超微粒子氧化锌及其制造方法和使用其的化妆材料技术

一种超微粒子氧化锌，由ＢＥＴ一点法测定的比表面积为１０～２００ｍ↑［２］／ｇ，实质上一次粒子形状为各向同性，其中，由攻丝机测定的比容积为４～４０ｍｌ／ｇ。这样，一次粒子的凝聚度低，不经过粉碎工序或由轻度的干式粉碎即可极为容易地分散、悬浮到水系溶媒中，可很好地用作例如化妆材料用粉体，并且同时具有透明感和紫外线遮蔽能力。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
超微粒子氧化锌及其制造方法和使用其的化妆材料本申请是申请人于2000年2月4日提出的申请号为00805064.3的申请的分案申请。本申请根据美国申请编号第60/121,435号(申请日1999年2月23日)主张申请权利。
本专利技术涉及一种超微粒子氧化锌及其制造方法和使用上述超微粒子氧化锌的的化妆材料，该超微粒子氧化锌的一次粒子的凝聚度低，不经过粉碎工序或由轻度的干式粉碎即可将凝聚度降低到可极为容易地分散、悬浮到水系溶媒中的程度，适合用作例如化妆材料用粉体，并且同时具有透明感和紫外线遮蔽能力。
技术介绍
过去，市场上出售有多种氧化锌粉末，用作配合到化妆材料等的体质颜料等。作为这些氧化锌粉末的已知制造方法，大体上有液相法和气相法，在液相法中，以液相合成草酸锌、氢氧化锌、碱性碳酸锌等，使其沉淀，过滤分离并洗净后，使其热分解，获得氧化锌，获得了比表面积为50m2/g以上的氧化锌，但由于基本上为分批处理式，所以生产率低，另外，由于生成微粒子在固液混相的状态下获得，所以，为了获得产品，需要干燥工序，低成本化难以实现。另外，由于合成时残存杂质，存在不能获得高纯度产品的缺点。另一方面，在气相法中，具有使锌蒸气氧化的法国方法和对在锌矿石的冶炼过程中产生的锌蒸气进行氧化的美国方法。在该气相法中，可获得比表面积30m2/g以上的氧化锌粉末，近年来也提出有多种改良方法，为获得进一步增大比表面积而且提高了纯度的产品进行了尝试。-->然而，由上述现有方法制造的氧化锌粉末的一次粒子的形状和粒径不均匀，而且易于凝聚形成巨大的二次粒子。在将这样的氧化锌粉末用作化妆材料等的场合，需要破碎、粉碎等解除凝聚的工序。在该破碎、粉碎等工序中，不可避免会由加工过程中的机器的磨损等导致杂质混入，使纯度下降，并且不可避免地成为粒度、粒径不均匀的粉末。为此，当用作化妆材料等时，触感较差。另外，由于需要大量的粉碎能量，所以成本也高。因此，本专利技术的目的在于提供一种超微粒子氧化锌及其制造方法，该超微粒子氧化锌的一次粒子的凝聚度低，不经过粉碎工序或由轻度的干式粉碎即可在应用于化妆材料等时以极细的超微粒子的状态稳定地分散、悬浮到水系溶媒中。另外，本专利技术的目的在于提供一种同时具有透明感和紫外线遮蔽能力的化妆材料。
技术实现思路
本专利技术涉及一种超微粒子氧化锌，该超微粒子氧化锌的由BET一点法测定的比表面积为10～200m2/g，实质上一次粒子形状为各向同性，其中，由攻丝机(tapping machine)测定的比容积为4～40ml/g。上述超微粒子氧化锌的白度大，所以紫外线遮蔽能力高，而且在可见光区域的透光性高，具有透明感，在用作化妆材料的场合可获得极为良好的特性。另外，本专利技术涉及一种超微粒子氧化锌，由聚三异硬脂酸甘油酯(トリ-ィソ-ステァリン酸ポリゲリセリド)悬浮上述比容积为4～40ml/g的超微粒子氧化锌测定的对于光波长370nm的光学密度与对于光波长530nm的光学密度的比值在4以上。上述超微粒子氧化锌在可见光区域的透光性特别优良。另外，本专利技术的超微粒子氧化锌制造方法在含有氧和水蒸气的气氛中使金属锌蒸气产生氧化反应，在该氧化反应中，从第1喷嘴向反应器喷射金属锌蒸气和惰性气体的载气，从第2喷嘴向反应器中喷射包含氧-->和水蒸气的氧化性气体，使锌产生氧化反应。另外，本专利技术的超微粒子氧化锌制造方法在含有氧和水蒸气的气氛中使金属锌蒸气产生氧化反应，在该氧化反应中，从第1喷嘴向反应器喷射金属锌蒸气和惰性气体的载气，从第2喷嘴向反应器中喷射包含氧和水蒸气的氧化性气体，而且，从第3喷嘴向反应器喷射由氧或空气的过剩助燃气体使丙烷、氢等可燃性气体燃烧获得的包含氧和水蒸气的氧化性气体，使锌产生氧化反应。由上述方法制造的超微粒子氧化锌的一次粒子的凝聚度低，形状、粒径均匀。另外，按照本专利技术的化妆材料的特征在于，包含1～40重量％的上述超微粒子氧化锌，同时具有透明感和紫外线遮蔽能力。附图说明图1为实施本专利技术的制造方法的反应装置的一例的示意图。图2(a)、(b)、(c)为用于本专利技术制造方法的反应装置的示意图。图3为示出本专利技术的实施材料和比较材料(市场销售产品)的比容积/比表面积的图。图4为示出本专利技术的实施材料和比较材料(市场销售产品)的光透过率的曲线。具体实施方式对于现有技术的氧化锌粉末，如上述那样，一次粒子凝聚形成巨大的二次粒子，所以，在破碎、粉碎工序中使其分开，但不可避免导致纯度下降，成为粒度和粒径不均匀的粉末，所以，当用作化妆材料等时，触感较差。本专利技术人经过更为详细的研究后发现，这些氧化锌粉末的比容只能获得在3.5ml/g以下的较小值。因此，认真研究了以基本上不进行粒度、粒径不均匀那样的破碎、粉碎等工序为前提的即不形成巨大的二次粒子那样的超微粒子锌的比容的值，结果发现，由后述制造方法获得的比容在4～40ml/g的范围的超微粒子氧化锌的凝聚度低，完全或基本-->上不需要粉碎工序，可直接用作化妆材料用原料，由此作出了本专利技术。另外还发现，这样的超微粒子氧化锌的白度大，所以紫外线遮蔽能力高，而且在可见光区域的透光性高，具有透明感，在用作化妆材料的场合获得极为良好的特性。下面说明比容的测定方法。预先在105℃下对试样进行干燥直到成为恒量，使其通过标准筛177μm。正确地将其称出3.0g，轻轻地装入到带20ml刻度的试管中。将该试管装入到金属管，罩上盖，从高度45mm的地方以2秒钟1次的速度落下400次，然后，读取容积(ml)，将由公式V＝容积(ml)/3(g)获得的V作为该试样的比容。下面说明紫外线遮蔽能力。将聚三异硬脂酸甘油酯20g和在105℃度下干燥直到成为恒量的粉体试样200mg、作为混合介质的1mm的ZrO2球200g、10mm的ZrO2球10个装入到容器中，在100rpm的条件下由台式球磨加工30分钟。由紫外可见分光光度仪对其测定各波长的光学密度(与透光率的倒数的常用对数相当)。使用的容器为0.1mm石英容器，在200～800nm的波长下进行测定。当然，聚三异硬脂酸甘油酯(コスモ-ル43)也进行空白(プランク)修正。其中，将波长为370nm和530nm的光学密度的比值作为紫外线遮蔽能力和透明感(可见光区域的透光性)的指标。现有的氧化锌粉末对于光波长370nm的光学密度与对于光波长530nm的光学密度的比值不超过1～3，但本专利技术的超微粒子氧化锌测定的对于光波长370nm的光学密度与对于光波长530nm的光学密度的比值在4以上，特别是与现有技术相比，在可见光区域的透光性尤其优良。另外，本专利技术提出了具有上述过去所没有的特性的超微粒子氧化锌的制造方法，该制造方法的特征在于：在含有氧和水蒸气的气氛中使金属锌蒸气产生氧化反应，在该氧化反应中，从第1喷嘴向反应器喷射金属锌蒸气和惰性气体的载气，从第2喷嘴向反应器中喷射包含氧和水蒸气的氧化性气体，使锌产生氧化反应。-->另外，本专利技术提出了具有上述过去所没有的特性的超微粒子氧化锌的制造方法，该制造方法的特征在于：在含有氧和水蒸气的气氛中使金属锌蒸气产生氧化反应，在该氧化反应中，从第1喷嘴向反应器喷射金属锌蒸气和惰性气体的载气，从第2喷嘴向反应器中喷射包含氧和水蒸气的氧化性气体，而且，从第3喷嘴喷射由氧和空气等过剩助燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超微粒子氧化锌，由ＢＥＴ一点法测定的比表面积为１０～２００ｍ↑［２］／ｇ，实质上一次粒子形状为各向同性，其特征在于：由攻丝机测定的比容积为４～４０ｍｌ／ｇ，从比容Ｖ和比表面积Ａ获得的Ｖ／Ａ值在０．１８以上，在比表面积为１ ０～７０ｍ↑［２］／ｇ的范围，从比容Ｖ和比表面积Ａ获得的Ｖ／Ａ值处于由下述（１）式获得的Ｙ值＋２００％～Ｙ值－３０％的范围。Ｙ＝Ｖ／Ａ＝－０．１５２Ｌｎ（Ａ）＋０．７４５……（１）（其中，Ｌｎ（Ａ）为比表面积（单位为ｍ↑［２ ］／ｇ）的自然对数值。）。

【技术特征摘要】
JP 1999-2-5 29339/1999;US 1999-2-23 60/121,4351、一种超微粒子氧化锌，由BET一点法测定的比表面积为10～200m2/g，实质上一次粒子形状为各向同性，其特征在于：由攻丝机测定的比容积为4～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：小古井久雄，田中淳，山谷勇登，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]