DE69625708T2

DE69625708T2 - Uv-absorbierende verbindungen

Info

Publication number: DE69625708T2
Application number: DE69625708T
Authority: DE
Inventors: Ary Bos; Graham Ellis
Original assignee: M & J Bos Consultants Pty Ltd
Current assignee: M & J Bos Consultants Pty Ltd
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 2003-09-18
Anticipated expiration: 2016-11-07
Also published as: DE69625708D1; ATE230781T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft UV-absorbierende Zusammensetzungen, insbesondere eine UV-absorbierende Zusammensetzung, welche ein in Teilchenform dispergiertes oberflächen-modifiziertes anorganisches Oxid umfasst.
Die Erfindung wird jetzt spezifisch mit Bezug auf die Verwendung von modifiziertem Zinkoxid als UV-dämpfendes Oxid beschrieben, die Erfindung betrifft jedoch auch andere anorganische Oxide, einschließlich Titandioxid und Eisenoxid.
Zinkoxid streut einige Wellenlänge von Licht und absorbiert andere ausgewählte Wellenlängen des Lichts. Es zeigt eine sehr starke Absorption bei Wellenlängen, die in der Nähe des sichtbaren Spektrums liegen. Es ist ein starkes UV-B-Absorptionsmittel bei einer Wellenlänge von 210 bis 320 nm und auch bei der UV-A-Wellenlänge von 320 bis 840 nm. Bei Wellenlängen über 370 nm wird der Schutz durch das Streuen erreicht und bei Wellenlängen unter 370 nm wird der Schutz vorrangig durch Absorption erlangt. Zinkoxid zeigt eine starke Halbleiterabsorption im ultravioletten Bereich. Die optimale Größe eines Zinkoxidteilchens zur Dämpfung der ultravioletten Strahlung liegt für einen Wellenlängenbereich von 300 bis 400 nm unter 0,06 um. Die Absorption ist der Hauptmechanismus zum Abdämpfen von ultravioletter Strahlung im Wellenlängenbereich von 300 bis 400 nm.
Zinkoxid wird seit vielen Jahre als weißes reflektierendes Pigment (Teilchengröße 1,0- 20 um) und als UV-Absorptionsmittel (Teilchen: 0,3-5 um) verwendet. Die früheste Form der Präsentation von Zinkoxid als Sonnenschutzmittel ist eine pigmentierte Creme, die man zum Schutz verschiedener exponierter Körperteile, insbesondere der Nase, verwendet. Obwohl diese Zinkoxidcreme ihren Platz hat, verliert ihr kosmetischer Reiz wesentlich durch die auffallende Beschaffenheit der Creme, wenn man sie auf die Haut aufträgt. Versuche diesen Nachteil in einen Vorteil umzukehren, hat zu in letzter Zeit zu Veränderungen der Zinkoxidcreme geführt, wobei man ein Farbpigment verwendet hat, um eine leuchtende farbige Creme, wie eine blaue, rote, gelb oder grüne Creme, herzustellen. Solche Veränderungen, obwohl sie unter jungen Leuten sehr beliebt sind, haben Grenzen bezüglich des kosmetischen Reizes für die allgemeine Bevölkerung.
Sehr wünschenswert wäre, dass die UV-dämpfende Substanz auf der Haut unsichtbar ist und jede Farbveränderung der Sonnschutzformulierung so angepasst ist, dass ein gewünschter kosmetischer Effekt erreicht wird.
Um dieses Erscheinungsproblem zu lösen und auch um die Wirkung als Sonnenschutzmittel zu verbessern, wurde Zinkoxid mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 1,0 um verwendet, um die UV-Absorption zu erhöhen und die Lichtreflexion zu verringern. Ferner wird Zinkoxid mit einer Teilchengröße unter 0,1 um unsichtbar, wenn man es auf die Haut reibt. Frühere Versuche mikrofeines Zinkoxid zu verwenden, haben jedoch zu Schwierigkeiten in der Formulierung geführt. Das feine Zinkoxidpulver ist schwierig in Suspension zu halten. Die Teilchen binden während der Herstellung irreversibel, und wenn man sie zu einer Dispersion formulieren würde, würden sie dazu neigen zu aggregieren, agglomerieren und dann auszufallen. Herkömmliche Sonnenschutzcremes mit Zinkoxid in diesem Teilchengrößenbereich erscheinen auf der Haut weiß und bilden eine abgeschiedene Schicht, die schwer dispergierbar ist. Ferner neigen die Formulierungen aus dem Stand der Technik dazu eine durchsichtige Deckschicht auszubilden.
Herkömmliche Zinkoxidformulierungen sind auch in Bezug auf die Menge Zinkoxid, die in die Formulierung eingemischt werden kann (bis zu etwas 10 Gew.-%) beschränkt, was die Blockierungswirkung des Sonnenschutzmittels begrenzt. Um das Zinkoxid in der Formulierung zu dispergieren, wurden verschiedene Benetzungsmittel zusammen mit Antiabsetzmitteln verwendet, was die Menge des UV-Wirkstoffs, der in die Formulierung eingebracht werden kann, wirksam verringerte und die Herstellungskosten und auch das Risiko einer schädlichen Hautreaktion erhöhte.
Wird Zinkoxid frisch zu einem feinen Pulver verarbeitet, indem abgerauchter Zinkmetalldampf verbrannt wird, bindet Sauerstoff an die frischen Zinkoxidoberflächen. Das Binden des Sauerstoffs verhindert dann weiteres Binden durch Wasserstoff oder Sauerstoffionen, wenn das Zinkoxid mit einem Ester oder Alkohol in Kontakt kommt, und dies bedeutet, dass das Zinkoxid anfällig für eine Agglomeration, Aggregation, das Absetzen und damit die Weißfärbung ist.
Ferner kann frisch hergestelltes Zinkoxid Kohlendioxid absorbieren, was zur Ausbildung von Karbonaten auf seiner Oberfläche führt. Diese Absorption von Kohlendioxid hemmt dadurch die UV-absorbierenden Eigenschaften des Zinkoxids.
Wir haben überraschenderweise gefunden, dass es möglich ist ein stabiles oxidhaltiges Produkt herzustellen, welches weniger anfällig für eine Aggregation, Agglomeration oder das Absetzen zu einer harten Schicht ist, und dort wo ein Absetzen erfolgt, kann man das Oxid leicht neu dispergieren.
Wir haben gefunden, dass ein oder mehrere der Probleme aus dem Stand der Technik vermieden werden können, oder zumindest teilweise gelöst werden können, indem man das Oxid in Gegenwart einer Flüssigkeit, welche aus einer Komponente mit verfügbaren Wasserstoffionen und/oder Sauerstoffionen besteht oder diese enthält, zerkleinert, z. B. gründlich mahlt.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Teilchendispersion aus einem anorganischen Oxid, ausgewählt aus Zinkoxid, Titandioxid oder Eisenoxid in einer Flüssigkeit, wobei das Verfähren umfasst, dass man das Oxid, vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 95 Gew.-% der Enddispersion, in Gegenwart der Flüssigkeit zerkleinert, um kleinere Teilchen mit frischen Schnittflächen herzustellen, und die Flüssigkeit aus der Gruppe aus Alkoholen, Estern, hydrierten Estern und Polymeren, welche ein oder mehrere verfügbare Hydroxylgruppen oder Wasserstoffgruppen umfassen, vorzugsweise aus der Gruppe aus Dioktylphthalat, Glycerolmonooleat, Glycerolmonostearat, Isopropylmyristat, Diethylphthalat, Propylenglycoldicaprylat/caprat, Glyceroltricaprylat/caprat, Methyllaurat, Propylenglycol, Methyloleat, Dioctyladipat und Gemischen davon ausgewählt ist und wobei die Flüssigkeit frei von Dispersionsmitteln ist.
Ohne die Erfindung in irgendeiner Weise beschränken zu wollen, wird angenommen, dass wenn Zinkoxidkatalysatoren während des erfindungsgemäßen Verfahrens zerkleinert werden, sie kleinere Teilchen mit frischen Schnittflächen erzeugen, wobei diese Oberflächen, wenn sie in der Flüssigkeit zerkleinert werden, an verfügbare Wasserstoffionen und/oder Sauerstoffionen binden, sodass Zinkoxid entsteht, welches sowohl eingekapselt als auch als Folie auf der Flüssigkeit gebunden ist. Dies führt zu einem sehr stabilen Produkt, das nicht aggregiert, agglomeriert oder sich zu einer harten Schicht ausbildet.
Vorzugsweise wird das Oxid zu einer Teilchengröße im Bereich von weniger als 10 um und vorzugsweise in einem Bereich von 0,04 bis 0,5 um zerkleinert und weiter bevorzugt werden die Teilchen in der Flüssigkeit bis auf eine Teilchengröße von 0,2 um bis 10,0 um zerkleinert, sodass eine Teilchengröße im Bereich von 0,04 bis 0,5 um entsteht.
Die Komponente mit verfügbaren Wasserstoffionen und/oder Sauerstoffionen kann eine Substanz oder Verbindung mit ein oder mehreren Hydroxylgruppen oder Wasserstoffgruppen sein. Vorzugsweise ist die Flüssigkeit ausgewählt aus einem Alkohol, Ester, hydriertem Ester oder Polymer, enthaltend ein oder mehrere Hydroxylgruppen oder Wasserstoffgruppen oder Gemischen aus zwei oder mehreren der Vorstehenden.
Beispiele geeigneter Flüssigkeiten können ausgewählt sein aus der Gruppe aus Dioctylphthalat, Glycerolmonooleat, Glycerolmonostearat, Isopropylmyristat, Diethylphthalat, Propylenglycoldicaprylat/caprat, Glyceroltricaprylat/caprat, Methyllaurat, Methyloleat, Dioctyladipat.
Vorzugsweise ist die Flüssigkeit, in der die Zerkleinerung erfolgt, im wesentlichen wasserfrei. Weiter bevorzugt ist die Flüssigkeit wasserfrei.
Das Oxid kann durch Mahlen zerkleinert werden. Das Mahlen kann durch jedes geeignete Verfahren erreicht werden. Das Mahlen kann mit einer Kugelmühle erfolgen oder durch andere starke Mühlen, wie eine Perlmühle, eine Reibmühle oder einem Sigmakneter.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise so durchgeführt, dass das Oxid während des Mahlens in Teilchenform zu der Flüssigkeit zugegeben wird, obwohl das Oxid auch zusammen mit der Flüssigkeit und dem Gemisch gemahlen werden kann. Die anfängliche Teilchengröße des Oxids kann im Bereich von etwa 0,5 um bis 10,0 um liegen.
Bevorzugt ist das Oxid Zinkoxid. Das in vorliegender Erfindung verwendet Zinkoxid kann kristallines Zinkoxid sein. Amorphes poröses Zinkoxid ist dort bevorzugt, wo eine sehr kleine zerkleinerte Teilchengröße gewünscht ist, da es sich leichter zermahlen lässt.
Vorzugsweise erfolgt die Zerkleinerung bei erhöhter Temperatur. Die erhöhte Temperatur kann im Bereich von etwa 50º bis 150ºC liegen. Das Oxid kann in einer Menge im Bereich von etwa 5% bis 95% der Enddispersion zugegeben werden.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer flüssigen Dispersion eines anorganischen Oxids in Teilchenform bereit, wobei das Oxid ausgewählt ist aus Zinkoxid, Titandioxid und Eisenoxid, das Oxid eine Teilchengröße im Bereich von weniger als 10 um aufweist, und vorzugsweise im Bereich von 0,04 bis 0,5 um, die Flüssigkeit aus einer Komponente mit verfügbaren Wasserstoffionen besteht oder diese enthält und die Oberflächen der Oxidteilchen an verfügbare Wasserstoffionen und/oder Sauerstoffionen gebunden sind.
Die erfindungsgemäße Oxiddispersion kann durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden.
Vorzugsweise liegt das Oxid in der Dispersion in einer Menge von etwa 5 bis 95 Gew.-% vor. Bevorzugt liegt das Oxid in einer Menge von wenigstens etwa 10 Gew.-%, weiter bevorzugt über etwa 20 Gew.-% der Dispersion vor. Die Oberfläche des teilchenförmigen Oxids in der Dispersion kann etwa 6 m² pro Gramm Oxid bis etwa 50 m²/g, weiter bevorzugt etwa 20 bis etwa 30 m²/g betragen.
Vorzugsweise ist die flüssige Komponente der Dispersion ausgewählt aus einem Alkohol, Ester, hydriertem Ester oder einem Polymer, umfassend verfügbare Wasserstoffionen, beispielsweise Hydroxylgruppen oder Wasserstoffgruppen oder Gemische aus ein oder mehreren davon.
Vorzugsweise umfasst die Dispersion des Oxids ein Oxid in einem Teilchenbereich von etwa 0,1 bis 10 um, weiter bevorzugt etwa 0,04 bis 0,5 um.
Zinkoxidpulver hat einen Brechungsindex von 1,9 bis 2 mit einem Ölabsorptionswert von 32,3. In seiner natürlichen Form ist es eines der weißesten Pigmente, die erhältlich sind, wird es jedoch zu einer Teilchengröße im Bereich von etwa 0,04 bis 0,5 um in der Flüssigkeit mit dem verfügbaren Wasserstoffion zermahlen, zeigt es eine deutliche gelbe Farbe. Man nimmt an, dass dies auf die Lichtbrechung zurückgeht, ähnlich wie die gelbe Farbe in Opalen, welche das Licht mit 25 nm Kristallen streuen.
Das Oxid ist vorzugsweise Zinkoxid.
Die erfindungsgemäße Dispersion hat einen breiten Anwendungsbereich, bei dem man ihre UV-absorbierenden Eigenschaften nutzen kann. Das Zinkoxidprodukt der vorliegenden Erfindung hat insbesondere antioxidative Eigenschaften, welche es für manche Anwendungen nützlich macht.
Die erfindungsgemäße Oxiddispersion kann tropische Präparate, wie Hautpflege- oder therapeutische Produkte, Kosmetika oder Haarpflegeprodukte, bilden oder darin enthalten sein. Die erfindungsgemäße Dispersion kann in farbigen Kosmetikprodukten, wie Lippenstiften, Gesichtspudern, Mascara, Lidschatten, Rouge usw., verwendet werden. Die Dispersion kann auch in Stift-Produkten, wie in einem Stift gegen spröde Lippen, enthalten sein.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung einer Dispersion aus Teilchen aus einem Oxid bereit, wie in einer Sonnenschutzzusammensetzung, wobei die Zusammensetzung eine erfindungsgemäße Zinkoxiddispersion enthält.
Durch geeignete Auswahl der Oxidmenge in der Suspension (beispielsweise etwa 20% bis 30% Oxid) kann die erfindungsgemäße Dispersion in Aerosolprodukte eingebracht werden. Das erfindungsgemäße Produkt kann in Haarpflegemittel eingebracht werden, um einen UV-Schutz bereitzustellen.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Dispersion findet auch Verwendungen auf dem Gebiet von Überzügen und Folien. Die Erfindung eignet sich besonders für Fälle, in denen ein durchsichtiger Abschluss benötigt wird, wie im Fall von Klarlacken, Firnissen und Schellacken. In diesem Fall wirkt das Zinkoxid sowohl als UV- Absorptionsmittel als auch als Antioxidationsmittel. Bei Produkten zum Beschichten von Bauholz wirkt das Zinkoxid als UV-Absorptionsmittel und dadurch, dass es in die Holzporen eindringt und das Holzprodukt selbst schützt.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Dispersion kann in Latexbeschichtungsemulsionen eingebracht werden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Dispersion findet auch Verwendung auf dem Gebiet von Druckfarben und eignet sich besonders für natürlich pigmentierte Farbstoffe, worin das Oxid als Antioxidationsmittel und UV-Absorptionsmittel wirken kann.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Dispersion kann man auch in Kunststoffprodukte einbringen, um ihre Antioxidations- und/oder UV-Absorptionseigenschaften zu nutzen. Sie kann in Additionspolymere, wie PVC, und Polyolefine oder Kondensationspolymere, wie Polyurethane, eingefügt werden. Die erfindungsgemäße Dispersion kann in der Injektions-, Blasform-, Gieß- oder Extrusionsstufe eingefügt werden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Dispersion kann auch als UV- Absorptionsmittel und/oder Antioxidationsmittel in Farben verwendet werden. Die Erfindung findet insbesondere Verwendung in der Automobilindustrie bei der Herstellung von Polituren, wie einer Klarfolie, die eine höhere Beständigkeit gegenüber Verkratzen und Abrieb verleiht.
Die vorliegende Erfindung umfasst daher die vorstehenden Zusammensetzungen oder Formulierungen, einschließlich einer erfindungsgemäßen Oxiddispersion.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachstehende nicht-beschränkende Beispiele bereitgestellt.

Verfahren

Zinkoxid, Titandioxid oder Eisenoxid können alle in einer Flüssigkeit gemahlen werden, welche eine Komponente mit verfügbaren Wasserstoffionen enthält. Das Mahlen kann in starken Mühlen, wie einer Kugelmühle, Perlmühle, Reibmühle, Kollermühle, einem Mischer mit Z-Schaufel oder einem Sigmakneter oder dergleichen durchgeführt werden.

Beispiel 1

1220 g Zinkoxid
813 g getrocknetes Tridecanol
Das Tridecanol wurde in eine Perlmühle mit einer 10 mm PSZ-Kugel geladen. Der Mahlvorgang wurde gestartet und das Zinkoxid wurde kontinuierlich mit langsamer Beschickungsrate in die Mühle gegeben. Die Temperatur ließ man bis auf 50ºC ansteigen. Das Zinkoxid wurde etwa 12 Stunden gemahlen, um alles Zinkoxid zu dispergieren und die Teilchengröße wurde mit einem Standard verglichen. Eine Dispersion aus Zinkoxidteilchen mit einer Größe unter 0,2 um, dispergiert in Tridecanol, wurde hergestellt.

Beispiel 2

1220 g Zinkoxid
813 g Isopropanol
Das Isopropanol wurde in einem Vormischbehälter einer Perlmühle gegeben. Zinkoxid wurde langsam und fortlaufend zugegeben. Die Vormischung wurde in eine Perlmühle geleitet und sechs Stunden gemischt und das teilchenförmige Zinkoxid im Vergleich zu einem Standard überprüft, und es wurde eine Dispersion aus Zinkoxidteilchen mit einer Größe unter etwa 0,15 um, dispergiert in Isopropanol, hergestellt.

Beispiel 3

1120 g Zinkoxid
813 g Glyceroltricaprylat
Das Glyeroltricaprylat und das Zinkoxid wurden in einen Vormischbehälter geladen. Die Vormischung wurde gemischt und in eine Dreiwalzenreibmühle gegeben. Die Zinkoxid/Glyeroltricaprylat-Dispersion wurde gemahlen, bis die Teilchen nach drei Durchgängen dem Standard entsprachen.

Beispiel 4

Beschichtetes Zinkoxid für die Verwendung in einer Polyvinylchloridzusammensetzung wurde durch intensives Perlenmahlen des Zinkoxids mit einer kleinen Perle von 1 mm Durchmesser hergestellt. Das Mahlen erfolgte in Dioctylphthalat, bis eine Zinkoxidteilchengröße im Bereich von 40 bis 70 nm entstand. Das beschichtete Zinkoxid wurde zur Herstellung der nachstehend ausführlich beschriebenen Polyvinylchloridzusammensetzung verwendet.

Polyvinylchloridzusammensetzung

Kg
PVC-Harz-K-66 100
Dioctylphthalat 50
Schmiermittelwachs 0,5
Calcium/Zink-Stabilisator 2,0
85% eingekapseltes (beschichtetes) Zinkoxid gemahlen in DOP 5,0
Die Harzgemisch-Zusammensetzung ließ man drei Minuten bei 180ºC auf einem Zweiwalzenbrecher laufen, sodass eine klare Folie entstand.

Beispiel 5

Beschichtetes Zinkoxid wurde durch intensives Kugelmahlen von Zinkoxid in Gegenwart eines Glyceroltricaprylat/caprat-Mischesters hergestellt. Das Mahlen erfolgte in einer starken Perlmühle mit einer Perle von 1 mm Durchmesser bei 80ºC, bis man eine Teilchengröße von etwas 40 bis 70 nm erhielt. Das Zinkoxid würde zur Herstellung eines Drucklacks auf Wasserbasis verwendet, der nachstehend ausführlich beschrieben ist.

Drucklack auf Wasserbasis

Kg
Joncryl-74 (Acrylpolymerharz) 55
Emulsion 32
Jonalec-26 (Acrylpolymerharz) 5
85% beschichtetes Zinkoxid 3
Butyl-Cellosolve 5
100,0
Es wurde mit einem Schnellrührer gemischt.

Beispiel 6

Beschichtetes Zinkoxid wurde nach dem in Beispiel 5 beschriebenen Verfahren hergestellt und zur Herstellung eines Drucklacks auf Ölbasis verwendet, der nachstehend beschrieben ist.

Drucklack auf Ölbasis

kg
Pentalyn-833 (Pentaerythritolester) 20
Pentalyn-858 (Pentaerythritolester) 20
Mikronisiertes PE-Wachs 15
Mikronisiertes PT-Wachs 0,5
Ölreiches Leinsamenalkyd 15
Megasol-52-Lösungsmittel (Kohlenwasserstofflösungsmittel) 26,5
85% beschichtetes Zinkoxid 3
100,0
Es wurde mit einem Schnellrührer gemischt.
Als Beispiel für eine erfindungsgemäße Dispersion zeigt die Größenverteilung (nm) der Zinkoxidteilchen folgende zahlengewichtete Gaußanalyse (Vesikel):

Gauß-Zusammenfassung:

Mittlerer Durchmesser = 184,8 nm Chi² = 0,103
Standardabweichung = 85,6 nm (46,3%) Basislinienanpassung = 0,000%
Variationskoeffizient = 0,463 Mittlerer Diffusionskoeffizient = 2,32E-08 cm²/s

Zusammengefasste Ergebnisse:

26% der Verteilung < 113,15 nm
50% der Verteilung < 154,51 nm
75% der Verteilung < 211,56 nm
99% der Verteilung < 457,08 nm
Die Verteilung kann wie in Fig. 1 gezeigt dargestellt werden.

Beispiel 7

Sonnenschutzlotion

Phase A wurde bei 60ºC gemischt, bis eine Dispersion entstand.
kg
Zinkoxide 150
"Elafac" (Glyerolester) 50
"Minno 21" (Dispersionsmittel) 50
"Bridge 58" (Emulgator) 3,0
Die Phase A wurde hergestellt, indem in einer Perlmühle mit 1-mm-Perlen solange gemahlen wurde, bis beschichtete Zinkoxidteilchen mit einer Größe von 100 bis 400 nm entstanden.
Phase B wurde bei 60ºC gemischt.
"Keltanol"-Lösung (Gummi-suspendierendes Mittel) 0,3
"Carbopol"-974 (Verdickungsmittel) 0,3

Phasenbildung

"CA24"-Konservierungsmittel 0,2

Verfahren

Phase B wurde zu Phase A gegeben und gerührt, bis sie glatt waren. Dann wurde mit einem Propellermischer gevortext und die Phase D zugegeben - anschließend wurde gemischt, bis man eine gleichförmige Mischung erhielt.

Beispiel 8

Sonnenschutzlotion

Phase A wurde bei 40ºC gemischt, bis man eine Dispersion erhielt.
kg
"Cupl-Pic" (Glycerolester) 2,0
"Minno 21", dispergierendes Mittel 10,0
Titandioxid (mikronisiert) beschichtet 15,0
Zinkoxid (mikronisiert) beschichtet 12,5
Die Phase A wurde hergestellt, indem die Zusammensetzung aus Titan- und Zinkoxid mit dem Ester in einer Kugelmühle mit Perlen mit einem Durchmesser von 1 mm gemahlen wurde, so dass eine Teilchengröße von 100 bis 400 nm entstand.
Phase B: 40ºC
Wasser 60,3
Phase C: Trockenmischung
Vee-Gummi 0,70
Keltanol 0,3
Phase D:
CA24-Konservierungsmittel 0,2
Die Sonnenschutzzusammensetzung wurde hergestellt, indem man die Phase C zu der Phase D zugab und mischte, bis die Zusammensetzung geschmeidig war. Durch richtiges Mischen (mit einem Propeller, der einen Vortex bildet) wurde die Phase A zugegeben und die Zusammensetzung bis zur Gleichförmigkeit gemischt. Die Phase D wurde dann zugegeben und die gewonnene Zusammensetzung bis zur Gleichförmigkeit gemischt.
Die Sonnenschutzlotion stellt einen Schutz gegen hochgradige UV-Strahlung bereit, ohne die Haut wesentlich weiß zu färben.
Zinkoxid kann als Schutz für die Lichtfestigkeit von günstigeren und teureren Pigmenten in Druckfarben und Drucklacken verwendet werden. Ferner schützt es Klarlacke, die sich in Gegenwart von UV-Licht zersetzen.

Beispiel 9

Überzugszusammensetzung

Das gemäß Beispiel 5 hergestellte beschichtete Zinkoxid kann in eine Acrylemulsions- Überzugszusammensetzung zur Verwendung als Holzlack oder als andere Beschichtungszusammensetzungen eingebracht werden. Das Mahlen erfolgt in Abwesenheit von Wasser und das Gemisch aus beschichtetem Zinkoxid wird anschließend in Wasser dispergiert. Die erhaltene Zusammensetzung kann zur Bildung einer Emulsion mit Acrylharz verwendet werden oder kann in eine vorgebildete Acrylharzemulsion eingebracht werden.

Beispiel 10

Die Zinkoxid-Einzelverteilung ist ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Dispersion zur Verwendung in Beschichtungs- oder Drucklackzusammensetzungen, wie nachstehend gezeigt und in Fig. 2 graphisch dargestellt.

Zahlengewichtete NICOMP-VERTEILUNGSANALYSE (Feststoffteilchen)

NICOMP-ZUSAMMENFASSUNG:

Peak Nummer 1: Mittlerer Durchmesser = 80,0 nm Anzahl: 96,85%
Peak Nummer 2: Mittlerer Durchmesser = 325,1 nm Anzahl: 3,15%
Mittlerer Durchmesser = 90,4 nm Anpassungsfehler = 2,737 Rest = 12,165

NICOMP-MAßEINTEILUNG:

Mindestdurchmesser = 30,0 nm Größe der Darstellung = 45
Glättung = 3 Bereich der Darstellung = 100
Laufzeit = 0 Std. 11 min 15 sec
Zählrate = 466 kHz Temperatur = 20ºC
Kanal Nr. 1 = 4027,8 K Viskosität = 1,002 cp
Kanalbreite = 45,0 usec Brechungszahl = 1,333

GAUß-ZUSAMMENFASSUNG:

Mittlerer Durchmesser = 165,2 nm Chi² = 4,236
Standardabweichung = 64,8 nm (39,2%) Basislinienanpassung = 0,000%
Variationskoeffizient = 0,392 Mittlerer Diffusionskoeffizient = 1,22E-08 cm²/s

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Teilchendispersion aus einem anorganischen Oxid, ausgewählt aus Zinkoxid, Titandioxid oder Eisenoxid, in einer Flüssigkeit, wobei das Verfahren das Feinzerkleinern des Oxids, vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 95 Gew.-% der fertigen Dispersion in Gegenwart der Flüssigkeit umfasst, so dass kleinere Teilchen mit frischen Spaltflächen entstehen, wobei die Flüssigkeit ausgewählt ist aus der Gruppe aus Alkoholen, Estern, hydrierten Estern und Polymeren, welche eine (mehrere) zugängliche Hydroxylgruppe(n) oder Wasserstoffgruppe(n) enthalten, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe aus Dioctylphthalat, Glycerolmonooleat, Glycerolmonostearat, Isopropylmyristat, Diethylphthalat, Propylenglycoldicaprylat/caprat, Glyceroltricaprylat/caprat, Methyllaurat, Propylenglycol, Methyloleat, Dioctyladipat und Gemische davon, und worin die Flüssigkeit frei von Dispersionsmitteln ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das organische Oxid auf eine Teilchengröße im Bereich von weniger als 10 um und vorzugsweise im Bereich von 0,04 bis 0,5 um feinzerkleinert wird und weiter bevorzugt werden die Teilchen in der Flüssigkeit von einer Teilchengröße von 0,2 um bis 10,0 urn feinzerkleinert, so dass eine Teilchengröße im Bereich von 0,04 bis 0,5 um bereitgestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Flüssigkeit im wesentlichen wasserfrei ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Feinzerkleinern mittels einer Kugelmühle, Perlenreibmühle, Reibmühle oder einem Sigma-Mischer durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin das anorganische Oxid Zinkoxid ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Feinzerkleinern bei einer Temperatur im Bereich von etwa 50 bis 150ºC durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Oberfläche des teilchenförmigen anorganischen Oxids von etwa 6 m² pro Gramm anorganisches Oxid bis etwa 50 m² pro Gramm beträgt.

8. Verwendung der nach dem Verfahren aus Anspruch 1 hergestellten flüssigen Dispersion für die Herstellung eines topischen Präparats zur Verwendung bei der Hautpflege, der therapeutischen Behandlung, als Kosmetikprodukt oder bei der Haarpflege.

9. Verfahren nach Anspruch 1, worin ein Farbstoff zu der Dispersion zugegeben wird, um eine Kosmetikformulierung bereitzustellen, vorzugsweise ausgewählt aus Lippenstift, Gesichtspuder, Wimperntusche, Lidschatten und Rouge.

10. Verfahren nach Anspruch 1, worin das anorganische Oxid Zinkoxid ist, welches in einer Menge von 20 bis 30 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt, und die Dispersion bei der Herstellung eines Sonnenschutzmittels verwendet wird.

11. Verwendung einer nach Anspruch 1 hergestellten flüssigen Dispersion als Additiv in einer Beschichtungs- oder Kunststoffzusammensetzung.

12. Verwendung nach Anspruch 11, worin die Beschichtungs- oder Kunststoffzusammensetzung durchsichtig oder halbdurchsichtig ist.