DE69205547T2

DE69205547T2 - Flüssige Zahnpasta.

Info

Publication number: DE69205547T2
Application number: DE69205547T
Authority: DE
Inventors: Peter Leonard Dawson
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1991-11-19
Filing date: 1992-11-10
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2012-11-11
Also published as: JPH0753651B2; MX9206627A; CA2083012C; AU2844192A; TW247273B; EP0543442B1; CA2083012A1; IN176942B; ZA928944B; JPH06192059A; ZW18492A1; ES2079787T3; ATE129145T1; KR930009594A; DE69205547D1; US5310543A; GB9124538D0; EP0543442A1; KR960011568B1; AU656821B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft flüssige Zahnpasten, welche ein teilchenförmiges, siliciumdioxidhaltiges abschleifendes Reinigungsmittel enthalten, das in einem flüssigen Medium stabil suspendiert ist.
Insbesondere betrifft die Erfindung flüssige Zahnpasten, welche ein teilchenförmiges, siliciumdioxidhaltiges abschleifendes Reinigungsmittel enthalten, mit einer spezifischen Oberfläche, wie sie durch die BET-Methode auf Basis von Stickstoffadsorption gemessen wird, von zwischen 50 und 900 m²/g, stabil suspendiert in einem flüssigen Medium, das im wesentlichen frei von Feuchthaltemitteln vom Polyol-Typ ist, mit Hilfe eines Polysaccharidgummis als Suspendiermittel.
Flüssige Zahnpasten, die teilchenförmige abschleifende Materialien, stabil suspendiert in einem wässerigen flüssigen Träger mit Hilfe eines Polysaccharidgummis als Suspendiermittel, enthalten, wurden bereits in der US-Patentschrift 3 506 757 (Salzmann) beschrieben. Die in dieser Patentschrift erwähnten teilchenförmigen abschleifenden Materialien enthalten fein pulverisierte Kieselerde, jedoch ist dieses abschleifende Material in dieser Patentschrift nicht näher spezifiziert oder durch Beispiele belegt. Die meisten der in dieser Patentschrift als Beispiele angegebenen Formulierungen enthalten entweder ein Feuchthaltemittel vom Polyol-Typ, oder Ethanol, die beide in den flüssigen Zahnpasten der vorliegenden Erfindung nicht erwünscht sind, weil sie mit den geforderten rheologischen Eigenschaften der flüssigen Zahnpasten interferieren. Außerdem erhöhen diese Bestandteile die Kosten der flüssigen Zahnpasten.
In der bekanntgemachten UK-Patentanmeldung GB 2 240 473 (Lion) werden flüssige Zahnpasten beschrieben, welche Kieselerde oder ein anderes teilchenförmiges abschleifendes Material mit einer spezifischen Oberfläche von bis zu 100 m²/g enthalten, gleichmäßig in einem wässerigen Medium dispergiert, gegebenenfalls in Gegenwart eines Bindemittels, wie einer Mischung eines Xanthangummis und eines Polyacrylats. Diese flüssigen Zahnpasten sollten eine Viskosität von 2 bis 18 Pa.s und eine Fließgrenze von 1 bis 60 Pa bei 25ºC unter spezifizierten Bedingungen aufweisen.
Die bevorzugte spezifische Oberfläche des abschleifenden Materials gemäß dieser Patentschrift liegt im Bereich von 5 bis 30 m²/g, und die flüssigen Zahnpasten enthalten bevorzugt ein Feuchthaltemittel vom Polyol-Typ, um die erforderliche Viskosität und Fließgrenze zu erreichen. In den Beispielen sind verschiedene Schleifmittel erläutert, und dort, wo Kieselerde verwendet wird, ist es eine gefällte Kieselerde mit einer spezifischen Oberfläche von 40 m²/g, in Formulierungen, die auch ein Feuchthaltemittel vom Polyol-Typ enthalten. Ein Vergleichsmittel mit einer solchen Kieselerde, oder mit einer Kieselerde mit einer spezifischen Oberfläche von 200 m²/g hatte jedoch nicht die erforderlichen rheologischen Eigenschaften.
Es existiert demzufolge ein Bedarf für eine kostengünstige, wirksame flüssige Zahnpasta, welche über längere Lagerzeiträume stabil bleibt und die geforderten rheologischen Eigenschaften besitzt.
Es wurde nun gefunden, daß eine derartige kostengünstige, wirksame flüssige Zahnpasta erhalten werden kann, wenn ein siliciumdioxidhaltiges, teilchenförmiges abschleifendes Material mit einer spezifischen Oberfläche von zwischen 50 und 900 m²/g, gemessen mittels der Stickstoffadsorption-BET-Methode, einer durchschnittlichen Teilchengröße von zwischen 1 bis 15 um und einem Porenvolumen von zwischen 0,2 und 0,6 l/kg, gemessen durch Stickstoff- und Quecksilber-Porosimetrie, stabil suspendiert in einem wässerigen flüssigen Medium, welches weniger als 5 Gewichtsprozent an Feuchthaltemitteln vom Polyol-Typ enthält, mit Hilfe eines Polysaccharidgummis als Suspendiermittel, verwendet wird. Derartige flüssige Zahnpasten bleiben über längere Zeiträume hinweg stabil und besitzen die geforderten rheologischen Eigenschaften.
Zahnpasten, welche frei von Feuchthaltemitteln vom Polyol- Typ sind und ein Polysaccharidgummi enthalten, sind in der US- Patentschrift 3 705 940 beschrieben, jedoch enthalten diese Zahnpasten keine abschleifende Kieselerde sondern nur eine verdickende Kieselerde, zusammen mit einem Fett oder einem Öl.
Die Erfindung wird nachstehend mehr im Detail beschrieben.
Die siliciumdioxidhalten, teilchenförmigen abschleifenden Reinigungsmittel der vorliegenden Erfindung umfassen abschleifende gefällte Kieselerden, Kieselerde-Xerogele, Kieselerde-Aerogele und pyrogene Kieselerden, und sie sollten einen dentalen Abschleifwert (bestimmt durch das B.S. DAV-Verfahren 5136:81 unter Verwendung von 10 % Gew./Gew. wässeriger Auf schlämmungen) von zwischen 20 und 80 aufweisen.
Diese abschleifenden Kieselerden sollten eine durchschnittliche Teilchengröße (wie sie unter Verwendung des Malvern Mastersizer gemessen wird) von zwischen 1 bis 15 um, bevorzugterweise zwischen 3 bis 12 um, besitzen. Die abschleifenden Kieselerden sollten eine spezifische Oberfläche, gemessen mittels des BET- Verfahrens auf Basis von Stickstoffadsorption, von zwischen 50 bis 900 m²/g , bevorzugterweise von 70 bis 750 m²/g und besonders bevorzugt von 80 bis 700 m²/g, haben. Sie sollten ein Porenvolumen, wie es mittels Stickstoff- und Quecksilber-Porosimetrie gemessen wird, von zwischen 0,2 und 0,6 l/kg besitzen. Typische Beispiele von in der vorliegenden Erfindung geeigneten teilchenförmigen abschleifenden Kieselerden sind Kieselerde-Xerogele, wie Gasil 200 TP von Crosfields (spezifische Oberfläche 699 m²/g; Porenvolumen 0,23 l/kg; durchschnittliche Teilchengröße 8 bis 12 um; DAV 55), gefällte Kieselerden, wie Zeodent 113 von der Huber Corp. (spezifische Oberfläche 121 m³/g; durchschnittliche Teilchengröße 8 bis 10 um; DAV 30; Porenvolumen 0,4 l/kg), Tixosil 73 von Rhone-Poulenc (spezifische Oberfläche 60 m²/g; durchschnittliche Teilchengröße 8 um).
Es wurde festgestellt, daß bei der Verwendung von abschleifenden Kieselerden es oftmals vorteilhaft ist, diese in Verbindung mit einer verdickenden Kieselerde zu verwenden, welche üblicherweise eine spezifische Oberfläche im Bereich von etwa 100 bis 400 m²/g aufweist. Derartige verdickende Kieselerden weichen von abschleifenden Kieselerden insofern ab, als sie ein viel größeres Porenvolumen im Bereich von 1,0 bis 2,2 l/kg, gemessen durch Stickstoff- und Quecksilber-Porosimetrie, haben.
Typische Beispiele von verdickenden Kieselerden, die zusammen mit den abschleifenden Kieselerden verwendet werden können, sind gefällte Kieselerden, wie Sident 22 S von Rhone- Poulenc (spezifische Oberfläche 174 m²/g; Porenvolumen ) 1,23 l/kg; durchschnittliche Teilchengröße 7 um); Tixosil 343 von Rhone- Poulenc (spezifische Oberfläche 215 m²/g; durchschnittliche Teilchengröße 6 bis 7 um; Porenvolumen > 1,34 l/kg) und so weiter.
Die Menge der in der vorliegenden Erfindung eingesetzten abschleifenden Kieselerde kann im Bereich von 2 bis 50 Gewichtsprozent, bevorzugter von 5 bis 45 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt von 5 bis 25 Gewichtsprozent liegen.
Wenn verdickende Kieselerden ebenfalls eingesetzt sind, kann deren Menge nützlicherweise im Bereich von 5 bis 15 Gewichtsprozent der Zusammensetzung sein.
Das flüssige Medium, in welchem die teilchenförmigen abschleifenden Kieselerden stabil suspendiert sind, sollte im wesentlichen wässerig und im wesentlichen frei von Feuchthaltemitteln vom Polyol-Typ sein, d.h. es sollte weniger als 5 Gewichtsprozent an einem Polyol-Feuchthaltemittel, wie Sorbit, Glycerin, Polyethylenglykol, enthalten. Darüber hinaus sollte das wässerige Medium weniger als 10 Gewichtsprozent aufgelöste Feststoffe enthalten.
Das Suspendiermittel, welches verwendet wird, um die teilchenförmigen abschleifenden Kieselerden in dem wässerigen flüssigen Medium stabil zu suspendieren, ist vom Polysaccharidgummi- Typ. Derartige Polysacchardigummis sind bekannt, und sie umfassen Xanthangummis, Guargummis, Karaya- und Traganthgummis, Carrageen, Cellulose-Derivate, wie Natriumcarboxymethylcellulose. Mischungen von mehreren Polysaccharidgummis können ebenfalls verwendet werden. Bevorzugt sind die Xanthangummis, entweder allein oder in Mischung mit Guargummis, und Natriumcarboxymethylcellulose, wobei die ersterwähnten gegenüber dem letzteren bevorzugt sind.
Die Menge des Polysaccharidgummis kann üblicherweise von 0,25 bis 2 Gewichtsprozent, bevorzugterweise von 0,3 bis 1,5 Gewichtsprozent, variieren. Um die geforderten rheologischen Eigenschaften der flüssigen Zahnpasten zu erhalten, sollten die relativen Mengen der verdickenden Kieselerde, falls vorhanden, und das Polysaccharidgummi so ausgewählt sein, daß der Zusammengesetzte Viskositätsindex (ZVI) 20-S/P einen Wert von zwischen 3 bis 30, bevorzugterweise zwischen 3 bis 15, haben sollte, wobei
S = die Konzentration der verdickenden Kieselerde in dem wässerigen Medium in % bedeutet, und
P = die Konzentration des Polysaccharidgummis in dem wässerigen Medium in % ist.
Es wurde festgestellt, daß die flüssigen Zahnpasten innerhalb dieser ZVI-Bereiche einen ausreichenden "Halt" auf der Zahnbürste besitzen, während sie gleichzeitig eine ausreichend niedrige Spannungsviskosität zur Aufrechterhaltung der Stabilität, jedoch ein starkes strukturviskoses Fließverhalten zur Unterstützung der Herstellung und der Abfüllung, aufweisen.
Daher sollten die Zusammensetzungen der Erfindung eine Viskosität von zumindest 50 Pa.s (bei 25ºC und 0,1 s&supmin;¹) zum "Halten" auf serienmäßigen Zahnbürsten-Borsten für zumindest 5 Minuten haben und eine Viskosität von nicht mehr als 500 Pa.s (bei 25ºC und 0,1 s&supmin;¹) aufweisen, um eine leichte Herstellung, Füllen und Abfüllen aus geeigneten Behältern zu ermöglichen.
Die stabilen Zusammensetzungen der Erfindung weisen Newton'sche Viskositätsplateaus mit niedriger Spannung von etwa 1500 Pa.s (gemessen durch gesteuerte spannungsviskoelastische Rheometrie) auf.
Sie haben typischerweise eine Viskosität von zwischen 50 und 500 Pa.s bei 25ºC bei einer Scherrate von 0,1 s&supmin;¹, bevorzugterweise zwischen 100 bis 400 Pa.s. Wo das Polysaccharidgummi ein Xanthan- und/oder ein Guargummi ist, werden ZVI-Werte von zwischen 7 bis 25 bevorzugt, und wo das Polysaccharidgummi Natriumcarboxymethylcellulose ist, werden ZVI-Werte von zwischen 3 bis 6 bevorzugt.
Höhere ZVI-Werte werden auch bei höheren Gehalten an abschleifendem Siliciumdioxid bevorzugt, z.B. bei Gehalten von 30 bis 50 %, und niedrigere ZVI-Werte bei niedrigeren Gehalten an abschleifendem Siliciumdioxid, z.B. 2 bis 20 Gewichtsprozent an abschleifendem Siliciumdioxid.
Die flüssige Zahnpasta der Erfindung kann ferner noch andere wahlfreie Bestandteile enthalten, wie anionische, nichtionische, zwitterionische und amphotere Surfactants, wie Seifen, Alkylsulfate, Alkylbenzolsulfonate, Sorbitanester von Fettsäuren, Sulfobetaine und dergleichen. Geschmacksstoffe, Süßstoffe und Konservierungsmittel können ebenfalls enthalten sein. Als Konservierungsmittel ist Formaldehyd eine bevorzugte Wahl, jedoch können antimikrobiell unentbehrliche Öle, die Eugenol, Thymol oder Linalool enthalten, ebenfalls als Konservierungsmittel verwendet werden. Andere Konservierungsmittel sind Benzoesäureester, wie Methyl- und Propylparabene .
Die flüssige Zahnpasta enthält darüber hinaus bevorzugterweise eine Fluoridquelle als Antikariesmittel, wie Natriumfluorid oder Natriummonofluorphosphat, in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Gewichtsprozent, bevorzugterweise von 0,8 bis 1,2 Gewichtsprozent.
Ferner kann die flüssige Zahnpasta andere Antikariesmittel enthalten, wie Casein und Casein-Verdauungsmittel, Hydroxyapatite, Trimetaphosphate; Antiplaquemittel, wie Zinkcitrat, Triclosan, Kupfersalze und Zinn(II)-pyrophosphat. Antizahnsteinmittel, wie Alkalimetallpyrophosphate; Vitamine, wie Vitamin C, und Polymere, wie Polyvinylmethylether-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Polyacrylate, etc.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele erläutert.

Beispiel

Es wurden die folgenden flüssigen Zahnpasten hergestellt. Gasil 200 TP Zeodent 113 Xanthangummi Sident 22 S Natriumlaurylsulfat Natriumfluorid Titandioxid Formalin (40% Formaldehyd) Geschmacksstoff Saccharin Wasser

Viskosität (Pa.s):

A 200-300 D 75-150 G 250-350
B 150-250 E 100-200 H 25-50
C 50-150 F 50-150 I 500-600
Die Produkte A bis G hatten eine Viskosität von zwischen 50 bis 400 Pa.s bei 0,1 s&supmin;¹, bei 25ºC, und waren während der Lagerung bei 37ºC während eines Zeitraums von 3 Monaten stabil. Die Viskositätsmessungen wurden bei 25ºC und bei 0,1 s&supmin;¹ in einem Haake-Viskosimeter durchgeführt.
Das Produkt H war instabil, und das Produkt I war sowohl instabil als auch zu dick. Die Viskositäten der Produkte H und I waren 25 bis 50 Pa.s bzw. 500 bis 600 Pa.s.

Claims

1. Flüssige Zahnpasta-Zusammensetzung, enthaltend ein teilchenförmiges, siliciumdioxidhaltiges abschleifendes Reinigungsmittel mit einer spezifischen Oberfläche von zwischen 50 und 900 m²/g, gemessen nach der Stickstoffadsorptions-BET-Methode, einer durchschnittlichen Teilchengröße von zwischen 1 bis 15 um und einem Porenvolumen von zwischen 0,2 und 0,6 l/kg gemäß Messung durch Stickstoff- und Quecksilber-Porosimetrie, stabil suspendiert in einem wässerigen flüssigen Medium, welches weniger als 5 Gewichtsprozent Feuchthaltemittel vom Polyol-Typ enthält, mit Hilfe eines Polysaccharidgummis als Suspendiermittel.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, ferner enthaltend eine verdickende Kieselerde mit einer spezifischen Oberfläche von zwischen 100 und 400 m²/g, gemessen nach der Stickstoffadsorptions- BET-Methode und einem Porenvolumen von zwischen 1,0 und 2,2 l/kg gemäß Messung durch Stickstoff- und Quecksilber-Porosimetrie.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, die einen zusammengesetzten Viskositätsindex von zwischen 3 bis 30 aufweist, wobei der zusammengesetzte Viskositätsindex 20-S/P ist, in welcher Formel

S = die Konzentration der verdickenden Kieselerde, falls vorhanhanden, in dem wässerigen Medium in % bedeutet, und

P = die Konzentration des Polysaccharidgummis in dem wässerigen Medium in % ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, enthaltend ein Xanthangummi als Suspendiermittel, wobei die Zusammensetzung einen zusammengesetzten Viskositätsindex von zwischen 7 und 25 aufweist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 3, enthaltend Natriumcarboxymethylcellulose als Suspendiermittel, wobei die Zusammensetzung einen zusammengesetzten Viskositätsindex von zwischen 3 bis 6 aufweist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, enthaltend von 2 bis 50 Gewichtsprozent eines teilchenförmigen, siliciumdioxidhaltigen abschleifenden Materials mit einer spezifischen Oberfläche von zwischen 50 und 900 m²/g und einem Porenvolumen von zwischen 0,2 und 0,6 l/kg, von 0 bis 15 Gewichtsprozent einer verdickenden Kieselerde mit einer spezifischen Oberfläche von zwischen 100 und 400 m²/g und einem Porenvolumen von zwischen 1,0 und 2,2 l/kg, stabil suspendiert in einem wässerigen flüssigen Medium, welches weniger als 5 Gewichtsprozent an Feuchthaltemittel vom Polyol-Typ enthält, mit Hilfe von 0,25 bis 2 Gewichtsprozent eines Polysaccharidgummis als Suspendiermittel.