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Die Erfindung betrifft ein durchsichtiges bzw. transparentes Zahngel mit einem Gehalt an Poliermitteln,
Geliermitteln und gegebenenfalls Hilfsstoffen in einem Träger, das aus einer flexiblen Abgabetube extrudierbar ist u d allenfalls in einer flexiblen Abgabetube verpackt ist,
Die meisten Zahnreinigungsmittel sind auf Grund ihres Gehaltes an unlöslichen und nicht durchscheinen- den Poliermitteln undurchsichtig, aber klare, transparente oder durchscheinende Zahnpasten werden beim
Verbraucher immer beliebter.
Die früher üblichen durchscheinenden Zahnreinigungsmittel hatten den Nach- teil, dass sich bei ihrer Verwendung infolge des Fehlens von Poliermitteln selbst beim Einsatz von ausge- zeichneten Detergentien auf den damit behandelten Zähnen Beläge, Filme aus Weinsteinund Fleckenbildeten,
Diese Nachteile konnten vor kurzem durch Verwendung neuartiger Poliermittel, mit deren Hilfe sich durch- sichtige Zahnpasten mit einem grossen Gehalt an Poliermitteln herstellen lassen, beseitigt werden. Derar- tige Poliermittel sind selbst durchscheinend und haben annähernd den gleichen Brechungsindex wie der Trä- ger in dem Zahngel. Da das Licht beim Durchgehen durch die Poliermittelteilchen und durch das Gel keine Brechung mehr erleidet, erscheinen diese Gele klar und durchsichtig.
Ferner sind transparente Zahngele zur besseren Unterscheidung und zur Verbesserung des Aussehens mit verschiedenen klaren, sichtbaren Materialien versetzt worden. Allerdings sind die meisten in ein Zahngel einzuarbeitenden Verbindungen tastbar, unlöslich oder körnig und daher für den Verbraucher nicht an- genehm. Aus diesem Grunde sind bevorzugt Dispersionen verschieden gefärbter Anteile des Zahngels innerhalb der Gelmatrix versucht worden. Die Farben von dispergierten Teilchen oder Gelteilen können jedoch auslaufen, und dies ist nachteilig.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein durchsichtiges bzw. transparentes Zahngel mit einem Gehalt an Poliermitteln, Geliermitteln und gegebenenfalls Hilfsstoffen in einem Träger, das aus einer flexiblen Abgabetube extrudierbarist und allenfalls in einer flexiblen Abgabetube verpackt ist, zu schaffen, das zur besseren Unterscheidung und zur Verbesserung des Aussehens in dem Träger gleichmässig verteilt Gasbläschen aufweist.
Eingeschlossene Gasblasen verbleiben als solche im Zahngel und ergeben den weiteren Vorteil, dass sich dadurch die Dichte des Produktes und der Feststoffgehalt je ausgedrücktem Zentimeter Zahngel durch Einarbeiten verschiedener Mengen an Gas bestimmen lässt.
Es ist bekannt, dass sich bei der Herstellung von Zahnreinigungsmitteln und andern pastenähnlichen Produkten manchmal Luft in diesem Produkt löst oder eingeschlossen wird. Dies ist in Zahnreinigungsmitteln, undinsbesondere indurchscheinenden Zahnpasten, unerwünscht, weil sich die Luft oft ungleichmässig verteilt und eine derartige Bläschengrösse aufweist, dass das Endprodukt wolkig erscheint, oder weil sich teilweise unregelmässig geformte Blasenausbilden, die das Aussehen des Produktes verschlechtern. Daher werden eingeschlossene Gasblasen aus Zahnreinigungsmitteln meist wieder entfernt.
Ferner sindAerosolzahncremen, die Trikalziumphosphat oder Kalziumkarbonat enthalten und daher opak sind, bekannt, die mit Hilfe eines komprimierten Treibgases, meist Stickstoff, gefüllt bzw. aus der Verpackung ausgepresst werden. Dabei wird jedoch das verwendete Treibgas nicht in der Zahnpaste dispergiert, sondern zum Teil in der flüssigen Phase gelöst, und demnach enthält die Zahnpaste beim Auspressen keine Gasblasen mehr, sondern diese entweichen.
Es wurde nun gefunden, dass das Ziel der Erfindung dadurch erreicht werden kann, dass das Zahngel in dem Träger gleichmässig verteilte Gasbläschen mit einem Durchmesser von 1 bis 4 mm suspendiert enthält, wobei das Gas, z. B. Stickstoff, Argon, Luft und halogenierte Kohlenwasserstoffe, in dem Zahngel zu weniger als 10%, vorzugsweise weniger als 5% löslich ist, die Anzahl der im wesentlichen kugelförmigen Gas- bläschen 2 bis 100 Gasbläschen/cm3 des Zahngels beträgt und das Zahngel eine Viskosität von über 100 000 oP bei 250C aufweist und vorzugsweise in einer transparenten oder durchsichtigen, flexiblen Abgabetube angeordnet ist.
Die erfindungsgemässen Zahngele enthalten somit ein in ihnen im wesentlichen unlösliches Gas, da sonst die Gasbläschen durch Lösung in dem Zahngel verschwinden. Eine gewisse Löslichkeit, nämlich eine solche von unter 10%, ist annehmbar und in manchen Fällen sogar wünschenswert, da beispielsweise durch eine geringe Löslichkeitdes Gases im Zahngel die Grösse der Gasblasen bis zu einem gewünschten Bereich abnimmt und daher die Geräte zum Einführen der Gasbläschen in das Zahngel nicht so genau kontrolliert zu werden brauchen wie esfürdie Herstellung von Mikrobläschen notwendig ist. Dann ist auch die Verwendung von Gas- blasen grösserenDurchmessers möglich, weil sie sich nach dem Verteilen im Zahngel auf Grund der Löslich- keitwieder verkleinern.
Die besten Ergebnisse werden mit Gasen erhalten, deren Löslichkeit unter 5% liegt.
Vondenerwähnten Gasen wird Stickstoff bevorzugt, mit nahezu gleicher Wirkung kann aber auch oft Luft benutzt werden. Aerosoltreibgase in Form von halogenierten Kohlenwasserstoffen können bei entsprechend geringer Löslichkeit eingesetzt werden. Ferner ist manchmal auch die Verwendung von Kohlendioxyd angebracht, da Kohlendioxyd den Zahngelen einen erfrischende oder würzigen Geschmack verleiht.
Im Falle der Zahngele gemäss der Erfindung behalten die Gasblasen ihre Lage beim Auspressen der Zahnpaste, z. B. wenn das Gel durch eine Öffnung einer drückbaren Tube ausgepresst wird, bei. Flüchtige Ge-
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Verbindungen verwendet werden, wie beispielsweise Alkalicarboxymethylcellulose, wie Natriumcarboxymethylcellulose, Hydroxyäthylcarboxymethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Irisch Moos, Traganth, Hydroxy- propylmethylcellulose, Methylcellulose, Stärken, Stärkeglykolate, Polyvinylalkohol, Alginate, Kohlebohnengummen (carbobeangums), hydrophile kolloidale Carboxyvinylpolymeren der Handelsmarken "Carbopol 934" und"CarbopoI940" (FirmaGoodrich Chemical Comp., Cleveland), Diatameenerden, Bentonit und andere na- türliche Tone,
proteinhaltige Verbindungen tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, synthetische anorgani- sche Tone, wie die Silikattone der Handelsmarken "Laponite" und "Laponite SP" der Formel
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(Firma Laporte Industries Limited), und andere kolloidale Kieselerden, wie die Aerogele, wie"Syloid 244 und 266"und"Aerosil D-200" (Degussa, Frankfurt), und durch Pyrolyse hergestellte Kieselgele der Handelsmarke"Cab-O-Sil" (CabottCorporation, Boston). Diese Geliermittel quellen mit Polyalkoholen, wie Glycerin und Sorbit sowie mit Wasser und niedrigen Alkanolen.
Im allgemeinen bilden sich die Gele bei Gegenwart von mindestens etwas Wasser, der flüssige Teil des Trägers enthält zumeist also Wasser, niedere Al-
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AuchPropylenglykolkann verwendet werden, im allgemeinenbestehtder grössere Teilgen sowie etwas Wasser. Derartige Trägermischungen haben einen Brechungsindex in der Grössenordnung von 1, 44 bis 1, 48 und lassen sich daher ausgezeichnet zusammen mit Silikatrockengelen oder komplexen Alumi- nosilikaten als Poliermittel verarbeiten.
Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, werden die erfindungsgemässen Zahnreinigungsmittel auf Grund der Reinigungs-und Schaumwirkung mit organischen Tensiden versetzt. Es können kationische und vorzugsweise anionische, nichtionische oder amphotere Tenside verwendet werden, von denen die anionischen besonders bevorzugt eingesetzt werden. Zu den anionischen Tensiden gehören Verbindungen mit langkettigen Fettsäure- oder Polyalkoxyresten an einem hydrophilen Gerüst. Die anionischen Tenside werden meist in Form der Salze, u. zw. der wasserlöslichen Alkali- oder Erdalkalisalze, zugegeben.
Bevorzugteingesetzt werdendiehöherenfettsäuremonoglyceridmonosulfate, wie beispielsweise die Natriumsalze der Monosulfate von hydrierten Kokosölfettsäuremonoglyceriden, höhere Alkylsulfate, wie Natriumlaurylsulfat, höhere Alkylarylsulfonate, wie beispielsweise Natrium-n-dodecylbenzolsulfonat, Olefinsulfonate, wie die Natriumsalze höherer Olefinsulfonate mit 12 bis 21 C-Atomen, höhere Alkylsulfoacetate, höhere Fettsäureester von 1,2-Dihydroxypropansulfonaten, im wesentlichen gesättigte höhere aliphatische Acylamide von niedrigaliphatischen Aminocarbonsäuren mit 12 bis 16 C-Atomen in der Fettsäure-, Alkyl- oder Acylgruppe, höhere Alkyl-polyalkoxy (10 bis 100alkoxyeinheiten)-sulfate, höhere Fettsäureseifen u. ähnl.
Verbindungen, wobei die Seifenaus Vereinfachungsgründen zuden synthetischen anionischen Tensiden gezählt werden. Zu den erwähnten Amidverbindungen gehören beispielsweise N-Lauroylsarcosin und die Natrium-, Kalium- und Äthanolaminsalze der N-Lauroyl-, N-Myristoyl- oder N-Palmitoylsarcosinverbindungen.
Die Bezeichnung "höhere Alkylgruppen" bezieht sich auf Alkylketten mit 12 bis 22, meist 12 bis 18 und
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produkte von Verbindungen mit langkettigen hydrophoben Gruppen und hydrophilen Resten. Eine detaillierte Beschreibung wirdin"SurfaceActiveAgents", Band n [1958], vonSchartz, Perry und Berch gegeben. Zu dennichtionischen Tensiden gehören Verbindungen mit Ketten aus niederen Alkylenoxyden, wie beispielsweise Äthylenoxyd oder Propylenoxyd, wobei die Ketten 10 bis 100 Mol oder mehr der Alkylenoxydverbindung enthalten. Dazu gehören beispielsweise die Block-Copolymeren aus Äthylenoxyd, Propylenoxyd und Propy-
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(FirmaWyandotte), Alkylphenylpolyäthoxyäthanole der Handelsmar-verschiedene andere bekannte nichtionische Tenside aus Fettalkoholen oder Fettsäuren und Polyäthylenoxyd.
Zudenamphoteren oder ampholytischen und den kationischen Tensiden gehören die quaternisierten Imidazolderivate der Handelsmarken"Miranol", wie beispielsweise"Miranol CM" (Miranol Chem. Comp. Inc.), und kationische germizide Verbindungen, wie (Di-isobutylphenoxyäthoxyäthyl)-dimethylbenzylammoniumchlorid, Benzyldimethylstearylammoniumchlorid, sowie tertiäre Amine mit einer höheren Fettalkylgruppe und zwei Polyäthenoxygruppen am Stickstoffatom. Es können gegebenenfalls auch andere Tenside verwendet werden, wie auch Mischungen aus Tensiden, um die Eigenschaften und die Wirksamkeit der Mischung einzustellen. In solchenMischungensollte aber die gleichzeitige Verwendung von anionischen und kationischen Tensiden vermieden werden.
Ferner können die erfindungsgemässen Zahnreinigungsmittel mit verschiedenen Hilfsstoffen versetzt werlen ; die wichtigstensind wahrscheinlich Geschmackstoffe, wie ätherische Öle, oder geschmackstypische Al- lehyde, Ester, Alkohole u. ähnl. Verbindungen. Als ätherische Öle werden die ätherischen Öle von Krause-
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minze, Pfefferminze, Gaultheria, Sassafras, Nelken, Salbei, Eukalyptus, Majoran, Zimt, Zitrone, Limone und Orange bevorzugt eingesetzt. Die Verwendung von Lösungsmitteln ist günstig, da sie einerseits die ätherischen Öle oder Geschmacksstoffe lösen und anderseits eine günstige Verarbeitbarkeit der Zubereitungen nach dem erfindungsgemässen Verfahren ermöglichen, wobei die Zubereitung erst entlüftet wird, bevor eine kontrollierte Zugabe von Gasblasen durchgeführt wird.
Einige dieser Lösungsmittel haben auch Geschmacks- stoffeigenschaften, und insbesondere Chloroform wird manchmal eingesetzt, daes der Zubereitung Geschmack und"Würze"verleiht. Andere verwendbare Lösungsmittel sind Äthanol, Methylenchlorid, halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Dichlormethan, Tetrachloräthan, Dichlordifluormethan und Kohlenwasserstoffe, wie Cyclobutan. Im allgemeinen sollten diese Lösungsmittel einen Siedepunkt bei Atmosphärendruck von 800C oder weniger aufweisen, da dabei die besten Entlüftungswirkungen erzielt werden. Vorzugsweise liegt das Siedeintervall zwischen 40 oder 50 bis 70 C.
Als weitere Hilfsstoffe können Puffer eingesetzt werden, wie beispielsweise Tetranatriumpyrophosphat, das ausserdem einenreinigungseffekthat, sowie ferner Konservierungsstoffe, wie Natriumbenzoat oder Formaldehyd, desinfizierende Wirkstoffe und beispielsweise fluorhaltige Verbindungen. Dazu gehören Natrium-
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bungsmittel, Farbstoffe, Pigmente, Konservierungsstoffe, Silikone, Chlorophyllverbindungen, ammoniakhaltige Verbindungen, wie beispielsweise Harnstoff oder Diammoniumphosphat, die ästhetische Wirkung erhöhende Verbindungen, wie beispielsweise ein zerkleinertes Perlmutter, Füllstoffe (lösliche Salze), Gleitmittel, wie beispielsweise Mineralöle und Stabilisatoren.
Die meisten dieser Hilfsstoffe werdenauf Grund ihrer Unlöslichkeit und der in der Gelmatrix unterschiedlichen Brechungsindices in so kleinen Mengen eingesetzt, dass sie die Transparenz des Produktes nicht negativ beeinflussen.
Das zur Bildung der Bläschen verwendete Gas soll nur geringfügig in der Zahnreinigungszubereitung löslich sein, da sonst die Gasbläschen durch Lösung in der Zubereitung verschwinden. Eine gewisse Löslichkeit ist annehmbar und in manchen Fällen sogar wünschenswert, da beispielsweise durch eine geringe Löslichkeitdes Gases im Zahnreinigungsgel die Grösse der Gasblasen bis zu einem gewünschten Bereich abnimmt und daher die Geräte zum Einführen der Gasbläschen in das Zahnreinigungsgel nicht so genau kontrolliert zu werden brauchen, wie es für die Herstellung von Mikrobläschen notwendig ist. Die Verwendung von Gasbla- sengrösserenDurchmessers istdann möglich, da sie sich nach dem Verteilen im Zahngel auf Grund der Löslichkeit wieder verkleinern.
Im allgemeinen werden jedoch die besten Resultate mit Gasen erhalten, deren Löslichkeit unter 5% liegt. Als Gase können Stickstoff, Argon und Luft verwendet werden, von denen Stickstoff bevorzugt wird ; mit nahezu gleicher Wirkung wird aber auch oft Luft verwendet. Ausser diesen bereits erwähnten Gasen können auch Aerosoltreibgase In Form von halogenierten Kohlenwasserstoffen bei entspre- chendgeringer Löslichkeiteingesetzt werden. Ausserdem ist manchmal die Verwendung von Kohlendioxyd angebracht, da Kohlendioxyd den Zahlgelen einen erfrischenden oder würzigen Geschmack verleiht.
Durch die Auswahl der Bestandteile lässt sich eine Konsistenz des Zahngels erzielen, die ein einfaches Ausdrücken aus einem Behälter gestattet, wobei das ausgedrückte Produkt im wesentlichen formbeständig ist. Das Gel muss ausreichende Mengen Poliermittel zum wirksamen Säubern der Zähne enthalten, die Menge darf aber nicht so gross sein, dass sich ein körniges oder unglattes Gefühl ergibt. Der verwendete Träger muss mit den andern Bestandteilen verträglich und als Lösungs- oder Dispergierungsmedium wirksam sein ; der Träger darf nicht zu einem zu flüssigen oder zu einem zu festen Endprodukt führen. Durch die Mitverwendung von Tensiden in geringen Mengen soll nur eine Verbesserung in der Reinigungswirkung, aber keine Änderung, wie beispielsweise Wolkig- oder Undurchsichtigwerden des Gels, auftreten.
Auch das Gellermittel darf in nur solchen Mengen eingesetzt werden, dass das Zahngel formbeständig ist und die Gasblasen bei Zimmertemperaturdaringehaltenwerden, es darf aber keine gummiartige, klumpige oder nicht durchscheinende Zubereitung entstehen. Durch das Geliermittel erhöht sich die Viskosität des Zahngels bei 250C auf liber 100000 cP und liegt vorzugsweise über 200 000 bis 1 Million cP. Für Nicht-Newtonsche-Flüssigkeiten ergibt die Viskositätsmessung keinen richtigen Anhalt über die Zähigkeit oder über die Fähigkeit, die Gas- flaschen eingeschlossen zu halten.
In diesen Fällen muss das Produkt ausreichend fest sein, so dass es bei Zimmertemperatur von 250C ausrückbar ist, aber gleichzeitig die Gasblasen eingeschlossen hält und keine Wanderung der Gasblasen in den oberen Teil des Zahngels bei der Lagerung im Behälter ermöglicht. Für fewtonsche Flüssigkeiten ergeben die durch Messungen festzustellenden cP-Werte die Hinweise auf ausreichenle Eigenschaften in dieser Beziehung.
Aus der weiteren Beschreibung ergibt sich, dass die Viskosität oder Zähigkeit der Mischungen bei erhöhter Temperatur kleiner sein sollte, so dass sich bei diesen Temperaturen onde Gasblasen ausbilden können, auch wenn die anfangs eingeführten Gasblasen nicht vollständig rund wa-
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Die Bestandteile der Zahngele können über einen weiten Bereich variiert werden, um diese Eigenschaf- ten zu erzielen. Vorzugsweise werden aber 5 bis 50 Gew.-% Poliermittel, 0, 5 bis 5 Grew.-% Geliermittel oder Verdickungsmittel, 30 bis 85% Polyalkohol, 5 bis 30 Gew.-% Wasser und 0, 5 bis 5 Gew. -% eines Ten- sids verwendet.
Besonders bevorzugt sind Zubereitungen aus 5 bis 40 Gew. -% Poliermittel, 0, 5 bis 2 Gel.-% Geliermittel, 50 bis 75 Gew.-% Polyalkoholen, 10 bis 20 Gew. -% Wasser und 1 bis 3 Gew.-% Tensid. Gege- benenfalls können Hilfsstoffe zur Verbesserung der Eigenschaften oder zur leichteren Verarbeitung einge- setztwerden, wie beispielsweise Geschmacks- und Färbungsmittel oder Lösungsmittel zur Erleichterung des
Entlüftens der Zubereitung. Die Hilfsstoffe werden in Mengen von nicht über 10 Gel.-% und meist in Men-
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1unter 20 Gew.-% liegen sollte.
Bei Beachtung der angegebenen Mengenverhältnisse lassen sich ausgezeichnete Zahnpasten mit darin eingeschlossenen Gasbläschen herstellen ; diese Zahnpasten oder Zahngele sind im wesentlichen durchsich- tig trotz der darin enthaltenen fein verteilten Gase und Feststoffe. Die Form der Gasblasen ändert sich durch das umgebende Gel nicht wesentlich, so dass sich kein ungleichmässiges Aussehen durch Änderung der Lichtbrechung ergibt.
Gasblasen sind seit langem schon zufällig in Zahnpasten eingearbeitet worden ; dieser Vorgang wurde aber als nachteilig betrachtet und die Gasblasen wurden möglichst vollständig wieder entfernt. Dies lag vor allem daran, dass die eingeschlossenen Gasblasen unregelmässig verteilt und unregelmässig in der Form wa- ren und daher Dichteänderungen im Zahnreinigungsmittel verursachten. Durch das erfindungsgemässe Verfahren lassen sich diese Nachteile vermeiden, so dass transparente Zahnpasten mit gleichmässig verteilten darin eingeschlossenen Gasbläschen hergestellt werden können.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird in der ersten Stufe eine Zahnreinigungszube- reitunghergestellt, die im wesentlichenfrei von eingeschlossenen Gasblasen und gelösten Gasen ist. Die Ent- lüftung des Zahnreinigungsmittels kann in bekannter Weise durch Anlegen eines Vakuums während des Misch- vorganges oder nach der Herstellung der Zahnreinigungsmittel erfolgen. Der verwendete Unterdruckbeträgt meist 260 bis 30 mm Hg, zum schnelleren Entlüften können aber auch höhere Vakua bis 1 mm oder unter
0, 1 mm Hg verwendet werden.
Wenn die Zahnreinigungszubereitung nicht unter Unterdruck hergestellt wur- de, dauert die Entfernung der eingeschlossenen oder gelösten Gase ungefähr 2 bis 3 h ; die Entlüftung wird durch Verwendung von entsprechenden Geräten, wie beispielsweise der Dopp-, Unimix-oder Versator-Mi- scher, erleichtert, in denen dünne Filme von beispielsweise weniger als 0, 2 mm der Zahnreinigungsmittel mit Unterdruck verarbeitet werden. Ein schnelleres Entlüften lässt sich dadurch durchführen, dass die ver- s chiedenen Bestandteile oder Teilmischungen vor und/oder während des Vermischens im Vakuum verarbeitet werden.
Die Entfernung von eingeschlossenen Gasen wird durch Anwendung von Hitze oder flüchtigen Lö- sungsmitteln in Mengen von 1 bis 10 oder vorzugsweise 1 bis 5% oder von flüchtigen Geschmacksstoffen er- leichtert, da dadurch die Mischungen verdünnt und die Vergrösserung und Entfernung der Gasblasen verbes- sert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Herstellung eines transparenten Zahnreinigung- gels eine Mischung aus Polyalkoholen und Tensiden durch Wärme mit oder ohne Anlegen eines Vakuums ent- lüftet und diese Mischung wird dann unter Vakuum mit den restlichen vorher entlüfteten Bestandteilen der
Mischung vereinigt. Die Entlüftung der Zwischenmischungen geschieht durch Anlegen eines Vakuums in einer
Mischung aus Geliermittel und Träger und durch Vermischen des Poliermittels mit der Gelmatrix unter Va- kuumbedingungen.
Dieses Verfahren kann durch Zugabe von Lösungsmitteln oder Geschmacksstoffen mit Sie- deintervallen zwischen40bis 70 C modifiziert werden, in jedem Fall werden im wesentlichen luftfreie Zahn- gelzubereitungen erhalten.
Das entlüftet Zahnreinigungsgel ist vorzugsweise im erwärmten Zustand oder kann auf andere Weise in der Viskosität kontrolliert werden, so dass die Viskosität ausreichend niedrig ist, dass darin eingeführte Gase
Kugelform annehmen können. Das Zahnreinigungsgel ist dann weniger viskos als bei der Endverpackung bei
Zimmertemperatur, jedoch muss die Viskosität gross genug sein, dass die dispergierten Gasblasen sich nicht zusmmenschliessenkönnenunddadurchaus der Zubereitung entfernt oder zu einer grossen Gasblase vereinigt werden. Dieser Viskositätszustand muss lange genug aufrechterhalten werden, damit ein Verpacken und Küh- len oder ein andersartiges"Ausreifen'zu einem ausdrückbaren und formbeständigen Endprodukt führt.
Im allgemeinen wird zum Verringernder Viskosität Hitze verwendet und die Steigerung der Viskosität durch Ab- kuhlen durchgeführt, aber auch andere Verfahren, wie Zugabe von Lösungsmitteln oder Zugabe von zeitlich die Viskosität ändernden Verbindungen, können durchgeführt werden.
Die Zahnreinigungszubereitung enthält im im wesentlichen gasfreien Zustand weniger Gas als zur Bil- dung einerGasblase von 2mm Durchmesser/cm3 (weniger als 1/2 Vol. -%) und vorzugsweise weniger als zur
Bildung von einer Gasblase von einem von 1 mm/cm3 notwendig wäre. Diese Zubereitung wird dann durch
Temperatureinstellung oder Beeinflussung einer andern Variablen in einen Viskositätszustand gebracht, der die Bildung vonkugelförmigenBläschenbeiEinführung von Gas erlaubt.
Dies entspricht für Newtonsche Flüs- sigkeiten einer Viskosität von 25 000 cP oder weniger, meist aber mehr als 1000 cP und vorzugsweise mehr
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als 5000 cP. Bei dieser Viskosität wird das zu dispergierende Gas kontrolliert in das Zahnreinigungsmittel eingeführtund gleichmässig verteilt, bis die gewünschte Konzentration an Gasblasen erzielt ist. Dann wird das
Zahnreinigungsmittel in einen Verbrauchsbehälter, wie beispielsweise in Zahnpastatuben, abgefüllt und im
Behälter unter Vergrösserung der Viskosität abgekühlt. Die eingeführten Gasblasen sind von gleichmässigem sphärischem Durchmesser von 1 bis 4 mm und vorzugsweise von 2 bis 3 mm.
Die Gaszuführung wird fortge- setzt, bis 2 bis 100Gasbläschen/cm3 Zahnreinigungsmittel und vorzugsweise 2 bis 40 oder 2 bis 20 Gasbläs- chen/cm3 vorhanden sind.
Von den verschiedenen Verfahren zur Herstellung von Gasbläschen dieser Grössen und deren gleichmässiger Verteilung innerhalb des Zahnreinigungsmittels wird als einfachstes und wirksamstes Verfahren die Zuführung von Gasblasen durch Leitungen mit dem ungefähr erwünschten Durchmesser bevorzugt. Die Geschwindigkeit der Gasblasenzuführung liegt meist im Bereich von 1 bis 50 cm/sec und vorzugsweise über 0, 1 m/sec ; sie kann aber innerhalb eines weiten Bereiches variiert werden, wenn die Gasblasen zur Bildung von kugelförmigen Blasen des gewünschten Durchmessers bei der richtigen Länge abgeteilt werden.
Daher sollten die Gaszuleitungen mindestens ein oder zwei Durchmesser voneinander entfernt sein und das Zahnreinigungsmittel sollte während der Gaseinführung durch Rühren oder in anderer Weise so bewegt werden, dass eine Geschwindigkeitskomponente der Mischung im rechten Winkel zur Eintrittsrichtung der Gasblasen mindestens doppeltso gross wie die Gasgeschwindigkeit am Eintrittspunkt ist. Dadurch werden Gasblasen mit einer Länge entsprechend annähernd dem gewünschten Durchmesser abgeteilt, und eine Agglomeration der Gasblasen wird verhindert. Durch Einstellung der Gasflussgeschwindigkeiten, Druckänderungen, Änderungen der Geschwindigkeit des Zahnreinigungsmittels oder durch Wechseln der Mischer- oder Rührergeschwindig- keiten können die erwünschten Grössen und die Konzentrationen der Gasblasen bestimmt werden.
Es können verschiedene Mischgeräte eingesetzt werden, zumeist sind aber Propeller-, Paddel-, Pumpenmischer oder umlaufende Mischer zufriedenstellend. Mischgeräte mit hohen Scherkräften oder für dünne Filme sollten allerdings vermieden werden. Die lineare Gasgeschwindigkeit sollte mindestens 0, 1 m/sec betragen, und der geringe Gasdruck kann zur Einstellung der richtigen Geschwindigkeit einreguliert werden. Die Gaszuleitungen zum Einführen des Gases in die Zahnreinigungszubereitung können in Form von einzelnen dünnen Röhren oder in Form einer Einheit, wie beispielsweise einer porösen Platte oder einer Sprudelplatte, vorgesehen sein. Mechanische Unterbrechungsvorrichtungenkönnen im allgemeinen nicht so gleichmässig zur Herstellung von Gasbläschen herangezogen werden wie die eben beschriebene Methode.
Durch Zuführung des Gases bei erhöhter Temperatur und den beschriebenen Viskositäten oder Zähigkeiten der Zubereitung im Bereich von beispielsweise 30 bis 60 C ergibt sich keine Vergrösserung der Gasblasenund keine Wechselwirkung mit den dispergierten unlöslichen Poliermittelpartikeln. Die Poliermittelpartikel sindim Durchmesser kleiner als 100 jum und weisen meist einen Durchmesser von 1 bis 65 jum und vorzugsweise von 1 bis 20 bum auf, so dass sie die Gasblasen nicht beeinflussen und auch nicht, wie anzunehmen, Keimstellen zum Vergrössern der Gasblasen bilden. Es ist aber zu erwarten, dass grössere Partikel eines Poliermittels in dieser Weise wirksam werden, so dass sie aus diesem Grunde und auch wegen der unerwünschten Körnigkeit abzulehnen sind.
Durch den geringen Anfangsgasgehalt werden durch Temperaturänderungen nur wenig Gasblasen mit einer andern als der erwünschten Grösse ausgebildet. Da die Einleitung der Gase meist bei erhöhter Temperatur vorgenommen wird, entsteht auch keine Blasenbildung beim Abkühlen, da Gase im allgemeinen im kalten Zustand besser als im heissen Zustand löslich sind. Ein besonderer Vorzug des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass in die Zahnreinigungsmittel Gasbläschen aus verdamp- baren Verbindungen zur Verstärkung der Geschmacks- und Geruchswirkung eingebracht werden können ; dies ist besonders für im wesentlichen olfaktorisch wahrzunehmende Verbindungen wichtig.
Nach der Herstellung der mit dispergierten Gasbläschen versehenen Zahnreinigungsmittel werden diese 30 schnell wie möglich, imallgemeineninnerhalb einer Stunde und vorzugsweise innerhalb 10 min, abgepackt. Abkühlung erfolgt bei Zimmertemperatur innerhalb von 5 und vorzugsweise von 2 h, so dass die Zahnreinigungsmittel dann gebrauchsfertig sind.
Neben dieser bevorzugten Ausführungsform kann das erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise auch durch Verteilen und mechanisches Dispergieren der Gasbläschen mit einem Mischgerät oder durch Einbringen von auf chemischem Wege erzeugten Gasbläschen durchgeführt werden. In manchen Fällen kann auch die Abfüllung des erkalteten Endproduktes im Behälter bevorzugt werden, vorausgesetzt, dass die Gasbläschen beim Abfüllen kugelförmig sind und dass die Ausrüstung ein Abfüllen des viskosen Produktes erlaubt. Ferner kann das Zahnreinigungsmittel vakuumverpackt werden, indem entweder das Verpacken während eines ange- legten Vakuums durchgeführt oder durch Abfüllen der erwärmten Zahnreinigungsmittel in Behälter und Verminderung des Druckes durch Kontraktion beim Abkühlen erzielt wird.
In bestimmten Fällen kann auch die Einführung von unregelmässig geformten Gasbläschen erwünscht sein ; in diesen Fällen ist es meist nicht wünschenswert, dass die Zahnreinigungszubereitung bei der Gaszuführung in Bewegung gehalten wird. Die ransparentenerfindungsgemässenZahngele können nach den verschiedenen Verfahren oder nach andern Ver- ahrenhergestellt werden, vorausgesetzt, dass die Gasbläschen einen Durchmesser von 1 bis 4 mm bei gleich-
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mässiger Verteilung innerhalb des Zahngels aufweisen, so dass sich 2 bis 20 Glasbläschen/cm3 des Zahngels in gleichmässiger Verteilung in dem transparenten Zahngel mit einem Gehalt an unlöslichen Poliermitteln und einem Geliermittel in einim Träger befinden.
Das dispergierte Gas besteht meist zu einem grösseren Teil aus Stickstoff und vorzugsweise völlig aus Stickstoff ; allerdings ergibt auch Luft zufriedenstellende Ergebnisse. Die erfindungsgemässen Zahnreinigungsmittel werden vorzugsweise in durchsichtige flexible Kunststofftuben aus beispielsweise Polyvinylchlorid oder Polypropylen verpackt.
Die Endviskosität liegt vorzugsweise über 200 000 cP und das Zahngel enthält 5 bis 10 kugelförmige Gasbläschen mit einem Durchmesser von 2 bis 3 mm/cm3. Bei Verwendung von Natriumaluminosilikat mit einem Partikeldurchmesser von 1 bis 20 Mm und einem Brechungsindex von 1, 44 bis 1, 48 wird als Geliermittel vorzugsweise ein synthetischer anorganischer Silikatton, beispielsweise der Handelsmarke 11 Laponitell, und als Träger eine wässerige Glycerin-Sorbit-Lösung mit einem Gewichtsverhältnis von Glycerin : Sorbit von 1 : 5 bis 5 : 1 verwendet ; die Mengenanteile sind dann etwa 5 bis 50% Poliermittel, 0, 5 bis 5% Geliermittel, 30 bis 85% Polyalkohole, 5 bis 30% Wasser und 0, 5 bis 5% Tenside. Bei diesen Mengenverhältnissen werden ausgezeichnete Produkte erhalten.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Falls nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teilangaben auf das Gewicht.
Beispiel 1 :
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<tb>
<tb> Bestandteile <SEP> Teile
<tb> Glycerin <SEP> 30
<tb> Sorbit
<tb> (70%igue <SEP> wässerige <SEP> Lösung) <SEP> 33
<tb> Laponite <SEP> SP <SEP> 2
<tb> Natriumaluminosilikat <SEP> 20
<tb> Natrium-N-lauroylsarcosid <SEP> 2
<tb> Geschmacksstoffe
<tb> (ätherische <SEP> Öle) <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb> synthetischer <SEP> Süssstoff
<tb> (Saccharin) <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Farbstofflösung
<tb> (l% <SEP> ige <SEP> wässerige <SEP> Lösung <SEP> eines <SEP> grünen <SEP> Farbstoffes) <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Natriummonofluorophosphat <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 10, <SEP> 1 <SEP>
<tb>
Das eingesetzte Natriumaluminosilikat weist einen Brechungsindex von 1, 47, einen Feuchtigkeitsgehalt
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Sorbits sowie der Hälfte des Wassers vermischt und 10 min bei einem Vakuum von 60 mm Hg belassen.
Danach werden 1/3 des Glycerins und 1/3 des Sorbits zusammen mit der andern Hälfte des Wassers zum Dispergieren des Natriumaluminosilikats und Natriummonofluorophosphats verwendet und diese Mischung wird durch Anlegen eines Vakuums für 10 min entlüftet. In dem jeweils letzten Drittel des Glycerins und Sorbits wird das Natrium-N-lauroylsarcosid dispergiert, diese Mischung wird dann auf 50 C erwärmt und 5 h bei dieser Temperatur belassen oder 10 min unter Anlegen des bereits beschriebenen Vakuums behandelt.
Die Mischung aus Polyalkoholen und Geliermittel wird dann bei einer Temperatur von 400C mit der Träger-Po- liermittel-Fluorophosphat-Mischung unter Anlegen eines Vakuums von 60 mm Hg in 5 min vermischt ; an- schliessendwirddie oberflächenaktive Verbindung in Lösung zugegeben und die Gesamtmischung 10 min unter einem Vakuum von 60 mm Hg belassen. Die Mischvorgänge werden in einem "Unimix-Gerät"durchgeführt, das mit Schabemessern aus Teflon ausgerüstet ist, so dass die Wände des Gerätes bis auf einen dünnen Film von 0, 2 mm abgeschabt werden. Das so erhaltene transparente klare Zahngel ist im wesentlichen gasfrei und
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gemässen Zahnreinigungsmittel liegen im allgemeinen zwischen 5 und 9.
Ähnliche transparente Zahnreinigungsgele lassen sich herstellen, wenn der Anteil des Sorbits auf 70 Gew.-% des Polyalkoholanteiles erhöht wird, oder wenn das "Laponite SP" durch einen Teil Natrium-
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<tb>
<tb>
Bestandteile <SEP> Teile
<tb> Sorbit
<tb> (70% <SEP> ige <SEP> wässerige <SEP> Losung) <SEP> 50
<tb> Glycerin <SEP> 26
<tb> Natriumaluminosilikat <SEP> 20
<tb> Natriumlaurylsulfat <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Geschmacksstoff
<tb> (Nelkenöl) <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Natriumcarboxymethylcellulose <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Natriumsaccharinat <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Formaldehyd <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> wässerige <SEP> Farbstofflösung
<tb> (1%) <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP>
<tb>
EMI9.2
umoxydgehalt von 7% auf.
Die Partikelgrösse lag bei 98% aller Partikel unter 30 jum im Durchmesser und die lockere Schüttdichte betrug 0, 114g/cm3. Zur Herstellung wurde das in Beispiel 1 beschriebene Gerät eingesetzt, das mit einzelnen Gaszuleitungen mit einem Durchmesser von 1 mm und einem gegenseitigen Abstand von 5 mm versehen war. Es wurde so lange Luft in die Zahnreinigungscreme eingeblasen, bis 20 Luftbläschen/cm3 der Zahncreme mit einem Durchmesser von 1 mm vorhanden waren. Die mit den kugelförmigen Gasbläschen versehene Zahncreme wurde innerhalb der im Beispiel 1 erwähnten Zeiträume in Tuben abgefüllt und darin abgekühlt.
Die erhaltene Zahncreme war von ausgezeichneter Transparenz mit darin sichtbaren Gasbläschen. Die Gasbläschen waren gleichmässig verteilt und wiesen einen Durchmesser von etwa 1 mm auf. In einem weiteren Versuch wurden an Stelle der 1 mm breiten Gaszuleitungen andere Gaszuleitungen mit einem Durchmesser von 0, 5 bis 3, 0 mm, wobei die kleineren in ungefähr der doppelten Anzahl vorhanden waren, eingesetzt. In diesem Versuch wurde eine Zahncreme mit einer Mischung von Gasbläschen verschiedener Grösse, also 0, 5 und 3, 0 mm Durchmesser, erhalten. In einigen Fällen werden solche Mischungen bevorzugt, vorausgesetzt, dass die Gasbläschenkugelförmigund die Verteilung der zwei verschieden geformten Gasbläschen gleichmässig ist.
In weiteren Versuchen wurde an Stelle von Luft Argon als Gas eingesetzt und die Gele wurden mit verschiedenen Farbstoffen angefärbt und mit verschiedenen Geschmacksstoffen aromatisiert. In einigen Versuchen wurde zur Verstärkung des Geschmacks 1% Chloroform zugesetzt. Alle so hergestellten Zahngele waren transparente Gele mit gleichmässig verteilten Argon-Gasbläschen
Beispiel 3 :
EMI9.3
<tb>
<tb> Bestandteile <SEP> Teile
<tb> Glycerin <SEP> 25
<tb> Sorbit
<tb> (70%ige <SEP> wässerige <SEP> Lösung) <SEP> 47
<tb> Natriumaluminosilikat <SEP> 16
<tb> Aerosil <SEP> D-200 <SEP> 3
<tb> Natrium-N-lauroyIsarcosid <SEP> 2
<tb> Laponite <SEP> SP <SEP> 2
<tb> Geschmacks- <SEP> und <SEP> Süssstoff <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb> wässerige <SEP> Farbstofflösung <SEP> 1
<tb> Wasser <SEP> 2, <SEP> 8 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 10>
Das eingesetzte Natriumaluminosilikat wies einen Brechungsindex von 1, 46, einen Gehalt an Feuchtigkeit von 6 Gew.-%, an Aluminiumoxyd von 8, 2 Gew.-%, an Siliciumdioxyd von 72 Gew.-% undNatriumoxyd von 7 Gew.-% auf ;
die durchschnittliche Partikelgrösse lag um 20 jum und die lockere Schüttdichte nach dem Sieben lag um etwa 0, 07 g/cm3.
Die Zubereitung wurde nach den in Beispiel 1 und 2 beschriebenen Methoden entlüftet und dann wurden unter Verwendung einer Sprudelplatte gemäss dem in Beispiel 1 und 2 beschriebenen Verfahren Gasbläschen mit einem Durchmesser von 1 bis 4 mm eingebracht. Das Endprodukt ist eine transparente Zahncreme mit gleichmässig verteilten Gasbläschen.
Beispiel 4
EMI10.1
<tb>
<tb> Bestandteile <SEP> Teile
<tb> Glycerin <SEP> 23, <SEP> 9 <SEP>
<tb> Sorbit
<tb> (70%ige <SEP> wässerige <SEP> Lösung) <SEP> 45
<tb> Natriumcarboxymethylcellulose <SEP> 0,7
<tb> Syloid <SEP> 244 <SEP> 5
<tb> Natriumaluminosilikat <SEP> 16
<tb> Natriumlaurylsulfat <SEP> 2
<tb> Natriumbenzoat <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Natriumsaecharinat <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> wässerige <SEP> Farbstofflösung
<tb> (l%ig) <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> ätherische <SEP> Öle
<tb> (Geschmacksstoff) <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Chloroform <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 3
<tb>
Es wurde das in Beispiel 2 beschriebene Natriumaluminosilikat verwendet.
Das Zahnreinigungsgel wurde mchdemInBelsplel l beschriebenen Verfahren hergestellt und führte zu einer transparenten Zahncreme mit larin gleichmässig verteilten Gasbläschen.
<Desc/Clms Page number 11>
Beispiel 5 :
EMI11.1
<tb>
<tb> Bestandteile <SEP> Teile
<tb> Glycerin <SEP> 25
<tb> Natriumcarboxymethylcellulose
<tb> (Hercules <SEP> 12M31P) <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Natriumbenzoat <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Sorbit
<tb> (70%ige <SEP> wässerige <SEP> Lösung) <SEP> 43, <SEP> 9 <SEP>
<tb> Farbstoff
<tb> (l% <SEP> ige <SEP> wässerige <SEP> Lösung) <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP>
<tb> entmineralisiertes <SEP> Wasser <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Natriumsaccharinat <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> durch <SEP> Pyrolyse
<tb> hergestelltes <SEP> Silikagel
<tb> (Cab-O-Sil <SEP> M-5)
<tb> (CabottCorporation, <SEP> Boston) <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Silikatrockengel
<tb> (Syloid <SEP> 244) <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Natriumaluminosilikat
<tb> (Degussa <SEP> P820) <SEP> 16
<tb> Natriumlaurylsulfat <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Geschmacksstoffe
<tb> (ätherische <SEP> Öle) <SEP> 1,
<SEP> 0 <SEP>
<tb> Chloroform <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Das Zahngel wurde nach den im Beispiel 1 beschriebenen Methoden hergestellt und zeigte eine ausgezeichnete Reinigungswirkung, ein gutes Aussehen, angenehmen Geschmack, ausreichende Schaumeigenschaften und eine gute Lagerfähigkeit. Die Gasbläschen waren gleichmässig verteilt und blieben in dieser Verteilung während einer Lagerung von 6 Monaten in einer durchsichtigen flexiblen Polyvinylchloridtube.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Durchsichtiges bzw. transparentes Zahngel mit einem Gehalt an Poliermitteln, Geliermitteln und gegebenenfalls Hilfsstoffen in einem Träger, das aus einer flexiblen Abgabetube extrudierbar ist und allenfalls in einer flexiblenAbgabetube verpackt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahngel in dem Trä- ger gleichmässig verteilte Gasbläschen mit einem Durchmesser von 1 bis 4 mm suspendiert enthält, wobei das Gas, z. B.
Stickstoff, Argon, Luft und halogenierte Kohlenwasserstoffe, in dem Zahngel zu weniger als 10%, vorzugsweise weniger als 5%, löslich ist, die Anzahl der im wesentlichen kugelförmigen Gasbläschen 2bis 100 Gasbläachen/cm3 des Zahngels beträgt und das Zahngel eine Viskosität von über 100 000 cP bei 25 C
EMI11.2
einem dem Brechungsindex des Trägers ähnlichen Brechungsindex und einer Teilchengrösse von unter 100 11m im Durchmesser, sowie ein Geliermittel aus organischen oder anorganischen, synthetischen oder natürli- chen Gummen oder gummiähnlichen Verbindungen in einem flüssigen Träger aus Polyalkoholen mit einem ähnlichen Brechungsindex wie der Brechungsindex des Poliermittels, sowie ein Tensid enthält.
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