特開 2024-27742 高隠蔽性ナノ粒子膜とその作製方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024027742

(43)【公開日】2024-03-01

(54)【発明の名称】高隠蔽性ナノ粒子膜とその作製方法

(51)【国際特許分類】

   C01B 33/02 20060101AFI20240222BHJP

   G02B 5/26 20060101ALI20240222BHJP

   A61Q 1/00 20060101ALI20240222BHJP

   A61K 8/19 20060101ALI20240222BHJP

   A61K 8/25 20060101ALI20240222BHJP

   C09D 11/00 20140101ALI20240222BHJP

【ＦＩ】

C01B33/02 Z

G02B5/26

A61Q1/00

A61K8/19

A61K8/25

C09D11/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022130810

(22)【出願日】2022-08-18

(71)【出願人】

【識別番号】504150450

【氏名又は名称】国立大学法人神戸大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000822

【氏名又は名称】弁理士法人グローバル知財

(72)【発明者】

【氏名】杉本 泰

(72)【発明者】

【氏名】藤井 稔

【テーマコード（参考）】

2H148

4C083

4G072

4J039

【Ｆターム（参考）】

2H148FA05

2H148FA07

2H148FA15

4C083AB171

4C083AB172

4C083BB23

4C083CC12

4C083FF01

4G072AA01

4G072BB05

4G072BB09

4G072DD04

4G072DD05

4G072GG01

4G072GG03

4G072HH13

4G072JJ18

4G072LL02

4G072MM02

4G072MM03

4G072MM36

4G072NN21

4G072NN27

4G072PP14

4G072TT01

4G072TT30

4G072UU09

4G072UU30

4J039BA12

4J039BA21

4J039BA35

4J039BE01

4J039EA21

(57)【要約】

【課題】より少ない塗装回数で、高い隠蔽性を実現でき、色相を調整できる高隠蔽性ナノ粒子膜を提供する。
【解決手段】屈折率３以上の無機ナノ粒子を含む厚さ１００～２２０ｎｍの膜であって、可視光領域における反射率が６０％以上、透過率が２０％以下である。屈折率３以上の無機ナノ粒子とは、シリコン（Ｓｉ）、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰなどである。無機ナノ粒子を含む厚さ１００～２２０ｎｍの膜とは、粒子径がほぼ均一な無機ナノ粒子で形成された単層膜、２層又は３層の多層膜、或いは、異なる粒子径の無機ナノ粒子が少なくとも２種以上含む混合膜である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

屈折率３以上の無機ナノ粒子を含む厚さ１００～２２０ｎｍの膜であって、可視光領域における反射率が６０％以上、透過率が２０％以下であることを特徴とする高隠蔽性ナノ粒子膜。

【請求項2】

前記膜は、前記無機ナノ粒子で形成された単層膜であることを特徴とする請求項１に記載の高隠蔽性ナノ粒子膜。

【請求項3】

前記膜は、前記無機ナノ粒子で形成された２層又は３層の多層膜であることを特徴とする請求項１に記載の高隠蔽性ナノ粒子膜。

【請求項4】

前記膜は、異なる粒子径の前記無機ナノ粒子が少なくとも２種以上含む混合膜であることを特徴とする請求項１に記載の高隠蔽性ナノ粒子膜。

【請求項5】

前記膜は、前記無機ナノ粒子の反射率もしくは吸収率を補填する無機又は有機のナノ粒子が更に含まれることを特徴とする請求項１に記載の高隠蔽性ナノ粒子膜。

【請求項6】

前記膜は、可視光領域における隠蔽率が８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の高隠蔽性ナノ粒子膜。

【請求項7】

前記無機ナノ粒子は、消光係数が０．１以下であることを特徴とする請求項１に記載の高隠蔽性ナノ粒子膜。

【請求項8】

請求項１～７の何れかの高隠蔽性ナノ粒子膜を有する化粧用品。

【請求項9】

請求項１～７の何れかの高隠蔽性ナノ粒子膜の作製方法であって、
粒子径が調製された前記無機ナノ粒子を含有するインクを塗布するステップ、を含むことを特徴とする高隠蔽性ナノ粒子膜の作製方法。

【請求項10】

請求項１～７の何れかの高隠蔽性ナノ粒子膜の作製方法であって、
前記無機ナノ粒子の粒子径を制御し、所望の色相の膜に調製するステップ、を含むことを特徴とする高隠蔽性ナノ粒子膜の作製方法。

【請求項11】

請求項１～７の何れかの高隠蔽性ナノ粒子膜の作製方法であって、
前記無機ナノ粒子の粒子径を制御し、可視光領域における所望の波長域の隠蔽率を高めた膜に調製するステップ、を含むことを特徴とする高隠蔽性ナノ粒子膜の作製方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可視光領域において高い隠蔽性を有するナノ粒子膜とその作製方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

顔料を着色材料（化粧品、インクなど）として用いる際には、顔料に含まれる微粒子の光散乱を利用して、透過性を低下させ隠蔽性を高くする必要がある。微粒子の材料は、屈折率が高いほど散乱効率が大きくなり、隠蔽性が高くなるため、これまで一般的に二酸化チタン（屈折率２．５）が用いられてきた。

【0003】

また、化粧品など色を向上させるナノ粒子を含む組成物として、ヒュームドシリカ、ヒュームドアルミナ、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、二酸化チタンなどから選択されるナノ粒子と、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化鉄などから選択される顔料と、スルホポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂などから選択される皮膜形成剤またはワックスから構成される組成物が知られている（特許文献１を参照）。かかる組成物では、光透過、吸収、及び散乱をコントロールでき、高い色の彩度を可能する。
また、二酸化チタンの粒子を含み、その粒子サイズが２００～５００ｎｍの合算粒度分布Ｄ５０を有する粒子状組成物と、ナトリウム、カリウム、アンモニウム及びそれらの混合物から選択される対イオンを有するポリアクリレート又はポリアクリレート誘導体からなる粒子状懸濁剤と、水とを含む角質表面を改善する処置組成物が知られている（特許文献２を参照）。
これらの組成物の場合、透過性を低く、隠蔽性を高くするために二酸化チタンの微粒子が用いられている。

【0004】

一方、本発明者らは、既に、半永久的に変色・退色せず、単色性が高く、高解像度を実現できるインク及びその作製方法を提案している（特許文献３を参照）。これは、高屈折率誘電体ナノ粒子（シリコンなど）が、ミー共鳴により、可視波長域で非常に大きな光散乱を示すこと、周期配列構造を用いない発色性ナノ構造体として利用できることに着目し、インク（分散溶液）形成、平均粒子径(９０～３００ｎｍ)の制御により、単一の粒子で可視域（青～赤色）ないし近赤外領域（８００～１２００ｎｍ）で高い散乱光を発生させたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２０１１－５０９２５６号公報

【特許文献2】特表２０１９－５０８３６５号公報

【特許文献3】特願２０１９－２００３３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の化粧品において、透過性を低く、隠蔽性を高くするために主に二酸化チタンの微粒子が用いられているが、二酸化チタンでは、数μｍ以下の膜厚では隠蔽性は不十分であり、濃色色調 (青～黒茶) の隠蔽力ではカバーできないという問題があり、また二酸化チタンの微粒子で形成された膜の色相は白色に限られてしまう。高い隠蔽性を実現するには、微粒子の含有量を高め、膜厚を数μｍから数十μｍにする必要があるが、複数回の塗装が必要で、剥がれ易いなどの問題が生じる。そのため、より少ない塗装回数で、高い隠蔽性を実現でき、色相を調整できる化粧品の組成物が要望されている。

【0007】

また、インクにおいても、下地の模様が見えないようにするために複数回の塗装を行うケースがある。そのため、より少ない塗装回数で、高い隠蔽性を実現できるインクが要望されている。

【0008】

かかる状況に鑑みて、本発明は、より少ない塗装回数で、高い隠蔽性を実現でき、色相を調整できる高隠蔽性ナノ粒子膜を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決すべく、本発明者らは、屈折率が３以上の無機材料のナノ粒子（直径１００～２２０ｎｍ）を用いて、単層または２層もしくは３層の多層の粒子膜が、高い隠蔽性を有することを確認し、本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜を完成した。本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜では、粒径分布の異なるナノ粒子を用いることにより、高い隠蔽性と色相の調整を同時に実現できた。

【0010】

すなわち、本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜は、屈折率３以上の無機ナノ粒子を含む厚さ１００～２２０ｎｍの膜であって、可視光領域における反射率が６０％以上、透過率が２０％以下であることを特徴とする。
屈折率３以上の無機ナノ粒子とは、例えば、シリコン（Ｓｉ）、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰなどが挙げられる。なお、シリコンの屈折率は４．３２であり、無機化合物であるＧａＡｓの屈折率は４．２７、ＧａＰの屈折率は３．６、ＩｎＰの屈折率は３．０である。これらに特に限定されないが、屈折率ｎが３以上の無機材料のナノ粒子を用いて、本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜が構成される。ここで、屈折率は、波長に依存するが波長５００ｎｍの値をいうものとする。なお、無機ナノ粒子は、シリコンやＧａＡｓなど屈折率が４以上であることが好ましく、更に好ましくは、地球上で酸素の次に多い元素で、土壌や岩石、天然水、樹木、植物などに含まれ、半導体に多く用いられるシリコンである。

【0011】

また、無機ナノ粒子を含む厚さ１００～２２０ｎｍの膜とは、粒子径がほぼ均一な無機ナノ粒子で形成された単層膜、２層又は３層の多層膜、或いは、異なる粒子径の無機ナノ粒子が少なくとも２種以上含む混合膜であってもよい。１００～２２０ｎｍの膜厚を１種類の粒子径で実現する場合、単層の場合では粒子径（直径）を揃え、その粒子径と膜厚が等しいものであり、２層の場合では粒子径（直径）を揃え、その粒子径の２倍と膜厚が等しいものである。また、１００～２２０ｎｍの膜厚を２種以上の粒子径で実現する場合、異なる粒子径を混合させて膜厚を１００～２２０ｎｍに調製する。

【0012】

また、可視光領域における反射率が６０％以上、透過率が２０％以下とは、例えば、５００～６００ｎｍの可視光領域において、膜の法線方向から照射させた入射光に対して、膜を反射する拡散反射光の割合、膜を透過する拡散透過光の割合をいう。無機ナノ粒子の粒子径は、均一であっても、不均一であってもよい。また、異なる粒径のナノ粒子の混合膜にすることで、可視光領域（４００～７６０ｎｍ）の全域にわたり、反射率が６０％以上、透過率が２０％以下を実現し、広い範囲で光を散乱することで、透過率を低減（隠蔽）ができる。これは、波長λ（ｎｍ）の光が無機ナノ粒子（屈折率ｎ）に入射した場合、ナノ粒子中で実効波長λ／ｎ(ｎｍ)となり、光の実効波長λ／ｎ（ｎｍ）がナノ粒子の直径に等しくなるときに定在波が形成され、最低次のミー共鳴が生じるが、ナノ粒子の散乱断面積は狭帯域であるが、粒子径の異なるナノ粒子を用いることにより、広帯域の散乱（隠蔽）が可能になる。

【0013】

本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜における膜は、異なる粒子径の無機ナノ粒子が少なくとも２種以上含む混合膜である。異なる粒子径の無機ナノ粒子を含むことにより、可視光領域において広帯域の光散乱ができる。上記のとおり、粒子径の異なるナノ粒子を用いることにより、広帯域の散乱（隠蔽）が可能になるが、ナノ粒子の散乱断面積は狭帯域であり（半値幅が１００～２００ｎｍ）、少なくとも２種以上含むものである。ここで、ナノ粒子の粒子径は、平均粒径を意味し、ある一種の粒子径の分布は、標準偏差を平均粒径で除算した範囲（例えば、２０～５０％）である。

【0014】

本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜における膜は、無機ナノ粒子の反射率もしくは吸収率を補填する無機又は有機のナノ粒子が更に含まれる。
ここで、反射率もしくは吸収率は、可視光領域に限定されず、可視光領域外の紫外領域、赤外領域も含まれる。可視光領域における隠蔽性、明るさ、色相を向上させるために反射率・吸収率を補填でき、可視光領域外（例えば、紫外領域）における反射率もしくは吸収率を補填できる。

【0015】

本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜における膜は、可視光領域における隠蔽率が８０％以上である。後述する実施例で示すとおり、平均粒子径１５０ｎｍのシリコン粒子の場合には、可視光領域（４００～７６０ｎｍ）における拡散透過率が約２０％以下であり、可視光領域の隠蔽率は約８０％以上である。

【0016】

本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜において、無機ナノ粒子は、消光係数が０．１以下である。
屈折率３以上、かつ、消光係数が０．１以下の無機ナノ粒子の場合、該当する物性値を有するものとしては、例えば、シリコン（屈折率４．３２、消光係数０．０７３）、ＧａＰ（屈折率３．６、消光係数０．００６）が挙げられる。

【0017】

上述の本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜を有する化粧用品、例えば、ファンデーション、リップスティック、アイシャドーが好適に用いることができる。本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜に含まれる高い屈折率の無機ナノ粒子の光散乱を利用して、肌における可視光の反射率を高め、透過率を低下させ、隠蔽性が高くする。また、粒径分布の異なるナノ粒子を用いることにより、色相を調整でき、例えば、シリコンナノ粒子の粒子径が１６０～２００ｎｍの場合には、肌の色に近い色相に調整可能である。さらに、顔料と異なり発色する色素分子がなく、分解されて退色することがないため、半永久的に変色・退色しないメリットもある。

【0018】

本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜の作製方法は、屈折率３以上の無機ナノ粒子で、粒子径を１００～２２０ｎｍに調製された無機ナノ粒子を含有するインクを塗布するステップを含む。粒子径が１００～２２０ｎｍに調製とは、前述のとおり、ナノ粒子の粒子径は、平均粒径を意味し、ある一種の粒子径の分布は、標準偏差を平均粒径で除算した範囲（例えば、２０～５０％）である。

【0019】

本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜の作製方法は、屈折率３以上の無機ナノ粒子で、粒子径を１００～２２０ｎｍに制御し、所望の色相の膜に調製するステップを含む。粒子径が１００～１１０ｎｍの場合、ピンク系の色相になり、１１５～１２５ｎｍの場合、ブルー系の色相になり、１３０～１４０ｎｍの場合、グリーン系の色相になり、１４５～１６０ｎｍの場合、イエロー系の色相になり、１６５ｎｍ～２００ｎｍでは、肌色系の色相の膜に調製できる。

【0020】

本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜の作製方法は、屈折率３以上の無機ナノ粒子で、粒子径を１００～２２０ｎｍに制御し、可視光領域における所望の波長域の隠蔽率を高めた膜に調製するステップを含む。屈折率３以上の無機ナノ粒子の粒子径を１００～２２０ｎｍに制御することにより、可視光領域における所望の波長域の隠蔽率を制御することができる。また、２種以上の粒子径の無機ナノ粒子を混合させることにより、可視光領域において、広い波長域を隠蔽することができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜によれば、高い隠蔽性と色相の調整を行えるといった効果がある。また、本発明の高隠蔽性ナノ粒子膜によれば、膜厚がナノ粒子の直径程度で、可視光領域における透過率が２０％以下まで抑えることができるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】Ｓｉナノ粒子とＴｉＯ_２ナノ粒子の可視光領域における反射率の比較グラフ（シミュレーションによる計算値）

【図2】Ｓｉナノ粒子とＴｉＯ_２ナノ粒子の可視光領域における透過率の比較グラフ（シミュレーションによる計算値）

【図3】Ｓｉナノ粒子における粒子径の違いによる反射スペクトルの違いを示すグラフ（シミュレーションによる計算値）

【図4】Ｓｉナノ粒子膜（平均粒径１８０ｎｍ±７０ｎｍ、標準偏差４０％）のＳＥＭ像

【図5】粒子径サイズを分離したＳｉナノ粒子膜の反射スペクトル

【図6】Ｓｉナノ粒子膜（実施例）とＴｉＯ_２ナノ粒子膜（比較例）の可視光領域における隠蔽性の比較結果

【図7】拡散透過率と拡散反射率の説明図

【図8】Ｓｉナノ粒子膜（実施例）とＴｉＯ_２ナノ粒子膜（比較例）の可視光領域および紫外光領域における拡散透過率の説明図

【図9】Ｓｉナノ粒子膜の作製フローの一例

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。

【実施例0024】

図１，２は、それぞれシリコンナノ粒子（Ｓｉナノ粒子ともいう）と二酸化チタンナノ粒子（ＴｉＯ_２ナノ粒子ともいう）の可視光領域における反射率の比較グラフ（何れも時間領域差分法によるシミュレーション結果）を示している。ナノ粒子とは、ナノメーターサイズの粒子を指し、Ｓｉナノ粒子は、結晶性Ｓｉで形成された球形粒子で、粒子径（直径）がナノメーターサイズである。
以下の条件で、シミュレーションを行ったところ、同じ粒子径（１５０ｎｍ程度）のＳｉナノ粒子において、可視光領域（４７０～５７０ｎｍ）の散乱効率がＴｉＯ_２ナノ粒子と比べて、５～１０倍であり、反射率が６０％以上、透過率が２０％以下であることが確認された。ここで、シミュレーション条件は、Ｓｉナノ粒子とＴｉＯ_２ナノ粒子の粒子径（直径）は共に１５０ｎｍで、結晶構造は六方格子配列（周期２００ｎｍ）であり、それぞれの材料の屈折率、消光係数として、シリコンの屈折率は５．５７～３．７、消光係数は０．３８７～０．００７（屈折率、消光係数は、共に、４００～８００ｎｍの波長域において波長が長くなるに従って単調減少）、二酸化チタンの屈折率は２．５（４００～８００ｎｍの波長域において凡そ一定）、消光係数は０とした。なお、シリコンの屈折率と消光係数は波長に依存するため、次の文献に記載された値を参照している（Handbook of Optical Constants of Solids, Edward D. Palik. Academic Press, Boston, 1985）。

【0025】

図１，２から、Ｓｉナノ粒子の場合、既存の材料（ＴｉＯ_２ナノ粒子）よりも可視光領域の特定波長（４７０～５７０ｎｍ）で、はるかに高い反射率（低い透過率）を実現できることが分かった。

【0026】

次に、Ｓｉナノ粒子における粒子径の違いによる反射スペクトルの違いについて、シミュレーションを行った結果を図３に示す。図３のグラフのシミュレーションは、Ｓｉナノ粒子の粒子径（直径）が８０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、２００、２２０ｎｍのそれぞれの場合における可視波長域の反射率を計算したものであり、結晶構造は六方格子配列（周期は、粒子径に５０ｎｍを加算)とした。
図３のグラフから、粒子径により反射光の波長を制御できることが分かった。また、異なる粒子径（１００～２２０ｎｍ）からなる混合膜を作製することによって、可視光領域（４００～７６０ｎｍ）の広い範囲を反射（隠蔽）できることが分かった。
なお、六方格子配列の周期パラメータを固定しているため、８０ｎｍの粒子径では周期が１３０ｎｍ（＝８０ｎｍ＋５０ｎｍ）となり密度が低く反射率が低下したシミュレーション結果になっているが、シミュレーション条件によっては可視光領域において反射率を６０％程度に高くすることが可能である。

【0027】

図４は、Ｓｉナノ粒子膜（平均粒径１８０ｎｍ±７０ｎｍ、標準偏差４０％）のＳＥＭ像を示す。ガラス基板上に形成したＳｉナノ粒子の単層膜であり、平均膜厚は１８０ｎｍである。このＳｉナノ粒子の単層膜を用いて、試験紙の白背景と黒背景の２色の境界部分の上に、単層膜を配置し、隠蔽性の確認を行ったところ、十分な隠蔽性が有ることが確認できた。Ｓｉナノ粒子膜（平均粒径１８０ｎｍ±７０ｎｍ、標準偏差４０％）の色相は、褐色であった。
このＳｉナノ粒子の単層膜の拡散透過率スペクトルについては、図８のグラフを参照して説明するが、拡散透過率は５００ｎｍ以下で１０％以下、可視光領域（４００～７６０ｎｍ）の全領域で３０％以下であった。また、３００～４００ｎｍの紫外領域で拡散透過率が５％以下と低く、このことから紫外線防止効果があることが分かった。

【0028】

図５は、粒子径サイズを分離したＳｉナノ粒子膜の反射スペクトルを示している。平均粒子径を１００～２００ｎｍ±１０～１５％で制御して、それぞれの色相の違いを確認した。粒子径が１００ｎｍの場合、ピンク系の色相になり、１２３ｎｍの場合、ブルー系の色相になり、１４０ｎｍの場合、グリーン系の色相になり、１５７ｎｍの場合、イエロー系の色相になり、１７１ｎｍ、１８２ｎｍ、１９２ｎｍでは、肌色系の色相の膜に調製できる。これにより、高い隠蔽性と同時に、様々な色相に調整できるため、顔料が不要で化粧品としての利用には優位である。

【0029】

図６は、Ｓｉナノ粒子膜とＴｉＯ_２ナノ粒子膜の可視光領域における隠蔽性の比較結果を示している。Ｓｉナノ粒子膜は、上述のガラス基板上に形成したＳｉナノ粒子単層膜（平均粒径１８０ｎｍ±７０ｎｍ、標準偏差４０％）であり、ＴｉＯ_２ナノ粒子膜は、直径２００ｎｍ程度のＴｉＯ_２粒子膜（石原産業製ＳＴ－４１）である。試験紙の白背景と黒背景の２色の境界部分の上に、Ｓｉナノ粒子膜（単層膜）、ＴｉＯ_２ナノ粒子膜をそれぞれ配置し、隠蔽性の確認を行ったところ、ＴｉＯ_２ナノ粒子膜では黒背景が透けて見え、隠蔽性が低かったのに対して、Ｓｉナノ粒子膜（単層膜）では、十分な隠蔽性が有ることが確認できた。

【0030】

図７、８を参照して、Ｓｉナノ粒子膜とＴｉＯ_２ナノ粒子膜の可視光領域および紫外光領域における拡散透過率、拡散反射率について説明する。
図７は、拡散透過率と拡散反射率の説明図であるが、拡散透過率は、ナノ粒子膜の法線方向から照射させた入射光（Ｉ_０）に対して、膜を透過する拡散透過光の割合（拡散透過率（％）＝Ｉ_Ｔ／Ｉ_０×１００）、拡散反射率は、入射光（Ｉ_０）に対して、膜を反射する拡散反射光の割合（拡散反射率（％）＝Ｉ_Ｒ／Ｉ_０×１００）である。
図８は、それぞれ、Ｓｉナノ粒子膜とＴｉＯ_２ナノ粒子膜の可視光領域および紫外光領域における拡散透過率を示している。図８から、同程度のサイズ（平均粒子径２００ｎｍ）のナノ粒子膜において、可視光領域において、Ｓｉナノ粒子膜の方が、ＴｉＯ_２ナノ粒子膜よりも、拡散透過率が低く、隠蔽性が高いことが分かった。また、Ｓｉナノ粒子膜は、３００～４００ｎｍの紫外領域でＴｉＯ_２ナノ粒子膜と同等の紫外線カット効果を有することが分かった。

【0031】

（Ｓｉナノ粒子膜の作製方法）
ここでは、粒子径が制御されたＳｉナノ粒子膜の作製方法の一例について図９を参照して説明する。
市販されている一酸化ケイ素の粉末を原料として用い、一酸化ケイ素の粉末を単体シリコンの融点（１４１４℃）より低い温度条件から融点より高い温度条件（１３５０～１６００℃）、例えば１４５０℃で、窒素（Ｎ_２）雰囲気で３０分間アニール処理を行う（ステップＳ１）。アニール処理後に得られる粉末は、Ｓｉナノ粒子を含有する二酸化ケイ素の粒子である。アニール処理された粉末に対してフッ化水素酸（ＨＦ）を用いてエッチングを行う（ステップＳ２）。フッ化水素酸によりエッチングすることにより、二酸化ケイ素の部分だけがエッチングされ、粒子内に含有されていたＳｉナノ粒子を取り出す。エッチングの後、極性溶媒としてメタノールを用いて、メタノールとエッチング液を置換する（ステップＳ３）。その後、超音波ホモジナイザーで攪拌し、メタノール中でＳｉナノ粒子を分散させ、分散液に対して密度勾配遠心分離法（４５００ｒｐｍ；６０分間）を用いてＳｉナノ粒子の粒径を揃える（ステップＳ４）。Ｓｉナノ粒子をガラス基板上に自己集積させることで成膜する（ステップＳ５）。なお、Ｓｉナノ粒子の分散液に、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等の透明性樹脂を添加し、混練させた後、成膜してもよい。
以上の処理により、粒子径が制御されたＳｉナノ粒子膜を作製することができる。

【産業上の利用可能性】

【0032】

本発明は、ファンデーションなどの化粧品、インクに含まれる組成物に有用である。

【符号の説明】

【0033】

１ Ｓｉナノ粒子膜（実施例）
２ ＴｉＯ_２ナノ粒子膜（比較例）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】