KR0175702B1 - 광색성 복합 산화물 및 이를 함유하는 화장료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 티탄(Ti), 철(Fe) 및 규소(Si)의 광색성 복합 산화물로서, 임의적으로 알루미늄(Al)을 함유할 수도 있는 광색성 복합 산화물을 제공하며, 상기한 광색성 복합 산화물을 함유하여, 플래쉬라이트를 사용하여 사진을 찍을 때와 같이 순간적으로 광량이 변할 때 조차도, 이러한 순간적인 광량의 변화에 따른 밝기와 색차에 있어서의 변화가 만족스러운 화장료를 제공한다.

Description

[발명의 명칭]
광색성 복합 산화물 및 이를 함유하는 화장료
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 고감도의 광색성 복합 산화물[photochromic compound oxide] 및 이를 함유하는 화장료에 관한 것이다.
[종래기술]
광색성 티탄 산화물(photochromic titanium oxide) 또는 Fe(철), Cr(크롬), Al(알루미늄), Mn(망간), Cu(구리), Ni(니켈), W(텅스텐) 또는 V(바나듐)과 같은 금속을 함유한 광색성 티탄 산화물을 파운데이션(foundation)과 같은 화장료에 배합하고자 하는 노력이 있어 왔다.
예를 들면, 국제 공개 제89/12084호에는, 상기한 광색성 티탄 산화물들 중에서 선택된 1종을 함유하는, 색조 표현성(color rendering properties)을 조절할 수 있는 광색성 조성물이 개시되어 있다.
일본 공개특허 제3(1991)-173810호에는 상기한 광색성 티탄 산화물들 중에서 선택된 1종을 함유한 광색성 살색 색소(photochromic flesh colored pigments)들을 개시하고 있다.
일본 공개특허 제4(1992)-364117호에는 상기한 광색성 티탄 산화물들 중에서 선택된 1종을 함유한 자외선 차단 파우나(ultraviolet ray shield powders)를 개시하고 있다.
파운데이션과 같은, 기본 색조(basic tone)로서 살색을 나타내는 화장료에 사용되기 위해서는 다음의 조건을 만족하는 것이 바람직하다:
(1) 광색성 티탄 산화물은 광선에 의해 어두워지는 색조를 나타낸다;
(2) 광색성 티탄 산화물은 고 광색성 감도(high photochromism sensitivity)를 갖고 있으며, 옥내·외의 빛의 세기, 즉 태양광(sunlight)과 옥내광(indoor light)과의 빛의 세기에서의 차이에 따라, 색조 변화를 겪게 되어, 살색 또는 색조 표현이 일정하게 유지될 수 있다; 및
(3) 광색성 티탄 산화물은 인체에 안전하다.
이러한 관점에서, Fe를 함유한 광색성 티탄 산화물이 바람직하며, 특히 광색성 살색 안료로서 Fe만을 함유한 광색성 티탄 산화물이 실제적으로 사용되어 왔다. 덧붙여 말하자면, Fe만을 함유한 광색성 티탄 산화물은 상기한 공보들에 기재된 모든 실시예에서 사용되고 있다.
그러나, 이러한 Fe만을 함유한 광색성 티탄 산화물이 배합된 형태로 함유되어 있는 화장료는, 플래쉬라이트(flashlight;섬광)를 사용하여 사진을 찍을 때와 같이 순간적으로 광량이 변할 때, 상기한 순간적인 광량의 변화에 따른 밝기(lightness)와 색차(color difference)에 있어서의 변화가 만족스럽지 못하다는 점에서 결점을 갖고 있다.
그러므로, 실내에서 플래쉬라이트를 사용하여 촬영할 때, Fe만을 함유한 광색성 티탄 산화물이 배합된 형태로 함유되어 있는 화장료로 화장한 여성의 얼굴은, 티탄 산화물의 불량한 색 변화에 의해, 사진에서 눈에 띄게 하얗게 보인다.
본 발명자들은 상기한 종래 기술에 있어서의 문제점을 해소하기 위하여, 주성분으로서 Ti(티탄)을 함유한 광색성 복합 산화물에 대하여 예의 연구하였다. 그 결과, Ti과 Fe뿐만 아니라 Si(규소)와 임의적으로 Al을 점가하여 복합 산화물을 형성함으로써 고감도의 광색성 복합 산화물이 얻어질 수 있으며, 이는 종래의 Fe만을 함유한 광색성 복합 산화물로부터는 예기치 못하였던 것으로, 이러한 복합 산화물이 배합된 형태로 함유되어 있는 화장료로 여성의 얼굴을 화장한 후, 실내에서 플래쉬라이트를 사용하여 촬영하여도, 얻어지는 칼라사진 속의 여성의 얼굴은 원래의 살색을 유지하고 있음을 발견하였다. 본 발명은 이러한 발견에 기초하여 완성된 것이다.
[발명의 목적]
전술한 바와 같이, 본 발명의 목적은, 플래쉬라이트를 사용하여 사진을 찍을 때와 같이 순간적으로 광량이 변할 때 조차도, 이러한 순간적인 광량의 변화에 따른 밝기와 색차에 있어서의 변화가 만족스러운 광색성 복합 산화물을 제공하는 것이며, 또한 이러한 광색성 복합 산화물을 함유한 화장료를 제공하는 것이다.
[발명의 개시]
본 발명의 광색성 복합 산화물은 Ti, Fe 및 Si의 복합 산화물이며, Al을 함유할 수도 있다. 특히, Fe이 Fe2O3(철 산화물(II))로 환산하여 0.05∼10중량%, Si가 SiO2(이산화규소)로 환산하여 1∼80중량%, 및 Al이 Al2O3(알루미늄 산화물)로 환산하여 0∼30중량% 함유된 광색성 복합 산화물이 바람직하다. 또한, Fe, Si 및 Al의 총 함량이 상기한 산화물로 환산하여 84중량% 이하가 바람직하다.
또한, 본 발명의 화장료는 상기한 본 발명의 광색성 복합 산화물을 함유한다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 각각의 광색성 복합 산화물에 자외선을 조사하는 동안, 광색성 복합 산화물의 밝기 변화를 보여주며; 또한 광색성 복합 산화물에의 자외선 조사를 중지시킨 후에 발생하는 광색성 복합 산화물의 밝기에 있어서의 회복정도(restoration)를 보여준다.
제2도는 광색성 복합 산화물에 자외선을 조사하는 동안, 광색성 복합 산화물에 조사된 자외선의 세기를 다양하게 하여 측정한 광색성 복합 산화물의 밝기 변화를 보여준다.
제3도는 순간적으로 자외선이 조사된 샘플의 밝기와 색을 측정하는데 사용되는 장치의 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.
제4도는 자외선이 조사되기 전의 샘플의 밝기와 순간적으로 자외선이 조사된 샘플의 밝기 사이의 차이에 있어서의 전형적인 관계를 보여주는 그래프이다.
제5도는 본 발명에 따른 광색성 복합 산화물을 함유한 화장료에 자외선을 조사하는 동안, 화장료의 색차에 있어서 전형적인 관계를 보여주며, 또한 화장료에의 자외선 조사를 중지한 후, 경과된 시간과 화장료의 색차와의 관계를 보여주는 그래프이다.
제6도는 자외선이 조사되기 전의 샘플과 순간적으로 자외선이 조사된 샘플과의 색차에 있어서의 전형적인 관계를 보여주는 그래프이다.
A : 샘플 A B : 샘플 B
C : 샘플 C D : 샘플 D
[본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
이하, 본 발명에 따른 광색성 복합 산화물과 화장료를 더욱 구체적으로 설명한다.
A. 광색성 복합 산화물
본 발명의 광색성 복합 산화물은 Te, Fe 및 Si의 복합 산화물로서, Al을 함유할 수도 있으며, 주성분으로 티탄 산화물을 함유하는 광색성 복합 산화물이다.
티탄 산화물로는 예추석(銳錐石; anatase), 금홍석(金紅石; rutile) 및 무정형의 티탄 산화물 및 이들의 혼합물 중에서 선택할 수 있으나, 예추석 티탄 산화물, 또는 예추석 티탄 산화물로 주로 이루어진 티탄 산화물 혼합물이 바람직하다. 즉, 바람직하게는 본 발명의 광색성 복합 산화물에 주성분으로 함유되는 광색성 티탄 산화물은 예추석 광색성 티탄 산화물이 물성을 갖고 있는 것이며, 이러한 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 금홍석 광색성 티탄 산화물이나 무정형의 광색성 티탄 산화물을 함유할 수 있다.
본 발명의 광색성 복합 산화물은 고감도의 광색성(photochromism)을 갖고 있으며, 플래쉬라이트를 사용하여 사진을 찍을 때와 같이 순간적으로 광량이 변할 때 조차도, 이러한 순간적인 광량의 변화에 따라 재빠르게 어두운 색조로 변화하고, 이후 어두운 색조에서 원래의 색조로 회복한다.
또한, 본 발명의 광색성 복합 산화물은 자외선을 효과적으로 흡수하는 성질을 갖고 있다.
본 발명의 광색성 복합 산화물은, Fe를 Fe2O3(철 산화물(III))로 환산하여 0.05∼10중량%, 바람직하게는 0.1∼8중량%의 양으로 함유하고; Si를 SiO2(이산화규소)로 환산하여 1∼80중량%, 바람직하게는 75중량% 이하, 특히 바람직하게는 20중량% 이하의 양으로 함유하며; Al을 Al2O3(알루미늄 산화물)로 환산하여 0∼30중량%, 바람직하게는 2∼15중량%의 양으로 함유한 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는, Fe, Si 및 Al의 총 함량이 상기한 산화물로 환산하여 84중량% 이하, 바람직하게는 60중량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 광색성 복합 산화물은 하기의 제조방법에 의해 얻어질 수 있다:
제조방법(a):소정 함량의 Fe, Si 및 Al 화합물과 미립자의 티탄 산화물을 믹싱 등에 의해 균일하게 혼합하여 얻은, Fe, Si 및 Al 화합물이 혼합된 미립자의 티탄 산화물을 하소시킨다.
제조방법(b):일본 공개특허 제63(1988)-229139호에 기재된 졸상의 티탄 산화물(titanium oxide sol)의 제조방법에 따라, Fe, Si 및 Al을 함유한 티탄 산화물 기질의 졸상의 복합 산화물을 얻은 후, 건조시키고 하소시킨다.
상기한 두 방법 모두, 하소 온도는 일반적으로 800℃ 이상이며, 바람직하게는 1000∼1300℃의 범위이다. 이렇게 하소단계를 거쳐 제조된 복합 산화물(compound oxide)은 Ti, Fe 및 Si, 혹은 Al이 산소원자를 매개로 하여 서로 화학적으로 결합된 상태이다.
본 발명의 광색성 복합 산화물은 이러한 고온에서 실시되는 하소단계를 거쳐 제조될 때조차도, 광색성 복합 산화물에 주성분으로 함유된 티탄 산화물은 일반적으로 금홍석 티탄 산화물로의 전위현상(dislocation) 없이 예추석 결정 구조를 그대로 유지하고 있다.
상기한 제조방법들에 의해 얻어지는 본 발명의 광색성 복합 산화물이 일반적으로 분말상으로 사용되지만, 특별히 여기에 제한되는 것은 아니다.
광색성 복합 산화물의 평균 입자 크기는 일반적으로 20㎛ 이하이며, 바람직하게는 0.05∼0.5㎛의 범위의 것이다.
이하, 상기한 방법(b)에 따른, Fe, Si 및 Al을 함유한 티탄 산화물 기재의 졸상의 복합 산화물의 제조방법에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.
먼저, 수화된 티탄 산화물, 수화된 철 산화물 및 수화된 알루미늄 산화물이 혼합된 겔 또는 졸, 또는 이들로부터의 얻은 수화된 티탄 산화물, 수화된 철 산화물 및 수화된 알루미늄 산화물이 공지된 겔 또는 졸을 준비한다. 상기한 겔상의 혼합물은, 염화티탄, 황산티탄과 같은 티탄염의 수용액, 염화철과 같은 철염의 수용액 및 염화알루미늄과 같은 알루미늄염의 수용액을 각각 가수분해하여 얻은 수화된 티탄 산화물, 수화된 철 산화물 및 수화된 알루미늄 산화물을 혼합하여 얻는다. 또는, 먼저 겔상의 수화된 티탄 산화물을 얻은 후에, 여기에 철염 수용액과 알루미늄염 수용액을 가하고, 이를 가수분해시켜서 상기한 겔상의 혼합물을 얻을 수도 있다.
수화된 티탄 산화물, 수화된 철 산화물 및 수화된 알루미늄 산화물이 공침된 겔은, 티탄염, 철염 및 알루미늄염의 혼합물의 수용액을 가수분해시켜 얻을 수 있다.
졸상의 혼합물 및 공침물은 이들 겔상의 혼합물과 공침물을 산과 콜로이드화시켜 얻을 수 있다. 이러한 겔상의 또는 졸상의 혼합물 및 겔상의 또는 졸상의 공침물은 상기한 방법 대신에, 티탄 알콕사이드, 철 알콕사이드 및 알루미늄 알콕사이드를 가수분해시키는 등의 통상의 방법에 따라 제조할 수 있다. 여기에서 사용되고 있는 수화된 티탄 산화물, 수화된 철 산화물 및 수화된 알루미늄 산화물이란, 각각, 수화티탄을 포함한 티탄 산화물의 수화물을, 수산화철을 포함한 철 산화물의 수화물을 및 수산화알루미늄을 포함한 알루미늄 산화물의 수화물을 의미한다.
그 다음, 과산화수소수를 상기한 졸상의 또는 겔상의 혼합물, 또는 겔상의 또는 졸상의 공침물에 가하여, 수화된 티탄 산화물, 수화된 철 산화물 및 수화된 알루미뉴 산화물을 용해시켜서,균일 용액은 얻는다. 과산화수소수의 첨가량은 바람직하게는, H2O2/(TiO2+Fe2O3+Al2O3)(중량비)로 환산하여 1.5 이상이면 좋다. 과산화수소수가 상기한 양으로 첨가될 때, 수화된 티탄 산화물, 수화된 철 산화물 및 수화된 알루미늄 산화물은 완전히 용해될 수 있다. 수용액 내의 수화된 티탄 산화물, 수화된 철 산화물 및 수화된 알루미늄 산화물의 전체 농도가 지나치게 높은 경우, 너무 긴 시간동안 용해가 진행되며, 뿐만 아니라, 용해되지 않은 물질들이 침전되거나 수용액의 점도가 높아질 수도 있다. 그러므로, 수용액 내에서의 수화된 티탄 산화물, 수화된 철 산화물 및 수화된 알루미늄 산화물의 전체농도는, 바람직하게는 (TiO2+Fe2O3+Al2O3)(중량비)로 환산하여 약 6중량% 이하, 특히 바람직하게는 4중량% 이하가 좋다.
상기한 바와 같이 과산화수소수로 용해시켜서 얻은 수용액에, 실리콘 화합물, 예를 들어, 알칼리 실리케이트, 실리카겔, 또는 규산 수용액을 가하여 혼합한 후, 80℃ 이상의 온도로 가열한다. 이렇게 하여, 미립자의 Ti, Fe, Al 및 Si의 산화물이 분산되어 있는 졸을 얻는다.
실리콘 화합물을 과산화수소수로 용해시켜서 얻은 수용액에 가하여 혼합시키는 방법에는 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 일정량의 수용액과 일정량의 실리콘 화합물을 동시에 한꺼번에 혼합할 수 있다. 또는, 상기한 수용액을 실리콘 화합물 일부와 먼저 혼합하여 가열시킨 후, 반응이 진행됨에 따라 나머지 실리콘을 첨가하여도 된다.
또한, 상기한 실리콘 화합물을 상기한 겔상의 또는 졸상의 혼합물, 또는 겔상의 또는 졸상의 공침물에 가한 후, 혼합물에 과산화수소수를 가하여 혼합물을 용해시키고, 이를 80℃ 이상에서 가열시킴으로써, 요구되는 미립자의 Ti, Fe, Al 및 Si의 산화물이 분산되어 함유된 졸을 얻을 수도 있다. 또, 상기한 겔상의 또는 졸상의 혼합물, 또는 겔상의 졸상의 공침물의 제조과정 중에, 상기한 실리콘 화합물을 가한 후, 얻은 겔상의 또는 졸상의 혼합물, 또는 겔상의 또는 졸상의 공침물에 과산화수소수를 가하여 혼합물을 용해시키고, 이를 80℃ 이상에서 가열시킴으로써, 요구되는 미립자의 Ti, Fe, Al 및 Si의 산화물이 분산되어 함유된 졸을 얻을 수도 있다.
본 발명의 미립자 복합 산화물은 복합 산화물 내에 Ti, Fe 및 Si를 함유하는 것은 필수적이지만, Al을 함유하는 것은 필수적이지 않다.
Al을 함유하지 않은 미립자 복합 산화물은, 예를 들어, 알루미늄염의 수용액을 첨가하지 않고 제조한 겔상의 또는 졸상의 혼합물, 또는 겔상의 또는 졸상의 공침물을 사용한다는 것을 제외하고는, 상기한 방법과 동일한 방법으로 제조할 수 있다.
B. 화장료
본 발명의 화장료는 본 발명의 상기한 광색성 복합 산화물을 함유한다.
화장료 중에서 광색성 복합 산화물의 함량은 화장료 총 중량에 대해 1∼30중량%가 바람직하다. 1중량% 미만인 경우, 화장료에 따라, 화장료에 함유된 광색성 복합 산화물의 발현(exhibition)에 있어서, 만족스러운 밝기 및 색차 변화를 얻을 수 없을 수도 있다. 한편, 30중량%을 초과하는 경우, 색차 변화가 너무 커져서 부조화를 이룰 수도 있다.
일반적으로, 본 발명의 화장료는, 각종 통상적인 화장료들(cosmetic ingredient), 예를 들어, 고급 지방산 알코올류, 고급 지방산류, 에스테르 오일류, 파라핀 오일류 및 왁스류와 같은 오일류; 에틸알코올, 프로필렌 글리콜, 솔비톨 및 글리콜과 같은 알코올류; 모코폴리사카라이드, 콜라겐, PCA염 및 젖산염과 같은 습윤제(humectants); 비이온성, 양이온성, 음이온성 및 양쪽성 계면활성제와 같은 계면활성제; 아라비아 고무, 잔탄검, 폴리비닐피롤리돈, 에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시비닐폴리머 및 변성 또는 무변성의 점토 미네랄(clay minerals)과 같은 식크너(thickener); 에틸아세테이트, 아세톤 및 톨루엔과 같은 용매; 무기 및 유기 색소 또는 안료; BHT 및 토코페롤 등의 항산화제; 물; 약물; 자외선 흡수제; 유기산염 또는 무기산염으로 구성된 pH 완충용액; 킬레이트화제(chelating agents); 방부제; 및 향료 중에서 선택된 적어도 1종의 성분들을 함유한다.
더욱이, 필요에 따라, 본 발명의 화장료는 실리카(slica), 탈크(talc), 카올린(kaolin) 및 마이카(mica)와 같은 무기 충전물등(inorganic fillers)중에서 선택된 적어도 1종을 함유할 수도 있다.
본 발명에 따른 화장료의 제조는, 일반적으로 상기한 성분들 중에서 선택된 적절한 성분들이 직접 배합된다. 그러나, 본 발명의 미립자 광색성 복합 산화물은, 예를 들어, 유기 수지로 피복시킨 후, 다른 성분들과 혼합할 수도 있다.
본 발명의 화장료는 파우다(powder), 케이크(ckae), 펜슬(pencil), 스틱(stick), 리퀴드(liquid), 밀크로션, 크림폼(creamy forms) 등과 같은 다양한 제형을 취할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예들을 참고로 하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예들에 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
염화티탄을 TiO2로 환산하여 2중량% 함유한 수용액 38.5kg, 염화철을 Fe2O3로 환산하여 2중량% 함유한 수용액 0.5kg 및 염화알루미늄을 Al2O3로 환산하여 2중량% 함유한 수용액 4.0kg을 균일하게 혼합한 후, 혼합물의 pH가 8.5에 이를 때까지 암모니아수를 첨가하였다. 이렇게 하여 얻은 슬러리를 여과하고 세정하였다. 35%의 과산화수소수 용액 12kg을 가하여 슬러리를 용해시켰다.
얻은 용액을 정제수로 희석시켜, 복합 산화물의 농도가 1.0중량%가 되도록 하였다.
이어서, 양이온 교환수지로 규산나트륨을 탈알칼리시켜서(dealkaize) 얻은, 규산(silicic acid)을 SiO2F 환산하여 4중량% 함유한 규산 수용액 3.5kg을 상기한 용액에 첨가한 후, 얻은 용액을 오토클레이브에서 20시간 200℃에서 가열하였다. 이렇게 하여 졸상의 복합 산화물을 얻었다.
이렇게 하여 얻은 졸상의 복합 산화물을 건조시켜서, 5시간 동안 1050℃에서 하소시키고, 분쇄하여, 평균 입자크기 0.5μm의 복합 산화물(샘플 A)을 얻었다.
얻은 복합 산화물(샘플 A)의 조성과 평균 입자크기는 표 1에 나타내었다.
표 1에 나타낸 복합 산화물들(샘플 B,C, 및 D)는, 염화알루미늄 수용액을 사용하지 않고, 염화티탄 수용액 및 염화철 수용액의 혼합비율 및 규산 수용액의 첨가량을 변화시킨 것을 제외하고는, 샘플 A의 제조방법과 동일한 방법으로 제조하여 얻게 된 것이다.
상기한 분말상의 복합 산화물, 샘플 A, B, C 및 D는 압축성형에 의해 성형한 후, 각각 직경 30mm, 두께 5mm를 갖는 측정 샘플(measuring sample)을 얻었다.
각각의 측정 샘플에 파장 35nm의 자외선을 조사하여, 그들의 밝기 변화를 측정하였다.
측정 조건은 다음과 같다.
파장 365nm의 자외선을 조사할 수 있는 자외선 조사원(source)과 각각의 측정 샘플을 간격을 두고 배치하여, 측정 샘플상의 자외선의 세기를, 자외성 강도계(ultraviolet intensity meter; UM-1, Minolta Co., Ltd. 제품)로 측정하여, 3mW/cm 로 조정하였다.
자외선을 조사하기 전에, 측정 샘플을 3시간 동안 실온의 암실에 정치시켰다. 그런 다음, 자외선 조사원으로부터의 자외선을 측정 샘플의 표면에 조사하였다. 1분, 2분, 5분 및 10분 간격으로 자외선을 조사하였을 때의, 측정 샘플의 밝기(V)를 분광 광도계(spectrophotometer; CM-2002, Minolta Co., Ltd. 제품)로 측정하였다.
그 결과는 제1도에 나타내었다.
제1도에 나타낸 바와 같이, 분말상의 복합 산화물, 샘플 A, B, C 및 D로부터 얻은 모든 측정 샘플에 있어서, 그들의 표면에 3mW/cm 의 자외선을 10분동안 조사하였을 때 밝기는 일정하였다. 도면에서, 경과시간이 0일 때의 밝기값은, 3시간 동안 암실에 측정 샘플을 정치시킨 직후의, 자외선을 조사하지 않았을 때의 측정값이다.
다시, 각각의 측정 샘플의 표면에 3mW/cm 의 자외선을 10분 동안 더 조사하였다. 즉, 자외선 조사는 총 20분 동안 실시하였다. 그런 다음, 자외선 조사를 중지하였고, 시간에 따른 각각의 측정 샘플의 밝기 변화를 측정하였다.
그 결과를 제1도에 마찬가지로 나타내었다.
제1도에서 보는 바와 같이, 분말상의 복합 산화물, 샘플 A, B, C 및 D로부터 얻은 모든 측정 샘플에 있어서, 자외선 조사를 중지한 후의 밝기는, 20분간의 자외선 조사전의 밝기의 80∼100%로 복원되었다.
[실시예 2]
분말상의 복합 산화물, 샘플 A를 성형하여 얻은 측정 샘플에 있어서, 제2도는 자외선 조사 경과시간과, 자외선의 세기를 다양하게 하여 측정한 샘플의 밝기와의 관계를 보여준다.
0.01mW/cm 의 자외선 세기는 실내 형광램프의 밝기에 상응하며, 1.0mW/cm 의 자외선 세기는 맑은 날(파란 하늘), 나무 그늘에서의 밝기에 상응하며, 5.0mW/cm 의 자외선 세기는 맑은 날 직사광선의 밝기에 상응한다.
[실시예 3]
순간적인 광량의 변화에 따른 샘플 A의 밝기 변화를 제3도에 나타낸 장치를 사용하여 측정하였다.
광색성 색소(PHOTLIGHT-PKS, Shiseido Co., Ltd. 제품)로부터 실시예 1의 방법에 따라 제조한 측정 샘플(비교 샘플)에 대해서도, 순간적인 광량의 변화에 따른 밝기 변화를 상기한 동일한 방법으로 측정하였다.
제3도에 나타낸 장치는 시판되고 있는 분광 광도계(CM-2002, Minolta Co., Ltd.)를 부분적으로 재구성한 것이다. 자외선 램프에서 발산된 집광 자외선을 주사(introduce)하기 위한 광섬유(optical fiber)를, 하우징 내에, 분광 광도계의 광원이 설치된 캐비티에 배치하여, 자외선이 광원의 윈도우를 통하여 측정 샘플에 조사되도록 하였다. 이렇게 하여, 자외선은 광섬유의 정면 가장자리로부터 측정 샘플로 즉시 조사될 수 있으며, 측정 샘플의 밝기 변화는 자외선 조사된 직후에 즉시 측정할 수 있다.
측정 샘플의 밝기 변화는 다음의 방법에 따라 측정하였다.
먼저, 측정 샘플을 3시간 동안 암실에 정치시킨 후, 그것의 밝기를 측정하였다.
이어서, 파장 365nm의 자외선을 상기한 광섬유의 정면 가장자리로부터 4msec(1/250초)동안 조사한 후, 그 즉시 측정 샘플의 밝기를 측정하였다.
또, 동일한 자외선을 상기한 광섬유의 정면 가장자리로부터 3초 동안 측정 샘플에 조사한 후, 그 즉시 측정 샘플의 밝기를 측정하였다.
이러한 조작을 반복 실시하였다. 제4도는 누가하는(cumulative) 자외선 조사 시간과 측정 샘플의 밝기 변화와의 관계를 보여주는 그래프이다(△V:초기단계에서의 밝기와 자외선 조사 직후의 밝기와의 차이).
제4도에서 보는 바와 같이, 본 발명의 복합 산화물은, 파장 365nm의 자외선을 4msec 동안 조사했을 때에만, 밝기 변화를 나타내며, 반면, 비교 샘플은 이러한 조사에 의해서는 밝기 변화를 나타내지 않고, 동일한 자외선을 6초 동안 조사했을 때 약간의 밝기 변화를 나타내었다.
[실시예4]
하기의 조성을 갖는 파운데이션 케이크는 통상의 방법에 따라 제조하였다.
상기한 파운데이션 케이크의 자외선 조사에 의한 색차(color difference;△E)는 분광 광도계(CM-2002, Minolta Co., Ltd.)를 사용하여 측정하였다.
색차의 측정은 하기의 방법으로 실시하였다.
먼저, 측정 샘플을 18시간 동안 암실에 정치시킨 후, 색을 측정하였다.
이어서, 파장 365nm의 자외선을, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 측정 샘플의 표면에 조사하여, 자외선 세기를 3mW/cm2로 조정하였다. 1분, 2분, 5분, 10분 및 20분간의 조사에서, 측정 샘플의 색을 측정하여, 각각의 색차(△E)를 계산하였다.
측정 샘플의 표면이 총 20분간 자외선 조사되었을 때, 자외선 조사를 중지하였다. 자외선 조사를 중지한 후, 색차(△E)의 시간 경과에 따른 변화를 측정하였다.
그 결과는 제5도에 나타내었다.
[실시예 5]
실시예 4에서 얻은 파운데이션 케이크에 대해서도, 실시예 3에서와 동일하게, 순간적인 광량의 변화에 따른, 자외선 조사 직후의 색차(△E)의 시간 경과에 따른 변화를 측정하였다. 그 결과를 제6도에 나타내었다.
또한, 여성의 얼굴, 왼쪽에는 실시예 4의 파운데이션 케이크로, 오른쪽에는 광색성을 갖고 있지 않은 시판되고 있는 파운데이션 케이크로 화장하였다.
암실에서, 플래쉬라이트를 사용하여 여성의 얼굴을 사진찍었다. 피험자 여성에게 요청하여 1시간 동안 암실에 그대로 남아 있도록 하였다. 그런 다음, 여성의 얼굴을 자연광에서 다시 사진찍었다.
두 사진을 비교하였으며, 그 결과, 실시예 4의 파운데이션 케이크, 즉 본 발명의 화장료로 화장한 여성의 왼쪽 얼굴은 플래쉬라이트를 사용하여 암실에서 찍은 사진에서와, 자연광에서 찍은 사진에서와 거의 똑같았다. 반면, 광색성을 갖고 있지 않은 시판품의 파운데이션 케이크로 화장한 여성의 오른쪽 얼굴은 플래쉬라이트를 사용하여 암실에서 찍은 사진에서는 하얗게 나타났다.
[본 발명의 효과]
본 발명의 광색성 복합 산화물은 광색성을 나타내며, 광조사가 없는 경우에는 흰색 또는 엷은 노란색을 띄며, 광조사에 의해 색이 어두워진다.
본 발명의 광색성 복합 산화물은 Ti, Fe, Si 및 임의적으로 적량의 Al을 함유하며, 화장료용 광색성 색소로 사용되고 있는 Fe만을 함유한 광색성 티탄 산화물에 비하여, 광색성 감도가 더 높으며, 자외선 조사에 의한 색 변화가 더 크며, 밝기 차이, 색 차이도 더 크다. 즉, 본 발명의 광색성 복합 산화물은, 종래의 Fe만을 함유한 티탄 산화물에 Si 및 임의적으로 적량의 Al이 첨가된 것에 해당되며, Fe만을 함유한 종래의 광색성 티탄 산화물에 비하여, 광색성 감도에 있어서 현저하게 개선된 것이다.
그러므로, 상기한 광색성 복합 산화물을 함유한 본 발명의 화장료로 화장하는 경우, 플래쉬라이트를 사용하여 실내에서 찍은 칼라 사진에서도, 부분 화장은 자연스러운 살색으로 나타난다.
또한, 본 발명의 광색성 복합 산화물은 높은 자외선 흡광도를 갖고 있다.
따라서, 상기한 광색성 복합 산화물을 함유한 본 발명의 화장료로 화장하는 경우, 피부 화장은 자외선으로부터 효과적으로 보호될 수 있다.

Claims (10)

  1. 티탄(Ti), 철(Fe) 및 규소(Si)가 산소원자를 매개로 하여 서로 화학적으로 결합되어 조성된 광색성 복합 산화물(a photochromic compound oxide).
  2. 제1항에 있어서, 철은 Fe2O3로 환산하여 0.05∼10중량%의 양으로, 규소는 SiO2로 환산하여 1∼80중량%의 양으로 조성되어 있음을 특징으로 하는 광색성 복합 산화물.
  3. 제1항에 있어서, 규소는 SiO2로 환산하여 1∼75중량%의 양으로 조성되어 있음을 특징으로 하는 광색성 복합 산화물.
  4. 티탄(Ti), 철(Fe) 및 규소(Si)가 산소원자를 매개로 하여 서로 화학적으로 결합되어 조성된 광색성 복합 산화물을 함유하는 화장료.
  5. 제1항에 있어서, 알루미늄(Al)이 산소원자를 매개로 하는 화학적 결합에 의해 더 조성되어 있음을 특징으로 하는 광색성 복합 산화물.
  6. 제5항에 있어서, 알루미늄이 Al2O3로 환산하여 30중량% 이하의 양으로 조성되어 있음을 특징으로 하는 광색성 복합 산화물.
  7. 제4항에 있어서, 상기 광색성 복합 산화물이 철을 Fe2O3로 환산하여 0.05∼10중량%의 양으로, 규소를 SiO2로 환산하여 1∼80중량%의 양으로 함유하는 것임을 특징으로 하는 광색성 복합 산화물.
  8. 제4항에 있어서, 상기 광색성 복합 산화물의 규소를 SiO2로 환산하여 1∼75중량%의 양으로 함유하는 것임을 특징으로 하는 화장료.
  9. 제4항에 있어서, 상기 광색성 복합 산화물이 알루미늄(Al)을 산소원자를 매개로 하는 화학적 결합에 의해 더 함유하는 것임을 특징으로 하는 화장료.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광색성 복합 산화물이 알루미늄을 Al2O3로 환산하여 30중량% 이하의 양으로 함유하는 것임을 특징으로 하는 화장료.
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