(57)【要約】  １〜５μｍのｄ５０中央粒径、８μｍ未満のｄ９５粒径、４０〜１００ｃｃ／１００ｇの吸油量、２０〜６０ｌｂ／ｆｔ３の充填密度、および少なくとも０．９の球形度係数（Ｓ８０）を有する球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子、ならびにこれらの球形の粒子を製造するための方法、ならびに球形の粒子を含む歯磨剤組成物が開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）約１〜約５μｍの範囲内のｄ５０中央粒径；
（ｉｉ）約８μｍ以下のｄ９５粒径；
（ｉｉｉ）約４０〜約１００ｃｃ／１００ｇの範囲内の吸油量；
（ｉｖ）約２０〜約６０ｌｂ／ｆｔ３の範囲内の充填密度；および
（ｖ）約０．９以上の球形度係数（Ｓ８０）
によって特徴づけられる、シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子。
【請求項２】
前記ｄ５０中央粒径が、約１．５〜約４μｍの範囲内である、請求項１記載の粒子。
【請求項３】
前記ｄ５０中央粒径が、約２〜約４．５μｍの範囲内である、請求項１記載の粒子。
【請求項４】
前記ｄ９５粒径が約７μｍ以下である、請求項１から３までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項５】
前記ｄ９５粒径が約６μｍ以下である、請求項１から３までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項６】
前記吸油量が、約５０〜約８５ｃｃ／１００ｇの範囲内である、請求項１から５までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項７】
前記吸油量が、約６０〜約８０ｃｃ／１００ｇの範囲内である、請求項１から５までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項８】
前記充填密度が、約３０〜約５０ｌｂ／ｆｔ３の範囲内である、請求項１から７までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項９】
前記充填密度が、約３５〜約４５ｌｂ／ｆｔ３の範囲内である、請求項１から７までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項１０】
前記シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が、約１〜約１０ｍｇ損失／１００，０００回転の範囲内のアインレーナー摩耗値によってさらに特徴づけられる、請求項１から９までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項１１】
前記シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が、約２〜約７ｍｇ損失／１００，０００回転の範囲内のアインレーナー摩耗値によってさらに特徴づけられる、請求項１から９までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項１２】
前記シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が、約２５〜約１００ｍ２／ｇの範囲内のＢＥＴ表面積によってさらに特徴づけられる、請求項１から１１までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項１３】
前記シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が、約４０〜約９０ｍ２／ｇの範囲内のＢＥＴ表面積によってさらに特徴づけられる、請求項１から１１までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項１４】
前記シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が、約５５〜約１１５ｃｃ／１００ｇの範囲内の吸水量（ＡｂＣ）によってさらに特徴づけられる、請求項１から１３までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項１５】
前記シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が、約７０〜約１００ｃｃ／１００ｇの範囲内の吸水量（ＡｂＣ）によってさらに特徴づけられる、請求項１から１３までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項１６】
前記シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が、約０．５ｗｔ．％以下の３２５メッシュ残留物によってさらに特徴づけられる、請求項１から１５までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項１７】
前記シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が、約０．２ｗｔ．％以下の３２５メッシュ残留物によってさらに特徴づけられる、請求項１から１５までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項１８】
前記球形度係数（Ｓ８０）が約０．９２以上である、請求項１から１７までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項１９】
前記球形度係数（Ｓ８０）が約０．９４以上である、請求項１から１７までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項２０】
前記シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が、沈降シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子である、請求項１から１９までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項２１】
前記シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が、非晶質である、請求項１から２０までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項２２】
前記シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が、沈降シリカ粒子を含む、請求項１から２１までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項２３】
前記シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が、アルミノケイ酸ナトリウム粒子、アルミノケイ酸ナトリウムマグネシウム粒子、ケイ酸カルシウム粒子、ケイ酸マグネシウム粒子またはそれらの任意の組合せを含む、請求項１から２２までのいずれか１項記載の粒子。
【請求項２４】
請求項１から２３までのいずれか１項記載のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子を含む組成物。
【請求項２５】
請求項１から２３までのいずれか１項記載のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子を含む歯磨剤組成物。
【請求項２６】
約０．５〜約５０ｗｔ．％の請求項１から２３までのいずれか１項記載のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子を含む歯磨剤組成物。
【請求項２７】
約５〜約３５ｗｔ．％の請求項１から２３までのいずれか１項記載のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子を含む歯磨剤組成物。
【請求項２８】
湿潤剤、溶媒、粘結剤、治療剤、キレート剤、前記シリカ粒子および／もしくはケイ酸塩粒子以外のシックナー、界面活性剤、前記シリカ粒子および／もしくはケイ酸塩粒子以外の研磨剤、甘味剤、着色剤、香味剤ならびに保存料のうちの少なくとも１つ、またはそれらの任意の組合せをさらに含む、請求項２５から２７までのいずれか１項記載の歯磨剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
歯の過敏性は、多くの人々に共通の問題であり、高齢化人口においてますます一般的になっている。この状態は、歯を覆うエナメル質の保護層および／または歯肉が後退し、象牙質層を露出させると発生する。象牙質は、石灰化がはるかに少ない物質であり、無機質（ヒドロキシルアパタイト）および有機分（コラーゲン）の両方からなる。象牙質層はさらに多孔質であり、歯根から外へ延びて歯の様々な部分への栄養素の運搬を可能にする円形の複数の細管を有する。これらの細管が外部刺激、例えば熱、冷たさまたは多糖に曝されると、（膨張／収縮のために）細管内の流体の圧力が変化し、過敏性の歯に関連する痛みを引き起こすと仮定されている。神経遮断剤として作用するために、硝酸カリウムが過敏性練歯磨配合物に一般に加えられ、ここで、痛み信号を脳に送る歯の能力をカリウムイオンが妨げる。痛みの原因となる状態は依然として存在するが、十分な濃度のカリウムイオンがその領域に蓄積した後は、痛みはもはや感じられない。硝酸カリウム練歯磨を連続して２週間を超えて使用しないことが推奨されるため、他の過敏性低下剤が単独で、または硝酸カリウムと併せて通常は使用される。エナメル質表面を修復する可溶性カルシウムおよびリン酸イオンの析出により新しいヒドロキシルアパタイトの生成を促進する再石灰化剤を使用することができる（例えば、ＮｏｖａＭｉｎ−バイオガラスタイプの材料）。この材料は特有の一連の配合の課題をもたらすが、その理由は、成分が通常は適用前に分離したままである必要があり（デュアルチューブまたは疎水性配合物）、かつ成分が通常はフッ化ナトリウムと適合しない（Ｃａイオン）からである。
【０００２】
粒子による細管の物理的遮断が行われる細管封鎖法も使用することができる。ある種のシリカ粒子は細管を封鎖することができ、ヒドロキシアパタイトに対するその親和性は、付加材料の添加により調節することができる。典型的には、細管（例えば、２〜３μｍ）に収まるのに必要な適切な粒径分布を実現するために、シリカ粒子はエアーミル粉砕され（ａｉｒ  ｍｉｌｌｅｄ）なければならない。このシリカ材料の添加を細管封鎖のために使用することができるが、そのような材料は、大幅な粘度上昇をもたらし−増粘シリカとして機能する−、意味のある清掃は行われない。下部構造シリカを使用することができるが、ミル粉砕に伴う問題、例えばより低い明度レベルおよび（ミル粉砕による）微量金属汚染が、許容できない属性をもたらす可能性がある。（ＲＥＡにより測定される）エナメル質に対するこの材料の研磨性には、新しいエナメル質が形成されるとき、非晶質ヒドロキシアパタイトを除去する傾向があることがある。
【０００３】
したがって、改善された細管封鎖性能を有するシリカ材料を提供するが、歯磨剤組成物における清掃性能を依然として維持することが有益であろう。したがって、本発明は、これらの目的を主に対象とする。
【０００４】
発明の概要
本概要は、詳細な説明において以下でさらに説明する簡略化された形の概念の選択を導入するために記載される。本概要は、特許請求される主題の必要な特徴または必須の特徴を特定するものではない。本概要は、特許請求される主題の範囲を限定するために使用するものでもない。
【０００５】
細管封鎖のために使用することができるシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子が本明細書に開示および記載される。本発明のある態様によれば、そのようなシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、（ｉ）約１〜約５μｍの範囲内のｄ５０中央粒径、（ｉｉ）約８μｍ以下のｄ９５粒径、（ｉｉｉ）約４０〜約１００ｃｃ／１００ｇの範囲内の吸油量、（ｉｖ）約２０〜約６０ｌｂ／ｆｔ３の範囲内の充填密度、および（ｖ）約０．９以上の球形度係数（Ｓ８０）を有し得る。これらのシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、球形の形状または形態を有し、連続ループ反応器プロセスを使用して生成することができる。
【０００６】
さらに本明細書に開示されているのは、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子を、典型的には０．５〜５０ｗｔ．％の範囲内の量で含む歯磨剤組成物、ならびにシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子と組成物とを使用する方法である。
【０００７】
前述の概要および以下の詳細な説明はいずれも例を示しており、単に説明のためのものである。したがって、前述の概要および以下の詳細な説明は、制限的なものと見なされるべきではない。さらに、特徴または変形が、本明細書に記載のものに加えて提供されてもよい。例えば、特定の態様が、詳細な説明に記載の様々な特徴の組合せおよび部分的組合せを対象としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例２Ａのシリカの走査型電子顕微鏡写真である。
【図２】Ａ〜Ｅは、歯の調製および切片化プロセスを示す写真である。
【図３】マウントされた歯の切片の光学顕微鏡写真である。
【図４】例２Ｂの練歯磨配合物を使用してブラッシングした後のマウントされた歯の切片の光学顕微鏡写真である。
【図５】例２Ｂの練歯磨配合物を使用してブラッシングした後のマウントされた歯の切片の走査型電子顕微鏡写真である。
【図６Ａ】例２Ｂの練歯磨配合物を使用してブラッシングした後の象牙質表面のＥＤＳマッピング写真である。
【図６Ｂ】例２Ｂの練歯磨配合物を使用してブラッシングした後の象牙質表面のＥＤＳマッピング写真である。
【図６Ｃ】例２Ｂの練歯磨配合物を使用してブラッシングした後の象牙質表面のＥＤＳマッピング写真である。
【図７】例１Ｂの練歯磨配合物を使用してブラッシングした後のマウントされた歯の切片の走査型電子顕微鏡写真である。
【図８】例１Ｂの練歯磨配合物を使用してブラッシングした後の象牙質表面のＥＤＳマッピング写真である。
【０００９】
定義
本明細書において使用される用語をより明確に定義するために、以下の定義が示される。特に記載のない限り、以下の定義が本開示に適用できる。ある用語が本開示において使用されているが、本明細書において具体的に定義されていない場合、本明細書において適用されたその他の任意の開示もしくは定義とその定義が矛盾しないか、またはその定義が適用される任意の請求項を不明確にしたり無効にしたりしない限り、ＩＵＰＡＣ  Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ，２ｎｄ  Ｅｄ（１９９７）による定義を適用することができる。参照により本明細書に組み込まれる任意の文書によって記載された任意の定義または用法が、本明細書に記載の定義または用法と矛盾する場合には、本明細書に記載の定義または用法が優先する。
【００１０】
本明細書において、主題の特徴は、特定の態様内で異なる特徴の組合せを想定することができるように記載されている。本明細書に開示のありとあらゆる態様およびありとあらゆる特徴について、本明細書に記載の設計、組成物、プロセスまたは方法に悪影響を及ぼさないあらゆる組合せが企図され、その組合せは、特定の組合せの明確な記載があってもなくても交換することができる。したがって、特に明示的に記載されていない限り、本明細書に開示の任意の態様または特徴を組み合わせて、本開示と一貫した本発明の設計、組成物、プロセスまたは方法を記載することができる。
【００１１】
組成物および方法は、様々な構成要素またはステップ「を含む」という表現で本明細書に記載されるが、組成物および方法は、特に記載しない限り、様々な構成要素もしくはステップ「から実質的になる」または「からなる」こともできる。
【００１２】
「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」という用語は、特に指定のない限り、複数の代替、例えば、少なくとも１つの代替を含むものである。
【００１３】
一般に、元素の族は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｎｅｗｓ，６３（５），２７，１９８５に掲載されている元素周期表のバージョンに示された番号付け体系を使用して示される。場合によっては、元素の族は、族に割り当てられた一般名；例えば、１族元素についてはアルカリ金属、２族元素についてはアルカリ土類金属などを使用して示すことができる。
【００１４】
本明細書に記載の方法および材料と類似または同等の任意の方法および材料を本発明の実施または試験において使用することができるが、典型的な方法および材料が本明細書に記載される。
【００１５】
本明細書で述べるすべての刊行物および特許は、例えば、本明細書に記載の発明に関連して使用され得る、刊行物に記載されている構築物および方法論を記載ならびに開示する目的で、参照により本明細書に組み込まれる。
【００１６】
いくつかのタイプの範囲が本発明において開示されている。任意のタイプの範囲が開示または特許請求されるとき、そのような範囲が、その範囲の端点ならびに任意の部分範囲およびその中に包含される部分範囲の組合せを含めて、十分に包含するそれぞれの可能な数値を個々に開示または特許請求することを意図している。代表例として、シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子のＢＥＴ表面積は、本発明の様々な態様において一定の範囲内であり得る。ＢＥＴ表面積が約２５〜約１００ｍ２／ｇの範囲内であるという開示により、この表面積が、その範囲内の任意の表面積であり得、例えば、約２５、約３０、約４０、約５０、約６０、約７０、約８０、約９０または約１００ｍ２／ｇと等しくなり得ることを述べることを意図している。加えて、この表面積は、約２５〜約１００ｍ２／ｇの任意の範囲内（例えば、約４５〜約９０ｍ２／ｇ）であり得、これは、約２５〜約１００ｍ２／ｇの間の範囲の任意の組合せも含む（例えば、表面積は、約２５〜約５０ｍ２／ｇまたは約７０〜約９０ｍ２／ｇの範囲内であり得る）。同じく、本明細書に開示のすべての他の範囲は、この例と同様に解釈されるべきである。
【００１７】
発明の詳細な説明
本明細書に開示されているのは概して、（ｉ）約１〜約５μｍの範囲内のｄ５０中央粒径、（ｉｉ）約８μｍ以下のｄ９５粒径、（ｉｉｉ）約４０〜約１００ｃｃ／１００ｇの範囲内の吸油量、（ｉｖ）約２０〜約６０ｌｂ／ｆｔ３の範囲内の充填密度、および（ｖ）約０．９以上の球形度係数（Ｓ８０）によって特徴づけることができる球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子である。
【００１８】
これらの球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子を製造する方法、球形の粒子を含む歯磨剤組成物、ならびに球形の粒子および歯磨剤組成物を使用する治療方法も本明細書に開示および記載される。
【００１９】
球形のシリカ粒子／ケイ酸塩粒子
本発明の態様と一貫して、細管封鎖が改善される球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、以下の特徴を有し得る：（ｉ）約１〜約５μｍの範囲内のｄ５０中央粒径、（ｉｉ）約８μｍ以下のｄ９５粒径、（ｉｉｉ）約４０〜約１００ｃｃ／１００ｇの範囲内の吸油量、（ｉｖ）約２０〜約６０ｌｂ／ｆｔ３の範囲内の充填密度、および（ｖ）約０．９以上の球形度係数（Ｓ８０）。さらなる態様において、本発明と一貫したそのようなシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、以下に記載の特徴または特性のいずれかを、任意の組合せで有することもできる。
【００２０】
ある態様において、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、比較的小さい平均粒径を有し得る。多くの場合、中央粒径（ｄ５０）および／または平均粒径（平均）は、約１〜約５、約１〜約４．５、約１〜約４、約１．５〜約５、約１．５〜約４．５または約１．５〜約４μｍなどの範囲内に入り得る。いくつかの態様において、中央粒径（ｄ５０）および／または平均粒径（平均）は、約２〜約５、約２〜約４．５、約２〜約４または約２．５〜約３．８μｍの範囲内に入り得る。平均粒径および中央粒径の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。
【００２１】
ある態様において、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、ｄ９５粒径に反映されるように、狭い粒径分布を有し得る。多くの場合、ｄ９５粒径は、約８μｍ以下、約７．５μｍ以下、約７μｍ以下、約６．５μｍ以下、約６μｍ以下または約５．５μｍ以下であり得る。狭い粒径分布はまた、３２５メッシュ残留物の重量パーセント（３２５メッシュ篩内に保持される量）に反映されることがあり、これは概して、約０．９ｗｔ．％以下であり得る。いくつかの態様において、３２５メッシュ残留物は、約０．７ｗｔ．％以下、約０．５ｗｔ．％以下、約０．３ｗｔ．％以下、約０．２ｗｔ．％以下または約０．１ｗｔ．％以下であり得る。ｄ９５粒径および３２５メッシュ残留物の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。
【００２２】
概して、シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、本発明のいくつかの実施態様において、比較的低い吸油量、典型的には約４０〜約１００ｃｃ／１００ｇまたは約４５〜約９０ｃｃ／１００ｇの範囲内の吸油量を有し得る。他の態様において、吸油量は、約５０〜約８５ｃｃ／１００ｇまたは約６０〜約８０ｃｃ／１００ｇの範囲であり得る。吸油量の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。
【００２３】
それに限定されるものではないが、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、本発明の１つの態様において、約２０〜約６０ｌｂ／ｆｔ３の範囲内の充填密度を有し得る。別の態様において、充填密度は、約２５〜約５５ｌｂ／ｆｔ３、約２５〜約５０ｌｂ／ｆｔ３または約３０〜約５０ｌｂ／ｆｔ３の範囲内であり得る。さらに別の態様において、充填密度は、約３５〜約４５ｌｂ／ｆｔ３の範囲内であり得る。充填密度の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。
【００２４】
球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子の球形度は、球形度係数（Ｓ８０）により定量化することができ、これは、典型的には約０．８５以上、約０．８８以上または約０．９以上である。球形度係数（Ｓ８０）は以下の通り決定される。シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子サンプルのＳＥＭ像は２０，０００倍に拡大され、これはシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子サンプルを代表し、写真画像化ソフトウェアにインポートされ、各粒子の輪郭が（二次元的に）なぞられる。互いに近接しているが互いに結合していない粒子は、この分析では分離した粒子と見なされるべきである。次いで、輪郭が描かれた粒子が色で塗りつぶされ、粒子の周長および面積を決定することができる粒子特性評価ソフトウェア（例えば、Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．（メリーランド州ベセズダ）から入手できるＩＭＡＧＥ−ＰＲＯ  ＰＬＵＳ）にこの画像がインポートされる。次いで、球形度＝（周長）２÷（４π×面積）（式中、周長は、粒子の輪郭が描かれた跡から導かれる、ソフトウェアにより測定された周長であり、面積は、粒子のなぞられた外周内の、ソフトウェアにより測定された面積である）の式にしたがって粒子の球形度を計算することができる。
【００２５】
球形度計算は、ＳＥＭ像内に完全に収まる各粒子について実施される。次いで、これらの値は、値により並べ替えられ、これらの値の最小値から２０％は棄却される。これらの値の残りの８０％を平均して、球形度係数（Ｓ８０）が得られる。球形度に関する追加情報は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第８，９４５，５１７号明細書および米国特許第８，６０９，０６８号明細書に見出すことができる。
【００２６】
本発明の１つの態様において、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、約０．８５以上または約０．８８以上の球形度係数（Ｓ８０）を有し得る一方、別の態様において、球形度係数（Ｓ８０）は約０．９以上であり得る。さらに、別の態様において、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、約０．９２以上の球形度係数（Ｓ８０）によって特徴づけることができ、さらに別の態様において、シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、約０．９４以上の球形度係数（Ｓ８０）によって特徴づけることができる。当業者なら容易に理解するであろう通り、三次元の球（または二次元の円）は、１に等しい球形度係数（Ｓ８０）を有することになる。
【００２７】
球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、任意の適した表面積、概して約２５〜約１００ｍ２／ｇの範囲のＢＥＴ表面積を有し得る。多くの場合、ＢＥＴ表面積は、約３５〜約９５、約４０〜約９０または約４５〜約９５ｍ２／ｇの範囲内に入り得る。さらなる態様において、ＢＥＴ表面積は、約２０〜約１００、約２０〜約８０、約５０〜約１００、約６０〜約１００、約４０〜約８５、約５０〜約８０または約５５〜約８０ｍ２／ｇなどの範囲内であり得る。ＢＥＴ表面積の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。
【００２８】
加えて、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、約１〜約１５ｍｇ損失／１００，０００回転の範囲のアインレーナー（Ｅｉｎｌｅｈｎｅｒ）摩耗値に反映されるように、摩耗性を低くすることができる。例えば、アインレーナー摩耗値は、約１〜約１０；あるいは約２〜約１２；またはあるいは約２〜約７ｍｇ損失／１００，０００回転の範囲内であり得る。アインレーナー摩耗値の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。
【００２９】
別の態様において、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、比較的低い吸水量を有し得る。例えば、吸水量は、約５５〜約１１５ｃｃ／１００ｇ、約７０〜約１００ｃｃ／１００ｇまたは約６５〜約９０ｃｃ／１００ｇの範囲内であり得る。吸水量の他の適切な範囲は、本開示から容易に明らかである。
【００３０】
これらおよび他の態様において、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子のいずれかは、非晶質であり得、合成であり得、または非晶質および合成の両方であり得る。さらに、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、本発明の特定の態様において沈降シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子を含むことができるが、それに限定されない。
【００３１】
本発明の１つの態様において、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子はシリカ粒子を含むことができる一方、別の態様において、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子はケイ酸塩粒子を含むことができ、さらに別の態様において、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、シリカ粒子およびケイ酸塩粒子の両方（例えば、シリカ粒子およびケイ酸塩粒子の混合物）を含むことができる。球形の粒子がケイ酸塩粒子を含むとき、任意の適したケイ酸塩材料を使用することができ、これの非限定的な例には、ケイ酸カルシウム粒子、ケイ酸マグネシウム粒子、アルミノケイ酸ナトリウム粒子（または他のアルカリ金属アルミノケイ酸塩）、アルミノケイ酸ナトリウムマグネシウム粒子（または他のアルカリ土類金属修飾アルカリ金属アルミノケイ酸塩）など、ならびにそれらの組合せを含むことができる。
【００３２】
球形の粒子を生成するためのプロセス
本明細書に開示の球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、いかなる特定の合成手順にも限定されない。しかし、所望の球形度を実現するために、連続ループ反応器プロセスを使用して、球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子を生成することができる。（１つまたは複数のループ反応器配管の連続ループを含むことができる）このプロセスおよび関連する反応器システムは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第８，９４５，５１７号明細書および米国特許第８，６０９，０６８号明細書に記載されている。概して、連続ループプロセスは、（ａ）液体媒体流を含むループ反応ゾーン内に鉱酸およびアルカリ金属ケイ酸塩を連続的に供給する工程であって、鉱酸およびアルカリ金属ケイ酸塩の少なくとも一部が反応してシリカ生成物（例えば、シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子）をループ反応ゾーンの液体媒体中で生成する、工程；（ｂ）液体媒体をループ反応ゾーン内で連続的に再循環させる工程；ならびに（ｃ）シリカ生成物を含む液体媒体の一部をループ反応ゾーンから連続的に排出する工程を含む。典型的には、ループ反応ゾーン内への鉱酸およびアルカリ金属ケイ酸塩の供給位置は異なり、酸およびケイ酸塩の全供給速度は、シリカ生成物を含む液体媒体の排出速度に比例し、多くの場合、これと等しい。ループ反応ゾーン内の内容物のすべてまたは大部分は、例えば、約５０ｖｏｌ．％／分（１分あたりの再循環速度は、内容物の全体積の半分である）〜約１０００ｖｏｌ．％／分（１分あたりの再循環速度は、内容物の全体積の１０倍である）、または約７５ｖｏｌ．％／分〜約５００ｖｏｌ．％／分の範囲の速度で再循環される。
【００３３】
歯磨剤組成物
球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、任意の適した組成物において、任意の適した最終使用用途のために使用することができる。多くの場合、シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、口腔ケア用途において、例えば歯磨剤組成物において使用することができる。歯磨剤組成物は、任意の適切な量のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子、例えば約０．５〜約５０ｗｔ．％、約１〜約５０ｗｔ．％、約５〜約３５ｗｔ．％、約１０〜約４０ｗｔ．％または約１０〜約３０ｗｔ．％の球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子を含むことができる。これらの重量パーセントは、歯磨剤組成物の全重量に基づく。
【００３４】
歯磨剤組成物は、任意の適した形、例えば液体、粉末またはペーストであり得る。シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子に加えて、歯磨剤組成物は、他の成分または添加剤を含むことができ、これらの非限定的な例には、湿潤剤、溶媒、粘結剤、治療剤、キレート剤、シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子以外のシックナー、界面活性剤、シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子以外の研磨剤、甘味剤、着色剤、香味剤、保存料など、ならびにそれらの任意の組合せを含むことができる。
【００３５】
湿潤剤は、歯磨剤が乾くのを防ぐだけでなく、体感または「口あたり（ｍｏｕｔｈ  ｔｅｘｔｕｒｅ）」を歯磨剤に加える働きをする。適した湿潤剤には、（様々な異なる分子量の）ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン（グリセロール）、エリトリトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、ラクチトールおよび水添デンプン加水分解物ならびにそれらの混合物が含まれる。いくつかの配合物において、湿潤剤は、歯磨剤組成物の重量に基づいて約２０〜約５０ｗｔ．％の量で存在する。
【００３６】
溶媒は、任意の適した添加量で歯磨剤組成物中に存在することができ、通常、溶媒は水を含む。使用されるとき、水は、好ましくは脱イオンされて不純物を含まず、歯磨剤組成物の重量に基づいて５〜約７０ｗｔ．％または約５〜約３５ｗｔ．％の添加量で歯磨剤中に存在することができる。
【００３７】
治療剤も、例えば、う蝕、歯周疾患および温度過敏性の予防および治療を実現するために、本発明の組成物において使用することができる。適した治療剤には、フッ化物源、例えばフッ化ナトリウム、モノフルオロリン酸ナトリウム、モノフルオロリン酸カリウム、フッ化第一スズ、フッ化カリウム、フルオロケイ酸ナトリウム、フルオロケイ酸アンモニウムなど；縮合リン酸塩、例えばピロリン酸四ナトリウム、ピロリン酸四カリウム、ピロリン酸二水素二ナトリウム、ピロリン酸一水素三ナトリウム；トリポリリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩、トリメタリン酸塩およびピロリン酸塩；抗菌剤、例えばトリクロサン、ビスグアニド類、例えばアレキシジン、クロルヘキシジンおよびグルコン酸クロルヘキシジン；酵素、例えばパパイン、ブロメライン、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、デキストラナーゼ、ムタナーゼ、リパーゼ、ペクチナーゼ、タンナーゼおよびプロテアーゼ；四級アンモニウム化合物、例えば塩化ベンザルコニウム（ＢＺＫ）、塩化ベンゼトニウム（ＢＺＴ）、塩化セチルピリジニウム（ＣＰＣ）および臭化ドミフェン；金属塩、例えばクエン酸亜鉛、塩化亜鉛およびフッ化第一スズ；サンギナリア抽出物およびサンギナリン；揮発性油、例えばユーカリプトール、メントール、チモールおよびサリチル酸メチル；フッ化アミン；過酸化物などを含むことができるが、これらに限定されない。治療剤は、歯磨剤配合物において、単独で、または組み合わせて、任意の治療的に安全かつ有効なレベルまたは用量で使用することができる。
【００３８】
増粘剤は、歯磨剤組成物において、相分離に対して練歯磨を安定化させるゼラチン状構造を与えるのに有用である。適した増粘剤には、シリカシックナー；デンプン；デンプンのグリセライト；ガム、例えばカラヤガム（ステルクリアガム）、トラガカントガム、アラビアガム、ガティガム、アカシアガム、キサンタンガム、グアーガムおよびセルロースガム；ケイ酸アルミニウムマグネシウム（Ｖｅｅｇｕｍ）；カラギーナン；アルギン酸ナトリウム；寒天；ペクチン；ゼラチン；セルロース化合物、例えばセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルカルボキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロースおよび硫酸化セルロース；天然粘土および合成粘土、例えばヘクトライト粘土；ならびにそれらの混合物が含まれる。増粘剤または粘結剤の典型的なレベルは、練歯磨または歯磨剤組成物の最大約１５ｗｔ．％である。
【００３９】
練歯磨組成物中の使用に有用なシリカシックナーには、例えば、非限定的な例として、ＺＥＯＤＥＮＴ  １６５シリカなどの非晶質沈降シリカが含まれる。他の非限定的なシリカシックナーには、ＺＥＯＤＥＮＴ  １５３、１６３および／または１６７ならびにＺＥＯＦＲＥＥ  １７７および／または２６５シリカ生成物が含まれ、すべてＪ．Ｍ．Ｈｕｂｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手できる。
【００４０】
組成物をより美容的に許容可能にするために、界面活性剤を本発明の歯磨剤組成物において使用することができる。界面活性剤は、好ましくは、洗浄特性および発泡特性を組成物に与える洗浄性材料である。適した界面活性剤は、安全量および有効量のアニオン性、カチオン性、非イオン性、両性イオン性、両性ならびにベタイン界面活性剤、例えばラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウロイルサルコシネート、ミリストイルサルコシネート、パルミトイルサルコシネート、ステアロイルサルコシネートおよびオレオイルサルコシネートのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、イソステアレートおよびラウレート、ラウリルスルホ酢酸ナトリウム、Ｎ−ラウロイルサルコシン、Ｎ−ラウロイル、Ｎ−ミリストイルまたはＮ−パルミトイルサルコシンのナトリウム塩、カリウム塩およびエタノールアミン塩、アルキルフェノールのポリエチレンオキシド縮合物、ココアミドプロピルベタイン、ラウラミドプロピルベタイン、パルミチルベタインなどである。ラウリル硫酸ナトリウムが好ましい界面活性剤である。界面活性剤は、典型的には、約０．１〜約１５ｗｔ．％、約０．３〜約５ｗｔ．％または約０．３〜約２．５ｗｔ．％の量で本発明の組成物中に存在する。
【００４１】
開示のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子は、歯磨剤組成物において研磨剤として単独で、または本明細書に記載もしくは当技術分野において既知の他の研磨材料と共に添加剤もしくは研磨助剤として使用することができる。したがって、任意の数の他の従来のタイプの研磨添加剤が本発明の歯磨剤組成物中に存在することができる。他のそのような研磨粒子には、例えば、沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）、粉砕炭酸カルシウム（ＧＣＣ）、チョーク、ベントナイト、二リン酸カルシウムまたはその二水和物形、シリカゲル（単独で、かつ任意の構造のもの）、沈降シリカ、非晶質沈降シリカ（同様に単独で、かつ任意の構造のもの）、パーライト、二酸化チタン、二リン酸カルシウム、ピロリン酸カルシウム、アルミナ、アルミナ水和物、焼成アルミナ、ケイ酸アルミニウム、不溶性メタリン酸ナトリウム、不溶性メタリン酸カリウム、不溶性炭酸マグネシウム、ケイ酸ジルコニウム、粒子状熱硬化性樹脂および他の適した研磨材料が含まれる。目標配合物のポリッシング特性を調整するために、そのような材料を歯磨剤組成物に導入することができる。
【００４２】
生成物に快い味を与えるために、甘味料を歯磨剤組成物（例えば、練歯磨）に加えることができる。適した甘味料には、サッカリン（サッカリンナトリウム、サッカリンカリウムまたはサッカリンカルシウムとして）、シクラミン酸塩（ナトリウム塩、カリウム塩またはカルシウム塩として）、アセスルファム−Ｋ、タウマチン、ネオヘスペリジンジヒドロカルコン、アンモニア化グリチルリチン、デキストロース、レブロース、スクロース、マンノースおよびグルコースが含まれる。
【００４３】
生成物の美的外観を改善するために着色剤を加えることができる。適した着色剤には、限定することなしに、ＦＤＡなどの適切な規制機関によって承認された着色剤、および欧州食品医薬品指令（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｆｏｏｄ  ａｎｄ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅｓ）に挙げられているものが含まれ、かつＴｉＯ２などの顔料ならびにＦＤ＆Ｃ色素およびＤ＆Ｃ色素などの色素が含まれる。
【００４４】
香味剤も歯磨剤組成物に加えることができる。適した香味剤には、冬緑油、ペパーミント油、スペアミント油、サッサフラス油およびチョウジ油、シナモン、アネトール、メントール、チモール、オイゲノール、ユーカリプトール、レモン、オレンジ、ならびにフルーツノート、スパイスノートなどを加えるための他のそのような香味化合物が含まれるが、これらに限定されない。これらの香味剤は一般に、アルデヒド、ケトン、エステル、フェノール類、酸ならびに脂肪族、芳香族および他のアルコールの混合物を含む。
【００４５】
細菌増殖を防ぐために保存料も本発明の組成物に加えることができる。口腔用組成物における使用が承認された適した保存料、例えばメチルパラベン、プロピルパラベンおよび安息香酸ナトリウムを安全量および有効量で加えることができる。
【００４６】
他の成分、例えば脱感作剤、治癒剤、他のう蝕予防剤、キレート剤／金属イオン封鎖剤、ビタミン、アミノ酸、タンパク質、他の歯垢防止剤／歯石防止剤、乳白剤、抗生物質、抗酵素、酵素、ｐＨ調整剤、酸化剤、酸化防止剤などを歯磨剤組成物において使用することができる。
【００４７】
使用方法
球形のシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子のいずれかならびに本明細書に開示の組成物のいずれかを治療方法において使用することができる。例えば、本発明と一貫した歯の過敏性を低下させる方法は、本明細書に開示の球形のシリカ粒子および／もしくはケイ酸塩粒子のいずれか（または組成物のいずれか）を哺乳類の歯の表面と接触させる工程を含むことができる。したがって、シリカ粒子および／もしくはケイ酸塩粒子（または組成物）を、ブラッシングまたはその他の任意の適した手法により哺乳類の歯の表面に適用または送達することができる。任意の適切な量のシリカ粒子および／もしくはケイ酸塩粒子（または組成物）を、任意の適切な期間、使用することができる。
【００４８】
別の態様において、本発明と一貫した哺乳類の歯の表面内の象牙質細管を封鎖するための方法は、本明細書に開示の球形のシリカ粒子および／もしくはケイ酸塩粒子のいずれか（または組成物のいずれか）を哺乳類の歯の表面と接触させる工程を含むことができる。上述の通り、任意の適切な量のシリカ粒子および／もしくはケイ酸塩粒子（または組成物）を、ブラッシングまたはその他の任意の適した手法により、任意の適切な期間、哺乳類の歯の表面に適用または送達することができる。
【００４９】
例
本発明を以下の例によりさらに説明するが、以下の例は、いかなる意味においても本発明の範囲に制限を加えるものと解釈されるべきではない。本発明のその他の様々な態様、修正およびその均等物は、本明細書の説明を読んだ後、本発明の趣旨または添付の特許請求の範囲から逸脱することなく当業者なら思いつくであろう。
【００５０】
本明細書に開示のＢＥＴ表面積は、Ｂｒｕｎａｕｒ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，６０，３０９（１９３８）のＢＥＴ窒素吸着法を使用して、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ製ＴｒｉＳｔａｒ  ＩＩ  ３０２０Ｖ１．０３で決定した。そのような手法は当業者に周知である。
【００５１】
本明細書に開示のＣＴＡＢ表面積は、シリカ表面上のＣＴＡＢ（臭化セチルトリメチルアンモニウム）の吸収量、遠心分離により分離された過剰量および界面活性剤電極を使用したラウリル硫酸ナトリウムによる滴定により決定された量により決定した。具体的には、約０．５グラムのシリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子を、ＣＴＡＢ溶液（５．５ｇ／Ｌ）１００ｍＬが入った２５０ｍＬビーカーに入れ、電気撹拌プレート上で１時間混合し、次いで、１０，０００ＲＰＭで３０分間遠心分離した。１ｍＬの１０％  Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００を、１００ｍＬビーカー内の５ｍＬの上澄液に加えた。ｐＨを０．１Ｎ  ＨＣｌで３〜３．５に調整し、終点を決定するために界面活性剤電極（Ｂｒｉｎｋｍａｎｎ製ＳＵＲ１５０１−ＤＬ）を使用して、０．０１Ｍラウリル硫酸ナトリウムにより試料を滴定した。
【００５２】
中央粒径（ｄ５０）は、サンプルの５０％が、より小さいサイズを有し、サンプルの５０％が、より大きいサイズを有する粒径を指す。中央粒径（ｄ５０）、平均粒径（平均）およびｄ９５は、Ｈｏｒｉｂａ製ＬＡ  ３００装置を使用して、レーザ回折法により決定した。乾燥粒子を分析用装置にかけた。
【００５３】
注入密度および充填密度のために、平坦なゴム底を有する２５０ｍＬメスシリンダーに２０グラムのサンプルを入れた。初期体積を記録し、これを使用して、使用したサンプルの重量をそれで割ることにより注入密度を計算した。次いで、メスシリンダーを、これがカム上で６０ＲＰＭで回転するタップ密度装置の上に置いた。カムは、サンプル体積が一定になるまで、典型的には１５分間、メスシリンダーを１秒に１回、５．７１５ｃｍの距離だけ上下させるように設計されている。この最終体積を記録し、これを使用して、使用したサンプルの重量をそれで割ることにより充填密度を計算した。
【００５４】
アインレーナー摩耗値は、シリカ粒子および／またはケイ酸塩粒子の硬度／摩耗性の尺度であり、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，６１６，９１６号明細書に詳細に記載されており、以下の通り一般に使用されるＥｉｎｌｅｈｎｅｒ  ＡＴ−１０００  Ａｂｒａｄｅｒを必要とする：（１）長網抄紙機用黄銅ワイヤスクリーンを秤量し、固定した長さの時間、１０％水性シリカ懸濁液を作用させる；（２）次いで、１００，０００回転あたりに長網抄紙機用ワイヤスクリーンから失われた黄銅のミリグラム数（ｍｇ損失／１００，０００回転）として摩耗量が決定される。
【００５５】
吸油量値は、亜麻仁油を使用して、ＡＳＴＭ  Ｄ２８１に記載のラブ・アウト法（ｒｕｂ−ｏｕｔ  ｍｅｔｈｏｄ）にしたがって決定した（１００ｇの粒子あたりの吸収された油ｃｃ）。一般に、より高い吸油量レベルは、より高度な構造とも記述される、より高いレベルの大細孔空隙率を有する粒子を示す。
【００５６】
吸水量値は、Ｃ．Ｗ．Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ製Ａｂｓｏｒｐｔｏｍｅｔｅｒ  “Ｃ”トルクレオメータを使用して決定した。約１／３カップのシリカサンプルをＡｂｓｏｒｐｔｏｍｅｔｅｒの混合チャンバに移し、１５０ＲＰＭで混合した。次いで、水を６ｍＬ／分の速度で加え、粉末の混合に必要なトルクを記録した。水が粉末に吸収されるにつれて、粉末が自由流動性からペーストへと変化するので、トルクは最大値に達する。次いで、最大トルクに達したときの加えた水の全体積を、１００ｇの粉末が吸収することができる水の量に標準化した。粉末は受け入れたままで使用した（あらかじめ乾燥しなかった）ため、粉末の自由水分値を使用して、以下の式
【数１】
2020531397.tif 000002
により、「水分補正された水ＡｂＣ値」を計算した。
【００５７】
Ａｂｓｏｒｐｔｏｍｅｔｅｒは、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２４１４  Ｂ法およびＣ法ならびにＡＳＴＭ  Ｄ  ３４９３にしたがってカーボンブラックのオイル・ナンバー（ｏｉｌ  ｎｕｍｂｅｒ）を決定するために一般に使用される。
【００５８】
本明細書に開示のｐＨ値（５％  ｐＨ）は、ｐＨ計を使用して、脱イオン水中の５ｗｔ．％固形分を含む水性系において決定した。
【００５９】
シリカサンプルの３２５メッシュ残留物（ｗｔ．％）は、１クォートＨａｍｉｌｔｏｎミキサー（Ｍｏｄｅｌ  Ｎｏ．３０）のカップ内に、サンプル１０．０グラムを最も近い０．１グラムまで秤量し、約１７０ｍＬの蒸留水または脱イオン水を加え、スラリーを少なくとも７分間撹拌することにより、４４ミクロン、すなわち０．００１７インチの目開きを有する米国標準篩Ｎｏ．３２５（ステンレス鋼ワイヤクロス）を使用して測定した。混合物を３２５メッシュスクリーン上に移し、スプレーヘッドをスクリーンから約４〜６インチに保ちながら、スクリーン上に水を２０ｐｓｉｇの圧力で２分間直接吹き付けた。次いで、残った残留物を時計皿に移し、１５０℃のオーブン内で１５分間乾燥し、次いで冷却し、分析天秤で秤量した。
【００６０】
例１Ａ
不規則なシリカ粒子
表Ｉに、不規則な非球形の粒子形態を有する比較のシリカ材料１Ａの特定の特性をまとめた。例１Ａは、Ｈｕｂｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓから市販されている従来のシリカ材料であった。
【００６１】
例２Ａ
球形シリカ粒子
連続ループ反応器プロセス（例えば、米国特許第８，９４５，５１７号明細書および米国特許第８，６０９，０６８号明細書を参照）を使用して例２Ａのシリカ粒子を生成した。これは、球形の形態およびより狭い粒径分布（例えば、最終シリカ生成物において３２５メッシュ残留物がより少ない）を有する。ミル粉砕ステップは使用しなかった。
【００６２】
例２Ａについては、１．５ｋｇの沈降シリカ、１．３４ｋｇの硫酸ナトリウム、１１．１Ｌのケイ酸ナトリウム（３．３２ＭＲ、１３．３％）および２０Ｌの水を再循環ループに加え、続いて８０Ｌ／分で再循環しながら、６０Ｈｚ（３４８５ＲＰＭ）で動作するＳｉｌｖｅｒｓｏｎを使用して、８３℃まで加熱した。ケイ酸ナトリウム（３．３２ＭＲ、１３．３％）および硫酸（１１．４％）を、２．１Ｌ／分のケイ酸塩速度および７．５のｐＨを保つのに十分な酸速度でループに同時に加えた。必要であれば、ｐＨを保つようにそれに応じて酸速度を調整した。所望の材料を回収する前に望ましくないシリカを系から追い出すために、酸およびケイ酸塩をこれらの条件下で４０分間加えた。４０分経過した後、回収容器を空にして、その内容物を廃棄した。次いで、温度を約８０℃に維持しながら、４０ＲＰＭで撹拌しながらシリカ生成物を容器に回収した。所望の量の生成物を回収した後、酸およびケイ酸塩の添加を止め、ループの内容物を循環させた。手作業で硫酸を加えて回収容器内のシリカ生成物をｐＨ６．０に調整し、次いで濾過し、導電率が約１５００μＳになるまで洗浄した。次いで、硫酸を使用してスラリーのｐＨをｐＨ６．０に再調整し、噴霧乾燥した。
【００６３】
表Ｉに、例１Ａのそれぞれの特性と比べた、例２Ａにおいて生成されたシリカ粒子の特定の特性をまとめた。例２Ａは、３．１μｍのｄ５０中央粒径、６．０μｍのｄ９５粒径、６８ｃｃ／１００ｇの吸油量および４０ｌｂ／ｆｔ３の充填密度を有していた。代表的な図１は、例２Ａの狭い粒径分布および球形の粒子形態を示すＳＥＭ像である。例２Ａの球形度係数（Ｓ８０）は０．９を超えた。
【００６４】
例１Ｂ〜２Ｂ
練歯磨配合物および細管封鎖試験
表ＩＩにまとめた練歯磨配合物１Ｂ〜２Ｂにおいて、シリカ１Ａ〜２Ａのサンプルを使用した。例２Ａの３．１μｍ球形シリカの注入密度は、例１Ａのものの約６倍であったため、追加の球形シリカを配合物２Ｂに加えて、配合物中のシリカ粒子の数をほぼ同じに保った（例１Ｂにおける０．８ｗｔ．％の例１Ａシリカに対して、例２Ｂにおける５ｗｔ．％の３．１μｍ球形シリカ）。
【００６５】
細管封鎖試験のために、ウシ切歯を地域の屠殺場から入手した。この歯を水中ですすぎ、オートクレーブ内で滅菌し、次いで水中ですすぎ、残留する組織をすべて除去し、イソプロピルアルコール中で保管した。
【００６６】
図２Ａは、切片化前のウシ切歯を示す。Ｄｒｅｍｅｌツールでダイヤモンド切削ホイールを使用して、歯の切縁面を除去した（図２Ｂ）。切片化は、まず基部面を切り落とし（図２Ｃ）、次いで残りの歯を基部面から歯根に向かって歯の唇面と平行に保ちながら長手方向に切る（図２Ｄ）ことにより行った。最後に、長手方向の切り込みと交わるように唇面を切ることにより歯の切片を切除した（図２Ｅ）。
【００６７】
歯の切片を、エナメル質側を下にして３／４”×１／２”×１／２”Ｔｅｆｌｏｎ製型に入れた。メタクリレート樹脂（Ｙａｔｅｓ  Ｍｏｔｌｏｉｄ（イリノイ州シカゴ））を混合し、歯の切片が入った型に注ぎ、３５分間硬化させた。樹脂に埋め込まれた歯を取り出し、次いで、２，０００グリットのダイヤモンドホイールを１５０ｒｐｍで使用して、Ｕｎｉｐｏｌ−８１０  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｌａｐｐｉｎｇ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅ（カリフォルニア州リッチモンドのＭＴＩ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）でポリッシングした。
【００６８】
象牙質細管が露出するまでポリッシングを実施した。次いで、ポリッシングされた切片を、０．１ｗｔ．％ポリアクリル酸を含む５０ｍＭ乳酸の溶液に３０分間入れて（その全体が参照により本明細書に組み込まれるＫａｒｌｉｎｓｋｙ，ｅｔ．Ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｄｅｎｔｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｏｒａｌ  Ｈｙｇｉｅｎｅ，Ｖｏｌ．３（２）  ｐｐ．２２−２９，２０１１年２月により記載の通り）、有機物を除去し、象牙質表面を脱灰した。酸洗浄後、サンプルを脱イオン水で２０秒間すすぎ、残留する酸をすべて除去し、続いて周囲温度で一晩乾燥させた。マウントされた歯の切片が完全に乾燥した後、それらにラベルを付け、光学顕微鏡を使用して１００倍で写真を撮影した（代表的な図３を参照）。マウントされた歯の切片をＵＨＭＷ  Ｄｅｌｒｉｎ製ホルダーに入れ、Ｂｙｋ  Ｇａｒｄｎｅｒ製Ｍｏｄｅｌ  ５４００摩耗試験機をブラッシング調査のために使用した。Ｏｒａｌ−Ｂ歯ブラシを取り付けるために摩耗試験機を改造した。
【００６９】
まず、例２Ａの３．１μｍ球形シリカを評価した。例２Ｂの練歯磨配合物を、ブラッシング調査のために１ｗｔ．％グリセリンおよび０．１ｗｔ．％  Ｃｅｋｏｌ  ２０００（Ｃ．Ｐ．Ｋｅｌｃｏ（ジョージア州アトランタ））を含む溶液に１：３で希釈した。Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ製Ｌ４ＲＴ−Ａ型高せん断ミキサーを使用して、練歯磨溶液を２分間混合した。ブラッシング装置を作動させ、Ｍａｓｔｅｒｆｌｅｘペリスタルティックポンプを使用して、歯の切片上に練歯磨溶液を１５ｍＬ／分の速度でポンプ輸送した。ブラシストローク３００回の後、ブラッシングを終了し、歯の切片を脱イオン水で２０秒間すすいで、残留する練歯磨を除去した。周囲温度で一晩乾燥させた後、光学顕微鏡を使用して１００倍の倍率で写真を撮影し（代表的な図４を参照）、３．１μｍ球形シリカ粒子（例２Ａ）を含む練歯磨配合物（例２Ｂ）を使用したブラッシングの影響を確認した。
【００７０】
図４から、予想外にも３．１μｍ球形シリカの粒子が象牙質細管内に存在することが明らかになった−画像の白い領域を参照されたい。図５は、３．１μｍ球形シリカを含んだ練歯磨配合物２Ｂを使用してブラッシングした後の、図３〜４に見られる同じ歯象牙質のＳＥＭ像である。図５のＳＥＭ顕微鏡写真において、予想外にも、細管の大部分が３．１μｍ球形シリカ粒子で封鎖されていることが観察された。
【００７１】
図６Ａ〜６Ｃは、３．１μｍ球形シリカ（例２Ａ）を含んだ練歯磨配合物２Ｂを使用してブラッシングした後の象牙質表面のＥＤＳマッピング（電子分散分光法、Ｏｘｆｏｒｄ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製ＩｎｃａおよびＰｅｎｔａ  ＦＥＴ）を示す。図６Ａ（リン）および図６Ｂ（カルシウム）において、暗い点は、内部にリンおよびカルシウムそれぞれが存在しない細管を表す。図６Ｃにおいて、白い点は、（３．１μｍ球形シリカ由来の）ケイ素が現在は細管内に存在することを示す。
【００７２】
比較のために、３．３μｍ例１Ａシリカ−非球形の不規則な粒子形態を有する−を含んだ練歯磨配合物１Ｂを練歯磨配合物２Ｂと同じように評価した。例１Ａは、ある状況においては象牙質細管を封鎖することが以前に示された微粒子シリカ生成物である。
【００７３】
図７は、非球形の不規則な形の３．３μｍシリカを含んだ練歯磨配合物１Ｂを使用してブラッシングした後の歯象牙質のＳＥＭ像である。図５のＳＥＭ顕微鏡写真とは対照的に、両方の練歯磨配合物中に存在するほぼ同じ数のシリカ粒子を有するにも関わらず、はるかに少ない数の細管が例１Ａシリカ粒子で封鎖されていることが観察された。明らかに、練歯磨配合物１Ｂは、細管封鎖が最小限になり、練歯磨配合物２Ｂほど有効ではなかった。
【００７４】
図８中のＥＤＳマッピングも配合物１Ｂの細管封鎖の有効性がより低いことを示し、図中、白い点はケイ素の存在を示す（図６Ｃと比較されたい）。さらに、例２Ａの狭い粒径分布とは対照的に、例１Ａのシリカのより広い粒径分布が図７〜８において明らかである。
【００７５】
要約すると、結果は、（例２Ａの３．１μｍ球形シリカ粒子を含む）練歯磨配合物２Ｂが、驚くべきことに、ブラッシング後に象牙質細管を封鎖する可能性が高かったことを示す。理論によって制限されることは望まないが、シリカ粒子の小さい粒径、狭い粒径分布および高度に球形の粒子形態が、細管封鎖の向上につながる重要な要素であったと考えられる。対照的に、（例１Ａの非球形の不規則な形の３．３μｍシリカ粒子を含む）練歯磨配合物１Ｂは、おそらく非球形の性質（丸い穴に四角い杭のアナロジー）およびより広い粒径分布（大粒径の割合がより高い）のために、細管封鎖においてほとんど有効ではなかった。さらに、例２Ａのシリカは、少なくともより低い吸油量値ならびにより高い充填密度および注入密度の特性のために、例１Ａのシリカのものよりも優れた清掃性能を実現することができる。
【００７６】
【表１】
2020531397.tif 000003
【００７７】
【表２】
2020531397.tif 000004
【図１】
2020531397.tif 000005
【図２Ａ】
2020531397.tif 000006
【図２Ｂ】
2020531397.tif 000007
【図２Ｃ】
2020531397.tif 000008
【図２Ｄ】
2020531397.tif 000009
【図２Ｅ】
2020531397.tif 000010
【図３】
2020531397.tif 000011
【図４】
2020531397.tif 000012
【図５】
2020531397.tif 000013
【図６Ａ】
2020531397.tif 000014
【図６Ｂ】
2020531397.tif 000015
【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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