ES3042132T3 - Dentifrice compositions containing stannous compatible silica particles - Google Patents

Abstract

Composición dentífrica que contiene un abrasivo y una fuente de iones de estaño. El abrasivo puede contener partículas de sílice precipitadas, donde la concentración de iones de estaño extraíbles después de 30 días a 40 °C es superior al 75 % de la concentración inicial de iones de estaño extraíbles. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Composiciones dentífricas que contienen partículas de sílice compatibles con estaño

[0003] Antecedentes de la invención

[0004] Las composiciones que contienen estaño, incluido el fluoruro de estaño, son un agente terapéutico muy eficaz usado en dentífricos y otras aplicaciones finales, que proporciona una mejor protección contra las caries y reduce la placa, la gingivitis y la sensibilidad dental. Sin embargo, la eficacia del estaño en la formulación dentífrica puede verse disminuida debido a las interacciones con otros componentes de la formulación, tales como materiales de sílice. El documento de patente US2010/0135921A1 indica sílice fundida con mayor compatibilidad en lugar de la sílice precipitada normalmente usada y el documento de patente US2014/127145A1 divulga reducir la interacción de la sílice con otros componentes mediante tratamiento térmico. Sin embargo, el tratamiento térmico también aumenta la cristalinidad de la sílice y, dado que la sílice cristalina presenta un alto potencial carcinogénico, solo se aceptan niveles inferiores al 0,1 % en las composiciones orales.

[0005] Por lo tanto, sería beneficioso proporcionar una composición dentífrica que contenga materiales de sílice con una compatibilidad mejorada con el estaño para mejorar la eficacia general del estaño. Por consiguiente, es a este fin a lo que se dirige principalmente la presente invención.

[0006] Sumario de la invención

[0007] Una composición dentífrica que comprende aproximadamente 5 % a aproximadamente 30 % de un abrasivo que comprende partículas de sílice precipitada caracterizadas por: un área superficial BET en un intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 7 m2/g; una densidad de empaquetamiento en un intervalo de aproximadamente 0,56 a aproximadamente 0,88 g/cm3 (35 a aproximadamente 55 lb/ft3); un valor de abrasión Einlehner en un intervalo de aproximadamente 8 a aproximadamente 25 mg perdidos/100.000 revoluciones; un volumen de poros por intrusión de mercurio total en un intervalo de aproximadamente 0,4-1,2 cm3/g; y una compatibilidad estannosa en un intervalo de aproximadamente 70 % a aproximadamente 99 %; (todos los parámetros medidos mediante los métodos divulgados en el presente documento); y una fuente de iones estaño en donde los iones estaño extraíbles tras 30 días a 40 °C son superiores al 75 % de la concentración total de iones estaño, y en donde la concentración de iones estaño extraíbles es superior a 500 ppm.

[0008] Breve descripción de las figuras

[0009] LaFIG. 1es un gráfico que muestra la correlación entre la abrasión radiactiva de la dentina (RDA) del dentífrico y la densidad de empaquetamiento de las partículas de sílice de área superficial reducida.

[0010] LaFIG. 2es un gráfico que muestra la correlación entre la RDA del dentífrico y el volumen de poros por intrusión de mercurio total de las partículas de sílice de área superficial reducida.

[0011] LaFIG. 3es una micrografía electrónica de barrido de la sílice del Ejemplo comparativo 10.

[0012] LaFIG. 4es una micrografía electrónica de barrido de la sílice del Ejemplo comparativo 15.

[0013] LaFIG. 5es una micrografía electrónica de barrido de la sílice del Ejemplo comparativo 19B.

[0014] LaFIG. 6es una micrografía electrónica de barrido de la sílice del Ejemplo comparativo 22B.

[0015] LaFIG. 7es una micrografía electrónica de barrido de la sílice del Ejemplo inventivo 25B.

[0016] LaFIG. 8es una micrografía electrónica de barrido de la sílice del Ejemplo inventivo 28B.

[0017] LasFIG. 9-10son micrografías electrónicas de barrido de la sílice del Ejemplo inventivo 34B.

[0018] LasFIG. 11-12son micrografías electrónicas de barrido de la sílice del Ejemplo inventivo 35B.

[0019] LasFIG. 13-14son micrografías electrónicas de barrido de la sílice del Ejemplo inventivo 36B.

[0020] Definiciones

[0021] Para definir más claramente los términos usados en el presente documento, se proporcionan las siguientes definiciones. A menos que se indique lo contrario, las siguientes definiciones son aplicables a esta descripción. Si en la presente divulgación se usa un término que no se define específicamente en el presente documento, se puede aplicar la definición del Compendio de Terminología Química de la IUPAC, 2.a ed. (1997), siempre que dicha definición no entre en conflicto con ninguna otra divulgación o definición aplicada en el presente documento, ni haga indefinida o inaplicable ninguna reivindicación a la que se aplique dicha definición. En la medida en que cualquier definición o uso proporcionado por cualquier documento citado en el presente documento entre en conflicto con la definición o el uso proporcionado en el presente documento, prevalecerá la definición o el uso proporcionado en el presente documento.

[0022] En el presente documento se describen las características del objeto de estudio de tal manera que, dentro de aspectos particulares, se puede prever una combinación de diferentes características. Para todos y cada uno de los aspectos y todas y cada una de las características descritas aquí, se contemplan, y se pueden intercambiar, todas las combinaciones que no afecten negativamente a los diseños, composiciones, procedimientos o métodos descritos aquí, con o sin descripción explícita de la combinación particular. Por consiguiente, a menos que se indique explícitamente lo contrario, cualquier aspecto o característica aquí descrita puede combinarse para describir diseños, composiciones, procedimientos o métodos inventivos consistentes con la presente descripción.

[0023] Aunque las composiciones y métodos se describen en el presente documento en términos de "que comprenden" diversos componentes o etapas, las composiciones y métodos también pueden "consistir esencialmente en" o "consistir en" los diversos componentes o etapas, a menos que se especifique lo contrario.

[0024] Los términos "un", "una", "el" y "la" pretenden incluir múltiples alternativas, por ejemplo, al menos una, a menos que se especifique lo contrario.

[0025] Generalmente, los grupos de elementos se indican usando el esquema de numeración indicado en la versión de la tabla periódica de los elementos publicada en Chemical and Engineering News, 63(5), 27, 1985. En algunos casos, un grupo de elementos puede indicarse usando un nombre común asignado al grupo; por ejemplo, metales alcalinos para los elementos del grupo 1, metales alcalinotérreos para los elementos del grupo 2, y así sucesivamente.

[0026] Todos los porcentajes y relaciones usados en lo sucesivo se refieren al peso de la composición total, a menos que se indique lo contrario. Todos los porcentajes, relaciones y niveles de ingredientes a los que se hace referencia en el presente documento se basan en la cantidad real del ingrediente, y no incluyen disolventes, cargas u otros materiales con los que el ingrediente se puede combinar como un producto disponible comercialmente, a menos que se indique lo contrario.

[0027] Todas las mediciones a las que se hace referencia en el presente documento se hacen a 25 °C (es decir, temperatura ambiente), a menos que se especifique lo contrario.

[0028] Como se usa en el presente documento, la palabra "incluir" y sus variantes no pretenden ser limitantes, de modo que la enumeración de elementos de una lista no es para la exclusión de otros elementos similares que también pueden ser útiles en los materiales, composiciones, dispositivos y métodos de la presente invención.

[0029] Como se usa en el presente documento, la palabra "o", cuando se usa como un conector de dos o más elementos, pretende incluir los elementos individualmente y en combinación, por ejemplo, X o Y significa X o Y, o ambos.

[0030] Por "composición para el cuidado bucal", como se usa en el presente documento, se entiende un producto que, en el curso normal de su uso, no se ingiere intencionadamente con el fin de administrar sistémicamente agentes terapéuticos específicos, sino que se retiene en la cavidad bucal durante un tiempo suficiente para entrar en contacto con las superficies dentales o los tejidos bucales. Los ejemplos de composiciones para el cuidado bucal incluyen dentífrico, enjuague bucal, mousse, espuma, espray bucal, pastilla, comprimido masticable, chicle, tiras blanqueadoras, hilo dental y recubrimientos para hilo dental, tiras solubles para refrescar el aliento o productos para el cuidado de dentaduras postizas o adhesivos. La composición para el cuidado bucal también se puede incorporar a tiras o películas para su aplicación directa o su fijación a superficies bucales.

[0031] El término "dentífrico", como se usa en el presente documento, incluye pasta dental o subgingival, gel o formulaciones líquidas, a menos que se especifique lo contrario. La composición dentífrica puede ser una composición de una sola fase, o puede ser una combinación de dos o más composiciones dentífricas separadas. La composición dentífrica puede estar en cualquier forma deseada, tal como rayas profundas, rayas superficiales, múltiples capas, que tiene un gel rodeando una pasta, o cualquier combinación de las mismas. Cada composición dentífrica en un dentífrico que comprende dos o más composiciones dentífricas separadas puede estar contenida en un compartimento físicamente separado de un dispensador, y puede dispensarse una al lado de la otra. Como aquí, los términos “pasta de dientes” y “dentífrico” pueden usarse indistintamente.

[0032] El término "agua", como se usa en el presente documento, se refiere a agua USP, a menos que se especifique lo contrario.

[0033] Todas las publicaciones y patentes mencionadas en el presente documento se citan en el presente documento con el fin de describir y divulgar, por ejemplo, los conceptos y metodologías que se describen en las publicaciones, que podrían usarse en relación con la invención que se describe actualmente.

[0034] En la presente invención se divulgan diversos tipos de intervalos. Cuando se describe o reivindica un intervalo de cualquier tipo, la intención es describir o reivindicar individualmente cada número posible que dicho intervalo podría abarcar razonablemente, incluyendo los puntos finales del intervalo, así como cualquier subintervalo y combinación de subintervalos incluidos en ellos. Como ejemplo representativo, el área superficial BET de las partículas de sílice puede estar en ciertos intervalos en diversos aspectos de esta invención. Al revelar que el área superficial BET se encuentra en un intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 7 m2/g, la intención es indicar que el área superficial puede ser cualquier área superficial dentro del intervalo y, por ejemplo, puede ser igual a aproximadamente 0,1, aproximadamente 0,2, aproximadamente 0,5, aproximadamente 1, aproximadamente 2, aproximadamente 3, aproximadamente 5, aproximadamente 6, aproximadamente 7 m2/g. Además, el área superficial puede estar dentro de cualquier intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 7 m2/g (por ejemplo, de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 m2/g), y esto también incluye cualquier combinación de intervalos entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 7 m2/g (por ejemplo, el área superficial puede estar en un intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2 m2/g o de aproximadamente 3 a aproximadamente 4,5 m2/g). Asimismo, todos los demás intervalos descritos aquí deben interpretarse de una manera similar a este ejemplo.

[0036] El término "aproximadamente" significa que las cantidades, tamaños, formulaciones, parámetros y otras magnitudes y características no son ni tienen por qué ser exactos, sino que pueden ser aproximados y/o mayores o menores, según se desee, reflejando tolerancias, factores de conversión, redondeos, errores de medición y similares, así como otros factores conocidos por los expertos en la materia. En general, una cantidad, tamaño, formulación, parámetro u otra cantidad o característica es "aproximadamente" o "aproximada", independientemente de que se indique expresamente que sea tal o no. La expresión "aproximadamente" también abarca cantidades que difieren debido a diferentes condiciones de equilibrio para una composición resultante de una mezcla inicial particular. Ya estén modificadas o no por la expresión "aproximadamente", las reivindicaciones incluyen equivalentes a las cantidades. La expresión "aproximadamente" puede significar dentro de 10 % del valor numérico dado, preferiblemente dentro del 5 % del valor numérico dado.

[0038] Descripción detallada de la invención

[0040] La presente invención se refiere a composiciones dentífricas que contienen partículas de sílice con compatibilidad estannosa mejorada. Como cuestión inicial, se encontró que las métricas y características previas de las propiedades de la sílice eran insuficientes para predecir adecuadamente la compatibilidad estannosa. Por ejemplo, la compatibilidad de CPC (cloruro de cetilpiridinio) con materiales de sílice es a menudo una propiedad conocida, pero la compatibilidad de CPC no es necesariamente una medida útil de compatibilidad estannosa. Las moléculas de CPC, que son mucho más grandes que los iones estannosos, no pueden acceder al área superficial en las partículas de sílice que resultan de poros pequeños de menos de aproximadamente 500 angstroms (Á) ("poro(s) pequeño(s)"), como se describe en la patente de EE. UU. n.° 7.255.852. Por el contrario, los iones estannosos pueden acceder sustancialmente a toda la porosidad resultante de tales poros pequeños, e interactuar y unirse a las superficies dentro de los poros pequeños, limitando así la disponibilidad y eficacia terapéutica de los iones estannosos. Por consiguiente, la reducción del área superficial de los tamaños de los poros para promover la compatibilidad con CPC no es la misma que la reducción del área superficial de los tamaños de los poros para promover la compatibilidad estannosa.

[0042] Aunque no se desea quedar ligado a la siguiente teoría, se cree que eliminar la porosidad de los poros pequeños del interior de las partículas de sílice es un factor importante para lograr una alta compatibilidad estannosa. Sin embargo, cuando se rellenan todos los poros, independientemente del tamaño o el área superficial, dentro de las partículas, las partículas de sílice resultantes son muy duras, demasiado densas, y demasiado abrasivas. Inesperadamente, y de manera beneficiosa, se encontró que el área superficial resultante de los poros pequeños se puede rellenar y eliminar, sin eliminar los poros mayores de aproximadamente 1000 Á ("el(los) poro(s) grande(s)") de las partículas de sílice, mediante una etapa de reducción del área superficial. Se descubrió que las partículas de sílice de área superficial reducida resultantes -en las que solo se elimina la porosidad de poros pequeños (de poros menores que aproximadamente 500-1000 Á)- eran altamente compatibles con los iones estannosos, y además, mantenían una porosidad suficiente como resultado de los poros grandes, de modo que la densidad de empaquetamiento y la abrasividad de las partículas no aumentaron drásticamente. En general, las partículas de sílice de área superficial reducida más efectivas tenían áreas superficiales BET bajas (por ejemplo, un nivel mínimo de porosidad resultante de poros pequeños) y bajas densidades de empaquetamiento de partículas y baja abrasividad (por ejemplo, la cantidad requerida de porosidad resultante de poros grandes).

[0044] Generalmente, la porosidad de los poros pequeños puede caracterizarse o cuantificarse mediante el área superficial BET, de modo que los valores bajos de área superficial BET suelen correlacionarse con una menor porosidad de los poros pequeños, lo que da lugar a partículas de sílice que no absorben iones estannosos, produciendo así materiales altamente compatibles con el estaño. La porosidad de poros grandes se puede caracterizar o cuantificar por el volumen por intrusión de mercurio total y/o la densidad de empaquetamiento, de modo que los valores del volumen de poros altos y los valores de la densidad de empaquetamiento bajos generalmente se correlacionan con tener una porosidad de poros más grande, lo que da como resultado partículas de sílice que producen composiciones dentífricas con valores de RDA apropiados.

[0046] Las pruebas de RDA se realizan normalmente para confirmar que una composición dentífrica, es decir, una pasta de dientes, es segura para uso por el consumidor, estableciéndose el límite superior de la prueba en 250. Debido a la variabilidad de esta metodología de prueba, se puede desear realizar varias réplicas independientes de la RDA. De forma inesperada, existe una fuerte correlación entre los valores de RDA de los dentífricos y el volumen de poros de las partículas de sílice, y entre los valores de RDA de los dentífricos y la densidad de empaquetamiento de las partículas de sílice, como se muestra en laFIG. 1y laFIG. 2, respectivamente. Dado que las pruebas de RDA se realizan en un número limitado de laboratorios de pruebas externos y son costosas y requieren mucho tiempo, la correlación de las propiedades físicas de las partículas de sílice con la RDA de los dentífricos permitió determinar las propiedades clave de las partículas de sílice sin depender únicamente de la RDA. A medida que aumenta la densidad de empaquetamiento de las partículas de sílice, aumenta la RDA del dentífrico. En consecuencia, a medida que aumenta el volumen de poros por intrusión de mercurio total de las partículas de sílice, disminuye la RDA del dentífrico. Para preparar partículas de sílice que funcionen en el intervalo de RDA deseado, las correlaciones indican que los valores de densidad de empaquetamiento son preferiblemente inferiores a aproximadamente 0,88 g/cm3 (55 lb/ft3) y los valores de volumen de poros por intrusión de mercurio total son preferiblemente superiores a aproximadamente 0,70 cm3/g. Dado que estos parámetros se pueden controlar independientemente de la porosidad de poros pequeños (área superficial BET), pueden producirse partículas de sílice con una densidad de empaquetamiento reducida al introducir una porosidad de poros grandes a una RDA más baja, mientras se mantienen los valores bajos de área superficial BET al reducir la porosidad de poros pequeños que son necesarios para lograr una alta compatibilidad estannosa.

[0048] Aunque no se desea quedar ligado a la siguiente teoría, se cree que las partículas de sílice de área superficial reducida y mejoradas de esta invención pueden producirse, al menos en parte, rellenando lentamente, principalmente los poros pequeños de las partículas de sílice base definidas por ciertas propiedades, con material de sílice adicional en una etapa de reducción de la superficie. La combinación resultante e inesperada de las propiedades de las partículas de sílice base y las propiedades de las partículas de sílice de área superficial reducida que se consideraron especialmente deseables se describe en detalle a continuación.

[0050] Partículas de sílice de área superficial reducida

[0052] De acuerdo con aspectos de la presente invención, las partículas de sílice de área superficial reducida y compatibilidad estannosa mejorada pueden tener las siguientes características: (i) una superficie BET en un intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 7 m2/g, (ii) una densidad de empaquetamiento en un intervalo de aproximadamente 0,56 a aproximadamente 0,88 g/cm3 (aproximadamente 35 a aproximadamente 55 lb/ft3), (iii) un valor de abrasión Einlehner en un intervalo de aproximadamente 8 a aproximadamente 25 mg perdidos/100.000 revoluciones, (iv) un volumen de poros por intrusión de mercurio total en el intervalo de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 1,2 cm3/g, y (v) una compatibilidad estannosa en un intervalo de aproximadamente el 70 a aproximadamente el 99 %. En aspectos adicionales, las partículas de sílice de área superficial reducida compatibles con estaño según la presente invención también pueden tener cualquiera de las características o propiedades proporcionadas a continuación, y en cualquier combinación.

[0054] Las partículas de sílice de área superficial reducida tienen una superficie muy baja, generalmente una superficie BET que oscila de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 7 m2/g. A menudo, la superficie BET puede situarse dentro de un intervalo de aproximadamente 3 a aproximadamente 6, de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5, de aproximadamente 1 a aproximadamente 7, o de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 7 m2/g. En otros aspectos, el área superficial BET puede estar en un intervalo de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 5, de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 3, de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5, de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 6, de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5, o de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3,5 m2/g, y similares. Otros intervalos apropiados para el área superficial BET son fácilmente evidentes a partir de esta descripción.

[0056] Además, las partículas de sílice de área superficial reducida son menos abrasivas, como refleja el valor de abrasión Einlehner, que oscila en un intervalo de aproximadamente 8 a aproximadamente 25 mg perdidos/100.000 revoluciones. Por ejemplo, el índice de abrasión de Einlehner puede estar en un intervalo de aproximadamente 8 a aproximadamente 20; alternativamente, de aproximadamente 10 a aproximadamente 20; o alternativamente, de aproximadamente 15 a aproximadamente 22 mg perdidos/100.000 revoluciones. Otros intervalos apropiados para el valor de abrasión de Einlehner son fácilmente evidentes a partir de esta descripción.

[0058] Estas partículas de sílice de área superficial reducida también tienen una densidad de empaquetamiento relativamente baja. La densidad de empaquetamiento está en el intervalo de aproximadamente 0,56 a aproximadamente 0,88 g/cm3 (aproximadamente 35 a aproximadamente 55 lb/ft3). En otro aspecto, la densidad de empaquetamiento puede estar en un intervalo de aproximadamente 0,64 a aproximadamente 0,88 g/cm3 (aproximadamente 40 a aproximadamente 55 lb/ft3), de aproximadamente 0,72 a aproximadamente 0,88 g/cm3 (aproximadamente 45 a aproximadamente 55 lb/ft3), o de aproximadamente 0,64 a aproximadamente 0,80 g/cm3 (aproximadamente 40 a aproximadamente 50 lb/ft3). Otros intervalos apropiados para la densidad de empaquetamiento son fácilmente evidentes a partir de esta descripción.

[0060] Las partículas de sílice de área superficial reducida de acuerdo con los aspectos de la presente invención pueden tener excelente compatibilidad estannosa, excelente compatibilidad con CPC, o ambas. Inesperadamente, se encontró que las sílices con buena compatibilidad estannosa generalmente también tienen buena compatibilidad con CPC, pero las sílices con buena compatibilidad con CPC no necesariamente tienen también buena compatibilidad estannosa. Normalmente, las partículas de sílice de área superficial reducida descritas aquí tienen una compatibilidad estannosa de aproximadamente 70 a aproximadamente 99 %, tal como, por ejemplo, de aproximadamente 70 a aproximadamente 95 %, de aproximadamente 70 a aproximadamente 98 %, de aproximadamente 70 a aproximadamente 90 %, o de aproximadamente 72 a aproximadamente 95 %, y similares. Además, las partículas de sílice de área superficial reducida tienen normalmente una compatibilidad con CPC de aproximadamente un 70 a aproximadamente un 99 %, tal como, por ejemplo, de aproximadamente 80 a aproximadamente 98 %, o de aproximadamente 75 a aproximadamente 95 %, y similares. Otros intervalos apropiados para la compatibilidad estannosa y la compatibilidad con CPC son fácilmente evidentes a partir de esta descripción.

[0062] Aunque no se limita a ello, el volumen de poros por intrusión de mercurio total de las partículas de sílice de área superficial reducida puede situarse dentro de un intervalo de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 1,2, de aproximadamente 0,75 a aproximadamente 1,05, de aproximadamente 0,75 a aproximadamente 0,9, o de aproximadamente 0,9 a aproximadamente 1,1 cm3/g. Otros intervalos apropiados para el volumen de poros por intrusión de mercurio total son fácilmente evidentes a partir de esta descripción.

[0064] En un aspecto, las partículas de sílice de área superficial reducida pueden tener un tamaño de partícula promedio relativamente pequeño. A menudo, la mediana del tamaño de partícula (d50) y/o el tamaño medio de partícula (promedio) pueden situarse dentro de un intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 20, de aproximadamente 1 a aproximadamente 15, de aproximadamente 2 a aproximadamente 15, de aproximadamente 2 a aproximadamente 12, de aproximadamente 2 a aproximadamente 10, o de aproximadamente 4 a aproximadamente 10 pm, y similares. La mediana del tamaño de partícula (d50) y/o el tamaño medio de partícula (promedio) pueden situarse dentro de un intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 pm y de aproximadamente 2 a aproximadamente 15 pm. Otros intervalos apropiados para los tamaños medios de partícula y la mediana de los tamaños de partícula son fácilmente evidentes a partir de esta descripción.

[0066] En otro aspecto, las partículas de sílice con área superficial reducida pueden tener una absorción de aceite relativamente baja, una absorción de agua relativamente baja y/o una superficie CTAB muy baja. Por ejemplo, la absorción de aceite puede estar en un intervalo de aproximadamente 25 a aproximadamente 100 cm3/100 g, de aproximadamente 2 a aproximadamente 15 pm. Otros intervalos apropiados para los tamaños medios de partícula y la mediana de los tamaños de partícula son fácilmente evidentes a partir de esta descripción.

[0068] En otro aspecto, las partículas de sílice con área superficial reducida pueden tener una absorción de aceite relativamente baja, una absorción de agua relativamente baja y/o una superficie CTAB muy baja. Por ejemplo, la absorción de aceite puede estar en un intervalo de aproximadamente 25 a aproximadamente 100 cm3/100 g, de aproximadamente 25 a aproximadamente 75 cm3/100 g, o de aproximadamente 27 a aproximadamente 60 cm3/100 g. Adicional o alternativamente, la absorción de agua puede estar en un intervalo de aproximadamente 50 a aproximadamente 130 cm3/100 g, de aproximadamente 60 a aproximadamente 120 cm3/100 g, de aproximadamente 65 a aproximadamente 110 cm3/100 g, o de aproximadamente 75 a aproximadamente 105 cm3/100 g. Intervalos representativos y no limitantes para la superficie CTAB incluyen de 0 a aproximadamente 10 m2/g, de 0 a aproximadamente 7 m2/g, o de 0 a aproximadamente 5 m2/g. Otros intervalos apropiados para la absorción de aceite, la absorción de agua y el área superficial CTAB son fácilmente evidentes a partir de esta descripción.

[0070] Además, las partículas de sílice con área superficial reducida pueden tener un pH sustancialmente neutro que abarca, por ejemplo, un intervalo de pH de aproximadamente 5,5 a aproximadamente 9, de aproximadamente 6 a aproximadamente 8, o de aproximadamente 6,2 a aproximadamente 7,8. Otros intervalos apropiados para el pH son fácilmente evidentes a partir de esta descripción.

[0072] Las partículas de sílice de área superficial reducida pueden tener una distribución del tamaño de partícula relativamente estrecha, con un porcentaje en peso de residuos de malla 325 (cantidad retenida en un tamiz de malla 325) generalmente inferior o igual a aproximadamente 1,5 % en peso. En algunos aspectos, el residuo de malla 325 puede ser menor o igual a aproximadamente 1 % en peso, menor o igual a aproximadamente 0,6 % en peso, menor o igual a aproximadamente 0,3 % en peso, o menor o igual a aproximadamente 0,2 % en peso.

[0074] En estos y otros aspectos, cualquiera de las partículas de sílice de área superficial reducida puede ser amorfa, puede ser sintética, o puede ser tanto amorfa como sintética. Además, en aspectos particulares de esta invención, las partículas de sílice de área superficial reducida pueden comprender partículas de sílice precipitada, aunque no se limitan a ellas.

[0076] El índice de limpieza de la película (PCR) de un dentífrico que contiene partículas de sílice de área superficial reducida es una medida de las características de limpieza de un dentífrico. La PCR promedio puede ser mayor que aproximadamente 60, mayor que aproximadamente 70, mayor que 80, mayor que aproximadamente 100, mayor que aproximadamente 110, mayor que aproximadamente 120, y mayor que 130. La PCR promedio de un dentífrico que contiene partículas de sílice de área superficial reducida puede ser de aproximadamente 60 a aproximadamente 200, de aproximadamente 70 a aproximadamente 170, de aproximadamente 80 a aproximadamente 160, de aproximadamente 90 a aproximadamente 150 y de aproximadamente 100 a aproximadamente 140.

[0077] La abrasión radiactiva de la dentina (RDA) de un dentífrico que contiene partículas de sílice de área superficial reducida es una medida de la seguridad abrasiva de un dentífrico. La RDA promedio puede ser menor que aproximadamente 250, menor que aproximadamente 225, menor que aproximadamente 210, menor que aproximadamente 200. La RDA promedio de un dentífrico que contiene partículas de sílice de área superficial reducida puede ser de aproximadamente 70 a aproximadamente 250, de aproximadamente 70 a aproximadamente 225, de aproximadamente 70 a aproximadamente 200, de aproximadamente 90 a aproximadamente 200, y de aproximadamente 110 a aproximadamente 200.

[0078] La relación promedio de PCR/RDA de un dentífrico que contiene sílice de área superficial reducida, cuando se incorpora en un dentífrico, puede ser de al menos 0,25, al menos 0,5, al menos 0,7, al menos 0,9 y al menos 1. La relación promedio de PCR/RDA también puede ser de al menos aproximadamente 0,5. La relación promedio de PCR/RDA es una función del tamaño, forma, textura, dureza y concentración de las partículas.

[0079] Las composiciones dentífricas que contienen sílice de área superficial reducida pueden tener una concentración de fluoruro soluble de aproximadamente 300 ppm a aproximadamente 1500 ppm de iones fluoruro, de aproximadamente 450 ppm a aproximadamente 1050 ppm, de aproximadamente 500 ppm a aproximadamente 990 ppm, y de aproximadamente 700 ppm a aproximadamente 935 ppm. Una composición dentífrica que contiene sílice de área superficial reducida puede tener una concentración de fluoruro soluble superior a aproximadamente 400 ppm de iones fluoruro, superior a aproximadamente 600 ppm, superior a aproximadamente 700 ppm, superior a aproximadamente 800 ppm, superior a aproximadamente 900 ppm, superior a aproximadamente 950 ppm, superior a aproximadamente 1000 ppm, superior a 1300 ppm, superior a 1500 ppm, superior a 4500 ppm, superior a 5000 ppm, superior a 10.000 ppm, superior a 15.000 ppm, superior a 20.000 ppm y superior a 25.000 ppm.

[0080] Las composiciones dentífricas pueden estar libres o sustancialmente libres de una fuente de iones fluoruro.

[0081] El porcentaje de fluoruro soluble después de 30 días a 40 °C puede ser superior al 70 % de la concentración inicial de fluoruro, superior a aproximadamente el 72 %, superior a aproximadamente el 75 %, superior a aproximadamente el 78 %, superior al 80 %, superior al 82 %, superior al 85 %, superior al 88 %, superior al 90 % y superior al 95 %. Las composiciones dentífricas que contienen sílice de área superficial reducida pueden tener una concentración de iones estaño extraíbles de aproximadamente 500 ppm a aproximadamente 4000 ppm, de aproximadamente 600 ppm a aproximadamente 3500 ppm, de aproximadamente 800 ppm a aproximadamente 3000 ppm, de aproximadamente 900 ppm a aproximadamente 2500 ppm, de aproximadamente 1000 ppm a aproximadamente 2000 ppm, de aproximadamente 1200 ppm a aproximadamente 1900 ppm y, en otro ejemplo, de aproximadamente 1400 ppm a aproximadamente 1700 ppm. La composición dentífrica puede contener una concentración de ion estannoso extraíble de aproximadamente 500 ppm a aproximadamente 8000 ppm, de aproximadamente 700 ppm a aproximadamente 7000 ppm, y de aproximadamente 1000 ppm a aproximadamente 6000 ppm. Una composición dentífrica que contenga sílice de área superficial reducida puede tener una concentración de iones estannosos extraíbles superior a aproximadamente 500 ppm de iones estannosos, superior a aproximadamente 600 ppm, superior a aproximadamente 700 ppm, superior a aproximadamente 800 ppm, superior a aproximadamente 900 ppm, superior a aproximadamente 1000 ppm, superior a aproximadamente 1200 ppm, superior a aproximadamente 1500 ppm, superior a aproximadamente 1700 ppm, superior a aproximadamente 2000 ppm, superior a aproximadamente 2200 ppm, superior a aproximadamente 2500 ppm, superior a aproximadamente 2700 ppm, superior a aproximadamente 3000 ppm, superior a aproximadamente 3200 ppm, superior a aproximadamente 3300 ppm, superior a aproximadamente 3400 ppm y superior a aproximadamente 3500 ppm. La concentración de iones estannosos extraíbles se puede determinar usando el método de ensayo de iones estannosos extraíbles para todas las composiciones descritas aquí.

[0082] El porcentaje de concentración de iones estannosos extraíbles tras 30 días a 40 °C es superior al 75 %, superior al 80 %, superior al 83 %, superior al 85 %, superior al 87 %, superior al 90 %, superior al 91 %, superior al 92 %, superior al 93 %, superior al 95 %, superior al 97 % superior al 98 % y superior al 99 %. El porcentaje de concentración de iones estaño extraíbles tras 30 días a 40 °C puede ser de aproximadamente el 77 % a aproximadamente el 100 %, de aproximadamente el 83 % a aproximadamente el 100 %, de aproximadamente el 88 % a aproximadamente el 100 %, de aproximadamente el 91 % a aproximadamente el 99 %, de aproximadamente el 93 % a aproximadamente el 99 %, de aproximadamente el 95 % a aproximadamente 99 %, y de aproximadamente el 96 % a aproximadamente el 98 %. La concentración de iones estannosos extraíbles se puede determinar usando el método de prueba de iones estannosos extraíbles para las composiciones completas descritas en el presente documento.

[0083] Las composiciones dentífricas pueden contener una sal de cinc. Las composiciones dentífricas que contienen sílice de área superficial reducida pueden tener una concentración de iones cinc solubles de aproximadamente 900 ppm a aproximadamente 1750 ppm de iones cinc, de aproximadamente 1000 ppm a aproximadamente 1600 ppm, de aproximadamente 1200 ppm a aproximadamente 1500 ppm, y de aproximadamente 1300 ppm a aproximadamente 1400 ppm. La composición dentífrica que contiene partículas de sílice de área superficial reducida puede tener una concentración de iones cinc solubles de aproximadamente 300 ppm a aproximadamente 650 ppm de iones cinc, de aproximadamente 400 ppm a aproximadamente 600 ppm, y de aproximadamente 450 ppm a aproximadamente 550 ppm. La composición dentífrica que contiene sílice de área superficial reducida puede tener una concentración de cinc soluble superior a 500 ppm de iones cinc, superior a 550 ppm, superior a 600 ppm, superior a 700 ppm, superior a 900 ppm, superior a 1000 ppm, superior a 1250 ppm, superior a 1400 ppm y superior a 1500 ppm. La concentración de iones cinc extraíbles se puede determinar usando el método de ensayo de iones estannosos extraíbles para todas las composiciones descritas en el presente documento.

[0085] Procedimientos para la producción de partículas de sílice

[0087] En el presente documento se divulgan y detallan procesos para producir partículas de sílice de área superficial reducida. Dichos procesos para producir partículas de sílice de área superficial reducida pueden comprender la etapa (a) de proporcionar una mezcla que comprenda agua, sulfato de sodio y partículas de sílice base caracterizadas por (i) una densidad de empaquetamiento base en un intervalo de aproximadamente 0,40 a aproximadamente 0,80 g/cm3 (25 a aproximadamente 50 lb/ft3), (ii) una mediana del tamaño de partícula base (d50) en un intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 micras, (iii) un tamaño de partícula base d95 en un intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 micras, y (iv) un volumen de poros por intrusión de mercurio total base en un intervalo de aproximadamente 0,8 a aproximadamente 3 cm3/g; etapa (b) añadir a la mezcla un silicato de metal alcalino y un ácido mineral en condiciones de reducción de la superficie, en donde el silicato de metal alcalino se añade a la mezcla a una tasa media de adición de sílice en un intervalo de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,8 % en peso por minuto y/o a una tasa máxima de adición de sílice inferior a aproximadamente 1,9 % en peso por minuto; y la etapa (c) cesar la adición del silicato de metal alcalino y continuar la adición del ácido mineral a la mezcla a una tasa media de adición no superior al 75 % más que la velocidad media de adición del ácido mineral en etapa (b) para ajustar el pH de la mezcla a un intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 8,5; para producir partículas de sílice de área superficial reducida caracterizadas por (i) una superficie BET en un intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 7 m2/g, (ii) una densidad de empaquetamiento en un intervalo de aproximadamente 0,56 a aproximadamente 0,88 g/cm3 (35 a aproximadamente 55 lb/ft3), (iii) un valor de abrasión Einlehner en un intervalo de aproximadamente 8 a aproximadamente 25 mg perdidos/100.000 revoluciones, (iv) un volumen de poros por intrusión de mercurio total en un intervalo de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 1,2 cm3/g, y (v) una compatibilidad estannosa en un intervalo de aproximadamente el 70 a aproximadamente el 99 %.

[0088] Generalmente, las características de estos procesos (por ejemplo, cualquier característica de las partículas de sílice base, cualquier característica de las partículas de sílice de área superficial reducida, los materiales de silicato de metal alcalino y ácido mineral, las condiciones en las que se llevan a cabo la etapa (b) y la etapa (c), entre otras) se describen de forma independiente en el presente documento y estas características pueden combinarse de cualquier manera para describir con más detalle los procesos divulgados. Además, se pueden realizar otras etapas del procedimiento antes, durante y/o después de cualquiera de las etapas enumeradas en los procedimientos descritos, a menos que se indique lo contrario. Adicionalmente, las partículas de sílice de área superficial reducida producidas según cualquiera de los procedimientos descritos están dentro del alcance de esta descripción y se incluyen aquí.

[0089] Partículas base - Etapa (a)

[0091] Las partículas de sílice base actúan como precursor que dirige las propiedades de las partículas de sílice de área superficial reducida compatibles con estaño finales. Las partículas de sílice base son una estructura marco para que el material de sílice se deposite sobre la misma durante la etapa de reducción del área superficial, y por lo tanto puede ser importante la selección correcta de la densidad de empaquetamiento, mediana del tamaño de partícula, la distribución del tamaño de partícula, y el volumen de poros por intrusión de mercurio total de las partículas de sílice base. Si las propiedades físicas de las partículas de sílice base normalmente darían como resultado partículas de sílice que son demasiado abrasivas, por ejemplo para uso en aplicaciones de dentífrico, entonces las partículas de sílice de área superficial reducida resultantes probablemente también serán inaceptables. Por ejemplo, si el tamaño de partícula y la densidad de empaquetamiento de partículas de las partículas de sílice base son demasiado altos, es probable que se produzcan partículas de sílice de área superficial reducida inaceptablemente densas y abrasivas. Si la porosidad - medida por el volumen de poros por intrusión de mercurio total - es tal que hay muy pocos poros grandes, es probable que se produzcan partículas de sílice de área superficial reducida de alta densidad e inaceptablemente abrasivas. En general, se necesitan las partículas de sílice base correctas para producir partículas de sílice compatibles con estaño de área superficial reducida aceptables. Las partículas de sílice base consistentes según la presente invención pueden tener cualquiera de las características o propiedades que se proporcionan a continuación, y en cualquier combinación.

[0093] En un aspecto, las partículas de sílice base tienen una densidad de empaquetamiento en el intervalo de aproximadamente 0,40 a aproximadamente 0,80 g/cm3 (aproximadamente 25 a aproximadamente 50 lb/ft3), de aproximadamente 0,40 a aproximadamente 0,72 g/cm3 (aproximadamente de 25 a aproximadamente 45 lb/ft3), de aproximadamente 0,40 a aproximadamente 0,64 g/cm3 (aproximadamente de 25 a aproximadamente 40 lb/ft3), o de aproximadamente 0,48 a aproximadamente 0,72 g/cm3 (aproximadamente de 30 a aproximadamente 45 lb/ft3), y similares. En un aspecto, las partículas de sílice base también se pueden caracterizar por una mediana del tamaño de partícula (d50) base en un intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 pm, de aproximadamente 2 a aproximadamente 8 pm, de aproximadamente 3 a aproximadamente 7 pm, o de aproximadamente 3 a aproximadamente 6 pm, y similares. En un aspecto, el tamaño de partícula d95 de las partículas de sílice base puede situarse dentro de un intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 pm, de aproximadamente 2 a aproximadamente 20 pm, de aproximadamente 1 a aproximadamente 15 pm, de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 pm, o de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 pm. En otro aspecto, el volumen de poros por intrusión de mercurio total base de las partículas de sílice base puede estar en el intervalo de aproximadamente 0,8 a aproximadamente 3 cm3/g, de aproximadamente 0,8 a aproximadamente 2,5 cm3/g, de aproximadamente 0,9 a aproximadamente 2,5 cm3/g, o de aproximadamente 0,9 a aproximadamente 2 cm3/g.

[0095] Sin limitarse a ello, las partículas de sílice base en la etapa (a) pueden tener un área superficial BET (un área superficial BET base) en un intervalo de aproximadamente 100 a aproximadamente 500 m2/g, de aproximadamente 150 a aproximadamente 350 m2/g, de aproximadamente 25 a aproximadamente 150 m2/g, o de aproximadamente 25 a aproximadamente 100 m2/g, y similares. Generalmente, los intervalos de área superficial BET más altos se aplican a partículas de sílice base preparadas mediante el procedimiento de reactor de bucle continuo descrito a continuación, y los intervalos de área superficial BET más bajos se aplican a partículas de sílice base preparadas usando la técnica de molienda de bolas/perlas descrita a continuación.

[0097] Además, las partículas de sílice base, en ciertos aspectos de la presente invención, pueden tener una absorción de aceite en un intervalo de aproximadamente 60 a aproximadamente 125 cm3/100 g, de aproximadamente 70 a aproximadamente 110 cm3/100 g, o de aproximadamente 80 a aproximadamente 115 cm3/100 g. Adicional o alternativamente, las partículas de sílice base pueden tener una absorción de agua (AbC) en un intervalo de aproximadamente 60 a aproximadamente 130 cm3/100 g, de aproximadamente 70 a aproximadamente 110 cm3/100 g, o de aproximadamente 80 a aproximadamente 135 cm3/100 g.

[0099] En referencia a la etapa (a) del proceso de producción de partículas de sílice, las partículas de sílice base de la mezcla de la etapa (a) pueden producirse de cualquier manera mediante cualquier proceso adecuado, tal como un proceso de producción de sílice precipitada. En un aspecto particular coherente con la presente divulgación, las partículas de sílice base pueden producirse mediante un proceso que comprende la formación de las partículas de sílice base en un reactor de bucle continuo (por ejemplo, un bucle continuo de uno o más tubos de reactor de bucle), tal como se describe en las patentes de EE. UU. n.° 8.945.517 y 8.609.068. En general, el procedimiento de bucle continuo implica (a) alimentar continuamente un ácido mineral y un silicato de metal alcalino en una zona de reacción de bucle que comprende una corriente de medio líquido, en la que al menos una parte del ácido mineral y el silicato de metal alcalino reaccionan para formar un producto de sílice (por ejemplo, las partículas de sílice base) en el medio líquido de la zona de reacción de bucle; (b) recircular continuamente el medio líquido a través de la zona de reacción del bucle; y (c) descargar continuamente de la zona de reacción de bucle una parte del medio líquido que comprende el producto de sílice. Por lo general, las ubicaciones de alimentación del ácido mineral y del silicato de metal alcalino en la zona de reacción de bucle son diferentes, y la velocidad de alimentación total de ácido y silicato es proporcional, y a menudo igual, a la velocidad de descarga del medio líquido que contiene el producto de sílice. Todo o sustancialmente todo el contenido dentro de la zona de reacción de bucle se recircula, por ejemplo, a una velocidad que oscila de aproximadamente 50 % en volumen por minuto (la velocidad de recirculación, por minuto, es la mitad del volumen total del contenido) hasta aproximadamente 1000 % en volumen por minuto (la velocidad de recirculación, por minuto, es diez veces el volumen total de los contenidos), o de aproximadamente 75 % en volumen por minuto hasta aproximadamente 500 % en volumen por minuto.

[0101] En otro aspecto coherente con esta divulgación, las partículas de sílice base de la etapa (a) pueden formarse usando procesos tradicionales de producción de sílice precipitada para formar una torta húmeda de reacción de partículas de sílice base precursoras, seguido de la preparación de una suspensión de las partículas base precursoras y, a continuación, mediante molienda con perlas de las partículas base precursoras húmedas hasta obtener los parámetros deseados de las partículas de sílice base descritos en el presente documento. En la patente de EE. UU. n.° 6.419.174 se describe un proceso ilustrativo. Por ejemplo, las partículas base precursoras (con agua, sulfato de sodio, pH de aproximadamente 6 a aproximadamente 8,5, temperatura de aproximadamente 80 a aproximadamente 98 °C, dependiendo de la presión) se pueden producir en un reactor discontinuo, tal como un reactor de tanque agitado con camisa. Las partículas de sílice base precursoras del reactor se pueden concentrar usando cualquier técnica adecuada, un ejemplo de la cual es mediante el uso de una presa de filtro, para formar la torta húmeda de reacción de partículas de sílice base precursoras. En general, las partículas de sílice base precursoras pueden tener cualquiera de las características o propiedades proporcionadas a continuación, y en cualquier combinación. En un aspecto, la mediana del tamaño de partícula de las partículas de sílice base precursoras puede situarse dentro de un intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 60 pm, o de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 pm, y similares. Adicional o alternativamente, las partículas de sílice base precursoras pueden tener una absorción de aceite en un intervalo de aproximadamente 45 a aproximadamente 90 cm3/100g, o de aproximadamente 50 a aproximadamente 65 cm3/100g. Adicional o alternativamente, las partículas de sílice base precursoras pueden tener una absorción de agua (AbC) en un intervalo de aproximadamente 50 a aproximadamente 120 cm3/100g, o de aproximadamente 60 a aproximadamente 80 cm3/100g. Antes de la molienda con perlas, se prepara una suspensión de las partículas base precursoras de sílice a partir de la torta húmeda de reacción. A continuación, las partículas base precursoras se muelen con perlas en la suspensión con cualquier medio de molienda adecuado. Los ejemplos representativos de medios de molienda adecuados incluyen diversas perlas cerámicas, tales como perlas de circonia.

[0103] El proceso de reactor de bucle continuo para preparar partículas de sílice base, como se ha descrito anteriormente, permite la producción de partículas de sílice base con características de tamaño de partícula adecuadas, sin necesidad de ningún procesamiento adicional. Otras técnicas para preparar partículas de sílice base utilizan dispositivos de alto cizallamiento unidos a una línea de recirculación del reactor discontinuo, y/o requieren la etapa de moler con perlas la suspensión de sílice antes de la etapa de reducción del área superficial. Si bien se puede usar la molienda con perlas de una suspensión de sílice para lograr las propiedades de partículas de sílice base deseadas, se requieren etapas de procesamiento adicionales para este enfoque (por ejemplo, ajuste de sólidos para una eficiencia de molienda con perlas adecuada, seguido de dilución y ajuste de la fuerza iónica antes de la etapa de reducción de área superficial). Con el enfoque del mezclador de alto cizallamiento de Silverson, es difícil lograr una distribución de tamaño de partícula pequeña y estrecha, y pueden resultar partículas demasiado abrasivas (véanse Ejemplos 9-17).

[0105] Reducción del área superficial - Etapa (b)

[0107] Como se divulga en el presente documento, la etapa de reducción del área superficial se lleva a cabo de manera que el área superficial resultante de los poros pequeños dentro de las partículas de sílice base se rellene de forma selectiva sin rellenar también los poros grandes y sin densificar en exceso las partículas de sílice de área superficial reducida. Las partículas de sílice base generalmente se proporcionan sin aglomerar para uso durante la etapa de reducción del área superficial. Las partículas no aglomeradas proporcionan accesibilidad para permitir que la porosidad de los poros pequeños se rellene preferentemente, pero teniendo las partículas de sílice de área superficial reducida finales un volumen de poros por intrusión de mercurio total y una densidad de empaquetamiento adecuados. Por el contrario, la reducción del área superficial de las partículas aglomeradas puede dar como resultado medianas de los tamaños de partícula grandes y densidades de empaquetamiento de partículas altas.

[0108] La velocidad de adición de silicato de metal alcalino y ácido mineral, el tiempo, el pH y la temperatura son variables de control durante la etapa de reducción del área superficial con el fin de lograr el área superficial deseada sin aumentar el tamaño de partícula ni aumentar drásticamente la densidad. Si bien no se desea ceñirse a la siguiente teoría, se cree que cuando la etapa de reducción del área superficial se realiza a velocidades de adición de materia prima que favorecen la nucleación de partículas (es decir, demasiado rápido), se formarán nuevas partículas de sílice de mayor área superficial, y la porosidad de los poros pequeños no se rellenará correctamente. Además, si la etapa de reducción del área superficial se lleva a cabo durante un período de tiempo demasiado corto, es posible que la porosidad de los poros pequeños no se llene lo suficiente, y el área superficial de las partículas de sílice base no se reducirá lo suficiente para lograr partículas de sílice compatibles con los iones estannosos. Además, si la etapa de reducción del área superficial se lleva a cabo durante un período de tiempo demasiado largo, tanto la porosidad de poros pequeños como la de poros grandes se rellenará, lo que dará como resultado aumentos en el tamaño de partícula, la densidad de empaquetamiento y la abrasividad de las partículas de sílice acabadas. Por tanto, los detalles de la etapa de reducción del área superficial pueden afectar si se producen partículas de sílice de baja área superficial que son compatibles con iones estannosos, y si estas partículas tienen densidad de empaquetamiento, tamaño de partícula y características de abrasión deseables.

[0110] En la etapa (b), se añaden un silicato de metal alcalino y un ácido mineral a la mezcla que comprende agua, sulfato de sodio y partículas de sílice base en cualquier condición adecuada de reducción del área superficial o en cualquier condición de reducción del área superficial divulgada en el presente documento. Según los aspectos de esta invención, el silicato de metal alcalino se puede añadir a la mezcla a una velocidad promedio de adición de sílice en un intervalo de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,8 % en peso por minuto, y/o a una velocidad máxima de adición de sílice de menos de aproximadamente 1,9 % en peso por minuto. El valor promedio se determina comenzando con el peso de las partículas de sílice base añadidas (en kg), dividiendo entre el período de tiempo de adición (en minutos), y después normalizando por la cantidad total de partículas de sílice de área superficial reducida (en kg) que es producida al final de la etapa de reducción del área superficial. La velocidad máxima de adición de sílice es la velocidad promedio más grande de adición de sílice durante cualquier período de 5 minutos en la etapa de reducción del área superficial. En algunos aspectos, el silicato de metal alcalino se puede añadir a la mezcla a una velocidad promedio de adición de sílice en un intervalo de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 0,7 % en peso%, o de aproximadamente 0,3 % a aproximadamente 0,55 % en peso por minuto. Adicional o alternativamente, la velocidad máxima de adición de sílice puede ser menor que aproximadamente 1,7 % en peso por minuto, menor que aproximadamente 1,5 % en peso por minuto, menor que aproximadamente 1,2 % en peso por minuto, menor que aproximadamente 1 % en peso por minuto, o menor que aproximadamente 0,9 % en peso por minuto. En los Ejemplos que siguen se proporcionan datos representativos de la velocidad de adición.

[0112] Ejemplos ilustrativos y no limitativos de silicatos de metales alcalinos adecuados incluyen silicato de sodio, silicato de potasio o mezclas de los mismos, y ejemplos ilustrativos y no limitativos de ácidos minerales adecuados incluyen ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico o mezclas de los mismos. Por ejemplo, el silicato de metal alcalino puede comprender silicato de sodio, y el ácido mineral puede comprender ácido sulfúrico. La metodología específica para la adición del silicato de metal alcalino y el ácido mineral a la mezcla no es del todo limitante; por ejemplo, el silicato de metal alcalino y el ácido mineral pueden añadirse en cualquier orden, ya sea de forma simultánea, secuencial, alternante, o combinaciones de estas metodologías.

[0113] Las condiciones de reducción del área superficial bajo las cuales se puede realizar la etapa (b) serían fácilmente reconocibles por un experto en la materia a la vista de esta divulgación y de los ejemplos representativos que se proporcionan a continuación. No obstante, en algunos aspectos de esta invención, las condiciones de reducción del área superficial de la etapa (b) a menudo pueden incluir un período de tiempo que oscila de aproximadamente 75 minutos a aproximadamente 5 horas, de aproximadamente 75 minutos a aproximadamente 4 horas, de aproximadamente 90 minutos a aproximadamente 4 horas, de aproximadamente 2 horas a aproximadamente 5 horas, o de aproximadamente 2 horas a aproximadamente 4 horas; un pH que oscila de aproximadamente 9,2 a aproximadamente 10,2, de aproximadamente 9,3 a aproximadamente 10, o de aproximadamente 9,5 a aproximadamente 9,8; y una temperatura que oscila de aproximadamente 85 a aproximadamente 100 °C, de aproximadamente 90 a aproximadamente 100 °C, o de aproximadamente 95 a aproximadamente 98 °C.

[0114] Además, la etapa de reducción del área superficial generalmente puede llevarse a cabo en condiciones suficientes para producir partículas de sílice de área superficial reducida que tengan un área superficial BET al menos un 25 % menor que el área superficial BET de las partículas de sílice base. Más a menudo, las partículas de sílice de área superficial reducida tienen un área superficial BET que es menor que el área superficial BET de las partículas de sílice base en al menos aproximadamente 50 % menor, o al menos aproximadamente 75 % menor, y en algunos aspectos, al menos aproximadamente 80 % menor, al menos aproximadamente 90 % menor, al menos aproximadamente 95 % menor, al menos aproximadamente 97 % menor, o al menos aproximadamente 99 % menor. De forma inesperada y beneficiosa, se descubrió que una velocidad de adición lenta del silicato de metal alcalino durante el tiempo adecuado y en las condiciones adecuadas de pH (controlado mediante la adición de ácido mineral) y temperatura en la etapa de reducción del área superficial puede dar lugar a partículas de sílice de área superficial reducida que presentan una combinación inesperada y beneficiosa de atributos, caracterizados por el área superficial BET, la densidad de empaquetamiento, el valor de abrasión Einlehner, el volumen de intrusión de mercurio total y la compatibilidad estannosa.

[0115] Ajuste del pH - Etapa (c)

[0116] El objetivo general de la etapa de ajuste del pH en los procesos aquí divulgados es ajustar el pH de la mezcla (que contiene partículas de sílice de área superficial reducida) dentro de un intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 8,5, añadiendo únicamente ácido mineral a la mezcla. Dado que hay un porcentaje significativo de silicato de metal alcalino soluble presente en la mezcla al final de la etapa de reducción del área superficial, la etapa de ajuste del pH normalmente se controla cuidadosamente para minimizar cualquier impacto en la distribución de la porosidad de las partículas de sílice acabadas compatibles con el estaño (y de área superficial reducida). En algunos aspectos, la velocidad promedio de adición del ácido mineral en la etapa (c) no es mayor que el 75 % de la velocidad promedio de adición del ácido mineral en la etapa (b), mientras que, en otros aspectos, la velocidad promedio de la adición del ácido mineral en la etapa (c) no es mayor que el 50 %, no mayor que el 25 %, o no mayor que el 10 %, que la velocidad promedio de adición del ácido mineral en la etapa (b). A menudo, la velocidad promedio de adición de ácido mineral en la etapa (c) es aproximadamente la misma o menor que la velocidad promedio de adición del ácido mineral en la etapa (b).

[0117] Si bien no se desea ceñirse a la siguiente teoría, si la velocidad del ácido es demasiado rápida durante la etapa de ajuste del pH, pueden formarse nuevas partículas de sílice con áreas superficiales superiores a las de las partículas de sílice de área superficial reducida, lo que daría lugar a un aumento general del área superficial BET de las partículas de sílice. En algunos de los ejemplos que siguen, se usó una velocidad de flujo de ácido más rápida durante la etapa de ajuste del pH, lo que probablemente dio como resultado un aumento en la porosidad de los poros pequeños. Sin embargo, para la compatibilidad con CPC, este aumento de la velocidad de ácido no fue perjudicial para la producción de partículas de sílice compatibles con CPC, debido a que es probable que CPC no pueda acceder a los poros más pequeños que se formaron.

[0118] Aunque no se limita a ellos, el pH de la mezcla de reacción al final del lote se ajusta a menudo a un intervalo de 5 a 8,5 aproximadamente, y en algunos casos, de 5,5 a 8 aproximadamente, o de 6 a 8 aproximadamente, para que sea adecuado para usar en dentífricos y otras aplicaciones.

[0119] Después de la etapa de ajuste del pH, y opcionalmente, los procesos divulgados en el presente documento pueden incluir además una etapa de filtrado para aislar las partículas de sílice de área superficial reducida, una etapa de lavado para lavar las partículas de sílice de área superficial reducida, una etapa de secado (por ejemplo, secado por pulverización) para secar las partículas de sílice de área superficial reducida, o cualquier combinación de las etapas de filtrado, lavado y secado, y realizadas en cualquier secuencia adecuada.

[0120] Composiciones dentífricas

[0121] Las partículas de sílice de área superficial reducida se pueden usar en una composición para el cuidado bucal, tal como una composición dentífrica. Las composiciones pueden contener una fuente de iones estannosos y un abrasivo. Las partículas de sílice de área superficial reducida se pueden usar en lugar de o en combinación con abrasivos que se usan comúnmente en dentífricos.

[0122] La composición para cuidado bucal puede contener una fuente de iones estannosos. La fuente de iones estannosos puede ser una sal estannosa seleccionada del grupo que consiste en fluoruro estannoso, cloruro estannoso dihidratado, acetato estannoso, gluconato estannoso, oxalato estannoso, sulfato estannoso, lactato estannoso, y tartrato estannoso. Las fuentes de iones estannosos son fluoruro estannoso y/o cloruro estannoso dihidratado. Las sales estannosas combinadas pueden estar presentes en una cantidad de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 11 % en peso de la composición total. Las sales estannosas están presentes en una cantidad de aproximadamente el 0,05 % a aproximadamente el 7 %, de aproximadamente el 0,1 % a aproximadamente el 5 %, de aproximadamente el 0,25 % a aproximadamente el 3 %, y de aproximadamente el 0,5 % a aproximadamente el 1,5 % en peso de la composición total. Las formulaciones pueden incluir niveles estannosos, proporcionados por fluoruro estannoso y/o sales estabilizadoras estannosas, incluyendo cloruro estannoso, que oscilan de aproximadamente 3.000 ppm a aproximadamente 15.000 ppm de iones estannosos en la composición total. El dentífrico puede contener 0,454 % de fluoruro estannoso y/o 0,56 % de cloruro estannoso. La composición dentífrica puede contener menos del 0,454 % de fluoruro estannoso y/o menos del 0,56 % de cloruro estannoso. Las composiciones pueden no contener cloruro estannoso. Los dentífricos que contienen sales de estaño, en particular fluoruro de estaño y cloruro de estaño, se describen en la patente de Ee . UU. n.° 5.004.597 de Majeti et al. Otras opciones de sales estannosas se encuentran en la patente de EE. UU. n.° 5.578.293, concedida a Prencipe et al. y en la patente de EE. UU. n.° 5.281.410 concedida a Lukacovic et al. Además de la fuente de iones estannosos, también se pueden incluir otros ingredientes necesarios para estabilizar el estaño, tales como los ingredientes descritos en Majeti et al. y Prencipe et al.

[0123] Las composiciones orales también pueden contener una fuente de fluoruro soluble capaz de proporcionar iones fluoruro biodisponibles y eficaces. Las fuentes de iones fluoruro solubles se pueden seleccionar del grupo que consiste en fluoruro de sodio, fluoruro estannoso, fluoruro de indio, monofluorofosfato de sodio, fluoruro de amina, fluoruro de plata, y combinaciones de los mismos. La composición puede contener fluoruro estannoso y este ingrediente puede servir tanto como fuente de estannoso como fuente de fluoruro. Norris et al., patente de<e>E. UU. n.° 2.946.725, concedida el 26 de julio de 1960, y Widder et al., patente de EE. UU. n.° 3.678.154 concedida el 18 de julio de 1972, divulgan dichas fuentes de fluoruro, así como otras.

[0124] Las presentes composiciones pueden contener una fuente de iones fluoruro solubles capaz de proporcionar de aproximadamente 50 ppm a aproximadamente 3500 ppm, o de aproximadamente 500 ppm a aproximadamente 3000 ppm de iones fluoruro libres. Para suministrar la cantidad deseada de iones fluoruro, las fuentes de iones fluoruro pueden estar presentes en la composición oral total en una cantidad de aproximadamente 0, 1 % a aproximadamente 5 %, de aproximadamente 0,2 % a aproximadamente 1 %, o de aproximadamente 0,3 % a aproximadamente 0,60 %, en peso de la composición total suministrada a la cavidad bucal.

[0125] Las composiciones para el cuidado bucal pueden incluir un agente tensioactivo polimérico (MSA).

[0126] Los agentes tensioactivos minerales poliméricos que pueden incorporarse a las composiciones para el cuidado bucal descritas en el presente documento incluyen polielectrolitos tales como polímeros fosforilados condensados; polifosfonatos; copolímeros de monómeros o polímeros que contienen fosfato o fosfonato con otros monómeros, tales como monómeros etilénicamente insaturados y aminoácidos, o con otros polímeros, tales como proteínas, polipéptidos, polisacáridos, poli(acrilato), poli(acrilamida), poli(metacrilato), poli(etacrilato), poli(metacrilato de hidroxialquilo), poli(alcohol vinílico), poli(anhídrido maleico), poli(maleato), poli(amida), poli(etilenamina), poli(etilenglicol), poli(propilenglicol), poli(acetato de vinilo) y poli(cloruro de vinilbencilo); polímeros sustituidos con carboxilo; y mezclas de los mismos. Los agentes tensioactivos poliméricos adecuados incluyen los polímeros de alcohol sustituidos por carboxi descritos en las patentes de EE. UU. n.° 5.292.501; 5.093.170; 5.009.882; y 4.939.284; todas de Degenhardt et al. y los polímeros derivatizados con difosfonato en la patente de EE. UU. n.° 5.011.913 de Benedict et al. Las estructuras adecuadas pueden incluir copolímeros de ácido acrílico o ácido metacrílico con fosfonatos. Y la composición puede incluir ácido poliacrílico modificado con difosfonato.

[0127] Los polímeros que contienen fosfonato adecuados se describen en la patente de EE. UU. n.° 5.980.776 de Zakikhani, et al.

[0128] El agente tensioactivo mineral polimérico puede ser un polifosfato. Se entiende generalmente que un polifosfato consta de dos o más moléculas de fosfato dispuestas principalmente en una configuración lineal, aunque pueden estar presentes algunos derivados cíclicos. Las sales de polifosfato inorgánico pueden incluir tetrapolifosfato y hexametafosfato, entre otras. Los polifosfatos mayores que el tetrapolifosfato suelen aparecer como materiales vítreos amorfos. La composición puede incluir polifosfonatos "vítreos" lineales que tienen la fórmula:

[0129] XO(XPOa)nX

[0130] en donde X es sodio o potasio y n promedia de aproximadamente 6 a aproximadamente 125. En algunos ejemplos, los polifosfatos son fabricados por FMC Corporation (Filadelfia, Pensilvania, EE. UU.), que se conocen comercialmente con los nombres Sodaphos (n=6), Hexaphos (n=13) y Glass H (n=21). La composición puede incluir Glass H.

[0131] La cantidad de agente mineral superficial necesaria es una cantidad eficaz que se unirá al estaño, permitirá una actividad antimicrobiana adecuada, reducirá las manchas dentales y la astringencia de la formulación, y será capaz de reducir el sarro dental. Una cantidad eficaz de un agente tensioactivo mineral será normalmente de aproximadamente 1 % a aproximadamente 35 %, de aproximadamente 2 % a aproximadamente 30 %, de aproximadamente 5 % a aproximadamente 25 %, de aproximadamente 6 % a aproximadamente 20 %, en peso de la composición oral total.

[0132] La composición para el cuidado bucal también puede contener un vehículo acuoso. Dichos materiales son bien conocidos en la técnica, y los expertos en la técnica los eligen fácilmente basándose en las propiedades físicas y estéticas deseadas para las composiciones que se preparan. Los vehículos acuosos comprenden normalmente de aproximadamente 50 % a aproximadamente 99 %, preferiblemente de aproximadamente 70 % a aproximadamente 98 %, y más preferiblemente de aproximadamente 90 % a aproximadamente 95 %, en peso de la composición oral. El agua empleada en la preparación de composiciones orales comercialmente adecuadas debe ser preferiblemente de bajo contenido en iones y libre de impurezas orgánicas. Si la composición oral comprende un polifosfato que tiene una longitud de cadena promedio de aproximadamente 4 o más, la composición o fase que contiene el polifosfato comprenderá un nivel más bajo de agua, generalmente hasta aproximadamente 20 % de agua total. El contenido total de agua es de aproximadamente 2 % a aproximadamente 20 %, de aproximadamente 4 % a aproximadamente 15 %, o de aproximadamente 5 % a aproximadamente 12 %, en peso de la composición oral. La composición puede tener un mayor nivel de agua, por ejemplo, de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 99 %, de aproximadamente el 20 % a aproximadamente el 95 %, de aproximadamente el 20 % a aproximadamente el 90 %, de aproximadamente el 30 % a aproximadamente el 80 %, de aproximadamente el 40 % a aproximadamente el 70 %, de aproximadamente el 50 % a aproximadamente el 60 %, y similares. Las cantidades de agua incluyen el agua libre que se añade, más la que se introduce con otros materiales, tal como con sorbitol, sílice, disoluciones tensioactivas, y/o disoluciones colorantes.

[0133] Las presentes composiciones pueden contener un agente amortiguador. Los agentes amortiguadores, como se usan aquí, se refieren a agentes que se pueden usar para ajustar el pH de las composiciones a un intervalo de aproximadamente pH 3,0 a aproximadamente pH 10. La composición oral puede tener un pH de la suspensión de aproximadamente 3,0 a aproximadamente 7,0, de aproximadamente 3,25 a aproximadamente 6,0, y de aproximadamente 3,5 a aproximadamente 5,5. La composición para cuidado bucal puede tener un pH en suspensión alcalina, por ejemplo, mayor que aproximadamente 8, mayor que aproximadamente 9 o mayor que aproximadamente 10.

[0134] Los agentes amortiguadores pueden incluir hidróxidos, carbonatos, sesquicarbonatos, boratos, silicatos, fosfatos de metales alcalinos, imidazol y mezclas de los mismos. Los agentes amortiguadores específicos incluyen fosfato monosódico, fosfato trisódico, benzoato de sodio, ácido benzoico, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, sales de carbonato de metal alcalino, carbonato de sodio, imidazol, sales de pirofosfato, ácido cítrico y/o citrato de sodio. Los agentes amortiguadores pueden incluir ácido acético, acetato de sodio, ácido cítrico, citrato de sodio. Los agentes amortiguadores pueden incluir ácido acético, acetato de sodio, ácido cítrico, citrato de sodio, lactato, ácido benzoico y/o benzoato de sodio. Los agentes amortiguadores pueden estar en un nivel de aproximadamente el 0,1 % a aproximadamente el 30 %, de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 10 %, o de aproximadamente el 1,5 % a aproximadamente el 3 %, en peso de la composición.

[0135] La composición puede incluir un agente antisarro, que puede incluir pirofosfatos, tripolifosfatos y/o polímeros aniónicos sintéticos, incluidos poliacrilatos y copolímeros de anhídrido maleico o ácido y metil vinil éter, tales como Gantrez™ como se describe en la patente de EE. UU. n.° 4.627.977 de Gaffar et al., y ácido poliaminopropanosulfónico (AMPS). También se incluyen citrato de cinc trihidratado, difosfonatos tales como EHDP y AHP, y polipéptidos tales como ácidos poliaspártico y poliglutámico, y mezclas de los mismos.

[0136] La composición puede incluir un material abrasivo de pulido además de la sílice de área superficial reducida. Los materiales de pulido abrasivos típicos pueden incluir sílices que incluyen geles y precipitados; alúminas; fosfatos que incluyen ortofosfatos, polimetafosfatos, y pirofosfatos; y mezclas de los mismos. Ejemplos específicos incluyen ortofosfato dicálcico dihidratado, pirofosfato cálcico, fosfato tricálcico, polimetafosfato cálcico, polimetafosfato sódico insoluble, alúmina hidratada, pirofosfato cálcico beta, carbonato cálcico y materiales abrasivos resinosos, tales como los productos de condensación particulados de urea y formaldehído, y otros, como los divulgados por Cooley et al., en la patente de EE. UU. n.° 3.070.510, concedida el 25 de diciembre de 1962. También se pueden usar mezclas de abrasivos. Si la composición oral o la fase particular comprende un polifosfato que tiene una longitud de cadena promedio de aproximadamente 4 o más, los abrasivos que contienen calcio y la alúmina no son abrasivos preferidos. El abrasivo más preferido es sílice.

[0137] La composición puede incluir sílice precipitada y/o geles de sílice, tales como los xerogeles de sílice descritos en Pader et al., patente de EE. UU. n.° 3.538.230, concedida el 2 de marzo de 1970, y DiGiulio, patente de EE. UU.

[0138] n.° 3.862.307, concedida el 21 de enero de 1975. Los tipos de abrasivos dentales de sílice que pueden ser usados en las composiciones de la presente invención se describen con más detalle en la patente de EE. UU. n.° 4.340.583, concedida el 29 de julio de 1982. Los abrasivos de sílice también se describen en Rice, patentes de EE. UU. n.° 5.589.160; 5.603.920; 5.651.958; 5.658.553; y 5.716.601. El nivel de abrasivo total en las composiciones orales puede ser de aproximadamente el 0,1 % a aproximadamente el 70 %, de aproximadamente el 0,5 % a aproximadamente el 65 %, de aproximadamente el 2 % al 60 %, de aproximadamente el 6 % a aproximadamente el 55 % en peso de la composición, y similares. Las composiciones para el cuidado bucal pueden contener de aproximadamente 10 % a aproximadamente 50 % de abrasivo, en peso de la composición bucal.

[0140] La composición puede incluir de aproximadamente 1 % a aproximadamente 50 %, de aproximadamente 3 % a aproximadamente 40 %, de aproximadamente 5 % a aproximadamente 35 %, de aproximadamente 5 % a aproximadamente 30 %, de aproximadamente 7 % a aproximadamente 27 %, de aproximadamente 10 % a aproximadamente 25 %, de aproximadamente 11 % a aproximadamente 20 %, o de aproximadamente 13 % a aproximadamente 18 %, de partículas de sílice de área superficial reducida, en peso de la composición. La composición puede contener de aproximadamente 1 % a aproximadamente 25 %, de aproximadamente 3 % a aproximadamente 20 %, o de aproximadamente 5 % a aproximadamente 15 %, de partículas de sílice de área superficial reducida, en peso de la composición.

[0142] La composición puede incluir una fuente de peróxido. La fuente de peróxido se puede seleccionar del grupo que consiste en peróxido de hidrógeno, peróxido de calcio, peróxido de urea, y mezclas de los mismos. La presente composición puede contener de aproximadamente 0,01 % a aproximadamente 10 %, de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 5 %, de aproximadamente 0,2 % a aproximadamente 3 %, o de aproximadamente 0,3 % a aproximadamente 0,8 % de una fuente de peróxido. en peso de la composición oral.

[0144] La presente invención también puede incluir una sal de bicarbonato de metal alcalino, por ejemplo, bicarbonato de sodio. La presente composición puede contener de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 50 %, de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 30 %, de aproximadamente 2 % a aproximadamente 20 %, o de aproximadamente 5 % a aproximadamente 18 % de una sal de bicarbonato de metal alcalino, en peso de la composición oral.

[0146] La composición puede incluir un agente espesante, tales como polímeros de carboxivinilo, carragenina, hidroxietilcelulosa y sales solubles en agua de éteres de celulosa, tales como carboximetilcelulosa sódica e hidroxietilcelulosa sódica. También se pueden usar gomas naturales tales como goma karaya, goma xantana, goma arábiga, y goma tragacanto. Para mejorar aún más la textura, se puede usar silicato de aluminio y magnesio coloidal o sílice finamente dividida como parte del agente espesante para mejorar aún más la textura. Los agentes espesantes se pueden usar en una cantidad de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 15 % en peso de la composición oral.

[0148] La composición para el cuidado bucal puede incluir un humectante, que puede ser glicerina, sorbitol, polietilenglicol, propilenglicol, xilitol y otros alcoholes polivalentes comestibles. La composición puede contener de aproximadamente 0 % a 70 %, o de aproximadamente 15 % a 55 %, de humectante, en peso de la composición bucal.

[0150] Las presentes composiciones también pueden comprender tensioactivos. El tensioactivo puede ser aniónico, no iónico, anfótero, de ion bipolar, catiónico o mezclas de los mismos. Los tensioactivos aniónicos útiles aquí incluyen las sales solubles en agua de alquilsulfatos que tienen de 8 a 20 átomos de carbono en el radical alquilo (por ejemplo, alquilsulfato de sodio), y las sales solubles en agua de monoglicéridos sulfonados de ácidos grasos que tienen de 8 a 20 átomos de carbono.

[0152] El lauril sulfato de sodio y los sulfonatos de monoglicérido de coco y sodio son ejemplos de tensioactivos aniónicos de este tipo. Otros tensioactivos aniónicos adecuados son los sarcosinatos, tales como lauroil sarcosinato de sodio, tauratos, lauril sulfoacetato de sodio, lauroil isetionato de sodio, laureth carboxilato de sodio, y dodecil bencenosulfonato de sodio. También se pueden emplear mezclas de tensioactivos aniónicos. Muchos tensioactivos aniónicos adecuados se divulgan por Agricola et al., patente de EE. UU. n.° 3.959.458, concedida el 25 de mayo de 1976. Los tensioactivos no iónicos que pueden usarse en las composiciones de la presente invención pueden definirse ampliamente como compuestos producidos por la condensación de grupos óxido de alquileno (de naturaleza hidrófila) con un compuesto orgánico hidrófobo que puede ser de naturaleza alifática o alquil-aromática. Ejemplos de tensioactivos no iónicos adecuados pueden incluir poloxámeros (vendidos con el nombre comercial Pluronic), polioxietileno, ésteres de polioxietilensorbitán (vendidos con el nombre comercial Tweens), aceite de ricino hidrogenado Polioxyl 40, etoxilatos de alcoholes grasos, condensados de óxido de polietileno de alquilfenoles, productos derivados de la condensación de óxido de etileno con el producto de reacción de óxido de propileno y etilendiamina, condensados de óxido de etileno de alcoholes alifáticos, óxidos de amina terciaria de cadena larga, óxidos de fosfina terciaria de cadena larga, sulfóxidos de dialquilo de cadena larga, y mezclas de tales materiales. Se puede usar el tensioactivo no iónico poloxámero 407. Los tensioactivos anfóteros útiles en la presente invención pueden describirse ampliamente como derivados de aminas alifáticas secundarias y terciarias en las que el radical alifático puede ser de cadena lineal o ramificada, y en las que uno de los sustituyentes alifáticos contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 átomos de carbono, y uno contiene un grupo aniónico solubilizante en agua, por ejemplo carboxilato, sulfonato, sulfato, fosfato, o fosfonato. Otros tensioactivos anfóteros adecuados son las betaínas, específicamente la cocamidopropil betaína. También se pueden emplear mezclas de tensioactivos anfóteros. Muchos de los tensioactivos no iónico y anfóteros adecuados se divulgan por Agricola et al., patente de EE. UU. n.° 4.051.234, concedida el 27 de septiembre de 1977. La presente composición comprende normalmente uno o más tensioactivos, cada uno a un nivel de aproximadamente 0,25 % a aproximadamente 12 %, de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 8 %, o de aproximadamente 1 % a aproximadamente 6 %, en peso de la composición.

[0153] También puede añadirse dióxido de titanio a la presente composición. El dióxido de titanio puede comprender generalmente de aproximadamente 0,25 % a aproximadamente 5 % en peso de la composición.

[0154] También puede añadirse agentes colorantes a la presente composición. El agente colorante puede estar en forma de una disolución acuosa, por ejemplo agente colorante al 1 % en una disolución de agua. Las disoluciones de color comprenden generalmente de aproximadamente 0,01 % a aproximadamente 5 % en peso de la composición.

[0155] También puede añadirse sistema saborizante a las composiciones. Los componentes saborizantes adecuados incluyen aceite de gaulteria, aceite de menta piperita, aceite de menta verde, aceite de clavo, mentol, anetol, salicilato de metilo, eucaliptol, casia, acetato de 1-mentilo, salvia, eugenol, aceite de perejil, oxanona, alfa-irisona, mejorana, limón, naranja, propenil guaetol, canela, vainillina, etil vainillina, heliotropina, 4-cis-heptenal, diacetilo, para-terc-butilfenilacetato de metilo, y mezclas de los mismos. Los refrescantes también pueden formar parte del sistema de sabor. Los refrescantes preferidos en las presentes composiciones son los agentes paramentan carboxiamida tales como N-etil-p-mentan-3-carboxamida (conocida comercialmente como “WS-3”), y mezclas de los mismos. Un sistema saborizante se usa generalmente en las composiciones a niveles de aproximadamente 0,001 % a aproximadamente 5 %, en peso de la composición.

[0156] Puede añadirse agentes edulcorantes a las composiciones. Estos incluyen sacarina, dextrosa, sacarosa, lactosa, xilitol, maltosa, levulosa, aspartamo, ciclamato de sodio, D-triptófano, dihidrochalconas, acesulfamo, y mezclas de los mismos. También se pueden incorporar en la presente invención diversos agentes colorantes. Los agentes edulcorantes y colorantes se usan generalmente en pastas de dientes a niveles de aproximadamente 0,005 % a aproximadamente 5 %, en peso de la composición.

[0157] La presente invención también puede incluir otros agentes además del estaño para proporcionar beneficios antimicrobianos. Entre dichos agentes antimicrobianos se incluyen agentes antimicrobianos no catiónicos insolubles en agua tales como difenil éteres halogenados, compuestos fenólicos que incluyen fenol y sus homólogos, halofenoles mono- y polialquílicos y aromáticos, resorcinol y sus derivados, compuestos bisfenólicos y salicilanilidas halogenadas, ésteres benzoicos, y carbanilidas halogenadas. Los antimicrobianos solubles en agua incluyen sales de amonio cuaternario y sales de bis-biguanida, entre otros. El monofosfato de triclosán es un agente antimicrobiano soluble en agua adicional. Los agentes de amonio cuaternario incluyen aquellos en los que uno o dos de los sustitutos del nitrógeno cuaternario tienen una longitud de cadena de carbono (normalmente grupo alquilo) de aproximadamente 8 a aproximadamente 20, normalmente de aproximadamente 10 a aproximadamente 18 átomos de carbono, mientras que los sustitutos restantes (normalmente grupo alquilo o bencilo) tienen un número menor de átomos de carbono, tal como de aproximadamente 1 a aproximadamente 7 átomos de carbono, normalmente grupos metilo o etilo. El bromuro de dodeciltrimetilamonio, cloruro de tetradecilpiridinio, bromuro de domifeno, cloruro de N-tetradecil-4-etilpiridinio, bromuro de dodecildimetil(2-fenoxietil)amonio, cloruro de bencildimetilestearilamonio, cloruro de cetil piridinio, 5-amino-1,3-bis(2-etil-hexil)-5-metilhexahidropirimidina cuaternizada, cloruro de benzalconio, cloruro de bencetonio y cloruro de metilbencetonio, son ejemplos de agentes antibacterianos de amonio cuaternario típicos. Otros compuestos son bis[4-(R-amino)-1-piridinio]alcanos como se divulga en la patente de EE. UU. n.° 4.206.215, concedida el 3 de junio de 1980, a Bailey. También se pueden incluir otros antimicrobianos tales como bisglicinato de cobre, glicinato de cobre, citrato de cinc y lactato de cinc. También son útiles las enzimas, que incluyen endogluciosidasa, papaína, dextranasa, mutanasa, y mezclas de las mismas. Dichos agentes se divulgan en la patente de EE. UU. n.° 2.946.725, 26 de julio de 1960, de Norris et al. y en la patente de EE. UU. n.° 4.051.234, de Majeti et al. Los agentes antimicrobianos específicos incluyen clorhexidina, triclosán, monofosfato de triclosán, y aceites aromatizantes tal como el timol. El triclosán y otros agentes de este tipo se divulgan en la patente de EE. UU. n.° 5.015.466, concedida a Parran, Jr. et al. y la patente de EE. UU. n.° 4.894.220, de Nabi et al. Estos agentes pueden estar presentes en niveles de aproximadamente 0,01 % a aproximadamente 1,5 % en peso de la composición oral.

[0158] El beneficio antimicrobiano también puede obtenerse de fuentes naturales, tales como extractos de plantas, incluidos el lúpulo y sus extractos, extractos de corteza de magnolia, incluidos el honokiol y el magnolol, otros aceites botánicos y esenciales, y combinaciones de los mismos.

[0159] La composición oral puede ayudar a proteger contra las caries, la gingivitis, la placa, la sensibilidad, el sarro, las manchas y la erosión ácida, y también puede proporcionar beneficios blanqueadores y refrescar el aliento. Los métodos de tratamiento incluyen preparar una composición oral que contiene la fuente de iones estannosos y las partículas de sílice de área superficial reducida, y administrar la composición al sujeto. La administración al sujeto puede definirse como hacer que la composición oral entre en contacto con las superficies de los dientes del sujeto cepillándolas con un dentífrico, o enjuagándolas con una suspensión de dentífrico. La administración también puede realizarse mediante el contacto del gel oral tópico, el enjuague bucal, el producto para dentaduras postizas, el espray bucal, los comprimidos orales, las pastillas o el chicle con las superficies dentales. El sujeto puede ser cualquier persona o animal inferior cuyas superficies dentales estén en contacto con la composición oral.

[0161] El Ejemplo A a continuación muestra una formulación dentífrica acuosa que contiene partículas de sílice de área superficial reducida (sílice).

[0164]

[0167] El Ejemplo A se preparó como sigue: En un recipiente separado, la hidroxietilcelulosa (HEC) se dispersó en el sabor, y se mezcló hasta que la mezcla pareció homogénea. Después, un tanque de mezcla encamisado se ajustó a aproximadamente 30 °C, y se añadió al tanque una primera porción del sorbitol. Después, la mezcla de HEC/sabor se añadió y se incorporó con agitación y homogeneización, seguido de la segunda porción de sorbitol y agua, que se incorporaron con homogeneización. Después, la sacarina, el fluoruro estannoso, el gluconato de sodio, la goma de xantano, y la carragenina se mezclaron en un recipiente separado, y después estos polvos se añadieron a la vasija y se homogeneizaron. Una vez completada la homogeneización, se detuvo el agitador, y se liberó el vacío. A continuación, se añadieron al recipiente el lactato de cinc deshidratado, Gantrez™ S-95 y xilitol, se agitó y homogeneizó la mezcla y, a continuación, se desaireó. Después, se añadió la sílice a la mezcla, y la mezcla se mezcló y se eliminó el aire. Después, se añadió el lauril sulfato de sodio a la vasija, y la mezcla se agitó al vacío más alto posible. Después, se añadió hidróxido de sodio a la vasija y se mezcló al vacío. Una vez completado el mezclamiento, se homogeneizó el lote, y después se mezcló y se eliminó el aire. Se liberó el vacío y se formó el Ejemplo A.

[0168] El Ejemplo B a continuación muestra una formulación dentífrica no acuosa con partículas de sílice de área superficial reducida (sílice).

[0169] 4Disponible en ICL Performance Products, St. Louis, Missouri, EE. UU.

[0172]

[0175] El Ejemplo B se preparó como sigue: Se pesó previamente la glicerina y se añadió a la vasija. Con el homogeneizador en funcionamiento, se añadieron a la vasija la goma de xantano y el carragenano, y se homogeneizaron. Después, la disolución de lauril sulfato de sodio se añade a la vasija y se agita y homogeneiza. Después, se detiene la agitación y se libera el vacío, y se abre la tapa de la vasija y se añaden a la vasija el polietilenglicol, el propilenglicol, la glicerina restante, el color y el sabor, se cerró la tapa y se reiniciaron el agitador y el vacío. Después, se añadió la sílice a la vasija, y se mezcló. Después, se añadieron a la vasija la sacarina, el lactato de cinc, el fluoruro estannoso y el gluconato de sodio, y se homogeneizaron. Después, se añadieron a la vasija el hexametafosfato de sodio y el fosfato de sodio tribásico, y la mezcla se mezcló al vacío más alto posible. Después de cinco minutos, se detuvo la agitación, se liberó el vacío, se levantó la tapa y se añadió el fosfato de sodio tribásico, y se cerró la tapa, y se restableció el agitador y el vacío, y la mezcla se mezcló a vacío. Finalmente, el producto se mezcló y se eliminó el aire al mayor vacío posible durante al menos cinco minutos. Después, el Ejemplo B se descargó de la válvula de descarga de producto.

[0176] Ejemplos

[0177] La presente invención se ilustra además por los siguientes ejemplos, que no se deben interpretar de ningún modo como limitaciones de imposición al alcance de la presente invención.

[0178] Las áreas superficiales BET y los volúmenes de poros (volúmenes de poros por intrusión de mercurio total) divulgados en el presente documento se determinaron en un Micromeritics TriStar II 3020 V1.03 usando, respectivamente, el método de adsorción de nitrógeno BET de Brunaur et al., J. Am. Chem. Soc., 60, 309 (1938), y BJH Desorption isotherms with a Halsey Faas Correction, Halsey, G.D., J. Chem. Phys. (1948), 16, pp. 931, y dichas técnicas son bien conocidas por los expertos en la técnica.

[0179] Las áreas superficiales de CTAB divulgadas en el presente documento se determinaron mediante la absorción de CTAB (bromuro de cetiltrimetilamonio) en la superficie de sílice, separando el exceso por centrifugación y determinando la cantidad mediante titulación con laurilsulfato de sodio usando un electrodo tensioactivo. Específicamente, se colocaron aproximadamente 0,5 gramos de las partículas de sílice en un vaso de precipitados de 250 ml con 100 ml de disolución de CTAB (5,5 g/l), se mezclaron en una placa de agitación eléctrica durante 1 hora, y después se centrifugaron durante 30 min a 10.000 RPM. Se añadió un ml de Triton X-100 al 10 % a 5 ml del sobrenadante transparente en un vaso de precipitados de 100 ml. El pH se ajustó a 3-3,5 con HCl 0,1 N, y la muestra se valoró con laurilsulfato de sodio 0,01 M usando un electrodo de tensioactivo (Brinkmann SUR1501-DL) para determinar el punto final.

[0180] La mediana el tamaño de partícula (d50) se refiere al tamaño de partícula para el cual el 50 % de la muestra tiene un tamaño menor y el 50 % de la muestra tiene un tamaño mayor. La mediana el tamaño de partícula (d50), el tamaño medio de partícula (promedio), d90 y d95 se determinaron mediante el método de difracción láser usando un instrumento Horiba LA 300. Las partículas secas se enviaron al instrumento para su análisis, excepto las partículas de sílice base, que se enviaron como una suspensión (húmeda) en agua.

[0181] Para determinar la densidad de vertido y la densidad de empaquetamiento, se colocaron 20 gramos de la muestra en una probeta graduada de 250 ml con fondo plano de goma. El volumen inicial se registró y se usó para calcular la densidad de vertido dividiéndolo entre el peso de la muestra usada. Después, el cilindro se colocó en una máquina de densidad de compactación en la que se hizo girar sobre una leva a 60 RPM. La leva está diseñada para subir y bajar el cilindro una distancia de 5,715 cm una vez por segundo, hasta que el volumen de la muestra sea constante, normalmente durante 15 min. Este volumen final se registra y se usa para calcular la densidad de empaquetamiento dividiéndola entre el peso de la muestra usada.

[0182] El valor de abrasión Einlehner es una medida de la dureza/abrasividad de las partículas de sílice, y se describe detalladamente en la patente de EE. UU. n.° 6.616.916, e implica usar un abrasivo Einlehner AT-1000, que se usa generalmente de la siguiente manera: (1) se pesa un tamiz de alambre de latón Fourdrinier, y se expone a la acción de una suspensión de sílice acuosa al 10 % durante un período de tiempo fijo; (2) la cantidad de abrasión se determina después como miligramos de latón perdidos del tamiz de alambre Fourdrinier por 100.000 revoluciones (mg perdidos/100.000 revoluciones).

[0183] La compatibilidad con CPC (%) se determina como sigue. Se añadieron 27,00 gramos de una disolución al 0,3 % de CPC (cloruro de cetilpiridinio) a una muestra de 3,00 g de la sílice a ensayar. La sílice se secó previamente a 105 °C hasta 150 °C hasta un contenido de humedad del 2 % o menos, y se midió el pH de la muestra para asegurar que el 5 % del pH estuviera entre 5,5 y 7,5. La mezcla se agitó durante un período de 10 minutos. El ensayo de envejecimiento acelerado requiere la agitación de la muestra de ensayo durante 1 semana a 140 °C. Una vez completada la agitación, la muestra se centrifugó, y 5 ml del sobrenadante se hicieron pasar a través de un filtro de Millipore de PTFE de 0,45 pm y se descartó. A continuación, 2,00 g adicionales de sobrenadante se hicieron pasar a través del mismo filtro Milipore de PTFE de 0,45 pm, y después se añadieron a un vial que contenía 38,00 g de agua destilada. Después de mezclar, se colocó una alícuota de la muestra en una cubeta (metacrilato de metilo), y se midió la absorbancia U.V. a 268 nm. Se usó agua como blanco. El % de compatibilidad con CPC se determinó expresando como porcentaje la absorbancia de la muestra con respecto a la de una disolución patrón de CPC preparada mediante este procedimiento, con la excepción de que no se añadió sílice.

[0184] La compatibilidad estannosa (%) determina como sigue. Se preparó una disolución madre que contenía 431,11 g de sorbitol al 70 %, 63,62 g de agua desionizada desoxigenada, 2,27 g de cloruro estannoso dihidratado y 3,00 g de gluconato de sodio. Se añadieron 34,00 g de la disolución madre a un tubo de centrífuga de 50 ml que contenía 6,00 g de la muestra de sílice a ensayar. El tubo de centrífuga se colocó en una rueda giratoria a 5 RPM, y se envejeció durante 1 semana a 40 °C. Después del envejecimiento, el tubo de centrífuga se centrifugó a 12.000 RPM durante 10 minutos, y la concentración estannosa en el sobrenadante se determinó mediante ICP-OES (espectrómetro de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente). La compatibilidad estannosa se determinó expresando la concentración estannosa de la muestra como un porcentaje de la concentración estannosa de una disolución preparada por el mismo procedimiento, pero sin sílice añadida.

[0185] Los valores de absorción de aceite se determinaron según el método de frotamiento descrito en ASTM D281, usando aceite de linaza (cm3 de aceite absorbido por cada 100 g de partículas). Generalmente, un nivel de absorción de aceite más alto indica una partícula con un nivel más alto de porosidad de poros grandes, también descrita como mayor estructura.

[0186] Los valores de absorción de agua se determinaron con un reómetro de par de fuerzas Absorptometer "C" de C.W. Brabender Instruments, Inc. Se transfirió aproximadamente 1/3 de una taza de la muestra de sílice a la cámara de mezclamiento del Absorptometer, y se mezcló a 150 RPM. Después se añadió agua a un caudal de 6 ml/min, y se registró el par de torsión requerido para mezclar el polvo. A medida que el agua es absorbida por el polvo, la torsión alcanzará un máximo a medida que el polvo se transforma de fluido a una pasta. El volumen total de agua añadido cuando se alcanzó el par máximo se estandarizó después a la cantidad de agua que puede ser absorbida por 100 g de polvo. Dado que el polvo se usó tal y como se recibió (sin secar previamente), se usó el valor de humedad libre del polvo para calcular un "valor AbC del agua corregido por humedad" mediante la siguiente ecuación.

[0188] agua absorbida+ % de humedad

[0189] Absorción de agua

[0190] % de humedad)/100

[0192] El Absorptometer se usa habitualmente para determinar el índice de aceite del negro de humo de conformidad con los métodos B y C de ASTM D 2414 y<a>S<t>M D 3493.

[0194] Los valores de pH divulgados en el presente documento (5 % de pH) se determinaron en un sistema acuoso que contenía 5 % en peso de sólidos en agua desionizada usando un medidor de pH.

[0196] El residuo de malla 325 (% en peso) de la muestra de sílice se midió utilizando un tamiz estándar estadounidense n.° 325, con aberturas de 44 micras o 0,0017 pulgadas (tela metálica de acero inoxidable), pesando una muestra de 10,0 gramos con una precisión de 0,1 gramos en la copa de un mezclador Hamilton de 1 cuarto (modelo n.° 30), añadiendo aproximadamente 170 ml de agua destilada o desionizada y agitando la suspensión durante al menos 7 minutos. La mezcla se transfirió a la tamiz de malla 325 y se pulverizó agua directamente sobre el tamiz a una presión de 0,14 MPa (20 psig) durante dos minutos, con el cabezal pulverizador mantenido a una distancia de aproximadamente 10,16 a 25,24 cm (cuatro a seis pulgadas) del tamiz. El residuo restante se transfirió después a un vidrio de reloj, se secó en un horno a 150 °C durante 15 min, después se enfrió, y se pesó en una balanza analítica.

[0197] Los valores de limpieza PCR (índice de limpieza de la película) se determinaron mediante una versión ligeramente modificada de la prueba PCR descrita en "In Vitro Removal of Stain with Dentifrice", G. K. Stookey, T. A. Burkhard y B. R. Schemerhorn, J. Dental Research, 61, 1236-9, 1982. La limpieza se evaluóin vitromediante el uso de la prueba modificada del índice de limpieza de la película. Esta prueba era idéntica a la descrita por Stookey et al., con las siguientes modificaciones: (1) se aplicó una película artificial transparente de película a las esquirlas bovinas antes de aplicar la película manchada, (2) se usó calentamiento por disolución en lugar de calentamiento por radiación durante la aplicación de la película, (3) el número de cepilladas se redujo a 800 y (4) la concentración de la pasta fue de 1 parte de dentífrico por 3 partes de agua. El ensayo se repitió al menos tres veces, y se calculó la media para obtener un PCR promedio.

[0199] Se determinaron los valores de la abrasión radiactiva de la dentina (RDA) mediante la Organización Internacional de Normalización (ISO) 11609: 2010(E) Anexo B. El ensayo se repitió al menos tres veces, y la media se calculó para obtener una RDA promedio.

[0201] Se usó el método de ensayo de iones estannosos extraíbles e iones cinc extraíbles para determinar la concentración de iones estannosos extraíbles en el sobrenadante (ESCS) y la concentración de iones cinc extraíbles en el sobrenadante (EZCS) usando espectrometría de emisión óptica con plasma acoplado inductivamente. A los efectos de la presente invención, cualquier estaño medido mediante este método se considera en forma de ion estannoso (Sn2+), y cualquier cinc medido mediante este método se considera en forma de ion cinc soluble. La calibración con patrones externos de un solo punto se usa tanto para estaño como para cinc, y se usa un patrón interno de galio tanto para muestras como para patrones. Si se conoce la fracción de insolubles (p/p) en la composición dentífrica completa, también se determinan la concentración de iones estannosos extraíbles en la composición completa (ESCFC) y la concentración de iones cinc extraíbles en la composición completa (EZCFC).

[0203] Se homogeneiza un tubo (o envase) completo de dentífrico con una batidora de laboratorio SpeedMixer (como la DAC250, Flacktek, Inc., o equivalente) durante 120 segundos a 1500 rpm. Se prepara una suspensión de 1 parte de dentífrico por 3 partes de agua (en masa) añadiendo 2,00 g de la muestra homogeneizada y 6,00 g de agua desionizada a un tubo de centrífuga (del tamaño adecuado para el volumen total de la muestra) que contiene 10 perlas de vidrio (4 mm de diámetro). La muestra se mezcla con un mezclador de vórtice durante 60 minutos a 1200 rpm. La suspensión resultante se centrifuga inmediatamente a 21.000 RCF durante 10 minutos. Los tubos de muestras se retiran de la centrífuga dentro de los 5 minutos posteriores a la finalización de la centrifugación. El sobrenadante se decanta en un tubo de muestra con tapón de rosca de 15 ml. Para las muestras que no tienen una interfaz líquido/sólido claramente delineada, se decanta una cantidad máxima del sobrenadante de manera que cualquier capa gelatinosa o de transición permanezca en el tubo de centrífuga junto con cualquier centrifugado presente.

[0205] El sobrenadante decantado se mezcla bien agitando vigorosamente a mano. Una alícuota (aproximadamente 0,5 g, pero la masa se registra con precisión dentro de ± 0,001 g) se transfiere a un tubo cónico de polipropileno de 50 ml. A este tubo se añaden 2,5 ml de ácido nítrico concentrado (~70 % p/p) y 2,5 ml de ácido clorhídrico concentrado (~35 % p/p). El tubo de muestra se cubre con un vidrio de reloj de polipropileno, y se coloca en un digestor de bloque caliente precalentado de tamaño apropiado para el tubo cónico de polipropileno (tal como DigiPrep, SCP Science) a 90 °C durante 30 minutos. Después, el vidrio del reloj se enjuaga con menos de 5 ml de agua desionizada 3 veces, añadiendo el enjuague al tubo de muestra. Como patrón interno, se suministran al tubo 2,00 ml de patrón de galio 100 pg/ml (tal como está disponible en Inorganic Ventures, o equivalente), y el volumen total del tubo se lleva a 50 ml con agua desionizada.

[0206] Cada una de las disoluciones patrón de estaño y cinc se preparan a 10,0 ppm usando disoluciones madre disponibles en el mercado (como están disponibles de Inorganic Ventures o equivalentes) en una matriz ácida de ácido nítrico concentrado al 5 % (v/v) y ácido clorhídrico concentrado al 5 % (v/v) con 4,00 ppm de galio como patrón interno.

[0207] Los patrones y las muestras se analizan usando un espectrómetro de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente de doble visión (tal como el Optima 8300 ICP-OES, Perkin Elmer, Inc., o equivalente) equipado con un nebulizador de flujo cruzado y una cámara de pulverización de doble paso (tal como un nebulizador de flujo cruzado Gem tip, Perkin Elmer, Inc., o equivalente) o un nebulizador de trayectoria paralela mejorado (tal como MiraMist, Glass Expansion o equivalente) y una cámara de pulverización ciclónica Tracey (tal como la disponible en Glass Expansion o equivalente). El sistema ICP-OES está optimizado para la relación máxima Mg II (280 nm)/Mg I (285 nm). El estaño se determina a 189,9 nm en modo axial. El cinc se determina a 213,8 nm en modo radial. El galio se determina tanto en modo axial como radial a 417,2 nm. La cuantificación de estaño y cinc se realiza usando una curva de calibración de un solo punto preparada a 10 ppm usando galio como patrón interno.

[0208] A partir del análisis de la muestra ICP-OES, la concentración de iones estaño extraíbles en el sobrenadante (pg/g) se calcula a partir de:

[0209] conc.de Sn a partir de la muestra de ICP — OES agua [pg/ml] x 50 ml masa de alícuota de sobrenadante |gl

[0210] A partir del análisis de la muestra ICP-OES, la concentración de iones cinc extraíbles en el sobrenadante (pg/g) se calcula a partir de:

[0211] conc. de Zn a partir de la muestra de ICP - OES agua [pg/ml] x 50 ml masa de alícuota de sobrenadante leí

[0212] ESCS y EZCS se expresan con tres cifras significativas en unidades de pg/g.

[0213] Los dentífricos suelen contener partículas esencialmente insolubles en agua ("insolubles") que incluyen, pero no se limitan a, compuestos tales como sílice, titania, mica, alcohol cetílico y alcohol estearílico. Si se conoce la fracción (p/p) de insolubles en la composición completa del dentífrico, la concentración de iones estaño extraíbles (p/p) en la composición completa (ppm) se calcula mediante

[0214] ESCFC [ppmj - (4 - fracción de insolubles en la fórmula completa) x ESCSy se conoce la fracción (p/p) de insolubles en la composición completa del dentífrico, la concentración de iones cinc extraíbles (p/p) en la composición completa (ppm) se calcula mediante

[0215] EZCFC [ppmj - (4 - fracción de insolubles en la fórmula completa) x EZCSESCFC y EZCFC se expresan con tres cifras significativas en unidades de ppm.

[0216] El porcentaje de concentración de iones estaño extraíbles se determina almacenando la composición en un tubo de dentífrico opaco estándar durante treinta días a 40 °C y midiendo el ESCFC, y luego dividiendo su valor por el nivel teórico total de estaño en la composición y multiplicándolo por 100 (para expresarlo en %).

[0217] Ejemplos 1-8

[0218] Partículas de sílice comparativas con áreas superficiales BET bajas

[0219] LaTabla Iresume ciertas propiedades de los materiales de sílice comparativos que tienen áreas superficiales BET bajas. A pesar de las áreas superficiales BET bajas, estos materiales de sílice son deficientes en una o más propiedades seleccionadas de baja compatibilidad con CPC, abrasión de Einlehner alta, volumen de poros por intrusión de mercurio total alto, área superficial CTAB alta, absorción de aceite alta, residuo de malla 325 alto, y/o alta densidad de empaquetamiento.

[0220] Ejemplos 9-17

[0221] Partículas de sílice producidas con áreas superficiales BET bajas por el método Silverson

[0222] Los Ejemplos comparativos 9-17 se produjeron con áreas superficiales BET bajas, pero en un esfuerzo por mejorar algunas de las deficiencias observadas en los Ejemplos 1-8, la velocidad de adición de ácido que se usó para reducir el pH después de completar la adición de silicato se mantuvo a la misma velocidad que se usó durante la etapa de reducción del área superficial del lote. Esto se hizo en un intento de reducir la cantidad de porosidad resultante de los poros pequeños.

[0224] Para el Ejemplo 9, se añadieron 38 l de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) a un reactor y se calentó a 95 °C con agitación a 50 rpm y recirculación a 80 l/min. Un mezclador en línea de alto cizallamiento Silverson, conectado a la línea de recirculación del reactor, se hizo funcionar a 3600 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 8,1 l/min y 3,6 l/min, respectivamente. Después de 48 minutos, se detuvo el mezclador en línea Silverson, y el silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y el ácido sulfúrico (11,4 %) se redujeron a 2,3 l/min y 1,2 l/min. Durante este tiempo, el pH se mantuvo en el intervalo de 9,7 (+/- 0,2). Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH deseado. Después de 198 minutos (en total), se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5 con un flujo continuo de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a pH 5,0 (+/- 0,2), y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0226] Para el Ejemplo 10, se añadieron 38 l de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) a un reactor y se calentó a 95 °C con agitación a 50 rpm. Un mezclador en línea de alto cizallamiento Silverson, conectado a la línea de recirculación del reactor, se hizo funcionar a 3600 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 8,1 l/min y 3,6 l/min, respectivamente. Después de 48 minutos, se detuvo el mezclador en línea Silverson, y el silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y el ácido sulfúrico (11,4 %) se redujeron a 2,3 l/min y 1,2 l/min. Durante este tiempo, el pH se mantuvo en el intervalo de 9,7 (+/-0,2). Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH deseado. Después de 198 minutos (en total), se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5 con un flujo continuo de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a pH 5,0 (+/- 0,2), y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. A continuación, se ajustó el pH de la suspensión de sílice a 5,0 (+/- 0,2) con la adición de ácido sulfúrico, y después se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0228] Para el Ejemplo 11, se añadieron 38 l de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) a un reactor y se calentó a 95 °C con agitación a 50 rpm y recirculación a 80 l/min. Un mezclador en línea de alto cizallamiento Silverson, conectado a la línea de recirculación del reactor, se hizo funcionar a 3600 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 8,1 l/min y 3,6 l/min, respectivamente. Después de 48 minutos, se detuvo el mezclador en línea Silverson, y el silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y el ácido sulfúrico (11,4 %) se redujeron a 2,3 l/min y 1,2 l/min. Durante este tiempo, el pH se mantuvo en el intervalo de 9,7 (+/- 0,2). Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH deseado. Después de 168 minutos (en total), se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5 con un flujo continuo de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a pH 5,0 (+/- 0,2), y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0230] Para el Ejemplo 12, se añadieron 38 l de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) a un reactor y se calentó a 95 °C con agitación a 50 rpm y recirculación a 80 l/min. Un mezclador en línea de alto cizallamiento Silverson, conectado a la línea de recirculación del reactor, se hizo funcionar a 3600 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 8,1 l/min y 3,6 l/min, respectivamente. Después de 48 minutos, se detuvo el mezclador en línea Silverson, y el silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y el ácido sulfúrico (11,4 %) se redujeron a 2,3 l/min y 1,2 l/min. Durante este tiempo, el pH se mantuvo en el intervalo de 9,7 (+/- 0,2). Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH deseado. Después de 138 minutos (en total), se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5 con un flujo continuo de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a pH 5,0 (+/- 0,2), y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0232] Para el Ejemplo 13, se añadieron 38 l de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) a un reactor y se calentó a 95 °C con agitación a 50 rpm y recirculación a 80 l/min. Un mezclador en línea de alto cizallamiento Silverson, conectado a la línea de recirculación del reactor, se hizo funcionar a 3600 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 8,1 l/min y 3,6 l/min, respectivamente. Después de 48 minutos, se detuvo el mezclador en línea Silverson, y el silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y el ácido sulfúrico (11,4 %) se redujeron a 2,3 l/min y 1,2 l/min. Durante este tiempo, el pH se mantuvo en el intervalo de 9,7 (+/- 0,2). Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH deseado. Después de 108 minutos (en total), se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5 con un flujo continuo de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a pH 5,0 (+/- 0,2), y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0234] Para el Ejemplo 14, se añadieron 38 l de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) a un reactor y se calentó a 95 °C con agitación a 50 rpm y recirculación a 80 l/min. Un mezclador en línea de alto cizallamiento Silverson, conectado a la línea de recirculación del reactor, se hizo funcionar a 3600 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 8,1 l/min y 3,6 l/min, respectivamente. Después de 48 minutos, se detuvo el mezclador en línea Silverson, y el silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y el ácido sulfúrico (11,4 %) se redujeron a 2,3 l/min y 1,2 l/min. Durante este tiempo, el pH se mantuvo en el intervalo de 9,7 (+/- 0,2). Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH deseado. Después de 78 minutos (en total), se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5 con un flujo continuo de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a pH 5,0 (+/- 0,2), y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0236] Para el Ejemplo 15, se añadieron 38 l de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) a un reactor y se calentó a 95 °C con agitación a 50 rpm y recirculación a 80 l/min. Un mezclador en línea de alto cizallamiento Silverson, conectado a la línea de recirculación del reactor, se hizo funcionar a 3600 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 8,1 l/min y 3,6 l/min, respectivamente. Después de 48 minutos, se detuvo el mezclador en línea Silverson, y el silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y el ácido sulfúrico (11,4 %) se redujeron a 2,3 l/min y 1,2 l/min. Durante este tiempo, el pH se mantuvo en el intervalo de 9,7 (+/- 0,2). Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH deseado. Después de 63 minutos (en total), se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5 con un flujo continuo de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a pH 5,0 (+/- 0,2), y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0238] Para el Ejemplo 16, se añadieron 38 l de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) a un reactor y se calentó a 95 °C con agitación a 50 rpm y recirculación a 80 l/min. Un mezclador en línea de alto cizallamiento Silverson, conectado a la línea de recirculación del reactor, se hizo funcionar a 3600 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 8,1 l/min y 3,6 l/min, respectivamente. Después de 48 minutos, se detuvo el mezclador en línea Silverson, y el silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y el ácido sulfúrico (11,4 %) se redujeron a 2,3 l/min y 1,2 l/min. Durante este tiempo, el pH se mantuvo en el intervalo de 9,7 (+/- 0,2). Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH deseado. Después de 198 minutos (en total), se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5 con un flujo continuo de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a pH 5,0 (+/- 0,2), y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0240] Para el Ejemplo 17, se añadieron 38 l de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) a un reactor y se calentó a 95 °C con agitación a 50 rpm y recirculación a 80 l/min. Un mezclador en línea de alto cizallamiento Silverson, conectado a la línea de recirculación del reactor, se hizo funcionar a 3600 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 8,1 l/min y 3,6 l/min, respectivamente. Después de 48 minutos, se detuvo el mezclador en línea Silverson, y el silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y el ácido sulfúrico (11,4 %) se redujeron a 2,3 l/min y 1,2 l/min. Durante este tiempo, el pH se mantuvo en el intervalo de 9,7 (+/- 0,2). Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH deseado. Después de 198 minutos (en total), se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5 con un flujo continuo de ácido sulfúrico (11,4 %) a 1,2 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a pH 5,0 (+/- 0,2), y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. El pH de la suspensión de sílice se ajustó a continuación a 5,0 (+/- 0,2) con ácido sulfúrico, y después se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0242] LaTabla IIresume determinadas propiedades de las partículas de sílice producidas en los Ejemplos 9-17. Algunas de las sílices producidas en los Ejemplos 9-17 dieron como resultado valores de compatibilidad estannosa mejorados (Ejemplos 9-11 y 16); sin embargo, los valores de abrasión de Einlehner y las densidades de empaquetamiento para estas muestras fueron inaceptablemente altos. Por ejemplo, cuando los valores de Einlehner son demasiado altos -por lo general, más de 25 mg perdidos/100.000 revoluciones-, las partículas de sílice son muy abrasivas tanto para la dentina como para el equipo de procesamiento usado para producir tanto las partículas de sílice como las formulaciones de dentífrico/pasta de dientes. El examen de las imágenes de SEM demostró una distribución amplia del tamaño de partículas, con un intervalo de partículas tanto grandes como pequeñas, y una morfología de partículas no esféricas. Para los Ejemplos 9-17, se proporcionan imágenes de SEM representativas comoFIG. 3(Ejemplo 10) yFIG. 4(Ejemplo 15).

[0244] Ejemplos 18-22

[0246] Partículas de sílice producidas con áreas superficiales BET bajas por el método de reactor de bucle continuo

[0247] En estos ejemplos comparativos, se usó un proceso en reactor de bucle continuo (véanse, por ejemplo, la patente de EE. UU. n.° 8.945.517 y 8.609.068) se usó para producir partículas de sílice base, seguido de una reducción posterior del área superficial de las partículas de sílice base para producir partículas de sílice con un área superficial BET en el intervalo deseado. El procedimiento del reactor de bucle se usó para producir las partículas de sílice base con una morfología más esférica y una distribución de tamaños de partícula más ajustada (por ejemplo, menos residuo de malla 325 en el producto de sílice final) que en los ejemplos anteriores.

[0249] Para el Ejemplo 18A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 95 °C. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,50 l/min y 0,78 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 300 l de suspensión de sílice.

[0251] En el Ejemplo 18B, se redujo el área superficial. La suspensión de 300 l de partículas de sílice base del Ejemplo 18A se añadió a un reactor discontinuo, y se calentó hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) al reactor hasta que se alcanzó un pH de 9,5 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó un pH de 9,5 (+/-0,2), se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,87 l/min y 1,0 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de 9,5 (+/- 0,2). Después de 30 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, los caudales de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) se ajustaron a 1,00 l/min y 0,60 l/min, respectivamente. Después de un tiempo total de 45 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio y se ajustó el pH a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,60 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0253] Para el Ejemplo 19A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 95 °C. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,70 l/min y 0,87 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 500 l de suspensión de sílice.

[0255] En el Ejemplo 19B, se redujo el área superficial. La suspensión de 500 l de partículas de sílice base del Ejemplo 19A se añadió a un reactor discontinuo, y se calentó hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) al reactor hasta que se alcanzó un pH de 9,5 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó un pH de 9,5 (+/-0,2), se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,66 l/min y 0,80 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de 9,5 (+/- 0,2). Después de un tiempo total de 15 minutos desde el inicio de la coadición, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó hasta 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,80 l/min. El lote se digirió durante 15 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0256] Para el Ejemplo 20A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 95 °C. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,70 l/min y 0,87 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 500 l de suspensión de sílice.

[0258] En el Ejemplo 20B, se redujo el área superficial. La suspensión de 500 l de partículas de sílice base del Ejemplo 20A se añadió a un reactor discontinuo, y se calentó hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) al reactor hasta que se alcanzó un pH de 9,5 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó un pH de 9,5 (+/-0,2), se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 3,11 l/min y 1,5 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de 9,5 (+/- 0,2). Después de 15 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, los caudales de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) se ajustaron a 1,66 l/min y 0,80 l/min, respectivamente. Después de un tiempo total de 30 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio y se ajustó el pH a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,60 l/min. El lote se digirió durante 15 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0260] Para el Ejemplo 21A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 95 °C. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,70 l/min y 0,87 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 500 l de suspensión de sílice.

[0262] En el Ejemplo 21B, se redujo el área superficial. La suspensión de 500 l de partículas de sílice base del Ejemplo 21A se añadió a un reactor discontinuo, y se calentó hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) al reactor hasta que se alcanzó un pH de 9,5 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó un pH de 9,5 (+/-0,2), se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 3,11 l/min y 1,5 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de 9,5 (+/- 0,2). Después de 30 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, los caudales de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) se ajustaron a 1,66 l/min y 0,80 l/min, respectivamente. Después de un tiempo total de 45 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio y se ajustó el pH a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,60 l/min. El lote se digirió durante 15 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0264] Para el Ejemplo 22A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 95 °C. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,70 l/min y 0,87 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 500 l de suspensión de sílice.

[0266] En el Ejemplo 22B, se redujo el área superficial. La suspensión de 500 l de partículas de sílice base del Ejemplo 22A se añadió a un reactor discontinuo, y se calentó hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) al reactor hasta que se alcanzó un pH de 9,5 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó un pH de 9,5 (+/-0,2), se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 3,11 l/min y 1,5 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de 9,5 (+/- 0,2). Después de 45 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, los caudales de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) se ajustaron a 1,66 l/min y 0,80 l/min, respectivamente. Después de un tiempo total de 60 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio y se ajustó el pH a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,60 l/min. El lote se digirió durante 15 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0268] LaTabla IIIresume determinadas propiedades de las partículas de sílice producidas en los Ejemplos 18-22. La densidad de empaquetamiento, la abrasión de Einlehner, el residuo de malla 325 y el tamaño de partícula para los Ejemplos 18B-22B se redujeron con respecto a los de los Ejemplos 9-17, mientras que se mantenía en gran medida una compatibilidad estannosa aceptable, compatibilidad con CPC, y el área superficial BET. Curiosamente, los volúmenes de poros por intrusión de mercurio total estaban en el intervalo de 0,6-0,7 cm3/g. El examen de las imágenes de SEM demostró una distribución de tamaño de partícula estrecha y una morfología de partícula esférica. Para los Ejemplos 18-22, se proporcionan imágenes de SEM representativas comoFIG. 5(Ejemplo 19B) yFIG.

[0269] 6(Ejemplo 22B).

[0271] Ejemplos 23-25

[0273] Partículas de sílice producidas con áreas superficiales BET bajas por el método de reactor de bucle continuo

[0274] De forma similar a los Ejemplos 18-22, estos ejemplos utilizaron un proceso de reactor de bucle continuo para producir las partículas de sílice base, seguido de una reducción posterior del área superficial de las partículas de sílice base para producir partículas de sílice con un área superficial BET en el intervalo deseado.

[0276] Para el Ejemplo comparativo 23A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 60 °C. Una vez que se alcanzaron los 60 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,70 l/min y 0,87 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 500 l de suspensión de sílice.

[0278] En el Ejemplo inventivo 23B, se redujo el área superficial. Se añadieron 500 l de suspensión de sílice del Ejemplo 23A a un reactor discontinuo, y se calentó hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) al reactor hasta que se alcanzó un pH de 9,5 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó un pH de 9,5 (+/- 0,2), se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 3,11 l/min y 1,50 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de 9,5 (+/- 0,2). Después de 60 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, los caudales de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) se ajustaron a 1,66 l/min y 0,80 l/min, respectivamente. Después de un tiempo total de 75 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio y se ajustó el pH a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,80 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0279] Para el Ejemplo comparativo 24A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 50 °C. Una vez que se alcanzaron los 50 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,70 l/min y 0,87 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 500 l de suspensión de sílice.

[0280] En el Ejemplo inventivo 24B, se redujo el área superficial. Se añadieron 500 l de suspensión de sílice del Ejemplo 24A a un reactor discontinuo, y se calentó hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) al reactor hasta que se alcanzó un pH de 9,5 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó un pH de 9,5 (+/- 0,2), se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 3,11 l/min y 1,50 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de 9,5 (+/- 0,2). Después de 60 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, los caudales de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) se ajustaron a 1,66 l/min y 0,80 l/min, respectivamente. Después de un tiempo total de 90 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio y se ajustó el pH a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,80 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0281] Para el Ejemplo 25A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 60 °C. Una vez que se alcanzaron los 60 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,70 l/min y 0,87 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 500 l de suspensión de sílice.

[0282] En el Ejemplo inventivo 25B, se redujo el área superficial. Se añadieron 500 l de suspensión de sílice del Ejemplo 25A a un reactor discontinuo, y se calentó hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) al reactor hasta que se alcanzó un pH de 9,5 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó un pH de 9,5 (+/- 0,2), se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,66 l/min y 0,80 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de 9,5 (+/- 0,2). Después de un tiempo total de 180 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio y se ajustó el pH a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,80 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0283] LaTabla IVresume determinadas propiedades de las partículas de sílice producidas en los Ejemplos 23-25. En comparación con los Ejemplos 18B-22B, los Ejemplos 23B-25B tenían mayores volúmenes de poros por intrusión de mercurio total y menores densidades de empaquetamiento. Adicionalmente, cada uno de los Ejemplos 23B-25B tenía una excelente compatibilidad estannosa y compatibilidad con CPC. Además, como se muestra en laTabla IV, es evidente la cantidad significativa de reducción del área superficial: de 302 a 0,6 m2/g (Ejemplos 23A-23B) y de 280 a 1,3 m2/g (Ejemplos 24A-24B). En la etapa de reducción del área superficial, la velocidad promedio de adición de sílice para los Ejemplos 23B-25B osciló entre 0,36 y 0,66 % en peso por minuto, y la velocidad máxima de adición de sílice osciló de 0,50 a 0,92 % en peso por minuto. El examen de las imágenes de SEM demostró una distribución de tamaño de partícula estrecha y una morfología de partícula esférica. Para los Ejemplos 23-25, se proporciona una imagen representativa de SEM comoFIG. 7(Ejemplo 25B).

[0284] Ejemplos 26-30

[0285] Partículas de sílice producidas con áreas superficiales BET bajas por el método de reactor de bucle continuoLos Ejemplos 26-30 se realizaron de manera similar a los de los Ejemplos 23-25. Para el Ejemplo comparativo 26A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 60 °C. Una vez que se alcanzaron los 60 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,70 l/min y 0,87 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 500 l de suspensión de sílice.

[0287] En el Ejemplo comparativo 26B, se redujo el área superficial. La suspensión de 500 l de partículas de sílice base del Ejemplo 26A y 65 l de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) se añadieron a un reactor discontinuo y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20.0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a 3,11 l/min y 1,4 l/min, respectivamente. Después de 60 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, los caudales de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) se ajustaron a 1,66 l/min y 0,80 l/min, respectivamente. Después de un tiempo total de 75 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio y se ajustó el pH a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,80 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0289] Para el Ejemplo 27A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 60 °C. Una vez que se alcanzaron los 60 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,70 l/min y 0,87 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 500 l de suspensión de sílice.

[0291] En el Ejemplo inventivo 27B, se redujo el área superficial. La suspensión de 500 l de partículas de sílice base del Ejemplo 27A y 65 l de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) se añadieron a un reactor discontinuo y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20.0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a 1,66 l/min y 0,8 l/min, respectivamente. Después de 188 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,80 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0293] Para el Ejemplo 28A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 60 °C. Una vez que se alcanzaron los 60 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,70 l/min y 0,87 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 500 l de suspensión de sílice.

[0295] En el Ejemplo inventivo 28B, se redujo el área superficial. La suspensión de 500 l de partículas de sílice base del Ejemplo 28A y 65 l de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) se añadieron a un reactor discontinuo y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20.0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a 1,66 l/min y 0,8 l/min, respectivamente. Después de 161 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,80 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0297] Para el Ejemplo 29A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 60 °C. Una vez que se alcanzaron los 60 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,70 l/min y 0,87 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 500 l de suspensión de sílice.

[0299] En el Ejemplo inventivo 29B, se redujo el área superficial. La suspensión de 500 l de partículas de sílice base del Ejemplo 29A y 65 l de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) se añadieron a un reactor discontinuo y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20.0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a 1,66 l/min y 0,8 l/min, respectivamente. Después de 150 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,80 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0300] Para el Ejemplo 30A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % a un reactor de bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 60 °C. Una vez que se alcanzaron los 60 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a caudales de 1,70 l/min y 0,87 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Después de 20 minutos de funcionamiento, la sílice que se recogió se descartó (material de purga), y después se recogieron 500 l de suspensión de sílice.

[0301] En el Ejemplo inventivo 30B, se redujo el área superficial. La suspensión de 500 l de partículas de sílice base del Ejemplo 30A y 65 l de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) se añadieron a un reactor discontinuo y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a 1,66 l/min y 0,8 l/min, respectivamente. Después de 135 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (17,1 %) a 0,80 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0302] LaTabla Vresume determinadas propiedades de las partículas de sílice producidas en los Ejemplos 26-30. De manera similar a los Ejemplos 23B-25B, los Ejemplos 27B-30B demuestran una combinación inesperada y beneficiosa de área superficial BET, densidad de empaquetamiento, abrasión de Einlehner, compatibilidad estannosa, y/o compatibilidad con CPC. Además, como se muestra en laTabla V, es evidente la cantidad significativa de reducción del área superficial: de 232 a 8 m2/g (Ejemplos 26A-26B). En la etapa de reducción del área superficial, la velocidad promedio de adición de sílice para los Ejemplos 27B-30B fue aproximadamente 0,37 % en peso por minuto, y la velocidad máxima de adición de sílice fue 0,50 % en peso por minuto. El examen de las imágenes de SEM demostró una distribución de tamaño de partícula estrecha y una morfología de partícula esférica.

[0303] Para los Ejemplos 26-30, se proporciona una imagen representativa de SEM comoFIG. 8(Ejemplo 28B).

[0304] Ejemplos 31-33

[0305] Partículas de sílice producidas con áreas superficiales BET bajas por el método de molienda con perlas

[0306] En los Ejemplos comparativos 31-33, se produjo un lote que contenía partículas de sílice base precursora en un reactor, seguido de una molienda con perlas para producir partículas de sílice base, y luego una reducción posterior del área superficial de las partículas de sílice base para producir partículas de sílice con un área superficial BET en el intervalo deseado, pero que carecían de otras propiedades deseadas.

[0307] Para el Ejemplo 31A, se añadieron 69 l de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) a un reactor y se calentó a 85 °C con agitación a 60 rpm y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 85 °C, se añadieron simultáneamente silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 14,7 l/min y 6,5 l/min, respectivamente, durante 47 minutos. Después de los 47 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5,8 (+/- 0,2) con flujo continuo de ácido sulfúrico (11,4 %) a 6,5 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a 93 °C mientras se mantenía un pH de 5,8 (+/- 0,2). A continuación, el lote se deshidrató en un filtro prensa, y se molió en perlas hasta obtener un residuo de malla 325 de 0 % y una mediana del tamaño de partícula de menos de 10 pm.

[0308] A continuación, en el Ejemplo 31B, se redujo la superficie, comenzando con 45 litros de una suspensión intermedia de sílice molida en molino de perlas (31 % de sólidos) y 180 l de agua añadidos a un reactor y calentados a 95 °C con agitación a 80 RPM y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) para llevar el pH de la mezcla de reacción hasta 9,75 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó el pH deseado, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 4,5 l/min y 2,2 l/min, respectivamente, durante 30 minutos. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH del lote a 9,75 (+/- 0,2). Después de 30 minutos, el flujo de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) se redujo a 4,2 l/min y 2,0 l/min, respectivamente. Después de 60 minutos, el flujo de silicato de sodio y ácido sulfúrico se redujo a 3,6 l/min y 1,7 l/min, respectivamente. Después de 90 minutos, el flujo de silicato de sodio y ácido sulfúrico se redujo a 3,1 l/min y 1,5 l/min, respectivamente. Después de 120 minutos, el flujo de silicato de sodio y ácido sulfúrico se redujo a 2,3 l/min y 1,2 l/min, respectivamente. Después de 150 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se redujo hasta 6,0 (+/- 0,2) con un flujo continuo de ácido sulfúrico a 1,2 l/min. Una vez que se alcanzó el pH deseado, el lote se digirió durante 20 minutos mientras se mantenía el pH 6,0 (+/- 0,2). Después, el lote se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. El pH de la suspensión de sílice se ajustó a continuación a 5,0 (+/- 0,2) con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0309] Para el Ejemplo 32A, se añadieron 8 l de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y 89 l de aguas desionizada a un reactor y se calentó a 85 °C con agitación a 60 rpm y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 85 °C, se añadieron simultáneamente silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a 12,5 l/min y 5,0 l/min, respectivamente, durante 48 minutos. Después de los 48 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5,8 (+/- 0,2) con flujo continuo de ácido sulfúrico (17,1 %) a 5,0 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 15 minutos a 93 °C mientras se mantenía un pH de 5,8 (+/- 0,2). A continuación, el lote se deshidrató en un filtro prensa, y se molió en perlas hasta obtener un residuo de malla 325 de 0 % y una mediana del tamaño de partícula de menos de 10 pm.

[0311] En el Ejemplo 32B, se redujo el área superficial. Se añadieron 45 l de suspensión de sílice intermedia molida en perlas del Ejemplo 32A (31 % de sólidos) y 180 l de agua a un reactor, y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 13.3 %) para llevar el pH de la mezcla de reacción hasta 9,75 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó el pH deseado, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 4,2 l/min y 2,0 l/min, respectivamente, durante 30 minutos. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH del lote a 9,75 (+/- 0,2). Después de 30 minutos, el flujo de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) se redujo a 3,6 l/min y 1,7 l/min, respectivamente. Después de 60 minutos, el flujo de silicato de sodio y ácido sulfúrico se redujo a 3,1 l/min y 1,5 l/min, respectivamente. Después de 90 minutos, el flujo de silicato de sodio y ácido sulfúrico se redujo a 2.3 l/min y 1,2 l/min, respectivamente. Después de 135 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se redujo hasta 6,0 (+/- 0,2) con un flujo continuo de ácido sulfúrico a 1,2 l/min. Una vez que se alcanzó el pH deseado, el lote se digirió durante 20 minutos mientras se mantenía el pH 6,0 (+/- 0,2). Después, el lote se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. El pH de la suspensión de sílice se ajustó a continuación a 5,0 (+/- 0,2) con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0313] Para el Ejemplo 33A, se añadieron 50 l de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y 162 l de agua desionizada a un reactor y se calentó a 85 °C con agitación a 60 rpm y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 85 °C, se añadieron simultáneamente silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a 11,6 l/min y 4,7 l/min, respectivamente, durante 47 minutos. Después de los 47 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5,8 (+/- 0,2) con flujo continuo de ácido sulfúrico (17,1 %) a 4,7 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a 93 °C mientras se mantenía un pH de 5,8 (+/- 0,2). A continuación, el lote se deshidrató en un filtro prensa, y se molió en perlas hasta obtener un residuo de malla 325 de 0 % y una mediana del tamaño de partícula de menos de 10 pm.

[0315] En el Ejemplo 33B, se redujo el área superficial. Se añadieron 45 l de suspensión de sílice intermedia molida en perlas del Ejemplo 33A (31 % de sólidos) y 180 l de agua a un reactor, y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 13.3 %) para llevar el pH de la mezcla de reacción hasta 9,75 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó el pH deseado, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 4,5 l/min y 2,2 l/min, respectivamente, durante 30 minutos. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH del lote a 9,75 (+/- 0,2). Después de 30 minutos, el flujo de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) se redujo a 4,2 l/min y 2,0 l/min, respectivamente. Después de 60 minutos, el flujo de silicato de sodio y ácido sulfúrico se redujo a 3,6 l/min y 1,7 l/min, respectivamente. Después de 90 minutos, el flujo de silicato de sodio y ácido sulfúrico se redujo a 3,1 l/min y 1,5 l/min, respectivamente. Después de 120 minutos, el flujo de silicato de sodio y ácido sulfúrico se redujo a 2,3 l/min y 1,2 l/min, respectivamente. Después de 165 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se redujo hasta 6,0 (+/- 0,2) con un flujo continuo de ácido sulfúrico a 1,2 l/min. Una vez que se alcanzó el pH deseado, el lote se digirió durante 20 minutos mientras se mantenía el pH 6,0 (+/- 0,2). Después, el lote se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. El pH de la suspensión de sílice se ajustó a continuación a 5,0 (+/- 0,2) con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0317] LaTabla VIresume determinadas propiedades de los materiales de sílice producidos en los Ejemplos 31-33. Las partículas de sílice del Ejemplo 31B tenían una distribución de tamaño de partícula mejorada (menor residuo de malla 325 y menor abrasión de Einlehner), compatibilidad estannosa y compatibilidad con CPC ligeramente reducidas, pero con un aumento significativo en la densidad de empaquetamiento. En los Ejemplos 32A y 32B, la etapa de reducción del área superficial no dio como resultado las partículas de sílice deseadas debido a que la reducción del área superficial se produjo demasiado rápido (por ejemplo, la velocidad promedio de adición de sílice fue 0,97 % en peso por minuto, y la velocidad máxima de adición de sílice fue 2,46 % en peso por minuto), lo que da como resultado la formación de nuevas partículas, como lo demuestra la elevada área superficial BET y la baja compatibilidad estannosa. En los Ejemplos 33A y 33B, la etapa de reducción del área superficial no dio como resultado las partículas de sílice deseadas debido a una reducción excesiva del área superficial, dando como resultado una alta densidad de empaquetamiento y altos valores de abrasión de Einlehner.

[0319] Ejemplos 34-39

[0321] Partículas de sílice producidas con áreas superficiales BET bajas por el método de molienda con perlas

[0323] Los Ejemplos 34-39 se realizaron de manera similar a los de los Ejemplos 32-33. Para el Ejemplo comparativo 34A, se añadieron 29 l de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y 126 l de aguas desionizada a un reactor y se calentó a 85 °C con agitación a 60 rpm y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 85 °C, se añadieron simultáneamente silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a 12,1 l/min y 4,8 l/min, respectivamente, durante 47 minutos. Después de los 47 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5,8 (+/- 0,2) con flujo continuo de ácido sulfúrico (17,1 %) a 4,8 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a 93 °C mientras se mantenía un pH de 5,8 (+/- 0,2). A continuación, el lote se deshidrató en un filtro prensa, y se molió en perlas hasta un residuo de malla 325 de 0 % y una mediana del tamaño de partícula de menos de 10 pm.

[0325] En el Ejemplo inventivo 34B, se redujo el área superficial. Se añadieron 100 l de suspensión de partículas de sílice base molidas en perlas del Ejemplo 34A y 380 l de agua a un reactor, y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) para llevar el pH de la mezcla de reacción hasta 9,75 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó el pH deseado, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 2,3 l/min y 1,0 l/min, respectivamente, durante 220 minutos. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH del lote a 9,75 (+/- 0,2). Después de 220 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se redujo hasta 6,0 (+/- 0,2) con un flujo continuo de ácido sulfúrico a 1,0 l/min. Una vez que se alcanzó el pH deseado, el lote se digirió durante 20 minutos mientras se mantenía el pH 6,0 (+/- 0,2). Después, el lote se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. El pH de la suspensión de sílice de área superficial reducida se ajustó a continuación a 5,0 (+/- 0,2) con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0327] Para el Ejemplo comparativo 35A, se añadieron 8 l de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y 89 l de aguas desionizada a un reactor y se calentó a 85 °C con agitación a 60 rpm y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 85 °C, se añadieron simultáneamente silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a 12.5 l/min y 5,0 l/min, respectivamente, durante 47 minutos. Después de los 47 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5,8 (+/- 0,2) con flujo continuo de ácido sulfúrico (17,1 %) a 5,0 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a 93 °C mientras se mantenía un pH de 5,8 (+/- 0,2). A continuación, el lote se deshidrató en un filtro prensa, y se molió en perlas hasta obtener un residuo de malla 325 de 0 % y una mediana del tamaño de partícula de menos de 10 pm.

[0329] En el Ejemplo inventivo 35B, se redujo el área superficial. Se añadieron 100 l de suspensión de partículas de sílice base molidas en perlas del Ejemplo 35A y 380 l de agua a un reactor, y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) para llevar el pH de la mezcla de reacción hasta 9,75 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó el pH deseado, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 2,3 l/min y 1,0 l/min, respectivamente, durante 170 minutos. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH del lote a 9,75 (+/- 0,2). Después de 170 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se redujo hasta 6,0 (+/- 0,2) con un flujo continuo de ácido sulfúrico a 1,0 l/min. Una vez que se alcanzó el pH deseado, el lote se digirió durante 20 minutos mientras se mantenía el pH 6,0 (+/- 0,2). Después, el lote se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. El pH de la suspensión de sílice de área superficial reducida se ajustó a continuación a 5,0 (+/- 0,2) con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0331] Para el Ejemplo comparativo 36A, se añadieron 50 l de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y 162 l de agua desionizada a un reactor y se calentó a 85 °C con agitación a 60 rpm y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 85 °C, se añadieron simultáneamente silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a 11.6 l/min y 4,7 l/min, respectivamente, durante 47 minutos. Después de los 47 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5,8 (+/- 0,2) con flujo continuo de ácido sulfúrico (17,1 %) a 5,0 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a 93 °C mientras se mantenía un pH de 5,8 (+/- 0,2). A continuación, el lote se deshidrató en un filtro prensa, y se molió en perlas hasta un tamaño diana de partícula de 5 pm.

[0333] En el Ejemplo inventivo 36B, se redujo el área superficial. Se añadieron 100 l de suspensión de partículas de sílice base molidas en perlas del Ejemplo 36A (31 % de sólidos) y 380 l de agua a un reactor, y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) para llevar el pH de la mezcla de reacción hasta 9,75 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó el pH deseado, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 2,3 l/min y 1,0 l/min, respectivamente, durante 210 minutos. Después de 210 minutos, los caudales de silicato de sodio (2,65Mr,13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) se ajustaron a 1,15 l/min y 0,5 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH del lote a 9,75 (+/- 0,2). Después de 282 minutos (en total), se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se redujo hasta 6,0 (+/- 0,2) con un flujo continuo de ácido sulfúrico a 0,5 l/min. Una vez que se alcanzó el pH deseado, el lote se digirió durante 20 minutos mientras se mantenía el pH 6,0 (+/- 0,2). Después, el lote se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. El pH de la suspensión de sílice de área superficial reducida se ajustó a continuación a 5,0 (+/- 0,2) con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0335] En el Ejemplo inventivo 37B, se redujo el área superficial. Se añadieron 100 l de suspensión de partículas de sílice base molidas en perlas del Ejemplo 36A (31 % de sólidos) y 380 l de agua a un reactor, y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) para llevar el pH de la mezcla de reacción hasta 9,75 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó el pH deseado, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 2,3 l/min y 1,0 l/min, respectivamente, durante 165 minutos. Después de 165 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se redujo hasta 6,0 (+/- 0,2) con un flujo continuo de ácido sulfúrico a 1,0 l/min. Una vez que se alcanzó el pH deseado, el lote se digirió durante 20 minutos mientras se mantenía el pH 6,0 (+/- 0,2). Después, el lote se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. El pH de la suspensión de sílice de área superficial reducida se ajustó a continuación a 5,0 (+/- 0,2) con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0337] Para el Ejemplo comparativo 38A, se añadieron 71,5 l de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %), 162 l de agua desionizada y 3,6 kg de sulfato de sodio a un reactor y se calentó a 85 °C con agitación a 65 rpm y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 85 °C, se añadieron simultáneamente silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a 10,9 l/min y 4,6 l/min, respectivamente, durante 47 minutos. Después de los 47 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 6,0 (+/- 0,2) con flujo continuo de ácido sulfúrico (17,1 %) a 4,6 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 15 minutos a 93 °C mientras se mantenía un pH de 5,8 (+/- 0,2). A continuación, el lote se deshidrató en un filtro prensa, y se molió en perlas hasta un tamaño diana de partícula de 5 pm.

[0339] En el Ejemplo inventivo 38B, se redujo el área superficial. Se añadieron 100 l de suspensión de partículas de sílice base molidas en perlas del Ejemplo 38A (31 % de sólidos) y 380 l de agua a un reactor, y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) para llevar el pH de la mezcla de reacción hasta 9,75 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó el pH deseado, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 2,3 l/min y 1,0 l/min, respectivamente, durante 165 minutos. Después de 165 minutos, los caudales de silicato de sodio (2,65Mr,13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) se ajustaron a 1,15 l/min y 0,5 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH del lote a 9,75 (+/- 0,2). Después de 210 minutos (en total), se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se redujo hasta 6,0 (+/- 0,2) con un flujo continuo de ácido sulfúrico a 0,5 l/min. Una vez que se alcanzó el pH deseado, el lote se digirió durante 20 minutos mientras se mantenía el pH 6,0 (+/- 0,2). Después, el lote se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. El pH de la suspensión de sílice de área superficial reducida se ajustó a continuación a 5,0 (+/- 0,2) con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0341] Para el Ejemplo comparativo 39A, se añadieron 50 l de silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y 162 l de agua desionizada a un reactor y se calentó a 85 °C con agitación a 60 rpm y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 85 °C, se añadieron simultáneamente silicato de sodio (2,65 MR, 20,0 %) y ácido sulfúrico (17,1 %) a 11,6 l/min y 4,7 l/min, respectivamente, durante 47 minutos. Después de los 47 minutos, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 5,8 (+/- 0,2) con flujo continuo de ácido sulfúrico (17,1 %) a 5,0 l/min. A continuación, el lote se digirió durante 20 minutos a 93 °C mientras se mantenía un pH de 5,8 (+/- 0,2). A continuación, el lote se deshidrató en un filtro prensa, y se molió en perlas hasta un tamaño diana de partícula de 5 pm.

[0343] En el Ejemplo inventivo 39B, se redujo el área superficial. Se añadieron 100 l de suspensión de partículas de sílice base molidas en perlas del Ejemplo 39A (31 % de sólidos) y 380 l de agua a un reactor, y se calentaron hasta 95 °C con agitación a 80 RPM y recirculación a 80 l/min. Una vez que se alcanzaron los 95 °C, se añadió silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) para llevar el pH de la mezcla de reacción hasta 9,75 (+/- 0,2). Una vez que se alcanzó el pH deseado, se añadieron silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a 2,3 l/min y 1,0 l/min, respectivamente, durante 60 minutos. Después de 60 minutos, los caudales de silicato de sodio (2,65 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) se ajustaron a 1,15 l/min y 0,5 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener el pH del lote a 9,75 (+/- 0,2). Después de 360 minutos (en total), se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se redujo hasta 6,0 (+/- 0,2) con un flujo continuo de ácido sulfúrico a 0,5 l/min. Una vez que se alcanzó el pH deseado, el lote se digirió durante 20 minutos mientras se mantenía el pH 6,0 (+/- 0,2). Después, el lote se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. El pH de la suspensión de sílice de área superficial reducida se ajustó a continuación a 5,0 (+/- 0,2) con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0345] LaTabla VIIresume determinadas propiedades de las partículas de sílice producidas en los Ejemplos 34-39. Inesperadamente, los Ejemplos 34B-35B demostraron una combinación beneficiosa de área superficial BET, densidad de empaquetamiento, abrasión de Einlehner, volumen de poros por intrusión de mercurio total, compatibilidad estannosa, y/o compatibilidad con CPC. Además, estas sílices tenían menores medianas de los tamaños de partícula, y menos de 1 % de residuo de malla 325. Además, como se muestra en laTabla VII, es evidente la cantidad significativa de reducción del área superficial: de 47 a 4 m2/g (Ejemplos 35A-35B). El examen de las imágenes de SEM del Ejemplo 34B(FIG. 9-10)y del Ejemplo 35B(FIG. 11-12)demostró una estructura abierta adecuada y una superficie baja sin sobredensificación, y con una distribución del tamaño de partícula generalmente mejorada en el Ejemplo 35B con respecto al Ejemplo 34B.

[0347] De forma similar a los Ejemplos 34B-35B, los Ejemplos 36B-39B mostraron una combinación inesperada y beneficiosa de superficie BET, densidad de empaquetamiento, abrasión Einlehner, volumen de poros por intrusión de mercurio total, compatibilidad estannosa y/o compatibilidad con CPC, así como medianas de los tamaños de partículas más bajos y menos del 1 % de residuos de malla 325. Además, como se muestra en laTabla VII, es evidente la cantidad significativa de reducción del área superficial: de 31 a 2 m2/g (Ejemplos 36A-36B) y de 29 a 3 m2/g (Ejemplos 39A-39B). En la etapa de reducción del área superficial, la velocidad promedio de adición de sílice para los Ejemplos 34B-39B osciló de 0,35 a 0,48 % en peso por minuto, y la velocidad máxima de adición de sílice fue 0,64 % en peso por minuto. El examen de las imágenes de SEM demostró una estructura abierta adecuada y un área superficial baja sin sobredensificación (por ejemplo, una densidad de empaquetamiento baja), y una distribución estrecha de tamaño de partícula. Para los Ejemplos 36-39, se proporcionan imágenes representativas de SEM comoFIG. 13-14(Ejemplo 36B).

[0348] LaTabla VIIIresume el RDA, el PCR y el porcentaje de estaño y flúor solubles después de 30 días a 40 °C en la composición dentífrica (Ejemplo A, un dentífrico acuoso, como se describe en el presente documento) que contiene los ejemplos de sílice. Los datos en laTabla VIIse recopilaron después de almacenar el dentífrico durante 30 días a una temperatura constante de 40 °C. Después de 30 días, se determinaron la RDA, el PCR, la concentración de iones estaño solubles y la concentración de iones flúor solubles mediante los métodos descritos en el presente documento. El % de estaño soluble después de 30 días a 40 °C se determinó dividiendo la concentración de estaño soluble (según se mide) entre la concentración teórica de estaño soluble (894 ppm), y el % de fluoruro soluble después de 30 días a 40 °C se determinó dividiendo la concentración de fluoruro soluble después de 30 días (según se mide) entre el fluoruro soluble teórico (1100 ppm).

[0349] Ejemplos 40-43

[0350] Partículas de sílice producidas con áreas superficiales BET bajas por el método de reactor de bucle continuoLos Ejemplos inventivos 40-43 se realizaron de manera similar a los de los Ejemplos 23-25. Para el Ejemplo 40A, se añadieron aproximadamente 15 l de suspensión de sílice previamente preparada con aproximadamente 10 % de sólidos al circuito de recirculación, y se hizo circular a 80 l/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funciona a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 65 °C. Una vez que se alcanzaron los 65 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,55 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a caudales de 2,55 l/min y 1,30 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Se recogieron entonces 500 l de suspensión de sílice. En el Ejemplo inventivo 40B, se redujo el área superficial. La suspensión de sílice se calentó en un reactor discontinuo hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Después, se añadieron 65 l de silicato de sodio (2,55 MR, 13,3 %) al reactor discontinuo, seguido de la adición simultánea de silicato de sodio (2,55 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a caudales de 2,3 l/min y 1,0 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de 9,5 (+/- 0,2). Después de 150 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (11,4 %) a 0,85 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0351] Para el Ejemplo 41A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % al bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, el reactor de bucle continuo se calentó hasta 65 °C. Una vez que se alcanzaron los 65 °C, se añadieron entonces de forma continua silicato de sodio (2,55 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a caudales de 2,55 l/min y 1,30 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Se recogieron entonces 500 l de suspensión de sílice.

[0352] En el Ejemplo inventivo 41B, se redujo el área superficial. La suspensión de sílice se calentó en un reactor discontinuo hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. Después, se añadieron 65 l de silicato de sodio (2,55 MR, 13,3 %) al reactor discontinuo, seguido de la adición simultánea de silicato de sodio (2,55 MR, 13,3 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a caudales de 2,3 l/min y 1,0 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de 9,5 (+/- 0,2). Después de 165 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (11,4 %) a 0,85 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 pS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0353] Para el Ejemplo 42A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % al bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, se calentó el reactor de bucle continuo a 65 °C. Una vez alcanzada la temperatura de 65 °C, se añadieron de forma continua silicato de sodio (3,32 MR, 13,0 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a velocidades de 2,55 l/min y 1,07 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Se recogieron entonces 500 l de suspensión de sílice.

[0354] En el Ejemplo inventivo 42B, se redujo el área superficial. La suspensión de sílice se calentó en un reactor discontinuo hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. A continuación, se añadieron 65 l de silicato de sodio (2,55 MR, 13.3 %) al reactor discontinuo, seguido de la adición simultánea de silicato de sodio (3,32 MR, 13,0 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a velocidades de 2,3 l/min y 0,83 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de 9,5 (+/- 0,2). Después de 165 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (11,4 %) a 0,83 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 gS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0355] Para el Ejemplo 43A, se añadieron aproximadamente 15 litros de una suspensión de sílice preparada previamente con un contenido aproximado de sólidos del 10 % al bucle de recirculación y se hizo circular a 80 litros/min con un mezclador en línea Silverson de alto cizallamiento que funcionaba a 3600 RPM. A continuación, se calentó el reactor de bucle continuo a 65 °C. Una vez alcanzada la temperatura de 65 °C, se añadieron de forma continua silicato de sodio (3,32 MR, 13,0 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a velocidades de 2,55 l/min y 1,07 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de reacción de 7,5. Se recogieron entonces 500 l de suspensión de sílice.

[0356] En el Ejemplo inventivo 43B, se redujo el área superficial. La suspensión de sílice se calentó en un reactor discontinuo hasta 95 °C con agitación a 80 RPM. A continuación, se añadieron 65 l de silicato de sodio (2,55 MR, 13.3 %) al reactor discontinuo, seguido de la adición simultánea de silicato de sodio (3,32 MR, 13,0 %) y ácido sulfúrico (11,4 %) a velocidades de 2,3 l/min y 0,83 l/min, respectivamente. Si fue necesario, se ajustó la velocidad de ácido para mantener un pH de 9,5 (+/- 0,2). Después de 175 minutos desde el inicio de la coadición de silicato y ácido, se detuvo el flujo de silicato de sodio, y el pH se ajustó a 7 con la adición continua de ácido sulfúrico (11,4 %) a 0,83 l/min. El lote se digirió durante 10 minutos a pH 7, y después se filtró y se lavó hasta una conductividad de < 1500 gS. Antes del secado, el pH de la suspensión de sílice se ajustó a 5 con ácido sulfúrico, y se secó por pulverización hasta una humedad diana de 5 %.

[0357] LaTabla IXresume determinadas propiedades de las partículas de sílice producidas en los Ejemplos 40-43. Al igual que con los Ejemplos 23B-25B y Ejemplos 27B-30B, los Ejemplos 40B-43B demuestran una combinación inesperada y beneficiosa de área superficial BET, densidad de empaquetamiento, abrasión de Einlehner, compatibilidad estannosa, y volumen de poros. Debido al reactor de bucle y los procedimientos de reducción del área superficial usados para producir las partículas de sílice, se espera que los Ejemplos 40B-43B tengan una distribución estrecha de tamaño de partícula y una morfología de partícula esférica.

[0358] Tabla I.Ejemplos 1-8

[0361]

[0362]

[0364] Tabla II.Ejemplos 9-17

[0365]

[0366] Tabla III.Ejemplos 18-22

[0367]

[0368] Tabla IV.Ejemplos 23-25

[0369]

[0370] Tabla V.Ejemplos 26-30

[0371]

[0372] Tabla VI.Ejemplos 31-33

[0373]

[0374] Tabla VII.Ejemplos 34-39

[0375]

[0376]

[0378] Tabla VIII.

[0380]

[0381]

[0382] Tabla IX.Ejemplos 41-43

[0385]

[0388] La invención se ha descrito anteriormente con referencia a numerosos aspectos y ejemplos específicos. A los expertos en la materia se les ocurrirán muchas variaciones a la luz de la descripción detallada anterior. Todas esas variaciones obvias están dentro del alcance completo previsto de las reivindicaciones adjuntas. Otros aspectos de la invención pueden incluir, pero no se limitan a, los siguientes (los aspectos se describen como "que comprenden", pero, alternativamente, pueden "consistir esencialmente en" o "consistir en"):

[0390] Los valores divulgados en el presente documento como extremos de intervalos no deben entenderse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos citados. En cambio, a menos que se especifique lo contrario, cada intervalo numérico pretende significar tanto los valores citados como cualquier número real, incluidos los números enteros dentro del intervalo. Por ejemplo, un intervalo divulgado como "1 a 10" pretende significar "1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10", y un intervalo divulgado como "1 a 2" pretende significar "1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9 y 2".

[0392] Las dimensiones y los valores divulgados en el presente documento no deben entenderse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos citados. Por el contrario, a menos que se especifique lo contrario, cada una de dichas dimensiones pretende significar tanto el valor citado como un intervalo funcionalmente equivalente que rodea a ese valor. Por ejemplo, una dimensión divulgada como "40 mm" pretende significar "aproximadamente 40 mm".

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES

1. Una composición dentífrica que comprende:

a. del 5 % al 30 % en peso de la composición de abrasivo, que comprende partículas de sílice precipitada caracterizadas por:

(i) un área superficial BET en un intervalo de 0,1 a 7 m2/g;

(ii) una densidad de empaquetamiento en un intervalo de 0,56 a 0,88 g/cm3 (aproximadamente 35 a aproximadamente 55 lb/ft3);

(iii) un valor de abrasión Einlehner en un intervalo de 8 a 25 mg perdidos/100.000 revoluciones;

(iv) un volumen de poros por intrusión de mercurio total en un intervalo de 0,4-1,2 cm3/g; y

(v) una compatibilidad estannosa en un intervalo de 70 a 99 %;

b. una fuente de iones estaño en donde los iones estaño extraíbles después de 30 días a 40 °C son superiores a aproximadamente el 75 % de la concentración total de iones estaño, y en donde la concentración de iones estaño extraíbles es superior a aproximadamente 500 ppm; todos los parámetros medidos como se divulga en la descripción.

2. La composición dentífrica de la reivindicación 1, en donde la composición tiene una abrasión radiactiva de la dentina (RDA) promedio inferior a aproximadamente 250, preferiblemente en donde la abrasión radiactiva de la dentina (RDA) promedio es inferior a aproximadamente 220, más preferiblemente en donde la abrasión radiactiva de la dentina (RDA) promedio es inferior a aproximadamente 200.

3. La composición dentífrica según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde los iones estaño extraíbles después de 30 días a 40 °C son superiores a aproximadamente el 80 % de la concentración inicial de iones estaño extraíbles, preferiblemente en donde los iones estaño extraíbles después de 30 días a 40 °C son superiores a aproximadamente el 90 % de la concentración inicial de iones estaño extraíbles.

4. La composición dentífrica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la composición tiene una relación de limpieza de la película (PCR) promedio de aproximadamente 90 a aproximadamente 150.

5. La composición dentífrica según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde las partículas de sílice precipitado tienen una intrusión de mercurio total de 0,9 a aproximadamente 1,1 cm3/g.