JPH01160909A

JPH01160909A - 歯磨用無定形アルミノケイ酸塩基剤

Info

Publication number: JPH01160909A
Application number: JP32072987A
Authority: JP
Inventors: Eiji Shioda; 塩田　英司; Atsushi Ichikawa; 市川　敦司
Original assignee: TOYO SUTOUFUAA CHEM KK; Tosoh Finechem Corp; Tosoh Corp
Current assignee: TOYO SUTOUFUAA CHEM KK; Tosoh Finechem Corp; Tosoh Corp
Priority date: 1987-12-17
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1989-06-23
Also published as: JPH05362B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〕本発明は歯磨用無定形アルミノケイ酸塩基剤に関するも
のである。

歯磨基剤は、発泡剤、湿潤剤、粘結剤、香味剤、保存剤
等の他の配合剤と混合され歯磨組成物として使用される
。歯磨基剤は通常歯磨組成物の１５〜５０％もの割合を
占める重要な成分であり、歯を傷つけずに研磨し、口内
の食物残滓。

歯垢類を除去し、歯に生来の光沢を与える役目をはたす
。

〔従来の技術〕

歯磨基剤としては、従来より第ニリン酸カルシウム、炭
酸カルシウム、水酸化アルミニウム。

含水ケイ酸等が知られており、各々実用に供されている
。これらは、その使用においてそれぞれ特徴を有してい
る。即ち、第ニリン酸カルシウムは歯磨基剤の重要な機
能である研磨力及び清掃力の点で最も優れており現在最
も多量に使用されている。炭酸カルシウムは研磨力及び
清掃力の点において第ニリン酸カルシウムに劣るものの
、安価であるので経済的優位性により一部の歯磨組成物
向に使用されている。水酸化アルミニウムは、価格、研
磨力及び清掃力に関して、第ニリン酸カルシウムと炭酸
カルシウムの中間に位置する。一方含水ケイ酸は前述の
基剤とはその使用目的が異なる。即ち透明性歯磨組成物
向に使用される。しかしながら非常に高価であり、研磨
力及び清掃力が第ニリン酸カルシウムに劣る事からその
使用量は少ない。

以上の様に、各基剤はその目的に応じて使い分けられて
いる。

ところで、近年虫歯予防あるいは歯石防止と言った観点
から歯磨組成物に薬効成分、主にフッ素化合物を配合す
る事が望まれている。しかしながら、従来の第ニリン酸
カルシウムはフッ素化合物と反応し易く薬効成分として
の働きを阻害するという欠点を有している。炭酸カルシ
ウム及び水酸化アルミニウムも同様に薬効成分と反応し
易い。含水ケイ酸は薬効成分との反応性はほとんど無く
、薬効成分配合歯磨組成物用基剤として期待されている
が、前述した様に高価でおり研磨力及び清掃力が不充分
であるという欠点を有している。

この様な従来より使用されている種々の歯磨基剤に対し
て無定形アルミノケイ酸塩を歯磨基剤として使用する事
が提案されている。例えば特公昭５７−４５４１１号公
報に屈折率１．４４〜１．４７の合成無定形複合アルミ
ノケイ酸塩の使用が開示されている。この報告において
、無定形アルミノケイ酸塩は、虫歯からの保護効果を有
する薬効成分との配合が可能である事を記載しているが
、その主な目的は透明性歯磨組成物用の基剤であり、そ
の実施例によればアルミナ含量は高々８重量％（ＳｉＯ
ｚ／Ａｊ！ｚ（）＋モル比１５）であり、研磨力及び清
掃力は含水ケイ酸と同程度である。

以上の様に、第ニリン酸カルシウムと同等ないしそれ以
上の研磨力及び清掃力を有し、薬効成分と反応しない歯
磨基剤はいまだ得られていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、第ニリン酸カルシウムと同等の研磨力
及び清掃力を有し、且つ薬効成分特にフッ素化合物との
反応性の低い新規な歯磨基剤を提供する事にある。

〔問題点を解決するための手段）本発明の要旨は、化学組成が一般式％式％但し、Ｍ：アルカリ金属またはアルカリ土類金属ｍ：金属Ｍの価数Ｘ：２〜２０ｎ：Ｏまたは正の数で表される無定形アルミノケイ酸塩であって、平均粒径
が１０〜４０μ、比表面積が５０〜１３０　Ｔ／ｌ／／
ｇ、静嵩密度が０．２〜０．８９／ｄである歯磨用基剤
として好適な無定形アルミノケイ酸塩で必り、以下その
詳細について説明する。

アルミノケイ酸塩は、一般にＡ１２０３を基準にＭ２／ｍ０−Ａｌ２Ｏ３・ｙＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ但し、
Ｍ：アルカリ金属またはアルカリ土類金属ｍ：金属Ｍの価数ｙ：２〜００ｎ：０または正の数で表され、５ｉ−０−Ａｊ！結合で示されるシリカとア
ルミナとの相互結合からなり、３ｉと八１の価数の差に
より生ずる負電荷がアルカリ金属またはアルカリ土類金
属等の陽イオンとバランスしている。この様な組成を持
つ無機酸化物には結晶性のものと無定形のものとがおり
、結晶性の物質としてはゼオライトが古くから知られて
おり、触媒や吸着分離剤として広く使用されているが、
歯＠基剤としての利用も提案されている。例えば特開昭
５７−５４１１２号公報に平均粒径１μ以下のゼオライ
トの使用が開示されている。ぜオライドは第ニリン酸カ
ルシウムよりも硬度が高く歯に対して高研磨力を有する
。従って歯の象牙質を損傷しない様に小粒径のものを使
用しなければならない。

歯磨基剤において、その粒子径は研磨力及び清１吊力に
大きく影響するが、実際の使用上の面においても重要な
因子である。即ち粒子径が１０μ未満の微小粒子は歯及
び口内に付着しやすく、通常のすすぎでは容易に除去さ
れず、口内に残存しやすい。一方、４０μを越える大粒
子では歯を磨く際にザラザラとした感覚を与え且つ歯の
象牙質を損傷し易い。

従って歯磨基剤としては平均粒径が１０〜４０μの範囲
内で所望の研磨力及び清掃力を有するものが望まれる。

この様な理由により、結晶性アルミノケイ酸塩を添加剤
として少量使用することは差し支えないが、歯磨基剤と
しての使用には問題がある。

これに対して無定形アルミノケイ酸塩の歯磨基剤として
の使用は、未だ充分な検討はされておらず、前述したよ
うに透明性歯磨組成物向として提案されているだけで、
所望とする研磨力及び清掃力を有するものは得られてい
ない。

本発明者等は、アルミノケイ酸塩について種々の検討を
重ねた結果、特定範囲の組成及び物性値を有する無定形
アルミノケイ酸塩が第ニリン酸カルシウムと同等の研磨
力及び清掃力を有し、且つフッ素化合物との反応性が低
い事を見出し本発明を完成した。

本発明は、平均粒径が歯＠基剤として望ましい１０〜４
０μの範囲内で、フッ素化合物との反応性が低い、いわ
ゆるフッ素安定性の良い無定形アルミノケイ酸塩に関し
、化学組成がＭ２／ｍ０−Ａｌ２Ｏ３・ｘＳｉＯ２・ｎ
Ｈ２Ｏで表わされ、Ｘが２〜２０の組成範囲内にあり、
比表面積、静嵩密度がそれぞれ５０〜１３０７Ｆｆ／ｇ
、０．２〜０．８９／ｄの範囲内にある厳密に制御され
た物性値の無定形アルミノケイ酸塩であり、第ニリン酸
カルシウムと同等の研磨力及び清掃力を有し、フッ素安
定性の良好なものである。

以下、各規定値について説明する。

組成を表わすＸは２〜２０の範囲にする事が必要である
。アルミノケイ酸塩は前述した様に５ｉ−０−Ａｆ結合
からなり原理的にＸは２が下限値であり、Ｘが２未満で
は水酸化アルミニウムが混在し、研磨力が低下する。逆
にＸが２０を越える場合、その物性は含水ケイ酸に近づ
き研磨力が低下する。

次に比表面積は５０〜１３０ｍ／ｇでなければならない
。Ｘが２〜２０の範囲内でも比表面積がこの範囲外では
所望の効果は得られない。比表面積は通常１次粒子の大
きさに反比例すると言われている。従って比表面積が小
さくなるに伴い研磨力が増大する傾向にあり、５０７ｄ
／ｇ未満では歯の象牙質を損傷するほどの研磨力を示す
。

逆に１３０　Ｔｄ／ｇを越えると、研磨力、清掃力とも
不充分なものになる。

静嵩密度は、粒径、比表面積等の物性値にある程度依存
するが、平均粒径が１０〜４０μで、望ましい研磨力及
び清掃力を達成するためには、上記範囲の組成及び比表
面積と同時に静嵩密度を０．２〜０．８９／ｍにするこ
とが必要である。

静嵩密度は上述した様に粒径、比表面積等と相関性があ
るが、その他に２次粒子の構造や凝集力等とも関係し、
歯磨特性への作用機構は複雑である。本発明者等は、ア
ルミノケイ酸塩について種々の検討を重ねた結果、静嵩
密度と清掃力に相関性のある事を見出した。即ち、たと
え組成、比表面積を上記範囲内に設定しても、静嵩密度
が０．２　ｇ／ｄ未満あるいは０．８　ｇ／ｄを越える
と清掃力が著しく低下するのに対し、０．２〜０．８９
／ｍｌの範囲内であれば第ニリン酸カルシウムと同等の
性能を示す。

以上の様に、本発明で規定する組成及び物性値と研磨力
や清掃力といった歯磨特性との関係は必ずしも明確では
ないが、本発明で特定する組成及び物性値の範囲外であ
る時、期待する効果は達成できない。

本発明の特定の物性値を有する無定形アルミノケイ酸塩
の製造法としては、種々の方法があり特に限定はされな
い。即ち、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ醒
リチウム等のケイ酸アルカリ水溶液と硫酸アルミニウム
、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム等のアルミニウ
ム塩の水溶液又はアルミン酸ナトリウムの様なアルミン
酸塩水溶液を連続的にあるいは回分的に混合し、無定形
アルミノケイ酸塩粒子を析出させる。この時必要に応じ
て、塩酸、硫酸、硝酸などの鉱醸あるいは水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリを
添加しても差し支えない。

しかしながら、各々の成分系において所望の物性値を得
るためには、反応温度、　ｐＨ，反応時間等の条件が異
なるので注意を要するが、これらの条件を適正に制御す
る事により比表面積。

静嵩密度１粒径を容易にコントロールすることができる
。生成した無定形アルミノケイ酸塩スラリーを必要に応
じて熟成した後、濾過、水洗し水可溶性塩を除去後常法
により乾燥する。例えばオーブン乾燥、バンド乾燥、ロ
ータリーキルン乾燥等が採用できる。

本発明の無定形アルミノケイ酸塩は以上の様な方法によ
り製造する事ができ、そのいずれの方法でも良いが、最
終的に上記で規定した組成。

比表面積、静嵩密度、平均粒径を有することが必要でお
る。

（実施例）次に本発明を実施例により更に置体的に説明する。

実施例１ＳｉＯｚ１度２９．０ｗｔ％の３号ケイ酸ソーダ６．８
に’ｊに苛性ソーダ０．８３Ｎｇ、純水８．５Ｋｌを添
加混合し、希釈ケイ酸ソーダ水溶液を調製した。攪拌機
を備えたオーバーフロー付きの容量２．４１の反応槽に
、該希釈ケイ酸ソーダ水溶液１Ｂ、ＩＫｆｆとＡ１ｚ０
３ａ度８．□ｗｔ％の硫酸アルミニウム水溶液８．５Ｋ
ｌを各々１８０　ｄ／ｍｉｎ、　６０７／ｍｉｎの速度
で連続的に添加混合し、４０’Ｃで反応させ無定形アル
ミノケイ酸塩を析出させた。

生成したスラリーを濾過・水洗後１１０’Ｃで熱風乾燥
した。得られた無定形アルミノケイ酸塩は、第１表に示
す組成及び物性値のものであった。

次に無定形アルミノケイ酸塩の歯磨特性は第２表に示す
ように第ニリン酸カルシウムと同等の研磨力及び清掃力
を有し、且つフッ素安定性の良い、歯磨基剤として好適
なものであった。

尚、無定形アルミノケイ酸塩の各物性値及び歯磨特性値
は下記の様にして求めた値である。

１）平均粒径レザー法によるマイクロトラック粒度分析計（Ｌｅｅｄ
　＆　Ｎｏｒｔｈｒｕｐ社製）を用いて測定した。

２）比表面積水銀圧へ法によるオートポア９２００　（島津製作所社
製）を用いて測定した。

３）静嵩密度セイシン社静タップデンサーＫＹＴ−２０００により測
定した。

４）研磨力０．４％のＣＭＣと０．７％のプロピレングリコールを
含有する６０％のグリセリン水溶液７０３に、試料（無
定形アルミノケイ酸塩）１５３を懸濁してなるサスペン
ションを用い、荷重２４０　ｇにおいて銀板を水平型研
磨試験機により１時間で３０００回ブラッシングし、銀
板の摩耗量を測定した。

５）清掃力煙草ヤニを通常の方法にて収集し、これをエチルアルコ
ールで溶液状としてタイル上に均一に塗布し、加熱乾燥
した俊、これを研磨器にセットし、研磨力測定方法と同
様に試料（無定形アルミノケイ酸塩）５ｇを１％のＣＭ
Ｃを含有する４６％グリセリン水溶液１５９を懸濁して
なるサスペンションを用い、荷重２４０ｇにおいて３０
０回ブラッシングし、研磨後タイルの煙草ヤニの除去率
を肉眼にて評価した。評価基準は以下の通りである。

評価基準評点　１：煙ヤニ除去率　　　０〜１０％２：　　　　
　　　　　１１〜２０％３：　　　　　　　　　２１〜３０％４：　　　　　　　　　３１〜４０％５：　　　　　　　　　４１〜５０％６：　　　　〃　　　　　　５１〜６０％７：煙ヤニ除
去率　　　６１〜７０％８：　　　〃　　　　　７１〜８０％９：　　　　　　　　　８１〜９０％１０：　　　　ｎ　　　　　　９１〜１００％６）フッ
素安定性ＮａＦをイオン交換水に溶解させ、フッ素イオン濃度が
１，０００ｐｐｍの基準液を調製する。

該基液６０威に試料（無定形アルミノケイ酸塩）８．５
７ｇを懸濁させ１０分撹拌後、５０’Ｃ恒温槽内で２日
間静置する。恒温槽より取り出し、冷却後１０分撹拌し
た後、遠心分離機で固液分離し、液相に残存するフッ素
イオン濃度を、フッ素イオン電極を用いて電位差計によ
り測定する。

実施例２ＳｉＯｚ１度２９．０ｗｔ％の３号ケーｉ’！／−タロ
、ｔ４Ｋｇ、純水７．７Ｋｇを混合し、希釈ケイ酸ソー
ダ水溶液を調製した。また、Ａｌ２Ｏ３濃度８．０ｗｔ
％の硫酸アルミニウム水溶液２．５３Ｋｇ、９８ｗｔ％
濃硫酸０．１３Ｋｇ、純水１．１２Ｎｇを混合し、希釈
硫酸アルミニウム水溶液を調製した。攪拌機を備えたオ
ーバーフロー付きの容量１５Ｌの反応槽に、該希釈ケイ
酸ソーダ水溶液１３．９Ｋｆｆと該希釈硫酸アルミニウ
ム水溶液を各々１６０　ｍ／ｍｉｎ、　４０ｍ／ｍｉｎ
の速度で半回分的に添加混合し、ｐＨ７，６０’Ｃで反
応させ無定形アルミノケイ酸塩を析出させた。

以下実施例１と同様の方法で、無定形アルミノケイ酸塩
を得、組成、各物性値及び歯磨特性値を測定した。

組成、各物性値は第１表に、歯磨特性値を第２表に示す
。８表から明らかな様に本発明による無定形アルミノケ
イ酸塩は歯磨基剤として好適なものでおる。

比較例１ＳｉＯｚ濃度２９．０ｗｔ％の３号ケイ酸ソーダ６．１
４ＫＬｊと純水７．７Ｋｇとを混合し、希釈ケイ酸ソー
ダ水溶液を調製した。また、Ａｌ２Ｏ３濃度８．０ｗｔ
％のｔｊｕｌアルミニウム水溶液１．５１Ｎｇ、９８ｗ
ｔ％ｌ１５Ａ酸０．４５Ｎｆｆ、純水１．６７Ｎｇを混
合し、希釈Ｗｔ酸酸層ルミニウム水溶液調製した。実施
例１で使用した反応槽に、該希釈ケイ酸ソーダ水溶液と
該希釈硫酸アルミニウム水溶液を各々２４０　ｄ／ｍｉ
ｎ、　６（７／ｍｉｎの速度で連続的に添加混合し、６
０℃で反応させ、５ｉＯｚ／Ａｆｚ０３モル比２５の無
定形アルミノケイ酸塩を得た。

各物性値及び歯磨特性値をそれぞれ第１表。

第２表に示す。

比較例２実施例１と同様の方法において、但し混合液のｌ）Ｈが
５以下になる様に硫酸アルミニウム水溶液の添加速度を
調整しながら反応を行った。

１ｑられた無定形アルミノケイ酸塩の各物性値及び歯磨
特性値をそれぞれ第１表、第２表に示す。

比較例３実施例１と同様の方法において、但し混合液のｐＨが９
になる様に希釈ケイ酸ソーダ水溶液の添加速度を調整し
ながら反応を行った。

１７られた無定形アルミノケイ酸塩の各物性値及び歯磨
特性値をそれぞれ第１表、第２表に示す。

比較例４実施例１と同様の方法において、但し希釈ケイ酸ソーダ
水溶液及び硫酸アルミニウム水溶液の添加速度それぞれ
５４０　ｄ／ｍｉｎ、　１８０　ｍ／ｍｉｎの速度で行
った。

得られた無定形アルミノケイ酸塩の各物性値及び歯磨特
性値をそれぞれ第１表、第２表に示す。

比較例５実施例１と同様の方法において、但し希釈ケイ酸ソーダ
水溶液及び硫酸アルミニウム水溶液の添加速度それぞれ
１８ｍ１／ｍｉｎ、６ｄ／ｍｉｎの速度で行った。

第１表第２表注：対照例として、第ニリン酸カルシウム（東洋ストウ
ファー・ケミカル社製）の歯磨特性値を示した。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな様に、本発明による無定形アル
ミノケイ酸塩は、第ニリン酸カルシウムと同等の研磨力
及び清掃力を有し、且つ薬効成分との配合が可能な歯磨
基剤として好適な特性を持つ基剤である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）化学組成が一般式Ｍ＿２＿／＿ｍＯ・Ａｌ＿２Ｏ＿３・ｘＳｉＯ＿２・ｎ
Ｈ＿２Ｏ但し、Ｍ：アルカリ金属またはアルカリ土類金
属ｍ：金属Ｍの価数ｘ：２〜２０ｎ：０または正の数で表される無定形アルミノケイ酸塩であつて、平均粒径
が１０〜４０μ、比表面積が５０〜１３０ｍ＾２／ｇ、
静嵩密度が０．２〜０．８ｇ／ｍｌである歯磨用無定形
アルミノケイ酸塩基剤。