KR102662015B1 - 질화붕소 분말, 질화붕소 분말의 제조 방법, 및 화장료 - Google Patents
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Abstract
본 개시는, 1 차 입자 및 1 차 입자의 응집 입자의 적어도 일방의 입자를 포함하고, 용출 붕소량이 1 g 당 20 ppm 이하이고, 평균 입자경이 2.5 ∼ 7.0 ㎛ 이며, 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량이 10.0 체적％ 이하인, 질화붕소 분말을 제공한다.
Description
본 개시는 질화붕소 분말, 질화붕소 분말의 제조 방법, 및 질화붕소 분말을 함유하는 화장료에 관한 것이다.
육방정 질화붕소는 흑연과 유사한 층상 구조를 갖고, 미끄러짐성, 열전도성, 절연성, 화학적 안정성, 내열 충격성 등의 특성이 우수하다. 육방정 질화붕소는, 이러한 특성을 살려, 화장료 원료 (화장품 원료라고도 한다), 고체 윤활제나 이형제, 수지나 고무의 충전재, 내열성을 갖는 절연성 소결체 등에 응용되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1 에는, 화장료용의 질화붕소 분말이 제안되어 있다. 화장료에 육방정 질화붕소 분말을 배합하는 목적은, 예를 들어, 미끄러짐성, 신장성, 및 광택성 등을 부여하는 것이다. 특히, 미끄러짐성의 개량은 화장료에 있어서 중요한 인자이다. 육방정 질화붕소 분말의 미끄러짐성은, 동일한 기능을 갖는 탤크 분말 및 마이카 분말에 비해 우수하다.
그러나, 화장료에 있어서, 미끄러짐성이 높을수록 촉감이 좋다고는 일의적으로 말할 수 없다. 예를 들어, 「촉촉함」이나 「매끄러움」과 같은 촉감을 갖는 화장료에 질화붕소 분말을 배합하여 미끄러짐성을 향상시킨 경우, 미끄러짐성을 지나치게 높이면, 「촉촉함」이나 「매끄러움」과 같은 촉감이 없어져 버린다. 화장료로서는, 적당한 미끄러짐성을 유지하면서, 촉감을 겸비하는 것이다. 그러나, 적당한 미끄러짐성과, 촉감을 동시에 만족시키는 화장료를 제조하기 위해 유용한 질화붕소 분말은 발견되어 있지 않다.
화장료의 미끄러짐성을 수치화하는 방법으로서, MIU (평균 마찰 계수) 가 있다. MIU 는, 값이 작을수록 화장료가 미끄러짐성이 우수한 것을 나타낸다. 또, 화장료의 거칠음을 수치화하는 방법으로서, MMD (평균 마찰 계수의 변동) 가 있다. MMD 는, 값이 작을수록 화장료의 거칠음이 작은 것을 나타낸다.
동일한 물질이더라도, 입자경 등의 형상이 다르면, 촉감이 상이한 것이 알려져 있다 (예를 들어, 비특허문헌 1). 그래서, 화장료의 촉감을 조정하는 방법으로서, 질화붕소를 분쇄 처리하거나 하여 입자경을 조정한 질화붕소 분말을 화장료 원료로 사용함으로써, 화장료의 미끄러짐성이나 거칠음을 제어하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 질화붕소는, 분쇄됨으로써 발생하는 새로운 입자 표면으로부터, 피부에 자극성이 있는 용출 붕소 (물에 대해 가용인 붕소 화합물) 가 발생한다는 문제가 있다.
화장료의 원료에 대해서는, 안전성, 위생성의 관점에서, 의약 부외품 원료 규격 2006 에 그 규격이 정해져 있다. 상기 규격에서는, 질화붕소에 대하여, 소정의 순서로 질화붕소를 물에 접촉시켰을 때에, 허용할 수 있는 용출 붕소량을, 질화붕소 1 g 에 대해 20 ㎍ 이하 (즉, 1 g 당 20 ppm 이하) 라고 규정하고 있다. 용출 붕소량이 상기 범위를 초과하는 질화붕소를 화장료 원료로 한 경우, 얻어지는 화장료는 피부에 대한 자극성이 높아 바람직하지 않다. 상기 서술한 바와 같이, 단지 질화붕소를 분쇄 처리하거나 함으로써 입자경을 조정하는 방법은, 용출 붕소량의 증가를 초래할 수 있다. 그 때문에, 얻어지는 질화붕소 분말이 화장료 원료로서 바람직하지 않은 경우가 있다.
용출 붕소는, 질화붕소를 제조할 때에 잔존한 원료, 및 소결 보조제에 포함되어 있거나, 용출 붕소량 측정 중에 있어서의, 질화붕소의 가수분해에 의해 발생하거나 한다. 용출 붕소를 저감시키는 수단이 여러 가지로 개시되어 왔다. 특허문헌 2 에는, 육방정 질화붕소를 저급 알코올이나 아세톤 등의 수 가용성 유기 용매 혹은 그 수용액, 또는 계면 활성제 수용액 중에서 교반 세정하고, 저온 또한 저산소 분위기하에서 건조시키는 방법이 개시되어 있다.
와타나베 신이치, 「촉감각에 의한 입자군의 인식과 언어 평가」, 정밀 공학회지, 2005년, vol.71, No.11, p.1421
미끄러짐성을 적당히 유지하면서, 「촉촉함」이나 「매끄러움」과 같은 촉감이 우수한 화장료를 제공하기 위한, 질화붕소 분말이 있으면 유용하다.
본 개시는, 화장료 원료에 적합한 질화붕소 분말, 및 당해 질화붕소 분말을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 개시는 또한, 적당한 미끄러짐성을 가지면서, 피부에 대한 자극성이 저감된 화장료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 측면은, 1 차 입자 및 1 차 입자의 응집 입자의 적어도 일방의 입자를 포함하고, 용출 붕소량이 1 g 당 20 ppm 이하이고, 평균 입자경이 2.5 ∼ 7.0 ㎛ 이며, 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량이 10.0 체적％ 이하인, 질화붕소 분말을 제공한다.
상기 질화붕소 분말은, 응집 입자 및 입자경이 비교적 큰 1 차 입자의 함유량이 낮고, 또, 평균 입자경이 소정의 범위이며, 용출 붕소량도 낮은 점에서, 화장료 원료로서 유용하다.
상기 질화붕소 분말은, 비표면적이 3.0 ∼ 12.0 ㎡/g 이어도 된다.
상기 질화붕소 분말은, 마찰감 테스터로 측정되는 평균 마찰 계수가 0.7 ∼ 1.2 여도 된다.
상기 질화붕소 분말은, 마찰감 테스터로 측정되는 평균 마찰 계수의 변동이 0.015 이하여도 된다.
상기 질화붕소 분말은, 질화붕소의 1 차 입자에 있어서의 애스펙트비가 8 ∼ 23 이어도 된다.
본 개시의 일 측면은, 제 1 질화붕소 및 소결 보조제를 함유하는 원료 분말을 1600 ∼ 1900 ℃ 의 조건에서 소성함으로써 상기 제 1 질화붕소보다 결정화도가 높은 제 2 질화붕소를 얻는 공정과, 상기 제 2 질화붕소를 분쇄하여 분쇄물을 얻는 공정과, 유기 용매, 산성 물질을 함유하는 수용액, 및 유기 용매를 함유하는 수용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종에 의해, 상기 분쇄물을 세정하여 질화붕소 분말을 얻는 공정을 갖고, 상기 소결 보조제의 함유량이, 상기 원료 분말 중의 상기 제 1 질화붕소 100 질량부에 대해, 0.9 ∼ 20 질량부인, 질화붕소 분말의 제조 방법을 제공한다.
상기 제조 방법은, 결정화도가 높은 제 2 질화붕소를 분쇄한 후에, 소정의 용액에 의해 세정하는 공정을 갖는 점에서, 용출 붕소량이 저감된 질화붕소 분말을 제조할 수 있다. 이러한 질화붕소 분말은 화장료 원료로서 유용하다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 질화붕소 분말의 용출 붕소량이 1 g 당 20 ppm 이하이면 된다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 질화붕소 분말은, 1 차 입자 및 1 차 입자의 응집 입자의 적어도 일방의 입자를 포함하고, 평균 입자경이 2.5 ∼ 7.0 ㎛ 이고, 또한 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량이 10.0 체적％ 이하이면 된다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 질화붕소 분말은, 비표면적이 3.0 ∼ 12.0 ㎡/g 이면 된다.
본 개시의 일 측면은, 상기 서술한 질화붕소 분말을 함유하는 화장료를 제공한다.
상기 화장료는, 상기 서술한 질화붕소 분말을 함유하는 점에서, 적당한 미끄러짐성을 가지면서, 피부 자극성이 저감되어 있다.
본 발명자들은, 어느 입경 영역을 갖는 질화붕소 분말이 상응하는 미끄러짐성을 유지하면서, 「촉촉함」이나 「매끄러움」과 같은 촉감을 갖는 것을 알아냈다. 즉, 본 개시의 일 측면은, 36 ㎛ 이상의 1 차 입자, 또는 응집 입자의 함유량이 10.0 체적％ 이하, 비표면적이 3.0 ∼ 12.0 ㎡/g, 평균 입자경이 2.5 ∼ 7.0 ㎛, 용출 붕소량이 20 ppm 이하인 것을 특징으로 하는 육방정 질화붕소 분말을 제공한다. 또 본 개시의 일 측면은, 마찰감 테스터로 측정된 MIU (평균 마찰 계수) 의 값이 0.7 ∼ 1.2, MMD (평균 마찰 계수의 변동) 의 값이 0.015 이하인 것을 특징으로 하는 육방정 질화붕소 분말을 제공한다. 그리고 또한 본 개시의 일 측면은, 애스펙트비가 8 ∼ 23 인 것을 특징으로 하는 육방정 질화붕소 분말을 제공한다.
본 개시에 의하면, 화장료 원료에 적합한 질화붕소 분말, 및 당해 질화붕소 분말을 제조하는 방법을 제공할 수 있다. 본 개시에 의하면 또한, 적당한 미끄러짐성을 가지면서, 피부에 대한 자극성이 저감된 화장료를 제공할 수 있다.
본 개시에 의하면, 「촉촉함」이나 「매끄러움」과 같은 촉감을 나타내고, 화장료 원료로서 유용한 질화붕소를 제공할 수 있다. 본 개시에 의하면, 또한 그 질화붕소 분말을 함유하는 우수한 화장료를 제공할 수 있다.
이하, 본 개시의 실시형태에 대하여 설명한다. 단, 이하의 실시형태는, 본 개시를 설명하기 위한 예시이고, 본 개시를 이하의 내용에 한정하는 취지는 아니다.
본 개시의 질화붕소 분말은, 용출 붕소량이 1 g 당 20 ppm 이하로, 화장료 원료로서 유용하다. 즉, 용출 붕소량이 1 g 당 20 ppm 이하인 질화붕소 분말은, 화장료용 질화붕소 분말이라고 할 수도 있다. 질화붕소의 결정 구조는, 입방정, 육방정 등이 있지만, 미끄러짐성이 우수한 관점에서, 바람직하게는 육방정이다.
＜질화붕소 분말＞
질화붕소 분말의 일 실시형태는, 1 차 입자 및 1 차 입자의 응집 입자의 적어도 일방의 입자를 포함하고, 용출 붕소량이 1 g 당 20 ppm 이하이고, 평균 입자경이 2.5 ∼ 7.0 ㎛ 이고, 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량이 10.0 체적％ 이하이다.
본 개시에 관련된 질화붕소 분말은, 예를 들어, 36 ㎛ 이상의 1 차 입자, 또는 응집 입자의 함유량이 10.0 체적％ 이하, 비표면적이 3.0 ∼ 12.0 ㎡/g, 평균 입자경이 2.5 ∼ 7 ㎛ 이고, 마찰감 테스터로 측정된 MIU 의 값이 0.7 ∼ 1.2, MMD 의 값이 0.015 이하여도 된다.
이하에, 본 개시에 관련된 육방정 질화붕소 분말을 실시하기 위한 보다 상세한 설명을 나타낸다.
＜용출 붕소량＞
질화붕소 분말의 용출 붕소량은, 질화붕소 분말 1 g 당 20 ppm 이하이다. 질화붕소 분말의 용출 붕소량은, 질화붕소 분말 1 g 당, 예를 들어, 18 ppm 이하여도 되고, 15 ppm 이하여도 되고, 또는 10 ppm 이하여도 된다. 질화붕소 분말의 용출 붕소량을 저감시킴으로써, 피부에 대한 자극을 저감시킬 수 있어, 화장료 원료로서 보다 유용하다. 본 명세서에 있어서 「용출 붕소량」이란, 의약 부외품 원료 규격 2006 에 준거하여 측정되는 값을 의미한다.
＜평균 입자경＞
질화붕소 분말의 평균 입자경은 2.5 ∼ 7.0 ㎛ 이다. 질화붕소 분말의 평균 입자경은, 바람직하게는 3.0 ∼ 6.0 ㎛ 이고, 더욱 바람직하게는 4.0 ∼ 5.0 ㎛ 이다. 질화붕소 분말의 평균 입자경이 2.5 ㎛ 미만에서는 미끄러짐성이 불충분해진다. 질화붕소 분말의 평균 입자경이 7.0 ㎛ 를 초과하면 미끄러짐성이 지나치게 높기 때문에, 화장료의 「촉촉함」이나 「매끄러움」과 같은 촉감이 손상될 수 있다. 질화붕소 분말의 평균 입자경이 7.0 ㎛ 를 초과하면, 질화붕소 분말의 외관상의 반짝임이 강해지기 때문에, 화장료 원료로서는 바람직하지 않게 된다.
본 명세서에 있어서의 「평균 입자경」은, 레이저 회절 산란법에 의한 입도 분포 측정에 기초하여 측정되는 값을 의미하고, 체적 기준의 누적 입도 분포에 있어서의 누적값이 50 ％ 인 입자경이다. 일반적으로 평균 입자경은 측정 방법에 따라 바뀔 가능성이 있어, 본 명세서에서는, 200 ㎖ 의 물에, 60 ㎎ 의 질화붕소 분말 및 2 ㎖ 의 헥사메타인산 수용액 (농도 : 20 질량％) 을 첨가하고, 호모게나이저에 의해, 300 W 의 출력으로 180 초간 분산 처리시켜 분산액을 조제하고, 당해 분산액을 측정 대상으로 하여, 입도 분포 측정기에 의해 계측한 값이다.
＜36 ㎛ 이상의 1 차 입자, 또는 응집 입자의 함유량＞
질화붕소 분말은, 1 차 입자 및 1 차 입자의 응집 입자의 적어도 일방의 입자를 포함하고, 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자 (예를 들어, 입자경이 36 ㎛ 이상인 1 차 입자, 입자경이 36 ㎛ 이상인 응집 입자 등) 의 함유량이 10.0 체적％ 이하이다. 질화붕소 분말에 있어서의, 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량은 10.0 체적％ 이하임으로써, 질화붕소 분말이 우수한 미끄러짐성을 가져, 당해 질화붕소 분말을 함유하는 화장료의 거칠음을 충분히 저감시킬 수 있다. 질화붕소 분말에 있어서의, 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량은, 예를 들어, 6.0 체적％ 이하, 5.0 체적％ 이하, 4.0 체적％ 이하, 3.0 체적％ 이하, 1.5 체적％ 이하, 1.0 체적％ 이하, 또는 0.5 체적％ 이하여도 된다. 질화붕소 분말에 있어서의, 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량이 상기 범위 내임으로써, 질화붕소 분말의 「촉촉함」이나 「매끄러움」과 같은 촉감을 향상시킬 수 있다. 또한, 제조 용이성 등을 고려하면, 상기 함유량은 0.001 체적％ 이상, 또는 0.01 체적％ 이상이어도 된다.
화장료에 있어서의 피부에 대한 필요한 가압력 범위에 있어서, 미끄러짐성을 유지하면서, 「촉촉함」이나 「매끄러움」과 같은 촉감이 우수한 육방정 질화붕소 분말을 합성하는 방법에 대하여 예의 검토한 결과, 육방정 질화붕소의 분말에 포함되는 36 ㎛ 이상의 1 차 입자, 또는 응집 입자의 함유량을 10.0 체적％ 이하로 함으로써, 촉감이 우수한 육방정 질화붕소 분말로 할 수 있는 것을 알아냈다. 육방정 질화붕소의 분말에 포함되는 36 ㎛ 이상의 1 차 입자, 또는 응집 입자의 함유량은, 10.0 체적％ 이하이고, 바람직하게는 5.0 체적％ 이하, 더욱 바람직하게는 1.0 체적％ 이하이다. 육방정 질화붕소 분말에 있어서의 36 ㎛ 이상의 1 차 입자, 또는 응집 입자의 함유량이 10.0 체적％ 를 초과하면, 육방정 질화붕소 분말을 도포할 때의 미끄러짐성에 편차가 있어, 도포된 육방정 질화붕소 분말의 막에 요철이 발생할 수 있다. 즉, 육방정 질화붕소 분말에 있어서의 36 ㎛ 이상의 1 차 입자, 또는 응집 입자의 함유량이 10.0 체적％ 를 초과하면, MMD 가 증가하여, 결과적으로 「거칠음」이 커져, 화장료 원료로서 어울리지 않는다.
본 개시에 있어서, 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자, 그리고, 36 ㎛ 이상의 1 차 입자, 또는 응집 입자의 함유량은, 레이저 회절 산란법에 의한 입도 분포 측정에 기초하여 측정되는 값을 의미한다. 예를 들어, 입자경이 36 ㎛ 이상인 1 차 입자의 함유량은, 체적 기준의 누적 입도 분포에 있어서 입자경이 36 ㎛ 를 초과하는 1 차 입자의 체적 비율이다. 구체적으로는, 200 ㎖ 의 물에, 60 ㎎ 의 질화붕소 분말 및 2 ㎖ 의 헥사메타인산 수용액 (농도 : 20 질량％) 을 첨가하여 혼합액을 조제하고, 당해 혼합액을 측정 대상으로 하여, 입도 분포 측정기에 의해, 누적 입도 분포를 계측하여, 함유량을 결정할 수 있다. 또한, 상기 혼합액은, 초음파 분산 처리 등을 실시하지 않고 입도 분포 측정에 제공한다. 여기에서, 초음파 분산 처리를 실시하지 않는 이유는, 초음파 분산 처리를 실시하면, 질화붕소 분말에 포함되는 조분 (粗粉) 이 초음파에 의해 분쇄되어 버리기 때문에, 질화붕소 분말 중의 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량, 질화붕소 분말 중의 36 ㎛ 이상의 1 차 입자, 또는 응집 입자의 함유량을 정확하게 측정할 수 없게 되기 때문이다.
＜비표면적＞
질화붕소의 비표면적은, 바람직하게는 3.0 ∼ 12.0 ㎡/g 이고, 보다 바람직하게는 4.0 ∼ 10.0 ㎡/g 이다. 질화붕소의 비표면적을 3.0 ㎡/g 이상으로 함으로써, 은폐력 (커버력) 이 우수하다. 질화붕소의 비표면적을 3.0 ㎡/g 이상으로 함으로써, 미끄러짐성을 적당한 것으로 하여, 「촉촉함」이나 「매끄러움」과 같은 촉감의 저하를 억제할 수 있다. 또 질화붕소의 비표면적을 3.0 ㎡/g 이상으로 함으로써, 질화붕소 분말의 외관상의 반짝임을 억제하여, 화장료 원료로서 보다 바람직한 것으로 할 수 있다. 질화붕소의 비표면적을 12.0 ㎡/g 이하로 함으로써, 도포 신장성 (신전성) 및 은폐력의 저하를 억제할 수 있고, 또 용출 붕소량의 증가를 억제할 수 있다.
본 명세서에 있어서의 「비표면적」은, 일반적으로 시판되고 있는 가스 흡착 현상을 이용한 측정 장치를 사용하고, BET 1 점법에 의해 산출되는 값을 의미한다.
＜애스펙트비＞
육방정 질화붕소의 1 차 입자는, 이른바 「인편 형상」의 입자이다. 육방정 질화붕소의 1 차 입자의 애스펙트비는, 바람직하게는 8 ∼ 23 이고, 보다 바람직하게는 8 ∼ 20 이다. 육방정 질화붕소의 1 차 입자의 애스펙트비를 8 이상으로 함으로써, 육방정 질화붕소의 1 차 입자의 두께를 충분히 얇은 것으로 하고, 미끄러짐성을 보다 향상시킬 수 있으며, 또한 은폐력 (커버력) 도 우수한 것으로 할 수 있다. 육방정 질화붕소의 1 차 입자의 애스펙트비를 23 이하로 함으로써, 육방정 질화붕소의 1 차 입자의 두께를 적당한 것으로 하여, 1 차 입자가 균열되거나 치핑되거나 하는 것을 억제할 수 있어, 용출 붕소량의 증가를 보다 억제할 수 있다.
1 차 입자의 애스펙트비는, 입자의 가장 긴 지점 (장경) 과 짧은 지점 (단경) 의 비율 ((장경)/(단경)) 로 나타내어진다. 육방정 질화붕소의 1 차 입자는 이른바 「인편 형상」의 입자이기 때문에, 인편 입자의 두께가 가장 짧은 지점 (단경) 이 된다. 본 명세서에 있어서의 「애스펙트비」는, 육방정 질화붕소의 1 차 입자의 단면 사진 화상으로부터 입자 장경과 입자 두께를 실측해서 산출하여 얻어지는 값을 의미한다. 즉, 육방정 질화붕소의 1 차 입자의 애스펙트비는, 육방정 질화붕소의 1 차 입자의 (장경)/(두께) 비로 나타내어진다.
육방정 질화붕소와 같은 「인편 형상」의 입자에 있어서 애스펙트비를 측정할 때, 예를 들어, 전자 현미경에 의해 촬영된 입자 화상을 그대로 해석하는 방법에서는 오차가 생기기 쉬워 (예를 들어, 1 차 입자가 기울어져 있으면 오차가 생긴다), 정확한 측정이 곤란하다. 그래서, 본 명세서에 있어서의 육방정 질화붕소의 애스펙트비의 측정은 이하에 나타내는 방법에 준거하여 실시한다. 3 g 의 질화붕소 분말을 프레스 성형기 (예를 들어, 주식회사 리가쿠 제조, 상품명 : BRE-32) 를 사용하여, 5 ㎫ 의 압력으로 원반상 (직경 : 30 ㎜φ) 으로 성형하고, 얻어진 성형체를 수지 (예를 들어, GATAN 사 제조, 상품명 : G2 에폭시) 를 사용하여 포매 후에, 압력을 가한 방향과 병행 방향으로 단면 밀링 가공을 실시함으로써, 질화붕소 입자의 단면이 노출된 시료를 조제한다. 프레스 성형에 의해 질화붕소의 1 차 입자가 일 방향으로 배향되기 때문에, 1 차 입자의 기울어짐에 따른 측정 오차를 억제할 수 있다. 이 단면을 주사형 전자 현미경 (예를 들어, 니혼 전자 주식회사 제조, 상품명 : JSM-6010LA) 에 의해 촬영하고, 얻어진 입자 이미지를 화상 해석 소프트웨어 (예를 들어, 주식회사 마운테크 제조, 상품명 : Mac-View) 에 입력한다. 이어서, 얻어진 사진으로부터 사각형 입자의 장변 (입자 장경에 상당) 과 단변 (입자 두께, 입자 단경에 상당) 을 측정하여 장경단경비 (장경/단경) 를 산출하였다. 측정은, 임의로 선택한 100 개의 1 차 입자에 대해 실시한다. 얻어진 장경단경비에 기초하여 누적 분포를 작성하고, 누적 분포의 95 ％ 에 상당하는 장경단경비를 구하여, 이것을 애스펙트비로 한다.
＜MIU (평균 마찰 계수), MMD (평균 마찰 계수의 변동)＞
화장료의 미끄러짐성을 수치화하는 방법으로서, MIU (평균 마찰 계수) 가 있다. MIU 는, 값이 작을수록 화장료가 미끄러짐성이 우수한 것을 나타낸다. 또, 화장료의 거칠음을 수치화하는 방법으로서, MMD (평균 마찰 계수의 변동) 가 있다. MMD 는, 값이 작을수록 화장료의 거칠음이 작은 것을 나타낸다.
질화붕소 분말의 MIU 는, 바람직하게는 0.7 ∼ 1.2 이고, 보다 바람직하게는 0.8 ∼ 1.1 이다. 질화붕소 분말의 MIU 를 1.2 이하로 함으로써, 질화붕소의 미끄러짐성을 보다 향상시킬 수 있다. 질화붕소 분말의 MIU 를 0.7 이상으로 함으로써, 질화붕소의 「촉촉함」이나 「매끄러움」과 같은 촉감을 향상시킬 수 있다.
질화붕소 분말의 MMD 는, 바람직하게는 0.015 이하이고, 보다 바람직하게는 0.010 이하이다. 질화붕소 분말의 MMD 를 0.015 이하로 함으로써, 얻어지는 화장료의 거칠음을 억제할 수 있고, 얻어지는 화장료의 사용감을 향상시킬 수 있다. 또한, 제조 용이성 등을 고려하면, 질화붕소 분말의 MMD 는 0.00001 이상, 또는 0.0001 이상이면 된다.
상기 질화붕소 분말은, MIU (평균 마찰 계수) 의 값이 0.7 ∼ 1.2, MMD (평균 마찰 계수의 변동) 의 값이 0.015 이하여도 된다.
본 명세서에 있어서의 「MIU (평균 마찰 계수)」 및 「MMD (평균 마찰 계수의 변동)」는, 마찰감 테스터 (카토테크 주식회사 제조, 상품명 : KES-SE) 를 사용하여 측정한 무차원수이다. 구체적으로는, 피부로 간주한 인공 피혁 (이데미츠 테크노파인 주식회사 제조, 상품명 : 사프라레 PBZ13001 BK) 상에, 0.8 g 의 질화붕소 분말을 얹고, 그 위에 상기 마찰감 테스터의 센서부 (가로세로 10 ㎜ 실리콘) 를 대어, MIU 및 MMD 를 계측할 수 있다. 마찰감 테스터의 측정 조건은, 감도 : H, 시험대 이동 속도 : 1 ㎜/초, 정하중 : 25 gf 를 설정한다. 계측은 5 회 실시하고, 얻어진 3 ∼ 5 회째의 평균값을, 질화붕소 분말의 MIU 및 MMD 로 한다.
＜질화붕소 분말의 제조 방법＞
질화붕소 분말의 제조 방법의 일 실시형태는, 제 1 질화붕소 및 소결 보조제를 함유하는 원료 분말을 1600 ∼ 1900 ℃ 의 조건에서 소성함으로써 상기 제 1 질화붕소보다 결정화도가 높은 제 2 질화붕소를 얻는 공정 (이하, 소성 공정이라고도 한다) 과, 상기 제 2 질화붕소를 분쇄하여 분쇄물을 얻는 공정 (이하, 분쇄 공정이라고도 한다) 과, 유기 용매, 산성 물질을 함유하는 수용액, 및 유기 용매를 함유하는 수용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종에 의해, 상기 분쇄물을 세정하여 질화붕소 분말을 얻는 공정 (이하, 세정 공정이라고도 한다) 을 갖는다. 상기 소결 보조제의 함유량이, 상기 원료 분말 중의 상기 제 1 질화붕소 100 질량부에 대해, 0.9 ∼ 20 질량부인, 질화붕소 분말의 제조 방법이다.
본 명세서에 있어서, 결정화도가 낮은 것은 「저결정성」이라고도 한다. 즉, 상기 제 1 질화붕소는, 저결정성 질화붕소라고 할 수도 있다. 본 명세서에 있어서의 「결정화도」는, 광각 X 선 산란법에 의해 측정되는 값을 의미한다. 보다 구체적으로는, 제 1 질화붕소 또는 제 2 질화붕소를 대상으로 하여, 광각 X 선 산란 측정을 실시하고, 측정 결과로부터 데이터 해석용 소프트를 사용하여 1 차원 프로파일 (회절 데이터) 을 작성한다. 그리고, 해설 데이터를 기초로, 하기 식으로부터 결정화도 (％) 를 산출하였다.
결정화도 (％) ＝ [결정 영역을 나타내는 피크 면적/(결정 영역을 나타내는 피크 면적 ＋ 비정 (非晶) 영역을 나타내는 피크 면적)] × 100
소성 공정에 있어서의 온도는 1600 ∼ 1900 ℃ 인데, 바람직하게는 1700 ∼ 1900 ℃ 이고, 보다 바람직하게는 1700 ∼ 1800 ℃ 이다. 소성 공정에 있어서의 온도를 1600 ℃ 이상으로 함으로써, 제 1 질화붕소에 있어서의 결정화도를 향상시켜, 보다 결정화도가 높은 제 2 질화붕소를 조제할 수 있다. 제 2 질화붕소의 결정화도를 높임으로써, 얻어지는 질화붕소 분말의 미끄러짐성이 보다 향상됨과 함께, 용출 붕소량의 증가를 억제할 수 있기 때문에, 화장료 원료에 보다 바람직한 것으로 할 수 있다. 소성 공정에 있어서의 온도를 1900 ℃ 이하로 함으로써, 제 2 질화붕소의 결정화도를 적당한 것으로 할 수 있고, 얻어지는 질화붕소 분말의 외관의 반짝임을 억제하여, 화장료 원료에 보다 바람직한 것으로 할 수 있다.
소성 공정은, 불활성 가스 분위기, 또는 암모니아 가스 분위기하에서 실시해도 된다. 불활성 가스 분위기는, 예를 들어, 질소, 헬륨, 및 아르곤 등을 들 수 있다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 질화붕소 분말의 용출 붕소량이 1 g 당 20 ppm 이하여도 된다. 상기 제조 방법에 있어서, 상기 질화붕소 분말은, 1 차 입자 및 1 차 입자의 응집 입자의 적어도 일방의 입자를 포함하고, 평균 입자경이 2.5 ∼ 7.0 ㎛ 이고, 또한 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량이 10.0 체적％ 이하여도 된다. 상기 제조 방법에 있어서, 상기 질화붕소 분말은, 비표면적이 3.0 ∼ 12.0 ㎡/g 이어도 된다.
육방정 질화붕소 분말의 제조 방법의 일 실시형태로는, 예를 들어, 저결정성 육방정 질화붕소의 분말과 0.9 ∼ 20 질량부의 소결 보조제 분말을 포함하는 혼합 분말을 최고 온도 1600 ∼ 1900 ℃ 의 소성 조건에서 소성함으로써 육방정 질화붕소를 얻는 공정과, 얻어진 상기 육방정 질화붕소를 제트 밀 또는 그로 밀로 분쇄하고, 산성 물질을 포함하는 수용액, 유기 용매, 유기 용매와 물의 혼합액의 적어도 어느 하나로 세정하는 공정을 포함하고, 상기 서술한 육방정 질화붕소 분말을 제조하는 제조 방법을 들 수 있다.
상기 질화붕소 분말의 제조 방법은, 상기 제 1 질화붕소를 함유하는 원료 분말의 소성 공정 대신에, 제 1 질화붕소를 조제하는 공정 및 제 2 질화붕소를 조제하는 공정을 가져도 된다. 또 상기 육방정 붕소 분말의 제조 방법은, 저결정성 육방정 질화붕소 분말의 소성에 의해 육방정 질화붕소를 얻는 공정 대신에, 저결정성 육방정 질화붕소를 조제하는 공정 및 육방정 질화붕소를 얻는 공정을 가져도 된다.
질화붕소 분말의 제조 방법의 예로는, 붕소를 포함하는 화합물의 분말 및 질소를 포함하는 화합물의 분말 (이하, 붕소를 포함하는 화합물과 질소를 포함하는 화합물을 합쳐서 「출발 원료」라고 하기도 한다) 과, 알칼리 금속 화합물 및/또는 알칼리 토금속 등의 소성시에 있어서의 출발 원료의 육방정 질화붕소로의 변환을 촉진시키는 소결 보조제의 분말을 함유하는 혼합 분말을, 질소, 헬륨, 아르곤 등의 불활성 분위기하, 및/또는 암모니아 분위기하에서 600 ∼ 1300 ℃ 의 조건 (제 1 소성 조건) 에서 소성하여 저결정성 육방정 질화붕소를 얻는 공정과, 얻어진 저결정성 육방정 질화붕소를 추가로, 질소, 헬륨, 아르곤 등의 불활성 분위기하, 및/또는 암모니아 분위기하에서 1500 ∼ 2200 ℃ 의 조건 (제 2 소성 조건) 에서 소성하여 육방정 질화붕소를 얻는 공정과, 얻어진 육방정 질화붕소를 세정액으로 세정함에 따른 불순물 제거 처리를 가하고 나서 건조시키는 공정을 포함하는 제조 방법을 들 수 있다. 상기 혼합 분말은, 본 개시의 목적을 일탈하지 않는 범위에서, 필요에 따라 출발 원료 및 소결 보조제 이외의 그 밖의 성분을 함유해도 된다. 그 밖의 성분으로는, 예를 들어, 단체 (單體) 및 화합물 등을 들 수 있다. 여기에서, 소결 보조제는, 혼합 분말에 배합해도 되고, 저결정성 육방정 질화붕소에 배합해도 된다.
붕소를 포함하는 화합물로는, 예를 들어, 붕산, 산화붕소, 및 붕사 등을 포함하는 것이 바람직하고, 붕산을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 질소를 포함하는 화합물로는, 예를 들어, 시안디아미드, 멜라민, 우레아 등을 포함하는 것이 바람직하고, 멜라민을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
출발 원료 중에 포함되는 붕소 원자와 질소 원자의 몰 비율은, 반드시 5 : 5 에 고정시킬 필요는 없다. 붕소 원자와 질소 원자의 몰 비율을, 반응성이나 수율에 따라, 바람직하게는 2 : 8 ∼ 8 : 2 의 범위에서, 더욱 바람직하게는 3 : 7 ∼ 7 : 3 의 범위에서 적절히 바꾸는 것이 가능하다. 또한, 제 1 질화붕소, 또는 저결정성 육방정 질화붕소를 제조하기 위한 출발 원료로서 사용하는 각종 화합물 등은 1 종류에 한정할 필요는 없고, 복수 종류의 화합물 등을 동시에 사용할 수도 있다.
소결 보조제로는, 바람직하게는 리튬, 나트륨, 및 칼륨 등의 알칼리 금속의 산화물 또는 탄산염, 그리고, 칼슘, 및 스트론튬 등의 알칼리 토금속의 산화물 또는 탄산염 등을 들 수 있다. 소결 보조제의 함유량은, 혼합 분말 중의 질화붕소 100 질량부, 제 1 질화붕소 100 질량부 또는 저결정성 육방정 질화붕소 100 중량부에 대해, 바람직하게는 0.9 질량부 이상 20.0 질량부 이하이다. 또한, 소결 보조제로서 사용하는 각종 화합물 등은 1 종류에 한정할 필요는 없고, 복수 종류의 화합물 등을 동시에 사용할 수도 있다.
상기 서술한 원료 분말은, 제 1 질화붕소 및 소결 보조제 외에 그 밖의 성분을 함유해도 된다. 또, 상기 서술한 혼합 분말은, 출발 원료 및 소결 보조제 이외의 그 밖의 성분을 포함해도 된다. 상기 그 밖의 성분으로는, 예를 들어, 단체 및 화합물 등을 들 수 있다. 상기 단체 및 상기 화합물은, 보다 구체적으로는, 탄소 등의 환원성 물질을 들 수 있다.
상기 혼합 분말을 소성할 때의 최고 온도는, 제 1 소성 조건에서는, 바람직하게는 600 ℃ ∼ 1300 ℃ 의 범위의 온도이고, 보다 바람직하게는 800 ∼ 1200 ℃ 의 범위이다. 제 1 소성 조건에 있어서의 최고 온도를 600 ℃ 이상으로 함으로써, 혼합 분말로부터 저결정 육방정 질화붕소로의 변환을 촉진시킬 수 있어, 혼합 분말에 있어서의, 미반응의 출발 원료 (예를 들어, 붕소를 포함하는 화합물 등) 의 양을 저감시킬 수 있다. 제 1 소성 조건에 있어서의 최고 온도를 600 ℃ 이상으로 함으로써, 입 (粒) 성장 및 결정화가 촉진되고, 얻어지는 질화붕소 분말의 미끄러짐성을 보다 향상시킬 수 있어, 화장료 원료에 보다 바람직한 것으로 할 수 있다. 제 1 소성 조건에 있어서의 최고 온도를 1300 ℃ 이하로 함으로써, 육방정 질화붕소를 형성시키는 데에 기여하는 B2O3 등의 산화물 및 소결 보조제 등이 감소되는 것을 억제하고, 입 성장 및 결정화를 촉진시킬 수 있으며, 얻어지는 질화붕소 분말의 미끄러짐성을 향상시킬 수 있다. 제 1 소성 조건에 있어서의 최고 온도를 1300 ℃ 이하로 함으로써, 질화붕소 분말의 용출 붕소량의 증가를 억제할 수 있어, 화장료 원료에 보다 바람직한 것으로 할 수 있다.
상기 저결정성 육방정 질화붕소를 소성할 때의 최고 온도는, 제 2 소성 조건에서는, 바람직하게는 1600 ∼ 1900 ℃ 의 범위의 온도이고, 보다 바람직하게는 1700 ∼ 1800 ℃ 의 범위의 온도이다. 소성 온도의 최고값이 1600 ℃ 미만이면, 저결정성 육방정 질화붕소로부터 육방정 질화붕소로의 변환이 진행되기 어려워지기 때문에 입 성장이나 결정화가 억제되고, 미끄러짐성의 저하, 용출 붕소량의 증가 때문에 화장료용 원료로서 적당하지 않다. 소성 온도의 최고값이 1900 ℃ 를 초과하면, 육방정 질화붕소의 결정 성장이 지나치게 진행되어, 화장료 원재료로서 사용한 경우에 외관의 반짝임이 강해지기 때문에, 실용상 바람직하지 않다.
육방정 질화붕소 분말의 소성 온도는 일정하게 유지해도 되고, 연속적 또는 불연속적으로 변화시켜도 된다. 승온시의 승온 속도 및 냉각시의 냉각 속도에도 제한은 없다.
제 1 소성 조건하에서는, 소성 시간이 지나치게 짧으면, 저결정 육방정 질화붕소로의 변환이 진행되기 어려워져, 출발 원료 (예를 들어, 붕소를 포함하는 화합물 등) 의 잔류량이 증가하고, 결과적으로, 입 성장이나 결정화가 억제될 수 있다. 그 때문에, 상기 혼합 분말을 소성하는 시간 (소성 시간) 은, 바람직하게는 0.5 시간 이상이고, 보다 바람직하게는 1 시간 이상이다.
제 2 소성 조건하에서는, 소성 시간이 지나치게 짧으면 소성이 불충분해져, 입 성장이나 결정화가 억제될 수 있다. 그 때문에, 상기 저결정성 육방정 질화붕소를 소성하는 시간은, 바람직하게는 2 시간 이상이고, 보다 바람직하게는 4 시간 이상이다.
상기 혼합 분말 및 저결정 육방정 질화붕소 등을 수납하는 용기 및 소성하는 장치류 (예를 들어, 가열 장치 등) 에 대해서는 특별히 제한은 없다. 상기 용기에는, 예를 들어, 육방정 질화붕소제의 용기를 사용할 수 있다. 상기 가열 장치에는, 예를 들어, 전기 히터를 사용한 소성로를 사용할 수 있다.
상기 서술한 육방정 붕소 분말의 제조 방법은, 혼합 분말의 조제에서부터 혼합 분말의 소성이 종료될 때까지의 동안에, 본 개시의 목적을 일탈하지 않는 범위 내에서, 가열, 냉각, 가습, 건조, 및 세정의 조작을 가하는 공정을 추가로 가져도 된다.
상기 제 2 질화붕소, 및 상기 육방정 질화붕소는, 일반적으로는 블록상의 고형물의 상태로 꺼내지기 때문에, 이것을 분쇄한다. 분쇄함으로써, 평균 입자경 등을 조정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 질화붕소 또는 상기 육방정 질화붕소를 분쇄함으로써, 36 ㎛ 이상의 1 차 입자, 또는 응집 입자의 함유량을 10.0 체적％ 이하로 저감시켜, 평균 입자경이 2.5 ∼ 7.0 ㎛ 인 육방정 질화붕소 분말을 얻을 수 있다. 분쇄기의 일례를 들면, 그로 밀, 제트 밀이 있다. 분쇄기, 분쇄 조건에 따라서는 얻어진 육방정 질화붕소가 미세화되어 버려, 상기 서술한 용출 붕소량이 20 ppm 을 초과해 버릴 우려가 있다. 예를 들어, 상기 제 2 질화붕소 또는 상기 육방정 질화붕소를 분쇄할 때에, 제트 밀을 사용하는 경우에는, 피드량을 많게 하고, 분쇄압을 적당히 낮은 조건으로 할 수 있다. 상기 서술한 바와 같은 조건 설정에 의해, 얻어지는 질화붕소의 분말의 평균 입자경을 적당한 것으로 하고, 용출 붕소량의 상승을 억제할 수도 있다. 또, 상기 서술한 질화붕소 분말의 제조 방법 등에 있어서는, 후술하는 세정 공정에 의해 용출 붕소량의 저감이 가능하다.
분쇄한 육방정 질화붕소의 분말 중에는, 육방정 질화붕소 이외의 불순물이나 수 가용성 붕소 화합물 (이후, 일괄하여 「불순물 등」이라고 한다) 이 포함되어 있을 가능성이 있다. 그 때문에, 세정액을 사용한 세정에 의해 불순물 등을 제거하고 나서 고액 분리하여 건조시켜, 최종적으로 본 개시의 육방정 질화붕소 분말을 얻을 수 있다.
여기에서 말하는 세정액이란, 산성 물질을 포함하는 수용액, 유기 용매, 유기 용매와 물의 혼합액 중 어느 것인 것이 바람직하다. 산성 물질로는, 예를 들어, 염산, 및 질산 등의 무기산을 들 수 있다. 유기 용매로는, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필알코올 및 아세톤 등의 수용성의 유기 용매를 바람직하게 사용할 수 있다.
세정 후의 고액 분리의 희석액에는, 불순물의 2 차적인 혼입을 피하는 관점에서, 전기 전도도가 1 mS/m 이하인 물을 사용할 수 있다. 고액 분리의 희석액의 사용량은, 비용, 및 폐액 처리의 관점에서 적은 편이 좋지만, 지나치게 적으면 육방정 질화붕소 분말 중에 불순물 등이 잔존하기 때문에, 질화붕소 1 ㎏ 에 대한 희석액량은, 예를 들어, 바람직하게는 300 배 이하이고, 보다 바람직하게는 250 배 이하이고, 더욱 바람직하게는 200 배 이하이다.
세정 종료 후, 고액 분리하고 나서 건조시키는 경우, 고액 분리의 방법에도 특별히 한정은 없어, 예를 들어, 데칸테이션, 흡인 여과기, 가압 여과기, 회전식 여과기, 침강 분리기 또는 그것들을 조합한 장치를 사용할 수 있다.
고액 분리 후의 육방정 질화붕소 분말의 건조 방법에도 특별히 제한은 없다. 사용할 수 있는 건조 장치의 일례를 나타내면, 선반식 건조기, 유동층 건조기, 분무 건조기, 회전형 건조기, 벨트식 건조기 또는 그것들의 조합이다. 건조기 내의 분위기 온도는, 바람직하게는 30 ∼ 300 ℃ 이고, 보다 바람직하게는 30 ∼ 200 ℃ 이다.
세정, 고액 분리, 및 건조는, 각각 1 회씩 실시해도 되고, 동일한 방법 또는 상이한 방법을 조합하여 복수 회씩 실시해도 상관없다.
＜질화붕소 분말을 함유하는 화장료, 육방정 질화붕소 분말을 함유하는 화장료＞
상기 서술한 질화붕소 분말 및 육방정 질화붕소 분말은, 화장료용으로 바람직하여, 화장료 원료에 사용할 수 있다. 화장료의 일 실시형태는, 상기 서술한 질화붕소 분말을 함유한다.
본 개시는 다른 일 측면에 있어서, 상기 서술한 육방정 질화붕소 분말을 함유하는 화장료이다. 화장료의 일례를 나타내면, 파운데이션 (파우더 파운데이션, 리퀴드 파운데이션, 크림 파운데이션), 페이스 파우더, 포인트 메이크, 아이섀도, 아이라이너, 매니큐어, 립스틱, 블러셔, 및 마스카라 등을 들 수 있다. 본 개시의 화장료는, 상기 서술한 화장료 중에서도, 파운데이션, 및 아이섀도에 특히 잘 맞는다.
화장료에 있어서의 상기 서술한 질화붕소 분말의 함유량은, 예를 들어, 화장료 전체량을 기준으로 하여, 0.1 ∼ 70 질량％ 이면 된다. 상기 서술한 육방정 질화붕소 분말의 화장료에 대한 바람직한 배합 비율량은, 0.1 ∼ 70 질량％ 이다.
이상, 몇 가지 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 개시는 상기 실시형태에 전혀 한정되는 것이 아니다. 또, 상기 서술한 실시형태에 대한 설명 내용은, 서로 적용할 수 있다.
실시예
이하, 본 개시를 실시예, 및 비교예를 들어 더욱 구체적으로 설명한다. 또, 실시예의 정리를 표 1 에, 비교예를 표 2 에 나타낸다. 단, 본 개시는, 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
＜실시예 1＞
출발 원료로서, 붕산 분말 (칸토 화학 주식회사 제조, 순도 : 99.8 질량％ 이상) 200 g, 및 멜라민 분말 (후지 필름 와코 순약 주식회사 제조, 순도 : 99.0 질량％ 이상) 180 g 을 각각 칭량하고, 알루미나제 유발을 사용하여 10 분간 혼합하였다. 제작한 분말 혼합물 (혼합 분말) 을 항온 항습기 (ADVANTEC 사 제조, 상품명 : AGX-225) 에 넣고, 온도 : 80 ℃, 상대 습도 : 95 ％ 에서 1 시간 가습하고, 그 후, 120 ℃ 에서 1 시간 건조시켰다.
상기 건조 후의 분말 혼합물을 육방정 질화붕소제 용기 (내용적 : 1.4 ℓ) 에 넣고, 당해 용기를, 노실 내 용적이 16 ℓ 인 전기로 (토카이 고열 공업 주식회사 제조, 상품명 : TV-200) 내에 배치하였다. 그리고, 노실 내로 질소 가스를 16 ℓ/분 (25 ℃ 에 있어서의 체적) 의 유량으로 공급하면서, 10 ℃/분의 승온 속도로 실온으로부터 승온시키고, 1000 ℃ 에서 2 시간 유지하였다. 그 후, 가열을 멈추어 자연 냉각시키고, 노실 내의 온도가 100 ℃ 이하까지 내려간 시점에서 전기로를 개방하여, 저결정성 질화붕소 (분쇄 전) 를 회수하였다.
얻어진 저결정성 육방정 질화붕소의 분말 100 질량부에 대해, 탄산나트륨 (후지 필름 와코 순약 주식회사 제조, 순도 : 99.5 질량％ 이상) 10 질량부를 배합하여 알루미나제 유발을 사용하여 10 분간 혼합하고, 다시 상기 서술한 전기로 내에 배치하였다. 그리고, 노실 내로의 질소 가스를 16 ℓ/분 (25 ℃ 에 있어서의 체적) 의 유량으로 공급하면서, 10 ℃/분의 승온 속도로 승온시키고, 소성 온도의 최고값인 1750 ℃ 까지 도달시키고 나서 4 시간 온도를 유지하였다 (소성 공정). 그 후, 가열을 멈추어 자연 냉각시키고, 온도가 100 ℃ 이하까지 내려간 시점에서 전기로를 개방하여, 육방정 질화붕소 (분쇄 전) 를 회수하였다.
얻어진 육방정 질화붕소 (분쇄 전) 를 제트 밀 (주식회사 세이신 기업 제조, 상품명 : STJ-200) 로 분쇄하여, 육방정 질화붕소의 분말을 얻었다. 제트 밀은, 10 ㎏/시간의 피드량으로 육방정 질화붕소를 밀 내에 공급하고, 0.7 ㎫ 의 분쇄압으로 처리를 실시하여, 백 필터로부터 분쇄한 육방정 질화붕소 분말을 회수하였다.
상기 서술한 바와 같이 분쇄하여 얻어진 육방정 질화붕소의 분말 중에 포함되는 불순물 등을 제거하기 위해, 육방정 질화붕소 40 ㎏ 에 대해, 67 질량％ 희 질산을 20 ℓ, 물을 390 ℓ 의 비율로 혼합하고, 실온에서 60 분간, 교반하여 세정하였다. 그 후, 연속 가압 여과 장치 (주식회사 히로시마 메탈 & 마시너리 제조, 상품명 : RF-2.5) 에 의해 고액 분리하고, 완전히 고액 분리가 완료되기 전에, 육방정 질화붕소 1 ㎏ 에 대해 275 배의 물을 추가로 첨가하여 희석시켰다. 그 후, 고액 분리를 완료시켰다. 고액 분리한 후의 분말은, 건조기에 의해, 170 ℃ 에서 12 시간 건조시켜, 실시예 1 의 육방정 질화붕소 분말 (질화붕소 분말) 을 얻었다.
＜실시예 2 ∼ 5, 비교예 1＞
제트 밀의 피드량 및 분쇄압을, 표 1 및 표 2 에 기재된 피드량 및 분쇄압으로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 실시예 2 ∼ 5, 및 비교예 1 의 육방정 질화붕소 분말을 제작하였다.
＜실시예 6 ∼ 7, 비교예 2 ∼ 3＞
저결정성 육방정 질화붕소 100 질량부에 대한 소결 보조제의 질량 비율을 표 1 및 표 2 에 기재된 비율로 변경 (소결 보조제의 함유량을 변경) 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 실시예 6 ∼ 7, 및 비교예 2 ∼ 3 의 육방정 질화붕소 분말을 제작하였다.
＜실시예 8 ∼ 9, 비교예 4 ∼ 5＞
소성 온도의 최고값을 1750 ℃ 로부터, 표 1 및 표 2 에 기재된 온도로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 실시예 8 ∼ 9, 및 비교예 4 ∼ 5 의 육방정 질화붕소 분말을 제작하였다.
＜실시예 10 ∼ 11, 비교예 6 ∼ 7＞
분쇄 조건 또는 세정 조건을 표 1 및 표 2 에 기재된 조건으로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 실시예 10 ∼ 11, 및 비교예 6 ∼ 7 의 육방정 질화붕소 분말을 제작하였다.
실시예 10 에서는, 분쇄하여 얻어진 육방정 질화붕소 40 ㎏ 에 대해, 에탄올을 10 ℓ, 물을 390 ℓ 의 비율로 혼합하고, 실온에서 60 분간, 교반하여 세정한 후, 연속 가압 여과 장치에 의해 고액 분리하고, 육방정 질화붕소 1 ㎏ 에 대해 275 배의 물로 희석시키고, 추가로 세정하였다. 세정하고, 고액 분리한 후의 분말을 70 ℃ 에서 12 시간 건조시켜, 육방정 질화붕소 분말을 얻었다.
실시예 11 에서는, 분쇄 장치로서 그로 밀을 사용하여, 간극 : 5 ㎛, 회전수 : 1200 rpm 의 조건에서, 육방정 질화붕소 (분쇄 전) 를 분쇄하고, 실시예 1 과 동일하게 하여 세정, 및 건조시켜 육방정 질화붕소 분말을 얻었다.
비교예 7 에서는, 육방정 질화붕소 (분쇄 전) 40 ㎏ 에 대해, 물을 390 ℓ 의 비율로 혼합하고, 실온에서 60 분간, 교반하여 세정하였다. 그 후, 연속 가압 여과 장치에 의해 고액 분리하고, 육방정 질화붕소 1 ㎏ 에 대해, 275 배의 물을 첨가하여 희석시키고, 추가로 세정하였다. 세정하고, 고액 분리한 후의 분말을 70 ℃ 에서 12 시간 건조시켜, 육방정 질화붕소 분말을 얻었다.
＜육방정 질화붕소 분말 (질화붕소 분말) 의 평균 입자경, 36 ㎛ 이상의 입자의 함유량, 비표면적, 및 1 차 입자의 애스펙트비의 측정＞
실시예 1 ∼ 11 및 비교예 1 ∼ 7 에서 얻어진 육방정 질화붕소 분말에 대하여, 평균 입자경, 36 ㎛ 이상의 입자의 함유량 (표 1 및 표 2 에서는 「36 ㎛ 이상의 입자량」이라고 기재), 비표면적, 및 1 차 입자의 애스펙트비 (표 1 및 표 2 에서는 「애스펙트비」라고 기재) 의 측정을 실시하였다.
＜육방정 질화붕소 분말 (질화붕소 분말) 의 평가＞
실시예 1 ∼ 11 및 비교예 1 ∼ 7 에서 얻어진 육방정 질화붕소 분말에 대하여, 용출 붕소량, MIU (평균 마찰 계수) 및 MMD (평균 마찰 계수의 변동) 의 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다.
본 개시에 의하면, 종래에 비해 화장료로서 필요한 가압력 범위에 있어서 「촉촉함」이나 「매끄러움」과 같은 촉감이 우수한 육방정 질화붕소 분말, 및 그 육방정 질화붕소 분말을 포함하는 화장료를 제공할 수 있다. 본 개시의 질화붕소 분말은, 파운데이션, 아이섀도 등의 화장료의 원료로서 바람직하게 사용된다.
Claims (10)
1 차 입자 및 1 차 입자의 응집 입자의 적어도 일방의 입자를 포함하고,
용출 붕소량이 1 g 당 20 ppm 이하이고,
상기 1 차 입자의 애스펙트비가 8 ∼ 23 이고,
평균 입자경이 2.5 ∼ 7.0 ㎛ 이며,
36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량이 10.0 체적％ 이하인, 질화붕소 분말.
용출 붕소량이 1 g 당 20 ppm 이하이고,
상기 1 차 입자의 애스펙트비가 8 ∼ 23 이고,
평균 입자경이 2.5 ∼ 7.0 ㎛ 이며,
36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량이 10.0 체적％ 이하인, 질화붕소 분말.
제 1 항에 있어서,
비표면적이 3.0 ∼ 12.0 ㎡/g 인, 질화붕소 분말.
비표면적이 3.0 ∼ 12.0 ㎡/g 인, 질화붕소 분말.
제 1 항에 있어서,
마찰감 테스터로 측정되는 평균 마찰 계수가 0.7 ∼ 1.2 인, 질화붕소 분말.
마찰감 테스터로 측정되는 평균 마찰 계수가 0.7 ∼ 1.2 인, 질화붕소 분말.
제 1 항에 있어서,
마찰감 테스터로 측정되는 평균 마찰 계수의 변동이 0.015 이하인, 질화붕소 분말.
마찰감 테스터로 측정되는 평균 마찰 계수의 변동이 0.015 이하인, 질화붕소 분말.
삭제
제 1 질화붕소 및 소결 보조제를 함유하는 원료 분말을 1600 ∼ 1900 ℃ 의 조건에서 소성함으로써 상기 제 1 질화붕소보다 결정화도가 높은 제 2 질화붕소를 얻는 공정과,
상기 제 2 질화붕소를 분쇄하여 분쇄물을 얻는 공정과,
유기 용매, 산성 물질을 함유하는 수용액, 및 유기 용매를 함유하는 수용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종에 의해, 상기 분쇄물을 세정하여 질화붕소 분말을 얻는 공정을 갖고,
상기 소결 보조제의 함유량이, 상기 원료 분말 중의 상기 제 1 질화붕소 100 질량부에 대해, 0.9 ∼ 20 질량부이고,
상기 질화붕소 분말은, 1 차 입자 및 1 차 입자의 응집 입자의 적어도 일방의 입자를 포함하고, 평균 입자경이 2.5 ∼ 7.0 ㎛ 이고, 또한 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량이 10.0 체적％ 이하인, 질화붕소 분말의 제조 방법.
상기 제 2 질화붕소를 분쇄하여 분쇄물을 얻는 공정과,
유기 용매, 산성 물질을 함유하는 수용액, 및 유기 용매를 함유하는 수용액으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종에 의해, 상기 분쇄물을 세정하여 질화붕소 분말을 얻는 공정을 갖고,
상기 소결 보조제의 함유량이, 상기 원료 분말 중의 상기 제 1 질화붕소 100 질량부에 대해, 0.9 ∼ 20 질량부이고,
상기 질화붕소 분말은, 1 차 입자 및 1 차 입자의 응집 입자의 적어도 일방의 입자를 포함하고, 평균 입자경이 2.5 ∼ 7.0 ㎛ 이고, 또한 36 ㎛ 이상의 입자경을 갖는 상기 입자의 함유량이 10.0 체적％ 이하인, 질화붕소 분말의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 질화붕소 분말의 용출 붕소량이 1 g 당 20 ppm 이하인, 질화붕소 분말의 제조 방법.
상기 질화붕소 분말의 용출 붕소량이 1 g 당 20 ppm 이하인, 질화붕소 분말의 제조 방법.
삭제
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 질화붕소 분말은, 비표면적이 3.0 ∼ 12.0 ㎡/g 인, 질화붕소 분말의 제조 방법.
상기 질화붕소 분말은, 비표면적이 3.0 ∼ 12.0 ㎡/g 인, 질화붕소 분말의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 질화붕소 분말을 함유하는, 화장료.
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