[发明专利]紫外线吸收剂

说明书

本发明涉及高度透明和良好分散性的紫外线吸收剂。更详细地说，本发明涉及具有高度透明和良好分散性，特别适用于化妆材料的良好的UV-A屏蔽能力的新型紫外线吸收剂，这种吸收剂含涂有超细氧化锌粒子的片状基质。

紫外线的能量可引发皮肤老化、涂膜恶化、塑料分解和印刷品褪色。

射在地面上的波长范围为290-400nm的紫外线约占太阳光总能量的6％，其中，属于290-320nm短波长范围(后文称之为UV-B)约占0.5％，属于320-400nm的长波长范围的(后文称之为UV-A)约占5.5％。因此，UV-A占量大。由于波长较长，所以UV-A更容易穿过云和窗玻璃，在日常生活中对皮肤损害更大，尽管它比UV-B穿透皮肤的深度小。据说，UV-B在皮肤表面散射或为皮肤吸收，使皮肤晒黑等，但皮肤的表面发生炎症不多。而UV-A可穿透到达皮肤外皮下的下皮层，在皮肤组织内产生自由基，生成的自由基使皮肤光老化产生皱纹，并使皮肤松弛或使皮肤的弹性降低。此外还会对细胞膜和基因造成某些不良影响。因此为了使皮肤免受紫外线的损害，重要的不仅在化妆品中要保护皮肤不受整个紫外线的照射，还要使皮肤避免UV-A的照射，因此正在越来越多地注意屏蔽UV-A(参见化妆技术杂志(Journal of Cosmetic Technology),31卷1期14-30页，1997)。

紫外线吸收剂(UV-屏蔽剂)分成有机化合物和无机化合物两大类。有机化合物紫外线吸收剂中最典型的是苯并三唑化合物。由于它们具有UV吸收能力，有机紫外线吸收剂可显示快速作用的UV-屏蔽能力，但是由于其持久(活性持久)和安全方面的问题正在逐渐减少使用。因此，目前没有这些问题的无机化合物紫外线吸收剂正在受到广泛注意。

大多数紫外线吸收剂显示两种作用，一是无机化合物本身的紫外线吸收能力，另一为通过控制化合物的粒子粒径得到的散射UV射线的能力(被成为米氏散射或瑞利散射)。作为这些无机化合物的典型实例可以提出的是含有金属氧化物如氧化钛、氧化锌、氧化铈等的紫外线吸收剂。这些氧化物的粒径得到控制(例如，参见日本专利申请公开未决(JP-A)Sho-49-450,Hei-5-43682，和日本专利公告(JP-B)Hei-7-23294)。

但是含这些金属氧化物的紫外线吸收剂存在如下面提到的问题，因此是不满意的。例如，氧化钛在UV-B具有有效的吸收范围，因此其粒径必需专门加以控制以使其能具有散射UV-A的屏蔽能力。据说，平均粒径不大于0.1微米的细粒金属氧化物有最有效的散射能力。但是这些的细粒金属氧化物容易聚集，因此在使用前需要分散。由于这些原因，这些氧化物的使用常遇到困难。另一方面，氧化锌在UV-A具有有效的吸收范围，因此特别适用作化妆材料的紫外线吸收剂。但是这种化合物的问题是，其化学稳定性较差，并且其粉末易聚集。氧化铈也在UV-A具有有效的吸收范围，适用于UV-A屏蔽，但是由于比较昂贵，此化合物的使用受到限制。

为了防止粒子的聚集，曾提出将这些金属氧化物的超细粒子涂施于粒状基质(基体)，基质大于超细粒子，这样，使超细粒子为较大的粒状基质粘合。

例如，JB-B Hei-5-87545公开了涂氧化钛的粒子，JP-B Hei-3-74641、Hei-9-188611和JP-A Hei-5-246823公开了涂锌花的或涂碳酸锌的粒子，以及JP-A Hei-3-243666公开了涂锌白的透明的片状粒子。

据说，在那些已知方法中涂金属氧化物的材料对可见光具有透明性和UV-A屏蔽能力。但是，作为这些基础的片状基质的粒径不是专门确定的，或者即使确定，粒径太大，材料的透明性较差，材料的比表面积较小。因此，在这些材料中，难于增加对吸收和散射紫外线是有效的涂布氧化物的量。因此，已知的材料几乎不能显示其紫外线屏蔽能力。而且，关于在其表面由基质携带的金属氧化物粒子的粒径和形态在公开的或公开未决说明书中未见报道，或者在这些说明书所确定的金属氧化物的粒径太大。因此，已知的UV吸收剂不能满足在可见光范围的良好透明性和良好紫外线屏蔽能力的要求，特别是能够吸收和散射UV-A要求。特别是，即使那些已知的具有UV-A屏蔽能力和透明性的UV吸收剂仍存在问题，就是由于片状基质的粒径太大，其透明性是不满意的，又因为粘在基质表面上的细粒金属氧化物粒径未加满意的控制，其UV吸收和散射能力也是不满意的。在已知的UV吸收剂中，氧化锌本身在近UV-A有吸收区，氧化物的超细粒子得到控制以使其还可对UV-A有散射能力，从而是适用作粉状的UV-A屏蔽剂。