DE2218604B2 - Klares Zahngel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft klare Zahngele.

Klare durchsichtige Zahngele werden bei Verwendung von Poliermitteln wie beispielsweise Calciumcarbonat, Dicalciumphosphat, Tricalciumphosphat, Calciumpyrophosphat oder den entsprechenden unlöslichen Magnesiumsalzen undurchsichtig. Im wesentlichen klare Zahngele lassen sich herstellen, wenn als Poliermittel wasserunlösliche komplexe Alumosilicate verwendet werden; allerdings führen auch diese Poliermittel zu einer deutlich sichtbaren Schlierenbildung in der durchsichtigen 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 zugrunde, klare, durchsichtige Zahngele zu entwickeln, die bei ausgezeichneter Polierwirkung nicht zur Eintrübung oder Schlierenbildung neigen.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein klares durchsichtiges Zahngel mit einem wasserunlöslichen teilchenförmigen Poliermittel vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es als Poliermittel synthetische amorphe komplexe Alkali- oder Erdalkali-alumosilicate enthält, in denen Silicium-Aluminiumoxid-Bindungen vorliegen und die bis zu 3,3 Gew.-% Aluminiumoxid enthalten, wobei das molare Verhältnis von Siliciumdioxyd zu Aluminiumtrioxyd mindestens etwa 45: 1 beträgt, wobei die Verbindungen einen Brechungsindex von etwa 1,44 bis 1,47 sowie einen Gehalt von etwa 20 Gew.-°/o Feuchtigkeit und bis etwa 10 Gew.-% Alkalioder Erdalkalioxyde 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 μιη und liegt vorzugsweise um etwa 1 bis 20 μίτι. Die Verbindungen enthalten etwa 5 bis 20 Gew.-°/o Feuchtigkeit, bestimmt als Glühverlust, 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/cm³ und vorzugsweise von etwa 0,07 bis 0,12 g/m³.

Der Aluminiumoxydgehalt dieser Salze beträgt meist etwa 0,1 bis 3,3 Gew.-%, so daß das molare Verhältnis von Silieiumdioxyd zu Aluminiumoxyd bei etvya über

20

30 45 :1 bis 1500 :1 liegt Der Gehalt an an Silieiumdioxyd gebundenem Aluminiumoxyd liegt also im allgemeinen bei etwa 0,1 bis 3,3 Gew.-%, so daß das Silieiumdioxyd 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 33% wie beispielsweise 332% beträgt, zeigen Gele dieser Aluminosilicate häufig Schlierenbildungen. Die komplexen erfindungsgemäß eingesetzten Alumosilicate weisen einen pH-Wert von etwa 4 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.-%, 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, Fig. 1, Kurve 3, in der die Austauschreaktion zwischen Silieiumdioxyd- und Aluminiumtrioxydionen potentiometrisch bestimmt wurde, beschrieben. Ähnliche 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 284 beginnenden und auf Seite 285 abschließenden Absatz beschrieben. Diese komplexen Verbindungen unterscheiden sich in ihren Eigenschaften deutlich von Silicageien, wie sie beispielsweise von Plank et itl, »Differences Between Silica and Silica-Alumina Gels I, Factors Affecting the 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, wobei die Bildung von Al—O—Si-Bindungen 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 meist etwa 20 bis 94,5%, wobei diese Flüssigkeitsmischung sich meist aus etwa 0 bis 30 und zweckmäßig 0 bis 15 Gew.-% Wasser, 0 bis etwa 80 und zweckmäßig etwa 15 bis 35 Gew.-% Glyzerin und meist etwa 20 bis 80 und zweckmäßig 30 bis 50 Gew.-% Sorbitol zusammensetzt.

Im flüssigen Anteil des Trägers wird Sorbitol meist als 70gew.-%ige Lösung eingesetzt, da diese einen Brechungsindex von 1,45 aufweist. Glyzerin, auch in Mischung mit der Sorbitollösung ändert diesen Brechungsindex nur geringfügig, da Glyzerin einen Brechungsindex von 1,47 aufweist. Eine wäßrige Mischung aus Sorbitol und Glyzerin zeigt daher einen

ähnlichen Brechungsindex wie das verwendete Poliermittel.

Der feste Anteil des Trägers ist ein Geliermittel wie beispielweise natürliche oder synthetische Gummen und gummiähnliche Verbindungen, wie Irishmoos, Tragant, Alkali-carboxymethylcellulosen, Hydroxyäthyl-carboxymethylcellulose, Polyvinylpyrolidon, Stärke, wasserlösliche hydrophile colloidale Carboxyvinylpolymere (wie beispielsweise die Handelsmarken »Carbopol 934 und 940«) oder synthetische anorganische Silicattone beispielsweise der Handelsmarken »Laponite CP und Laponite SP«. Diese Laponite-Sorten entsprechen der allgemeinen Formel

[Si₈MgS₁I Lio,6H7.6024]⁰'⁶~^Na+ 0,6

Die Feststoffe des Trägers werden meist in Mengen bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung, und vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 5 Gew.-% 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 Mundhöhe 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 die wasserlöslichen Salze höherer Fettsäure-monoglyzeridmonosulfate, wie das Natriumsalz des Monoglyzeridmonosulfates von hydrierten Kokosölfettsäuren, höhere Alkylsulfate wie Natrium-Iaurylsulfat, Alkyl-aryl-sulfonate wie Natrium-dodezylbenzolsulfonat, Olefinsulfonate wie Natrium-C 12—C21-Olefinsulfonate, höhere Alkyl-sulfo-acetate, höhere Fettsäureester der 1,2-Dihydroxypropan-sulfonate oder die im wesentlichen gesättigten höheren aliphatischen Acylamide von niedrigaliphatischen 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 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 Mundhöhe 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 Imidazolderivate der Handelsmarken »Miranol« wie beispielsweise »Miranol C2M«. Mit günstiger Wirkung können auch kationische Tenside und Antiseptika eingesetzt werden, wie beispielsweise Di-isobutylphen-

oxyäthoxyäthyl-dimethyl-benzyl-ammoniumchlorid,
Benzyl-dirnethylstearyl-ammoniumchlorid 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,

(CH₂CH₂O)₁H JCH₂CH₂O)₁H

R-N-CH₂CH₂CH₂N-(CH₂CH₂O)₁H

in der R eine Fettalkylgruppe mit etwa 12 bis !8 C Atomen und x,yund ζ zusammen eine ganze Zahl von 3 oder höher bedeuten, wie auch deren Säureadditionssalze mit Mineralsäurer. oder organischen Säuren. Die organischen oberflächenaktiven Verbindungen werden meist in Mengen νοηί),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

2) von beispielsweise Krauseminze, Pfefferminze, Gaultheria, Sassafras, Nelken, Salbei, Eukalyptus, Majoran, Zimt, Citronen oder Orangen wie auch andere Verbindungen, wie beispielsweise Natrium-methylsalicylat. Geeignete Süßungsmittel sind unter anderem

in Saccharose, Laktose Maltose, Sorbitol, Natriumcyclamat, Perillartin oder Sacharin. Aromatisierungs- und Süßungsmittel machen zusammen etwa 0,01 bis 5 Gew.-% oder mehr der Gesamtmischung aus. Zur Verstärkung der Geschmacksempfindungen kann ChIo-

Γ) roform zugegeben werden.

Vorzugsweise werden in die erfindungsgemäßen klaren Zahngele fluorhaltige Verbindungen, die eine allgemeine Verbesserung der Mundhygiene durch beispielsweise Verringerung der Löslichkeit von Zahn-

Ai) schmelz 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 insbe-

4) sondere Natrium-monoflorophosphat.

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.-%,

in bezogen auf deren wasserlöslichen Fluorgehalt. Natriumfluorid und Natrium-monoflorophosphat sowie deren Mischungen werden zur Verwendung in klaren Zahngelen besonders bevorzugt, wobei Natrium-monofluorophosphat zu einer besonders hohen Retention von

v, fluorhaltigen Ionen führt.

Ferner können weitere Hilfsstoffe zugegeben werden, vorausgesetzt, dall sie die Wirksamkeit und Durchsichtigkeit der klaren Zahngele nicht beeinträchtigen. Derartige Hilfsstoffe sind beispielsweise färbende

ho oder weißfärbende Verbindungen, Konservierungsstoffe, Silicone, Chlorophyllverbindungen, ammoniakhaltige Verbindungen wie Harnstoff, Diammoniumphosphat oder deren Mischungen und andere Hilfsstoffe. Derartige Hilfsstoffe werden in geringen Mengen zugegeben,

tr> 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.-%

zugegeben. Geeignete antibakteriell wirksame Verbindungen sind beispielsweise

N'-(4-Chlor-benzyI)-N⁵-(2_>4-dichlor-

benzyl)-biguanid;
p-Chlorphenyl-biguanid;
4-ChlorbenzhydryI-biguanid;
4-Chlorbenzhydryl-guanylharnstoff;
N-3-Lauroxypropyl-N⁵-p-chlorbcnzyl-bi^uanid;
1,6-Di-p-chlorphenyI-biguanidohexan;
1,6-Di-(2-äthylhexylbigTianido)-hexan;
l-(Lauryldimethylammoniuin)-8-(p-chlorbenzyl-

dimethylammonium)-octan-dichlorid;
5,6- Dichlor -2-guanidino-benzimidazol;
N'-p-Chlorphenyl-N^lauryl-biguanid;
5-Amino-13-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 244, Syloid 266 und Aerosil D200« oder deren Mischungen.

Üblicherweise wird bei der Herstellung von Zahnpasten die beim Mischen in die Paste oder in das Gel eingeschlossene Luft durch Entiuftung im Vakuum, möglichst in einer späten Stufe des Herstellungsverfahren, entfernt. Allerdings können in einem klaren durchsichtigen Zahngel geeigneter Viskosität die dispergierten 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 durchschnittlich mindestens einer Gasblase je cm³ wieder eingeführt 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 Verbindung mit den verschiedenen

Zusammensetzung des Natrium-alumosilicates

Bestandteilen der 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 vaduumdichten 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 Flüssigkeil getrennt mit den Poliermitteln und den anderen Bestandteilen, soweit sie nicht wie beispielsweise ätherische Öle nach der Herstellung zugesetzt werden, vermischt und die beiden Mischungen dann im »Unimix«-Gerät zusammen verarbeitet 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 Vakuum weitgehend entfernt werden.

Gegebenenfalls könne in klare Zahngele auch sichtbare Partikel von Farbstoffen, schimmernden Füttern oder unlöslichen Salzen antibakteriell wirksamer Verbindungen wie beispielsweise des 1,6-Di-pchlorphenyl-biguanido-hexan-disarcosinates oder andere sichtbare Partikel eingearbeitet werden.

Die erfindungsgemäßen klaren Zahngele werden auf einen zur Verwendung geeigneten pH-Wert, 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 Vakuum entfernt wurde:

Bestandteile	Teile
Sorbitol (70%ige Lösung)	45
Glyzerin	25
Natrium-carboxymethylccllulose	0,7
Syloid 244	5
Natrium-alumosilicat	16
Natrium-laurylsulfat	2
Natriumbenzoat	0,5
Natriumsacharinat	0,2
FarbstofT	0,2
Aromastoff und Chloroform	3,5
Wasser	3

Die Zahngele wurden unter Verwendung folgender Natrium-alumosilicate angefertigt:

	A	B	C	D	E
Brechungsindex	1,46	1,46	1,46	1,46	1.46
% Al2O1 (wasserfreie Substanz)	3,32	4,10	8,3	3,22	0,1
% SiO2 (wasserfreie Substanz)	86,76	86,03	72,0	88,22	88,65
Mol-verhällnis SiO2 : AI2O.,	44,4 : 1	36,75 : I	15 : 1	47,4 : 1	* 1500 : 1
% Na2O (wasserfreie Substanz)	0,84	1,17	7	0.50	-
% H2O (Glühverlust)	4,42	6,20	6	7,71	8,6
pH (5 g/395 ml H2O fvach 5 min)	9,92	5,2	10,5	4,3	5,4

Die mit den komplexen Natrium-alumosilicaten D, E 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-alumosilicate lassen sich auch die entsprechenden nichttoxischen Lithium-, Kalium-, Ammonium-, Magnesium- oder Calciumsalze verwenden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Klares durchsichtiges Zahngel mit einen« wasserunlöslichen teilchenförmigen Poliermittel in einem Trägergel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem synthetischen amorphen komplexen Alkali- oder Erdalkalialumosilicat als Poliermittel, das Siliciumdioxid-Aluminiumoxid- Bi ndungen und einen Gehalt bis 33 Gew.-% Aluminiumoxid aufweist, wobei das molare Verhältnis von Siliciumdioxid zu Aluminiumoxid 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 bestimmt als Glühverlust und bis 10 Gew.-% Alkali- oder Erdalkalioxide aufweist.