DE2218604A1 - Klares Zahngel - Google Patents

Description

Klare durchsichtige Zahngole werden bei Verwendung von Poliermitteln wie beispielsweise Calciumcarbonat, Dicalciumphosphat, Tricalciumphosphat, C.alciumpyrophosphat oder den entsprechenden unlöslichen Magnesiumsalzen undurchsichtig. Im wesentlichen kla°e Zahngele lassen sich herstellen, wenn als Poliermittel wasserunlösliche komplexe Alumosilicate verwendet werden; allerdings führen auch diese Poliermittel zu einer deutlich sichtbaren Schlierenbildung in der durchsieht igan Gelmatrix, wobei sie außerdem oft eine verschieden starke Polierwirkung aufweisen. Die bisher bekannten Zahngele dieser Art reagieren alkalisch und weisen einen pH-Wert von etwa 8 bis 11 auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, klare, durchsichtige Zahngele zu entwickeln, die bei ausgezeichneter Polierwirkung nicht zur Eintrübung oder Schlierenbildung neigen.

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ORIGINAL INSPECTED

Zur Lösung der Aufgabe wird ein klares durchsichtiges Zahngel vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es als Poliermittel synthetische amorphe komplexe' Alkali- oder Erdalkali- alumosilicate enthält, in denen Silicium-aluminium-Bindungen vorliegen und die bis zu 3*3 Gew.? Aluminiumoxyd enthalten, wobei das molare Verhälnis von Siliciumdioxyd zu

. . . , wobei

Aluminiumtrioxyd mindestens etwa 45 ' 1 beträgt,,die Verbindungen einen Brechungsindex von etwa 1,¹I¹I bis 1,^7 sowie einen Gehalt von etwa 20 Gew.% Feuchtigkeit und bis etwa 10 Gew.% Alkali- oder ErdalkalioxycV; aufweisen.

Erfindungsgemäß als Poliermittel verwendete komplexe Alumosilicate liegen meist als Natrium- oder Calciumsalze vor; diese Verbindungen sind amorphe Pulver, die nach dem Einarbeiten in einen flüssigen oder gelförmigen Träger durchsichtig erscheinen. Die Teilchengröße dieser Poliermittel beträgt daher bis etwa 40 um ■ und liegt vorzugsweise um etwa 1 bis 20 yum. Die Verbindungen enthalten etwa 5 bis 20 Gew.? Feuchtigkeit, bestimmt als Clühverlust, sowie im allgemeinen bis etwa 10 % und meist etwa 0,3 bis 2 Gew.? Alkalioxyde wie Natriumoxyd oder Erdalkalioxyde wie Calciumoxyd. Die Verbindungen haben im allgemeinen eine lockere Schüttdichte von etwa 0,2 g/cnr und vorzugsweise von etwa 0,07 bis 0,12 g/m .

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Der Aluminiumoxydgehalt dieser Salze beträgt meist etwa 0,1 bis 3»3 Gew./6, so daß das molare Verhältnis von Siliciumdioxyd zu Aluminiumoxyd bei etwa über 45 : 1 bis I5OO : 1 liegt. Der Gehalt anaiSiliciumdioxyd gebundenen Aluminiumoxyd liegt also im allgemeinen bei etwa 0,1 bis 3»3 Gew.^, so daß das Siliciumdioxyd mindestens etwa 70 Gew.% und meist etwa 70 bis 90 Gew.% oder mehr des Poliermittels ausmacht. Der Gehalt an Aluminiumoxyd ist wesentlich geringer als bei ähnlichen komplexen Alumosilicatsalzen, die als Poliermittel vorgeschlagen worden sind. Wenn nämlich der Gehalt an Aluminiumoxyd mehr als 3,3 % wie beispielsweise 3,32 % beträgt, zeigen Gele dieser Aluminosilicate häufig Schlierenbildungen. Die komplexen erfindungsgemäß eingesetzten Alumosilicate weisen einen pH-Wert von etwa ¹I bis 10 und vorzugsweise von etwa 5 bis 6 auf. Die Poliermittel werden meist in Mengen von etwa 5 bis 50 Gew.% und vorzugsweise von etwa 1 bis 30 Gew.56, bezogen auf das gesamte Zahngel, eingesetzt.

Die verwendeten komplexen Alumosilicate enthalten wahrscheinlich Siliciumdioxyd-Aluminiumtrioxyd-Bindungen^also -Al-O-Si-Bindungen; derartige Verbindungen sind beispielsweise von Tamele, "Chemistry of the Surface* and the Activity of Alumina-Silica Cracking Catalyst", Discussions of the Faraday Society, No. 8, Seiten 270 - 279 (1950) und insbesondere auf Seite 273, Figur 1, Kurve 3, in der die Austauschreaktion zwischen Siliciumdioxyd- und Aluminiumtrioxydionen potentiometrisch bestimmt wurde, beschrieben. Ähnliche

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Verbindungen sind beispielsweise auch von Milliken et al, "The Chemical Characteristics and Structure of Cracking Catalysts", Discussions of the Faraday Society, No. 8, Seiten 279-290 (1950) und insbesondere in dem auf Seite 28*1 beginnenden und auf Seite 285 abschließenden Absatz beschrieben. Diese komplexen Verbindungen unterscheiden sich in ihren Eigenschaften deutlich von Silicagelen, wie sie beispielsweise von Plank et al, "Differences Between Silica and Silica-Alumina Gels I .,Factors Affectinggthe Porous Structure of These Gels" Journal of Colloid Science, 2, Seiten 339-412 (1947) und Plank, "Differences Between Silica and Silica-Alumina Gels II, A Proposed Mechanism For The Gelation and Syneresis of These Gels", Journal of Colloid Science, 2, Seiten 413-427 (1947) untersucht worden sind, wobeit die Bildung von Al-O-Si-Bin^lungen beispielsweise in der letzten Veröffentlichung auf den Seiten 419 bis 422 dargestellt ist.

Das für diesen komplexen Alumosilicate verwendete Trägergel bildet eine cremige Masse, deren Konsistenz vorzugsweise ein Ausdrücken aus einer zusammendrückbaren Aluminium- oder Bleifolientube erlaubt. Die Trägergele enthalten Flüssigkeit und Feststoffe, wobei der flüssige Anteil meist aus Wasser, Glyzerin, Sorbitol, deren Mischungen und ähnlichen Verbindungen besteht. Vorzugsweise werden Mischungen aus Wasser und einem Feuchthaltemittel wie Glyzerin, Sorbitol oder ähnlichen Verbindungen eingesetzt. Der Gesamtflüssigkeitsgehalt der klaren Zahngele beträgt

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meist etwa 20 bis 9¹J »5 %, wobei diese Plüssigkeitsmischung sich meist aus etwa 0 bis 30 und vorzugsweise 0 bis 15 Gew.? Wasser, 0 bis etwa 80 und vorzugsweise etwa 15 bis 35 Gew.% Glyzerin und meist etwa 20 bis 80 und vorzugsweise 30 bis 50 Gew.? Sorbitol zusammensetzt,

Im flüssigen Anteil des Trägers wird Sorbitol meist als 70 Gew,-i-ige Lösung eingesetzt, da diese einen Brechungsindex von 1,^5 aufweist. Glyzerin, auch in Mischung mit der Sorbitollösung ändert diesen Brechungsindex nur geringfügig, da Glyzerin einen Brechungsindex von 1,^7 aufweist. Eine wässrige Mischung aus Sorbitol und Glyzerin zeigt daher einen ähnlichen Brechungsindex wie das verv/endete Poliermittel.

Der feste Anteil des Trägers ist ein Geliermittel wie beispielsweise natürliche oder synthetische Gummen und gummiähnliche Verbindungen, wie Irishmoos, Tragant, Alkali-carboxymethylcellulosen, Hydroxyäthy!-carboxymethylcellulose, Polyvinylpyrolidon, Stärke, wasserlösliche hydrophile colloidale-Carboxyvinylpolymere (wie beispielsweise die Handelsmarken "Carbopol 93¹J und 940") oder synthetische anorganische Silicattone beispielsweise--der Handelsmarken '.'Laponite CP und Laponite SP". Diese Laponite-Sorten entsprechen der allgemeinen Formel SioMgj- tLIq gH„ gOpij ' ^a 0,6

Die Feststoffe des Trägers werden meist in Mengen bis etwa 10 Gew.?, bezogen auf die Gesamtmischung, und vorzugsweise in Mengen von

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0,5 bis 5 Gevj.% verwendet. Bei Zusatz von Laponite-Sorten werden diese vorzugsweise in Mengen von etwa 1 bis 5 Gew.? eingearbeitet.

Die erfindungsgemäßen klaren Zahngele enthalten meist organische oberflächenaktive Verbindungen, um eine Verbesserung der prophylaktischen Wirksamkeit, eine bessere und gleichmäßigere Dispersion der Mischungen in der Mundhöhle und kosmetisch günstiger Produkte zu erzielen. Es können anionische, nichtionische, ampholytische oder kationische organische oberflächenaktive Verbindungen eingesetzt werden, wobei Verbindungen mit guter Schaumentwicklung und Netzmitteleigenschaften bevorzugt werden. "

Geeignete Verbindungen sind beispielsweise di·» wasserlöslichen Salze höherer Pettsäure-monoglyzerid-monosulfate, wie das Natriumsalz des Monoglyzerid-monosulfates von hydrierten Kokosölfettsäuren, höhere Alkylsulfate wie Natrium-laurylsulfat, Alkyl-aryl-sulfonate wie Natrium-dodezylbenzoisulfonat, Olefinsulfonate wie Natrium-C 12 - C 21-Olefinsulfonate, höhere Alkyl-sulfo-acetate, höhere Fettsäureester der 1,2-Dihydroxypropan-sulfonate oder die im wesentlichen gesättigten höheren aliphatischen Acylamide von niedrigaliphatxschen Aminocarbonsäuren mit etwa 12 bis 16 C Atomen in der Acyl- oder Alkylgruppe, Entsprechende Verbindungen sind beispielsweise N-Lauroylsarcosin oder die Natrium-, Calium und Äthanolaminsalze von N-Lauroyl-, N-Myristoyl- oder N-Palmitoyl-sarcosin, wobei diese

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Verbindungen im wesentlichen frei von Seifen oder ähnlichen höheren Fettsäureverbindungen· sein sollten, da diese die Wirksamkeit der Verbindungen beeinträchtigen. Die Verwendung derartiger Sarcosinverbindungen in Zahnreinigungsmitteln' ist besonders ,günstig, da sie die durch Abbau der Kohlehydrate in der Mundhöhle entstehende Säurebildung deutlich und langfristig unterbinden und außerdem zu einer etwas verringerten Löslichkeit von Zahnschmelz in Säurelösungen führen.

Andere geeignete oberflächenaktive Verbindungen sind beispielsweise nichtionische Tenside wie Kondensationsprodukte aus Sorbitan-monostearat mit etwa 60 Mol Äthylenoxyd, Kondensationsprodukte aus Äthylenoxyd mit Propylenoxydkondensationsprodukten mit Propylenglycol (Handelsmarken "Pluronics") oder amphotere Tenside, wie beispielsweise quarternisierte Lnidazolderivate der Handelsmarken "Miranol" wie beispielsweise "Miranol CpM". Mit günstiger Wirkung können auch kationische Tenside und Antiseptika eingesetzt werden, wie beispielsweise Di-isobutylphenoxy äthoxyäthyl-dimethyl-benzyl-ammoniumchlorid, Benzyl-dimethylstearyl-atnmoniumchlorid oder tertiäre Amine, die eine Fettalkylgruppe mit etwa 12 bis 18 C Atomen und zwei mit dem Stickstoffatom verknüpfte Polyoxyäthylengruppen mit jeweils etwa 2 bis 50 Mol Äthylenoxyd aufweisen, sowie deren Säureadditionssalze, oder Verbindungen der allgemeinen Formel,

R-N-CH₂ CH₂CH₂N

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in der R eine Pettalkylgruppe mit etwa 12 bis 18 C Atomen und x,y und ζ zusammen eine ganze Zahl von 3 oder höher bedeuten, wie auch deren Säureadditionssalze mit Mineralsäuren oder organischen Säuren. Die organischen oberflächenaktiven Verbindungen werden meist in Mengen vcn 0,05 bis 5 Gew.?, bezogen auf die Gesamtmischung, eingesetzt.

Die erfindungsgemäßen klaren Zahngelen werden meist Aromatisierungs- oder Süßungsmittel zugegeben wie beispielsweise zum Aromatisieren ätherische öle von beispielsweise Krause — iiiinze, Pfefferminze, Gaultheria, Sassafras, Nelken, Salbei, Eukalyptus, Majoran, Zimt, Citronen oder Orangen wie auch andere Verbindungen wie beispielsweise Natrium-methylsalicylat. Geeignete Süßungsmittel sind unter anderem Saccharose, Laktose Maltose, Sorbitol, Natriumcyclamat, Perillarti^ oder Sacharin. Aromatisierungs- und Süßungsmittel machen zusammen etwa 0,01 bis 5 Gew.% oder mehr der Gesamtmischung aus. Zur Verstärkung der Geschmacksempfindungen kann Chloroform zugegeben werden.

Vorzugsweise werden in die erfindungsgemäßen klaren Zahngele fluorhaltige Verbindungen, die eine allgemeine Verbesserung der Mündhygiene durch beispielsweise Verringerung der Löslichkeit von Zahnschmelz in Säuren und einen Schutz gegen Karies bewirken, eingearbeitet, vorausgesetzt, daß sie die Durchsichtigkeit des Geles nicht beeinträchtigen. Geeignete Verbindungen sind beispielsweise Alkalifluoride wie Kaliumfluorid, komplexe Fluoride und insbesondere Natrium-monoflorophosphat.

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Diese Verbindungen dissoziieren oder spalten in Fluorid-enthaltende Ionen und werden vorzugsweise in wirksamen, aber nichttoxischen Mengen verwendet wie beispielsweise in Mengen von 0,01 bis 1 Gew.^, bezogen auf deren wasserlöslichen Fluorgehalt. Natriumfluorid und Natrium-monofloropbosphat sowie deren Mischungen werden zur Verwendung in klaren Zahngelen besonders bevorzugt, wobei Natrium-monofluorophosphat zu einer besonders hohen Retention von fluorhaltigen Ionen führt.

Ferner können weitere Hilfsstoffe zugegeben werden, vorausgesetzt, daß sie die Wirksamkeit und Durchsichtigkeit der klaren Zahngele nicht beeinträchtigen. Derartige Hilfsstoffe sind beispielsweise färbende oder weißfärbende Verbindungen, Konservierungsstoffe, Silicone, Chlorophyll verbindungen, aüioniakhaltige Verbindungen wie Harnstoff, Diamoniumphosphat oder deren Mischungen und andere Hilfsstoffe. Derartige Hilfsstoffe werden in geringen Mengen zugegeben, wobei die zuzusetzende Menge von der Art des jeweiligen Hilfsstoffes abhängt.

Vorzugsweise werden antibakteriell wirksame Verbindungen in Mengen von etwa 0,01 bis 5 Gew.JS zugegeben. Geeignete antibakteriell wirksame Verbindungen sind beispielsweise , ·

N¹-(i|-Chlor-benzyl)-N⁵-( 2,4-dichlorbenzyl)-biguanid; p-Chlorphenyl-biguanid;
Jj-Chlorbenzhydryl-biguanid; Jj-Chlorbenzhydryl-guanylharnstoff;

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N-3-Lauroxypropyl-N -p^chlorbenzyl-biguanid;

1,6-Di-p-chlorphenyl-biguanidohexan;

l,6-Di-(2-äthylhexylbiguanido)-hexan;

!-(LauryldimethylammoniunO-S-Cp-chlorbenzyldimethylamrconium)-octan-dichlorid

5,6-Dichlor-2-guanidino-benzimidazol;
N -p-Chlorphenyl-N -lauryl-biguanid;

5-Amino-l,3-bis(2-äthylhexyl)-5-methyl-
-hexahydro-pyrimidin;

sowie deren nichttoxische Säureadditionssalze.

Zur Verbesserung des Verdickens oder Gelierens der Gelmatrix können synthetische feinteilige Silica-Gele zugesetzt werden wie beispielsweise Silica-Gele der Handelsmarken "Cab-O-Sil
M-5, Syloid 24¹I, Syloid 266 und Aerosil D200" ^er deren
Mischungen.

üblicherweise wird bei der Herstellung von Zahnpasten die
beim Mischen in die Paste oder in das Gel eingeschlossene
Luft durch Entlüftung im Vacuum, möglichst in einer
späten Stufe des Herstellungsverfahren, entfern . Allerdings können in einem klaren durchsichtigen Zahngel geeigneter Viscosität die dispergieren ruhenden Gasblasen das Aussehen des Zahngeles verbessern, so daß sie darin belassen werden
können. Außerdem kann die Luft nur teilweise entfernt und in Form runder oder kugelförmiger kleiner Gasbläschen mit einem Durchmesser von 0,1 bis 8 mm mit einer Verteilung von durch-

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schnittlich mindestens einer Gasblase je cm vrieder einge-

führt werden. Die Wiederzuführung der Gasblasen kann beispielsweise durch Rühren des Gels und gleichzeitigem Einblasen von Luft bzw. eines anderen Gases wie Stickstoff oder Kohlendioxyd in nichttoxischen Mengen erfolgen. Insbesondere Kohlendioxyd verleiht einem Zahngel einen erfrischenden Geschmack.

Falls allerdings die Luft weitgehend oder teilweise aus dem Zahngel entfernt werden soll, wird zum Entlüften vorzugsweise das in "Process Engineering", September 11, 1970, Seiten 81-85 beschriebene "Unimix"-Gerät eingesetzt. Dieses Gerät weist eine Mischvorrichtung auf, die im Uhrzeigersinn oder gegenläufig gedreht werden kann, wobei die Mischvorrichtung mit einem nachfolgenden Schabemesser gekoppelt ist, so daß die Wandungen des Gerätes stets sauber abgeschabt werden. Das Schabemesser besteht vorzugsweise aus einem inerten Kunststoff wie beispielsweise Polytetrafluoräthan, da diese Verbhdung mit den verschiedenen Bestandteilen dev Zahnpasten verträglich ist. Das Mischgerät und das Schabemesser sind an einer erhöhten zentralen Säule im Gerät angebracht; außerdem verfügt das Gerät über einen hydraulisch bedienbaren vacuumdichten Deckel, so daß während der Verarbeitung nur wenig Luft eindringen kann. Im allgemeinen werden zur Herstellung von Zahngelen ein Teil der Flüssigkeiten und das Geliermittel zuerst vermischt, dann kann die restliche Flüssigkeit getrennt mit dem Poliermitteln und den anderen Bestandbeilen, soweit sie

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nicht wie beispielsweise ätherische öle nach der Herstellung zugesetzt werden, vermischt und die beiden Mischungen dann im "Unimix"-Gerät zusammenverarbeitet werden. Die Verarbeitung der Bestandteile kann in diesem Gerät sowohl bei Raumtemperatur als auch bei höheren Temperaturen erfolgen. Auf Wunsch kann die geringe eingedrungene Luftmenge unter angelegtem Vacuum weitgehend entfernt werden.

Gegebenenfalls können in klare Zahngele auch sichtbare Partikel von Farbstoffen, schimmernden Flittern oder unlöslichen Salzen antibakteriell wirksamer Verbindungen wie beispielsweise des !,o-Di-p-chlorphenyl-biguanido-hexan-disarcosinates oder andere sichtbare Partikel eingearbeitet werden.

Die erfindungsgemäßen klaren Zahngele werden ajf einen zur Verwendung geeigneten pH-V/ert, so vorzugsweise einem schwachsauren, neutralen oder schwach alkalischen pH-Wert, eingestellt.

Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern.Falls nicht anders angegeben, beziehen sich alle Mengen- und Prozentangaben auf das Gewicht.

Beispiel

Aus folgenden Bestandteilen wurden klare Zahngele in an sich bekannter Weise hergestellt, wobei die eingearbeitete Luft im Vacuum entfernt wurde:

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Bestandteile - Teile

Sorbitol (70£-ige Lösung) 45

Glyzerin 25

Natrium-carboxymethylcellulose 0,7

Syloid 244 · 5

Natrium-alumosilicat 16

Natrium-laurylsulfat 2

Natriumbenzoat 0,5

Natriumsacharinat 0,2

Farbstoff 0,2

Aromastoffe und Chloroform ' 3*5

Wasser 3

Die Zahngelt wurden unter Verwendung folgender Natrium-alumo· silicate angefertigt:

Zusammensetzung des Natrium-alumosilicates

ABCDE Brechungsindex ^₆" _1<i}6 ^_{46 ±}^_{6 1#1|fi}

Ϊ AL₂O (wasserfreie Substanz) 3.32 4.10 8.3 3.22

% SiO₂ (wasserfreie Substanz) 86.76 86.03 $2.. - 88.22 88.65

Mol-verhältnis SiO₂:Al₂O 44.4:1 36.75:1 15:1 47.4:1 »1500:1

St Na₂O (wasserfreie Substanz) 0.84 I.17 7 0.50 -

% H₂O (Glühverlust) 4.42 6.20 6 7-71

pH(5g/395 ml H₂O nach 5 min) 9.92 5.2 10.5 4.3

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Die mit den komplexen Natrium-alumosilicaten D,K hergestellten Zahnpasten waren vollständig klar und transparent und wiesen gute Poliereigenschaften für den Zahnschmelz auf. Zahngele mit Natrium-alumosilicaten A,B·zeigten eine Schlierenbildung, so daß das Gel nur durchscheinend wirkte; diese Schlieren- und Schleierbildung zeigte sich auch bei einigen mit dem Natrium-alumosilicat C hergestellten Zahngelen. Die Polierwirkung von Zahngelen mit Natrium-alumosilicat C ist nicht so gut wie bei Verwendung von Natriumalumosilicaten D und E.

Ohne änderung der Durchsichtigkeit läßt sich Natrium-monofluorophosphat in Mengen von 0,76 Teilen in Zahngelen mit Alumosilicaten D und E einarbeiten.

An Stelle der in diesem Beispiel verwendeten Natrium-aluir.oßilicate lassen sich auch die entsprechenden nichttoxischen Lit}}.um-, Kalium-, Ammonium-, Magnesium- oder Calciumsalze verwenden.

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Claims (10)

Patentansprüche

1. Klares durchsichtiges Zahngel mit einem im wesentlichen wasserunlöslichen teilchenförmigen Poliermittel in einem Trägergel, gekennzeichnet durch einen Gehelt an einem synthetischen amorphen komplexen Alkali- oder Erdalkali-

alumosilicat als Poliermittel, das Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Bindungen und einen Gehalt bis 3>3 Gew.? Aluminiumoxyd aufweist, wobei das molare Verhältnis von Siliciumdioxyd zu Aluminiumoxyd mindestens mehr als 45 ; 1 beträgt und die Verbindung einen Brechungsindex von etwa 1,44 bis 1,47, einen Gehalt an etwa 20 Gew.? Feuchtigkeit und bis 10 Gew.? Alkali- oder Erdalkalioxyde . aufweist.

2. Zahngel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 5 bis 50 Gew.? des Poliermittels.

3. Zahngel nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 10 bis 30 Gew.? des Poliermittels.

4. Zahngel nach Anspruch 1 bis 3_} dadurch gekennzeichnet, daß der Aluminiumoxydgehalt des Poliermittels 0,1 bis 3»3 Gew.? und der Siliciumdioxydgehalt mindestens über 70 Gew.? beträgt.

5. Zahngel nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Gehalt von etwa 25 bis 80 Gew.? Glyzerin und 30 bis 50 Gew.? Sorbitol sowie 1 bis 5 Gew.? eines ßeliermittels im Trägergel.

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6. Zahngel nach Anspruch 5> gekennzeichnet durch einen Gehalt an Natrium-carboxymethylcellulose als Geliermittel.

7. Zahngel nach Anspruch 3 bis 6, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 0,5 bis 20 Gew.i eines synthetischen feinteiligen Silicagels als Verdickungsmittel.

8. Zahngel nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem komplexen synthetischen Natrium-alumosilicat

9. Zahngel nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem komplexen synthetischen Calcium-alumosilicat,

10. Zahngel nach Anspruch 1 bis 9» gekennzeichnet durch einen Gehalt an Natrium-monofluorophosphat.

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