BR112020020751A2

BR112020020751A2 - Partículas de dióxido de titânio

Info

Publication number: BR112020020751A2
Application number: BR112020020751-9A
Authority: BR
Inventors: Ian Robert Tooley; Robert Michael Sayer; Amy Rose Goddard
Original assignee: Croda International Plc
Priority date: 2018-04-12
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2021-01-19
Also published as: JP2021521081A; GB201806041D0; US20210039958A1; WO2019197577A1; KR20200141049A; JP7463289B2; CN111918835A; EP3774659A1

Abstract

trata-se de partículas de dióxido de titânio que têm propriedades de absorção de uvb alta, uma eficácia de uva eficaz e transparência. o dióxido de titânio pode ser produzido ao calcinar partículas de dióxido de titânio precursoras. as partículas de dióxido de titânio podem ser usadas para formar dispersões. as partículas de dióxido de titânio e dispersões das mesmas podem ser usadas para produzir produtos de filtro solar que são adequados para uso em uma faixa ampla de aplicações de cuidado pessoal.

Description

“PARTÍCULAS DE DIÓXIDO DE TITÂNIO” Campo da Invenção

[0001] A presente invenção se refere a partículas de dióxido de titânio e um método de preparação das mesmas, uma dispersão feita a partir das mesmas e, em particular, ao uso das mesmas em um produto de cuidado pessoal. Antecedentes

[0002] O dióxido de titânio foi empregado como um atenuador de luz ultravioleta em uma faixa ampla de aplicações, como filtros solares, resinas orgânicas, filmes e revestimentos.

[0003] É bem conhecido que tanto a radiação UVA quanto a radiação UVB podem desempenhar um papel importante em envelhecimento de pele prematuro e câncer de pele. Assim, a proteção tanto contra radiação UVA quanto contra radiação UVB é vitalmente importante para o usuário final. Há uma necessidade constante por aprimorar o equilíbrio de propriedades de filtros solares inorgânicos, particularmente, com dióxido de titânio. Isso ocorre particularmente devido à demanda por filtros solares “somente inorgânicos” ter aumentado nos últimos anos devido às preocupações em relação à toxicidade de vários absorvedores de UV orgânicos, e o impacto de “amarelamento” que alguns absorvedores de UV orgânicos têm em filtros solares inorgânicos.

[0004] Assim, há uma exigência por um dióxido de titânio particulado que exiba propriedades de absorção de UVB alta, mas também tenha uma eficácia de UVA eficaz e transparência aceitável, particularmente em uma forma de não nanoparticulado, que possa ser usado em uma faixa ampla de aplicações. Sumário da Invenção

[0005] Foi constatado surpreendentemente agora um dióxido de titânio aprimorado, e método de preparação do mesmo, que supera ou reduz significativamente pelo menos um dos problemas supracitados.

[0006] Consequentemente, a presente invenção fornece partículas de dióxido de titânio que compreendem um diâmetro de partícula mediano com base em volume D(v,0,5) maior que 175 nm e um valor de (E308 x E360)/E524 maior que 300 l/g/cm.

[0007] A invenção também fornece partículas de dióxido de titânio que compreendem (i) um tamanho de cristal médio de 30,0 a 51,0 nm, e/ou (ii) uma razão de aspecto média de 1,05 a 1,55:1.

[0008] A invenção fornece ainda partículas de dióxido de titânio que compreendem (i) um valor de (E308 x E360)/E524 maior que ou igual a 320 l/g/cm, e opcionalmente (ii) um E524 menor que ou igual a 7,5 l/g/cm, e/ou um valor de E308x E360 maior que 2100 (l/g/cm)2.

[0009] A invenção fornece ainda uma dispersão compreendendo um meio de dispersão e partículas de dióxido de titânio como definido no presente documento.

[0010] A invenção fornece ainda adicionalmente um produto de filtro solar compreendendo partículas de dióxido de titânio e/ou uma dispersão das mesmas como definido no presente documento.

[0011] A invenção fornece ainda adicionalmente um método de produção de partículas de dióxido de titânio que compreendem (i) formar partículas de dióxido de titânio precursoras que têm uma razão de aspecto média de 3,0 a 7,0:1, (ii) calcinar as partículas precursoras para produzir partículas de dióxido de titânio calcinadas que têm um tamanho de cristal médio de 30,0 a 51,0 nm e/ou uma razão de aspecto média de 1,05 a 1,55:1, e, opcionalmente, (iii) aplicar um revestimento inorgânico e/ou orgânico às partículas de dióxido de titânio calcinadas.

[0012] A invenção fornece ainda adicionalmente um método de aquecimento de partículas de dióxido de titânio precursoras a uma temperatura maior que 400 °C para produzir partículas de dióxido de titânio calcinadas em que (i) a largura média das partículas de dióxido de titânio é aumentada em 60 a 200 %, e/ou (ii) a área de superfície específica de BET é reduzida em 35 a 95 %, e/ou (iii) o tamanho de cristal médio é aumentado em 200 a 400 %.

[0013] A invenção fornece ainda mais adicionalmente partículas de dióxido de titânio obteníveis por um processo que compreende (i) formar partículas de dióxido de titânio precursoras que têm uma razão de aspecto média de 3,0 a 7,0:1, (ii) calcinar as partículas precursoras para produzir partículas de dióxido de titânio calcinadas, e, opcionalmente, (iii) aplicar um revestimento inorgânico e/ou orgânico às partículas de dióxido de titânio calcinadas, em que as partículas de dióxido de titânio têm um E524 menor que ou igual a 7,5 l/g/cm e um valor de (E308 x E360)/E524 maior que ou igual a 320 l/g/cm.

[0014] A invenção fornece ainda mais adicionalmente o uso de calcinação para aprimorar as propriedades de absorção de UV de partículas de dióxido de titânio em que as partículas calcinadas compreendem um valor de (E308 x E360)/E524 maior que ou igual a 320 l/g/cm.

[0015] As partículas de dióxido de titânio de acordo com a presente invenção compreendem, de preferência, a forma cristal de anatase e/ou rutilo. O dióxido de titânio nas partículas compreende adequadamente uma porção principal de rutilo, de preferência, maior que 70 %, com mais preferência, maior que 80 %, particularmente, maior que 90 %, e, especialmente, maior que 95 % e até 100 % em peso de rutilo.

[0016] As partículas podem ser preparadas por procedimentos padrão, como com o uso do processo de cloreto, ou através do processo de sulfato, ou através da hidrólise de um composto de titânio apropriado, como oxicloreto de titânio ou um titanato orgânico ou inorgânico, ou através de oxidação de um composto de titânio oxidável, por exemplo, no estado de vapor.

[0017] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio podem ser dopadas com um metal dopante selecionado a partir do grupo que consiste em alumínio, cromo, cobalto, cobre, gálio, ferro, chumbo, manganês, níquel, prata, estanho, vanádio, zinco, zircônio e combinações dos mesmos. O dopante é, de preferência, selecionado a partir do grupo que consiste em cromo, cobalto, cobre, ferro, manganês, níquel, prata e vanádio, com mais preferência, a partir de manganês e vanádio, particularmente, manganês, e, especialmente, no estado 2+ e/ou 3+.

[0018] A dopagem pode ser realizada através de métodos normais conhecidos na técnica. A dopagem é, de preferência, alcançada através de coprecipitação de dióxido de titânio e um complexo dopante solúvel, como cloreto de manganês ou acetato de manganês. Alternativamente, a dopagem pode ser realizada através de uma técnica de cozimento ao aquecer um complexo de titânio na presença de um complexo dopante, por exemplo, nitrato de manganês, a uma temperatura maior que 500 °C e, normalmente, até 1.000 °C. Os dopantes também podem ser adicionados através de oxidação de uma mistura contendo um complexo de titânio e complexo de dopante, por exemplo, acetato de manganês, como através de aspersão da mistura através de um atomizador de aspersão em uma câmara de oxidação.

[0019] As partículas de dióxido de titânio dopadas compreendem, de preferência, na faixa de 0,01 a 3 %, com mais preferência, 0,05 a 2 %, particularmente, 0,1 a 1 %, e, especialmente, 0,5 a 0,7 % em peso de metal dopante, de preferência, manganês, com base no peso de dióxido de titânio.

[0020] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio iniciais ou precursoras são preparadas, por exemplo, através da hidrólise de um composto de titânio, particularmente de oxicloreto de titânio, e, então, essas partículas precursoras são submetidas a um processo de calcinação a fim de obter partículas de dióxido de titânio de acordo com a presente invenção.

[0021] As partículas de dióxido de titânio precursoras compreendem, de preferência, um teor de rutilo como descrito doravante no presente documento. Além disso, as partículas de dióxido de titânio precursoras compreendem, de preferência, menos de 10 %, com mais preferência, menos de 5 %, e, particularmente, menos de 2 % em peso do dióxido de titânio amorfo. O dióxido de titânio restante (isto é, até 100 %) está em forma cristalina. Em uma modalidade, o dióxido de titânio nas partículas precursoras está, de preferência, substancialmente todo em forma cristalina.

[0022] As partículas de dióxido de titânio precursoras individuais são adequadamente aciculares em formato e têm um eixo geométrico longo (dimensão ou comprimento máximo) e um eixo geométrico curto (dimensão ou largura mínima). O terceiro eixo geométrico das partículas (ou profundidade) tem, de preferência, aproximadamente as mesmas dimensões que a largura.

[0023] O comprimento médio em número das partículas de dióxido de titânio precursoras está adequadamente na faixa de 40,0 a 85,0 nm, de preferência, 45,0 a 80,0 nm, com mais preferência, 50,0 a 75,0 nm, particularmente, 55,0 a 70,0 nm, e, especialmente, 60,0 a 65,0 nm. A largura média em número das partículas está adequadamente na faixa de 8,0 a 22,0 nm, de preferência, 10,0 a 20,0 nm, com mais preferência, 12,0 a 18,0 nm, particularmente, 13,0 a 17,0 nm, e, especialmente, 14,0 a 16,0 nm. As partículas de dióxido de titânio precursoras têm adequadamente uma razão de aspecto média d1:d2 (em que d1 e d2 são respectivamente o comprimento e a largura da partícula) na faixa de 3,0 a 7,0:1, de preferência, 3,5 a 6,5:1, com mais preferência, 4,0 a 6,0:1, particularmente, 4,5 a 5,5:1, e, especialmente, 4,8 a 5,2:1. O tamanho das partículas precursoras pode ser determinado como descrito no presente documento ao medir o comprimento e a largura de partículas selecionadas a partir de uma imagem fotográfica obtida ao usar um microscópico de eletrônico de transmissão.

[0024] As partículas de dióxido de titânio precursoras podem ter um tamanho de cristal médio (medido através de difração de raios X como descrito no presente documento) na faixa de 6,0 a 15,0, adequadamente, 7,0 a 13,5 nm, de preferência, 8,0 a 12,5 nm, com mais preferência, 9,0 a 11,5 nm, particularmente, 9,5 a 10,5 nm, e, especialmente, 9,8 a 10,2 nm.

[0025] A distribuição de tamanho do tamanho de cristal das partículas de dióxido de titânio precursoras pode ser importante, e, adequadamente, pelo menos 40 %, de preferência, pelo menos 50 %, com mais preferência, pelo menos 60 %, particularmente, pelo menos 70 %, e, especialmente, pelo menos 80 % em peso das partículas de dióxido de titânio tem um tamanho de cristal em uma ou mais das faixas preferenciais acima para o tamanho de cristal médio.

[0026] As partículas de dióxido de titânio precursoras podem ter uma área de superfície específica de BET medida como descrito no presente documento na faixa de 75 a 140, adequadamente, 80 a 125, de preferência, 87 a 115, com mais preferência, 92 a 110, particularmente, 97 a 105, e, especialmente, 99 a 103 m2 g-1.

[0027] As partículas de dióxido de titânio precursoras podem ter (i) um diâmetro de poro médio medido como descrito no presente documento através de porosimetria de mercúrio na faixa de 40 a 115, adequadamente, 50 a 105, de preferência, 60 a 95, com mais preferência, 65 a 90, particularmente, 70 a 85, e, especialmente, 75 a 80 nm; e/ou (ii) uma área de poro total a 413.344,42 kPa (59.950,54 psia) medida como descrito no presente documento através de porosimetria de mercúrio na faixa de 35 a 105, adequadamente, 45 a 95, de preferência, 55 a 85, com mais preferência, 63 a 80, particularmente, 68 a 77, e, especialmente, 71 a 74 m2 g-1.

[0028] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio precursoras descritas no presente documento são, de preferência, calcinadas por menos de 2 horas, com mais preferência, por 2 minutos a 1,5 horas, particularmente, por 5 minutos a 1 hora, e, especialmente, por 10 a 30 minutos. As partículas de dióxido de titânio precursoras podem ser calcinadas a uma temperatura maior que 400 °C, adequadamente, na faixa de 450 a 900 °C, de preferência, 500 a 850 °C, com mais preferência, 550 a 800 °C, particularmente, 600 a 750 °C, e, especialmente, 650 a 720 °C.

[0029] Para produção em escala industrial, por exemplo, para quantidades maiores que 50 kg/hora, as partículas de dióxido de titânio precursoras são adequadamente calcinadas a uma temperatura na faixa de 500 a 850 °C, de preferência, 650 a 770 °C, com mais preferência, 690 a 730 °C, particularmente, 700 a 720 °C, e, especialmente, 705 a 715 °C.

[0030] Em uma modalidade, é empregado um processo de calcinação contínuo em que as partículas de dióxido de titânio precursoras são passadas por um calcinador rotativo que é, de preferência, indiretamente aquecido. Um tambor gira, de preferência, à medida que é aquecido e a peneiras rotativas determina o tempo de retenção das partículas de dióxido de titânio no forno. A velocidade das peneiras rotativas é, de preferência, na faixa de 500 a 1.000, com mais preferência, 600 a 900 rpm. A taxa de alimentação de partículas de dióxido de titânio no forno pode ser operada continuamente de modo adequado por um transportador helicoidal, de preferência, na faixa de 5 a 50 %, com mais preferência, 10 a 40 %, particularmente, 15 a 30 %, e, especialmente, aproximadamente 25 % em peso da capacidade total do transportador helicoidal. A taxa de alimentação do dióxido de titânio no forno, por exemplo, para produção em escala industrial, é, de preferência, na faixa de 50 a 150 kg/hora, com mais preferência, 70 a 130 kg/hora, particularmente, 90 a 110 kg/hora, e, especialmente, 95 a 105 kg/hora.

[0031] Em uma modalidade, um estágio de pré-secagem não é usado e as partículas de dióxido de titânio precursoras submetidas ao processo de calcinação podem compreender na faixa de 40 a 75 %, de preferência, 50 a 70 %, com mais preferência, 55 a 65 %, e, particularmente, cerca de 60 % em peso de água com base no peso total das partículas.

[0032] Em uma outra modalidade, um estágio de pré- secagem é empregado, por exemplo, ao aquecer as partículas de dióxido de titânio precursoras, de preferência, em um leito fluido, a aproximadamente cerca de 150 °C por cerca de 2 horas. As partículas de dióxido de titânio precursoras secas submetidas ao processo de calcinação compreendem, de preferência, na faixa de 1 a 15 %, com mais preferência, 4 a 10 %, particularmente, 5 a 7 %, e, especialmente, 5,5 a 6,5 % em peso de água com base no peso total das partículas.

[0033] As partículas de dióxido de titânio calcinadas podem ter uma área de superfície específica de BET medida como descrito no presente documento, maior que ou igual a 24, adequadamente, na faixa de 24 a 42, mais adequadamente, 27 a 39, de preferência, 29 a 37, com mais preferência, 30 a 36, particularmente, 31 a 35, e, especialmente, 32 a 34 m2 g-1.

[0034] Em uma modalidade, o processo de calcinação descrito no presente documento resulta em uma redução na área de superfície específica de BET das partículas de dióxido de titânio (de precursoras para calcinadas), adequadamente, em uma quantidade na faixa de 35 a 95 %, adequadamente, 45 a 85 %, de preferência, 55 a 80 %, com mais preferência, 60 a 75 %, particularmente, 64 a 70 %, e, especialmente, 66 a 68 % com base na área de superfície específica de BET das partículas precursoras.

[0035] As partículas de dióxido de titânio calcinadas podem ter (i) um diâmetro de poro médio medido como descrito no presente documento através de porosimetria de mercúrio na faixa de 75 a 160, adequadamente, 85 a 150, de preferência, 95 a 140, com mais preferência, 105 a 130, particularmente, 110 a 125, e, especialmente, 115 a 120 nm; e/ou (ii) uma área de poro total a 413.344,42 kPa (59.950,54 psia) medida como descrito no presente documento através de porosimetria de mercúrio na faixa de 20 a 53, adequadamente, 24 a 48, de preferência, 28 a 44, com mais preferência, 31 a 41, particularmente, 33 a 39, e, especialmente, 35 a 37 m2 g-1.

[0036] Em uma modalidade, o processo de calcinação descrito no presente documento resulta em (i) uma redução na área de poro total a 413.344,42 kPa (59.950,54) psia das partículas de dióxido de titânio (de precursoras para calcinadas) medida como descrito no presente documento através de porosimetria de mercúrio em uma quantidade na faixa de 20 a 80 %, adequadamente, 30 a 70 %, de preferência, 40 a 60 %, com mais preferência, 45 a 56 %, particularmente, 48 a 53 %, e, especialmente, 50 a 51 % com base na área de poro total a 59.950,54 psia das partículas precursoras; e/ou (ii) um aumento no diâmetro de poro médio das partículas de dióxido de titânio (de precursoras para calcinadas) medido como descrito no presente documento através de porosimetria de mercúrio em uma quantidade na faixa de 10 a 90 %, adequadamente, 20 a 70 %, de preferência, 30 a 55 %, com mais preferência, 35 a 47 %, particularmente, 38 a 44 %, e, especialmente, 40 a 42 % com base no diâmetro de poro médio das partículas precursoras.

[0037] As partículas de dióxido de titânio calcinadas têm adequadamente uma razão de aspecto média d1:d2 (em que d1 e d2 são respectivamente o comprimento e a largura da partícula) na faixa de 1,05 a 1,55:1, de preferência, 1,10 a 1,50:1, com mais preferência, 1,15 a 1,45:1, particularmente, 1,20 a 1,40:1, e, especialmente, 1,25 a 1,35:1. O terceiro eixo geométrico das partículas (ou profundidade) tem, de preferência, aproximadamente as mesmas dimensões que a largura.

[0038] O comprimento médio em número das partículas de dióxido de titânio está adequadamente na faixa de 32,0 a 56,0 nm, de preferência, 37,0 a 51,0 nm, com mais preferência, 40,0 a 48,0 nm, particularmente, 42,0 a 46,0 nm, e, especialmente, 43,0 a 45,0 nm. A largura média em número das partículas está adequadamente na faixa de 22,0 a 46,0 nm, de preferência, 27,0 a 41,0 nm, com mais preferência, 30,0 a 38,0 nm, particularmente, 32,0 a 36,0 nm, e, especialmente, 33,0 a 35,0 nm. O tamanho das partículas de dióxido de titânio pode ser determinado como descrito no presente documento ao medir o comprimento e a largura de partículas selecionadas a partir de uma imagem fotográfica obtida ao usar um microscópico de eletrônico de transmissão.

[0039] Em uma modalidade, o processo de calcinação descrito no presente documento resulta em um aumento na largura média em número das partículas de dióxido de titânio (de precursoras para calcinadas), adequadamente, em uma quantidade na faixa de 60 a 200 %, de preferência, 80 a 180 %, com mais preferência, 95 a 160 %, particularmente, 110 a 145 %, e, especialmente, 120 a 135 % com base na largura média em número das partículas precursoras.

[0040] As partículas de dióxido de titânio calcinadas podem ter um tamanho de cristal médio (medido através de difração de raios X como descrito no presente documento) na faixa de 30,0 a 51,0 nm, adequadamente, 34,0 a 51,0 nm, de preferência, 37,0 a 47,0 nm, com mais preferência, 39,0 a 44,0 nm, particularmente, 41,0 a 44,0 nm, e, especialmente, 42,0 a 43,0 nm.

[0041] A distribuição de tamanho do tamanho de cristal das partículas de dióxido de titânio calcinadas pode ser importante, e, adequadamente, pelo menos 50 %, de preferência, pelo menos 60 %, com mais preferência, pelo menos 70 %, particularmente, pelo menos 80 %, e, especialmente, pelo menos 90 % em peso das partículas de dióxido de titânio tem um tamanho de cristal em uma ou mais das faixas preferenciais acima para o tamanho de cristal médio.

[0042] Em uma modalidade, o processo de calcinação descrito no presente documento resulta em um aumento no tamanho de cristal médio das partículas de dióxido de titânio (de precursoras para calcinadas), adequadamente, em uma quantidade na faixa de 200 a 400 %, de preferência, 235 a 375 %, com mais preferência, 260 a 350 %, particularmente, 280 a 330 %, e, especialmente, 295 a 315 % com base no tamanho de cristal médio das partículas precursoras.

[0043] Em uma modalidade da presente invenção, as partículas de dióxido de titânio, de preferência, calcinadas, de acordo com a invenção são revestidas com um revestimento inorgânico e/ou orgânico. As partículas de dióxido de titânio dopadas podem ser não revestidas, isto é, consistir essencialmente em dióxido de titânio e dopante.

[0044] Em uma modalidade, o revestimento inorgânico é um óxido de alumínio, zircônio ou silício, ou misturas dos mesmos, como alumina e sílica. A quantidade de revestimento inorgânico, de preferência, alumina e/ou sílica, está adequadamente na faixa de 1 a 12 %, de preferência, 2 a 6 % a, com mais preferência, 2,5 a 4,5 %, particularmente, 3 a 4 %, e, especialmente, 3,3 a 3,7 % em peso com base no peso de partículas de núcleo de dióxido de titânio (ou não revestidas).

[0045] Em uma modalidade da invenção, as partículas de dióxido de titânio são hidrofóbicas. A hidrofobicidade do dióxido de titânio pode ser determinada ao pressionar um disco de pó de dióxido de titânio, e ao medir o ângulo de contato de uma gota de água colocada no mesmo através de técnicas padrão conhecidas na técnica. O ângulo de contato de um dióxido de titânio hidrofóbico é, de preferência, maior que 50°.

[0046] As partículas de dióxido de titânio podem ser revestidas com um agente hidrofobizante a fim torná-las hidrofóbicas. Os materiais de revestimento adequados são repelentes de água, de preferência, orgânicos, e incluem ácidos graxos, de preferência, ácidos graxos contendo 10 a 20 átomos de carbono, como ácido láurico, ácido esteárico e ácido isoesteárico, sais dos ácidos graxos acima, como sais de sódio, potássio e/ou alumínio, álcoois graxos, como álcool estearílico, e silicones, como polidimetilsiloxano e polidimetilsiloxanos substituídos, e silicones reativos, como metil-hidrossiloxano e polímeros e copolímeros dos mesmos. Ácido esteárico e/ou sal do mesmo é particularmente preferencial.

[0047] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio são tratadas com até 15 %, adequadamente, na faixa de 1 a 10 %, de preferência, 2,5 a 7,5 %, com mais preferência, 3,5 a 6 %, particularmente, 4 a 5,2 %, e, especialmente, 4,4 a 4,8 % em peso de ácido graxo, com base no peso das partículas de núcleo de dióxido de titânio.

[0048] Em uma modalidade, a camada de revestimento compreende um agente de acoplamento de silano, de preferência, um organossilano, e, com mais preferência, da Fórmula geral (1); X4-n-Si-[Lm-Y]n (1) em que Y é um grupo funcional,

X é um grupo hidrolisável, L é um grupo de ligação, m é 0 ou 1, de preferência, 1, e n é 1 ou 2, de preferência, 1.

[0049] Assim, um agente de acoplamento de silano preferencial é da fórmula geral X3-Si-L-Y.

[0050] O pelo menos um grupo funcional (Y) pode ser, por exemplo, selecionado a partir do grupo que consiste em grupo metila, etila, vinila, carboxila, glicidóxi, epóxi, glicidila, amino, mercapto, acrílico e metacrílico. O grupo funcional compreende, de preferência, um átomo de nitrogênio, e, com mais preferência, é um grupo amino. O grupo amino pode ser um grupo primário, secundário, terciário ou quaternário, e é, de preferência, um grupo amino primário.

[0051] O grupo amino preferencial é adequadamente da fórmula -NR2, em que cada R é individualmente, ou compreende, um grupo selecionado a partir do grupo que consiste em hidrogênio, alquila inferior (isto é, C1-C6), arila, alquilarila inferior, arilalquila inferior, alquenila, cicloalquenila, alqueno, alquileno, arileno, alquilarileno, arilalquileno e cicloalquileno. Em uma modalidade preferencial, cada R é individualmente selecionado a partir do grupo que consiste em hidrogênio e um grupo C1-C6 alquila linear ou ramificado, com mais preferência, hidrogênio e um grupo C1-C4 alquila, e, particularmente, em que ambos os grupos R são hidrogênio.

[0052] O pelo menos um grupo hidrolisável (X) pode ser - OR1, -Cl, -Br, -I, e é, de preferência, -OR1, em que cada R1 é individualmente, ou compreende, um grupo selecionado a partir do grupo que consiste em hidrogênio, alquila inferior (isto é, C1-C6), alquila, arila, alquilarila inferior, arilalquila inferior, alquenila, cicloalquenila, alqueno, alquileno, arileno, alquilarileno, arilalquileno e cicloalquileno. De preferência, cada R1 é individualmente selecionado a partir do grupo que consiste em hidrogênio e um grupo C1-C6 alquila linear ou ramificado, com mais preferência, uma C1-C4 alquila, particularmente, um grupo C1-C2 alquila, e, especialmente, um grupo etila.

[0053] O grupo de ligação opcional (L) pode compreender ou consistir em um grupo alquila, arila, alquilarila, arilalquila, cicloalquila, alquenila, cicloalquenila, alqueno, alquenileno, cicloalquenileno, alquileno, arileno, alquilarileno, arilalquileno e/ou cicloalquileno. O grupo de ligação é, de preferência, um grupo C1-C6 alquileno linear ou ramificado, com mais preferência, um grupo C1-C4 alquileno, e, particularmente, um grupo C3 alquileno, isto é, propila.

[0054] Exemplos de agentes de acoplamento de silano adequados incluem metil trimetoxissilano, glicidoxipropil trimetoxissilano, metacriloxipropil trimetoxissilano, vinil trietoxissilano, fenil alcoxissilanos, como fenil trialcoxissilano e difenil dialcoxissilano, dialquil dialcoxissilanos, como dimetil dimetoxissilano e dimetil dietoxissilano, silanos quaternários e amino silanos.

[0055] Os amino silanos são preferenciais e os materiais adequados incluem aminoetil trimetoxissilano, aminoetil trietoxissilano, aminopropil trimetoxissilano, aminopropil trietoxissilano, metilaminopropil trimetoxissilano, etilaminopropil trimetoxissilano, aminopropil tripropoxissilano, aminoisobutil trimetoxissilano e aminobutil trietoxissilano. Um amino silano especialmente preferencial é aminopropil trietoxissilano (NH2-CH2CH2CH2- Si-[OCH2CH3]3).

[0056] A quantidade de agente de acoplamento de silano ou produto de reação do mesmo presente na camada de revestimento é adequadamente até 15 %, de preferência, na faixa de 1 a 10 %, com mais preferência, 3 a 7 %, particularmente, 3,5 a 5 %, e, especialmente, 4 a 4,5 % em peso com base no peso das partículas de núcleo de dióxido de titânio.

[0057] O agente de acoplamento de silano é adequadamente usado na camada de revestimento em combinação com um material inorgânico e/ou um ácido graxo, ambos como definido no presente documento. O material inorgânico é adequadamente sílica, é, de preferência, amorfo, e, com mais preferência, está em uma forma altamente hidratada, isto é, contém uma alta proporção de grupos hidroxila. A sílica não está, de preferência, na forma de sílica densa. O ácido graxo é, de preferência, um ácido esteárico e/ou sal do mesmo.

[0058] Adequadamente, as partículas de núcleo de dióxido de titânio são revestidas com material inorgânico, de preferência, sílica, são dispersadas em água e aquecidas a uma temperatura na faixa de 50 a 80 °C, após isso é adicionado o agente de acoplamento de silano que reage com a superfície do material inorgânico e/ou com a superfície das partículas de núcleo de dióxido de titânio. O ácido graxo e/ou sal do mesmo é, de preferência, aplicado após o material inorgânico e o agente de acoplamento de silano.

[0059] As partículas de dióxido de titânio podem ser revestidas antes ou após qualquer estágio de calcinação. Em uma modalidade preferencial, qualquer revestimento é aplicado às partículas após qualquer estágio de calcinação. Assim, é preferencial que as partículas de dióxido de titânio precursoras não revestidas sejam submetidas ao processo de calcinação descrito no presente documento.

[0060] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio são revestidas in-situ durante a formação de uma dispersão de acordo com a presente invenção. Tal revestimento pode ser aplicado ao adicionar materiais de revestimento à mistura de dispersão antes do processo de moagem como descrito no presente documento. Exemplos de materiais que são adequados para o processo de revestimento in-situ são ácido isoesteárico, fosfato de olet-3, fosfato de octila/decila, fosfato de cetolet-5, fosfato de PPG-5- cetet-10, fosfato de tridecet-5, fosfato de dobanol C12- C15, fosfato de C9-C15 alquila, triacetato de glicerila, laurato de sorbitano, isoestearato de sorbitano, lauril sulfato de sódio, lauril taurato metil cocoil de sódio e misturas dos mesmos.

[0061] As partículas de dióxido de titânio, adequadamente revestidas, de acordo com a presente invenção podem ter uma área de superfície específica de BET medida como descrito no presente documento na faixa de 15 a 43, adequadamente, 20 a 38, de preferência, 24 a 34, com mais preferência, 26 a 32, particularmente, 27 a 31, e, especialmente, 28 a 30 m2g-1. A área de superfície específica de BET pode ser reduzida no revestimento das partículas de dióxido de titânio, de preferência,

calcinadas, em uma quantidade na faixa de 1,0 a 7,0, adequadamente, 2,0 a 6,0, de preferência, 2,5 a 5,5, com mais preferência, 3,0 a 5,0, particularmente, 3,5 a 4,5, e, especialmente, 3,8 a 4,2 m2 g-1.

[0062] As partículas de dióxido de titânio, adequadamente revestidas, podem ter (i) um diâmetro de poro médio medido como descrito no presente documento através de porosimetria de mercúrio na faixa de 65 a 150, adequadamente, 75 a 140, de preferência, 85 a 130, com mais preferência, 95 a 120, particularmente, 100 a 115, e, especialmente, 105 a 110 nm; e/ou (ii) uma área de poro total a 413.344,42 kPa (59.950,54 psia) medida como descrito no presente documento através de porosimetria de mercúrio na faixa de 22 a 55, adequadamente, 26 a 50, de preferência, 30 a 46, com mais preferência, 33 a 43, particularmente, 35 a 41, e, especialmente, 37 a 39 m2 g-1.

[0063] As partículas de dióxido de titânio, adequadamente revestidas, podem ter uma razão de aspecto média d1:d2 (em que d1 e d2 são respectivamente o comprimento e a largura da partícula) na faixa de 1,05 a 1,55:1, de preferência, 1,10 a 1,50:1, com mais preferência, 1,15 a 1,45:1, particularmente, 1,20 a 1,40:1, e, especialmente, 1,25 a 1,35:1. O terceiro eixo geométrico das partículas (ou profundidade) tem, de preferência, aproximadamente as mesmas dimensões que a largura.

[0064] O comprimento médio em número das partículas de dióxido de titânio está adequadamente na faixa de 32,0 a 56,0 nm, de preferência, 37,0 a 51,0 nm, com mais preferência, 40,0 a 48,0 nm, particularmente, 42,0 a 46,0 nm, e, especialmente, 43,0 a 45,0 nm. A largura média em número das partículas está adequadamente na faixa de 22,0 a 46,0 nm, de preferência, 27,0 a 41,0 nm, com mais preferência, 30,0 a 38,0 nm, particularmente, 32,0 a 36,0 nm, e, especialmente, 33,0 a 35,0 nm. O tamanho das partículas de dióxido de titânio pode ser determinado como descrito no presente documento ao medir o comprimento e a largura de partículas selecionadas a partir de uma imagem fotográfica obtida ao usar um microscópico de eletrônico de transmissão.

[0065] As partículas de dióxido de titânio adequadamente revestidas podem ter um tamanho de cristal médio (medido através de difração de raios X como descrito no presente documento) na faixa de 30,0 a 51,0 nm, adequadamente, 34,0 a 51,0 nm, de preferência, 37,0 a 47,0 nm, com mais preferência, 39,0 a 44,0 nm, particularmente, 41,0 a 44,0 nm, e, especialmente, 42,0 a 43,0 nm.

[0066] A distribuição de tamanho do tamanho de cristal das partículas de dióxido de titânio pode ser importante, e, adequadamente, pelo menos 50 %, de preferência, pelo menos 60 %, com mais preferência, pelo menos 70 %, particularmente, pelo menos 80 %, e, especialmente, pelo menos 90 % em peso das partículas de dióxido de titânio tem um tamanho de cristal em uma ou mais das faixas preferenciais acima para o tamanho de cristal médio.

[0067] O tamanho das partículas de dióxido de titânio, adequadamente revestidas, pode ser determinado como descrito no presente documento ao medir o comprimento e a largura de partículas selecionadas a partir de uma imagem fotográfica obtida ao usar um microscópico de eletrônico de transmissão.

[0068] As partículas de dióxido de titânio de acordo com a presente invenção podem estar na forma de um pó de fluxo livre. Um pó que tem o tamanho de partícula exigido pode ser produzido através de processos de moagem conhecidos na técnica. O estágio de moagem final do dióxido de titânio é adequadamente executado em condições gasosas secas para reduzir agregação. Um moinho de energia fluida pode ser usado no qual o pó de dióxido de titânio agregado é continuamente injetado em condições altamente turbulentas em uma câmara confinada em que múltiplas colisões de alta energia ocorrem com as paredes da câmara e/ou entre os agregados. Então, o pó moído é carregado em um ciclone e/ou filtro de mangas para recuperação. O fluido usado no moinho de energia pode ser qualquer vapor seco gasoso, frio ou aquecido, ou superaquecido.

[0069] As partículas de dióxido de titânio podem ser formadas em uma pasta fluida ou, de preferência, uma dispersão líquida, em qualquer meio aquoso ou líquido orgânico adequado. Por líquido se entende líquido à temperatura ambiente (por exemplo, a 25 °C), e por dispersão se entende uma verdadeira dispersão, isto é, em que as partículas sólidas são estáveis para agregação. As partículas na dispersão são relativa e uniformemente dispersadas e resistentes à sedimentação em repouso, mas se alguma sedimentação ocorrer, as partículas podem ser facilmente redispersadas através de simples agitação.

[0070] Alternativamente, as partículas de dióxido de titânio podem estar na forma de uma loção ou creme de uma dispersão sólida e/ou semissólida. As dispersões sólidas ou semissólidas adequadas podem conter, por exemplo, na faixa de 50 a 90 %, de preferência, 60 a 85 % em peso de partículas de dióxido de titânio, juntamente com um ou mais dentre os meios líquidos revelados no presente documento ou um material polimérico de alto peso molecular, como uma cera, por exemplo, monoestearato de glicerila.

[0071] Para uso em um produto de filtro solar, os materiais cosmeticamente aceitáveis são preferenciais em comparação com o meio líquido. O meio líquido pode ser água, ou um meio orgânico, como um líquido, por exemplo, vegetal, óleo, glicerídeo de ácido graxo, éster de ácido graxo e/ou álcool graxo. Um meio orgânico adequado é um fluido de siloxano, especialmente, um dialquilsiloxano oligomérico cíclico, como o pentâmero cíclico de dimetilsiloxano conhecido como ciclometicona. Os fluidos alternativos incluem oligômeros ou polímeros lineares de dimetilsiloxano que têm uma fluidez adequada e feniltris(trimetilsiloxi)silano (também conhecido como feniltrimeticona).

[0072] Exemplos de outros meios orgânicos adequados incluem materiais não polares, como C13-C14 isoparafina, iso-hexadecano, parafina líquida (óleo mineral), esqualano, poli-isobuteno hidrogenado e polideceno; e materiais polares, como benzoato de C12-C15 alquila, triglicerídeo caprílico/cáprico, isononanoato de cetearila, isoestearato de etil-hexila, palmitato de etil-hexila, isononanoato de isononila, isoestearato de isopropila, miristato de isopropila, isoestearato de isoestearila, neopentanoato de isoestearila, octildodecanol, tetraisoestearato de pentaertritila, éter de PPG-15 estearílico, trietil-hexil triglicerídeo, carbonato de dicaprilila, estearato de etil-

hexila, óleo de semente de helianthus annus (girassol), palmitato de isopropila, e neopentanoato de octildodecila, trietil-hexanoína, cocoato de etil-hexila, isoestearato de propileno glicol, isoestearato de glicerila, tri- isoestearina, succinato de dietoxietila, eicosanoato de caprilila, hidroxistearato de etil-hexila, lactato de laurila, estearato de butila, adipato de di-isobutila, adipato de di-isopropila, oleato de etila, estearato de isocetila, dicaprilato/dicaprato de propileno glicol, tetracaprilato/tetracaprilato de pentaeritritila, oleato de oleíla, acetato de propileno glicol isocetet-3, miristato de éter PPG-3 benzílico, etil-hexanoato de cetearila, pelargonato de etil-hexila, proprianato de éter PPG-2 miristílico, etil-hexanoato de C14-18 alquila e misturas dos mesmos.

[0073] Em uma modalidade, o meio orgânico é selecionado a partir do grupo que consiste em isoestearato de isoestearila, isoestearato de isopropila, tri-isoestearina, oleato de etila, éter dicrapílico e misturas dos mesmos.

[0074] Em uma modalidade, o meio orgânico é um óleo vegetal, como esses selecionados a partir do grupo que consiste em óleo de amêndoa doce, azeite de oliva, óleo de abacate, óleo de semente de uva, óleo de girassol, óleo de semente de espuma do prado, óleo de cenoura e misturas dos mesmos.

[0075] A dispersão de acordo com a presente invenção também pode conter um agente dispersante a fim de aprimorar as propriedades da mesma. O agente dispersante está adequadamente presente na faixa de 1 a 30 %, de preferência, 4 a 20 %, com mais preferência, 6 a 15 %,

particularmente, 8 a 12 %, e, especialmente, 9 a 11 % em peso com base no peso total de partículas de dióxido de titânio.

[0076] Tais agentes dispersantes incluem ácidos carboxílicos substituídos, bases de sabão e ácidos poli- hidróxi. Tipicamente, o agente dispersante pode ser um que tem uma fórmula R.CO.AX na qual A é um átomo divalente, como O, ou grupo de ligação divalente. X pode ser hidrogênio ou um cátion metálico, ou um grupo amino primário, secundário ou terciário ou um sal do mesmo com um ácido ou um grupo de sal de amônio quaternário. R pode ser o resíduo de uma cadeia de poliéster que juntamente com o grupo -CO- é derivado de um ácido hidróxi carboxílico da fórmula HO-R'-COOH. Como exemplos de agentes dispersantes típicos são esses à base de ácido ricinoleico, o ácido hidroxiesteárico, ácido graxo de óleo de rícino hidrogenado que contém além de pequenas quantidades de ácido 12- hidroxisteárico de ácido esteárico e ácido palmítico. Os agentes dispersantes à base de um ou mais poliestéres ou sais de um ácido hidroxicarboxílico e um ácido carboxílico livre de grupos hidróxi também podem ser usados. Compostos de vários pesos moleculares podem ser usados. Polirricinoleato de poliglicerila-3 e ácido poli- hidroxiesteárico são agentes dispersantes preferenciais. Polirricinoleato de poliglicerila-3 é particularmente preferencial quando a camada de revestimento de partículas de dióxido de titânio compreende um agente de acoplamento de silano como definido no presente documento. O ácido poli-hidroxiesteárico é particularmente preferencial quando a camada de revestimento de partículas de dióxido de titânio não compreende um agente de acoplamento de silano.

[0077] Outros agentes dispersantes adequados são esses monoésteres de alcanolamidas de ácido graxo e ácidos carboxílicos e seus sais. As alcanolamidas adequadas incluem, por exemplo, essas à base de etanolamina, propanolamina ou aminoetil etanolamina. O agente dispersante pode ser um desses comercialmente chamados de hiperdispersante. O ácido poli-hidroxiesteárico é um agente dispersante particularmente preferencial em meios orgânicos.

[0078] Os agentes dispersantes adequados para uso em um meio aquoso incluem um ácido acrílico polimérico ou um sal do mesmo. Sais parcial ou completamente neutralizados são úteis, por exemplo, os sais de metal alcalino e sais de amônio. Exemplos de agentes dispersantes de agentes dispersantes são ácidos poliacrílico, polímeros de ácido acrílico substituídos, copolímeros acrílicos, sais de sódio e/ou amônio de ácidos poliacrílicos e sais de sódio e/ou amônio de copolímeros acrílicos. Tais agentes dispersantes são tipificados pelo próprio ácido poliacrílico e sais de sódio ou amônio do mesmo assim como copolímeros de um ácido acrílico com outros monômeros adequados, como derivado de ácido sulfônico, como ácido 2-acrilamido 2-metil propano sulfônico. Os comonômeros polimerizáveis com o ácido acrílico ou um ácido acrílico substituído também podem ser um contendo um agrupamento carboxila. Usualmente, os agentes dispersantes para uso em um meio aquoso têm um peso molecular na faixa de 1.000 a 10.000 e são, de preferência, moléculas substancialmente lineares. Materiais como citrato de sódio também podem ser usados como um codispersante.

[0079] Uma vantagem da presente invenção é que as dispersões, particularmente, líquidas, podem ser produzidas contendo adequadamente pelo menos 30 %, de preferência, pelo menos 40 %, com mais preferência, pelo menos 45 %, particularmente, pelo menos 50 %, especialmente, pelo menos 55 %, e, em geral, até 65 %, em peso de partículas de dióxido de titânio com base no peso total da dispersão.

[0080] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio de acordo com a presente invenção, adequadamente, calcinadas, têm um diâmetro de partícula mediano com base em volume (diâmetro esférico equivalente correspondente a 50 % do volume de todas as partículas lido na curva de distribuição acumulativa relacionada a % em volume (massa) para o diâmetro das partículas, frequentemente chamado de valor ”D(v,0,5)")) na dispersão medido como descrito no presente documento (i) maior que 175 nm, adequadamente, maior que 180 nm, mais adequadamente, maior que 200 nm, ainda mais adequadamente, maior que 220 nm, de preferência, maior que 235 nm, com mais preferência, maior que 245 nm, particularmente, maior que 255 nm, e, especialmente, maior que 265 nm; e/ou (ii) menor que 360 nm, adequadamente, menor que 340 nm, mais adequadamente, menor que 320 nm, de preferência, menor que 305 nm, com mais preferência, menor que 295 nm, particularmente, menor que 285 nm, e, especialmente, menor que 275 nm; e/ou (iii) qualquer combinação de (i) e (ii).

[0081] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio, adequadamente calcinadas, têm um valor D(v,0,5) maior que 175 nm, de preferência, na faixa de 180 a 230 nm, com mais preferência, 185 a 210, particularmente, 190 a 200 e, especialmente, 193 a 197 nm.

[0082] A distribuição de tamanho das partículas de dióxido de titânio também pode ser um parâmetro importante na obtenção das propriedades exigidas. Em uma modalidade, (i) menos de 10 % em volume de partículas de dióxido de titânio tem um diâmetro com base em volume de mais de 50 nm, adequadamente, mais de 45 nm, mais adequadamente, mais de 40 nm, de preferência, mais de 35 nm, com mais preferência, mais de 32 nm, particularmente, mais de 28 nm, e, especialmente, mais de 25 nm abaixo do diâmetro mediano de partícula com base em volume; e/ou (ii) menos de 16 % em volume de partículas de dióxido de titânio tem um diâmetro com base em volume de mais de 45 nm, adequadamente, mais de 40 nm, mais adequadamente, mais de 35 nm, de preferência, mais de 30 nm, com mais preferência, mais de 25 nm, particularmente, mais de 20 nm, e, especialmente, mais de 18 nm abaixo do diâmetro mediano com base em volume de partícula; e/ou (iii) mais de 90 % em volume de partículas de dióxido de titânio tem um diâmetro com base em volume menor que 140 nm, adequadamente, menor que 125 nm, mais adequadamente, menor que 115 nm, de preferência, menor que 105 nm, com mais preferência, menor que 95 nm, particularmente, menor que 85 nm, e, especialmente, menor que 80 nm acima do diâmetro mediano com base em volume de partícula; e/ou (iv) mais de 84 % em volume de partículas de dióxido de titânio tem um diâmetro com base em volume menor que 100 nm, adequadamente, menor que 85 nm, mais adequadamente, menor que 75 nm, de preferência, menor que 65 nm, com mais preferência, menor que 55 nm, particularmente, menor que 45 nm, e, especialmente, menor que 40 nm acima do diâmetro mediano com base em volume de partícula; e/ou (v) qualquer combinação de (i), (ii), (iii) e/ou (iv).

[0083] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio de acordo com a presente invenção, adequadamente, calcinadas, têm um diâmetro de partícula mediano com base em número (diâmetro esférico equivalente correspondente a 50 % do número de todas as partículas lido na curva de distribuição acumulativa relacionada a % em volume para o diâmetro das partículas, frequentemente chamado de valor ”D(n,0,5)")) na dispersão medido como descrito no presente documento (i) maior que 120 nm, adequadamente, maior que 135 nm, mais adequadamente, maior que 145 nm, ainda mais adequadamente, maior que 155 nm, de preferência, maior que 165 nm, com mais preferência, maior que 175 nm, particularmente, maior que 185 nm, e, especialmente, maior que 195 nm; e/ou (ii) menor que 265 nm, adequadamente, menor que 255 nm, mais adequadamente, menor que 245 nm, de preferência, menor que 235 nm, com mais preferência, menor que 225 nm, particularmente, menor que 215 nm, e, especialmente, menor que 205 nm; e/ou (iii) qualquer combinação de (i) e (ii).

[0084] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio, adequadamente calcinadas, têm um valor D(n,0,5) maior que 100 nm, de preferência, na faixa de 110 a 175 nm, com mais preferência, 120 a 155, particularmente, 130 a 145 e, especialmente, 135 a 140 nm.

[0085] Em uma modalidade, (i) menos de 10 % em número de partículas de dióxido de titânio tem um diâmetro com base no número de mais de 50 nm, adequadamente, mais de 45 nm,

mais adequadamente, mais de 40 nm, de preferência, mais de 35 nm, com mais preferência, mais de 32 nm, particularmente, mais de 28 nm, e, especialmente, mais de 25 nm abaixo o diâmetro mediano de partícula com base no número; e/ou (ii) menos de 16 % em número de partículas de dióxido de titânio tem um diâmetro com base no número de mais de 45 nm, adequadamente, mais de 40 nm, mais adequadamente, mais de 35 nm, de preferência, mais de 30 nm, com mais preferência, mais de 25 nm, particularmente, mais de 20 nm, e, especialmente, mais de 18 nm abaixo do diâmetro mediano de partícula com base no número; e/ou (iii) mais de 90 % em número de partículas de dióxido de titânio tem um diâmetro com base no número menor que 100 nm, adequadamente, menor que 85 nm, mais adequadamente, menor que 70 nm, de preferência, menor que 60 nm, com mais preferência, menor que 50 nm, particularmente, menor que 45 nm, e, especialmente, menor que 40 nm acima do diâmetro mediano de partícula com base no número; e/ou (iv) mais de 84 % em número de partículas de dióxido de titânio tem um diâmetro com base no número menor que 85 nm, adequadamente, menor que 70 nm, mais adequadamente, menor que 55 nm, de preferência, menor que 45 nm, com mais preferência, menor que 35 nm, particularmente, menor que 30 nm, e, especialmente, menor que 25 nm acima do diâmetro mediano de partícula com base no número; e/ou (v) qualquer combinação de (i), (ii), (iii) e/ou (iv).

[0086] O tamanho das partículas de dióxido de titânio na dispersão de acordo com a presente invenção pode ser medido por técnicas com base na análise de sedimentação. O diâmetro mediano com base em volume de partícula pode ser determinado através de plotagem de uma curva de distribuição acumulativa que representa a porcentagem de volume de partícula abaixo de tamanhos de partícula escolhidos e de medição do 50º percentual. O diâmetro mediano de partícula com base no número pode determinar através de plotagem de uma curva de distribuição acumulativa que representa a porcentagem de números de partícula abaixo de tamanhos de partícula escolhidos e de medição do 50º percentual. O volume de partícula mediano e o diâmetro em número e a distribuição de tamanho de partícula dos mesmos das partículas de dióxido de titânio são adequadamente medidos ao formar uma dispersão de partículas de dióxido de titânio e ao usar um dimensionador de partícula Brookhaven como descrito no presente documento.

[0087] O tamanho das partículas de dióxido de titânio na dispersão de acordo com a presente invenção também pode ser medido por técnicas com base no espalhamento de luz. A intensidade de luz espalhada é medida, em que essa função é adequada para obter um tamanho com o uso de algoritmos que determinam (i) o tamanho de partícula médio acumulativo (ou médio Z), gerando um tamanho de partícula médio geral, e (ii) o tamanho de pico que gera um tamanho médio com base na intensidade da luz espalhada. Os valores de intensidade podem ser convertidos em uma distribuição de número ou volume com o uso da teoria de Mie. Essa distribuição descreve a proporção relativa de múltiplos componentes na amostra com base na sua massa ou volume em vez de ter como base o seu espalhamento (Intensidade).

[0088] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio na dispersão têm um tamanho de partícula médio Z medido através de espalhamento de luz como descrito no presente documento (i) maior que 80 nm, adequadamente, maior que 100 nm, mais adequadamente, maior que 115 nm, de preferência, maior que 125 nm, com mais preferência, maior que 130 nm, particularmente, maior que 135 nm, e, especialmente, maior que 140 nm; e/ou (ii) menor que 230 nm, adequadamente, menor que 200 nm, mais adequadamente, menor que 185 nm, ainda mais adequadamente, menor que 170 nm, de preferência, menor que 165 nm, com mais preferência, menor que 160 nm, particularmente, menor que 155 nm, e, especialmente, menor que 150 nm; e/ou (iii) qualquer combinação de (i) e (ii).

[0089] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio em dispersão têm um tamanho de partícula médio Z na faixa de 135 a 230 nm, de preferência, 155 a 210 nm, com mais preferência, 165 a 200, particularmente, 175 a 190 e, especialmente, 180 a 185 nm.

[0090] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio na dispersão têm um tamanho de partícula médio de intensidade medido através de espalhamento de luz como descrito no presente documento (i) maior que 90 nm, adequadamente, maior que 110 nm, mais adequadamente, maior que 125 nm, de preferência, maior que 135 nm, com mais preferência, maior que 145 nm, particularmente, maior que 150 nm, e, especialmente, maior que 155 nm; e/ou (ii) menor que ou igual a 250 nm, adequadamente, menor que 220 nm, mais adequadamente, menor que 200 nm, ainda mais adequadamente, menor que 185 nm, de preferência, menor que 175 nm, com mais preferência, menor que 170 nm,

particularmente, menor que 165 nm, e, especialmente, menor que 160 nm; e/ou (iii) qualquer combinação de (i) e (ii).

[0091] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio em dispersão têm um tamanho de partícula médio de intensidade na faixa de 150 a 250 nm, de preferência, 175 a 230 nm, com mais preferência, 185 a 220, particularmente, 195 a 210 e, especialmente, 200 a 205 nm.

[0092] As partículas de dióxido de titânio de acordo com a presente invenção de preferência exibem transparência aceitável, e podem ter um coeficiente de extinção a 524 nm (E524) medido como descrito no presente documento (i) menor que ou igual a 7,5, adequadamente, menor que ou igual a 7,0, de preferência, menor que ou igual a 6,8, com mais preferência, menor que ou igual a 6,6, particularmente, menor que ou igual a 6,5, e, especialmente, menor que ou igual a 6,45 l/g/cm; e/ou (ii) maior que ou igual a 4,7, adequadamente maior que ou igual a 5,2, adequadamente, maior que ou igual a 5,7, de preferência, maior que ou igual a 6,0, com mais preferência, maior que ou igual a 6,2, particularmente, maior que ou igual a 6,3, e, especialmente maior que ou igual a 6,35 l/g/cm; e/ou (iii) qualquer combinação de (i) e (ii).

[0093] As partículas de dióxido de titânio exibem absorção UV eficaz, e podem ter (i) um coeficiente de extinção a 360 nm (E360) medido como descrito no presente documento maior que 20, adequadamente, maior que 27, mais adequadamente, na faixa de 32 a 50, de preferência, 36 a 46, com mais preferência, 39 a 44, particularmente, 40 a 43, e, especialmente, 41 a 42 l/g/cm; e/ou (ii) um coeficiente de extinção a 308 nm (E308) medido como descrito no presente documento maior que 45, adequadamente, maior que 50 nm, mais adequadamente, na faixa de 55 a 76, de preferência, 59 a 73, com mais preferência, 62 a 70, particularmente, 64 a 68, e, especialmente, 65 a 67 l/g/cm, e/ou (iii) qualquer combinação de (i) e (ii).

[0094] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio podem ter um valor de E308 x E360 (i) menor que 3500, adequadamente, menor que ou igual a 3300, de preferência, menor que ou igual a 3150, com mais preferência, menor que ou igual a 2950, particularmente, menor que ou igual a 2850, e, especialmente, menor que ou igual a 2800 (l/g/cm)2; e/ou (ii) maior que 1800, adequadamente, maior que 2100, mais adequadamente, maior que ou igual a 2300, de preferência, maior que ou igual a 2450, com mais preferência, maior que ou igual a 2550, particularmente, maior que ou igual a 2650, e, especialmente, maior que ou igual a 2700 (l/g/cm)2; e/ou (iii) qualquer combinação de (i) e (ii).

[0095] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio podem ter um valor de (E308 x E360)/E524 (i) maior que 300, adequadamente, maior que ou igual a 320, mais adequadamente, maior que ou igual a 340, de preferência, maior que ou igual a 365, com mais preferência, maior que ou igual a 385, particularmente, maior que ou igual a 405, e, especialmente, maior que ou igual a 425 l/g/cm; e/ou (ii) menor que 650, adequadamente, menor que ou igual a 570, de preferência, menor que ou igual a 520, com mais preferência, menor que ou igual a 485, particularmente, menor que ou igual a 465, e, especialmente, menor que ou igual a 445 l/g/cm; e/ou (iii) qualquer combinação de (i) e

(ii).

[0096] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio podem ter um valor de E524 x E360 (i) menor que 350, adequadamente, menor que ou igual a 320, de preferência, menor que ou igual a 300, com mais preferência, menor que ou igual a 285, particularmente, menor que ou igual a 275, e, especialmente, menor que ou igual a 270 (l/g/cm)2; e/ou (ii) maior que 190, adequadamente, maior que ou igual a 215, de preferência, maior que ou igual a 230, com mais preferência, maior que ou igual a 245, particularmente, maior que ou igual a 255, e, especialmente, maior que ou igual a 260 (l/g/cm)2; e/ou (iii) qualquer combinação de (i) e (ii).

[0097] As partículas de dióxido de titânio podem ter um λ(máx) medido como descrito no presente documento na faixa de 290 a 355, adequadamente, 300 a 340, de preferência, 308 a 330, com mais preferência, 313 a 324, particularmente, 316 a 320, e, especialmente, 317 a 319 nm.

[0098] Em uma modalidade, as partículas de dióxido de titânio podem ter (i) uma razão de E360/E524 maior que 5,0, adequadamente, na faixa de 5,5 a 8,0, de preferência, 5,9 a 7,3, com mais preferência, 6,2 a 6,9, particularmente, 6,4 a 6,7, e, especialmente 6,5 a 6,6; e/ou (ii) uma razão de E308/E524 maior que 5,0, adequadamente, na faixa de 7,0 a 15,0, de preferência, 8,0 a 13,0, com mais preferência, 9,0 a 12,0, particularmente, 9,5 a 11,5, e, especialmente, 10,0 a 11,0; e/ou (iii) uma razão de E360/E524 x razão de E308/E524 maior que 30, adequadamente, na faixa de 40 a 130, de preferência, 50 a 100, com mais preferência, 55 a 85, particularmente, 60 a 75, e, especialmente, 65 a 70; e/ou

(iv) qualquer combinação de (i), (ii) e/ou (iii).

[0099] As partículas de dióxido de titânio podem ter uma razão de E360/E308 na faixa de 0,30 a 0,90, adequadamente, 0,40 a 0,85, de preferência, 0,45 a 0,80, com mais preferência, 0,50 a 0,75, particularmente, 0,55 a 0,70, e, especialmente, 0,60 a 0,65.

[0100] As partículas de dióxido de titânio quando presentes, por exemplo, em uma dispersão de 40 % em peso exibem adequadamente uma alteração na brancura ΔL medida como descrito no presente documento menor que 50, de preferência, na faixa de 10 a 40, com mais preferência, 20 a 36, particularmente, 27 a 33, e, especialmente, 29 a 31.

[0101] Uma composição, de preferência, um produto de filtro solar de usuário final, contendo as partículas de dióxido de titânio de acordo com a presente invenção compreende, de preferência, mais de 0,5 %, com mais preferência, na faixa de 1 a 25 %, particularmente, 3 a 20 %, e, especialmente, 5 a 15 % em peso com base no peso total da composição de partículas de dióxido de titânio descritas no presente documento.

[0102] Tal composição de acordo com a presente invenção tem adequadamente (i) um Fator de Proteção Solar (SPF) medido como descrito no presente documento maior que 10, de preferência, maior que 15, com mais preferência, maior que 25, particularmente, maior que 35, e, especialmente, maior que 40, e, em geral, até 60, e/ou (ii) um Fator de Proteção UVA (UVAPF) medido como descrito no presente documento maior que 6, de preferência, maior que 8, com mais preferência, maior que 10, particularmente, maior que 12, e, especialmente, maior que 13 e, em geral, até 20.

[0103] A composição tem adequadamente uma razão de UVA/UVB menor que 0,90, de preferência, na faixa de 0,40 a 0,75, com mais preferência, 0,50 a 0,70, particularmente, 0,60 a 0,66, e, especialmente, 0,62 a 0,64.

[0104] A composição tem adequadamente uma razão de SPF/UVAPF menor que 5, de preferência, na faixa de 1,5 a 3,5, com mais preferência, 2,2 a 3,2, particularmente, 2,5 a 2,9, e, especialmente 2,6 a 2,8.

[0105] O comprimento de onda crítico da composição tem adequadamente um valor maior que 360 nm, de preferência, na faixa de 370 nm a 390 nm, com mais preferência, 375 nm a 385 nm, particularmente, 377 nm a 381 nm, e, especialmente, 378 nm a 380 nm.

[0106] Um recurso surpreendente da presente invenção é que os valores de razão de SPF, UVAPF e/ou SPF/UVAPF podem ser obtidos quando o dióxido de titânio descrito no presente documento é essencialmente o único atenuador de luz ultravioleta presente na composição. Por “essencialmente” se entende menor que 3 %, de preferência, menor que 2 %, com mais preferência, menor que 1 %, particularmente, menor que 0,5 %, e, especialmente, menor que 0,1 % em peso com base no peso total da composição de qualquer outro absorvedor UV inorgânico e/ou orgânico.

[0107] As partículas de dióxido de titânio exibem adequadamente uma alteração na brancura ΔL de um produto de filtro solar contendo as partículas medida como descrito no presente documento menor que 20, de preferência, na faixa de 5 a 16, particularmente, 10 a 15, e, especialmente, 13 a

14. A composição tem adequadamente uma razão de ΔL/SPF menor que 1, de preferência, na faixa de 0,05 a 0,8, com mais preferência, 0,2 a 0,6, particularmente, 0,3 a 0,5, e, especialmente 0,35 a 0,45.

[0108] As partículas de dióxido de titânio e dispersões da presente invenção são úteis como ingredientes para preparar composições de filtro, especialmente, na forma de emulsões de óleo em água ou água em óleo. As composições podem conter ainda aditivos convencionais adequados para uso na aplicação pretendida, como ingredientes cosméticos convencionais usados em filtros solares. Como mencionado acima, o dióxido de titânio particulado como definido no presente documento pode ser o único atenuador de luz ultravioleta presente, mas outros agentes de proteção solar, como outro dióxido de titânio, óxido de zinco e/ou outros absorvedores UV orgânicos também podem ser adicionados. Por exemplo, as partículas de dióxido de titânio definidas no presente documento podem ser usadas em combinação com outros filtros solares de dióxido de titânio e/ou óxido de zinco comercialmente disponíveis existentes.

[0109] As partículas de dióxido de titânio e dispersões da presente invenção podem ser usadas em combinação com absorvedores UV orgânicos, como butil metoxidibenzoilmetano (avobenzona), benzofenona-3 (oxibenzona), 4- metilbenzilideno cânfora (enzacameno), benzofenona-4 (sulisobenzona), bis-etil-hexiloxifenol metoxifenil triazina (bemotrizinol), benzoato de dietilamino hidroxibenzoil hexila, dietil-hexil butamido triazona, tetrassulfonato de fenil dibenzimidazol dissódico, drometrizol trissiloxano, etil-hexil dimetil PABA (padimato O), metoxicinamato de etil-hexila (octinoxato), salicilato de etil-hexila (octisalato), etil-hexila triazona,

homossalato, p-metoxicinamato de isoamila (amiloxato), metoxicinamato de isopropila, antranilato de metila (meradimato), metileno bis-benzotriazolil tetrametilbutilfenol (bisoctrizol), octocrileno, PABA (ácido aminobenzoico), ácido fenilbenzimidazol sulfônico (ensulizol), ácido tereftalilideno dicanforado sulfônico e misturas dos mesmos.

[0110] Neste relatório descritivo, os métodos de teste a seguir foram usados:

1. Medição de Tamanho de Partícula de Partículas de Dióxido de Titânio

[0111] Uma pequena quantidade de pó de dióxido de titânio, tipicamente, 2 mg, foi prensada em aproximadamente 2 gotas de água ultra pura (ELGA Medica R7) por um ou dois minutos com o uso da ponta de uma espátula de aço. A suspensão resultante foi diluída e agitada vigorosamente. A amostra foi depositada em uma grade revestida de carbono adequada para microscopia eletrônica de transmissão e ar seco antes de carregar em um JOEL 2100F PE6-TEM. Uma tensão de aceleração de 200 kV foi usada e imagens foram tomadas em uma ampliação precisa e apropriada. Cerca de 300-500 partículas foram exibidas no espaçamento de cerca de 2 diâmetros. Um número mínimo de 300 partículas foi dimensionado com o uso de uma grade de tamanho transparente consistindo em uma fileira de círculos de diâmetro gradualmente crescente, representando cristais esféricos. Sob cada círculo, uma série de contornos elipsoides foi desenhada representando esferoides de volume igual e excentricidade gradualmente crescente. O método básico considera desvios padrão de distribuição normal de log na faixa de 1,2-1,6 (distribuições de tamanho de partícula mais amplas exigiriam que muito mais partículas fossem contadas, por exemplo, da ordem de 1000). O método de suspensão descrito acima foi adequado para produzir partículas de dióxido de titânio quase totalmente separadas enquanto introduz fratura de cristal mínima. Quaisquer agregados residuais foram suficientemente bem definidos para que os mesmos e pequenos detritos pudessem ser ignorados, e, de modo eficaz, apenas partículas individuais fossem incluídas na contagem. O comprimento médio, a largura média, a razão de aspecto média e as distribuições de tamanho das partículas de dióxido de titânio foram calculados a partir das medições acima. 2) Medição de Tamanho de Cristal de Partículas de Dióxido de Titânio

[0112] O tamanho de cristal foi medido através de alargamento de linha de difração de raios X (XRD). Os padrões de difração foram medidos com o uso de um difratômetro Bruker D8 equipado com um detector dispersivo de energia que atua como um monocromador. O pó gerador de raios X foi definido a 40 kV e 40 mA. As fendas programáveis de 0,6 mm foram usadas para medir difração com um tamanho de etapa de 0,05°. Os dados foram analisados ao ajustar os padrões de difração entre 22° e 48° 2θ com um conjunto de picos correspondente às posições de reflexão para rutilo e, onde a anatase esteve presente, um conjunto de picos adicional correspondente a essas reflexões. O processo de ajuste permitiu a remoção dos efeitos de alargamento de instrumento nos formatos de linha de difração. O valor de tamanho de cristal médio foi determinado para reflexão de rutilo 110 (a aproximadamente 27° 2θ) com base em sua largura total na metade de altura máxima (FWHM) com o uso da equação de Schemer descrita, por exemplo, em B.

E.

Warren, “X-Ray Diffraction”, Addison- Wesley, Reading, Massachusetts, EUA, 1969, páginas 251-254. 3) Diâmetro Mediano de Partícula e Distribuição de Tamanho de Partícula de Partículas Dióxido de Titânio em Dispersão i) Uma dispersão líquida orgânica de partículas de dióxido de titânio foi produzida ao misturar 5 g de ácido poli- hidroxiesteárico (ou polirricinoleato de poliglicerila-3 quando um agente de acoplamento de silano está presente na camada de revestimento) com 45 g de benzoato de C12-C15 alquila, e, então, ao adicionar 50 g de pó de dióxido de titânio à mistura.

A mistura foi passada por um moinho de esferas horizontal operando a 4.500 rpm e contendo esferas de zircônio como meio de trituração por 60 minutos.

A dispersão de partículas de dióxido de titânio foi; (a) diluída entre 15 e 25 g/l ao misturar com miristrato de isopropila.

A amostra diluída foi analisada em um dimensionador de partícula Brookhaven BI-XDC no modo de centrifugação, o diâmetro mediano com base em volume e número, e em distribuições de tamanho de partícula medidos.

As medições foram realizadas em uma velocidade de 1.000 rpm, e os tamanhos de partícula determinados com base no tempo que a partícula leva para sedimentar no detector de acordo com a lei de Stokes (determinado com luz de raios X); e/ou (b) diluída entre 1 e 10 g/l ao misturar com uma solução de benzoato de C12-C15 alquila contendo 3 % em peso de ácido poli-hidroxiesteárico.

A amostra diluída foi transferida para uma cubeta de plástico descartável e analisada em um Malvern Zetasizer Nano ZS.

O instrumento começa inicialmente ao medir um estágio de equilíbrio seguido pela análise da intensidade de luz espalhada a partir da amostra, determinando o volume hidrodinâmico das partículas com base no movimento browniano em suspensão.

O valor médio acumulativo (médio Z) foi calculado através dos métodos de acumulativos descritos em, por exemplo, Koppel, D.E. “Analysis of Macromolecular Polydispersity in Intensity Correlation Spectroscopy: The Method of Cumulants” J.

Chem.

Phys 57 (11), páginas 4814-4820, 1972. O diâmetro médio com base na intensidade, o diâmetro médio com base no número e o diâmetro médio com base em volume (massa) também foram determinados. ii) Uma dispersão aquosa foi produzida ao misturar 6,2 g de caprato de poliglicerila-2, 2,6 g de estearato de sacarose, 2 g de óleo jojoba, 0,6 g de esqualano, 1 g de caprilato de caprilila, 37,4 g de água desmineralizada, e, então, ao adicionar 50 g de pó de dióxido de titânio à mistura.

A dispersão de partículas de dióxido de titânio foi; (a) diluída entre 15 e 25 g/l ao misturar com uma solução aquosa a 0,1 % em peso de isodecet-6). A amostra diluída foi analisada em um dimensionador de partícula Brookhaven Bl-XDC no modo de centrifugação, e o diâmetro mediano com base em volume, o diâmetro mediano com base no número e em distribuições de tamanho de partícula medidos como descrito acima para uma dispersão orgânica; e/ou

(b) diluída entre 1 e 10 g/l ao misturar com água desmineralizada. A amostra diluída foi transferida para uma cubeta de plástico descartável e analisada em um Malvern Zetasizer Nano ZS. O instrumento começa inicialmente ao medir um estágio de equilíbrio seguido pela análise da intensidade de luz espalhada a partir da amostra, determinando o volume hidrodinâmico das partículas com base no movimento browniano em suspensão. O valor médio acumulativo (médio Z), o diâmetro médio com base na intensidade, o diâmetro médio com base no número e o diâmetro médio com base em volume (massa) foram medidos como descrito acima para uma dispersão orgânica. 4) Área de Superfície Específica de BET de Partículas de Dióxido de Titânio

[0113] A área de superfície específica de BET foi medida com o uso de um Micromeritics Gemini VII 2390P. 0,4-0,5 g de pó de dióxido de titânio seco foram introduzidos em tubos de amostra, desgaseificados por 10 minutos sob nitrogênio à temperatura ambiente, antes de serem aquecidos a 200 °C e mantidos a essa temperatura por 3 horas novamente sob nitrogênio. A amostra seca foi imersa em nitrogênio líquido (-196 °C) e uma vez que a amostra foi congelada, a área de superfície específica (SSA) foi analisada com o uso de nitrogênio. 5) Tamanho de Poro de Porosimetria de Mercúrio de Partículas de Dióxido de Titânio

[0114] A distribuição de tamanho de poro foi medida com o uso de um Porosímetro Micromeritics Autopore V. Aproximadamente 0,1 g de pó de dióxido de titânio seco foi pesado no bulbo do penetrômetro. O penetrômetro contendo o dióxido de titânio foi carregado no porosímetro Micromeritics Autopore V e as medições foram executadas entre 2,27 a 413.685 kPa (0,33 a 60.000 psia) durante ciclos de intrusão e extrusão. O diâmetro de poro médio e a área de poro total a 413.344,42 kPa (59.950,54 psia) foram determinados. 6) Alteração na Brancura de Partículas de Dióxido de Titânio i) Uma dispersão de dióxido de titânio orgânica ou aquosa (por exemplo, como descrito em 3) acima) foi revestida na superfície de um cartão preto brilhoso e puxada para baixo com o uso de uma barra K n° 2 para formar um filme de espessura seca de 12 mícrons. Permitiu-se que o filme secasse à temperatura ambiente por 10 minutos e a brancura do revestimento na superfície preta (LF) medida com o uso de um colorímetro Minolta CR300. A alteração na brancura ΔL foi calculada ao subtrair a brancura do substrato (LS) da brancura do revestimento (LF). ii) Uma fórmula de filtro solar (por exemplo, como descrito no Exemplo 3) foi revestida na superfície de um cartão preto brilhoso e puxada para baixo com o uso de uma barra K n° 2 para formar um filme de espessura seca de 12 mícrons. Permitiu-se que o filme secasse à temperatura ambiente por 10 minutos e a brancura do revestimento na superfície preta (LF) medida com o uso de um colorímetro Minolta CR300. A alteração na brancura ΔL foi calculada ao subtrair a brancura do substrato (LS) da brancura do revestimento (Lf). 7) Fator de Proteção Solar e Razão de UVA/UVB

[0115] O Fator de Proteção Solar (SPF) de uma formulação de filtro solar (por exemplo, como descrito no Exemplo 3) foi determinado com o uso do método de Diffey e Robson in vitro, J. Soc. Cosmet. Chem. Volume 40, páginas 127- 133,1989. Esse método também foi usado para identificar a razão de UVA/UVB da formulação de filtro solar determinada ao analisar a área sob a curva de absorção relacionada à porção UVB da curva dividida pela área relacionada à porção UVA da curva. 8) Fatores de Proteção UVA e Comprimento de Onda Crítico

[0116] Os Fatores de Proteção UVA (UVAPFo e UVAPF) de uma formulação de filtro solar (por exemplo, como descrito no Exemplo 3) foram determinados como descrito nas Diretrizes COLIPA "Method for In Vitro Determination of UVA Protection Provided by Sunscreen Products Edição de 2011". Um analisador de transmitância Labsphere UV-2000S UV foi usado. Esse método também foi usado para determinar o comprimento de onda crítico da formulação que indica o comprimento de onda abaixo do qual 90 % da área sob a curva de absorbância reside.

[0117] Uma amostra em branco (transmissão de 100 %) foi produzida ao espalhar 1,30 mg cm-2 (equivalente a 0,0325 g) de glicerina na superfície rugosa de uma placa de metacrilato de polimetila (PMMA) (Helioplates HD6, ex Laboratoire Helios Science Cosmetique). A formulação de filtro solar foi aplicada à superfície rugosa de uma placa de PMMA idêntica em uma concentração de 1,30 mg cm-2 (equivalente a 0,0325 g) como uma série de pequenos pontos distribuídos uniformemente ao longo da superfície da placa. Imediatamente após a aplicação, a formulação foi espalhada sobre toda a superfície da placa com o uso de uma luva de látex.

Permitiu-se que a placa revestida secasse no escuro por 15 minutos.

Imediatamente após a secagem, um total de 9 espectros de transmissão UV (290 a 400 nm) foi registrado para cada placa em diferentes localizações.

Três diferentes placas foram usadas para gerar uma média de 27 leituras dos dados de transmissão UV em cada comprimento de onda.

A radiação UV transmitida através das placas revestidas em cada incremento de 1 nm foi quantificada.

As medições de transmissão individuais obtidas em cada incremento de comprimento de onda foram usadas para calcular um fator de proteção UVA inicial (UVAPFo). Com o uso de um isolador Atlas Suntest CPS+ de xenônio de arco longo, então, a mesma placa tratada com formulação de filtro solar foi exposta a uma única dose UV de exposição ao sol que foi calculada pelo instrumento e relacionada ao UVAPFo, após isso uma segunda série de medições de transmissão foi feita através da amostra.

O mesmo número de medições (isto é, 9x3 placas) foi tomado antes da exposição ao sol simulada.

Novamente, os valores de transmissão são convertidos em valores de absorbância e um fator de proteção UVA pós-exposição (UVAPF) foi calculado. 9) Coeficientes de extinção i) 0,1 g de amostra de uma dispersão de dióxido de titânio líquida orgânica (por exemplo, como descrito em 3) acima) foi diluído com 100 ml de ciclo-hexano.

Então, essa amostra diluída foi diluída ainda com ciclo-hexano na razão de amostra:ciclo-hexano de 1:19. A diluição total foi 1:20.000. ii) 0,1 g de amostra de uma dispersão de dióxido de titânio aquosa (por exemplo, como descrito em 3) acima) foi diluído com 100 ml de água desmineralizada. Então, essa amostra diluída ainda com água desmineralizada na razão de amostra:água desmineralizada de 1:19. A diluição total foi 1:20.000.

[0118] As amostras diluídas produzidas em i) e/ou ii) foram colocadas em um espectrofotômetro (Espectrofotômetro Perkin-Elmer Lambda 650 UV/VIS) com um comprimento de trajetória de 1 cm e a absorbância de UV e luz visível medida. Os coeficientes de extinção foram calculados a partir da equação A=E.c.l, onde A=absorbância, E=coeficiente de extinção em litros por grama por cm, c=concentração em gramas por litro, e l=comprimento de trajetória em cm.

[0119] A invenção é ilustrada pelos exemplos não limitantes a seguir. Exemplos Exemplo 1

[0120] 1 mol de oxicloreto de titânio em solução ácida foi reagido com 3 mols de NaOH em solução aquosa. Após o período de reação inicial, a temperatura foi aumentada até acima de 70 °C, e a agitação continuou. A mistura de reação foi neutralizada através da adição de NaOH aquoso, e permitiu-se o resfriamento abaixo de 70 °C. Após a filtração, a torta de filtro resultante de partículas de dióxido de titânio precursoras foi ainda seca com o uso de um secador rotativo que opera a 6 rpm a 20 % em peso de água. Com uso de um transportador helicoidal, esse material foi alimentado em um calcinador rotativo que opera a 710 °C com um tempo de permanência de 20 minutos. O dióxido de titânio processado foi triturado formando um pó fino com o uso de um moinho de pó seco IKA Werke que opera a 3.250 rpm. O pó foi formado novamente com pasta fluida em água desmineralizada. À pasta fluida resultante, uma solução alcalina de aluminato de sódio foi adicionada, equivalente a 3,5 % em peso de AI2O3 em peso de TiO2, enquanto mantém o pH abaixo de 11. A temperatura foi mantida abaixo de 60 °C durante a adição. Então, a temperatura da pasta fluida foi aumentada até 75 °C, e foram adicionados 4,6 % em peso de estearato de sódio em TiO2 dissolvido em água quente. A pasta fluida foi equilibrada por 45 minutos e neutralizada ao adicionar ácido clorídrico a 20 % em gotas por 15 minutos, antes de ser permitido que a pasta fluida resfriasse a menos de 50 °C. A pasta fluida foi filtrada com o uso de um filtro de Buchner até a condutividade de torta a 100 gdm-3 em água ser <150 µS. A torta de filtro foi seca no forno por 24 horas a 110 °C e triturada formando um pó fino por um moinho de pó seco IKA Werke que opera a 3.250 rpm.

[0121] Uma dispersão foi produzida ao misturar 5,5 g de ácido poli-hidroxiesteárico com 39,5 g de benzoato de C12- C15 alquila, e, então, ao adicionar 55 g de pó de dióxido de titânio calcinado seco produzido acima à mistura. A mistura foi passada por um moinho de esferas horizontal operando a 4.500 rpm e contendo esferas de zircônio como meio de trituração por 60 minutos.

[0122] As partículas de dióxido de titânio precursoras, as partículas de dióxido de titânio calcinadas, as partículas de dióxido de titânio revestidas e dispersão das mesmas foram submetidas aos procedimentos de teste descritos no presente documento e exibiram as propriedades a seguir; 1) Partículas de dióxido de titânio precursoras: Área de superfície específica de BET = 101 m2 g-1 Diâmetro de poro médio de porosimetria de mercúrio = 77,6 nm Área de poro total de porosimetria de mercúrio a 413.344,42 kPa (59.950,54 psia) = 72,6 m2 g-1 Tamanho de cristal médio = 10 nm Comprimento médio = 75 nm Largura média = 15 nm Razão de aspecto média = 5,0:1 2) Partículas de dióxido de titânio calcinadas: Área de superfície específica de BET = 31,9 m2 g-1 Diâmetro de poro médio de porosimetria de mercúrio = 119 nm Área de poro total de porosimetria de mercúrio a 413.344,42 kPa (59.950,54 psia) = 36,7 m2 g-1 Tamanho de cristal médio = 42,4 nm Comprimento médio = 44 nm Largura média = 34 nm Razão de aspecto média = 1,3:1 3) Alteração nas propriedades de partícula de dióxido de titânio na calcinação: Redução na área de superfície específica de BET = 68,4 % Aumento no diâmetro de poro médio de porosimetria de mercúrio = 53,4 % Redução em área de poro total de porosimetria de mercúrio a

413.344,42 kPa (59.950,54 psia) = 49,4 % Aumento em tamanho de cristal médio = 324 % Aumento na largura média = 126,7 % 4) Partículas de dióxido de titânio revestidas:

Área de superfície específica de BET = 28,6 m2g-1. Diâmetro de poro médio de porosimetria de mercúrio = 107,9 nm Área de poro total de porosimetria de mercúrio a 413.344,42 kPa (59.950,54 psia) = 37,9 m2 g-1 5) Dispersão de dióxido de titânio: (a) Tamanho de partícula através de sedimentação; i) D (v,0,5) = 271 nm, ii) D (n,0,5) = 200 nm, (b) Tamanho de partícula através de espalhamento de luz i) média Z = 148 nm ii) Intensidade média = 158 nm (c) Coeficientes de extinção; E524 E308 E360 E(máx) λ E308/E524 E360/E524 (máx) 6,5 65,8 43, 67,4 317 10,1 6,6 1 E360/E308 E524+E360 E524xE360 E308 x (E308 x E360 E360)/E524 0,66 49,6 280,2 2836 436,3 Exemplo 2

[0123] Uma dispersão aquosa foi produzida ao misturar 6,2 g de caprato de poliglicerila-2, 2,6 g de estearato de sacarose, 2 g de óleo de jojoba, 0,6 g de esqualano, 1 g de caprilato de caprilila, 37,4 g de água desmineralizada, e, então, ao adicionar 50 g de pó de dióxido de titânio produzido no Exemplo 1.

[0124] A mistura foi passada por um moinho de esferas horizontal operando a 4.500 rpm e contendo esferas de zircônio como meio de trituração por 60 minutos. A dispersão de dióxido de titânio foi submetida aos procedimentos de teste e exibiram as propriedades a seguir;

Coeficientes de extinção; E524 E308 E360 E(máx) λ E308/E524 E360/E524 (máx) 7,3 65,7 45,4 68,0 319 9,0 6,2 E360/E3 E524+E360 E524xE360 E308 x (E308 x 08 E360 E360)/E524 0,69 52,7 331,4 2983 408,6 Exemplo 3

[0125] A dispersão de dióxido de titânio produzida no Exemplo 1 foi usada para preparar uma formulação de emulsão de filtro solar que tem a composição a seguir; Nome comercial INCI % em p/p Fase A Arlacel™ 165 (ex Estearato de glicerila (e) 6,0 Croda) estearato de PEG-100 Span™ 60 (ex Croda) Estearato de sorbitano 0,5 Tween™ 60 (ex Polissorbato 60 2,7 Croda) Álcool estearílico Álcool estearílico 1,0 Óleo mineral leve Óleo mineral 7,8 Crodamol™ OP (ex Palmitato de etil-hexila 2,5 Croda) DC 200 350 cps Dimeticona 2,0 Unimer U-15 (ex Copolímero de VP/Eicoseno 1,0 Induchem) Dispersão de TiO2 18,2 (55 % de sólidos) produzida no Exemplo 1) Fase B Água Água 53,2 Keltrol RD Goma Xantana 0,1 Propileno glicol Propileno glicol 4,0 Fase C Euxyl K 350 Fenoxietanol (e) 1,0 metilparabeno (e) etilparabeno (e) etil- hexilglicerina (e)

Nome comercial INCI % em p/p propileno glicol Procedimento

1. Keltrol RD foi dispersada em água, e os ingredientes de Fase aquosa A restantes adicionados à mistura que foi aquecida a 65-80 °C.

2. Os ingredientes de Fase oleosa B foram combinados e aquecidos a 75-80 °C.

3. A fase oleosa foi adicionada à fase aquosa com agitação.

4. A mistura foi homogeneizada por 1 minuto.

5. A emulsão resultante foi resfriada à temperatura ambiente com agitação com o conservante de Fase C sendo adicionado abaixo de 40 °C.

[0126] A formulação de filtro solar foi submetida aos procedimentos de teste descritos no presente documento e exibiu as propriedades a seguir; i) SPF = 34 ii) razão de UVA/UVB = 0,684 iii) UVAPF = 13 iv) Comprimento de onda crítico = 379 nm v) ΔL = 13,5 vi) razão de ΔL/SPF = 0,40 Exemplo 4

[0127] 1 mol de oxicloreto de titânio em solução ácida foi reagido com 3 mols de NaOH em solução aquosa. Após o período de reação inicial, a temperatura foi aumentada até acima de 70 °C, e a agitação continuou. A mistura de reação foi neutralizada através da adição de NaOH aquoso, e permitiu-se o resfriamento abaixo de 70 °C. Após a filtração, a torta de filtro resultante de partículas de dióxido de titânio precursoras foi ainda seca com o uso de um leito fluido (a aproximadamente 150 graus por 2 horas) a 5 % em peso de água. Com o uso de um transportador helicoidal, esse material foi alimentado em um calcinador rotativo que opera a 710 °C. O dióxido de titânio processado foi triturado formando um pó fino com o uso de um moinho de pó seco IKA Werke que opera a 3.250 rpm. O pó foi formado novamente com pasta fluida em água desmineralizada. À pasta fluida resultante, uma solução alcalina de aluminato de sódio foi adicionada, equivalente a 3,5 % em peso de AI2O3 em peso de TiO2, enquanto mantém o pH abaixo de 11. A temperatura foi mantida abaixo de 60 °C durante a adição. Então, a temperatura da pasta fluida foi aumentada até 75 °C, e foram adicionados 4,6 % em peso de estearato de sódio em TiO2 dissolvido em água quente. A pasta fluida foi equilibrada por 45 minutos e neutralizada ao adicionar ácido clorídrico a 20 % em gotas por 15 minutos, antes de ser permitido que a pasta fluida resfriasse a menos de 50 °C. A pasta fluida foi filtrada com o uso de um filtro de Buchner até a condutividade de torta a 100 gdm-3 em água ser <150 µS. A torta de filtro foi seca no forno por 24 horas a 110 °C e triturada formando um pó fino por um moinho de pó seco IKA Werke que opera a 3.250 rpm.

[0128] Uma dispersão foi produzida ao misturar 5 g de ácido poli-hidroxiesteárico com 45 g de benzoato de C12-C15 alquila, e, então, ao adicionar 50 g de pó de dióxido de titânio calcinado seco produzido acima à mistura. A mistura foi passada por um moinho de esferas horizontal operando a

4.500 rpm e contendo esferas de zircônio como meio de trituração por 60 minutos.

[0129] A dispersão de dióxido de titânio foi submetida aos procedimentos de teste e exibiram as propriedades a seguir; (a) Tamanho de partícula através de sedimentação; iii) D (v,0,5) = 196 nm, iv) D (n,0,5) = 137 nm, (b) Tamanho de partícula através de espalhamento de luz i) média Z = 182 nm ii) Intensidade média = 203 nm (c) Coeficientes de extinção; E52 E308 E360 E(máx λ E308/E52 E360/E5 4 ) (máx) 4 24 6, 57, 36, 59,7 317 9,5 6,1 0 1 8 E360/E3 E524+E360 E524xE360 E308 x (E308 x 08 E360 E360)/E524 0,64 42,8 220,8 2101 350,2

[0130] Os exemplos acima ilustram as propriedades aprimoradas de partículas de dióxido de titânio, o método de produção das mesmas, a dispersão de dióxido de titânio e/ou o produto de filtro solar de acordo com a presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Partículas de dióxido de titânio caracterizadas por compreenderem um diâmetro de partícula mediano com base em volume D(v,0,5) maior que 175 nm e um valor de (E308 x E360)/E524 maior que 300 l/g/cm.

2. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadas por compreenderem (i) um diâmetro de partícula mediano com base no número D(n,0,5) maior que 100 nm, e/ou (ii) um tamanho de partícula médio Z maior que 80 e/ou (iii) um tamanho de partícula médio de intensidade maior que 90 nm.

3. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizadas por compreenderem uma razão de aspecto média de 1,05 a 1,55:1.

4. Partículas de dióxido de titânio caracterizadas por compreenderem (i) um tamanho de cristal médio de 30,0 a 51,0 nm, e/ou (ii) uma razão de aspecto média de 1,05 a 1,55:1.

5. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com a reivindicação 4, caracterizadas por compreenderem uma largura média de 22,0 a 46,0 nm.

6. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadas por compreenderem (i) um tamanho de cristal médio de 30,0 a 51,0 nm, e/ou (ii) uma largura média de 22,0 a 46,0 nm.

7. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadas por compreenderem um valor de (E308 x E360)/E524 maior que ou igual a 320 l/g/cm.

8. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadas por compreenderem um tamanho de cristal médio de 37,0 a 47,0 nm.

9. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadas por compreenderem uma área de superfície específica de BET de 15 a 43 m2 g-1.

10. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadas por compreenderem (i) uma área de poro total de porosimetria de mercúrio a 413.344,42 kPa (59.950,54 psia) de 22 a 55 m2 g-1, e/ou (ii) um diâmetro de poro médio de porosimetria de mercúrio de 65 a 150 nm.

11. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadas por compreenderem um valor de E308 x E360 maior que 1800 (l/g/cm)2 e menor que 3500 (l/g/cm)2.

12. Partículas de dióxido de titânio caracterizadas por compreenderem (i) um valor de (E308 x E360)/E524 maior que ou igual a 320 l/g/cm, e opcionalmente (ii) um E524 menor que ou igual a 7,5 l/g/cm, e/ou um valor de E308 x E360 maior que 2100 (l/g/cm)2.

13. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadas por compreenderem um valor de (E308 x E360)/E524 de 320 a menor que 650 l/g/cm.

14. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadas por compreenderem pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em (i) um E524 de 5,2 a 7,5 l/g/cm, (ii) um E360 de 32 a 50 l/g/cm, (iii) um E308 maior que 45 l/g/cm, e (iv) um valor de E308 x E360 maior que 1800 a 3300 (l/g/cm)2.

15. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com a reivindicação 14, caracterizadas por compreenderem pelo menos dois selecionados a partir do grupo que consiste em (i), (ii), (iii) e (iv).

16. Partículas de dióxido de titânio, de acordo com a reivindicação 15, caracterizadas por compreenderem todos de (i), (ii), (iii) e (iv).

17. Dispersão caracterizada por compreender um meio de dispersão e partículas de dióxido de titânio conforme definidas em qualquer uma das reivindicações anteriores.

18. Produto de filtro solar caracterizado por compreender partículas de dióxido de titânio conforme definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 16 e/ou uma dispersão conforme definida na reivindicação 17.

19. Método de produção de partículas de dióxido de titânio caracterizado por compreender (i) formar partículas de dióxido de titânio precursoras que têm uma razão de aspecto média de 3,0 a 7,0:1, (ii) calcinar as partículas precursoras para produzir partículas de dióxido de titânio calcinadas que têm um tamanho de cristal médio de 30,0 a 51,0 nm e/ou uma razão de aspecto média de 1,05 a 1,55:1, e, opcionalmente, (iii) aplicar um revestimento inorgânico e/ou orgânico às partículas de dióxido de titânio calcinadas.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que (i) a razão de aspecto média das partículas calcinadas é 1,15 a 1,45:1, e/ou (ii) o tamanho de cristal médio das partículas calcinadas é 37,0 a 47,0 nm.

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 e 20, caracterizado pelo fato de que as partículas de dióxido de titânio calcinadas compreendem (i) um E524 menor que ou igual a 7,5 l/g/cm, e/ou (ii) um valor de E308 x E360 maior que 1800 (l/g/cm)2.

22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 21, caracterizado pelo fato de que as partículas de dióxido de titânio calcinadas compreendem pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em (i) um E524 de 4,7 a 7,5 l/g/cm, (ii) um E360 de 32 a 50 l/g/cm, (iii) um E308 maior que 45 l/g/cm, e (iv) um valor de E308 x E360 maior que 1800 a 3300 (l/g/cm)2.

23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 22, caracterizado pelo fato de que, na calcinação (i), a largura média das partículas de dióxido de titânio é aumentada em 60 a 200 %, e/ou (ii) a área de superfície específica de BET é reduzida em 35 a 95 % e/ou (iii) o tamanho de cristal é aumentado em 200 a 400 %.

24. Método de aquecimento de partículas de dióxido de titânio precursoras a uma temperatura maior que 400 °C caracterizado por ser para produzir partículas de dióxido de titânio calcinadas em que (i) a largura média das partículas de dióxido de titânio é aumentada em 60 a 200 %, e/ou (ii) a área de superfície específica de BET é reduzida em 35 a 95 %, e/ou (iii) o tamanho de cristal médio é aumentado em 200 a 400 %.

25. Partículas de dióxido de titânio caracterizadas por serem obteníveis através de um processo que compreende (i) formar partículas de dióxido de titânio precursoras que têm uma razão de aspecto média de 3,0 a 7,0:1, (ii) calcinar as partículas precursoras para produzir partículas de dióxido de titânio calcinadas, e, opcionalmente, (iii) aplicar um revestimento inorgânico e/ou orgânico às partículas de dióxido de titânio calcinadas, em que as partículas de dióxido de titânio têm um E524 menor que ou igual a 7,5 l/g/cm e um valor de (E308 x E360)/E524 maior que ou igual a 320 l/g/cm.

26. Uso de calcinação caracterizado por ser para aprimorar as propriedades de absorção de UV de partículas de dióxido de titânio em que as partículas calcinadas compreendem um valor de (E308 x E360)/E524 maior que ou igual a 320 l/g/cm.

27. Uso, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que as partículas calcinadas compreendem pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em (i) um E524 de 4,7 a 7,5 l/g/cm, (ii) um E360 maior que 27 l/g/cm, (iii) um E308 maior que 45 l/g/cm, e (iv) um valor de E308 x E360 maior que 1800 (l/g/cm)2.

28. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 e 27, caracterizado pelo fato de que a calcinação é executada em um calcinador rotativo.