高清洁性/中等研磨性的二氧化硅材料和含有这种材料的洁齿产品制造技术

本发明专利技术提供了独特的研磨和／或增稠材料，它们是沉淀二氧化硅和硅胶原位产生的组合物。根据原位产生的复合材料的结构，这种组合物具有不同的有益特征。可能以低结构复合物（通过亚麻籽吸油水平为每１００克复合物吸收４０－１００毫升油测定）同时实现高菌膜清洁特性和中等牙本质磨损水平，以给予使用者一种有效清洁牙齿表面但不有害地磨损牙齿表面的洁齿产品。高结构复合材料的增加量倾向于与所需的研磨和清洁特性一起提供更大的粘度构成和增稠益处，尽管研磨和清洁程度低于低结构类型。因此，清洁性中等的材料的吸油水平为１００－１５０以上，高增稠性／低研磨性复合物的吸油特性为１５０以上。出人意料的是，与这些组分的物理状态混合物相比，这种原位、同时产生的沉淀二氧化硅／硅胶组合提供了有效的低研磨性和高清洁能力以及不同的增稠特征。本发明专利技术包括制备用于这种目的的凝胶／沉淀二氧化硅复合材料的独特方法，以及上述结构范围内的不同材料和包含它们的洁齿产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及独特的研磨和/或增稠材料，它们是沉淀二氧化硅和硅胶原位产生的组合物。这种组合物具有不同的有益特征，这取决于原位产生的复合材料的结构。可能以低结构复合物(通过亚麻籽吸油水平为每100克复合物吸收40-100毫升油测定)实现高菌膜清洁特性和中等牙本质磨损水平，以给予使用者一种有效清洁牙齿表面但不有害地磨损牙齿表面的洁齿产品。高结构(high structure)复合材料的增加量倾向于与所需的研磨和清洁特性一起提供更大的粘度构成和增稠益处，尽管研磨和清洁程度低于低结构(low structure)类型。因此，清洁性中等的材料的吸油水平为100-150以上，高增稠性/低研磨性复合物的吸油特性为150以上。出人意料的是，与这些组分的物理状态混合物相比，这种原位、同时产生的沉淀二氧化硅/硅胶组合(combination)提供了有效的低研磨性和高清洁能力以及不同的增稠特征。本专利技术包括制备用于这种目的的凝胶/沉淀二氧化硅复合材料的独特方法，以及上述结构范围内的不同材料和包含它们的洁齿产品。
技术介绍
常规洁齿组合物中可包含研磨物质，以去除牙齿表面上的各种沉积物，包括菌膜。菌膜紧密地粘着，常常含有褐色或黄色色素，这使牙齿外观变得难看。虽然清洁很重要，但研磨不能过于剧烈而导致损伤牙齿。理想的是，有效的洁齿磨料能最大程度去除菌膜，同时对坚硬的牙组织的磨损和损伤最小。因此，洁齿产品的性能对研磨成分造成的磨损程度等高度敏感。通常，将可流动干粉形式的研磨清洁材料引入洁齿组合物，或者通过配制洁齿产品之前或期间制备的可流动干粉形式的抛光剂的再分散体。而且最近，提供了这种研磨剂的浆液形式以有利于储存、运输和引入目标洁齿制剂。由于将这种材料用作研磨剂的有效性，以及低毒性特征和与其它洁齿产品成分，如氟化钠的相容性，合成的低结构二氧化硅已用于这种目的。制备合成的二氧化硅时，目的是获得提供最大清洁效果、但对坚硬的牙齿表面影响最小的二氧化硅。牙科研究者持续关注鉴定满足这些目的的磨料。合成的二氧化硅(较高结构(higher structure))也被用作洁齿产品的增稠剂和其它类似糊状材料，以补充或调整能改进控制的流变学特性，如粘度构成(viscosity build)、直立性(stand up)、牙刷下陷性(brush sag)等。例如，对于牙膏制剂而言，需要提供可满足许多消费者需求的稳定糊状物，这些需求包括但不限于通过压力从容器(如管)中移出(即挤出管)的能力作为体积稳定的糊状物和撤消压力后回复到之前状态的能力，在转移期间和转移之后容易地转移到牙刷头上而不会流出管的能力，临用前和刷牙前施加到目标牙齿上时在牙刷上保持体积稳定的倾向，以及出于感官目的(至少有利于使用者)具有合适的口感。通常，洁齿产品含有大量湿润剂(如山梨糖醇、甘油、聚乙二醇等)，以便使目标牙齿对象适当地接触用于适当地清洁和研磨对象牙齿的研磨剂(如沉淀二氧化硅)、水和其它活性成分(如用于防龋的氟基化合物)。通过适当地选择和利用增稠剂(如水化二氧化硅、水解胶体、树胶等)，能够将适当的流变学益处赋予这种洁齿产品，以形成合适的支持网络来适当地含有这种重要湿润剂、研磨剂和抗龋成分。因此证明，从制剂以及这种制剂中存在的成分的数量、含量和类型来看，配制合适的洁齿组合物可能相当复杂。因此，虽然在洁齿产品工业中不具有高优先级，但减少这些成分的数量的能力或提供满足至少两种这些需要的特性的尝试可能降低制剂复杂性，更不必说可能降低总生产成本。在洁齿组合物中采用或描述了许多不溶于水的研磨性抛光剂。这些研磨抛光剂包括天然和合成的研磨颗粒材料。通常所知的合成研磨抛光剂包括无定形的沉淀二氧化硅和硅胶，以及沉淀的碳酸钙(PCC)。用于洁齿产品的其它研磨抛光剂包括白垩、碳酸镁、磷酸氢钙和其二水合物形式、焦磷酸钙、硅酸锆、偏磷酸钾、正磷酸镁、磷酸三钙、珍珠岩等。具体说，由于合成产生的沉淀的低结构二氧化硅的清洁能力、相对安全性和与普通洁齿产品成分如湿润剂、增稠剂、调味剂、抗龋剂等的相容性，将其用作洁齿制剂中的研磨组分。众所周知，合成的沉淀二氧化硅通常通过以下方法产生在初步形成的基本颗粒倾向于互相结合形成多个聚集体(即基本颗粒的独立簇)、但不聚集成三维凝胶结构的条件下通过加入无机酸和/或酸气，使可溶性碱性硅酸盐中的无定形二氧化硅去稳定并从溶液中沉淀出来。通过过滤、洗涤和干燥步骤从反应混合物的水性组分中分离得到的沉淀，然后，机械研磨干燥的产品，以提供合适的粒度和粒度分布。通常可采用喷雾干燥、喷嘴干燥(如水塔或喷泉)、轮式干燥(wheel drying)、闪速干燥、旋转轮式干燥(rotary wheel drying)、烘箱/流化床干燥等完成二氧化硅干燥过程。实际上，在某种程度上，这种常规磨料受到最大程度清洁和最大程度减少牙本质磨损相关的限制。过去，优化这些特征的能力通常受限于对用于这种目的的单个组分的结构的控制。本领域用于洁齿产品的沉淀二氧化硅结构的修饰例子参见以下参考文献Wason的美国专利号3,967,563、3,988,162、4,420,312,和4,122,161，Aldcroft等的美国专利号4,992,251和5,035,879，Newton等的美国专利号5,098,695和McGill等的美国专利号5,891,421和5,419,888。以下文献中也描述了硅胶中的修饰McGill等的美国专利号5,647,903、DeWoIf，II等的美国专利号4,303,641、Seybert的美国专利号4,153,680和Pader等的美国专利号3,538,230。这些公开内容描述了，改进这些二氧化硅材料以将提高了洁齿产品的菌膜清洁能力并降低了洁齿产品对牙本质的磨损水平。然而，这些一般改进不能产生一种优选的特性水平，以使洁齿产品生产商能够将不同量的单独材料与其它类似组分混合以获得不同水平的清洁和磨损特征。为了补偿这种限制，尝试各种二氧化硅的组合以达到不同水平。这种二氧化硅组合包括不同粒度和特定表面积的组合，参见Karlheinz Scheller等的美国专利号3,577,521，Macyarea等的美国专利号4,618,488，Muhlemann的美国专利号5,124,143和Ploger等的美国专利号4,632,826。然而，这些得到的洁齿产品不能同时提供所需水平的磨损和高菌斑清洁能力。进行了另一次尝试以提供某些结构的沉淀二氧化硅与硅胶的混合物，特别参见Rice的美国专利5,658,553。通常接受的是硅胶有边，因此从理论上说，与沉淀二氧化硅相比，硅胶能够将表面磨损至较深的程度，即使是低结构类型。因此，本专利技术一起提供的这种材料的混合物此时能改善控制的磨损，但磨损水平较高，同时其菌膜清洁能力高于单独的沉淀二氧化硅。在这个公开内容中，已证明分别产生并混合在一起的硅胶和沉淀二氧化硅可提高PCR和RDA水平，但对较低研磨特性的控制显然高于以前提供的二氧化硅，以前提供的二氧化硅具有非常高的PCR结果。不幸的是，虽然这些结果的确是正确方向中的一个步骤，但仍然非常需要提供具有足够高的菌膜清洁性、同时具有较低的放射性(radioactive)牙本质研磨特征的基于二氧化硅的洁齿研磨剂，以在不破坏牙本质的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原位产生的凝胶／沉淀二氧化硅组合，其中所述组合含有５－５０体积％的硅胶，其中所述组合的亚麻籽油吸油率为４０－１００毫升／１００克，其中所述组合的１０％Ｂｒａｓｓ　　Ｅｉｎｌｅｈｎｅｒ硬度值约为５－３０毫克损失／１００，０００次旋转。

【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：PD迈克基尔，WC富尔茨，
申请(专利权)人：JM休伯有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]