WO2021200541A1 - 表面処理金属酸化物粒子、分散液、化粧料および表面処理金属酸化物粒子の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to surface-treated metal oxide particles, dispersions, cosmetics and methods for producing surface-treated metal oxide particles.
- the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-061760 and Japanese Patent Application No. 2020-62422 filed in Japan on March 31, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.
- Metal oxide particles having ultraviolet shielding properties such as zinc oxide and titanium oxide are used in cosmetics such as sunscreens and foundations.
- the surface treatment of the metal oxide particles is performed in order to match the surface condition of the metal oxide particles with the properties of the cosmetic product and to suppress the catalytic activity of the metal oxide particles. Is being done.
- the surface treatment agent for such metal oxide particles for example, metal soaps such as magnesium stearate, silicone oils such as dimethicone and hydrogen dimethicone, and silane coupling agents having an alkoxy group such as octyltriethoxysilane are used. (See, for example, Patent Documents 1 and 2).
- the metal oxide particles surface-treated with the silane coupling agent are highly stable because the silane coupling agent, which is a surface treatment agent, is chemically bonded to the surface of the metal oxide particles. Further, the metal oxide particles as described above can easily change the properties of the particle surface by using a surface treatment agent having a different substituent.
- the metal oxide particles surface-treated with a silane coupling agent are referred to as surface-treated metal oxide particles.
- Such surface-treated metal oxide particles are blended in cosmetics as they are, or blended in cosmetics in the form of a dispersion liquid dispersed in a dispersion medium.
- the surface-treated metal oxide particles have a problem that the ultraviolet shielding property may be poor when blended in cosmetics, and the quality related to the ultraviolet shielding property is difficult to stabilize.
- the ultraviolet shielding property of the surface treatment metal oxide particles is significantly reduced.
- the cosmetic containing the surface-treated metal oxide particles may have a rough feeling when applied to the skin, and there is a problem that the quality regarding the feel is difficult to stabilize. Therefore, there has been a demand for surface-treated metal oxide particles in which the feeling of roughness is prevented and the deterioration of the ultraviolet shielding property is prevented.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide surface-treated metal oxide particles that stably exhibit high ultraviolet shielding properties and suppress a feeling of roughness. Another object of the present invention is to provide a dispersion liquid and a cosmetic containing such surface-treated metal oxide particles. Another object of the present invention is to provide a method for producing such surface-treated metal oxide particles.
- the first aspect of the present invention is metal oxide particles surface-treated with a silane coupling agent having an alkoxy group.
- the metal oxide particles have an ultraviolet shielding property and have an ultraviolet shielding property.
- the weight loss of the surface-treated metal oxide particles by drying at 105 ° C. for 3 hours was 0.5% by mass or less.
- the surface-treated metal oxide particles in the reflection spectrum at 900cm -1 ⁇ 1300cm -1 measured by a Fourier transform type infrared spectrophotometer, a peak derived from the alkoxy group is not detected, the dry particle size D98
- the dry particle size D98 Provided are surface-treated metal oxide particles having a value (D98 / BET-equivalent diameter) obtained by dividing ( ⁇ m) by the BET-equivalent particle size (nm) of 0.01 or more and 5.0 or less.
- a second aspect of the present invention provides a dispersion liquid containing the surface-treated metal oxide particles and a dispersion medium.
- a third aspect of the present invention provides a cosmetic containing at least one selected from the group consisting of the surface-treated metal oxide particles and the dispersion liquid.
- a fourth aspect of the present invention is a method for producing metal oxide particles surface-treated with a silane coupling agent having an alkoxy group.
- the metal oxide particles have an ultraviolet shielding property and have an ultraviolet shielding property.
- the process of forming surface-treated metal oxide particles and The surface-treated metal oxide particles, in the reflection spectrum at 900cm -1 ⁇ 1300cm -1 measured by a Fourier transform type infrared spectrophotometer to determine whether a peak derived from the alkoxy group is detected Provided is a method for producing a surface-treated metal oxide particle, which comprises a step.
- the present invention it is possible to provide surface-treated metal oxide particles that stably exhibit high ultraviolet shielding properties and suppress a feeling of roughness. Further, according to the present invention, it is possible to provide a dispersion liquid and a cosmetic containing such surface-treated metal oxide particles. Further, according to the present invention, it is possible to provide a method for producing such surface-treated metal oxide particles.
- surface-treated metal oxide particles may be abbreviated as “surface-treated particles”.
- the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment are metal oxide particles having an ultraviolet shielding property surface-treated with a silane coupling agent having an alkoxy group.
- the metal oxide particles have an ultraviolet shielding property, and the weight loss of the surface-treated metal oxide particles by drying at 105 ° C. for 3 hours is 0.5% by mass or less.
- the surface-treated metal oxide particles in the reflection spectrum at 900cm -1 ⁇ 1300cm -1 measured by a Fourier transform type infrared spectrophotometer (FT-IR), a peak derived from the alkoxy group is detected Not done. Further, the value (D98 / BET equivalent diameter) obtained by dividing the dry particle size D98 ( ⁇ m) of the surface-treated metal oxide particles by the BET equivalent particle diameter (nm) is 0.01 or more and 5.0 or less.
- ATR method total reflection method
- the structure of the silane coupling agent having an alkoxy group should be considered, and the peak of the alkoxy group should be identified by using "Identification method by spectrum of organic compound, 6th edition". Just do it.
- a peak derived from the alkoxy group is preferably not detected, 1170cm -1, 1100cm -1, which is 1080 cm -1, and 950 cm -1. It is preferable that at least one of these peaks is not detected, and more preferably all peaks are not detected.
- octyltriethoxysilane which is an example of a silane coupling agent having an alkoxy group as measured by FT-IR, a peak detected in the range of 900cm -1 ⁇ 1300cm -1.
- no peak is detected means that the reflectance of the peak top is 1% or less (-1% or more and 0% or less) in absolute value when the reflectance of the baseline is 0%. Means. In the present specification, for example, the peak at 950 cm -1 is not detected, it means that the peak that contains the 950 cm -1 in the range is not detected. That is, it does not mean that the peak having the peak top of 950 cm -1 is not detected. 1170cm -1, 1100cm -1, also 1080 cm -1, is similarly understood. As described above, the "Fourier transform infrared spectrophotometer” may be abbreviated as "FT-IR”.
- a silane coupling agent containing an appropriate amount of an alkoxy group is used, and the metal oxide particles are surface-treated by hydrolyzing the silane coupling agent. Therefore, the fact that the alkoxy groups do not remain in the obtained surface-treated metal oxide particles means that almost all of the alkoxy groups in the silane coupling agent used undergo a hydrolysis reaction to the surface of the metal oxide particles. It is presumed that it is reacting with the OH group in. As a result, it is presumed that the number of OH groups remaining in the surface-treated metal oxide particles is small or non-remaining.
- the alkoxy groups remaining in the particles are in the atmosphere. It is presumed that it can be prevented from being hydrolyzed by water, resulting in an increase in OH groups in the surface-treated metal oxide particles.
- the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment have a drying weight loss of 0.5% by mass or less, preferably 0.4% by mass or less, at 105 ° C. for 3 hours.
- the lower limit of the dry weight loss can be arbitrarily selected, and may be, for example, 0.00% by mass, 0.01% by mass, 0.03% by mass, or 0.05. It may be% by mass.
- the surface-treated metal oxide particles maintain the dispersion stability in the composition containing the water-based volatile component and the oil-based component.
- a composition containing surface-treated metal oxide particles is applied to an object (in the case of cosmetics, the skin), it can exhibit high ultraviolet shielding properties.
- the weight loss of the surface-treated metal oxide particles by drying at 105 ° C. for 3 hours can be obtained by the following method.
- the surface-treated metal oxide particles are preferably particles that are stored under dry conditions.
- the dry condition may mean, for example, storing the surface-treated metal oxide particles in a desiccator filled with silica gel or an aluminum bag filled with silica gel.
- UV shielding property of surface-treated metal oxide particles UV transmittance
- the present inventors have in the reflection spectrum at 900cm -1 ⁇ 1300cm -1 measured by FT-IR, not detected peak derived from an alkoxy group, and, 105 ° C., loss on drying 0.5 in 3 hours It was found that if the surface-treated metal oxide particles were% or less, the surface-treated metal oxide particles had a very high ultraviolet shielding property when blended in cosmetics.
- the silane coupling agent preferably contains one or more alkoxy groups.
- the metal oxide particles contain oxygen atoms and have OH groups on the surface due to the oxygen atoms.
- Cosmetics are generally used in oil-in-water (W / O-type) or water-in-oil (O / W-type) dosage forms. It is presumed that the surface-treated metal oxide particles in which the peak derived from the alkoxy group is detected and the dry weight loss exceeds 0.5% by mass have a large number of OH groups contained in the surface-treated metal oxide particles. In cosmetics containing such particles in the oil phase, the surface-treated metal oxide particles tend to aggregate in the oil phase due to the influence of OH groups in the process of being applied to the skin and dried.
- the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment have a dry weight loss of 0.5% by mass or less, the OH group in the surface-treated metal oxide particles is present. It is small and does not increase positively. Therefore, it is presumed that the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment are less likely to aggregate and can stably exhibit high ultraviolet shielding properties. That is, when the dry weight loss is small, it is considered that there are few OH groups on the surface of the surface-treated metal oxide particles, that is, the alkoxy groups of the added silane coupling agent and the OH groups are sufficiently reacted.
- the alkoxy group contained in the silane coupling agent efficiently reacted with the OH group. If the amount of the silane coupling agent is too small with respect to the surface-treated metal oxide particles, it is presumed that the amount of OH groups on the surface of the surface-treated metal oxide particles increases and no peak of alkoxy groups is observed. .. If the amount of the silane coupling agent is too large, it is presumed that the amount of the OH group decreases, but the peak of the alkoxy group is observed. However, if it is found that the residual silane coupling agent remains, it can be removed or washed by an arbitrarily selected method.
- having an ultraviolet shielding property means having an effect of shielding at least any range in an ultraviolet (10 nm to 400 nm) region.
- a wavelength region of ultraviolet rays of a coating film containing 10% by mass of metal oxide particles for example, a wavelength region of 10 nm to 450 nm, more specifically, a wavelength of 250 nm to 450 nm.
- the measurement of the transmission spectrum in the region is mentioned.
- Whether or not the surface-treated metal oxide particles have an ultraviolet shielding property may be determined by, for example, the following steps (1) to (3). However, the present invention is not limited to this example.
- a dispersion liquid containing 10 parts by mass of surface-treated metal oxide particles is applied so as to have a thickness of 12 ⁇ m after drying, and is applied on, for example, a quartz glass plate to obtain a film.
- Specific examples include 10 parts by mass of surface-treated metal oxide particles, 90 parts by mass of liquid, for example, 2 parts by mass of PEG-9 polydimethylsiloxyethyl dimethicone, and 88 parts by mass of decamethylcyclopentasiloxane. , And this mixture is applied to a thickness of 12 ⁇ m after drying to obtain a film.
- the transmittance spectrum of the membrane is measured to obtain the average transmittance A of the membrane in the range of 250 nm to 400 nm and the transmittance B of the membrane at 450 nm.
- the transmittance A is lower than the transmittance B, it is determined that the surface-treated metal oxide particles have an ultraviolet shielding property.
- the surface-treated metal oxide particles of the above embodiment are usually composed of secondary particles, but may contain primary particles.
- the dry particle size D98 ( ⁇ m) of the surface-treated metal oxide particles is divided by the BET-equivalent particle size (nm) of the surface-treated metal oxide particles (D98 ( ⁇ m). ) / BET-equivalent particle size (nm)) is 0.01 or more and 5 or less.
- the “dry particle size D98 ( ⁇ m)” may be abbreviated as “D98” and the “BET equivalent particle size (nm)” may be abbreviated as “converted diameter”.
- D98 means a dry volume particle size distribution measured using a laser diffraction type particle size distribution measuring device, for example, a laser diffraction type particle size distribution measuring device (model: Mastersizer 3000, manufactured by Malvern). It means the value when the cumulative volume percentage of the powder particle size is 98%.
- ⁇ is the density of metal oxide particles.
- the zinc oxide ⁇ is 5.61 g / cm 3 and the titanium oxide ⁇ is 4.23 g / cm 3 .
- the BET specific surface area means a value measured by the BET method using a specific surface area measuring device, for example, a fully automatic specific surface area measuring device (trade name: Macsorb HM Model-1201, manufactured by Mountech).
- the value of the D98 / BET equivalent particle diameter is 0.01 or more and 5.0 or less, preferably 0.01 or more and 4.5 or less, and 0.01 or more. More preferably, it is 3.0 or less.
- the above values may be 0.05 or more and 2.5 or less, 0.1 or more and 2.3 or less, 0.2 or more and 2.0 or less, or 0.5 or more and 1.5 or less, if necessary. good.
- the D98 / converted diameter is in the above range, the graininess of the surface-treated metal oxide particles can be suppressed.
- the reason why the graininess can be suppressed is that the sizes of the coarse particles and the average particles are not so different and an appropriate particle size distribution is obtained.
- the BET specific surface area of the surface-treated metal oxide particles can be arbitrarily selected, but is preferably 1.5 m 2 / g or more, more preferably 2.5 m 2 / g or more, and 4 m 2 / g or more. Is more preferable.
- the BET specific surface area of the surface-treated metal oxide particles is preferably 65 m 2 / g or less, and more preferably 60 m 2 / g or less. If necessary, the BET specific surface area of the surface-treated metal oxide particles may be 55 m 2 / g or less, 50 m 2 / g or less, or 45 m 2 / g or less.
- the upper limit value and the lower limit value of the BET specific surface area of the surface-treated metal oxide particles can be arbitrarily combined.
- the BET specific surface area of the surface-treated metal oxide particles is 1.5 m 2 / g or more and 65 m 2 / g or less, it is excellent in transparency and ultraviolet shielding property when blended in cosmetics.
- the BET specific surface area of the surface-treated metal oxide particles is 1.5 m 2 / g or more and 65 m 2 / g or less
- the BET-equivalent particle size (nm) obtained by the formula (2) is 16.5 nm or more and 713 nm. It is about the following.
- the BET specific surface area of the surface-treated metal oxide particles is preferably 8 m 2 / g or more, and more preferably 15 m 2 / g or more. , 20 m 2 / g or more is more preferable.
- the BET specific surface area of the surface-treated metal oxide particles is preferably less than 8 m 2 / g, and is 7.5 m 2 / g or less. It is more preferable that the amount is 7.0 m 2 / g or less.
- the average primary particle size of the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment can be arbitrarily selected, but is preferably 15 nm or more, and more preferably 20 nm or more.
- the average primary particle size of the surface-treated metal oxide particles is preferably 715 nm or less, more preferably 650 nm or less.
- the average primary particle size may be 550 nm or less, 350 nm or less, 250 nm or less, or 180 nm or less, if necessary.
- the surface-treated metal oxide particles are excellent in transparency and ultraviolet shielding property when blended in cosmetics.
- the average primary particle diameter of the surface-treated metal oxide particles is preferably 135 nm or less, more preferably 100 nm or less, and more preferably 50 nm or less. Is even more preferable.
- the primary particle size of the surface-treated metal oxide particles is preferably more than 135 nm, more preferably 140 nm or more, and more preferably 150 nm or more. Is more preferable.
- the average primary particle size of the surface-treated metal oxide particles is approximately the same as the BET-equivalent particle size (nm) of the surface-treated metal oxide particles, but it may be obtained by the following method. First, the surface-treated metal oxide particles are observed using a transmission electron microscope (TEM) or the like. Then, a predetermined number of surface-treated metal oxide particles, for example, 200 or 100, are selected. Then, the longest linear portion (maximum major axis) of each of these surface-treated metal oxide particles is measured, and these measured values are arithmetically averaged to obtain an average primary particle diameter. When the surface-treated metal oxide particles are agglomerated with each other, the agglomerated particle size of the agglomerates is not measured. A predetermined number of surface-treated metal oxide particles (primary particles) constituting this agglomerate are measured to obtain an average primary particle diameter.
- TEM transmission electron microscope
- the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment have a spectrum integrated value in the measurement range of -30 ppm to -60 ppm of 100 in the spectrum measured by solid 29 Si CP / MAS-nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy.
- NMR MAS-nuclear magnetic resonance
- the Si CP / MAS-NMR spectrum of the surface-treated metal oxide particles can be obtained by the CP / MAS method.
- CP / MAS method the magnetization of the long 29 Si nuclear relaxation time, is a method of observing by moving a short 1 H relaxation time.
- the CP / MAS method has an advantage that the integration efficiency is improved and the sensitivity is improved by shortening the pulse delay. Therefore, a Si CP / MAS-NMR spectrum can be obtained even when the relaxation time is long and the abundance is small as in the case of 29 Si nuclei caused by the silane coupling agent in the surface-treated metal oxide particles.
- the CP / MAS method has a drawback that it becomes difficult to observe a Si signal in which a proton is not in the vicinity.
- silane coupling agent, 1 H nuclei due to OH group or organo groups unreacted because in the vicinity, there is little influence.
- T 0 , T 1 , T 2 and T 3 are chemical structures that are determined according to the number of oxygen atoms bonded to two Sis. Specifically, these structures are shown in the following equations (1) and (2).
- T 1 , T 2 , and T 3 are described in succession for ease of explanation.
- T 1 shown in the formula (2) indicates a crosslinked state in which one silicon atom is involved in only one siloxane bond (Si—O—Si).
- T 2 shown in the formula (2) indicates a crosslinked state in which one silicon atom is involved in two siloxane bonds.
- T 3 shown in (2) indicates a crosslinked state in which one silicon atom is involved in three siloxane bonds.
- T 0 shown in the formula (1) indicates a state in which one silicon atom does not have a siloxane bond.
- the H of the OH group may be R.
- R represents an alkyl group.
- the integrated value of the Si CP / MAS-NMR spectrum from -30 ppm to -60 ppm is the sum of the areas of T 0 , T 1 , and T 2.
- the integral value from -40ppm to -50ppm is the ratio occupied by the area caused by about T 1
- the integrated value from -50ppm to -60ppm is the ratio occupied by the area caused by about T 2 .
- the present inventors have a measurement range of -50 ppm to -60 ppm, where the integrated value of the spectrum in the measurement range of -30 ppm to -60 ppm is 100.
- the value obtained by dividing the spectral integration ratio in the above by the spectral integration ratio in the measurement range of -40 ppm to -50 ppm does not satisfy 0.5 or more and 5.0 or less, the UV shielding property of the surface-treated metal oxide particles is high. Found to decline.
- the surface-treated metal oxide particles agglomerate with each other. Cheap. Further, if the ratio is less than 0.5, the ultraviolet shielding property is lowered, and if it exceeds 5.0, the texture of the surface-treated metal oxide particles when blended in the cosmetic is increased, which is preferable. No.
- Cosmetics are generally used in oil-in-water (W / O-type) or water-in-oil (O / W-type) dosage forms.
- the number of OH groups in the surface-treated metal oxide particles is optimal for cosmetics containing surface-treated metal oxide particles that do not satisfy the value obtained by dividing the above integration ratio of 0.5 or more and 5.0 or less in the oil phase. More than the number of OH groups. Therefore, in the process of being applied to the skin and dried, the surface-treated metal oxide particles aggregate in the oil phase, and it becomes impossible to impart the desired ultraviolet shielding property to the skin.
- the present inventors have set the integrated value of the spectrum in the measurement range of -30 ppm to -60 ppm to 100, from -50 ppm.
- the spectral integration ratio in the measurement range of -60 ppm (the ratio of the area due to T 2 ) was divided by the spectral integration ratio (the ratio of the area due to T 1 ) in the measurement range of -40 ppm to -50 ppm.
- the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment have a maximum intensity in the range of -40 ppm to -50 ppm (T 1 ) in the spectrum measured by solid 29 Si CP / MAS-nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy.
- T 1 the maximum intensity in the range of -50 ppm to -60 ppm (T 2 )
- T 2 the maximum intensity in the range of -50 ppm to -60 ppm (T 2 ) is defined as b
- the value (a / b) obtained by dividing a by b is preferably 1.0 or less.
- the lower limit of a / b is not particularly limited, and may be 0.3 or more, 0.4 or more, 0.5 or more, or 0.6 or more. It may be 0.7 or more.
- the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment have a maximum intensity in the range of -20 ppm to -40 ppm (T 0 ) in the spectrum measured by solid 29 Si CP / MAS-nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy.
- T 0 maximum intensity in the range of -20 ppm to -40 ppm
- NMR MAS-nuclear magnetic resonance
- the metal oxide particles surface-treated with a silane coupling agent, and the metal oxide particles have an ultraviolet shielding property and are surface-treated.
- the dry weight loss of the particles at 105 ° C. for 3 hours was 0.5% by mass or less.
- the value obtained is 0.5 or more and 5.0 or less, and the value obtained by dividing the dry particle size D98 ( ⁇ m) by the BET-equivalent particle size (nm) (D98 ( ⁇ m) / BET-equivalent particle size (nm)) is 0. Particles of 0.01 or more and 5.0 or less can be provided. Therefore, surface-treated metal oxide particles that stably exhibit high ultraviolet shielding properties and suppress the feeling of roughness can be obtained.
- the metal oxide particles used as the raw material in the present embodiment are not particularly limited as long as they have an ultraviolet shielding property, and can be arbitrarily selected.
- the metal oxide particles for example, zinc oxide particles, titanium oxide particles, cerium oxide particles and the like can be used. Zinc oxide particles and titanium oxide particles are more preferable as the metal oxide particles because they are generally used in cosmetics. Zinc oxide particles are more preferable in that they have excellent ultraviolet shielding properties in the UV-A region.
- the BET specific surface area of the metal oxide particles in the present embodiment can be arbitrarily selected, but is preferably 1.5 m 2 / g or more, more preferably 2.5 m 2 / g or more, and 4 m 2 / g. The above is more preferable.
- the BET specific surface area of the metal oxide particles is preferably 65 m 2 / g or less, and more preferably 60 m 2 / g or less. If necessary, the BET specific surface area of the metal oxide particles may be 55 m 2 / g or less, 50 m 2 / g or less, 45 m 2 / g or less, or 30 m 2 It may be less than / g or less than 10 m 2 / g.
- the upper limit value and the lower limit value of the BET specific surface area of the metal oxide particles can be arbitrarily combined.
- the BET specific surface area of the metal oxide particles is 1.5 m 2 / g or more and 65 m 2 / g or less, the metal oxide particles are excellent in transparency and ultraviolet shielding property when blended in cosmetics.
- the BET specific surface area of the metal oxide particles is preferably 8 m 2 / g or more, more preferably 15 m 2 / g or more, and 20 m 2 or more. It is more preferably / g or more.
- the BET specific surface area of the metal oxide particles is preferably less than 8 m 2 / g, and is 7.5 m 2 / g or less. More preferably, it is more preferably 7.0 m 2 / g or less.
- the BET specific surface area of the metal oxide particles in the present embodiment is measured by the BET method using a specific surface area measuring device, for example, a fully automatic specific surface area measuring device (trade name: Macsorb HM Model-1201, manufactured by Mountech). Means the value.
- a specific surface area measuring device for example, a fully automatic specific surface area measuring device (trade name: Macsorb HM Model-1201, manufactured by Mountech). Means the value.
- the average primary particle size of the metal oxide particles in the present embodiment can be arbitrarily selected, but is preferably 15 nm or more, and more preferably 20 nm or more.
- the average primary particle size of the metal oxide particles is preferably 715 nm or less, more preferably 650 nm or less.
- the average primary particle size may be 550 nm or less, 350 nm or less, 250 nm or less, or 180 nm or less, if necessary.
- the average primary particle size of the metal oxide particles is 15 nm or more and 715 nm or less, the metal oxide particles are excellent in transparency and ultraviolet shielding property when blended in cosmetics.
- the average primary particle diameter of the metal oxide particles is preferably 135 nm or less, more preferably 100 nm or less, and more preferably 50 nm or less. More preferred.
- the primary particle size of the metal oxide particles is preferably more than 135 nm, more preferably 140 nm or more, and more preferably 150 nm or more. Is even more preferable.
- the average primary particle size of the metal oxide particles is calculated by the general formula (2) using the BET specific surface area of the metal oxide particles in the same manner as the BET-equivalent particle size of the surface-treated metal oxide particles. be able to. Further, the average primary particle diameter of the metal oxide particles may be determined by the following method. That is, when the metal oxide particles are observed using a transmission electron microscope (TEM) or the like, a predetermined number, for example, 200 or 100 metal oxide particles are selected. Then, the longest linear portion (maximum major axis) of each of these metal oxide particles is measured, and these measured values are arithmetically averaged. When the metal oxide particles are agglomerated with each other, the agglomerated particle size of the agglomerates is not measured. A predetermined number of metal oxide particles (primary particles) constituting this agglomerate are measured and used as the average primary particle diameter.
- TEM transmission electron microscope
- the BET specific surface area of the surface-treated metal oxide particles tends to be slightly smaller, but the size is substantially the same.
- the average primary particle size tends to increase, but the size is substantially the same.
- metal oxide particles in the present embodiment it is preferable to use high-purity metal oxide particles from the viewpoint of improving dispersion stability in cosmetics.
- silane coupling agent The silane coupling agent having an alkoxy group used in the present embodiment is not particularly limited as long as it is a silane coupling agent that can be used in cosmetics.
- examples of the silane coupling agent include those that can be used in cosmetics among the silane coupling agents represented by the following general formula (3).
- R 1 Si (OR 2 ) 3 (3) (However, R 1 indicates an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluoroalkyl group or a phenyl group, and R 2 indicates an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
- examples of the silane coupling agent used for the surface treatment include alkylalkoxysilane, fluoroalkoxysilane, and fluoroalkylalkoxysilane.
- examples thereof include allylalkoxysilane, polysiloxane having an alkyl group in the side chain, and polysiloxane having an allyl group in the side chain.
- alkylalkoxysilane examples include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltripropoxysilane, ethyltributoxysilane, and n-.
- fluoroalkoxysilane examples include trifluoropropyltrimethoxysilane, perfluorooctyltriethoxysilane, and tridecafluorooctyltriethoxysilane.
- silane coupling agent used for the surface treatment examples include a siloxane skeleton such as dimethoxydiphenylsilane-triethoxycaprylylsilane crosspolymer, triethoxysilylethyl polydimethylsiloxyethyl dimethicone, and triethoxysilylethyl polydimethylsiloxyethyl hexyl dimethicone.
- a polymer-type silane coupling agent having an alkoxy group and an acrylic group in the molecular structure as the main chain may also be mentioned.
- silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
- silane coupling agent having an octyl group in the molecule is preferable.
- octyltriethoxysilane, octyllimethoxysilane, and dimethoxydiphenylsilane-tri which have moderate polarities and are compatible with a wide range of polar oil phases from natural oils and ester oils to silicone oils.
- An ethoxycaprylylsilane crosspolymer can be particularly preferably used.
- These silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
- the amount of the surface treatment with the silane coupling agent may be appropriately adjusted according to the desired characteristics.
- the blending amount of the silane coupling agent is preferably 2 parts by mass or more and 15 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or more and 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the metal oxide particles. It is more preferably more than 12 parts by mass and less than 12 parts by mass.
- the blending amount of the silane coupling agent may be an amount added and used at the time of production.
- a surface treatment agent used in cosmetics other than the silane coupling agent may be used as long as the characteristics of the surface-treated particles of the present embodiment are not impaired.
- the metal oxide particles may be surface-treated.
- an inorganic material such as silica or alumina
- an organic material such as a silicone compound, a fatty acid, a fatty acid soap, a fatty acid ester and an organic titanate compound can be used.
- surface-treated metal oxide particles of the present embodiment surface-treated metal oxide particles that stably exhibit high ultraviolet shielding properties and suppress the feeling of roughness can be obtained.
- the method for producing the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment is not particularly limited and can be arbitrarily selected. Depending on the components used for the surface treatment, the particles can be appropriately produced by a known method such as a dry treatment or a wet treatment. To give a specific example, metal oxide particles, a silane coupling agent, a solvent and the like are prepared as necessary, these are mixed by a method selected as necessary, and the obtained mixture is heated or dried. Then, the surface-treated metal oxide particles can be produced.
- the metal oxide particles as a raw material are mixed by adding a silane coupling agent under droplets or by spraying while stirring in a mixer such as a Henschel mixer or a super mixer. Then, high-speed strong stirring is performed for a certain period of time. Then, while continuing stirring, heat treatment is performed at a temperature of 70 ° C. to 200 ° C. The temperature may be 70 ° C. to 130 ° C., 90 ° C. to 150 ° C., 130 to 170 ° C., or the like. Then, the surface-treated metal oxide particles are crushed so as to obtain the desired D98. Conditions such as heating temperature, stirring time, and amount of silane coupling agent can be selected as necessary depending on the material used and the silane coupling agent.
- a method of performing surface treatment by the following method can be mentioned.
- the metal oxide particles, the silane coupling agent, and the solvent are mixed at 25 ° C. to 100 ° C. for several hours with stirring. After this, solid-liquid separation is performed and washing is performed.
- the obtained washed product is heat-treated at 70 ° C. to 200 ° C.
- the temperature may be 70 ° C. to 130 ° C., 90 ° C. to 150 ° C., 130 to 170 ° C., or the like.
- the surface-treated metal oxide particles are crushed so as to obtain the desired D98.
- the water for hydrolysis of the silane coupling agent may be water adhering to metal oxide particles. Further, the water for hydrolysis of the silane coupling agent may be added together with the silane coupling agent or separately, if necessary.
- the silane coupling agent may be diluted with a solvent that can be mixed with the silane coupling agent.
- a solvent examples include alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, n-hexane, toluene, xylene and the like.
- the solvent one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- a polar solvent such as alcohol having high compatibility with water is preferably used among these solvents.
- the crushing treatment is not particularly limited as long as it is a method capable of crushing each particle so that a desired D98 can be finally obtained.
- a method of crushing each particle using a crusher can be mentioned.
- the crusher include an atomizer, a hammer mill, a jet mill, an impeller mill, a pin mill and the like.
- the finally obtained surface-treated metal oxide particles are crushed so that the D98 / BET-equivalent particle size is 0.01 or more and 5.0 or less.
- the treatment the graininess of the surface-treated metal oxide particles can be suppressed. As a result, it is possible to improve the usability when the surface-treated metal oxide particles are used in cosmetics.
- the metal oxide particles surface-treated with a silane coupling agent having an alkoxy group are measured with a Fourier transform infrared spectrophotometer and measured at 900 cm. -1 to 1300 cm -1 includes a step of determining that a peak derived from the alkoxy group is not detected in the reflection spectrum (hereinafter, may be referred to as a “determination step” or a “first determination step”).
- the method for producing the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment includes a step of preparing metal oxide particles surface-treated with a silane coupling agent having an alkoxy group, which is produced by an arbitrarily selected method, and the particles. It is also preferable to include a step of measuring with a Fourier conversion infrared spectrophotometer and a step of selecting surface-treated metal oxide particles in which a peak containing the alkoxy group was not detected.
- the method for producing the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment includes the above-mentioned determination step. Therefore, the amount of unreacted alkoxy groups in the surface-treated particles can be quantitatively confirmed, and whether or not the surface-treated metal oxide particles having excellent ultraviolet shielding properties are obtained can be easily confirmed after production. Can be done. Therefore, the method for producing the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment can provide a product with stable quality by including the above-mentioned determination step.
- the method for producing surface-treated metal oxide particles of the present embodiment preferably further includes the following steps when a peak derived from the alkoxy group is confirmed in the above-mentioned determination step.
- the metal oxide particles surface-treated with the silane coupling agent having an alkoxy group that is, the above-mentioned
- the heating conditions of this heating step can be arbitrarily selected.
- the heating conditions may be, for example, the same temperature as when the particles were produced, that is, the temperature may be, for example, 70 ° C to 200 ° C.
- the amount of unreacted alkoxy groups remaining on the surface-treated particles can be quantitatively controlled so as to be in a preferable range. Therefore, surface-treated metal oxide particles having excellent ultraviolet shielding properties can be stably produced.
- the step of confirming the presence of residual alkoxy groups is included. Therefore, the amount of unreacted alkoxy groups can be quantitatively confirmed, and it can be confirmed whether or not the surface-treated metal oxide particles having excellent ultraviolet shielding properties are obtained.
- the method for producing the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment may include a heating step. This makes it possible to quantitatively control the amount of alkoxy groups remaining on the surface-treated particles. Therefore, surface-treated metal oxide particles having excellent ultraviolet shielding properties can be stably produced.
- the method for producing the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment is a second determination step of determining that the dry weight loss of the surface-treated metal oxide particles at 105 ° C. for 3 hours is 0.5% by mass or less. May include.
- the second determination step can be performed in the same manner as the above-mentioned method for measuring the dry weight loss of the surface-treated metal oxide particles at 105 ° C. for 3 hours.
- the second determination step may be performed before or after the determination step using the Fourier transform infrared spectrophotometer. If the drying weight loss exceeds 0.5% by mass in the second determination step, a step of heating until the drying weight loss becomes 0.5% by mass or less may be included.
- the heating conditions of this heating step can be arbitrarily selected.
- the heating conditions may be, for example, the same temperature as when the particles were produced, that is, the temperature may be, for example, 70 ° C to 200 ° C.
- the peak derived from the alkoxy group is not detected in the first determination step, and the dry weight loss is 0.5% by mass or less in the second determination step.
- the temperature is the same as that at the time of producing the particles, for example, 70 ° C. to 200, until those characteristics are satisfied. It is preferable to heat at a temperature of ° C. (heating step).
- the method for producing the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment is a spectrum measured by solid 29 Si CP / MAS-nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of the metal oxide particles surface-treated with a silane coupling agent. It is determined whether the value obtained by dividing the integration ratio of the spectrum in the measurement range of -50ppm to -60ppm by the integration ratio of the spectrum in the measurement range of -40ppm to -50ppm satisfies 0.5 or more and 5.0 or less.
- a third step may be included. When it does not satisfy 0.5 or more and 5.0 or less, it is preferable to include a step of heating the mixture of the silane coupling agent and the metal oxide particles.
- the method for producing the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment may include a step of confirming the ultraviolet shielding property of the surface-treated metal oxide particles.
- the dispersion liquid of the present embodiment contains the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment and a dispersion medium.
- the dispersion liquid of the present embodiment also includes a paste-like dispersion having a high viscosity.
- the dispersion medium is not particularly limited as long as it can be formulated in cosmetics and the surface-treated particles can be dispersed.
- the dispersion medium for example, water, alcohols, esters, ethers, natural oils, ester oils, silicone oils and the like are preferably used.
- alcohols include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, 2-butanol, octanol, glycerin and the like.
- esters examples include ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ⁇ -butyrolactone and the like.
- ethers include diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve), ethylene glycol monoethyl ether (ethyl cellosolve), ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve), diethylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol monoethyl ether.
- dispersion media include ketones, aromatic hydrocarbons, cyclic hydrocarbons, amides, chain polysiloxanes, cyclic polysiloxanes, modified polysiloxanes, hydrocarbon oils, ester oils, silicone oils, etc. Higher fatty acids, higher alcohols, etc. are used.
- ketones examples include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetylacetone, cyclohexanone and the like.
- aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and the like.
- cyclic hydrocarbon examples include cyclohexane and the like.
- amides include dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and the like.
- chain polysiloxanes examples include dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane and the like.
- Examples of the cyclic polysiloxanes include octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, and dodecamethylcyclohexasiloxane.
- Examples of the modified polysiloxanes include amino-modified polysiloxanes, polyether-modified polysiloxanes, alkyl-modified polysiloxanes, and fluorine-modified polysiloxanes.
- hydrocarbon oil examples include liquid paraffin, squalane, isoparaffin, branched-chain light paraffin, petrolatum, selecin and the like.
- ester oil examples include isopropyl myristate, cetyl isooctanoate, glyceryl trioctanoate and the like.
- silicone oil examples include decamethylcyclopentasiloxane, dimethylpolysiloxane, and methylphenylpolysiloxane.
- higher fatty acids examples include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid and the like.
- higher alcohol examples include lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, hexyldodecanol, isostearyl alcohol and the like.
- one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- the dispersion liquid of the present embodiment may contain commonly used additives as long as the characteristics are not impaired.
- preservatives for example, preservatives, dispersants, dispersion aids, stabilizers, water-soluble binders, thickeners, oil-soluble agents, oil-soluble pigments, oil-soluble proteins, UV absorbers and the like are preferably used. Be done.
- the particle size (d50) of the surface-treated metal oxide particles when the cumulative volume percentage of the particle size distribution in the dispersion liquid of the present embodiment is 50% can be arbitrarily selected, but is preferably 300 nm or less, preferably 250 nm or less. More preferably, it is more preferably 200 nm or less.
- the lower limit of d50 is not particularly limited, and may be, for example, 50 nm or more, 100 nm or more, or 150 nm or more.
- the upper limit value and the lower limit value of d50 can be arbitrarily combined.
- the particle size (d90) of the surface-treated metal oxide particles when the cumulative volume percentage of the particle size distribution in the dispersion liquid of the present embodiment is 90% can be arbitrarily selected, but is preferably 400 nm or less, preferably 350 nm. It is more preferably less than or equal to, and even more preferably 300 nm or less.
- the lower limit of d90 is not particularly limited, and may be, for example, 100 nm or more, 150 nm or more, or 200 nm or more.
- the upper limit value and the lower limit value of d90 can be arbitrarily combined.
- the d50 of the dispersion liquid is 300 nm or less
- the surface-treated particles are easily distributed uniformly and the ultraviolet shielding effect is improved, which is preferable.
- the d90 of the dispersion liquid is 400 nm or less, the transparency of the dispersion liquid is high, and the transparency of the cosmetics prepared by using this dispersion liquid is also high, which is preferable.
- a dispersion liquid having excellent transparency and excellent ultraviolet shielding property can be obtained.
- cosmetics prepared using this dispersion are also excellent in transparency and ultraviolet shielding property.
- the cumulative volume percentage of the particle size distribution in the dispersion can be measured using a dynamic light scattering type particle size distribution measuring device.
- the content of the surface-treated metal oxide particles in the dispersion liquid of the present embodiment may be appropriately adjusted according to the desired characteristics.
- the content of the surface-treated metal oxide particles in the dispersion liquid can be arbitrarily selected, but is preferably 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more. More preferably, it is more preferably 30% by mass or more.
- the content of the surface-treated metal oxide particles in the dispersion is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, and further preferably 80% by mass or less.
- the upper limit value and the lower limit value of the content of the surface-treated metal oxide particles in the dispersion liquid can be arbitrarily combined.
- the content of the surface-treated metal oxide particles in the dispersion liquid is within the above range, the surface-treated metal oxide particles are contained in a high concentration. Therefore, the degree of freedom of prescription can be improved, and the viscosity of the dispersion liquid can be set to a level that is easy to handle.
- the viscosity of the dispersion liquid of the present embodiment can be arbitrarily selected, but is preferably 5 Pa ⁇ s or more, more preferably 8 Pa ⁇ s or more, further preferably 10 Pa ⁇ s or more, and 15 Pa ⁇ s or more. Most preferably, it is s or more.
- the viscosity of the dispersion is preferably 300 Pa ⁇ s or less, more preferably 100 Pa ⁇ s or less, further preferably 80 Pa ⁇ s or less, and most preferably 60 Pa ⁇ s or less. ..
- the upper limit value and the lower limit value of the viscosity of the dispersion liquid can be arbitrarily combined.
- the viscosity of the dispersion liquid is within the above range, it is possible to obtain a dispersion liquid that is easy to handle even if it contains a high concentration of solid content (surface-treated metal oxide particles).
- the dispersion liquid of the present embodiment is prepared by applying a dispersion liquid containing 10% by mass of surface-treated particles on a predetermined substrate so that the thickness after drying is 12 ⁇ m, and naturally drying for 15 minutes.
- the physical property values measured for the coating film are preferably in the following range. That is, the transmittance of the coating film at 450 nm is preferably 40% or more, more preferably 45% or more, and further preferably 50% or more.
- the upper limit of the transmittance is not particularly limited, and may be 100% or less, 90% or less, or 80% or less.
- the upper and lower limits of the transmittance of the coating film at 450 nm can be arbitrarily combined.
- the average transmittance of the coating film at 290 nm to 320 nm is preferably 10% or less, more preferably 7% or less, and further preferably 5% or less.
- the lower limit is not particularly limited, and may be 0% or more, 0.5% or more, or 1% or more.
- the upper limit value and the lower limit value of the average transmittance of the coating film at 290 nm to 320 nm can be arbitrarily combined.
- the SPF value of the coating film is preferably 30 or more, more preferably 35 or more, and further preferably 40 or more.
- the upper limit of the SPF value of the coating film is not particularly limited, and may be 150 or less, 100 or less, or 80 or less.
- the upper limit value and the lower limit value of the SPF value of the coating film can be arbitrarily combined.
- the SPF value of the coating film the greater the effect of preventing ultraviolet B waves. Therefore, it is preferable that the SPF value is large.
- the critical wavelength (Critical Wavelength) of the coating film is preferably 370 nm or more.
- the coating film can shield a wide range of ultraviolet rays of long wavelength ultraviolet rays (UVA) and short wavelength ultraviolet rays (UVB). Therefore, the cosmetic containing the dispersion liquid of the present embodiment has a critical wavelength of 370 nm or more, and the film formed on the skin by the cosmetic has a wide range of ultraviolet rays of long wavelength ultraviolet rays (UVA) and short wavelength ultraviolet rays (UVB). Can be shielded.
- critical wavelength is a value obtained by measuring the coating film coated with the dispersion liquid. Specifically, the absorption spectrum of the coating film in the ultraviolet region of 290 nm or more and 400 nm or less is measured, and the obtained absorption spectrum is integrated from 290 nm to the long wavelength side. At this time, the wavelength that is 90% of the integrated area in the entire region where the integrated area is 290 nm or more and 400 nm or less is defined as the desired “critical wavelength”.
- the method for producing the dispersion liquid of this embodiment is not particularly limited.
- a method of mechanically dispersing the surface-treated particles of the present embodiment and the dispersion medium with a known dispersion device can be mentioned.
- the disperser can be selected as needed, and examples thereof include a stirrer, a self-revolving mixer, a homomixer, an ultrasonic homogenizer, a sand mill, a ball mill, and a roll mill.
- the dispersion liquid of this embodiment can be used not only for cosmetics but also for paints having an ultraviolet shielding function, a gas permeation suppressing function, and the like.
- the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment are contained, it is possible to stably exhibit high ultraviolet shielding property.
- composition of the present embodiment contains the surface-treated particles of the present embodiment and a polymer.
- the content of the surface-treated particles in the composition of the present embodiment may be appropriately adjusted according to the desired characteristics.
- the content is, for example, preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less, and more preferably 20% by mass or more and 30% by mass or less.
- the content of the surface-treated particles in the composition is within the above range, the solid content (surface-treated metal oxide particles) is contained in a high concentration, so that the characteristics of the surface-treated particles can be sufficiently obtained and the surface-treated particles can be obtained. Can be obtained in a uniformly dispersed composition.
- the polymer in the composition of the present embodiment is not particularly limited, and for example, a water-soluble polymer, a semi-synthetic polymer, a synthetic polymer, a resin, or the like can be used.
- the water-soluble polymer include gelatin, casein, collagen, hyaluronic acid, albumin, starch and the like.
- the semi-synthetic polymer include methyl cellulose, ethyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, sodium carboxymethyl cellulose, propylene glycol alginate and the like.
- the synthetic polymer include polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, carbomer (carboxyvinyl polymer), polyacrylate, polyethylene oxide and the like.
- the resin is not particularly limited as long as it is generally used in industrial applications, and examples thereof include acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, polyester resin, and silicone resin. When used for cosmetic purposes, it is preferable to use a silicone resin.
- the content of the polymer in the composition of the present embodiment is not particularly limited, and is appropriately adjusted according to the characteristics of the target composition.
- the composition of the present embodiment may contain a dispersion medium.
- the dispersion medium is not particularly limited as long as it is generally used in industrial applications, but for example, alcohols such as water, methanol, ethanol and propanol, methyl acetate, ethyl acetate, toluene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like. Can be mentioned.
- As the dispersion medium one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- the content of the dispersion medium in the composition of the present embodiment is not particularly limited, and is appropriately adjusted according to the characteristics of the target composition.
- composition of the present embodiment may contain commonly used additives as long as the properties are not impaired.
- additives include a polymerization initiator, a dispersant, a preservative, a thickener, a higher fatty acid and the like.
- the method for producing the composition of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include a method of mechanically mixing the surface-treated particles of the present embodiment and the polymer with a known mixing device.
- Examples of the mixing device include a stirrer, a self-revolving mixer, a homomixer, an ultrasonic homogenizer, and the like.
- composition of the present embodiment is subjected to a base material arbitrarily selected by a usual coating method such as a roll coating method, a flow coating method, a spray coating method, a screen printing method, a brush coating method, and a dipping method, for example, polyester.
- a coating film can be formed by applying it to a plastic base material such as a film.
- These coating films can be used as an arbitrarily selected application, for example, an ultraviolet shielding film or a gas barrier film.
- composition of the present embodiment since the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment are contained, it is possible to stably exhibit high ultraviolet shielding property.
- the cosmetic of one embodiment of the present embodiment contains at least one selected from the group consisting of the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment, the dispersion liquid of the present embodiment, and the composition of the present embodiment.
- the cosmetic of another embodiment of the present embodiment is selected from the group consisting of a cosmetic base raw material, surface-treated metal oxide particles of the present embodiment, a dispersion liquid of the present embodiment, and a composition of the present embodiment. Contains at least one.
- Cosmetic base raw materials are various raw materials that form the main body of cosmetics.
- the cosmetic base raw material include oil-based raw materials, aqueous raw materials, surfactants, powder raw materials and the like.
- the oily raw material can be arbitrarily selected, and examples thereof include fats and oils, higher fatty acids, higher alcohols, and ester oils.
- the aqueous raw material can be arbitrarily selected, and examples thereof include purified water, alcohol, and a thickener.
- the powder raw material can be arbitrarily selected, and examples thereof include colored pigments, white pigments, pearlizing agents, and extender pigments.
- the cosmetic of the present embodiment can be obtained, for example, by blending the dispersion liquid of the present embodiment with a cosmetic base material such as a milky lotion, a cream, a foundation, a lipstick, a blusher, and an eye shadow as before.
- a cosmetic base material such as a milky lotion, a cream, a foundation, a lipstick, a blusher, and an eye shadow as before.
- the cosmetic of the present embodiment is, for example, blended with the surface-treated particles of the present embodiment in an oil phase or an aqueous phase to form an O / W type or W / O type emulsion, and then blended with a cosmetic base material. Obtained by doing.
- the content of the surface-treated metal oxide particles in the cosmetic of the present embodiment may be appropriately adjusted according to the desired characteristics.
- the lower limit of the content of the surface-treated particles may be 0.01% by mass or more, 0.1% by mass or more, or 1% by mass or more.
- the upper limit of the content of the surface-treated particles may be 50% by mass or less, 40% by mass or less, or 30% by mass or less.
- the upper limit value and the lower limit value of the content of the surface-treated particles in the cosmetic can be arbitrarily combined.
- sunscreen cosmetics will be specifically described.
- surface-treated metal oxide particles are included in order to effectively block ultraviolet rays, especially long-wavelength ultraviolet rays (UVA), and to obtain a good feeling of use with less powderiness and squeak. It is also preferable to adjust the amount.
- the lower limit of the content of the surface-treated metal oxide particles in the sunscreen cosmetic is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and 1% by mass or more. It is more preferable to have.
- the upper limit of the content of the surface-treated particles in the sunscreen cosmetics may be 50% by mass or less, 40% by mass or less, or 30% by mass or less.
- the upper and lower limits of the content of surface-treated particles in sunscreen cosmetics can be arbitrarily combined. Further, within the above range, a preferable range such as 5% by mass to 15% by mass or 10% by mass to 20% by mass can be arbitrarily selected.
- sunscreen cosmetics include hydrophobic dispersion medium, inorganic fine particles and pigments other than surface-treated metal oxide particles, hydrophilic dispersion medium, fats and oils, surfactants, moisturizers, thickeners, and pH adjustment. It may contain agents, nutrients, antioxidants, fragrances and the like.
- hydrophobic dispersion medium examples include hydrocarbon oils, ester oils, silicone oils, higher fatty acids, higher alcohols and the like.
- hydrocarbon oil include liquid paraffin, squalane, isoparaffin, branched-chain light paraffin, petrolatum, selecin and the like.
- ester oil examples include isopropyl myristate, cetyl isooctanoate, glyceryl trioctanoate and the like.
- silicone oil examples include decamethylcyclopentasiloxane, dimethylpolysiloxane, and methylphenylpolysiloxane.
- higher fatty acids examples include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid and the like.
- higher alcohol examples include lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, hexyldodecanol, isostearyl alcohol and the like.
- inorganic fine particles and inorganic pigments other than the surface-treated metal oxide particles contained in cosmetics include calcium carbonate, calcium phosphate (apatite), magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, aluminum silicate, kaolin, talc, and the like.
- examples thereof include titanium oxide, aluminum oxide, yellow iron oxide, ⁇ -iron oxide, cobalt titanate, cobalt violet, silicon oxide and the like.
- the sunscreen cosmetic may further contain at least one organic ultraviolet absorber.
- organic UV absorber examples include benzotriazole-based UV absorber, benzoylmethane-based UV absorber, benzoic acid-based UV absorber, anthranic acid-based UV absorber, salicylic acid-based UV absorber, and silicic acid-based UV absorber.
- examples thereof include agents, silicone-based silicic acid UV absorbers, and other organic UV absorbers.
- benzotriazole-based ultraviolet absorber examples include 2,2'-hydroxy-5-methylphenylbenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl) benzotriazole, and 2- (2'-. Hydrox-5'-methylphenyl) benzotriazole and the like can be mentioned.
- benzoylmethane-based ultraviolet absorber examples include dibenzalazine, dianisoilmethane, 4-tert-butyl-4'-methoxydibenzoylmethane, 1- (4'-isopropylphenyl) -3-phenylpropane-1,3-.
- examples thereof include dione, 5- (3,3'-dimethyl-2-norbornylidene) -3-pentane-2-one and the like.
- benzoic acid-based ultraviolet absorber examples include para-aminobenzoic acid (PABA), PABA monoglycerin ester, N, N-dipropoxy PABA ethyl ester, N, N-diethoxy PABA ethyl ester, N, N-dimethyl PABA ethyl ester, and the like. Examples thereof include N, N-dimethyl PABA butyl ester and N, N-dimethyl PABA methyl ester.
- PABA para-aminobenzoic acid
- PABA para-aminobenzoic acid
- anthranilic acid-based ultraviolet absorber examples include homomentyl-N-acetylanthranilate and the like.
- salicylic acid-based ultraviolet absorber examples include amyl salicylate, menthyl salicylate, homomentyl salicylate, octyl salicylate, phenyl salicylate, benzyl salicylate, and p-2-propanol phenyl salicylate.
- Examples of the silicic acid-based ultraviolet absorber include octylmethoxycinnamate (ethylhexyl methoxycinnamate), di-paramethoxysilicic acid-glyceryl mono-2-ethylhexanoate, octylcinnamate, and ethyl-4-isopropylcinna.
- silicone-based silicic acid ultraviolet absorber examples include [3-bis (trimethylsiloxy) methylsilyl-1-methylpropyl] -3,4,5-trimethoxycinnamate and [3-bis (trimethylsiloxy) methylsilyl-.
- organic UV absorbers other than the above examples include 3- (4'-methylbenzylidene) -d, l-phenyl, 3-benzylidene-d, l-camper, urocanic acid, urocanic acid ethyl ester, and 2-phenyl.
- examples thereof include -5-methylbenzoxazole, 5- (3,3'-dimethyl-2-norbornylidene) -3-pentane-2-one, a silicone-modified UV absorber, and a fluorine-modified UV absorber.
- the above-mentioned ultraviolet absorber may be used alone or in combination of two or more.
- the critical wavelength of the cosmetic of this embodiment is preferably 370 nm or more.
- the critical wavelength of the cosmetic is 370 nm or more, it is possible to block a wide range of ultraviolet rays such as long-wavelength ultraviolet rays (UVA) and short-wavelength ultraviolet rays (UVB).
- UVA long-wavelength ultraviolet rays
- UVB short-wavelength ultraviolet rays
- the cosmetic of the present embodiment contains at least one selected from the group consisting of the surface-treated metal oxide particles of the present embodiment, the dispersion liquid of the present embodiment, and the composition of the present embodiment. Therefore, it stably exhibits high ultraviolet shielding property.
- Example 1 "Preparation of surface-treated metal oxide particles" Zinc oxide particles (BET specific surface area: 30 m 2 / g, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) 100 parts by mass, octylriethoxysilane (trade name: KBE-3083, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 8 parts by mass, and pure water 0. A mixture of 6 parts by mass and 34.2 parts by mass of isopropyl alcohol was mixed in a Henschel mixer. The mixture was then dried at 80 ° C. until isopropyl alcohol was removed.
- Zinc oxide particles BET specific surface area: 30 m 2 / g, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.
- octylriethoxysilane trade name: KBE-3083, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- Zinc oxide particles were obtained.
- the particles were evaluated by the method described below.
- the BET specific surface area of the obtained surface-treated zinc oxide particles was 25 m 2 / g, and the D98 was 30 ⁇ m.
- the weight loss of the obtained surface-treated zinc oxide particles by drying at 105 ° C. for 3 hours was 0.10% by mass.
- the D98 of the surface-treated zinc oxide particles was equivalent before and after drying at 120 ° C. for 3 hours.
- Example 2 Surface-treated zinc oxide particles of Example 2 were obtained in the same manner as in Example 1 except that they were dried at 120 ° C. for 2 hours instead of being dried at 120 ° C. for 3 hours.
- the dispersion liquid of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface-treated zinc oxide particles of Example 2 were used instead of the surface-treated zinc oxide particles obtained in Example 1.
- the evaluation results of the particles and the dispersion liquid are shown in Table 1.
- Example 3 In Example 1, in the same manner as in Example 1 except that zinc oxide particles having a BET specific surface area of 45 m 2 / g were used instead of using zinc oxide particles having a BET specific surface area of 30 m 2 / g. 3 surface-treated zinc oxide particles were obtained. A dispersion liquid of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface-treated zinc oxide particles of Example 3 were used instead of the surface-treated zinc oxide particles obtained in Example 1. The evaluation results of the particles and the dispersion liquid are shown in Table 1.
- Example 4 In Example 1, instead of drying at 120 ° C. for 3 hours, instead of using zinc oxide particles that were dried at 120 ° C. for 2 hours and had a BET specific surface area of 30 m 2 / g, the BET specific surface area was 45 m 2 / g.
- the surface-treated zinc oxide particles of Example 4 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the zinc oxide particles of the above were used.
- the dispersion liquid of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface-treated zinc oxide particles of Example 4 were used instead of the surface-treated zinc oxide particles obtained in Example 1.
- the evaluation results of the particles and the dispersion liquid are shown in Table 1.
- Example 5 100 parts by mass of zinc oxide particles (BET specific surface area: 60 m 2 / g, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.), 12 parts by mass of octylriethoxysilane (trade name: KBE-3083, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and 0. A mixture of 6 parts by mass and 34.2 parts by mass of isopropyl alcohol was mixed in a Henschel mixer. The mixture was then dried at 80 ° C. until isopropyl alcohol was removed.
- zinc oxide particles BET specific surface area: 60 m 2 / g, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.
- 12 parts by mass of octylriethoxysilane trade name: KBE-3083, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- Example 5 Zinc particles were obtained.
- the dispersion liquid of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface-treated zinc oxide particles of Example 5 were used instead of the surface-treated zinc oxide particles obtained in Example 1.
- the evaluation results of the particles and the dispersion liquid are shown in Table 1.
- Example 6 Zinc oxide particles (BET specific surface area: 20 m 2 / g, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) 100 parts by mass, octylriethoxysilane (trade name: KBE-3083, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 6 parts by mass, and pure water 0. A mixture of 6 parts by mass and 34.2 parts by mass of isopropyl alcohol was mixed in a Henschel mixer. The mixture was then dried at 80 ° C. until isopropyl alcohol was removed.
- octylriethoxysilane trade name: KBE-3083, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- Example 6 Zinc particles were obtained.
- the dispersion liquid of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface-treated zinc oxide particles of Example 6 were used instead of the surface-treated zinc oxide particles obtained in Example 1.
- the evaluation results of the particles and the dispersion liquid are shown in Table 1.
- Example 7 Zinc oxide particles (BET specific surface area: 8 m 2 / g, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) 100 parts by mass, octylriethoxysilane (trade name: KBE-3083, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 6 parts by mass, and pure water 0. A mixture of 6 parts by mass and 34.2 parts by mass of isopropyl alcohol was mixed in a Henschel mixer. The mixture was then dried at 80 ° C. until isopropyl alcohol was removed.
- octylriethoxysilane trade name: KBE-3083, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- Example 7 Zinc particles were obtained.
- the dispersion liquid of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface-treated zinc oxide particles of Example 7 were used instead of the surface-treated zinc oxide particles obtained in Example 1.
- the evaluation results of the particles and the dispersion liquid are shown in Table 1.
- Example 1 surface-treated zinc oxide particles of Comparative Example 1 were obtained in the same manner as in Example 1 except that they were dried at 100 ° C. for 1 hour instead of being dried at 120 ° C. for 3 hours.
- a dispersion liquid of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface-treated zinc oxide particles of Comparative Example 1 were used instead of the surface-treated zinc oxide particles obtained in Example 1.
- the BET specific surface area of the obtained surface-treated zinc oxide particles was 25 m 2 / g, and D98 was 60 ⁇ m.
- the weight loss of the obtained surface-treated zinc oxide particles by drying at 105 ° C. for 3 hours was 0.60% by mass.
- the evaluation results of the particles and the dispersion liquid are shown in Table 1.
- Zinc oxide particles (BET specific surface area: 45 m 2 / g, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) 100 parts by mass, octylriethoxysilane (trade name: KBE-3083, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 8 parts by mass, and pure water 0.
- a mixture of 6 parts by mass and 34.2 parts by mass of isopropyl alcohol was mixed in a Henschel mixer. The mixture was then dried at 80 ° C. until isopropyl alcohol was removed.
- a dispersion liquid of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface-treated zinc oxide particles of Comparative Example 2 were used instead of the surface-treated zinc oxide particles obtained in Example 1.
- the evaluation results of the particles and the dispersion liquid are shown in Table 1.
- Comparative Example 1 having a drying weight loss of more than 0.5% by mass. It was confirmed that the SPF value was higher than that of the zinc oxide particles. Further, the surface-treated metal oxide particles of Examples 1 to 7 having a D98 / converted diameter of 0.01 or more and 5.0 or less are the surface-treated metals of Comparative Example 2 having a D98 / converted diameter of 5.61. It was confirmed that the graininess was suppressed more than the oxide particles. Further, in Examples 1 to 7 and Comparative Example 2, the C / B was 0.5 or more and 5.0 or less. In Comparative Example 1, the C / B was less than 0.5.
- the surface-treated metal oxide particles of Examples 1 to 7 having a value (C / B) of 0.5 or more and 5.0 or less have the above-mentioned divided value (C / B) of less than 0.5. It was confirmed that the SPF value was higher than that of Comparative Example 1.
- the surface-treated metal oxide particles of the present invention stably show high ultraviolet shielding properties and suppress the feeling of roughness. Therefore, the surface-treated metal oxide particles of the present invention can easily guarantee the design quality when applied to dispersions, compositions, paints and cosmetics, and have great industrial value.
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Abstract
この表面処理金属酸化物粒子は、アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子であって、前記金属酸化物粒子は紫外線遮蔽性を有し、前記表面処理された金属酸化物粒子の105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下であり、前記表面処理された金属酸化物粒子を、フーリエ変換式赤外分光光度計で測定した900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルにおいて、前記アルコキシ基に由来するピークが検出されず、乾式粒径D98(μm)をBET換算粒子径(nm)で除した値(D98/BET換算径)が0.01以上5.0以下である。
Description
本発明は、表面処理金属酸化物粒子、分散液、化粧料および表面処理金属酸化物粒子の製造方法に関する。
本願は、2020年3月31日に、日本に出願された特願2020-061760号、及び、特願2020-062422号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2020年3月31日に、日本に出願された特願2020-061760号、及び、特願2020-062422号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
酸化亜鉛や酸化チタン等の紫外線遮蔽性を有する金属酸化物粒子は、日焼け止め、ファンデーション等の化粧料に使用されている。
これらの金属酸化物粒子を化粧料に適用する場合、金属酸化物粒子の表面状態を化粧品の性状に合わせたり、金属酸化物粒子の触媒活性を抑えたりするために、金属酸化物粒子の表面処理が行われている。このような金属酸化物粒子の表面処理剤としては、例えば、ステアリン酸マグネシウム等の金属石鹸、ジメチコンやハイドロゲンジメチコン等のシリコーンオイル、オクチルトリエトキシシラン等のアルコキシ基を有するシランカップリング剤等が用いられている(例えば、特許文献1、2参照)。
これらの金属酸化物粒子を化粧料に適用する場合、金属酸化物粒子の表面状態を化粧品の性状に合わせたり、金属酸化物粒子の触媒活性を抑えたりするために、金属酸化物粒子の表面処理が行われている。このような金属酸化物粒子の表面処理剤としては、例えば、ステアリン酸マグネシウム等の金属石鹸、ジメチコンやハイドロゲンジメチコン等のシリコーンオイル、オクチルトリエトキシシラン等のアルコキシ基を有するシランカップリング剤等が用いられている(例えば、特許文献1、2参照)。
中でも、上記シランカップリング剤で表面処理した金属酸化物粒子は、表面処理剤であるシランカップリング剤が金属酸化物粒子の表面に化学的に結合しているため安定性が高い。
さらに、上記のような金属酸化物粒子は、置換基が異なる表面処理剤を用いることにより、粒子表面の性質を容易に変更可能である。以下の説明では、シランカップリング剤で表面処理した金属酸化物粒子を表面処理金属酸化物粒子と称する。
さらに、上記のような金属酸化物粒子は、置換基が異なる表面処理剤を用いることにより、粒子表面の性質を容易に変更可能である。以下の説明では、シランカップリング剤で表面処理した金属酸化物粒子を表面処理金属酸化物粒子と称する。
このような表面処理金属酸化物粒子は、そのまま化粧料に配合されたり、分散媒に分散させた分散液の状態で化粧料に配合されたりしている。
しかしながら、上記表面処理金属酸化物粒子は、化粧料に配合したときの紫外線遮蔽性が悪い場合があり、かつ紫外線遮蔽性に関する品質が安定し難いという課題があった。特に、BET比表面積が大きい金属酸化物粒子を用いた場合や、表面処理剤の量を増やした場合や、長期保管した場合には、表面処理金属酸化物粒子の紫外線遮蔽性が大きく低下する、という課題があった。
また、上記表面処理金属酸化物粒子を含む化粧料は、肌に塗布した時に、ざらつき感が感じられる場合があり、感触に関する品質が安定し難い、という課題があった。
そのため、ざらつき感を防止しつつ、紫外線遮蔽性の低下が防止された、表面処理金属酸化物粒子が求められていた。
また、上記表面処理金属酸化物粒子を含む化粧料は、肌に塗布した時に、ざらつき感が感じられる場合があり、感触に関する品質が安定し難い、という課題があった。
そのため、ざらつき感を防止しつつ、紫外線遮蔽性の低下が防止された、表面処理金属酸化物粒子が求められていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、安定的に高い紫外線遮蔽性を示し、ざらつき感が抑制された表面処理金属酸化物粒子を提供することを目的とする。また、このような表面処理金属酸化物粒子を含む分散液、化粧料を提供することをあわせて目的とする。また、このような表面処理金属酸化物粒子の製造方法を提供することをあわせて目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の第一の態様は、アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子であって、
上記金属酸化物粒子は紫外線遮蔽性を有し、
上記表面処理された金属酸化物粒子の105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下であり、
上記表面処理された金属酸化物粒子を、フーリエ変換式赤外分光光度計で測定した900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルにおいて、上記アルコキシ基に由来するピークが検出されず、乾式粒径D98(μm)をBET換算粒子径(nm)で除した値(D98/BET換算径)が0.01以上5.0以下である表面処理金属酸化物粒子を提供する。
上記金属酸化物粒子は紫外線遮蔽性を有し、
上記表面処理された金属酸化物粒子の105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下であり、
上記表面処理された金属酸化物粒子を、フーリエ変換式赤外分光光度計で測定した900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルにおいて、上記アルコキシ基に由来するピークが検出されず、乾式粒径D98(μm)をBET換算粒子径(nm)で除した値(D98/BET換算径)が0.01以上5.0以下である表面処理金属酸化物粒子を提供する。
本発明の第二の態様は、上記表面処理金属酸化物粒子と、分散媒と、を含有する分散液を提供する。
本発明の第三の態様は、上記表面処理金属酸化物粒子および上記分散液からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する化粧料を提供する。
本発明の第四の態様は、アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子の製造方法であって、
上記金属酸化物粒子は紫外線遮蔽性を有し、
表面処理された金属酸化物粒子を形成する工程と、
上記表面処理された金属酸化物粒子を、フーリエ変換式赤外分光光度計で測定した900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルにおいて、上記アルコキシ基に由来するピークが検出されるかどうかを判定する工程を
含む、表面処理金属酸化物粒子の製造方法を提供する。
上記金属酸化物粒子は紫外線遮蔽性を有し、
表面処理された金属酸化物粒子を形成する工程と、
上記表面処理された金属酸化物粒子を、フーリエ変換式赤外分光光度計で測定した900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルにおいて、上記アルコキシ基に由来するピークが検出されるかどうかを判定する工程を
含む、表面処理金属酸化物粒子の製造方法を提供する。
本発明によれば、安定的に高い紫外線遮蔽性を示し、ざらつき感が抑制された表面処理金属酸化物粒子を提供することができる。また、本発明によれば、このような表面処理金属酸化物粒子を含む分散液、化粧料を提供することができる。また、本発明によれば、このような表面処理金属酸化物粒子を製造する方法を提供することができる。
本発明の表面処理金属酸化物粒子、分散液、化粧料および表面処理金属酸化物粒子の製造方法の好ましい実施の形態の例について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。例えば、特に制限の無い限り、材料、量、種類、数、サイズ、比率、温度等の条件等を、必要に応じて変更、追加および省略してもよい。以下に述べる実施形態間において、互いの好ましい例を交換したり、共有したりしてもよい。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。例えば、特に制限の無い限り、材料、量、種類、数、サイズ、比率、温度等の条件等を、必要に応じて変更、追加および省略してもよい。以下に述べる実施形態間において、互いの好ましい例を交換したり、共有したりしてもよい。
以下の説明においては、表面処理金属酸化物粒子を「表面処理粒子」と略称することがある。
[表面処理金属酸化物粒子]
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子は、アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された紫外線遮蔽性を有する金属酸化物粒子である。前記金属酸化物粒子は紫外線遮蔽性を有し、かつ、表面処理された金属酸化物粒子の105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下である。さらに、この表面処理された金属酸化物粒子を、フーリエ変換式赤外分光光度計(FT-IR)で測定した900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルにおいて、上記アルコキシ基に由来するピークが検出されない。
さらに、この表面処理された金属酸化物粒子の乾式粒径D98(μm)をBET換算粒子径(nm)で除した値(D98/BET換算径)が0.01以上5.0以下である。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子は、アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された紫外線遮蔽性を有する金属酸化物粒子である。前記金属酸化物粒子は紫外線遮蔽性を有し、かつ、表面処理された金属酸化物粒子の105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下である。さらに、この表面処理された金属酸化物粒子を、フーリエ変換式赤外分光光度計(FT-IR)で測定した900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルにおいて、上記アルコキシ基に由来するピークが検出されない。
さらに、この表面処理された金属酸化物粒子の乾式粒径D98(μm)をBET換算粒子径(nm)で除した値(D98/BET換算径)が0.01以上5.0以下である。
(表面処理金属酸化物粒子の反射スペクトル)
上記アルコキシ基に由来するピークとは、アルコキシ基を有するシランカップリング剤をFT-IRで、ATR法(全反射測定法)により測定した場合に、一般的に、900cm-1~1300cm-1の範囲で検出されるピークを意味する。
ピークの有無の検出については、詳細には、アルコキシ基を有するシランカップリング剤の構造を考慮し、「有機化合物のスペクトルによる同定法、第6版」を用いて、アルコキシ基のピークを同定すればよい。
上記アルコキシ基に由来するピークとは、アルコキシ基を有するシランカップリング剤をFT-IRで、ATR法(全反射測定法)により測定した場合に、一般的に、900cm-1~1300cm-1の範囲で検出されるピークを意味する。
ピークの有無の検出については、詳細には、アルコキシ基を有するシランカップリング剤の構造を考慮し、「有機化合物のスペクトルによる同定法、第6版」を用いて、アルコキシ基のピークを同定すればよい。
上記アルコキシ基に由来するピークであって、検出されないことが好ましいピークは、1170cm-1、1100cm-1、1080cm-1、および950cm-1である。これらのピークの少なくとも1つが検出されないことが好ましく、全てのピークが検出されないことがより好ましい。
これらのピークは、アルコキシ基を有するシランカップリング剤の一例であるオクチルトリエトキシシランをFT-IRで測定したときに、900cm-1~1300cm-1の範囲で検出されるピークである。
これらのピークは、アルコキシ基を有するシランカップリング剤の一例であるオクチルトリエトキシシランをFT-IRで測定したときに、900cm-1~1300cm-1の範囲で検出されるピークである。
本明細書において「ピークが検出されない」とは、ベースラインの反射率を0%としたときに、ピークトップの反射率が絶対値で1%以下(-1%以上0%以下)であることを意味する。
また、本明細書において、例えば、950cm-1においてピークが検出されないとは、950cm-1を範囲に含むピークが検出されないことを意味する。すなわち、950cm-1をピークトップとするピークが検出されない、という意味ではない。1170cm-1、1100cm-1、1080cm-1についても、同様に理解される。
なお、上述したように、「フーリエ変換式赤外分光光度計」を「FT-IR」と略記する場合がある。
また、本明細書において、例えば、950cm-1においてピークが検出されないとは、950cm-1を範囲に含むピークが検出されないことを意味する。すなわち、950cm-1をピークトップとするピークが検出されない、という意味ではない。1170cm-1、1100cm-1、1080cm-1についても、同様に理解される。
なお、上述したように、「フーリエ変換式赤外分光光度計」を「FT-IR」と略記する場合がある。
フーリエ変換式赤外分光光度計で測定したスペクトルにおいて、アルコキシ基由来のピークが検出されないことの技術的意義について以下に説明する。
アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子をFT-IRで測定した場合に、このアルコキシ基に由来するピークが観察されないということは、シランカップリング剤のアルコキシ基が、表面処理金属酸化物粒子に残留していないことを意味する。
アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子をFT-IRで測定した場合に、このアルコキシ基に由来するピークが観察されないということは、シランカップリング剤のアルコキシ基が、表面処理金属酸化物粒子に残留していないことを意味する。
本実施形態では、適切な量のアルコキシ基を含むシランカップリング剤を用い、これを加水分解反応させることにより、金属酸化物粒子を表面処理している。そのため、アルコキシ基が、得られた表面処理金属酸化物粒子に残留していないということは、使用されたシランカップリング剤中のアルコキシ基のほぼ全てが加水分解反応して、金属酸化物粒子表面にあるOH基と反応している、と推測される。またその結果、表面処理金属酸化物粒子に残存するOH基は少なくなっている、または残存していない、と推測される。
また、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子によれば、アルコキシ基がない又は非常に少ないため、表面処理金属酸化物粒子を保管した場合に、前記粒子中に残留したアルコキシ基が大気中の水分により加水分解されて、その結果、表面処理金属酸化物粒子中のOH基が増えてしまうことを防止することができる、と推測される。
また、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子によれば、アルコキシ基がない又は非常に少ないため、表面処理金属酸化物粒子を保管した場合に、前記粒子中に残留したアルコキシ基が大気中の水分により加水分解されて、その結果、表面処理金属酸化物粒子中のOH基が増えてしまうことを防止することができる、と推測される。
(表面処理金属酸化物粒子の乾燥減量)
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子は、105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下であり、0.4質量%以下であることが好ましい。乾燥減量の下限値は任意に選択できるが、例えば、0.00質量%であってもよく、0.01質量%であってもよく、0.03質量%であってもよく、0.05質量%であってもよい。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子は、105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下であり、0.4質量%以下であることが好ましい。乾燥減量の下限値は任意に選択できるが、例えば、0.00質量%であってもよく、0.01質量%であってもよく、0.03質量%であってもよく、0.05質量%であってもよい。
105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下であれば、表面処理金属酸化物粒子は、水系の揮発成分と油系の成分を含む組成物への分散安定性が保たれる。また、表面処理金属酸化物粒子を含む組成物が対象物(化粧料の場合、肌)に塗布された場合に、高い紫外線遮蔽性を示すことができる。
表面処理金属酸化物粒子の105℃、3時間における乾燥減量は、以下の方法により得ることができる。
まず、表面処理金属酸化物粒子2gを用意する。この表面処理金属酸化物粒子は、乾燥条件下で保管されている粒子であることが好ましい。乾燥条件下とは、例えば、表面処理金属酸化物粒子を、シリカゲルを詰めたデシケータや、シリカゲルを詰めたアルミ袋で保管することを意味して良い。この粒子を105℃に設定した乾燥機で3時間加熱し、加熱後の質量を測定し、その質量減少率を乾燥減量(質量%)とすることができる。
すなわち、乾燥減量は、下記の式(1)より得ることができる。
表面処理金属酸化物粒子の乾燥減量(質量%)=(加熱前の表面処理金属酸化物粒子の質量-加熱後の表面処理金属酸化物粒子の質量)/加熱前の表面処理金属酸化物粒子の質量×100 (1)
まず、表面処理金属酸化物粒子2gを用意する。この表面処理金属酸化物粒子は、乾燥条件下で保管されている粒子であることが好ましい。乾燥条件下とは、例えば、表面処理金属酸化物粒子を、シリカゲルを詰めたデシケータや、シリカゲルを詰めたアルミ袋で保管することを意味して良い。この粒子を105℃に設定した乾燥機で3時間加熱し、加熱後の質量を測定し、その質量減少率を乾燥減量(質量%)とすることができる。
すなわち、乾燥減量は、下記の式(1)より得ることができる。
表面処理金属酸化物粒子の乾燥減量(質量%)=(加熱前の表面処理金属酸化物粒子の質量-加熱後の表面処理金属酸化物粒子の質量)/加熱前の表面処理金属酸化物粒子の質量×100 (1)
(表面処理金属酸化物粒子の紫外線遮蔽性(UV透過率))
本発明者等は、FT-IRで測定した900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルにおいて、アルコキシ基に由来するピークが検出されず、かつ、105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下の表面処理金属酸化物粒子であれば、化粧料に配合されたときに、表面処理金属酸化物粒子の紫外線遮蔽性が非常に高いことを見出した。
本発明者等は、FT-IRで測定した900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルにおいて、アルコキシ基に由来するピークが検出されず、かつ、105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下の表面処理金属酸化物粒子であれば、化粧料に配合されたときに、表面処理金属酸化物粒子の紫外線遮蔽性が非常に高いことを見出した。
その理由は次のように推測される。
シランカップリング剤は1つ以上のアルコキシ基を好ましく含む。金属酸化物粒子は酸素原子を含み、表面に酸素原子に起因するOH基を有する。
化粧料は、一般に水中油型(oil in water:W/O型)または油中水型(water in oil:O/W型)の剤型で用いられる。アルコキシ基由来のピークが検出され、かつ、上記乾燥減量が0.5質量%を超える表面処理金属酸化物粒子は、表面処理金属酸化物粒子に含まれるOH基数が多いと推測される。このような粒子が、油相に配合された化粧料においては、肌に塗布されて乾燥される過程で、油相中で表面処理金属酸化物粒子同士がOH基の影響で凝集し易くなり、肌に所望の紫外線遮蔽性を付与することが難しくなる、と推測される。
すなわち、乾燥減量が大きい場合、加えられたシランカップリング剤のアルコキシ基とOH基が十分に反応しておらず、シランカップリング剤によって表面処理された金属酸化物粒子表面には、OH基が多く残っていると考えられる。また前記状態に加えて、アルコキシ基由来のピークが検出される場合、金属酸化物粒子中のOH基と反応しなかったアルコキシ基が存在することが推測される。
シランカップリング剤は1つ以上のアルコキシ基を好ましく含む。金属酸化物粒子は酸素原子を含み、表面に酸素原子に起因するOH基を有する。
化粧料は、一般に水中油型(oil in water:W/O型)または油中水型(water in oil:O/W型)の剤型で用いられる。アルコキシ基由来のピークが検出され、かつ、上記乾燥減量が0.5質量%を超える表面処理金属酸化物粒子は、表面処理金属酸化物粒子に含まれるOH基数が多いと推測される。このような粒子が、油相に配合された化粧料においては、肌に塗布されて乾燥される過程で、油相中で表面処理金属酸化物粒子同士がOH基の影響で凝集し易くなり、肌に所望の紫外線遮蔽性を付与することが難しくなる、と推測される。
すなわち、乾燥減量が大きい場合、加えられたシランカップリング剤のアルコキシ基とOH基が十分に反応しておらず、シランカップリング剤によって表面処理された金属酸化物粒子表面には、OH基が多く残っていると考えられる。また前記状態に加えて、アルコキシ基由来のピークが検出される場合、金属酸化物粒子中のOH基と反応しなかったアルコキシ基が存在することが推測される。
しかし、上記アルコキシ基由来のピークが検出されず、かつ、乾燥減量が0.5質量%以下の本実施形態の表面処理金属酸化物粒子であれば、表面処理金属酸化物粒子中のOH基が少なく、かつ、積極的に増えることはない。このため、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子は、凝集がしにくく、安定的に高い紫外線遮蔽性を示すことができると推測される。
すなわち、乾燥減量が小さい場合、表面処理金属酸化物粒子表面のOH基が少ない、すなわち、加えられたシランカップリング剤のアルコキシ基とOH基が十分に反応している、と考えられる。また前記状態に加えて、アルコキシ基由来のピークが検出されない場合、シランカップリング剤に含まれるアルコキシ基がOH基と効率よく反応したと、推測される。
なお表面処理金属酸化物粒子に対して、シランカップリング剤の量が少なすぎる場合、表面処理金属酸化物粒子表面のOH基の量は増加し、アルコキシ基のピークは観測されない、と推測される。シランカップリング剤の量が多すぎる場合、前記OH基の量は減少するが、アルコキシ基のピークは観測される、と推測される。ただし残留したシランカップリング剤は、残留したことが分かる場合には、任意に選択される方法で除去や洗浄をすることが可能である。
またシランカップリング剤の量が適当であっても、処理条件が適当でない場合、前記OH基の量は増加し、アルコキシ基のピークも観察される、と推測される。
なお前記OH基の量は減少するものの、アルコキシ基が検出された場合、余剰のアルコキシ基が残留していることとなり、表面処理金属酸化物粒子を保管した場合に、残留したアルコキシ基が大気中の水分により加水分解されて、表面処理金属酸化物粒子中のOH基が増える要因となるという点で好ましくない。
なお、本発明において、紫外線遮蔽性を有するとは、紫外線(10nm~400nm)領域中の少なくとも何れかの範囲を遮蔽する効果を有することを意味する。紫外線遮蔽性の有無を評価する方法としては、例えば、金属酸化物粒子を10質量%含む塗膜の紫外線の波長領域、例えば、10nm~450nmの波長領域、より具体的には250nm~450nmの波長領域、における透過スペクトルを測定することが挙げられる。紫外線遮蔽性を有する場合、250nm~400nmの波長領域における透過率が、450nmにおける透過率よりも低くなる領域がある。
表面処理金属酸化物粒子が紫外線遮蔽性を有するかどうかは、例えば、以下の(1)~(3)の工程によって判断しても良い。ただし、この例のみに限定されない。(1)10質量部の表面処理金属酸化物粒子を含む分散液を、乾燥後の厚さが12μmになるように塗布し、例えば石英ガラス板上に塗布して、膜を得る。具体例を挙げれば、10質量部の表面処理金属酸化物粒子と、90重量部の液体、例えば、2質量部のPEG-9ポリジメチルシロキシエチルジメチコンと、88質量部のデカメチルシクロペンタシロキサンと、を混合し、この混合物を、乾燥後の厚さが12μmになるよう塗布して、膜を得る。(2)前記膜の透過スペクトルを測定して、前記膜の、250nm~400nmの範囲での平均透過率Aと、前記膜の450nmにおける前記膜の透過率Bを得る。(3)前記透過率Aが前記透過率Bよりも低い場合、表面処理金属酸化物粒子が紫外線遮蔽性を有する、と判断する。
なお、上記実施形態の表面処理金属酸化物粒子は、通常二次粒子からなるが、一次粒子が含まれていてもよい。
すなわち、乾燥減量が小さい場合、表面処理金属酸化物粒子表面のOH基が少ない、すなわち、加えられたシランカップリング剤のアルコキシ基とOH基が十分に反応している、と考えられる。また前記状態に加えて、アルコキシ基由来のピークが検出されない場合、シランカップリング剤に含まれるアルコキシ基がOH基と効率よく反応したと、推測される。
なお表面処理金属酸化物粒子に対して、シランカップリング剤の量が少なすぎる場合、表面処理金属酸化物粒子表面のOH基の量は増加し、アルコキシ基のピークは観測されない、と推測される。シランカップリング剤の量が多すぎる場合、前記OH基の量は減少するが、アルコキシ基のピークは観測される、と推測される。ただし残留したシランカップリング剤は、残留したことが分かる場合には、任意に選択される方法で除去や洗浄をすることが可能である。
またシランカップリング剤の量が適当であっても、処理条件が適当でない場合、前記OH基の量は増加し、アルコキシ基のピークも観察される、と推測される。
なお前記OH基の量は減少するものの、アルコキシ基が検出された場合、余剰のアルコキシ基が残留していることとなり、表面処理金属酸化物粒子を保管した場合に、残留したアルコキシ基が大気中の水分により加水分解されて、表面処理金属酸化物粒子中のOH基が増える要因となるという点で好ましくない。
なお、本発明において、紫外線遮蔽性を有するとは、紫外線(10nm~400nm)領域中の少なくとも何れかの範囲を遮蔽する効果を有することを意味する。紫外線遮蔽性の有無を評価する方法としては、例えば、金属酸化物粒子を10質量%含む塗膜の紫外線の波長領域、例えば、10nm~450nmの波長領域、より具体的には250nm~450nmの波長領域、における透過スペクトルを測定することが挙げられる。紫外線遮蔽性を有する場合、250nm~400nmの波長領域における透過率が、450nmにおける透過率よりも低くなる領域がある。
表面処理金属酸化物粒子が紫外線遮蔽性を有するかどうかは、例えば、以下の(1)~(3)の工程によって判断しても良い。ただし、この例のみに限定されない。(1)10質量部の表面処理金属酸化物粒子を含む分散液を、乾燥後の厚さが12μmになるように塗布し、例えば石英ガラス板上に塗布して、膜を得る。具体例を挙げれば、10質量部の表面処理金属酸化物粒子と、90重量部の液体、例えば、2質量部のPEG-9ポリジメチルシロキシエチルジメチコンと、88質量部のデカメチルシクロペンタシロキサンと、を混合し、この混合物を、乾燥後の厚さが12μmになるよう塗布して、膜を得る。(2)前記膜の透過スペクトルを測定して、前記膜の、250nm~400nmの範囲での平均透過率Aと、前記膜の450nmにおける前記膜の透過率Bを得る。(3)前記透過率Aが前記透過率Bよりも低い場合、表面処理金属酸化物粒子が紫外線遮蔽性を有する、と判断する。
なお、上記実施形態の表面処理金属酸化物粒子は、通常二次粒子からなるが、一次粒子が含まれていてもよい。
(表面処理金属酸化物粒子のD98(μm)/BET換算粒子径(nm))
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子では、表面処理金属酸化物粒子の乾式粒径D98(μm)を、表面処理金属酸化物粒子のBET換算粒子径(nm)で除した値(D98(μm)/BET換算粒子径(nm))は、0.01以上5以下である。以下、「乾式粒径D98(μm)」を「D98」と、「BET換算粒子径(nm)」を「換算径」と略記する場合がある。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子では、表面処理金属酸化物粒子の乾式粒径D98(μm)を、表面処理金属酸化物粒子のBET換算粒子径(nm)で除した値(D98(μm)/BET換算粒子径(nm))は、0.01以上5以下である。以下、「乾式粒径D98(μm)」を「D98」と、「BET換算粒子径(nm)」を「換算径」と略記する場合がある。
本明細書において「D98」とは、レーザ回折式粒度分布測定装置、例えばレーザ回折式粒度分布測定装置(型式:Mastersizer 3000、Malvern社製)、を用いて、乾式で体積粒度分布を測定したときの、粉体粒径の累積体積百分率が98%の時の値を意味する。
本明細書において「BET換算粒子径(nm)」とは、表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積(m2/g)を、下記一般式(2)を用いて換算した粒子径を意味する。
BET換算粒子径(nm)=6000/(BET比表面積(m2/g)×ρ(g/cm3) (2)
式(2)中、ρは金属酸化物粒子の密度である。
例えば、酸化亜鉛のρは5.61g/cm3であり、酸化チタンのρは4.23g/cm3である。
また、BET比表面積とは、比表面積測定装置、例えば全自動比表面積測定装置(商品名:Macsorb HM Model-1201、マウンテック社製)、を用い、BET法により測定された値を意味する。
BET換算粒子径(nm)=6000/(BET比表面積(m2/g)×ρ(g/cm3) (2)
式(2)中、ρは金属酸化物粒子の密度である。
例えば、酸化亜鉛のρは5.61g/cm3であり、酸化チタンのρは4.23g/cm3である。
また、BET比表面積とは、比表面積測定装置、例えば全自動比表面積測定装置(商品名:Macsorb HM Model-1201、マウンテック社製)、を用い、BET法により測定された値を意味する。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子では、D98/BET換算粒子径の値が0.01以上5.0以下であり、0.01以上4.5以下であることが好ましく、0.01以上3.0以下であることがより好ましい。前記値は必要に応じて、0.05以上2.5以下や、0.1以上2.3以下や、0.2以上2.0以下や、0.5以上1.5以下であっても良い。D98/換算径が上記範囲であれば、表面処理金属酸化物粒子のざらつき感を抑制することができる。
D98/換算径が上記範囲であれば、ざらつき感を抑制できる理由としては、粗大粒子と平均粒子のサイズがそれほど違いすぎず、適切な粒度分布が得られている、と推測される。
D98/換算径が上記範囲であれば、ざらつき感を抑制できる理由としては、粗大粒子と平均粒子のサイズがそれほど違いすぎず、適切な粒度分布が得られている、と推測される。
(表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積)
前記表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積は任意に選択できるが、1.5m2/g以上であることが好ましく、2.5m2/g以上であることがより好ましく、4m2/g以上であることがさらに好ましい。また、表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積は、65m2/g以下であることが好ましく、60m2/g以下であることがより好ましい。
必要に応じて、表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積は、55m2/g以下であってもよく、50m2/g以下であってもよく、45m2/g以下であってもよく、30m2/g以下であってもよく、10m2/g以下であってもよい。表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積の上記上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積が1.5m2/g以上65m2/g以下であれば、化粧料に配合した場合に透明性と紫外線遮蔽性に優れる。なお表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積が1.5m2/g以上65m2/g以下であるとき、式(2)によって得られる、BET換算粒子径(nm)は、16.5nm以上713nm以下程度である。
化粧料に配合した場合の透明性を高くしたい場合には、上記表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積は8m2/g以上であることが好ましく、15m2/g以上であることがより好ましく、20m2/g以上であることがさらに好ましい。一方、化粧料に配合した場合のUVAの遮蔽性を大きくしたい場合には、上記表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積は8m2/g未満であることが好ましく、7.5m2/g以下であることがより好ましく、7.0m2/g以下であることがさらに好ましい。
前記表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積は任意に選択できるが、1.5m2/g以上であることが好ましく、2.5m2/g以上であることがより好ましく、4m2/g以上であることがさらに好ましい。また、表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積は、65m2/g以下であることが好ましく、60m2/g以下であることがより好ましい。
必要に応じて、表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積は、55m2/g以下であってもよく、50m2/g以下であってもよく、45m2/g以下であってもよく、30m2/g以下であってもよく、10m2/g以下であってもよい。表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積の上記上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積が1.5m2/g以上65m2/g以下であれば、化粧料に配合した場合に透明性と紫外線遮蔽性に優れる。なお表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積が1.5m2/g以上65m2/g以下であるとき、式(2)によって得られる、BET換算粒子径(nm)は、16.5nm以上713nm以下程度である。
化粧料に配合した場合の透明性を高くしたい場合には、上記表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積は8m2/g以上であることが好ましく、15m2/g以上であることがより好ましく、20m2/g以上であることがさらに好ましい。一方、化粧料に配合した場合のUVAの遮蔽性を大きくしたい場合には、上記表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積は8m2/g未満であることが好ましく、7.5m2/g以下であることがより好ましく、7.0m2/g以下であることがさらに好ましい。
(表面処理金属酸化物粒子の平均一次粒子径)
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の平均一次粒子径は任意に選択できるが、15nm以上であることが好ましく、20nm以上であることがより好ましい。また、上記表面処理金属酸化物粒子の平均一次粒子径は715nm以下であることが好ましく、650nm以下であることがより好ましい。前記平均一次粒子径は必要に応じて、550nm以下や、350nm以下や、250nm以下や、180nm以下であってもよい。
表面処理金属酸化物粒子の平均一次粒子径が15nm以上715nm以下であれば、化粧料に配合した場合に透明性と紫外線遮蔽性に優れる。化粧料に配合した場合の透明性を高くしたい場合には、上記表面処理金属酸化物粒子の平均一次粒子径は135nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましく、50nm以下であることがさらに好ましい。一方、化粧料に配合した場合のUVAの遮蔽性を大きくしたい場合には、上記表面処理金属酸化物粒子の一次粒子径は135nmを超えることが好ましく、140nm以上であることがより好ましく、150nm以上であることがさらに好ましい。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の平均一次粒子径は任意に選択できるが、15nm以上であることが好ましく、20nm以上であることがより好ましい。また、上記表面処理金属酸化物粒子の平均一次粒子径は715nm以下であることが好ましく、650nm以下であることがより好ましい。前記平均一次粒子径は必要に応じて、550nm以下や、350nm以下や、250nm以下や、180nm以下であってもよい。
表面処理金属酸化物粒子の平均一次粒子径が15nm以上715nm以下であれば、化粧料に配合した場合に透明性と紫外線遮蔽性に優れる。化粧料に配合した場合の透明性を高くしたい場合には、上記表面処理金属酸化物粒子の平均一次粒子径は135nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましく、50nm以下であることがさらに好ましい。一方、化粧料に配合した場合のUVAの遮蔽性を大きくしたい場合には、上記表面処理金属酸化物粒子の一次粒子径は135nmを超えることが好ましく、140nm以上であることがより好ましく、150nm以上であることがさらに好ましい。
なお、上記表面処理金属酸化物粒子の平均一次粒子径は、上記表面処理金属酸化物粒子のBET換算粒子径(nm)とだいたい一致するが、以下の方法で求めてもよい。まず、上記表面処理金属酸化物粒子を、透過型電子顕微鏡(TEM)等を用いて観察する。そして、表面処理金属酸化物粒子を所定数、例えば、200個、あるいは100個を選び出す。そして、これら表面処理金属酸化物粒子各々の最長の直線部分(最大長径)を測定し、これらの測定値を算術平均して、平均一次粒子径を得る。
なお、表面処理金属酸化物粒子同士が凝集している場合には、この凝集体の凝集粒子径を測定するのではない。この凝集体を構成している表面処理金属酸化物粒子(一次粒子)を所定数測定し、平均一次粒子径を得る。
なお、表面処理金属酸化物粒子同士が凝集している場合には、この凝集体の凝集粒子径を測定するのではない。この凝集体を構成している表面処理金属酸化物粒子(一次粒子)を所定数測定し、平均一次粒子径を得る。
(Si CP/MAS-NMRスペクトル)
本実施形態の表面処理された金属酸化物粒子は、固体29Si CP/MAS-核磁気共鳴(NMR)分光法で測定したスペクトルにおいて、-30ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分値を100としたときに、-50ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合を、-40ppmから-50ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合で除した値が、0.5以上5.0以下であることが好ましい。
本実施形態の表面処理された金属酸化物粒子は、固体29Si CP/MAS-核磁気共鳴(NMR)分光法で測定したスペクトルにおいて、-30ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分値を100としたときに、-50ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合を、-40ppmから-50ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合で除した値が、0.5以上5.0以下であることが好ましい。
表面処理金属酸化物粒子のSi CP/MAS-NMRスペクトルは、CP/MAS法によって得ることができる。CP/MAS法は、緩和時間の長い29Si核の磁化を、緩和時間の短い1Hに移動して観測する方法である。CP/MAS法は、パルスディレイの短縮により積算効率が向上し、感度が向上する利点がある。このため、表面処理金属酸化物粒子中のシランカップリング剤に起因する29Si核のように緩和時間が長く、存在量が少ない場合でも、Si CP/MAS-NMRスペクトルを得ることができる。CP/MAS法には、プロトンが近傍にないSiのシグナルが観測され難くなる欠点がある。しかし、シランカップリング剤は、未反応のOH基やオルガノ基に起因する1H核が近傍にいるため、影響はほとんどない。
シランカップリング剤によって表面処理された金属酸化物粒子のSi CP/MAS-NMRスペクトルは、シランカップリング剤の架橋の状態によって、T0、T1、T2、T3のスペクトルに分類される。T0、T1、T2、T3とは、2つのSiと結合している酸素原子の数に応じて決まる化学的構造のことである。具体的には、これら構造を、下記の式(1)および式(2)に示す。式(2)では、説明を容易にするために、T1、T2、T3を連続して記載した。式(2)に示すT1は、1つのケイ素原子が1つのシロキサン結合(Si-O-Si)のみに関与している架橋状態を示している。式(2)に示すT2は、1つのケイ素原子が2つのシロキサン結合に関与している架橋状態を示している。(2)に示すT3は、1つのケイ素原子が3つのシロキサン結合に関与している架橋状態を示している。式(1)に示すT0は、1つのケイ素原子がシロキサン結合を有していない状態を示している。下記の式(1)および式(2)において、OH基のHはRであってもよい。なお、Rはアルキル基を示す。シランカップリング剤で金属酸化物粒子の表面処理を行った場合、加水分解・縮重合反応後であるため、基本的にOR基は存在せず、全てOH基となっている。このため、T3、T2、T1、T0と数字が小さいほど反応残基OH基が多くなり、表面の親水性が高くなる。
Si CP/MAS-NMRスペクトルの-30ppmから-60ppmまでの積分値はおよそT0、T1、T2の面積の総和になっている。-40ppmから-50ppmまでの積分値はおよそT1に起因する面積が占める割合、-50ppmから-60ppmまでの積分値はおよそT2に起因する面積が占める割合である。
本発明者等は、表面処理金属酸化物粒子のSi CP/MAS-NMRスペクトルにおいて、-30ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分値を100としたときに、-50ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合を、-40ppmから-50ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合で除した値が、0.5以上5.0以下を満たさない場合、表面処理金属酸化物粒子の紫外線遮蔽性が低下することを見出した。T2に起因する面積が占める割合を、T1に起因する面積が占める割合で除した割合が、0.5以上5.0以下を満たさない場合、表面処理金属酸化物粒子同士が凝集をおこしやすい。また、前記割合が、0.5未満であると、紫外線遮蔽性が低下し、5.0を超えると、化粧料に配合した時の表面処理金属酸化物粒子のざらつき感が大きくなるため、好ましくない。
その理由は次のように推測される。
化粧料は、一般に水中油型(oil in water:W/O型)または油中水型(water in oil:O/W型)の剤型で用いられる。上記積分割合を除した値が0.5以上5.0以下を満たさない表面処理金属酸化物粒子が油相に配合された化粧料は、表面処理金属酸化物粒子中のOH基数が、最適なOH基数よりも多い。このため、肌に塗布されて乾燥される過程で、油相中で表面処理金属酸化物粒子同士が凝集して、肌に所望の紫外線遮蔽性を付与することができなくなる。
化粧料は、一般に水中油型(oil in water:W/O型)または油中水型(water in oil:O/W型)の剤型で用いられる。上記積分割合を除した値が0.5以上5.0以下を満たさない表面処理金属酸化物粒子が油相に配合された化粧料は、表面処理金属酸化物粒子中のOH基数が、最適なOH基数よりも多い。このため、肌に塗布されて乾燥される過程で、油相中で表面処理金属酸化物粒子同士が凝集して、肌に所望の紫外線遮蔽性を付与することができなくなる。
本発明者等は、固体29Si CP/MAS-核磁気共鳴(NMR)分光法で測定したスペクトルにおいて、-30ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分値を100としたときに、-50ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合(T2に起因する面積が占める割合)を、-40ppmから-50ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合(T1に起因する面積が占める割合)で除した値が、0.5以上5.0以下を満たすように、シランカップリング剤で金属酸化物粒子を表面処理することにより、高い紫外線遮蔽性を安定的に示す表面処理金属酸化物粒子が得られることを見出したのである。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子は、固体29Si CP/MAS-核磁気共鳴(NMR)分光法で測定したスペクトルにおいて、-40ppmから-50ppm(T1)の範囲における最大強度をa、-50ppmから-60ppm(T2)の範囲における最大強度をbと定義した場合に、aをbで除した値(a/b)が1.0以下となることが好ましい。a/bの下限値は特に限定されず、0.3以上であってもよく、0.4以上であってもよく、0.5以上であってもよく、0.6以上であってもよく、0.7以上であってもよい。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子は、固体29Si CP/MAS-核磁気共鳴(NMR)分光法で測定したスペクトルにおいて、-20ppmから-40ppm(T0)の範囲における最大強度をc、-60ppmから-80ppm(T3)の範囲における最大強度をdと定義した場合に、b>a>c>dとなることが好ましい。このような関係を満たす表面修飾金属酸化物粒子は、化粧料のように、水系の揮発成分と油系の成分を含む組成物中での分散安定性に優れる。前記組成物が、対象物(化粧料の場合、肌)に塗布されても高い紫外線遮蔽性を示すことができる。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子によれば、シランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子であって、金属酸化物粒子は紫外線遮蔽性を有し、表面処理された金属酸化物粒子の105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下であり、表面処理された金属酸化物粒子の固体29Si CP/MAS-核磁気共鳴(NMR)分光法で測定したスペクトルにおいて、-30ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分値を100としたときに、-50ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合を、-40ppmから-50ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合で除した値が、0.5以上5.0以下であり、乾式粒径D98(μm)をBET換算粒子径(nm)で除した値(D98(μm)/BET換算粒子径(nm))が0.01以上5.0以下である、粒子を提供できる。このため、安定的に高い紫外線遮蔽性を示し、ざらつき感が抑制された表面処理金属酸化物粒子が得られる。
(金属酸化物粒子)
本実施形態における、原料として使用される金属酸化物粒子は、すなわち表面処理前の金属酸化物粒子は、紫外線遮蔽性を有していれば特に限定されず、任意に選択できる。金属酸化物粒子としては、例えば、酸化亜鉛粒子、酸化チタン粒子、酸化セリウム粒子等を用いることができる。化粧料に一般的に使用されていることから、金属酸化物粒子としては、酸化亜鉛粒子と酸化チタン粒子がより好ましい。UV-A領域の紫外線遮蔽性に優れる点において、酸化亜鉛粒子がさらに好ましい。
本実施形態における、原料として使用される金属酸化物粒子は、すなわち表面処理前の金属酸化物粒子は、紫外線遮蔽性を有していれば特に限定されず、任意に選択できる。金属酸化物粒子としては、例えば、酸化亜鉛粒子、酸化チタン粒子、酸化セリウム粒子等を用いることができる。化粧料に一般的に使用されていることから、金属酸化物粒子としては、酸化亜鉛粒子と酸化チタン粒子がより好ましい。UV-A領域の紫外線遮蔽性に優れる点において、酸化亜鉛粒子がさらに好ましい。
本実施形態における金属酸化物粒子のBET比表面積は任意に選択できるが、1.5m2/g以上であることが好ましく、2.5m2/g以上であることがより好ましく、4m2/g以上であることがさらに好ましい。また、金属酸化物粒子のBET比表面積は、65m2/g以下であることが好ましく、60m2/g以下であることがより好ましい。必要に応じて、金属酸化物粒子のBET比表面積は、55m2/g以下であってもよく、50m2/g以下であってもよく、45m2/g以下であってもよく、30m2/g以下であってもよく、10m2/g以下であってもよい。
金属酸化物粒子のBET比表面積の上記上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
上記金属酸化物粒子のBET比表面積が1.5m2/g以上65m2/g以下であれば、化粧料に配合した場合に透明性と紫外線遮蔽性に優れる。
化粧料に配合した場合の透明性を高くしたい場合には、金属酸化物粒子のBET比表面積は8m2/g以上であることが好ましく、15m2/g以上であることがより好ましく、20m2/g以上であることがさらに好ましい。一方、化粧料に配合した場合のUVAの遮蔽性を大きくしたい場合には、上記金属酸化物粒子のBET比表面積は8m2/g未満であることが好ましく、7.5m2/g以下であることがより好ましく、7.0m2/g以下であることがさらに好ましい。
金属酸化物粒子のBET比表面積の上記上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
上記金属酸化物粒子のBET比表面積が1.5m2/g以上65m2/g以下であれば、化粧料に配合した場合に透明性と紫外線遮蔽性に優れる。
化粧料に配合した場合の透明性を高くしたい場合には、金属酸化物粒子のBET比表面積は8m2/g以上であることが好ましく、15m2/g以上であることがより好ましく、20m2/g以上であることがさらに好ましい。一方、化粧料に配合した場合のUVAの遮蔽性を大きくしたい場合には、上記金属酸化物粒子のBET比表面積は8m2/g未満であることが好ましく、7.5m2/g以下であることがより好ましく、7.0m2/g以下であることがさらに好ましい。
本実施形態における金属酸化物粒子のBET比表面積とは、比表面積測定装置、例えば全自動比表面積測定装置(商品名:Macsorb HM Model-1201、マウンテック社製)、を用い、BET法により測定された値を意味する。
本実施形態における金属酸化物粒子の平均一次粒子径は任意に選択できるが、15nm以上であることが好ましく、20nm以上であることがより好ましい。また、上記金属酸化物粒子の平均一次粒子径は715nm以下であることが好ましく、650nm以下であることがより好ましい。前記平均一次粒子径は必要に応じて、550nm以下や、350nm以下や、250nm以下や、180nm以下であってもよい。
金属酸化物粒子の平均一次粒子径が15nm以上715nm以下であれば、化粧料に配合した場合に透明性と紫外線遮蔽性に優れる。
化粧料に配合した場合の透明性を高くしたい場合には、上記金属酸化物粒子の平均一次粒子径は135nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましく、50nm以下であることがさらに好ましい。一方、化粧料に配合した場合のUVAの遮蔽性を大きくしたい場合には、上記金属酸化物粒子の一次粒子径は135nmを超えることが好ましく、140nm以上であることがより好ましく、150nm以上であることがさらに好ましい。
金属酸化物粒子の平均一次粒子径が15nm以上715nm以下であれば、化粧料に配合した場合に透明性と紫外線遮蔽性に優れる。
化粧料に配合した場合の透明性を高くしたい場合には、上記金属酸化物粒子の平均一次粒子径は135nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましく、50nm以下であることがさらに好ましい。一方、化粧料に配合した場合のUVAの遮蔽性を大きくしたい場合には、上記金属酸化物粒子の一次粒子径は135nmを超えることが好ましく、140nm以上であることがより好ましく、150nm以上であることがさらに好ましい。
上記金属酸化物粒子の平均一次粒子径は、上記表面処理金属酸化物粒子のBET換算粒子径と同様に、上記金属酸化物粒子のBET比表面積を用いて上記一般式(2)式によって算出することができる。
また、上記金属酸化物粒子の平均一次粒子径は、以下の方法で求めてもよい。すなわち、上記金属酸化物粒子を、透過型電子顕微鏡(TEM)等を用いて観察した場合に、金属酸化物粒子を所定数、例えば、200個、あるいは100個を選び出す。そして、これら金属酸化物粒子各々の最長の直線部分(最大長径)を測定し、これらの測定値を算術平均する。
なお、金属酸化物粒子同士が凝集している場合には、この凝集体の凝集粒子径を測定するのではない。この凝集体を構成している金属酸化物粒子(一次粒子)を所定数測定し、平均一次粒子径とする。
また、上記金属酸化物粒子の平均一次粒子径は、以下の方法で求めてもよい。すなわち、上記金属酸化物粒子を、透過型電子顕微鏡(TEM)等を用いて観察した場合に、金属酸化物粒子を所定数、例えば、200個、あるいは100個を選び出す。そして、これら金属酸化物粒子各々の最長の直線部分(最大長径)を測定し、これらの測定値を算術平均する。
なお、金属酸化物粒子同士が凝集している場合には、この凝集体の凝集粒子径を測定するのではない。この凝集体を構成している金属酸化物粒子(一次粒子)を所定数測定し、平均一次粒子径とする。
本実施形態では、金属酸化物粒子を表面処理することにより、表面処理金属酸化物粒子のBET比表面積が若干小さくなる傾向はあるが、実質的には同程度の大きさである。同様に、金属酸化物粒子を表面処理することにより、平均一次粒子径は大きくなる傾向はあるが、実質的には同程度の大きさである。
本実施形態における金属酸化物粒子は、化粧料中での分散安定性を向上させる観点において、高純度の金属酸化物粒子を用いることが好ましい。
(シランカップリング剤)
本実施形態において使用されるアルコキシ基を有するシランカップリング剤は、化粧料に使用可能なシランカップリング剤であれば特に限定されない。
例えば、シランカップリング剤としては、下記一般式(3)で表されるシランカップリング剤のうち、化粧料に使用可能なものが挙げられる。
R1Si(OR2)3 (3)
(但し、R1は、炭素数1~18のアルキル基、フルオロアルキル基またはフェニル基、R2は、炭素数1~4のアルキル基を示す。)
本実施形態において使用されるアルコキシ基を有するシランカップリング剤は、化粧料に使用可能なシランカップリング剤であれば特に限定されない。
例えば、シランカップリング剤としては、下記一般式(3)で表されるシランカップリング剤のうち、化粧料に使用可能なものが挙げられる。
R1Si(OR2)3 (3)
(但し、R1は、炭素数1~18のアルキル基、フルオロアルキル基またはフェニル基、R2は、炭素数1~4のアルキル基を示す。)
具体的には、表面処理に用いるシランカップリング剤としては、アルキルアルコキシシラン、フルオロアルコキシシラン、フルオロアルキルアルコキシシラン等が挙げられる。アリルアルコキシシラン、アルキル基を側鎖に有するポリシロキサンおよびアリル基を側鎖に有するポリシロキサンなども挙げられる。
アルキルアルコキシシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、n-プロピルトリプロポキシシラン、n-プロピルトリブトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリプロポキシシラン、イソプロピルトリブトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、フェニルトリブトキシシラン、n-オクチルトリメトキシシラン、n-オクチルトリエトキシシラン(トリエトキシカプリリルシラン)、n-オクタデシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
フルオロアルコキシシランとしては、例えば、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
アルキルアルコキシシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、n-プロピルトリプロポキシシラン、n-プロピルトリブトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリプロポキシシラン、イソプロピルトリブトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、フェニルトリブトキシシラン、n-オクチルトリメトキシシラン、n-オクチルトリエトキシシラン(トリエトキシカプリリルシラン)、n-オクタデシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
フルオロアルコキシシランとしては、例えば、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
また、表面処理に用いるシランカップリング剤としては、例えば、ジメトキシジフェニルシラン-トリエトキシカプリリルシランクロスポリマー、トリエトキシシリルエチルポリジメチルシロキシエチルジメチコン、トリエトキシシリルエチルポリジメチルシロキシエチルヘキシルジメチコン等、シロキサン骨格を主鎖とし、分子構造内にアルコキシ基とアクリル基とを有するポリマー型シランカップリング剤等も挙げられる。
これらのシランカップリング剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記シランカップリング剤の中でも、分子内にオクチル基を有するシランカップリング剤が好ましい。具体的には、官能基の極性が中程度であり、ナチュラルオイルやエステル油からシリコーンオイルまでの幅広い極性の油相に対応可能な、オクチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、ジメトキシジフェニルシラン-トリエトキシカプリリルシランクロスポリマーを特に好適に用いることができる。
これらのシランカップリング剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらのシランカップリング剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記シランカップリング剤による表面処理量は、所望の特性に応じて適宜調整すればよい。金属酸化物粒子100質量部に対して、シランカップリング剤の配合量は、2質量部以上15質量部以下であることが好ましく、3質量部以上15質量部以下であることがより好ましく、4質量部以上12質量部以下であることがさらに好ましい。
上記範囲で金属酸化物粒子をシランカップリング剤で表面処理することにより、分散性に優れ、紫外線遮蔽性に優れる表面処理粒子が得られやすいため好ましい。上記シランカップリング剤の配合量は、製造時に加えられて使用される量であってもよい。
上記範囲で金属酸化物粒子をシランカップリング剤で表面処理することにより、分散性に優れ、紫外線遮蔽性に優れる表面処理粒子が得られやすいため好ましい。上記シランカップリング剤の配合量は、製造時に加えられて使用される量であってもよい。
なお、本実施形態の表面処理粒子の特性を阻害しない範囲であれば、シランカップリング剤に加えて、化粧料に用いられる表面処理剤であって、シランカップリング剤以外のものを用いて、金属酸化物粒子を表面処理してもよい。
シランカップリング剤以外の表面処理剤としては、例えば、シリカ、アルミナ等の無機材料や、シリコーン化合物、脂肪酸、脂肪酸石鹸、脂肪酸エステルおよび有機チタネート化合物等の有機材料を用いることができる。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子によれば、安定的に高い紫外線遮蔽性を示し、ざらつき感が抑制された表面処理金属酸化物粒子が得られる。
[表面処理金属酸化物粒子の製造方法]
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、特に限定されず、任意に選択できる。表面処理に用いる成分に応じて、乾式処理や湿式処理等の公知の方法で、前記粒子の製造を適宜実施することができる。具体例を挙げれば、金属酸化物粒子と、シランカップリング剤と、必要に応じて溶媒などを用意し、必要に応じて選択される方法でこれらを混合し、得られた混合物を加熱や乾燥して、表面処理金属酸化物粒子製造することができる。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、特に限定されず、任意に選択できる。表面処理に用いる成分に応じて、乾式処理や湿式処理等の公知の方法で、前記粒子の製造を適宜実施することができる。具体例を挙げれば、金属酸化物粒子と、シランカップリング剤と、必要に応じて溶媒などを用意し、必要に応じて選択される方法でこれらを混合し、得られた混合物を加熱や乾燥して、表面処理金属酸化物粒子製造することができる。
例えば、乾式処理の場合には、以下のような作業によって、表面処理を行う方法が挙げられる。
まず、原料としての金属酸化物粒子を、ヘンシェルミキサーやスーパーミキサー等のミキサー中で撹拌しながら、シランカップリング剤を液滴下あるいはスプレー噴霧にて加えて混合する。その後、一定時間、高速強撹拌する。その後、撹拌を続けながら、70℃から200℃の温度にて、加熱処理する。前記温度は、70℃~130℃や、90℃~150℃や、130~170℃などであってもよい。次いで、最終的に表面処理金属酸化物粒子の所望のD98が得られるように、解砕処理する。なお、加熱温度や攪拌時間やシランカップリング剤の量などの条件は、用いる材料やシランカップリング剤によって、必要に応じて選択できる。
まず、原料としての金属酸化物粒子を、ヘンシェルミキサーやスーパーミキサー等のミキサー中で撹拌しながら、シランカップリング剤を液滴下あるいはスプレー噴霧にて加えて混合する。その後、一定時間、高速強撹拌する。その後、撹拌を続けながら、70℃から200℃の温度にて、加熱処理する。前記温度は、70℃~130℃や、90℃~150℃や、130~170℃などであってもよい。次いで、最終的に表面処理金属酸化物粒子の所望のD98が得られるように、解砕処理する。なお、加熱温度や攪拌時間やシランカップリング剤の量などの条件は、用いる材料やシランカップリング剤によって、必要に応じて選択できる。
例えば、湿式処理の場合は、以下の方法によって表面処理を行う方法が挙げられる。まず、金属酸化物粒子とシランカップリング剤と溶媒とを、撹拌しながら、25℃から100℃で、数時間混合する。この後、固液分離し、洗浄する。得られたこの洗浄物を、70℃から200℃で加熱処理する。前記温度は、70℃~130℃や、90℃~150℃や、130~170℃などであってもよい。次いで、最終的に表面処理金属酸化物粒子の所望のD98が得られるように、解砕処理する。
上記乾式処理や湿式処理等の方法においては、シランカップリング剤の加水分解用の水分は、金属酸化物粒子の付着水を用いてもよい。また、シランカップリング剤の加水分解用の水分は、必要に応じてシランカップリング剤と共に、または別々に添加してもよい。
上記乾式処理や湿式処理等の方法においては、シランカップリング剤は、シランカップリング剤と混合可能な溶媒で希釈して用いてもよい。このような溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコールや、n-ヘキサン、トルエン、キシレン等が挙げられる。溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。加水分解用の水分を添加して表面処理する場合には、これらの溶媒の中でも、水との相溶性が高いアルコール等の極性溶媒が好適に用いられる。
上記解砕処理としては、最終的に所望のD98が得られるように各粒子を解砕することができる方法であればよく、特に限定されない。例えば、解砕機を用いて各粒子を解砕する方法が挙げられる。解砕機としては、例えば、アトマイザー、ハンマーミル、ジェットミル、インペラーミル、ピンミル等が挙げられる。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法では、最終的に得られる表面処理金属酸化物粒子のD98/BET換算粒子径が、0.01以上5.0以下となるように、解砕処理することにより、表面処理金属酸化物粒子のざらつき感を抑制することができる。その結果、表面処理金属酸化物粒子を化粧料に使用した場合の使用感を向上させることができる。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法では、最終的に得られる表面処理金属酸化物粒子のD98/BET換算粒子径が、0.01以上5.0以下となるように、解砕処理することにより、表面処理金属酸化物粒子のざらつき感を抑制することができる。その結果、表面処理金属酸化物粒子を化粧料に使用した場合の使用感を向上させることができる。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子を、フーリエ変換式赤外分光光度計で測定し、測定された900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルにおいて、上記アルコキシ基に由来するピークが検出されないことを判定する工程(以下、「判定工程」、「第1の判定工程」ということもある。)を含む。本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、任意に選ばれる方法で製造された、アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子を用意する工程や、この粒子をフーリエ変換式赤外分光光度計で測定する工程や、上記アルコキシ基を含むピークが検出されなかった表面処理金属酸化物粒子を選択する工程を含むことも好ましい。
ところで、物の製造方法においては、同一条件で製造した物であっても、全く同一の物を製造することは、なかなか困難である。原料ロットの変更、製造日の温湿度、及び、製造量等、様々な条件により、表面処理金属酸化物粒子の特性は変化する可能性がある。しかしながら、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、上記判定工程を含む。そのため、表面処理粒子の未反応のアルコキシ基の量を定量的に確認することができ、紫外線遮蔽性に優れる表面処理金属酸化物粒子が得られているか否かを、製造後に簡易に確認することができる。よって、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、上記判定工程を含むことにより、品質の安定した製品を提供することができる。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、上記判定工程において、前記アルコキシ基由来のピークが確認された場合、さらに次の工程を含むことが好ましい。具体的には、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、上記ピークが消失するまで、上記アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子を、すなわち、上記表面処理金属酸化物粒子を、加熱する工程を含むことが好ましい。この加熱工程の加熱条件は任意に選択できる。加熱条件は、例えば、上記粒子の製造時と同じ温度であってよく、すなわち、例えば、70℃から200℃の温度であってもよい。この加熱工程を含むことにより、表面処理粒子に残留する未反応のアルコキシ基の量が好ましい範囲にあるように、定量的に管理することができる。このため、紫外線遮蔽性に優れる表面処理金属酸化物粒子を安定的に製造することができる。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法によれば、残留するアルコキシ基の存在を確認する工程を含む。このため、未反応のアルコキシ基の量を定量的に確認することができ、紫外線遮蔽性に優れる表面処理金属酸化物粒子が得られているか否かを確認することができる。また、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、加熱工程を含んでもよい。これにより、表面処理粒子に残留するアルコキシ基の量を定量的に管理することができる。このため、紫外線遮蔽性に優れる表面処理金属酸化物粒子を安定的に製造することができる。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、表面処理された金属酸化物粒子の105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下であることを判定する第2の判定工程を含んでもよい。
第2の判定工程は、上述の表面処理金属酸化物粒子の105℃、3時間における乾燥減量の測定方法と、同様に行うことができる。
第2の判定工程は、フーリエ変換式赤外分光光度計を用いた判定工程より先に行ってもよく、後に行ってもよい。
第2の判定工程において乾燥減量が0.5質量%を超えていた場合には、乾燥減量が0.5質量%以下となるまで加熱する工程を含んでもよい。この加熱工程の加熱条件は、任意に選択できる。加熱条件は、例えば、前記粒子の製造時と同じ温度であってよく、すなわち、例えば、70℃から200℃の温度であってもよい。
第2の判定工程は、フーリエ変換式赤外分光光度計を用いた判定工程より先に行ってもよく、後に行ってもよい。
第2の判定工程において乾燥減量が0.5質量%を超えていた場合には、乾燥減量が0.5質量%以下となるまで加熱する工程を含んでもよい。この加熱工程の加熱条件は、任意に選択できる。加熱条件は、例えば、前記粒子の製造時と同じ温度であってよく、すなわち、例えば、70℃から200℃の温度であってもよい。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、第1の判定工程でアルコキシ基に由来するピークが検出されず、かつ、第2の判定工程で乾燥減量が0.5質量%以下となるまで、上記表面処理金属酸化物粒子を加熱する工程を含むことが好ましい。
また、第1の判定工程および第2の判定工程の少なくとも一方で所望の特性を満たしていない場合には、それらの特性を満たすまで、前記粒子の製造時と同じ温度、例えば、70℃から200℃の温度で加熱することが好ましい(加熱工程)。
また、第1の判定工程および第2の判定工程の少なくとも一方で所望の特性を満たしていない場合には、それらの特性を満たすまで、前記粒子の製造時と同じ温度、例えば、70℃から200℃の温度で加熱することが好ましい(加熱工程)。
本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、シランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子の固体29Si CP/MAS-核磁気共鳴(NMR)分光法で測定したスペクトルにおいて、-50ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合を、-40ppmから-50ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合で除した値が、0.5以上5.0以下を満たしているかを判定する、第3の工程を含んでもよい。
0.5以上5.0以下を満たさない場合、前記シランカップリング剤と金属酸化物粒子の混合物を加熱する工程を含むことが好ましい。この場合、前記特性を満たすまで、任意に選択される温度、例えば、70℃から200℃の温度で、加熱することが好ましい
この工程を含むことにより、表面処理粒子のOH基の量を定量的に管理することができるため、紫外線遮蔽性に優れる表面処理金属酸化物粒子を安定的に製造することができる。
また、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、表面処理金属酸化物粒子が、乾式粒径D98(μm)をBET換算粒子径(nm)で除した値(D98(μm)/BET換算粒子径(nm))が0.01以上5.0以下を満足するかどうかを、判定する工程を含んでもよい。
また、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、上述したように、表面処理金属酸化物粒子の紫外線遮蔽性を確認する工程を含んでもよい。
0.5以上5.0以下を満たさない場合、前記シランカップリング剤と金属酸化物粒子の混合物を加熱する工程を含むことが好ましい。この場合、前記特性を満たすまで、任意に選択される温度、例えば、70℃から200℃の温度で、加熱することが好ましい
この工程を含むことにより、表面処理粒子のOH基の量を定量的に管理することができるため、紫外線遮蔽性に優れる表面処理金属酸化物粒子を安定的に製造することができる。
また、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、表面処理金属酸化物粒子が、乾式粒径D98(μm)をBET換算粒子径(nm)で除した値(D98(μm)/BET換算粒子径(nm))が0.01以上5.0以下を満足するかどうかを、判定する工程を含んでもよい。
また、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子の製造方法は、上述したように、表面処理金属酸化物粒子の紫外線遮蔽性を確認する工程を含んでもよい。
[分散液]
本実施形態の分散液は、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子と、分散媒と、を含有する。
なお、本実施形態の分散液は、粘度が高いペースト状の分散体も含む。
本実施形態の分散液は、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子と、分散媒と、を含有する。
なお、本実施形態の分散液は、粘度が高いペースト状の分散体も含む。
分散媒は、化粧料に処方することが可能で、表面処理粒子が分散できるものであれば、特に限定されない。
分散媒としては、例えば、水、アルコール類、エステル類、エーテル類、ナチュラルオイル、エステル油、シリコーンオイル等が好適に用いられる。
アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、2-ブタノール、オクタノール、グリセリン等が挙げられる。
エステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。
エーテル類としては、例えば、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
分散媒としては、例えば、水、アルコール類、エステル類、エーテル類、ナチュラルオイル、エステル油、シリコーンオイル等が好適に用いられる。
アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、2-ブタノール、オクタノール、グリセリン等が挙げられる。
エステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。
エーテル類としては、例えば、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ)、エチレングリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ)、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。
また、他の分散媒としては、ケトン類、芳香族炭化水素、環状炭化水素、アミド類、鎖状ポリシロキサン類、環状ポリシロキサン類、変性ポリシロキサン類、炭化水素油、エステル油、シリコーン油、高級脂肪酸、高級アルコール等が用いられる。
ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等が挙げられる。
環状炭化水素としては、例えば、シクロヘキサン等が挙げられる。
アミド類としては、例えば、ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアセトアミド、N-メチルピロリドン等が挙げられる。
鎖状ポリシロキサン類としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン等が挙げられる。
芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等が挙げられる。
環状炭化水素としては、例えば、シクロヘキサン等が挙げられる。
アミド類としては、例えば、ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアセトアミド、N-メチルピロリドン等が挙げられる。
鎖状ポリシロキサン類としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン等が挙げられる。
環状ポリシロキサン類としては、例えば、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等が挙げられる。
変性ポリシロキサン類としては、例えば、アミノ変性ポリシロキサン、ポリエーテル変性ポリシロキサン、アルキル変性ポリシロキサン、フッ素変性ポリシロキサン等が挙げられる。
変性ポリシロキサン類としては、例えば、アミノ変性ポリシロキサン、ポリエーテル変性ポリシロキサン、アルキル変性ポリシロキサン、フッ素変性ポリシロキサン等が挙げられる。
炭化水素油としては、例えば、流動パラフィン、スクワラン、イソパラフィン、分岐鎖状軽パラフィン、ワセリン、セレシン等が挙げられる。
エステル油としては、例えば、イソプロピルミリステート、セチルイソオクタノエート、グリセリルトリオクタノエート等が挙げられる。
シリコーン油としては、例えば、デカメチルシクロペンタシロキサン、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等が挙げられる。
高級脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等が挙げられる。
高級アルコールとしては、例えば、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ヘキシルドデカノール、イソステアリルアルコール等が挙げられる。
エステル油としては、例えば、イソプロピルミリステート、セチルイソオクタノエート、グリセリルトリオクタノエート等が挙げられる。
シリコーン油としては、例えば、デカメチルシクロペンタシロキサン、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等が挙げられる。
高級脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等が挙げられる。
高級アルコールとしては、例えば、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ヘキシルドデカノール、イソステアリルアルコール等が挙げられる。
上記分散媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の分散液は、その特性を損なわない範囲において、一般的に用いられる添加剤を含んでもよい。
添加剤としては、例えば、防腐剤、分散剤、分散助剤、安定剤、水溶性バインダー、増粘剤、油溶性薬剤、油溶性色素類、油溶性蛋白質類、UV吸収剤等が好適に用いられる。
本実施形態の分散液における粒度分布の累積体積百分率が50%のときの表面処理金属酸化物粒子の粒径(d50)は、任意に選択できるが、300nm以下であることが好ましく、250nm以下であることがより好ましく、200nm以下であることがさらに好ましい。
d50の下限値は、特に限定されず、例えば、50nm以上であってもよく、100nm以上であってもよく、150nm以上であってもよい。d50の上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
また、本実施形態の分散液における粒度分布の累積体積百分率が90%のときの表面処理金属酸化物粒子の粒径(d90)は、任意に選択できるが、400nm以下であることが好ましく、350nm以下であることがより好ましく、300nm以下であることがさらに好ましい。
d90の下限値は、特に限定されず、例えば、100nm以上であってもよく、150nm以上であってもよく、200nm以上であってもよい。d90の上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
分散液のd50が300nm以下の場合には、この分散液を用いて作製した化粧料を皮膚に塗布した場合に、表面処理粒子が均一に分布し易く、紫外線遮蔽効果が向上するため好ましい。また、分散液のd90が400nm以下の場合には、分散液の透明性が高く、この分散液を用いて作製された化粧料の透明性も高くなるため好ましい。
すなわち、本実施形態の分散液におけるd50とd90が上記範囲であることにより、透明性に優れ、紫外線遮蔽性に優れる分散液を得ることができる。また、この分散液を用いて作製した化粧料も、透明性と紫外線遮蔽性に優れる。
分散液における粒度分布の累積体積百分率は、動的光散乱式粒径分布測定装置を用いて測定することができる。
本実施形態の分散液における表面処理金属酸化物粒子の含有量は、所望の特性に合わせて適宜調整すればよい。
本実施形態の分散液を化粧料に用いる場合には、分散液における表面処理金属酸化物粒子の含有量は、任意に選択できるが、10質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがさらに好ましい。また、分散液における表面処理金属酸化物粒子の含有量は、90質量%以下であることが好ましく、85質量%以下であることがより好ましく、80質量%以下であることがさらに好ましい。分散液における表面処理金属酸化物粒子の含有量の上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
分散液における表面処理金属酸化物粒子の含有量が上記範囲であることにより、表面処理金属酸化物粒子が高濃度で含有される。このため、処方の自由度を向上することができるとともに、分散液の粘度を取り扱いが容易な程度とすることができる。
本実施形態の分散液の粘度は、任意に選択できるが、5Pa・s以上であることが好ましく、8Pa・s以上であることがより好ましく、10Pa・s以上であることがさらに好ましく、15Pa・s以上であることが最も好ましい。また、分散液の粘度は、300Pa・s以下であることが好ましく、100Pa・s以下であることがより好ましく、80Pa・s以下であることがさらに好ましく、60Pa・s以下であることが最も好ましい。分散液の粘度の上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
分散液の粘度が上記の範囲であることにより、固形分(表面処理金属酸化物粒子)を高濃度に含んでいても、取り扱いが容易な分散液を得ることができる。
本実施形態の分散液は、表面処理粒子を10質量%含有させた分散液を、所定の基板の上に、乾燥後の厚さが12μmとなるように塗布して15分間自然乾燥させて塗膜を形成した場合、当該塗膜について測定される物性値が、次の範囲であることが好ましい。
すなわち、上記塗膜の450nmにおける透過率が、40%以上であることが好ましく、45%以上であることがより好ましく、50%以上であることがさらに好ましい。透過率の上限値は特に限定されず、100%以下であってもよく、90%以下であってもよく、80%以下であってもよい。塗膜の450nmにおける透過率の上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
すなわち、上記塗膜の450nmにおける透過率が、40%以上であることが好ましく、45%以上であることがより好ましく、50%以上であることがさらに好ましい。透過率の上限値は特に限定されず、100%以下であってもよく、90%以下であってもよく、80%以下であってもよい。塗膜の450nmにおける透過率の上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
上記塗膜の450nmにおける透過率が大きいほど透明性に優れる。このため、450nmにおける透過率は高いことが好ましい。
また、上記塗膜の290nm~320nmにおける平均透過率は、10%以下であることが好ましく、7%以下であることがより好ましく、5%以下であることがさらに好ましい。下限値は特に限定されず、0%以上であってもよく、0.5%以上であってもよく、1%以上であってもよい。塗膜の290nm~320nmにおける平均透過率の上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
上記塗膜の290nm~320nmにおける平均透過率が小さいほど紫外線遮蔽性に優れる。このため、290nm~320nmにおける平均透過率は小さいことが好ましい。
また、上記塗膜のSPF値は、30以上であることが好ましく、35以上であることがより好ましく、40以上であることがさらに好ましい。上記塗膜のSPF値の上限値は特に限定されず、150以下であってもよく、100以下であってもよく、80以下であってもよい。上記塗膜のSPF値の上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
上記塗膜のSPF値が大きいほど、紫外線B波を防ぐ効果が大きい。このため、SPF値は大きいことが好ましい。
上記塗膜の臨界波長(Critical Wavelength)は、370nm以上であることが好ましい。塗膜の臨界波長が370nm以上であることにより、塗膜は長波長紫外線(UVA)および短波長紫外線(UVB)の広範囲の紫外線を遮蔽することができる。したがって、本実施形態の分散液を含有する化粧料は、臨界波長が370nm以上となり、化粧料によって皮膚上に形成された膜は長波長紫外線(UVA)および短波長紫外線(UVB)の広範囲の紫外線を遮蔽することができる。
なお、本明細書において上記「臨界波長」とは、分散液を塗布した前記塗膜を測定することで求められる値である。具体的には、上記塗膜について、290nm以上かつ400nm以下の紫外線領域の吸収スペクトルを測定し、得られた吸収スペクトルにおいて290nmから長波長側に積分する。このとき、積分面積が290nm以上かつ400nm以下の全領域での積分面積の、90%となる波長を、求める「臨界波長」とする。
本実施形態の分散液の製造方法は、特に限定されない。例えば、本実施形態の表面処理粒子と、分散媒とを、公知の分散装置で、機械的に分散する方法が挙げられる。
分散装置は、必要に応じて選択でき、例えば、撹拌機、自公転式ミキサー、ホモミキサー、超音波ホモジナイザー、サンドミル、ボールミル、ロールミル等が挙げられる。
本実施形態の分散液は、化粧料の他、紫外線遮蔽機能やガス透過抑制機能等を有する塗料等に用いることができる。
本実施形態の分散液によれば、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子を含むため、安定的に高い紫外線遮蔽性を示すことができる。
[組成物]
本実施形態の組成物は、本実施形態の表面処理粒子と、高分子と、を含有する。
本実施形態の組成物は、本実施形態の表面処理粒子と、高分子と、を含有する。
本実施形態の組成物における表面処理粒子の含有量は、所望の特性に合わせて適宜調整すればよい。上記含有量は、例えば、10質量%以上40質量%以下であることが好ましく、20質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。
組成物における表面処理粒子の含有量が上記範囲であることにより、固形分(表面処理金属酸化物粒子)を高濃度に含むため、表面処理粒子の特性が充分に得られ、かつ、表面処理粒子を均一に分散した組成物を得ることができる。
本実施形態の組成物における高分子としては、特に限定されず、例えば、水溶性高分子、半合成高分子、合成高分子、樹脂等を用いることができる。
水溶性高分子としては、例えば、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、ヒアルロン酸、アルブミン、デンプン等が挙げられる。
半合成高分子としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等が挙げられる。
合成高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボマー(カルボキシビニルポリマー)、ポリアクリル酸塩、ポリエチレンオキシド等が挙げられる。
水溶性高分子としては、例えば、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、ヒアルロン酸、アルブミン、デンプン等が挙げられる。
半合成高分子としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等が挙げられる。
合成高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボマー(カルボキシビニルポリマー)、ポリアクリル酸塩、ポリエチレンオキシド等が挙げられる。
樹脂としては、工業用途で一般的に用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。化粧料用途で用いる場合には、シリコーン樹脂を用いることが好ましい。
本実施形態の組成物における高分子の含有量は、特に限定されず、目的とする組成物の特性に応じて適宜調整される。
本実施形態の組成物は、分散媒を含んでもよい。
分散媒としては、工業用途で一般的に用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。分散媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
分散媒としては、工業用途で一般的に用いられるものであれば特に限定されないが、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。分散媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の組成物における分散媒の含有量は、特に限定されず、目的とする組成物の特性に応じて適宜調整される。
本実施形態の組成物は、その特性を損なわない範囲において、一般的に用いられる添加剤を含んでもよい。
添加剤としては、例えば、重合開始剤、分散剤、防腐剤、増粘剤、高級脂肪酸等が挙げられる。
添加剤としては、例えば、重合開始剤、分散剤、防腐剤、増粘剤、高級脂肪酸等が挙げられる。
本実施形態の組成物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、本実施形態の表面処理粒子と、高分子とを、公知の混合装置で、機械的に混合する方法が挙げられる。
また、上述した分散液と、高分子とを、公知の混合装置で、機械的に混合する方法が挙げられる。
混合装置としては、例えば、撹拌機、自公転式ミキサー、ホモミキサー、超音波ホモジナイザー等が挙げられる。
本実施形態の組成物を、ロールコート法、フローコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、はけ塗り法、および浸漬法等の通常の塗布方法により、任意に選ばれる基材、例えば、ポリエステルフィルム等のプラスチック基材に塗布することにより、塗膜を形成することができる。これらの塗膜は、任意に選ばれる用途、例えば、紫外線遮蔽膜やガスバリア膜として活用することができる。
本実施形態の組成物によれば、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子を含むため、安定的に高い紫外線遮蔽性を示すことができる。
[化粧料]
本実施形態の一実施形態の化粧料は、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子、本実施形態の分散液および本実施形態の組成物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する。
本実施形態の一実施形態の化粧料は、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子、本実施形態の分散液および本実施形態の組成物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する。
本実施形態の別の一実施形態の化粧料は、化粧品基剤原料と、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子、本実施形態の分散液および本実施形態の組成物からなる群から選ばれる少なくとも1種と、を含有する。
化粧品基剤原料は、化粧品の本体を形成する諸原料のことである。化粧品基剤原料としては、例えば、油性原料、水性原料、界面活性剤、粉体原料等が挙げられる。
油性原料としては、任意に選択でき、例えば、油脂、高級脂肪酸、高級アルコール、エステル油類等が挙げられる。
油性原料としては、任意に選択でき、例えば、油脂、高級脂肪酸、高級アルコール、エステル油類等が挙げられる。
水性原料としては、任意に選択でき、例えば、精製水、アルコール、増粘剤等が挙げられる。
粉末原料としては、任意に選択でき、例えば、有色顔料、白色顔料、パール剤、体質顔料等が挙げられる。
本実施形態の化粧料は、例えば、本実施形態の分散液を、乳液、クリーム、ファンデーション、口紅、頬紅、アイシャドー等の化粧品基剤原料に、従来通りに配合することにより得られる。
また、本実施形態の化粧料は、例えば、本実施形態の表面処理粒子を油相または水相に配合して、O/W型またはW/O型のエマルションとしてから、化粧品基剤原料と配合することにより得られる。
本実施形態の化粧料における表面処理金属酸化物粒子の含有量は所望の特性に応じて適宜調整すればよい。例えば、前記表面処理粒子の含有量の下限は、0.01質量%以上であってもよく、0.1質量%以上であってもよく、1質量%以上であってもよい。また、表面処理粒子の含有量の上限は、50質量%以下であってもよく、40質量%以下であってもよく、30質量%以下であってもよい。化粧料における表面処理粒子の含有量の上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
以下、日焼け止め化粧料について具体的に説明する。
日焼け止め化粧料において、紫外線を、特に長波長紫外線(UVA)を効果的に遮蔽し、かつ、粉っぽさやきしみの少ない良好な使用感を得るためには、表面処理金属酸化物粒子の含有量を調整することも好ましい。例えば、日焼け止め化粧料における表面処理金属酸化物粒子の含有量の下限は、0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることがさらに好ましい。また、日焼け止め化粧料における表面処理粒子の含有量の上限は、50質量%以下であってもよく、40質量%以下であってもよく、30質量%以下であってもよい。日焼け止め化粧料における表面処理粒子の含有量の上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
また上記範囲の中で、5質量%~15質量%や、10質量%~20質量%など、好ましい範囲を任意に選択することができる。
日焼け止め化粧料において、紫外線を、特に長波長紫外線(UVA)を効果的に遮蔽し、かつ、粉っぽさやきしみの少ない良好な使用感を得るためには、表面処理金属酸化物粒子の含有量を調整することも好ましい。例えば、日焼け止め化粧料における表面処理金属酸化物粒子の含有量の下限は、0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることがさらに好ましい。また、日焼け止め化粧料における表面処理粒子の含有量の上限は、50質量%以下であってもよく、40質量%以下であってもよく、30質量%以下であってもよい。日焼け止め化粧料における表面処理粒子の含有量の上限値および下限値は、任意に組み合わせることができる。
また上記範囲の中で、5質量%~15質量%や、10質量%~20質量%など、好ましい範囲を任意に選択することができる。
日焼け止め化粧料は、必要に応じて、疎水性分散媒、表面処理金属酸化物粒子以外の無機微粒子や無機顔料、親水性分散媒、油脂、界面活性剤、保湿剤、増粘剤、pH調整剤、栄養剤、酸化防止剤、香料等を含んでもよい。
疎水性分散媒としては、例えば、炭化水素油、エステル油、シリコーン油、高級脂肪酸、高級アルコール等が挙げられる。
炭化水素油としては、例えば、流動パラフィン、スクワラン、イソパラフィン、分岐鎖状軽パラフィン、ワセリン、セレシン等が挙げられる。
エステル油としては、例えば、イソプロピルミリステート、セチルイソオクタノエート、グリセリルトリオクタノエート等が挙げられる。
シリコーン油としては、例えば、デカメチルシクロペンタシロキサン、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等が挙げられる。
高級脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等が挙げられる。
高級アルコールとしては、例えば、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ヘキシルドデカノール、イソステアリルアルコール等が挙げられる。
炭化水素油としては、例えば、流動パラフィン、スクワラン、イソパラフィン、分岐鎖状軽パラフィン、ワセリン、セレシン等が挙げられる。
エステル油としては、例えば、イソプロピルミリステート、セチルイソオクタノエート、グリセリルトリオクタノエート等が挙げられる。
シリコーン油としては、例えば、デカメチルシクロペンタシロキサン、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等が挙げられる。
高級脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等が挙げられる。
高級アルコールとしては、例えば、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ヘキシルドデカノール、イソステアリルアルコール等が挙げられる。
化粧料に含まれる表面処理金属酸化物粒子以外の無機微粒子や無機顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム(アパタイト)、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、カオリン、タルク、酸化チタン、酸化アルミニウム、黄酸化鉄、γ-酸化鉄、チタン酸コバルト、コバルトバイオレット、酸化ケイ素等が挙げられる。
日焼け止め化粧料は、さらに有機系紫外線吸収剤を少なくとも1種含有していてもよい。
有機系紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾイルメタン系紫外線吸収剤、安息香酸系紫外線吸収剤、アントラニル酸系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、ケイ皮酸系紫外線吸収剤、シリコーン系ケイ皮酸紫外線吸収剤、これら以外の有機系紫外線吸収剤等が挙げられる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2,2’-ヒドロキシ-5-メチルフェニルベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
ベンゾイルメタン系紫外線吸収剤としては、例えば、ジベンザラジン、ジアニソイルメタン、4-tert-ブチル-4’-メトキシジベンゾイルメタン、1-(4’-イソプロピルフェニル)-3-フェニルプロパン-1,3-ジオン、5-(3,3’-ジメチル-2-ノルボルニリデン)-3-ペンタン-2-オン等が挙げられる。
安息香酸系紫外線吸収剤としては、例えば、パラアミノ安息香酸(PABA)、PABAモノグリセリンエステル、N,N-ジプロポキシPABAエチルエステル、N,N-ジエトキシPABAエチルエステル、N,N-ジメチルPABAエチルエステル、N,N-ジメチルPABAブチルエステル、N,N-ジメチルPABAメチルエステル等が挙げられる。
アントラニル酸系紫外線吸収剤としては、例えば、ホモメンチル-N-アセチルアントラニレート等が挙げられる。
サリチル酸系紫外線吸収剤としては、例えば、アミルサリシレート、メンチルサリシレート、ホモメンチルサリシレート、オクチルサリシレート、フェニルサリシレート、ベンジルサリシレート、p-2-プロパノールフェニルサリシレート等が挙げられる。
ケイ皮酸系紫外線吸収剤としては、例えば、オクチルメトキシシンナメート(メトキシケイヒ酸エチルヘキシル)、ジ-パラメトキシケイ皮酸-モノ-2-エチルヘキサン酸グリセリル、オクチルシンナメート、エチル-4-イソプロピルシンナメート、メチル-2,5-ジイソプロピルシンナメート、エチル-2,4-ジイソプロピルシンナメート、メチル-2,4-ジイソプロピルシンナメート、プロピル-p-メトキシシンナメート、イソプロピル-p-メトキシシンナメート、イソアミル-p-メトキシシンナメート、オクチル-p-メトキシシンナメート(2-エチルヘキシル-p-メトキシシンナメート)、2-エトキシエチル-p-メトキシシンナメート、シクロヘキシル-p-メトキシシンナメート、エチル-α-シアノ-β-フェニルシンナメート、2-エチルヘキシル-α-シアノ-β-フェニルシンナメート、グリセリルモノ-2-エチルヘキサノイル-ジパラメトキシシンナメート等が挙げられる。
シリコーン系ケイ皮酸紫外線吸収剤としては、例えば、[3-ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル-1-メチルプロピル]-3,4,5-トリメトキシシンナメート、[3-ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリル-3-メチルプロピル]-3,4,5-トリメトキシシンナメート、[3-ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリルプロピル]-3,4,5-トリメトキシシンナメート、[3-ビス(トリメチルシロキシ)メチルシリルブチル]-3,4,5-トリメトキシシンナメート、[3-トリス(トリメチルシロキシ)シリルブチル]-3,4,5-トリメトキシシンナメート、[3-トリス(トリメチルシロキシ)シリル-1-メチルプロピル]-3,4-ジメトキシシンナメート等が挙げられる。
上記以外の有機系紫外線吸収剤としては、例えば、3-(4’-メチルベンジリデン)-d,l-カンファー、3-ベンジリデン-d,l-カンファー、ウロカニン酸、ウロカニン酸エチルエステル、2-フェニル-5-メチルベンゾキサゾール、5-(3,3’-ジメチル-2-ノルボルニリデン)-3-ペンタン-2-オン、シリコーン変性紫外線吸収剤、フッ素変性紫外線吸収剤等が挙げられる。上記紫外線吸収剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態の化粧料の臨界波長は、370nm以上であることが好ましい。化粧料の臨界波長が370nm以上であることにより、長波長紫外線(UVA)および短波長紫外線(UVB)の広範囲の紫外線を遮蔽することができる。
本実施形態の化粧料によれば、本実施形態の表面処理金属酸化物粒子、本実施形態の分散液および本実施形態の組成物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む。このため、安定的に高い紫外線遮蔽性を示すものとなる。
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
「表面処理金属酸化物粒子の作製」
酸化亜鉛粒子(BET比表面積:30m2/g、住友大阪セメント社製)100質量部と、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE-3083、信越化学社製)8質量部と、純水0.6質量部と、イソプロピルアルコール34.2質量部との混合液をヘンシェルミキサー内で混合した。
次いで、その混合液を80℃でイソプロピルアルコールが除去されるまで乾燥した。
「表面処理金属酸化物粒子の作製」
酸化亜鉛粒子(BET比表面積:30m2/g、住友大阪セメント社製)100質量部と、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE-3083、信越化学社製)8質量部と、純水0.6質量部と、イソプロピルアルコール34.2質量部との混合液をヘンシェルミキサー内で混合した。
次いで、その混合液を80℃でイソプロピルアルコールが除去されるまで乾燥した。
次いで、得られた乾燥物を、D98が500μm以下になるまで、ハンマーミルで16000回転にて解砕し、この解砕粉を120℃にて3時間乾燥することで、実施例1の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
前記粒子を、後述の方法で評価した。得られた表面処理酸化亜鉛粒子のBET比表面積は25m2/gであり、D98は30μmであった。得られた表面処理酸化亜鉛粒子の、105℃、3時間における乾燥減量は、0.10質量%であった。
なお、120℃で3時間乾燥する前と、乾燥した後において、表面処理酸化亜鉛粒子のD98は同等であった。
前記粒子を、後述の方法で評価した。得られた表面処理酸化亜鉛粒子のBET比表面積は25m2/gであり、D98は30μmであった。得られた表面処理酸化亜鉛粒子の、105℃、3時間における乾燥減量は、0.10質量%であった。
なお、120℃で3時間乾燥する前と、乾燥した後において、表面処理酸化亜鉛粒子のD98は同等であった。
「分散液の作製」
実施例1の表面処理酸化亜鉛粒子10質量部と、PEG-9ポリジメチルシロキシエチルジメチコン(商品名:KF-6028、信越化学社製)2質量部と、デカメチルシクロペンタシロキサン(商品名:SH245、東レ・ダウコーニング社製)88質量部とを、攪拌機を用いて4000rpmで撹拌し、実施例1の分散液を得た。
前記分散液を、後述の方法で評価した。評価結果を、表1に示す。
なお、PEG-9ポリジメチルシロキシエチルジメチコンは、表面処理酸化亜鉛粒子をデカメチルシクロペンタシロキサンに分散させるための分散剤として、混合物に加えられている。
実施例1の表面処理酸化亜鉛粒子10質量部と、PEG-9ポリジメチルシロキシエチルジメチコン(商品名:KF-6028、信越化学社製)2質量部と、デカメチルシクロペンタシロキサン(商品名:SH245、東レ・ダウコーニング社製)88質量部とを、攪拌機を用いて4000rpmで撹拌し、実施例1の分散液を得た。
前記分散液を、後述の方法で評価した。評価結果を、表1に示す。
なお、PEG-9ポリジメチルシロキシエチルジメチコンは、表面処理酸化亜鉛粒子をデカメチルシクロペンタシロキサンに分散させるための分散剤として、混合物に加えられている。
[実施例2]
実施例1において、120℃にて3時間乾燥する替わりに、120℃にて2時間乾燥したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
実施例1で得られた表面処理酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、実施例2の表面処理酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2の分散液を得た。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
実施例1において、120℃にて3時間乾燥する替わりに、120℃にて2時間乾燥したこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
実施例1で得られた表面処理酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、実施例2の表面処理酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2の分散液を得た。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
[実施例3]
実施例1において、BET比表面積が30m2/gの酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、BET比表面積が45m2/gの酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例3の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
実施例1で得られた表面処理酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、実施例3の表面処理酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例3の分散液を得た。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
実施例1において、BET比表面積が30m2/gの酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、BET比表面積が45m2/gの酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例3の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
実施例1で得られた表面処理酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、実施例3の表面処理酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例3の分散液を得た。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
[実施例4]
実施例1において、120℃にて3時間乾燥する替わりに、120℃にて2時間乾燥し、BET比表面積が30m2/gの酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、BET比表面積が45m2/gの酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例4の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
実施例1で得られた表面処理酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、実施例4の表面処理酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例4の分散液を得た。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
実施例1において、120℃にて3時間乾燥する替わりに、120℃にて2時間乾燥し、BET比表面積が30m2/gの酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、BET比表面積が45m2/gの酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例4の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
実施例1で得られた表面処理酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、実施例4の表面処理酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例4の分散液を得た。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
[実施例5]
酸化亜鉛粒子(BET比表面積:60m2/g、住友大阪セメント社製)100質量部と、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE-3083、信越化学社製)12質量部と、純水0.6質量部と、イソプロピルアルコール34.2質量部との混合液をヘンシェルミキサー内で混合した。
次いで、その混合液を80℃でイソプロピルアルコールが除去されるまで乾燥した。
酸化亜鉛粒子(BET比表面積:60m2/g、住友大阪セメント社製)100質量部と、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE-3083、信越化学社製)12質量部と、純水0.6質量部と、イソプロピルアルコール34.2質量部との混合液をヘンシェルミキサー内で混合した。
次いで、その混合液を80℃でイソプロピルアルコールが除去されるまで乾燥した。
次いで、得られた乾燥物を、D98が500μm以下になるまでハンマーミルで16000回転にて解砕し、この解砕粉を120℃にて3時間乾燥することで、実施例5の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
実施例1で得られた表面処理酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、実施例5の表面処理酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例5の分散液を得た。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
[実施例6]
酸化亜鉛粒子(BET比表面積:20m2/g、住友大阪セメント社製)100質量部と、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE-3083、信越化学社製)6質量部と、純水0.6質量部と、イソプロピルアルコール34.2質量部との混合液をヘンシェルミキサー内で混合した。
次いで、その混合液を80℃でイソプロピルアルコールが除去されるまで乾燥した。
酸化亜鉛粒子(BET比表面積:20m2/g、住友大阪セメント社製)100質量部と、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE-3083、信越化学社製)6質量部と、純水0.6質量部と、イソプロピルアルコール34.2質量部との混合液をヘンシェルミキサー内で混合した。
次いで、その混合液を80℃でイソプロピルアルコールが除去されるまで乾燥した。
次いで、得られた乾燥物を、D98が500μm以下になるまでハンマーミルで16000回転にて解砕し、この解砕粉を120℃にて3時間乾燥することで、実施例6の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
実施例1で得られた表面処理酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、実施例6の表面処理酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例6の分散液を得た。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
[実施例7]
酸化亜鉛粒子(BET比表面積:8m2/g、住友大阪セメント社製)100質量部と、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE-3083、信越化学社製)6質量部と、純水0.6質量部と、イソプロピルアルコール34.2質量部との混合液をヘンシェルミキサー内で混合した。
次いで、その混合液を80℃でイソプロピルアルコールが除去されるまで乾燥した。
酸化亜鉛粒子(BET比表面積:8m2/g、住友大阪セメント社製)100質量部と、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE-3083、信越化学社製)6質量部と、純水0.6質量部と、イソプロピルアルコール34.2質量部との混合液をヘンシェルミキサー内で混合した。
次いで、その混合液を80℃でイソプロピルアルコールが除去されるまで乾燥した。
次いで、得られた乾燥物を、D98が500μm以下になるまでハンマーミルで16000回転にて解砕し、この解砕粉を120℃にて3時間乾燥することで、実施例7の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
実施例1で得られた表面処理酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、実施例7の表面処理酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例7の分散液を得た。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
[比較例1]
実施例1において、120℃にて3時間乾燥する替わりに、100℃にて1時間乾燥したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
実施例1で得られた表面処理酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、比較例1の表面処理酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、比較例1の分散液を得た。
得られた表面処理酸化亜鉛粒子のBET比表面積は25m2/gであり、D98は60μmであった。得られた表面処理酸化亜鉛粒子の、105℃、3時間における乾燥減量は、0.60質量%であった。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
実施例1において、120℃にて3時間乾燥する替わりに、100℃にて1時間乾燥したこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
実施例1で得られた表面処理酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、比較例1の表面処理酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、比較例1の分散液を得た。
得られた表面処理酸化亜鉛粒子のBET比表面積は25m2/gであり、D98は60μmであった。得られた表面処理酸化亜鉛粒子の、105℃、3時間における乾燥減量は、0.60質量%であった。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
[比較例2]
酸化亜鉛粒子(BET比表面積:45m2/g、住友大阪セメント社製)100質量部と、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE-3083、信越化学社製)8質量部と、純水0.6質量部と、イソプロピルアルコール34.2質量部との混合液をヘンシェルミキサー内で混合した。
次いで、その混合液を80℃でイソプロピルアルコールが除去されるまで乾燥した。
酸化亜鉛粒子(BET比表面積:45m2/g、住友大阪セメント社製)100質量部と、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE-3083、信越化学社製)8質量部と、純水0.6質量部と、イソプロピルアルコール34.2質量部との混合液をヘンシェルミキサー内で混合した。
次いで、その混合液を80℃でイソプロピルアルコールが除去されるまで乾燥した。
次いで、得られた乾燥物を、D98が700μm以下になるまでハンマーミルで8000回転にて解砕し、この解砕粉を120℃にて3時間乾燥することで、比較例2の表面処理酸化亜鉛粒子を得た。
実施例1で得られた表面処理酸化亜鉛粒子を用いる替わりに、比較例2の表面処理酸化亜鉛粒子を用いたこと以外は実施例1と同様にして、比較例2の分散液を得た。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
前記粒子及び前記分散液の評価結果を、表1に示す。
「評価」
(フーリエ変換式赤外分光光度計(FT-IR)の測定)
実施例1~実施例7および比較例1、比較例2で得られた表面処理酸化亜鉛粒子について、フーリエ変換式赤外分光光度計FT/IR670Plus(日本分光社製)を用いて、600cm-1から1500cm-1のスペクトルをATR法で測定した。また、参考例として、オクチルトリエトキシシランのスペクトルを測定した。
その結果、実施例1~実施例7、比較例2で得られた表面改質酸化亜鉛粒子については、1170cm-1、1100cm-1、1080cm-1、および950cm-1にピークが検出されなかった。それに対して、比較例1の表面処理酸化亜鉛粒子は、1170cm-1、1100cm-1、1080cm-1、および950cm-1にピークが検出された。すなわち、実施例1~実施例7と比較例2では粒子表面には、未反応のオクチルトリエトキシシランは検出されず、比較例1では未反応のオクチルトリエトキシシランが残留していることが確認された。表1に、ピークが検出された場合を「有」、ピークが検出されなかった場合を「無」と表示した。
実施例1と比較例1とオクチルトリエトキシシランのFT-IRの測定結果を図1に示す。
(フーリエ変換式赤外分光光度計(FT-IR)の測定)
実施例1~実施例7および比較例1、比較例2で得られた表面処理酸化亜鉛粒子について、フーリエ変換式赤外分光光度計FT/IR670Plus(日本分光社製)を用いて、600cm-1から1500cm-1のスペクトルをATR法で測定した。また、参考例として、オクチルトリエトキシシランのスペクトルを測定した。
その結果、実施例1~実施例7、比較例2で得られた表面改質酸化亜鉛粒子については、1170cm-1、1100cm-1、1080cm-1、および950cm-1にピークが検出されなかった。それに対して、比較例1の表面処理酸化亜鉛粒子は、1170cm-1、1100cm-1、1080cm-1、および950cm-1にピークが検出された。すなわち、実施例1~実施例7と比較例2では粒子表面には、未反応のオクチルトリエトキシシランは検出されず、比較例1では未反応のオクチルトリエトキシシランが残留していることが確認された。表1に、ピークが検出された場合を「有」、ピークが検出されなかった場合を「無」と表示した。
実施例1と比較例1とオクチルトリエトキシシランのFT-IRの測定結果を図1に示す。
(乾燥減量の測定)
実施例1~実施例7および比較例1~比較例2で得られた表面処理酸化亜鉛粒子について、それぞれ2gを105℃に設定した乾燥機で3時間加熱した。加熱前後の質量を測定し、質量減少率を得て、乾燥減量(質量%)とした。すなわち、乾燥減量を、下記の式(1)で得られる値とした。結果を表1に示す。
表面処理金属酸化物粒子の乾燥減量(質量%)=(加熱前の表面処理金属酸化物粒子の質量-加熱後の表面処理金属酸化物粒子の質量)/加熱前の表面処理金属酸化物粒子の質量×100 (1)
実施例1~実施例7および比較例1~比較例2で得られた表面処理酸化亜鉛粒子について、それぞれ2gを105℃に設定した乾燥機で3時間加熱した。加熱前後の質量を測定し、質量減少率を得て、乾燥減量(質量%)とした。すなわち、乾燥減量を、下記の式(1)で得られる値とした。結果を表1に示す。
表面処理金属酸化物粒子の乾燥減量(質量%)=(加熱前の表面処理金属酸化物粒子の質量-加熱後の表面処理金属酸化物粒子の質量)/加熱前の表面処理金属酸化物粒子の質量×100 (1)
(粒度分布の測定)
実施例1~実施例7および比較例1~比較例2で得られた表面処理酸化亜鉛粒子のD98について、レーザ回折式粒度分布測定装置(型式:Mastersizer 3000、Malvern社製)を用いて、乾式で体積粒度分布を測定した。結果を表1に示す。
実施例1~実施例7および比較例1~比較例2で得られた表面処理酸化亜鉛粒子のD98について、レーザ回折式粒度分布測定装置(型式:Mastersizer 3000、Malvern社製)を用いて、乾式で体積粒度分布を測定した。結果を表1に示す。
(BET比表面積の測定)
実施例1~実施例7および比較例1~比較例2で得られた表面処理酸化亜鉛粒子のBET比表面積について、全自動比表面積測定装置(商品名:Macsorb HM Model-1201、マウンテック社製)を用い、BET法により測定した。結果を表1に示す。
また、上記(2)式から算出したBET換算粒子径を表1に示す。
実施例1~実施例7および比較例1~比較例2で得られた表面処理酸化亜鉛粒子のBET比表面積について、全自動比表面積測定装置(商品名:Macsorb HM Model-1201、マウンテック社製)を用い、BET法により測定した。結果を表1に示す。
また、上記(2)式から算出したBET換算粒子径を表1に示す。
(感触の評価)
実施例1~実施例7および比較例1~比較例2で得られた表面処理酸化亜鉛粒子の感触を次のようにして評価した。表面処理酸化亜鉛粒子を、親指と人差し指で取り、すり合わせた時のざらつき感の有無を評価した。ざらつき感がないものを「〇(可)」と評価し、ざらつき感があるものを「×(不可)」と評価した。結果を表1に示す。
実施例1~実施例7および比較例1~比較例2で得られた表面処理酸化亜鉛粒子の感触を次のようにして評価した。表面処理酸化亜鉛粒子を、親指と人差し指で取り、すり合わせた時のざらつき感の有無を評価した。ざらつき感がないものを「〇(可)」と評価し、ざらつき感があるものを「×(不可)」と評価した。結果を表1に示す。
(SPF値の測定)
実施例1~実施例7および比較例1~比較例2で得られた分散液を、それぞれ石英ガラス板上に分散液の厚さが12μmとなるように塗布し、15分間自然乾燥させて塗膜を形成した。
得られた塗膜について、SPFアナライザーUV-2000S(Labsphere社製)を用いて評価し、SPF値を求めた。結果を表1に示す。
実施例1~実施例7および比較例1~比較例2で得られた分散液を、それぞれ石英ガラス板上に分散液の厚さが12μmとなるように塗布し、15分間自然乾燥させて塗膜を形成した。
得られた塗膜について、SPFアナライザーUV-2000S(Labsphere社製)を用いて評価し、SPF値を求めた。結果を表1に示す。
(NMRの測定)
実施例1~実施例7および比較例1~比較例2で得られた表面処理酸化亜鉛粒子について、固体29Si CP/MAS-核磁気共鳴(NMR)分光法で、スペクトルを測定した(測定条件:CPMAS法、観測周波数:79.42MHz、観測幅:23.83KHz、コンタクトタイム:5ms、試料回転数:5KHz、測定温度:27℃、パルスディレイ:5s、積算回数:16000)。実施例1の測定結果を図2に示す。比較例1の測定結果を図3に示す。
実施例1~実施例7および比較例1~比較例2で得られた表面処理酸化亜鉛粒子について、固体29Si CP/MAS-核磁気共鳴(NMR)分光法で、スペクトルを測定した(測定条件:CPMAS法、観測周波数:79.42MHz、観測幅:23.83KHz、コンタクトタイム:5ms、試料回転数:5KHz、測定温度:27℃、パルスディレイ:5s、積算回数:16000)。実施例1の測定結果を図2に示す。比較例1の測定結果を図3に示す。
-30ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分値を100としたときに、-30ppmから-40ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合をA、-40ppmから-50ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合をB、-50ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合をCとした。C/Bが0.5以上5.0以下であるものを「〇(良)」、C/Bが0.5未満であるものを「×(不可)」とした。結果を表1に示す。
実施例1~実施例7の表面処理酸化亜鉛粒子は、1170cm-1、1100cm-1、1080cm-1、および950cm-1のいずれにもピークが検出されなかった。比較例1の表面処理酸化亜鉛粒子は、1170cm-1、1100cm-1、1080cm-1、および950cm-1に、ピークが検出された。すなわち、実施例1~実施例7の表面処理酸化亜鉛粒子は、前記ピークが検出された比較例1の表面処理酸化亜鉛粒子よりも、SPF値が高いことが確認された。
また、105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下である実施例1~実施例7の表面処理酸化亜鉛粒子は、乾燥減量が0.5質量%を超える比較例1の表面処理酸化亜鉛粒子よりも、SPF値が高いことが確認された。
また、D98/換算径が0.01以上5.0以下である実施例1~実施例7の表面処理金属酸化物粒子は、D98/換算径が5.61である比較例2の表面処理金属酸化物粒子よりも、ざらつき感が抑制されていることが確認された。
また実施例1~7、比較例2では、C/Bが0.5以上5.0以下であった。比較例1では、C/Bが0.5未満であった。値(C/B)が、0.5以上5.0以下である実施例1~実施例7の表面処理金属酸化物粒子は、前記の除した値(C/B)が、0.5未満である比較例1よりも、SPF値が高いことが確認された。
また、105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下である実施例1~実施例7の表面処理酸化亜鉛粒子は、乾燥減量が0.5質量%を超える比較例1の表面処理酸化亜鉛粒子よりも、SPF値が高いことが確認された。
また、D98/換算径が0.01以上5.0以下である実施例1~実施例7の表面処理金属酸化物粒子は、D98/換算径が5.61である比較例2の表面処理金属酸化物粒子よりも、ざらつき感が抑制されていることが確認された。
また実施例1~7、比較例2では、C/Bが0.5以上5.0以下であった。比較例1では、C/Bが0.5未満であった。値(C/B)が、0.5以上5.0以下である実施例1~実施例7の表面処理金属酸化物粒子は、前記の除した値(C/B)が、0.5未満である比較例1よりも、SPF値が高いことが確認された。
本発明の表面処理金属酸化物粒子は、安定的に高い紫外線遮蔽性を示し、ざらつき感が抑制されている。従って、本発明の表面処理金属酸化物粒子は、分散液、組成物、塗料および化粧料へ適用した場合の設計品質を担保し易く、その工業的価値は大きい。
Claims (20)
- アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子であって、
前記金属酸化物粒子は紫外線遮蔽性を有し、
前記表面処理された金属酸化物粒子の105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下であり、
前記表面処理された金属酸化物粒子を、フーリエ変換式赤外分光光度計で測定した900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルにおいて、前記アルコキシ基に由来するピークが検出されず、
乾式粒径D98(μm)をBET換算粒子径(nm)で除した値(D98(μm)/BET換算粒子径(nm))が0.01以上5.0以下である、表面処理金属酸化物粒子。 - 前記アルコキシ基に由来するピークが、1170cm-1、1100cm-1、1080cm-1、および950cm-1である、請求項1に記載の表面処理金属酸化物粒子。
- 請求項1または2に記載の表面処理金属酸化物粒子と、分散媒と、を含有する、分散液。
- 請求項1または2に記載の表面処理金属酸化物粒子を少なくとも1種を含有する、化粧料。
- さらに分散媒を含有する、請求項4に記載の化粧料。
- アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された、表面処理金属酸化物粒子の製造方法であって、
前記表面処理金属酸化物粒子は紫外線遮蔽性を有し、
アルコキシ基を有するシランカップリング剤で表面処理された、表面処理金属酸化物粒子を用意する工程と、
前記表面処理金属酸化物粒子を、フーリエ変換式赤外分光光度計で測定し、900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルを得る工程と、
前記反射スペクトルにおいて、前記アルコキシ基に由来するピークが検出されるかどうかを判定する工程と、
を含む、表面処理金属酸化物粒子の製造方法。 - 前記アルコキシ基に由来するピークが検出されるかどうかを判定する工程において、前記アルコキシ基に由来するピークが確認された場合、前記ピークが検出されなくなるまで、表面処理金属酸化物粒子を加熱する工程を含む、請求項6に記載の表面処理金属酸化物粒子の製造方法。
- 前記アルコキシ基に由来するピークが、1170cm-1、1100cm-1、1080cm-1、および950cm-1である、請求項6または7に記載の表面処理金属酸化物粒子の製造方法。
- 前記表面処理された金属酸化物粒子を用意する工程が、
金属酸化物粒子と、シランカップリング剤を用意するサブ工程と、
前記金属酸化物粒子と、前記シランカップリング剤とを混合して、混合物を得るサブ工程と、
前記混合物を加熱するサブ工程と、
加熱が完了した前記混合物を、D98(μm)/BET換算径(nm)が0.01以上5.0以下を満足する粒子が得られるまで、処理をするサブ工程と、を有する、
請求項6に記載の表面処理金属酸化物粒子の製造方法。 - 前記表面処理された金属酸化物粒子を用意する工程が、
金属酸化物粒子と、シランカップリング剤と、溶媒とを用意するサブ工程と、
前記金属酸化物粒子と、前記シランカップリング剤と、前記溶媒とを混合して、混合物を得るサブ工程と、
前記混合物を乾燥して前記溶媒を除去して、前記表面処理された金属酸化物粒子を得るサブ工程と、
前記溶媒が除去された金属酸化物粒子を、D98(μm)/BET換算径(nm)が0.01以上5.0以下を満足する粒子が得られるまで、処理をするサブ工程と、を有する、
請求項6に記載の表面処理金属酸化物粒子の製造方法。 - 前記表面処理金属酸化物粒子を用意する工程で用意された前記粒子について、105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下であるかどうかを判定する工程と、
前記表面処理金属酸化物粒子を用意する工程で用意された前記粒子が、乾式粒径D98(μm)をBET換算粒子径(nm)で除した値(D98(μm)/BET換算粒子径(nm))が0.01以上5.0以下を満足するかどうかを判定する工程と、を含む
請求項6に記載の表面処理金属酸化物粒子の製造方法。 - 前記表面処理金属酸化物粒子が、前記紫外線遮蔽性を有するかどうかを判断する工程を有し、
この工程が以下のサブ工程を有する、
10質量部の前記金属酸化物粒子を含む分散液を、乾燥後の厚さが12μmになるように塗布し、膜を得るサブ工程;
前記膜の透過スペクトルを測定して、前記膜の、250nm~400nmの範囲での平均透過率Aと、前記膜の450nmにおける前記膜の透過率Bを得るサブ工程;及び
前記透過率Aが前記透過率Bよりも低い場合、紫外線遮蔽性を有すると判断するサブ工程、
請求項6に記載の表面処理金属酸化物粒子の製造方法。 - 製造された前記表面処理金属酸化物粒子が、
前記表面処理された金属酸化物粒子の105℃、3時間における乾燥減量が0.5質量%以下であり、
前記表面処理された金属酸化物粒子を、フーリエ変換式赤外分光光度計で測定した900cm-1~1300cm-1における反射スペクトルにおいて、前記アルコキシ基に由来するピークが検出されず、
乾式粒径D98(μm)をBET換算粒子径(nm)で除した値(D98(μm)/BET換算粒子径(nm))が0.01以上5.0以下である、
請求項6に記載の表面処理金属酸化物粒子の製造方法。 - 前記表面処理金属酸化物粒子を用意する工程で用意された前記粒子を、固体29Si CP/MAS-核磁気共鳴(NMR)分光法で測定したスペクトルにおいて、-30ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分値を100としたときに、-50ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合を、-40ppmから-50ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合で除した値が0.5以上5.0以下であるかどうかを判定する工程を含む、
請求項6に記載の表面処理金属酸化物粒子の製造方法。 - 前記金属酸化物粒子が、酸化亜鉛粒子、酸化チタン粒子、及び酸化セリウム粒子からなる群から選択される少なくとも1つである、
請求項1に記載の表面処理金属酸化物粒子。 - 前記アルコキシ基に由来するピークが、フーリエ変換式赤外分光光度計で測定した反射スペクトルにおける、1170cm-1、1100cm-1、1080cm-1、および950cm-1からなる群から選択される少なくとも1つである、
請求項1に記載の表面処理金属酸化物粒子。 - 前記アルコキシ基を有するシランカップリング剤が、以下の式(3)で表される化合物である、
請求項1に記載の表面処理金属酸化物粒子。
R1Si(OR2)3 (3)
(R1は、炭素数1~18のアルキル基、フルオロアルキル基またはフェニル基、R2は、炭素数1~4のアルキル基を示す。) - 前記アルコキシ基を有するシランカップリング剤が、オクチルトリエトキシシランである、請求項1に記載の表面処理金属酸化物粒子。
- 前記紫外線遮蔽性を有するかどうかは、以下の評価により判断される、
10質量部の前記金属酸化物粒子を含む分散液を、乾燥後の厚さが12μmになるように塗布し、膜を得る;
前記膜の透過スペクトルを測定して、前記膜の250nm~400nmの範囲での平均透過率Aと、前記膜の450nmにおける前記膜の透過率Bを得る;
前記透過率Aが前記透過率Bよりも低い場合、紫外線遮蔽性を有すると判断する、
請求項1に記載の表面処理金属酸化物粒子。 - 前記表面処理金属酸化物粒子を、固体29Si CP/MAS-核磁気共鳴(NMR)分光法で測定したスペクトルにおいて、
-30ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分値を100としたときに、-50ppmから-60ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合を、-40ppmから-50ppmの測定範囲におけるスペクトルの積分割合で除した値が0.5以上5.0以下である、
請求項1に記載の表面処理金属酸化物粒子。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP7313751B1 (ja) | 2022-10-18 | 2023-07-25 | 天津大呂電力科技股▲フン▼有限公司 | 無機フィラー分散液、超疎水性絶縁耐摩耗塗料及び製造方法 |
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000319128A (ja) * | 1999-04-30 | 2000-11-21 | Fuji Shikiso Kk | 変性シリカ被覆金属酸化物、その製法およびそれを含有する組成物 |
| JP2001181136A (ja) | 1999-12-27 | 2001-07-03 | Daito Kasei Kogyo Kk | 化粧料用顔料およびその顔料を含む化粧料 |
| JP2002212462A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Fuji Shikiso Kk | 表面被覆処理顔料 |
| JP2002362925A (ja) | 2001-06-06 | 2002-12-18 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 表面被覆酸化亜鉛微粉末およびそれを含有する化粧料 |
| JP2007045859A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Dow Corning Toray Co Ltd | 環状ジハイドロジェンポリシロキサン、ハイドロジェンポリシロキサン、それらの製造方法、シリカ系ガラス成形体およびその製造方法、光学素子およびその製造方法 |
| JP2007051188A (ja) * | 2005-08-17 | 2007-03-01 | Tayca Corp | 低臭アルキルシリル化処理粉体、その製造方法、前記低臭アルキルシリル化処理粉体を分散させたシリコーンオイルスラリーおよび前記低臭アルキルシリル化処理粉体または前記シリコーンオイルスラリーを配合した化粧料 |
| JP2008303231A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Nippon Paint Co Ltd | 無機有機複合コーティング組成物 |
| JP2010241732A (ja) * | 2009-04-07 | 2010-10-28 | Miyoshi Kasei Inc | 易分散性を有する親油化表面処理粉体および該粉体を配合した化粧料 |
| CN102492173A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-06-13 | 苏州大学 | 一种表面修饰的埃洛石及其制备方法 |
| JP2020061760A (ja) | 2019-12-23 | 2020-04-16 | 株式会社ニコン | 撮像装置 |
| JP2020062422A (ja) | 2016-06-24 | 2020-04-23 | エージー 18,エルエルシー | 複数のプレイヤーの間の双方向型ゲームのシステム及び方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001151640A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-06-05 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 化粧料 |
| JP4582439B2 (ja) * | 2002-06-05 | 2010-11-17 | 昭和電工株式会社 | シリカ被覆酸化亜鉛含有粉末、それを含有する有機重合体組成物およびその成形品 |
| TW200810785A (en) * | 2006-06-01 | 2008-03-01 | Shiseido Co Ltd | Sunscreen preparations |
| JP2009208988A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Hyogo Prefecture | 酸化チタンナノチューブを用いた機能性材料 |
| JP5072820B2 (ja) * | 2008-12-22 | 2012-11-14 | 日東電工株式会社 | シリコーン樹脂組成物 |
| JP2011051913A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Miyoshi Kasei Inc | 紫外線遮蔽効果と皮脂固化能を有する化粧料用組成物及び化粧料 |
| US20130071341A1 (en) | 2010-03-24 | 2013-03-21 | Kahori Ishida | Sunscreen cosmetic |
| WO2017130632A1 (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 住友大阪セメント株式会社 | 表面処理酸化亜鉛粒子、分散液、化粧料および酸化亜鉛粒子 |
| EP3476382B1 (en) * | 2016-06-24 | 2021-01-06 | Dow Toray Co., Ltd. | Agent for treating powder for cosmetic, powder for cosmetic, and cosmetic formulated using said powder |
| US11325840B1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-05-10 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Zinc oxide powder, dispersion, paint, and cosmetic |
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2021
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Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000319128A (ja) * | 1999-04-30 | 2000-11-21 | Fuji Shikiso Kk | 変性シリカ被覆金属酸化物、その製法およびそれを含有する組成物 |
| JP2001181136A (ja) | 1999-12-27 | 2001-07-03 | Daito Kasei Kogyo Kk | 化粧料用顔料およびその顔料を含む化粧料 |
| JP2002212462A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Fuji Shikiso Kk | 表面被覆処理顔料 |
| JP2002362925A (ja) | 2001-06-06 | 2002-12-18 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 表面被覆酸化亜鉛微粉末およびそれを含有する化粧料 |
| JP2007045859A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Dow Corning Toray Co Ltd | 環状ジハイドロジェンポリシロキサン、ハイドロジェンポリシロキサン、それらの製造方法、シリカ系ガラス成形体およびその製造方法、光学素子およびその製造方法 |
| JP2007051188A (ja) * | 2005-08-17 | 2007-03-01 | Tayca Corp | 低臭アルキルシリル化処理粉体、その製造方法、前記低臭アルキルシリル化処理粉体を分散させたシリコーンオイルスラリーおよび前記低臭アルキルシリル化処理粉体または前記シリコーンオイルスラリーを配合した化粧料 |
| JP2008303231A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Nippon Paint Co Ltd | 無機有機複合コーティング組成物 |
| JP2010241732A (ja) * | 2009-04-07 | 2010-10-28 | Miyoshi Kasei Inc | 易分散性を有する親油化表面処理粉体および該粉体を配合した化粧料 |
| CN102492173A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-06-13 | 苏州大学 | 一种表面修饰的埃洛石及其制备方法 |
| JP2020062422A (ja) | 2016-06-24 | 2020-04-23 | エージー 18,エルエルシー | 複数のプレイヤーの間の双方向型ゲームのシステム及び方法 |
| JP2020061760A (ja) | 2019-12-23 | 2020-04-16 | 株式会社ニコン | 撮像装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "Identification method by spectrum of organic compound" |
| See also references of EP4129918A4 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4516741A4 (en) * | 2022-04-27 | 2025-10-01 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | SURFACE-TREATED ZINC OXIDE PARTICLES, DISPERSION LIQUID, COSMETIC MATERIAL, METHOD FOR PRODUCING SURFACE-TREATED ZINC OXIDE PARTICLES |
| JP7313751B1 (ja) | 2022-10-18 | 2023-07-25 | 天津大呂電力科技股▲フン▼有限公司 | 無機フィラー分散液、超疎水性絶縁耐摩耗塗料及び製造方法 |
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