JP2015182892A - 酸化亜鉛及びその製造方法並びにその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)亜鉛酸化物の懸濁液を40℃以上に加熱し、その温度でのpHを7以上に維持して熟成することを特徴とする酸化亜鉛の製造方法、
(2)亜鉛酸化物と、亜鉛化合物とカルボン酸及び/又はその塩とを混合した懸濁液を40℃以上に加熱し、その温度でのpHを7以上に維持して熟成することを特徴とする酸化亜鉛の製造方法、
(3)前記の(1)又は(2)の方法により製造される薄片状、六角板状、六角柱状又はそれらに類似した形状を有する酸化亜鉛、
(4)前記の(1)又は(2)の方法により製造される針状、棒状又はそれに類似した形状を有する酸化亜鉛、
(5)前記の酸化亜鉛を含む熱伝導性フィラー、その熱伝導性フィラーを含む放熱性組成物、
(6)前記の酸化亜鉛を含む紫外線遮蔽材、その紫外線遮蔽剤を含む化粧料等である。
また、本発明の酸化亜鉛は、形状や大きさが整い、結晶性や分散性が良く、嵩密度が低く充填性が良いことから、熱伝導性フィラー、充填剤、白色顔料、セラミックス原料等に用いることができ、化粧料、外用剤、塗料、樹脂組成物、放熱性組成物等に配合することができる。化粧料に配合すると、特定の大きさを有することから分散性が良く肌へのすべり感が良くなる。
レイノルズ係数=(翼径)2×撹拌速度×溶液密度/溶液粘度
混合時間は適宜設定できるが、例えば1秒〜1時間程度が好ましく、1秒〜30分程度がより好ましい。
(1)ポリカルボン酸、特にジカルボン酸、トリカルボン酸、例えば、シュウ酸、フマル酸。
(2)ヒドロキシポリカルボン酸、特にヒドロキシジ−又はヒドロキシトリ−カルボン酸、例えばリンゴ酸、クエン酸又はタルトロン酸。
(3)(ポリヒドロキシ)モノカルボン酸、例えばグルコヘプトン酸又はグルコン酸。
(4)ポリ(ヒドロキシカルボン酸)、例えば酒石酸。
(5)ジカルボキシルアミノ酸及びその対応するアミド、例えばアスパラギン酸、アスパラギン又はグルタミン酸。
(6)ヒドロキシル化され又はヒドロキシル化されていないモノカルボキシルアミノ酸、例えばリジン、セリン又はトレオニン。
カルボン酸塩としては、どのような塩でも制限なく用いることができるが、例えばナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩等を用いることができる。カルボン酸及び/又はその塩の量は、その亜鉛化合物の亜鉛原子に対するカルボキシル基(−COOH)及びその塩(−COOM、ここで、Mはアルカリ金属、アンモニウム等を示す。)の合量のモル比で表すが、これはカルボキシル基(−COOH)とその塩(−COOM)の合量が酸化亜鉛の粒子形状等に影響を及ぼすためである。例えばクエン酸は1分子中に3個のカルボシキル基を有するため、3個分の影響力がある。カルボン酸及び/又はその塩の添加量は、亜鉛化合物の亜鉛原子に対するモル比で表して0.001〜0.1が好ましく、0.005〜0.05の範囲の量がより好ましく、0.007〜0.03の範囲が更に好ましい。カルボキシル基のモル比を0.001より少なくするとその添加効果が得られにくいため好ましくない。
重量平均長軸径=Σ(Ln・Ln・Dn2)/Σ(Ln・Dn2)
重量平均短軸径=Σ(Dn・Ln・Dn2)/Σ(Ln・Dn2)
上記式中、nは計測した個々の粒子の番号を表し、Lnは第n番目の粒子の長軸径、Dnは第n番目の粒子の短軸径をそれぞれ表す。)
(1)薄片状又はそれらに類似した形状を有する酸化亜鉛
この酸化亜鉛は、薄片状あるいは板状の面を有し、その面に垂直方向に伸びた厚みを有する。平均わたり径は、0.1〜20.0μmの範囲がより好ましく、0.5〜10.0μmの範囲がより好ましく、1〜8.0μmの範囲が更に好ましい。平均厚みは0.01〜2.0μmが好ましく、より好ましくは0.05〜1.0μmである。
この酸化亜鉛は、六角形の面を有し、その面に垂直方向に伸びた厚みを有する。平均わたり径は、0.1〜20.0μmの範囲がより好ましく、0.5〜10.0μmの範囲がより好ましく、1.0〜8.0μmの範囲が更に好ましい。平均厚みは0.01〜2.0μmが好ましく、より好ましくは0.05〜1.0μmである。
この酸化亜鉛は、六角形の面を有し、その面に垂直方向に伸びた六角柱の形状を有する。その柱の平均短軸径は0.1〜10.0μmが好ましく、より好ましくは0.5〜5.0μmである。また、柱の平均長軸径は0.2〜20.0μmが好ましく、より好ましくは0.5〜10.0μmである。また、電子顕微鏡写真を詳細に観察すると、六角柱状の中央部にくびれがあり、その部分の短軸径は両端部に比べ小さい酸化亜鉛粒子がある。このような六角柱の柱の両端部と中央部の短軸径が、両端部に比し中央部の短軸径が小さい形状を本発明では鼓に類似した形状(鼓形状)という。(中央部の短軸径)/(両端部の短軸径)は、0.5〜0.99程度が好ましく、0.7〜0.99程度がより好ましい。このような鼓形状は、中央部のくびれ部分に存在する六角板状核晶を対称面とした成長双晶が起こったような形状を有する。
この酸化亜鉛は、針状、棒状の形状を有する。その柱の平均短軸径は0.1〜10.0μmが好ましく、より好ましくは0.5〜5.0μmである。また、柱の平均長軸径は0.2〜20.0μmが好ましく、より好ましくは0.5〜10.0μmである。
この酸化亜鉛は、針状、棒状の形状を有し、端面に開口を有する。端面に開口を有することからマカロニ状、あるいはそれに類似した形状というが、開口が貫通したチューブ状になっていても良く、開口が貫通していない状態でも良い。その柱の平均短軸径は0.1〜10.0μmが好ましく、より好ましくは0.5〜5.0μmである。また、柱の平均長軸径は0.2〜20.0μmが好ましく、より好ましくは0.5〜10.0μmである。
酸化亜鉛粒子が集積した集合体であり、集合体の粒子径は適宜設定することができ、0.01〜50μmの大きさを有していても良く、0.02〜30μmがより好ましく、0.05〜20μmが更に好ましい。
亜鉛酸化物(六角板状)の10%水性スラリーにモノエタノールアミン0.70モルを添加し、100℃に昇温し、pH10で1時間熟成を行い、本発明の酸化亜鉛(試料A)を得た。
亜鉛酸化物(六角板状)の10%水性スラリーに、硫酸亜鉛0.30モル、クエン酸三ナトリウム0.003モル、モノエタノールアミン0.70モルをそれぞれ添加し、100℃に昇温し、pH10で1時間熟成を行い、本発明の酸化亜鉛(試料B)を得た。
亜鉛酸化物(六角板状)の10%水性スラリーに、硫酸亜鉛0.30モル、クエン酸三ナトリウム0.010モル、モノエタノールアミン0.70モルをそれぞれ添加し、100℃に昇温し、pH10で2時間熟成を行い、本発明の酸化亜鉛(試料C)を得た。
亜鉛酸化物(六角板状)の10%水性スラリーに、硫酸亜鉛0.30モル、クエン酸三ナトリウム0.010モル、水酸化アンモニウム0.70モルをそれぞれ添加し、100℃に昇温し、水酸化アンモニウムを添加しながらpH10で2時間熟成を行い、本発明の酸化亜鉛(試料D)を得た。
Claims (11)
- 亜鉛酸化物の懸濁液を40℃以上に加熱し、その温度でのpHを7以上に維持して熟成する酸化亜鉛の製造方法。
- 亜鉛酸化物と、亜鉛化合物とカルボン酸及び/又はその塩とを混合した懸濁液を40℃以上に加熱し、その温度でのpHを7以上に維持して熟成する酸化亜鉛の製造方法。
- アンモニウム化合物を添加してpHを7以上に維持する請求項1又は2に記載の酸化亜鉛の製造方法。
- 亜鉛化合物と、その亜鉛化合物の亜鉛原子に対するモル比で表して、0.001〜0.1の範囲の量のカルボン酸及び/又はその塩とを添加する請求項2に記載の酸化亜鉛の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法で製造することを特徴とする酸化亜鉛。
- 薄片状、六角板状、六角柱状又はそれらに類似した形状を有する請求項5に記載の酸化亜鉛。
- 針状、棒状又はそれに類似した形状を有する請求項5に記載の酸化亜鉛。
- 請求項5〜7のいずれか一項に記載の酸化亜鉛を含む熱伝導性フィラー。
- 請求項8に記載の熱伝導性フィラーを含む放熱性組成物。
- 請求項5〜7のいずれか一項に記載に酸化亜鉛を含む、紫外線遮蔽材。
- 請求項5〜7のいずれか一項に記載の酸化亜鉛を含む、化粧料。
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