JPH0643566B2

JPH0643566B2 - 着色アルミニウム顔料の製造法

Info

Publication number: JPH0643566B2
Application number: JP15891786A
Authority: JP
Inventors: 政章堀野; 忠光浦本; 隆雄丹下; 東一関; 充夫河合
Original assignee: Pola Chemical Industries Inc
Current assignee: Pola Orbis Holdings Inc
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1986-07-07
Publication date: 1994-06-08
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: JPS6315861A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、改良された着色アルミニウム顔料の製造法に
関するものであり、更に詳しくは赤外線カット効果を有
し、着色性に優れ、且つ顔料自体の沈殿、偏析、色分
れ、色むら等を生じない特に化粧料用として好適な着色
アルミニウム顔料を提供せんとするものである。

従来、一般に化粧料用として使用されている赤外線カッ
ト効果をもつ着色顔料としては、樹脂にアルミ蒸着を施
したのち細断したもの言わゆるラメ剤などがあったが、
これを例えばメークアップ化粧料に用いる場合、樹脂自
体の安全性の問題や、他成分との比重差による分散性の
問題、更にメタリック調の光沢が強く、顔面塗布時にギ
ラギラ感が出現し特にベースメーク料には不向きである
など、自から化粧料の製造上及び剤型上で制限を受ける
問題があった。

これに対して、赤外線カット効果をもつ未着色のアルミ
ニウム粉末は灰色〜灰黒色を呈していて、メークアップ
化粧料に配合した場合、外観色、塗布色ともにくすみを
生じやすく、高彩度を有する良質なものが得られなかっ
た。同様に、アルミニウム粉末は粉塵爆発の危険性から
微粉末化が難しく、平均粒子径が１３〜５０μと大きい
のが通常であり、従ってメタリックな光沢を有し、赤外
線カット効果を明確に感じて温感を感じない濃度でメー
クアップ化粧料に配合した場合、顔面上におけるメーク
色味の発色性が悪く、異様な光沢が出てしまい、メーク
アップ効果を大きく損うものとなり必然的に使用し得る
濃度は０．１〜０．５％程度の低い配合濃度に留まり、
赤外線カット効果に寄与しないものであった。

一方、これまで塗料等の着色剤を得るため、アルミニウ
ムを着色顔料化する技術も存在していた。例えば特公昭
５３−４００４号や特公昭５５−５７８０号には、好ま
しくはベーマイト処理をしたアルミニウム粉末を弱アル
カリ性の処理液で処理して着色アルミニウム顔料を得る
方法が既に開示されている。

然しながら、斯る方法によるアルミニウムの着色顔料化
は、アルミニウムが両性物質でしかも反応性の非常に高
い物質であるため、アルカリ処理液中で急激な溶解、突
沸が生じ、着色度（金属水酸化物の被覆率）のコントロ
ールが殆んど不可能であること、及び単位重量当りの表
面積は粒子径が小さくなる程大きくなる為、粒子径の小
さなもの（例えば１３μ以下）のものを用いると上記の
溶解性の問題から着色化処理自体が困難となるなどの問
題があった。また、得られた着色アルミニウムについて
も、ベーマイト処理がアルミニウムの赤外線カット効果
の低下を招くこと、更にアルカリ条件下で金属水酸物処
理した着色アルミニウムは、黒変化し易く、きれいな高
彩度の色味がでにくいばかりか色調のコントロールも難
しいこと、且つ赤外線カット効果の一層の低下が著しい
ことなどの欠点があった。

そこで、本発明者らは、アルミニウムの有する赤外線カ
ット効果を損わず、着色性に優れ、しかも他の粉体や顔
料との分散性に優れて沈殿、偏析、色分れ、色むら等を
生じない着色アルミニウム顔料を得んと鋭意研究した結
果、本発明の完成に至ったものである。

すなわち、本発明は、金属アルミニウム単独のアルミニ
ウム粉末またはアルミニウム被覆無機粉末を金属塩とキ
レート能を有する有機化合物と分散剤とを含む弱酸性乃
至中性のＰＨ領域を有する溶液中に浸漬処理し、アルミ
ニウム粉末またはアルミニウム被覆無機粉末表面上に金
属酸化物層を沈着せしめることを特徴とする着色アルミ
ニウム顔料の製造法に関するものである。尚、本発明の
製造法は、アルミニウム粉末またはアルミニウム被覆無
機粉末表面上に金属酸化物層を沈着せしめた後、撥水剤
による撥水性化処理を行なうこともできる。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の方法に適用されるアルミニウム粉末としては、
ミネラルスピリットもしくは高級脂肪酸処理したもの、
またはそれらを除去した金属アルミニウム粉末であり、
ベーマイト処理したものは前述の如く赤外線カット効果
の低下や色味が黒味を帯びてくるので余り好ましくな
い。同様に、アルミニウム被覆無機粉末としては、アル
ミニウム被覆タルク、アルミニウム被覆セリサイト、ア
ルミニウム被覆酸化チタン、アルミニウム被覆白雲母、
アルミニウム被覆カオリン等であり、基質は一般に汎用
される無機粉末であれば良く、特にこれらに限定される
ものでない。基質に対するアルミニウムの被覆方法自体
は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンビーム法等
の常法の中で目的とする膜厚等に応じて適宜選択すれば
良い。

また、アルミニウム粉末またはアルミニウム被覆無機粉
末（以下、アルミニウム粉末等という）の平均粒子径に
ついては特に制限はないが、本発明の方法の特長を有利
に生かせる点では、５〜１８μの範囲のものが好まし
い。

次に、金属塩としてはコバルト、マンガン、鉄等の水溶
性塩例えば塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩など、具体的には塩
化コバルト、塩化マンガン、塩化鉄、硫酸コバルト、硫
酸マンガン、硫酸鉄、硝酸コバルト、硝酸マンガン、硝
酸鉄等が例示されるが、塩酸塩や硫酸塩を用いる場合は
副生する希塩酸や希硫酸とアルミニウムとがゆっくりと
反応するので硝酸塩が有利に使用される。硝酸塩を用い
る場合には、副生する硝酸とアルミニウムとが不動態を
形成し易く、塩酸塩や硫酸塩を用いた場合と比較してア
ルミニウムの溶解速度の抑制が見込まれるためである。

また、キレート能を有する有機化合物としては、一般に
金属イオンと錯体を形成し得る各種有機化合物であれば
良く、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、酒石酸、
クエン酸、フタル酸、グリセリン及びそれらの誘導体な
どを含むＯ−配位キレート化剤、メチルアミン、エチル
アミン、エチレンジアミン四酢酸（Ｆｅ−ＥＤＴＡ）な
どを含むＮ−配位キレート化剤、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、グル
タミン酸及びそれらの誘導体などを含むＯ−配位基とＮ
−配位基を有するキレート化剤などが挙げられる。これ
らのキレート能を有する有機化合物は１種または２種以
上が選択され、使用される金属塩の種類、濃度及び目的
とするアルミニウム粉末等表面上への金属酸化物層の沈
着量などに応じて必要量が添加され、金属塩から金属酸
化物への変換段階における金属イオンの安定化を図るも
のである。

一方、分散剤については溶液中に浸漬処理されるアルミ
ニウム粉末等を溶液中に分散せしめ、アルミニウム粉末
等表面上に均一な金属酸化物層を形成させると共に、処
理時間の短縮化を図り前述のアルミニウムの溶解の問題
を低減させるために用いられるものであり、通常の水溶
性界面活性剤であれば全て使用が可能であり、特に限定
されない。また、その他の分散剤としては、低級アルコ
ール類例えばメタノール、エタノール、イソプロパノー
ルなどを使用しても良い。

本発明の方法では、上記した金属塩、キレート能を有す
る有機化合物ならびに分散剤を含む処理溶液を弱酸性乃
至中性のＰＨ領域、具体的にはＰＨ５以上〜８未満好ま
しくはＰＨ６以上〜８未満の範囲に維持させておくこと
が重要である。処理溶液を上記範囲に維持させておくこ
とにより、彩度の高い顔料が得られるようになり、且つ
着色度の制御管理が可能となり、アルミニウム粉末等の
平均粒子径が小さいもの（例えば１３μ以下）も用いる
ことが可能となった。このため、ＰＨ調整剤が必要とあ
れば、水酸化アルカリ、アンモニア、アミン、炭酸アル
カリ、及びアルミン酸のアルカリ塩などを加えても良
い。上記範囲よりＰＨが大、すなわちアルカリ性領域に
なると、アルミニウム粉末等の溶解性が著しく進行し、
時として突沸等も生じるなど作業性も悪化し、また得ら
れた着色アルミニウム顔料は黒色味を帯びて彩やかな色
彩を呈さず、且つ赤外線カット効果の低下も著しく、と
ても化粧料用に適するものとは成り難い。反対に、ＰＨ
が小、すなわち酸性領域になると、処理溶液中における
金属酸化物の溶解性が増し、アルミニウム粉末等への着
色度が低く、特に高度な着色性（金属酸化物の沈着度
大）は望み難くなる。

次に、アルミニウム粉末等の処理溶液への浸漬条件等に
ついては、金属塩の種類、濃度や目的とする金属酸化物
の沈着度合などに応じて変動させることは可能である
が、通常は金属塩から金属酸化物に至る反応性などを踏
まえて、溶液温度６０〜１００℃、浸漬時間５〜６０分
の範囲下で適宜選択される。尚、５分より短い浸漬時間
では、一部に未着色のアルミニウム粉末等が残存するの
で避けた方が良い。

ここで、本発明の方法で得られる着色アルミニウム顔料
中には、沈着する金属酸化物層の含有率として着色アル
ミニウム顔料全体に対して１０〜８０重量％の範囲を維
持することが望ましい。その理由としては、下限の１０
重量％より少ない含有率ではアルミニウム粉末等の金属
光沢が消失せず、灰黒色味が残り、化粧料に用いた場合
にメークアップ効果を損う様になり、反対に８０重量％
を越えると金属酸化物顔料化され、色味は強調されるも
ののアルミニウム粉末等のもつ赤外線カット効果が著し
く低下してしまうためである。

以上、本発明の方法に係る各種成分及び条件等について
述べてきたが、ここで更に詳しく本発明の方法を説明す
るため、代表的な製造フローを以下に示しておく。

(1) 精製水１００〜１０００ｍｌ中にキレート剤０．
００２〜０．２モルと金属塩０．００１〜０．１モル及
び分散剤０．００１〜１．３モルとを溶解し（溶液のＰ
Ｈは0.7〜2.0程度）、これにアミンを添加してＰＨを５
〜８の間に調整後、アルミニウム粉末等を添加して５〜
６０分間加温撹拌（ＰＨは８未満を維持）した後、精製
水を１００〜１０００ｍｌ加え、濾過、水洗、乾燥す
る。

(2) 精製水１００〜１０００ｍｌ中にキレート剤０．
０００１〜０．０８モルと金属塩０．００１〜０．１モ
ルとを溶解し（溶液のＰＨは0.7〜2.0程度）、これにア
ルカリ塩を徐々に添加してＰＨを５〜８の間に調整後、
分散剤０．００１〜５％とアルミニウム粉末等を添加し
て５〜６０分間加温撹拌（ＰＨは８未満を維持）した
後、精製水を１００〜１０００ｍｌ加え、濾過、水洗、
乾燥する。

本発明の方法では、上記の如くして得られた着色アルミ
ニウム顔料に対し、更に撥水性と肌への付着性の向上を
図るため、場合により撥水剤による撥水性化処理が行な
われる。

斯る場合に用いられる撥水剤としては、高級脂肪酸類例
えばラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘニ
ン酸、オレイン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、ウ
ンデシレン酸、ラノリン脂肪酸、トール油、イソステア
リン酸、ダイマー酸などや、シリコンオイル例えばメチ
ルハイドロジエンポリシロキサン、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及びこれらの構造
類似物などが挙げられ、一種または二種以上の混合物と
して用いられる。

また具体的な撥水性化処理の方法としては、撥水剤を揮
発性有機溶媒例えばアセトン、酢酸エチル、イソプロパ
ノール、エタノール等の中に０．１〜２０重量％程度溶
解した溶液に着色アルミニウム顔料を５〜４０重量％程
度撹拌しながら徐々に添加して５分〜２時間撹拌後、溶
媒を撹拌下、必要ならば加温して揮散させ、着色アルミ
ニウム顔料の表面に１〜１０μ程度の撥水剤を被覆する
か、また別法として撥水剤が高級脂肪酸類のみの時は、
着色アルミニウム顔料に対して高級脂肪酸類０．１〜２
０重量％を均一に混合した後、真空状態に減圧し、６０
〜１２０℃で撹拌処理すると上述と同様の撥水剤による
被覆を行なうことができる。

本発明の方法によって得られた着色アルミニウム顔料
は、アルミニウム粉末等の表面に金属酸化物が均一且つ
強固に固着したもので、アルミニウム粉末等と金属酸化
物とが一体的に挙動し、偏析、色分れ、色むら等を生ぜ
ず、一方では脆弱で容易に微粉砕化され、他の化粧料成
分、塗料成分等と混練することにより解枠でき分散性に
優れ、粉砕工程を必要としないものである。同様に、着
色アルミニウム顔料は微粉末アルミニウム固有の付着性
の良さを残し、また金属アルミニウムのメタリックな光
沢を抑え、しかも赤外線カット効果をも維持している。
更に、用いる金属塩特に金属の種類により赤色系、緑色
系、黄色系等の幅広い色調が、また使用する金属塩濃度
により幅広い着色度が得られるものである。

また、着色アルミニウム顔料に対し撥水剤による処理を
行なった場合には、撥水性の向上は当然として、肌への
付着性の更なる向上が図られ、これは特に化粧料へ適用
した場合に好ましい結果を与え得る。

以下に、本発明の実施例を示す。当然のことながら、本
発明はこれらによって限定されるものではない。

実施例1. 硝酸第２鉄１４．４ｇ、シュウ酸２．４ｇを精製水５０
０ｍｌに溶解（ＰＨ１．２２）し、この溶液にトリエタ
ノールアミン１８．２５ｇを注入してＰＨ５．０９とし
た。この溶液中にミネラルスピリット、オレイン酸で表
面処理したアルミニウム被覆酸化チタン２ｇとエタノー
ル４３．３ｇを加え、８０〜８３℃で１３分間、加温処
理すると、この時点でＰＨ７．１５であり、これに精製
水５００ｍｌを加え、濾過、水洗、乾燥してゴールドを
呈した着色アルミニウム顔料２．６６ｇを得た。

実施例2. 実施例１の方法により得られた着色アルミニウム顔料１
００ｇを、ステアリン酸５ｇ、メチルハイドロジエンポ
リシロキサン（信越化学ＫＦ９９）５ｇを溶解したイソ
プロパノール１００ｇ中に加え、１５分間撹拌した後、
取り出し、イソプロパノールを揮散させた後、１００℃
で５時間処理して撥水性を有する着色アルミニウム顔料
１０８．５ｇを得た。

実施例3. 硝酸第２鉄３．６ｇ、酒石酸０．６ｇならびにP.O.Eソ
ルビタンモノラウレート１．５ｇを精製水150ｍｌ中に
溶解（ＰＨ１．３４）し、これに鉄−ＥＤＴＡキレート
６．２１ｇを加え撹拌した後、、１Ｎ炭酸ナトリウム３
１．９ｍｌを加えてＰＨ７．２０とした。次に、この溶
液中にエタノール処理したアルミニウム粉末２ｇを入
れ、７３〜７５℃で６分間、加温処理すると、この時点
でＰＨ７．７０であり、これに精製水５００ｍｌを加
え、濾過、水洗、乾燥してゴールドを呈した着色アルミ
ニウム顔料３．０ｇを得た。

実施例4. 実施例３の方法により得られた着色アルミニウム顔料４
８ｇにミリスチン酸１ｇを均一に混合した後、エバポレ
ーターを用い真空状態にした後、１００℃で２時間撹拌
した後、常温に戻し、取り出して撥水性を有する着色ア
ルミニウム顔料４８．８ｇを得た。

実施例5. 硝酸コバルト４．２２ｇ、シュウ酸２．４４ｇならびに
鉄−ＥＤＴＡキレート３．５７ｇを精製水100ｍｌに溶
解し、トリエタノールアミン７．８６ｇを入れＰＨ７．
０８とした。次に１Ｎ水酸化ナトリウムを添加してＰＨ
７．３０とした後、この溶液中にアルミニウム粉末２ｇ
とエタノール５０ｍｌを加え、８５〜８７℃で１０分
間、加温撹拌すると、この時点でＰＨ７．８９であり、
これに精製水500ｍｌを加え、濾過、水洗、乾燥して緑
色を呈した着色アルミニウム顔料３．５４ｇを得た。

次に、前記の如くして得られた本発明の方法による着色
アルミニウム顔料を評価するため、実施例１〜５で得ら
れた着色アルミニウム顔料と比較品として従来の化粧品
用粉末（タルク、セリサイト、カオリン、セルロースパ
ウダー、酸化チタン）、未着色アルミニウム粉末、なら
びに特公昭５３−４００４号の方法で処理した着色アル
ミニウム粉末とを用いて、本発明の方法における特徴で
ある赤外線カット効果の比較及び着色性の比較を行なっ
た。

評価方法としては、カストルオイル４部に対し各試験粉
末１部の割合で調整した試料をフーバーマーラで１００
回処理し、これをガラス板上に０．５ミルのドクターブ
レードで塗布して標品とした。この標品に対し４０cmの
高さから５分間赤外線ランプを照射し、赤外部積算照度
計（スガ試験機株式会社製）を用いて赤外線カット効果
を測定した。同様に、この標品を用いてマンセル色票に
従って測色を行ない、着色性を評価した。その結果を表
−１に示す。

表−１の結果に示される如く、本発明の方法による着色
アルミニウム顔料は、アルミニウム粉末を有する赤外線
カット効果を殆ど損うことなく、且つ明度と彩度が高
く、彩やかさに優れた色味を呈することが明らかとなっ
た。これに対し、未着色アルミニウムは彩度が著しく低
く、明度も低く、灰色を呈しており、また特公昭５３−
４００４号に示された方法により得られた着色アルミニ
ウム粉は赤外線カット効果が著しく低下し、且つ明度、
彩度とも低く、くすんだ・汚れた色味になることが明ら
かとなって、本発明の方法の優秀性が証明された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関東一静岡県静岡市弥生町648番地ポーラ化成工業株式会社内 (72)発明者河合充夫静岡県静岡市弥生町648番地ポーラ化成工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム粉末またはアルミニウム被覆
無機粉末を金属塩とキレート能を有する有機化合物と分
散剤とを含む弱酸性乃至中性のＰＨ領域を有する溶液中
に浸漬処理し、アルミニウム粉末またはアルミニウム被
覆無機粉末表面上に金属酸化物層を沈着せしめることを
特徴とする着色アルミニウム顔料の製造法。
【請求項２】金属塩が硝酸塩である特許請求の範囲第１
項記載の着色アルミニウム顔料の製造法。
【請求項３】ＰＨ領域がＰＨ５以上〜８未満の範囲であ
る特許請求の範囲第１項記載の着色アルミニウム顔料の
製造法。
【請求項４】金属酸化物層の含有率が着色アルミニウム
顔料全体に対して１０〜８０重量％である特許請求の範
囲第１項記載の着色アルミニウム顔料の製造法。
【請求項５】アルミニウム粉末またはアルミニウム被覆
無機粉末を金属塩とキレート能を有する有機化合物と分
散剤とを含む弱酸性乃至中性のＰＨ領域を有する溶液中
に浸漬処理し、アルミニウム粉末またはアルミニウム被
覆無機粉末表面上に金属酸化物層を沈着せしめた後、撥
水剤による撥水性化処理を行なうことを特徴とする着色
アルミニウム顔料の製造法。
【請求項６】金属塩が硝酸塩である特許請求の範囲第５
項記載の着色アルミニウム顔料の製造法。
【請求項７】ＰＨ領域がＰＨ５以上〜８未満の範囲であ
る特許請求の範囲第５項記載の着色アルミニウム顔料の
製造法。
【請求項８】金属酸化物層の含有率が着色アルミニウム
顔料全体に対して１０〜８０重量％である特許請求の範
囲第５項記載の着色アルミニウム顔料の製造法。
【請求項９】撥水剤が高級脂肪酸、シリコンオイルより
選択されるものである特許請求の範囲第５項記載の着色
アルミニウム顔料の製造法。