CN112334196A - 具有与亚锡相容的球形二氧化硅颗粒以用于减少rda的洁牙剂制剂 - Google Patents

具有与亚锡相容的球形二氧化硅颗粒以用于减少rda的洁牙剂制剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了包含二氧化硅颗粒的洁牙剂，该二氧化硅颗粒的d50中值粒度为4μm至25μm，BET表面积小于10m2/g，并且总压汞孔内容积为0.2cc/g至1.5cc/g。

Description

具有与亚锡相容的球形二氧化硅颗粒以用于减少RDA的洁牙 剂制剂
背景技术
包含亚锡(包括氟化亚锡)的组合物用于牙膏和其他洁牙剂制品，提供改善龋齿预防和减少牙斑、齿龈炎和牙齿敏感的效果。然而，由于与制剂的其他组分，诸如二氧化硅材料的交互作用，亚锡在洁牙剂组合物中的效果可能减弱。因此，提供具有改善的亚锡相容性的二氧化硅材料以改善亚锡在洁牙剂组合物中的总体效果将是有利的。
相对牙质磨耗(RDA)是用于设定牙膏和其他洁牙剂组合物的安全限值的测试。RDA测试涉及测量用测试牙膏制剂刷牙后，牙质相对于对照焦磷酸钙(设定为100)的损失。与传统的非球形且不规则形状的二氧化硅颗粒相比，球形二氧化硅颗粒具有某些性质(诸如低Einlehner磨损)有益于它们在牙膏和其他洁牙剂制品中的使用。然而，对于这些球形二氧化硅材料具有改善的RDA性能也将是有利的。
因此，本发明主要涉及包含球形二氧化硅颗粒的洁牙剂，该球形二氧化硅颗粒具有改善的亚锡相容性和改善的RDA性能的有益组合。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下文的具体实施方式中进一步描述。本发明内容并非旨在标识要求保护的主题的所需或必要特征。本发明内容也不旨在用于限制要求保护的主题的范围。
本文公开并描述了具有二氧化硅颗粒的洁牙剂，该二氧化硅颗粒具有降低的相对牙质磨耗(RDA)和增加的亚锡相容性。
本发明提供了一种洁牙剂组合物，该洁牙剂组合物包括：粘结剂；表面活性剂；二氧化硅颗粒；其中该二氧化硅颗粒包括：d50中值粒度在约4μm至约25μm的范围内；BET表面积在0m2/g至约10m2/g的范围内；并且总压汞孔内容积在约0.2cc/g至1.5cc/g的范围内。
根据本发明的一个方面，此类二氧化硅颗粒可具有(i)d50中值粒度在约4μm至约25μm(或约6μm至约25μm，或约8μm至约20μm)的范围内，(ii)球形度系数(S80)大于或等于约0.9(或大于或等于约0.92)，(iii)BET表面积在0m2/g至约10m2/g(或约0.05m2/g至约8m2/g)的范围内，以及(iv)总压汞孔内容积在约0.35cc/g至约1.1cc/g(或约0.35cc/g至约0.7cc/g、或约0.4cc/g至约0.65cc/g)的范围内。这些二氧化硅颗粒具有球形形状或形态，并且可使用连续回路反应器工艺制备。
上述发明内容和以下具体实施方式均提供示例并且仅为说明性的。因此，上述发明内容和以下具体实施方式不应被视为限制性的。此外，还可提供除了本文示出的特征或变型之外的特征或变型。例如，某些方面可涉及具体实施方式中所述的各种特征组合和子组合。
附图说明
图1为用于制备实施例2A-6A的二氧化硅产品的连续回路反应器装置的示意图。
图2为实施例2A的二氧化硅的扫描电子显微图。
图3为实施例3A的二氧化硅的扫描电子显微图。
图4为实施例4A的二氧化硅的扫描电子显微图。
图5为实施例5A的二氧化硅的扫描电子显微图。
图6为实施例6A的二氧化硅的扫描电子显微图。
图7为4μm球形颗粒与2.5μm牙本质小管相互作用的模型。
图8为增大粒度(4μm、5μm、6μm、10μm)的球形颗粒与2.5μm牙本质小管相互作用的模型。
图9为2.5μm宽的牙本质小管中的渗透深度与球体粒径曲线图。
图10为使球体从2.5μm宽的小管中滚出所需的力随球体的粒径增大而变化的曲线图。
具体实施方式
本文公开了具有一般球形二氧化硅颗粒的洁牙剂，该二氧化硅颗粒的特征在于(i)d50中值粒度在约4μm至约25μm(或约6μm至约25μm，或约8μm至约20μm)的范围内，(ii)球形度系数(S80)大于或等于约0.9(或大于或等于约0.92)，(iii)BET表面积在0m2/g至约10m2/g(或约0.05m2/g至约8m2/g)的范围内，以及(iv)总压汞孔内容积在约0.35cc/g至约1.1cc/g(或约0.35cc/g至约0.7cc/g、或约0.4cc/g至约0.65cc/g)的范围内。本文还公开并描述了制备这些球形二氧化硅颗粒以及包含该球形颗粒的洁牙剂组合物的方法。
有利的是，本文所公开和描述的球形颗粒出乎意料地具有低RDA和高亚锡相容性的组合。
为了更清楚地定义本文所用的术语，提供了以下定义。除非另外指明，以下定义均适用于本公开。如果在本公开中使用术语但未在本文中具体定义，则可应用来自IUPACCompendium of Chemical Terminology第2版(1997)的定义，只要该定义不与本文应用的任何其他公开或定义相冲突，或者不使应用该定义的任何权利要求不确定或不能实现。只要以引用方式并入本文的由任何文献提供的任何定义或使用与本文提供的定义或使用冲突，则本文提供的定义或使用主宰。
在本文中，描述主题的特征使得在特定方面，可预期不同特征的组合。对于本文所公开的每一个方面和每一个特征，可设想不会不利地影响本文所述的设计、组合物、工艺或方法的所有组合，并且具有或不具有明确描述的特定组合可互换。因此，除非另外明确说明，否则本文所公开的任何方面或特征可组合以描述符合本公开的具有创造性的设计、组合物、工艺或方法。
如本文所用，所谓“口腔护理组合物”是指在普通使用过程中不是被故意吞咽以用于特定治疗剂的系统给药的目的，而是在口腔中保留足够长的时间以接触牙齿表面或口腔组织的产品。口腔护理组合物的示例包括洁牙剂、牙胶、龈下凝胶、漱口水、摩丝、泡沫、口喷剂、锭剂、咀嚼片、口香糖、牙齿美白条、牙线和牙线涂层、口气清新可溶性条、或者义齿护理或粘合剂产品。口腔护理组合物还可掺入条或膜上以用于直接施用或附接到口腔表面。
除非另外指明，否则如本文所用，术语“洁牙剂”包括牙齿或龈下糊剂、凝胶、或液体制剂。洁牙剂组合物可以是单相组合物，或可以是两种或更多种单独洁牙剂组合物的组合。洁牙剂组合物可呈任何期望的形式，如深条纹的、浅条纹的、多层的、糊剂周围有凝胶的、或它们的任意组合。在包括两种或更多种单独洁牙剂组合物的洁牙剂中，每种洁牙剂组合物均可被包含于物理上独立的分配器隔室中，并且并排分配。
可用于本文中的活性成分和其它成分可根据其美容和/或治疗有益效果或其假定的作用或运行模式来在本文中分类或描述。然而应当理解，在某些情况下，可用于本发明的活性物质和其它成分可提供多于一种的美容和/或治疗有益效果，或通过多于一种的作用模式起作用或运行。因此，本文的分类只是为了方便起见，而并不旨在将成分限制在所列的具体指定的功能或活性。
如本文所用，术语“牙齿”是指自然牙齿以及人造牙齿或假牙，并且被解释为包括一颗牙齿或多颗牙齿。如本文所用，术语“牙齿表面”是指天然牙齿表面以及相应的人造牙齿表面或假牙表面。
虽然本文以“包括”各种组分或步骤的方式描述组合物和方法，但除非另外指明，所述组合物和方法也可“基本上由”或“由”各种组分或步骤组成。
如本文所用，词语“或”当用作两个或更多个元素的连词时，是指包括单独的所述元素或所述元素的组合；例如X或Y，是指X或Y或两者。
如本文所用，冠词“一个”和“一种”被理解为受权利要求书保护的或描述的一种或多种材料，例如，“口腔护理组合物”或“漂白剂”。
除非另外指明，否则本文提及的所有测量均在约23℃(即室温)下进行。
一般来讲，使用《化学和工程新闻》第63(5)卷，第27页，1985年(Chemical andEngineering News,63(5),27,1985)中公布的元素周期表的版本中所示的编号方案来指示元素族。在一些情况下，元素族可使用分配到该族的通用名称指示；例如，对于1族的碱金属元素、对于2族的碱土金属元素，诸如此类。
虽然在本发明的实践或测试中可使用任何类似于或等同于本文所述的那些的方法和材料，但本文描述了典型的方法和材料。
本文提及的所有出版物和专利均以引用方式并入本文，为的是描述和公开例如可能与目前描述的本发明有关的出版物中所用的构建体和方法。
本发明公开了几种类型的范围。当公开或以权利要求书保护任何类型的范围时，其目的在于单独公开或以权利要求书保护此类范围可合理涵盖的每个可能数值，包括该范围的端点以及其中涵盖的任何子范围和子范围的组合。作为代表性示例，在本发明的各个方面，二氧化硅颗粒的BET表面积可在一定范围内。通过公开BET表面积在0m2/g至约10m2/g的范围内，意图是叙述表面积可以是该范围内的任何表面积，并且例如可等于约0.1m2/g、约0.5m2/g、约1m2/g、约2m2/g、约3m2/g、约4m2/g、约5m2/g、约6m2/g、约7m2/g、约8m2/g、约9m2/g或约10m2/g。另外，该表面积可以在约0m2/g至约10m2/g的任何范围内(例如，约0.05m2/g至约8m2/g)，并且这也包括介于0m2/g和约10m2/g之间的范围的任何组合(例如，表面积可以在约0.1m2/g至约3m2/g或约5m2/g至约7m2/g的范围内)。同样，本文所公开的所有其他范围应当以类似于该示例的方式来解释。
术语“约”意指数量、尺寸、配方、参数以及其他数量和特性不是且不必是精确的，但可根据需要为近似和/或更大或更小，从而反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等等，以及本领域技术人员已知的其他因素。一般来讲，无论是否进行此类明确表述，数量、尺寸、配方、参数或其他量或特性均为“约”或“近似”。术语“约”还涵盖由于由特定初始混合物产生的对于组合物的不同平衡条件而不同的量。无论是否由术语“约”修饰，权利要求均包括数量的等同量。术语“约”可意指在报告数值10％内的值，优选地在报告数值5％内的值。
球形二氧化硅颗粒
符合本发明的二氧化硅颗粒的例示性和非限制性示例可具有以下特性：(i)d50中值粒度在4μm至25μm的范围内；(ii)球形度系数(S80)大于或等于约0.9；(iii)BET表面积在0m2/g至约10m2/g的范围内；以及(iv)总压汞孔内容积在约0.2cc/g至约1.5cc/g的范围内。符合本发明的二氧化硅颗粒的另一个例示性和非限制性示例可具有以下特性：(i)d50中值粒度在6μm至25μm的范围内；(ii)球形度系数(S80)大于或等于约0.9；(iii)BET表面积在0m2/g至约8m2/g的范围内；以及(iv)总压汞孔内容积在约0.35cc/g至约1.1cc/g的范围内。符合本发明的二氧化硅颗粒的又一个例示性和非限制性示例可具有以下特性：(i)d50中值粒度在8μm至20μm的范围内；(ii)球形度系数(S80)大于或等于约0.9；(iii)BET表面积在0m2/g至约8m2/g的范围内；以及(iv)总压汞孔内容积在约0.35cc/g至约0.7cc/g的范围内。在另外的方面，符合本发明的此类二氧化硅颗粒还可具有下文提供的任何特性或性质，以及特性或性质的任何组合。
在一个方面，球形二氧化硅颗粒可具有相对大的平均粒度。通常，中值粒度(d50)和/或平均粒度(平均值)可落在约4μm至约25μm，约4μm至约20μm，约6μm至约25μm，约6μm至约22μm，约6μm至约18μm，约7μm至约25μm，约7μm至约20μm，或约7μm至约18μm等的范围内。在另一方面，中值粒度(d50)和/或平均粒度(平均值)可落在约8μm至约25μm，约8μm至约20μm，约8μm至约18μm，约8μm至约15μm，约9μm至约16μm，或约9μm至约14μm等的范围内。通过本公开，平均值和中值粒度的其他合适的范围是显而易见的。
球形颗粒还具有非常窄的粒度分布，可通过(d90-d10)/d50的比率对该粒度分布进行定量。较低的比率值指示较窄的粒度分布，而较大的比率值指示较宽的粒度分布。一般来讲，本文所公开的球形颗粒的特征在于(d90-d10)/d50的比率在约1.1至约2.4的范围内。在一个方面，(d90-d10)/d50的比率可以在约1.1至约2.2的范围内，而在另一方面，(d90-d10)/d50的比率可以在约1.1至约2、约1.1至约1.7、或约1.3至约1.5的范围内。在又一方面，(d90-d10)/d50的比率可以在约1.2至约2.4的范围内，而在又一方面，(d90-d10)/d50的比率可以在约1.2至约2.2、或约1.2至约2的范围内。通过本公开，对于(d90-d10)/d50的比率的其他合适范围是显而易见的。
球形二氧化硅颗粒的窄粒度分布的另一指标为325目残余物(残留在325目筛网中的量)的重量百分比，其可小于或等于约1.2重量％。在一些方面，325目残余物可小于或等于约1重量％，小于或等于约0.75重量％，小于或等于约0.6重量％，或小于或等于约0.3重量％。通过本公开，对于325目残余物的其他合适范围是显而易见的。
可通过球形度系数(S80)对球形二氧化硅颗粒的球形度进行量化，该球形度系数可大于或等于约0.85、大于或等于约0.88或大于或等于约0.9。球形度系数(S80)如下测定。将表示二氧化硅颗粒样品的二氧化硅颗粒样品SEM图像放大20,000倍并输入到照片成像软件中，并且对每个颗粒的轮廓(二维)进行跟踪。在该分析中，彼此紧邻但彼此不附接的颗粒应被视为单独颗粒。然后，用颜色填充轮廓颗粒，并且将图像导入能够测定颗粒周长和面积的颗粒表征软件(例如IMAGE-PRO PLUS，购自Media Cybernetics,Inc.(Bethesda,Md.))中。然后，可根据以下公式计算颗粒的球形度：球形度＝(周长)2÷(4π×面积)，其中周长为从颗粒的轮廓迹线导出的软件测量的周长，并且其中面积为颗粒的迹线周长内的软件测量的面积。
对完全拟合在SEM图像内的每个颗粒进行球形度计算。然后，按值对这些值进行排序，并舍弃这些值中最低的20％。对这些值中剩余的80％取平均值以获得球形度系数(S80)。关于球形度的附加信息可见于美国专利8945517和8609068中，该美国专利全文以引用方式并入本文。
在本发明的一个方面，球形二氧化硅颗粒的球形度系数(S80)可大于或等于约0.85，或大于或等于约0.88；而在另一方面，球形度系数(S80)可大于或等于约0.9。在又一方面，球形二氧化硅颗粒的特征可在于球形度系数(S80)大于或等于约0.92；并且在又一方面，二氧化硅颗粒的特征可在于球形度系数(S80)大于或等于约0.94。如本领域技术人员将容易认识到的，三维球体(或二维圆)将具有等于1的球形度系数(S80)。
在一个方面，二氧化硅颗粒可具有非常低的表面积，通常的BET表面积在0m2/g至约10m2/g的范围内。通常，BET表面积可落在约0.05m2/g至约10m2/g，约0.1m2/g至约10m2/g，约0.25m2/g至约10m2/g，或约0.05m2/g至约8m2/g的范围内。在另外的方面，BET表面积可以在约0.25m2/g至约8m2/g，约0.5m2/g至约8m2/g，约0.1m2/g至约5m2/g，约0.25m2/g至约5m2/g，约0.5m2/g至约5m2/g，约0.25m2/g至约3.5m2/g，或约0.5m2/g至约2m2/g等的范围内。BET表面积也可落在0m2/g至约8m2/g、0m2/g至约5m2/g、或0m2/g至约3m2/g的范围内。通过本公开，对于BET表面积的其他合适的范围是显而易见的。
同样，二氧化硅颗粒的总压汞孔内容积也相对较低，通常落在约0.2cc/g至约1.5cc/g、约0.3cc/g至约1.1cc/g、约0.35cc/g至约1.1cc/g、约0.35cc/g至约0.7cc/g、约0.35cc/g至约0.65cc/g、约0.35cc/g至约0.62cc/g、或约0.35cc/g至约0.6cc/g的范围内。在一个方面，二氧化硅颗粒的总压汞孔内容积可以在约0.4cc/g至约0.7cc/g、约0.4cc/g至约0.65cc/g、约0.45cc/g至约0.65cc/g、或约0.49cc/g至约0.6cc/g的范围内。通过本公开，对于总压汞孔内容积的其他合适范围是显而易见的。
另外，球形二氧化硅颗粒可具有较少的磨损，如由约7mg损失/100,000转至约25mg损失/100,000转范围内的Einlehner磨损值所反映的。例如，Einlehner磨损值可在约8mg损失/100,000转至约20mg损失/100,000转；另选地，约10mg损失/100,000转至约20mg损失/100,000转；或另选地，约15mg损失/100,000转至约22mg损失/100,000转范围内。Einlehner磨损值还可以在约10mg损失/100,000转至约25mg损失/100,000转、约10mg损失/100,000转至约22mg损失/100,000转、或约11mg损失/100,000转至约17mg损失/100,000转的范围内。通过本公开，对于Einlehner磨损值的其他合适的范围是显而易见的。
同样，这些球形二氧化硅颗粒还具有相对高的倾倒密度。在另一方面，倾倒密度可以在约30lb/ft3至约65lb/ft3，或约40lb/ft3至约65lb/ft3的范围内。在另一方面，倾倒密度可以在约40lb/ft3至约62lb/ft3、约42lb/ft3至约60lb/ft3，或约43lb/ft3至约58lb/ft3的范围内。在又一方面，倾倒密度可以在约42lb/ft3至约56lb/ft3，或约44lb/ft3至约54lb/ft3的范围内。通过本公开，对于倾倒密度的其他合适范围是显而易见的。
根据本发明的各方面，球形二氧化硅颗粒可具有优异的亚锡相容性和优异的CPC相容性。通常，本文所述的球形二氧化硅颗粒具有约40％至约99％的亚锡相容性，诸如，例如约80％至约99％、约75％至约98％、约75％至约95％、约80％至约95％、约82％至约98％或约86％至约93％等。另外，本文所述的球形二氧化硅颗粒通常具有约55％至约99％的CPC相容性，诸如，例如约40％至约95％、约75％至约95％、约78％至约95％或约81％至约91％等。通过本公开，对于亚锡相容性和CPC相容性的其他合适范围是显而易见的。
在另一方面，球形二氧化硅颗粒可具有相对低的吸油量、相对低的吸水率和极低的CTAB表面积。例如，吸油量可以在约20cc/100g至约75cc/100g，约25cc/100g至约60cc/100g，约25cc/100g至约55cc/100g，或约32cc/100g至约50cc/100g的范围内。附加地或另选地，吸水率可以在约40cc/100g至约75cc/100g，约45cc/100g至约72cc/100g，约50cc/100g至约70cc/100g，约50cc/100g至约65cc/100g，或约57cc/100g至约66cc/100g的范围内。对于CTAB表面的代表性、非限制性范围包括0m2/g至约10m2/g，0m2/g至约6m2/g，0m2/g至约4m2/g，或0m2/g至约2m2/g。通过本公开，吸油量、吸水率和CTAB表面积的其他合适范围是显而易见的。
本发明所公开的球形二氧化硅颗粒具有的干燥失重(LOD)可通常落在但不限于约1重量％至约10重量％的范围内。LOD的例示性和非限制性范围包括约1重量％至约8重量％、约2重量％至约8重量％、约1重量％至约7重量％、约1重量％至约5重量％、约1重量％至约4重量％或约1.5重量％至约2重量％。同样，本发明所公开的球形二氧化硅颗粒具有的烧失量(LOI)可通常落在但不限于约3重量％至约10重量％的范围内。LOI的例示性和非限制性范围包括约3重量％至约8重量％、约3重量％至约7重量％、约3重量％至约6重量％、约3.5重量％至约9重量％、约3.5重量％至约7.5重量％或约3.5重量％至约6重量％。通过本公开，对于LOD和LOI的其他合适范围是显而易见的。
通常，球形二氧化硅颗粒可具有基本上中性的pH，其涵盖例如约5.5至约9、约6.2至约8.5或约6.8至约8.2的pH范围。通过本公开，对于pH的其他合适的范围是显而易见的。
通常进行相对牙质磨耗(RDA)测试以确认洁牙剂组合物例如牙膏对于消费者使用是安全的，其中测试的上限设定为250。出乎意料的是，本文提供的结果表明，对于符合本发明的球形二氧化硅颗粒，RDA通常随着中值粒度(d50)和/或平均粒度(平均值)的增大而减小。球形二氧化硅颗粒的特征可在于20重量％载量下的RDA小于约250，或者在本发明的一个方面在约100至约220的范围内，并且在本发明的另一方面在约120至约200的范围内。20重量％载量下的RDA的其他例示性和非限制性范围可包括约50至约200、约80至约200、约80至约150、约130至约190、约130至约180、约150至约200、约150至约190或约168至约182。通过本公开，对于RDA的其他合适范围是显而易见的。
还可以通过球形二氧化硅颗粒的薄膜清洁比率(PCR)来描述球形二氧化硅颗粒，该比率为包含二氧化硅颗粒的洁牙剂组合物的清洁特性的量度。二氧化硅颗粒的特征可在于20重量％载量下的PCR在约70至约130、约80至约130、约70至约120、约80至约120或约90至约110的范围内。PCR/RDA比率(在20重量％载量下)通常可为约0.4:1至约1.1:1、约0.4:1至约0.8:1、约0.5:1至约1:1、约0.5:1至约0.7:1、约0.45:1至约0.65:1或约0.56:1至约0.57:1。
在这些和其他方面，任何球形二氧化硅颗粒可为无定形的，可为合成的，或者可为无定形的和合成的两者。此外，在本发明的特定方面，球形二氧化硅颗粒可包含沉淀二氧化硅颗粒(或基本上由沉淀二氧化硅颗粒组成，或由沉淀二氧化硅颗粒组成)，但不限于此。
洁牙剂组合物
球形二氧化硅颗粒可用于任何合适的组合物中并且用于任何合适的最终用途应用。通常，二氧化硅颗粒可用于口腔护理应用中，诸如洁牙剂组合物。洁牙剂组合物可包含任何合适量的二氧化硅颗粒，诸如约0.5重量％至约50重量％、约1重量％至约50重量％、约5重量％至约35重量％、约10重量％至约40重量％或约10重量％至约30重量％的球形二氧化硅颗粒。这些重量百分比是基于洁牙剂组合物的总重量计的。
洁牙剂组合物可为任何合适的形式，诸如固体、液体、粉末、糊剂或它们的组合。除了二氧化硅颗粒以外，洁牙剂组合物还可包含其他成分或添加剂，所述其他成分或添加剂的非限制性示例可包括湿润剂、溶剂、粘结剂、治疗剂、螯合剂、不同于二氧化硅颗粒的增稠剂、表面活性剂、不同于二氧化硅颗粒的研磨剂、甜味剂、着色剂、调味剂、防腐剂等以及它们的任何组合。
湿润剂用于增加洁牙剂的稠度或“口感”以及防止洁牙剂变干。合适的湿润剂包括聚乙二醇(具有多种不同的分子量)、丙二醇、甘油(丙三醇)、赤藓醇、木糖醇、山梨醇、甘露糖醇、乳糖醇和氢化淀粉水解物以及它们的混合物。在一些制剂中，湿润剂的含量按洁牙剂组合物的重量计为约20重量％至约50重量％。
洁牙剂组合物中可存在任何合适载量的溶剂，并且溶剂通常包括水。当使用时，水优选地为去离子水并且不含杂质，水的含量按洁牙剂组合物的重量计可为5重量％至约70重量％，或约5重量％至约35重量％的载量。
治疗剂也可用于本发明的组合物中以提供例如龋齿、牙周病和温度敏感性的预防和治疗。合适的治疗剂可包括但不限于氟化物源，诸如氟化钠、单氟磷酸钠、单氟磷酸钾、氟化亚锡、氟化钾、氟硅酸钠、氟硅酸铵等；缩合磷酸盐，诸如焦磷酸四钠、焦磷酸四钾、焦磷酸二氢二钠、焦磷酸一氢三钠；三聚磷酸盐、六偏磷酸盐、三偏磷酸盐和焦磷酸盐；抗微生物剂诸如三氯生，双胍诸如阿来西定、氯己定和葡萄糖酸氯己定；酶，诸如木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、葡糖淀粉酶、淀粉酶、葡聚糖酶、突变酶、脂肪酶、果胶酶、鞣酸酶和蛋白酶；季铵化合物，诸如苯扎氯铵(BZK)、苄索氯铵(BZT)、十六烷基氯化吡啶鎓(CPC)和杜灭芬；金属盐，诸如柠檬酸锌、氯化锌和氟化亚锡；血根草提取物和血根碱；挥发性油，诸如桉叶脑、薄荷醇、百里酚和水杨酸甲酯；氟化胺；过氧化物等。治疗剂可单独或组合用于洁牙剂制剂中，并且可以任何在治疗上安全且有效的含量或剂量使用。
增稠剂可用于洁牙剂组合物中以提供凝胶状结构使牙膏稳定防止相分离。合适的增稠剂包括二氧化硅增稠剂；淀粉；淀粉甘油；树胶，诸如卡拉牙树胶(刺梧桐树胶)、黄蓍胶、阿拉伯胶、茄替胶、阿拉伯树胶、黄原胶、瓜尔胶和纤维素胶；硅酸镁铝(胶体硅酸镁铝)；角叉菜胶；藻酸钠；琼脂；果胶；明胶；纤维素化合物，诸如纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟甲基纤维素、羟甲基羧丙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素和硫酸化纤维素；天然和合成粘土，例如锂蒙脱石粘土；以及它们的混合物。增稠剂或粘结剂的典型含量为牙膏或洁牙剂组合物的至多约15重量％。
作为用于牙膏组合物中的可用二氧化硅增稠剂的非限制性示例包括例如无定形沉淀二氧化硅，诸如
Figure BDA0002830221770000111
165二氧化硅。其他非限制性二氧化硅增稠剂包括
Figure BDA0002830221770000112
153、163和167以及
Figure BDA0002830221770000113
177和265二氧化硅产品(均购自赢创公司(Evonik Corporation))，以及
Figure BDA0002830221770000114
热解法二氧化硅。
表面活性剂可用于本发明的洁牙剂组合物中，以使所述组合物在美容方面更可接受。表面活性剂优选地为赋予组合物去污和发泡性质的去污材料。合适的表面活性剂是安全有效量的阴离子、阳离子、非离子、两性离子、两性甜菜碱表面活性剂，诸如：月桂基硫酸钠，十二烷基苯磺酸钠，月桂酰肌氨酸、肉豆寇酰肌氨酸、棕榈酰肌氨酸、硬脂酰肌氨酸和油酰肌氨酸的碱金属盐或铵盐，聚氧乙烯山梨醇单硬脂酸酯、异硬脂酸酯和月桂酸酯，月桂基磺基乙酸钠，N-月桂酰肌氨酸，N-月桂酰基、N-肉豆蔻酰基或N-棕榈酰基肌氨酸的钠盐、钾盐和乙醇胺盐，烷基酚的聚环氧乙烷缩合物，椰油酰氨基丙基甜菜碱，月桂酰氨基丙基甜菜碱，棕榈基甜菜碱等。月桂基硫酸钠是优选的表面活性剂。表面活性剂在本发明的组合物中的含量通常为约0.1重量％至约15重量％、约0.3重量％至约5重量％或约0.3重量％至约2.5重量％。
本发明所公开的二氧化硅颗粒可单独用作洁牙剂组合物中的研磨剂，或用作与本文所述或本领域已知的其他研磨材料的添加或共研磨剂。因此，本发明的洁牙剂组合物中可存在任何数目的其他常规类型的研磨添加剂。其他此类研磨剂颗粒包括例如沉淀碳酸钙(PCC)、研磨碳酸钙(GCC)、白垩、膨润土、磷酸二钙或其二水合物形式、硅胶(其本身以及具有任何结构的硅胶)、沉淀二氧化硅、无定形沉淀二氧化硅(其本身，以及具有任何结构的无定形沉淀二氧化硅)、珍珠岩、二氧化钛、磷酸二钙、焦磷酸钙、氧化铝、水合氧化铝、煅烧氧化铝、硅酸铝、不溶性偏磷酸钠、不溶性偏磷酸钾、不溶性碳酸镁、硅酸锆、颗粒状热固性树脂以及其他合适的研磨剂。可将此类材料引入洁牙剂组合物中以定制目标制剂的抛光特性。
可将甜味剂添加到洁牙剂组合物(例如牙膏)中以赋予产品令人愉悦的味道。合适的甜味剂包括糖精(如糖精钠、糖精钾或糖精钙)、环磺酸盐(如钠盐、钾盐或钙盐)、安赛蜜-K、非洲甜果素、新橙皮苷二氢查耳酮、铵化甘草素、右旋糖、左旋糖、蔗糖、甘露糖和葡萄糖。
添加着色剂以改善产品的美学外观。合适的着色剂包括但不限于由相应监管机构诸如FDA批准的那些着色剂和欧洲食品和药品指令中列出的那些着色剂，并且包括色素诸如TiO2，以及颜色诸如FD&C和D&C染料。
还可将调味剂添加到组合物中。合适的调味剂包括但不限于冬青油、胡椒薄荷油、留兰香油、黄樟油和丁香油、肉桂、对丙烯基茴香醚、薄荷醇、百里酚、丁子香酚、桉叶脑、柠檬、橙以及其他此类风味化合物，以加入水果香调、香料香调等。这些调味剂一般包含醛、酮、酯、酚、酸、以及脂族、芳族和其他醇类混合物。
还可将防腐剂添加到本发明的组合物中以防止细菌生长。可加入安全有效量的被批准用于口腔组合物中的合适防腐剂，诸如对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯和苯甲酸钠。
洁牙剂组合物中可使用其他成分，诸如脱敏剂、康复剂、其他防龋剂、螯合剂/多价螯合剂、维生素、氨基酸、蛋白质、其他抗牙斑/抗牙结石剂、遮光剂、抗生素、抗酶、酶、pH调节剂、氧化剂、抗氧化剂等。
实施例
以下实施例进一步说明了本发明，这些实施例不应以任何方式被理解为对本发明的范围施加限制。在阅读本文的说明书之后，在不脱离本发明的精神或所附权利要求书的范围的下，可向本领域的普通技术人员提出它们自己的各种其他方面、修改和其等同形式。
使用Brunaur等人的BET氮吸附法(J.Am.Chem.Soc.,60,309(1938))，在Micromeritics公司的TriStar II 3020V1.03软件上测定本文所公开的多点BET表面积。
在先前利用购自Micromeritics的二氧化硅-氧化铝参考材料校准的Micromeritics AutoPore IV 9520上测量汞总侵入体积。众所周知(见Halsey,G.D.,J.Chem.Phys.(1948),16,931)，汞孔隙度测量技术基于汞在严格控制的压力下侵入多孔结构。根据压力-侵入数据，仪器使用Washburn公式来生成体积和尺寸分布。由于汞不会润湿大多数物质并且不会通过毛细管作用自发地渗透孔，因此必须通过施加外部压力迫使汞进入孔中。所需的压力与孔的尺寸成反比，并且使汞侵入大的大孔中仅需要轻微的压力，而迫使汞进入微孔中则需要大得多的压力。需要较高的压力来测量本文所公开的二氧化硅产品的表面上存在的微孔的孔径和表面积。
使用Micromeritics Autopore IV 9520，通过汞孔隙度测量法来测定总侵入体积(HgI)。在分析之前，将样品在105℃下干燥两小时。采用等于130°的接触角θ和等于484达因/厘米的表面张力γ，通过Washburn公式来计算孔径。迫使汞进入材料的空隙(内部孔隙和颗粒内孔隙两者)，作为压力的函数，并且在每个压力设置下计算每克样品侵入的汞的体积。本文表示的总压汞孔内容积表示在真空至60,000psi的压力下侵入的汞的累积体积。相对于与压力设置增量对应的孔半径或直径绘制每个压力设置下的体积增量(cm3/g)。侵入体积对孔半径或直径曲线中的峰对应于孔尺寸分布中的众数，并且标识样品中最常见的孔尺寸。具体地讲，调节样品尺寸以达到粉末透度计的杆容积的30％-50％，该粉末透度计具有5mL球胆和约1.1mL的杆容积。将样品抽空至压力为50μmHg并保持5分钟。在大约150个数据采集点中的每个采集点处，汞以10秒的平衡时间以4psi至60,000psi压强填充孔。
通过使CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)吸附在二氧化硅表面上、通过离心分离将过量的CTAB分离出来以及使用表面活性剂电极用月桂基硫酸钠通过滴定测定CTAB的量来测定本文所公开的CTAB表面积。具体地讲，将约0.5克二氧化硅颗粒置于具有100mL CTAB溶液(5.5g/L)的250-mL烧杯中，在电动搅拌板上混合1小时，然后以10,000RPM离心30分钟。将一mL 10％Triton X-100添加到100-mL烧杯中的5mL澄清上清液中。用0.1N HCl将pH调节至3-3.5，并且使用表面活性剂电极(Brinkmann SUR1501-DL)用0.01M月桂基硫酸钠滴定样品以测定终点。
中值粒度(d50)是指50％的样品具有较小尺寸并且50％的样品具有较大尺寸的粒度。中值粒度(d50)、平均粒度(平均值)、d90和d10使用Horiba LA 300仪器，经由激光衍射方法确定。使用超声振动使样品解聚2分钟。
对于倾倒密度和包装密度，将20克样品置于具有平坦橡胶底部的250mL带刻度的量筒中。记录初始体积，并通过将其除以所用样品的重量用于计算倾倒密度。然后将圆筒置于振实密度机器上，在那里它在凸轮上以60RPM旋转。凸轮被设计成每秒一次将圆筒升高和下降5.715cm的距离，直到样品体积恒定，通常为15分钟。记录该最终体积，并通过将其除以所用样品的重量用于计算堆积密度。
Einlehner磨损值是二氧化硅颗粒的硬度/磨损性的量度，并且详细描述于以引用方式并入本文的美国专利号6616916中，并且涉及Einlehner AT-1000研磨器，大致如下使用：(1)称重长网造纸机黄铜丝网筛，并暴露于10％的水性二氧化硅悬浮作用下固定长度的时间；(2)然后将磨损量测定为每100,000转从长网造纸机金属丝筛网损失的黄铜毫克数(mg损失/100,000转)。
CPC相容性(％)如下确定。将27克0.3％的CPC(十六烷基氯化吡啶鎓)溶液添加到欲被测试的二氧化硅的3g样品中。预先将二氧化硅在105℃至150℃下干燥至2％或更小的含水量，并且测量样品的pH以确保5％的pH介于5.5和7.5之间。将混合物摇动10分钟的一段时间。加速老化测试需要在140℃下搅拌测试样品1周。搅拌完成后，将样品离心，并且将5mL上清液穿过0.45μm PTFE微孔过滤器并丢弃。然后将另外的2g上清液穿过相同的0.45μmPTFE微孔过滤器，然后添加至包含38g蒸馏水的小瓶中。混合后，将样品的等分试样置于比色皿(甲基丙烯酸甲酯)中，并且在268nm处测量紫外吸光度。将水用作空白。通过将样品的吸光度表示为对通过该方法制备的CPC标准溶液的吸光度的百分比来确定CPC相容性％，不同的是未添加二氧化硅。
亚锡相容性(％)如下确定。制备包含431.11g的70％山梨醇，63.62g的脱氧去离子水，2.27g的二水合物氯化亚锡和3g的葡萄糖酸钠的储备溶液。将34g的储备溶液添加到包含6g欲被测试的二氧化硅样品的50mL离心管中。将离心管置于5RPM的转子上，并且在40℃下老化1周。老化后，离心管以12,000RPM离心10分钟，并且通过ICP-OES(电感耦合等离子体光电直读光谱仪)测定上清液中的亚锡浓度。通过将样品的亚锡浓度表示为通过相同方法制备但未添加二氧化硅的溶液的亚锡浓度的百分比来测定亚锡相容性。
根据ASTM D281中所述的擦除方法，使用亚麻籽油(每100g的颗粒吸收的cc油)来测定吸油值。一般来讲，较高的吸油量程度指示具有更高水平的大孔孔隙率的颗粒，也被描述为结构更高。
用得自C.W.Brabender Instruments,Inc.的吸收仪“C”扭矩流变仪测定吸水率值。将大概1/3杯的二氧化硅样品转移到吸收仪的混合室中，并以150RPM混合。然后以6mL/min的速率添加水，并且记录混合该粉末所需的扭矩。当水被粉末吸收时，随着粉末从自由流动转变成糊剂时，扭矩将达到最大。当达到最大扭矩时，然后所添加的水的总体积被标准化成可被100g的粉末吸收的水量。由于粉末按原样使用(未预先干燥)，因此使用粉末的游离水分值通过以下公式计算“水分校正的水AbC值”。
Figure BDA0002830221770000151
吸收仪通常用于按照ASTM D 2414方法B和C以及ASTM D 3493确定炭黑的油值。
使用pH计，在去离子水中包含5重量％固体的含水体系中确定本文所公开的pH值(5％pH)。
使用具有44微米或0.0017英寸开口(不锈钢丝布)的美国标准筛号325，通过称取10.0克样品至精确到0.1克，至1夸脱汉密尔顿搅拌机(型号30)的杯中，添加大概170mL的蒸馏水或去离子水，并搅拌该浆液至少7分钟来测量二氧化硅样品的325目残余物(重量％)。将混合物转移至325目筛网上，并且在20psig的压力下将水直接喷雾到筛网上两分钟，使喷头距筛网保持约四至六英寸。然后将剩余的残余物转移到表面皿上，在150℃的烘箱中干燥15分钟，然后冷却，并且在分析天平上称重。
通过测量二氧化硅颗粒样品处于105℃干燥2小时后的重量损失(重量％)来进行干燥失重(LOD)分析。通过测量二氧化硅颗粒处于1000℃加热1小时后(USP NF，SiO2方法)的预干燥样品(处于105℃干燥2小时后)的重量损失(重量％)来执行烧失量(LOI)分析。
通常通过薄膜清洁比率(“PCR”)值对洁牙剂组合物中二氧化硅材料的清洁性能进行量化。PCR测试测量洁牙剂组合物在固定刷洗条件下从牙齿上移除薄膜的能力。PCR测试在G.K.Stookey等人的“In Vitro Removal of Stain with Dentifrice”(J.Dental Res.,61,1236-9,1982)中有所描述，该文献关于其PCR教导内容以引用方式并入本文。PCR值是无单位的。
根据Hefferen在Journal of Dental Res.(1976年7月-8月，55(4)，第563-573页)中阐述，并且在Wason美国专利4340583、4420312和4421527中描述的方法来测定本发明洁牙剂组合物的相对牙质磨耗(RDA)值，所述文献关于其RDA测量教导内容各自以引用方式并入本文。RDA值是无单位的。
实施例1A-6A
比较二氧化硅颗粒和球形二氧化硅颗粒
实施例1A为可从赢创公司商购获得的具有不规则非球形颗粒形态的常规二氧化硅材料。
对于实施例2A-6A，使用连续回路反应器工艺(参见例如美国专利8945517和8609068)来制备二氧化硅颗粒。图1示出了连续回路反应器装置，该装置被配置在再循环回路中，使得反应浆液循环多次之后排放。回路由通过柔性软管段接合在一起的固定管段构成。管道/软管的内径为大约1”。在回路的一侧上放置泵以使反应浆液循环，并且在相对侧上安装Silverson串联搅拌机以向系统提供附加剪切并且还输送酸组分。在泵之间，安装静态混合器热交换器以提供控制二氧化硅材料生产期间的温度的装置。排放管位于酸添加点之后，其允许以硅酸盐和酸添加速率的函数排放产品。排放管还配有背压阀以使系统能够以大于100℃的温度操作。对产品排放管进行取向以将产品收集到槽中进行另外的修改(例如，pH调节)，或者将其直接排放到旋转式或压力式过滤器中。任选地，可将酸添加到产品排出管线中以避免在大于7.0的pH下制备二氧化硅产品时的pH调节。
对于某些示例，对Silversion串联搅拌器进行改进，以在不提供剪切的情况下提供高水平的混合。这通过从Silverson混合器移除定子筛网并操作仅具有背板和正常搅拌器头的单元来实现。因此，可通过改变Silverson输出速率和再循环速率(例如，两种速率的减小均可增大平均粒度)来控制粒度。
在将酸和硅酸盐引入到实施例2A-6A的系统中之前，添加沉淀二氧化硅、硫酸钠、硅酸钠和水，并且以80L/min再循环。执行该步骤以用典型批料的近似内容物和浓度填充再循环回路，以使在可收集期望产品之前的吹扫时间最小化。
对于实施例2A，将1.5kg的实施例1A、1.34kg的硫酸钠、11.1L的硅酸钠(3.32MR，19.5％)和20L的水添加到再循环回路中，然后加热到95℃，同时以80L/min再循环，其中具有标准转子/定子配置的Silverson以60Hz(3485RPM)操作。以1.7L/min的硅酸盐速率和足以保持7.5的pH的酸速率将硅酸钠(3.32MR，19.5％)和硫酸(17.1％)同时添加到回路中。如果需要，相应地调节酸速率以保持pH。在收集到所需材料之前，在这些条件下添加酸和硅酸盐40分钟以从系统中清除不需要的二氧化硅。经过40分钟后，清空收集容器并弃去其内容物。然后将二氧化硅产品收集于容器中，以40RPM速率搅拌，同时将温度保持在约80℃。在收集到所需量的产品后，停止添加酸和硅酸盐，并且使回路内容物循环。手动添加硫酸将收集容器中的二氧化硅产品调节至pH 6.0，然后过滤，并且洗涤至电导率为约1500μS。然后，用硫酸将浆液的pH再调节至pH 6.0并喷雾干燥。
对于实施例3A，将1.5kg的实施例1A、1.34kg的硫酸钠、11.1L的硅酸钠(2.65MR，26.6％)和20L的水添加到再循环回路中，然后加热到95℃，同时以80L/min再循环，其中移除了定子筛网的Silverson以30Hz(1742RPM)操作。以1.7L/min的硅酸盐速率和足以保持7.5的pH的酸速率将硅酸钠(2.65MR，26.6％)和硫酸(22.8％)同时添加到回路中。如果需要，相应地调节酸速率以保持pH。在收集到所需材料之前，在这些条件下添加酸和硅酸盐40分钟以从系统中清除不需要的二氧化硅。经过40分钟后，清空收集容器并弃去其内容物。然后将二氧化硅产品收集于容器中，以40RPM速率搅拌，同时将温度保持在约80℃。在收集到所需量的产品(500L)后，停止添加酸和硅酸盐，并且使回路内容物循环。
然后，为了减小表面积，将收集容器中的二氧化硅产品转移到间歇式反应器中，并且以80RPM搅拌，以80L/min再循环，同时加热至95℃。将硅酸钠(2.65MR，26.6％)添加到反应器中，直至达到9.5(+/-0.2)的pH。一旦达到该pH，就分别以1.66L/min和0.80L/min的速率添加硅酸钠(2.65MR，26.6％)和硫酸(22.8％)。如果需要的话，调节酸速率以保持pH为9.5(+/-0.2)。在60分钟总时间后，停止硅酸钠流，并且以0.80L/min用继续添加的硫酸(22.8％)将pH调节至7.0。将批料在pH 7.0下消化15分钟，然后过滤并洗涤至<1500μS电导率。在干燥之前，用硫酸将二氧化硅浆液的pH调节至5.0，并且喷雾干燥至5％的目标水分。
对于实施例4A，将1.5kg的实施例1A、1.34kg的硫酸钠、11.1L的硅酸钠(3.3MR，19.5％)和20L的水添加到再循环回路中，然后加热到90℃，同时以60L/min再循环，其中移除了定子筛网的Silverson以30Hz(1742RPM)操作。以1.7L/min的硅酸盐速率和足以保持7.5的pH的酸速率将硅酸钠(3.3MR，19.5％)和硫酸(17.1％)同时添加到回路中。如果需要，相应地调节酸速率以保持pH。在收集到所需材料之前，在这些条件下添加酸和硅酸盐40分钟以从系统中清除不需要的二氧化硅。经过40分钟后，清空收集容器并弃去其内容物。然后将二氧化硅产品收集于容器中，以40RPM速率搅拌，同时将温度保持在约80℃。在收集到所需量的产品(700L)后，停止添加酸和硅酸盐，并且使回路内容物循环。
然后，为了减小表面积，将收集容器中的二氧化硅产品转移到间歇式反应器中，并且以80RPM搅拌同时加热至95℃。将硅酸钠(3.3MR，19.5％)添加到反应器中，直至达到9.5(+/-0.2)的pH。一旦达到该pH，就分别以2.4L/min和0.98L/min的速率添加硅酸钠(3.32MR，19.5％)和硫酸(17.1％)。如果需要的话，调节酸速率以保持pH为9.5(+/-0.2)。在60分钟总时间后，停止硅酸钠流，并且以0.81L/min用继续添加的硫酸(17.1％)将pH调节至7.0。将批料在pH 7.0下消化15分钟，然后过滤并洗涤至<1500μS电导率。在干燥之前，用硫酸将二氧化硅浆液的pH调节至5.0，并且喷雾干燥至5％的目标水分。
对于实施例5A，将1.5kg的实施例1A、1.34kg的硫酸钠、11.1L的硅酸钠(2.65MR，26.6％)和20L的水添加到再循环回路中，然后加热到95℃，同时以80L/min再循环，其中移除了定子筛网的Silverson以30Hz(1742RPM)操作。以1.7L/min的硅酸盐速率和足以保持7.5的pH的酸速率将硅酸钠(2.65MR，26.6％)和硫酸(22.8％)同时添加到回路中。如果需要，相应地调节酸速率以保持pH。在收集到所需材料之前，在这些条件下添加酸和硅酸盐40分钟以从系统中清除不需要的二氧化硅。经过40分钟后，清空收集容器并弃去其内容物。然后将二氧化硅产品收集于容器中，以40RPM速率搅拌，同时将温度保持在约80℃。在收集到所需量的产品(500L)后，停止添加酸和硅酸盐，并且使回路内容物循环。
然后，为了减小表面积，将收集容器中的二氧化硅产品转移到间歇式反应器中，并且以80RPM搅拌，以80L/min再循环，同时加热至95℃。将硅酸钠(2.65MR，26.6％)添加到反应器中，直至达到9.5(+/-0.2)的pH。一旦达到该pH，就分别以1.66L/min和0.80L/min的速率添加硅酸钠(2.65MR，26.6％)和硫酸(22.8％)。如果需要的话，调节酸速率以保持pH为9.5(+/-0.2)。在60分钟总时间后，停止硅酸钠流，并且以0.80L/min用继续添加的硫酸(22.8％)将pH调节至7.0。将批料在pH 7.0下消化15分钟，然后过滤并洗涤至<1500μS电导率。在干燥之前，用硫酸将二氧化硅浆液的pH调节至5.0，并且喷雾干燥至5％的目标水分。
对于比较实施例6A，将1.5kg的实施例1A、1.34kg的硫酸钠、11.1L的硅酸钠(3.32MR，13.0％)和20L的水添加到再循环回路中，然后加热到65℃，同时以80L/min再循环，其中具有标准转子/定子配置的Silverson以60Hz(1742RPM)操作。以2.5L/min的硅酸盐速率和足以保持7.4的pH的酸速率将硅酸钠(3.32MR，13.0％)和硫酸(11.4％)同时添加到回路中。如果需要，相应地调节酸速率以保持pH。在收集到所需材料之前，在这些条件下添加酸和硅酸盐40分钟以从系统中清除不需要的二氧化硅。经过40分钟后，清空收集容器并弃去其内容物。然后将二氧化硅产品收集于容器中，以40RPM速率搅拌，同时将温度保持在约80℃。在收集到所需量的产品(500L)后，停止添加酸和硅酸盐，并且使回路内容物循环。
然后，为了减小表面积，将收集容器中的二氧化硅产品转移到间歇式反应器中，并且以80RPM搅拌，以80L/min再循环，同时加热至95℃。将硅酸钠(3.32MR，13.0％)添加到反应器中，直至达到9.5(+/-0.2)的pH。一旦达到该pH，就分别以2.30L/min和0.83L/min的速率添加硅酸钠(3.32MR，13.0％)和硫酸(11.4％)。如果需要的话，调节酸速率以保持pH为9.5(+/-0.2)。在175分钟总时间后，停止硅酸钠流，并且以0.80L/min用继续添加的硫酸(11.4％)将pH调节至7.0。将批料在pH 7.0下消化10分钟，然后过滤并洗涤至<1500μS电导率。在干燥之前，用硫酸将二氧化硅浆液的pH调节至5.0，并且喷雾干燥至5％的目标水分。
表I汇总了球形二氧化硅颗粒3A-5A以及比较二氧化硅材料1A-2A和6A的某些性质。与实施例1A-2A相比，实施例3A-5A的二氧化硅材料具有优异的亚锡相容性和CPC相容性，显著更低的BET表面积、CTAB表面积和孔内容积，以及更高的倾倒密度和堆积密度。如图2-5，分别提供了实施例2A-5A的代表性SEM图像。SEM图像的检查示出实施例3A-5A的二氧化硅颗粒的窄粒度分布和球形颗粒形态。实施例3A-5A中的每一者的相应球形度系数(S80)均大于0.9。
图6中提供了实施例6A的比较二氧化硅的SEM图像。虽然实施例6A的二氧化硅产品大致为球形(球形度小于0.9)，但其不如实施例3A-5A的二氧化硅材料那样接近球形。此外，与实施例6A相比，实施例3A-5A的较大粒度的二氧化硅材料具有显著更低的孔内容积以及更高的倾倒密度和堆积密度(参见表I)。
实施例1B-5B
实施例5C
牙膏制剂以及PCR和RDA测试
二氧化硅样品1A-5A用于以20重量％加载相应二氧化硅的牙膏制剂1B-5B中，并且用于以10重量％加载相应二氧化硅的牙膏制剂5C中，如表II中所汇总的。使用本领域已知的标准方法，使用表II中列出的组分制备牙膏制剂。
对牙膏制剂进行PCR和RDA测试(在印第安纳大学牙科学院)以确定二氧化硅性质对PCR和RDA性能的影响。表III总结了牙膏制剂的PCR和RDA数据。出乎意料的是，随着高度球形颗粒的粒度增大，PCR和RDA均降低。这些结果是出乎意料的，并且与通常利用传统沉淀二氧化硅材料(其是不规则形状的，并且非球形的)观察到的结果相反。不受理论的束缚，据信由于在由牙质和尺寸为大约2μm-3μm的中空牙质小管构成的不规则表面上进行RDA测试，球形二氧化硅颗粒部分落入小管中，然后随着牙刷在整个牙质表面上移动，球形二氧化硅颗粒被牙刷推出小管而凿刻相对侧的壁。
实施例7A-11A
不规则二氧化硅颗粒
表IV汇总了具有不规则且非球形颗粒形态的比较二氧化硅材料7A-11A的某些性质。实施例7A为可从赢创公司商购获得的常规二氧化硅材料，并且通过将实施例7A的未研磨样品空气研磨至d50粒度为3.5μm(实施例8A)、6.2μm(实施例9A)、9.4μm(实施例10A，宽粒度分布)和9.3μm(实施例11A，窄粒度分布)来制备实施例8A-11A。
实施例7B-11B
牙膏制剂以及PCR和RDA测试
使用表II中针对实施例1B-5B所示的相同制剂，二氧化硅样品7A-11A用于以20重量％加载相应二氧化硅的牙膏制剂7B-11B中。
对牙膏制剂进行PCR和RDA测试(在印第安纳大学牙科学院)以确定二氧化硅性质对PCR和RDA性能的影响。表V总结了牙膏制剂的PCR和RDA数据。如表V中所示，随着二氧化硅的粒度从3.5μm增加至9.5μm，RDA值或PCR值都没有变化。因此，对于不规则且非球形二氧化硅颗粒，粒度和RDA之间不存在相关性，并且粒度和PCR之间也不存在相关性。
讨论实施例
通过将表III中的数据与表V中的数据进行比较，球形二氧化硅材料的行为基本上(并且令人惊讶地)不同于非球形且不规则形状的传统牙科用二氧化硅的行为。粒度和粒度分布可用于控制具有高度球形材料的RDA和PCR，而对于传统的不规则形状的二氧化硅，粒度和粒度分布不具有显著影响。
不受以下理论的束缚，据信球形颗粒初始凿刻到基底中，之后球形颗粒开始在表面上滚动(初始时存在大量磨损，但是随着颗粒开始滚动，磨损基本上被消除)，而传统的非球形且不规则形状的产品将刮擦整个基底。
如表III所示，粒度大于8μm的球形产品的RDA值小于190。据推测，由于牙质表面基本上是不均匀的，由多孔无机物和有机物组成，因此球形颗粒部分进入小管，并且球形颗粒在离开时刮擦相对侧。对于非常球形的颗粒，随着粒度增大，颗粒可进入小管的深度减小。这种小管中渗透的减少(和粒度的增大)被认为是减少RDA的驱动因素。图7中示出了球形颗粒(小粒度)与牙本质小管相互作用的模型。
简单的类比将是汽车轮胎驶过坑洞。如果坑洞相对于汽车轮胎较大，则汽车在经过坑洞时感觉到较大的颠簸。随着坑洞的尺寸减小，感觉到的颠簸的强度减小，直到坑洞足够小使得汽车轮胎不会落入坑洞中太深。如果坑洞尺寸固定，则随着汽车上的轮胎尺寸增大，将观察到相同的效果。以类似的方式，图8中示出了增大粒度(4μm、5μm、6μm、10μm)的球形颗粒与尺寸为大约2.5μm的牙本质小管相互作用的模型。随着粒度增大，颗粒进入小管的渗透深度减小。
使用几何计算，可基于球形颗粒的直径来计算其渗透深度，如J.M.Fildes et al.等人在Wear 274-275(2012)414-422中所述，所述文献全文以引用方式并入本文。由于其涉及与RDA相关的二氧化硅粒度和2.5μm宽度的牙本质小管，因此可生成球体的渗透深度与粒径的曲线图(参见图9)。随着粒度从3.5μm增大到12μm，高度球形颗粒的渗透深度减小约80％。
还可使用“Physics for Scientists and Engineers”(第八版(2010)，Serway|Jewett)中的公式计算圆形轮(类似于球形颗粒)经过不同高度(类似于渗透深度)的台阶所需的力，所述文献全文以引用方式并入本文。使用球形颗粒在其通过时仅接触小管的一部分的假设(除了当球形颗粒位于底部时，则接触点为台阶)，可计算颗粒离开小管所需的力的粗略估计值。由于洁牙剂组合物是按重量加载的，并且在数值上小颗粒比大颗粒更多，因此据信所计算的牛顿力应基于重量(以克为基准)。图10图形表示了1克的球形颗粒离开2.5μm的小管所需的力随粒度增大而减小。随着粒度从6μm增大到12μm，力减小了超过50％。
总而言之，以上的图、表和讨论表明，球形二氧化硅材料的行为基本上(并且出乎意料地)不同于非球形且不规则形状的传统牙科用二氧化硅的行为，特别是当其涉及RDA性能时。不同于粒度没有显著影响的传统不规则形状的二氧化硅，对于高度球形材料，粒度是控制RDA和PCR的关键因素。
实施例3D-6D和12D-13D
牙膏制剂以及PCR和RDA测试
二氧化硅样品3A-6A和12A-13A用于以22重量％加载相应二氧化硅的牙垢控制牙膏制剂3D-6D和12D-13D中，如表VI中所汇总的。使用本领域已知的标准方法，使用表VI中列出的组分制备牙膏制剂。二氧化硅12A-13A是购自赢创公司的常规(不规则形状)二氧化硅，标称d50粒度在8μm-10μm的范围内，BET表面积大于20m2/g，并且亚锡相容性通常较差(<50％)。
对牙膏制剂进行PCR和RDA测试(在印第安纳大学牙科学院)以确定二氧化硅性质对PCR和RDA性能的影响。表VI总结了牙膏制剂的PCR和RDA数据。牙膏制剂3D-5D(包含22重量％的实施例3A-5A的相应球形二氧化硅)具有与实施例12D-13D相同的PCR值；然而，球形二氧化硅制剂的RDA值比使用不规则形状二氧化硅的制剂低大约10％。球形二氧化硅实施例3D-5D的较高PCR/RDA比率也证实了该有益效果。
牙膏制剂6D(包含比较二氧化硅6A)表现出比实施例3A-5A高大约10％的PCR值，但是实施例6D的RDA值为260，由于RDA值高于上限250，在使用上这将是不可接受的。实施例6D展示出二氧化硅的性质(除了球形度之外的性质)，如表I中针对二氧化硅6A所示，可导致不可接受的RDA性质。
表I.实施例1A-6A
Figure BDA0002830221770000231
Figure BDA0002830221770000241
表II.实施例1B-5B和实施例5C—用于PCR/RDA测试的牙膏制剂(所有值均以重 量％计)
Figure BDA0002830221770000242
Figure BDA0002830221770000251
表III.实施例1B-5B和实施例5C—PCR和RDA数据
Figure BDA0002830221770000252
表IV.实施例7A-11A
Figure BDA0002830221770000253
表V.实施例7B-11B—PCR和RDA数据
Figure BDA0002830221770000254
Figure BDA0002830221770000261
表VI.实施例3D-6D和12D-13D—牙膏制剂(所有值均以重量％计)以及PCR和RDA数 据
Figure BDA0002830221770000262
本发明关于许多方面和具体的实施例描述于上文。根据以上详细描述，可向本领域的技术人员提出它们自己的许多变型形式。所有此类明显的变体均在所附权利要求书的全部预期范围内。本发明的其他方面可包括但不限于以下(方面被描述为“包括”，但作为另外一种选择，可“基本上由...组成”或“由...组成”)：
方面1：二氧化硅颗粒，所述二氧化硅颗粒的特征在于：
(i)d50中值粒度在约8μm至约20μm的范围内；
(ii)球形度系数(S80)大于或等于约0.9；
(iii)BET表面积在约0.1m2/g至约8m2/g的范围内；
(iv)总压汞孔内容积在约0.35cc/g至1.1cc/g的范围内；以及
(v)烧失量(LOI)在约3重量％至约7重量％的范围内。
方面2：根据方面1所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的BET表面积，或本文所公开的任何范围内的BET表面积，例如，约0.1m2/g至约6m2/g、约0.5m2/g至约5m2/g或约0.5m2/g至约2m2/g。
方面3：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的堆积密度，或本文所公开的任何范围内的堆积密度，例如，约40lb/ft3至约75lb/ft3、约58lb/ft3至约70lb/ft3、约61lb/ft3至约72lb/ft3或约62lb/ft3至约65lb/ft3。
方面4：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的倾倒密度，或本文所公开的任何范围内的倾倒密度，例如，约40lb/ft3至约65lb/ft3、约42lb/ft3至约60lb/ft3、约43lb/ft3至约58lb/ft3或约44lb/ft3至约54lb/ft3。
方面5：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的Einlehner磨损值，或本文所公开的任何范围内的Einlehner磨损值，例如，约7mg损失/100,000转至约25mg损失/100,000转、约8mg损失/100,000转至约20mg损失/100,000转、约10mg损失/100,000转至约22mg损失/100,000转或约11mg损失/100,000转至约17mg损失/100,000转。
方面6：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的总压汞孔内容积，或本文所公开的任何范围内的总压汞孔内容积，例如，约0.35cc/g至约1.1cc/g、约0.35cc/g至约0.7cc/g、约0.35cc/g至约0.65cc/g、约0.4cc/g至约0.65cc/g或约0.49cc/g至约0.6cc/g。
方面7：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的亚锡相容性，或本文所公开的任何范围内的亚锡相容性，例如，约40％至约99％、约80％至约99％、约75％至约95％、约80％至约95％或约86％至约93％。
方面8：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的CPC相容性，或本文所公开的任何范围内的CPC相容性，例如，约70％至约99％、约75％至约95％、约40％至约95％、约78％至约95％或约81％至约91％。
方面9：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的中值粒度(d50)和/或平均粒度(平均值)，或本文所公开的任何范围内的中值粒度(d50)和/或平均粒度(平均值)，例如，约8μm至约18μm、约9μm至约16μm或约9μm至约14μm。
方面10：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的(d90-d10)/d50的比率，或本文所公开的任何范围内的(d90-d10)/d50的比率，例如，约1.1至约2.2、约1.2至约2或约1.3至约1.5。
方面11：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的吸水率，或本文所公开的任何范围内的吸水率，例如，约40cc/100g至约75cc/100g、约42cc/100g至约75cc/100g、约50cc/100g至约65cc/100g或约57cc/100g至约66cc/100g。
方面12：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的吸油量，或本文所公开的任何范围内的吸油量，例如，约20cc/100g至约75cc/100g、约25cc/100g至约60cc/100g、约25cc/100g至约55cc/100g或约32cc/100g至约50cc/100g。
方面13：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的CTAB表面积，或本文所公开的任何范围内的CTAB表面积，例如，0m2/g至约10m2/g、0m2/g至约6m2/g、0m2/g至约4m2/g或0m2/g至约2m2/g。
方面14：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的pH，或本文所公开的任何范围内的pH，例如，约5.5至约9、约6.2至约8.5、约6.8至约8.2或约7.5至约7.9。
方面15：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的325目残余物，或本文所公开的任何范围内的325目残余物，例如，小于或等于约1.2重量％、小于或等于约0.6重量％或小于或等于约0.3重量％。
方面16：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的球形度系数(S80)，或本文所公开的任何范围内的球形度系数(S80)，例如，大于或等于约0.91、大于或等于约0.92或大于或等于约0.94。
方面17：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的20重量％载量下的RDA，或本文所公开的任何范围内的20重量％载量下的RDA，例如，约120至约200、约130至约180或约168至约182。
方面18：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的PCR/RDA比率，或本文所公开的任何范围内的PCR/RDA比率，例如，约0.4:1至约0.8:1、约0.5:1至约0.7:1或约0.56:1至约0.57:1。
方面19：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的干燥失重(LOD)，或本文所公开的任何范围内的LOD，例如，约1重量％至约15重量％、约3重量％至约12重量％、约4重量％至约8重量％或约5.3重量％至约6.1重量％。
方面20：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于任何合适的烧失量(LOI)，或本文所公开的任何范围内的LOI，例如，约3重量％至约6重量％、约3.2重量％至约5.5重量％或约3.2重量％至约4.5重量％。
方面21：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒是无定形的，或者所述二氧化硅颗粒是合成的，或者所述二氧化硅颗粒既是无定形的又是合成的。
方面22：根据前述方面中任一项所述的二氧化硅颗粒，其中所述二氧化硅颗粒是沉淀二氧化硅颗粒。
方面23：一种用于制备二氧化硅颗粒的方法，所述方法包括：
(a)将第一无机酸和第一碱金属硅酸盐连续地输送至包含液体介质流的回路反应区，其中所述第一无机酸和所述第一碱金属硅酸盐中的至少一部分在所述回路反应区的所述液体介质中反应以形成基础二氧化硅产品；
(b)使所述液体介质连续地再循环通过所述回路反应区；
(c)从所述回路反应区连续地排放所述液体介质的包含所述基础二氧化硅产品的一部分；
(d)在表面积减小条件下向水和所述基础二氧化硅产品的混合物中添加第二无机酸和第二碱金属硅酸盐；以及
(e)停止添加所述第二碱金属硅酸盐并继续向所述混合物中添加所述第二无机酸以将所述混合物的pH调节至约5至约8.5的范围内，从而产生所述二氧化硅颗粒。
方面24：根据方面23所述的方法，其中步骤(a)-(c)同时进行。
方面25：根据方面23或24所述的方法，其中所述回路反应区包括一个或多个回路反应管的连续回路。
方面26：根据方面23至25中任一项所述的方法，其中将所述第一无机酸和所述第一碱金属硅酸盐在沿所述回路反应区的不同点处输送到所述回路反应区中。
方面27：根据方面23至26中任一项所述的方法，其中从所述回路反应区排放的所述液体介质的所述部分以与输送到所述回路反应区中的所述第一无机酸和所述第一碱金属硅酸盐的量成比例的体积速率排放。
方面28：根据方面23至27中任一项所述的方法，其中步骤(a)-(c)在连续单回路反应器中进行。
方面29：根据方面23至28中任一项所述的方法，其中所述液体介质以约15L/min至约150L/min、约60L/min至约100L/min或约60L/min至约80L/min的范围内的速率再循环通过所述回路反应区。
方面30：根据方面23至29中任一项所述的方法，其中所述液体介质以约50体积％/分钟(再循环速率为所述回路反应区中所述液体介质的总体积的一半每分钟)至约1000体积％/分钟(再循环速率为所述回路反应区中所述液体介质的总体积的十倍每分钟)，或约75体积％/分钟至约500体积％/分钟的范围内的速率再循环通过所述回路反应区。
方面31：根据方面23至30中任一项所述的方法，其中所述液体介质在约2.5至约10、约6至约10、约6.5至约8.5或约7至约8范围内的pH下再循环通过所述回路反应区。
方面32：根据方面23至31中任一项所述的方法，其中所述第一无机酸包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸或它们的组合，并且所述第一碱金属硅酸盐包括硅酸钠。
方面33：根据方面23至32中任一项所述的方法，其中在步骤(b)中所述液体介质的全部(或基本上全部，诸如大于95重量％)再循环。
方面34：根据方面23至33中任一项所述的方法，其中泵用于使所述液体介质再循环通过所述回路反应区。
方面35：根据方面23至34中任一项所述的方法，其中在低剪切或无剪切条件下进行步骤(b)，例如所述回路反应区不包括定子筛网或者所述回路反应区包括具有横截面积大于3mm2(或横截面积大于10mm2、大于50mm2、大于100mm2、大于500mm2等)的开口的定子筛网，并且/或者所述回路反应区中的剪切频率小于1,000,000次相互作用/分钟(或小于750,000次相互作用/分钟、小于500,000次相互作用/分钟、小于250,000次相互作用/分钟等)。
方面36：根据方面23至35中任一项所述的方法，其中在与所述回路反应区分开的容器诸如间歇式搅拌反应器中进行步骤(d)-(e)。
方面37：根据方面23至36中任一项所述的方法，其中所述表面积减小条件包括向所述混合物中添加所述第二碱金属硅酸盐的添加速率的平均二氧化硅添加速率在约0.2重量％至约0.8重量％(或约0.25重量％至约0.7重量％、约0.3重量％至约0.55重量％、或约0.42重量％至约0.44重量％)/分钟的范围内，并且/或者最大二氧化硅添加速率小于约1.9重量％(或小于约1.5重量％，或小于约1重量％)/分钟。
方面38：根据方面23至37中任一项所述的方法，其中所述第二无机酸包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸或它们的组合，并且所述第二碱金属硅酸盐包括硅酸钠。
方面39：根据方面23至38中任一项所述的方法，其中步骤(d)的所述表面积减小条件包括时间段在约45分钟至约5小时或约1小时至约4小时的范围内。
方面40：根据方面23至39中任一项所述的方法，其中步骤(d)的所述表面积减小条件包括pH在约9.2至约10.2、约9.3至约10或约9.3至约9.7的范围内。
方面41：根据方面23至40中任一项所述的方法，其中步骤(d)的所述表面积减小条件包括温度在约90℃至约100℃或约90℃至约95℃的范围内。
方面42：根据方面23至41中任一项所述的方法，其中在步骤(d)中，以任何顺序(例如，同时、依次、交替以及它们的组合)向所述混合物中添加所述第二碱金属硅酸盐和所述第二无机酸。
方面43：根据方面23至42中任一项所述的方法，其中在步骤(e)中，向所述混合物中添加所述第二无机酸的所述添加速率的平均添加速率比步骤(d)中所述第二无机酸的平均添加速率大不超过75％(大不超过50％或大不超过10％)。
方面44：根据方面23至43中任一项所述的方法，还包括在步骤(e)之后的过滤以分离所述二氧化硅颗粒的步骤。
方面45：根据方面23至44中任一项所述的方法，还包括在步骤(e)之后的洗涤所述二氧化硅颗粒的步骤。
方面46：根据方面23至45中任一项所述的方法，还包括在步骤(e)之后的干燥(例如，喷雾干燥)所述二氧化硅颗粒的步骤。
方面47：根据方面23至46中任一项所述的方法，其中制备的所述二氧化硅颗粒是根据方面1至22中任一项所述的二氧化硅颗粒。
方面48：通过根据方面23至46中任一项所述的方法制备二氧化硅颗粒。
方面49：通过根据方面23至46中任一项所述的方法制备根据方面1至22中任一项所述的二氧化硅颗粒。
方面50：一种组合物，所述组合物包含根据方面1至22或48至49中任一项所述的二氧化硅颗粒。
方面51：一种洁牙剂组合物，所述洁牙剂组合物包含根据方面1至22或48至49中任一项所述的二氧化硅颗粒。
方面52：一种洁牙剂组合物，所述洁牙剂组合物包含约0.5重量％至约50重量％的根据方面1至22或48至49中任一项所述的二氧化硅颗粒。
方面53：一种洁牙剂组合物，所述洁牙剂组合物包含约5重量％至约35重量％的根据方面1至22或48至49中任一项所述的二氧化硅颗粒。
方面54：根据方面51至53中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述组合物还包括湿润剂、溶剂、粘结剂、治疗剂、螯合剂、不同于所述二氧化硅颗粒的增稠剂、表面活性剂、不同于所述二氧化硅颗粒的研磨剂、甜味剂、着色剂、调味剂和防腐剂中的至少一者、或它们的任何组合。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或以其它方式限制，本文中引用的每一篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本申请对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利，均据此全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其他变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。

Claims (22)

1.一种洁牙剂组合物，所述洁牙剂组合物包含：
a)粘结剂；
b)表面活性剂；
c)二氧化硅颗粒；
其中所述二氧化硅颗粒包括：
(i)d50中值粒度在4μm至25μm的范围内；
(ii)BET表面积在0m2/g至10m2/g的范围内；以及
(iii)总压汞孔内容积在约0.2cc/g至1.5cc/g的范围内。
2.根据权利要求1所述的洁牙剂组合物，其中所述d50中值粒度在6μm至25μm，优选地8μm至20μm的范围内。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒具有球形度系数(S80)，并且所述球形度系数(S80)大于或等于0.9，优选地大于或等于0.92。
4.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述BET表面积在0.05m2/g至8m2/g，优选地0.1m2/g至5m2/g的范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述总压汞孔内容积在0.35cc/g至1.1cc/g，优选地0.4cc/g至0.65cc/g的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于堆积密度在40lb/ft3至75lb/ft3，优选地61lb/ft3至72lb/ft3的范围内。
7.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于倾倒密度在40lb/ft3至65lb/ft3，优选地42lb/ft3至60lb/ft3的范围内。
8.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于Einlehner磨损值在10mg损失/100,000转至25mg损失/100,000转，优选地7mg损失/100,000转至25mg损失/100,000转的范围内。
9.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于亚锡相容性在40％至99％，优选地50％至99％的范围内。
10.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于CPC相容性在55％至99％，优选地40％至95％的范围内。
11.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于(d90-d10)/d50的比率在1.1至2.2，优选地1.2至2的范围内。
12.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于吸水率在40cc/100g至75cc/100g，优选地42cc/100g至75cc/100g的范围内。
13.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于吸油量在20cc/100g至75cc/100g，优选地25cc/100g至55cc/100g的范围内。
14.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于CTAB表面积在0m2/g至10m2/g，优选地0m2/g至4m2/g的范围内。
15.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于325目残余物小于或等于1.2重量％，优选地小于或等于0.6重量％。
16.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于20重量％载量下的RDA小于250，优选地介于80至200。
17.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于20重量％载量下的PCR/RDA比率在0.4:1至1.1:1，优选地0.5:1至0.7:1的范围内。
18.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于干燥失重(LOD)在1重量％至10重量％，优选地1重量％至5重量％的范围内。
19.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒的特征还在于烧失量(LOI)在3重量％至10重量％，优选地3重量％至6重量％的范围内。
20.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒是沉淀二氧化硅颗粒。
21.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述二氧化硅颗粒是无定形的。
22.根据前述权利要求中任一项所述的洁牙剂组合物，其中所述组合物还包括湿润剂、溶剂、治疗剂、螯合剂、不同于所述二氧化硅颗粒的增稠剂、不同于所述二氧化硅颗粒的研磨剂、甜味剂、着色剂、调味剂和防腐剂中的至少一者、或它们的任何组合。
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