CH630783A5 - Klebefreie kaugummibasis. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kaugummibasis aus einer nicht klebrig werdenden Stoffkombination, welche die Herstellung eines klebefreien Kaugummis ermöglicht, der nicht an natürlichen Zähnen, Zahnprothesen und Zahnfüllungen haftet.

Die erfindungsgemässe Kaugummibasis ist im Patentanspruch 1 definiert.

5 In aus der erfindungsgemässen Kaugummibasis erhältlichem Kaugummi sind gewisse übliche Ingredienzien sowie Kombinationen gewisser üblicher Ingredienzien, welche adhäsive Eigenschaften besitzen, nicht enthalten. Derartige weggelassene Kombinationen sind solche aus Naturgummi, io natürlichen Harzen, Kolophoniumderivaten und Harzen oder Wachsen aus dem Erdöl, weiterhin Kombinationen von Naturgummi, natürlichem oder synthetischem Kautschuk, Kolophoniumderivaten, Polyvinylacetat und Polyterpenen, weiterhin Kombinationen aus natürlichem Gummi, natürli-i5 chem oder synthetischem Kautschuk und Wachsen aus Erdöl oder natürlichen Ursprungs und schliesslich Kombinationen aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk, Wachsen oder Harzen.

Unter Verwendung der erfindungsgemässen Kaugum-20 mibasis erhältliche Kaugummizusammensetzungen sind von sich aus nicht klebend, ohne Zusatz von besonderen Klebverhinderern oder Antiklebmitteln. Es hat sich gezeigt, dass die von üblichen Kaugummiarten normalerweise bewirkte Adhäsion an natürlichen Zahnoberflächen, Prothesen oder 25 Zahnfüllungen vermieden werden kann, wenn gewisse übliche Stoffe oder Stoffkombinationen in Kaugummi ersetzt werden durch nichtklebende Ingredienzien.

Übliche Kaugummiarten zeigen eine Affinität gegenüber den Zahnoberflächen, welche im folgenden als Adhäsion be-30 zeichnet wird. Demgegenüber wird die Abwesenheit einer derartigen Affinität im folgenden als Adhäsion definiert. Die adhäsiven Eigenschaften der üblichen Kaugummiarten beeinträchtigen deren Genuss. In der Tat können manche Personen mit Prothesen, Plomben, Füllungen und dergleichen 35 übliche Kaugummiarten nicht mit Genuss kauen wegen dieser adhäsiven Eigenschaften.

Übliche Kaugummiarten neigen besonders stark zum Haften an Oberflächen von Methacrylat oder ähnlichen Kunststoffen. Diese Adhäsion rührt von den spezifischen 40 Oberflächenkräften her und ist eine Erscheinung, die von der freien Energie der Oberfläche abhängt. Die adhäsive Anziehungskraft wird in diesem Fall beeinflusst von der Benetzbarkeit der Oberflächenspannung und natürlich von der Art und den Eigenschaften der festen Oberfläche, d.h. ob die 45 Oberfläche narbig, zackig oder aufgerauht ist.

Die üblichen Kaugummiarten enthalten Basen, worin natürliche Gummiarten, wie Chicle oder Jelutong, Elastomere in Kombination mit Harzen, wie Glycerinestern und Kolophonium, Wachsen und mineralischen Hilfsstoffen, einge-50 arbeitet sein können. Alle diese Zusammensetzungen zeigen indessen adhäsive Eigenschaften.

Es ist bereits öfters vorgeschlagen worden, dem Kaugummi klebvermindernde Zusätze beizufügen, und es wurden hierfür mancherlei verschiedene Hilfsstoffe in Vorschlag gebracht zwecks Beeinträchtigung oder Minimalisierung der Klebeeigenschaften üblicher Kaugummiarten.

Zum Beispiel ist in der US-PS 3 255 018 die Verwendung eines Gelatine-Gerbsäure-Additivs als Abhäsiv-Agens be-60 schrieben. Es hatte sich gezeigt, dass Gerbsäure die Fähigkeit zur Verminderung der Klebeeigenschaften von Kaugummi aufweist. Da die Gerbsäure indessen wasserlöslich ist, wird sie während des Kauens rasch aus dem Kaugummi extrahiert und anschliessend verschluckt. Wenn die Gerb-65 säure einmal extrahiert ist, bekommt der Kaugummi seine ursprünglichen normalen Klebeeigenschaften wieder. Es hatte sich indessen gezeigt, dass ein Addukt aus Gelatine und Gerbsäure eine langsame Freigabe der Gerbsäure aus der

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Kaugummibasis verursacht und damit die abhäsiven Eigenschaften des Kaugummis verlängert.

Weiterhin wurde in der US-PS 2 273 425 die Verwendung von Äthylcellulose vorgeschlagen, in der US-PS 3 285 750 die Verwendung fluorhaltiger Polyolefinharze und in der US-PS 2 383 145 die Verwendung eines Gemisches von Terphenylen als klebverhindernde Agenzien. Auch solche Stoffe wie Schwefel, Minerale wie Kalziumcarbonat-wachse, Fette, Seifen, Öle, Fettsäureamide und dergleichen sind bereits als Abhäsivagens vorgeschlagen worden, mit unterschiedlichem Grad von Erfolg. Vgl. die US-PS 2 429 664 und 3 440 060.

In den vorgenannten Fällen ergab die Zugabe eines besonderen Klebverhinderers oder Abhäsiv-Agens unterschiedliche Erfolge und schaffte zugleich mancherlei neue Probleme. Gewisse dieser Agenzien beeinträchtigten das Kauen des Gummis oder den Geschmack desselben. Andere Agenzien waren teuer oder erwiesen sich als korrosiv gegenüber den Bearbeitungsmaschinen. Weiterhin waren in manchen Fällen diese Agenzien genügend wasserlöslich, um während des Kauens aus dem Kaugummi extrahiert zu werden, so dass der ursprünglich nicht klebende Kaugummi nach einer gewissen Zeit wieder klebend wurde.

Es wurde nun gefunden, dass die adhäsiven Eigenschaften der Kaugummiarten zurückzuführen sind auf gewisse spezifische Kombinationen von normalerweise in der Basis-Zubereitung verwendeten Ingredienzien. Wenn demzufolge diese das Kleben verursachenden Stoffkombinationen ersetzt werden durch äquivalente nicht klebende Substanzen, so entsteht ein klebfreier oder abhäsiver Kaugummi.

Insbesondere wurde gefunden, dass drei Klassen von Substanzen, die bisher normale Bestandteile von Kaugummi waren, in ihrer Kombination die adhäsiven Eigenschaften des Kaugummis bewirken. Diese Substanzen sind Elastomere, Harze und Wachse.

Anderseits hat sich gezeigt, dass Elastomere, wie Polyisobutylen, Polyisopren, Isobutylen-Isopren-Copolymer oder Butadien-Styrol-Copolymer im Gemisch mit hydrierten Pflanzenölen und gegebenenfalls Tierfetten, Polyvinylacetat, Fettsäuren oder Fettsäureestern, Zusammensetzungen ergeben, welche an natürlichen Zähnen, künstlichen Zähnen und Gebissen nicht in wesentlichem Ausmass haften.

Insbesondere wurde gefunden, dass natürliche Gummiarten und natürlicher oder synthetischer Kautschuk im Gemisch mit einer Anzahl von Harzen, wie Kolophoniumderivaten, Polyvinylacetat und Polyterpenen, Zusammensetzungen mit beträchtlichem Klebvermögen an mancherlei Substanzen ergeben. Weiterhin hat sich gezeigt, dass ähnliche klebende Zusammensetzungen erhalten werden aus Kombinationen von Petroleumwachsen, gewissen Naturwachsen und Naturgummi sowie natürlichen oder synthetischen Kautschuken.

Die nicht-klebende oder abhäsive Kaugummibasis gemäss der Erfindung ist im Patentanspruch 1 definiert und enthält in spezifischen Ausführungsformen Elastomere, wie Polyisobutylen, Polyisopren, Isobutylen-Isopren-Copolymer und das Copolymer aus Butadien und Styrol, hydrierte oder partiell hydrierte Pflanzenöle, wie Soyabohnenöl, Baumwoll-samenöl, Maisöl, Erdnussöl und Palmöl, und gegebenenfalls tierische Fette, wie Talg oder Schweinefett, ferner mineralische Hilfsstoffe, wie Kalziumcarbonat, Tale oder Trikal-ziumphosphat. Die Zubereitungen können gleichfalls Polyvinylacetat, Fettsäuren, wie Stearin- oder Palmitinsäure sowie Mono- oder Diglyceride dieser Fettsäuren enthalten.

Angestrebt wurde dabei die Schaffung von nichtkleben-den Kaugummizubereitungen ohne einen Gehalt an besonderen Entkleberzusätzen. Diese Zubereitungen sollten nicht im wesentlichen Ausmass haften an künstlichen Zähnen, Gebissen, Plomben und dergleichen.

Vermieden werden sollte dabei die Verwendung von das Kleben erzeugenden Stoffkombinationen durch Ersatz derselben durch Stoffe mit abhäsiven Eigenschaften, insbesondere unter Vermeidung von Kombinationen von Naturgummi, Naturkautschuk, synthetischem Kautschuk, natürlichen Harzen, modifizierten natürlichen Harzen, synthetischen Polymeren und Copolymeren, Mikrokristallinen und Paraffinwachse und dergleichen, sofern diese Kombinationen klebende Eigenschaften an Zahnoberflächen aufweisen.

Mittel zur Erreichung dieser Ziele sind die Verwendung von Elastomeren, die weichgemacht oder vermischt sind mit hydrierten oder partiell hydrierten pflanzlichen Ölen; ferner die Verwendung von Gemischen von Elastomeren und Polyvinylacetat unter Zugabe von hydrierten oder partiell hydrierten pflanzlichen Ölen, Fettsäuren und Fettsäureestern, zusammen mit mineralischen Hilfsstoffen. Derartige Kombinationen ergeben hervorragende Kaueigenschaften und lassen die Zähne oder die Zahnoberflächen frei.

Die in der erfindungsgemässen Kaugummibasis verwendeten Produkte mit den ihnen innewohnenden abhäsiven oder nichtklebenden Eigenschaften ermöglichen den Ausschluss der Verwendung gewisser üblicher Kaugummikomponenten, wie Glycerinester, Harze, Wachse oder Naturgummi. Daneben liegt ein wichtiges Merkmal der Erfindung in der Entdeckung, dass gewisse Kombinationen von Stoffen, die nachfolgend noch erläutert werden sollen, keine Verwendung finden dürfen, um nichtklebende Kaugummiarten zu erhalten. Die zu verwendenden Hauptkomponenten sind wie oben vermerkt gewisse Elastomere, partiell hydrierte oder völlig hydrierte Pflanzenöle und gegebenenfalls Tierfette sowie Mineralstoffe. Weiterhin können die erfindungsgemässen Kombinationen Polyvinylacetat, Fettsäuren und Mono- und Diglyceride von Fettsäuren enthalten.

Besonders geeignete Elastomere sind z.B.: Polyisobutylen, erhältlich von einer Vielzahl von Herstellern. Es kann sowohl niedermolekulares als auch hochmolekulares Polyisobutylen verwendet werden. Als niedermolekulares eignet sich besonders ein solches im Molekulargewichtsbereich von 600-12 000 und als hochmolekulares ein solches von 40 000-120 000. Diese beiden Sorten von Polyisobutylen verschiedenen Molekulargewichts können entweder für sich allein oder in Kombination Anwendung finden.

Als natürlicher oder synthetischer Kautschuk kann Polyisopren verwendet werden. Polyisopren ist erhältlich aus verschiedenen an sich bekannten Quellen und kann seinerseits allein oder in Kombination mit anderen Elastomeren gebraucht werden.

Ein Copolymeres aus Isobutylen und Isopren wird han-delsmässig hergestellt von einer Vielzahl von Produzenten und kann als einziges Elastomer oder in Kombination mit anderen gebraucht werden.

Schliesslich kann auch ein Butadien/Styrol-Copolymer als elastomere synthetische Kautschukkomponente gebraucht werden. Dem Fachmann ist bekannt, dass dieses Produkt handelsüblich erhältlich ist.

Als hydrierte oder partiell hydrierte pflanzliche Öle lassen sich vielerlei solcher Produkte verwenden. Gute Ergebnisse wurden erzielt mit Soyabohnenöl, Baumwollsamenöl, Maisöl, Erdnussöl und Palmöl. Zusätzlich können auch tierische Fette, wie Talg oder Schweinefett, gebraucht werden. Alle diese Produkte lassen sich bekanntlich ohne weiteres im Handel auftreiben.

Als mineralische Hilfsstoffe bei der Zubereitung der nichtklebenden Kaugummibasis eignen sich Kalziumcarbonat, Tale und Trikalziumphosphat.

Weiterhin eignet sich in gewissen Fällen der Zusatz von

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Polyvinylacetat (PVAC) mit einem Molekulargewicht von Polyisobutylen Mol.-Gew. 6000-12 000 29,75

mindestens 2000. PVAC ist handelsüblich erhältlich mit ver- Kalziumcarbonat 21,25 schiedenen Molekulargewichten.

Das erfindungsgemässe Produkt kann gleichfalls enthal- Beispiel II ten Fettsäuren, wie Stearinsäure und Palmitinsäure; ferner s Teile Mono- und Diglyceride dieser Fettsäuren. Diese Substanzen Polyvinylacetat 68,75 können entweder allein oder in Kombination verwendet hydriertes Soyabohnenöl 2,50 werden. Kalziumcarbonat 31,25 Erneut sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäs- hydriertes Baumwollsamenöl 2,50 se Kaugummibasis keine Stoffkombinationen der vorge- io partiell hydrierte Pflanzenöle 1,25 nannten Art, wie sie in üblichen Kaugummiarten vorkom- Polyisobutylen Mol.-Gew. 6000-12 000 6,25 men, enthalten soll. Polyisobutylen Mol.-Gew. 40 000-120 000 6,25 Natürliche Gummiarten sollen nicht kombiniert werden Stearin- und Palmitinsäure 6,25 mit Naturharzen und Kolophoniumderivaten sowie mit Erdölharzen oder -wachsen. 15 Beispiel III

Natürliche Gummiarten sollen nicht kombiniert werden Stearin- und Palmitinsäure 7,60

mit natürlichen oder synthetischen Kautschuken und Har- partiell hydrierte Pflanzenöle 1,90

zen, wie Kolophoniumderivaten, PVAC und Polyterpenen. Lecithin 7,60

Weiterhin sollen natürliche Gummiarten nicht kombiniert Polyvinylacetat 16,15

werden mit natürlichen oder synthetischen Kautschuken 20 hydriertes Baumwollsamenöl 7,60

und Erdölwachsen oder Wachsen natürlichen Ursprungs. Kalziumcarbonat 30,00

Schliesslich sollen natürliche oder synthetische Kautschuke Polyisobutylen Molekulargewicht nicht kombiniert werden mit Wachsen und Harzen. 6000-12 000 9,50

In jedem der vorgenannten Fälle ergibt sich aus der Polyisobutylen Molekulargewicht

Kombination der erwähnten Stoffe eine von sich aus kleben- 25 40 000-120 000 6,65 de Kaugummibasis, deren Ersatz durch die beschriebenen

Komponenten eine in sich abhäsive Kaugummibasis produ- Beispiel IV

ziert. hydriertes Soyabohnenöl 14,00

Zur Zubereitung der Kaugummibasis gemäss der Erfin- Mono-und Diglyceride von Fettsäuren 3,50

dung lassen sich die üblichen Methoden anwenden. Diesel- 30 Kalziumcarbonat 3,50

ben sind dem Fachmann bekannt. In typischer Weise kann partiell hydrierte Pflanzenöle 7,00

so vorgegangen werden, dass zunächst das hochmolekulare Polyvinylacetat 21,00

Elastomer und die Mineralkomponenten miteinander ver- Polyisobutylen Molekulargewicht mischt werden und anschliessend die niedermolekularen Eia- 6000-12 000 3,50

stomere zugegeben werden, so dass der harte Kautschuk all- 35 Polyisobutylen Molekulargewicht mählich verschnitten wird. Anschliessend fügt man zweck- 40 000-120 000 10,50

mässig gegebenenfalls das Polyvinylacetat und die kleinen Stearin- und Palmitinsäure 7,00 Zusätze der Öle hinzu.

Anschliessend wird der Ansatz zweckmässig in einen Beispiel V

Scheer-oder Knetmischer, wie z.B. in einem Sigma-Blattmi- 40 Teile scher, langsam auf eine Temperatur von ungefähr Kalziumcarbonat 32,50

110—120 °C erwärmt und unter gleichmässiger Wärmezufuhr hydriertes Baumwollsamenöl 32,50

während 2-3 Stunden gemischt. ' Mono- und Diglyceride von Fettsäuren 6,50

In Kombination mit dem ganz oder partiell hydrierten hydriertes Soyabohnenöl 19,50

pflanzlichen Öl können Fettsäuren verwendet werden. 45 Polyvinylacetat 6,50

PVAC ist eine bevorzugte Komponente. Wie aber nachfol- Isobutylen/Isopren-Copolymer 32,50 gend beschrieben werden wird, kann die erfindungsgemässe

Kaugummibasis auch ohne PVAC zubereitet werden. Hoch- Beispiel VI

molekulare Elastomere sind gleichfalls bevorzugte Kom- Polyvinylacetat 27,36

ponenten, jedoch kann, insbesondere im Falle der Verwen- 50 hydriertes Soyabohnenöl 17,76

dung von PVAC, die Basis auch mit niedermolekularen Eia- partiell hydrierte Pflanzenöle 10,56

stomeren zubereitet werden. Kalziumcarbonat 14,40

Dem Fachmann ist eine Vielzahl von verschiedenen Zu- Polyisobutylen Molekulargewicht bereitungsmethoden und Apparaten bekannt. Die vorliegen- 6000-12000 20,28

de Erfindung ist nicht beschränkt auf die Anwendung gewis- 55 Isobutylen/Isopren-Copolymer 10,80

ser Mischer spezifischer Mischtemperaturen oder spezifi- Mono- und Diglyceride von Fettsäuren 2,04

scher Dauer der Mischzeit. Alle Merkmale dieser Art sind hydriertes Baumwollsamenöl 16,80 dem Fachmann an sich bekannt. Im nachfolgenden werden spezifische Beispiele bevorzugter Kaugummibasen gemäss Beispiel VII

der Erfindung gebracht. Die Konzentrationsangaben in den 60 Kalziumcarbonat 11,12

Beispielen und im nachfolgenden Text sind gewichtsmässig. hydriertes Baumwollsamenöl 9,60

Mono- und Diglyceride von Fettsäuren 2,96

Beispiel I Polyvinylacetat 16,64

Teile Polyisobutylen Molekulargewicht partiell hydrierte Pflanzenöle 17,00 65 6000-12000 9,68

hydriertes Soyabohnenöl 4,25 Isobutylen/Isopren-Copolymer 11,28

hydriertes Baumwollsamenöl 4,25 hydriertes Soyabohnenöl 10,16

Mono- und Diglyceride von Fettsäuren 8,50 partiell hydrierte Pflanzenöle 8,56

Beispiel Vili

Teile

Polyisopren 8,80

partiell hydrierte Pflanzenöle 5,50

hydriertes Soyabohnenöl 14,30

Polyvinylacetat 27,50

Mono- und Diglyceride von Fettsäuren 6,60 Polyisobutylen Molekulargewicht

6000-12 000 8,80 Polyisobutylen Molekulargewicht

40 000-120 000 11,00

Tale 11,00

hydriertes Baumwollsamenöl 11,00

hydriertes Gemisch Mais-, Erdnuss-, Palmöl 5,50

Beispiel IX

Mono- und Diglyceride von Fettsäuren 2,50

Kalziumcarbonat 6,25

Polyisopren 20,00

Tale 6,25 Polyisobutylen Molekulargewicht 6000-12 000 12,50

Trikalziumphosphat 6,25

Stearin-, Palmitinsäure 3,75

Polyvinylacetat 17,50

hydriertes Gemisch Mais-, Erdnuss-, Palmöl 50,00

Beispiel X

partiell hydrierte Pflanzenöle 9,00

Mono- und Diglyceride von Fettsäuren 2,43

Polyisopren 8,91

hydriertes Baumwollsamenöl 11,70

Kalziumcarbonat 11,61

hydriertes Soyabohnenöl 12,60

Polyvinylacetat 19,80 Polyisobutylen Molekulargewicht

6000-12 000 13,95

Beispiel XI

Teile hydriertes Soyabohnenöl 16,80 Polyisobutylen Molekulargewicht

6000-12 000 18,60

Mono- und Diglyceride von Fettsäuren 3,24

Kalziumcarbonat 15,48

Polyvinylacetat 26,40

hydriertes Baumwollpflanzenöl 15,60

Butadien/Styrol-Copolymer 11,88

partiell hydrierte Pflanzenöle 12,00

Gemäss dem obigen Beispiel I kann eine nichtklebende Basis formuliert werden unter Verwendung eines niedermolekularen Polyisobutylens allein als Elastomerkomponente. Hierbei werden das Polyisobutylen und das Kalziumcarbonat zweckmässig zuerst vermischt und nachfolgend werden die Öle und Fettsäuren langsam unter Mischen zugegeben.

Wie in Beispiel III aufgeführt, kann der Kaugummibasis zusätzlich Lecithin zugesetzt werden.

Gemäss Beispiel V enthält das Elastomere ein Isobuty-len/Isopren-Copolymer. Es wird zusammen mit PVAC verwendet. In den Beispielen VI und VII enthält das Elastomere Isobutylen/Isopren-Copolymer und niedermolekulares Polyisobutylen, gleichfalls zusammen mit PVAC. Wie in den Beispielen II, III und IV aufgeführt, kann PVAC dem Basisgemenge zugesetzt werden, wobei sowohl hochmolekulares als auch niedermolekulares Polyisobutylen gegebenenfalls mitverwendet werden kann.

Wie in Beispiel VIII gezeigt, kann Polyisopren verwendet

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werden mit einem Gemisch von niedermolekularem und hochmolekularem Polyisobutylen oder es kann verwendet werden zusammen mit Polyvinylacetat und niedermolekularem Polyisobutylen gemäss den Beispielen IX und X. 5 Schliesslich kann gewünschtenfalls auch SBR zusammen verwendet werden mit niedermolekularem Polyisobutylen und PVAC.

Die in den oben erwähnten Beispielen angegebenen Kaugummibasis-Zusammensetzungen führen bekanntlich zu ver-lo schiedenen Kaueigenschaften. Indessen zeigen alle als gemeinsames Merkmal Klebfreiheit, welches sich während der Dauer des Kauens nicht verändert. Die Klebfreiheit dieser Kaugummibasen hängt nicht von einer besonderen Komponente oder einem speziellen Zusatz ab, wobei diese Stoffe i5 während des Kauens aus der Basis extrahiert werden könnten bzw. Geschmack oder Kaueigenschaften des Kaugummis verändern könnten. Demzufolge ist die nichtklebende erfindungsgemässe Kaugummibasis geeignet zur Einarbeitung in jeden gewünschten Kaugummi, z.B. in stabförmigen Kau-20 gummi oder zuckerüberzogene Kugeln oder Pillen oder in aufblasbaren Kaugummi nach an sich bekannten Prinzipien der Kaugummitechnologie.

Eine übliche stabförmige Kaugummiformulierung wird ungefähr 18-20% Basis enthalten. In der Regel wird die Zu-25 bereitung hergestellt aus 55-65% von Konditorzucker und 17-20% Maissirup, zusammen mit der Base.

Bekanntlich kann zum partiellen Ersatz des Konditorzuckers Dextrose verwendet werden. Demgemäss können 10-20% Dextrose anstelle einer entsprechenden Menge 30 Konditorzucker Anwendung finden. Gleichfalls kann Glyce-rin in einer Menge von 0,3-,5% und ein Geschmackstoff in einem Anteil von 0,2-3,5%, alle diese Zahlen bezogen auf das Gesamtgewicht des Kaugummis, zugesetzt werden.

Zur Herstellung der Kaugummiarten lassen sich die be-35 kannten Verfahren anwenden. Zum Beispiel wird in typischer Weise die Kaugummibasis erweicht durch Verarbeiten in einem gewärmten Mischer, wonach die Dextrose, der Maissirup und ungefähr 2/3 des Konditorzuckers zugegeben und mit der erweichten Basis gründlich durchmischt werden. 40 Wenn diese Stoffe miteinander gut vermischt sind, wird Gly-cerin, der Geschmackstoff und der Rest des Zuckers beigefügt. Sobald der letzte Stoff gründlich vermischt ist, wird die Charge ausgetragen, leicht abkühlen gelassen, aufgewalzt und in üblicher Weise gekerbt.

45 Zur Herstellung eines Zucker-überzogenen pillen- oder kugelförmigen Kaugummis wird der Anteil der Kaugummibase in der Regel um 5-10% erhöht und der Anteil an Zucker um 5-10% erniedrigt gegenüber den Mengen, wie sie zur Herstellung von stabförmigem Kaugummi erforderlich so sind. Demgemäss kann der Basisanteil 25-30% und der Zuk-keranteil 42-52% des gesamten Kaugummis ausmachen. Dabei enthält der Kernteil gleiche Mengen an Maissirup, Geschmackstoff und Glycerin.

In typischer Weise werden die Kernsubstanzen in der 55 oben beschriebenen Art vermischt und, nachdem sie verformt und abgekühlt sind, in die einzelnen Stücke zerbrochen. Eine abgewogene Menge solcher Kernanteile wird hernach in eine Vielzahl von Dragierpfannen gebracht. Als Überzugsmittel wird ein Zuckersirup und eine Gummi-Ara-60 bicum-Lösung in üblicher Weise zubereitet. Dabei beträgt der Anteil an Gummi-Arabicum mindestens 5% des Überzugs, wogegen der Zucker über 90% davon ausmachen soll. Ein Geschmackstoff kann gleichfalls in einem Anteil von 0,2-3,5% zugegeben werden.

65 Die Dragierpfannen werden rotiert und das Gemisch aus Zuckersirup und Gummi-Arabicum den Kernteilen hinzugefügt. Zur Trocknung des flüssigen Gemisches auf den Kernteilen wird zweckmässig warme Luft verwendet. Während

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des Dragierens wird zweckmässig in Intervallen Geschmackstoff beigesetzt. Anschliessend wird ein zweiter Überzug aufgebracht unter Verwendung des Zuckersirups allein, und gegebenenfalls können auch noch weitere Überzüge aufgebracht werden. Die fertigen Stücke können hernach poliert werden mit einem geringen Anteil an Carnaubawachs.

Eine übliche Art aufblasbaren Kaugummis enthält zweckmässig ungefähr 16-20% Basismaterial. Der Gummi wird in der Regel zubereitet durch Vermischen von 55-65% von Konditorzucker, 20-25% Maissirup, zusammen mit der Basis. Anstelle eines Teils des Konditorzuckers kann, wie oben erwähnt, Dextrose gebraucht werden, und gleichfalls kann Glycerin in einer Menge von 0,3-,5% Anwendung finden. Wiederum empfiehlt sich der Zusatz eines Geschmackstoffes in Anteilen von 0,2-3,5% des gesamten Kaugummis. Schliesslich kann auch noch ein Anteil Wasser von 0,3-0,5% der Zubereitung beigemischt werden.

Für die Verarbeitung der genannten Zubereitung von aufblasbarem Kaugummi können die üblichen Verfahren Anwendung finden. In typischer Weise wird die Gummibasis zunächst erweicht durch Aufarbeiten in einem warmen Mischer bei einer Temperatur von ungefähr 50 °C. Dann wird der Maissirup zusammen mit 2/3 des Zuckers zugegeben. Wenn diese Substanz gut miteinander vermischt ist, fügt man Wasser und Glycerin hinzu, gefolgt vom Rest des Zuk-kers. Schliesslich wird noch der Geschmackstoff einverleibt. Sobald alle Ingredienzien miteinander gründlich vermischt sind, wird die Charge ausgetragen, leicht abkühlen gelassen und hernach in einzelne Stücke von erwünschter Grösse und Gestalt zerteilt bzw. in üblicher Weise gekerbt.

Für den Fachmann liegt es auf der Hand, dass die erfindungsgemässe Kaugummibase mit jedem beliebigen Kaugummi in üblicher Weise verarbeitet werden kann zur Produktion von stabförmigen Kaugummis, mit zuckerüberzogenem kugel- oder pillenförmigem Kaugummi oder vom aufblasbaren Kaugummi.

Zur Bewertung der abhäsiven Eigenschaften der erfindungsgemässen Kaugummibasis wurden daraus entsprechend den obigen Beispielen verschiedene Arten Kaugummi hergestellt und durch ein menschliches Testkollektiv bzw.

mit einem Klebeprüfapparat in der nachfolgend erklärten Weise getestet. Das Testkollektiv bestand aus jeweils 12 oder 13 Personen. Die Mehrzahl derselben hatte Gebisse aus Acrylkunststoff, Plomben oder dergleichen. Diejenigen Glie-s der des Kollektivs ohne Methacrylat oder ohne Gebiss verwendeten einen künstlichen Zahn aus Methacrylat, welcher auf einen Stift montiert war und während des Kauens in den Kaugummi eingedrückt wurde. Diese Vorrichtung erlaubte die Bewertung der Klebrigkeit im Mund, indem nach einer io gewissen Periode des Kauens der Methacrylat-Zahn aus dem Gummi entfernt werden konnte und dabei die Klebrigkeit oder Adhäsion beobachtet werden konnte.

Von jeder der zu prüfenden Proben wurden den Mitgliedern des Testkollektivs je zwei auf einmal ausgehändigt. i5 Zur Vermeidung von Übertragungseffekten wurde das erste Stück dieses Paares jeweils am Morgen gekaut, das zweite am Nachmittag desselben Tages. Daraus ergab sich ein Intervall von mehreren Stunden und mindestens eine Mahlzeit zwischen den Kautests. Die Testpersonen wurden instruiert, 20 jedes der Stücke mindestens 45 Minuten lang zu kauen oder so lange, bis ein merklicher Klebeeffekt an der Methacrylat-oberfläche beobachtet wurde. Im letzteren Fall wurde die Prüfperson aufgefordert, die Zeit festzuhalten, während welcher gekaut werden konnte, bevor eine Adhäsion merkbar 25 wurde. Eine der Testproben war ein Kaugummi entsprechend der beschriebenen Zusammensetzung, und die zweite Testprobe in je drei Gruppen von Tests war vergleichsweise ein unterschiedlicher, handelsüblich erhältlicher Kaugummi.

Die Bewertung für Klebefreiheit, wie sie von den Mit-30 gliedern der Testgruppe angegeben wurde, war die folgende: 10 gaben an, dass der Kaugummi nicht an den Gebissen haftete. 9 gaben an, dass er leicht daran haftete, 8 bezeichneten Ankleben am Gebiss und dass das Ankleben unangenehm war. Schliesslich gaben 7 oder weniger an, dass sehr unange-35 nehmes Ankleben am Gebiss erfolgte. Die nachfolgende Tabelle I enthält die Ergebnisse des vorbeschriebenen Kollektivtests. Darin bezeichnet der Kaugummi a denjenigen gemäss der Erfindung, wogegen mit b, c und d vergleichsweise wohlbekannte handelsübliche Kaugummiarten bezeichnet 40 werden.

Tabelle I

Ergebnis der Kauversuche auf Klebfreiheit eines Personenkollektivs

Bewertungsrate getesteter Kaugummi getesteter Kaugummi getesteter der Klebefreiheit

Kaugummi

(a) (b)

(a) (b)

(a) (b)

Bewertungshäufigkeit

Bewertungshäufigkeit

Bewertungshäufigkeit

10

10

0

11

4

9

3

9

2

8

1

4

2

5

8

1

1

1

3

1

2

7 oder weniger

0

4

0

2

0

2

mittlere Rate der

Klebefreiheit ->

9,7

8,2

9,7

8,6

9,7

8.

völllig klebefrei während

45 min, *% ->

77

0

85

31

75

25

* Prozentzahl von Mitgliedern des Testkollektivs, welche völlige Klebefreiheit während 45 Minuten angab.

Die vorstehende Auswertung des Kautests zeigte, dass die nach der Erfindung erhaltenen Kaugummiarten eindeutig weniger kleben an Acryloberflächen als die handelsüblich erhältlichen Kaugummiarten.

65 Die Klebfreieigenschaften der nach der Erfindung erhaltenen Kaugummiarten wurden gleichfalls getestet unter Verwendung eines Klebetesters in folgender Weise:

Der Klebetester ist eine Vorrichtung, womit ein zahnför-

7

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miger Testkörper aus einem Acrylkunststoff in Kontakt gebracht werden kann mit gekautem Gummi unter geregelten Bedingungen hinsichtlich Kontaktdruck und Verweilzeit und worin nachher die so entstandene Bindung unter kontrollierten Bedingungen wieder getrennt werden kann. Die dabei zum Brechen der Bindung erforderliche Kraft ist ein Mass für das Klebevermögen.

Ein zahnartiger Testkörper aus einem Acrylkunststoff wurde konditioniert durch Kauen von Kaugummi während 5 Minuten. Mit dem gekauten Gummi wurde nachher ein steifer Träger umhüllt und der so vorbereitete Zahn befestigt an der einen Schale einer üblichen zweischaligen Waage. Nun wurde auf diese Schale ein Gewicht von 500 g aufgebracht, derart, dass das zahnartige Probestück gegen den gekauten Gummi mit einem Druck von 500 g gepresst wurde. Nach 15 Sekunden wurde das 500-g-Gewicht entfernt, worauf Gewichte auf die zweite Schale der Waage aufgebracht wurden mit einer Zugabegeschwindigkeit von ungefähr 1 g/

Sekunde, bis sich die zahnartige Probe vom gekauten Gummi trennte. Die Summe dieser so aufgebrachten Gewichts wurde als Mass für die Klebrigkeit registriert.

Nach der Abtrennung wurde der Probezahn visuell ge-5 prüft. Falls er vollkommen frei war von jeglichen anhaftenden Kaugummipartikeln wurde der Kaugummi als abhäsiv eingestuft. Wenn im Gegenteil Kaugummiteile an der Oberfläche der Zahnprobe hafteten, wurde der Kaugummi als adhäsiv eingestuft. Nach Vollendung des Prüfverfahrens mit 5 io Minuten Kaudauer wurde es wiederholt mit einer Kaudauer von 45 Minuten. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der nachfolgenden Tabelle II wiedergegeben.

In der Tabelle II ist in gleicher Weise wie in der Tabelle I der Kaugummi a ein solcher, welcher gemäss der Erfindung i5 erhalten wurde. Anderseits sind die Kaugummiarten b, c und d vergleichsweise handelsüblich erhältliche Sorten der gleichen Art, die für die Versuche der Tabelle I dienten.

Tabelle II

Versuchsergebnisse mit einer Klebekraft-Messvorrichtung

Klebekraft in Gramm*

Kaugummi Kaugummi Kaugummi

(a) (b) (a) (b) (a) (b)

Kaudauer: 5 min 6 22 6 36 6 33

Kaudauer: 45 min 4 56 6 119 6 56

Trennungsart + — + — + —

* erforderliche Kraft in Gramm zur Trennung des Kaugummis von Methacrylat-Zahn.

+ abhäsiv; — adhäsiv.

Wie aus der Tabelle ersichtlich, bestätigen die Versuchsergebnisse mit der Klebekraft-Messvorrichtung diejenigen, welche bei den Kauversuchen mit den Personen kollektiv erhalten wurden. Der Grad der Klebefreiheit mit den nach der Erfindung erhaltenen Kaugummiarten ist erheblich grösser als derjenige mit den handelsüblich erhältlichen Kaugummiarten.

Zusammengefasst lässt sich sagen, dass sich eine nichtklebende Kaugummibasis erhalten lässt durch Elimination gewisser in der üblichen Kaugummibasis vorhandener Ingredienzien. Da die Kombination gewisser üblicher Ingredienzien in Kaugummibasen verantwortlich ist für die Klebeigenschaften, wie sie darin normalerweise vorkommen, verursacht deren Elimination und ihr Ersatz durch nicht zum Kleben neigende Ingredienzien die der erfindungsgemässen Kaugummibasis innewohnenden abhäsiven Eigenschaften, ohne dass dabei die Verwendung speziell zugesetzter Entklebemittel notwendig wäre.

Insbesondere hat sich gezeigt, dass die Kombinationen von natürlichen Gummiarten, natürlichen Harzen, Kolophoniumderivaten und Harzen oder Wachsen aus dem Erdöl, weiter Kombinationen von natürlichen Gummiarten, natürlichen oder synthetischen Kautschuken mit Harzen, ausserdem Kombinationen von natürlichen Gummiarten, natürlichen oder synthetischen Kautschuken und Wachsen und 35 schliesslich Kombinationen von Kautschukwachsen und Harzen zu klebenden Kaugummibasen führen. Demgegenüber ist die erfindungsgemässe Kaugummibasis zusammengesetzt aus 5-35% Elastomeren, 5-50% hydrierten oder partiell hydrierten Pflanzenölen und ausserdem gegebenenfalls 40 zusätzlich Tierfetten, und aus 5-40% Mineralstoffen unter Zusatz von gegebenenfalls Polyvinylacetat, Fettsäuren sowie Mono- und Diglyceriden von Fettsäuren. Hieraus ergeben sich abhäsive Kombinationen.

Die beschriebenen Kaugummibasis-Zusammensetzungen 45 erwiesen sich als nichtklebend an Zahnoberflächen und können demzufolge in jede übliche Kaugummimasse eingearbeitet werden, um einen nichtklebenden Kaugummi daraus zu ergeben. Sie eignen sich hervorragend zur Einarbeitung in Kaugummizubereitungen anstelle der handelsüblichen Kau-50 gummibasen.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die in der vorliegenden Beschreibung besonders beschriebenen Kaugummizusammensetzungen, sondern eignet sich als Basismaterial zur Herstellung jeder beliebigen Kaugummiart sowohl für 55 stückigen Kaugummi als auch für mit Zucker überzogene Kugeln oder Pillen sowie für blasenbildenden Kaugummi.

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Claims (14)

1. 630 783

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Kaugummibasis aus einer nicht klebrig werdenden Stoffkombination, dadurch gekennzeichnet, dass sie, bezogen auf ihr Gesamtgewicht, 5-35 Gew.-% Elastomer, 5-50 Gew.-% mindestens partiell hydriertes pflanzliches Öl und 5-40 Gew.-% mineralischen Hilfsstoff enthält.
2. 2. Kaugummibasis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer hochmolekulares Polyisobuty-len, vorzugsweise mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 40 000-120 000, und/oder niedermolekulares Po-lyisobutylen, vorzugsweise mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 6000-12 000, ein Isobutylen/Isopren-Co-polymer, natürliches oder synthetisches Polyisopren oder ein Butadien/Styrol-Copolymer ist.
3. 3. Kaugummibasis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer ein Gemisch von nieder- und hochmolekularem Polyisobutylen ist.
4. 4. Kaugummibasis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer ein Gemisch eines Isobutylen/ Isopren-Copolymers und eines niedermolekularen Polyiso-butylens ist.
5. 5. Kaugummibasis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer ein Gemisch von Polyisopren und Polyisobutylen mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 6000-12 000 ist.
6. 6. Kaugummibasis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomer ein Gemisch von Polyisobutylen mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 6000-12 000 und einem Butadien/Styrol-Copolymer ist.
7. 7. Kaugummibasis nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens partiell hydriertes Soyabohnen-, Baumwollsamen-, Mais-, Erd-nuss- oder Palmöl, oder - als zu mindestens partiell hydriertem pflanzlichem Öl hinzukommende Komponente - Talg oder Schweinefett enthält.
8. 8. Kaugummibasis nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als mineralischen Hilfsstoff Calciumcarbonat, Talk oder Tricalciumphosphat enthält.
9. 9. Kaugummibasis nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie tierisches Fett enthält.
10. 10. Kaugummibasis nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich, bezogen auf ihr Gesamtgewicht, bis zu 55 Gew.-% Polyvinyl-acetat und/oder bis zu 20 Gew.-% Fettsäure und/oder bis zu 10 Gew.-% Mono- oder Diglycerid von Fettsäure enthält.
11. 11. Kaugummibasis nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Fettsäure Stearin- und/oder Palmitinsäure enthält.
12. 12. Kaugummibasis nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mono- und/oder Diglycerid von Stearin-und/oder Palmitinsäure enthält.
13. 13. Kaugummibasis nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich Lecithin enthält.
14. 14. Verwendung einer Kaugummibasis nach Anspruch 1 zur Herstellung von klebefreiem Kaugummi.