JPS601117A - 歯磨き組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新しい独特な物理的、化学的特質を合わせ持つ
合成沈降二酸化珪素とその合成法、さらに詳しくはアル
カリ金属の珪酸塩の水溶液を酸性化剤と反応させる方法
による、無定形像構造の沈降二酸化珪素を研磨剤とする
歯磨き粉に関するものである。本発明の歯磨き粉に使用
する新しい二酸化珪素は特に構造指標（５ｔｒｕｃｔｕ
ｒｅ　１ｎｄｅｘ　）、油吸収性、空隙容積（ｖｏｉｄ
　ｖｏｌｕｍｅ　）、その他の物理的特性に関して独特
の特性を有する低構造二酸化珪素である。この低構造の
二酸化珪素は浄化作用と研磨作用−Ｌに特性をもち、歯
磨き粉の中の研磨剤として有用であシ、従来の歯磨き粉
に含まれている燐酸塩の研磨剤やシリカゲル、アルミナ
などよ！ｌｌ優れている。

周知のごとく細かく分割された珪酸あるいは二酸化珪素
顔料は珪酸塩水溶液を硫酸などの酸で酸性化することに
より得られる。このような珪酸あるいは二酸化珪素顔料
は市販されており、壕だ一般的番て以下の特許をもって
いる。すなわち高構造であり、高い油吸収性、低い研磨
性、大きな表ｊｍ積、低密度を有しそのウェットケーキ
の含水率が高いことである。

高い油吸収性をもつというような特性により、この顔料
はゴムの補強用に巾広く使われてきた。しかしながら、
そのウェットケーキは含水率が高いので乾燥、濾過に時
間がかかり不都合である。さらに従来の市販されている
二酸化珪素、（以下シリカと称する）は前述の特性のた
めに多くの用途に不向きである。たとえば、従来のシリ
カはゴムの補強剤としては有用であるが、歯磨き粉の浄
化、研磨剤としては役に立たない。（ドイツ特許第９７
４　、９５８号、フランス特許第１，１３０，６２７号
、イギリス特許第９９５，３５１号、スイス特許第２８
０，６７１号、米国特許第３　、２５０　、６８０号参
照）以上簡単に述べたごとく珪酸塩水溶液を酸性化して
珪酸顔料を得る技術は多く知られている。１９６０年６
月１４日、エフ・ニス・ソ　。

−ンヒル（Ｆ、Ｓ、、Ｔｈｏｒｎｈｉ　ＩＩ　）に与え
らレタ米国特許第２，９４０，８３０号にはゴムの補強
剤として有用な細かく分割されたシリカを得る方法が開
示されており、最終の粒子の平均サイズが０．０１５ミ
クロンから０．０４ミクロンで、表面積がグラム当り、
２５〜２００＝の特性をもつシリカを得るために、常に
その反応スラリーのｐＨ全７以上に維持しながら酸をア
ルカリ金属の珪酸塩に加えていく方法について詳しく開
示されている。該４’テ許は特にゴムの補強剤として有
用なシリカの生産に係るものである。

１９６６年２月１５日ノーロス（Ｎａｕ　ｒｏ　ｔｈ　
）等に与えられた米国特許第３，２３５，３３１号にも
葦だゴムの補強剤として有用な沈降二酸化珪素の製造工
程について記述されている。すなわちこの特許はアルカ
リ金属の珪酸塩と酸が同時に反応器に導入される工程を
開示している。

当該特許では二液を同時に導入する工程はその溶液の一
粘性度が最高になシ、はんの少しその値を下まわったと
ころ１で続けられることが指摘されている。酸性化剤と
アルカリ金属の珪賀塩の蛍は生成されたスラリーのｐＨ
が反応の大部分の間でｌＯから１２の間でほぼ一定であ
るように維持されている。工程は一般に８０℃から９０
℃で行なわれ、乾燥後の最終製品はグラム当り２６０ｍ
ｆの表面Ａ賞をもつ／リカである。ｔｒｊ許取侍者はゴ
ムの補強剤として満足いく製品であると指摘している。

１９６９年５月２０日の−ｖ　−）　（Ｍａａｔ　）等
に与えられた米国特許第３　、４．４５　、１８９号に
は反応ｌｉ、！１′のｐＨｉ直音７〜９の間に保ちつつ
７０℃〜９０゛Ｃでアルカリ金属の珪酸塩と無・磯の強
酸Ｖ溶液を同１１９に水に導入することによって細かく
分割された珪９に得る製法について述べる部分がある。

特許取得者は前述の方法から青た製品は天然ゴム、合成
ゴム、あるいはエラストマーの填ｒｊすとして有用であ
り、ゼラチン状でない細かく分割された珪酸であると指
摘している。葦たこの特許はシリカが天然ゴム、あるい
は他のエラストマーの填剤として有用であるためにはそ
の表面積と油の吸収性が極めて１妥な女素であることを
開示している。さらにこの特許は変革なる調査の結果、
細かく分割された珪酸が、ゴムの補強剤として優れた特
質をもつためには表面積１００〜２５０　ｍ”／ｆｌ　
、油吸収性２ＣＣ／ｇ、すなわち２００ｃｃ／１００．
！９以上でなければならないと開示している。（同１’
ｌ’Ｊ許明細１１第２欄第１８〜２２行参照） １９７３年５月１日、ジェームス・イー・モーガニｙ　
（Ｊａｍｅｓ　ＥｏＭｏｒｇａｎ）に与えられた米国特
許第３　、７３０　、７４９号に補強剤用のシリカの製
法に関する記述がある。このモーガンの特許にはアルカ
リ金属の珪酸塩の水浴液の酸性化すなわち中和の途上の
粘度の上昇は、加えるアルカリ金属の珪酸塩の量を加減
することで最小化することができると指摘されている。

この特許のＬ　ｎ、ＩＩＩの実施例においてはそのフィ
ルターケーキがそれぞれ１８．５．２４．９．２５．１
％の固形分を含んでいることが記されている。これｕ　
Ｉ、　ＩＩ、ＩＩＩの実施例のシリカのウェットケーキ
の含水率は１００からフィルターケーキの固形分含有率
を差し引けはよいことを示している。換言すれば、ＬＩ
Ｉ、■の実施例の７リカのウェットケーキの含水率（％
ＷＣＭ　）はそれぞれ８１５％、７５．１％、７４９％
、ということである。■、■の実施例にしたがって生成
したシリカの表＋ＩＮ］槓、最終の粒子の平均サイズと
ゴムの関係の資料は同特許明細書の第３衣に掲載されて
いる。この表は■、■の実施例の７リカを含んだゴム組
成物が望ましいゴム特性を持つことを示している。さら
にこの特許は、このゴム特性が二酸化珪素顔料のウェッ
トケーキの含水率に関係があることを実証している。適
当な粒子の大きさと表１７ｉｌ　／Ｘ　、そしてそのウ
ェットケーキの含水率が高いシリカは、同様の粒子の大
きさと表面積を持ち、そのウェットケーキの含水率が低
いシリカに比して凝れたゴム特性を持っている。

このようにモーガンの特許のシリカはよ＃）高い構造指
標ヲもっているので、ゴムの補強剤として有用である。

上記の如くシリカの構造指標はゴム特性と関係がある。

つ′１′９よシ高い構造指標をもつノリ力よりも優れた
ゴム特性をもっている。

したがって、合成シリカのタイプ同：庫、その構造や構
造指標も問題にされるべきである。

周知の如く市販の合成シリカは液相あるいは蒸気製法か
ら誘導されたものである。蒸気製法で得られたシリカは
煙霧シ１↓力あるいは高熱シリカと呼ばれている。液相
製法から作られた製品はシリカゲルと沈降シリカとに類
別される。このように市販の合成シリカは三つの種類が
ある。

１　高熱シリカ 高熱ソリ力あるいは煙霧ソリ力は高熱下で四塩化珪素の
蒸気を酸素水素ガスに反応させて得られる。これらの製
品は大きな外表面積全もち液相工程で作られた他のシリ
カ（例えばゲル、沈降シリカ）と区別される。高熱シリ
カは主にキャボット社（Ｃａｂｏｔ）とデガツサ社（ｌ
Ｊｃｇｕｓｓａ　）から販売されている。

２、　シリカゲル シリカゲルには二つの種類がある。ヒドロ　ニゲルとエ
アロゲルである。ヒドロケルは珪酸ナトリウムのような
水溶性の珪酸塩と硫酸とを反応させて得られる。生成後
は洗浄して塩を流し、乾燥し蒸気粉砕（ｓｔｅａｍ　ｍ
１ｃｒｏｎｉｚりし、そして粒子の大きさにしたがって
分ける。

エアロケルはヒドロゲルの水分をアルコールで置換して
得られる。

アルコールはゲルをオートクレーブ（耐圧温浸詣〕で加
熱して回収される。

エアロケルは乾燥工程で縮化がおこらないのでヒドロゲ
ルよりも軽く羽毛のようにふわふわしている。ゲルは大
変大きな表面積全もち、（一般に３００〜１，０００　
ｍ７ｇ　＞、多孔質になっている。シリカゲルはサイロ
イド（ｓｙｌｏｉｄ）としてダブリューアールブレース
カンパニー（Ｗ、ＲｏＱｒａｃｅ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐａ
ｎｙ）からサントセル（５ａｎｔｏｃｅｌ　）としてモ
ンサント（Ｍｏｎｓａｎｔｏ　）から、シルクロン（Ｓ
　ｉ　Ｉｃｒｏｎ　）としてグリップｙ　（Ｑｌ　１ｄ
ｄｅｎ　）から販売されているｃ１３、沈降シリカ 沈降シリカは水溶性の珪酸塩に無機酸や酸性ガスを加え
て不安定化させて沈澱させることにより得られる。反応
体はアルカリ金属の珪酸塩と硫酸塩などの無機酸あるい
は二酸化炭素００２などの酸性化剤である。

酸性化剤全アルカリ金属の珪酸塩に加えていくと、ある
時点でシリカが沈澱を始める。

酸性化剤は最終生成物である７リカ中のアルカリ金属の
珪酸塩のＭ２Ｏ（Ｍはアルカリ金属）が１重量バーセン
ト以下になる壕で加えられる。このように一般的に酸性
化剤は珪酸塩イオンに結合しているアルカリ部分を中和
するためにアルカリ金属の珪酸塩に加えられる。

生成スラリーは濾過され、副産物である酸性化剤のアル
カリ金属との塩を洗い流される。

フィルターケーキは所望の粒度のシリカを得るために乾
燥し、ひかれる。乾燥剤のシリカのフィルターケーキは
普通馬く程多量あ水を含んでいる。例えばゴムやエラス
トマーの補強剤として有用なシリカは一般に８０％〜８
５％の水分をそのウェットケーキ中に含んでいる。例え
は米国特許第３　、７３０　、７４９号の実施例Ｉによ
るものでは８１．５％である。フィルターケーキの中に
含１れる水分の百分率はウェットケーキの含水率として
知られ普通チＷＣＭ　と略される。１００から％ＷＣＭ
の値を差し引くとフィルターケーキの固形含有率が算出
される。すなわちフィルターケーキを乾燥した後の固形
シリカの量である。フィルターケーキの中に含まれる固
形分の含有百分率は、フィルターケーキの固形分百分率
といわれチト’　ＣＳと略される。％ＷＣＭと％ＦＣ８
は下記の方程式の関係にある。

％ＷＣＭ　＝　１００−　％ＦＣ８ ％ＦＣ８＝　１００−％ＷＣＭ したがって１ＷＣＭの値が解れば％１”Ｃ８の値を算出
することができる。逆に％ｌ”　ＣＳから％ＷＣ％１ヲ
昇出することもできる。８５％のＶＶＣＭｉもつシリカ
のフィルターケーキは１００ひ＜８５、つ１す１５％の
ＦＣ８’ｉもっている。このことは１５ボンドのシリカ
が１００ポンドのフィルターケーキから８５ポンドの水
を蒸発あるいは乾燥させて得られること全意味している
。

フィルターケーキの総Ｎ量は水分と固形シリカの重量か
らなっている。％ＷＣＭが８５の例では下記に示すよう
になった１５ポンドのシリカしか得ることができない。

１００ポンドのフィルターケーキ＝８５ボンドの水分＋
１５ポンド乾燥ジノカニ８５　％ＷＣＭ　＋１５％ｌ”
Ｃ８ このように固形のシリカ１５ポンドには８５ボンドの水
分が同時に存在する。つ葦シ１００ボンドのシリカを得
るためには５６７ポンドもの水分が含まれることを意味
している。フィルターケーキ内のシリカと会合している
水分は構造水（Ｓ　ｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｗａｔｅｒ　
）である。この水はシリカの集合体の間の空隙やまた七
〇内１１１１の空隙に存在する。ここで使用している「
構造」という語はシリカが七のウェットケーキ中に水分
を含ませる程度（能力）と定接される。前述した従来技
術のシリカのように、７５％〜８５％の高い含水率金示
すシリカは高構造シリカとして知られている。

それに対して、７０％以下あるいは５０％〜７０チの含
水率のシリカは低構造シリカと言われる。この構造水の
総含有量はシリカの太裳車要な特性であり、そして直接
にその機能や究極の使途に関係している。フィルターケ
ーキの中の１００ポンドの固ルシリカと会合している構
造水の総量は構造指標と定義されＳ、１．と略される。

数学的にはシリカの構造指標は％ＷＣＭあるいは％ＦＣ
８のどちらかの数値がわかれは計算することができる。

ウェットケーキの含水率が８０〜８５％の範囲のシリカ
の構造指標は第１表に載せである。

第　１　表 ％ＷＣＭ８５−８０のシリカの構造指標％ＷＣＭ　１０
０　％ＶＶＣＭ　Ｓ、■、（構ｍＮ標）８５　１５　５
６７ ８４　１６　５２５ ８３　１７　４８８ ８２　１８　４５５ ８１　１９　４２６ ８０　２０　４００ 前述した特許（米国特許第２　、９４０　、８３０号、
３．２３５，３３１号、３，７３０，７４９号）などに
開示された従来技術の沈降シリカは大きな構造指標をも
つ高構造シリカである。何度も述べたようにこれらのシ
リカはエラストマーやゴムの補強剤に有用である。

本発明の歯磨き粉に使用する７９カ（は小さな構造指標
Ｓ、１．全もつ低構造シリカである。

従来のシリカは補強剤として有用であるが、本発明に使
用するシリカは不適である。本発明の低構造シリカは独
特であり新しい種類のシリカ化ば物に属する。それは歯
磨粉の研磨剤、浄化剤として有用である。従来のシリカ
は補強剤としては有用であるが、歯磨粉の浄化剤、研Ｍ
剤としては使用できない。この事に関して米国特許第３
　、５３８　、２３０号には沈降二酸化珪素、高熱シリ
カ、エアロゲ）しなトトシて知られている無定形シリカ
は最初の粒子が小さくそしてそれが容易に砕けてさらに
小さな粒子になり浄化特質に劣っているので歯磨粉とし
ては不適であることが開示されている。

補強用シリカは高構造をもちそして優れた糊稠特ｉｔも
っているが、浄化性や研磨性では劣っている。それに反
し、本発明のシリカは１寧磨粉の中の研磨剤として非常
に効果的かつ有用であり従来の燐酸塩、炭酸カルシウム
、アルミナなどよりも歯磨粉の研磨剤として優れた浄化
、研磨特性をもっている。

概して、本発明の歯磨き粉に使用するシリカの製法は酸
全注意深く制御しながら珪酸塩浴液に加えていけばその
結果できる顔料はすでに述べたような特質を合わせ持っ
ているという発見に基づいている。もつと詳細にはこの
方法は珪酸塩の酸性化途中の反応媒体のアルカリ度（ａ
ｌｋａｌ　１ｎｉｔｙ　）　ｆ注意深く制御し、最初の
珪酸塩浴液のアルカリ度よりも大きく゛維持しているな
らば、前述の新しい種類のシリカが形成される、という
理論と発見全具体化したものである。ここで使っている
アルカリ度とは珪酸塩イオンと結びついているＮａ２０
（珪酸すトリウムを使用した場合）のグラム数あるいは
モル数と定義される。このアルカリ度と反応体のｐＨは
区別されねばならない。

言うならばμ前に述べた二、三の例の特許では反応体の
ｐｌ（は一定に保たれたが、本発明では１）１１は低下
する。この方法の実施にあたっては理論−Ｆで酸との反
応に必要なアルカリ金属の珪酸塩の総量のうちの一部が
最初に反応器に注がれて、その後で酸性化剤、あるいは
酸と残りの珪凍塩とが同時に導入されるのである。さら
に詳しく論ずれば、珪酸塩と酸の溶ン仮定加える速度や
割合は、両液全同時に導入している間のいかなる時でも
、反応器の中の＠液のアルカリ度が最初に反応器に導入
された、つ１り例の反応も起こしていない反応媒体のア
ルカリ度よりも常に高いように、制御され割り当てられ
る。全部の珪酸塩溶液を加えた後でもこの珪酸塩顔料の
沈澱が終了する葦で酸は加え続けられる。他の実施例で
は硫酸などの酸性化剤はアルミナなどの添加剤とあらか
じめ混ぜておく。（アルミナは硫酸アルミニウムのよう
な水溶性の塩として加えるのが好ましい）添加剤を加え
ることによって本発明の沈澱の技術と相撲って、生成さ
れる顔料の元屈折率を変化させることができることが解
っている。

今筐で述べて来たように本発明の歯磨き粉に開用する沈
降顔料は従来の沈降の方法で生産されたシリカと異る物
理的特質と、化学的特質の独特の調和をもっている。

新しい物理的、化学的特質をもつ二酸化珪素を使用した
歯磨き粉を提供するのが本発明の大きな目的である。

さらに別の目的はウェットケーキの含水率が低く（つ１
！１１固形含有率が高い）、研磨性が高く、油吸収性が
低い特性をもつ珪駿顔料を使用した歯磨き粉全提供する
ことである。

本発明のさらに進んだ目的は低構造でウェットケーキの
含水率が低く、表面槓金制御でき油吸収性が低く、高い
研磨性を有し高い密度を有する沈降珪酸顔料を使用した
歯磨き粉を提供することである。

以上に簡潔に論じた如く本発明は従来技術のシリカと明
らかに異なる低構造シリカとして知られる新しい種類の
７リカを使用した歯磨き粉にかかるものである。従来の
シリカはゴムの補強剤として有用；り特性をもつが、本
発明のシリカは低構造指標をもつために補強剤としては
不適である。従来のシリカの製法ではその沈澱工程では
反応媒体は最高の活性度を通過してし葦う。この粘性の
増加は高構造指標をもつ補強用シリカの生産には不可欠
なものであるのは明白である。本発明において低構造シ
リカは注意深く制御された条件のもとてアルカリ金属の
珪酸塩を酸性化することによって倚られる。当該低構造
シリカの全製造工程全通して粘性の増大は少しも起こら
ない。反応生成物のアルカリ度はその全工程全通して最
終のアルカＩＪ　ｖが反応当初の値よりも高いように制
御される。すなわち、２０〜５００％あるいはそれ以−
ヒの値に調節される。

本発明の歯磨き粉に使用するシリカの製造工程は次の如
く要約されるであろう。

（ａ）　所望のアルカリ度を得るために必要なアルカリ
金属の珪酸塩を含んだ反応媒体にアルカリ金属の珪酸塩
溶液と無機酸の水Ｇ液を攪拌しながら同時に導入する。

（１〕）　アルカリ金属の珪酸塩と無機酸の割合は工程
の間のアルカリ度が徐々に増加するように決定される。

（ｃ）　そして酸と同時に導入される珪酸塩は最終のア
ルカリ度が最初に反応器に注がれた反応媒体のアルカリ
度よりも本質的に大きくなる壕で注がｎる。

（ｄ）　反尾、の温度は全工程を進じ５０℃〜９０℃に
保たれる。酸性化剤は珪酸塩の導入が、終っても、反応
スラリーのｐＨｋ　６．０以下に維持するために加え続
けられる。

（ｅ）　使用される珪酸塩と酸の１は全部の導入が終了
した後の生成スラリーが５１（Ｊ２ｆ重量パーセントで
約３％〜１２％以下含んでいることが望葦しい。さらに
は４％〜８％がより望丑しい。

（ｆｌ　生成されたスラリーは濾過され、副生産物を洗
浄され、乾燥され、そして所望の粒度に砕かれる。

使用されたアルカリ金属の珪酸塩は標準的にＭ２Ｏ（Ｓ
　ｒ　０２　）　ｘ　という組成金持っている。Ｍはア
ルカリ金属であり、ｘは２あるいはそれ以上。通常２か
ら４の値で端数を含む。珪酸ナトリウム、珪酸カリウム
あるいはその他のアルカリ金属の珪酸塩を使用すること
ができるが、珪１肢ナトリウムが一番安価でよい。いく
つかの無膿酸とＣＯ２、有機酸などの弱い酸性化剤が本
発明の実施に使用可能である。無機酸の中では特に適し
ているのは、燐酸、硝酸、塩「“伎、そして硫酸である
。この中で塩酸と硫Ｉ唆が好ましい。特に硫酸は最も安
価なので１吏用するのに望はしい。もし使用する酸が硫
酸のよりな二塩基酸の場合はその濃度は重喰パーセント
で８％〜２２％の間にすべきであるが、特に１０％〜１
５％の間が最適である。−塩基酸や三塩基酸は二塩基酸
と同じ規定濃度にするべきである。無機酸は低濃度であ
る方がアルカリ金属の珪酸塩溶液の濃度の高い部分での
偏った反応を少なくするのによく、低構造シリカの製造
には都合が良いことが解っている。さらに酸の濃度の偏
在による影響金少なくする見地から、アルカリ金属の珪
版塩溶液と無機酸の溶液は、酸の高濃度部分と珪酸塩と
の局部的反応が生じる前に反応溶液とすばやく混合され
て希釈されるように、反応器の正反対の位置からそれぞ
れ導入される方が良い。つ葦り２液はそれぞれ反応スラ
リーの入っている容器の別々の入口から珪酸塩と酸の高
濃度部分での反応をさけるため導入されるべきである。

アルカリ金属の珪Ｎ　ｙａｍ液と無機酸の水浴液（は最
初に所望のアルカリ度を得るために必要なアルカリ金属
の珪酸塩を含んでいる反応媒体に一定の時間、制御され
た速度で同時に導入される。アルカリ度つ１り反応杯体
中のＮａ２Ｏの含有量を増加させる速度はもし珪酸塩の
導入を停止すれば、その時点でのアルカリ度が例の反応
も起こしていない最初の反応媒体のアルカリ度よりも明
らかに高くなるように、単位時間毎に制御１される。珪
酸塩の導入は約２０分から４時間の全反応゛時間（ｉｆ
）の約５５％〜９０％（１ｍ）の間１浚性化剤と一緒に
行なわれる。反応に使われるアルカリ金属の珪酸塩の総
量つ１り理論上酸と反応させるのに必要とされる量のう
ちのあらかじめ決めである分量ｔ−ｉず最初に溶液で反
応器に入れ、そしてその浴液を常に攪拌しながら約５０
’Ｃ〜９０℃（７０’Ｃ〜９０℃が望ましいンに熱する
。最初の珪酸塩浴液のアルカリ度（っ１９珪酸塩イオン
とＰ　分している八４２０　’（Ｍはアルカリ金属＾）
のモル数ノは理論上酸と反応させるのに必要なアルカリ
金属の珪酸塩の総量の少なくとモ８．０モルパーセント
以上でなければならない。例えばアルカリ金属の珪酸塩
１００モルが酸との反応に必要な場合は８モルの珪酸塩
が最初に反応器に入れられなければならない。アルカリ
金属の珪酸塩溶液の濃度は珪酸塩の市隈パーセントで約
８％〜２５％で良いが、８％〜１５％がより望ましい。

最初に反応器に注がれるアルカリ金属の珪酸塩の累積最
終総量（最終的に反応に使用される総量ンに対するモル
パーセントは予め決められるが、−ｔのモルパルセント
は前述の如く最低８モルパーセントから５０モルパーセ
ント以下−Ｅでの間で決定される。

次に酸−性化剤あるいは硫酸などの酸とアルカリ金属の
珪酸塩の残９は反応物質全体のアルカリ度が増大するよ
うな方法や速度で同時に反応器に導入される。これに関
して、珪酸塩と酸の溶液は以下に述べるようにアルカリ
度を制御しながら増大させる速度で加えられる。すなわ
ちそれはアルカリ金属の珪酸塩のａ量の導入の完了と同
時に（この時点（ｉ７ｔｍとする）最大泥なるアルカリ
度の最大値がこの反応の最初に反応器に導入された溶液
のアルカリ度よりも２０％〜５００％高いように制御さ
れた速度である。特にいま葦でにない特質をもつシリカ
はアルカリ度が増加してその最大値が最初のアルカリ度
よりも２５０〜５００％も大きくなったときに形成され
る。

全部のアルカリ金属の珪酸塩すなわち理論上酸と反応す
るのに必要な量が、反応物に加えられた後でも酸は沈澱
を完了させ、ナして反尾、水を容液の＃）１］を６．０
未溝に減するために加え続けられる。もし必要とあれば
、さらに酸が追加される。しかしながら本発明の実施に
あたってはそのような必要はなかった。反応物の導入が
完了した後の反応生成物には二酸化珪素が１曖パーセン
トで３％〜１２％含壕れているはずである。反応と二酸
化珪素の沈澱の間中、反応体は約５０℃〜９０℃、望１
しくけ７０’Ｃ〜９０℃の間に保たれる。反応が完了し
たら反応体は濾過され、そして二酸化珪素全含む湿潤な
フィルターケーキが得られる。

そしてフィルターケーキ、は洗浄され、（硫酸ナトリウ
ムなどの反応で生成した水浴性の塩を除去するため）乾
燥され、そして粉砕されるか粉にひかれる。

上記方法によれば反応器の中に最初に導入する珪酸塩溶
液の量を変えることによって予め期待される巾広い特質
ヲ有する、新しい低構造ンリカが得られる、ということ
は注目すべきである。たとえば、アルカリ金属の珪酸塩
の予め決められている累積最終総量のうちの最初に反応
器に導入された部分のモルパーセントが約８チ〜１４％
の場合は形成される製品はそのウェットケーキの含水率
が６６％以下で構造指標は２００以下、油吸収性は１２
５ｅｅ／、９．空隙容積はＳ　ｉＯ，、で１〜２．５５
　ｅｅｌ−１ｇ　７ｇの二酸化珪素金倉みＢＥＴ表面積
（後述ンは１グラムにつき６５〜３７５ｍ２である。最
初のモルパーセントが１４〜３５％の時は製品のシリカ
はウェットケーキの含水率が６６〜７６％で構造指標が
２００〜３５４であり、油吸収性は１２５〜１７５ｃｃ
／１００ｊｊそして空１歿容積はＳｉｎ、、で２．５５
〜４．０　ｃｃＩ−１ｇ　／　ｇそしてＢＥＴ　表面積
はダラム当り８０〜２ｏｏ、ｔである。

以上の如く本発明の歯磨き粉に使用するシリカの製造方
法によシ独特の物理的、化学的特質を合わせ持つ新しい
種類のシリカが得られることが理解されるであろう。こ
の中には以下のような特質を持っている製品もある。

たとえは油吸収性が７５〜１ｓ　ｏｃｃ＃ｚ　構造指標
が３５４以下あるいは１２５〜３５４の間、１３　Ｅ　
Ｔ　ｉ面、噴１グラム当、！：１６５〜３７５ｍｊ、フ
ィルターケーキの含水率が５５〜７６％、空隙容積１〜
４．１のシリカなどである。以前にも論じたように一実
施例においては透明、あるいは半透明の歯磨き粉の研磨
剤を得るために、沈降ソリ力の元屈折率を添加剤（アル
ミナ、マグネ７ウムなど）を加えて制御することができ
る。この実施例においては酸は添加剤の浴液と予め混ぜ
ておき、（たとえばアルミナ、硫酸アルミニウムなどの
水溶性塩の形が望葦しいノアルカリ金属の珪酸塩水溶液
の酸性化剤として使用される。添加剤を加えることによ
って他の特質を変化させずに表面積を増加させることが
可能である。

本発明の実施において、従来に比べて一歩進んだ利点を
もち、大変重要な意義がある製法上の改良も成された。

たとえば特別な用途の製品がたやすく製造される。葦た
熟練者には自明であるように、ここで述べられた方法で
は何ら特別な設置Ｍを必要としないことである。設備に
関しては、所望の反応温度全維持するために反応器はス
チームジャケットのような加熱器を備えるべきである。

そして丑だ導入される反応体の濃度が一部分だけ市儂度
にならないように液体全強力にかき混ぜる、攪拌器が必
要である。反応体の貯紙器は流量調節手段を有するライ
ンを経て反応器と接続される。その反応器は従来の方法
と同様の濾過器に通ずる排出ラインを有する。すでに述
べたように、瀘過された後の反応体ｉｄ洗浄され、乾燥
される。これらの工程は従来の設備で行なって差し支え
ない。

以下図面全参照して本発明の実施例を詳しく説明する。

実施例■ 蒸気加熱できるステンレス製の１５１Ａ容量の反応器に
６．８１の珪酸ナトリウム溶液（Ｎａ２０３．７８％、
５ｉｎ２９．５２％、比重１．１２１．ＩＡ中にＮａ２
０４２．！？ｆｆｉ含む）を注いだ。反応媒体の反応前
の最初のアルカリ度はＮａ２Ｏ２８５，６ｇであった。

それを常に攪拌しながら８８℃葦で加熱し、その時点で
濃度１０％の硫酸溶液（比重１．０６６）と珪酸ナトｌ
）ラム俗散全、硫酸は５５０１ｎ６／分、珪酸ナトリウ
ム浴数は１３３０ｍｅ１分の速さで、同時Ｑて反応媒体
へ注いだ。その１（１］の反応温度は８８℃±１℃の範
囲に維持された。これら二つの溶液は第２Ａ表に示され
ている時間（Ｃ亘って反応媒体に注がれた。反応媒体の
アルカリ度（珪酸塩中のＮａ、Ｏの量）が最初の反応媒
体のアルカリ度の値よりも、少なくとも２倍以上になっ
たとき、珪酸塩の導入はストップされ、（第２Ａ表参照
）酸のみはスラリー　１）１１値が６．０未満になるま
で導入された。生成されたスラリーは１００℃で２０分
間沸崎され、そして町びそのｐＨを６０未満に調節され
た。生成スラリーは６％の８１０２を含んでおり、瀘過
され、副産物（硫酸ナトリウム）を洗い流された後にフ
ィルターケーキが得られた。フィルターケーキの一部は
低構造シリカのウェットケーキの含水率と固形含有率を
測定するために重量が一定になる葦で１０５℃で乾燥さ
れた。残りのシリカは炉で乾燥されその後に所望の粒度
にひかれた。

乾燥したシリカの柾々の物理化学上の分析試験の結果、
次の貸料が得られた。

％ＷＣＭ　＝　６５．１ 構造指標　＝　１８６．５ 油吸収性　−９６ｃｃ／１００ｇ 空隙容積　−１，６７ｃｃｌ−（ｇ　／、９シリ力１１
Ｅ’ｌ’表面積＝２コ３０　ｎＸ、Ａｌ構造指指標、Ｉ
、は下記の等式を使って計算された。

最終製品の正確な表面積は１９３８年発行のザ・アメリ
カン・ケミカル・ソサエティー（ＬＩ＋ｃ　Ａ＋ｎｅｒ
ｉｃ、ａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　５ｏｃＩｅｔｙ）の６
０号の３０９ページに掲載されているプルツアー　（Ｂ
ｒｕｎａｕｅｒ　）、エミツト（Ｅｍｅｔｊ）、テラー
（Ｔｃｌｌｃ＋りの望素吸収法によって計算した。

実施例■の最終製品の油吸収性はラブアウトメソソト（
ｒｕｂ−ｏｕ　ｔ　ｍｅ　ｔｈｏｄ　）で決定した。こ
の測定はヘラでアマニ油とシリカを平らな表面上でコネ
でいくと、ついには粘９のあるパテ状のペーストになる
という原理に基づき、そのペーストラ広けると表面が波
うつ程度になる寸でに要した油の量を計って７リカの油
吸収性を開側したものである。そしてこの油吸収性は単
位東量当９のシリカの油吸収力を飽和させるのに要する
油の量を示している。

その計算は次のようになされた。

−油（Ｃす／シリカ（ｇＪ シリカの空隙容積はアミンコ・ウィンスロー・ポロシメ
ーター（Ａｍ　ｉ　ｎ　ｃ　ｏｏＷｉｎｓｌｏｗ・Ｐｏ
ｒｏｓｉｍｅｔｅｒ　）　ｆ用いて計測した。この計器
は種々の′ｉｖ質の空隙構造全計測するとき使われる水
力・機械である。水銀を加圧して空隙に押し込め、それ
ぞれの設定圧力の基でシリカ１グラム当りに押し込めら
れた水銀の量を計測する。それぞれの圧力設定下での水
銀の量の増加ＣＣＣ／ｇ）’に空隙の大きさの増加と逆
方向にプロットする。っ第２Ｂ表は実施例１の低構造ン
リカに関するものである。

第２Ａ表 （累積）　（累積）　（累積）　（累積リ　（累積）０
　６．８（Ｊ　０　４．６２　１００．０５　１３．４
５　２，７５　６．１５　１３３．１１０　２０．１０
　５，５０　７．６７　１６６．０１５　、２６，７５
　８．２５　９．２０　１９９．１２０　３３．４０　
１１．００　１０．７２　２３２．０２５　４０．０５
　１３．７５　１２．２４　２６４．９３０　４６．７
０　１６．５０　１３．７７　２９８．０３５　５３．
３５　１９．２５　１５．３０　３３１．２４０　６０
．００　２２．００　１６．８２　３６４．１４５　６
６．６５″′２４．７５　１８．：３４　３９７．０５
０　２７．５０　１５．３４　３３２．０５５　３０．
２５　１２３５　２６７．３６０　３３．００　９．３
５　２０２．４６５　：３５．７５　６．．３５　１３
７．４７０　３８．５０　３．３５　７２．５７５　４
１．２５　０，３５　７，６ ７５．５　４１．５３　（＋、０５　１．１※この点で
珪酸塩溶液の導入が停止される。

この時点での反応媒体内のアルカリ度は当初の３９７％
になっている。

第　２Ｂ　表 Ｐ　Ｓ　Ｉ　Ｇ　孔　径　累積圧入量　圧　入　量（ミ
クロン）　ＣＣＣ７ｇ）　ＣＣＣ７１）１００　Ｑ、０
０　０．００ ７０　０．００　０．００ ５０　０．００　０．００ ３０　０．０４　０．（Ｊ４ ２０　０．１（１０，０６ ６，６１００，２４０，１４ ２４５０，３６０，１２ ４Ｇ　３　０，４４　０．０８ １６３　１　０．７３　０．２９ ２３８　０．７　０，８７　０．１４ ３４１　０．５　０，９５　０．０８ ５７２　０．３　１，０９　０．１４ １７／＋６　０．１　１，３７　０．２８３４８８　０
．０５　１．５９　０．２２７０００　０．０２５　１
．６７　０．０８上記の資料は、実施例■の最終製品に
は０．０２５〜：３０ミクロンの大きさの空隙があるこ
と１−＝味しているっ空隙の総容積はサンプル１グラム
当９水銀１．６７ＣＣである。歯磨き粉に使用するため
には、最終製品はできるだけ空隙の総容積が小さい方が
よい。以前に述べた、従来技術により生産された市販の
補強剤シリカは水銀４．５ｃｃ／、９を越える空隙の総
容積を持っている。本発明のシリカの空隙の大きさの分
布、は第１図に示されているが、明らかに従来技術のソ
リ力よりも数倍小さいことが解る。

実施例［【 下記の事項以外は実施例Ｉの手順金繰り返した。比重１
３０１組成Ｎａ２Ｏ８，９％５ｉＯ２２８，７％の珪酸
’Ａ　’ＦＪ液を充分な水で希釈して、比重１．１０１
、組成Ｎａ、、０２．９８　％　Ｓｉｎ、、　９．６２
　％の希釈ｕ＋ｙ塩砦液とした。ｌｌにＮａ、、０３２
．８．！？　’に含む、この希釈溶液を反応媒体として
用いた。

そして、゛使用した硫酸は濃度１１．４％、２０°Ｃに
おける比重１０７６である。本実施例では、体積１００
の硫酸に比重１．Ｕ　９２．１５４％の硫酸アルミニウ
ム鉢植７を混合した酸性化剤金用いた。この酸性化剤は
珪ぽ塩と同時に比重が１．１０１の珪酸塩７．５．７１
全含む反応媒体に導入された。導入速度は酸が６１．３
ｍ１１分、珪酸塩１．４８０ｍ１７分である。珪酸塩は
最後に加えた時点でのアルカリ度が最初のアルカリ度よ
りも少なくとも１２０％高いように配布された。

反応速度、その他の工程上の条件の）くラメ−ターは実
施例Ｉと同じである１、二つのイ容液全反応媒体に注ぐ
速さと時間の関数としてのアルカリ度の変ｆヒは第３表
に載せである。

この実施例で得られた最終製品の種々の物理的、化学的
特質は試験の結果次の如くである。

％ＷＣＭ　＝　６６．６ 構造指標　−１９９，４ 油吸収性　＝　１１８　ｃｃ／１００，９空隙容積　＝
　２．５５　ｃｃ　ｒ−１ｇ　／　、９シリ力ＢＥＴ表
面積＝　１７５　ｒｎ：／ｇ 第３表 （Ｊ　７．５７　０，００　４．００　１００．０５　
１４．９７　３，０６　４．１０　１０２．５１（Ｊ　
２２．３７　６，１２　４．１８　１０４．５１５　２
９．７７　９，１８　４．２７　１０６．７２０　３７
．１７　１２．２４　４．３３　１０８．２２５　４４
．５７　１５．３０　４．４５　１１Ｎ、２３０　５１
．９７　１８．：３６　４．５４　１１３．５３５　５
９．３７　２１．４２　４．６３　１１５．７４０　６
６．７７　２４．４８　４．７２　１１８．０４５　７
４．１７”’　２７．５／Ｉ　４．８１　１２０．２５
０　３０．６０　０．９９　．２４．７５１　３１．２
１　０，２３　５．７ ５卜この時点で珪酸塩の導入が停止される。

実施例■ 本実施例は次の点を除いて実施例■の一般的手順と同じ
ように行なわれた。異なる点は反応媒体Ｋ　比ｉ　１．
．１３８、組成、Ｎａ、、０３．６９　％、５ｉｎ２１
１．８９％の珪、酸ナトリウムｍ液、７．５７１が導入
された点である。反応媒体は常に攪拌しながら８０°Ｃ
１で加熱された。そのアルカリ度の最明の濃度はＮａ２
Ｏ４１，９ｇ／　ｌであった。

珪酸塩浴液と酸の、＠液はそれぞれ１．４８０ｍ／！／
分、６１３ｍ１／分の速さで反応媒体に注力；れた。

珪酸塩は工程の途中のアルカリ度が最初の値の３０８％
に増加した時に反応媒体への導入全停止された。酸性化
剤は反応媒体のアルシカ１１度が最初のアルカリ度の４
％以下壕で低下する壕で加えられた。この実施例の最終
製品（はいろいろの物理的、化学的特質全調査され以下
のテークが得られた。

％ＷＣＭ　＝　６１．４ 構造指標＝１５９ 油吸収性＝　９０　ｃｃ　／　１００　ｇ実施例ＩＶ 実施例１ｖでは次の点を除いて実施例■と同様にして行
なわれた。異なる点は比重１１２０、組成””２０４．
５２％、Ｓｉｎ、、８．７４％の珪酸ナトリウム浴７１
１．７．５７　ｌ　ｆｒ：反応媒体としてスチームジャ
ケットのついた反応器に加えられた点である。Ｐ；ｊ、
ＥＣ，媒体１１当りのＮａ２Ｏの濃度は５０．６！ｊで
ある。反応媒体を常に（反応温度８０℃で）攪拌しなが
ら珪酸塩ｍ液と酸の溶液を同時に反応媒体に注いだ。硫
酸は珪酸塩と同時に反応器に導入さ九るのに先たって、
体積比１００ニアの比率で１５．４％の硫酸アルミニウ
ムｍ液と予め混合された、珪酸塩は導入を中止する直前
の最終アルカリ度が少なくとも、最初のアルカリ度の４
００％のときに中止された。本実施例の最終製品の物理
的、化学的特質は以下のデータの如くである。

％ＷＣＭ　＝　５６．２ 構造指標＝１２８．３ 油吸収性＝　８０　ｃｃ／１００，９ 壁隙容積　−２，１６ｃｃ１４ｇ　／　ｇシリカＢＥＴ
表面積　−３７３ｍ１ｇ イｑられｆｃ資料は第４表に掲載しである。

第４表 ０　７．５７　０　５．１５　１００．０５　１４．９
７　３，０７　６．３４　１２３．１１０２２．３７　
６，１４　７．５３　１４６．２１５　２９．７７　９
．２１　８．７３　１６９．５２０　３７．１７　１２
．２８　９．９３　１９２．８２５　４４．５７　１５
．３５　１１．１２　２１５．９３０　５１．９７　１
８．４２　１２．３１　２３９．０３５　５９．３７　
２１．４９　１３．５１　２６２．３４０　６６．７７
　２４．５６　１４．７０　２８５．４４５　７４．１
７　２７．６３　１５．９０　３０８．７５０　３０．
７０　１２．（Ｊ６　２３４．２５５　３３．７７　８
．２３　１５９．８６０　’　３６．８４　４．３９　
８５．２６５３９．９１　（１５５１０，７ ６５，５４０，２２０，１６３，１ 空隙容積　＝　１．６３ＣＣＨｇ／、ＦシリカＢＥＴ表
面積　−３０３ｍ／ｇ 全工全工程中骨５分に変化するアルカリ度の変化の速さ
くは第５衣に載せておる。

第　５　表 （Ｊ　７．５７　Ｕ　６．２１　１００．０５　１４．
９７　３，０７　８．４４　１３５．９１０　２２３７
　６．１４　１０．６６　１７Ｌ７１５　２９．７７　
９．２１　１２．９０　２０？、７２０　３７．１７　
１２．２８　１５．１３　２４３．６２５　４４．１７
　１５．３５　１７．０３　２７４．２３０　５１．９
７　１８．４２　１９．５９　３］５．４３５　５９．
３７　２１．４９　２１８２　３５１．４４０　６６．
７７　２４．５６　２４．０５　３８７．３４５　７４
．１７　２７．６３　２６．２８　４２３．２５０　３
０．７０　２２．４４　３６１．３５５　３３．７７１
８．６１　２９（Ｌ７６０　３６．８″４　１４．７７
　２３７．８６５　３９．９１．　１０．９３　１７６
．０７ｏ　４２．９８　７．０９　１１４．２７５　４
６．０５　３．２６　５２．５７８　４７．８９　０，
５４　８．７ 以上から本発明の新規で独特な製品は反応媒体の最初の
アルカリ度と最後のアルカリ度との比を制御することに
よって得られることがわかる。このアルカリ度が、反応
時間の関数としてどのように変化するかは、実施例■〜
ＩＶを通して第２図に示しである。第２図から大きな構
造指標を持つ製品は反応媒体のアルカリ度の最初と最後
の比が比較的小さい時に得られることが解る。換言すれ
ば低構造指標を持つ製品は本発明の教示にしたがって、
反応媒体のアルカリ度の最初と最後の比を大きく保ちさ
えすれば容易に得ることができるということである。た
とえば実施例ＩＶでは反応媒体の最後であり最大のアル
カリ度は最初のアルカリ度を１００として４２３．２％
である。この比率は大変大きいといえる。以前述べたよ
うに最初と最後のアルカリ度の比率が高く維持されてい
る製法ではその最終製品は比較的低い構造指標を持つ結
果となる。このことは実施例■の製品の構造指標が大変
低く、正確には１２８．３である、という事実が実証し
ている。

実施例■においては珪酸塩の導入が終了した時点での反
応媒体の最初と最後のアルカリ度の比率は比較的低く、
アルカリ度の最大値はその最初に値の１２０．２％にす
ぎない。その結果実施例Ｈの最終製品は実施例ＩＶの最
終製品に比べて高い構造指標を持っている。正確には実
施例■で製造されたシリカの構造指標は１９９４である
。

反応媒体の珪酸塩の濃度の関数としての構造指標次に第
Ｖから第■の実施例では、反応器に注がれる珪酸塩溶液
の濃度を変えた以外は実施例■〜ＩＶの手順全般が踏襲
された。そして反応器に導入された時点での反応媒体の
珪酸塩の濃度を変化させることによってシリカの構造指
標を変化させることができることが立証された。この試
験に使われた珪酸塩溶液は比重１．１６、組成Ｎａ２Ｏ
４，９８％、５ｉＯ２１３，０２％であり、１ノ当りＮ
ａｚｏ　５７．８　ｇを含む。使用された硫酸は濃度１
４％、比重１．１０６である。

珪酸塩と酸の反応媒体への導入は単位時間当りのアルカ
リ度の変化が、所望の範囲内にとどまるように配分され
る。その他の工程上の数値は実施例１−ＩＶに記された
ものと同じである。これらの結果は第４表に示しである
。

第　４　表 Ｖ　１０　６１．１１５７．１９５１．８４６５Ｖｌ　
１５　６８．２２１４．５１４４２．６５１９１■　２
０’　７０．４２３７．８１５１２．８７１３８■　３
０　７２．３２６１．０１６０３．１１１２６■３５　
７５．２３０３．２１７５３．９６１４１Ｘ　１３　６
５．８１９２．４１０９２．０１３６４ＸＩ　９　５５
．７１２５．７８７１．５３１１４Ｘ［Ｉ　５０　７８
．０３５４．０１８０４．１０２００本発明の歯磨き粉
に使用する研摩剤としてのシリカの粒子の大きさの測定
はＭＳＡの分析技術と装置を使用して行なわれた。これ
はストークの法則に基づく沈降を利用した測定技術であ
る。ストークの法則とは次の数式の如く、沈降速度と粒
子の大きさの関係を表わしたものである。

Ｕｏ＝沈降溶液の絶対粘度　（ポアズ）Ｐ−粒子の密度
　ｇ／ｃｃ Ｐｏ−沈降溶液の密度　ｇ　／　ｃ　ｃｄ−粒子の大き
さ　ミクロン ｇ−動力定数　９　ｓ　ｏ　ｃｍ　／秒この等式は所与
の距離を粒子が沈降するのにかかる時間は、その粒子の
大きさの２乗に反比例し、溶液の活性度と粒子の密度と
溶液の密度の関数であるということを意味している。Ｍ
ＳＡ技術は粒子を沈降させるのに重力作用と遠心力を利
用している。遠心力は細かな粒子を実験に支障ないよう
に短時間で沈降させるために利用している。例えば、密
度２．７で１ミクロンの粒子が水の中を１０ｃｍ沈降す
るには２４時間もかかつてしまうのである。

粒子の大きさの決定に際し、ＭＳＡは時間と遠心機の４
つの一定スピード（３００，６００−１２００，１８０
０，３６００、ｒｐｍ）のうちの一つとの組合せを利用
している。毛細管の中の沈降物の高さをプロジェクタ−
を用いて計測する。

粒子の大きさの分布は、特定粒子サイズに対応する時間
における沈澱の高さと全部の粒子の沈降が完了した後の
高さとの比で計算される。このデータは物質の最終粒子
の大きさを示しているのではなく、集合体や塊状粒子の
分布を表わしている。ＭＳＡ技術では、アセトン３０、
水７０の体積比の混合物１００ｙｎｌ中に０．２ｇの物
質を分散させる。（これには攪拌器として非剪断、逆回
転型攪拌器を使用する。）この液の少量を蒸留水を含ん
でいる沈降チューブに移す。

ＭＳＡ方式による実施例工〜■の最終製品粒子の大きさ
の分布資料は第７表に載せである。第７表より、本発明
の低構造シリカの粒子の大きさは、以前に開示した如く
製法上の種々の数値を調節することで変化させることが
できるのがわかる。

以前にも論じたが、本発明の歯磨き粉に使用するシリカ
は他の研磨剤よりも優れた歯磨き粉の研磨剤として使用
することができる。

このことは従来技術の沈降シリカがそのようには使用で
きない限り、まさしくＣ目すべきことである。このシリ
カを歯磨き粉の成分として使用するときは周知の通り、
滑らかな組成や流動性の良さを与えるための湿潤な無機
物や結合剤ン歯磨き粉に含ませることができる。歯磨き
粉の他の特有な成分同様上記物質は公知であり、米国特
許第２，９９４，６４２号と第３．５３８，２３０号そ
の他多くの刊行物に開示されている。歯磨き粉の成分に
ついては米国特許第３　、７２６　、９６１号にさらに
詳しく開示されている。

第　７　表 ３０　９８９８９８９９９４１００９９１００２０　９
５９３９０９６８６９９９５１００１５　８８８３８０
８９７５９６９０９９１０　７０６１６０６９５８９１
７４９４５　４３３４３０３８３９６７４８７（）３　
２９２０２４２４２５５４３０５４１　８７８７８１３
７１３ ０．５　２０１２１４２４ ０．３　００００００．００ これに関し、歯磨き粉は液体や粉末から最も一般的なペ
ースト状、クリーム状のものにわたって生産されてきた
。特にクリーム状のものは舌ざわりのよい均質のペース
トを作るために下記の成分の微妙な調和を必要とするの
で合成に困難を伴う。すなわち研磨剤、湿潤剤、水分、
結合剤、防腐剤、清浄剤、芳香剤、甘味料、治療剤であ
る。

最近の歯磨きクリームの殆どは研磨剤として燐酸塩を使
っている。燐酸塩の研磨剤としては以下のものがあげら
れる。燐酸シカルシウム、無水燐酸シカルシウム、燐酸
トリカルシウム１．熱変性燐酸シカルシウム、不溶性メ
タ燐酸ソーダ等である。

歯磨き粉の成分に加える燐酸塩の量は重量パーセントで
５〜６０％である。

最も多用されている湿潤剤はグリセリンとツルビックで
ある。プロピレングリコールも使用されるが、少量であ
り非常に限られた範囲内で使われる。湿潤剤の主要な機
能は感触の良さを与える水分を保つことであり、ペース
トが外気と接した時に、見た目の艶やかさを保つことで
ある。

歯磨き粉に使用され大詰合剤は液相と固相の分離を防ぐ
ためのものである。従来量も多用されている結合剤は海
草コロイド（ｓｅａｗｅｅｄｃｏｌｌｏ・ｄ）と合成の
セルローズ誘導体であり、特にカラジエーナ７　（Ｃａ
ｒｒａｇｅｅｎａｎ　）とカルボキシメチルセルローズ
ナトリウムである。

またガムのような他の物質も使用されている。

さらに、これらを組み合わせたものも使用されている。

有機結合剤が分散されたこの水は微生物やカビに侵され
る恐れがあるので比較的少量ではあるが、防腐剤７加え
なげればならない。歯磨き粉の防腐剤の例としてパラヒ
ドロキシールベンゾエ〜トのエステルカアル。

歯磨き粉の成分の清浄剤の機能は表面張力や口のなかの
泡たちを抑えて浄化作用を大きくすることである。使用
されている清浄剤としてはソジウム・Ｎ−ラウリル・サ
ルコシネ−）　（５ａｒｃｏｓｉｎａｔｅ　）　Ｘ　メ
ジウム０ラウリル０スルフエート、スルフオキュラウＶ
−）、ソジウム・アルキル・スルンオアセテート、ソジ
ウム・ジオクチル・スル７オサクシネートなどがある。

歯磨き粉の香りは消費者にとっては唯−最大の選択要素
を意味するので、本質的に異なる油の調合には細心の注
意が払われる。これらの芳香油は単独で使用されること
はまれである。主な芳香油の組合せは各線、薄荷、サツ
サフラスであり、ピメント油、丁香油、そしてアニス油
などの油と一緒に使われる。

ザツカリンとソジウム・シクラメートは歯磨き粉の味を
良くし香りを高めるために、巾広く使用される。合成の
甘味料は最適の甘味を得るためやあと味をなくすために
、−緒に使われる。これ后の甘味料は大変低い濃度で最
大の特質が得られる、したがって歯磨き粉自体の濃度に
は殆ど影響しない。このように水分は共通の成分である
ので、真に純粋な水を使うことはしっかりと安定した歯
磨き粉を作るうえで重要なことである。使用する水は鉱
物を除去して使うのが習慣である。歯磨きクリームの治
療剤は歯の腐敗を防ぎ、一般的にはフッ化スズやフッ化
ナトリウムの形で使われる。

上記の材料を組合せて使うのが最近の歯磨き粉の合成で
は難しい点である。研磨剤を含む燐酸塩やカルシウムが
フッ化物イオンを駆逐してしまうからである。そのため
、歯磨き粉の成分を合成するのに際しては、研磨剤は優
れた研磨特性を持ち、フッソ系物質との融和性の大きな
もの、特にフッ化物イオンな駆逐しないものを選ぶ必要
がある。

本発明の歯磨き粉に使用するシリカはカルシウムを含ま
ずまた歯磨き粉に使用されているフッソ成分との高い融
和性を持っている。

この研磨剤の研磨仕度はシリカの構造指標や粒子の大き
さを制御することによって制御するととができる。

一連のテストで、実施例■から■によって得られた低構
造シリカは下記の重量成分を持つペースト状の歯磨き粉
の成分として使われた。

グリセリン　２５　％ ツルビック（７０％）　１５　％ 水分　２０　％ 研磨剤　３５　％ 市販のガム　１　％ 市販の清浄剤　１　％ 薄荷油　１　％ 防腐剤　０．１％ フッ化スズ　０．４％ サッカリン　０，４％ その他　１．１％ 本発明に使用する研磨剤の研磨特性を、市販されている
研磨剤の研磨特性と比較研究した。ピロリン酸カルシウ
ムの研磨剤を研磨仕度５００とした場合の本発明の実施
例■〜ｌｖによる製品の研磨仕度を次の第８表に示した
。

第　８　表 実施例　研磨仕度 ３００ ■３１０ 実施例　研磨仕度 ■２８０ ■４２０ ※ピロリン酸カルシウム　５００ 第８表から明らかなように、本発明による製品の研磨仕
度はピロリン酸カルシウムよりも低い。低い研磨仕度を
有する研磨剤は歯のエナメル質を傷つけず、人間の歯に
安全である。

本発明に使用する方法は次のように実施することが可能
である。

１）前記アルカリ金属の珪酸塩の水溶液の反応させるべ
き総量のうちの、最初に反応器に導入される前記所定モ
ルパーセントが、前記総量の８モルパーセントから３５
モルバー　セントであす、かつそのモルパーセントが８
から１４の時には、ウェットケーキ含水率６６％以下、
構造指標２００以下、油吸収性１２５　ｃｃ７１００ｇ
、空隙容積１　ｃｃ　ｌ−１ｇ　／　ｇ以上２．　ｓ　
５　ＣＣＨｇ　／ｇ以下、ＢＥＴ表面積６５〜３７５ｍ
２／ｇの特性を有するシリカが形成され、そのモルパー
セントが１４〜３５０時にはウェットケーキ含水率が６
６％以上７６％以下、構造指標２００〜３５４、油吸収
性１２５〜１７５ｃｃ／１００ｇ５空隙容積２．５５〜
４．　Ｏｃｃ　Ｈｇ　／ｇｚＢＥＴ表面積８０〜２００
ｒＩＬ２／ｇの特性を有するシリカが形成されるように
したことを特徴とする方法。

２）前記アルカリ金属の珪酸塩が５１０２とＮａ２Ｏの
モル比で２．０から２．８の範囲にある珪酸す１１ウム
であり、かつ前記無機酸が硫酸でその溶液の濃度が約８
〜２２重量パーセントであることを特徴とする方法。

３）前記アルカリ金属の珪酸塩溶液の前記残部と酸の溶
液が、反応媒体のアルカリ度の最高値が、最初のアルカ
゛り度よりも２００〜５００％大きくなるような方法と
速度で同時に導入されることを特徴とする方法。

、４）アルミナとアルカリ土類金属の水容性塩の中から
選ばれた添加剤を前記無機酸溶液に化合させて反応器中
に導入し、沈降二酸化珪素の光の屈折率を制御し、透明
な歯磨き粉の成分の研磨剤とゲル化剤との用途を持つ沈
降二酸化珪素を作ることを特徴とする方法。

また、本発明は、ウェットヶーキの含水率が約５５〜６
５％、構造指標が約１２５〜１８６、油吸収性が約８５
〜１００ｃｃ７１００　ｇ。

空隙容積約１．５〜１．８ｃｃＨｇ／　ｇ　ＸＢ　Ｅ　
Ｔ表面積約２００〜３００ｍ２／ｇの細かく分割された
無定形沈降二酸化珪素を含む歯磨き粉としても実施可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の歯磨き粉に使用する新しい低構造シリ
カの空隙容積の典型的な分布状態を示すグラフ、 第２図は本発明に使用するシリカの製造方法での累積的
アルカリ度の百分率を時間の関数としてとらえたグラフ
である。 図面の浄書（内容に変更なし） 第　１　図 第　２　図 （自発）手続ネ甫正書 昭８１１５８年１２月１２日 ２、Ｒ明の名称 歯磨き粉　− ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　アメリカ合衆国　ニューシャーシー州ローカス
ト　ブラウンズ・ドック・アンド・ネバシンク・リバー
ローズ　無香地 名　称　ジエイ・エム・ヒユーバー・コーポレーション
４、代理人 東京都港区六本木５丁目２番１号 ６、補正により増加する発明の数　な　し７、補正の対
象　明１１１１！および図面８、補正の内容 １）手白き明細書をタイプ浄書に補正します。 （内容に変更なし） ２）図面を墨入れ図面に補正しまず。 ／２ンー、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ウェットケーキ含水率５０〜７６％、構造指標ｔｏｏ〜
   ３５４、油吸収性７５〜１８８ＣＣ／１００１１空隙容
   槓１．２５〜４．ＯＣＣＩ−１ｇ／’ｊｊ、　ＢＦ３’
   ｒ表面積６０〜３７５ｙ＋１２／ｇの特性を有し、アル
   カリ金属の珪酸塩溶液を酸性化剤で酸性化して得られる
   無定形沈降二酸化珪素を研磨剤として含む歯の浄化作用
   と研磨作用に優れている歯磨き粉、。