KR20060113725A - 금속 산화물 분산액 - Google Patents

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KR20060113725A
KR20060113725A KR1020067011410A KR20067011410A KR20060113725A KR 20060113725 A KR20060113725 A KR 20060113725A KR 1020067011410 A KR1020067011410 A KR 1020067011410A KR 20067011410 A KR20067011410 A KR 20067011410A KR 20060113725 A KR20060113725 A KR 20060113725A
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metal oxide
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로나 마가렛 케셀
필립 로렌스 리쓰
존 엘. 고름리
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임페리알 케미칼 인더스트리즈 피엘씨
아이씨아이 아메리카스 인크.
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Abstract

본 발명은 실록산 유체 중에 분산된 금속 산화물 입자, 및 (i) 폴리실록산이 0.1 내지 3개의 카르복실기를 포함하고, (ii) 폴리실록산 중 카르복실기 포함 단량체 단위에 대한 비-카르복실기 포함 단량체 단위의 비율이 40 내지 150:1인 폴리실록산인 분산제를 함유하는 분산액에 관한 것이다. 이 분산액은 특히 차광용 화장품의 성분으로써 적절하게 사용된다.
분산액, 금속 산화물, 폴리실록산, 차광제, 자외선 차단제

Description

금속 산화물 분산액{METAL OXIDE DISPERSIONS}
본 발명은 금속 산화물의 분산액, 및 특히 카르복실기를 포함하는 폴리실록산을 분산제로 가지는 실록산 유체 분산 매질 중의 금속 산화물의 분산액에 관한 것이다.
이산화티타늄, 산화아연 및 산화철과 같은 금속 산화물은 차광제, 플라스틱 박막 및 수지와 같은 응용에서 자외선의 감쇠물로 사용되어 왔다. 일반적으로, 이러한 응용에 유용한 금속 산화물은 200 nm 미만의 평균 일차입자 크기를 가진다. 특정한 유성 매질 및 물에서의 이러한 금속 산화물의 분산액은 알려져 있고, 이러한 분산액은 차광 크림 및 로션과 같은 상품을 제제화하는데 이용되어 왔다. 이후에 상품을 제조하는 다른 종래 제제 성분과 혼합되는 분산액 형태의 금속 산화물의 이용가능성에 대해 상품을 제조하는데 유리하다는 것이 알려졌다.
화장품에서 실록산 또는 실리콘계 오일의 사용은 피부 감촉을 개선시킬 수 있기 때문에 대중화되었다. 따라서, 실록산계 분산 매질 중의 금속 산화물 분산액이 바람직하다. 이러한 분산액은 제조하기 어려웠었다.
<종래 기술>
유럽 특허 제0953336-A호는 변형된 실리콘 또는 반응성 규소 분산제와 분쇄 기 또는 고압 분산액 처리를 이용한 실리콘 오일 중 자외선 차단 미세 입자의 분산액을 제조하는 방법을 개시한다. 유럽 특허 제0953336-A호는 특히 옥사졸린-변형된 실리콘, 아미노-변형된 실리콘, 및 폴리에테르-변형된 실리콘의 사용에 관한 것이다. 유럽 특허 제0953336-A호는 특허 명세서의 실시예에서는 현저하게 적은 양의 입자를 포함하지만, 입자 중량에 대해 40%의 최대 농도를 개시한다. 차광 제제에 대한 유연성을 증진시키기 위해 고농도의 입자를 함유하는 실록산 또는 실리콘계 분산액이 요구된다. 또한, 안정성 및 광학적 성질과 같은 물성의 개선을 위해 이러한 분산액이 요구된다.
<발명의 요약>
놀랍게도, 앞서 제시된 문제 중 하나 이상을 극복하거나 또는 현저하게 감소시키는 분산액을 발견하였다.
따라서, 본 발명은 실록산 유체 중에 분산된 금속 산화물의 입자 및 (i) 폴리실록산이 0.1 내지 3개의 카르복실기를 포함하고, (ii) 폴리실록산 중 카르복실기 포함 단량체 단위에 대한 비-카르복실기 포함 단량체 단위의 비율이 40 내지 150:1인 폴리실록산인 분산제를 포함하는 분산액을 제공한다.
본 발명은 (i) 폴리실록산이 0.1 내지 3개의 카르복실기를 포함하고, (ii) 폴리실록산 중 카르복실기 포함 단량체 단위에 대한 비-카르복실기 포함 단량체 단위의 비율이 40 내지 150:1인 폴리실록산인 분산제의 존재 하에, 실록산 유체 중에서 금속 산화물의 미립자 분쇄 매질 입자와 함께 분쇄하는 것을 포함하는 금속 산화물의 분산액의 제조 방법을 추가로 제공한다.
본 발명은 또한 금속 산화물 입자, 실록산 유체, 및 i) 폴리실록산이 0.1 내지 3개의 카르복실기를 포함하고, (ii) 폴리실록산 중 카르복실기 포함 단량체 단위에 대한 비-카르복실기 포함 단량체 단위의 비율이 40 내지 150:1인 폴리실록산을 포함하는 차광 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한 실록산 유체 중에 분산된 금속 산화물 입자 및 i) 폴리실록산이 0.1 내지 3개의 카르복실기를 가지고, (ii) 폴리실록산 중 카르복실기 포함 단량체 단위에 대한 비-카르복실기 포함 단량체 단위의 비율이 40 내지 150:1인 폴리실록산인 분산제를 포함하는 분산액의 최종 용도 차광 조성물을 제조하는 용도를 제공한다.
분산액이란, 고체 입자가 응집에 대해 안정한 진정한 분산액을 의미한다. 분산액 중의 입자는 상대적으로 균일하게 분산되어 있고, 정치 시 침전에 저항성을 가지나, 만약 침전이 일어나면, 단순한 교반에 의해 입자는 쉽게 재분산될 수 있다.
폴리실록산 분산제는 바람직하게 알킬기가 바람직하게 저급 알킬, 예를 들어 C1-6, 더욱 바람직하게 C1 -3, 특히 메틸기인 폴리알킬실록산이다.
폴리실록산의 카르복실기란, 자유 카르복실 관능기 및(또는) 그의 에스테르 및(또는) 염 유도체를 의미한다. 적절한 에스테르기는 저급 알킬, 예를 들어 C1 -6, 더욱 바람직하게 C1 -3, 특히 메틸기를 포함한다. 적절한 염 유도체는 금속, 예를 들어 알칼리 금속, 바람직하게 나트륨 또는 칼륨을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 폴리실록산의 카르복실기는 자유 산 및(또는) 그의 염의 형태, 더욱 바람직하게는 자유 산의 형태이다.
폴리실록산은 적절하게 분자 당 0.5 내지 3개, 바람직하게 0.8 내지 2.5 개, 더욱 바람직하게 0.9 내지 2개, 특히 1 내지 1.5개, 그리고 특별히 1.1 내지 1.4개 범위의 카르복실기 (또는 카르복실기 함유 단량체 단위)를 포함한다. 바람직한 실시태양에서, 서로 다른 개수의 카르복실기를 포함하는 폴리실록산 분자의 혼합물이 사용되고, 따라서 분자당 카르복실기의 개수는 평균값 (개수)이고, 정수가 아닐 수 있다.
또한, 폴리실록산은 적절하게 분자 당 20 내지 500개, 바람직하게 30 내지 200개, 더욱 바람직하게 40 내지 150개, 특히 50 내지 120개, 특별히 60 내지 100개 범위의 비-카르복실기 포함 단량체 단위를 포함한다.
폴리실록산 중 카르복실기 포함 단량체 단위에 대한 비-카르복실기 포함 단량체 단위의 비율은 바람직하게 40 내지 100:1, 더욱 바람직하게 45 내지 75:1, 특히 50 내지 70:1, 특별히 55 내지 65:1의 범위이다.
카르복실기(들)은 바람직하게 폴리실록산 사슬의 말단 및(또는) 측면에, 더욱 바람직하게 측면에, 특히 측면에만 부착되어 있다. 한 대안적인 실시태양에서, 카르복실기는 폴리실록산 사슬의 말단에만 부착되어 있다. 카르복실기는 이종 원자를 포함할 수 있는 탄화수소 결합을 통해 적절하게 부착된다. 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 카르복실기는 피롤리돈기를 포함하는 탄화수소 결합을 통해 부착된다.
폴리실록산은 적절하게 500 내지 50,000, 바람직하게 2,000 내지 20,000, 더욱 바람직하게 4,000 내지 15,000, 특히 5,000 내지 10,000, 특별히 6,000 내지 8,000 범위의, 바람직하게 젤 투과 크로마토그래피로 측정된 분자량 (평균치)을 갖는다.
폴리실록산은 적절하게 0.05 내지 150, 바람직하게 0.1 내지 50, 더욱 바람직하게 0.2 내지 10, 특히 0.5 내지 5, 특별히 0.7 내지 1.2 Pa.s 범위의 점성도를 갖는다.
폴리실록산은 바람직하게 하기 화학식 (1)의 구조를 갖는다.
상기 식에서, 동일하거나 상이할 수 있는 R1은 R2, H, 1차 아민 함유기, 및 하기 화학식 (2)의, 카르복실기 및(또는) 그의 에스테르 및(또는) 염 유도체를 포함하는 피롤리돈으로부터 선택되고, 0.1 내지 3개의 R1기가 하기 화학식 (2)의 화합물이고;
Figure 112006040651668-PCT00002
상기 식에서, 동일하거나 상이할 수 있는 F는 탄소원자수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌이고;
n이 0, n2가 1이면, n1은 1이고, n이 2, n2가 1이면 n1은 0 또는 1이고, n이 2, n2가 0이면 n1은 0이라는 조건하에, n은 0 또는 2이고; n1은 0 또는 1이고; n2는 0 또는 1이고;
B는 -NR9, 황(S) 또는 산소(O)이고, 여기서 R9는 수소 또는 저급 알킬 (C1-6)이고, R2는 동일하거나 상이할 수 있고, 알킬, 아릴 및 올레피닉(비닐)로부터 선택되는 것이고;
R3 및 R4는 동일하거나 상이할 수 있고, 알킬, 아릴, 캡핑되거나 캡핑되지 않은 폴리옥시알킬렌, 알카릴, 아르알킬렌 및 알케닐로부터 선택되는 것이고;
R5는 수소, 저급 알킬(C1 -6) 또는 금속이고;
정수일 수 있는 a는 10 내지 1,000의 범위이고;
측면 R1기가 화학식 (2)의 화합물일 때, 정수일 수 있는 b는 0.1 내지 3의 범위이다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, R5는 수소 또는 알칼리 금속이고, 더욱 바람직하게 수소이다. R1은 바람직하게 R2 또는 카르복실기 및(또는) 그의 에스테르 및(또는) 염 유도체를 포함하는 피롤리돈이다. 1개 이상의 측면으로 결합된 R1기는 바람직하게 카르복실기 및(또는) 그의 에스테르 및(또는) 염 유도체를 포함하는 피롤리돈이다. R3 및 R4는 바람직하게 알킬, 더욱 바람직하게 저급 알킬(C1 -6), 특히 C1 -3, 특별히 메틸이다.
적절하게 a는 20 내지 500, 바람직하게 30 내지 200, 더욱 바람직하게 40 내지 150, 특히 50 내지 120, 특별히 60 내지 100의 범위이다. 또한, 측면 R1기의 b가 상기 화학식 (2)의 화합물인 경우, b는 적절하게 0.5 내지 3, 바람직하게 0.8 내지 2.5, 더욱 바람직하게 0.9 내지 2, 특히 1 내지 1.5, 특별히 1.1 내지 1.4의 범위이다. a:b의 비율은 바람직하게 40 내지 100:1, 더욱 바람직하게 45 내지 75:1, 특히 50 내지 70:1, 특별히 55 내지 65:1의 범위이다.
양 말단의 R1기는 바람직하게 R2이다. R2는 바람직하게 알킬, 더욱 바람직하게 저급 알킬 C1 -6, 특히 C1 -3, 특별히 메틸이다. B는 바람직하게 -NR9이다. 본 발명의 특히 바람직한 실시태양에서, n은 2, n1은 0, n2는 0, F는 CH2이거나, 또는 n은 2, n1은 0, n2는 1, B는 NCH3, F는 CH2이고, 특별히 n은 2, n1은 0, n2는 0, F는 CH2이다.
본 발명의 특히 바람직한 실시태양에서, 폴리실록산 분산제는 하기 화학식 (3)의 구조를 가진다.
Figure 112006040651668-PCT00003
상기 식에서, X는 수소 또는 알칼리 금속이고, a, b, 및 a:b의 비는 상기 정의된 바와 같다.
본원에 그 교시가 참조자료로 포함된 미국 특허 제5596061-A호는 카르복실기를 포함하는 적절한 폴리실록산 및 그의 합성 방법, 예를 들어 1차 아민 관능기를 가진 폴리실록산을 이타콘산과 반응시키는 것을 개시한다.
본 발명에 따른 분산액 중 존재하는 폴리실록산 분산제의 양은 금속 산화물 입자의 중량에 대해 바람직하게 1 내지 60%, 더욱 바람직하게 3 내지 40%, 특히 5 내지 30%, 특별히 6 내지 25%의 범위이다.
본 발명에서 사용되는 금속 산화물은 바람직하게 티타늄, 아연 또는 철의 산화물을 포함하고, 더욱 바람직하게는 이산화티타늄 또는 산화 아연이고, 특히 산화 아연이다.
금속 산화물 입자의 평균 일차입자 크기는 바람직하게 200 nm 미만이고, 입자가 실질적으로 구형이면, 이 크기는 지름을 의미할 것이다. 그러나, 본 발명은 또한 비구형인 금속 산화물 입자를 포함하고, 이러한 경우에 평균 일차입자 크기는 가장 긴 쪽의 길이를 의미한다. 본 발명에서 사용된 금속 산화물을 특징 짓는 평균 입자크기는 일차입자의 평균 크기이며, 이 평균 크기는 전형적으로 전자현미경에 의해 결정된다. 따라서 크기는 응집되지 않은 금속 산화물의 입자에 관한 것이다. 종종, 일차입자는 단일 결정으로 이루어지나, 여러 개의 결정이 하나로 융합된 것도 포함할 수 있다.
바람직하게, 입자의 평균 일차입자 크기는 실질적으로 구형일 경우, 5 내지 150 nm, 더욱 바람직하게 10 내지 100 nm 범위이다. 침상의 이산화티타늄 입자에 대해, 일차입자의 평균 최대 길이는 바람직하게 150 nm 미만, 더욱 바람직하게 20 내지 100 nm 범위이다.
금속 산화물이 이산화티타늄인 경우, 입자는 바람직하게 침상이고, 가장 짧은 길이에 대한 가장 긴 길이의 비율이 10:1 내지 2:1의 범위이다. 또한, 금속 산화물이 이산화티타늄인 경우, 분산액 중에 존재하는 폴리실록산 분산제의 양은 이산화티타늄 입자의 중량에 대해 바람직하게 5 내지 60 중량%, 더욱 바람직하게 9 내지 40 중량%, 특히 12 내지 30 중량%, 특별히 15 내지 25 중량%의 범위이다.
금속 산화물이 산화아연인 경우, 입자는 적절하게 30 내지 100 nm, 바람직하게 60 내지 90 nm 범위의 평균 일차입자 크기를 갖는다. 또한, 금속 산화물이 산 화아연인 경우, 분산액 중에 존재하는 폴리실록산 분산제의 양은 산화아연 입자의 중량에 대해 적절하게 1 내지 25 중량%, 바람직하게 3 내지 18 중량%, 더욱 바람직하게 5 내지 12 중량%, 특히 6 내지 10 중량%, 특별히 7 내지 9 중량%의 범위이다.
금속 산화물 입자는 실질적으로 순수한 금속 산화물을 포함할 수 있으나, 바람직하게 무기 코팅 또한 가질 수 있다. 예를 들어, 이산화티타늄 입자는 알루미늄, 지르코늄 또는 규소의 산화물과 같은 다른 원소의 산화물로 코팅될 수 있고, 본 발명의 방법에 특히 유용한 알루미나 및 실리카로 코팅된 침상 이산화티타늄이 영국 특허 제2205088-A호에 개시되어 있다. 대안적으로, 유일한 무기 산화물 코팅으로써 알루미나를 가질 수 있는 미립자 금속 산화물도 본 발명에서 유용한 것으로 밝혀졌다. 무기 코팅의 바람직한 양은 금속 산화물 중심 입자의 중량을 고려하여 무기 산화물로 계산되었을 때 4 내지 20 중량%의 범위이다. 더욱 바람직하게, 무기 코팅의 양은 금속 산화물 중심 입자의 중량을 고려하여 무기 산화물로 계산되었을 때 5 내지 15 중량%의 범위이다. 적절한 무기 코팅은 어떠한 적절한 기법을 이용하여 적용될 수 있고, 당업자는 이러한 기법을 쉽게 응용할 수 있을 것이다. 전형적인 방법은 그의 산화물이 코팅을 형성할 무기 원소의 가용성 염의 존재하에 금속 산화물 중심 입자의 수용성 분산액을 형성하는 것을 포함한다. 이 분산액은 보통 선택된 염의 성질에 따라 산성 또는 염기성이고, 적절하게 산 또는 알칼리의 첨가에 의해 분산액의 pH를 조절함으로써 무기 산화물을 침전시킬 수 있다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명의 분산액을 형성하는데 사용된 금속 산화물 입자는 소수성이다. 금속 산화물 입자는 예를 들어 금속 산화물 입자 표면 상에 소수성 코팅을 적용함으로써 소수성이 되도록 할 수 있다. 소수성 코팅은 분산액의 형성 전에, 또는 대안적으로 그대로, 즉, 분산액 형성 도중에 적용될 수 있다. 또한, 상기 설명된 것처럼, 입자는 무기 코팅을 가질 수 있다. 따라서, 본원에서 사용된 "금속 산화물 입자"라는 용어는 완전한 입자, 즉 중심 입자와 그에 적용된 어떠한 코팅을 합한 것을 의미하게 된다.
일반적으로, 금속 산화물 입자는 소수성이 되도록 하기 위해 발수 물질로 처리된다. 적절한 발수 물질은 지방산, 바람직하게 탄소 원자수 10 내지 20의 지방산, 예를 들어 라우르산, 스테아르산 및 이소스테아르산, 나트륨 염 및 알루미늄 염과 같은 상기 지방산들의 염, 스테아릴 알콜과 같은 지방 알콜, 폴리디메틸실록산 및 치환된 폴리디메틸실록산과 같은 실리콘, 및 메틸히드로실록산 중합체 및 공중합체와 같은 반응성 실리콘을 포함한다.
소수성 처리는 어떠한 종래 방법을 이용하여 적용될 수 있다. 전형적으로, 금속 산화물 중심 입자 (코팅되지 않거나 무기 코팅된 것)는 수중에서 분산되고, 50 내지 80 ℃ 범위의 온도로 가열한다. 그런 다음 지방산의 염 (예를 들어 소듐 스테아레이트)을 분산액에 첨가하고 나서 산을 첨가하여 금속 산화물 입자 상에 지방산을 입힌다. 대안적으로, 금속 산화물 중심 입자 또는 무기적으로 코팅된 중심 입자는 유기 용매 중의 발수 물질의 용액과 함께 혼합된 후, 용매를 증발시킬 수 있다. 본 발명의 대안적이고 바람직한 실시태양에서, 발수물질은 본 발명의 분산액의 제조 도중에 분산액에 직접 첨가되어 소수성 코팅이 그대로 형성되도록 할 수 있다.
일반적으로, 입자는 적절하게 코팅된 또는 코팅되지 않은 중심 입자를 고려하여 계산된 발수 물질의 20 중량% 이하, 바람직하게는 코팅된 또는 코팅되지 않은 중심 입자를 고려하여 계산된 발수 물질의 0.05 내지 3 중량% 범위로 처리된다.
본 발명에 따른 분산액은 분산액의 총 중량에 대해 적절하게 30 중량% 초과, 바람직하게 40 중량% 초과, 더욱 바람직하게 45 중량% 초과, 특히 50 중량% 초과, 특별히 60 중량% 초과하는 금속 산화물 입자, 특히 산화아연을 함유한다. 일반적으로 75 중량%를 초과하는 금속 산화물 입자를 함유하는 분산액을 제조하기 어렵다.
본 발명의 분산에서 사용되는 금속 산화물은 실록산 유체 분산 매질 중에서 분산된다. 어떠한 적절한 실록산 유체가 사용될 수 있고, 주요 요구조건은 화장품 허용성이다. 실록산 유체의 한 바람직한 유형은 환형 올리고머 디알킬실록산, 예를 들어 시클로메티콘으로 알려진 디메틸실록산의 환형 펜타머이다. 대안적인 유체는 적절한 유동성을 가지는 디메틸 실록산 직쇄 올리고머 또는 중합체 및 페닐트리스(트리메틸실록시)실란 (페닐트리메티콘으로도 알려짐)을 포함한다.
분산액은 차광제에 사용된 종래 화장품 성분과 같이, 분산액에 대해 적용될 의도로 사용되기에 적절한 종래 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 바람직하게, 사용의 최대한의 유연성을 위해, 분산액은 본질적으로 상술한 성분 (금속 산화물 입자, 실록산 유체 분산 매질, 및 카르복실기 포함 폴리실록산 분산제)으로 이루어진다.
본 발명의 분산액은 자외선을 감약시킬 목적의 차광 제품 및 다른 조성물을 제조하는데 특히 유용하다. 이러한 응용을 위해, 분산액이 자외선을 강하게 감약시키나, 사용되는 경우, 즉 차광 제제로 피부에 도포되는 경우에는 가시광선에 실질적으로 투명한 것이 바람직하다. 금속 산화물이 이산화티타늄인 경우, 분산액은 바람직하게 40 ℓ/g/㎝ 이상, 더욱 바람직하게는 50 ℓ/g/㎝ 이상의 자외선 범위 파장광에 대한 최대 소광계수를 갖는다. 금속 산화물이 산화아연인 경우, 분산액은 바람직하게 15 ℓ/g/㎝ 이상, 더욱 바람직하게는 20 ℓ/g/㎝ 이상의 자외선 범위 파장광에 대한 최대 소광계수를 갖는다.
사용되었을 때 가시광선에 대해 실질적으로 투명한 분산액 중의 금속 산화물 입자는 가시 범위의 파장광에 대해 바람직하게 10 ℓ/g/㎝ 이하, 더욱 바람직하게 5 ℓ/g/㎝ 이하, 특히 2 ℓ/g/㎝ 이하의 소광계수를 가질 것이다.
본 발명에 따른 금속 산화물의 분산액은 바람직하게 미립자 분쇄 매질과 함께 분쇄하여 제조된다. 분산 매질 중 금속 산화물 생성물의 분쇄를 달성하기 위해 사용되는 적절한 분쇄기는 미립자 분쇄 매질을 이용하여 생성물을 분쇄하는 것이다. 이러한 분쇄기의 전형은 1개 이상의 교반기가 장착되고, 미립자 분쇄 매질로써 모래, 유리 비즈 또는 세라믹 비즈, 또는 다른 입자를 사용하는 비즈 분쇄기이다. 특히 유용한 것은 고속으로 동작하는 것이고, 분쇄기의 크기에 따라 분당 500 내지 5000 회전 (r.p.m) 범위의 속도가 일반적으로 적절하다. 바람직하게 800 r.p.m 내지 3000 r.p.m 범위의 속도로 작동하는 분쇄기가 사용된다. 교반기 팁 속도가 10 m/s에 달하거나, 이를 초과하는 교반 분쇄기가 사용된다. 필요하다면 분쇄기는 냉각될 수 있다. 일반적으로, 분산액은 고속 교반기를 사용하여 분쇄하기 전에 미리 혼합되나, 대안적인 방법에서는, 분산 매질이 분쇄기에 먼저 첨가된 후, 금속 산화물 및 분산제가 그후 분산 매질에 함께 첨가된다. 필요한 시간 동안 분쇄를 실시한 후, 분산액을 좁은 틈을 통해 걸러내어 분쇄 매질로부터 분리한다.
일반적으로, 이 방법은 상기 언급된 본 발명의 분산액의 성질을 가지는 분산액을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 자외선을 강하게 감약시키나, 사용되었을 때 가시광선에 실질적으로 투명한 분산액은 이 방법으로 제조될 수 있다. 종종, 분쇄를 실시하는 조건 (예를 들어, 시간의 길이, 분쇄 매질의 비율, 분산제 또는 금속 산화물의 농도)을 조정함으로써 광 감약 양상을 조정하는 것이 가능하다.
본 발명의 분산액은 최종 용도 차광 조성물을 제조하기 위한 성분으로써 유용하다. 차광 조성물 중에 존재하는 금속 산화물의 양은 조성물 중량에 대해 바람직하게 0.5 내지 40 중량%, 더욱 바람직하게 1.0 내지 30 중량%, 특히 2.0 내지 20 중량%이다. 금속 산화물 입자는 단지 차광 조성물 중의 자외선 감약자를 제공할 수 있으나, 다른 차광제, 특히 유기 차광제 또한 첨가될 수 있다.
본 발명은 하기의 제한하지 않는 예에 의해 예시된다.
하기 시험 방법을 이용했다.
i) 비-카르복실기 포함 단량체 단위의 수 (예를 들어, 화학식 (1) 및 (3)에서), 카르복실기 포함 단량체 단위의 수 (예를 들어, 화학식 (2) 및 화학식 (3)의 b), a:b 비율, 및 폴리실록산 분산제의 분자량을 측정하기 위해 29Si NMR을 사용하 였다. ii) 점성도는 브룩필드(Brookfield) RVT 점도측정기로, 적절한 축을 이용하여 10 rpm, 25 ℃에서 측정하였고, 결과는 Pa.s로 나타내었다.
<실시예 1>
시클로메티콘 86.3 g, 카르복실기 포함 폴리실록산 11.3 g (모나실(Monasil) PCA (상품명, 구 유니퀘마(Uniqema)) 및 약 80 nm의 평균 일차입자 크기 (특정 표면 영역으로부터 계산됨)를 갖는 소수성 코팅된 산화 아연 150 g을 함께 혼합하고, 15분간 완전히 교반하였다. 그런 다음 약 1500 r.p.m에서 작동하고, 분쇄 매질로 지르코니아 비드를 가지는 수평 비드 분쇄기에 혼합물을 통과시켰다. 혼합물이 분쇄기를 통과한 뒤, 예비 혼합기로 돌려 보내고, 추가로 3번 분쇄기를 통과시켰다. 결과 분산액의 광학적 성질 (n-옥탄올을 이용한 20,000배 희석 후 UV 분광측정기로 측정됨)을 하기 표 1에 나타내었고, 하기 표에서 λmax는 최대 감쇄가 관찰되는 위치의 nm로 나타낸 파장이고, Emax, E308, E360 및 E524는 각각 λmax, 308 nm, 360 nm, 및 524 nm에서 측정된 ℓ/g/cm로 나타낸 관찰된 소광계수이다.
Figure 112006040651668-PCT00004
<실시예 2>
시클로메티콘 66.8 g, 모나실 PCA 10.8 g, 이소스테아르산 (프리소린(Prisorine) 3505 (상품명, 구 유니퀘마)) 2.4 g, 및 약 60 nm의 평균 일차입자 크기를 가지는 코팅되지 않은 산화 아연 120 g이 사용되었다는 것을 제외하고 실시예 1의 과정을 반복하였다. 결과 분산액의 광학적 성질은 시클로헥산을 이용한 20,000배 희석으로 결정했다. 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
Figure 112006040651668-PCT00005
이 분산액을 하기 조성을 가지는 차광 제제를 제조하는데 사용하였다.
[상 A]
아르라셀(ARLACEL) P135 (상품명, 구 유니퀘마) 2.0 중량%
아르라몰(ARLAMOL) HD P135 (상품명, 구 유니퀘마) 5.0 중량%
아르라몰 E P135 (상품명, 구 유니퀘마) 2.4 중량%
핀솔브(Finsolv) TN 4.0 중량%
칸데릴라(Candelilla) 왁스 1.0 중량%
스테아르산 마그네슘 0.7 중량%
실시예 1에서 제조한 산화 아연 분산액 14.0 중량%
호호바 오일 4.0 중량%
시클로메티콘 5.6 중량%
파르솔(Parsol) MCX 8.0 중량%
[상 B]
아틀라스(ATLAS) G-2330 (상품명, 구 유니퀘마) 3.0 중량%
제르마벤 II 1.0 중량%
황산 마그네슘 0.7 중량%
D-팬탄올 USP 0.8 중량%
알란토인 0.2 중량%
미네랄제거된 물 47.6 중량%
<방법>
(i) 상 A 및 B를 별도로 제조하고, 75 내지 80 ℃로 가열한다.
(ii) 상 B를 상 A에, 실베르슨(Silverson) 혼합기를 이용하여 격렬하게 2분간 교반하면서 천천히 첨가한다.
(iii) 혼합물을 격렬히 교반하면서 25 ℃로 냉각시킨다.
상품에 대한 햇빛 차단 지수는 문헌[Diffey and Robson, J. Soc. Cosmet. Chem. Vol. 40, pp 127-133, 1989]의 시험관내 방법을 이용하여 결정했고, 23의 수치를 얻었다.
상기 실시예는 본 발명에 따른 분산액 및 차광제의 개선된 물성을 예시한다.

Claims (12)

  1. 실록산 유체 중에 분산된 금속 산화물 입자 및 (i) 폴리실록산이 0.1 내지 3개의 카르복실기를 포함하고, (ii) 폴리실록산 중 카르복실기 포함 단량체 단위에 대한 비-카르복실기 포함 단량체 단위의 비율이 40 내지 150:1인 폴리실록산인 분산제를 포함하는 분산액.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리실록산이 0.2 내지 10 Pa.s.의 점성도를 가지는 것인 분산액.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폴리실록산이 4,000 내지 15,000 범위의 분자량 (평균치)을 가지는 것인 분산액.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분산액이 금속 산화물 입자의 중량에 대해 30 중량% 초과, 더욱 바람직하게 40 중량% 초과, 특히 50 중량% 초과인 분산액.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리실록산이 분자 당 0.8 내지 2.5개의 카르복실기를 포함하는 것인 분산액.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리실록산이 30 내지 200개의 비-카르복실기 포함 단량체 단위를 포함하는 것인 분산액.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카르복실기가 폴리실록산 사슬의 측면에, 바람직하게는 측면에만 부착된 것인 분산액.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 산화물 입자가 소수성인 분산액.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실록산 유체 분산 매질이 환형 올리고머 디알킬실록산, 직쇄 디메틸실록산 올리고머 및(또는) 중합체, 및(또는) 페닐트리스(트리메틸실록시)실란인 것인 분산액.
  10. (i) 폴리실록산이 0.1 내지 3개의 카르복실기를 포함하고, (ii) 폴리실록산 중 카르복실기 포함 단량체 단위에 대한 비-카르복실기 포함 단량체 단위의 비율이 40 내지 150:1인 폴리실록산인 분산제의 존재하에, 실록산 유체 중에서 금속 산화물의 미립자 분쇄 매질 입자와 함께 분쇄하는 것을 포함하는 금속 산화물 분산액 제조 방법.
  11. 금속 화합물 입자, 실록산 유체, 및 i) 0.1 내지 3개의 카르복실기를 포함하 고, (ii) 카르복실기 포함 단량체 단위에 대한 비-카르복실기 포함 단량체 단위의 비율이 40 내지 150:1인 폴리실록산을 포함하는 차광용 조성물.
  12. 실록산 유체 중에서 분산된 금속 산화물 입자 및 i) 폴리실록산이 0.1 내지 3개의 카르복실기를 포함하고, (ii) 카르복실기 포함 단량체 단위에 대한 비-카르복실기 포함 단량체 단위의 비율이 40 내지 150:1인 폴리실록산인 분산제를 포함하는 분산액의, 최종 용도 차광용 조성물을 제조하는 용도.
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