DE2351673A1

DE2351673A1 - Zahnputzmittel

Info

Publication number: DE2351673A1
Application number: DE19732351673
Authority: DE
Inventors: Kiyohiro Kohashi; Masozu Nagayama
Original assignee: Lion Fat and Oil Co Ltd
Current assignee: Lion Fat and Oil Co Ltd
Priority date: 1972-12-28
Filing date: 1973-10-15
Publication date: 1974-07-04
Also published as: GB1389780A; JPS5339491B2; JPS4992241A; US3903261A

Description

LD-X-3 ' 15. Oktober 1973

THE LIOF DENTIi¹RICE CO., LTD,, Tokyo, Japan THE LION JAT AKD OIL CO., LTD., Tokyo, Japan

Zahnputzmittel

Die Erfindung "betrifft Zahnputzmittel mit einem Cellulosederivat als Bindemittel.

Herkömmliche Zahnputzmittel bestehen aus Poliermitteln, Anfeuchtungsmitteln, Bindemitteln, Schaummitteln, Süßstoffen, Aromastoffen, antiseptischen Mitteln, medizinischen Bestandteilen und anderen Bestandteilen sowie aus Wasser.

Als Binder werden in großem Maße Natriumearboxymethylcellulose und Carragen (Hauptbestandteil: sulfatierte Galactose) verwendet. Das Carragen hinterläßt im Mund ein besseres Gefühl als Fatriumcarboxymethylcellulose und es führt zu einer stabilen Mischung.

Die Fatriumcarboxymethylcellulose ist ein synthetisches Material mit gleichbleibender vorbestimmter Qualität. Ein Zahnputzmittel, welches die Natriumcarboxymethyleellulose als Bindemittel enthält, zeigt jedoch im Mund ein weniger gutes Gefölil und es bewirkt insbesondere eine geringe Schaumstabilität und eine geringe Stabilität.

Im allgemeinen hängt das Gefühl, welches ein Zahnputzmittel im Mund hinterläßt mit der Schaumstabilität desselben zusammen«, Je größer die Schaumstabilität umso besser ist das durch das Zahnputzmittel im Mund verursachte Gefühl. Andererseits

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ist Garragen, welches als Bindemittel "benutzt im Mund ein gutes G-eführ bewirkt und stabil ist, ein Naturprodukt, welches in bestimmten Regionen gewonnen wird. Die Lieferung des Rohmaterials für Carragen ist nicht konstant. Es kommen starke Fluktuationen in der Produktion und in der Qualität des Ausgangsmaterials vor und die Qualität unterscheidet sich je nach Gebiet und Jahreszeit. Somit ist es schwierig, aus diesem Naturprodukt ein Zahnputzmittel mit konstanter Viskosität und Gestaltstabilität zu erzielen. Darüber hinaus ist das Ausgangsmaterial mit Mikroorganismen behaftet. ■

Es wurde vorgeschlagen, sulfatiertes Gua-Gum (Guaiacum) oder Traganth zu verwenden (Hauptbestandteil: sulfatierte Galactose oder Mannose). Derartige Bindemittel eignen sich jedoch nicht für den praktischen Gebrauch. Es sind bereits sulfatierte Celluloseverbindungen bekannt. Diese vermitteln jedoch eine geringe Viskosität und eine geringe Formstabilität wenn sie als Bindemittel in Zahnputzmitteln verwendet werden und somit eignen sie sich nicht für diesen Zweck.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zahnputzmittel zu schaffen, dessen Bindemittel dem Zahnputzmittel eine konstante Viskosität und eine Formstabilität verleiht und im Mund ein gutes Gefühl erzeugt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß man als Bindemittel mindestens ein Alkalimetallsalz einer sulfatierten Cellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,3 - 2,5 und mit einer Viskosität von mehr als 100 cp in 0,5$-iger wässriger Lösung (BL-Viskosimeter, 30 Umdrehungen/min, 25 ⁰C). Der angegebene Substitutionsgrad des Alkalimetallsalzes der sulfatierten Cellulose (im folgenden mit D.S. bezeichnet) wird gemessen, indem man eine Probe verbrennt, und das dabei gebildete SO₂ durch Wasserstoffperoxid in SO, umwandelt und das SO, in Wasser unter Bildung von HpSO. absorbiert oder unter Bildung eines Salzes der Schwefelsäure, worauf BaCl₂ zugegeben wird und BaSO^ ausgefällt wird. Danach

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2+
wird das überschüssige Ba durch Titration mit einem Chelatisierungsmittel "bestimmt* Der Substitutionsgrad gilt für die Glucoserestgruppen der sulfatierten Cellulose und somit beträgt der maximale Substitutionsgrad 3,0«

Das Alkalimetallsalz der sulfatierten Cellulose, %felches für das Zahnputzmittel verwendet wird, kann hergestellt werden, indem man Holzpulpe einer spezifischen Viskosität von mehr als 5,0, gemessen nach JIS P9OO15.5 A in Aceton erhitzt und das Aceton durch Pyridin ersetzt und danach mit einem Pyridin-Schwefelsäureanhydrid-Komplex in Gegenwart von Pyridiniumhydrochlorid in Pyridin bei 40 - 80 ⁰C während mehr als 1 h umsetzt, worauf das Produkt mit einem Alkali, wie Natriumhydroxid, Natriumbiearbonat, Natriumcarbonat, Natriumacetat, Kaliumhydroxid, Kaliumcarbonat, Kaliumbicarbonat oder Kaliumacetat neutralisiert wird. Das Alkalimetallsalz der sulfatierten Cellulose hat gewöhnlich einen Substitutionsgrad von 0,3 - 2,5 , vorzugsweise O₉5 - 2_s0 und insbesondere 0,7 - 1,8. Die Tiskosität einer. Q,5$-igen wässrigen lösung des Alkalimetallsalzes der sulfatierten Cellulose, gemessen mit dem Bl-Yiskosimeter bei 2s ⁰C und bei 30 Umdrehungen/min sollte höher als 100 cp sein und vorzugsweise kleiner als 10 000 op. Auch wenn die Viskosität niedriger als 100 ep ist, kann das Cellulosederivat verwendet werden. In diesem Pail muß man jedoch eine Kostensteigerung und andere Nachteile durch eine erhöhte Bindermittelmenge in Kauf nehmen. Wenn der Substitutionsgrad des Bindemittels geringer als 0,3 ist, so ist es schwierig, dem Zahnputzmittel eine genügende Stabilität zu verleihen. Es ist ferner schwierig, ein Zahnputzmittel herzustellen, welches im Mund ein gutes Gefühl erzeugt.

Alkalimetallsalze der sulfatierten Cellulose mit einem Substitutionsgrad von mehr als 2_?5 zeigen im wesentlichen die gleiche Wirkung wie solche mit einem Substitutionsgrad, von weniger als 2.,5. Das Alkalimetallsalz der sulfatierten Cellulose tris-'d dem Zahnputzmittel in einer Menge von 0,1 - 5*0

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Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 - 2,5 Gewichtsprozent und insbesondere 0,7 -1,2 Gewichtsprozent zugesetzt. Das Alkalimetallsalz der sulfatierten Cellulose, wie z. B. das Natriumsalz oder das Kaliumsalz der sulfatierten Cellulose kann jeweils an sich oder in Mischung verwendet werden. Andere herkömmliche Bindemittel können mit dem Alkalimetallsalz der sulfatierten Cellulose kombiniert werden, obwohl der Torteil einer derartigen Kombination relativ gering ist. Das erfindungsgemäße Zahnputzmittel ist dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetallsalz der sulfatierten Cellulose eine bestimmte Viskosität aufweist und einen bestimmten Sulfatierungsgrad hat. Das erfindungsgemäße Zahnputzmittel hat eine ausgezeichnete Stabilität und insbesondere eine gute Schaumstabilität und bewirkt ein gutes Gefühl im Mund. Darüber hinaus ist die Abnahme der Viskosität des Zahnputzmittels mit dem Alkalimetallsalz der sulfatierten Cellulose, welche durch Kombination mit einem Schaummittel bewirkt wird, geringer als bei herkömmlichen Zahnputzmitteln, welche Carragen als Bindemittel aufweisen. Somit eignet sich das erfindungsgemäße Zahnputzmittel auch als flüssiges Zahnputzmittel. Der Ausdruck "Zahnputzmüjbel" bedeutet jedes beliebige Zahnputzmittel, wie Zahnpasta, Zahncreme, flüssige Zahnputzmittel, Mundwässer, Gebißpflegemittel oder dgl. Die allgemeine Zusammensetzung von Zahnputzmitteln ist hinreichend bekannt, so daß eine Abhandlung der einzelnen Bestandteile eines herkömmlichen Zahnputzmittels ausgelassen werden kann und eine Diskussion des Bindemittels ausreichend ist.

Im folgenden seien einige Tests zur Bestimmung der Schaumstabilität und der Stabilität des Zahnputzmittels angegeben.

Test 1 "

3 g Glycerin, 0,5 g Bindemittel und 96,5 g Wasser werden vermischt, wobei eine 0,5^-ige wässrige Lösung des Bindemittels entsteht. Zu dieser wässrigen Lösung wird Natriuial'iirylsulfat

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gegeben und der Widerstand gegen eine Viskositätsänderung aufgrund der Zugabe des Schaummittels ist ein Maß für die Stabilität des das Bindemittel enthaltenden Zahnputzmittels. Die Messung wird mit einem BL-Viskosimeter (30 Umdrehungen/min, 25 ⁰C) durchgeführt. Das Maß der Abnahme der Viskosität der Lösung, welche das Natriumsalz der sulfatierten Cellulose enthält (erfindungsgemäß) aufgrund der Zugabe des Schaumstoffs ist wesentlich, geringer als bei Verwendung herkömmlicher Bindemittel, wie Tabelle 1 zeigt.

Tabelle 1

Bindemittel

Viskosität (0,5 1° Lösung)

Natriumlaurylsulfat 0,4 $ 0,8 $ 1,2"?

Ka-sulfatierte
Cellulose ·

(Subs titutionsgrad .1,45) 235 ep

100 fo 66,0 34,0 29,8

Na-sulfatierte

Cellulose

(Substitutions-

grad 0,82)	305	cp	100$	49,	2	37,	7	32,	8
Na-sulfatierte Cellulose (Handelsprodukt)	98	cp	100$	30,	8	15,	4	11,	5
Carragen	152	ep	, 100$	7,	3	6,	1	5,	2

Test 2

30 g Zahnputzmittel der nachstehenden Zusammensetzung mit verschiedenen Bindemitteln werden mit -30 g Wasser verdünnt und die Mischung wird durch einen Schaumtester geschickt, in welchem ein Schaum gebildet wird. Der Schaum wird in ein 200 ml-Becherglas gegeben und die Pließkurve wird bei der Messung der Änderung der Viskosität mit einem BL-Viskosimeter beobachtet. Die Ergebnisse sind in Fig. 1 gezeigt ₉ wobei Kurve a sich auf CMC, Kurve b auf handelsübliches Natrium-

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sulfatierte Cellulose, Kurve e auf Carragen und Kurve d auf Na-sulfatierte Cellulose (Substitutionsgrad 1,45, Viskosität 235 ep in 0,5%-iger Lösung) beziehen. Die physikalischen Eigenschaften des Zahnputzmittels sind gemäß den Fließkurven der Fig. 1 in Tabelle 2 zusammengestellt.

Zusammensetzung

Unlösliches Dicalciumphosphat 50 Gew.-$

Sorbit 20 ".

Natriumlaurylsulfat 2 "

Bindemittel 1 "

Natriumsaccharinat 0,1 "

Aromastoff . 0,9 "

Wasser 26 "

Bedingungen für den Schaumtester

Drehung 350 Umdrehungen/min(max)

Geschwindigkeit der ^-Zuleitung 100 ml/min

Bürste Zahnbürste aus Nylon-

borsten

Das Gesamtvolumen einschließlich der Bürste beträgt 160 ml.

Tabelle 2

Bindemittel Viskosität Ausgiebig-

(bei 60 Umdreh./min) keitswert

Na-Carboxymethylcellulose 670 ep T1,0

Na-sulfatierte Cellulose

(HandelB-produkt) 1 050 cp 20,0

Carragen 1 180 cp 21,0

Na-sulfatierte Cellulose

(erfindungsgemäß) 1 520 cp 33,5

Die Schaumstabilität des Zahnputzmittels mit den verschiedenen in der Tabelle genannten Bindemitteln wird in einer Gruppe von 10 Personen getestet.

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Dabei ergibt sich die folgende Reihenfolge der Schaumstabilität :

Na-sulfatierte Cellulose \ _Carra ν _Na._sulfatierte Cellu-(erfindungsgemaß) . / ? _lose (_Handelsprodukt)

/ Na-Carboxymethylcellulose

Die zuvor erhaltenen physikalischen Daten der Schaumstabilität stimmen sehr gut mit der durch den Text mit 10 Personen ermittelten Beziehung überein.

Test 3 .

5 g Glycerin, 1 g Bindemittel und 94 g Wasser werden zu einer 1%-igen wässrigen Lösung des Bindemittels vermischt und das Wachstum von Mikroorganismen wird bei Zimmertemperatur getestet. Hierzu wird die Bildung einer Kolonie der Mikroorganismen an der Oberfläche der. Lösung beobachtet. Wenn Carragen als Bindemittel verwendet wird, so zeigt sich eine Kolonie der Mikroorganismen schon nach wenigen Tagen. Wenn jedoch das Natriumsalz der sulfatierten Cellulose verwendet wird, so bilden sich keine Kolonien von Mikroorganismen.

Im folgenden sollen einige Zusammensetzungen des erfindungsgemäßen Zahnputzmittels erläutert werden. Die Prozentangaben sind Gewichtsprozentangaben.

Beispiel 1 Zahnpasta

Unlösliches Dicalciumphosphat 50 % Sorbit . -20 <?°

Natriumlaurylsulfat 2,0 fo

Ha-sulfatierte Cellulose 1,2%

(Subs-titutionsgrad 1,18; Viskosität 185 cp in 0,5%-Lösung)

Äthyl-p-hydxoxybenzoat 0,005 Ί»

Butyl-p-hydroxybenzoat 0,002 fo

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Na-Saccharinat 0,1 %

Aromastoff 1,0 #

Was.ser Rest zu 100 "ß>

Beispiel 2 Zahnpasta

Unlösliches Dicalciumphosphat 50 °/o

Sorbit 20 % Natriumlaurylsulfat 2,0 f

Na-sulfatierte Cellulose

(Substitutionsgrad 0,51; 0,6 %

Viskosität 4000 cp in 0,5^-Lösung)

Natriumsaccharinat	0,1	0,1	0,4
Aromastoff	1,0	1,0	0,1
Wasser	• Rest zu 100	Restzu 100 '	1,0
Beispiel 3 Zahnpasta			Rest zu 100
Unlösliches Dicalciumphosphat	; 45 io	30 io
G-Iy c er in	25 %	20 io
N-Laurylsulfat	2,0	20 io
Na-sulfatierte Cellulose 1,0 (Substitutionsgrad 1,68; Viskosi tät 540 cp in 0,5 ^-lösung)	2,0
Natriumsaccharinat	K-sulfatierte Cellulose 1,5 (Substitutionsgrad 2,21; Viskosität 78 cp in 0,5 ^-Lösung)
Aromastoff	Zinnfluorid
Wasser	Natriumsaccharinat
Beispiel 4 Zahnpasta	Aromastoff
Calciumcarbonat (gemahlen)	Wasser
Calciumcarbonat (gefällt)
Sorbit
Natriumlaurylsulfat

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Beispiel 5 Zahnpasta

unlösliches Dicalciumphosphat 50■ % -

Sorbit , ■ ■ 20 %

Na-Laurylsulfat 2,0 $>

Na-sulfatierte Cellulose 0,8 \ (Substitutionsgrad 1,52;
Viskosität 1000 cp in 0,57° Lösung)

Na-Monofluorphosphat 0,76 )

Na-Saccharinat 0,1 io

Geschmacksstoff 1,0 $

Wasser . Rest 100 #

Beispiel 6 Zahnpasta

Caleiumcarbonat (gemahlen) 30 %

Caleiumcarbonat (gefällt) 20 io

Glycerin 20 %

Na-Laurylsulfat 2,0 #

Na-sulfatierte Cellulose

(Substitutionsgrad 2,03; 0,6 $>

Viskosität 1500 cp in 0,5 i° Lösung)

Na-Monofluorphosphat 0,8 $>

Na-Saccharin . ' . 0,09 S

Aromastoff 0,9 ^

Wasser - Rest 100 5

Beispiel 7 Zahnpas-ta

Unlösliches Natriummetaphosphat 30 "$>

Aluminiumhydroxid 20 % "

Na-Laurylsulfat 2,0 %

Na-sulfatierte Cellulose 1,0 ^ (Substitutionsgrad 0,48;
Viskosität 325 cp. in 0,5 i° Lösung)

Zinnf^orid 0,4 %

Glycerin 20 #

Natriumsaccharinat 0,1 ^

Aromastoff 1,0 $>

Wasser ' Rest 100

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2357673 - ίο -

Beispiel 8 Zahnpasta

Unlösliches Dicalciumphosphat 50 %

Glycerin . 20 %

Na-Laurylsulfat 2,0 %

Natriumcarboxymethylcellulose 0,5

Na-sulfatierte Cellulose 0,9 $> (Substitutionsgrad 0,66; ·
Viskosität 67 cp in 0,5 % Lösung)

Natriumsaccharinat 0,1 'ρ

Aromastoff 0,9 ^,

Wasser Rest 100 %

Beispiel 9 Zahnpasta

Calciumcarbonat (gemahlen) 30 $

Calciumcarbonat (gefällt) 20 ^a/o

Sorbit 20 %

Natriumlaurylsulfat 2,0 %

Na-sulfatierte Cellulose ■ 1,1.% (Substitutionsgrad 1,74;
Viskosität 293 cp in 0,5 % Lösung)

Natriumsaccharinat 0,09 $>

Aromastoff 1,0 #

Wasser .	Rest 100
Beispiel 10 Zahnpasta
Unlösliches Dicalciumphosphat	50 %
Sorbit	20 io
Natriumlaurylsulfat	2,2 %
Na-sulfatierte Cellulose (Substitutionsgrad 2,35; Viskosität 735 cp in 0,5 # Lösung)	1,0 $>
Na-Monofluorphosphat	0,76 io
Na-Saccharinat	o,i io
Aromastoff	1,0 £
Wasser	Rest 100

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Beispiel 11 Zahnpasta	30 io
Calciumcarbonat (gemahlen)	20 io
Calciumcarbonat (gefällt)	20 io
G-Iy c er in	2,0 io
Na-Laurylsulfat	0,7 io
Na-sulfatierte Cellulose (Substitutionsgrad 0,74; Viskosität 1850 cp in 0,5 $ lösung)	0,095 i°
Na-Saccharinat	1,0 io
Aromastoff	Rest 100
Wasser
Beispiel 12 Zahnpasta	50 % .
Unlösliches Dicalciumphosphat	20 %
Sorbit	2,0 $> .
ITa-laurylsulfat	i,o io
Ha-sulfatierte Cellulose (Substitutionsgrad 0,96; Viskosität 450 ep in 0,5 $> Lösung)	0,1 io
Na-Saecharinat	1,0 io
Aromastoff	Rest 100
Wasser
Beispiel 13 Flüssiges Zahnputzmittel	35 io
Glycerin	1,0 io
ITa-Laurylsulfat	1,2 %
Ha-sulfatierte Cellulose (Substitutionsgrad 0,38; Viskosität 150 cp in 0,5 i> Iiösung)	0,1 %
la-Saeeharinat	3,0 io
Alkohol	0*8 $>
Na-Monofluorphosphat	0,9 %
Aromastoff	Rest 100
Wasser

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Beispiel 14 Flüssiges Zahnputzmittel

Sorbit 30 #
Na-Laurylsulfat 1,0 %

Ha-sulfatierte Cellulose 1,0 %

(Substitutionsgrad 1,78;
Viskosität 365 op in 0,5 ^a/° Lösung)

Ha-Saccharinat . 0,1 %

.Alkohol 3,0 io

Ha-Monofluorophosphat - 0,8 %

G-eschmacksstoff 0,9 $>

Wasser · Rest

Beispiel 15 Flüssiges Zahnputzmittel

Glycerin 35 $>
Na-Laurylsulfat 1,0$

Ba-sulfatierte Cellulose 1,5$

(Substitutionsgrad 1,08;
Viskosität 73 ep in 0,5 ^σ/> Lösung)

ITa-Saccharinat 0,09 # Alkohol 3,5 fo

Ha-Monofluorphosphat 0,76 % '

Aromastoff 0,9 %

Wasser Rest

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Claims

- 13 PATENTANSPRÜCHE

1. Zahnputzmittel mit einem Cellulosederivat als Bindemittel, gekennzeichnet durch ein Alkalimetallsalζ einer sulfatierten Cellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,3 - 2,5 und einer Viskosität von mehr als 100 cp in 0,5^-iger wässriger lösung (gemessen mit einem BL-Viskosimeter bei 30 Umdrehungen/min und bei 25 ⁰C).

2. Zahnputzmittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Alkalimetallsalz von sulfatierter Cellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,5 - 2,0 und einer Viskosität von 100 - 10 000 cp in 0,5$-iger wässriger Lösung.

3. Zahnputzmittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch 0,5 - 2,5 Gewichtsprozent des Alkalimetallsalzes der sulfatierten Cellulose.

4. Zahnputzmittelnach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an einem Alkalimetallsalz von Carboxymethylcellulose.

5. Zahnputzmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Schaummittel in Form eines Alkylsulfats oder eines Alkylbenzolsulfats oder -sulfonate.

6. Zahnputzmittel, gekennzeichnet durch 20 - 70 Gewichtsprozent Poliermittel, 10 - 50 Gewichtsprozent Befeuchtungsmittel, 0,5-5 Gewichtsprozent Schaummittel und 0,5 - 2,5 Gewichtsprozent des Bindemittels.

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