JP4733921B2

JP4733921B2 - 無定形シリカ

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Publication number: JP4733921B2
Application number: JP2003556345A
Authority: JP
Inventors: スタニアー，ピーター，ウイリアム; ステビング，シモン，リチヤード
Original assignee: イネオスシリカスリミテッド
Priority date: 2001-12-22
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: RU2004122476A; ATE391695T1; RU2295948C2; DE60226072T2; ES2302851T3; BR0214985A; CN1606532A; DE60226072D1; TW200304383A; KR20040076261A; GB0130907D0; EP1456125A1; US7662363B2; AU2002349144A1; WO2003055802A1; CN100473606C; JP2005512936A; EP1456125B1; US20050129628A1

Description

本発明は無定形シリカ即ち非晶質シリカに関し、特に歯科組成物に用いるに適当な無定形シリカに関する。

無定形シリカは長年の間歯科組成物において有効で適合した研磨剤として用いられてきた。シリカは歯から薄膜（pellicle）フィルムを清浄化するのに有効であるのが望ましいが、歯に最低限の損傷を生起するのが好ましい。放射性歯質摩耗（Radioactive Dentine Abrasion）（RDA）として知られる標準試験により測定すると良好な清浄化と比較的軽度の摩耗とを与える多数のシリカが開発されてきた。かかるシリカは例えば国際特許WO 97／02211及びWO 96／09809に記載されている。一般にこれらのシリカはそれらの摩耗特性と比較すると良好な清浄化特性を有するけれども、該シリカは低いRDA値を有する。従って、良好な清浄化性能を有する歯みがき剤を得るためには、比較的多量のシリカ（例えば25〜35重量％）を歯みがき剤に含有させるのが必要である。歯みがき剤に比較的多量のシリカを用いると一般に不経済でありしかも多孔質粒子の空間充填作用により練り歯磨のレオロジー性質に特に問題となってしまう。それ故、歯みがき剤に比較的低い装填率（例えば20％又はそれ以下）でも良好な清浄化性能を有するシリカを得るのが望ましい。
WO 97／02211 WO 96／09809 EP 0535943 EP 0666832 EP 0236070

本発明によると、歯科組成物に用いるのに適当な無定形シリカは少なくとも90重量％の粒子が20μm以下の大きさを有しながら3〜15μmの範囲の重量平均粒度と、シリカ粉末の水性スラリーについて測定すると100〜220の放射性歯質摩耗（RDA）と、歯科組成物に10重量％で配合した時に85以上の薄膜清浄化比（Pellicle Cleaning Ratio）（PCR）と、その際PCRとRDAとの比率は0.4：1以上1：1未満の範囲にあり、11〜19の範囲のプラスチック摩耗値（Plastics Abrasion Value）（PAV）とを有する。

本発明のシリカは、歯科組成物に適当な既知のシリカとは明らかに異なる特性を組合せて有する。該シリカは清浄化するのに特に有効な能力があり、これは比較的少量のシリカを含有する歯みがき剤において慣用のRDA値で示した比較的高いPCR値によって例証される。PCRとRDAとの比率は1より小さいけれども、RDA値はより高いPCR／RDA比を有しながら既知のシリカよりも高く、これらの生成物と比較すると、より高いPCRが同量のシリカで達成される。更には、先に発表されたRDAとPAVとの間の関係はこれらの生成物に応用されない。例えばEP0535943号は、117のRDA値は16のPAV値に同等であり195のRDA値は26のPAV値に同等であるというRDAとPAVとの関係を開示している。このモデルは請求項に記載した如き11〜19のPAV範囲は約80〜140のRDA範囲を必ず包含することを予測するものである。本発明のシリカはそれらのすぐれた清浄化性能によりEP0535943号に開示されたシリカ及びEP0666832号に開示された同様なシリカとは区別されるものである。EP0535943号又はEP0666832号の教示により製造したシリカは10重量％で歯科組成物で試験した時に85以下のPCRを生ずることが示された。

プラスチック摩耗値はシリカにより表面上に生じた引掻きの量の目安であり、それ故歯に対する可能な損傷を表示するものである。本発明のシリカは温和なPAVを有するが高いPCRを有し、これは過度の損傷なしに良好な清浄化を示している。対照的に、EP0236070号により製造したシリカは23〜35の範囲のPAV（及び150〜300のRDA値）を有するが、清浄化特性は本発明のシリカのそれと同様である。然しながら、EP0236070号のずっと高いPAV値は歯表面の有意な程に大きい引掻きを表示している。

本発明の無定形シリカは亜麻仁油を用いて70〜150cm³／100ｇの範囲の吸油量を有するのが好ましく、吸油量は75〜130cm³／100ｇの範囲であるのがより好ましい。

また無定形シリカは10〜450m²／ｇの範囲のBET表面積を有するのが好ましく、BET表面積は50〜300m²／ｇの範囲にあるのがより好ましい。

本発明のシリカの重量平均粒度はマルベルンマスターサイザー（商標名）を用いて測定され、好ましい材料は5〜10μｍの範囲の重量平均粒度を有する。粒度分布及び従って何れか特定の値以下の大きさを有する粒子の割合は同じ技術によって測定し得る。本発明の無定形シリカについては、少なくとも90重量％の粒子が17μｍ以下の大きさを有するのが好ましい。

本発明の特定の具体例においては、シリカの重量平均粒度は、少なくとも90重量％の粒子が16μｍ以下の大きさ、好ましくは12μｍ以下の大きさを有しながら3〜7μｍの範囲である。かかるシリカは歯科組成物での清浄化増進剤として有用に用い得る。

本発明のシリカの放射性歯質摩耗（RDA）は100〜220の範囲の値を有する。RDAは120〜200の範囲の値を採るのがより普通であり、RDAは140以上であることが多い。一般に、15以上のPAVを有する本発明のシリカは120以上のRDAを有し、17以上のPAVを有するシリカは140以上のRDAを有する。

本発明の無定形シリカのPCR（10重量％で歯科組成物で測定した）は85より大きく、90より大きいのが好ましく、95より大きいのがより好ましい。PCR：RDA比は0.5：1〜0.9：1の範囲にあるのが好ましい。

本発明の無定形シリカは5重量％の懸濁液で測定して5〜8の範囲のpH値を有するのが好ましく、6〜7.5の範囲のpH値を有するのがより好ましい。

歯科組成物に用いるに適当な無定形シリカに存在する水の量は、1000℃での強熱減量により測定すると25重量％までであるのが普通であり、15重量％までであるのが好ましい。通常1000℃での強熱減量は4重量％以上である。

本発明の好ましい無定形シリカは3.8〜5.8重量％の範囲の結合水含量（Bound Water Content）を有する。結合水は105℃で測定した減水量と1000℃での強熱減量との間の差異によって測定され；シリカの下方構造の特徴である。結合水含量は4.0〜5.5重量％の範囲にあるのが好ましく、4.0〜5.0重量％の範囲にあるのがより好ましい。

本発明の好ましいシリカの弛い嵩密度は200〜400ｇ／dm³の範囲にある。

本発明の好ましいシリカはまた水銀押込により測定すると1.0cm³／ｇ以下の粒子内細孔容積を有する。普通、粒子内細孔容積は0.1cm³／ｇ以上である。

更に、円筒形細孔の推測に基づいた算出パラメーターであって次の方程式；

から誘導される平均細孔直径は5〜45nmの範囲にあるのが好ましい。本発明のより好ましいシリカは10〜30nmの範囲の平均細孔直径を有し、特に好ましいシリカは12〜25nmの範囲の平均細孔直径を有する。

本発明の別の要旨は、少なくとも90重量％の粒子が20μm以下の大きさを有しながら3〜15μmの範囲の重量平均粒度と、シリカ粉末の水性スラリーについて測定すると100〜220の放射性歯質摩耗（RDA）と、10重量％で歯科組成物に配合した時85以上の薄膜清浄化比（PCR）と、その際PCR／RDA比は0.4：1以上1：1未満の範囲にあり、11〜19の範囲のプラスチック摩耗値（PAV）とを有する無定形シリカと、口腔上許容し得る担体とを含有してなる歯科組成物よりなる。

歯科組成物は、ペースト、ゲル、クリーム又は液体の如き、歯科組成物として適当ないずれかの形であり得る。

一般に、この歯科組成物に存在する無定形シリカの量は0.1〜25重量％の範囲にあるが、存在する量は或る程度までシリカの精確な機能に応じて決まる。主要な研磨剤として、慣用の要領で用いた時、存在する量は0.5〜25重量％の範囲にあるのが好ましく、1〜20重量％の範囲にあるのがより好ましく、本発明の無定形シリカは1〜15重量％の範囲の量で歯科組成物に用いた時に特に有用である。何故ならば、かかる歯科組成物は良好な清浄化を与え、許容し得る摩耗特性を有するからである。本発明のシリカを前記の如く比較的小さな粒度をもつ清浄化増進剤として用いる時は、シリカは0.1〜6重量％の範囲の量で存在するのが好ましい。

本発明の特に好ましい歯科組成物は、本発明の無定形シリカである第１の無定形シリカと、前記の第１の無定形シリカよりも低いRDA値を有する別の無定形シリカと、口腔上許容できる担体との混合物よりなる。別の無定形シリカは40〜130の範囲のRDAを有するのが好ましく、別のシリカのRDAは70〜110の範囲にあるのがより好ましい。適当な別のシリカの１例はイネオスシリカ社（英国）によってソルボシルAC35の商品名で販売される製品であり、これは105の典型的なシリカRDAを有する。かかる組成物は第１のシリカを単独で含有する組成物よりも良好な清浄化を与えることが驚くべきことには見出されたが、該組成物のRDAは第１のシリカのみを含有する組成物のRDAと同様である。

歯科組成物がかかるシリカの混合物を含有する時は、第１の無定形シリカは組成物の1〜15重量％の範囲の量で存在するのが好ましく、別のシリカは組成物の4〜20重量％の範囲の量で存在するのが好ましい。別のシリカは組成物の5〜15重量％の量で存在するのがより好ましい。

本発明の別の歯科組成物は、本発明の無定形シリカであって少なくとも90重量％の粒子が16μm以下の粒度を有しながら3〜7μmの範囲の平均粒度を有する第１のシリカ（増進剤シリカ）と、別のシリカ（主要なシリカ）とを含有する。この組成物においては、主要なシリカは増進剤シリカの平均粒度よりも大きい平均粒度を有する本発明のシリカであっても良い。別法として、増進剤シリカは歯科組成物で有用である何れか慣用のシリカと組合せて用い得る。一般に、かかる組成物では、増進剤シリカは歯科組成物の0.1〜6重量％の範囲の量で存在し、好ましくは歯科組成物の0.5〜4重量％の範囲で存在し、主要なシリカは歯科組成物の4〜25重量％の範囲の量で存在する。主要なシリカは歯科組成物の7〜19重量％の範囲で存在するのが好ましい。

水は本発明の歯科組成物の１成分として通常約１〜約90重量％の量で、好ましくは約10〜約60重量％の量で、より好ましくは約15〜約50重量％の量で存在する。澄明なペーストについては、水分は好ましくは約1〜約20重量％であり、より好ましくは5〜15重量％の範囲にある。

澄明な（即ち透明な）ペーストを製造するには、本発明の適当なシリカは1.435〜1.445の範囲の屈折率で少なくとも70％の光透過率を有する最大の透明度を示す。

歯科組成物が練り歯磨又はクリームである時は、少なくとも１種の調湿剤を含有し、例えばポリオール例えばグリセロール、ソルビトールシロップ、ポリエチレングリコール、ラクチトール、キシリトール又は水添コーンシロップを含有する。調湿剤の全量は組成物の約10〜約85重量％の範囲にあるのが好ましい。

本発明の歯科組成物は、好ましくはアニオン系、非イオン系、両性及び双性イオン系表面活性剤及びこれらの混合物から選んだ１種又はそれ以上の表面活性剤を含有でき、これらは全て口腔用途に適当なものである。本発明の組成物に存在する表面活性剤の量は典型的には約0.1〜約3重量％である（100％活性に基いて）。

適当なアニオン系表面活性剤には、石ケン、アルキルサルフェート、アルキルエーテルサルフェート、アルカリールスルホネート、アルカノイルイソチオネート、アルカノイルタウレート、アルキルサクシネート、アルキルスルホサクシネート、N−アルコイルサルコネート、アルキルホスフェート、アルキルエーテルホスフェート、アルキルエーテルカルボキシレート及びα−オレフィンスルホネート、特にそれらのナトリウム、マグネシウム、アンモニウム及びモノ−、ジ−及びトリ−エタノールアミン塩がある。該アルキル及びアシル基は一般に8〜18個の炭素原子を含有し、飽和していても良い。アルキルエーテルサルフェート、アルキルエーテルホスフェート及びアルキルエーテルカルボキシレートは１分子当り１〜10個のエチレンオキシド又はプロピレンオキシド単位を含有でき、好ましくは１分子当り２〜３個のエチレンオキシド単位を含有できる。好ましいアニオン系表面活性剤の例にはナトリウムラウリルサルフェート、ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート、ナトリウムラウロイルサルコシネート及びナトリウムココナッツモノグリセリドスルホネートがある。

本発明の歯科組成物に用いるに適当であり得る非イオン系表面活性剤には、脂肪酸のソルビタン及びポリグリセロールエステル並びにエチレンオキシド／プロピレンオキシドブロックコポリマーがある。

適当な両性表面活性剤には、ベタイン例えばコカミドプロピルベタイン及びスルホベタインがある。

本発明の歯科組成物は該組成物に所望の物理特性（例えばペースト、クリーム又は液体であるかどうか）を与えるために且つ本発明の無定形シリカが組成物中に安定して分散されたままであるために、1種又はそれ以上の増粘剤及び／又は懸濁剤を含有するのが好ましい。

本発明の歯科組成物を増粘するのに特に好ましい手段はポリマー懸濁剤又は増粘剤と組合せて増粘性シリカを包含することによる。単独で増粘性シリカと組合せて用い得る適当な周知のポリマー懸濁剤又は増粘剤には、ポリアクリル酸、アクリル酸のコポリマー及び架橋したポリマー、アクリル酸と疎水性モノマーとのコポリマー、カルボン酸含有モノマーとアクリルエステルとのコポリマー、アクリル酸とアクリレートエステルとの架橋したコポリマー、エチレングリコールのエステル類又はポリエチレングリコールのエステル類（例えばこれの脂肪酸エステル）、ヘテロポリサッカライドガム例えばキサンタンガム及びグアーガム、及びセルロース誘導体例えばナトリウムカルボキシメチルセルロースがある。特に適当な懸濁剤又は増粘剤はキサンタンガム及びナトリウムカルボキシメチルセルロースである。単独で又は前記物質の２つ又はそれ以上の混合物として用い得るこれらの増粘剤は約0.1〜約5重量％の全量で組成物中に存在し得る。シリカ増粘剤を用いた時は、0.1〜5.0重量％の範囲の量で存在するのが好ましい。シリカ増粘剤例えばイネオスシリカ社（英国）によりソルボシルTC15の商標名で市販されるシリカが存在する時は、組成物の約0.1〜約15重量％、好ましくは約1〜約10重量％よりなる。

本発明の歯科組成物はキレート化剤例えば酒石酸、クエン酸、アルカリ金属シトレート、可溶性ピロホスフェート、例えばアルカリ金属ピロホスフェート及び重合体状のポリカルボキシレートを含有することが多い。

歯科組成物に通常見出される１種又はそれ以上の別成分は本発明の歯科組成物に存在でき、これらには次の成分がある：芳香族物質例えばペパーミント、スペアミント；人工甘味料；香料又は呼吸清涼化物質；真珠箔剤；ペルオキシ化合物例えば過酸化水素又は過酢酸；不透明剤；顔料及び着色剤；防腐剤；加湿剤；フッ化物含有化合物；虫歯防止剤及びプラーク防止剤；歯石防止剤；過敏症防止剤；治療剤例えばクエン酸亜鉛、トリクロサン（チバガイギー社から入手）；タン白質；酵素；塩類；焼成ソーダ及びpH調節剤。

本発明の歯科組成物はかかる組成物を製造する常法によって形成できる。ペースト及びクリームは例えば真空下での高剪断混合システムを用いて慣用の技術により製造できる。

本発明の無定形シリカは沈降シリカであるのが好ましく、本発明の第３の要旨は無定形シリカの製造方法よりなり、該方法は次の工程よりなる；
(a) 水溶性電解質が該電解質とシリカとの重量比が約0.1：1〜0.25：1であるような量で存在する、水溶性電解質の存在下に2.0：1〜3.4：1の範囲のSiO₂：M₂O（但しＭはアルカリ金属である）モル比を有する或る量のアルカリ金属ケイ酸塩の水溶液と第１の量の無機酸とを水性反応混合物に導入し、その際インライン混合機からの高剪断作用を反応混合物に印加しながら導入を行なうものとし、アルカリ金属ケイ酸塩溶液と無機酸とは反応混合物のpHが約９〜約11の範囲の値に実質的に一定に保持されるのを確保する速度で供給するものとし、第１の量の無機酸の添加後にシリカの濃度は反応混合物の約5.5〜約7.5重量％であるものとし、アルカリ金属ケイ酸塩と無機酸とを導入する間の反応混合物の温度は約60℃〜約80℃の範囲にあるものとし、アルカリ金属ケイ酸塩と無機酸とを導入する期間は40分〜80分の間にあるものとし、
(b) 反応混合物の温度を90〜100℃の範囲の温度に昇温させ、
(c) 反応混合物をこの温度で5〜30分の期間維持し、
(d) 反応混合物に別の量の無機酸を5〜20分の期間に亘って添加し、その際、別の量は反応混合物のpHを3〜5の範囲の値に調節するに十分なものであるとし、
(e) かくして製造したシリカを反応混合物から濾過し、該シリカを洗浄且つフラッシュ乾燥させ、しかも
(f) 乾燥したシリカを所望の粒度分布に微粉砕することからなる。

場合によっては、熟成工程を別の量の無機酸の添加中〔工程(d)〕に導入することができ、そこでは無機酸の添加を５〜６の範囲のpHで休止させ、反応混合物を５〜６の範囲のpHで５〜30分の範囲の期間90℃〜100℃の範囲の温度で維持し、その後に無機酸の別の添加を続行する。

本発明の方法においては、アルカリ金属ケイ酸塩は何れか任意のアルカリ金属ケイ酸塩であり得るが容易に入手し得るケイ酸ナトリウムが通常好ましい。ケイ酸ナトリウムは3.2：1〜3.4：1の範囲のSiO₂；Na₂O重量比と、SiO₂として表わして14〜20重量％の範囲の濃度とを有するのが好ましい。本発明の方法で用いるのに好ましい無機酸は15〜20重量％の範囲の濃度での硫酸である。

ケイ酸塩と無機酸との導入中に反応混合物に高剪断作用をかけるのが重要である。この剪断作用を印加する１つの適当な手段は全反応期間に亘って反応混合物をシルバーソン（Silverson）インライン混合機に通送することであり、シルバーソン混合機は製造業者によって定義される通り、四角な孔の高剪断スクリーン又は砕解用ヘッドで内部配置されている。

多数の化合物が水溶性電解質として適当である。電解質はアルカリ金属の塩例えば塩化物又は硫酸塩であるのが普通であり、好ましい電解質は塩化ナトリウム及び硫酸ナトリウムであり、塩化ナトリウムが最も好ましい。

本発明の方法で形成したシリカを反応混合物から分離した後に、これを洗浄して塩類を除去する。典型的には、乾燥シリカに基いて何れかの残留塩が２重量％以下となるまでシリカを洗浄する。

乾燥シリカを適当な粒度分布になるまで微粉砕する。微粉砕は風力分級器を有する回転ビーターミルの如きミルを用いて行ない得る。増進剤シリカとして前記シリカの如く、小さな平均粒度が望ましい時は、微粉砕は一体風力分級器と共に流体エネルギーミル又は超微粉砕機を用いて行なうのが好ましい。

前記の特性を有するシリカ又は前記した方法により形成したシリカは重合体フィルムの粘着防止剤として有用であることも見出された。シリカを重合体状のフィルムに配合し、その存在はフィルム同志を互いに分離するのを容易とするのに役立つ。これは「粘着防止」作用として知られる。

従って本発明の第４の要旨は、重合体組成物中の粘着防止剤として、少なくとも90重量％の粒子が20μm以下の大きさを有しながら3〜15μmの範囲の重量平均粒度と、シリカ粉末の水性スラリーについて測定して100〜220の放射性歯質摩耗（RDA）と、10重量％で歯科組成物に配合した時に85以上の薄膜清浄化比（PCR）と、その際PCR／RDA比率は0.4：1〜1：1以下の範囲であり、11〜19の範囲のプラスチック摩耗値（PAV）とを有する無定形シリカの使用からなる。

本発明のシリカを特徴付けるパラメーターは、歯科組成物に用いるのに適当なシリカの特徴付けと一般に連係している。然しながら、これらのパラメーターはシリカの特徴的な構造を記載すると思われ、これらのパラメーターによって特徴付けられるシリカはまた重合体フィルム中の粘着防止剤としてきわめて有用であることが驚くべきことには見出されされた。

本発明の第４の要旨に有用なシリカは3.8〜5.8重量％の範囲の結合水含量（Bound Water Content）を有するのが好ましい。該シリカは200〜400ｇ／dm³の範囲の弛い嵩密度（Loose Bulk Density）を有するのも好ましい。更に該シリカは5〜45nmの平均細孔直径（Mean Pore Diameter）を有するのが好ましい。

本発明の方法は、少なくとも90重量％の粒子が20μm以下の大きさを有しながら3〜15μmの範囲の重量平均粒度と、3.8〜5.8重量％の範囲の結合水含量と、200〜400ｇ／dm³の弛い嵩密度と5〜45nmの範囲の平均細孔直径とによって特徴付け得る無定形シリカの製造方法を提供し、このシリカはプラスチックフィルムの粘着防止剤として有用である。従って本発明の第５の要旨は、重合体組成物用の粘着防止剤として少なくとも90重量％の粒子が20μm以下の大きさを有しながら3〜15μmの範囲の重量平均粒度と、3.8〜5.8重量％の範囲の結合水含量と、200〜400ｇ／dm³の範囲の弛い嵩密度と、5〜45μmの範囲の平均細孔直径とを有する無定形シリカの使用からなる。

シリカについて前記した方式は「沈降」方式であり、かくして形成したシリカはそれ故かかるシリカに関連する良好な光学特性を有する。これらの特性は、粘着防止剤として用いることが多いシリカゲルの特性よりも一般に優れている。該シリカの粘着防止特性はまたきわめて良好である。該シリカをポリオレフィンフィルム中に配合すると、粘着防止剤として普通用いるシリカゲルと同等な装填量で同様な性能（粘着力の低減）を与える。更には、本発明のシリカの構造はスリップ剤の吸着を最低とさせ、かかる添加剤をより有効に使用できるものとする。

本発明のシリカは、ポリエチレン及び特にポリプロピレンの如きオレフィンポリマーにおける粘着防止剤として特に有用である。

該重合体に配合したシリカの量は通常は重合体に関して0.05〜0.5重量％の範囲にあり、好ましくは0.10〜0.40重量％の範囲にある。

粘着防止剤として有効である本発明のシリカは、少なくとも90重量％の粒子が17μm以下の大きさを有しながら3〜10μmの重量平均粒度を有するのが好ましい。かかるシリカは少なくとも90重量％の粒子が16μm以下、好ましくは12μm以下の大きさを有しながら3〜7μmの範囲の重量平均粒度を有するのがより好ましい。

本発明により粘着防止剤としてシリカの使用に当っては、シリカは4.0〜5.5重量％の範囲の結合水含量を有するのが好ましく、4.0〜5.0重量％の範囲の結合水含量を有するのがより好ましい。本発明により粘着防止剤としてとして用いたシリカは10〜30nmの範囲の平均細孔直径を有するのがまた好ましく、該シリカは12〜25nmの範囲の平均細孔直径を有するのがより好ましい。一般に、本発明により粘着防止剤としてとして用いたシリカは、水銀押込により測定すると、0.1〜1.0cm³／ｇの粒子内細孔容積を有する。

通常比較的低い減水量（moisture loss）を有するシリカは粘着防止剤として好ましく、本発明により粘着防止剤としてとして用いたシリカは105℃で5.0重量％までの減水量を有するのが好ましい。105℃で3.0重量％までの減水量を有するシリカがより好ましい。

本発明のシリカはスリップ剤と組合せることができ、該組合せ体を重合体用の添加剤として用いて合した粘着防止剤及びスリップ剤を提供できる。かかる組合せ体で用いたスリップ剤は何れか慣用のスリップ剤例えば不飽和酸のアミド、特にC₁₈〜C₂₂不飽和脂肪酸のアミド、特にオレイン酸アミド及びエルシン酸アミドであり得る。粘着防止剤とスリップ剤との好ましい組合せは20〜80重量％の１種又はそれ以上のC₁₈〜C₂₂不飽和脂肪酸のアミドと20〜80重量％の本発明のシリカとからなる。

粘着防止剤として用いた時、本発明のシリカはかかる混合物を製造する何れか適当な手段を用いて重合体と混合される。例えば、シリカ、重合体及び最終組成物の何れかの別成分例えばスリップ剤、顔料、安定剤及び酸化防止剤を、均質な組成物が製造されるまで一軸又は二軸スクリュー押出機又は内部（「バンバリー」型）混合機中で合する。フィルムはこの組成物から標準の流延又は吹込フィルム押出技術によって製造できる。別法として、比較的高濃度の本発明のシリカと場合によってはスリップ剤の如き別成分とを含有するマスターバッチを製造できる。続いて該マスターバッチを未使用ポリマーと混合して、本発明のシリカが均質に分布した最終組成物を製造する。マスターバッチは一般に1〜50重量％のシリカ又は前記した合した粘着防止剤及びスリップ剤を含有する。

本発明の無定形シリカは次の試験を用いることにより特徴付けられる。

吸油量
吸油量はASTMのスパチュラでの練り合せ法（米国材料試験協会の標準規格D281）によって測定する。該試験は、スパチュラで切断した時でも破断又は分離しない硬質のパテ状ペーストが形成されるまで平滑な表面上でスパチュラで練り合せることにより亜麻仁油をシリカと混合する原理に基づく。次いで吸油量は次の方程式：
吸油量=(V×100)／W 即ちcm³油／100ｇシリカにより表わした。

により、この状態を達成するのに用いた油の容量（V cm³）とシリカの重量W（ｇ）とから算出する。

BET表面積
シリカの表面積は米国マイクロメリチックス社によって供給されるASAP 2400装置での多点法を用いてブルナウアー、エメット＆テラー（BET）の標準窒素吸着法を用いて測定する。該方法はS. ブルナウアー、P.H. エメット及びE. テラーのJ. Am. Chem. Soc., 60, 309（1938）による論文と合致する。試料を270℃で１時間真空下に脱ガスしてから約−196℃で測定する。

マルベルンマスターサイザー（商標名）により重量平均粒度及び粒度分布
シリカの重量平均粒度は、300RFレンズ及びMS17試料展示単位と共にマルベルンマスターサイザー（商標名）型式Sを用いて測定する。英国のマルベルンインスツルメント社により作製されたこの装置は低出力のHe／Neレーザーを用いてフラウンホーファー回折の原理を用いる。測定前に、試料を水中に５分間超音波分散させて水性懸濁液を形成する。マルベルンマスターサイザー（商標名）はシリカの重量粒度分布を測定する。重量平均粒度（d50）即ち50％及び何れか特定の大きさ（特に本発明については、20μm、17μm、16μm、12μm又は10μm）以下の材料の百分率は該装置によって生じたデータから容易に得られる。

放射性の歯質摩耗試験（RDA）
この試験方法は米国歯科協会によって推奨される歯みがき剤摩耗度の評価方法に従う（ジャーナルオブデンタルリサーチ55（4）、563（1976））。この方法では、抜出したヒトの歯に中性子束を照射し、標準のブラシ掛け方式を受ける。歯根中の歯質から取出した放射性リン32を、試験した歯みがき剤の摩耗の目安として用いる。ナトリウムカルボキシメチルセルロースの0.5％水溶液50cm³中に10ｇのピロリン酸カルシウムを含有する対照スラリーもまた測定し、この混合物のRDAを任意に100として採用する。ナトリウムカルボキシメチルセルロースの0.5％水溶液50cm³中に6.25ｇの懸濁液として供試沈降シリカを製造し、同じブラシ掛け方式を受けた。

プラスチック摩耗値（PAV）
この試験はソルビトール／グリセロール混合物中のシリカの懸濁液と接触しているペルスペックス（Perspex）（商標名）板をこする歯ブラシヘッドに基づく。ペルスペックス（商標名）は歯質と同様な硬度を有する。それ故ペルスペックス（商標名）上に引掻を生ずる物質は歯質上に同様な量の引掻きを生じ易い。普通スラリー懸濁液は次の成分を含有する；
シリカ 2.5ｇ
グリセロール 10.0ｇ
ソルビトールシロップ^＊ 23.0ｇ
＊シロップは70％ソルビトール／30％水を含有する。

全ての成分をビーカー中に秤量し、簡単な攪拌機を用いて1500rpmで２分間分散させる。イネオスアクリリックス社により製造された標準ペルスペックス澄明な流延アクリルシート、品質000の110mm×55mm×3mmシートをこの試験に用いる。該試験はシーンインスツルメント社によって製造された改変湿式スクラブ摩耗試験機を用いて行なう。改変は塗料刷毛の代りに歯ブラシを用い得るようにホルダーを変更するものである。更に、400ｇの錘りを145ｇの秤量のブラシ組合体に取付けてブラシをペルスペックスシート上に押し付ける。歯ブラシは丸い末端のフィラメントと中位の肌目とを有する多数タフト植毛された平坦な整ったナイロンヘッドを有し、例えばギブス（Gibbs）の商標名でユニレバーPCL社により製造されたプロフェッショナルメンタデントＰガムヘルスデザインとして市販される歯ブラシである。

45°のプラスペック（Plaspec）光沢ヘッド検出器と標準（50％光沢）の反射板とを用いて検流計を検量する。検流計の読み取りはこれらの条件下で50の値に調節する。新鮮なペルスペックスシートの読み取りは次いで同じ反射装置を用いて行なう。次いでペルスペックスシートの新鮮片をホルダーに取付ける。ブラシ掛け行程を十分に潤滑するに十分な２cm³の分散シリカをシート上に配置し、ブラシヘッドをシート上に下降させる。機械を始動させ、シートは錘りをつけたブラシヘッドの300行程を受ける。該シートをホルダーから取去り、全ての懸濁液を洗浄する。次いでシートを乾燥し、その光沢値を再び測定する。摩耗値は摩耗されていない光沢値と摩耗後の光沢値との間の差異である。既知の研磨材に応用した時この試験方法は次の典型的な値を与えた。

PAV
炭酸カルシウム（15μm） 32
英国特許第1262292号により製造したシリカキセロゲル（10μm） 25
アルミナ三水和物（ギブサイト）（15μm） 16
ピロリン酸カルシウム（10μm） 14
リン酸二カルシウム二水和物（15μm） 7
薄膜清浄化比（PCR）
PCRはG.T. Stookey等によりジャーナルオブデンタルリサーチ（1982）1236〜1239頁によって記載された試験を用いて測定する。詳細はこの論文から入手できる。牛の永久中切歯を切断して大体10mm²の被検物を得、これをメタクリレート樹脂中に埋設する。エナメル表面を平滑とさせ、宝石みがき用旋盤で研磨し、0.12N（１％）塩酸中に60秒浸漬し続いて過飽和の炭酸ナトリウムに30秒浸漬することにより軽く蝕刻し、１％のピチン酸で60秒間最後に蝕刻し、その後に脱イオン水でゆすぐ。次いで被検物は37℃で4日間、800cm³の滅菌したトリプチカゼ大豆液（Trypticase soy broth）に2.7ｇの微細に粉砕したインスタントコーヒーと2.7ｇの微細に粉砕したインスタントティーと2.0ｇの微細に粉砕した胃粘素とを溶解することにより調製した染色液に通して2rpmで回転させた。染色液を毎日２回置換しながら26cm³の24時間のサルシナ（Sarcina）ルテアツルトックス培養物も染色液に添加した。試料を染色液と大気とに通して回転させる。次いで試料を該装置から取出し、十分にゆすぎ、風乾させ、使用まで冷凍下に貯蔵する。染色の量は双眼顕微鏡下に25倍で検査することにより任意の尺度で等級付けする。かくして得られた基底線スコアを用いて、被検物を、同等な平均基底線スコアを有する８個の被検物の群に分割し、エナメル表面に対して150ｇの張力に調節した柔軟なフィラメントナイロン歯ブラシを備えたV−8機械的交差ブラシ掛け機上に載置する。10重量％の装填量で供試シリカを含有する歯みがき剤を、40cm³の脱イオン水と混合した25ｇの歯みがき剤よりなるスラリーとして試験し、被検物を800回の往復行程でブラシ掛けした。ブラシ掛け後に、被検物をゆすぎ、乾燥させ、再び等級付けした。試験前のスコアと試験後のスコアとの間の差異は供試歯みがき剤が染色即ち汚れを除去する能力を表わすと考えられる。ピロリン酸カルシウムの標準ロットをスラリーとして評価し、100の任意の清浄化値を定めた。

供試材料の清浄比スコアは次の比率として表わす；

pH
この測定は、煮沸した脱イオン水（CO₂無含有）中のシリカの５重量％懸濁液について行なう。

1000℃での強熱減量
強熱減量は1000℃の炉中で定量にまで強熱した時にシリカの重量減損によって測定する。

105℃での減水量
減水量は105℃のオーブン中で定量にまで加熱した時にシリカの重量減損によって測定する。

弛い嵩密度
弛い嵩密度は大体180cm³のシリカを、乾燥した250cm³の測定用シリンダー中に秤量し、シリンダーを２回反転させて空気のポケットを除去し、最終的沈降容積を読み取ることにより測定する。

軽打した嵩密度（Tapped Bulk Density）
測定用シリンダーが4mmの落高でフアンタクロムコーポレーション社により製造した機械的軽打機（デュアルオートタップ型式No.DA−2）中で200回の軽打を受ける以外は弛い嵩密度についてと同じ方法を採用する。読み取りは最終的な沈降容積について行ない、これを用いて、弛い嵩密度について用いたのと同じ方程式により軽打した嵩密度を算出する。

サルフェート及びクロライド含量
サルフェートはシリカを温水抽出し、続いて硫酸バリウムとして沈澱することにより重量測定法で測定する。クロライドはシリカを温水抽出し、続いて指示薬としてクロム酸カリウムを用いての硝酸銀標準溶液での滴定（モール法）により測定する。

鉄含量
これはフッ化水素酸を用いてシリカを四フッ化ケイ素として先ず取出し、何れか残留している残渣を硝酸に溶解することにより溶液から測定する。次いで装置の生産業者の指示により、標準のFe溶液を用いて、誘導カップルプラズマ原子放出分光法によりシリカ中の全Feを測定する。

水銀細孔容積
水銀細孔容積はマイクロメリチックス社のオートポア9220水銀多孔度計を用いて標準の水銀押込み法により測定する。細孔半径は485mN／mの水銀の表面張力値と140°の接触角とを用いてウォッシュバーン（Washburn）方程式から算出する。測定前に、試料を室温で6.7Paの圧力にまでガス抜きする。水銀細孔容積を２つの成分；粒子内及び粒子間気孔率に分割できる。粒子間気孔率は集合した構造体の装填の目安であり、粒度によって影響される。本発明のシリカを特徴付けるのに用いられる粒子内気孔率は基本粒子の多孔度の目安であり、湿式処理条件によって測定される。

記録した水銀細孔容積は、水銀押込み曲線からシリカの真の粒子内多孔度即ち粒子内の空隙の気孔率を表わすのに0.05〜1.0ミクロンの範囲の算出した細孔直径に亘って生起する細孔容積である。

光の透過率
シリカの試料を４重量％の濃度で、或る範囲のソルビトールシロップ（70％のソルビトール）／水混合物に分散させる。通常１時間の脱気後に、分散液の透過率は589nmでの分光光度計を用いて測定し、水を対照として用いる。各々の分散液の屈折率もアッベ屈折計を用いて測定した。

屈折率に対して描いた透過率のグラフ表示では、透過率が70％を超える屈折率の範囲を測定できる。試料の最大透過率及びこれが得られるシリカの見掛けの屈折率もこのグラフから推定し得る。

本発明を次の実施例により例示するが、これに限定されるものではない。

実施例
外部の剪断装置を配置した、加熱済みの邪魔板付き、攪拌反応容器をシリケート／酸の反応に用いた。

混合はケイ酸塩と硫酸との反応に重要な特徴である。従ってケミニアー社のChem. Eng.（1976）102〜110に挙げた固定仕様を用いて邪魔板付きの、加熱した、攪拌した反応容器を設計した。タービンの設計は混合幾何学では随意であるけれども、最低の剪断作用で最大の混合比率を確保するために６枚羽根の30ピッチの羽根単位を本実施例に選択した。剪断作用は、ケイ酸塩と酸とを同時に添加することによって、四角い孔の高剪断スクリーンを収容する外部の高剪断混合機（シルバーソン社）に通して反応容器の内容物を循環させることにより反応混合物に供給する。エネルギー入力は少なくとも0.36MJ/kg SiO₂のエネルギー入力を与えるのに生産者によって規定されるように必要とされる容量流及び再循環の回数と釣り合っている。

本法で用いた溶液は次のとおりである；
a）1.2の比重と3.24：1〜3.29：1の範囲のSiO₂：Na₂O重量比と16.5重量％のSiO₂濃度とを有するケイ酸ナトリウム溶液。

b）1.12の比重の硫酸溶液（17.5重量％の溶液）。

沈降シリカの製造に次の方法を採用した。反応剤濃度、容量、温度及び熟成工程の値は表１に与えてある。

(A)dm³の水を、(B)dm³のケイ酸ナトリウム溶液及び(C)dm³の25重量％塩化ナトリウム水溶液と共に容器に配置した。この混合物を次いで攪拌し、(D)℃に加熱した。次いで(E)dm³のケイ酸ナトリウム及び(F)dm³の硫酸を(D)℃で60分に亘って同時に添加した。ケイ酸塩及び酸溶液の流速は一定のpHが容器中に維持されるのを確保するのに添加期間に亘って均一である。得られたスラリーを(H)℃で(G)分間熟成する。

pHが５に低下するまで別量の硫酸溶液を次いで(I)分間の期間に亘って添加する。スラリーを次いで末端の回分pH(J)に調節する。最終的に得られるスラリーを次いで濾過し、水洗して乾燥シリカに基づき２重量％以下にまで存在する過剰の塩を低減させる。洗浄後に、各々の実施例のフィルターケーキをフラッシュ乾燥して水を迅速にシリカから除去し、こうしてシリカの構造を維持し、乾燥シリカを所望の粒度範囲に微粉砕する。

得られた沈降シリカは乾燥重量基準で表わして表２に挙げた諸特性を有した。

薄膜清浄化比を測定するのに用いた歯みがき剤の組成物Ａ及びＢは以下の表３に示してある。

ソルボシルTC15はイネオスシリカ社（英国）から入手しうる増粘性シリカである。

実施例３
前記の実施例１で製造した如きシリカの2.0重量部と、5mmのストランドダイとペレタイザーとを備えたAPV MP2030−25 XLT二軸配合用押出機を用いて220〜240℃の溶融温度でのポリプロピレン〔マスプレンMAS 5402（ASTMメルトフローインデックス、230℃、2.16kg＝12ｇ／10分）PTポリタマプロピンド社、ジャカルタ、インドネシアにより製造〕の98.0重量部とを組合せることによりマスターバッチを製造した。得られるマスターバッチを未使用のポリマーと乾式混合して0.35重量部のシリカを含有する組成物を製造し、得られる混合物をクウィーン（Kween）Ｂ（タイワン）PP 45／500吹込みPPフィルムユニットを用いて表示単一層厚さ25±5μmのフィルムに吹込んだ。製造したフィルムの諸特性は次の如く測定する。

誘発した粘着力
製造したフィルム試料の誘発した粘着力はBS2782の「方法Ｂ」、パート８；方法825A（1996）及びISO 11502（1995）により測定した。フィルム試料から製造した被検物の粘着を誘発するのに用いた粘着条件は、該方法のセクション5，42に明記した条件から調整して、用いたフィルム製造方法の型式及び多分製造したフィルムの実用を斟酌する。それ故秤量塊5.7kgを各々の組立体に配置し（方法は2.3kgを明記）、該組立体を24時間60℃±2℃でオーブン中で加熱する（方法は50±2℃で3時間を明記）。かかる条件下で製造した被検物の誘発した粘着力は5kgf（50N）のロードセルを取付けたテトスメトリックミクロ350ユニバーサル材料試験機（Materials Testing Instrument）を用いて測定した。フィルム層を分離するのに必要な最大力を各々の材料検体について記録し、結果（各試料につき５回）を各々の検体セットについて平均化して特定のフィルム試料の誘発した粘着力（N）を得た。

摩擦の静的及び動的係数
製造したフィルム試料について摩擦の静的及び動的係数はレイランポリテスト高等の摩擦静的及び動的係数試験機を用いてBS2782；パート８；方法824A（1996）及びISO 8295（1995）により測定した。該方法は均一な接触圧下で互いに平面接触している表面（この場合には吹込みフィルム試料の２層）を配置する。表面を互いに移動させるに要する力を記録し、摩擦の静的及び動的係数の測定を与える静的成分及び動的成分に解像し得る。

かすみ（Hage）及び視感透過率
製造したフィルム試料についてかすみ及び視感透過率の値はBYKガードナーヘイズーガードプラスインスツルメントを用いてASTM D1003−92により測定した。

結果を以下の表４に示す。

対照材料はグレースデビソンによってシロブロック（SYLOBLOC）45の商標名で市販されしかもグレースGmbH社（独国）から入手し得る粘着防止性シリカである。

増減のデータは未使用のポリマー（粘着防止剤添加せず）から製造したポリマーフィルムに関して示した。

Claims

歯科組成物で用いるのに適当な無定形シリカであって、少なくとも90重量％の粒子が20μm以下の大きさを有しながら3〜15μmの範囲の重量平均粒度と、シリカ粉末の水性スラリーとして測定すると100〜220の放射性歯質摩耗（RDA）と、10重量％で歯科組成物に配合した時85以上の薄膜清浄化比（PCR）とを有し、PCRとRDAとの比率は0.4：1以上1:1未満の範囲にあって、11〜19の範囲のプラスチック摩耗値を有する無定形シリカ。
亜麻仁油を用いて70〜150cm³／100gの吸油量を有することを特徴とする請求項１記載の無定形シリカ。
請求項１又は２記載の無定形シリカと、口腔上許容できる担体とを含有してなる歯科組成物。
0.1〜25重量％の無定形シリカを含有することを特徴とする請求項３記載の歯科組成物。
該組成物は澄明な組成物であり、しかも請求項１又は２記載のシリカを含有し、1.435〜1.445の範囲の屈折率で少なくとも70％の光の透過率を有する最大透明度を有することを特徴とする請求項３又は４記載の歯科組成物。
無定形シリカの製造方法であって、次の工程：
（a）水溶性電解質が該電解質とシリカとの重量比が0.1：1〜0.25：1であるような量で存在する、水溶性電解質の存在下に2.0：1〜3.4：1の範囲のSiO₂：M₂O（但しMはアルカリ金属である）モル比を有する或る量のアルカリ金属ケイ酸塩の水溶液と第１の量の無機酸とを水性反応混合物に導入し、その際インライン混合機からの高剪断作用を反応混合物に印加しながら導入を行なうものとし、アルカリ金属ケイ酸塩溶液と無機酸とは反応混合物のpHが9〜11の範囲の値に保持されるのを確保する速度で供給するものとし、第１の量の無機酸の添加後にシリカの濃度は反応混合物の5.5〜7.5重量％であるものとし、アルカリ金属ケイ酸塩と無機酸とを導入する間の反応混合物の温度は60℃〜80℃の範囲にあるものとし、アルカリ金属ケイ酸塩と無機酸とを導入する期間は40分〜80分の間にあるものとし、
（b）反応混合物の温度を90〜100℃の範囲の温度に昇温させ、
（c）反応混合物をこの温度で5〜30分の期間維持し、
（d）反応混合物に別の量の無機酸を5〜20分の期間に亘って添加し、その際、別の量は反応混合物のpHを3〜5の範囲の値に調節するに十分なものであるとし、
（e）かくして製造したシリカを反応混合物から濾過し、該シリカを洗浄且つフラッシュ乾燥させ、しかも
（f）乾燥したシリカを所望の粒度分布に微粉砕することからなる請求項１又は２記載の無定形シリカの製造方法。
重合体組成物中の粘着防止剤としての、請求項１又は２記載の無定形シリカの使用。
重合体組成物中の粘着防止剤としての、3.8〜5.8重量％の範囲の結合水含量と、200〜400g/dm³の弛い嵩密度と、5〜45nmの範囲の平均細孔直径とを有する請求項１又は２記載の無定形シリカの使用。