WO2004072187A1 - 表面処理酸化セリウム及び組成物 - Google Patents

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WO2004072187A1
WO2004072187A1 PCT/JP2004/001368 JP2004001368W WO2004072187A1 WO 2004072187 A1 WO2004072187 A1 WO 2004072187A1 JP 2004001368 W JP2004001368 W JP 2004001368W WO 2004072187 A1 WO2004072187 A1 WO 2004072187A1
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cerium oxide
weight
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hydroxyl groups
treated
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PCT/JP2004/001368
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Inventor
Naoki Yasuda
Atsushi Tamaki
Original Assignee
Ajinomoto Co., Inc.
Nippon Denko Co., Ltd.
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Publication date
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    • A61Q17/04Topical preparations for affording protection against sunlight or other radiation; Topical sun tanning preparations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
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    • C01F17/235Cerium oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
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    • A61K2800/41Particular ingredients further characterized by their size
    • A61K2800/412Microsized, i.e. having sizes between 0.1 and 100 microns

Definitions

  • the present invention relates to a thermoplastic resin, an oil agent, and a cosmetic having an ultraviolet absorbing ability. More specifically, a thermoplastic resin, an oil composition, and an oil composition having excellent ultraviolet absorbing ability and markedly improved transparency are contained by containing an oxidized cell coated with a specific polyol ester compound. The present invention relates to a cosmetic composition containing the composition.
  • ultraviolet absorbers have been used for the purpose of imparting ultraviolet absorption capability to thermoplastic resins and cosmetics, and are broadly classified into inorganic ultraviolet absorbers and organic ultraviolet absorbers.
  • Examples of the former inorganic ultraviolet absorber include, in addition to the cerium oxide used in the present invention, titanium oxide, zinc oxide, and the like.
  • titanium oxide has a large refractive index and is inferior in transparency in the visible light region, and has problems such as whitening when used in cosmetics and the like.
  • Zodiac zinc has problems such as being eluted by sweat when used in cosmetics and the like (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-207521, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-145502). and "new Development of functional additive material", Toray research center one 5 1 9 9 3 April 1, p 1 7 1 - see 1 8 1)..
  • organic UV absorbers include benzophenone-based, benzotriazole-based, cyanoacrylate-based, and salicylate-based ones. There may be a problem with the appearance. In addition, since it is an organic compound, it has poor heat resistance, and the absorbent itself is gradually decomposed by ultraviolet rays, so there is a problem with long-term stability such as recyclability. , "Chem. Co., Ltd., March 31, 1997, p. 111-120.”
  • inorganic UV absorbers have higher heat resistance and longer-term stability than organic UV absorbers.
  • fine particles having ultraviolet absorption ability are poorly dispersible in thermoplastic resins and cosmetics, and secondary agglomerate, giving the expected transparency from the original primary particle size. Absent.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a thermoplastic resin composition, an oil composition and a cosmetic composition which are excellent in ultraviolet absorbing ability and excellent in transparency, and a surface treatment which can provide such a composition.
  • An object of the present invention is to provide cell oxide, that is, an ultraviolet absorber.
  • the present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, by coating the surface of the cerium oxide-containing particles with a specific polyol ester compound, a resin composition having excellent ultraviolet absorption capacity and improved transparency Product, oil agent composition, and cosmetic composition can be prepared, and the present invention has been completed. That is, the present invention is as follows.
  • a surface-treated cerium oxide wherein the cerium oxide-containing particles are coated with a polyester compound having one or more hydroxyl groups esterified with a fatty acid.
  • cerium oxide-containing particles contain fine cerium oxide having an average primary particle diameter of 1 to 100 nm.
  • polyol ester compound is a polyglycerin derivative in which one or more hydroxyl groups in a polyglycerin molecule are fatty acid esterified.
  • the polyol ester compound is a polyol or a polycondensate disalt
  • An ultraviolet absorber comprising the surface-treated cerium oxide according to any one of (1) to (6).
  • thermoplastic resin composition comprising: a thermoplastic resin; and the surface-treated cell oxide according to any one of the above (1) to (6).
  • thermoplastic resin according to (8) above, wherein the thermoplastic resin is at least one selected from a polyvinyl chloride resin, a polyolefin resin, a polystyrene resin, a polyester resin, and a polyamide resin. Composition.
  • An oil agent composition comprising: an organic oil agent; and the surface-treated cerium oxide according to any one of (1) to (6).
  • a cosmetic composition comprising the oil agent composition according to the above (10).
  • the surface-treated cerium oxide of the present invention is obtained by coating cerium oxide-containing particles with a polyol ester compound in which one or more hydroxyl groups have been esterified with a fatty acid.
  • a polyol ester compound refers to a compound having two or more hydroxyl groups, a polyol or a polycondensate (hereinafter, may be referred to as "polyols").
  • polyols a compound having two or more hydroxyl groups, a polyol or a polycondensate
  • the surface-treated cerium oxide of the present invention is obtained by coating the cerium oxide-containing particles with a polyol ester compound in which one or more hydroxyl groups are esterified by a fatty acid among the polyol ester compounds.
  • the “coating” means that a layer made of the above-mentioned polyol ester compound is formed on the outermost surface-treated cerium oxide so as to cover the outside of the cerium oxide-containing particles.
  • the layer of the polyol ester compound may be formed so as to completely cover the cerium oxide-containing particles, or may be formed so that a part of the cerium oxide-containing particles is exposed.
  • thermoplastic resin composition having an excellent ultraviolet absorbing ability and having significantly improved transparency as compared with the prior art, An oil composition and a cosmetic composition can be provided.
  • the mechanism by which these effects appear is not known in detail, but the present inventors consider as follows.
  • the cerium oxide-containing particles are coated with a polyester ester compound in which one or more hydroxyl groups are esterified with a fatty acid.
  • a polyester ester compound in which one or more hydroxyl groups are esterified with a fatty acid.
  • titanium oxide and zinc oxide which are other inorganic UV absorbers, it has excellent transparency in the visible light range, and also elutes with sweat when used as a cosmetic. There is no.
  • the fatty acid ester portion of the polyol ester compound exhibits good compatibility with a thermoplastic resin or an organic oil agent.
  • the surface-treated oxide of the present invention is dispersed in a thermoplastic resin or an organic oil
  • the surface-treated oxide is present at the interface, and the dispersibility is improved, and the secondary aggregation is improved.
  • a thermoplastic resin composition, an oil composition, and a cosmetic composition having the transparency expected from the primary particle diameter can be realized without causing the primary particle diameter.
  • the polyol ester compound in the present invention since the polyol ester compound in the present invention has a certain molecular weight, the mobility in the thermoplastic resin is small, and therefore, in the molded article of the thermoplastic resin using the surface-treated cell oxide of the present invention, It is considered that bleed-out hardly occurs on the surface.
  • the particles containing cerium oxide used in the present invention are not particularly limited as long as they are particles containing at least cerium oxide, and may be particles made of cerium oxide, or other components in addition to cerium oxide. May be contained.
  • the other components contained in the cerium oxide-containing particles are not particularly limited as long as they do not inhibit the effects of the present invention. Examples thereof include silica, amorphous silica, talc, kaolin, and myriki. , Wollastonite, bentonite, and sericite. Above all, it is colorless, has low catalytic activity on the surface and has an effect on resins and oils. Small silica and talc are preferred.
  • the cerium oxide may be exposed on the particle surface (for example, when the cerium oxide covers another component, or when the other component is part of cerium oxide). Or the like, or may be completely covered with the other components described above.
  • the content of cerium oxide in the particles is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50% by weight, and more preferably 1 to 30% by weight based on the total amount of the particles. Is more preferred. If the content of cerium oxide is less than 0.1% by weight, the ultraviolet absorbing ability tends to decrease, and even if the content of cerium oxide exceeds 50% by weight, the ultraviolet absorbing ability is improved. This is because they tend not to be seen.
  • cerium oxide-containing particles of the present invention conventionally known various cerium oxide-containing particles can be used without any particular limitation.
  • a commercially available product such as “Serigard” (manufactured by Nippon Denko) may be used.
  • the above-mentioned “Serigard” is of a type in which amorphous silica is coated to a thickness of 3 to 5 nm on fine particle cerium oxide having an average primary particle size of 22.6 nm, as well as silica and talc of about 1 micron.
  • a fine particle oxide having an average primary particle diameter of 30 to 50 nm is coated on the surface of a metal substrate, and amorphous silica is further coated with a thickness of 3 to 5 nm.
  • the cerium oxide-containing particles used in the present invention have an average primary particle diameter, as determined by transmission electron microscopy, of preferably 1 to 100 nm, more preferably 1 ⁇ ! Up to 50 nm, particularly preferably 5 ⁇ ⁇ ! It preferably contains up to 50 nm of fine particle oxide. This is because if the average primary particle diameter of the fine particle oxide oxide is larger than 100 nm, the ultraviolet absorbing ability per addition amount tends to decrease, and the average primary particle diameter of the fine particle oxide oxide If it is smaller than 1 nm, dispersion becomes difficult, and the production of the fine particle oxide itself tends to be difficult.
  • the average primary particle diameter is measured by directly observing the shape and size of the fine cerium oxide particles by transmission electron microscopy.
  • the average primary particle diameter can be determined by using image analysis software (Scion Image for Windows (registered trademark) manufactured by Scion Corporation) that has been installed in advance.
  • image analysis software Scion Image for Windows (registered trademark) manufactured by Scion Corporation
  • the diameter of a circle (Haywood diameter) having the same area as the image observed as a two-dimensional projection type is regarded as the primary particle diameter, and the average primary particle diameter is arbitrarily selected. Measure the primary particle diameter of individual fine particles of cerium oxide and calculate as the median diameter (median diameter).
  • the polyol ester compound of the present invention is a polyol ester compound in which one or more hydroxyl groups are esterified with a fatty acid, even if all of the hydroxyl groups in the molecule are esterified with a fatty acid. May be those in which only some of the hydroxyl groups are esterified with a fatty acid, but a polyol ester compound in which only some of the hydroxyl groups in the molecule are esterified with a fatty acid, in other words, one that is not esterified with a fatty acid It is preferable to be a polyol ester compound having the above hydroxyl group.
  • the transparency is further improved as compared with the case of using a polyol ester compound in which all the hydroxyl groups in the molecule are esterified with a fatty acid.
  • This is considered to be due to the fact that the hydroxyl groups not fatty acid esterified in the polyol ester compound are easily adsorbed on the surface of the cerium oxide-containing particles.
  • the use of a boryl ester compound having at least one hydroxyl group in the molecule that has not been esterified with a fatty acid improves the adsorptivity to the surface of the particles containing cerium oxide, and improves the organic properties of thermoplastic resins and oils. This is considered to be because the dispersibility of the cerium oxide-containing particles in the matrix was improved.
  • the polyol ester compound used in the present invention is obtained by subjecting one or more hydroxyl groups, preferably two or more hydroxyl groups, more preferably three or more hydroxyl groups to fatty acid esterification.
  • the esterification degree of the polyol ester compound used in the present invention is preferably in the range of 5 to 95%, more preferably in the range of 5 to 90%, and still more preferably in the range of 10 to 80%. If the degree of esterification is less than 5%, the compatibility with resins and oils tends to deteriorate, and if the degree of esterification is more than 95%, the cerium oxide-containing particles This is because the function of adsorbing on the surface is reduced, and the dispersibility of the particles containing cerium oxide in an organic matrix such as a thermoplastic resin or an oil agent is reduced, and as a result, the transparency may be reduced.
  • the degree of esterification of the polyol ester compound is defined by a value calculated from the following formula (1).
  • the number of hydroxyl groups in the polyols used as the raw material of the polyol ester compound used in the present invention may be two or more as described above. In order to strongly adsorb to the particle surface, the number is preferably 3 or more, and more preferably 4 or more.
  • the upper limit of the number of hydroxyl groups in the polyols as the raw material is not particularly limited, but is usually 30 or less, preferably 20 or less, and more preferably 15 or less.
  • polystyrene resin As the polyol ester compound, [1] a polyglycerin derivative or [2] a polybasic polyester can be particularly preferably used.
  • polyglycerin derivative and [2] the dibasic acid polyol ester will be described in detail.
  • the polyglycerin derivative in the present invention may be a derivative in which one or more hydroxyl groups present in one molecule of polyglycerin are esterified with a fatty acid, in other words, a polyglycerin fatty acid ester.
  • the form of fatty acid esterification may be a form in which a hydroxyl group in one molecule of polyglycerin is esterified with an acyl group of a plurality of different fatty acids, or a form in which esterification is performed only with an acyl group of the same fatty acid. You can.
  • the fatty acid esterification may be all or a part of the hydroxyl groups present in one molecule of polyglycerin.
  • a part of the hydroxyl group present in one phosphorus molecule is esterified with a fatty acid.
  • a part of the hydroxyl group present in one phosphorus molecule is esterified with a fatty acid.
  • 10 to 80% of all the hydroxyl groups are esterified with a fatty acid (preferably, the degree of esterification is 5 to 95%, more preferably Has a degree of esterification of 5 to 90%, more preferably a degree of esterification of 10 to 80%).
  • the number of the above-mentioned fatty acid esterified hydroxyl groups is less than 5% of the total hydroxyl groups (the degree of esterification is less than 5%), the compatibility with resins and oils tends to deteriorate, and the fatty acid esterification is carried out. If the number of hydroxyl groups is greater than 95% of the total hydroxyl groups (the degree of esterification is greater than 95%), the function of adsorbing on the surface of the cis-cerium oxycerium particles is reduced, and the number of hydroxyl groups on organic matrices such as thermoplastic resins and oils decreases. There is a possibility that the dispersibility of the particles containing cerium oxide decreases, and as a result, the transparency decreases.
  • the polyglycerin used as a raw material of the above polyglycerin derivative is a commercially available product, for example, polyglycerin # 310 (manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo), polyglycerin # 500 (manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo), poly Glycerin # 750 (manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo), diglycerin (manufactured by Sakamoto Yakuhin Kogyo) and the like can be suitably used.
  • the degree of condensation of polyglycerin may be 2 to 30, but is more preferably 3 to 10 from the viewpoints of the properties of the resulting fatty acid ester, solubility in a solvent during the esterification reaction, cost, and the like.
  • polyglycerin refers to a kind of polyol obtained by reacting, distilling, or purifying glycerin and having at least four hydroxyl groups, and having not more than 20 hydroxyl groups. It is preferable that it has.
  • acyl group constituting the fatty acid ester in the polyglycerin derivative a straight-chain or branched-chain acyl group having 4 to 24 carbon atoms, for example, a bushyl group, a penhyl group, a hexanol group, a heptanyl group Groups, octanol groups, nonanoyl groups, decanol groups, dodecanol groups, tetradecanol groups, hexadecanyl groups, and octanedecyl groups.
  • a straight-chain or branched-chain acyl group having 4 to 24 carbon atoms for example, a bushyl group, a penhyl group, a hexanol group, a heptanyl group Groups, octanol groups, nonanoyl groups, decanol groups, dodecanol groups, tetradecanol groups, hexadecanyl
  • an acyl group having a carbon number equal to or more than the octyl group (carbon number: 8) is preferred.
  • it is preferably an acyl group having 18 or less carbon atoms.
  • the dibasic acid polyol ester in the present invention is a dibasic acid ester of a polyol (polyol or polyol condensate) in which one or more hydroxyl groups are converted to a fatty acid ester.
  • the form of fatty acid esterification may be a form in which a hydroxyl group in one molecule of dibasic acid polyols is esterified with an acyl group of a plurality of different fatty acids, or an esterification is performed only with an acyl group of the same fatty acid. It may be in the form.
  • hydroxyl groups present in one molecule of polyols those that are esterified are all hydroxyl groups in one molecule of polyols (all hydroxyl groups in one molecule of polyols are esterified with dibasic acid or other suitable fatty acid). Or a part thereof, but it is preferable that a part of the hydroxyl group present in one molecule of the polyols is esterified. Specifically, in one molecule of the polyols, it is preferable that 5 to 95% of the total hydroxyl groups are esterified, and 5 to 90% of the total hydroxyl groups are esterified.
  • esterified preferably the degree of esterification is 5 to 95%, more preferably (The degree of esterification is 5 to 90%, more preferably the degree of esterification is 10 to 80%.)
  • the number of the above-mentioned esterified hydroxyl groups is less than 5% of the total hydroxyl groups (the esterification degree is less than 5%). Small) tends to have poor compatibility with resins and oils, and esterified hydroxyl groups are more than 95% of the total hydroxyl groups (esterification degree is more than 95%).
  • the function of adsorbing on the surface of the contained particles is reduced, and thermoplastic resins, oils, etc. There is a possibility that the dispersibility of the particles containing cerium oxide in the organic matrix decreases, and as a result, the transparency decreases.
  • the polyol or polyol condensate used in the dibasic acid polyol ester is not particularly limited as long as it has three or more hydroxyl groups in the molecule.
  • glycerin and diglycerin which is a glycerin condensate thereof are used.
  • Tet Polyglycerols such as laglycerin, hexaglycerin and decaglycerin, pen erythritol, and polypentyl erythritol such as dipentyl erythritol and tripentaerythritol, and condensates thereof. Things and the like.
  • the dibasic acid used in the dibasic acid polyols is not particularly limited as long as it is an acid that ionizes to generate two hydrogen ions from one molecule.
  • adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, Hydrocarbon compounds (dibasic fatty acids) having two carboxyl groups in one molecule such as saturated aliphatic dibasic acids such as succinic acid and unsaturated aliphatic dibasic acids such as fumaric acid and maleic acid Is particularly preferred.
  • the dibasic acid polyol esters in the present invention include, among the above, a polyol or a polyol condensate having three or more hydroxyl groups in the molecule, and at least one of the hydroxyl groups remaining in the dibasic acid ester compound with the dibasic acid. It is preferably a dibasic acid polyol ester in which one is fatty acid-esterified with a fatty acid.
  • acyl group derived from a fatty acid that is not a dibasic acid (a fatty acid obtained by esterifying a hydroxyl group remaining in an ester compound with a dibasic acid) used in the dibasic acid ester compound
  • a straight-chain or branched-chain acyl group having 4 to 24 carbon atoms for example, pentayl, pentayl, hexanoyl, heptyl, octyl, nonanoyl, decanol Group, dodecanoyl group, tetradecanoyl group, hexadecanoyl group, octadecanoyl group and the like.
  • an acyl group having a carbon number of at least octanoyl group (carbon number: 8) is preferable, and a carbon number of at least dodecanoyl group (carbon number: 12) is preferable. More preferably, it is an acyl group having the formula: From the viewpoint of industrial availability, it is preferably an acyl group having 18 or less carbon atoms.
  • the esterification reaction at the time of synthesizing the above-mentioned [1] or [2] polyester ester compound may be carried out by a usual method.
  • the following methods (1) to (4) may be mentioned. Can be.
  • a fatty acid or a chloride of Z and a dibasic acid is reacted with polyglycerin or other polyol as a raw material, and esterified.
  • the surface treatment method for coating is not particularly limited, but a dry treatment method in which the cerium oxide-containing particles and the polyol ester compound are mixed with a high-speed mixer having a shear stress such as a Henschel mixer or the like, and the polyol ester compound is used as a solvent.
  • a wet method in which a slurry mixture obtained by dissolving or dispersing and emulsifying particles containing cerium oxide is stirred and then dried to obtain a treated powder may be used.
  • Solvents used in the wet method are not particularly limited, but include water, hydrocarbon solvents such as hexane, aromatic solvents such as toluene, alcohol solvents such as ethanol, ketone solvents such as acetone, and ethyl acetate. Ester solvents and the like.
  • the above-mentioned polyol ester compound may be added at the same time as adding and mixing the oxide-cerium-containing particles to the resin or oil agent, and the treatment may be performed by the integral blend method in which the surface treatment is performed simultaneously with the dispersion. .
  • the surface treatment amount (coating amount) with the above-mentioned polyol ester compound is not particularly limited, but is 0.1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the cerium oxide-containing particles. Part by weight is preferred, and 1 to 50 parts by weight is more preferred.
  • the surface treatment amount of the polyol ester compound is less than 0.1 part by weight based on 100 parts by weight of the cerium oxide-containing particles, the dispersibility in a resin or an oil agent tends to decrease, and the cerium oxide-containing particles 10 If the amount exceeds 100 parts by weight with respect to 0 parts by weight, the number of molecules that are not adsorbed on the surface of the cerium oxide-containing particles increases, which may cause a bleeding phenomenon when kneaded with the resin or reduce the mechanical properties. Add oil When added to the blended cosmetic, the polyester compound not adsorbed on the surface of the cerium oxide-containing particles may adversely affect other components, which is not preferable.
  • the present invention also provides an ultraviolet absorber which is the above-described surface-treated cell oxide.
  • the ultraviolet absorbent of the present invention can be realized in various forms, such as a thermoplastic resin composition, an oil composition, and a cosmetic composition.
  • the thermoplastic resin composition of the present invention is characterized by containing a thermoplastic resin and the above-mentioned surface-treated cerium oxide.
  • the content of the surface-treated cerium oxide is preferably 0.05 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin. If the content of the surface-treated cerium oxide is less than 0.05 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin, the ultraviolet absorbing ability is not sufficiently provided. In addition to significant improvement, transparency may be impaired.
  • thermoplastic resin used in the present invention may be any resin exhibiting thermoplasticity, for example, polyvinyl chloride resins such as vinyl chloride and vinylidene chloride; polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymers.
  • Polyolefin resins such as coalesced copolymers, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer; polycarbonate resin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polybutylene naphthalate, etc.
  • Polyester-based resin acrylonitrile resin, styrene copolymer (ABS resin), polystyrene such as polystyrene; polyamide-based resin such as 6-nylon, 66-nylon, etc.
  • ABS resin styrene copolymer
  • polystyrene such as polystyrene
  • polyamide-based resin such as 6-nylon, 66-nylon, etc.
  • S Polyphenylene ether, polyphenylene Engines such as sulfide and polyetheretherketone Plastics; and other thermoplastic resins that can be used in the field of composite materials. These resins can be used in combination.
  • a polyolefin resin having a small ultraviolet absorbing ability is particularly preferable from the viewpoint of significantly improving the ultraviolet absorbing ability.
  • the oil agent composition of the present invention is characterized by containing an organic oil agent and the above-mentioned surface-treated cerium oxide.
  • the content of the surface-treated cerium oxide is as follows: The amount is preferably from 0.05 to 500 parts by weight, more preferably from 0.5 to 5 parts by weight, based on the amount by weight. Adjust. If the content of the surface-treated cell oxide is less than 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organic oil agent, the ultraviolet absorbing ability is not sufficiently provided, and if the content exceeds 500 parts by weight, the ultraviolet absorbing is performed. Performance may not be significantly improved and transparency may be impaired
  • organic oil agent examples include mineral oils such as liquid paraffin and petrolatum; synthetic oils such as silicone oil; animal and vegetable oils such as lanolin, triglyceride, and squalane, but are not particularly limited. Absent. Further, the present invention can be applied to any of liquid, black, and solid organic oils.
  • Examples of the cosmetic composition of the present invention include foundation, lipstick, sunscreen and the like, but are not particularly limited as long as it is a cosmetic that requires a function of blocking ultraviolet rays.
  • thermoplastic resin composition and the cosmetic composition of the present invention may contain other additives, stabilizers, organic or inorganic fillers, organic or inorganic fillers as necessary, as long as the characteristics of the present invention are not impaired.
  • Inorganic pigments, dyes, plasticizers, lubricants, foam stabilizers, foaming agents, flame retardants, other UV absorbers, light stabilizers, antistatic agents, nucleating agents, preservatives, fragrances, humectants, surfactants And the like can be added alone or in combination.
  • polyglycerin derivative PG-1 this reaction solution is referred to as polyglycerin derivative PG-1.
  • the polyglycerin derivative contained in the polyglycerin derivative PG-1 has a characteristic of an acid value of 0.5, and the degree of esterification calculated from the weight ratio of the raw materials is 12%.
  • polyglycerin derivative PG-2 this reaction solution is referred to as polyglycerin derivative PG-2.
  • the polyglycerin derivative contained in the polyglycerin derivative PG-2 has an acid value of 0.8, and the degree of esterification calculated from the weight ratio of the raw materials is 35%.
  • polyglycerin derivative PG-3 this reaction solution is referred to as polyglycerin derivative PG-3.
  • the polyglycerin derivative contained in the polyglycerin derivative PG-3 has a property of an acid value of 1.3, and the degree of esterification calculated from the weight ratio of the raw materials is 75%.
  • polyglycerin derivative PG-4 this reaction solution is referred to as polyglycerin derivative PG-4.
  • the polyglycerin derivative contained in the polyglycerin derivative PG-4 has a characteristic of an acid value of 0.8, and the degree of esterification calculated from the weight ratio of the raw materials is 48%.
  • polyglycerin derivative PG-5 this reaction solution is referred to as polyglycerin derivative PG-5.
  • the polyglycerin derivative contained in the polyglycerin derivative PG-5 has an acid value of 0.7, and the degree of esterification calculated from the weight ratio of the raw materials is 25%.
  • dibasic acid polyol ester PE-1 this reaction solution is referred to as dibasic acid polyol ester PE-1.
  • the dibasic acid polyol ester PE-1 has an acid value of 0.8 and an esterification degree of 25%.
  • dibasic acid polyol esters PE-2 dibasic acid polyol esters
  • Polybasic diester PE-2 had an acid value of 0.6 and a degree of esterification of 25%.
  • dibasic acid polyol ester PE-3 this reaction solution is referred to as dibasic acid polyol ester PE-3.
  • the dibasic acid polyol ester PE-3 had an acid value of 0.9 and an esterification degree of 19%.
  • dibasic acid polyol esters PE-4 this reaction solution is referred to as dibasic acid polyol esters PE-4.
  • Polybasic acid ester PE-4 of dibasic acid had an acid value of 0.2 and a degree of esterification of 37%.
  • (Production Example 10) Preparation of dibasic acid polyol ester PE-5
  • dibasic acid polyol ester PE-5 this reaction solution is referred to as dibasic acid polyol ester PE-5.
  • Polybasic polyester ester PE-5 had an acid value of 0.5 and a degree of esterification of 33%.
  • dibasic acid polyol ester PE-6 this reaction solution is referred to as dibasic acid polyol ester PE-6.
  • Polybasic polyester ester PE-6 had an acid value of 0.3 and an esterification degree of 29%.
  • dibasic acid polyol ester PE-7 this reaction solution is referred to as dibasic acid polyol ester PE-7.
  • the dibasic acid polyol ester PE-7 had an acid value of 0.6 and an esterification degree of 25%.
  • Serium oxide-containing particles manufactured by Nippon Denko, Serigard SC 4060, average primary particle diameter 22.6 nm
  • stearic acid manufactured by Junsei Chemical, first grade
  • a Henschel mixer 1720 rpm, 15 minutes
  • cerium oxide-containing particles manufactured by Nippon Denko, Celigad SC 4060, average primary particle diameter 22.6 nm
  • stearic acid manufactured by Junsei Chemical, first grade
  • Cerium oxide-containing particles manufactured by Nippon Denko, Celigad SC 4060, average primary particle diameter 22.6 nm
  • stearic acid JUNSEI CHEMICAL, first grade
  • Table 1 shows the compositions of Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 3.
  • Example 1 100 parts by weight of a polypropylene resin (manufactured by Nippon Polyolefin, 7064wf 1) and 100 parts by weight of the surface-treated cerium oxide obtained in Example 1 were mixed with a Henschel mixer (1720 rpm, 5 minutes). After kneading with a shaft kneader, pelletization was performed. The obtained pellets were molded with a press molding machine to produce a sheet-like molded product having a size of 15 ⁇ 15 cm and a thickness of 1 mm, and the haze, transmittance at 300 nm and 400 nm were measured.
  • a polypropylene resin manufactured by Nippon Polyolefin, 7064wf 1
  • a molded article was produced in the same manner as in Example 15 except that 0.5 part by weight of the surface-treated cerium oxide obtained in Example 1 was used, and the haze, and the transmittance at 300 nm and 400 nm were measured.
  • each molded article was manufactured in the same manner as in Example 29, and the haze, transmittance at 300 nm, and 400 ridges were measured. .
  • a molded product was produced in the same manner as in Example 15 except that the surface-treated cerium oxide obtained in Example 1 was replaced with 1.5 parts by weight instead of 1.0 part by weight, and a haze, 300 ⁇ m and 400 The transmittance in nm was measured.
  • Molded articles were produced in the same manner as in Example 32, except that the surface-treated cell oxides obtained in Examples 13 and 14 were used, and the haze, transmittance at 30011111 and 40011 m were measured. (Comparative Example 4)
  • Example 15 Only the polypropylene resin used in Example 15 was molded by a press molding machine to produce a sheet-like molded product having a size of 15 xl 5 cm and a thickness of lmm, and the haze, the transmittance at 300 nm and the transmittance at 400 nm were measured. .
  • a molded article was produced in the same manner as in Example 15, and the haze, transmittance at 300 nm and 400 nm were obtained. Was measured.
  • a molded product was manufactured in the same manner as in Example 15 except for the haze, transmittance at 300 nm and 400 nm. Was measured.
  • Example 15 In the same manner as in Example 15 except that the surface-treated cerium oxide obtained in Comparative Examples 1 to 3 was used instead of the surface-treated cerium oxide, molded articles were manufactured. The transmittance at 400 nm and 400 nm was measured.
  • Table 2 shows the results of Examples 15 to 34 and Comparative Examples 4 to 10.
  • the evaluation criteria for haze and transmittance at each wavelength are as follows.
  • Example 3 3 parts by weight of the surface-treated cerium oxide obtained in Example 1 was added to 30 parts by weight of liquid paraffin (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.), and the mixture was stirred and then dispersed with ultrasonic waves for 30 minutes. An oily composition in the form of a paste was obtained. The appearance was translucent, and the cerium oxide was well dispersed. When applied to the skin, a transparent oil film was formed.
  • liquid paraffin manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.
  • the surface-treated oxidized layer obtained in Examples 2 to 14 was used. Except for using lithium, oil agent compositions were prepared in the same manner as in Example 35. All of them were fluid, dusty, translucent in appearance and well dispersed with cerium oxide, and formed a transparent oil film when applied to the skin.
  • An oil composition was obtained in the same manner as in Example 35, except that untreated cerium oxide was used instead of surface-treated cerium oxide. It was paste-like but opaque with no fluidity and poor dispersibility of cerium oxide. When applied to the skin, it became a whitish oil film (white whitish).
  • An oil agent composition was prepared in the same manner as in Example 35 except that the surface-treated cerium oxide obtained in Comparative Examples 1 to 3 was used instead of using the surface-treated cerium oxide.
  • the oil composition was an opaque paste having fluidity, and the cerium oxide was well dispersed, but the polyol component not adsorbed on the cerium oxide surface was not dissolved in the liquid paraffin. When applied to the skin, undissolved particles of the polyol component formed an oil film that could be visually observed.
  • the properties of the resulting oil agent composition were paste-like, but lacked fluidity and were opaque, and the dispersibility of cerium oxide was poor. When applied to the skin, a whitish oil film (white whitish) formed.
  • Table 3 shows the evaluation results of Examples 35 to 48 and Comparative Examples 11 to 14. The evaluation criteria are as follows.
  • the surface-treated cerium oxide of the present invention is well dispersed in an organic matrix such as a thermoplastic resin and an organic oil. It can be seen that the thermoplastic resin composition containing this compound has excellent ultraviolet absorbing ability and improved transparency. Also, when incorporated in an organic oil agent, the transparency is good, and a cosmetic having good ultraviolet absorbing ability and transparency can be produced.
  • an organic matrix such as a thermoplastic resin and an organic oil.

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Abstract

 本発明は、酸化セリウム含有粒子が、1個以上の水酸基が脂肪酸エステル化されたポリオールエステル化合物にて被覆されてなることを特徴とする表面処理酸化セリウム、および該表面処理酸化セリウムを含有する熱可塑性樹脂組成物、油剤組成物及び化粧料組成物に関する。本発明によれば、紫外線吸収能に優れ、透明性が著しく改善された熱可塑性樹脂組成物、油剤組成物及び化粧料組成物を提供すること並びにかかる組成物を提供しうる表面処理酸化セリウムが提供される。

Description

明細書
表面処理酸化セリゥム及び組成物
技術分野
本発明は、 紫外線吸収能を有する熱可塑性樹脂、 油剤、 化粧料に関する。 より 詳しくは、 特定のポリオールエステル化合物で被覆された酸ィ匕セリゥムを含有す ることにより、 紫外線吸収能に優れ、 透明性が著しく改善された熱可塑性樹脂、 油剤組成物および当該油剤組成物を含有する化粧料組成物に関する。
背景技術
従来より熱可塑性樹脂や化粧料に紫外線吸収能を付与する目的で紫外線吸収剤 が使用されており、 大きく分けて無機系紫外線吸収剤と有機系紫外線吸収剤に分 類される。
前者の無機系紫外線吸収剤としては、 本発明に使用されている酸化セリゥムの 他、 酸化チタン、 酸化亜鉛などを挙げることができるが、 いずれも粒子表面の触 媒活性が強く、 樹脂や化粧料用の油剤などの有機マトリクスに分散させた時に有 機マトリクスの酸化劣化を促進してしまう欠点がある。 また酸化チタンは屈折率 が大きく可視光領域での透明性に劣り、 化粧料などに使用すると白ゥキするなど の問題点がある。 酸ィ匕亜鉛は化粧料などに使用すると汗などで溶出するなどの問 題点を有する (特開平 7— 2 0 7 2 5 1号公報、 特閧平 6 _ 1 4 5 0 2 6号公報 および「機能性添加材料の新展開」 , (株) 東レリサーチセンタ一 5 1 9 9 3年 4月 1日, p . 1 7 1 - 1 8 1参照) 。
後者の有機系紫外線吸収剤としては、 ベンゾフエノン系、 ベンゾトリアゾ一ル 系、 シァノアクリレート系、 サリチレート系などがあるが、 樹脂表面に移行する プリ一ド現象を起こし易く、 安全性、 表面印刷性、 外観に問題が発生する場合が ある。 また有機ィ匕合物であるために耐熱性に劣り、 また吸収剤自体が紫外線によ り徐々に分解する為、 リサイクル性など長期にわたる安定性に問題がある ( 「高 分子安定化の総合技術」 , (株) シ一ェムシ一, 1 9 9 7年 3月 3 1日, p . 1 1 1 - 1 2 0参照) 。
一方、 無機系紫外線吸収剤は、 有機系紫外線吸収剤よりも耐熱性や長期安定性 に優 るなどの特長を有するが、 紫外線吸収能を有する微粒子は熱可塑性樹脂や 化粧料中での分散性が悪く二次凝集してしまい、 本来の一次粒子径から期待され る透明性が出ない。
本発明が解決しょうとする課題は、 紫外線吸収能に優れ、 透明性も良好な熱可 塑性樹脂組成物、 油剤組成物、 化粧料組成物を提供すること並びにかかる組成物 を提供しうる表面処理酸化セリゥム、 即ち紫外線吸収剤を提供することにある。
発明の開示
本発明者らは上記課題を解決するため、 鋭意検討した結果、 酸化セリウム含有 粒子表面を、 特定のポリオールエステル化合物で被覆することにより、 紫外線吸 収能に優れ、 透明性も改善された樹脂組成物、 油剤組成物、 化粧料組成物を作成 できることを見出し、 本発明の完成に至った。 すなわち、 本発明は以下のとおり である。
( 1)酸化セリウム含有粒子が、 1個以上の水酸基が脂肪酸エステル化されたポ リオ一ルエステル化合物にて被覆されてなることを特徴とする表面処理酸化セリ ゥム。
( 2 ) 酸化セリウム含有粒子が、 平均一次粒子径が 1〜 100 nmの微粒子酸化 セリウムを含有するものであることを特徴とする、 上記 (1) に記載の表面処理 酸化セリウム。
(3) ポリオールエステル化合物の表面処理量が、 酸化セリゥム含有粒子 100 重量部に対して、 0. 1〜100重量部であることを特徴とする、 上記 (1) ま たは (2) に記載の表面処理酸化セリウム。
(4) ポリオ一ルエステル化合物が、 脂肪酸エステル化されていない水酸基を 1 個以上有するものである上記 ( 1) 〜 (3) のいずれかに記載の表面処理酸化セ リウム。
(5) ポリオ一ルエステル化合物が、 ポリグリセリン分子において 1個以上の水 酸基が脂肪酸エステル化されたポリグリセリン誘導体である上記 (1) ~ (4) のいずれかに記載の表面処理酸化セリゥム。
(6) ポリオールエステル化合物が、 ポリオールまたはポリオ一ル縮合物の二塩 基酸エステルであって、 1個以上の水酸基が脂肪酸エステル化された二塩基酸ポ リオール類エステルである上記 (1)〜(4) のいずれかに記載の表面処理酸化 セリウム。
(7)上記 (1)〜 (6) のいずれかに記載の表面処理酸化セリウムを含有する ことを特徴とする、 紫外線吸収剤。
(8)熱可塑性樹脂と、 上記 (1) ~ (6) のいずれかに記載の表面処理酸化セ リゥムとを含有することを特徴とする、 熱可塑性樹脂組成物。
(9)熱可塑性樹脂が、 ポリ塩化ビニル樹脂、 ポリオレフイン系樹脂、 ポリスチ レン系樹脂、 ポリエステル系樹脂およびポリアミド系樹脂から選ばれる少なくと もいずれかである、 上記 (8) に記載の熱可塑性樹脂組成物。
(10) 有機系油剤と、 上記 (1)〜(6) のいずれかに記載の表面処理酸化セ リウムとを含有することを特徴とする、 油剤組成物。
(11) 上記 (10) に記載の油剤組成物を含有することを特徴とする、 化粧料 組成物。
発明の詳細な説明
本発明の表面処理酸化セリウムは、 酸化セリウム含有粒子を、 1個以上の水酸 基が脂肪酸ェステル化されたポリオールエステル化合物にて被覆してなるもので ある。 本明細書中における 「ポリオールエステル化合物」 とは、 2個以上の水酸 基を有する化合物であるポリオ一ルまたはポリオ一ル縮合物 (以下、 「ポリオ一 ル類」 と呼ぶことがある。 ) において、 1個以上の水酸基がエステル化されてな る化合物を指す。 本発明の表面処理酸化セリゥムは、 このポリオールエステル化 合物の中でも、 1個以上の水酸基が脂肪酸によってエステル化されたポリオール エステル化合物にて、 酸化セリウム含有粒子を被覆してなるものである。 ここで、 「被覆」 とは、 酸化セリウム含有粒子の外側を覆って、 表面処理酸化セリウムの 最外に上記ポリオ一ルエステル化合物による層が形成されてなることを指す。 当 該ポリオールエステル化合物による層は、 酸化セリウム含有粒子を完全に覆うよ うに形成されていてもよく、 また、 酸化セリウム含有粒子の一部が露出してなる ように形成されていてもよい。 本発明の表面処理酸化セリウムによれば、 上記のような特定のポリオールエス テル化合物を含有することによって、 紫外線吸収能に優れ、 かつ従来よりも透明 性が著しく改善された熱可塑性樹脂組成物、 油剤組成物、 化粧料組成物を提供す ることができる。 これらの効果が発現する機構については、 詳細は不明であるが、 本発明者らは次のように考えている。
すなわち本発明は、 酸化セリウム含有粒子を、 1個以上の水酸基が脂肪酸エス テル化されたポリオ一ルエステル化合物にて被覆したものであるが、 まず、 酸化 セリウム含有粒子を使用したことによって、 従来の他の無機系紫外線吸収剤であ る酸化チタンゃ酸化亜鉛を使用した場合とは異なり、 可視光領域で優れた透明性 を有し、 また化粧料としたときでも汗などで溶出したりすることはない。 さらに、 この酸化セリゥム含有粒子を脂肪酸エステル化されたポリオールエステル化合物 にて被覆することによって、 ポリオールエステル化合物の脂肪酸エステル部分が 熱可塑性樹脂や有機系油剤に対して良好な相溶性を示す。 これによつて、 本発明 の表面処理酸化セリゥムを熱可塑性樹脂や有機系油剤に分散させた系においては、 表面処理酸化セリゥムが界面に存在することとなり、 分散性が向上され、 二次凝 集を起こすことなく本来の一次粒子径から期待される透明性を有する熱可塑性樹 脂組成物、 油剤組成物、 化粧料組成物を実現することができるものと考えられる。 また、 本発明におけるポリオールエステル化合物はある程度の分子量を有するも のであるため、 上記熱可塑性樹脂での移動性が小さく、 これにより本発明の表面 処理酸化セリゥムを用いた熱可塑性樹脂の成型物においては表面にブリードアゥ トが起こりにくいと考えられる。
本発明に用いられる酸化セリゥム含有粒子としては、 酸化セリゥムを少なくと も含有する粒子であるならば特に制限はなく、 酸化セリウムからなる粒子であつ てもよいし、 酸化セリウムに加えて他の成分を含有するものであってもよい。 酸 化セリウム含有粒子に含有される他の成分としては、 本発明の効果を阻害するも のでない限り特に制限されるものではないが、 たとえば、 シリカ、 非晶質シリカ、 タルク、 カオリン、 マイ力、 ワラストナイト、 ベントナイト、 セリサイトなどが 挙げられる。 中でも無色で、 表面の触媒活性が少なく樹脂や油剤に対して影響の 小さいシリカ、 タルクが好ましい。 上記他の成分を含有する場合、 酸化セリウム は、 粒子表面に露出していてもよく (たとえば、 酸化セリウムで他の成分を被覆 してなる場合や、 他の成分が酸ィ匕セリウムの一部のみを被覆してなる場合など) 、 また上記他の成分で完全に被覆されていてもよい。 この場合、 当該粒子における 酸化セリウムの含有量は、 特には制限されるものではないが、 粒子全量に対して 0 . 1〜5 0重量%であるのが好ましく、 1〜3 0重量%であるのがより好まし い。 酸化セリウムが 0 . 1重量%未満であれば、 紫外線吸収能が低下する傾向が あるためであり、 また、 酸化セリウムが 5 0重量%を越えて含有されても、 紫外 線吸収能の向上が見られない傾向があるためである。
本発明における酸化セリゥム含有粒子は、 従来公知の種々の酸化セリゥム含有 粒子を特に制限なく用いることができる。 酸化セリウム含有粒子は、 市販品、 た とえば 「セリガード」 (日本電工製) 等を用いてもよい。 上記 「セリガード」 は、 平均一次粒子径 2 2 . 6 n mの微粒子酸化セリウムに非晶質シリカを 3〜5 n m の厚さで被覆したタイプの他、 約 1ミクロンのシリカやタルクなどのべ一ス基材 表面に平均一次粒子径 3 0〜5 0 n mの微粒子酸化セリゥムを被覆し、 さらに非 晶質シリカを 3〜 5 n mの厚さで被覆したタイプなどがある。
本発明に用いる酸化セリゥム含有粒子は、 透過型電子顕微鏡法による平均一次 粒子径が、 好ましくは 1〜 1 0 0 n m、 より好ましくは 1 η π!〜 5 0 nm、 特に 好ましくは 5 η π!〜 5 0 n mの微粒子酸化セリゥムを含有するものであるのが好 ましい。 該微粒子酸化セリゥムの平均一次粒子径が 1 0 0 n mより大きいと、 添 加量当りの紫外線吸収能が低下しやすくなる傾向にあるためであり、 また該微粒 子酸化セリゥムの平均一次粒子径が 1 n mより小さいと分散が困難になり、 該微 粒子酸化セリゥムの製造自体も困難になる傾向がある。
上記平均一次粒子径は、 透過型電子顕微鏡法によつて微粒子酸化セリウムの形、 大きさを直接観察し、 値を計測する。
具体的には、 透過型電子顕微鏡 (トプコン電子ビームサービス製 0 0 2 B ) で 加速電圧 2 0 0 K V、 直接倍率 2 9 0 0 0倍で観察して、 写真撮影をする。 次い で、 得られた写真をスキャナーでコンピュータ一に取り込み、 コンビュ一夕一に 予めィンストールした画像解析ソフト (Scion Corporation製、 Scion Image for W indows (登録商標) ) に供することで、 平均一次粒子径を求めることができる。 当該画像解析ソフトにおいては、 2次元投影形として観察される像と同面積の円 の直径 (ヘイウッド径) を一次粒子径であるとみなし、 平均一次粒子径は、 任意 に選択された 3 0 0個の微粒子酸化セリウムの一次粒子径を測定し、 そのメジァ ン径 (中位径) として算出する。
本発明におけるポリオールエステル化合物は、 1個以上の水酸基が脂肪酸エス テル化されてなるポリオールエステル化合物であれば、 分子内の全ての水酸基が 脂肪酸ェステル化されたものであっても、 分子内の一部の水酸基のみが脂肪酸ェ ステル化されたものであってもよいが、 分子内の一部の水酸基のみが脂肪酸エス テル化されたポリオールエステル化合物、 換言すれば、 脂肪酸エステル化されて いない 1個以上の水酸基を有するポリオ一ルエステル化合物であるのが好ましい。 このようなポリオールエステル化合物を用いることで、 分子内の全ての水酸基が 脂肪酸エステル化されたポリオールエステル化合物を用いた場合よりも透明性が さらに改善されるためである。 これは、 ポリオ一ルエステル化合物中における脂 肪酸エステル化されていない水酸基は、 酸化セリゥム含有粒子表面に吸着しやす いことに起因すると考えられる。 すなわち、 脂肪酸エステル化されていない水酸 基を分子内に 1個以上有するボリオールエステル化合物を用いることで酸化セリ ゥム含有粒子表面への吸着性が向上され、 熱可塑性樹脂や油剤などの有機マトリ クスに対する酸化セリウム含有粒子の分散性が向上されるためであると考えられ る。
本発明に用いられるポリオールエステル化合物は、 1個以上の水酸基、 好まし くは 2個以上の水酸基、 より好ましくは 3個以上の水酸基が脂肪酸ェステル化さ れてなるものである。
本発明に用いられるポリオールエステル化合物のエステル化度は、 5〜9 5 % の範囲が好ましく、 5〜9 0 %の範囲がより好ましく、 1 0〜8 0 %の範囲がさ らに好ましい。 エステル化度が 5 %未満であると、 樹脂や油剤との相溶性が悪く なる傾向があり、 エステル化度が 9 5 %より大きいと、 酸化セリウム含有粒子表 面に吸着する機能が小さくなり、 熱可塑性樹脂や油剤などの有機マトリクスに対 する酸化セリゥム含有粒子の分散性が低下し、 結果として透明性が低下する虞が あるためである。
ポリオールエステル化合物のエステル化度は、 下記式 ( 1 ) から算出される値 で定義される。
(エステル化された水酸基の数)
X 1 0 0 ( 1 )
(ポリオール類の全水酸基の数) なお、 上記エステル化度の値が整数にならない場合には、 小数点以下を切り上 げて整数とするものとする。
また、 本発明において用いられるポリオールエステル化合物の原料となるポリ オール類における水酸基の数は、 上述のように 2個以上であればよいが、 より多 くの水酸基がある方が、 多点吸着により強固に粒子表面に吸着するため、 3個以 上であるのが好ましく、 4個以上であるのがより好ましい。 なお該原料となるポ リオール類における水酸基の数の上限に特に限定はないが、 通常、 3 0個以下、 好ましくは 2 0個以下、 より好ましくは 1 5個以下である。
かかるポリオ一ルエステル化合物としては、 大きく分けて 〔1〕 ポリグリセリ ン誘導体、 または 〔2〕二塩基酸ポリオ一ル類エステルが、 特に好適に使用でき る。 以下、 〔 1〕 ポリグリセリン誘導体、 および〔 2〕二塩基酸ポリオール類ェ ステルについて、 それそれ詳述する。
〔1〕 ポリグリセリン誘導体
本発明におけるポリグリセリン誘導体は、 ポリグリセリン 1分子に存在する 1 個以上の水酸基が脂肪酸エステル化された形の誘導体、 換言すれば、 ポリグリセ リン脂肪酸エステルであればよい。 ここで脂肪酸エステル化の形態は、 ポリグリ セリン 1分子内の水酸基が複数の異種脂肪酸のァシル基でエステル化された形態 であってもよく、 また同一脂肪酸のァシル基のみでエステル化された形態であつ てもよい。 また上述のように、 脂肪酸エステル化されているのは、 ポリグリセリ ン 1分子に存在する水酸基の全部であっても一部であってもよいが、 ポリグリセ リン 1分子に存在する水酸基の一部が脂肪酸エステル化されたものであるのが好 ましい。 具体的には、 ポリグリセリンの 1分子において、 全水酸基の 5〜9 5 % の水酸基が脂肪酸エステル化されたものであるのが好ましく、 全水酸基の 5〜 9 0 %の水酸基が脂肪酸ェステル化されたものであるのがより好ましく、 全水酸基 の 1 0〜8 0 %の水酸基が脂肪酸エステル化されたものであるのがさらに好まし い (好ましくはエステル化度が 5〜 9 5 %、 より好ましくはエステル化度が 5〜 9 0 %、 さらに好ましくはエステル化度が 1 0〜8 0 %) 。 上記脂肪酸エステル 化された水酸基の数が全水酸基の 5 %より少ない (エステル化度が 5 %より小さ い) と、 樹脂や油剤との相溶性が悪くなる傾向があり、 上記脂肪酸エステル化さ れた水酸基の数が全水酸基の 9 5 %より多い (エステル化度が 9 5 %より大き い) と、 酸ィヒセリウム含有粒子表面に吸着する機能が小さくなり、 熱可塑性樹脂 や油剤などの有機マトリクスに対する酸化セリゥム含有粒子の分散性が低下し、 結果として透明性が低下する虞がある。
上記ポリグリセリン誘導体の原料となるポリグリセリンは、 工業的に製造され ている市販品、 たとえばポリグリセリン # 3 1 0 (阪本薬品工業製) 、 ポリグリ セリン # 5 0 0 (阪本薬品工業製) 、 ポリグリセリン # 7 5 0 (阪本薬品工業 製) 、 ジグリセリン (阪本薬品工業製) などを好適に用いることができる。 ポリ グリセリンの縮合度は、 2〜 3 0であれば良いが、 生成する 旨肪酸ェステルの性 状、 エステル化反応時の溶剤に対する溶解性、 コストなどの観点から 3〜 1 0が より好ましい。 なお本明細書中でいう 「ポリグリセリン」 は、 グリセリンから反 応、 蒸留、 精製して得られるポリオールの一種であって、 4個以上の水酸基を有 するものを指し、 2 0個以下の水酸基を有するものであることが好ましい。
ポリグリセリン誘導体における脂肪酸エステルを構成するァシル基としては、 炭素数 4〜2 4の直鎖状または分枝鎖状のァシル基、 たとえば、 ブ夕ノィル基、 ペン夕ノィル基、 へキサノィル基、 ヘプタノィル基、 ォク夕ノィル基、 ノナノィ ル基、 デカノィル基、 ドデカノィル基、 テトラデカノィル基、 へキサデカノィル 基、 ォク夕デカノィル基などを挙げることができる。 上記中でも、 界面接着性の 向上の観点からは、 ォク夕ノィル基 (炭素数: 8 ) 以上の炭素数を有するァシル 基であることが好ましく、 ドデカノィル基 (炭素数: 1 2 ) 以上の炭素数を有す るァシル基であることがより好ましい。 なお工業的に入手しやすいという観点か らは、 炭素数 1 8以下のァシル基であることが好ましい。
〔2〕二塩基酸ポリオ一ル類エステル
本発明における二塩基酸ポリオ一ル類エステルは、 ポリオ一ル類 (ポリオール またはポリオ一ル縮合物) の二塩基酸エステルであって、 1個以上の水酸基が脂 肪酸エステル化されたものであればよい。 ここで脂肪酸エステル化の形態は、 二 塩基酸ポリオール類 1分子内の水酸基が複数の異種脂肪酸のァシル基でエステル 化された形態であってもよく、 同一脂肪酸のァシル基のみでエステル化された形 態であってもよい。 ポリオール類 1分子に存在する水酸基のうち、 エステル化さ れているのは、 ポリオール類 1分子内の水酸基の全部 (ポリオール類 1分子内の 水酸基全部が二塩基酸およびその他の適当な脂肪酸によってエステル化されてい る場合など) であっても一部であってもよいが、 ポリオ一ル類 1分子に存在する 水酸基の一部がエステル化されたものであるのが好ましい。 具体的には、 ポリオ —ル類の 1分子において、 全水酸基の 5〜9 5 %の水酸基がエステル化されたも のであるのが好ましく、 全水酸基の 5〜 9 0 %の水酸基がエステル化されたもの であるのがより好ましく、 全水酸基の 1 0〜8 0 %の水酸基がエステル化された ものであるのがさらに好ましい (好ましくはエステル化度が 5〜 9 5 %、 より好 ましくはエステル化度が 5〜9 0 %、 さらに好ましくはエステル化度が 1 0〜8 0 %) o 上記エステル化された水酸基の数が全水酸基の 5 %より少ない (エステ ル化度が 5 %より小さい) と、 樹脂や油剤との相溶性が悪くなる傾向があり、 ェ ステル化された水酸基が全水酸基の 9 5 %より多い (エステル化度が 9 5 %より 大きい) と、 酸ィ匕セリゥム含有粒子表面に吸着する機能が小さくなり、 熱可塑性 樹脂や油剤などの有機マトリクスに対する酸化セリゥム含有粒子の分散性が低下 し、 結果として透明性が低下する虞がある。
二塩基酸ポリオール類エステルに使用するポリオールまたはポリオール縮合物 としては、 分子内に 3個以上の水酸基を有するものであれば特に限定はされない が、 例えば、 グリセリン、 及びそのグリセリン縮合物であるジグリセリン、 テト ラグリセリン、 へキサグリセリン、 デカグリセリン等のポリグリセリン、 ペン夕 エリスリトール、 及びその縮合物であるジペン夕エリスリトール、 トリペンタエ リスリトール等のポリペン夕エリスリトール、 トリメチロールプロパン及びその 縮合物、 トリメチロ一ルェタン及びその縮合物などを挙げることができる。
二塩基酸ポリオ一ル類エステルに使用する二塩基酸としては、 電離して一分子 から二個の水素イオンを生じる酸であれば特に限定はないが、 たとえばアジピン 酸、 セバシン酸、 ァゼライン酸、 コハク酸等の飽和脂肪族二塩基酸、 フ夕ル酸、 マレイン酸等の不飽和脂肪族二塩基酸などの、 1分子内にカルボキシル基を 2個 有する炭化水素化合物 (二塩基脂肪酸) であるのが特に好ましい。
本発明における二塩基酸ポリオール類エステルは、 上記した中でも、 分子内に 3個以上の水酸基を有するポリオールまたはポリオール縮合物と、 二塩基酸との 二塩基酸エステル化合物中に残っている水酸基の少なくとも 1個を、 脂肪酸にて 脂肪酸エステル化した二塩基酸ポリォ一ル類エステルであることが好ましい。 こ の場合において、 上記二塩基酸ェステル化合物において用いられた二塩基酸では ない脂肪酸 (二塩基酸とのエステル化合物中に残っている水酸基を脂肪酸エステ ル化した脂肪酸) 由来のァシル基としては、 炭素数 4〜2 4の直鎖状または分枝 鎖状のァシル基、 たとえば、 プ夕ノィル基、 ペン夕ノィル基、 へキサノィル基、 ヘプ夕ノィル基、 ォク夕ノィル基、 ノナノィル基、 デカノィル基、 ドデカノィル 基、 テトラデカノィル基、 へキサデカノィル基、 ォク夕デカノィル基などを挙げ ることができる。 上記中でも、 界面接着性の向上の観点からは、 ォクタノィル基 (炭素数: 8 ) 以上の炭素数を有するァシル基であることが好ましく、 ドデカノ ィル基 (炭素数: 1 2 ) 以上の炭素数を有するァシル基であることがより好まし い。 なお工業的に入手しやすいという観点からは、 炭素数 1 8以下のァシル基で あることが好ましい。
上述した 〔 1〕 または〔2〕 のポリオ一ルエステル化合物を合成する際のエス テル化反応は、 通常の方法で良いが、 たとえば以下の ( 1 ) 〜 (4 ) のような方 法を挙げることができる。
( 1 ) 原料となるポリグリセリンまたは他のポリオールと、 脂肪酸または/及び 二塩基酸を、 有機溶媒中または無溶媒で加熱混合し、 脱水反応させる。 この時に ルイス酸などのエステル化触媒存在下、 反応を行うのが望ましい。
( 2 ) 原料となるポリグリセリンまたは他のポリオールに、 脂肪酸または Z及び 二塩基酸のクロライドを反応させ、 エステル化する。
( 3 ) 原料となるポリグリセリンまたは他のポリオールと、 脂肪酸または/及び 二塩基酸の低級アルコールとのエステルを有機溶媒中または無溶媒で加熱混合し、 エステル化触媒存在下、 エステル交換反応を行う。
( 4 ) 原料となるポリグリセリンまたは他のポリオ一ルに、 脂肪酸または Z及び 二塩基酸の酸無水物を反応させ、 エステル化する。
被覆のための表面処理方法は特に限定されないが、 酸化セリウム含有粒子と上 記ポリオールエステル化合物とをヘンシェルミキサ一などのせん断応力のかかる 高速ミキサーで混合する乾式処理法、 上記ポリオールエステル化合物を溶剤に溶 解または分散乳化したものに酸化セリゥム含有粒子を入れたスラリー混合物を攪 拌した後、 乾燥して処理粉体を得る湿式法などが挙げられる。 湿式法に使用する 溶剤は特に限定されないが、 水、 へキサン等の炭化水素系溶剤、 トルエン等の芳 香族系溶剤、 エタノール等のアルコール系溶剤、 ァセトン等のケトン系溶剤、 酢 酸ェチル等のエステル系溶剤などを挙げることができる。 また、 樹脂や油剤に酸 化セリゥム含有粒子を添加して混合する際に同時に上記ポリオールエステル化合 物を添加して、 分散と同時に表面処理するィンテグラルブレンド法による処理を 行っても何ら差し支えない。
本発明の表面処理酸化セリゥムにおいて、 上記ポリオ一ルエステル化合物によ る表面処理量 (被覆量) に特に制限はないが、 酸化セリウム含有粒子 1 0 0重量 部に対して 0 . 1〜1 0 0重量部が好ましく、 1〜5 0重量部がより好ましい。 ポリオールエステル化合物の表面処理量が酸化セリゥム含有粒子 1 0 0重量部に 対して 0 . 1重量部未満であると、 樹脂や油剤に対する分散性が低下しやすくな り、 また酸化セリウム含有粒子 1 0 0重量部に対して 1 0 0重量部を越えると、 酸化セリゥム含有粒子表面に吸着されない分子が多くなり、 樹脂に混練した際に ブリード現象を引き起こしたり、 機械物性を低下させる恐れがある。 また油剤を 配合した化粧料に添加した場合には、 酸化セリゥム含有粒子の表面に吸着されな いポリオ一ルエステル化合物が他成分に対して悪影響を及ぼす虞があり好ましく ない。
なお本発明は、 上述してきた表面処理酸化セリゥムである紫外線吸収剤をも提 供するものである。 本発明の紫外線吸収剤は、 熱可塑性樹脂組成物、 油剤組成物、 化粧料組成物など、 様々な形態にて実現され得る。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、 熱可塑性樹脂と、 上記の表面処理酸化セリウ ムとを含有することを特徴とする。 ここで、 表面処理酸化セリウムの含量は、 熱 可塑性樹脂 1 0 0重量部に対して 0 . 0 5〜1 0重量部が好ましく、 0 . 5〜5 重量部がより好ましい。 表面処理酸化セリウムの含量が熱可塑性樹脂 1 0 0重量 部に対して 0 . 0 5重量部より小さいと紫外線吸収能が充分に付与されず、 1 0 重量部より大きい場合には紫外線吸収能が有意義に向上しなくなる他、 透明性が 損なわれる恐れがある。
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、 熱可塑性を示す樹 '脂であれば良く、 例えば塩化ビニル、 塩ィ匕ビ二リデンなどのポリ塩化ビニル樹脂;ポリエチレン、 ポリプロピレン、 エチレン一プロピレン共重合体、 エチレン一ェチルァクリレ一 ト共重合体、 エチレン一酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系樹旨;ポリ カーボネ一ト樹脂、 ポリエチレンテレフタレ一ト、 ポリプチレンテレフ夕レート、 ポリブチレンナフ夕レートなどのポリエステル系樹脂;ァクリロニトリループ夕 ジェン一スチレン共重合体 (A B S樹脂) 、 ポリスチレンなどのポリスチレン系 ; 6ナイロン、 6 6ナイロンなどのポリアミ ド系樹 S旨;ポリフエ二レンェ一 テル、 ポリフエ二レンサルファイド、 ポリエーテルエ一テルケトン等のェンジ二 ァリングプラスチック;その他、 複合材料の分野で使用できる熱可塑性樹脂を挙 げることができ、 これら複数の樹脂を併用することもできる。 これらの中で、 特 に紫外線吸収能の小さいポリオレフィン系樹脂が紫外線吸収能を著しく改善する という観点で好適である。
本発明の油剤組成物は、 有機系油剤と、 上記の表面処理酸化セリウムとを含有 することを特徴とする。 ここで、 表面処理酸化セリウムの含量は、 有機系油剤 1 0 0重量部に対して 0 . 0 5〜5 0 0重量部が好ましく、 0 . 5〜5重量部がよ り好ましく、 この範囲で化粧料の種類や必要な紫外線吸収能によって添加量を調 整する。 表面処理酸化セリゥムの含量が有機系油剤 1 0 0重量部に対して◦ . 0 5重量部未満であると紫外線吸収能が充分に付与されず、 5 0 0重量部を越える 場合には紫外線吸収能が有意義に向上しなぐなる他、 透明性が損なわれる虞があ る
有機系油剤としては、 例えば流動パラフィン、 ワセリン等の鉱物油系;シリコ —ンオイル等の合成油系;ラノリン、 トリグリセライド、 スクワラン等の動植物 油系などを挙げることができるが、 特に限定されるものではない。 また液状、 ヮ ックス状、 固体状の有機系油剤のいずれにも適用できる。
本発明の化粧料組成物としては、 ファンデーション、 口紅、 日焼け止め口一シ ヨンなどを挙げることができるが、 紫外線を遮断する機能を必要とする化粧料で あれば特に限定されない。
さらに本発明の熱可塑性樹脂組成物及ぴ化粧料組成物には、 必要に応じて本発 明の特徴を損なわない範囲で、 その他の添加剤、 安定剤、 有機または無機の充填 剤、 有機または無機の顔料、 染料、 可塑剤、 滑剤、 整泡剤、 発泡剤、 難燃剤、 他 の紫外線吸収剤、 光安定剤、 帯電防止剤、 増核剤、 防腐剤、 香料、 保湿剤、 界面 活性剤などを 1種または複数併用して添加することができる。
実施例
次に、 本発明について、 その内容を実施例及び比較例を挙げて詳細に説明する なお、 以下の実施例は本発明の範囲を限定するものではなく。 本発明の内容をよ り明確に示すために記載されたものである。
(製造例 1 ) ポリグリセリン誘導体 P G― 1の調製
温度計、 攙拌機、 窒素導入入口及び還流管を備えた反応フラスコ内に、 ステア リン酸 5 0 . 0重量部、 ポリグリセリン (阪本薬品工業製ポリグリセリン # 5 0 0、 縮合度: 6 . 7、 水酸基数: 8 . 7個) 8 7 . 8 8重量部及びテトラプチ ルチ夕ネート (純正化学製) 0 . 0 1重量部を仕込み窒素気流下で 1 6 0 °Cまで 4時間かけて昇温し、 1 6 0 °Cで 2時間加熱した後、 反応液の酸価が 1 ( m g K OH/g)程度になるまで加熱を行った。 次いで室温まで冷却した。
以下、 この反応液をポリグリセリン誘導体 PG— 1と称する。 ポリグリセリン 誘導体 PG— 1に含まれるポリグリセリン誘導体は、 酸価が 0. 5の特性を有し ており、 原料の重量比から計算したエステル化度は、 12%である。
(製造例 2) ポリグリセリン誘導体 P G-2の調製
温度計、 攪拌機、 窒素導入入口及び還流管を備えた反応フラスコ内に、 ステア リン酸 50. 0重量部、 ポリグリセリン (阪本薬品工業製ポリグリセリン #5 00、 縮合度: 6. 7、 水酸基数: 8. 7個) 29. 5重量部及びテトラプチル チタネート (純正化学製) 0. 01重量部を仕込み窒素気流下で 160°Cまで 4 時間かけて昇温し、 160°Cで 2時間加熱した後、 反応液の酸価が 1 (mgKO H/g)程度になるまで加熱を行った。 次いで室温まで冷却した。
以下、 この反応液をポリグリセリン誘導体 P G— 2と称する。 ポリグリセリン 誘導体 PG— 2に含まれるポリグリセリン誘導体は、 酸価が 0. 8の特性を有し ており、 原料の重量比から計算したエステル化度は、 35%である。
(製造例 3) ポリグリセリン誘導体 P G-3の調製
温度計、 攪袢機、 窒素導入入口及び還流管を備えた反応フラスコ内に、 ステア リン酸 50. 0重量部、 ジグリセリン (阪本薬品工業製、 縮合度: 2) 9. 7 4重量部及びテトラプチルチ夕ネート (純正化学製) 0. 01重量部を仕込み窒 素気流下で 160°Cまで 4時間かけて昇温し、 160°Cで 2時間加熱した後、 反 応液の酸価が 1 (mgKOH/g)程度になるまで加熱を行った。 次いで室温ま で冷却した。
以下、 この反応液をポリグリセリン誘導体 PG— 3と称する。 ポリグリセリン 誘導体 PG— 3に含まれるポリグリセリン誘導体は、 酸価が 1. 3の特性を有し ており、 原料の重量比から計算したエステル化度は、 75%である。
(製造例 4 ) ポリグリセリン誘導体 P G-4の調製
温度計、 攪拌機、 窒素導入入口及び還流管を備えた反応フラスコ内に、 ステア リン酸 50. 0重量部、 ポリグリセリン (阪本薬品工業製ポリグリセリン #3 10、 縮合度 4. 2、 水酸基数: 6. 2個) 18. 16重量部及びテトラブチル W チタネート (純正化学製) 0. 0 1重量部を仕込み窒素気流下で 160°Cまで 4 時間かけて昇温し、 160°Cで 2時間加熱した後、 反応液の酸価が 1 (mgKO H/g) 程度になるまで加熱を行った。 次いで室温まで冷却した。
以下、 この反応液をポリグリセリン誘導体 PG— 4と称する。 ポリグリセリン 誘導体 PG— 4に含まれるポリグリセリン誘導体は、 酸価が 0. 8の特性を有し ており、 原料の重量比から計算したエステル化度は、 48%である。
(製造例 5) ポリグリセリン誘導体 PG— 5の調製
温度計、 攪拌機、 窒素導入入口及び還流管を備えた反応フラスコ内に、 ステア リン酸 50. 0重量部、 ポリグリセリン (阪本薬品工業製ポリグリセリン # 7 50、 縮合度 10. 1、 水酸基数: 12. 1個) 43. 94重量部及びテトラブ チルチ夕ネート (純正化学製) 0. 0 1重量部を仕込み窒素気流下で 160°Cま で 4時間かけて昇温し、 1 60°Cで 2時間加熱した後、 反応液の酸価が 1 (mg KOH/g) 程度になるまで加熱を行った。 次いで室温まで冷却した。
以下、 この反応液をポリグリセリン誘導体 P G— 5と称する。 ポリグリセリン 誘導体 P G— 5に含まれるポリグリセリン誘導体は、 酸価が 0. 7の特性を有し ており、 原料の重量比から計算したエステル化度は、 25%である。
(製造例 6 ) 二塩基酸ポリオール類エステル P E― 1の調製
温度計、 攪拌機、 窒素導入入口及び還流管を備えた反応フラスコ内に、 アジピ ン酸 (純正化学製) 24. 4重量部、 ステアリン酸 (純正化学製) 47. 5重量 部、 ジペン夕エリスリ トール (東京化成製) 84. 8重量部及び p—トルエンス ルホン酸 (純正化学製) 0. 02重置部を仕込み窒素気流下で 180°Cまで 1時 間かけて昇温し、 180°Cで 2時間加熱した後、 反応液の酸価が 1 (mgKOH /s) 程度になるまで加熱を行った。 ついで、 室温まで冷却した。
以下、 この反応液を二塩基酸ポリオ一ル類エステル PE— 1と称する。 二塩基 酸ポリオール類エステル PE— 1は、 酸価が 0. 8、 エステル化度が 25%であ つ τこ。
(製造例 7 ) 二塩基酸ポリオール類エステル P E-2の調製
温度計、 攪拌機、 窒素導入入口及び還流管を備えた反応フラスコ内に、 無水フ タル酸 (純正化学製) 12. 4重量部、 ラウリン酸 (純正化学製) 16. 8重量 部、 ジペン夕エリスリ トール (東京化成製) 42. 7重量部及びテトラブチルチ 夕ネート (東京化成製) 0. 01重量部を仕込み窒素気流下で 180°Cまで 1時 間かけて昇温し、 180。Cで 2時間加熱した後、 反応液の酸価が 1 (mgKOH /g) 程度になるまで加熱を行った。 ついで、 室温まで冷却した。
以下、 この反応液を二塩基酸ポリオ一ル類エステル PE— 2と称する。 二塩基 酸ポリオ一ル類エステル PE— 2は、 酸価が 0. 6、 エステル化度が 25%であ つた。
(製造例 8)二塩基酸ポリオ一ル類エステル PE— 3の調製
温度計、 攪拌機、 窒素導入入口及び還流管を備えた反応フラスコ内に、 アジピ ン酸 (純正化学製) 16. 1重量部、 ステアリン酸 (純正化学製) 47. 5重量 部、 ジペン夕エリスリト一ル (東京化成製) 84. 8重量部及び p—トルエンス ルホン酸 (純正化学製) 0. 02重量部を仕込み窒素気流下で 180°Cまで 1時 間かけて昇温し、 18 (TCで 2時間加熱した後、 反応液の酸価が 1 (mgKOH /g)程度になるまで加熱を行った。 ついで、 室温まで冷却した。
以下、 この反応液を二塩基酸ポリオール類エステル PE— 3と称する。 二塩基 酸ポリオール類エステル P E— 3は、 酸価が 0. 9、 エステル化度が 19 %であ つた。
(製造例 9 ) 二塩基酸ポリオール類エステル P E— 4の調製
温度計、 攪拌機、 窒素導入入口及び還流管を備えた反応フラスコ内に、 アジピ ン酸 (純正化学製) 24. 4重量部、 ペン夕エリスリ ト一ル (純正化学製) 84. 8重量部を仕込み窒素気流下で 240°Cまで 1時間かけて昇温し、 ステアリン酸 (純正化学製) 48. 3重量部及び p—トルエンスルホン酸 (純正化学製) 0. 02重量部を加え、 さらに 240°Cで 2時間加熱した後、 反応液の酸価が 1 (m gKOH/g)程度になるまで加熱を行った。 ついで、 室温まで冷却した。
以下、 この反応液を二塩基酸ポリオ一ル類エステル PE— 4と称する。 二塩基 酸ポリオ一ル類エステル PE— 4は、 酸価が 0. 2、 エステル化度が 37%であ つた。 (製造例 10 ) 二塩基酸ポリオール類エステル P E— 5の調製
温度計、 攪拌機、 窒素導入入口及び還流管を備えた反応フラスコ内に、 アジピ ン酸 (純正化学製) 14. 6重量部、 ポリグリセリン (阪本薬品工業製ポリグリ セリン #310、 縮合度 4. 2) 62. 8重量部、 ラウリン酸 (純正化学製) 4 0. 0重量部及び p—トルエンスルホン酸 (純正化学製) 0. 01重量部を仕込 み窒素気流下で 180°Cまで 1時間かけて昇温し、 180°Cで 2時間加熱した後、 反応液の酸価が 1 (mgKOHZg) 程度になるまで加熱を行った。 ついで、 室 温まで冷却した。
以下、 この反応液を二塩基酸ポリオール類エステル PE— 5と称する。 二塩基 酸ポリオ一ル類エステル PE— 5は、 酸価が 0. 5、 エステル化度が 33%であ つた。
(製造例 11 ) 二塩基酸ポリォ一ル類エステル P E— 6の調製
温度計、 攪拌機、 窒素導入入口及び還流管を備えた反応フラスコ内に、 アジピ ン酸 (純正化学製) 29. 2重量部、 ポリグリセリン (阪本薬品工業製ポリグリ セリン # 500、 縮合度 6. 7) 138. 6重量部、 ステアリン酸 (純正化学 製) 85. 2重量部及び p—トルエンスルホン酸 (純正化学製) 0. 01重量部 を仕込み窒素気流下で 180°Cまで 1時間かけて昇温し、 180°Cで 2時間加熱 した後、 反応液の酸価が 1 (mgKOH/g) 程度になるまで加熱を行った。 つ いで、 室温まで冷却した。
以下、 この反応液を二塩基酸ポリオール類エステル P E— 6と称する。 二塩基 酸ポリオ一ル類エステル PE— 6は、 酸価が 0. 3、 エステル化度が 29%であ つた。
(製造例 12 ) 二塩基酸ポリォ一ル類エステル P E - 7の調製
温度計、 攪拌機、 窒素導入入口及び還流管を備えた反応フラスコ内に、 アジピ ン酸 (純正化学製) 20. 2重量部、 ポリグリセリン (阪本薬品工業製ポリグリ セリン # 750、 縮合度 10. 1) 15 1. 6重量部、 ステアリン酸 (純正化学 製) 113. 6重量部及び p—トルエンスルホン酸 (純正化学製) 0. 01重量 部を仕込み窒素気流下で 180°Cまで 1時間かけて昇温し、 180°Cで 2時間加 熱した後、 反応液の酸価が 1 (mgKOH/g) 程度になるまで加熱を行った。 ついで、 室温まで冷却した。
以下、 この反応液を二塩基酸ポリオール類エステル PE— 7と称する。 二塩基 酸ポリオール類エステル PE— 7は、 酸価が 0. 6、 エステル化度が 25%であ つた。 ,
(実施例 1 )
酸ィ匕セリゥム含有粒子 (日本電工製、 セリガード S C 4060、 平均一次粒子 径 22. 6nm) 100重量部、 製造例 1で得られたポリグリセリン誘導体 P G - 1 10重量部をヘンシェルミキサーで混合し ( 1720 r pm、 15分) 、 表面処理酸化セリゥムを製造した。
(実施例 2〜12)
ポリグリセリン誘導体 PG— 1の代わりに、 製造例 2〜 12で得られたポリグ リセリン誘導体 P G— 2〜 5、 及ぴニ塩基酸ポリオール類エステル P E— 1〜 P E- 7を用いたこと以外は実施例 1と同様にして、 それぞれ表面処理酸化セリゥ ムを製造した。
(実施例 13 )
酸化セリゥム含有粒子 (日本電工製、 セリガ一ド S C 4060、 平均一次粒子 径 22. 6 nm) 100重量部、 製造例 2で得られたポリグリセリン誘導体 P G - 2 20重量部をヘンシェルミキサーで混合し ( 1720 r pm、 15分) 、 表面処理酸化セリゥムを製造した。
(実施例 14 )
酸化セリゥム含有粒子 (日本電工製、 セリガ一ド SC 4060、 平均一次粒子 径 22. 6nm) 100重量部、 製造例 2で得られたポリグリセリン誘導体 P G —2 50重量部をヘンシェルミキサーで混合し ( 1720 r pm、 15分) 、 表面処理酸化セリゥムを製造した。
(比較例 1 )
酸化セリゥム含有粒子 (日本電工製、 セリガ一ド S C 4060、 平均一次粒子 径 22. 6nm) 100重量部、 ステアリン酸 (純正化学製、 1級) 10重量部 をヘンシェルミキサーで混合し (1720 rpm、 15分) 表面処理酸化セリ ゥムを製造した。
(比較例 2 )
酸化セリウム含有粒子 (日本電工製、 セリガ一ド S C 40 60、 平均一次粒子 径 22. 6 nm) 100重量部、 ステアリン酸 (純正化学製、 1級) 20重量部 をヘンシェルミキサーで混合し ( 1720 r pm、 15分) 、 表面処理酸化セリ ゥムを製造した。
(比較例 3)
酸化セリゥム含有粒子 (日本電工製、 セリガ一ド S C 40 60、 平均一次粒子 径 22. 6 nm) 1◦ 0重量部、 ステアリン酸 (純正化学製 , 1級) 50重量部 をヘンシェルミキサーで混合し ( 1400 r pm、 15分) 、 表面処理酸化セリ ゥムを製造した。
実施例 1〜 14および比較例 1〜 3の組成を表 1に示す。
表面処理剤 酸化セリウム
化合物名 添加重量部 重量部
実施例 1 PCS— 1 10 100
実施例 2 PG-2 10 100
実施例 3 PCS— 3 10 100
実施例 4 PG-4 10 100
実施例 5 PG-5 10 100
実施例 6 PE-1 10 100
実施例 7 PE-2 10 100
実施例 8 PE-3 10 100
実施例 9 PE-4 10 100
実施例 10 PE-5 10 100
実施例 11 PE-6 10 100
実施例 12 PE-7 10 100
実施例 13 PG-2 20 100
実施例 14 PG-2 50 100
比較例 1 ステアリン酸 10 100
比較例 2 ステアリン酸 20 100
比較例 3 ステアリン酸 50 100 (実施例 15 )
ポリプロピレン樹脂 (日本ポリオレフイン製、 7064wf 1) 100重量部、 及び実施例 1で得られた表面処理酸化セリウム 1. 0重量部を、 ヘンシェルミキ サ一で混合し ( 1720 r pm、 5分) 、 二軸混練機で混練後、 ペレヅト化を行 つた。 得られたペレツトをプレス成型機で成型して 15x15 cm、 厚さ 1mm のシート状成型品を製造し、 ヘイズ、 300 nm及び 400 nmでの透過率を測 疋した。
(実施例 16〜28)
表面処理酸化セリゥムの代わりに、 実施例 2〜 14で得られた表面処理酸ィ匕セ リウムを用いたこと以外は、 実施例 15と同様にして、 それそれ成型品を製造し、 ヘイズ、 300 nm及び 400 n mでの透過率を測定した。
(実施例 29)
実施例 1で得られた表面処理酸化セリウムを 0. 5重量部使用する以外は実施 例 15と同様にして、 成型品を製造し、 ヘイズ、 300 nm及び 400 nmでの 透過率を測定した。
(実施例 30, 31)
実施例 13, 14で得られた表面処理酸化セリウムをそれぞれ用いたこと以外 は実施例 29と同様にして、 それそれ成型品を製造し、 ヘイズ、 300 nm及び 400賤での透過率を測定した。
(実施例 32)
実施例 1で得られた表面処理酸化セリウムを 1. 0重量部の代わりに 1. 5重 量部使用する以外は実施例 15と同様にして成型品を製造し、 ヘイズ、 300 η m及び 400 nmでの透過率を測定した。
(実施例 33, 34)
実施例 13, 14で得られた表面処理酸化セリゥムを用いたこと以外は実施例 32と同様にして、 それぞれ成型品を製造し、 ヘイズ、 30011111及び40011 mでの透過率を測定した。 (比較例 4)
実施例 15で使用したポリプロピレン樹脂のみをプレス成型機で成型して 15 xl 5 cm、 厚さ lmmのシート状成型品を製造し、 ヘイズ、 300 nm及び 4 〇 0 nmでの透過率を測定した。
(比較例 5)
表面処理酸化セリゥムの代わりに未処理の酸化セリウム 0. 5重量部を使用す ること以外は実施例 15と同様にして、 成型品を製造し、 ヘイズ、 300 nm及 び 400 n mでの透過率を測定した。
(比較例 6 )
表面処理酸化セリウムの代わりに未処理の酸化セリウム 1. 0重量部を使用す ること以外は実施例 15と同様にして、 成型品を製造し、 ヘイズ、 300 nm及 び 400 n mでの透過率を測定した。
(比較例 7 )
表面処理酸化セリウムの代わりに未処理の酸化セリウム 1. 5重量部を使用す ること以外は実施例 15と同様にして、 成型品を製造し、 ヘイズ、 300 nm及 び 400 n mでの透過率を測定した。
(比較例 8〜10)
表面処理酸化セリウムの代わりに、 比較例 1〜 3で得られた表面処理酸化セリ ゥムを用いたこと以外は実施例 15と同様にして、 それそれ成型品を製造し、 へ ィズ、 300 nm及び 400 n mでの透過率を測定した。
実施例 15〜34および比較例 4〜10の結果を表 2に示す。 なお、 ヘイズお よび各波長における透過率の評価基準は以下のとおりである。
ヘイズ 40%未満…〇 40%以上… X
300 nm透過率 10%未満…〇 10%以上… X
400 nm透過率 70%以上…〇 70%未満…△ 表 2
Figure imgf000023_0001
(実施例 3 5 )
流動パラフィン (純正化学製、 一級) 3 0重量部に、 実施例 1で得られた表面 処理酸化セリウムを 3重量部添加し、 攪拌した後、 超音波で 3 0分間分散させた ところ、 流動性のあるペースト状の油剤組成物を得た。 外観は半透明で酸化セリ ゥムが良好に分散しており、 肌に塗布すると透明感のある油膜を形成した。
(実施例 3 6〜4 8 )
表面処理酸化セリウムの代わりに、 実施例 2〜1 4で得られた表面処理酸ィ匕セ リウムを用いたこと以外は実施例 3 5と同様にして、 油剤組成物をそれぞれ調製 した。 いずれも流動性のあるぺ一スト状で、 外観は半透明で酸化セリウムが良好 に分散しており、 肌に塗布すると透明感のある油膜を形成した。
(比較例 1 1 )
表面処理酸化セリウムを使用する代わりに、 未処理の酸化セリゥムを使用する こと以外は、 実施例 3 5と同様にして油剤組成物を得た。 性状はペースト状であ るが流動性がなく不透明で、 酸化セリウムの分散性が悪く、 肌に塗布すると、 白 っぽい油膜 (白うき) になった。
(比較例 1 2 - 1 4 )
表面処理酸化セリウムを使用する代わりに、 比較例 1〜 3で得られた表面処理 酸化セリゥムを用いたこと以外は実施例 3 5と同様にして、 油剤組成物をそれそ れ調製した。 油剤組成物は流動性のある不透明なペースト状で、 酸化セリウムは 良好に分散していたが、 酸化セリウム表面に吸着されないポリオール成分が流動 パラフィンに溶解していなかった。 また肌に塗布すると、 溶解していないポリオ ール成分の粒子が目視で確認される油膜を形成した。 得られた油剤組成物の性状 はペースト状であるが流動性がなく不透明で、 酸化セリウムの分散性が悪く、 肌 に塗布すると、 白っぽい油膜 (白うき) になった。
実施例 3 5 - 4 8および比較例 1 1〜 1 4の評価結果を表 3に示す。 なお、 評 価基準は以下のとおりである。
流動性 〇→あり x→なし
透明性 〇→半透明 x→不透明
肌に塗布時の油膜外観 〇ー>透明感ぁり x→透明感なし
表 3
Figure imgf000025_0001
産業上の利用可能性
以上のように、 本発明の表面処理酸化セリウムは、 熱可塑性樹脂や有機系油剤 などの有機マトリクスに良好に分散する。 これを配合した熱可塑性樹脂組成物は、 紫外線吸収能に優れ、 透明性も向上していることがわかる。 また有機系油剤に配 合した場合にも透明性が良好で、 紫外線吸収能や透明性が良好な化粧料を製造す ることができる。
本出願は、 日本で出願された特願 2 0 0 3 _ 3 5 7 7 1を基礎としており、 そ の内容は本明細書にすべて包含されるものである。

Claims

請求の範囲
1 . 酸化セリウム含有粒子が、 1個以上の水酸基が脂肪酸エステル化されたポ リオールエステル化合物にて被覆されてなることを特徴とする表面処理酸化セリ ゥム。
2 . 酸化セリゥム含有粒子が、 平均一次粒子径が 1〜 1 0 0 n mの微粒子酸化 ■ セリウムを含有するものであることを特徴とする、 請求項 1に記載の表面処理酸 化セリウム。
3 . ポリオールエステル化合物の表面処理量が、 酸化セリゥム含有粒子 1 0 0 重量部に対して、 0 . 1〜1 0 0重量部であることを特徴とする、 請求項 1また は 2に記載の表面処理酸化セリウム。
4 . ポリオ一ルエステル化合物が、 脂肪酸エステル化されていない水酸基を 1 個以上有するものである請求項 1〜 3のいずれかに記載の表面処理酸化セリウム c
5 . ポリオールエステル化合物が、 ポリグリセリン分子において 1個以上の水 酸基が脂肪酸エステル化されたポリグリセリン誘導体である請求項 1〜 4のいず れかに記載の表面処理酸化セリウム。
6 , ポリオールエステル化合物が、 ポリオールまたはポリオール縮合物の二塩 基酸エステルであって、 1個以上の水酸基が脂肪酸エステル化された二塩基酸ポ リオ一ル類エステルである請求項 1〜4のいずれかに記載の表面処理酸化セリゥ ム。
7 . 請求項 1〜 6のいずれかに記載の表面処理酸化セリウムを含有することを 特徴とする、 紫外線吸収剤。
8 . 熱可塑性樹脂と、 請求項 1〜 6のいずれかに記載の表面処理酸化セリウム とを含有することを特徴とする、 熱可塑性樹脂組成物。
9 . 熱可塑性樹脂が、 ポリ塩化ビニル樹脂、 ポリオレフィン系樹脂、 ポリスチ レン系樹脂、 ポリエステル系樹脂およびポリアミド系樹脂から選ばれる少なくと もいずれかである、 請求項 8に記載の熱可塑性樹脂組成物。
1 0 . 有機系油剤と、 請求項 1〜 6のいずれかに記載の表面処理酸化セリウム とを含有することを特徴とする、 油剤組成物。 1 1 · 請求項 i oに記載の油剤組成物を含有することを特徴とする、 化粧料組 成物。
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