[发明专利]用于改进洁牙剂中清洁性和磨损性的分级二氧化硅

说明书

发明领域

本发明涉及制造磨料组合物的方法，更具体涉及制造沉淀二氧化硅磨料组合物的方法，所述组合物具有优良的清洁性能和更低的磨损性(abrasiveness)，该方法包括通过空气分级技术对操作中的磨料颗粒进行反应器后粒度分选(sizing)。通过设定特定的粒径范围，确信可达到更高的薄膜清洁(pellicle film)水平，且没有提高二氧化硅产品本身的牙质磨损性质。因此，可提供包含该分级磨料二氧化硅产品的洁牙剂(dentifrice)，其具有特别理想的清洁效果，从而提高牙齿抛光、增白等，且不会对牙齿硬表面产生有害的影响。而且，本发明也包括该选择性处理方法得到的产品和包含该分级二氧化硅产品的洁牙剂。

发明背景

牙膏制造商努力制造具有高清洁性能和低磨损性的洁牙剂。一些配方设计师通过在牙膏配方中加入研磨剂达到了该目标。研磨剂可包含在常规洁牙剂组合物中，以从牙齿表面上除去各种沉淀物，包括薄膜。薄膜紧密粘附，并通常包含褐色或黄色色素，它使得牙齿的外观不太好看。尽管清洁是重要的，但是磨料应该不能太具侵蚀性而破坏到牙齿。理想情况下，有效的洁牙剂磨料最大程度地除去薄膜，同时对牙齿硬表面造成最小程度的磨损和破坏。因此，在这些情况下，洁牙剂的性能与研磨抛光剂组分密切相关。

许多水不溶性研磨抛光剂已经用于或据说用于洁牙剂组合物中。这些研磨抛光剂包含天然和合成研磨颗粒材料。通常已知的合成研磨抛光剂包含无定形沉淀二氧化硅、二氧化硅凝胶、磷酸二钙及其二水合物形式、焦磷酸钙和沉淀碳酸钙(PCC)。洁牙剂用的其它研磨抛光剂包括白垩、碳酸镁、硅酸锆、偏磷酸钾、正磷酸镁、磷酸三钙等。

已将合成的无定形沉淀二氧化硅(具体而言)用作洁牙剂制剂中的研磨组分，因为它们具有清洁能力、相对安全性、与常用洁牙剂组分(例如湿润剂、增稠剂、芳香剂、防龋剂等)的相容性等。通常如下制备合成的沉淀二氧化硅：通过加入无机酸和/或酸性气体(acid gas)，从可溶性碱性硅酸盐中去稳定化和沉淀出无定形二氧化硅，该反应的条件使得初始形成的初级颗粒趋向于相互缔合形成许多团聚物(即初级颗粒的离散簇)，而不会凝聚成三维凝胶结构体。所得沉淀物通过过滤、清洗和干燥方法与反应混合物中的水性部分分离，然后对干燥的产物进行机械粉碎，以得到合适的粒径。

通常根据总体清洁和磨料品质，制造如上述制备和利用的沉淀二氧化硅磨料，并用于洁牙剂中。尽管前述产品在这些方面具有优良的性质，但是已经注意到它也存在如下缺陷，即不能具有较低磨损水平且没有牺牲薄膜清洁能力(特别是对于容易在龈线(gum line)上出现牙质磨损的使用者而言)，同时还需要潜在补充磨料/清洁二氧化硅产品来更有效地抛光和/或牙齿增白。因此，在牙用二氧化硅材料工业中存在需要改进的地方。

如上所述，目前仍需要具有优良清洁性能同时具有更低磨损值的沉淀二氧化硅组合物，它能用于牙膏组合物中。因此，证实了下述发明满足上述的期望结果。

发明简述

本发明包括无定形沉淀二氧化硅组合物，所述二氧化硅组合物的中值粒径约5-15微米，优选约6-10微米，更优选约7-9微米，粒径跨度小于2，优选约1.25-1.75，更优选约1.25-1.40，粒径β值大于约0.30，优选约0.35-0.50，更优选约0.40-0.50。

本发明也包括洁牙剂，它包含约5-35重量％的上述无定形沉淀二氧化硅组合物，且放射性牙质磨损(RDA)水平约130-200(优选约130-195)，薄膜清洁比(pellicle film cleaning ratio，PCR)约100-140(优选约110-140)，且PCR：RDA之比约为0.65-1.1，优选约0.68-1.0。

基本上，已认识到提供具有集中特定粒度范围的低结构(low-structure)研磨二氧化硅材料可使得在用包含该材料的洁牙剂清洁牙齿时得到更大的性能均一性。同样地，提供粒径在特定范围内的该材料，可对牙齿表面的特定部位进行适当清洁，且同时没有过度的磨损水平。

发明详述

本文所用所有的份、百分数和比例都用重量表示，除非有其它说明。本文所引用的所有文献通过参考的方式全文插入于此。下面描述了本发明的优选实施方式，它们提供了洁牙剂(例如牙膏)所用的二氧化硅。尽管该二氧化硅的最佳用途是用于洁牙剂，但是该二氧化硅也可用于其它消费产品中。

“混合物”表示两种或多种物质的任何组合，其形式例如但没有局限于均匀混合物、悬浮物、溶液、溶胶、凝胶、分散体或乳液。