JP6118073B2 - 歯磨剤用顆粒及びこれを含有する歯磨剤 - Google Patents
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微小圧縮試験機を用いて圧子を一定速度で降下させることにより、圧縮荷重Fを0gfから顆粒が崩壊する崩壊荷重Fmaxまで負荷して下記式(1)で表される圧縮変位率xと圧縮荷重Fとの関係を求めたときに、
圧縮変位率xの変化量Δxに対する圧縮荷重Fの変化量ΔFの比率(ΔF/Δx)の値が連続して0以上0.35以下である平滑変位領域Pが1個以上存在し、最初の平滑変位領域Pに到達するまでのΔF/Δxの値が6.0以下であり、かつ
崩壊荷重Fmaxが30gf以下である歯磨剤用顆粒を提供するものである。
圧縮変位率(%)={圧縮変位d(μm)/圧縮荷重Fを負荷する前の歯磨剤用顆粒の粒子径r(μm)}×100・・・(1)
本発明の歯磨剤用顆粒は、(A)水不溶性粉末材料、及び(B)珪酸ナトリウムを含む水溶性無機結合剤を含有する。かかる水不溶性粉末材料(A)としては、歯の研磨剤に通常用いられるものが好ましく、具体的には無機材料が好ましい。ここで、「水不溶性」とは、水100gに対する溶解量(20℃)が1g以下であることを意味する。具体的には、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ゼオライト、シリカ、第二リン酸カルシウム、第三リン酸カルシウム、不溶性メタリン酸ナトリウム、水酸化アルミニウム、リン酸マグネシウム、ピロリン酸カルシウム、及び炭酸マグネシウム等から選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
なお、平均粒子径は、実施例記載の方法により測定することができる。
珪酸ナトリウムは、一般にNa2O・nSiO2・mH2Oの分子式で表される。係数n(Na2Oに対するSiO2の分子比)はモル比と呼ばれ、下記式(I)で表すことができる。
モル比=質量比(SiO2質量%/Na2O質量%)×(Na2Oの分子量/SiO2の分子量)・・・(I)
珪酸ナトリウムとしては、通常、JIS K1408に記載の珪酸ソーダ1号、2号、3号の他、種々のモル比の水ガラスを使用することができるが、中でも珪酸ソーダ3号がさらに好ましい。
なお、水溶性無機結合剤(B)中の珪酸ナトリウム(純分)はメーカーの規定値による。
なお、珪酸塩水溶液中の珪酸塩(固形分)は、実施例記載の方法により求めることができる。
上記成分以外の他の成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合せて用いてもよい。
圧縮変位率(%)={圧縮変位d(μm)/圧縮荷重Fを負荷する前の歯磨剤用顆粒
の粒子径r(μm)}×100・・・(1)
なお、圧縮荷重Fを負荷する前の歯磨剤用顆粒の粒子径r(μm)は、微小圧縮機にて顆粒の粒子径を2辺測定し、平均値を算出したものを用いる。
なお、顆粒の平均粒子径daveは、実施例に記載の方法で測定することができる。
また、珪酸ナトリウム(固形分)の添加速度は、上記と同様の観点から、当該水不溶性粉体材料(A)100質量部に対して、好ましくは19質量部/分以下であり、より好ましくは11質量部/分以下であり、さらに好ましくは5.5質量部/分以下であり、好ましくは0.1質量部/分以上であり、より好ましくは0.2質量部/分以上であり、さらに好ましくは0.3質量部/分以上である。そして、前記珪酸ナトリウム(固形分)の添加速度は、水不溶性粉体材料100質量部に対して、好ましくは0.1〜19質量部/分であり、より好ましくは0.2〜11質量%であり、さらに好ましくは0.3〜5.5質量%である。
乾燥時間は、好ましくは10分以上であり、より好ましくは20分以上であり、さらに好ましくは30分以上であり、好ましくは24時間以下であり、より好ましくは20時間以下であり、さらに好ましくは5時間以下である。そして、乾燥時間は、好ましくは10分〜24時間であり、より好ましくは20分〜20時間であり、さらに好ましくは30分〜5時間である。
界面活性剤の含有量は、良好な泡立ちを確保して清掃効果や使用感を高めつつ、良好な香味をもたらす観点から、本発明の歯磨剤中に、好ましくは0.2質量%以上であり、より好ましくは0.3質量%以上であり、さらに好ましくは0.5質量%以上である。また、界面活性剤の含有量は、香味が損なわれるのを抑制する観点から、本発明の歯磨剤中に、好ましくは2.0質量%以下であり、より好ましくは1.7質量%以下であり、さらに好ましくは1.5質量%以下である。さらに、界面活性剤の含有量は、本発明の歯磨剤中に、好ましくは0.2〜2.0質量%であり、より好ましくは0.3〜1.7質量%であり、さらに好ましくは0.5〜1.5質量%である。本発明の歯磨剤中の、歯磨剤用顆粒及び界面活性剤の含有量比率(歯磨剤用顆粒/界面活性剤含有量)は、0.5〜250が好ましく、さらに2〜100が好ましく、またさらに4〜40が好ましい。アニオン界面活性剤の含有量は、泡立ちの良さや清掃効果や使用感を高めつつ、良好な香味をもたらす観点から、本発明の歯磨剤中に、好ましくは0.2質量%以上であり、より好ましくは0.3質量%以上であり、さらに好ましくは0.5質量%以上である。また、アニオン界面活性剤の含有量は、香味が損なわれるのを抑制する観点から、本発明の歯磨剤中に、好ましくは2.0質量%以下であり、より好ましくは1.7質量%以下であり、さらに好ましくは1.5質量%以下である。さらに、アニオン界面活性剤の含有量は、本発明の歯磨剤中に、好ましくは0.2〜2.0質量%であり、より好ましくは0.3〜1.7質量%であり、さらに好ましくは0.5〜1.5質量%である。アルキル硫酸塩の含有量は、泡立ちの良さや清掃効果や使用感を高めつつ、良好な香味をもたらす観点から、本発明の歯磨剤中に、好ましくは0.2質量%以上であり、より好ましくは0.3質量%以上であり、さらに好ましくは0.5質量%以上である。また、アルキル硫酸塩の含有量は、香味が損なわれるのを抑制する観点から、本発明の歯磨剤中に、好ましくは2.0質量%以下であり、より好ましくは1.7質量%以下であり、さらに好ましくは1.5質量%以下である。さらに、アルキル硫酸塩の含有量は、本発明の歯磨剤中に、好ましくは0.2〜2.0質量%であり、より好ましくは0.3〜1.7質量%であり、さらに好ましくは0.5〜1.5質量%である。
上記の他の成分は、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。なお、本発明の歯磨剤は、上記成分を用い、常法により製造することができる。
[1](A)水不溶性粉末材料、及び(B)珪酸ナトリウムを含む水溶性無機結合剤を含有する歯磨剤用顆粒であって、
微小圧縮試験機を用いて圧子を一定速度で降下させることにより、圧縮荷重Fを0gfから顆粒が崩壊する崩壊荷重Fmaxまで負荷して下記式(1)で表される圧縮変位率xと圧縮荷重Fとの関係を求めたときに、圧縮変位率xの変化量Δxに対する圧縮荷重Fの変化量ΔFの比率(ΔF/Δx)の値が連続して0以上0.35以下である平滑変位領域Pが1個以上存在し、最初の平滑変位領域Pに到達するまでのΔF/Δxの値が6.0以下であり、かつ崩壊荷重Fmaxが30gf以下である歯磨剤用顆粒。
圧縮変位率(%)={圧縮変位d(μm)/圧縮荷重Fを負荷する前の歯磨剤用顆粒の粒子径r(μm)}×100・・・(1)
[3]最初の平滑変位領域Pに到達するまでのΔF/Δxの値が、6.0以下である上記[1]又は[2]の歯磨剤用顆粒。
[4]圧縮変位率xと圧縮荷重Fとの関係を求めたときに、最初の平滑変位領域Pに到達するまでのΔF/Δxの値は、好ましくは6.0以下であり、より好ましくは5.0以下であり、好ましくは0.4以上であり、より好ましくは0.5以上である上記[1]〜[3]のいずれか1項に記載の歯磨剤用顆粒。
[5]崩壊荷重Fmaxが30gf以下であって、好ましくは25gf未満であり、より好ましくは20gf未満であり、さらに好ましくは15gf未満であり、好ましくは0.2gf以上であり、より好ましくは0.5gf以上であり、さらに好ましくは1gf以上、またさらに好ましくは3gf以上である上記[1]〜[4]のいずれか1項に記載の歯磨剤用顆粒。
[6]に達した時、圧縮変位率xが20%以上であることが好ましく、22%以上であることがより好ましく、25%以上であることがさらに好ましく、90%以下であることが好ましく、85%以下であることがより好ましく、80%以下であることがさらに好ましい上記[1]〜[5]のいずれか1項に記載の歯磨剤用顆粒。
[7]圧縮変位率xの変化量Δxpが、好ましくは2%以上であり、より好ましくは5%以上であり、好ましくは70%以下であり、より好ましくは50%以下である上記[1]〜[6]のいずれか1項に記載の歯磨剤用顆粒。
[9]歯磨剤用顆粒中の水不溶性粉末材料(A)が、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ゼオライト、シリカ、第二リン酸カルシウム、第三リン酸カルシウム、不溶性メタリン酸ナトリウム、水酸化アルミニウム、リン酸マグネシウム、ピロリン酸カルシウム、及び炭酸マグネシウムから選ばれる1種又は2種以上である上記[1]〜[8]のいずれか1項に記載の歯磨剤用顆粒。
[10]水不溶性粉末材料(A)の平均粒子径が、好ましくは0.1μm以上であり、より好ましくは0.5μm以上であり、さらに好ましくは0.8μm以上であり、またさらに好ましくは1μm以上であって、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下、さらに好ましくは10μm以下、またさらに好ましくは5μm以下である上記[1]〜[9]のいずれか1項に記載の歯磨剤用顆粒。
[11]歯磨剤用顆粒中の珪酸ナトリウム(固形分)の含有量が、乾燥状態で好ましくは0.5質量%以上であり、より好ましくは1質量%以上であり、さらに好ましくは1.5質量%以上であり、またさらに好ましくは2質量%以上であって、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは15質量%以下、またさらに好ましくは10質量%以下である上記[1]〜[10]のいずれか1項に記載の歯磨剤用顆粒。
[13]成分(B)の珪酸ナトリウムを含む水溶性無機結合剤を水溶液とし、成分(A)の水不溶性粉末材料に添加することにより得られる上記[1]〜[12]のいずれか1項に記載の歯磨剤用顆粒。
[14]水溶性無機結合剤水溶液の添加速度は、当該水不溶性粉体材料(A)100質量部に対して、好ましくは35質量部/分以下であり、より好ましくは20質量部/分以下であり、さらに好ましくは10質量部/分以下であり、好ましくは0.5質量部/分以上であり、より好ましくは0.8質量部/分以上であり、さらに好ましくは1.0質量部/分以上である上記[13]の歯磨剤用顆粒。
[16]界面活性剤が、アニオン性界面活性剤、ノニオン界面活性剤及び両性イオン界面活性剤から選ばれる1種又は2種以上である上記[15]の歯磨剤。
[17]界面活性剤の含有量が、好ましくは0.2質量%以上であり、より好ましくは0.3質量%以上であり、さらに好ましくは0.5質量%以上であって、好ましくは2.0質量%以下であり、より好ましくは1.7質量%以下であり、さらに好ましくは1.5質量%以下である上記[15]又は[16]の歯磨剤。
[18]歯磨剤用顆粒の含有量が、好ましくは1質量%以上であり、より好ましくは3質量%以上であり、さらに好ましくは5質量%以上であって、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは30質量%以下であり、さらに好ましくは20質量%以下である上記[15]〜[17]のいずれか1項に記載の歯磨剤。
[20]さらに水を含有し、水の含有量は、好ましくは3質量%以上であり、より好ましくは5質量%以上であり、さらに好ましくは7質量%以上であり、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは45質量%以下であり、さらに好ましくは40質量%以下である上記[15]〜[19]のいずれか1項に記載の歯磨剤。
[21]歯磨剤用顆粒及び水の含有量比率(歯磨剤用顆粒/水含有量)は、0.02〜15が好ましく、さらに0.1〜6が好ましく、またさらに0.2〜3が好ましい上記[20]の歯磨剤。
水不溶性粉末の平均粒子径はレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(HORIBA社製、LA−920)にて、溶媒:イオン交換水、屈折率:1.2、循環速度4、循環3minの条件で測定した。
JISZ8801−1(2000年5月20日制定、2006年11月20日最終改正)規定の2000、1400、1000、710、500、355、250、180、125、90、63、45μmの篩を用いて5分間振動させた後、篩分け法による篩下質量分布について50%平均径を算出し、これを平均粒子径とする。具体的には、JISZ8801−1(2000年5月20日制定、2006年11月20日最終改正)規定の2000、1400、1000、710、500、355、250、180、125、90、63、45μmの篩を用いて受け皿上に目開きの小さな篩から順に積み重ね、最上部の2000μmの篩の上から100gの顆粒を添加し、蓋をしてロータップ型ふるい振とう機(HEIKO製作所製、タッピング156回/分、ローリング:290回/分)に取り付け、5分間振動させたあと、それぞれの篩及び受け皿上に残留した当該顆粒の質量を測定し、各篩上の当該顆粒の質量割合(%)を算出する。受け皿から順に目開きの小さな篩上の当該顆粒の質量割合を積算していき合計が50%となる粒子径を平均粒子径とする。
試料2.5gをスポイトを用いてアルミ製の直径11.5cmの容器上に1滴が直径5〜10mm程度の液滴となるよう(液滴同士が極力重ならないよう)に滴下散布し、その後、赤外線水分計(株式会社ケット科学研究所製、FD240)を用い、湿量基準水分測定モードにて温度105℃、Autoの条件(測定値の変化量が、30秒間で0.05%以内になったときを最終測定値とみなして測定を終了)で測定した揮発自由水分を除くことで算出した。
表1に示す含有量の顆粒となるよう、重質炭酸カルシウム(株式会社カルファイン製、商品名:ACE−25、平均粒子径約3μm)を邪魔板を有した75Lドラム型造粒機(φ40cm×L60cm)に投入し、ドラム回転数30r.p.m/フルード数0.2/ドラム角度12.6°の条件で混合しながら珪酸ナトリウム(富士化学工業株式会社製、商品名:3号珪酸ソーダ:Na2・3SiO2溶液、固形分38.5%、3倍量以下の水にて希釈、25℃)を外部混合型二流体ノズル1個(株式会社アトマックス製)を用いて噴霧添加し造粒した。なお、バッチサイズは8kgである。珪酸ナトリウム水溶液の添加速度は、3.3ml/分であった。
珪酸ナトリウム水溶液噴霧後、1分間混合を継続した後、ドラム型造粒機から排出し、電気式棚乾燥機を用いて80℃で90分間乾燥した後、顆粒(平均粒子径:327.9μm)を得た。
表1に示す含有量の顆粒となるよう、炭酸カルシウム(平均粒子径2〜5μm、トヨホワイト(東洋電化工業(株))、コロイダルシリカ(スノーテックスSK、日産化学(株))、セルロース(KCフロック W−400G、日本製紙ケミカル(株))及び水を混合して水スラリーとし、噴霧造粒機により送風温度約200℃、排風温度80〜90℃で噴霧造粒した。得られた顆粒を90μm/500μm(粒子径90〜500μm)のふるいで分級し、顆粒(平均粒子径:257.2μm)を得た。
得られた顆粒をランダムに5個抽出し、実施例1と同様にして、圧縮荷重F−圧縮変位率x図を作製することにより各々の顆粒の崩壊挙動を観察した。結果を図5に示す。
表1に示す含有量の顆粒となるよう、炭酸カルシウム(平均粒子径2〜10μm、(株)ニューライム)と酸化亜鉛(平均粒子径0.3μm、微細酸化亜鉛(堺化学工業(株)))を装置(機器:ニューグラマシン SEG850型)内で混合し、転動造粒機で造粒する(造粒時間:8分、回転数:175rpm)。造粒時には適量の精製水を加え、造粒工程終了後、乾燥機内(ロータリーキルン)で20〜30分乾燥させ、顆粒(平均粒子径:200μm)を得た。
得られた顆粒をランダムに5個抽出し、実施例1と同様にして、圧縮荷重F−圧縮変位率x図を作製することにより各々の顆粒の崩壊挙動を観察した。結果を図6に示す。
市販されている顆粒(製品名:COLITE 製造元:COSMO、平均粒子径:263.7μm)を用いた。
かかる顆粒をランダムに5個抽出し、実施例1と同様にして、圧縮荷重F−圧縮変位率x図を作製することにより各々の顆粒の崩壊挙動を観察した。結果を図7に示す。
また、実施例1の歯磨剤用顆粒の断面写真を図8に、比較例1の歯磨剤用顆粒の断面写真を図9に示す。
また、図8〜9の結果より、実施例1の顆粒は、比較例1の顆粒に比して、様々な大きさの空隙が顆粒内に存在しており、荷重を付加していくにつれて段階的に崩壊する挙動を示す要因となっていることが確認された。
歯間モデル(φ4のパスツールピペットを5本並べ接着固定)の溝に赤い口紅(オーブ:RD305)を塗り込む。その後、余分な口紅を歯ブラシ(チェック、花王株式会社製)と(食器洗い用洗剤)を用いてブラッシング洗浄(赤色が出なくなるまで)した。実施例1〜3及び比較例3で得られた顆粒を用い、表3に示す処方にしたがって各歯磨剤を調製した。各種歯磨剤サンプルをモデルの上に一定量取り、口紅が歯ブラシに付着しなくなるまで刷掃行った。モデルに残った口紅をエタノール90mlで10分間超音波洗浄し、抽出液を540nmにて吸光度を測定(Abs)した。なお、歯磨剤を使用せずに、口紅が歯ブラシに付着しなくなるまで刷掃を行い、モデルに残った口紅をエタノール90mlで10分間超音波洗浄し、抽出液540nmにて吸光度測定(Abs)したものを100%として評価した。
歯磨剤を使用しなかった場合(歯磨剤無)も含め、結果を図10に示す。
実施例1〜3及び比較例1〜2で得られた顆粒を用い、表3に示す処方にしたがって各歯磨剤を調製した。得られた歯磨剤1g塗布し、歯ブラシ(チェック、花王株式会社製)を用いてブラッシングし、下記に示す基準にしたがってつるつる感、泡立ち感及び汚れ落ち感の評価を行い、1〜5の5段階によるポイント評価を行った。数値が高い程、良好な結果であることを示す。これを6名のパネラーについて行い、得られた結果からその平均値を求めた。
結果を表4に示す。
歯面を舌でふれたとき、歯の表面でなめらかに舌をすべらせることができ、つるつるとした感触が得られた。
《泡立ち感》
口腔内で心地よい泡立ちを実感することができた。
《汚れ落ち感》
歯面を舌でふれたとき、歯垢や汚れが付着しているような感触が得られた。
顆粒を除いたクリアクリーンレギュラー(花王株式会社製)歯磨剤に、上記の顆粒を12質量%の含有量となるように配合して歯磨剤を調製した。歯間部モデル(溝凹凸:50μm×50μm)に口紅を付着させ、各歯磨剤を2g塗布し、歯ブラシ(チェック、花王株式会社製)を装着したブラッシングマシーン(ストローク30mm、ブラッシング圧100gf、速度120回/min、ブラシ角度90度)を用いてストローク数を10回、30回、50回、70回と次第に増加させ、ブラッシングを行った。
各々ブラッシング前の口紅の量を基準とし、ブラッシング後に歯間部モデルに残留する口紅の量を減じた量を汚れ除去量とみなして汚れ除去率(%)を求めた。結果を図11に示す。
Claims (5)
- (A)軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ゼオライト、及びシリカから選ばれる1種又は2種以上であり、かつ平均粒子径が1〜5μmの水不溶性粉末材料を85〜99質量%、及び(B)珪酸ナトリウムを含む水溶性無機結合剤を0.5〜15質量%含有し、かつ水不溶性粉末材料(A)に対する成分(B)珪酸ナトリウム(固形分)の質量比(珪酸ナトリウム(固形分)/水不溶性粉末材料(A))が1/99〜15/85である歯磨剤用顆粒であって、
微小圧縮試験機を用いて圧子を一定速度で降下させることにより、圧縮荷重Fを0gfから顆粒が崩壊する崩壊荷重Fmaxまで負荷して下記式(1)で表される圧縮変位率xと圧縮荷重Fとの関係を求めたときに、
圧縮変位率xの変化量Δxに対する圧縮荷重Fの変化量ΔFの比率(ΔF/Δx)の値が連続して0以上0.35以下である平滑変位領域Pが1個以上存在し、最初の平滑変位領域Pに到達するまでのΔF/Δxの値が6.0以下であり、かつ
崩壊荷重Fmaxが30gf以下である歯磨剤用顆粒。
圧縮変位率(%)={圧縮変位d(μm)/圧縮荷重Fを負荷する前の歯磨剤用顆粒の粒子径r(μm)}×100・・・(1) - 圧縮変位率xの変化量Δxに対する圧縮荷重Fの変化量ΔFの比率(ΔF/Δx)の値が0以上0.35以下である平滑変位領域Pが2個以上存在する請求項1に記載の歯磨剤用顆粒。
- 崩壊点Qにおける圧縮変位率xが20%以上である請求項1又は2に記載の歯磨剤用顆粒。
- 圧縮変位率xの変化量Δxに対する圧縮荷重Fの変化量ΔFの比率(ΔF/Δx)の値が連続して0以上0.35以下である平滑変位領域P内において、圧縮変位率xの変化量Δxpが2%以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の歯磨剤用顆粒。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の歯磨剤用顆粒、及び界面活性剤を含有する歯磨剤。
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