KR102430644B1

KR102430644B1 - 금속비누 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR102430644B1
Application number: KR1020177021775A
Authority: KR
Inventors: 다케시 요시무라
Original assignee: 니치유 가부시키가이샤
Priority date: 2015-02-17
Filing date: 2016-02-09
Publication date: 2022-08-08
Also published as: WO2016132967A1; US20180093938A1; EP3260440A4; CN107207400A; CN107207400B; US10144695B2; JP6729546B2; KR20170118060A; EP3260440A1; JPWO2016132967A1; EP3260440B1

Abstract

지방산의 탄소수가 6∼22인 금속비누 입자와, 상기 금속비누 입자의 내부에 포함된 평균입자지름이 0.01∼20μm인 무기결정핵제를 함유하고, 상기 부피기준에 있어서의 금속비누 입자의 50% 누적지름이 1.0∼30.0μm이며, 하기 (1)식으로 나타내지는 내부포함률A가 30% 이상인 금속비누.
내부포함률A = 100 - (X / X') × 100 ···(1)식
X ； 금속비누에 있어서의 무기결정핵제의 함유량
X'; 325메시의 필터를 통과한 금속비누 분쇄물에 있어서의 무기결정핵제의 함유량
(단, X 및 X'은, 주사형 전자현미경/에너지 분산형 X선 분광법(ＳＥＭ/ＥＤＸ)에 의하여, 가속전압 10kV, 높이 15mm의 조건하, 15μm 사방의 범위에서 3군데를 원소분석해서 얻어지는 평균값이다)

Description

금속비누 및 그 제조방법{METAL SOAP AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

본 발명은, 수지 파우더(樹脂 powder), 조립요소(造粒尿素; granulated urea) 등의 유기물입자; 철분(鐵粉), 페라이트분(ferrite powder) 등의 금속입자; 탄산칼슘, 벵갈라(bengala(colcothar)) 등의 금속(金屬) 또는 반금속(半金屬)을 함유하는 무기물입자; 등의 분체(粉體)의 유동성(流動性) 또는 감촉(感觸)을 향상시킬 목적으로 사용하는 금속비누 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 높은 분산성(分散性) 또는 피복성(被覆性)을 분체에 부여해서 분체의 고결방지성(固結防止性), 유동성 또는 감촉을 향상시킬 수 있는 금속비누 및 그 제조방법에 관한 것이다.

금속비누는, 분말야금분야나 화장품 분야 등 여러가지 분야에서 사용되고 있다. 예를 들면 분말야금분야에 있어서는, 철분이나 페라이트분 등을 여러가지 금형(金型)에 부어 넣을 필요가 있기 때문에, 철분이나 페라이트분에 높은 유동성이 요구되고, 금속비누가 유동성 향상제로서 사용되고 있다. 또한 화장품분야에 있어서는, 파우더 파운데이션(powder foundation)이나 백분(白粉) 등의 분체화장료에 대해서 성형물의 감촉을 향상시키는 것이 요구되고 있어, 주제(主劑) 분체에 금속비누를 분산시켜 피복시키는 것에 의하여 이너 트레이(inner tray) 등에 충전, 성형되고 있다. 분체화장료에서는 고결방지성과 유동성의 쌍방의 향상에 의하여 얻어지는 효과로서, 일정량의 분체를 마찰 없이 매끄럽게 취할 수 있는 특성(연전성(延展性; spreading properties))의 향상이 도모되고 있다.

금속비누는 직접법(直接法)이나 복분해법(複分解法)에 의하여 공업적으로 제조되고 있다. 직접법은, 지방산과, 금속산화물 또는 금속수산화물을 직접 반응시키는 방법이며, 복분해법은, 수용액 상태에서 지방산에 염기성 화합물을 반응시켜서 지방산의 염기성 화합물로 하고 금속 또는 반금속을 함유하는 금속염을 더 반응시키는 방법이다.

직접법에 있어서, 예를 들면 가열식 혼련형 반응기내에서 지방산을 용해시키고 결정수(結晶水) 또는 흡착수(吸着水)를 구비하는 금속의 산화물 또는 수산화물을 서서히 첨가하여, 원하는 금속비누의 융점부근의 온도에서 생성 수분을 제거하면서 무용매하에서 반응시키는 금속비누의 제조방법이 제안되어 있다. 그러나 얻어지는 금속비누의 형상은 불균일한 과립모양(顆粒狀)이며 또한 조대(粗大)한 입자가 잔존하는 것 때문에, 목적으로 하는 분체에 대한 분산성이나 피복성이 나쁘다는 등의 문제가 있다(특허문헌1).

한편 복분해법은, 얻어지는 금속비누의 유리 지방산이 적은 것, 반응에 의하여 얻어지는 금속비누 입자를 미세하게 할 수 있는 것 등의 이점을 구비하고 있다. 그러나 금속비누의 입자지름을 현저히 미세하게 하였을 경우, 금속비누 입자간에 강한 분자간 힘이 작용하여 응집성이 높아짐으로써, 목적으로 하는 분체로 분산·피복시켰을 때에 분산 불량이 생기기 쉽다고 하는 문제가 있다(특허문헌2).

일본국 공개특허공보 특개평4-66551호 공보 일본국 공개특허공보 특개2005-213217호 공보

본 발명의 목적은, 높은 분산성 또는 피복성을 분체에 부여하여, 분체의 고결방지성, 유동성 또는 감촉을 향상시킬 수 있는 금속비누 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토를 한 결과, 금속비누 입자와, 상기 금속비누 입자의 내부에 포함된 무기결정핵제를 함유하는 금속비누에 있어서, 무기결정핵제의 내부포함률이 소정의 범위인 것에 의하여 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 찾아냈다.

즉 본 발명은, 지방산의 탄소수가 6∼22인 금속비누 입자와, 상기 금속비누 입자의 내부에 포함된 평균입자지름이 0.01∼20μm인 무기결정핵제를 함유하고, 상기 부피기준에 있어서의 금속비누 입자의 50% 누적지름이 1.0∼30.0μm이며, 하기 (1)식으로 나타내지는 내부포함률A가 30% 이상인 금속비누이다.

내부포함률A = 100 - (X / X'）× 100 ···(1)식

X ； 금속비누에 있어서의 무기결정핵제의 함유량

X'； 325메시(mesh)의 필터를 통과한 금속비누 분쇄물에 있어서의 무기결정핵제의 함유량

(단, X 및 X'은, 주사형 전자현미경/에너지 분산형 X선 분광법(ＳＥＭ/ＥＤＸ)에 의하여, 가속전압 10kV, 높이 15mm의 조건하, 15μm 사방의 범위에서 3군데를 원소분석해서 얻어지는 평균값이다)

본 발명의 금속비누는, 하기 (2)식으로 나타내지는 입도요약값B가 B ≤ 2.00이며, 응집도C（％）가 C ≤ 20이며, 플로우식 입자상 분석장치에 의하여 측정했을 때, 10% 입자지름 ∼ 90% 입자지름의 입자군의 평균원형도E가 0.810∼1.000의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다.

입도요약값B = (D90 - D10) / D50 (단, 1.0 ≤ D50 ≤ 30.0) ···(2)식

D10 : 부피기준에 있어서의 금속비누 입자의 10% 누적지름(μm）

D50 : 부피기준에 있어서의 금속비누 입자의 50% 누적지름(μm）

D90 : 부피기준에 있어서의 금속비누 입자의 90% 누적지름(μm)

또한 본 발명의 금속비누는, 금속비누가 아연염 또는 칼슘염인 것이 바람직하고, 무기결정핵제가, 실리카, 산화아연, 산화티탄, 산화칼슘, 질화붕소, 탤크(talc), 마이카, 합성운모, 알루미나, 세리사이트(sericite)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 탄소수가 6∼22인 지방산으로부터 얻어진 지방산 알칼리금속염과 무기금속염을 복분해법에 의하여 반응시켜서 본 발명의 금속비누를 제조하는 방법으로서, 상기 지방산 알칼리금속염의 수용액중에, 평균입자지름이 0.01∼20μm인 무기결정핵제를 상기 지방산과 상기 무기결정핵제의 합계량에 대하여 0.1∼20질량％ 분산시켜서 분산액을 조제하는 공정과, 상기 분산액과 상기 무기금속염의 수용액을 혼합해서 반응을 시키는 공정을 구비하는 금속비누의 제조방법이다.

본 발명의 금속비누에 의하면, 높은 분산성 또는 피복성을 분체에 부여하여 분체의 고결방지성, 유동성 또는 감촉을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명의 금속비누의 제조방법에 의하면, 본 발명의 금속비누를 안정하고 또한 생산성 높게 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.

본 발명의 금속비누는, 예를 들면 지방산 알칼리금속염과 무기금속염을 복분해법에 의하여 반응시켜서 제조할 수 있다.

지방산 알칼리금속염의 원료가 되는 지방산은, 포화지방산 및 불포화지방산의 어느 것이더라도 좋고, 직쇄상(直鎖狀) 및 분기상(分岐狀)의 어느 것이더라도 좋다. 또한 지방산의 구조중에 수산기, 알데히드기, 에폭시기 등의 관능기가 포함되어 있어도 좋다. 이러한 지방산으로서는, 예를 들면 카프로산(caproic acid), 에난트산(hepthylic acid), 카프릴산(caprylic acid), 카프르산(capric acid), 라우르산(lauric acid), 미리스트산(myristic acid), 팔미트산(palmitic acid), 스테아린산(stearic acid), 아라킨산(arachic acid), 베헨산(behenic acid) 등을 들 수 있고, 바람직하게는 탄소수 7∼18의 지방산이다.

지방산의 탄소수가 6 미만인 경우, 분체의 고결방지성, 유동성 또는 감촉을 향상시키는 효과가 얻어지기 어려워지는 경우가 있고, 탄소수가 22를 넘는 경우에는, 공업적으로 입수가 곤란하고, 또 지방산 알칼리금속염 수용액을 조제할 때에, 물에 대한 용해도가 현저하게 낮아져, 금속비누의 생산성이 저하하는 경우가 있다. 이들 지방산은 1종을 단독으로 사용하더라도 좋고, 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 좋다.

지방산 알칼리금속염의 원료가 되는 염기성 화합물로서는, 알칼리금속(나트륨, 칼륨 등)의 수산화물 및 암모니아, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 아민류 등을 들 수 있다. 지방산 알칼리금속염을 형성했을 때에 물에 대한 용해도가 높은 점으로부터, 바람직하게는 나트륨, 칼륨 등의 알칼리금속의 수산화물(예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼륨)이다. 이들 염기성 화합물은 1종을 단독으로 사용하더라도 좋고, 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 좋다.

본 발명에 사용하는 지방산 알칼리금속염은, 지방산과 염기성 화합물을, 일반적으로 지방산의 융점 이상이며 또한 당해 지방산이 분해되지 않는 정도의 온도, 바람직하게는 100℃ 이하, 더 바람직하게는 50∼100℃, 더욱 바람직하게는 60∼95℃, 특히 바람직하게는 70∼95℃에서 반응시켜서 얻어진다.

본 발명의 금속비누로서는, 상기에서 얻어진 지방산 알칼리금속염과, 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염을 수용액중에서 복분해법에 의하여 반응시켜서 얻어지는 금속비누를 사용하는 것이 바람직하다. 즉 본 발명의 금속비누는, 바꿔 말하면, 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속과 지방산과의 염이다.

금속 또는 반금속을 함유하는 금속으로서는, 분체의 고결방지성, 유동성 또는 감촉의 향상의 점으로부터, 칼슘, 아연이 바람직하다.

금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염으로서는, 금속 또는 반금속을 함유하는 금속의 염화물, 황산염 및 질산염을 들 수 있고, 특히 칼슘, 아연 등의 염화물, 칼슘, 아연 등의 황산염 및 칼슘, 아연 등의 질산염이, 물에 대한 용해도가 높고 효율적으로 지방산 알칼리금속염과 반응하는 점때문에 바람직하다. 구체적으로는, 염화칼슘, 아세트산칼슘, 염화아연, 황산아연 등을 들 수 있다.

지방산 알칼리금속염과, 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염과의 반응은, 예를 들면 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염의 수용액 및 지방산 알칼리금속염의 수용액을 각각 조제한 후에 이들을 혼합함으로써 이루어질 수 있다. 예를 들면 지방산 알칼리금속염의 수용액중에 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염의 수용액을 첨가하거나, 또는 다른 반응조에 양자(兩者)를 첨가함으로써 이루어질 수 있다.

지방산 알칼리금속염의 수용액과, 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염의 수용액과의 혼합에 있어서는, 예를 들면 지방산 알칼리금속염의 수용액에 대하여 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염의 수용액을 한번에 투입하면, 얻어지는 금속비누 입자의 형상이 불균일해지고 입도분포(粒度分布)가 넓어지게 될 우려가 있다. 따라서 본 발명에 있어서는, 지방산 알칼리금속염의 수용액에 대하여 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염의 수용액을 적절한 속도로 서서히 적하(滴下)하는 것이 바람직하다.

상기 반응에 있어서, 조제한 지방산 알칼리금속염의 수용액중에 무기결정핵제(無機結晶核劑; inorganic crystal nucleating agent)를 분산시키고, 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염의 수용액을 첨가하거나 또는 다른 반응조에 양자를 첨가하는 것이 더 바람직하다.

무기결정핵제는, 결정핵이 되어 결정성장을 촉진하고, 결정 사이즈를 미세화 또는 균일하게 하는 작용을 구비한다. 지방산 알칼리금속염의 수용액중에 무기결정핵제를 첨가함으로써 지방산 알칼리금속염이 균일하게 분산되고, 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염의 수용액과 반응시켰을 때에, 무기결정핵제는 금속비누 입자가 결정생성할 때의 핵제로서 작용하여, 핵제를 기점으로 하여 입자형상이 균일해지고 또한 금속비누 입자의 입도분포가 샤프(sharp)해진다.

본 발명의 금속비누의 제조에 사용하는 무기결정핵제로서는, 지방산 알칼리금속염의 수용액과, 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염의 수용액을 반응시켜서 금속비누 입자를 생성시키는 복분해반응시에, 무기결정핵제 자체가 융해 또는 조성변화 등을 일으키지 않는 결정핵제가 적합하게 사용되고, 예를 들면 금속 또는 반금속을 함유하는 무기결정핵제가 사용된다. 구체적으로는, 실리카, 산화아연, 산화티탄, 산화칼슘, 질화붕소, 탤크, 마이카, 합성운모, 알루미나, 세리사이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.

무기결정핵제의 평균입자지름은 0.01∼20μm이며, 바람직하게는 0.1∼20μm, 더 바람직하게는 0.5∼19μm이다. 평균입자지름이 0.01μｍ미만일 경우, 입자지름이 현저하게 미세하기 때문에 결정핵으로서의 기능을 나타내지 않는 경우가 있고, 20μm보다 커질 경우, 후술하는 내부포함률(內部包含率)A가 낮아져서 얻어지는 금속비누 입자의 입도(粒度)가 조대(粗大)해지거나 입자형상이 불균일해지는 경우가 있다.

또 무기결정핵제의 평균입자지름은, 마이크로트랙 레이저 회절법(Microtrac laser diffraction method)에 의하여 측정할 수 있다. 마이크로트랙 레이저 회절법은, 레이저광을 입자에 조사함으로써 얻어지는 산란광을 이용해서 구하는 방법이다. 본 발명에 있어서는, 무기결정핵제가 용해되지 않은 유기용매, 예를 들면 에탄올, 이소프로필알콜 등의 유기용매를 순환시킨 데에 시료를 그대로 투입하는 습식(濕式)에 의하여 측정을 할 수 있다. 또한 본 발명에 있어서의 측정대상은 평균입자지름이 0.1∼200μm의 범위이다. 평균입자지름은, 예를 들면 니키소주식회사(NIKKISO Co., Ltd.) 제품의 마이크로트랙 ＭＴ-3000에 의하여 측정할 수 있다.

무기결정핵제의 첨가량은, 상기 지방산과 상기 무기결정핵제의 합계량에 대하여 보통 0.1∼20질량％이며, 바람직하게는 0.5∼20질량％, 더 바람직하게는 1∼19질량％, 더욱 바람직하게는 3∼18질량％이다. 무기결정핵제의 첨가량이 지나치게 적으면, 후술하는 내부포함률A가 낮아져서 얻어지는 금속비누 입자의 입도가 조대해지거나 입자형상이 불균일해지는 경우가 있다. 또 무기결정핵제의 첨가량이 지나치게 많아도, 첨가량에 상응하는 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다.

금속비누 제조시의 지방산 알칼리금속염의 농도는, 금속비누의 생산성 및 지방산 알칼리금속염 수용액 또는 얻어지는 금속비누 슬러리의 핸들링성의 관점으로부터, 보통 수용액중 1∼20질량％, 바람직하게는 5∼15질량％이다. 지방산 알칼리금속염의 농도가 지나치게 낮은 경우에는, 금속비누의 생산성이 저하하는 경우가 있어 실용상 바람직하지 못하다. 농도가 지나치게 높은 경우에는, 지방산 알칼리금속염 수용액 또는 얻어지는 금속비누 슬러리의 점도가 상승하기 때문에 균일한 반응을 하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다.

금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염 수용액중의 무기금속염의 농도는, 금속비누의 생산성 및 지방산 알칼리금속염 수용액 또는 얻어지는 금속비누 슬러리의 핸들링성의 관점으로부터, 보통 10∼50질량％, 바람직하게는 10∼40질량％이다.

지방산 알칼리금속염과, 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염과의 반응은, 지방산 알칼리금속염의 용해도를 고려하여 당업자가 보통 행하는 온도조건하에서 이루어진다. 바람직하게는 50∼100℃, 더 바람직하게는 60∼95℃이다. 반응온도가 지나치게 낮으면, 지방산 알칼리금속염과 금속 또는 반금속을 함유하는 금속염과의 반응률이 저하할 우려가 있다.

지방산 알칼리금속염과 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염과의 반응시에, 금속비누 슬러리를 안정화시켜서 금속비누의 생산성을 향상시킬 목적으로, 폴리알킬렌글리콜계 에테르, 특히 옥시프로필렌 블록(ＰＯ)이 옥시에틸렌 블록(ＥＯ)에 끼워진 구조(ＥＯ-ＰＯ-ＥＯ)를 구비하는 트리블록 에테르(triblock ether)를 금속비누 슬러리중에 존재시키는 것이 바람직하다. 금속비누 슬러리중에 있어서의 폴리알킬렌글리콜계 에테르의 함유량은, 보통 지방산 알칼리금속염 100질량％에 대하여 0.01∼5질량％, 바람직하게는 0.05∼2질량％이다.

또 폴리알킬렌글리콜계 에테르는, 염기성 화합물과 지방산을 반응시키기 전에 반응계에 존재시켜도 좋고, 또 지방산 알칼리금속염과 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염과의 반응 전에 반응계에 존재시키더라도 좋다.

상기 방법에 의하여 금속비누 슬러리가 얻어진다. 이 금속비누 슬러리는 그대로, 혹은 원심탈수기, 필터프레스, 진공회전여과기 등에 의하여 용매를 분리하고, 필요에 따라 세정을 하여 부생(副生)하는 금속 또는 반금속을 함유하는 염을 제거한 후에, 회전건조기, 기류건조장치, 통기식 건조기, 분무식 건조기, 유동층형 건조장치 등에 의하여 건조시킨다. 건조방법은, 연속식(連續式) 또는 회분식(回分式) 혹은 상압(常壓) 또는 진공하(眞空下)의 어느 것이라도 좋다. 또한 건조시킨 금속비누를 필요에 따라 분쇄한다. 분쇄방법은 특별하게 한정되지 않고, 예를 들면 핀 밀(pin mill), 제트 밀(jet mill), 애터마이저(atomizer) 등에 의한 분쇄방법을 채용할 수 있다. 분쇄된 금속비누 입자는 분급(分級)된다. 즉 진동(振動)을 가해서 가려내는 다단체장치(multi-stage sieve apparatus) 등을 사용해서 분급을 하여 입도분포를 조정한다. 이렇게 하여 본 발명의 금속비누를 얻을 수 있다.

본 발명의 금속비누는, 금속비누 입자와 무기결정핵제를 함유하고, 무기결정핵제가 금속비누 입자의 내부에 받아들여지고 있다. 무기결정핵제가 금속비누 입자의 내부에 받아들여지고 있는 비율을 나타내는 내부포함률A는 하기 식(1)에 의하여 나타내진다.

내부포함률A = 100 - (X / X'）× 100 ···(1)식

X ； 금속비누에 있어서의 무기결정핵제의 함유량

또 325메시의 필터를 통과한 금속비누 분쇄물이란, 금속비누를 분쇄한 후에 325메시의 필터를 통과시킨 금속비누의 분쇄물을 말한다.

본 발명의 금속비누에 있어서, 내부포함률A는 30% 이상이며, 바람직하게는 40% 이상, 더 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상이다. 내부포함률A가 30% 이상인 것에 의하여, 무기결정핵제가 복분해반응시에 생성하는 금속비누의 결정형상이나 분체특성에 기여하는 비율이 높아져 소정의 입도요약값(粒度要約値)B, 응집도(凝集度)C 및 평균원형도(平均圓形度)E가 얻어지기 쉽다. 반대로 내부포함률A가 30% 미만일 경우, 무기결정핵제가 복분해반응시에 생성하는 금속비누의 결정형상이나 분체특성에 기여하는 비율이 낮아져 소정의 입도요약값B, 응집도C 및 평균원형도E가 얻어지기 어려워지는 경우가 있다.

본 발명에 사용되는 금속비누 입자는, 부피기준에 있어서의 금속비누 입자의 50% 누적지름(cumulative diameter)이 1.0∼30.0μm이며, 바람직하게는 5.0∼25.0μm, 더 바람직하게는 10∼23.0μm이다.

또한 본 발명에 사용되는 금속비누 입자는 입도분포가 좁은 것이 바람직하고, 이에 따라 분체에 사용하였을 경우에 더 균일하게 피복하는 것이 가능해지고, 본 발명의 작용효과를 더 안정하게 발현시키기 쉬워진다.

구체적으로는, 하기 (2)식으로 나타내지는 입도요약값B가 B≤2.00인 것이 바람직하다.

입도요약값B = (D90 - D10) / D50 (단, 1.0≤D50≤30.0) ···(2)식

D90 : 부피기준에 있어서의 금속비누 입자의 90% 누적지름(μm)

본 발명에 있어서 입도요약값B는 마이크로트랙 레이저 회절법에 의하여 측정한 입자지름으로부터 산출된다. 입도요약값B가 2.00을 넘으면, 분체에 첨가했을 때에 존재하는 금속비누 입자의 입자지름의 편차에 의하여 분체의 고결방지성, 유동성 또는 감촉을 향상시키기 어려워지는 경우가 있다.

또 입도요약값B는 1.00≤B≤2.00의 관계를 충족시키는 것이 더 바람직하다. 1.00≤B≤2.00의 관계를 충족시킬 경우, 본 발명의 작용효과가 더욱 더 안정하게 얻어진다. 입도요약값B가 1.00 미만인 경우, 수율이 현저하게 낮아지는 등, 공업적으로 제조하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다.

또 입도요약값B의 조정은, 지방산 알칼리금속염의 농도, 지방산 알칼리금속염과 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염과의 반응시의 온도, 금속 또는 반금속을 함유하는 금속염 함유 수용액을 지방산 알칼리금속염 함유 수용액에 적하할 때의 적하속도를 각각 적절하게 조정함으로써 할 수 있다. 또한 입도분포가 넓은, 즉 입도요약값B의 값이 큰 것에 대해서는, 후처리에 있어서 100메시, 200메시, 330메시 등의 체를 사용해서 분급함으로써 할 수 있다.

입도요약값B를 구하기 위해서 사용하는 마이크로트랙 레이저 회절법은, 레이저광을 입자에 조사함으로써 얻어지는 산란광을 이용하여 입도분포를 구하는 방법이다. 본 발명에 있어서는, 금속비누 입자가 용해되지 않는 유기용매, 예를 들면 에탄올, 이소프로필알콜 등의 유기용매를 순환시킨 데에 시료를 그대로 투입해서 습식에 의하여 측정한다. 또한 본 발명에 있어서의 측정대상은 평균입자지름이 0.1∼200μm의 범위이며, 상기한 (2)식으로 나타내지는 값을 입도요약값B로 했다. 또 본 발명에 있어서는, 예를 들면 니키소주식회사 제품의 마이크로트랙 ＭＴ-3000을 사용해서 측정할 수 있다.

또한 본 발명에 사용되는 금속비누 입자는, 80℃의 환경하에서 10분 방치했을 때의 파우더 테스터(powder tester)로 측정되는 하기 (3)식의 응집도C（％）가, C≤20인 것이 바람직하다.

응집도C = 〔(메쉬 사이즈 350μm인 체에 잔존하는 지방산금속염 입자의 질량)/2〕× 100 × (1/1) + 〔(메쉬 사이즈 250μm인 체에 잔존하는 지방산금속염 입자의 질량)/2〕× 100 × (3/5) + 〔(메쉬 사이즈 150μm인 체에 잔존하는 지방산금속염 입자의 질량)/2〕× 100 × (1/5) ···(3)식

응집도C（％）는, 2≤C≤18이 더 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2≤C≤15이며, 특히 바람직하게는 2≤C≤13이다. 2≤C≤13을 충족시키면 본 발명의 작용효과가 더욱 안정하게 얻어진다.

또 응집도C의 조정은, 지방산 알칼리금속염과 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염과의 반응을 온화한 조건(mild conditions)하에서 하고, 반응에 의하여 얻어지는 슬러리중의 금속비누 입자끼리의 응집을 방지함으로써 할 수 있다. 즉, 예를 들면 지방산 알칼리금속염과 무기금속염과의 반응시의 반응률을 저하시키지 않는 정도의 온화한 온도에서 반응을 시키거나, 숙성시간을 단축하거나 함으로써 이루어질 수 있다. 반응시의 이들 인자를 적절하게 조정함으로써, 응집도C를 본 발명 규정의 범위로 조정할 수 있다.

여기에서 사용하는 파우더 테스터에 의한 금속비누 입자의 응집도C는, 하기의 측정방법으로 얻은 값이다. 즉 예를 들면 파우더 테스터(호소카와미크론주식회사(Hosokawa Micron Corporation) 제품, ＰＴ-Ｎ형)를 사용해서 하기의 (a)∼(f)의 공정을 순차적으로 한다.

(a)80℃로 설정된 항온기내에서, 측정대상의 금속비누 입자를 10분간 방치한다.

(b)파우더 테스터의 진동대(振動臺)에, 상층(上層)에서부터 메쉬 사이즈 350μm, 250μm, 150μm인 체를 순차적으로 세팅한다.

(c)상기 (a)공정후의 금속비누 입자 2.0g을 즉시 메쉬 사이즈 350μm인 체위에 조용히 놓는다.

(d)체를 진폭 1mm로 105초간 진동시킨다.

(e)각 체에 잔존하는 금속비누 입자의 질량을 계측한다.

(f)상기 (e)공정에서 얻어진 각 질량에 각각 1/1, 3/5 및 1/5의 무게를 순차적으로 곱하고, 이들을 가산해서 상기 (3)식에 의하여 백분율을 산출한 값을 응집도C（％）로 한다.

이상의 (a)∼(f)의 공정을 5회 반복하여 그 평균값을 측정값으로 한다.

또한 본 발명에 사용되는 금속비누 입자는, 하기 (4)식으로 나타내는 느슨한 부피밀도(loose bulk density)(Ｄａ)(g/ｃｃ)가 0.120≤Ｄａ≤0.200인 것이 바람직하고, 0.135≤Ｄａ≤0.180인 것이 더 바람직하다. 0.135≤Ｄａ≤0.180인 것에 의하여, 분체에 사용하였을 경우에 더 높은 분산성이 얻어지고, 본 발명의 작용효과를 더욱 안정하게 발현되게 하기 쉽다.

느슨한 부피밀도(Ｄａ)는 하기의 측정방법으로 얻은 값이다. 우선, 예를 들면 파우더 테스터(호소카와미크론주식회사 제품, ＰＴ-Ｎ형)를 사용하여, 진동대에 메쉬 사이즈 710μm인 체를 세팅하고, 그 안에 시료 250cc를 넣고 30초간 진동시켜서, 체의 하방(下方)에 설치한 측정용 컵 안에 낙하한 시료를 모은다. 부속의 블레이드(blade)를 사용하여 컵상의 여분의 금속비누 입자를 끊은 후, 시료가 들어간 컵의 질량을 측정한다. 또 본 발명에 있어서는, 이 조작·측정을 5회 반복하여 그 평균값을 부피밀도(Ｄａ)의 측정값으로 한다. ＰＴ-Ｎ형에서는 자동으로 측정값이 표시된다.

느슨한 부피밀도(Ｄａ)(g/ｃｃ) = 시료가 들어간 컵의 질량(g)/컵의 용적(ｃｃ) ···(4)식

본 발명에 사용되는 금속비누 입자는, 플로우식 입자상 분석장치(flow式粒子像分析裝置)에 의하여 측정했을 때, 10% 입자지름 ∼ 90% 입자지름의 입자군의 평균원형도Ｅ(이하, 간단하게 「평균원형도E」라고도 부른다)가 0.810∼1.000인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.820∼0.950, 더욱 바람직하게는 0.820∼0.920이다. 평균원형도E가 상기 범위이면, 분체에 사용하였을 경우에 분산성·피복성을 더 높일 수 있고, 본 발명의 작용효과를 더욱 안정하게 발현시키기 쉽다.

또 평균원형도E의 조정은, 지방산 알칼리금속염과 무기금속염과의 반응을 온화한 조건하에서 행하고, 반응에 의하여 얻어지는 슬러리중의 금속비누 입자의 입자형상이 불균일하게 되는 것을 방지함으로써 할 수 있다. 즉, 예를 들면 지방산 알칼리금속염과 무기금속염과의 반응시의 반응률을 저하시키지 않는 정도의 온화한 온도에서 반응을 시키거나, 금속염 함유 수용액을 지방산 알칼리금속염 함유 수용액에 적하할 때의 적하속도를 완만하게 하거나, 슬러리를 안정화시키기 위해서 상기의 폴리알킬렌글리콜계 에테르를 첨가하거나 함으로써 할 수 있다. 반응시의 이들 인자를 적절하게 조정함으로써, 평균원형도E를 본 발명의 규정의 범위로 조정할 수 있다. 또한 조제한 지방산 알칼리금속염 함유 수용액에 평균입자지름이 0.01∼20μm인 무기결정핵제를 지방산 알칼리금속염 수용액에 대하여 0.1∼20질량％ 분산시킨 후, 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염 함유 수용액을 첨가하거나, 또는 다른 반응조에 양자를 첨가하는 것이 더 바람직하다. 지방산 알칼리금속염 함유 수용액중에 결정핵제를 분산시킨 후에 금속 또는 반금속을 함유하는 무기금속염 함유 수용액과 반응시켰을 때에, 결정핵제를 핵으로 하여 금속비누 입자가 생성되기 때문에 입자형상이 균일하게 성장해 높은 원형도가 얻어지기 쉬워진다.

본 발명에 있어서의 평균원형도E는, 금속비누 입자의 형상을 정량적으로 표현하는 간편한 방법으로서 사용한 것으로, 다음과 같이 정의할 수 있다. 우선, 예를 들면 시스멕스사(Sysmex Corporation) 제품 플로우식 입자상 분석장치 「ＦＰＩＡ-3000」을 사용하여 원(圓) 상당(相當) 지름 0.5∼200μm의 범위내의 입자를 측정하고, 거기에서 측정된 각 입자의 원형도(ａｉ)를 하기의 (5)식에 의하여 각각 구한다.

원형도(ａｉ) = (입자의 투영상(投影像)과 같은 면적을 구비하는 원의 원주) / (입자 투영상의 둘레길이) ···(5)식

본 발명에 있어서의 평균원형도E란, 금속비누의 입자형(粒子形)의 요철의 정도를 나타내는 지표로서, 금속비누 입자의 표면형상이 원형에 가까워질수록 1.000에 근접하고, 입자의 표면형상이 복잡해질수록 평균원형도는 작은 값이 된다. 본 발명에서 사용할 수 있는 측정장치인 「ＦＰＩＡ-3000」은, 각 입자의 원형도를 산출하고, 얻어진 원형도에 따라 입자의 원형도 0.4∼1.0을 61분할한 클래스로 나누고, 분할점(分割点)의 중심과 빈도를 사용해서 평균원형도를 산출하는 산출법을 사용하고 있다.

본 발명에 있어서, 10% 입자지름 ∼ 90% 입자지름의 입자군의 평균원형도E는, 상기 측정장치로 측정한 전입자(全粒子) 중, 입경분포에 있어서 소입자(小粒子) 지름측에서부터 세어서 10% 입자지름 ∼ 90% 입자지름의 범위에 있는 입자의 원형도의 총합계를 입자수로 나눈 값이다.

10% 입자지름 ∼ 90% 입자지름의 입자군의 평균원형도E의 측정은, 예를 들면 이하와 같다. 미리 불순고형물 등을 제거한 이온교환수 30ml를 용기내에 준비하고, 그 안에 분산제로서 계면활성제, 바람직하게는 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르(니치유주식회사(NOF Corporation) 제품, 상품명 : 비이온(Nonion)ＮＳ-210)를 가한 후, 측정시료를 20mg 더 가하여 균일하게 분산시켰다. 분산수단으로서는, 예를 들면 초음파분산기 ＵＨ-50형(에스엠티사(SMT Co., Ltd.) 제품, 20kHz·50W)에 진동자로서 지름 5mm의 티탄합금팁을 장착한 것을 사용하du 5분간 분산처리를 하고, 분산액 농도를 3,000개/ｍｌ∼20,000개/ｍｌ로 하여 측정용의 분산액으로 한다. 그때에 측정용 분산액의 온도가 40도 이상이 되지 않도록 적절하게 냉각하면서 실시한다. 그 후에 플로우식 입자상 분석장치 「ＦＰＩＡ-3000」을 사용해서 측정을 하고, 얻어진 데이터를 처리함으로써 평균원형도E가 구해진다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예를 들어서 본 발명을 더 구체적으로 설명한다.

(합성례1)

3L 세퍼러블 플라스크(separable flask)에 에난트산을 250g, 물 1880g을 넣고, 80℃까지 승온(昇溫)시켰다. 계속하여 48질량％ 수산화나트륨 수용액을 160.0g 가하고 동(同)온도(80℃)에서 1시간 교반하여, 지방산 알칼리금속염 수용액을 얻었다. 거기에 평균입자지름 2.9μm의 실리카를 12g 첨가해서 1시간 교반했다. 그 후에 80℃로 유지한 채, 25질량％ 염화아연 수용액 392.6g을 40분에 걸쳐서 지방산 알칼리금속염 수용액에 적하했다. 적하 종료후, 80℃로 유지하며 10분간 교반하여 숙성시켰다. 얻어진 지방산아연염 수용액 슬러리에 물 1500g을 가하고 65℃ 이하까지 냉각했다. 그 후에 흡인여과기로 여과하고 1000g의 물로 2회 수세하여 얻어진 케이크를 미크론 드라이어(micron dryer)로 건조·분쇄해서 지방산아연염 입자를 얻었다.

(합성례2)

3L 세퍼러블 플라스크에 카프르산 250g 및 물 1927g을 넣고, 80℃까지 승온시켰다. 계속하여 48질량％ 수산화나트륨 수용액 120.9g을 가하고 동온도(80℃)에서 1시간 교반하여, 지방산 알칼리금속염 수용액을 얻었다. 거기에 평균입자지름 0.9μm의 산화아연을 4.6g 첨가해서 1시간 교반했다. 그 후에 80℃로 유지한 채, 35질량％ 염화칼슘 수용액 241.6g을 30분에 걸쳐서 지방산 알칼리금속염 수용액에 적하했다. 적하 종료후, 80℃로 유지하면서 30분간 교반하여 숙성시켰다. 얻어진 지방산칼슘염 수용액 슬러리에 물 1500g을 가하고 65℃ 이하까지 냉각했다. 그 후에 흡인여과기로 여과하고 1000g의 물로 2회 수세하여 얻어진 케이크를 미크론 드라이어로 건조, 분쇄 및 분급해서 지방산칼슘염 입자를 얻었다.

(합성례3)

3L 세퍼러블 플라스크에 카프로산을 250g, 폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜·블록 에테르(니치유주식회사 제품, 상품명 : 프로논(Plonon)＃104)를 1.25g 및 물 1868g을 넣고, 90℃까지 승온시켰다. 계속하여 48질량％ 수산화나트륨 수용액을 179.4g 가하고 동온도(90℃)에서 1시간 교반하여, 지방산 알칼리금속염 수용액을 얻었다. 거기에 평균입자지름 16.7μm의 수산화칼슘을 15g 첨가해서 1시간 교반했다. 그 후에 90℃로 유지한 채, 25질량％ 염화아연 수용액 440.2g을 30분에 걸쳐서 지방산 알칼리금속염 수용액에 적하했다. 적하 종료후, 90℃로 유지하면서 10분간 교반하여 숙성시켰다. 얻어진 지방산아연염 수용액 슬러리에 물 1500g을 가하고 65℃ 이하까지 냉각했다. 그 후에 흡인여과기로 여과하고 1000g의 물로 2회 수세하여 얻어진 케이크를 미크론 드라이어로 건조·분쇄해서 지방산아연염 입자를 얻었다.

(합성례4)

3L 세퍼러블 플라스크에 에난트산을 250g, 폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜·블록 에테르(니치유주식회사 제품, 상품명 : 프로논＃104)를 1.25g 및 물 1888g을 넣고, 90℃까지 승온시켰다. 계속하여 48질량％ 수산화나트륨 수용액을 160.0g 가하고 동온도(90℃)에서 1시간 교반하여, 지방산 알칼리금속염 수용액을 얻었다. 거기에 평균입자지름 18.4μm의 질화붕소를 10g 첨가해서 1시간 교반했다. 그 후에 90℃로 유지한 채, 25질량％ 염화아연 수용액 392.6g을 40분에 걸쳐서 지방산 알칼리금속염 수용액에 적하했다. 적하 종료후, 90℃로 유지하면서 10분간 교반하여 숙성시켰다. 얻어진 지방산아연염 수용액 슬러리에 물 1500g을 가하고 65℃ 이하까지 냉각했다. 그 후에 흡인여과기로 여과하고 1000g의 물로 2회 수세하여 얻어진 케이크를 미크론 드라이어로 건조·분쇄해서 지방산아연염 입자를 얻었다.

(합성례5)

3L 세퍼러블 플라스크에 라우르산을 250g, 폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜·블록 에테르(니치유주식회사 제품, 상품명 : 프로논＃104)를 1.25g 및 물 1944g을 넣고, 90℃까지 승온시켰다. 계속하여 48질량％ 수산화나트륨 수용액을 104.0g 가하고 동온도(90℃)에서 1시간 교반하여, 지방산 알칼리금속염 수용액을 얻었다. 거기에 평균입자지름 10.2μm의 탤크를 20g 첨가해서 1시간 교반했다. 그 후에 90℃로 유지한 채, 35질량％ 염화칼슘 수용액 207.8g을 30분에 걸쳐서 지방산 알칼리금속염 수용액에 적하했다. 적하 종료후, 90℃로 유지하면서 10분간 교반하여 숙성시켰다. 얻어진 지방산칼슘염 수용액 슬러리에 물 1500g을 가하고 65℃ 이하까지 냉각했다. 그 후에 흡인여과기로 여과하고 1000g의 물로 2회 수세하여 얻어진 케이크를 미크론 드라이어로 건조·분쇄해서 지방산칼슘염 입자를 얻었다.

(합성례6)

3L 세퍼러블 플라스크에 미리스트산을 250g, 폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜·블록 에테르(니치유주식회사 제품, 상품명 : 프로논＃104)를 1.25g 및 물 1957g을 넣고, 90℃까지 승온시켰다. 계속하여 48질량％ 수산화나트륨 수용액을 91.2g 가하고 동온도(90℃)에서 1시간 교반하여, 지방산 알칼리금속염 수용액을 얻었다. 거기에 평균입자지름 16.2μm의 마이카를 30g 첨가해서 1시간 교반했다. 그 후에 90℃로 유지한 채, 25질량％ 염화아연 수용액 223.8g을 40분에 걸쳐서 지방산 알칼리금속염 수용액에 적하했다. 적하 종료후, 90℃로 유지하면서 10분간 교반하여 숙성시켰다. 얻어진 지방산아연염 수용액 슬러리에 물 1500g을 가하고 65℃ 이하까지 냉각했다. 그 후에 흡인여과기로 여과하고 1000g의 물로 2회 수세하여 얻어진 케이크를 미크론 드라이어로 건조·분쇄해서 지방산아연염 입자를 얻었다.

(합성례7)

3L 세퍼러블 플라스크에 스테아린산을 250g, 폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜·블록 에테르(니치유주식회사 제품, 상품명 : 프로논＃104)를 1.25g 및 물 1973g을 넣고, 90℃까지 승온시켰다. 계속하여 48질량％ 수산화나트륨 수용액을 73.2g 가하고 동온도(90℃)에서 1시간 교반하여, 지방산 알칼리금속염 수용액을 얻었다. 거기에 평균입자지름 0.7μm의 알루미나를 50g 첨가해서 1시간 교반했다. 그 후에 90℃로 유지한 채, 25질량％ 염화아연 수용액 179.7g을 40분에 걸쳐서 지방산 알칼리금속염 수용액에 적하했다. 적하 종료후, 90℃로 유지하면서 10분간 교반하여 숙성시켰다. 얻어진 지방산아연염 수용액 슬러리에 물 1500g을 가하고 65℃ 이하까지 냉각했다. 그 후에 흡인여과기로 여과하고 1000g의 물로 2회 수세하여 얻어진 케이크를 미크론 드라이어로 건조·분쇄해서 지방산아연염 입자를 얻었다.

(합성례8)

3L 세퍼러블 플라스크에 스테아린산을 250g, 폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜·블록 에테르(니치유주식회사 제품, 상품명 : 프로논＃104)를 1.25g 및 물 1973g을 넣고, 90℃까지 승온시켰다. 계속하여 48질량％ 수산화나트륨 수용액을 73.2g 가하고 동온도(90℃)에서 1시간 교반하여, 지방산 알칼리금속염 수용액을 얻었다. 거기에 평균입자지름 9.4μm의 세리사이트를 6.4g 첨가해서 1시간 교반했다. 그 후에 90℃로 유지한 채, 25질량％ 염화아연 수용액 179.7g을 40분에 걸쳐서 지방산 알칼리금속염 수용액에 적하했다. 적하 종료후, 90℃로 유지하면서 10분간 교반하여 숙성시켰다. 얻어진 지방산아연염 수용액 슬러리에 물 1500g을 가하고 65℃ 이하까지 냉각했다. 그 후에 흡인여과기로 여과하고 1000g의 물로 2회 수세하여 얻어진 케이크를 미크론 드라이어로 건조·분쇄해서 지방산아연염 입자를 얻었다.

(비교화합물1)

스테아린산아연(니치유주식회사 제품, 상품명 「징크스테아레이트(Zinc Stearate)ＧＦ-200」)

(비교화합물2)

라우르산아연(니치유주식회사 제품, 상품명 「파우더베이스(Powder Base)Ｌ」)

(비교화합물3)

스테아린산칼슘(니치유주식회사 제품, 상품명 「칼슘스테아레이트(Calcium Stearate)」)

(비교화합물4)

스테아린산아연(니치유주식회사 제품, 상품명 「닛산일렉터(Nissan Elector)ＭＺ-2」)

(합성례9)

3L 세퍼러블 플라스크에 에난트산을 250g, 폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜·블록 에테르(니치유주식회사 제품, 상품명 : 프로논＃104)를 1.25g 및 물 1888g을 넣고, 90℃까지 승온시켰다. 계속하여 48질량％ 수산화나트륨 수용액을 160.0g 가하고 동온도(90℃)에서 1시간 교반하여, 지방산 알칼리금속염 수용액을 얻었다. 거기에 평균입자지름 16.2μm의 마이카를 97.2g 첨가해서 1시간 교반했다. 그 후에 90℃로 유지한 채, 25질량％ 염화아연 수용액 392.6g을 30분에 걸쳐서 지방산 알칼리금속염 수용액에 적하했다. 적하 종료후, 90℃로 유지하면서 10분간 교반하여 숙성시켰다. 얻어진 지방산아연염 수용액 슬러리에 물 1500g을 가하고 65℃ 이하까지 냉각했다. 그 후에 흡인여과기로 여과하고 1000g의 물로 2회 수세하여 얻어진 케이크를 미크론 드라이어로 건조·분쇄해서 지방산아연염 입자를 얻었다.

(실시예1∼8, 비교예1∼5 ; 지방산금속염 입자의 물성측정)

합성예1∼9, 비교화합물1∼4에 대해서, 본 명세서에 기재되어 있는 방법에 따라 D10, D50, D90, 입도요약값B, 느슨한 부피밀도(Ｄａ), 평균원형도E, 응집도C（％）를 각각 측정했다.

또 D10, D50, D90, 입도요약값B에 관해서는 니키소주식회사 제품의 마이크로트랙 ＭＴ-3000을, 느슨한 부피밀도(Ｄａ) 및 응집도C（％）에 관해서는 파우더 테스터(호소카와미크론주식회사 제품, ＰＴ-Ｎ형)를, 평균원형도E에 관해서는 시스멕스사 제품 플로우식 입자상 분석장치 「ＦＰＩＡ-3000」을, 각각 사용해서 측정했다. 또한 합성예1∼9에 대해서는, 본 명세서에 기재되어 있는 방법에 따라 내부포함률A를 측정했다. 이들의 측정결과를 표1에 정리했다.

(실시예1∼8, 비교예1∼5 ; 금속비누 입자의 평가)

합성예1∼9, 비교화합물1∼4의 지방산금속염 입자를 금속비누로서 사용하여 분체와 혼합하고, 안식각, 부피비중(bulk specific gravity)(충전밀도), 낙하속도를 하기와 같이 측정했다.

분체로서, ＪＦＥ스틸사(JFE Steel Corp.) 제품, 철분ＪＩＰ-300Ａ-120[아토마이즈철분(atomized iron power)(분무철분(sprayed iron powder)), 평균입자지름 74μm]을 사용했다. 철분에 대하여 실시예 및 비교예의 금속비누(지방산염) 입자를 각각 0.4질량％ 첨가(내첨(內添))하고, 록킹 밀(rocking mill)((주)세이와기켄(Seiwa Giken Co.,Ltd.) 제품)로 진동속도 60ｒｐｍ, 15분간 혼합해서, 평가용 샘플로 했다. 결과를 표2 및 3에 나타냈다.

〔안식각〕

안식각의 측정은, 츠츠이이화학기계주식회사(Tsutsui Scientific Instruments Co., Ltd.) 제품 「ＡＯＤ분체특성측정기」를 사용해서 측정했다. 측정수N = 5로 하고, 평균값을 안식각의 값으로 했다. 단위는 도(°)이다.

〔부피비중(충전밀도)〕

부피비중의 측정은, 교와이화공업주식회사(Kyowa Rika Kogyo K.K.) 제품의 부피비중측정기Ａ형을 사용해서 JIS K6721-1995에 준거해 하였다. 측정수N = 5로 하고, 평균값을 부피비중의 값으로 했다. 단위는 g/ｃｃ이다.

〔낙하속도〕

낙하속도의 측정은, JIS K5402-1995에 규정되는 포드 컵(Ford cup)을 사용하여 측정을 하였다. 측정수N = 5로 하고, 평균값을 낙하속도의 값으로 했다. 단위는 초(秒)이다.

실시예	１	２	３	４	５	６	７	８
	합성예１	합성예２	합성예３	합성예４	합성예５	합성예６	합성예７	합성예８
안식각 （°）	３５.１	３４.２	３４.６	３５.４	３５.９	３４.０	３３.８	３４.2
부피비중 （g/ｃｃ）	３.４５	３.４８	３.４１	３.３８	３.３９	３.４７	３.５１	３.４８
분체유동성 （초）	１１.３	１１.１	１１.６	１１.９	１１.５	１１.３	１０.９	１１.６

비교예	１	２	３	４	５
	비교 화합물１	비교 화합물２	비교 화합물３	비교 화합물４	합성예９
안식각 （°）	３９．３	３６．９	３７．２	３６．１	３７．８
부피비중 （g/ｃｃ）	３．１１	３．２４	３．１８	３．３６	３．２７
분체유동성 （초）	１３．２	１２．４	１２．８	１２．０	１２．５

실시예1∼8에서는, 안식각이 작은 것으로부터, 분체의 유동성이 높아지고, 아토마이즈 철분에 매우 높은 유동성을 부여할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한 부피비중의 값이 커져서, 충전성이 우수한 것을 알 수 있다.

이에 대하여 비교예1 및 2에서는, 금속비누의 입자가 크고 그 입자형상이 고르지 않기 때문에, 분산시에 얼룩이 발생하고 분산성이 뒤떨어지고 있다. 비교예3 및 4에서는, 응집도가 높고 분산성이 뒤떨어지고 있다. 비교예5에서는, 무기결정핵제의 양이 많은 것 때문에, 반응계내에서 무기결정핵제가 과포화가 되어 내부포함률A가 저하해서 입도가 고르지 않게 되고, 분산성이 뒤떨어지고 있다.

(실시예9∼16, 비교예6∼10 ; 금속비누 입자의 평가)

합성예1∼9, 비교화합물1∼4의 지방산금속염 입자를 금속비누로서 사용하고, 표4에 나타내는 조성물에 의하여 파우더 파운데이션(powder foundation)인 고형분말화장료를 조제해서 이너 트레이(inner trays)에 충전 성형하고, 하기의 방법에 의하여 연전성(延展性)의 평가를 하였다.

표４ 파우더 파운데이션 조성물

배합	첨가량（질량％）
금속비누 (합성예１～９，비교화합물１～４)	１５
나이론 파우더	３０
마이카	３０
적색산화철（벵갈라(콜커타르)）	４
황색산화철	８
흑색산화철	３
스쿠알란	５
디메틸폴리실록산	１
옥틸도데실미리스테이트	２
소르비탄세스퀴올리에이트	１.７
프로필파라벤	０.２
향료	０.１

〔연전성〕

20명의 여성(20∼35세)을 패널리스트(panelist)로 해서 고형분말화장료를 사용했을 때의 퍼짐성(연전성(spreadability))에 대해서 하기와 같이 판정하여, 20명의 평균값을 구하고, 그 결과를 표5 및 6에 나타냈다. 평균값이 1.5점 이상의 고형분말화장료를 감촉이 양호한 화장료로 평가했다.

2점 ; 사용시의 퍼짐성이 좋다고 느꼈을 경우.

1점 : 사용시의 퍼짐성이 약간 나쁘다고 느꼈을 경우.

0점 : 사용시의 퍼짐성이 나쁘다고 느꼈을 경우.

실시예	９	１０	１１	１２	１３	１４	１５	１６
	합성예１	합성예２	합성예３	합성예４	합성예５	합성예６	합성예７	합성예８
연전성	1.9	1.8	1.9	1.9	1.8	1.9	1.8	1.8

비교예	６	７	８	９	１０
	비교 화합물１	비교 화합물２	비교 화합물３	비교 화합물４	합성예９
연전성	1.2	1.3	1.1	1.2	1.4

실시예9∼16으로부터, 본 발명의 지방산금속염 입자를 사용한 고형분말화장료는 모두 연전성이 양호해서, 감촉이 양호한 결과가 얻어졌다.

한편 비교예6∼10에서는, 충분한 성능이 얻어지지 않고 있다. 즉, 비교예6∼9에서는, 본 발명의 성분인 금속비누 미립자가 배합되어 있지 않기 때문에, 모두 연전성이 나쁘고 감촉이 양호하지 않았다. 또한 비교예10에서는, 무기결정핵제의 양이 많기 때문에, 반응계내에서 무기결정핵제가 과포화가 되어 내부포함률A가 저하해서 입도가 고르지 않게 되므로, 연전성이 나쁘고 감촉이 양호하지 않았다.

본 발명의 금속비누는, 수지 파우더, 조립요소 등의 유기물입자; 철분, 페라이트분 등의 금속입자; 탄산칼슘, 벵갈라 등의 금속 또는 반금속을 함유하는 무기물입자; 등의 분체와 혼합함으로써, 분체의 고결방지성, 유동성 또는 감촉을 향상시킬 수 있다.

〔관련출원〕

본원은, 2015년 2월 17일 출원된 일본국 특허출원(특허출원2015-28558)에 의거하는 우선권의 이익을 향수하는 것으로서, 그들 모두의 내용이 참조에 의하여 여기에 포함된다.

Claims

지방산(脂肪酸)의 탄소수(炭素數)가 6∼22인 금속비누 입자와, 상기 금속비누 입자의 내부에 포함된 평균입자지름이 0.01∼20μm인 무기결정핵제(無機結晶核劑)를 함유하고, 부피기준에 있어서의 상기 금속비누 입자의 50% 누적지름이 1.0∼30.0μm이며, 하기 (1)식으로 나타내지는 내부포함률A가 30% 이상인 금속비누.
내부포함률A = 100 - (X / X'）× 100 ···(1)식
X ； 금속비누에 있어서의 무기결정핵제의 함유량
X'； 325메시의 필터를 통과한 금속비누 분쇄물에 있어서의 무기결정핵제의 함유량
(단, X 및 X'은, 주사형 전자현미경/에너지 분산형 X선 분광법(ＳＥＭ/ＥＤＸ)에 의하여, 가속전압 10kV, 높이 15mm의 조건하, 15μm 사방의 범위에서 3군데를 원소분석해서 얻어지는 평균값이다)
제1항에 있어서,
하기 (2)식으로 나타내지는 입도요약값B가 B≤2.00이며, 응집도C（％）가 C≤20이며, 플로우식 입자상 분석장치(flow式粒子像分析裝置)에 의하여 측정했을 때, 10% 입자지름 ∼ 90% 입자지름의 입자군의 평균원형도E가 0.810∼1.000의 관계를 충족시키는 금속비누.
입도요약값B = (D90 - D10) / D50 (단, 1.0≤D50≤30.0) ···(2)식
D10 : 부피기준에 있어서의 금속비누 입자의 10% 누적지름(μm）
D50 : 부피기준에 있어서의 금속비누 입자의 50% 누적지름(μm）
D90 : 부피기준에 있어서의 금속비누 입자의 90% 누적지름(μm)
제1항 또는 제2항에 있어서,
금속비누가 아연염 또는 칼슘염인 금속비누.
제1항 또는 제2항에 있어서,
무기결정핵제가, 실리카, 산화아연, 산화티탄, 산화칼슘, 질화붕소, 탤크, 마이카, 합성운모, 알루미나, 세리사이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 금속비누.
제3항에 있어서,
무기결정핵제가, 실리카, 산화아연, 산화티탄, 산화칼슘, 질화붕소, 탤크, 마이카, 합성운모, 알루미나, 세리사이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인 금속비누.
탄소수가 6∼22인 지방산으로부터 얻어진 지방산 알칼리금속염과 무기금속염을 복분해법(複分解法)에 의하여 반응시켜서 제1항 또는 제2항의 금속비누를 제조하는 방법으로서,
상기 지방산 알칼리금속염의 수용액중에, 평균입자지름이 0.01∼20μm인 무기결정핵제를 상기 지방산과 상기 무기결정핵제의 합계량에 대하여 0.1∼20질량％ 분산시켜서 분산액을 조제하는 공정과,
상기 분산액과 상기 무기금속염의 수용액을 혼합해서 반응을 시키는 공정
을 구비하는 금속비누의 제조방법.
탄소수가 6∼22인 지방산으로부터 얻어진 지방산 알칼리금속염과 무기금속염을 복분해법(複分解法)에 의하여 반응시켜서 제3항의 금속비누를 제조하는 방법으로서,
상기 지방산 알칼리금속염의 수용액중에, 평균입자지름이 0.01∼20μm인 무기결정핵제를 상기 지방산과 상기 무기결정핵제의 합계량에 대하여 0.1∼20질량％ 분산시켜서 분산액을 조제하는 공정과,
상기 분산액과 상기 무기금속염의 수용액을 혼합해서 반응을 시키는 공정
을 구비하는 금속비누의 제조방법.
탄소수가 6∼22인 지방산으로부터 얻어진 지방산 알칼리금속염과 무기금속염을 복분해법(複分解法)에 의하여 반응시켜서 제4항의 금속비누를 제조하는 방법으로서,
상기 지방산 알칼리금속염의 수용액중에, 평균입자지름이 0.01∼20μm인 무기결정핵제를 상기 지방산과 상기 무기결정핵제의 합계량에 대하여 0.1∼20질량％ 분산시켜서 분산액을 조제하는 공정과,
상기 분산액과 상기 무기금속염의 수용액을 혼합해서 반응을 시키는 공정
을 구비하는 금속비누의 제조방법.
탄소수가 6∼22인 지방산으로부터 얻어진 지방산 알칼리금속염과 무기금속염을 복분해법(複分解法)에 의하여 반응시켜서 제5항의 금속비누를 제조하는 방법으로서,
상기 지방산 알칼리금속염의 수용액중에, 평균입자지름이 0.01∼20μm인 무기결정핵제를 상기 지방산과 상기 무기결정핵제의 합계량에 대하여 0.1∼20질량％ 분산시켜서 분산액을 조제하는 공정과,
상기 분산액과 상기 무기금속염의 수용액을 혼합해서 반응을 시키는 공정
을 구비하는 금속비누의 제조방법.