紫外线隔离用黏土矿物-金属氧化物复合体粉末、其制备方法及含其的紫外线隔离用组合物与流程

文档序号:16057097发布日期:2018-11-24 11:48阅读:224来源:国知局
本发明涉及能够隔离紫外线的黏土矿物-金属氧化物复合体粉末、其制备方法及含所述复合体粉末的紫外线隔离用组合物。
背景技术
:从太阳照射的紫外线是引起皮肤红斑、浮肿、雀斑或皮肤癌等的主要原因,因此近来在积极展开关于紫外线引起的皮肤疾病的研究。另外,把紫外线隔离剂视为必须使用的基础化妆品的意识日益提高,而且对能够持续保持紫外线隔离效果的专用产品的研究也非常活跃。为了获得高spf值,这些紫外线隔离产品大量使用二氧化钛、氧化锌等无机紫外线隔离剂,而这些紫外线隔离氧化物以纳米粒子形态适用于紫外线隔离组合物的情况下,不仅能够引发皮肤毒性,还可能发生纳米粒子渗透到皮肤内部的问题。技术实现要素:技术问题本发明的一个目的是提供一种适用于组合物时能够显著减少对人体有害的金属氧化物纳米粒子和人体的直接接触,而且能够从根源上防止所述金属氧化物纳米粒子渗透到人体内部的紫外线隔离用黏土矿物-金属氧化物复合体粉末的制备方法。本发明的另一目的是提供一种通过上述制备方法制备的紫外线隔离用黏土矿物-金属氧化物复合体粉末。本发明的又一目的是提供一种包括所述紫外线隔离用黏土矿物-金属氧化物复合体粉末的紫外线隔离用组合物。技术方案本发明的实施例的紫外线隔离用黏土矿物-金属氧化物复合体粉末的制备方法包括向分散有黏土矿物粒子的黏土矿物悬浮液混合能够隔离紫外线的金属氧化物的纳米粒子或所述金属氧化物的前驱体物质以制备喷雾溶液的第一步骤;以及对所述喷雾溶液进行喷雾干燥的第二步骤,其中,所述金属氧化物可有吸收紫外线区域的光且使可见光线区域的光透过的带隙。一个实施例中,所述黏土矿物粒子可具有硅片(silicasheet)与铝片(aluminasheet)结合形成的结晶单位层积而成的层状结构。一个实施例中,所述黏土矿物粒子可具有1至15nm的平均厚度,具有4至200μm的平均直径。一个实施例中,所述金属氧化物可包括选自由二氧化钛(tio2)、氧化锌(zno)及氧化铈(ceo)等构成的群组的一种以上。一个实施例中,所述金属氧化物的纳米粒子可具有5至100nm的平均直径。一个实施例中,所述金属氧化物的前驱体物质可包括选自由含有所述金属氧化物中包含的金属的金属有机酸盐(metalorganicacidsalt)、金属卤素盐(metalhalogensalt)、金属无机酸盐(metalinorganicsalt)、金属醇盐(metalalkoxysalt)、金属硫化盐(metalsulfidesalt)及金属酰胺盐(metalamidesalt)构成的群组的一种以上。一个实施例中,所述第二步骤可利用喷雾干燥装置执行。该情况下,所述喷雾干燥装置可包括:第一腔室,具有第一内部空间;喷雾单元,具有结合于所述第一腔室的上端向所述第一内部空间以液滴形态喷雾所述喷雾溶液的喷嘴、连接储存所述喷雾溶液的储存罐和所述喷嘴的溶液注入管及生成向所述溶液注入管施加压力通过所述喷嘴喷射储存于所述储存罐的所述喷雾溶液的压力的泵;气体注入单元,具有向所述第一内部空间供应干燥气体的气体供应管及加热在所述气体供应管移动的所述干燥气体的加热器;第一回收单元,结合于所述第一腔室的下端,收容回收通过干燥所述喷雾液滴形成的所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末中落到所述第一腔室的下部的第一黏土矿物-金属氧化物复合体粉末;第二腔室,具有连接于所述第一内部空间的第二内部空间;第二回收单元,结合于所述第二腔室的下端,收容回收所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末中被所述干燥气体移动到所述第二腔室落下的第二黏土矿物-金属氧化物复合体粉末;以及吸入单元,从所述第二内部空间向外部排出冷却的干燥气体。本发明的实施例的紫外线隔离用黏土矿物-金属氧化物复合体粉末可包括:相互凝聚的板形的黏土矿物粒子;以及附着于所述黏土矿物粒子的表面的金属氧化物纳米粒子。一个实施例中,所述板形的黏土矿物粒子的凝聚体可具有包括表面的槽部及内部的气孔的多孔性结构,所述金属氧化物纳米粒子可附着于形成所述槽部的面及形成所述气孔的面。一个实施例中,所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末可具有4至100μm的平均直径。一个实施例中,所述金属氧化物纳米粒子的含量可以是所述黏土矿物粒子的5至50重量%。本发明的实施例的紫外线隔离用组合物可包括:紫外线隔离用黏土矿物-金属氧化物复合体粉末,其含量为组合物整体重量的1至50重量%,包括相互凝聚的板形的黏土矿物粒子及附着于所述黏土矿物粒子的表面的金属氧化物纳米粒子;蜡成分,其含量为组合物整体重量的1至15重量%;以及油成分,其含量为组合物整体重量的1至90重量%。一个实施例中,所述紫外线隔离用组合物可以为浆料形态、膏形态、凝胶形态或固体形态。技术效果根据本发明,可通过简单的方法制备紫外线隔离用黏土矿物-金属氧化物复合体粉末。并且,将其适用于紫外线隔离用组合物的情况下,所述金属氧化物纳米粒子不仅附着于黏土矿物粒子凝聚体的外部面,还附着于形成表面槽部的面及形成内部气孔的面,因此不仅能够显著减少所述金属氧化物纳米粒子与人体的直接接触,还能够从根源上防止所述金属氧化物纳米粒子渗透到人体内部。附图说明图1是用于说明本发明的实施例的紫外线隔离用黏土矿物-金属氧化物复合体粉末的制备方法的流程图;图2是用于说明制备所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末的喷雾干燥装置的示意图。具体实施方式以下参照附图详细地说明本发明的实施例。可对本发明进行多种变更,可以具有多种形态,在附图中显示特定实施例并在说明书中进行详细的说明。而目的并不是使本发明限定于公开的形态,实际上应该理解为包括本发明的思想及技术范围内的所有变更、等同物及替代物。在说明各附图时对类似的构成要素标注类似的附图标记。为了本发明的明确性,附图比实际放大显示了各构件的尺寸。第一、第二等术语可用于说明多种构成要素,但所述构成要素不得限定于所述术语。所述术语只是为了使一个构成要素区分于其他构成要素。例如,在不脱离本发明的范围的前提下,可以把第一构成要素命名为第二构成要素,类似地,可以把第二构成要素命名为第一构成要素。本申请中使用的术语只是用于说明特定实施例,目的并不是对本发明进行限定。单数的表达形式在说明书中无特殊说明的情况下还包括复数的表达形式。本申请中,“包括”或“具有”等术语是为了指定存在说明书上记载的特征、步骤、动作、构成要素、部分或其组合,不应理解为预先排除一个或多个其他特征或步骤、动作、构成要素、部分或其组合。如果没有另外定义,此处使用的包括技术术语或科学术语在内的所有术语均表示与本发明所属
技术领域
:的普通技术人员的通常理解相同的意思。通常使用的词典定义的术语应解释为与相关技术的文章脉络相一致的意思,本申请中没有明确定义的前提下,并不解释为理想或过度形式性的意思。图1是用于说明本发明的实施例的紫外线隔离用黏土矿物-金属氧化物复合体粉末的制备方法的流程图,图2是用于说明制备所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末的喷雾干燥装置的示意图。参照图1及图2,本发明的实施例的紫外线隔离用黏土矿物-金属氧化物复合体粉末的制备方法包括向分散有板状黏土矿物粒子的黏土矿物悬浮液混合能够隔离紫外线的金属氧化物的纳米粒子或所述金属氧化物的前驱体物质制备喷雾溶液的第一步骤s110;以及喷雾干燥所述喷雾溶液的第二步骤s120。所述第一步骤s110中,所述黏土矿物粒子可以由硅片(silicasheet)与铝片(aluminasheet)结合形成的结晶单位层积而成的层状结构的黏土矿物形成。例如,所述黏土矿物粒子可以由膨润土(bentonite)、蒙脱土(montmorillonite)、贝得石(beidellite)、绿脱石(nontronite)等蒙脱石(smectite)族矿物、水滑石(hydrotalcite)族矿物、蛭石(vermiculite)族矿物等形成。所述黏土矿物粒子可以是具有相互平行的上部面和下部面的板状。根据一个实施例,所述黏土矿物粒子可具有约1至15nm的平均厚度,约4至200μm的平均直径。所述金属氧化物可以是为了隔离紫外线而具有能够吸收紫外线区域的光且使可见光线透过的带隙(bandgap)的物质。例如,所述金属氧化物可包括具有约3.2ev的带隙的物质即二氧化钛(tio2)、氧化锌(zno)、氧化铈(ceo)等。所述黏土矿物悬浮液的溶剂不受特殊限制。例如,所述黏土矿物悬浮液的溶剂可以是水、有机溶剂等。根据一个实施例,为了制备所述喷雾溶液,可以向所述黏土矿物悬浮液混合所述金属氧化物的纳米粒子。所述金属氧化物纳米粒子可具有比所述黏土矿物粒子小的大小。例如,所述金属氧化物纳米粒子可具有约5至100nm的平均直径。所述金属氧化物纳米粒子的形状不受特殊限制。例如,所述金属氧化物纳米粒子可具有球形。根据另一实施例,为制备所述喷雾溶液,可向所述黏土矿物悬浮液混合所述金属氧化物的前驱体物质。所述金属氧化物的前驱体物质可包括具有包含于所述金属氧化物的金属的金属盐,例如金属有机酸盐(metalorganicacidsalt)、金属卤素盐(metalhalogensalt)、金属无机酸盐(metalinorganicsalt)、金属醇盐(metalalkoxysalt)、金属硫化盐(metalsulfidesalt)、金属酰胺盐(metalamidesalt)等。具体地,所述金属盐可包括选自金属乙酸盐(metalacetate)、金属氯化盐(metalchloride)、金属乙酰丙酮盐(metalacetylacetonate)、金属硝酸盐(metalnitrate)、金属甲醇盐(metalmethoxide)、金属乙醇盐(metalethoxide)、金属丁醇盐(metalbutoxide)、金属异丙醇盐(metalisopropoxide)、金属硫化盐(metalsulfide)、金属三异丙醇盐(metaloxytriisopropoxide)、金属己酸乙酯(metalethylhexanoate)、金属鲸蜡醇乙基己酸酯(metalcetylethylhexanoate)、金属丁酸盐(metalbutanoate)、金属乙酰胺(metalethylamide)、金属酰胺(metalamide)等的一个以上。作为一个例子,所述用于隔离紫外线的金属氧化物为二氧化钛(tio2)的情况下,所使用的所述二氧化钛的前驱体物质可以是选自四异丙醇钛(titaniumtetraisopropoxide)、钛酸四丁酯(titianiumtetrabutoxide)、钛醇盐(titaniumalkoxide)等的一种以上。作为另一例子,所述用于隔离紫外线的金属氧化物为二氧化锌(zno)的情况下,所使用的所述氧化锌的前驱体物质可以是选自乙酸锌(zincacetatedihydrate)、乙酰丙酮锌一水合物(zincacetylacetonatemonohydrate)、硝酸锌(zincnitratehexahydrate)等的一种以上。根据又一实施例,为了制备所述喷雾溶液,可以向所述黏土矿物悬浮液混合所述金属氧化物纳米粒子及所述金属氧化物的前驱体物质。在所述第二步骤,可以利用喷嘴以细小液滴形态喷雾所述喷雾溶液,可利用高温气体蒸发包含于所述液滴的溶剂。并且,随着所述溶剂蒸发,包含于所述液滴内的黏土矿物粒子及所述金属氧化物纳米粒子可以相互凝聚形成所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末。根据一个实施例,所述第二步骤可以利用如图2所示的喷雾干燥装置100进行。例如,所述喷雾干燥装置100可包括第一腔室110、喷雾单元120、气体注入单元130、第一回收单元140、第二腔室150、第二回收单元160及吸入单元170。所述第一腔室110可具有向上下方向延伸的第一内部空间。在具有所述第一内部空间的前提下,所述第一腔室110的结构不受特殊限制。所述喷雾单元120可包括结合于所述第一腔室110的上端向所述第一内部空间以液滴形态喷雾所述喷雾溶液的喷嘴121、连接储存所述喷雾溶液的储存罐10和所述喷嘴121的溶液注入管122及向所述溶液注入管122施加压力通过所述喷嘴121喷射储存于所述储存罐10的所述喷雾溶液的泵123。所述气体注入单元130可包括向所述第一内部空间供应干燥气体的气体供应管131及加热在所述气体供应管移动的所述干燥气体的加热器132。所述气体注入单元130的气体供应管131可直接连接于所述第一内部空间向所述第一内部空间直接供应经过加热的所述高温干燥气体,也可以连接于所述喷嘴121或所述溶液注入管122通过所述喷嘴121向所述第一内部空间供应所述高温干燥气体。在能够蒸发从所述喷嘴121喷雾的液滴的溶剂的前提下,所述高温干燥气体的种类不受特殊限制。另外,所述喷雾溶液含有所述金属氧化物前驱体物质的情况下,可以将所述高温干燥气体加热至能够分解所述金属氧化物前驱体物质的程度的高温。所述第一回收单元140可结合于所述第一腔室110的下端,可收容回收通过干燥所述喷雾液滴形成的所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末中未移动到所述第二腔室150,而是由于重力而落下的相对大的粉末。所述第一回收单元140例如可包括具有向上部方向开口的内部空间的第一收容容器。所述第二腔室150可具有连接于所述第一内部空间且向上下方向延伸的第二内部空间。在具有所述第二内部空间的前提下,所述第二腔室150的结构不受特殊限制。所述第二回收单元160结合于所述第二腔室150的下端,可收容回收所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末中被所述干燥气体移动到所述第二腔室150后落下的相对小的粉末。所述第二回收单元160例如可包括具有向上部方向开口的内部空间的第二收容容器。所述吸入单元170可将冷却的干燥气体从所述第二内部空间排出到外部。所述吸入单元170可通过所述第二腔室150的上端向外部排出所述干燥气体。利用上述喷雾干燥装置100制备所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末的情况下,可按大小分离回收所述复合体粉末。另外,通过本发明制备的所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末为球形,可包括彼此凝聚的板形黏土矿物粒子及附着于所述黏土矿物粒子的表面的金属氧化物纳米粒子。例如,所述板形黏土矿物粒子凝聚成具有表面槽部及内部气孔的多孔性结构,所述金属氧化物纳米粒子不仅可以附着于所述板形黏土矿物粒子凝聚体的外部面,还可以附着于形成所述槽部的面及形成所述气孔的面。所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末可具有约4至100μm的平均直径。并且,对各所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末来讲,所述金属氧化物纳米粒子的含量可以是所述黏土矿物粒子的约5至50重量%。本发明的实施例的紫外线隔离用组合物可包括所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末、蜡成分及油成分。所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末的含量可以是组合物整体重量的约1至50重量%。由于以上已对所述黏土矿物-金属氧化物复合体粉末进行了说明,因此省略对此进行重复说明。所述蜡成分的含量可以是组合物整体重量的约1至15重量%。所述蜡成分可包括选自蜡、胶凝剂、固状乳化剂等的一种以上。所述蜡例如可以包括选自小烛树蜡(candelillawax)、加洛巴蜡(carnaubawax)、米糠蜡(ricebranwax)等植物蜡(vegetablewax);蜂蜡(beeswax)、羊毛脂蜡(lanolinwax)等动物蜡(animalwax);天然地蜡(ozocerite)、矿蜡(ceresinwax)等矿物蜡(mineralwax);石蜡(paraffinwax)、微晶蜡(microcrystalwax)、聚乙烯蜡(polyethylenewax)等石油蜡(petroleumwax)等的一种以上。所述胶凝剂例如可包括选自糊精棕榈酸酯(dextrinpalmitate)、糊精棕榈酸酯/己酸乙酯(dextrinpalmitate/ethylhexanoate)、糊精肉豆蔻酸酯(dextrinmyristate)、甘油山嵛酸酯(glycerylbehenate)、聚甘油-6-八硬脂酸酯(polyglyceryl-6-octastearate)、甘油山嵛酸酯/二十酸酯(glycerylbehenate/eicosadioate)、聚甘油-10-山嵛酸酯/二十酸酯(polyglyceryl-10-behenate/eicosadioate)、甾酮(sterol)、菊粉(inulin)等的一种以上。所述固状乳化剂例如可包括选自甘油硬脂酸酯(glycerylstearate)、peg-40-硬脂酸酯(peg-40-stearate)、聚甘油-3-甲基葡糖二硬脂酸酯(polyglyceryl-3-methylglucosedistearate)、甲基葡糖倍半硬脂酸酯(methylglucosesesquistearate)、烷基糖苷(alkylglucoside)、鲸蜡硬脂基葡糖苷(cetearylglucoside)、山梨坦橄榄油酸酯(sorbitanolivate)、橄榄油鲸蜡醇酯(cetearylolivate)、鲸蜡醇(cetylalcohol)、硬脂醇(stearylalcohol)、二十二醇(behenylalcohol)等的一种以上。所述油成分的含量可以是组合物整个重量的约1至90重量%。所述油成分可包括氢化聚癸烯(hydrogenatedpolydecene)、角鲨烷(squalane)、矿物油(mineraloil)等碳氢类油(hydrocarbonoil);辛酸/癸酸甘油三酯(caprylic/caprictriglyceride)、新戊二醇二癸酸酯(neopentylglycoldicaprate)、新戊二醇二庚酸酯(neopentylglycoldiheptanoate)、新戊二醇二酯(neopentylglycoldiethylhexanoate)、2-辛基十二醇肉豆蔻酸酯(2-octyldodecylmyristate)、肉豆蔻酸异丙酯(isopropylmyristate)、鲸蜡基2-己酸乙酯(cetyl-2-ethylhexanoate)、辛基十二烷醇(octyldodecanol)、异十六醇(hexyldecanol)、甘油三乙基己酸酯(glyceryltriethylhexanoate)等酯类油(esteroil);橄榄油(oliveoil)、荷荷芭油(jojobaoil)、澳洲坚果油(macadamiaoil)等植物油(vegetableoil);环甲硅油(cyclomethicone)、聚二甲基硅氧烷(demethicone)等硅油(siliconeoil)等的一种以上。并且,所述紫外线隔离用组合物还可以包括选自乳化稳定剂、非离子表面活性剂、硅聚合物、体质颜料、香料、防腐剂、杀菌剂、氧化稳定剂、水等的一种以上的添加剂。另外,本发明的实施例的紫外线隔离用组合物可以是浆料(paste)形态、膏形态、凝胶形态或固体形态。本发明的实施例的紫外线隔离用组合物将所述金属氧化物纳米粒子不仅附着于黏土矿物粒子凝聚体的外部面,还附着于形成表面槽部的面及形成内部气孔的面的黏土矿物-金属氧化物复合体粉末作为紫外线隔离剂,因此不仅能够显著减少所述金属氧化物纳米粒子与人体的直接接触,还能够从根源上防止所述金属氧化物纳米粒子渗透到人体内部,因此能够显著提高人体稳定性。以上参见本发明的优选实施例进行了说明,本领域的普通技术人员应当理解:在不使相应技术方案的本质脱离本发明技术方案的范围的前提下,其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。当前第1页12当前第1页12
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