DE2206285A1

DE2206285A1 - Transparentes zahnpflege- und zahnreinigungsmittel

Info

Publication number: DE2206285A1
Application number: DE19722206285
Authority: DE
Inventors: Hedwig Kirchgaessner
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1972-02-10
Filing date: 1972-02-10
Publication date: 1973-08-23
Also published as: CH584546A5; AU5199173A; FR2173996B1; IT988369B; AR199097A1; GB1372663A; DK134885B; FR2173996A1; DE2206285B2; AU475899B2; DK134885C; DE2206285C3; BR7301000D0

Description

DEUTSCHE GOLD-UND SILBER-SCHEIDEANSTALT VORMALS ROESSLER

Frankfurt/Main, Weissfrauenstr. 9

Transparentes Zahnpflege- und Zahnreinigungsmittel.

Die Erfindung betrifft ein transparentes Zahnpflege- und Zahnreinigungsmittel in Form einer' Suspension oder Paste in überwiegend Glycerin oder dessen Austauschstoffen auf Basis feinteiliger synthetischer Kieselsäureprodukte als Schleif-, Polier- und Verdickungsmittel und üblicher Bindemitteln, Schaum- und/oder Netzmittcln, Geschraackskorregentien, Farbstoffen sowie speziellen mundkosmetischen Zusatzstoffen und gegebenenfalls Sekundärverdickungsmitteln, welche neben ausreichender Atarasions\iirkung eine optimale Formbeständigkeit im Strang aufweisen.

Bei Pasten mit hoher Abrasionswirkung (2o - 4o mg Cu-Abrxeb), wie sie beispielsweise auch heute noch in den U.S.A· bevorzugt werden, treten häufig Verletzungen des Zahnschmelzes auf. Die moderne Zahnpflegemittelherstellung zielt deshalb darauf ab, bei grosser Reinigungskraft möglichst „jegliche Schädigungen des Zahnschmelzes und des Zahnfleisches zu verhindern. Man geht daher zunehmend auf die Verwendung milder Schleifmittel in Zahnpasten über, welche Abrasionswerte unter 2o mg Cu aufweisen, wie sie z.B. Kreide oder Dicalciumdihydrogenphosphat zeigen. Andere ¥ege zur Lösung dieser Aufgabe wurden durch zahlreiche Behandlungsverfahren und Mittel beschritten, welche entweder generell die Schleifstoffe durch Seifen oder Salze ersetzten oder durch erhöhte Zusätze von Quellmitteln, die abrasive Wirkung der Schleifstoffe zu vermindern trachteten, wie z.B. durch Zugabe von Colloid-Kaolin, Silicagel und auf pyrogenem Wege hergestellter

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hochdisperser Kieselsäure.

Gegenüber alkalischreagierenden Ersatz-Schleifstoffen haben die bereits in bekannter Weise verwendeten zuvorgenannten als Polier-, Quell- und/oder Verdickungsmittel wirkenden Kieselsäuren zwar den Vorteil, dass sie infolge ihrer schwachen Acicität adstringierend auf erschlaffte Mundschleimhäute ■ wirken, jedoch die erforderliche ausreichende Abrasionswirkung nicht erreichen, so dass die Zugabe abrasiv wirkender Schleifstoffe nicht zu vermeiden ist.

Bekanntlich werden Polierstoffe und Schleifstoffe unter dem Begriff "Poliermittel" geführt, wobei je nach der Teilchengrösse und Beschaffenheit entweder eine Polierwirkung oder eine Schleif wirkung erzeugt wird. CaPPpO₇₉ CaJ[PO. , CaCO,,, Al (OH) _o s CaHPO^ . 2 H 0 sind auf Grund ihrer Struktur und Teilcli9ngrösse als mehr oder weniger starke Schleifmittel au werten, da diese in Zahnpasten Abriebwerte bis zu ko mg Cu ergeben können. Diese Abrasivität liegt jedoch zxx hoch, da die in der Praxis als zweckmässig erwiesenen Werte bsi 2 bis 25 mg Cu liegen« Pyrogene SiOp und gefällte feinteilige SiOp haben amorphe, kugelige Gestalt und besitzen im allgemeinen keine bsw. eine geringe Abrasivität, sind also als Poliermittel im eigentlichen Sinn zu bezeichnen.

Es wurde nun gefunden, dass man bei Anwendung eines speziellen synthetischem Kieselsäureproduktes als mildes Schleif- und Poliermittel auf die Mitverwendung sowohl von starken Schleifmitteln als auch anorganischen Polier- und Verdickungsmittel ganz oder weitgehend verzichten kann.

Das Kennzeichen der Erfindung ist darin zu sehen, dass 3 - 3© Gew. %, bezogen auf die Gesamtniischuiig, einer feinteiligen, nassgefällten, agglomerierten Kieselsäure mit einer

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BET-Oberflache im Bereich von 1oo bis 3oo, vorzugsweise 17o bis 23o m /g, einer mittleren Sekundärteilchengrösse im Bereich von 2-5 fim und einem vorwiegend auf Makroporen (^> 3oo A ) zurückgehenden Gesamtporenvolumen nach der Wasserporenvolumen-Methode nach INNES oberhalb von 1,4 ml/g verwendet wird.

Überraschenderweise ermöglicht die Verwendung der erfindungsgemässen gefällten, agglomerierten Kieselsäuren die Herstellung transparenter Zahnpflegemittel mit relativ milder

i.
Abrasivität, aber guter Polierwirkung. Diese Mittel lassen sich infolge der speziellen Eigenschaften der gewählten Kieselsäure zu formbeständigen, klar durchsichtigen Pasten verarbeiten, welche ausserdem die \ireiteren Ingredienzien in optimaler Mischung halten. Eine Absonderung flüssiger Komponenten der Mischung tritt nicht auf.

Die Verwendung pyrogener hochdisperser Kieselsäure ist bei der Herstellung von Zahnpasten bekannt und hat sich neben . ihrer Polierwirkung als Verdickungsmittel vorteilhaft bewährt. Aufgrund der ausserordentlichen Teilchenfeinheit und der grossen Oberfläche zeigt die pyr. Kieselsäure in Zahnpasten darüberhinaus auch ein grosses Bindevermögen. Sie kann daher neben Carboxy-Methyl-Cellulose, anderen wasserlöslichen Cellulosederivaten oder Tragenth als zweites Bindemittel verwendet werden. Als besonders geeignet hat sich hierfür eine feinteilige pyrogen gewonnene Kieselsäure mit einer BET-Oberflache im Bereich von 15o bis 38o + 25 m /g und einer Primärteilchengrösse im Bereich von 7 bis 16 nm erwiesen.

Zur Erzielung einer hohen Transparenz der Paste werden der Mischung organische Lösungsmittel mit einem Brechungsindex im Bereich von 1,4 bis 1,6, insbesondere Polyäthylenglykol oder Propylenglykol, Chloroform, Bromoform oder Benzoesäure-

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ester, in einer Menge bis zu 5»o Gew. %, bezogen auf die Gesamtmischung, zugesetzt.

Zur Einstellung der Abrasivität kann ein Aluminiumsilikat mit A1_O = 8,6 % und SiO = 71,1 $, mit einer BET-Oberflache von 3oo + 25 m /g, mit einer Primärteilchengrösse im Bereich von 5 - 15 ntn, einer Sekundärt eil ch engrö sse im Bereich von 1o - 3o μm in einer Menge bis zu o,5 Gew. % zugesetzt werden,

Zur Herstellung der gemäss der Erfindung zu verwendenden speziellen Fällungskieselsäure kann gemäss Beispiel der DP-Schrift 1 467 0I9 verfahren werden, indem die nach der Fällung erhaltene Suspension in üblicher Weise in einer Filterpresse abfiltriert und gewaschen wird. Der Filterteig wird dann im Turbinentrockner auf einen Restwassergehalt von etwa 5o $ (Gewichtsverlust nach zweistündigem Erhitzen auf 1o5 C) getrocknet. Die erhaltenen Stücke werden auf einer Pendelvollmühle (s. Ulimann, Bd. I, Seite 625» Abb. 93o) feinvermahlen. Die Mahlfeinheit ist bei diesem Mühlentyp u.a. von der Aufgabemenge abhängig. Mit steigender Leistung der Mühle (kg/h) nimmt die Mahlfeinheit ab. Zur Herstellung der erfindungsgemäss benutzten kieselsäure wird die Mühle nur mit i/4 bis 1/5 der maximalen Mahlgutmenge beaufschlagt. Dadurch wird hohe Feinheit und besondere Korngrössenverteilung erreicht. Das Wasserporen-Volumen nach INNES ergab 1,5 ml/g.

In den folgenden Beispielen werden einige geeignete Zusammensetzungen des erfindungsgeraässen Mittels angegeben:

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Beispiel 1:

o,5 % Carboxymethylcellulose 9,3 $> Wasser 59,o $ Glycerin 3,3 $> Polyäthylenglykol 4oo

19,5 $ Fällungskieselsäure

Lebensmittelblau Nr.

o,1 # Al-Silikat o,2 io Saccharin o,1 $ Oxybenzoesäuremethylester o,5 i° Chloroform 1,o $ Aromaöl ' 1,3 $ Natriumlaurylsulfat ) pH-Wert: 4,6

Abrieb: 9 mg/Cu

5,2

Wasser

Lösung

Beispiel	2:
0,7 1°	Carboxymethylcellulose
10, 0 $	Wasser
56,O ia	Glycerin
5.O #	Propylenglykol
3,O $	pyrogene Kieselsäure
17,O #	Fällungskieselsäure Lebensmittelblau Nr. 3
O,2 $	Saccharin
O,1 $	Oxybenzoesäuremethylester
O,5 $	Chloroform
1,O $	Aromaöl
1,3 $> 5,2 #	Natriumlaurylsulfat) als 2o Wasser > ^Lösung

Viskosität:

80.000 - I00.000 cp

pH-Wert: 4,4

Abrieb: 4,5 mg/Cu

ige

Viskosität:

80.000 - 100.000 cp

"¹

(Schergefälle: 2,72 see"¹)

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Die "Fällungskieselsäure" in der Rezeptur 1 ist wie folgt gekennz ei chne t:

Physikalisch-chemische Daten

BET-Oberflaehe

Mittlere Grosse der Sekundärteilchen Glühverlust 2 h/iooo° C

pH-Wert in 5foi.geT wässriger Dispersion nach DIN 53 2oo

Brechungsindex

Stampfvolumen nach DIN 53 1°4

Öladsorption SiO_ im Glührückstand

Die "pyrogene Kieselsäure" in der Rezeptur 2 ist wie folgt gekennzeichnet:

m²/G	21o
Mikron	4
	5
	6,3
	1,45
ml/loo g	6oo
ml/ioo g	23o
	98, ο
*	o,o5

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Schüttgewicht bei Absackung verdichtete Ware (v)

g/i

ca. 60 ca. I2o

Stampfvolumen nach DIN 53194 ml/loo g ca. I700 verdichtete Ware (v) ml/ioo g ca. I00

Trocknungsverlust bei Verlassen des Werkes
1 h bei 1o5° C # S 1 ,5

pH-Wert in k $iger wässriger Dispersion 3,6 -

mittlere Grosse der Primärteilchen (Millimikron)

Oberfläche nach BET

/g

ca. 2öo +

SiO„-Gehalt, bezogen auf wasserfreie Substanz

> 99,

A1₂O„ bezogen auf Trockensubstanz < o,o5

₂0„ bezogen auf Trockensubstanz 0,003

TiO bezogen auf Trockensubstanz < o,o3

HCI bezogen auf Trockensubstanz

Grit (nach Mocker - ο,08 mm -Sieb) O»o25 O,o5

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Die Herstellung des erfindungsgemässen Mittels nach den Rezepturen 1 und 2 kann vorteilhaft in nachstehend beschriebener Weise vorgenommen werden:

Das Bindemittel (bevorzugt Carboxymethylcellulose) wird mit der berechneten Menge Wasser zum Quellen gebracht. Zu diesem Schleim wird gegebenenfalls ein Antiseptikum, z.B. Oxybenzoesäure-Methyl (oder Aethyl-)-ester gegeben. Nachdem der Quellprozess beendet ist, lässt man unter Umrühren das Feuchthaltetnittel (Glycerin oder Sorbit oder Propylenglykol oder Polyäthylenglykol) einfliessen. Anschliessend fügt man die Kieselsäure hinzu und verrührt, bis die Masse ein glattes, einheitliches Aussehen hat. Unter sehr schwachem Umrühren erfolgt zum Schluss die Zugabe des Schaumstoffes und des Aromaöls. Zur weiteren Homogenisierung kann man die noch flüssige Zahnpasten-Masse über einen Dreiwalzenstuhl laufen lassen, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist.

Die Bestimmung der Abrasivität der Zahnpasten erfolgt ndt einem Ansatz aus 1oo g Zahnpasta und 75 g Glycerin DAB 7 (£ s 1,26) wasserfrei wie folgt;

Das Gemisch aus Zahnpasta und Glycerin wird durch viermaliges Passieren des Dreiwalzenstuhles homogenisiert.

Die Bestimmung erfolgt in einem Abriebtestgerät mit 50.000 Doppelhuben-Untersuchung. Dazu werden die 6 Tröge des Testgerätes mit je 2o ml der homogenen Dispersion aus loo g Zahnpasta und 75 g Glycerin beschickt. Der Abrieb, den 6 plangeschliffene Nylon-Bürsten an 6 plangeschliffenen Cu-Blechen (Elektrolyt-Kupfer) in 5 Stunden bewirken, wird durch Differenzwägung bestimmt. Bei der Berechnung der Abrasivität werden eventuelle Ausreisser nach oben oder unten

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eliminiert und von den restlichen Werten der Mittelwert gebildet. Die Abrasivität wird in mg/Cu angegeben.

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Claims

Patentansprüche

1.) Transparentes Zahnpflege- und Zahnreinigungsmittel in Form einer Suspension oder Paste in überwiegend Glycerin oder dessen Austauschstoffen auf Basis feinteiliger synthetischer Kieselsäureprodukte als Schleif-, Polier- und Verdickungsmittel und üblicher Bindemitteln, Schaum- und/oder Netzmitteln, Geschmackskorregentien, Farbstoffen sowie speziellen mundkosmetischen Zusatzstoffen und gegebenenfalls Sekundärverdickungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass es 3 - 3o Gew. % einer feinteiligen, nassgefällten, agglomerierten Kieselsäure mit einer BET-Oberfläche im Bereich von 1oo bis 3oo, vorzugsweise .17ο bis 23o m /g, einer mittleren Sekundärteilchengrösse im Bereich von 2 - 5 μπι und einem vorwiegend auf Makroporen {y 3oo A ) zurückgehenden Gesamtporen-Volumen nach der Vasserporenvolumen-Methode nach INNES oberhalb von 1,4 ml/g enthält.

2.) Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als Sekundärverdickungsmittel eine feinteilige pyrogen gewonnene Kieselsäure mit einer BET-Oberflache im Bereich von 1^o bis 38o und einer Primärteilchengrösse im Bereich von 7 bis 16 nm enthält.

3·) Mittel nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es organische Lösungsmittel mit einem Brechungsindex im Bereich von 1,4 bis 1,6 zur Erhöhung der Transparenz, insbesondere Polyäthylenglykol, Propylenglykol, Chloroform, Bromoform oder Benzoesäureester, in einer Menge bis zu 5t ο Gew. <fo enthält.

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4.) Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass es zur Einstellung der Abrasivität ein Aluminiumsilikat mit AloO„ = 8,6 <$> und SiO = 71,1 %, mit einer BET-Oberfläche von 3oo + 25 "i /g, mit einer Primärteilchengrösse im Bereich von 5-15 nra, einer Sekundärteilchengrösse im Bereich von 1 ο - 3o μπι in einer Menge bis zu o,5 Gew. $ enthält.

Go/Dr.Kr/Spi
8.2.1972

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