KR100481374B1 - Surface Modification Of Titanium Dioxide For Sunscreen - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초미립자 산화티탄을 이용하여 장파장 자외선 차단효과의 극대화 및 광촉매 현상의 절감을 위하여 실리카와 철로 표면처리를 하는 자외선 차단제용 화장료 조성에 관한 것이다.The present invention relates to a cosmetic composition for the sunscreen using a surface treatment with silica and iron in order to maximize the long-wave UV protection effect and reduce the photocatalytic phenomenon by using ultra-fine titanium oxide.

Description

자외선 차단제용 산화티탄의 표면처리법{Surface Modification Of Titanium Dioxide For Sunscreen} Surface Modification Of Titanium Dioxide For Sunscreen

본 발명은 자외선 차단용 화장료의 자외선 차단효과 극대화를 위한 초미립자 분말 산화티탄의 표면처리법에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 본 발명은 실리카와 산화철을 이용한 초미립자 분말 산화티탄의 표면개질 기법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface treatment method of ultra fine powder titanium oxide for maximizing the sunscreen effect of the sunscreen cosmetics. More particularly, the present invention relates to a surface modification technique of ultrafine powdered titanium oxide using silica and iron oxide.

일반적으로 자외선은 파장의 길이와 인체에 미치는 효과에 따라 구분이 되며, 이들이 과도하게 조사될 경우 각종 피부질환 및 암 등을 유발하는 것으로 알려져 있다. 자외선은 피부의 조기노화 및 피부의 흑화를 만드는 장파장 자외선 (UV-A), 피부를 빨갛게 하여 선번(sun burn)상태를 만들어 강한 염증을 발생시키거나 수포를 만드는 중파장 자외선 (UV-B), 생명체를 직접적으로 파괴하는 빛이나 오존층에 의한 흡수에 의해 지상으로 전달되지 않는 단파장 자외선(UV-C)으로 나뉘어 진다. 예전에는 장파장 자외선이 염증치료에 효과가 높다 해서 환영받는 추세였으나 최근 진피층 내 단백질의 변성, 모세혈관 확장 및 핵산(DNA)의 파괴 등에 의한 피부노화를 촉진하여 경계의 대상으로 지목되고 있다. In general, ultraviolet rays are classified according to the length of the wavelength and the effect on the human body, and when they are irradiated excessively, it is known to cause various skin diseases and cancer. Ultraviolet radiation is long-wave ultraviolet (UV-A), which leads to premature aging and blackening of the skin, medium-wave ultraviolet (UV-B), which causes the skin to become red, creating a sun burn, causing strong inflammation or blistering. It is divided into short-wave ultraviolet (UV-C), which is not transmitted to the ground by light that directly destroys life or absorption by the ozone layer. In the past, long-wavelength ultraviolet light was welcomed because of its high effectiveness in treating inflammation, but it has recently been pointed out as a target for promoting skin aging due to degeneration of proteins in the dermis, capillary expansion, and destruction of nucleic acids (DNA).

한편, 피부의 표피부분에서 대부분 흡수되는 중파장 자외선은 표피에 급격히 작용하여 화상을 입히기 때문에 유해 자외선이라 부르기도 한다. 장파장 자외선은 1년 내내 피부에 와 닿고 있지만 자각증상이 없기 때문에 자기 자신도 모르는 사이에 피부는 늙게 된다.Meanwhile, the medium wavelength ultraviolet rays, which are mostly absorbed by the epidermal part of the skin, are called harmful ultraviolet rays because they act rapidly on the epidermis and cause burns. The long-wave UV rays come into contact with the skin all year round, but there is no self-awareness, and the skin grows old without you knowing it.

자외선 화장품에는 자외선 차단제로서 무기계 자외선 산란제 및 유기계의 자외선 흡수제 등이 이용되고 있다. 유기계 자외선 흡수제가 주로 중파장 자외선을 흡수하는 반면, 무기계 자외선 차단제는 주로 장파장 자외선을 산란시켜준다. 자외선 흡수제는 자외선을 흡수하고 역, 진동, 형광, 라디칼 등의 에너지로 변환하여 피부를 보호한다. 이에 반해 자외선 산란제는 무기안료의 빛의 굴절율에 의해서 자외선을 차단시켜준다. 무기안료는 피부에 비교적 안전하여 최근 각광을 받고 있지만, 과량 사용시 피부에 백탁현상 및 도포성에 많은 문제점을 안고 있다. 특히 백탁현상 억제는 자외선 차단용 화장품에 대한 품질 요구사항 중 가장 중요한 부분으로 인식되고 있다.In ultraviolet cosmetics, inorganic ultraviolet scattering agents, organic ultraviolet absorbers and the like are used as sunscreens. Organic UV absorbers mainly absorb medium wavelength UV rays, while inorganic UV absorbers mainly scatter long wavelength UV rays. UV absorbers protect the skin by absorbing ultraviolet light and converting it into energy such as reverse, vibration, fluorescence, and radicals. In contrast, the ultraviolet scattering agent blocks the ultraviolet rays by the refractive index of the light of the inorganic pigment. Inorganic pigments have recently been spotlighted because they are relatively safe for the skin, but they have many problems in whitening and applicability to the skin when used excessively. In particular, cloudiness suppression is recognized as the most important part of the quality requirements for sunscreen cosmetics.

무기계 자외선 산란제로는 산화티탄, 산화아연, 산화셀륨과 같은 금속 산화물과 그 복합체 등이 있다. 이중 산화티탄과 산화아연이 각광받고 있다. 이들 물리적 자외선 차단제에 의한 일소 방지용 화장료에 대한 연구는 산화철, 산화티탄, 산화아연을 사용한 WO 93-11742 및 EP 55-9319, 산화티탄을 이용한 US 52-50289 등이 있다. 이와 같이 최근 들어 금속 산화물 중 산란효과가 가장 높고 화학적으로도 안정한 이산화티탄이 주로 이용되는데, 산화티탄은 화장품의 원료로 사용되는데 몇 가지 문제점이 있다.Inorganic ultraviolet scattering agents include metal oxides such as titanium oxide, zinc oxide, and cerium oxide, and composites thereof. Titanium oxide and zinc oxide are spotlighted. Studies on the anti-burn cosmetics by these physical sunscreens include WO 93-11742 and EP 55-9319 using iron oxide, titanium oxide, zinc oxide, US 52-50289 using titanium oxide, and the like. As described above, titanium dioxide, which has the highest scattering effect among the metal oxides and is chemically stable, is mainly used. Titanium oxide is used as a raw material for cosmetics, but there are some problems.

첫 번째는 무기 분체의 고 배합화에 의해서 발생되는 감촉면(뻑뻑함, 발림성이 나쁨) 및 마무리면(하얗게 뜨는 현상)의 문제점이다. 또한 자외선을 차단하게 하기에는 티탄 미립자 무기분체의 1차입자 분산 및 그의 안정화를 필요로 한다. 이 분산이 안정하게 되면 피부상에 도포하는 경우 자외선 산란제의 균일화를 달성할 수 있다. 두 번째는 광 촉매로서의 활성 때문에 화장품의 다른 원료를 변질시킨다. 세 번째로는 가시광선 영역까지 차단하므로 화장품으로의 이용시 백탁현상이 일어난다. 네 번째는 초미립자 산화티탄은 햇빛을 받으면 세포내 핵산(DNA)에 영향을 주는 광 독성 세포작용을 한다.The first is a problem of the touch surface (stiffness, poor applicationability) and the finish surface (white floating phenomenon) caused by the high compounding of the inorganic powder. In addition, in order to block ultraviolet rays, it is necessary to disperse the primary particles of the titanium fine particle inorganic powders and to stabilize them. When this dispersion is stable, the uniformity of the ultraviolet scattering agent can be achieved when applied to the skin. The second deteriorates other raw materials of cosmetics because of their activity as photocatalysts. Third, because it blocks even the visible light range, clouding occurs when used in cosmetics. Fourth, ultrafine titanium oxide acts as a phototoxic cell that affects intracellular nucleic acid (DNA) under sunlight.

위와 같은 문제점을 극복하고 자외선 차단제로서의 조건을 갖추기 위하여 피복의 방법으로 처리를 하는데 유기물질로는 지방산, 아미노산, 레시틴과 같은 물질로 표면처리를 하고 무기물로는 실리카, 알루미나, 지르코니아 등으로 표면처리를 하게 되나, 여전히 피부 백탁현상 억제 및 효과적인 자외선 차단에는 많은 문제점이 지적되고 있다.In order to overcome the above problems and to meet the conditions as a sunscreen, it is treated with a coating method. The organic material is surface treated with fatty acids, amino acids, lecithin, etc. and the inorganic material is treated with silica, alumina, zirconia, etc. However, many problems are still pointed out to suppress the skin whitening and effective sun protection.

이에 본 발명자들은 상기 제시된 문제점을 해결할 수 있는 방안을 연구한 결과, 초미립자 산화티탄의 표면에 실리카 및 산화철을 코팅하는 것이 자외선 차단효과의 극대화를 실현함과 동시에 광촉매 현상을 절감시키는 매우 효과적인 방법임을 밝혀 내게 되었고, 본 발명을 완성하게 되었다. 본 발명은 자외선 효과의 극대화를 실현하고 동시에 광촉매 현상을 억제하는 화장료 조성물을 제조하여 화장품으로서의 기능성을 높여주는데 그 기술적 과제가 있다. Therefore, the present inventors have studied the solution to the problems presented above, and found that the coating of silica and iron oxide on the surface of the ultrafine titanium oxide is a very effective way to maximize the UV blocking effect and reduce the photocatalyst phenomenon. It was made and completed the present invention. The present invention has a technical problem to improve the functionality as a cosmetic by producing a cosmetic composition to realize the maximization of the ultraviolet effect and at the same time suppress the photocatalytic phenomenon.

본 발명은 초미립자 산화티탄에 상기 초미립자 산화티탄의 5.0∼37.0 중량%에 해당하는 실리카와 상기 초미립자 산화티탄의 0.2∼2.0 중량%에 해당하는 산화철을 코팅한 실리카 및 산화철 피복 산화티탄을 유효성분으로 포함하는 자외선 차단용 화장료 조성물을 제공한다.The present invention includes ultrafine titanium oxide coated silica and iron oxide coated titanium oxide coated with silica corresponding to 5.0 to 37.0 wt% of the ultrafine titanium oxide and 0.2 to 2.0 wt% of the ultrafine titanium oxide as an active ingredient. It provides a sunscreen cosmetic composition.

또한 본 발명은 초미립자 산화티탄에 상기 초미립자 산화티탄의 5.0∼37.0 중량%에 해당하는 실리카와 상기 초미립자 산화티탄의 0.2∼2.0 중량%에 해당하는 산화철을 코팅한 실리카 및 산화철 피복 산화티탄을 하소온도 550∼650℃에서 하소시킨 실리카 및 산화철 피복 산화티탄을 유효성분으로 포함하는 자외선 차단용 화장료 조성물을 제공한다.In addition, the present invention is a silica and iron oxide coated titanium oxide coated with ultrafine titanium oxide coated with silica and 5.0 to 37.0% by weight of the ultrafine titanium oxide and 0.2 to 2.0% by weight of the ultrafine titanium oxide and the calcined temperature 550 It provides a sunscreen cosmetic composition comprising silica and iron oxide coated titanium oxide calcined at ~ 650 ℃ as an active ingredient.

또한 본 발명은 초미립자 산화티탄 분말을 염산용액으로 세척하는 단계: 상기 초미립자 산화티탄 분말의 5.0∼37.0 중량%에 해당하는 실리식엑시드(Silicic Acid)를 핵사플로로실리식엑시드(Hexafluorosilicic Acid) 용액에 가하여 실리식엑시드 포화용액을 제조하는 단계: 염산용액으로 세척한 초미립자 산화티탄 분말을 실리식엑시드 포화용액에 가하고 보론산(Boric Acid)을 첨가하여 반응시킨 후 산화티탄 분말을 여과 분리 건조시켜 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 제조하는 단계: 상기 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 암모늄플로라이드·불산(NH4F·HF)에 초미립자 산화티탄 분말의 0.5∼2.0 중량%에 해당하는 산화철하이드레이트(FeOOH)를 가한 용액에 첨가하고 보론산을 첨가하여 반응시켜 산화철과 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 제조하여 자외선 차단용 화장료 조성물을 제조하는 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention is the step of washing the ultrafine titanium oxide powder with a hydrochloric acid solution: Silicic acid (Silicic Acid) corresponding to 5.0 to 37.0% by weight of the ultrafine titanium oxide powder in a solution of Hexafluorosilicic Acid (Hexafluorosilicic Acid) Step of preparing a silicic acid saturated solution: The ultrafine titanium oxide powder washed with hydrochloric acid solution was added to the silicic acid saturated solution and boric acid was added to react, and the titanium oxide powder was separated by filtration and dried to coat silica. Preparation of the ultrafine titanium oxide powder prepared: iron oxide hydrate (FeOOH) corresponding to 0.5 to 2.0% by weight of the ultrafine titanium oxide powder in ammonium fluoride hydrofluoric acid (NH 4 FHF) Was added to the solution to which the boronic acid was added and reacted to prepare ultrafine titanium oxide powder coated with iron oxide and silica. By providing a method for producing a cosmetic composition for blocking UV rays.

본 발명은 초미립자 산화티탄을 자외선 차단제로 사용하는데 있어 실리카와 산화철로 표면처리하여 그 기능성을 높여주는데 있다. 초미립자 산화티탄은 화학적으로 안정하고 자외선 차단율이 높은 무기 산화물로써 자외선 차단제로의 그 이용이 촉망되나 백탁현상과 광촉매 작용, 감촉 및 세포독성 작용 등으로 사용성이 제한된다. 이에 본 발명은 실리카의 코팅으로 광촉매 작용과 뻑뻑한 감촉, 세포독성작용 등을 확연히 줄여주었고 그 위에 산화철을 코팅함으로 백탁현상을 제거하여 주는 것과 동시에 장파장 자외선에 대한 차단율을 높여주었다.In the present invention, ultrafine titanium oxide is used as a sunscreen to improve the functionality by surface treatment with silica and iron oxide. Ultrafine titanium oxide is a chemically stable and high UV-protective inorganic oxide, and its use as a sunscreen is promising, but its use is limited due to clouding, photocatalytic action, texture and cytotoxicity. Accordingly, the present invention significantly reduced the photocatalytic action, the stiff feel, the cytotoxic action, and the like by removing the cloudiness by coating iron oxide thereon and increasing the blocking rate against long-wavelength ultraviolet rays.

본 발명에서 실리카 필름은 초미립자 산화티탄의 5.0∼37.0 중량% 이며, 산화철은 0.5∼2.0 중량% 수준으로 피복하였다. 이하 본 발명을 자세히 설명하면 다음과 같다. In the present invention, the silica film is 5.0 to 37.0% by weight of the ultrafine titanium oxide, and iron oxide is coated at a level of 0.5 to 2.0% by weight. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

실험 샘플을 30℃의 실온에서 액상침전기법(Liquid Phase Deposition Technique)을 이용하여 제조하였다. 본 발명에서 사용된 초미립자 산화티탄은 대구사(Degussa) 제품으로 아나타제(Anatase) 70 중량%, 루타일(Rutile) 30 중량%의 결정조성을 가진 분말이다. 핵사플로로실리식엑시드 1.49몰농도 용액 100밀리리터를 이용하여 실리식엑시드 포화용액을 제조하고, 염산(HCl)용액 처리된 산화티탄(TiO2)이 포화용액 속에 첨가된다. 이후 보론산을 첨가하고, 분리 건조시켜 실리카 피복된 산화티탄 초미분체를 제조한다.Experimental samples were prepared using the Liquid Phase Deposition Technique at room temperature of 30 ° C. The ultrafine titanium oxide used in the present invention is a powder having a crystal composition of 70% by weight of anatase and 30% by weight of rutile as rutile (Degussa). Saturated Silyxic acid solution was prepared using 100 milliliters of a 1.49 molar concentration solution of nucleus phlosilic acidic acid, and titanium oxide (TiO 2 ) treated with hydrochloric acid (HCl) solution was added to the saturated solution. Then, boronic acid is added and separated and dried to prepare silica-coated titanium oxide ultrafine powder.

산화철 피복을 위해 1.0몰농도의 암모늄플로라이드·불산(NH4F·HF)용액을 용매로 한 산화철하이드레이트(FeOOH) 용액에 실리카 피복된 이산화티탄 초미분체를 담지한다. 산화철의 피복량은 화장품의 용도로 사용하기 위하여 그 함유량은 0.5∼2 중량%로 제한하였다. 여기에 0.07몰농도의 보론산을 첨가하여 산화철과 실리카 피복된 이산화티탄 초미분체를 제조한다.In order to coat iron oxide, an ultrafine titanium dioxide powder coated with silica was supported on a solution of iron oxide hydrate (FeOOH) containing 1.0 mol of ammonium fluoride hydrofluoric acid (NH 4 FHF) as a solvent. The coating amount of iron oxide was limited to 0.5 to 2% by weight in order to use the cosmetics. To this, 0.07 molar concentration of boronic acid is added to prepare an ultrafine powder of titanium dioxide coated with iron oxide and silica.

실시예 1 내지 3은 실리식엑시드 포화용액으로 피복된 미분체에 산화철 하이드레이트(Iron Oxide Hydrate)의 양을 조절하여 피복을 수행하였다. 비교예 2 내지 4는 첨가되는 실리시엑시드양의 조절로 피복되는 실리카 양을 조절하였으며, 실시예 및 비교예의 구성성분 및 그 함량은 표 1에 나타내었다.Examples 1 to 3 were coated by controlling the amount of iron oxide hydride (Iron Oxide Hydrate) in the fine powder coated with a silicic acid saturated solution. Comparative Examples 2 to 4 adjusted the amount of silica to be coated by controlling the amount of silicixide added, and the components and contents of Examples and Comparative Examples are shown in Table 1.

[실시예]EXAMPLE

실시예 1Example 1

실험 샘플을 30℃의 실온에서 액상침전기법을 이용하여 제조하였다. 시중에서 구입한 대구사 제품으로 아나타제 70 중량% 및 루타일 30 중량%의 결정조성을 가진 초미립자 산화티탄 분말 4.0g을 염산용액으로 세척하였다. 실리식엑시드 0.2g을 1.49몰 농도의 핵사플로로실리식엑시드용액 100mL에 가하여 실리식엑시드 포화용액을 제조하여 염산용액으로 세척한 산화티탄을 상기 실리식엑시드 포화용액 속에 첨가하였다. 이어서 보론산 7.5mL를 첨가하고 분리 건조시켜 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 제조하였다. Experimental samples were prepared using the liquid phase sedimentation method at room temperature of 30 ° C. A commercially available Daegu product was washed with hydrochloric acid solution 4.0g of ultrafine titanium oxide powder having a crystal composition of anatase 70% by weight and rutile 30% by weight. 0.2 g of silicic acid was added to 100 mL of 1.49 molar concentration of nucleated saxaflorosilic acid solution to prepare a saturated silicic acid solution, and titanium oxide washed with hydrochloric acid solution was added to the saturated silicic acid solution. 7.5 mL of boronic acid was then added and separated and dried to prepare a silica coated ultrafine titanium oxide powder.

상기 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말 중에서 4g을 별도로 채취하였다. 1.0몰농도의 암모늄플로라이드·불산(NH4F·HF) 100mL에 산화철하이드레이트 (FeOOH) 0.02g을 가한 용액에 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말 4g을 담지하였다. 수산화철의 피복량은 화장품의 용도로 사용하기 위하여 그 함유량은 0.5∼2 중량%로 제한하였다. 여기에 0.07몰농도의 보론산 600mL를 첨가하여 산화철과 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 제조하였다.4 g of the silica-coated ultrafine titanium oxide powder was separately collected. 4 g of ultrafine titanium oxide powder coated with silica was supported on a solution in which 0.02 g of iron oxide hydrate (FeOOH) was added to 100 mL of 1.0 mol of ammonium fluoride hydrofluoric acid (NH 4 F.HF). The coating amount of iron hydroxide was limited to 0.5 to 2% by weight in order to use it for cosmetic use. 600 mL of boronic acid at 0.07 molar concentration was added thereto to prepare iron oxide and silica-coated ultrafine titanium oxide powder.

실시예 2Example 2

실시예 1에서 산화철하이드레이트(FeOOH) 0.02g을 사용하는 것 대신에 산화철하이드레이트 0.06g을 사용하여 실시예1과 동일한 방법으로 산화철과 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 제조하였다.Instead of using 0.02 g of iron oxide hydrate (FeOOH) in Example 1, 0.06 g of iron oxide hydrate was used to prepare ultrafine titanium oxide powder coated with iron oxide and silica in the same manner as in Example 1.

실시예 3Example 3

실시예 1에서 산화철하이드레이트(FeOOH) 0.02g을 사용하는 것 대신에 산화철하이드레이트 0.06g을 사용하여 실시예1과 동일한 방법으로 산화철과 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 제조하였다.Instead of using 0.02 g of iron oxide hydrate (FeOOH) in Example 1, 0.06 g of iron oxide hydrate was used to prepare ultrafine titanium oxide powder coated with iron oxide and silica in the same manner as in Example 1.

실시예 4Example 4

실시예 3에서 제조한 산화철과 실리카 피복 초미립자 산화티탄 분말을 600℃에서 하소하였다. The iron oxide and silica-coated ultrafine titanium oxide powder prepared in Example 3 were calcined at 600 ° C.

비교예 1Comparative Example 1

시중에서 대구사 제품으로 아나타제 70 중량% 및 루타일 30 중량%의 결정조성을 가진 초미립자 산화티탄 분말 4.0g을 구입하였다.Commercially available 40 g of ultrafine titanium oxide powder having a crystal composition of 70 wt% anatase and 30 wt% of rutile was purchased from Daegu.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1에서 실리식엑시드 0.2g을 사용하는 것과 동일하게 실리식엑시드 0.2g을 사용하고 실시예1과 동일한 방법으로 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 제조하였다.Silica-coated ultrafine titanium oxide powder was prepared in the same manner as in Example 1 and using 0.2 g of SilyxEx in the same manner as in Example 1 using 0.2g of SilyxEx.

비교예 3Comparative Example 3

실시예 1에서 실리식엑시드 0.2g을 사용하는 것 대신에 실리식엑시드 0.8g을 사용하고 실시예1과 동일한 방법으로 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 제조하였다.Instead of using 0.2 g of silicic acid in Example 1, 0.8 g of silicic acid was used and silica-coated ultrafine titanium oxide powder was prepared in the same manner as in Example 1.

비교예 4Comparative Example 4

실시예 1에서 실리식엑시드 0.2g을 사용하는 것 대신에 실리식엑시드 1.5g을 사용하고 실시예1과 동일한 방법으로 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 제조하였다.Silica-coated ultrafine titanium oxide powder was prepared in the same manner as in Example 1, using 1.5 g of Silyxex instead of 0.2 g of Silyxex in Example 1.

비교예 5Comparative Example 5

비교예 2에서 제조한 산화철과 실리카 피복 초미립자 산화티탄 분말을 600℃에서 하소하였다. Iron oxide and silica-coated ultrafine titanium oxide powder prepared in Comparative Example 2 were calcined at 600 ° C.

원 료 명Raw material name 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 이산화티탄 Titanium dioxide -- -- -- 4.0g4.0g 4.0g4.0g 4.0g4.0g 4.0g4.0g 핵사플로로실리식엑시드 Nucleus phloxi silicic acid -- -- -- -- 100mL100 mL 100mL100 mL 100mL100 mL 실리식엑시드 Silicic acid -- -- -- -- 0.2g0.2 g 0.8g0.8 g 1.5g1.5 g 보론산 Boronic acid 600mL600 mL 600mL600 mL 600mL600 mL -- 7.5mL7.5mL 7.5mL7.5mL 7.5mL7.5mL 실리카 피복 이산화티탄 Silica coated titanium dioxide 4g4 g 4g4 g 4g4 g -- -- -- -- 암모늄플로라이드·불산 Ammonium fluoride hydrofluoric acid 100mL100 mL 100mL100 mL 100mL100 mL -- -- -- -- 수산화철 Iron hydroxide 0.02g0.02 g 0.04g0.04g 0.06g0.06 g -- -- -- --

[실험예 1] 자외선 차단효과 실험Experimental Example 1 UV Protection Effect

표면개질된 초미립자 산화티탄의 자외선 차단지수를 간편하고 정확하게 결정하기 위해 다음과 같은 방법으로 자외선차단지수를 측정하였다. (이 방법은 대한화장품 학회지 제 21권 2호(57-72)쪽에서 in vivo 평가결과와 비교하여 0.95이상의 상관계수를 보임). 실시예 1 내지 3, 비교예 2 내지 4의 분체 원료를 다이아몬트 엔(Diamont-N(vaseline))과 1:2의 부피비로 혼합시킨 후 고루 갠 것을 트랜스포어테입(Tranpore tape)에 0.75㎎/㎠ 수준으로 도포한다. 이후, 15분간 건조시키고, SPF-290(USA, Solar light Co.)을 이용하여 자외선 차단지수를 측정하였다. 검출기로는 자외선 탐침이 장착된 복사계(Radiometer, USA International Light Ltd.)를 사용하였다. 측정방법은 3.7×10J/min.㎠의 광세기로 피부타입 III의 최소 홍반량에 해당하는 45.0J/㎠까지 도달하는 시간(t)을 측정하여 자외선 차단지수를 나타내었다. 도 1에 실시예 1 내지 3, 비교예 2 내지 4에 대한 자외선 차단지수를 나타내었다. 산화철을 피복한 결과, 자외선에 대한 차단 효율이 상승됨을 알 수 있다.In order to determine the UV blocking index of the surface-modified ultrafine titanium oxide simply and accurately, the UV blocking index was measured by the following method. (This method shows a correlation coefficient of 0.95 or more in comparison with the results of in vivo evaluation in Korean Cosmetic Journal Vol. 21, No. 2 (57-72)). The powder raw materials of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 4 were mixed with a diamond mon (Diamont-N (vaseline)) in a volume ratio of 1: 2, and then evenly mixed with 0.75 mg / T on a transfer tape. Apply at the level of cm 2. Thereafter, it was dried for 15 minutes, and the UV protection index was measured using SPF-290 (USA, Solar light Co.). As a detector, a radiometer equipped with an ultraviolet probe (Radiometer, USA International Light Ltd.) was used. The measurement method was a UV protection index by measuring the time (t) to reach 45.0 J / ㎠ corresponding to the minimum erythema of skin type III at the light intensity of 3.7 × 10 J / min. ㎠. 1 shows the UV blocking indexes for Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 4. As a result of coating the iron oxide, it can be seen that the blocking efficiency against ultraviolet rays is increased.

한편, 장파장 자외선 방어지수 (PFA: Protection Factor of UV-A)는 아래와 같은 식에 의해 정의된다. On the other hand, the long wavelength UV protection index (PFA) is defined by the following equation.

여기서 최소 지속형 즉시 흑화란 장파장 자외선 조사 후 2시간에서 4시간 내에, 조사영역의 전 영역에 기본적으로 희미한 흑화가 인식되는 최소 자외선 조사량을 의미한다. 표 2에 실시예 3, 비교예 2에 대한 장파장 자외선 방어지수를 나타내었다. 산화철을 피복한 결과, 장파장 자외선에 대한 차단효율 역시 증가되었음을 알 수 있다. Here, the minimum sustained instant blackening refers to a minimum amount of ultraviolet radiation in which faint blackening is basically recognized in all areas of the irradiation region within 2 to 4 hours after the long wavelength ultraviolet irradiation. Table 2 shows the long-wavelength ultraviolet protective index for Example 3, Comparative Example 2. As a result of coating the iron oxide, it can be seen that the blocking efficiency against long-wavelength ultraviolet rays was also increased.

항 목Item 실시예 3Example 3 비교예 2Comparative Example 2 장파장 자외선 차단지수(PFA)Longwave UV Protection Index (PFA) 65.8665.86 56.1456.14

[실험예 2] 광촉매 활성 평가Experimental Example 2 Evaluation of Photocatalytic Activity

착색막의 흡광도 측정에 간편한 방오활성 평가법으로 광촉매 활성을 측정하였다. 실시예 3, 비교예 2의 방법에 의해 표면 개질된 초미분체 원료를 각각 증류수에 분산시킨 졸을 에멀젼에 교반하면서 한 방울씩 적하하여 제조한다. (초미분체 2g + 에멀전 30g + 증류수 10g, 약 20분 소요) 광촉매 농도가 증가함에 따라 제조시간을 더 길게 해야 한다. 혼합용액을 아연도강판에 바코터(Bar Coater)를 이용하여 바수(Bar No.) 14로 피복하여 1일간 건조시킨다. 메틸렌 블루(Methylene Blue) 용액에 20분 동안 담지한 후, 차광조건하에서 2시간 동안의 건조과정을 거쳐 PCC-1(ULVAC-RIKO Inc. Japan)을 이용하여 광촉매 활성을 평가한다. 광촉매 활성은 초기 흡광도를 기준으로 임의시간에 측정된 흡광도의 변화로서 표현한다. 도 3은 실리카 피복 후 광촉매 효과의 변화와 산화철 피복 후에도 감소된 광촉매 효과의 변화를 도시하였다. 산화철 피복 후에도 광촉매 효과가 유지되는 것을 알 수 있다. Photocatalytic activity was measured by the antifouling activity evaluation method which is convenient for measuring the absorbance of a colored film. The sol obtained by dispersing the surface-modified ultrafine powder raw material in the distilled water by the method of Example 3 and Comparative Example 2, respectively, was added dropwise dropwise while stirring in an emulsion. (Ultra fine powder 2g + Emulsion 30g + Distilled water 10g, takes about 20 minutes) As the photocatalyst concentration increases, the production time should be longer. The mixed solution is coated on a galvanized steel plate with a bar coater (Bar No.) 14 and dried for 1 day. After 20 minutes of immersion in a methylene blue solution, photocatalytic activity was evaluated using PCC-1 (ULVAC-RIKO Inc. Japan) after drying for 2 hours under shading conditions. Photocatalytic activity is expressed as the change in absorbance measured at any time relative to the initial absorbance. 3 shows the change of the photocatalytic effect after silica coating and the reduced photocatalytic effect even after iron oxide coating. It can be seen that the photocatalytic effect is maintained even after iron oxide coating.

[시험예 3] 열처리에 따른 광 촉매활성 평가Test Example 3 Evaluation of Photocatalytic Activity According to Heat Treatment

하소에 따른 광촉매 활성의 평가를 위해 실시예 3, 비교예 2의 표면개질 이산화티탄 초미분체의 열처리를 600℃에서 각각 수행하여 실시예 4, 비교예 5를 구성한다. 열처리 후, 시험예 2와 같은 방법으로 광촉매 활성을 측정하였다. 도 3에 열처리 후 실리카 피복된 산화티탄 초미분체의 광촉매 효과와 산화철 피복 후에 광촉매 효과의 변화를 도시하였다. 하소에 따라 광촉매 효과가 억제되는 것을 알 수 있다. In order to evaluate the photocatalytic activity according to calcination, the heat treatment of the surface modified titanium dioxide ultrafine powders of Example 3 and Comparative Example 2 was performed at 600 ° C., respectively, to constitute Examples 4 and 5. After the heat treatment, the photocatalytic activity was measured in the same manner as in Test Example 2. FIG. 3 shows the photocatalytic effect of the silica-coated titanium oxide ultrafine powder after heat treatment and the photocatalytic effect after iron oxide coating. It can be seen that the photocatalytic effect is suppressed by calcination.

본 발명에 따르면 초미립자 산화티탄에 실리카의 피복에 따라 광촉매 효과 및 세포독성작용이 절감되지만 자외선 차단효과는 감소하게 된다. 따라서 이 분말에 산화철을 코팅함으로써 절감된 광촉매 활성도를 유지하면서 자외선 차단효과의 증가를 유도하였다. 본 발명에 의해 표면개질된 산화티탄 초미분체는 피부와 비슷한 색을 띠므로 그 사용량을 기존보다 늘릴 수가 있어 높은 차단율을 유지할 수가 있다. According to the present invention, the photocatalytic effect and cytotoxic effect are reduced according to the coating of silica on the ultrafine titanium oxide, but the ultraviolet ray blocking effect is reduced. Therefore, the coating of iron oxide on the powder induced an increase in UV blocking effect while maintaining the reduced photocatalytic activity. Since the surface-modified titanium oxide ultrafine powder has a color similar to that of the skin, the amount of use thereof can be increased than before, and thus a high blocking rate can be maintained.

도 1은 실리카 함량에 따른 자외선 차단효과를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the ultraviolet blocking effect according to the silica content.

도 2은 산화철 함량에 따른 자외선 차단효과를 나타내는 도면이다.2 is a view showing the ultraviolet blocking effect according to the iron oxide content.

도 3은 산화티탄의 실리카 코팅에 따른 광촉매 효과와 실리카가 코팅된 산화티탄의 산화철 코팅에 따른 광촉매 효과를 나타내는 도면이다. FIG. 3 is a view showing a photocatalytic effect according to silica coating of titanium oxide and a photocatalytic effect according to iron oxide coating of titanium oxide coated with silica.

Claims (4)

초미립자 산화티탄에 상기 초미립자 산화티탄의 5.0∼37.0 중량%에 해당하는 실리카와 상기 초미립자 산화티탄의 0.2∼2.0 중량%에 해당하는 산화철을 코팅한 실리카 및 산화철 피복 산화티탄을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 자외선 차단용 화장료 조성물.The ultrafine titanium oxide includes silica and iron oxide coated titanium oxide coated with silica corresponding to 5.0 to 37.0 wt% of the ultrafine titanium oxide, and 0.2 to 2.0 wt% of the ultrafine titanium oxide as an active ingredient. Cosmetic composition for sun protection. 제 1항에 있어서, 상기 실리카 및 산화철 피복 산화티탄을 하소온도 550∼650℃에서 추가로 하소시키는 것을 특징으로 자외선 차단용 화장료 조성물.The cosmetic composition for sunscreen as claimed in claim 1, wherein the silica and iron oxide coated titanium oxide are further calcined at a calcination temperature of 550 to 650 ° C. 초미립자 산화티탄 분말을 염산용액으로 세척하는 단계: 상기 초미립자 산화티탄 분말의 5.0∼37.0 중량%에 해당하는 실리식엑시드를 핵사플로로실리식엑시드 용액에 가하여 실리식엑시드 포화용액을 제조하는 단계: 염산용액으로 세척한 초미립자 산화티탄 분말을 실리식엑시드 포화용액에 가하고 보론산을 첨가하여 반응시킨 후 산화티탄 분말을 여과 분리 건조시켜 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 제조하는 단계: 상기 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 암모늄플로라이드·불산(NH4F·HF)에 초미립자 산화티탄 분말의 0.5∼2.0 중량%에 해당하는 산화철하이드레이트(FeOOH)를 가한 용액에 첨가하고 보론산을 첨가하여 반응시켜 산화철과 실리카 피복된 초미립자 산화티탄 분말을 제조하는 단계를 특징으로 하는 자외선 차단용 화장료 조성물의 제조방법.Washing the ultrafine titanium oxide powder with a hydrochloric acid solution: adding a silicic acid corresponding to 5.0 to 37.0% by weight of the ultrafine titanium oxide powder to a nucleus floro silicic acid solution to prepare a saturated silicic acid solution: hydrochloric acid Preparing ultrafine titanium oxide powder coated with silica by adding ultrafine titanium oxide powder washed with a solution to a saturated silicic acid saturated solution, adding boronic acid and reacting, and filtering and drying the titanium oxide powder by filtering: silica coated ultrafine oxide powder Titanium powder is added to a solution in which iron oxide hydrate (FeOOH) corresponding to 0.5 to 2.0% by weight of ultrafine titanium oxide powder is added to ammonium fluoride hydrofluoric acid (NH 4 FHF) and boronic acid is added to react. A sunscreen cosmetic bath comprising the steps of preparing a coated ultrafine titanium oxide powder Preparation method of water. 제 3항에 있어서, 상기 실리카 및 산화철 피복 산화티탄을 하소온도 550∼650℃에서 추가로 하소시키는 것을 특징으로 자외선 차단용 화장료 조성물의 제조방법.The method of claim 3, wherein the silica and the iron oxide coated titanium oxide are further calcined at a calcination temperature of 550 to 650 ° C. 5.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10413495B2 (en) 2016-11-17 2019-09-17 International Business Machines Corporation Particle bound photosensitizer molecule with reduced toxicity

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100479742B1 (en) * 2002-11-05 2005-03-31 주식회사 엘지생활건강 Gel typed lip make up composition containing inorganic pigment with optically color variable properties
KR100611647B1 (en) * 2004-07-15 2006-08-14 부경대학교 산학협력단 Silica coating method of TiO2 as ultraviolet shielding material to prevent photocatalytic activity and to disperse at solution
KR101138235B1 (en) * 2009-10-30 2012-04-26 주식회사 선진화학 Preparation mathod of silica surface-treated titanium oxide powder

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01143821A (en) * 1987-11-30 1989-06-06 Shiseido Co Ltd Cosmetic
WO1993011742A1 (en) * 1991-12-12 1993-06-24 The Boots Company Plc Sunscreen compositions
WO1997004412A2 (en) * 1995-07-19 1997-02-06 Cable Television Laboratories, Inc. Method for protecting publicly distributed software
WO1998047476A1 (en) * 1997-04-18 1998-10-29 Showa Denko K.K. Cosmetic preparation, silica-coated metal oxide powder, and process for producing the same
JPH11343214A (en) * 1998-05-29 1999-12-14 Pola Chem Ind Inc Makeup cosmetic suitable for use under condition of light source for photographing
KR20010101455A (en) * 1999-01-11 2001-11-14 오하시 미츠오 Cosmetic preparation, surface-hydrophobized silica-coated metal oxide particles, sol of silica-coated metal oxide, and processes for producing these

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01143821A (en) * 1987-11-30 1989-06-06 Shiseido Co Ltd Cosmetic
WO1993011742A1 (en) * 1991-12-12 1993-06-24 The Boots Company Plc Sunscreen compositions
WO1997004412A2 (en) * 1995-07-19 1997-02-06 Cable Television Laboratories, Inc. Method for protecting publicly distributed software
WO1998047476A1 (en) * 1997-04-18 1998-10-29 Showa Denko K.K. Cosmetic preparation, silica-coated metal oxide powder, and process for producing the same
JPH11343214A (en) * 1998-05-29 1999-12-14 Pola Chem Ind Inc Makeup cosmetic suitable for use under condition of light source for photographing
KR20010101455A (en) * 1999-01-11 2001-11-14 오하시 미츠오 Cosmetic preparation, surface-hydrophobized silica-coated metal oxide particles, sol of silica-coated metal oxide, and processes for producing these

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10413495B2 (en) 2016-11-17 2019-09-17 International Business Machines Corporation Particle bound photosensitizer molecule with reduced toxicity
US11065187B2 (en) 2016-11-17 2021-07-20 International Business Machines Corporation Particle bound photosensitizer molecule with reduced toxicity

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