аморфные диоксиды кремния, способ получения аморфных диоксидов кремния и композиции для полости рта на их основе

Формула изобретения

1. Аморфный диоксид кремния, имеющий значение показателя радиоактивной дентиновой абразии в пределах между 30 и 70, предпочтительно между 40 и 70, наиболее предпочтительно между 50 и 60, способность поглощения масла в пределах между 100 и 155 см³/100 г, предпочтительно между 100 и 145 см³/100 г, предпочтительно между 115 и 130 см³/100 г и поверхностная площадь BET составляет от 50 до 200 м²/г, предпочтительно между 50 и 150 м²/г.

2. Аморфный диоксид кремния по п.1, обеспечивающий светопередачу более чем 70% с показателем преломления в интервале 1,445 до 1,456.

3. Аморфный диоксид кремния по п.2, в котором пик светопередачи находится в интервале показателей преломления от 1,445 до 1,456.

4. Аморфный диоксид кремния по п.1, имеющий объем пор по методу ртутной параметрии выше 1 см³/г, предпочтительно выше 1,2 см³/г.

5. Аморфный диоксид кремния по п.1, в котором средний диаметр пор находится в пределах между 25 и 100 нм, предпочтительно выше 40 нм.

6. Аморфный диоксид кремния по любому из предшествующих пунктов, в котором содержание структурированной воды находится в пределах между 3,5 и 5%, предпочтительно между 4,0 и 4,5, рН в 5% растворе находится в пределах между 6 и 7,5, свободная объемная плотность находится в пределах между 180 и 300 г/л, предпочтительно между 200 и 250 г/л, обеспечивает скелетную плотность выше 2,1 г/см³.

7. Способ получения аморфных диоксидов кремния, включающий стадии: добавление к воде раствора силиката натрия, имеющего концентрацию силиката натрия в интервале от 17,0 до 21,5% по весу и молярное отношение SiO₂ : Na₂O в интервале от 2,1 до 2,5, одновременное добавление к полученному раствору 15-20% водного раствора серной кислоты и раствора силиката натрия, имеющего концентрацию силиката натрия в интервале от 17,0 до 21,5% по весу и молярное отношение SiO₂ : Na₂O в интервале от 2,1 до 2,5 за период более 40 мин, предпочтительно менее чем 80 мин, при таких скоростях потока, что рН сохраняется в интервале от 8,0 до 9,0, старение получающейся в результате жидкой тестообразной массы в течение периода до 30 мин, предпочтительно от 8 до 12 мин, при температуре от 90 до 100°С, проведение второго добавления 15-20%-ного водного раствора серной кислоты для снижения рН до 3-5, старение получившейся в результате жидкой тестообразной массы до 20 мин, предпочтительно от 8 до 12 мин, при рН 5, при температуре между 90 и 100°С, доведение рН массы до 3,5-5, фильтрование, промывка и сушка конечной жидкой тестообразной массы.

8. Композиция для полости рта, включающая аморфный диоксид кремния, причем аморфный диоксид кремния имеет значение показателя радиоактивной дентиновой абразии между 30 и 70, предпочтительно между 40 и 70, наиболее предпочтительно между 50 и 60, способность поглощения масла между 100 и 155 см³/100 г, предпочтительно между 100 и 145 см³/100 г, наиболее предпочтительно между 115 и 130 см³/100 г.

9. Композиция визуально прозрачной зубной пасты, имеющей показатель преломления выше 1,445, предпочтительно выше 1,45, включающая от 5 до 25% по весу аморфного диоксида кремния, причем указанная композиция зубной пасты имеет показатель радиоактивной дентиновой абразии от 30 до 60, предпочтительно выше 35, более предпочтительно до 50.

10. Композиция по п.9, в которой аморфный диоксид кремния имеет значение радиоактивной дентиновой абразии между 30 и 70, наиболее предпочтительно между 50 и 60.

Описание изобретения к патенту

Область изобретения

Изобретение относится к аморфным диоксидам кремния, в частности используемым как абразивы в оральных композициях. Более конкретно, настоящее изобретение относится к аморфным осажденным диоксидам кремния с хорошими чистящими свойствами, сочетающимися с низкими абразивными характеристиками. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения таких диоксидов кремния и к композициям для полости рта, содержащим такие диоксиды кремния.

Предпосылки изобретения

Композиции зубной пасты хорошо характеризуются в литературе, и многие композиции раскрыты в патентных описаниях и другой литературе. Композиции зубной пасты содержат ряд специфических компонентов, например абразивные агенты, источники фтора, связующие вещества, консерванты, увлажнители, агенты против бактериального налета, красящие агенты, вода, вкусовые и другие необязательные ингредиенты.

Среди этих компонентов абразивный агент требуется, чтобы обеспечить подходящую очистку и удаление налета бактерий, не подвергая сам зуб чрезмерному истиранию. Обычно композиция зубной пасты содержит от примерно 5% до примерно 50%, предпочтительнее до примерно 30% абразива по весу. Обычно используемыми абразивами являются окиси алюминия, карбонаты кальция и фосфат кальция. Совсем недавно благодаря своим эффективным чистящим свойствам, совместимости с другими ингредиентами и своим физическим свойствам были приняты синтетические диоксиды кремния.

Важным свойством диоксида кремния для использования в рецептурах зубной пасты является его способность поглощения масла. Для диоксидов кремния с однородным размером частиц это свойство прямо относится к эффекту сгущения при добавлении диоксида кремния в рецептуру зубной пасты; чем выше способность абсорбции масла, тем выше наблюдаемый эффект сгущения. Таким образом, чем выше способность поглощения масла, тем ниже объем диоксида кремния, который может быть введен в композицию зубной пасты, который до некоторой степени ограничивает рецептуру зубной пасты. Более того, чем выше абсорбция масла, тем слабее структура.

Другим важным свойством диоксида кремния для использования в рецептурах зубной пасты является его способность обеспечивать подходящее удаление загрязнения и налета бактерий (в дальнейшем называемые чистящей способностью) без подвергания самого зуба чрезмерному истиранию, т.е. без повреждения дентина или эмали. Обычно чистящая способность находится в связи с абразивными свойствами. Следует различать концепцию предотвращения постепенного создания загрязнения на поверхности зуба от удаления загрязнения, что является значительно более трудной задачей. Протеиновая пленка плевы постоянно образуется на зубах и за счет загрязнения едой и напитками может стать окрашенной. Если такое постепенное образование допускается в течение некоторого промежутка времени, то окрашенная пленка становится значительно толще и минерализованнее, чем 12-24 часовая пленка, и, следовательно, более трудно удаляемой. Обычные дентальные абразивы способны полностью контролировать 12-24-часовую пленку, но они относительно неэффективны при удалении старого налета.

Другим важным свойством диоксида кремния для использования в рецептурах прозрачной зубной пасты является его выявленный показатель преломления. Любая прозрачная зубная паста может быть охарактеризована своим показателем преломления, при введении абразивного материала в прозрачную зубную пасту важно, чтобы этот абразивный материал оставался невидимым, т.е., чтобы прозрачность зубной пасты оставалась такой же самой. Это достигается только в том случае, если абразивный материал имеет выявленный показатель преломления, который сочетается с показателем преломления зубной пасты. В настоящее время зубные пасты могут иметь показатели рефракции, колеблющиеся в интервале от 1,430 до 1,470. Показатель преломления выше 1,445 обычно рассматривается как высокий показатель преломления.

В настоящее время потребителю предложены зубные пасты в виде прозрачных гелей, некоторые из этих гелей абсолютно прозрачны, как вода. Способ для определения прозрачности в этом изобретении включает использование стандартной диаграммы, состоящей из черных символов, различающихся размерами, на белом фоне. Это тест-объект алфавитно- цифрового разрешения RIT (RIT Alphanumeric Resolution Test Object), RT 4-74, полученный в Grafic Arts Reseach Center, Rochester Institute of Technology. Измеряется способность ясно различать символы через образец продукта стандартной толщины (1 см). Символы пронумерованы от -12 до +13. Чем выше более положительный номер, тем больше прозрачность. В настоящем изобретении число 0 или выше него, рассматривается как характеристичное для визуально прозрачной зубной пасты.

В патенте США US-A-5225177 заявлен аморфный диоксид кремния, имеющий влажность 10%, 5% pH 7, поглощение масла менее 125 см³/100 г, показатель преломления 1,45. Далее заявляется (излагается), что осажденные диоксиды кремния согласно этому документу имеют значение (RDA) менее 40, предпочтительнее от 70 до 120. Обеспечивается детальное описание способа, использованного для измерения величины RDA, и под названием "Е. Изложение испытаний" становится ясно, что приведенные значения RDA являются не RDA диоксида кремния, а RDA зубной пасты, содержащей этот диоксид кремния. Более того, из графы 11 под названием "Расчеты" становится ясно, что величины RDA даны для "определенной пасты". Теперь, не раскрывается, какова природа зубной пасты и, что более важно, не раскрывается загрузка диоксида кремния в зубной пасте (от 6% до 35% согласно графе 5, строка 25). Следовательно, величины RDA относятся к абразивному свойству неизвестной зубной пасты, содержащей неизвестное количество специфического аморфного диоксида кремния, и невозможно узнать, полагаясь на патент США US-A-5225177, каково значение RDA диоксида кремния.

В настоящее время заявитель US-A-5225177 маркетирует продукт, называемый Zeodent 115 (средний размер частиц 9,3 мкм, показатель преломления 1,45, абсорбция масла 110 см³/100 г), который, как полагают, является диоксидом кремния, раскрытым в US-A-5225177. Значение RDA этого диоксида кремния равно 97, что считается диоксидом кремния низкой или средней абразивности.

Коммерчески доступные диоксиды кремния могут быть в общих чертах распределены по категориям как низкой абразивности, при RDA менее чем 90, и средней абразивности, если RDA между 110-150. Образцы коммерчески доступных диоксидов кремния для зубных паст были представлены на рассмотрение в Аналитические лаборатории Миссури (Missouri Analytical Laboratories), и значение RDA диоксида кремния было определено со следующими результатами:

Марка диоксида кремния - RDA

ZEODENT 113 - 84

ZEODENT 115 - 97

TIXOSIL 73 - 83

SIDENT 9 - 113

SIDENT 12 - 91

SORBOSIL AC77 - 125

SORBOSIL AC35 - 110

(NB: Zeodent, Tixosil, Sident и Sorbosil являются зарегистрированными торговыми марками Huber, Rhone Poulenc, Degussa и Crosfield соответственно.)

Из данных можно видеть, что даже находящиеся в обращении диоксиды кремния низкой абразивности имеют относительно высокие значения RDA, и имеется необходимость в аморфном диоксиде кремния, имеющем намного более низкую величину RDA, который при введении в оральную композицию сохраняет хорошие чистящие характеристики. Также имеется необходимость в таком аморфном диоксиде кремния, который не меняет прозрачности композиции зубной пасты, в которую его добавляют.

Испытания и определения

i) Поглощение масла

Поглощение масла определяют способом ASTM истирания шпателем (American Society Of Test Material Standards D, 281).

Тест основан на принципе смешивания льняного масла с диоксидом кремния при растирании шпателем на мягкой поверхности до тех пор, пока не образуется густая паста типа шпаклевки, которая не будет распадаться на части или разделяться при разрезании ее шпателем. Объем использованного масла затем подставляют в следующее уравнение:



ii) Весовой средний размер частиц

Весовой средний размер частиц диоксида кремния определяют, используя модель X Malvern Mastersizer с 45 мм линзами и блоком MS15 подачи образца. Этот прибор, изготовленный Malvern Instruments, Malvern, Worcestershire, использует принцип дифракции Фраунгоффера с применением лазера He/Ne низкой энергии. Перед измерением образец диспергируют в воде ультразвуком в течение 7 минут для образования водной суспензии.

Malvern Mastersizer измеряет весовое распределение размера частиц диоксида кремния. Весовой средний размер частиц (d₅₀) или 50-процентный, 10-процентный (d₁₀) и 90-процентный (d₉₀) легко получают из данных, генерированных прибором.

iii) Свободная объемная плотность

Свободную объемную плотность определяют, взвешивая примерно 180 мл диоксида кремния в сухой 250 мл мерный цилиндр, переворачивая цилиндр десять раз для удаления воздушных карманов и снимая показания конечного постоянного объема.

iv) Уровни электролитов

Сульфат определяют гравиметрически экстракцией диоксида кремния горячей водой с последующим осаждением в виде сульфата бария. Хлорид определяют экстракцией диоксида кремния горячей водой с последующим титрованием стандартным раствором нитрата серебра, используя в качестве индикатора хромат калия (способ Мора).

v) Потеря влаги при 105^oC

Потерю влаги определяют по потере в весе при сушке диоксида кремния до постоянного веса в электрической печи при 105^oC.

vi) Потери при прокаливании при 1000^oC

Потери при прокаливании определяют по потере в весе диоксида кремния при прокаливании в печи при 1000^oC до постоянного веса.

vii) Содержание структурированной воды

Содержание структурированной воды определяют по разнице между потерей при прокаливании при 1000^oC и потерей влаги при 105^oC.

viii) pH

Это измерение выполняют на 5% в/в суспензии диоксида кремния в кипяченой деминерализованной воде (свободной от CO₂).

ix) Поверхностная площадь БЕТ

Поверхностную площадь определяют, используя стандартные способы адсорбции азота Брунауэра, Эммета и Теллера (Brunauer, Emmett and Teller) (БЕТ), используя метод одиночной точки с помощью прибора Sorpty 1750, поставляемого компанией Carlo Erba, Италия. Перед измерением образец дегазируют в вакууме при 270^oC в течение 1 часа.

х) Тест радиоактивной дентиновой абразии (RDA)

Методика проведения придерживается способа оценки абразивности зубной пасты, рекомендованного Американской Зубоврачебной Ассоциацией (Journal of Dental Reseach 55(4), 563, 1976). В этом способе вырванные человеческие зубы облучают потоком нейтронов и подвергают стандартному режиму чистки щеткой. Радиоактивный фосфор 32, удаляемый из дентина корней, используют как показатель истирания для испытываемой зубной пасты. Упоминавшаяся густая масса, содержащая 10 г пирофосфата кальция в 50 мл 0,5% водного раствора натрий карбоксиметил целлюлозы также измеряется, и RDA этой смеси произвольно принимается за 100. Осажденный диоксид кремния для испытания подготавливают в виде суспензии 6,25 г в 50 мл водного раствора натрий карбоксиметил целлюлозы и подвергают тому же режиму чистки щеткой.

При испытании паст 25 г зубной пасты добавляют к 50 мл воды.

xi) Ртутный объем внедрения

Ртутные объемы внедрения определяют (в см³/г) стандартными методиками внедрения ртути с использованием ртутного измерителя пористости Micrometrics Autopore 9220. Радиус пор рассчитывают по уравнению Вашберна (Washburn) с использованием значений поверхностного натяжения для ртути 485 дин/см и угла контакта 140^o.

До измерения образец дегазируют при комнатной температуре до давления 50 микрон ртутного столба.

Ртутный объем пор может быть разделен на две компоненты: внутренняя и внешняя пористость частиц. Внешняя пористость частиц является мерой упаковки агрегированной структуры и зависит от размера частиц. Внутренняя пористость частиц диоксида кремния является мерой пористости основных частиц и определяется условиями влажности при обработке.

Зарегистрированный ртутный объем внедрения, который возникает сверх диапазона рассчитанного диаметра пор от 0,05 до 1,0 микрон, представляя истинную пористость внутри частиц диоксида кремния из кривой внедрения ртути, то есть пористость пустот внутри частиц.

xii) Показатель преломления (ПП)/трансмиссия

Образец диоксида кремния диспергируют в объеме смеси сорбитоловый сироп (70% сорбитола)/вода. После деаэрации, обычно в течение 1 часа, трансмиссию дисперсий определяют при 589 нм, используя спектрофотометр; вода используется в качестве пустого образца. Также измеряют показатель преломления каждой дисперсии с применением рефрактометра Abbe.

Графическое представление трансмиссии, нанесенное на график от показателя преломления, делает доступным для определения диапазон показателей преломления, выше которых трансмиссия превышает 70%. Максимальная трансмиссия образца и кажущийся показатель преломления диоксида кремния, для которого это было получено, также могут быть оценены из этого графика.

xiii) Средний диаметр пор (СДП)

Этот параметр относится к поверхностной площади и объему пор и с использованием цилиндрической модели рассчитывается для продукта диоксида кремния по формуле



Объем пор является объемом внедрения ртути, определенным в xi).

xiv) Скелетная плотность с использованием гелиевой пикнометрии

Скелетная плотность образцов диоксида кремния определяется с использованием пикнометра Micromeretics Accupyc 1330. Перед измерением образцов прибор калибруют гелием. Выполняют достаточное количество измерений (обычно 3), чтобы сделать возможным точный расчет объема камеры и "мертвого пространства" в приборе. Измерения образцов являются повторением калибровочного режима, но сначала до проведения анализа образцы высушивают при 120^oC. Откалиброванный пустой объем пикнометра был определен. Для каждого анализа образец известного веса помещают в камеру и измерения проводятся автоматически.

Общее описание изобретения

Первая цель настоящего изобретения заключается в обеспечении аморфного диоксида кремния, характеризующегося

- значением RDA между 30 и 70, предпочтительно между 40 и 70, более предпочтительно между 50 и 60.

- способностью поглощения масла между 100 и 155 см³/100 г, предпочтительно между 100 и 145 см³/100 г, предпочтительно между 115 и 130 см³/100 г,

Полезно, чтобы аморфные диоксиды кремния по изобретению проявляли потерю влаги менее чем 10% в/в, предпочтительно, менее чем 7% в/в, более предпочтительно менее чем 6% в/в, даже более предпочтительно менее чем 5%.

Было найдено, что диоксиды кремния с поглощением масла выше 155 см³/г и RDA ниже 70 представляли слишком слабую структуру для эксплуатации в качестве надлежащих агентов, препятствующих загрязнению.

Предпочтительно, чтобы аморфный диоксид кремния по изобретению являлся осажденным диоксидом кремния.

Также предпочтительно, чтобы аморфный диоксид кремния по изобретению представлял светопередачу более чем 70% при показателе преломления в интервале от 1,445 до 1,456. Наиболее предпочтительно, чтобы аморфный диоксид кремния по изобретению представлял пик светопередачи в диапазоне показателей преломления от 1,445 до 1,456. Это позволяет вводить диоксид кремния в прозрачные композиции для полости рта с высокими показателями преломления.

Абразивы для зубных паст имеют низкую пористость внутри частиц, так как они имеют плотную структуру с высокой прочностью. Диоксиды кремния согласно изобретению имеют неожиданно высокие ртутные объемы пор внутри частиц для диоксидов кремния, которые обладают хорошими чистящими свойствами в зубных рецептурах. Более конкретно, аморфные диоксиды кремния по настоящему изобретению обладают ртутным объемом пор выше 1 см³/г, предпочтительно выше 1,2 см³/г, более предпочтительно ниже 1,6 см³/г.

Высокий ртутный объем пор сопровождается относительно высоким средним диаметром пор, обычно между 25 и 100 нм, предпочтительно выше 40 нм. Такой высокий ртутный объем пор и такой высокий средний диаметр пор означают, что диоксид кремния по настоящему изобретению обладает относительно низкой поверхностной площадью БЕТ величиной от 50 до 200 м²/г, предпочтительно между 50 и 150 м²/г.

Аморфный диоксид кремния по настоящему изобретению проявляет содержание структурированной воды между 3,5% и 5,0%, предпочтительно между 4,0 и 4,5%, pH в 5% растворе между 6 и 7,5, свободную объемную плотность между 180 и 300 г/л, предпочтительно между 200 и 250 г/л, скелетную плотность выше 2,1 г/см³ и весовой средний размер частиц между 3 и 20 мкм, предпочтительно между 5 и 15 мкм.

Вторая цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы обеспечить способ получения аморфных диоксидов кремния, включающий:

- добавление от 17,0 до 21,5% в/в раствора, в молярном отношении от 2,1 до 2,5 силикатного раствора, к воде, затем

- дальнейшее добавление 17,0 до 21,5% в/в раствора, в молярном соотношении от 2,1 до 2,5 силикатного раствора, вместе с 15 до 20% в/в раствором серной кислоты, за период более 40 минут, предпочтительно менее чем 80 минут, при таких скоростях потока, что pH сохраняется в интервале от 8.0 до 9,0,

- затем подвергание старению получающейся в результате жидкой тестообразной массы в течение периода от 0 до 30 минут, предпочтительно от 8 до 12 минут при температуре от 90^oC до 100^oC,

- проведение второго добавления 15 - 20% в/в раствора серной кислоты для снижения pH до 3 - 5.

- подвергание старению получившейся в результате жидкой тестообразной массы в течение периода времени от 0 до 20 минут, предпочтительно от 8 до 12 минут при pH 5 и температуре между 90 и 100^oC,

- доведение pH до 3,5 - 5,

- в конечном счете, фильтрование, промывка и сушка конечной жидкой тестообразной массы.

Было найдено, что диоксиды кремния, полученные по этому способу, проявляют хорошие чистящие характеристики без повреждения зубов и особенно хороши для предупреждения образования налета.

Третья цель настоящего изобретения - обеспечить композицию для полости рта, включающую аморфный диоксид кремния, причем указанный диоксид кремния обладает:

- значением RDA между 30 и 70, предпочтительно между 40 и 70, наиболее предпочтительно между 50 и 60.

- способностью поглощения масла между 100 и 155 см³/100 г, предпочтительно между 100 и 145 см³/100 г, наиболее предпочтительно между 115 и 130 см³/100 г,

Предпочтительно, аморфный диоксид углерода проявляет потерю влаги менее чем 10% в/в, предпочтительнее менее чем 7% в/в, более предпочтительно менее чем 6%, наиболее предпочтительно менее чем 5% в/в.

Предпочтительно, композиция для полости рта представляет собой композицию визуально прозрачной зубной пасты, имеющей показатель преломления выше 1,445, предпочтительнее выше 1,45, включающей от 5 до 25% по весу, предпочтительнее от 10 до 25% по весу аморфного диоксида кремния согласно настоящему изобретению; указанная композиция зубной пасты имеет RDA от 30 до 60, предпочтительнее выше 35, более предпочтительно до 50.

Эта композиция зубной пасты способна поддерживать чистоту зубов у человека без повреждения указанных зубов.

В композициях для полости рта согласно настоящему изобретению уровень аморфного диоксида кремния может колебаться в широких пределах, например, в зависимости от физической формы желательного конечного продукта.

Композиции согласно настоящему изобретению могут быть твердыми веществами, например похожими по форме на традиционные зубные порошки или пасты, кремы или гели, например типа обычных зубных паст или, возможно, даже жидкостей.

Особенно предпочтительные композиции по настоящему изобретению являются по форме пастами, гелями, кремами или жидкостями, точные физические свойства которых могут контролироваться, например, подходящим регулированием от твердого вещества до жидкого соотношения и/или вязкости жидкой фазы, например, выбором подходящего состава регулирующих компонентов, как описано далее ниже.

В предпочтительных воплощениях настоящего изобретения аморфный диоксид кремния по настоящему изобретению представлен в композиции в количестве от примерно 1 до примерно 99% по весу, более предпочтительно от примерно 2 до примерно 60%, даже более предпочтительно от примерно 3 до примерно 40%, наиболее предпочтительно более 10%. В жидких или пастообразных композициях по настоящему изобретению аморфный диоксид кремния по настоящему изобретению предпочтительно представлен в количестве от примерно 1 до примерно 30% по весу, более предпочтительно от примерно 5 до примерно 25%.

Композиции для полости рта по настоящему изобретению могут содержать один или более дополнительных компонентов, как теперь будет описано.

Композиции для полости рта по настоящему изобретению предпочтительно включают одно или более поверхностно-активных веществ, предпочтительно выбранных из анионных, неионных, амфотерных и цвиттер-ионных поверхностно-активных веществ, и их смеси, все из которых являются пригодными для дентального и/или орального использования.

Подходящие анионные поверхностно-активные вещества могут включать мыла, алкилсульфаты, алкиловые эфиры сульфатов, алкарил сульфонаты, алканоил изотионаты, алканоил таураты, алкил сукцинаты, алкил сульфосукцинаты, N-алкил саркозинаты, алкилфосфаты, алкиловые эфиры фосфатов, алкиловые эфиры карбоновых кислот и альфа-олефин сульфонаты, особенно их натриевая, магниевая, аммониевая и моно-, ди- и триэтаноламинная соли. Алкильные и ацильные группы обычно содержат от 8 до 18 атомов углерода и могут быть ненасыщенными. Алкиловые эфиры сульфатов, алкиловые эфиры фосфатов и алкиловые эфиры карбоксилатов могут содержать от одной до 10 единиц окиси этилена или окиси пропилена на молекулу и предпочтительнее содержат от 2 до 3 единиц окиси этилена на молекулу.

Примеры предпочтительных анионных поверхностно-активных веществ могут включать лаурил сульфат натрия, додецилбензол сульфонат натрия, лаурил саркозинат натрия и кокосовый моноглицерид сульфоната натрия.

Неионные поверхностно-активные вещества, которые могут быть пригодны для использования в композиции по настоящему изобретению, включают сорбитан и полиглицериновые эфиры жирных кислот, так же как и блочный сополимер этилен оксид/пропилен оксид.

Амфотерные поверхностно-активные вещества, которые могут быть пригодны для применения в композициях по настоящему изобретению, включают бетаины, такие как, например, кокамидопропил бетаин и сульфобетаины.

Поверхностно-активные вещества могут быть представлены в композиции для полости рта по настоящему изобретению в общем количестве от примерно 0,1 до примерно 3% по весу.

Вода является другим предпочтительным компонентом в композициях для полости рта по настоящему изобретению и может быть представлена в количестве от примерно 1 до примерно 90% по весу, предпочтительно от примерно 10 до примерно 60%, более предпочтительно от примерно 15 до примерно 50% и наиболее предпочтительно для прозрачных паст от примерно 1 до примерно 20%.

Зубные пасты и кремы по настоящему изобретению могут также содержать увлажнители, например полиолы, такие как глицерин, сорбитоловый сироп, полиэтиленгликоль, лактитол, ксилитол и гидрогенизированная кукурузная патока. Общее количество увлажнителя, если он присутствует, может, например, колебаться в интервале от примерно 10 до примерно 85% композиции по весу.

В композициях для полости рта по настоящему изобретению особенно предпочтительно, чтобы были включены один или более загустителей и/или суспендирующих агентов, для того чтобы придать композиции желательные физические свойства (например, или пасты, крема, или жидкости) и для того, чтобы аморфный диоксид кремния по настоящему изобретению оставался стабильно распределенным по всей композиции.

Особенно предпочтительными средствами для сгущения в композициях для полости рта по настоящему изобретению является включение общепринятых сгущающих материалов, таких как сгущающие кремнеземы, примеры которых уже были отмечены выше.

Другие подходящие суспендирующие/сгущающие агенты хорошо известны в технике и включают, например, полиакриловую кислоту, сополимеры и перекрестно-сшитые полимеры акриловой кислоты, сополимеры акриловой кислоты с гидрофобным мономером, сополимеры мономеров, содержащих карбоновые кислоты, с акриловыми эфирами, перекрестно-сшитые сополимеры акриловой кислоты и акриловых эфиров, эфиры этиленгликоля или эфиры полиэтиленгликоля (например, их эфиры жирных кислот), гетерополисахаридные камеди, такие как ксантан и гуаровая камедь, и производные целлюлозы, такие как натрий карбоксиметил целлюлоза.

Особенно подходящими загустителями являются ксантановая камедь и натрий карбоксиметил целлюлоза.

Сгущающий агент и/или суспендирующий агент (которые могут использоваться поодиночке или как смесь двух или более подобных материалов) могут присутствовать в композиции в общем количестве от примерно 0,1 до примерно 50% по весу; предпочтительно от примерно 0 до примерно 15%, наиболее предпочтительно от примерно 1 до примерно 10% для кремнеземных загустителей; предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 5% для полимерных суспендирующих агентов.

Композиции по настоящему изобретению могут содержать один или более других компонентов, традиционно присутствующих в композициях для полости рта. Подходящие дополнительные ингредиенты включают: вкусовые вещества, например мята перечная, мята курчавая; искусственные подсластители, ароматизирующие или освежающие дыхание вещества, перламутровые агенты; пероксидные соединения, например перекись водорода или надуксусная кислота; вещества, вызывающие непрозрачность; пигменты и цветовые добавки; консерванты; увлажняющие агенты; фторсодержащие соединения; антикариесные агенты; агенты против налета бактерий; терапевтические агенты, такие как цитрат цинка, триклозан (не включая Ciba-Geigy); белки; соли; pH регулирующие агенты.

Композиции в соответствии с настоящим изобретением могут быть изготовлены общепринятыми способами получения композиций для полости рта. Пасты и кремы могут быть получены обыкновенными техническими приемами, например с использованием под вакуумом смешивающих систем высокого срезывающего усилия.

Подробное описание изобретения

Далее изобретение будет описываться на следующих примерах.

Нагреваемый реакционный сосуд с перемешиванием был использован для реакции силиката с кислотой.

Смешивание является важной отличительной чертой реакции силиката и серной кислоты. Поэтому непреложные описания, как перечислено в списке в Chemineer Inc. Chem. Eng. 26 апреля 1976 года, страницы 102-110, были использованы для создания опрокидывающегося нагреваемого реактора с перемешиванием. Так как конструкция турбины является необязательной для геометрии смешивания, для экспериментов была выбрана 6-лопастная турбина с углом наклона лопастей 30^o для того, чтобы обеспечить максимальную эффективность смешивания при минимальном рассечении.

Примеры 1 и 2

В способе были использованы следующие растворы:

а) растворы силиката натрия с молярным соотношением SiO₂:Na₂O в интервале от 2,1 до 2,5: 1 и содержанием твердых веществ в интервале от 17,0 до 21,5% по весу.

b) раствор серной кислоты с удельным весом 1,10 (15% в/в раствор) до 1,14 (20% в/в раствор).

Для приготовления осажденных диоксидов кремния была принята следующая методика. Значения концентраций реагентов, объемы, температуры и стадии старения приведены в таблице 1.

(A) литров воды помещали в реактор с (В) литрами раствора силиката натрия. Эта смесь затем перемешивалась и нагревалась до (C)^oC.

(D) литров силиката натрия и (F) литров серной кислоты затем были добавлены одновременно за 60 минут при (С)^oC. Скорости потоков растворов силиката и кислоты были единообразными на всем протяжении периода добавления для обеспечения того, чтобы в реакторе сохранялось постоянное pH, в интервале от 8,0 до 9,0.

Полученная в результате жидкая тестообразная масса подвергалась старению в течение (G) минут при (C)^oC.

Затем добавляли за период в (Н) минут раствор серной кислоты до pH 5. Тестообразная масса затем подвергалась старению в течение (J) минут при pH 5 и (C)^oC. Тестообразную массу затем доводили до окончательного конечного pH загрузки.

Конечную тестообразную массу затем фильтровали и промывали водой для удаления избытка электролита. Обычно для применения в зубной пасте остаточный электролит должен составлять менее чем 2% на сухой вес основы. После промывания отфильтрованный брикет в каждом примере сушили в течение очень короткого промежутка времени, чтобы быстро удалить воду из диоксида кремния, так чтобы сохранялась структура, и превращали в порошок до желательного диапазона размера частиц.

Полученные осажденные диоксиды кремния имели свойства, выраженные на вес сухой основы, перечисленные в таблице 2.

После прокаливания при 1100^oC продукт имел форму альфа-кристобаллита

Примеры 3 и 4

Аморфный диоксид кремния, приготовленный, как описано в примере 1, был использован при 10 и 20% загрузке для получения рецептуры непрозрачной зубной пасты. Зубные пасты имели коммерчески пригодные свойства по стабильности и использованию, низкие значение RDA и хорошие чистящие свойства, было установлено, что они являются особенно подходящими для предотвращения образования налета, и они не повреждали зубы (см. табл. 3).

Пример 5

Пример 1 был также внесен в рецептуру следующей прозрачной зубной пасты:

ИНГРЕДИЕНТ - (% в/в)

Сорбитол - 66,0

Диоксид кремния по изобретению - 20,0

Вода - 6,8

Sorbosil TC15 (^*) - 2,0

SLS - 1,5

PEG 600 - 1,2

Вкусовая добавка - 1,0

SMFP - 0,8

SCMC - 0,5

Сахарин - 0,2

(^*Sorbosil TC15 является сгущающим кремнеземом, производимым Crosfield Ltd)

Это дало исключительно визуально прозрачную пасту с показателем преломления 1,451, которая была стабильной с течением времени и имела хорошие чистящие свойства, подобные тем, которые проявляют рецептуры зубных паст, содержащие более высокоабразивные диоксиды кремния. Число прозрачности, как получено с использованием диаграммы RIT 4-74, составляло +13.