[发明专利]中空二氧化硅粒子及其制备方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及二氧化硅粒子合成的技术领域。更具体地，本发明涉及合成基本上均匀的二氧化硅基粒子的技术领域，该二氧化硅基粒子用于封囊中空内部的个人护理产品。

背景技术

在个人护理产业，特别是关于用于皮肤的个人护理产品中，需要为老人斑、瑕疵、变色等提供覆盖度以及提供自然外观的成分。众所周知的问题是，提供良好覆盖度的化妆品具有类似面具的、不自然的外观。对于在化妆品中存在的最常见类型的遮光剂二氧化钛基材料尤其如此。已经报道许多化妆品组合物可提供具有一些程度的“自然状态”的覆盖度，但是，还没有化妆品组合物能提供由消费者高度希望的自然状态水平而不牺牲所要求的覆盖度。

先前已经有人描述了中空粒子的例子。但是，先前描述的材料作为在化妆品制剂中的潜在遮光剂具有显著的缺点。已经有人报道由偏二氯乙烯和丙烯腈制成或者由偏二氯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯制成的共聚物和三聚物体系(例如Expancel^TM)。不幸地，容易获得的这些类型材料的粒度都超过了被认为在化妆品应用中获得最大光学性能优点所必须的尺寸。苯乙烯/丙烯酸酯中空粒子(例如Ropaque^TM、Rohm& Haas)也是已知的，然而，这些粒子在化妆品制剂中并不能提供所希望的光学优点。

具有聚合物壳的中空粒子可以通过产生芯/壳粒子来制备，所述芯/壳粒子包含具有可水解的酸基的芯和可渗透碱的鞘或壳。在模板上使用逐层的静电沉积技术合成的具有二氧化硅壳的中空粒子也是已知的。此外，通过如下方式也已经合成出真空粒子：在模板粒子上沉积衍生自烷氧基硅烷的纳米粒子，以及通过在模板粒子上凝结硅酸钠，接着去除模板。但是，这种粒子经常显示出在所述粒子表面上缺乏连续性，并由此经常表现出不可接受的壳渗透性。此外，目前还未能根据以下方法制备出已知和报道的粒子，所述方法使得可以生成所希望的基本上均匀的窄范围、且具有窄的粒度分布和具有可接受的渗透性的粒子，或者它们另外包括许多合成步骤，这使得它们的生产用于个人护理应用领域是不切实际的。

发明内容

已经令人惊奇地发现，在化妆品制剂中，在某些预定的粒度范围内生产的、且具有窄的粒度分布和表现出低渗透性的中空粒子能够同时提供高覆盖度，以及相对于已知的化妆品制剂更自然的外观。

本发明涉及由包括含硅化合物的组合物制备的二氧化硅中空粒子，所述含硅化合物中引入了源自一种或多种硅化合物的硅原子，所述硅化合物包括四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷、二烷氧基硅烷、烷氧基硅烷、有机硅低聚物、低聚倍半硅氧烷、有机硅聚合物、及其衍生物和混合物。这些硅化合物可以任选地用任何有机基团或者这些基团的混合物进行官能化，只要这种基团不会妨碍所述粒子的制备。本发明的粒子具有基本上均匀的粒度。

本发明进一步涉及用于制备含二氧化硅的中空粒子的方法。制造模板粒子，例如但不限于聚合物模板粒子，并且其特征在于具有窄的粒度分布。将硅烷偶联剂提供给所述模板混合物。然后加入含硅化合物或者这些化合物的混合物，且使得在使含二氧化硅的壳沉积在所述模板粒子上的条件下进行反应，以在所述模板粒子上产生基本上均匀的涂层。然后，通过加热、溶解或萃取，和优选通过两步加热工艺，将所述模板粒子芯从所形成的粒子中去除，留下二氧化硅中空粒子，该粒子具有基本上不变厚度的、所希望的低液体渗透水平、白色且整体窄的粒度分布范围的壳。

附图说明

图1是说明本发明的一种优选方法的示意性化学反应图。

图2是显示根据本发明的一个实施方案所形成的模板粒子的显微图。

图3是显示二氧化硅中空粒子的本发明一个实施方案的显微图。

附图详细说明

用于制备本发明的中空粒子的方法包括：制备模板粒子；将含二氧化硅的壳沉积到所述粒子上，然后去除所述模板材料，留下含二氧化硅的中空的壳，该壳具有基本上相同的预定尺寸且具有可接受的低液体渗透性。可接受的渗透性是指允许制备使其光学性能保持足够时间的化妆品或其它组合物。优选地，具有某种预定的粒度且具有基本上窄的预定粒度分布范围的模板粒子是在乳液聚合、分散聚合或悬浮聚合的条件下制备的。所述模板粒子可以由在壳沉积之后能够通过加热、溶解或者萃取而被去除的任何材料组成。优选地，该模板粒子是聚合物胶乳粒子，例如包括聚苯乙烯或其它苯乙烯系聚合物的那些。