WO2001014255A1 - Fines particules d'oxyde de zinc tres blanches et procede de preparation de ces dernieres - Google Patents

Fines particules d'oxyde de zinc tres blanches et procede de preparation de ces dernieres Download PDF

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WO2001014255A1
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zinc oxide
reactor
heater
temperature
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Hisao Kogoi
Jun Tanaka
Hayato Yamaya
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Showa Denko K.K.
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    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • C01G9/02—Oxides; Hydroxides
    • C01G9/03—Processes of production using dry methods, e.g. vapour phase processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/04—Compounds of zinc
    • C09C1/043—Zinc oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer

Definitions

  • the present invention relates to a highly white zinc oxide having a particle shape, particularly an ultrafine particle, which is useful as an additive for cosmetics, pigments, paints, etc.
  • the present invention relates to a dani zinc and a method for producing the same. More specifically, zinc vapor is jetted into a reactor together with a carrier gas of an inert gas, and at the same time, an oxidizing gas containing oxygen and water vapor is jetted into the reactor to oxidize zinc vapor and rapidly cool it. And a method for producing the same.
  • the primary particle diameter of the ultrafine particles is not specified, the ultrafine particles are generally referred to as fine particles of about 0.1 zm or less. Background art
  • Zinc oxide is used as a vulcanization accelerator for pharmaceuticals, rubber, catalysts, electronic component materials, paints, pigments, cosmetics, and plastics and rubber reinforcements.
  • the methods for producing these zinc oxides are generally divided into a liquid phase method and a gas phase method.
  • a liquid phase method zinc oxalate, zinc hydroxide, basic zinc carbonate, etc. are synthesized in the liquid phase, precipitated, filtered, washed, and thermally decomposed to obtain zinc oxide. Fine primary particles are easily obtained by the liquid phase method, but the resulting zinc oxide must be aggregated because it involves steps such as liquid phase synthesis, filtration and drying.
  • the U.S.A. method oxidizes zinc vapor containing reduced gas.
  • acicular zinc oxide can be obtained, but it contains lead, cadmium, etc., and has problems in purity.
  • aggregated particles are easily mixed.
  • the French method is a method of producing zinc oxide by oxidizing zinc metal vapor. Compared to the U.S. method, high-purity oxidized zinc can be obtained, but this oxidized zinc is a nodule grown from needle-like crystals. It is difficult to obtain a simple needle-shaped product.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-150299 discloses a method in which an atmosphere temperature in a heat-resistant container is set to a predetermined temperature, and the obtained zinc vapor is obtained. It describes a method for producing lead oxide whiskers that promotes the growth of needle-like crystals by slow cooling.
  • the zinc oxide obtained by this production method is a relatively large tetrapod-like particle having a particle size of about 5 to 80 m.
  • 4-34991 / 18 discloses a method for obtaining acicular zinc oxide by adding zinc vapor stepwise along a flow path, and the particles obtained by this method are described.
  • As a method for obtaining fine tetrapod-like zinc oxide as described in Japanese Patent Publication No. 60-55529, zinc vapor is oxidized and burned at a speed of 480 ° C / sec or more.
  • the size of the fine particles is at most about 0.2 to l ⁇ m in average particle size. In order to further reduce the particle size, it is conceivable to increase the cooling rate extremely.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-118133 discloses a method for producing ultrafine zinc oxide having a specific surface area of 70 to 11 ⁇ 2 / ⁇ measured by the BET-point method.
  • the transparency of the zinc oxide suspension is improved, but there is a problem that the ultraviolet shielding ability is reduced.
  • An object of the present invention is to provide high-white zinc oxide fine particles useful as an additive for cosmetics, pigments, paints, etc. Also referred to as fine particles.) To provide high-white zinc oxide.
  • Another object of the present invention is to provide a method for producing such finely divided high-white zinc oxide with high purity and high yield, and to provide an industrially useful production method.
  • An object of the present invention is to provide high-white zinc oxide fine particles which are transparent and have high ultraviolet shielding ability when used as an agent, and a method for producing the same.
  • the inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, have found that a specific particle size range having a high ultraviolet shielding ability, that is, a conversion average based on the specific surface area (JISR 1626) measured by the BET-point method. Particle size is 15 ⁇ !
  • a specific particle size range having a high ultraviolet shielding ability that is, a conversion average based on the specific surface area (JISR 1626) measured by the BET-point method.
  • Particle size is 15 ⁇ !
  • the inventors have found that it is necessary to stop the reaction immediately after the end of the oxidation to avoid the adhesion, and to achieve both of the following points, and have completed the present invention.
  • the converted average particle diameter based on the specific surface area measured by the BET-point method is 15 nm or more and 55 nm or less, and the L value indicated by a Hunter colorimeter is 90 or more.
  • the particle shape is tetrapod-like or needle-like, and that the fine white zinc oxide and zinc vapor are oxidized completely and quickly with an oxidizing gas, and that the growth and aggregation of the particles are suppressed.
  • a heater of the same material is applied to the oxidizing gas, and sufficient heating can be performed at 900 ° C. or more at the ejection port to the reactor.
  • the above-mentioned heated raw material gas can be oxidized very uniformly and rapidly by keeping the composition of the oxidizing gas within a specific range.
  • zinc vapor can be oxidized very quickly and completely, resulting in highly white fine particles of zinc oxide.
  • by enabling such rapid oxidation of zinc vapor even if the reaction zone is significantly shortened compared to the past, it does not cause coloring of the product, and is converted from the specific surface area measured by the BET-point method.
  • the average particle size is 15 nm or more and 55 nm or less, and the L value indicated by a Hanyu colorimeter is 90 or more, preferably a fine white fine particle having a particle shape of tetrapod or needle.
  • Zinc oxide is now available.
  • FIG. 1 is a flow sheet showing an example of an apparatus configuration suitably used for the production of fine white zinc oxide of the present invention.
  • FIG. 1 is a flow sheet showing an example of an apparatus configuration suitably used for producing fine white zinc oxide of the present invention.
  • the equipment consists of a raw material (zinc) feeder 1, a raw material (zinc) vaporizer 2, an inert gas preheater 3, a raw material (zinc) gas heater 4, a raw material gas heater outlet 4A, It consists of an oxidizing gas heater 5, an oxidizing gas heater outlet 5A, a reactor 6, a reactor outlet 6A, a cooler 7, and a product collector 8.
  • Metal zinc (Zn) is supplied as a raw material by the raw material supply device 1 to the raw material deodorizing device 2 c
  • the form of zinc supplied to the raw material deodorizing device 2 may be either powdery or linear. It is also possible to supply an inert gas to the raw material gasifier 2 simultaneously with the raw material metal zinc. This inert gas functions as a carrier gas for zinc vapor or as a sealing gas when introducing raw materials. Inert gases include, but are not limited to, nitrogen, helium, argon, and the like. It is desirable that the inert gas is heated in advance before being introduced into the raw material gas ridging device 2.
  • the inert gas is preheated in the inert gas preheater 3 to, for example, about 500 to 100 ° C., and then supplied to the raw material vaporizer 2.
  • the concentration of the inert gas introduced into the raw material vaporizer 2 is the ratio of the number of moles of Zn to the total number of moles of the inert gas, that is, Zn / (Zn + inert gas) is 3 mol% or more. It is preferably in the range of 0 mol% or less. This concentration is closely related to productivity and also affects the size of the resulting zinc oxide particles.
  • the zinc vapor containing the inert gas that is, the raw material gas
  • the raw material gas heater 4 may be integrated.
  • the gas needs to be quickly and sufficiently heated. The reason is that if the heating is insufficient and it does not function well as a heater, Zinc vapor is liquefied or solidified in the reactor 6 before reaching the nozzle outlet 4 or after being blown out, resulting in blockage of the system, preventing stable operation. Because it cannot be obtained.
  • the zinc oxide obtained without blocking is likely to contain unreacted zinc and become grayish.
  • the temperature of the gas jet 4A containing zinc vapor must be 95%.
  • the temperature must be 0 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher. If the temperature is lower than 950 ° C, the oxidation time becomes insufficient and the residence time must be extended in order to sufficiently oxidize the fine particles, so that the fine particles grow or collision and fusion of the fine particles occur. It is difficult to obtain the desired fine particles.
  • a heater made of glass or ceramics is suitable, and it is particularly preferable to use a heater made of silicon carbide ceramics.
  • ceramics made of charcoal silicon have a particularly high thermal conductivity among various materials that can withstand high temperatures, and that silicon carbide is black-gray and has high absorption and emissivity of heat rays. This is probably because heat is easily supplied to the gas.
  • the temperature of this outlet is practically equal to or lower than 115 ° C. It is a matter of course that a temperature higher than the above-mentioned temperature can be used by improving the heat resistance of the heat transfer material of the raw material gas heater 4.
  • heat transfer to the source gas can be promoted more efficiently.
  • heat transfer medium heat-resistant materials such as ceramics and glass, particularly quartz and silicon carbide ceramics are preferable.
  • the shape of the heat transfer medium is preferably a ring, mesh ring, honeycomb, Raschig ring, etc. in consideration of heat transfer efficiency.
  • the filling amount of the heat transfer medium it is better to fill the heat transfer medium in such a large amount that the heater is not damaged by thermal expansion.
  • the diameter (inner diameter) and length of the heater are determined so that the temperature of the source gas at the ejection port of the source gas heater 4 becomes 950 ° C or more, preferably 100 ° C or more. You. If silicon carbide ceramics are used, heater 4 can be made smaller than an alumina tube or the like, and can be heated to a high temperature of, for example, about 1200 ° C. The gas containing the zinc vapor thus heated is led to the reactor 6. On the other hand, the oxidizing gas for oxidizing zinc is heated by the oxidizing gas heater 5 and guided to the reactor 6.
  • the structure of the oxidizing gas heater 5 is not limited as long as sufficient heating is possible, but it is preferable that the oxidizing gas heater 5 has the same structure as the raw material gas heater 4.
  • the temperature of the oxidizing gas at the jet port 5A of the oxidizing gas heater 5 needs to be 900 ° C. or more, preferably 100 ° C. or more. The reason is that when the temperature is lower than 900 ° C., the oxidizing gas cools the raw material gas at the time of contact, thereby causing the raw zinc vapor to be liquefied or solidified. It is preferable to raise the temperature of the oxidizing gas according to the temperature of the gas containing zinc vapor as the source gas.
  • the amount of the oxidizing gas used is 1.2 times or more and 150 times or less, preferably 50 times or more and 100 times or less, of the theoretical amount required for oxidizing zinc vapor.
  • oxygen is at least 10% by volume and at most 100% by volume
  • water vapor is at least 0% by volume and at most 90% by volume
  • the sum of oxygen and water vapor is at least 10% by volume and at most 100%. It must be less than «%.
  • the reason for adding steam is that addition of steam to the oxidizing gas was found to have an effect of significantly accelerating oxidation.
  • the reaction part residence time calculated from the gas flow rate passing through the reactor 6 and the volume of the reactor 6 is converted into a standard state, and is set to 0.1 seconds or less, preferably 0.05 seconds or less. Determine the size of the reactor 6 and the flow rates of the raw material gas and the oxidizing gas.
  • the shape of the reactor 6 is arbitrary, but the columnar shape is advantageous in that scale is prevented from adhering inside.
  • the material of the reactor 6 is selected in consideration of heat resistance at the time of oxidation reaction of zinc vapor, corrosion resistance to zinc, and the like. Use of a stainless steel cylindrical tube with jacket-type water cooling is cost and maintenance It is advantageous from.
  • the oxidation reaction of the zinc vapor proceeds in the reactor 6 at a high temperature.However, the reaction gas mixture must be rapidly cooled at a predetermined position in order to control the residence time to suppress the coagulation growth of particles and zoning or collision. Is required.
  • a means suitable for this purpose such as introducing a cooling gas immediately after the outlet 6A of the reactor 6, is employed. Air, nitrogen, or the like is used for the cooling gas, and the cooling gas is blown so that the average gas temperature immediately after the outlet 6A of the reactor 6 becomes 100 ° C or more and 450 ° C or less.
  • the temperature of 450 ° C. or lower is the temperature at which it was confirmed that the zinc oxide fine particles generated in the reactor 6 did not aggregate and grow depending on the temperature.
  • the zinc oxide thus obtained is collected by a product collector 8 such as Bagfill Yuichi.
  • the converted average particle diameter of zinc oxide can be controlled by changing the temperature of the blown gas and the residence time of the reactor. The higher the blown gas temperature and the shorter the residence time, the smaller the average particle size.
  • the converted average particle size from the specific surface area measured by the BET-point method is 15 nm or more and 55 nm or less, and the L value indicated by It is 90 or more, and it is possible to obtain fine white zinc oxide having a particle shape of preferably tetrapod or needle.
  • Nitrogen gas heated to 900 ° C. at a rate of 2 kg / hr with zinc metal was supplied to the raw material deodorizer at a rate of 8 Nm 3 / hr.
  • the gas containing zinc vapor from the gas-robot was introduced into a heater made of dense silicon carbide ceramics having a density of 3.lg / cm 3 and Si CS 99.8%.
  • This heater is of an external heating type, and is filled with a silicon carbide ceramic mass of the same material as the heater.
  • the residence time of the gas in this heater was 7 seconds (gas was calculated under standard conditions). The gas temperature obtained here depends on the It was 1000 ° C at the exit.
  • an oxidizing gas total of 25 Nm 3 Zhr of 5% by volume of steam and 95% by volume of oxygen was heated by an external heating heater.
  • the heater has a density of 3.1 g / cm ⁇ 31. It was made of dense silicon carbide ceramics having a purity of 99.8%.
  • a silicon carbide ceramic mass of the same material as the raw material gas heater is filled.
  • the temperature of the heated gas was 1030 ° C at the outlet of the reactor.
  • the form of ejection of both gases is coaxial parallel flow.
  • the average residence time was 0.02 seconds, and room temperature air was blown immediately after the outlet of the reactor to keep the gas temperature at 300 ° C or less.
  • the zinc oxide collected at the bag fill was a tetrapod-like high-potential zinc oxide having an L value of 96 and an average particle diameter of 24 nm as converted by the BET specific surface area determined by the one-point method. It was white zinc oxide ultrafine particles.
  • Nitrogen gas heated to 900 ° C. at the same time as zinc metal at 2 kg / hr was supplied to the raw material vaporizer at 8 Nm 3 / hr.
  • the gas containing zinc vapor from the vaporizer was introduced into a heater made of dense silicon carbide ceramics with a density of 3.1 g / cm ⁇ 3: 1 (purity of 99.8%.
  • This heater was an external heat type
  • the heater was filled with a silicon carbide ceramic block of the same material as the heater, and the residence time of the gas in the heater was 7 seconds (gas was calculated under standard conditions).
  • the temperature at the outlet of the reactor was 1000 ° C.
  • an oxidizing gas total of 25 Nm 3 / hr of 5% by volume of steam and 95% by volume of oxygen was heated by an externally heated heater.
  • the vessel was made of dense silicon carbide ceramics with a density of 3.1 / cm 3 and Si CS 99.8%, again filled with a silicon carbide ceramic mass of the same material as the raw material heater.
  • the temperature of the heated gas at the outlet of the reactor was 1030 ° C.
  • the average residence time was 0.008 seconds, and room temperature air was blown immediately after the reactor outlet to keep the gas temperature below 300 ° C.
  • the zinc oxide thus obtained was ultra-fine tetrapod-like zinc oxide ultrafine particles containing needle-like zinc oxide having an L value of 95 and a converted average particle size of 17 nm as determined by the BET specific surface area determined by the one-point method.
  • Nitrogen gas heated to 900 ° C at a rate of 5 kg / hr with zinc metal was supplied to the raw material vaporizer at 14 Nm 3 Zhr.
  • the gas containing zinc vapor from the vaporizer was introduced into a dense silicon carbide ceramic heater having a density of 3.1 g / c ⁇ SiC and a purity of 99.8%.
  • This heater is of an external heating type, and is filled with a silicon carbide ceramic block of the same material as the heater.
  • the residence time of the gas in this heater was 5 seconds (gas was calculated under standard conditions).
  • the temperature of the gas obtained here was 960 ° C at the outlet of the reactor.
  • an oxidizing gas total of 33 Nm 3 / hr containing 4 vol% of steam and 96 m% of oxygen was heated by an external heating heater.
  • the heater was made of dense silicon carbide ceramics having a density of 3.1 g / cm ⁇ SiC purity of 99.8%, and c is filled with a silicon carbide ceramic block of the same material as the heater.
  • the temperature of the heated gas was 980 ° C at the outlet of the reactor.
  • the form of jetting of both gases is coaxial parallel flow.
  • the average residence time was 0.02 seconds, and room temperature air was blown immediately after the outlet of the reactor to keep the gas temperature at 300 ° C or less.
  • the zinc oxide collected at the bagfill Yuichi was a tetrapod-like material containing 1 ⁇ 94 of needle-like zinc oxide with an average particle size of 4 Onm as determined by the BET specific surface area determined by the one-point method. High white zinc oxide ultrafine particles.
  • Nitrogen gas heated to 900 ° C. simultaneously with 5 kg / hr of metallic zinc was supplied to the raw material vaporizer at 14 Nm 3 / hr.
  • the gas obtained by the gas squirting device was jetted into the reactor, and the gas temperature at the jet port was 750 ° C.
  • oxygen gas 33 Nm 3 / hr was heated by an external heating heater.
  • the heater is filled with a quartz lump.
  • the temperature of the heated gas was 980 ° C at the outlet of the reactor.
  • the form of jetting of both gases is coaxial parallel flow.
  • the average residence time was 1.8 seconds, and room temperature air was blown immediately after the outlet of the reactor to keep the gas temperature at 300 ° C or less.
  • the zinc oxide collected in the bag filter was a rod-shaped zinc oxide having an L value of 85 and an average particle diameter of 65 nm as determined by the BET specific surface area determined by the one-point method.
  • the zinc oxide of the present invention is high-purity fine particles that have not been subjected to a step such as pulverization.
  • zinc oxide since the average particle size is small, zinc oxide has excellent dispersibility in aqueous solvents, resins, etc., and is easy to form a homogeneous mixture.
  • the feeling of use is good.
  • the high whiteness makes it easy to adjust the color when suspending and kneading with other substances such as cosmetics and resins.
  • the present invention provides a production method capable of producing such fine-grained, high-white zinc oxide continuously and with stable quality at an industrial mass production level, and has a very high practical value.
  • the present invention may be embodied in other specific embodiments without departing from its essential characteristics. Accordingly, the present embodiments are illustrative in all respects and are not limiting, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description. All the modifications falling within the scope of are included in the present invention.

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Description

明 細 書 高白色酸化亜鉛微粒子およびその製造方法 関連出願との関係
本出願は合衆国法典第 3 5巻第 1 1 1条 （b ) 項の規定に従い、 2 0 0 0年 6月 3 0日提出の仮出願第 6 0 / 2 1 5 , 0 7 1号の出願日を同第 1 1 9条 ( e ) 項 （1 ) の規定により主張する同第 1 1 1条 （a ) 項に基づく出願であ る 技術分野
本発明は、 化粧品、 顔料、 塗料などの添加剤として有用な粒子状、 特に超微 粒子状の高白色酸化亜鉛、 特にその粒子形状がテトラポッド状あるいは針状の 超微粒子状の高白色酸ィ匕亜鉛およびその製造方法に関する。 さらに詳しくは亜 鉛蒸気を不活性ガスのキャリア一ガスと共に反応器に噴出し、 該ガスと同時に 酸素と水蒸気を含む酸化性ガスを反応器に噴出し、 亜鉛蒸気を酸化させ、 急激 に冷却させることにより得られる微粒子状の高白色酸化亜鉛およびその製造方 法に関する。 ここで、 超微粒子の 1次粒子径は明確にされていないが、 一般に 超微粒子は通常約 0 . 1 zm以下の微粒子に対して呼称される。 背景技術
酸化亜鉛は医薬品、 ゴムの加硫促進剤、 触媒、 電子部品材料、 塗料、 顔料、 化粧品、 プラスチック ·ゴムの補強材などとして用いられている。 これら酸ィ匕 亜鉛の製造方法は一般的に液相法と気相法に分けられる。 液相法は蓚酸亜鉛、 水酸化亜鉛、 塩基性炭酸亜鉛などを液相で合成 '沈殿し、 濾別 ·洗浄の後、 熱 分解することで酸化亜鉛を得る。液相法では微粒の一次粒子が得られやすいが、 液相合成 ·濾過 ·乾燥などの工程を含むために、 得られる酸化亜鉛は凝集体に ならざるを得ない。 酸化亜鉛を使用する際には、 塗料、 顔料、 化粧品などの場 合にみられるように他の液体とともにスラリ一化すること、 あるいはゴム■プ ラスチックの補強材の場合にみられるように他の固体へ練り込みしたりコンパ ゥンド化すること、 電子部品材料の場合にみられるように他粉体と混合するこ とが必要である。 こうした場合に、 凝集粒の存在は組成的な均一性、 あるいは 分散性を著しく阻害する。 微粒子になるほど均一性、 分散性が良好であること は周知である。 また、 超微粒子になると、 たとえばィ匕粧料に用いた場合などに 透明性に対する紫外線遮蔽能が著しく向上するなどの特性も付与することがで きる。 したがって凝集をほぐす、 あるいは微粒子を得る目的で粉砕処理を行う ことが必要になる。 しかし、 この場合、 容器 '粉碎ボールなどからのコンタミ ネーシヨンを引き起こし、 粒子についても粒度分布が幅広くなるなどの使用上 の弊害をもたらすうえ、 微粒子化には限界があり、 超微粒子は得られない。 つ まり、液相法においては超微粒子高白色酸ィ匕亜鉛を得るのは非常に困難である。 酸化亜鉛粉体を得る方法として気相法がある。 気相法はフランス法、 ァメリ 力法で良く知られている （日本化学会誌、 1 9 8 4年、 p . 8 3 7〜8 4 2 ) とおり、 亜鉛蒸気を酸化して酸化亜鉛を得るものである。 アメリカ法は還元ガ スを含有した亜鉛蒸気を酸化させる方法であり、 針状の酸化亜鉛が得られるこ ともあるが、 鉛、 カドミウムなどが含まれやすく純度に問題がある。 また、 団 塊状の粒子が混入しやすい。 フランス法は金属亜鉛蒸気を酸ィ匕して酸化亜鉛を 製造する方法であり、 アメリカ法に比べ高純度の酸ィ匕亜鉛が得られるが、 この 酸ィ匕亜鉛は針状晶から成長した団塊状の粒子であり、 単純に針状の製品は得ら れにくい。
テトラポッド状あるいは針状の酸ィ匕亜鉛を得る方法として、 たとえば特開平 3— 1 5 0 2 9 9号公報には耐熱性容器内の雰囲気温度を所定温度に設定し、 得られる亜鉛蒸気をゆつくり冷却することによつて針状晶の成長を促す酸ィ匕亜 鉛ゥイスカーの製造方法が記載されている。 しかし、 この製造方法により得ら れる酸化亜鉛は粒径が 5 ~ 8 0 m程度の比較的大きなテトラポヅド状粒子で ある。 また、 上述の製造方法は回分式製造法であるために量産には適さないと いう問題もある。 また特閧平 4一 3 4 9 1 1 8号公報には亜鉛蒸気を流路に沿 つて段階的に添加し、 針状酸化亜鉛を得る方法が記載されているが、 この方法 により得られる粒子は粒径が l〜2 0〃mと大きなものである。 微粒のテトラポッド状酸化亜鉛を得る方法として、 特公昭 6 0— 5 5 2 9号 公報に記載されているように、 亜鉛蒸気を酸化燃焼後、 4 8 0 °C/秒以上の速 度で冷却し、 針状酸ィ匕亜鉛を得る方法がある。 しかし、 この場合でも微粒子の 大きさはたかだか平均粒径 0 . 2〜l〃m程度である。 これをさらに微粒にす るためには冷却速度を極端に大きくすることも考えられる。 しかしながら、 そ のようにすると亜鉛蒸気の酸化が不十分になるため、 未反応の亜鉛が混じるこ とになり、 得られた粉体が灰色に着色し、 超微粒子高白色酸化亜鉛を得ること は非常に困難である。 また特開平 7— 1 1 8 1 3 3号公報には B E T—点法に より測定される比表面積が 7 0〜1 1 Ο πι2/^の超微粒酸化亜鉛の製造法が 記載されているが、 このように極端な超微粒子であると化粧料として用いる場 合に酸ィ匕亜鉛懸濁液の透明性は向上するが、 紫外線遮蔽能が低下する問題があ
発明の開示
本発明の目的は、 化粧品、 顔料、 塗料などの添加剤として有用な高白色酸化 亜鉛微粒子、 特にその粒子形状がテトラポッド状あるいは針状の微粒子状、 超 微粒子状の （超微粒子も含めて単に微粒子とも記す。 ） 高白色酸化亜鉛を提供 することにある。
本発明の他の目的は、 そのような微粒子状の高白色酸化亜鉛を高純度且つ高 収率に製造することができ、 さらに工業的に有用な製造方法を提供することに 特に、 これらの添加剤として使用する場合に、 透明でしかも紫外線遮蔽能の 高い高白色酸化亜鉛微粒子およびその製造方法を提供することである。
本発明者らは、 上記問題点を解決すべく鋭意検討した結果、 紫外線遮蔽能が 高い特定の粒径域、 すなわち B E T—点法で測定される比表面積 （ J I S R 1 6 2 6 ) による換算平均粒径が 1 5 ηπ！〜 5 5 nmでありハンター式色差計 で示される L値が 9 0以上である微粒子状の高白色酸ィ匕亜鉛を得ることができ ること、 およびこのためには （ 1 ) 亜鉛蒸気を短時間で完全に酸化させること と、 （ 2 ) 亜鉛蒸気の酸化反応終了点を見極め、 生成酸化亜鉛粒子の衝突 ·融 着を避けるため酸ィ匕終了後に直ちに反応を停止すること、 の二点を両立するこ とが必要であることを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち、 本発明は、 B E T—点法で測定される比表面積による換算平均粒 径が 1 5 nm以上 5 5 nm以下であり、 ハンター式色差計で示される L値が 9 0以上である、 好ましくは粒子形状がテトラポッド状あるいは針状であること を特徴とする微粒子の高白色酸化亜鉛および亜鉛蒸気を酸化性ガスで完全にか つ速やかに酸化させることと、 粒子の成長 ·凝集を抑制することとを特徴とす る微粒子の高白色酸化亜鉛の製造方法である。
ハン夕一式色差計で示される L値が 9 0以上であることを特徴とする微粒子 状の酸ィ匕亜鉛を得るためには、 反応器において亜鉛蒸気を酸化性ガスで速やか に酸化させることが重要である。 このためには亜鉛を気化器で蒸発させ、 後ェ 程に設けた加熱器にてガスをスーパーヒートさせることがきわめて有効であり、 かつその加熱器材質として緻密質炭化珪素製セラミックスを使用することがき わめて有効であることを見いだした。 原料ガスを気化後、 炭化珪素セラミック ス製加熱器に導入することで、 反応器への原料ガス噴出時の温度が従来では到 達しにくかった高温、 すなわち 9 5 0 °C以上に効率的に到達させることができ る。また同材質の加熱器を酸化性ガスにも適用し、反応器への噴出口で 9 0 0 °C 以上になるよう十分に加熱することができる。 加えて酸化性ガスの組成を特定 の範囲に収めることで上記の加熱された原料ガスをきわめて均一に迅速に酸化 させることができることも見いだした。 この原料ガスと酸化性ガスに関する新 たな知見に基づき、 きわめて迅速にかつ完全に亜鉛蒸気を酸化させることがで き、 高白色の微粒子の酸ィ匕亜鉛を得られることを見いだした。 またこうした迅 速な亜鉛蒸気の酸化を可能にすることで、 従来に比べ著しく反応部を短くして も製品の着色を引き起こすことがなく、 B E T—点法で測定される比表面積か らの換算平均粒径が 1 5 nm以上 5 5 nm以下であり、 ハン夕一式色差計で示 される L値が 9 0以上である、 好ましくは粒子形状がテトラポヅド状あるいは 針状である微粒子状の高白色酸化亜鉛が得られるようになった。
本発明の上述および他の目的、 効果、 特徴および利点は添付図面を参照した 以下の説明から明らかになるであろう。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の微粒子状の高白色酸化亜鉛の製造に好適に用いられる装置構 成の一例を示すフローシートである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図 1は本発明の微粒子状の高白色酸化亜鉛製造に好適に用いられる装置構成 の一例を示すフローシートである。装置構成は原料（亜鉛）供給機 1、原料（亜 鉛） 気化器 2、 不活性ガス予熱器 3、 原料 （亜鉛） ガス加熱器 4、 原料ガス加 熱器の噴出口 4 A、 酸ィ匕性ガス加熱器 5、 酸化性ガス加熱器の噴出口 5 A、 反 応器 6、 反応器の出口 6 A、 冷却器 7および製品の捕集器 8からなる。
原料供給機 1により原料として金属亜鉛 ( Z n)が原料気ィ匕器 2に供給される c 原料気ィ匕器 2に供給される亜鉛の形態は粉末状、 線状いずれでも良い。 原料の 金属亜鉛と同時に不活性ガスを原料気ィ匕器 2に供給することも可能である。 こ の不活性ガスは亜鉛蒸気のキヤリア一ガス、 あるいは原料導入時のシールガス として機能する。 不活性ガスとしては、 窒素、 ヘリウム、 アルゴンなどが挙げ られるが、 これらに限定されるものではない。 不活性ガスは原料気ィ匕器 2に導 入する前にあらかじめ加熱することが望ましい。 この場合、 不活性ガスを不活 性ガス予熱器 3で例えば 5 0 0〜 1 0 0 0 °C程度に予熱した後、 原料気化器 2 に供給する。 原料気化器 2に導入する不活性ガスの濃度は Z nと不活性ガスの 総モル数に対する Z nのモル数の比、 すなわち Z n/ ( Z n +不活性ガス） が 3モル％以上 7 0モル％以下の範囲にあるのがよい。 この濃度は生産性に密接 に関係し、 得られる酸化亜鉛粒子の大きさにも影響を及ぼす。
ついで不活性ガスを含む亜鉛蒸気、 すなわち原料ガスは原料気ィ匕器 2から原 料ガス加熱器 4に導入される。 原料気化器 2と原料ガス加熱器 4は一体化され ていてもかまわない。 原料ガス加熱器 4または原料気ィ匕器 2と原料ガス加熱器 4とが一体化された加熱装置ではガスが速やかに十分に加熱されることが必要 である。 その理由は、 加熱が不十分で、 加熱器として十分に機能しないと、 ノ ズル噴出口 4に至るまでに、 または吹き出し後に反応器 6内で、 亜鉛蒸気が液 化あるいは固化してしまい、 系の閉塞の原因となって安定運転はできず、 所望 の品質の酸化亜鉛が得られないからである。 また閉塞しなくても得られた酸ィ匕 亜鉛は未反応亜鉛が含まれ灰色がかつたものになる可能性が高 こめである。 上述の B E T—点法で測定される比表面積からの換算平均粒径が 1 5 nm〜 5 5 nmの超微粒子を得るためには、 亜鉛蒸気を含むガスの噴出口 4 Aの温度 が 9 5 0 °C以上、 好ましくは 1 0 0 0 °C以上であることが必要である。 この温 度が 9 5 0 °C未満であると、 酸化が不十分となり十分に酸ィ匕するためには滞留 時間を長くする必要があるため微粒子が成長しまたは微粒子同士の衝突 ·融合 が起こりやすく、 所望の微粒子が得られにくい。 一方、 この温度が高いほど酸 化反応が迅速に行われかつ完全酸化が達成できるので均一性、 分散性が良好に なる。 従って、 十分な加熱を行うためには、 ガラスやセラミックス製加熱器が 適しており、 特に炭化珪素セラミックス製加熱器を用いるのが好ましい。 この 理由は、 炭ィ匕珪素製セラミックスは高温に耐える種々の材料の中でも特に熱伝 導率が大きいこと、 炭化珪素は黒灰色であり、 熱線の吸収率 ·輻射率が高いこ となどから、 ガスに熱を供給しやすいためと考えられる。 上述のように亜鉛蒸 気を含むガスの噴出口 4 Aの温度は高いほど好ましいが、 かかる高温を実現す る原料ガス加熱器 4の耐熱材料の耐熱性、 熱伝導率からの制約があるため、 こ の吹き出し口の温度は実用的には 1 1 5 0 °C以下である。 原料ガス加熱器 4の 伝熱材料の耐熱性を改善することにより上述の温度より高い温度を使用するこ とができることはもちろんである。
さらに、 この加熱器 4内に伝熱媒体を充填すると原料ガスへの伝熱をより効 率的に推進することができる。 伝熱媒体としてはセラミックスやガラスなどの 耐熱材料、 特に石英や炭化珪素製セラミックスが好ましい。 伝熱媒体の形状は 伝熱効率を考慮し円環、 メッシュリング、 ハニカム、 ラシヒリングなどが好ま しい。 伝熱媒体の充填量としては、 熱膨張により加熱器が破損しない程度まで 大量に充填した方がよい。
この原料ガス加熱器 4の噴出口における原料ガスの温度が 9 5 0 °C以上、 望 ましくは 1 0 0 0 °C以上になるよう加熱器の直径 （内径） および長さを決定す る。 炭化珪素製セラミックスを用いればアルミナ管などと比べ加熱器 4を小さ くすることが可能で、 かつ例えば約 1 2 0 0 °Cの高温まで加熱可能である。 こうして加熱された亜鉛蒸気を含むガスは反応器 6に導かれる。 一方、 この 亜鉛を酸ィ匕する酸化性ガスは酸ィ匕性ガス加熱器 5によって加熱され、 反応器 6 に導かれる。 酸化性ガス加熱器 5については十分な加熱が可能である限りその 構造は限定されないが、 原料ガスの加熱器 4と同様の構造を有するものが好ま しい。
酸化性ガスは酸ィ匕性ガス加熱器 5の噴出口 5 Aにおける温度が 9 0 0 °C以上、 望ましくは 1 0 0 0 °C以上であることが必要である。 その理由は 9 0 0 °Cより 低いと接触時に酸ィ匕性ガスが原料ガスを冷却することになり、 原料亜鉛蒸気の 液ィ匕あるいは固化をもたらすからである。 原料ガスとしての亜鉛蒸気を含むガ スの温度に従って酸化性ガスの温度を高くすることが好ましい。
酸化性ガスの使用量は亜鉛蒸気の酸化に要する理論量の 1 . 2倍以上 1 5 0 倍以下、 好ましくは 5 0倍以上 1 0 0倍以下である。 酸化性ガスの組成として は酸素が 1 0体積％以上 1 0 0体積％以下、 水蒸気が 0体積％以上 9 0体積％ 以下であり、 かつ酸素と水蒸気の和が 1 0体積％以上 1 0 0 «%以下である ことが必要である。 水蒸気を添加する理由は、 酸化性ガスへの水蒸気の添加に より著しく酸化を早める効果が認められたためである。
原料ガスと酸化性ガスがそれぞれ上記の温度域にあれば、 同軸平行流、 直交 流、 斜交流など、 いかなる吹き出し形態でも迅速に酸化が進むが、 噴出口 4 A、 5 Aは同軸平行流ノズルが好ましい。 同軸平行流ノズルは二重管および三重管 が用いられる。 吹き出し後は反応器 6を通過するガス流量と反応器 6の容積か ら計算した反応部滞留時間が標準状態に換算し、 0 . 1秒以下、 好ましくは 0 . 0 5秒以下となるように反応器 6の大きさ、 原料ガスおよび酸化性ガスの吹き 出し流速を決める。
反応器 6の形状は任意であるが、 円柱状が内部にスケールが付着するのを抑 制するなどの点から有利である。 反応器 6の材質は亜鉛蒸気の酸化反応の際の 耐熱性、 亜鉛に対する耐食性等を考慮して選択される。 ステンレス鋼製円柱管 にジャケット式水冷を付帯したものなどを使用するのがコスト面、 維持管理上 から有利である。
この亜鉛蒸気の酸化反応は高温の反応器 6内で進行するが、 滞留時間を制御 して微粒子の凝集成長およひゾまたは衝突を抑制するために所定の位置で反応 ガス混合物を急冷することが必要になる。 具体的には反応器 6の出口 6 Aの直 後に冷却用ガスを導入するなどのこの目的に適した手段が採られる。 冷却用ガ スは空気、 窒素などが採用され、 反応器 6の出口 6 Aの直後の平均ガス温度が 1 0 0 °C以上 4 5 0 °C以下になるよう冷却ガスを吹き込む。 4 5 0 °C以下とい うのは反応器 6で生成した酸化亜鉛微粒子が温度により凝集成長しないことが 確認された温度である。 この温度は低ければ低い程急速な冷却に良いが、 大量 の冷却用ガスを必要とすることおよびガス中の水分結露を防止する目的から上 記温度域がよい。 こうして得られた酸化亜鉛はバッグフィル夕一などの、 製品 の捕集器 8で捕集される。 なお酸化亜鉛の換算平均粒径は吹き出しガス温度、 反応器滞留時間を変えることで制御可能である。吹き出しガス温度は高いほど、 滞留時間は短いほど平均粒径は小さくなる。
以上の製造条件および装置構成をとることにより B E T—点法で測定される 比表面積からの換算平均粒径が 1 5 nm以上 5 5 nm以下であり、 ハン夕一式 色素計で示される L値が 9 0以上であり、 好ましくは粒子形状がテトラポッド 状あるいは針状である微粒子状の高白色酸化亜鉛を得ることができる。 実施例
本発明を実施例、 及び比較例を用いて説明するが、 本発明はこれらの実施例 のみに限定されるものではない。
実施例 1
金属亜鉛を 2 k g/h rで、 同時に 9 0 0 °Cに加熱した窒素ガスを 8 Nm3 /h rで原料気ィ匕器に供給した。 気ィ匕器から出た亜鉛蒸気を含むガスを、 密度 3 . l g/ c m3、 S i C S 9 9 . 8 %の緻密質炭化珪素セラミックス製の加 熱器に導入した。 この加熱器は外熱式であり、 加熱器と同材質の炭化珪素セラ ミヅクス塊が充填されている。 この加熱器におけるガスの滞留時間は 7秒であ つた （ガスは標準状態で算出した） 。 ここで得られたガスの温度は反応器の噴 出口で 1000°Cであった。 一方、 水蒸気 5体積％、 酸素 95体積％の酸化性 ガス計 25Nm3Zhrを外熱式加熱器で加熱した。加熱器は密度 3. 1 g/c m\ 31。純度99. 8%の緻密質炭化珪素セラミックス製であった。 ここで も原料ガス加熱器と同材質の炭化珪素製セラミックス塊が充填されている。 こ れによって加熱されたガスの温度は反応器の噴出口において 1030°Cであつ た。 両ガスの噴出の形態は同軸平行流である。 反応器では平均滞留時間が 0. 02秒であり、 反応器出口直後において室温空気を吹き込み、 ガス温度が 30 0°C以下となるようにした。 この後、 バッグフィル夕一において捕集された酸 化亜鉛は L値 96の、 一点法で求めた BET比表面積による換算平均粒径が 2 4 nmの針状酸化亜鉛を含むテトラポッド状の高白色酸化亜鉛超微粒子であつ た。
実施例 2
金属亜鉛を 2 kg/hrで、 同時に 900 °Cに加熱した窒素ガスを 8 Nm3/ hrで原料気化器に供給した。気化器から出た亜鉛蒸気を含むガスを、密度 3. 1 g/cm\ 3 :1(純度99. 8 %の緻密質炭化珪素セラミックス製の加熱器 に導入した。 この加熱器は外熱式であり、 加熱器と同材質炭化珪素セラミック ス塊が充填されている。この加熱器におけるガスの滞留時間は 7秒であった（ガ スは標準状態で算出した） 。 ここで得られたガスの温度は反応器の噴出口にお いて 1000°Cであった。 一方、 水蒸気 5体積％、 酸素 95体積％の酸化性ガ ス計 25Nm3/hrを外熱式加熱器で加熱した。加熱器は密度 3. 1 /cm 3、 S i C S 99. 8%の緻密質炭化珪素セラミックス製であった。 ここでも 原料加熱器と同材質の炭化珪素製セラミックス塊が充填されている。 これによ つて加熱されたガスの温度は反応器の噴出口において 1030°Cであった。 両 ガスの噴出の形態は同軸平行流である。 反応器では平均滞留時間が 0. 008 秒であり、 反応器出口直後において室温空気を吹き込み、 ガス温度が 300°C 以下となるようにした。 この後、 バッグフィル夕一において捕集された酸化亜 鉛は L値 95の、 一点法で求めた BET比表面積による換算平均粒径が 17n mの針状酸化亜鉛を含むテトラポッド状の高白色酸化亜鉛超微粒子であった。 実施例 3 金属亜鉛を 5 kg/hrで、 同時に 900°Cに加熱した窒素ガスを 14Nm3 Zhrで原料気化器に供給した。 気化器から出た亜鉛蒸気を含むガスを、 密度 3. 1 g/c \ S i C純度 99. 8 %の緻密質炭化珪素セラミックス製の加 熱器に導入した。 この加熱器は外熱式であり、 中には加熱器と同材質の炭化珪 素セラミックス塊が充填されている。 この加熱器におけるガスの滞留時間は 5 秒であった （ガスは標準状態で算出した） 。 ここで得られたガスの温度は反応 器の噴出口において 960°Cであった。一方、水蒸気 4体積％、酸素 96髓％ の酸化性ガス計 33 Nm3/h rを外熱式加熱器で加熱した。加熱器は密度 3. 1 g/cm\ S i C純度 99. 8 %の緻密質炭化珪素セラミックス製であった c 中には加熱器と同材質の炭化珪素セラミックス塊が充填されている。 これによ つて加熱されたガスの温度は反応器の噴出口において 980°Cであった。 両ガ スの噴出の形態は同軸平行流である。 反応器では平均滞留時間が 0. 02秒で あり、 反応器出口直後において室温空気を吹き込み、 ガス温度が 300°C以下 となるようにした。 この後、 バッグフィル夕一において捕集された酸化亜鉛は 1^直94の、 一点法で求めた BET比表面積による換算平均粒径が 4 Onmの 針状酸ィ匕亜鉛を含むテトラポッド状の高白色酸化亜鉛超微粒子であった。
比較例 1
金属亜鉛を 2 kg/hrで、 同時に 900 °Cに加熱した窒素ガスを 8 Nm3Z h rで原料気化器に供給した。 気化器から出たガスを直ちに反応器に噴出させ たが、 噴出口のガス温度は 800°Cであった。 一方、 酸素ガス 25Nm3/ r を外熱式加熱器で加熱した。 加熱器は石英製であり、 中には石英塊が充填され ている。 加熱されたガスの温度は反応器の噴出口において 990°Cであった。 両ガスの噴出の形態は同軸平行流である。 反応器では平均滞留時間が 3秒であ り、 反応器出口直後において室温空気を吹き込み、 ガス温度が 300°C以下と なるようにした。 この後、 バッグフィル夕一において捕集された酸化亜鉛は L 値 95の、 一点法で求めた BET比表面積による換算平均粒径が 135nmの 粒状酸化亜鉛であった。
比較例 2
金属亜鉛を 2 kg/hrで、 同時に 900°Cに加熱した窒素ガスを 8Nm3/h rで原料気化器に供給した。 気ィ匕器から出たガスを反応器に噴出させたが、 噴 出口のガス温度は 8 0 0 °Cであった。 一方、 酸素ガス 2 S Nn^Zh rを外熱式 加熱器で加熱した。 加熱器は石英製であり、 中には石英塊が充填されている。 加熱されたガスの温度は反応器の噴出口において 9 9 0 °Cであった。 両ガスの 噴出の形態は同軸平行流である。 反応器では平均滞留時間が 2 . 1秒であり、 反応器出口直後において室温空気を吹き込み、 ガス温度が 3 0 0 °C以下となる ようにした。 この後、 バッグフィル夕一において捕集された酸ィ匕亜鉛は L値 8 7の、 一点法で求めた B E T比表面積による換算平均粒径が 9 O nmの粒状酸 化亜鉛であった。
比較例 3
金属亜鉛を 5 k g/h rで、 同時に 9 0 0 °Cに加熱した窒素ガスを 1 4 Nm3 /h rで原料気化器に供給した。 気ィ匕器で得られたガスを反応器に噴出させた が、 噴出口のガス温度は 7 5 0 °Cであった。 一方、 酸素ガス 3 3 Nm3/h rを 外熱式加熱器で加熱した。 加熱器の中には石英塊が充填されている。 これによ つて加熱されたガスの温度は反応器の噴出口において 9 8 0 °Cであった。 両ガ スの噴出の形態は同軸平行流である。 反応器では平均滞留時間が 1 . 8秒であ り、 反応器出口直後において室温空気を吹き込み、 ガス温度が 3 0 0 °C以下と なるようにした。 この後、 バッグフィルターにおいて捕集された酸ィ匕亜鉛は L 値 8 5の、 一点法で求めた B E T比表面積による換算平均粒径が 6 5 nmの棒 状酸化亜鉛であった。 産業上の利用可能性
本発明の酸化亜鉛は、 粉砕などの工程を経ていない高純度の微粒子である。 また平均粒径が小さいため、 水系溶媒、 樹脂などに対し、 非常に分散性が良く、 均質な混合体を作りやすい酸化亜鉛となる。 化粧料などに用いる場合は使用感 が良好になる。 また白色度が高いため、 化粧品や樹脂など、 他の物質と懸濁、 混練する際に色調の調整をしやすい。 また、 本発明はかかる微粒子状の高白色 酸化亜鉛を工業的量産レベルで、 連続的に、 安定した品質で製造できる製造方 法を提供し、 実用価値がきわめて高いものである。 本発明はその本質的特徴から逸脱することなく他の特定の実施態様で実施す ることもできる。従って、 本実施形態はすべての点において例示的であり、 限 定的でなく、 本発明の範囲は上述の説明よりもむしろ添付の請求の範囲により 示されるものであり、 従って請求の範囲の均等の範囲内にはいる全ての変更は すべて本発明に包含されるものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . B E T一点法で測定される比表面積からの換算平均粒径が 1 5 nm以上 5 5 n m以下であり、 ハン夕一式色差計で示される L値が 9 0以上であることを 特徴とする微粒子状高白色酸化亜鉛。
2 . 粒子形状がテトラポッド状あるいは針状であることを特徴とする請求の範 囲第 1項に記載の微粒子状高白色酸化亜鉛。
3 . 亜鉛蒸気を含むガスの噴出口の温度が 9 5 0 °C以上であり、 かつ酸化性ガ スの噴出口の温度が 9 0 0 °C以上である、 反応器内で亜鉛蒸気を酸化性ガスで 酸ィ匕させることにより請求の範囲第 1または 2項に記載の微粒子状高白色酸化 亜鉛を得る微粒子状高白色酸化亜鉛の製造方法。
4 . 反応器に噴出させる酸化性ガスの量が、 亜鉛蒸気の酸化に要する理論量の 1 . 2倍以上 1 5 0倍以下であることを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の 微粒子状高白色酸化亜鉛の製造方法。
5 . 反応器に噴出させる酸化性ガスの組成が、 酸素が 1 0体積％以上 1 0 0体 積％以下、 水蒸気が 0 ％以上 9 0 ％以下であり、 かつ酸素と水蒸気と の和が 1 0 #¾%以上 1 0 0 ％以下であることを特徴とする請求の範囲第 3または 4項に記載の微粒子状高白色酸化亜鉛の製造方法。
6 . 反応器内を通過するガスの滞留時間が標準状態換算で 0 . 1秒以下である ことを特徴とする請求の範囲第 3〜 5項のいずれかに記載の微粒子状高白色酸 化亜鉛を製造する方法。
7 . 反応器出口直後の流出ガスに冷却ガスを吹き付けることにより、 反応器出 口直後の流出ガスの平均温度を 1 0 0 °C以上 4 5 0 °C以下に保つことを特徴と する請求の範囲第 3〜 6項のいずれかに記載の微粒子状高白色酸化亜鉛の製造 方法。
8 . 金属亜鉛気化器の後工程に加熱器を設けることにより、 亜鉛蒸気を含むガ スの噴出口の温度を 9 5 0 °C以上に保つことを特徴とする請求の範囲第 3〜7 項のいずれかに記載の微粒子状高白色酸化亜鉛の製造方法。
9 . 加熱器および亜鉛気化器の材質が緻密質炭化珪素セラミックスであること を特徴とする請求の範囲第 8項に記載の微粒子状高白色酸化亜鉛の製造方法。
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