(57)【要約】  シリコン研磨剤を含有する歯磨き剤組成物としての使用のために好適な口腔衛生組成物が提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒子シリコン研磨剤を含有する口腔衛生組成物。
【請求項２】
シリコンが、アモルファスシリコン、単結晶シリコンおよび多結晶シリコンの１つ以上から選択される、請求項１に記載の口腔衛生組成物。
【請求項３】
シリコンが、多孔性シリコンである、請求項１または２に記載の口腔衛生組成物。
【請求項４】
多孔性シリコンが、１００から７００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する、請求項３に記載の口腔衛生組成物。
【請求項５】
多孔性シリコンが、２００から５００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する、請求項４に記載の口腔衛生組成物。
【請求項６】
シリコンが、ミクロ多孔性またはメソ多孔性である、請求項３から５のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項７】
シリコンが、再吸収性である、請求項１から６のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項８】
シリコンが、約９６から９９．９％の純度である、請求項１から７のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項９】
多孔性シリコンが、表面修飾多孔性シリコンを含む、または実質的に表面修飾多孔性シリコンからなる、請求項３から８のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項１０】
表面修飾多孔性シリコンが、誘導体化多孔性シリコン、部分的に酸化された多孔性シリコン、水素化ケイ素表面で修飾された多孔性シリコンの１つ以上を含む、または実質的に誘導体化多孔性シリコン、部分的に酸化された多孔性シリコン、水素化ケイ素表面で修飾された多孔性シリコンの１つ以上からなる、請求項９に記載の口腔衛生組成物。
【請求項１１】
シリコン研磨剤の平均粒度（ｄ５０）が、約１から１００μｍである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項１２】
ｄ５０が、約１０から５０μｍである、請求項１１に記載の口腔衛生組成物。
【請求項１３】
ｄ５０が、約３０μｍである、請求項１２に記載の口腔衛生組成物。
【請求項１４】
微粒子シリコン研磨剤のビッカース硬度が、約１から４ＧＰａである、請求項１から１３のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項１５】
ビッカース硬度が、約１から２ＧＰａである、請求項１４に記載の口腔衛生組成物。
【請求項１６】
シリコン研磨剤が、歯および／または他の口腔表面に送達するための少なくとも１種の活性および／または不活性成分と共に装填されている、請求項１から１５のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項１７】
活性および／または不活性成分が、抗歯石剤、香料、防腐剤、虫歯予防薬のいずれか１つまたは１つ以上から選択される、請求項１６に記載の口腔衛生組成物。
【請求項１８】
微粒子シリコン研磨剤が、口腔衛生組成物の約５から５０重量％の量で存在する、請求項１から１７のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項１９】
シリコン研磨剤が、生物活性シリコンを含有する、請求項１から１８のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項２０】
生物活性シリコンが、カルシウム塩および／またはリン酸塩と共に装填される、請求項１９に記載の口腔衛生組成物。
【請求項２１】
口腔衛生組成物が、歯磨き剤組成物である、請求項１から２０のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項２２】
歯磨き剤組成物が、練り歯磨き、歯磨き粉、予防用ペースト、トローチ、糖衣錠、キャンディー、ガムまたは口腔ゲルから選択される、請求項２１に記載の口腔衛生組成物。
【請求項２３】
口腔衛生組成物が、練り歯磨きである、請求項２２に記載の口腔衛生組成物。
【請求項２４】
シリコン研磨剤が、ミラーの形態で少なくとも部分的に存在し、各ミラーが複数の層を含み、ならびに各層が多孔性シリコンを含む、請求項１から２３のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項２５】
口腔衛生組成物のｐＨが、約７以下である、請求項１から２４のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項２６】
口腔衛生組成物のＲＤＡが約１０から１５０である、請求項１から２５のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項２７】
ＲＤＡが、約１００未満である、請求項２６に記載の口腔衛生組成物。
【請求項２８】
ＰＣＲが、約２０から１５０である、請求項１から２７のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【請求項２９】
ＰＣＲが、約５０を超える、請求項２８に記載の口腔衛生組成物。
【請求項３０】
微粒子シリコン研磨剤および口腔衛生組成物の他の成分を混合するステップを含む、請求項１から２９のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物を製造するための製造方法。
【請求項３１】
他の成分が、以下の、水、保湿剤、虫歯予防薬、抗歯石剤、抗菌剤、他の研磨剤、香料、増粘剤、界面活性剤、効果向上剤、保存剤、シリコーン、減感剤、美白剤、酸度抑制剤、顔料の１つ以上から選択される、請求項３０に記載の製造方法。
【請求項３２】
歯および他の口腔表面に、請求項１から２９のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物の安全で有効な量を適用することを含む、汚れおよび／または歯垢、および／または歯肉炎を減少させる方法。
【請求項３３】
歯垢を減少させる、および／または歯肉炎を減少させるもしくは抑制するための、薬用口腔衛生組成物の製造における請求項１から２９のいずれか一項に記載の組成物の使用。
【請求項３４】
歯および他の口腔表面に、請求項１から２９のいずれか一項に記載の組成物の安全で有効量を適用することを含む、汚れを減少させる美容方法。
【請求項３５】
歯垢および／または歯肉炎の治療および／または予防における使用のための請求項１から２９のいずれか一項に記載の口腔衛生組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンを含有する口腔衛生組成物に関する。本発明はまた、これら組成物を使用する処置方法およびこれらの製造のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
練り歯磨きなどの歯磨き剤組成物としての使用に好適な口腔衛生組成物、およびうがい剤は周知である。現代の歯磨き剤は、歯の制御された機械的な清浄および磨きのための研磨物質を含有することが多く、保湿剤、結合剤、香料、色素、フッ素源などの治療もしくは活性成分、流動調整剤、保存剤、および発泡剤もしくは洗浄剤を含む、多くの他の通常の成分を場合によって含有する。
【０００３】
このような歯磨き製剤における研磨物質の主な機能は、歯垢膜を含むさまざまな沈着物の歯の表面からの除去を補助することである。歯垢膜は歯にしっかりとくっつき、見苦しい外観を与える色素成分を含むことが多い。
【０００４】
効果的な歯磨き製剤は、歯垢膜を含むさまざまな沈着物の除去を最大化することを求めるべきである。このような製剤において使用される研磨物質は、好ましくは、研磨、または硬質の歯組織の脱灰によって歯茎または歯の硬組織を損傷しないように選択される。練り歯磨きの研摩性は、歯から機械的に沈着物および皮膜を除去する練り歯磨きにおいて、シリカ、リン酸カルシウム、アルミナまたは他の固体粒子などの研磨剤からもたらされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
歯垢膜除去、および／または研摩の許容されるもしくは改善されたレベルと組み合わせた歯石抑制を含む、必要な清浄要件を与える練り歯磨きなどの歯磨き製剤における使用のための代替研磨剤に対する継続するニーズが存在する。この均衡の達成は、これまで困難であることが示されてきた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、シリコン、および特に多孔性シリコンが、歯磨き剤組成物として使用するために好適なものを含む口腔衛生組成物における研磨剤として使用し得ることを見出したことに基づく。
【０００７】
本発明の第１の態様において、微粒子シリコン研磨剤を含有する口腔衛生組成物、例えば歯磨き剤組成物が提供される。
【０００８】
場合によって、該シリコン研磨剤は、歯および／または他の口腔表面への制御された放出のための１種もしくは複数種の活性および／または不活性剤を添加されていてもよい。
【０００９】
本発明のさらなる態様によれば、該微粒子シリコン研磨剤と口腔衛生組成物の他の成分とを混合するステップを含む、本発明の第１の態様による該口腔衛生組成物のための製造方法が提供される。
【００１０】
本発明のさらなる態様によれば、歯および他の口腔表面に対する本発明の第１の態様による組成物の安全で有効な量の適用を含む、汚れおよび／または歯垢および／または歯肉炎を減少させるための方法が提供される。
【００１１】
本発明のさらなる態様によれば、歯垢を減少させ、および／また歯肉炎を減少させ、もしくは抑制するための歯磨き剤組成物などの薬用口腔衛生組成物の製造における、本発明の第１の態様による組成物の使用が提供される。
【００１２】
本発明のさらなる態様によれば、歯および他の口腔表面に対する本発明の第１の態様による組成物の安全で有効な量の適用を含む、汚れを減少させるための美容方法が提供される。
【００１３】
本発明のさらなる態様によれば、歯垢および／または歯肉炎の治療および／または予防における使用のための本発明の第１の態様による組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
シリコン
本明細書において使用されている「シリコン」という用語は、他に特記されない限り、元素シリコンをいう。元素シリコンは通常、色は暗灰色であるとして表現される。疑いを避けるために、および他に特記されない限り、シリカ、ケイ酸塩類もしくはシリコーン類などのシリコン含有化合物と組み合わせて使用し得るが、「シリコン」という用語にこれら物質は含まれない。
【００１５】
特に、本発明における使用のために好適なシリコン研磨剤は、アモルファスシリコン、単結晶シリコンおよび多結晶シリコン（粒度が通常１から１００ｎｍであるナノ結晶シリコンを含む）から選択することができ、これらの組み合わせを含み得る。「ｐ−Ｓｉ」と称することがある多孔性シリコンが好ましく、本発明における使用のために好適なシリコンの上述の種類のいずれも多孔化し得る。該シリコンは、例えば、ステインエッチング法を使用して表面多孔化してもよく、または例えば、陽極酸化法を使用してより実質的に多孔化してもよい。
【００１６】
最も好ましくは、該シリコンは再吸収性である。該シリコンは、研磨剤として存在していてもよく、ならびに／または活性および／もしくは不活性の作用剤の調節された送達のために存在していてもよい。該シリコン研磨剤は、生物活性シリコンを含んでもよい。
【００１７】
該シリコン研磨剤は、約９５から９９．９９９９９％の純度であってよく、例えば、約９６から９９．９％の純度であってよい。典型的に約９８から９９．５％の純度を有する、いわゆる金属グレードシリコンが好ましい。
【００１８】
生物学的用途における半導体、シリコンの使用について、例えば、ＰＣＴ／ＧＢ９６／０１８６３において記載され、この内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。そこに記載されるように、原結晶シリコンを、ＵＳ５３４８６１８に記載のように、フッ化水素酸ベースの溶液における部分的電気化学溶解によって多孔性にすることができ、この内容もまた、全体が参照によって本明細書に組み込まれる。このエッチング処理は、本来の原物質の結晶性および結晶学的配向を保持するシリコン構造を生ずる。したがって、形成される多孔性シリコンは、結晶性シリコンの形態である。広くは、本方法は、例えば、１０％フッ化水素酸エタノール溶液を含有する電解液を含む電気化学的電池において大量にホウ素がドープされたＣＺシリコンウエハを陽極酸化することを含む。約５０ｍＡｃｍ−２の密度を有する陽極酸化電流の通電に続けて、短時間電流密度を増加させることによってウエハから分離できる多孔性シリコン層が生成される。この効果は、多孔性領域と原結晶領域の間の界面でシリコンを溶解させることである。ＰＣＴ／ＧＢ０２／０３４９３およびこの明細書中の引用にはまた、本発明における使用のためのシリコンを製造するために好適である、シリコンの粒子を製造する方法が記載されており、この内容全体は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００１９】
この形成に続いて、該多孔性シリコンを乾燥してもよい。例えば、Ｃａｎｈａｍ  ｉｎ  Ｎａｔｕｒｅ，ｖｏｌ．３６８，ｐｐ１３３〜１３５，（１９９４）によって記載されるように、超臨界的に乾燥してもよい。他に、該多孔性シリコンは、凍結乾燥してもよく、Ｂｅｌｌｅｔ  ａｎｄ  Ｃａｎｈａｍ  ｉｎ  Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ，１０，ｐｐ４８７〜４９０，（１９９８）によって記載されるように、エタノールまたはペンタンなど水より表面張力の低い液体を使用して空気乾燥してもよい。
【００２０】
口腔衛生組成物における使用のために好適な微粒子形態においてシリコンを生成するために、該シリコンを粉砕に供してもよい。例えば、粒度は、Ｋｅｒｋａｒら，Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．７３，ｐｐ２８７９〜２８８５，（１９９０）において記載されるように製粉によって減少させてもよい。微粒子シリコンを生成するための他の方法としては、ＰＣＴ／ＧＢ０１／０３６３３において、シリコンを遠心分離に供するか、またはシリコン粉を摩砕することによってシリコン粒子を生成し得ることが記載されており、この内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。多孔性シリコン粉は、結晶シリコンのウエハ間で摩砕してもよい。多孔性シリコンは、原結晶シリコンよりも硬度が低く、結晶シリコンウエハは、超高純度で、非常に滑らかな表面を有するので、シリコンウエハ／多孔性シリコン粉／シリコンウエハのサンドイッチは、例えば、陽極酸化によって生成された非常に大きい多孔性シリコン粒子から、例えば、１から１０μｍの粒度を得る便利な手段である。
【００２１】
シリコン粒子の平均粒度（ｄ５０／μｍ）は、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＭａｌｖｅｒｎ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ，Ｍｏｄｅｌ  Ｍａｓｔｅｒｓｌｚｅｒを使用して測定する。ヘリウム−ネオンガスレーザー光を、水溶液中に懸濁したシリコン粒子を含む透明セルを通過させて投影させる。粒子に当たる光線は、粒度に対して逆比例である角度によって分散される。光検出器アレイが数ヵ所の所定の角度で光量を測定する。次いで、測定された光束値に比例する電気信号が、試料および水分散剤の屈折率によって定義される理論粒子から予測される分散パターンに対して、マイクロコンピュータシステムによって処理され、該シリコンの粒度分布を決定する。
【００２２】
微粒子シリコン研磨剤の平均粒度は、好ましくは、歯磨き剤組成物の研摩性および清浄性特性のバランスが、歯および／または歯茎に損傷を起こすことなく、合理的に可能な限り有効であるような粒度である。典型的には、ｄ５０は、１から１００μｍの範囲、好ましくは１０から５０μｍの範囲にある。例えば、ｄ５０は約３０μｍである。
【００２３】
シリコン研磨剤が多孔性シリコンを含有する場合、多孔性シリコンの表面は、例えば、口腔衛生組成物における多孔性シリコンの安定性を改善するために好適に修飾してもよい。特に、多孔性シリコンの表面は、シリコンをアルカリ条件においてより安定にさせるように修飾し得る。多孔性シリコンの表面は、該多孔性シリコンの孔によって形成される外部および／または内部の表面を含んでもよい。したがって、多孔性シリコンの表面は、水素化ケイ素表面、多孔性シリコンが典型的には部分的に酸化されているように表現し得る酸化ケイ素表面、またはＳｉ−Ｏ−Ｃ結合および／またはＳｉ−Ｃ結合を有し得る誘導体化表面を与えるように修飾されてもよい。
【００２４】
水素化ケイ素表面は、例えば、ステインエッチングまたはフッ素化水素酸ベース溶液を使用する陽極酸化法によって生成し得る。酸化ケイ素表面は、シリコン粒子を、例えば、「多孔性シリコンの特性（Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｐｏｒｏｕｓ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）」（Ｌ．Ｔ．Ｃａｎｈａｍ編，ＩＥＥ１９９７）の５．３章において記載されるように、化学酸化、光化学酸化または熱酸化に供することによって生成し得る。ＰＣＴ／ＧＢ０２／０３７３１には、多孔性シリコンの試料が非酸化状態において一部の多孔性シリコンを保持するような方法で、多孔性シリコンを部分的に酸化し得ることが記載され、その内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。例えば、ＰＣＴ／ＧＢ０２／０３７３１には、２０％エタノールＨＦにおける陽極酸化に続いて、陽極酸化された試料を５００℃で空気中熱処理によって部分的に酸化し、部分的に酸化された多孔性シリコン試料を生成することが記載されている。
【００２５】
部分酸化により、シリコン粒子は部分的に酸化されて、酸素の約１つの単層とシリコン骨格全体に及ぶ約４．５ｎｍ以下の総酸化物の厚さとの間に相当する酸化物含有量を有し得る。該多孔性シリコンは、酸素原子対シリコン原子比が約０．０４から２．０の間、好ましくは０．６０から１．５の間を有する。酸化は、孔の中および／またはシリコンの外表面で生じてもよい。
【００２６】
誘導体化多孔性シリコンは、その表面の少なくとも一部に共有結合された単層を有する多孔性シリコンである。該単層は、典型的には、多孔性シリコンの表面の少なくとも一部にヒドロシリル化によって結合されている１個または複数の有機基を含む。誘導体化多孔性シリコンは、ＰＣＴ／ＧＢ００／０１４５０に記載され、この内容の全体が参照によって本明細書に組み込まれる。ＰＣＴ／ＧＢ００／０１４５０には、ルイス酸の存在下でのヒドロシリル化などの方法を使用するシリコンの表面の誘導体化について記載されている。この場合、誘導体化は、表面でシリコン原子の酸化を阻止し、該シリコンを安定化するためにもたらされる。誘導体化多孔性シリコンを調製する方法は、当業者に公知であり、例えば、「Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｐｏｒｏｕｓ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ」（Ｊ．Ｈ．ＳｏｎｇおよびＭ．Ｊ．Ｓａｉｌｏｒ  ｉｎ  Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１〜３，ｐｐ６９〜８４，（１９９９））において記載されている。シリコンの誘導体化は、シリコンの疎水性を増加し、それによりその湿潤性を減少させることが必要な場合に、望ましいこともある。好ましい誘導体化表面は、１個または複数のアルキン基で修飾し得る。アルキン誘導体化シリコンは、例えば、「Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｆ  ｔｈｅｒｍａｌｌｙ  ｃａｒｂｏｎｉｚｅｄ  ｐｏｒｏｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｓｕｒｆａｃｅｓ」（Ｊ．Ｓａｌｏｎｅｎら，Ｐｈｙｓ  Ｓｔａｔ．Ｓｏｌｉｄｉ（ａ），１８２，ｐｐ１２３〜１２６，（２０００））および「Ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐｏｒｏｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｂｙ  ｌｏｗ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｐｈｏｔｏａｓｓｉｓｔｅｄ  ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ａｃｅｔｙｌｅｎｅ」（Ｓ．Ｔ．Ｌａｋｓｈｍｉｋｕｍａｒら，Ｃｕｒｒ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３，ｐｐ１８５〜１８９（２００３））において記載されているように、アセチレンガスを用いた処理から誘導できる。
【００２７】
多孔性シリコンは、この多孔度の性質により細分し得る。ミクロ多孔性シリコンは、２ｎｍ未満の直径を有する孔を含み；メソ多孔性シリコンは、２から５０ｎｍの範囲における直径を有する孔を含み；およびマクロ多孔性シリコンは、５０ｎｍを超える直径を有する孔を含む。本発明によるシリコン研磨剤は、ミクロ多孔性またはメソ多孔性である多孔性シリコンを含有し得る。
【００２８】
シリコン研磨剤としての所望の硬度を得る１つの便利な方法は、シリコンの多孔度を調節することである。多孔性シリコンの多孔度を調節する方法は、知られている。ミクロ多孔性およびメソ多孔性シリコンの両方が、本発明の口腔衛生組成物において使用できる。どの多孔性シリコンを使用するかの選択は、活性剤または不活性剤の調節された放出のためのビヒクルとして多孔性シリコンを使用することが望まれているか、またはそうでないかにある程度依存し得る。典型的には、本発明による多孔性シリコン研磨剤は、１００から７００ｍ２／ｇ、例えば２００から５００ｍ２／ｇの範囲におけるＢＥＴ表面積を有し得る。ＢＥＴ表面積は、Ｂｒｕｎａｕｅｒら，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，６０，３０９，１９３８において記載されるようなＢＥＴ窒素吸着方法によって求められる。ＢＥＴ測定は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎｏｒｃｒｏｓｓ，Ｇｅｏｒｇｉａ３００９３から市販されている「Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｒｅａ  ａｎｄ  Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｒｙ  Ａｎａｌｙｚｅｒ」（ＡＳＡＰ２４００）を使用して行う。試料は、測定前に真空下、３５０℃で最低２時間ガス抜きする。一般に、気孔率は少なくとも約３０ｖｏｌ％、例えば、少なくとも約４０ｖｏｌ％、例えば、少なくとも約５０ｖｏｌ％、例えば、少なくとも約７０ｖｏｌ％、例えば、少なくとも約７５ｖｏｌ％、例えば、約８０ｖｏｌ％、および上限約８５ｖｏｌ％もしくは９０ｖｏｌ％である。主に研磨剤としての使用としては、気孔率は、典型的には約３０から７０ｖｏｌ％、好ましくは約５０から７０ｖｏｌ％である。気孔率の異なる範囲を有する多孔性シリコンの割合を混合することもまた可能である。例えば、許容される研摩特性を提供することに加えて、香料が放出される速度もまた調節する組成物を提供するために、多孔性シリコン粒子の割合は、著しく異なる気孔率を有し得る。例えば、初めに香料が大量に出ることが必要である場合、シリコン粒子の非常に多くの割合は、少なくとも約７５ｖｏｌ％、例えば少なくとも約８０ｖｏｌ％、および上限約８５ｖｏｌ％もしくは９０ｖｏｌ％の気孔率を有利に有し得る。典型的には、高い気孔率シリコンの割合は、約５から６０ｖｏｌ％の範囲にある。
【００２９】
本発明における使用のためのシリコンのモース硬度は、典型的には、約２以上であり、および約５以下であり得る。好ましくは、モース硬度は３から４である。モース硬度スケールに対応する試験は、知られているものであり、硬度は、他の物質にひっかき傷を与える物質の能力として定義される。該スケールは１から１０であり、数が大きいほど増大する硬度を示す。
【００３０】
硬度を測定するための別の知られている方法は、ビッカース硬度試験である。この試験は、ピラミッド形のダイヤモンド圧子による荷重下で生じる圧痕の寸法から計算される物質の硬度の測定である。ビッカース試験において使用される圧子は、対向する面が１３６°の角度で頂点で交わる、正方形を底面とするピラミッドである。ダイヤモンドは、上限約１２０ｋｇ重の範囲の荷重で物質の表面に押し込まれ、圧痕の寸法（通常０．５ｍｍ以下）を横線付き顕微ミラーなどの目盛り付き顕微ミラーの補助を用いて測定する。ビッカース数（ＨＶ）は、以下の式：
ＨＶ＝１．８５４（Ｆ／Ｄ２）
（式中、Ｆは、印加荷重（ｋｇ重）であり、Ｄ２は、へこみの面積（ｍｍ２）である。）を使用して計算される。本発明における使用のためのシリコンのビッカース硬度は、例えば、典型的には１ＧＰａ超、例えば１から４ＧＰａである。好ましくは、ビッカース硬度は、４ＧＰａ未満または３ＧＰａ未満、例えば１から２ＧＰａである。
【００３１】
シリコン、特にメソ多孔性シリコンの一部の形態は、再吸収性である。再吸収性シリコンは、腸液などの擬似体液溶液に浸された場合、一定期間をかけて溶解するシリコンである。体における再吸収性シリコンの副生物は、ケイ酸である。本発明による口腔衛生製剤における使用のためのシリコン研磨剤は、再吸収性であり得、歯および他の口腔表面に送達するための、活性剤および／または不活性剤の１種もしくは複数種を添加できる。例えば、抗歯石剤、香料、防腐剤またはフッ化物のいずれか１つまたは複数を、本方法を使用する調節される仕方において放出し得る。クロルヘキシジンなどの防腐剤の送達は、特に好ましい。多孔性シリコンは、活性剤および／または不活性剤の放出の動力学を調節するために巧みに操作し得る。この調節された放出は、孔寸法、気孔率のレベルおよびシリコン粒子の寸法の１つまたは複数を調節することによって達成できる。
【００３２】
送達される該剤は、さまざまな方法でシリコン上に添加できる。例えば、１つまたは複数の該剤をシリコン粒子の表面上に沈着させ、多孔性シリコンの孔の中に取り込み、または結合し、あるいは別にシリコンの表面と結び付けることができる。
【００３３】
送達される該剤は、好適な溶媒に溶解または懸濁することができ、シリコン粒子は、好適な期間得られた溶液においてインキュベートすることができる。溶媒を除去すると、シリコン粒子の表面上に沈着されている該剤が生じる。しかし、粒子が多孔性シリコンを含む場合、活性剤または不活性剤の溶液は、毛細管作用によって多孔性シリコンの孔の中に浸透し、溶媒の除去に続いて、該剤は、該孔に存在する。
【００３４】
送達される該剤は、粉砕（例えば、グライディング）処理の前および／または後のいずれかでシリコン上に添加できる。
【００３５】
本発明による口腔衛生組成物、さらに特には、歯磨き剤組成物において存在する研磨剤の総量は、約５から５０重量％、好ましくは約２０から４０重量％である。歯磨き剤組成物が歯磨き粉である場合には、研磨剤の量は、より多くてもよく、９５重量％まで多くてよい。研磨剤は、本発明による研磨シリコン剤以外の研摩剤を含み得るか、または研摩シリコン剤は、歯磨き剤組成物の研磨剤の全てもしくは実質的に全てを構成し得る。
【００３６】
本発明による口腔衛生組成物におけるシリコンの使用はまた、該口腔衛生組成物にキラキラ輝く、またはきらめく外観を含む、視覚的に魅力的な外観を与えることができる。例えば、ＰＣＴ／ＧＢ０１／０３６３３は、皮膚用組成物において同様に結晶シリコン、多孔性シリコン、アモルファスシリコンおよび多結晶シリコンの１つまたは複数を含む層を含むミラーの使用を記載しており、この内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。光の異なる波長を反射するミラーを使用することによって、組成物の特有の着色がもたらし得る。これは、低気孔率層および高気孔率層間に多孔性シリコンを含む隣接する層の気孔率を変えることによって達成し得る。典型的には、低気孔率層は、上限約６５ｖｏｌ％、例えば約２５ｖｏｌ％から６５ｖｏｌ％の気孔率を有し得、高気孔率層は、少なくとも約６０ｖｏｌ％、例えば約６０ｖｏｌ％から９５ｖｏｌ％の気孔率を有し得る。各層は、１０を超える、または１００を超える、または２００を超える、または４００以上の層を含み得る。ミラーが形成される各層は、この隣接した層に対して異なる屈折率を有するか、または組み合わされた層がブラッグスタックミラー（Ｂｒａｇｇ  ｓｔａｃｋ  ｍｉｒｒｏｒ）を形成するような層を有し得る。特に、輝くまたはきらめく外観は、典型的には事実上半透明であるゲルに適用されてもよい。
【００３７】
生物活性
生物活性物質は、生物組織と高度に相容し、特有の生物学的応答を導き出すことによって組織との結合を形成することができる。生物活性物質はまた、表面反応性バイオ物質と呼ぶこともある。生物活性シリコンは、ナノ構造を含み、このようなナノ構造としては、（ｉ）いずれかが、単結晶シリコン、多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンであってよいミクロ多孔性シリコン、メソ多孔性シリコン；（ｉｉ）ナノメートルの大きさの粒子を有する多結晶シリコン；（ｉｉｉ）アモルファスまたは結晶性であってよいシリコンのナノ粒子などがある。好ましくは、生物活性物質としての使用のために、シリコン研磨剤はミクロ多孔性である。
【００３８】
特定の理論によって縛られることを望まないが、本発明による生物活性シリコンの使用は、歯の再ミネラル強化を促進するケイ酸をｉｎ−ｓｉｔｕで生成することが考えられる。生物活性シリコンは、例えば、無機成分補給プロセスにおいて補助となるためのカルシウムおよび／またはリン酸塩および／またはフッ化物の源などの追加的成分を含むことができる。これは、表面下のエナメル質の無機成分補給、および／または象牙質中の細管に無機成分を補給し、これによって虫歯および／または過敏症を打ち消すことを含む。好適なカルシウム、リン酸塩およびフッ化物化合物は、当該技術分野において周知である。カルシウムイオンの少なくとも約１０ｐｐｍが存在し得、上限は約３５，０００ｐｐｍである。リン酸塩イオンの濃度は、典型的には約２５０から４０，０００ｐｐｍの範囲にあり得る。
【００３９】
歯磨き剤組成物
本明細書において使用される「歯磨き剤組成物」としては、練り歯磨き、歯磨き粉、予防薬ペースト、トローチ、糖衣錠、キャンディー、ガムまたは口腔ゲルなどがある。口腔ゲルは、多段美白システムにおける使用に好適な種類であってよい。微粒子シリコン研磨剤を本発明により使用する歯磨き剤組成物は、当業者に知られている成分を含み、これらは広くは、活性剤および不活性剤として特徴付けることができる。活性剤としては、フッ化物などの虫歯予防剤、抗菌剤、減感剤、抗歯石剤［または抗結石剤（ａｎｔｉｃｕｌｃｕｓ  ａｇｅｎｔｓ）］および美白剤などがある。不活性成分としては、一般に、水（水相の形成を可能とするための）、洗浄剤、界面活性剤もしくは泡立ち剤、増粘剤もしくはゲル化剤、結合剤、効果向上剤、水分を保持する保湿剤、香料、甘味剤および着色剤、保存剤および、場合によって、本発明のシリコン研磨剤に加えて、清浄およびつや出し用のさらなる研磨剤を含むように選ばれる。
【００４０】
水相
歯磨き剤組成物は、典型的には、保湿剤を含有する水相を含む。水は、約１から約９０重量％、好ましくは約１０から約６０重量％の量において存在し得る。好ましくは、水は脱イオン化され、および有機不純物を含まない。
【００４１】
歯磨き剤組成物における使用のための知られている保湿剤のいずれも使用し得る。好適な例としては、ソルビトール、グリセリン、キシリトール、プロピレングリコールなどがある。保湿剤は、典型的に、歯磨き剤組成物の約５から８５重量％の量において存在する。
【００４２】
虫歯予防剤
本発明による歯磨き剤組成物は、フッ化物イオン源などの虫歯予防剤を含有し得る。フッ化物イオン源は、フッ化物イオン約２５ｐｐｍから５０００ｐｐｍ、例えば約６２５から１４５０ｐｐｍを供給するのに十分であるべきである。虫歯予防剤の好適な例としては、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、ケイフッ化アンモニウム、ケイフッ化ナトリウム、リン酸モノフルオロナトリウムおよびフッ化第１スズなどのフッ化スズを含む溶解性アルカリ金属塩などの１種類または複数種類の無機塩などがある。
【００４３】
抗歯石剤
公知の抗歯石剤のいずれも、本発明による歯磨き剤組成物において使用し得る。抗歯石剤の好適な例としては、ピロリン酸二アルカリ金属塩もしくはピロリン酸四アルカリ金属塩などのピロリン酸塩、ヘキサメタリン酸ナトリウムなどの長鎖ポリリン酸塩、およびトリメタリン酸ナトリウムなどの環状リン酸塩などがある。これらの抗歯石剤は、歯磨き剤組成物中に約１から約５重量％の濃度で含まれる。
【００４４】
抗菌剤
公知の抗菌剤のいずれも、本発明の組成物において使用し得る。例えば、これらとしては、ハロゲン化ジフェニルエーテルなどの非カチオン抗菌剤などがあり、好ましい例は、トリクロサン（２，４，４’−トリクロロ−２’−ヒドロキシジフェニルエーテル）である。抗菌剤は、歯磨き剤組成物の約０．１から１．０重量％、例えば約０．３重量％の量において存在し得る。
【００４５】
他の研磨剤
微粒子シリコンは、本発明による歯磨き剤組成物を調製することにおいて唯一の研磨剤として使用できるか、または他の公知の歯磨き剤研磨剤もしくはつや出し剤と組み合わせて使用できる。市販の研磨剤は、該シリコンと組み合わせて使用され得、シリカ、ケイ酸アルミニウム、焼成アルミニウム、メタリン酸ナトリウム、メタリン酸カリウム、炭酸カルシウム、リン酸三カルシウムおよびリン酸無水二カルシウムなどのリン酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ベントナイトもしくは他のケイ質物質、またはこれらの組み合わせを含む。
【００４６】
香料
本発明の歯磨き剤組成物はまた、香料を含み得る。好適な例としては、スペアミント、ペパーミント、ウインターグリーン、ササフラス、クローブ、セージ、ユーカリ、マジョラム、シナモン、レモン、ライム、グレープフルーツ、およびオレンジなどのエッセンシャルオイルがある。他の例としては、香料アルデヒド類、エステル類およびアルコール類などがある。さらなる例としては、メントール、カルボンおよびアネトールなどがある。
【００４７】
増粘剤
増粘剤は、約０．１から約１０重量％、好ましくは約０．５から約４重量％の量において歯磨き剤組成物中に存在し得る。
【００４８】
本発明の組成物において使用される増粘剤としては、天然および合成ガムおよびコロイドなどがあり、この例としては、キサンタンガム、カラギーナン、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、デンプン、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルプロピルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、およびヒドロキシエチルセルロースなどがある。好適な増粘剤としてはまた、コロイダルシリカ化合物を含むアモルファスシリカ化合物などの無機増粘剤などがある。
【００４９】
界面活性剤
界面活性剤は、本発明の組成物において、増加した予防作用を達成し、歯磨き剤組成物を美容上より許容できるようにさせるために使用し得る。界面活性剤は、典型的には、本発明による歯磨き剤組成物において約０．１から約５重量％、好ましくは約０．５から約２重量％の量で存在する。本発明による歯磨き剤組成物は、アニオン、非イオン、両性イオンおよび双性イオンの界面活性剤から選択できる１種または複数の界面活性剤を含有し得る。該界面活性剤は、好ましくは、該組成物に洗浄性および泡立ち特性を与える洗浄性物質である。界面活性剤の好適な例は、当業者に知られており、水素化ココナッツ油脂肪酸のモノ硫酸化モノグリセリドのナトリウム塩などの高級脂肪酸モノグリセリドモノ硫酸の水溶性塩類、ラウリル硫酸ナトリウムなどの高級アルキル硫酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩類、高級アルキルスルホ酢酸塩、ラウリルスルホ酢酸ナトリウム、１，２−ジヒドロキシプロパンスルホン酸の高級脂肪酸エステル類、および、脂肪酸中に１２から１６個の炭素、アルキルもしくはアシルラジカルを有するものなどの低級脂肪族アミノカルボン酸化合物の実質的に飽和した高級脂肪族アシルアミド類などがある。さらなる例としては、Ｎ−ラウロイルサルコシン、およびＮ−ラウロイル、Ｎ−ミリストイル、もしくはＮ−パルミトイルサルコシンのナトリウム、カリウム、およびエタノールアミン塩などがある。
【００５０】
効果向上剤
歯磨き剤組成物中の任意の抗菌剤、抗歯石剤もしくは他の活性剤のための１種もしくは複数種の効果向上剤もまた、歯磨き剤組成物中に含まれ得る。効果向上剤の好適な例としては、合成アニオン性ポリカルボン酸類などがある。このようなアニオン性ポリカルボン酸塩は、遊離の酸または部分的に、もしくはより好ましくは、完全に中和された水溶性アルカリ金属（例えば、カリウムおよび好ましくはナトリウム）塩もしくはアンモニウム塩の形態において使用し得る。マレイン酸無水物もしくは酸と他の重合可能なエチレン性不飽和モノマーとの１：４から４：１のコポリマーが好ましく、約３０，０００から約１，８００，０００の分子量（Ｍ．Ｗ．）を有するメチルビニルエーテル／マレイン酸無水物が好ましい。
【００５１】
存在する場合、効果向上剤、例えば、アニオン性ポリカルボン酸塩は、歯磨き剤組成物内の任意の抗菌剤、抗歯石剤または他の活性剤の効能の所望の向上を達成するために有効な量において使用される。一般に、アニオン性ポリカルボン酸塩は、歯磨き剤組成物内に約０．０５重量％から約４重量％、好ましくは約０．５重量％から約２．５重量％で存在する。
【００５２】
他の成分
さまざまな他の物質を、本発明の歯磨き剤組成物中に含むことができ、保存剤；シリコーン類；硝酸カリウムなどの減感剤；過酸化水素、過酸化カルシウムおよび過酸化尿素などの美白剤；およびクロロフィル化合物が挙げられる。一部の練り歯磨きには、歯垢の酸性度を減少させるために重炭酸塩が含まれる。存在する場合、これらの添加剤は、所望の特性および特徴に実質的に悪影響を及ぼさない量において歯磨き剤組成物中に含まれる。
【００５３】
歯磨き剤組成物の調製
本発明による歯磨き剤組成物を製造する好適な方法には、真空下での高せん断混合系の使用が含まれる。一般に、歯磨き剤の調製は当該技術分野において周知である。ＵＳ３９８０７６７、ＵＳ３９９６８６３、ＵＳ４３５８４３７、およびＵＳ４３２８２０５には、歯磨き剤組成物を製造するための好適な方法について記載され、これらの内容全体が参照によって本明細書中に取り込まれる。
【００５４】
例えば、本発明による典型的な歯磨き剤組成物を調製するために、保湿剤が従来の混合器において、攪拌下で水中で分散し得る。有機増粘剤が、任意の効果向上剤；フッ化ナトリウムなどの虫歯予防剤を含む任意の塩類；および任意の甘味剤と一緒に、保湿剤の分散液と混合される。得られた混合物は均一ゲル相が形成されるまで攪拌される。二酸化チタンなどの１種または複数種の顔料は、ｐＨを調整するのに必要な任意の酸または塩基と一緒に、該ゲル相と混合し得る。これらの成分は均一相が得られるまで混合される。次いで、該混合物は高速度／真空ミキサーに移し、ここでさらなる増粘剤および界面活性剤成分を、該混合物と混合し得る。シリコン研磨剤を含む任意の研磨剤は、該組成物中で使用される他の研磨剤と一緒に、該混合物と混合し得る。トリクロサンなどの任意の水溶性抗菌剤は該歯磨き組成物中に含まれる香味油中に溶解し得、得られた溶液は界面活性剤と一緒に、該混合物と混合し、次いで、約２０から５０ｍｍＨｇの真空下、高速度で約５から３０分間混合する。得られた生成物は、典型的に均一な、半固体の押出可能なペースト生成物またはゲル生成物である。
【００５５】
歯磨き剤組成物のｐＨは、典型的に、シリコンが大幅な期間にわたって該組成物中に溶解せず、その結果許容される保管寿命を与えるようにするものである。歯磨き剤組成物のｐＨは、典型的には、約９以下であり、好ましくは、特に練り歯磨きなどの粉以外の組成物は約７以下である。ｐＨの下限は、典型的には約３．５から約４であり得る。特に、ｐＨは、歯磨き剤組成物が、多段階美白システムにおいて使用されるものなどゲルである場合、約３．５または約４であり得る。
【００５６】
シリコン研磨剤を含む、本発明の歯磨き剤組成物の研摩性は、Ｈｅｆｆｅｒｒｅｎ，Ｊ．Ｄｅｎｔａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｖｏｌ．５５（４），ｐｐ５６３〜５７３（１９７６）、ならびにＵＳ４３４０５８３、ＵＳ４４２０３１２およびＵＳ４４２１５２７に記載されるように、アメリカ歯科協会によって推奨される方法によって測定されるような放射性エナメル質研摩（ＲＤＡ）値によって測定することができ、これらの内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。この手順において、抜歯したヒトの歯を中性子束で照射し、標準ブラッシング養生を施す。歯根中のエナメル質から取り除いた放射性リン３２を、試験する歯磨き剤の研摩指数として使用する。ナトリウムカルボキシメチルセルロースの０．５％水溶液１５ｍｌ中のピロリン酸カルシウム１０ｇを含有する対照スラリーも測定し、この混合物のＲＤＡを任意に１００とする。試験する歯磨き剤組成物は、ピロリン酸塩と同じ濃度の懸濁液として調製し、同じブラッシング養生に供する。本発明による該歯磨き剤組成物のＲＤＡは、約１０から１５０、好ましくは約１００未満、最も好ましくは約７０未満の範囲にあってよい。
【００５７】
本発明の歯磨き剤組成物の歯垢清浄比（ＰＣＲ）は、歯磨き剤の清浄特性の測定値であり、一般に約２０から１５０および好ましくは約５０超の範囲であってよい。
【００５８】
該ＰＣＲ清浄価は、Ｓｔｏｏｋｅｙら，Ｊ．Ｄｅｎｔａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｖｏｌ．６１（１１），ｐｐ１２３６〜９，（１９８２）によって記載される試験によって求めることができる。清浄は、着色性付着物の蓄積および付着を促進するために酸エッチングされた、樹脂中に埋め込んだ１０ｍｍ２のウシのエナメル質試料を着色することによってｉｎ  ｖｉｔｒｏで評価する。この着色は、茶、コーヒー、および、２４時間Ｓａｒｃｉｎａ  ｌｕｔｅａ  ｔｕｒｔｏｘ培養液を含む無菌トリプチケースソイブロス中に溶解された細粉化された胃ムチンから調製したブロスを用いて達成する。着色後、試料はエナメル表面に１５０ｇ張力に調整した軟らかいナイロン歯ブラシを備えたＶ−８クロス−ブラッシング機に載せる。次いで、試料は試験する歯磨き剤組成物、およびナトリウムカルボキシメチルセルロースの０．５％水溶液５０ｍｌ中のピロリン酸カルシウム１０ｇを含有するピロリン酸カルシウム標準を用いてブラッシングする。試料を脱イオン水４０ｇ中練り歯磨き２５ｇからなる歯磨き剤スラリーを用いて、４００ストロークに対してブラッシングする。試料は着色が除去されるまでＰｅｎｎｗａｌｔ軽石粉で清浄する。ブラッシングの前後の試料の色を測定するために、標準明るさ国際委員会（ＣＩＥ）Ｌ＊ａ＊ｂ＊スケールを使用するミノルタ比色計を使用して反射率測定を行う。
【００５９】
ＰＣＲ／ＲＤＡ比の測定値である、本発明による歯磨き剤組成物の清浄効率は、約０．５から約２．０にあり得、好ましくは約１．０を超える、およびより好ましくは約１．５を超える範囲にある。
【実施例】
【００６０】
本発明の実施形態を、以下の実施例を参照して、例示のためのみに説明する。
【００６１】
（実施例１）
歯磨き剤組成物における化学安定性
メソ多孔性シリコン（６５０ｎｍ厚さ、７０ｖｏｌ％気孔率）の層でコーティングした原シリコンウエハを断片に四角く切り、ｐＨ６．１、６．７および９．１を有する練り歯磨き中に１８℃で２日間半分浸した。結果は、メソ多孔性シリコンは、６．１のｐＨを有する練り歯磨きにおいて最も安定であり、ｐＨ９．１を有する練り歯磨きにおいて最も不安定であるということを示した。ｐＨ６．１では、メソ多孔性シリコンの酸化および／または腐食はほとんど起こっていないか、または全く起こっていなかった。
【００６２】
（実施例２）
ヒト唾液における化学安定性
ヒト唾液を２０から５０才の年齢の健常な成人志願者１０人から午前中に採取した。各ボランティアは、水道水で口をすすぎ洗いし、飲み込み、約３０秒間待って、その後採取容器中へ唾を吐き出した。集めた液体は、２６℃で７．５＋／−０．１のｐＨであった。次いで、０．６３μｍ＋／−０．０２μｍ厚さのメソ多孔性（約６９ｖｏｌ％）シリコン層を含むウエハ断片を唾液の２ｍｌアリコートにおいて３７℃で２０分から５時間の範囲の時間インキュベートした。断片の厚さの変化を測定するために、唾液に曝した後メソ多孔性層の断面ＳＥＭ画像を撮影した。２０分後、厚さは０．６１μｍに減少し；２時間後厚さは、０．５９μｍに減少し；および５時間後、厚さは、０．５８μｍに減少していた。
【００６３】
（実施例３）
口腔表面への付着
２０から２４ｍｍ長の抜歯したヒト小臼歯に、１０重量％メソ多孔性シリコン輝き粒子を含む、および含まない、Ｃｏｌｇａｔｅ（登録商標）Ｔｏｔａｌ練り歯磨き（使用前ｐＨ６．７）を用いて１分間のブラッシングを施した。これらは完全に多孔性であるシリコン膜から調製した。この膜は、メタノール／４０重量％ＨＦ（容積で１：１）電解液中でシリコンウエハを５から１５ミリオームで陽極酸化することによって作製した。電流密度は、コンピュータ制御下で、２０ｍＡ／ｃｍ−２（９秒周期）および１２５ｍＡ／ｃｍ−２（４．５秒周期）の間で、その間電流が印加されない１秒周期を有して、調節された。１００回の繰り返しにより、調節された気孔率を有する鮮明に着色された層構造を生成した。１６５ｍＡ／ｃｍ−２の最終電流パルスを３０秒間印加することによって下にある非多孔性ウエハから膜を剥離した。次いで、空気乾燥された膜を乳棒および乳鉢を使用して輝く粉に機械的に粉砕し、その後に分級またはふるいかけすることなく使用した。手でブラッシングし、引き続いて歯の表面を５分水ですすぎ洗いした。図１ａは、未変更の練り歯磨きを用いたブラッシング後の歯冠表面の粗い領域の３００倍画像を示す。エナメル質表面に丸いケイ酸粒子が低密度で存在する。図１ｂにおける関連ＥＤＸスペクトル（１５ｋｅＶビーム、倍率３００）は、ヒドロキシアパタイトの特徴である弱いＳｉピークおよび優勢なリン酸カルシウムのピークを示す。図１ｃは、図１ａにおける丸い粒子の１つに焦点を合わせたＥＤＸスペクトル（１５ｋｅＶビーム、倍率３７０００）を示す。同じ歯冠の高度に多孔性の領域は、ブラッシングに続いてエナメル質孔に部分的に埋め込まれたシリカ粒子の高い密度が示されている図２に示される。図３ａは、同様の、しかし今度は変更した練り歯磨きを用いたブラッシングを施された異なる歯の粗くされた領域の３００倍画像を示す。すすぎ洗いに続けて、丸い粒子および角張った粒子の両方は、水すすぎ洗いの後のエナメル質表面に依然としてはっきり認められた。図３ｂに示される関連ＥＤＸスペクトル（１５ｋｅＶビーム、倍率３００）は、図１ａに比較した場合、シリコンの顕著に高いレベルが存在することを示す。図３ｃは、図３ａからの角張った粒子の４５００倍画像を示す。この角張った形状は、粉砕された多孔性シリコンである形状と一致している。図３ｄにおける関連ＥＤＸスペクトル（５ｋｅＶビーム、倍率２３０００）は、多孔性シリコン粒子が、重度に酸化されている、および／または水和されていることを示す。図３ｄにおける「角張った粒子」スペクトルは、ＳｉおよびＯの存在による優勢なピークおよびＣ、ＮａおよびＣｌの存在による小さいピーク（「ＳｉＯ２標準」スペクトルにおいて明らかでない）を示す。
【００６４】
（実施例４）
口腔表面への付着（表面化学）
自然の酸化物表面を有する、および有さない非多孔性原金属グレードシリコン粒子を、口腔表面への付着能について試験した。粒度分布は、Ｈｙｄｒｏ  Ｇ分散液装置（Ｈｙｄｒｏ  Ｇ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｕｎｉｔ）およびバージョン５．２２ソフトウェアを有するＭｌｅ分散理論の適用とともに、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｍａｓｔｅｒｓｌｚｅｒ２０００を使用して測定した。容積重み付け平均粒子直径は、２．６μｍのｄ１０（すなわち、２．６μｍ未満の直径を有する粒子の１０容積％）および５６μｍのｄ９０を有する２４μｍであった。０．２μｍ程度に小さい粒子および１５０μｍ程度に大きい粒子を検出した。微粉化された金属グレードシリコンの試料をＨＦおよびエタノールの容積で１：１混合物中で１５分間エッチングした。ろ過に続いて、該粉をＳｈｅｌ  Ｌａｂ排出可能なオーブン（Ｓｈｅｌ  Ｌａｂ  ｅｖａｃｕａｂｌｅ  ｏｖｅｎ）中、３２℃で一夜乾燥した。受け入れられたままの（すなわち、未処理の）、およびＨＦ処理された原シリコン粉の、２つの１００ｍｇバッチを、新鮮なヒト唾液の２ｍｌアリコートに別々に添加した。次いで、ヒト小臼歯を２つの攪拌溶液中で１０分間浸した。除去に続いて、該歯を５秒間すすぎ洗いした。図４ａは、受け入れられたままの、未処理の粉溶液に曝されたエナメル質の孔化された部分の１０００倍画像を示す。図４ｂにおける関連ＥＤＸスペクトル（５ｋｅＶビーム、倍率１７０００）は、弱い酸素のシグナルから、該粒子が本来非多孔性であることを示す。図４ｃは、ＨＦ処理された粉に曝された歯の比較的滑らかな領域の３３０倍画像を示す。付着された微粒子は比較的少ないが、図４ｄにおけるより高い倍率画像は、サブミクロンの粒子の実質的に均一な被覆を明らかにする。関連ＥＤＸスペクトルは、弱いシリコンおよび酸素シグナルを示した。
【００６５】
（実施例５）
香料の調節された放出
メソ多孔性層（１０．９μｍ厚さ）でコーティングした原シリコンのウエハ断片にペパーミント油を添加し、揮発性油が該孔からゆっくり蒸発する際、重量法を使用して、この重量を、１６℃および２４℃で観察した。好適な重量法は、「陽極酸化シリコンにおける孔核生成および伝播の重量測定分析（Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｐｏｒｅ  ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａｎｏｄｉｓｅｄ  ｓｉｌｉｃｏｎ）」（Ｂｒｕｍｈｅａｄら，Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ  Ａｃｔａ，ｖｏｌ．３８，ｐｐ１９１〜１９７，（１９９３））に記載されている。１４０厚さおよび７４％気孔率のシリコン膜由来のメソ多孔性粒子と比較した。結果を図５に示す。さらなる実験において、メソ多孔性シリコン粒子の高気孔率（８２ｖｏｌ％）を機械的にふるいにかけ、粒子の直径を７５から１００μｍとした。これらの粒子に硬グレードナイロンブラシを有する市販の歯ブラシを使用して磨かれたシリコンウエハに対する激しいブラッシングを施した。ブラッシングの後に、粒子の大部分が、直径において１５μｍ未満の実質的な画分を有する５０μｍ未満の直径を有していた。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１ａ】未変更の市販の練り歯磨きを用いたブラッシング後のヒト小臼歯の粗い歯冠領域のＳＥＭ画像（３００倍）の図である。
【図１ｂ】図１ａに示される範囲のＥＤＸスペクトル（１５ｋｅＶビーム、倍率３００）の図である。
【図１ｃ】図１ａにおける丸い粒子の１つに焦点を合わせたＥＤＸスペクトル（１５ｋｅＶビーム、倍率３７０００）の図である。
【図２】図１ａに示される同じ歯冠の高度に多孔性の領域のＳＥＭ画像（５００倍）の図である。
【図３ａ】本発明による練り歯磨きを用いてブラッシング後、ヒト歯の粗い領域のＳＥＭ画像（３００倍）の図である。
【図３ｂ】図３ａに示される領域のＥＤＸスペクトル（１５ｋｅＶビーム、倍率３００）の図である。
【図３ｃ】図３ａに示される角張った粒子のＳＥＭ画像（４５００倍）の図である。
【図３ｄ】非多孔性シリカ標準に比較された図３ｃに示される粒子のＥＤＸスペクトル（５ｋｅＶビーム、倍率２３０００）の図である。
【図４ａ】未処理原シリコン粉溶液に曝されたヒト歯のエナメル質の孔化部分のＳＥＭ画像（１０００倍）の図である。
【図４ｂ】図４ａに示される領域のＥＤＸスペクトル（５ｋｅＶビーム、倍率１７０００）の図である。
【図４ｃ】溶液において、ＨＦ処理された原シリコン粉に曝されたヒト歯の比較的滑らかな領域のＳＥＭ画像（３３０倍）の図である。
【図４ｄ】図４ｃにおけるＳＥＭ画像であるが、倍率２０００の図である。
【図５】１６℃および２４℃での時間（分）に対するメソ多孔性シリコン試料中において保持される油（％）のプロットの図である。
【図１ａ】
2008536906.tif 000002
【図１ｂ】
2008536906.tif 000003
【図１ｃ】
2008536906.tif 000004
【図２】
2008536906.tif 000005
【図３ａ】
2008536906.tif 000006
【図３ｂ】
2008536906.tif 000007
【図３ｃ】
2008536906.tif 000008
【図３ｄ】
2008536906.tif 000009
【図４ａ】
2008536906.tif 000010
【図４ｂ】
2008536906.tif 000011
【図４ｃ】
2008536906.tif 000012
【図４ｄ】
2008536906.tif 000013
【図５】
2008536906.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月19日(2007.2.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
元素シリコン研磨剤を含有する歯磨き剤組成物。
【請求項２】
シリコンが、アモルファスシリコン、単結晶シリコンおよび多結晶シリコンの１つ以上から選択される、請求項１に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項３】
シリコンが、多孔性シリコンである、請求項１または２に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項４】
多孔性シリコンが、１００から７００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する、請求項３に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項５】
多孔性シリコンが、２００から５００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する、請求項４に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項６】
シリコンが、ミクロ多孔性またはメソ多孔性である、請求項３から５のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項７】
シリコンが、再吸収性である、請求項１から６のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項８】
シリコンが、約９６から９９．９％の純度である、請求項１から７のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項９】
多孔性シリコンが、表面修飾多孔性シリコンを含む、または実質的に表面修飾多孔性シリコンからなる、請求項３から８のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項１０】
表面修飾多孔性シリコンが、誘導体化多孔性シリコン、部分的に酸化された多孔性シリコン、水素化ケイ素表面で修飾された多孔性シリコンの１つ以上を含む、または実質的に誘導体化多孔性シリコン、部分的に酸化された多孔性シリコン、水素化ケイ素表面で修飾された多孔性シリコンの１つ以上からなる、請求項９に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項１１】
シリコン研磨剤の平均粒度（ｄ５０）が、約１から１００μｍである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項１２】
ｄ５０が、約１０から５０μｍである、請求項１１に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項１３】
ｄ５０が、約３０μｍである、請求項１２に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項１４】
微粒子シリコン研磨剤のビッカース硬度が、約１から４ＧＰａである、請求項１から１３のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項１５】
ビッカース硬度が、約１から２ＧＰａである、請求項１４に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項１６】
シリコン研磨剤が、歯および／または他の口腔表面に送達するための少なくとも１種の活性および／または不活性成分と共に装填されている、請求項１から１５のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項１７】
活性および／または不活性成分が、抗歯石剤、香料、防腐剤、虫歯予防薬のいずれか１つまたは１つ以上から選択される、請求項１６に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項１８】
微粒子シリコン研磨剤が、歯磨き剤組成物の約５から５０重量％の量で存在する、請求項１から１７のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項１９】
シリコン研磨剤が、生物活性シリコンを含有する、請求項１から１８のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項２０】
生物活性シリコンが、カルシウム塩および／またはリン酸塩と共に装填される、請求項１９に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項２１】
歯磨き剤組成物が、練り歯磨き、歯磨き粉、予防用ペースト、トローチ、糖衣錠、キャンディー、ガムまたは口腔ゲルから選択される、請求項１から２０のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項２２】
歯磨き剤組成物が、練り歯磨きである、請求項２１に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項２３】
シリコン研磨剤が、ミラーの形態で少なくとも部分的に存在し、各ミラーが複数の層を含み、ならびに各層が多孔性シリコンを含む、請求項１から２２のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項２４】
歯磨き剤組成物のｐＨが、約７以下である、請求項１から２３のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項２５】
歯磨き剤組成物のＲＤＡが約１０から１５０である、請求項１から２４のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項２６】
ＲＤＡが、約１００未満である、請求項２５に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項２７】
ＰＣＲが、約２０から１５０である、請求項１から２６のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項２８】
ＰＣＲが、約５０を超える、請求項２７に記載の歯磨き剤組成物。
【請求項２９】
微粒子シリコン研磨剤および歯磨き剤組成物の他の成分を混合するステップを含む、請求項１から２８のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物を製造するための製造方法。
【請求項３０】
他の成分が、以下の、水、保湿剤、虫歯予防薬、抗歯石剤、抗菌剤、他の研磨剤、香料、増粘剤、界面活性剤、効果向上剤、保存剤、シリコーン、減感剤、美白剤、酸度抑制剤、顔料の１つ以上から選択される、請求項２９に記載の製造方法。
【請求項３１】
歯および他の口腔表面に、請求項１から２８のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物の安全で有効な量を適用することを含む、汚れおよび／または歯垢および／または歯肉炎を減少させる方法。
【請求項３２】
歯垢を減少させる、および／または歯肉炎を減少させるもしくは抑制するための、薬用歯磨き剤組成物の製造における請求項１から２８のいずれか一項に記載の組成物の使用。
【請求項３３】
歯および他の口腔表面に、請求項１から２８のいずれか一項に記載の組成物の安全で有効量を適用することを含む、汚れを減少させる美容方法。
【請求項３４】
歯垢および／または歯肉炎の治療および／または予防における使用のための請求項１から２８のいずれか一項に記載の歯磨き剤組成物。
【国際調査報告】
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