JP2002201382A

JP2002201382A - 紫外線遮蔽用酸化亜鉛微粒子

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Publication number: JP2002201382A
Application number: JP2000398770A
Authority: JP
Inventors: Takao Tanaka; 隆夫田中; Takashi Nagai; 貴永井; Tatsuhiko Ikeda; 達彦池田
Original assignee: Hakusui Tech Co Ltd
Current assignee: Hakusui Tech Co Ltd
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-19
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: JP4756738B2

Abstract

(57)【要約】【課題】分散性にすぐれ、かつ紫外線遮蔽性
に優れた酸化亜鉛微粒子を提供する。【解決手段】比表面積から計算された平均1次粒子
径が０．０３μｍ以下であり、粒子内部にも、Ａｌあ
るいはＳｉの酸化物若しくは水酸化物の１種ないしは２
種以上を、酸化亜鉛に対し質量比で０．１〜２０％含
み、かつ、嵩密度が０．２５ｇ／ｍｌ以下である分散性
に優れた紫外線遮蔽用酸化亜鉛微粒子を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分散性に優れた紫
外線遮蔽用酸化亜鉛微粒子に係り、詳しくは分散性が顕
著に向上した酸化亜鉛微粒子に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化亜鉛は、従来より紫外線を遮蔽する
材料として知られていたが、近年オゾンホール拡大やオ
ゾン層破壊に伴う紫外線トラブルという環境問題がメデ
ア等で大きくとりあげられるようになり、また紫外線が
人体に及ぼす予想以上の悪影響が明らかになるととも
に、人体を有害な紫外線から保護するための最も代表的
な材料の一つとして期待され、精力的に研究が行われ、
かつ、広範囲の用途に用いられるようになっている。そ
して、このような人体（皮膚）への悪影響に対処するた
めのものとして、紫外線遮蔽剤として酸化亜鉛を配合し
た日焼け止め化粧品が注目されている。

【０００３】このように、近年、酸化亜鉛粒子を化粧品
に配合する用途が増加するにつれて、有害な紫外線の遮
蔽機能が優れていることはもちろん、同時に、配合され
た粒子が女性の肌を覆う創美製品である化粧品本来の自
然な化粧仕上がりの作用を妨害しないため、可視光線に
対しては、出来るだけ透明な材料であることが強く望ま
れるようになった。従って、そのために、酸化亜鉛をよ
り微細粒子化し、可視光線に対しては、実質的に透明に
することが必須となっている。

【０００４】しかして、無機系化合物である酸化亜鉛系
紫外線遮蔽剤は、近紫外線をも吸収・散乱することか
ら、近紫外線を含む巾広い領域に渡って紫外線を遮蔽す
るという長所があり、また酸化亜鉛は、無機化合物であ
るので皮膚にアレルギーを引き起こしにくく、化粧品中
に多量に配合することが可能となる。従って、特に日焼
け止め化粧品に配合されて最大限に効果を発揮するもの
である。

【０００５】そして酸化亜鉛は、その粒子径を０．０３
μｍ以下の超微粒子に調整すれば、可視光線の波長より
ずっと小さくなるので、理論的には可視光線はほとんど
吸収されず、従って化粧品の透明感を阻害することは全
くないことになる。

【０００６】このように微粒子化された酸化亜鉛は、紫
外線遮蔽領域の広さ、透明感、皮膚に対する安全性、紫
外線遮蔽効果の持続性などの点で、従来の紫外線遮蔽材
料、すなわち有機紫外線吸収剤や酸化チタンに比べて、
より優れた特徴を有するものであるといってよい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
う優れた特徴を有する微粒子状酸化亜鉛にあっても、こ
れを紫外線遮蔽剤として用いた場合には、以下に述べる
問題点があることを本発明者らは見いだした。

【０００８】すなわち、酸化亜鉛粒子はもともと凝集力
が強いものであるが、上記のように微粒子化した場合
は、その比表面積が大きいことから、その凝集力も極め
て大きなものとなっている。そして、このような酸化亜
鉛微粒子を化粧料等に配合する場合には、通常他の有機
系の基剤と混合して用いるところ、上述したように、酸
化亜鉛微粒子は凝集力が強くそれ自身で凝集してしまう
ため、その粒子は、当該有機系基剤中に十分に分散しな
い。すなわち、このように凝集した酸化亜鉛粒子は、化
粧品本来の透明性を阻害するおそれがあった。

【０００９】また、このような微粒子状酸化亜鉛を化粧
品に配合した場合、これらが強く凝集しているため化粧
料の本来有する微妙な滑らかさを低下させ、感触（肌触
り）の悪化を招くという大きな問題があった。

【００１０】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、良好な透明性を
有し、紫外線遮蔽効果が高く、しかも保存性がよく十分
な滑らかさを有する化粧料等を得るのに適した酸化亜鉛
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に従え
ば、比表面積から計算された平均１次粒子径が０．０３
μｍ以下である酸化亜鉛微粒子であって、当該粒子内部
にも、ＡｌあるいはＳｉの酸化物若しくは水酸化物の
１種ないしは２種以上を、酸化亜鉛に対し質量比で０．
１〜２０％含み、かつ、嵩密度が０．２５ｇ／ｍｌ以下
であることを特徴とする実質的に酸化亜鉛からなる、分
散性に優れた紫外線遮蔽用酸化亜鉛微粒子が提供され
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の酸化亜鉛微粒子は、比表面積から計算さ
れた平均１次粒子径が０．０３μｍ以下に微粒子化され
ているものである。

【００１３】ここで比表面積から計算された平均１次粒
子径とは、所謂ＢＥＴ法により比表面積を測定し、得ら
れた値を次式（１）により計算して得られた値である。ｄ＝１．０６／Ｓ（１）［式中ｄ：平均１次粒子径（単位μｍ）、Ｓ：比表面
積（単位ｍ²／ｇ）］

【００１４】酸化亜鉛粒子の平均１次粒子径が０．０３
μｍを越えた場合は、基本的に可視光線の透明性が阻害
され好ましくない。

【００１５】本発明における酸化亜鉛粒子は、このよう
に微細粒子化されているとともに、当該粒子内部に、更
にＡｌあるいはＳｉの酸化物若しくは水酸化物の内、
１種ないしは２種を、酸化亜鉛に対し質量比で０．１〜
２０％有していることを特徴とする。

【００１６】本発明におけるＡｌやＳｉの酸化物又は水
酸化物（以下、Ａｌの酸化物等と称することがある。）
は、酸化亜鉛粒子の分散性を向上させる機能を有するも
のである。しかして、これらＡｌの酸化物等は、酸化亜
鉛粒子の表面だけではなく粒子内部にも導入されている
ことが重要であり、単に粒子表面に被着又は被覆されて
いるだけでは不十分である。その理由は、（ｉ）酸化亜
鉛を使用するに当たっては撹拌機やニーダー等によりシ
ェア（剪断力）を印加して媒体に分散させるが、当該分
散作業においては、必然的に粒子にかなり強いシェアが
掛かるので、単に粒子表面を被覆しているだけのＡｌの
酸化物等は、容易に粒子から剥離してしまうからであ
る。（ｉｉ）また、シェアが掛かったときに凝集粒子や
融着粒子が割れる等により、新たな表面が露出し、この
新たな粒子表面は、活性が高く、またＡｌの酸化物等が
存在しないので、分散後に容易に再凝集を起こすことに
なる。以上のごとく、分散前の酸化亜鉛粒子表面だけを
Ａｌの酸化物等で被覆したものでは、その分散効果が十
分に発揮できないのである。

【００１７】本発明においては、これに対し、Ａｌの酸
化物等の分散性向上物質は、酸化亜鉛粒子内部にも導入
されているので、上記のような剥離の問題もなく、また
粒子が割れた場合にも、新たな露出面にＡｌの酸化物等
が存在し再凝集も防止され、常に安定的に分散したもの
が得られるのである。

【００１８】本発明においては、Ａｌ等は、酸化物若し
くは水酸化物の形態でその１種又は２種以上が含有され
るが、その含有量は、Ａｌ又はＳｉの酸化物又は水酸化
物として酸化亜鉛に対し質量比で０．１〜２０％、好ま
しくは０．１〜１０％である。Ａｌの酸化物等の含有量
があまり少なく０．１％未満では、その分散性向上効果
が充分に得られず、また添加量があまり過大で２０％を
越えて添加しても、その効果がさらに大きくなることは
なく、逆に酸化亜鉛の有効量が少なくなるため酸化亜鉛
本来の紫外線遮蔽効果が低下することになり好ましくな
い。なお、この含有量は、ＡｌとＳｉを併用する場合
は、その合計量として計算した値である。

【００１９】本発明の酸化亜鉛微粒子は、また、嵩密度
が０．２５ｇ／ｍｌ以下である。ここで嵩密度は、ＪＩ
ＳＫ５１０１に基づき測定された値であるが、この値
が０．２５ｇ／ｍｌ以下と、きわめて低い値であること
は、酸化亜鉛の真密度（５．６）を考慮すると、その空
間占有率がわずか４．４％以下と非常に小さいことを意
味する。すなわち、本発明の酸化亜鉛微細粒子は、ミク
ロのレベルで考察すると、空間を極めて疎な状態で占拠
していることを意味し、いわば空間中にバラバラの状態
で存在していると言えるのである。このため、本発明の
酸化亜鉛粒子は、きわめて分散し易い状態であることに
より特徴づけられるのである。

【００２０】更に本発明の粒子は、実質的に酸化亜鉛で
あることにより特定される。実質的に酸化亜鉛であると
は、その粉末のＸ線回折による主たるピークが、酸化亜
鉛のものであればよいことを示し、酸化亜鉛の他に、合
成時に混入した不純物、原料に含まれる不純物等を含ん
でいてもよい。

【００２１】本発明の酸化亜鉛微粒子は、その分散性が
極めて優れたものであるが、分散性の評価方法として
は、次に示す測定方法が用いられる。

【００２２】１．試料の酸化亜鉛１．５ｇを精秤し、１
０％ＰＶＡ／０．２％ヘキサメタリン酸ナトリウム溶液
５０ｇに加え、ホモジナイザー（日本精機製作所社製、
エースホモジナイザーＡＭ−７型）で１０分（×１５０
００ｒｐｍ）分散し、酸化亜鉛粒子の分散液を得る。

【００２３】2. オートアプリケーター（井元製作所社
製）上に５０μｍのアプリケーターをセットし、ＰＥＴ
フィルム（厚さ１００μｍ）をセットする。適量の上記
酸化亜鉛粒子の分散液を、当該ＰＥＴフィルム上にの
せ、オートアプリケーターのスイッチを入れ塗布を開始
する。送り速度は、目盛２０に設定する。かくしてフィ
ルムの端まで分散液を塗布したら、スイッチを切る。

【００２４】3. 塗膜を１日乾燥させた後、その厚さを
マイクロメーターで測定する。膜の厚さ（約５〜１０μ
ｍ）が揃っていて、一定な部分を切り出し、分光器（日
本分光社製、Ｖ−５７０ＳＴ型）内の積分球の入射光
が入る部分に試験片を貼り付け、透過率を測定する。

【００２５】以上のごとくして測定された透過率におい
ては、可視光透過率が高く、紫外光透過率が低いものほ
ど酸化亜鉛粒子が細かく分散されていることを示す。

【００２６】本発明の酸化亜鉛微粒子は、上記のごとく
して評価される粒子の分散性がきわめて良好である。こ
の分散性向上のメカニズムは、現在のところ完全には明
確ではないが、本発明者らは、一応以下のようであろう
と推察している。すなわち、酸化亜鉛粒子にＡｌある
いはＳｉの酸化物若しくは水酸化物が含まれることによ
り、当該粒子表面が不活性となり、粒子同士の凝集性が
減少するとともに、媒体との親和性が向上するためでは
ないかと推察している。

【００２７】本発明に係わる酸化亜鉛の製造方法として
は、特に限定するものではないが、例えば以下の方法が
採用される。すなわち、酸化亜鉛を含む水スラリーに二
酸化炭素ガスを吹込み、塩基性炭酸亜鉛を合成する際
に、水分散性のアルミニウム水酸化物、アルミニウム酸
化物若しくは水分散性のケイ素水酸化物、ケイ素酸化物
を添加し、得られた当該塩基性炭酸亜鉛スラリーを、流
動層乾燥、媒体流動層乾燥、気流乾燥及又は噴霧乾燥し
た後、加熱分解することにより酸化亜鉛を製造する方法
が好ましい。

【００２８】原料として用いられる酸化亜鉛としては、
所謂酸化亜鉛であればどのようなものであってもよく、
例えば、亜鉛を溶融・蒸発させ気相で酸化するフランス
法、亜鉛鉱石を仮焼・コークス還元・酸化するアメリカ
法、亜鉛塩溶液にソーダ灰を加えて塩基性炭酸亜鉛を沈
殿させ、乾燥・焼成する湿式法（加熱分解法）等のいず
れで製造したものでもよいが、高純度の酸化亜鉛微粒子
を得るためには、純度の高い酸化亜鉛を用いることが好
ましい。

【００２９】この原料酸化亜鉛を懸濁させてスラリーと
する水としては、特に限定するものではなく、製品であ
る酸化亜鉛の要求純度に応じて鉄錆等の不純物粒子を除
いた上水道水、イオン交換した純水、又は蒸留水の何れ
を用いてもかまわない。また、導入する二酸化炭素ガス
は、純粋なガスとしてそのまま使用してもよいが、場合
によっては、空気や窒素等の希釈ガスにより適当な濃度
に希釈して使用することも可能である。

【００３０】塩基性炭酸亜鉛生成反応を行うための装置
としては、特に限定するものではないが、例えば撹拌手
段、加熱手段、ガス導入・分散手段、及びＡｌの酸化物
等の導入手段を備え、酸化亜鉛粒子を沈殿させることな
く浮遊させてスラリー状態に保持し、この中へ二酸化炭
素ガス及びＡｌの酸化物等を導入して、Ａｌの酸化物等
の粒子の存在下に酸化亜鉛粒子と二酸化炭素ガスと充分
接触せしめて反応を遂行しうる形式の撹拌槽型の反応装
置が好ましい。

【００３１】原料酸化亜鉛のスラリー濃度としては、少
なくとも０．１〜２０質量％、好ましくは０．１〜１０
質量％、より好ましくは１〜５質量％の比較的薄い濃度
とすることが望ましい。スラリー濃度がこの範囲を超え
る場合は、大粒径の塩基性炭酸亜鉛が生成したり、凝集
粒子が生成しやすくなり、本発明で目的とする分散性の
良い微粒子とすることが困難になる。一方スラリー濃度
がこれよりあまり薄い場合は、以後の乾燥工程等におい
て除去すべき水の量が過大となり製造効率が低下しエネ
ルギー的にも好ましくない。

【００３２】二酸化炭素ガスの導入方法としては、スラ
リーとガスが効果的に接触しうるものであればいかなる
方法も用いられ、特に限定するものではないが、例えば
反応槽底部に多孔板や散気管のごときガス分散器（スパ
ージャ）を設置し、このスパージャを通じて二酸化炭素
ガスを液中に吹き込み、さらに好ましくは撹拌羽根によ
りこれを細分化し、二酸化炭素ガスを微小気泡群として
スラリー中全体に、分散化して導入する方法；反応槽と
して密閉容器を使用し、加圧した二酸化炭素ガスを導入
し、スラリー上部の自由表面からガスを吸収させる方法
等の手段が採用できる。後者の場合は、撹拌によりボル
テックスを形成し、当該スラリー液面の表面更新を強制
的に行いガス吸収を促進することがより好ましい。

【００３３】二酸化炭素を吹き込んで塩基性炭酸亜鉛を
生成させる際に、Ａｌ又はＳｉの酸化物若しくは水酸化
物の内、１種ないしは２種を、当該酸化亜鉛に対し質量
比で０．１〜２０％、好ましくは０．１〜１０％有する
ように、当該酸化物若しくは水酸化物の原料を添加し塩
基性炭酸亜鉛中に含有させる。原料として特に好ましい
例としては、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ等
の微細粒子ゾルが挙げられ、これらを、滴下装置のごと
き導入手段により反応液中に導入する。なお、その他、
二酸化炭素ガスを吹込む事によりＡｌ、Ｓｉの酸化物若
しくは水酸化物を生じるものであればいかなる化合物を
用いても良い。これらのコロイダルシリカ等は、二酸化
炭素ガスの供給速度に合わせて、滴下等の手段でほぼ連
続的に導入することが好ましい。かくして、塩基性炭酸
亜鉛の粒子が生成・成長する近傍には、Ａｌの酸化物等
の微細ゾル粒子が常に存在するので、当該粒子成長は、
Ａｌの酸化物等の微細粒子を取り込むように行われ、か
くして形成される塩基性炭酸亜鉛粒子内部にはＡｌの酸
化物等が存在することになると考えられる。

【００３４】撹拌手段としては、通常の撹拌機、例えば
櫂型撹拌機、プロペラ型撹拌機、タービン型撹拌機等の
いずれもが好適に使用される。

【００３５】本発明の塩基性炭酸亜鉛生成反応は、実際
には種々の方式によって実施することができるが、例え
ば、反応槽にまず酸化亜鉛スラリーを仕込んでおき、こ
れに二酸化炭素ガスを連続的に供給して塩基性炭酸亜鉛
スラリーを生成させる半連続法（半回分法）；酸化亜鉛
スラリーと二酸化炭素ガスの両者を連続的に反応槽に供
給して塩基性炭酸亜鉛スラリーを生成させ、当該生成し
た塩基性炭酸亜鉛スラリーを連続的に反応槽から溢流さ
せる等して抜き出す連続法等の方法が好ましく採用され
る。

【００３６】塩基性炭酸亜鉛生成反応の反応温度として
は、特に限定するものではないが、１０〜８０℃、好ま
しくは２０〜６０℃である。反応自体は、温度が高い程
高速で進行するが、二酸化炭素ガスの水に対する溶解度
は、温度が高くなると減少し、液中のガス濃度は低下す
る。従って、反応温度は、上記した温度範囲より低くて
も、高くても、総括的な反応速度が遅くなり好ましく
ない。また、反応時間（連続法の場合は、反応槽におけ
る平均滞留時間）は、反応温度、導入される二酸化炭素
濃度等により変わりうるが、通常１０分〜１０時間、好
ましくは３０分〜５時間程度である。なお、温度保持の
ため、反応器は、加熱手段や保温手段及び温度制御手段
を備えることも好ましい。

【００３７】本発明においては、以上の塩基性炭酸亜鉛
生成反応により得られた塩基性炭酸亜鉛を含むスラリー
を流動層乾燥、媒体流動層乾燥、気流乾燥及又は噴霧乾
燥等により乾燥し、水分を除去して乾燥粉末とする。

【００３８】この場合、塩基性炭酸亜鉛を含むスラリー
のスラリー濃度は、かなり低いので、これをそのまま乾
燥するのは熱エネルギー経済上望ましくない。従って、
好ましくは、予め当該スラリーを濃縮、特に機械的手段
により濃縮することが望ましい。

【００３９】スラリーの濃縮度については、当該濃縮ス
ラリーが流動性を保持し、流動層乾燥器等に微粒化して
供給・処理される範囲であれば特に制限はないが、一般
的にはスラリー濃度として２０〜５０質量％、好ましく
は２０〜４５質量％、さらに好ましくは２５〜４０質量
％の範囲であることが取扱い上及び経済性の点から望ま
しい。

【００４０】濃縮のための機械的手段としては、特に限
定するものではないが、シックナー等を用いる沈殿濃
縮、遠心沈降機を用いる遠心沈降、液体サイクロンを用
いる遠心分級等が好ましく使用され、所望の濃縮度や処
理量等に応じて最適な装置を採用することができる。

【００４１】本発明においては、塩基性炭酸亜鉛スラリ
ーは、以上のごとく、好ましくは予め濃縮され、流動層
乾燥器、媒体流動層乾燥器、気流乾燥器及又は噴霧乾燥
器等のごとき乾燥装置に供給され乾燥される。供給され
たスラリーは、かかる乾燥装置内で、微細粒子を含む液
滴となり、これが乾燥用の熱風により流動層を形成し、
浮遊しながら乾燥されるか（流動層乾燥、媒体流動層乾
燥）、又は熱風により搬送されながら極めて短時間で乾
燥され（気流乾燥及又は噴霧乾燥）、塩基性炭酸亜鉛の
乾燥粉末が得られる。

【００４２】乾燥装置としては、最も分散された塩基性
炭酸亜鉛の乾燥微粒子が得られる点で噴霧乾燥器が特に
好ましい。噴霧乾燥器を使用する場合の噴霧機として
は、回転円板、二流体ノズル、加圧ノズル等が適宜採用
でき、また乾燥用熱風温度は、入口で２００〜３００
℃、出口で１００〜１５０℃程度にすることが好まし
い。

【００４３】最後に当該乾燥された塩基性炭酸亜鉛を加
熱分解（焼成）し酸化亜鉛とする。加熱分解温度は、塩
基性炭酸亜鉛を分散性の良い微粒子状の酸化亜鉛に分解
する温度で、２００〜１０００℃、好ましくは２００〜
５００℃、さらに好ましくは２５０〜３５０℃の温度が
望ましい。これよりあまり温度が低いと分解が不十分に
なり、またこれよりあまり温度が高すぎると凝集や焼結
により粒子が成長しすぎることなり、何れも分散性が悪
くなるため好ましくない。加熱分解時間は、処理量、加
熱温度、加熱炉の型等によっても異なりうるが通常３０
分〜２０時間、好ましくは１〜１０時間程度である。

【００４４】加熱分解は、空気等の酸化性雰囲気下で、
塩基性炭酸亜鉛粒子を上記温度に加熱しうる炉により行
われる。加熱炉としては、特に限定するものではなく、
例えば箱形炉、回転炉（ロータリーキルン）、移動層
炉、流動層炉、電気炉、ガス加熱炉、赤外線加熱炉等が
好適に用いられる。

【００４５】加熱分解後の酸化亜鉛粒微粒子は、分散性
に優れており、そのまま本発明の化粧品等の紫外線遮蔽
用に使用することができる。なお、所望により、ボール
ミル、ロッドミル、アトリションミル、ジェットミル、
ミクロンミル等の微粉砕機により更に粉砕処理してから
使用することもできる。これらの微粉砕機は、配合する
化粧品等や塗料などに応じて適宜選択される。

【００４６】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。ただ
し、これらは単なる実施の態様の一例であり、本発明の
技術的範囲がこれらによりなんら限定されるものではな
い。

【００４７】（実施例１）（１）フランス法によって得たＪＩＳＫ１４１０１
種酸化亜鉛と、イオン交換水を用いて６２．５ｇ／Ｌの
酸化亜鉛スラリーを調製した。このスラリーを、内容積
１０Ｌの、底部に散気管を装備し、撹拌機、スラリー供
給手段及び保温機構のついた反応容器に５．６Ｌ仕込
み、温度を３０℃に保ち撹拌下に、５Ｌ／分で二酸化炭
素ガスを吹込んだ。このガスを吹込む間コロイダルシリ
カ溶液（濃度１２．５ｇ-ＳｉＯ₂／Ｌ）１．４Ｌを２時
間かけて連続して滴下供給した。２時間後に吹き込みを
終了し、生成物をＸＲＤ分析して塩基性炭酸亜鉛が生成
していることを確認した。

【００４８】（２）このスラリーを２時間静置した後、
上澄液を捨て、スラリー濃度２０％の塩基性炭酸亜鉛ス
ラリーを得た。上澄液を分析してシリカ分のないことを
確認した。すなわち供給したシリカ分は、すべて塩基性
炭酸亜鉛中に導入されたことが確認された。このスラリ
ーを入口ガス温度２５０℃、出口ガス温度１３０℃に調
整されたスプレードライヤーにフィードし、塩基性炭酸
亜鉛粒子を得た。この粒子の粒子径は約１００μｍであ
った。

【００４９】（３）この粒子を２５０℃に加熱した箱型
炉に装入し５時間加熱分解し、酸化亜鉛微細粒子を得
た。

【００５０】得られた酸化亜鉛の比表面積をＢＥＴ法に
よって測定し、５０ｍ²／ｇの値を得た。この比表面積
から計算される粒子径は０．０２μｍである。また、酸
化亜鉛中のシリカ分を分析し４．８％のシリカ分を含む
ことを確認した。ＪＩＳＫ５１０１に基づいて測定し
た嵩密度は、０．２０ｇ／ｍｌであった。

【００５１】次にこの得られた酸化亜鉛微細粒子の分散
性を評価するために、上述の分散性評価試験を行ない、
透過率を測定した。結果を表１に示す。表から明らかな
ように、本発明の酸化亜鉛は、可視光透過率、紫外線遮
蔽能が高く分散性に優れていることが分かる。

【００５２】（比較例１）（１）フランス法によって得たＪＩＳＫ１４０１１種
酸化亜鉛、イオン交換水を用いて５０ｇ／Ｌの酸化亜鉛
スラリーを準備した。このスラリーを、内容積１０Ｌの
撹拌機と底部に散気管を装備した反応容器に７Ｌ仕込
み、撹拌下５Ｌ／分で二酸化炭素ガスを吹込んだ。２時
間後に吹き込みを止め、生成物をＸＲＤ分析して塩基性
炭酸亜鉛が生成していることを確認した。

【００５３】（２）このスラリーを２時間静置した後、
上澄液を除き、スラリー濃度２０％の塩基性炭酸亜鉛ス
ラリーを得た。このスラリーを入口ガス温度２５０℃、
出口ガス温度１３０℃に調整されたスプレードライヤー
にフィードし、塩基性炭酸亜鉛粒子を得た。この粒子の
粒子径は、約１１０μｍであった。

【００５４】（３）この粒子を２５０℃に加熱した箱型
炉に装入し５時間加熱分解し、酸化亜鉛微細粒子を得
た。

【００５５】得られた酸化亜鉛の比表面積をＢＥＴ法に
よって測定し４７ｍ²／ｇの値を得た。この比表面積か
ら計算される粒子径は０．０２μｍである。ＪＩＳＫ
５１０１に基づいて測定した嵩密度は０．３０ｇ／ｍｌ
であった。次にこの得られた酸化亜鉛微細粒子の分散性
を測定するために、上述の分散性評価試験を行ない透過
率を測定した。結果を下表１に示す。表から明らかなよ
うに、従来の方法を用いて製造した酸化亜鉛は、Ａｌや
Ｓｉの酸化物等を含有せず、また嵩密度も高いため実施
例１に比べ可視光透過率は高いが、紫外線遮蔽能が低
く、分散性に劣ることが分かる。

【００５６】（比較例２）比較例１で得られた酸化亜鉛
を用い、シリカ被覆量が５質量％となる計算量のケイ酸
ナトリウム水溶液に加え、この溶液を強く撹拌してスラ
リー状態にした後塩酸を徐々に加えてｐＨ７まで下げケ
イ素酸化物を析出させた。この液を１晩静置後濾過洗
浄、乾燥して表面をケイ素酸化物で被覆した酸化亜鉛粉
末を得た。この酸化亜鉛粉末の分散性評価試験を行い、
透過率を測定した。結果を下表１に示す。表から分かる
ように酸化亜鉛の表面のみをシリカで被覆したものは、
実施例１に比べ可視光透過率は高いが、紫外線遮蔽能が
低く、分散性に劣ることが分かる。

【００５７】（実施例２）（１）フランス法によって得たＪＩＳＫ１４１０３種
酸化亜鉛、実施例１で得られた上澄液及び純水を用いて
５０ｇ／Ｌの酸化亜鉛スラリーを調製した。このスラリ
ーを内容積１０Ｌの、底部に散気管を装備し、撹拌機、
スラリー供給手段及び保温機構のついた反応容器に５．
６Ｌ仕込み、温度を４０℃に保ち撹拌下１０L／分で二
酸化炭素ガスを吹込んだ。このガスを吹込む間コロイダ
ルアルミナ溶液（濃度１２．５ｇ-Ａｌ₂Ｏ₃／Ｌ）１．
４Ｌを２時間かけて連続して供給した。２時間後に吹き
込みを終了し生成物をＸＲＤ分析して塩基性炭酸亜鉛が
生成している事を確認した。

【００５８】（２）このスラリーを２時間静置した後、
上澄液を捨て、スラリー濃度２７％の塩基性炭酸亜鉛ス
ラリーを得た。このスラリーを入口ガス温度２５０℃、
出口ガス温度１３０℃に調整されたスプレードライヤー
にフィードし、塩基性炭酸亜鉛粒子を得た。この粒子の
粒子径は約４００μｍであった。

【００５９】（３）当該粒子を３００℃に加熱したレト
ルト炉（レトルトは１０ｒｐｍで回転させた）に装入し
５時間加熱分解し、酸化亜鉛微細粒子を得た。得られた
酸化亜鉛の比表面積をＢＥＴ法によって測定し４３ｍ²
／ｇの値を得た。この比表面積から計算される粒子径は
０．０２μｍである。また、酸化亜鉛中のアルミナ分を
分析し０．９％のアルミナを含むことを確認した。ＪＩ
ＳＫ５１０５に基づいて測定した嵩密度は０．３ｇ／
ｍｌであった。

【００６０】次にこの得られた酸化亜鉛微細粒子の分散
性を評価するために上述の分散性評価試験を行ない透過
率を測定した。結果を下表１に示す。表から明らかなよ
うに本発明の酸化亜鉛は、可視光透過率、紫外線遮蔽能
が高く分散性に優れていることが分かる。

【００６１】（実施例３）（１）フランス法によって得たＪＩＳＫ１４１０１種
酸化亜鉛、イオン交換水を用いて６２．５ｇ／Ｌの酸化
亜鉛スラリーを調製した。このスラリーを内容積１０Ｌ
の底部に散気管を装備し、撹拌機、スラリー供給手段及
び保温機構のついた反応容器に５．６Ｌ仕込み、温度を
３０℃に保ち撹拌下５Ｌ／分で二酸化炭素ガスを吹込ん
だ。このガスを吹込む間コロイダルシリカ溶液（濃度２
５ｇ-ＳｉＯ₂／Ｌ）１．４Ｌを２時間かけて連続して供
給した。２時間後に吹き込みを終了し生成物をＸＲＤ分
析して塩基性炭酸亜鉛が生成していることを確認した。

【００６２】（２）このスラリーを２時間静置した後、
上澄液を捨て、スラリー濃度２０％の塩基性炭酸亜鉛ス
ラリーを得た。上澄液を分析してシリカ分のないことを
確認した。このスラリーを入口ガス温度２５０℃、出口
ガス温度１３０℃に調整されたスプレードライヤーにフ
ィードし、塩基性炭酸亜鉛粒子を得た。この粒子の粒子
径は約１００μｍであった。

【００６３】（３）この粒子を２５０℃に加熱した箱型
炉に装入し５時間加熱分解し、酸化亜鉛微細粒子を得
た。得られた酸化亜鉛の比表面積をＢＥＴ法によって測
定し５５ｍ²／ｇの値を得た。この比表面積から計算さ
れる粒子径は０．０２μｍである。また、酸化亜鉛中の
シリカ分を分析し９％のシリカ分を含むことを確認し
た。ＪＩＳＫ５１０５に基づいて測定した嵩密度は
０．２０ｇ／ｍｌであった。

【００６４】次にこの得られた酸化亜鉛微細粒子の分散
性を測るために上述の分散性評価試験を行ない透過率を
測定した。結果を下表１に示す。表から明らかなように
本発明の酸化亜鉛は、可視光透過率、紫外線遮蔽能が高
く分散性に優れていることがわかる。

【００６５】

【表１】

【００６６】

【発明の効果】表から明らかなように本発明の酸化亜鉛
微粒子は、可視光透過率、紫外線遮蔽能が高く分散性に
優れており、分散性に優れた紫外線遮蔽用の酸化亜鉛微
粒子であることがわかる。従って化粧品や塗料などの紫
外線遮蔽と同時に透明性が必要な各種用途に好適に用い
られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池田達彦福岡県飯塚市大字横田669番地ハクスイテック株式会社内Ｆターム(参考） 4C083 AB211 CC19 EE01 EE06 EE07 EE17 FF01 4G047 AA04 AA05 AB02 AC02 AD04 4J037 AA11 CA08 CA12 CB23 DD01 DD05 EE15 EE35 EE43 FF02 FF15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】比表面積から計算された平均１次粒子径
が０．０３μｍ以下である酸化亜鉛微粒子であって、当
該粒子内部にも、ＡｌあるいはＳｉの酸化物若しくは
水酸化物の１種ないしは２種以上を、酸化亜鉛に対し質
量比で０．１〜２０％含み、かつ、嵩密度が０．２５ｇ
／ｍｌ以下であることを特徴とする実質的に酸化亜鉛か
らなる、分散性に優れた紫外線遮蔽用酸化亜鉛微粒子。