[发明专利]用于生产沉淀二氧化硅材料的高电解质添加剂

说明书

发明领域

本发明涉及沉淀的无定形二氧化硅以及用于制造其的方法。沉淀二氧化硅特别好地适合于使用在含有氯化十六烷基吡啶鎓的牙粉中。

发明背景

现代的牙粉通常包含用于受控地机械清洁和抛光牙齿的研磨剂物质，以及任选地化学清洁剂，连同其他常用成分诸如湿润剂、增香剂，治疗成分诸如防龋剂、流变控制剂、粘合剂、防腐剂、颜料和起泡剂，以及其他的。口腔护理产品通常也包含治疗剂，诸如抗微生物剂。氯化十六烷基吡啶鎓(“CPC”)是用于此目的的抗微生物剂，诸如在漱口水和牙膏中。牙粉制造商们越来越期望将抗微生物剂引入到用于控制恶臭和/或其他治疗作用的牙粉应用中，且CPC是较受欢迎的一种。CPC是有成本效益的且通常认为是安全的。相比之下，目前在牙粉中使用的一些可选择的抗微生物剂因可能造成一些菌株对抗生素增大的抵抗性而受到越来越多的仔细检查。并没有认为CPC导致了此健康问题。

CPC是阳离子的(“正的”)带电荷的化合物。通常理解，CPC的抗微生物作用源于其具有粘合到存在于口腔中的细菌细胞上的阴离子的(“负的”)带电荷的蛋白质部分的能力。此CPC附着机理导致细菌的正常细胞功能受到破坏并有助于防止齿菌斑形成和其他细菌作用。

CPC使用在牙粉中所遇到的问题一直是CPC往往会不加选择地粘合到带负电荷的表面。具体地说，在牙膏制剂中的具有带负电荷的表面的共成分(co-ingredient)在其发挥任何抗微生物作用之前，也可以粘合到CPC。一旦粘合到这些非靶向表面，CPC通常不可以用来发挥任何有意义的抗微生物作用。

在这方面，二氧化硅在牙粉中通常用作研磨剂。例如，二氧化硅的研磨作用用于从牙齿中去除膜。使用在牙粉中的大部分常规的二氧化硅具有带负电荷的表面。因此，CPC吸附到这种常规的二氧化硅粉末上。基于上面解释的原因，非常不期望CPC吸附到牙粉的二氧化硅或其他共成分上。

美国专利第6,355,229号描述了含有瓜耳胶羟丙基-三甲基氯化铵的CPC相容的牙粉制剂。瓜耳胶复合物具有较高的倾向于粘合到带负电荷的物质的亲和力。它优选粘合到阴离子组分，使CPC自由粘合到齿菌斑。

美国专利第5,989,524号描述了与增香剂相容的二氧化硅，该二氧化硅是通过在能够在二氧化硅的表面产生具有Si-OH硅烷醇基或SiO-阴离子基团的氢键或离子键的有机化合物的帮助下，处理由碱金属硅酸盐与无机酸或有机酸试剂反应产生的二氧化硅的表面得到的。在去除盐之前或之后，可以向呈浆料形式的二氧化硅中添加有机试剂，或可以将有机试剂喷涂到干二氧化硅上。

许多专利出版物描述了用于制备复合的合成二氧化硅颗粒的工艺，包括下面的专利出版物。

美国专利第2,731,326号描述了制备干凝胶的工艺，其中稳定二氧化硅凝胶，使得当干燥时，凝胶的孔不会塌缩。该工艺涉及两步沉淀过程，其中在第一步中，形成二氧化硅凝胶，且在第二步中，在凝胶颗粒上形成一层密实的无定形二氧化硅以便提供足够的增强，使得干燥时，孔并不会塌缩。凝胶颗粒具有5毫微米(nm)到150毫微米(nm)范围内的粒度，且优选具有5毫微米到50毫微米的平均直径。所得到的网状颗粒可以被脱水并干燥成粉末形式。’326专利说明当二氧化硅颗粒具有大于200m²/g的比表面积时，优选用有机液体替换水，且然后使二氧化硅颗粒脱水。’326专利描述了具有优选的60m²/g到400m²/g比表面积的二氧化硅产品。’326专利表明在实施增长到极端情形的工艺时获得了很少的优势。’326专利的工艺增长的优选产品是有限的，使得聚集体的最初密实的最终单元并不会损失它们的同一性且不会遮掩最初的聚集体结构。

美国专利第2,885,366号描述了一种用于在非二氧化硅的颗粒上沉积密实的二氧化硅层的工艺。

美国专利第2,601,235号描述了一种用于生产累积二氧化硅颗粒的工艺，其中二氧化硅凝胶剩余物被加热到60℃之上以形成高分子量的二氧化硅核。此核与通过酸化碱金属硅酸盐形成的活性二氧化硅的水分散体混合，且然后在8.7到10的pH下，在60℃以上加热混合物，使得活性二氧化硅附着到核。