二氧化硅制造技术

一种用于口用组合物的具有控制的磨损率和有效的清洁性质的无定形沉淀二氧化硅，该二氧化硅通过粉碎并分级二氧化硅而制成，以形成吸油值为１５０ｃｍ↑［３］／１００ｇ以下，重量中值粒径ｄ↓［５０］小于３μｍ且ｄ↓［９０］值为６μｍ以下，其中９０重量％的颗粒的直径小于该ｄ↓［９０］值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如用作口用组合物中的研磨剂的沉淀的无定形二氧化硅 颗粒。本专利技术还涉及制备研磨剂的方法，并涉及口用组合物，如牙膏，该口 用组合物可清洁牙齿，对牙本质或釉质没有过度磨损。
技术介绍
在文献中对口用组合物如牙膏有很多描述，而且在专利说明书和其它文 献中公开了许多组合物。它们用于辅助去掉牙齿表面的食物粒、着色和细菌 膜。研磨剂被配方成牙膏作为主要的清洁剂。通常所用的研磨剂是氧化铝、 碳酸钙和磷酸钙。由于它们具有有效的清洁、与其它成分的相容性以及其它 物理性质如折射率，合成的二氧化硅最近被越来越多地采用。为了达到清洁，通常可以接受研磨剂必须提供对牙齿表面某种程度的磨 损率。这种磨损率必须保持在足够低的程度，使牙齿表面特别是牙本质不被 每日的刷洗状况永久性的损坏。去除釉质的速度应该不超过通过再矿化作用(remineralisation)的自然补充的速度。研磨清洁系统、特别是牙膏研磨剂存在的普遍问题是，清洁与磨损之间 的成比例关系导致改善清洁的组合物特性或研磨剂的量的任何变化一般也 会导致所清洁的表面的更高磨损，这是可以接受的。当该表面是牙齿表面时 这是特别不想要的。必然的结果是，来自清洁组合物的磨损的任何降低会导 致清洁性能的降低，这通常也是可接受的。因此，在MortonPader的教科书 "Oral Hygiene Products and Practice (口腔卫生产品与实践)"(Cosmetic Science and Technology Series (化妆品科学和技术系列)第6巻，1987,第 248-249页)中，陈述了随着洁牙剂磨损率的提高，形成在清洁牙齿上的沾污5表膜越少，并且从预先沾污的牙齿上除去的沾污表膜越多。用于磨损系统的清洁能力与磨损率的值之间的这种相关性(表示成RDA值-辐射牙本质磨损 试验值)被用作作为监测口用组合物的清洁能力的接受RDA的基础。合成制成的无定形二氧化硅在口用组合物中经常是受人喜欢的研磨剂 成分，并且在制备过程中可以容易地调整成具有预定的磨损和适于口内组合 物使用的其它物理特性。沉淀二氧化硅特别有益于作为研磨剂成分。非常需要提供特别用于清洁牙齿的口用组合物中打破清洁与磨损之间 相关性的合适的研磨剂，其中，齿龈组织或牙齿表面的磨损和侵蚀可以导致 诸如对热或冷的过度敏感性或蛀洞的问题。还很需要降低现有二氧化硅的磨 损率，而不需要改变导致二氧化硅沉淀的化学加工，并且不降低来自二氧化 硅的洁牙剂的清洁能力。WO 2005/067876A1和WO 2005/065634公开了用作清洁辅助剂的沉淀 二氧化硅，该二氧化硅具有通常为100-220的中等至高的RDA、且吸油量为 50-130cm3/100g。 二氧化硅优选的重量平均粒度通过Malvern MastersizerTM测 量为至少2iam，更通常为至少3pm。 二氧化硅所需要的粒度通过使二氧化硅 进行微粉化粉碎步骤来获得。在这些文献中没有提到通过限定颗粒的体积大 于上述特定颗粒直径来调整二氧化硅颗粒大小分布，以获得来自口用组合物 的低磨损时的良好的清洁。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供了无定形沉淀二氧化硅颗粒，该二氧化硅颗粒的 吸油值为150cmVl00g以下，重量中值粒径ds。小于3pm， &。值为6nm以下， 其中90重量％的颗粒的直径小于该d9。值。优选的无定形沉淀二氧化硅具有中结构(medium structure)、低结构(low structure)或非常低的结构。最优选本专利技术用于清洁的二氧化硅具有非常低的结构。沉淀二氧化硅的结构与聚集颗粒的填充有关，并可以使用包括吸油量和压汞孔隙率测定法(mercury intrusion porosimetry)在内的各种技术 来测定。这一点在由S.K. Wason; J. Soc. Cosmet Chem, 29， 497-521 (1978年 8月)的"Cosmetic properties and structure of fine-particle synthetic precipitated silicas (微细颗粒合成的沉淀二氧化硅的化妆品性质和结构)"中有论述。 本专利技术的二氧化硅颗粒提供了特别在口用组合物如牙膏中的新的性能 范围，与优异的清洁性能相结合的控制的低磨损率。沉淀二氧化硅及其制备方法在本领域中是已知的。任选在电解质的存在 下，将碱金属硅酸盐溶液与酸混合，搅拌并过滤出沉淀二氧化硅。然后将所 得到的沉淀滤饼洗涤、干燥并粉碎成需要的尺寸。例如根据在1995年9月5 日授权给Aldcroft等人的美国专利No.5,447，704和1989年3月22日公开的 Aldcroft等人的欧洲专利EP0 308 165A1中的普通方法来制备沉淀二氧化硅， 其中的方法在本文中引用作为参考。US 5,447,704公开了一种适用于牙膏研磨剂的无定形沉淀二氧化硅的制 备方法，该二氧化硅具有i) 约10-450m2/g的表面积，ii) 约3-20微米的重量平均粒度，iii) 约23-35的有机玻璃磨损值(perspex abrasion value),以及任选地，iv) 约60-110cmVl00g的吸油值，该二氧化硅是通过在水溶性电解质存 在下，使二氧化硅Na20的比例为1.8: l至3.5: l的硅酸钠与无机酸反应 产生的，反应物的浓度和体积控制成使反应的pH为约10至约10.5，该水溶 性电解质含有选自包括铝、镁、钙、钠和钾的组中的阳离子与选自包括溴化 物、碳酸盐、氯化物、硝酸盐、乙酸盐和硫酸盐的组中的缔合阴离子，其中 电解质与二氧化硅的重量比为约0.1: l至约2: 1，该沉淀反应在约95-100 "C的温度下进行。任选使反应介质在最后加酸步骤的过程中进行水热老化步骤，以提供具 有更低表面积的材料。EP 0308165描述了适合用作牙膏研磨剂的无定形二氧化硅、特别是沉淀 二氧化硅的制备方法，该二氧化硅具有i) 约420-550m2/g的BET表面积，ii) 约5-20微米的重量平均粒度，iii) 约15-28的有机玻璃磨损值，iv) 约3.0-8.0nm的平均孔径，v) 在折射率为1.444-1.460时至少约70%的透射， 该二氧化硅是通过在水溶性电解质存在下，将二氧化硅Na20的比例为3.2: l至3.4: 1的硅酸钠与无机酸反应产生的，反应物的浓度和体积控 制成使反应的pH为约10至约10.5，该水溶性电解质含有选自钠和钾中的阳 离子与选自氯和硫酸根中的缔合阴离子，其中电解质与二氧化硅的重量比为 约0.4: 1至约L2: 1，该沉淀反应在约45-55。C的温度下进行，然后通过添 加无机酸来使反应介质的pH呈酸性，分离并洗涤所得到的二氧化硅产物。 任选使反应介质在最后的加酸步骤中进行水热老化步骤，以提供更低表面积 的材料。洗涤和干燥后，按照惯例使用机械研磨机如锤磨机以粉碎沉淀二氧化 硅。这种粉碎形式一般产生20-7pm级的重量中值粒径。为了获得本专利技术的 沉淀二氧化硅所需要的更小的粒度，需要能量消耗量大得多的粉碎方法。本 专利技术的获得沉淀无定形二氧化硅颗粒的合适方法为使用喷射粉碎机或扁平 粉碎机(pancake micronis本文档来自技高网...

【技术保护点】
无定形沉淀二氧化硅颗粒，其特征在于，该颗粒的吸油值为１５０ｃｍ↑［３］／１００ｇ以下，重量中值粒径ｄ↓［５０］小于３μｍ，且ｄ↓［９０］值为６μｍ以下，其中９０重量％的所述颗粒的直径小于该ｄ↓［９０］值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PW斯坦尼尔，
申请(专利权)人：伊尼奥斯硅石有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]