KR101933524B1 - Silica-based composite powder for uv shielding, method for preparing the same and compositon comprising the same - Google Patents
Silica-based composite powder for uv shielding, method for preparing the same and compositon comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101933524B1 KR101933524B1 KR1020170061102A KR20170061102A KR101933524B1 KR 101933524 B1 KR101933524 B1 KR 101933524B1 KR 1020170061102 A KR1020170061102 A KR 1020170061102A KR 20170061102 A KR20170061102 A KR 20170061102A KR 101933524 B1 KR101933524 B1 KR 101933524B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- porous silica
- silica
- pores
- organic
- ultraviolet
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
- A61K8/19—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
- A61K8/25—Silicon; Compounds thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
- A61K8/0241—Containing particulates characterized by their shape and/or structure
- A61K8/0279—Porous; Hollow
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
- A61K8/0241—Containing particulates characterized by their shape and/or structure
- A61K8/0283—Matrix particles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
- A61K8/19—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
- A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
- A61K8/33—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing oxygen
- A61K8/35—Ketones, e.g. benzophenone
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
- A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
- A61K8/33—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing oxygen
- A61K8/37—Esters of carboxylic acids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
- A61Q17/00—Barrier preparations; Preparations brought into direct contact with the skin for affording protection against external influences, e.g. sunlight, X-rays or other harmful rays, corrosive materials, bacteria or insect stings
- A61Q17/04—Topical preparations for affording protection against sunlight or other radiation; Topical sun tanning preparations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
- A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
- A61K2800/41—Particular ingredients further characterized by their size
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
- A61K2800/40—Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
- A61K2800/60—Particulates further characterized by their structure or composition
- A61K2800/61—Surface treated
- A61K2800/62—Coated
- A61K2800/623—Coating mediated by organosilicone compounds
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Birds (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Abstract
본 발명은 자외선 차단용 실리카계 복합분체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다공성 실리카; 상기 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 도핑된 무기계 자외선 차단제; 상기 다공성 실리카의 기공 내부에 함침된 유기계 자외선 차단제; 및 상기 다공성 실리카의 외부 표면에 코팅된 코팅층을 포함하는 자외선 차단용 실리카계 복합분체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 조성물을 제공한다.The present invention relates to a silica-based composite powder for ultraviolet shielding, and more particularly relates to a silica-based composite powder for porous silica; An inorganic ultraviolet blocking agent doped on the surface inside the pores of the porous silica; An organic UV blocking agent impregnated inside the pores of the porous silica; And a coating layer coated on the outer surface of the porous silica, a method for producing the silica-based composite powder, and a composition comprising the same.
Description
본 발명은 자외선 차단용 실리카계 복합분체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a silica-based composite powder for ultraviolet shielding, a method for producing the same, and a composition containing the same.
최근 환경오염으로 인해 오존층의 파괴가 가속화됨에 따라, 환경 및 인체에 많은 영향을 끼치고 있다. 특히, 파괴된 오존층은 태양광 중 자외선을 차단하지 못하고, 이로 인해 유입된 자외선은 지표면까지 도달하게 되며, 인체 및 옥외 건축물이 지표면까지 도달된 자외선에 과다 노출됨에 따라, 악영향을 받고 있다.Recently, the destruction of the ozone layer has accelerated due to environmental pollution, which has a great influence on the environment and human body. Particularly, the destroyed ozone layer can not block the ultraviolet rays of the sunlight, and the ultraviolet rays thus introduced reach the surface of the earth. As a result, the human body and the outdoor structure are exposed to ultraviolet rays reaching the surface of the earth.
이와 관련하여, 태양광으로부터 방출되는 자외선은 그 파장 영역에 따라 자외선-A, 자외선-B, 및 자외선-C(이하, UV-A 내지 UV-C라 함)로 나눌 수 있다. 구체적으로, 파장 범위가 320 nm 내지 400 nm인 자외선을 UV-A, 파장 범위가 290 nm 내지 320 nm인 자외선을 UV-B, 파장 범위가 200 nm 내지 290 nm인 자외선을 UV-C로 나눌 수 있다(도 1 참조). 일반적으로, UV-A 및 UV-B는 약 6 %가 지표면에 도달하고, UV-C는 지상의 오존층과 대기권에서 흡수 및 산란되어 지표면에 도달하는 양이 극미하였으나, 최근 오존층 파괴로 인해 UV-C도 지표면에 도달하는 양이 증가하고 있는 추세이다.In this regard, ultraviolet rays emitted from sunlight can be divided into ultraviolet-A, ultraviolet-B, and ultraviolet-C (hereinafter referred to as UV-A to UV-C) depending on the wavelength range. Specifically, ultraviolet rays having a wavelength range of 320 nm to 400 nm are UV-A, ultraviolet rays having a wavelength range of 290 nm to 320 nm are UV-B, and ultraviolet rays having a wavelength range of 200 nm to 290 nm are divided into UV-C (See FIG. 1). In general, about 6% of UV-A and UV-B reach the surface, UV-C is absorbed and scattered on the surface of the ozone layer and the atmosphere and reaches the surface. The amount of C reaching the surface is also increasing.
이렇게 지표면에 도달한 자외선이 인체에 노출되는 경우, 물론 체내의 비타민 D의 합성, 피부병 치료, 살균 효과 등의 이점도 존재하기는 하나, 최근 증가된 자외선 양에 의해 일광화상(sunburn), 피부암, 피부노화, 광과민성 피부병 및 돌연변이 유발 등과 같은 해로운 점들이 부각되고 있다. 특히, UV-A는 피부의 진피층까지 침투하여 주로 색소 침착과 피부 노화를 유발하고, 광과민성 피부병 발생에 관계되며, UV-B는 단파장의 고에너지 광선으로 피부의 표피와, 진피 상부에 침투하여 일광화상, 색소 침착 및 피부암 발생에 관계된다.When ultraviolet rays reaching the surface of the earth are exposed to the human body, there are advantages such as synthesis of vitamin D in the body, treatment of skin diseases, sterilization effect and the like, but sunlight, skin cancer, skin Aging, photosensitivity skin disease, and mutagenesis. In particular, UV-A penetrates into the dermis of the skin, mainly causing pigmentation and aging of the skin, and related to the development of photosensitivity dermatitis. UV-B penetrates into the epidermis of the skin and the upper part of the dermis with a short- Burns, pigmentation and skin cancer.
이에, 태양광선, 특히 자외선의 부작용들을 방지하기 위해, 자외선을 차단하려는 시도가 있어왔다. 구체적인 예로, 자외선 차단제를 이용하는 것인데, 상기 자외선 차단제는 유기계 자외선 차단제와 무기계 자외선 차단제로 구분되고, 유기계 자외선 차단제는 자외선의 흡수를 통해서 자외선을 차단하고, 무기계 자외선 차단제는 자외선을 흡수, 반사 및 산란하여 자외선의 침투를 차단하게 된다.Thus, in order to prevent the side effects of sunlight, especially ultraviolet light, attempts have been made to block ultraviolet light. Specifically, the ultraviolet screening agent is divided into an organic ultraviolet screening agent and an inorganic ultraviolet screening agent. The organic ultraviolet screening agent blocks ultraviolet rays through absorption of ultraviolet rays. The inorganic ultraviolet screening agent absorbs ultraviolet rays, reflects and scatters Thereby blocking ultraviolet ray penetration.
이러한, 유기계 자외선 차단제들은 자외선을 흡수하는 성분이 차단제 내에 1종 이상 함유되어 있고, 이러한 성분들로는 UV-B를 차단하는 PABA(para-aminobenzoic acid); 아밀 디메틸 PABA, 옥틸 디메틸 PABA 등과 같은 PABA 에스테르류; 시녹세이트 등과 같은 신나메이트류; 살리실레이트류; 및 캠퍼류 등과, UV-A를 차단하는 벤조페논, 디벤조일 메탄 등이 있다. 그러나, 상기 유기계 자외선 차단제의 성분들은 자외선을 흡수 및 차단하는 효과는 얻을 수 있으나, 피부 또는 눈 등에 자극을 주게 되고, 이에 따라 접촉성 피부염 및 광과민성 반응을 유발하는 등의 문제점이 계속적으로 보고되어, 그 사용 자체를 제한하거나, 사용량에 제한을 두고 있다.These organic UV-blocking agents contain at least one UV-absorbing component in the blocking agent, such as para-aminobenzoic acid (PABA) blocking UV-B; PABA esters such as amyldimethyl PABA, octyldimethyl PABA and the like; Cinnamates such as cyanoate and the like; Salicylates; And campers, and benzophenone and dibenzoylmethane which block UV-A. However, the components of the organic ultraviolet screening agent are effective in absorbing and shielding ultraviolet rays, but they are irritated to the skin or eyes, thereby causing problems such as contact dermatitis and photosensitivity reaction, It restricts the use itself or limits usage.
한편, 무기계 자외선 차단제는 자연에 존재하는 성분들인 금속 산화물을 이용함으로써, 자외선의 흡수, 반사 및 산란을 통하여, 피부를 자외선으로부터 보호하고, UV-A 및 UV-B에 대한 자외선 차단 효과를 실현할 수 있으며, 유기계 자외선 차단제와는 달리 접촉성 피부염 등과 같은 부작용이 없고, 물과 접촉 시에도 쉽게 지워지지 않는 장점이 있으나, 금속 산화물 입자가 응집되는 문제가 있어, 자외선 차단제 제조 시, 요구되는 제형을 실현하면서 유효한 함유량을 유지하기 어렵고, 도포 시에도, 금속 산화물 입자가 응집된 형태로 존재하여, 굴절률이 상승함으로써 백탁 현상이 나타나는 문제가 있다(도 5 참조).On the other hand, the inorganic UV blocking agent can protect the skin from ultraviolet rays and realize ultraviolet ray blocking effect against UV-A and UV-B through absorption, reflection and scattering of ultraviolet rays by using metal oxides which are present in nature Unlike the organic UV blocking agent, there is no side effect such as contact dermatitis, and it is not easily removed even in contact with water. However, there is a problem that the metal oxide particles are agglomerated, thereby realizing a desired formulation It is difficult to maintain an effective content, and metal oxide particles are present in a coagulated state at the time of application, and the refractive index is increased to cause a cloudiness phenomenon (see FIG. 5).
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 상기 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 문제들을 해결하기 위하여, 유기계 자외선 차단제로 인한 피부 자극을 저감시키고, 이와 동시에 무기계 자외선 차단제의 입자의 분산성을 개선함으로써, 제형 안정성 및 백탁 현상을 개선시키는 것이다.The object of the present invention is to solve the problems mentioned in the background of the present invention by reducing the skin irritation caused by the organic ultraviolet screening agent and at the same time improving the dispersibility of the particles of the inorganic ultraviolet screening agent, Thereby improving formulation stability and whitening.
즉, 본 발명은 상기 발명의 배경이 되는 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 유기계 자외선 차단제 및 무기계 자외선 차단제를 동시에 이용하여 자외선 차단지수가 높을 뿐만 아니라, 발림성 및 투명성이 우수하고, 피부 자극성이 낮은 자외선 차단용 실리카계 복합분체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.That is, the present invention was conceived to solve the problems of the background art of the present invention, and it is an object of the present invention to provide a cosmetic composition which not only has a high ultraviolet barrier property but also excellent spreadability and transparency by using an organic ultraviolet screening agent and an inorganic ultraviolet screening agent simultaneously, And a process for producing the same, and a composition comprising the same.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 다공성 실리카; 상기 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 도핑된 무기계 자외선 차단제; 상기 다공성 실리카의 기공 내부에 함침된 유기계 자외선 차단제; 및 상기 다공성 실리카의 외부 표면에 코팅된 코팅층을 포함하는 자외선 차단용 실리카계 복합분체를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a porous silica material comprising: porous silica; An inorganic ultraviolet blocking agent doped on the surface inside the pores of the porous silica; An organic UV blocking agent impregnated inside the pores of the porous silica; And a coating layer coated on the outer surface of the porous silica.
또한, 본 발명은 유화에 의해 다공성 실리카를 제조하는 단계(S1); 상기 (S1) 단계에서 제조된 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에, 무기계 자외선 차단제를 도핑시켜, 기공 내부의 표면에 무기계 자외선 차단제가 도핑된 다공성 실리카를 제조하는 단계(S2); 상기 (S2) 단계에서 제조된 기공 내부의 표면에 무기계 자외선 차단제가 도핑된 다공성 실리카에, 유기계 자외선 차단제를 함침시켜, 기공 내부에 유기계 자외선 차단제가 함침된 다공성 실리카를 제조하는 단계(S3); 및 상기 (S3) 단계에서 제조된 기공 내부에 유기계 자외선 차단제가 함침된 다공성 실리카의 외부 표면을 코팅시키는 단계(S4)를 포함하는 자외선 차단용 실리카계 복합분체 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing a porous silica, comprising: (S1) preparing porous silica by emulsification; (S2) doping an inorganic ultraviolet screening agent on the inside surface of the pores of the porous silica prepared in the step (S1) to prepare a porous silica doped with an inorganic ultraviolet screening agent on the surface inside the pores; (S3) of impregnating porous silica doped with an inorganic UV-blocking agent on the surface of the pores produced in the step (S2), with an organic UV-blocking agent to prepare porous silica impregnated with an organic UV-blocking agent in the pores; And (S4) coating the outer surface of the porous silica impregnated with the organic UV-blocking agent in the pores produced in the step (S3).
또한, 본 발명은 상기 자외선 차단용 실리카계 복합분체를 포함하는 조성물을 제공한다.The present invention also provides a composition comprising the silica-based composite powder for shielding ultraviolet rays.
본 발명에서 제공하는 실리카계 복합분체에 따르면, 다공성 실리카의 기공 내부에 나노 크기의 무기계 자외선 차단제가 화학적으로 도핑되어 있어, 자외선 차단제의 제형 시, 별도의 물리적인 분산 과정 없이도 우수한 분산성이 나타나고, 이에 따라, 빛의 산란 현상이 저하되어 백탁 현상이 발생하지 않으며, 다공성 실리카의 기공 내부에 도핑되어 있는 금속 산화물의 입자 크기가 매우 작아 투명성이 증대되며, 기존의 자외선 차단제에 첨가된 무기계 자외선 차단제와 동량의 무기계 자외선 차단제 사용 시, 자외선을 흡수할 수 있는 금속 산화물 입자의 표면적이 증가하여 더욱 높은 자외선 차단지수를 나타내는 효과가 있다.According to the silica-based composite powder of the present invention, nanosized inorganic UV-blocking agents are chemically doped into the pores of the porous silica. Thus, when the UV-blocking agent is formulated, excellent dispersibility is exhibited without any physical dispersion, As a result, the light scattering phenomenon is lowered and the whitening phenomenon does not occur, and the particle size of the metal oxide doped in the pores of the porous silica is very small, thereby increasing the transparency. In addition to the inorganic sunscreen added to the conventional ultraviolet screening agent When using the same amount of the inorganic ultraviolet screening agent, the surface area of the metal oxide particles capable of absorbing the ultraviolet ray is increased, thereby exhibiting a higher ultraviolet ray blocking index.
또한, 본 발명에서 제공하는 실리카계 복합분체에 따르면, 다공성 실리카의 표면을 코팅함으로써, 자외선 차단제의 제형 시, 다공성 실리카의 내부에 함침된 유기계 자외선 차단제의 용출을 방지하고, 이에 따라 피부 자극성이 강한 유기계 자외선 차단제가 피부에 직접적으로 접촉되지 않아 피부 자극성을 저감시키며, 무기계 자외선 차단제에 비해 자외선 차단 능력이 월등히 높은 유기계 자외선 차단제를, 동시에 포함함으로써, 유기계 자외선 차단제 프리 제품에 비해 더욱 높은 자외선 차단지수를 나타내는 효과가 있다.Further, according to the silica-based composite powder of the present invention, by coating the surface of the porous silica, it is possible to prevent elution of the organic-based ultraviolet screening agent impregnated into the inside of the porous silica when the ultraviolet screening agent is formulated, By including the organic sunscreen agent that does not come into direct contact with the skin to reduce skin irritation and has an ultraviolet screener that is far superior to the inorganic sunscreen agent, the ultraviolet screener has a higher ultraviolet screening index than the organic sunscreen free agent There is an effect indicating.
도 1은 빛의 파장 영역과 자외선(UV-A 내지 C)의 파장 영역을 나타낸 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자외선 차단용 실리카계 복합분체의 제조 과정을 나타낸 개요도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다공성 실리카의 제조 과정을 나타낸 개요도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 다공성 실리카의 비표면적, 기공 부피 및 기공 크기를 나타낸 그래프이다.
도 5는 기존 자외선 차단제 내의 실리카 및 이산화티탄 복합분체의 입자 분산 형태 및 본 발명에 따른 실리카계 복합분체를 포함하는 자외선 차단제 내의 실리카계 복합분체의 입자 분산 형태를 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a wavelength region of light and a wavelength region of ultraviolet rays (UV-A to C).
FIG. 2 is a schematic view showing a manufacturing process of the silica-based composite powder for ultraviolet shielding according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a manufacturing process of the porous silica according to the present invention.
4 is a graph showing specific surface area, pore volume, and pore size of the porous silica prepared according to Examples 1 to 3 of the present invention.
5 is a schematic view showing the particle dispersion form of the silica and titanium dioxide composite powder in the existing ultraviolet screening agent and the particle dispersion form of the silica-based composite powder in the ultraviolet screening agent containing the silica-based composite powder according to the present invention.
본 발명의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선을 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the description of the present invention and in the claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary terms and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail in order to facilitate understanding of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 차단용 실리카계 복합분체는 다공성 실리카; 상기 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 도핑된 무기계 자외선 차단제; 상기 다공성 실리카의 기공 내부에 함침된 유기계 자외선 차단제; 및 상기 다공성 실리카의 외부 표면에 코팅된 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 자외선 차단용 실리카계 복합분체를 자외선 차단제로서 적용하는 경우, 다공성 실리카로 인해 분산성이 개선되고, 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 도핑된 무기계 자외선 차단제로부터 무기계 자외선 차단제의 응집을 방지하여 투명성이 증대되며, 다공성 실리카의 기공 내부에 함침된 유기계 자외선 차단제로부터 자외선 차단 효과를 현저히 상승시킴과 동시에, 코팅층으로부터 유기계 자외선 차단제의 용출을 방지하는 효과가 있다(도 5 참조).The silica-based composite powder for ultraviolet shielding according to an embodiment of the present invention includes porous silica; An inorganic ultraviolet blocking agent doped on the surface inside the pores of the porous silica; An organic UV blocking agent impregnated inside the pores of the porous silica; And a coating layer coated on the outer surface of the porous silica. When the above-mentioned silica-based composite powder for ultraviolet shielding is applied as an ultraviolet screening agent, the dispersibility is improved by the porous silica and the aggregation of the inorganic ultraviolet screening agent from the inorganic ultraviolet screening agent doped on the surface of the inside of the pores of the porous silica is prevented, And the effect of blocking ultraviolet rays from the organic ultraviolet screening agent impregnated into the pores of the porous silica is remarkably increased, and at the same time, the elution of the organic ultraviolet screening agent from the coating layer is prevented (see FIG. 5).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다공성 실리카는 평균 입경이 1 ㎛ 내지 10 ㎛, 1 ㎛ 내지 8 ㎛, 또는 1 ㎛ 내지 5 ㎛일 수 있고, 이 범위 내에서 자외선 차단제의 제형 시, 분산성이 뛰어난 효과가 있다. 또 다른 예로, 상기 다공성 실리카는 기공 크기가 10 nm 이하, 1 nm 내지 10nm, 또는 3 nm 내지 8 nm일 수 있고, 이 범위 내에서 다공성 실리카의 기공 내부에 도핑되어 있는 금속 산화물의 입자 크기가 매우 작아 투명성이 증대되며, 기존의 자외선 차단제에 첨가된 무기계 자외선 차단제와 동량의 무기계 자외선 차단제 사용 시, 자외선을 흡수할 수 있는 금속 산화물 입자의 표면적이 증가하여 더욱 높은 자외선 차단지수를 나타내는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the porous silica may have an average particle diameter of 1 to 10 mu m, 1 to 8 mu m, or 1 to 5 mu m, and when the ultraviolet screening agent is formulated within this range, This is an excellent effect. As another example, the porous silica may have a pore size of 10 nm or less, 1 nm to 10 nm, or 3 nm to 8 nm, and within this range, the particle size of the metal oxide doped into the pores of the porous silica is very high The transparency is increased and the surface area of the metal oxide particles capable of absorbing ultraviolet rays increases when the same amount of the inorganic ultraviolet ray blocking agent as the inorganic ultraviolet ray blocking agent added to the existing ultraviolet ray blocking agent is added to exhibit a higher ultraviolet ray blocking index.
상기 '기공 크기'는 다공성 실리카에 존재하는 기공의 크기를 의미하는 것으로, 다공성 실리카에 존재하는 기공들의 각 크기가 상기 기공 크기의 범위 내에 분포되어 있는 것을 의미할 수 있고, 또는 다공성 실리카에 존재하는 기공들의 평균 입경을 의미할 수 있다.The 'pore size' means the size of the pores present in the porous silica, meaning that the size of the pores existing in the porous silica is distributed within the range of the pore size, Can mean the average particle size of the pores.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다공성 실리카는 비표면적이 100 m2/g 내지 900 m2/g, 200 m2/g 내지 800 m2/g, 또는 400 m2/g 내지 700 m2/g일 수 있고, 기공 부피가 0.6 cm3/g 내지 0.9 cm3/g, 0.65 cm3/g 내지 0.85 cm3/g, 또는 0.7 cm3/g 내지 0.8 cm3/g일 수 있으며, 이 범위 내에서 이 범위 내에서 다공성 실리카의 기공 내부에 도핑되어 있는 금속 산화물의 입자 크기가 매우 작아 투명성이 증대되는 효과가 있다. 또 다른 예로, 상기 다공성 실리카는 흡유량이 0.5 cm3/g 내지 2.0 cm3/g, 0.7 cm3/g 내지 1.8 cm3/g, 또는 0.8 cm3/g 내지 1.5 cm3/g일 수 있고, 이 범위 내에서 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 무기계 자외선 차단제가 충분히 도핑되고, 유기계 자외선 차단제가 충분히 함침되는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the porous silica may have a specific surface area of 100 m 2 / g to 900 m 2 / g, 200 m 2 / g to 800 m 2 / g, or 400 m 2 / g to 700 m 2 / g, and the pore volume may be from 0.6 cm 3 / g to 0.9 cm 3 / g, from 0.65 cm 3 / g to 0.85 cm 3 / g, or from 0.7 cm 3 / g to 0.8 cm 3 / g Within this range, the particle size of the metal oxide doped in the pores of the porous silica within this range is very small, so that the transparency is increased. As another example, the porous silica may have an oil absorption of 0.5 cm 3 / g to 2.0 cm 3 / g, 0.7 cm 3 / g to 1.8 cm 3 / g, or 0.8 cm 3 / g to 1.5 cm 3 / g, Within this range, the surface of the inside of the pores of the porous silica is sufficiently doped with the inorganic ultraviolet screening agent, and the organic ultraviolet screening agent is sufficiently impregnated.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실리카계 복합분체의 제조 시, 상기 다공성 실리카의 비표면적, 기공 부피 및 기공 크기에 따라, 무기계 자외선 차단제의 도핑 함량과, 유기계 자외선 차단제의 함침량이 조절될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the doping amount of the inorganic ultraviolet screening agent and the amount of the organic ultraviolet screening agent impregnated can be adjusted according to the specific surface area, pore volume, and pore size of the porous silica in the preparation of the silica- .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무기계 자외선 차단제는 자외선 차단 효과를 나타내는 무기계 화합물을 의미하는 것으로, 일례로 금속 산화물일 수 있고, 구체적인 예로, 티탄의 금속 산화물인 이산화 티탄, 아연의 금속 산화물인 산화 아연, 세륨의 금속 산화물인 산화 세륨일 수 있으며, 이 경우 자외선 차단지수가 우수한 효과가 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 무기계 자외선 차단제는 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 도핑된 형태로 존재하게 되는데, 이 때 도핑된 무기계 자외선 차단제는 금속 산화물 그 자체일 수 있고, 또는 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 존재하는 히드록시기(-OH)와 금속 알콕사이드의 알콕시기(-OR) 간의 탈수 축합반응에 의해 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 금속 산화물이 결합된 형태의, 금속 산화물 유래 작용기일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the inorganic UV blocking agent means an inorganic compound exhibiting an ultraviolet ray shielding effect, and may be, for example, a metal oxide. Specific examples thereof include titanium dioxide, a metal oxide of zinc, Zinc oxide, and cerium oxide, which are metal oxides of cerium. In this case, the ultraviolet barrier property is excellent. According to an embodiment of the present invention, the inorganic ultraviolet screening agent is present in a form of being doped on the surface of the inside of the pores of the porous silica. In this case, the doped inorganic ultraviolet screening agent may be the metal oxide itself, Derived functional group in which a metal oxide is bonded to the surface inside the pores of the porous silica by a dehydration condensation reaction between a hydroxyl group (-OH) existing on the surface of the pores of the porous silica and an alkoxy group (-OR) of the metal alkoxide .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 도핑된 무기계 자외선 차단제의 함량은 상기 다공성 실리카 100 중량부에 대하여, 5 중량부 내지 30 중량부, 5 중량부 내지 20 중량부, 또는 10 중량부 내지 20 중량부일 수 있고, 이 범위 내에서 무기계 자외선 차단제가 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 고르게 도핑되는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the amount of the inorganic ultraviolet screening agent doped on the surface of the inside of the pores of the porous silica is 5 to 30 parts by weight, 5 to 20 parts by weight , Or 10 parts by weight to 20 parts by weight, and the effect is obtained that the inorganic ultraviolet blocking agent is uniformly doped into the surface of the inside of the pores of the porous silica within this range.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기계 자외선 차단제는 자외선 차단 효과를 나타내는 유기계 화합물을 의미하는 것으로, 구체적인 예로, 옥시벤존(oxybenzone), 아보벤존(avo benzone), 옥틸 메톡시신나메이트(octyl methoxycinnamate), 옥틸 살리실레이트(octyl salicylate), 호모 살레이트(homosalate), 옥토크릴렌(octocrylene), 멘틸 안트라닐레이트(menthyl anthranilate), 파라-아미노벤조 산(PABA, para-aminobenzoic acid), 아밀 디메틸 PABA(amyl dimethyl PABA), 옥틸 디메틸 PABA(octyl dimethyl PABA), 시녹세이트(cinoxate) 및 4-메틸벤질리덴 켐퍼(4-methylbenzylidene camphor)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 자외선 차단지수가 매우 뛰어난 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the organic UV-blocking agent means an organic compound exhibiting an ultraviolet blocking effect. Specific examples thereof include oxybenzone, avo benzone, octyl methoxycinnamate Octyl salicylate, homosalate, octocrylene, menthyl anthranilate, para-aminobenzoic acid (PABA), amyl dimethyl It may be at least one selected from the group consisting of PABA (amyl dimethyl PABA), octyl dimethyl PABA, cinoxate, and 4-methylbenzylidene camphor. In this case, Is very effective.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기계 자외선 차단제의 함침량은 0.1 cm3/g 내지 1.5 cm3/g, 0.3 cm3/g 내지 1.2 cm3/g, 또는 0.5 cm3/g 내지 1.0 cm3/g일 수 있고, 이 범위 내에서 다공성 실리카의 기공 내부에 유기계 자외선 차단제가 고르게 함침되고, 이에 따라 자외선 차단지수가 매우 뛰어난 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the impregnation amount of the organic ultraviolet screening agent is 0.1 cm 3 / g to 1.5 cm 3 / g, 0.3 cm 3 / g to 1.2 cm 3 / g, or 0.5 cm 3 / 3 / g. Within this range, organic pores of the porous silica are evenly impregnated into the pores of the porous silica, and thus the ultraviolet barrier property is extremely excellent.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅층은 기공 내부의 표면에 무기계 자외선 차단제가 도핑되고, 기공 내부에 유기계 자외선 차단제가 함침된 다공성 실리카의 표면을 코팅하고 있는 코팅층으로서, 상기 다공성 실리카의 분산성을 향상시킴과 동시에, 다공성 실리카의 기공 내부에 함침된 유기계 자외선 차단제가, 제형 시, 또는 추후 도포 시, 다공성 실리카의 기공 외부로 용출되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 코팅층은 알콕시실란계 화합물로부터 유래된 코팅층일 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 코팅층은 다공성 실리카의 외부 표면에 코팅된 형태로 존재하게 되는데, 이 때 코팅된 코팅층은 알콕시실란계 화합물 그 자체일 수 있고, 또는 다공성 실리카의 외부 표면에 존재하는 히드록시기(-OH)와 알콕시실란계 화합물의 알콕시기(-OR) 간의 탈수 축합반응에 의해 다공성 실리카의 외부 표면에 알콕시실란계 화합물이 결합된 형태의, 알콕시실란계 화합물 유래 작용기일 수 있으며, 알콕시실란계 화합물 유래 작용기는, 각 알콕시실란계 화합물 유래 작용기가 서로 축합된 축합 화합물일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the coating layer is a coating layer coated on the surface of the porous silica doped with an inorganic ultraviolet blocking agent on the inside surface of the pores and impregnated with an organic ultraviolet blocking agent in the pores, And preventing the organic UV-ray blocking agent impregnated inside the pores of the porous silica from leaching out of the pores of the porous silica at the time of formulation or later coating, wherein the coating layer is derived from an alkoxysilane compound Coating layer. According to an embodiment of the present invention, the coating layer is coated on the outer surface of the porous silica. The coating layer may be an alkoxysilane compound itself, or may be formed on the outer surface of the porous silica. May be an alkoxysilane compound-derived functional group in which an alkoxysilane compound is bonded to the outer surface of the porous silica by a dehydration condensation reaction between an existing hydroxy group (-OH) and an alkoxy group (-OR) of an alkoxysilane compound , And the alkoxysilane compound-derived functional group may be a condensed compound in which the functional groups derived from the respective alkoxysilane compounds are condensed with each other.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 알콕시실란계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 알콕시실란계 화합물일 수 있고, 이 경우 분산성을 향상시키는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the alkoxysilane-based compound may be an alkoxysilane-based compound represented by the following general formula (1). In this case, the effect of improving the dispersibility is improved.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1은 수소, 또는 탄소수 1 내지 30의 1가 탄화수소기일 수 있고, R2는 탄소수 1 내지 30의 알콕시기일 수 있으며, m은 0, 1, 2, 또는 3일 수 있고, n은 1, 2, 3, 또는 4일 수 있으며, m+n은 4일 수 있다.R 1 may be hydrogen or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, R 2 may be an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, m may be 0, 1, 2, or 3, n may be 1, 2, 3, or 4, and m + n may be 4.
구체적인 예로, 상기 화학식 1에서, R1은 탄소수 1 내지 20의 1가 탄화수소기일 수 있고, R2는 탄소수 1 내지 20의 알콕시기일 수 있으며, m은 0, 1, 2, 또는 3일 수 있고, n은 1, 2, 3, 또는 4일 수 있으며, m+n은 4일 수 있다.As specific examples, R 1 may be a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R 2 may be an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, m may be 0, 1, 2, or 3, n may be 1, 2, 3, or 4, and m + n may be 4.
보다 구체적인 예로, 상기 화학식 1에서, R1은 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기일 수 있고, R2는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기일 수 있으며, m은 0, 1, 2, 또는 3일 수 있고, n은 1, 2, 3, 또는 4일 수 있으며, m+n은 4일 수 있다.More specifically, in the above formula (1), R 1 may be a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R 2 may be an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, m may be 0, 1, 2, or 3 , n can be 1, 2, 3, or 4, and m + n can be 4.
상기 '1가 탄화수소기'는 1가의 포화 탄화수소기 및 1가의 불포화 탄화수소기를 모두 포함하는 것으로 이해될 수 있고, 구체적인 예로, 알킬기, 알케닐기, 알카이닐기, 사이클로알킬기, 아릴기, 알킬아릴기, 아릴알킬기 등과 같이, 탄소 및 수소로 이루어진 1가의 원자단을 모두 포함하는 것으로 이해될 수 있다.The 'monovalent hydrocarbon group' may be understood to include both monovalent saturated hydrocarbon groups and monovalent unsaturated hydrocarbon groups, and specific examples thereof include alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, alkylaryl groups, An alkyl group, and the like, all of which are monovalent atomic groups composed of carbon and hydrogen.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 알콕시실란계 화합물은 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 프로필트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 및 비닐트리에톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 이 경우 분산성을 더욱 향상시키는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the alkoxysilane compound may be at least one selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, , Vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane. In this case, the effect of further improving the dispersibility can be obtained.
본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 차단용 실리카계 복합분체 제조방법은 유화에 의해 다공성 실리카를 제조하는 단계(S1); 상기 (S1) 단계에서 제조된 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에, 무기계 자외선 차단제를 도핑시켜, 기공 내부의 표면에 무기계 자외선 차단제가 도핑된 다공성 실리카를 제조하는 단계(S2); 상기 (S2) 단계에서 제조된 기공 내부의 표면에 무기계 자외선 차단제가 도핑된 다공성 실리카에, 유기계 자외선 차단제를 함침시켜, 기공 내부에 유기계 자외선 차단제가 함침된 다공성 실리카를 제조하는 단계(S3); 및 상기 (S3) 단계에서 제조된 기공 내부에 유기계 자외선 차단제가 함침된 다공성 실리카의 외부 표면을 코팅시키는 단계(S4)를 포함할 수 있다(도 2 참조).The method for preparing a silica-based composite powder for ultraviolet shielding according to an embodiment of the present invention includes the steps of: (S1) preparing porous silica by emulsification; (S2) doping an inorganic ultraviolet screening agent on the inside surface of the pores of the porous silica prepared in the step (S1) to prepare a porous silica doped with an inorganic ultraviolet screening agent on the surface inside the pores; (S3) of impregnating porous silica doped with an inorganic UV-blocking agent on the surface of the pores produced in the step (S2), with an organic UV-blocking agent to prepare porous silica impregnated with an organic UV-blocking agent in the pores; And coating the outer surface of the porous silica impregnated with the organic UV blocking agent in the pores produced in the step (S3) (refer to FIG. 2).
상기 (S1) 단계는 실리카계 복합분체의 모체가 되는 다공성 실리카를 제조하기 위한 단계로, 실리카계 전구체를 용매 내에서, 유화(emulsification)시켜 다공성 실리카를 제조하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따라, 유화에 의해 (S1) 단계를 실시하는 경우, nm 단위의 평균 입경을 갖는 실리카 입자만이 제조가 가능한 졸-겔(sol-gel)법에 비해, ㎛ 단위의 큰 평균 입경을 갖는 다공성 실리카 입자의 제조가 가능하고, 실리카계 전구체의 용이 입수가 가능하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.The step (S1) is a step for preparing a porous silica which is a matrix of the silica-based composite powder, and is characterized by preparing a porous silica by emulsifying the silica-based precursor in a solvent. According to the present invention, when the step (S1) is carried out by emulsification, compared to a sol-gel method in which only silica particles having an average particle diameter in nm are prepared, The silica-based precursor can be easily obtained and the productivity is improved.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 실리카계 전구체는 다공성 실리카를 형성할 수 있는 실리케이트 금속염, 또는 테트라알콕시실란일 수 있고, 구체적인 예로 소듐 실리케이트, 또는 테트라에톡시실란일 수 있다. 또한, 상기 용매는 탄화수소계 용매일 수 있고, 구체적인 예로, 등유(kerosen) 등과 같은 탄화수소계 오일류; 및 헥산, 헵탄, 옥탄 등과 같은 탄화수소계 유기용매류 일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 용매는 메틸렌클로라이드일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the silica-based precursor may be a silicate metal salt capable of forming porous silica, or tetraalkoxysilane, and may be, for example, sodium silicate or tetraethoxysilane. In addition, the solvent may be a hydrocarbon-based solvent, and specific examples thereof include hydrocarbon-based oils such as kerosenes; And hydrocarbon-based organic solvents such as hexane, heptane, octane and the like. As another example, the solvent may be methylene chloride.
상기 (S1) 단계는 용매 내에서, 실리카계 전구체 및 유화제의 존재 하에, 유화시켜 용매 내에 실리카계 전구체의 액적(droplet)이 형성된 유화액을 제조하고, 다공성 실리카의 형성을 위해 탄산수소나트륨(NaHCO3) 수용액에 상기 유화액을 투입하여 실시될 수 있다(도 3 참조). 이 때, 상기 유화액의 제조 시, 용매는 농도가 0.5 M 내지 1.5M, 0.7 M 내지 1.3 M, 또는 0.9 M 내지 1.1 M인 실리카계 전구체 용액에 대하여, 부피비(실리카계 전구체 용액:용매) 1:0.5 내지 1.5, 1:0.7 내지 1.3, 또는 1:0.9 내지 1.1로 투입할 수 있고, 유화제는 농도가 0.5 M 내지 1.5M, 0.7 M 내지 1.3 M, 또는 0.9 M 내지 1.1 M인 실리카계 전구체 용액 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 10 중량부, 0.5 중량부 내지 8 중량부, 또는 1 중량부 내지 5 중량부로 투입할 수 있으며, 상기 유화제의 투입량은 액적의 크기에 따라 조절될 수 있으며, 액적의 크기가 작고 개수가 많을 수록 유화제의 투입량을 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 실리카의 형성을 위한 탄산수소나트륨(NaHCO3) 수용액의 농도는 1 M 내지 1.5 M, 1.1 M 내지 1.4 M, 또는 1.1 M 내지 1.3 M일 수 있다.Wherein (S1) phase in a solvent, a silica-containing precursor and in the presence of an emulsifier, preparing a emulsion by the droplets (droplet) of the silica-based precursor formed in the solvent, the emulsion, and sodium hydrogen carbonate for the formation of the porous silica (NaHCO 3 ) Aqueous solution (see Fig. 3). At this time, in the preparation of the emulsion, the solvent is mixed with the silica-based precursor solution having a concentration of 0.5 M to 1.5 M, 0.7 M to 1.3 M, or 0.9 M to 1.1 M at a volume ratio (silica-based precursor solution: solvent) of 1: 0.5 to 1.5, 1: 0.7 to 1.3, or 1: 0.9 to 1.1, and the emulsifier is a silica-based precursor solution 100 having a concentration of 0.5 M to 1.5 M, 0.7 M to 1.3 M, or 0.9 M to 1.1 M 0.1 to 10 parts by weight, 0.5 to 8 parts by weight, or 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the emulsifier. The amount of the emulsifier to be added may be adjusted according to the size of the droplet, As the enemy size is small and the number of enemies is large, the amount of emulsifier can be increased. Also, the concentration of the sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) aqueous solution for forming the silica may be 1 M to 1.5 M, 1.1 M to 1.4 M, or 1.1 M to 1.3 M.
상기 실리카계 전구체의 액적이 형성된 유화액의 제조 시, 액적은 유화속도에 영향을 받는데, 유화속도에 따라 액적의 크기 및 개수가 상이하고, 유화속도가 빨리질수록 액적의 크기가 작아지고, 개수가 많아져, 보다 작은 다공성 실리카 입자를 형성할 수 있는 효과가 있다. 구체적인 예로, 상기 유화속도는 7,500 rpm 이상, 8,000 rpm 이상, 또는 8,000 rpm 내지 10,000 rpm일 수 있고, 이 범위 내에서 1 ㎛ 내지 10 ㎛, 1 ㎛ 내지 8 ㎛, 또는 1 ㎛ 내지 5 ㎛의 평균 입경을 갖는 다공성 실리카의 제조가 가능하고, 이에 따라 실리카계 복합분체를 포함하는 조성물의 제형 시, 발림성 및 사용감이 우수하고, 도포 시, 입자의 면적 당 분포 밀도가 높아지는 효과가 있다.The liquid droplet is influenced by the emulsification rate during the preparation of the emulsion in which the droplet of the silica-based precursor is formed. The droplet size and number are different according to the emulsification rate. The faster the emulsification rate is, There is an effect that the smaller porous silica particles can be formed. As a specific example, the emulsification rate may be 7,500 rpm or more, 8,000 rpm or more, or 8,000 rpm to 10,000 rpm, and within this range, an average particle diameter of 1 탆 to 10 탆, 1 탆 to 8 탆, or 1 탆 to 5 탆 It is possible to produce a porous silica having an excellent wettability and feeling at the time of formulation of a composition containing the silica-based composite powder, and to have an effect of increasing the density of distribution per particle area at the time of coating.
또한, 상기와 같이, 다공성 실리카의 형성을 위해 탄산수소나트륨(NaHCO3) 수용액에 상기 유화액을 투입하는 반응시키는 경우, 상기 반응은 0 ℃ 내지 60 ℃, 5 ℃ 내지 55 ℃, 또는 10 ℃ 내지 50 ℃의 반응 온도에서 실시될 수 있고, 상기 반응은 1시간 내지 8시간, 2시간 내지 6시간, 또는 3시간 내지 5시간 동안 실시될 수 있다.When the emulsion is added to an aqueous solution of sodium hydrogencarbonate (NaHCO 3 ) to form porous silica, the reaction is carried out at a temperature of 0 ° C to 60 ° C, 5 ° C to 55 ° C, or 10 ° C to 50 ° C Deg.] C, and the reaction may be carried out for from 1 hour to 8 hours, from 2 hours to 6 hours, or from 3 hours to 5 hours.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반응 온도는 다공성 실리카의 비표면적, 기공 부피 및 기공 크기를 결정하는 요인으로, 반응 온도가 낮을수록 기공 부피 및 기공 크기는 감소하되, 비표면적은 증가하고, 반응 온도가 높을수록 기공 부피 및 기공 크기는 증가하되, 비표면적은 감소할 수 있고, 상기한 반응 온도의 범위 내에서, 기공 부피, 기공 크기 및 비표면적 간의 밸런스가 우수한 효과가 있다(도 4 참조).According to an embodiment of the present invention, the reaction temperature is a factor for determining the specific surface area, pore volume, and pore size of the porous silica. The lower the reaction temperature, the smaller the pore volume and the pore size, The higher the reaction temperature, the more the pore volume and the pore size increase but the specific surface area can be reduced and the effect of the pore volume, the pore size and the specific surface area is excellent in the range of the above reaction temperature (see FIG. 4 ).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S1) 단계에 의해 제조된 다공성 실리카는 평균 입경이 1 ㎛ 내지 10 ㎛, 1 ㎛ 내지 8 ㎛, 또는 1 ㎛ 내지 5 ㎛일 수 있고, 기공 크기가 10 nm 이하, 1 nm 내지 10nm, 또는 3 nm 내지 8 nm일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the porous silica produced by the step (S1) may have an average particle size of 1 to 10 mu m, 1 to 8 mu m, or 1 to 5 mu m, and a pore size of 10 nm or less, 1 nm to 10 nm, or 3 nm to 8 nm.
한편, 상기 반응을 통해 합성된 다공성 실리카는 용액의 형태로 수득될 수 있고, 상기 수득된 다공성 실리카 용액은 유화 상태로서 오일/물이 혼합되고, 탄산수소나트륨으로 인해 염기성을 띄고 있을 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다공성 실리카 용액으로부터 다공성 실리카 분체를 수득하기 위해, 5 중량% 내지 30 중량%의 질산이 희석된 질산 희석액을 상기 다공성 실리카 용액에 혼합하여 다공성 실리카 용액을 중화시키는 단계, 오일 및 물을 분리시키는 단계, 분리된 오일층을 제거하는 단계, 알코올 및 증류수로 세척 및 여과하고 건조하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 단계들로부터 다공성 실리카 분체를 수득할 수 있다(도 3 참조).Meanwhile, the porous silica synthesized through the reaction can be obtained in the form of a solution, and the obtained porous silica solution can be mixed with oil / water as an emulsified state and be basic due to sodium hydrogencarbonate. According to an embodiment of the present invention, in order to obtain a porous silica powder from the porous silica solution, a nitric acid dilution solution containing 5 wt% to 30 wt% of nitric acid is mixed with the porous silica solution to prepare a porous silica solution Separating the oil and water, removing the separated oil layer, washing with alcohol and distilled water, filtering and drying, and from the steps, a porous silica powder can be obtained (See FIG. 3).
상기 (S2) 단계는, 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 무기계 자외선 차단제를 도핑시키기 위한 단계로서, 무기계 자외선 차단제의 전구체를 다공성 실리카에 함침시키는, 함침에 의해 실시될 수 있다.The step (S2) may be carried out by impregnating porous silica with a precursor of the inorganic ultraviolet screening agent, for impregnating the surface of the inside of the pores of the porous silica with an inorganic ultraviolet screening agent.
상기 무기계 자외선 차단제의 전구체는 금속 알콕사이드(metal alkoxide)일 수 있고, 바람직하게는 티타늄 알콕사이드(Titanium alkoxide)일 수 있으며, 구체적인 예로 티타늄 테트라이소프로폭사이드(Titanium tetraisopropxide), 또는 티타늄 부톡사이드(Titinium botoxide)일 수 있으며, 이 경우, 다공성 실리카 내의 무기계 자외선 차단제의 도핑이 용이하고, 자외선 차단지수가 우수한 효과가 있다.The precursor of the inorganic UV blocking agent may be a metal alkoxide, preferably titanium alkoxide. Specific examples thereof include titanium tetraisopropoxide, titanium titanium oxide ). In this case, the inorganic UV-blocking agent in the porous silica is easily doped and the UV-blocking index is excellent.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무기계 자외선 차단제의 전구체의 함침량은 다공성 실리카의 흡유량에 의해 결정될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다공성 실리카는 흡유량은 0.5 cm3/g 내지 2.0 cm3/g, 0.7 cm3/g 내지 1.8 cm3/g, 또는 0.8 cm3/g 내지 1.5 cm3/g일 수 있고, 이 때, 무기계 자외선 차단제의 전구체의 함침량은 상기 다공성 실리카 100 중량부에 대하여, 20 중량부 내지 120 중량부, 20 중량부 내지 80 중량부, 또는 40 중량부 내지 80 중량부일 수 있고, 이 범위 내에서 무기계 자외선 차단제가 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 고르게 도핑되는 효과가 있다. 또 다른 예로, 상기 (S2) 단계의 도핑 시, 상기 무기계 자외선 차단제의 전구체의 무기계 자외선 차단제로의 전환율은 10 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 40 중량%, 도는 20 중량% 내지 30 중량%일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the impregnation amount of the precursor of the inorganic UV blocking agent may be determined by the oil absorption amount of the porous silica. According to one embodiment of the present invention, the oil absorption amount of the porous silica is 0.5 cm 3 / 2.0 cm 3 / g, 0.7 cm 3 / g to 1.8 cm 3 / g, or 0.8 cm 3 / g to 1.5 cm 3 / g, wherein the impregnation amount of the precursor of the inorganic UV- 20 parts by weight to 120 parts by weight, 20 parts by weight to 80 parts by weight, or 40 parts by weight to 80 parts by weight with respect to the weight of the inorganic fine particles, and within this range, the inorganic ultraviolet blocking agent is uniformly doped to the inside surface of the pores of the porous silica . As another example, the conversion of the precursor of the inorganic UV blocking agent to the inorganic UV blocking agent may be 10 wt% to 50 wt%, 10 wt% to 40 wt%, or 20 wt% to 30 wt% %. ≪ / RTI >
한편, 상기 다공성 실리카의 흡유량은 다공성 실리카 분체 1g에 절대 점도 25 cst 내지 35 cst의 액상 파라핀을 마이크로 피펫으로 소량씩 적하하여 실리카에 존재하는 기공이 최대로 흡수할 수 있는 파라핀의 무게를 측정한 후, 파라민의 비중(0.85 g/cm3)을 다공성 실리카의 무게(1g)로 나누어 계산한 것일 수 있다.On the other hand, the oil absorption amount of the porous silica was measured by dropping a small amount of liquid paraffin having an absolute viscosity of 25 cst to 35 cst into 1 g of the porous silica powder with a micropipette to measure the weight of paraffin which can maximally absorb pores present in silica , And the specific gravity of paramin (0.85 g / cm 3 ) divided by the weight of porous silica (1 g).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S2) 단계의 함침은 상기 (S1) 단계에서 제조된 다공성 실리카 분체에, 무기계 자외선 차단제의 전구체를 첨가하여, 실시될 수 있고, 구체적인 예로, 다공성 실리카의 기공에 무기계 자외선 차단제의 전구체가 흡수되도록 혼합한 후, 증류수를 투입하고 50 ℃ 내지 100 ℃, 60 ℃ 내지 90 ℃, 또는 70 ℃ 내지 90 ℃에서 1시간 내지 8시간, 2시간 내지 6시간, 또는 3시간 내지 5시간 동안 실시될 수 있다. 상기와 같이, 다공성 실리카의 기공에 무기계 자외선 차단제의 전구체가 흡수되도록 혼합한 후, 증류수를 투입하게 되면, 모세관 현상(capillary phenomenon)에 의해, 무기계 자외선 차단제의 전구체가 혼합된 다공성 실리카의 기공 속으로 증류수가 흡수되고, 이에 따라, 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 존재하는 히드록시기(-OH)와, 무기계 자외선 차단제의 전구체인 금속 알콕사이드의 알콕시기(-OR) 간의 탈수 축합반응에 의해 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에 금속 산화물이 결합된 형태로 도핑될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the impregnation of the step (S2) may be carried out by adding a precursor of an inorganic UV-blocking agent to the porous silica powder prepared in the step (S1). As a specific example, The mixture is mixed with the pores so that the precursor of the inorganic ultraviolet screening agent is absorbed and then distilled water is added thereto and the mixture is heated at 50 to 100 캜, 60 캜 to 90 캜, or 70 캜 to 90 캜 for 1 hour to 8 hours, 3 hours to 5 hours. As described above, when the precursor of the inorganic UV-blocking agent is mixed with the pores of the porous silica and mixed with distilled water, the capillary phenomenon causes the precursor of the inorganic UV-blocking agent to flow into the pores of the mixed porous silica The distilled water is absorbed and thereby the dehydration condensation reaction between the hydroxyl group (-OH) existing on the surface inside the pores of the porous silica and the alkoxy group (-OR) of the metal alkoxide, which is the precursor of the inorganic ultraviolet screening agent, And may be doped with a metal oxide bonded to the inner surface.
상기 (S3) 단계는, 다공성 실리카의 기공 내부에 유기계 자외선 차단제를 함침시키기 위한 단계로서, 상기 (S2) 단계에서 제조된 기공 내부의 표면에 무기계 자외선 차단제가 도핑된 다공성 실리카를, 유기계 자외선 차단제가 용해된 알코올에 첨가하고, 혼합하여, 상기 다공성 실리카의 기공 내부에 유기계 자외선 차단제가 흡수되도록 하는 단계일 수 있다.The step (S3) may include a step of impregnating the inside of the pores of the porous silica with the organic ultraviolet screening agent, wherein the porous silica doped with the inorganic ultraviolet screening agent on the surface of the pores produced in the step (S2) And adding the organic UV-blocking agent to the dissolved alcohol and allowing the organic UV-blocking agent to be absorbed into the pores of the porous silica.
상기 알코올은 유기계 자외선 차단제를 용해시킬 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않고, 상기 유기계 자외선 차단제가 용해된 알코올에, 상기 다공성 실리카를 첨가한 후, 별도의 반응 단계 없이, 상온 건조시켜 알코올을 휘발하여 제거시킴으로써, 유기계 자외선 차단제가 함침된 다공성 실리카를 수득할 수 있다.The alcohol is not particularly limited as long as it can dissolve the organic ultraviolet screening agent. By adding the porous silica to the alcohol in which the organic ultraviolet screening agent is dissolved, the alcohol is volatilized and removed by drying at room temperature without any additional reaction step , A porous silica impregnated with an organic ultraviolet blocking agent can be obtained.
한편, 상기 유기계 자외선 차단제의 함침량은 상기 (S2) 단계에서 제조된 기공 내부의 표면에 무기계 자외선 차단제가 도핑된 다공성 실리카의 흡유량에 의해 결정될 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 0.1 cm3/g 내지 1.5 cm3/g, 0.3 cm3/g 내지 1.2 cm3/g, 또는 0.5 cm3/g 내지 1.0 cm3/g일 수 있다.On the other hand, the impregnation amount of the organic UV blocking agent can be determined by the oil absorption amount of the porous silica doped with the inorganic UV blocking agent on the surface of the inside of the pores produced in the step (S2), and according to an embodiment of the present invention, 3 / g to 1.5 cm 3 / g, 0.3 cm 3 / g to 1.2 cm 3 / g, or 0.5 cm 3 / g to 1.0 cm 3 / g.
상기 (S4) 단계는, 유기계 자외선 차단제가 용출되는 것을 방지하기 위해, 무기계 자외선 차단제가 도핑되고, 유기계 자외선 차단제가 함침된 다공성 실리카의 표면을 코팅시켜, 실리카계 복합분체를 수득하기 위한 단계로서, 상기 (S4) 단계의 코팅은 염기성 촉매의 존재 하에, 알콕시실란계 화합물을 이용하여 실시될 수 있다. 상기 (S4) 단계를 실시하지 않는 경우, 다공성 실리카의 표면에 존재하는 기공에 의해, 유기계 자외선 차단제가 오일류 또는 알코올류와 접촉 시, 이에 용해되어 다공성 실리카의 외부로 용출될 수 있는 문제가 있다. 따라서, 상기 (S4) 단계에 의해, 다공성 실리카의 외부 표면을 코팅하는 경우, 코팅층에 의해, 다공성 실리카에 함침된 유기계 자외선 차단제가, 외부의 오일류 또는 알코올류와 접촉하는 것을 방지하여, 용출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The step (S4) is a step for obtaining a silica-based composite powder by coating the surface of porous silica doped with an inorganic ultraviolet screening agent and impregnated with an organic ultraviolet screening agent to prevent elution of the organic ultraviolet screening agent, The coating of step (S4) may be carried out using an alkoxysilane-based compound in the presence of a basic catalyst. When the step (S4) is not carried out, pores present on the surface of the porous silica cause the organic-based ultraviolet screening agent to dissolve in the oil or alcohol when it comes into contact with the oil or alcohol, and may be dissolved out to the outside of the porous silica. Accordingly, in the case where the outer surface of the porous silica is coated by the step (S4), the coating layer prevents the organic-based ultraviolet screening agent impregnated in the porous silica from contacting with the oil or alcohol, There is an effect that can be prevented.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (S4) 단계는 상기 (S3) 단계에서 제조된, 기공 내부에 유기계 자외선 차단제가 함침된 다공성 실리카의 존재 하에, 알콕시실란계 화합물을 투입하여 실시할 수 있고, 이 때, 알콕시실란계 화합물의 투입량은 기공 내부에 유기계 자외선 차단제가 함침된 다공성 실리카 100 중량부를 기준으로, 20 중량부 내지 80 중량부, 30 중량부 내지 70 중량부, 또는 40 중량부 내지 60 중량부일 수 있고, 이 범위 내에서 다공성 실리카의 외부 표면이 고르게 코팅되는 효과가 있다. 한편, 상기 코팅은 1 시간 내지 10 시간, 2 시간 내지 8 시간, 또는 3 시간 내지 6시간 동안 실시될 수 있고, 10 ℃ 내지 90 ℃, 20 ℃ 내지 80 ℃, 또는 30 ℃ 내지 60 ℃에서 실시될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step (S4) may be carried out by introducing the alkoxysilane compound in the presence of the porous silica impregnated with the organic UV-blocking agent in the pores produced in the step (S3) , The amount of the alkoxysilane compound to be added is 20 to 80 parts by weight, 30 to 70 parts by weight, or 40 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the porous silica impregnated with the organic UV- And the outer surface of the porous silica is uniformly coated within this range. On the other hand, the coating can be carried out for from 1 hour to 10 hours, from 2 hours to 8 hours, or from 3 hours to 6 hours, and is carried out at from 10 ° C to 90 ° C, from 20 ° C to 80 ° C, or from 30 ° C to 60 ° C .
상기와 같이, 본 발명의 실리카계 복합분체 제조방법의 (S1) 내지 (S4) 단계에 따라, 실리카계 복합분체를 제조하는 경우, 실리카계 복합분체의 제조 시, 출발 물질이 되는 다공성 실리카의 입자 크기, 비표면적, 기공 부피 및 기공 크기를 자유롭게 조절할 수 있어, 기공 내부에 도핑 및 함침되는 자외선 차단제의 양을, 그 적용처에 따라 적절이 조절할 수 있고, 이에 따른 자외선 차단용 실리카계 복합분체를 용이하게 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 자외선 차단용 실리카계 복합분체의 기공 내부에 도핑 및 함침되는 무기물 및 유기물의 종류를 달리함으로써, 자외선 차단의 용도뿐만 아니라, 다공성 실리카의 이용이 가능한 다른 산업 기술 분야에서의 이용에 적합한 실리카계 복합분체의 제조가 가능한 효과가 있다.As described above, when the silica-based composite powder is produced according to the steps (S1) to (S4) of the method for producing a silica-based composite powder of the present invention, particles of the porous silica Size, specific surface area, pore volume and pore size can be freely controlled, so that the amount of the ultraviolet shielding agent to be doped and impregnated in the pores can be appropriately controlled according to the application, and the silica-based composite powder for UV shielding can be easily There is an effect that can be provided. Further, by changing the kinds of the inorganic substances and the organic substances doped and impregnated in the pores of the silica-based composite powder for ultraviolet shielding, it is possible to provide a silica-based material which is suitable for use in other industrial fields, It is possible to produce a composite powder.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 상기 자외선 차단용 실리카계 복합분체를 포함할 수 있다. 상기 조성물은 일례로 썬크림 등과 같이 화장품으로 이용되는 자외선 차단제일 수 있고, 또 다른 예로, 자외선 차단용 의류, 필름, 수지 조성물 등일 수 있으며, 상기 자외선 차단용 실리카계 복합분체는 상기 조성물 내에서 자외선 차단용 첨가제의 역할을 수행할 수 있다.The composition according to an embodiment of the present invention may include the silica-based composite powder for ultraviolet shielding. The composition may be, for example, an ultraviolet screening agent used in cosmetics such as a sun cream and the like. As another example, the composition may be an ultraviolet screening clothing, a film or a resin composition. The ultraviolet screening silica- It can serve as a blocking additive.
특히, 상기 조성물이 수지 조성물인 경우, 상기 조성물은 본 발명에 따른 실리카계 복합분체를 자외선 차단용 첨가제로 포함함으로써, 자외선에 오랜 시간 노출되더라도 내구성 및 수명이 향상되어, 수지 조성물 자체의 물성을 지속적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.In particular, when the composition is a resin composition, the composition includes the silica-based composite powder according to the present invention as an additive for blocking ultraviolet rays, so that durability and service life are improved even when exposed to ultraviolet rays for a long time, As shown in Fig.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이들 만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood, however, that the following examples are illustrative of the present invention and that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the present invention, which are obvious to those of ordinary skill in the art and do not limit the scope of the present invention.
실시예Example
실시예 1Example 1
<다공성 실리카의 제조>≪ Preparation of porous silica &
1M 소듐 실리케이트 수용액 100 중량부에 대하여, 등유(Kerose)을 동일 부피로 첨가하고, 유화제로 Span 80을 2 중량부로 첨가한 후, 호모 믹서를 이용하여, 8,000 rpm의 유화속도로 유화시켜, 소듐 실리케이트 액적이 형성된 유화액을 형성하였다. 이 후, 1.2 M 탄산수소나트륨 수용액 100 중량부에, 상기 유화액을 투입하고, 10 ℃에서 4시간 동안 반응시켜, 다공성 실리카가 합성된, 다공성 실리카 용액을 제조하였다. 이 후, 30 중량%의 질산이 희석된 질산 수용액을 상기 다공성 실리카 용액에 투입하여, 중화시키고, 오일층과 물층을 분리시킨 후, 분리된 오일층을 제거한 다음, 에탄올과 증류수로 세척 및 여과한 후, 건조하여 다공성 실리카 분체를 수득하였다.Kerosine was added in the same volume to 100 parts by weight of a 1M sodium silicate aqueous solution, Span 80 was added as an emulsifier to 2 And emulsified at an emulsification rate of 8,000 rpm using a homomixer to form an emulsion in which a sodium silicate droplet was formed. Thereafter, the above-mentioned emulsion was added to 100 parts by weight of a 1.2 M aqueous solution of sodium hydrogencarbonate, and the mixture was reacted at 10 DEG C for 4 hours to prepare a porous silica solution synthesized with porous silica. Thereafter, a nitric acid aqueous solution diluted with 30% by weight of nitric acid was added to the porous silica solution to neutralize the oil layer and the water layer, and then the separated oil layer was removed, washed with ethanol and distilled water, and filtered And then dried to obtain a porous silica powder.
<무기계 자외선 차단제 도핑><Doping with inorganic sunscreen>
상기 제조된 다공성 실리카 분체 100 중량부에 대하여, 티타늄 부톡사이드를 60 중량부를 투입하고, 다공성 실리카의 기공에 티타늄 알콕사이드가 흡수되도록 혼합한 후, 증류수를 넣어 80 ℃에서 4시간 동안 반응시켜 기공 내부 표면에 이산화 티탄이 도핑된 다공성 실리카를 제조하였다.To 100 parts by weight of the prepared porous silica powder, 60 parts by weight of titanium butoxide was added, and the titanium alkoxide was mixed with the pores of the porous silica so that the titanium alkoxide was absorbed. Then, distilled water was added thereto and reacted at 80 캜 for 4 hours, To prepare titanium dioxide-doped porous silica.
<유기계 자외선 차단제 함침><Impregnation with organic sunscreen>
상기 제조된 기공 내부 표면에 이산화 티탄이 도핑된 다공성 실리카 100 중량부를, 아보벤존 30 중량부가 용해된 에탄올에 첨가하고, 혼합하여, 다공성 실리카의 기공 내부에 아보벤존을 함침시킨 후, 상온에서 건조시켜 에탄올을 제거하여 기공 내부 표면에 이산화 티탄이 도핑되고, 아보벤존이 함침된 다공성 실리카를 제조하였다.100 parts by weight of porous silica doped with titanium dioxide was mixed with 100 parts by weight of avobenzone 30 And ethanol was removed by drying at room temperature to thereby introduce titanium dioxide into the surface of the pores to form a porous silica impregnated with avobenzone .
<실리카 복합분체의 제조>≪ Preparation of silica composite powder &
이어서, 2 L의 4구 플라스크에 증류수 100 중량부, 암모니아수 1 중량부를 넣은 후, 상기 제조된 기공 내부 표면에 이산화 티탄이 도핑되고, 아보벤존이 함침된 다공성 실리카 10 중량부를 투입하고 200 rpm으로 30분 간 교반하였다. 이 후, 온도를 30 ℃로 승온시킨 후, 메틸트리메톡시실란 5 중량부를 투입하고 2시간 동안 반응 시킨 후, 다시 60 ℃로 승온시킨 후, 2시간 동안 반응시켜, 실리카계 복합분체를 제조하였다.Subsequently, 100 parts by weight of distilled water and 1 part by weight of ammonia water were put in a 2 L four-necked flask, 10 parts by weight of porous silica impregnated with titanium dioxide and doped with avobenzone was added to the prepared pore inner surface, Lt; / RTI > Thereafter, the temperature was raised to 30 占 폚, and 5 parts by weight of methyltrimethoxysilane was added thereto. The mixture was reacted for 2 hours, then heated to 60 占 폚 and reacted for 2 hours to prepare a silica-based composite powder .
실시예 2Example 2
상기 실시예 1에서, 다공성 실리카의 제조 시, 유화액 투입 후, 30 ℃에서 반응을 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that the reaction was carried out at 30 占 폚 after the emulsion injection into the porous silica.
실시예 3Example 3
상기 실시예 1에서, 다공성 실리카의 제조 시, 유화액 투입 후, 50 ℃에서 반응을 실시한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that the reaction was carried out at 50 캜 after the emulsion was charged during the production of the porous silica.
비교예 1Comparative Example 1
상기 실시예 1에서, 무기계 자외선 차단제 도핑 시, 티타늄 부톡사이드를 100 중량부를 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of titanium butoxide was added when the inorganic ultraviolet screening agent was doped.
실험예Experimental Example
실험예 1Experimental Example 1
상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 다공성 실리카의 비표면적를 하기의 방법으로 측정하고, 기공 부피 및 기공 크기와 함께, 그 값을 하기 표 1 및 도 4에 나타내었다.The specific surface area of the porous silica prepared in Examples 1 to 3 was measured by the following method. The pore volume and the pore size, as well as their values, are shown in Table 1 and FIG.
* 비표면적(m2/g): BET 측정방법에 의거하여, 시료를 200 ℃에서 2시간 동안 전처리 한 후, 질소(N2)를 흡착 기체(adsorption gas)로 이용하여, BET 측정기기인 Micromeritics 社의 Tristar™ 3000 기기를 통해 다공성 실리카의 비표면적을 측정하였다.* Specific surface area (m 2 / g): Based on the BET measurement method, the sample was pretreated at 200 ° C. for 2 hours, and then nitrogen (N 2 ) was used as an adsorption gas, and a BET measuring instrument Micromeritics The specific surface area of the porous silica was measured with a Tristar (TM) 3000 instrument.
상기 표 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 다공성 실리카 제조 시, 반응 온도에 따라 반응 온도가 낮을수록 기공 부피 및 기공 크기는 감소하되, 비표면적은 증가하고, 반응 온도가 높을수록 기공 부피 및 기공 크기는 증가하되, 비표면적은 감소하는 경향을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1 and FIG. 4, the pore volume and the pore size decrease as the reaction temperature is lowered according to the reaction temperature in the production of the porous silica, but the specific surface area increases. As the reaction temperature increases, , But the specific surface area tends to decrease.
실험예 2Experimental Example 2
상기 실시예 1 및 비교예 1에서 실리카계 복합분체 제조 시, 무기계 자외선 차단제를 도핑할 때, 티타늄 부톡사이드의 함침량에 따라, 이산화 티탄이 도핑된 위치를 확인하였다.In the preparation of the silica-based composite powder in Example 1 and Comparative Example 1, titanium dioxide was doped depending on the impregnation amount of titanium butoxide when the inorganic ultraviolet screening agent was doped.
실시예 1에 의한 경우, 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에만 이산화 티탄이 도핑된 것을 확인하였으나, 비교예 1에 의한 경우, 티타늄 부톡사이드가 과공급되어 다공성 실리카의 기공 내부는 물론, 외부 표면에도 이산화 티탄이 도핑되는 것을 확인할 수 있었다.In the case of Example 1, it was confirmed that only titanium dioxide was doped into the pores of the porous silica. In Comparative Example 1, however, titanium butoxide was supplied to the inside of the pores of the porous silica, It was confirmed that titanium was doped.
본 발명자들은 상기와 같은 결과로부터, 본 발명에 따라 실리카계 복합분체를 제조하는 경우, 기공 크기가 10 nm 이하인 다공성 실리카의 제조가 가능하고, 상기 제조된 다공성 실리카의 기공 내부에 무기계 자외선 차단제를 도핑시킴으로써, 무기계 자외선 차단제의 입자 크기도 작게 조절이 가능하여, 투명성이 증대되고, 기존의 자외선 차단제에 첨가된 무기계 자외선 차단제와 동량의 무기계 자외선 차단제 사용 시, 자외선을 흡수할 수 있는 금속 산화물 입자의 표면적이 증가하여 더욱 높은 자외선 차단지수를 나타내며, 다공성 실리카의 기공 내부에 함침된 유기계 자외선 차단제로부터 자외선 차단 효과를 현저히 상승시킴과 동시에, 코팅층으로부터 유기계 자외선 차단제의 용출을 방지할 수 있음을 확인하였다.The present inventors have found that when the silica-based composite powder is produced according to the present invention, the porous silica having a pore size of 10 nm or less can be produced, and the inorganic ultraviolet screening agent is doped into the pores of the prepared porous silica The particle size of the inorganic ultraviolet screening agent can be controlled to be small so that the transparency is increased and the surface area of the metal oxide particles capable of absorbing ultraviolet rays when using the inorganic ultraviolet screening agent equivalent to that of the inorganic ultraviolet screening agent added to the existing ultraviolet screening agent And it was confirmed that the ultraviolet ray shielding effect from the organic ultraviolet ray blocking agent impregnated inside the pores of the porous silica was markedly increased and the elution of the organic ultraviolet ray blocking agent from the coating layer could be prevented.
Claims (10)
상기 (S1) 단계에서 제조된 다공성 실리카의 기공 내부의 표면에, 무기계 자외선 차단제를 도핑시켜, 기공 내부의 표면에 무기계 자외선 차단제가 도핑된 다공성 실리카를 제조하는 단계(S2);
상기 (S2) 단계에서 제조된 기공 내부의 표면에 무기계 자외선 차단제가 도핑된 다공성 실리카에, 유기계 자외선 차단제를 함침시켜, 기공 내부에 유기계 자외선 차단제가 함침된 다공성 실리카를 제조하는 단계(S3); 및
상기 (S3) 단계에서 제조된 기공 내부에 유기계 자외선 차단제가 함침된 다공성 실리카의 외부 표면을 코팅시키는 단계(S4)를 포함하고,
상기 (S1) 단계는,
실리카계 전구체 및 유화제를 이용하여 용매 내에 실리카계 전구체 액적이 형성된 유화액을 제조하는 단계;
상기 유화액을 탄산수소나트륨 수용액에 투입하여 다공성 실리카를 제조하는 단계를 포함하고,
상기 다공성 실리카의 평균 입경은 1 ㎛ 내지 10 ㎛이고,
상기 다공성 실리카의 흡유량은 0.5 cm3/g 내지 2.0 cm3/g 인 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 실리카계 복합분체 제조방법(S1) preparing porous silica by emulsification;
(S2) doping an inorganic ultraviolet screening agent on the inside surface of the pores of the porous silica prepared in the step (S1) to prepare a porous silica doped with an inorganic ultraviolet screening agent on the surface inside the pores;
(S3) of impregnating porous silica doped with an inorganic UV-blocking agent on the surface of the pores produced in the step (S2), with an organic UV-blocking agent to prepare porous silica impregnated with an organic UV-blocking agent in the pores; And
(S4) coating the outer surface of the porous silica impregnated with the organic UV-blocking agent in the pores produced in the step (S3)
The step (S1)
Preparing an emulsion in which a silica-based precursor droplet is formed in a solvent by using a silica-based precursor and an emulsifier;
Introducing the emulsion into an aqueous sodium hydrogen carbonate solution to prepare porous silica,
The average particle diameter of the porous silica is 1 탆 to 10 탆,
Oil absorption of the porous silica production method for a silica-based composite powder for UV protection, characterized in that 0.5 cm 3 / g to 2.0 cm 3 / g
상기 (S1) 단계는 0 ℃ 내지 60 ℃의 반응 온도에서 실시되는 것인 자외선 차단용 실리카계 복합분체 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the step (S1) is carried out at a reaction temperature of 0 ° C to 60 ° C.
상기 (S2) 단계의 도핑은, 함침에 의해 실시되는 것인 자외선 차단용 실리카계 복합분체 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the doping in the step (S2) is carried out by impregnation.
상기 (S4) 단계의 코팅은 염기성 촉매의 존재 하에, 알콕시실란계 화합물을 이용하여 실시되는 것인 자외선 차단용 실리카계 복합분체 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the coating of step (S4) is carried out using an alkoxysilane compound in the presence of a basic catalyst.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170061102A KR101933524B1 (en) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Silica-based composite powder for uv shielding, method for preparing the same and compositon comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170061102A KR101933524B1 (en) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Silica-based composite powder for uv shielding, method for preparing the same and compositon comprising the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180126270A KR20180126270A (en) | 2018-11-27 |
KR101933524B1 true KR101933524B1 (en) | 2018-12-31 |
Family
ID=64603372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170061102A KR101933524B1 (en) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Silica-based composite powder for uv shielding, method for preparing the same and compositon comprising the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101933524B1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102269990B1 (en) * | 2019-05-31 | 2021-06-28 | 주식회사 씨티케이코스메틱스 | Uv blocking composite structure and method of preparing the same |
KR102345779B1 (en) * | 2019-11-28 | 2021-12-31 | 광주과학기술원 | Smart buoy coated with Eco-friendly Material |
KR102345790B1 (en) * | 2019-11-28 | 2021-12-31 | 광주과학기술원 | Smart Buoy with Improved Identification |
KR102555205B1 (en) * | 2020-12-14 | 2023-07-14 | 선진뷰티사이언스(주) | Ultraviolet protecting powder and method for manufacturing the same |
KR20240039688A (en) | 2022-09-20 | 2024-03-27 | 한국과학기술원 | UV-blocking composite powder and a manufacturing method thereof |
-
2017
- 2017-05-17 KR KR1020170061102A patent/KR101933524B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20180126270A (en) | 2018-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101933524B1 (en) | Silica-based composite powder for uv shielding, method for preparing the same and compositon comprising the same | |
KR100717490B1 (en) | Titanium-silica complex and cosmetic preparation compounding the same | |
EP2718003B1 (en) | Core-sheath particles having a high content of glycerol, production and use thereof | |
WO1998031333A1 (en) | Sunscreens for protection from sun radiation | |
JP2013091625A (en) | Oil-in-water emulsion sunscreen cosmetic | |
CN1889921A (en) | Water in oil form cosmetic composition | |
KR101206939B1 (en) | UV-Absorbing Polyorganosilicon oxide Particles with Enhanced Stability against Ultra-Violet and Their Preparation Process | |
BR112018007635B1 (en) | cosmetic makeup | |
KR101404965B1 (en) | Mesoporous composite powder containing metallic oxides and the method for preparing thereof | |
KR20190088918A (en) | Composite of aerogels and hydrogels carrying active material | |
CN104000742A (en) | Sunscreen lotion and revitalizing CC sunscreen cream | |
KR20050105545A (en) | Poly(silsesquioxane) spherical particle containing ultraviolet light-absorbing group and manufacturing method thereof | |
KR100378521B1 (en) | The method for preparation of sun protecting complex powder | |
KR101540587B1 (en) | Wet forming color cosmetic composition containing organic uv agent comprising hydrophobic treated porous silica and method for preparing the same | |
CN116509756B (en) | Composite sun-screening emulsion based on cerium oxide clay and preparation method thereof | |
EP1030649A2 (en) | Light stable cosmetic formulation containing butylmethoxydibenzoylmethane | |
KR101542917B1 (en) | Cosmetics of water insoluble sponge containing cosmetic compositions of sunscreen function | |
EP3366275B1 (en) | Externally-applied dermal preparation or paste containing aerogel having both hydrophilicity and hydrophobicity | |
KR101970949B1 (en) | Organic And Inorganic Complex Using Zinc Oxide Inorganic Powder, Cosmetic Composition Including The Same, And Method Preparing Thereof | |
KR101578466B1 (en) | Porous sphere type zinc oxide powder of nanosize, manufacturing method thereof and color cosmetic composition using the same | |
KR101913467B1 (en) | Composition for external use on skin or paste comprising aerogel having hydrophilic and hydrophobic surface | |
KR20220006304A (en) | Composite powder for blocking ultraviolet ray and blue light, method of preparing the same, and cosmetic compostion containing the same | |
KR102633646B1 (en) | Manufacturing method of porous hollow sillica supra ball and sunscreen made comprising the same | |
KR20130030521A (en) | Mesoporous inorganic composite powder of titanium dioxide | |
KR102417656B1 (en) | Stabilization method of active ingredient using mineral materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |