BR122024001403A2

BR122024001403A2 - Sílica para composições para cuidado oral

Info

Publication number: BR122024001403A2
Application number: BR122024001403-3A
Authority: BR
Inventors: Cédric FERAL-MARTIN
Original assignee: Rhodia Operations
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2024-02-27
Also published as: KR20210021520A; CN112334121A; US20210230008A1; WO2019243165A1; CN112334121B; JP2021528349A; MX2020012354A; EP3810068A1; BR112020025240A2; CN117865167A

Abstract

Trata-se de uma sílica precipitada que tem alta compatibilidade com íons fluoreto e estanhoso e bom equilíbrio de propriedades de abrasão.

Description

Campo Técnico

[0001] A presente invenção se refere a uma sílica precipitada para uso em composições para cuidado oral. Em particular, a invenção se refere a uma sílica precipitada com propriedades de abrasão, bem como boa compatibilidade com agentes terapêuticos como fluoreto estanhoso.

Antecedentes da Invenção

[0002] Produtos para cuidado oral, como cremes dentais, podem fornecer benefícios de higiene tanto cosméticos quanto terapêuticos. Os benefícios terapêuticos incluem prevenção de cáries, o que é tipicamente fornecido pelo uso de vários sais de fluoreto; prevenção de gengivite pelo uso de agentes antimicrobianos; ou controle de hipersensibilidade. Os benefícios cosméticos fornecidos por produtos orais incluem o controle da formação de cálculos e placas, remoção e prevenção de manchas nos dentes, clareamento dental, purificação do hálito e melhorias gerais na impressão da sensação bucal.

[0003] Um fator diferenciador dentre os produtos para cuidado oral, como creme dental, é o ingrediente ativo, fluoreto. As fontes de fluoreto mais comumente usadas são tipicamente fluoreto de sódio, monofluorofosfato de sódio e fluoreto estanhoso. O fluoreto de sódio e monofluorofosfato de sódio são fontes eficazes de íons fluoreto que remineralizam e fortalecem o esmalte enfraquecido, permitindo, assim, combater as cáries. Em comparação, o fluoreto estanhoso não apenas proporciona o fluoreto que combate a cárie, mas também tem propriedades antibacterianas, e fornece um mecanismo de ação antissensibilidade. O fluoreto estanhoso tem propriedades tanto bactericidas quanto bacteriostáticas, o que combate placas e trata/previne gengivite. O fluoreto estanhoso também deposita uma barreira mineral protetora sobre os túbulos dentinários expostos para auxiliar na prevenção da dor devido à sensibilidade proveniente de gatilhos como alimentos e líquidos quentes ou frios.

[0004] As composições de creme dental comumente contêm um abrasivo de sílica para limpeza mecânica controlada, remoção de placa e polimento dos dentes. Tais abrasivos de sílica são conhecidos por interagir com outros coingredientes das composições como, particularmente, fluoretos e compostos de zinco. As sílicas também não são adequadamente compatíveis com estanho, estrôncio e outros cátions metálicos. Tais incompatibilidades têm a consequência de que esses ingredientes não estão mais disponíveis para gerar seus efeitos benéficos.

[0005] O documento EP396460A1 revela uma sílica precipitada que tem compatibilidade melhorada com cátions metálicos, em particular Zn, bem como com o íon fluoreto. O processo revelado no documento EP396460A1 para a preparação da dita sílica precipitada compreende duas etapas de envelhecimento realizadas em diferentes valores de pH: uma primeira etapa de envelhecimento realizada em um pH entre 6 e 8,5, e uma segunda etapa de envelhecimento realizada em um pH entre 3 e 5. Constatou-se, surpreendentemente, que ao eliminar do processo a segunda etapa de envelhecimento, aquela realizada em pH entre 3 e 5, é possível aumentar a compatibilidade da sílica precipitada com íons estanhosos em níveis que são desejáveis nas atuais aplicações para cuidado oral.

[0006] O objetivo da presente invenção é fornecer uma sílica que tenha compatibilidade melhorada com os ingredientes ativos da composição de creme dental, em particular com fluoreto estanhoso, e que é eficaz na remoção de depósitos de placa indesejáveis com nível de abrasão ideal.

Sumário da invenção

[0007] O objetivo mencionado acima foi alcançado por uma sílica precipitada que é caracterizada por: - uma área de superfície de CTAB, SCTAB, compreendida entre 5 e 50 m2/g; - um valor de profundidade de abrasão Hm entre 3,5 e 14,0 μm; e - uma compatibilidade de íon estanhoso de pelo menos 40 %.

[0008] A área de superfície de CTAB, SCTAB, é uma medida da área de superfície específica externa como determinado pela medição da quantidade de brometo de N hexadecil-N,N,N- trimetilamônio adsorvido na superfície da sílica em um dado pH.

[0009] A área de superfície de CTAB, SCTAB, tem pelo menos 5 m2/g, tipicamente pelo menos 10 m2/g. A área de superfície de CTAB, S CTAB, pode ter mais do que 15 m2/g.

[0010] A área de superfície de CTAB não excede 50 m2/g. A área de superfície de CTAB, SCTAB, pode ter menos do que 45 m2/g, preferencialmente menos do que 42 m2/g.

[0011] Para aplicações como um abrasivo em formulações de creme dental, as faixas vantajosas de área de superfície de CTAB, SCTAB, têm de 15 a 42 m2/g, preferencialmente de 15 a 40 m2/g.

[0012] A área de superfície de BET, SBET, da sílica inventiva não é particularmente limitada, mas tem pelo menos 5 m2/g, tipicamente pelo menos 10 m2/g. A área de superfície de BET, S BET, pode, em certos casos, ter mais de 12 m2/g, até mesmo mais do que 16 m2/g. A área de superfície de BET, SBET, geralmente tem no máximo 60 m2/g. A área de superfície de BET pode vantajosamente ter de 8 a 60 m2/g, até mesmo de 10 a 55 m2/g, até mesmo de 10 a 50 m2/g, preferencialmente de 15 a 50 m2/g.

[0013] A sílica precipitada da invenção é caracterizada por um bom equilíbrio de propriedades abrasivas, que é a capacidade de remover o depósito de película dos dentes sem danificar o esmalte.

[0014] A síl ica inventiva é caracterizada por um valor de profundidade de abrasão Hm, como determinado com o uso do teste de abrasão de PMMA descrito abaixo, entre 3,5 e 14,0 μm, preferencialmente entre 4,0 e 13,5 μm.

[0015] A síl ica inventiva é vantajosamente caracterizada por uma compatibilidade com íons estanhosos, como determinado com o uso do método de compatibilidade de íon estanhoso doravante descrito, de pelo menos 40 %. Os íons estanhosos são geralmente íons Sn(II) derivados de SnF2.

[0016] A compatibilidade de íon estanhoso é preferencialmente de pelo menos 41 %, até mesmo pelo menos 42 %. A compatibilidade de íon estanhoso pode vantajosamente ser de até 100 %, embora valores de até 60 sejam adequados para a maior parte das aplicações.

[0017] Em uma modalidade vantajosa, a sílica inventiva tem uma compatibilidade de íon estanhoso de 40 a 60 %.

[0018] A síl ica inventiva exibe, em geral, uma alta compatibilidade em relação a cátions que estão normalmente presentes em composições de creme dental. Exemplos não limitativos notáveis dos ditos cátions são, por exemplo, cátions de cálcio, estrôncio, bário, manganês, índio, níquel, zinco, titânio, zircônio, prata, paládio, amônio ou amino. Esses cátions podem estar na forma de sais minerais, por exemplo, cloreto, fluoreto, nitrato, fosfato, sulfato ou na forma de sais orgânicos como acetatos, citratos.

[0019] Vantajosamente, a sílica inventiva tem uma compatibilidade com zinco, como determinado com o uso do método de compatibilidade de Zn doravante descrito, de pelo menos 50 %.

[0020] A sílica inventiva também é dotada de boa compatibilidade com o íon fluoreto. Uma ampla variedade de materiais que geram íons fluoreto pode ser empregada como fontes de fluoreto solúvel em composições de creme dental. Exemplos de materiais que geram íons fluoreto adequados incluem, por exemplo, fluoreto de sódio, (NaF), fluoreto estanhoso (SnF2), fluoreto de potássio, (KF), fluoreto de potássio estanhoso (SnF2-KF), fluoreto de índio (InF3), fluoreto de zinco (ZnF2), fluoreto de amônio (NH4F) e clorofluoreto estanhoso (SnClF).

[0021] A compatibilidade de íon fluoreto da sílica inventiva, medida em soluções de NaF, é tipicamente maior que 80 %, preferencialmente igual ou maior que 90 %.

[0022] A sílica inventiva é adicionalmente caracterizada por uma absorção de óleo, medida como absorção de adipato de bis(2-etil-hexila)(DOA), que está entre 90 e 180 g/100 g, tipicamente entre 95 e 140 g/100 g.

[0023] Tipicamente, a sílica inventiva é caracterizada por um pH entre 5,0 e 9,0 e preferencialmente entre 5,5 e 8,0.

[0024] A sílica inventiva é caracterizada por um número de grupos OH por área de superfície, expresso como número de OH/nm2, que é igual ou maior que 15, até mesmo maior que 20, preferencialmente maior que 30. O número de grupos OH por área de superfície tipicamente não excede 60 OH/nm2.

[0025] Um segundo objetivo da presente invenção é um processo para a preparação de uma sílica precipitada do primeiro objetivo. O dito processo compreende as etapas gerais de uma reação de precipitação entre um silicato e um ácido, em que uma suspensão de sílica é obtida, seguida pela separação e a secagem da suspensão.

[0026] O processo compreende as etapas de: (i) fornecer uma solução de silicato aquosa em um recipiente, sendo que a concentração de silicato, expressa como SiO2, no dito recipiente é de menos de 150 g/l, e o pH da suspensão aquosa é compreendido entre 8,0 e 10,0, preferencialmente entre 8,5 e 10,0; (ii) adicionar um ácido à dita suspensão aquosa de silicato para obter um valor de pH para o meio de reação entre 5,0 e 9,0; (iii) realizar uma etapa de envelhecimento por um período de 10 a 120 minutos; (iv) adicionar um ácido ao meio de reação para baixar o pH para um valor menor que 5,0, preferencialmente entre 3,0 e 5,0 para obter uma suspensão de sílica; (v) submeter a dita suspensão de sílica à filtração para fornecer uma torta de filtro; e opcionalmente secar.

[0027] A escolha do ácido e do silicato usados nas várias etapas do processo é feita de uma maneira bem conhecida na técnica. O termo “silicato” é usado no presente documento para se referir a um ou mais de um silicato que pode ser adicionado durante o curso do processo inventivo. O silicato é tipicamente selecionado a partir do grupo que consiste nos silicatos de metais alcalinos. O silicato é vantajosamente selecionado a partir do grupo que consiste em silicato de sódio e potássio. O silicato pode estar em qualquer forma conhecida, como metassilicato ou dissilicato.

[0028] No caso em que o silicato de sódio é usado, o último geralmente tem uma razão de peso de SiO2/Na2O de 2,0 a 4,0, em particular de 2,4 a 3,9, por exemplo, de 3,1 a 3,8.

[0029] O silicato pode ter uma concentração de 3,9 % em peso a 25,0 % em peso, por exemplo, de 5,6 % em peso a 23,0 % em peso, em particular de 5,6 % em peso a 20,7 % em peso. A concentração de silicato é expressa em termos de % em peso de SiO2.

[0030] O termo “ácido” é usado no presente documento para se referir a um ou mais de um ácido que pode ser adicionado durante o curso do processo inventivo. Qualquer ácido pode ser usado no processo. Geralmente se faz uso de um ácido mineral, como ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico ou ácido clorídrico, ou de um ácido orgânico, como ácidos carboxílicos, por exemplo, ácido acético, ácido fórmico ou ácido carbônico.

[0031] O ácido pode ser medido no meio de reação em forma concentrada ou diluída. O mesmo ácido em diferentes concentrações pode ser usado em diferentes estágios do processo. Preferencialmente, o ácido é ácido sulfúrico.

[0032] Em uma modalidade preferencial do processo, ácido sulfúrico e silicato de sódio são usados em todos os estágios do processo. Preferencialmente, o mesmo silicato de sódio, que é silicato de sódio com a mesma concentração expressa como SiO2, é usada em todos os estágios do processo.

[0033] Na etapa (i) do processo, uma solução aquosa de silicato com um pH de 8,0 a 10,0 é fornecida no recipiente de reação. A solução de partida é uma solução aquosa, em que o termo “aquosa” indica que o solvente é água. Preferencialmente, a solução de partida tem um pH de 8,5 a 10,0.

[0034] A concentração de silicato da solução aquosa de silicato fornecida no recipiente de reação na etapa (i) é de menos de 150 g/l. A concentração de silicato é tipicamente de menos de 120 g/l, preferencialmente menos de 100 g/l, até mesmo menos de 50 g/l. A concentração de silicato é de pelo menos 10 g/l, preferencialmente pelo menos 15 g/l. A concentração de silicato pode convenientemente estar entre 10 e 100 g/l, tipicamente entre 10 e 75 g/l, por exemplo, entre 10 e 50 g/l.

[0035] A solução aquosa de silicato de partida pode ser obtida de diferentes maneiras.

[0036] Em uma primeira modalidade, a solução aquosa de silicato de partida é obtida adicionando-se um ácido a uma solução de silicato de sódio de modo se a obter um valor de pH de 8,0 a 10,0.

[0037] Alternativamente, a solução aquosa de silicato de partida pode ser obtida adicionando-se simultaneamente um ácido e um silicato à água ou a uma solução de silicato inicial, de forma tal que o pH desejado e a concentração de silicato inicial sejam alcançados.

[0038] A adição de um ácido no estágio (ii) do processo leva a uma queda no pH do meio de reação. O pH no final da etapa (ii) é inferior ao pH da solução de silicato inicial. A adição do ácido é realizada até que um valor do pH do meio de reação entre 5,0 e 9,0, por exemplo, entre 6,5 e 8,0, seja alcançado.

[0039] A temperatura do meio de reação durante a etapa (i) e (ii) do processo está tipicamente entre 70 e 97 °C, tipicamente entre 80 e 95 °C.

[0040] Uma vez que o valor de pH desejado foi alcançado, um envelhecimento do meio de reação é realizado no pH obtido no final do estágio (ii). Essa etapa de envelhecimento é geralmente realizada com agitação do meio de reação. A duração de etapa de envelhecimento (iii) é de 10 a 120 minutos, em particular de 20 a 100 minutos, mais preferencialmente de 30 a 100 minutos.

[0041] A etapa de envelhecimento (iii) pode ser realizada às mesmas temperaturas das etapas (i) e (ii) ou a uma temperatura diferente. Vantajosamente, a etapa (iii) é realizada a uma temperatura mais elevada que a temperatura das etapas (i) e (ii), geralmente a uma temperatura entre 85 e 100 °C.

[0042] No final da etapa (iii), um ácido é adicionado ao meio de reação para diminuir o pH para um valor de menos de 5,0, preferencialmente entre 3,0 e 5,0 e, até mesmo mais preferencialmente, entre 3,5 e 4,0 (etapa (iv)). Uma suspensão de sílica precipitada é obtida no final da etapa (iv).

[0043] Uma etapa de separação líquido/sólido é subsequentemente realizada na suspensão de sílica precipitada. Nenhuma etapa de envelhecimento intermediária é realizada entre as etapas (iv) e (v).

[0044] A etapa de separação normalmente compreende uma filtração, seguida, se necessário, por uma operação de lavagem. A filtração é realizada de acordo com qualquer método adequado, por exemplo, por meio de um filtro de correia, um filtro rotativo, por exemplo, um filtro a vácuo, ou preferencialmente uma prensa de filtro. A lavagem é tipicamente realizada com água e/ou com uma solução ácida aquosa com um pH entre 2,0 e 7,0. Dependendo do caso, uma ou mais etapas de lavagem podem ser realizadas.

[0045] A torta de filtro pode opcionalmente ser submetida a uma operação de liquefação. O termo “liquefação”, no presente documento, se destina a indicar um processo em que um sólido, a saber, a torta de filtro, é convertido em uma massa semelhante a fluido. As expressões “etapa de liquefação”, “operação de liquefação” ou “desintegração” se destinam intercambiavelmente a denotar um processo em que a torta de filtro é transformada em uma suspensão fluível, que pode, então, ser facilmente seca. Após a etapa de liquefação, a torta de filtro está em uma forma semelhante a fluido fluível, e a sílica precipitada está novamente em suspensão.

[0046] Preferencialmente, nesse processo de preparação, a suspensão de sílica precipitada obtida após a etapa de liquefação exibe, imediatamente antes de ser seca, um teor de sólidos de pelo menos 25 % em peso, em particular de pelo menos 27 % em peso. O teor de sólidos pode ser de até 50 % em peso. Tipicamente, o teor de sólidos está entre 30 e 40 % em peso.

[0047] Em uma modalidade vantajosa da invenção, durante a lavagem e/ou durante a etapa de liquefação do processo, uma solução aquosa contendo sais de cátions metálicos é adicionada à sílica precipitada. Exemplos não limitativos notáveis de cátions metálicos adequados são, por exemplo, selecionados do grupo que consiste nos cátions divalentes e/ou trivalentes de Ti, Sn, Zr, Mg, Ca, Sr, Zn, Ba. Os cátions são preferencialmente selecionados a partir do grupo que consiste nos cátions divalentes de Zn e Sn. Os sais adequados para a preparação das soluções são, por exemplo, sulfatos. Tipicamente, a concentração do cátion metálico na solução é de pelo menos 0,1 % em peso, até mesmo pelo menos 0,5 % em peso. A concentração de cátion geralmente não excede 2,0 % em peso.

[0048] A torta de filtro desintegrada é subsequentemente seca. A suspensão de sílica precipitada obtida no final da etapa de liquefação é tipicamente seca. A secagem pode ser realizada com o uso de quaisquer meios conhecidos na técnica. Preferencialmente, a secagem é realizada por secagem por aspersão. Para esse fim, qualquer tipo adequado de secador por aspersão pode ser usado, especialmente um secador por aspersão de turbina ou um secador por aspersão de bocal (bocal de pressão de líquido ou de dois fluidos). Em geral, quando a filtração é realizada por meio de uma prensa de filtro, um secador por aspersão de bocal é usado, e, quando a filtração é realizada por meio de um filtro a vácuo, um secador por aspersão de turbina é usado.

[0049] Quando um secador por aspersão de bocal é usado, a sílica precipitada geralmente está na forma de grânulos aproximadamente esféricos.

[0050] Após a secagem, uma etapa de moagem pode, então, ser realizada no produto recuperado. A sílica precipitada que pode, então, ser obtida geralmente está na forma de um pó.

[0051] A invenção também se refere a composições para cuidado oral, preferencialmente composições de creme dental, contendo a sílica precipitada inventiva.

[0052] Exemplos de composições para cuidado oral adequadas são, por exemplo, aquelas descritas nos documentos US5578293, US5004597, US5225177.

[0053] Tipi camente, as composições de creme dental conterão a sílica inventiva em uma quantidade entre 5 e 60 % em peso, preferencialmente entre 5 e 40 % em peso. As composições de creme dental que compreendem a sílica inventiva têm uma alta compatibilidade com íons fluoreto e Sn(II), bem como um nível de abrasão balanceado.

[0054] Se a revelação de quaisquer patentes, pedidos de patente e publicações que são incorporados ao presente documento a título de referência entrarem em conflito com a descrição do presente pedido na medida em que possa gerar um termo ambíguo, a presente descrição deve prevalecer.

[0055] A invenção será agora descrita em mais detalhes com referência aos exemplos a seguir, cujo propósito é meramente ilustrativo e não limitativo do escopo da invenção.

[0056] MÉTODOS ANALÍTICOS

[0057] As propriedades físico-químicas da sílica precipitada da invenção foram determinadas com o uso dos métodos doravante descritos.

[0058] Determinação da área de superfície de CTAB

[0059] Os valores da área de superfície de CTAB (SCTAB) foram determinados de acordo com um método interno derivado da norma NF ISO 5794-1, Apêndice G.

[0060] Determinação da área de superfície de BET

[0061] A área de superfície de BET, SBET, foi determinada de acordo com o método de Brunauer-Emmett-Teller como detalhado na norma NF ISO 5794-1, Apêndice E (junho de 2010) com os seguintes ajustes: a amostra foi pré-seca a 200 °C±10 °C; a pressão parcial usada para a medição P/P0 estava entre 0,05 e 0,3.

[0062] Determinação do pH

[0063] O pH é medido de acordo com o seguinte método derivado da norma ISO 787/9 (pH de uma suspensão de 5 % em água):

[0064] Equipamento: medidor de pH calibrado (precisão de leitura a 1/100), eletrodo de vidro combinado, béquer de 200 ml, cilindro de medição de 100 ml, equilíbrio com precisão de cerca de 0,01 g.

[0065] Procedimento: 5,00 gramas de sílica são pesados em cerca de 0,01 grama no béquer de 200 ml. 95 ml de água, medidos a partir do cilindro de medição graduado, são subsequentemente adicionados ao pó de sílica. A suspensão assim obtida é vigorosamente agitada (agitação magnética) por 10 minutos. A medição do pH é, então, realizada.

[0066] Determinação da profundidade de abrasão Hm

[0067] A abrasividade da sílica foi determinada de acordo com um método interno usando placas de poli(metacrilato de metila) (PMMA) como um substrato. Placas de PMMA fundidas (Altuglas CN, Atoglas, dureza Shore D de 60-70) 89 x 20 x 7,5 mm foram usadas como substrato. Em cada placa, uma zona com largura de 3 mm para escovação (Área de teste) foi definida com o uso de fita adesiva e, então, submetida a escovação por 10.000 ciclos com o uso de escovas dentais Brosserie Frangaise, mantida em um ângulo de 15° e sob uma carga de 240 g, na presença de pastas fluidas de sílica abrasiva preparadas de acordo com o protocolo ISO11609:2010. A profundidade de abrasão (Hm, expressa em μm) no final dos ciclos de escovação foi medida através de uma área de 20 x 10 mm incluindo a Área de teste por perfilometria óptica (Altimet Altisurf 500) em placas enxaguadas. A área ao redor da Área de teste foi usada para definir a linha de base para a determinação da perfilometria óptica.

[0068] Determinação da compatibilidade de íon Sn(II)

[0069] A compatibilidade de sílica precipitada com íons Sn (II) foi determinada com o uso de uma modificação do método revelado no documento EP2349488B1.

[0070] O método foi realizado como a seguir:

[0071] (1) uma solução em gluconato de sódio foi preparada contendo 0,45 % em peso de SnF2 e de 0,6 a 1,0 % em peso de gluconato de sódio em um solvente composto de uma mistura de água e sorbitol (a quantidade de sorbitol é de, no máximo, 70 %). A quantidade de sorbitol e gluconato de sódio foram ajustadas para prevenir a precipitação de hidróxido estanhoso.

[0072] (2) 40 g de sílica foram dispersos em 200 g da solução obtida em (1). O pH foi ajustado para 6,2-6,3 por adição de NaOH 0,1 N. A suspensão assim obtida foi agitada por 5 horas a 50 °C sob borbulhamento de nitrogênio para evitar qualquer oxidação.

[0073] (3) A suspensão foi filtrada através de um filtro de PVDF de 45 mm.

[0074] (4) A concentração de Sn(II) foi medida na solução preparada em (1) e no sobrenadante obtido em (3) com o uso de plasma indutivamente acoplado (ICP-OES com o uso de um instrumento PlasmaQuant PQ9000 Elite).

[0075] A compatibilidade de Sn(II) foi calculada como a razão de íons Sn(II) disponíveis na solução obtida no final da etapa (3) em relação ao valor teórico de acordo com a seguinte fórmula:

[0076] Determinação da compatibilidade de íon fluoreto

[0077] A quantidade de íons fluoreto na solução foi determinada com o uso de um eletrodo seletivo de íon fluoreto (Perfection ou equivalente). A quantidade de íons fluoreto foi determinada por meio do software LabX. Uma curva de calibração foi obtida medindo-se o potencial de duas soluções padrão (190 ppm e 1.900 ppm).

[0078] A determinação da compatibilidade de íon fluoreto da sílica precipitada foi determinada como a seguir:

[0079] (1) uma solução inicial contendo NaF foi preparada em um frasco de polipropileno de 1.000 ml adicionando-se 19,3 g (± 0,1) de NaH2PO4, 51,1 g (± 0,1) de Na2HPO4 e 90 ml de uma solução de NaF a 40 g/l e, então, levando-se o volume da solução a 1.000 ml com água destilada. A solução inicial tem uma concentração de íon fluoreto de 1.628 ppm e tampão de fosfato 0,5 M.

[0080] (2) Preparação da solução de amostra: 26 g (± 0,05) de TISAB-F- foram adicionados a 10 ml de solução inicial preparada em (1).

[0081] (3) Teste da amostra de sílica: 7 g (± 0,05) de sílica foram adicionados a 30 g (± 0,05) de solução inicial preparada em (1) e agitados por 1 hora a 60 °C. A sílica foi separada da solução por centrifugação a 10.000 rpm por 15 minutos. A concentração de íon fluoreto na solução de sobrenadante foi, então, determinada.

[0082] (4) 26 g (± 0,05) de TISAB-f- foram adicionados a 10 ml de solução de sobrenadante, e o íon fluoreto foi medido à temperatura ambiente.

[0083] A compatibilidade de íon fluoreto foi calculada como a razão de íons fluoreto disponíveis na solução após contato com sílica (sobrenadante da etapa (3) em relação ao valor teórico de acordo com a seguinte fórmula:

[0084] Determinação da absorção de óleo

[0085] A absorção de óleo (número de DOA) foi determinada com o uso de um método com base em ASTM D 2414 para negro de carbono modificado para sílica precipitada. 20 g (+/- 0,1 g) de sílica precipitada são adicionados à câmara de amassamento (Absorciômetro Brabender “C”) com o auxílio da espátula. 20 g (+/- 0,1 g) de adipato de bis(2-etil-hexila) (DOA, CAS [103-23-]) são adicionados por gotejamento com uma taxa de dosagem de 4 ml/min à temperatura ambiente na mistura com mistura contínua (taxa de rotação de lâminas de amassamento de 125 rpm). Muita pouca força é necessária para o processo de incorporação de mistura que é seguido pelo uso da exibição digital. Ao final da determinação, a mistura se torna pastosa, e isso é indicado por meio de um aumento acentuado na força de mistura necessária. Quando a exibição alcança 0,5 Nm, o amassador e a medição de DOA são desligados através de um contato elétrico. O motor síncrono para entrada de DOA é acoplado a um contador digital, e o consumo de DOA em ml pode, portanto, ser lido. A absorção de DOA de uma sílica é determinada como a quantidade de DOA em que o torque está a 70 % de seu valor máximo. Esse valor é determinado e calculado pelo software ABSORPTOMETER. A absorção de DOA é relatada em g/(100 g).

[0086] Determinação da densidade de silanol

[0087] As amostras foram analisadas com o uso da técnica ATD-ATG na termobalança de Mettler LF1100 e um espectrômetro Tensor 27 Bruker equipado com uma célula de gás, com o seguinte programa: Elevação de temperatura de 25 °C para 1.100 °C a 10 °C/min, ao ar (60 ml/min), em cadinho de Al2O3 de 150 μl. A densidade de silanol está diretamente relacionada à perda de massa entre 200 °C e 800 °C. A perda de massa (%) entre 200 °C e 800 °C é identificada como Δ%P desse valor.

[0088] A razão de silanol (mmol/g) é definida por: TSiOH = ΔP*2*1.000/(18,015*100) = 1,11*ΔP

[0089] A densidade de silanol (OH/nm2) é calculada por: D = TSiOH*Na / 1021*SBET = TSiOH*602,2/ SBET em que Na: número de Avogadro

[0090] Exemplo 1

[0091] Em um reator de aço inoxidável de 2.500 l foram introduzidos: 156,6 l de água e 32,8 kg de uma solução de silicato de sódio (razão SiO2/Na2O = 3,43; concentração de SiO2 = 19,6 % em peso, usada em todas as etapas do processo). O pH inicial da solução foi 9,4.

[0092] A solução obtida foi agitada e aquecida até alcançar 95 °C. Após essa primeira etapa, 7,7 % em peso de solução de ácido sulfúrico foram adicionados a uma taxa de fluxo de 4,2 kg/min até alcançar um pH de 8,9 e uma razão de neutralização de 88 %. A mesma solução de ácido sulfúrico foi usada em todas as etapas do processo.

[0093] A razão de neutralização é definida pela seguinte relação: Razão de neutralização (%) = (número de H+(mol))/(número de OH- (mol)).

[0094] Durante um período de 38,3 min, foram simultaneamente introduzidos silicato de sódio, (taxa de fluxo: 10,1 kg/min), água (taxa de fluxo: 8,6 kg/min) e solução de ácido sulfúrico para obter uma razão de neutralização total de 90 % e um valor de pH de 8,9.

[0095] No final da primeira adição simultânea, durante um período de 21 min, foram introduzidos: silicato de sódio (taxa de fluxo: 10,1 kg/min) e ácido sulfúrico para obter uma razão de neutralização de 90 % e um valor de pH 8,9.

[0096] O pH do meio de reação foi, então, levado a um valor de 7,0 com ácido sulfúrico (taxa de fluxo: 5,0 kg/min). Uma etapa de envelhecimento foi realizada durante um período de 82 min em pH 7,0. Após 82 min, o pH do meio de reação foi levado a um valor de 4,0 com ácido sulfúrico (taxa de fluxo: 11,9 kg/min). Uma suspensão de sílica precipitada foi obtida.

[0097] A suspensão foi filtrada e lavada em um filtro de tambor. A umidade da torta foi de mais de 45 % em peso. A torta de filtro obtida foi desintegrada mecanicamente e água foi adicionada para obter uma suspensão de SiO2 a 30 % em peso de sílica. O pH foi ajustado com ácido sulfúrico até alcançar um valor de menos de 5,0.

[0098] O produto foi seco por atomização. O produto foi obtido em forma de pó com uma umidade de menos de 5 % em peso. As propriedades físico-químicas do produto são relatadas na Tabela I.

[0099] Exemplo 2

[0100] Em um reator de aço inoxidável de 2.500 l foram introduzidos: 158,3 l de água e 32,7 kg de uma solução de silicato de sódio (razão SiO2/Na2O = 3,45; concentração de SiO2 = 19,5 % em peso, usada em todas as etapas do processo). O pH inicial da solução foi 9,4.

[0101] A solução obtida foi agitada e aquecida até alcançar 95 °C. Após essa primeira etapa, solução de ácido sulfúrico (a uma concentração de 7,7 % em peso; a mesma solução foi usada em todas as etapas do processo) foi adicionada a uma taxa de fluxo de 4,0 kg/min até alcançar um pH de 8,1 e uma razão de neutralização de 85 %.

[0102] Durante um período de 38,3 min, foram simultaneamente introduzidos: silicato de sódio, (taxa de fluxo: 11,7 kg/min), água (taxa de fluxo: 8,6 kg/min) e solução de ácido sulfúrico para obter uma razão de neutralização de 90 % e um pH de 8,1.

[0103] No final da primeira adição simultânea, durante um período de 21,1 min, foram introduzidos silicato de sódio (taxa de fluxo: 10,1 kg/min), e ácido sulfúrico para obter uma razão de neutralização de 90 % e um pH de 8,1.

[0104] O pH do meio de reação foi levado a um valor de 7,0 com ácido sulfúrico (taxa de fluxo: 4,9 kg/min). Uma etapa de envelhecimento foi realizada durante um período de 77 min em um pH de 7,0. Após 77 min, o pH do meio de reação foi levado a um valor de 4,0 com ácido sulfúrico (taxa de fluxo: 11,8 kg/min).

[0105] Uma suspensão de sílica precipitada foi obtida. A suspensão foi filtrada e lavada em uma placa de filtro. A umidade da torta foi de mais de 45 % em peso. A torta de filtro obtida foi desintegrada mecanicamente e água foi adicionada para obter uma suspensão de SiO2 a 30 % em peso de sílica. O pH foi ajustado com ácido sulfúrico até alcançar um valor de menos de 5,0.

[0106] O produto foi seco por atomização. O produto obtido estava em forma de pó com uma umidade de menos de 5 % em peso. As propriedades físico-químicas do produto são relatadas na Tabela I.

[0107] Exemplo 3

[0108] Em um reator de aço inoxidável de 2.500 l foram introduzidos: 156,6 l de água e 32,76 kg de uma solução de silicato de sódio (razão SiO2/Na2O = 3,45; concentração de SiO2 = 19,5 % em peso, usada em todas as etapas do processo). O pH inicial da solução foi 9,4.

[0109] A solução obtida foi agitada e aquecida até alcançar 95 °C. Após essa primeira etapa, uma solução de ácido sulfúrico de 7,8 % em peso (a mesma solução foi usada em todas as etapas do processo) foi adicionada a uma taxa de fluxo de 4,0 kg/min até alcançar um pH de 7,3 e uma razão de neutralização de 85,8 %.

[0110] Durante um período de 38,9 min, foram simultaneamente introduzidos: silicato de sódio (taxa de fluxo: 9,9 kg/min), água (taxa de fluxo: 8,6 kg/min) e ácido sulfúrico para obter uma razão de neutralização total igual a 89,0 % e um pH de 7,3.

[0111] No final da primeira adição simultânea, durante um período de 16,4 min, foram introduzidos: silicato de sódio (taxa de fluxo: 10,2 kg/min) e ácido sulfúrico para obter uma razão de neutralização de 88,9 % e um pH de 7,3.

[0112] O pH do meio de reação foi levado a um valor de 7,0 com ácido sulfúrico a uma taxa de fluxo de 4,9 kg/min. Em pH 7,0, uma etapa de envelhecimento foi realizada durante um período de 80 min. Após 80 min, o pH do meio de reação foi levado a um valor de 4,0 com ácido sulfúrico a uma taxa de fluxo de 11,8 kg/min.

[0113] Uma suspensão de sílica precipitada foi obtida. A suspensão foi filtrada e lavada em uma placa de filtro. A umidade da torta foi de mais de 45 % em peso.

[0114] A torta de filtro obtida foi desintegrada mecanicamente e água foi adicionada para obter uma suspensão de SiO2 a 30 % em peso de sílica. Então o pH foi ajustado com ácido sulfúrico até alcançar valor de menos de 5,0.

[0115] O produto foi seco por atomização. O produto obtido estava em forma de pó com uma umidade de menos de 5 % em peso. As propriedades físico-químicas do produto são relatadas na Tabela I.

[0116] Exemplo Comparativo 1

[0117] Em um reator de aço inoxidável de 170 l foram introduzidos: 17,8 l de água e 7 kg de uma solução de silicato de sódio (razão SiO2/Na2O = 3,44; concentração de SiO2 = 12 % em peso). A mesma solução de silicato de sódio foi usada em todas as etapas do processo.

[0118] A solução obtida foi agitada e aquecida até alcançar 90 °C. Uma vez que a temperatura estabelecida foi alcançada, ácido sulfúrico (7,7 % em peso solução) foi adicionado (taxa de fluxo: 491 g/min) até o meio de reação alcançar o valor de pH de 9,0. A mesma solução de ácido sulfúrico foi usada em todas as etapas do processo.

[0119] Simult aneamente, durante um período de 60 min, foram introduzidos: silicato de sódio, a uma taxa de fluxo de 1.429 g/min, e ácido sulfúrico. A taxa de fluxo do ácido sulfúrico foi regulada de modo que o pH do meio de reação fosse mantido a um valor de 9,0.

[0120] No final da adição simultânea, o pH do meio de reação foi levado a um valor de 7,0 com ácido sulfúrico. Simultaneamente, o meio de reação foi aquecido até 95 °C. O restante do processo foi realizado a essa temperatura. Uma primeira etapa de envelhecimento foi realizada em pH 7,0 durante um período de 75 min. Após 75 min, o pH do meio de reação foi levado a um valor de 4,0 com ácido sulfúrico (taxa de fluxo: 680 g/min). Em pH 4,0, uma segunda etapa de envelhecimento foi realizada durante um período de 10 min para obter uma suspensão de sílica precipitada.

[0121] A suspensão de sílica precipitada foi filtrada e lavada em uma placa de filtro. A umidade da torta foi de mais de 30 % em peso.

[0122] A torta de filtro obtida foi desintegrada mecanicamente e água foi adicionada para obter uma suspensão de SiO2 com 30 % em peso de teor de sílica.

[0123] O produto foi seco por secagem por aspersão. O produto obtido, em forma de pó, tinha um teor de umidade de menos de 7 % em peso. As propriedades físico-químicas do produto são relatadas na Tabela I.

[0124] Exemplo Comparativo 2

[0125] Em um reator de aço inoxidável de 10 l foram introduzidos: 0,957 l de água e 385 g de uma solução de silicato de sódio (razão SiO2/Na2O = 3,43; concentração de SiO2 = 12 % em peso). A mesma solução de silicato de sódio foi usada em todas as etapas do processo.

[0126] A solução obtida foi agitada e aquecida até alcançar 90 °C. A essa temperatura, ácido sulfúrico (7,7 % em peso solução) foi adicionado a uma taxa de fluxo de 22 g/min até o meio de reação alcançar o valor de pH de 9,5. A mesma solução de ácido sulfúrico foi usada em todas as etapas do processo.

[0127] Simultaneamente, durante um período de 55 min, foram introduzidos: silicato de sódio (taxa de fluxo: 85,2 g/min) e ácido sulfúrico. A taxa de fluxo do ácido sulfúrico foi regulada de modo que o pH do meio de reação fosse mantido a um valor de 9,5.

[0128] No final da adição simultânea, o pH do meio de reação foi levado a um valor de 7,0 com ácido sulfúrico. Simultaneamente, o meio de reação foi aquecido até 95 °C. O restante do processo foi realizado a essa temperatura. Uma primeira etapa de envelhecimento foi realizada em pH 7,0 durante um período de 50 min. Após 50 min, o pH do meio de reação foi levado a um valor de 4,0 com ácido sulfúrico a uma taxa de fluxo de 45,4 g/min. Em pH 4,0, o meio de reação foi submetido a uma segunda etapa de envelhecimento durante um período de 30 min, e a suspensão de sílica precipitada foi obtida.

[0129] A suspensão foi filtrada e lavada em uma placa de filtro. A umidade da torta foi de mais de 30 % em peso.

[0130] A torta de filtro obtida foi desintegrada mecanicamente e água foi adicionada para obter uma suspensão de SiO2 contendo 30 % em peso de sílica.

[0131] O produto foi seco por secagem por aspersão. O produto obtido, em forma de pó, tinha um teor de umidade de menos de 7 % em peso. As propriedades físico-químicas do produto são relatadas na Tabela I. Tabela I

[0132] Os dados na Tabela 1 mostram que as sílicas inventivas têm uma compatibilidade de íon estanhoso mais elevada em relação a sílicas obtidas com um processo como revelado no documento EP396460A1.

[0133] A compatibilidade de uma sílica precipitada conhecida para uso em composições de creme dental, Zeodent® 113 (disponível comercialmente junto à Huber) com uma área de superfície de CTAB, SCTAB, de 53 m2/g, com íons Sn(II) foi constatada como sendo de 24 %.

[0134] A sílica inventiva fornece, assim, uma alta disponibilidade de íons fluoreto e Sn(II) em composições compreendendo fluoreto estanhoso, bem como bons níveis de abrasão (bom equilíbrio entre remoção de placa e abrasão).

Claims

1. Sílica precipitada que é caracterizada por: - uma área de superfície de CTAB, SCTAB, compreendida entre 5 e 50 m2/g; - um valor de abrasão Hm entre 3,5 e 14,0 μm; e - uma compatibilidade de íon estanhoso de pelo menos 40 %.

2. Sílica precipitada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por um número de OH por área de superfície igual ou maior que 15 OH/nm2.

3. Sílica precipitada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por um número de OH por área de superfície maior que 20 OH/nm2.

4. Sílica precipitada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por um número de OH por área de superfície maior que 30 OH/nm2.

5. Sílica precipitada, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por um número de OH por área de superfície que não excede 60 OH/nm2.

6. Sílica precipitada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por um número de OH por área de superfície de 35 OH/nm2 ou 51 OH/nm2.

7. Sílica precipitada, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por que tem uma área de superfície de CTAB, SCTAB, menor de 42 m2/g.

8. Sílica precipitada, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por que a área de superfície de CTAB, SCTAB, é entre 15 a 40 m2/g.

9. Sílica precipitada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por: - uma área de superfície de CTAB, SCTAB, compreendida entre 15 e 50 m2/g; - um valor de abrasão Hm entre 4,0 e 14,0 μm; - uma compatibilidade de íon estanhoso de pelo menos 40 %, e - um número de OH por área de superfície igual ou maior que 30 OH/nm2.

10. Sílica precipitada, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a compatibilidade de íon estanhoso é entre 40 e 60 %.

11. Sílica precipitada, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por ter uma compatibilidade de íon fluoreto de pelo menos 80 %.

12. Composição para cuidado oral caracterizada por compreender uma sílica precipitada conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

13. Composição de creme dental caracterizada por compreender a sílica precipitada conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11 e uma quantidade terapeuticamente ativa de fluoreto estanhoso.