化妝料及其製造方法
2023-09-22 22:34:35 3
化妝料及其製造方法
【專利摘要】本發明提供一種化妝料及其製造方法，該化妝料對UV-A和UV-B具有充分的遮蔽效果，即使配合在化妝料中也不會著色，並且在塗抹於肌膚時不會不自然地泛白。該化妝料中的InTaO4的至少一部分被Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Cu、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au和Hg中的至少一種元素取代。
【專利說明】化妝料及其製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有紫外線吸收特性的化妝料以及該化妝料的製造方法。
【背景技術】
[0002]一直以來，已知紫外線會導致皮膚產生多種變化。在皮膚科學中，將紫外線的作用波長分類為400nm?320nm的長波長紫外線、320nm?290nm的中波長紫外線和290nm以下的短波長紫外線，並且它們分別被稱為UV-A、UV-B和UV-C。
[0003]通常，人被照射到的紫外線的大部分是太陽光線，在該紫外線中，到達地面上的紫外線是UV-A和UV-B』 UV-C由於在臭氧層中被吸收，因此幾乎不會到達地面。在到達地面的紫外線中，如果UV-A和UV-B以一定程度以上的光量照射到皮膚，則會導致形成紅斑或水泡、促進黑色素形成以及產生色素沉著等變化。因此，保護皮膚不受UV-A和UV-B侵害，對於預防皮膚的老化促進，防止斑點、雀斑的產生具有極其重要的意義，從這樣的觀點考慮，迄今為止已經開發了多種UV-A和UV-B吸收劑。
[0004]作為現有的UV-A吸收劑，已知有二苯甲醯甲烷衍生物(例如，參見專利文獻I)。
[0005]此外，作為UV-B吸收劑，已知有PABA衍生物、肉桂酸衍生物、水楊酸衍生物、樟腦衍生物、尿刊酸衍生物、二苯甲酮衍生物和雜環衍生物(例如，參見專利文獻2)。
[0006]這些UV-A和UV-B吸收劑被配合於化妝料、準藥品等皮膚外用劑而被利用。
[0007]另一方面，對於微粒氧化鈦而言，利用其紫外線遮蔽能力而被配合於以UV防禦為目的的化妝料等中，但其防禦效果弱於以同樣目的所使用的有機紫外線吸收劑，為了獲得高紫外線防禦效果，必須增大配合量。因此，在將目前市面上出售的配合有微粒氧化鈦的紫外線防禦化妝料塗抹於肌膚時， 有可能會產生不自然的蒼白色等。此外，現有的微粒氧化鈦雖然能夠遮蔽UV-B區域(320nm?290nm)的波長,但對於UV-A區域(400nm?320nm)的遮蔽不充分。
[0008]因此，作為紫外線遮蔽效果優良並且不會產生不自然白色的氧化鈦，提出了例如含鐵的超微粒子金紅石型氧化鈦以及含鐵的二氧化鈦等(例如，參見專利文獻3和4)。
[0009]此外,還提出了作為氧化鈦和氧化鋪的組合的氧化鈦-氧化鋪複合系溶膠(例如，參見專利文獻5)。
[0010]並且，還提出了氧化鈦和鈰氧化物與低價氧化鈦顏料的組合(例如，參見專利文獻6)。
[0011]而且，還提出了利用矽團簇或鍺團簇的紫外線吸收劑(例如，參見專利文獻7)。
[0012]現有技術文獻
[0013]專利文獻
[0014]專利文獻1:日本特開平5-247063號公報
[0015]專利文獻2:日本特開2003-212711號公報
[0016]專利文獻3:日本特開平5-330825號公報
[0017]專利文獻4:日本特開平7-69636號公報[0018]專利文獻5:日本特公平6-650號公報
[0019]專利文獻6:日本特開昭60-245671號公報
[0020]專利文獻7:日本特開2005-314408號公報
【發明內容】
[0021]發明所要解決的問題
[0022]然而，對於含鐵的氧化鈦而言，雖然對氧化鈦的泛白的抑制以及對UV-A區域的遮蔽性優良，但由於氧化鐵而導致紅色強烈，並且在配合到化妝料中時成為橙黃色，與一般的乳液相比色調更接近於粉底，如果用作妝前霜，可能會對粉底的色調產生影響，或者在化妝時可能會感覺到暗淡等。
[0023]此外，對於氧化鈦-氧化鈰複合系溶膠而言，由於其形態為溶膠，因此與化妝料的配合受到限制，並且在耐久性這一點上還有改進的餘地。
[0024]此外，由於氧化鈦和鈰氧化物的組合中低價氧化鈦為黑色顏料，並且利用矽團簇或鍺團簇的紫外線吸收劑中矽團簇和鍺團簇為黑色顏料，因此實際上並未用於非著色目的的化妝料中。而且，觀察光吸收譜圖時可知，這些黑色顏料在UV-A區域(400nm?320nm)的光吸收不充分。
[0025]本發明鑑於上述情況而完成，其目的在於提供一種化妝料及其製造方法，該化妝料對UV-A和UV-B具有充分的遮蔽效果，即使配合到化妝料中也不會著色，並且在塗抹於肌膚時不會不自然地泛白。
[0026]用於解決問題的方法
[0027]為了實現該目的，本發明提供一種化妝料，其中，InTaO4 (銦鉭氧化物)的至少一部分被 Sc (鈧)、Ti (鈦)、V (釩)、Cr (鉻)、Mn (錳)、Co (鈷)、Cu (銅)、Ga (鎵)、Ge (鍺)、As(砷)、Y (釔)、Zr (鋯)、Nb (鈮)、Mo (鑰)、Tc (鎝)、Ru (銣)、Rh (銠)、Pd (鈀)、Ag (銀)、Cd(鎘)、Sn (錫)、Sb (銻)、Hf (鉿)、W (鎢)、Re (錸)、0s (鋨)、Ir (銥)、Pt (鉬)、Au (金)和 Hg(汞)中的至少一種元素取代。具備該構成的化妝料可以有效地吸收UV-A和UV-B。
[0028]此外，本發明的化妝料，在上述InTaO4中In和Ta的至少任意一者的一部分可以被上述元素取代。或者，本發明的化妝料，在上述InTaO4中In和Ta各自的一部分可以被上述元素取代。
[0029]並且，本發明提供一種化妝料，其中，InTaO4的至少一部分被Sc、T1、V、Cr、Mn、Fe(鐵)、Co、Ni (鎳)、Cu、Zn (鋅)、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au和Hg中的至少一種元素取代所生成的材料經還原處理而成為氧缺陷狀態。具備該構成的化妝料可以有效地吸收UV-A和UV-B0
[0030]此外，具備該構成的化妝料，在上述InTaO4中In和Ta的至少任意一者的一部分可以被上述元素取代。或者，本發明的化妝料，在上述InTaO4* In和Ta各自的一部分可以被上述元素取代。
[0031]並且，本發明提供一種InTaO4經還原處理而成為氧缺陷狀態的化妝料。具備該構成的化妝料可以有效地吸收UV-A和UV-B。
[0032]並且，本發明提供一種InTaO4中In或Ta的一部分或者In和Ta的一部分成為缺陷狀態的化妝料。具備該構成的化妝料可以有效地吸收UV-A和UV-B。[0033]此外，本發明還提供一種化妝料的製造方法，其具有將InTaO4的至少一部分用Sc、T1、V、Cr、Mn、Co、Cu、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au和Hg中的至少一種元素取代的取代工序。根據該製造方法，可以製造能夠有效吸收UV-A和UV-B的化妝料。
[0034]在上述取代工序中，可以進行將InTaO4中In和Ta的至少任意一者的一部分用上述元素取代的工序，或者，將InTaO4中In和Ta的至少任意一者的一部分用所述元素取代。
[0035]並且，本發明還提供一種化妝料的製造方法，其具有:將InTaO4的至少一部分用Sc、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au和Hg中的至少一種元素取代的取代工序，和在所述取代工序後進行還原處理，從而形成氧缺陷狀態的氧缺陷工序。根據該製造方法，可以製造能夠有效吸收UV-A和UV-B的化妝料。
[0036]而且，在該製造方法中，在上述取代工序中，可以進行將InTaO4中In和Ta的至少任意一者的一部分用上述元素取代的工序，或者，將InTaO4中In和Ta的至少任意一者的一部分用所述元素取代。
[0037]並且，本發明還提供一種化妝料的製造方法，其具有對InTaO4進行還原處理從而形成氧缺陷狀態的氧缺陷工序。根據該製造方法，可以製造能夠有效吸收UV-A和UV-B的化妝料。
[0038]發明效果
[0039]本發明的化妝料，由於可以有效地吸收UV-A和UV-B』因此能夠對UV-A和UV-B發揮出充分的遮蔽效果。此外，可以提供一種即使配合在化妝料中也不會著色、並且在塗抹於肌膚時不會不自然地泛白的化妝料。
[0040]本發明的化妝 料的製造方法，可以製造能夠對UV-A和UV-B發揮出充分的遮蔽效果的化妝料。此外，可以製造即使配合在化妝料中也不會著色、並且在塗抹於肌膚時不會不自然地泛白的化妝料。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0041]圖1是表示在本發明的實施方式中，基於第一性原理計算所推導出的摻雜元素與鍵能的關係的圖。
[0042]圖2是表不在本發明的實施方式中，用摻雜兀素取代InTaO4的一部分時電子能量與電子密度的關係的圖。
[0043]圖3是表不在本發明的實施方式中，用摻雜兀素取代InTaO4的一部分時電子能量與電子密度的關係的圖。
[0044]圖4是表不在本發明的實施方式中，用摻雜兀素取代InTaO4的一部分時電子能量與電子密度的關係的圖。
[0045]圖5是表不在本發明的實施方式中，用摻雜兀素取代InTaO4的一部分時電子能量與電子密度的關係的圖。
[0046]圖6是表示在本發明的實施方式中製作的化妝料(樣品)的基於漫反射光譜法的吸收光譜的圖。
[0047]圖7是分別表示在本發明的實施方式中，InTaO4 (未摻雜)的電子能量與電子密度的關係、以及對InTaO4進行還原處理從而形成氧缺陷狀態時電子能量與電子密度的關係的圖。
[0048]圖8是分別表示InTaO4 (未摻雜)的電子能量與電子密度的關係、用作為摻雜元素的Ga取代InTaO4的一部分的材料的電子能量與電子密度的關係、用作為摻雜元素的Ga取代InTaO4的一部分的材料再經還原處理而成為氧缺陷狀態時電子能量與電子密度的關係的圖。
[0049]圖9是表示在圖1的橫軸所示的元素中，作為代表例使用N1、Ga作為摻雜元素的例子的模擬結果的放大圖。
[0050]圖10是表示通過溶膠-凝膠法製造本發明的化妝料時的工序的流程圖。
【具體實施方式】
[0051]接著，對本發明的實施方式的化妝料及其製造方法進行說明。需要說明的是，在本實施方式中，將向InTaO4中投入元素來取代InTaO4的一部分稱為「摻雜」，將取代InTaO4的至少一部分的元素稱為「摻雜元素」。
[0052]
[0053]本發明的化妝料的特徵在於，該化妝料是InTaOJ^至少一部分被Sc、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au和Hg中的至少一種元素(摻雜元素)取代的半導體化妝料。該化妝料，可以是InTaO4中僅僅In的一部分被上述摻雜元素取代，也可以是僅僅Ta的一部分被摻雜元素取代。而且，也可以是In和Ta兩者的一部分被上述摻雜元素取代。此外，取代InTaO4的一部分的摻雜元素，可以是一種，也可以是多種。
[0054]此外,本發明的化妝料 的特徵在於，InTaO4的至少一部分被Sc、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au和Hg中的至少一種元素取代所生成的材料經還原處理而成為氧缺陷狀態。該化妝料，可以是InTaO4中僅僅In的一部分被上述摻雜元素取代，也可以是僅僅Ta的一部分被摻雜元素取代。而且，也可以是In和Ta兩者的一部分被上述摻雜元素取代。此外，取代InTaO4一部分的摻雜元素，可以是一種，也可以是多種。
[0055]而且，本發明的化妝料的特徵在於，InTaO4經還原處理而成為氧缺陷狀態。此外，本發明的化妝料的特徵在於，InTaO4中In或Ta的一部分或者In和Ta的一部分成為缺陷狀態。
[0056]〈取代元素的選定〉
[0057]在本實施方式中，進行基於第一性原理計算的模擬，從地球上存在的眾多元素中選定摻雜元素。本分析中所用的分析方法，全部基於密度泛函理論。對於電子和離子的相互作用，使用米用 Kleinman-Bylander 形式(L.Kleinman and D.M.Bylander, Phys, Rev.Lett.48 (1982) 425)的模守恆贗勢。對於贗波函數和贗勢，使用Troullier和Martins(N.Troullier and J.L.Martins, Phys, Rev.B.43 (1991) 1993)的方法，對於交換相關能，使用基於 Perdew 和 Zunger (J.P.Perdew and A.Zunger,Phys, Rev.Β.23 (1981) 5048)的方法。
[0058]基於平面波能的截斷能以如下方式進行設定，以晶格常數構成函數計算電子體系總能量時相當於總能量最小值的晶格常數的值與實驗值相比，其誤差在5%以內。在選定摻雜元素時，還可以考慮反覆進行樣品製作和評價實驗來以試錯方式進行選定的方法。然而，可以認為能夠取代InTaO4的至少一部分的摻雜元素以及這些摻雜元素的組合非常多，因此在選定摻雜元素時，反覆進行樣品製作和評價實驗的方法非常低效。因此，在本實施方式中，在選定摻雜元素時，主要通過包含以下2個工序(第I工序和第2工序)的方法進行選定。
[0059](第I工序)
[0060]首先，基於第一性原理計算，從認為能夠用作摻雜到InTaO4中的摻雜元素的眾多元素中，判斷摻雜到InTaO4中之後所形成的分子作為分子是否成立(是否為穩定的分子)。然後，基於該判斷結果，選定(篩選)能夠用作摻雜元素的元素。考慮所形成的分子的鍵能，來進行摻雜後所形成的分子是否為穩定分子的判斷。具體而言，預先設定對於鍵能的容許值，並判斷用預定的元素取代InTaO4的至少一部分時所生成的分子的鍵能是否在上述容許值以下。在該鍵能的推導中，使用第一性原理計算。然後，根據基於第一性原理計算的模擬結果，當推導出的鍵能在上述容許值以下時，判斷為作為分子是成立的(為穩定分子)，當鍵能在容許值以上時，判斷為作為分子不成立(為不穩定分子)。即，從存在於在地球上的眾多元素中，選定摻雜到InTaO4中之後的分子為穩定分子的元素作為能夠摻雜到InTaO4中的元素(摻雜元素)。
[0061]圖1是表示基於第一性原理計算所推導出的摻雜元素與鍵能的關係的圖。圖1所不圖的橫軸表不摻雜到InTaO4中的兀素,縱軸表不用未摻雜的InTaO4的鍵能數值對將橫軸所表示的元素摻雜到InTaO4中之後所生成的分子的鍵能進行標準化的數值。需要說明的是，這些鍵能數值是基於第一性原理計算推導出的。此外，圖1中以「In site」表示的數據是用摻雜元素取代InTaO4中In原子時的模擬結果，以「Ta site」表示的數據是用摻雜元素取代InTaO4中Ta原子時的模擬結果。
[0062]由圖1 可知，當將 Sc、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn 、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au 和 Hg 中的任意元素摻雜到 InTaO4中時，具有和作為原材料的InTaO4 (未摻雜的InTaO4)相等或其以上的鍵能。此外還可知，在使用摻雜元素取代InTaO4中In原子時,和使用摻雜元素取代InTaO4中Ta原子時,鍵能並未產生較大差異。由此可知，當將 Sc、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au 和 Hg 分別摻雜到 InTaO4 中時，摻雜後所形成的分子是穩定分子，這些元素是能夠摻雜到InTaO4中的摻雜元素。
[0063](第2工序)
[0064]接著，基於第一性原理計算，對於在第I工序中選定的各個能夠摻雜到InTaO4中的摻雜元素，判斷將該摻雜元素摻雜到InTaO4中之後所形成的分子作為化妝料是否成立。然後，基於該判斷結果，選定能夠用作化妝料的摻雜元素。具體而言，將第I工序中選定的多種摻雜元素中的某些特定的摻雜元素摻雜到InTaO4中時，考慮帶隙，判斷其摻雜後所形成的分子是否吸收紫外光，進而進行選定。在該選定中，使用第一性原理計算。然後，根據基於第一性原理計算的模擬結果，選定能夠吸收紫外光的化妝料。
[0065]圖2?圖5是表示用摻雜元素取代InTaO4的一部分時電子能量與電子密度的關係的圖。在圖2 (a)?圖2 (e)、圖3 (a)和圖3 (b)、圖4 (a)和圖4 (b)、圖5 (a)和圖5 (b)各自的圖中，橫軸表不電子能量,縱軸表不電子密度。
[0066]圖2(a)表示沒有被摻雜元素摻雜的InTaO4的數據，圖2(b)表示用Cu取代InTaO4的一部分時的數據。具體而言，圖2 (b)表示用Cu取代InTaO4中6.25%的In時的數據。同樣地，圖2 (C)、圖2 (d)、圖2 (e)分別表示用N1、Fe、Zn取代InTaO4的一部分時的數據。此外，在圖2 (C)、圖2⑷、圖2 (e)中，表示分別用N1、Fe、Zn取代InTaO4中6.25%的In時的數據。
[0067]此外，圖3 Ca)和圖3 (b)，表示分別用V、Cr取代InTaO4的一部分時的數據。具體而言，圖3 (a)和圖3 (b)表示分別用V、Cr取代InTaO4中6.25%的In時的數據。
[0068]此外，圖4 (a)和圖4 (b)，表示分別用Mn、Co取代InTaO4的一部分時的數據。具體而言，圖4 (a)和圖4 (b)表示分別用Mn、Co取代InTaO4中6.25%的In時的數據。
[0069]此外，圖5 (a)和圖5 (b)，表示分別用T1、Ga取代InTaO4的一部分時的數據。具體而言，圖5 Ca)和圖5 (b)表示分別用T1、Ga取代InTaO4中6.25%的In時的數據。
[0070]例如，觀察圖2 (C)可知，通過在InTaO4中摻雜Ni，導帶向低能量側位移，帶隙縮小。並且可知導帶的電子密度增加。此外還可知在價帶附近形成了新的電子能級(雜質能級)。
[0071]另一方面，在圖2 (b)中，當摻雜元素為Cu時，在帶隙的中間孤立地形成了新的電子能級(雜質能級)。此外，價帶和導帶的位置和沒有摻雜摻雜元素的狀態(參照圖2 Ca?相同，帶隙也沒有較大變化。此外，由於雜質能級的態密度小，因此可以認為由價帶以及導帶與雜質能級間所產生的長波長區域的光吸收非常小。此外，由光激發的電子/空穴在雜質能級再結合，並且成為紫外光等吸收的阻礙因素的可能性高。即，可以認為雜質能級的存在不適合於紫外光吸收。
`[0072]此外，如圖3 (a)和圖3 (b)、圖4 (a)和圖4 (b)所示，在使用V、Cr、Mn、Co等作為摻雜元素時，可以得到和Cu同樣的結果。S卩，在使用V、Cr、Mn、Co、Cu等作為摻雜元素時，雖然摻雜後的分子是穩定分子，但可以認為不適合於紫外光吸收。
[0073]在圖2 (C)和圖2 (d)中，當摻雜元素為N1、Fe時，導帶的位置向低能量側位移，並且在價帶附近形成了雜質能級。雖然帶隙因雜質能級的形成而顯著縮小，但由於雜質能級的電子密度小，因此可以認為光的吸收少。
[0074]在圖2 (e)中，當摻雜元素為Zn時，雖然導帶向低能量側位移，但是未形成新的雜質能級。由於帶隙因摻雜了摻雜元素而縮小，並且未形成摻雜物能級，因此可以得到有效的光吸收，可以說是化妝料。此外，如圖5 (a)和圖5 (b)所示，在使用T1、Ga等作為摻雜元素時，也可以得到和Zn同樣的結果。
[0075]如上可知，影響光吸收特性的帶隙大小以及電子密度等根據取代InTaO4的一部分的摻雜元素的種類而大幅變化。由此可見，為了吸收紫外光，可以分別使用Sc、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au和Hg作為摻雜元素，特別是為了形成紫外光吸收化妝料，優選使用T1、Zn、Ga等作為摻雜元素。
[0076]在基於上述包含第I工序和第2工序的第一性原理計算所選定的多種摻雜元素中，對Zn、Fe、Ni進行實驗。S卩，以將Zn、Fe、Ni分別摻雜到InTaO4中的材料作為實驗對象，並如下所示進行實驗。此外，作為比較，對未進行摻雜的InTaO4進行同樣的實驗。[0077]本實施方式的化妝料，可以通過常規的固相反應法合成，S卩，以目標組成的比率混合作為原料的各金屬成分，並在空氣中在常壓下進行煅燒。此外，還可以使用以金屬醇鹽或金屬鹽為原料的各種溶膠-凝膠法、絡合物聚合法等各種方法。此處，使用固相反應法製作化妝料的樣品。摻雜元素的量設定為取代10%的In、Ta，並在1150°C下煅燒48小時。
[0078]圖6是表示製作的化妝料(樣品)基於漫反射光譜法的吸收光譜的圖。由此可知，當使用Fe作為摻雜元素時，化妝料在紫外光區域顯示出較大的吸光度。需要說明的是，為了有效地吸收光，作為本發明化妝料的形狀，希望為微粒並且其表面積較大。通過固相反應法製備的氧化物，其粒子大，表面積小，但可以通過使用球磨機等進行粉碎而使粒徑變小。此外，還可以以將微粒成型的球狀使用。
[0079]在上述實施方式中，通過用摻雜元素取代InTaO4的一部分，縮小了帶隙，適應於能量較低的可見光，但是通過對InTaO4進行還原處理而成為氧缺陷狀態，也可以使帶隙變窄。以下表示該還原處理的一個例子。
[0080]
[0081]作為還 原處理，可以列舉例如在氫氣氣氛中加熱的處理。圖7 (a)是表示InTaO4的電子能量與電子密度的關係(未摻雜)的圖，圖7 (b)是表示對InTaO4進行還原處理從而形成氧缺陷狀態時電子能量與電子密度的關係的圖。需要說明的是，這些數據也是基於第一性原理計算。由圖7 (a)和圖7 (b)可知，通過對InTaO4進行還原處理，縮小了帶隙。
[0082]此外，通過在用摻雜元素取代InTaO4的一部分後進行還原處理，還可以使被摻雜元素取代後的材料成為氧缺陷狀態。圖8 (a)是表示InTaO4的電子能量與電子密度的關係(未摻雜)的圖，圖8 (b)是表不用作為摻雜兀素的Ga取代InTaO4的一部分的材料的電子能量與電子密度的關係的圖，圖8 (c)是表示用作為摻雜元素的Ga取代InTaO4的一部分的材料再經還原處理而成為氧缺陷狀態時電子能量與電子密度的關係的圖。由圖8 (b)可知，通過摻雜Ga，縮小了帶隙。此外，由圖8 (c)可知，通過進一步進行還原處理，進一步縮小了帶隙。由上可知，用作為摻雜元素的Ga取代InTaO4的一部分的材料，以及用作為摻雜元素的Ga取代InTaO4的一部分後再實施還原處理的材料，可以良好地吸收紫外光。
[0083]此外，當用Ga等摻雜元素取代InTaO4的一部分後再進行還原處理時，生成的分子為穩定分子。圖9是表示在圖1所示的圖的橫軸所示的元素中，作為代表例，使用N1、Ga作為摻雜元素時的模擬結果的放大圖。在圖9中，以「In site (還原)」表示的數據是用各種摻雜元素取代InTaO4中In原子後進行還原處理(形成氧缺陷狀態的處理)時的模擬結果，以「Ta site (還原)」表示的數據是用各種摻雜元素取代InTaO4中Ta原子後進行還原處理(形成氧缺陷狀態的處理)時的模擬結果。
[0084]由圖9可知，在用摻雜元素取代InTaO4的一部分後進行還原處理時，也具有和作為原材料的InTaO4 (未用摻雜元素取代的InTaO4)相等或其以上的鍵能。並且可知，在使用摻雜兀素取代InTaO4中In原子時,和使用摻雜兀素取代Ta原子時,鍵能並未產生較大差異。此外還可知，對於還原處理前和還原處理後的各材料來說，鍵能也未產生較大差異。由此可知，用摻雜元素取代InTaO4的一部分後進行還原處理，還原處理後所形成的分子是穩定分子。
[0085]
[0086]以下表示作為本發明化妝料的一個例子的乳液配合例。[0087]鯨蠟醇1.0重量％
[0088]角鯊烷2.0重量％
[0089]荷荷巴油4.0重量％
[0090]對甲氧基肉桂酸辛酯4.0重量％
[0091]聚氧乙烯(10)氫化蓖麻油1.0重量％
[0092]失水山梨醇單硬脂酸酯1.0重量％
[0093]氧化銦鉭粉體(本發明品)5.0重量％
[0094]對羥基苯甲酸丁酯0.1重量％
[0095]對羥基苯甲酸甲酯0.1重量％
[0096]乙醇3.0重量％
[0097]甘油4.0重量％
[0098]香料0.05重量％
[0099]純水餘量
[0100]〈乳霜的配合例〉
[0101]以下表示 作為本發明化妝料的一個例子的乳霜配合例。
[0102]鯨蠟醇1.0重量％
[0103]硬脂酸2.0重量％
[0104]膽固醇1.0重量％
[0105]角鯊烷5.0重量％
[0106]荷荷巴油4.0重量％
[0107]對甲氧基肉桂酸辛酯4.0重量％
[0108]聚氧乙烯(40)氫化蓖麻油1.0重量％
[0109]失水山梨醇單硬脂酸酯2.0重量％
[0110]氧化銦鉭粉體(本發明品)7.0重量％
[0111]對羥基苯甲酸丁酯0.1重量％
[0112]對羥基苯甲酸甲酯0.1重量％
[0113]乙醇3.0重量％
[0114]甘油10.0重量％
[0115]牛胎盤提取液1.0重量％
[0116]香料0.05重量％
[0117]純水餘量
[0118]需要說明的是，如前所述，本實施方式的化妝料還可以通過各種溶膠-凝膠法製造。作為該溶膠-凝膠法，可以列舉例如，如圖10所示，由鉭溶膠形成步驟S1、銦溶膠形成步驟S2、摻雜元素摻雜步驟S3、混合液形成步驟S4、PH調節步驟S5、凝膠形成步驟S6、加熱和乾燥步驟S7、氧化反應步驟S8所構成的方法。
[0119]在鉭溶膠形成步驟SI中，通過化學反應合成以膠體狀態含有微細鉭粒子的鉭溶膠。在該鉭溶膠的合成步驟SI中，作為鉭粒子源，例如使用乙醇鉭(Ta (OC2H5)5X甲醇鉭(Ta (OCH3) 5)或醇鉭(Ta (0CnH2n+1) 5，n=l?6)。此外，在該鉭溶膠形成步驟SI中，相對於I摩爾鉭，混合O?10摩爾的乙醯丙酮和O?10摩爾的乙酸。更具體而言，首先用攪拌器對氧化鉭的溶膠(乙醇鉭0.005mol+乙酸IOml+乙醯丙酮IOml)攪拌過夜，準備該溶膠。
[0120]接著，在銦溶膠形成步驟S2中，通過化學反應合成以膠體狀態含有微細銦粒子的銦溶膠。在該銦溶膠形成步驟S2中，使用硝酸銦(In (NO3) 3.ηΗ20，n=0?6)或醇銦(In(0CnH2n+1)3，n=l?6)，作為銦粒子源。此外，在該銦溶膠形成步驟S2中，相對於I摩爾銦，混合0.1?10摩爾的無水乙醇、0.1?10摩爾的硝酸和0.1?10摩爾的氨。更具體來說，準備0.005mol硝酸銦+20ml無水乙醇，接著一邊攪拌一邊緩慢加入1.5ml的25%NH3_H20 (約
0.0lmol )，然後加入HNO3溶液(約0.2ml )，合成透明的溶膠。
[0121]接著，在摻雜元素摻雜步驟S3 中，摻雜 Sc、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au 和 Hg 中的至少一
種元素。
[0122]接著，在混合液形成步驟S4中，混合鉭溶膠、銦溶膠、摻雜元素，形成混合液。
[0123]接著，在PH調節步驟S5中，向混合液形成步驟S4中所得的混合液中適當加入硝酸，將混合液的PH調節至6?7。
[0124]接著，在凝膠形成步驟S6中，將PH調節步驟S5中所得的混合液在50?70°C下進行保溫的同時用攪拌器攪拌過夜，使其緩緩蒸發，形成凝膠狀態。
[0125]接著，在加熱和乾燥步驟S7中，進一步將凝膠形成步驟S6中所得的凝膠狀前體在120°C下乾燥過夜。
[0126]然後，在氧化反應·步驟S8中，在500?1000°C之間對加熱和乾燥步驟S7中實施乾燥後的凝膠進行氧化反應，形成固態的InTa04。由此，得到化妝料。
[0127]如上所述，從以膠體狀態含有鉭粒子的鉭溶膠、以膠體狀態含有微細銦粒子的銦溶膠和摻雜元素出發，通過採用溶膠-凝膠法使粒子微粒化，可以增大粒子的比表面積，能夠製造(合成)納米級粒徑的化妝料。使用溶膠-凝膠法所得的化妝料可以良好地吸收紫外光。此外，該化妝料的粒徑均勻，塗抹(fit)於肌膚時，皮膚的肌理細膩，具有透明感，並且還有看起來自然美麗的效果。
[0128]此外，本發明的化妝料，通過選擇摻雜元素及其取代率，能夠呈現出可適應所有人種的色調。例如，通過使用Fe作為摻雜元素,並且用Fe取代InTaO4中至少一部分的0.1?3%，可以呈現出從黃褐色至褐色系的色調。此外，通過將取代率提高至10%左右，還可以呈現出接近黑色的色調。
【權利要求】
1.一種化妝料，其特徵在於，InTaO4的至少一部分被Sc、T1、V、Cr、Mn、Co、Cu、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au 和 Hg 中的至少一種元素取代。
2.如權利要求1所述的化妝料,其中，InTaO4中In和Ta的至少任意一者的一部分被所述元素取代。
3.如權利要求1所述的化妝料，其中，InTaO4中In和Ta各自的一部分被所述元素取代。
4.一種化妝料，其特徵在於，InTaO4的至少一部分被Sc、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au 和 Hg中的至少一種元素取代所生成的材料經還原處理而成為氧缺陷狀態。
5.如權利要求4所述的化妝料，其中，InTaO4中In和Ta的至少任意一者的一部分被所述元素取代。
6.如權利要求4所述的化妝料，其中，InTaO4中In和Ta各自的一部分被所述元素取代。
7.—種InTaO4經還原處理而成為氧缺陷狀態的化妝料。
8.一種InTaO4中In或Ta的一部分或者In和Ta的一部分成為缺陷狀態的化妝料。
9.一種化妝料的製造方法，其具有將InTaO4的至少一部分用Sc、T1、V、Cr、Mn、Co、Cu、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au 和 Hg 中的至少一種元素取代的取代工 序。
10.如權利要求9所述的化妝料的製造方法，其中，所述取代工序是將InTaO4中In和Ta的至少任意一者的一部分用所述元素取代。
11.如權利要求9所述的化妝料的製造方法，其中，所述取代工序是將InTaO4中In和Ta各自的一部分用所述元素取代。
12.一種化妝料的製造方法，其具有: 將 InTaO4 的至少一部分用 Sc、T1、V、Cr、Mn、Fe、Co、N1、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au 和 Hg 中的至少一種元素取代的取代工序，和 在所述取代工序後進行還原處理，從而形成氧缺陷狀態的氧缺陷工序。
13.如權利要求12所述的化妝料的製造方法，其中，所述取代工序是將InTaO4中In和Ta的至少任意一者的一部分用所述元素取代。
14.如權利要求12所述的化妝料的製造方法，其中，所述取代工序是將InTaO4中In和Ta各自的一部分用所述元素取代。
15.一種化妝料的製造方法，其具有對InTaO4進行還原處理從而形成氧缺陷狀態的氧缺陷工序。
【文檔編號】A61Q17/04GK103429217SQ201180061012
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2011年11月9日 優先權日:2010年12月27日
【發明者】江口晴樹, 渕上健兒 申請人:株式會社Ihi