TW202033176A - 化妝料添加劑及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種化妝料添加劑,該化妝料添加劑含有多孔粒子、吸入於多孔粒子之有機系光能量線吸收劑、及密封有機系光能量線吸收劑之硬化物。前述硬化物含有矽。
Description
本發明係關於一種化妝料添加劑及其製造方法。
以往,已知將屬於在氧化矽擔持有紫外線遮蔽劑之氧化矽複合體之化妝料添加劑添加於化妝料基劑中,而調製可發揮紫外線遮蔽效果之化妝料組成物。
例如,已提出一種氧化矽複合體,係將具有紫外線遮蔽功能之金屬氧化物微粒子擔持於鱗片狀氧化矽之凝集體(參照下述專利文獻1)。
另一方面,專利文獻1中已揭示有機系紫外線遮蔽劑可在不遮蔽皮膚下遮蔽紫外線,具體而言已揭示二苯基酮系紫外線遮蔽劑、桂皮酸系紫外線遮蔽劑等。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開平11-343222號公報。
以上述紫外線遮蔽之觀點而言,專利文獻1所記載複合體的方案是取代無機系金屬氧化物粒子而使用有機系紫外線遮蔽劑。但上述方案之氧化矽複合體中,會有有機系紫外線遮蔽劑容易從鱗片狀氧化矽之凝集體相分離之不良。
本發明提供有機系光能量線吸收劑之漏出抑制性優異、可發揮優異光能量線吸收效果之化妝料添加劑及其製造方法。
本發明(1)為一種化妝料添加劑,係含有多孔粒子、吸入於前述多孔粒子之有機系光能量線吸收劑、及於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之含矽硬化物。
本發明(2)包含如(1)所記載之化妝料添加劑,係更含有被覆前述多孔粒子外表面並且含有矽之硬化物的被膜。
本發明(3)包含如(1)或(2)所記載之化妝料添加劑,其中,前述硬化物包含含有第1寡聚物之矽氧組成物的硬化物,前述第1寡聚物含有:-SiR2O-所示之矽氧烷單元,其中,2個R彼此相同或相異,分別表示選自1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基;含有RO基之含RO基矽氧烷單元,其中,R表示1價飽和烴基。
本發明(4)包含如(3)所記載之化妝料添加劑,其中,前述聚矽氧組成物更含有第2寡聚物,前述第2寡聚物不含有-SiR2O-所示之矽氧烷單元,其中,2個R彼此相同或相異,分別表示選自1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基;並且,前述第2寡聚物包含含有RO基之含RO基矽氧烷單元,其中,R表示1價飽和烴基。
本發明(5)包含如(3)或(4)所記載之化妝料添加劑,其中,前述聚矽氧組成物更含有聚矽氧油。
本發明(6)包含如(1)至(5)中任一項所記載之化妝料添加劑,其中,前述硬化物含有氧化矽系化合物的硬化物。
本發明(7)包含如(1)至(6)中任一項所記載之化妝料添加劑,其中,前述多孔粒子具有0.5μm以上50μm以下之最大長度平均值。
本發明(8)包含如(1)至(7)中任一項所記載之化妝料添加劑,其中,前述有機系光能量線吸收劑為疏水性者。
本發明(9)包含如(1)至(8)中任一項所記載之化妝料添加劑,其中,前述有機系光能量線吸收劑為有機系紫外線吸收劑。
本發明(10)包含如(1)至(9)中任一項所記載之化妝料添加劑,其中,前述多孔粒子為具有80mL/100g以上之吸油量之無機粒子。
本發明(11)包含如(10)所記載之化妝料添加劑前,其中,前述無機粒子含有氧化矽系粒子。
本發明(12)包含如(1)至(9)中任一項所記載之化妝料添加劑,其中,前述多孔粒子為具有80mL/100g以上之吸油量之有機粒子。
本發明(13)包含如(12)所記載之化妝料添加劑,其中,前述有機粒子含有生物分解性粒子。
本發明(14)包含如(1)至(13)中任一項所記載之化妝料添加劑,其中,前述有機系光能量線吸收劑之含有比例為20質量%以上。
本發明(15)包含一種化妝料添加劑之製造方法,係具備下列步驟:摻配多孔粒子、有機系光能量線吸收劑、及含有矽之硬化性矽原料之步驟;及使前述硬化性矽材料硬化,藉由該硬化物而於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之步驟。
本發明(16)包含如(15)所記載之化妝料添加劑之製造方法,係具備下列步驟:由前述硬化性矽原料形成被覆前述多孔粒子之外表面之硬化物被膜之步驟。
本發明(17)包含如(15)或(16)所記載之化妝料添加劑之製造方法,其中,在摻配前述多孔粒子、前述有機系光能量線吸收劑、及前述硬化性矽原料之步驟中,調製含有前述有機系光能量線吸收劑及溶劑之有機系光能量線吸收劑液,將前述有機系光能量線吸收劑液摻配於前述多孔粒子,並去除前述溶劑。
本發明(18)包含如(15)至(17)中任一項所記載之化妝料添加劑之製造方法,其中,前述硬化性矽原料為含有第1寡聚物之聚矽氧組成物,前述第1寡聚物含有:-SiR2O-所示矽氧烷單元,其中,2個R彼此相同或相異,分別表示選自1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基;及含有RO基之含RO基矽氧烷單元,其中,R表示1價飽和烴基;於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之步驟中,係使聚矽氧組成物常溫硬化。
本發明(19)包含如(15)至(17)所記載之化妝料添加劑之製造方法,其中前述硬化性矽原料為水解性氧化矽系化合物,於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之步驟中,係將前述氧化矽系化合物水解。
本發明(20)包含如(16)或(17)所記載之化妝料添加劑之製造方法,其中,前述硬化性矽原料含有水解性氧化矽系化合物;於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之步驟中,係將所使用的前述氧化矽系化合物水解;在形成被覆前述外表面之硬化物的被膜之步驟中,前述硬化性矽原料含有聚矽氧油及前述氧化矽系化合物。
本發明(21)包含如(20)所記載之化妝料添加劑之製造方法,其中,於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之步驟中所使用之前述硬化性矽原料,係含有聚矽氧油及前述氧化矽系化合物。
本發明(22)包含如(19)或(20)所記載之化妝料添加劑之製造方法,其中,於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之步驟中,係將前述氧化矽系化合物在酸觸媒下以常溫水解。
本發明之化妝料添加劑及其製造方法中,多孔粒子吸入有機系光能量線吸收劑,又,在多孔粒子內藉由硬化物密封該有機系光能量線吸收劑。因此,可抑制有機系光能量線吸收劑之漏出。亦即,有機系光能量線吸收劑之漏出抑制性優異。據此,化妝料添加劑及添加其之化妝料具有優異的光能量線吸收效果。
1‧‧‧化妝料添加劑
2‧‧‧多孔粒子
3‧‧‧有機系光能量線吸收劑
4‧‧‧硬化物
5‧‧‧細孔
6‧‧‧空隙(邊界)
41‧‧‧聚矽氧硬化物(硬化物)
42‧‧‧氧化矽系硬化物
43‧‧‧硬化物被膜(被膜)
第1A圖至第1B圖係表示實施例之以紫外線可見光分光分析所得之UV光譜,第1A圖為實施例4之洗出液之UV光譜,第1B圖為比較例3之洗出液之UV光譜。
第2A圖至第2C圖係表示以2階段法實施之化妝料添加劑之製造方法之步驟圖(剖面圖),第2A圖為準備多孔粒子之態樣,第2B圖為於多孔粒子之細孔內吸入有機系光能量線吸收劑之態樣,第2C圖為藉由硬化物密封細孔內之有機系光能量線吸收劑之態樣。
第3圖係表示以1階段法實施第1步驟之化妝料添加劑的剖面圖。
第4圖係表示化妝料添加劑之其他形態(在第3圖所示之多孔粒子外表面進一步被覆硬化物被膜之態樣)的剖面圖。
第5圖係表示本發明之化妝料添加劑之其他形態的剖面圖(以氧化矽系硬化物密封有機系光能量線吸收劑之態樣)。
第6圖係表示表示本發明之化妝料添加劑之其他形態的剖面圖(在第5圖所示之多孔粒子外表面被覆硬化物被膜之態樣)。
第7圖係表示本發明之化妝料添加劑之其他形態(以氧化矽系硬化物及聚矽氧硬化物密封有機系光能量線吸收劑之態樣)之部分放大剖面圖。
第8圖係表示本發明之化妝料添加劑之其他形態(在第7圖所示之多孔粒子外表面被覆硬化物被膜之態樣)之部分放大剖面圖。
本發明之化妝料添加劑例如為添加於化妝料基劑且含於化妝料之體質顏料。
本發明之化妝料添加劑含有多孔粒子、有機系光能量線吸收劑、及硬化物。
多孔粒子為可吸入有機系光能量線吸收劑之載體(基體)。
多孔粒子之比表面積例如為150m2/g以上,較佳為200m2/g以上,更佳為230m2/g以上,又更佳為300m2/g以上,又,1000m2/g以下。多孔粒子之比表面積係根據BET法(氮吸附法)測定。多孔粒子之細孔徑平均例如為1nm以上,例如100nm以下。
多孔粒子之外形形狀無特別限定可舉例如:約略球狀、約略板狀(葉片狀)、約略針狀、約略多面體狀(四面體、六面體(立方體等)等)等,以得到優異伸展性之觀點而言,較佳可舉出約略球狀、約略板狀。
又,多孔粒子可包含於表面具有連通外部與內部的孔且內部為中空之中空球狀粒子。
多孔粒子之最大長度平均值(或平均粒徑)例如為0.5μm以上,較佳為1μm以上,更佳為2μm以上,又,例如50μm以下,較佳為20μm以下,
更佳為10μm以下。多孔粒子之最大長度平均值可為以雷射繞射法測定之中位徑。多孔粒子之最大長度平均值若為上述下限以上且上限以下,則於化妝料添加化妝料添加劑亦不損害化妝料的基本性能。
多孔粒子無特別限定,可舉例如:無機粒子、有機粒子、該等的複合粒子等。該等可單獨使用或併用。
多孔粒子較佳可舉出無機粒子、有機粒子。
接著,依序說明無機粒子及有機粒子。
無機粒子可舉例如:氧化矽系粒子(氧化矽粒子、氧化矽氧化鋁粒子等)、氮化硼粒子、氧化鎂粒子、絹雲母粒子、雲母粒子、硫酸鋇粒子、滑石粒子、碳酸鈣粒子等。無機粒子較佳可舉出氧化矽系粒子。若無機粒子為氧化矽系粒子,則存在於多孔粒子表面的羥基(具體而言為矽醇基)可與硬化物化學鍵結。此外,氧化矽系粒子其材料為含有氧化矽之氧化矽系材料,並且,可舉出氧化矽粒子、或含有氧化矽作為構成單元之含氧化矽之複合氧化物粒子(具體而言為氧化矽氧化鋁粒子等)等。
氧化矽系粒子可舉出沉降法氧化矽、凝膠法氧化矽等濕式法氧化矽。又,氧化矽系粒子可舉出例如:日本特開平9-295808所記載之板狀氧化矽粒子(板狀劈開性氧化矽粒子)、日本特開平5-193927所記載之例如中空球狀氧化矽粒子的球狀氧化矽粒子等。
此外,氧化矽系粒子亦可含有在粒子內混合有氧化矽粒子與氧化鎂粒子等弱鹼性氧化物粒子之組成物(粒子內混合物)。氧化矽系粒子為粒子內組成物時,氧化矽粒子在粒子內組成物中的含有比例例如超過50質量%,較佳為55質量%以上,又,例如為99質量%以下,較佳為90質量%以下。
無機粒子之吸油量例如為80mL/100g以上,較佳為100mL/100g以上,更佳為120mL/100g以上,又更佳為140mL/100g以上,特佳為150mL/100g
以上,又,例如為500mL/100g以下。無機粒子之吸油量係根據JIS K 5101-13-2測定。
若無機粒子之吸油量為上述下限以上,則在第1製造方法之第1步驟(後述)之1階段法(後述)中,可充分地確保無機粒子所吸入之有機系光能量線吸收劑及聚矽氧組成物之總容積,在第2製造方法之第3步驟(後述)之1階段法(後述)中,可充分確保含有無機粒子所吸入之有機系光能量線吸收劑及氧化矽系組成物的混合液的總容積。又,在第1及第2製造方法之2階段法之第1階段中,可充分地確保含有無機粒子所吸入之有機系光能量線吸收劑及溶劑之有機系光能量線吸收劑液的總容積。因此,可確保可發揮化妝料添加劑所要求的有機系光能量線吸收劑性能(SPF、PA等)等級之有機系光能量線吸收劑量,又,亦可確保可確實地密封該有機系光能量線吸收劑之硬化物量。
無機粒子之折射率例如為1.3以上,較佳為1.4以上,又,例如為1.6以下,較佳為1.5以下。
特別是,氧化矽系粒子之折射率例如為1.4以上,例如1.5以下,另一方面,疏水性有機系光能量線吸收劑(具體而言為疏水性有機系紫外線吸收劑))(後述)之折射率例如為1.5以上。具體而言,疏水性有機系光能量線吸收劑一例之EHMC(後述)之折射率為1.55。亦即,氧化矽系粒子之折射率上限較佳為未達疏水性有機系光能量線吸收劑之折射率下限。此時,氧化矽系粒子及有機系光能量線吸收劑(EHMC)之複合體之折射率高於氧化矽系粒子之折射率,會在兩者的界面產生光擴散。因此,相較於僅有多孔氧化矽之體質顏料,在氧化矽系粒子中藉由硬化物密封疏水性有機系光能量線吸收劑之體質顏料(化妝料添加劑)的霧度較高,可期待優異的隱蔽效果。折射率例如以液浸法測定。
有機粒子可舉出例如:具有生物分解性之生物分解性粒子、及不具生物分解性之非生物分解性粒子(具體而言為丙烯酸樹脂粒子、聚乙烯粒子
等)。該等可單獨使用或併用。以降低環境負荷之觀點而言,較佳可舉出生物分解性粒子。
生物分解性粒子可舉例如:纖維素系粒子、聚乳酸粒子、聚己內酯、多羥基丁酸等。較佳可舉出纖維素系粒子。
纖維素系粒子可舉例如:纖維素粒子、纖維素酯粒子、纖維素醚粒子(甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素等纖維素之一部分或全部羥基經醚化之醚化合物)等,較佳可舉出纖維素粒子、纖維素酯粒子。
纖維素酯粒子可舉例如:乙酸纖維素(乙醯基纖維素或纖維素乙酸酯)、丙酸纖維素、丁酸纖維素、硫酸纖維素、硝基纖維素、磷酸纖維素等纖維素之一部分或全部羥基經酯化之酯化合物。較佳可舉出分子中至少含有1個乙醯基之乙醯基系纖維素。
乙醯基系纖維素可舉出:纖維素單乙酸酯、纖維素二乙酸酯、纖維素三乙酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯等。
有機粒子之吸油量例如為80mL/100g以上,較佳為100mL/100g以上,更佳為120mL/100g以上,又更佳為140mL/100g以上,特佳為150mL/100g以上,又,例如為500mL/100g以下。有機粒子之吸油量係根據JIS K 5101-13-2測定。
若有機粒子之吸油量為上述下限以上,在第1製造方法之第1步驟(後述)之1階段法(後述)中,可充分地確保無機粒子所吸入之有機系光能量線吸收劑及聚矽氧組成物之總容積,在第2製造方法之第3步驟(後述)之1階段法(後述)中,可充分地確保含有無機粒子所吸入之有機系光能量線吸收劑及氧化矽系組成物之混合液的總容積。又,在第1及第2製造方法之2階段法之第1階段中,可充分地確保含有無機粒子所吸入之有機系光能量線吸收劑及溶劑之有機系光能量線吸收劑液的總容積。因此,可確保可發揮化妝料添加劑所要求的有機
系光能量線吸收劑性能(SPF、PA等)等級之有機系光能量線吸收劑量,又,亦可確保可確實地密封該有機系光能量線吸收劑之硬化物量。
多孔粒子在化妝料添加劑中的比例例如為20質量%以上,較佳為35質量%以上,又,例如75質量%以下,較佳為50質量%以下。
有機系光能量線吸收劑係被吸入於多孔粒子之細孔內。有機系光能量線吸收劑會吸收光能量線而降低直接照射於皮膚之光能量線的量。
有機系光能量線吸收劑之對象例如為:紫外線(包括UVA(長波長側紫外線)、UVB(短波長側紫外線)等)、藍光線(藍光)、近紅外線等。有機系光能量線吸收劑可舉出:有機系紫外線吸收劑、有機系藍光線吸收劑(藍光吸收劑)、有機系近紅外線吸收劑等。有機系光能量線吸收劑可單獨使用或併用。
有機系光能量線吸收劑較佳可舉出有機系紫外線吸收劑。
又,有機系光能量線吸收劑可舉出疏水性有機系光能量線吸收劑、親水性有機系光能量線吸收劑。
疏水性有機系光能量線吸收劑可舉例如:對甲氧基桂皮酸異戊酯、4-甲氧基桂皮酸2-乙基己酯、甲氧基桂皮酸乙基己酯(EHMC)等桂皮酸化合物(UVB吸收劑);第三丁基甲氧基二苯甲醯基甲烷(阿伏苯宗(avobenzone))等二苯甲醯基甲烷化合物(UVA吸收劑)等。又,疏水性有機系光能量線吸收劑可舉例如:對胺基安息香酸甘油酯、對胺基二甲胺基安息香酸2-乙基己酯、二乙胺基羥基苯甲醯基安息香酸己酯等安息香酸酯化合物;水楊酸乙基己酯、水楊酸三甲環己基等水楊酸酯化合物;二羥基二苯基酮、四羥基二苯基酮、2-羥基-4-甲氧基二苯基酮、二羥基二甲氧基二苯基酮等二苯基酮化合物等,又,亦可舉出鄰胺苯甲酸薄荷腦酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烷-2-烯酸2-乙基己酯(奧克立林(Octocrylene))等。
二苯甲醯基甲烷化合物具有β二酮結構,故聚矽氧組成物所含有的金屬烷氧化物或構成金屬錯合物之金屬會與二苯甲醯基甲烷化合物形成錯合物化合物,因此可吸收藍光線。據此,疏水性有機系光能量線吸收劑較佳為至少含有二苯甲醯基甲烷化合物。
親水性有機系光能量線吸收劑可舉例如苯基苯并咪唑磺酸等苯并咪唑磺酸化合物(UVB吸收劑)等。
有機系光能量線吸收劑較佳可舉出疏水性有機系光能量線吸收劑。若有機系光能量線吸收劑為疏水性有機系光能量線吸收劑,則使用後述1階段法及2階段法之任一者皆可使有機系光能量線吸收劑簡便地擔持於多孔粒子。換言之,由於親水性有機系光能量線吸收劑必須採用2階段法,致使化妝料添加劑之製造方法之製造步驟數較多,而有不利之情形。
此外,疏水性有機系光能量線吸收劑之折射率例如為1.5以上。
又,有機系光能量線吸收劑較佳可舉出單獨使用UVB吸收劑,或併用UVA吸收劑及UVB吸收劑,更佳可舉出併用UVA吸收劑及UVB吸收劑。
相對於多孔粒子100質量份,有機系光能量線吸收劑之質量份數例如為50質量份以上,較佳為70質量份以上,又,例如150質量份以下,較佳為100質量份以下,更佳為90質量份以下,又更佳為80質量份以下。
有機系光能量線吸收劑在化妝料添加劑中的含有比例例如為20質量%以上,較佳為30質量%以上,又更佳為40質量%以上,又,例如70質量%以下,較佳為60質量%以下,更佳為50質量%以下。
若有機系光能量線吸收劑之含有比例為上述下限以上,含有化妝料添加劑之化妝料可有效地展現光能量線吸收劑效果。
又,併用UVA吸收劑及UVB吸收劑作為有機系光能量線吸收劑時,UVB吸收劑相對於UVA吸收劑及UVB吸收劑總量之比例例如為50質量%以上,較佳為70質量%以上,又,例如95質量%以下,較佳為90質量%以下。
硬化物係密封被吸入於多孔粒子之有機系光能量線吸收劑。硬化物係對多孔粒子密封擔持於多孔粒子之細孔中的內表面之有機系光能量線吸收劑。又,硬化物也可一邊使有機系光能量線吸收劑分散於硬化物中,一邊使該等吸入於多孔粒子之細孔。該等態樣如後述,亦例示於第3圖、第5圖及第7圖。
又,若該硬化物為聚矽氧組成物的硬化物(亦稱為聚矽氧硬化物),則可使多孔粒子疏水化,並降低多孔粒子之表面自由能量。
又,若該硬化物為氧化矽系化合物的硬化物(亦稱為氧化矽系硬化物),則可抑制微塑膠的產生,可降低環境負荷。
又,硬化物可形成作為被覆多孔粒子外表面之被膜。如此態樣如後述,亦例示於第4圖、第6圖及第8圖。
若多孔粒子為氧化矽系粒子或纖維素系粒子,則密封有機系光能量線吸收劑之硬化物較佳為與存在於多孔粒子表面之羥基化學鍵結。
硬化物係含有矽。具體而言,硬化物可舉例如聚矽氧組成物的硬化物、氧化矽系化合物的硬化物。該等可單獨使用或併用。
以可抑制微塑膠的產生且降低環境負荷之觀點而言,較佳可舉出氧化矽系化合物的硬化物(氧化矽系硬化物)。
另一方面,以獲得優異伸展性及優異撥水性之觀點而言,較佳可舉出聚矽氧組成物的硬化物。
此外,化妝料添加劑若其撥水性優異,則可賦予使用者良好的觸感。又,將化妝料添加劑摻配於疏水性化妝料基劑時,其分散性優異。
聚矽氧組成物係水解並進行縮合反應而生成聚矽氧硬化物。聚矽氧組成物含有第1寡聚物。
第1寡聚物為聚矽氧組成物中的必須硬化成分。第1寡聚物係在含有第2寡聚物及聚矽氧油之聚矽氧組成物中,相對於第2寡聚物及聚矽氧油具有兩親媒性性質,故可使硬化時於表層層分離(或相分離)之聚矽氧油與矽氧烷基質的界面穩定化,可展現聚矽氧硬化物之非黏著性。藉此,提高化妝料添加劑之滑溜性,藉此可提高化妝料添加劑之伸展性。第1寡聚物係在聚矽氧硬化物中與任意摻配之第2寡聚物一起形成矽氧烷基質。
又,第1寡聚物即使在聚矽氧組成物不含第2寡聚物及聚矽氧油之情形時,第1寡聚物的硬化物中,如後續說明之-SiR2O-配向在聚矽氧硬化物表面,而展現聚矽氧硬化物之非黏著性。
第1寡聚物係含有-SiR2O-(2個R可彼此相同或相異,分別表示選自1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基)所示之矽氧烷單元、及含有RO基(R表示1價飽和烴基)之含RO基矽氧烷單元。
1價飽和烴基可舉例如烷基。烷基可舉例如:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、正己基、異己基等碳數1至6之烷基。較佳為甲基。
1價芳香族烴基可舉例如芳基。芳基可舉例如:苯基、萘基等碳數6至10之芳基。較佳為苯基。
又,1價烴基較佳可舉出甲基及/或苯基,更佳為甲基。
-SiR2O-所示之矽氧烷單元係在反應時將直鏈矽氧烷鍵導入於硬化體之直鏈矽氧基單元。-SiR2O-所示之矽氧烷單元較佳可舉出:二烷基矽氧烷單元、烷基芳基矽氧烷單元。
二烷基矽氧烷單元較佳可舉出二甲基矽氧烷單元。
烷基芳基矽氧烷單元較佳可舉出甲基苯基矽氧烷單元。
RO基可舉例如烷氧基、芳基氧基,較佳可舉出烷氧基,更佳為甲氧基。
具體而言,第1寡聚物為含有下式(1)所示之單元I至V作為構成單元之矽氧烷寡聚物。
(式中,R1至R6彼此相同或相異,表示選自1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基。式中,R7至R9彼此相同或相異,表示1價飽和烴基。X為矽氧烷單元)
R1至R6所示選自1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基可舉出與上述R相同之1價烴基。R7至R9所示之1價烴基可舉出上述RO所例示之1價飽和烴基。
第1寡聚物中,單元I為含RO基的矽氧烷單元。a在單元I中為鍵結於矽原子之R7O基之數目,例如1或2,較佳為2。此時,單元I中,鍵結於矽原子之R1所示之1價烴基之數目(3-a)較佳為1(=3-2)。
單元I中,Si-O-中的氧原子與後續說明之單元II至單元IV之中的任一矽原子鍵結。藉此,該單元I之Si-O-在第1寡聚物中構成矽氧烷鍵。又,單元I為第1寡聚物中的分子末端單元。
單元II為含RO基的矽氧烷單元。又,單元II為反應時成為3維化起點之分支矽氧基單元。單元II之數目無特別限定,例如為2以上,較佳為3以上,又,例如為20以下,較佳為13以下之整數。
單元III為具有與矽原子鍵結之2個氧原子之矽氧烷單元。單元III為分支矽氧基單元。又,單元III可含有RO基。
X所示之矽氧烷單元可舉例如下式(2)所示單元VI單獨、單元II及單元I之組合(透過單元II且於末端具有單元I之情形)、單元II及單元V之組合(透過單元II且於末端具有單元V之情形)、單元II及單元VI(透過單元II且於末端具有單元VI之情形)之組合。
單元VI可舉出下式(2)所示之環狀矽氧烷單元。
式中,c為2以上之整數。Z1為上述R所示之1價烴基或RO基)
Z1所示之1價烴基及RO基係與上述相同。
單元III之數目無特別限定,例如為2以上,又,例如10以下,較佳為6以下整數。
單元IV為上述-SiR2O-所示之矽氧烷單元。單元IV為直鏈矽氧基單元。單元IV之數目例如為1以上,較佳為2以上,又,為20以下,較佳為6以下整數。
單元V為含RO基之矽氧烷單元。單元V中的矽原子在單元II至單元IV之中與任一氧原子鍵結。藉此,單元V中的矽原子係在第1寡聚物中構成矽氧烷鍵。又,單元V為第1寡聚物中的分子末端單元。
b在單元V中意指鍵結於矽原子之OR9基之數目,例如為1或2,較佳為2。此時,單元V中鍵結於矽原子之R6所示之1價烴基之數目(3-e)較佳為1(=3-2)。
上述各單元及其數目可藉由1H-NMR及29Si-NMR鑑定。
又,第1寡聚物亦可為下述平均組成式(A)所示。
平均組成式(A):
Rp αSi(ORq)βO(4-α-β) (A)(式中,Rp及Rq可彼此相同或相異。Rp表示選自1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基。Rq表示1價飽和烴基。α表示其平均值在0.40至1.70之範圍內的值。β表示平均組成式(A)中的鍵結於矽原子之ORq之比率為5質量%以上且未達40質量%的值。)
平均組成式(A)中,Rp可舉出與上述通式(1)中之R1至R6相同之1價烴基,Rq可舉出與上述通式(1)中之R7至R9相同之1價飽和烴基。
又,平均組成式(A)中之β為平均組成式(A)中的鍵結於矽原子之ORq之比率例如為10質量%以上,較佳為20質量%以上,又,例如35質量%以下,較佳為30質量%以下的值。
第1寡聚物可舉例如:含有式(1)中的R1至R9為烷基的二烷基矽氧烷單元之含二烷基矽氧烷單元之寡聚物、含有式(1)中的R1至R6為烷基及芳基且R7至R9為烷基之烷基芳基矽氧烷單元之含烷基芳基矽氧烷單元之寡聚物。含二烷基矽氧烷單元之寡聚物係不含烷基芳基矽氧烷單元。另一方面,含烷基芳基矽氧烷單元之寡聚物可進一步含有二烷基矽氧烷單元。
更具體而言,含二烷基矽氧烷單元之寡聚物較佳可舉出式(1)中的R1至R9為甲基且含有二甲基矽氧烷單元之含二甲基矽氧烷單元之寡聚物。含二甲基矽氧烷單元之寡聚物例如由甲基三甲氧基矽烷及二甲基二甲氧基矽烷生成。
含烷基芳基矽氧烷單元之寡聚物較佳可舉出含有式(1)中的R1至R6為甲基及苯基且R7至R9為甲基的甲基苯基矽氧烷單元之含甲基苯基矽氧烷單元之寡聚物。含甲基苯基矽氧烷單元之寡聚物可進一步含有二甲基矽氧烷單元。含甲基苯基矽氧烷單元之寡聚物例如由甲基苯基二甲氧基矽烷及甲基三甲氧基矽烷生成。
第1寡聚物之分子量例如為500以上,較佳為1000以上,又,例如為3000以下,較佳為2000以下。
第1寡聚物可使用市售品。例如,X-40-9250(式(1)中,單元II之數目為8、單元III之數目為4、單元IV之數目為4且R1至R9為甲基之含二甲基矽氧烷單元之寡聚物,信越化學工業公司製)等。
聚矽氧組成物中的第1寡聚物之比例例如為1質量%以上,較佳為2質量%以上,更佳為3質量%以上,又更佳為5質量%以上,特佳為6質量%以上,又,例如未達50質量%,較佳為45質量%以下,更佳為40質量%以下,又更佳為30質量%以下,特佳為20質量%以下,最佳為15質量%以下。
聚矽氧組成物較佳為進一步含有第2寡聚物。
第2寡聚物為任意摻配於聚矽氧組成物之硬化成分。第2寡聚物係擔任在硬化時使任意摻配之聚矽氧油於表層層分離(或相分離),並使硬化物之非黏著性展現的角色。第2寡聚物不含有-SiR2O-(2個R可彼此相同或相異,分別表示選自1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基)所
示之矽氧烷單元,且包含含有RO基(R表示1價飽和烴基)之含RO基矽氧烷單元。
1價烴基及RO基可舉出與上述第1寡聚物相同之1價烴基及RO基。
第2寡聚物不含有之-SiR2O-所示的矽氧烷單元為第1寡聚物所含有之直鏈矽氧基單元。
具體而言,第2寡聚物為含有以下式(3)所示之單元XI至XIV作為構成單元之矽氧烷寡聚物。
(式中,R11至R14可彼此相同或相異,表示選自1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基。R15至R17表示1價飽和烴基。Y為矽氧烷單元)
R11至R14所示之1價烴基可舉出與上述R相同之1價烴基。R15至R17所示之1價飽和烴基可舉出與上述R相同之1價飽和烴基。
第2寡聚物中,單元XI為含RO基的矽氧烷單元。d為單元XI中鍵結於矽原子之R15O基之數目,較佳為2。此時,單元XI中鍵結於矽原子之R11所示的1價烴基之數目(3-d)較佳為1(=3-2)。
單元XI中的氧原子係鍵結於以下說明之單元XII或單元XIII之矽原子。藉此,該單元XI之Si-O-在第2寡聚物中構成矽氧烷鍵。又,單元XI為第2寡聚物中的分子末端單元。
單元XII為含RO基之矽氧烷單元。單元XII為分支矽氧基單元。單元XII之數目無特別限定,例如為2以上,較佳為3以上,又,例如20以下,較佳為17以下整數。
單元XIII為具有鍵結於矽原子之2個氧原子之矽氧烷單元。單元XIII為分支矽氧基單元。又,單元XIII可含有RO基。
Y所示之矽氧烷單元可舉例如下式(3)所示之單元XV單獨、單元XII及單元XI之組合(透過單元XII而於末端具有單元XI時)、單元XII及單元XIV之組合(透過單元XII而於末端具有單元XIV時)、單元XII及單元XV(透過單元XII而於末端具有單元XV時)之組合。
單元XV可舉出下式(4)所示之環狀矽氧烷單元。
(式中,f為2以上之整數。Z2為上述1價烴基或RO基)
Z2所示1價烴基及RO基係與上述相同。
單元XIII之數目無特別限定,例如為2以上,較佳為3以上,又,例如18以下,較佳為15以下整數。
單元XIV中的矽原子係鍵結於單元XII或單元XIII中的氧原子。藉此,單元XIV中的矽原子在第2寡聚物中構成矽氧烷鍵。又,單元XIV為第2寡聚物中的分子末端單元。
單元XIV中,鍵結於矽原子之OR17基之數目例如為1或2,較佳為2。此時,單元XIV中,鍵結於矽原子之R14所示1價烴基之數目(3-e)較佳為1(=3-2)。
上述各單元及其數目可藉由1H-NMR及29Si-NMR鑑定。
又,第2寡聚物可為下述平均組成式(B)所示。
平均組成式(B):
Rt γSi(ORs)δO(4-γ-δ) (B)(式中,Rt及Rs可彼此相同或相異。Rt表示選自1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基。Rs表示1價飽和烴基。γ表示其平均值在0.40至1.70之範圍內的值。δ表示平均組成式(B)中的鍵結於矽原子之ORs之比率為5質量%以上且未達40質量%的值)
平均組成式(B)中,Rt可舉出與上述通式(3)中之R11至R14相同之1價烴基,Rs可舉出與上述通式(3)中之R15至R17相同之1價飽和烴基。
又,平均組成式(B)中之δ為平均組成式(B)中的鍵結於矽原子之ORS之比率,例如為10質量%以上,較佳為20質量%以上,又,例如35質量%以下的值。
具體而言,第2寡聚物可舉例如:不含有-SiR2O-所示之直鏈矽氧基單元且式(3)中的R11至R17為烷基之不含直鏈矽氧基單元之烷基系寡聚物、不含-SiR2O-所示之直鏈矽氧基單元且式(3)中的R11至R14為烷基及芳基且R15至R17為烷基之不含直鏈矽氧基單元之烷基芳基系寡聚物等。不含直鏈矽氧基單元之烷基系寡聚物係不含烷基芳基矽氧烷單元。
更具體而言,不含直鏈矽氧基單元之烷基系寡聚物較佳可舉出式(3)中的R11至R17為甲基之不含直鏈矽氧基單元之甲基系寡聚物。不含直鏈矽氧基單元之甲基系寡聚物例如由甲基三甲氧基矽烷生成。
不含直鏈矽氧基單元之烷基芳基系寡聚物可舉出式(3)中的R11至R14為甲基及苯基且R15至R17為甲基之不含直鏈矽氧基單元之甲基苯基系寡聚物等。不含直鏈矽氧基單元之甲基苯基系寡聚物例如由苯基三甲氧基矽烷及甲基三甲氧基矽烷生成。
第2寡聚物之分子量例如為500以上,較佳為1000以上,又,例如4000以下,較佳為3000以下。
第2寡聚物可使用市售品。例如,KC-89(信越化學工業公司製)、KR-515(信越化學工業公司製)、KR-500(式(3)中,單元XII之數為10、單元XIII之數為4之不含直鏈矽氧基單元之甲基系寡聚物,信越化學工業公司製)、X-40-9225(式(3)中,單元XII之數為12且單元XIII為10之不含直鏈矽氧基單元之甲基系寡聚物,信越化學工業公司製)、US-SG2403(TORAY DOWCORNING公司製),KR-401N(式(3)中,R11至R14為甲基及苯基且R15至R17為甲基之不含直鏈矽氧基單元之甲基苯基系寡聚物)等。
聚矽氧組成物中的第2寡聚物之比例例如為10質量%以上,較佳為15質量%以上,更佳為20質量%以上,又更佳為25質量%以上,特佳為30質量%以上,又,例如未達50質量%,較佳為45質量%以下。
第1寡聚物相對於第2寡聚物之比例(第1寡聚物/第2寡聚物:質量比)例如為0.15以上,較佳為0.16以上,更佳為0.18以上,又更佳為0.20以上,更佳為0.22以上。又,第1寡聚物相對於第2寡聚物之比例(第1寡聚物/第2寡聚物:質量比)例如為10以下,較佳為9以下,更佳為7以下,又更佳為5以下,特佳為2以下,又,為1.0以下,又,為0.5以下。
聚矽氧組成物中的第1寡聚物及第2寡聚物(硬化成分)總量之比例例如為20質量%以上,較佳為25質量%以上,更佳為30質量%以上。若上述總量之比例為上述下限以上,則可確實地形成聚矽氧硬化物。聚矽氧組成物中的第1寡聚物及第2寡聚物(硬化成分)總量之比例例如為75質量%以下,較佳為65質量%以下,更佳為55質量%以下,又更佳為50質量%以下。若上述總量之比例為上述上限以下,則可抑制產率過度降低。
聚矽氧組成物更佳為進一步含有聚矽氧油。
聚矽氧油可任意摻配於聚矽氧組成物。聚矽氧油在硬化時從第1寡聚物及第2寡聚物層分離(或相分離),並展現聚矽氧硬化物之非黏著性,藉此,可進一步提升化妝料添加劑之滑溜性,藉此,可進一步提升化妝料添加劑之伸展性。聚矽氧油係存在(局部化)於聚矽氧硬化物表面,並賦予聚矽氧硬化物非黏著性,藉此改良使用化妝料時之觸感。
聚矽氧油具有直鏈狀主鏈,例如具有聚矽氧烷之重複結構(-(SiO)n-)。聚矽氧油可舉例如:聚二甲基矽氧烷、聚甲基苯基矽氧烷、聚二苯基矽氧烷等直線狀聚矽氧油(未改質聚矽氧油)等。又,聚矽氧油除了純聚矽氧油(Straight silicone oil)以外,可舉出主鏈之末端及/或側鏈經氫原子、烷基、烯基(包括乙烯基)、炔基、苯基、離子性基等改質之改質聚矽氧油。離子性基可舉例如巰基等陰離子性基,例如胺基等陽離子性基等。該等聚矽氧油可單獨使用或併用2種以上。聚矽氧油較佳可舉出純聚矽氧油,更佳為聚二甲基矽氧烷。
聚矽氧油之25℃中的動黏度例如為100mm2/s以上,較佳為200mm2/s以上,更佳為500mm2/s以上,又更佳為1000mm2/s以上。又,聚矽氧油之25℃中的動黏度例如為100萬mm2/s以下,較佳為50萬mm2/s以下,更佳為10萬mm2/s以下,又更佳為1萬mm2/s以下。若聚矽氧油之動黏度為上述上限以下,則聚矽氧油使用簡便,可簡便地調製聚矽氧組成物。
聚矽氧油可使用市售品,例如,KF-96系列(信越化學工業公司製)、KF-965系列(信越化學工業公司製)、SH200系列(TORAY DOWCORNING公司製)、TSF451系列(Momentive Performance Materials Japan公司製)、YF-33系列(Momentive Performance Materials Japan公司製)等。
相對於聚矽氧組成物,聚矽氧油之比例例如為0.1質量%以上,較佳為0.5質量%以上,更佳為1.0質量%以上,又更佳為1.5質量%以上,又,例如10為質量%以下,較佳為5質量%以下,更佳為3質量%以下。
相對於第1寡聚物100質量份,聚矽氧油之質量份數例如為5質量份以上,較佳為10質量份以上,更佳為20質量份以上,又,例如100質量份以下,較佳為50質量份以下,更佳為35質量份以下。
相對於第1寡聚物及第2寡聚物總量100質量份,聚矽氧油之質量份數例如為1質量份以上,較佳為3質量份以上,更佳為5質量份以上,又,例如20質量份以下,較佳為10質量份以下,更佳為7質量份以下。
相對於聚矽氧組成物,第1寡聚物及第2寡聚物及聚矽氧油的總量之比例例如為20質量%以上,較佳為25質量%以上,更佳為30質量%以上,又更佳為35質量%以上。若上述總量之比例為上述下限以上,則可防止硬化成分比例過度地減少,可確實地形成硬化物。
相對於聚矽氧組成物,第1寡聚物及第2寡聚物及聚矽氧油的總量之比例例如為75質量%以下,較佳為65質量%以下,更佳為55質量%以下。若上述總量之比例為上述上限以下,則可抑制產率過度降低。
又,聚矽氧組成物可進一步含有觸媒、有機溶劑。
觸媒係在硬化聚矽氧組成物時與空氣中之水分反應並水解,而使第1寡聚物(及第2寡聚物)進行縮合反應之硬化觸媒。
觸媒可舉例如:金屬烷氧化物、金屬螫合物化合物、金屬羧酸鹽、酸(磷酸等)等。觸媒可單獨使用或併用。較佳可舉出金屬烷氧化物、金屬螫合物化合物、金屬羧酸鹽。
金屬烷氧化物可舉例如:鈦烷氧化物、鋁烷氧化物、鋯烷氧化物(例如,四正丁氧化鋯、四正丙氧化鋯)、鍺烷氧化物(例如,四乙氧化鍺)、錫烷氧化物(例如,四正丁氧化錫、四第三丁氧化錫)、鉿烷氧化物(例如,四2-丙氧化鉿、四第三丁氧化鉿)、鈮烷氧化物(例如,五乙氧化鈮)、鉭烷氧化物(例如,五正丁氧化鉭、五乙氧化鉭)等。較佳可舉出鈦烷氧化物、鋁烷氧化物。
鈦烷氧化物,可舉例如三烷氧化鈦、四烷氧化鈦等,較佳可舉出四烷氧化鈦。四烷氧化鈦可舉例如:四甲氧化鈦、四乙氧化鈦、四丙氧化鈦(例如,四異丙醇鈦、四正丙氧醇鈦等)、鈦四丁氧化物(例如,四異丁氧化鈦、四正丁氧化鈦等)、四戊氧化鈦、四己氧化鈦、四(2-乙基己氧化)鈦等。
鋁烷氧化物可舉例如三烷氧化鋁。三烷氧化鋁可舉例如:三乙氧化鋁、三丙氧化鋁(例如,三異丙氧化鋁、三正丙氧化鋁)、三丁氧化鋁(例如,三第二丁氧化鋁、三正丁氧化鋁)等。
此外,金屬烷氧化物中的3個或4個烷氧基分別因其碳數或有無分支而有不同的反應性。另一方面,若水解進行的過快,則處理性(穩定性)降低。因此,若考慮反應性及穩定性,鈦烷氧化物中較佳可舉出四乙氧化鈦、四異丙醇鈦、四異丁氧化鈦、四正丁氧化鈦。又,鋁烷氧化物中較佳可舉出三乙氧化鋁、三異丙氧化鋁、三第二丁氧化鋁。
金屬烷氧化物可使用市售品,例如,使用D-25(鈦四正丁氧化物,信越化學工業公司製)等。
金屬螫合物化合物可舉例如具有β-二酮、辛二醇、磷酸酯、烷醇胺等作為配位基之金屬螫合物化合物。
β-二酮可舉例如:2,4-戊二酮、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯乙酸苯酯、1,3-二苯基-1,3-丙二酮、2,4-己二酮、3,5-庚二酮、2,4-辛二酮、2,4-癸烷酮、2,4-十三烷酮、5,5-二甲基-2,4-己二酮、2,2-二甲基-3,5-壬二酮、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮、1,3-環戊二酮、1,3-環己二酮等。較佳可舉出2,4-戊二酮。
辛二醇可舉例如:2-乙基-3-羥基己氧化物等。
磷酸酯可舉例如:磷酸2-乙基己酯等。
烷醇胺可舉例如:單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等。
配位基較佳可舉出:β-二酮。
形成金屬螫合物化合物之中心金屬(金屬原子)無特別限定,可舉例如:鋁、鈦、鋯、鈮、鎂、鈣、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、鈀、銦、錫等。較佳可舉出鋁、鈦、鋯。
具體而言,金屬螫合物化合物可舉例如:鋁螫合物化合物、鈦螫合物化合物、鋯螫合物化合物、鎂螫合物化合物(例如,二水合雙(2,4-戊二酮酸)鎂等)、鈣螫合物化合物(例如,二水合雙(2,4-戊二酮酸)鈣等)、鉻螫合物化合物(例如,三(2,4-戊二酮酸)鉻等)、錳螫合物化合物(例如,二水合雙(2,4-戊二酮酸)錳等)、鐵螫合物化合物(例如,三(2,4-戊二酮酸)鐵等)、鈷螫合物化合物(例如,三(2,4-戊二酮酸)鈷等)、鎳螫合物化合物(例如,雙(2,4-戊二酮酸)鎳等)、銅螫合物化合物(例如,雙(2,4-戊二酮酸)銅等)、鋅螫合物化合物(例如,雙(2,4-戊二酮酸)鋅等)、三(2,4-戊二酮酸)鎵等)、鈮螫合物化合物(例如,四(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸鈮(IV)等)、鈀螫合物化合物(例如,雙(2,4-戊二酮酸)鈀等)、銦螫合物化合物(例如,三(2,4-戊二酮酸)銦等)、錫螫合物化合物(例如,雙(2,4-戊二酮酸)錫等)等。
金屬螫合物化合物較佳可舉出:鋁螫合物化合物、鈦螫合物化合物、鋯螫合物化合物。以維持聚矽氧硬化物中的優異堅固性(強度)之觀點而言,較佳可舉出鋁螫合物化合物、鈦螫合物化合物。
鋁螫合物化合物可舉例如:三(2,4-戊二酮酸)鋁、三(乙基乙醯乙酸酯)鋁、雙(乙基乙醯乙酸酯)(2,4-戊二酮酸)鋁等。較佳可舉出三(2,4-戊二酮酸)鋁。
鈦螫合物化合物可舉例如:四(2,4-戊二酮酸)鈦、四(乙基乙醯乙酸酯)鈦等。較佳可舉出四(2,4-戊二酮酸)鈦。
鋯螫合物化合物可舉例如:四(2,4-戊二酮酸)鋯、四(乙基乙醯乙酸酯)鋯等。較佳為可舉出四(2,4-戊二酮酸)鋯。
又,金屬螫合物化合物除了上述配位基以外,包括進一步含有烷氧基之含烷氧基金屬螫合物化合物。烷氧基可舉例如:甲氧基、乙氧基、正丙氧基、2-丙氧基、正丁氧基、2-丁氧基等。烷氧基較佳可舉出2-丙氧基。具體而言,含烷氧基金屬螫合物化合物可舉例如:鋁乙基乙醯乙酸酯二異丙酯等含烷氧基鋁螫合物化合物、雙(2,4-戊二酮酸)雙(2-氧丙基)鈦等含烷氧基鈦螫合物化合物等。
金屬羧酸鹽為羧酸之金屬鹽。
羧酸可舉例如:乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十二酸、十四酸等直鏈狀羧酸;2-甲基丁酸、2-甲基戊酸、2-乙基己酸、2-甲基庚酸、4-甲基辛酸、3,5,5-三甲基己酸等分支狀羧酸;環烷酸等環狀羧酸等。較佳可舉出分支狀羧酸,更佳為可舉出2-乙基己酸。
形成金屬鹽之金屬無特別限定,可舉例如與上述中心金屬(形成金屬螫合物化合物之中心金屬)相同之金屬,較佳可舉出鋅、鐵、鈷、錳。
金屬羧酸鹽可舉例如:鋁羧酸鹽、鈦羧酸鹽、鋯羧酸鹽、鈮羧酸鹽、鎂羧酸鹽、鈣羧酸鹽、鉻羧酸鹽、錳羧酸鹽、鐵羧酸鹽、鈷羧酸鹽、鎳羧酸
鹽、銅羧酸鹽、鋅羧酸鹽、鎵羧酸鹽、鈀羧酸鹽、銦羧酸鹽、錫羧酸鹽、鉭羧酸鹽等。金屬羧酸鹽較佳可舉出鋅羧酸鹽、鐵羧酸鹽、鈷羧酸鹽、錳羧酸鹽。
鋅羧酸鹽可舉例如:雙(2-乙基己酸)鋅、乙酸鋅、環烷酸鋅等。較佳可舉出雙(2-乙基己酸)鋅。
鐵羧酸鹽可舉例如:雙(2-乙基己酸)鐵、乙酸鐵、環烷酸鐵等。較佳可舉出雙(2-乙基己酸)鐵。
鈷羧酸鹽可舉例如:雙(2-乙基己酸)鈷、乙酸鈷、環烷酸鈷等。較佳可舉出雙(2-乙基己酸)鈷。
錳羧酸鹽可舉例如:雙(2-乙基己酸)錳、乙酸錳、環烷酸錳等。較佳可舉出雙(2-乙基己酸)錳。
此外,觸媒可調製成溶解於後述有機溶劑之觸媒溶液。
相對於聚矽氧組成物,觸媒之比例例如為0.1質量%以上,較佳為1質量%以上,更佳為2質量%以上,又,例如25質量%以下,較佳為15質量%以下。相對於第1寡聚物100質量份,觸媒之比例例如為20質量份以上,較佳為40質量份以上,又,例如200質量份以下,較佳為100質量份以下。相對於第1寡聚物及第2寡聚物總量100質量份,觸媒之比例例如為1質量份以上,較佳為2質量份以上,更佳為3質量份以上,又更佳為4質量份以上,特佳為25質量份以上,又,例如50質量份以下,較佳為40質量份以下,更佳為40質量份以下,又更佳為35質量份以下。
若觸媒之比例為上述下限以上且上述上限以下,第1寡聚物(及第2寡聚物)可在常溫迅速地硬化,可在常溫形成聚矽氧硬化物。
此外,藉由加熱使聚矽氧組成物硬化時,可使觸媒比例低於上述範圍。
有機溶劑在使用為可將聚矽氧組成物常溫硬化之常溫硬化型聚矽氧組成物時,較佳為含有於聚矽氧組成物。又更佳為有機溶劑作為必須成分而含有於常溫硬化型聚矽氧組成物。
此外,常溫是指由聚矽氧組成物(常溫硬化型聚矽氧組成物)形成硬化物時不需加熱(具體而言為50℃以上之加熱)之溫度,例如未達50℃,較佳為40℃以下,又,例如0℃以上,較佳為10℃以上。
有機溶劑例如為後述蒸氣壓之下限值以上之高蒸氣壓溶劑。具體而言,高蒸氣壓溶劑例如選自:甲醇、乙醇、異丙醇(2-丙醇)等醇系溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲氧基丁酯、乙二醇乙酸酯、乙酸戊酯等酯系溶劑;乙二醇二甲基醚等二醇醚系溶劑(高蒸氣壓二醇醚系溶劑);甲基乙酮、甲基異丁酮、二異丁酮、乙醯基丙酮等酮系溶劑;正己烷、正庚烷、正辛烷、異辛烷等石蠟系溶劑(高蒸氣壓石蠟系溶劑);環戊烷、環己烷等環烷系溶劑、苯、甲苯、二甲苯、三甲基苯等芳香族系溶劑;苯、甲苯、二甲苯等芳香族系溶劑等。
有機溶劑可選擇單獨使用或選擇2種以上使用。
有機溶劑較佳為選擇醇系溶劑。
若有機溶劑為醇系溶劑,則在使用(與氧化矽氧化鋁粒子混合)前之聚矽氧組成物(亦即,保管(儲藏)中之聚矽氧組成物)中,第1寡聚物(及第2寡聚物)中的RO基水解生成醇的反應為平衡反應,故可抑制上述醇的生成,因此聚矽氧組成物之儲藏穩定性優異。
有機溶劑之20℃中的蒸氣壓例如為1kPa(7.5mmHg)以上,較佳為2kPa(15mmHg)以上,更佳為3kPa(22.5mmHg)以上。又,有機溶劑之20℃中的蒸氣壓為100kPa(750mmHg)以下,較佳為25kPa(187mmHg)以下,更佳為10kPa(75mmHg)以下,又更佳為7kPa(52mmHg)以下,特佳為5kPa(38mmHg)以下。
若有機溶劑之蒸氣壓為上述下限以上,將常溫硬化型聚矽氧組成物常溫硬化時,可迅速地去除(餾除)有機溶劑,據此,可形成聚矽氧硬化物。
另一方面,若有機溶劑之蒸氣壓為上述上限以下,將聚矽氧組成物與多孔粒子混合時,可抑制有機溶劑被迅速地去除(餾除),據此,可抑制聚矽氧硬化物產生厚度不均,可提升化妝料添加劑之滑溜性,藉此可提升化妝料添加劑之伸展性。
另一方面,有機溶劑雖為高蒸氣壓溶劑,但容許極微量地混入低於上述蒸氣壓下限值之低蒸氣壓溶劑。例如,容許混入上述觸媒溶液所含有脂低蒸氣壓溶劑。
低蒸氣壓溶劑之20℃中的蒸氣壓例如未達1kPa。低蒸氣壓溶劑可舉例如:二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚等低蒸氣壓二醇醚系溶劑;礦物松脂油等低蒸氣壓石蠟系溶劑;礦油精等石油系溶劑等。
相對於高蒸氣壓溶劑100質量份,低蒸氣壓溶劑之混入比例例如為15質量份以下,較佳為10質量份以下,更佳為5質量份以下,又更佳為3質量份以下,特佳為1質量份以下。又,相對於常溫硬化型聚矽氧組成物,低蒸氣壓溶劑之混入比例例如未達10質量%,或為5質量%以下,較佳為3質量%以下,更佳為1.0質量%以下,又更佳為0.5質量%以下,特佳為0.1質量%以下。
相對於常溫硬化型聚矽氧組成物,有機溶劑(高蒸氣壓溶劑)的比例例如為10質量%以上,較佳為20質量%以上,更佳為30質量%以上,又更佳為40質量%以上,特佳為50質量%以上,又,例如為80質量%以下,較佳為70質量%以下,更佳為60質量%以下。
相對於第1寡聚物100質量份,有機溶劑之比例例如為100質量份以上,較佳為200質量份以上,又,例如為5000質量份以下,較佳為1000質量份以下。相對於第1寡聚物及第2寡聚物的總量100質量份,有機溶劑之比例
例如為30質量份以上,較佳為50質量份以上,又,例如為750質量份以下,較佳為300質量份以下。相對於第1寡聚物、第2寡聚物及聚矽氧油的總量100質量份,有機溶劑之比例例如為25質量份以上,較佳為75質量份以上,又,例如為300質量份以下,較佳為200質量份以下。
若有機溶劑之比例為上述下限以上,則常溫硬化型聚矽氧組成物之處理性優異,且可抑制在混合多孔粒子後因過度急速地進行乾燥所造成之硬化物厚度不均。另一方面,若有機溶劑之比例為上述上限以下,則可抑制產率過度降低。
此外,若聚矽氧組成物為常溫硬化型聚矽氧組成物,相對於硬化前之常溫硬化型聚矽氧組成物之質量,以百分率計,以使硬化物之質量比例例如成為15質量%以上,較佳為20質量%以上,又,例如為65質量%以下,較佳為45質量%以下之方式,設定上述各成分之比例。硬化物(以及吸入於硬化物中之成分(具體而言為聚矽氧油、觸媒等))之質量為從各成分總量減去有機溶劑及水解生成物的質量。此外,從硬化前後的常溫硬化型聚矽氧組成物之質量減少量計算硬化物之質量。
氧化矽系化合物係水解並進行縮合反應而生成氧化矽系硬化物(氧化矽化合物的硬化物)。
氧化矽系化合物可舉例如:水解性矽酸鹽、水解性有機矽烷系化合物等水解性氧化矽系化合物。該等可單獨使用或併用。
矽酸鹽可舉例如:矽酸鋰、矽酸鈉、矽酸鉀等鹼金屬之矽酸鹽;矽酸銨。較佳可舉出鹼金屬之矽酸鹽,更佳可舉出矽酸鈉。矽酸鈉又稱為水玻璃。
有機矽烷系化合物例如具有在酸觸媒存在下可水解的水解基。水解基可舉例如:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等烷氧基等。有機矽烷系化合物可舉例如:烷氧基矽烷、烷氧基矽烷之寡聚物。
烷氧基矽烷可舉例如4官能有機矽烷。4官能有機矽烷可舉例如:四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四丙氧基矽烷、四丁氧基矽烷等四烷氧基矽烷,較佳可舉出四乙氧基矽烷。
烷氧基矽烷之寡聚物可舉例如4官能有機矽烷之寡聚物。4官能有機矽烷之寡聚物可舉例如:四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四丙氧基矽烷、四丁氧基矽烷等四烷氧基矽烷之同元縮合寡聚物及共縮合寡聚物,以水解縮合時之質量減少較小且提升反應速度之觀點而言,較佳可舉出四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷之同元縮合寡聚物及共縮合寡聚物。寡聚物之平均聚合度例如為3以上,較佳為4以上,又,例如15以下,較佳為10以下。
烷氧基矽烷之寡聚物可使用市售品,例如可舉出矽酸鹽寡聚物系列(Colcoat公司製)等。
氧化矽系化合物的硬化物具體而言為氧化矽。
相對於水解前之氧化矽系化合物之質量,水解後的硬化物之質量之比例,以百分率計,例如為10質量%以上,較佳為20質量%以上,又,例如為60質量%以下,較佳為50質量%以下。
併用聚矽氧硬化物及氧化矽系硬化物作為硬化物時,相對於聚矽氧硬化物及氧化矽系硬化物總量,氧化矽系硬化物之比例例如為10質量%以上,較佳為25質量%以上,又,例如為90質量%以下,較佳為75質量%以下。相對於聚矽氧硬化物及氧化矽系硬化物總量,聚矽氧硬化物之比例例如為10質量%以上,較佳為25質量%以上,又,例如為90質量%以下,較佳為75質量%以下。
相對於多孔粒子100質量份,硬化物(聚矽氧硬化物及/或氧化矽系硬化物)之質量份數例如為3質量份以上,較佳為5質量份以上,又,例如50質量份以下,較佳為40質量份以下。
相對於有機系光能量線吸收劑100質量份,硬化物之質量份數例如為3質量份以上,較佳為5質量份以上,又,例如為50質量份以下,較佳為40質量份以下。
相對於化妝料添加劑,硬化物之含有比例例如為1質量%以上,較佳為2質量%以上,更佳為5質量%以上,又更佳為10質量%以上,又,例如為50質量%以下,較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下,又更佳為20質量%以下。
硬化物被膜係被覆多孔粒子外表面。構成被膜之硬化物可舉例如上述聚矽氧硬化物、上述氧化矽系硬化物。以獲得優異撥水性及優異伸展性之觀點而言,構成被膜之硬化物較佳可舉出聚矽氧硬化物,又,以可降低環境負荷之觀點而言,較佳可舉出氧化矽系硬化物。
相對於多孔粒子100質量份,被膜之質量份數例如為0.01質量份以上,較佳為0.1質量份以上,又,例如為25質量份以下,較佳為5質量份以下。相對於化妝料添加劑,被膜之比例例如為0.005質量%以上,較佳為0.05質量%以上,又,例如為10質量%以下,較佳為2質量%以下。
接著,參照第1圖至第8圖說明化妝料添加劑之結構例。
該化妝料添加劑1中,多孔粒子2係如第2A圖所示具有相當於上述細孔徑之細孔5。
如第2C圖所示,就一態樣而言,該化妝料添加劑1係具有被填充於細孔5內之屬於聚矽氧組成物的硬化物4之聚矽氧硬化物41。
如第2C圖所示,化妝料添加劑1係可在細孔5內具有由有機系光能量線吸收劑3所構成之相(吸收相)及由聚矽氧硬化物41所構成之相(硬化相)的2相。又,如第3圖所示,可為有機系光能量線吸收劑3及聚矽氧硬化物41
形成一體的1相。在第3圖所示之1相中,聚矽氧硬化物41含有有機系光能量線吸收劑。
如第4圖所示,第3圖所示之化妝料添加劑1亦可含有被覆多孔粒子2外表面之硬化物被膜43。構成被膜43之硬化物可舉例如:聚矽氧硬化物、氧化矽系硬化物,以提升伸展性之觀點而言,較佳可舉出聚矽氧硬化物,以降低環境負荷之觀點而言,較佳可舉出氧化矽系硬化物。硬化物被膜43、以及在細孔5內密封有機系光能量線吸收劑3之硬化物41,例如,若被膜43為聚矽氧硬化物則為一體,若被膜43為氧化矽系硬化物則為不同個體。
如第5圖至如第8圖所示,就其他態樣而言,該化妝料添加劑1係具有被填充於細孔5內之屬於氧化矽系化合物的硬化物4之氧化矽系硬化物42。
如第5圖所示,化妝料添加劑1係在細孔5內具有有機系光能量線吸收劑3及氧化矽系硬化物42形成一體的1相。在第5圖所示之1相中,氧化矽系硬化物42含有有機系光能量線吸收劑。此外,雖然未圖示,化妝料添加劑1亦可含有由有機系光能量線吸收劑3所構成之相(吸收相)及由氧化矽系硬化物42所構成之相(硬化相)的2相。
如第6圖所示,第5圖所示之化妝料添加劑1可進一步含有被覆多孔粒子2外表面之硬化物被膜43。構成被膜43之硬化物可舉例如:聚矽氧硬化物、氧化矽系硬化物,以提升伸展性之觀點而言較佳可舉出聚矽氧硬化物,以降低環境負荷之觀點而言較佳可舉出氧化矽系硬化物。硬化物被膜43、及在細孔5內密封有機系光能量線吸收劑3之氧化矽系硬化物42,例如,若被膜43為聚矽氧硬化物則為不同個體,若被膜43為氧化矽系硬化物則為一體。
如第7圖所示,在細孔5內亦可填充聚矽氧硬化物41及氧化矽系硬化物42。聚矽氧硬化物41及氧化矽系硬化物42係密封有機系光能量線吸收
劑(第7圖中未圖示)。例如,氧化矽系硬化物42與有機系光能量線吸收劑形成為一體。氧化矽系硬化物42係存在於細孔5之深部,聚矽氧系硬化物41係存在於氧化矽系硬化物42之外部。聚矽氧系硬化物41係露出於外部。聚矽氧系硬化物41係存在於細孔5之淺部。
如第8圖所示,第7圖所示之化妝料添加劑1亦可含有被覆多孔粒子2外表面之硬化物被膜43。硬化物被膜43例如包含聚矽氧系硬化物、氧化矽系硬化物。硬化物被膜43、及配置於氧化矽系硬化物42之外部之硬化物41,例如,若硬化物41為聚矽氧硬化物則為不同個體,若硬化物為氧化矽系硬化物則為一體。
此外,第4圖、第6圖及第8圖所示之硬化物被膜43如各圖所示可被覆多孔粒子2之外表面全部,或是,雖未圖示,亦可僅被覆多孔粒子2之外表面一部分。
上述各態樣可根據下述說明之製造方法中的硬化性矽材料摻配量等而適當地選擇。又,上述各態樣可不明確嚴格地進行區別。
接著,說明該化妝料添加劑之製造方法。
化妝料添加劑之製造方法具備:摻配多孔粒子、有機系光能量線吸收劑、及含矽硬化性矽原料之步驟;及使硬化性矽材料硬化,藉由該硬化物而於多孔粒子內密封有機系光能量線吸收劑之步驟。
含矽硬化性矽原料可舉例如上述聚矽氧組成物、水解性氧化矽系化合物等。
此外,氧化矽系化合物為有機矽烷系化合物時,氧化矽系化合物可調製為含有有機矽烷系化合物及觸媒之有機矽烷組成物。有機矽烷組成物可舉例如:不含聚矽氧油且含有有機矽烷系化合物及觸媒之第1有機矽烷組成物、以及例如含有聚矽氧油及有機矽烷系化合物及觸媒之第2有機矽烷組成物。
觸媒可舉出上述金屬烷氧化物等金屬系觸媒,可舉例如鈦烷氧化物,較佳可舉出四丁氧化鈦等。相對於有機矽烷系化合物100質量份,觸媒之摻配份數例如為1質量份以上,又,例如為25質量份以下。相對於有機矽烷系化合物100質量份,含有於第1有機矽烷組成物之觸媒之摻配份數較佳為5質量份以上,較佳為15質量份以下。相對於有機矽烷系化合物100質量份,含有於第2有機矽烷組成物之觸媒之摻配份數較佳為15質量份以上,較佳為22.5質量份以下。
聚矽氧油係被含有於第2有機矽烷組成物。相對於有機矽烷系化合物及聚矽氧油總量,聚矽氧油之比例例如為0.1質量%以上,較佳為0.5質量%以上,更佳為1.0質量%以上,又更佳為1.5質量%以上,又,例如為10質量%以下,較佳為5質量%以下,更佳為3質量%以下。聚矽氧油在硬化時會從氧化矽層分離(或相分離),並展現氧化矽系硬化物之非黏著性,藉此可進一步提升化妝料添加劑之滑溜性,藉此可進一步提升化妝料添加劑之伸展性。因此,可省略實施後述第3方法中的第5步驟。
此外,即使氧化矽系化合物為有機矽烷系化合物時,其硬化物成為氧化矽時,該有機矽烷系化合物亦被分類為氧化矽系化合物。
接著,化妝料添加劑之製造方法可舉例如:以聚矽氧硬化物密封有機系光能量線吸收劑之第1方法;以氧化矽系硬化物密封有機系光能量線吸收劑之第2方法。該等可單獨使用或併用。
又,該製造方法可舉出於多孔粒子內密封有機系光能量線吸收劑之步驟後,由硬化物形成被覆多孔粒子外表面之硬化皮膜之第3方法。以下依序說明第1方法至第3方法。
第1方法係依序具備第1步驟及第2步驟。
在第1步驟中摻配多孔粒子、有機系光能量線吸收劑、常溫硬化型聚矽氧組成物。
第1步驟可舉例如:對於多孔粒子一次性摻配有機系光能量線吸收劑及常溫硬化型聚矽氧組成物之1階段法、及對於多孔粒子依序摻配有機系光能量線吸收劑及常溫硬化型聚矽氧組成物之2階段法。
首先,說明1階段法。
1階段法具體而言為將有機系光能量線吸收劑及常溫硬化型聚矽氧組成物一次性擔持於多孔粒子之方法。
該1階段法中,首先,摻配有機系光能量線吸收劑及常溫硬化物聚矽氧組成物,再調製含有該等的混合液。具體而言,使有機系光能量線吸收劑溶解或分散於常溫硬化型聚矽氧組成物中。
此外,使有機系光能量線吸收劑分散於常溫硬化型聚矽氧組成物中時,有機系光能量線吸收劑之尺寸較佳為以未達多孔粒子之細孔徑之方式設定分散條件。
混合液中的有機系光能量線吸收劑之比例例如為10質量%以上,較佳為20質量%以上,更佳為30質量%以上,又,例如為70質量%以下,較佳為60質量%以下,更佳為50質量%以下。
又,混合液中的常溫硬化型聚矽氧組成物之比例例如為30質量%以上,較佳為40質量%以上,更佳為50質量%以上,又,例如為90質量%以下,較佳為80質量%以下,更佳為70質量%以下。
接著,摻配多孔粒子及混合液。具體而言,於多孔粒子摻配混合液。藉此,於多孔粒子擔持混合液(有機系光能量線吸收劑及常溫硬化型聚矽氧組成物)。
此時,混合液之摻配容積較佳為以未達多孔粒子之可吸油容積之方式摻配多孔粒子及混合液。若混合液之摻配容積成為多孔粒子之可吸油容積以上時,則有一部分之有機系光能量線吸收劑及硬化物存在於化妝料添加劑之粒子表面,導致由溶劑所致之洗出率變高的情形。
相對於多孔粒子100質量份,混合液之質量份數例如為80質量份以上,較佳為100質量份以上,又,例如為250質量份以下,較佳為200質量份以下,更佳為180質量份以下。
相對於多孔粒子100質量份,有機系光能量線吸收劑之質量份數例如為50質量份以上,較佳為60質量份以上,更佳為70質量份以上,又,例如為150質量份以下,較佳為120質量份以下,更佳為100質量份以下。
藉此,使混合液吸入於多孔粒子之細孔。
此外,混合液中之有機溶劑係在後述之接續的第2步驟中的常溫硬化型聚矽氧組成物之硬化(硬化物之形成)前,從常溫硬化型聚矽氧組成物去除。
接著,說明2階段法。
2階段法具體而言,首先,摻配有機系光能量線吸收劑及多孔粒子,其後摻配該等及常溫硬化型聚矽氧組成物。詳細而言,2階段法係首先使有機系光能量線吸收劑擔持於多孔粒子,其後使常溫硬化型聚矽氧組成物擔持於多孔粒子之方法。
2階段法中,首先,第1階段係摻配多孔粒子及有機系光能量線吸收劑。藉此,於多孔粒子擔持有機系光能量線吸收劑。
更具體而言,若有機系光能量線吸收劑為液狀,可將有機系光能量線吸收劑直接摻配於多孔粒子,惟,為了均勻地擔持於細孔,以溶劑稀釋作為
低黏度液體並將該等攪拌混合。藉此,使有機系光能量線吸收劑吸入(吸收)於多孔粒子之細孔內。
另一方面,若有機系光能量線吸收劑為固體狀,則使有機系光能量線吸收劑以溶劑溶解或分散而調製有機系光能量線吸收劑液,接著,將該有機系光能量線吸收劑液摻配於多孔粒子,並將該等攪拌混合。
又另一方面,即使有機系光能量線吸收劑為液狀,為了迅速地擔持於多孔粒子,可藉由溶劑稀釋液狀有機系光能量線吸收劑而成為低黏度。亦即,在攪拌效果較弱的情形等中,有效的是調製液狀有機系光能量線吸收劑之稀釋液並將稀釋液摻配(擔持)於化妝料添加劑。
溶劑可舉出在常溫硬化型聚矽氧組成物所例示之有機溶劑,較佳可舉出與常溫硬化型聚矽氧組成物所含有有機溶劑相同之有機溶劑。
有機系光能量線吸收劑液之質量份數係以其總容積未達多孔粒子之可吸油容積之方式設定,具體而言,相對於多孔粒子100質量份例如為80質量份以上,較佳為100質量份以上,又,為120質量份以上,又,例如為150質量份以下。有機系光能量線吸收劑液之質量份數在其總容積為多孔粒子之可吸油容積以上時,在後述溶劑去除後,一部分有機系光能量線吸收劑以單體狀態存在於化妝料添加劑之粒子表面,可提升溶劑的洗出率。
有機系光能量線吸收劑液中的有機系光能量線吸收劑之比例例如為50質量%以上,較佳為60質量%以上,又,上述攪拌效率較高時,較佳為70質量%以上,又,例如為90質量%以下,較佳為80質量%以下。
藉此,有機系光能量線吸收劑液被吸入於多孔粒子之細孔內。有機系光能量線吸收劑液被擔持於多孔粒子。
其後,從吸入有機系光能量線吸收劑液之多孔粒子去除溶劑。具體而言,將吸入有機系光能量線吸收劑液之多孔粒子在常溫放置24小時以上。
或者是,將吸入有機系光能量線吸收劑液之多孔粒子在100℃以下範圍加熱至有機溶劑的蒸氣不會產生。藉此,於多孔粒子之細孔內可僅吸入有機系光能量線吸收劑。而獲得僅吸入有機系光能量線吸收劑之多孔粒子。
其後,第2階段係摻配上述多孔粒子(吸入有機系光能量線吸收劑之多孔粒子)及常溫硬化型聚矽氧組成物。藉此,於多孔粒子更擔持常溫硬化型聚矽氧組成物。因此,多孔粒子係擔持有機系光能量線吸收劑及常溫硬化型聚矽氧組成物兩者。在多孔粒子之細孔內共存有有機系光能量線吸收劑及常溫硬化型聚矽氧組成物。若常溫硬化型聚矽氧組成物之摻配容積為吸入有機系光能量線吸收劑之多孔粒子之可吸油容積以上(或者是,常溫硬化型聚矽氧組成物及有機系光能量線吸收劑之總摻配容積為未吸入有機系光能量線吸收劑之多孔粒子之可吸油容積以上)時,一部分有機系光能量線吸收劑及聚矽氧硬化物變成存在於粒子表面,而有由溶劑所致之洗出率變高之情形。
相對於多孔粒子(吸入有機系光能量線吸收劑之多孔粒子)100質量份,常溫硬化型聚矽氧組成物之質量份數例如為5質量份以上,較佳為10質量份以上,又,例如為60質量份以下,較佳為50質量份以下。
藉由上述1階段法或2階段法實施第1步驟。
在1階段法及2階段法中,以降低製造工作時數之觀點而言,較佳為1階段法。另一方面,以使有機系光能量線吸收劑高濃度地擔持於多孔粒子之觀點而言,較佳為2階段法。
其後,實施第2步驟。
第2步驟中,將吸入常溫硬化型聚矽氧組成物之多孔粒子例如在常溫放置。
放置時間無特別限定,為可使常溫硬化型聚矽氧組成物所含之有機溶劑餾除(去除),並且,可使第1寡聚物及第2寡聚物硬化之時間,具體而言
例如,30分鐘以上,較佳為1小時以上,更佳為10小時以上,又更佳為20小時以上,又,例如為100小時以下。此外,以謀求縮短第2步驟時間之觀點而言,亦可將吸入常溫硬化型聚矽氧組成物之多孔粒子例如在100℃以下加熱例如1小時以上5小時以下而實施第2步驟。
藉此進行第1寡聚物及第2寡聚物之硬化反應。
與此同時,若多孔粒子為氧化矽系粒子或纖維素系粒子,較佳為使存在於多孔粒子表面之羥基進行脫水反應,使多孔粒子與第1寡聚物及第2寡聚物形成化學鍵。
於此同時或在上述步驟之前,可將由第1寡聚物及第2寡聚物之烷氧基所產生的醇與有機溶劑一起被去除(餾除)。
藉此,使常溫硬化型聚矽氧組成物常溫硬化,而調製常溫硬化型聚矽氧組成物的硬化物。藉由該硬化物而密封擔持於多孔粒子表面之有機系光能量線吸收劑。亦即,該硬化物係在多孔粒子之細孔內形成密封有機系光能量線吸收劑之密封體。
該硬化物例如為硬質。根據JIS K 5600-5-4(1999)年所測定的硬化物所構成被膜之鉛筆硬度例如為H以上,較佳為2H以上,更佳為3H以上,又更佳為4H以上,特佳為5H以上。
藉此,製造含有多孔粒子及有機系光能量線吸收劑及硬化物之化妝料添加劑。
第2A圖至第2C圖係描繪以2階段法實施第1步驟,接著實施第2步驟之化妝料添加劑之製造步驟的剖面圖。
在2階段法中,如第2A圖所示,第1階段首先準備多孔粒子2。多孔粒子2係具有相當於上述細孔徑之細孔5。
接著,如第2B圖所示,使有機系光能量線吸收劑3吸入於多孔粒子2之細孔5內。有機系光能量線吸收劑3係附著於細孔5之內表面。又,在細孔5中亦存在硬化物4所形成之空隙(邊界)6。
其後,第2階段係進一步使常溫硬化型聚矽氧組成物吸入於細孔5內,並使其常溫硬化,如第2C圖或第3圖所示,形成屬於硬化物4之聚矽氧硬化物41。硬化物4係密封有機系光能量線吸收劑3。
藉此,製造具備多孔粒子2、有機系光能量線吸收劑3、及聚矽氧硬化物41之化妝料添加劑1。
如第2C圖所示,該化妝料添加劑1可在細孔5內具有由有機系光能量線吸收劑3所構成之相(吸收相)、及由硬化物4所構成之相(硬化相)的2相,又,如第3圖所示,亦可為1相。此是起因於有機系光能量線吸收劑可溶解於聚矽氧組成物。
又,第3圖係描繪以1階段法實施第1步驟,接著,實施第2步驟而獲得之化妝料添加劑的剖面圖。
在1階段法中,首先,準備如第2A圖所示之具有細孔5之多孔粒子2。
接著,將含有有機系光能量線吸收劑及常溫硬化型聚矽氧組成物之混合液一次性吸入於細孔5內,其後,使混合液中之常溫硬化型聚矽氧組成物硬化,如第3圖所示,形成硬化物4。該硬化物4中,有機系光能量線吸收劑被(第3圖未圖示)均勻地分散。
該化妝料添加劑1係於細孔5內具有由有機系光能量線吸收劑3及硬化物4所構成之1相(吸收硬化相)。
據此,該化妝料添加劑1係於多孔粒子2之細孔5內吸入有機系光能量線吸收劑3後,藉由硬化物4密封由有機系光能量線吸收劑3(細孔5)。
第2方法係依序具備第3步驟及第4步驟。
在第3步驟中,摻配多孔粒子、有機系光能量線吸收劑、及硬化性矽原料。
第3步驟可舉例如對於多孔粒子一次性摻配有機系光能量線吸收劑及硬化性矽原料之1階段法;對於多孔粒子依序摻配有機系光能量線吸收劑及硬化性矽原料之2階段法。
首先,說明1階段法。
在1階段法中,硬化性矽原料可舉例如氧化矽系化合物,較佳為有機矽烷組成物(第1有機矽烷組成物)。有機矽烷組成物所含有有機矽烷系化合物係具有較矽酸鹽更優異的對於有機系光能量線吸收劑的親和性。因此,可調製均勻的第2混合液(後述)。
在1階段法中,摻配有機系光能量線吸收劑及硬化性矽原料。具體而言,使有機系光能量線吸收劑溶解或分散於含有液狀有機矽烷系化合物及觸媒之有機矽烷組成物(第1有機矽烷組成物)。藉此,調製含有有機系光能量線吸收劑及有機矽烷系化合物之第2混合液。
第2混合液中的有機系光能量線吸收劑之比例例如為10質量%以上,較佳為25質量%以上,又,例如為80質量%以下,較佳為50質量%以下。第2混合液中的有機矽烷系化合物之比例例如為20質量%以上,較佳為50質量%以上,又,例如為90質量%以下,較佳為75質量%以下。
接著,摻配多孔粒子及第2混合液。具體而言為於多孔粒子摻配第2混合液。藉此,使第2混合液(有機系光能量線吸收劑、有機矽烷系化合物及觸媒)擔持於多孔粒子。
此時,第2混合液之摻配容積較佳為以未達多孔粒子之可吸油容積之方式,摻配多孔粒子及第2混合液。藉此,於多孔粒子擔持第2混合液。
相對於多孔粒子100質量份,第2混合液之質量份數例如為80質量份以上,較佳為120質量份以上,又,例如為250質量份以下,較佳為200質量份以下,更佳為180質量份以下。相對於多孔粒子100質量份,有機系光能量線吸收劑之質量份數係與第1方法中相同。
藉此,第2混合液被吸入於多孔粒子之細孔。將第2混合液例如在常溫(25℃)混合。具體而言,將第2混合液攪拌例如10分鐘以上,較佳為30分鐘以上,又,例如為3小時以下,較佳為2小時以下。
又,1階段法可舉例如下述方法:摻配多孔粒子及非常過剩之第2混合液而調製漿體,在漿體中使第2混合液一部分吸入於多孔粒子之細孔直到吸附平衡為止,其後,從殘餘之第2混合液分離上述多孔粒子(亦即,濕式法)。
濕式法中,相對於多孔粒子100質量份,第2混合液之摻配份數例如為250質量份以上,較佳為500質量份以上,更佳為750質量份以上,又,例如為3000質量份以下,較佳為1500質量份以下。
殘餘之第2混合液之分離方法可舉例如過濾等固液分離方法。
接著,說明2階段法。
2階段法,具體而言,首先摻配有機系光能量線吸收劑及多孔粒子,其後摻配該等及硬化性矽原料。詳細而言,2階段法係首先使有機系光能量線吸收劑擔持於多孔粒子,其後使氧化矽系化合物擔持於多孔粒子之方法。
2階段法中的第1階段係與上述第1方法之第1步驟中的2階段法中的第1階段相同。
在第1階段後,第2階段係摻配吸入有機系光能量線吸收劑之多孔粒子、及氧化矽系化合物。
氧化矽系化合物可為矽酸鹽及有機矽烷系化合物之任一者。此外,氧化矽系化合物為矽酸鹽時,可將矽酸鹽溶解於水並調製矽酸鹽水溶液。相對於
水100質量份,矽酸鹽之質量份數例如為1質量份以上,較佳為3質量份以上,又,例如為25質量份以下,較佳為10質量份以下。使用矽酸鹽水溶液時,係摻配吸入有機系光能量線吸收劑之多孔粒子、及矽酸鹽水溶液,並將該等混合。
相對於多孔粒子100質量份,氧化矽系化合物之質量份數例如為10質量份以上,較佳為50質量份以上,又,例如為1000質量份以下,較佳為250質量份以下。
藉由上述1階段法或2階段法實施第3步驟。
在1階段法及2階段法中,以降低製造工作時數之觀點而言,較佳為1階段法。
另一方面,以有機系光能量線吸收劑可高濃度地擔持於多孔粒子之觀點、及可使用親水性(水溶性)矽酸鹽並降低環境負擔之觀點而言,較佳為2階段法。
其後,實施第4步驟。
在第4步驟中,將氧化矽系化合物水解並使其進行縮合反應,而在細孔內生成氧化矽系硬化物。
若氧化矽系化合物為矽酸鹽,則例如將酸摻配於矽酸鹽(具體而言,矽酸鹽水溶液)。另一方面,若氧化矽系化合物為有機矽烷系化合物,則加熱有機矽烷系化合物(有機矽烷組成物)(較佳為第1有機矽烷組成物)。較佳為,將酸摻配於矽酸鹽。若將酸摻配於矽酸鹽,則不需加熱矽酸鹽,因此可抑制起因於加熱有機系光能量線吸收劑導致光能量線吸收性能的降低。
酸為水解反應之觸媒。酸可舉例如硫酸等無機酸;有機酸,較佳可舉出無機酸。又,酸液可調製為經水稀釋之酸水溶液。
以使相對於矽酸鹽中的氧化金屬(具體而言為矽酸鈉中的氧化鈉)之酸當量比例如成為1之方式而對矽酸鹽摻配酸。
又,酸之摻配例如可分為複數次,較佳為分為2次實施。例如在第1次摻配使氧化矽系硬化物堆積於細孔內,並藉由第2次摻配,完成矽酸鹽之水解反應。又,具體而言,在第1次酸摻配中使矽酸鹽部分中和,並藉由第2次酸摻配使矽酸鹽完全中和。相對於酸的全摻配量,第1次之摻配比例例如為50%以上,較佳為60%以上,又,例如為90%以下,較佳為70%以下。
第1次之摻配時間例如為1小時以上,較佳為5小時以上,又,為10小時以下。第2次摻配時間例如為1分鐘以上,較佳為5分鐘以上,又,例如為30分鐘以下,較佳為15分鐘以下。
此外,使用矽酸鹽水溶液時,可在水解反應後,將化妝料添加劑例如藉由過濾等固液分離,而從藉由酸中和後之矽酸鹽水溶液回收化妝料添加劑。
摻配酸時之溫度為無特別限定,例如為20至40℃,具體而言為常溫。
有機矽烷系化合物之加熱溫度例如為50℃以上,較佳為60℃以上,更佳為70℃以上,又,例如為100℃以下,較佳為90℃以下。
另一方面,加熱時間例如為4小時以上,較佳為8小時以上,更佳為12小時以上,又,例如為100小時以下。
該硬化物例如為硬質。根據JIS K 5600-5-4(1999)年所測定的硬化物所構成被膜之鉛筆硬度例如為H以上,較佳為2H以上,更佳為3H以上,又更佳為4H以上,特佳為5H以上。
藉此,於多孔粒子之細孔內填充密封有機系光能量線吸收劑之硬化物,而獲得化妝料添加劑。
化妝料添加劑可因應所需洗淨及乾燥。
第5圖係描繪以1階段法實施第3步驟,接著以實施第4步驟之第2方法所得之化妝料添加劑的剖面圖。
又,以2階段法實施第3步驟之態樣係記載於第2A圖至第2B圖,又,實施第4步驟之態樣為第2C圖的內容所示。
第3方法係具備第1步驟及第2步驟及/或第3步驟及第4步驟、以及第5步驟。
在第5步驟中,於第1方法之第2步驟之後及/或第2方法之第4步驟後,由硬化物形成化妝料添加劑中被覆多孔粒子之外表面之硬化物被膜。以獲得優異強度之觀點而言,硬化物可舉例如聚矽氧硬化物、氧化矽系硬化物,以獲得優異伸展性、優異撥水性及良好觸感獲得觀點而言,較佳可舉出屬於常溫硬化性聚矽氧組成物的硬化物之聚矽氧硬化物。又,非微塑膠品(可抑制微塑膠產生之化妝料添加劑)且伸展性優異之化妝料添加劑中的硬化物,較佳可舉出第2有機矽氧烷組成物的硬化物。
硬化物為聚矽氧硬化物時,摻配第2步驟或第4步驟後之化妝料添加劑(具體而言較佳為於細孔內含有有機系光能量線吸收劑及硬化物之多孔粒子)、及聚矽氧組成物(常溫硬化型聚矽氧組成物)。
接著,使聚矽氧組成物進行硬化反應(縮合反應),而生成聚矽氧硬化物。若聚矽氧組成物為常溫硬化型聚矽氧組成物,則進行放置。放置時間係與第1方法之第2步驟相同。此外,以謀求縮短第5步驟時間之觀點而言,可將吸入常溫硬化型聚矽氧組成物之多孔粒子例如在100℃以下加熱例如1小時以上5小時以下,而實施第2步驟。
硬化物為氧化矽系硬化物時,摻配第2步驟或第4步驟後之化妝料添加劑、及有機矽烷組成物。有機矽烷組成物可舉例如第1有機矽烷組成物、
第2有機矽烷組成物,以提升化妝料添加劑之伸展性之觀點而言,較佳可舉出第2有機矽烷組成物。
接著,使氧化矽系化合物之有機矽烷組成物進行硬化反應(縮合反應),而生成氧化矽系硬化物。具體而言,加熱吸入有機矽烷組成物之多孔粒子。加熱溫度例如為50℃以上,較佳為60℃以上,更佳為70℃以上,又,例如為100℃以下,較佳為90℃以下。另一方面,加熱時間例如為4小時以上,較佳為8小時以上,更佳為12小時以上,又,例如為100小時以下。
藉由第3方法而形成作為被膜之被覆多孔粒子外表面之硬化物。
相對於上述步驟後之多孔粒子100質量份,硬化物被膜之質量份數例如為0.01質量份以上,較佳為0.1質量份以上,又,例如為25質量份以下,較佳為5質量份以下。
硬化物被膜係作用為撥水被膜,故具有該硬化物被膜之化妝料添加劑係撥水性優異且觸感良好。
第4圖及第6圖表示藉由第3方法獲得之化妝料添加劑的剖面圖。
具體而言,在第4圖描繪實施第1步驟及第2步驟,以聚矽氧硬化物41密封多孔粒子2之細孔5內,在第5步驟中以被膜43被覆多孔粒子2外表面之態樣。
又,在第6圖描繪實施第3步驟及第4步驟並以氧化矽系硬化物42密封多孔粒子2之細孔5內,在第5步驟以被膜43被覆多孔粒子2外表面之態樣。
此外,上述說明中係區別第3方法與第1方法或第2方法。然而,除了例如藉由實施第1方法而填充多孔粒子之細孔以外,亦可合併實施多孔粒子外表面之被覆。亦即,容許藉由實施第1方法或第2方法並同時實施第3方法。
又,在第7圖及第8圖之態樣中,分別於多孔粒子2之細孔5之深部及淺部中分別存在氧化矽系硬化物42及聚矽氧硬化物41,但該等配置並未圖示,也可以相反。
又,雖然未圖示,第6圖中的氧化矽系硬化物42從細孔5突出,另一方面,聚矽氧硬化物41可被覆多孔粒子2之外表面之全部或一部分。
其後,多孔粒子在藉由因硬化物(特別是,硬化物被膜)作用為黏合劑而使多孔粒子凝集的情形中,為了解除上述凝集,可藉由碎解而解除凝集狀態。具體而言可藉由噴射磨機等而碎解化妝料添加劑。
藉此,製造含有多孔粒子、有機系光能量線吸收劑、及硬化物之化妝料添加劑。
如此所得之化妝料添加劑係添加於要求光能量線吸收之化妝料基劑,並使用為化妝料。
化妝料為具有光能量線吸收性能之化妝料,該化妝料可舉例如為防曬劑、防曬乳液、防曬乳劑、防曬凝膠、防曬2層分離型等防曬化妝料;粉底、遮瑕膏、腮紅、白粉(白粉、蜜粉、遮瑕粉)、潤色修飾乳、基底料、BB乳劑、眼色膏、口紅等化妝用化妝料;乳液、乳劑、美容液、隔離乳劑等護膚化妝料等。較佳可舉出防曬化妝料、化妝用化妝料(具體而言為粉底)。此外,添加有化妝料添加劑之化妝料可調製為化妝料組成物。
接著,於該化妝料添加劑中,多孔粒子係吸入有機系光能量線吸收劑,又,藉由硬化物在多孔粒子內密封該有機系光能量線吸收劑。因此可抑制有機系光能量線吸收劑之漏出。亦即,有機系光能量線吸收劑之漏出抑制性優異。因此,化妝料添加劑,甚至是添加其之化妝料係光能量線吸收效果優異。
又,該化妝料添加劑係含有特定聚矽氧組成物的硬化物之聚矽氧硬化物,故伸展性優異。特別是聚矽氧組成物含有聚矽氧油時,聚矽氧油在硬化物表面局部化,因此,特別是伸展性優異且觸感良好。
另一方面,化妝料添加劑含有氧化矽系硬化物時,可抑制微塑膠產生。因此可降低環境負荷。
特別是,若多孔粒子為氧化矽系粒子且硬化物為氧化矽系硬化物,則該等係親和性優異。因此,化妝料添加劑的強度優異。再者,氧化矽系粒子及氧化矽系硬化物皆可抑制微塑膠產生。因此,化妝料添加劑係強度優異且可降低環境負荷(具體而言為實施例10至13及21)。
另一方面,若密封有機系光能量線吸收劑之硬化物為氧化矽系硬化物且構成被膜之硬化物為聚矽氧硬化物,則化妝料添加劑可平衡地具備微塑膠的產生抑制與伸展性及撥水性(具體而言為實施例14至20)。
又,在該化妝料添加劑之製造方法中,若將常溫硬化型聚矽氧組成物在常溫硬化,則可抑制有機系光能量線吸收劑起因於加熱所致之光能量線吸收性能降低。
又,若將氧化矽系化合物(具體而言為矽酸鹽)在酸觸媒下於常溫水解並生成氧化矽(氧化矽硬化物),則可抑制有機系光能量線吸收劑起因於加熱所致之光能量線吸收性能降低。
又,聚矽氧組成物係可含有第1寡聚物及聚矽氧油作為必須成分,並含有第2寡聚物作為任意成分。
又,在上述一例中係準備1液型常溫硬化型聚矽氧組成物,但例如可準備2液型常溫硬化型聚矽氧組成物。例如,分別調製含有第1寡聚物之A液、及含有觸媒及有機溶劑之B液。
此外,在上述一例所說明化妝料添加劑之製造方法中,在第1步驟中摻配常溫硬化型聚矽氧組成物,並在第2步驟,將常溫硬化型聚矽氧組成物常溫硬化,但不限定於此,例如,可在第1步驟中摻配2液型加熱硬化型聚矽氧組成物(A液及B液)(可加熱硬化之硬化型聚矽氧組成物),並在第2步驟藉由加熱而硬化2液型加熱硬化型聚矽氧組成物。
(實施例)
以下記載中所使用之摻配比例(含有比例)、物性值、參數等具體數值係記載於上述「實施形態」,可取代為與該等對應之摻配比例(含有比例)、物性值、參數等該記載之上限值(「以下」、「未達」所定義之數值)或下限值(「以上」、「超過」所定義之數值)。又,以下記載中,在未特別說明下「份」及「%」為質量基準。
<常溫硬化型聚矽氧組成物之調製例>
調製例1
根據表1所記載的處方調製出常溫硬化型聚矽氧組成物。具體而言,於200ml玻璃容器摻配第1寡聚物6.8份、第2寡聚物27.4份、聚矽氧油1.8份、溶劑54.0份、觸媒10.0份,使用磁力攪拌器在常溫攪拌20分鐘,而調製出常溫硬化型聚矽氧組成物。
此外,相對於硬化前之常溫硬化型聚矽氧組成物之質量,該常溫硬化型聚矽氧組成物常溫硬化時的硬化物之質量比例為30.5質量%。又,將常溫硬化型聚矽氧組成物塗布於根據JIS H 4000之試驗用鋁板表面並在23℃靜置24小時,去除有機溶劑及水解生成物後的硬化物所構成的被膜之鉛筆硬度為5H。
以下表示原料成分之詳細內容。
第1寡聚物:X-40-9250(式(4)中b為8、c為4、d為4之甲基系聚矽氧烷氧基寡聚物(第1寡聚物),信越化學工業公司製)。
第2寡聚物:KR-500(式(7)中g為10、h為4之甲基系聚矽氧烷氧基寡聚物(第2寡聚物),信越化學工業公司製)。
聚矽氧油:KF-96-1000cs(聚二甲基矽氧烷,動黏度(25℃):1000mm2/s,信越化學工業公司製)。
有機溶劑:2-丙醇(20℃中的蒸氣壓4kPa)。
觸媒:D-25(四正丁氧化鈦(IV),信越化學工業公司製)。
矽酸鈉:水解性矽酸鹽,3號矽酸鈉,富士化學公司製。
四乙氧基矽烷:水解性有機矽烷系化合物,TEOS,乙基矽酸鹽28(Colcoat公司製),硬化後生成之氧化矽28重量%。
四甲氧基矽烷之寡聚物:水解性有機矽烷系化合物,平均聚合度7,甲基矽酸鹽53(Colcoat公司製),硬化後生成之氧化矽53重量%。
<多孔粒子及有機系紫外線吸收劑的準備>
多孔粒子係準備表2所記載之4種類氧化矽系粒子、及表4所記載之吸油量250mL/100g之1種類纖維素粒子(大東化成工業公司製CELLULOBEADS USF)。
表3至表5所記載有機系紫外線吸收劑係準備EHMC(UVB吸收劑)及阿伏苯宗(UVA吸收劑)作為。
表5所記載之硬化性矽原料係分別準備矽酸鈉(水解性矽酸鹽)、及四乙氧基矽烷(水解性有機矽烷系化合物)、四甲氧基矽烷之寡聚物(水解性有機矽烷系化合物)。
<化妝料添加劑之製造>
<以2階段法實施第1步驟之化妝料添加劑之製造>
實施例1
以表3所記載的處方,使有機系紫外線吸收劑溶解於2-丙醇,而調製出有機系紫外線吸收劑之2-丙醇溶液,亦即,有機系紫外線吸收劑液。
接著,以表3所記載之處方將氧化矽系粒子饋入於攪拌機(KAWATA公司製Super mixer Piccolo),一邊以300rpm攪拌,一邊花費2分鐘滴入有機系紫外線吸收劑液,繼續攪拌5分鐘並混合至均勻為止(第1階段)。在第1階段中,有機系紫外線吸收劑液全部吸收於氧化矽系粒子。藉此,獲得吸入有機系紫外線吸收劑液之氧化矽系粒子。
接著,將氧化矽系粒子在23℃靜置1天使2-丙醇揮散(去除)。藉此,於氧化矽系粒子之細孔內僅吸入有機系紫外線吸收劑,亦即,獲得僅擔持有機系紫外線吸收劑之氧化矽系粒子。
接著,將擔持有有機系紫外線吸收劑之氧化矽系粒子饋入於攪拌機,將常溫硬化型聚矽氧組成物花費2分鐘滴入表3所記載之量,繼續攪拌5分鐘並混合至均勻為止(第2階段)。
接著,在23℃靜置2天,一邊使常溫硬化型聚矽氧組成物所含有之2-丙醇揮散,一邊使常溫硬化型聚矽氧組成物常溫硬化(第2步驟)。藉此,獲得常溫硬化型聚矽氧組成物的硬化物。於氧化矽系粒子擔持有機系紫外線吸收劑,並製造藉由硬化物密封有機系紫外線吸收劑之化妝料添加劑。
其後,以噴射磨機(SEISHIN ENTERPRISE公司製A-O噴射磨機)碎解化妝料添加劑。
<以2階段法實施第1步驟之化妝料添加劑之製造>
實施例2、5及6
除了根據表3的記載變更處方以外,其餘與實施例1同樣地處理而得到化妝料添加劑。
比較例1
除了根據表3的記載未摻配常溫硬化型聚矽氧組成物以外,其餘與實施例1同樣地處理而得到化妝料添加劑。
簡單來說,在第1步驟之2階段法中實施第1階段,但不實施第2階段,且未實施第2步驟。亦即,比較例1之化妝料添加劑不含有硬化物。
<以1階段法實施第1步驟之化妝料添加劑之製造>
實施例3、4、7及8
根據表3記載摻配有機系紫外線吸收劑及常溫硬化型聚矽氧組成物,而調製出含有有機系紫外線吸收劑及常溫硬化型聚矽氧組成物之混合液。該混合液中,有機系紫外線吸收劑溶解於常溫硬化型聚矽氧組成物中。
接著,以表3所記載之處方將氧化矽系粒子饋入於攪拌機(KAWATA公司製Super mixer Piccolo),將氧化矽系粒子一邊以300rpm攪拌,一邊以表3所記載之處方將混合液花費2分鐘滴入於氧化矽系粒子,繼續攪拌5分鐘並混合至均勻為止。藉此,使混合液被全部吸收於氧化矽系粒子。亦即,獲得吸收混合液之氧化矽系粒子(第1步驟)。
接著,該將氧化矽系粒子在23℃靜置2天,使2-丙醇揮散,並使常溫硬化型聚矽氧組成物常溫硬化(第2步驟)。藉此,獲得常溫硬化型聚矽氧組成物的硬化物。製造出藉由硬化物密封有機系紫外線吸收劑之化妝料添加劑。
其後,以噴射磨機(SEISHIN ENTERPRISE公司製A-O噴射磨機)碎解化妝料添加劑。
比較例2至比較例7
如表3所記載,將有機系紫外線吸收劑直接作為比較例2至比較例3,將氧化矽系粒子直接作為比較例4至比較例7。
<以2階段法實施第1步驟之化妝料添加劑之製造>
實施例9
除了摻配處方根據表4以外,其餘與實施例1相同地施作而製造化妝料添加劑。
比較例8
除了根據表4記載未摻配常溫硬化型聚矽氧組成物以外,其餘與實施例9相同地處理,而得到化妝料添加劑。
簡單來說,在第1步驟之2階段法中實施第1階段,但不實施第2階段,且未實施第2步驟。亦即,比較例8之化妝料添加劑之製造中未摻配常溫硬化型聚矽氧組成物,因此,化妝料添加劑不含有硬化物。
<實施使用矽酸鈉之2階段法之第3步驟及第4步驟之化妝料添加劑之製造>
實施例10及11
(第3步驟之第1階段)
以表5所記載處方使有機系紫外線吸收劑溶解於2-丙醇,而調製出有機系紫外線吸收劑之2-丙醇溶液,亦即,有機系紫外線吸收劑液。
接著,以表5所記載之處方將氧化矽系粒子饋入於攪拌機(KAWATA公司製Super mixer Piccolo),一邊以300rpm攪拌,一邊花費5分鐘滴入有機系紫外線吸收劑液,繼續攪拌5分鐘並混合至均勻為止。在第1階段中,有機系紫外線吸收劑液全部吸收於氧化矽系粒子。藉此,獲得吸入有機系紫外線吸收劑液之氧化矽系粒子。接著,將氧化矽系粒子在23℃真空乾燥1天使2-丙醇揮散(去除)。藉此,獲得於氧化矽系粒子之細孔內僅吸入有機系紫外線吸收劑,亦即,僅擔持有機系紫外線吸收劑之氧化矽系粒子。
(第3步驟之第2階段及第4步驟)
接著,以表5所記載之處方於5L不鏽鋼製容器依序饋入第3步驟之第2階段所調製的氧化矽系粒子及離子交換水2kg,一邊以不鏽鋼製攪拌機(新東科學製Three-One Motor)攪拌,一邊添加矽酸鈉92g並溶解,而調製出矽酸鈉水溶液。
接著,將10%硫酸水溶液90g(相對於矽酸鈉中的氧化鈉為0.66當量)花費6小時滴入,使氧化矽系硬化物堆積於氧化矽系粒子之細孔內,並密封細孔。
接著,將10%硫酸水溶液47g(相對於矽酸鈉中的氧化鈉為0.34當量)花費10分鐘添加,並結束反應(完全中和)。藉此,生成氧化矽之氧化矽系硬化物。藉由上述方式擔持有機系紫外線吸收劑,而得到藉由氧化矽系硬化物密封之化妝料添加劑之漿體。接著,將鋪上圓形濾紙之磁製布氏漏斗設定於抽氣瓶,移動該漿體並藉由減壓過濾而固液分離,進一步進行水洗。將所得漿體以50℃真空乾燥1天,而得到化妝料添加劑。
<實施使用有機矽烷系化合物之1階段法之第3步驟及第4步驟之化妝料添加劑之製造>
實施例12及13
(第3步驟)
以表5所記載之處方使有機系紫外線吸收劑及四丁氧化鈦溶解於四乙氧基矽烷,而調製出四乙氧基矽烷溶液。接著,以表5所記載之處方將氧化矽系粒子饋入於攪拌機(KAWATA公司製Super mixer Piccolo),一邊以300rpm攪拌,一邊花費10分鐘滴入四乙氧基矽烷溶液,繼續攪拌5分鐘並混合至均勻為止。在第1階段中,四乙氧基矽烷溶液被全部吸收於氧化矽系粒子。藉此,獲得吸入四乙氧基矽烷溶液之氧化矽系粒子。
(第4步驟)
接著,將氧化矽系粒子在80℃加熱乾燥15小時。藉此,將四乙氧基矽烷水解並使其進行縮合反應,生成氧化矽之氧化矽系硬化物,並去除副產物之乙醇及丁醇。藉此,獲得擔持有有機系紫外線吸收劑且以氧化矽系硬化物密封細孔之氧化矽系粒子。
<實施使用矽酸鈉之2階段法之第3步驟、第4步驟、及使用常溫硬化型聚矽氧組成物之第5步驟之化妝料添加劑之製造>
實施例14及15
(第1步驟及第2步驟)
以與實施例10同樣地實施第1步驟及第2步驟。
(第5步驟)
以表5所記載之處方將第2步驟後之化妝料添加劑饋入於攪拌機(KAWATA公司製Super mixer Piccolo),一邊以300rpm攪拌,一邊花費5分鐘滴入常溫硬化型聚矽氧組成物,繼續攪拌5分鐘並混合至均勻為止。將氧化矽系粒子在23℃靜置2天,一邊使常溫硬化型聚矽氧組成物所含有脂2-丙醇揮散,一邊使常溫硬化型聚矽氧組成物常溫硬化。藉此,製造出於外表面具有聚矽氧硬化物所構成之硬化物被膜之化妝料添加物。
<實施使用有機矽烷系化合物之2階段法之第3步驟、第4步驟、及使用常溫硬化型聚矽氧組成物之第5步驟之化妝料添加劑之製造>
實施例16及17
(第3步驟之第1階段)
以與實施例10同樣地實施第3步驟之第1階段。
(第3步驟之第2階段及第4步驟)
以表5所記載之處方使四丁氧化鈦溶解於四乙氧基矽烷,而調製出四乙氧基矽烷溶液。
接著,以表5所記載之處方將氧化矽系粒子加饋於攪拌機(KAWATA公司製Super mixer Piccolo),一邊以300rpm攪拌,一邊花費20分鐘滴入四乙氧基矽烷溶液,繼續攪拌5分鐘並混合至均勻為止。接著,將氧化矽系
粒子在80℃加熱乾燥15小時,使四乙氧基矽烷硬化。藉此,獲得擔持有有機系紫外線吸收劑且以氧化矽系硬化物密封之化妝料添加劑。
(第5步驟)
以與實施例14相同地施作而實施第5步驟,而形成硬化皮膜。藉此,製造出外表面具有聚矽氧硬化物所構成之硬化物被膜之化妝料添加物。
<實施使用有機矽烷系化合物之1階段法之第3步驟、第4步驟、及使用常溫硬化型聚矽氧組成物之第5步驟之化妝料添加劑之製造>
實施例18及19
(第3步驟及第4步驟)
以與實施例12相同地施作而實施第3步驟及第4步驟,獲得擔持有有機系紫外線吸收劑且以氧化矽系硬化物密封細孔之氧化矽系粒子。
(第5步驟)
以與實施例14相同地施作而實施第5步驟,獲得外表面具有聚矽氧硬化物所構成之硬化物被膜之化妝料添加物。
<以濕式法實施使用有機矽烷系化合物之1階段法之第3步驟、第4步驟,及使用常溫硬化型聚矽氧組成物之第5步驟化妝料添加劑之製造>
實施例20
將有機系紫外線吸收劑(甲氧基桂皮酸乙基己酯)350g、及D-25 40g溶解於四乙氧基矽烷420g,而調製出四乙氧基矽烷溶液,並饋入於2L燒瓶。於該四乙氧基矽烷溶液在攪拌下添加表5所記載之多孔氧化矽粉體100g,以300rpm攪拌1小時直到四乙氧基矽烷溶液與細孔吸附平衡。藉由上述方式而得到吸附有有機系紫外線吸收劑及四乙氧基矽烷之氧化矽系粒子之漿體。接著,將鋪上圓形濾紙之磁製布氏漏斗設定於抽氣瓶,移動所得漿體並減壓過濾。獲得吸附有有機系紫外線吸收劑、四丁氧基鈦、四乙氧基矽烷之氧化矽系粒子濕粉。將所得漿體的濕
粉以80℃加熱乾燥15小時。藉此,使四乙氧基矽烷水解並進行縮合反應,生成氧化矽系硬化物並去除副產物之乙醇及丁醇。藉此,獲得擔持有有機系紫外線吸收劑且以氧化矽系硬化物密封細孔之氧化矽系粒子。
此外,濕式法中,分別測定以過濾去除之濾液中之有機系紫外線吸收劑、D-25、四乙氧基矽烷的量,藉此,求得吸附於氧化矽系粒子之上述成分量。該量記載於表5的括弧左側。
(第5步驟)
以與實施例14相同地施作而形成硬化皮膜。藉此,製造出外表面具有聚矽氧硬化物所構成之硬化物被膜之化妝料添加物。
<實施使用含有聚矽氧油之有機矽烷寡聚物之1階段法之第3步驟、第4步驟之化妝料添加劑之製造>
實施例21
(第3步驟及第4步驟)
以表5所記載之處方於2-丙醇摻配EHMC、四甲氧基矽烷之寡聚物、聚矽氧油、D-25,而調製出含有有機系紫外線吸收劑及第2有機矽烷組成物(四甲氧基矽烷之寡聚物、聚矽氧油及D-25)之混合液。該混合液中,有機系紫外線吸收劑溶解於第2有機矽烷組成物中。
接著,以表5所記載之處方將氧化矽系粒子饋入於攪拌機(KAWATA公司製Super mixer Piccolo),將氧化矽系粒子一邊以300rpm攪拌,一邊花費2分鐘將所調製混合液滴入於氧化矽系粒子,繼續攪拌5分鐘並混合至均勻為止。藉此,使混合液全部吸收於氧化矽系粒子。亦即,獲得吸收混合液之氧化矽系粒子(第3步驟)。
接著,將氧化矽系粒子在80℃加熱乾燥15小時。藉此,使四甲氧基矽烷之寡聚物水解並進行縮合反應,生成氧化矽之氧化矽系硬化物並去除副
產物之甲醇及丁醇。藉此,製造擔持有有機系紫外線吸收劑且以氧化矽系硬化物密封細孔且聚矽氧油在表面側相分離之化妝料添加物。(第4步驟)
<評估>
對於各實施例及各比較例之化妝料添加劑評估下述各項目。該等結果示於表3至表5。
化妝料添加劑之外觀
以目視觀察化妝料添加劑之外觀。
化妝料添加劑之SPF
根據下述順序測定化妝料添加劑之SPF。
(1)準備以使聚矽氧油(信越化學公司製KF-96-1000cs)中EHMC濃度成為7質量%之方式,分散化妝料添加劑的試料。
(2)在PMMA板(Helioscreen公司製HELIOPLATE HD6)上秤量試料30mg,並以手指均勻塗散。
(3)將上述板在室溫(25℃)靜置乾燥15分鐘後,以SPF分析儀(Labsphere公司製UV-2000S)測定SPF。
(4)測定上述板的相異12點,並獲得其平均值。1個試料測定2次,以2次之平均值的平均作為SPF值。
其結果示於表3至表5。
此外,SPF值越高表示紫外線(UVB)吸收效果越高。
化妝料添加劑之耐洗出性(化妝料添加劑之漏出抑制性)以下述順序測定化妝料添加劑之耐洗出性(漏出抑制性)。
(1)以使化妝料添加劑以有機系紫外線吸收劑含量成為500mg之方式於50mL之燒杯精秤,並添加鯊烯10g。
(2)在室溫靜置10分鐘後,將上清液50mg添加於乙腈10mL並溶解。
(3)以液相層析法分析而求得溶解於鯊烯中之有機系紫外線吸收劑含量。
(4)將化妝料添加劑所含有之有機系紫外線吸收劑全部洗出(溶出)於鯊烯中之濃度作為100%,計算有機系紫外線吸收劑之洗出率。
平均摩擦係數
根據下述方式測定化妝料添加劑之平均摩擦係數。
(1)秤量化妝料添加劑5mg。
(2)於摩擦感測試器(KATO TECH公司製)上放置寬度3cm之人工皮膚(Idemitsu Technofine公司製Sapurare(註冊商標):頂層:聚胺甲酸乙酯(摻配蛋白質粉末)100%,基底基布:嫘縈80%及耐綸20%)。
(3)將所秤量的化妝料添加劑分散置於人工皮膚上,於3×8cm之範圍以橡膠手套均勻塗布。
(4)以荷重25g、速度1mm/秒之條件以摩擦感測試器自動測定,而得到摩擦係數。
(5)實施該操作3次,取得平均值作為平均摩擦係數。
平均摩擦係數越低表示伸展性越優異。
紫外線可見光分光分析
將上述化妝料添加劑之耐洗出性評估所採取之實施例4及比較例3之乙腈溶液用於紫外線可見光分光分析。實施例4之光譜示於第1A圖,比較例3之光譜示於第1B圖。此外,實施例4及比較例3之乙腈溶液皆含有EHMC及阿伏苯宗作為有機系紫外線吸收劑。
由第1A圖至第1B圖可知,實施例4係與比較例3不同,在390nm至410nm之藍光線領域具有吸收波長。推測係由於阿伏苯宗會與無機粒子所含有之金屬形成錯合物化合物,根據起因於該錯合物化合物所造成之吸收波長,使阿伏苯宗之UVA之吸收波長增寬化。
撥水性
於水100g中添加化妝料添加劑0.5g。根據下述基準評估化妝料添加劑之撥水性。
○:化妝料添加劑浮在水上。
×:化妝料添加劑沉降於水中。
環境負荷
以下述觀點評估各實施例化妝料添加劑之環境負荷。
◎:硬化物僅為微塑膠產生可能性低之氧化矽系硬化物。
○:硬化物為氧化矽系硬化物及微塑膠產生可能性高之聚矽氧硬化物的混合物。
△:硬化物僅為聚矽氧硬化物。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
此外,雖然提供上述發明作為本發明例示之實施形態,但此僅為例示,不應解釋為限制性者。所屬技術領域中具有通常知識者所了解的本發明之變形例亦包括於後述申請專利範圍。
[產業上的可利用性]
本發明之化妝料添加劑可添加於化妝料基劑。
1‧‧‧化妝料添加劑
2‧‧‧多孔粒子
4‧‧‧硬化物
5‧‧‧細孔
41‧‧‧聚矽氧硬化物
Claims (22)
- 一種化妝料添加劑,係含有:多孔粒子、吸入於前述多孔粒子之有機系光能量線吸收劑、及於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑並且含有矽之硬化物。
- 如申請專利範圍第1項所述之化妝料添加劑,係更含有被覆前述多孔粒子的外表面並且含有矽之硬化物的被膜。
- 如申請專利範圍第1項所述之化妝料添加劑,其中,前述硬化物係包含含有第1寡聚物之聚矽氧組成物的硬化物,前述第1寡聚物係含有:-SiR2O-所示之矽氧烷單元,其中,2個R可彼此相同或相異,分別表示選自1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基;及含有RO基之含RO基的矽氧烷單元,其中,R表示1價飽和烴基。
- 如申請專利範圍第3項所述之化妝料添加劑,其中,前述聚矽氧組成物更含有第2寡聚物,前述第2寡聚物不含-SiR2O-所示之矽氧烷單元,其中,2個R彼此相同或相異,分別表示選自由1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基;並且,前述第2寡聚物包含含有RO基之含RO基的矽氧烷單元,其中,R表示1價飽和烴基。
- 如申請專利範圍第4項所述之化妝料添加劑,其中,前述聚矽氧組成物更含有聚矽氧油。
- 如申請專利範圍第1項所述之化妝料添加劑,其中,前述硬化物含有氧化矽系化合物的硬化物。
- 如申請專利範圍第1項所述之化妝料添加劑,其中,前述多孔粒子具有0.5μm以上50μm以下之最大長度的平均值。
- 如申請專利範圍第1項所述之化妝料添加劑,其中,前述有機系光能量線吸收劑為疏水性者。
- 如申請專利範圍第1項所述之化妝料添加劑,其中,前述有機系光能量線吸收劑為有機系紫外線吸收劑。
- 如申請專利範圍第1項所述之化妝料添加劑,其中,前述多孔粒子為具有80mL/100g以上之吸油量之無機粒子。
- 如申請專利範圍第10項所述之化妝料添加劑,其中,前述無機粒子含有氧化矽系粒子。
- 如申請專利範圍第1項所述之化妝料添加劑,其中,前述多孔粒子為具有80mL/100g以上之吸油量之有機粒子。
- 如申請專利範圍第12項所述之化妝料添加劑,其中,前述有機粒子含有生物分解性粒子。
- 如申請專利範圍第1項所述之化妝料添加劑,其中,前述有機系光能量線吸收劑之含有比例為20質量%以上。
- 一種化妝料添加劑之製造方法,係具備下列步驟:摻配多孔粒子、有機系光能量線吸收劑、及含有矽之硬化性矽原料之步驟;及使前述硬化性矽材料硬化,藉由該硬化物而於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之步驟。
- 如申請專利範圍第15項所述之化妝料添加劑之製造方法,係更具備下列步驟:由前述硬化性矽原料形成被覆前述多孔粒子之外表面之硬化物被膜之步驟。
- 如申請專利範圍第15項所述之化妝料添加劑之製造方法,其中,在摻配前述多孔粒子、前述有機系光能量線吸收劑、及前述硬化性矽原料之步驟中,調製含有前述有機系光能量線吸收劑及溶劑之有機系光能量線吸收劑液,於前述多孔粒子摻配前述有機系光能量線吸收劑液,並去除前述溶劑。
- 如申請專利範圍第15項所述之化妝料添加劑之製造方法,其中,前述硬化性矽原料為含有第1寡聚物之聚矽氧組成物,前述第1寡聚物含有:-SiR2O-所示之矽氧烷單元,其中,2個R彼此相同或相異,分別表示選自由1價飽和烴基及1價芳香族烴基所成群組中之至少1種1價烴基;;及含有RO基之含RO基的矽氧烷單元,其中,R表示1價飽和烴基,於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之步驟中,係使聚矽氧組成物常溫硬化。
- 如申請專利範圍第15項所述之化妝料添加劑之製造方法,其中,前述硬化性矽原料為水解性氧化矽系化合物,於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之步驟中,係將前述氧化矽系化合物水解。
- 如申請專利範圍第16項所述之化妝料添加劑之製造方法,其中,前述硬化性矽原料含有水解性氧化矽系化合物,於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之步驟中,係將前述氧化矽系化合物水解,在前述形成被覆外表面之硬化物被膜之步驟中所使用之前述硬化性矽原料係含有聚矽氧油及前述氧化矽系化合物。
- 如申請專利範圍第20項所述之化妝料添加劑之製造方法,其中,於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之步驟中所使用之前述硬化性矽原料,係含有聚矽氧油及前述氧化矽系化合物。
- 如申請專利範圍第19項所述之化妝料添加劑之製造方法,其中,於前述多孔粒子內密封前述有機系光能量線吸收劑之步驟中,在酸觸媒下以常溫水解前述氧化矽系化合物。
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