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TW201522235A - 四角板狀氧化鋅粒子及其製造方法 - Google Patents

四角板狀氧化鋅粒子及其製造方法 Download PDF

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TW201522235A
TW201522235A TW103130686A TW103130686A TW201522235A TW 201522235 A TW201522235 A TW 201522235A TW 103130686 A TW103130686 A TW 103130686A TW 103130686 A TW103130686 A TW 103130686A TW 201522235 A TW201522235 A TW 201522235A
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Ayako Chinen
Keita Kobayashi
Harunobu Saito
Satoshi Komori
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Sakai Chemical Industry Co
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Abstract

本發明提供一種迄今為止未知之新穎形狀的四角板狀氧化鋅粒子及其製造方法。 本發明係一種四角板狀氧化鋅粒子,其特徵在於:長邊之長度與短邊之長度之比(長邊之長度/短邊之長度)為1.00~1.30,且長邊之長度與厚度之比(長邊之長度/厚度)為3~100。

Description

四角板狀氧化鋅粒子及其製造方法
本發明係關於一種四角板狀氧化鋅粒子及其製造方法。
氧化鋅粒子由於具有紫外線遮蔽性能、導電性、可見光透明性、紅外線遮蔽效果等性能,故而一直使用於需要該等性質之化妝料、樹脂組成物、塗料、油墨等各種用途中。為了達成此種於各用途中優異之性質,而控制氧化鋅粒子之形狀。
例如,於專利文獻1中,記載有可用作紫外線吸收劑之薄片狀氧化鋅粒子,並記載有將其使用於各種用途。進而,於專利文獻2中,記載有藉由水熱合成而使一次粒子凝集成板狀而成之氧化鋅粉末。於專利文獻3中,記載有板狀氧化鋅粒子之製造。然而,公知之板狀氧化鋅粒子通常為呈六角形者,並未知曉四角板狀之氧化鋅粒子,其製造方法亦從未知曉。
[專利文獻1]日本特開平9-137152號公報
[專利文獻2]日本特開2007-223874號公報
[專利文獻3]日本特開平7-187673號公報
本發明之目的在於提供一種迄今為止未知之新穎形狀的四角板狀氧化鋅粒子及其製造方法。
本發明係一種四角板狀氧化鋅粒子,其特徵在於:長邊之長度與短邊之長度之比(長邊之長度/短邊之長度)為1.00~1.30,且長邊之長度與厚度之比(長邊之長度/厚度)為3~100。
上述長邊之長度較佳為5μm以上且100μm以下。
上述四角板狀氧化鋅粒子較佳為氧化鋅之含有率為85重量%以上,且未自XRD圖案發現異相。
本發明亦為上述四角板狀氧化鋅粒子之製造方法,其特徵在於具有:將原料氧化鋅、硝酸鋅、以及3價及/或4價之金屬元素於溶劑中混合之步驟(1)。
上述製造方法較佳為3價及/或4價之金屬元素之一部分或全部存在於原料氧化鋅中。
上述製造方法較佳為3價及/或4價之金屬元素之一部分或全部溶解及/或分散於溶劑中。
本發明亦為一種含有上述四角板狀氧化鋅粒子之化妝料。
本發明亦為一種含有上述四角板狀氧化鋅粒子之樹脂組成物。
本發明亦為一種含有上述四角板狀氧化鋅粒子之塗料組成物。
本發明亦為一種含有上述四角板狀氧化鋅粒子之油墨組成物。
根據本發明,可提供一種具有於紫外線遮蔽性能、導電性、滑動性均優異之性能且可較佳地使用於化妝料、樹脂組成物、塗料、油墨等領域之四角板狀氧化鋅粒子。
圖1係表示藉由實施例1而獲得之氧化鋅之電子顯微鏡照片之圖。
圖2係表示藉由實施例3而獲得之氧化鋅之電子顯微鏡照片之圖。
圖3係表示藉由實施例4而獲得之氧化鋅之電子顯微鏡照片之圖。
圖4係表示藉由實施例5而獲得之氧化鋅之電子顯微鏡照片之圖。
圖5係表示藉由實施例6而獲得之氧化鋅之電子顯微鏡照片之圖。
圖6係表示藉由實施例7而獲得之氧化鋅之電子顯微鏡照片之圖。
圖7係表示藉由實施例8而獲得之氧化鋅之電子顯微鏡照片之圖。
圖8係表示藉由比較例1而獲得之氧化鋅之電子顯微鏡照片之圖。
圖9係表示藉由比較例2而獲得之氧化鋅之電子顯微鏡照片之圖。
圖10係表示藉由比較例3而獲得之氧化鋅之電子顯微鏡照片之圖。
圖11係表示藉由比較例4而獲得之氧化鋅之電子顯微鏡照片之圖。
圖12係表示藉由實施例1而獲得之氧化鋅之XRD圖案之圖。
圖13係表示藉由實施例3而獲得之氧化鋅之XRD圖案之圖。
圖14係表示藉由實施例4而獲得之氧化鋅之XRD圖案之圖。
圖15係表示藉由實施例5而獲得之氧化鋅之XRD圖案之圖。
圖16係表示藉由實施例6而獲得之氧化鋅之XRD圖案之圖。
圖17係表示藉由實施例7而獲得之氧化鋅之XRD圖案之圖。
圖18係表示藉由實施例8而獲得之氧化鋅之XRD圖案之圖。
圖19係表示藉由比較例1而獲得之氧化鋅之XRD圖案之圖。
圖20係表示藉由比較例2而獲得之氧化鋅之XRD圖案之圖。
圖21係表示藉由比較例3而獲得之氧化鋅之XRD圖案之圖。
圖22係表示藉由實施例1而獲得之氧化鋅之UV反射率光譜之圖。
本發明係一種具有四角板狀之形狀之氧化鋅粒子。所謂四角板狀,係指為四角形之板狀,較佳為正方形板狀、長方形板狀、平行四邊形板狀、菱形板狀者。本發明之四角板狀氧化鋅粒子係長邊之長度與短邊之長度之比即長邊之長度/短邊之長度為1.00~1.30、長邊之長度與厚度之比即長邊之長度/厚度為3~100的四角板狀氧化鋅粒子。此種具有四角板狀之形狀之氧化鋅粒子為先前未知者,且係藉由本發明而完成者。本發明之四角板狀氧化鋅粒子由於為板狀,故而滑動性較好,特別是於用作化妝料中之調配成分時,期待優異之使用感。進而,可調配於樹脂組成物、塗料、油墨等。再者,本發明中所謂「長邊」,係指四角形狀中最長之邊的長度,所謂「短邊」,係指四角形狀中最短之邊的長度。於正方形板狀、菱形板狀之情形時,所有邊之長度為相同,於此情形時,長邊之長度/短邊之長度變為1.00。
本發明之四角板狀氧化鋅粒子之長邊之長度/短邊之長度為1.00~1.30。
此處之長邊之長度/短邊之長度係藉由如下方法而測得者:算出於利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000F,日本電子公司製造)以1個視野中映入10個粒子之倍率所拍攝之照片中之板狀粒子之各長邊之長度/短邊之長度,並算出50個板狀粒子之平均值。藉由設為上述範圍,於提昇滑動性之方面較佳。上述比更佳為1.00~1.25。
本發明之四角板狀氧化鋅粒子之長邊之長度/厚度為3~100。藉由設為上述範圍內,成為具有良好之板狀形狀者,從而可良好地達成上述本發明之目的。上述比更佳為4~70,更佳為5~50。再者,此處之長邊之長度/厚度係藉由如下方法而測得者:以與測定長邊之長度/短邊之長度之情形相同之方式,以板狀之側面作為厚度,算出長邊之長度/厚度,並算出50個板狀粒子之平均值。
本發明之四角板狀氧化鋅粒子較佳為長邊之長度為5μm以上且100μm以下。若未達5μm,則存在因滑動性變差之方面而出現問題之情況,若超過100μm,則存在因於樹脂中之分散性變差之方面而出現問題之情況。上述長邊之長度之下限更佳為10μm,上述長邊之長度之上限更佳為70μm。再者,此處之長邊之長度係藉由如下方法而測得者:以與測量長邊之長度/短邊之長度之情形相同之方式測定板狀粒子之長邊之長度,並算出50個板狀粒子之平均值。
本發明之四角板狀氧化鋅粒子較佳為氧化鋅之含有率為85重量%以上(金屬元素之氧化物換算)。即,藉由為以雜質之形式而被包含之除氧化鋅以外之成分為一定比例以下者,而於抑制紫外線遮蔽效果降低之方面較佳。再者,此處所述之氧化鋅之含有率係利用波長分散型螢光X 射線分析裝置(Rigaku公司製造之Primus II)而分析出。上述含有率更佳為90重量%以上,進而較佳為95重量%以上。
本發明之四角板狀氧化鋅粒子由於滑動性良好,故而於調配於化妝料之情形時具有優異之性能。具體而言,較佳為平均摩擦係數為0.85以下,進而較佳為0.80以下。此種數值範圍之粒子當調配於化妝料時之使用感顯示出良好之性能。又,摩擦係數之平均偏差較佳為0.015以下,進而較佳為0.013以下。若摩擦係數之平均偏差為上述範圍內,則於獲得光滑之觸感之方面較佳。再者,上述平均摩擦係數、摩擦係數之平均偏差係藉由於實施例中詳細說明之方法而測得之值。
於以下進行詳細說明之本發明之四角板狀氧化鋅粒子之製造方法中,於固定量之3價及/或4價之金屬元素存在下將原料氧化鋅與硝酸鋅進行混合。該等之中之一部分3價及/或4價之金屬元素被取入至四角板狀氧化鋅中,其存在量較佳為7.5mol%以下。於存在有超過上述範圍之其他元素時,氧化鋅之結晶性降低、於紫外線遮蔽性能降低之方面欠佳。上限更佳為4.5mol%,進而較佳為3.6mol%,進而較佳為2.5mol%。下限較佳為0.004mol%,進而較佳為0.04mol%,進而較佳為0.25mol%。
本發明之四角板狀氧化鋅粒子較佳為未自XRD圖案確認有異相。此處所謂「未自XRD圖案確認有異相」,意指藉由X射線繞射裝置RINT-TTR III(Rigaku公司製造,X射線源CuK α)進行測定,並將以於2 θ=31.4°~32.1°之範圍具有峰頂之波峰、於2 θ=34.0°~34.9°之範圍具有峰頂之波峰、於2 θ=35.8°~36.8°之範圍具有峰頂之波峰、於2 θ=47.1°~48.0°之範圍具有峰頂之波峰、及於2 θ=56.2°~57.2°之範圍具有峰頂之波峰所表 示者設為氧化鋅,且不包含除該5個波峰外即氧化鋅以外之波峰中相對於氧化鋅主峰之相對強度(cps)比為1/20以上者。即,此種狀態之氧化鋅在結晶構造上實質上不存在除氧化物以外之狀態之鋅元素。
如上述之本發明之四角板狀氧化鋅粒子可藉由板狀氧化鋅粒子之製造方法而獲得,該板狀氧化鋅粒子之製造方法具有將原料氧化鋅、硝酸鋅、以及3價及/或4價之金屬元素於溶劑中進行混合之步驟(1)。此種製造方法亦為本發明之一。即,於利用使原料氧化鋅之一部分於硝酸鋅溶液中溶解並再析出的氧化鋅粒子之製造方法中,特徵在於:將該步驟在3價及/或4價之金屬元素之存在下進行混合。此時,較佳為不使原料氧化鋅完全溶解,而為漿體(slurry)之狀態。藉由利用此種新穎之製造方法製造氧化鋅粒子,可獲得上述具有特徵性形狀之氧化鋅粒子。
再者,本發明之製造方法之特徵在於:在上述步驟(1)中,在3價及/或4價之金屬元素之存在下將原料氧化鋅與硝酸鋅混合之方面;但該3價及/或4價之金屬元素可為溶解於漿體之液體介質中者,亦可為以氧化物、氫氧化物等狀態混合存在於原料氧化鋅中之狀態,亦可為以氧化物等金屬化合物或金屬粉末之狀態分散於漿體中之狀態。即無論為何種形態,只要於作為反應系統之漿體中以離子、金屬、氧化物、氫氧化物等狀態存在即可。
上述步驟(1)更佳為3價及/或4價之金屬元素以離子之狀態溶解於漿體中之液體介質中者(第一態樣),較佳為使用含有3價及/或4價之金屬元素者作為原料氧化鋅而進行(第二態樣)。
作為上述3價及/或4價之金屬元素並無特別限定,例如可 列舉:鋁、錫、鈦、鎵、銦等。其中,鋁就經濟且安全性較高之方面而言較佳。又,於賦予導電性之情形時較佳為鋁或鎵,更佳為鎵。
關於上述3價及/或4價之金屬元素,較佳為相對於上述原料氧化鋅之鋅元素以0.01mol%~10mol%之比例使用。較佳為以0.1mol%~8.0mol%之比例使用,進而較佳為以0.5mol%~5.0mol%之比例使用。
上述步驟(1)係於含有原料氧化鋅之漿體中進行混合。關於構成漿體之液體介質,較佳為水或水與水性有機溶劑之混合液體,最佳為水。於使用水與水性有機溶劑之混合液體之情形時,作為水性有機溶劑,可使用甲醇、乙醇等低級醇、丙酮、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇等可與水以任意比例混合之溶劑,關於水性有機溶劑之使用量,較佳為相對於混合溶劑總量為1~30重量%。
作為上述原料氧化鋅,對其粒徑、粒子形狀等並無特別限定,例如可使用為球狀、橢圓狀、花瓣狀、針狀、菱角塊(tetrapod)型、晶鬚狀、棒狀者。
關於上述原料氧化鋅,可使用市售者,亦可進行合成而使用。作為市售者,例如可使用FINEX-50(堺化學工業公司製造)、I型氧化鋅(堺化學工業公司製造)等。合成而使用之情形之合成法並無特別限定,例如可使用藉由對進行燒成成為氧化鋅之前驅物化合物進行燒成而獲得之各種氧化鋅。
作為上述前驅物化合物,並無特別限定,例如可列舉:氫氧化鋅、碳酸鋅、鹼性碳酸鋅、硫酸鋅或硝酸鋅等。
於藉由上述第二態樣製造四角板狀氧化鋅粒子之情形時,原 料氧化鋅必須為含有3價及/或4價之金屬元素者。含有3價及/或4價之金屬元素之氧化鋅之製造方法並無特別限定,例如可列舉:將鋅鹽水溶液與含3價及/或4價之金屬元素之水溶液混合,並調整混合溶液之pH,藉此形成氫氧化物沈澱,並將所獲得之沈澱過濾,其後進行燒成之方法;固相法;共沈澱法;噴霧乾燥法;液中表面處理法等。
以下,針對藉由上述方法而進行之含有3價及/或4價之金屬元素之上述原料氧化鋅之製造方法之一例進行詳細說明。
作為可用作鋅鹽水溶液之鋅鹽化合物並無特別限定,可使用鹽酸、硝酸、硫酸、乙酸、草酸、脂肪酸等之鋅鹽。可將其溶解於水、醇、該等之混合溶劑等溶劑,作為鋅鹽水溶液而使用。又,亦可為使用金屬鋅或氧化鋅作為原料並利用酸等將該等溶解而獲得之鋅鹽水溶液。於上述方法中,較佳為使用該等化合物製成作為不含水合水之金屬鹽的50~200g/kg之鋅鹽水溶液。
作為含3價及/或4價之金屬元素之水溶液並無特別限定,作為原料可使用:硝酸鋁、硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鎵、硫酸鎵、氯化鎵、氧化鎵、氯化銦、氧化銦、四氯化鈦、硫酸氧鈦、四異丙醇鈦、鈦酸鈉、硝酸錫、氯化錫、氧化錫、氯化鋯、硝酸鋯、氧化鋯等。
於上述方法中,較佳為使用該等化合物製成作為不含水合水之金屬鹽的含有10~300g/kg之3價及/或4價之金屬元素之水溶液。
繼而,將該等以符合上述原料氧化鋅中所必需之規定量之3價及/或4價之金屬元素量的比進行混合。其後,藉由調整pH使之變為7~8之範圍,而使部分地含有3價及/或4價之金屬元素之氫氧化鋅沈澱, 並對其進行過濾,視需要進行水洗、燒成,藉此可獲得包含3價及/或4價之金屬元素之氧化鋅。
於上述步驟(1)中,於製備含有原料氧化鋅及硝酸鋅之漿體時,上述原料氧化鋅較佳為相對於混合漿體總量設為1~40重量%之濃度。更佳為設為1~20重量%之濃度,進而較佳為設為5~10重量%。又,硝酸鋅較佳為相對於上述混合漿體總量以不含水合水之金屬鹽而言設為5~50重量%之濃度。更佳為設為10~40重量%之濃度,進而較佳為設為15~30重量%。藉由設為該範圍內者,可良好地獲得目標之四角板狀氧化鋅粒子。
於上述步驟(1)中,必須使用硝酸鋅。其原因在於:於使用氯化鋅、硫酸鋅等其他鋅鹽化合物之情形時無法獲得如上述般之具有規定形狀之本發明之四角板狀氧化鋅粒子。
於上述第一態樣中,於該步驟(1)中,將3價及/或4價之金屬元素之離子性化合物添加於漿體中,而於3價及/或4價之金屬離子之存在下進行混合。
於上述第二態樣中,於該步驟(1)中,使用含有3價及/或4價之金屬元素之原料氧化鋅進行混合。
作為可於上述第一態樣中使用之3價及/或4價之金屬元素之離子性化合物並無特別限定,例如可列舉:硝酸鋁、硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鎵、硫酸鎵、氯化鎵、氯化銦、四氯化鈦、硫酸氧鈦、四異丙醇鈦、鈦酸鈉、硝酸錫、氯化錫、氯化鋯、硝酸鋯等。
再者,於該第一態樣中,作為原料氧化鋅,亦可使用上述含 有3價及/或4價之金屬元素之原料氧化鋅,而於兼備第一態樣及第二態樣兩者條件的條件下進行混合。
上述步驟(1)中之混合可於常壓或水熱、熱熔(solvothermal)中之漿體溫度為30℃~200℃下一面攪拌漿體一面進行。漿體溫度更佳為45℃~180℃,進而較佳為45℃~110℃。混合時間亦取決於混合溫度,可進行0.5~5小時。
漿體可藉由於液體介質中混合原料氧化鋅及其他必需之成分而製備。又,亦可視需要使用分散劑。作為分散劑並無特別限定,使用量較佳為1~10重量%。
其後,對經上述步驟(1)之漿體進行過濾,並視需要進行水洗、乾燥、燒成,藉此可獲得目標之四角板狀氧化鋅粒子。
於進行燒成之情形時,燒成溫度較佳為300~1000℃。若為300℃以上,則於使結晶性較高、且使紫外線遮蔽效果較高之方面較佳。在上述步驟(1)結束之時點四角板狀會形成,燒成氣氛並無特別限定,可列舉:大氣、氧氣、氮氣、二氧化碳、氫氣、氬氣、甲烷等。於賦予導電性之情形時,較佳為於還原氣氛下進行燒成。燒成時間亦取決於燒成溫度,較佳為1~5小時。如此進行燒成而獲得之四角板狀氧化鋅於容易成為自XRD圖案未發現有異相者之方面而言,為最佳。
亦可於藉由上述步驟(1)獲得四角板狀鋅化合物粒子後視需要進行表面處理。例如,亦可對含有結束上述步驟(1)之混合後之四角板狀鋅化合物粒子之漿體直接實施表面處理,亦可其後將經過濾之四角板狀鋅化合物再次分散於水中實施表面處理,亦可經燒成後再次分散於水中 實施表面處理,亦可經燒成後直接實施表面處理。此處之所謂四角板狀鋅化合物,係指四角板狀氧化鋅及/或進行燒成而成為四角板狀氧化鋅之四角板狀鋅化合物,既可為一種化合物,亦可為數種化合物之混合物。
作為上述表面處理並無特別限定,可列舉:利用選自由矽氧化物、矽氧化物之水合物、鋁之氧化物及鋁之氫氧化物所組成之群中之至少1種化合物而形成皮膜之表面處理、利用撥水性有機化合物之表面處理、利用矽烷偶合劑、鈦偶合劑等偶合劑之表面處理等。亦可將該等2種以上表面處理組合而進行。
上述利用選自由矽氧化物、矽氧化物之水合物、鋁之氧化物及鋁之氫氧化物所組成之群中之至少1種化合物之皮膜之形成可利用藉由水解或加熱分解等使Si源化合物及/或Al源化合物析出至粉體表面等方法進行。作為上述Si源化合物及/或Al源化合物,可使用四烷氧基矽烷或其水解縮合物、矽酸鈉、矽酸鉀、鋁烷氧化物或其水解縮合物、鋁酸鈉等容易地轉換為SiO2或Al(OH)3、Al2O3之化合物等。
作為上述水解並無特別限定,可列舉使用硫酸、鹽酸、乙酸、硝酸等酸之方法。該使用水分散體之氧化矽之處理方法中之中和方法可為如下方法中之任一者:於分散體中加入酸後添加Si源化合物及/或Al源化合物之方法、於分散體中加入Si源化合物及/或Al源化合物後添加酸之方法、於分散體中同時添加Si源化合物及/或Al源化合物及酸之方法。
作為上述利用撥水性有機化合物之處理,並無特別限定,例如可列舉:聚矽氧油、烷基矽烷、烷基鈦酸酯、烷基鋁酸鹽、聚烯烴、聚酯、金屬皂、胺基酸、胺基酸鹽等。其中,就化學穩定性而言較佳為聚矽 氧油。作為該聚矽氧油之具體例,可列舉利用二甲基聚矽氧烷(例如信越化學工業製造之KF-96A-100cs、旭化成Wacker Silicone製造之DM10)、甲基氫化聚矽氧烷(例如信越化學工業製造之KF-99P、Toray-Dow Corning製造之SH1107C)、(二甲基聚矽氧烷/甲基聚矽氧烷)共聚物(例如信越化學工業製造之KF-9901)、甲基苯基聚矽氧(例如信越化學工業製造之KF-50-100cs)、胺基改質聚矽氧(例如信越化學工業製造之KF-8015、Toray-Dow Corning製造之JP-8500調節劑、旭化成Wacker Silicone製造之ADM6060)、三乙氧基矽基乙基聚二甲基矽烷氧基乙基二甲基聚矽氧烷(例如信越化學工業製造之KF-9908)、三乙氧基矽基乙基聚二甲基矽烷氧基乙基己基二甲基聚矽氧烷(例如信越化學工業製造之KF-9909)之處理等。
作為上述利用矽烷偶合劑之處理,可列舉:乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(乙烯基苄基)-2-胺基乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-氯丙 基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、雙(三乙氧基矽基丙基)四硫化物、3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、六甲基二矽氮烷、己基三甲氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷。
作為上述利用鈦偶合劑之處理,可列舉:鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丁酯、鈦酸丁酯二聚物、鈦酸四(2-乙基己基)酯、鈦酸四甲酯、乙醯丙酮酸鈦、四乙醯丙酮酸鈦、乙醯乙酸乙酯鈦、辛二醇鈦、乳酸鈦、三乙醇胺酸鈦、聚羥基鈦硬脂酸酯。
於進行上述表面處理之情形時,表面處理較佳為以相對於處理後之粉體之總量成為1~10重量%之比例進行。藉由設為該範圍內者,於使滑動性提昇且使耐濕性提昇、並提昇於樹脂中之分散性之方面較佳。
本發明之四角板狀氧化鋅粒子亦可與其他成分混合,而調配於化妝料、油墨、塗料等。特別是由於具有上述特性,故而於可獲得穩定性及紫外線遮蔽效果優異之化妝料之方面較佳。
作為上述化妝料並無特別限定,藉由於本發明之四角板狀氧化鋅粒子中視需要混合化妝品原料,可獲得防曬劑等防紫外線用化妝料;粉餅等底妝化妝料;口紅等重點著妝化妝料等。又,由於其為具有紫外線遮蔽能力之特徵者,故而於使用於化妝品之情形時會顯示出優異之紫外線遮蔽性能。
上述化妝料可製成油性化妝料、水性化妝料、O/W(oil/water,油-水)型化妝料、W/O型化妝料之任意形態。其中,可特佳地使 用於防曬劑。
上述化妝料亦可為將可用於化妝品領域之任意之水性成分、油性成分併用者。作為上述水性成分及油性成分並無特別限定,亦可為含有例如以下成分者:油劑、界面活性劑、保濕劑、高級醇、金屬離子封阻劑、天然及合成高分子、水溶性及油溶性高分子、紫外線遮蔽劑、各種萃取液、有機染料等色劑、防腐劑、抗氧化劑、色素、增黏劑、pH調整劑、香料、冷感劑、止汗劑、殺菌劑、皮膚賦活劑、其他藥劑、各種粉體等成分。
上述油劑並無特別限定,例如可例示:天然動植物油脂(例如橄欖油、貂油、蓖麻油、棕櫚油、牛油、月見草油、椰油、可可油、澳洲胡桃油等);蠟(例如荷荷芭油、蜂蠟、羊毛脂、巴西棕櫚蠟、堪地里拉蠟(candelilla wax)等);高級醇(例如月桂醇、硬脂醇、鯨蠟醇、油醇等);高級脂肪酸(例如月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、山萮酸、羊毛脂脂肪酸等;高級脂肪族烴(例如液態石蠟、固態石蠟、角鯊烷、凡士林、地蠟、微晶蠟等);合成酯油(例如硬脂酸丁酯、月桂酸己酯、己二酸二異丙酯、癸二酸二異丙酯、肉豆蔻酸辛基十二烷基酯、肉豆蔻酸異丙酯、棕櫚酸異丙酯肉豆蔻酸異丙酯、異辛酸鯨蠟酯、新戊二醇二癸酸酯);聚矽氧衍生物(例如甲基聚矽氧、甲基苯基聚矽氧等聚矽氧油)等。進而,亦可調配油溶性維生素、防腐劑、美白劑等。
作為上述界面活性劑,可列舉親油性非離子界面活性劑、親水性非離子界面活性劑等。作為上述親油性非離子界面活性劑並無特別限定,例如可列舉:山梨醇酐單油酸酯、山梨醇酐單異硬脂酸酯、山梨醇酐 單月桂酸酯、山梨醇酐單棕櫚酸酯、山梨醇酐單硬脂酸酯、山梨醇酐倍半油酸酯、山梨醇酐三油酸酯、二甘油山梨醇酐五(2-乙基己酸酯)、二甘油山梨醇酐四(2-乙基己酸酯)等山梨醇酐脂肪酸酯類;甘油單棉籽油脂肪酸酯、甘油單芥子酸酯、甘油三油酸酯、甘油單硬脂酸酯、甘油α,α'-油酸焦麩胺酸酯、甘油蘋果酸單硬脂酸酯等甘油聚甘油脂肪酸酯類;丙二醇單硬脂酸酯等丙二醇脂肪酸酯類;氫化蓖麻油衍生物、甘油烷基醚等。
作為親水性非離子界面活性劑並無特別限定,例如可列舉:POE山梨醇酐單油酸酯、POE山梨醇酐單硬脂酸酯、POE山梨醇酐四油酸酯等POE山梨醇酐脂肪酸酯類;POE山梨糖醇單月桂酸酯、POE山梨糖醇單油酸酯、POE山梨糖醇五油酸酯、POE山梨糖醇單硬脂酸酯等POE山梨糖醇脂肪酸酯類;POE甘油單硬脂酸酯、POE甘油單異硬脂酸酯、POE甘油三異硬脂酸酯等POE甘油脂肪酸酯類;POE單油酸酯、POE二硬脂酸酯、POE單-二油酸酯、乙二醇二硬脂酸酯等POE脂肪酸酯類;POE月桂醚、POE油醚、POE硬脂醚、POE山萮醚、POE2-辛基十二烷基醚、POE二氫膽固醇醚等POE烷基醚類;POE辛基苯醚、POE壬基苯醚、POE二壬基苯醚等POE烷基苯醚類;普洛尼克(pluronic)等普洛尼克型類;POE-POP鯨蠟醚、POE-POP2-癸基十四烷基醚、POE-POP單丁醚、POE-POP氫化羊毛脂、POE-POP甘油醚等POE-POP烷基醚類;特強尼(tetronic)等四POE-四POP乙二胺縮合物類;POE蓖麻油、POE氫化蓖麻油、POE氫化蓖麻油單異硬脂酸酯、POE氫化蓖麻油三異硬脂酸酯、POE氫化蓖麻油單焦麩胺酸單異硬脂酸二酯、POE氫化蓖麻油順丁烯二酸酯等POE蓖麻油氫化蓖麻油衍生物;POE山梨糖醇蜂蠟等POE蜂蠟-羊毛脂衍生物;椰油脂肪酸二乙醇醯胺、 月桂酸單乙醇醯胺、脂肪酸異丙醇醯胺等烷醇醯胺;POE丙二醇脂肪酸酯、POE烷基胺、POE脂肪酸醯胺、蔗糖脂肪酸酯、POE壬基苯基甲醛縮合物、烷基乙氧基二甲基氧化胺、磷酸三油酯等。
作為其他界面活性劑,亦可於穩定性及皮膚刺激性無問題之範圍內調配例如以下界面活性劑,脂肪酸皂、高級烷基硫酸酯鹽、POE月桂基硫酸三乙醇胺、烷基醚硫酸酯鹽等陰離子界面活性劑;烷基三甲基銨鹽、烷基吡啶鎓鹽、烷基四級銨鹽、烷基二甲基苄基銨鹽、烷基胺鹽、聚胺脂肪酸衍生物等陽離子界面活性劑;及咪唑啉系兩性界面活性劑、甜菜鹼系界面活性劑等兩性界面活性劑。
作為上述保濕劑並無特別限定,例如可列舉:木糖醇、山梨醇、麥芽糖醇、硫酸軟骨素、玻尿酸、硫酸黏多糖、栝樓仁酸、去端肽膠原蛋白(atelocollagen)、膽固醇-12-羥基硬脂酸酯、乳酸鈉、膽汁酸鹽、dl-吡咯啶酮羧酸鹽、短鏈可溶性膠原蛋白、二甘油(EO)PO加成物、繅絲花(rosa roxburghii)萃取物、洋蓍草(achillea millefolium)萃取物、草木樨(melilot)萃取物等。
作為上述高級醇並無特別限定,例如可列舉:月桂醇、鯨蠟醇、硬脂醇、山萮醇、肉豆蔻醇、油醇、鯨蠟硬脂醇等直鏈醇;單硬脂基甘油醚(鯊肝醇)、2-癸基十四烷醇、羊毛脂醇、膽固醇、植固醇、己基十二烷醇、異硬脂醇、辛基十二烷醇等支鏈醇等。
作為金屬離子封阻劑並無特別限定,例如可列舉:1-羥基乙烷-1,1-二膦酸、1-羥基乙烷-1,1-二膦酸四鈉鹽、檸檬酸鈉、聚磷酸鈉、偏磷酸鈉、葡萄糖酸、磷酸、檸檬酸、抗壞血酸、琥珀酸、乙二胺四乙酸等。
作為上述天然之水溶性高分子並無特別限定,例如可列舉:阿拉伯膠、黃蓍膠、半乳聚糖、瓜爾膠、刺槐豆膠、刺梧桐樹膠、鹿角菜膠、果膠、瓊脂、榅桲籽(榅桲)、海藻膠(褐藻萃取物)、澱粉(米、玉米、馬鈴薯、小麥)、甘草酸等植物系高分子;三仙膠、葡聚糖、琥珀醯聚糖、聚三葡萄糖等微生物系高分子;膠原蛋白、酪蛋白、白蛋白、明膠等動物系高分子。
作為半合成之水溶性高分子並無特別限定,例如可列舉:羧甲基澱粉、甲基羥基丙基澱粉等澱粉系高分子;甲基纖維素、硝基纖維素、乙基纖維素、甲基羥基丙基纖維素、羥基乙基纖維素、纖維素硫酸鈉、羥基丙基纖維素、羧甲基纖維素鈉(CMC)、結晶纖維素、纖維素粉末等纖維素系高分子;海藻酸鈉、海藻酸丙二醇酯等海藻酸系高分子等。
作為合成之水溶性高分子並無特別限定,例如可列舉:聚乙烯醇、聚乙烯基甲醚、聚乙烯基吡咯啶酮等乙烯基系高分子;聚乙二醇20,000、40,000、60,000等聚氧乙烯系高分子;聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物等共聚合系高分子;聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯醯胺等丙烯酸系高分子;聚甘油、聚伸乙基亞胺、陽離子聚合物、羧基乙烯基聚合物、烷基改質羧基乙烯基聚合物、(丙烯酸羥基乙基酯/丙烯醯基二甲基牛磺酸鈉)共聚物、(丙烯酸鈉/丙烯醯基二甲基牛磺酸鈉)共聚物、(丙烯醯基二甲基牛磺酸銨/乙烯基吡咯啶酮)共聚物、(丙烯醯基二甲基牛磺酸銨甲基丙烯酸山崳醇聚醚-25)交聯聚合物等。
作為無機水溶性高分子並無特別限定,例如可列舉:膨潤土、矽酸鋁鎂(VEEGUM)、合成鋰皂石、鋰膨潤石、矽酸酐等。
作為紫外線遮蔽劑並無特別限定,例如可列舉:對胺基苯甲酸(以下簡稱為PABA)、PABA單甘油酯、N,N-二丙氧基PABA乙酯、N,N-二乙氧基PABA乙酯、N,N-二甲基PABA乙酯、N,N-二甲基PABA丁酯等苯甲酸系紫外線遮蔽劑;N-乙醯基鄰胺基苯甲酸高孟酯(homomenthyl-N-acetylanthranilate)等鄰胺基苯甲酸系紫外線遮蔽劑;水楊酸戊酯、水楊酸薄荷酯、水楊酸高薄荷酯、水楊酸辛酯、水楊酸苯酯、水楊酸苄酯、對異丙醇苯基水楊酸酯等水楊酸系紫外線遮蔽劑;肉桂酸辛酯、4-異丙基肉桂酸乙酯、2,5-二異丙基肉桂酸甲酯、2,4-二異丙基肉桂酸乙酯、2,4-二異丙基肉桂酸甲酯、對甲氧基肉桂酸丙酯、對甲氧基肉桂酸異丙酯、對甲氧基肉桂酸異戊酯、對甲氧基肉桂酸2-乙氧基乙酯、對甲氧基肉桂酸環己酯、α-氰基-β-苯基肉桂酸乙酯、α-氰基-β-苯基肉桂酸2-乙基己酯、甘油單-2-乙基己醯基-二對甲氧基肉桂酸酯等肉桂酸系紫外線遮蔽劑;2,4-二羥基二苯甲酮、2,2'-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-4'-甲基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸鹽、4-苯基二苯甲酮、4'-苯基-二苯甲酮-2-羧酸2-乙基己酯、2-羥基-4-N-辛氧基二苯甲酮、4-羥基-3-羧基二苯甲酮等二苯甲酮系紫外線遮蔽劑;3-(4'-甲基亞苄基)-d,l-樟腦、3-亞苄基-d,l-樟腦、尿刊酸、尿刊酸乙酯、2-苯基-5-甲基苯并唑、2,2'-羥基-5-甲基苯基苯并三唑、2-(2'-羥基-5'-第三辛基苯基)苯并三唑、2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、二雙亞苄肼(dibenzalazine)、聯大茴香甲醯基甲烷、4-甲氧基-4'-第三丁基二苯甲醯甲烷、5-(3,3-二甲基-2-亞降莰基)-3-戊烷-2-酮等。
作為其他藥劑成分並無特別限定,例如可列舉:維生素A油、視黃醇、視黃醇棕櫚酸酯、肌醇、鹽酸吡哆醇、菸鹼酸苄酯、菸鹼醯胺、DL-α-生育酚菸鹼酸酯、抗壞血酸磷酸鎂、2-O-α-D-吡喃葡萄糖-L-抗壞血酸、維生素D2(ergocalciferol,麥角鈣化固醇)、dl-α-生育酚、乙酸dl-α-生育酚、泛酸、生物素等維生素類;雌二醇、乙炔雌二醇等激素;精胺酸、天冬胺酸、胱胺酸、半胱胺酸、甲硫胺酸、絲胺酸、白胺酸、色胺酸等胺基酸;尿囊素、薁等抗炎劑、熊果苷等美白劑;單寧酸等收斂劑;L-薄荷腦、樟腦等清涼劑;或硫、鹽酸溶菌酶、鹽酸吡哆醇等。
作為各種萃取液並無特別限定,例如可列舉:魚腥草萃取物、黃柏萃取物、草木樨萃取物、蕁麻萃取物、甘草萃取物、芍藥萃取物、石鹼草(saponaria officinalis)萃取物、絲瓜萃取物、奎寧萃取物、虎耳草萃取物、苦參萃取物、萍蓬草萃取物、茴香萃取物、報春花萃取物、薔薇萃取物、地黃萃取物、檸檬萃取物、紫根萃取物、蘆薈萃取物、菖蒲根萃取物、桉樹萃取物、木賊萃取物、紅根草萃取物、麝香草萃取物、茶萃取物、海藻萃取物、黃瓜萃取物、丁香萃取物、覆盆子萃取物、蜂草(melissa)萃取物、人蔘萃取物、七葉樹萃取物、桃萃取物、桃葉萃取物、桑萃取物、矢車菊(centaurea cyanus)萃取物、金縷梅萃取物、胎盤萃取物、胸腺萃取物、絲綢萃取液、甘草萃取物等。
作為上述各種粉體,可列舉:鐵丹、氧化鐵黃、氧化鐵黑、雲母鈦、氧化鐵被覆雲母鈦、氧化鈦被覆玻璃薄片等光亮性著色顏料、雲母、滑石、高嶺土、絹雲母、二氧化鈦、氧化矽等無機粉末或聚乙烯粉末、尼龍粉末、交聯聚苯乙烯、纖維素粉末、聚矽氧粉末等有機粉末等。較佳 為:為了提昇官能特性、及提昇化妝持續性,而將粉末成分之一部分或全部利用聚矽氧類、氟化合物、金屬皂、油劑、醯基麩胺酸鹽等物質並藉由公知之方法進行疏水化處理而使用。又,亦可混合不屬於本發明之其他複合粉體而使用。
於使用本發明之四角板狀氧化鋅粒子作為於油墨中之添加成分之情形時,可列舉:氧化鈦、鐵丹、銻紅、鎘黃、鈷藍、鐵藍、群青、碳黑、石墨等有色顏料;及碳酸鈣、高嶺土、黏土、硫酸鋇、氫氧化鋁、滑石等體質顏料。進而,作為有機顏料,可與可溶性偶氮顏料、不溶性偶氮顏料、偶氮色澱(azo lake)顏料、縮合偶氮顏料、酞菁銅顏料、縮合多環顏料等顏料成分;蟲膠樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸樹脂、苯乙烯-順丁烯二酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸-順丁烯二酸樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂等黏合劑樹脂;水混和性有機溶劑等併用而使用。
於使用本發明之四角板狀氧化鋅粒子作為於塗料組成物中之添加成分之情形時,可與丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、環氧樹脂等塗膜形成樹脂;著色顏料、體質顏料、光亮性顏料等各種顏料;硬化觸媒、表面調整劑、消泡劑、顏料分散劑、塑化劑、造膜助劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑等併用而使用。又,塗料中之樹脂可為具有硬化性者,亦可為不具有硬化性者。
[實施例]
以下,藉由實施例對本發明進行詳細地說明。再者,本發明並不限定於以下實施例。
(實施例1)
將氧化鋅100g(堺化學工業公司製造I型氧化鋅)添加至由35質量%鹽酸(和光純藥工業公司製造之特級試劑)259g及離子交換水647g構成之鹽酸水溶液中,將氧化鋅完全地溶解,而製備氯化鋅水溶液。進而,將離子交換水90ml中溶解有硝酸鋁九水合物(和光純藥製造)9.39g者添加至所製備之氯化鋅水溶液中,加以溶解直至變為完全透明。此時,相對於氧化鋅之鋅元素,鋁為2mol%。另一方面,將碳酸鈉(和光純藥工業公司製造之特級試劑)300g溶解於離子交換水2000ml中,另外製備碳酸鈉水溶液。將上述溶解有硝酸鋁之氯化鋅水溶液與碳酸鈉水溶液於pH=8下歷時60分鐘同時進行中和,使沈澱物生成。繼而,於進行熟成30分鐘後,將沈澱物充分地洗淨後過濾,於130℃乾燥12小時。利用瑪瑙研缽將乾燥粉壓碎,製成燒成前前驅物。於大氣中、400℃使用電爐對燒成前前驅物燒成2小時,而獲得含有鋁之微細之原料氧化鋅。
將所獲得之原料氧化鋅96g利用480ml之去離子水進行再漿化而製成漿體。繼而,一面攪拌該漿體一面升溫至90℃。繼而,將硝酸鋅六水合物(和光純藥工業公司製造)428.38g溶解於離子交換水,而製備硝酸鋅水溶液360ml。此時,硝酸鋅水溶液之重量為550.0g。將該水溶液歷時2小時添加於再漿化漿體中,一面攪拌一面於90℃進行熟成1小時。於熟成後,將所生成之漿體過濾並洗淨。繼而,將所獲得之濾餅於130℃乾燥12小時,藉此獲得四角板狀鋅化合物。藉由將所獲得之四角板狀鋅化合物於450℃進行大氣燒成1小時,而獲得四角板狀氧化鋅粒子。對所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之尺寸、形態利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000F,日本電子公司製造)進行觀察。所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之長邊之長度與短邊 之長度之比為1.09,長邊之長度與厚度之比為9。又,長邊之長度為24μm。將所獲得之電子顯微鏡照片示於圖1。又,氧化鋅含有率為97.6重量%,且未自XRD圖案發現異相。將XRD圖案示於圖12。
(實施例2)
添加利用氯化鎵(YAMANAKA HUTECH製造)預先製備之氯化鎵水溶液16.48g來代替硝酸鋁九水合物(和光純藥工業公司製造),除此以外,以與實施例1相同之方式獲得四角板狀氧化鋅粒子。此時,相對於原料氧化鋅之鋅元素,鎵為2mol%。再者,氯化鎵水溶液之鎵含有濃度為10.6wt%,利用ICP發射光譜分析裝置(SEICO Electronics industrial製造之SPS1700 HVR型)對鎵含有濃度進行測定。對所獲得之四角板狀氧化鋅之粒子尺寸、形態利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000F,日本電子公司製造)進行觀察。所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之長邊之長度與短邊之長度之比為1.04,長邊之長度與厚度之比為31。又,長邊之長度為50μm。又,氧化鋅含有率為96.7重量%,且未自XRD圖案發現異相。
(實施例3)
將FINEX-50(堺化學工業公司製造粒徑0.02μm)48g利用240ml之去離子水進行再漿化而製成漿體。將離子交換水50ml中溶解有硝酸鋁九水合物(和光純藥工業公司製造)4.51g之水溶液混合於該漿體中,一面攪拌該漿體一面升溫至90℃。此時,相對於原料氧化鋅之鋅元素,鋁為2mol%。將離子交換水中溶解有硝酸鋅六水合物(和光純藥工業公司製造)214.19g之硝酸鋅水溶液180ml歷時2小時添加於該漿體中,一面攪拌一面於90℃熟成1小時。此時,硝酸鋅水溶液之重量為275.0g。於熟成後,將所生成之 漿體過濾並進行水洗。繼而,將所獲得之濾餅於130℃乾燥12小時,藉此獲得四角板狀鋅化合物。藉由將所獲得之四角板狀鋅化合物於450℃進行大氣燒成1小時,而獲得四角板狀氧化鋅粒子。對所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之尺寸、形態利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-840F,日本電子公司製造)進行觀察。所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之長邊之長度與短邊之長度之比為1.03,長邊之長度與厚度之比為14。又,長邊之長度為14μm。將所獲得之電子顯微鏡照片示於圖2。又,氧化鋅含有率為98.0重量%,且未自XRD圖案發現異相。將XRD圖案示於圖13。
(實施例4)
將所獲得之四角板狀鋅化合物於700℃進行大氣燒成1小時,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得四角板狀氧化鋅粒子。對所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之尺寸、形態利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000F,日本電子公司製造)進行觀察。所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之長邊之長度與短邊之長度之比為1.16,長邊之長度與厚度之比為11。又,長邊之長度為22μm。將所獲得之電子顯微鏡照片示於圖3。又,氧化鋅含有率為97.4重量%,且未自XRD圖案發現異相。將XRD圖案示於圖14。
(實施例5)
添加硝酸鋁九水合物(和光純藥工業公司製造)4.695g,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得四角板狀氧化鋅粒子。此時,相對於原料氧化鋅之鋅元素,鋁為1mol%。對所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之尺寸、形態利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000F,日本電子公司製造)進行觀察。所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之長邊之長度與短邊之長度之比為1.13,長 邊之長度與厚度之比為8。又,長邊之長度為18μm。將所獲得之電子顯微鏡照片示於圖4。又,氧化鋅含有率為98.9重量%,且未自XRD圖案發現異相。將XRD圖案示於圖15。
(實施例6)
添加硝酸鋁九水合物(和光純藥工業公司製造)18.78g,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得四角板狀氧化鋅粒子。此時,相對於原料氧化鋅之鋅元素,鋁為4mol%。對所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之尺寸、形態利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000F,日本電子公司製造)進行觀察。所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之長邊之長度與短邊之長度之比為1.11,長邊之長度與厚度之比為5。又,長邊之長度為20μm。將所獲得之電子顯微鏡照片示於圖5。又,氧化鋅含有率為96.3重量%,且未自XRD圖案發現異相。將XRD圖案示於圖16。
(實施例7)
將所獲得之四角板狀鋅化合物投入至氧化鋁舟,使用管狀爐一面使氮氣0.285升/分鐘、氫氣0.015升/分鐘之混合氣體流通一面以200℃/小時升溫至750℃並於該狀態下保持8小時,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得四角板狀氧化鋅粒子。對所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之尺寸、形態利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000F,日本電子公司製造)進行觀察。所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之長邊之長度與短邊之長度之比為1.20,長邊之長度與厚度之比為12。又,長邊之長度為17μm。將所獲得之電子顯微鏡照片示於圖6。又,氧化鋅含有率為97.2重量%,且未自XRD圖案發現異相。將XRD圖案示於圖17。
(實施例8)
將所獲得之四角板狀鋅化合物投入至氧化鋁舟,使用管狀爐,一面使氮氣0.285升/分鐘、氫氣0.015升/分鐘之混合氣體流通一面以200℃/小時升溫至750℃並於該狀態下保持8小時,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得四角板狀氧化鋅粒子。對所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之尺寸、形態利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000F,日本電子公司製造)進行觀察。所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之長邊之長度與短邊之長度之比為1.08,長邊之長度與厚度之比為36。又,長邊之長度為58μm。將所獲得之電子顯微鏡照片示於圖7。又,氧化鋅含有率為96.3重量%,且未自XRD圖案發現異相。將XRD圖案示於圖18。
(比較例1)
將硝酸鋅六水合物428.38g變更為氯化鋅(和光純藥公司製造)196.29g,除此以外,以與實施例6相同之方式獲得氧化鋅粒子。對所獲得之氧化鋅粒子之尺寸、形態利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000F,日本電子公司製造)進行觀察。所獲得之氧化鋅粒子之形狀為不定形,無法測量長邊之長度與短邊之長度之比及四角板狀之長邊之長度與厚度之比。將所獲得之電子顯微鏡照片示於圖8。又,氧化鋅含有率為77.3重量%,且自XRD圖案確認有異相。將XRD圖案示於圖19。
(比較例2)
將硝酸鋅六水合物428.38g變更為硫酸鋅七水合物(和光純藥公司製造)414.11g,除此以外,以與實施例5相同之方式獲得氧化鋅粒子。對所獲得之氧化鋅粒子之尺寸、形態利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000F,日 本電子公司製造)進行觀察。所獲得之氧化鋅粒子之形狀為不定形,無法測量長邊之長度與短邊之長度之比及四角板狀之長邊之長度與厚度之比。將所獲得之電子顯微鏡照片示於圖9。又,氧化鋅含有率為79.9重量%,且自XRD圖案確認有異相。將XRD圖案示於圖20。
(比較例3)
將硝酸鋅六水合物428.38g變更為乙酸鋅二水合物(和光純藥公司製造)316.09g,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得氧化鋅粒子。對所獲得之氧化鋅粒子之尺寸、形態利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000E,日本電子公司製造)進行觀察。所獲得之氧化鋅粒子之形狀為不定形,無法測量長邊之長度與短邊之長度之比及四角板狀之長邊之長度與厚度之比。將所獲得之電子顯微鏡照片示於圖10。又,氧化鋅含有率為97.2重量%,且未自XRD圖案發現異相。將XRD圖案示於圖21。
(比較例4)
不添加硝酸鋁九水合物,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得氧化鋅粒子。對所獲得之氧化鋅粒子之尺寸、形態利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000F,日本電子公司製造)進行觀察。所獲得之氧化鋅粒子之形狀為針狀,無法測量長邊之長度與短邊之長度之比及四角板狀之長邊之長度與厚度之比。將所獲得之電子顯微鏡照片示於圖11。又,未自XRD圖案確認有異相。
(氧化鋅含有率)
氧化鋅之含有率係利用波長分散型螢光X射線分析裝置(Rigaku公司製造之Primus II)進行分析。
(粉末X射線繞射評價)
圖12至圖21所示之X射線繞射之光譜係表示藉由X射線繞射裝置RINT-TTR III(Rigaku公司製造)進行分析所得之結果者。測定條件按照X射線源CuK α、波長λ=1.5418、掃描模式FT、掃描範圍2 θ=10.000°至2 θ=60.000°、階寬0.04°、計數時間0.2秒進行測定。
(長邊之長度與短邊之長度之比及長邊之長度與厚度之比及長邊之長度)
長邊之長度/短邊之長度係藉由如下方法而測得者:算出於利用掃描式電子顯微鏡(SEM,JSM-7000F,日本電子公司製造)以1個視野中映入10個粒子之倍率所拍攝之照片中之板狀粒子之各長邊之長度/短邊之長度,並算出50個板狀粒子之平均值。
又,長邊之長度與厚度之比即長邊之長度/厚度係藉由如下方法而測得者:以與測量長邊之長度/短邊之長度之情形相同之方式,以板狀之側面作為厚度,算出長邊之長度/厚度,並算出50個板狀粒子之平均值。又,長邊之長度係藉由如下方法而測得者:以與測量長邊之長度/短邊之長度之情形相同之方式測定板狀粒子之長邊之長度,並算出50個板狀粒子之平均值。
針對以上之實施例、比較例之氧化鋅,將其製造方法及所獲得之氧化鋅粒子之形狀匯總於表1。
[粉末特性評價]
(體積固有電阻值)
使用如下方法,對藉由實施例7及實施例8所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之體積固有電阻值進行測定。
將樣品0.8g放至內徑20mm之氯乙烯製之筒,使用兩側兼備有電極之導電性佳之治具挾住樣品,對樣品以施加200kgf/cm2之荷重之方式利用手壓機施加荷重。然後,一面維持該狀態,一面利用測試機測定電極兩端之電阻值。根據電阻值,藉由下式求出體積固有電阻值。
(式)體積固有電阻值(Ω‧cm) =電阻值(Ω)×樣品之加壓面積(cm2)/加壓時之厚度(cm)
實施例7之體積固有電阻值為590Ω‧cm,實施例8之體積固有電阻值為15Ω‧cm。根據以上可知,本發明之四角板狀氧化鋅粒子為導電性優異者。
(滑動性評價)
使用如下方法,對藉由實施例1及實施例4所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之滑動性進行測定。將25mm寬之雙面膠帶貼於載玻片,放置粒子並利用化妝用粉撲展開,利用摩擦感測試機KES-SE(KATO TECH公司製造)使用聚矽氧橡膠製之摩擦元件測定摩擦係數,根據摩擦係數(μ)之20mm間之平均值,算出平均摩擦係數MIU、及摩擦係數之平均偏差MMD,評價滑動性。將結果示於表2。
根據表2可知,與其他氧化鋅相比,實施例1及實施例4之四角板狀氧化鋅粒子為平均摩擦係數及摩擦係數之變動較小,係滑動性佳之粒子。使用堺化學製造之FINEX-50(平均粒徑20nm)、I型氧化鋅(平均粒徑0.6μm)、大粒子氧化鋅LPZINC(平均粒徑2μm)進行比較。
(紫外線遮蔽性評價)
使用如下方法,對藉由實施例1所獲得之四角板狀氧化鋅粒子之紫外線遮蔽性進行測定。
對所獲得之粉末於經壓粉之狀態下利用紫外可見紅外分光光度計(日本分光製造之V-570型分光光度計及ILN471型積分級裝置)測定反射率。於波長範圍300~800nm、測定速度200nm/min下進行測定。將結果示於圖22。
根據圖22可知,實施例1中獲得之四角板狀氧化鋅具有優異之紫外線遮蔽效果。
根據以上結果可知,本發明之四角板狀氧化鋅粒子粒子係滑動性佳之粒子,可較佳地用作化妝品用素材。
[產業上之可利用性]
本發明之四角板狀氧化鋅粒子可較佳地使用於化妝料、樹脂 組成物、塗料組成物、油墨組成物等各用途。

Claims (10)

  1. 一種四角板狀氧化鋅粒子,其長邊之長度與短邊之長度之比(長邊之長度/短邊之長度)為1.00~1.30,長邊之長度與厚度之比(長邊之長度/厚度)為3~100。
  2. 如申請專利範圍第1項之四角板狀氧化鋅粒子,其中,長邊之長度為5μm以上且100μm以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之四角板狀氧化鋅粒子,其中,氧化鋅之含有率為85重量%以上,且未自XRD圖案發現異相。
  4. 一種如申請專利範圍第1、2或3項之四角板狀氧化鋅粒子之製造方法,其具有:將原料氧化鋅、硝酸鋅、以及3價及/或4價之金屬元素於溶劑中混合之步驟(1)。
  5. 如申請專利範圍第4項之四角板狀氧化鋅粒子之製造方法,其中,3價及/或4價之金屬元素之一部分或全部存在於原料氧化鋅中。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之四角板狀氧化鋅粒子之製造方法,其中,3價及/或4價之金屬元素之一部分或全部溶解及/或分散於溶劑中。
  7. 一種化妝料,其含有申請專利範圍第1至3項中任一項之四角板狀氧化鋅粒子。
  8. 一種樹脂組成物,其含有申請專利範圍第1至3項中任一項之四角板狀氧化鋅粒子。
  9. 一種塗料組成物,其含有申請專利範圍第1至3項中任一項之四角板狀氧化鋅粒子。
  10. 一種油墨組成物,其含有申請專利範圍第1至3項中任一項之四角板 狀氧化鋅粒子。
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