COMPOSICIÓN DE ÓXIDO METÁLICO.

Una dispersión acuosa que comprende al menos un surfactante no iónico que tiene un valor HLB del orden de 7 a 20 y partículas hidrófobas de dióxido de titanio en donde la longitud media de las partículas primarias es del orden de 50 a 90 nm,

el ancho medio de las partículas primarias es del orden de 5 a 20 nm y el diámetro medio en volumen de las partículas secundarias es menor de 45 nm y en donde las partículas de dióxido de titanio tienen un coeficiente de extinción a 524 nm (E524) menor de 1,5 l/g/cm

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición que comprende partículas hidrófobas de óxido metálico y un surfactante no iónico, estando dicha composición en forma de una dispersión acuosa, y se refiere en particular al uso de la misma en un producto de protección solar.

Antecedentes

Los óxidos metálicos tales como dióxido de titanio, óxido de zinc y óxidos de hierro han sido empleados como atenuadores de la luz ultravioleta en aplicaciones tales como protectores solares, películas de material plástico y resinas. Debido al mayor conocimiento de la relación existente entre la luz ultravioleta y el cáncer de piel, ha existido una necesidad cada vez mayor de disponer de protección frente a la luz ultravioleta en el cuidado diario de la piel y en productos cosméticos. Desafortunadamente, los productos de óxidos metálicos existentes, comercialmente disponibles, tal como dióxido de titanio, no son suficientemente transparentes y pueden tener un efecto de blanqueo inaceptable cuando se emplean sobre la piel. Existe la necesidad de un óxido metálico en una forma que exhiba una transparencia mejorada, un menor blanqueo y que aporte una protección frente a la luz ultravioleta de amplio espectro. Existen problemas particulares involucrados en la consecución de las referidas propiedades en medios acuosos.

Revisión del estado de la técnica

La GB-2226018-A está dirigida a una dispersión acuosa de dióxido de titanio acicular en partículas que contiene un agente dispersante acrílico.

La JP-07-247119 describe una dispersión acuosa de dióxido de titanio hidrófobo que contiene un surfactante no iónico. El tamaño medio de las partículas primarias del dióxido de titanio es de 10-100 nm.

Resumen de la invención

La entidad solicitante ha descubierto ahora de manera sorprendente una composición mejorada de óxido de titanio que soluciona o reduce significativamente al menos uno de los problemas antes mencionados.

La presente invención proporciona una dispersión acuosa que comprende al menos un surfactante no iónico que tiene un valor HLB del orden de 7 a 20 y partículas hidrófobas de dióxido de titanio en donde la longitud media de las partículas primarias es del orden de 50 a 90 nm, el ancho medio de las partículas primarias es del orden de 5 a 20 nm y el diámetro medio en volumen de las partículas secundarias es menor de 45 nm y en donde las partículas de dióxido de titanio tienen un coeficiente de extinción a 524 nm (E524) menor de 1,5 l/g/cm.

Un producto de protección solar formado a partir de esta dispersión acuosa como se ha definido anteriormente.

El uso de una dispersión acuosa que comprende al menos un surfactante no iónico que tiene un valor HLB del orden de 7 a 20 y partículas hidrófobas de dióxido de titanio en donde la longitud media de las partículas primarias es del orden de 50 a 90 nm, el ancho medio de las partículas primarias es del orden de 5 a 20 nm y el diámetro medio en volumen de las partículas secundarias es menor de 45 nm y en donde las partículas de dióxido de titanio tienen un coeficiente de extinción a 524 nm (E524) menor de 1,5 l/g/cm, en la producción de un protector solar que presenta un menor blanqueo.

Preferentemente, el óxido metálico empleado en la presente invención comprende un óxido de titanio.

Las partículas preferidas de dióxido de titanio comprenden la forma cristalina de anatasa y/o rutilo. El dióxido de titanio en las partículas comprende preferentemente una porción principal de rutilo, más preferentemente mayor de 60% en peso, en particular mayor de 70% y especialmente mayor de 80% en peso de rutilo. El dióxido de titanio en las partículas comprende preferentemente del orden de 0,01 a 5%, más preferentemente de 0,1 a 2% y en particular de 0,2 a 0,5% en peso de anatasa. Además, el dióxido de titanio en las partículas comprende preferentemente menos de 40%, más preferentemente menos de 30% y en particular menos de 25% en peso de dióxido de titanio amorfo. Las partículas básicas se pueden preparar por procedimientos convencionales, tal como utilizando el procedimiento del cloruro o el procedimiento del sulfato, o bien por hidrólisis de un compuesto de titanio adecuado tal como oxidicloruro de titanio o un titanato orgánico o inorgánico, o bien por oxidación de un compuesto de titanio oxidable, por ejemplo en estado vapor. Las partículas de dióxido de titanio se preparan preferentemente por hidrólisis de un compuesto de titanio, en particular de oxidicloruro de titanio.

Las partículas de óxido metálico empleadas en la presente invención son hidrófobas. La hidrofobicidad del óxido metálico se puede determinar prensando un disco de óxido metálico en polvo y midiendo el ángulo de contacto de una gota de agua colocada sobre el mismo, por medio de técnicas convencionales ya conocidas en este campo. El ángulo de contacto de un óxido metálico hidrófobo es con preferencia mayor de 50º.

Las partículas de óxido metálico están preferentemente revestidas con el fin de hacerlas hidrófobas. Materiales de revestimiento adecuados son repeledores del agua, preferentemente orgánicos, que incluyen ácidos grasos, con preferencia ácidos grasos que contienen de 10 a 20 átomos de carbono, tales como ácido láurico, ácido esteárico y ácido isoesteárico, y sales de los anteriores ácidos grasos tales como sales de sodio y sales de aluminio, alcoholes grasos, tal como alcohol estearílico, y siliconas, tales como polidimetilsiloxano y polidimetilsiloxanos sustituidos, y siliconas reactivas tal como metilhidrosiloxano y polímeros y copolímeros del mismo. En particular se prefieren el ácido esteárico y/o una sal del mismo. El revestimiento orgánico se puede aplicar empleando cualquier procedimiento convencional. Habitualmente, las partículas de óxido metálico se dispersan en agua y se calientan a una temperatura del orden de 50º C a 80º C. Se deposita entonces un ácido graso, por ejemplo, sobre las partículas de óxido metálico añadiendo una sal del ácido graso (por ejemplo, estearato sódico) a la dispersión, seguido por un ácido. Alternativamente, las partículas de óxido metálico se pueden mezclar con una solución del material repeledor del agua en un disolvente orgánico, seguido por evaporación del disolvente. En una modalidad alternativa de la invención, el material repeledor del agua se puede añadir directamente a la composición de acuerdo con la presente invención, durante la preparación de la misma, de manera que el revestimiento hidrófobo se forme in situ. En general, las partículas se tratan con hasta 25%, más preferentemente del orden de 3% a 20%, en particular de 6% a 17% y especialmente de 10% a 15% en peso de material orgánico, preferentemente ácido graso, calculado con respecto a las partículas de núcleo de óxido metálico.

Las partículas de óxido metálico pueden tener también un revestimiento inorgánico. Por ejemplo, las partículas de óxido metálico, tal como dióxido de titanio, se pueden revestir con óxidos de otros elementos tales como óxidos de aluminio, zirconio o silicio, o mezclas de los mismos, tal como alúmina y sílice, como se describe en GB-2205088-A, cuya descripción se incorpora aquí únicamente con fines de referencia. La cantidad preferida de revestimiento inorgánico es del orden de 2% a 25%, más preferentemente de 4% a 20%, en particular de 6% a 15% y especialmente de 8% a 12% en peso, calculado con respecto al peso de las partículas de núcleo de óxido metálico. El revestimiento inorgánico se puede aplicar empleando técnicas ya conocidas. Un procedimiento habitual comprende formar una dispersión acuosa de partículas de óxido metálico en presencia de una sal soluble del elemento inorgánico cuyo óxido formará el revestimiento. Esta dispersión es normalmente ácida o básica, dependiendo del a naturaleza de la sal elegida, y la precipitación del óxido inorgánico se consigue ajustando el pH de la dispersión por adición de ácido o álcali, según resulte más adecuado.

En una modalidad preferida de la invención, las partículas de óxido metálico se revisten tanto con un revestimiento inorgánico como con un revestimiento orgánico, bien secuencialmente o bien como una mezcla. Es preferible que el revestimiento inorgánico, preferentemente alúmina, se aplique en primer lugar seguido por el revestimiento orgánico, preferentemente ácido graso y/o sal del mismo. De este modo, las partículas preferidas de óxido metálico para utilizarse... [Seguir leyendo]

1. Una dispersión acuosa que comprende al menos un surfactante no iónico que tiene un valor HLB del orden de 7 a 20 y partículas hidrófobas de dióxido de titanio en donde la longitud media de las partículas primarias es del orden de 50 a 90 nm, el ancho medio de las partículas primarias es del orden de 5 a 20 nm y el diámetro medio en volumen de las partículas secundarias es menor de 45 nm y en donde las partículas de dióxido de titanio tienen un coeficiente de extinción a 524 nm (E524) menor de 1,5 l/g/cm.

2. Una dispersión según la reivindicación 1, en donde las partículas primarias de dióxido de titanio tienen una longitud media del orden de 55 a 77 nm, con preferencia de 60 a 70 nm.

3. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las partículas primarias de dióxido de titanio tienen un ancho medio del orden de 8 a 19 nm, con preferencia de 12 a 17 nm.

4. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, en donde al menos el 60% en número de las partículas primarias tienen una longitud del orden de 55 a 77 nm, con preferencia de 60 a 70 nm, y/o al menos el 60% en número de las partículas primarias tienen un ancho del orden de 8 a 19 nm, con preferencia de 12 a 17 nm.

5. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el diámetro medio de las partículas en volumen de las partículas primarias de dióxido de titanio es del orden de 15 a 31 nm, con preferencia de 25 a 28 nm.

6. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el diámetro medio de las partículas en volumen de las partículas secundarias de dióxido de titanio es del orden de 22 a 30 nm, con preferencia de 24 a 30 nm.

7. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde no más del 16% en volumen de las partículas secundarias de dióxido de titanio tienen un diámetro en volumen menor de 20 nm, con preferencia menor de 22 nm.

8. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde más del 84% en volumen de las partículas secundarias de dióxido de titanio tienen un diámetro en volumen menor de 40 nm, con preferencia menor de 30 nm.

9. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las partículas de dióxido de titanio comprenden un revestimiento orgánico repeledor del agua.

10. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las partículas de dióxido de titanio comprenden (i) del orden de 75% a 95% en peso de dióxido de titanio, (ii) del orden de 2% a 12% en peso de revestimiento inorgánico, preferentemente alúmina, y (iii) del orden de 4% a 18% en peso de revestimiento orgánico, preferentemente ácido graso y/o sal del mismo, todo ello con respecto al peso total de las partículas.

11. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el o los surfactantes no iónicos tienen un valor HLB del orden de 7 a 18.

12. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el o los surfactantes no iónicos tienen un valor HLB del orden de 9 a 16.

13. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el o los surfactantes no iónicos tienen un peso molecular del orden de 200 a 1.500.

14. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una mezcla de 2 surfactantes no iónicos que difieren en cuanto a peso molecular en una cantidad del orden de 250 a 700.

15. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos 35%, con preferencia al menos 40% en peso de partículas de dióxido de titanio.

16. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las partículas de dióxido de titanio tienen un coeficiente de extinción a 524 nm (E524) menor de 1,2 l/g/cm.

17. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las partículas de dióxido de titanio tienen un coeficiente de extinción a 524 nm (E524) del orden de 0,1 a 1,0 l/g/cm, un coeficiente de extinción a 450 nm (E450) del orden de 0,3 a 1,7 l/g/cm, un coeficiente de extinción a 360 nm (E360) del orden de 5 a 10 l/g/cm, un

coeficiente de extinción a 308 nm (E308) del orden de 40 a 60 l/g/cm, un coeficiente de extinción máximo E(max) del orden de 55 a 75 l/g/cm y un valor (max) del orden de 260 a 290 nm.

18. Una dispersión según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las partículas de dióxido de titanio tienen un índice de foto-engrisamiento del orden de 1 a 10.

5 19. Un producto de protección solar formado a partir de una dispersión acuosa como se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

20. Un producto según la reivindicación 19, que tiene un cambio en blancura L menor de 3, con preferencia del orden de 0,5 a 2,5.

21. Un producto según cualquiera de las reivindicaciones 19 o 20, que tiene un índice de blancura del orden de 10% 10 a 80%.

22. Un producto según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, que tiene un Factor de Protección Solar (SPF) mayor de 15, con preferencia mayor de 20.

23. Un producto según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 22, que es transparente cuando se aplica a la piel.

24. Uso de una dispersión acuosa que comprende al menos un surfactante no iónico que tiene un valor HLB del

15 orden de 7 a 20 y partículas hidrófobas de dióxido de titanio en donde la longitud media de las partículas primarias es del orden de 50 a 90 nm, el ancho medio de las partículas primarias es del orden de 5 a 20 nm y el diámetro medio en volumen de las partículas secundarias es menor de 45 nm y en donde las partículas de dióxido de titanio tienen un coeficiente de extinción a 524 nm (E524) menor de 1,5 l/g/cm, en la preparación de un protector solar que tiene un menor blanqueo.