BR112019012325B1 - Partículas de sílica compatíveis com estanho e processo para produzir partículas de sílica com área de superfície reduzida - Google Patents

Abstract

Trata-se de partículas de sílica que têm uma área de superfície de BET de 0,1 a 7 m2/g, uma densidade de pacote de 0,56 a 0,88 g/cm3 (35 a 55 lb/ft3), um valor de abrasão de Einlehner de 8 a 25 mg de perda/100.000 revoluções, um volume de poro de intrusão de mercúrio total de 0,7 a 1,2 cm3/g, e uma compatibilidade com estanho de 70 a 99 %, são reveladas, assim como métodos para produzir essas partículas de sílica.

Description

REFERÊNCIA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido é um pedido de patente internacional PCT, e reivindica a prioridade ao Pedido de Patente Provisório n° US 62/509.276, depositado em 22 de maio de 2017, e Pedido de Patente Provisório n° US 62/435.921, depositado em 19 de dezembro de 2016, cujas revelações são incorporadas ao presente documento a título de referência em sua totalidade.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] As composições que contêm estanho, incluindo fluoreto estanoso, são um agente terapêutico muito eficaz usado em aplicações dentífricas e outras aplicações de uso final, fornecendo proteção contra cárie aprimorada e placa, gengivite e sensibilidade do dente reduzidas. No entanto, a eficácia do estanho em uma formulação dentífrica pode ser diminuída devido às interações com outros componentes da formulação, como materiais de sílica.

[0003] Portanto, seria benéfico fornecer materiais de sílica com compatibilidade com estanho para aprimorar a eficácia geral do estanho em uma composição dentífrica. Consequentemente, a presente invenção está principalmente voltada para essas finalidades.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0004] Este sumário é fornecido para introduzir uma seleção de conceitos de uma forma simplificada que são descritos adicionalmente abaixo na descrição detalhada. Este sumário não pretende identificar recursos necessários ou essenciais da matéria reivindicada. Este sumário também não é destinado a ser usado para limitar o escopo da matéria reivindicada.

[0005] As partículas de sílica com compatibilidade com estanho aprimorada são reveladas e descritas no presente documento. De acordo com um aspecto desta invenção, tais partículas de sílica pode ter (i) uma área de superfície de BET em uma faixa de cerca de 0,1 a cerca de 7 m2/g, (ii) uma densidade de pacote em uma faixa de cerca de 0,56 a cerca de 0,88 g/cm3 (35 a cerca de 55 lb/ft3), (iii) um valor de abrasão de Einlehner em uma faixa de cerca de 8 a cerca de 25 mg de perda/100.000 revoluções, (iv) um volume de poro de intrusão de mercúrio total na faixa de cerca de 0,7 a cerca de 1,2 cm3/g, e (v) uma compatibilidade com estanho em uma faixa de cerca de 70 a cerca de 99 %.

[0006] Os processos para produzir partículas de sílica, como partículas de sílica compatíveis com estanho, também são reveladas e descritas no presente documento. Um tal processo para produzir partículas de sílica podem compreender (a) fornecer uma mistura que compreende água, sulfato de sódio, e partículas de sílica de base caracterizadas por (i) uma densidade de pacote de base em uma faixa de cerca de 0,40 a cerca de 0,80 g/cm3 (25 a cerca de 50 lb/ft3), (ii) um tamanho mediano de partícula de base (d50) em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 10 mícrons, (iii) um tamanho de partícula d95 de base em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 20 mícrons, e (iv) um volume de poro de intrusão de mercúrio total de base em uma faixa de cerca de 0,8 a cerca de 3 cm3/g; (b) adicionar à mistura um silicato de metal alcalino e um ácido mineral sob condições de redução de área de superfície, em que o silicato de metal alcalino é adicionado à mistura em uma taxa de adição de sílica média em uma faixa de cerca de 0,2 a cerca de 0,8 % em peso por minuto e/ou em uma taxa de adição de sílica máxima menor que cerca de 1,9 % em peso por minuto; e (c) cessar a adição do silicato de metal alcalino e continuar a adição do ácido mineral à mistura em uma taxa média da adição de no máximo 75 % maior que uma taxa média de adição do ácido mineral na etapa (b) para ajustar o pH da mistura para dentro de uma faixa de cerca de 5 a cerca de 8,5; para produzir as partículas de sílica com área de superfície reduzida caracterizadas por (i) uma área de superfície de BET em uma faixa de cerca de 0,1 a cerca de 7 m2/g, (ii) uma densidade de pacote em uma faixa de cerca de 0,56 a cerca de 0,88 g/cm3 (35 a cerca de 55 lb/ft3), (iii) um valor de abrasão de Einlehner em uma faixa de cerca de 8 a cerca de 25 mg de perda/100.000 revoluções, (iv) um volume de poro de intrusão de mercúrio total em uma faixa de cerca de 0,7 a cerca de 1,2 cm3/g, e (v) uma compatibilidade com estanho em uma faixa de cerca de 70 a cerca de 99 %. As partículas de sílica com área de superfície muito baixa resultantes contêm inesperadamente muitas das propriedades das sílicas de alto teor de limpeza padrão, como Zeodent® 109 abrasivo dentário de sílica, mas também são compatíveis com fluoreto estanoso.

[0007] Tanto o sumário acima quanto a descrição detalhada a seguir fornecem exemplos e são exemplificativas apenas. Consequentemente, o sumário acima e a descrição detalhada a seguir não devem ser consideradas como restritivas. Além disso, recursos ou variações podem ser fornecidos além daqueles estabelecidos no presente documento. Por exemplo, certos aspectos podem ser direcionados a várias combinações e subcombinações de recursos descritos na descrição detalhada.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0008] A Figura 1 é um gráfico que mostra a correlação entre a Abrasão Radioativa da Dentina (RDA) dentífrica e a densidade de pacote de partículas de sílica com área de superfície reduzida.

[0009] A Figura 2 é um gráfico que mostra a correlação entre RDA dentífrica e o volume de poro de intrusão de mercúrio total de partículas de sílica com área de superfície reduzida

[0010] A Figura 3 é um Micrográfico de Elétron de Varredura da sílica do Exemplo 10.

[0011] A Figura 4 é um Micrográfico de Elétron de Varredura da sílica do Exemplo 15.

[0012] A Figura 5 é um Micrográfico de Elétron de Varredura da sílica do Exemplo 19B.

[0013] A Figura 6 é um Micrográfico de Elétron de Varredura da sílica do Exemplo 22B.

[0014] A Figura 7 é um Micrográfico de Elétron de Varredura da sílica do Exemplo 25B.

[0015] A Figura 8 é um Micrográfico de Elétron de Varredura da sílica do Exemplo 28B.

[0016] As Figuras 9-10 são Micrográficos de Elétron de Varredura da sílica do Exemplo 34B.

[0017] As Figuras 11-12 são Micrográficos de Elétron de Varredura da sílica do Exemplo 35B.

[0018] As Figuras 13-14 são Micrográficos de Elétron de Varredura da sílica do Exemplo 36B.

DEFINIÇÕES

[0019] Para definir mais claramente os termos usados no presente documento, as definições a seguir são fornecidas. A menos que seja indicado de outro modo, as definições a seguir são aplicáveis a esta revelação. Se um termo é usado nesta revelação, porém não é especificamente definido no presente documento, a definição do Compêndio de Terminologia Química da IUPAC, 2a Edição (1997), pode ser aplicada, desde que aquela definição não seja conflitante com qualquer outra revelação ou definição aplicada no presente documento ou não torne indefinida ou não viabilizada qualquer reivindicação à qual aquela definição é aplicada. Se qualquer definição ou uso fornecido por qualquer documento incorporado no presente documento a título de referência for conflitante com a definição ou uso fornecido no presente documento, a definição ou uso fornecido no presente documento prevalece.

[0020] No presente documento, recursos da matéria são descritos de tal modo que, dentro de aspectos particulares, uma combinação de diferentes recursos possa ser contemplada. Para cada aspecto e cada recurso revelado no presente documento, todas as combinações que não afetam de modo prejudicial os projetos, composições, processos ou métodos descritos no presente documento são contempladas e podem ser alteradas, com ou sem descrição explícita da combinação particular. Consequentemente, a menos que seja indicado explicitamente de outro modo, qualquer aspecto ou recurso revelado no presente documento pode ser combinado para descrever projetos, composições, processos ou métodos inventivos consistentes com a presente revelação.

[0021] Embora composições e métodos sejam descritos no presente documento como “compreendendo” vários componentes ou etapas, as composições e os métodos também podem “consistir essencialmente” ou “consistir” nos vários componentes ou etapas, a menos que seja indicado de outro modo.

[0022] Os termos “um”, “uma”, “o” e “a” são destinados a incluir diversas alternativas, por exemplo, pelo menos uma, a menos que seja especificado de outro modo.

[0023] Em geral, grupos de elementos são indicados com o uso do esquema de numeração indicado na versão da tabela periódica de elementos publicados em Chemical and Engineering News, 63(5), 27, 1985. Em alguns casos, um grupo de elementos pode ser indicado com o uso de um nome comum atribuído ao grupo; por exemplo, metais alcalinos para os elementos do Grupo 1, metais alcalinos terrosos para elementos do Grupo 2 e assim por diante.

[0024] Todas as porcentagens e razões usadas doravante são em peso da composição total, a menos que seja indicado o contrário. Todas as porcentagens, razões e níveis de ingredientes referidos no presente documento se baseiam na quantidade real do ingrediente, e não incluem solventes, cargas, ou outros materiais com os quais o ingrediente pode ser combinado como um produto comercialmente disponível, a menos que seja indicado de outro modo.

[0025] Todas as medições referidas no presente documento são feitas a 25 °C (isto é, temperatura ambiente) a menos que seja indicado o contrário.

[0026] Conforme usado no presente documento, a palavra “incluir”, e seus variantes, se destinam a serem não limitantes, de modo que a recitação de itens em uma lista não seja para a exclusão de outros itens semelhantes que também pode ser úteis nos materiais, composições, dispositivos e métodos desta invenção.

[0027] Conforme usado no presente documento, a palavra “ou” quando usada como um conector de dois ou mais elementos se destina a incluir os elementos individualmente e em combinação; por exemplo, X ou Y, significa X ou Y ou ambos.

[0028] Por “composição para cuidado oral”, conforme usado no presente documento, significa um produto, que no curso comum de uso, não é intencionalmente expandido para fins de administração sistêmica de agentes terapêuticos específicos, mas é, ao invés disso, retido na cavidade oral por um tempo suficiente para entrar em contato com as superfícies dentais ou tecidos orais. Exemplos de composições para cuidado oral incluem dentífricos, enxaguante bucal, mousse, espuma, spray bucal, pastilha, tablete mastigável, goma de mascar, tiras de branqueamento de dente, fio dental e revestimentos para fio dental, tiras dissolvíveis refrescantes de hálito, ou produto para cuidado da dentadura ou produto adesivo. A composição para cuidado oral também pode ser incorporada nas tiras ou nos filmes para aplicação direta ou fixação às superfícies orais.

[0029] O termo “dentífrico”, conforme usado no presente documento, inclui pasta de dente ou subgengival, gel, ou formulações líquidas a menos que seja especificado o contrário. A composição dentífrica pode ser uma composição de única fase ou pode ser uma combinação de duas ou mais composições dentífricas separadas. A composição dentífrica pode estar em qualquer forma desejada, como com listras profundas, com listras superficiais, em múltiplas camadas, tendo um gel ao redor de uma pasta, ou qualquer combinação dos mesmos. Cada composição dentífrica em um dentífrico que compreende duas ou mais composições dentífricas separadas pode estar contida em um compartimento fisicamente separado de um dispensador e dispensadas lado a lado. Conforme no presente documento, os termos “pasta de dente” e “dentífrico” podem ser usados intercambiavelmente.

[0030] O termo “água”, conforme usado no presente documento, se refere à água USP, a menos que seja especificado o contrário.

[0031] Embora quaisquer métodos e materiais similares ou equivalentes àqueles descritos no presente documento possam ser usados na prática ou nos testes da invenção, os métodos e materiais típicos são descritos no presente documento.

[0032] Todas as publicações e patentes mencionadas no presente documento são incorporadas no presente documento a título de referência com o propósito de descrever e revelar, por exemplo, as construções e metodologias que são descritas nas publicações, as quais podem ser usadas em conjunto com a invenção descrita no presente documento.

[0033] Diversos tipos de faixas são revelados na presente invenção. Quando uma faixa de qualquer tipo é revelada ou reivindicada, a intenção é revelar ou reivindicar individualmente cada número possível que tal faixa poderia abranger na medida do possível, incluindo pontos finais da faixa, bem como quaisquer subfaixas e combinações de subfaixas abrangidas nas mesmas. Como um exemplo representativo, a área de superfície de BET das partículas de sílica pode estar em determinadas faixas em vários aspectos desta invenção. Através de uma revelação de que a área de superfície de BET pode estar em uma faixa de cerca de 0,1 a cerca de 5 m2/g, a intenção é citar que a área de superfície pode ser qualquer área de superfície dentro da faixa e, por exemplo, pode ser igual a cerca de 0,1, cerca de 0,2, cerca de 0,5, cerca de 1, cerca de 2, cerca de 3, cerca de 4, cerca de 4,5 ou cerca de 5 m2/g. Adicionalmente, a área de superfície pode estar dentro de qualquer faixa de cerca de 0,1 a cerca de 5 m2/g (por exemplo, de cerca de 0,1 a cerca de 4 m2/g), e isso também inclui qualquer combinação de faixas entre cerca de 0,1 e cerca de 5 m2/g (por exemplo, a área de superfície pode estar em uma faixa de cerca de 0,1 a cerca de 2 m2/g ou de cerca de 3 a cerca de 4,5 m2/g). Do mesmo modo, todas as outras faixas reveladas no presente documento deveriam ser interpretadas de maneira similar a esse exemplo.

[0034] O termo “cerca de” significa que quantias, tamanhos, formulações, parâmetros, e outras quantidades e características não são e não precisar ser exatas, mas podem ser aproximadas e/ou maiores ou menores, conforme desejado, refletindo tolerâncias, fatores de conversão, arredondamento, erros de medição, e semelhantes, e outros fatores conhecidos por aqueles versados na técnica. Em geral, uma quantia, tamanho, formulação, parâmetro ou outra quantidade ou característica é “cerca de” ou “aproximada” se expressamente definido ou tal como tal. O termo “cerca de” também abrange quantias que diferem devido às condições de equilíbrio diferentes para uma composição que resulta de uma mistura inicial específica. Se modificado ou não pelo termo “cerca de”, as reivindicações incluem equivalentes às quantidades. O termo “cerca de” pode significar dentro de 10 % do valor numérico relatado, de preferência, dentro de 5 % do valor numérico relatado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0035] A presente invenção se refere a partículas de sílica com compatibilidade com estanho aprimorada. Como uma questão inicial, constatou-se que as métricas e características anteriores das propriedades da sílica foram insuficientes para predizer adequadamente a compatibilidade com estanho. Por exemplo, a compatibilidade com CPC (cloreto de cetilpiridínio) com materiais de sílica é frequentemente uma propriedade conhecida, mas a compatibilidade de CPC não é necessariamente uma medida útil da compatibilidade com estanho. As moléculas de CPC, que são muito maiores que os íons estanosos, não podem acessar a área de superfície nas partículas de sílica que resultam de pequenos poros menores que aproximadamente 500 angstroms (A) (“poro (ou poros) pequeno”), conforme descrito na Patente US n° 7.255.852, incorporada no presente documento a título de referência em sua totalidade. Em contrapartida, os íons estanosos podem acessar substancialmente toda a porosidade resultante de tais poros pequenos, e interagem e se ligam às superfícies dentro dos poros pequenos, limitando, desse modo, a disponibilidade e eficácia terapêutica dos íons estanosos. Consequentemente, a redução da área de superfície de tamanhos de poro para promover a compatibilidade de CPC não é a mesma que a redução de área de superfície de tamanhos de poro para promover a compatibilidade com estanho.

[0036] Sem desejar se ater à teoria a seguir, acredita- se que a eliminação da porosidade do poro pequeno de dentro das partículas de sílica é um fator importante no sentido de obter alta compatibilidade com estanho. No entanto, quanto todos os poros, independentemente do tamanho ou área de superfície, dentro das partículas são preenchidos, as partículas de sílica resultantes são muito duras, muito densas e muito abrasivas. Inesperada e beneficamente, constatou-se que a área de superfície que resulta dos poros pequenos pode ser preenchida e eliminada, sem eliminar os poros maiores que aproximadamente 1000 Â (“o poro (ou poros) grande”) das partículas de sílica, por uma etapa de redução de área de superfície. As partículas de sílica com área de superfície reduzida resultantes - com apenas a porosidade do poro pequeno eliminada (dos poros menores que aproximadamente 500-1000 Â) - foram considerados altamente compatíveis com íons estanosos e, além do mais, mantiveram porosidade suficiente resultante dos poros grandes de modo que sua densidade de pacote de partícula e abrasividade não foram drasticamente aumentadas. Em geral, as partículas de sílica com área de superfície reduzida mais eficazes e baixas áreas de superfície de BET (por exemplo, um nível minimizado de porosidade que resulta dos poros pequenos) e baixas densidades de pacote de partícula e baixa abrasividade (por exemplo, a quantidade necessária de porosidade resultante dos poros grandes).

[0037] Geralmente, a porosidade do poro pequeno pode ser caracterizada ou quantificada pela área de superfície de BET de modo que os valores baixos de área de superfície de BET se correlacionem geralmente para ter menos porosidade do poro pequeno resultante em partículas de sílica que não absorvem íons estanosos produzindo, então, materiais altamente compatíveis com estanho. A porosidade de poro grande pode ser caracterizada ou quantificada pelo volume de mercúrio de intrusão total e/ou pela densidade de pacote de modo que altos valores de volume de poro e baixos valores de densidade de pacote geralmente se correlacionam com o fato de terem mais porosidade de poro grande resultante nas partículas de sílica que produzem composições dentífricas com valores de RDA adequados.

[0038] O teste de RDA é tipicamente realizado para confirmar que uma composição dentífrica, isto é, a pasta de dente, é segura para o uso do consumidor, com o limite superior do teste definido em 250. Devido à variabilidade nessa metodologia de teste, alguns produtos são formulados com materiais abrasivos que apresentam de RDA menores que cerca de 200 para que a variabilidade de teste normal não resulte no desempenho da pasta de dente próximo ou além do valor máximo permissível. Inesperadamente, existe uma forte correlação entre valores de RDA dentífrica e volume de poro das partículas de sílica e entre valores de RDA dentífrica e densidade de pacote das partículas de sílica conforme mostrado na Figura 1 e na Figura 2, respectivamente. Uma vez que o teste de RDA é realizado em um número limitado de laboratórios de teste externo e é caro e demorado, as propriedades físicas correlacionadas das partículas de sílica à RDA dentífrica permitiram a determinação de propriedades-chave das partículas de sílica sem contar unicamente com a RDA. À medida que a densidade de pacote das partículas de sílica é aumentada, a RDA dentífrica aumenta. De modo correspondente, à medida que o volume de poro de intrusão de mercúrio total das partículas de sílica é aumentado, a RDA dentífrica diminui. A fim de preparar as partículas de sílica que se desempenham na faixa de RDA desejada, as correlações indicam que os valores de densidade de pacote são desejavelmente menores que cerca de 0,88 g/cm3 (55 lb/ft3) e os valores de volume de poro de intrusão de mercúrio total são desejavelmente maiores que cerca de 0,70 cm3/g. Uma vez que esses parâmetros podem ser controlados independentemente da porosidade do poro pequeno (área de superfície de BET), as partículas de sílica podem ser produzidas com densidade de pacote reduzida introduzindo-se a porosidade de poro grande para a RDA menor, enquanto mantém os valores baixos de área de superfície de BET reduzindo-se a porosidade do poro pequeno que são necessários para obter alta compatibilidade com estanho.

[0039] Sem desejar se ater à teoria a seguir, acredita- se que as partículas de sílica com área de superfície reduzida aprimoradas desta invenção possam ser produzidas, pelo menos em parte, preenchendo-se lentamente principalmente os poros pequenos das partículas de sílica de base definidas pelas determinadas propriedades com material de sílica adicional em uma etapa de redução de área de superfície. A combinação resultante e inesperada de propriedades de partícula de sílica de base e propriedades de partícula de sílica com área de superfície reduzida que foram consideradas particularmente desejáveis são descritas em detalhes no presente documento abaixo.

PARTÍCULAS DE SÍLICA COM ÁREA DE SUPERFÍCIE REDUZIDA

[0040] De acordo com os aspectos da presente invenção, as partículas de sílica com área de superfície reduzida com compatibilidade com estanho aprimorada podem ter as seguintes características: (i) uma área de superfície de BET em uma faixa de cerca de 0,1 a cerca de 7 m2/g, (ii) uma densidade de pacote em uma faixa de cerca de 0,56 a cerca de 0,88 g/cm3 (35 a cerca de 55 lb/ft3), (iii) um valor de abrasão de Einlehner em uma faixa de cerca de 8 a cerca de 25 mg de perda/100.000 revoluções, (iv) um volume de poro de intrusão de mercúrio total na faixa de cerca de 0,7 a cerca de 1,2 cm3/g, e (v) uma compatibilidade com estanho em uma faixa de cerca de 70 a cerca de 99 %. Em aspectos adicionais, as partículas de sílica compatíveis com estanho com área de superfície reduzida consistentes com a presente invenção também podem ter quaisquer das características ou propriedades fornecidas abaixo, em qualquer combinação.

[0041] Em um aspecto, as partículas de sílica com área de superfície reduzida podem ter uma área de superfície muito pequena, geralmente, uma área de superfície de BET na faixa de cerca de 0,1 a cerca de 7 m2/g. Frequentemente, a área de superfície de BET pode estar dentro de uma faixa de cerca de 3 a cerca de 6, de cerca de 0,1 a cerca de 5, de cerca de 1 a cerca de 7, ou de cerca de 1,5 a cerca de 7 m2/g. Em aspectos adicionais, a área de superfície de BET pode estar em uma faixa de cerca de 0,2 a cerca de 4, de cerca de 0,2 a cerca de 3, de cerca de 0,5 a cerca de 5, de cerca de 0,5 a cerca de 4,5, de cerca de 0,5 a cerca de 4, ou de cerca de 0,5 a cerca de 3,5 m2/g, e semelhantes. A área de superfície de BET também pode estar dentro de uma faixa de cerca de 0,01 a cerca de 10 m2/g, de cerca de 0,05 a cerca de 8 m2/g, de cerca de 0,1 a cerca de 9 m2/g, ou de cerca de 1 a cerca de 9 m2/g. Outras faixas adequadas para a área de superfície de BET são prontamente evidentes a partir desta revelação.

[0042] Adicionalmente, as partículas de sílica com área de superfície reduzida podem ser menos abrasivas, conforme refletido por um valor de abrasão de Einlehner na faixa de cerca de 8 a cerca de 25 mg de perda/100.000 revoluções. Por exemplo, o valor de abrasão de Einlehner pode estar em uma faixa de cerca de 8 a cerca de 20; alternativamente, de cerca de 10 a cerca de 20; ou alternativamente, de cerca de 15 a cerca de 22 mg de perda/100.000 revoluções. O valor de abrasão de Einlehner também pode estar em uma faixa de cerca de 30 a cerca de 60 mg de perda/100.000 revoluções. Outras faixas adequadas para o valor de abrasão de Einlehner são prontamente evidentes a partir desta revelação.

[0043] Essas partículas de sílica com área de superfície reduzida também podem ter uma densidade de pacote relativamente baixa. Em um aspecto, a densidade de pacote pode estar em uma faixa de cerca de 0,56 a cerca de 0,88 g/cm3 (35 a cerca de 55 lb/ft3) . Em um outro aspecto, a densidade de pacote pode estar em uma faixa de cerca de 0,64 a cerca de 0,88 g/cm3 (40 a cerca de 55 lb/ft3), de cerca de 0,72 a cerca de 0,88 g/cm3 (45 a cerca de 55 lb/ft3), ou de cerca de 0,64 a cerca de 0,80 g/cm3 (40 a cerca de 50 lb/ft3). Em ainda um outro aspecto, a densidade de pacote pode estar na faixa de cerca de 0,48 a cerca de 0,96 g/cm3 (30 a cerca de 60 lb/ft3). Outras faixas adequadas para a densidade de pacote são prontamente evidentes a partir desta revelação.

[0044] As partículas de sílica com área de superfície reduzida de acordo com aspectos desta invenção podem ter excelente compatibilidade com estanho, excelente compatibilidade de CPC, ou ambas. Inesperadamente, constatou-se que as sílicas com boa compatibilidade com estanho geralmente também têm boa compatibilidade de CPC, mas as sílicas com boa compatibilidade de CPC não têm também, necessariamente, boa compatibilidade com estanho. Tipicamente, as partículas de sílica com área de superfície reduzida descritas no presente documento têm uma compatibilidade com estanho de cerca de 70 a cerca de 99 %, como, por exemplo, de cerca de 70 a cerca de 95 %, de cerca de 70 a cerca de 98 %, de cerca de 70 a cerca de 90 %, ou de cerca de 72 a cerca de 95 %, e semelhantes. Adicionalmente, as partículas de sílica com área de superfície reduzida têm, tipicamente, uma compatibilidade de CPC de cerca de 70 a cerca de 99 %, como, por exemplo, de cerca de 80 a cerca de 98 %, ou de cerca de 75 a cerca de 95 %, e semelhantes. Outras faixas adequadas para a compatibilidade com estanho e a compatibilidade de CPC são prontamente evidentes a partir desta revelação.

[0045] Sem se limitar a isso, o volume de poro de intrusão de mercúrio total das partículas de sílica com área de superfície reduzida frequentemente podem estar dentro de uma faixa de cerca de 0,7 a cerca de 1,2, de cerca de 0,75 a cerca de 1,05, de cerca de 0,75 a cerca de 0,9, ou de cerca de 0,9 a cerca de 1,1 cm3/g. Em um outro aspecto, o volume de poro de intrusão de mercúrio total das partículas de sílica com área de superfície reduzida pode ser de cerca de 0,5 a cerca de 1,7 cm3/g, de cerca de 0,6 a cerca de 1,5 cm3/g, ou de cerca de 0,4 a cerca de 1,2 cm3/g. Outras faixas adequadas para o volume de poro de intrusão de mercúrio total são prontamente evidentes a partir desta revelação.

[0046] Em um aspecto, as partículas de sílica com área de superfície reduzida podem ter um tamanho mediano de partícula relativamente pequeno. Frequentemente, o tamanho mediano de partícula (d50) e/ou tamanho médio de partícula (média) pode estar dentro de uma faixa de cerca de cerca de 1 a cerca de 20, de cerca de 1 a cerca de 15, de cerca de 2 a cerca de 15, de cerca de 2 a cerca de 12, de cerca de 2 a cerca de 10, ou de cerca de 4 a cerca de 10 μm, e semelhantes. O tamanho mediano de partícula (d50) e/ou tamanho médio de partícula (média) pode estar dentro de uma faixa de cerca de 1 a cerca de 20 μm ou de cerca de 2 a cerca de 15 μm. Outras faixas adequadas para os tamanhos medianos e médios de partícula são prontamente evidentes a partir desta revelação.

[0047] Em um outro aspecto, as partículas de sílica com área de superfície reduzida podem ter absorção de óleo relativamente baixa, absorção de água relativamente baixa e/ou área de superfície de CTAB muito pequena. Por exemplo, a absorção de óleo pode estar em uma faixa de cerca de 25 a cerca de 100 cm3/100 g, de cerca de 25 a cerca de 75 cm3/100 g, ou de cerca de 27 a cerca de 60 cm3/100 g. Adicional ou alternativamente, a absorção de água pode estar em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 130 cm3/100 g, de cerca de 60 a cerca de 120 cm3/100 g, de cerca de 65 a cerca de 110 cm3/100 g, ou de cerca de 75 a cerca de 105 cm3/100 g. As faixas não limitantes e representativas para a superfície de CTAB incluem de 0 a cerca de 10 m2/g, de 0 a cerca de 7 m2/g, ou de 0 a cerca de 5 m2/g. Outras faixas adequadas para a absorção de óleo, a absorção de água, e a área de superfície de CTAB são prontamente evidentes a partir desta revelação.

[0048] Adicionalmente, as partículas de sílica com área de superfície reduzida podem ter um pH substancialmente neutro que abrange, por exemplo, uma faixa de pH de cerca de 5,5 a cerca de 9, de cerca de 6 a cerca de 8, ou de cerca de 6,2 a cerca de 7,8. Outras faixas adequadas para o pH são prontamente evidentes a partir desta revelação.

[0049] As partículas de sílica com área de superfície reduzida podem ter uma distribuição de tamanho de partícula relativamente estreita, com um percentual de peso de 325 mesh de resíduo (quantidade retida em uma peneira de 325 mesh) geralmente menor ou igual a cerca de 1,5 % em peso. Em alguns aspectos, o resíduo de 325 mesh pode ser menor ou igual a cerca de 1 % em peso, menor ou igual a cerca de 0,6 % em peso, menor ou igual a cerca de 0,3 % em peso, ou menor ou igual a cerca de 0,2 % em peso.

[0050] Nesses e em outros aspectos, qualquer uma das partículas de sílica com área de superfície reduzida pode ser amorfa, pode ser sintética, ou pode ser tanto amorfa quanto sintética. Além do mais, as partículas de sílica com área de superfície reduzida podem compreender partículas de sílica precipitadas em aspectos específicos desta invenção, embora não limitados a isso.

[0051] A Razão de Limpeza de Película (PCR) de um dentífrico que contém partículas de sílica com área de superfície reduzida é uma medida das características de limpeza de um dentífrico. A PCR média pode ser maior que cerca de 60, maior que cerca de 70, maior que 80, maior que cerca de 100, maior que cerca de 110, maior que cerca de 120, e maior que 130. A PCR média de um dentífrico que contém partículas de sílica com área de superfície reduzida pode ser de cerca de 60 a cerca de 200, de cerca de 70 a cerca de 170, de cerca de 80 a cerca de 160, de cerca de 90 a cerca de 150, e de cerca de 100 a cerca de 140.

[0052] A Abrasão Radioativa da Dentina (RDA) de um dentífrico que contém partículas de sílica com área de superfície reduzida é uma medida das características de limpeza de um dentífrico. A RDA média pode ser menor que cerca de 250, menor que cerca de 225, menor que cerca de 210, menor que cerca de 200. A RDA média de um dentífrico que contém partículas de sílica com área de superfície reduzida pode ser de cerca de 70 a cerca de 250, de cerca de 70 a cerca de 225, de cerca de 70 a cerca de 200, de cerca de 90 a cerca de 200, e de cerca de 110 a cerca de 200.

[0053] A razão entre PCR/RDA média de um dentífrico que contém partículas de sílica com área de superfície reduzida, quando incorporadas em um dentífrico, pode ser pelo menos 0,25, pelo menos 0,5, pelo menos 0,7, pelo menos 0,9, e pelo menos 1. A razão entre PCR/RDA média também pode ser pelo menos cerca de 0,5. A razão entre PCR/RDA média é uma função do tamanho, formato, textura, dureza e da concentração de partícula.

[0054] As composições dentífricas que contêm partículas de sílica com área de superfície reduzida podem ter uma concentração de fluoreto solúvel de 300 ppm a 1500 ppm de íons de fluoreto, de 450 ppm a 1050 ppm, de cerca de 500 ppm, a cerca de 990 ppm, de cerca de 700 ppm a cerca de 935 ppm. Uma composição dentífrica que contém uma superfície são partículas de sílica reduzidas pode ter uma concentração de fluoreto solúvel maior que 400 ppm de íons de fluoreto, maior que 600 ppm, maior que 700 ppm, maior que 800 ppm, maior que 900 ppm, maior que 950 ppm, maior que 1000 ppm, maior que 1300 ppm, maior que 1500 ppm, maior que 4500 ppm, maior que 5000 ppm, maior que 10000 ppm, maior que 15000 ppm, maior que 20000 ppm, e maior que 25000 ppm.

[0055] As composições dentífricas podem ser livres ou substancialmente livres de uma fonte de íon de fluoreto.

[0056] O fluoreto solúvel percentual após 30 dias a 40 °C pode ser maior que 70 % da concentração de fluoreto inicial, maior que cerca de 72 %, maior que cerca de 75 %, maior que cerca de 78 %, maior que cerca de 80 %, maior que cerca de 82 %, maior que cerca de 85 %, maior que cerca de 88 %, maior que cerca de 90 %, e maior que cerca de 95 %.

[0057] As composições dentífricas que contêm partículas de sílica com área de superfície reduzida podem ter uma concentração de íon estanoso extraível de cerca de 500 ppm a cerca de 4000 ppm, de cerca de 600 ppm a cerca de 3500 ppm, de cerca de 800 ppm a cerca de 3000 ppm, de cerca de 900 ppm a cerca de 2500 ppm, de cerca de 1000 ppm a cerca de 2000 ppm, de cerca de 1200 ppm a cerca de 1900 ppm, e de cerca de 1400 ppm a cerca de 1700 ppm. A composição dentífrica pode conter uma concentração de íon estanoso extraível de 300 ppm a cerca de 10000 ppm, de cerca de 500 ppm a cerca de 8000 ppm, de cerca de 700 ppm a cerca de 7000 ppm, de cerca de 1000 ppm a cerca de 6000 ppm. Uma composição dentífrica que contém partículas de sílica com área de superfície reduzida, pode ter uma concentração de íon estanoso extraível maior que cerca de 500 ppm de íons estanosos, maior que cerca de 600 ppm, maior que cerca de 700 ppm, maior que cerca de 800 ppm, maior que cerca de 900 ppm, maior que cerca de 1000 ppm, maior que cerca de 1200 ppm, maior que cerca de 1500 ppm, maior que cerca de 1700 ppm, maior que cerca de 2000 ppm, maior que cerca de 2200 ppm, maior que cerca de 2500 ppm, maior que cerca de 2700 ppm, maior que cerca de 3000 ppm, maior que cerca de 3200 ppm, maior que cerca de 3300 ppm, maior que cerca de 3400 ppm, e maior que cerca de 3500 ppm. A concentração de íon estanoso extraível pode ser determinada com o uso do Método de Teste de Íon Estanoso Extraível para as composições integrais descritas no presente documento.

[0058] A concentração de íon estanoso extraível percentual após 30 dias a 40 °C pode ser maior que 60 % da concentração de íon estanoso extraível inicial, maior que 65 %, maior que 70 %, maior que 75 %, maior que 80 %, maior que 83 %, maior que 85 %, maior que 87 %, maior que 90 %, maior que 91 %, maior que 92 %, maior que 93 %, maior que 95 %, maior que 97 %, maior que 98 %, e maior que 99 %. A concentração de íon estanoso extraível percentual após 30 dias a 40 °C pode ser de cerca de 55 % a cerca de 100 % da concentração de íon estanoso extraível inicial, de cerca de 63 % a cerca de 100 %, de cerca de 68 % a cerca de 100 %, de cerca de 72 % a cerca de 100 %, de cerca de 77 % a cerca de 100 %, de cerca de 83 % a cerca de 100 %, de cerca de 88 % a cerca de 100 %, de cerca de 91 % a cerca de 99 %, de cerca de 93 % a cerca de 99 %, de cerca de 95 % a cerca de 99 %, e de cerca de 96 % a cerca de 98 %. A concentração de íon estanoso extraível pode ser determinada com o uso do Método de Teste de Íon Estanoso Extraível para composições integrais descritas no presente documento.

[0059] As composições dentífricas podem conter um sal de zinco. As composições dentífricas que contêm partículas de sílica com área de superfície reduzida podem ter uma concentração de íon de zinco solúvel de cerca de 900 ppm a cerca de 1750 ppm de íons de zinco, de cerca de 1000 ppm a cerca de 1600 ppm, de cerca de 1200 ppm a cerca de 1500 ppm, e de cerca de 1300 ppm a cerca de 1400 ppm. A composição dentífrica que contém sílica com área de superfície reduzida pode ter uma concentração de íon de zinco solúvel de cerca de 300 ppm a cerca de 650 ppm de íons de zinco, de cerca de 400 ppm, a cerca de 600 ppm, e de cerca de 450 ppm a cerca de 550 ppm. A composição dentífrica que contém partículas de sílica com área de superfície reduzida, pode ter uma concentração de íon de zinco solúvel maior que 500 ppm de íons de zinco, maior que 550 ppm, maior que 600 ppm, maior que 700 ppm, maior que 900 ppm, maior que 1000 ppm, maior que 1250 ppm, maior que 1400 ppm, e maior que 1500 ppm. A concentração de íon de zinco extraível pode ser determinada com o uso do Método de Teste de Íon Estanoso Extraível para as composições integrais descritas no presente documento.

PROCESSOS PARA PRODUZIR PARTÍCULAS DE SÍLICA

[0060] Os processos para produzir partículas de sílica com área de superfície reduzida são reveladas e descritas no presente documento. Tais processos para produzir partículas de sílica com área de superfície reduzida podem compreender a etapa de (a) fornecer uma mistura que compreende água, sulfato de sódio, e partículas de sílica de base caracterizadas por (i) uma densidade de pacote de base em uma faixa de cerca de 0,40 a cerca de 0,80 g/cm3 (25 a cerca de 50 lb/ft3), (ii) uma tamanho mediano de partícula de base (d50) em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 10 mícrons, (iii) um tamanho de partícula d95 de base em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 20 mícrons, e (iv) um volume de poro de intrusão de mercúrio total de base em uma faixa de cerca de 0,8 a cerca de 3 cm3/g; etapa de (b) adicionar à mistura um silicato de metal alcalino e um ácido mineral sob condições de redução de área de superfície, em que o silicato de metal alcalino é adicionado à mistura em uma taxa de adição de sílica média em uma faixa de cerca de 0,2 a cerca de 0,8 % em peso por minuto e/ou em uma taxa de adição de sílica máxima menor que cerca de 1,9 % em peso por minuto; e etapa de (c) cessar a adição do silicato de metal alcalino e continuar a adição do ácido mineral à mistura em uma taxa média da adição de no máximo 75 % maior que uma taxa média de adição do ácido mineral na etapa (b) para ajustar o pH da mistura para dentro de uma faixa de cerca de 5 a cerca de 8,5; para produzir as partículas de sílica com área de superfície reduzida caracterizadas por (i) uma área de superfície de BET em uma faixa de cerca de 0,1 a cerca de 7 m2/g, (ii) uma densidade de pacote em uma faixa de cerca de 0,56 a cerca de 0,88 g/cm3 (35 a cerca de 55 lb/ft3), (iii) um valor de abrasão de Einlehner em uma faixa de cerca de 8 a cerca de 25 mg de perda/100.000 revoluções, (iv) um volume de poro de intrusão de mercúrio total em uma faixa de cerca de 0,7 a cerca de 1,2 cm3/g, e (v) uma compatibilidade com estanho em uma faixa de cerca de 70 a cerca de 99 %.

[0061] Geralmente, os recursos desses processos (por exemplo, quaisquer características das partículas de sílica de base, quaisquer características das partículas de sílica com área de superfície reduzida, o silicato de metal alcalino e materiais de ácido mineral, as condições sob as quais a etapa (b) e a etapa (c) são realizadas, entre outras) são independentemente descritas no presente documento e esses recursos podem ser combinados em qualquer combinação para descrever mais os processos revelados. Adicionalmente, outras etapas de processo podem ser conduzidas antes, durante e/ou após qualquer uma das etapas listadas nos processos revelados, a menos que seja indicado de outro modo. Adicionalmente, as partículas de sílica com área de superfície reduzida produzidas de acordo com qualquer um dos processos revelados estão dentro do escopo desta revelação e são abrangidos no presente documento.

Partículas de Base - Etapa (a)

[0062] As partículas de sílica de base agem como um precursor que direciona as propriedades das partículas de sílica compatíveis com estanho com área de superfície reduzida finais. As partículas de sílica de base são uma armação para material de sílica a ser depositado na mesma durante a etapa de redução de área de superfície, e, portanto, a seleção da densidade de pacote, tamanho mediano de partícula, distribuição de tamanho de partícula, e volume de poro de intrusão de mercúrio total corretos das partículas de sílica de base podem ser importantes. Se as propriedades físicas das partículas de sílica de base resultassem normalmente em partículas de sílica que são muito abrasivas, por exemplo, para uso em aplicações dentífricas, então, as partículas de sílica com área de superfície reduzida resultantes também serão provavelmente inaceitáveis. Por exemplo, se o tamanho de partícula e densidade de pacote de partícula das partículas de sílica de base forem muito grandes, as partículas de sílica com área de superfície reduzida inaceitavelmente densas e abrasivas provavelmente serão resultadas. Se a porosidade - conforme medida pelo volume de poro de intrusão de mercúrio total - for tal que haja pouquíssimos poros grandes, isso resultará provavelmente em partículas de sílica com área de superfície reduzida com alta densidade e inaceitavelmente abrasivas. Em geral, as partículas de sílica de base corretas são necessárias a fim de produzir partículas de sílica compatíveis com estanho com área de superfície reduzida aceitáveis. As partículas de sílica de base consistentes com a presente invenção podem ter qualquer uma das características ou propriedades fornecidas abaixo, e em qualquer combinação.

[0063] Em um aspecto, as partículas de sílica de base têm uma densidade de pacote de base na faixa de cerca de 0,40 a cerca de 0,80 g/cm3 (25 a cerca de 50 lb/ft3), de cerca de 0,40 a cerca de 0,72 g/cm3 (25 a cerca de 45 lb/ft3), de cerca de 0,40 a cerca de 0,64 g/cm3 (25 a cerca de 40 lb/ft3), ou de cerca de 0,48 a cerca de 0,72 g/cm3 (30 a cerca de 45 lb/ft3), e semelhantes. Em um aspecto, as partículas de sílica de base também podem ser caracterizadas por um tamanho mediano de partícula de base (d50) em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 10 μm, de cerca de 2 a cerca de 8 μm, de cerca de 3 a cerca de 7 μm, ou de cerca de 3 a cerca de 6 μm, e semelhantes. Em um aspecto, o tamanho de partícula d95 das partículas de sílica de base pode estar dentro de uma faixa de cerca de 1 a cerca de 20 μm, de cerca de 2 a cerca de 20 μm, de cerca de 1 a cerca de 15 μm, de cerca de 5 a cerca de 20 μm, ou de cerca de 5 a cerca de 15 μm. Em um aspecto, o volume de poro introduzido com mercúrio total de base das partículas de sílica de base pode ser na faixa de cerca de 0,8 a cerca de 3 cm3/g, de cerca de 0,8 a cerca de 2,5 cm3/g, de cerca de 0,9 a cerca de 2,5 cm3/g, ou de cerca de 0,9 a cerca de 2 cm3/g.

[0064] Muito embora não se limite a isso, as partículas de sílica de base na etapa (a) podem ter uma área de superfície de BET (uma área de superfície de BET de base) em uma faixa cerca de 100 a cerca de 500 m2/g, de cerca de 150 a cerca de 350 m2/g, de cerca de 25 a cerca de 150 m2/g, ou de cerca de 25 a cerca de 100 m2/g, e semelhantes. Geralmente, as maiores faixas de área de superfície de BET se aplicam às partículas de sílica de base preparadas pelo processo do reator de laço contínuo descrito abaixo, e as faixas de área de superfície de BET inferiores se aplicam às partículas de sílica de base preparadas com o uso da técnica de moagem de esfera/microesfera descrita abaixo.

[0065] Adicionalmente, as partículas de sílica de base, em determinados aspectos desta invenção, podem ter uma absorção de óleo em uma faixa de cerca de 60 a cerca de 125 cm3/100 g, de cerca de 70 a cerca de 110 cm3/100 g, ou de cerca de 80 a cerca de 115 cm3/100 g. Adicional ou alternativamente, as partículas de sílica de base podem ter uma absorção de água (AbC) em uma faixa de cerca de 60 a cerca de 130 cm3/100 g, de cerca de 70 a cerca de 110 cm3/100 g, ou de cerca de 80 a cerca de 135 cm3/100 g.

[0066] Com referência à etapa (a) no processo para produzir partículas de sílica, as partículas de sílica de base da mistura na etapa (a) podem ser produzidas de qualquer maneira por qualquer processo adequado, como um processo de produção de sílica precipitada. Em um aspecto específico consistente com esta revelação, as partículas de sílica de base podem ser produzidas por um processo que compreende formar as partículas de sílica de base em um reator de laço contínuo (por exemplo, um laço contínuo de um ou mais canos de reator de laço), conforme descrito nas Patentes US n° 8.945.517 e 8.609.068, incorporados no presente documento a título de referência em sua totalidade. Em geral, o processo de laço contínuo envolve (a) fornecer continuamente um ácido mineral e um silicato de metal alcalino para uma zona de reação de laço que compreende uma corrente de meio líquido, em que pelo menos uma porção do ácido mineral e do silicato de metal alcalino reage para formar um produto de sílica (por exemplo, as partículas de sílica de base) no meio líquido da zona de reação de laço; (b) recircular continuamente o meio líquido através da zona de reação de laço; e (c) descarregar continuamente da zona de reação de laço uma porção do meio líquido que compreende o produto de sílica. Tipicamente, os locais de fornecimento do ácido mineral e do silicato de metal alcalino para a zona de reação de laço são diferentes, e a taxa de fornecimento total de ácido e silicato é proporcional, e frequentemente igual, à taxa de descarga do meio líquido que contém o produto de sílica. Todo ou substancialmente todo o conteúdo dentro da zona de reação de laço é recirculado, por exemplo, a uma taxa na faixa de cerca de 50 % em volume por minuto (a taxa de recirculação, por minuto, é metade do volume total do conteúdo) a cerca de 1000 % em volume por minuto (a taxa de recirculação, por minuto, é dez vezes o volume total do conteúdo), ou de cerca de 75 % em volume por minuto a cerca de 500 % em volume por minuto.

[0067] Em um outro aspecto consistente com esta revelação, as partículas de sílica de base da etapa (a) podem ser formadas com o uso de processos de produção de sílica precipitada para formar um bolo úmido de reação de partículas de sílica de base precursoras, seguido pela produção de uma pasta fluida das partículas de base precursoras e, então, pela moagem com microesferas das partículas de base precursoras úmidas até os parâmetros de partícula de sílica de base desejados descritos no presente documento. Um processo ilustrativo é descrito na Patente US n° 6.419.174, incorporada no presente documento a título de referência em sua totalidade. Por exemplo, as partículas de base precursoras (com água, sulfato de sódio, pH de cerca de 6 a cerca de 8,5, temperatura de cerca de 80 a cerca de 98 oC, dependente da pressão) podem ser produzidas em um reator de batelada, como um reator de tanque agitado encamisado. As partículas de sílica de base precursoras do reator podem ser concentradas com o uso de qualquer técnica adequada, um exemplo do qual é por meio do uso de uma prensa de filtro, para formar o bolo úmido de reação de partículas de sílica de base precursoras. Em geral, as partículas de sílica de base precursoras podem ter qualquer uma das características ou propriedades fornecidas abaixo, e em qualquer combinação. Em um aspecto, o tamanho mediano de partícula das partículas de sílica de base precursoras pode estar dentro de uma faixa de cerca de 10 a cerca de 60 μm, ou de cerca de 15 a cerca de 30 μm, e semelhantes. Adicional ou alternativamente, as partículas de sílica de base precursoras podem ter uma absorção de óleo em uma faixa de cerca de 45 a cerca de 90 cm3/100 g, ou de cerca de 50 a cerca de 65 cm3/100 g. Adicional ou alternativamente, as partículas de sílica de base precursoras podem ter uma absorção de água (AbC) em uma faixa de cerca de 50 a cerca de 120 cm3/100 g, ou de cerca de 60 a cerca de 80 cm3/100 g. Antes da moagem com microesfera, uma pasta fluida das partículas de sílica de base precursoras é produzida a partir do bolo úmido de reação. As partículas de base precursoras são, então, moídas por microesferas na pasta fluida com quaisquer meios de moagem adequados. Os exemplos representativos de meios de moagem adequados incluem várias microesferas de cerâmica, como microesferas de zircônia.

[0068] O processo do reator de laço contínuo para preparar partículas de sílica de base, conforme descrito acima, permite que a produção de partículas de sílica de base com características de tamanho de partícula adequadas, sem a necessidade de qualquer processamento adicional. Outras técnicas para preparar partículas de sílica de base utilizam dispositivos de alto cisalhamento fixados a uma linha de recirculação de reator de batelada e/ou requerem a etapa de moagem com microesfera da pasta fluida de sílica antes da etapa de redução de área de superfície. Embora a moagem com microesfera de uma pasta fluida de sílica possa ser usada para obter as propriedades de partícula de sílica de base desejadas, as etapas adicionais de processamento são necessárias para essa abordagem (por exemplo, ajuste de sólidos para a eficiência da moagem com microesfera adequada, seguido pela diluição e o ajuste da resistência iônica antes da etapa de redução de área de superfície). Com a abordagem do misturador de alto cisalhamento de Silverson, é difícil obter uma distribuição de tamanho de partícula pequena e estreita, e as partículas excessivamente abrasivas podem se resultar (vide Exemplos 9-17).

Redução de Área de Superfície - Etapa (b)

[0069] Conforme revelado no presente documento, a etapa de redução de área de superfície é realizada para que a área de superfície que resulta dos poros pequenos dentro das partículas de sílica de base seja seletivamente preenchida sem também preencher os poros grandes e densificar excessivamente as partículas de sílica com área de superfície reduzida. As partículas de sílica de base são geralmente fornecidas não aglomeradas para uso durante a etapa de redução de área de superfície. As partículas não aglomeradas fornecem acessibilidade para permitir que a porosidade do poro pequeno seja, de preferência, preenchida, mas com as partículas de sílica com área de superfície reduzida finais que têm volume de poro de intrusão de mercúrio total e densidade de pacote adequados. Em contrapartida, a redução de área de superfície de partículas aglomeradas pode resultar em tamanhos medianos de partícula e altas densidades de pacote de partícula.

[0070] A taxa de adição de silicato de metal alcalino e ácido mineral, período de tempo, pH, e temperatura são variáveis de controle durante a etapa de redução de área de superfície a fim de obter a área de superfície desejada sem aumentar o tamanho de partícula ou aumentar drasticamente a densidade. Sem desejar se ater à teoria a seguir, acredita- se que quando a etapa de redução de área de superfície for realizara em taxas de adição de material bruto que favorecem a nucleação de partícula (isto é, muito rápido), novas partículas de sílica de área de superfície maior serão formadas, e a porosidade do poro pequeno não será preenchida adequadamente. Adicionalmente, se a etapa de redução de área de superfície for realizada por um período de tempo que é muito curto, a porosidade do poro pequeno pode não ser suficientemente preenchida, e a área de superfície das partículas de sílica de base não será suficientemente reduzida para obter partículas de sílica compatíveis com íons estanosos. Além do mais, se a etapa de redução de área de superfície for realizada por um período de tempo que é muito longo, tanto a porosidade de poro pequeno quanto de poro grande será preenchida, resultando em aumentos no tamanho de partículas, densidade de pacote, e abrasividade das partículas de sílica finalizada. Por isso, as especificidades da etapa de redução de área de superfície podem impactar quanto ao fato de que as partículas de sílica com pouca área de superfície que são compatíveis com íons estanosos são produzidas, e na possibilidade de essas partículas terem densidade de pacote, tamanho de partícula, e características de abrasão desejáveis.

[0071] Na etapa (b), um silicato de metal alcalino e um ácido mineral são adicionados à mistura que compreende água, sulfato de sódio, e partículas de sílica de base sob quaisquer condições de redução de área de superfície adequadas ou quaisquer condições de redução de área de superfície reveladas no presente documento. Consistente com os aspectos desta invenção, o silicato de metal alcalino pode ser adicionado à mistura a uma taxa de adição de sílica média em uma faixa de cerca de 0,2 a cerca de 0,8 % em peso por minuto, e/ou a uma taxa de adição de sílica máxima menor que cerca de 1,9 % em peso por minuto. O valor médio é determinado começando com o peso das partículas de sílica de base adicionadas (em kg), dividindo pela adição período de tempo (em minutos) e, então, normalizando pela quantidade total de partículas de sílica com área de superfície reduzida (em kg) que é produzida no fim da etapa de redução de área de superfície. A taxa de adição de sílica máxima é a maior taxa de adição de sílica média em qualquer período de 5 minutos na etapa de redução de área de superfície. Em alguns aspectos, o silicato de metal alcalino pode ser adicionado à mistura a uma taxa de adição de sílica média em uma faixa de cerca de 0,25 a cerca de 0,7 % em peso, ou de cerca de 0,3 a cerca de 0,55 % em peso, por minuto. Adicional ou alternativamente, a taxa de adição de sílica máxima pode ser menor que cerca de 1,7 % em peso por minuto, menor que cerca de 1,5 % em peso por minuto, menor que cerca de 1,2 % em peso por minuto, menor que cerca de 1 % em peso por minuto, ou menor que cerca de 0,9 % em peso por minuto. Os dados de taxa de adição representativos são fornecidos nos Exemplos que seguem.

[0072] Exemplos ilustrativos e não limitantes de silicatos de metal alcalino adequados incluem silicato de sódio, silicato de potássio, ou misturas dos mesmos, e exemplos ilustrativos e não limitantes de ácidos minerais adequados incluem ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico, ou misturas dos mesmos. Por exemplo, o silicato de metal alcalino pode compreender silicato de sódio e o ácido mineral pode compreender ácido sulfúrico. A metodologia específica para a adição do silicato de metal alcalino e do ácido mineral à mistura não é limitante em um todo; por exemplo, o silicato de metal alcalino e o ácido mineral podem ser adicionados em qualquer ordem, seja simultânea, sequencial, alternativamente, ou combinações dessas metodologias.

[0073] As condições de redução de área de superfície sob as quais a etapa (b) pode ser realizada seriam prontamente reconhecidas por um versado na técnica em vista desta revelação e dos exemplos representativos fornecidos no presente documento abaixo. Não obstante, em alguns aspectos desta invenção, as condições de redução de área de superfície da etapa (b) frequentemente podem incluir um período de tempo na faixa de cerca de 75 minutos a cerca de 5 horas, de cerca de 75 minutos a cerca de 4 horas, de cerca de 90 minutos a cerca de 4 horas, de cerca de 2 horas a cerca de 5 horas, ou de cerca de 2 horas a cerca de 4 horas; um pH na faixa de cerca de 9,2 a cerca de 10,2, de cerca de 9,3 a cerca de 10, ou de cerca de 9,5 a cerca de 9,8; e uma temperatura na faixa de cerca de 85 a cerca de 100 oC, de cerca de 90 a cerca de 100 oC, ou de cerca de 95 a cerca de 98 oC.

[0074] Além do mais, a etapa de redução de área de superfície geralmente pode ser conduzida sob condições suficientes para produzir partículas de sílica com área de superfície reduzida que têm uma área de superfície de BET pelo menos cerca de 25 % menor que a área de superfície de BET das partículas de sílica de base. Com mais frequência, as partículas de sílica com área de superfície reduzida têm uma área de superfície de BET que é menor que a área de superfície de BET das partículas de sílica de base em pelo menos cerca de 50 % menor, ou em pelo menos cerca de 75 % menor, e em alguns aspectos, pelo menos cerca de 80 % menor, pelo menos cerca de 90 % menor, pelo menos cerca de 95 % menor, pelo menos cerca de 97 % menor, ou pelo menos cerca de 99 % menor.

[0075] Inesperadamente, e de modo benéfico, constatou-se que uma taxa de adição do silicato de metal alcalino lenta para o tempo correto nas condições corretas de pH (controladas pela adição de ácido mineral) e temperatura na etapa de redução de área de superfície pode resultar em partículas de sílica com área de superfície reduzida que têm uma combinação inesperada e benéfica de atributos, caracterizados pela área de superfície de BET, densidade de pacote, valor de abrasão de Einlehner, volume de intrusão de mercúrio total, e compatibilidade com estanho.

Ajuste de pH - Etapa (c)

[0076] A finalidade geral da etapa de ajuste de pH nos processos revelados no presente documento consiste em ajustar o pH da mistura (que contém partículas de sílica com área de superfície reduzida) para dentro de uma faixa de cerca de 5 a cerca de 8,5, adicionando-se apenas ácido mineral à mistura. Uma vez que já uma porcentagem significativa de silicato de metal alcalino solúvel presente na mistura no fim da etapa de redução de área de superfície, a etapa de ajuste de pH é tipicamente controlada de modo cuidadoso para minimizar qualquer impacto na distribuição da porosidade das partículas de sílica compatível com estanho finalizado (e área de superfície reduzida). Em alguns aspectos, a taxa média de adição do ácido mineral na etapa (c) é no máximo 75 % maior que uma taxa média de adição do ácido mineral na etapa (b), enquanto em outros aspectos, a taxa média de adição do ácido mineral na etapa (c) é no máximo 50 % maior, no máximo 25 % maior, ou no máximo 10 % maior, que a taxa média de adição do ácido mineral na etapa (b). Frequentemente, a taxa média de adição de ácido mineral na etapa (c) é aproximadamente igual, ou menor que, a taxa média de adição do ácido mineral na etapa (b).

[0077] Sem desejar se ater à teoria a seguir, se a taxa de ácido for muito rápida durante a etapa de ajuste de pH, novas partículas de sílica podem se formar com as áreas de superfície maiores que aquelas das partículas de sílica com área de superfície reduzida, resultando em um aumento geral na área de superfície de BET das partículas de sílica. Em alguns dos exemplos que seguem, uma taxa de fluxo de ácido mais rápida foi usada durante a etapa de ajuste de pH, provavelmente resultando em um aumento em porosidade do poro pequeno. No entanto, para compatibilidade de CPC, essa taxa de ácido aumentada não foi prejudicial à produção de partículas de sílica compatíveis com CPC, devido ao fato de que CPC provavelmente não poderia acessar os poros menores que foram formados.

[0078] Muito embora não se limite a isso, o pH da mistura de reação no fim da batelada é, frequentemente, ajustado para dentro de uma faixa de cerca de 5 a cerca de 8,5, e em alguns casos, de cerca de 5,5 a cerca de 8, ou de cerca de 6 a cerca de 8, para adequabilidade no dentífrico de uso final e outras aplicações.

[0079] Após a etapa de ajuste de pH, e, opcionalmente, os processos revelados no presente documento podem incluir adicionalmente uma etapa de filtração para isolar as partículas de sílica com área de superfície reduzida, uma etapa de lavagem para lavar as partículas de sílica com área de superfície reduzida, uma etapa de secagem (por exemplo, secagem por aspersão) para secar as partículas de sílica com área de superfície reduzida, ou qualquer combinação das etapas de filtração, lavagem e secagem, e realizadas em qualquer sequência adequada.

COMPOSIÇÕES DENTÍFRICAS

[0080] As partículas de sílica com área de superfície reduzida podem ser usadas em uma composição para cuidado oral, como uma composição dentífrica. As composições podem conter uma fonte de íon estanoso e um abrasivo. As partículas de sílica com área de superfície reduzida podem ser usadas ao invés de, ou em combinação com, abrasivos que são comumente usados em dentífricos.

[0081] A composição para cuidado oral pode conter uma fonte de íon estanoso. A fonte de íon estanoso pode ser um sal estanoso selecionado a partir do grupo que consiste em fluoreto estanoso, di-hidrato de cloreto estanoso, acetato estanoso, gluconato estanoso, oxalato estanoso, sulfato estanoso, lactato estanoso e tartrato estanoso. Em um exemplo, as fontes de íon estanoso são fluoreto estanoso e/ou di-hidrato de cloreto estanoso. Os sais estanosos combinados podem estar presentes em uma quantidade de cerca de 0,1 % a cerca de 11 %, em peso da composição total. Os sais estanosos estão presentes em uma quantidade de cerca de 0,05 a cerca de 7 %, de cerca de 0,1 % a cerca de 5 %, de cerca de 0,25 % a cerca de 3 %, e de cerca de 0,5 % a cerca de 1,5 % em peso da composição total. As formulações podem incluir níveis estanosos, fornecidos por fluoreto estanoso e/ou sais estabilizantes estanosos incluindo cloreto estanoso, na faixa de cerca de 3000 ppm a cerca de 15000 ppm de íons estanosos na composição total. O dentífrico pode conter 0,454 % de fluoreto estanoso e/ou 0,56 % de cloreto estanoso. A composição dentífrica pode conter menos que 0,454 % de fluoreto estanoso e/ou menos que 0,56 % de cloreto estanoso. As composições podem não conter cloreto estanoso. Os dentífricos que contêm sais estanosos, particularmente, fluoreto estanoso e cloreto estanoso, são descritos na Patente US n° 5.004.597 de Majeti et al., incorporada no presente documento em sua totalidade. Outras descrições de sais estanosos são encontradas na Patente US n° 5.578.293 emitida para Prencipe et al. e na Patente US n° 5.281.410 emitida para Lukacovic et al., incorporada no presente documento em sua totalidade. Além da fonte de íon estanoso, outros ingredientes necessários para estabilizar o estanho também podem estar incluídos, como os ingredientes descritos em Majeti et al. e Prencipe et al.

[0082] As composições orais também podem conter uma fonte de fluoreto solúvel com capacidade de fornecer íons de fluoreto biodisponíveis e eficazes. As fontes de íon de fluoreto solúvel podem ser selecionadas a partir do grupo que consiste em fluoreto de sódio, fluoreto estanoso, fluoreto de índio, monofluorofosfato de sódio, fluoreto de amina, fluoreto de prata, e combinações dos mesmos. Em um exemplo, a composição pode conter fluoreto estanoso e esse ingrediente pode servir tanto como uma/a fonte estanosa quanto fonte de fluoreto. Norris et al., Patente US n° 2.946.725, emitida em 26 de julho de 1960, e Widder et al., Patente US n° 3.678.154 emitida em 18 de julho de 1972, revela tais fontes de fluoreto assim como outras. Ambas as patentes são incorporadas no presente documento a título de referência em sua totalidade.

[0083] As presentes composições podem conter uma fonte de íon de fluoreto solúvel com capacidade de fornecer de cerca de 50 ppm a cerca de 3500 ppm, ou de cerca de 500 ppm a cerca de 3000 ppm de íons de fluoreto livres. Para liberar a quantidade desejada de íons de fluoreto, as fontes de íon de fluoreto podem estar presentes na composição oral total em uma quantidade de cerca de 0,1 % a cerca de 5 %, de cerca de 0,2 % a cerca de 1 %, ou de cerca de 0,3 % a cerca de 0,60 %), em peso da composição total liberada para a cavidade oral.

[0084] As composições para cuidado oral podem incluir um agente ativo de superfície polimérica (MSA).

[0085] Os agentes ativos de superfície de mineral polimérica que podem ser incorporados nas composições para cuidado oral descritas no presente documento incluem polieletrólitos como polímeros fosforilados condensados; polifosfonatos; copolímeros de monômeros ou polímeros que contêm fosfato ou fosfonato com outros monômeros como monômeros etilenicamente insaturados e aminoácidos ou com outros polímeros como proteínas, polipeptídeos, polissacarídeos, poli(acrilato), poli(acrilamida), poli(metacrilato), poli(etacrilato), poli(hidroxialquilmetacrilato), poli(álcool vinílico), poli(anidrido maleico), poli(maleato) poli(amida), poli(etileno amina), poli(etileno glicol), poli(propileno glicol), poli(acetato de vinila) e poli(vinil cloreto de benzila); polímeros carbóxi substituídos; e misturas dos mesmos. Os agentes ativos de superfície polimérica adequados incluem os polímeros de álcool carbóxi substituídos descritos nas Patentes US n° 5.292.501; 5.093.170; 5.009.882; e 4.939.284; todas de Degenhardt et al. e os polímeros derivados de difosfato na Patente US n° 5.011.913 para Benedict et al. Estruturas adequadas podem incluir copolímeros de ácido acrílico ou ácido metacrílico com fosfonatos. E, em um exemplo, a composição pode incluir ácido poliacrílico modificado por difosfonato.

[0086] Os polímeros que contêm fosfonato adequados são descritos na Patente US n° 5.980.776 de Zakikhani, et al., incorporada no presente documento em sua totalidade.

[0087] Em um exemplo, o agente ativo de superfície de mineral polimérica pode ser um polifosfato. Um polifosfato se entende, em geral, como consistindo em duas ou mais moléculas de fosfato dispostas principalmente em uma configuração linear, embora alguns derivados cíclicos possam estar presentes. Os sais de polifosfato inorgânicos podem incluir tetrapolifosfato e hexametafosfato, entre outros. Os polifosfatos maiores que tetrapolifosfato normalmente ocorrem como materiais vítreos amorfos. Em um exemplo, a composição pode incluir polifosfatos “vítreos” lineares que têm a fórmula: XO(XPO3)nX em que X é sódio ou potássio e n varia de cerca de 6 a cerca de 125. Em alguns exemplos, os polifosfatos são fabricados pela FMC Corporation (Filadélfia, Pensilvânia, EUA) que são comercialmente conhecidos como Sodaphos (n«6), Hexaphos (n«13) , e Glass H (n«21) . Em um exemplo, a composição pode incluir Glass H.

[0088] A quantidade de agente de superfície de mineral necessária é uma quantidade eficaz que ligará o estanho, permitirá a atividade antimicrobiana adequada, reduzirá a mancha dentária e a adstringência da formulação, e terá capacidade de reduzir o cálculo dentário. Uma quantidade eficaz de um agente ativo de superfície de mineral será tipicamente de cerca de 1 % a cerca de 35 %, de cerca de 2 % a cerca de 30 %, de cerca de 5 % a cerca de 25 %, ou cerca de 6 % a cerca de 20 %, em peso da composição oral total.

[0089] A composição para cuidado oral também pode conter um carreador aquoso. Tais materiais são bem conhecidos na técnica e são prontamente escolhidos por um versado na técnica com base nas propriedades físicas e estéticas para as composições que são preparadas. Os carreadores aquosos tipicamente compreendem de cerca de 50 % a cerca de 99 %, de preferência, de cerca de 70 % a cerca de 98 %, e com mais preferência, de cerca de 90 % a cerca de 95 %, em peso da composição oral.

[0090] A água empregada na preparação de composições orais comercialmente adequadas deve, de preferência, ser de baixo teor de íon e livre de impurezas orgânicas. Se a composição oral compreender um polifosfato que tem um comprimento médio de cadeia de cerca de 4 ou mais, a composição ou fase que contém o polifosfato compreenderá um nível de água menor, geralmente até cerca de 20 % de água total. O teor de água total é de cerca de 2 % a cerca de 20 %, de cerca de 4 % a cerca de 15 %, ou de cerca de 5 % a cerca de 12 %, em peso da composição oral. A composição pode ter um nível maior de água, por exemplo, de cerca de 10 % a cerca de 99 %, de cerca de 20 % a cerca de 95 %, de cerca de 20 % a cerca de 90 %, de cerca de 30 % a cerca de 80 %, 40 % a cerca de 70 %, de cerca de 50 % a cerca de 60 %, e semelhantes. As quantidades de água incluem a água livre que é adicionada mais aquela que é introduzida com outros materiais, como com sorbitol, sílica, soluções de tensoativo e/ou soluções de cor.

[0091] As presentes composições podem conter um agente de tamponamento. Os agentes de tamponamento, conforme usado no presente documento, se refere a agentes que podem ser usados para ajustar o pH das composições para uma faixa de cerca de pH 3,0 a cerca de pH 10. A composição oral pode ter um pH de pasta fluida de cerca de 3,0 a cerca de 7,0, de cerca de 3,25 a cerca de 6,0, e de cerca de 3,5 a cerca de 5,5. A composição para cuidado oral pode ter um pH de pasta fluida alcalina, por exemplo, maior que cerca de 8, maior que cerca de 9, e maior que cerca de 10.

[0092] Os agentes de tamponamento podem incluir hidróxidos de metal alcalino, carbonatos, sesquicarbonatos, boratos, silicatos, fosfatos, imidazol, e misturas dos mesmos. Os agentes de tamponamento específicos incluem fosfato monossódico, fosfato trissódico, benzoato de sódio, ácido benzoico, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, sais de carbonato de metal alcalino, carbonato de sódio, imidazol, sais de pirofosfato, ácido cítrico, e/ou citrato de sódio. Em um exemplo, os agentes de tamponamento podem incluir ácido acético, acetato de sódio, ácido cítrico, citrato de sódio, lactato, ácido benzoico e/ou benzoato de sódio. O agente de tamponamento pode estar em um nível de cerca de 0,1 % a cerca de 30 %, de cerca de 1 % a cerca de 10 %, e de cerca de 1,5 % a cerca de 3 %, em peso da composição.

[0093] A composição pode incluir um agente anticálculo, que pode incluir pirofosfatos, tripolifosfatos, e/ou polímeros aniônicos sintéticos incluindo poliacrilatos e copolímeros de anidrido ou ácido maleico e metil vinil éter, como Gantrez™ conforme descrito na Patente US n° 4.627.977 de Gaffar et al., e ácido poliamino propano sulfônico (AMPS). Também são incluídos tri-hidrato de citrato de zinco, difosfonatos como EHDP e AHP e polipeptídeos como ácidos poliaspárticos e poliglutâmicos, e misturas dos mesmos.

[0094] A composição pode incluir um material de polimento abrasivo além da sílica com área de superfície reduzida. Típicos materiais de polimento abrasivos podem incluir sílicas que incluem géis e precipitados; aluminas; fosfatos incluindo ortofosfatos, polimetafosfatos, e pirofosfatos; e misturas dos mesmos. Exemplos específicos incluem di-hidrato ortofosfato dicálcico, pirofosfato de cálcio, fosfato tricálcico, polimetafosfato de cálcio, polimetafosfato de sódio insolúvel, alumina hidratada, beta pirofosfato de cálcio, carbonato de cálcio, e materiais abrasivos resinosos como produtos de condensação de particulado de ureia e formaldeído, e outros como revelado por Cooley et al na Patente US n° 3.070.510, emitida em 25 de dezembro de 1962, incorporada no presente documento a título de referência. Misturas de abrasivos também podem ser usadas. Se a composição oral ou fase específica compreender um polifosfato que tem um comprimento médio de cadeia de cerca de 4 ou mais, os abrasivos que contêm cálcio e alumina não são abrasivos preferenciais. O abrasivo mais preferido é a sílica.

[0095] A composição pode incluir sílica precipitada e/ou géis de sílica como os xerogéis de sílica descritos em Pader et al., Patente US n° 3.538.230, emitida em 2 de março de 1970, e DiGiulio, Patente US n° 3.862.307, emitida em 21 de janeiro de 1975, ambas incorporadas no presente documento a título de referência. Os tipos de abrasivos dentários de sílica que podem ser úteis nas composições da presente invenção são descritos em mais detalhes em Wason, Patente US n° 4.340.583, emitida em 29 de julho de 1982, incorporada no presente documento a título de referência. Os abrasivos de sílica também são descritos em Rice, Patentes US n° 5.589.160; 5.603.920; 5.651.958; 5.658.553; e 5.716.601; incorporadas ao presente documento a título de referência. O nível total de abrasivo nas composições orais pode ser de cerca de 0,1 % a cerca de 70 %, de cerca de 0,5 % a cerca de 65 %, de cerca de 2 % a 60 %, de cerca de 6 % a cerca de 55 % em peso da composição oral, e semelhantes. As composições para cuidado oral podem conter de cerca de 10 % a cerca de 50 % de abrasivo, em peso da composição oral.

[0096] A composição pode incluir de cerca de 1 % a cerca de 50 %, de cerca de 3 % a cerca de 40 %, de cerca de 5 % a cerca de 35 %, de cerca de 5 % a cerca de 30 %, de cerca de 7 % a cerca de 27 %, de cerca de 10 % a cerca de 25 %, de cerca de 11 % a cerca de 20 %, e de cerca de 13 % a cerca de 18 % de partículas de sílica com área de superfície reduzida em peso da composição. A composição pode conter de cerca de 1 % a cerca de 25 %, de cerca de 3 % a cerca de 20 %, ou de cerca de 5 % a cerca de 15 % de partículas de sílica com área de superfície reduzida em peso da composição.

[0097] A composição pode incluir uma fonte de peróxido. A fonte de peróxido pode ser selecionada a partir do grupo que consiste em peróxido de hidrogênio, peróxido de cálcio, peróxido de ureia e misturas dos mesmos. A presente composição pode conter de cerca de 0,01 % a cerca de 10 %, de cerca de 0,1 % a cerca de 5 %, e de cerca de 0,2 % a cerca de 3 %, e de cerca de 0,3 % a cerca de 0,8 % de uma fonte de peróxido, em peso da composição oral.

[0098] A presente invenção também pode incluir um sal de bicarbonato de metal alcalino, por exemplo, bicarbonato de sódio. A presente composição pode conter de cerca de 0,5 % a cerca de 50 %, de cerca de 0,5 % a cerca de 30 %, de cerca de 2 % a cerca de 20 %, e de cerca de 5 % a cerca de 18 % de um sal de bicarbonato de metal alcalino em peso da composição oral.

[0099] A composição pode incluir um agente de espessamento, como polímeros de carboxivinila, carragenana, hidroxietil celulose, e sais solúveis em água de éteres de celulose como carboximetilcelulose de sódio e hidroxietil celulose de sódio. As gomas naturais como goma caraia, goma xantana, goma arábica, e goma tragacanto também podem ser usadas. O silicato de magnésio e alumínio coloidal ou a sílica finamente dividida pode ser usado como parte do agente de espessamento para aprimorar ainda mais a textura. Os agentes de espessamento podem ser usados em uma quantidade de cerca de 0,1 % a cerca de 15 %, em peso da composição oral.

[0100] A composição para cuidado oral pode incluir um umectante, que pode incluir glicerina, sorbitol, polietileno glicol, propileno glicol, xilitol e outros álcoois poli- hídricos comestíveis. A composição pode conter de cerca de 0 % a 70 %, e de cerca de 15 % a 55 % de umectante em peso da composição oral.

[0101] As presentes composições também podem compreender tensoativos. O tensoativo pode ser aniônico, não iônico, anfotérico, zwiteriônico, catiônico ou misturas dos mesmos. Os tensoativos aniônicos úteis no presente documento incluem os sais solúveis em água de sulfatos de alquila que têm de 8 a 20 átomos de carbono no radical alquila (por exemplo, sulfato de alquila sódica) e os sais solúveis em água de monoglicerídeos sulfonados de ácidos graxos que têm de 8 a 20 átomos de carbono.

[0102] O lauril sulfato de sódio e sulfonatos de monoglicerídeo de coco de sódio são exemplos de tensoativos aniônicos desse tipo. Outros tensoativos aniônicos adequados são sarcosinatos, como lauroil sarcosinato de sódio, tauratos, lauril sulfoacetato de sódio, lauroil isetionato de sódio, lauret carboxilato de sódio, e dodecil benzenossulfonato de sódio. Misturas de tensoativos aniônicos também podem ser empregadas. Muitos tensoativos aniônicos adequados são revelados por Agricola et al., Patente US n° 3.959.458, emitida em 25 de maio de 1976, incorporada no presente documento em sua totalidade a título de referência. Os tensoativos não iônicos que podem ser usados nas composições da presente invenção podem ser amplamente definidos como compostos produzidos pela condensação de grupos óxido de alquileno (hidrofílico na natureza) com um composto hidrofóbico orgânico que pode ser alifático ou alquil-aromático na natureza. Exemplos de tensoativos não iônicos adequados podem incluir poloxâmeros (vendidos sob o nome comercial Pluronic), polioxietileno, ésteres de polioxietileno sorbitano (vendidos sob o nome comercial Tweens), óleo de rícino hidrogenado Polyoxyl 40, etoxilatos de álcool graxo, condensados de óxido de polietileno de fenóis de alquila, produtos derivados da condensação de óxido de etileno com o produto de reação de óxido de propileno e etileno diamina, condensados de óxido de etileno de álcoois alifáticos, óxidos de amina terciária de cadeia longa, óxidos de fosfina terciária de cadeia longa, sulfóxidos de dialquila de cadeia longa, e misturas de tais materiais. Em um exemplo, o poloxâmero de tensoativo não iônico 407 pode ser usado. Os tensoativos anfotéricos úteis na presente invenção podem ser amplamente descritos como derivados de aminas secundária e terciária alifáticas em que o radical alifático pode ser uma cadeia linear ou ramificada e em que um dentre os substituintes alifáticos contém de cerca de 8 a cerca de 18 átomos de carbono e um contém um grupo solubilizante em água aniônico, por exemplo, carboxilato, sulfonato, sulfato, fosfato, ou fosfonato. Outros tensoativos anfotéricos adequados são betaínas, especificamente, cocamido propil betaína. Misturas de tensoativos anfotéricos também podem ser empregadas. Muitos dos tensoativos não iônicos e anfotéricos adequados são revelados por Gieske et al., Patente US n° 4.051.234, emitida em 27 de setembro de 1977, incorporada no presente documento a título de referência em sua totalidade. A presente composição compreende tipicamente um ou mais tensoativos cada um em um nível de cerca de 0,25 % a cerca de 12 %, de cerca de 0,5 % a cerca de 8 %, e cerca de 1 % a cerca de 6 % em peso da composição.

[0103] O dióxido de titânio também pode ser adicionado à presente composição. O dióxido de titânio pode geralmente compreende de cerca de 0,25 % a cerca de 5 % em peso da composição.

[0104] Os agentes corantes também podem ser adicionados à presente composição. O agente corante pode estar na forma de uma solução aquosa, por exemplo, 1 % de agente corante em uma solução de água. As soluções coloridas geralmente compreendem de cerca de 0,01 % a cerca de 5 % em peso da composição.

[0105] Um sistema flavorizante também pode ser adicionado às composições. Os componentes flavorizantes adequados incluem óleo de gaultéria, óleo de hortelã pimenta, óleo de hortelã comum, óleo de cravo, mentol, anetol, salicilato de metil, eucalipto, cássia, acetato de 1-mentila, sálvia, eugenol, óleo de salsa, oxanona, alfa-irisona, manjerona, limão, laranja, guaetol de propenila, canela, vanilina, etil vanilina, heliotropina, 4-cis-heptenal, diacetil, acetato de metil-para-terc-butil fenila, e misturas dos mesmos. Os refrigerantes também podem ser parte do sistema flavorizante. Os refrigerantes preferenciais nas presentes composições são os agentes de carbóxiamida paramentano como N-etil-p-mentan-3-carboxamida (comercialmente conhecida como “WS-3”) e misturas dos mesmos. Um sistema flavorizante é geralmente usado nas composições em níveis de cerca de 0,001 % a cerca de 5 % em peso da composição.

[0106] Os agentes adoçantes podem ser adicionados às composições. Esses incluem sacarina, dextrose, sacarose, lactose, xilitol, maltose, levulose, aspartame, ciclamato de sódio, D-triptofano, di-hidrochalconas, acessulfame, e misturas dos mesmos. Vários agentes corantes também podem ser incorporados na presente invenção. Os agentes adoçantes e agentes corantes são geralmente usados nas pastas de dente em níveis de cerca de 0,005 % a cerca de 5 % em peso da composição.

[0107] A presente invenção também pode incluir outros agentes em adição ao estanho para fornecer benefícios antimicrobianos. São incluídos dentre tais agentes microbianos os agentes microbianos não catiônicos insolúveis em água como éteres difenílicos halogenados, compostos fenólicos incluindo fenol e seus homólogos, halofenóis de mono e polialquila e aromáticos, resorcinol e seus derivados, compostos bisfenólicos e salicilanilidas halogenadas, ésteres benzoicos, e carbanilidas halogenadas. Os antimicrobianos solúveis em água incluem sais de amônio quaternário e sais de bis-biquanida, entre outros. Monofosfato de triclosan é um agente antimicrobiano solúvel em água adicional. Os agentes de amônio quaternário incluem aqueles em que um ou dois dos substituintes no nitrogênio quaternário tem um comprimento de cadeia de carbono (tipicamente grupo alquila) de cerca de 8 a cerca de 20, tipicamente de cerca de 10 a cerca de 18 átomos de carbono enquanto os substituintes restantes (tipicamente grupo alquila ou benzila) têm um número menor de átomos de carbono, como de cerca de 1 a cerca de 7 átomos de carbono, tipicamente grupos metila ou etila. Brometo de dodecil trimetil amônio, cloreto de tetradecilpiridínio, brometo de domifeno, cloreto de N-tetradecil-4-etil piridínio, brometo de dodecil dimetil (2-fenoxietil) amônio, cloreto de benzil dimetilestearil amônio, brometo de cetil piridínio, 5-amino-1,3-bis(2-etil- hexil)-5-metil hexa-hidropirimidina quaternizada, cloreto de benzalcônio, cloreto de benzetônio e cloreto de metil benzetônio são exemplificativos de típicos agentes antibacterianos de amônio quaternário. Outros compostos são bis[4-(R-amino)-1-piridínio]alcanos como revelados na Patente US n° 4.206.215, emitida em 3 de janeiro de 1980, de Bailey, incorporada no presente documento a título de referência. Outros agentes antimicrobianos como bisglicinato de cobre, glicinato de cobre, citrato de zinco e lactato de zinco também pode estar incluídos. Também são úteis as enzimas, incluindo endogliciosidase, papaína, dextranase, mutanase e misturas dos mesmos. Tais agentes são revelados na Patente US n° 2.946.725, 26 de julho de 1960, de Norris et al. e no Patente US n° 4.051.234, de Gieske et al., incorporada no presente documento a título de referência. Os agentes microbianos específicos incluem clorexidina, triclosan, monofosfato de triclosan, e óleos flavorizantes como timol. Triclosan e outros agentes desse tipo são revelados na Patente US n° 5.015.466, emitida para Parran, Jr. et al. e Patente US n° 4.894.220, para Nabi et al., incorporadas no presente documento a título de referência. Esses agentes podem estar presentes em níveis de cerca de 0,01 %, a cerca de 1,5 % em peso da composição oral.

[0108] O benefício antimicrobiano também pode ser aplicado a partir de fontes naturais como extratos de planta incluindo lúpulo, magnólia, e combinações dos mesmos.

[0109] A composição oral pode ajudar a proteger contra cárie, gengivite, placa, sensibilidade, tártaro, coloração e erosão ácida e também pode fornecer benefícios de branqueamento e refrescamento do hálito. Métodos de tratamento incluem preparar uma composição oral que contém a fonte de íon estanoso e as partículas de sílica com área de superfície reduzida e administrar a composição ao indivíduo. Administrar ao indivíduo pode ser definido como fazer com que a composição oral entre em contato com as superfícies do dente do indivíduo ao escovar com um dentífrico ou enxaguar com uma pasta fluida dentífrica. A administração também pode ser ao entrar em contato com o gel oral tópico, enxaguante bucal, produto para dentadura, spray bucal, comprimido oral, pastilha, ou goma de mascar com as superfícies do dente. O indivíduo pode ser qualquer pessoa ou animal inferior cujas superfícies do dente entram em contato com a composição oral.

[0110] O Exemplo A abaixo mostra uma formulação dentífrica aquosa que contém partículas de sílica com área de superfície reduzida (Sílica). 1Solução de Sorbitol USP em uma solução aquosa que contém 70 % de sorbitol 2Sacarina Sódica USP Granular, alta umidade contém até 14 % de água 3Disponível junto à Ashland®, Wilmington, Delaware, EUA

[0111] O Exemplo A foi preparado como a seguir: Em um recipiente separado, a hidroxietil celulose (HEC) foi dispersa no sabor e misturada até que a mistura parecesse homogênea. Então, um tanque de mistura encamisado foi definido para aproximadamente 30 °C e uma primeira porção do sorbitol foi adicionada ao tanque. Então, a mescla de HEC/sabor foi adicionada e incorporada com agitação e homogeneização seguida pela segunda porção de sorbitol e água, as quais foram incorporadas com homogeneização. Então, a sacarina, o fluoreto estanoso, gluconato de sódio, goma xantana e carragenana foram misturados em um recipiente separado e, então, esses pós foram adicionados ao vaso e homogeneizados. Após a homogeneização foi concluída, o agitador foi parado e o vácuo foi liberado. Então, o de- hidrato de lactato de zinco, Gantrez™ S-95 e xilitol foram adicionados ao vaso e com agitação e homogeneização e, então, a mistura foi desaerada. Então, a Sílica foi adicionada à mistura e a mistura foi misturada e desaerada. Então, o lauril sulfato de sódio foi adicionado ao vaso e a mistura foi agitada no mais alto vácuo possível. Então, o hidróxido de sódio foi adicionado ao vaso e misturado sob vácuo. Após a mistura ser concluída, a batelada foi homogeneizada e, então, misturada e desaerada. O vácuo foi liberado e o Exemplo A foi formado.

[0112] O Exemplo B abaixo mostra uma formulação dentífrica não aquosa com partículas de sílica com área de superfície reduzida (Sílica). 4Disponível junto à ICL Performance Products, St. Louis, Missouri, EUA

[0113] O Exemplo B foi preparado como a seguir: A glicerina foi pré-pesada e adicionada ao vaso. Com o homogeneizador em andamento, a goma xantana e a carragenana foram adicionadas ao vaso e homogeneizadas. Então, a solução de lauril sulfato de sódio solução é adicionada ao vaso e agitada e homogeneizada. Então, a agitação é parada e o vácuo é liberado, e a tampa do vaso é aberta e o polietileno glicol, propileno glicol, glicerina restante e a cor e sabor são adicionados ao vaso, a tampa foi fechada e o agitador e vácuo foram reiniciados. Então, a Sílica foi adicionada ao vaso e misturada. Então, a sacarina, o lactato de zinco, fluoreto estanoso e gluconato de sódio foram adicionados ao vaso e homogeneizados. Então, o hexametafosfato de sódio e fosfato de sódio tribásico foram adicionados ao vaso e a mistura é misturada no maior vácuo possível. Após cinco minutos, a agitação foi parada, o vácuo foi liberado, e a tampa foi levantada e o fosfato de sódio tribásico foi adicionado e a tampa foi fechada e o agitador e o vácuo foram restaurados e a mistura foi misturada sob vácuo. Por fim, o produto foi misturado e desaerado no maior vácuo possível por pelo menos cinco minutos. Então, o Exemplo B foi descarregado da válvula de descarga de produto.

EXEMPLOS

[0114] A invenção é adicionalmente ilustrada pelos exemplos a seguir, os quais não devem ser interpretados de qualquer maneira que imponha limitações ao escopo desta invenção. Vários outros aspectos, modificações e equivalentes dos mesmos, após a leitura da descrição no presente documento, podem ocorrer a uma pessoa com habilidade comum na técnica sem que haja desvio do espírito da presente invenção ou do escopo das reivindicações anexas.

[0115] As áreas de superfície de BET e os volumes de poro (volumes de poro de intrusão de mercúrio totais) revelados no presente documento foram determinados em um Micromeritics TriStar II 3020 V1.03 com o uso, respectivamente, do método de adsorção de nitrogênio BET de Brunaur et al., J. Am. Chem. Soc., 60, 309 (1938), e BJH Desorption isotherms with a Halsey Faas Correction, Halsey, G.D., J. Chem. Phys. (1948), 16, página 931, e tais técnicas são bem conhecidas pelos versados na técnica.

[0116] As áreas de superfície de CTAB reveladas no presente documento foram determinadas por absorção de CTAB (brometo de cetiltrimetilamônio) na superfície de sílica, o excesso foi separado por centrifugação e a quantidade determinada por titulação com lauril sulfato de sódio com o uso de um eletrodo de tensoativo. Especificamente, cerca de 0,5 grama das partículas de sílica foi colocado em um béquer de 250 ml com solução de CTAB de 100 ml (5,5 g/l), misturado em uma placa de agitação elétrica por 1 hora, então, centrifugado por 30 min a 10000 rpm. Um ml de Triton X-100 a 10 % foi adicionado a 5 ml do sobrenadante claro em um béquer de 100 ml. O pH foi ajustado a 3-3,5 com HCl a 0,1 N e o espécime foi titulado com lauril sulfato de sódio a 0,01 M com o uso de um eletrodo de tensoativo (Brinkmann SUR1501- DL) para determinar o ponto final.

[0117] O tamanho mediano de partícula (d50) se refere ao tamanho de partícula para o qual 50 % da amostra tem um tamanho menor e 50 % da amostra tem um tamanho maior. Tamanho mediano de partícula (d50), tamanho médio de partícula (média), d90, e d95 foram determinados por meio do método de difração de laser com o uso de um instrumento Horiba LA 300. As partículas secas foram submetidas ao instrumento para análise, exceto para partículas de sílica de base, que foram submetidas como uma pasta fluida (úmida) em água.

[0118] Para a densidade de derramamento e densidade de pacote, 20 gramas da amostra foram colocados em um cilindro da amostra foram colocados em um cilindro graduado de 250 ml com um fundo de borracha plano. O volume inicial foi registrado e usado para calcular a densidade de derramamento ao dividir o mesmo no peso de amostra usado. O cilindro foi, então, colocado em uma máquina de densidade compactada em que o mesmo foi girado em um came a 60 rpm. O came é projetado para elevar e abaixar o cilindro a uma distância de 5,715 cm uma por segundo, até que o volume de amostra fosse constante, tipicamente por 15 min. Esse volume final é registrado e usado para calcular a densidade empacotada ao dividir a mesma no peso de amostra usado.

[0119] O valor de abrasão de Einlehner é uma medida da dureza/abrasividade de partículas de sílica, e é descrito em detalhes na Patente US n° 6.616.916, incorporada no presente documento a título de referência, e envolve um Einlehner AT- 1000 Abrader geralmente usado como a seguir: (1) uma tela de fio de bronze de Fourdrinier é pesada e exposta à ação de uma suspensão aquosa de sílica a 10 % por uma duração de tempo fixa; (2) a quantidade de abrasão é, então, determinada como miligramas de perda de bronze da tela de fio de Fourdrinier por 100.000 revoluções (mg de perda/100.000 revoluções).

[0120] A compatibilidade de CPC (%) foi determinada como a seguir. 27,00 gramas de uma solução a 0,3 % de CPC (cloreto de cetilpiridínio) foram adicionados a uma amostra de 3,00 g da sílica a ser testada. A sílica foi anteriormente seca a 105 °C a 150 °C para um teor de umidade de 2 % ou menos, e o pH da amostra foi medido para garantir que 5 % de pH fosse entre 5,5 e 7,5. A mistura foi agitada por um período de 10 minutos. O teste de envelhecimento acelerado requer agitação do espécime de teste por 1 semana a 140 °C. Após a agitação ser concluída, a amostra foi centrifugada e 5 ml do sobrenadante foram passados através de um filtro de miliporo PTFE de 0,45 μm e descartado. 2,00 g adicionais de sobrenadante foram, então, passados através do mesmo filtro de miliporo PTFE de 0,45 μm e, então, adicionados a um frasco que contém 38,00 g de água destilada. Após misturação, uma alíquota da amostra foi colocada em uma cuveta (metacrilato de metila) e a absorvância de UV foi medida a 268 nm. A água foi usada como um bloco bruto. A % de compatibilidade de CPC foi determinada expressando-se como uma porcentagem da absorvância da amostra para aquela de uma solução padrão de CPC preparada por meio desse procedimento com a exceção de que nenhuma porção de sílica foi adicionada.

[0121] A compatibilidade com estanho (%) foi determinada como a seguir. Uma solução estoque que contém 431,11 g de sorbitol a 70 %, 63,62 g de água deionizada desoxigenada, 2,27 g de di-hidrato de cloreto estanoso, e 3,00 g de gluconato de sódio foi preparada. 34,00 g da solução estoque foram adicionados a um tubo de centrifugação de 50 ml que contém 6,00 g da amostra de sílica a ser testada. O tubo de centrifugação foi colocado em uma roda giratória a 5 rpm e foi envelhecido por 1 semana a 40 °C. Após envelhecimento, o tubo de centrifugação foi centrifugado a 12.000 rpm por 10 minutos, e a concentração de estanho no sobrenadante foi determinada por meio de ICP-OES (espectrômetro de emissão óptica plasmática indutivamente acoplada). A compatibilidade com estanho foi determinada expressando-se a concentração de estanho da amostra como uma porcentagem da concentração de estanho de uma solução preparada pelo mesmo procedimento, mas sem sílica adicionada.

[0122] Os valores de absorção de óleo foram determinados de acordo com o método "rub-out" descrito em ASTM D281 com o uso de óleo de linhaça (cm3 de óleo absorvido por 100 g das partículas). Geralmente, um nível de absorção de óleo maior indica uma partícula com um nível maior de porosidade de poro grande, também descrito como estrutura maior.

[0123] Os valores de absorção de água foram determinados com um reômetro de torque Absortômetro “C” da C.W. Brabender Instruments, Inc. Aproximadamente 1/3 de uma xícara da amostra de sílica foi transferido para a câmara de mistura do Absortômetro e misturado a 150 rpm. A água, então, foi adicionada a uma taxa de 6 ml/min, e o torque necessário para misturar o pó foi registrado. À medida que a água é absorvida pelo pó, o torque chegará a um máximo à medida que o pó se transforma de um fluxo livre a uma pasta. O volume total de água adicionado quando o torque máximo foi alcançado foi, então, padronizado para a quantidade de água que pode ser absorvida por 100 g de pó. Uma vez que o pó foi usado em uma base recebida (não seca anteriormente), o valor de umidade livre do pó foi usado para calcular um “valor de AbC de água corrigido por umidade” pela seguinte equação.

[0124] O Absortômetro é comumente usado para determinar o número de óleo de negro de fumo em adequação aos métodos B e C ASTM D 2414 e ASTM D 3493.

[0125] Os valores de pH revelados no presente documento (pH a 5 %) foram determinados em um sistema aquoso que contém 5 % em peso de sólidos em água deionizada com o uso de um medidor de pH.

[0126] O resíduo de 325 mesh (% em peso) da amostra de sílica foi medido utilizando uma Peneira Padrão US n° 325, com aberturas de 44 mícron ou 0,0017 polegada (pano de fio de aço inoxidável), pesando-se uma amostra de 10,0 gramas para o mais próximo de 0,1 grama para a xícara de um misturador Hamilton de 1 quarto (Modelo n° 30) , adicionando- se aproximadamente 170 ml de água destilada ou deionizada, e agitando-se a pasta fluida por pelo menos 7 min. A mistura foi transferida para a peneira de 325 mesh e a água foi aspergida diretamente na peneira em uma pressão de 0,13 MPa (20 psig) por dois minutos, com a cabeça do aspersor mantida a cerca de 10,16 a 15,24 cm (quatro a seis polegadas) da peneira. O resíduo restante foi, então, transferido para um vidro de relógio, seco em um forno a 150 °C por 15 min, então, resfriado e pesado em uma balança analítica.

[0127] Os valores de limpeza PCR (Razão de Limpeza de Película) foram determinados por uma versão ligeiramente modificada do teste de PCR descrito em "In Vitro Removal of Stain with Dentifrice", G. K. Stookey, T. A. Burkhard e B. R. Schemerhorn, J. Dental Research, 61, 1236-9, 1982. A limpeza foi avaliada in vitro pelo uso do teste de razão de limpeza de película modificada. Esse teste foi idêntico àquele descrito por Stookey et al. com as seguintes modificações: (1) um filme de película artificial claro foi aplicado aos estercos bovinos antes da aplicação do filme manchado, (2) o aquecimento da solução foi usado em vez do aquecimento radioativo durante a aplicação do filme, (3) o número de escovadas foi reduzido para 800 passadas e (4) a concentração de pasta fluida foi 1 parte de dentífrico para 3 partes de água. O teste foi repetido pelo menos três vezes e a média foi calculada para obter uma média de PCR.

[0128] Os valores de Abrasão Radioativa da Dentina (RDA) foram determinados pela Organização Internacional para Padronização (ISO) 11609: 2010(E) Anexo B. O teste foi repetido pelo menos três vezes e a média foi calculada para obter uma RDA média.

[0129] O Método de Teste de Íon Estanoso Extraível e de Íon de Zinco Extraível foi usado para determinar a concentração de íon estanoso extraível em sobrenadante (ESCS) e concentração de íon de zinco extraível em sobrenadante (EZCS) com o uso de espectrometria de emissão óptica plasmática indutivamente acoplada. Para os fins desta invenção, qualquer estanho medido por esse método é considerado como na forma de íon estanoso (Sn2+), e qualquer zinco medido por esse método é considerado como na forma de íon de zinco solúvel. A calibração padrão externa de ponto único é usada tanto para estanho quanto para zinco, e um padrão interno de gálio é usado tanto para amostras quanto para padrões. Se a fração de insolúveis (p/p) na composição dentífrica total for conhecida, a concentração de íon estanoso extraível em composição total (ESCFC) e a concentração de íon de zinco extraível na composição total (EZCFC) também são determinadas.

[0130] Um tudo inteiro (ou recipiente) de dentífrico é homogeneizado com um misturador de velocidade de laboratório (como o DAC250, Flacktek, Inc., ou equivalente) por 120 segundos a 1500 rpm. Uma pasta fluida de 1 parte de dentífrico para 3 partes de água (em massa) é preparada adicionando-se 2,00 g da amostra homogeneizada e 6,00 g de água deionizada para um tubo de centrifugação (adequadamente dimensionada para o volume total de amostra) contendo 10 microesferas de vidro (4 mm de diâmetro). A amostra é misturada com um misturador de vórtice por 60 minutos a 1200 rpm. A pasta fluida resultante é imediatamente centrifugada a 21000 RCF por 10 minutos. Os tubos de amostras são removidos da centrífuga dentro de 5 minutos de conclusão de centrifugação. O sobrenadante é decantado para um tubo de amostra de tampa aparafusada de 15 ml. Para as amostras que não têm uma interface líquido/sólido claramente delineada, uma quantidade máxima do sobrenadante é decantada de modo que qualquer camada gelatinosa ou de transição permaneça no tubo de centrifugação juntamente com qualquer centrifugado presente.

[0131] O sobrenadante decantado é misturado bem por meio de agitação vigorosa com as mãos. Uma alíquota (aproximadamente 0,5 g, mas massa registrada precisamente para dentro de ± 0,001 g) é transferida para um tubo de polipropileno cônico de 50 ml. A esse tubo são adicionados 2,5 ml de ácido nítrico concentrado (~70 % p/p) e 2,5 ml de ácido clorídrico concentrado (~35 % p/p). O tubo de amostra é coberto com um vidro de relógio de polipropileno e colocado em um digestor de bloco quente adequadamente dimensionado para o tubo de polipropileno cônico (como DigiPrep, SCP Science) a 90 °C por 30 minutos. O vidro de relógio é, então, enxaguado com menos que 5 ml de água deionizada 3 vezes, adicionando-se a água de enxague ao tubo de amostra. Como um padrão interno, 2,00 ml de 100 μg/ml de padrão de gálio (como está disponível junto à Inorganic Ventures ou equivalente) é liberado para o tubo, e o volume total do tubo é levado à 50 ml com água deionizada.

[0132] As soluções padrão de estanho e zinco são preparadas, cada uma, a 10,0 ppm com o uso de soluções estoque comercialmente disponíveis (como está disponível junto à Inorganic Ventures ou equivalente) em uma matriz ácida de ácido nítrico concentrado a 5 % (v/v) e ácido clorídrico concentrado a 5 % (v/v) com 4,00 ppm de gálio como um padrão interno.

[0133] Os padrões e amostras são analisados com o uso de um espectrômetro de emissão óptica plasmática indutivamente acoplada de visão dupla (como Optima 8300 ICP-OES, Perkin Elmer, Inc., ou equivalente) equipado com um nebulizador de fluxo cruzado e câmara de aspersão de passagem dupla (como um nebulizador de fluxo cruzado do tipo Gem tip, Perkin Elmer, Inc., ou equivalente) ou um nebulizador percurso paralelo intensificado (como MiraMist, Glass Expansion ou equivalente) e uma câmara de aspersão ciclônica Tracey (como aquela disponível junto à Glass Expansion ou equivalente). O sistema ICP-OES é otimizado para a razão máxima entre Mg II (280 nm)/Mg I (285 nm). O estanho é determinado a 189,9 nm em modo axial. O zinco é determinado a 213,8 nm em modo radial. O gálio é determinado tanto nos modos axial quanto radial a 417,2 nm. A quantificação para estanho e zinco é realizada com ou so de uma curvas de calibração de ponto único preparada a 10 ppm com o uso de gálio como um padrão interno.

[0134] Da análise da amostra de ICP-OES, a concentração de íon estanoso extraível em sobrenadante (μg/g) é calculada a partir de:

[0135] Da análise da amostra de ICP-OES, a concentração de íon de zinco extraível em sobrenadante (μg/g) é calculada a partir de: ESCS e EZCS são relatadas para três figuras significativas em unidades de μg/g.

[0136] O dentífrico frequentemente contém partículas essencialmente insolúveis em água (“insolúveis”), incluindo, mas sem limitação, compostos como sílica, titânia, mica, álcool cetílico e álcool estearílico. Se a fração (p/p) de insolúveis na composição dentífrica total for conhecida, a concentração de íon estanoso extraível (p/p) na composição total (ppm) é calculada por meio de e a fração (p/p) de insolúveis na composição dentífrica total for conhecida, a concentração de íon de zinco extraível (p/p) na composição total (ppm) é calculada por meio de ESCFC e EZCFC são relatadas para três figuras significativas em unidades de ppm.

[0137] A % de concentração de íon estanoso extraível é determinada determinando-se ESCFC logo após a composição ser produzida, então, armazenando-se a composição em um tubo de dentífrico opaco padrão por trinta dias a 40 °C, e, então, medindo-se a ESCFC novamente.

EXEMPLOS 1-8 Partículas de sílica comparativas com áreas de superfície de BET pequenas

[0138] A Tabela I resume determinadas propriedades de materiais de sílica comparativos que têm áreas de superfície de BET pequenas. Apesar das áreas de superfície de BET pequenas, esses materiais de sílica são deficientes em uma ou mais propriedades selecionadas dentre baixa compatibilidade de CPC, alta abrasão de Einlehner, alto volume de poro de intrusão de mercúrio total, área de superfície de CTAB grande, alta absorção de óleo, alto teor de resíduo de 325 mesh, e/ou alta densidade de pacote.

EXEMPLOS 9-17 Partículas de sílica produzidas com áreas de superfície de BET pequenas por meio do Método de Silverson

[0139] Os Exemplos 9-17 foram produzidos com áreas de superfície de BET pequenas, mas em um esforço de aprimoramento mediante algumas deficiências notadas nos Exemplos 1-8, a taxa de adição de ácido que foi usada para reduzir o pH após a adição de silicato ser concluída foi mantido na mesma taxa que foi usada durante a etapa de redução de área de superfície da batelada. Isso foi feito em uma tentativa de reduzir a quantidade de porosidade que resulta dos poros pequenos.

[0140] Para o Exemplo 9, 38 l de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foram adicionados a um reator e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 50 rpm e recirculação a 80 l/min. Um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson fixado à linha de recirculação do reator foi operado a 3600 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 8,1 l/min e 3,6 l/min, respectivamente. Após 48 minutos, o misturador em linha Silverson foi parado, e o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram reduzidos para 2,3 l/min e 1,2 l/min. Durante esse tempo, o pH foi mantido na faixa de 9,7 (+/- 0,2). Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH desejado. Após 198 minutos (total) terem passado, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5 com fluxo continuado de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a pH 5,0 (+/-0,2), e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS e foi seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0141] Para o Exemplo 10, 38 l de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foram adicionados a um reator e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 50 rpm. Um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson fixado à linha de recirculação do reator foi operado a 3600 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 8,1 l/min e 3,6 l/min, respectivamente. Após 48 minutos, o misturador em linha Silverson foi parado, e o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram reduzidos para 2,3 l/min e 1,2 l/min. Durante esse tempo, o pH foi mantido na faixa de 9,7 (+/- 0,2). Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH desejado. Após 198 minutos (total) terem passado, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5 com fluxo continuado de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a pH 5,0 (+/- 0,2) e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. A pasta fluida de sílica foi, então, ajustada para pH 5,0 (+/- 0,2) com a adição de ácido sulfúrico e foi, então, seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0142] Para o Exemplo 11, 38 l de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foram adicionados a um reator e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 50 rpm e recirculação a 80 l/min. Um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson fixado à linha de recirculação do reator foi operado a 3600 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 8,1 l/min e 3,6 l/min, respectivamente. Após 48 minutos, o misturador em linha Silverson foi parado, e o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram reduzidos para 2,3 l/min e 1,2 l/min. Durante esse tempo, o pH foi mantido na faixa de 9,7 (+/- 0,2). Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH desejado. Após 168 minutos (total) terem passado, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5 com fluxo continuado de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a pH 5,0 (+/-0,2), e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS e foi seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0143] Para o Exemplo 12, 38 l de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foram adicionados a um reator e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 50 rpm e recirculação a 80 l/min. Um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson fixado à linha de recirculação do reator foi operado a 3600 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 8,1 l/min e 3,6 l/min, respectivamente. Após 48 minutos, o misturador em linha Silverson foi parado, e o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram reduzidos para 2,3 l/min e 1,2 l/min. Durante esse tempo, o pH foi mantido na faixa de 9,7 (+/- 0,2). Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH desejado. Após 138 minutos (total) terem passado, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5 com fluxo continuado de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a pH 5,0 (+/-0,2), e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS e foi seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0144] Para o Exemplo 13, 38 l de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foram adicionados a um reator e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 50 rpm e recirculação a 80 l/min. Um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson fixado à linha de recirculação do reator foi operado a 3600 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 8,1 l/min e 3,6 l/min, respectivamente. Após 48 minutos, o misturador em linha Silverson foi parado, e o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram reduzidos para 2,3 l/min e 1,2 l/min. Durante esse tempo, o pH foi mantido na faixa de 9,7 (+/- 0,2). Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH desejado. Após 108 minutos (total) terem passado, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5 com fluxo continuado de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a pH 5,0 (+/-0,2), e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS e foi seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0145] Para o Exemplo 14, 38 l de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foram adicionados a um reator e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 50 rpm e recirculação a 80 l/min. Um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson fixado à linha de recirculação do reator foi operado a 3600 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 8,1 l/min e 3,6 l/min, respectivamente. Após 48 minutos, o misturador em linha Silverson foi parado, e o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram reduzidos para 2,3 l/min e 1,2 l/min. Durante esse tempo, o pH foi mantido na faixa de 9,7 (+/- 0,2). Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH desejado. Após 78 minutos (total) terem passado, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5 com fluxo continuado de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a pH 5,0 (+/0,2), e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS e foi seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0146] Para o Exemplo 15, 38 l de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foram adicionados a um reator e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 50 rpm e recirculação a 80 l/min. Um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson fixado à linha de recirculação do reator foi operado a 3600 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 8,1 l/min e 3,6 l/min, respectivamente. Após 48 minutos, o misturador em linha Silverson foi parado, e o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram reduzidos para 2,3 l/min e 1,2 l/min. Durante esse tempo, o pH foi mantido na faixa de 9,7 (+/- 0,2). Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH desejado. Após 63 minutos (total) terem passado, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5 com fluxo continuado de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a pH 5,0 (+/-0,2), e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS e foi seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0147] Para o Exemplo 16, 38 l de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foram adicionados a um reator e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 50 rpm e recirculação a 80 l/min. Um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson fixado à linha de recirculação do reator foi operado a 3600 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 8,1 l/min e 3,6 l/min, respectivamente. Após 48 minutos, o misturador em linha Silverson foi parado, e o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram reduzidos para 2,3 l/min e 1,2 l/min. Durante esse tempo, o pH foi mantido na faixa de 9,7 (+/- 0,2). Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH desejado. Após 198 minutos (total) terem passado, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5 com fluxo continuado de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a pH 5,0 (+/-0,2), e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS e foi seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0148] Para o Exemplo 17, 38 l de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foram adicionados a um reator e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 50 rpm e recirculação a 80 l/min. Um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson fixado à linha de recirculação do reator foi operado a 3600 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 8,1 l/min e 3,6 l/min, respectivamente. Após 48 minutos, o misturador em linha Silverson foi parado, e o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram reduzidos para 2,3 l/min e 1,2 l/min. Durante esse tempo, o pH foi mantido na faixa de 9,7 (+/- 0,2). Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH desejado. Após 198 minutos (total) terem passado, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5 com fluxo continuado de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a pH 5,0 (+/0,2) e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. O pH da pasta fluida de sílica foi, então, ajustado para 5,0 (+/- 0,2) com ácido sulfúrico e a mesma foi, então, seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0149] A Tabela II resume determinadas propriedades das partículas de sílica produzidas nos Exemplos 9-17. Algumas das sílicas produzidas nos Exemplos 9-17 resultaram em valores de compatibilidade com estanho aprimorados (Exemplos 9-11 e 16); no entanto, os valores de abrasão de Einlehner e densidade de pacote para essas amostras foram inaceitavelmente altas. Por exemplo, quando os valores de Einlehner forem muito altos - tipicamente, maiores que 25 mg de perda/100.000 revoluções - as partículas de sílica são muito abrasivos tanto para a dentina quanto para o equipamento de processamento usado para produzir tanto as partículas de sílica quanto as formulações de dentífrico/pasta de dente. O exame de imagens SEM demonstrou uma ampla distribuição de tamanho de partícula, com uma faixa de partículas tanto grande quanto pequenas, e morfologia da partícula não esférica. Para os Exemplos 9-17, as imagens SEM representativas são fornecidas como a Figura 3 (Exemplo 10) e a Figura 4 (Exemplo 15).

EXEMPLOS 18-22 Partículas de sílica produzidas com áreas de superfície de BET pequenas por meio do Método de Reator de Laço Contínuo

[0150] Nesses exemplos, um processo do reator de laço contínuo (vide, por exemplo, Patentes US n° 8.945.517 e 8.609.068) foi usado para produzir partículas de sílica de base, seguido por uma redução subsequente de área de superfície das partículas de sílica de base para produzir partículas de sílica com uma área de superfície de BET na faixa desejada. O processo de reator de laço foi usado para produzir as partículas de sílica de base com uma morfologia mais esférica e uma distribuição de tamanho de partícula mais justa (por exemplo, menos resíduo de 325 mesh no produto de sílica final) que nos exemplos anteriores.

[0151] Para o Exemplo 18A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 95 °C. Uma vez que 95 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,50 l/min e 0,78 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 300 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0152] No Exemplo 18B, a área de superfície foi reduzida. Os 300 l de pasta fluida de partículas de sílica de base do Exemplo 18A foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. O silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foi adicionado ao reator até que um pH de 9,5 (+/- 0,2) fosse alcançado. Uma vez que o pH 9,5 (+/- 0,2) foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados em taxas de 1,87 l/min e 1,0 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de 9,5 (+/- 0,2). Após 30 minutos do início da coadição do silicato e ácido, as taxas de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram ajustadas para 1,00 l/min e 0,60 l/min, respectivamente. Após um tempo total de 45 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,60 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0153] Para o Exemplo 19A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 95 °C. Uma vez que 95 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,70 l/min e 0,87 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0154] No Exemplo 19B, a área de superfície foi reduzida. Os 500 l de pasta fluida de partículas de sílica de base do Exemplo 19A foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. O silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foi adicionado ao reator até que um pH de 9,5 (+/- 0,2) fosse alcançado. Uma vez que o pH 9,5 (+/- 0,2) foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados em taxas de 1,66 l/min e 0,80 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de 9,5 (+/- 0,2). Após um tempo total de 15 minutos do início da coadição, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,80 l/min. A batelada foi digerida por 15 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0155] Para o Exemplo 20A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 95 °C. Uma vez que 95 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,70 l/min e 0,87 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0156] No Exemplo 20B, a área de superfície foi reduzida. Os 500 l de pasta fluida de partículas de sílica de base do Exemplo 20A foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. O silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foi adicionado ao reator até que um pH de 9,5 (+/- 0,2) fosse alcançado. Uma vez que o pH 9,5 (+/- 0,2) foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados em taxas de 3,11 l/min e 1,50 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de 9,5 (+/- 0,2). Após 15 minutos do início da coadição do silicato e ácido, as taxas de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram ajustadas para 1,66 l/min e 0,80 l/min, respectivamente. Após um tempo total de 30 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,60 l/min. A batelada foi digerida por 15 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0157] Para o Exemplo 21A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 95 °C. Uma vez que 95 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,70 l/min e 0,87 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0158] No Exemplo 21B, a área de superfície foi reduzida. Os 500 l de pasta fluida de partículas de sílica de base do Exemplo 21A foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. O silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foi adicionado ao reator até que um pH de 9,5 (+/- 0,2) fosse alcançado. Uma vez que o pH 9,5 (+/- 0,2) foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados em taxas de 3,11 l/min e 1,50 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de 9,5 (+/- 0,2). Após 30 minutos do início da coadição do silicato e ácido, as taxas de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram ajustadas para 1,66 l/min e 0,80 l/min, respectivamente. Após um tempo total de 45 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,60 l/min. A batelada foi digerida por 15 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0159] Para o Exemplo 22A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 95 °C. Uma vez que 95 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,70 l/min e 0,87 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0160] No Exemplo 22B, a área de superfície foi reduzida. Os 500 l de pasta fluida de partículas de sílica de base do Exemplo 22A foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. O silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foi adicionado ao reator até que um pH de 9,5 (+/- 0,2) fosse alcançado. Uma vez que o pH 9,5 (+/- 0,2) foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados em taxas de 3,11 l/min e 1,50 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de 9,5 (+/- 0,2). Após 45 minutos do início da coadição do silicato e ácido, as taxas de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram ajustadas para 1,66 l/min e 0,80 l/min, respectivamente. Após um tempo total de 60 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,60 l/min. A batelada foi digerida por 15 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0161] A Tabela III resume determinadas propriedades das partículas de sílica produzidas nos Exemplos 18-22. A densidade de pacote, abrasão de Einlehner, resíduo de 325 mesh, e tamanho de partícula para os Exemplos 18B-22B foram reduzidos daqueles dos Exemplos 9-17, embora mantendo a compatibilidade com estanho, compatibilidade de CPC, e área de superfície de BET aceitáveis. De modo interessante, os volumes de poro de intrusão de mercúrio totais estavam na faixa de 0,6-0,7 cm3/g. O exame de imagens SEM demostrou uma distribuição de tamanho de partícula estreita e morfologia da partícula esférica. Para os Exemplos 18-22, as imagens SEM representativas são fornecidas como a Figura 5 (Exemplo 19B) e a Figura 6 (Exemplo 22B).

EXEMPLOS 23-25 Partículas de sílica produzidas com áreas de superfície de BET pequenas por meio do Método de Reator de Laço Contínuo

[0162] Semelhante aos Exemplos 18-22, esses exemplos utilizaram um processo de reator de laço contínuo para produzir partículas de sílica de base, seguido por uma redução de área de superfície subsequente das partículas de sílica de base para produzir partículas de sílica com uma área de superfície de BET na faixa desejada.

[0163] Para o Exemplo 23A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 60 °C. Uma vez que 60 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,70 l/min e 0,87 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0164] No Exemplo 23B, a área de superfície foi reduzida. Os 500 l de pasta fluida de sílica do Exemplo 23A foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. O silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foi adicionado ao reator até que um pH de 9,5 (+/0,2) fosse alcançado. Uma vez que o pH 9,5 (+/- 0,2) foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados em taxas de 3,11 l/min e 1,5 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de 9,5 (+/- 0,2). Após 60 minutos do início da coadição do silicato e ácido, as taxas de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram ajustadas para 1,66 l/min e 0,80 l/min, respectivamente. Após um tempo total de 75 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,80 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0165] Para o Exemplo 24A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 50 °C. Uma vez que 50 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,70 l/min e 0,87 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0166] No Exemplo 24B, a área de superfície foi reduzida. Os 500 l de pasta fluida de sílica do Exemplo 24A foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. O silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foi adicionado ao reator até que um pH de 9,5 (+/0,2) fosse alcançado. Uma vez que o pH 9,5 (+/- 0,2) foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados em taxas de 3,11 l/min e 1,5 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de 9,5 (+/- 0,2). Após 60 minutos do início da coadição do silicato e ácido, as taxas de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram ajustadas para 1,66 l/min e 0,80 l/min, respectivamente. Após um tempo total de 90 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,80 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0167] Para o Exemplo 25A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 60 °C. Uma vez que 60 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,70 l/min e 0,87 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0168] No Exemplo 25B, a área de superfície foi reduzida. Os 500 l de pasta fluida de sílica do Exemplo 25A foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. O silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foi adicionado ao reator até que um pH de 9,5 (+/0,2) fosse alcançado. Uma vez que o pH 9,5 (+/- 0,2) foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados em taxas de 1,66 l/min e 0,80 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de 9,5 (+/- 0,2). Após um tempo total de 180 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,80 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0169] A Tabela IV resume determinadas propriedades das partículas de sílica produzidas nos Exemplos 23-25. Em comparação com os Exemplos 18B-22B, os Exemplos 23B-25B tiveram maiores volumes de poro de intrusão de mercúrio totais e menor densidade de pacote. Adicionalmente, cada um dos Exemplos 23B-25B teve excelentes compatibilidade com estanho e compatibilidade de CPC. Também, conforme mostrado na Tabela IV, a quantidade significativa de redução de área de superfície é evidente: de 302 a 0,6 m2/g (Exemplos 23A- 23B) e de 280 a 1,3 m2/g (Exemplos 24A-24B). Na etapa de redução de área de superfície, a taxa de adição de sílica média para os Exemplos 23B-25B está na faixa de 0,36 a 0,66 % em peso por minuto, e a taxa de adição de sílica máxima está na faixa de 0,50 a 0,92 % em peso por minuto. O exame de imagens SEM demostrou uma distribuição de tamanho de partícula estreita e morfologia da partícula esférica. Para os Exemplos 23-25, uma imagem SEM representativa é fornecida como Figura 7 (Exemplo 25B).

EXEMPLOS 26-30 Partículas de sílica produzidas com áreas de superfície de BET pequenas por meio do Método de Reator de Laço Contínuo

[0170] Os Exemplos 26-30 foram realizados semelhantemente àqueles dos Exemplos 23-25. Para o Exemplo 26A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 60 °C. Uma vez que 60 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,70 l/min e 0,87 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0171] No Exemplo 26B, a área de superfície foi reduzida. Os 500 l de pasta fluida de partículas de sílica de base do Exemplo 26A e 65 l de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados a 3,11 l/min e 1,4 l/min, respectivamente. Após 60 minutos do início da coadição de silicato e ácido, as taxas de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram ajustadas para 1,66 l/min e 0,80 l/min, respectivamente. Após um tempo total de 75 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,80 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0172] Para o Exemplo 27A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 60 °C. Uma vez que 60 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,70 l/min e 0,87 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0173] No Exemplo 27B, a área de superfície foi reduzida. Os 500 l de pasta fluida de partículas de sílica de base do Exemplo 27A e 65 l de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados a 1,66 l/min e 0,8 l/min, respectivamente. Após 188 minutos do início da coadição de silicato e ácido, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,80 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0174] Para o Exemplo 28A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 60 °C. Uma vez que 60 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,70 l/min e 0,87 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0175] No Exemplo 28B, a área de superfície foi reduzida. Os 500 l de pasta fluida de partículas de sílica de base do Exemplo 28A e 65 l de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados a 1,66 l/min e 0,8 l/min, respectivamente. Após 161 minutos do início da coadição de silicato e ácido, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,80 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0176] Para o Exemplo 29A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 60 °C. Uma vez que 60 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,70 l/min e 0,87 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0177] No Exemplo 29B, a área de superfície foi reduzida. Os 500 l de pasta fluida de partículas de sílica de base do Exemplo 29A e 65 l de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados a 1,66 l/min e 0,8 l/min, respectivamente. Após 150 minutos do início da coadição de silicato e ácido, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,80 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0178] Para o Exemplo 30A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados a um reator de laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 60 °C. Uma vez que 60 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 1,70 l/min e 0,87 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. Após 20 minutos de execução, a sílica que foi coletada foi descartada (material de purga) e 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0179] No Exemplo 30B, a área de superfície foi reduzida. Os 500 l de pasta fluida de partículas de sílica de base do Exemplo 30A e 65 l de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) foram adicionados a um reator de batelada e foram aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados a 1,66 l/min e 0,8 l/min, respectivamente. Após 135 minutos do início da coadição de silicato e ácido, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (17,1 %) a 0,80 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0180] A Tabela V resume determinadas propriedades das partículas de sílica produzidas nos Exemplos 26-30. Semelhante aos Exemplos 23B-25B, os Exemplos 27B-30B demonstram uma combinação inesperada e benéfica de área de superfície de BET, densidade de pacote, abrasão de Einlehner, compatibilidade com estanho, e/ou compatibilidade de CPC. Também, conforme mostrado na Tabela V, a quantidade significativa de redução de área de superfície é evidente: de 232 a 8 m2/g (Exemplos 26A-26B). Na etapa de redução de área de superfície, a taxa de adição de sílica média para os Exemplos 27B-30B foi aproximadamente 0,37 % em peso por minuto, e a taxa de adição de sílica máxima foi 0,50 % em peso por minuto. O exame de imagens SEM demostrou uma distribuição de tamanho de partícula estreita e morfologia da partícula esférica. Para os Exemplos 2630, uma imagem SEM representativa é fornecida como Figura 8 (Exemplo 28B).

EXEMPLOS 31-33 Partículas de sílica produzidas com áreas de superfície de BET pequenas por meio do Método de Moagem com Microesfera

[0181] Nos Exemplos 31-33, uma batelada que contém partículas de sílica de base precursoras foi produzida em um reator, seguido pela moagem com microesfera para produzir partículas de sílica de base, e, então, uma redução de área de superfície subsequente das partículas de sílica de base para produzir partículas de sílica com uma área de superfície de BET na faixa desejada, mas que carece de outras propriedades desejadas.

[0182] Para o Exemplo 31A, 69 l de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foram adicionados a um reator e aquecidos para 85 °C com agitação a 60 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 85 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados simultaneamente a 14,7 l/min e 6,5 l/min, respectivamente, por 47 minutos. Após os 47 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5,8 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico (11,4 %) a 6,5 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a 93 °C enquanto mantém pH 5,8 (+/- 0,2). A batelada foi, então, desumidificada em uma prensa de filtro e moída com microesfera para um resíduo de 325 mesh de 0 % e um tamanho mediano de partícula menor que 10 μm.

[0183] Em seguida, no Exemplo 31B, a área de superfície foi reduzida, começando com 45 l de uma pasta fluida de sílica intermediária moída com microesfera (31 % de sólidos) e 180 l de água adicionados a um reator e aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foi adicionado para levar o pH da mistura de reação para 9,75 (+/- 0,2). Uma vez no pH desejado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e o ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 4,5 l/min e 2,2 l/min, respectivamente, por 30 minutos. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH da batelada de 9,75 (+/- 0,2). Após 30 minutos, o fluxo de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e o ácido sulfúrico (11,4 %) foram reduzidos para 4,2 l/min e 2,0 l/min, respectivamente. Após 60 minutos, o fluxo de silicato de sódio e ácido sulfúrico foi reduzido para 3,6 l/min e 1,7 l/min, respectivamente. Após 90 minutos, o fluxo de silicato de sódio e ácido sulfúrico foi reduzido para 3,1 l/min e 1,5 l/min, respectivamente. Após 120 minutos, o fluxo de silicato de sódio e ácido sulfúrico foi reduzido para 2,3 l/min e 1,2 l/min, respectivamente. Após 150 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi reduzido para 6,0 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico a 1,2 l/min. Uma vez que o pH desejado foi alcançado, a batelada foi digerida por 20 minutos enquanto mantém o pH 6,0 (+/- 0,2). A batelada foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. O pH da pasta fluida de sílica foi, então, ajustado para 5,0 (+/- 0,2) com ácido sulfúrico e a mesma foi seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0184] Para o Exemplo 32A, 8 l de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e 89 l de água deionizada foram adicionados a um reator e aquecidos para 85 °C com agitação a 60 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 85 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados simultaneamente a 12,5 l/min e 5,0 l/min, respectivamente, por 48 minutos. Após os 48 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5,8 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico (17,1 %) a 5,0 l/min. A batelada foi, então, digerida por 15 minutos a 93 °C enquanto mantém pH 5,8 (+/- 0,2). A batelada foi, então, desumidificada com uma prensa de filtro e moída com microesfera para um resíduo de 325 mesh de 0 % e um tamanho mediano de partícula menor que 10 μm.

[0185] No Exemplo 32B, a área de superfície foi reduzida. 45 l de pasta fluida de sílica intermediária moída com microesfera do Exemplo 32A (31 % de sólidos) e 180 l de água foram adicionados a um reator e aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foi adicionado para levar o pH da mistura de reação para 9,75 (+/- 0,2). Uma vez no pH desejado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e o ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 4,2 l/min e 2,0 l/min, respectivamente, por 30 minutos. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH da batelada de 9,75 (+/- 0,2). Após 30 minutos, o fluxo de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e o ácido sulfúrico (11,4 %) foram reduzidos para 3,6 l/min e 1,7 l/min, respectivamente. Após 60 minutos, o fluxo de silicato de sódio e ácido sulfúrico foi reduzido para 3,1 l/min e 1,5 l/min, respectivamente. Após 90 minutos, o fluxo de silicato de sódio e ácido sulfúrico foi reduzido para 2,3 l/min e 1,2 l/min, respectivamente. Após 135 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi reduzido para 6,0 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico a 1,2 l/min. Uma vez que o pH desejado foi alcançado, a batelada foi digerida por 20 minutos enquanto mantém o pH 6,0 (+/- 0,2). A batelada foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. O pH da pasta fluida de sílica foi, então, ajustado para 5,0 (+/- 0,2) com ácido sulfúrico e a mesma foi seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0186] Para o Exemplo 33A, 50 l de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e 162 l de água deionizada foram adicionados a um reator e aquecidos para 85 °C com agitação a 60 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 85 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados simultaneamente a 11,6 l/min e 4,7 l/min, respectivamente, por 47 minutos. Após os 47 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5,8 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico (17,1 %) a 4,7 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a 93 °C enquanto mantém pH 5,8 (+/- 0,2). A batelada foi, então, desumidificada com uma prensa de filtro e moída com microesfera para um resíduo de 325 mesh de 0 % e um tamanho mediano de partícula menor que 10 μm.

[0187] No Exemplo 33B, a área de superfície foi reduzida. 45 l de pasta fluida de sílica intermediária moída com microesfera do Exemplo 33A (31 % de sólidos) e 180 l de água foram adicionados a um reator e aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foi adicionado para levar o pH da mistura de reação para 9,75 (+/- 0,2). Uma vez no pH desejado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e o ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 4,5 l/min e 2,2 l/min, respectivamente, por 30 minutos. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH da batelada de 9,75 (+/- 0,2). Após 30 minutos, o fluxo de silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e o ácido sulfúrico (11,4 %) foram reduzidos para 4,2 l/min e 2,0 l/min, respectivamente. Após 60 minutos, o fluxo de silicato de sódio e ácido sulfúrico foi reduzido para 3,6 l/min e 1,7 l/min, respectivamente. Após 90 minutos, o fluxo de silicato de sódio e ácido sulfúrico foi reduzido para 3,1 l/min e 1,5 l/min, respectivamente. Após 120 minutos, o fluxo de silicato de sódio e ácido sulfúrico foi reduzido para 2,3 l/min e 1,2 l/min, respectivamente. Após 165 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi reduzido para 6,0 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico a 1,2 l/min. Uma vez que o pH desejado foi alcançado, a batelada foi digerida por 20 minutos enquanto mantém o pH 6,0 (+/- 0,2). A batelada foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. O pH da pasta fluida de sílica foi, então, ajustado para 5,0 (+/- 0,2) com ácido sulfúrico e a mesma foi seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0188] A Tabela VI resume determinadas propriedades dos materiais de sílica produzidos nos Exemplos 31-33. As partículas de sílica do Exemplo 31B tinham uma distribuição de tamanho de partícula aprimorada (menor resíduo de 325 mesh e menor abrasão de Einlehner), compatibilidade com estanho e compatibilidade de CPC ligeiramente reduzidas, mas com um aumento significativo em densidade de pacote. Nos Exemplos 32A e 32B, a etapa de redução de área de superfície não resultou nas partículas de sílica desejadas devido ao fato de que a redução de área de superfície ocorreu tão rapidamente (por exemplo, a taxa de adição de sílica média foi 0,97 % em peso por minuto, e a taxa de adição de sílica máxima foi 2,46 % em peso por minuto), resultando na formação de novas partículas conforme mostrado pela área de superfície de BET grande e baixa compatibilidade com estanho. Nos Exemplos 33A e 33B, a etapa de redução de área de superfície não resultou nas partículas de sílica desejadas devido à muita redução de área de superfície, resultando em alta densidade de pacote e altos valores de abrasão de Einlehner.

EXEMPLOS 34-39 Partículas de sílica produzidas com áreas de superfície de BET pequenas por meio do Método de Moagem com Microesfera

[0189] Os Exemplos 34-39 foram realizados semelhantemente àqueles dos Exemplos 32-33. Para o Exemplo 34A, 29 l de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e 126 l de água deionizada foram adicionados a um reator e aquecidos para 85 °C com agitação a 60 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 85 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados simultaneamente a 12,1 l/min e 4,8 l/min, respectivamente, por 47 minutos. Após os 47 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5,8 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico (17,1 %) a 4,8 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a 93 °C enquanto mantém pH 5,8 (+/- 0,2). A batelada foi, então, desumidificada com uma prensa de filtro e foi moída com microesfera para um resíduo de 325 mesh de 0 % e um tamanho mediano de partícula menor que 10 μm.

[0190] No Exemplo 34B, a área de superfície foi reduzida. 100 l de pasta fluida de partícula de sílica de base moída com microesfera do Exemplo 34A e 380 l de água foram adicionados a um reator e aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foi adicionado para levar o pH da mistura de reação para 9,75 (+/- 0,2). Uma vez no pH desejado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e o ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 2,3 l/min e 1,0 l/min, respectivamente, por 220 minutos. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH da batelada de 9,75 (+/- 0,2). Após 220 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi reduzido para 6,0 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico a 1,0 l/min. Uma vez que o pH desejado foi alcançado, a batelada foi digerida por 20 minutos enquanto mantém o pH 6,0 (+/0,2). A batelada foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. O pH da pasta fluida de sílica com área de superfície reduzida foi, então, ajustado para 5,0 (+/- 0,2) com ácido sulfúrico e a mesma foi seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0191] Para o Exemplo 35A, 8 l de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e 89 l de água deionizada foram adicionados a um reator e aquecidos para 85 °C com agitação a 60 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 85 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados simultaneamente a 12,5 l/min e 5,0 l/min, respectivamente, por 47 minutos. Após os 47 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5,8 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico (17,1 %) a 5,0 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a 93 °C enquanto mantém pH 5,8 (+/- 0,2). A batelada foi, então, desumidificada com uma prensa de filtro e moída com microesfera para um resíduo de 325 mesh de 0 % e um tamanho mediano de partícula menor que 10 μm.

[0192] No Exemplo 35B, a área de superfície foi reduzida. 100 l de pasta fluida de partícula de sílica de base moída com microesfera do Exemplo 35A e 380 l de água foram adicionados a um reator e aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foi adicionado para levar o pH da mistura de reação para 9,75 (+/- 0,2). Uma vez no pH desejado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e o ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 2,3 l/min e 1,0 l/min, respectivamente, por 170 minutos. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH da batelada de 9,75 (+/- 0,2). Após 170 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi reduzido para 6,0 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico a 1,0 l/min. Uma vez que o pH desejado foi alcançado, a batelada foi digerida por 20 minutos enquanto mantém o pH 6,0 (+/0,2). A batelada foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. O pH da pasta fluida de sílica com área de superfície reduzida foi, então, ajustado para 5,0 (+/- 0,2) com ácido sulfúrico e a mesma foi seca por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0193] Para o Exemplo 36A, 50 l de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e 162 l de água deionizada foram adicionados a um reator e aquecidos para 85 °C com agitação a 60 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 85 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados simultaneamente a 11,6 l/min e 4,7 l/min, respectivamente, por 47 minutos. Após os 47 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5,8 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico (17,1 %) a 5,0 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a 93 °C enquanto mantém pH 5,8 (+/- 0,2). A batelada foi, então, desumidificada com uma prensa de filtro e moída com microesfera para um tamanho-alvo de partícula de 5 μm.

[0194] No Exemplo 36B, a área de superfície foi reduzida. 100 l de pasta fluida de partícula de sílica de base moída com microesfera do Exemplo 36A (31 % de sólidos) e 380 l de água foram adicionados a um reator e aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foi adicionado para levar o pH da mistura de reação para 9,75 (+/- 0,2). Uma vez no pH desejado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e o ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 2,3 l/min e 1,0 l/min, respectivamente, por 210 minutos. Após 210 minutos, as taxas de silicato (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram ajustadas para 1,15 l/min e 0,5 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH da batelada de 9,75 (+/- 0,2). Após 282 minutos (total), o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi reduzido para 6,0 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico a 0,5 l/min. Uma vez que o pH desejado foi alcançado, a batelada foi digerida por 20 minutos enquanto mantém o pH 6,0 (+/- 0,2). A batelada foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. O pH da pasta fluida de sílica com área de superfície reduzida foi, então, ajustado para 5,0 (+/- 0,2) com ácido sulfúrico e a mesma foi seca por aspersão para uma umidade- alvo de 5 %.

[0195] No Exemplo 37B, a área de superfície foi reduzida. 100 l de pasta fluida de partícula de sílica de base moída com microesfera do Exemplo 36A (31 % de sólidos) e 380 l de água foram adicionados a um reator e aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foi adicionado para levar o pH da mistura de reação para 9,75 (+/- 0,2). Uma vez no pH desejado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e o ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 2,3 l/min e 1,0 l/min, respectivamente, por 165 minutos. Após 165 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi reduzido para 6,0 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico a 1,0 l/min. Uma vez que o pH desejado foi alcançado, a batelada foi digerida por 20 minutos enquanto mantém o pH 6,0 (+/- 0,2). A batelada foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. O pH da pasta fluida de sílica com área de superfície reduzida foi, então, ajustado para 5,0 (+/- 0,2) com ácido sulfúrico e a mesma foi seca por aspersão para uma umidade- alvo de 5 %.

[0196] Para o Exemplo 38A, 71,5 l de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e 162 l de água deionizada e 3,6 kg de sulfato de sódio foram adicionados a um reator e aquecidos para 85 °C com agitação a 65 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 85 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados simultaneamente a 10,9 l/min e 4,6 l/min, respectivamente, por 47 minutos. Após os 47 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 6,0 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico (17,1 %) a 4,6 l/min. A batelada foi, então, digerida por 15 minutos a 93 °C enquanto mantém pH 5,8 (+/- 0,2). A batelada foi, então, desumidificada com uma prensa de filtro e moída com microesfera para um tamanho-alvo de partícula de 5 μm.

[0197] No Exemplo 38B, a área de superfície foi reduzida. 100 l de pasta fluida de partícula de sílica de base moída com microesfera do Exemplo 38A (31 % de sólidos) e 380 l de água foram adicionados a um reator e aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foi adicionado para levar o pH da mistura de reação para 9,75 (+/- 0,2). Uma vez no pH desejado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e o ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 2,3 l/min e 1,0 l/min, respectivamente, por 165 minutos. Após 165 minutos, as taxas de silicato (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram ajustadas para 1,15 l/min e 0,5 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH da batelada de 9,75 (+/- 0,2). Após 210 minutos (total), o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi reduzido para 6,0 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico a 0,5 l/min. Uma vez que o pH desejado foi alcançado, a batelada foi digerida por 20 minutos enquanto mantém o pH 6,0 (+/- 0,2). A batelada foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. O pH da pasta fluida de sílica com área de superfície reduzida foi, então, ajustado para 5,0 (+/- 0,2) com ácido sulfúrico e a mesma foi seca por aspersão para uma umidade- alvo de 5 %.

[0198] Para o Exemplo 39A, 50 l de silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e 162 l de água deionizada foram adicionados a um reator e aquecidos para 85 °C com agitação a 60 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 85 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 20,0 %) e ácido sulfúrico (17,1 %) foram adicionados simultaneamente a 11,6 l/min e 4,7 l/min, respectivamente, por 47 minutos. Após os 47 minutos, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 5,8 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico (17,1 %) a 5,0 l/min. A batelada foi, então, digerida por 20 minutos a 93 °C enquanto mantém pH 5,8 (+/- 0,2). A batelada foi, então, desumidificada com uma prensa de filtro e moída com microesfera para um tamanho-alvo de partícula de 5 μm.

[0199] No Exemplo 39B, a área de superfície foi reduzida. 100 l de pasta fluida de partículas de sílica de base moídas com microesfera do Exemplo 39A (31 % de sólidos) e 380 l de água foram adicionados a um reator e aquecidos para 95 °C com agitação a 80 rpm e recirculação a 80 l/min. Uma vez que 95 °C foi alcançado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) foi adicionado para levar o pH da mistura de reação para 9,75 (+/- 0,2). Uma vez no pH desejado, o silicato de sódio (2,65 MR, 13,3 %) e o ácido sulfúrico (11,4 %) foram adicionados a 2,3 l/min e 1,0 l/min, respectivamente, por 60 minutos. Após 60 minutos, as taxas de silicato (2,65 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram ajustadas para 1,15 l/min e 0,5 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH da batelada de 9,75 (+/0,2). Após 360 minutos (total), o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi reduzido para 6,0 (+/- 0,2) com fluxo continuado de ácido sulfúrico a 0,5 l/min. Uma vez que o pH desejado foi alcançado, a batelada foi digerida por 20 minutos enquanto mantém o pH 6,0 (+/- 0,2). A batelada foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. O pH da pasta fluida de sílica com área de superfície reduzida foi, então, ajustado para 5,0 (+/- 0,2) com ácido sulfúrico e a mesma foi seca por aspersão para uma umidade- alvo de 5 %.

[0200] A Tabela VII resume determinadas propriedades das partículas de sílica produzidas nos Exemplos 34-39. Inesperadamente, os Exemplos 34B-35B demonstraram uma combinação benéfica de área de superfície de BET, densidade de pacote, abrasão de Einlehner, volume de poro de intrusão de mercúrio total, compatibilidade com estanho, e/ou compatibilidade de CPC. Além do mais, essas sílicas tinham tamanhos medianos de partículas menores e menores que 1 % de resíduo de 325 mesh. Também, conforme mostrado na Tabela VII, a quantidade significativa de redução de área de superfície é evidente: de 74 a 4 m2/g (Exemplos 35A-35B). O exame de imagens SEM para o Exemplo 34B (Figuras 9-10) e Exemplo 35B (Figuras 11-12) demonstrou uma estrutura aberta adequada e área de superfície pequena sem densificação exagerada, e com uma distribuição de tamanho de partícula geralmente aprimorada para o Exemplo 35B no Exemplo 34B.

[0201] Semelhante aos Exemplos 34B-35B, os Exemplos 36B- 39B demonstraram uma combinação inesperada e benéfica de área de superfície de BET, densidade de pacote, abrasão de Einlehner, volume de poro de intrusão de mercúrio total, compatibilidade com estanho, e/ou compatibilidade de CPC, assim como tamanhos medianos de partículas menores e menores que 1 % de resíduo de 325 mesh. Também, conforme mostrado na Tabela VII, a quantidade significativa de redução de área de superfície é evidente: de 31 a 2 m2/g (Exemplos 36A-36B) e de 29 a 3 m2/g (Exemplos 39A-39B). Na etapa de redução de área de superfície, a taxa de adição de sílica média para os Exemplos 34B-39B na faixa de 0,35 a 0,48 % em peso por minuto, e a taxa de adição de sílica máxima foi de 0,64 % em peso por minuto. O exame de imagens SEM demonstrou uma estrutura aberta adequada e área de superfície pequena sem densificação excessiva (por exemplo, uma baixa densidade de pacote), e uma distribuição de tamanho de partícula estreita. Para os Exemplos 36-39, imagens SEM representativas são fornecidas como as Figuras 13-14 (Exemplo 36B).

[0202] A Tabela VIII resume a RDA, PCR, e a % de estanho e fluoreto solúveis após 30 dias a 40 °C na composição dentífrica (Exemplo A, um dentífrico aquoso, conforme descrito no presente documento) que contém os exemplos de Sílica. Os dados na Tabela VIII foram coletados após o dentífrico ser armazenado por 30 dias a uma temperatura constante de 40 °C. Após 30 dias, a RDA, PCR, concentração de íon de estanho solúvel, e concentração de íon de fluoreto solúvel foram determinados pelos métodos descritos no presente documento. A % de estanho solúvel após 30 dias a 40 °C foi determinada dividindo-se a concentração de estanho solúvel (conforme medida) pela concentração teórica de estanho solúvel (894 ppm) e a % de fluoreto solúvel após 30 dias a 40 °C foi determinada dividindo-se a concentração de fluoreto solúvel após 30 dias (conforme medido) pelo fluoreto solúvel teórico (1100 ppm).

EXEMPLOS 40-43 Partículas de sílica produzidas com áreas de superfície de BET pequenas por meio do Método de Reator de Laço Contínuo

[0203] Os Exemplos 40-43 foram realizados semelhantemente àqueles dos Exemplos 23-25. Para o Exemplo 40A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados ao laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 65 °C. Uma vez que 65 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,55 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 2,55 l/min e 1,30 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0204] No Exemplo 40B, a área de superfície foi reduzida. A pasta fluida de sílica foi aquecida em um reator de batelada para 95 °C com agitação a 80 rpm. Então, 65 l de silicato de sódio (2,55 MR, 13,3 %) foram adicionados ao reator de batelada, seguido pela adição simultânea de silicato de sódio (2,55 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) em taxas de 2,3 l/min e 1,0 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de 9,5 (+/- 0,2). Após 150 minutos do início da coadição do silicato e ácido, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (11,4 %) a 0,85 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0205] Para o Exemplo 41A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados ao laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 65 °C. Uma vez que 65 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (2,55 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 2,55 l/min e 1,30 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0206] No Exemplo 41B, a área de superfície foi reduzida. A pasta fluida de sílica foi aquecida em um reator de batelada para 95 °C com agitação a 80 rpm. Então, 65 l de silicato de sódio (2,55 MR, 13,3 %) foram adicionados ao reator de batelada, seguido pela adição simultânea de silicato de sódio (2,55 MR, 13,3 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) em taxas de 2,3 l/min e 1,0 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de 9,5 (+/- 0,2). Após 165 minutos do início da coadição do silicato e ácido, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (11,4 %) a 0,85 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0207] Para o Exemplo 42A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados ao laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 65 °C. Uma vez que 65 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (3,32 MR, 13,0 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 2,55 l/min e 1,07 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0208] Para o Exemplo 42B, a área de superfície foi reduzida. A pasta fluida de sílica foi aquecida em um reator de batelada para 95 °C com agitação a 80 rpm. Então, 65 l de silicato de sódio (2,55 MR, 13,3 %) foram adicionados ao reator de batelada, seguido pela adição simultânea de silicato de sódio (3,32 MR, 13,0 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) em taxas de 2,3 l/min e 0,83 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de 9,5 (+/- 0,2). Após 165 minutos do início da coadição do silicato e ácido, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (11,4 %) a 0,83 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0209] Para o Exemplo 43A, aproximadamente 15 l de pasta fluida de sílica produzida anteriormente a aproximadamente 10 % de sólido foram adicionados ao laço de recirculação e foram circulados a 80 l/min com um misturador em linha de alto cisalhamento Silverson que opera a 3600 rpm. O reator de laço contínuo foi, então, aquecido para 65 °C. Uma vez que 65 °C fosse alcançado, o silicato de sódio (3,32 MR, 13,0 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) foram, então, continuamente adicionados em taxas de 2,55 l/min e 1,07 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de reação de 7,5. 500 l de pasta fluida de sílica foram, então, coletados.

[0210] Para o Exemplo 43B, a área de superfície foi reduzida. A pasta fluida de sílica foi aquecida em um reator de batelada para 95 °C com agitação a 80 rpm. Então, 65 l de silicato de sódio (2,55 MR, 13,3 %) foram adicionados ao reator de batelada, seguido pela adição simultânea de silicato de sódio (3,32 MR, 13,0 %) e ácido sulfúrico (11,4 %) em taxas de 2,3 l/min e 0,83 l/min, respectivamente. Se necessário, a taxa de ácido foi ajustada para manter o pH de 9,5 (+/- 0,2). Após 175 minutos do início da coadição do silicato e ácido, o fluxo de silicato de sódio foi parado e o pH foi ajustado para 7 com adição de ácido sulfúrico continuada (11,4 %) a 0,83 l/min. A batelada foi digerida por 10 minutos a pH 7 e foi, então, filtrada e lavada para uma condutividade de < 1500 μS. Antes da secagem, o pH da pasta fluida de sílica foi ajustado para 5 com ácido sulfúrico e foi seco por aspersão para uma umidade-alvo de 5 %.

[0211] A Tabela IX resume determinadas propriedades das partículas de sílica produzidas nos Exemplos 40-43. Como com os Exemplos 23B-25B e os Exemplos 27B-30B, os Exemplos 40B- 43B demonstram uma combinação inesperada e benéfica de área de superfície de BET, densidade de pacote, abrasão de Einlehner, compatibilidade com estanho, e volume de poro. Devido ao reator de laço e aos processos de redução de área de superfície usados para produzir as partículas de sílica, espera-se que os Exemplos 40B-43B tenham tanto uma distribuição de tamanho de partícula estreita quanto morfologia da partícula esférica. Tabela I. Exemplos 1-8 Tabela II. Exemplos 9-17 Tabela III. Exemplos 18-22 Tabela IV. Exemplos 23-25 Tabela V. Exemplos 26-30 Tabela VI. Exemplos 31-33 Tabela VII. Exemplos 34-39 Tabela VIII. *2-4 medições foram realizadas e a média foi calculada. Tabela IX. Exemplos 41-43

[0212] A invenção é descrita acima com referência a diversos aspectos e exemplos específicos. Muitas variações ocorrerão àqueles que são versados na técnica à luz da descrição detalhada acima. Todas as variações óbvias estão dentro do escopo total pretendido das reivindicações anexas. Outros aspectos da invenção podem incluir, mas sem limitação, o seguinte (os aspectos são descritos como “compreendendo”, mas, alternativamente, podem “consistir essencialmente em” ou “consistir em”):

[0213] Aspecto 1. Partículas de sílica caracterizadas por: (i) uma área de superfície de BET em uma faixa de cerca de 0,1 a cerca de 7 m2/g; (ii) uma densidade de pacote em uma faixa de cerca de 0,56 a cerca de 0,88 g/cm3 (35 a cerca de 55 lb/ft3); (iii) um valor de abrasão de Einlehner em uma faixa de cerca de 8 a cerca de 25 mg de perda/100.000 revoluções; (iv) um volume de poro de intrusão de mercúrio total em uma faixa de cerca de 0,7 a cerca de 1,2 cm3/g; e (v) a compatibilidade com estanho em uma faixa de cerca de 70 a cerca de 99 %.

[0214] Aspecto 2. As partículas de sílica definidas no aspecto 1, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por qualquer área de superfície de BET adequada, ou uma área de superfície de BET em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 0,5 a cerca de 3,5 m2/g, de cerca de 1,5 a cerca de 5 m2/g, ou de cerca de 1,5 a cerca de 7 m2/g.

[0215] Aspecto 3. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por qualquer densidade de pacote adequada, ou uma densidade de pacote em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 0,72 a cerca de 0,88 g/cm3 (45 a cerca de 55 lb/ft3), ou de cerca de 0,64 a cerca de 0,80 g/cm3 (40 a cerca de 50 lb/ft3).

[0216] Aspecto 4. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por qualquer valor de abrasão de Einlehner adequado, ou um valor de abrasão de Einlehner em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 10 a cerca de 20, ou de cerca de 15 a cerca de 22 mg de perda/100.000 revoluções.

[0217] Aspecto 5. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por qualquer volume de poro de intrusão de mercúrio total adequado, ou um volume de poro de intrusão de mercúrio total em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 0,75 a cerca de 0,9, ou de cerca de 0,9 a cerca de 1,1 cm3/g.

[0218] Aspecto 6. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por qualquer compatibilidade com estanho adequada, ou uma compatibilidade com estanho em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 70 a cerca de 98 %, ou de cerca de 70 a cerca de 95 %.

[0219] Aspecto 7. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por qualquer compatibilidade de CPC adequada, ou uma compatibilidade de CPC em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 70 a cerca de 99 %, ou de cerca de 75 a cerca de 95 %.

[0220] Aspecto 8. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por qualquer tamanho mediano de partícula (d50) adequado e/ou tamanho médio de partícula (média), ou um tamanho mediano de partícula (d50) e/ou tamanho médio de partícula (média) em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 1 a cerca de 20 μm, de cerca de 2 a cerca de 12 μm, ou de cerca de 4 a cerca de 10 μm.

[0221] Aspecto 9. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por qualquer absorção de água adequada, ou uma absorção de água em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 50 a cerca de 130 cm3/100 g, ou de cerca de 65 a cerca de 110 cm3/100 g.

[0222] Aspecto 10. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por qualquer absorção de óleo adequada, ou uma absorção de óleo em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 25 a cerca de 100 cm3/100 g, ou de cerca de 27 a cerca de 60 cm3/100 g.

[0223] Aspecto 11. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por qualquer área de superfície de CTAB adequada, ou a área de superfície de CTAB em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de 0 a cerca de 10 m2/g, ou de cerca de 0 a cerca de 5 m2/g.

[0224] Aspecto 12. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por qualquer pH adequado, ou um pH em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 5,5 a cerca de 9, ou de cerca de 6,2 a cerca de 7,8.

[0225] Aspecto 13. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por qualquer resíduo de 325 mesh adequado, ou um resíduo de 325 mesh em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, menor ou igual a cerca de 1,5 % em peso, menor ou igual a cerca de 0,6 % em peso, ou menor ou igual a cerca de 0,3 % em peso.

[0226] Aspecto 14. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são amorfas, ou as partículas de sílica são sintéticas, ou as partículas de sílica são tanto amorfas quanto sintéticas.

[0227] Aspecto 15. As partículas de sílica definidas em qualquer um dos aspectos anteriores, em que as partículas de sílica são partículas de sílica precipitadas.

[0228] Aspecto 16. Um processo para produzir partículas de sílica com área de superfície reduzida, sendo que o processo compreende: (a) fornecer uma mistura que compreende água, sulfato de sódio e partículas de sílica de base caracterizada por: (ii) uma densidade de pacote de base em uma faixa de cerca de 0,40 a cerca de 0,80 g/cm3 (25 a cerca de 50 lb/ft3) ; (iii) um tamanho mediano de partícula de base (d50) em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 10 μm; (iv) um tamanho de partícula d95 de base em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 20 μm; e (v) ) um volume de poro de intrusão de mercúrio total de base em uma faixa de cerca de 0,8 a cerca de 3 cm3/g; (b) adicionar à mistura um silicato de metal alcalino e um ácido mineral sob condições de redução de área de superfície, em que o silicato de metal alcalino é adicionado à mistura em uma taxa de adição de sílica média em uma faixa de cerca de 0,2 a cerca de 0,8 % em peso por minuto e/ou em uma taxa de adição de sílica máxima menor que cerca de 1,9 % em peso por minuto; e (c) cessar a adição do silicato de metal alcalino e continuar a adição do ácido mineral à mistura em uma taxa média da adição de no máximo 75 % maior que uma taxa média de adição do ácido mineral na etapa (b) para ajustar o pH da mistura para dentro de uma faixa de cerca de 5 a cerca de 8,5; para produzir partículas de sílica com área de superfície reduzida caracterizadas por: (i) uma área de superfície de BET em uma faixa de cerca de 0,1 a cerca de 7 m2/g; (ii) uma densidade de pacote em uma faixa de cerca de 0,56 a cerca de 0,88 g/cm3 (35 a cerca de 55 lb/ft3); (iii) um valor de abrasão de Einlehner em uma faixa de cerca de 8 a cerca de 25 mg de perda/100.000 revoluções; (iv) um volume de poro de intrusão de mercúrio total em uma faixa de cerca de 0,7 a cerca de 1,2 cm3/g; e (v) a compatibilidade com estanho em uma faixa de cerca de 70 a cerca de 99 %.

[0229] Aspecto 17. O processo definido no aspecto 16, em que, na etapa (a), as partículas de sílica de base estão em uma forma não aglomerada.

[0230] Aspecto 18. O processo definido no aspecto 17, em que, na etapa (b), o silicato de metal alcalino é adicionado à mistura a uma taxa de adição de sílica média em uma faixa de cerca de 0,25 a cerca de 0,7 % em peso (ou de cerca de 0,3 a cerca de 0,55 % em peso) por minuto, e/ou a uma taxa de adição de sílica máxima menor que cerca de 1,5 % em peso (ou menor que cerca de 1 % em peso) por minuto.

[0231] Aspecto 19. O processo definido no aspecto 17 ou 18, em que, na etapa (b), as partículas de sílica com área de superfície reduzida têm uma área de superfície de BET que é menor que a área de superfície de BET das partículas de sílica de base por qualquer quantidade revelada no presente documento, por exemplo, pelo menos cerca de 50 % menor, pelo menos cerca de 75 % menor, ou pelo menos cerca de 95 % menor.

[0232] Aspecto 20. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-19, em que as condições de redução de área de superfície da etapa (b) compreendem um período de tempo em uma faixa de cerca de 75 minutos a cerca de 5 horas, ou de cerca de 75 minutos a cerca de 4 horas.

[0233] Aspecto 21. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-20, em que as condições de redução de área de superfície da etapa (b) compreendem um pH em uma faixa de cerca de 9,2 a cerca de 10,2, ou de cerca de 9,3 a cerca de 10.

[0234] Aspecto 22. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-21, em que as condições de redução de área de superfície da etapa (b) compreendem uma temperatura em uma faixa de cerca de 90 a cerca de 100 oC.

[0235] Aspecto 23. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-22, em que, na etapa (b), o silicato de metal alcalino e o ácido mineral são adicionados à mistura em qualquer ordem, por exemplo, simultânea, sequencial, alternativamente, assim como combinações dos mesmos.

[0236] Aspecto 24. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-23, em que, na etapa (b), o silicato de metal alcalino compreende silicato de sódio e/ou silicato de potássio.

[0237] Aspecto 25. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-24, em que, na etapa (b), o ácido mineral compreende ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico, ou combinações dos mesmos.

[0238] Aspecto 26. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-25, que compreende adicionalmente uma etapa de filtração após a etapa (c) para isolar as partículas com área de superfície reduzida.

[0239] Aspecto 27. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-26, que compreende adicionalmente uma etapa de lavar as partículas com área de superfície reduzida após a etapa (c).

[0240] Aspecto 28. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-27, que compreende adicionalmente uma etapa de secar (por exemplo, secagem por aspersão) as partículas com área de superfície reduzida após a etapa (c).

[0241] Aspecto 29. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-28, em que a mistura na etapa (a) é produzida por um processo que compreende formar as partículas de sílica de base em um reator de laço contínuo.

[0242] Aspecto 30. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-28, em que a mistura na etapa (a) é produzida por um processo que compreende formar as partículas de sílica de base por meio de moagem por microesferas de uma pasta fluida de partículas de sílica precipitadas para o tamanho mediano de partícula de base.

[0243] Aspecto 31. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-30, em que as partículas de sílica de base são adicionalmente caracterizadas por qualquer densidade de pacote de base adequada, ou uma densidade de pacote de base em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 0,40 a cerca de 0,72 g/cm3 (25 a cerca de 45 lb/ft3) ou de cerca de 0,48 a cerca de 0,72 g/cm3 (30 a cerca de 45 lb/ft3).

[0244] Aspecto 32. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-31, em que as partículas de sílica de base são adicionalmente caracterizadas por qualquer tamanho mediano de partícula de base (d50) adequado e/ou tamanho médio de partícula de base (média), ou um tamanho mediano de partícula de base (d50) e/ou tamanho médio de partícula de base (média) em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 2 a cerca de 8 μm, ou de cerca de 3 a cerca de 6 μm.

[0245] Aspecto 33. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-32, em que as partículas de sílica de base são adicionalmente caracterizadas por qualquer tamanho de partícula adequado d95 ou um tamanho de partícula d95 em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 1 a cerca de 15 μm, ou de cerca de 5 a cerca de 15 μm.

[0246] Aspecto 34. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-33, em que as partículas de sílica de base são adicionalmente caracterizadas por qualquer área de superfície de BET de base adequada, ou uma área de superfície de BET de base em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 100 a cerca de 500 m2/g, de cerca de 150 a cerca de 350 m2/g, ou de cerca de 25 a cerca de 100 m2/g.

[0247] Aspecto 35. O processo definido em qualquer um dos aspectos 17-34, em que as partículas de sílica de base são adicionalmente caracterizadas por qualquer volume de poro de intrusão de mercúrio total de base adequado, ou um volume de poro de intrusão de mercúrio total de base em qualquer faixa revelada no presente documento, por exemplo, de cerca de 0,8 a cerca de 2,5, ou de cerca de 0,9 a cerca de 2 cm3/g.

[0248] Aspecto 36. Partículas de sílica com área de superfície reduzida produzidas pelo processo definido em qualquer um dos aspectos 17-35.

Claims (13)

1. Partículas De Sílica Caracterizadas Por: (I) Uma Área De Superfície De Bet Em Uma Faixa De 0,1 A 7 M2/G; (Ii) Uma Densidade De Pacote Em Uma Faixa De 0,561 A 0,881 G/Cm3; (Iii) Um Valor De Abrasão De Einlehner Em Uma Faixa De 8 A 25mg De Perda/100.000 Revoluções; (Iv) Um Volume De Poro De Intrusão De Mercúrio Total Em Uma Faixa De 0,7 A 1,2 Cm3/G; E (V) Uma Compatibilidade Com Estanho Em Uma Faixa De 70 A 99% Medida Após Centrifugação A 12.000 Rpm Por 10 Minutos Por Um Espectrômetro De Emissão Óptica Plasmática Indutivamente Acoplada.

2. Partículas de sílica, de acordo com a reivindicação 1, sendo que as partículas de sílica são caracterizadas por uma área de superfície de BET em uma faixa de 1,5 a 7m2/g.

3. Partículas de sílica, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que as partículas de sílica são caracterizadas por uma densidade de pacote em uma faixa de 0,641 a 0,801 g/cm3.

4. Partículas de sílica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que as partículas de sílica são caracterizadas por um valor de abrasão de Einlehner em uma faixa de 10 a 20mg de perda/100.000 revoluções.

5. Partículas de sílica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadas pelo fato de que: (i) a área de superfície de BET está em uma faixa de 1 a 7m2/g; (ii) a densidade de pacote está em uma faixa de 0,641 a 0,881g/cm ; (iii) o valor de abrasão de Einlehner está em uma faixa de 8 a 20mg de perda/100.000 revoluções; (iv) o volume de poro de intrusão de mercúrio total está em uma faixa de 0,75 a 1,05 cm3/g; e (v) a compatibilidade com estanho está em uma faixa de 70 a 95%.

6. Partículas de sílica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadas pelo fato de que: adicionalmente caracterizadas por uma absorção de água em uma faixa de 75 a 105 cm3/100g.

7. Partículas de sílica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por uma compatibilidade de cloreto de cetilpiridínio (CPC) em uma faixa de 75 a 95%.

8. Partículas de sílica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por um tamanho mediano de partícula (d50) em uma faixa de 4 a 10µm.

9. Partículas de sílica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, em que as partículas de sílica são adicionalmente caracterizadas por uma absorção de água em uma faixa de 75 a 105 cm³/100g.

10. Partículas de sílica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, em que as partículas de sílica são caracterizadas por serem partículas de sílica precipitadas.

11. Processo para produzir partículas de sílica com área de superfície reduzida, conforme definidas na reivindicação 1, o processo compreendendo: (a) fornecer uma mistura que compreende água, sulfato de sódio e partículas de sílica de base caracterizado por: (i) uma densidade de pacote de base em uma faixa de 0,400 a 0,801 g/cm3; (ii) um tamanho mediano de partícula de base (d50) em uma faixa de 1 a 10μm; (iii) um tamanho de partícula d95 de base em uma faixa de 1 a 2 0μm; e (iv) um volume de poro de intrusão de mercúrio total de base em uma faixa de 0,8 a 3 cm3/g; (b) adicionar à mistura um silicato de metal alcalino e um ácido mineral sob condições de redução de área de superfície, incluindo um período de tempo de 75 minutos a 5 horas, um pH de 9,2 a 9,8 e uma temperatura de 85 a 100°C, em que o silicato de metal alcalino é adicionado à mistura em uma taxa de adição de sílica média em uma faixa de 0,2 a 0,8% em peso por minuto e/ou em uma taxa de adição de sílica máxima menor que 1,9 % em peso por minuto; e (c) cessar a adição do silicato de metal alcalino e continuar a adição do ácido mineral à mistura a uma taxa média de adição de no máximo 75% maior que uma taxa média de adição do ácido mineral na etapa (b) para ajustar o pH da mistura para dentro de uma faixa de 5 a 8,5.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que, na etapa (a), as partículas de sílica de base estão em uma forma não aglomerada.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que: (i) a densidade de pacote de base está em uma faixa de 0,400 a 0,641g/cm3; (ii) o tamanho mediano de partícula de base (d50) está em uma faixa de 3 a 7μm; (iii) o tamanho de partícula d95 de base está em uma faixa de 5 a 20μm; e (iv) o volume de poro de intrusão de mercúrio total de base está em uma faixa de 0,9 a 2 cm3/g.