[发明专利]二氧化钛颜料、其制备方法及应用

说明书

本发明涉及二氧化钛颜料，它是将一种可水解的钛化合物在0-100℃下通过剧烈搅拌和调节pH值为3-8并保持pH变化在0.3个单位以内的条件下使之完全水解而制得。

本发明还涉及一种用生理上容许的并能降低二氧化钛光效应的无机化合物涂覆的二氧化钛；此种无涂覆和有涂覆的二氧化钛颜料的制备方法及其在化妆品与医药方面的应用；含有这种无涂覆和有涂覆的二氧化钛颜料的化妆品制剂和基本无水的分散体以及制备这类分散体的方法。

二氧化钛颜料用于化妆品特别是防晒剂相当常见。例如可见于Roempp化学词典(Roempp化工百科全书第9版，Thieme出版社，Stuttgart/New York，1992，第4630页)。

防晒剂一般指能保护皮肤免受太阳光特别是紫外线(UV)辐射的有害作用的组合物。紫外辐射按照其生物效应可分为UV-A(波长400-320nm)，UV-B(320-280nm)和UV-C(280-200nm)(Roempp，a.a.o.，4804页)。防晒剂一方面使能晒黑皮肤的UV-A完全通过，另一方面又能阻挡会使皮肤受损的UV-B，而UV-C的绝大部分被大气层吸收(Roempp，a.a.o.，4213页)。

用作防晒剂的二氧化钛颜料的制备方法众所周知。例如可见于GB-A 2206339。

为此，首先用浓硫酸分解钛铁矿(FeTiO₃)，再将分解后的块状物溶于水中，并用化学法使三价铁还原为二价铁。经结晶和过滤后，将溶液在真空下浓缩，再加热水解使二氧化钛沉淀。然后用氢氧化钠中和溶液，过滤出二氧化钛并用水洗涤。

将二氧化钛湿磨后，如果需要，就可用无机化合物涂覆。所得产物在110℃下烘干。

借助于分散剂和高速球磨机，颜料就可悬浮于多种溶剂中。

这种颜料虽然适合作防晒剂，但与要求的对UV-B的吸收相比，它对UV-A的吸收过高。同时，在可见光范围内的透光性亦较差。

本项发明就是以此为依据，用技术简单和经济的方法制备二氧化钛颜料。这种颜料与要求的对UV-B的吸收相比，对UV-A的吸收低。同时在可见光范围内有高的透光性。

据此，发现了开头所定义的二氧化钛颜料。

这种二氧化钛颜料可通过可水解的钛化合物的完全水解制得。适用的可水解的钛化合物是有机化合物例如络合物，如乙酰丙酮酯氧钛和亚酞酰二氯，钛酸脂如甲醇钛盐，乙醇钛盐，丙醇钛盐，异丙醇钛盐，丁醇钛盐与甲酚钛盐，以及有机钛盐如硬酯酰钛盐和草酸钛盐，最好是无机化合物，如硫酸氧钛，氟化钛，溴化钛，碘化钛，尤其是四氯化钛或这些化合物的混合物。所有这些化合物都是常见的。

按照本发明，水解过程中pH应维持3-8，特别是3-5。pH用玻璃电极测量。按照本发明，水解反应期间pH值的变化最高和最低应在0.3个pH单位内摆动，最好在0.2个pH单位内。

反应混合物所要求的pH值可通过加酸，碱或缓冲方法来达到并使其保持在此发明所要求的范围内。

适用的碱液如氢氧化钠与氨水溶液或碱性盐溶液如碳酸钠与碳酸钾。适用的酸溶液特别是无机酸如盐酸和硫酸。

单独用水或用可与水相混的液体稀释剂与水的混合物进行水解是有利的。适用的液体稀释剂包括水溶性醇如乙醇与甲醇和水溶性醚特别是环状醚，如四氢呋喃和二氧杂环己烷。

水解反应一般在0-100℃温度范围内进行，最好为10-30℃。反应时需剧烈搅拌，反应时间为1-25小时。

接着，在二氧化钛颜料上涂覆另外的无机化合物。如果经涂覆的二氧化钛颜料作为药用或用于化妆品，则适用的化合物尤其应为生理上容许的并能降低二氧化钛光效应的无机化合物，如铝、硼、硅、锌、铁、锆和铈的含水氧化物或磷酸盐，碱金属或碱土金属的硼酸盐以及这类化合物的混合物，这些化合物可用常见的方法如沉淀法涂覆。其量应为颜料总重的0.1-50％。

为了去除二氧化钛颜料制备过程中产生的副产物，最好采用熟知的净化步骤。例如，过滤和其后的洗涤。

涂覆或无涂覆的二氧化钛颜料可采用常见的方法，如过滤、烘干使其从含水悬浊体中分离，或最好是制备和使用在开始所提到的基本无水的分散体。