TW409127B - Dispersing element of titanium dioxide and poly-silicone oxide fine particle - Google Patents

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409127 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 本發明係有關微粒二氧化鈦分散於聚矽氧後之分散體 以及以此做爲防曜化粧品原料者。 先行技術中，單一粒徑約0 . 1 5 //m以下之微粒二 氧化鈦經配合樹脂等膜或成形物之後，保護遮掩紫外線經 紫外線而變質之物質.同時透過可視光線顯示與單一粒徑 0. 15〜0. 5#m之顏料級二氧化鈦所不同性質者爲 眾所週知。更且，對於人體作用小，且其自體對於紫外線 ，薬品等變質程度幾乎零，因此，微粒子二氧化鈦可爲安 全性，安定性，透明性均高之紫外線遮掩劑，被用於塗料 ，化粧品原料，化學纖維。 近幾年塗料，化粧品原料中，具儍異的耐水性，防水 性，耐藥性，耐氣候性之材料聚矽氧被廣泛使用之。特別 是用於化粧品原料，其優異之耐水性使得塗上肌膚時易於 展開，清爽感覺極爲舒服，因此極被注目。惟，爲附與遮 掩紫外線爲目的時，將二氧化鈦配合於聚矽氧系化粧品原 料之後，二氧化鈦表面爲親水性，而聚矽氧爲具有極高度 之疏水性，因此二氧化鈦粒子無法溶入聚矽氧而呈凝聚， 造成未能發揮原有之透明性，紫外線遮掩性等問題產.生。 本發明係提供一具優異安全性，安定性，透明性之紫 外線遮掩劑微粒二氧化鈦，配合於聚矽氧系化粧品原料時 ，於較簡易之分散處理操作下取得高分散狀態之配合，具 極優異之紫外線遮掩能力之分散體者。 本發明者針對、微粒二氧化鈦配合聚矽氧系化粧品原料 時，如何完全發揮原有紫外線遮掩能力之最佳形態而做了 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· ' 線 本紙張尺度適用中國國家標準（€呢）八4規格（210父297公釐）-4- 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 409127 A7 B7五、發明説明（2 ) 各種精密硏討。其結果，發現使用分散劑，以聚矽氧做爲 媒液，預先使呈充分分散之形態則不僅可解決上述問題甚 至可提昇配合後化粧品原料之安定性，提昇良好延展性提 昇使用舒適感等等，取得先行技術所未有之優異效果，進 行完成本發明。 本發明之微粒二氧化鈦分散體係以聚矽氧做爲媒液， 將微粒二氧化鈦及此粒子可安定分散於分散劑中而組成者 Ο 配合分散體者以其分散媒爲2 0〜7 0重量％，較隹 者爲4 0〜7 0重量％，微粒二氧化鈦爲3 0〜7 0重量 %，以及分散劑爲1〜4 0重量％。 本發明微粒二氧化鈦分散體之微粒二氧化鈦形狀以球 形，棒狀，紡錘狀，樹枝狀，海星形均可，平均單一粒徑 爲0 . 005〜0. 15"m，較佳者爲0. 005〜 0. 11者。球形以外形狀者之微粒二氧化鈦時，先 預先求其體積後與其體稹等價之眞球狀，使其直徑爲各形 狀之平均單一粒徑。另外，形狀爲棒狀時，其長度以 0. 05〜0. 6#m，軸比爲3以上之二氧化鈦者佳， 樹枝狀或海星形時，平均長軸徑爲0 . 2〜0. 5j«m， 平均短軸徑爲0. 0 4〜0. ljum，軸比爲3以上之二 氧化鈦者爲宜。 -本發明所使用之微粒二氧化鈦係由各種方法製造取得 者，如：將四氯化鈦水溶液以鹸中和水解後，將取得含水 二氧化鈦煅燒之，或將含水二氧化鈦以氫氧化鈉加熱處理 (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁). -裝. 訂 -線· Τ·-Μ-Ι.ΐ_ Tis= w

N 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 ¢1X 297公釐） 5 - 409127 A7 B7 五、發明説明（3 ) 後將取得反應生成物以酸加熱熟透後則可取得。更可於必 要時於煅燒後做粒徑，粒子形狀之調整，更測其耐氣候性 之提舁與否。又，將硫酸鈦水溶液，四氯化鈦水溶液加熱 水解後取得之含水二氧化鈦經酸分散處理後者，或更加以 煅燒者亦可。更且，微粒二氧化鈦務必測其與分散劑相互 之親和性，耐光性之提昇與否，如：以銘粉，矽，銷，鈦 ，鋅及錫至少1種之氧化物或含水氧化物被覆者爲宜。更 者，微粒二氧化鈦亦可以硬脂酸，月桂酸等高級脂肪酸及 其金屬鹽；二聚甲矽氧烷，氫聚甲基矽氧烷等之矽氧烷化 合物；三羥甲基乙烷，三羥甲基丙烷，等之有機物將之被 覆亦可。 本發明中做爲媒液使用之聚矽氧只要合併選擇欲配合 之化粧品原料中即可.，如：聚甲基矽氧烷；八甲基環四矽 氧烷，癸甲基環戊矽氧烷，十二甲基環六矽氧烷等之環聚 甲基矽氧烷；聚甲基苯基矽氧烷等例。 本發明所使用之分散劑以聚矽氧系化合物者爲宜，例 如：二聚甲基矽氧烷，甲基（聚氧化烷烯）矽氧烷共聚物 ，三甲基甲矽烷氧矽酸，羧基變性聚矽氧油，胺基變性聚 矽氧油，等例。聚矽氧系分散劑之重量基準爲1〜4 0% ，較理想者以5〜3 0%配合者由其分散性，黏度，安定 性等面觀之，可取得良好之聚矽氧分散體者。大體而言， 二氧化鈦之比表面積愈大，且，表面被覆劑量愈多者其分 散劑之最適配合則愈多。又，超微粒二氧化鈦之製法，表 面被覆劑種類之不同其分散劑之最適配合量亦隨之而異。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~- 0 -

JUJ (請先鬩讀背面之注ί項再填寫本頁) 裝. •訂- > -線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部t央標準局負工消費合作社印裝 409127 A7 …' B7 五、發明説明（4) 分散劑時有以.2種以上組合使用爲較佳者。因僅使用1種 分散劑時，易使化粧品之伸展性，乳化安定性不足，爲此 可做預防。 以下說明本發明微粒二氧化鈦聚矽氧分散體之製造方 法。本發明分散體保將特定分散劑，媒液，以及微粒二氧 化鈦預先以葉輪型攪拌器，分散器〜，句漿器，等混合之 後，再以混砂機，或是球磨機，磁盤撹拌器等粉碎機將微 粒二氧化鈦分散後取得。又，如此分散操作之前及/或後 以5 0 °C以上，更佳者以8 0 °C以上進行加熱處理亦可。 粉碎機之種類，粉碎媒體之選定，最適粉碎條件之設定以 調整髙度分散體者爲重點，如：縱型，橫型之混砂器〜， 以直徑〇. 5mm之氧化銷珠粉碎者爲宜。 由以上所取得之微粒二氧化鈦-聚矽氧分散體由於其 微粒二氧化鈦於完全分散之狀態下，因此與化粧品原料之 配合後，充份的發揮了原有微粒二氧化鈦之優異紫外線遮 掩能力，更提昇了配合化粧品原料後之安定性，展現伸展 性等使用感之提昇效果。 微粒二氧化鈦一聚矽氧分散體係於微粒子二氧化鈦之 分散條件非常優異下所製成後，配合所需之化粧品原料， 因而充份發揮了微粒二氧化鈦原有之紫外線遮掩能力。而 一般配合於化粧品原料之粉末配合方法下，配合微粒二氧 化鈦其微粒二氧化鈦不僅未能發揮原有紫外線遮掩能力， 更經時性使微粒二氧化鈦由聚矽氧成份中分離後產生沈澱 之問題。本發明微粒二氧化鈦一聚矽氧分散體做爲防曬化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐）~-7 - (讀先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 409127 A7 B7 五'發明説明（5) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 粧品原料之用時，可配合如：以聚矽氧爲主之油性成份， 保濕劑，界面活性劑，顔料，香料，防腐劑，水，酒精類 ，增黏劑等等，再以液狀，乳狀，糊狀，貼布狀，乳液狀 等各種形態使用之。 實施本發明之最佳形態 由下記實施例做示例同時做更詳細之說明本發明。實 施例乃本發明特定之形態，並非僅限於此。 實施例1 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 將四氯化鈦水溶液（Ti〇2 200g/J?)於室 溫下保存同時以氫氧化鈉水溶液中和之後，析出膠質狀非 晶質氫氧化鈦後取得成熟之金紅石型微小二氧化鈦溶膠d 過濾此溶膠後洗淨之後，於6 0 OX：下煅燒3小時，流體 能量硏磨機將之粉碎後，取得平均粒徑爲2 0 mm之超微 粒二氧化鈦粉末。將此超微粒子二氣化鈦粉末分散於水中 以混砂機濕式粉碎後做成超微粒二氧化鈦生料（T i〇2 2 0 0 g/j?)。此生料於7 0°C下加熱後充份攪拌同 時將鋁酸鈉以A 1 2〇 3於T i Ο 2重量基準下添加5 %， 再將成熟後之鋁水合氧化物沈澱，被覆於該二氧化鈦粒子 上。過濾其固形份，洗淨後，乾燥洗淨餅之後以錘磨機粉 碎後取得超微粒二氧化鈦粉未（平均單一粒徑 0 . 0 2 μ m ) ° 將此微粒二氧化鈦粉末4 0重量份於分散劑（三甲基 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐）-8 409127 A7 B7 五、發明説明（6) 甲矽烷氧矽酸.）1 2重量份與分散媒（八甲基環四矽氧烷 )4 8重量份之混合液中以分散器混合之。再將此以氧化 鉻珠做爲媒體經混砂機粉碎之後，取得黏度1 5 0 c P之 聚矽氧油分散體（A )。 實施例2 將四氯化鈦水溶波水解後取得之含水氧化鈦做爲換算 T i Ο 2 1 0 〇 g/文之濃度之水性懸浮液。此水性懸 浮液2 中將4 8 %氫氧化鈉水溶液1 4 0 0 g攪拌同時 加入，9 5 °C下加熱1 2 0分鐘後，過濾之，充份將之洗 淨。以水使洗淨餅漿化，做成T i 0 2換算1 0 0 g / β 濃度之水性懸浮液，將此水性懸浮液1. 5 置入附有迴 流器之燒瓶中，攪拌同時加入3 5%鹽酸4 0 Og之後* 於9 5 °C下加熱1 2 0分鐘後成熟後，取得金紅石型結晶 之長軸0. 2 0;/m，軸比5. 0 (平均單一粒徑 0 . 0 7 8 vm)之棒狀微粒氧化鈦之水性懸浮液。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此懸浮液於7 0°C下加熱後充份攪拌同時將鋁酸鈉以 A 1 2〇3於T i 〇2重量基準下添加5 %，再將成熟後之 鋁水合氧化物沈澱，被覆於該二氧化鈦粒子上。過濾其固 形份，洗淨後乾燥洗淨餅之後，以錘磨機粉碎後取得棒狀 微粒二氧化鈦粉末。' .將此棒狀微粒二氧化鈦粉末4 0重量份於分散劑（三 甲基甲矽烷氧矽酸.）1 2重量份與分散媒（癸甲基環戊矽 氧烷）48重量份之混合液中以分散器混合之。再將此以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格.（210 X 297公釐）-9 - 經濟部中'*操準局貝工消費合作社印裝 409127 i7 A7 __^_____B7__五、發明説明（7 ) 氧化锆珠做爲媒體於混砂機下粉碎後，取得黏度 1 0 〇 CP之聚矽氧油分散體（B)。 實施例3 四氯化鈦水溶液水解後取得之含水氧化鈦做成 Ti 〇2換算1 〇 Og/β濃度之水性懸浮液。將4 8% 氫氧化鈉水溶液1 4 0 0 g搅拌同時加入此水性懸浮液2 芡中，9 5°C下加熱1 2 0分鐘，過濾後，充份洗淨。以 水將洗淨餅再漿化，做成Ti 〇2換算1 0 Og/2濃度 之水性懸浮液，此水性懸浮液1. 5又置入附有迴流器之 罈瓶中，將3 5%鹽酸5 7 0 g攪拌同時瞬間加入， 9 5 °C下加熱1 2 0分鐘成熟後，取得金紅石型結晶之長 軸0. 3 0；im，短軸0· 0 5 5//m (平均單一粒徑， 0 . 1 1 μ m )之樹枝狀微粒氧化鈦之水性懸浮液。 此懸浮液於7 0°C下加熱後充份撹拌同時將鋁酸鈉以 A 1 2〇3於T i 〇2重量基準下加入5 % *將成熟之鋁水 合氧化物沈澱，被覆於該二氧化鈦粒子上。過濾其固形份 ，洗淨之後乾燥洗淨餅之後，以錘磨機粉碎後取得樹枝狀 微粒二氧化鈦粉末。 此樹枝狀微粒二氧化鈦粉末4 0重量份於分散劑（三 甲基甲矽烷氧矽酸）_1 2重量份與分散媒（癸甲基環戊矽 氧燒.）48重量份之混合液中以分散器混合之後，取得黏 度1 3 0 c P之聚矽氧油分散體（C )。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、ΤΓ 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（21.0X297公釐）-10 - 409127 A7 B7 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（8) 實施例4 實施例1之微粒二氧化鈦粉末4 0重量份於分散劑（ 三甲基甲矽烷氧矽酸6重量份與二甲基聚矽氧烷，甲基（ 聚氧化乙烯）矽氧烷共聚物6重量份）共計12重量份與 分散媒（八甲基環四矽氧烷）4 8重量份之混合液中以分 散器混合之。將此以氧化銷珠做爲媒體，以混砂機粉碎& 後，取得黏度9 0 cP之聚矽氧油分散體（D)。 比較例1 實施例1之微粒二氧化鈦做爲粉未（E )使用之。 比較例2 實施例2之棒狀微粒二氧化鈦做爲粉末（F )使用之 比較例3 實施例3之樹枝狀微粒二氧化鈦做爲粉未使用之。 試驗例1 將微粒二氧化鈦之聚矽氧分散體（A)〜（D)及粉 末（E)〜（G)分別依下記處方使全量爲1 〇 〇重量份 配合後取得防囉霜（W/ 〇乳劑）（a > ( b ) ( c )( d ) ( e ) ( f ) ( g ) 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（upx 297公疫）- (請先閱請背面之注意事項存填寫本貢) -装·

iT 409127 A7 B7 五、發明説明（9) (1)八甲基環四矽氧烷 20 (2 )二聚甲矽氧烷 16 (3)二聚甲基矽氧烷· 甲基（聚氧化乙烯）矽氧烷共聚物 〇 (4 )微粒二氧化鈦一聚矽氧分散體（A) 8重量份 7重量份 5重置份 (D ) 5重量份 或微粒二氧化鈦粉末（E〉 (5)尼龍粉末（粒徑 (6 )乙醇 (7 )甘油 (8 )精製水 (G ) 3 . 0重量份 5重量份 0重量份 5重童份 5重量份 將成份（1 )〜（5 )經混合後於分散器分散者以預 先將混合好之成份（6 )〜（8 )混合物攪拌同時漸次加 入後，調整防曬箱。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 評定方法1 於石英玻璃板上塗佈上述各乳霜爲2 5 之膜厚後 ，於分光度計測定7 5 0〜3 0 0 之透光率。 評定方法2 以2 0〜5 2歲女姓1 0名經常使用上述各乳霜，評 定其肌虜之延展度觸感之良莠度。 以上試驗，評定結果示於表1。 本紙張尺度適用中國固家揉準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐）-12 - 409127 A7 _ B7 五、發明説明（1¾ 表1 配合了試料之防曬霜之透光率⑻ irrryt·.··· · <{ ίίί·ι- ........ ΐ-_Βεν- !ul 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 觀 可舰領域 (550nm) 紫外線A領域 (360nm) 紫外線B領域 (308nra) 使用感 實施例1 (a) 93.3 24.5 0.8 7 實施例4 (d) 92.8 24.8 0.9 9 比較例I (e) 80.3 58.6 47.4 3 實施例2 (b) 90.1 20.8 1.2 9 比較例2 ⑴ 82.8 53.4 38.4 4 實施例3 (c) 84.7 1U 3.9 8 比較例3 (g) 77.8 49.6 50.8 5 (注)使用感以10階段評定之。數値愈大代表伸展度愈佳。 ^^^1 1^^1- - J—1 B D-一：- ^^^1 .^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Ν:Η '」線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 2.97公釐）-13 - 409127 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 Α? Β7 五、發明説明（11) 本發明微粒二氧化鈦一聚矽氧分散體爲提供一具優異 安全性，安定性，透明性之紫外線遮掩劑之微粒二氧化鈦 因分散極爲良好之狀態下，配合化粧品原料後，充份發揮 了原有微粒二氧化钛之優異紫外線遮、掩能力且提昇了配合 後化粧品原料之安定性，伸展性度佳等使用感之提昇效果 之化粧品原料。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）- Μ .Hu J ^—^1 ^1 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 肯 -务

Claims (1)

1. 409127 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之法意事項再填寫本頁) 1 .—種二氧化鈦分散體，其特徵係爲含做爲分散媒 之聚矽氧，微粒二氧化鈦粒子以及分散劑之聚矽氧分散體 者，該微粒二氧化鈦之平均單一粒徑爲0. 005〜 0 · 1 5 m 者0 2. 如申請專利範圍第1項之二氧化鈦分散體，其微 粒二氧化鈦之平均單一粒徑爲0. 0 0 5〜0· 11 jum 者。 3. 如申請專利範圍第1項之二氧化鈦分散體，其做 爲分散媒之聚矽氧爲聚甲基矽氧烷者。 4 .如申請專利範圍第1項之二氧化鈦分散體，其做 爲分散媒之聚砂氧爲聚甲基苯基矽氧烷者。 5.如申請專利範圍第1項之二氧化鈦分散體，其做 爲分散媒之聚砍氧爲甲基環聚矽氧烷者。 6·如申請專利範圍第1項之二氧化鈦分散體，其分 散劑爲三甲基甲矽烷氧矽酸者。 經濟部中央標準扃貝工消費合作社印I 7.如申請專利範圍第1項之二氧化鈦分散體，其分 散劑爲二聚甲基矽氧烷，甲基（聚氧化烷烯）矽氧烷共聚 物者。 8 .如申請專利範圍第1項之二氧化鈦分散體，其分 散劑爲三甲基甲矽烷氧矽酸及二聚甲基矽氧烷，甲基（聚 氧化烷烯）矽氧烷共聚物者。 9.如申請專利範圍第1項之二氧化鈦分散體，其中 微粒二氧化鈦爲長0 . 0 5〜0 . 6 ，軸比3以上之 棒狀微粒二氧化鈦者。 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 15 409127 Αδ Β8 C8 D8 ^、申請專利範園 1 0 .如申請專利範圍第1項之二氧化鈦分散體，其 微粒二氧化鈦之形狀爲樹枝狀或星形者，平均長軸徑爲 0. 2〜0. 5j«m，平均短軸徑爲0. 0 4〜 0. Ιαιώ，軸比爲3以上者。 1 1 .—種防曬化粧品原料，其特徵係如申請專利範 圍第1項之含微粒二氧化鈦分散體者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ---------1 _)^.-------- ,1. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）