用光子颗粒抗太阳uv辐射的光照保护材料方法及组合物的制作方法
【专利说明】
[0001 ] 本申请是申请日为2010年10月12日、申请号为201080046193.4、发明名称为"用光 子颗粒抗太阳UV辐射的光照保护材料的方法及组合物"的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种使用光子颗粒分散体对不同的材料进行光照保护的方法，并且还 涉及组合物以及对人体角蛋白材料进行处理的方法。
【背景技术】
[0003] 目前的光照保护性组合物使用了不同防晒剂、尤其是可溶性或不可溶的有机防晒 剂的组合。每种所述防晒剂的吸收光谱极少地足够宽到覆盖整个UV光谱，并且其组合是必 须的。
[0004] 进一步地，许多可溶的防晒剂可能造成与它们中通常含有的组分的相容性问题， 尤其是由于与其他有机防晒剂或与诸如抗氧化剂或维生素的活性分子的相互作用，并且它 们的耐光性可能不完全令人满意。许多专利都在着手解决这个问题，表明这个问题是重发 性的。
[0005] 许多非化妆品行业也使用UV防晒剂来对不同材料提供抗UV辐射、特别是太阳辐射 的作用的光照保护。
[0006] 这特别适用于油漆、油墨、或保护性涂料配制品用于涂覆到永久暴露于UV辐射的 物质上，这些物质是例如建筑材料、汽车行业所用的材料、或塑料包装材料。具体地说，正在 对UV防晒剂开发着用于色剂配制品，这些防晒剂需要是透明的、耐光的、与所述配制品中所 含的常见成分是相容的、并且对于为色彩提供所希望的耐光性是有效的。
[0007] 这也适用于具体地用于制造塑料材料的、储存稳定的聚合物组合物，它们需要开 发出特别适应制造和转化聚合物的方法的UV防晒剂，并且特别地，它们必须能够容许挤出 过程中使用的高温。
[0008] 在天然纤维和/或人造纤维和/或合成纤维行业，正在开发宽光谱的耐光的UV防晒 剂，它们与制造所述纤维的方法是兼容的，特别是在制造聚酰胺纤维如尼龙的情况下，这些 纤维是耐高温的并且能够将UV保护结合在挤出过程中。进一步地，正在开发具有良好亲和 力、良好的纤维粘附性、并且因此特别提供了良好的耐频繁洗涤能力的UV防晒剂。正开发的 UV防晒剂必须还提供对纺织品纤维以及对与所述纤维接触的皮肤和其他人体角蛋白材料 两者的良好保护。
[0009] 无机或有机玻璃行业(特别是眼科使用的玻璃)正在开发将具有宽的光谱(在UVA 和UVB区域内是活性的)并且是光稳定的、透明的、与不同的玻璃处理技术(如键控(keying) 到玻璃基质上或者例如用聚碳酸酯玻璃施加光保护性涂层的方法)相容的UV防晒剂。
[0010] 申请WO 06/136724显示了使用能够形成网络结构（lattice)并且在UVB、UVA和红 外区具有防晒特性的单分散颗粒是已知的。在该申请中，这些颗粒必须在皮肤上变为有序 的。
[0011] 在J.Wang的《国际聚合物KPolym Int)57:509-514,2008上的公开物中，作者生产 了具有不同直径的单分散PMMA球体(95nm，114nm，134nm，142nm和150nm)。当颗粒被有序化 成为网络结构时每个直径对应于一个反射最大值（250nm，280nm，330nm，350nm，380nm) 〇
[0012] 申请WO 08/007267描述了能够有序化成为光子晶体的空心颗粒用于化妆品和UV 光照保护应用的用途。
[0013] 专利US 6 894 086描述了不同的光子颗粒，尤其是彩色的、或者反射了可见光谱 之外的电磁辐射。
[0014] 申请US 2003/0116062和US 2006/0002875描述了光子颗粒、但没有将它们用于抗 太阳紫外辐射的光照保护方法中。
[0015] A.Stein的公开文献(材料化学（Chem Mater)2002,14,3305-3315)披露了在长的 UVA光谱内具有反射带(374nm)的光子颗粒。
[0016] E.Thomas的公开文献（自然材料(Nat Mat)2008年，第6卷，957-960)披露了具有一 种包括多个不同等级反射峰的反射光谱的一种凝胶。
[0017] 对从如下的不溶性防晒材料中获益存在一种需要，这些材料可以用来覆盖UVA和/ 或UVB光谱，对环境完全无害且惰性、耐光的、并且非光敏的，并且没有与含有它们的组合物 的其他组分的相容性问题、不以负面方式改变包装材料的机械特性并且不释放纳米颗粒， 并且它们对可见光是透明的。
[0018] 还对开发如下的新颖材料存在一种需要，这些材料遮挡UV辐射并且适应于对诸如 以上提及的工业材料进行光照保护。
【发明内容】
[0019] 本发明旨在实现这些目标中的所有或其中一些。
[0020] 在第一示例性实施方案中，本发明提供了一种用于对材料进行抗太阳UV辐射的光 照保护的方法，该方法包括通过组合物对所述材料进行处理，该组合物包含具有在Iym至 500μπι范围内的平均尺寸的光子颗粒的分散体，每个颗粒包含单分散纳米颗粒或空隙的衍 射性排列，所述排列的衍射光谱包括在250nm(纳米)至400nm范围内的一级反射峰，或者该 方法包括将所述光子颗粒分散体整合到所述材料中。
[0021] 在第二示例性实施方案中，本发明提供了一种用于对人体角蛋白材料进行抗太阳 UV辐射的非治疗性的、特别是化妆用的方法，包括涂抹化妆品组合物，该组合物包含具有在 Ιμπι至500μπι范围内的平均尺寸的光子颗粒的分散体，每个光子颗粒包含单分散纳米颗粒或 空隙的衍射性排列，所述排列的衍射光谱包括在250nm至400nm的波长范围内的一级反射 峰。
[0022] 在本发明的背景下，术语"衍射性排列"是指一组颗粒或空隙以遮蔽UV和/或产生 色泽和/或改变光谱反射比的方式(取决于应用)来衍射入射光。
[0023] 在250nm至400nm范围内的一级反射峰的存在意味着该排列将具有250nm至400nm 范围内的至少一个波长的光以等于1的干涉级进行衍射，由此至少部分地反射了它。
[0024] 这样的在UV内的一级反射峰暗含了下面等级的反射峰位于更短的波长处、并且因 此在可见区域之外。这使得该排列是无色的并且有助于产生无色组合物，这在防晒剂应用 的背景下是优选的。
[0025]作为举例，在根据本发明的光照保护方法中使用的组合物具有的SPF指数为至少 10、优选15,更优选至少30、45或60 JPF指数(防晒因子)在文章"测量紫外光谱内的防晒因 子的新型底物"（化妆品化学家学会会志(J. Soc. Cosmet. Chem.)，40,127-133,（1989年五 月/七月））中进行了定义。
[0026] 对该组合物的配方进行选择，例如使得该组合物对于250nm至400nm范围内的至少 一个波长、优选在整个所述范围上具有的透射因子为70 %、60%、50%、40%、30%、20%、 10%、5%或更小、或优选1 %或更小。当透射因子在250nm至400nm范围内很低时，遮挡作用 好得多。
[0027] 根据其他示例性实施方案，本发明提供了一种用于实施本发明的光照保护方法的 光照保护性组合物。这样一种组合物具有以上特征中的任何一项。
[0028] 根据其他示例性实施方案，本发明提供了一种用于制备化妆品组合物的方法，该 方法包括将本发明的光子颗粒分散在化妆可接受的介质中。
[0029]本发明的其他示例性实施方案提供了一种在对人体角蛋白材料进行抗太阳UV辐 射的光照保护的方法中、特别是在减小皮肤癌发生风险的方法中使用的组合物，
[0030] 其中所述组合物包含具有Iym至500μπι的平均尺寸的光子颗粒的分散体，每个光子 颗粒包含单分散纳米颗粒或空隙的衍射性排列，所述排列的衍射光谱包括在250nm至400nm 的波长范围内的一级反射峰。
[0031] 这种组合物可以呈现以下描述的本发明的化妆品组合物的所有特性，除非相反地 指明。
[0032]根据其他示例性实施方案，本发明提供了一种具有在IMi(微米)至500μπι范围内、 尤其在IMi至300μπι范围内的平均尺寸的光子颗粒，该光子颗粒包括空心纳米颗粒的衍射性 排列。
[0033] 在其他示例性实施方案中，本发明提供了：
[0034] ?-种用于对人体角蛋白材料进行抗太阳UV辐射的光照保护的非治疗性、特别是 化妆用的方法；
[0035] ?-种对人体角蛋白材料进行着色和/或淡化的方法；
[0036] ?-种改变人体角蛋白材料的光谱反射比的方法；
[0037] 所述方法中每一种都包括涂抹化妆品组合物，该化妆品组合物包括具有在Ιμπι至 500μηι范围内、尤其在Ιμπι至300μηι范围内的平均尺寸的光子颗粒的分散体，所述光子颗粒各 包括空心纳米颗粒的衍射性排列。
[0038] 本发明的其他示例性实施方案还提供了一种在对人体角蛋白材料进行抗太阳UV 辐射的光照保护的方法中、特别是在减小皮肤癌发生风险的方法中使用的光子颗粒，
[0039] 其中该光子颗粒具有在Ιμπι至500μηι范围内、尤其在Ιμπι至300μηι范围内的平均尺 寸，并且包括空心纳米颗粒的衍射性排列。
[0040] 本发明的其他示例性实施方案提供了一种在对人体角蛋白材料进行防太阳UV辐 射的光照保护的方法中、特别是在减小皮肤癌发生风险的方法中使用的组合物，
[0041 ] 其中该组合物包括具有在ΙμL?至500μπ?范围内、尤其在ΙμL?至300μπ?范围内的平均尺 寸的光子颗粒的分散体，并且包括空心纳米颗粒的衍射性排列。本发明的其他示例性实施 方案提供了一种组合物，特别是一种化妆品组合物，它包括光子颗粒的分散体，每个光子颗 粒具有小于2的形态因子，所述颗粒包括空隙或单分散纳米颗粒在可热交联的、可电交联的 或可光交联的基质中的衍射性排列。
[0042]根据另外的示例性实施方案，本发明提供了：
[0043] ?一种用于对人体角蛋白材料进行抗太阳UV辐射的光照保护的非治疗性、特别是 化妆用的方法；
[0044] ?-种对人体角蛋白材料进行着色和/或淡化的方法；
[0045] ?-种改变人体角蛋白材料的光谱反射比的方法；
[0046] 所述方法中每一种都包括对所述角蛋白材料涂抹化妆品组合物，该化妆品组合物 包括光子颗粒的分散体，每个光子颗粒具有小于2的形态因子，所述颗粒包括空隙或单分散 纳米颗粒在可热交联的、可电交联的或可光交联的基质中的衍射性排列。
[0047] 本发明的其他示例性实施方案提供了一种在对人体角蛋白材料进行防太阳UV辐 射的光照保护的方法中、特别是在减小皮肤癌发生风险的方法中使用的组合物，
[0048] 其中所述组合物包括光子颗粒的分散体，每个光子颗粒具有小于2的形态因子，所 述颗粒包括空隙或单分散纳米颗粒在可热交联的、可电交联的或可光交联的基质中的衍射 性排列。
[0049]在其他示例性实施方案中，本发明提供了：
[0050] ?-种用于对油墨、油漆或涂料进行光照保护的方法，该方法包括将至少一种如 以上限定的包含光子颗粒的分散体的组合物掺入所述油墨或油漆或所述涂料中；
[0051] ?-种用于对由至少一种合成的或天然的聚合物所制造的材料进行光照保护的 方法，该方法包括用如以上限定的包含光子颗粒的分散体的组合物对所述聚合物进行处理 或者包括将至少所述组合物整合到所述材料之中；
[0052] ?一种用于对有机或无机玻璃进行光照保护的方法，该方法包括用至少一种如以 上限定的包含光子颗粒的分散体的组合物对所述玻璃进行处理或者包括将至少所述组合 物整合到所述玻璃之中；
[0053] ?一种用于对至少包含天然纤维和/或人造纤维和/或合成纤维的材料如纺织品 或纸进行光照保护的方法，该方法包括用至少一种如以上限定的包含光子颗粒的分散体的 组合物对所述材料进行处理或者包括将至少所述组合物整合到所述材料之中。
【附图说明】
[0054]图1示出了包含无基质而聚集的纳米颗粒的光子颗粒。
[0055] 图2示出了包括在基质中聚集的纳米颗粒的光子颗粒。
[0056] 图3示出了包括分散在基质中的纳米颗粒的光子颗粒。
[0057]图4呈现了包含光子颗粒的不同组合物的吸收光谱。
【具体实施方式】
[0058]本发明的聚合物材料具体是能够总体上在热时并且在压力下被模制或处理的塑 料材料，以便生成半成品或物品。
[0059] 用于所述材料的聚合物优先选自三个主要类别：
[0060] (i)热塑性塑料，例如像:
[0061] ?丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物；
[0062] ?乙酸纤维素(CA)聚合物；
[0063] ?发泡聚苯乙烯(EPS);
[0064] ?聚苯乙烯(PS);
[0065] ?聚酰胺(PA);
[0066] ?聚对苯二甲酸丁二酯(PBT);
[0067] ?聚对苯二甲酸乙二酯(PET);
[0068] ?聚碳酸酯（PC);
[0069] ?聚乙烯(PE);
[0070] ?聚丙烯(PP);
[0071] ?聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA);
[0072] ?聚甲醛(P0M);
[0073] ?聚乙酸乙烯酯（PVAC);
[0074] ?聚氯乙烯(PVC);
[0075] ?苯乙烯-丙烯腈(SAN)共聚物；
[0076] (ii)热固性材料，如:
[0077] ?聚环氧化物(EP);
[0078] ?三聚氰胺-甲醛(MF)共聚物；
[0079] ?苯酚-甲醛(PF)共聚物；
[0080] ?固化的聚氨酯（PUR);
[0081] ?脲-甲醛(UF)共聚物；
[0082] ?不饱和聚脂；
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