阅读说明：本技术 涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体、其制造方法及包含其的化妆品组合物 (Spherical zinc oxide powder coated with natural substance, method for producing same, and cosmetic composition containing same ) 是由 崔美英 金德镇 金惠兰 徐河麟 于 2019-11-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体、其制造方法及包含其的化妆品组合物,更详细而言,涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体包含：粒子的长径比为1至1.5的球形的氧化锌粉体；在球形的氧化锌粉体的表面由TEOS涂覆的TEOS涂覆层；及均匀涂覆于TEOS涂覆层表面的天然物质涂覆层,TEOS涂覆层为均匀的单层,天然物质涂覆层为由选自由月桂酰赖氨酸、可可脂、卵磷脂和硬脂酸组成的组中的一种以上的物质涂覆而成的涂覆层。根据本发明,能够提供不仅紫外线隔离效果优异,而且使用感、分散力、稳定性和对人体的安全性也同时优异的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体、该氧化锌粉体制造方法及包含该氧化锌粉体的化妆品组合物。(The present invention provides a natural substance-coated spherical zinc oxide powder, a method for producing the same, and a cosmetic composition comprising the same, and more particularly, a natural substance-coated spherical zinc oxide powder comprising: spherical zinc oxide powder having a particle aspect ratio of 1 to 1.5; a TEOS coating layer coated by TEOS is arranged on the surface of the spherical zinc oxide powder; and a natural material coating layer uniformly coated on the surface of the TEOS coating layer, wherein the TEOS coating layer is a uniform single layer, and the natural material coating layer is a coating layer coated by more than one substance selected from the group consisting of lauroyl lysine, cocoa butter, lecithin and stearic acid. According to the present invention, it is possible to provide a natural-material-coated spherical zinc oxide powder which is excellent not only in ultraviolet shielding effect but also in feeling of use, dispersibility, stability and safety to the human body, a method for producing the zinc oxide powder, and a cosmetic composition containing the zinc oxide powder.)

涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体、其制造方法及包含其 的化妆品组合物

技术领域

本发明涉及涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体、该氧化锌粉体的制造方法及包含该氧化锌粉体的化妆品组合物，更详细而言，涉及不仅紫外线隔离效果优异，而且使用感、分散力、稳定性和对人体的安全性也同时优异的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体、该氧化锌粉体的制造方法及包含该氧化锌粉体的化妆品组合物。

背景技术

以下记述的内容仅单纯提供与本发明相关的背景信息，不构成现有技术。

近年来，随着世界性的产业化以及城市化的进行，二氧化碳气体的释放量增加等环境污染正在快速破坏臭氧层。由于臭氧层的快速破坏，从太阳辐射至地球的紫外线无法被正常隔离。因此，与过去相比，人体会过多地曝露在紫外线中，从而皮肤的早期老化、皮肤癌等增加，为此对于紫外线隔离剂的关注度日益增加。

一般而言，用于化妆品用途的紫外线隔离剂分为有机系紫外线隔离剂和无机系紫外线隔离剂。但是，就有机系紫外线隔离剂而言，存在皮肤毒性、过敏和变色等缺点，因此近年来广泛使用无机系紫外线隔离剂来代替有机系紫外线隔离剂。

无机系紫外线隔离剂主要通过紫外线吸收和散射来起到紫外线隔离效果，作为代表性的无机系紫外线隔离剂，有作为具有高折射率的金属氧化物的二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(ZnO)等。

其中，氧化锌使用粒子大小为100nm以下的马铃薯状或棒状的粒子，上述马铃薯状或棒状的粒子存在以下缺点：使用时会发生粒子间的接触面按照面或线的方式团聚在一起的凝集(aggregation)现象而导致使用感降低，并且为了通过发生上述凝集现象的马铃薯状或棒状的粒子而获得紫外线隔离效果，需要强有力的分散设备和长的分散时间。

为了改善这样的氧化锌的缺点，提出了添加球形的二氧化硅或PMMA珠等的方法。

此外，韩国注册专利第10-0843190号中，公开了在使氧化锌粉末溶解于有机酸而获得的酸性锌盐前体中混合碱水溶液等，并经由低温熟成、冻干及洗涤、过滤及干燥等步骤，从而制造纳米氧化锌粉末的方法。但是，上述专利中公开的工序存在如下缺点：不仅过于复杂而成本竞争力低，而且对于最终制造的粉末的大小和粒子形态而言，球形度不佳，且粒子的大小偏差大。

此外，韩国注册专利第10-1790697号中，公开了通过将碱性锌前体用盐酸或硫酸中和、热处理从而制造氧化锌粒子的方法。但是，上述专利中公开的工序由于使用盐酸或硫酸，因此存在安全性不佳，且粒子的形态不均匀的缺点。

此外，随着近年来在涂覆有人造物质的化妆品粉体的长期使用方面对于人体安全性的警示增加，迫切需要涂覆有天然物质的化妆品粉体，对此的开发迫在眉睫。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：KR 10-0843190 B1

专利文献2：KR 10-1790697 B1

发明内容

所要解决的课题

本发明的目的在于，提供不仅紫外线隔离效果优异，而且使用感、分散力、稳定性和对于人体的安全性同时也优异的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体、该氧化锌粉体的制造方法及包含该氧化锌粉体的化妆品组合物。

本发明的另一目的在于，提供能够以简单的工序进行大量生产而成本竞争力优异，且天然物质被均匀涂覆的球形的氧化锌粉体、该氧化锌粉体的制造方法及包含该氧化锌粉体的化妆品组合物。

解决课题的方法

为了实现上述目的，本发明提供一种涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体，其包含：粒子的长径比(Aspect ratio)为1至1.5的球形的氧化锌粉体；在上述球形的氧化锌粉体的表面由原硅酸四乙酯(Tetraethyl Orthosilicate，TEOS)涂覆的TEOS涂覆层；以及涂覆于上述TEOS涂覆层表面的天然物质涂覆层。

优选地，上述球形的氧化锌粉体的长径为30至500nm。

具体地，相对于上述球形的氧化锌粉体100重量份，上述TEOS涂覆层为5至70重量份。

具体地，相对于上述球形的氧化锌粉体100重量份，上述天然物质涂覆层为5至70重量份。

具体地，上述天然物质涂覆层由选自由月桂酰赖氨酸(Lauroyl Lysine)、可可脂、卵磷脂和硬脂酸(Stearic acid)组成的组中的一种以上的物质涂覆而成。

此外，本发明提供涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体的制造方法，其包括：在反应器中将水和氧化锌混合后，投入柠檬酸而使氧化锌溶解的第一步骤；

向上述第一步骤的反应器中沿反应器的壁面投入氢氧化钠并搅拌从而形成长径为30至500nm、粒子的长径比为1至1.5的球形的氧化锌粒子的第二步骤；对上述第二步骤的氧化锌粒子进行TEOS涂覆的第三步骤；以及对上述第三步骤的产物涂覆天然物质的第四步骤。

具体地，上述第二步骤的氢氧化钠的投入速度为5～10ml/s。

具体地，上述天然物质涂覆层由选自由月桂酰赖氨酸、可可脂、卵磷脂和硬脂酸组成的组中的一种以上的物质涂覆而成。

此外，本发明提供一种化妆品组合物，其特征在于，包含上述涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体。

具体地，上述球形的氧化锌粉体的含量为1至25重量％，上述化妆品组合物用于紫外线隔离。

发明效果

根据本发明的球形的氧化锌粉体、该氧化锌粉体的制造方法及包含该氧化锌粉体的化妆品组合物，与以往包含马铃薯状或棒状的氧化锌的化妆品相比，具有能够实现使用感和粒子分散性优异的高品质的化妆品组合物，能够大量生产而提高成本竞争力的优点，并且能够均匀地涂覆天然物质从而可以显著提高对于人体的安全性。

附图说明

图1是示出本发明的一实施例的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体的示意图。

图2是示出本发明的一实施例的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体的制造方法中、在第一步骤结束之后向反应器中投入氢氧化钠的过程的示意图。

图3是本发明的一实施例的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体的照片。

图4是本发明的比较例的氧化锌粉体的照片。

具体实施方式

以下，参照附图，对于本发明的实施例进行详细说明以便本发明所属技术领域的一般技术人员能够容易地实施。但是，本发明能够以各种各样的不同的形态来实施，并不限定于在此说明的实施例。并且，附图中，为了明确说明本发明，省略了与说明无关的部分，纵观整个说明书，对于类似的部分赋予了类似的附图符号。

在整个说明书中，当指出某一部分“包含”某一构成要素时，只要没有特别相反的记载，那么其意思是可以进一步包含其他构成要素，而不是将其他构成要素排除。

以下，详细说明本发明。

以往化妆品组合物中所使用的作为无机紫外线隔离剂的氧化锌粉体使用涂覆有人造物质的马铃薯状或棒状，存在使用感和分散性不佳的缺点。

与以往氧化锌粉体不同，本发明的特征在于，通过提供即使长期使用对于人体的安全性也优异的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体，从而显著改善氧化锌粉体的使用感和分散性。

图1是示出本发明的一实施例的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体的示意图，图2是示出本发明的一实施例的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体的制造方法中、在第一步骤结束之后向反应器中投入氢氧化钠的过程的示意图，图3是本发明的一实施例的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体的照片。

本发明的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体100的特征在于，包含：粒子的长径比为1至1.5的球形的氧化锌粉体10；在上述球形的氧化锌粉体10的表面由TEOS(原硅酸四乙酯)涂覆的TEOS涂覆层20；以及涂覆于上述TEOS涂覆层20表面的天然物质涂覆层30。在上述粒子的长径比处于1～1.5范围内的情况下，具有以下特征：能够均匀地形成TEOS涂覆层20和天然物质涂覆层30，应用于化妆品时使用感优异，有利于清洁，改善分散力。

优选地，上述球形的氧化锌粉体10的长径为30至500nm。在处于上述范围内时，具有以下特征：应用于化妆品时，使用感优异，有利于清洁，改善分散力。

本发明中，上述TEOS涂覆层20和天然物质涂覆层30的厚度可以任意调节，优选地，相对于100重量份的上述球形的氧化锌粉体10，上述TEOS涂覆层20可以设为5至70重量份，相对于100重量份的上述球形的氧化锌粉体10，上述天然物质涂覆层30可以设为5至70重量份。在处于上述范围内时，具有以下优点：能够均匀地形成TEOS涂覆层20和天然物质涂覆层30，应用于化妆品时使用感优异，显著改善分散力。

本发明中，上述天然物质涂覆层30只要是天然物质就没有特别限定，可以任意选择而形成涂覆层30。优选地，由选自由月桂酰赖氨酸、可可脂、卵磷脂和硬脂酸组成的组中的一种以上的物质涂覆为佳，此时，具有应用于化妆品时使用感优异且改善分散力的优点。

此外，本发明提供涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体的制造方法，其包括：在反应器中将水和氧化锌混合后，投入柠檬酸而使氧化锌溶解的第一步骤；向上述第一步骤的反应器中沿反应器的壁面投入氢氧化钠并搅拌从而形成长径为30至500nm、粒子的长径比为1至1.5的球形的氧化锌粒子的第二步骤；对上述第二步骤的氧化锌粒子进行TEOS涂覆的第三步骤；以及对上述第三步骤的产物涂覆天然物质的第四步骤。

以下，按步骤进行说明。

第一步骤

首先，准备反应器，在其中将水和氧化锌混合。这里，上述氧化锌是指非晶态的氧化锌，其大小一般大于500nm，但不限定于此。

接着，向其中投入柠檬酸(C₆H₈O₇)而使氧化锌溶解。本发明中，之所以使用柠檬酸，是因为与其他盐酸、硫酸之类的强酸相比，上述柠檬酸没有环境污染顾虑，安全性优异，而且能够制造均匀的球形的氧化锌。即，在使用盐酸或硫酸的情况下，存在难以形成均匀的粒子且被制成马铃薯状而非球形的氧化锌的问题，但上述柠檬酸会均匀地形成球形的氧化锌粒子。

通过上述第一步骤，会在反应器中生成Zn₃(C₆H₅O₇)₂。

此时，上述水、氧化锌和柠檬酸的混合比没有限制，相对于氧化锌100重量份，混合水500～2,000重量份和柠檬酸100～300重量份为佳。此时，能够制造粒子的长径比更加接近1的球形的氧化锌。

第二步骤

接下来，向结束上述第一步骤的反应的反应器中沿反应器的壁面投入氢氧化钠并搅拌从而形成长径为30至500nm、粒子的长径比为1至1.5的球形的氧化锌粒子。此时，上述氢氧化钠的投入优选在以100～400rpm搅拌反应器的同时投入，更具体而言，在将上述反应器的搅拌速度从100rpm缓慢加速至400rpm的同时将上述氢氧化钠的投入速度从10ml/s减小至5ml/s，从而使第一步骤的反应器内的溶液与氢氧化钠缓慢反应。

就上述氢氧化钠的投入而言，如图2所示，使氢氧化钠沿反应器的壁面投入，从而使与第一步骤的反应器内的溶液更加缓慢反应，通过减慢上述氢氧化钠的投入速度来赋予充分的反应时间，从而使球形的氧化锌的生产量增加。

此时，上述搅拌时间优选为10～30分钟左右，调节搅拌时间是为了在最终搅拌速度400rpm下能够实现充分的搅拌，上述搅拌时反应器内温度优选为40～70℃左右。

此外，相对于上述第一步骤中所使用的氧化锌100重量份，上述氢氧化钠的投入量可以为50～300重量份左右，当然可以稀释成水溶液后使用。但是，予以说明的是，上述氢氧化钠的重量比是以稀释前纯水氢氧化钠为基准设定的。

通过第二步骤，在反应器中Zn₃(C₆H₅O₇)₂与2NaOH反应，从而形成长径比为1～1.5、粒子大小为30至500nm的球形的粒子即Zn(OH)₂。

第三步骤

接下来是对于上述第二步骤的氧化锌粒子进行TEOS涂覆的步骤。上述TEOS涂覆可以应用公知的TEOS涂覆方法。具体而言，上述TEOS涂覆可以通过将TEOS与乙醇按照9:1～1:9的重量比混合后应用于上述第二步骤的氧化锌粒子从而进行涂覆。上述涂覆时，反应温度可以为40～80℃，反应时间可以为5～20小时。上述TEOS的含量可以任意调节，优选地，相对于球形的氧化锌粉体100重量份，上述TEOS含量优选为5至70重量份。在处于上述范围内时，具有以下优点：能够均匀地形成天然物质涂覆层，应用于化妆品时使用感优异，显著改善分散力。

第四步骤

接下来是对于形成有作为上述第三步骤的产物的TEOS涂覆层的球形的氧化锌粉体的TEOS涂覆层表面涂覆天然物质的步骤。上述天然物质涂覆可以应用公知的天然物质涂覆方法。具体而言，上述涂覆时，反应温度可以为40～80℃，反应时间可以为5～20小时。此外，上述天然物质可以任意选择使用，优选地，涂覆选自由月桂酰赖氨酸、可可脂、卵磷脂和硬脂酸组成的组中的一种以上的物质。此时，将所制造的粉体应用于化妆品时，具有使用感优异且显著改善分散力的优点。

具体而言，上述天然物质涂覆可以通过将选自由月桂酰赖氨酸、可可脂、卵磷脂和硬脂酸组成的组中的一种以上的物质与异丙醇按照9:1～1:9的重量比混合后应用于作为上述第三步骤的产物的粒子的TEOS涂覆层而进行涂覆。上述天然物质的含量可以任意调节，优选地，相对于球形的氧化锌粉体100重量份，上述天然物质含量优选为5至70重量份。在处于上述范围内时，具有应用于化妆品时使用感优异且显著改善分散力的优点。

此外，本发明的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体的制造方法中，在上述第二步骤之后上述第三步骤实施前或上述第四步骤之后，选择性地可以进一步包括对反应器进行加热而将粒子脱水的步骤。上述加热可以在90～100℃将搅拌速度降至150～200rpm后进行8～24小时加热。通过这样的步骤，从而在反应器中实现从Zn(OH)₂脱水。

此外，脱水后的粉体按照通常公知的方法进行干燥从而完成制造。

通过如上方法制造的涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体如上述说明的那样，由于长径比为1～1.5，因而与以往马铃薯状或棒状氧化锌相比，具有应用于化妆品时使用感和粒子分散性优异而能够实现高品质的化妆品的优点。

本发明的球形的氧化锌粉体在化妆品组合物中可以作为有效成分包含，可以无关霜、乳液、粉等剂型进行应用，可以作为多种多样的用途的化妆品来使用，最优选作为紫外线隔离剂或炉甘石来使用。

并且，关于上述的球形的氧化锌粉体的含量，在化妆品组合物中可以任意调节，具体而言，相对于整体化妆品组合物，含量可以为1至25重量％。

以下，为了有助于本发明的理解，提供优选的实施例，以下实施例仅例示本发明，本发明的范围不限定于以下实施例。

[实施例1]

在反应器中，将水1000g、非晶态氧化锌200g、柠檬酸400g混合并搅拌而进行溶解。向上述反应器中如图2那样沿反应器的壁面将NaOH 350g(以50重量％稀释的NaOH 700g)投入于反应器中。在上述投入NaOH时，将反应器的搅拌速度从100rpm经10分钟缓慢加速至400rpm，氢氧化钠的投入速度按照每1秒0.05ml的方式从10ml/s缓慢减量至5ml/s进行投入。并且，将其在作为最终搅拌速度的400rpm下进一步搅拌10分钟，从而总搅拌时间为20分钟。此时，搅拌温度为60℃。

接着，将反应器的搅拌速度减速至150rpm后，在95℃进行24小时脱水反应。

接着，将TEOS 40g与乙醇40g混合并投入于上述反应器中，在60℃进行12小时反应。

接着，将月桂酰赖氨酸12g溶于异丙醇40g中并投入于上述反应器中，在60℃进行12小时反应后脱水，利用125℃的真空干燥机干燥至粉体内水分含量为2％以下，从而制造涂覆有天然物质的球形的氧化锌粉体。

[实施例2]

在上述实施例1中，使用可可脂来代替月桂酰赖氨酸，除此以外，采用与上述实施例1相同的方法，制造涂覆有可可脂的球形的氧化锌粉体。

[实施例3]

在上述实施例1中，使用卵磷脂来代替月桂酰赖氨酸，除此以外，采用与上述实施例1相同的方法，制造涂覆有卵磷脂的球形的氧化锌粉体。

[实施例4]

在上述实施例1中，使用硬脂酸来代替月桂酰赖氨酸，除此以外，采用与上述实施例1相同的方法，制造涂覆有硬脂酸的球形的氧化锌粉体。

[比较例1]

按照与上述实施例1相同的方法来制造氧化锌粉体，使用HCl代替柠檬酸，NaOH投入时不像图2方法那样沿反应器的壁面投入而是直接投入，关于搅拌状态，从静止状态经10秒快速加速至搅拌速度成为350rpm，没有进行TEOS涂覆而投入异丙醇40g和辛基三乙氧基硅烷12g，在60℃进行12小时反应后脱水，利用125℃的真空干燥机干燥至粉体内水分含量成为2％以下，从而制造氧化锌粉体。

[试验例1]

借助通过实施例1和比较例1制造的粒子的SEM照片，确认粒子的形态和大小。附图3是实施例1的SEM照片，附图4是比较例1的SEM照片。

如图3所示，可以确认到，实施例1的氧化锌粉体为球形，长径比在1至1.5的范围之内，粒子的横向、纵向直径为100～500nm。另一方面，如图4所示，可以确认到，比较例1的氧化锌粉体大体为马铃薯状。

(制造例1和比较制造例1)

利用上述实施例1和比较例1的粉体按照以下表1那样的比率制造紫外线隔离剂用化妆品组合物。此时，其制造方法遵照通常公知的方法。

[表1]

制造例1和比较制造例1的成分比(重量％)

区分	制造例1	比较制造例1
			甘油	5.0	5.0
丙烯酰二甲基牛磺酸铵/VP共聚物	1.0	1.0
			山萮醇	0.5	0.5
聚山梨醇酯60	0.5	0.5
			肉豆蔻酸异丙酯	10.0	10.0
聚二甲基硅氧烷	6.0	6.0
			实施例1	20.0	-
比较例1	-	20.0
			精制水	至100	至100

[试验例2]

研究上述制造例1和比较制造例1的白浊度和使用感。

关于上述白浊度，放置不透明纸，将样品各涂布0.1g后，利用烘烤式涂抹器(bakerapplicator)推开，并利用日本电色色度计(NIPPON DENSHOKU COLOR METER)ZE 2000测定结果。

此外，使用感评价中，以受验者50名为对象，按照10分标准对皮肤触感和皮肤附着性进行评价，以平均值表示。其结果如以下表2所示。

[表2]

试验例2结果

区分	制造例1	比较制造例1
			白浊度	15.0	20.5
使用感	9.6	7.0

从上述表2可以确认到，本发明的实施例1的涂覆有天然物质的球形氧化锌粉体与比较例1的马铃薯状氧化锌粉体相比，白浊度小，使用感得到明显改善。

虽然参照上述的实施例和附图对本发明进行了说明，但在本发明的概念和范围内也可以构成不同的实施例。因此，本发明的范围由随附的权利要求范围以及其等价物来定义，并不受本说明书中所记载的特定实施例的限定。