[发明专利]氧化锌水性和非水性分散体

说明书

发明背景

本发明一般地涉及包含氧化锌颗粒的分散体，所述氧化锌颗粒具有的一次粒径为100nm或更大且基本上没有或具有非常少的粒径小于100nm的氧化锌颗粒。

由于氧化锌吸收紫外线的UVA和UVB射线二者，因此它们能在软膏、乳霜和护肤液中使用以防止由紫外线导致的晒伤及对皮肤的其它损伤。尽管未充分理解所述机理，但将氧化锌用于皮肤护理已经持续了几百年。特别地，氧化锌是由FDA批准的用作防晒霜的广谱UVA和UVB吸收体，并且其完全耐光.

然而，当氧化锌的粒径大时，其具有高折射率并能导致皮肤不期望的变白。此外，大粒径能导致差的肤感。为改善包含氧化锌的防晒产品的美感，开发了微氧化锌并且自20世纪80年代以来一直使用。JP 60-231607披露了一次粒径为10nm至60nm的ZnO的使用。美国专利5,032,390披露了一次粒径为70nm至300nm的ZnO的使用。这些ZnO在皮肤上透明并且美观，而且如今被广泛使用。这些微等级在分析时通常具有小于100nm的一次粒径并被称为纳米粒。

鉴于感知到的与纳米颗粒有关的健康风险，最近颜料制造者已经受到挑战以设计优选为由TEM所检测的所有或几乎所有所述颗粒大于100nm的颗粒。这样的ZnO由Sumitomo Osaka Cement(住友大阪水泥株式会社)开发并制造。ZnO的一次粒径为100nm至400nm且根据他们的报道几乎未发现低于100nm的氧化锌颗粒。由诸如TEM的电子显微镜或能够区分小于100nm的颗粒的任何其它尺寸检测方法来测量粒径。取决于使用的测试方法可能存在某些差异。

大尺寸的ZnO颗粒消除了对可能的皮肤渗透的忧虑。然而，由于颗粒常形成坚硬的聚集体，因此大的原始颗粒能导致更大的聚集体的形成。在防晒霜中使用大的原始颗粒可能使皮肤出现白垩且不美观。此外，大的颗粒未充分提供对紫外线的防护等级，其为防晒霜的主要目的。因此，大尺寸氧化锌颗粒的分散以及大聚集体的去除必不可少。

发明概述

根据本发明，其提供了用于分散大尺寸氧化锌的方法和组合物。

如上所述，在过去，配方设计师已经能够实现在防晒霜中使用纳米颗粒的益处，其具有可接受的紫外线衰减和透明度。许多配方设计师更喜欢使用包含在最终产品中的分散体，所述最终产品自身为防晒霜细小固体的分散体。新的大尺寸氧化锌由于其氧化锌粉末的粒径分布广泛且平均尺寸非常大，因而显示出独特的配方要求。Stokes定律教导分散体稳定性是分散粒径和粘度的函数。大尺寸需要特别的配方以促进良好的分散体稳定性，否则大颗粒将沉积和/或聚结。此外，这些大颗粒的大聚集体远大于微细氧化锌的大聚集体并将产生粗糙且非常不愉快的肤感。为获得能被消费者接受的配方，相比新的氧化锌大粒径，将聚集体和附聚物分裂至其原始大小并使用分散技术使其保持分离的需求更为重要。

申请者已经开发了使用新的大氧化锌的分散体，所述大氧化锌具有大于100nm粒径的颗粒，从而实现良好的分散体稳定性并改善它们的性能以制造具有UV线的有效衰减、良好的透明度、优良的感觉和皮肤应用性能以及降低皮肤变白的期望的防晒霜和化妆品。

本文公开的组合物包含：水性或非水性载体以及分散在其中的氧化锌颗粒，所述氧化锌颗粒基本上没有一次粒径小于100nm的颗粒。以组合物的重量计，存在的所述氧化锌为约5％至约80％。在一个实施方案中，能使用诸如铝、二氧化硅、有机材料或其组合的材料涂覆氧化锌颗粒。涂覆或未涂覆的氧化锌颗粒优选具有100nm至约400nm的一次粒径。

载体可包含诸如有机分散剂的分散剂，且可为多羟基硬脂酸、蓖麻油磷酸酯、聚甘油酯、聚丙烯酸和其诸如聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵的盐或其组合。在另一实施方案中，载体可包含诸如有机聚合物胶凝剂或无机增稠剂的增稠剂，其可为硅胶、微晶纤维素、纤维素衍生物、胶态烃、黄原胶、无机粘土或有机改性的粘土或其组合。在另一实施方案中，载体可包含油状液体或亲水液体。油状液体可为矿物油、酯、硅油、葵花油或其组合。亲水液体可为水或矿物水、丙三醇、丁二醇或丙二醇、辛乙二醇和其它二醇类、乙醇或其组合。

在另一方面，本文公开的组合物包含载体以及分散在其中的氧化锌颗粒，在该处基本上所有氧化锌颗粒的一次粒径为至少100nm或更大，所述载体包含油状液体或亲水液体、增稠剂。在另一实施方案中，基本上所有氧化锌颗粒的一次粒径为至少200nm或更大。