專利名稱：適用于透明潔齒產(chǎn)品的沉淀二氧化硅的制作方法
背景技術(shù)：
沉淀二氧化硅在各種制造業(yè)產(chǎn)品，從化妝品、食品到工業(yè)涂料和彈性體材料如輪胎等中都有它的用途。二氧化硅特別適用于潔齒產(chǎn)品(如牙膏)，用作填料、磨料以及增稠劑。由于它的功能多樣，而且與其他潔齒磨料相比，和如氟化物之類的活性成份有較高的相容性，所以牙膏與潔齒產(chǎn)品配方師強烈希望將二氧化硅加入到他們的產(chǎn)品中。
然而，將二氧化硅磨料加入到透明潔齒產(chǎn)品中會有困難，盡管近年來，透明潔齒產(chǎn)品越來越受到歡迎，這是因為它們對有些消費者頗有吸引力，而且二氧化硅能讓制造廠家使他們的產(chǎn)品具有提高的特性。其配制的難度在于，因為要生產(chǎn)含二氧化硅的透明牙膏，就必須保證該二氧化硅要與牙膏基質(zhì)的折射率匹配，還要求該二氧化硅具有高的透光率，摻入潔齒產(chǎn)品后，還要具有清潔牙面的足夠研磨性。
二氧化硅的折射率與牙膏的折射率匹配的要求，一般意味著牙膏中的水必須維持在較低含量，與二氧化硅相比，水的折射率通常低得多(市售二氧化硅的折射率為1.438-1.451，而水是1.332)，結(jié)果使得牙膏含水率提高，牙膏折射率就降低。因此，若要二氧化硅的折射率與牙膏的折射率匹配，牙膏中水的濃度必須降至最低。這是不好的，因為水是牙膏最價廉的成分，降低水的含量通常必須提高濕潤劑(價格頗高)的含量來彌補。因此減少牙膏的含水率會造成相應(yīng)增加牙膏的單位成本。
因此，從事生產(chǎn)透明凝膠牙膏的牙膏配方師必須權(quán)衡如下幾個因素。二氧化硅在生產(chǎn)有效潔齒的牙膏方面是不可缺少的組分，但是加入二氧化硅會降低牙膏產(chǎn)品整體的透明度，這是因為二氧化硅透光率低，折射率高的緣故。因此，雖然加入二氧化硅能提供潔齒功效，但由于其折射率高，要求降低牙膏的水含量，必然同時提高濕潤劑的濃度，結(jié)果產(chǎn)品的成本顯著增加。
由上述可知，一直存在著對一種二氧化硅成分的需要，該二氧化硅不僅具有優(yōu)良的研磨性，還要具有較高的透光率，足夠低的折射率，使其能加入在含水率較高的透明牙膏組合物中。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種無定形沉淀二氧化硅組合物，其折射率約小于1.4387，透光率約大于48％。其Brass Einlehner磨損值約大于5mg損失/100,000轉(zhuǎn)。
本發(fā)明還涉及包括不含二氧化硅的預(yù)混料的潔嚙產(chǎn)品，該預(yù)混料折射率小于1.442。該潔齒產(chǎn)品還含有約0.01重量％-10重量％的二氧化硅磨料，該潔齒品的RDA值約大于50。
本發(fā)明還涉及一種制備潔齒產(chǎn)品的方法，包括制備折射率小于約1.442，不含二氧化硅的預(yù)混料，然后將二氧化硅與該預(yù)混料進行混合制成RDA約大于50的齒潔產(chǎn)品的步驟。
附圖簡述結(jié)合附圖閱讀時，前面的發(fā)明概述以及以下本發(fā)明較佳實施方式的詳細(xì)描述就能更好地理解。但應(yīng)知道，本發(fā)明并不限于附圖中所示的精確物理關(guān)系。


圖1是圖示按照本發(fā)明制得的沉淀二氧化硅透光率(％)與折射率的關(guān)系的曲線。
發(fā)明詳述除非另外指明，所有份數(shù)、百分?jǐn)?shù)以及比例都以重量計。引述的所有文獻參考結(jié)合于此。下面將敘述本發(fā)明較佳實施方式，提供潔齒產(chǎn)品如牙膏中使用的二氧化硅。雖然這種二氧硅最適合用在潔齒產(chǎn)品，但也可用于種種其他的消費產(chǎn)品中。
“混合物”是指兩種或多種物質(zhì)的組合，其形式例如是不均勻混合物、懸浮液、溶液、溶膠、凝膠、分散體或乳液，但不限于這些。
“透明”是指能透過光線而看到圖象，好似沒有中介物質(zhì)。
“潔齒產(chǎn)品”是指一類口腔保健品，例如但不限于牙膏、牙粉與假牙用的膏。
“低結(jié)構(gòu)二氧化硅”是指吸油率約為70-90ml/100g的二氧化硅材料本發(fā)明涉及無定形低結(jié)構(gòu)沉淀二氧化硅組合物(也稱為二氧化硅SiO2)，當(dāng)它加入牙膏或潔齒產(chǎn)品中時，可增加其清潔和研磨特性。這種二氧化硅磨料不僅能除去碎屑和殘余沾污物而使牙齒潔凈，且起拋光牙面的作用。因為它的折射率比大多數(shù)可比較的商購無定形二氧化硅低，而且透光率高，所以本發(fā)明的這種二氧化硅將別適合于配制含水量較高的低成本透明牙膏。
應(yīng)在牙膏組合物中加入足量的這種二氧化硅磨料，使得牙膏的放射性牙質(zhì)磨損(RDA)值約為50-200。RDA小于80，牙膏的潔齒效果太差，而RDA大于200，其牙膏的磨損太大，以致有沿著齒齦線損壞牙質(zhì)的很大危險?，F(xiàn)今大多數(shù)從商店里買的牙膏產(chǎn)品，其RDA為50-150，平均值恰好居中，即大約100。潔齒產(chǎn)品的RDA值較好至少約為50，如70-120，90-110。
牙膏的RDA值取決于牙膏中所用磨料的硬度(研磨性能)和濃度。RDA的測量方法見述于John J.Hefferren的文章“A Laboratory Method for Assessment ofDentrifice Abrasirity”，Jourual of Deutal Research，Vol 55，No.4(1976)，pp563-573中。二氧化硅的研磨性可以用Einlehner法(下面將詳述)測量。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，確定了RDA值與二氧化硅Einlehner值和牙膏中二氧化硅加入量之間的關(guān)系式，如下面的式(1)所示。
RDA＝(0.099003×E)+(0.773864×L)+(0.994414×E×L)+(-0.002875E2)+(-0.094783×L2)+(3.417937)(I)式中E是10％二氧化硅漿料的黃銅Einlehner毫克損失值；L是牙膏中加入二氧化硅的重量％。
例如，若牙膏含有20重量％的Einlehner磨損值(是硬度的一種度量，下面將詳述)約為6.0的二氧化硅，則該牙膏的RDA約為100。以大約6.5重量％的二氧化硅濃度，而用的是研磨性較大，例如Einlehner磨損值為15的二氧化硅，也可獲得大約100的同樣RDA值的牙膏。加入這種Einlehner磨損值為15的相同二氧化硅，而濃度為20重量％時，可制出RDA約280的牙膏。
因為這兩種具有不同磨損值的二氧化硅在價格上差不多，所以以較低濃度使用研磨性較大的二氧化硅當(dāng)然成本效益更高。但不幸的是研磨性較小的二氧化硅(例如Einlehner值約4.0的二氧化硅)通常透明性質(zhì)較佳(即較高的折射率和透光率)，所以研磨較大的二氧化硅一般成為加入到透明潔齒產(chǎn)品中的差的選用材料。
但是，通過本發(fā)明開發(fā)了無定形二氧化硅磨料，它不僅具有很好的研磨性能，而且適于加在透明牙膏中。通過控制攪拌器的轉(zhuǎn)速，煮解時間、加入速率、批料(最終的)pH、漿料pH，可以制出具有較小折射率、較高透光率、研磨性足夠的二氧化硅磨料。
本發(fā)明二氧化硅成分的制備方法如下。在該方法中，將一種堿金屬硅酸鹽如硅酸鈉的水溶液加入反應(yīng)器中，該反應(yīng)器例如裝有能充分保證獲得均勻混合物的攪拌裝置，將反應(yīng)器中的該堿金屬硅酸鹽水溶液預(yù)熱至約65°-100℃。該堿金屬硅酸鹽水溶液的濃度較好為8.0-35重量％，如約8.0-15重量％。該堿金屬硅酸鹽較好是硅酸鈉，其SiO2∶Na2O比例約為1-3.5，例如約2.5-3.4。
然后向反應(yīng)器同時加入(1)酸化劑或酸如硫酸的水溶液，(2)添加量的含與原來在反應(yīng)器中的相同的堿金屬硅酸鹽的水溶液，該水溶液預(yù)熱至約65°-85℃。酸化劑水溶液中酸化劑的濃度較好約為6-35重量％，例如約9.0-15重量％。該同時加入繼續(xù)到反應(yīng)器批料的pH降至約5.4-6.4。
在加入酸化劑和附加的堿金屬硅酸鹽停止以后，將反應(yīng)器批料加熱到約85°-100℃，使其陳化或煮解5-60分鐘，此時反應(yīng)器批料的pH保持恒定。煮解結(jié)束后，將反應(yīng)器批料過濾，水洗除去過量無機鹽，直至來自二氧化硅濾餅的洗滌水的導(dǎo)電率小于約2000微姆歐。因為二氧化硅濾液的導(dǎo)電率與濾餅中的無機鹽副產(chǎn)物的濃度成正比，因此通過保持濾液的導(dǎo)電率小于2000微姆歐，就可使濾餅中的無機鹽如Na2SO4達到所需低的濃度。
將二氧化硅濾餅加水打成漿液，然后用任何常規(guī)干燥技術(shù)如噴霧干燥進行干燥，產(chǎn)生含水分3-50重量％的沉淀二氧化硅。此沉淀二氧化硅可經(jīng)研磨達到所需粒度約5-25μm，如約5-15μm。
這種無定形沉淀二氧化硅磨料然后可加入潔齒產(chǎn)品組合物如牙膏中。
除了含有磨料組分外，潔齒產(chǎn)品還可含有幾種其他成分，如濕潤劑、增稠劑(有時也稱粘合劑、樹膠或穩(wěn)定劑)、抗菌劑、氟化物、增甜劑和輔助表面活性劑。
濕潤劑的作用是對潔齒產(chǎn)品賦予一種口感的質(zhì)地，并防止其變干。合適的濕潤劑有聚乙二醇(多種不同的分子量)、丙二醇丙三醇(甘油)赤蘚醇、木糖醇、山梨醇、甘露糖醇、乳糖醇和氫化淀粉水解產(chǎn)物以及這些化合物的混合物。
增稠劑在本發(fā)明的潔齒組合物中是用來提供一種凝膠結(jié)構(gòu)，能穩(wěn)定牙膏，防止相分離。合適的增稠劑有二氧化硅增稠劑、淀粉，淀粉甘油、剌梧桐樹膠、黃蓍樹膠、阿拉伯樹膠、茄替膠、阿拉伯樹膠、漢生膠、瓜耳樹膠、膠體鎂鋁硅酸鹽、鹿角菜膠、藻酸鈉、瓊脂、果膠、明膠、纖紙素、纖維素樹脂、羧甲基纖維素、羥乙基纖紙素、羥丙基纖維素、羥甲基纖紙素、羥甲基羧丙基纖紙素、甲基纖紙素、乙基纖紙素、硫酸纖紙素以及這些化合物的混合物。粘合劑的典型含量為牙膏組合物的約0-15重量％。
可以加入抗菌劑用來減少微生物至低于已知的有害含量。合適的抗菌劑有苯甲酸、苯甲酸鈉、苯甲酸鉀、硼酸、酚化合物如β萘酚、氯代百里酚、百里酚、茴香腦、桉樹腦、香芹酚、薄荷醇、苯酚、戊基苯酚、己基苯酚、庚基苯酚、辛基苯酚、己基間苯二酚、氯化月桂基吡啶鎓、氯化肉豆蔻基吡啶鎓、十六烷基氟化吡啶鎓、十六烷基氯化吡啶鎓，十六烷基溴化吡啶鎓?？咕鷦┤舸嬖诘幕睿浜枯^好約為牙膏組合物的0.1-5重量％。
牙膏組合物中可加入增甜劑，使產(chǎn)品給人帶來愉悅的口感，適合的增甜劑有糖精(如糖精鈉、糖精鉀、糖精鈣)環(huán)己烷氨基磺酸鹽(如鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽)、丁磺氨鉀、竹芋蛋白(thaumatin)、新橙皮甙(neohisperidin)雙氫查耳酮、氨化甘草甜素銨鹽、有旋糖、左旋糖、蔗糖、甘露糖以及葡萄糖。
牙膏中還較好含有氟化物鹽類，以免齲齒的產(chǎn)生與發(fā)展。適用的氟化物鹽類有氟化鈉、氟化鉀、氟化鈣、氟化鋅、氟化亞錫、氟化鋅銨、一氟磷酸鈉。一氟磷酸鉀、氫氟化月桂胺、二乙氨基乙基氫氟化辛酰胺、氟化二癸基二甲基銨、氟化十六烷基吡啶鎓、氟化二月桂基嗎啉鎓、肌氨酸氟化亞錫、甘氨酸氟化鉀、甘氨酸氫氟化物、一氟磷酸鈉。氟化物鹽的一般含量約為0.1-5重量％。
表面活性劑的加入可起附加的潔齒劑和起泡劑作用，該表面活性劑可選自陰離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑和陽離子表面活性劑。陰離子表面活性劑較好，如金屬硫酸鹽如十二烷基硫酸鈉。
這里揭示的潔齒產(chǎn)品還可含有種種附加成分，如脫敏劑、愈合劑、其他防齲齒劑、螯合劑、維生素、氨基酸、蛋白質(zhì)、其它防牙菌斑劑/抗結(jié)石劑、遮光劑、抗菌素、抗酶、酶、pH控制劑、氧化劑、抗氧化劑、增白劑和防腐劑。
最后，除了上述添加劑外，水形成組合物剩余部分。水較好是去離子水，不含雜質(zhì)。潔齒產(chǎn)品包含約13-20重量％水。
下面將用一些具體但非限制性的實施例來更詳細(xì)描述本發(fā)明。
實施例1-4在實施例1-4中，按照本發(fā)明制備了適合用于潔齒產(chǎn)品及其他產(chǎn)品的二氧化硅。先將900kg含14.36重量％硅酸鈉(SiO2與Na2O摩爾比為3.3)的水溶液加入反應(yīng)器中，加熱至82℃，在煮解步驟中保溫在此溫度，同時以83ppm攪拌。然后將硫酸水溶液(濃度12.06重量％)和硅酸鈉水溶液(濃度14.36重量％，摩爾比3.3，加熱至75℃)同時分別以113升/分和377升/分的速率加入。47分鐘后停止加入硅酸鈉水溶液，酸的加入則繼續(xù)，直至反應(yīng)器批料pH降至5.8-6.0。批料溫度則在此pH值保持在93℃，為時10分鐘。將此二氧化硅批料過濾、水洗至形成導(dǎo)電率不大于約2000微姆歐的濾餅。再將濾餅用水打成漿料，其固含量為32.4％，pH調(diào)節(jié)至7.20。然后將濾餅在一噴霧干燥器中噴霧干燥，噴霧干燥器的入口溫度為650℃，出口溫度為78℃。將噴霧干燥的產(chǎn)物研磨至8-10μm。
在實施例2-3中，按本發(fā)明制備了用于潔齒產(chǎn)品及其他產(chǎn)品的二氧化硅。先將27升含14.5重量％硅酸鈉(摩爾比為3.3)的水溶液加入一400加侖反應(yīng)器中，該反應(yīng)器裝有A-200傾斜的四葉片(45度)葉輪攪拌器，加熱至82℃，在煮解步驟中保持此溫度。同時以下面表I所示的速度攪拌反應(yīng)器內(nèi)物質(zhì)。然后將12.4重量％的硫酸和含14.5重量％硅酸鈉(摩爾比3.3)的水溶液(加熱至75℃)同時以表I所示的速率加入。硅酸鈉溶液的加入在47分鐘后停止，而酸的加入以同樣速率繼續(xù)，直至批料pH降至7.5。然后酸的加入速率減少至1.0-1.5升/分，直至批料pH接近最終的pH。此最終批料的pH手工調(diào)節(jié)至所需值。然后批料進入煮解步驟，此時溫度升至93℃，在整個煮解步驟中pH維持在最終pH。各實施例煮解步驟的時間列在表I中。
煮解以后，將二氧化硅批料在壓濾機上過濾，水洗至濾液的導(dǎo)電率不大于2000微姆歐。將濾餅用水打成漿料。用Cowles攪拌器混合5分鐘成為濾餅漿料，其固含量列在表I中。濾餅漿料的pH可進一步通過任選加入苛性鈉調(diào)節(jié)至表I的“漿料pH”列的值。然后將濾餅漿料噴霧干燥(入口與出口溫度如表I所示)，研磨形成平均粒度約為8.7-9.7μm的二氧化硅顆粒組合物。
比較例1-2比較例1-2的制備，使用實施例2-3所述的同樣方法，但按表1所列的加工參數(shù)。
表I
對如上制成的二氧化硅顆粒測量幾種性質(zhì)，包括Einlehner磨損值，吸油率、粒度、折射率、透光率(％)、亮度。作為測量折射率(RI)和透光率的第一步，制備了一個比例范圍的山梨醇/水儲液(約10個)，使這些儲液的折射率為1.426-1.440。所需的山梨醇/水的精確比例取決于所用的準(zhǔn)確山梨醇，由進行測量的技術(shù)人員確定之。這些溶液中山梨醇的濃度一般為49-70重量％。為了測定折射率，將各種標(biāo)準(zhǔn)溶液的1或2滴分別置于折射儀(Abbe 60折射儀，型號10450)的固定片上。將蓋片固定就位。對光源和折射儀通電，讀取各標(biāo)準(zhǔn)溶液的折射率。在各個20cm3瓶中，準(zhǔn)確稱入0.5±0.01g二氧化硅并加入12.0±0.01g各種相應(yīng)的山梨醇/水的儲液。然后將瓶劇烈搖蕩形成二氧化硅分散體，除去瓶上的塞子，將瓶置于一干燥器中，用真空泵抽真空。
所述分散體進行脫氣30分鐘，目視檢查應(yīng)完全脫氣。立即按制造廠家的操作說明測量589nm(Spectronic 20D+)的％透光率(％T)。具體是將一份分散體置于一石英容器中，對各試樣在0-100標(biāo)尺上讀取589nm的％T讀數(shù)，由此對二氧化硅/山梨醇/水分散體測定％透光率。對于實施例1和3，將儲液的％透光率與RI繪成曲線，示于圖1中。二氧化硅的折射率定義為％透光率對RI的曲線上的極大值位置(橫坐標(biāo)值或X軸值)。極大的Y軸(縱坐標(biāo))值則是二氧化硅的％透光率。
Brass Einlehner(BE)磨損值用Einlehner AT-1000研磨儀測量。在此測試中，將一Fourdrinier黃銅絲網(wǎng)稱重，然后讓其經(jīng)受10％二氧化硅水懸浮液旋轉(zhuǎn)一固定轉(zhuǎn)數(shù)的研磨作用，測出每100,000轉(zhuǎn)從Fourdrinier絲網(wǎng)上失去的黃銅毫克數(shù)，作為磨損值。此測試所需的一次性供料(黃銅絲網(wǎng)、磨損板、PVC管)可購自DuncanAssociates，Rutland，Vermont商品名為“Einlehner測試配套件”。具體做法是，對黃銅絲網(wǎng)(Phosphos Bronze，P.M.)進行準(zhǔn)備，即在超聲浴作用下用熱的皂液(0.5％Alconex)洗滌5分鐘，然后用自來水沖洗，再在裝有150ml水的燒杯中置于超聲浴中進行漂洗。再用自來水沖洗，在設(shè)定105℃的烘箱中干燥20分鐘，在干燥器中冷卻，稱重。絲網(wǎng)使用時用鑷子，以免皮膚油脂沾污。將Einlehner測試圓筒與磨損板和稱重的絲網(wǎng)(紅線側(cè)而非被研磨側(cè)朝下)組裝好并夾住就位。該磨損板可使用約25次測試或至嚴(yán)重磨損，稱重的絲網(wǎng)則僅使用一次。
將100g二氧化硅和900g去離子水混合制備的10％二氧化硅漿料倒入Einlehner測試筒中。將Einlehner PVC管子裝在攪拌軸上。PVC管上有5個編號的位置。每次測試時，PVC管的位置逐步增高，直至使用了5次為止棄去。Einlehner研磨儀重新裝好，設(shè)置至運轉(zhuǎn)87,000轉(zhuǎn)。每個測試需時49分鐘。該周期完成后，取下絲網(wǎng)，用自來水沖洗，放入裝有水的燒杯，將燒杯放入超聲浴中2分鐘，用去離子水漂洗，然后在設(shè)定105℃的烘箱中干燥20分鐘，在干燥器中冷卻，重新稱重。每種樣品做兩個測試，將結(jié)果平均，用每100,000個轉(zhuǎn)損失的毫克數(shù)表示。對10％漿料的測量結(jié)果(單位為每100,000轉(zhuǎn)損失的毫克)可以表征為10％黃銅Einlehner(BE)磨損值。
顆粒平均粒度用Leeds and Northrup Microtrac II測定。將激光束投射通過一透明池，該池含有懸浮在液體中的移動顆粒流。打到顆粒的光束以反比于粒度的角度散射。光檢測器陣列測量在幾個預(yù)定角度的光通量。然后與所測光通量成正比的電信號用一微電腦系統(tǒng)加以處理，獲得粒度分布多道直方圖。
為測量亮度值，將細(xì)粉未材料壓制成表面光滑的圓片，用Technidyne亮度儀S-5/BC測定。此儀器具有一個雙光束光學(xué)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中樣品以45°角度照射，在觀察反射光。此方法按照TAPPI測試方法T452和T646，以及ASTM標(biāo)準(zhǔn)D985。粉末材料壓制成厚約1cm的圓片，所用的壓力足夠產(chǎn)生光滑而平的圓片表面，而沒有松散的顆?；蚬鉂?。
吸油率用亞麻子油用刮刀混合法測量。在此測試中，將油與二氧化硅混合，用刮刀在光滑表面上對混合物研合，直至形成稠的油灰狀膏狀物。測量獲得膏狀混合物(當(dāng)鋪展時能成卷)所需的油量，即可算出二氧化硅的吸油率，此值表示單位重量二氧化硅完全飽和至吸油容量所需的油的體積。計算公式如下
＝ml油/100g二氧化硅測試結(jié)果列于表II中。
表II
由表II可見，實施例1-3制備的二氧化硅都符合制造透明牙膏(即，都有低的折射數(shù)和高的透光率)的指標(biāo)，且硬度或研磨性足夠，能制成具有可接受的或良好的潔凈性能的牙膏。與此不同，比較例1和2研磨性高(如其Einlehner磨損值所示)，折射率低，但透光率很低，不合需要。
為了顯示在消費產(chǎn)品中的功效，實施例的二氧化硅磨料以粉末形式加入到以下表III所示的4種不同的牙膏組合物(1-4號)中。這些組合物的性能然后與下列牙膏組合物性能比較含有按比較例1-2制備的二氧化硅磨料的組合物5-6，含有現(xiàn)有技術(shù)二氧化硅磨料(Zeodent115，得自J.M.Huber Corp.，Edison，NJ)的組合物7，不含二氧化硅磨料的牙膏組合物8。這些牙膏樣品制法如下混合下列組分形成第一混合物甘油和/或山梨醇、聚乙二醇(CARBOWA×1450，得自UnionCarbide Corp.，Danbury，CT)、羧甲基纖紙素(CMC-9M31XF，得自Aqualondivisoon of Hercules Corp.，Wilmington，DE)，然后將此第一混合物攪拌至各組分溶解。混合下列組分形成第二混合物去離子水、糖精鈉、氟化鈉然后攪拌至各組分溶解。將第一和第二組合物攪拌混合，形成預(yù)混料。
將預(yù)混料將入Ross混合器(型號130LDM，Charles Ross & Co.，Haupeauge，NY)中，將二氧化硅增稠劑和二氧化硅磨料加入此預(yù)混料中，將其在無真空條件下混合。然抽30英寸真空，各試樣混合15分鐘，然后加入十二烷基硫酸鈉和香料。所得混合物在混合速度減小條件攪拌5分鐘。這8種不同的牙膏組合物按下列配方制備，其中的量以克為單位。
表III
如上制備了牙膏組合物1-8后，如下測定有關(guān)牙膏透明度的性質(zhì)，如折射率、透明度和濁度。
牙膏折射率的測定是取一滴牙膏，置于一臺Abbe 60折射儀(型號10450)上，直接讀取折射率。
透明度是主觀性測量。將一滴牙膏擠到一張打印字本的白紙上。若能完全讀出該文本，給10分；若看不見該文本，給1分；若文本清晰度逐漸變好，給2-9的中間分。8分或多于8分視為良好透明的凝膠牙膏，表明二氧化硅磨料是透明的。透明度分?jǐn)?shù)為10的牙膏一般具有相應(yīng)的濁度值(詳見下面)；即低于40，透明度分?jǐn)?shù)為9的，濁度值約50-60，透明度分?jǐn)?shù)為8的，濁度值約60-70。
透明凝膠牙膏的“濁度值”用Garder XL-835比色計測量光透射來測定。儀器先按廠家說明進行校準(zhǔn)。接著，將兩塊顯微鏡載片(尺寸38×75mm厚0.96-1.06mm)放在平表面上。一塊載片上覆有一塊有機玻璃隔片(38×75mm厚3mm，有24×47mm敞開區(qū)域)。將凝膠牙膏擠入到有機玻璃隔片的該敞開區(qū)域上。將第二塊載片置于牙膏上并用手施壓，除去過量牙膏和空氣。將樣品置于經(jīng)預(yù)先校準(zhǔn)的儀器的透射光束上，記錄下3個不同樣品部位的濁度值并取平均值。濁度值越低表示牙膏越透明。
折射率、透明度、濁度的測量結(jié)果列在表IV中。
表IV
牙膏組合物7和8是對比組合物。牙膏組合物7含有現(xiàn)有技術(shù)的二氧化硅磨料(Zeodent185)，而牙膏組合物8含有增稠劑二氧化硅而無二氧化硅磨料。由表IV可見，牙膏組合物7研磨性能很好，但透明度差，所以不適合用于透明的水含量高的牙膏配方。這些差的透明度性質(zhì)是由于其折射率高(1.4510)的緣故。與此不同，牙膏組合物8的透明度良好，但不含二氧化硅磨料使其潔齒性能完全不足。
牙膏組合物1-4含有按本發(fā)明實施例1-3制備的二氧化硅，如上所述具有足夠或良好的研磨性能，滿足制造透明牙膏的所有指標(biāo)(即低的折射率和高的透光率)。結(jié)果牙膏組合物1-4都有極好的透明特性和可接受或良好的潔齒性能。
牙膏組合物5-6含有比較例1和2制備的二氧化硅。如上所述，這些二氧化硅研磨性高(如高的Einlehner磨損值所示)，但透光率低。結(jié)果牙膏組合物5-6具有可接受的研磨性能，但透光率低。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)知道，可以在不偏離本發(fā)明的主要發(fā)明原理情況下，對所述的實施方式進行改變。因此，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所述的具體實施方式
，而是包括在由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的各種修改。
權(quán)利要求
1.一種研磨性沉淀二氧化硅，它具有約小于1.4387的折射率；約大于48％的透光率；約大于5mg損失/100,000轉(zhuǎn)的Brass Einlehner磨損值。
2.權(quán)利要求2所述的二氧化硅，其特征在于，所述二氧化硅的透光率約大于60％。
3.權(quán)利要求2所述的二氧化硅，其特征在于，所述二氧化硅的Brass Einlehner磨損值約大于5.5mg損失/100,000轉(zhuǎn)。
4.一種包含權(quán)利要求1的二氧化硅的潔齒產(chǎn)品。
5.權(quán)利要求4所述的潔齒產(chǎn)品，其特征在于，所述潔齒制劑具有約50-150的RDA。
6.權(quán)利要求4所述的潔齒產(chǎn)品，其特征在于，該潔齒產(chǎn)品包含約13-20重量％水。
7.權(quán)利要求4所述的潔齒產(chǎn)品，其特征在于，該潔齒產(chǎn)品是透明的，濁度值約小于70。
8.權(quán)利要求4所述的潔齒產(chǎn)品，其特征在于，該潔齒產(chǎn)品是透明的，濁度值約小于55。
9.一種潔齒產(chǎn)品，它包含a)基本上由非二氧化硅增稠劑，去離水以及選自甘油、山梨醇、聚乙二醇的濕潤劑組成的預(yù)混料，其中該預(yù)混料的折射率小于1.442；b)約0.01-10重量％二氧化硅磨料；其特征在于，該潔齒產(chǎn)品的RDA約大于50，濁度值約小于70。
10.權(quán)利要求9所述的潔齒產(chǎn)品，其特征在于，所述潔齒產(chǎn)品是透明的，濁度值約小于70。
11.權(quán)利要求9所述的潔齒產(chǎn)品，其特征在于，所述潔齒產(chǎn)品是透明的，濁度值約小于55。
12.一種制備潔齒產(chǎn)品的方法，包括如下步驟a)制備不含二氧化硅，折射率約小于1.442的預(yù)混料；b)將二氧化硅與所述預(yù)混料混合，形成RDA約大于50的潔齒產(chǎn)品。
13.權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述潔齒產(chǎn)品是透明的，濁度值約小于70。
14.一種潔齒產(chǎn)品，它包含二氧化硅，它具有約小于1.4387的折射率，約大于48％的透光率、約大于5mg損失/100,000轉(zhuǎn)的Brass Einlehner磨損值；約13-20％水；其特征在于，此潔齒產(chǎn)品是透明的，RDA至少約50。
全文摘要
提供一種研磨性無定形沉淀二氧化硅，其研磨性能很好，且有較高透光率，其折射率足夠低，使其能用作水含量較高的透明牙膏組合物的組分。此二氧化硅的折射率約小于1.4387，透光率約大于48％，Brass Einlehner磨損值約大于5mg損失/100,000轉(zhuǎn)?？梢杂么搜心バ詿o定形二氧化硅制備濁度值約小于70的潔齒產(chǎn)品。
文檔編號A61Q11/00GK1617832SQ02827952
公開日2005年5月18日 申請日期2002年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月10日
發(fā)明者R·卡普, S·S·納德卡米, R·拉馬克里希南, J·A·科斯汀克 申請人:J·M·休伯有限公司