DE2526808A1

DE2526808A1 - Tooth pastes contg magnesium monofluorophosphate - as fluorinating component and use in pressure gas packaging

Info

Publication number: DE2526808A1
Application number: DE19752526808
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Chem Dr Foerg; Juergen Dipl Che Malaszkiewicz
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1975-06-16
Filing date: 1975-06-16
Publication date: 1977-01-20

Abstract

Tooth-paste contains Mg monofluorophosphate (I), as F-component in the liquid phase. Content of (I) is 0.1-5 (0.5-2.5) wt.% calculated as the anhydrous salt, w.r.t. total tooth-paste compsn. Other components of tooth-paste are those in standard use for filling tooth-paste tubes. Use of (I) prevents (i) syneresis, (ii) increased drying out of paste in valve system and (iii) premature failure of the tooth-paste press. gas pack. Tooth-paste contg. (I) requires shorter relaxation times, after pressing out of tube onto brush, than a corresponding tooth-paste contg. NaF or Na monofluorophosphate in place of (I). Propellent gases may be pressed in up to 9 atmos. over-press. Pref. tooth-paste viscosity under normal press. is 400000-6000000 (450000-550000) cP. In an example, substitution of 2.6 wt.% (I) by (b) 0.22% Na monofluorophosphate or (c) 0.76% Na, increased viscosity of tooth-paste, stored 7 days under 7 atmos. over-pressure from 550 to (b) 650 and (c) 830 x 103 cP.

Description

"Fluorhaltige Zahnpasta für Druckgasverpackung" Gegenstand der Erfindung sind für die Druckgasverpackung geeignete Zahnpasten, die als Fluorkomponente Magnesiummonofluorphosphat enthalten. "Fluorine-containing toothpaste for pressurized gas packaging" is the subject of the invention are toothpastes that are suitable for pressurized gas packaging and contain magnesium monofluorophosphate as the fluorine component contain.

Die Verwendung von fluorhaltigen Verbindungen in Zahnpasta massen für die Tubenabfüllung ist allgemein bekannt. Dabei werden als Fluorkomponenten vorzugsweise Natriumfluorid und Natriummonofluorphosphat eingesetzt. Derartige fluorhaltige Zahnpastamassen für Tubenabfüllung, deren Formulierungen gezielt auf weiche Konsistenz und entsprechendes Thixotropieverhalten ausgerichtet sind, sind zur Abfüllung in Druckgas dosen mit einem Betriebsdruck bis zu 9 atti ungeeignet. Unter den für eine Zahnpastenformulierung ungewöhnlichen Bedingungen hoher Dauerdruckbelastung und erhöhter Scherkraftbeanspruchung in den nadeldünnen Bohrungen und Durchgängen des Ventilsystems treten in dem Gefüge der Zahnpasta tiefgreifende Veränderungen auf, die zu Erscheinungen der Synärese, verstärkter Austrocknung der Paste im Ventilsystem und damit zur frühzeitigen Unbrauchbarkeit der Zahnpasta-Druckgaspackung führen.The use of fluorine-containing compounds in toothpaste masses for tube filling is well known. It is used as fluorine components sodium fluoride and sodium monofluorophosphate are preferably used. Such fluorine-containing Toothpaste compounds for filling tubes, whose formulations are aimed at a soft consistency and the corresponding thixotropic behavior are intended for filling in Pressurized gas cans with an operating pressure of up to 9 atti are unsuitable. Among those for one Toothpaste formulation unusual conditions of high permanent pressure load and increased shear stress in the needle-thin bores and passages of the Valve system, profound changes occur in the structure of the toothpaste, leading to symptoms of syneresis, increased drying of the paste in the valve system and thus lead to the premature unusability of the toothpaste pressurized gas pack.

Ein großer Teil der genannten Schwierigkeiten ist auf die Verwendung der in üblichen Zahnpasten als Fluorkomponente gebräuchlichen Produkte Natriumfluorid und Natriummonofluorphosphat zurückzuführen. Es bestand daher die Aufgabe, eine Formulierung für eine für die Druckgasverpackung geeignete Zahnpasta zu finden, ohne dabei auf die Anwesenheit einer fluorhaltigen Komponente verzichten zu müssen.Much of the difficulty mentioned is due to its use the products sodium fluoride used as a fluorine component in conventional toothpastes and sodium monofluorophosphate. The task was therefore to create a To find a formulation for a toothpaste suitable for pressurized gas packaging, without having to forego the presence of a fluorine-containing component.

Es wurde nun gefunden, daß eine Zahnpasta mit einem Gehalt an Magnesiummonofluorphosphat als Fluorkomponente die durch die Druckgasverpackung auftretenden Anforderungen weitestgehend erfüllt.It has now been found that a toothpaste containing magnesium monofluorophosphate as a fluorine component, the requirements arising from the pressurized gas packaging largely fulfilled.

Bei den übrigen Bestandteilen der erfindungsgemäßen Zahnpasta handelt es sich im wesentlichen um die gleichen Rohstoffe wie sie in üblichen für die Tubenabfüllung bestimmten Zahnpasten gebräuchlich sind. Auch in den Mengenverhältnissen der Zahnpastarohstoffe besteht zwischen der erfindungsgemäßen Zahnpasta und üblichen Zahnpasten weitgehende Übereinstimmung.The remaining components of the toothpaste according to the invention are The raw materials used are essentially the same as those used for filling tubes certain toothpastes are common. Also in the proportions of the toothpaste raw materials exists between the toothpaste according to the invention and conventional toothpastes to a large extent Accordance.

Als geeignete Poliermittel kommen hydrolysestabile Produkte, wie zum Beispiel Dicalciumphosphatanhydrid, Calciumpyrophosphat, Dimagnesiumorthophosphat-trihydrat und -heptahydrat, Trimagnesiumphosphat, Magnesiumpyrophosphat, Magnesium-Aluminiumsilikat, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Eieselsäure-Aerogel und -Xerogel und Zirkonsilikat in Betracht. Die Poliermittel sind in der erfindungsgemaßen Zahnpasta in einer Menge von 20 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtrezeptur, vorhanden.Suitable polishing agents are hydrolysis-stable products such as Example dicalcium phosphate anhydride, calcium pyrophosphate, dimagnesium orthophosphate trihydrate and heptahydrate, trimagnesium phosphate, magnesium pyrophosphate, magnesium aluminum silicate, Aluminum oxide, aluminum hydroxide, silicic acid airgel and xerogel, and zirconium silicate into consideration. The polishing agents are in the toothpaste of the present invention in an amount from 20 to 50 percent by weight, based on the total formulation.

Als Bindemittel werden die auch sonst in üblichen Zahnpasten verwendeten Produkte eingesetzt, wie zum Beispiel Natriumcarboxymethylcellulose, Oxyäthylcellulose, Oxyäthyl-methylcellulose, Oxypropyl-methylcellulose und Natriumcarraghenat.The binders that are also used in other common toothpastes are used Products used, such as sodium carboxymethyl cellulose, oxyethyl cellulose, Oxyethyl methyl cellulose, oxypropyl methyl cellulose and sodium carraghenate.

Ihre Menge bewegt sich in den Grenzen von 0,2 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtrezeptur.Their amount ranges from 0.2 to 2 percent by weight, based on the overall recipe.

Weitere Bestandteile der erfindungsgemäßen Zahnpasta stellen die als Netz- und Reinigungsmittel wirkenden oberflächenaktiven Stoffe dar, wie zum Beispiel die Natrium-, Lithium-, Ammonium-und Magnesiumsalze von langkettigen Alkylsulfaten, Alkyläthersulfaten oder Alkylsulfonaten, ferner die Salze von Fettsäure-Eiweißkondensationsprodukten, von Tauriden, Sarkosiden, Dialkylsulfobernsteinsäuren und Oxy-sulfofettsäuren. Sie sind in einer Menge von 0,5 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtrezeptur, vorhanden.Further components of the toothpaste according to the invention represent the as Surfactants that act as wetting agents and cleaning agents, for example the sodium, lithium, ammonium and magnesium salts of long-chain alkyl sulfates, Alkyl ether sulfates or alkyl sulfonates, also the salts of fatty acid-protein condensation products, of taurids, sarcosides, dialkyl sulfosuccinic acids and oxy-sulfo fatty acids. They are in an amount of 0.5 to 4 percent by weight, based on the total recipe, available.

Darüber hinaus enthält die erfindungsgemäße Zahnpasta in geringen Mengen Bakterizide, Konservierungsmittel, SUß- und Aromastoffe und gegebenenfalls Farbstoffe sowie Weißpigmente, wie dies auch in üblichen Zahnpasten der Fall ist.In addition, the toothpaste according to the invention contains a small amount Amounts of bactericides, preservatives, sweeteners and flavorings and, if applicable Dyes and white pigments, as is also the case in conventional toothpastes.

Die Flüssigphase der erfindungsgemäßen Zahnpasta, die sich in erster Linie aus Wasser und Polyalkoholen zusammensetzt, kann mengenmäßig Je nach Art und Menge der Polier- und Verdickungsmittel in weiten Grenzen schwanken. Dabei können die Polyalkohole, wie zum Beispiel Glycerin, Propylenglykol-1,2, Sorbit in Mengen bis zu 85 %, bezogen auf den Wasseranteil, zugegen sein. Neben den genannten Polyalkoholen enthält die erfindungsgemäße Zahnpasta noch Polyäthoxyverbindungen, wie zum Beispiel Polyglykole mit einem Molekulargewicht zwischen 400 bis 2000, Polyäthoxysorbit, Polyäthoxyglycerin, Polyäthoxypolyglycerin in Mengen von 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Zahnpasta.The liquid phase of the toothpaste according to the invention, which is in the first place Line composed of water and polyalcohols, can vary in quantity depending on the type and Amount of polishing and thickening agents vary within wide limits. Here you can the polyalcohols, such as glycerine, propylene glycol-1,2, sorbitol in quantities up to 85%, based on the water content, be present. In addition to the polyalcohols mentioned The toothpaste according to the invention also contains polyethoxy compounds, such as, for example Polyglycols with a molecular weight between 400 and 2000, polyethoxysorbitol, Polyäthoxyglycerin, Polyäthoxypolyglycerin in amounts of 1 to 5 percent by weight, based on the total toothpaste.

Der Gehalt der erfindungsgemäßen Zahnpasta an Magnesiummono fluorphosphat beträgt 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 2,5 Gewichtsprozent, gerechnet als wasserfreies Salz und bezogen auf die gesamte Zahnpasta. Der Einsatz des Magnesiummonofluorphosphats erfolgt bevorzugt in Form einer wäßrigen Lösung, beispielsweise mit einem Gehalt an 25 ffi Magnesiummonofluorphosphat oder gegebenenfalls in Form des in weichen nadeligen Büschel kristallisierenden Heptahydrats. Dabei stellt sich Je nach Menge des Magnesiummonofluorphosphats und der Art des in der Zahnpasta eingesetzten Poliermittels ein pH-Wert zwischen 5,2 bis 6,8 ein.The magnesium monofluorophosphate content of the toothpaste according to the invention is 0.1 to 5 percent by weight, preferably 0.5 to 2.5 percent by weight, calculated as anhydrous salt and based on the entire toothpaste. The use of magnesium monofluorophosphate takes place preferably in the form of an aqueous solution, for example with a content on 25 ffi magnesium monofluorophosphate or optionally in the form of the in soft acicular clusters of crystallizing heptahydrates. This arises depending on the amount the magnesium monofluorophosphate and the type of polishing agent used in the toothpaste a pH between 5.2 to 6.8.

Als vorteilhaft hat sich ferner erwiesen, wenn die Zahnpasta in ihrer Zusammensetzung so abgestimmt wird, daß sich ihre Viskosität zwischen 400 000 bis 600 000 cP, vorzugsweise 450 000 bis 550 000 cP, bewegt. Hierdurch ist in jedem Falle sichergestellt, daß sich nach Durchgang durch das Ventilsystem und den damit durch die hohen Scherkräfte eintretenden Viskositätsabfall eine Zahnpasta von geeigneter Gebrauchskonsistenz ergibt, die sich in Strangform auf die Zahnbürste auflegen läßt.It has also proven to be advantageous if the toothpaste in its Composition is adjusted so that its viscosity is between 400,000 to 600,000 cP, preferably 450,000 to 550,000 cP, moved. This is in everyone Trap ensures that after passing through the valve system and the with it Due to the high shear forces, a toothpaste of a more suitable type Consistency of use results, which can be placed in strand form on the toothbrush.

Von besonderer Bedeutung ist in diesem Zusammenhang die Eigenschaft der erfindungsgemäßen Zahnpasta, daß sie nach der Scherbeanspruchung wesentlich kürzere Relaxationszeiten benötigt als eine entsprechend zusammengesetzte Zahnpasta mit Natriumfluorid oder Natriummonofluorphosphat als Fluorkomponente.The property is of particular importance in this context the toothpaste according to the invention that it is essential after the shear stress requires shorter relaxation times than a correspondingly composed toothpaste with sodium fluoride or sodium monofluorophosphate as the fluorine component.

Die Verpackung der erfindungsgemäßen Zahnpasta erfolgt in einer Dose mit einem abgetrennten speziellen Behälter für die Zahnpasta, um das Produkt vom Treibmittel getrennt zu halten. Derartige Zweikammerdosen stellen handelsübliche Verpackungsmaterialien dar. Als Treibgas kommen alle gegenüber der Verpackung indifferenten Gase, wie zum Beispiel Stickstoff, Kohlendioxid, Lachgas in Frage. Die Gase werden bis zu einem Druck von 9 atü auf die Dosen aufgedrückt. Von höheren Drucken ist abzusehen, da ansonsten durch Erwärmung, zum Beispiel Sonnenbestrahlung, auftretende Drucksteigerungen zu Explosionen führen können.The toothpaste according to the invention is packaged in a can with a separate special container for the toothpaste to keep the product from Keep propellants separate. Such two-chamber cans are commercially available Packaging materials. All indifferent to the packaging are used as propellants Gases such as nitrogen, carbon dioxide, nitrous oxide in question. The gases will Pressed onto the cans up to a pressure of 9 atmospheres. Is of higher pressures to be foreseen, since otherwise they will occur due to warming, for example solar radiation Pressure increases can lead to explosions.

Die Verwendungsmöglichkeit von Magnesiummonofluorphosphat als Fluorkomponente in üblichen Zahnpasten ist bereits bekannt.The possibility of using magnesium monofluorophosphate as a fluorine component in common toothpastes is already known.

Es ist bisher jedoch zu keiner praktischen Verwertung gekommen, da sich gegenüber den herkömmlichen Produkten Natriumfluorid und Natriummonofluorphosphat kein Vorteil zeigte, im Gegenteil war der Einsatz in üblichen Zahnpasten mit preislichen Nachteilen verbunden. Demgegenüber wird durch die Verwendung von Magnesilammonofluorphosphat als Fluorkomponente die Herstellung einer brauchbaren Zahnpasta für die Druckgasverpackung überhaupt erst ermöglicht.So far, however, there has been no practical utilization since compared to the conventional products sodium fluoride and sodium monofluorophosphate showed no advantage, on the contrary, the use in common toothpastes was priced Associated disadvantages. In contrast, the use of Magnesilammonofluorophosphat as a fluorine component, the production of a usable toothpaste for pressurized gas packaging made possible in the first place.

Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn Jedoch hierauf zu beschränken.The following examples are intended to illustrate the subject matter of the invention in greater detail explain without, however, restricting it to this.

Beispiele Um das Viskositätsverhalten der verschiedenen Zahnpastaformulierungen sowie deren Lagerstabilität und Gebrauchsfähigkeit zu prüfen, wurden 3 verschiedene Zahnpastamassen hergestellt, die bis auf die unterschiedlichen Fluorkomponenten die gleiche Zusammensetzung aufwiesen. Die einzelnen Zahnpasten hatten folgenden Aufbau: Gewichtsteile Bestandteil Paste I Paste II Paste III Sorbit (70 %ige wäßrige Lösung) 13,0 13,0 13,0 Glycerin (86 ziege wäßrige Lsg) 18,5 18,5 18,5 Polyäthylenglykol 1550 2,0 2,0 2,0 Natriumcarboxymethylcellulose 1,0 1,0 1,0 Kieselsäure-Xerogel (Syloid 244) 10,5 10,5 10,5 Dicalciumphosphatanhydrid 21,0 21,0 21,0 Natriumlaurylsulfat 2,0 2,0 - 2,0 p-Hydroxybenzoesäurepropylester 0,2 0,2 0,2 Ätherische Öle 1,2 1,2 1,2 Magnesiummonofluorphosphat (25 %ige wäßrige Lösung) 2,6 -Natriumfluorid - 0,22 Natriummonofluorphosphat - - 0,76 Wasser 28,0 30.38 29,84 100,0 100,0 100,0 Dabei war unter vielen Formulierungen bereits diejenige ausgewählt worden, die auch mit Natriumfluorid und Natriummonofluorphosphat unter Druckbelastung nicht zur Synärese neigte. Examples To the viscosity behavior of the different toothpaste formulations as well as their storage stability and usability were tested 3 different Toothpaste masses produced, which except for the different fluorine components had the same composition. The individual toothpastes had the following Structure: Parts by weight Ingredient Paste I Paste II Paste III Sorbitol (70% aqueous Solution) 13.0 13.0 13.0 glycerine (86 goat aqueous solution) 18.5 18.5 18.5 polyethylene glycol 1550 2.0 2.0 2.0 Sodium Carboxymethyl Cellulose 1.0 1.0 1.0 Silica xerogel (Syloid 244) 10.5 10.5 10.5 dicalcium phosphate anhydride 21.0 21.0 21.0 sodium lauryl sulfate 2.0 2.0 - 2.0 propyl p-hydroxybenzoate 0.2 0.2 0.2 Essential oils 1.2 1.2 1.2 Magnesium monofluorophosphate (25% aqueous solution) 2.6 -sodium fluoride - 0.22 Sodium monofluorophosphate - - 0.76 water 28.0 30.38 29.84 100.0 100.0 100.0 including the one that had also been selected from among many formulations Sodium fluoride and sodium monofluorophosphate are not used for syneresis under pressure inclined.

Andere Formulierungen zeigten bei Anwesenheit dieser beiden Fluorkomponenten mehr oder weniger starke Synäreseerscheinungen unter Druckbelastung und schieden schon aus diesem Grunde für Dauerversuche aus, da sie bereits nach kurzer Zeit nicht mehr als Paste aus dem Druckbehälter zu entnehmen waren.Other formulations showed the presence of these two fluorine components more or less severe symptoms of syneresis under pressure and divorced For this reason alone, long-term tests are recommended, since they fail after a short time more than paste could be taken from the pressure vessel.

Mit diesen Zahnpastatypen I - III wurden jeweils Gläser und Druckgasbehälter gefüllt, wobei im Falle der Druckgasbehälter mit Stickstoff ein Druck von 7 atü aufgedrückt wurde. Zur Prüfung des Viskositätsverhaltens wurden die Muster jeweils 30 Tage gelagert, und zwar die Gläser unter Normaldruck und Zimmertemperatur und die Druckgasbehälter bei Zimmertemperatur unter dem Druck von 7 atü. Nach 30 Tagen wurden die Viskositäten der einzelnen Muster gemessen. Die gefundenen Werte sind nachstehender Tabelle zu entnehmen: Iaoelle 1 Druck bei der Messung Viskositäten in 103cP und Angaben über Lagerung Paste I Paste II Paste III O atü Lagerung unter Normaldruck 540 540 700 7 atü Lagerung bei 7 atü 550 650 830 O atü nach Entnahme aus der Druck- 280 310 400 gasdose mit 7 at über das Ventilsystem Vorstehender Tabelle ist zu entnehmen, daß die Paste III mit Natriummonofluorphosphat bei der Lagerung einen starken Viskositätsanstieg zeigt, während die Pasten I und II vergleichbares Viskositätsverhalten zeigen.These toothpaste types I - III were each used in glasses and pressurized gas containers filled, with a pressure of 7 atü in the case of the pressurized gas container with nitrogen was pressed. To test the viscosity behavior, the samples were each Stored for 30 days, namely the jars under normal pressure and room temperature and the pressurized gas containers at room temperature under the pressure of 7 atü. After 30 days the viscosities of the individual samples were measured. The values found are The table below shows: Iaoelle 1 pressure when measuring viscosities in 103cP and information on storage Paste I Paste II Paste III O atü storage under Normal pressure 540 540 700 7 atmospheres Storage at 7 atmospheres 550 650 830 atmospheres after removal from the pressure 280 310 400 gas can with 7 at via the valve system in the table above it can be seen that the paste III with sodium monofluorophosphate in storage shows a strong increase in viscosity, while pastes I and II are comparable Show viscosity behavior.

Bei der Überprüfung der Funktionsfähigkeit zeigte sich bei den Druckgasbehältern mit den Pasten II und III bereits nach den 30 Tagen Lagerung ein Ausfall von 50 % an Dosen, die keine Zahnpaste mehr spendeten. Dabei zeigte sich, daß die Paste II besonders stark zur Austrocknung an der Oberfläche und damit zur Verstopfung des Ventilsystems neigte, während das Versagen bei den Pasten III vorwiegend auf den übermäßigen Viskositätsanstieg zurückzuführen war.When checking the functionality of the pressurized gas containers with pastes II and III a loss of 50 after just 30 days of storage % of cans that no longer donated toothpaste. It was found that the paste II especially strong for drying out on the surface and thus tended to clog the valve system, while the failure of pastes III was primarily due to the excessive increase in viscosity.

Die mit der erfindungsgemäßen Paste I gefüllten Druckgasbehälter erwiesen sich noch nach einem Jahr Lagerung zu über 90 ffi als voll funktionsfähig.The pressurized gas containers filled with the paste I according to the invention proved 90 ffi still fully functional after one year of storage.

Die durchgeführten Versuche lassen in eindeutiger Weise die besonders gute Eignung des Magnesiummonofluorphosphats als Fluorkomponente in Zahnpasten für Druckgasverpackung erkennen.The experiments carried out clearly leave the special Magnesium monofluorophosphate is well suited as a fluorine component in toothpastes for Detect pressurized gas packaging.

Claims

Toothpaste for pressurized gas packaging, characterized by a Magnesium monofluorophosphate content as a fluorine component in the liquid phase.

2.) Toothpaste according to claim 1, characterized in that it is the Magnesium monofluorophosphate in an amount of 0.1 to 5 percent by weight, preferably 0.5 to 2.5 percent by weight, calculated as anhydrous salt, based on the total Toothpaste.

3.) Toothpaste according to claim 1 and 2, characterized in that it under normal pressure a viscosity of 400,000 to 600,000 cP, preferably 450,000 to 550,000 cP.