ES2225366T3 - Particulas de oxido metalico recubiertas con dioxido de silicio. - Google Patents
Particulas de oxido metalico recubiertas con dioxido de silicio.Info
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Abstract
Partícula de óxido recubierta, compuesta por un núcleo de un óxido metálico y una cubierta de dióxido de silicio que rodea al núcleo, caracterizada porque muestra ausencia de un punto final en la absorción de ftalato dibutílico, una actividad foto-catalítica, determinada por la oxidación de 2-propanol en acetona, menor que 0, 20 u 10- 3 molukg-1umin-1, una superficie BET, determinada según DIN 66131, entre 5 y 600 m2/g, un tamaño de partícula primario entre 2 y 100 nm y un tamaño de partícula secundario entre 0, 05 y 50 m, y un espesor de capa de la cubierta de dióxido de silicio entre 0, 5 y 25 nm, en la que los óxidos metálicos comprenden dióxido de titanio, óxido de cinc, óxido de circonio, óxido de hierro, óxido de cerio y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos entre sí, y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos con óxido de aluminio, y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos con dióxido de silicio.
Description
Partículas de óxido metálico recubiertas con
dióxido de silicio.
La invención se refiere a partículas de óxido
metálico recubiertas con dióxido de silicio, a un procedimiento para
su preparación y a su uso.
Óxidos metálicos tales como dióxido de titanio u
óxido de cinc encuentran una extensa aplicación en agentes de
protección solar. Su acción se basa, esencialmente, en la reflexión,
dispersión y absorción de la radiación UV perjudicial y depende,
fundamentalmente, del tamaño de partícula primario de los óxidos
metálicos.
Un inconveniente de óxidos metálicos tales como
dióxido de titanio u óxido de cinc es su actividad
foto-catalítica, a través de la cual se desencadenan
reacciones que pueden dar lugar a alteraciones de los componentes
del agente de protección solar.
Se intenta reducir la actividad
foto-catalítica de estos óxidos metálicos sin
disminuir sus propiedades protectoras contra UV, recubriéndolos, por
ejemplo, con una cubierta.
El documento
EP-A-0988 853 describe partículas de
óxidos metálicos recubiertos con dióxido de silicio, así como su
preparación y uso como componente en agentes de protección solar. El
inconveniente, en este caso, es que estas partículas de óxido
metálico recubiertas tienen una baja funcionalidad superficial y un
elevado grado de entrecrecimiento de las partículas. De este modo,
se dificulta la incorporación de las partículas en una formulación
cosmética y, por otra parte, su estabilidad resulta limitada por la
sedimentación. Adicionalmente, también es un inconveniente el hecho
de que en la elaboración de estas partículas es obligatorio el uso
de un disolvente, además de agua, para que se pueda formar una
cubierta. Según el documento EP-A-0
988 853, estos disolventes, preferentemente miscibles con agua,
provocan además de requisitos técnicos de seguridad más estrictos,
un mayor gasto económico para separar nuevamente los disolventes del
agua tras la reacción y/o desecharlos. Por último, según el
documento EP-A-0988853, sólo se
pueden usar tetra-alcoxisilanos, excluyéndose
explícitamente, por ejemplo, los silanos sustituidos con
halógenos.
Existía, por lo tanto, la misión de proporcionar
partículas de óxidos metálicos recubiertas que obviasen los
inconvenientes del estado de la técnica. En particular, deben
permitir su sencilla incorporación a formulaciones cosméticas, ser
estables en las mismas y tener una reducida actividad
foto-catalítica.
Una misión adicional es proporcionar un
procedimiento capaz de obviar los inconvenientes del estado de la
técnica, evitándose en especial el uso de disolventes orgánicos y la
limitación de los componentes relativos a los precursores del
dióxido de silicio a sólo una clase de compuestos.
Objetos de la invención son partículas de óxido
recubiertas, compuestas por un núcleo de un óxido metálico y una
cubierta de dióxido de silicio que recubre el núcleo, que se
distingue porque las partículas de óxido tienen una estructura
inferior, definida por la ausencia de un punto final en la absorción
de ftalato dibutílico.
Por estructura se entiende el grado de
entrecrecimiento de las partículas, que se puede medir por la
absorción de DBP (absorción de ftalato dibutílico). La estructura
inferior se manifiesta en que no se detecta ningún punto final en la
absorción de DBP y significa un reducido grado de entrecrecimiento
de las partículas. En la absorción de DBP se mide la transducción de
fuerza, o del par (en Nm), de la paleta rotatoria del dispositivo de
medición de DBP con la adición de cantidades definidas de DBP,
comparable a una titulación. En este caso, se obtiene para óxidos
metálicos (por ejemplo, dióxido de titanio o dióxido de silicio,
Fig. 1A) un máximo fuertemente destacado, con un consiguiente
descenso tras la adición determinada de DBP. En las partículas según
la invención no se detecta un máximo con consiguiente descenso, de
forma que en el dispositivo no se puede establecer un punto final
(Fig. 1B).
La estructura inferior de las partículas según la
invención se detecta también mediante el espectro de MET
(= TEM = microscopia electrónica de trasmisión) (Fig. 2A). Las partículas elaboradas según el documento EP-A-988 853 muestran una agregación claramente más intensa (Fig. 2B).
(= TEM = microscopia electrónica de trasmisión) (Fig. 2A). Las partículas elaboradas según el documento EP-A-988 853 muestran una agregación claramente más intensa (Fig. 2B).
Las partículas según la invención tienen,
preferentemente, una actividad foto-catalítica menor
que 0,20\cdot 10^{-3} mol kg^{-1} \cdotmin^{-1}. La
actividad se determina por la oxidación de
2-propanol en acetona por la irradiación con luz UV.
El resultado se expresa como velocidad de formación de la acetona en
forma de una constante de velocidad. La base de la medición es el
método publicado por Robert Rudham en "The Chemistry of Physical
Sunscreen Materials" (Análisis derivado de una presentación
realizada en el Taller de Trabajo de la FDA sobre la
foto-química y foto-biología de las
pantallas solares, Washington, 19-20 de septiembre,
1996). Gracias a esta baja actividad
foto-catalítica, las partículas de óxido según la
invención se pueden utilizar de manera ideal en agentes de
protección solar.
La superficie BET, determinada según DIN 66131,
de las partículas según la invención puede variar dentro de un
amplio intervalo entre 5 y 600 m^{2}/g. Habitualmente, la
superficie BET de las partículas según la invención se encuentra por
encima de los núcleos subyacentes. En caso de variación de las
condiciones de elaboración, sin embargo, puede ser eventualmente
menor que la de los núcleos utilizados. Preferentemente, no
obstante, la superficie BET de las partículas según la invención es
mayor que la de los núcleos subyacentes.
El tamaño de partícula primario de las partículas
de óxido recubiertas puede estar comprendido entre 2 y 100 nm,
preferentemente, entre 5 y 50 nm, y el tamaño de partícula
secundario puede encontrarse entre 0,05 y 50 \mum,
preferentemente, entre 0,1 y 1 \mum. Dentro de estos intervalos,
las partículas según la invención muestran, con su uso en agentes de
protección solar, una protección contra UV suficiente y una
sensación agradable sobre la piel tras su aplicación.
La determinación de estos tamaños de partícula
tiene lugar según DIN 53206.
El espesor de capa de la cubierta de dióxido de
silicio se puede variar entre 0,5 y 25 nm. En este intervalo, las
partículas muestran una absorción, reflexión y dispersión
suficientemente altas de UV.
Óxidos metálicos pueden ser dióxido de titanio,
óxido de cinc, óxido de circonio, óxido de hierro, óxido de cerio
y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos entre sí, y/o mezclas
químicas de estos óxidos metálicos con óxido de aluminio, y/o
mezclas químicas de estos óxidos metálicos con dióxido de silicio.
El origen de los óxidos metálicos no está limitado. De este modo, se
pueden utilizar óxidos metálicos procedentes de un proceso pirógeno,
de un proceso sol-gel, de plasma, de precipitación,
de un procedimiento hidrotérmico o de un procedimiento de Bergmann,
así como de combinaciones de los procedimientos anteriormente
mencionados.
Óxidos metálicos especialmente preferidos son los
óxidos metálicos pirógenos dióxido de titanio, óxido de cinc, óxido
de hierro, óxido de cerio, óxido de circonio y/o mezclas químicas de
estos óxidos metálicos entre sí, y/o mezclas químicas de estos
óxidos metálicos con óxido de aluminio, y/o mezclas químicas de
estos óxidos metálicos con dióxido de silicio.
Por mezclas químicas de óxidos pirógenos se deben
entender, por ejemplo, aquellas en las que un componente se aplica
por medio de un aerosol en el proceso pirógeno, como se describe en
el documento EP-B-0 850 876.
Asimismo, se pueden evaporar simultáneamente los dos componentes, e
introducirlos en la cámara de mezcla de un dispositivo de combustión
como el que se utiliza para la generación de óxidos pirógenos, como
se describe, por ejemplo, en el documento
EP-A-609 533 para el óxido de mezcla
de titanio-silicio y el óxido de mezcla de
titanio-aluminio, o en el documento
EP-A-1 048 617 para el óxido de
mezcla de silicio-aluminio. También se puede
recubrir o recubrir parcialmente un óxido metálico pirógeno con un
óxido metálico adicional, aplicado en un proceso no pirógeno sobre
el óxido metálico pirógeno.
Un objeto adicional de la invención es un
procedimiento para la elaboración de las partículas de óxido según
la invención. En el mismo, se agrega con agitación una base disuelta
en agua a una dispersión compuesta por 1-80% en peso
de un óxido metálico, por lo menos un compuesto del tipo
X_{n}Si(OR)_{4-n}, en el que la
relación molar de
X_{n}
Si(OR)_{4-n}/óxido metálico se encuentra, dependiendo del espesor de capa de la cubierta de dióxido de silicio, entre 0,1 y 25, y agua, se separa el producto de reacción, eventualmente se lava y se seca.
Si(OR)_{4-n}/óxido metálico se encuentra, dependiendo del espesor de capa de la cubierta de dióxido de silicio, entre 0,1 y 25, y agua, se separa el producto de reacción, eventualmente se lava y se seca.
La separación del producto de reacción puede
llevarse a cabo por filtración o centrifugación. Se le puede lavar
con agua, in disolvente orgánico o mezclas de agua con disolventes
orgánicos, prefiriéndose en el contexto de la invención el uso de
agua.
Las partículas según la invención se pueden secar
de acuerdo con métodos conocidos por el experto en la técnica. En la
obra Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. B2,
Unit Operations 1, páginas 4.2 hasta 4.35, 5ª edición se ofrece una
recopilación de diversos procedimientos de secado.
Se pueden añadir, subsiguientemente, otras etapas
de procedimiento tales como, por ejemplo, calcinación, trituración,
granulación o una dispersión en medios líquidos adecuados.
La temperatura a la que se lleva a cabo la
reacción no es crítica, en tanto en cuanto el medio de reacción sea
líquido. Se prefiere una temperatura de reacción de 15 a 30ºC.
La cantidad de base necesaria puede variar dentro
de un amplio intervalo de 0,1 hasta 30% en peso, referida al medio
de reacción total. Se ha encontrado que es especialmente ventajosa
una concentración de base de 1 a 5% en peso, puesto que con una
cantidad de base más reducida se produce una rápida formación de
partículas de óxido según la invención.
Como bases se pueden utilizar amoniaco,
hidróxidos tales como hidróxido sódico, hidróxido de potasio o
hidróxido de tetra-alquilamonio, carbonatos tales
como carbonato de amonio, hidrógeno-carbonato de
amonio, carbonato sódico o hidrógeno-carbonato
sódico, bases orgánicas tales como aminas, piridinas, anilinas,
guanidina, sales de amonio de ácidos carboxílicos tales como
formiato de amonio, acetato de amonio, sales de
alquil-amonio de ácidos carboxílicos tales como
formiato de mono-metilamina, formiato de
dimetil-amina y sus mezclas.
Se prefieren de manera especial amoniaco,
carbonato de amonio, hidrógeno-carbonato de amonio,
formiato de amonio, acetato de amonio, carbonato sódico e
hidrógeno-carbonato sódico, y mezclas de dos o más
de los citados compuestos.
Además de las bases, se pueden utilizar también
ácidos inorgánicos tales como, por ejemplo, ácido clorhídrico, ácido
sulfúrico o ácido fosfórico, y ácidos orgánicos tales como ácido
fórmico o acético, para liberar dióxido de silicio a partir de la
fuente de dióxido de silicio.
Óxidos metálicos pueden ser dióxido de titanio,
óxido de cinc, óxido de circonio, óxido de hierro, óxido de cerio,
y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos entre sí, y/o mezclas
químicas de estos óxidos metálicos con óxido de aluminio, y/o
mezclas químicas de estos óxidos metálicos con dióxido de silicio.
El origen de los óxidos metálicos no está limitado. De este modo, se
pueden utilizar óxidos metálicos procedentes de un proceso pirógeno,
un proceso sol-gel, de plasma o de precipitación, de
un procedimiento hidrotérmico o del procedimiento de Bergmann, o de
combinaciones de los mencionados procedimientos.
Óxidos metálicos especialmente preferidos son los
óxidos metálicos pirógenos dióxido de titanio, óxido de cinc, óxido
de hierro, óxido de cerio, óxido de circonio, y/o mezclas químicas
de estos óxidos metálicos entre sí, y/o mezclas químicas de estos
óxidos metálicos con óxido de aluminio, y/o mezclas químicas de
estos óxidos metálicos con dióxido de silicio, en las que al menos
un óxido metálico es de origen pirógeno.
Como compuestos del tipo
X_{n}Si(OR)_{4-n} se utilizan,
preferentemente, aquellos en los que pueden ser X = halógeno o H, R
= H o un resto alquilo de cadena lineal o ramificada con 1 hasta 8
átomos C, y n = 0-4, siendo R diferente de H para n
= 4. Se prefieren especialmente los
tetra-alcoxisilanos y/o sus oligómeros.
La ventaja del procedimiento según la invención
es que se puede renunciar al uso de disolventes orgánicos. Al
contrario que el procedimiento descrito en el documento
EP-A-0 988 853, en el que es
obligatorio el uso de un disolvente orgánico para la formación de la
cubierta, en el procedimiento según la invención se obtienen, en una
reacción rápida, partículas con una cubierta completa. Asimismo, se
ha demostrado que las partículas obtenidas de esta forma son
homogéneas, es decir, sólo se detectan las partículas según la
invención. No se detectaron partículas compuestas exclusivamente por
dióxido de silicio, generadas por el entrecrecimiento de partículas
de SiO_{2} finas, formadas durante la hidrólisis de la fuente de
dióxido de silicio. Aparentemente, los óxidos metálicos utilizados
según la invención poseen una elevada afinidad por la fuente de
dióxido de silicio.
Las partículas según la invención muestran una
estructura inferior y, por consiguiente, se pueden incorporar
fácilmente en formulaciones cosméticas que son estables frente a la
sedimentación.
Objetos adicionales de la invención son agentes
de protección solar que contienen partículas de óxido según la
invención en una proporción de 0,01 hasta 25% en peso. Además, el
agente de protección solar se puede utilizar en mezclas con
pigmentos inorgánicos conocidos que absorben UV y/o filtros UV
químicos.
Como pigmentos absorbentes de UV conocidos se
toman en consideración dióxidos de titanio, óxidos de cinc, óxidos
de aluminio, óxidos de hierro, dióxido de silicio, silicatos, óxidos
de cerio, óxidos de circonio, sulfato de bario o mezclas de los
mismos.
Como filtros químicos de UV se toman en
consideración todos los filtros de UVA y UVB solubles en agua o en
aceite conocidos por el experto en la técnica, de los cuales se
pueden mencionar de manera no limitante, por ejemplo, derivados del
ácido sulfónico de benzofenonas y benzoimidazoles, derivados del
dibenzoilo-metano,
benzoiliden-canfor y sus derivados, derivados del
ácido cinámico y sus ésteres, o ésteres del ácido salicílico.
Los agentes de protección solar pueden contener,
adicionalmente, disolventes conocidos por el experto en la técnica
tales como agua, alcoholes mono o polivalentes, aceites cosméticos,
emulsionantes, estabilizadores, reguladores de la consistencia tales
como carbómeros, derivados de celulosa, goma xantana, ceras,
arcillas, ácidos silícicos pirógenos y otras sustancias habituales
en cosmética tales como vitaminas, antioxidantes, conservantes,
colorantes y perfumes.
De forma típica, el agente de protección solar se
puede presentar como emulsión (aceite en agua, agua en aceite o
múltiple), gel acuoso o hidro-alcohólico u gel
oleoso, estando disponible en forma de lociones, cremas, aerosoles
de leche, espumas, como barra o en otras formas habituales.
La preparación general de agentes de protección
solar se describe, adicionalmente, en A. Domsch, "Die
kosmetische Präparate", edición para la industria química
(recopilador H. Ziolkowsky), 4ª edición, 1992, o en N.J. Lowe y N.A.
Shaat, Sunscreens, Development, Evaluation and Regulatory
Aspects, Marcel Dekker Inc., 1990.
Un objeto adicional de la invención es el uso de
las partículas de óxido según la invención en forma de filtros UV,
para la elaboración de dispersiones y uso para el pulido
químico-mecánico.
Los Ejemplos 1 a 6 se llevan a cabo de acuerdo
con el procedimiento según la invención. Los Ejemplos comparativos 1
a 3, por el contrario, se efectúan en presencia de un disolvente
orgánico, etanol. Todos los Ejemplos contemplan una fase de secado
del producto, tras la filtración, a temperatura ambiente. Como base
se utiliza una solución acuosa de amoniaco al 29% en peso.
Los datos analíticos se encuentran en la Tabla
siguiente a los Ejemplos.
La composición de núcleo y cubierta se establece
por análisis cuantitativo de fluorescencia de rayos X, y el espesor
de la capa de la cubierta se obtiene por el espectro de MET. La
superficie BET se determina según DIN 66131 y el volumen de poro de
las partículas, según DIN 66134. El espesor de los grupos hidroxilo
se determina de acuerdo con el método publicado por J. Mathias y G.
Wannemacher en "Journal of Colloid and Interface
Science", 125 (1998).
La absorción de ftalato dibutílico se mide con un
dispositivo RHEOCORD 90 de la Cía. Haake, Karlsruhe (Alemania). Para
ello, se introducen 16 g de los óxidos metálicos, con una precisión
de 0,001 g, en una cámara amasadora, ésta se cierra con una tapa y
se alimenta ftalato dibutílico a través de una perforación en la
tapa, con una velocidad de dosificación predeterminada de 0,0667
ml/s. La amasadora se pone en funcionamiento con un número de
revoluciones del motor de 125 revoluciones por minuto. Después de
alcanzar el máximo de par, se desconectan automáticamente la
amasadora y la dosificación de DBP. A partir del consumo de DBP y la
cantidad pesada de partículas se calcula la absorción de DBP según
la siguiente ecuación:
índice de DBP (ml/100 g) = (Consumo
de DBP en ml / peso de partículas en g) x
100.
Fig. 1A muestra el comportamiento típico de los
óxidos pirógenos con un máximo fuertemente marcado, con un
subsiguiente descenso, con una adición determinada de DBP.
Fig. 1B muestra el comportamiento de las
partículas según la invención. No se detecta incremento alguno del
par con el subsiguiente descenso tras una adición determinada de
DBP. El dispositivo de DBP no detecta ningún punto final.
Fig. 2A muestra el espectro de MET de las
partículas según la invención de acuerdo con el Ejemplo 1; Fig. 2B
muestra, con la misma ampliación, el espectro de MET de las
partículas, preparadas según el Ejemplo comparativo1. Fig. 2A
muestra un grado de entrecrecimiento claramente menor de las
partículas según la invención.
En la determinación de la actividad
foto-catalítica, se suspende la muestra a analizar
en 2-propanol y se irradia durante 1 h con luz UV. A
continuación, se mide la concentración de acetona formada.
Aprox. 250 mg (precisión 0,1 mg) de las
partículas obtenidas de los Ejemplos y Ejemplos comparativos se
suspenden con ayuda de un agitador Ultra-Turrax en
350 ml (275,1 g) de 2-propanol. Esta suspensión se
lleva por medio de una bomba y a través de un sistema de
refrigeración templado a 24ºC, a un fotorreactor de vidrio,
previamente enjuagado con oxígeno, con una fuente de
irradiación.
Como fuente de irradiación se utiliza, por
ejemplo, una lámpara de inmersión de presión media de Hg del tipo
TQ718 (Heraeus), con una potencia de 500 vatios. Un tubo de
protección de vidrio de boro-silicato limita la
irradiación emitida a longitudes de onda > 300 nm. La fuente de
irradiación está rodeada por fuera por un tubo de refrigeración por
el que circula agua.
Se alimenta oxígeno al reactor a través de un
indicador volumétrico. La reacción se inicia con la conexión de la
fuente de irradiación. Al final de la reacción, se extrae de
inmediato una pequeña cantidad de suspensión, se filtra y se analiza
mediante cromatografía gaseosa.
Se dispersan 100 g de dióxido de titanio pirógeno
(P25 de Degussa) en 1 l de agua. A esta solución se agregan 100 ml
de tetra-etoxisilano. Esta mezcla se agita durante
15 min y, a continuación, tiene lugar la adición de 30 ml de
amoniaco. Después de agitar durante 2-4 h a 25ºC, el
producto se separa por filtración y se seca.
Se dispersan 100 g de dióxido de titanio pirógeno
(P25 de Degussa) en 1 l de agua. A esta solución se agregan 200 ml
de tetra-etoxisilano. Esta mezcla se agita durante
15 min y, a continuación, tiene lugar la adición de 30 ml de
amoniaco. Después de agitar durante 2-4 h a 25ºC el
producto se separa por filtración y se seca.
Se dispersan 100 g de dióxido de titanio pirógeno
(P25 de Degussa) en 1 l de agua. A esta solución se agregan 100 ml
de tetra-metoxisilano. Esta mezcla se agita durante
15 min y, a continuación, tiene lugar la adición de 30 ml de
amoniaco. Después de agitar durante 2-4 h a 25ºC el
producto se separa por filtración y se seca.
Se dispersan 100 g de dióxido de titanio pirógeno
(P25 de Degussa) en 1 l de agua. A esta solución se agregan 1000 ml
de tetra-etoxisilano. Esta mezcla se agita durante
15 min y, a continuación, tiene lugar la adición de 30 ml de
amoniaco. Después de agitar durante 2-4 h a 25ºC el
producto se separa por filtración y se seca.
Se dispersan 100 g de dióxido de titanio pirógeno
con una superficie BET de 100 m^{2}/g en 1 l de agua. A esta
solución se agregan 200 ml de tetra-etoxisilano.
Esta mezcla se agita durante 15 min y, a continuación, tiene lugar
la adición de 30 ml de amoniaco. Después de agitar durante
2-4 h a 25ºC el producto se separa por filtración y
se seca.
Se dispersan 100 g de dióxido de titanio
pirógeno, enriquecido con 0,2% de Al_{2}O_{3} (preparado según
el documento DE-A-196 50 500) en 1 l
de agua. A esta solución se agregan 200 ml de
tetra-etoxisilano. Esta mezcla se agita durante 15
min y, a continuación, tiene lugar la adición de 30 ml de amoniaco.
Después de agitar durante 2-4 h a 25ºC el producto
se separa por filtración y se seca.
Ejemplo comparativo
1
Se dispersan 100 g de dióxido de titanio pirógeno
(P25 de Degussa) en 1,5 l de etanol y 100 ml de agua. A esta
solución se agregan 50 ml de amoniaco. A continuación, se agregan,
gota a gota, lentamente, y durante un espacio de tiempo de 1 h, 100
ml de tetra-etoxisilano en 200 ml de etanol. Después
de 12 h, el producto se separa por filtración y se seca.
Ejemplo comparativo
2
Se mezclan 400 ml de agua, 1388 ml de etanol y 87
ml de amoniaco y, seguidamente, se dispersan 105 g de dióxido de
titanio en su interior. A esta solución se agregan durante un
espacio de tiempo de 6 h, 193 ml de
tetra-etoxisilano en 24 ml de agua y 156 ml de
etanol. La solución se envejece aún durante 12 h a 25ºC. El producto
se separa por filtración y se seca.
Ejemplo comparativo
3
Se mezclan 106 ml de agua, 480 ml de etanol y 20
ml de amoniaco y, a continuación, se dispersan en su interior 28 g
de dióxido de titanio. A esta solución se agregan, durante un
espacio de tiempo de 2 h, 105 ml de
tetra-etoxisilano en 39,5 ml de agua y 65,5 ml de
etanol. La solución se continúa envejeciendo durante 12 h a 20ºC. El
producto se recupera, seguidamente, por filtración y se seca.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Con la fórmula siguiente se preparó, de acuerdo
con el Ejemplo 2, un agente de protección solar con 4% en peso de
partículas según la invención.
La fase A se calienta en una mezcladora a 70ºC.
Después de la fusión sobre una placa calentadora magnética a 80ºC,
se agrega la fase B a la fase A. La fase C se agita con aprox. 300
rpm y se incorpora, al vacío, a la fase oleosa. La fase D se
calienta también a 70ºC y se agrega, al vacío, a la mezcla de
A-C.
Claims (7)
1. Partícula de óxido recubierta, compuesta por
un núcleo de un óxido metálico y una cubierta de dióxido de silicio
que rodea al núcleo, caracterizada porque muestra ausencia de
un punto final en la absorción de ftalato dibutílico, una actividad
foto-catalítica, determinada por la oxidación de
2-propanol en acetona, menor que 0,20 \cdot
10^{-3} mol\cdotkg^{-1} \cdot
min^{-1}, una superficie BET, determinada según DIN 66131, entre 5 y 600 m^{2}/g, un tamaño de partícula primario entre 2 y 100 nm y un tamaño de partícula secundario entre 0,05 y 50 \mum, y un espesor de capa de la cubierta de dióxido de silicio entre 0,5 y 25 nm, en la que los óxidos metálicos comprenden dióxido de titanio, óxido de cinc, óxido de circonio, óxido de hierro, óxido de cerio y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos entre sí, y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos con óxido de aluminio, y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos con dióxido de silicio.
min^{-1}, una superficie BET, determinada según DIN 66131, entre 5 y 600 m^{2}/g, un tamaño de partícula primario entre 2 y 100 nm y un tamaño de partícula secundario entre 0,05 y 50 \mum, y un espesor de capa de la cubierta de dióxido de silicio entre 0,5 y 25 nm, en la que los óxidos metálicos comprenden dióxido de titanio, óxido de cinc, óxido de circonio, óxido de hierro, óxido de cerio y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos entre sí, y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos con óxido de aluminio, y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos con dióxido de silicio.
2. Partícula de óxido según la reivindicación 1,
caracterizada porque los óxidos metálicos comprenden dióxido
de titanio pirógeno, óxido de cinc pirógeno, óxido de circonio
pirógeno, óxido de hierro pirógeno, óxido de cerio pirógeno, y/o
mezclas químicas de estos óxidos metálicos entre sí, y/o mezclas
químicas de estos óxidos metálicos con óxido de aluminio, y/o
mezclas químicas de estos óxidos metálicos con dióxido de silicio,
en donde en las mezclas al menos un óxido metálico es de origen
pirógeno.
3. Procedimiento para la elaboración de las
partículas de óxido según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque se agrega, con agitación, una base
disuelta en agua a una dispersión compuesta por 1 a 80% en peso de
un óxido metálico, al menos un compuesto del tipo
X_{n}Si(OR)_{4-n}, en donde la
relación molar de
X_{n}Si(OR)_{4-n}/óxido metálico
se encuentra, dependiendo del espesor de capa de la cubierta de
dióxido de silicio, entre 0,1 y 25, y agua, se separa el producto de
reacción, eventualmente se lava y se seca, y en donde los compuestos
del tipo X_{n}Si(OR)_{4-n} son
aquellos en los que X = halógeno, R = H o un resto alquilo de cadena
lineal o ramificada con 1 hasta 8 átomos C y n = 0 a 4, siendo R
diferente de H para n = 4.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque los óxidos metálicos comprenden dióxido
de titanio, óxido de cinc, óxido de circonio, óxido de hierro, óxido
de cerio y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos entre sí,
y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos con óxido de
aluminio, y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos con dióxido
de silicio.
5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque los óxidos metálicos comprenden dióxido
de titanio pirógeno, óxido de cinc pirógeno, óxido de circonio
pirógeno, óxido de hierro pirógeno, óxido de cerio pirógeno, así
como mezclas químicas de estos óxidos metálicos entre sí, y/o
mezclas químicas de estos óxidos metálicos con óxido de aluminio,
y/o mezclas químicas de estos óxidos metálicos con dióxido de
silicio, en donde en las mezclas al menos un óxido metálico es de
origen pirógeno.
6. Uso de las partículas de óxido según la
reivindicación 1 ó 2 como agente de protección solar, en donde la
proporción de partículas de óxido se encuentra entre 0,01 y 25% en
peso, referida a la cantidad de agente de protección solar.
7. Uso de las partículas de óxido según la
reivindicación 1 ó 2 como filtro UV, para la preparación de
dispersiones y en procesos de pulido
químico-mecánico (aplicación CMP).
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