JP2021526558A - Ｒｄａを減少させるための球状のスズ融和性シリカ粒子を有する歯磨剤配合物 - Google Patents

Abstract

４〜２５μｍのｄ５０中央粒径、１０ｍ２／ｇ未満のＢＥＴ表面積、及び０．２〜１．５ｃｃ／ｇの総水銀圧入孔容積を有するシリカ粒子を含有する歯磨剤が開示される。

Description

フッ化スズなどのスズを含有する組成物は、練り歯磨き及び他の歯磨剤用途に使用され、虫歯予防の改善、歯垢、歯肉炎、及び歯の知覚過敏の減少を提供することができる。しかしながら、歯磨剤組成物中のスズの有効性は、配合物の他の成分、例えばシリカ材料との相互作用により低下する可能性がある。したがって、歯磨剤組成物中のスズの全体的な有効性を改善するために、スズ融和性が改善されたシリカ材料を提供することが有益であろう。

相対的象牙質研磨効率（ＲＤＡ）は、練り歯磨き及び他の歯磨剤組成物の安全限界を設定するために使用される試験である。ＲＤＡ試験は、対照のピロリン酸カルシウム（１００に設定）に対する試験用練り歯磨き配合物を用いたブラッシング後の象牙質の損耗を測定することを含む。球状シリカ粒子は、従来の非球状及び不規則な形状のシリカ粒子と比較して、練り歯磨き及び他の歯磨剤用途におけるそれらの使用に有益な特定の特性（低いＥｉｎｌｅｈｎｅｒ磨耗値など）を有する。しかしながら、これらの球状シリカ材料はまた、改善されたＲＤＡ性能を有していることが有利であろう。

したがって、本発明は、改善されたスズ融和性と改善されたＲＤＡ性能の両方の有益な組み合わせを有する球状シリカ粒子を含む歯磨剤を主に対象とする。

この概要は、詳細な説明において以下に更に記載される簡略化された形態の概念の選択を導入するために提供される。この概要は、特許請求された主題の必須の又は本質的な特徴を特定することを意図するものではない。また、この概要は、特許請求された主題の範囲を制限するために使用されることを意図したものでもない。

相対的象牙質研磨効率（ＲＤＡ）が減少し、スズ融和性が増加したシリカ粒子を有する歯磨剤が、本明細書に開示及び記載される。

結合剤と、界面活性剤と、シリカ粒子とを含む歯磨剤組成物であって、シリカ粒子が、約４〜約２５μｍの範囲のｄ５０中央粒径、０〜約１０ｍ^２／ｇの範囲のＢＥＴ表面積、及び約０．２〜約１．５ｃｃ／ｇの範囲の総水銀圧入孔容積を含む、歯磨剤組成物が提供される。

本発明の一態様に従って、このようなシリカ粒子は、（ｉ）約４〜約２５μｍ（又は約６〜約２５μｍ、又は約８〜約２０μｍ）の範囲のｄ５０中央粒径、（ｉｉ）約０．９以上（又は約０．９２以上）の球形度係数（Ｓ_８０）、（ｉｉｉ）０〜約１０ｍ^２／ｇ（又は約０．０５〜約８ｍ^２／ｇ）の範囲のＢＥＴ表面積、及び（ｉｖ）約０．３５〜約１．１ｃｃ／ｇ（又は約０．３５〜約０．７ｃｃ／ｇ、又は約０．４〜約０．６５ｃｃ／ｇ）の範囲の総水銀圧入孔容積を有し得る。これらのシリカ粒子は、球面形状形又は球状形態を有し、連続式ループ反応器プロセスを使用して生成することができる。

前述の概要及び以下の詳細な説明が提供するのは、いずれも例示であり、説明に過ぎない。したがって、前述の概要及び以下の詳細な説明は、制限的なものではないと見なされるべきである。更に、本明細書に記載されたものに加えて特徴又は変形が提供されてもよい。例えば、特定の態様は、詳細な説明に記載された様々な特徴の組み合わせ及び下位組み合わせを対象とすることができる。

実施例２Ａ〜６Ａのシリカ生成物を生成するために使用される連続式ループ反応装置の概略図である。 実施例２Ａのシリカの走査電子顕微鏡写真である。 実施例３Ａのシリカの走査電子顕微鏡写真である。 実施例４Ａのシリカの走査電子顕微鏡写真である。 実施例５Ａのシリカの走査電子顕微鏡写真である。 実施例６Ａのシリカの走査電子顕微鏡写真である。 ２．５μｍの象牙質細管と相互作用する４μｍの球状粒子のモデルである。 ２．５μｍの象牙質細管と相互作用する、増加する粒径（４μｍ、５μｍ、６μｍ、１０μｍ）の球状粒子のモデルである。 ２．５μｍ幅の象牙質細管における浸透深さを、球体の粒径に対してプロットしたものである。 球体の粒径の増加の関数として、２．５μｍ幅の細管から球体を転がすのに必要な力をプロットしたものである。

本明細書では、（ｉ）約４〜約２５μｍ（又は約６〜約２５μｍ、又は約８〜約２０μｍ）の範囲のｄ５０中央粒径、（ｉｉ）約０．９以上（又は約０．９２以上）の球形度係数（Ｓ_８０）、（ｉｉｉ）０〜約１０ｍ^２／ｇ（又は約０．０５〜約８ｍ^２／ｇ）の範囲のＢＥＴ表面積、及び（ｉｖ）約０．３５〜約１．１ｃｃ／ｇ（又は約０．３５〜約０．７ｃｃ／ｇ、又は約０．４〜約０．６５ｃｃ／ｇ）の範囲の総水銀圧入孔容積によって特徴付けられ得る、一般的に球状のシリカ粒子を有する歯磨剤が開示される。これらの球状シリカ粒子、及び球状粒子を含有する歯磨剤組成物の製造方法もまた、本明細書に開示及び記載される。

有利には、本明細書に開示及び記載される球状粒子は、低ＲＤＡと高スズ融和性との予想外の組み合わせを有する。

本明細書で使用される用語をより明確に定義するために、以下の定義が提供される。別途記載のない限り、以下の定義は、本開示に適用可能である。ある用語が本開示で使用されたものの本明細書で具体的に定義されていない場合、その定義が、本明細書に適用される任意の他の開示又は定義と矛盾しない限り、又はその定義が適用される任意の請求項を不明確に又は不可能にしない限り、ＩＵＰＡＣ Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ，２ｎｄ Ｅｄ（１９９７）からの定義を適用することができる。参照により本明細書に組み込まれる任意の文献によって提供される任意の定義又は使用が、本明細書で提供される定義又は使用と矛盾する限りにおいて、本明細書で提供される定義又は使用は調整される。

本明細書において、主題の特徴は、特定の態様では、異なる特徴の組み合わせが想定され得るように記載される。本明細書に開示されるあらゆる態様及びあらゆる特徴について、本明細書に記載される設計、組成物、プロセス、又は方法に悪影響を及ぼさない全ての組み合わせが想到され、特定の組み合わせの明示的な説明を用いて、又は明示的な説明なしに交換することができる。したがって、特に明記しない限り、本明細書に開示される任意の態様又は特徴は、本開示と合致する本発明の設計、組成物、プロセス、又は方法を説明するために組み合わせることができる。

「口腔ケア組成物」とは、本明細書で使用するとき、通常の使用過程において、特定の治療剤を全身投与する目的で意図的に嚥下されるものではなく、むしろ、歯の表面又は口腔組織と接触させるのに十分な時間にわたって口腔内に保持される製品を意味する。口腔ケア組成物の例としては、歯磨剤、歯磨ゲル、歯肉縁下用ゲル、口内洗浄液、ムース、フォーム、マウススプレー、トローチ剤、チュアブル錠、チューインガム、歯用ホワイトニングストリップ、フロス及びフロスコーティング、口臭予防用溶解ストリップ、又は義歯用ケア若しくは付着性製品が挙げられる。口腔ケア組成物はまた、口腔表面への直接適用又は付着のためのストリップ又はフィルム上に組み込まれてもよい。

本明細書で使用するとき、用語「歯磨剤」は、特に指示がない限り、歯用又は歯肉縁下用ペースト、ゲル、又は液体配合物を包含する。歯磨剤組成物は、単相組成物であってもよく、又は２つ以上の別個の歯磨剤組成物の組み合わせであってもよい。歯磨剤組成物は、深い縞状、表面的な縞状、多層状、ペーストをゲルで包囲した状態、又はこれらのいずれかの組み合わせなど、任意の所望の形態であってもよい。２つ以上の別個の歯磨剤組成物を含む歯磨剤中の各歯磨剤組成物は、ディスペンサの物理的に分離された区画内に収容され、同時に分注されてもよい。

本明細書にて有用な「有効物質及びその他の成分」は、美容的及び／若しくは治療的な効果、又はそれらが要求される作用形態若しくは機能により、本明細書中で分類又は記述してよい。しかし、本明細書にて有用な有効物質及びその他の成分が、場合によっては、２つ以上の美容的及び／又は治療的効果をもたらす、あるいは２つ以上の作用形態で機能又は作用してよい、と理解すべきである。したがって、本明細書における分類は便宜上実施されるものであり、成分を列挙される具体的に規定した機能又は作用に制限しようとするものではない。

用語「歯」とは、本発明で使用する場合、天然歯、並びに人工歯、又は義歯を意味し、１つの歯又は複数の歯を含むように解釈される。したがって、用語「歯の表面」とは、本発明で使用する場合、天然歯の表面（複数可）、並びに人口歯の表面（複数可）、又は義歯の表面（複数可）を意味する。

組成物及び方法は、本明細書において、様々な構成要素又は工程を「含む」という観点で記載されているが、組成物及び方法はまた、別途記載のない限り、様々な構成要素又は工程「から本質的になる」又は「からなる」こともできる。

本発明で使用する場合、用語「又は」とは、２つ以上の要素の接続詞として使用される場合に、要素を個々に、及び組み合わせで含むことを意味し、例えば、Ｘ又はＹは、Ｘ若しくはＹ、又はこれら両方を意味する。

本発明で使用する場合、冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、請求される又は記載される材料、例えば、「口腔ケア組成物」又は「漂白剤」の１つ以上を意味するものと理解される。

特に指示がない限り、本明細書で言及される測定値は全て、約２３℃（即ち、室温）にて発生する。

一般に、元素群は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｅｗｓ，６３（５），２７，１９８５に掲載されている元素周期表のバージョンで示される番号付けスキームを使用して示される。いくつかの例では、族に割り当てられた共通の名前を使用して、要素の群を示すことができ、例えば、第１族元素のアルカリ金属、第２族元素のアルカリ土類金属などが挙げられる。

本明細書に記載されているものと同様又は同等の方法及び材料を、本発明を実施又は試験するために使用することが可能であるが、典型的な方法及び材料を本明細書において記載する。

本明細書で言及される全ての刊行物及び特許は、例えば、本明細書に記載される発明に関連して使用され得る刊行物に記載されている構築物及び方法を説明及び開示する目的のために、参照により本明細書に組み込まれる。

いくつかの種類の範囲が本発明に開示される。任意の種類の範囲が開示又は特許請求される場合、範囲の端点並びにその中に包含される任意の部分範囲及び任意の部分範囲の組み合わせを含む、そのような範囲が合理的に包含し得る各可能な数を個々に開示又は特許請求することを意図している。代表的な例として、シリカ粒子のＢＥＴ表面積は、本発明の様々な態様において特定の範囲であり得る。ＢＥＴ表面積が０〜約１０ｍ^２／ｇの範囲であることを開示することにより、その意図は、表面積がその範囲内の任意の表面積であり得、例えば、約０．１、約０．５、約１、約２、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９、又は約１０ｍ^２／ｇに等しくなり得ることを説明することである。更に、表面積は、０〜約１０ｍ^２／ｇ（例えば、約０．０５〜約８ｍ^２／ｇ）の任意の範囲内であり得、これはまた、０〜約１０ｍ^２／ｇの範囲の任意の組み合わせを含む（例えば、表面積は、約０．１〜約３ｍ^２／ｇ又は約５〜約７ｍ^２／ｇの範囲であり得る）。同様に、本明細書に開示される全ての他の範囲は、本実施例と同様の方法で解釈されるべきである。

用語「約」は、量、サイズ、配合、パラメータ、並びに他の数量及び特性が正確ではなく、正確である必要はないが、所望に応じて、許容誤差、変換係数、丸め、測定誤差など、並びに当業者に既知の他の要因を反映して、近似的及び／又はより大きいかより少ない場合があることを意味する。一般に、量、サイズ、配合、パラメータ、又は他の数量若しくは特性は、そのようであると明示的に記載されているか否かに関わらず、「約」又は「近似的」である。「約」という用語はまた、特定の初期混合物から生じる組成物の異なる平衡状態に起因して異なる量も包含する。「約」という用語によって修飾されているか否かに関わらず、特許請求の範囲は、その量に対する均等物を含む。「約」という用語は、報告された数値の１０％以内、好ましくは報告された数値の５％以内を意味し得る。

球状シリカ粒子
本発明に適合するシリカ粒子の例示的且つ非限定的な例は、以下の特性を有し得る：（ｉ）約４〜約２５μｍの範囲のｄ５０中央粒径、（ｉｉ）約０．９以上の球形度係数（Ｓ_８０）、（ｉｉｉ）０〜約１０ｍ^２／ｇの範囲のＢＥＴ表面積、及び（ｉｖ）約０．２〜約１．５ｃｃ／ｇの範囲の総水銀圧入孔容積。本発明に適合するシリカ粒子の例示的且つ非限定的な別の例は、以下の特性を有し得る：（ｉ）約６〜約２５μｍの範囲のｄ５０中央粒径、（ｉｉ）約０．９以上の球形度係数（Ｓ_８０）、（ｉｉｉ）０〜約８ｍ^２／ｇの範囲のＢＥＴ表面積、及び（ｉｖ）約０．３５〜約１．１ｃｃ／ｇの範囲の総水銀圧入孔容積。本発明に適合するシリカ粒子の例示的且つ非限定的な別の例は、以下の特性を有し得る：（ｉ）約８〜約２０μｍの範囲のｄ５０中央粒径、（ｉｉ）約０．９以上の球形度係数（Ｓ_８０）、（ｉｉｉ）０〜約８ｍ^２／ｇの範囲のＢＥＴ表面積、及び（ｉｖ）約０．３５〜約０．７ｃｃ／ｇの範囲の総水銀圧入孔容積。更なる態様では、本発明に適合するこのようなシリカ粒子はまた、以下に提供される性質又は特性のいずれか、及び任意の組み合わせで有し得る。

一態様では、球状シリカ粒子は、比較的大きな平均粒径を有し得る。多くの場合、中央粒径（ｄ５０）及び／又は平均粒径（平均）は、約４〜約２５、約４〜約２０、約６〜約２５、約６〜約２２、約６〜約１８、又は約７〜約２５、約７〜約２０、又は約７〜約１８μｍなどの範囲内に収まり得る。別の態様では、中央粒径（ｄ５０）及び／又は平均粒径（平均）は、約８〜約２５、約８〜約２０、約８〜約１８、約８〜約１５、約９〜約１６、又は約９〜約１４μｍなどの範囲内に収まり得る。平均粒径及び中央粒径の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。

球状粒子はまた、非常に狭い粒径分布を有しており、これは（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０の比で定量化することができる。比の値が小さいほど粒径分布が狭く、比の値が大きいほど粒径分布が広いことを示している。一般的に、本明細書に開示される球状粒子は、約１．１〜約２．４の範囲の（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０の比によって特徴付けられ得る。一態様では、（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０の比は、約１．１〜約２．２の範囲であり得るが、別の態様では、（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０の比は、約１．１〜約２、約１．１〜約１．７、又は約１．３〜約１．５の範囲であり得る。更に、別の態様では、（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０の比は、約１．２〜約２．４の範囲であり得るが、更に別の態様では、（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０の比は、約１．２〜約２．２、又は約１．２〜約２の範囲であり得る。（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０の比の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。

球状シリカ粒子の狭い粒度分布の別の指標は、３２５メッシュ残渣量（３２５メッシュのふるいに保持される量）の重量パーセントであり、これは約１．２重量％以下であり得る。いくつかの態様では、３２５メッシュ残渣量は、約１重量％以下、約０．７５重量％以下、約０．６重量％以下、又は約０．３重量％以下であり得る。３２５メッシュ残渣量の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。

球状シリカ粒子の球形度は、球形度係数（Ｓ_８０）によって定量化され得、これは約０．８５以上、約０．８８以上、又は約０．９以上であり得る。球形度係数（Ｓ_８０）は、以下のように決定される。シリカ粒子試料のＳＥＭ画像を２０，０００倍に拡大し（これはシリカ粒子試料を代表するものである）、フォトイメージングソフトウェアにインポートし、各粒子の輪郭（二次元）をトレースする。互いに近接しているが、互いに付着していない粒子は、この分析では別個の粒子と見なされるべきである。次いで、輪郭が示された粒子を色塗りし、画像を、粒子の周長及び面積を決定することができる粒子特性評価ソフトウェア（例えば、Ｍｅｄｉａｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．（ベセスダ、メリーランド州）から入手可能なＩＭＡＧＥ−ＰＲＯ ＰＬＵＳ）にインポートする。次いで、粒子の球形度は、式、即ち、球形度＝（周長）^２を（４π×面積）で割ったものに従って計算され得、式中、周長は、粒子の輪郭トレースから導出されたソフトウェア測定周長であり、面積は、粒子のトレースされた周長内のソフトウェア測定面積である。

球形度計算は、ＳＥＭ画像内に完全に収まる各粒子について行われる。次いで、これらの値を値毎にソートし、これらの値の最も低い２０％の値を捨てる。これらの値の残りの８０％を平均して、球形度係数を得る（Ｓ_８０）。球形度に関する更なる情報は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第８，９４５，５１７号及び同第８，６０９，０６８号に見出すことができる。

本発明の一態様では、球状シリカ粒子は、約０．８５以上、又は約０．８８以上の球形度係数（Ｓ_８０）を有し得るが、別の態様では、球形度係数（Ｓ_８０）は、約０．９以上であり得る。更に、別の態様では、球状シリカ粒子は、約０．９２以上の球形度係数（Ｓ_８０）によって特徴付けられ得るが、更に別の態様では、シリカ粒子は、約０．９４以上の球形度係数（Ｓ_８０）によって特徴付けられ得る。当業者であれば、３次元球体（又は２次元円）は、１に等しい球形度係数（Ｓ_８０）を有することを容易に認識するであろう。

一態様では、シリカ粒子は、非常に低い表面積、一般的に約０〜約１０ｍ^２／ｇの範囲のＢＥＴ表面積を有し得る。多くの場合、ＢＥＴ表面積は、約０．０５〜約１０、約０．１〜約１０、約０．２５〜約１０、又は約０．０５〜約８ｍ^２／ｇの範囲内に収まり得る。更なる態様では、ＢＥＴ表面積は、約０．２５〜約８、約０．５〜約８、約０．１〜約５、約０．２５〜約５、約０．５〜約５、約０．２５〜約３．５、又は約０．５〜約２ｍ^２／ｇなどの範囲であり得る。ＢＥＴ表面積はまた、０〜約８ｍ^２／ｇ、０〜約５ｍ^２／ｇ、又は０〜約３ｍ^２／ｇの範囲内に収まり得る。ＢＥＴ表面積の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。

同様に、シリカ粒子の総水銀圧入孔容積もまた比較的低く、多くの場合、約０．２〜約１．５、約０．３〜約１．１、約０．３５〜約１．１、約０．３５〜約０．７、約０．３５〜約０．６５、約０．３５〜約０．６２、又は約０．３５〜約０．６ｃｃ／ｇの範囲内に収まる。別の態様では、シリカ粒子の総水銀圧入孔容積は、約０．４〜約０．７ｃｃ／ｇ、約０．４〜約０．６５ｃｃ／ｇ、約０．４５〜約０．６５ｃｃ／ｇ、又は約０．４９〜約０．６ｃｃ／ｇの範囲であり得る。総水銀圧入孔容積の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。

加えて、球状シリカ粒子は、約７〜約２５ｍｇ損失／１００，０００回転の範囲のＥｉｎｌｅｈｎｅｒ磨耗値によって反映されるように、研磨性が低くなり得る。例えば、Ｅｉｎｌｅｈｎｅｒ磨耗値は、約８〜約２０、あるいは約１０〜約２０、あるいは、約１５〜約２２ｍｇ損失／１００，０００回転の範囲とすることができる。Ｅｉｎｌｅｈｎｅｒ磨耗値はまた、約１０〜約２５ｍｇ損失／１００，０００回転、約１０〜約２２ｍｇ損失／１００，０００回転、又は約１１〜約１７ｍｇ損失／１００，０００回転の範囲とすることができる。Ｅｉｎｌｅｈｎｅｒ磨耗値の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。

同様に、これらの球状シリカ粒子はまた、比較的高い注入密度を有する。一態様では、注入密度は、約３０〜約６５ｌｂ／ｆｔ^３、又は約４０〜約６５ｌｂ／ｆｔ^３の範囲とすることができる。別の態様では、注入密度は、約４０〜約６２ｌｂ／ｆｔ^３、約４２〜約６０ｌｂ／ｆｔ^３、又は約４３〜約５８ｌｂ／ｆｔ^３の範囲とすることができる。更に別の態様では、注入密度は、約４２〜約５６ｌｂ／ｆｔ^３、又は約４４〜約５４ｌｂ／ｆｔ^３の範囲とすることができる。注入密度の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。

本発明の態様に従った球状シリカ粒子は、優れたスズ融和性及び優れたＣＰＣ融和性を有し得る。典型的には、本明細書に記載される球状シリカ粒子は、約４０〜約９９％、例えば、約８０〜約９９％、約７５〜約９８％、約７５〜約９５％、約８０〜約９５％、約８２〜約９８％、又は約８６〜約９３％などのスズ融和性を有する。加えて、球状シリカ粒子は、典型的には、約５５〜約９９％、例えば、約４０〜約９５％、約７５〜約９５％、約７８〜約９５％、又は約８１〜約９１％などのＣＰＣ融和性を有する。スズ融和性及びＣＰＣ融和性の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。

別の態様では、球状シリカ粒子は、比較的低い吸油率、比較的低い吸水率、及び非常に低いＣＴＡＢ表面積を有し得る。例えば、吸油率は、約２０〜約７５ｃｃ／１００ｇ、約２５〜約６０ｃｃ／１００ｇ、約２５〜約５５ｃｃ／１００ｇ、又は約３２〜約５０ｃｃ／１００ｇの範囲とすることができる。加えて又はあるいは、吸水率は、約４０〜約７５ｃｃ／１００ｇ、約４５〜約７２ｃｃ／１００ｇ、約５０〜約７０ｃｃ／１００ｇ、約５０〜約６５ｃｃ／１００ｇ、又は約５７〜約６６ｃｃ／１００ｇの範囲とすることができる。ＣＴＡＢ表面の代表的且つ非限定的な範囲としては、０〜約１０ｍ^２／ｇ、０〜約６ｍ^２／ｇ、０〜約４ｍ^２／ｇ、又は０〜約２ｍ^２／ｇが挙げられる。吸油率、吸水率、及びＣＴＡＢ表面積の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。

これに限定されるものではないが、開示される球状シリカ粒子は、多くの場合、約１〜約１０重量％の範囲内に収まる乾燥減量（ＬＯＤ）を有し得る。ＬＯＤの例示的且つ非限定的な範囲としては、約１〜約８重量％、約２〜約８重量％、約１〜約７重量％、約１〜約５重量％、約１〜約４重量％、又は約１．５〜約２重量％が挙げられる。同様に、これに限定されるものではないが、開示される球状シリカ粒子は、多くの場合、約３〜約１０重量％の範囲内に収まる強熱減量（ＬＯＩ）を有し得る。ＬＯＩの例示的且つ非限定的な範囲としては、約３〜約８重量％、約３〜約７重量％、約３〜約６重量％、約３．５〜約９重量％、約３．５〜約７．５重量％、又は約３．５〜約６重量％が挙げられる。ＬＯＤ及びＬＯＩの他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。

一般的に、球状シリカ粒子は、例えば、約５．５〜約９、約６．２〜約８．５、又は約６．８〜約８．２のｐＨ範囲を包含する実質的に中性のｐＨを有し得る。ｐＨの他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。

相対的象牙質研磨効率（ＲＤＡ）試験は、典型的には、歯磨剤組成物、例えば練り歯磨きが消費者の使用に安全であることを確認するために行われ、試験の上限は２５０に設定される。予想外にも、本明細書で提供される結果は、本発明に適合する球状シリカ粒子に関して、中央粒径（ｄ５０）及び／又は平均粒径（平均）が増加するにつれて、ＲＤＡが一般的に減少することを示している。球状シリカ粒子は、本発明の一態様では、２０重量％の充填率で約２５０未満、又は約１００〜約２２０の範囲のＲＤＡ、及び別の態様では、約１２０〜約２００の範囲のＲＤＡによって特徴付けられ得る。２０重量％の充填率でのＲＤＡの他の例示的且つ非限定的な範囲としては、約５０〜約２００、約８０〜約２００、約８０〜約１５０、約１３０〜約１９０、約１３０〜約１８０、約１５０〜約２００、約１５０〜約１９０、又は約１６８〜約１８２が挙げられ得る。ＲＤＡの他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。

球状シリカ粒子はまた、シリカ粒子を含有する歯磨剤組成物の清掃特性の尺度であるペリクル清掃比（Pellicle Cleaning Rati）（ＰＣＲ）によって説明することができる。シリカ粒子は、２０重量％の充填率で約７０〜約１３０、約８０〜約１３０、約７０〜約１２０、約８０〜約１２０、又は約９０〜約１１０の範囲のＰＣＲによって特徴付けられ得る。ＰＣＲ／ＲＤＡ比（２０重量％の充填率）は、多くの場合、約０．４：１〜約１．１：１、約０．４：１〜約０．８：１、約０．５：１〜約１：１、約０．５：１〜約０．７：１、約０．４５：１〜約０．６５：１、又は約０．５６：１〜約０．５７：１であり得る。

これらの態様及び他の態様では、球状シリカ粒子のいずれも非晶質であってもよく、合成であってもよく、又は非晶質と合成の両方であってもよい。更に、球状シリカ粒子は、これに限定されるものではないが、本発明の特定の態様では、沈降シリカ粒子を含む（又はそれから本質的になるか、又はそれからなる）ことができる。

歯磨剤組成物
球状シリカ粒子は、任意の適切な組成物及び任意の適切な最終用途に使用することができる。多くの場合、シリカ粒子は、歯磨剤組成物などの口腔ケア組成物中で使用することができる。歯磨剤組成物は、球状シリカ粒子の任意の適切な量、例えば、球状シリカ粒子の約０．５〜約５０重量％、約１〜約５０重量％、約５〜約３５重量％、約１０〜約４０重量％、又は約１０〜約３０重量％を含有することができる。これらの重量パーセントは、歯磨剤組成物の総重量に基づいている。

歯磨剤組成物は、固体、液体、粉末、ペースト、又はこれらの組み合わせなどの任意の適切な形態であり得る。シリカ粒子に加えて、歯磨剤組成物は、他の成分又は添加剤を含有してもよく、その非限定的な例としては、湿潤剤、溶媒、結合剤、治療剤、キレート剤、シリカ粒子以外の増粘剤、シリカ粒子以外の研磨剤、甘味剤、着色剤、香味剤、防腐剤などの他に、これらの任意の組み合わせが挙げられる。

湿潤剤は、歯磨剤にボディ又は「口当たり」を加える他に、歯磨剤が乾燥することを防止する役割を果たす。適切な湿潤剤としては、ポリエチレングリコール（様々な異なる分子量で）、プロピレングリコール、グリセリン（グリセロール）、エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ラクチトール、及び加水分解水添デンプン、及びこれらの混合物が挙げられる。いくつかの配合物では、湿潤剤は、歯磨剤組成物の重量に基づいて、約２０〜約５０重量％の量で存在する。

溶媒は、歯磨剤組成物中に、任意の適切な充填量で存在し得、通常、溶媒は水を含む。使用される場合、水は、好ましくは脱イオン水であり、不純物を含まず、歯磨剤組成物の重量に基づいて、５〜約７０重量％、又は約５〜約３５重量％の充填量で歯磨剤中に存在し得る。

治療剤も、例えば、虫歯、歯周病、及び温度過敏症の予防及び治療を提供するために、本発明の組成物中で使用することができる。適切な治療剤としては、フッ化物源、例えばフッ化ナトリウム、モノフルオロリン酸ナトリウム、モノフルオロリン酸カリウム、フッ化第一スズ、フッ化カリウム、フルオロケイ酸ナトリウム、フルオロケイ酸アンモニウムなど；縮合リン酸塩、例えばピロリン酸四ナトリウム、ピロリン酸四カリウム、ピロリン酸二水素二ナトリウム、ピロリン酸一水素三ナトリウムなど；トリポリリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩、トリメタリン酸塩及びピロリン酸塩；抗菌剤、例えばトリクロサン、ビスグアニド、例えばアレキシジン、クロルヘキシジン及びグルコン酸クロルヘキシジン；酵素、例えばパパイン、ブロメライン、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、デキストラナーゼ、ムタナーゼ、リパーゼ、ペクチナーゼ、タンナーゼ、及びプロテアーゼ；第四級アンモニウム化合物、例えば塩化ベンザルコニウム（ＢＺＫ）、塩化ベンゼトニウム（ＢＺＴ）、塩化セチルピリジニウム（ＣＰＣ）、及び臭化ドミフェン；金属塩、例えばクエン酸亜鉛、塩化亜鉛、及びフッ化第一スズ；サンギナリアエキス及びサンギナリン；揮発性油、例えばユーカリプトール、メントール、チモール、及びサリチル酸メチル；アミンフッ化物；過酸化物などが挙げられる。治療剤は、単独で又は組み合わせて、任意の治療上安全且つ有効な濃度又は用量で、歯磨剤配合物中で使用することができる。

増粘剤は、練り歯磨きを相分離に対して安定化させるゼラチン構造を提供するために歯磨剤組成物中で有用である。適切な増粘剤としては、シリカ増粘剤；デンプン；デンプンのグリセライト；ガム、例えばカラヤガム（ステルクルアガム）、トラガカントガム、アラビアガム、ガティガム、アカシアガム、キサンタンガム、グアーガム及びセルロースガム；ケイ酸アルミニウムマグネシウム（Ｖｅｅｇｕｍ）；カラギーナン；アルギン酸ナトリウム；寒天；ペクチン；ゼラチン；セルロース化合物、例えばセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルカルボキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、及び硫酸化セルロース；天然及び合成粘土、例えばヘクトライト粘土；及びこれらの混合物が挙げられる。増粘剤又は結合剤の典型的な濃度は、練り歯磨き又は歯磨剤組成物の最大約１５重量％である。

練り歯磨き組成物内での利用に有用なシリカ増粘剤としては、例えば、非限定的な例として、Ｚｅｏｄｅｎｔ（登録商標）１６５シリカなどの非晶質沈降シリカが挙げられる。他の非限定的なシリカ増粘剤としては、Ｚｅｏｄｅｎｔ（登録商標）１５３，１６３及び１６７、並びにＺＥＯＦＲＥＥ（登録商標）１７７及び２６５シリカ製品（全てＥｖｏｎｉｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）、並びにＡｅｒｏｓｉｌ（登録商標）ヒュームドシリカが挙げられる。

界面活性剤を本発明の歯磨剤組成物中で使用して、組成物をより美容的に許容可能にすることができる。界面活性剤は、好ましくは、組成物に洗浄性及び起泡性を付与する洗浄性材料である。適切な界面活性剤は、安全且つ有効な量のアニオン性、カチオン性、非イオン性、双性イオン性、両性及びベタイン界面活性剤、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウロイルサルコシン酸、ミリストイルサルコシン酸、パルミトイルサルコシン酸、ステアロイルサルコシン酸及びオレオイルサルコシン酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、イソステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン及びラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、ラウリルスルホ酢酸ナトリウム、Ｎ−ラウロイルサルコシン、Ｎ−ラウロイル、Ｎ−ミリストイル、又はＮ−パルミトイルサルコシンのナトリウム、カリウム、及びエタノールアミン塩、アルキルフェノールのポリエチレンオキシド縮合物、ココアミドプロピルベタイン、ラウラミドプロピルベタイン、パルミチルベタインなどである。ラウリル硫酸ナトリウムが、好ましい界面活性剤である。界面活性剤は、典型的には、約０．１〜約１５重量％、約０．３〜約５重量％、又は約０．３〜約２．５重量％の量で存在する。

開示されるシリカ粒子は、歯磨剤組成物中の研磨剤として単独で、又は本明細書で議論されている若しくは技術分野において既知の他の研磨剤との添加剤若しくは共研磨剤として利用することができる。したがって、任意の数の他の従来のタイプの研磨添加剤が、本発明の歯磨剤組成物内に存在してもよい。他のこのような研磨粒子としては、例えば、沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）、粉砕炭酸カルシウム（ＧＣＣ）、チョーク、ベントナイト、リン酸二カルシウム又はその二水和物形態、シリカゲル（それ自体、及び任意の構造のもの）、沈降シリカ、非晶質沈降シリカ（それ自体、及び任意の構造のもの）、パーライト、二酸化チタン、リン酸二カルシウム、ピロリン酸カルシウム、アルミナ、水和アルミナ、焼成アルミナ、ケイ酸アルミニウム、不溶性メタリン酸ナトリウム、不溶性メタリン酸カリウム、不溶性炭酸マグネシウム、ケイ酸ジルコニウム、粒子状熱硬化性樹脂及び他の適切な研磨材料が挙げられる。このような材料を歯磨剤組成物に導入して、目標配合物の研磨特性を調整することができる。

製品に心地良い風味を付与するために、甘味料を歯磨剤組成物（例えば、練り歯磨き）に添加してもよい。適切な甘味料としては、サッカリン（ナトリウム、カリウム又はカルシウムサッカリンとして）、シクラメート（ナトリウム、カリウム又はカルシウム塩として）、アセスルファムＫ、タウマチン、ネオヘスペリジンジヒドロカルコン、アンモニア化グリチルリチン、デキストロース、レブロース、スクロース、マンノース、及びグルコースが挙げられる。

製品の審美的外観を改善するために、着色剤を添加してもよい。適切な着色剤としては、限定するものではないが、ＦＤＡなどの適切な規制機関によって承認された着色剤、及び欧州食品医薬品指令（European Food and Pharmaceutical Directives）に列挙されている着色剤が挙げられ、ＴｉＯ_２などの顔料、並びにＦＤ＆Ｃ及びＤ＆Ｃ染料などの色素を含む。

香味剤を歯磨剤組成物に添加してもよい。適切な香味剤としては、ウインターグリーン油、ペパーミント油、スペアミント油、サッサフラス油、及びクローブ、シナモン、アネトール、メントール、チモール、オイゲノール、ユーカリプトール、レモン、オレンジ油、及びフルーツノート、スパイスノートなどを追加するための他のそのような風味化合物が挙げられるが、これらに限定されない。これらの香味剤は、一般的に、アルデヒド、ケトン、エステル、フェノール、酸と、脂肪族、芳香族及び他のアルコールとの混合物を含む。

細菌増殖を防止するために、防腐剤を本発明の組成物に添加してもよい。メチルパラベン、プロピルパラベン及び安息香酸ナトリウムなどの口腔用組成物中での使用が承認された適切な防腐剤を、安全且つ有効な量で添加することができる。

減感剤、治癒剤、他のう蝕予防剤、キレート剤／金属イオン封鎖剤、ビタミン、アミノ酸、タンパク質、他の抗歯垢／抗歯石剤、乳白剤、抗生物質、抗酵素類、酵素類、ｐＨ調節剤、酸化剤、酸化防止剤などの他の成分を歯磨剤組成物中で使用することができる。

本発明は、以下の実施例によって更に例示され、これは、本発明の範囲に制限を課すものとして解釈されるべきではない。本明細書の説明を読んだ後に、本発明の趣旨又は添付の特許請求の範囲の範疇から逸脱することなく、それらの様々な他の態様、修正、及び均等物が、当業者に想到され得る。

本明細書に開示されるマルチポイントＢＥＴ表面積は、Ｂｒｕｎａｕｒ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，６０，３０９（１９３８）のＢＥＴ窒素吸着法を使用して、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社のＴｒｉＳｔａｒ ＩＩ ３０２０ Ｖ１．０３により決定した。

水銀の総圧入容積を、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社から入手可能なシリカ−アルミナ基準材料で予め校正されたＭｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＡｕｔｏＰｏｒｅ ＩＶ ９５２０により測定した。一般的に知られているように（Ｈａｌｓｅｙ，Ｇ．Ｄ．，Ｊ．ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｃｓ．（１９４８），１６，９３１を参照）、水銀ポロシメトリー法は、厳密に制御された圧力下で多孔質構造物に水銀を圧入することに基づいている。圧力対圧入データから、装置によりウォッシュバーンの式を使用して容積分布及びサイズ分布が生成される。水銀はほとんどの物質を濡らさず、毛細管現象によって自然に細孔に浸透することがないため、外圧を加えることによって細孔に強制的に押し込まれなければならない。必要な圧力は細孔のサイズに反比例し、大きなマクロ孔に水銀を圧入するためにはわずかな圧力しか必要とされないのに対し、マイクロ細孔に水銀を強制的に押し込むためにはずっと大きな圧力が必要とされる。本明細書に開示されるシリカ生成物の表面上に存在するマイクロ細孔の孔径及び表面積を測定するためには、より高い圧力が必要とされる。

総圧入容積（ＨｇＩ）を、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ Ａｕｔｏｐｏｒｅ ＩＶ ９５２０を使用した水銀ポロシメトリーによって測定した。分析前に、試料を１０５℃で２時間乾燥させた。細孔直径は、接触角（θ）を１３０°及び表面張力γを４８４ダイン／ｃｍとして用いるウォッシュバーンの式によって計算した。圧力の関数として水銀を材料の間隙（内部及び粒子内多孔性の両方）に強制的に押し込み、試料１グラム当たりの水銀圧入量を各圧力設定で計算した。本明細書で表記される総水銀圧入孔容積は、真空から６０，０００ｐｓｉまでの圧力で圧入された水銀の累積容積を表す。各圧力設定における容積（ｃｍ^３／ｇ）の増分を、圧力設定増分に対応する細孔半径又は直径に対してプロットした。圧入容積対細孔半径又は直径曲線のピークは、孔径分布のモードに対応し、サンプル中の最も一般的な孔径を特定する。具体的には、試料サイズを調整して、５ｍＬの球状部及び約１．１ｍＬのステム容積を有する粉末針入度計において３０〜５０％のステム容積を達成した。試料を５０μｍのＨｇの圧力まで排気し、５分間保持した。水銀は、約１５０のデータ収集点のそれぞれにおいて１０秒の平衡時間で４〜６０，０００ｐｓｉの細孔を充填した。

本明細書に開示されるＣＴＡＢ表面積を、シリカ表面上のＣＴＡＢ（セチルトリメチルアンモニウムブロミド）の吸収によって決定し、過剰分を遠心分離によって分離し、界面活性剤電極を用いてラウリル硫酸ナトリウムで滴定することによってその量を決定した。具体的には、約０．５グラムのシリカ粒子を、１００ｍＬのＣＴＡＢ溶液（５．５ｇ／Ｌ）を有する２５０ｍＬビーカーに入れ、電気撹拌プレート上で１時間混合した後、１０，０００ＲＰＭで３０分間遠心分離した。１ｍＬの１０％ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００を、１００ｍＬビーカー中の５ｍＬの澄明な上澄みに添加した。０．１ＮのＨＣｌでｐＨを３〜３．５に調整し、界面活性剤電極（Ｂｒｉｎｋｍａｎｎ ＳＵＲ１５０１−ＤＬ）を使用して、０．０１Ｍのラウリル硫酸ナトリウムで試料を滴定し、終点を決定した。

中央粒径（ｄ５０）は、試料の５０％がより小さいサイズを有し、試料の５０％がより大きいサイズを有する粒径を指す。中央粒径（ｄ５０）、平均粒径（平均）、ｄ９０、及びｄ１０を、Ｈｏｒｉｂａ ＬＡ ３００装置を使用してレーザー回折法により決定した。試料を超音波振動を用いて２分間脱凝集させた。

注入密度及び充填密度については、２０グラムの試料を、平坦なゴム底を有する２５０ｍＬのメスシリンダーに入れた。初期の体積を記録して使用し、使用した試料の重量に分割することによって注入密度を計算した。次いで、シリンダーをタップ密度マシン上に配置し、そこで６０ＲＰＭで、カム上で回転させた。カムは、試料体積が一定になるまで、典型的には１５分間、シリンダーを１秒当たり５．７１５ｃｍの距離まで上昇及び降下させるように設計されている。この最終の体積を記録して使用し、使用した試料の重量に分割することによって充填密度を計算する。

Ｅｉｎｌｅｈｎｅｒ磨耗値は、シリカ粒子の硬度／磨耗性の尺度であり、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，６１６，９１６号に詳細に記載されており、以下のようにして一般的に使用されるＥｉｎｌｅｈｎｅｒＡＴ−１０００磨耗試験機を伴う。（１）長網黄銅ワイヤスクリーンを計量し、一定の時間にわたって１０％水性シリカ懸濁液の作用に曝露する。（２）次いで、磨耗量を、１００，０００回転当たりの長網ワイヤスクリーンからの黄銅のミリグラム損失（ｍｇ損失／１００，０００回転）として決定する。

ＣＰＣ融和性（％）を以下のように決定した。２７グラムのＣＰＣ（塩化セチルピリジニウム）の０．３％溶液を、試験される３ｇのシリカの試料に添加した。シリカを１０５℃〜１５０℃で２％以下の含水量まで予め乾燥させ、５％のｐＨが５．５〜７．５であることを確実にするために試料のｐＨを測定した。混合物を１０分間振盪した。加速経時劣化試験は、１４０℃で１週間試験試料の撹拌を必要とする。撹拌が完了した後、試料を遠心分離し、５ｍＬの上澄みを０．４５μｍのＰＴＦＥミリポアフィルターに通し、廃棄した。次いで、更なる２ｇの上澄みを、同じ０．４５μｍのＰＴＦＥミリポアフィルターに通した後、３８ｇの蒸留水を含有するバイアルに添加した。混合後、試料のアリコートをキュベット（メチルメタクリレート）に入れ、Ｕ．Ｖ．吸光度を２６８ｎｍで測定した。水を対照として用いた。ＣＰＣ融和性％を、この手順で調製したＣＰＣ標準溶液の吸光度を、シリカを添加しなかったことを除いてこの手順によって調製されたＣＰＣ標準溶液の吸光度を百分率として表すことによって決定した。

スズ融和性（％）は、以下のように決定された。４３１．１１ｇの７０％ソルビトールと、６３．６２ｇの脱酸素脱イオン水と、２．２７ｇの塩化スズ二水和物と、３ｇのグルコン酸ナトリウムとを含有する原液を調製した。試験されるシリカ試料６ｇを含有する５０ｍＬ遠心管に３４ｇの原液を添加した。遠心管を５ＲＰＭで回転ホイール上に置き、４０℃で１週間劣化した。劣化後、遠心管を１２，０００ＲＰＭで１０分間遠心分離し、上澄み中のスズ濃度をＩＣＰ−ＯＥＳ（誘導結合プラズマ光学発光分光計）により測定した。スズ融和性を、同じ手順によって調製した溶液のスズ濃度の百分率として試料のスズ濃度を表すが、シリカを添加しないで測定した。

吸油率値を、亜麻仁油（粒子１００ｇ当たりに吸収されたＣＣ油）を使用して、ＡＳＴＭ Ｄ２８１に記載の擦り消し（rub-out）方法に従って測定した。一般に、より高い吸油率の値は、より高い構造としても記載される、より高い密度の大孔空孔を有する粒子を示す。

吸水率値は、Ｃ．Ｗ．Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ製のＡｂｓｏｒｐｔｏｍｅｔｅｒ「Ｃ」トルクレオメーターで測定した。シリカ試料のカップの約１／３をＡｂｓｏｒｐｔｏｍｅｔｅｒの混合室に移し、１５０ＲＰＭで混合した。次いで、水を６ｍＬ／分の速度で加えて、粉末を混合するために必要なトルクを記録した。粉末によって水が吸収されると、トルクは、粉末が自由流動からペーストに変質する際に最大に達する。次いで、最大トルクに達したときに加えられた水の総体積を、１００ｇの粉末によって吸収され得る水の量に標準化した。粉末は、到着ベース（事前に乾燥されていない）として使用されたため、粉末の自由水分値を使用して、以下の等式によって「水分補正された水ＡｂＣ値」を算出した。

Ａｂｓｏｒｐｔｏｍｅｔｅｒは、ＡＳＴＭ Ｄ ２４１４法Ｂ及びＣ及びＡＳＴＭ Ｄ ３４９３準拠のカーボンブラックの油数を決定するために一般的に使用される。

本明細書に開示されるｐＨ値（５％ｐＨ）は、ｐＨメーターを使用して、脱イオン水中の５重量％の固形分を含有する水性系で測定した。

シリカ試料の３２５メッシュ残渣量（重量％）を、４４マイクロメートル又は０．００１７インチの開口（ステンレス鋼ワイヤクロス）を用いて米国標準ふるいＮｏ．３２５を利用して、１０．０グラムの試料を０．１グラム単位で１クォートＨａｍｉｌｔｏｎミキサー（モデルＮｏ．３０）のカップに計量し、約１７０ｍＬの蒸留水又は脱イオン水を添加し、スラリーを少なくとも７分間撹拌することによって測定した。混合物を、３２５メッシュスクリーン上に移し、スプレーヘッドをスクリーンから約４〜６インチに保持した状態で、水を２０ｐｓｉｇの圧力で２分間スクリーン上に直接噴霧した。次いで、残留する残渣物を時計皿に移し、オーブン内で１５分間１５０℃で乾燥させ、次いで冷却し、分析天秤で秤量した。

乾燥減量（ＬＯＤ）は、１０５℃で２時間乾燥した後のシリカ粒子の試料の重量損失（重量％）を測定することによって行った。強熱減量（ＬＯＩ）は、１０００℃で１時間加熱した後のシリカ粒子の予備乾燥試料（１０５℃で２時間の乾燥後）の重量損失（重量％）を１測定することによって行った（ＳｉＯ_２法についてのＵＳＰ ＮＦ）。

歯磨剤組成物中のシリカ材料の清掃性能は、典型的には、ペリクル清掃比（「ＰＣＲ」）値によって定量化される。ＰＣＲ試験は、固定されたブラッシング条件下で、歯磨剤組成物が歯からペリクル被膜を除去する能力を測定する。ＰＣＲ試験は、「ＩｎＶｉｔｒｏ Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ Ｓｔａｉｎ ｗｉｔｈ Ｄｅｎｔｉｆｒｉｃｅ」Ｇ．Ｋ．Ｓｔｏｏｋｅｙ，ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｄｅｎｔａｌ Ｒｅｓ．，６１，１２３６−９，１９８２，に記載されており、これはＰＣＲの教示のために参照により本明細書に組み込まれる。ＰＣＲ値は無単位である。

本発明の歯磨剤組成物の相対的象牙質研磨効率（ＲＤＡ）値は、Ｈｅｆｆｅｒｅｎ著，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄｅｎｔａｌ Ｒｅｓ．，Ｊｕｌｙ−Ａｕｇｕｓｔ １９７６，５５（４），ｐｐ．５６３−５７３に記載され、Ｗａｓｏｎを発明者とする米国特許第４，３４０，５８３号、同第４，４２０，３１２号及び同第４，４２１，５２７号に記載された方法に従って決定され、これらはそれぞれＰＣＲ測定の教示のために参照により本明細書に組み込まれる。ＲＤＡ値は無単位である。

実施例１Ａ〜６Ａ
比較シリカ粒子及び球状シリカ粒子
実施例１Ａは、不規則で非球状の粒子形態を有するＥｖｏｎｉｋ ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な従来のシリカ材料であった。

実施例２Ａ〜６Ａについては、連続ループ反応器プロセス（例えば、米国特許第８，９４５，５１７号及び同第８，６０９，０６８号を参照）を使用してシリカ粒子を生成した。図１は、反応スラリーが吐出される前に何度も循環されるように再循環ループ内に構成された連続ループ反応装置を示す。ループは、可撓性ホースのセクションによって一緒に接合された固定パイプのセクションから構成されていた。配管／ホースの内径は約１インチであった。ループの片側には反応スラリーを循環させるためにポンプを配置し、反対側にはシルバーソンインラインミキサーを設置して、システムに追加のせん断力を提供し、酸成分を供給した。ポンプ間には、シリカ材料の製造中の温度を制御する手段を提供するために、スタティックミキサー熱交換器を設置した。酸添加点の後に位置する吐出管は、ケイ酸塩及び酸を添加した速度の関数として生成物を吐出させた。吐出管には背圧弁も取り付けられており、システムが１００℃を超える温度で動作できるようになっていた。生成物吐出管は、追加の変更（例えば、ｐＨ調整）のために、生成物をタンクに回収するように配向されるか、又は回転式若しくはプレス式のフィルタに直接吐出された。任意に、７．０．を超えるｐＨでシリカ生成物を調製したときに、ｐＨ調整を避けるために、酸を生成物吐出ラインに添加することができる。

特定の例では、シルバーソンインラインミキサーに変更を加えて、せん断力を提供せずに高レベルの混合を提供した。これは、シルバーソンミキサーからステータースクリーンを除去し、バッキングプレート及び通常のミキサーヘッドのみでユニットを操作することによって達成された。したがって、粒径は、シルバーソン出力速度及び再循環速度を変化させることによって制御することができる（例えば、両方の速度の減少により、平均粒径を増加させることができる）。

実施例２Ａ〜６Ａのシステムに酸及びケイ酸塩を導入する前に、沈降シリカ、硫酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム及び水を添加し、８０Ｌ／分で再循環させた。この工程は、所望の生成物が回収され得る前のパージ時間を最小化するために、典型的なバッチのおおよその内容物及び濃度で再循環ループを充填するために行った。

実施例２Ａでは、実施例１Ａの１．５ｋｇ、硫酸ナトリウム１．３４ｋｇ、ケイ酸ナトリウム１１．１Ｌ（３．３２ＭＲ、１９．５％）及び２０Ｌの水を再循環ループに添加し、続いて、通常のローター／ステーター構成で６０Ｈｚ（３４８５ＲＰＭ）にて動作するシルバーソンを用いて８０Ｌ／分で再循環させながら９５℃まで加熱した。ケイ酸ナトリウム（３．３２ＭＲ、１９．５％）及び硫酸（１７．１％）を、１．７Ｌ／分のケイ酸塩速度及び７．５のｐＨを維持するのに十分な酸速度で同時に添加した。必要に応じて、ｐＨを維持するために酸速度を調整した。酸及びケイ酸塩をこれらの条件下で４０分間添加して、所望の材料を回収する前に、不要なシリカをシステム外にパージした。４０分経過後、回収容器を空にし、その内容物を廃棄した。次いで、温度を約８０℃に維持しながら、シリカ生成物を４０ＲＰＭで撹拌しながら容器に回収した。所望の量の生成物を回収した後、酸及びケイ酸塩の添加を停止し、ループの内容物を循環させた。回収容器のシリカ生成物を、硫酸を手動で添加しながらｐＨ６．０に調整し、次いで濾過し、約１５００μＳの導電率まで洗浄した。次いで、スラリーのｐＨを硫酸でｐＨ６．０に再調整し、噴霧乾燥した。

実施例３Ａでは、実施例１Ａの１．５ｋｇ、硫酸ナトリウム１．３４ｋｇ、ケイ酸ナトリウム１１．１Ｌ（２．６５ＭＲ、２６．６％）及び２０Ｌの水を再循環ループに添加し、続いて、ステータースクリーンを取り外した状態で３０Ｈｚ（１７４２ＲＰＭ）にて動作するシルバーソンを用いて８０Ｌ／分で再循環させながら９５℃まで加熱した。ケイ酸ナトリウム（２．６５ＭＲ、２６．６％）及び硫酸（２２．８％）を、１．７Ｌ／分のケイ酸塩速度及び７．５のｐＨを維持するのに十分な酸速度で同時に添加した。必要に応じて、ｐＨを維持するために酸速度を調整した。酸及びケイ酸塩をこれらの条件下で４０分間添加して、所望の材料を回収する前に、不要なシリカをシステム外にパージした。４０分経過後、回収容器を空にし、その内容物を廃棄した。次いで、温度を約８０℃に維持しながら、シリカ生成物を４０ＲＰＭで撹拌しながら容器に回収した。所望の量の生成物を回収した後（５００Ｌ）、酸及びケイ酸塩の添加を停止し、ループの内容物を循環させた。

次いで、表面積減少のために、回収容器のシリカ生成物をバッチ反応器に移し、８０ＲＰＭで撹拌しながら９５℃に加熱し、８０Ｌ／分で再循環させた。ケイ酸ナトリウム（２．６５ＭＲ、２６．６％）を、ｐＨ９．５（＋／−０．２）に達するまで反応器に添加した。このｐＨに達したら、ケイ酸ナトリウム（２．６５ＭＲ、２６．６％）及び硫酸（２２．８％）をそれぞれ１．６６Ｌ／分及び０．８０Ｌ／分の速度で添加した。必要に応じて、酸速度を調整して、ｐＨ９．５（＋／−０．２）を維持した。合計６０分後、ケイ酸ナトリウムの流れを停止し、０．８０Ｌ／分で硫酸（２２．８％）を加え続けてｐＨを７．０に調整した。バッチをｐＨ７．０で１５分間消化させ、次いで濾過し、＜１５００μＳの導電率まで洗浄した。乾燥前に、シリカスラリーのｐＨを硫酸で５．０に調整し、５％の目標水分まで噴霧乾燥した。

実施例４Ａでは、実施例１Ａの１．５ｋｇ、硫酸ナトリウム１．３４ｋｇ、ケイ酸ナトリウム１１．１Ｌ（３．３ＭＲ、１９．５％）及び２０Ｌの水を再循環ループに添加し、続いて、ステータースクリーンを取り外した状態で３０Ｈｚ（１７４２ＲＰＭ）にて動作するシルバーソンを用いて６０Ｌ／分で再循環させながら９０℃まで加熱した。ケイ酸ナトリウム（３．３ｍＲ、１９．５％）及び硫酸（１７．１％）を、１．７Ｌ／分のケイ酸塩速度及び７．５のｐＨを維持するのに十分な酸速度で同時に添加した。必要に応じて、ｐＨを維持するために酸速度を調整した。酸及びケイ酸塩をこれらの条件下で４０分間添加して、所望の材料を回収する前に、不要なシリカをシステム外にパージした。４０分経過後、回収容器を空にし、その内容物を廃棄した。次いで、温度を約８０℃に維持しながら、シリカ生成物を４０ＲＰＭで撹拌しながら容器に回収した。所望の量の生成物を回収した後（７００Ｌ）、酸及びケイ酸塩の添加を停止し、ループの内容物を循環させた。

次いで、表面積減少のために、回収容器内のシリカ生成物をバッチ反応器に移し、８０ＲＰＭで撹拌しながら９５℃に加熱した。ケイ酸ナトリウム（３．３ＭＲ、１９．５％）を、ｐＨ９．５（＋／−０．２）に達するまで反応器に添加した。このｐＨに達したら、ケイ酸ナトリウム（３．３２ＭＲ、１９．５％）及び硫酸（１７．１％）をそれぞれ２．４Ｌ／分及び０．９８Ｌ／分の速度で添加した。必要に応じて、酸速度を調整して、ｐＨ９．５（＋／−０．２）を維持した。合計６０分後、ケイ酸ナトリウムの流れを停止し、０．８１Ｌ／分で硫酸（１７．１％）を加え続けてｐＨを７．０に調整した。バッチをｐＨ７．０で１５分間消化させ、次いで濾過し、＜１５００μＳの導電率まで洗浄した。乾燥前に、シリカスラリーのｐＨを硫酸で５．０に調整し、５％の目標水分まで噴霧乾燥した。

実施例５Ａでは、実施例１Ａの１．５ｋｇ、硫酸ナトリウム１．３４ｋｇ、ケイ酸ナトリウム１１．１Ｌ（２．６５ＭＲ、２６．６％）及び２０Ｌの水を再循環ループに添加し、続いて、ステータースクリーンを取り外した状態で３０Ｈｚ（１７４２ＲＰＭ）にて動作するシルバーソンを用いて８０Ｌ／分で再循環させながら９５℃まで加熱した。ケイ酸ナトリウム（２．６５ＭＲ、２６．６％）及び硫酸（２２．８％）を、１．７Ｌ／分のケイ酸塩速度及び７．５のｐＨを維持するのに十分な酸速度で同時に添加した。必要に応じて、ｐＨを維持するために酸速度を調整した。酸及びケイ酸塩をこれらの条件下で４０分間添加して、所望の材料を回収する前に、不要なシリカをシステム外にパージした。４０分経過後、回収容器を空にし、その内容物を廃棄した。次いで、温度を約８０℃に維持しながら、シリカ生成物を４０ＲＰＭで撹拌しながら容器に回収した。所望の量の生成物を回収した後（５００Ｌ）、酸及びケイ酸塩の添加を停止し、ループの内容物を循環させた。

次いで、表面積減少のために、回収容器のシリカ生成物をバッチ反応器に移し、８０ＲＰＭで撹拌しながら９５℃に加熱し、８０Ｌ／分で再循環させた。ケイ酸ナトリウム（２．６５ＭＲ、２６．６％）を、ｐＨ９．５（＋／−０．２）に達するまで反応器に添加した。このｐＨに達したら、ケイ酸ナトリウム（２．６５ＭＲ、２６．６％）及び硫酸（２２．８％）をそれぞれ１．６６Ｌ／分及び０．８０Ｌ／分の速度で添加した。必要に応じて、酸速度を調整して、ｐＨ９．５（＋／−０．２）を維持した。合計６０分後、ケイ酸ナトリウムの流れを停止し、０．８０Ｌ／分で硫酸（２２．８％）を加え続けてｐＨを７．０に調整した。バッチをｐＨ７．０で１５分間消化させ、次いで濾過し、＜１５００μＳの導電率まで洗浄した。乾燥前に、シリカスラリーのｐＨを硫酸で５．０に調整し、５％の目標水分まで噴霧乾燥した。

比較例６Ａでは、実施例１Ａの１．５ｋｇ、硫酸ナトリウム１．３４ｋｇ、ケイ酸ナトリウム１１．１Ｌ（３．３２ＭＲ、１３．０％）及び２０Ｌの水を再循環ループに添加し、続いて、通常のローター／ステーター構成で６０Ｈｚ（１７４２ＲＰＭ）にて動作するシルバーソンを用いて８０Ｌ／分で再循環させながら６５℃まで加熱した。ケイ酸ナトリウム（３．３２ＭＲ、１３．０％）及び硫酸（１１．４％）を、２．５Ｌ／分のケイ酸塩速度及び７．４のｐＨを維持するのに十分な酸速度で同時に添加した。必要に応じて、ｐＨを維持するために酸速度を調整した。酸及びケイ酸塩をこれらの条件下で４０分間添加して、所望の材料を回収する前に、不要なシリカをシステム外にパージした。４０分経過後、回収容器を空にし、その内容物を廃棄した。次いで、温度を約８０℃に維持しながら、シリカ生成物を４０ＲＰＭで撹拌しながら容器に回収した。所望の量の生成物を回収した後（５００Ｌ）、酸及びケイ酸塩の添加を停止し、ループの内容物を循環させた。

次いで、表面積減少のために、回収容器のシリカ生成物をバッチ反応器に移し、８０ＲＰＭで撹拌しながら９５℃に加熱し、８０Ｌ／分で再循環させた。ケイ酸ナトリウム（３．３２ＭＲ、１３．０％）を、ｐＨ９．５（＋／−０．２）に達するまで反応器に添加した。このｐＨに達したら、ケイ酸ナトリウム（３．３２ＭＲ、１３．０％）及び硫酸（１１．４％）をそれぞれ２．３０Ｌ／分及び０．８３Ｌ／分の速度で添加した。必要に応じて、酸速度を調整して、ｐＨ９．５（＋／−０．２）を維持した。合計１７５分後、ケイ酸ナトリウムの流れを停止し、０．８０Ｌ／分で硫酸（１１．４％）を加え続けてｐＨを７．０に調整した。バッチをｐＨ７．０で１０分間消化させ、次いで濾過し、＜１５００μＳの導電率まで洗浄した。乾燥前に、シリカスラリーのｐＨを硫酸で５．０に調整し、５％の目標水分まで噴霧乾燥した。

表Ｉは、球状シリカ粒子３Ａ〜５Ａ並びに比較シリカ材料１Ａ〜２Ａ及び６Ａの特定の特性をまとめたものである。実施例１Ａ〜２Ａと比較して、実施例３Ａ〜５Ａのシリカ材料は、優れたスズ融和性及びＣＰＣ融和性、著しく低いＢＥＴ表面積、ＣＴＡＢ表面積、及び細孔容積、並びにより高い注入密度及び充填密度を有していた。実施例２Ａ〜５Ａの代表的なＳＥＭ画像を、それぞれ図２〜５に示す。ＳＥＭ画像の検査により、実施例３Ａ〜５Ａのシリカ粒子の狭い粒径分布及び球状粒子形態が示された。実施例３Ａ〜５Ａのそれぞれのそれぞれの球形度係数（Ｓ_８０）は、０．９超である。

実施例６Ａの比較シリカのＳＥＭ画像を図６に示す。実施例６Ａのシリカ生成物は、一般的に球状（球形度が０．９未満）であるが、例３Ａ〜５Ａのシリカ材料ほど球状ではない。更に、実施例６Ａと比較して、実施例３Ａ〜５Ａのより大きい粒径のシリカ材料は、著しく低い細孔容積及びより高い注入密度及び充填密度を有していた（表Ｉを参照）。

実施例１Ｂ〜５Ｂ
実施例５Ｃ
練り歯磨き配合物並びにＰＣＲ及びＲＤＡ試験
シリカ１Ａ〜５Ａの試料を、表ＩＩにまとめられているように、それぞれのシリカの２０重量％の充填率で練り歯磨き配合物１Ｂ〜５Ｂにおいて使用し、それぞれのシリカの１０重量％の充填率で練り歯磨き配合物５Ｃにおいて使用した。表ＩＩに列挙される成分を使用し、技術分野において既知の標準的な方法を使用して、練り歯磨き配合物を調製した。

ＰＣＲ及びＲＤＡ試験（インディアナ大学歯学部）を、これらの練り歯磨き配合物について行って、シリカ特性がＰＣＲ及びＲＤＡ性能に与える影響を決定した。表ＩＩＩは、練り歯磨き配合物のＰＣＲ及びＲＤＡデータをまとめたものである。予想外にも、高度に球状粒子の粒径が増加するにつれて、ＰＣＲ及びＲＤＡは両方とも減少した。これらの結果は予想外であり、従来の沈降シリカ材料（不規則な形状であり、且つ球状ではない）で典型的に観察されるものとは反対である。理論に拘束されることを望むものではないが、ＲＤＡ試験は、象牙質及び中空象牙質細管から構成される不規則な表面上で約２〜３μｍのサイズで行われるので、球状シリカ粒子が細管内に途中まで落下し、次いで、それらが象牙質表面を横切って移動する際に、歯ブラシによって細管から押し出されるように反対の壁を抉出すると考えられる。

実施例７Ａ〜１１Ａ
不規則なシリカ粒子
表ＩＶは、不規則で非球状の粒子形態を有する比較シリカ材料７Ａ〜１１Ａの特定の特性をまとめたものである。実施例７Ａは、Ｅｖｏｎｉｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている従来のシリカ材料であり、実施例８Ａ〜１１Ａは、実施例７Ａの粉砕されていないサンプルを３．５μｍ（実施例８Ａ）、６．２μｍ（実施例９Ａ）、９．４μｍ（実施例１０Ａ，広い粒径分布）、９．３μｍ（実施例１１Ａの狭い粒径分布）のｄ５０粒径に粉砕することによって生成した。

実施例７Ｂ〜１１Ｂ
練り歯磨き配合物並びにＰＣＲ及びＲＤＡ試験
シリカ７Ａ〜１１Ａの試料を、実施例１Ｂ〜５Ｂの表ＩＩに示されるものと同じ配合物を使用して、それぞれのシリカの２０重量％の充填率で練り歯磨き配合物７Ｂ〜１１Ｂに使用した。

ＰＣＲ及びＲＤＡ試験（インディアナ大学歯学部）を、これらの練り歯磨き配合物について行って、シリカ特性がＰＣＲ及びＲＤＡ性能に与える影響を決定した。表Ｖは、練り歯磨き配合物のＰＣＲ及びＲＤＡデータをまとめたものである。表Ｖに示すように、シリカの粒径が３．５μｍ〜９．５μｍに増加すると、ＲＤＡ又はＰＣＲ値のいずれにも変化はなかった。したがって、不規則で非球状のシリカ粒子では、粒径とＲＤＡとの間には相関関係はなく、粒径とＰＣＲとの間の相関関係はない。

実施例の考察
表ＩＩＩのデータを表Ｖのデータと比較することにより、球状シリカ材料の挙動は、非球状で不規則な形状である従来の歯科用シリカの挙動とは基本的に（及び驚くべきことに）異なっている。粒径及び粒径分布を使用して、ＲＤＡ及びＰＣＲを高度に球状の材料で制御することができるが、従来の不規則な形状のシリカに関しては、粒径及び粒径分布は有意な効果を有しない。

以下の理論に拘束されることを望むものではないが、球状粒子は、最初に基材内に抉出し、その後に表面を横切って転動し始める（最初に、多くの磨耗が存在するが、粒子が転がり始めると、磨耗は本質的になくなる）のに対して、従来の非球状で不規則な形状の生成物は、基材全体に傷をつけてしまう。

表ＩＩＩに示すように、８μｍ超の粒径を有する球状生成物のＲＤＡ値は、１９０未満である。象牙質表面は本質的に不均質であり、多孔質鉱物及び有機物の両方から構成されているため、球状粒子は、部分的に細管に入り、それらが出て行く際に反対側を掻き取ることが想定される。非常に球状の粒子では、粒径が増大するにつれて、細管に入ることができる深さが小さくなる。こうした細管内への浸透の低下（及び粒径の増加）は、ＲＤＡを減少させるための駆動因子であると考えられる。象牙質細管と相互作用する球状粒子（小さい粒径で）のモデルを図７に示す。

簡単に例えるならば、車のタイヤでポットホールの上を運転することである。車のタイヤに対してポットホールが大きいと、車がポットホールの上を通過するときに大きな段差を感じる。ポットホールの大きさが小さくなるにつれて、車のタイヤが穴の中にあまり落ちないくらいの大きさになるまで、感じられる段差の強さが小さくなっていく。ポットホールの大きさが決まっていれば、車のタイヤのサイズを大きくしても同じ効果が観察されることになる。同様に、図８に示される約２．５μｍのサイズの象牙質細管と相互作用する粒径（４μｍ、５μｍ、６μｍ、１０μｍ）の増加する球状粒子のモデル。粒径が大きくなると、細管内への浸透深さが減少する。

幾何学的計算を使用して、球状粒子の浸透深さは、その全体が参照により本明細書に組み込まれるＪ．Ｍ．Ｆｉｌｄｅｓ ｅｔ ａｌ．，Ｗｅａｒ ２７４−２７５（２０１２）４１４−４２２に記載されているように、その直径に基づいて計算することができる。それはＲＤＡに関連するシリカの粒径及び２．５μｍ幅の象牙質細管に関係することから、球体の粒径に対する浸透深さのプロットを作成することができる（図９を参照）。粒径が３．５μｍ〜１２μｍに増加するにつれて、約８０％の高度に球状粒子の浸透深さが減少する。

円形ホイール（球状粒子に相当）が異なる高さの段差を通過するのに必要な力（浸透深さに相当）は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「Ｐｈｙｓｉｃｓ ｆｏｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ」Ｅｉｇｈｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ（２０１０）；Ｓｅｒｗａｙ｜Ｊｅｗｅｔｔの公式を用いて計算することができる。球状粒子が通過する際に細管の一部分にしか接触しないという仮定を使用すると（底部にある場合を除いて、接触点は段差になる）、粒子が細管から出るのに必要な力の概算値を計算することができる。歯磨剤組成物は重量で充填され、数値的に大きな粒子より小さな粒子が存在するため、ニュートン単位で計算された力は、重量基準（グラム基準当たり）であるべきと考えられている。図１０は、増加する粒径の関数として２．５μｍの細管を出るために１グラムの球状粒子に必要な力の減少をグラフで表す。粒径が６μｍから１２μｍに増加するにつれて、力は５０％超減少する。

要するに、上記の図、表、及び議論は、球状シリカ材料の挙動が、特にＲＤＡ性能に関連して、非球状で不規則な形状である従来の歯科用シリカとは基本的に（及び予想外に）異なっていることを示している。粒径が大きな影響を与えない従来の不規則な形状のシリカとは異なり、粒径は、ＲＤＡ及びＰＣＲを高度に球状の材料で制御するための重要な因子である。

実施例３Ｄ〜６Ｄ及び１２Ｄ〜１３Ｄ
練り歯磨き配合物並びにＰＣＲ及びＲＤＡ試験
シリカ３Ａ〜６Ａ及び１２Ａ〜１３Ａの試料を、表ＶＩにまとめられているように、それぞれのシリカの２２重量％の充填率で歯石防止練り歯磨き配合物３Ｄ〜６Ｄ及び１２Ｄ〜１３Ｄに使用した。表ＶＩに列挙される成分を使用して、技術分野において既知の標準的な方法を使用して、練り歯磨き配合物を調製した。シリカ１２Ａ〜１３Ａは、Ｅｖｏｎｉｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な従来の（不規則な形状の）シリカであり、公称ｄ５０粒径が８〜１０μｍの範囲であり、ＢＥＴ表面積が２０ｍ^２／ｇ超であり、一般的にスズ融和性（＜５０％）が低いものであった。

ＰＣＲ及びＲＤＡ試験（インディアナ大学歯学部）を、これらの練り歯磨き配合物について行って、シリカ特性がＰＣＲ及びＲＤＡ性能に与える影響を決定した。表ＶＩは、練り歯磨き配合物のＰＣＲ及びＲＤＡデータをまとめたものである。練り歯磨き配合物３Ｄ〜５Ｄ（実施例３Ａ〜５Ａのそれぞれの球状シリカを２２重量％含有）は、実施例１２Ｄ〜１３Ｄのものと同等のＰＣＲ値を有していた。しかしながら、球状シリカ配合物のＲＤＡ値は、不規則な形状のシリカを使用した配合物よりも約１０％低かった。この利点は、球状シリカの実施例３Ｄ〜５Ｄのより高いＰＣＲ／ＲＤＡ比によっても示される。

練り歯磨き配合物６Ｄ（比較シリカ６Ａを含有）は、実施例３Ａ〜５Ａよりも約１０％大きいＰＣＲ値を示したが、実施例６ＤのＲＤＡ値は２６０であり、ＲＤＡ値が上限の２５０よりも大きいために使用が認められなかった。実施例６Ｄは、シリカ６Ａについて表Ｉに示すように、シリカ（球形度以外）の特性が、許容できないＲＤＡ特性をもたらし得ることを示す。

本発明を、多数の態様及び特定の実施例を参照して上述した。上記の詳細な説明に照らして、多くの変形例が当業者に示唆されるであろう。全てのそのような明白な変形例は、添付の特許請求の範囲の完全な意図された範疇内にある。本発明の他の態様を、これらに限定されないが、以下示す（態様は、「含む」として記載されているが、それに代えて、「から本質的になる」又は「からなる」とすることができる）。

態様１．シリカ粒子であって、
（ｉ）約８〜約２０μｍの範囲のｄ５０中央粒径、
（ｉｉ）約０．９以上の球形度係数（Ｓ_８０）、
（ｉｉｉ）約０．１〜約８ｍ^２／ｇの範囲のＢＥＴ表面積、
（ｉｖ）約０．３５〜約１．１ｃｃ／ｇの範囲の総水銀圧入孔容積、及び
（ｖ）約３〜約７重量％の範囲の強熱減量（ＬＯＩ）
によって特徴付けられる、シリカ粒子。

態様２．シリカ粒子が、任意の適切なＢＥＴ表面積、又は本明細書に開示される任意の範囲のＢＥＴ表面積、例えば、約０．１〜約６ｍ^２／ｇ、約０．５〜約５ｍ^２／ｇ、又は約０．５〜約２ｍ^２／ｇによって更に特徴付けられる、態様１に定義されるシリカ粒子。

態様３．シリカ粒子が、任意の適切な充填密度、又は本明細書に開示される任意の範囲の充填密度、例えば、約４０〜約７５ｌｂ／ｆｔ^３、約５８〜約７０ｌｂ／ｆｔ^３、約６１〜約７２ｌｂ／ｆｔ^３、又は約６２〜約６５ｌｂ／ｆｔ^３によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様４．シリカ粒子が、任意の適切な注入密度、又は本明細書に開示される任意の範囲の注入密度、例えば、約４０〜約６５ｌｂ／ｆｔ^３、約４２〜約６０ｌｂ／ｆｔ^３、約４３〜約５８ｌｂ／ｆｔ^３、又は約４４〜約５４ｌｂ／ｆｔ^３によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様５．シリカ粒子が、任意の適切なＥｉｎｌｅｈｎｅｒ磨耗値、又は本明細書に開示される任意の範囲のＥｉｎｌｅｈｎｅｒ磨耗値、例えば、約７〜約２５、約８〜約２０、約１０〜約２２、又は約１１〜約１７ｍｇ損失／１００，０００回転によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様６．シリカ粒子が、任意の適切な総水銀圧入孔容積、又は本明細書に開示される任意の範囲の総水銀圧入孔容積、例えば、約０．３５〜約１．１、約０．３５〜約０．７、約０．３５〜約０．６５、約０．４〜約０．６５ｃｃ／ｇ、又は約０．４９〜約０．６ｃｃ／ｇによって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様７．シリカ粒子が、任意の適切なスズ融和性、又は本明細書に開示される任意の範囲のスズ融和性、例えば、約４０〜約９９％、約８０〜約９９％、約７５〜約９５％、約８０〜約９５％、又は約８６〜約９３％によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様８．シリカ粒子が、任意の適切なＣＰＣ融和性、又は本明細書に開示される任意の範囲のＣＰＣ融和性、例えば、約７０〜約９９％、約７５〜約９５％、約４０〜約９５％、約７８〜約９５％、又は約８１〜約９１％によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様９．シリカ粒子が、任意の適切な中央粒径（ｄ５０）及び／又は平均粒径（平均）、又は本明細書に開示される任意の範囲の中央粒径（ｄ５０）及び／又は平均粒径（平均）、例えば、約８〜約１８μｍ、約９〜約１６μｍ、又は約９〜約１４μｍによって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様１０．シリカ粒子が、任意の適切な（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０の比、又は本明細書に開示される任意の範囲の（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０の比、例えば、約１．１〜約２．２、約１．２〜約２、又は約１．３〜約１．５によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様１１．シリカ粒子が、任意の適切な吸水率、又は本明細書に開示される任意の範囲の吸水率、例えば、約４０〜約７５ｃｃ／１００ｇ、約４２〜約７５ｃｃ／１００ｇ、約５０〜約６５ｃｃ／１００ｇ、又は約５７〜約６６ｃｃ／１００ｇによって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様１２．シリカ粒子が、任意の適切な吸油率、又は本明細書に開示される任意の範囲の吸油率、例えば、約２０〜約７５ｃｃ／１００ｇ、約２５〜約６０ｃｃ／１００ｇ、約２５〜約５５ｃｃ／１００ｇ、又は約３２〜約５０ｃｃ／１００ｇによって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様１３．シリカ粒子が、任意の適切なＣＴＡＢ表面積、又は本明細書に開示される任意の範囲のＣＴＡＢ表面積、例えば、０〜約１０ｍ^２／ｇ、０〜約６ｍ^２／ｇ、０〜約４ｍ^２／ｇ、又は０〜約２ｍ^２／ｇによって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様１４．シリカ粒子が、任意の適切なｐＨ、又は本明細書に開示される任意の範囲のｐＨ、例えば、約５．５〜約９、約６．２〜約８．５、約６．８〜約８．２、又は約７．５〜約７．９によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様１５．シリカ粒子が、任意の適切な３２５メッシュ残渣量、又は本明細書に開示される任意の範囲の３２５メッシュ残渣量、例えば、約１．２重量％以下、約０．６重量％以下、又は約０．３重量％以下によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様１６．シリカ粒子が、任意の適切な球形度係数（Ｓ_８０）、又は本明細書に開示される任意の範囲の球形度係数（Ｓ_８０）、例えば、約０．９１以上、約０．９２以上、又は０．９４以上によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様１７．シリカ粒子が、任意の適切な２０重量％の充填率でのＲＤＡ、又は本明細書に開示される任意の範囲の２０重量％の充填率でのＲＤＡ、例えば、約１２０〜約２００、約１３０〜約１８０、又は約１６８〜約１８２によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様１８．シリカ粒子が、任意の適切な比のＰＣＲ／ＲＤＡの比、又は本明細書に開示される任意の範囲のＰＣＲ／ＲＤＡの比、例えば、約０．４：１〜約０．８：１、約０．５：１〜約０．７：１、又は約０．５６：１〜約０．５７：１の比によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様１９．シリカ粒子が、任意の適切な乾燥減量（ＬＯＤ）、又は本明細書に開示される任意の範囲のＬＯＤ、例えば、約１〜約１５重量％、約３〜約１２重量％、約４〜約８重量％、又は約５．３〜約６．１重量％によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様２０．シリカ粒子が、任意の適切な強熱減量（ＬＯＩ）、又は本明細書に開示される任意の範囲のＬＯＩ、例えば、約３〜約６重量％、約３．２〜約５．５重量％、又は約３．２〜約４．５重量％によって更に特徴付けられる、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様２１．シリカ粒子が非晶質であるか、又はシリカ粒子が合成であるか、又はシリカ粒子が非晶質と合成の両方である、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様２２．シリカ粒子が沈降シリカ粒子である、前述の態様のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様２３．シリカ粒子を生成するための方法であって、方法が、
（ａ）第１の鉱酸及び第１のアルカリ金属ケイ酸塩を、液体媒体の流れを含むループ反応ゾーンに連続的に供給する工程であって、第１の鉱酸及び第１のアルカリ金属ケイ酸塩の少なくとも一部が反応して、ループ反応ゾーンの液体媒体中にベースシリカ生成物を形成する、工程と、
（ｂ）液体媒体をループ反応ゾーンを通して連続的に再循環させる工程と、
（ｃ）ベースシリカ生成物を含む液体媒体の一部をループ反応ゾーンから連続的に吐出する工程と、
（ｄ）表面積減少条件下で第２の鉱酸及び第２のアルカリ金属ケイ酸塩を水とベースシリカとの混合物に添加する工程と、
（ｅ）第２のアルカリ金属ケイ酸塩の添加を中止し、第２の鉱酸の添加を継続して、混合物のｐＨを約５〜約８．５の範囲内に調整してシリカ粒子を生成する工程と
を含む、方法。

態様２４．工程（ａ）〜（ｃ）を同時に行う、態様２３に定義される方法。

態様２５．ループ反応領域が、１つ以上のループ反応管の連続ループを含む、態様２３又は２４に定義される方法。

態様２６．第１の鉱酸及び第１のアルカリ金属ケイ酸塩を、ループ反応ゾーンに沿った異なる点でループ反応ゾーンに供給する、態様２３から２５のいずれか１つに定義される方法。

態様２７．ループ反応ゾーンから吐出される液体媒体の部分を、ループ反応ゾーンに供給される第１の鉱酸及び第１のアルカリ金属ケイ酸塩の量に比例する体積速度で吐出する、態様２３から２６のいずれか１つに定義される方法。

態様２８．工程（ａ）〜（ｃ）を、連続的な単一ループ反応器中で行う、態様２３から２７のいずれか１つに定義される方法。

態様２９．液体媒体を、約１５Ｌ／分〜約１５０Ｌ／分、約６０Ｌ／分〜約１００Ｌ／分、又は約６０Ｌ／分〜約８０Ｌ／分の範囲の速度で、ループ反応ゾーンを通して再循環させる、態様２３から２８のいずれか１つに定義される方法。

態様３０．ループ反応ゾーンを通した液体媒体の再循環を、約５０体積％／分（１分当たりの再循環速度は、ループ反応ゾーンの液体媒体の全体積の２分の１である）〜約１０００体積％／分（１分当たりの再循環速度は、ループ反応ゾーンの液体媒体の全体積の１０倍である）、又は約７５体積％／分〜約５００体積％／分の範囲の速度で行う、態様２３から２９のいずれか１つに定義される方法。

態様３１．液体媒体を、約２．５〜約１０、約６〜約１０、約６．５〜約８．５、又は約７〜約８の範囲のｐＨで、ループ反応ゾーンを通して再循環させる、態様２３から３０のいずれか１つに定義される方法。

態様３２．第１の鉱酸が硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、又はこれらの組み合わせを含み、第１のアルカリ金属ケイ酸塩がケイ酸ナトリウムを含む、態様２３から３１のいずれか１つに定義される方法。

態様３３．液体媒体の全て（又は実質的に全て、例えば９５重量％を超える）を工程（ｂ）で再循環させる、態様２３から３２のいずれか１つに定義される方法。

態様３４．ポンプを、ループ反応ゾーンを通して液体媒体を再循環させるために利用する、態様２３から３３のいずれか１つに定義される方法。

態様３５．工程（ｂ）を低せん断で、又はせん断条件なしで行い、例えば、ループ反応ゾーンは、ステータースクリーンを含まないか、又はループ反応ゾーンは、断面積が３ｍｍ^２超（又は断面積が１０ｍｍ^２超、５０ｍｍ^２超、１００ｍｍ^２超、５００ｍｍ^２超）の開口部を有するステータースクリーンを含み、及び／又はループ反応ゾーンにおけるせん断頻度は、１，０００，０００未満の相互作用／分未満（又は７５０，０００未満の相互作用／分、５００，０００未満の相互作用／分、２５０，０００未満の相互作用／分など）である、態様２３から３４のいずれか１つに定義される方法。

態様３６．工程（ｄ）〜（ｅ）を、ループ反応ゾーンとは別個の容器、例えば撹拌バッチ反応器中で行う、態様２３から３５のいずれか１つに定義される方法。

態様３７．表面積減少条件が、約０．２〜約０．８重量（又は約０．２５〜約０．７重量％、約０．３〜約０．５５重量％、又は約０．４２〜約０．４４重量％）／分の範囲の平均シリカ添加速度、及び／又は約１．９重量％未満（又は約１．５重量％未満、又は約１重量％未満）／分の最大シリカ添加速度で、混合物への第２のアルカリ金属ケイ酸塩の添加速度を含む、態様２３から３６のいずれか１つに定義される方法。

態様３８．第２の鉱酸が硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、又はこれらの組み合わせを含み、第２のアルカリ金属ケイ酸塩がケイ酸ナトリウムを含む、態様２３から３７のいずれか１つに定義される方法。

態様３９．工程（ｄ）の表面積減少条件が、約４５分〜約５時間、又は約１時間〜約４時間の範囲の期間を含む、態様２３から３８のいずれか１つに定義される方法。

態様４０．工程（ｄ）の表面積減少条件が、約９．２〜約１０．２の範囲のｐＨ、約９．３〜約１０、又は約９．３〜約９．７の範囲のｐＨを含む、態様２３から３９のいずれか１つに定義される方法。

態様４１．工程（ｄ）の表面積減少条件が、約９０〜約１００℃、又は約９０〜約９５℃の範囲の温度を含む、態様２３から４０のいずれか１つに定義される方法。

態様４２．工程（ｄ）において、第２のアルカリ金属ケイ酸塩及び第２の鉱酸を、任意の順序、例えば、同時、順次、交互、及びこれらの組み合わせで混合物に添加する、態様２３から４１のいずれか１つに定義される方法。

態様４３．工程（ｅ）において、混合物への第２の鉱酸の添加速度が、工程（ｄ）における第２の鉱酸の平均添加速度よりも７５％を超えない（５０％を超えない、又は１０％を超えない）平均添加速度である、態様２３から４２のいずれか１つに定義される方法。

態様４４．工程（ｅ）の後に濾過してシリカ粒子を分離する工程を更に含む、態様２３から４３のいずれか１つに定義される方法。

態様４５．工程（ｅ）の後にシリカ粒子を洗浄する工程を更に含む、態様２３から４４のいずれか１つに定義される方法。

態様４６．工程（ｅ）の後にシリカ粒子を乾燥（例えば、噴霧乾燥）する工程を更に含む、態様２３から４５のいずれか１つに定義される方法。

態様４７．生成されたシリカ粒子が、態様１から２２のいずれか１つに定義される、態様２３から４６のいずれか１つに定義される方法。

態様４８．態様２３から４６のいずれか１つに定義される方法によって生成されるシリカ粒子。

態様４９．態様２３から４６のいずれか１つに定義されるによって生成される、態様１から２２のいずれか１つに定義されるシリカ粒子。

態様５０．態様１から２２又は４８から４９のいずれか１つに定義されるシリカ粒子を含む組成物。

態様５１．態様１から２２又は４８から４９のいずれか１つに定義されるシリカ粒子を含む歯磨剤組成物。

態様５２．態様１から２２又は４８から４９のいずれか１つに定義されるシリカ粒子を約０．５〜約５０重量％で含む歯磨剤組成物。

態様５３．態様１から２２又は４８から４９のいずれか１つに定義されるシリカ粒子を約５〜約３５重量％で含む歯磨剤組成物。

態様５４．組成物が、湿潤剤、溶媒、結合剤、治療剤、キレート剤、シリカ粒子以外の増粘剤、界面活性剤、シリカ粒子以外の研磨剤、甘味剤、着色剤、香味剤、及び防腐剤のうちの少なくとも１つ、又はこれらの任意の組み合わせを更に含む、態様５１から５３のいずれか１つに記載の歯磨剤組成物。

本明細書に開示される寸法及び値は、列挙された正確な数値に厳密に限定されるものとして理解されるべきではない。その代わりに、特に指示がない限り、このような寸法はそれぞれ、列挙された値とその値を囲む機能的に同等な範囲との両方を意味することが意図されている。例えば、「４０ｍｍ」と開示された寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することが意図される。

相互参照される又は関連する任意の特許又は特許出願、及び本願が優先権又はその利益を主張する任意の特許出願又は特許を含む、本願に引用される全ての文書は、除外又は限定することを明言しない限りにおいて、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとは見なされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献（単数又は複数）と組み合わせたときに、そのようないかなる発明も教示、示唆又は開示するとは見なされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照により組み込まれた文書内の同じ用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合、本文書においてその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。

本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく様々な他の変更及び修正を行うことができる点は当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にある全てのそのような変更及び修正を添付の特許請求の範囲に網羅することが意図されている。

Claims (22)

1. 歯磨剤組成物であって、
   ａ）結合剤と、
   ｂ）界面活性剤と、
   ｃ）シリカ粒子と
   を含み、
   前記シリカ粒子が、
   （ｉ）４〜２５μｍの範囲のｄ５０中央粒径、
   （ｉｉ）０〜１０ｍ^２／ｇの範囲のＢＥＴ表面積及び
   （ｉｉｉ）０．２〜１．５ｃｃ／ｇの範囲の全水銀圧入細孔容積
   を含む、歯磨剤組成物。
2. 前記ｄ５０中央粒径が、６〜２５μｍ、好ましくは８〜２０μｍの範囲である、請求項１に記載の歯磨剤組成物。
3. 前記シリカ粒子が、球形度係数（Ｓ_８０）を有し、前記球形度係数（Ｓ_８０）が、０．９以上、好ましくは０．９２以上である、請求項１又は２に記載の歯磨剤組成物。
4. 前記ＢＥＴ表面積が、０．０５〜８ｍ^２／ｇ、好ましくは０．１〜５ｍ^２／ｇの範囲である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
5. 前記全水銀圧入細孔容積が、０．３５〜１．１ｃｃ／ｇ、好ましくは０．４〜０．６５ｃｃ／ｇの範囲である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
6. 前記シリカ粒子が、４０〜７５ｌｂ／ｆｔ^３、好ましくは６１〜７２ｌｂ／ｆｔ^３の範囲の充填密度によって更に特徴付けられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
7. 前記シリカ粒子が、４０〜６５ｌｂ／ｆｔ^３、好ましくは４２〜６０ｌｂ／ｆｔ^３の範囲の注入密度によって更に特徴付けられる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
8. 前記シリカ粒子が、１０〜２５ｍｇ損失／１００，０００回転、好ましくは７〜２５ｍｇ損失／１００，０００回転の範囲のＥｉｎｌｅｈｎｅｒ磨耗値によって更に特徴付けられる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
9. 前記シリカ粒子が、４０〜９９％、好ましくは５０〜９９％の範囲のスズ融和性によって更に特徴付けられる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
10. 前記シリカ粒子が、５５〜９９％、好ましくは４０〜９５％の範囲のＣＰＣ融和性によって更に特徴付けられる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
11. 前記シリカ粒子が、１．１〜２．２、好ましくは１．２〜２の範囲の（ｄ９０−ｄ１０）／ｄ５０の比によって更に特徴付けられる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
12. 前記シリカ粒子が、４０〜７５ｃｃ／１００ｇ、好ましくは４２〜７５ｃｃ／１００ｇの範囲の吸水率によって更に特徴付けられる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
13. 前記シリカ粒子が、２０〜７５ｃｃ／１００ｇ、好ましくは２５〜５５ｃｃ／１００ｇの範囲の吸油率によって更に特徴付けられる、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
14. 前記シリカ粒子が、０〜１０ｍ^２／ｇ、好ましくは０〜４ｍ^２／ｇの範囲のＣＴＡＢ表面積によって更に特徴付けられる、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
15. 前記シリカ粒子が、１．２重量％以下、好ましくは０．６重量％以下の３２５メッシュ残渣によって更に特徴付けられる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
16. 前記シリカ粒子が、２０重量％の充填率で２５０未満、好ましくは８０〜２００のＲＤＡによって更に特徴付けられる、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
17. 前記シリカ粒子が、２０重量％の充填率で０．４：１〜１．１：１、好ましくは０．５：１〜０．７：１の範囲のＰＣＲ／ＲＤＡの比によって更に特徴付けられる、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
18. 前記シリカ粒子が、１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％の範囲の乾燥減量（ＬＯＤ）によって更に特徴付けられる、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
19. 前記シリカ粒子が、３〜１０重量％、好ましくは３〜６重量％の範囲の強熱減量（ＬＯＩ）によって更に特徴付けられる、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
20. 前記シリカ粒子が沈降シリカ粒子である、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
21. 前記シリカ粒子が非晶質である、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。
22. 前記組成物が、湿潤剤、溶媒、治療剤、キレート剤、前記シリカ粒子以外の増粘剤、前記シリカ粒子以外の研磨剤、甘味剤、着色剤、香味剤、及び防腐剤のうちの少なくとも１つ、又はこれらの任意の組み合わせを更に含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の歯磨剤組成物。

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