JPH07102973B2

JPH07102973B2 - 超微粒子酸化チタン粉末およびこれを配合してなる化粧料

Info

Publication number: JPH07102973B2
Application number: JP23149387A
Authority: JP
Inventors: 好一洞ノ上; 弘文田中; 兼広斉藤
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 1987-09-16
Filing date: 1987-09-16
Publication date: 1995-11-08
Anticipated expiration: 2010-11-08
Also published as: JPS6472922A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、超微粒子酸化チタン粉末およびこれを配合し
てなる化粧料に関し、さらに詳しくは、主に黒色顔料と
しての用途、化粧料としての用途あるいは導電材などの
用途が期待される黒色系色彩を有する超微粒子酸化チタ
ン粉末およびこれを配合してなる化粧料に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点従来、黒色顔料としてカーボンブラック粉末あるいは四
三酸化鉄粉末が広く用いられている。このうちカーボン
ブラックは、黒色度および着色力ともに優れているが、
疎水性であるため水に濡れにくく、また一般に粒径が極
端に小さ過ぎるため、混合して用いる場合配合に応じ流
動性が敏感に変動しすぎ、このため使用時に困難が伴う
という問題点があった。またカーボンブラックには、3,
4−ベンツピレンなどの発癌性物質が混入する可能性が
指摘されており、人体への悪影響が懸念されている。

一方、四三酸化鉄は、その磁性のため凝集しやすく、顔
料として用いた場合に、色むらが生じやすいという問題
点があった。そしてまた、四三酸化鉄は、大気中で約15
0℃程度の温度に加熱されると、酸化されてγ−Fe₂O₃に
変化するため、熱安定性に乏しいという点で問題点があ
った。

このように、従来公知の黒色顔料には、何らかの問題点
があり、より品質の優れた黒色顔料が望まれ、このよう
な情況のもとで、本発明者らによって水素ガスを用いて
二酸化チタンを還元して黒色系色彩を有する低次酸化チ
タンを得る方法がすでに提案されている。しかし、この
方法では、1,100℃以上の高温に加熱しないと還元反応
は進行せず、しかもこの際粒子が焼結して粗大化し、微
細で分散性の良い粉末を得ることはできないという問題
点があることが、本発明者らによって見出された。

そこで、上記のような技術的課題を解決するため、本発
明者等は鋭意研究したところ、超微粒子（一般に粒径が
0.1μｍ以下の粒子を超微粒子と呼んでいる）状の二酸
化チタン粉末をメチルアミンガス雰囲気下で、700〜1,1
00℃の温度で加熱還元することによって、黒色度、着色
度、分散性、耐熱性、および人体に対する安全性に優れ
ている黒色系色彩を有する一酸化チタンTiOが得られる
ことを見出し、さらに詳細に検討し、本発明を完成する
に至った。

発明の目的本発明は、上記のような問題点を解決しようとするもの
であって、微細で分散性が良く、顔料、化粧料、導電材
などの用途が期待される黒色系色彩を有する超微粒子お
よびこれを配合してなる化粧料を提供することにある。

発明の概要本発明に係る黒色系色彩を有する超微粒子酸化チタン粉
末は、超微粒子二酸化チタン粉末を、メチルアミンガス
雰囲気下で、700〜1,100℃の温度で加熱還元して得られ
ることを特徴とし、また本発明に係る化粧料は、上記黒
色系色彩を有する超微粒子酸化チタン粉末を配合してな
ることを特徴としている。

発明の具体的説明以下、本発明に係る黒色系色彩を有する超微粒子酸化チ
タン粉末およびこれを配合してなる化粧料について、具
体的に説明する。

本発明に係る超微粒子酸化チタン粉末は、黒色度、着色
度、分散性、耐熱性および人体に対する安全性等に優れ
ているため、黒色顔料、化粧料、導電材、触媒、焼結体
用原料粉末等の用途に使用することができる。

本発明に係る超微粒子酸化チタン粉末を製造するには、
まず、超微粒子状の二酸化チタン粉末を準備する。この
超微粒子状の二酸化チタンの粒径は0.01〜0.04μｍであ
ることが好ましい。本発明にあっては、二酸化チタンは
アナターゼ型、ルチル型あるいはブルッカイト型のいず
れを用いてもよく、その種類は問わないが、アナターゼ
型二酸化チタンを用いた場合には、濃黒色の超微粒子酸
化チタン粉末が得られるため、黒色顔料を製造するため
の原料としては、このアナターゼ型二酸化チタンが特に
好ましい。なお、ルチル型、ブルッカイト型二酸化チタ
ンを用いた場合には、若干青味を帯びた黒色の超微粒子
酸化チタン粉末が得られる。

また、粒径0.01〜0.04μｍの超微粒子二酸化チタン粉末
を用いることによって、還元反応を促進することがで
き、より加熱処理温度を下げることができるという効果
が認められる。すなわち、本発明にあっては、加熱処理
温度を700℃程度にまで下げることが可能であり、この
ため粒子同志が焼結しにくくなり、還元反応により得ら
れる黒色酸化チタンの粒径を小さくすることができ、0.
01〜0.05μｍ程度の一酸化チタンの黒色粉末が得られ
る。

次に、準備した前記超微粒子二酸化チタン粉末を、メチ
ルアミンガス雰囲気下で700〜1,100℃の温度で加熱還元
する。

メチルアミンガスを用いることにより、二酸化チタン中
の酸素原子がメチルアミンの構成元素である水素原子の
みならず炭素原子の作用で脱離した還元反応が促進さ
れ、二酸化チタンの一酸化チタンへの還元反応は、上記
水素ガスまたはアンモニアガスを用いる場合よりも、極
めて速やかに効率よく進行する。したがって、本発明で
は、メチルアミンガスを用いることにより還元反応時間
を大幅に短縮することができる。たとえば、アンモニア
ガスを用いた場合、通常、還元反応時間として４〜５時
間要していたが、メチルアミンガスを用いることによっ
て、還元反応時間を１〜２時間程度に短縮することがで
きる。

またメチルアミンガスを用いる本発明では、二酸化チタ
ンの一酸化チタンへの還元率が極めて高いため、得られ
る一酸化チタン粉末は、黒色度がより高くなり、また導
電性も増大して品質の向上を図ることができる。また、
原料の二酸化チタン粉末の微細さを維持することができ
るため、粒径が0.01〜0.05μｍである超微粒子状の一酸
化チタン黒色粉末を得ることができる。

加熱温度が700℃未満であると、得られる酸化チタン
は、その色調が灰色系となるため、黒色顔料として好ま
しくない。700℃未満の温度で加熱した場合には、還元
反応が十分進まないため、得られる酸化チタンの色調が
灰色系となるのであろうと推察される。また、1,100℃
を越えた温度で加熱すると高温すぎるため、焼結が進行
しすぎて粒子が粗大化し、細かい分散性の良い粉末は得
られないため、好ましくない。本発明にあっては、700
〜1,100℃の温度範囲内の温度で加熱処理した場合に、
良好な黒色系色彩を有する超微粒子酸化チタン粉末が得
られる。

上記のような加熱は、１〜２時間程度であることが好ま
しく、比較的短時間のうちに還元反応が進行する。

本発明に係る化粧料は、上記のようにして製造された黒
色系色彩を有する超微粒子酸化チタン粉末を配合してな
る化粧料であり、この超微粒子酸化チタン粉末は、黒色
度が高く、また粒径が0.01〜0.05μｍであるので分散性
が良く、しかも後述する実施例１におけるパッチ・テス
トの試験結果からもわかるように、人体に対する安全性
にも優れているため、化粧料の黒色顔料として好適であ
る。

このような黒色系色彩を有する超微粒子酸化チタン粉末
が配合された化粧料としては、従来黒色顔料が配合され
る化粧料が挙げられ、具体的には、アイライナー、マス
カラ、アイシャドー、まゆずみなどが挙げられる。

本発明に係る超微粒子酸化チタン粉末は、超微粒子二酸
化チタン粉末を、メチルアミンガス雰囲気下で、700〜
1,100℃の温度で加熱還元して製造されているので、粉
末の粗大化を防止することが可能となり、粒径が0.01〜
0.05μｍ程度の微細な黒色の一酸化チタン粉末が得られ
る。

このように、本発明に係る超微粒子酸化チタン粉末は、
その粒径が微細であるため従来のミクロン単位の黒色粉
末では得られない諸々の特性を有し、たとえば黒色顔料
として用いた場合、その着色力が大きく、また分散性が
非常によい、等の特性を有している。

またこの一酸化チタン粉末は、着色力、分散性に優れて
いるだけでなく、後述する実施例１におけるパッチ・テ
ストの試験結果からもわかるように、人体に対する安全
性にも優れているため、化粧料としての用途にもより好
適なものとして使用できる。

さらに、導電材料として用いた場合、テープ等へのコー
ティング性に著しい向上が見られ、さらにまた微細粒子
は、一般に反応活性が高いため触媒としての用途も期待
できる。

以上のように、本発明に係る超微粒子の黒色酸化チタン
は、前記のような用途が考えられるが、次に（イ）カー
ボンブラック、（ロ）四三酸化鉄ならびに（ハ）流速２
／分のアンモニアガス雰囲気下で、粒径0.02μｍのア
ナターゼ型二酸化チタン粉末を800℃の温度条件で３時
間加熱処理して得られた黒色酸化チタンと、本発明に係
る超微粒子の黒色酸化チタンとの特性の比較を表１に示
す。

表１より本発明に係る超微粒子の黒色酸化チタンは、そ
の色調（Ｌ値）が８〜10で十分な黒さを持ち、またその
微細さにおいても優れていることがわかる。

発明の効果本発明に係る超微粒子酸化チタン粉末は、超微粒子二酸
化チタン粉末を、メチルアミンガス雰囲気下で、700〜
1,100℃の温度で加熱還元して製造されているので、粉
末の粗大化を防止することが可能となり、粒径が0.01〜
0.05μｍ程度の微細な黒色の一酸化チタン粉末が得られ
る。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。

実施例１［超微粒子酸化チタン粉末の製造］原料として粒径0.01μｍのアナターゼ型二酸化チタン粉
末を用いた。メチルアミンガスを流速２／分で流しな
がら、このメチルアミンガス雰囲気下で、前記二酸化チ
タン粉末を800℃の温度条件で２時間加熱還元処理し、
次いで400℃以下に冷却して生成物を取り出した。

得られた生成物は、超微粒子状の黒色酸化チタンであ
り、前記二酸化チタンの一酸化チタンへの還元率は98％
であった。また、その粒径は0.01〜0.02μｍ、色調Ｌ値
は10、比表面積は50m²/gであった。

さらに、この実施例１において得られた、本発明に係る
超微粒子状の黒色酸化チタンについて、前記表１におけ
る（イ）カーボンブラック、（ロ）四三酸化鉄、（ハ）
アンモニアガスを用いて得られた黒色酸化チタンととも
に、下記の方法で着色力試験、分散性試験を行ない、そ
れぞれＬ値を測定し、分散状態を評価した。

その結果を表２に示す。

［着色力試験方法］試料の配合は、黒色顔料３部、白色二酸化チタン47部、
流動パラフィン39部、界面活性剤１部およびセレシン10
部とし、東京電色（株）製カラーアナライザーを用いて
この試料の明度の目安であるＬ値を測定する。

［分散性試験方法］試料の配合は、黒色顔料３部、酢酸ビニル樹脂エマルジ
ョン50部、カルボキシセルロース10重量％水溶液11部、
蒸溜水36部とし、この試料を十分に撹拌した後、１日放
置し、このときの試料の分散状態を目視により観察す
る。分散状態の評価は10段階による評価とし、最も分散
性の良好な試料の分散状態を10とする。

表２より本発明の実施例１の黒色酸化チタンを用いた試
料が、他の黒色顔料を用いた試料と比較して最も大きな
着色力を有し、また最も良好な分散性を有することがわ
かる。

また、本発明に係る実施例１の超微粒子状の黒色酸化チ
タンの人体に対する安全性について、本発明に係る超微
粒子状の黒色酸化チタンを少量の蒸溜水で練り、これを
リントに塗布して30名を対象に、上腕部に24時間閉塞パ
ッチ・テストを行なったところ、陽性率が零であり刺激
性がないことが判明した。

これらの試験結果より、本発明に係る超微粒子状の黒色
酸化チタンが、着色力、分散性および人体に対する安全
性に優れ、メイクアップ化粧料としての用途等に好適で
あることがわかる。

実施例２［超微粒子酸化チタン粉末の製造］原料として粒径0.02μｍのルチル型二酸化チタン粉末を
用いた。メチルアミンガスを流速３／分で流しなが
ら、このメチルアミンガス雰囲気下で、前記二酸化チタ
ン粉末を950℃の温度条件で１時間加熱還元処理し、次
いで400℃以下に冷却して生成物を取り出した。

得られた生成物は、超微粒子状の黒色酸化チタンであ
り、前記二酸化チタンの一酸化チタンへの還元率は99％
であった。また、その粒径は0.02〜0.03μｍ、色調Ｌ値
は９、比表面積は45m²/gであった。

実施例３実施例１で調製した超微粒子状の黒色酸化チタンを用い
て、次の配合によりアイペンシルを製造した。

実施例４実施例２で調製した超微粒子状の黒色酸化チタンを用い
て、次の配合によりアイライナーを製造した。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超微粒子二酸化チタン粉末を、メチルアミ
ンガス雰囲気下で、700〜1,100℃の温度で加熱還元して
得られることを特徴とする黒色系色彩を有する超微粒子
酸化チタン粉末。
【請求項２】超微粒子二酸化チタン粉末を、メチルアミ
ンガス雰囲気下で、700〜1,100℃の温度で加熱還元して
得られる黒色系色彩を有する超微粒子酸化チタン粉末を
配合してなる化粧料。