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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Zahnpflegemittel mit verbesserten Reinigungs-
und Poliereigenschaften, das mindestens etwa 7,5 Gew.% Calciumpyrophosphat oder
zumindest ein hartes Reibmittel mit einem Teilchendurchmesser von etwa 1 bis 15/u
in einer solchen Menge enthält, daß das Zahnpflegemittel einen durch Radioaktivitätsmessung
bestimmten Zahnschmelzabriebwert (REA) von mehr als etwa 400 besitzt, wobei das
harte Reibmittel vorzugsweise in einer Menge von mindestens etwa 7,5 Gew.% des Zahnpflegemittels
vorhanden ist, und welches ferner zur Verringerung des Zahnschmelzabriebs eine nicht-toxische
Zinkverbindung in einer solchen Menge enthält, daß der Zinkgehalt des Zahnpflegemittels
mindestens etwa 0,0065 Gew.% des Zahnpflegemittels beträgt.
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Herkömmliche Zahnpflegemittel zum täglichen Bürsten und Reinigen der
Zähne haben bisher nicht die gewünschte Polierwirkung gezeigt. Dieses liegt hauptsächlich
an der Schwierigkeit der Auswahl geeigneter Reibmittel, die eine maximale Entfernung
von hartnäckigen Flecken und Speiseresten ohne eine Beschädigung der Zahnschmelzoberflächen
ermöglichen. Es ist deshalb wünschenswert, eine Zahnpflegemittelmischung zu entwickeln,
die nicht nur die Zähne reinigt, sondern auch zu einem hohen Glanz poliert, was
sowohl aus ästhetischen Gründen
als auch aus Gründen der Mundhygiene
erstrebenswert ist, da hochpolierte Oberflächen weniger aufnahmefähig für Zahnbelag
und Speisereste sind.
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Das Polieren der Zähne erfolgt dadurch, daß das Reibmittel Unregelmäßigkeiten
der Zahnschmelzoberfläche ausgleicht, wobei die resultierenden glatten Oberflächen
als hoch polierte Flächen erscheinen.
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Die Funktion eines Reibmittels bei in der Mundhöhle zu verwendenden
Zusammensetzungen besteht darin, verschiedene Ablagerungen einschließlich des filmartigen
Zahnbelages von der Oberfläche der Zähne zu entfernen. Dieser Zahnbelag (pellicle
film) ist ein fest haftender Film, der oft braune oder gelbe Pigmente enthält und
den Zähnen ein unansehnliches Aussehen verleiht. Ein für die Verwendung in einem
Zahnpflegemittel geeignetes Reibmittel soll die Zahnbelagentfernung maximieren,
ohne einen unzulässigen Abrieb der Hartsubstanzen der Zähne zu bewirken. Die typischen
weichen in Zahnpflegemitteln verwendeten Reibmittel wie Dicalciumphosphat und Calciumpyrophosphat
sind, wenngleich sie keinen unzulässig hohen Abrieb der Ijartsubstanzen der %.ihn
bewirken, I>ci der I:ntfernun(1 von unerwünschten Ablagerungen von den Zähnen
nicht so wirkungsvoll wie die harten Reibmittel. Harte Reibmittel können jedoch
ernsthafte
Probleme mit sich bringen, wenn sie in Zahnpflegemitteln enthalten sind, da ihre
hervorragenden Abriebeigenschaften sehr leicht einen unzulässig hohen Abrieb der
Hartsubstanzen der Zähne, wie Schmelz, Dentin und Zement bewirken können.
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Es wurde nun gefunden, daß der Zusatz einer nicht-toxischen Zinkverbindung
zu einem Zahnreibmittel in einer solchen Menge, daß der Zinkgehalt mindestens etwa
0,0065 Gew.% beträgt, eine wesentliche Verringerung des Zahnschmelzabriebs durch
das Reibmittel bewirkt. Dieses ist ein besonders vorteilhaftes Merkmal bei Verwendung
der als harte Reibmittel bekannten Reibmittel sowie von Calciumpyrophosphat. Somit
können nun Zahnpflegemittel hergestellt werden, die derartige Reibmittel enthalten
und demzufolge verbesserte Poliereigenschaften besitzen, ohne einen unzulässigen
Zahnschmelzabrieb zu bewirken.
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Erfindungsgemäß kann dementsprechend ein Zahnpflegemittel mit verbesserter
Polierwirkung ohne Erhöhung des Zahnschmelzabriebs hergestellt werden, das eine
geringe Menge einer nicIit-toxischen Zinkverbindung und mindestens etwa 7,5 Gew.%
Calciumpyrophosphat oder zumindest ein hartes Reibmittel mit einem Teilchendurchmesser
von etwa 1 bis 15/u in einer solchen Menge enthält, daß der durch Radioaktivitätsmessung
bestimmte
Zahnschmelzabriebwert (REA) des Zahnpflegemittels oberhalb
etwa 400 liegt Zu den Zinkverbindungen, die sich als besonders wirksam zur Verringerung
des Zahnschmelzabriebs durch Reibmittel erwiesen haben, gehören Zinkoxid und Zinkchlorid
in so geringen Mengen wie 0,01 Gew.% bis 1 Gew.%, bezogen auf das gesamte Zahnpflegemittel.
Es können auch größere Mengen verwendet werden, obwohl ein Maximum von 1 Gew.% bevorzugt
wird.
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Wenngleich die Zinkverbindungen den Zahnschmelzabrieb wesentlich verringern,
ist die Wirkung in bezug auf den Dentinabrieb gering.
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Calciumpyrophosphat ist ein Reibmittel, das gewöhnlich Zahnpflegemitteln,
in denen es enthalten ist, einen REA-Wert von etwa 450 oder mehr verleiht. Selbst
wenn der REA-Wert niedriger als etwa 400 oder 450 ist, ist es wünschenswert, den
Zahnschmelzabrieb durch Calciumpyrophosphat zu verbessern.
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Harte, anorganische, mineralähnliche Substanzen, die für iIire Relbmitteleigneschaften
bekannt sind, im amllgemeinen an sich nicht als Zahnpflegereinigungsmittel geeignet,
da sie eine zu große Abriebwirkung besitzen. Eine bestimmte Klasse von harten teilchenförmigen
mineralähnlichen Substanzen kann
jedoch ein wirksames Reinigen
und Polieren bewirken, wobei der Zahnschmelzabrieb durch Zusatz einer geringen Menge
einer Zinkverbindung auf ein Minimum beschränkt wird. Die anorganische mineralähnliche
Substanz soll in der Lage sein, dem Zahnpflegemittel einen REA-Wert von mehr als
etwa 400 Einheiten zu verleihen, wenn es im Zahnpflegemittel in einer Menge von
mindestens etwa 7,5 Gew.% enthalten ist. Ferner soll ein derartiges Reibmittel in
Form kleiner Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von etwa
1 bis 15/u vorliegen. Die bevorzugte Teilchengröße beträgt 2 bis 10/u. IIarte Reibmittel
sind u.a. kristallines Siliciumdioxid, calciniertes Aluminiumoxid, Zirkonsilikat,
Calciumsilikat wie Wollastonit, ein weißes natürliches Mineral, KAlSi308, Sand,
SiC, Bimsstein, Ilmenit (FeTiO3) CeO2, Fe203 (Hämatit), Zr02, SnO2 und Topas bzw.
Aluminiumhydroxyfluorosilikat. Das erfindungsgemäß verwendete "harte Reibmittel"
kann als ein Reibmittel definiert werden, das in der Lage ist, einem Zahnpflegemittel
einen RDA-Wert von mehr als 400 zu verleihen. Die meisten zur Zeit auf dem Markt
befindlichen Zahnpflegemittel besitzen REA-Werte bis zu etwa 300 und können so so
niedrige Werte von 50 haben.
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Calciniertes Aluminiumoxid wird in den erfindungsgemäßen Zahnpflegemitteln
bevorzugt verwendet. Flockiges calciniertes Aluminiumoxid besteht aus flachen Flocken
aus Qk-Aluminiumoxidkristallen
mit scheiben- oder plattenförmiger
Gestalt, wobei diese Flocken einen durchschnittlichen (gewichtsbezogen) Teilchendurchmesser
von weniger als etwa 7/u (z.B. etwa 2 bis 7/u) besitzen. Unter dem Rasterelektronenmikroskop
betrachtet haben die flachen Aluminiumoxidteilchen scharfe Kanten, was anzeigt,
daß sie senkrecht zu ihren flachen parallelen Oberflächen gebrochen worden sind.
Im allgemeinen beträgt die Dicke der flachen Flocken weniger als etwa die Hälfte
(z.B. etwa 1/3 bis 1/10) ihrer Durchmesser und liegt im Bereich von etwa 0,5 (oder
weniger) bis 2/u (z.B. etwa 1/u).
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Die flachen O&-Aluminiumoxidkristalle und ein Verfahren zu deren
Herstellung sind in der US-PS 3 121 623 beschrieben.
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Die Anwesenheit der flachen Ot-Aluminiumoxidteilchen oder anderer
harter Reibmittelteilchen verleiht dem Zahnpflegemittel verbesserte Zahnpolier-
und Zahnreinigungs- sowie Fleckentfernungseigenschaften.
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Der Gehalt des Zahnpflegemittels an calciniertem Aluminiumoxid (flache
Aluminiumoxidteilchen) oder einem anderen harten Reibmittel kann z.B. mehr als 7,5
% betragen und im Bereich von etwa 7,5 bis 20 % und vorzugsweise etwa 7,5 bis 10
% liegen.
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Wenn als Reibmittel Zirkonsilikat oder kristallines Siliciumdioxid
verwendet wird, ist die Zinkverbindung Zinkoxid oder Zinkchlorid.
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Zusätzlich zu Calciumpyrophosphat oder zu dem zumindest vorhandenen
harten Reibmittel kann das erfindungsgemäße Zahnpflegemittel ein zusätzliches Reib-
oder Poliermittel enthalten.
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Dementsprechend ist das zusätzliche Reib- oder Poliermittel bezüglich
des Zahnschmelzabriebs vergleichsweise weich; es können z.B. jeder der herkömmlicherweise
in Zahnpasten verwendeten Reibmittel wie hydratisiertes Aluminiumoxid, wasserfreies
Dicalciumphosphat, unlösliches Natriummetaphosphat, Dicalciumphosphatdihydrat, Calciumcarbonat,
Silikaxerogele mit der bekannt hohen Dichte oder mit mittlerer Dichte (wie Syloid
63 oder Syloid 72 oder Syloid 74) oder Alkali- oder Erdalkalialuminiumsilikate verwendet
werden, wie solche mit einem Refraktionsindex von etwa 1,44 bis 1,47, die mindestens
etwa 70 % Siliciumdioxid, bis zu 10 % Aluminiumoxid, bis zu etwa 20 Gew.% Feuchtigkeit
und bis zu 10 Gew.% Natriumoxid enthalten, wobei der Feuchtigkeitsgehalt, gemessen
durch den Gewichtsverlust bei 10000C, vorzugsweise etwa 10 bis 20 Gcw.7 und der
schalt an Natriuinoxid typisclicrweise etwa 5 bis 10 Gew.% beträgt sowie ferner
kappa-Aluminiumoxid (wie in der US-PS 3 003 919 beschrieben), synthetische Harze
(wie in der G5-PS 995 351 beschrieben), zusammengesetzte
Reibmittelteilchen,
in denen ein hartes Mineral mit einem synthetischen Harz beschichtet oder in dieses
eingebettet ist, wobei das Mineral dabei z.B. kristallines Siliciumoxid, beispielsweise
Quarz, SiC, wasserfreies Aluminiumoxid, Hematit, Zirkonsilikat usw. und die Beschichtung
z.B. ein undurchlässiges vernetztes duroplastisches synthetisches Harz wie Melaminformaldehydharz,
Harnstofformaldehyd, Phenol formaldehyd oder Epoxyharze oder Polymere oder ein Copolymeres
von Verbindungen mit zwei oder mehreren polymerisierbaren ethylenischen ungesättigten
Gruppen, z.B. Diallylphthalatpolymere, wie sie in der US-PS 3 151 027 beschrieben
sind, ist.
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Das weiche Reibmittel kann eine Teilchengröße von etwa 2 bis 40/ u
besitzen und außerdem in Form verhältnismäßig großer Agglomerate (der individuellen
Teilchen) in einer solchen Größe vorliegen, daß sie mit dem bloßen Auge erkennbar
sind.
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Beim Zähneputzen mit der Zahnbürste verringert sich die Teilchengröße
dieser Agglomerate jedoch leicht, so daß feine unfühlbare Teilchen gebildet werden.
Derartige Agglomerate können mit oder ohne Bindemittel gebildet werden, die wiederum
wasserlöslich oder wasserunlöslich sein können.
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Für die meisten Zwecke ist es bevorzugt, daß das weiche Reibmittel
eine Teilchengröße von weniger als 20/u besitzt, um jeden sandartigen Eindruck zu
vermeiden.
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Der Anteil eines derartigen zusätzlichen Reibmittels in dem Zahnpflegemittel
beträgt gewöhnlich etwa 10 bis 50 % und ist vorzugsweise so groß, daß beim Weglassen
von Calciumpyrophosphat oder Ot-Aluminiumoxid oder einem anderen harten Reibmittel
der RDA-Wert (durch Radioaktivitätsmessung bestimmter Dentinabrieb) im Bereich von
etwa 100 bis 600 und vorzugsweise etwa 100 oder 200 bis 450 liegt. Typischerweise
beträgt der Gehalt des Zahnpflegemittels an diesem zusätzlichen Reibmittel etwa
5 bis 70 %, wie z.B. 10 bis 50 %.
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Erfindungsgemäß können auch Ct-Aluminiumoxidflocken als einziges Reibmittel
im Zahnpflegemittel verwendet werden, z.B.
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in Konzentrationen von 10 bis 20 %. In diesem Fall ist es oft wünschenswert,
daß das Zahnpflegemittel andere feste Bestandteile wie anorganische Füllstoffc und/oder
die feinteiligen weiter unten erwähnten thermoplastischen Polymere enthält, um der
Zahnpasta cinc qeeignete Konsistenz nu verleihen.
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Zur Herstellung von Zahnpasten oder Zahncremes werden das harte Reibmittel
wie die flachen Flocken aus ot-Aluminiumoxid und jedes andere Reibmittel in einem
Zahnpflegemittelträger dispergiert, der vorzugsweise eine Flüssigkeit enthält, die
Wasser und/oder ein Anfeuchtungsmittel wie Glycerin, Sorbit, Propylenglykol oder
Polyethylenglykol 400 einschließlich geeigneter Mischungen derselben ist. Es ist
gewöhnlich von Vorteil, eine Mischung aus Wasser und einem oder zwei der als Anfeuchtungsmittel
verwendeten Polyethylenglykole mit geeignetem Molekulargewicht einzusetzen; wie
z.B. Polyethylenglykol 600. Der Gesamtflüssigkeitsgehalt liegt im allgemeinen gut
über 20 Gew.% des Zahnpflegemittelträgers, wobei Sorbit, im allgemeinen zusammen
mit Wasser vorliegend, als Flüssigkeit angesehen wird. Die bevorzugten Anfeuchtungsmittel
sind Glycerin und Sorbit. Typischerweise enthält der Zahnpflegemittelträger etwa
0 bis 80 % Wasser.
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Die Zinkverbindung kann entweder dem die Reibmittel enthaltenden Zahnpflegemittelträger
direkt zugesetzt werden oder die Reibmittel können mit der Zinkverbindung, insbesondere
Zinkchlorid, vorbehandelt und dann einem geeigneten Zahnpflegemittelträger zugesetzt
werden. Das Zinkoxid. wird aufgrund seiner Wasserunlöslichkeit meist zusammen mit
den Reibmitteln dem Zahnpflegemittelträger direkt zugesetzt;
wenn
Calciumpyrophosphat verwendet wird, wird es mit dem Zinkoxid vorbehandelt. Das wasserlösliche
Zinkchlorid wird vorzugsweise in einer wäßrigen Lösung aufgelöst und mit dem Reibmittel
verrührt, und zwar gewöhnlich sowohl mit dem harten als auch mit dem weichen Reibmittel,
falls beide in dem Zahnpflegemittel verwendet werden. Die Feststoffe werden dann
abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Das zinkbehandelte Reibmittel wird dann in
einen Zahnpflegemittelträger eingebracht. Die einzigartige Verringerung des Zahnschmelzabriebs
ist das Ergebnis der Kombination von Zinkverbindung und Reibmittel, wobei das mit
Zinkchlorid vorbehandelte Reibmittel ein fertiges Zahnpflegemittel ergibt, dessen
Zahnschmelzabriebwirkung bei wechselnden Konzentrationen an Zink im wesentlichen
ebenso stark verringert ist. Wenn die harten Reibmittel und die Zinkverbindung,
insbesondere Zinkoxid, getrennt in die Zahnpflegemittel eingebracht werden, nimmt
die Verringerung der Zahnabriebswirkung mit steigenden Konzentrationen an Zink im
Zahnpflegemittel zu. Zusammen mit Calciumpyrophosphat wird vorzugsweise Zinkchlorid
verwendet. Dies gilt sowohl, wenn das Reibmittel vorbehandelt wird, als auch, wenn
beide Komponenten dem Zahnpflegemittel getrennt zugesetzt werden.
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Der Zahnpflegemittelträger enthält gewöhnlich außerdem ein Verdickungs-
oder Geliermittel wie natürliche und synthetische
Gumme und gumartige
Materialien wie Karragheenmoos (Irish Moss), Gumtraganth, Alkali- (z.B. Li, K oder
Na)-carboxymethylcellulose und Hydroxymethylcarboxyethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon,
Stärke, wasserlösliche hydrophile kolloidale Carboxyvinylpolymere wie Carbopol 934
und 940, Hydroxyethylcellulose, Indien-Gum (Indian gum), Akaziengum, Agaragar, Johannesbrotgum,
Laponite CP oder SP (synthetische anorganische komplexe Silikattone der Firma Laporte
Industries, Ltd.) und Pektin oder anorganische Verdickungsmittel wie kolloides Siliciumdioxid,
z.B. synthetische feinteilige Siliciumoxide wie u.a. Cab-O-Sil M5, Syloid 244, Syloid
266 und Aerosil D200.
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Der Feststoffanteil des Zahnpflegemittelträgers macht typischwerweise
bis zu etwa 10 Gew.% und vorzugsweise etwa 0,5 bis 8 Gew.% der Zahnpasta aus.
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In dem erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel können weiterhin auch feine
Teilchen aus thermoplastischem Harz wie Teilchen aus einem festen Polymeren mit
einem Molekulargewicht von mehr als 1000 (und vorzugsweise mehr als 10 000, z.B.
etwa 10 000 bis 100 000 oder mehr) und einem mittleren Durchmesser von weniger als
etwa 50,u (vorzugsweise im Bereich von etwa 0,5 bis 50/u, z.B. etwa 10 bis 30) vorhanden
sein. Die Polymerteilchen können direkt durch Emulsions- oder Suspensionspolymerisation
oder durch Mahlen eines Blockpolymeren hergestellt werden und können in dem Zahnpflegemittel
in
einer Menge von bis zu 60 % oder mehr, z.B. im Bereich von etwa
20 bis 60 %, wie etwa 20 bis 50 %, z.B. etwa 30 bis 50 %, in einer Zahnpasta vorhanden
sein. Beispiele für thermoplastische liarze sind polymerisierte ethylenisch ungestittigte
Verbindungen wie Polyolefine (z.B. Polyethylen oder Polypropylen) oder Vinyl- oder
Vinylidenharze wie Polyvinylchlorid, Polystyrol, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere,
Styrolbutadiencopolymere, Polyvinylidenchlorid, Polyamide, wie Nylon (z.B. Nylon
6), und Cellulosen wie Celluloseacetat.
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Die Zahnpasta kann außerdem Tenside enthalten, um z.B. eine erhöhte
prophylaktische Wirkung zu erzielen, die gründliche und vollständige Verteilung
der erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel in der gesamten Mundhöhle zu fördern und
die erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel kosmetisch akzeptabler zu machen. Das organische
Tensid kann anionisch, nicht-ionisch, ampholytisch oder kationisch sein. Vorzugsweise
wird ein Tensid verwendet, das dem Zahnpflegemittel reinigende und schäumende Eigenschaften
verleiht. Geeignete Typen derartiger Tenside sind wasserlösliche Salze höherer Fettsäuremonoglyceridmollosulfate
wic Natriumsalz der monosulfatierten Monoglycerid- oder hydrierten Kokosnußölfettsäuren,
höhere Alkylsulfate wie Natriumlaurylsulfat, Alkylarylsulfonate wie Natriumdodecylbenzolsulfonat,
höhere Alkylsulfoacetate, höhere Fettsäureester von 1,2-Hydroxypropansulfonaten
und
die im wesentlichen gesättigten höheren aliphatischen Acylamide
von niederen aliphatischen Aminocarbonsäureverbindungen wie solche mit 12 bis 16
Kohlenstoffatomen im Fettsäurealkyl-oder Acylrest und ähnliche Verbindungen. Beispiele
für die zuletzt genannten Amide sind N-Lauroylsarcosin und die Natrium-, Kalium-
und Ethanolaminsalze von N-Lauroyl-, N-Myristyl- oder N-Palmitylsarcosinaten, die
im wesentlichen frei von Seife oder ähnlichem höhere Fettsäuren enthaltendem Material
sein soll, das dazu neigt, die Wirkung dieser Verbindungen wesentlich zu verringern.
Die Verwendung dieser Sarcosinatverbindungen in erfindungsgemäßen Zahnpflegemitteln
ist besonders vorteilhaft, da diese Materialien wegen der Kohlehydrate eine verlängerte
und ausgeprägte Wirkung hinsichtlich der Inhibierung von Säure in der Mundhöhle
aufweisen und darüber hinaus zu einer gewissen Verringerung der Löslichkeit von
Zahnschmelz in sauren Lösungen führen.
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Weitere geeignete Tensidmaterialien sind nicht-ionische Mittel wie
Kondensate von Sorbitmonostearat mit ungefähr 60 Mol Ethylenoxid, Kondensate von
Ethylenoxid mit Propylenoxid, Kondensate von Propylenglykol ("Pluronics") und kationische
tensidische keimtötende Mittel und antibakterielle Verbindungen wie Diisobutylphenoxyethyldimethyldimethylbenzylammoniumchlorid,
Benzyldimethylstearylammoniumchlorid, tertiäre Amine mit einer Fettalkylgruppe (mit
12 bis 18 Kohlenstoffatomen
) und zwei (Poly-)oxyethylengruppen
am Stickstoff (typischerweise mit insgesamt etwa 2 bis 50 Ethenoxygruppen je Molekül)
und Salze derselben mit Säuren, sowie Verbindungen der Struktur:
in der R eine Fettalkylgruppe mit etwa 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und x, y und
z zusammen 3 oder mehr sind sowie ferner Salze dieser Verbindungen. Vorzugsweise
enthält das Zahnpflegemittel insgesamt etwa 0,05 und insbesondere etwa 1 bis 3 Gew.%
Tensid.
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Den erfindungsgemäßen Zahnpflegemitteln können noch verschiedene andere
Substanzen zugesetzt werden, wie färbende oder weißende Mittel wie Titandioxid,
Konservierungsmittel, Silikone, Chlorophyllverbindungen, amminierte Materialien
wie Harnstoff, Diammoniumphosphat und Mischungen derselben. Jeder dieser Hilfsstoffe
kann in den erfindungsgemäßen Zahnpasten in Mengen von bis zu 5 % enthalten sein.
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Die Zahnpasta kann außerdem antibakterielle Mittel in Mengen von etwa
0,01 bis 5 % enthalten. Typische Beispiele für solche Mittel sind Guanidine, Diguanide
und Amine wie:
N¹-(4-Chlorbenzyl)-N5-2,4-(dichlorbenzyl)diguanid;
p-Chlorphenyldiguanid; 4-Chlorbenzhydryldiguanid; 4-Chlorbenzhydrylguanylharnstoff;
N1 5 -3-Lauroxypropyl-N -p-chlorbenzyldiguanid; 1,6-Di-p-chlorphenyldiguanidhexan;
1 - (Lauryldimethylammonium) -8- (p-chlorbenzyldimethylammonium)octandichlorid;
5,6-Dichlor-2-guanidinbenzimidazol; 1 5 N -p-Chlorphenyl-N -lauryldiguanid; 5-Amino-1,3-bis(2-ethylhexyl)-5-methylhexahydropyrimidin;
und deren nicht-toxische Säureadditionssalze.
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Um den erfindungsgemäßen Zahnpflegemitteln einen bestimmten Geschmack
zu verleihen, können geeignete Geschmacks- und Süßmittel verwendet werden. Beispiele
für geeignete Geschmacksbestandteile sind u.a. Geschmacksöle, z.B. Spearmint-, Pfefferminz-,
Gaultheria-, Sassafras-, Nelken-, Salbei-, Eucalyptus-, Majoran- und Zimtöl sowie
Zitrone und Orange und Methylsalicylat. Geeignete Süßmittel sind u.a. Saccharose,
Lactose, Maltose, Sorbit, Natriumcyclamat und Saccharin. Die geeigneten Geschmacks-
und Süßmittel können zusammen etwa 0,01 bis 5 % der erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel
ausmachen.
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Die erfindungsgemäßen Zahnpflegemittel können in geeigneter Weise
außerdem eine Fluor enthaltende Verbindung mit im Hinblick auf die Mundhöhle pflegender
und hygienischer Wirkung, wie z.B. Verminderung der Zahnschmelzlöslichkeit in Säure
und Schutz der Zähne gegen Zahnverfall enthalten. Beispiele dafür sind u.a. Natriumfluorid,
Zinn(II)fluorid (SnF2.KF), Natriumhexafluorostannat, Zinn(II)chlorfluorid, Natriumfluorozirkonat
und Natriummonofluorophosphat. Diese Materialien, die in Wasser zu Fluor enthaltenden
Ionen dissoziieren oder solche abgeben, können geeigneterweise in einer wirksamen
aber nicht-toxischen Menge gewöhnlich im Bereich von etwa 0,01 bis 1 Gew.%, bezogen
auf den wasserlöslichen Fluorgehalt derselben, vorliegen.
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Das erfindungsgemäße Zahnpflegemittel kann durch geeignetes Mischen
der Bestandteile hergestellt werden. Bei der Herstellung einer Zahnpasta z.B. wird
ein Geliermittel wie Natriumcarboxymethylcellulose oder Carbopol 934 und, falls
verwendet, ein Schutzmittel wie Natriumbenzoat in einem Anfeuchtungsmittel wie Glycerin
dispergiert. Wasser kann ebenfalls vorhanden sein. Zusätzliches Anfeuchtungsmittel
und Wasser wie eine wäßrige 70 t-igc Sorbitlösu können dann mit der Dispersion vermischt
werden und Paste, Gel oder Creme verarbeitet werden.
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Dann werden Reibmittel, Tensid und Geschmacksstoffe zugesetzt. Die
Zahnpasta wird dann gründlich entlüftet (z.B. im
Vakuum) und in
Tuben verpackt.
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Vorzugsweise beträgt die Menge an wasserunlöslichem wesentlichem Geschmacksöl
mehr als 0,5 und weniger als 2 %. Viel Geschmackstoff enthaltende Zahnpasten enthalten
über 1 % solcher Geschmacksöle, z.B. etwa 1,2 bis 1,5 %.
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Die erfindur.gsgemäßen Zahnpflegemittel sind ausgezeichnete prophylaktische
Zahnpasten, die als Gebißpflegemittel und für die tägliche Zahnpflege geeignet sind.
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In der gesamten Beschreibung und in den folgenden Beispielen sind
alle Teil- und Prozentangaben, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht bezogen.
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Beispiel 1 Es wurde eine Zahnpasta aus den folgenden Bestandteilen
hergestellt: Glycerin 25 %, Natriumcarboxymethylcellulose 1,2 %, Natriumbenzoat
0,50 %, Natriumsaccharin 0,20 %, Natriumaluminiumsilikat 24,0 %, Titandioxid 0,2
%, Zinkoxid 0,4 %, calciniertes Aluminiumoxid ("Microgrit"- ot-aluminiumoxidflocken)
7,5 %, Natriumlaurylsulfat 1,5 %, Geschmacksöl 1,00 %, entionisiertes Wasser 38,5
%. Die ck -Aluminiumoxidf locken
besaßen einen mittleren (bezogen
auf das Gewicht) Teilchendurchmesser von etwa 4/u, wobei alle Teilchendurchmesser
von weniger als 10,1/u, etwa 85 bis 95 Gew.%, Durchmesser von weniger als 6,0/u
und etwa 30 bis 35 Gew.% von weniger als 3,5/u besaßen. Das Natriumaluminiumsilikat
enthielt 89 bis 91 % Siliciumdioxid, 0,8 bis 1,2 % Aluminiumoxid und 0,3 bis 0,9
% Natriumoxid. Diese Zahnpasta besaß einen REA-Wert von 291 und einen RDA-Wert von
311. Eine im übrigen identische Zahnpasta, die kein Zinkoxid enthielt, besaß einen
REA-Wert von etwa 890 und einen RDA-Wert von 324.
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Der REA-Wert bedeutet den durch Radioaktivitätsmessung bestimmten
Zahnschmelzabriebwert, den man nach den in der Literatur beschriebenen Verfahren
erhält.
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Eine Verfahren zur Bestimmung des Zahnschmelzabriebwertes für die
eingesetzten Mittel ist das folgende: Backenzähne werden einer Neutronenbestrahlung
ausgesetzt, wodurch ein 32 vorbestimmter Teil des Phosphors zu P umgewandelt wird.
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Jede Zahnschmelzprobe wird in ein selbsthärtendes Polymeres wie Methylmethacrylat
eingesetzt. Die Proben werden kann in eine speziell entworfene Vorrichtung gegeben,
die im wesentlichen aus Stabilisierungsmitteln für die Zahnschmelzprobe, einer die
verdünnte Zahnpasta enthaltenden Röhre und einem Zahnbürstenkopf unter einer Spannung
von 150 besteht.
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Dann wird 4500-mal mit der Zahnbürste über die Zahnschmelzprobe
gestrichen.
Ein Anteil von 2 ml wird in ein Schälchen gegeben und bei Raumtemperatur getrocknet.
Dann wird die 32 Radioaktivität (P ) unter Verwendung eines herkömmlichen Geiger-Mueller-Zählrohres
bestimmt. Durch Vergleichen der Radioaktivität der Aufschlämmungen der zu untersuchenden
Pasten mit einer Vergleichsprobe, nämlich Calciumpyrophosphatpulver, dem willkürlich
ein Zahnschmelzabriebwert von 500 zugeordnet wird, kann die relative Abriebwirkung
der zu untersuchenden Pasten bestimmt werden.
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Die RDA-Werte können in geeigneter Weise unter Verwendung der Dentinteile
von Zähnen bestimmt werden, indem man 1000-mal in jeweils umgekehrter Richtung mit
der Zahnbürste über das Dentin streicht. Dieses auf Messung der Radioaktivität beruhende
Verfahren ist ausführlicher in der Literatur beschrieben, vergl. C.K. Stookey und
J.C. Muhler, J.
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Dental Research 47, 524 bis 538 (1968). Entsprechend den REA-Werten
darf der Dentinabrieb nicht zu hoch sein, um eine Beschädigung der Zahnhartsubstanzen
zu verhindern oder auf ein Minimum zu beschränken.
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Beispiel 2 Beispiel 1 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß der
Zinkoxidgehalt auf 0,2 % verringert, der Gehalt an calciniertem
Aluminiumoxid
auf 10 % erhöht, der Titandioxidgehalt auf 0,5 % erhöht und der Wassergehalt auf
36,0 % verringert wurde. Diese Zahnpasta besaß einen REA-Wert von 265 und einen
RDA-Wert von 304.
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Beispiel 3 Beispiel 2 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß der
Zinkoxidgehalt auf 0,1 % verringert und der Wassergehalt entsprechend geändert wurden.
Dieses Produkt besaß einen REA-Wert von 300 und einen RDA-Wert von 323.
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Beispiel 4 Beispiel 2 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß der
Zinkoxidgehalt auf 0,05 % verringert und der Wassergehalt entsprechend eingestellt
wurden. Der REA-Wert des Produkts betrug 335 und der RDA-Wert 321.
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Beispiel 5 Beispiel 2 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß der
Zinkoxidgehalt auf 0,03 % verringert und der Wassergehalt entsprechend verändert
wurde. Diese Zahnpasta besaß einen REA-Wert von 395 und einen RDA-Wert von 315.
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Beispiel 6 Beispiel 2 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß der
Zinkoxidgehalt auf 0,01 % verringert und der Wassergehalt entsprechend verändern
wurde. Dieses Zahnpflegemittel besaß einen REA-Wert von 531 und einen RDA-Wert 338.
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Beispiel 7 Beispiel 2 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß der
Zinkoxidgehalt auf 0,4 % erhöht und der Wassergehalt entsprechend verändert wurde.
Diese Mischung besaß einen REA-Wert von 310 und einen RDA-Wert von 315.
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Aus den obigen Beispielen geht hervor, daß Zinkoxid in Mengen bis
herunter zu 0,01 Gew.% den Zahnschmelzabrieb durch die Zahnpflegemittel innerhalb
kommerzieller Grenzen hinsichtlich der Herstellung eines gut reinigenden und polierenden
Zahnpflegemittels wirksam verringert. Es sei auch darauf hingewiesen, daß bei starker
Verringerung des Zahnschmelzabriebs nur eine geringe Wirkung hinsichtlich des Dentinabriebs
eintritt. Zusätzlich erhöhte das Vorhandensein von Zinkoxid (0,4 t) die rolicrwirkung
des Zal1npLlecJclllittcls voii 50 auf 79 % (repolish).
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Beispiel 8 10 % Zirkonsilikat wurden anstelle von 10 % calciniertem
Aluminiumoxid in Beispiel 7 eingesetzt. Diese Zusammensetzung besaß einen REA-Wert
von 164 und einen Rnn-Wert von 254.
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Eine identische Zahnpasta ohne Zinkoxid besaß einen REA-Wert von 520
und einen RDA-Wert von 338.
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Beispiel 9 Beispiel 1 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß das
Zinkoxid durch 0,67 ZnC1 ersetzt und der Wassergehalt 2 entsprechend verändert wurde.
Das erhaltene Produkt besaß einen REA-Wert von 245 und einen RDA-Wert von 278, während
eine getrennt hergestellte Mischung ohne ZnCl2 einen REA-Wert von 596 und einen
RDA-Wert von 362 besaß.
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Beispiel 10 Das Abreibungsmittelsystem bestehend aus Natriumaluminiumsilikat
und calciniertem Aluminiumoxid wurde mit einer wäßrigen 0,67 % ZnCl2 enthaltenden
Lösung 5 Minuten lang gerührt. Das vorbehandelte Reibmittelsystem wurde von der
wäßrigen Lösung abgetrennt, zweimal mit Wasser gewaschen und dann zu der Mischung
gemäß Beispiel 1 gegeben.
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Das resultierende Produkt besaß einen REA-Wert von 349
gegenüber
einem REA-Wert von 606 bei Abwesenheit von ZnCl2.
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Beispiel 11 Anstelle des calcinierten Aluminiumoxids gemäß Beispiel
10 wurden 10 % Zirkonsilikat verwendet. Das mit Zinkchlorid vorbehandelte Reibmittelsystem
wurde in das Zahnpflegemittel eingebracht. Dieses Produkt besaß ebenfalls eine verringerte
Zahnschmelzabriebswirksamkeit.
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Erfindungsgemäß können auch andere t>t -Aluminiumoxide und/ oder
andere harte Reibmittel zusammen mit anderen Reibmitteln als Natriumaluminiumsilikat
wie Calcium- und Natriumphosphaten, -carbonaten und anderen der o.g. weicheren Reibmittel
verwendet werden.
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Ein Beispiel für ein anderes calciniertes Aluminiumoxid ist ein pulverisiertes
i-Aluminiumoxid mit unregelmäßiger Form einem mittleren Teilchendurchmesser von
etwa 3 bis 4/U (wobei alle unregelmäßigen Teilchen in ihrer größten Abmessung kleiner
als etwa 7/u sind).
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Wenngleich sich die nL-Aluniniumoxidflocken oder andere harte Reibmittel
bisher am besten in Zahnpasten bewährt haben, können sie entsprechend auch in Zahnpulvern
oder
in Zahncremes mit einer gießfähigen Konsistenz verwendet werden.
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Der pH-Wert der Zahnpfleqemittel liegt im allgemeinen im Bereich von
etwa 4 bis 10, z.B. etwa 5 bis 8.
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Die in den Beispielen angegebenen Teilchendurchmesser sind nach herkömmlichen
Methoden bestimmt worden. Dafür ist z.B.
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das übliche Flüssigkeit-Sedimentation-Verfahren geeignet.
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Die Berechnung der Teilchendurchmesser aus den Sedimentationswerten
erfolgt in herkömmlicher Weise auf Grundlage der Stoke'schen Gesetze unter Nichtberücksichtigung
der Teilchenform.
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Die in Beispiel 1 verwendeten Zu -Aluminiumoxidflocken werden unter
der Bezeichnung "MICROGRIT" vertrieben.
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Beispiel 12 Es wurde eine Zahnpasta aus den folgenden Bestandteilen
herestcllt, die einen REA-Wert von 278 und einen RDA-Wert von 398 besaß:
Bestandteile
Teile Glycerin 9,8 Sorbit 11,9 Natriumcarboxymethylcellulose 1,4 Natriumsilikat
0,3 Wasser 30,5 Calciumpyrophosphat 40,1 Natriumlaurylsulfat 0,8 Natriumcoco-monoglyceridsulfonat
1,3 Zinn(II)fluorid 0,4 Zinn(II)pyrophosphat 1,0 Wenn 0,4 Teile Zinkoxid mit Calciumpyrophosphat
vorbehandelt werden, verringert sich der REA-Wert erheblich.
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Weitere Proben von Calciumpyrophosphat-Zahnpflegemitteln der obigen
Zusammensetzung besaßen berechnete REA-Werte von 455, 244 und 313. Der Zusatz von
Zinkoxid und Zinkchlorid führte auch bei diesen Zahnpflegemitteln zu einer wesentlichen
Verringerung der REA-Werte.