블루의 분해율은 60% 이하인 것이 보다 바람직하고, 50% 이하인 것이 더 바람직하다.
여기에서, 브릴리언트 블루를 이용하여 광촉매 활성을 측정한 이유는, 다음과 같다.
브릴리언트 블루는 "청색 1"로서, 화장료의 착색 안료에 일반적으로 이용되고 있다. 또, 브릴리언트 블루는, 비교적 광에 대한 안정성이 우수할뿐만 아니라, 흡수 파장의 극댓값이 630nm 부근이다. 이로 인하여, 자외광에 대한 흡수가 비교적 약하며, 자외선에 의하여 광분해되는 영향이 적다. 또한, 브릴리언트 블루는, 메틸렌 블루 등의 다른 색소와 비교하면, 산화 아연 분체의 표면에 흡착되기 어렵다. 이상의 이유에서, 브릴리언트 블루는, 산화 아연 분체의 광촉매 활성에 의하여 일어나는 색소의 변질을 평가하는 데에 적합하다. 따라서, 브릴리언트 블루를 이용하여 광촉매 활성을 측정했다.
브릴리언트 블루의 분해율의 측정 방법은 다음과 같다.
우선, 브릴리언트 블루를 소정의 함유율(예를 들면, 5ppm)로 조정한 브릴리언트 블루 수용액을 제작한다. 그리고, 이 브릴리언트 블루 수용액으로부터 석영셀에 소정량(예를 들면, 3mL) 채취한다. 그리고, 이 채취한 브릴리언트 블루 수용액에, 브릴리언트 블루 수용액 중의 산화 아연 분체가 0.01질량%가 되도록 산화 아연 분체를 투입하고, 초음파 분산하여, 현탁액을 조제한다. 이어서, 이 현탁액에, 소정의 파장의 자외선을 소정 거리(예를 들면, 10cm)로부터 소정 시간(예를 들면, 10분) 조사한다.
자외선 조사 램프로서는, 예를 들면, 살균 램프 GL20(파장 253.7nm, 자외선 출력 7.5W: 도시바사제)을 이용할 수 있다.
이어서, 이 자외선이 조사된 현탁액으로부터 상등액을 채취한다. 분광계(시마즈 세이사쿠쇼사제, 상품 번호: UV-3150)에 의하여, 상기의 산화 아연 분체를 투입하기 전의 브릴리언트 블루 수용액, 및 채취한 상등액의 각각의 흡수 스펙트럼을 측정한다. 그리고, 이들 측정값을 이용하여, 하기의 식 (1)에 의하여 브릴리언트 블루의 분해율 D를 산출한다.
D=(A0-A1)/A0 ···(1)
(단, A0은 브릴리언트 블루 수용액(5ppm)의 흡수 스펙트럼의 흡수 극대 파장(630nm 부근)에 있어서의 흡광도, A1은 상기의 상등액의 흡수 스펙트럼의 흡수 극대 파장에 있어서의 흡광도이다.)
(산화 아연 분체의 제조 방법)
산화 아연 분체 중의 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경, 헤이우드 직경, 장경, 및 애스펙트비를, 본 발명의 범위로 조정하는 방법으로서는, 예를 들면, 산화 아연 분체의 1차 입자의 크기가 균일해지도록, 사용하는 제조 방법의 제작 조건을 조정하는 방법을 들 수 있다. 예를 들면, 열분해법으로 산화 아연 분체를 제작하는 경우에는, 가열 시에 있어서, 승온 속도를 완만하게 하거나, 1회로 제작하는 산화 아연 분체의 양을 줄이거나 하는 등에 의하여, 가열 불균일을 적게 하는 방법 등을 들 수 있다. 또, 기상법(氣相法)으로 산화 아연 분체를 제작하는 경우에는, 예를 들면, 고온에서 반응시킨 후에 행하는 냉각 시에, 천천히 냉각시키거나, 1회로 제작하는 산화 아연 분체의 양을 줄이거나 하는 등에 의하여, 냉각 불균일을 적게 하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명의 산화 아연 분체를 제조하는 방법의 예로서는, 이하의 방법을 들 수 있다.
비표면적이 8m2/g 이상이고 또한 65m2/g 이하, 도전율이 150μS/cm 이하, 및 벌크 비용적이 1mL/g 이상이고 또한 10mL/g 이하인 산화 아연의 미립자를 원료로서 준비하며, 이것을 가열 등에 의하여 추가로 입자 성장시킨다. 가열 온도와 가열 시간은, 가열하는 산화 아연의 미립자의 양 등에 의하여, 다른 조건을 선택해도 된다. 즉, 산화 아연 분체의 제작량에 따라, 원하는 단경과 헤이우드 직경이 얻어지도록, 가열 온도와 가열 시간은 적절히 조정되어도 된다.
상술과 같은 산화 아연의 미립자를 이용한 경우, 산화 아연의 미립자의 도전율이 낮기 때문에, 산화 아연 미립자 중에 함유되는 불순물이 적어, 산화 아연의 미립자끼리의 소결이 저해되지 않고, 균일하게 입자 성장시킬 수 있다.
따라서, 상술과 같이 변동 계수가 50% 이하인 산화 아연 분체를 얻을 수 있다.
본 발명의 산화 아연 분체의 제조 방법으로 이용되는 본 발명의 산화 아연의 미립자의 도전율은, 150μS/cm 이하인 것이 바람직하고, 100μS/cm 이하인 것이 보다 바람직하며, 50μS/cm 이하인 것이 더 바람직하고, 30μS/cm 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10μS/cm 이하인 것이 가장 바람직하다.
산화 아연의 미립자의 도전율이 상기 범위인 것에 의하여, 상기와 같은 효과가 얻어진다.
산화 아연의 미립자의 도전율은, 다음의 방법에 의하여 측정된 값을 의미한다.
산화 아연의 미립자 10g과 순수 75g을 혼합하고, 이 혼합액을 용기에 넣어, 핫 플레이트 상에서 10분간 자비(煮沸)한다.
이어서, 혼합액을 실온까지 방랭한 후, 산화 아연의 미립자와 순수의 합계량이 85g이 되도록, 혼합액에 순수를 첨가한다.
이어서, 원심 분리에 의하여, 혼합액을 고액(固液) 분리하고, 상등액의 도전율을 도전율계(상품명: ES-12, 호리바 세이사쿠쇼사제)에 의하여 측정한다.
산화 아연의 미립자의 도전율을, 상기의 범위 내로 조정하는 방법으로서는, 예를 들면, 산화 아연의 미립자에 있어서의 불순물의 함유량을 줄이는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화 아연의 미립자를 제작하는 경우에, 순도가 높은 원료를 이용하거나, 제작 공정 중의 불순물의 혼입을 방지하거나, 제작 공정의 과정에서 적절히 세정 공정을 마련하거나 하는 것 등에 의하여, 도전율이 낮은 산화 아연의 미립자를 얻을 수 있다.
상기 제조 방법에서, 비표면적이 8m2/g 이상이고 또한 65m2/g 이하인 산화 아연의 미립자를 이용하는 것이 바람직한 이유는, 비표면적이 이 범위인 산화 아연의 미립자를 천천히 입자 성장시킴으로써, 본 발명의 산화 아연 분체를 얻는 것이 가능하기 때문이다.
산화 아연의 미립자의 비표면적은, 15m2/g 이상이고 또한 60m2/g 이하인 것이 보다 바람직하며, 20m2/g 이상이고 또한 50m2/g 이하인 것이 더 바람직하며, 25m2/g 이상이고 또한 45m2/g 이하인 것이 특히 바람직하다.
벌크 비용적이 1mL/g 이상이고 또한 10mL/g 이하인 산화 아연의 미립자를 이용하는 이유는, 벌크 비용적이 이 범위인 산화 아연의 미립자를 천천히 입자 성장시킴으로써, 본 발명의 산화 아연 분체를 얻는 것이 가능하기 때문이다.
산화 아연의 미립자의 벌크 비용적은, 1.5mL/g 이상이고 또한 9.5mL/g 이하인 것이 보다 바람직하며, 3.0mL/g 이상이고 또한 8.0mL/g 이하인 것이 더 바람직하며, 4.0mL/g 이상이고 또한 7.0mL/g 이하인 것이 특히 바람직하다.
산화 아연의 미립자의 벌크 비용적을, 상기의 범위 내로 제어하는 방법은, 특별히 한정되지 않으며, 다양한 방법을 선택할 수 있다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 소60-255620호에 기재되어 있는 열분해법으로 산화 아연의 미립자를 제작하는 경우에는, 원료의 벌크 비용적을 조정하거나, 열분해 온도를 조정하거나, 분쇄를 행하거나 하는 것 등에 의하여, 산화 아연 분체의 벌크 비용적을 상기의 범위 내로 제어할 수 있다.
또, 예를 들면, 일본 공개특허공보 소63-288914호에 기재되어 있는 기상법으로 산화 아연의 미립자를 제작하는 경우에는, 제작 과정에 있어서의 온도를 적절히 조정함으로써, 산화 아연의 미립자의 벌크 비용적을 상기의 범위 내로 제어할 수 있다.
산화 아연 분체의 제조 방법에 바람직하게 사용할 수 있는, 비표면적이 8m2/g 이상이고 또한 65m2/g 이하, 도전율이 150μS/cm 이하, 및 벌크 비용적이 1mL/g 이상이고 또한 10mL/g 이하인 상술한 산화 아연의 미립자의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 이와 같은 산화 아연의 미립자의 제조 방법은, 상술한 산화 아연의 미립자의 비표면적의 조정 방법, 산화 아연의 미립자의 도전율의 조정 방법, 산화 아연의 미립자의 벌크 비용적의 조정 방법 등을 바람직하게 포함할 수 있다. 이들 조정 방법을 적절히 실시하는 방법을 들 수 있다.
[표면 처리된 산화 아연 분체]
본 발명의 산화 아연 분체, 또는 분체에 포함되는 산화 아연 입자는, 그 표면의 적어도 일부가, 무기 성분 및 유기 성분 중 적어도 한쪽으로 표면 처리되어 있어도 된다. 이와 같이 무기 성분 및 유기 성분 중 적어도 한쪽으로 표면 처리되어 있는 산화 아연 분체나 입자를, 표면 처리 산화 아연 분체나, 표면 처리 산화 아연 입자라고 말한다.
무기 성분과 유기 성분은 산화 아연 분체의 용도에 따라 적절히 선택된다.
본 발명의 표면 처리된 산화 아연 분체가 화장료에 이용되는 경우, 무기 성분 및 유기 성분으로서는, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 일반적으로 화장료에 이용되는 표면 처리제를 이용할 수 있다.
무기 성분으로서는, 예를 들면, 실리카, 알루미나 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다.
유기 성분으로서는, 예를 들면, 실리콘 화합물, 오가노폴리실록세인, 지방산, 지방산 비누, 지방산 에스터 및 유기 타이타네이트 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다.
또, 무기 성분 또는 유기 성분으로서, 계면활성제를 이용해도 된다.
이와 같은 무기 성분 및 유기 성분 중 적어도 한쪽에 의하여, 산화 아연 분체나 입자를 표면 처리한 경우, 산화 아연의 광촉매 활성을 억제하거나, 산화 아연 분체의 분산매에 대한 분산성을 향상시키거나 할 수 있다.
표면 처리에 이용되는 실리콘 화합물은 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면, 메틸하이드로젠폴리실록세인, 다이메틸폴리실록세인, 메틸페닐폴리실록세인 등의 실리콘 오일; 메틸트라이메톡시실레인, 에틸트라이메톡시실레인, 헥실트라이메톡시실레인, 옥틸트라이메톡시실레인, 옥틸트라이에톡시실레인 등의 알킬실레인; 트라이플루오로메틸에틸트라이메톡시실레인, 헵타데카플루오로데실트라이메톡시실레인 등의 플루오로알킬실레인, 메티콘, 하이드로젠다이메티콘, 트라이에톡시실릴에틸폴리다이메틸실록시에틸다이메티콘, 트라이에톡시실릴에틸폴리다이메틸실록시에틸헥실다이메티콘, (아크릴레이트/아크릴산 트라이데실/메타크릴산 트라이에톡시실릴프로필/메타크릴산 다이메티콘) 코폴리머, 트라이에톡시카프릴릴실레인 등을 들 수 있다.
이들 실리콘 화합물은, 1종만을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
또, 실리콘 화합물로서는, 이들 실리콘 화합물의 공중합체를 이용해도 된다.
지방산으로서는, 예를 들면, 팔미트산, 아이소스테아르산, 스테아르산, 라우르산, 미리스트산, 베헨산, 올레산, 로진산, 12-하이드록시스테아르산, 폴리하이드록시스테아르산 등을 들 수 있다.
지방산 비누로서는, 예를 들면, 스테아르산 알루미늄, 스테아르산 칼슘, 12-하이드록시스테아르산 알루미늄 등을 들 수 있다.
지방산 에스터로서는, 예를 들면, 덱스트린 지방산 에스터, 콜레스테롤 지방산 에스터, 자당 지방산 에스터, 전분 지방산 에스터 등을 들 수 있다.
유기 타이타네이트 화합물로서는, 예를 들면, 아이소프로필트라이아이소스테아로일타이타네이트, 아이소프로필다이메타크릴아이소스테아로일타이타네이트, 아이소프로필트라이(도데실)벤젠설폰일타이타네이트, 네오펜틸(다이알릴)옥시-트라이(다이옥틸)포스페이트타이타네이트, 네오펜틸(다이알릴)옥시-트라이네오도데칸오일타이타네이트 등을 들 수 있다.
상기 화합물은, 1종만을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
본 발명의 표면 처리한 산화 아연 분체가, 자외선 차폐 필름이나 가스 배리어성 필름 등의 공업 용도에 이용되는 경우, 화장료에 이용되는 무기 성분이나 유기 성분 외에, 음이온계 분산제, 양이온계 분산제, 비이온계 분산제, 실레인 커플링제, 습윤 분산제 등의, 입자를 분산시킬 때에 사용되는 일반적인 분산제도, 적절히 선택하여 이용할 수 있다.
이와 같은 표면 처리를 한 경우, 산화 아연의 광촉매 활성을 억제하거나, 산화 아연 분체의 분산매에 대한 분산성을 향상시키거나 할 수 있다.
본 발명의 표면 처리한 산화 아연 분체의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 표면 처리를 행하는 경우는, 표면 처리에 이용하는 성분에 따라, 공지의 방법으로 적절히 실시하면 된다.
[분산액]
본 발명의 분산액은, 본 발명의 산화 아연 분체와, 분산매를 함유한다.
또한, 본 발명의 분산액은, 점도가 높은 페이스트상의 분산체도, 그 의미에 포함한다.
본 발명의 분산액에 있어서의 산화 아연 분체의 함유량은 특별히 한정되지 않으며, 원하는 특성에 맞추어 적절히 조정하면 된다.
본 발명의 분산액을 화장료에 이용하는 경우에는, 분산액에 있어서의 산화 아연 분체의 함유량은 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면, 10질량% 이상이고 또한 90질량% 이하여도 되고, 30질량% 이상이고 또한 90질량% 이하가 바람직하며, 40질량% 이상이고 또한 85질량% 이하가 보다 바람직하며, 50질량% 이상이고 또한 80질량% 이하가 더 바람직하다.
분산액에 있어서의 산화 아연 분체의 함유량이, 예를 들면 30질량% 이상이고 또한 90질량% 이하이면, 산화 아연 분체가 고농도로 함유되기 때문에, 처방의 자유도를 향상시킬 수 있어, 분산액의 점도를 취급이 용이한 정도로 유지할 수 있다.
본 발명의 분산액의 점도는 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면, 5Pa·s 이상이고 또한 300Pa·s 이하인 것이 바람직하며, 8Pa·s 이상이고 또한 100Pa·s 이하인 것이 보다 바람직하며, 10Pa·s 이상이고 또한 80Pa·s 이하인 것이 더 바람직하며, 15Pa·s 이상이고 또한 60Pa·s 이하인 것이 가장 바람직하다.
분산액의 점도가 상기 범위인 것에 의하여, 예를 들면, 고형분(산화 아연 분체)을 고농도로 포함하고 있어도, 취급이 용이한 분산액을 얻을 수 있다.
분산매는, 분산액의 용도에 따라 적절히 선택된다. 적합한 분산매를 이하에 예시하지만, 본 발명의 분산액에 있어서의 분산매는, 이들에 한정되지 않는다.
분산매로서는, 예를 들면, 물, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-뷰탄올, 2-뷰탄올, 옥탄올, 글리세린 등의 알코올류; 아세트산 에틸, 아세트산 뷰틸, 락트산 에틸, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, γ-뷰티로락톤 등의 에스터류; 다이에틸에터, 에틸렌글라이콜모노메틸에터(메틸셀로솔브), 에틸렌글라이콜모노에틸에터(에틸셀로솔브), 에틸렌글라이콜모노뷰틸에터(뷰틸셀로솔브), 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터 등의 에터류가 이용된다.
이들 분산매는, 1종만을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
또, 사용할 수 있는 다른 분산매의 예로서는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 아세틸아세톤, 사이클로헥산온 등의 케톤류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 등의 방향족 탄화 수소; 사이클로헥세인 등의 환상 탄화 수소; 다이메틸폼아마이드, N,N-다이메틸아세토아세트아마이드, N-메틸피롤리돈 등의 아마이드류; 다이메틸폴리실록세인, 메틸페닐폴리실록세인, 다이페닐폴리실록세인 등의 쇄상 폴리실록세인류 등을 들 수 있다.
이들 분산매는, 1종만을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
또한 그 외의 분산매의 예로서는, 옥타메틸사이클로테트라실록세인, 데카메틸사이클로펜타실록세인, 도데카메틸사이클로헥사실록세인 등의 환상 폴리실록세인류; 아미노 변성 폴리실록세인, 폴리에터 변성 폴리실록세인, 알킬 변성 폴리실록세인, 불소 변성 폴리실록세인 등의 변성 폴리실록세인류 등을 들 수 있다.
이들 분산매는, 1종만을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
상기 이외의 그 외의 분산매의 예로서는, 유동 파라핀, 스쿠알레인, 아이소파라핀, 분기쇄상 경파라핀, 바셀린, 세레신 등의 탄화 수소 오일, 아이소프로필미리스테이트, 세틸아이소옥타노에이트, 글리세릴트라이옥타노에이트 등의 에스터 오일, 데카메틸사이클로펜타실록세인, 다이메틸폴리실록세인, 메틸페닐폴리실록세인 등의 실리콘 오일, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산 등의 고급 지방산, 라우릴알코올, 세틸알코올, 스테아릴알코올, 헥실도데칸올, 아이소스테아릴알코올 등의 고급 알코올 등의 소수성의 분산매도 들 수 있다.
분산액에 있어서의 분산매의 양은, 필요에 따라 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면, 10~90질량%를 들 수 있다. 10~70질량%나, 15~60질량%나, 20~50질량% 등을 예로서 들 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 분산액은, 그 특성을 저해하지 않는 범위에 있어서, 일반적으로 이용되는 첨가제를 포함하고 있어도 된다.
첨가제로서는, 예를 들면, 분산제, 안정제, 수용성 바인더, 증점제, 유용성 방부제, 자외선 흡수제, 유용성 약제, 유용성 색소류, 유용성 단백질류, 식물 오일, 동물 오일 등을 들 수 있다. 이들의 양은 필요에 따라 임의로 선택해도 된다.
본 발명의 분산액의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 산화 아연 분체와 분산매를, 공지의 분산 장치로, 기계적으로 분산하는 방법 등을 들 수 있다.
분산 장치는 임의로 선택할 수 있으며, 예를 들면, 교반기, 자전 공전식 믹서, 호모 믹서, 초음파 호모지나이저, 샌드밀, 볼밀, 롤밀 등을 들 수 있다.
본 발명의 분산액은, 화장료 외, 자외선 차폐 기능이나 가스 투과 억제 기능 등을 갖는 조성물 등에 이용할 수 있다.
[조성물]
본 발명의 조성물은, 본 발명의 산화 아연 분체와, 수지와, 분산매를 함유한다.
본 발명의 조성물에 있어서의 산화 아연 분체의 함유량은, 원하는 특성에 맞추어 적절히 조정하면 된다. 예를 들면, 3질량% 이상이고 또한 80질량% 이하여도 되며, 5질량% 이상이고 또한 60질량% 이하여도 되며, 10질량% 이상이고 또한 40질량% 이하인 것이 바람직하며, 20질량% 이상이고 또한 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
조성물에 있어서의 산화 아연 분체의 함유량이, 예를 들면 10질량% 이상이고 또한 40질량% 이하일 때, 고형분(산화 아연 분체)을 고농도로 포함하기 때문에, 산화 아연의 특성(자외선 차폐성 등)이 충분히 얻어지고, 또한 산화 아연 분체를 균일하게 분산한 조성물을 얻을 수 있다.
분산매로서는, 공업 용도로 일반적으로 이용되는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 알코올류, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤 등을 들 수 있다. 상기 분산액에서 예로 들었던 것을 사용해도 된다.
본 발명의 조성물에 있어서의 분산매의 함유량은, 특별히 한정되지 않으며, 목적으로 하는 조성물의 특성에 따라 적절히 조정해도 된다. 예를 들면, 5~95질량% 등을 들 수 있고, 20~90질량%나, 40~85질량% 등을 예로서 들 수 있다. 단 이에 한정되는 것은 아니다.
수지로서는, 공업 용도로 일반적으로 이용되는 것이면 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있다. 예를 들면, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 유레테인 수지, 폴리에스터 수지, 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
본 발명의 조성물에 있어서의 수지의 함유량은, 특별히 한정되지 않으며, 목적으로 하는 조성물의 특성에 따라 적절히 조정해도 된다. 예를 들면, 1~80질량% 등을 들 수 있고, 2~50질량%나, 5~20질량% 등을 예로서 들 수 있다. 단 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물은, 그 특성을 저해하지 않는 범위에 있어서, 일반적으로 이용되는 첨가제를 포함하고 있어도 된다.
첨가제로서는, 예를 들면, 중합 개시제, 분산제, 방부제 등을 들 수 있다.
본 발명의 조성물의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 산화 아연 분체와, 수지와, 분산매를, 공지의 혼합 장치로, 기계적으로 혼합하는 방법을 들 수 있다.
또, 상술한 분산액과, 수지를, 공지의 혼합 장치로, 기계적으로 혼합하는 방법을 들 수 있다.
혼합 장치로서는, 예를 들면, 교반기, 자전 공전식 믹서, 호모 믹서, 초음파 호모지나이저 등을 들 수 있다.
본 발명의 조성물은, 필요에 따라 다양한 용도로 사용할 수 있다. 예를 들면, 롤 코트법, 플로 코트법, 스프레이 코트법, 스크린 인쇄법, 솔칠법, 침지법 등의 통상의 도포 방법에 의하여, 본 발명의 조성물을 폴리에스터 필름 등의 플라스틱 기재에 도포함으로써, 도막을 형성할 수 있다. 이들 도막은 자외선 차폐막이나 가스 배리어막으로서 활용할 수 있다.
[화장료]
본 발명의 화장료는, 본 발명의 산화 아연 분체 및 본 발명의 분산액 중 적어도 1종을 함유한다. 즉, 한쪽 또는 양쪽 모두를 포함해도 된다.
본 발명의 화장료는 화장품 기제 원료를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기에서, 화장품 기제 원료란, 화장품의 본체를 형성하는 모든 원료를 의미하며, 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면, 유성 원료, 수성 원료, 계면활성제, 분체 원료 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 유성 원료로서는, 예를 들면, 유지, 고급 지방산, 고급 알코올, 에스터 오일류 등을 들 수 있다.
수성 원료로서는, 정제수, 알코올, 증점제 등을 들 수 있다.
분말 원료로서는, 유색 안료, 백색 안료, 펄제, 체질 안료 등을 들 수 있다.
본 발명의 화장료는, 예를 들면, 본 발명의 분산액을, 유액, 크림, 파운데이션, 루즈, 볼연지, 아이섀도 등의 화장품 기제 원료에, 종래와 같이 배합함으로써 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 화장료는, 예를 들면, 본 발명의 산화 아연 분체를 유상 또는 수상에 배합하여, O/W형 또는 W/O형의 에멀션으로 한 후, 화장품 기제 원료와 배합함으로써 얻을 수도 있다.
화장료에 있어서의 산화 아연 분체의 함유량은 원하는 특성에 따라 적절히 조정하면 된다. 예를 들면, 산화 아연 분체의 함유량의 하한은, 0.01질량% 이상이어도 되고, 0.1질량% 이상이어도 되며, 1질량% 이상이어도 된다. 또, 산화 아연 분체의 함유량의 상한은, 50질량% 이하여도 되고, 40질량% 이하여도 되며, 30질량% 이하여도 된다.
이하, 화장료의 일례인, 자외선 차단제 화장료에 대하여 구체적으로 설명한다.
자외선, 특히 장파장 자외선(UVA)을 효과적으로 차폐하기 위해서는, 자외선 차단제 화장료에 있어서의 산화 아연 분체의 함유량의 하한은 임의로 선택할 수 있다. 산화 아연 분체의 함유량은, 0.01질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.1질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 1질량% 이상인 것이 더 바람직하다.
또, 자외선 차단제 화장료에 있어서의 산화 아연 분체의 함유량의 상한도 임의로 선택할 수 있으며, 50질량% 이하여도 되고, 40질량% 이하여도 되며, 30질량% 이하여도 된다.
자외선 차단제 화장료는, 필요에 따라, 소수성 분산매, 산화 아연 분체 이외의 무기 미립자나 무기 안료, 친수성 분산매, 유지, 계면활성제, 보습제, 증점제, pH 조정제, 영양제, 산화 방지제, 향료 등을 포함하고 있어도 된다. 이들의 양은 필요에 따라 임의로 선택할 수 있다.
소수성 분산매로서는, 예를 들면, 유동 파라핀, 스쿠알레인, 아이소파라핀, 분기쇄상 경파라핀, 바셀린, 세레신 등의 탄화 수소 오일, 아이소프로필미리스테이트, 세틸아이소옥타노에이트, 글리세릴트라이옥타노에이트 등의 에스터 오일, 데카메틸사이클로펜타실록세인, 다이메틸폴리실록세인, 메틸페닐폴리실록세인 등의 실리콘 오일, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산 등의 고급 지방산, 라우릴알코올, 세틸알코올, 스테아릴알코올, 헥실도데칸올, 아이소스테아릴알코올 등의 고급 알코올 등을 들 수 있다.
산화 아연 분체 이외의 무기 미립자나 무기 안료로서는, 예를 들면, 탄산 칼슘, 인산 칼슘(아파타이트), 탄산 마그네슘, 규산 칼슘, 규산 마그네슘, 규산 알루미늄, 카올린, 탤크, 산화 타이타늄, 산화 알류미늄, 황산화 철, γ-산화 철, 타이타늄산 코발트, 코발트 바이올렛, 산화 규소 등을 들 수 있다.
자외선 차단제 화장료는, 또한 유기계 자외선 흡수제를 적어도 1종 함유하고 있어도 된다. 산화 아연 분체와 유기계 자외선 흡수제를 함께 함유하는 화장료는, 부스터 효과에 의하여, 자외선 차폐역이 넓어지기 때문에 바람직하다. 유기계 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 벤조트라이아졸계 자외선 흡수제, 벤조일메테인계 자외선 흡수제, 벤조산계 자외선 흡수제, 안트라닐산계 자외선 흡수제, 살리실산계 자외선 흡수제, 신남산계 자외선 흡수제, 실리콘계 신남산 자외선 흡수제, 이들 이외의 유기계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다.
벤조트라이아졸계 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 2,2'-하이드록시-5-메틸페닐벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-t-옥틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트라이아졸 등을 들 수 있다.
벤조일메테인계 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 다이벤잘라진, 다이아니소일메테인, 4-tert-뷰틸-4'-메톡시다이벤조일메테인, 1-(4'-아이소프로필페닐)-3-페닐프로페인-1,3-다이온, 5-(3,3'-다이메틸-2-노보닐리덴)-3-펜탄-2-온 등을 들 수 있다.
벤조산계 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 파라아미노벤조산(PABA), PABA 모노글리세린에스터, N,N-다이프로폭시 PABA 에틸에스터, N,N-다이에톡시 PABA 에틸에스터, N,N-다이메틸 PABA 에틸에스터, N,N-다이메틸 PABA 뷰틸에스터, N,N-다이메틸 PABA 메틸에스터 등을 들 수 있다.
안트라닐산계 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 호모멘틸-N-아세틸안트라닐레이트 등을 들 수 있다.
살리실산계 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 아밀살리실레이트, 멘틸살리실레이트, 호모멘틸살리실레이트, 옥틸살리실레이트, 페닐살리실레이트, 벤질살리실레이트, p-2-프로판올페닐살리실레이트 등을 들 수 있다.
신남산계 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 옥틸메톡시신나메이트, 다이-파라메톡시신남산-모노-2-에틸헥산산 글리세릴, 옥틸신나메이트, 에틸-4-아이소프로필신나메이트, 메틸-2,5-다이아이소프로필신나메이트, 에틸-2,4-다이아이소프로필신나메이트, 메틸-2,4-다이아이소프로필신나메이트, 프로필-p-메톡시신나메이트, 아이소프로필-p-메톡시신나메이트, 아이소아밀-p-메톡시신나메이트, 옥틸-p-메톡시신나메이트(2-에틸헥실-p-메톡시신나메이트), 2-에톡시에틸-p-메톡시신나메이트, 사이클로헥실-p-메톡시신나메이트, 에틸-α-사이아노-β-페닐신나메이트, 2-에틸헥실-α-사이아노-β-페닐신나메이트, 글리세릴모노-2-에틸헥사노일-다이파라메톡시신나메이트 등을 들 수 있다.
실리콘계 신남산 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, [3-비스(트라이메틸실록시)메틸실릴-1-메틸프로필]-3,4,5-트라이메톡시신나메이트, [3-비스(트라이메틸실록시)메틸실릴-3-메틸프로필]-3,4,5-트라이메톡시신나메이트, [3-비스(트라이메틸실록시)메틸실릴프로필]-3,4,5-트라이메톡시신나메이트, [3-비스(트라이메틸실록시)메틸실릴뷰틸]-3,4,5-트라이메톡시신나메이트, [3-트리스(트라이메틸실록시)실릴뷰틸]-3,4,5-트라이메톡시신나메이트, [3-트리스(트라이메틸실록시)실릴-1-메틸프로필]-3,4-다이메톡시신나메이트 등을 들 수 있다.
상기 이외의 유기계 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 3-(4'-메틸벤질리덴)-d,l-캄퍼, 3-벤질리덴-d,l-캄퍼, 유로칸산, 유로칸산 에틸에스터, 2-페닐-5-메틸벤즈옥사졸, 5-(3,3'-다이메틸-2-노보닐리덴)-3-펜탄-2-온, 실리콘 변성 자외선 흡수제, 불소 변성 자외선 흡수제 등을 들 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 산화 아연 분체에 의하면, 1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를 함유하며, 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 50% 이하이다. 이로 인하여, 보관 안정성 및 투명성이 우수하고, 특히 비표면적의 경시 안정성이 우수하며, 자외선 차폐역이 넓은 산화 아연 분체를 얻을 수 있다.
본 발명의 표면 처리 산화 아연 분체에서는, 본 발명의 산화 아연 분체의 표면의 적어도 일부가, 무기 성분 및 유기 성분 중 적어도 한쪽으로 바람직하게 표면 처리된다. 이로 인하여, 산화 아연의 광촉매 활성을 보다 억제할 수 있고, 또 분산매에 대한 분산성을 향상할 수 있다.
본 발명의 분산액은, 본 발명의 산화 아연 분체를 함유하기 때문에, 산화 아연 분체의 보관 기간에 좌우되지 않고, 보관 전과 실질적으로 동등한 성질의 분산액이 얻어져, 품질 안정성이 우수하다.
또, 본 발명의 분산액의 점도가 5Pa·s 이상이고 또한 300Pa·s 이하인 경우에는, 분산액의 취급이 보다 용이해진다.
본 발명의 조성물은, 본 발명의 산화 아연 분체를 함유하기 때문에, 산화 아연 분체의 보관 기간에 좌우되지 않고, 보관 전과 실질적으로 동등한 성질의 조성물이 얻어져, 품질 안정성이 우수하다.
본 발명의 화장료에 의하면, 본 발명의 산화 아연 분체 및 본 발명의 분산액으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하고 있기 때문에, 산화 아연 분체의 보관 기간에 좌우되지 않고 실질적으로 동등한 성질의 화장료가 얻어져, 품질 안정성이 우수하다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
"산화 아연 분체의 제작"
비표면적이 26.2m2/g, 도전율이 11.4μS/cm, 및 벌크 비용적이 5.8mL/g인 산화 아연의 미립자를 가열하여, 실시예 1의 산화 아연 분체 A1을 얻었다.
"산화 아연 분체의 평가"
실시예 1의 산화 아연 분체 A1을 하기의 수법으로 관찰했다. 그 결과, 이하의 산화 아연 분체인 것이 판명되었다.
·산화 아연 분체 A1의 관찰한 1차 입자 전체의 단경이 55nm 이상이고 또한 259nm 이하의 범위에 들어간다;
·관찰한 1차 입자 전체의 헤이우드 직경이 77nm 이상이고 또한 308nm 이하의 범위에 들어간다;
·1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 26%;
·관찰한 1차 입자 전체의 장경이 92nm 이상이고 또한 436nm 이하의 범위에 들어간다;
·관찰한 1차 입자 전체의 애스펙트비가 1.0 이상이고 또한 2.4 이하의 범위에 들어간다;
·1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를, 개수 분포로 100% 함유;
·1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 100nm 이하인 산화 아연 입자의 함유율이 개수 분포로 8.9%.
이 실시예 1의 산화 아연 분체 A1을, 프레셔 쿠커 장치(에스펙사제의 고도 가속 수명 시험 장치 EHS-411M)로, 온도 150℃, 상대 습도 100%에서 24시간 정치했다.
정치 전의 비표면적은 4.7m2/g, 정치 후의 비표면적은 4.9m2/g이며, 정치 전의 비표면적에 대한 정치 후의 비표면적의 변화율은 1.03(4.9/4.7)이었다.
(산화 아연 입자의 1차 입자의 단경, 1차 입자의 장경, 1차 입자의 헤이우드 직경 및 1차 입자의 애스펙트비의 측정)
산화 아연 입자의 1차 입자의 단경, 1차 입자의 장경, 1차 입자의 헤이우드 직경 및 1차 입자의 애스펙트비는, 일본 공업 규격 JIS Z8827-1:2008 "입자경 해석 -화상 해석법- 제1부: 정적 화상 해석법"에 준한 방법에 의하여, 이하의 수법으로 측정했다.
전계 방사형 전자 현미경(FE-SEM) S-4800(히타치 하이테크놀로지즈사제)을 이용하여, 200개분의 입자의 전자 현미경 사진을 촬영했다. 이어서, 이 전자 현미경 사진을, 화상 해석식 입도 분포 소프트웨어 Mac-View Ver.4(마운테크사제)를 이용하여 해석하고, 1차 입자의 단경, 1차 입자의 장경, 1차 입자의 헤이우드 직경 및 1차 입자의 애스펙트비를 결정했다.
(산화 아연 분체의 비표면적의 측정)
산화 아연 분체의 비표면적은, 전자동 비표면적 측정 장치(상품명: BELSORP-Mini II, 마이크로트랙·벨사제)를 이용하여, BET 다점법에 의한 질소(N2) 흡착 등온선으로부터 측정했다.
[실시예 2]
"산화 아연 분체의 제작"
비표면적이 28.9m2/g, 도전율이 8.8μS/cm, 및 벌크 비용적이 6.2mL/g인 산화 아연의 미립자를 가열하여, 실시예 2의 산화 아연 분체 A2를 얻었다.
"산화 아연 분체의 평가"
실시예 2의 산화 아연 분체 A2를 실시예 1과 동일한 수법으로 관찰했다. 그 결과, 이하의 산화 아연 분체인 것이 판명되었다.
·관찰한 산화 아연 입자의 1차 입자 전체의 단경이 67nm 이상이고 또한 298nm 이하의 범위에 들어간다;
·관찰한 1차 입자 전체의 헤이우드 직경이 148nm 이상이고 또한 360nm 이하의 범위에 들어간다;
·1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 16%;
·관찰한 1차 입자 전체의 장경이 164nm 이상이고 또한 569nm 이하의 범위에 들어간다;
·관찰한 1차 입자 전체의 애스펙트비가 1.0 이상이고 또한 3.2 이하의 범위에 들어간다;
·1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를 개수 분포로 100% 함유;
·1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 100nm 이하인 산화 아연 입자의 함유율이 개수 분포로 2.3%.
이 실시예 2의 산화 아연 분체 A2를, 프레셔 쿠커 장치로, 온도 150℃, 상대 습도 100%에서 24시간 정치했다.
또, 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경, 1차 입자의 장경, 1차 입자의 헤이우드 직경 및 1차 입자의 애스펙트비를, 실시예 1과 동일하게 하여 측정했다.
또, 산화 아연 분체의 비표면적을 실시예 1과 동일하게 하여 측정했다. 정치 전의 비표면적은 3.9m2/g, 정치 후의 비표면적은 3.9m2/g이며, 정치 전의 비표면적에 대한 정치 후의 비표면적의 변화율은 1.0(3.9/3.9)이었다.
[실시예 3]
"산화 아연 분체의 제작"
비표면적이 29.7m2/g, 도전율이 12.9μS/cm, 및 벌크 비용적이 5.5mL/g인 산화 아연의 미립자를 가열하여, 실시예 3의 산화 아연 분체 A3을 얻었다.
"산화 아연 분체의 평가"
실시예 3의 산화 아연 분체 A3을 실시예 1과 동일한 수법으로 관찰했다. 그 결과, 이하의 산화 아연 분체인 것이 판명되었다.
·관찰한 산화 아연 입자의 1차 입자 전체의 단경이 55nm 이상이고 또한 302nm 이하의 범위에 들어간다;
·관찰한 1차 입자 전체의 헤이우드 직경이 61nm 이상이고 또한 302nm 이하의 범위에 들어간다;
·1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 32%;
·관찰한 1차 입자 전체의 장경이 61nm 이상이고 또한 505nm 이하의 범위에 들어간다;
·관찰한 1차 입자 전체의 애스펙트비가 1.0 이상이고 또한 3.2 이하의 범위에 들어간다;
·1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를 개수 분포로 100% 함유;
·1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 100nm 이하인 산화 아연 입자의 함유율이 개수 분포로 7.5%.
이 실시예 3의 산화 아연 분체 A3을, 프레셔 쿠커 장치로, 온도 150℃, 상대 습도 100%에서 24시간 정치했다.
또한, 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경, 1차 입자의 장경, 1차 입자의 헤이우드 직경 및 1차 입자의 애스펙트비를, 실시예 1과 동일하게 하여 측정했다.
또, 산화 아연 분체의 비표면적을 실시예 1과 동일하게 하여 측정했다. 정치 전의 비표면적은 5.1m2/g, 정치 후의 비표면적은 5.0m2/g이며, 정치 전의 비표면적에 대한 정치 후의 비표면적의 변화율은 0.98(5.0/5.1)이었다.
[비교예 1]
산화 아연 분체 A4(시판품)를 준비했다. 이 분체 A4는, 실시예 1과 동일한 수법으로 관찰했다. 그 결과, 이하의 산화 아연 분체인 것이 판명되었다.
·관찰한 산화 아연 입자의 1차 입자 전체의 단경이 5nm 이상이고 또한 154nm 이하의 범위에 들어간다;
·관찰한 1차 입자 전체의 헤이우드 직경이 13nm 이상이고 또한 182nm 이하의 범위에 들어간다;
·1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 66%;
·관찰한 1차 입자 전체의 장경이 19nm 이상이고 또한 259nm 이하의 범위에 들어간다;
·관찰한 1차 입자 전체의 애스펙트비가 1.0 이상이고 또한 6.6 이하의 범위에 들어간다;
·1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를 개수 분포로 34% 함유;
·1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 100nm 이하인 산화 아연 입자의 함유율이 개수 분포로 34.3%;
·1차 입자의 단경이 35nm 미만인 입자 함유율이 64.0%.
이 산화 아연 분체 A4(시판품)를, 프레셔 쿠커 장치로, 온도 150℃, 상대 습도 100%에서 24시간 정치했다.
상술한 바와 같이, 비교예 1의 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경, 1차 입자의 장경, 1차 입자의 헤이우드 직경 및 1차 입자의 애스펙트비 등은, 실시예 1과 동일하게 하여 측정했다.
산화 아연 분체의 비표면적도, 실시예 1과 동일하게 하여 측정했다. 정치 전의 비표면적은 12.5m2/g, 정치 후의 비표면적은 8.8m2/g이며, 정치 전의 비표면적에 대한 정치 후의 비표면적의 변화율은 0.70(8.8/12.5)이었다.
[비교예 2]
JIS 1종의 산화 아연 분체를 이용했다. 이 분체는, 실시예 1과 동일한 수법으로 관찰했다. 그 결과, 이하의 산화 아연 분체인 것이 판명되었다.
·관찰한 산화 아연 입자 전체의 1차 입자의 단경이 32nm 이상이고 또한 616nm 이하의 범위에 들어간다;
·관찰한 1차 입자의 헤이우드 직경이 45nm 이상이고 또한 733nm 이하의 범위에 들어간다;
·1차 입자 전체의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 58%;
·관찰한 1차 입자 전체의 장경이 54nm 이상이고 또한 871nm 이하의 범위에 들어간다;
·관찰한 1차 입자 전체의 애스펙트비가 1.0 이상이고 또한 4.5 이하의 범위에 들어간다;
·1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를 개수 분포로 92% 함유;
·1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 100nm 이하인 산화 아연 입자의 함유율이 개수 분포로 28.3%;
·1차 입자의 단경이 35nm 미만인 입자 함유율이 2.7%.
이 산화 아연 분체 A5를, 프레셔 쿠커 장치로, 온도 150℃, 상대 습도 100%에서 24시간 정치했다.
상술한 바와 같이, 비교예 2의 산화 아연 입자의 1차 입자의 단경, 1차 입자의 장경, 1차 입자의 헤이우드 직경 및 1차 입자의 애스펙트비 등은, 실시예 1과 동일하게 하여 측정했다.
산화 아연 분체의 비표면적도, 실시예 1과 동일하게 하여 측정했다. 정치 전의 비표면적은 3.7m2/g, 정치 후의 비표면적은 3.2m2/g이며, 정치 전의 비표면적에 대한 정치 후의 비표면적의 변화율은 0.86(3.2/3.7)이었다.
표 1에 나타내는, 실시예 1~3, 및 비교예 1, 2의 결과로부터, 1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를 함유하며, 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 50% 이하인 산화 아연 분체는, 고온 고습 조건하에서 정치되어도 비표면적의 변화율이 적고, 보관 안정성이 우수한 것이 확인되었다.
Figure 112021096555557-pct00004
"광촉매 활성의 평가"
실시예 1~3, 비교예 1, 2의 산화 아연 분체의 광촉매 활성을, 이하의 방법으로 측정했다.
브릴리언트 블루의 함유율을 5ppm으로 조정한 브릴리언트 블루 수용액을 제작하여, 이 브릴리언트 블루 수용액 3g에, 0.0003g의 각 산화 아연 분체를 투입하고, 초음파 분산하여 현탁액을 조제했다. 이어서, 이 현탁액에 자외선 램프(중심 파장: 254nm)를 조사 거리 10cm에서 10분간 조사하고, 그 후, 상등액을 채취했다.
이어서, 분광계(시마즈 세이사쿠쇼사제, 상품 번호: UV-3150)에 의하여, 상기의 산화 아연 분체 투입 전의 브릴리언트 블루 수용액 및 상등액 각각의 흡광광도 스펙트럼을 측정했다. 이들 측정값을 이용하여, 상기의 식 (1)에 의하여 브릴리언트 블루의 분해율 D를 산출했다.
그 결과, 브릴리언트 블루의 분해율은, 실시예 1이 49%, 실시예 2가 46%, 실시예 3이 55%, 비교예 1이 80%, 비교예 2가 82%였다.
즉, 1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를 함유하며, 1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 50% 이하인 산화 아연 분체는, 광촉매 활성도 우수한 것이 확인되었다.
"자외선 차단제 크림의 자외선 차폐성의 평가"
실시예 1~3, 비교예 1, 2의 산화 아연 분체를 이용하여, 표 2에 나타내는 배합으로 처방하고, 실시예 1~3, 비교예 1, 2의 분체를 이용한 자외선 차단제 크림 B1(실시예 1), B2(실시예 2), B3(실시예 3), B4(비교예 1), 및 B5(비교예 2)를 각각 처방했다.
Figure 112018017134863-pct00002
자외선 차단제 크림을, 석영 유리판 상에, 도포량이 2mg/cm2가 되도록 도포하고, 15분간 자연 건조시켜, 석영 유리판 상에 도막을 형성했다.
이 도막의 자외선 영역에 있어서의 분광 투과율을, SPF 애널라이저 UV-1000 S(Labsphere사제)를 이용하여, 6개소 측정하고, 측정값을 이용하여, SPF값과 임계 파장을 산출했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
표 3에 나타내는 바와 같이, 이들 6개소의 SPF값의 평균값은, 자외선 차단제 B1의 SPF값은 100, 자외선 차단제 B2의 SPF값은 70, 자외선 차단제 B3의 SPF값은 85, 자외선 차단제 B4의 SPF값은 53, 자외선 차단제 B5의 SPF값은 43이었다.
또, 자외선 차단제 B1의 임계 파장은 377nm, 자외선 차단제 B2의 임계 파장은 377nm, 자외선 차단제 B3의 임계 파장은 377nm, 자외선 차단제 B4의 임계 파장은 377nm, 자외선 차단제 B5의 임계 파장은 375nm였다.
즉, 1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및 1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인 산화 아연 입자를 함유하며, 1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 50% 이하인 산화 아연 분체는, UV-B 영역(파장 280nm~315nm)과 UV-A 영역(파장 315nm~400nm)의 자외선 차폐성이 우수하여, 자외선 차폐역이 넓은 것이 확인되었다.
Figure 112018017134863-pct00003
본 발명의 산화 아연 분체는, 보관 안정성이 우수하기 때문에, 그 공업적 가치는 크다. 본 발명은, 보관 안정성이 우수한 산화 아연 분체와, 산화 아연 분체를 포함하는 분산액, 조성물 및 화장료를 제공할 수 있다.

Claims (10)

1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 350nm 이하, 및
1차 입자의 헤이우드 직경이 35nm 이상이고 또한 400nm 이하인, 산화 아연 입자를 함유하고,
산화 아연 분체의 1차 입자의 헤이우드 직경의 개수 분포에 있어서의 변동 계수가 50% 이하이고,
1차 입자의 단경이 35nm 이상이고 또한 100nm 이하인 산화 아연 입자를, 1차 입자의 단경 기준의 개수 분포로, 1.5% 이상이고 또한 10% 이하 함유하는 것을 특징으로 하는 산화 아연 분체.
청구항 1에 있어서,
상기 산화 아연 입자의 1차 입자의 장경이 50nm 이상이고 또한 650nm 이하인 것을 특징으로 하는, 산화 아연 분체.
청구항 1에 있어서,
상기 산화 아연 입자의 1차 입자의 애스펙트비가 1.0 이상이고 또한 4.0 이하인 것을 특징으로 하는, 산화 아연 분체.
청구항 1에 있어서,
정치 전의 비표면적에 대한, 온도 150℃, 상대 습도 100%에서 24시간 정치 후의 비표면적의 변화율이 0.9 이상이고 또한 1.1 이하인 것을 특징으로 하는, 산화 아연 분체.
청구항 1에 기재된 산화 아연 분체와, 분산매를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분산액.
청구항 1에 기재된 산화 아연 분체와, 수지와, 분산매를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조성물.
청구항 1에 기재된 산화 아연 분체를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화장료.
청구항 7에 있어서,
분산매를 포함하는, 화장료.
청구항 1에 있어서,
상기 산화 아연 분체가, 상기 단경과 상기 헤이우드 직경을 갖는 1차 입자를, 개수 분포로 95% 이상 함유하는, 산화 아연 분체.
청구항 1에 있어서,
상기 산화 아연 분체가, 상기 단경과 상기 헤이우드 직경을 갖는 1차 입자를, 개수 분포로 100% 함유하는, 산화 아연 분체.
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