JP5444856B2 - 歯磨剤組成物 - Google Patents
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〔1〕
(A)水溶性アルカリ金属の鉱酸塩電解質の存在下で、水溶性アルカリ金属ケイ酸塩に水溶性アルミニウム塩と鉱酸を添加、反応させて得られた、アルミニウムがAl2O3としてSiO2に対し1.5〜4.5質量%の範囲で、かつOH基量がSiO2に対し2.0〜3.5質量%である合成無定形アルミニウム結合ケイ酸塩を5〜35質量%と、(B)平均粒径が150〜800μm、かつ平均崩壊強度が15〜100g/個の顆粒ゼオライトを3〜20質量%とを含有してなることを特徴とする歯磨剤組成物。
〔2〕
(A)成分の合成無定形アルミニウム結合ケイ酸塩が、水溶性アルカリ金属の鉱酸塩電解質を、M2O(但し、Mはアルカリ金属を示す。)として水溶性アルカリ金属ケイ酸塩のSiO2に対して5〜30質量%使用して得たものである〔1〕に記載の歯磨剤組成物。
〔3〕
(A)成分の合成無定形アルミニウム結合ケイ酸塩が、1.85〜2.10nmの細孔径を有するものである〔1〕又は〔2〕に記載の歯磨剤組成物。
〔4〕
(A)成分の合成無定形アルミニウム結合ケイ酸塩が、5質量%スラリーpHが8.0〜10.0である〔1〕、〔2〕又は〔3〕に記載の歯磨剤組成物。
〔5〕
(B)成分の顆粒ゼオライトが、原料成分としてゼオライトと無水ケイ酸と、酸化チタン及び/又は酸化アルミニウムとを含有し、顆粒状に調製された顆粒ゼオライトである〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の歯磨剤組成物。
〔6〕
荷重400gで20,000回研磨後の金板の研磨減量が0.4〜1.1mgである〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の歯磨剤組成物。
上記OH基量は、下記方法で測定した値である。
OH基量測定法;
セイコー電子工業(株)製EXSTAR−6000を使用し、190℃〜900℃間の質量変化により、下記式を用いてOH/SiO2(質量%)を算定し、これをOH基量とした。なお、OH基量は190℃〜900℃の間に放出される水の量と同一とする。
OH/SiO2(質量%)=
((190℃焼成後の質量−900℃焼成後の質量)/190℃焼成後の質量)×100
なお、5%スラリーpHは下記方法で測定した値である。
試料5gを脱イオン水95mlに入れ、撹拌して懸濁液を調製し、医薬部外品原料規格一般試験法のpH測定法により撹拌2分経過後の25℃における読み値を5%スラリーpHとした。
試料1gを100ml容三角フラスコに取り、1M硫酸80gを加え、95℃で3時間加熱・撹拌した。冷却後、メンブランフィルター(ADVANTEC Celluose Nitrate 0.3μm)を用いて濾過した濾液を全量100mlメスフラスコに取りメスアップを行い、供試液とした。次いで、この供試液中のアルミニウム量をJarrell−Ash製ICP−AESを用いて測定し、試料1g当たりのアルミニウム溶出量を求めた。
細孔径の測定方法;
日本ベル(株)製BELSORP MINIを使用し、液体窒素を冷却剤に用い、−196℃において、窒素ガスを吸着させ、その窒素ガスの脱離量からDollimore−Heal法により細孔径分布を算出し、その最大頻度径を細孔径とした。試料の脱ガスは120℃で60分間行った。
粉末X線回折の測定方法;
X線回折は、(株)島津製作所製XRD−7000を使用し、Cu管球を用いて30kV、40mAの条件下で行った。
なお、この平均粒径は、日機装(株)製マイクロトラック粒度分析計による体積基準の粒度分布における50%粒径の測定値である(以下、同様。)。
また、酸化アルミニウムの平均粒径(上記ゼオライトと同様の測定法による平均粒径)は、0.1〜10μm、特に0.5〜3μmが好ましい。平均粒径が10μmを超えると、研磨性が適度な範囲を超え歯牙に対する為害性が高まってしまう場合があり、0.1μm未満だと刷掃感が十分に得られない場合がある。
酸化アルミニウムは市販品を用いることができ、具体的には日本軽金属社製の酸化アルミニウム(アルミナ、平均粒径1μm)等が使用できる。
なお、これら成分の配合量は、本発明の効果を妨げない範囲で通常量とすることができる。
水平往復ブラッシング式研磨機を使用し、歯磨分散液(歯磨剤組成物25gに水40mLを加え分散)を表面平滑な金板上に載せ、荷重400gをかけて20,000回研磨した後、金板の減量を測定し、これを研磨性とした。
表1に示す合成無定形アルミニウム結合ケイ酸塩(研磨剤B、C)を下記製造法により調製した。
150mmφタービン翼を有する撹拌機を設けた20L容邪魔板付き反応容器に、10%ケイ酸ナトリウム(Na2O・3.14SiO2)水溶液10kgを入れ、これに塩化ナトリウムをNa2O/SiO2として6.4%混合し、反応温度95℃に保持した。更に、表1に示す割合(Al2O3/SiO2)になるように、8%Al2O3硫酸アルミニウム溶液と10%硫酸の混合溶液を80ml/minの速度で添加し、次いで10%硫酸をpH7.0になるまで添加した。次に、生成したスラリーを濾過し、得られたウェットケーキをリパルプした。このリパルプ時に10%硫酸を添加してスラリーpHを8.0に調整した。その後、濾過・乾燥を行い、アルミニウム含有量の異なる合成無定形アルミニウム結合ケイ酸塩(研磨剤B、C)を製造した。なお、合成無定形アルミニウム結合ケイ酸塩の5%スラリーpHはいずれも9.1〜9.5の範囲で、アルミニウム溶出量は20〜35ppmの範囲であった。また、1.85〜2.10nmの細孔径を有していた。
硫酸アルミニウム溶液を添加しない以外、調製例と同一条件で合成し、合成無定形ケイ酸塩(研磨剤E)を得た。
調製例と同様の反応容器に、10%ケイ酸ナトリウム(Na2O・3.14SiO2)水溶液10kgを入れ、反応温度95℃に保持した。更に、表1に示す割合(Al2O3/SiO2)になるように、8%Al2O3硫酸アルミニウム溶液190mlと10%硫酸2850mlの混合溶液を80ml/minの速度で添加し、次いで10%硫酸をpH7.0になるまで添加した。次に、生成したスラリーを濾過し、得られたウェットケーキをリパルプした。このリパルプ時に10%硫酸を添加してスラリーpHを8.0に調整した。その後、濾過、乾燥、粉砕し合成無定形ケイ酸塩(研磨剤F)を得た。
調製例と同様の反応容器に、10%ケイ酸ナトリウム(Na2O・3.14SiO2)水溶液5kgを入れ、反応温度95℃に保持した。更に、表1に示す割合(Al2O3/SiO2)になるように、8%Al2O3硫酸アルミニウム溶液190mlと10%硫酸2850mlの混合溶液を80ml/minの速度でシリカが析出するまで添加、停止し、10分間熟成した。そして、10%硫酸と8%Al2O3硫酸アルミニウム溶液の上記混合溶液の残液と、10%ケイ酸ナトリウム(Na2O・3.14SiO2)水溶液5kgをそれぞれ80ml/minと120ml/minの速度で添加し、次いで、pH7.0になるまで10%硫酸を添加した。次に、生成したスラリーを濾過し、得られたウェットケーキをリパルプした。このリパルプ時に10%硫酸を添加してスラリーpHを8.0に調整した。その後、濾過、乾燥、粉砕を行い、合成無定形ケイ酸塩(研磨剤G)を得た。
セイコー電子工業(株)製EXSTAR−6000を使用し、190℃〜900℃間の質量変化により、下記式を用いてOH/SiO2(質量%)を算定し、これをOH基量とした。なお、OH基量は190℃〜900℃の間に放出される水の量と同一とする。
OH/SiO2(質量%)=
((190℃焼成後の質量−900℃焼成後の質量)/190℃焼成後の質量)×100
表2に示す原料を使用して顆粒ゼオライト(顆粒A〜C)を下記に示す製造法(焼結法)により調製した。
造粒容器に表2に示す成分及び配合比率で各原料を混合後、30分間造粒・乾燥し、100℃で20分間焼成した。その後、目開き106μm(140mesh)の篩を通過するもの、及び目開き850μm(18mesh)を通過しないものをJIS篩で篩分けて除外し、平均粒径及び平均崩壊強度の異なる顆粒ゼオライト(顆粒A〜C)を製造した。
表2に示す原料を使用して、焼成時間を5分間に変更した以外は顆粒A〜Cと同一条件で調製し、顆粒ゼオライト(顆粒D)を得た。
表2に示す原料を使用して、造粒・乾燥時間を5分間、篩い分け条件を目開き26μm(518mesh)の篩を通過するもの、及び目開き106μm(140mesh)を通過しないものをJIS篩で篩分けて除外すると変更した以外は顆粒A〜Cと同一条件で調製し、顆粒ゼオライト(顆粒E)を得た。
表2に示す原料を使用して、造粒・乾燥時間を60分間、焼成時間を40分間、及び篩い分け条件を目開き500μm(30mesh)の篩を通過するもの、及び目開き1180μm(14mesh)を通過しないものをJIS篩で篩分けて除外すると変更した以外は顆粒A〜Cと同一条件で調製し、顆粒ゼオライト(顆粒F)を得た。
顆粒の平均崩壊強度の測定:
サン科学社製のレオメーター(サンレオメーターCR−200D)を用い、顆粒1個を10mm/分の速度で圧縮した時に顆粒が崩壊する時の荷重を繰り返し30回測定した時の平均値を求め、顆粒の平均崩壊強度とした。
<顆粒A〜D>粉体100gをJIS篩(22、26、30、36、42、50、60、70、74、83、93、100、119mesh)により篩分けを行った後、各篩に残存する顆粒ゼオライトの質量を測定した。質量分布から50%粒径を算出し、これを平均粒径とした。
<顆粒E>粉体100gをJIS篩(149、166、200、235、281、330、390、440mesh)により篩分けを行った後、各篩に残存する顆粒ゼオライトの質量を測定した。質量分布から50%粒径を算出し、これを平均粒径とした。
<顆粒F>粉体100gをJIS篩(16、18、22、26mesh)により篩分けを行った後、各篩に残存する顆粒ゼオライトの質量を測定した。質量分布から50%粒径を算出し、これを平均粒径とした。
*2:無水ケイ酸(沈降性シリカ、ローディア社製 TIXOSIL43、平均粒径25μm)
*3:酸化アルミニウム(日本軽金属社製 アルミナ、平均粒径1μm)
*4:酸化チタン(ルチル形、石原産業(株)製 TIPAQUE、平均粒径0.25μm)
上記で得られた研磨剤B、C、E〜G、顆粒A〜Fを使用し、表3、4に示す組成の歯磨剤組成物を下記製造法により調製した。
(製造法)
(1)精製水中に水溶性成分(粘結剤、プロピレングリコールを除く)を常温で混合溶解させたA相を調製した。
(2)プロピレングリコール中に粘結剤を常温で分散させたB相を調製した。
(3)撹拌中のA相の中にB相を添加混合し、C相を調製した。
(4)C相中に、香料、研磨剤等の水溶性成分以外の成分を1.5Lニーダー(石山工作所製)を用い常温で混合し、減圧(4kPa)による脱泡を行い、歯磨剤組成物1.2kgを得た。
使用したラミネートチューブの層構成における略号と名称は以下の通りであり、略号に続く数字は各層の厚み(μm)を示したものである。
LDPE:低密度ポリエチレン
白LDPE:白色低密度ポリエチレン
LLDPE:直鎖状低密度ポリエチレン
AL:アルミニウム
PET:ポリエチレンテレフタレート
EMAA:エチレン・メタクリル酸の共重合体樹脂
水平往復ブラッシング式研磨機を使用し、歯磨分散液(歯磨剤組成物25gに水40mLを加え分散)を表面平滑な金板上に載せ、荷重400gをかけて20,000回研磨した後、金板の減量を測定し、これを研磨性とした。なお、研磨性としては0.4〜1.1mgの範囲が好ましく、この範囲を適度な研磨性とした。
未処置のハイドロキシアパタイトペレット表面の色を基準色として色差計で測定、その値をL0とした。このペレットを30分間、37℃で唾液に浸漬した後、イオン交換水で洗浄し、表面の水分を取り除いた。予め調製したカルシウムイオン0.74mM、リン酸イオン2.59mM、NaCl50mMを混合した再石灰化液で次に示す3種類の浸漬液を作り、先のペレットに対し、0.5%アルブミン再石灰化溶液→3%日本茶+1%コーヒー+1%紅茶再石灰化溶液→0.6%クエン酸鉄アンモニウム再石灰化溶液で1時間ずつ繰り返し浸漬する操作を50回繰り返し、常温で1日風乾した後、流水で洗浄し、再び風乾して完成した着色ペレット表面の色を測定、その値をL1とした。
この着色ペレットの表面を調製した製剤(歯磨剤組成物)1gをのせた歯ブラシで1,000回ブラッシングした後、流水で軽く洗浄、乾燥させ、再度、色を測定、その値をL2とし、次式により歯牙の着色汚れ除去率を算出し、10回の平均値について以下の評価基準で清掃性を判断した。
歯牙の着色汚れ除去率(%)=〔(L1−L2)/(L1−L0)〕×100
(評価基準)
◎:平均値80%以上100%以下
○:平均値70%以上80%未満
△:平均値60%以上70%未満
×:平均値0%以上60%未満
被験者10名を用い、各組成の歯磨剤組成物約1gを歯ブラシに取り、3分間歯磨を行った際の刷掃感の程度について、<1>刷掃感を感じないを1点、<2>刷掃感をほとんど感じないを2点、<3>刷掃感をやや感じるを3点、<4>刷掃感を強く感じるを4点として、10名の平均点から以下の基準で刷掃感の程度を評価した。
(評価基準)
◎:平均点3.5点以上4.0点以下
○:平均点3.0点以上3.5点未満
△:平均点2.0点以上3.0点未満
×:平均点1.0点以上2.0点未満
被験者10名を用い、各組成の歯磨剤組成物約1gを歯ブラシに取り、3分間歯磨きを行った際の歯肉への刺激のなさの程度について、<1>歯肉への刺激を強く感じるを1点、<2>歯肉への刺激をやや感じるを2点、<3>歯肉への刺激をほとんど感じないを3点、<4>歯肉への刺激を感じないを4点として、10名の平均点から以下の基準で歯肉への刺激のなさの程度を評価した。10名の評価結果を平均し、以下の評価基準で刷掃感を判断した。
(評価基準)
◎:平均点3.5点以上4.0点以下
○:平均点3.0点以上3.5点未満
△:平均点2.0点以上3.0点未満
×:平均点1.0点以上2.0点未満
Claims (6)
- (A)水溶性アルカリ金属の鉱酸塩電解質の存在下で、水溶性アルカリ金属ケイ酸塩に水溶性アルミニウム塩と鉱酸を添加、反応させて得られた、アルミニウムがAl2O3としてSiO2に対し1.5〜4.5質量%の範囲で、かつOH基量がSiO2に対し2.0〜3.5質量%である合成無定形アルミニウム結合ケイ酸塩を5〜35質量%と、(B)平均粒径が150〜800μm、かつ平均崩壊強度が15〜100g/個の顆粒ゼオライトを3〜20質量%とを含有してなることを特徴とする歯磨剤組成物。
- (A)成分の合成無定形アルミニウム結合ケイ酸塩が、水溶性アルカリ金属の鉱酸塩電解質を、M2O(但し、Mはアルカリ金属を示す。)として水溶性アルカリ金属ケイ酸塩のSiO2に対して5〜30質量%使用して得たものである請求項1記載の歯磨剤組成物。
- (A)成分の合成無定形アルミニウム結合ケイ酸塩が、1.85〜2.10nmの細孔径を有するものである請求項1又は2記載の歯磨剤組成物。
- (A)成分の合成無定形アルミニウム結合ケイ酸塩が、5質量%スラリーpHが8.0〜10.0である請求項1、2又は3記載の歯磨剤組成物。
- (B)成分の顆粒ゼオライトが、原料成分としてゼオライトと無水ケイ酸と、酸化チタン及び/又は酸化アルミニウムとを含有し、顆粒状に調製された顆粒ゼオライトである請求項1乃至4のいずれか1項記載の歯磨剤組成物。
- 荷重400gで20,000回研磨後の金板の研磨減量が0.4〜1.1mgである請求項1乃至5のいずれか1項記載の歯磨剤組成物。
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