KR0169542B1 - 실리카 - Google Patents

Abstract

투명성 치약의 연마제용으로 적합한 무정형 실리카는 침전 공정에 의해 제조될 수 있다. 이들 실리카는, BET 표면적이 10 내지 90 ㎡/g 이고, 중량 평균 입자 크기가 5 내지 15 미크론이고, 플라스틱 연마값이 16 내지 26이고, 1.430 내지 1.443의 RI 영역에서의 투광률이 최소 70% 이고, 오일 흡수도가 약 70 내지 약 150 ㎤/100g 인 것에 의해 특징지어진다.

Description

[발명의 명칭]

실리카

[본 발명의 분야]

본 발명은 투명성 치약 조성물에 있어서, 예를 들면 연마제로서 사용되는 합성 무정형 실리카, 특히 침강 실리카에 관한 것이다.

[본 발명의 배경]

치약 조성물은 문헌에 의해 잘 특정화되어 있고, 많은 조성물들이 특허 명세서 및 다른 문헌에 개시되어 있다. 치약 조성물은 다수의 특정 성분, 예를 들면 연마제, 불소화물원, 결합제, 보존제, 흡습제, 프라그 방지제, 착색제, 물, 향료 및 기타 임의 성분을 함유한다. 이들 성분들 중에서, 연마제는 치아를 지나치게 연마시키지 않으면서 알맞게 세정하고 프라그를 제거하기 위해서 필요하다. 통상, 치약 조성물은 연마제를 약 5 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 최대 약 30 중량% 함유한다.

통상 사용되는 연마제로서는 알루미나, 탄산칼슘 및 인산칼슘이 있다. 합성 실리카는 이것의 세정 효율, 다른 성분들과의 상용성 및 물리적 특성 때문에, 극히 최근에 채용되어 왔다. 투명성 치약 조성에 사용하기 위한 실리카의 중요한 특성은 겉보기 굴절률이고, 선택된 물/흡습제계 내에서의 이 수치가 낮을수록, 투명성 치마분을 조성할 때에 더 많은 물을 사용할 수 있다. 매우 값 비싼 소르비톨 및/또는 글리세롤과 같은 흡습제를 물로 대체하는 것에 의해 생산자에게 실질적인 경제적 이익을 부여할 수 있다.

본 발명자들은 실리카 제조시의 침전 단계에서의 공정 조건을 조심스럽게 선택함으로써 무정형 실리카의 겉보기 굴절률을 조절할 수 있다는 사실을 밝혀내었다. pH, 전해질량 및 실리카 농도와 같은 조건을 변화시키면, 무정형 실리카 내에 존재하는 전체 공극 크기 분포의 기본적 특성이 변화된다는 것을 입증할 수 있다. 무정형의 실리카는 문헌 [Characterisation of Porous Solids; An Introductory Survey by K.W.S. Sing in Characterisation of Porous Solids II 1991 Elsevier Science Publishers BV Amsterdam]에 기재된 분류에 따라, 극미세공극 (0.7 nm 이하)로부터 초미세 공극 (0,7 내지 2 nm)을 거쳐 중간 공극 (2 내지 50 nm)에 이어지고, 최종적으로 거대 공극 (50 nm 이상)에 이르는 극히 넓은 범위의 공극 크기 분포를 갖도록 제조될 수 있다.

질소 분자를 배제할 수 있을 정도로 충분히 작은 공극으로 정의되는 극미세 공극의 양은, 무정형 실리카가 물/흡습제계와 접촉할 때, 무정형 실리카의 겉보기 굴절률에 있어서 이동도(移動度)를 조절한다고 여겨진다. 극미세 공극의 수가 증가할수록, 물/흡습제계로부터 물을 우선적으로 흡착하는 경향은 더 높아지고, 실리카의 겉보기 굴절률은 더 낮아진다.

의외로, 본 발명의 실리카는 숙성(aging)시, 그의 극미세 공극 분포를 유지하기 때문에, 그의 겉보기 굴절률 상태를 유지한다. 그 밖에도, 본 발명의 실리카는 투명성 치약 조성물에 사용하기에 적합한 양호한 청징성을 갖는다.

본 발명자들은 공정 조건의 조심스러운 선택에 이어서 후속되는 조절된 숙성에 의해, 실리카가 물/흡습제 계 내에 분산될 때, 표면적이 극히 적고(100㎡/g 이하), 겉보기 굴절률은 약 1.44로 낮지만, 그 실리카를 물/흡수제계 중에 분산시켰을 때 중연마도 내지 고연마도 및 우수한 투명성을 보유하는 무정형 실리카를 제조할 수 있다는 사실을 밝혀내었다.

[선행 기술]

치약 조성물의 연마제로서 저구조 내지 중간 구조를 갖는 침강 실리카의 용도는 GB-1,482,354 및 GB-1,482,355 (Huber), EP-A-0,227,334 및 EP-A-0,236,070 (Unilever), EP-A-0,143,848 및 EP-A-0,139,754 (Taki)에 개시되어 있다. GB-1,482,354 및 GB-1,482,355에는 일반적으로 치약에 사용하기 위한 실리카가 개시되어 있으나, 투명성 치약에 응용할 수 있다는 것은 개시되어 있지 않다. EP-A-0,227,334 및 EP-A-0,236,070에는 표면적이 100㎡/g 이하인 것일 지라도, 비교적 신속히 숙성되는 전구체로부터 제조되는 것으로 정의되는 실리카는 겉보기 굴절률은 더 낮지만, 투명성은 여전히 불량하다고 기재되어 있다. EP-A-0,236,070에는 실리카는 불투명성 치약 조성물에만 적합하다고 기재되어 있으나, EP-A-0,227,334의 실리카는 반투명성 조성물에 사용될 수 있다.

EP-A-0,143,848 및 EP-A-0,139,754에는, 투명성 치약에 더 적합한 조직과 굴절률을 갖는 실리카가 기재되어 있다. 이들 명세서에는 겉보기 굴절률이 1.42 내지 1.47인 무정형 실리카의 제조 방법이 개시되어 있는데, 이들 실리카를 1100℃에서 연소시킬 때, X-선에 대해 무정형이고, B.E.T. 표면적이 각각 명시된 범위, 즉 EP-A-0,143,848의 경우는 270 내지 500 ㎡/g, 그리고 EP-A-0,139,754의 경우는 5 내지 60 ㎡/g인 상(phase)을 생성한다고 기재되어 있다. 또한, 표면적이 더 낮은 변형체는, 겉보기 굴절률이 약 1.44로서 치약 조성물에 있어서 우수한 투명성을 갖는 것으로 설명되어 있는데, 그것은 후에 퍼스펙스(perspex) 연마값이 낮고(10 미만) 오일 흡수도(160 ㎠/100g 이상)가 높은 것으로 나타난다.

[발명의 일반적인 설명]

치마분 조성물에 혼입시킬 때, 표면적이 100㎡/g 보다 적은, 본 발명의 무정형 침강 실리카는 약 1.44의 낮은 겉보기 굴절률에서 양호한 투과성과 높은 연마도를 한데 합치는 신규한 범위의 특성을 제공한다. 이러한 실리카로부터 얻은 연마도는, 오일 흡수도 및 다공도의 측정에 의해 정의되는 상기 실리카가 소유하는 구조의 다공성의 견지에서 일반적으로 높다. 특히, 저굴절률에서 양호한 치마분 투명성과 결합된 높은 연마도는 종전에는 표면적이 적은 침강 실리카로부터는 얻어진바 없다.

본 발명의 실리카는, 조립자(粗粒子), 특히 입도가 30㎛ 이상인 조립자를 제거하도록 입도 분포를 조절한다 하더라도, 비교적 작은 입도 (즉, 5 내지 10 미크론)에서 조차 고연마도를 제공할 수 있다. 20 ㎛ 초과의 입자 백분률을 크게 포함하도록 중량 입도 분포를 넓힘으로써, 무정형 실리카의 연마도를 증가시킬 수 있다는 것이 인정되고 있다. 그러나, 이들 물질을 치약 내에 조성할 때, 입안 감촉을 좋지 않게 할 수 있다는 점을 인식하여야 한다.

탈이온수로 전구체 내지 건조된 생성물인 여과기 케이크를 세정하는 것에 의해, 소량의 양이온, 예를 들면 칼슘 및 마그네슘 이온을 가진 실리카를 제조할 수 있으므로, 불화물 이온을 함유하는 치약내에 조성할 때, 뒤이어 건조시킨 제품에 추가로 안정성을 부여한다.

질소 분자는 직경이 0.7 nm 이하인 공극으로부터 배제되지만, 직경이 약 60 nm 이상인 공극은 표면에서의 질소의 포화로부터 식별될 수 없기 때문에, 일반적으로 질소 흡착법에 의해 광범위의 공극 크기 (0.7 nm 이하 내지 60 nm 이상)를 함유하는 무정형 실리카를 특성화하는 것은 무의미하다. 4 nm 이상인 공극 직경내에 존재하는 전체 다공도를 측정하려면, 오일 흡수법 및 수은 다공도 측정법과 같은 별도의 방법을 채용할 필요가 있다. 헬륨 비중병(pycnometry)을 사용하여 극미세 공극의 존재를 알 수 있고, 초미세 공극은 질소 흡착법에 의해 검색할 수 있다. 직경이 0.7 nm 이하인 공극이 미세 공극 크기 분포를 지배하는 정도는, 무정형 침강 실리카가 물/흡습제계와 접촉할 때 상기 침강 실리카의 겉보기 굴절률의 변동으로 나타낸다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은, (i) 약 10 내지 약 90 ㎡/g의 B.E.T. 표면적, (ii) 20 미크론 이상의 중량 평균 입도 분포는 15 % 이하, 바람직하게는 10% 이하이고, 25 미크론 이상의 중량 평균 입도 분포는 5 % 이하인 약 5 내지 약 15 미크론의 중량 평균 입도, (iii) 약 16, 바람직하게는 20 내지 약 26의 플라스틱 연마값, (iv) 1.430 내지 1.443의 굴절률 범위에서 적어도 약 70 %, 바람직하게는 적어도 약 80%의 투광률, (v) 약 70 내지 약 150의 오일 흡수도를 갖는 무정형 실리카, 바람직하게는 침강 실리카를 제공하는 것이다.

1100℃에서 연소시킨후, 본 발명의 실리카는 알파 크리스토발리트의 결정 구조를 갖는다.

통상, 실리카의 수분 함량은 약 25% w/w 미만, 바람직하게는 15% w/w으로 된다.

본 발명의 제2 목적은, 약 80℃, 바람직하게는 90℃ 내지 약 l00℃의 온도에서, 전해질, 바람직하게는 염화나트륨, 즉 NaCl : SiO₂의 비율이 1:12 내지 1:4, 바람직하게는 1:10 내지 1:4인 염화나트륨의 존재하에서, SiO₂: M₂O의 비가 3.0 내지 3.5인 알칼리(M) 금속 규산염 용액과, pH가 약 8.5, 바람직하게는 9.0 내지 약 10이고, 1차 산 부가 종료시의 실리카의 농도가 약 6.0 내지 약 8.0 w/w가 되도록 무기산과 반응시키고, 이 슬러리를 약 10 내지 50 분간 숙성시키고, pH가 2 내지 5의 범위가 될 때까지 희석 무기산의 2차 분량을 가하여 실리카 용액을 함유하는 알칼리를 완전히 중화시켜 얻은 생성물을 여과, 세정 및 건조시켜, (i) 약 10 내지 약 90 ㎡/g의 B.E.T. 표면적, (ii) 20 미크론 이상의 중량 평균 입도 분포는 15 % 이하, 바람직하게는 10% 이하이고, 25 미크론 이상의 중량 평균 입도 분포는 5 % 이하인 약 5 내지 약 15 미크론의 중량 평균 입도, (iii) 약 16 내지 약 26의 플라스틱 연마값, (iv) 1.430 내지 1.443의 굴절률 범위에서 적어도 약 70 %의 투광률, (v) 약 70 내지 약 150의 오일 흡수도를 갖는 무정형 침강 실리카의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제3 목적은 본 발명의 무정형 침강 실리카를 약 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 최대 약 30 중량% 함유하는 투명성 치약 조성물을 제공하는 것이다.

[기본 실험 과정]

본 발명의 실리카는 그의 물리적 및 화학적 특성에 따라 정의된다. 이들의 특성을 나타내기 위해 행하는 기본 실험 과정은 다음과 같다.

i) 표면적 :

표면적은 B.E.T. (Brunauer, Emmett 및 Teller)의 표준 질소 흡착법을 사용해서, 솔프티(Sorpty) 1750 장치 [Carlo Erba Company of Italy 제공]에 의한 단점법(單點法)을 사용함으로써 측정된다. 측정 전에 시료는 270℃에서 1시간 진공하에서, 탈기시킨다.

ii) 오일 흡수도 :

오일 흡수도는 ASTM 주걱 제거(spatula rub-out)법 (American Society of Test Material Standards, D, 281)에 의해 측정한다.

실험은 주걱으로 자를 때 깨지거나 분리되지 않을 정도의 굳은 퍼티형 페이스트가 생성될 때까지, 매끄러운 표면상에서 주걱으로 문지르는 것에 의해, 실리카와 아마인유를 혼합하는 원리에 기초를 둔 것이다. 사용된 오일의 용량을 다음의 식에 대입한다.

iii) 중량 평균 입도 :

실리카의 중량 평균 입도는 45 mm 렌즈를 사용하여, 말베른 입자 정립기[Malvern Mastersizer; Malvern Instruments, Malvern, Worcestershire에서 제작]에 의해 측정한다. 이 기기는 동력이 낮은 He/Ne 레이저를 이용하는 프라운 호퍼(Fraunhoffer)의 회절 원리를 사용한 것이다. 측정 전에 시료는 7분간 물에 초음파 분산시켜 수용성 현탁액이 형성되도록 한다.

말베른 입자 정립기로 실리카의 중량 입도 분포를 측정한다. 중량 평균 입도(d₅₀) 또는 50 백분위수, 10 백분위수(d₁₀) 및 90 백분위수(d₉₀)는 상기 기기로 얻은 데이타로부터 쉽게 얻을 수 있다.

iv) 플라스틱 연마값 (PAV) :

이 실험은 소르비톨/글리세롤 혼합물 중의 실리카의 현탁액을 퍼스펙스 플레이트에 접촉시켜 브러싱하는 치솔 두부에 기초한 것이다. 통상, 상기 슬러리의 조성은 다음과 같다.

모든 성분을 비이커에 넣어 중량을 재고, 간단한 교반기를 사용하여 1500 rpm으로 2분간 분산시킨다. 110 mm x 55 mm x 3 m의 표준 '퍼스펙스' 투명 주조 아크릴('Perspex' Clear Cast Acrylic) 시이트 등급 000품 [Imperial Chemical Industries Ltd. 제품]을 실험에 사용한다.

이 실험은 변형시킨 습식 연마 스크럽 시험기 [Abrasion Scrub Tester; Sheen Instruments 제품; 8 Waldegrave Road, Teddington, Middlesex, TW11 8LD]를 사용해서 수행한다. 상기 변형은 페인트 브러쉬 대신에 치솔을 사용할 수 있도록 용기를 변화시키는 것이다. 또한, 145 g의 브러쉬 조립체에 400g의 무게를 가해 퍼스펙스 플레이트상에서의 브러쉬를 강하게 한다. 치솔 [예를 들면, Addis, Harford, England에서 제조하여 상표명 Wisdom으로 시판되고 있는 것]은 둥근 끝 필라멘트와 중간 조직을 갖는 숱이 많고, 평평하게 정돈된 나이론 두부를 갖는다.

전류계는 45°플라스펙 그로스 헤드 검출기 및 표준 (50% 광택) 반사 플레이트를 사용하여 보정(calibration)한다. 전류계 눈금 읽기는 이러한 조건하에서 50의 값으로 조정된다. 이어서, 프레쉬 퍼스펙스 플레이트의 눈금 읽기는 동일한 반사율 배열을 사용하여 수행한다.

다음에, 퍼스펙트의 프레쉬 조각을 용기 내에 고정시킨다. 브러싱 공정을 충분히 윤활시키기에 충분한 분산 실리카 2㎤ 를 플레이트 위에 올려놓고, 브러쉬 두부를 플레이트 위로 낮춘다. 기계를 작동시키고, 플레이트는 가중 브러쉬 두부를 300회 동작시킨다. 플레이트를 용기로부터 제거하고, 모든 현탁액을 세척·제거한다. 이어서, 건조시키고, 그의 광택 값을 재측정한다. 연마값은 비연마값과 연마후의 값간의 차이이다.

공지의 연마제로 이러한 실험 조작을 행한 경우, 다음과 같은 대표값을 얻었다.

v) 전해질량 :

중량 분석법으로 황산염을 실리카를 고온수 추출에 이어서 황산바륨 형태로서의 침전에 의한 무게법 정량으로 측정한다. 염화물은 실리카의 고온수 추출 후에 연이은 크롬산칼륨을 지시약으로 사용하는 표준 질산은 용액에 의한 적정법(Mohr 법)에 의해 측정한다.

vi) l05℃에서의 수분 손실 :

수분 손실은 전기 오븐에서 105℃에서 일정 중량으로 건조시킬 때, 실리카 중량의 손실에 의해 측정된다.

vii) 1000℃에서의 작열감량 :

작열감량은 1000℃의 노 내에서 일정 중량으로 작열시킬 때, 실리카 중량의 손실에 의해 측정된다.

viii) pH :

이는 끓인 탈염수 (CO부재) 중에 실리카를 현탁시킨 현탁액 5%w/w에 대하여 측정한다.

ix) 1100℃에서 연소후의 결정체 형태 :

실리카 시료를 1100℃에서 1 시간 동안 전기 머플(muffle) 노(爐)내에서 굽는다. 처리된 시료를 냉각하고, 결정 구조의 존재는 X-선 회절계로부터 얻은 미량 성분으로부터 확인한다.

x) 수은 침투 용량 :

수은 침투용량은 마이크로메트릭 오토포어(Micrometrics Autopore) 9220 수은 공극 측정기를 사용하는 표준 수은침투법에 의해 측정한다 (cm /g). 공극 반경은 485 dynes/cm의 수은에 대한 표면 장력값 및 140°의 접촉각 값을 사용하는 와쉬번(Washburn) 방정식으로부터 산출한다.

측정 전에, 시료는 실온에서 50 미크론의 수은 압력으로 탈기(脫氣)처리한다. 기록된 수은 침투 용량은 입자내 공극 용량이 1.0 미크론 이하인 곳에서의 용량이다.

xi) 굴절률 (RI) / 투광률 :

실리카 시료를 소르비톨 시럽 (70% 소르비톨)/물 혼합물에 분산시킨다. 통상 1 시간을 탈기시킨 후, 589 nm 에서 분광 광도계를 사용하여 분산액의 투광성을 측정하고, 물을 맹검(盲檢) 시료로서 사용한다. 각 분산액의 굴절률은 압베(Abbe) 굴절계를 이용해서 측정한다.

굴절률에 대해 도시한 투광률의 그래프로부터 투광률이 70%를 넘는 굴절률의 범위를 알 수 있다. 시료의 최대 투광률 및 이러한 투광률이 얻어지는 굴절률을 이 그래프로부터 역시 얻을 수 있다.

xii) 헬륨 비중병을 이용한 골격 밀도 :

실리카 시료의 골격 밀도는 마이크로메트릭 아큐픽(Micromeretics Accupyc) 1330 헬륨 비중병을 이용하여 측정한다. 시료를 측정하기 전에, 기기를 헬륨으로 보정한다. 충분한 측정(통상 3회)을 행해, 장치 내에 챔버 용적 및 무용(無用) 공간을 정확히 계산할 수 있다.

시료의 측정은 보정 과정의 반복이지만, 먼저 시료를 분석하기 전에 2시간 동안 120℃에서 건조한다. 비중병의 보정된 빈 용적을 측정한다. 각각의 분석에 있어서, 공지 중량의 시료를 챔버 내에 두면, 측정은 자동적으로 된다.

[참고예 1 내지 3]

본 발명의 특징을 강조하기 위하여, 하기 참고예들을 제공하여, 본원 발명을 구별한다.

가열 교반 반응 용기는 후술하는 실리케이트/산 반응을 위해 사용된다.

혼합은 실리케이트와 황산의 반응에 있어서의 중요한 특징이다. 따라서 문헌 [Chemineer Inc. Chem. Eng, April 26th (1976) pages 102-110]에 나열되어 있는 정해진 세부적 사항을 이용하여 차폐 가열 교반 반응기를 설계한다. 터빈 설계는 혼합 기하학에 대해 임의적인 것이지만, 최소 전단으로 최대 혼합 효율을 확보하기 위하여, 본 실험에 있어서는 날이 6개인 30°피치 날 유닛이 선택되어 왔다. 정방형 통공을 갖는 고전단 스크린을 포함하는 외부 고전단 혼합기(Silverson)를 통하여, 실리케이트와 산의 동시 첨가 동안에, 또는 참고예 3의 경우에는 산을 첨가하는 동안에 반응기의 내용물을 순환시킴으로써 반응 혼합물에 전단을 가하여 왔다. 제조자가 명시한 대로 유동 용량과 재순환 횟수에 일치하는 에너지가 투입된다.

제조에 사용된 용액은 다음과 같다.

i) SiO: NaO의 비가 3.2 ~ 3.4 : 1 인 규산나트륨 용액.

ii) 비중의 1.06 (10.0% w/w) 내지 1.15 (21.4% w/w 용액)인 황산 용액.

iii) 각 제조시에서 정의한 바와 같은 전해질 용액.

다음 공정이 침강 실리카의 제조에 채용되었다. 반응물 농도, 용량 및 온도는 표 3에 기재되어 있다.

물 (A)리터를, 전해질 용액 (B)리터 및 규산나트륨 용액 (C)리터와 함께 용기내에 투입하였다. 이어서, 이 혼합물을 교반하고 (E)℃까지 가열한다.

동시 첨가 경로 (참고예 1 및 2)에 있어서는, 온도를 (E)℃로 유지하는 동안 교반하면서 규산나트륨 용액 ((D)리터) 및 황산 용액((F)리터)을 약 (G)분간 동시에 첨가하였다. 규산염 용액 및 산 용액의 유속은 첨가 기간 동안 균일하였으므로, pH는 약 8.5 내지 약 10.5의 범위 내에서 일정한 pH가 용기내에 유지되었다.

참고예 3의 경우, 모든 규산염은 반응이 개시될 때에 존재하는데, 황산(F) 리터를 (G)분간 첨가하여 pH를 10.5로 되게 한다.

모든 실시예에 있어서, 황산 용액 (II)는, 계속 혼합하면서(그러나 실버슨(Silverson) 전단을 행하지 않음), (K)분간 첨가하여, 슬러리의 pH 범위는 2.5 내지 5.0로 저하시켰다. 산 (II)를 첨가하는 동안 온도는 (E)℃로 유지시켰다.

이어서, 생성된 슬러리는 여과하고, 물로 세정하여 과량의 전해질을 제거하고 플래시 건조시켰다.

수득된 침강 실리카의 특성은 표 4에 기재된 건중량 기준으로 나타낸다.

중연마도 내지 고연마도 (PAV 16 ~ 25), 보다 낮은 겉보기 굴절률 및 양호한 투명도를 갖는 무정형 침강 실리카를 제조하는 것은 가능하나, 새로이 침강된 실리카 슬러리가 숙성되지 않으면, 건조 생성물의 표면적은 250 내지 350㎡/g이라는 것을 알 수 있다.

[본 발명의 구체적 설명]

침강 실리카의 제조 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 한정하려는 것이 아니다.

[실시예 1 내지 6]

참고예 1 내지 3으로 요약된 공정들을 실리카의 제조를 위해 실시하였으나, 본 발명의 실시예에서는 반응물들의 1차 첨가 후에 (H)분간의 숙성 단계가 도입된다. 또한, 실시예 4 및 5 에서는 실버슨(Silverson) 혼합기에서의 외부 전단은 없으나, 이들 양 제조 방법은 수조 (water pool)에 첨가된 고체 염화나트륨을 사용하여 반응물들의 1차 부가 전에 용해되도록 한다.

반응 조건 및 건조 생성물의 특성은 표 5 및 6에 각각 나열하였다.

숙성 단계의 결과, 본 발명의 실리카의 표면적은 낮지만, 이들 실리카는 낮은 겉보기 굴절률에서 고투광률 및 중연마도 내지 고연마도를 여전히 보유하고 있다.

이 제법은 졸(sol) 숙성, 실리카 농도, 전해질 농도 및 용액 pH와 같은 공정 변수에 의해 조절될 수 있다.

[추가 참고예]

가장 밀접한 선행 기술은 타키(Taki) 특허 EP-A-0,139,754에 기재되어 있는데, 이것과 본 발명의 실리카를 구별하기 위해, EP-A-0,139,754 에 기재된 실시예 1, 2 및 3을 반복하였다. 그 반복은 타키 발명의 실시예이며, 타키 참조형은 아님을 유의해야 한다. 중요하다고 주목을 받고 있는 모든 변형은 당업자라면 본 발명의 개념에 의해 쉽게 달성할 수 있다.

표 7는 본 발명의 전형적인 실시예와 함께 상기 반복한 실리카의 특성을 나타내고 있다. 타키의 실시예에 의해 제조된 무정형 실리카는 플라스틱 연마값이 낮고 (10 이하), 오일 홉수도가 높다(150㎤/100g 이상)는 것을 알 수 있다. 본 발명에 의해, 1100℃에서의 연소후 X-선 조사에서 무정형 상이 생기는 실리카는 표면적 및 굴절률이 낮다.

[실시예 7]

본 발명의 무정형 실리카는 이것이 혼합된 만족할 만한 치약을 제공한다. 이러한 치약은 안정성 및 용도면에 있어서 상업적으로 수용할 만한 특성을 갖는다. 본 발명의 실리카를 사용하는 대표적인 조성은 표 8에 나타나 있다.

Claims (3)

1. (i) 약 10 내지 90 ㎡/g의 B.E.T. 표면적, (ii) 20 미크론 이상의 중량 평균 입도 분포는 15 % 이하이고 25 미크론 이상의 중량 평균 입도 분포는 5% 이하인 약 5 내지 약 15 미크론의 중량 평균 입도, (iii) 약 16 내지 약 26의 플라스틱 연마값, (iv) 1.430 내지 1.443의 굴절률 범위에서 적어도 약 70 %의 투광률, (v) 약 70 내지 약 150의 오일 흡수도를 갖는 것이 특징인 무정형 실리카.
2. 약 80 내지 약 l00℃의 온도에서, 전해질, 바람직하게는 염화 나트륨의 존재(NaCl : SiO₂의 비율이 1:12 내지 1:4임)하에서, SiO₂: M₂O의 비가 3.0 내지 3.5인 알칼리(M) 금속 실리케이트 용액과, pH가 약 8.5 내지 약 10이고 1차산 부가 종료 시의 실리카의 농도가 약 6.0 내지 약 8.0 w/w이 되도록 무기산과 반응시키고, 이 슬러리를 약 10 내지 50 분간 숙성시키고, pH가 2 내지 5의 범위가 될 때까지 희석 무기산의 2차 분량을 가하여 실리카 용액을 함유하는 알칼리를 완전히 중화시켜 얻은 생성물을 여과, 세정 및 건조시켜 (i) 약 10 내지 약 90 ㎡/g의 B.E.T. 표면적, (ii) 20 미크론 이상의 중량 평균 입도 분포는 15 % 이하이고, 25 미크론 이상의 중량 평균 입도 분포는 5 % 이하인 약 5 내지 약 15 미크론의 중량 평균 입도, (iii) 약 16 내지 약 26의 플라스틱 연마값, (iv) 1.430 내지 1.443의 굴절률 범위에서 적어도 약 70 %의 투광률, (v) 약 70 내지 약 150의 오일 흡수도를 갖는 무정형 침강 실리카의 제조 방법.
3. 제1항에서 정의한 바와 같은 무정형 실리카를 약 5 중량% 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 최대 약 30 중량% 함유하는 치약 조성물.