FI91387B - Especially with metallic cations compatible silica for toothpastes - Google Patents
Especially with metallic cations compatible silica for toothpastes Download PDFInfo
- Publication number
- FI91387B FI91387B FI902208A FI902208A FI91387B FI 91387 B FI91387 B FI 91387B FI 902208 A FI902208 A FI 902208A FI 902208 A FI902208 A FI 902208A FI 91387 B FI91387 B FI 91387B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- silica
- acid
- suspension
- ppm
- silicate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
- A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
- A61K8/19—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
- A61K8/25—Silicon; Compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
- A61Q11/00—Preparations for care of the teeth, of the oral cavity or of dentures; Dentifrices, e.g. toothpastes; Mouth rinses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
- C01B33/152—Preparation of hydrogels
- C01B33/154—Preparation of hydrogels by acidic treatment of aqueous silicate solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
- C01B33/187—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
- C01B33/187—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates
- C01B33/193—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/50—Agglomerated particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/14—Pore volume
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/19—Oil-absorption capacity, e.g. DBP values
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/90—Other properties not specified above
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Birds (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Description
9138791387
Erityisesti metallikationeiden kanssa yhteensopiva piidioksidi hammastahnoihin Tämä keksintö koskee erityisesti hammastahnoihin käytettävää piidioksidia, sen valmistusmenetelmää sekä kyseistä piidioksidia sisältäviä hammastahnoja.The present invention relates in particular to silica for use in toothpastes, to a process for its preparation and toothpastes containing said silica.
Piidioksidia käytetään nykyään tunnetusti hammastahnojen valmistukseen. Sillä voi olla useita tehtäviä yhdisteessä.Silica is now known to be used in the manufacture of toothpastes. It can have several functions in a compound.
Se toimii abrasiivina auttaen mekaanisesti hammasplakin poistamista.It acts as an abrasive, helping to mechanically remove dental plaque.
Se voi myös toimia sakeuttavana aineena antaen hammastahnalle määrättyjä reologisia ominaisuuksia sekä optisena aineena antaen sille toivotun värin.It can also act as a thickener, giving the toothpaste certain rheological properties, and as an optical agent, giving it the desired color.
Hammastahnat sisältävät yleisesti fluorilähteen, tavallisimmin natriumfluoridin tai monofluorifosfaatin, jota käytetään karieksen estämiseksi; sideaineen, esimerkiksi leväkolloidin kuten karrageniini, guarkumi tai ksantaanikumi; kosteuttavan aineen, joka voi olla polyalkoholi, esimerkiksi glyseriini, sorbitoli, ksylitoli ja propyleeniglykoli. Lisäksi käytetään fakultatiivisia konstituentteja, kuten pinta-aktiiviset aineet, hammasplakkia tai -kiveä vähentävät aineet, maku- ja väriaineet, pigmentit jne.Toothpastes generally contain a source of fluorine, most commonly sodium fluoride or monofluorophosphate, which is used to prevent caries; a binder, for example an algal colloid such as carrageenan, guar gum or xanthan gum; a humectant which may be a polyalcohol, for example glycerin, sorbitol, xylitol and propylene glycol. In addition, optional constituents are used, such as surfactants, anti-plaque or anti-plaque agents, flavors and dyes, pigments, etc.
Hammastahnoissa voidaan käyttää tietty määrä metallikatione-ja. Esimerkkeinä voidaan mainita maa-alkalikationit, erityisesti kalsium, strontium, barium, 3a-ryhmän kationit, alumiini, indium, ryhmästä 4a germanium, tina, lyijy ja ryhmästä 8 mangaani, rauta, nikkeli, titaani, zirkonium, palladium jne.A certain amount of metal cations can be used in toothpastes. Examples which may be mentioned are alkaline earth cations, in particular calcium, strontium, barium, group 3a cations, aluminum, indium, group 4a germanium, tin, lead and group 8 manganese, iron, nickel, titanium, zirconium, palladium, etc.
Nämä kationit voivat olla mineraalisuolojen muodossa, esimerkiksi kloridina, fluoridina, nitraattina, fosfaat- o «_ tina, sulfaattina, tai orgaanisina suoloina, kuten asetaattina, sitraattina jne.These cations may be in the form of mineral salts, for example, chloride, fluoride, nitrate, phosphate, sulfate, or organic salts such as acetate, citrate, and the like.
Tarkempina esimerkkeinä voidaan mainita sinkkisitraatti, sinkkisulfaatti, strontiumkloridi, tinafluoridi yksinkertaisena (SnF2) tai kaksinkertaisena suolana (SnF2, KF), tinaklorofluoridi (SnClF) ja sinkkifluoridi (ZnFa).More specific examples are zinc citrate, zinc sulphate, strontium chloride, tin fluoride as single (SnF2) or double salt (SnF2, KF), tin chlorofluoride (SnClF) and zinc fluoride (ZnFa).
Metallikationeja sisältävien aineiden soveltuvuus käytettäviksi piidioksidin kanssa aiheuttaa ongelmia. Itse asiassa adsorboivasta luonteestaan johtuen se voi reagoida näiden aineiden kanssa siten, että ne eivät enää kykene toimimaan niille tarkoitetussa tehtävässä.The suitability of substances containing metal cations for use with silica poses problems. In fact, due to its adsorbent nature, it can react with these substances so that they are no longer able to perform their intended function.
Ranskalaisessa patentissa n° 87/15276 on kuvattu sinkin kanssa käytettäväksi soveltuvia piidioksideja. Nämä piidioksidit eivät kuitenkaan sovellu yhteen muiden metallikationeiden kanssa, kuten tina, strontium, jne.French Patent No. 87/15276 describes silicas suitable for use with zinc. However, these silicas are incompatible with other metal cations such as tin, strontium, etc.
Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää uusia piidioksideja, jotka soveltuvat käytettäviksi sinkin ja muiden edellä mainittujen metallikationeiden kanssa.It is an object of the present invention to provide novel silicas suitable for use with zinc and the other metal cations mentioned above.
Keksinnön toisena tarkoituksena on esittää piidioksidi, joka soveltuu käytettäväksi myös fluoridianionin kanssa. Parantunut yhteensopivuus kationeiden kanssa vähentää yhteensopivuutta fluoridianionin kanssa. Siksi on tärkeää, että ehdotettu piidioksidi pysyy soveltuvana käytettäväksi kaikissa hammastahnoissa käytetyn fluori-dianionin kanssa.Another object of the invention is to provide silica which is also suitable for use with a fluoride anion. Improved compatibility with cations reduces compatibility with the fluoride anion. It is therefore important that the proposed silica remains suitable for use with the fluoro-dianion used in all toothpastes.
Lisäksi keksinnön kohteena on tällaisten soveltuvien piidioksidien valmistusmenetelmä.The invention further relates to a process for the preparation of such suitable silicas.
On havaittu, että toivotut yhteensopivuusominaisuudet riippuvat välttämättä käytetyn piidioksidin pintakemiasta. Täten on etsitty tietty määrä piidioksidien pinnan olosuhteita, joissa ne ovat yhteensopivia.It has been found that the desired compatibility properties necessarily depend on the surface chemistry of the silica used. Thus, a number of silica surface conditions have been sought in which they are compatible.
91387 3 Tässä tarkoituksessa erityisesti hammastahnayhdisteissä käytettävä keksinnön mukainen piidioksidi on tunnettu siitä, että sen pinnalla olevien OH*-ryhmien määrä ilmaistuna yksikkönä OIT/nm2 on < 10, sen nollavarauspiste (PZC) on välillä 3-6,5 ja se on johde vesisuspensiossa, jonka pH vaihtelee sähkönjohtavuuden funktiona seuraavan kaavan I mukaan:91387 3 The silica according to the invention, which is used for this purpose in particular in toothpaste compounds, is characterized in that the number of OH * groups on its surface, expressed in OIT / nm2, is <10, its zero charge point (PZC) is between 3 and 6.5 and it is a conductor in aqueous suspension, whose pH varies as a function of electrical conductivity according to the following formula I:
pH = b - a log (D) IpH = b - a log (D) I
jossa a on vakio < 0,6 b on vakio < 8,5 D on piidioksidin vesisuspension konduktiivisuus yksikkönä με/οπι.where a is constant <0,6 b is constant <8,5 D is the conductivity of the aqueous silica suspension in με / οπι.
Toinen keksinnön mukaisen piidioksidin piirre on se, että sen soveltuvuus käytettäväksi ainakin yhden kaksi- tai suurempiarvoisen metallikationin kanssa, joka on valittu jaksollisen järjestelmän ryhmästä 2a, 3a, 4a tai 8, on ainakin 30 %, erityisesti ainakin 50 % ja suositeltavaati vähintään 80 %.Another feature of the silica according to the invention is that its suitability for use with at least one divalent or higher divalent metal cation selected from Group 2a, 3a, 4a or 8 of the Periodic Table is at least 30%, in particular at least 50% and preferably at least 80%.
Tämä keksintö koskee myös keksinnön mukaisen piidioksidin valmistusmenetelmää, joka on tunnettu siitä, että silikaatti saatetaan reagoimaan konduktiivisen hapon, suspension tai piidioksidigeelin kanssa, se kypsytetään ensimmäisen kerran pHrssa > 6 ja < 8,5, minkä jälkeen se kypsytetään toisen kerran pH:ssa < 5, erotetaan piidioksidi, pestään sitä kuumalla vedellä kunnes saadaan vesisuspensio, jonka pH 20 % piidioksidia sisältävässä suspensiossa vastaa seuraavaa yhtälöäThis invention also relates to a process for the preparation of silica according to the invention, characterized in that the silicate is reacted with a conductive acid, suspension or silica gel, first matured at pH> 6 and <8.5, followed by a second maturation at pH <5 , the silica is separated off, washed with hot water until an aqueous suspension is obtained whose pH in a suspension containing 20% of silica corresponds to the following equation
pH * d - c log (D) IIpH * d - c log (D) II
jossa c on vakio <1,0 d on vakio <8,5 (D) on piidioksidin vesisuspension konduktiivisuus 4 yksikkönä pS/cm, jonka jälkeen piidioksidi kuivataan.where c is constant <1.0 d is constant <8.5 (D) is the conductivity of the aqueous silica suspension in 4 units pS / cm, after which the silica is dried.
Keksintö siis koskee hammastahnoja, jotka on tunnettu siitä, että ne sisältävät edellä kuvatun kaltaisia tai myöhemmin mainittavalla menetelmällä valmistettuja piidioksideja.The invention therefore relates to toothpastes which are characterized in that they contain silicas as described above or prepared by a process to be mentioned later.
Keksinnön muut piirteet ja edut tulevat paremmin ymmärrettäviksi kuvauksesta ja seuraavista, ei rajoittavista esimerkeistä.Other features and advantages of the invention will be better understood from the description and the following non-limiting examples.
Kuten johdannossa jo mainittiin, keksinnön piidioksidien olennaiset ominaisuudet aiheutuvat niiden pintakemiasta. Tarkemmin sanottuna yksi huomioitavista aspekteista pintakemiassa on happamuus. Täten eräs keksinnön piidioksidien piirteistä on pinnan happoryhmien lukumäärä.As already mentioned in the introduction, the essential properties of the silicas of the invention are due to their surface chemistry. More specifically, one of the aspects to be considered in surface chemistry is acidity. Thus, one of the features of the silicas of the invention is the number of acid groups on the surface.
Tätä määrää mitataan ΟίΓ-ryhminä tai piiyhdisteinä nm2:11a. Käytännössä mittaus tapahtuu vertaamalla 0H~-ryhmien määrää piidioksidin 190 -900°C:ssa vapauttaman veden määrään.This amount is measured in ΟίΓ groups or silicon compounds at nm2. In practice, the measurement is made by comparing the number of 0H ~ groups with the amount of water released by silica at 190-900 ° C.
Piidioksidinäytteitä on ennaltakäsin kuivattu 2 tuntia 105°C:ssa.The silica samples have been pre-dried for 2 hours at 105 ° C.
Massa Po piidioksidia laitetaan termobalanssiin ja pidetään 190°C:ssa 2 tuntia, jolloin saatu massa on P 1 SO· Tämän jälkeen piidioksidia pidetään 900°C:ssa 2 h, jolloin uusi saatu massa on P®oo.The mass of Po silica is placed in a thermobalance and kept at 190 ° C for 2 hours, the mass obtained being P 1 SO · The silica is then kept at 900 ° C for 2 h, the new mass obtained being P®oo.
OtT-ryhmien määrä lasketaan seuraavasta yhtälöstä: 66922,2 Pi9o “P®ooThe number of OtT groups is calculated from the following equation: 66922.2 Pi9o “P®oo
Hdh ~ = XHdh ~ = X
A Px® o 91387 5 jossaA Px® o 91387 5 where
Noh" on OH "-ryhmien määrä pinta-nm 2:11a A on tietty kiinteän aineen pinta mitattuna BETrllä ja ilmaistuna yksiköllä m2/g.The number of Noh "on OH" groups at 2 nm A is the specific surface area of the solid as measured by BET and expressed in m2 / g.
Tässä tapauksessa keksinnön piidioksidejen OH"/nm2 määrä on < 10 ja tarkemmin sanottuna välillä 4-10.In this case, the amount of OH "/ nm2 of the silicas of the invention is <10 and more specifically between 4-10.
Keksinnön mukaisten piidioksidien OH "-ryhmien määrä, joka on myös niiden pintakemian karakterisointikeino, voidaan myös arvioida nollavarauspisteen avulla.The number of OH "groups of the silicas according to the invention, which is also a means of characterizing their surface chemistry, can also be estimated by means of a zero charge point.
Nollavarauspiste (PZC) määritetään sellaisen piidiok-sidisuspension pH:sta, jonka kiinteän pinnan sähkökuor-mitus on nolla riippumatta ympäristön ionivoimasta.The zero charge point (PZC) is determined from the pH of a silica suspension whose zero surface electrical load is zero regardless of the ionic strength of the environment.
PZC mittaa pinnan todellista pH:ta sen ollessa vapaa kaikista ionityyppisistä epäpuhtauksista.PZC measures the true pH of a surface when it is free of all ionic impurities.
Sähkökuormitus määrätään potentiometrialla. Menetelmä perustuu piidioksidin pinnan adsorboimien tai desor-boimien protonien globaaliin taseeseen annetussa pH:ssa.The electrical load is determined by potentiometry. The method is based on the global balance of protons adsorbed or desorbed by the silica surface at a given pH.
Lähtien liikkeelle globaalia tasetta kuvaavista yhtälöistä on helppoa osoittaa että pinnan sähkövaraus c suhteessa nollavarauksiseen vertailupintaan, onStarting from the equations describing the global balance, it is easy to show that the electric charge c of the surface with respect to the zero-charge reference surface is
FF
c = - (H*) - (OH")c = - (H *) - (OH ")
A*MA * M
jossa A on tietty kiinteä pinta, m2/g M on kiinteän aineen määrä suspensiossa, g F on Farady (H*·) tai (OH~) kiinteän aineen pintayksikön H*- tai OH"-ioniylimäärän vaihtelu PZC määritetään kokeellisesti seuraavasti.where A is a certain solid surface, m2 / g M is the amount of solid in the suspension, g F is the variation of the excess H * or OH "ion per unit area of the Farady (H * ·) or (OH ~) solid PZC is determined experimentally as follows.
Käytetään Beruben ja Bruynin kuvaamaa menetelmää (J.Use the method described by Berube and Bruyn (J.
Colloid Interface Sc. 1968, 27, 305).Colloid Interface Sc. 1968, 27, 305).
66
Piidioksidi pestään ennaltakäsin deionisoidussa vedessä, jolla on korkea resistiivisyys (10 MQcm), kuivataan ja kuivatislataan.The silica is pre-washed in deionized water of high resistivity (10 MQcm), dried and dry distilled.
Valmistetaan sarja liuoksia, joiden pHo = 8,5 KOH- tai HNOa-lisäyksellä ja jotka sisältävät indifferentin elektrolyytin (KNQ*) ja joiden konsentraatio vaihtelee välillä 10“®-10“1 mol/1.Prepare a series of solutions with pHo = 8.5 with the addition of KOH or HNOα, containing an indifferent electrolyte (KNQ *) and with a concentration ranging from 10 “®-10“ 1 mol / l.
Näihin liuoksiin lisätään annettu massa piidioksidia ja annetaan saatujen suspensioiden pH:n stabiloitua sekoittaen 25 °C:ssa 24 h.To these solutions is added a given mass of silica and the pH of the resulting suspensions is allowed to stabilize with stirring at 25 ° C for 24 h.
Vertailuliuokset koostuvat pinnalle jääneistä liuoksista, jotka on saatu sentrifugoimalla osaa samoista suspensioista 30 min 1000 r/min.The reference solutions consist of surface solutions obtained by centrifuging some of the same suspensions for 30 min at 1000 rpm.
Tämän jälkeen säädetään näiden suspensioiden ja ver-tailuliuosten tunnetun tilavuuden pH pHo:n lisäämällä tarvittava määrä KOH:a ja annetaan suspensioiden ja vertailuliuosten stabiloitua 4 h ajan.The pH of a known volume of these suspensions and reference solutions is then adjusted by adding the required amount of KOH and allowed to stabilize the suspensions and reference solutions for 4 h.
Eli Voh“-Ndh“ emäsekvivalenttien määrä, joka on lisätty säätämään tunnetun tilavuuden V suspensiota tai ver-tailuliuosta pH'o pHorksi.That is, the amount of Voh "-Ndh" base equivalents added to adjust the suspension of the known volume V or the reference solution to pH'o pH.
Suspensioiden ja vertailuliuosten potentiometrinen lisäys suoritetaan lähtien liikkeelle pHo:sta lisäämällä typpihappoa kunnes pHf = 2.0.Potentiometric addition of the suspensions and reference solutions is carried out starting from pHo by adding nitric acid until pHf = 2.0.
Happoa lisätään suositeltavasti kerrallaan määrä, joka vastaa 0,2 pH-yksikön muutosta. Joka lisäyksen jälkeen pH:n annetaan stabiloitua 1 min ajan.The acid is preferably added in an amount corresponding to a change in pH of 0.2. After each addition, the pH is allowed to stabilize for 1 min.
Eli määrä happoekvivalentteja jolloin saadaan pHf.That is, the number of acid equivalents to give the pHf.
Lähtien liikkeelle pHo:sta etsitään termi (VH*JiH* -ν0Η--Ι^>Η_) pH-lisäyksen funktiona kaikille suspensioille 91387 7 (ainakin 3 ionivoimaa) ja kaikille vastaaville vertai-luliuoksille.Starting from the pH, the term (VH * JiH * -ν0Η - Ι ^> Η_) is searched for as a function of the pH increase for all suspensions 91387 7 (at least 3 ionic forces) and for all corresponding reference solutions.
Kaikilla pH arvoilla (0.2 yksikön välein) tutkitaan suspension ja vertailususpension H*-- tai OH “-kulutuksen ero. Tämä toistetaan kaikilla ionivoimilla.At all pH values (every 0.2 units) the difference between the H * or OH 'consumption of the suspension and that of the reference suspension is examined. This is repeated with all ionic forces.
Näin saadaan termi (H*) - (OH-), joka vastaa pinnan protonikulutusta. Pintavaraus lasketaan edellämainitusta yhtälöstä.This gives the term (H *) - (OH-), which corresponds to the proton consumption of the surface. The surface charge is calculated from the above equation.
Tämän jälkeen määritetään pintavarauskäyrä pH:n funktiona kaikilla käytetyillä ionivoimilla. PZC määritetään käyrien leikkauskohdasta.The surface charge curve as a function of pH is then determined for all ionic forces used. PZC is determined from the intersection of the curves.
Piidioksidikonsentraatio säädetään tämän tietyn pinnan funktiona.The silica concentration is adjusted as a function of this particular surface.
Esimerkiksi käytetään 2 %:n suspensioita 50 m2/g:n piidioksideille 3 ionivoimalla (0,1; 0,01 ja 0,001 mol/1).For example, 2% suspensions are used for 50 m 2 / g silica with an ionic strength of 3 (0.1; 0.01 and 0.001 mol / l).
Annostelu tehdään 100 ml:aan suspensiota käyttäen 0,1 M kaliumhydroksidia.The addition is made to 100 ml of suspension using 0.1 M potassium hydroxide.
Keksinnön mukaisille piidioksideille PZC:n on oltava välillä 3-6,5.For the silicas of the invention, the PZC must be between 3 and 6.5.
Lisäksi keksinnön mukaisten piidioksidien ja muiden alkuaineiden, erityisesti fluorin, yhteensopivuuden parantamisen kannalta on mielenkiintoista, että kaksi-ja suurempiarvoisten kationien pitoisuus piidioksidissa on korkeintaan 1000 ppm. On erityisen toivottavaa, että alumiinipitoisuus keksinnön mukaisissa piidioksideissa on korkeintaan 500 ppm.In addition, in order to improve the compatibility of the silicas according to the invention with other elements, in particular fluorine, it is interesting that the content of divalent and higher cations in the silica is at most 1000 ppm. It is particularly desirable that the aluminum content of the silicas according to the invention be at most 500 ppm.
Toisaalta keksinnön mukaisten piidioksidien rautapitoisuus voi lisäksi olla korkeintaan 200 ppm.On the other hand, the silicas according to the invention may additionally have an iron content of at most 200 ppm.
Lisäksi kalsiumpitoisuus voi suositeltavasti olla δ korkeintaan 500 ppm ja tarkemmin korkeintaan 300 ppm.In addition, the calcium content may preferably be δ up to 500 ppm and more specifically up to 300 ppm.
Keksinnön mukaisten piidioksidien hiilipitoisuus on lisäksi eneintään 50 ppm ja tarkemmin enintään 10 ppm.In addition, the silicas according to the invention have a carbon content of at most 50 ppm and, in particular, at most 10 ppm.
Lisäksi keksinnön mukaisten piidioksidien pH mitattuna normin NFT 45-007 mukaisesti on tavallisesti korkeintaan 7. Se on erityisesti välillä 6-7.In addition, the pH of the silicas according to the invention, measured in accordance with NFT 45-007, is usually at most 7. It is in particular between 6-7.
Mainituilla ominaisuuksilla saadaan piidioksidi, joka soveltuu käytettäväksi kaksi- ja suurempiarvoisten metallikationeiden kanssa, erityisesti sinkin, stron-tiumin ja tinan. Tämä yhteensopivuus myöhemmin kuvattavalla testillä mitattuna on vähintään 30 %, tarkemmin vähintään 50 % ja suositeltavasti ainakin 80 %.Said properties give silica suitable for use with divalent and higher metal cations, in particular zinc, strontium and tin. This compatibility, as measured by the test to be described later, is at least 30%, more specifically at least 50% and preferably at least 80%.
Lisäksi keksinnön mukaisilla piidioksideilla voi olla hyvä yhteensopivuus fluorianionin kanssa, vähintään noin 80 % ja suositeltavasti ainakin 90 %.In addition, the silicas of the invention may have good compatibility with the fluoroanion, at least about 80% and preferably at least 90%.
Myöhemmin kuvattavien pintakemiallisten ja yhteensopivuutta säätelevien ominaisuuksiensa lisäksi keksinnön mukaisilla piidioksideilla on myös fysikaalisia ominaisuuksia, jotka tekevät niistä täydellisesti soveltuvia käyttöönsä hammastahnoissa. Näitä raken-neominaisuuksa kuvataan seuraavassa.In addition to their surface chemical and compatibility-regulating properties, which will be described later, the silicas according to the invention also have physical properties which make them perfectly suitable for use in toothpastes. These structural properties are described below.
Tavallisesti keksinnön mukaisten piidioksidien BET-pinta on välillä 40-600 ma/g. Niiden CTAB-pinta vaih-telee tavallisesti välillä 40-400 m2/g.Generally, the BET surface area of the silicas of the invention is between 40 and 600 mA / g. Their CTAB surface usually ranges from 40 to 400 m2 / g.
BET-pinta määritetään Brunauer-Emmet-Teller-menetelmäl-lä, joka on kuvattu julkaisussa Journal of the American Chemical Society voi. 60, s. 309, February 1938 ja normin NF Xll-622(3.3).The BET surface is determined by the Brunauer-Emmet-Teller method described in the Journal of the American Chemical Society vol. 60, p. 309, February 1938 and standard NF X11-622 (3.3).
CTAB-pinta on ulkopinta, joka on määritetty standardin ASTM D3765 mukaisesti, mutta käyttäen bromidiheksade-kyylitrimetyyliammoniumadsorptiota (CTAB) pH:ssa 9 ja 91387 9 ottaen CTAB-molekyylin projektiopinnaksi 35 Ä2.The CTAB surface is an outer surface determined according to ASTM D3765, but using bromide hexadecyltrimethylammonium adsorption (CTAB) at pH 9 and 91387 9, taking the CTAB molecule as a projection surface of 35 Å2.
Keksinnön mukaiset piidioksidit voivat luonnollisesti vastata kolmea tavallisesti hammastahnoissa suosittua tyyppiä.The silicas according to the invention can, of course, correspond to three types commonly used in toothpastes.
Keksinnön mukaiset piidioksidit voivat olla abrasiivityyppisiä. Tällöin niiden BET-pinta on välillä 40-300 m2/g. Tässä tapauksessa CTAB-pinta on välillä 40-100 m2/g.The silicas according to the invention can be of the abrasive type. In this case, their BET surface area is between 40-300 m2 / g. In this case, the CTAB surface is between 40 and 100 m2 / g.
Keksinnön mukaiset piidioksidit voivat myös olla sakeuttavaa tyyppiä. Tällöin niiden BET-pinta on välillä 120-450 m2/g ja tarkemmin välillä 120-200 m2/g. Tällöin niiden CTAB-pinnat voivat olla välillä 120-400 m2/g ja tarkemmin välillä 120-200 m2/g.The silicas of the invention may also be of the thickening type. In this case, their BET surface area is between 120-450 m2 / g and more precisely between 120-200 m2 / g. In this case, their CTAB surfaces can be between 120-400 m2 / g and more specifically between 120-200 m2 / g.
Kolmannen tyypin perusteella keksinnön mukaiset piidioksidit voivat olla toiminnaltaan kaksijakoisia. Tällöin niiden BET-pinta on välillä 80-200 m2/g. CTAB-pinta on tällöin välillä 80-200 m2/g.Based on the third type, the silicas according to the invention can have a dual function. In this case, their BET surface area is between 80-200 m2 / g. The CTAB surface is then between 80-200 m2 / g.
Keksinnön mukaiset piidioksidit voivat myös sitoa öljyä välillä 80-500 cm3/100 g määritettynä standardin NFT 30-022 mukaan (maaliskuu 53) käyttäen dibutyyliftalaattia.The silicas of the invention can also bind oil between 80-500 cm 3/100 g as determined according to NFT 30-022 (March 53) using dibutyl phthalate.
Tarkemmin tämä öljy on abrasiivipiidioksideille välillä 100-140 cm3/100 g, sakeuttaville piidioksideille välillä 200-400 cm3/100 g ja toiminnaltaan kaksijakoisille välillä 100-300 cm3/100 g.More specifically, this oil is between 100 and 140 cm 3/100 g for abrasive silicas, between 200 and 400 cm 3/100 g for thickening silicas and between 100 and 300 cm 3/100 g for dichotomous activities.
Lisäksi hammastahnoihin soveltuvuuden kannalta piidioksidien partikkelikoko on välillä 1-10 /zm.In addition, in terms of suitability for toothpastes, the particle size of the silicas is between 1 and 10 .mu.m.
Näennäinen tiheys vaihtelee välillä 0,01-0,3.The apparent density ranges from 0.01 to 0.3.
Keksinnön erityisen toteutustavan mukaisesti piidioksidit ovat saostuspiidioksideja.According to a particular embodiment of the invention, the silicas are precipitated silicas.
1010
Lisäksi keksinnön mukaisten piidioksidien valontaittokerroin on välillä 1,440-1,465.In addition, the refractive indices of the silicas according to the invention are between 1.440 and 1.465.
Seuraavassa keksinnön piidioksidien valmistusmenetelmää kuvataan tarkemmin.The following is a more detailed description of the production method of the silicas of the invention.
Kuten jo mainittu, menetelmässä silikaatti reagoi hapon kanssa, jolloin voi muodostua piidioksidisuspensio tai -geeli.As already mentioned, in the process, the silicate reacts with an acid to form a silica suspension or gel.
On huomattavaa, että voidaan käyttää kaikkia tunnettuja menetelmiä tämän suspension tai geelin saamiseksi (hapon lisääminen silikaattiin, hapen ja silikaatin samanaikainen lisääminen kokonaan tai osittain veteen tai silikaattiliuokseen jne.) riippuen piidioksidin toivotuista fysikaalisista ominaisuuksista.It should be noted that all known methods can be used to obtain this suspension or gel (addition of acid to silicate, simultaneous addition of oxygen and silicate to all or part of water or silicate solution, etc.) depending on the desired physical properties of the silica.
Eräässä suositeltavassa keksinnön toteutustavassa piidioksidisuspensio tai -geeli valmistetaan lisäämällä samanaikaisesti silikaatti ja happo veteen, 0-150 g/1 Si02:n ilmaistuna piidioksidia sisältävään piidioksidin kolloididispersioon, mineraali- tai orgaaniseen silikaattiin tai -suolaan, joka on suositeltavasti alkalimetalli, esimerkiksi natriumsulfaatti tai asetaatti.In a preferred embodiment of the invention, the silica suspension or gel is prepared by simultaneously adding silicate and acid to water, 0-150 g / l SiO 2 expressed as silica to a colloidal dispersion of silica, a mineral or organic silicate or salt, preferably an alkali metal sulfate, for example an alkali metal, for example.
Näiden kahden reagenssin lisäys tapahtuu samanaikaisesti siten, että pH pidetään vakiona välillä 4-10 ja suositeltavasti välillä 8,5-9,5. Lisäksi lämpötila on välillä 60-95 °C.The addition of the two reagents takes place simultaneously so that the pH is kept constant between 4 and 10 and preferably between 8.5 and 9.5. In addition, the temperature is between 60-95 ° C.
Eräässä suositeltavassa piidioksidikolloididispersion, jonka konsentraatio on suositeltavasti välillä 20-150 g/1, valmistusmenetelmässä kuumennetaan silikaatin vesiliuos esimerkiksi välille 60-95 °C ja lisätään happoa kyseiseen liuokseen kunnes saadaan pH välillä 8-10 ja suositeltavasti noin 9,5.In a preferred process for the preparation of a silica colloid dispersion, preferably at a concentration of between 20 and 150 g / l, the aqueous silicate solution is heated, for example between 60 and 95 ° C, and acid is added to the solution until a pH of between 8 and 10 and preferably about 9.5 is obtained.
Si02:na ilmaistu silikaatin vesiliuoksen konsentraatio on suositeltavasti välillä 20-150 g/1. Voidaan käyttää laimennettua 91387 11 tai konsentroitua happoa, sen normaalisuus voi vaihdella välillä 0,5-36 N ja suositeltavasti välillä 1-2 N.The concentration of the aqueous silicate solution, expressed as SiO 2, is preferably between 20 and 150 g / l. Diluted 91387 11 or concentrated acid can be used, its normality can vary between 0.5-36 N and preferably between 1-2 N.
Jatkossa tarkoitetaan silikaatilla lisäksi alkalimetallisili-kaattia ja suositeltavasti natriumsilikaattia painosuhteen Si02/Na20 ollessa välillä 2-4 ja suositeltavasti 3,5. Happo puolestaan voi olla kaasumaista, kuten hiilihappo, tai nestemäistä, kuten rikkihappo.Hereinafter, silicate also means alkali metal silicate and preferably sodium silicate with a weight ratio of SiO 2 / Na 2 O of between 2 and 4 and preferably 3.5. The acid, in turn, may be gaseous, such as carbonic acid, or liquid, such as sulfuric acid.
Keksinnön mukaisen menetelmän toisessa vaiheessa suspensio tai geeli kypsytetään kahdesti.In the second step of the process according to the invention, the suspension or gel is matured twice.
Ensimmäinen kypsyttäminen tapahtuu pH:ssa, joka on korkeintaan 8,5 ja välillä 6-8,5, esimerkiksi suositeltavasti 8,0. Kypsyttäminen tapahtuu suositeltavasti kuumassa, esimerkiksi lämpötilassa välillä 60-100°C, suositeltavasti 95°C, ajan, joka voi vaihdella välillä 10 min - 2 h.The first maturation takes place at a pH of at most 8.5 and between 6-8.5, for example preferably 8.0. The ripening is preferably carried out in heat, for example at a temperature between 60-100 ° C, preferably 95 ° C, for a time which can vary between 10 minutes and 2 hours.
Eräässä keksinnön muunnelmassa piidioksidisuspensio tai -geeli valmistetaan lisäämällä jatkuvasti happoa silikaattiin, kunnes saadaan haluttu kovettumia-pH. Tämä operaatio tapahtuu lämpötilassa, joka on suositeltavasti välillä 60-95°C.In one variation of the invention, the silica suspension or gel is prepared by continuously adding acid to the silicate until the desired cure pH is obtained. This operation takes place at a temperature which is preferably between 60 and 95 ° C.
Tämän jälkeen piidioksidisuspensio tai -geeli kypsytetään edellä mainituissa olosuhteissa.The silica suspension or gel is then matured under the above conditions.
Tämän jälkeen tapahtuu toinen kypsyttäminen pH:ssa, joka on alle 5 ja suositeltavasti välillä 3-5 ja kaikkein mieluiten välillä 3,5-4,0.This is followed by a second maturation at a pH of less than 5 and preferably between 3-5 and most preferably between 3.5-4.0.
Lämpötila ja kestoaika ovat samat kuin ensimmäisessä kypsyt-tämisessä.The temperature and duration are the same as in the first maturation.
PH säädetään toivottuun kypsyttämis-pH:hon lisäämällä happoa.The pH is adjusted to the desired ripening pH by adding acid.
1212
Voidaan käyttää esimerkiksi mineraalihappoa, kuten typpi-, klorohydridi-, rikki- tai fosforihappo tai hiilihappo, joka on valmistettu hiilidioksidin kupliessa .For example, a mineral acid such as nitric, hydrochloric, sulfuric or phosphoric acid or carbonic acid prepared by bubbling carbon dioxide can be used.
Seuraavaksi erotetaan piidioksidi reaktioseoksesta tunnetuilla menetelmillä, esimerkiksi tyhjiö- tai painesuodatuksella.The silica is then separated from the reaction mixture by known methods, for example by vacuum or pressure filtration.
Saadaan piidioksidikakku.Silica cake is obtained.
Seuraavassa vaiheessa saatu piidioksidikakku pestään. Pesu tapahtuu olosuhteissa, joissa suspension tai kuivatusta edeltäneen reaktioseoksen pH vastaa seuraavaa yhtälöä:The silica cake obtained in the next step is washed. The washing takes place under conditions in which the pH of the suspension or the reaction mixture before drying corresponds to the following equation:
pH = d - e log (D) IIpH = d - e log (D) II
jossa c on vakio < 1,0 d on vakio £ 8,5 (D) on piidioksidin vesisuspension sähkönjohtavuus yksikkönä pS/cm.where c is constant <1.0 d is constant £ 8.5 (D) is the electrical conductivity of the aqueous silica suspension in pS / cm.
Pesu tapahtuu vedellä, jonka lämpötila on suositeltavas-ti välillä 40-80 °C. Tapauksesta riippuen voidaan suorittaa yksi tai useampia pesuja, tavallisesti kaksi, suositeltavasta deionisoisulla vedellä ja/tai sellaisen happoliuoksen avulla, jonka pH on välillä 2-7.The washing is carried out with water, the temperature of which is preferably between 40 and 80 ° C. Depending on the case, one or more washes, usually two, may preferably be performed with deionized water and / or an acid solution having a pH between 2-7.
Tämä happoliuos voi olla esimerkiksi mineraalihapon, kuten typpihapon, liuos.This acid solution may be, for example, a solution of a mineral acid such as nitric acid.
Erään keksinnön toteuttamistavan mukaan tämä happo voi myös olla orgaanisen, erityisesti kompleksin muodostavan orgaanisen hapon liuos. Happo voidaan valita seuraavis-ta: karboksyylihapot, dikarboksyylihapot, hydrokarbok-syylihapot ja aminokarboksyylihapot.According to one embodiment of the invention, this acid can also be a solution of an organic acid, in particular a complexing organic acid. The acid may be selected from carboxylic acids, dicarboxylic acids, hydrocarboxylic acids and aminocarboxylic acids.
91387 13 Näistä haposta voidaan esimerkkinä mainita etikkahappo ja kompleksin muodostavista haposta viinihappo, maleii-nihappo, glyserolihappo, glukonihappo ja sitruunahappo.91387 13 Examples of these acids are acetic acid and the complexing acids are tartaric acid, maleic acid, glyceric acid, gluconic acid and citric acid.
Erityisesti käytettäessä mineraalihapon liuosta voi olla hyödyllistä suorittaa viimeinen pesu deionisoidulla vedellä.Especially when using a mineral acid solution, it may be useful to perform a final wash with deionized water.
Pesu voi tapahtua kuljettamalla pesuneste kakun läpi tai muodostamalla suspensio kakun rikkomisen jälkeen.Washing can take place by passing the washing liquid through the cake or by forming a suspension after breaking the cake.
Suodatuskakku rikotaan ennen kuivausta, mikä voi tapahtua millä tahansa tunnetulla menetelmällä, esimerkiksi käyttämällä nopeasti pyörivää sekoitinta.The filter cake is broken before drying, which can be done by any known method, for example by using a rapidly rotating mixer.
Piidioksidikakku, ennen tai jälkeen pesun, rikotaan ja kuivataan millä tahansa tunnetulla menetelmällä. Kuivaus voi tapahtua esimerkiksi tunneli- tai muhviuunissa tai kuumalla ilmavirtasumutuksella, jonka tulolämpötila on välillä noin 200-500°C ja poistumislämpötila noin 80-100 °C; viipymisaika on välillä 10 s - 5 min.The silica cake, before or after washing, is broken and dried by any known method. The drying can take place, for example, in a tunnel or sleeve oven or by hot air spraying with an inlet temperature of about 200-500 ° C and an outlet temperature of about 80-100 ° C; the residence time is between 10 s and 5 min.
Kuivattu tuote voidaan tarvittaessa jauhaa halutun raekoon saamiseksi. Jauhaminen tapahtuu klassisesa laitteistossa: veitsimyllyssä tai ilmasuihkujauhimessa.If necessary, the dried product can be ground to obtain the desired grain size. Grinding takes place in classic equipment: a knife mill or an air-jet grinder.
Keksintö koskee myös kuvatun tyyppisiä tai kuvatulla menetelmällä saatuja piidioksideja sisältäviä hammastah-noj a.The invention also relates to toothpastes of the type described or containing silica obtained by the process described.
Keksinnön mukaisen piidioksidin määrä hammastahnoissa voi vaihdella suuresti; tavallisesti välillä 5-35 %.The amount of silica according to the invention in toothpastes can vary widely; usually between 5-35%.
Keksinnön mukaiset piidioksidit soveltuvat erityisen hyvin hammaastahnoihin, jotka sisältävät ainakin yhden seuraavista aineista: floridit, fosfaatit, metallika-tionit.The silicas according to the invention are particularly well suited for toothpastes which contain at least one of the following substances: florides, phosphates, metal cations.
Fluoriyhdisteiden määrä seoksessa vastaa suositeltavasti 14 fluorikonsentraatiota välillä 0,01-1 % painosta ja tarkemmin 0,1-0,5 %. Fluoriyhdisteet ovat erityisesti monofluorifosforihapon suoloja ja tarkemmin kalium-, natrium-, litium-, kalsium-, alumiini- ja ammonium-suoloja, mono- ja difluorifosfaattia sekä useita fluorin sidottuna ionina sisältävinä fluorideina, erityisesti alkalifluoridina, kuten kalium-, litium-, natrium-, ammonium-, tina-, mangaani-, zirkonium- tai alumiini-fluoridi sekä näiden tai muiden fluorideiden additio-tuotteet, kuten natrium-, kalium- tai mangaanitluoridit.The amount of fluorine compounds in the mixture preferably corresponds to 14 fluorine concentrations between 0.01-1% by weight and more specifically 0.1-0.5%. Fluorine compounds are, in particular, salts of monofluorophosphoric acid and, more specifically, potassium, sodium, lithium, calcium, aluminum and ammonium salts, mono- and difluorophosphate, and several fluorine-bound ion-containing fluorides, in particular alkali fluorides such as potassium, lithium, sodium , ammonium, tin, manganese, zirconium or aluminum fluoride and addition products of these or other fluorides, such as sodium, potassium or manganese fluorides.
Keksinnössä voidaan käyttää muitakin fluorideja, kuten sinkki-, germanium-, palladium- ja titaanifluoridi, alkaliset fluorizirkonaatit, kuten kalium-, natrium- ja tinafluorizirkonaatti, fluoriboraatti tai kalium-ja natriumfluorisulfaatit.Other fluorides may be used in the invention, such as zinc, germanium, palladium and titanium fluoride, alkaline fluorozirconates such as potassium, sodium and tin fluorosirconate, fluoroborate or potassium and sodium fluorosulphates.
Myös orgaanisia fluoriyhdisteitä voidaan käyttää, mielellään pitkäketjuisten aminien tai aminohappojen ja vetyfluoridin tunnettuja additiotuotteita, kuten setyyliamiinihydrofluoridi, bis-(hydroksietyyli)amino-propyylidihydrofluoridi, N-hydroksietyylioktadekyyli-amiini, oktadekyyliamiinifluoridi ja N, N', N'tri(-polyoksietyleeni jN-heksadekyylipropylenodiamiinidihyd-roksif luoridi .Organic fluorine compounds can also be used, preferably known addition products of long-chain amines or amino acids and hydrogen fluoride, such as cetylamine hydrofluoride, bis- (hydroxyethyl) aminopropyldihydrofluoride, N-hydroxyethyloctadecylamine, octene-diolecylamine-octylidene-trioxyl -Roxif chloride.
Kaksiarvoisen metallikationin sisältävät yhdisteet ja erityisesti edellä useimmin mainitut ovat sinkkisitraat-ti, sinkkisulfaatti, strontiumkloridi ja tinafluoridi.Compounds containing a divalent metal cation, and in particular those most frequently mentioned above, are zinc citrate, zinc sulphate, strontium chloride and tin fluoride.
Plakkia estävinä aineina käytettävistä polyfosfaattien tai polyfosfonaattien, guanidien tai bis-biguanidien tyyppisistä aineista voidaan mainita patentissa US 3.934.002 esitetyt.Among the polyphosphates or polyphosphonates, guanides or bis-biguanides of the type used as anti-plaque agents, mention may be made of those disclosed in U.S. Pat. No. 3,934,002.
Lisäksi hammastahnat voivat sisältää sideaineen.In addition, toothpastes may contain a binder.
Pääasiassa käytetyt sideaineet valitaan seuraavista: - selluloosajohdannaiset: metyyli-, hydroksietyyli-, 91387 15 natriumkarboksietyyliselluloosa - lima-aineet: karragenaatit, alginaatit, agar-agar ja geloosit - kumit: arabi- ja adraganttikumit, ksantaani- ja karayakumi - karboksivinyyli- ja akryylipolymeerit - polyoksietyleenihartsit.The binders used mainly are selected from: - cellulose derivatives: methyl, hydroxyethyl, 91387 15 sodium carboxyethylcellulose - mucilages: carrageenans, alginates, agar-agar and geloses - gums: gum arabic and adragant, xanthan and karayin gum - acacia and karaya gum polyoksietyleenihartsit.
Keksinnön piidioksidien lisäksi hammastahnat voivat sisältää yhden tai useamman muun kiillottavan abrasii-vin, joka on yleensä valittu seuraavista: - saostettu kalsiumkarbonaatti - magnesiumkarbonaatti - kalsium-, di- ja trikalsiumfosfaatit - liukenematon natriummetafosfaatti - kalsiumpyrofosfaatti - titaanioksidi (valkaisuaine) - piidioksidit - alumiinit ja piialuminaatit - sinkki- ja tinaoksidit - talkki - kaoliini.In addition to the silicas of the invention, the toothpastes may contain one or more other polishing abrasives, generally selected from: precipitated calcium carbonate - magnesium carbonate - calcium, di- and tricalcium phosphates - insoluble sodium metaphosphate - aluminum titanium - calcium pyrite phosphate - - zinc and tin oxides - talc - kaolin.
Hammastahnat voivat myös sisältää pinta-aktiivisia, kosteuttavia, aromaattisia, makeutus-, väri-ja säilöntäaineita.Toothpastes may also contain surfactants, moisturizers, aromatics, sweeteners, colorants and preservatives.
Pääasiallisesti käytetyt pinta-aktiiviset aineet ovat: - natriumlauryylisulfaatti - natriumlauryylieetterisulfaatti ja -lauryylisul-foasetaatti - natriumdioktyylisulfosukkinaatti - natriumrisiininoleaatti - sulfaattimonoglyseridit.The main surfactants used are: - sodium lauryl sulphate - sodium lauryl ether sulphate and lauryl sulphoacetate - sodium dioctyl sulphosuccinate - sodium ricininoleate - sulphate monoglycerides.
Pääasialliset käytetyt kosteuttavat aineet valitaan erityisesti polyalkoholeista, kuten: - glyseroli - sorbitoli, tavallisesti 70 %:n vesiliuoksena 16 - propyleeniglykoli.The main wetting agents used are selected in particular from polyalcohols, such as: - glycerol - sorbitol, usually in 70% aqueous solution 16 - propylene glycol.
Pääasialliset aromiaineeet valitaan erityisesti seuraa-vista: anis-, minttu-, katajanmarja-, kaneli-, mausteneilikka- ja ruusuesanssi.The main flavorings are selected in particular from the following: anise, mint, juniper berry, cinnamon, cloves and rose essence.
Pääasialliset makeuttavat aineet valitaan erityisesti ortosulfobentseeni-imideistä ja syklamaateista.The main sweeteners are selected in particular from orthosulfobenzene imides and cyclamates.
Pääasialliseti käytetyt väriaineet valitaan halutun värin mukaan erityisesti seuraavista: - punainen ja rosa värit amarantti, atsorubiini, cachou-väri, coccine nouvelle-väri (PONCEAU 4 R), kokenilli, erytrosiini - vihreä värit klorofylli ja klorofylliini - keltainen värit auringonkeltainen (Orange S) ja kinoleiinikeltainen.The main dyes used are selected according to the desired color, in particular: - red and pink colors amaranth, azorubine, cachou color, coccine nouvelle color (PONCEAU 4 R), cochineal, erythrosine - green colors chlorophyll and chlorophyllin - yellow colors yellow-yellow and quinoline yellow.
Eniten käytetyt säilöntäaineet ovat; parahydroksibent-soaatit, formoli ja sitä vapauttavat tuotteet, hek-setidiini, kvaternääriset ammoniumyhdisteet, heksa-kloropreeni, bromofeeni ja heksamedieeni.The most commonly used preservatives are; parahydroxybenzoates, formol and its release products, hexetidine, quaternary ammonium compounds, hexachloroprene, bromophen and hexamediene.
Lisäksi hammastahnat sisältävät terapeuttisia aineita, joista tärkeimmät valitaan erituisesti seuraavista: - antiseptiset ja antibioottiset aineet - entsyymit - oligoelementit ja kuvatut fluoriyhdisteet.In addition, toothpastes contain therapeutic substances, the most important of which are selected in particular from: - antiseptics and antibiotics - enzymes - oligoelements and the fluorine compounds described.
Seuraavasssa annetaan konkreettisia, ei rajoittavia esimerkkejä.The following are concrete, non-limiting examples.
Tekstissä kuvataan pH:n mittaaminen konduktiivisuuden ja konsentraation funktiona sekä testit piidioksidin ja eri alkuaineiden yhteensopivuuden mittaamiseksi.The text describes the measurement of pH as a function of conductivity and concentration, as well as tests to measure the compatibility of silica and various elements.
Valmistetaan sarja piidioksidisuspensioita, joilla on kasvava konsentraatio välillä 0-25 % painosta disper-goimalla massa m 2 tuntia 120 °C:ssa kuivattua piidiok- 91387 17 sidia massaan 100 m deionisoitua vettä, josta on poistettu kaasut (Millipore-laatu). Suspensioita sekoitetaan 24 h 25 °C:ssa.A series of silica suspensions are prepared with an increasing concentration between 0-25% by weight by dispersing the pulp m 2 hours in silica at 100 ° C in 100 m of degassed deionized water (Millipore grade). The suspensions are stirred for 24 h at 25 ° C.
Sentrifugoidaan osa suspensiosta 8000 r/min 40 min ajan ja suodatetaan suodattimena Millipore 0,22 pm, jonka jälkeen saatujen liuosten ja suspensioiden pH:t mitataan 25 °C:ssa typpiympäristössä Titroprocessor Metrohm 672 -tyyppisellä laittistolla.Centrifuge a portion of the suspension at 8000 rpm for 40 min and filter through a Millipore 0.22 filter, after which the pH of the resulting solutions and suspensions is measured at 25 ° C under nitrogen with a Titroprocessor Metrohm 672.
Samalla tavoin mitataan edellä kuvatulla menetelmällä saatujen suspensioden ja liuosten konduktiivisuus 25 °C:ssa Radiometer (CDM83)-konduktivimetrillä, joka on varustettu CDC304-kammiolla, jonka kammiovakio on 1 cm-1. Konduktiivisuuden yksikkö on pS/cm.Similarly, the conductivity of the suspensions and solutions obtained by the method described above is measured at 25 ° C with a Radiometer (CDM83) conductivity meter equipped with a CDC304 chamber with a chamber constant of 1 cm-1. The unit of conductivity is pS / cm.
Suspensioefekti (SE) määritetään 20 %:n piidioksidisus-pension ja sen pinnalla olevan, sentrifugoimalla erotetun liuoksen pH:den erona.The suspension effect (SE) is determined as the difference between the pH of the 20% silica pension and the solution separated on its surface by centrifugation.
Sinkkiyhteensopivuuden mittaus: 4 g piidioksidia disper-goidaan 100 ml:aan 0,06 %:n ZnSO«*7H20-liosta. Saadaan suspensio, jonka pH:n annetaan stabiloitua arvoon 7 15 min ajan lisäämällä NaOH:a tai H2SO«:a. Suspensiota sekoitetaan 24 h 37 °C:ssa ja sentrifugoidaan 20000 r/min 30 min ajan.Measurement of zinc compatibility: 4 g of silica are dispersed in 100 ml of a 0.06% solution of ZnSO4 * 7H2O. A suspension is obtained, the pH of which is allowed to stabilize at 7 for 15 min by adding NaOH or H2SO4. The suspension is stirred for 24 h at 37 ° C and centrifuged at 20,000 rpm for 30 min.
Millipore 0,2 pm-suodattimella suodatettu liuos on koeliuos.The solution filtered through a Millipore 0.2 filter is a test solution.
Vertailuneste valmistetaan samalla tavoin mutta ilman piidioksidia.The reference liquid is prepared in the same way but without silica.
Liuosten vapaan sinkin pitoisuus määritetään atomiabsorptiolla (214 nm).The free zinc content of the solutions is determined by atomic absorption (214 nm).
yhteensopivuus määritetään seuraavasta suhteesta: 18compatibility is determined by the following relationship:
Yhteensopivuus % Näytteen Zn-konsentraatio (ppm) = - x 100Compatibility% Zn concentration of the sample (ppm) = - x 100
Vertailunäytteen Zn-konsentraatio (ppm)Zn concentration of the reference sample (ppm)
Jatkossa sinkkiyhteensopivuus-% merkitään "Zn".Hereinafter, the zinc compatibility% is denoted "Zn".
Tinafluoridiyhteensopivuuden mittaus (SnF2).Measurement of tin fluoride compatibility (SnF2).
1) 0,40 % SnF2 ja 20 % glyseriiniä sisältävä vesiliuos 1 valmistetaan liuottamalla 0,40 g SnZ2:a ja 20 g glyseriiniä 79,60 g:aan kahdesti tislattua vettä.1) An aqueous solution 1 containing 0.40% SnF2 and 20% glycerin is prepared by dissolving 0.40 g SnZ2 and 20 g glycerin in 79.60 g of doubly distilled water.
2) Liuotetaan 4 g piidioksidia 16 g:aan kohdassa 1) saatua liosta. säädetään suspensioden pH arvoon 5 lisäämällä 0,1 N NaOH:a.2) Dissolve 4 g of silica in 16 g of the solution obtained in 1). the pH of the suspensions is adjusted to 5 by adding 0.1 N NaOH.
Näin saatua suspensiota sekoitetaan 4 viikkoa 37 °C:ssa.The suspension thus obtained is stirred for 4 weeks at 37 ° C.
3) Suspensio sentrifugoidaan 8000 r/min 30 min ajan ja pinnalla oleva liuos 3 suodatetaan Millipore 0,22 pm-suodattimella.3) The suspension is centrifuged at 8000 rpm for 30 min and the surface solution 3 is filtered through a Millipore 0.22 μm filter.
4) Kohdassa 1) saadun liuoksen ja kohdassa 3) saadun pinnalla olleen liuoksen vapaan tinan kosentraatio määritetään atomiabsorptiolla.4) The free tin concentration of the solution obtained in 1) and the surface solution obtained in 3) is determined by atomic absorption.
5) Yhteensopivuus määritetään seuraavsta suhteesta: Yhteensopivuus %5) Compatibility is determined from the following ratio: Compatibility%
Pinnalla olleen liuoksen 3 Sn-konsentraatio = - x 1003 Sn concentration of the surface solution = - x 100
Liuoksen 1 Sn-konsentraatioConcentration of 1 Sn in solution
Jatkossa tinayhteensopivuutta merkitään "Sn”.Hereinafter, tin compatibility is denoted as “Sn”.
Strontiumkloridiyhteensopivuuden mittaus (SrCl2 *6HzO): 1) 1 % SrClz*6HaO sisältävä vesiliuos 1 valmistetaan liuottamalla 1 g SrCl2*6HaO 99 g:aan kahdesti tislattua vettä. Suspensioden pH säädetään arvoon 7,0 lisäämällä 0,1 N NaOH:a.Measurement of strontium chloride compatibility (SrCl2 * 6H2O): 1) An aqueous solution 1 containing 1% SrCl2 * 6HaO is prepared by dissolving 1 g of SrCl2 * 6HaO in 99 g of doubly distilled water. The pH of the suspensions is adjusted to 7.0 by adding 0.1 N NaOH.
91387 19 2) Liuotetaan 4 g piidioksidia 16 g:aan kohdassa 1) saatua liosta.91387 19 2) Dissolve 4 g of silica in 16 g of the solution obtained in 1).
Näin saatua suspensiota sekoitetaan 4 viikkoa 37 °C:ssa.The suspension thus obtained is stirred for 4 weeks at 37 ° C.
3) Suspensio sentrifugoidaan 8000 r/min 30 min ajan ja pinnalla oleva liuos 3 suodatetaan Millipore 0,22 ym-suodattimella.3) The suspension is centrifuged at 8000 rpm for 30 min and the surface solution 3 is filtered through a Millipore 0.22 μm filter.
4) Kohdassa 1) saadun liuoksen ja kohdassa 3) saadun pinnalla olleen liuoksen vapaan strontiumin kosentraatio määritetään atomiabsorptiolla.4) The concentration of free strontium in the solution obtained in 1) and the supernatant solution obtained in 3) is determined by atomic absorption.
5) Yhteensopivuus määritetään seuraavasta suhteesta: Yhteensopivuus %5) Compatibility is determined from the following ratio: Compatibility%
Pinnalla olleen liuoksen 3 Sr-konsentraatio = - x 1003 Sr concentration of the surface solution = - x 100
Liuoksen 1 Sr-konsentraatio1 Sr concentration of the solution
Jatkossa strontiumyhteensopivuutta merkitään "Sr".Hereinafter, strontium compatibility is denoted as "Sr".
Fluoridiyhteensopivuuden mittaus: Liuotetaan 4 g piidioksidia 16 g:aan 0,3 %:n natriumfluoridi-liuosta (NaF). Suspensiota sekoitetaan 24 h 37 °C:ssa. Suspensio sentrifugoidaan 20000 r/min 30 min ajan ja pinnalla oleva liuos suodatetaan Millipore 0,2 ym-suodattimella.Measurement of fluoride compatibility: Dissolve 4 g of silica in 16 g of 0,3% sodium fluoride solution (NaF). The suspension is stirred for 24 h at 37 ° C. The suspension is centrifuged at 20,000 rpm for 30 min and the supernatant is filtered through a Millipore 0.2 μm filter.
Vertailuliuos valmistetaan samalla tavoin mutta ilman piidioksidia.Prepare the reference solution in the same way but without silica.
Fluoriyhteensopivuus määritetään fluoriselektiivisellä elektrodilla (Orion) mitatusta vapaasta fluoriprosentis-ta. Yhteensopivuus määritetään seuraavasta suhteesta:Fluorine compatibility is determined from the percentage of free fluorine measured with a fluoroselective electrode (Orion). Compatibility is determined from the following relationship:
Yhteensopivuus % Näytteen F-konsentraatio (ppm) = - x 100Compatibility% F concentration of the sample (ppm) = - x 100
Vertailuliuoksen F-konsentraatio (ppm) 20F concentration of the reference solution (ppm) 20
Natrium- ja kaliumpyrofosfaattiyhteensopivuuden mittaus: Liuotetaan 4 g piidioksidia 16 g:aan 1,5 %:n natrium-tai kaliumpyrofosfaattisuspensiota. Suspensiota sekoitetaan 24 h 37 °C:ssa ja sentrifugoidaan se 20000 r/min 30 min ajan.Measurement of sodium and potassium pyrophosphate compatibility: Dissolve 4 g of silica in 16 g of a 1.5% suspension of sodium or potassium pyrophosphate. The suspension is stirred for 24 h at 37 ° C and centrifuged at 20,000 rpm for 30 min.
Pinnalla oleva liuos suodatetaan Millipore 0,2 pm-suodattimella. 0,2 g kyseistä liuosta liuotetaan 100 ml:aan vettä mittapullossa, jolloin muodostuu koeliuos.The supernatant solution is filtered through a Millipore 0.2 filter. Dissolve 0.2 g of this solution in 100 ml of water in a graduated flask to form a test solution.
Vertailuliuos valmistetaan samalla tavoin mutta ilman piidioksidia.Prepare the reference solution in the same way but without silica.
Vapaiden pyrofosfaatti-ionien (P2O7-) konsentraatio määritetään integraattorilla varustetulla ionikromato-grafialla (DIONEX 2000i -systeemi).The concentration of free pyrophosphate ions (P2O7) is determined by ion chromatography with an integrator (DIONEX 2000i system).
Yhteensopivuus määritetään koe- ja vertailuliuosten kromatogrammeista saatujen, pyrofosfaatin retentioaikaa vastaavien piikkien pinta-alan suhteesta.The compatibility is determined from the ratio of the area of the peaks corresponding to the retention time of the pyrophosphate obtained from the chromatograms of the test and reference solutions.
Yhteensopivuus % Näytteen piikin pinta-ala = - x 100Compatibility% Sample peak area = - x 100
Vertailuliuoksen piikin pinta-alaPeak area of the reference solution
Esimerkki 1 Lämpötilansäätö-, pH:n mittaus- ja sekoituslaitteistolla (Mixel) varustettuun reaktoriin laitetaan 8,32 1 natriumsilikaattia, jonka silikaattikonsentraatio on 130 g/1 ja moolisuhde SiOz/NazO = 3,5 ja 8,33 1 ioni-vaihdettua vettä, jonka konduktiivisuus on 1 pS/cm.Example 1 A reactor equipped with temperature control, pH measuring and mixing equipment (Mixel) is charged with 8.32 l of sodium silicate having a silicate concentration of 130 g / l and a molar ratio of SiO 2 / Na 2 O = 3.5 and 8.33 l of deionized water, with a conductivity of 1 pS / cm.
Sekoituksen (350 r/min) käynnistämisen jälkeen seosta lämmitetään 90 °C:een.After starting the stirring (350 rpm), the mixture is heated to 90 ° C.
Kun lämpötila on saavutettu, lisätään rikkihappoa, jonka konsetraatio on 80 g/1 nopeudella 0,40 1/min, kunnes pH on 9,5.When the temperature is reached, sulfuric acid with a concentration of 80 g / l is added at a rate of 0.40 l / min until the pH is 9.5.
91387 2191387 21
Seuraavaksi lisätään samanaikaisesti 45,25 1 natriumsilikaat-tia, jonka piidioksidikonsentraatio on 130 g/1 ja moolisuhde Si02/Na20 * 3,5 nopeudella 0,754 1/min ja 29,64 1 rikkihappoa, jonka konsentraatio on 80 g/1. Rikkihapon lisäysnopeus säädetään siten, että reaktioseoksen pH pysyy vakioarvossa 9,5.Next, 45.25 l of sodium silicate with a silica concentration of 130 g / l and a molar ratio of SiO 2 / Na 2 O * 3.5 at a rate of 0.754 l / min and 29.64 l of sulfuric acid with a concentration of 80 g / l are added simultaneously. The rate of addition of sulfuric acid is adjusted so that the pH of the reaction mixture remains constant at 9.5.
60 minuutin jälkeen lopetetaan natriumsilikaatin lisäys ja jatketaan rikkihapon lisäystä nopeudella 0,494 1/min kunnes reaktioseoksen pH on 8,0. Lämpötila nostetaan 95°C:een. Seoksen annetaan kypsyä 30 min tässä pH:ssa ja 95°C:ssa. Kyp-syttämisen aikana pH pidetään arvossa 8 lisäämällä happoa.After 60 minutes, the addition of sodium silicate is stopped and the addition of sulfuric acid is continued at a rate of 0.494 l / min until the pH of the reaction mixture is 8.0. The temperature is raised to 95 ° C. The mixture is allowed to mature for 30 minutes at this pH and 95 ° C. During cooking, the pH is maintained at 8 by the addition of acid.
Kypsyttämisen lopussa pH säädetään arvoon 3,5 lisäämällä happoa. Tämä pH 3,5 pidetään 30 min ajan.At the end of ripening, the pH is adjusted to 3.5 by adding acid. This pH 3.5 is maintained for 30 min.
Lämmityksen lopettamisen jälkeen seos suodatetaan ja saatu kakku pestään 20 1:11a deionisoitua ja 80°C:een lämmitettyä vettä. Pesun jälkeen saatu kakku dispergoidaan deionisoidun veden läsnäollessa piidioksidikonsentraatioltaan 10-%risen suspension muodostamiseksi.After the heating is stopped, the mixture is filtered and the resulting cake is washed with 20 l of deionized water heated to 80 ° C. The cake obtained after washing is dispersed in the presence of deionized water to form a suspension with a silica concentration of 10%.
Suoritetaan toinen suodatus ja pesu vedellä siten, että kon-duktiivisuudeksi saadaan 500 /iS/cm ja pesu vedellä, jonka pH on säädetty arvoon 5 lisäämällä sitruunahappoa siten, että pH on alle 6. Suoritetaan viimeinen pesu deionisoidulla vedellä.Perform a second filtration and wash with water to give a conductivity of 500 / iS / cm and wash with water adjusted to pH 5 by adding citric acid so that the pH is below 6. Perform a final wash with deionized water.
Tarkistetaan, että rikotun kakun vesipitoisen suspension, jonka Si02-pitoisuus on 20 %, pH vastaa yhtälöä pH 8,20 - 0,91 log (D).Check that the pH of the aqueous suspension of the broken cake with a SiO 2 content of 20% corresponds to the equation pH 8.20 to 0.91 log (D).
Piidioksidi kuivataan sumuttamalla. Saatu piidioksidi jauhetaan, jolloin saadaan jauhe, jonka keskimääräinen rakeen halkaisija mitattuna COUNTER-COULTER-laitteella on 8 μχα.The silica is spray dried. The silica obtained is ground to give a powder with an average grain diameter of 8 μχα measured with a COUNTER-COULTER.
Näin saadun piidioksidin fysikaalis-kemialliset ominai- 22 suudet on koottu alla olevaan taulukkoon: BET-pinta m2/g 65 CTAB-pinta m2/g 60 DOP-kulutus ml/100 g piidioksidia 125The physico-chemical properties of the silica thus obtained are summarized in the table below: BET surface m2 / g 65 CTAB surface m2 / g 60 DOP consumption ml / 100 g silica 125
Huokostilavuus Hg—menetelmällä cm3/g 2,1 pH (5 % vettä) 6,2 valontaittokerroin 1,450 läpikuultavuus % 90 SO*- ppm 100Pore volume by the Hg method cm3 / g 2.1 pH (5% water) 6.2 refractive index 1,450 translucency% 90 SO * - ppm 100
Na* ppm 60Na * ppm 60
Ai3* ppm 150Ai3 * ppm 150
Fe3* ppm 100Fe3 * ppm 100
Ca2* ppm 10Ca2 * ppm 10
Cl" ppm 20 C ppm 20Cl "ppm 20 C ppm ppm
Taulukkoon I on koottu keksinnön mukaisen piidioksidin pintakemialliset ominaisuudet ja taulukossa II annetaan tulokset yhteensopivuudesta metallikationien sinkki, tina, strontium kanssa sekä klassisten hammastahnoissa käytettävien fluoridin ja pyrofosfaatin kanssa.Table I summarizes the surface chemical properties of the silica according to the invention and Table II gives the results of compatibility with the metal cations zinc, tin, strontium and with the fluoride and pyrophosphate used in classical toothpastes.
Esimerkki 2 Lämpötilansäätö-, pH:n mittaus- ja sekoituslaitteistolla (Mixel) varustettuun reaktoriin laitetaan 5,30 1 natriumsilikaattia, jonka silikaattikonsentraatio on 135 g/1 ja moolisuhde SiOa/NazO = 3,5 ja 15,00 1 ioni-vaihdettua vettä, jonka konduktiivisuus on 1 pS/cm.Example 2 A reactor equipped with temperature control, pH measuring and mixing equipment (Mixel) is charged with 5.30 l of sodium silicate having a silicate concentration of 135 g / l and a molar ratio of SiO 2 / Na 2 O = 3.5 and 15.00 l of deionized water, with a conductivity of 1 pS / cm.
Sekoituksen (350 r/min) käynnistämisen jälkeen seosta lämmitetään 90 °C:een.After starting the stirring (350 rpm), the mixture is heated to 90 ° C.
Kun lämpötila on saavutettu, lisätään rikkihappoa, jonka konsetraatio on 80 g/1 nopeudella 0,38 1/min, kunnes pH on 9,5.When the temperature is reached, sulfuric acid with a concentration of 80 g / l is added at a rate of 0.38 l / min until the pH is 9.5.
Seuraavaksi lisätään samanaikaisesti 44,70 1 natrium-silikaattia, jonka piidioksidikonsentraatio on 135 g/1 91387 23 ja moolisuhde Si02/Na20 = 3,5 nopeudella 0,745 1/min ja 25,30 1 rikkihappoa, jonka konsentraatio on 80 g/1. Rikkihapon li-säysnopeus säädetään siten, että reaktioseoksen pH pysyy va-koiarvossa 9,5.Next, 44.70 l of sodium silicate with a silica concentration of 135 g / l 91387 23 and a molar ratio of SiO2 / Na2 O = 3.5 are added simultaneously at a rate of 0.745 l / min and 25.30 l of sulfuric acid with a concentration of 80 g / l. The rate of addition of sulfuric acid is adjusted so that the pH of the reaction mixture remains constant at 9.5.
60 minuutin jälkeen lopetetaan natriumsilikaatin lisäys ja jatketaan rikkihapon lisäystä nopeudella 0,350 1/min kunnes reaktioseoksen pH on 7,0. Lämpötila nostetaan 95°C:een. Seoksen annetaan kypsyä 30 min tässä pH:ssa ja 95°C:ssa. Kyp-syttämisen aikana pH pidetään arvossa 7 lisäämällä happoa.After 60 minutes, the addition of sodium silicate is stopped and the addition of sulfuric acid is continued at a rate of 0.350 l / min until the pH of the reaction mixture is 7.0. The temperature is raised to 95 ° C. The mixture is allowed to mature for 30 minutes at this pH and 95 ° C. During cooking, the pH is maintained at 7 by the addition of acid.
Kypsyttämisen lopussa pH säädetään arvoon 4,0 lisäämällä happoa. Tämä pH 4,0 pidetään 30 min ajan.At the end of ripening, the pH is adjusted to 4.0 by adding acid. This pH 4.0 is maintained for 30 min.
Lämmityksen lopettamisen jälkeen seos suodatetaan ja saatu kakku pestään deionisoidulla vedellä kunnes saadaan filtraat-ti, jonka konduktiivisuus on 2000 μδ/cm.After heating, the mixture is filtered and the resulting cake is washed with deionized water until a filtrate with a conductivity of 2000 μδ / cm is obtained.
Seuraavaksi kakku rikotaan veden läsnäollessa piidioksidikon-sentraatioltaan 20 %:n suspension saamiseksi.Next, the cake is broken in the presence of water to obtain a suspension with a silica concentration of 20%.
Suoritetaan viimeinen pesu vedellä siten, että rikotun kakun vesipitoisen suspension, jonka Si02-pitoisuus on 20 %, pH vastaa yhtälöä pH = 8,20 - 0,91 log (D).Carry out a final wash with water so that the pH of the aqueous suspension of the broken cake with a SiO2 content of 20% corresponds to the equation pH = 8.20 to 0.91 log (D).
Piidioksidi kuivataan l20°C:ssa 24 h jonka jälkeen se jauhetaan, jolloin saadaan jauhe, jonka keskimääräinen rakeen halkaisija on 8 μπι.The silica is dried at 120 ° C for 24 h, after which it is ground to give a powder with an average grain diameter of 8 μπι.
Näin saadun piidioksidin fysikaalis-kemialliset ominaisuudet on koottu alla olevaan taulukkoon: BET-pinta m2/g 85 CTAB- pinta m2/g 80 DOP-kulutus ml/100 g piidioksidia 150The physico-chemical properties of the silica thus obtained are summarized in the table below: BET surface m2 / g 85 CTAB surface m2 / g 80 DOP consumption ml / 100 g silica 150
Huokostilavuus Hg-menetelmällä cm3/g 3,20 24 pH (5 % vettä) 6,5 valontaittokerroin 1,455 läpikuultavuus % 70 SQ« ” % 0.5Pore volume by the Hg method cm3 / g 3.20 24 pH (5% water) 6.5 refractive index 1.455 translucency% 70 SQ «”% 0.5
Na* % 0,05Na *% 0.05
Ai3* ppm 250Ai3 * ppm 250
Fe3* ppm 120Fe3 * ppm 120
Ca2* ppm 50Ca2 * ppm 50
Cl~ ppm 20 C ppm 5Cl ~ ppm 20 C ppm 5
Taulukkoon I on koottu keksinnön mukaisten, esimerkeissä 1 ja 2 kuvattujen piidioksidien pintakemialliset ominaisuudet .Table I summarizes the surface chemical properties of the silicas of the invention described in Examples 1 and 2.
Taulukossa II annetaan tulokset keksinnön mukaisten piidioksidien yhteensopivuudesta metallikationien sinkki, tina, strontium sekä klassisten hammastahnoissa käytettävien fluoridin ja pyrofosfaation kanssa.Table II gives the results of the compatibility of the silicas according to the invention with the zinc, tin, strontium metal cations and the fluoride and pyrophosphate used in classical toothpastes.
Vertailukohteena taulukoissa I ja II annetaan seuraavas-sa mainittujen, kattavan klassisten piidioksidien ryhmän muodostavien kaupallisten piidioksidien piirteitä ja tietoa yhteensopivuudesta.For comparison, Tables I and II provide the characteristics and compatibility information of the following commercial silicas, which form a comprehensive group of classical silicas.
S 81: Syloblanc 81 (GRACE) Z113 : Zeodent 113 (HUBER)S 81: Syloblanc 81 (GRACE) Z113: Zeodent 113 (HUBER)
Sidl2: Sident 12 (DEGUSSA)Sidl2: Sident 12 (DEGUSSA)
Syli5 : Sylox 15 (GRACE) T73 : Tioxil 73 (RHONE-POULENC) T33 : Tioxil 83 (RHONE-POULENC) 91387 25Syli5: Sylox 15 (GRACE) T73: Tioxil 73 (RHONE-POULENC) T33: Tioxil 83 (RHONE-POULENC) 91387 25
Taulukko 1table 1
Keksinnön mukaisten ja klassisten piidioksidien fysi-kaalis-kemiallisia ominaisuuksiaPhysico-chemical properties of the and classical silicas according to the invention
Piidioksidien fysikaalis-kemiallisiä ominaisuuksiaPhysico-chemical properties of silicas
Piidi- pH/log(D) SE Ho PZCSilicon pH / log (D) SE Ho PZC
oksidi s81 7,0-0,62z - 0,17 <22^2 Z113 10-1,0z - 0,70 < 3 2,5oxide s81 7.0-0.62z - 0.17 <22 ^ 2 Z113 10-1.0z - 0.70 <3 2.5
Sidl2 8,5-0,60z - 0,20 < 3 2.8Sidl2 8.5-0.60z - 0.20 <3 2.8
Syll5 9,2-0,74z - 0,94 < 3 2,5 T73 10-0,87z - 0,20 < 3 3,0 T83 8,6-0,60z - 0,18 < 3 2,5Syll5 9.2-0.74z - 0.94 <3 2.5 T73 10-0.87z - 0.20 <3 3.0 T83 8.6-0.60z - 0.18 <3 2.5
Esim 1 8,0-0,50z - 0,00 < 4 4,2Example 1 8.0-0.50z - 0.00 <4 4.2
Esim 2 7,4-0,30z - 0,03 <4 4,0Example 2 7.4-0.30z - 0.03 <4 4.0
Taulukossa käytettyjen symbolien merkitys on seuraava: - pH/log(D) tarkoittaa yhtälöä pH = b - a log (D), jossa b ja a ovat vakioita ja D on piidioksidisuspension konduktiivisuus yksikkönä pS/cm.The meaning of the symbols used in the table is as follows: - pH / log (D) means the equation pH = b - a log (D), where b and a are constants and D is the conductivity of the silica suspension in pS / cm.
- SE on suspensioefekti, joka on mitattu yhtälöllä SE = suspension pH - pinnalle jääneen nesteen pH- SE is the suspension effect measured by the equation SE = pH of the liquid remaining on the pH surface of the suspension
- Ho on Hammetin vakio - PZC on pH, jossa piidioksidin pintavaraus on nolla.- Ho is Hammet's constant - PZC is the pH at which the surface charge of silica is zero.
Taulukko IITable II
Piidioksidien ja aktiivisten molekyylien yhteensopivuusCompatibility of silicas with active molecules
Yhteensopivuus %Compatibility%
Piidi- Zn Sn Sr F P sO 7 oksidi s81 0 25 20 90 80 Z113 0 15 10 95 90Silicon Zn Sn Sr F P sO 7 oxide s81 0 25 20 90 80 Z113 0 15 10 95 90
Sidl2 10 25 20 90 80Sidl2 10 25 20 90 80
Syll5 0 10 10 90 80 T73 20 15 10 90 90 T83 10 10 10 95 95Syll5 0 10 10 90 80 T73 20 15 10 90 90 T83 10 10 10 95 95
Esim 1 80 60 90 95 95Eg 1 80 60 90 95 95
Esim 2 85 75 95 95 90 ______ 26Eg 2 85 75 95 95 90 ______ 26
Keksinnön mukaiset piidioksidit eroavat klassisista piidioksideista fysikaalis-kemiallisilta ominaisuuksiltaan ja paremmalta yhteensopivuudeltaan sinkin, tinan ia strontiumin kanssa.The silicas according to the invention differ from classical silicas in their physicochemical properties and their better compatibility with zinc, tin and strontium.
Claims (41)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8905869 | 1989-05-03 | ||
FR8905869A FR2646665B1 (en) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | SILICA FOR TOOTHPASTE COMPOSITIONS COMPATIBLE IN PARTICULAR WITH METAL CATIONS |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI902208A0 FI902208A0 (en) | 1990-05-02 |
FI91387B true FI91387B (en) | 1994-03-15 |
FI91387C FI91387C (en) | 1994-06-27 |
Family
ID=9381381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI902208A FI91387C (en) | 1989-05-03 | 1990-05-02 | Silica for toothpastes, especially compatible with metal cations |
Country Status (24)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0396460B1 (en) |
JP (1) | JPH0660010B2 (en) |
KR (1) | KR920008563B1 (en) |
CN (2) | CN1023105C (en) |
AT (1) | ATE81333T1 (en) |
AU (1) | AU632805B2 (en) |
BR (1) | BR9002064A (en) |
CA (1) | CA2015921C (en) |
DE (1) | DE69000369T2 (en) |
DK (1) | DK0396460T3 (en) |
ES (1) | ES2036093T3 (en) |
FI (1) | FI91387C (en) |
FR (1) | FR2646665B1 (en) |
GR (1) | GR3006675T3 (en) |
HK (1) | HK129893A (en) |
IE (1) | IE63592B1 (en) |
IL (1) | IL94248A0 (en) |
MA (1) | MA21827A1 (en) |
NO (1) | NO901884L (en) |
PT (1) | PT93950B (en) |
SG (1) | SG116793G (en) |
TN (1) | TNSN90057A1 (en) |
TR (1) | TR24206A (en) |
ZA (1) | ZA903325B (en) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2714369B1 (en) * | 1993-12-29 | 1996-01-26 | Rhone Poulenc Chimie | Abrasive silicas for toothpaste compositions. |
GB9601084D0 (en) † | 1996-01-19 | 1996-03-20 | Unilever Plc | Amorphous silicas and oral compositions |
JP2001089128A (en) * | 1998-04-10 | 2001-04-03 | Asahi Glass Co Ltd | Production of spherical silica particle |
FR2886285B1 (en) * | 2005-05-27 | 2008-05-30 | Rhodia Chimie Sa | PROCESS FOR THE PREPARATION OF PRECIPITATED SILICA, PRECIPITATED SILICA AND USES, IN PARTICULAR AS CHARGING IN SILICONE MATRICES |
KR101317439B1 (en) * | 2006-10-31 | 2013-10-10 | (주)아모레퍼시픽 | Toothpaste composition for tooth whitening |
US20100047742A1 (en) * | 2008-08-25 | 2010-02-25 | Pitcock Jr William Henry | Tubule-blocking silica materials for dentifrices |
DE102009001512A1 (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-16 | Evonik Degussa Gmbh | Production of high-purity suspensions containing precipitated silicas by electrodialysis |
TW201103566A (en) * | 2009-06-16 | 2011-02-01 | Grace W R & Co | Cation compatible metal oxides and oral care compositions containing the metal oxides |
US11052029B2 (en) | 2009-06-16 | 2021-07-06 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Cation compatible metal oxides and oral care compositions containing the metal oxides |
US20110206749A1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | J.M. Huber Corporation | Silica materials for reducing oral malador |
US10806685B2 (en) * | 2011-09-30 | 2020-10-20 | Rubicon Research Private Limited | Oral care compositions |
FR3014312B1 (en) * | 2013-12-05 | 2016-11-25 | Oreal | COMPOSITIONS COMPRISING A SEBUM PUMP LOAD AND A HIGH QUANTITY OF MONO-ALCOHOL |
BR112016018665B1 (en) * | 2014-02-14 | 2022-09-13 | Rhodia Operations | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PRECIPITATED SILICA, PRECIPITATED SILICA, POLYMER COMPOSITION, AND, ARTICLE |
MX2016010401A (en) * | 2014-02-14 | 2016-11-30 | Rhodia Operations | Process for the preparation of precipitated silicas, precipitated silicas and their uses, in particular for the reinforcement of polymers. |
CN106009782B (en) * | 2016-05-20 | 2017-07-07 | 广州市飞雪材料科技有限公司 | A kind of preparation method of surface modified silicon dioxide particle |
CN106865557A (en) * | 2017-02-10 | 2017-06-20 | 福建正盛无机材料股份有限公司 | A kind of preparation method of Tire used in winter white carbon |
US11472710B2 (en) | 2018-03-29 | 2022-10-18 | Tata Chemicals Limited | Process for preparing precipitated silica |
CN112334121B (en) * | 2018-06-19 | 2024-02-06 | 罗地亚经营管理公司 | Silica for oral care compositions |
WO2021069256A1 (en) | 2019-10-07 | 2021-04-15 | Rhodia Operations | Silica for oral care compositions |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2344805A1 (en) * | 1972-08-24 | 1974-03-21 | Sifrance | Silicon oxide pigments used for toothpaste prodn |
GB1445635A (en) * | 1972-09-06 | 1976-08-11 | Huber Corp J M | Method for producing amorphous precipitated silicic acid pigments |
US4015996A (en) * | 1974-10-31 | 1977-04-05 | J. M. Huber Corporation | Amorphous precipitated siliceous pigments |
FR2562534B1 (en) * | 1984-04-06 | 1986-06-27 | Rhone Poulenc Chim Base | NOVEL PRECIPITATED SILICA WITH IMPROVED MORPHOLOGICAL CHARACTERS, PROCESS FOR OBTAINING THE SAME AND APPLICATION THEREOF, IN PARTICULAR AS FILLER |
FR2632185B1 (en) * | 1988-06-01 | 1992-05-22 | Rhone Poulenc Chimie | SILICA FOR TOOTHPASTE COMPOSITIONS COMPATIBLE IN PARTICULAR WITH ZINC |
-
1989
- 1989-05-03 FR FR8905869A patent/FR2646665B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-27 NO NO90901884A patent/NO901884L/en unknown
- 1990-04-27 DK DK90401163.2T patent/DK0396460T3/en active
- 1990-04-27 DE DE9090401163T patent/DE69000369T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-27 AT AT90401163T patent/ATE81333T1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-04-27 ES ES199090401163T patent/ES2036093T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-04-27 EP EP90401163A patent/EP0396460B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-01 AU AU54581/90A patent/AU632805B2/en not_active Ceased
- 1990-05-01 IL IL94248A patent/IL94248A0/en unknown
- 1990-05-02 JP JP2115348A patent/JPH0660010B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-02 IE IE160590A patent/IE63592B1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-05-02 BR BR909002064A patent/BR9002064A/en not_active IP Right Cessation
- 1990-05-02 MA MA22090A patent/MA21827A1/en unknown
- 1990-05-02 ZA ZA903325A patent/ZA903325B/en unknown
- 1990-05-02 CA CA002015921A patent/CA2015921C/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-02 TN TNTNSN90057A patent/TNSN90057A1/en unknown
- 1990-05-02 FI FI902208A patent/FI91387C/en not_active IP Right Cessation
- 1990-05-03 TR TR90/0413A patent/TR24206A/en unknown
- 1990-05-03 KR KR1019900006267A patent/KR920008563B1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-05-03 CN CN90102589A patent/CN1023105C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-03 PT PT93950A patent/PT93950B/en not_active IP Right Cessation
-
1992
- 1992-12-24 GR GR920403113T patent/GR3006675T3/el unknown
-
1993
- 1993-03-29 CN CN93103612A patent/CN1043845C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-10-22 SG SG116793A patent/SG116793G/en unknown
- 1993-11-25 HK HK1298/93A patent/HK129893A/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI91387B (en) | Especially with metallic cations compatible silica for toothpastes | |
US5612020A (en) | Dentifrice-compatible silica particulates | |
KR950003418B1 (en) | Silica for dental care compositions compatible especially with zinc | |
FI87066B (en) | SAERSKILT MED ZINK KOMPATIBEL KISELOXID FOER TANDKRAEMSKOMPOSITIONER. | |
FI89899C (en) | SPECIELLT MED KLORHEXIDIN KOMPATIBEL KISELDIOXID FOER ANVAENDNING I TANDKRAEMSKOMPOSITIONER | |
US5614177A (en) | Dentifrice-compatible silica particulates | |
KR920008564B1 (en) | Silica for dentifrice compositions more particularly compatible with organic amino compounds | |
JPH0413613A (en) | Dentifrice composition silica miscible particularly organic amino compound |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB | Publication of examined application | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: RHONE-POULENC CHIMIE |