WO2023120092A1 - 六方晶窒化ホウ素粉末およびその製造方法 - Google Patents

六方晶窒化ホウ素粉末およびその製造方法 Download PDF

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WO2023120092A1
WO2023120092A1 PCT/JP2022/044322 JP2022044322W WO2023120092A1 WO 2023120092 A1 WO2023120092 A1 WO 2023120092A1 JP 2022044322 W JP2022044322 W JP 2022044322W WO 2023120092 A1 WO2023120092 A1 WO 2023120092A1
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boron nitride
powder
particle size
nitride powder
compound
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PCT/JP2022/044322
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Inventor
真人 油谷
Original Assignee
株式会社トクヤマ
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    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/19Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q1/00Make-up preparations; Body powders; Preparations for removing make-up
    • A61Q1/02Preparations containing skin colorants, e.g. pigments
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
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    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/06Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
    • C01B21/064Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron with boron

Definitions

  • the present invention relates to hexagonal boron nitride powder (hereinafter sometimes abbreviated as boron nitride powder or h-BN powder). More particularly, it relates to a hexagonal boron nitride powder suitable for use in cosmetics and a method for producing the same.
  • boron nitride powder hereinafter sometimes abbreviated as boron nitride powder or h-BN powder.
  • Inorganic materials such as talc, mica and kaolin, and resin materials such as nylon powder and polyethylene powder have been used as cosmetics.
  • their usability and stability were not always satisfactory.
  • inorganic materials such as talc, mica, and kaolin are said to cause deterioration of fragrances and oils and cause offensive odors due to their catalytic activity.
  • Resin materials such as nylon powder and polyethylene powder are chemically stable, but have the problem of poor moldability. Therefore, hexagonal boron nitride, which has a flat shape and is superior in lubricity as compared with other materials, has been used as a pigment for cosmetics.
  • Cosmetics are bases for dispersing color pigments, and have a great influence on the feeling of use, such as spreadability (property of being applied smoothly on the skin surface) and stickiness (property of maintaining the applied state on the skin).
  • Patent Document 1 boric acid, urea, and boron carbide are reacted at a predetermined ratio of oxygen to carbon, and plate-like aggregates in which primary particles having a predetermined average length and thickness and having a flat shape are laminated are prepared.
  • a boron nitride powder consisting of aggregates is described.
  • Patent Document 2 discloses a hexagonal boron nitride powder that has a predetermined average particle size, maximum particle size, specific surface area, and a predetermined graphitization index as a hexagonal boron nitride powder that can improve slipperiness and reduce roughness. , average coefficient of friction, and hexagonal boron nitride powders with varying values of average coefficient of friction are described.
  • Patent Literature 2 describes a method for producing hexagonal boron nitride powder by defining first firing conditions and second firing conditions.
  • “mochi” which is the property of maintaining the state of being applied to the skin, is closely related to the oil absorption of the constituent powder of the cosmetic, and has a predetermined water penetration rate and oil absorption.
  • Boron nitride powder has been proposed.
  • the boron nitride powder described in Patent Document 3 is produced by subjecting boric acid, urea, and boron carbide to two-stage heat treatment.
  • Patent Document 4 describes a boron nitride powder that is suitable for cosmetics, has excellent tactile sensations such as "moist” and “slimy” while maintaining moderate lubricity, and has an amount of eluted boron, an average particle size, and specific particles.
  • a boron nitride powder has been proposed in which the content of particles with a diameter is less than or equal to a predetermined value.
  • Patent Document 4 describes the average friction coefficient of this boron nitride powder and the fluctuation value of the average friction coefficient. Further, Patent Document 4 describes a method for producing boron nitride powder by two-step firing, pulverization and washing.
  • Patent Document 5 discloses a hexagonal boron nitride powder capable of realizing a resin sheet with high thermal conductivity and high dielectric strength, which has a predetermined specific surface area, major diameter of primary particles, and an aspect ratio. is proposed. Patent Document 5 describes a method for producing hexagonal boron nitride powder by heating boron oxide, nitrogen-containing organic compound, and lithium carbonate in a predetermined weight ratio.
  • Patent Document 6 a raw material powder containing hexagonal boron nitride particles having an aspect ratio within a predetermined range and hexagonal boron nitride particles having an aspect ratio exceeding a predetermined value is prepared by a means that does not substantially involve pulverization of primary particles. A method for producing a low aspect ratio hexagonal boron nitride powder that is crushed at is described.
  • the present inventors found that when producing hexagonal boron nitride powder by a reduction nitriding method in which a raw material mixture is heated in a nitrogen atmosphere, if BN seed crystals produced by a melamine method are present as seed crystals, the particle size A uniform boron nitride powder can be produced, and such a boron nitride powder having a uniform particle size has good slipperiness, good moist feeling (skin familiarity), and less roughness. completed.
  • the present invention includes the following inventions. 1.
  • the particle size of D95 is 70 ⁇ m or less and the dynamic friction coefficient (MIU) is 0.50 or less.
  • the D95 is the cumulative 95% value in the cumulative distribution (a) of the volume-based particle diameter in the particle size distribution curve
  • the average particle size (D50) is 3 to 15 ⁇ m
  • (D90 ⁇ D10)/D50 is 1.30 or less
  • the content of coarse particles exceeding 3 times D50 is 2.0% by volume or less
  • the D10, the D50 and the D90 are each the volume-based particle diameter in the particle size distribution curve
  • a method for producing hexagonal boron nitride powder which includes a reductive nitriding step of heating a raw material mixture in a nitrogen atmosphere,
  • the raw material mixture contains an oxygen-containing boron compound, an oxygen-containing alkaline earth metal compound, a carbon source compound and a seed crystal (S), and the seed crystal (S) is a BN seed crystal produced by a melamine method.
  • a method for producing the hexagonal boron nitride powder is a BN seed crystal produced by a melamine method.
  • the atomic ratio (B/C ratio) of the boron atom (B) of the oxygen-containing boron compound and the carbon atom (C) of the carbon source compound is 0.70 to 2.00
  • the molar ratio (MO/B 2 O 3 ) between the oxygen-containing alkaline earth metal compound (MO; M is an alkaline earth metal) and the oxygen-containing boron compound in terms of oxide is 0.01 to 1.0.
  • the atomic ratio (B S /C ratio) of the boron atom (B s ) of the BN seed crystal of the seed crystal (S) and the carbon atom (C) of the carbon source compound is 0.01 to 13 Method of manufacture as described. 6.
  • the melamine method includes a step of heating a raw material mixture containing an oxygen-containing boron compound and a nitrogen-containing organic compound at 500 to 1200 ° C. under a nitrogen atmosphere.
  • the hexagonal boron nitride powder of the present invention has a sharp particle size distribution and a uniform particle size, and can be suitably used in cosmetics. Furthermore, the cosmetic containing the hexagonal boron nitride powder of the present invention has good slipperiness, good moist feeling (compatibility with the skin), and less roughness. According to the method for producing a boron nitride powder of the present invention, a hexagonal boron nitride powder having a sharp particle size distribution and a uniform particle size can be produced.
  • the boron nitride powder of the present invention has a particle size of D95 in the cumulative distribution (a) of the volume-based particle size measured by the laser diffraction/scattering method without ultrasonic treatment, preferably 70 ⁇ m or less, preferably 65 ⁇ m or less. More preferably, it is 60 ⁇ m or less.
  • D95 is the value for unsonicated boron nitride powder. If the D95 exceeds the above value, properties required for cosmetics such as slipperiness, moist feeling, and roughness are deteriorated.
  • D95 when ultrasonic treatment is not performed means the cumulative 95% value in cumulative distribution (a) of volume-based particle diameters in the particle size distribution curve.
  • MIU dynamic friction coefficient
  • MMD variation value of dynamic friction coefficient
  • MIU indicates that the smaller the value, the smaller the roughness of the cosmetic.
  • the dynamic friction coefficient (MIU) of the boron nitride powder of the present invention is 0.50 or less, preferably 0.46 or less, more preferably 0.43 or less.
  • the dynamic friction coefficient variation (MMD) of the boron nitride powder of the present invention is 0.005 or less, preferably 0.004 or less, more preferably 0.003 or less.
  • MIU coefficient of dynamic friction
  • MMD variation value of coefficient of dynamic friction
  • the measurement conditions of the friction tester are sensitivity: H, test table moving speed: 1 mm/sec, and static load: 25 gf. Measurement is performed once. Sample preparation (spreading boron nitride powder onto artificial leather) and measurement with a friction tester are repeated five times, and the average value of the five measurement results obtained is taken as the MIU and MMD of the boron nitride powder.
  • the hexagonal boron nitride powder of the present invention contains primary particles and secondary particles in which the primary particles are agglomerated. Therefore, in order to measure the particle size of the primary particles, it is necessary to perform ultrasonic treatment under specific conditions so that the secondary particles are almost completely destroyed, leaving only the primary particles.
  • particles that have been subjected to ultrasonic treatment under specific conditions may be referred to as primary particles.
  • the ultrasonic treatment is performed by dispersing 1 g of the hexagonal boron nitride powder of the present invention in 20 g of ethanol and using an ultrasonic homogenizer.
  • the particle size distribution of primary particles is the volume-based cumulative distribution (b) of particle sizes measured by a laser diffraction/scattering method.
  • the average particle size (D50) of the primary particles is 3-15 ⁇ m, preferably 4-12 ⁇ m.
  • the average particle diameter (D50) is a cumulative 50% value based on volume. If the D50 of the primary particles of the boron nitride powder is less than 3 ⁇ m, the lubricity is insufficient. When the D50 average particle size of the primary particles exceeds 15 ⁇ m, the lubricity is too high, and the tactile sensation such as “moist” and “slimy” of the cosmetic is impaired, and the appearance of the boron nitride powder becomes more glittery. , it becomes unfavorable as a cosmetic raw material.
  • (D90-D10)/D50 of the primary particles is 1.30 or less, preferably 1.20 or less, more preferably 1.10 or less. It can be said that the smaller the value of (D90-D10)/D50, the sharper the particle size distribution and the more uniform the particle size.
  • the lower limit is not particularly limited, it is generally 0.60 or more for boron nitride powder.
  • the content of coarse particles exceeding 3 times D50 is 2.0% by volume or less, preferably 1.8% by volume or less, more preferably 1.3% by volume or less. The smaller the content of coarse particles is, the more “moist” the feel is obtained and the more the roughness can be suppressed.
  • the D10, D50 and D90 of the primary particles are respectively the cumulative 10% value (D10), cumulative 50% value (D50), cumulative It means the 90% value (D90).
  • the particle size distribution curve is calculated from the results of the volume-based particle size distribution measured with a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer after dispersing the measurement powder in ethanol and subjecting it to ultrasonic treatment.
  • Ultrasonic treatment is performed by adding 20 g of ethanol as a dispersion medium to a 50 mL screw tube bottle, dispersing 1 g of the powder to be measured in ethanol, and then using an ultrasonic homogenizer (manufactured by Branson, trade name: SFX250). The tip (1/4 inch) is placed 1 to 5 mm from the bottom of the screw tube, and subjected to ultrasonic treatment with an amplitude of 40% for 20 minutes.
  • the hexagonal boron nitride powder can be used in cosmetics.
  • the present invention includes cosmetics containing the hexagonal boron nitride powder.
  • cosmetics include foundation (powder foundation, liquid foundation, cream foundation), face powder, point makeup, eyeshadow, eyeliner, nail polish, lipstick, blush, and mascara.
  • foundation porosity foundation
  • face powder point makeup, eyeshadow, eyeliner, nail polish, lipstick, blush, and mascara.
  • the cosmetics of the present disclosure are particularly well suited for powder foundations and face powders among the cosmetics described above.
  • the content of the boron nitride powder in the cosmetic is, for example, preferably 0.1 to 70% by mass, more preferably 1 to 30% by mass, based on the total amount of the cosmetic.
  • Other ingredients include red iron oxide, yellow iron oxide, black iron oxide, titanium oxide, silica, aluminum hydroxide, pigments such as mica, esters such as diisostearyl malate and glyceryl tri-2-ethylhexanoate, and oils such as petrolatum. types are mentioned.
  • Talc, silicone powder, urethane powder, methylparaben, sodium dehydroacetate and the like are also included.
  • the production method of the present invention is a method for producing boron nitride powder, which includes a reductive nitriding step of heating a raw material mixture in a nitrogen atmosphere in the presence of a seed crystal (S).
  • the seed crystal (S) is a hexagonal boron nitride powder (hereinafter also referred to as BN seed crystal) produced by the melamine method.
  • the melamine method is a method of producing BN seed crystals by nitriding an oxygen-containing boron compound using a nitrogen-containing organic compound described later as a nitrogen source, and is obtained by using a nitrogen-containing organic compound other than melamine.
  • BN seed crystals obtained from the above can also be preferably used.
  • a seed crystal (S) having a specific surface area of 5 m 2 /g or more as measured by the nitrogen adsorption BET single-point method can be suitably used.
  • the larger the primary particles, the smaller the specific surface area, and those with a specific surface area of less than 5 m 2 /g may be particles as large as or larger than the target BN seed crystal primary particles.
  • the particle size distribution may not be accurately measured by the laser diffraction/scattering method. do.
  • the specific surface area of the seed crystal (S) is preferably 5 m 2 /g or more, more preferably 8 m 2 /g or more, still more preferably 10 m 2 /g or more.
  • the upper limit is not particularly limited, it is preferably 200 m 2 /g or less, particularly preferably 100 m 2 /g or less, because handling becomes difficult if it is too large.
  • the seed crystal (S) can be produced by heating a raw material mixture containing an oxygen-containing boron compound and a nitrogen-containing organic compound in a nitrogen atmosphere.
  • oxygen-containing boron compounds include boric acid, boric anhydride (boron oxide), metaboric acid, perboric acid, hypoboric acid, sodium tetraborate, sodium perborate and the like.
  • Nitrogen-containing organic compounds include melamine, ammeline, cyandiamide, urea, and the like.
  • the raw material mixture may contain an oxygen-containing alkaline earth metal compound.
  • Magnesium carbonate (MgCO 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), calcium oxide (CaO) and the like can be used as oxygen-containing alkaline earth metal compounds. Moreover, you may use together 2 or more types of these.
  • the heating temperature is preferably 500 to 1200°C, more preferably 600 to 1100°C, still more preferably 650 to 1000°C. The lower the heating temperature, the easier it is for the obtained seed crystals (S) to have a uniform primary particle size.
  • the heating time is preferably 5-20 hours, more preferably 6-15 hours. The longer the heating time, the easier it is for the obtained seed crystals (S) to have a uniform primary particle size.
  • the boron/nitrogen element ratio (B/N) is preferably 0.2 to 1, more preferably 0.25 to 0.5.
  • the produced seed crystals (S) may be used as they are, but for the purpose of facilitating uniform mixing with other raw materials used in the reduction-nitriding step, they are crushed by a jet mill, stone mill crusher, or the like. It is preferable to use from Furthermore, it may be used after purification by acid washing, filtration, water washing and drying.
  • the seed crystals (S) are BN seed crystals having a uniform particle diameter by being produced by the melamine method.
  • the reaction temperature boron nitride formation temperature
  • the reaction temperature is as high as 1400° C. or higher
  • the formation of boron nitride and the crystal growth proceed at the same time, making it difficult to obtain BN seed crystals with a uniform particle size.
  • grain growth occurs with the seed crystals (S) serving as nuclei. Therefore, if the seed crystals (S) have a uniform particle size, the boron nitride powder tends to have a uniform primary particle size.
  • the reductive nitriding step is a step of heating the raw material mixture in a nitrogen atmosphere.
  • the raw material mixture contains an oxygen-containing boron compound, an oxygen-containing alkaline earth metal compound, a carbon source compound and a boron nitride powder produced by the melamine method as a seed crystal (S).
  • oxygen-containing boron compounds examples include diboron trioxide (boron oxide), diboron dioxide, tetraboron trioxide, tetraboron pentoxide, borax, anhydrous borax, and the like. 3 ) is preferred.
  • diboron trioxide as a boron compound is industrially beneficial because it uses inexpensive raw materials.
  • oxygen-containing alkaline earth metal compounds include oxides or carbonates of alkaline earth metals such as calcium and magnesium.
  • alkaline earth metals such as calcium and magnesium.
  • magnesium oxide, calcium oxide, magnesium carbonate, calcium carbonate, magnesium hydrogen carbonate, calcium hydrogen carbonate, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium nitrate, calcium nitrate, magnesium sulfate, calcium sulfate, magnesium phosphate, calcium phosphate , magnesium oxalate, calcium oxalate and the like can be used.
  • oxygen-containing alkaline earth metal compound By using a carbonate such as magnesium carbonate or calcium carbonate as the oxygen-containing alkaline earth metal compound, carbon dioxide gas is generated in the heating step, causing pores inside the mixed raw material layer, and nitrogen gas is generated inside the mixed raw material layer. It becomes easy to permeate, and the reduction nitriding reaction progresses efficiently. Two or more of these oxygen-containing alkaline earth metal compounds may be used in combination.
  • Carbon source compounds include amorphous carbon such as carbon black, activated carbon, and carbon fiber, crystalline carbon such as diamond, graphite, and nanocarbon, and pyrolytic carbon obtained by thermally decomposing a monomer or polymer. can be done.
  • amorphous carbon such as carbon black, activated carbon, and carbon fiber
  • crystalline carbon such as diamond, graphite, and nanocarbon
  • pyrolytic carbon obtained by thermally decomposing a monomer or polymer. can be done.
  • carbon black is used as the carbon source compound, a hexagonal boron nitride powder having a particularly uniform particle size can be obtained.
  • the carbon source compound By using the carbon source compound, a reductive nitriding reaction occurs in the subsequent heating step, and the newly generated boron nitride contributes to the growth of the seed crystal (S).
  • the seed crystal (S) dissolves in the oxygen-containing boron compound, and the dissolved seed crystal (S) contributes to the growth of another seed crystal (S).
  • the particle size becomes large, the primary particle size of the obtained hexagonal boron nitride powder is not sufficiently uniform.
  • the atomic ratio (B/C ratio) of the boron atom (B) of the oxygen-containing boron compound and the carbon atom (C) of the carbon source compound in the raw material mixture in the reduction nitriding step is preferably 0.70 to 2.00, and more It is preferably 0.71 to 1.70, more preferably 0.72 to 1.30.
  • the content of the oxygen-containing alkaline earth metal compound in the raw material mixture is determined by the molar ratio of the oxygen-containing alkaline earth metal compound (MO; M is an alkaline earth metal) in terms of oxide to the oxygen-containing boron compound ( MO/B 2 O 3 ) is preferably 0.01 to 1.0, more preferably 0.03 to 0.8, still more preferably 0.05 to 0.6, particularly preferably 0.08 to 0.4. is.
  • the oxygen- containing alkaline earth metal compound acts as a grain growth aid for boron nitride particles. It is possible to obtain a boron nitride powder having a desired primary particle size, good lubricity, and less roughness.
  • the atomic ratio (B S /C ratio) of the boron atom (B S ) of the boron nitride powder (BN seed crystal) of the seed crystal ( S ) and the carbon atom (C) of the carbon source compound is preferably 0.01 to 13, more preferably 0.1-10, more preferably 0.2-8.
  • the reductive nitriding step is a step of heating the raw material mixture under a nitrogen stream. Nitriding using boron oxide (B 2 O 3 ) or an oxygen-containing boron compound that is thermally decomposed into boron oxide (B 2 O 3 ) and carbon (C) or pyrolytic carbon that is thermally decomposed into carbon (C)
  • the reaction for producing boron powder (BN) is as follows. B2O3 + 3C+ N2- >2BN+3CO
  • the reaction temperature is preferably 1400-1600°C, more preferably 1450-1580°C. If the reaction temperature is low, the reaction time will be long, and if the reaction temperature is high, it will be difficult to make the primary particle size of the boron nitride powder uniform.
  • the holding time is preferably 1-10 hours, more preferably 2-8 hours. If the holding time is short, it is difficult to make the primary particle size of the boron nitride powder uniform.
  • the heating temperature is increased to 1700-2100°C. As the temperature rises, the crystallization of the boron nitride particles progresses and the primary particle size increases.
  • the maximum temperature is more preferably 1730 to 2000°C, more preferably 1750 to 1950°C. If the maximum temperature is too low, the primary particles of the boron nitride powder will not grow to a size suitable for cosmetics, and if the maximum temperature is too high, they will grow excessively beyond the size preferable for cosmetics.
  • Heating after the reaction is maintained at a temperature of 1700 to 2100°C (preferably 1730°C to 2000°C, more preferably 1750°C to 1950°C) continuously for at least 0.5 hours (preferably 1 hour). preferable.
  • the holding time at the above temperature is preferably 7 hours or less, more preferably 4 hours or less.
  • Nitrogen gas is necessary as a nitrogen source in the reductive nitriding reaction, and is preferably supplied by circulating in the heating furnace.
  • the flow path of the nitrogen gas may be designed so that the raw material mixture placed in the heating furnace and the flowing nitrogen gas come into contact with each other (for example, flow through the upper space of the raw material mixture layer).
  • the flow rate of nitrogen gas is preferably 0.1 to 20 L/min, more preferably 0.2 to 15 L/min, and more preferably 0.3 to 10 L/min, per 1 kg of mixed raw material. More preferred. If the amount of nitrogen gas is insufficient, the reductive nitriding reaction will not be completed, and unreacted carbon will undesirably remain as black foreign matter in the boron nitride powder.
  • the raw material mixture may be filled in a carbon container, a boron nitride-coated carbon container, a boron nitride sintered body container, or the like, and placed in a heating furnace.
  • the shape of the container is preferably a shape that does not prevent contact between the raw material mixture and the flowing nitrogen gas.
  • the raw material mixture is preferably filled in the container at a height of 1 to 20 cm. If the filling layer is too low, the productivity will decrease, and if the filling layer is too high, the reaction of the raw material mixture at the bottom of the container will not proceed, and unreacted carbon will unfavorably remain as black foreign matter in the boron nitride powder.
  • the height of the packed bed of the raw material mixture is more preferably 2 to 15 cm, even more preferably 3 to 10 cm.
  • the reaction product obtained in the reductive nitriding step contains impurities other than hexagonal boron nitride, such as unreacted raw materials (B 2 O 3 , CaO). can be obtained to obtain a high-purity hexagonal boron nitride powder suitable for cosmetic applications.
  • the acid cleaning method is not particularly limited, and known methods can be applied without limitation.
  • the reaction product obtained in the reductive nitriding step is manually loosened and put into a container, then diluted hydrochloric acid (5 to 20% by mass HCl) is added in an amount 3 to 10 times the amount of the reaction product, and stirred for 1 to 20 hours. and methods to do so.
  • the acid cleaning After the acid cleaning, it is cleaned with pure water for the purpose of removing the acid.
  • pure water water having an electric conductivity of 1 mS/m or less can be used from the viewpoint of avoiding secondary contamination of impurities.
  • washing method after filtering the acid used for acid washing, the same amount of pure water as the acid used is added and filtered again. Further, washing with pure water and filtration are repeated until the filtrate becomes neutral.
  • hexagonal boron nitride powder in cosmetics it is desired that it conforms to the Standards for Quasi-drug Ingredients 2021, and has a purity of 95% or more, a pH of 5.0 to 8.0, and an eluted boron amount of 20 ppm or less. Since there are standards such as these, it is necessary to wash so as to satisfy these standards.
  • the method of solid-liquid separation is not particularly limited. can be used.
  • drying equipment that can be used in the drying process of hexagonal boron nitride powder after solid-liquid separation include tray dryers, fluid bed dryers, spray dryers, rotary dryers, belt dryers, and vacuum drying. machine, vibrating dryer, etc. or a combination thereof.
  • the ambient temperature in the dryer is preferably 50-300°C, more preferably 100-250°C.
  • the drying time is not particularly specified, but it is preferable to dry until the moisture content approaches 0%, and it is generally recommended to carry out drying at the above temperature for 1 to 48 hours. Washing, solid-liquid separation, and drying may each be performed once, or may be performed multiple times by combining the same method or different methods.
  • boron nitride is hydrolyzed, and the amount of eluted boron may exceed 20 ppm.
  • Vacuum drying is preferable as a drying method for suppressing hydrolysis of boron nitride.
  • Classification is preferably performed for the purpose of controlling the D95 of the hexagonal boron nitride powder.
  • the classification method is not particularly limited, and known methods can be applied without limitation. Specific examples include vibrating sieving machines, wet sieving machines, wind classifiers, cyclones, and liquid cyclones.
  • the invention is illustrated by the following examples.
  • the low-purity product before washing is referred to as nitriding powder
  • the high-purity product after cleaning is referred to as h-BN powder.
  • (S) was written on the powder for seed crystals.
  • ⁇ Cumulative distribution of volume-based particle size measured by laser diffraction/scattering method> The particle size distribution of the h-BN powder was measured using a particle size distribution measuring device MT3000 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. for a sample that was not ultrasonically treated or an ultrasonically treated sample prepared by the method shown below. Ethanol was used as the solvent. The refractive index was 1.36 for ethanol and 1.74 for hexagonal boron nitride, and the measurement time was 30 seconds.
  • a measurement sample was prepared by adding 20 g of ethanol as a dispersion medium to a 50 mL screw tube bottle and dispersing 1 g of h-BN powder in ethanol.
  • ⁇ Ultrasonic treated sample The measurement sample was ultrasonically treated by the method shown below. First, 20 g of ethanol was added as a dispersion medium to a 50 mL screw vial, and 1 g of h-BN powder was dispersed in the ethanol. Then, using an ultrasonic homogenizer (SONIFIER SFX250) manufactured by BRANSON, the tip (20 kHz microchip 1/4 inch) is placed at 1 to 5 mm from the bottom of the screw tube, and sonicated for 20 minutes at an amplitude of 40%. gone. Then, the particle size distribution measurement of the measurement sample subjected to ultrasonic treatment was performed.
  • SONIFIER SFX250 ultrasonic homogenizer manufactured by BRANSON
  • MIU and MMD are infinite numbers measured using a friction tester (manufactured by Kato Tech Co., Ltd., trade name: KES-SE). Specifically, h-BN powder is placed on an artificial leather (manufactured by Idemitsu Techno Fine Co., Ltd., trade name: Suprale PBZ13001 BK) that looks like skin, and is thinly stretched so that the amount is 0.5 mg / cm 2 . The sensor portion (10 mm square silicon) of the friction tester is applied to the surface, and MIU and MMD can be measured.
  • the measurement conditions of the friction tester are sensitivity: H, test table moving speed: 1 mm/sec, and static load: 25 gf. Measurement is performed once. Sample preparation (spreading h-BN powder on artificial leather) and measurement with a friction tester are repeated five times, and the average value of the five measurement results obtained is used as the MIU and MMD of the h-BN powder. bottom.
  • a raw material mixture (S) was prepared by mixing 30 g of boron oxide (B 2 O 3 ) as an oxygen-containing boron compound and 50 g of melamine as an organic compound containing nitrogen in a ball mill. B/N was 0.36 in the prepared raw material mixture (S). Using a batch-type firing furnace for the raw material mixture (S) prepared, in the heating step, the temperature is raised at 15 ° C./min under nitrogen gas flow and heated at a temperature of 1000 ° C. for 10 hours. ) was made.
  • the nitrided powder (S) produced was pulverized with a stone mill, acid-washed with a 5% hydrochloric acid aqueous solution, filtered, washed with water, and dried to obtain h-BN powder (S) (melamine 1). got
  • a raw material mixture (S) was prepared by mixing 30 g of boron oxide (B 2 O 3 ) as an oxygen-containing boron compound and 50 g of melamine as an organic compound containing nitrogen in a ball mill. B/N was 0.36 in the prepared raw material mixture (S). Using a batch-type firing furnace for the raw material mixture (S) prepared, in the heating step, the temperature is raised at 15 ° C./min under nitrogen gas flow and heated at a temperature of 700 ° C. for 10 hours. ) was made.
  • the nitrided powder (S) produced was pulverized with a stone mill, acid-washed with a 5% hydrochloric acid aqueous solution, filtered, washed with water, and dried to obtain h-BN powder (S) (melamine 2). got
  • a raw material mixture (S) was prepared by mixing 30 g of boron oxide (B 2 O 3 ) as an oxygen-containing boron compound and 50 g of melamine as an organic compound containing nitrogen in a ball mill. B/N was 0.36 in the prepared raw material mixture (S).
  • the raw material mixture (S) thus prepared is heated at a rate of 15° C./min under nitrogen gas flow using a batch-type firing furnace, and heated at a temperature of 1000° C. for 6 hours to produce a nitrided powder (S ) was made.
  • nitrided powder (S) was pulverized with a stone mill, acid-washed with a 5% hydrochloric acid aqueous solution, filtered, washed with water, and dried to obtain h-BN powder (S) (melamine 3). got
  • a raw material mixture (S) was prepared by mixing 50 g of boric acid (H 3 BO 3 ) as an oxygen-containing boron compound and 50 g of urea as an organic compound containing nitrogen in a ball mill. B/N was 0.49 in the prepared raw material mixture (S). Using a batch-type firing furnace for the raw material mixture (S) prepared, in the heating step, the temperature is raised at 15 ° C./min under nitrogen gas flow and heated at a temperature of 800 ° C. for 10 hours. ) was made.
  • the nitrided powder (S) produced was pulverized with a stone mill, acid-washed with a 5% hydrochloric acid aqueous solution, filtered, washed with water, and dried to obtain h-BN powder (S) (melamine 4). got
  • BN seed crystal (reduction nitriding)> 50 g of boron oxide (B 2 O 3 ) as an oxygen-containing boron compound, 8 g of calcium carbonate (CaCO 3 ) as an oxygen-containing alkaline earth metal compound, and 24 g of carbon black (C) as a carbon source compound were mixed in a ball mill.
  • a raw material mixture (S) was prepared.
  • B/C (molar ratio) was 0.72
  • CaO/B 2 O 3 (molar ratio) was 0.11.
  • the raw material mixture (S) thus prepared is heated at a rate of 15° C./min under nitrogen gas flow using a batch-type firing furnace, and heated at a temperature of 1500° C.
  • nitrided powder (S ) was made.
  • the nitrided powder (S) produced was pulverized with a stone mill, acid-washed with a 5% hydrochloric acid aqueous solution, filtered, washed with water, and dried to obtain h-BN powder (S) (reductive nitriding). got
  • ⁇ Raw material mixture 50 g of boron oxide (B 2 O 3 ) as an oxygen-containing boron compound, 8 g of calcium carbonate (CaCO 3 ) as an oxygen-containing alkaline earth metal compound, 25 g of carbon black (C) as a carbon source compound, and seed crystals as described above.
  • a raw material mixture was obtained by mixing 40 g of seed crystals (melamine 1) with a ball mill.
  • B/C (atomic ratio) was 0.72
  • CaO/B 2 O 3 (molar ratio) was 0.11
  • B S /C (atomic ratio) was 0.81. there were.
  • ⁇ Reduction nitridation process> Using a batch-type firing furnace, the prepared raw material mixture was heated at a temperature of 1500° C. for 6 hours under nitrogen gas flow, and then further heated at a temperature of 1800° C. for 2 hours to produce nitrided powder.
  • ⁇ Purification process> The nitrided powder thus produced was acid-washed with a 5% hydrochloric acid aqueous solution, filtered, washed with water, and vacuum-dried at 200° C. to obtain h-BN powder.
  • the obtained h-BN powder was classified with a vibrating sieve having an opening of 45 ⁇ m.
  • Table 1 shows the D95, coefficient of dynamic friction (MIU), and coefficient of dynamic friction (MMD) of the h-BN powder, which is a mixture containing particles.
  • h-BN powder was mixed with each of the following cosmetic components to prepare a cosmetic (powder foundation).
  • Component (mixing amount %) ⁇ h-BN powder 20.0 ⁇ Mica 15.0 ⁇ Synthetic phlogopite 12.0 ⁇ Ethylhexyl methoxycinnamate 8.0 ⁇ (vinyl dimethicone/methicone silsesquioxane) crosspolymer 8.0 (Diphenyl dimethicone/vinyl diphenyl dimethicone/silsesquioxane) crosspolymer 8.0 ⁇ Nylon 12, 3.0 ⁇ Silica 3.0 ⁇ Talc 3.0 ⁇ Acrylate Crosspolymer 3.0 ⁇ Perfluorooctyltriethoxysilane 3.0 ⁇ Zinc oxide 3.0 ⁇ Polymethyl methacrylate polymer 3.0 ⁇ Silicone-treated red iron oxide (red iron
  • Table 1 shows the results of examination of slipperiness, roughness, and moistness of the obtained powder foundation.
  • the above various properties were evaluated by having 20 research panels specializing in cosmetic evaluation use the products of the present invention and the comparative products, and when less than 30% of the panelists felt that they were good, ⁇ , 30% or more and less than 60%.
  • a case of ⁇ is indicated, a case of 60% or more and less than 80% is indicated by ⁇ , and a case of 80% or more is indicated by ⁇ .
  • Example 2 An h-BN powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that melamine 2 was used as seed crystals.
  • Table 1 shows the particle size distribution, coefficient of dynamic friction (MIU), and coefficient of dynamic friction (MMD) of the obtained h-BN powder.
  • a powder foundation was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained h-BN powder. The properties of the obtained powder foundation were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Example 3 An h-BN powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that melamine 3 was used as seed crystals.
  • Table 1 shows the particle size distribution, coefficient of dynamic friction (MIU), and coefficient of dynamic friction (MMD) of the obtained h-BN powder.
  • a powder foundation was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained h-BN powder. The properties of the obtained powder foundation were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Example 4 h-BN powder was produced in the same manner as in Example 1, except that the composition ratio of the raw material mixture was changed as shown in Table 1, and the firing temperature in the reduction-nitriding step was changed as shown in Table 1. got Table 1 shows the particle size distribution, coefficient of dynamic friction (MIU), and coefficient of dynamic friction (MMD) of the obtained h-BN powder.
  • MIU coefficient of dynamic friction
  • MMD coefficient of dynamic friction
  • Example 5 h-BN powder was produced in the same manner as in Example 1, except that the composition ratio of the raw material mixture was changed as shown in Table 1, and the firing temperature in the reduction-nitriding step was changed as shown in Table 1. got Table 1 shows the particle size distribution, coefficient of dynamic friction (MIU), and coefficient of dynamic friction (MMD) of the obtained h-BN powder.
  • MIU coefficient of dynamic friction
  • MMD coefficient of dynamic friction
  • Example 6 An h-BN powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that melamine 4 was used as seed crystals.
  • Table 1 shows the particle size distribution, coefficient of dynamic friction (MIU), and coefficient of dynamic friction (MMD) of the obtained h-BN powder.
  • a powder foundation was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained h-BN powder. The properties of the obtained powder foundation were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Example 7 h-BN powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that the composition ratio of the raw material mixture was changed as shown in Table 1.
  • Table 1 shows the particle size distribution, coefficient of dynamic friction (MIU), and coefficient of dynamic friction (MMD) of the obtained h-BN powder.
  • MIU coefficient of dynamic friction
  • MMD coefficient of dynamic friction
  • Example 1 An h-BN powder was produced under the same conditions as in Example 1, except that no seed crystal was used. Table 1 shows the production conditions and the properties of the obtained h-BN powder. A powder foundation was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained h-BN powder. The properties of the obtained powder foundation were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • h-BN powder was produced under the same conditions as in Comparative Example 1 except that a sieve with an opening of 90 ⁇ m was used in the classification step.
  • Table 1 shows the production conditions and the properties of the obtained h-BN powder.
  • a powder foundation was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained h-BN powder.
  • the properties of the obtained powder foundation were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Example 3 An h-BN powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that a seed crystal (reduction nitriding) obtained by a reduction nitriding method was used as the seed crystal.
  • Table 1 shows the particle size distribution, coefficient of dynamic friction (MIU), and coefficient of dynamic friction (MMD) of the obtained h-BN powder.
  • a powder foundation was prepared in the same manner as in Example 1 using the obtained h-BN powder. The properties of the obtained powder foundation were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.
  • Example 4 h-BN powder was obtained in the same manner as in Example 1, except that the composition ratio of the raw material mixture was changed as shown in Table 1.
  • Table 1 shows the particle size distribution, coefficient of dynamic friction (MIU), and coefficient of dynamic friction (MMD) of the obtained h-BN powder.
  • MIU coefficient of dynamic friction
  • MMD coefficient of dynamic friction

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Abstract

超音波処理を行わずにレーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の累積分布(a)において、D95の粒子径が70μm以下であり、動摩擦係数(MIU)が0.50以下であり、かつ動摩擦係数の変動値(MMD)が0.005以下であり、前記D95は、粒度分布曲線における体積基準の粒子径の累積分布(a)での累積95%値であり、超音波処理を行った後にレーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の累積分布(b)において、平均粒子径(D50)が3~15μmであり、(D90-D10)/D50が1.30以下であり、D50の3倍を超える粗大粒子の含有量が2.0体積%以下であり、前記D10、前記D50および前記D90は、それぞれ、粒度分布曲線における体積基準の粒子径の累積分布(b)での累積10%値、累積50%値、累積90%値であること特徴とする六方晶窒化ホウ素粉末。

Description

六方晶窒化ホウ素粉末およびその製造方法
 本発明は六方晶窒化ホウ素粉末(以下、窒化ホウ素粉末またはh-BN粉末と略記することがある)に関する。さらに詳しくは、化粧料に用いるのに適した六方晶窒化ホウ素粉末およびその製造方法に関する。
 化粧料として、タルクやマイカ、カオリンなどの無機材、ナイロンパウダーやポリエチレンパウダーなどの樹脂材が用いられてきた。しかし、これらの使用性や安定性は、必ずしも満足のいくものではなかった。例えば、タルクやマイカ、カオリンなどの無機材は、触媒活性を有しているため、香料やオイルの劣化を引き起し、変臭の原因になると言われている。また、ナイロンパウダーやポリエチレンパウダーなどの樹脂材は、化学的に安定ではあるものの、成形性が悪くなるという問題がある。
 そのため、扁平な形状を有し、他の素材に比べて潤滑性に優れている六方晶窒化ホウ素が化粧料の顔料として用いられて来ている。化粧料は、着色顔料を分散させるベースであり、のび(皮膚表面で滑らかに塗れる性質)やもち(皮膚に塗った状態を持続する性質)などの使用感に大きな影響を及ぼす。
 特許文献1には、ホウ酸と、尿素と、炭化ホウ素とを、所定の酸素と炭素との比で反応させ、所定の平均長径、厚みの扁平形状をなす一次粒子が積層した板状の凝集体からなる窒化ホウ素粉末が記載されている。
 特許文献2には、滑り性を向上させ、またざらつき感を低減させることができる、六方晶窒化ホウ素粉末として、所定の平均粒子径、最大粒子径、比表面積を有し、所定の黒鉛化指数、平均摩擦係数、平均摩擦係数の変動値を有する六方晶窒化ホウ素粉末が記載されている。特許文献2には、第一焼成条件および第二焼成条件を規定することにより六方晶窒化ホウ素粉末を製造する方法が記載されている。
 特許文献3には、皮膚に塗った状態を持続する性質である「もち」が化粧料の構成粉末の吸油量と密接な関係があることを見出し、所定の水の浸透速度および吸油量を有する窒化ホウ素粉末が提案されている。特許文献3に記載の窒化ホウ素粉末は、ホウ酸と尿素と炭化ホウ素とを、二段階の加熱処理を行うことにより製造されている。
 特許文献4には、滑り性を適度に維持しつつ、「しっとり」や「ぬめり」といった触感に優れ、化粧料に適した窒化ホウ素粉末であって、溶出ホウ素量、平均粒子径、特定の粒子径の粒子の含有量が所定値以下である窒化ホウ素粉末が提案されている。特許文献4には、この窒化ホウ素粉末の平均摩擦係数、平均摩擦係数の変動値が記載されている。また特許文献4には、二段階の焼成、粉砕および洗浄により、窒化ホウ素粉末を製造する方法が記載されている。
 特許文献5には、高熱伝導性および高絶縁耐力を備えた樹脂シートを実現し得る六方晶窒化ホウ素粉末であって、所定の比表面積、一次粒子の長径、アスペクト比を有する六方晶窒化ホウ素粉末が提案されている。特許文献5には、ホウ素酸化物と、窒素を含む有機化合物と、炭酸リチウムとを所定の重量比で加熱し、六方晶窒化ホウ素粉末を製造する方法が記載されている。
 特許文献6には、アスペクト比が所定の範囲である六方晶窒化ホウ素粒子と、アスペクト比が所定値を超える六方晶窒化ホウ素粒子を含む原料粉末を、一次粒子の粉砕を実質的に伴わない手段で解砕するアスペクト比が低い六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法が記載されている。
特開2012-176910号公報 特開2018-165241号公報 国際公開第2014/049956号 国際公開第2019/172440号 国際公開第2020/179662号 国際公開第2021/085223号
 本発明の目的は、六方晶窒化ホウ素粉末を含み、滑り性が良く、しっとり感(肌なじみ)が良く、ざらつきが少ない化粧料を提供することにある。また本発明の目的は、前記窒化ホウ素粉末の製造方法を提供することにある。
 そこで、本発明者は、原料混合物を窒素雰囲気で加熱する還元窒化法で六方晶窒化ホウ素粉末を製造する際に、種結晶としてメラミン法で製造されたBN種結晶を存在させると、粒子径の揃った窒化ホウ素粉末を製造することができ、そのような粒子径が揃った窒化ホウ素粉末は、滑り性が良く、しっとり感(肌なじみ)が良く、ざらつきが少なくなることを見出し、本発明を完成した。
 すなわち本発明は、以下の発明を包含する。
1. 超音波処理を行わずにレーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の累積分布(a)において、D95の粒子径が70μm以下であり、動摩擦係数(MIU)が0.50以下であり、かつ動摩擦係数の変動値(MMD)が0.005以下であり、前記D95は、粒度分布曲線における体積基準の粒子径の累積分布(a)での累積95%値であり、
 超音波処理を行った後にレーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の累積分布(b)において、平均粒子径(D50)が3~15μmであり、(D90-D10)/D50が1.30以下であり、D50の3倍を超える粗大粒子の含有量が2.0体積%以下であり、前記D10、前記D50および前記D90は、それぞれ、粒度分布曲線における体積基準の粒子径の累積分布(b)での累積10%値、累積50%値、累積90%値である
ことを特徴とする六方晶窒化ホウ素粉末。
2. 化粧料に用いる前項1に記載の六方晶窒化ホウ素粉末。
3. 前項1または2に記載の六方晶窒化ホウ素粉末を含む化粧料。
4. 原料混合物を窒素雰囲気で加熱する還元窒化工程を含む六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法において、
 前記原料混合物は、含酸素ホウ素化合物、含酸素アルカリ土類金属化合物、炭素源化合物および種結晶(S)を含み、前記種結晶(S)は、メラミン法により製造されたBN種結晶である、前記六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法。
5. 前記原料混合物は、前記含酸素ホウ素化合物のホウ素原子(B)と前記炭素源化合物の炭素原子(C)の原子比(B/C比)が0.70~2.00であり、
 酸化物換算での前記含酸素アルカリ土類金属化合物(MO;Mはアルカリ土類金属)と、前記含酸素ホウ素化合物とのモル比(MO/B)が0.01~1.0であり、
 前記種結晶(S)のBN種結晶のホウ素原子(B)と、前記炭素源化合物の炭素原子(C)の原子比(B/C比)が0.01~13である前項4に記載の製造方法。
6. 前記還元窒化工程において、加熱を1700~2100℃で行う前項4または5に記載の製造方法。
7. 還元窒化工程により得られた窒化ホウ素粉末を篩により分級する工程を含む前項4~6の何れか一項に記載の製造方法。
8. 前記メラミン法は、含酸素ホウ素化合物および含窒素有機化合物を含む原料混合物を、窒素雰囲気下で、500~1200℃で加熱する工程を含む前項4~7の何れか一項に記載の製造方法。
 本発明の六方晶窒化ホウ素粉末は、粒度分布がシャープで粒子径が揃っており、化粧料に好適に用いることができる。さらに本発明の六方晶窒化ホウ素粉末を含む化粧料は、滑り性が良く、しっとり感(肌なじみ)が良く、ざらつきが少ない。本発明の窒化ホウ素粉末の製造方法によれば、粒度分布がシャープで粒子径が揃った六方晶窒化ホウ素粉末を製造することが出来る。
<六方晶窒化ホウ素粉末>
<D95>
 本発明の窒化ホウ素粉末は、超音波処理を行わずにレーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の累積分布(a)におけるD95の粒子径は、70μm以下、好ましくは65μm以下、より好ましくは60μm以下である。D95は、超音波処理していない窒化ホウ素粉末についての値である。D95が上記の値を超えると、滑り性、しっとり感、ざらつき等の化粧料に求められる特性が悪くなる。なお、本発明において、超音波処理を行わない場合のD95は、粒度分布曲線における体積基準の粒子径の累積分布(a)での累積95%値を意味する。
<MIUおよびMMD>
 化粧料の滑り性を数値化する方法として、MIU(動摩擦係数)がある。MIUは、値が小さいほど化粧料が滑り性に優れることを示す。また、化粧料のざらつきを数値化する方法として、MMD(動摩擦係数の変動値)がある。MMDは、値が小さいほど化粧料のざらつきが小さいことを示す。
 本発明の窒化ホウ素粉末の動摩擦係数(MIU)は0.50以下であり、好ましくは0.46以下、より好ましくは0.43以下である。窒化ホウ素粉末のMIUが0.50以下とすることで、化粧料の滑り性をより向上させることができる。
 本発明の窒化ホウ素粉末の動摩擦係数の変動値(MMD)は、0.005以下であり、好ましくは0.004以下、より好ましくは0.003以下である。窒化ホウ素粉末のMMDを0.005以下とすることで、得られる化粧料のざらつきを抑制することができ、得られる化粧料の使用感を向上させることができる。
 本明細書における「MIU(動摩擦係数)」および「MMD(動摩擦係数の変動値)」は、摩擦感テスター(カトーテック株式会社製、商品名:KES-SE)を用いて測定した無次限数である。具体的には、肌に見立てた人工皮革(出光テクノファイン株式会社製、商品名:サプラーレ PBZ13001 BK)上に、窒化ホウ素粉末を載せ0.5mg/cmとなるように薄く伸ばし、その上に上記摩擦感テスターのセンサー部(10mm角シリコン)を当て、MIUおよびMMDを計測することができる。摩擦感テスターの測定条件は、感度:H、試験台移動速度:1mm/秒、静荷重:25gfを設定する。計測は、1回行う。試料作製(人工皮革上への窒化ホウ素粉末の塗り伸ばし)と摩擦感テスターでの計測を5回繰り返し、得られた計測結果5回の平均値を、窒化ホウ素粉末のMIU、およびMMDとする。
<一次粒子>
 本発明の六方晶窒化ホウ素粉末は、一次粒子と一次粒子が凝集した二次粒子とを含む。そのため、一次粒子の粒子径を測定するためには、特定条件で超音波処理することにより二次粒子をほぼ完全に壊し一次粒子のみとした状態で測定する必要がある。本発明においては、特定条件で超音波処理した粒子を一次粒子と呼ぶ場合がある。超音波処理は、本発明の六方晶窒化ホウ素粉末1gをエタノール20gに分散させて超音波ホモジナイザーでおこなう。一次粒子の粒子径分布は、レーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の累積分布(b)である。
 本発明の窒化ホウ素粉を、化粧料に入れて肌に塗布するときには、塗布する際の力(指と肌との間のせん断力)で窒化ホウ素粉末は解砕されて滑るので、一次粒子としての物性が重要である。そのため本発明では、一次粒子の粒子径分布にも着目している。
 一次粒子の平均粒子径(D50)は、3~15μm、好ましくは4~12μmである。ここで、平均粒子径(D50)とは、体積基準の累積50%の値のことである。
 窒化ホウ素粉末の一次粒子のD50が3μm未満では滑り性が不十分となる。一次粒子のD50平均粒子径が15μmを超えると滑り性が高すぎるため、化粧料の「しっとり」や「ぬめり」といった触感が損なわれ、且つ、窒化ホウ素粉末の外観上のぎらつきが強くなるため、化粧料原料としては好ましくなくなる。
 一次粒子の(D90-D10)/D50は、1.30以下、好ましくは1.20以下、より好ましくは1.10以下である。(D90-D10)/D50が小さいほど粒子径分布がシャープで、粒子径が揃っているといえ、この値が小さいほど、滑り性が良く、「しっとり」とした触感が得られる。下限値は特に限定されないが、窒化ホウ素粉末では一般的に0.60以上である。
 一次粒子は、D50の3倍を超える粗大粒子の含有量は2.0体積%以下、好ましくは1.8体積%以下、より好ましくは1.3体積%以下である。粗大粒子の含有量が小さいほど、「しっとり」とした触感が得られ、また、ざらつきを抑制することができる。
 本発明において、一次粒子のD10、D50およびD90は、それぞれ、粒度分布曲線における体積基準の粒子径の累積分布(b)での累積10%値(D10)、累積50%値(D50)、累積90%値(D90)を意味する。
 粒度分布曲線は、測定粉末をエタノールに分散させ、これを超音波処理した後に、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置で測定した体積基準の粒度分布の結果から算出するものである。超音波処理は、50mLスクリュー管瓶にエタノール20gを分散媒として加え、エタノール中に測定粉末1gを分散させ、次いで超音波ホモジナイザー(ブランソン社製、商品名:SFX250)を用いて、チップ(20kHzマイクロチップ1/4インチ)先端をスクリュー管底面から1~5mmに設置し、振幅40%、20分間の超音波処理を行う。
<化粧料>
 上記六方晶窒化ホウ素粉末は、化粧料に用いることができる。本発明は、上記六方晶窒化ホウ素粉末を含む化粧料を包含する。化粧料の一例を示せば、ファンデーション(パウダーファンデーション、リキッドファンデーション、クリームファンデーション)、フェイスパウダー、ポイントメイク、アイシャドー、アイライナー、マニュキュア、口紅、頬紅、およびマスカラ等が挙げられる。本開示の化粧料は、上述の化粧料中でも、パウダーファンデーション、およびフェイスパウダーに特に良く適合する。
 化粧料における上述の窒化ホウ素粉末の含有量は、例えば、化粧料全量を基準として、好ましくは0.1~70質量%、より好ましくは1~30質量%である。
 他の成分として、ベンガラ、黄酸化鉄、黒酸化鉄、酸化チタン、シリカ、水酸化アルミニウム、雲母等の顔料、リンゴ酸ジイソステアリル、トリ2-エチルヘキサン酸グリセリル等のエステル、ワセリン等の油類が挙げられる。またタルク、シリコーン粉末、ウレタンパウダー、メチルパラベン、デヒドロ酢酸ナトリウム等が挙げられる。
<六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法>
 本発明の製造方法は、原料混合物を種結晶(S)の存在下で、窒素雰囲気で加熱する還元窒化工程を含む窒化ホウ素粉末の製造方法である。
<種結晶(S)>
 種結晶(S)は、メラミン法により製造された六方晶窒化ホウ素粉末(以下、BN種結晶とも記載することがある)である。メラミン法とは、後述の含窒素有機化合物を窒素源として、含酸素ホウ素化合物を窒化反応させる方法によりBN種結晶を製造する方法であり、含窒素有機化合物としてメラミン以外のものを使用して得られたBN種結晶も好適に使用できる。
 種結晶(S)は、窒素吸着BET1点法で測定される比表面積が5m/g以上のものが好適に使用できる。一般的に、一次粒子が大きいほど比表面積は小さくなり、比表面積が5m/g未満のものは、目的とするBN種結晶の一次粒子と同等かそれ以上の大きい粒子である可能性があり、種結晶(S)として好ましくない。なお、一次粒子径が極端に小さいBN種結晶は、レーザー回折・散乱法で粒度分布が正確に測定できない場合があり、そのため、種結晶(S)の一次粒子径の大きさは比表面積で判断する。
 種結晶(S)の比表面積は5m/g以上であることが好ましく、8m/g以上がより好ましく、10m/g以上が更に好ましい。
 上限は特に限定されないが、大きすぎると取り扱いが難しくなることから、好ましくは200m/g以下、特に好ましくは100m/g以下である。
 種結晶(S)は、含酸素ホウ素化合物および含窒素有機化合物を含む原料混合物を、窒素雰囲気下で加熱することにより製造することが出来る。
 含酸素ホウ素化合物として、ホウ酸、無水ホウ酸(酸化ホウ素)、メタホウ酸、過ホウ酸、次ホウ酸、四ホウ酸ナトリウム、過ホウ酸ナトリウム等が挙げられる。
 含窒素有機化合物として、メラミン、アンメリン、シアンジアミド、尿素等が挙げられる。
 原料混合物には含酸素アルカリ土類金属化合物を含有させても良い。含酸素アルカリ土類金属化合物として炭酸マグネシウム(MgCO)、炭酸カルシウム(CaCO)、酸化カルシウム(CaO)等が使用できる。また、これらを二種以上併用しても良い。
 加熱温度は、好ましくは500~1200℃、より好ましくは600~1100℃、更に好ましくは650~1000℃である。加熱温度は、低いほど得られる種結晶(S)の一次粒子径が揃いやすい。
 加熱時間は、好ましくは5~20時間、より好ましくは6~15時間である。加熱時間が長いほど得られる種結晶(S)の一次粒子径が揃いやすい。
 種結晶(S)製造のための原料混合物において、ホウ素/窒素の元素比(B/N)は、好ましくは0.2~1、より好ましくは0.25~0.5である。
 製造した種結晶(S)は、そのまま使用しても良いが、還元窒化工程で使用する他の原料との混合を均一にしやすくする目的で、ジェットミルや石臼式解砕機等により解砕してから使用することが好ましい。さらに、酸洗浄、濾別、水洗浄および乾燥により精製してから使用しても良い。
 種結晶(S)は、メラミン法で製造することにより、粒子径の揃ったBN種結晶となる。メラミン法では、反応温度(窒化ホウ素生成温度)が500~1200℃と低いため、粒子径の揃ったBN種結晶が得られるものと推定される。一方、還元窒化法では、反応温度が1400℃以上と高温であるため、窒化ホウ素の生成と結晶成長が同時に進行し、粒子径の揃ったBN種結晶が得られにくいものと推定される。
 還元窒化工程では、種結晶(S)を核として粒子成長が起こるため、種結晶(S)の粒子径が揃っていると、窒化ホウ素粉末の一次粒子径も揃いやすい。
<還元窒化工程>
 還元窒化工程は、原料混合物を窒素雰囲気で加熱する工程である。
 原料混合物は、含酸素ホウ素化合物、含酸素アルカリ土類金属化合物、炭素源化合物および種結晶(S)としてメラミン法により製造された窒化ホウ素粉末を含む。
<含酸素ホウ素化合物>
 含酸素ホウ素化合物としては、三酸化二ホウ素(酸化ホウ素)、二酸化二ホウ素、三酸化四ホウ素、五酸化四ホウ素、硼砂、または無水硼砂等を例示でき、なかでも三酸化二ホウ素(B)が好ましい。ホウ素化合物として三酸化二ホウ素を用いることにより、安価な原料を使用するので工業的に有益である。なお、ホウ素化合物として、二種以上を併用してもよい。
<含酸素アルカリ土類金属化合物>
 含酸素アルカリ土類金属化合物として、カルシウムおよびマグネシウム等のアルカリ土類金属の酸化物または炭酸塩などを挙げることができる。具体的には、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、シュウ酸マグネシウム、シュウ酸カルシウム等が使用できる。含酸素アルカリ土類金属化合物として、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の炭酸化物を用いることで、加熱工程において、炭酸ガスが発生して混合原料層内部に気孔が生じ、窒素ガスが混合原料層内部に浸透しやすくなり、還元窒化反応が効率良く進みやすい。なお、含酸素アルカリ土類金属化合物として、二種以上を併用しても良い。
<炭素源化合物>
 炭素源化合物として、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー等の非晶質炭素の他、ダイヤモンド、グラファイト、ナノカーボン等の結晶性炭素、モノマーやポリマーを熱分解して得られる熱分解炭素等を用いることができる。炭素源化合物としてカーボンブラックを用いると特に粒子径の揃った六方晶窒化ホウ素粉末が得られる。
 炭素源化合物を使用することにより、後の加熱工程において還元窒化反応を生じ、新たに生成した窒化ホウ素が種結晶(S)の成長に寄与する。ここで、炭素源化合物を使用しない場合には、種結晶(S)が含酸素ホウ素化合物に溶け、溶けた種結晶(S)が別の種結晶(S)の成長に寄与することとなるが、この場合には、粒径が大きくなると、得られた六方晶窒化ホウ素粉末の一次粒子径が十分に揃わない。原因は定かではないが、一次粒子径が十分に揃った窒化ホウ素粉末を得るためには、炭素源化合物を使用し、還元窒化反応を生じさせる必要がある。
<還元窒化工程における原料混合物中の組成比>
 還元窒化工程における原料混合物中の含酸素ホウ素化合物のホウ素原子(B)と炭素源化合物の炭素原子(C)の原子比(B/C比)は、好ましくは0.70~2.00、より好ましくは0.71~1.70、さらに好ましくは0.72~1.30である。B/C比が前記範囲となるように炭素源化合物を配合することにより、一次粒子径が揃った窒化ホウ素粉末を得ることができる。炭素源化合物が少ないと一次粒子径が揃いにくく、炭素源化合物が多過ぎると未反応炭素が、窒化ホウ素粉末中に黒色異物として残り好ましくない。
 原料混合物中の含酸素アルカリ土類金属化合物の含有量は、酸化物換算での含酸素アルカリ土類金属化合物(MO;Mはアルカリ土類金属)と、前記含酸素ホウ素化合物とのモル比(MO/B)が好ましくは0.01~1.0、より好ましくは0.03~0.8、さらに好ましくは0.05~0.6、特に好ましくは0.08~0.4である。含酸素アルカリ土類金属化合物は、窒化ホウ素粒子の粒成長助剤として作用するものであり、MO/Bが前記範囲となるように含酸素アルカリ土類金属化合物を配合することにより、目的の一次粒子径を有し、滑り性が良く、ざらつきが少ない窒化ホウ素粉末を得ることができる。
 種結晶(S)の窒化ホウ素粉末(BN種結晶)のホウ素原子(B)と、炭素源化合物の炭素原子(C)の原子比(B/C比)は、好ましくは0.01~13、より好ましくは0.1~10、さらに好ましくは0.2~8である。B/C比が前記範囲となるように種結晶(S)を配合することにより、効率的に一次粒子径が揃った窒化ホウ素粉末を得ることができる。種結晶(S)が少ないと種結晶としての効果が得られない。種結晶(S)が多過ぎると、一次粒子が揃いにくくなると共に生産性の面で不利になる。
<加熱工程>
 還元窒化工程は、窒素気流下で原料混合物を加熱する工程である。酸化ホウ素(B)または加熱分解して酸化ホウ素(B)となる含酸素ホウ素化合物と、炭素(C)または加熱分解して炭素(C)となる熱分解炭素を用い窒化ホウ素粉末(BN)を生成させる場合の反応は以下のようになる。
   B+3C+N→2BN+3CO
 この反応は、約1400℃以上から開始する。反応温度は、好ましくは1400~1600℃、より好ましくは1450~1580℃である。反応温度が低いと反応時間が長くなり、反応温度が高いと窒化ホウ素粉末の一次粒子径が均一になりにくい。保持時間は、好ましくは1~10時間、より好ましくは2~8時間である。保持時間が短いと窒化ホウ素粉末の一次粒子径が均一になりにくい。
 反応後、加熱温度を1700~2100℃に上昇させる。温度上昇に伴い、窒化ホウ素粒子の結晶化が進み、一次粒子径が大きくなる。
 最高温度は、1730~2000℃であることがより好ましく、1750~1950℃であることがさらに好ましい。最高温度が低いと窒化ホウ素粉末の一次粒子が化粧料として好ましい大きさまで成長せず、最高温度が高いと化粧料として好ましい大きさを超えて過度に成長してしまう。
 反応後の加熱は、1700~2100℃(好ましくは1730℃~2000℃、さらに好ましくは1750℃~1950℃)の間で、少なくとも連続して0.5時間(好ましくは1時間)保持することが好ましい。保持時間が短いと窒化ホウ素粉末の一次粒子径の再現性が得られにくくなる。なお、保持時間が長いと生産性が低下するため、前記温度における保持時間は7時間以下が好ましく、4時間以下がより好ましい。
 窒素ガスは、還元窒化反応における窒素源として必要であり、加熱炉内に流通させて供給することが好ましい。窒素ガスの流通経路は、加熱炉内に配した原料混合物と流通窒素ガスが接触(例えば、原料混合物層の上部空間を流通)するように設計すれば良い。窒素ガスの流通量は、混合原料1kgあたり、0.1~20L/分であることが好ましく、0.2~15L/分であることがより好ましく、0.3~10L/分であることが更に好ましい。窒素ガスが少ないと還元窒化反応が完結せず、未反応炭素が、窒化ホウ素粉末中に黒色異物として残り好ましくなく、窒素ガスが多過ぎると熱効率が低下し好ましくない。
 原料混合物は、カーボン容器、窒化ホウ素被覆カーボン容器、窒化ホウ素焼結体容器等に充填し、加熱炉内に配置させれば良い。容器形状は、原料混合物と流通窒素ガスの接触を妨げない形状であることが好ましい。
 原料混合物は、前記容器に、1~20cmの高さで充填することが好ましい。充填層が低いと生産性が下がり、充填層が高過ぎると、容器底部の原料混合物の反応が進まず、未反応炭素が、窒化ホウ素粉末中に黒色異物として残り好ましくない。原料混合物の充填層高さは、2~15cmであることがより好ましく、3~10cmであることが更に好ましい。
<洗浄工程>
 還元窒化工程で得られた反応生成物中には、未反応原料(B、CaO)等の六方晶窒化ホウ素以外の不純物などが含まれているので、酸を用いた洗浄によって不純物等を除去することにより、化粧料用途に好適な高純度の六方晶窒化ホウ素粉末を得ることができる。
 酸洗浄の方法は特に制限されず、公知の方法を制限なく適用できる。例えば、還元窒化工程で得られた反応生成物を手で解して容器に投入し、反応生成物の3~10倍量の希塩酸(5~20質量%HCl)を加え、1~20時間撹拌する方法などが挙げられる。
 酸洗浄後、酸を除去する目的で、純水を用いて洗浄する。純水は、不純物の二次的な混入を避ける観点から、電気伝導度が1mS/m以下の水を使用することができる。洗浄の方法としては、酸洗浄に使用した酸をろ過した後、使用した酸と同量の純水を加え、再度ろ過する。さらに、ろ液が中性になるまで純水による洗浄とろ過を繰り返す。
 特に、六方晶窒化ホウ素粉末を化粧料に用いるには、医薬部外品原料規格2021に適合することが望まれており、純度95%以上、pH5.0~8.0、溶出ホウ素量20ppm以下等の規格が設けられているため、これらを満足するように洗浄する必要がある。
 洗浄終了後、固液分離してから乾燥する場合、固液分離の方法にも特に限定はなく、例えば、デカンテーション、吸引ろ過機、加圧ろ過機、回転式ろ過機、沈降分離機またはそれらの組み合わせた装置を用いることができる。
<乾燥工程>
 固液分離後の六方晶窒化ホウ素粉末の乾燥工程において使用できる乾燥装置の一例を示せば、棚式乾燥機、流動層乾燥機、噴霧乾燥機、回転型乾燥機、ベルト式乾燥機、真空乾燥機、振動乾燥機等またはそれらの組み合わせである。乾燥機内の雰囲気温度は、好ましくは50~300℃であり、より好ましくは100~250℃である。乾燥時間は、特に指定しないが、含水率が0%に限りなく近づくまで乾燥することが好ましく、一般的には、前記温度で1~48時間行うことが推奨される。洗浄、固液分離、および乾燥は、それぞれ1回ずつ実施してもよいし、同じ方法または異なる方法を組み合わせて複数回ずつ実施しても構わない。
 乾燥工程において、窒化ホウ素が加水分解され、溶出ホウ素量が20ppmを超えてしまう場合がある。窒化ホウ素の加水分解を抑制する乾燥方法として、真空乾燥が好ましい。
<分級工程>
 六方晶窒化ホウ素粉末のD95を制御する目的で、分級を行うことが好ましい。D95を所望の値以下に制御できれば、分級の方法は特に制限されず、公知の方法を制限なく適用できる。具体的には、振動ふるい機、湿式ふるい機、風力分級機、サイクロン、液体サイクロン等が挙げられる。なお、湿式分級を適用する場合には、乾燥工程前に行うことが好ましい。
 以下実施例により本発明を説明する。
 以下の例において、洗浄前の低純度のものは窒化粉末、洗浄後の高純度のものをh-BN粉末と表記した。また、種結晶用の粉末には(S)を表記した。
<レーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の累積分布>
 下記に示す方法で調製した超音波処理しないサンプルまたは超音波処理したサンプルを、日機装株式会社製:粒子径分布測定装置MT3000を使用して、h-BN粉末の粒度分布を測定した。溶媒はエタノールを使用した。屈折率はエタノールを1.36、六方晶窒化ホウ素を1.74とし、測定時間は30秒とした。
<超音波処理しないサンプル>
 測定サンプルは、50mLスクリュー管瓶にエタノール20gを分散媒として加え、エタノール中にh-BN粉末1gを分散させ調製した。
<超音波処理したサンプル>
 測定サンプルは、以下に示す方法により超音波処理した。まず、50mLスクリュー管瓶にエタノール20gを分散媒として加え、エタノール中にh-BN粉末1gを分散させた。次いでBRANSON社製:超音波ホモジナイザー(SONIFIER SFX250)を用いて、チップ(20kHzマイクロチップ1/4インチ)先端をスクリュー管底面から1~5mmに設置し、振幅40%、20分間の超音波処理を行った。そして、超音波処理を行った測定サンプルの粒度分布測定を行った。
<比表面積>
 比表面積測定装置(島津製作所製:フローソーブ2-2300型)を用いて、BET法(窒素吸着1点法)により求めた。
<MIUおよびMMD>
 MIU(動摩擦係数)およびMMD(動摩擦係数の変動値)は、摩擦感テスター(カトーテック株式会社製、商品名:KES-SE)を用いて測定した無次限数である。具体的には、肌に見立てた人工皮革(出光テクノファイン株式会社製、商品名:サプラーレ PBZ13001 BK)上に、h-BN粉末を載せ0.5mg/cmとなるように薄く伸ばし、その上に上記摩擦感テスターのセンサー部(10mm角シリコン)を当て、MIUおよびMMDを計測することができる。摩擦感テスターの測定条件は、感度:H、試験台移動速度:1mm/秒、静荷重:25gfを設定する。計測は、1回行う。試料作製(人工皮革上へのh-BN粉末の塗り伸ばし)と摩擦感テスターでの計測を5回繰り返し、得られた計測結果5回の平均値を、h-BN粉末のMIU、およびMMDとした。
<BN種結晶(メラミン1)の調製>
 含酸素ホウ素化合物として酸化ホウ素(B)30g、窒素を含む有機化合物としてメラミン50gをボールミルで混合することによって原料混合物(S)を作製した。作製した原料混合物(S)において、B/Nは、0.36であった。
 作製した原料混合物(S)に対してバッチ式焼成炉を用い、加熱工程において、窒素ガス流通下で、15℃/分で昇温し、温度1000℃で10時間加熱することにより窒化粉末(S)を作製した。作製した窒化粉末(S)を石臼型摩砕機で解砕した後、5%塩酸水溶液で酸洗浄し、更に、濾別、水洗浄、および乾燥させてh-BN粉末(S)(メラミン1)を得た。
<BN種結晶(メラミン2)の調製>
 含酸素ホウ素化合物として酸化ホウ素(B)30g、窒素を含む有機化合物としてメラミン50gをボールミルで混合することによって原料混合物(S)を作製した。作製した原料混合物(S)において、B/Nは、0.36であった。
 作製した原料混合物(S)に対してバッチ式焼成炉を用い、加熱工程において、窒素ガス流通下で、15℃/分で昇温し、温度700℃で10時間加熱することにより窒化粉末(S)を作製した。作製した窒化粉末(S)を石臼型摩砕機で解砕した後、5%塩酸水溶液で酸洗浄し、更に、濾別、水洗浄、および乾燥させてh-BN粉末(S)(メラミン2)を得た。
<BN種結晶(メラミン3)の調製>
 含酸素ホウ素化合物として酸化ホウ素(B)30g、窒素を含む有機化合物としてメラミン50gをボールミルで混合することによって原料混合物(S)を作製した。作製した原料混合物(S)において、B/Nは、0.36であった。
 作製した原料混合物(S)に対してバッチ式焼成炉を用い、加熱工程において、窒素ガス流通下で、15℃/分で昇温し、温度1000℃で6時間加熱することにより窒化粉末(S)を作製した。作製した窒化粉末(S)を石臼型摩砕機で解砕した後、5%塩酸水溶液で酸洗浄し、更に、濾別、水洗浄、および乾燥させてh-BN粉末(S)(メラミン3)を得た。
<BN種結晶(メラミン4)の調製>
 含酸素ホウ素化合物としてホウ酸(HBO)50g、窒素を含む有機化合物として尿素50gをボールミルで混合することによって原料混合物(S)を作製した。作製した原料混合物(S)において、B/Nは、0.49であった。
 作製した原料混合物(S)に対してバッチ式焼成炉を用い、加熱工程において、窒素ガス流通下で、15℃/分で昇温し、温度800℃で10時間加熱することにより窒化粉末(S)を作製した。作製した窒化粉末(S)を石臼型摩砕機で解砕した後、5%塩酸水溶液で酸洗浄し、更に、濾別、水洗浄、および乾燥させてh-BN粉末(S)(メラミン4)を得た。
<BN種結晶(還元窒化)の調製>
 含酸素ホウ素化合物として酸化ホウ素(B)50g、含酸素アルカリ土類金属化合物として炭酸カルシウム(CaCO)を8g、炭素源化合物としてカーボンブラック(C)を24gをボールミルで混合することによって原料混合物(S)を作製した。作製した原料混合物において、B/C(モル比)は、0.72であり、CaO/B(モル比)は0.11であった。
 作製した原料混合物(S)に対してバッチ式焼成炉を用い、加熱工程において、窒素ガス流通下で、15℃/分で昇温し、温度1500℃で6時間加熱することにより窒化粉末(S)を作製した。作製した窒化粉末(S)を石臼型摩砕機で解砕した後、5%塩酸水溶液で酸洗浄し、更に、濾別、水洗浄、および乾燥させてh-BN粉末(S)(還元窒化)を得た。
<実施例1>
<原料混合物>
 含酸素ホウ素化合物として酸化ホウ素(B)を50g、含酸素アルカリ土類金属化合物として炭酸カルシウム(CaCO)を8g、炭素源化合物としてカーボンブラック(C)を25gおよび種結晶として前述の種結晶(メラミン1)40gをボールミルで混合することによって原料混合物を得た。作製した原料混合物において、B/C(原子比)は、0.72であり、CaO/B(モル比)は0.11であり、B/C(原子比)は0.81あった。
<還元窒化工程>
 バッチ式焼成炉を用い、作製した原料混合物を窒素ガス流通下で温度1500℃にて6時間加熱し、その後さらに、温度1800℃にて2時間加熱することにより窒化粉末を製造した。
<精製工程>
 作製した窒化粉末を5%塩酸水溶液で酸洗浄した後、濾別し水洗した後、200℃で真空乾燥させ、h-BN粉末を得た。
<分級工程>
 得られたh-BN粉末を目開45μmの振動篩により分級した。得られたh-BN粉末の一次粒子の、平均粒子径(D50)、(D90-D10)/D50、D50の3倍を超える粗大粒子の含有量、一次粒子および当該一次粒子が凝集した二次粒子を含む混合物であるh-BN粉末のD95、動摩擦係数(MIU)、動摩擦係数の変動値(MMD)を表1に示す。
<パウダーファンデーションの調製>
 得られたh-BN粉と、下記の各化粧料成分を混合し、化粧料(パウダーファンデーション)を調製した。
(成分)(配合量%)
・h-BN粉20.0
・マイカ15.0
・合成金雲母12.0
・メトキシケイヒ酸エチルヘキシル8.0
・(ビニルジメチコン/メチコンシルセスキオキサン)クロスポリマー8.0
・(ジフェニルジメチコン/ビニルジフェニルジメチコン/シルセスキオキサン)クロスポリマー8.0
・ナイロン12,3.0
・シリカ3.0
・タルク3.0
・アクリレーツクロスポリマー3.0
・パーフルオロオクチルトリエトキシシラン3.0
・酸化亜鉛3.0
・ポリメチルメタクリレートポリマー3.0
・シリコーン処理ベンガラ(赤酸化鉄)1.0
・シリコーン処理黄酸化鉄0.6
・シリコーン処理黒酸化鉄0.4
・シリコーン処理酸化チタン6.0
<パウダーファンデーションの評価>
 得られたパウダーファンデーションについて、その滑り、ざらつき、しっとり感について調べた結果を表1に示す。
 上記の各種性質は、本発明品および比較品を、化粧品評価専門の調査パネル20名に使用してもらい、良好と感じたパネラーが30%未満である場合を×、30%以上60%未満である場合を△、60%以上80%未満である場合を○、80%以上である場合を◎とした。
<実施例2>
 種結晶としてメラミン2を用いる以外は、実施例1と同じ方法で、h-BN粉末を得た。得られたh-BN粉末の粒度分布、動摩擦係数(MIU)、動摩擦係数の変動値(MMD)を表1に示す。
 また得られたh-BN粉末を用いて、実施例1と同様にパウダーファンデーションを調製した。得られたパウダーファンデーションについて、特性を実施例1と同じ方法で評価した。その結果を表1に示す。
<実施例3>
 種結晶としてメラミン3を用いる以外は、実施例1と同じ方法で、h-BN粉末を得た。得られたh-BN粉末の粒度分布、動摩擦係数(MIU)、動摩擦係数の変動値(MMD)を表1に示す。
 また得られたh-BN粉末を用いて、実施例1と同様にパウダーファンデーションを調製した。得られたパウダーファンデーションについて、特性を実施例1と同じ方法で評価した。その結果を表1に示す。
<実施例4>
 実施例1において、原料混合物の組成比を表1に示すように変更し、還元窒化工程における焼成温度を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同じ方法で、h-BN粉末を得た。得られたh-BN粉末の粒度分布、動摩擦係数(MIU)、動摩擦係数の変動値(MMD)を表1に示す。
 また得られたh-BN粉末を用いて、実施例1と同様にパウダーファンデーションを調製した。得られたパウダーファンデーションについて、特性を実施例1と同じ方法で評価した。その結果を表1に示す。
<実施例5>
 実施例1において、原料混合物の組成比を表1に示すように変更し、還元窒化工程における焼成温度を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同じ方法で、h-BN粉末を得た。得られたh-BN粉末の粒度分布、動摩擦係数(MIU)、動摩擦係数の変動値(MMD)を表1に示す。
 また得られたh-BN粉末を用いて、実施例1と同様にパウダーファンデーションを調製した。得られたパウダーファンデーションについて、特性を実施例1と同じ方法で評価した。その結果を表1に示す。
<実施例6>
 種結晶としてメラミン4を用いる以外は、実施例1と同じ方法で、h-BN粉末を得た。得られたh-BN粉末の粒度分布、動摩擦係数(MIU)、動摩擦係数の変動値(MMD)を表1に示す。
 また得られたh-BN粉末を用いて、実施例1と同様にパウダーファンデーションを調製した。得られたパウダーファンデーションについて、特性を実施例1と同じ方法で評価した。その結果を表1に示す。
<実施例7>
 実施例1において、原料混合物の組成比を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同じ方法で、h-BN粉末を得た。得られたh-BN粉末の粒度分布、動摩擦係数(MIU)、動摩擦係数の変動値(MMD)を表1に示す。
 また得られたh-BN粉末を用いて、実施例1と同様にパウダーファンデーションを調製した。得られたパウダーファンデーションについて、特性を実施例1と同じ方法で評価した。その結果を表1に示す。
<比較例1>
 種結晶を用いない以外は実施例1と同じ条件で、h-BN粉末を製造した。製造条件および得られたh-BN粉末の特性を表1に示す。
 また得られたh-BN粉末を用いて、実施例1と同様にパウダーファンデーションを調製した。得られたパウダーファンデーションについて、特性を実施例1と同じ方法で評価した。その結果を表1に示す。
<比較例2>
 分級工程で、目開90μmの篩を用いる以外は比較例1と同じ条件で、h-BN粉末を製造した。製造条件および得られたh-BN粉末の特性を表1に示す。
 また得られたh-BN粉末を用いて、実施例1と同様にパウダーファンデーションを調製した。得られたパウダーファンデーションについて、特性を実施例1と同じ方法で評価した。その結果を表1に示す。
<比較例3>
 種結晶として還元窒化法で得られた種結晶(還元窒化)を用いる以外は、実施例1と同じ方法で、h-BN粉末を得た。得られたh-BN粉末の粒度分布、動摩擦係数(MIU)、動摩擦係数の変動値(MMD)を表1に示す。
 また得られたh-BN粉末を用いて、実施例1と同様にパウダーファンデーションを調製した。得られたパウダーファンデーションについて、特性を実施例1と同じ方法で評価した。その結果を表1に示す。
<比較例4>
 実施例1において、原料混合物の組成比を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同じ方法で、h-BN粉末を得た。得られたh-BN粉末の粒度分布、動摩擦係数(MIU)、動摩擦係数の変動値(MMD)を表1に示す。
 また得られたh-BN粉末を用いて、実施例1と同様にパウダーファンデーションを調製した。得られたパウダーファンデーションについて、特性を実施例1と同じ方法で評価した。その結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示したとおり、化粧料に本発明の六方晶窒化ホウ素粉末を用いることにより、滑り、ざらつき、しっとり感について高い評価が得られた。

Claims (8)

  1.  超音波処理を行わずにレーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の累積分布(a)において、D95の粒子径が70μm以下であり、動摩擦係数(MIU)が0.50以下であり、かつ動摩擦係数の変動値(MMD)が0.005以下であり、前記D95は、粒度分布曲線における体積基準の粒子径の累積分布(a)での累積95%値であり、
     超音波処理を行った後にレーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の粒子径の累積分布(b)において、平均粒子径(D50)が3~15μmであり、(D90-D10)/D50が1.30以下であり、D50の3倍を超える粗大粒子の含有量が2.0体積%以下であり、前記D10、前記D50および前記D90は、それぞれ、粒度分布曲線における体積基準の粒子径の累積分布(b)での累積10%値、累積50%値、累積90%値である
    ことを特徴とする六方晶窒化ホウ素粉末。
  2.  化粧料に用いる請求項1に記載の六方晶窒化ホウ素粉末。
  3.  請求項1または2に記載の六方晶窒化ホウ素粉末を含む化粧料。
  4.  原料混合物を窒素雰囲気で加熱する還元窒化工程を含む六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法において、
     前記原料混合物は、含酸素ホウ素化合物、含酸素アルカリ土類金属化合物、炭素源化合物および種結晶(S)を含み、前記種結晶(S)は、メラミン法により製造されたBN種結晶である、前記六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法。
  5.  前記原料混合物は、前記含酸素ホウ素化合物のホウ素原子(B)と前記炭素源化合物の炭素原子(C)の原子比(B/C比)が0.70~2.00であり、
     酸化物換算での前記含酸素アルカリ土類金属化合物(MO;Mはアルカリ土類金属)と、前記含酸素ホウ素化合物とのモル比(MO/B)が0.01~1.0であり、
     前記種結晶(S)のBN種結晶のホウ素原子(B)と、前記炭素源化合物の炭素原子(C)の原子比(B/C比)が0.01~13である請求項4に記載の製造方法。
  6.  前記還元窒化工程において、加熱を1700~2100℃で行う請求項4または5に記載の製造方法。
  7.  還元窒化工程により得られた窒化ホウ素粉末を篩により分級する工程を含む請求項4~6の何れか一項に記載の製造方法。
  8.  前記メラミン法は、含酸素ホウ素化合物および含窒素有機化合物を含む原料混合物を、窒素雰囲気下で、500~1200℃で加熱する工程を含む請求項4~7の何れか一項に記載の製造方法。
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