WO2014129555A1 - 酸化セリウム複合粒子 - Google Patents

酸化セリウム複合粒子 Download PDF

Info

Publication number
WO2014129555A1
WO2014129555A1 PCT/JP2014/054067 JP2014054067W WO2014129555A1 WO 2014129555 A1 WO2014129555 A1 WO 2014129555A1 JP 2014054067 W JP2014054067 W JP 2014054067W WO 2014129555 A1 WO2014129555 A1 WO 2014129555A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cerium oxide
oxide composite
composite particles
cerium
aqueous solution
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/054067
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
恒隆 川口
三宅 淳史
Original Assignee
Kawaguchi Tsunetaka
Miyake Atsushi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawaguchi Tsunetaka, Miyake Atsushi filed Critical Kawaguchi Tsunetaka
Priority to JP2015501503A priority Critical patent/JP5990317B2/ja
Publication of WO2014129555A1 publication Critical patent/WO2014129555A1/ja

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/19Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
    • A61K8/0241Containing particulates characterized by their shape and/or structure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q17/00Barrier preparations; Preparations brought into direct contact with the skin for affording protection against external influences, e.g. sunlight, X-rays or other harmful rays, corrosive materials, bacteria or insect stings
    • A61Q17/04Topical 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
    • C01F17/00Compounds of rare earth metals
    • C01F17/20Compounds containing only rare earth metals as the metal element
    • C01F17/206Compounds containing only rare earth metals as the metal element oxide or hydroxide being the only anion
    • C01F17/224Oxides or hydroxides of lanthanides
    • 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
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/20Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of the composition as a whole
    • A61K2800/26Optical properties
    • A61K2800/262Transparent; Translucent
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/60Particulates further characterized by their structure or composition
    • A61K2800/61Surface treated
    • A61K2800/62Coated
    • A61K2800/621Coated by inorganic compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/60Particulates further characterized by their structure or composition
    • A61K2800/65Characterized by the composition of the particulate/core
    • A61K2800/651The particulate/core comprising inorganic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/01Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/30Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32Spheres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • C01P2004/52Particles with a specific particle size distribution highly monodisperse size distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/62Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/80Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values

Definitions

  • the present invention is a cerium oxide-based ultraviolet blocking particle, a blue light blocking particle, a method for producing the same, and a transparent, excellent safety and high UV blocking effect, blue light blocking effect obtained by blending the same. It relates to cosmetics with
  • ultraviolet rays have an adverse effect on the living body, and ultraviolet rays in the UV-B region having a wavelength of 280 to 320 nm cause inflammation such as erythema blisters on the skin, and the UV-A region having a wavelength of 320 to 400 nm. It is known that UV rays in the skin promote melanin production and cause browning of the skin. Conventionally, various sunscreen cosmetics are known as countermeasures against such adverse effects of ultraviolet rays.
  • the ultraviolet blocking agents that have been used in these cosmetics can be broadly divided into organic UV absorbers such as cinnamic acid, benzophenone and dibenzoylmethane, and inorganic zinc oxide and oxide.
  • organic UV absorbers are not preferable from a pharmaceutical law point of view because of irritation to the skin or if photolyzed components are harmful, and if they are blended more than a certain amount in order to improve UV blocking performance. Has been. Therefore, there has been a demand for cosmetics that do not contain the ultraviolet absorber at all. Furthermore, with regard to conventional inorganic UV scattering agents, it has been difficult to increase the transparency of aqueous solutions even if the dispersibility in water is improved. There were problems such as finishing. *
  • Patent Document 3 proposes a technique of combining amorphous silica with cerium oxide.
  • Patent Document 4 proposes a cosmetic comprising composite particles containing cerium oxide having an average particle diameter of 10 nm or more and less than 300 nm.
  • the skin has a protein called opsin that distinguishes light of color.
  • opsin that distinguishes light of color.
  • blue light has relatively large energy, reaches the deep part of the skin, denatures collagen constituting the skin tissue, and promotes aging of the skin. That is, blue light can also cause spots and freckles.
  • JP-A-6-145645 Japanese Patent Laid-Open No. 7-207251 JP-A-9-118610 Japanese Patent No. 4741905
  • the method described in Patent Document 3 is to coat cerium oxide with an amorphous silica layer, thereby suppressing the expression of the photocatalytic function of cerium oxide, which is an ultraviolet absorber / diffusion agent, and improving safety to the human body.
  • cerium oxide which is an ultraviolet absorber / diffusion agent
  • it cannot be controlled to a particle diameter of less than 200 nm that easily enters the unevenness of the skin surface, and the content of cerium oxide in the particle is reduced, so that it is effective as an ultraviolet absorbing / diffusing agent.
  • the content cannot be fully exerted, and an organic ultraviolet absorber such as octyl methoxycinnamate must be added additionally.
  • the method described in Patent Document 4 includes a component having a high photocatalytic function such as cerium oxide or zinc oxide in the system, and thus occurs by absorbing an ultraviolet wavelength having energy exceeding the band gap. There is a risk of damaging the skin by radicals generated by excitation.
  • the cosmetic produced by such a method is preferable from the viewpoint of the finish of the makeup because it contains titanium oxide or zinc oxide in the system, and the transparency is lowered due to irregular reflection of visible light at each component interface. Absent.
  • the conventional ultraviolet shielding agent cannot shield blue light.
  • this invention makes it the further subject to provide the blue light shielding agent which can shield blue light.
  • the present inventors have intensively studied, and on the surface of the cerium oxide particles, at least one selected from platinum group metals typified by platinum and gold, and a hydroxide or oxide of cerium.
  • a component consisting of at least one selected from a platinum group metal and gold, and a component consisting of a hydroxide or oxide of cerium on the surface of the cerium oxide particles By forming a very thin seamless coating layer of several nanometers to several tens of nanometers, it is possible to suppress the generation of free radicals due to photocatalytic effects when the internal cerium oxide is excited by ultraviolet rays that exceed its band gap. It is what I found.
  • the visible light transmittance of the coating layer and the inside is almost the same, it is extremely excellent in light transmittance in combination with the small size of the particles, and by these synergistic effects, extremely excellent UV blocking applicable to cosmetics. It was found that it becomes a sex particle. Furthermore, the present inventors have found that such composite particles also shield blue light. *
  • the first aspect of the present invention for solving the above problems is a cerium oxide composite particle comprising cerium oxide particles supporting at least one selected from a platinum group metal and gold, and a hydroxide or oxide of cerium. It is. *
  • the cerium oxide composite particles are composed of cerium oxide particles, at least one selected from platinum group metals and gold covering the surface of the cerium oxide particles, and a hydroxide or oxide of cerium. And a coating layer.
  • the cerium oxide composite particles of the present invention have a structure in which the surface of the cerium oxide particles is covered with a coating layer made of at least one selected from a platinum group metal and gold, and a hydroxide or oxide of cerium. Therefore, generation of free radicals due to ultraviolet rays is suppressed, and the burden on the skin is small. Further, since the visible light transmittance inside the coating layer and the inside is almost the same, the light transmittance is extremely excellent in combination with the small particle size as compared with the conventional ultraviolet shielding agent.
  • the 2nd this invention is an ultraviolet-ray shielding agent containing the said cerium oxide composite particle.
  • the ultraviolet shielding agent of the present invention has a small burden on the skin due to the properties of the cerium oxide composite particles, and has excellent light transmittance. Therefore, when applied to cosmetics and the like, it has a transparency as a cosmetic. It is possible to play easily.
  • a third aspect of the present invention is an aqueous solution of cerium oxide composite particles obtained by dispersing the cerium oxide composite particles in water.
  • the cerium oxide composite particles have excellent dispersibility in water and can form an aqueous solution with high transparency. Therefore, the cerium oxide composite particle aqueous solution of the present invention is highly transparent.
  • this invention is a cosmetic composition containing the said ultraviolet shielding agent.
  • a cosmetic composition has an ultraviolet shielding effect. Therefore, it can be applied to sunscreen cosmetics.
  • a cerium oxide composite particle wherein a mixed aqueous solution of at least one complex selected from a platinum group metal and gold and a cerium salt is added to a cerium oxide particle aqueous solution to form a cerium oxide composite particle. It is a manufacturing method. By such a manufacturing method, the above-described cerium oxide composite particles can be efficiently manufactured.
  • the mixed aqueous solution of the complex and cerium salt is added to the aqueous cerium oxide particle solution at a temperature of less than 150 ° C. under ultrasonic irradiation.
  • a production method makes it possible to produce fine cerium oxide composite particles having a sharp particle size distribution.
  • the formed cerium oxide composite particles are purified. Thereby, it becomes possible to manufacture a cosmetic material with high transparency by removing unreacted substances (residual salts).
  • the cerium oxide particle dispersion is prepared by adding a cerium salt to an alkali metal hydroxide or ammonia aqueous solution to form a cerium hydroxide, and then raising the temperature. To produce crystals of cerium oxide. By generating cerium oxide crystals in this way, it is not necessary to hydrothermally heat cerium hydroxide or to add an anti-depressant such as an acid as in the conventional method, and it is efficient. Cerium oxide particles can be produced.
  • a sixth aspect of the present invention is a method for producing an aqueous solution of cerium oxide composite particles, wherein the cerium oxide composite particles produced by the above method are diluted with water and the cerium oxide composite particles are dispersed in water.
  • the cerium oxide composite particles of the present invention have high safety to the skin and can be used as a highly transparent UV blocker. Further, by using the cerium oxide composite particles as a raw material of the cosmetic composition, it is possible to provide a cosmetic with high safety and transparency. Moreover, the manufacturing method of the cerium oxide composite particles of the present invention makes it possible to efficiently manufacture the cerium oxide composite particles as described above. In particular, the production method of the present invention makes it possible to easily obtain fine cerium oxide composite particles having a sharp particle size distribution.
  • FIG. 2 is an XRD chart of cerium oxide composite particles produced in Example 1.
  • FIG. 2 is a transmission electron micrograph of cerium oxide composite particles produced in Example 1.
  • FIG. 2 is a diagram showing a light absorption spectrum of cerium oxide composite particles produced in Example 1.
  • Cerium oxide composite particles are formed by supporting at least one kind selected from a platinum group metal and gold, and a hydroxide or oxide of cerium on the cerium oxide particles.
  • the cerium oxide particles forming the nuclei conventionally known cerium oxide particles can be used without particular limitation.
  • the cerium oxide particles particles having a range of 500 nm or less, and further 100 nm or less can be preferably used. An example of the method for producing cerium oxide particles will be described later.
  • the cerium oxide particles carry at least one selected from a platinum group metal and gold, and a hydroxide or oxide of cerium on the surface.
  • the surface of the cerium oxide particles is coated with a coating layer containing at least one selected from a platinum group metal and gold and a hydroxide or oxide of cerium.
  • the coating layer has a state in which at least one selected from a platinum group metal and gold is bonded to a cerium hydroxide or a cerium oxide.
  • the thickness of the coating layer is preferably 1 to 5 nm, more preferably 4 to 5 nm. An example of a method for forming a coating layer on the surface of the cerium oxide particles will be described later.
  • the platinum group metal include ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, and platinum. Of these, platinum can be preferably used.
  • the average particle size of the cerium oxide composite particles of the present invention is preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less, and even more preferably 100 nm or less.
  • the average primary particle diameter of the cerium oxide composite particles of the present invention is preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less, and still more preferably 100 nm or less. By setting it as such a range, it becomes possible to implement
  • the average primary particle diameter of the cerium oxide composite particles of the present invention is more preferably 80 nm or less. By setting it as such a range, it becomes easy to adhere and hold
  • the average primary particle diameter means an average value of diameters measured for arbitrary 10 particles from an image of the particles taken using a transmission electron microscope.
  • the cerium oxide composite particles of the present invention have an ultraviolet shielding effect. Therefore, the cerium oxide composite particles of the present invention can be used as an ultraviolet shielding agent.
  • the cerium oxide composite particles of the present invention have a blue light shielding action. Therefore, the cerium oxide composite particles of the present invention can be used as a blue light shielding agent.
  • the ultraviolet shielding agent and the blue light shielding agent of the present invention can be used as a raw material for a cosmetic composition. As shown in the examples described later, the cerium oxide composite particles of the present invention shield visible light and invisible light in a wavelength region shorter than 490 nm. In particular, the cerium oxide composite particles of the present invention shield visible light and invisible light in a wavelength region shorter than 460 nm with a shielding rate of almost 100%.
  • ultraviolet rays refer to invisible light (electromagnetic waves) in a wavelength region of 10 to 400 nm.
  • blue light refers to visible light having a wavelength longer than 400 nm and a wavelength region up to about 490 nm.
  • the above-mentioned cerium oxide composite particles can be dispersed in water to form an aqueous solution.
  • the dispersed particle size of the cerium oxide composite particles is preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less. By setting it as such a range, it becomes possible to implement
  • the dispersed particle diameter means a median diameter measured with a dynamic light scattering particle diameter measuring apparatus such as LB-500 manufactured by Horiba.
  • the content ratio of the cerium oxide composite particles in the aqueous cerium oxide composite particle solution of the present invention is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 30% by mass, and more preferably 10 to 20% by mass.
  • the pH of the aqueous cerium oxide composite particle solution is preferably about 7-8.
  • the surface of the cerium oxide composite particles is negatively charged in the above pH range. Therefore, electrostatic repulsion between the particles acts, and the particles can be stabilized in the aqueous solution.
  • the cerium oxide composite particle in aqueous solution has a negative charge by measuring the zeta potential of the cerium oxide composite particle aqueous solution. More specifically, the pH is preferably maintained in a state where the zeta potential of the aqueous cerium oxide composite particle solution is ⁇ (minus) 10 mV to ⁇ (minus) 70 mV. *
  • the aqueous cerium oxide composite particle solution of the present invention can be used as a raw material for a cosmetic composition.
  • the aqueous solution can also be used as a raw material for a cosmetic composition intended for ultraviolet shielding.
  • the cerium oxide composite particles contained in the aqueous solution have a blue light shielding action, the aqueous solution can also be used as a raw material for a cosmetic composition intended for blue light shielding.
  • the cosmetic composition of the present invention comprises cerium oxide composite particles.
  • the content of the cerium oxide composite particles in the cosmetic composition is not particularly limited, but is preferably 1% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, from the viewpoint of obtaining sufficient ultraviolet shielding effect and blue light shielding effect. can do.
  • it is 95 mass% or less, More preferably, it can be 85 mass% or less.
  • about pH of cosmetics composition it can set similarly to the preferable pH of the cerium oxide composite particle aqueous solution mentioned above.
  • various forms such as liquid form, a gel form, and solid, can be taken.
  • the cerium oxide composite particle aqueous solution is highly transparent as described above, it is preferable to make use of its properties to form a transparent lotion or lotion.
  • a spray or the like it can be used as a sunscreen lotion of the type sprayed on the skin.
  • the above-mentioned lotion and lotion it is also possible to provide the above-mentioned lotion and lotion as a top coat cosmetic for the foundation.
  • the cerium oxide composite particles of the present invention are excellent in light transmittance and high in transparency, it is possible to realize a natural finish with transparency by adopting a form of a makeup base or foundation.
  • the cosmetic composition according to the present invention is manufactured by adding an aqueous composite particle solution during cosmetic blending, or spraying an aqueous solution of composite particles into an air dryer or performing natural drying, Also included are those produced by adding particles obtained by mechanical pulverization as desired.
  • the sunscreen cosmetic can be obtained by dispersing the composite particles in an arbitrary cosmetic or using the composite particles as a raw material in a known cosmetic formulation.
  • cosmetics include solvent-free cosmetics in which no solvent is present, solvent-type cosmetics in which the solvent is an organic solvent, and water-based cosmetics in which the solvent is water or a mixture of water and a hydrophilic solvent. Any form of cosmetic can be employed.
  • cerium oxide composite particles described above can be produced by adding a mixed aqueous solution of at least one complex selected from a platinum group metal and gold and a cerium salt to an aqueous solution of cerium oxide particles.
  • the complex may form a salt.
  • cerium hydroxide was formed by dripping cerium salt into an alkali metal hydroxide or ammonia aqueous solution that is more than twice the number of moles of cerium salt under ultrasonic irradiation. Thereafter, the temperature is gradually raised to about 100 ° C. and crystallized to produce a sol of cerium oxide particles.
  • a sol of crystalline cerium oxide particles is obtained by hydrothermally treating cerium hydroxide.
  • the particles are aggregated, and in the post-treatment, acid or the like is obtained. Addition of anti-depressant is essential.
  • cerium salt used here is not particularly limited.
  • cerium chloride, cerium carbonate, cerium nitrate, and the like regardless of the first cerium salt and the second cerium salt, can be used materials known in the industry.
  • an oxidizing agent such as hydrogen peroxide in advance in order to efficiently promote crystallization to cerium oxide.
  • any apparatus can be used as long as it generates a frequency of 60 to 400 KHz. If it is less than 60 KHz, the dispersion diameter of the generated particles is not only excessively large but also unstable, which is not preferable. Even if 400 KHz or more is generated, the effect of dispersion stabilization does not change. *
  • Second step formation of coating layer
  • at least one metal selected from a platinum group metal and gold preferably platinum and cerium, for example, 1:99 to 50:50, preferably 5:95 to 30:70, in molar ratio.
  • a mixed solution of at least one complex selected from a platinum group metal and gold, preferably platinum acid or a salt thereof, and a cerium salt is prepared in advance so as to have a composition of 10:90 to 15:85.
  • the cerium oxide composite particle sol is obtained by heating the cerium oxide particle sol obtained in the first step under the ultrasonic irradiation while raising the temperature in the same manner as in the first step.
  • cerium salt used here the same cerium salt as used in the first step can be used.
  • the ultrasonic device described in the first step can be used.
  • the complex is not particularly limited as long as it is a water-soluble substance, but platinum acid or a salt thereof is preferable, and hexachlorochloro is particularly preferable since it has excellent solubility in water and can be easily obtained.
  • Sodium platinum (IV) acid can be preferably used.
  • Third step preparation of aqueous solution
  • the step of removing the aqueous layer containing residual salt to some extent from the cerium oxide composite particle sol obtained in the second step by centrifugal separation or natural precipitation, and concentrating is performed. Repeat until 300 ⁇ S / cm or less. Thereby, a cerium oxide composite particle can be refine
  • this desalting step if water is completely removed by centrifugal filtration or a filter press, there is a risk of causing aggregation of particles. Therefore, it is preferable not to completely remove moisture in this desalting step.
  • the high-concentration liquid thus obtained can be used as a raw material for cosmetic compositions and the like, but when preparing an aqueous solution, the high-concentration liquid is redispersed in pure water. In the re-dispersing step, dispersion may be performed using an appropriate surfactant in advance.
  • the aqueous solution of the composite particles thus obtained can be sprayed into an air dryer or air dried. It is also possible to refine the particles by removing the water and then performing mechanical pulverization. That is, the composite particles of the present invention can be used as a raw material for a cosmetic composition in an aqueous solution form or a dry form.
  • the composite particles of the present invention can be used as a material for a functional resin molding having an effect on ultraviolet shielding or blue light shielding by containing or adhering to the resin.
  • it can be contained in polycarbonate, polyetherimide, vinyl resin and the like.
  • the resin molded body include transparent containers for foods, agricultural house films, clothing fibers, and the like.
  • the method of incorporating the composite particles in the fiber include a method of kneading into a fiber raw material resin and a method of fixing to the surface after fiber production. Since the resin molded body containing such composite particles of the present invention has an effect of shielding ultraviolet rays and blue light, it can be used as a material for glasses or a material for outdoor structures.
  • Example 1 Preparation of cerium oxide composite particles
  • 100 g of a first cerium chloride aqueous solution (20 mass% in terms of CeO 2 ) manufactured by 1st Rare Element Chemical Industry is required for about 1 hour with a metering pump in a flask prepared with 1000 g of 1M aqueous sodium hydroxide solution. Added. The addition was performed while irradiating ultrasonic waves from the inside of the flask with an ultrasonic irradiator SU-600C manufactured by SND Corporation under stirring at 5000 rpm. The reaction liquid temperature at this time was 30 degreeC. After the reaction, the ultrasonic irradiator was placed outside the flask and sealed while performing ultrasonic irradiation. The temperature was gradually raised to 100 ° C. and aged for about 2 hours.
  • a mixed aqueous solution of sodium chloroplatinate and cerium chloride (5% in terms of CeO 2 ) prepared so that the molar ratio of platinum to cerium was 2:98 was added to the flask.
  • the addition method was the same as in the first step.
  • the operation of slowly precipitating the reaction product, discarding the supernatant, still precipitating, and discarding the supernatant was repeated.
  • the conductivity of the aqueous solution was measured with TWINCOND manufactured by Horiba, Ltd., and was 150 ⁇ S / cm or less.
  • the second step was completed.
  • the sol obtained above was redispersed in water with a homomixer or the like to prepare an aqueous solution of CeO 2 10% composite particles.
  • the redispersion was performed while adding a sodium citrate aqueous solution prepared in advance to a concentration of 1 ppm.
  • the particle diameter of the composite particles in the composite particle aqueous solution thus obtained was measured with LB-550 manufactured by Horiba, Ltd. As a result, the median size was 40 nm. Further, after the liquid was dried at room temperature, X-ray diffraction (XRD) was measured to confirm that it was a cerium oxide crystal.
  • XRD X-ray diffraction
  • the composite particles of the present invention exhibit a high shielding rate of 50% for light beams having a wavelength shorter than 490 nm, and particularly a high shielding rate of approximately 100% for light beams having a wavelength shorter than 460 nm.
  • Example 2 Sunscreen cosmetics To 50 g of the aqueous solution (concentration 12%) of the cerium oxide composite particles obtained in Example 1, 49.49 g of electrolyzed water, 0.5 g of sodium hyaluronate, and 0.01 g of triethanolamine were added to prepare a sunscreen cosmetic. Obtained.
  • SPF SPF50.
  • coated the said sunscreen cosmetics to the slide glass so that it might become 1 mg / cm ⁇ 2 > was measured, it was 98%.
  • Example 3 Sunscreen cosmetics A mixture obtained by adding 200 g of a 30% ethanol solution of TSF484A to 1 kg of an aqueous solution (concentration 12%) of the cerium oxide composite particles obtained in Example 1 was air-dried with Zelvis XB (manufactured by Hosokawa Micron Corporation), and the secondary average 100 g of powder having a particle diameter (aggregation diameter) of 100 nm was obtained. 20 g of Aerosil R972 (Evonik Degussa Japan Co., Ltd.) and 80 g of the powder obtained above were mixed to obtain a powdery cosmetic product. The in-vitro SPF value measured with a UV-2000S SPF analyzer (manufactured by Labsphere) was 100.
  • the ultraviolet shielding particles and blue light shielding particles according to the present invention are transparent in appearance because they have a very small particle size and are stable.
  • a cosmetic material containing the present particles is applied as an overcoat to the foundation, which is a base material, the color of the foundation is not changed, and thus there is a degree of freedom in combination with various cosmetic materials, which can be suitably used.

Abstract

 本発明は、化粧料等に有用な紫外線遮断剤または青色光遮蔽剤を提供することを課題とする。酸化セリウム粒子に、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種、及びセリウムの水酸化物又は酸化物を担持してなる酸化セリウム複合粒子を紫外線遮断剤または青色光遮蔽剤とする。

Description

酸化セリウム複合粒子
本発明は、酸化セリウム系の紫外線遮断性粒子、青色光遮蔽性粒子、その製造方法及びこれを配合することにより得られる、透明で、安全性に優れ、かつ高い紫外線遮断効果、青色光遮蔽効果をもつ化粧料に関する。
紫外線は生体に対して悪影響を及ぼすことが知られており、波長が280~320nmのUV-B領域の紫外線は、皮膚の紅斑水泡等の炎症を引き起こし、波長が320~400nmのUV-A領域の紫外線は、メラニン生成を促して、皮膚の褐色化を生じさせることが知られている。このような紫外線の悪影響への対策として、従来から様々な日焼け止め化粧料が知られている。これらの化粧料に用いられてきた紫外線遮断剤としては、大別すると、有機系であるケイ皮酸系、ベンゾフェノン系、ジベンゾイルメタン系等の紫外線吸収剤と、無機系である酸化亜鉛、酸化チタン等の紫外線散乱剤との2種類に分けられる。しかし、有機系の紫外線吸収剤は、皮膚に対する刺激が生じたり光分解した成分が有害であったりと、紫外線遮断性能を上げるため一定量以上配合すると薬事法からも安全性の面から好ましくないとされている。そのため当該紫外線吸収剤を全く配合しない化粧料が求められてきた。更に、従来の無機系の紫外線散乱剤については、水に対する分散性を向上させても水溶液の透明性を高くすることは困難であったため、使用感の悪化を来すだけでなく不自然な化粧仕上がりとなる等の問題があった。 
無機系の紫外線拡散剤について透明性の問題を解決するため、特許文献1や特許文献2に見られるようなセリウム化合物を紫外線吸収・拡散剤として利用する技術が提案されている。

さらに、特許文献3では、酸化セリウムに不定形シリカを複合する技術が提案されている。 
特許文献4には、平均粒子径10nm以上300nm未満の酸化セリウムを含有する複合粒子からなる化粧料が提案されている。 
他方、皮膚には、色の光を区別するオプシンというタンパク質があることが知られている。可視光のうち、青色光は、比較的エネルギーが大きく、皮膚深部にまで到達して皮膚組織を構成するコラーゲンを変性させ、皮膚の加齢を促進する。すなわち、青色光もシミ、そばかすの原因となりうる。
特開平6-145645号公報 特開平7-207251号公報 特開平9-118610号公報 特許第4741905号公報
特許文献1や2に記載の方法では、紫外線遮断能力を高めようとすると、透明性に問題が生じてしまう結果になる。

また、特許文献3に記載の方法は、酸化セリウムを不定形シリカ層で被覆することで、紫外線吸収・拡散剤である酸化セリウムの光触媒機能の発現を抑制し、人体に対する安全性を高めるのが主目的であるが、肌表面の凹凸に容易に入る200nm未満の粒子径に制御することができないだけではなく、粒子中の酸化セリウムの含有率が低下するため紫外線吸収・拡散剤としての効果を十分に発揮することができず、メトキシケイ皮酸オクチルなど有機系の紫外線吸収剤を追加にて添加せざるをえない内容となっている。 
また、さらに、複合する不定形シリカと酸化セリウムとの光透過率に大きな差があるため各クラスター界面で、乱反射が起き、結果として白っぽくなり光透過性に劣ることになる。

また、特許文献4に記載の方法は、系中に酸化セリウムや酸化亜鉛等の光触媒機能の高い成分が含まれているため、バンドギャップを超えるようなエネルギーをもつ紫外線波長を吸収することによって起こる励起によって生じたラジカルにより皮膚を侵してしまう危険性がある。また、このような方法で製造された化粧料は、酸化チタンや酸化亜鉛を系中に含むことで、各成分界面で可視光の乱反射により透明性が低下するため、化粧の仕上がりの面から好ましくない。 
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑み、人体に対し有害であるところの有機系の紫外線吸収剤を配合せず、人体に安全な紫外線遮断剤を提供することを一の課題とする。 
また、従来の紫外線遮蔽剤は、青色光を遮蔽することはできなかった。

そこで、本発明は、青色光を遮蔽することができる青色光遮蔽剤を提供することを更なる課題とする。 
また、本発明は、化粧料等に混ぜて使用しやすいように透明液状の紫外線遮断剤を配合した組成物や青色光遮蔽剤を配合した組成物を提供することを他の課題とする。

また、本発明は、皮膚に塗布した際に透明感を奏する紫外線遮断剤を配合した化粧料や青色光遮蔽剤を配合した化粧量を提供することを他の課題とする。
上記のような課題に鑑み、本発明者が鋭意研究したところ、酸化セリウム粒子の表面に、白金に代表される白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種、及びセリウムの水酸化物又は酸化物からなる成分を導入することによって、酸化セリウム粒子の表面に、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種、及びセリウムの水酸化物又は酸化物からなる成分を担持させること、一つの形態では、数nm~数10nmという極めて薄い層のシームレスな被覆層を形成することにより、内部の酸化セリウムが、そのバンドギャップ以上の紫外線により励起され、光触媒効果によるフリーラジカルを発生することを抑制する効果を見出したものである。さらに、被覆層と内部の可視光透過率は、ほぼ同じであるので、粒子の小ささと相まって極めて光透過性に優れることとなり、これらの相乗効果によって化粧料に適用可能な極めて優れた紫外線遮断性粒子となることを見出した。さらに、本発明者は、このような複合粒子は、青色光をも遮蔽することを見出した。 
すなわち、上記課題を解決する第一の本発明は、酸化セリウム粒子に、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種、並びにセリウムの水酸化物又は酸化物を担持してなる、酸化セリウム複合粒子である。 
本発明の好ましい形態では、酸化セリウム複合粒子は、酸化セリウム粒子と、該酸化セリウム粒子の表面を被覆する、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種、並びにセリウムの水酸化物又は酸化物からなる被覆層と、を含む。

本発明の酸化セリウム複合粒子は、酸化セリウム粒子の表面が、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種、並びにセリウムの水酸化物又は酸化物からなる被覆層で覆われる構造を有しているため、紫外線によるフリーラジカルの発生が抑制され、皮膚への負担が小さいものである。

また、被覆層と内部の可視光透過率は、ほぼ同じであるので、従来の紫外線遮蔽剤に比して、粒子の小ささと相まって極めて光透過性に優れる。 
第二の本発明は、上記酸化セリウム複合粒子を含む、紫外線遮蔽剤である。

本発明の紫外線遮蔽剤は、上記酸化セリウム複合粒子の性質故、皮膚への負担が小さいものであり、光透過性に優れるため、化粧料などに適用した場合に、化粧料としての透明感を容易に奏することを可能とするものである。 
第三の本発明は、上記酸化セリウム複合粒子を水に分散してなる、酸化セリウム複合粒子水溶液である。

上記酸化セリウム複合粒子は、水への分散性に優れ、透明度の高い水溶液を形成することを可能とするものである。

従って、本発明の酸化セリウム複合粒子水溶液は、透明度の高いものである。 
第四の本発明は、上記紫外線遮蔽剤を含む、化粧料組成物である。

このような化粧料組成物は、紫外線遮蔽効果を奏する。そのため、日焼け止め化粧料に応用できるものである。 
第五の本発明は、酸化セリウム粒子水溶液に、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種の錯体、並びにセリウム塩の混合水溶液を添加し、酸化セリウム複合粒子を形成する、酸化セリウム複合粒子の製造方法である。

このような製造方法により、上述した酸化セリウム複合粒子を効率よく製造することが可能となる。 
上記本発明の製造方法の好ましい形態では、前記錯体及びセリウム塩の混合水溶液の酸化セリウム粒子水溶液への添加は、超音波照射下、150℃未満の温度下で行うことを特徴とする。

このような製造方法により、微細でかつ粒度分布がシャープな酸化セリウム複合粒子を製造することが可能となる。 
上記本発明の製造方法の好ましい形態では、前記形成した酸化セリウム複合粒子を精製することを特徴とする。

これにより、不反応物質(残留塩)を取り除くことにより、透明度の高い化粧料原料を製造することが可能となる。 
上記本発明の製造方法の好ましい形態では、前記酸化セリウム粒子分散液は、アルカリ金属の水酸化物又はアンモニアの水溶液に、セリウム塩を添加し、セリウムの水酸化物を生成させた後、昇温することにより酸化セリウムの結晶を生成させることにより調製することを特徴とする。

このような方法で、酸化セリウムの結晶を生成させることにより、従来の方法のようにセリウムの水酸化物を水熱処理したり、酸などの解コウ剤を添加したりする必要がなく、効率よく酸化セリウム粒子を生成することができる。 
第六の本発明は、上記方法により製造した酸化セリウム複合粒子を水で希釈し、酸化セリウム複合粒子を水に分散させることを特徴とする、酸化セリウム複合粒子水溶液の製造方法である。

このような製造方法により、酸化セリウム複合粒子水溶液を製造することにより、透明性に優れた水溶液を得ることが可能となる。
本発明の酸化セリウム複合粒子は、皮膚への安全性が高く、透明度の高い紫外線遮断剤として使用することができるものである。

また、酸化セリウム複合粒子を化粧料組成物の原料として用いることにより、安全性が高く透明感のある化粧料を提供することが可能となる。

また、本発明の酸化セリウム複合粒子の製造方法は、上記のような酸化セリウム複合粒子を効率よく製造することを可能とする。特に、本発明の製造方法は、微細で且つ粒径分布のシャープな酸化セリウム複合粒子を容易に得ることを可能とする。
実施例1で製造した酸化セリウム複合粒子のXRDチャートである。 実施例1で製造した酸化セリウム複合粒子の透過型電子顕微鏡写真である。 実施例1で製造した酸化セリウム複合粒子の光吸収スペクトルを示す図である。
<1>酸化セリウム複合粒子

本発明の酸化セリウム複合粒子は、酸化セリウム粒子に、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種、並びにセリウムの水酸化物又は酸化物を担持してなる。

本発明の酸化セリウム複合粒子の好ましい形態では、酸化セリウム粒子からなる核(内部)と、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種、並びにセリウムの水酸化物又は酸化物からなる被覆層(外殻)により構成されている。

核を形成する酸化セリウム粒子は、従来知られているものを特に制限なく用いることができる。酸化セリウム粒子は、500nm以下、さらには100nm以下の範囲にあるものを好ましく用いることができる。酸化セリウム粒子の製造方法の例については、後述する。 
上記酸化セリウム粒子は、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種、並びにセリウムの水酸化物又は酸化物を表面に担持する。

また、好ましい形態の一つでは、上記酸化セリウム粒子は、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種、並びにセリウムの水酸化物又は酸化物を含む被覆層によって表面が被覆されている。該被覆層は、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種と、セリウムの水酸化物又はセリウムの酸化物が結合した状態を有する。該被覆層の厚みは、好ましくは1~5nm、さらに好ましくは4~5nmである。上記酸化セリウム粒子表面への被覆層の形成方法の例については、後述する。

白金族金属としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金が挙げられ、中でも白金を好ましく用いることができる。 
本発明の酸化セリウム複合粒子の平均粒子径は、好ましくは200nm以下、より好ましくは150nm以下、さらに好ましくは100nm以下である。

本発明の酸化セリウム複合粒子の平均一次粒子径は、好ましくは200nm以下、より好ましくは150nm以下、さらに好ましくは100nm以下である。このような範囲とすることにより、高い光透過性を実現することが可能となる。

また、本発明の酸化セリウム複合粒子の平均一次粒子径は、さらに好ましくは80nm以下である。このような範囲とすることにより、皮膚表面の凹凸に付着・保持されやすく、化粧料原料として使用性に優れたものとなる。 
本発明において、平均一次粒子径とは、透過型電子顕微鏡を用いて粒子の画像を撮影し、撮影された画像から任意の10個の粒子について測定した直径の平均値をいうものとする。 
本発明の酸化セリウム複合粒子は、紫外線遮蔽作用を有する。従って、本発明の酸化セリウム複合粒子は、紫外線遮蔽剤として使用することができる。また、本発明の酸化セリウム複合粒子は、青色光遮蔽作用を有する。従って、本発明の酸化セリウム複合粒子は、青色光遮蔽剤として使用することができる。

さらに、本発明の紫外線遮蔽剤、および青色光遮蔽剤は、化粧料組成物の原料として使用することができる。

後述の実施例に示すように、本発明の酸化セリウム複合粒子は、490nmより短波長の波長領域の可視光、不可視光を遮蔽する。特に、本発明の酸化セリウム複合粒子は、460nmより短波長の波長領域の可視光、不可視光をほぼ100%の遮蔽率で遮蔽する。

ここで、紫外線は、10~400nmの波長領域の不可視光(電磁波)をいう。また、青色光は、400nmより長波長で、490nm程度までの波長領域の可視光をいう。 
<2>酸化セリウム複合粒子水溶液

上述した酸化セリウム複合粒子は、水に分散させ、水溶液の状態とすることができる。

該水溶液において、酸化セリウム複合粒子の分散粒子径は、好ましくは200nm以下、さらに好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下である。このような範囲とすることにより、水溶液の高い透明性を実現することが可能となる。

本発明において、分散粒子径とは、堀場製作所製LB-500など動的光散乱方式粒子径測定装置にて、測定されたメジアン径をいう。

また、本発明の酸化セリウム複合粒子水溶液における、酸化セリウム複合粒子の含有割合は、好ましくは5~50質量%、さらに好ましくは10~30質量%、より好ましくは10~20質量%である。このような範囲で酸化セリウム複合粒子を含有させることにより、水溶液の適度な流動性を確保することができ、化粧料組成物への適用が容易となる。また、高い透明性を確保することも可能となる。 
また、酸化セリウム複合粒子水溶液のpHは7~8程度とすることが好ましい。

酸化セリウム複合粒子は、上記pHの範囲においては、粒子表面が負に帯電している。そのため、粒子相互の静電気的反発力が作用し、水溶液中での粒子の安定化を図ることができる。 
尚、水溶液中の酸化セリウム複合粒子が負電荷を有していることは、酸化セリウム複合粒子水溶液のゼータ電位を測定することによって確認できる。より具体的には、酸化セリウム複合粒子水溶液のゼータ電位が-(マイナス)10mV~-(マイナス)70mVとなっている状態に、pHを保持することが好ましい。 
本発明の酸化セリウム複合粒子水溶液は、化粧料組成物の原料として使用することができる。

上述した通り、水溶液に含まれる酸化セリウム複合粒子は、紫外線遮蔽作用を有するため、該水溶液も、紫外線遮蔽を目的とした化粧料組成物の原料とすることができる。また、水溶液に含まれる酸化セリウム複合粒子は、青色光遮蔽作用を有するため、該水溶液も、青色光遮蔽を目的とした化粧料組成物の原料とすることができる。 
<3>化粧料組成物

本発明の化粧料組成物は、酸化セリウム複合粒子を含むことを特徴とする。

化粧料組成物における、酸化セリウム複合粒子の含有量は、特に制限されないが、十分な紫外線遮蔽作用、青色光遮蔽作用を得る観点から、好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは30質量%以上とすることができる。また、透明感を出す観点から、好ましくは95質量%以下、さらに好ましくは85質量%以下とすることができる。

また、化粧料組成物のpHについては、上述した酸化セリウム複合粒子水溶液の好ましいpHと同様に設定することができる。 
化粧料組成物の形態としては、液状、ゲル状、固形等種々の形態をとることができる。

特に、上述した通り、酸化セリウム複合粒子水溶液は、透明性の高いものであるため、その性質を利用し、透明の化粧水、ローションの形態とすることが好ましい。この場合に、例えば、スプレー剤等とすることにより、肌に吹き付けるタイプの日焼け止めローションとして使用することができる。

また、ファンデーションへの上塗り化粧料として、上記化粧水、ローションを提供することも可能である。

また、本発明の酸化セリウム複合粒子は、光透過性に優れ、透明性が高いため、化粧下地やファンデーションの形態とすることにより、透明感のある自然な仕上がりを実現することが可能となる。 
本発明に係る化粧料組成物は、複合粒子水溶液を化粧品配合中に添加して製造されるもの以外に、複合粒子の水溶液を気流乾燥機中にスプレーしたり、自然乾燥を行ったりした後、所望に応じて機械粉砕を行うなどして得られた粒子を添加して製造されるものも包含する。

また、例えば、日焼け止め化粧料は、任意の化粧料中に複合粒子を分散させたり、公知の化粧品配合中の原料として複合粒子を用いたりすることによって得ることができる。化粧料の形態としては、溶媒が存在しない無溶媒型化粧料、溶媒が有機溶剤である溶剤型化粧料、溶媒が水、又は水と親水性溶剤との混合物である水系化粧料など、用途に応じたあらゆる形態の化粧料を採用することができる。 
<4>酸化セリウム複合粒子の製造方法

次に、本発明に係る酸化セリウム複合粒子の製造方法について説明する。

上述した酸化セリウム複合粒子は、酸化セリウム粒子水溶液に、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種の錯体、並びにセリウム塩の混合水溶液を添加することにより製造することができる。ここで、前記錯体は塩を形成していてもよい。 
(1)第一工程(酸化セリウム粒子の製造)

第一工程として、超音波照射下で、セリウム塩のモル数の2倍量以上であるアルカリ金属の水酸化物やアンモニアの水溶液に、セリウム塩を滴下し、セリウムの水酸化物を生成させた後、徐々に約100℃まで昇温し、結晶化させ、酸化セリウム粒子のゾルを製造する。

従来技術では、セリウムの水酸化物を水熱処理することで、結晶性の酸化セリウム粒子のゾルを得ているが、このような技術では、粒子が凝集してしまい、後処理にて酸などの解コウ剤の添加を必須とする。しかしながら、上記のような方法を使用することにより、上記水熱処理及び解コウ処理を特に必要としないという利点が得られる。なお、もちろん本発明の製造方法が、従来技術により酸化セリウム粒子のゾルを得ることを除外するものではないことはいうまでもない。 
ここで用いるセリウム塩としては、特に限定されず、例えば、塩化セリウム、炭酸セリウム、硝酸セリウムなど、第一セリウム塩類、第二セリウム塩類問わず、工業において公知の物質を使用することができる。

中でも、中和工程で、加水分解させる際の容易さと加水分解後の水溶液からの残留塩の処理のしやすさの観点から、塩化セリウムを用いることが好ましい。

また、セリウム塩として、第一セリウム塩を使用する場合は、効率的に酸化セリウムへの結晶化を進めるため予め過酸化水素水など酸化剤を共存させることが望ましい。 
また、上記で用いる超音波照射装置としては、周波数60~400KHzを発生させるのであればどのような装置であっても使用できる。60KHz未満であると生成した粒子の分散径が大きくなりすぎるだけでなく不安定になるので好ましくなく、400KHz以上を発生させても分散安定化の効果は変わらない。 
(2)第二工程(被覆層の形成)

第二工程としては、モル比で、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種の金属、好ましくは白金とセリウムが、例えば1:99~50:50、好ましくは5:95~30:70、さらに好ましくは10:90~15:85となるような組成で、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種の錯体、好ましくは白金酸又はその塩、並びにセリウム塩の混合溶液を予め用意しておき、これを第一工程で得られた酸化セリウム粒子のゾルに、超音波照射下で滴下しながら、第一工程と同様に昇温することで、酸化セリウム複合粒子のゾルを得る。

ここで用いるセリウム塩としては、第一工程で用いるものと同じものを用いることができる。また、超音波装置についても、第一工程で記載したものを用いることができる。

また、前記錯体としては、水溶性である物質であれば特に限定すべきものではないが、白金酸又はその塩が好ましく、その中でも特に水への溶解性が優れ容易に入手できるという観点から、ヘキサクロロ白金(IV)酸ナトリウムを好ましく用いることができる。 
(3)第三工程(水溶液の調製)

第三工程として、第二工程で得られた酸化セリウム複合粒子のゾルから、遠心分離や自然沈殿によって、残留塩を含む水層をある程度まで除去し、濃縮を行う工程を25℃の導電率が、300μS/cm以下になるまで、繰り返す。これにより、酸化セリウム複合粒子を精製し、酸化セリウム複合粒子の高濃度液を得ることができる。

この脱塩工程で、遠心ろ過やフィルタープレスで、完全に水分を除去してしまうと、粒子の凝集を招くおそれがある。そのため、この脱塩工程では、完全に水分を除去しないことが好ましい。

このようにして得られた高濃度液は、化粧料組成物等の原料として用いることができるが、水溶液を調製する際には、この高濃度液を、純水に再分散する。また、この再分散する工程の際、予め適当な界面活性剤を使用して分散をしてもよい。

このようにして得られた複合粒子の水溶液は、気流乾燥機中にスプレーしたり、自然乾燥したりすることもできる。また、水分を除去した後に、機械粉砕を行うなどして、粒子を微細化することも可能である。

すなわち、本発明の複合粒子は、水溶液の形態でも、乾燥形態でも、化粧料組成物の原料として使用することが可能である。

また、本発明の複合粒子は、樹脂に含有または付着させることにより、紫外線遮蔽や青色光遮蔽に効果を有する機能性樹脂成型体の材料とすることができる。たとえば、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ビニル系樹脂等に含有させることができる。

樹脂成型体としては、食品などの透明容器、農業用ハウスのフィルム、衣服用繊維などがあげられる。

繊維中に複合粒子を含ませる方法としては、繊維の原料樹脂に練りこむ方法や繊維製造後に表面に固着させる方法が挙げられる。

このような本発明の複合粒子を含む樹脂成型体は、紫外線や青色光を遮蔽する効果を有するため、眼鏡の材料や屋外構造物の材料などとして用いることが可能である。
以下に本発明の実施例を挙げ更に説明を行うが、本発明はこれらに限定されるものではない。 
(実施例1)酸化セリウム複合粒子の調製

第一工程として、第一希元素化学工業製の第一塩化セリウム水溶液(CeO2換算 20質量%)100gを、1Mの水酸化ナトリウム水溶液1000gを用意したフラスコに、定量ポンプで約1時間を要して添加した。添加は、5000rpmで攪拌下、フラスコの内部より株式会社エスエヌディ製超音波照射機SU-600Cにより超音波を照射しながら行った。この時の反応液温度は30℃であった。反応後、当該超音波照射機をフラスコ外部に敷き、超音波照射を行いながら密閉状態にし、徐々に100℃まで昇温し約2時間熟成させた。 
第二工程として、白金とセリウムのモル比が、2:98になるように調製した塩化白金酸ナトリウムと塩化セリウムの混合水溶液(CeO2換算 5%)を、フラスコ内に添加した。添加の方法は、第一工程と同様とした。

続いて、反応生成物をゆっくりと沈殿させ、上澄みを廃棄し、まだ沈殿させ、上澄みを廃棄するという操作を繰り返した。そして、水層と反応生成物の層とがはっきりと分かれるまでの沈殿時間が、16時間程度になった時点で、水溶液の導電率を堀場製作所製TWINCONDで測定し、150μS/cm以下であったため第二工程を終了した。 
第三工程として、上記で得られたゾルを、ホモミキサー等で水中に再分散させ、CeO2 10%の複合粒子の水溶液を調製した。再分散は、1ppmの濃度になるようにあらかじめ調製したクエン酸ナトリウム水溶液を加えながら、行った。

このようにして得られた複合粒子水溶液における複合粒子の粒子径を、堀場製作所製LB-550にて測定したところメジアン系が、40nmであった。さらに、液体を常温乾燥させた後、X線回折(XRD)を測定し、酸化セリウムの結晶であることの確認を行った。

また、粒子構造を把握するため透過型電子顕微鏡での測定を行ったところ、酸化セリウムからなる核(内部)と、それを被覆する被覆層(外殻)を有していることが、確認された。また、その粒子はいずれも20nm程度の大きさを有しており、その粒度分布がシャープであった。 
(試験例)

「Nano Tek CeO2 水」(平均粒子径15nmの10%酸化セリウム水分散液;シーアイ化成株式会社製)および実施例1で得られた10%水分散液各10gに、ジグリセリンラウレート(皮脂の疑似成分)10mgをシャーレ中に配合した後、40℃で24時間乾燥した。

常温にて、365nmブラックライトを照射強度1mW/cm2で3時間照射し、目視にて黄変の確認を行ったところ前者のみ目視で黄変が見られた。

これより、本発明の複合粒子は、光触媒によるフリーラジカルの発生を抑制する効果を有することが分かった。 
これは、本発明の複合粒子では、白金が存在することにより、構造中に2種の酸化状態の酸化セリウム(Ce3+,Ce4+)または水酸化セリウムが平衡状態にて存在することになるためである。バンドギャップ以上の紫外線、青色光を吸収することにより励起され、発生した正孔(P+)はCe3+により捕捉され、Ce4+に変化することで消失するので、光活性を失うことで、本来この正孔によって引き起こされるべきラジカル種を発生し難いことになる。また同時に発生するE-(電子)は、Ce4+を還元し、Ce3+に戻すため全体的にCe3+およびCe4+の物理量は平衡を保つことになり、触媒的サイクルを取る。 
実施例1で得られた複合粒子について、各波長領域の光線の遮蔽率を測定した結果を図1に示す。これより、本発明の複合粒子は、490nmより短波長の光線については50%という高い遮蔽率を示し、特に460nmより短波長の光線についてはほぼ100%という高い遮蔽率を示すことがわかる。 
(実施例2)日焼け止め化粧料

実施例1で得られた酸化セリウム複合粒子の水溶液(濃度12%)50gに、電気分解水49.49g、ヒアルロン酸ナトリウム0.5g、トリエタノールアミン0.01gを添加し、日焼け止め化粧料を得た。ISO 24444 SUN PROTECTION FACTOR TEST METHODに準拠した方法で、外部機関にてSPFを測定したところSPF50であった。

また、スライドガラスに上記日焼け止め化粧料を1mg/cm2になるように塗布した試験片の500nm光透過率を計測したところ98%であった。 
(比較例1)

セリガード(非晶質シリカ被覆酸化セリウム;日本電工製)12g、ポイズ520 0.12g(花王株式会社)と水 88gをフィルミックス40-40(PRIMIX製)に投入し、20,000rpmにて処理し、非晶質シリカ複合酸化セリウムの分散粒子径が40nmである分散液を得た。

得られた分散液50gに電気分解水49.49g、ヒアルロン酸ナトリウム0.5g、トリエタノールアミン0.01gを添加し、日焼け止め化粧料を得た。

また、スライドガラスに上記日焼け止め化粧料を1mg/cm2になるように塗布した試験片の500nm光透過率を計測したところ68%であった。 
(実施例3)日焼け止め化粧料

実施例1で得られた酸化セリウム複合粒子の水溶液(濃度12%)1kgにTSF484Aの30%エタノール溶液200gを添加した混合液を、ゼルビスXB(ホソカワミクロン株式会社製)で気流乾燥し、二次平均粒子径(凝集径)100nmの粉末を100g得た。

アエロジルR972(Evonik Degussa Japan Co.,Ltd.)20gと上記で得られた粉末80gを混合し、粉末状化粧品を得た。

UV-2000S SPFアナライザー(Labsphere社製)でin-Vitro SPF値を測定したところ100であった。
本発明に係る紫外線遮蔽性粒子、青色光遮蔽粒子は、極めて粒子径が小さく安定しているため外観上透明である。下地材であるファンデーションへの上塗りとして、本件粒子を配合する化粧料を塗った場合、ファンデーションの色目を変化させないため、さまざまな化粧料との組合せの自由度があり、好適に利用可能である。
 

Claims (15)

  1. 酸化セリウム粒子に、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種、並びにセリウムの水酸化物又は酸化物を担持してなる、酸化セリウム複合粒子。
  2. 酸化セリウム粒子と、

    該酸化セリウム粒子の表面を被覆する、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種、並びにセリウムの水酸化物又は酸化物からなる被覆層と、を含む、請求項1に記載の酸化セリウム複合粒子。
  3. 白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種が、白金である、請求項1または2に記載の酸化セリウム複合粒子。
  4. 平均一次粒子径が100nm以下であることを特徴とする、請求項1~3の何れかに記載の酸化セリウム複合粒子。
  5. 請求項1~4のいずれかに記載の酸化セリウム複合粒子からなる、紫外線遮蔽剤。
  6. 請求項1~4のいずれかに記載の酸化セリウム複合粒子からなる、青色光遮蔽剤。
  7. 請求項1~4のいずれかに記載の酸化セリウム複合粒子を水に分散してなる、酸化セリウム複合粒子水溶液。
  8. 酸化セリウム複合粒子の分散粒子径が200nm以下であることを特徴とする、請求項7に記載の酸化セリウム複合粒子水溶液。
  9. 請求項5に記載の紫外線遮蔽剤を含む、化粧料組成物。
  10. 請求項6に記載の青色光遮蔽剤を含む、化粧料組成物。
  11. 酸化セリウム粒子水溶液に、白金族金属、及び金から選ばれる少なくとも一種の錯体、並びにセリウム塩の混合水溶液を添加し、酸化セリウム複合粒子を形成させることを特徴とする、酸化セリウム複合粒子の製造方法。
  12. 前記錯体、及びセリウム塩の混合水溶液の酸化セリウム粒子水溶液への添加は、超音波照射下、150℃未満の温度下で行うことを特徴とする、請求項11に記載の酸化セリウム複合粒子の製造方法。
  13. 前記形成した酸化セリウム複合粒子を精製することを特徴とする、請求項11又は12に記載の酸化セリウム複合粒子の製造方法。
  14. 前記酸化セリウム粒子水溶液は、アルカリ金属の水酸化物又はアンモニアの水溶液に、セリウム塩を添加し、セリウムの水酸化物を生成させた後、昇温することにより酸化セリウムの結晶を生成させることにより調製することを特徴とする、請求項11~13の何れかに記載の酸化セリウム複合粒子の製造方法。
  15. 請求項11~14の何れかに記載の製造方法により製造した酸化セリウム複合粒子を水に分散させることを特徴とする、酸化セリウム複合粒子水溶液の製造方法。
     
PCT/JP2014/054067 2013-02-20 2014-02-20 酸化セリウム複合粒子 WO2014129555A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015501503A JP5990317B2 (ja) 2013-02-20 2014-02-20 酸化セリウム複合粒子

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013031379 2013-02-20
JP2013-031379 2013-02-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014129555A1 true WO2014129555A1 (ja) 2014-08-28

Family

ID=51391337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/054067 WO2014129555A1 (ja) 2013-02-20 2014-02-20 酸化セリウム複合粒子

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5990317B2 (ja)
WO (1) WO2014129555A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016204368A (ja) * 2015-04-14 2016-12-08 株式会社Applause 酸化セリウム微粒子を含有する組成物
KR101835214B1 (ko) * 2016-05-11 2018-03-06 전인덕 자외선 차단제 조성물, 화장료 조성물 및 자외선 차단제 조성물의 제조 방법
CN109091400A (zh) * 2018-09-14 2018-12-28 上海铭美生物科技有限公司 一种安全性高的光波阻隔剂及制备方法和含该光波阻隔剂的防晒喷雾
CN110074985A (zh) * 2019-06-06 2019-08-02 广州微肽生物科技有限公司 一种抵御蓝光对皮肤伤害的二元喷雾及其制备方法
JP2020045290A (ja) * 2018-09-14 2020-03-26 恒隆 川口 メラニン生成抑制剤
JP2021014375A (ja) * 2019-07-11 2021-02-12 日揮触媒化成株式会社 セリア系微粒子分散液、その製造方法およびセリア系微粒子分散液を含む研磨用砥粒分散液
WO2021251436A1 (ja) * 2020-06-10 2021-12-16 東レ株式会社 酸化セリウムナノ粒子、酸化セリウムナノ粒子を含む分散液、抗酸化剤、酸化剤および酸化セリウムナノ粒子の製造方法
JP2022509948A (ja) * 2018-11-19 2022-01-25 ソウルブレイン シーオー., エルティーディー. Uva領域にて光を吸収する日焼け止め組成物、及びその製造方法
CN116747154A (zh) * 2023-08-15 2023-09-15 广东药科大学 一种氧化铈基可抵御蓝光的防晒材料及其制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102074889B1 (ko) * 2018-01-29 2020-02-07 동덕여자대학교 산학협력단 자외선 및 블루라이트 차단용 화장료 조성물
KR102168166B1 (ko) * 2018-11-08 2020-10-21 주식회사 코리아나화장품 블루라이트 차단용 화장료 조성물

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05107242A (ja) * 1991-10-14 1993-04-27 Ishihara Sangyo Kaisha Ltd ガス漏れ検知用顔料およびその製造方法
JPH0859235A (ja) * 1994-05-09 1996-03-05 Rhone Poulenc Chim 酸化セリウム及び酸化チタンを基とするコロイド分散体、その製造方法、基材のコーティングへのその利用及びこうしてコーティングされた基材
JP2003080077A (ja) * 2001-06-29 2003-03-18 Denso Corp 触媒粒子およびその製造方法
JP2003089758A (ja) * 2001-09-18 2003-03-28 Merck Ltd 半透明性金属薄膜を被膜した高彩度薄片状顔料
JP2003253142A (ja) * 2002-03-04 2003-09-10 Okura Ind Co Ltd 熱可塑性樹脂組成物、及びその成形体
JP2004511611A (ja) * 2000-10-10 2004-04-15 エンゲルハード・コーポレーシヨン 向上した色素接着力を有する効果顔料
JP2005263620A (ja) * 2004-02-18 2005-09-29 Nippon Shokubai Co Ltd 金属酸化物粒子およびその用途
WO2007094253A1 (ja) * 2006-02-14 2007-08-23 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha 着色金属顔料およびその製造方法、ならびに該着色金属顔料を含有するコーティング組成物および化粧料
JP2010083741A (ja) * 2008-10-03 2010-04-15 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 酸化セリウム及びその製造方法
JP2012223667A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Toyota Motor Corp 柱状セリア触媒

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10226518A (ja) * 1997-02-13 1998-08-25 Toray Ind Inc 酸化セリウム粉末、その製造方法ならびに塗料および化粧料
JP2001139926A (ja) * 1999-08-30 2001-05-22 Kinya Adachi 紫外線遮蔽剤とその製造法、およびこれを配合した化粧料、フィルム、プラスチックおよび塗料

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05107242A (ja) * 1991-10-14 1993-04-27 Ishihara Sangyo Kaisha Ltd ガス漏れ検知用顔料およびその製造方法
JPH0859235A (ja) * 1994-05-09 1996-03-05 Rhone Poulenc Chim 酸化セリウム及び酸化チタンを基とするコロイド分散体、その製造方法、基材のコーティングへのその利用及びこうしてコーティングされた基材
JP2004511611A (ja) * 2000-10-10 2004-04-15 エンゲルハード・コーポレーシヨン 向上した色素接着力を有する効果顔料
JP2003080077A (ja) * 2001-06-29 2003-03-18 Denso Corp 触媒粒子およびその製造方法
JP2003089758A (ja) * 2001-09-18 2003-03-28 Merck Ltd 半透明性金属薄膜を被膜した高彩度薄片状顔料
JP2003253142A (ja) * 2002-03-04 2003-09-10 Okura Ind Co Ltd 熱可塑性樹脂組成物、及びその成形体
JP2005263620A (ja) * 2004-02-18 2005-09-29 Nippon Shokubai Co Ltd 金属酸化物粒子およびその用途
WO2007094253A1 (ja) * 2006-02-14 2007-08-23 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha 着色金属顔料およびその製造方法、ならびに該着色金属顔料を含有するコーティング組成物および化粧料
JP2010083741A (ja) * 2008-10-03 2010-04-15 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 酸化セリウム及びその製造方法
JP2012223667A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Toyota Motor Corp 柱状セリア触媒

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016204368A (ja) * 2015-04-14 2016-12-08 株式会社Applause 酸化セリウム微粒子を含有する組成物
KR101835214B1 (ko) * 2016-05-11 2018-03-06 전인덕 자외선 차단제 조성물, 화장료 조성물 및 자외선 차단제 조성물의 제조 방법
CN109091400A (zh) * 2018-09-14 2018-12-28 上海铭美生物科技有限公司 一种安全性高的光波阻隔剂及制备方法和含该光波阻隔剂的防晒喷雾
WO2020051934A1 (zh) * 2018-09-14 2020-03-19 上海铭美生物科技有限公司 一种安全性高的光波阻隔剂及制备方法和含该光波阻隔剂的防晒喷雾
JP2020045290A (ja) * 2018-09-14 2020-03-26 恒隆 川口 メラニン生成抑制剤
JP7328480B2 (ja) 2018-09-14 2023-08-17 株式会社applause Pharma チロシン-チロシナーゼ反応阻害剤
JP2022509948A (ja) * 2018-11-19 2022-01-25 ソウルブレイン シーオー., エルティーディー. Uva領域にて光を吸収する日焼け止め組成物、及びその製造方法
CN110074985A (zh) * 2019-06-06 2019-08-02 广州微肽生物科技有限公司 一种抵御蓝光对皮肤伤害的二元喷雾及其制备方法
JP2021014375A (ja) * 2019-07-11 2021-02-12 日揮触媒化成株式会社 セリア系微粒子分散液、その製造方法およびセリア系微粒子分散液を含む研磨用砥粒分散液
JP7315394B2 (ja) 2019-07-11 2023-07-26 日揮触媒化成株式会社 セリア系微粒子分散液、その製造方法およびセリア系微粒子分散液を含む研磨用砥粒分散液
WO2021251436A1 (ja) * 2020-06-10 2021-12-16 東レ株式会社 酸化セリウムナノ粒子、酸化セリウムナノ粒子を含む分散液、抗酸化剤、酸化剤および酸化セリウムナノ粒子の製造方法
CN116747154A (zh) * 2023-08-15 2023-09-15 广东药科大学 一种氧化铈基可抵御蓝光的防晒材料及其制备方法
CN116747154B (zh) * 2023-08-15 2023-10-17 广东碧茜生物科技有限公司 一种氧化铈基可抵御蓝光的防晒材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5990317B2 (ja) 2016-09-14
JPWO2014129555A1 (ja) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5990317B2 (ja) 酸化セリウム複合粒子
KR102180017B1 (ko) 산화 규소 피복 산화 아연과 그 제조방법 및 산화 규소 피복 산화 아연 함유 조성물 및 화장료
JP5973169B2 (ja) 赤外線及び紫外線同時遮断用複合粉体及びそれを用いた化粧料組成物
CN101744733B (zh) 具有紫外线阻挡效果的有机-无机复合体、及其制备方法、及其用途
AU2006298378A1 (en) Process for producing fine particle of rutile-form titanium oxide
JPH11302015A (ja) 表面活性を抑制した酸化亜鉛粒子組成物、その製造方法及びその組成物を含有する化粧料
JP6458737B2 (ja) 酸化ケイ素被覆酸化亜鉛とその製造方法及び酸化ケイ素被覆酸化亜鉛含有組成物並びに化粧料
KR20160115926A (ko) 육각 판상 산화아연 입자, 그 제조 방법, 화장료, 필러, 수지 조성물, 적외선 반사재 및 도료 조성물
KR20070002291A (ko) 다층으로 캡슐화된 이산화티탄 및 실리카졸을 유효성분으로함유하는 자외선 차단제 조성물 및 이의 제조방법
CN107001063B (zh) 氧化硅包覆氧化锌及其制造方法、含有氧化硅包覆氧化锌的组合物以及化妆材料
JP2002087817A (ja) 複合酸化亜鉛分散体
KR20170127326A (ko) 자외선 차단제 조성물, 화장료 조성물 및 자외선 차단제 조성물의 제조 방법
WO2015152138A1 (ja) 酸化ケイ素被覆酸化亜鉛とその製造方法及び酸化ケイ素被覆酸化亜鉛含有組成物並びに化粧料
KR20080043781A (ko) 황산바륨을 함유하는 제조물
KR102475505B1 (ko) 산화 규소 피복 산화 아연, 산화 규소 피복 산화 아연 함유 조성물, 화장료
KR20130106517A (ko) 이산화티탄 분말 및 이의 제조방법
CN109276474A (zh) 一种纳米氧化锌/阳离子多糖杂化纳米颗粒的制备方法
KR101236770B1 (ko) 산화아연/이산화티탄 복합입자 및 이의 제조방법
CN112957267B (zh) 一种防晒护肤化妆乳液
JP3594721B2 (ja) 表面被覆薄片状粉体、その製造方法及びそれを配合した化粧料
KR20140095736A (ko) 근적외선 차단용 복합분체
JPH0930933A (ja) 化粧料
JP4275796B2 (ja) 酸化亜鉛分散液の製造方法
JP4137335B2 (ja) チタンシリカ複合体及びそれを配合した化粧料
JP2008273759A (ja) 酸化亜鉛及びその製造方法並びにそれを用いた紫外線遮蔽性組成物

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14754732

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015501503

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14754732

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1