SE449050B - Slipmedelskomposition for anvendning i en terapeutisk tandkrem, sett for dess framstellning samt anvendning av densamma - Google Patents

Description

15 20 25 50 55 H0 449 050 .2 En tandkräm av kosmetisk typ är en, som icke innehåller någon fluorid och användes för att göra tänderna vita och blanka. Men en terapeutisk tandkräm innehåller fluorid som ett kariesmotver- kande medel.

Terapeutiska tandpastakompositioner, som t.ex. tandkrämer, inne- håller normalt ett terapeutiskt fluoridmedel, som t.ex. stanno- fluorid, monofluorfosfat eller derivat därav, liksom polermedel eller slipmedel, fuktighetsbevarande medel och andra material.

Dessa kompositioner placeras vanligen i aluminiumtuber eller plasttuber vid försäljning i handeln. Vanligen är det att före- draga att använda aluminiumtuber, men det har visat sig, att när sådana tandkrämskompositioner innehåller en terapeutisk fluorid- förening, äger en reaktion med insidan av den obelagda aluminium- tuben rum, så att missfärgning och annan korrosiv verkan inträf- far, uppenbarligen beroende på någon reaktion eller inkompabili- tet mellan den blottade aluminiumytan och ett eller flera av mate- rialen i tandpastan. Denna inkompabilitet visar sig i form av gasbildning, svällning av tuben, korrosion och svarta fläckar på insidan av obelagd aluminiumbehållare. Det har därför idag vid försäljning av terapeutiska tandkrämer blivit kutym att behandla aluminiumtuben med ett plast-, lack- eller annat material, som sålunda väsentligen bidrar till ökade kostnader i samband med förpackning och försäljning av tandkrämen.

Man har redan tidigare gjort många försök att lösa detta problem, emedan obelagda aluminiumtuber är mycket mer ekonomiska att an- vända och i allmänhet är lättare än de belagda tuberna. Exempel- vis beskriver amerikanska patentskrifterna 3 662 060 och 3 624 199 kompositioner, vilka uppges' övervinna detta problem. Vidare an- ger amerikanska patentskriften 5 678 155, att monofluorfosfat- joner förhindrar korrosion i olackerade aluminiumtuber, när tand- krämen innehåller malda alfa-aluminiumoxid-trihydrat som ett slip- medel. Genom amerikanska patentskriften 5 86U H71 är dessutom känd en tandpastakomposition, som innehåller ett monofluorfosfat och ett polermedel, innehållande alkaliskt jordartsmetallkarbo- nat och olösligt alkalimetallfosfat, aluminíumoxid eller en bland- ning därav, för att reducera korrosionen i obelagda aluminium- behållare till ett minimum.

Det är således ett syfte med föreliggande uppfinning att över- 10 15 20 25 30 449 050 vinna eller eljest lindra dessa problem i samband med den ti- digare kända tekniken.

Det är dessutom ett syfte med uppfinningen att åstadkomma ett nytt slipmedel, som är lämpligt för införlivning i en terapeu- tisk tandpastakomposition och för förhindrande av av fluorid- joner framkallad korrosion och missfärgning av en obelagd alu- miniumtub innehållande tandpastakompositionen. Vidare är det ett syfte med uppfinningen att ge anvisning på ett sätt att framställa den nya slipmedelskompositionen. Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att föreskriva en lämplig användning av slipmedelskompositionen som ett slipmedel i en terapeutisk tandpastakomposition, vilken är kompatibel med det inre av en obelagd aluminiumtub innehållande denna tandpastakomposition.

Andra syften och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att framgå av beskrivningen nedan.

Uppfinningen avser sålunda en slipmedelskomposition, lämplig för införlivning i en terapeutisk tandpastakomposition och för förhindrande av av fluoridjoner framkallad korrosion och miss- färgning av en obelagd aluminiumtub innehållande tandpastakom- positionen, vilken slipmedelskomposition är kännetecknad av att den huvudsakligen består av en amorf, utfälld kiseldioxid, som behandlats med ett vattenlösligt salt av en alkalisk jord- artsmetall så att den innehåller 168-7000 ppm alkaliska jord- artsmetalljoner, vilken kiseldioxid fungerar som ett bärmate- rial för den alkaliska jordartsmetallen och har ett RDA-värde mellan 200 och 400.

Vidare avser föreliggande uppfinning ett sätt att framställa slipmedelskompositionen enligt ovan, vilken som slipmedel be- står av en amorf, utfälld kiseldioxid, som har ett RDA-värde mellan 200 och 400, varvid en vattenlösning av ett alkalime- tallsilikat med ett SiO2:X20-molförhållande av 2,0-2,7 och ett alkalimetallsulfat vid en reaktionstemperatur inom ett område från 66 till 83°C framställes, varvid X betecknar alkalimetal- len, varefter man surgör vattenlösningen med en mineralsyra 10 15 20 25 30 35 449 050 under kontinuerlig omröring, tills utfällningen av kiseldioxid är i huvusak fullständig vid ett pH-värde av 8,0 till 10,4, därefter fortsätter med mineralsyratillsättningen tills pH-vär- det är 6,0 eller därunder, uppsluter vid en temperatur som är 10-30°C högre än reaktionstemperaturen under en tidsperiod av 10-30 minuter, filtrerar den erhållna uppslamningen och tvättar den fasta produkten med färskvatten, vilket sätt är kännetecknat av att man återuppslammar den erhållna våta kakan i vatten och under omröringsbetingelser tillsätter vid omgivningstemperatur därtill ett vattenlösligt salt av en alkalisk jordartsmetall i tillräcklig mängdför att till den våta kakan tillföra 168-7000 ppm av den alkaliska jordartsmetallen, räknat på den torra ut- vinnbara produkten, rör om den erhållna blandningen för att åstad- komma fasthållande av den effektiva mängden av metallen på ki- seldioxidens yta och slutligen torkar och utvinner slipmedels- kompositionen.

Enligt föreliggande uppfinning finner slipmedelskompositionen användning som ett slipmedel i en terapeutisk tandpastakomposi- tion, och för förhindrande av av fluoridjoner framkallad korrosion och missfärgning av en obelagd aluminiumtub innehållande tand- pastakompositionen, varvid slipmedelskompositionen består av en amorf, utfälld kiseldioxid som behandlats med ett vattenlösligt salt av en alkalisk jordartsmetall, så att den innehåller 168- 7000 ppm alkaliska jordartsmetalljoner, vilken kiseldioxid har ett RDA-värde av 200-400.

Såsom framhållits ovan har det icke sedan introduktionen av tand- krämskompositioner med terapeutiska medel varit möjligt att till- verka en kommersiellt användbar produkt, som skulle kunna för- packas i obelagda aluminiumtuber på grund av inkompatibilitets- problemen mellan aluminiumytan i tuben och de andra komponenter' na i tandkrämskompositionen, isynnerhet f1u0riderna. Fastän av- sevärt arbete nedlagts på att försöka övervinna detta problem, såsom framgår av redovisning av teknikens ståndpunkt ovan, åter- står fortfarande problem inom detta område. Föreliggande upp- finning övervinner problem av denna typ på ett kommersiellt fun- gerande sätt och avser sålunda en slipmedelskomposition för an- vändning i en fluoridhaltig tandpastakomposition, vilken kan 10 15 20 25 30 35 H0 449 050 förpackas och säljas i obelagda aluminiumtuber.,H I enlighet med föreliggande uppfinning har man således funnit, att problemen med korrosion i obelagda aluminiumtuber, när de fylles med en terapeutisk tandpastakomposition, kan övervinnas genom att man i tandkrämskompositionen inarbetar en reglerad mängd av en alkalisk jordartsmetall¿ Den alkaliska jordartsme- tall, som uppfinningen i första hand avser, är isynnerhet kal- Kal- cium föredrages, då denna metall är lättillgänglig, billig och cium, men man kan även använda magnesium eller strontium. lätt att inarbeta i tandkrämen. medlet i tandpasta- eller Metallen kan inarbetas via slip- tandkrämsblandningen i vilken väsent- ligen vattenlöslig form som helst, som t.ex. i form av nitratet, oxiden, hydroxiden eller kloriden. De lämpligaste materialen för inarbetning i slipmedelskompositionen enligt uppfinningen är kalciumnitrat, kalciumoxid, kalciumhydrokid och kalciumklorid.

Det bör emellertid påpekas, att även organiska salter, som t.ex. kalciumacetat, kalciumformat och liknande föreningar, kan använ- Motsvarande strontium- och magnesiumsalter kan dessutom begagnas. De enda begränsningarna beträffande det alkaliska jord- artsmetallsaltet är, att det skall vara väsentligen lösligt, icke förorsaka några problem'vad gäller kompositionernasofarlighet och das. förbli tillgängligt för att förhindra korrosion. Enligt uppfin- ningen tillhandahållas sålunda den alkaliska jordartsmetalljonen i kombination med slipmedlet av kiseldioxid- och silikattyp. En- ligt en utföringsform av uppfinningen kan en amorf, utfälld kiseldioxid med reglerad struktur införlivas i en terapeutisk tandkrämskomposition i tillräckliga mängder för att leverera den nödvändiga alkaliska jordartsmetallen, som t.ex. kalciumjon, för att övervinna problemen med korrosion och missfärgning. Dessa för tandkrämslipmedel användbara, utfällda kiseldioxider med reg- lerad struktur innehåller kalciumjoner på kiseldioxidytan av det utfällda kiseldioxidslipmedlet. , Givetvis är det redan tidigare känt tandpasta- och tandkräms- kompositioner, vilka innehåller kalciumsalter i avsevärda mäng- der, som t.ex. framgår av amerikanska patentskriften 3 86U H71, vilken komposition innehåller H0-50 % kalciumkarbonag och genom amerikanska patentskriften 3 62Ä 199, vilken beskriver komposi- tioner innehållande 20-75 % kalciumkarbonat. Kalciumkarbonat 10 15 20 25 30 55 H0 449 050 _6 är emellertid i allmänhet olösligt och verkar icke hämmande på tubens korrosion. En betydelsefull aspekt av uppfinningen lig- ger därför i den noggrant reglerade mängden av vattenlöslig, alkalisk jordartsmetalljon, vilken inarbetas i den för använd- Enligt uppfinningen måste den reglerade mängden av alkalisk jordarts- ning i tandkrämer utarbetade slipmedelskompositionen. metalljon, som föreligger, vara tillräcklig för att vara effek- tiv och samtidigt tillgänglig för att förhindra korrosion men ändå otillräcklig för att stökiometriskt störa tillgången av Enligt uppfinningen har man funnit, att mängden alkalisk jordartsmetall, fluorid i den med slipmedlet framställda tandkrämen. som måste vara närvarande för att förhindra korrosion, uppgår till minst ca 50 ppm (delar per miljon) eller 0,005 vikt% och att högst ca 2000 ppm, eller 0,2 vikt%, skall ingå för att förhindra Mängden alkalisk jordartsmetall i den av den nya slipmedelskompositionen framställ- störande inverkan på tillgången av fluorid. da tandpastakompositionen bör därför ligga inom ett.område av ca 50-2000 ppm eller o,oo5-o,2o viktß. krämer godkända, utfällda kiseldioxiderna med reglerad struktur utgör nya produkterÉ9gr tillgängliga från J.M.Huber Corporation De ovan nämnda, för tand- och utgöres av kiseldioxidprodukter av den typ, som beskrives i t.ex. amerikanska patentskrifterna 3 960 586 och 3 928 SU1, vilka har behandlats med ett alkaliskt jordartsmetallsalt för att till- handahålla de alkaliska jordartsmetalljonerna i kompositionen.

De.i de ovannämnda patentskrifterna beskrivna produkterna utgö- res av utfälld kíselsyra eller kiseldioxidpigment, vššša fram- ställes genom surgörning av ett alkalimetallsilikat,/t.ex. nat- riumsilikat med en syra, som t.ex. svavelsyra, i närvaro av ett De ut fällda ki- seldioxiderna, som erhålles vid reaktionen, vid vilken sulfatet salt eller en elektrolyt, t.ex. natriumsulfat. utgör en nödvändig reaktionskomponent vid processen, kan beskri- Efter framställning av den utfällda kiseldioxiden i form av en våt kaka och tvättning, slammas den vas som sulfatlutprodukter. ånyo upp i vatten och behandlas med ett lösligt, alkaliskt jord- artsmetallsalt, t.ex. kalciumhydroxid, kalciumoxid, kalciumnitrat eller kalciumklorid, i tillräckliga mängder för att införliva den nödvändiga mängden alkaliska jordartsmetalljoner direkt i Reaktionen mellan kiseldioxid och alkalisk jord- artsmetall genomföras vid omgivningstemperatur och under omröring.

Den införda mängden alkaliska jordartsmetalljoner skall vara till- kiseldioxiden. räcklig för att åstadkomma den erforderliga mängden alkaliska 10 15 20 25 50 55 HO 449 050 jordartsmetalljoner i tandkrämen men står i relation till en eventuell önskad mängd alkaliska jordartsmetalljoner, som inför- livas direkt i tandkrämskompositionen.

Det amorfa kiseldioxidmaterialet förbehandlas sålunda med den kritiska mängden alkalisktjordartsmetallmaterial och inarbetas sedan i tandkrämskompositionen i de erforderliga mängderna allt efter önskan. Dessa kiseldioxidkompositioner ger goda rengörande egenskaper vid RDA-värden mellan 200 och H00. (RDA - Grabben- stetter et al., Jour. of Dental Research, 21, 1060, 1958).

Vid framställningen av slipmedelskompositionen enligt uppfinning- en och i första hand de däri utnyttjade utfällda kieeldioxiderna satsar man i ett reaktionskärl en 3-15 vikt%-ig vattenhaltig lös- ning av alkalimetallsulfat, företrädesvis natriumsulfat, och till- sätter en lösning av en alkalimetallsilikatlösning, företrädesvis natriumsilikatlösning, till ett pH-värde av 8 - 10,4. sation av alkalimetallsilikatet. reaktionskärlet för att uppnå Detta resulterar i förpolymeri- Den vattenhaltiga natriumsili- katlösningen skall ha en silikatkoncentration inom området ca 10-25 vikt%, och i all synnerhet mellan 18 och 22 vikt%, och en sammansättning av Na20 . 2,0-2,7 Sí02, företrädesvis Na20 . 2,6 Si02 för erhållande av de bästa resultaten.° Vattenlösningen 66 - 83 C ständig omröring surgöres lösningen genom tillsättning av en värmes sedan till en temperatur av Och Ufläer vattenlösning av en mineralsyra med en koncentration av ca 10-25 vikt% vid ett i huvudsak konstant pH-värde inom ett område mellan 8,0 och 10,4. Företrädesvis tillsättes mineralsyran och al- kalimetallsilikatet samtidigt, såsom beskrives i amerikanska pa- tentskriften 5 960 586. Beträffande beredningen av den utfällda kiseldioxiden hänvisas här vidare till ovannämnda amerikanska patentskrifter 3 960 586 och 3 928 5U1. Mineralsyran utgöres företrädesvis av svavelsyra, då svavelsyra ger de bästa resulta- ten, men såsom känt genom t.ex. amerikanska patentskriften 3 960 586 kan även andra surgörningsmedel, som t.ex. salpeter- syra, fosforsyra, klorvätesyra, kolsyra etc. användas. Den tid, under vilken alkalimetallsilikatet och/eller svavelsyran till- sättes till reaktionskärlet, kan bestämmas i förväg och är i allmänhet beroende av reaktionskärlets volym och svårigheterna att reglera volymen i reaktionskärlet och svårigheterna att reg- U" 10 15 20 25 BO .N _,"\ 50 449 050 lera temperaturen och omröringen. Efter avslutning av tillsätt- ningarna fortsätter man att tillsätta surgörningssyra, tills pH-värdet i uppslamningen sjunker under omrking 6,0 och företrä- desvis ligger inom området ca fl,8-5,0. Den erhållna upps1am_ ningen utgöres av den utfällda kiseldioxiden, föreliggande i det utnyttjade reaktionsmediet.

Sedan man erhållit ett pH-värde under 6,0, uppvärmes uppslamning- en under en uppslutningsperiod av 10-30 minuter vid en tempera- o N _ tur av 10-30 C over reaktionstemperaturen, varefter pH-värdet ånyo justeras allt efter behov. Den erhållna uppslamningen filtreras sedan och tvättas med ytterligare vatten för att av- lägsna eventuella reaktionsbiprodukter, som t.ex. natriumsulfat, som förekommer i kiseldioxidprodukten.

Efter den punkt i förfarandet enligt uppfinningen, vid vilken man filtrerar och tvättar den våta kiseldioxidkakan, underkastas materialet behandling med alkaliska jordartsmetalljoner, så att man erhåller de nya slipmedelsprodukterna enligt uppfinningen.

I enlighet med förfarandet enligt uppfinningen uppslammas sedan den våta, tvättade filterkakan ånyo i sitt eget vatten eller under tillsättning av nytt vatten vid omgivningstemperatur under omröring. Samtidigt som omröringen sker, behandlas sedan denna uppslamning med tillräckligt mycket alkaliska jordartsmetalljoner och företrädesvis kalciumjoner, i form av väsentligen lösligt salt, så att man erhåller en tillräcklig mängd alkaliska jord- artsmetalljoner motsvarande 168 - 7000 ppm av den alkaliska jordartsmetallen, räknat på den torra utvinnbara produkten, eller med andra ord ca 50-2000 ppm, räknat på den färdiga tandkrämen.

Den tillsatta mängden alkaliska jordartsmetalljoner är baserad på den sammanlagda vikten av den torra produkt, som finns i den våta kakan, dvs. utvinnbart fast material. Eftersom mängden slipmedel kan variera i tandpastakompositioner, varierar också mängden alkaliskt jordartsmetallsalt i slipmedelskompositionerna.

Den alkaliska jordartsmetalljon, som tillsättes i detta steg, utgöres företrädesvis av kalciumjon på grund av dess lättillgäng- líghet, låga kostnad och den lätthet, med vilken den införlivas i kiseldioxiden. Kalciumjonerna kan inarbetas i kiseldioxiden i detta stadium i någon väsentligen vattenlöslig form, som t.ex. i form av nitratet, oxiden, hydroxiden eller kloriden, men bränd s 10 15 20 25 30 35 H0 9 _ A 449 osm Salter av en kvalitet, Med lösligt salt'avses, att alla någorlunda lösliga salter av kal- kalk eller kalciumhydroxid föredrages. som är godkänd för användning i livsmedel, skall användas. cium kan användas, eftersom det endast är nödvändigt att förse blandningen med ytterst små mängder av kalciumjonerna. Dessutom kan även organiska salter, som t.ex. kalciumacetat, kalciumfor- Motsvarande strontium- och magnesiumsalter De enda begränsningarna, som behöver iakttagas vad gäller det al- kaliska jordartsmetallsaltet, som skall tillsättas, är att det är tillräckligt vattenlösligt för att tillhandahålla jonerna, att det är helt ofarligt i de färdiga tandkrämskompositionerna och att det kan ge den tillräckliga fluoridkompatibiliteten. mat etc. användas. inom gruppen alkaliska jordartsmetaller kan även begagnas.

Efter behandling med den alkaliska jordartsmetalljonen omröres uppslamningen av kakan kraftigt i 10-20 minuter, företrädesvis 15 minuter, så att man erhåller en effektiv koncentration av al- kalisk jordartsmetall för behandling på ytan av kiseldioxidslip- medlet. Den erhållna produkten filtreras sedan, spraytorkas, företrädesvis vid en inströmningstemperatur av U83°C och en ut- strömningstemperatur av 12200, på i och för sig känt sätt och males därefter till den önskade finhetsgraden för utvinning av slipmedelskompositionen.

De_utfällda, amorfa kiseldioxiderna, som företrädesvis användes i denna utföringsform, kan karakteriseras med hjälp av följande kombinationer av egenskaper: Oljebehov - utstrykningsmetod (cmš/100 g) = 80-120 BET ytarea (m2/g) = 75~525 MSA medelaggregatstorlek (pm) = 1-10 Skrymdensitet Kg/cm3) = 0,16-0,U8 En annan utfälld, amorf kiseldioxid, som kan användas i denna utföringsform, har följande egenskaper: en skrymdensitet av ca O,2Ä-0,51 g/cm3, ett oljebehov av ca 75-95 cm3/100 g, en BET yt- area av ca 100-250 m2/g och glödgningsförlust av ca H-6 %.

Uppfinningen omfattar emellertid även andra typer av kiseldi- oxidpolermedel, däribland sådana "Xerogel“-material som beskri- ves i amerikanska patentskriften 3 538 230. Kommersiellt till- gängliga "Xerogel"-material, som t.ex. "Syloid 63", tillverkat 10 15 20 25 30 35 HO 449 050 _ 10 av Davison Division i W.R,Grace & Co., kan utnyttjas när det inarbetas tillsammans med reglerade mängder av kalciumjon eller alkaliska jordartsmetalljoner eller förbehandlas med kalciumjon eller alkaliska jordartsmetalljoner, såsom beskrives häri. Även slipmedel som är baserade på natriumaluminatsilikat kan i enlig- het med uppfinningen användas i terapeutiska tandkrämskompositio- ner, nar natriumaluminatsilikatmaterialen kombineras med de kri- itiska mängderna alkaliskt jordartsmetall, såsom beskrives häri.

Såsom känt kan en tandpasta innehålla t.ex. fuktighetsbevarande medel och bindemedel, så att tandpastan får en jämn textur och god flytbarhet. inom tekniken och beskrives t.ex. i amerikanska patentskrífterna 2 994 642 och 2 538 230 och i ett flertal andra publikationer.

Ytterligare detaljer beträffande tandpastasammansättningar åter- De specifika recepten för tandkrämer är välkända finnes i amerikanska patentskriften 3 726 961.

I detta hänseende har tandpastaberedningar framställts, vilka sträcker sig från vätskor och pulver till de mycket polulära pastorna eller tandkrämerna. Tandkrämer är de svåraste att sam- mansätta framgångsrikt, då de kräver noggrann balansering av po- lermedel, fuktíghetsbevarande medel, vatten, bindemedel, konser- veringsmedel, tensider, smakämnen, sötningsmedel och terapeutis- ka medel, för att man skall erhålla en jämn, homogen pasta.

De flesta tandkrämsformuleringar använder ett av flera konventio- nella fosfatmaterial som polermedel. Som exempel på fosfatpoler- medlen kan nämnas dikalciumfosfat, vattenfritt dikalciumfosfat, trikalciumfosfat, termiskt omvandlat dikalciumfosfat och olös- ligt natriummetafosfat. Den till tandvårdsberedningarna till- satta mängden fosfatmaterial varierar mellan ca 5 vikt% och 60 vikt%.

De mest utnyttjade fuktighetsbevarande medlen i tandpastor är glycerol och sorbítol. Även propylenglykol användes i små mäng- der och i mycket begränsad utsträckning. Fuktighetsbevarande medels primära funktion som en del i den vätskeformiga fasen är att hålla kvar fukt som ger god textur och bibehåller ett att- raktivt, blankt utseende, när pastan utsättes för inverkan av luft. 10 15 20 25 30 35 H0 449 050 11 Det i beredningarna utnyttjade bindemedlet är avsett att för- hindra separering mellan den vätskeformiga och fasta fasen. De vanligast' utnyttjade bindemedlen är kolloiderna från tång och syntetiska derivat av cellulosa, isynnerhet karagen och natrium- karboximetylcellulosa. Även andra material, som t.ex. gummima- terial, har använts, Kombinationer av dessa bindemedel har även utnyttjats.

Eftersom de naturliga och syntetiska vattendispersionerna av organiska bindemedel utsättes för anârepp av mikrober eller svam- par, tillsättes en relativt liten mängd konserveringsmedel till pastan. Exempel på konserveringsmedel, som användes inom in- dustrin, är estrarna av parahydroxylbensoat.

Tensidernas funktion i tandvårdsberedningarna är att åstadkomma större rengöringsverkan beroende på sänkningen av ytspänningen och den löddrande effekten i munnen. Bland utnyttjade_tensider kan nämnas natrium-N-laurylsarkosinat, natríumlaurylsulfat, sulfokulaurat, natriumalkylsulfoacetat och natriumdioktylsulfo- succinat.

Eftersom smaksättningen av tandpastorförmodligen utgör den vik- tigaste enstaka faktorn vad gäller konsumenternas uppskattning av produkten, har man lagt ner mycket stor omsorg på att välja ut balanserade blandningar av olika eteriska oljor. Dessa an- vändes sällan, om över huvud taget, var för sig. Kombinationer av huvudsmakämnen är vintergröna, pepparmynta och sassafras och dessa användes tillsammans med sekundära oljor, som t.ex. piment, kryddnejlika och anis.

Sackarin och natriumcyklamat användes i stor utsträckning för att förbättra smaken och öka tandpastans aromkvaliteter. De syn- tetiska sötningsmedlen kan användas i kombination därmed för att erhålla optimal söthet och för att undvika eftersmak. Deras önskvärda egenskaper erhålles vid mycket låga koncentrationer och följaktligen har de negligerbart inflytande på tandkrämens konsistens.

Eftersom vatten är en så allmän beståndsdel är det för erhål- lande av stabila tandpastaberedningar viktigt att utnyttja i 10 15 20 25 30 35 NO 449 050 12 huvudsak rent vatten i dessa. I praktiken är det därför vanligt* att avhärda det vatten, som utnyttjas.

Dessutom kan den lämpliga mängden alkalisk jordartsmetall i slipmedelskompositionen enligt uppfinningen erhållas genom att man förbehandlar vattnet med kalcium- eller den alkaliska jord- artsmetallen, så att det begagnade vattnet kan fungera som den alkaliska jordartsmetallråvaran.

Uppfinningen är tillämpbar i samband med alla de terapeutiska medel, som för närvarande användes i terapeutiska tandpastakompo- sitioner, däribland alkalimetallfluoriderna, som t.ex. natrium- fluorid, natriummonofluorfosfat, stannofluorid etc., vilka alla är välkända inom den aktuella tekniken.

Slipmedelskompositionerna enligt uppfinningen användes normalt ai dylika tandpastakomposítioner i en halt av ca 5-50 vikt%, var- vid tandpastakompositionerna samtidigt innehåller upp till ca 1 vikt% fluoridhaltigt, terapeutiskt medel, ca 30~H0 vikt% av- joniserat vatten, och varvid resterande andel utgöres av bärma- terial i den vätskeformiga fasen, som t.ex. glycerol, sorbitol och liknande material. .Såsom framhållits ovan innehåller de med slipmedelskompositionerna enligt uppfinningen framställda tand- pastorna även 0,005 och upp till 0,20 viktí alkalisk jordartsme- talljon, företrädesvis kalciumjon. Det har visat sig, att denna mängd alkalisk jordartsmetall är tillräcklig för att övervinna problemen med missfärgning och korrosion i samband med obelagda aluminiumtuber, men att den inte är tillräckligt hög för att störa tillgången på fluorid i pastan och den inverkar därmed inte negativt på tandpastakompositionens terapeutiska verkan.

Beträffande den uppfinningsenliga användningen av reglerade mäng- den alkalisk jordartsmetall i tandpastakomposítionerna bör fram- hållas, att i Degussa Technical Bulletin nr Q finns en uppgift om ett polermedel “Aerosil 200" för användning i krittandpastor, och det framhållas på sid. 8 i~denna bulletin, att i tandpastor som innehåller det billigare polermedlet krita,är användningen av “Aerosil 200" värdefull i den mån som de billigare , olackerade aluminiumtuberna kan användas, då skydd mot korrosion i olacke- rade aluminiumtuber erhålles genom bildning av mycket små mäng- der olösligt kalciumsilikat av denna komposition. En minimi- 10 15 20 25 30 55 ÄO 15 449 050 mängd av 1 % "Aerosil 200" erfordras. Emellertid anges på sid. 8 i samma bulletin, att ej ens vid användning av "Aerosil" är det möjligt att uppnå effektivt korrosionsskydd för obehandlade aluminiumtuber, när tandpastakompositionerna innehåller fluor i form av monofluornatriumfosfat. Emellertid uppges dessutom på sid. 8 i denna publikation, att när 3-5 vikt% aluminiumoxid av typen "Light Hydrated Aluminia W-16" inarbetas i den fluorid- I motsats till uppgifterna i denna tekniska bulletin har det enligt föreliggande haltiga tandpastan, kan korrosionsskydd erhållas. uppfinning visat sig, att fluorhaltiga tandpastor kan förvaras i obelagda aluminiumtuber, om tandpastan innehåller ett slipmedel med en reglerad mängd alkalisk jordartsmetalljon.

Beträffande införlivandet av produkter av kiseldioxidtyp i tand- pastakompositioner bör dessutom tilläggas, att man kan räkna med att alla kiseldioxidprodukter och råmaterial innehåller oväsent- liga mängder kalcium. I handeln tillgängliga publikationer av- seende de “Xerogel"-material, som säljes som "Syloid 63" anger t.ex. förekomsten av 0,01 % kalcium som kalciumoxid. Detta mot- svarar 0,007 % kalcium eller upp till 70 ppm i "Syloid 63". Men eftersom endast omkring upp till 35 vikt% av kiseldioxidproduk- terna kan användas i tandpastakompositioner, visar detta, att de erhållna tandpastorna som en följd härav kan innehålla endast 0,0055 % kalciumoxid eller 25 ppm kalcium, en otillräcklig mängd för korrosionsskydd. Det bör här även understrykas, att de ut- fällda kiseldioxiderna från J.M.Huber Corporation av den typ, som beskrevs ovan, har en tendens att ta upp eller reagera med kalciumjoner, vilket gör dessa produkter ytterst tilltalande för kombinering med den korrekta mängden kalciumjoner och inarbet- ning i tandpastor, då kíseldioxiderna dessutom ger utmärkta slip- egenskaper hos tandpastakompositioner.

De slipmedel av kiseldioxidtyp, som beskrivits häri, användes , vid nivåer av omkring 15-30 vikt% i tandpastan. De skall därför innehålla en minimimängd av 168 ppm kalcium vid 30 vikt% och 336 ppm vid 15 vikt% för att ge de*minimala mängderna kalcium.

De kan emellertid även innehålla upp till omkring 7000 ppm eller mera.

Följande utföringsexempel är ägnade att ytterligare belysa upp- finningen, framför allt användningen av de nya slipmedelskompo- 10 -15 20 25 30 35 449 050 _w terapeutiska tandpastan, men samtidigt måste understrykas, att uppfinningen icke är begränsad till dessa exempel. sitionerna i den Kompositionerna beredes på konventionellt sätt och alla mängder av de olika beståndsdelarna är angivna i vikt%, om icke annat särskilt anges. I exemplen nedan och i hela be- skrivningen avses med delar viktdelar, såvida icke annat särskilt anges. ɚɶRÉl_ I exemplen nedan framställdes en tandpastakomposition och jämför- Vid bedöm- ning av tandpastakompositionerna begagnades en tabell för att des med konventionella produkter eller referensprov. gradera tubens insida för att fastställa närvaron eller frånvaron av missfärgning och korrosion. Som grundval för tabellen fram- ställdes var och en av kompositionerna och åldrades sedan vid 49°C i 9 veckor. Procenthalten löslig fluoridjon och tubkompatibili- tetsdata bestämdes periodvis under den 9 veckor långa lagrings- stabilitetsperioden. Vid denna undersökning motsvarade 5 veckor under lagringsbetingelserna (UQOC) ca 1 års lagring vid rumstem- peratur. Under försöken öppnades de obelagda tuberna, som inne- höll kompositionerna, periodiskt och undersöktes beträffande even- ' Följande förkla- ringar begagnades för gradering av kompositionernas tubegenskaper: tuell missfärgning/korrosion på tubens insida.

Gradering Tubens insida 10 Ingen luft på insidan, ingen missfärgning på in- sidan 8-9 Ingen luft på insidan, svagt grå missfärgning på insidan 6-7 Luft på insidan, svagt grå missfärgning på in- . sidan Ä-5 Luft på insidan, grå missfärgning på insidan 2-5 Luft på insidan, mörkt grå missfärgning på in- sidan . . 1 Luft på insidan, svart missfärgning med gropar på insidan.

I samtliga nedan beskrivna exempel utgjordes den alkaliska jord- artsmetallen av kalcium och tillsattes i form av lösligt kalcium- nitrat, så att man erhöll den i varje komposition angivna mängden kalcium. 15 449 050 EšâE2ê}_1:i Tandpastakompositipner, vari kalcium tillsattes till tandpastan Man beredde de nedan angivna tandpastakompositionerna med ett polermedel av s.k. lågstrukturkiseldioxid och en känd mängd kal- cium tillsattes till kompositionen för att få fram tubkompatibi- litetsegenskaper.

Komposition 1 2 Natríummonofluorfosfat 0,76 0,76 0,76 0,76 Lågstrukturkiaeidioxid 30,00*s29,970 29,9M1 29,587 Kalcium som vattenlösligt .

Ca(NO3)2 . ÄH20** 0,00 0,0295 0,059 0,013 Glycerol 23,00 23,00 23,00 23,00 Natriumkarboximetylcellu- losa 1,30 1,30 1,30 _1,30 Aluminiumhydroxid . 1,00 1,00 1,00 1,00 Natriumlaurylsulfat 2,00 2,00 2,00 2,00 Natriumbensoat 0,50 0,50 0,50 0,50 Natriumsackarin 0,20 0,20 0,20 0,20 Smakämne 0,90 0,90 0,90 0,90 Vatten (avhärdat) resti rest rest rest sammanlagt l 100,00 100,00 100,00 100,00 * Lågstrukturkiseldioxid innehållande 5 ppm kalcium ** Omvandlingsfaktorn för kalciumnitrat . HH 0 till kalcium är 5,9.

Molekylvikten för Ca(N0 )2 UH 0 är 236. Atomvikten för kal- cium är M0. 236 delar xšiciumniêrat _ MH 0 ger därför ho delar kalciumjon eller 236/H0 eller 5,9 delar fialciumnitrat . UH20, vilket motsvarar en del kalcium.

I kompositionerna 2, 3 och H tillsattes kalciumnitrat . UH2O i tandpastakompositionen i en mängd, som motsvarade en kalciumnivå av 0,0295/5,9 eller 50 ppm (0,005 %), 100 ppm (0,01-%) resp. 700 ppm (0,07 %). Tubernas kompatibilitetsdata i dessa exempel anges i tabell 1 nedan.

Tabell 1 Gradering av tubegenskaper - undersökning efter åldring vid U9°C V e c k o r Ä Komposition _0 _1 _3 _§ _2 1 10 U 3 3 1 2 10 10 10 10 10 3 10 10 10 10 10 Ä 10 10 10 10 10 10 15 -20 25 BO 35 00 449 050 16 Uppgifterna ovan visar, att komposition 1 icke var godtagbar vad galler tubkompatibilitetsegenskaper på grund av att den icke innehöll den'kritiska minimikalciumkoncentrationen i den tera- peutiska tandpastakompositionen.

Exempel 5-8 Man beredde följande tandpastakompositioner, vari den i varje komposition ingående mängden natriummonofluorfosfat motsvarade 0,1 % fluoridjon.

Komposition D e l a r Natriummonofluorfosfat 0,76 0,76 0,76 0,76 Lågstrukturkiseldioxid 50,00(A) 30,00(B) 50,00(C) 30,00(D) ciyceroi 0, 23,00 23,00 23,00 23,00 Natriumkarboximetylcellu- losa 1,30 1,30 1,30 1,50 Aluminiumhydroxid 1,00 1,00 1,00 1,00 Natriumlaurylsulfat 2,00 2,00 2,00 2,00 Natriumbensoat 0,50 0,50 0,50 ' ~0,50 Natriumsackarin 0,20 0,20 0,20 0,20 Smakämne 0,90 0,90 0,90 0,90 Vatten (avhärdat) 00,30 00,50 00,30 00,30 sammanlagt 100,00 100,00 100,00 100,00 (A) kiseldioxiden i komposition 5 innehöll 5 ppm kalcium (B) kiseldioxiden i komposition 6 innehöll 168 ppm kalcium (C) kiseldioxiden i komposition 7 innehöll 006 ppm kalcium '(0) kiseldioxiden i komposition 8 innehöll 688 ppm kalcium De i exemplen 5, 6, 7 och 8 utnyttjade lägstrukturkiseldioxiderna hade följande egenskaper: Oljebehov - utstrykningsmetod (cm3/100 mg) = 80-120 BET ytarea (m2/g) = 75-525 MSA medelaggregatstorlek (pm) = 1-10 Skrymdensitet (g/cmš) 8 = 0,16-0,08 / De i kompositionerna 5, 6, 7 och 8 utnyttjade, kalciumbehandlade lâgstrukturkiseldioxiderna framställdes med hjälp av följande för- farande: Torrt natriumsulfat sattes till 37,9 l vatten i ett 760 l reak- tionskärl, så att natriumsulfatkoncentrationen i reaktionsmediet uppgick till 10 %. Reaktionsmediets pH-värde justerades sedan till 9,0 genom tillsättning av natriumsilikat. Reaktionstempera- n 10 15 20 25 30 35 H0 517 _ 449 050 turen var 65°C. Natriumsilikatlösningen hade ett Si02:Na2O- molförhållande av 2,5 och en koncentration av 0,2U g/cmñ. Nat- I den- na punkt avslutades natriumsilikattillsättningen och svavel- riumsilikat tillsattes till reaktionsmediet i 4 minuter. syra med en koncentration av 11,3 % tillsattes till reaktions- medíet, tills pH=9,0 uppnåtts. riumsilíkatlösningen och svavelsyralösningen samtidigt under en I detta moment tillsattes nat- tid av 55 minuter. Efter dessa 35 minuters tillsättning av sili- katlösning, avbröts silikattillförseln och samtidigt lät man syratillsättningen fortgå, tills en uppslamning med pH=5,5 erhölls.

Satsen uppslöts vid 7700 i 20 minuter, och den erhållna våta ka- kan utvanns och tvättades.

Den våta kakan delades upp i fyra olika delar och behandlades med följande metod.

Var och en av de våta kakorna på tvättfiltret uppslammades sedan ånyo utan vattentillsättning vid omgivningstemperatur under om- röring. Samtidigt med omröringen behandlades uppslamníngen med tillräckligt mycket kalciumhydroxid av en kvalitet som är god- känd för livsmedelsanvändning, för att åstadkomma den grad av kalciumjonbehandling, som angivits i kompositionerna 5, 6, 7 och 8. Mängden kalciumhydroxid beräknades på vikten torr, utvinnbar, fast produkt i den våta kakan. Efter behandling med kalciumjon omrördes kakuppslamningen kraftigt i 15 minuter för att erhålla den effektiva graden av kalciumjonbehandling på kiseldioxidslip- medlets yta. Var och en av de erhållna produkterna spraytorkades sedan vid en inströmningstemperatur av 48300 och en utströmnings- temperatur av 12200, varefter de maldes och bedömdes.

Kompositionerna 5, 6, 7 och 8 åldrades vid Ä9°C i 9 veckor, och tubkompatibilitetsdata fastställdes periodiskt under denna 9 Resultaten beträffande tub- kompatibilitetsegenskaper återfinns i tabell 2 nedan.

Tabell 2_ Gradering av tubegenskaper - undersökning efter åldring vid NQOC veckors lagringsstabilitetsperiod.

V e c k o r Komposition _Q _; _â _§ _2 5 10 U 3 3 1 6 10 10 10 10 10 7 10 10 10 10 10 8 10 10 10 10 10 4-49 050 18 Såsom framgår av tabell 2 förorsakade tandpastakompositionen 5 en kännbar grad av svart missfärgning och gropbildning på tu- bens insida efter 9 veckors åldringsstudie. Kompositionerna 6, 7 och 8 var stabila och visade utmärkt goda tubkompatibilitets- egenskaper. Det står sålunda helt klart, att när ett kiseldi- oxidpolermedel innehåller en kritisk minimikoncentration av kal- cium, förorsakar det icke någon korrosion pâ de obelagda alumi- niumtuberna. q» u' y n

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 449 050 19 Patentkrav

1. Slipmedelskomposition, lämplig för införlivning i en tera- peutisk tandpastakomposition och för förhindrande av av fluorid- joner framkallad korrosion och missfärgning av en obelagd alu- miniumtub innehållande tandpastakompositionen, k ä n n e - t e c k n a d av att den huvudsakligen består av en amorf, ut- fälld kiseldioxid, som behandlats med ett vattenlösligt salt av en alkalisk jordartsmetall så att den innehåller 168-7000 ppm alkaliska jordartsmetalljoner, vilken kiseldioxid fungerar som ett bärmaterial för den alkaliska jordartsmetallen och har ett RDA-värde mellan 200 och 400.

2. Slipmedelskomposition enligt krav 1, k ä'n n e t e c k -» n a d av att slipmedlet är framställt genom beredning av en amorf kiseldioxid genom utfällning medelst surgörning av en al- kalime/tallsilikatlösning med en mineralsyra i närvaro av ett alkalimetallsulfat, isolering av en våt kaka av den utfällda produkten och behandling av den våta kakan med en lösning av ett salt av den alkaliska jordartsmetallen.

3. Slipmedelskomposition enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d av att den amorfa, utfällda kiseldioxiden har följande egenskaper: oljebehov - utstrykningsmetod (cm3/100 g) = 80-120 BET ytarea (m2/g) = 75-135 MSA medelaggregatstorlek (pm) = 1-10 skrymdensitet (g/cm3) = 0,16-0,48.

4. Slipmedelskomposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att den alkaliska jordartsmetalljonen utgöres av kal- cium, strontium eller magnesium.

5. Slipmedelskomposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att den ingående mängden alkalisk jordartsmetalljon ligger mellan 336 och 7000 ppm. 10 15 20 25 30 35 449 D50 20

6. Slipmedelskomposition enligt krav 4, k ä n n e t e c k - n a d av att den alkaliska jordartsmetallen utgöres av kalci- umjon och att den tillsättes i form av en förening, vald bland kalciumhydroxid, kalciumoxid, kalciumnitrat och kalciumklorid.

7. Sätt att framställa en slipmedelskomposition enligt krav 1, vilken som slipmedel består av en amorf, utfälld kiseldioxid, som har ett RDA-värde mellan 200 och 400, varvid en vattenlös- ning av ett alkalimetallsilikat med ett SiO2:X2O-molförhållande av 2,0 till 2,7 och ett alkalimetallsulfat vid en reaktionstem- peratur inom ett område från 66-83°C framställes, varvid X be- tecknar alkalimetallen, varefter man surgör vattenlösningen med en mineralsyra under kontinuerlig omröring, tills utfällningen av kiseldioxid är i huvudsak fullständig vid ett pH-värde av 8,0-10,4, därefter fortsätter med mineralsyratillsättningen tills pH-värdet är 6,0 eller därunder, uppsluter vid en tempera- tur som är 10-30°C högre än reaktionstemperaturen under en tids- period av 10-30 minuter, filtrerar den erhållna uppslamningen och tvättar den fasta produkten med färskvatten, k ä n n e - t e c k n a t av att man återuppslammar den erhållna våta kakan i vatten och under omröringsbetingelser tillsätter vid omgivnings- temperatur därtill ett vattenlösligt salt av en alkalisk jordarts- meufll i tillräcklig mängd för att till den våta kakan tillföra 168-7000 ppm av den alkaliska jordartsmetallen, räknat på den torra utvinnbara produkten, rör om den erhållna blandningen för att åstadkomma fasthållande av den effektiva mängden av metal- len på kiseldioxidens yta och slutligen torkar och utvinner slip- medelskompositionen.

8. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att mine- ralsyran utgöres av svavelsyra, fosforsyra, salpetersyra, klor- vätesyra eller kolsyra.

9. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att mineral- syratillförseln fortsättes, tills pH-värdet är 4,8-5,0.

10. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att slip- medelskompositionen torkas genom spraytorkning. ._40 10 15 449 050 21

11. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att alka- limetallsilikatet är natriumsilikat, att alkalimetallsulfatet utgöres av natriumsulfat, att den surgörande syran är svavel- syra och att det alkaliska jordartsmetallsaltet tillsättes i form av kalciumnitrat, så att man erhåller 168-7000 ppm kalci- umjon i slipmedelskompositionen.

12. Användning av slipmedelskompositionen enligt krav 1 som ett slipmedel i en terapeutisk tandpastakomposition och för förhindrande av av fluoridjoner framkallad korrosion och miss- färgning av en obelagd aluminiumtub innehållande tandpastakompo- sitionen, varvid slipmedelskompositionen består av en amorf, utfälld kiseldioxid som behandlats med ett vattenlösligt salt av en alkalisk jordartsmetall så att den innehåller 168-7000 ppm alkaliska jordartsmetalljoner, vilken kiseldioxid har ett RDA- -värde av 200-400. ~ -~ fr» ---~ --~ ~