JP3375018B2 - 樹脂コ−ティング黒色強磁性体微粒子の製造法 - Google Patents

樹脂コ−ティング黒色強磁性体微粒子の製造法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂コーティング黒色
強磁性体微粒子の製造法に関する。更に詳しくは、酸化
による変色が有効に防止されるメーキャップ化粧料に用
いられる樹脂コーティング黒色強磁性体微粒子の製造法
に関する。
【0002】
【従来の技術】黒色酸化鉄によって代表される黒色強磁
性体微粒子としての磁性流体を用いたメーキャップ化粧
料が知られている(特開平1-242513号公報)。特に、従来
からアイラインなどに使用されていたカーボンの一種か
ら発がん性物質である3,4-ベンツピレンが発見され、そ
の代替材料として水ベース磁性流体が最近注目されてい
る。この水ベース磁性流体を用いたものは、黒くて伸び
が良く、紫外線の吸収効果もあるため、メーキャップ化
粧料として人気を集めている。
【0003】しかしながら、磁性流体に使用される黒色
強磁性体微粒子(主にマグネタイト微粒子)は、空気中で
酸化され易く、特にペン型アイライナ用具に充填した場
合には、中綿に磁性流体が含浸された状態で用いられる
ため、気-液界面での表面積が大きくなり、容易に空気
酸化を受けて変色するという欠点がみられる。
【0004】こうした欠点を避けるため、還元性物質を
酸化防止剤として添加することも提案されているが(特
開平3-7213号公報)、この場合にも保管温度による酸化
度合の違いによって、色の経時的変化にバラツキがでる
のを避けることができない。また、還元性物質を添加し
すぎると、還元されすぎて初期色が一定しないなどの問
題点がある。
【0005】更に、気-液界面での表面積を小さくし
て、空気酸化を抑制する方法として、筆の先に磁性流体
を含む黒色顔料液をつけて塗る方式のペンを使用する方
法もあるが、この方式のアイライナ、マスカラは用具の
コストがかさみ、また黒色顔料液が安定な状態で保存さ
れていないため、外部への滲み出しが懸念されるなどの
問題点がある。
【0006】本発明者は先に、黒色顔料液として使用さ
れる黒色強磁性体微粒子を用いたメーキャップ化粧料で
あって、それの酸化による変色を有効に防止することに
より、アイライナ、マスカラ等の用途に有効に用いられ
るものとして、ポリスチレン樹脂、好ましくはジビニル
ベンゼン共架橋ポリスチレン樹脂でコーティングされた
黒色強磁性体微粒子を用いたメーキャップ化粧料を提案
している(特願平6-141158号)。
【0007】かかるメーキャップ化粧料に用いられる樹
脂コーティング黒色強磁性体微粒子は、例えば次のよう
な方法によって製造することができる。 (1)黒色強磁性体微粒子の水性けん濁液に、スチレンモ
ノマー、好ましくはスチレンとジビニルベンゼンとの混
合モノマーを添加し、撹拌してモノマー(混合物)のマイ
クロエマルジョンに黒色強磁性体微粒子を吸着させた
後、重合反応させる方法
【0008】または (2)黒色強磁性体微粒子のモノマー(混合物)分散液を、H
LB値が16〜23の界面活性剤を溶解させた水溶液中に加
え、撹拌して乳化させた後、重合反応させる方法
【0009】これらの製造法では、重合反応終了後の冷
却された樹脂コーティング強磁性体微粒子の水性けん濁
液に、メタノール等の凝集溶媒を加えて凝集させ、ロ
過、乾燥させて樹脂コーティング強磁性体微粒子の分離
が行われている。得られた樹脂コーティング強磁性体微
粒子は、それを水またはイソパラフィン等の炭化水素油
などの溶媒に分散させることにより、メーキャップ化粧
料用黒色顔料液を形成させる。
【0010】しかしながら、このような分離法によって
得られた樹脂コーティング強磁性体微粒子から調製され
たメーキャップ化粧料用黒色顔料液は、樹脂コーティン
グされているため酸化による変色は有効に防止され、初
期色からの変化は認められないものの、黒色顔料液はや
や褐色味を帯びており、その原因が樹脂でコーティング
されていない強磁性体微粒子の共存にあることが判明し
た。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、(1)
黒色強磁性体微粒子の水性けん濁液に、スチレンモノマ
ー、好ましくはスチレンとジビニルベンゼンとの混合モ
ノマーを添加し、撹拌してモノマー(混合物)のマイクロ
エマルジョンに黒色強磁性体微粒子を吸着させた後、重
合反応させる方法または(2)黒色強磁性体微粒子のモノ
マー(混合物)分散液を、HLB値が16〜23の界面活性剤を
溶解させた水溶液中に加え、撹拌して乳化させた後、重
合反応させる方法によって樹脂コーティング黒色強磁性
体微粒子を製造するに際し、これを用いてメーキャップ
化粧料用黒色顔料液を調製した場合に、褐色味を帯びて
いない初期色を呈するものを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
重合反応させた反応混合物であるポリスチレン樹脂また
はジビニルベンゼン共架橋ポリスチレン樹脂でコーティ
ングされた黒色強磁性体微粒子の水性分散液のpHを0.5
以下とし、次いで中和して樹脂コーティング黒色強磁性
体微粒子を分離することにより達成される。
【0013】前記(1)の製造法では、黒色の強磁性体微
粒子は、一般に第1鉄塩と第2鉄塩との共沈によって製造
され、そこにオレイン酸等の界面活性剤を吸着させて微
粒子の凝集を抑制し、安定な水性けん濁を形成させる。
この水性けん濁液には、ポリビニルアルコールが添加さ
れ、その後モノマー(混合物)を添加して撹拌することに
より、そこにモノマー(混合物)のマイクロエマルジョン
を形成させる。
【0014】このマイクロエマルジョンに黒色強磁性体
微粒子は吸着され、内包されるが、最終的に用いられる
黒色強磁性体微粒子の粒径は、アイライナ等のペン用途
に用いられる場合には約0.1μm以下であることが好まし
く、そのような微粒子粒径はマイクロエマルジョンの粒
径によって左右され、またマイクロエマルジョンの粒径
は添加されるポリビニルアルコールの濃度によって左右
される。このために、ポリビニルアルコールは、水性け
ん濁液1L当り約20〜40g、好ましくは約30〜40gの濃度
となるような量で用いられる。
【0015】また、スチレンモノマーは、強磁性体微粒
子が黒色顔料としての性状を維持するために、強磁性体
微粒子に対して約0.5〜2、好ましくは約0.7〜1.2の重量
比で用いられる。これより少ないスチレン添加量では、
コーティングが不完全となって、酸化による変色を十分
に防止することができない。一方、これより多い割合で
用いられると、黒色顔料としての色調を維持できなくな
る。スチレンモノマーと共にジビニルベンゼンモノマー
を任意の割合で用いると、そこに共架橋が行われ、ポリ
スチレン樹脂コーティング膜に十分なる強度を持たせる
ことができる。
【0016】ポリビニルアルコールを添加した水性けん
濁液にモノマー(混合物)を添加した後、約1〜2日間撹拌
が行われ、この段階での重合反応を抑制するために、室
温以下、好ましくは約5〜15℃の温度に管理される。こ
の際、スチレンモノマーの揮散を防止するために、撹拌
は密閉容器中で行われる。その後、重合開始剤、好まし
くはレドックス系重合開始剤が添加され、約80〜90℃で
約3〜5時間程度重合反応が行われる。
【0017】得られたポリスチレン樹脂、好ましくはジ
ビニルベンゼン共架橋ポリスチレン樹脂でコーティング
された強磁性体微粒子の水性けん濁液は、そこにメタノ
ール等の凝集溶媒を加えて凝集させ、ロ過、乾燥した
後、水またはイソパラフィン等の炭化水素油などの溶媒
中に分散させることにより、メーキャップ化粧料用黒色
顔料液を形成させる。
【0018】また、前記(2)の製造法では、共沈法等に
よって製造された黒色強磁性体微粒子は、そこにオレイ
ン酸等の界面活性剤を吸着させた後、酸を加えて凝集さ
せ、水洗、乾燥して、界面活性剤被覆黒色強磁性体微粒
子とする。
【0019】これにモノマー(混合物)を加え、撹拌して
黒色強磁性体微粒子をモノマー(混合物)中に分散させ
る。スチレンモノマーは、強磁性体微粒子が黒色顔料と
しての性状を維持するために、強磁性体微粒子に対して
約0.7〜2、好ましくは約0.8〜1.2の重量比で用いられ
る。分散は、通常の撹拌でもよいが、超音波照射との併
用が推奨される。
【0020】得られた黒色強磁性体微粒子のモノマー
(混合物)分散液は、HLBが16〜23の界面活性剤、例えば
オレイン酸ナトリウム(HLB18.0)、オレイン酸カリウム
(同20.0)、ポリオキシエチレンステアリン酸エステル
(同16.0〜18.8)、ラウリン酸ナトリウム(同20.9)等の水
溶液中に添加され、乳化せしめる。界面活性剤のHLB値
がこのような範囲内に限定されるのは、最終的に用いら
れる黒色強磁性体微粒子の粒径を約0.1μm以下とするた
めである。これらの界面活性剤は、水1L当り約10〜30
g、好ましくは約15〜20gの割合で用いられる。
【0021】その後の重合反応は、前記(1)の場合と同
様に行われる。
【0022】本発明においては、これらいずれの方法で
も重合反応が終った後、冷却した反応混合物であるポリ
スチレン樹脂またはジビニルベンゼン共架橋ポリスチレ
ン樹脂でコーティングされた黒色強磁性体微粒子の水性
分散液のpHを0.5以下、好ましくは0.3〜0.4とし、次い
で中和する工程がとられ、この後凝集溶媒の添加による
凝集が行われる。
【0023】pHを0.5以下とする操作は、微粒子水性分
散液中に無機酸、好ましくは4〜6N塩酸を滴下すること
によって行われ、室温に約1〜2日間放置した後、水酸
化ナトリウム水溶液等のアルカリによる中和が行われ
る。
【0024】
【発明の効果】ポリスチレン樹脂またはジビニルベンゼ
ン共架橋ポリスチレン樹脂による強磁性体微粒子のコー
ティングの際、微粒子の一部はコーティングされること
なく残存し、これがコーティング樹脂形成のための重合
反応の加熱によって酸化され、強磁性体微粒子の黒色度
の低下をもたらすが、重合反応終了後これを無機酸で溶
解、除去することにより、黒色度の低下を有効に防止す
ることができる。
【0025】従って、黒色顔料としての色調を十分に満
足させ、その上酸化による変色を効果的に防止させた本
発明の樹脂コーティング黒色強磁性体微粒子は、特に気
-液界面での表面積が大きい状態で用いられるアイライ
ナ等のペン用途などにこれを有効に用いることができ
る。
【0026】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【0027】比較例1 FeCl2・nH2O 185gおよびFeCl3・6H2O 500gを水に溶解さ
せて全量を1.5Lとした水溶液に、6Nアンモニア水1.5L
を滴下して、粒径約5〜20nmのマグネタイト微粒子を生
成させた。これを90℃に加熱した後、7%オレイン酸ナト
リウム水溶液1Lを加えて30分間加熱を続けた。これを
15℃以下に冷却した後、12%ポリビニルアルコール(#50
0)水溶液2Lを加え、次いでスチレン270mlとジビニルベ
ンゼン(60%)30mlの混合モノマーを加え、15℃以下の温
度に保ちながら、24時間撹拌を続けた。その後、過硫酸
ナトリウム2.5gおよび亜硫酸水素ナトリウム1.0gを加
え、90℃で3時間加熱する。これを冷却した後、メタノ
ール7Lを加えて撹拌し、ロ過、乾燥して、約520gのジ
ビニルベンゼン共架橋ポリスチレン樹脂コーティングマ
グネタイト微粒子を得た。
【0028】実施例1 比較例1において、過硫酸ナトリウムおよび亜硫酸水素
ナトリウムの添加、90℃での加熱および冷却を行った
後、6N塩酸をpHが0.4になる迄滴下した後24時間放置
し、次いで6N水酸化ナトリウム水溶液をpHが7になる迄
滴下し、その後メタノール添加、ロ過、乾燥して、約52
0gのジビニルベンゼン共架橋ポリスチレン樹脂コーティ
ングマグネタイト微粒子を得た。
【0029】比較例2 比較例1において、オレイン酸ナトリウム水溶液添加後
の加熱を行った後、30℃以下に冷却し、そこに1N塩酸を
pHが6になる迄滴下してマグネタイト微粒子を凝集さ
せ、水洗、ロ過、乾燥した。得られた約270gのオレイン
酸被覆マグネタイト微粒子に、スチレン270mlおよびジ
ビニルベンゼン(60%)30mlの混合モノマーを加え、氷冷
下で2時間超音波照射しながら撹拌して、分散させた。
このマグネタイト微粒子分散混合モノマーを、2%オレイ
ン酸ナトリウム水溶液6L中に加え、撹拌して乳化させ
た。そこに、過硫酸ナトリウム2.5gおよび亜硫酸水素ナ
トリウム1.0gを加え、90℃で3時間加熱する。これを冷
却した後、メタノール7Lを加えて撹拌し、ロ過、乾燥
して、約520gのジビニルベンゼン共架橋ポリスチレン樹
脂コーティングマグネタイト微粒子を得た。
【0030】実施例2 比較例2において、過硫酸ナトリウムおよび亜硫酸水素
ナトリウムの添加、90℃での加熱および冷却を行った
後、6N塩酸をpHが0.4になる迄滴下した後24時間放置
し、次いで6N水酸化ナトリウム水溶液をpHが7になる迄
滴下し、その後メタノール添加、ロ過、乾燥して、約52
0gのジビニルベンゼン共架橋ポリスチレン樹脂コーティ
ングマグネタイト微粒子を得た。
【0031】以上の各実施例および比較例で得られたジ
ビニルベンゼン共架橋ポリスチレン樹脂コーティングマ
グネタイト微粒子の各10gに、純水28.5gおよびオレイン
酸ナトリウム1.5gを添加し、ホモジナイザで撹拌(10000
rpm、2時間)、分散させて、黒色顔料液を調製した。各
実施例の樹脂コーティングマグネタイト微粒子を用いた
ものは、黒色顔料液としての初期色色調を十分満足させ
ていたが、各比較例の樹脂コーティングマグネタイト微
粒子を用いたものは、初期色がやや褐色味を帯びた黒色
顔料液を形成していた。
【0032】これらの黒色顔料液をペン型アイライナ用
具に充填した後、52℃の恒温槽中に横にして4週間放置
した後、紙面に塗布したところ、各比較例のものは初期
色からの変化は認められないものの、やや褐色味を帯び
ていることに変わりなく、これに対し各実施例のものは
黒色顔料液としての色調を十分に満足させた状態からの
変化が認められないことが確認された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 25/04 C08L 25/04 C09C 1/24 C09C 1/24 3/10 3/10 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 2/00 - 2/60 G03G 9/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 黒色強磁性体微粒子の水性けん濁液にス
    チレンモノマーまたはスチレン-ジビニルベンゼンモノ
    マー混合物を添加し、撹拌してモノマーまたはモノマー
    混合物のマイクロエマルジョンに前記微粒子を吸着さ
    せ、重合反応させた後、反応混合物のpHを0.5以下と
    し、次いで中和して分離することを特徴とする樹脂コー
    ティング黒色強磁性体微粒子の製造法。
  2. 【請求項2】 黒色強磁性体微粒子のスチレンモノマー
    分散液またはスチレン-ジビニルベンゼンモノマー混合
    物分散液を、HLB値が16〜23の界面活性剤を溶解させた
    水溶液中に加え、撹拌して乳化させ、重合反応させた
    後、反応混合物のpHを0.5以下とし、次いで中和して分
    離することを特徴とする樹脂コーティング黒色強磁性体
    微粒子の製造法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の方法で製造され
    た樹脂コーティング黒色強磁性体微粒子を用いたメーキ
    ャップ化粧料。
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JP4669951B2 (ja) * 2003-12-15 2011-04-13 国立大学法人東京工業大学 ポリマー被覆微粒子の製造方法およびポリマー被覆微粒子
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