JPH11236515A - 紫外線遮蔽性微粉体組成物とその用途 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】薄片状微粉基体に無機微粒子が均一に付着して
おり、紫外線遮蔽効果にすぐれると共に、化粧料や塗料
への分散性にもすぐれる紫外線遮蔽性微粉体組成物を提
供することにある。 【解決手段】本発明による紫外線遮蔽性微粉体組成物
は、アイラアイトに代表される合成層状ポリケイ酸又は
その塩からなる薄片状微粉基体の表面に酸化亜鉛や酸化
チタン等、無機酸化物微粒子を付着させてなることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線遮蔽性微粉
体組成物に関し、詳しくは、合成層状ポリケイ酸又はそ
の塩の表面に無機酸化物微粒子を付着させ、複合化して
なる紫外線遮蔽性微粉体組成物とその用途、特に、化粧
料及び塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、化粧料には、着色の目的のほか、
紫外線遮蔽を目的として、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化
ジルコニウム等、種々の無機酸化物微粒子が配合されて
いる。しかし、従来、このように無機酸化物微粒子を配
合した化粧料は、その無機微粒子の有する特性、特に、
表面の物理的、化学的性状のほか、粒子径や形状等にも
起因して、種々の問題を有している。例えば、酸化チタ
ン微粒子を紫外線散乱剤として配合する場合、酸化チタ
ン微粒子自体が一次粒子の凝集体であるので、例えば、
パウダー状の化粧料中に均一に分散させることが困難で
あり、従って、その紫外線遮蔽効果を有効に発揮させる
ことができない。他方、酸化亜鉛微粒子は、一般に、伸
展性がよくなく、これを配合した化粧料も、伸展性が低
下し、肌の上での伸びが悪い。

【０００３】そこで、このような問題を解決するため
に、従来、薄片状の微粉基体にそのような無機酸化物微
粒子を付着乃至担持させてなる紫外線遮蔽性微粉体組成
物が種々提案されている。例えば、劈開セリサイトのよ
うな薄片状微粉基体と紫外線散乱剤である酸化チタン微
粒子を乾式混合し、粉砕して、上記薄片状微粉基体に酸
化チタン微粒子を吸着させてなる粉体化粧料が特開平６
−９３３７号公報に記載されている。

【０００４】他方、雲母、タルク、シリカ等からなる薄
片状の微粉基体に酸化チタンを湿式法にて担持させてな
る微粉体組成物が特開平９−１３２５１４号公報に記載
されている。同様に、雲母等の薄片状の微粉基体と酸化
亜鉛微粒子とを湿式処理し、微粉基体を酸化亜鉛微粒子
で被覆してなる微粉体組成物からなる脂肪酸固化性微粉
体も、特開平９−２２７７９２号公報に記載されてい
る。

【０００５】しかしながら、従来より知られている上述
したような微粉体組成物、特に、酸化チタンや酸化亜鉛
の微粒子を紫外線散乱剤として微粉基体に付着させてな
る微粉体組成物によれば、実用的な紫外線遮蔽効果を得
るには、多量の酸化チタンや酸化亜鉛の微粒子を基体に
付着させる必要があるが、そのように多量の無機酸化物
微粒子を微粉体基体に均一に付着させることは容易では
ない。かくして、従来、多量の無機酸化物微粒子を微粉
基体に付着させた微粉体組成物は、例えば、化粧料への
分散性に劣る問題があり、更に、化粧料に配合した場
合、透明性や伸展性が十分ではない問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の紫外
線遮蔽性微粉体組成物における上述したような問題を解
決するためになされたものであって、薄片状微粉基体に
無機微粒子が均一に付着しており、紫外線遮蔽効果にす
ぐれると共に、化粧料や塗料への分散性にもすぐれる紫
外線遮蔽性微粉体組成物を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による紫外線遮蔽
性微粉体組成物は、合成層状ポリケイ酸又はその塩から
なる薄片状微粉基体の表面に無機酸化物微粒子を付着さ
せてなることを特徴とする。

【０００８】本発明による紫外線遮蔽性微粉体組成物に
おいては、好ましくは、上記合成層状ポリケイ酸又はそ
の塩からなる薄片状微粉基体は、一辺が１〜１０μｍの
範囲にある四角形状を有する薄片であり、その表面に
０．０１〜０．５μｍの範囲の粒子径を有する無機酸化
物微粒子が１〜３０重量％の割合で付着されてなるもの
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明による紫外線遮蔽性微粉体
組成物は、合成層状ポリケイ酸又はその塩からなる薄片
状微粉基体の表面に無機酸化物微粒子を付着させてな
る。合成層状ポリケイ酸塩は、「ゼオライト」第１３巻
第３号第８９〜９６頁（１９９６年）に記載されている
ように、層格子がＳｉＯ_４四面体のみからなり、代表例
として、アイラアイトが知られている。

【００１０】アイラアイトの合成方法は、例えば、特開
平９−２２７１１６号公報に記載されている。例えば、
水ガラスを水熱反応に付すことによって、ナトリウム型
アイラアイト（層状ポリケイ酸塩）を得をことができ、
これを塩酸で処理すれば、水素（Ｈ）型アイラアイト
（層状ポリケイ酸）を得ることができる。

【００１１】本発明によれば、このように、微粉基体と
して、合成層状ポリケイ酸又はその塩を用いる。ここ
に、塩としては、ナトリウム塩のほか、カルシウム塩や
マグネシウム塩を例示することができる。しかし、本発
明によれば、紫外線遮蔽性微粉体組成物を化粧料に配合
する場合には、微粉基体としては、Ｈ型アイラアイトを
用いることが好ましい。

【００１２】本発明によれば、合成層状ポリケイ酸又は
その塩からなる薄片状微粉基体は、一辺が１〜１０μｍ
の範囲にある四角形状を有する薄片であるのが好まし
い。厚みは、通常、０．００５〜０．１μｍの範囲であ
る。本発明によれば、微粉基体として、このように、合
成層状ポリケイ酸又はその塩は、合成品である故に、純
度、大きさ等の揃ったものを用いることができ、かくし
て、微粉基体に単層に、しかも、均一に付着させること
ができる。

【００１３】本発明において、無機酸化物微粒子として
は、紫外線を散乱し、又は吸収する等によって、紫外線
を遮蔽する性質を有するものであれば、特に、限定され
るものではないが、好ましくは、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化第二鉄、酸化セリウム、二酸化ケイ素、酸化ジ
ルコニウム、酸化タングステン及び酸化スズから選ばれ
る少なくとも１種が用いられる。これらのなかでは、特
に、酸化亜鉛又は酸化チタンの微粒子が好ましく用いら
れる。本発明においては、これら無機酸化物微粒子は、
通常、０．０１〜０．５μｍの範囲の粒子径を有してお
り、好ましくは、０．０１〜０．２μｍの範囲の粒子径
を有する。

【００１４】本発明によれば、薄片状微粉基体への上記
無機酸化物微粒子の付着量は、１〜３０重量％の範囲で
あり、好ましくは、３〜２０重量％の範囲であり、特に
好ましくは、５〜１５重量％の範囲である。

【００１５】本発明による紫外線遮蔽性微粉体組成物
は、薄片状微粉基体と無機微粒子とを強力な攪拌装置を
用いて混合攪拌することによって得ることができるが、
好ましくは、薄片状微粉基体と無機微粒子との混合物に
瞬間的に同時に大きい圧縮力と剪断力を繰り返して与え
る所謂機械的複合化処理することによって得ることがで
きる。このような機械的複合化処理自体は、例えば、特
開平９−５９０１５号公報に記載されているように、既
に知られており、一般に、粒子複合化装置として知られ
ている装置を用いることによって行なうことができる。
そのような装置として、例えば、メカノフュージョンシ
ステム（ホソカワミクロン株式会社製）、シータ・コン
ポーザ（株式会社徳寿工作所製）等を挙げることができ
る。

【００１６】必要ならば、透明性を改善することを目的
として、得られた微粉体組成物を空気のような酸化性雰
囲気中、３００〜６００℃、好ましくは、３００〜５０
０℃以下の温度で焼成してもよい。

【００１７】本発明による微粉体組成物は、以上のよう
に、合成層状ポリケイ酸又はその塩からなる薄片状微粉
基体と無機酸化物微粒子との混合物に瞬間的に同時に大
きい圧縮力と剪断力を繰り返して与える所謂機械的複合
化処理することによって、基体の表面に実質的に単層に
且つ均一に無機酸化物微粒子を付着させてなるものであ
り、従って、薄片状微粉基体に対して、多量の無機微粒
子を配合せずとも、高い紫外線遮蔽効果を有する。

【００１８】しかも、本発明による紫外線遮蔽性微粉体
組成物は、粉体組成物における分散性にすぐれるのみな
らず、伸展性、透明性にもすぐれるので、化粧料におけ
る紫外線遮蔽剤として有用である。

【００１９】かくして、本発明による微粉体組成物を通
常の化粧料に配合することによって、紫外線遮蔽性にす
ぐれる化粧料を得ることができる。本発明による微粉体
組成物は、粉体組成物におけるすぐれた分散性を利用し
て、粉末状化粧料に有利に配合することができるが、し
かし、ケーキ状、ペンシル状、スティック状、液状、乳
液状、クリーム状等、任意の形態の化粧料に配合しても
よい。

【００２０】また、本発明による紫外線遮蔽性微粉体組
成物は、水性、油性いずれの塗料においても、分散性と
安定性にすぐれており、従って、紫外線遮蔽性塗料にお
ける紫外線遮蔽剤として有用であり、本発明による微粉
体組成物を配合した塗料は、紫外線遮蔽効果を有するも
のとして有用である。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明による紫外線遮蔽
性微粉体組成物は、合成層状ポリケイ酸又はその塩から
なる薄片状微粉基体に酸化チタンや酸化亜鉛等の無機酸
化物微粒子を単層に均一に付着させ、複合化してなり、
紫外線遮蔽効果にすぐれるのみならず、分散性、伸展
性、透明性にもすぐれ、化粧料や塗料における紫外線遮
蔽剤として有用である。

【００２２】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。

【００２３】参考例１ ＳｉＯ_２が２３．３重量％、Ｎａ_２Ｏが６．２重量％
（ＮａＯＨ／ＳｉＯ_２モル比＝０．５１／１．０）から
なる水ガラス（４号ケイ酸ナトリウム）７００ｇを１Ｌ
容量オートクレーブ中、１０７℃の水熱条件下に２８０
時間処理した。反応終了後、濾別し、固相を分離し、水
洗し、８０℃で一昼夜乾燥させて、ナトリウム型アイラ
アイト（層状ポリケイ酸塩）を得た。得られた反応生成
物がナトリウム型アイラアイト（層状ポリケイ酸塩）で
あることは、Ｘ線回折パターンにて確認した。

【００２４】このナトリウム型アイラアイトを塩酸処理
して、ナトリウムが０．３％以下であるＨ型アイラアイ
ト（層状ポリケイ酸）を得た。このＨ型アイラアイトを
試料１とし、図１に透過型電子顕微鏡写真を示し、図２
にそのＸ線回折パターンを示す。

【００２５】実施例１ 参考例１で得られたＨ型アイラアイト（平均で縦３μ
ｍ、横３．５μｍ、厚み０．０５μｍ）９４重量部と平
均粒子径０．０２μｍの酸化亜鉛微粒子（堺化学工業株
式会社製ＦＩＮＥＸ−５０）６重量部とをシータ・コン
ポーザ（株式会社徳寿工作所製）に仕込み、乾式混合し
て、Ｈ型アイラアイトの表面に酸化亜鉛微粒子を付着さ
せ、複合化してなる酸化亜鉛付着量６重量％の微粉体組
成物を得た。この微粉体組成物を試料２とし、その走査
型電子顕微鏡写真を図３に示す。

【００２６】また、上記微粉体組成物を空気中、５００
℃で２時間、焼成した。これを試料４とする。

【００２７】実施例２ 実施例１において、酸化亜鉛付着量を８重量％とした以
外は、同様にして、微粉体組成物を得た。これを試料３
とし、その走査型電子顕微鏡写真を図４に示す。これを
空気中、５００℃で２時間、焼成したものを試料５とす
る。

【００２８】以上の試料２〜５のそれぞれ０．６０重量
部と白色ワセリン（小堺製薬株式会社製）２．４０重量
部とを樹脂板上で木へらを用いて混練してペーストを調
製した。このペーストを２枚の石英ガラスの間に厚み２
８μｍとなるように挟み、日本分光株式会社製Ｖ−５５
０型分光光度計で光透過率を測定した。また、実施例１
及び２において、微粉体組成物を調製するために用いた
酸化亜鉛微粒子自体を試料６とし、その０．０５重量部
と白色ワセリン２．９５重量部とを同様に混練し、ペー
ストとして、光透過率を測定した。結果を図５及び図６
に示す。

【００２９】酸化亜鉛微粒子を８重量％配合した微粉体
組成物、試料３は、ペースト中の酸化亜鉛濃度は、試料
６（酸化亜鉛微粒子のみ）と同じであるが、中紫外線
（２９０〜３２０ｎｍ、Ｂ領域）と近紫外線（３２０〜
４００ｎｍ、Ａ領域）領域において、試料６よりも、紫
外線遮蔽効果が高く、ペースト中における酸化亜鉛微粒
子が分散性にすぐれることが示される。しかも、可視光
領域（４００〜８００ｎｍ）においては、試料３は、試
料６よりも、光透過率が高く、透明性にすぐれることが
示される。試料の焼成品である試料５についても、同様
である。

【００３０】試料２の微粉体組成物中の酸化亜鉛微粒子
量は６重量％であり、紫外線領域における光透過率は、
試料６とほぼ同等であるが、試料６よりも可視光領域に
おける透明性が高い。

【００３１】また、焼成品は、焼成前に比べて、可視光
領域での光透過率が改善されており、透明性がより高い
ことが示される。

【００３２】実施例３ 参考例１で得られたＨ型アイラアイト（平均で縦３μ
ｍ、横３．５μｍ、厚み０．０５μｍ）９０重量部と平
均粒子径０．０３μｍの酸化チタン微粒子（堺化学工業
株式会社製ＳＴＲ−４０Ａ）１０重量部とをシータ・コ
ンポーザ（株式会社徳寿工作所製）に仕込み、乾式混合
して、Ｈ型アイラアイトの表面に酸化チタン微粒子を付
着させ、複合化してなる酸化チタン付着量１０重量％の
微粉体組成物を得た。この微粉体組成物を試料７とし、
その走査型電子顕微鏡写真を図７に示す。

【００３３】試料７の０．６０重量部と白色ワセリン
（小堺製薬株式会社製）２．４０重量部とを樹脂板上で
木へらを用いて混練してペーストを調製した。このペー
ストを２枚の石英ガラスの間に厚み２８μｍとなるよう
に挟み、日本分光株式会社製Ｖ−５５０型分光光度計で
光透過率を測定した。また、微粉体組成物を調製するた
めに用いた酸化チタン微粒子自体を試料８とし、その
０．０６重量部と白色ワセリン２．９４重量部とを同様
に混練し、ペーストとして、光透過率を測定した。結果
を図８に示す。

【００３４】酸化チタン微粒子を１０重量％配合した微
粉体組成物、試料７は、ペースト中の酸化チタン濃度
は、試料８（酸化チタン微粒子のみ）と同じであるが、
紫外領域において、試料８よりも、紫外線遮蔽効果が高
く、ペースト中における酸化チタン微粒子が分散性にす
ぐれることが示される。しかも、可視光領域（４００〜
８００ｎｍ）においては、試料７は、試料８よりも、光
透過率が高く、透明性にすぐれることが示される。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明による微粉体組成物の調製に用いた
Ｈ型アイラアイト（合成層状ポリケイ酸）の透過型電子
顕微鏡写真（倍率１００００倍）である。

【図２】は、本発明による微粉体組成物の調製に用いた
Ｈ型アイラアイト（合成層状ポリケイ酸）のＸ線回折パ
ターンである。

【図３】は、酸化亜鉛微粒子をＨ型アイラアイトに付着
させた本発明による微粉体組成物（酸化亜鉛微粒子６重
量％）の一例の走査型電子顕微鏡写真（倍率２００００
倍）である。

【図４】は、酸化亜鉛微粒子をＨ型アイラアイトに付着
させた本発明による微粉体組成物（酸化亜鉛微粒子８重
量％）の一例の走査型電子顕微鏡写真（倍率２００００
倍）である。

【図５】は、本発明による微粉体組成物（酸化亜鉛微粒
子６重量％）及びその焼成品の紫外及び可視光領域の光
透過率を酸化亜鉛微粒子の光透過率と共に示すグラフで
ある。

【図６】は、本発明による微粉体組成物（酸化亜鉛微粒
子８重量％）及びその焼成品の紫外及び可視光領域の光
透過率を酸化亜鉛微粒子の光透過率と共に示すグラフで
ある。

【図７】は、酸化チタン微粒子をＨ型アイラアイトに付
着させた本発明による微粉体組成物（酸化チタン微粒子
１０重量％）の一例の走査型電子顕微鏡写真（倍率２０
０００倍）である。

【図８】は、本発明による微粉体組成物（酸化チタン微
粒子１０重量％）の紫外及び可視光領域の光透過率を酸
化チタン微粒子の光透過率と共に示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｚ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】合成層状ポリケイ酸又はその塩からなる薄
   片状微粉基体の表面に酸化亜鉛、酸化チタン、酸化第二
   鉄、酸化セリウム、二酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、
   酸化タングステン及び酸化スズから選ばれる少なくとも
   １種の無機酸化物微粒子を付着させてなる紫外線遮蔽性
   微粉体組成物。
2. 【請求項２】合成層状ポリケイ酸又はその塩からなる薄
   片状微粉基体が一辺が１〜１０μｍの範囲にある四角形
   状を有する薄片である請求項１に記載の微粉体組成物。
3. 【請求項３】無機酸化物微粒子が０．０１〜０．５μｍ
   の範囲の粒子径を有する請求項１又は３に記載の微粉体
   組成物。
4. 【請求項４】合成層状ポリケイ酸又はその塩からなる薄
   片状微粉基体の表面に無機酸化物微粒子を１〜３０重量
   ％の範囲で付着させてなる請求項１又は３に記載の微粉
   体組成物。
5. 【請求項５】合成層状ポリケイ酸又はその塩がアイラア
   イト型である請求項１、２又は４に記載の微粉体組成
   物。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の微粉体組
   成物を酸化性雰囲気中で焼成してなる微粉体組成物。
7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の紫外線遮
   蔽性微粉体組成物を含む化粧料。
8. 【請求項８】請求項１〜６のいずれかに記載の紫外線遮
   蔽性微粉体組成物を含む塗料。