分散金属氧化物的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备稳定的金属氧化物水分散体的方法，其包括在加入所述金属氧化物前或加入的同时将胶状微晶纤维素分散在水中，然后回收所述稳定的金属氧化物分散体，其中：（ｉ）所述金属氧化物的平均粒径小于２５０纳米，（ｉｉ）所述金属氧化物不是氧化铁，（ｉｉｉ）所述胶体微晶纤维素与聚合物粘合剂进行共处理，以及（ｉｖ）所述金属氧化物的存在量至少是分散体总重量的０．６重量％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分散金属氧化物的方法本申请要求于2003年9月18日提交的美国临时专利申请第60/504029号的权益。
本专利技术涉及一种分散除氧化铁之外的金属氧化物的方法。在另一个实施方式中，本专利技术是由此方法制备的组合物。而在另一个实施方式，本专利技术是含有由此方法制备的组合物的美容品(cosmetic)、防晒剂(sunscreen)、药物、漆料、涂料或食品组合物。而在另一个实施方式中，本专利技术是包含胶体微晶纤维素和无机紫外过滤剂金属氧化物的粉末组合物。技术背景金属氧化物在一些应用中是有利的。例如，氧化铁作为颜料广泛用在漆料和涂料工业以及化妆性美容品中。二氧化钛作为不透明剂或增白剂用在漆料或涂料工业以及美容品、食品和药物用品中。氧化锌作为活性组分或不透明剂用在若干美容用品中，包括用在化妆性美容品和剃须后美容液产品中。防晒剂组合物被施涂在皮肤上，用来保护皮肤免受太阳紫外线的辐射，该辐射会使皮肤产生红斑、肤色变红，就是通常所知的晒伤。在接近皮肤表面所吸收的波长在290纳米至320纳米范围内(“UV-B”)的紫外辐射(“UVR”)是导致晒伤的主要原因。波长在320纳米至400纳米范围内(“UV-A)的紫外辐射能更深地穿透进入皮肤，导致本质上更长久的损害。长期长时间地暴露在太阳下，会导致光化性角质化病和癌症，以及使皮肤过早的老化，出现皱纹、裂纹和失去弹性等特征。紫外过滤剂，可分为有机和无机两类，被广泛用来保护皮肤或头发，-->使其避免受到紫外辐射的有害影响。这些紫外过滤剂可配制在各种形式的美容产品中，包括面霜、洗液、化妆棒(stick)、凝胶和喷雾液。氧化锌和二氧化钛用在防晒剂用品中是特别有用的，因为它们能提高制剂的防晒系数(SPF)。过去，这些金属氧化物的保护性能是有限的，并且使用它们会在皮肤上留下白色的残留物。近来，在氧化锌和二氧化钛用于防晒剂的更有效的形式的研发方面已经取得了实质性进步。该进步包括研发颗粒更小的这些金属氧化物。通常，当用在防晒剂中时，这些无机紫外过滤剂的粒径小于100纳米。无机紫外过滤剂使用在防晒剂和其它美容品中是特别有价值的，因为它们在很宽的紫外波长范围内都能提供保护作用。另外，它们通常被认为作为美容品用途是安全的，并且不具有使皮肤有粘状感觉的缺点，而这是大部分有机紫外过滤剂的通病。在生产防晒剂或美容品制剂中，可以将无机紫外过滤剂分散在油相或水相中。尽管通过将粒径减少到低于100纳米而提高了保护性能，但是这些金属氧化物的分散变得更为困难。无法将无机紫外过滤剂分散到各个单独的颗粒中，这会导致其对紫外辐射吸收的减少，因为团聚的颗粒比各个单独的颗粒吸收UV辐射的能力差。若干部分或完全克服该困难的方法是已知的。例如，可以使用如多羟基硬脂酸之类的分散助剂将金属氧化物分散在水中。尽管这种方法降低了分散的难度，但是它却引入了其它的组分，该组分不起其它的作用只是作为分散助剂。而且，现有技术中已知的分散助剂对于抵制无机紫外过滤剂的沉降不能提供足够的稳定性。或者，可以将金属氧化物分散在油中，如硅油中。但是，这种方法在制造过程中又引入了其它的组分和增加了其它的步骤。然后可在制备防晒剂的过程中将该分散体加入到油相中。含有无机紫外过滤剂的防晒剂或其它美容品的制造商可选择两种不同的途径，来实现如何将无机紫外过滤剂结合到制剂中。制造商可购买粉末形式的无机紫外过滤剂，将其直接分散在水相或油相中。这些粉末形式的无机紫外过滤剂是容易购得的，并且通常涂布有一些物质以提高分散性。但是，此涂层和任选使用分散助剂只能部分地减少分散的难度。结果，许-->多制造商发现它们使用粉末紫外过滤剂遇到生产问题。第二种途径包括购买在油中或水中的无机紫外过滤剂预分散体。尽管该途径很大程度上克服了分散的问题，但是对于制造商来说成本变高，因为预分散体通常比粉末产品要贵。另外，制造商必须从有限几种商品化预分散体组合物中进行选择。因此，需要一种简便的方法，用来将有机紫外过滤剂直接分散在防晒剂和其它制剂中，而不需要使用预分散体。另外，需要提高有机紫外过滤剂水分散体的稳定性。
技术实现思路
本专利技术涉及一种制备稳定的金属氧化物水分散体的方法，其包括在加入金属氧化物前或加入的同时将胶状微晶纤维素(collodial microcrystallinecellulose)分散在水中，然后回收稳定的金属氧化物分散体，其中：(i)金属氧化物的平均粒径小于250纳米，(ii)金属氧化物不是氧化铁，(iii)胶状微晶纤维素与聚合物粘合剂进行共处理，以及(iv)金属氧化物的存在量至少是分散体总重量的0.6重量％。然后该稳定的分散体可比被包装，出售，并在以后用于完成配制。在另一个实施方式中，本专利技术是由此方法制备的组合物。而在另一个实施方式中，本专利技术是含有由此方法制备的组合物的美容品、药物、漆料、涂料或食品组合物。我们已经发现，当在胶状微晶纤维素分散在所述水中之后或与之同时进行金属氧化物的分散时，本专利技术的金属氧化物可以很容易地分散在水中。分散的金属氧化物在储存中保持稳定，并且之后很容易结合到防晒剂或其它美容品制剂中。附图说明图1和图2显示了对比例1-3和本专利技术实施例1-4的消光系数对波长的图。图3显示了对比例4和本专利技术实施例5的消光系数对波长的图。-->具体实施方式微晶纤维素是纯化的部分解聚的纤维素，该纤维素通过用无机酸、优选盐酸处理来自纤维植物的浆料形式的纤维素源、优选α-纤维素而制得。所述酸选择性地攻击纤维素聚合物链中有序性较差的区域，从而使微晶点暴露和游离出来，形成构成微晶纤维素的微晶聚集体。胶状微晶纤维素通过研磨和使研磨后的颗粒稳定化以避免形成坚硬的聚集体来减少微晶纤维素的粒度而得到。干燥的方法可以是任何最终能产生可重组粉末的方法。一种此类的方法是喷雾干燥，可用来产生与聚合物粘合剂共处理的微晶纤维素，诸如羧甲基纤维素钠、角叉菜聚糖、藻酸盐、果胶和果胶酸盐以及黄原胶。用于减少微晶纤维素的粒度和/或用于喷雾干燥微晶纤维素的技术揭示在Durand，美国专利第3,539,365号；Krawczyk，美国专利第6,025,037号；Venables，美国专利第6,037,080号和Tuason，美国专利第6,392,368号中。只要足够的胶状微晶纤维素存在于组合物中以控制流变性，组合物也可以包含较大的微晶颗粒，例如，没有研磨过或只是部分研磨过的颗粒，前提是组合物不成为粒状。本专利技术的胶状微晶纤维素与聚合物粘合剂进行共处理。此类聚合物粘合剂包括羧甲基纤维素的钠盐。包含微晶纤维素和羧甲基纤维素的钠盐的胶状微晶纤维素是可以购得的。AVICELRC-581和AVICELRC-591各含有重量比约为89/11的微晶纤维素和羧甲基纤维素钠。AVICELCL-611和AVICELPC-611各含有重量比约为85/15的微晶纤维素和羧甲基纤维素钠。优选的胶状微晶纤维素是AVICELCL-611和AVICELPC-611。胶粒的粒度一般小于1微米。胶状微晶纤维素分散在水中时形成三维结构的网络。通过将通常以粉末形式购得的微晶纤维素加入到水中，并施加足够的剪切力使各个单独的微晶体分离来制得分散体。对本专利技术至关重要的是胶状微晶纤维素至少要部分分散在水中。为了证实胶状微晶纤维素是部分分散的，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备稳定的金属氧化物水分散体的方法，其包括在加入所述金属氧化物前或在加入的同时将胶体微晶纤维素分散在水中，然后回收所述稳定的金属氧化物分散体，其中：（ｉ）所述金属氧化物的平均粒径小于２５０纳米，（ｉｉ）所述金属氧化物不是氧化铁，（ｉｉｉ）所述胶体微晶纤维素与聚合物粘合剂进行共处理，以及（ｉｖ）所述金属氧化物的存在量至少是分散体总重量的０．６重量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-9-18 60/504,0291.一种制备稳定的金属氧化物水分散体的方法，其包括在加入所述金属氧化物前或在加入的同时将胶体微晶纤维素分散在水中，然后回收所述稳定的金属氧化物分散体，其中：(i)所述金属氧化物的平均粒径小于250纳米，(ii)所述金属氧化物不是氧化铁，(iii)所述胶体微晶纤维素与聚合物粘合剂进行共处理，以及(iv)所述金属氧化物的存在量至少是分散体总重量的0.6重量％。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属氧化物包含选自二氧化钛和氧化锌中的至少一种。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属氧化物包含选自二氧化钛和氧化锌的无机紫外过滤剂。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶体微晶纤维素的存在量为约0.1重量％至约5重量％，所述金属氧化物的存在量为约0.6重量％至约50重量％。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶体微晶纤维素的存在量为约0.2重量％至约2重量％，所述金属氧化物的存在量为约2重量％至约40重量％。6.一种根据权利要求1所述方法制备的包含胶体微晶纤维素和金属氧化物的分散体组合物。7.如权利要求6所述的分散体组合物，还包含防腐剂。8.一种组合物，其包含如权利要求6所述的分散体组合物。9.如权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述组合物是美容品、防晒剂、药物、漆料、涂料、织物或食品10.一种粉末组合物，其包含胶体微晶纤维素和无机紫外过滤剂金属氧化物，所述无机紫外过滤剂金属氧化物包含选自二氧化钛和氧化锌中...

【专利技术属性】
技术研发人员：MG林奇，
申请(专利权)人：FMC有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]