专利名称：中孔氧化锌粉末及用于生产其的方法
技术领域：
本发明涉及由中孔(mesoporous)氧化锌聚集体组成的粉末及制造其的方法，当 施用至底物时用于提供广谱光保护的可见光-透明(可见光透过，visibly-transparent) 组合物。
背景技术：
本领域中熟知氧化锌(ZnO)可以阻断在290nm直到约375nm的波长处的紫外光 (UV)辐射。此外，氧化锌已经由于其抗菌和其它性能已被长期使用。尽管这些有益的性能， 但氧化锌的使用已受到限制，主要是因为对施加包含氧化锌的产品的底物的不希望的变白 作用。就氧化锌被并入到用于化妆和防晒配方和产品的分散体中来说，配方设计师使ZnO 水平最小化和/或使用者谨慎地或在低于所示的水平下施用产品以减少或最小化变白作 用。然而，这样做，减轻了该产品的光保护效果。类似地，这样的变白作用在光保护透明涂 层和透明塑料膜中在过去和现在都是不希望的。在施用包含分散的ZnO粉末的光保护产品之后对底物(如，皮肤)的变白作用可 归因于光从颗粒在向后方向上(即，远离底物并朝向观察者)的散射。相比之下，在向前方 向上(通过底物)散射的光有助于光的透射比。这在本领域中被称为“漫射”透射比。入 射光通过包含ZnO的光保护产品的总透射比因此包括漫射透过的光以及没有散射而透过 的光，在本领域中被称为“镜面”透射比。影响光从颗粒的散射并因此影响变白作用的主要因素包括颗粒大小和颗粒相对 于其中分散有颗粒的介质的折射率。一般来说，降低颗粒的大小或颗粒的相对折射率造成 产品的散射和变白作用的降低。针对由包含ZnO的光保护产品造成的表面变白的问题的现有技术方法主要集中 在将产品中氧化锌颗粒的平均大小减小到至少0. 2微米以下。这个颗粒大小的减小降低了 光从颗粒表面的散射，这增强了透明度并减少了变白。例如，美国专利第5，587，148号教导 了基本上可见光透明(可见光透过)局部防晒配方，包括具有小于约0.2微米的平均颗粒 直径的氧化锌微粉化颗粒的分散体。美国专利第5，032，390号教导了防晒组合物，包括按 重量计从到25%的具有从0. 07微米到0. 3微米的平均颗粒大小的颗粒氧化锌。进一 步教导披露的组合物包括从1 %到25%的具有从0. 03微米到0. 07微米的平均颗粒大小的 颗粒二氧化钛。然而，ZnO颗粒大小减小到纳米级(例如，尤其小于约0.1微米)不是没有后果。 纳米大小的ZnO颗粒与高水平的光催化活性相关，该光催化活性与自由基的形成相关，导 致通常包含在化妆品、塑料、和涂料中的聚合成分的降解。此外，在光保护个人护理产品中， 高光催化活性可以产生自由基，其已经被报道造成有害的健康结果。纳米大小的颗粒的更大的有效表面积可以增加絮凝的量并接着增加团聚体的量。 因此，包含纳米大小的颗粒的光保护产品可能是不稳定的，并且在乳剂的情况下，可能相分 离。这个不稳定性与另外仅仅基于颗粒大小预期的相比可以导致更高的光散射和增加的变白作用、以及降低的光保护水平。最近，已经提出了关于纳米大小的无机颗粒的经皮渗透和有机防晒滤过物和它们 的分解产物的全身吸收的潜在负面健康结果的问题。不考虑这些问题是否被证实或者被证 实的程度，对于这样的局部光保护组合物已经存在并仍有迄今为止未满足的需求，该局部 光保护组合物最小化，或者优选，不包含有机防晒滤过物和/或纳米大小的物理防晒阻断 剂。对于氧化锌粉末仍存在需求，该氧化锌粉末具有足够大的大小以不产生关于产品安全 性或稳定性的问题，该氧化锌粉末在分散在透明基质中时提供了基本上可见的透明度(透 光度)结合有最小或没有变白作用。对于减小颗粒大小的可替换方法，可以通过减少穿过界面的折射率的差异来减 少颗粒界面处散射的光强度。例如，已知纳米多孔膜和涂层表现出与相对折射率的减少 相关的改进的透明度和减少的反射，其中相对折射率与膜结构相关。例如，Hiller et al (NatureMaterials, 2002,1, 59-63)描述了具有增加的光透射和减少的反射的纳米多孔 聚合物膜。美国专利7，075，229教导了包括透明纳米多孔氧化铝膜的发光装置。美国专利 公开申请第2006/0188432号教导了生产具有改进的透明度的多孔氧化钛粉末的方法。已经存在并仍存在对利用氧化锌粉末的分散体(dispersion)实现透明度的需 求，该氧化锌粉末不主要包含纳米大小的颗粒。这个需求通过本发明的实施方式来满足。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种氧化锌粉末，该氧化锌粉末在至少50衬％的 氧化锌的浓度下以分散体使用时，产生了这样的透明组合物，该透明组合物具有至少70%、 至少75%、至少80%或至少85%中至少之一的在550nm处通过20微米路径长度的总可见 光透射比(总可见透射比，total visible transmittance)，所述粉末具有至少0. 8微米或 至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。根据本发明的第二方面，提供了一种氧化锌粉末，该氧化锌粉末在至少40衬％的 氧化锌的浓度下以分散体使用时，产生了这样的透明组合物，该透明组合物具有至少70%、 至少75%、至少80%或至少85%中至少之一的在550nm处通过20微米路径长度的总可见 光透射比，所述粉末具有至少0. 8微米或至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。根据本发明的第三方面，提供了一种氧化锌粉末，该氧化锌粉末在至少30衬％的 氧化锌的浓度下以分散体使用时，产生了这样的透明组合物，该透明组合物具有至少70%、 至少75%、至少80%或至少85%中至少之一的在550nm处通过20微米路径长度的总可见 光透射比，所述粉末具有至少0. 8微米或至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。根据本发明的第四方面，提供了一种氧化锌粉末，该氧化锌粉末在至少20衬％的 氧化锌的浓度下以分散体使用时，产生了这样的透明组合物，该透明组合物具有至少70%、 至少75%、至少80%或至少88%中至少之一的在550nm处通过20微米路径长度的总可见 光透射比，所述粉末具有至少0. 8微米或至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。根据本发明的第五方面，提供了一种氧化锌粉末，该氧化锌粉末在至少10衬％的 氧化锌的浓度下以分散体使用时，产生了这样的透明组合物，该透明组合物具有至少75%、 至少80%、至少85%或至少93%中至少之一的在550nm处通过20微米路径长度的总可见 光透射比，所述粉末具有至少0. 8微米或至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。
根据本发明的第六方面，提供了一种氧化锌粉末，该氧化锌粉末在至少50衬％的 氧化锌的浓度下以分散体使用时，产生了小于30、或小于40、或小于50的CIE白度指数，所 述粉末具有至少0. 8微米或至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。根据本发明的第七方面，提供了一种氧化锌粉末，该氧化锌粉末在至少30衬％的 浓度下以分散体使用时，产生了小于25、或小于35、或小于45的CIE白度指数，所述粉末具 有至少0. 8微米或至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。根据本发明的第八方面，提供了一种氧化锌粉末，该氧化锌粉末在至少20衬％的 浓度下以分散体使用时，产生了小于25、或小于35、或小于45的CIE白度指数，所述粉末具 有至少0. 8微米或至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。根据本发明的第九方面，提供了一种氧化锌粉末，该氧化锌粉末在至少10衬％的 浓度下以分散体使用时，产生了小于10、或小于20、或小于30的CIE白度指数，聚集体具有 至少0. 8微米或至少1微米的数均聚集体大小。本发明第一到第九方面中任何一种的氧化锌粉末的特征可以在于，所述聚集体为 中孔的并具有至少0. 25cm3/g或至少0. 35cm7g或至少0. 5cm3/g的总中孔体积。所述聚集体可以具有在0. 1到100微米范围内的大小。在一种形式中，可以将数 均氧化锌聚集体大小与目标聚集体大小比较，如果数均氧化锌聚集体大小大于目标聚集体 大小，则可以利用研磨减小数均氧化锌聚集体大小。在一种形式中，中孔氧化锌粉末在以分散体使用以提供一种透明组合物时，对于 加入到组合物中的给定重量百分比的氧化锌，组合物的SPF可以大于对于包含无孔氧化锌 颗粒的相当组合物获得的SPF，所述无孔氧化锌颗粒具有相当于数均氧化锌聚集体大小的 颗粒大小。在一种形式中，所述粉末的折射率可通过用除了空气的物质填充聚集体的敞开中 孔来调节。根据本发明的第十方面，提供了一种制造本发明第一到第九方面中任何一种的氧 化锌粉末的方法，所述方法的特征在于，在足够低温度的温度下热处理中孔锌前体材料以 形成中孔氧化锌粉末，以保持和增加前体材料的中孔孔隙率(mesoporosity)。可以在250-575°C 的范围；300-525°C 的范围；350-475°C 的范围；或 400-450°C 的 范围中的至少之一内的热处理温度下热处理中孔锌前体材料以形成中孔氧化锌粉末。在一种形式中，所述方法进一步包括通过使氯化锌的水溶液与碳酸钠的水溶液反 应同时搅动以引起中孔碳酸锌粉末的沉淀来合成中孔氧化锌前体粉末的步骤。在一种形 式中，在氯化锌的水溶液与碳酸钠的水溶液反应时存在的氯化锌与碳酸钠的摩尔比为至少 1 2或至少1 3中之一。根据本发明的第十一方面，提供了一种基本上如本文参照实施例和附图描述的以 聚集体形式的氧化锌粉末。在一种形式中，所述氧化锌粉末是中孔的。根据本发明的第十二方面，提供了一种以聚集体形式的氧化锌粉末，该氧化锌粉 末在以分散体使用时提供了基本上如本文参照实施例和附图描述的透明组合物。在一种形 式中，所述氧化锌粉末是中孔的。根据本发明的第十三方面，提供了一种制造基本上如本文参照实施例和附图描述 的氧化锌粉末的方法。在一种形式中，所述氧化锌粉末是中孔的。
为了有利于更详细地理解本发明的特性，现在将参照附图，仅通过实施例的方式， 详细地描述具体实施方式
，在附图中图1为在低放大率下示出了聚集体大小的来自实施例1的中孔氧化锌粉末的高分 辨率扫描电子显微照片；图2为在较高放大率下示出了聚集体的敞开中孔的来自实施例1的中孔氧化锌粉 末的高分辨率扫描电子显微照片；图3为示出了实施例4的分散体的绘制为氧化锌衬％函数的比重测量结果图、以 及假定用苯甲酸烷基酯填充敞开的孔而计算的理论曲线；图4示出了利用声衰减(Dispersion Technology DT1200)测量的研磨中孔氧化 锌在辛酸癸酸甘油三酯(Caprylic CapricTriglyceride)中的分散体的颗粒大小的数量加 权分布。图5示出了热处理温度对敞开孔的分布的影响；图6图解示出了孔体积与热处理温度之间的关系；图7图解示出了总孔体积对根据实施例4形成的分散体的白度指数的影响；图8图解示出了总孔体积对根据实施例4形成的分散体的总可见光透射比的影 响；图9图解示出了 ZnO浓度对总可见光透射比的影响；以及图10图解示出了 ZnO浓度对CIE白度指数的影响。
具体实施例方式现在描述本发明的具体实施方式
。本文中使用的术语仅是为了描述具体实施方 式，而不旨在限制本发明的范围。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与 本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。除非另外指出，如在本申请中使 用的，数值百分比指的是指定的成分相对于组合物的总重量按重量计的百分比。术语“聚集体”指的是在共享的界面处结合在一起的许多初级氧化锌微晶。因为 在初级微晶之间的强界面结合，所以必需使用机械粉碎工艺如高能珠研磨来降低聚集体大 小。在这点上，“团聚体(团块，agglomerate)”与“聚集体(aggregate) ”不同在于，团聚的 微晶之间的较弱结合允许利用高剪切混合或类似的较低能量混合和分散工艺来分开和分 散团聚体。如本说明书中使用的术语“聚集体大小”指的是分别地分散在液体、半固体或固体 介质中的分离的独立的聚集体的总大小。“平均聚集体大小”根据下面的等式算术地定义<d> = Σ fi · Cli其中<d>为平均聚集体大小；Cli为聚集体直径；以及，&为具有Cli直径值的聚集体部分。可以在聚集体的数量加权基础上或体积基础上报道平均聚集体大小。本领域技术人员应当理解对于具有给定的颗粒大小分布的给定粉末，体积加权平均值将总是大于数量 加权平均值。聚集体大小可以用聚集体的分布来表达，该聚集体的分布如利用显微镜检查、 光散射、声散射、沉淀或本领域技术人员已知的其他测量大小的技术来测量。在下面的描述 中，聚集体的大小分布利用静态激光_散射和声衰减来测量。如在本说明书中使用的，术语“中孔”指的是大小在从约2nm到约IOOnm的范围内 的孔。孔被分类为“敞开孔”或“闭合孔”，“敞开孔”连接通过并通到聚集体的表面上，“闭 合孔”被密封防止液体从聚集体的表面进入。聚集体的孔径大小的分布和总孔体积可以利 用气体吸附和测比重术或本领域技术人员已知的其他技术来测量。术语“总包络体积(总外壳体积，total envelope volume) ”被定义为聚集体基于 其大小的绝对体积。总包络体积等于聚集体中实际存在的氧化锌的体积加上总孔体积(其 又为闭合孔的体积与敞开孔的体积之和)。术语“分散的”指的是悬浮在连续相中并被连续相包围的聚集体或粉末。术语“分 散体”指的是悬浮在另一种物质，“载体”内的多个聚集体。该聚集体在分散在载体内时将 基本上均勻地散布。术语“透明组合物”包括具有作为化妆品制剂、作为防晒霜、作为涂层、在塑料中、 作为药物化妆品(医学美容品，cosmaceutical)制剂、或作为药物制剂的应用的组合物。有 利地，所述组合物能够提供广谱UV保护。本发明的中孔氧化锌粉末为具有在0. 1到100微米范围内大小的聚集体的形式， 其中0. 2到10微米是优选的。重要地，本发明的聚集体可以具有足够大的大小使得不会产 生潜在的安全性问题。本发明中的聚集体的数量加权平均大小大于0. 8微米，虽然已经利 用平均聚集体大小大于1微米、或1. 5微米，体积加权平均大小在3微米到10微米范围内 的中孔氧化锌粉末的分散体实现了高透明度。可以将平均聚集体大小与目标聚集体大小比较，如果需要的话可以调整平均聚集 体大小。平均聚集体大小可以利用许多合适的方法调整以符合目标聚集体大小，例如使用 一个或多个筛子、栅格、网孔、或滤网，其允许使大于给定大小的聚集体保留同时使小于给 定大小的聚集体通过多个合适大小的孔。平均聚集体大小可以利用其他分离方法如离心分 类器、过滤、或漩涡分离同等地调整。同样，平均聚集体大小可以通过在液体载体中研磨珠 研磨而减小到给定值。本发明的中孔氧化锌粉末的特征在于，聚集体具有至少0. 25cm3/g的总中孔体积。 每个聚集体包括具有在5nm到约50nm范围内的平均微晶大小的多个氧化锌微晶和高水平 的内孔隙率，在下面更详细地描述。聚集体的孔径大小在2nm到IOOnm的范围内，优选在20到70nm的范围内。所述 孔包括敞开孔和闭合孔，敞开孔通过聚集体连接，允许液体从聚集体的表面进入，闭合孔被 密封避免液体从聚集体的表面进入。利用本领域技术人员已知的气体吸附技术测量敞开中 孔的大小分布和中孔的总体积。例如，对于大于0. 35cm3/g的敞开孔的总体积，聚集体的平 均敞开孔径大小为约30nm。在本发明的一种形式中，聚集体具有单峰孔径大小分布，其中平 均孔径大小等于35nm。通过气体脱附测量的比表面积在20-70m2/g的范围内。在一种形式中，闭合孔代表如利用氦气测比重术测量的聚集体的总包络体积的 2%到约15%。
在中孔氧化锌粉末分散在载体中时获得在高透明度方面的最佳结果，此时总孔体 积为聚集体的总包络体积的至少50%。因为这样的高总孔体积的存在，中孔氧化锌粉末具 有如利用本领域技术人员已知的标准技术测量的小于0. 7g/cm3的振实密度。聚集体的包 络密度(外壳密度，envelope density)是可调节的。在分散时，聚集体的敞开中孔可以变 得填充有可以为气体或液体的载体，同时闭合中孔填充有气相，如CO2或空气。在分散期间 用比氧化锌更低密度的液相填充敞开孔提供了较高的稳定性，防止在分散期间和分散后重 力导致的沉降。不希望受限于理论，可以理解，由于聚集体孔结构的中等尺度(meso scale) (< IOOnm)和中孔的大小，在中孔的氧化锌粉末分散在液体载体中时，聚集体的折射率等 于空气填充的闭合孔、液体填充的敞开孔和氧化锌微晶的折射率的体积加权平均值。因此， 由于敞开中孔的体积增加了聚集体相对于载体的折射率的差异，所以减少了分散体的相。 聚集体的相对折射率的降低减少了散射，导致包含聚集体的分散体的白度减少和透明度增 加。因此，中孔的氧化锌粉末可以以分散体使用以提供具有在化妆品制剂中、作为防晒霜、 作为涂层、在塑料中、在药物制剂中、在化妆品制剂中、或作为陶瓷原料的应用的透明光保 护组合物。本发明的中孔氧化锌粉末，在分散在合适的载体中时，能够使组合物对可见光辐 射是高度透明的，同时提供广谱的屏蔽免于UV辐射。对于加入到组合物中的氧化锌的给定重量百分数，与对于包含相等大小的无孔氧 化锌颗粒的组合物获得的SPF值相比，利用本发明的中孔氧化锌粉末获得了更高的SPF值。 不希望受限于理论，聚集体的中孔结构被理解为造成聚集体的UV吸收大于相同大小的无 孔氧化锌粉末的UV吸收。因此，中孔氧化锌粉末可以以分散体使用以提供光保护组合物， 该光保护组合物提供了期望的SPF和广谱保护，同时最小化，或优选地，消除添加由纳米分 子长度组成的有机UV滤过物的需要或添加纳米大小的物理UV阻断剂的需要。下面的实施例进一步说明了本发明。成分和特定组分作为典型的表示，在本发明 的范围内，鉴于上述披露内容，可以得到各种改进。除非另外规定，本文中所有的百分数、比 率和比例都按重量计。除非另外规定，所有的温度都为摄氏温度。实施例1 中孔碳酸锌前体的制备通过在室温下使氯化锌和碳酸钠的水溶液以IZnCl2 3Na2C03的摩尔比反应而合 成了碳酸锌前体粉末。单独的溶液由溶解在4L去离子水中的1230g氯化锌和溶解在IOL 的DI水中的960g碳酸钠组成。在剧烈搅拌下将氯化锌溶液加入到碳酸盐溶液中，产生白 色沉淀物。利用去离子水冲洗沉淀物至小于lOOppm，并在120摄氏度下干燥。得到的粉末的晶体结构通过χ-射线衍射来表征，χ-射线衍射显示水锌矿相作为 存在的唯一相。粉末的扫描电子显微镜(SEM)检查显示它由初级微晶的中孔聚集体组成。 利用气体吸附(BET方法，Micromeritics Tristar)测量的粉末的比表面积为62. 4m2/g。根据 Barrett-Joyner-Helenda 方 法(描述在 Techniques del ‘ Ingenieur [Techniques of the Engineer]中，标题为"Texture des solidesporeux ou divises" [Texture of porous or divided solids],p. 3645-1 至 3645-13),利用气体 吸附技术(Micromeritics Tristar)，测量了敞开孔的分布。孔径大小测量结果显示在2nm 和IOOnm之间(中孔)的孔径大小分布，其中平均孔径大小等于27. 3nm。总敞开中孔的体 积为 0. 476cm3/go
实施例2 中孔氧化铎粉末的制备通过在电窑炉中在385°C的温度下热处理来从实施例1的水锌矿粉末制备氧化锌 粉末。样品以100°c /h的熔炉升温速率(furnaceramp rate)经受缓慢加热并在设定温度 下保持7. 5小时，接着冷却到室温。得到的粉末具有灰白颜色。X-射线衍射显示ZnO(纤锌 矿相)是煅烧后存在的唯一结晶相。热处理的粉末利用本领域技术人员熟知的技术表征，并在下面更详细地描述。结 果的总结示出在表1中。利用Malvern Mastersizer 2000激光散射仪来测量聚集体的大小分布。平均聚 集体大小基于体积加权为4. 1微米，对于数量加权平均聚集体大小为1. 1微米。利用χ-射线衍射测量的平均初级微晶大小为14nm。比表面积为49. 8m2/g。孔隙 率测量显示了中孔的孔结构。中孔孔隙率(中孔，mesoporosity)具有两种形式，向表面闭 合的孔(闭合的孔隙率)和向表面敞开的晶间孔。利用Barrett-Joyner-Helenda方法的敞开孔径大小的测量显示了在2nm到IOOnm 之间的大小分布，其中平均敞开孔径大小等于约37nm。总敞开中孔体积为0. 65cm7g。利用氦气测比重术(Micromeritics AccuPyc 1330)根据骨架密度的测量获得了 闭合孔隙率的值。闭合孔隙率根据下面的等式从干燥氧化锌聚集体的骨架密度计算孔隙率(％) = 100 X(l-聚集体样品骨架密度/ZnO的密度)其中，ZnO的真密度 (不包括敞开和闭合的孔的体积)=5. 606g/cm3。比重计测量显示闭合孔隙率为2. 6%。表1 :ZnO粉末特征的概括
权利要求
一种氧化锌粉末，所述氧化锌粉末在至少50wt％的氧化锌的浓度下以分散体使用时，产生了透明组合物，所述透明组合物具有至少70％、至少75％、至少80％或至少85％中至少之一的在550nm处通过20微米路径长度的总可见光透射比，所述粉末具有至少0.8微米或至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。
2.一种氧化锌粉末，所述氧化锌粉末在至少40wt%的氧化锌的浓度下以分散体使用 时，产生了透明组合物，所述透明组合物具有至少70 %、至少75 %、至少80 %或至少85 %中 至少之一的在550nm处通过20微米路径长度的总可见光透射比，所述粉末具有至少0. 8微 米或至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。
3.一种氧化锌粉末，所述氧化锌粉末在至少30wt%的氧化锌的浓度下以分散体使用 时，产生了透明组合物，所述透明组合物具有至少70 %、至少75 %、至少80 %或至少85 %中 至少之一的在550nm处通过20微米路径长度的总可见光透射比，所述粉末具有至少0. 8微 米或至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。
4.一种氧化锌粉末，所述氧化锌粉末在至少20wt%的氧化锌的浓度下以分散体使用 时，产生了透明组合物，所述透明组合物具有至少70 %、至少75 %、至少80 %或至少88 %中 至少之一的在550nm处通过20微米路径长度的总可见光透射比，所述粉末具有至少0. 8微 米或至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。
5.一种氧化锌粉末，所述氧化锌粉末在至少IOwt %的氧化锌的浓度下以分散体使用 时，产生了透明组合物，所述透明组合物具有至少75 %、至少80 %、至少85 %或至少93 %中 至少之一的在550nm处通过20微米路径长度的总可见光透射比，所述粉末具有至少0. 8微 米或至少1微米的数均氧化锌聚集体大小。
6.一种氧化锌粉末，所述氧化锌粉末在至少50wt%的氧化锌的浓度下以分散体使用 时，产生了小于30、或小于40、或小于50的CIE白度指数，所述粉末具有至少0. 8微米或至 少1微米的数均氧化锌聚集体大小。
7.一种氧化锌粉末，所述氧化锌粉末在至少30wt%的浓度下以分散体使用时，产生了 小于25、或小于35、或小于45的CIE白度指数，所述粉末具有至少0. 8微米或至少1微米 的数均氧化锌聚集体大小。
8.一种氧化锌粉末，所述氧化锌粉末在至少20wt%的浓度下以分散体使用时，产生了 小于25、或小于35、或小于45的CIE白度指数，所述粉末具有至少0. 8微米或至少1微米 的数均氧化锌聚集体大小。
9.一种氧化锌粉末，所述氧化锌粉末在至少10wt%的浓度下以分散体使用时，产生了 小于10、或小于20、或小于30的CIE白度指数，聚集体具有至少0. 8微米或至少1微米的 数均聚集体大小。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的氧化锌粉末，其特征在于，所述聚集体为中孔 的并具有至少0. 25cm3/g或至少0. 35cm7g或至少0. 5cm3/g的总中孔体积。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的氧化锌粉末，其中，所述聚集体具有在0.1到 100微米范围内的大小。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的氧化锌粉末，其中，将数均氧化锌聚集体大小 与目标聚集体大小比较，如果所述数均氧化锌聚集体大小大于所述目标聚集体大小，则利 用研磨减小所述数均氧化锌聚集体大小。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的氧化锌粉末，在以分散体使用以提供透明组 合物时，其中，对于加入到所述组合物中的给定重量百分比的氧化锌，所述组合物的SPF大 于对于包含无孔氧化锌颗粒的相当组合物获得的SPF，所述无孔氧化锌颗粒具有相当于所 述数均氧化锌聚集体大小的颗粒大小。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的氧化锌粉末，其中，所述粉末的折射率可通过 用除了空气的物质填充所述聚集体的敞开中孔来调节。
15.一种制造根据权利要求1至14中任一项所述的氧化锌粉末的方法，所述方法的特 征在于，在足够低温度的温度下热处理中孔锌前体材料以形成中孔氧化锌粉末，以保持和 增加所述前体材料的中孔孔隙率。
16.一种制造根据权利要求1至14中任一项所述的氧化锌粉末的方法，所述方法的特 征在于，在250-575°C的范围；300-525°C的范围；350_475°C的范围；或400_450°C的范围中 的至少之一内的热处理温度下热处理中孔锌前体材料以形成中孔氧化锌粉末。
17.根据权利要求15或16中任一项所述的制造氧化锌粉末的方法，进一步包括通过使 氯化锌的水溶液与碳酸钠的水溶液反应同时搅动以引起中孔碳酸锌粉末的沉淀来合成中 孔氧化锌前体粉末的步骤。
18.根据权利要求17所述的制造氧化锌粉末的方法，其中，在所述氯化锌的水溶液与 所述碳酸钠的水溶液反应时存在的氯化锌与碳酸钠的摩尔比为至少12或至少13中 之一。
19.一种以聚集体形式的中孔氧化锌粉末，基本上如本文参照实施例和附图描述的。
20.一种以聚集体形式的中孔氧化锌粉末，在以分散体使用时提供了基本上如本文参 照实施例和附图描述的透明组合物。
21.一种制造基本上如本文参照实施例和附图描述的中孔氧化锌粉末的方法。
全文摘要
本发明描述了一种氧化锌粉末，该氧化锌粉末在至少50wt％的氧化锌的浓度下以分散体使用时，产生了这样的透明组合物，该透明组合物具有至少70％、至少75％、至少80％或至少85％中至少之一的在550nm处通过20微米路径长度的总可见光透射比。所述粉末具有至少0.8微米、至少1微米、至少2微米或至少3微米的数均氧化锌聚集体大小。所述氧化锌粉末的应用减少了经皮渗透的风险。
文档编号C01G9/02GK101951870SQ200980102045
公开日2011年1月19日 申请日期2009年1月12日 优先权日2008年1月11日
发明者保罗·麦考密克, 杰弗里·特罗特 申请人:安特瑞尔有限公司