DK154046B

DK154046B - Transparent tandpasta indeholdende polyethylenglycol

Info

Publication number: DK154046B
Application number: DK526573AA
Authority: DK
Inventors: Jordan Barth
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1972-10-30
Filing date: 1973-09-26
Publication date: 1988-10-10
Also published as: GB1410695A; FR2204399B1; AT335067B; PH10533A; CH594410A5; FR2204399A1; SE402707B; DOP1973002122A; DK154046C; NL7314857A; DE2352008C2; IT1008058B; JPS4975741A; AR202700A1; DE2352008A1; CA989741A; BE806507A; US3934000A; ATA894773A; ZA737495B

Description

DK 154046 B

Den foreliggende opfindelse angår en transparent tandpasta med forbedret konsistens og tekstur, hvilken tandpasta omfatter en dental grundmasse af vandigt befugtningsmiddel, 3-7% silica-for-tykkelsesmidler, 5-50% af et dentalt slibende alkalimetal- eller 5 jordalkalimetalaluminiumsi1ikat med et empirisk Si02-indhold på mindst 70%, en partikelstørrelse på 2-20 mikron, en i det væsentlige amorf røntgenstruktur og et brydningsindeks,, der er det samme som grundmassens brydnings indeks, hvorhos grundmassen indeholder 0,2-2% natriumcarboxymethylcellulose med 0,6 til 0,8 carboxy-10 methylgrupper pr. anhydroglucoseenhed, samt 1-10% polyethylengly-col.

Der kendes tandpastaer af denne art, hvori grundmassen omfatter et befugtningsmiddel, polyethylenglycol, natriumcarboxymethylcellu-lose og et silicafortykkelsesmiddel, og hvori tandslibemidlet i hovedsagen (med hensyn til vægt) er et findelt materiale, hvis (empiriske) Si02~indhold er mindst 70%, hvis partikelstørrelse er ca. 2-20 mikron, hvis røntgenstruktur er i det væsentlige amorf, og hvis brydningsindeks er ca. det samme som grundmassens (f.eks. ca. 20 1,43-1,48).

Transparente tandpastaer af ovennævnte art kendes eksempelvis fra USA patentskrifterne nr. 3.538.230 og nr. 3.689.637. Fra førstnævnte patentskrift kendes specielt en sådan tandpasta, hvis ind-25 hold af polyethylenglycol typisk har en gennemsnitlig molekylvægt på ca. 400, og fra det andet af de nævnte USA patentskrifter kendes en sådan tandpasta, hvis indhold af polyethylenglycol har en høj gennemsnitlig molekylvægt, der ligger i intervallet fra 800 til 20.000.

30

Det har nu overraskende vist sig, at en transparent tandpasta af ovennævnte art kan forbedres væsentligt i henseende til konsistens og tekstur, når man i stedet for den kendte anvendelse af enten polyethylen med lav gennemsnitlig molekylvægt eller poly-35 ethylenglycol med høj gennemsnitlig molekylvægt anvender en polyethylenglycol med middelstor molekylvægt, og tandpastaen ifølge opfindelsen er i overensstemmelse hermed ejendommelig ved, at kurven over polyethylenglycolens molekylvægtfordeling er klokke- 2

DK 154046 B

formet, og at mindst 50 vægt% af polyethylenglycolmolekylerne har en molekylvægt over 400 og under 800.

Det har vist sig, at en sådan tandpasta har en grundmasse med 5 fortrinlig konsistens, let kan trykkes ud af en almindelig tandpastatube, bevarer et blankt udseende uden synlig mathed eller dannelse af uklar hud i betydelig tid efter udpresning, har en ønskelig "kort" karakter eller konsistens, ikke er uønsket "lang" eller kornet og i almindelighed har udmærkede reologiske egenska-10 ber, foruden at den resulterer i en god tandrensning, polering og følelse i munden samt god klarhed.

Det benyttede dentale slibemiddel er hensigtsmæssigt et alkali-metalaluminiumsilikat, og befugtningsmidlet kan fordelagtigt være *5 valgt blandt glycerol, sorbitol og blandinger deraf.

Polyethylenglycoler er velkendte. De er typisk blandinger af polymere molekyler af forskellig polymerisationsgrad. Kurven, som viser molekylvægtfordelingen (f.eks. kurven, som afbilder polymerisations- 2 Π graden som funktion af vægtprocenten) er typisk en jævn "klokkeformet" fordelingskurve. Et typisk polyethylenglycolmateriale med en gennemsnitlig molekylvægt på ca. 600 (f.eks. 570 til 630, svarende til en gennemsnitlig polymerisationsgrad på ca. 13-14) er således som følger: 25 D.P. 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 % 0,5 1,5 3 4,8 6,1 7,8 9 10 11,5 11,5 D.P. 16 17 18 19 20 21 22 23 24 % 11 9 5 3,5 2,6 2 1,3 0,8 0,8 30 ("D.P." betyder polymerisationsgrad, d.v.s. antallet af ethylen-oxidenheder i molekylet. betyder vægt% polyethylenglycol med den angivne polymerisationsgrad i et typisk polyethylenglycolmateriale med en gennemsnitlig molekylvægt på ca. 600. Tallene i 35 ovenstående tabel er baseret på kurven "Polymer Distribution in Carbowax polvethylenglycols.. ." i pjecen på 65 sider "Carbowax Polyethylen Glycols" F.4772E, som er udgivet af Union Carbide Chemicals Company). Det fremgår af ovenstående tabel, at materia- 3

DK 154046 B

lemængden med en molekylvægt på 800 (D.P. 18) eller derover er forholdsvis lille, idet den er mindre end 25% og generelt mindre end 20% (f.eks. ca. 16%) af den samlede mængde polyethylenglycol med gennemsnitlig molekylvægt på ca. 600. I de mest foretrukne 5 sammensætninger er materialemængden med en molekylvægt på 400 (D.P. 9) eller mindre også forholdsvis lille, idet den er under 25% og generelt mindre end 20% (f.eks. ca. 7%) af den samlede mængde polyethylenglycol med gennemsnitlig molekylvægt på ca. 600.

10 I en foretrukken ildførelsesform for tandpastaen ifølge opfindelsen har polyethylenglycolen derfor en gennemsnitlig molekylvægt på 570-630.

15 Mængden af slibemiddel med højt si 1icaindhold ligger i intervallet 5 til 50% af tandpastaen, fortrinsvis 10-30%, såsom 15-25%.

Ét slibemiddel er et amorft alkalimetal- eller jordalkalimetal-aluminiumsilikat, som fortrinsvis har et brydningsindeks på 1,44-1,47, og som indeholder mindst 70% si 1iciumdioxid, indtil 10% alu-20 miniumoxid, indtil 20 vægt% fugtighed og indtil 10 vægt% natriumoxid. Dette materiale har en partikelstørrelse på 2-20 mikron, f.eks. 2-4 mikron. Det foretrukne fugtighedsindhold er 10-20 vægt%, som måles ved vægttabet ved 1000°C, og det typiske indhold af natriumoxid er 5-10 vægt%. Materialet har i almindelighed en 25 rumvægt på indtil 0,2 g/ml, såsom 0.07-0,12 g/ml.

Mængden af si 1icafortykkelsesmiddel ligger i området 3-7%. Sili-cafortykkelsesmidlet kan være silicagel (d.v.s. dehydreret s i 1 i ~ cahydrogel) med lav rumvægt, såsom en rumvægt på under ca. 0,13 30 g/cm3/ f.eks. 0,11 g/cm3 (f.eks. "Syloid ® 244" eller "Syloid ® 266"). Det kan være en si 1 icaaerogel. Det kan alternativt være pyrogent silica (f.eks. "Cab-0-Sil ® M5" eller "Aerosil ® D200").

Grundmassen består primært af et befugtningsmiddel, såsom glycerol 35 eller sorbitol, sædvanligvis i blanding med vand. Mængden af disse væsker i tandpastaen ligger fordelagtigt i intervallet 40 til 90%, 4

DK 154046 B

fortrinsvis 60 til 80%, og mest foretrukket 65 til 75%. (Sorbitol, som sædvanligvis er til stede i blanding med vand, betragtes som en væske til dette formål). Vandet udgør fortrinsvis 5 til 35% og helst 15-20% af den samlede væskemængde.

5 Mængden af natriumcarboxymethylcellulose ligger i området 0,2 til 2%, mest foretrukket 0,3 til 1%. En særlig foretrukken natrium-carboxymethylcellulose har en gennemsnitlig polymerisationsgrad i nærheden af 500, hvilket svarer til en molekylvægt i nærheden af 10 100.000. Oer kan f.eks. anvendes et materiale, hvis viskositet (en 2% vandig opløsning deraf ved 25°C) er mindre end 3.000 cen-tipoise, fortrinsvis under 1.000, f.eks. 300-600 centipoise, såsom "Hercules ® CMC-7MXF”, som har ca. 0,7 natriumcarboxymethyl- grupper pr. anhydroglucoseenhed.

15 Mængden af polyethylenglycol er fortrinsvis 2 til 4%.

Den omhandlede transparente tandpasta kan også indeholde et overflade-20 aktivt middel, f.eks. for at opnå en forøget profylaktisk virkning, hvilket middel medvirker til opnåelse af en grundig og fuldstændig spredning af tandpastaen overalt i mundhulen og til at gøre tandpastaen mere acceptabel i kosmetisk henseende. Det organiske overfladeaktive materiale kan være anionisk, ikke-ionisk, ampholytisk eller 25 kationisk, og det foretrækkes som overfladeaktivt middel at anvende et rensemiddel, som giver tandpastaen rensende og skummende egenskaber .

Der kan inkorporeres forskellige andre materialer i tandpastaen ifølso Se opfindelsen. Eksempler herpå er farvende eller hvidhedsfrembrin-gende midler, præserveringsmidler, siliconer, chlorophylforbindel-ser, ammoniakderivater, såsom urinstof, diammoniumphosphat og blandinger deraf, og andre bestanddele. Hvert af disse hjælpestoffer kan typisk inkorporeres i de omhandlede tandpastaer i mængder på ind-35 til 5%.

Tandpastaen kan endvidere indeholde antibakterielle midler i mængder på 0,01-5%.

5 DK 154046 B

Egnede aromastoffer eller sødende spytdrivende midler kan anvendes til sammensætning af en smag til tandpastaen ifølge opfindelsen. Eksempler på egnede aromastoffer omfatter de aromatiserende olier, f. eks. grøn mynteolie, pebermynteolie, vintergrøntolie, sassafras-5 olie, kryddernellikeolie, salvieolie, eukalyptusolie, merianolie, kanelolie, citronolie og orangeessens samt methylsalicylat. Egnede sødemidler omfatter sucrose, laktose, maltose, sorbitol, natriumcycla-mat og saccharin. Aromastof og sødemiddel kan tilsammen udgøre fra 0,01 til 5% eller mere af tandpastaen ifølge opfindelsen.

0

Tandpastaen ifølge opfindelsen kan hensigtsmæssigt endvidere indeholde en fluorholdig forbindelse, som har en gunstig virkning på plejen af og hygiejnen i mundhulen, f. eks. formindskelse af emalje-opløseligheden i syre og beskyttelse af tænderne mod nedbrydning.

5 Eksempler herpå omfatter natriumfluorid, stannofluorid, kaliumfluo= rid, kaliumstannofluorid (Srdl^.KF), natriumhexafluorstannat, stanno= chlorfluorid, natriumfluorzirconat og natriummonofluorphosphat. Disse materialer, som dissocierer eller frigør fluorholdige ioner i vand, kan hensigtsmæssigt være til stede i en effektiv, men ikke toksisk 3 mængde, sædvanligvis i området fra o,01 til 1 vægts vandopløseligt fluorindhold.

Opfindelsen belyses nærmere i de følgende eksempler, hvor alle mængder er vægtmængder, medmindre andet er anført.

)

Eksempel 1

Der fremstilles en transparent tandpasta med følgende sammensætning: Glycerol 25%, sorbitol-vand-blanding (70% sorbitol-30% vand) 42,83%, 1 natriumaluminiumsilikat 16%, silicafortykkelsesmiddel (silicagel med lav massefylde) 5%, tilsat vand 3%, polyethylenglycol med gennemsnitlig molekylvægt 600 3%, natriumlaurylsulfat 2%, chloroform 1%, aromastof (etherisk olie) 1%, natriumcarboxymethylcellulose 0,35%, na-triumbenzoat 0,5%, natriumsaccharin 0,17% og farvende middel (1% vandige opløsninger af F D & C Rød #2 og F D & C gul #5) 0,15%.

Watriumaluminiumsilikatet har følgende empiriske sammensætning:

Silica ca. 72%; aluminiumoxid ca. 8%; natriumoxid ca. 7%; vand (brændingstab ved 1000°C) ca. 12%. Det har en rumvægt på ca. 0,19- "Z o 0,22 g/cm , et overfladeareal på 120 m /g, en partikelstørrelse på 6

DK 154046 B

ca. 2 mikron (idet partiklerne er aggregater af materiale med en maks. mal partikelstørrelse på 35 millimikron), en olieabsorptionsværdi på 150-160 g/100 g og et pH (for en 4% opslæmning i vand) på ca. 10,5· Silicagelen med lav massefylde har en rumvægt på ca. 0,11 g/cm, en o 5 partikelstørrelse på ca. 4 mikron, et overfladeareal på 310 m /g, en olieabsorptionsværdi på ca. 310 g/100 g og et pH (for en 5% van- r dig opslæmning) på 7,6. Natriumcarboxymethylcellulosen er "Hercules" CMC-7MXF".

10 Blandingen fremstilles på følgende måde, idet geleringsmidlet (na- triumcarboxymethylcellulose) dispergeres i glycerol, før vandet elle] de vandige blandinger tilsættes. Der dannes en gel, slibemidlet tilsættes, og hele blandingen afluftes (i vakuum), før den anbringes i almindelige sammentrykkelige tandpastatuber. Tuberne blev holdt ved 15 stuetemperatur i flere dage, før produktet blev afprøvet.

Produktet udpresses let som en stribe fra en tandpastatube, har en god konsistens, er ikke "langt" og er ikke udsivende, d.v.s. at efter at en stribe af materialet er presset ud, fortsætter tandpastaen ikke 2o med langsomt at sive ud, efter at pressetrykket er ophørt. Den fungerer godt i automatisk tubefyldningsudstyr, hvori tandpastaen intermitterende presses ind i efterfølgende sammentrykkelige tuber fra en dyse, og hvori det er ønskeligt, at der ikke er nogen udsivning eller strengdannelse fra dysen, efter at den har forladt en tube, og 25 før den går ind i den næste. En stribe af produktet, som er trykket ud af tuben, bevarer sit klare og blanke udseende i et betydeligt tidsrum.

Efter 6 ugers ældning ved 50°C i en tandpastatube bevarer produktet 2q sine ønskelige egenskaber. Dets konsistens og viskositet stiger, men det kan stadig let trykkes ud.

Eksempel 2 25 Der blev fremstillet følgende tandpastaer A og B, som straks, blev fyldt på tuber.

7 DK 154046 B

Bestanddele Vægtdele

A B

Glycerol 25 25

Natriumbenzoat 0,5 0,,/5 5 Natriumsaccharin 0,17 0„17

Sorbitol (70%) 42,98 42,/98

Polyethylenglycol 600x 3 —

Polyethylenglycol 400xx - 3

Natriumcarboxymethylcellulose 1MXFxxx 0,35 0„/3 5 10 Natriumaluminiumsilikat 16 135

Silicagelfortykkelsesmiddelxxxxx 5 3

Vand 3 3

Aromastof 1 1

Natriumlaurylsulfat 2 32 15 Chloroform 1 1 x Polyethylenglycol 600 fås fra Union Carbice som "Carborøax®" 600 og har en gennemsnitlig molekylvægt på 570-630.

xx Polyethylenglycol 400 fås fra Union Carbide som "Carbsraax® " 400 og £» v har en gennemsnitlig molekylvægt på 380-420.

xxx Natriumcarboxymethylcellulose fås fra Hercules som ^(□ac-7MXF" og har ca. 0,7 natriumcarboxylgrupper pr. anhydroglucosegruppe.

25 Natriumaluminiumsilikat fås fra DEGUSSA som P820 og ihar den empi riske sammensætning: Ca. 72% silica, ca. 8% aluminiumoxid, ca. 7% na= triumoxid, og ca. 12% vand (LOI AT 1000°C). Det har et overfladeareal 2 på 120 m /g, en aggregatpartikelstørrelse på ca. 2 mikron sammensat af partikler med en endelig størrelse på ca. 35 millimikron, et olie-30 absorptionstal på 150-160 g/100 g samt en pH-værdi (4% opslæmning i vand) på ca. 10,5.

xxxxx Silicagelfortykkelsesmiddel fås fra Grace Davison som "Syloid"® 244. Det har en rumvægt på ca. '0,11 g/cm , en partikelstørrelse på ca.

4 mikron, et overfladeareal på 310 m /g, et olieabsorptionstal på ca.

310 g/100 g og en pH-værdi (53 opslæmning i vand) på 7,6.

Seks dage efter fremstillingen,, i løbet af hvilken tid tandpastaerne blev opbevaret ved stuetemperatur, blev hver af tandpastaerne A og B

nrlnr^SRP'-h at •f-ii'hia'rrva . hrrn σ mnn/^ i nnaåhn i nrror Viomro vsr K „ mm.

8

DK 154046 B

af striben af tandpastaen A var 7,7 mm, og bredden af striben af tandpastaen B var 9,3 mm. Striben af tandpastaen A var således 2,1 mm bredere end tubens mundingsåbning, medens striben af tandpastaen B havde udvidet sig og var udfladet mere, så at dens bredde var 3,7 mm 3 større end diameteren af tubens mundingsåbning. Såfremt tandpastaerne udpresses 8 dage efter fremstillingen, opnås stribebredder på 8,1 mm og 9,5 mm for tandpastaerne henholdsvis A og B.

Af ovenstående sammenligning fremgår det tydeligt, at striberne af •j^q tandpastaen B havde udvidet sig betydeligt i bredden og var fladet ud sammenlignet med de tilsvarende striber af tandpastaen A, som var udpresset efter 6 og 8 dage.

Eksempel 3-5 15

Eksempel 1 gentages med den undtagelse, at følgende materialer anvendes i stedet for polyethylenglycolen med gennemsnitlig molekylvægt 600 i 2Q Eksempel 3: Polyethylenglycol med gennemsnitlig molekylvægt 950-1050,

Eksempel 4: Polyethylenglycol med gennemsnitlig molekylvægt 1300-1600 og 22 Eksempel 5: Polyethylenglycol med gennemsnitlig molekylvægt 1500- 20.000.

I hvert tilfælde havde den udpressede stribe meget ringere konsistens end i· eksempel 1. Den er fladere og ikke så tyk, og dens Brookfield-30 viskositet (målt med et Brookfield—viskometer model RBF ved 10 omdr. pr. minut under anvendelse af tap nr. 7) er mindre. Jo højere molekylvægten er, jo ringere er konsistensen og viskositeten af materialet. Produktet ifølge eksempel 5 har den laveste viskositet og ringeste konsistens, og den udpressede stribe viser et udtalt tab af 35 glans eller forekommer tør.

Forskellene i konsistens er udprægede og kan således let bestemmes ved, at en finger placeres på den udpressede stribe og trækkes bort.

DK 154046B

Eksempel 6

Eksempel 1 gentages med undtagelse af, at mængden af inatriumaluminiun silikat forøges til 18%, mængden af silicafortykkelse&middel forøges 5 til 7%, mængden af s orb it ol-vandblanding formindskes diil 38,83%, og at natriumaluminiums ilikatet har følgende empiriske ^sammensætning:

Silica ca. 78%; aluminiumoxid ca. 1%; natriumoxid ca« ZLO%; vand (bestemt som tab ved brænding ved 1000°C) ca. 10%. Det har et over-

'P

10 fladeareal på ca. 225-300 m/g, en olieabsorption på asa. 80-100 g/ 100 g, en partikelstørrelse på ca. 2-4 mikron og et pH (målt på en 4% opslæmning i vand) på 7,5* Der opnås resultater svarende til de i eksempel 1 beskrevne.

15 Eksempel 7

Dette eksempel belyser anvendelsen af tandpastaen iitøQge opfindelsen i kombination med små mængdeir (f. eks. ca. § til 1% af -hver) disper-geret findelt zirconiums ilikat (med en gennemsnitlig partikeldiameter 20 i området 0,3 til 1 mikron og i det væsentlige fri før-partikler med diameter over ca. 5 mikron) samt iriserende skæl-±11 dannelse af en tandpasta med et enestående dæmpet, glinsende og psrlemorsagtigt udseende og med en gunstig virkning på tandsættet, f.. asks. polering af emaljen. Tandpastaen fremstilles ud fra følgende bestanddele: 25 glycerol 25 dele, sorbitol-vandblanding (70% sorbitol! ®g 30% vand) 41,8 dele, natriumaluminiumsilikat ifølge eksempel 1 '115 dele, sili= cagel ifølge eksempel 1 med lav massefylde 4 dele, defoniseret vand 3 dele, polyethylenglycol med gennemsnitlig molekylvægt 600 3 dele, natriumlaurylsulfat 2 dele, chloroform 1 del, zirconlumsilikat 1 del, 30 titandioxid-overtrukne glimmerskæl 1 del, natriumcarboxymethylcelu-lose ifølge eksempel 1 0,35 dele, natriumbenzoat 0,5 dele, natrium= saccharin 0,17 dele, aromastof (etherisk olie) 1 del, 1% vandig opløsning af F D & C gul nr. 5 0,09 dele, 1% vandig opløsning af F D & C blå nr. 1, 0,09 dele. Zirconiumsilikatpartiklerne har følgende 35 partikelfordeling: 100% under 4 mikron, 99% under 2,5 mikron, 94% under 2 mikron, 72% under 1 mikron, 46% under 0,5 mikron, 27% under 0,3 mikron, 3% under 0,2 mikron ("Ultrox-1000W"). De titandioxid-overtrukne glimmerskæl ("Timica Sparkle") ligger i størrelse fra ca. 15 til 40 mikron, deres tykkelse er ca. 0,7 mikron, deres titandioxid

Claims

10 DK 154046 B overtræk’ (på begge sider af hvert skæl) er af anatas, og deres sammensætning er ca. 20% anatas og 80% glimmer. Der opnås resultater svarende til de i eksempel 1 beskrevne. 5 Eksempel 8 Eksempel 7 gentages med undtagelse af, at mængden af zirconiumsilikat formindskes til 0,5% og mængden af titandioxidovertrukne glimmerskæl til 0,6% med en tilsvarende forøgelse af mængden af sorbitol-vand-10 blanding. Der opnås resultater svarende til de i eksempel 1 beskrevne. Patentkrav. 15

1. Transparent tandpasta med forbedret konsistens og tekstur, hvilken tandpasta omfatter en dental grundmasse af vandigt be-fugtningsmiddel, 3-7¾ silica-fortykkelsesmidler, 5-50¾ af et dentalt slibende alkali metal- eller jordalkali metalal umini umsi1 i kat med et empirisk Si02~indhold på mindst 70^ en partikelstørrelse 20 på 2-20 mikron, en i det væsentlige amorf røntgenstruktur og et brydningsindeks, der er det samme som grundmassens brydningsindeks, hvorhos grundmassen indeholder 0,2-2¾ natriumcarboxymethyl-cellulose med 0,6 til 0,8 carboxymethylgrupper pr. anhydrogluco- seenhed, samt 1-10¾ polyethylenglycol, kendetegnet 25 ved, at kurven over polyethylenglycolens molekylvægtfordeling er klokkeformet, og at mindst 50 væg^ af polyethylenglycolmoleky-lerne har en molekylvægt over 400 og under 800.

2. Transparent tandpasta ifølge krav 1, kendetegnet ved, 3 0 at det dentale slibemiddel er et alkalimetalaluminiumsilikat.

3. Tandpasta ifølge krav 2, kendetegnet ved, at befugt-ningsmidlet er valgt blandt glycerol, sorbitol og blandinger deraf. 35 ©K 154046B χι

4. Tandpasta ifølge krav 2, kendetegnet ved, at poly-ethylenglycolen har en gennemsnitlig molekylvægt fra ca. 570 til ca. 830.

5. Tandpasta ifølge krav 1, kendetegn® tt ved, at den også indeholder en mindre mængde af et overfladeatetivt middel. 10 15 20 25 30 35