Influence of pH, concentration of sodium lactate as an additive and ultrasonic treatment on synthesis of zinc phosphate white pigments

• Published in: International journal of cosmetic science 2014-08, Vol.36 (4), p.321-326
• Main Authors: Onoda, H., Haruki, M., Toyama, T.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Coloring Agents - chemical synthesis; Coloring Agents - chemistry; Cosmetics; Cosmetics - chemical synthesis; Cosmetics - chemistry; Humans; Hydrogen-Ion Concentration; Microscopy, Electron, Scanning; particle shape; Particle Size; Phosphates; Phosphates - chemical synthesis; Phosphates - chemistry; Photocatalysis; photocatalytic activity; Sodium Lactate - chemistry; Spectrophotometry, Ultraviolet; Ultrasonography; water retention; white pigment; X-Ray Diffraction; Zinc Compounds - chemical synthesis; Zinc Compounds - chemistry; zinc phosphates
• ISSN: 0142-5463; 1468-2494
• DOI: 10.1111/ics.12129

Summary Zinc oxide that has the photocatalytic activity is used as a white pigment for cosmetics. A certain degree of sebum on the skin is decomposed by the ultraviolet radiation in sunlight. In this work, zinc phosphates were prepared from zinc nitrate and phosphoric acid at pH 5 and 7 with and without the addition of sodium lactate and ultrasonic treatment as a novel white pigment for use in cosmetics. The chemical composition, powder properties, photocatalytic activity, colour phase, moisture retention and smoothness of the zinc phosphates were studied. The obtained materials had a Zn/P ratio of about 1.5, which corresponds to zinc orthophosphate Zn3(PO4)2. Samples prepared with ultrasonic treatment indicated the high ratios of large particles in scanning electron microscopy images and particle‐size distributions. The photocatalytic activity of these zinc phosphate particles was too less to protect the sebum on the skin. The materials obtained and their thermal products at 100°C showed a high reflectance within the range of visible light. The slipping resistance and roughness of the powder were enough low for use in cosmetics. Résumé L'oxyde de zinc qui possède une activité photocatalytique est utilisé en tant que pigment blanc pour les produits cosmétiques. Une certaine quantité de sébum sur la peau est décomposée par le rayonnement ultraviolet de la lumière du soleil. Dans ce travail, les phosphates de zinc ont été préparées à partir de nitrate de zinc et d'acide phosphorique à pH 5 et 7, avec et sans l'addition de lactate de sodium et de traitement par ultrasons pour obtenir un pigment blanc nouveau destiné à être utilisé dans le domaine cosmétique. La composition chimique, les propriétés de la poudre, l'activité photocatalytique, la phase de couleur, la rétention de l'humidité, et la douceur des phosphates de zinc ont été étudiés. Les matériaux obtenus ont un rapport Zn/P d'environ 1,5, ce qui correspond à l'orthophosphate de zinc Zn3 (PO4)2. Les échantillons préparés avec un traitement aux ultrasons indiquent des ratios élevés de grosses particules dans des images MEB et dans les distributions de taille des particules. L'activité photocatalytique de ces particules de phosphate de zinc est suffisamment basse pour protéger le sébum sur la peau. Les matériaux obtenus et leurs produits thermiques à 100°C ont montré une forte réflectance dans le domaine de la lumière visible. La résistance au glissement et la rugosité de la poudre étaient suffisamment b