DE2206285B2

DE2206285B2 - Transparentes zahnpflege- und zahnreinigungsmittel

Info

Publication number: DE2206285B2
Application number: DE19722206285
Authority: DE
Inventors: Hedwig 6000 Frankfurt Kirchgässner
Original assignee: Deutsche Gold und Silber Scheideanstalt
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1972-02-10
Filing date: 1972-02-10
Publication date: 1977-02-10
Also published as: IT988369B; DE2206285A1; DK134885B; DE2206285C3; AR199097A1; DK134885C; AU475899B2; CH584546A5; GB1372663A; BR7301000D0; FR2173996B1; FR2173996A1; AU5199173A

Description

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Die Erfindung betrifft ein transparentes Zahnpflege- und Zahnreinigungsmittel in Form einer Suspension oder Paste in überwiegend Glycerin oder dessen Austauschstoffen auf Basis feinteiliger synthetischer Kieselsäureprodukte als Schleif-, Polier- und Verdikkungsmittel und üblicher Bindemittel, Schaum- und/oder Netzmitteln, Geschmackskorregentien, Farbstoffen sowie speziellen mundkosmetischen Zusatzstoffen und gegebenenfalls Sekundärverdickungsmitteln, welche neben ausreichender Abrasionswirkung eine optimale Formbeständigkeit im Strang aufweisen.

Bei Pasten mit hoher Abrasionswirkung (20 —40 mg Cu-Abrieb), wie sie beispielsweise auch heute noch in den USA bevorzugt werden, treten häufig Verletzungen des Zahnschmelzes auf. Die moderne Zahnpflegemittelherstellung zielt deshalb darauf ab, bei großer Reinigungskraft möglichst jegliche Schädigungen des Zahnschmelzes und des Zahnfleisches zu verhindern. Man geht daher zunehmend auf die Verwendung milder Schleifmittel in Zahnpasten über, welche Abrasionswerte unter 20 mg Cu aufweisen, wie sie z. B. Kreide oder Dicalciumdihydrogenphosphat zeigen. Andere Wege zur Lösung dieser Aufgabe wurden durch zahlreiche Behandlungsverfahren und Mittel beschriften, welche entweder generell die Schleifstoffe durch Seifen oder Salze ersetzten oder durch erhöhte Zusätze von Quellmitteln, die abrasive Wirkung der Schleifstoffe zu vermindern trachteten, wie z. B. durch Zugabe von Kolloid-Kaolin, Silicagel und auf pyrogenem Wege hergestellter hochdisperser Kieselsäure.

Gegenüber alkalischreagierenden Ersatz-Schleifstoffen haben die bereits in bekannter Weise verwendeten, zuvor genannten als Polier-, Quell- und/oder Verdikkungsmittel wirkenden Kieselsäuren zwar den Vorteil, daß sie infolge ihrer schwachen Acicität adstringierend auf erschlaffte Mundschleimhäute wirken, jedoch die erforderliche ausreichende Abrasionswirkung nicht erreichen, so daß die Zugabe abrasiv wirkender Schleifstoffe nicht zu vermeiden ist.

Bekanntlich werden Polierstoffe und Schleifstoffe unter dem Begriff »Poliermittel« geführt, wobei je nach der Teilchengröße und Beschaffenheit entweder eine Polierwirkung oder eine Schleifwirkung erzeugt wird. Ca₂P₂O₇, CaHPO₄, CaCO₃, Al(OH)₃, CaHPO₄-2 H₂O sind auf Grund ihrer Struktur und Teilchengröße als mehr oder weniger starke Schleifmittel zu werten, da diese in Zahnpasten Abriebwerte bis zu 40 mg Cu ergeben können. Diese Abrasivität liegt jedoch zu hoch, da die in der Praxis als zweckmäßig erwiesenen Werte bei 2 bis 25 mg Cu liegen. Pyrogene SiO₂ und gefällte, feinteilige SiO₂ haben amorphe, kugelige Gestalt und besitzen im allgemeinen keine bzw. eine geringe Abrasivität, sind also als Poliermittel im eigentlichen Sinn zu bezeichnen.

In der DT-OS 16 67 875 wird ein Zahnpflegemittel beschrieben, welches eine relativ milde Abrasions-Wirkung bei einer hohen Reinigungswirkung aufweist. Als Polier- bzw. Verdickungsstoff kann eine feinstteilige, gefällte Kieselsäure mit einer Primärteilchengröße von 10 bis 30 μπι, einer spezifischen, nach der BET-Methode gemessenen Oberfläche von 100 bis 200 m²/g und einem pH-Wert von ca. 6 bis 7 eingesetzt werden. Dieses Zahnpflegemittel weist jedoch den Nachteil auf, daß es nicht transparent ist.

Es wurde nun gefunden, daß man bei Anwendung eines speziellen synthetischen Kieselsäureproduktes als mildes Schleif- und Poliermittel auf die Mitverwendung sowohl von starken Schleifmitteln als auch anorganischen Polier- und Verdickungsmittel ganz oder weitgehend verzichten kann.

Gegenstand der Erfindung ist ein transparentes Zahnpflege- und Zahnreinigungsmittel, enthaltend feinteilige, synthetisch auf nassem Weg durch Einwirkung von Säuren auf Alkalisilikate erhaltene Kieselsäureprodukte als Schleif- und Poliermittel und übliche Verdickungs- und Bindemittel, Schaum- und/oder Netzmittel, Geschmackskorrigentien, Farbstoffe, spezielle mundkosmetische Zusatzstoffe sowie gegebenenfalls feinteilige pyrogen gewonnene Kieselsäure mit einer BET-Oberfläche im Bereich von 150 bis 380 m²/g und einer Pirmärteilchengröße im Bereich von 7 bis 16 nm als Sekundärverdickungsmittel und naßgefällte Kieselsäure in Form einer Suspension oder Paste in überwiegend Glycerin oder dessen Austauschstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß es als Schleif- und Poliermittel 3 bis 30 Gew.-% einer feinteiligen, naßgefällten agglomerierten Kieselsäure mit einer BET-Oberfläche im Bereich von 100 bis 300m²/g, vorzugsweise 170 bis 230m²/g, einer mittleren Sekun-

darteilchengroße im Bereich von 2 bis 5 μπι und einem vorwiegend auf Makroporen (> 300 Ä) zurückgehenden Gesamtporen-Volumen nach der Wasserporenvolumen Methode nach Innes oberhalb von 1,4 ml/g enthalt

Überraschenderweise ermöglicht die Verwendung der erfmdungsgemaßen gefällten, agglomerierten Kieselsauren die Herstellung transparenter Zahnpflegemittel mit relativ milder Abrasivitat, aber guter Poherwirkung Diese Mittel lassen sich infolge der speziellen Eigenschaften der gewählten Kieselsaure zu formbeständigen, klar durchsichtigen Pasten verarbeiten, welche außerdem die weiteren Ingredienzien in optimaler Mischung halten Eine Absonderung flussiger Komponenten der Mischung tritt nicht auf.

Die Verwendung pyrogener hochdisperser Kieselsau re ist bei der Herstellung von Zahnpasten bekannt und hat sich neben ihrer Polierwirkung als Verdickungsmit tel vorteilhaft bewahrt Aufgrund der außerordentlichen Teilchenfemheit und der großen Oberflache zeigt die pyr Kieselsaure in Zahnpasten darüber hinaus auch ein großes Bindevermogen Sie kann daher neben Carboxymethylcellulose, anderen wasserlöslichen Cellulosederivaten oderTragenth als zweites Bindemittel verwendet werden Als besonders geeignet hat sich hierfür eine feinteilige pyrogen gewonnene Kieselsaure mit einer BET Oberflache im Bereich von 150 bis 380±25m²/g und einer Primarteilchengroße im Bereich von 7 bis 16 nm erwiesen.

Zur Erzielung einer hohen Transparenz der Paste können der Mischung organische Losungsmittel mit einem Brechungsindex im Bereich von 1,4 bis 1,6, insbesondere Polyathylenglykol oder Propylenglykol, Chloroform, Bromoform oder Benzoesäureester, in einer Menge bis zu 5,0 Gew %, bezogen auf die Gesamtmischung zugesetzt werden

Zur Einstellung der Abrasivitat kann ein Aluminiumsilikat mit Al₂O₃ = 8 6% und SiO₂ = 71,1%, mit einer BET Oberflache von 300±25m²/g, mit einer Primarteilchengroße im Bereich von 5 bis 15 nm, einer Sekundarteilchengroße im Bereich von 10 bis 30 μΐη in

ίο einer Menge bis zu 0,5 Gew % zugesetzt werden

Zur Herstellung der gemäß der Erfindung zu verwendenden speziellen Fallungskieselsaure kann gemäß Beispiel der DP Schrift 14 67 019 verfahren werden, indem die nach der Fallung erhaltene Suspension in üblicher Weise in einer Filterpresse abfiltriert und gewaschen wird Der Filterteig wird dann im Turbinentrockner auf einen Restwassergehalt von etwa 50% (Gewichtsverlust nach zweistündigem Erhit zen auf 105⁰C) getrocknet Die erhaltenen Stucke werden auf einer Pendelvollmuhle (s Ullmann, Bd I, Seite 625, Abb 930) feinvermahlen Die Mahlfeinheit ist bei diesem Muhlentyp u a von der Aufgabemenge abhangig Mit steigender Leistung der Mühle (kg/h) nimmt die Mahlfeinheit ab Zur Herstellung der erfindungsgemaß benutzten Kieselsaure wird die Mühle nur mit ¹At bis ¹A der maximalen Mahlgutmenge beaufschlagt Dadurch wird hohe Feinheit und besonde re Korngrößenverteilung erreicht. Das Wasserporen Volumen nach Innes ergab 1,5 ml/g

In den folgenden Beispielen werden einige geeignete Zusammensetzungen des erfmdungsgemaßen Mittels angegeben

Beispiel

0,5 % Carboxymethylcellulose

9,3% Wasser

59,0% Glycerin

33 % Polyathylenglykol 400

19,5% Fallungskieselsaure Lebensmittelblau Nr

0,1% Al-Sihkat

0,2% Saccharin

0,1 % Oxybenzoesauremethylester

0,5% Chloroform

1,0% Aromaol

1,3% Natnumlaurylsulfat

5,2% Wasser

pH Wert 4,6

Abrieb 9 mg/Cu

> als 20% ige Losung Viskosität 80 000-100 000 cp

Abrieb 4,5 mg/Cu

Beispiel 2

0,7% Carboxymethylcellulose pH-Wert. 4,4

10,0% Wasser

56,0% Glycerin

5,0% Propylenglykol

3,0% pyrogene Kieselsaure

17,0% Fallungskieselsaure Lebensmittelblau Nr

0,2% Saccharin

0,1 % Oxybenzoesauremethylester

0,5% Chloroform

1,0% Aromaol

WJ N—ryM« j_{aIs20%lgeLosung}

Viskosität 80 000-100 000 cp
(Schergefälle· 2,72 see"¹)

Die »Fällungskieselsäure« in der Rezeptur 1 ist wie folgt gekennzeichnet:

Physikalisch-chemische Daten

BET-Oberfläche(m²/g)	210
Mittlere Größe
der Sekundärteilchen (Mikron)	4
Glühverlust 2 h/1000°C(%)	5
pH-Wert in 5%iger wäßriger
Dispersion nach DIN 53 200	6,3
Brechungsindex	1,45

Stampf volumen nach DIN 53 194 (ml/100 g) 600

öladsorption (ml/100 g) 230

SiO₂ im Glührückstand (%) 98,0

Fe₂O₃ (%) 0,05

Die »pyrogene Kieselsäure« in der Rezeptur 2 ist wie folgt gekennzeichnet:

Schüttgewicht bei Absackung (g/l) ca. 60

verdichtete Ware (V) (g/l) ca. 120

Stampfvolumen nach DlN 53 194 (ml/100 g) ca. 1700

verdichtete Ware (V) (ml/100 g) ca. 100 Trocknungsverlust bei Verlassen

desWerkesl hbeilO5°C(%) <1,5

pH-Wert in4°/oiger wäßriger Dispersion 3,6 — 4,3 mittlere Größe der Primärteilchen

(Millimikron) ca. 16

Oberfläche nach BET (mVg) 200 ± SiO₂-Gehalt, bezogen auf wasserfreie

Substanz (%) >99,8

AI2O3, bezogen auf Trockensubstanz (%) < 0,05

Fe₂O₃, bezogen auf Trockensubstanz (%) < 0,003

T1O2, bezogen auf Trockensubstanz (%) < 0,03

HCI, bezogen auf Trockensubstanz (%) < 0,025

Grit (nach Mocker-0,08-mm-Sieb) (%) < 0,05

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Mittels nach den Rezepturen 1 und 2 kann vorteilhaft in nachstehend beschriebener Weise vorgenommen werden:

Das Bindemittel (bevorzugt Carboxymethylcellulose) wird mit der berechneten Menge Wasser zum Quellen gebracht. Zu diesem Schleim wird gegebenenfalls ein Antiseptikum, z. B. Oxybenzoesäure-Methyl (oder Aethyl-)-ester gegeben. Nachdem der Quellprozeß beendet ist, läßt man unter Umrühren das Feuchthaltemittel (Glycerin oder Sorbit oder Propylenglykol oder Polyäthylenglykol) einfließen. Anschließend fügt man die Kieselsäure hinzu und verrührt, bis die Masse ein glattes, einheitliches Aussehen hat. Unter sehr schwachem Umrühren erfolgt zum Schluß die Zugabe des Schaumstoffes und des Aromaöls. Zur weiteren Homogenisierung kann man die noch flüssige Zahnpasten-Masse über einen Dreiwalzenstuhl laufen lassen, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist.

Die Bestimmung der Abrasivität der Zahnpasten erfolgt mit einem Ansatz aus 100 g Zahnpasta und 75 g Glycerin DAB 7 (ς = 1,26) wasserfrei wie folgt:

Das Gemisch aus Zahnpasta und Glycerin wird durch viermaliges Passieren des Dreiwalzenstuhls homogenisiert.

Die Bestimmung erfolgt in einem Abriebtestgerät mit 50 000 Doppelhuben-Untersuchung. Dazu werden die 6 Tröge des Testgerätes mit je 20 ml der homogenen Dispersion aus 100 g Zahnpasta und 75 g Glycerin beschickt. Der Abrieb, den 6 plangeschliffene Nylon-Bürsten an 6 plangeschliffenen Cu-Blechen (Elektrolyt-Kupfer) in 5 Stunden bewirken, wird durch Differenzwägung bestimmt. Bei der Berechnung der Abrasivität werden eventuelle Ausreißer nach oben oder unten eliminiert und von den restlichen Werten der Mittelwert gebildet. Die Abrasivität wird in mg/Cu angegeben.

Claims

Patentansprüche:

1. Transparentes Zahnpflege- und Zahnreinigungsmittel, enthaltend feinteilige, synthetisch auf nassem Weg durch Einwirkung von Säuren auf Alkalisilikate erhaltene Kieselsäureprodukte als Schleif- und Poliermittel und übliche Verdickungsund Bindemittel, Schaum- und/oder Netzmittel, Geschmackskorrigentien, Farbstoffe, spezielle mundkosmetische Zusatzstoffe sowie gegebenenfalls feinteilige pyrogen gewonnene Kieselsäure mit einer BET-Oberfläche im Bereich von 150 bis 380 m²/g und einer Primärteilchengröße im Bereich von 7 bis 16 μπι als Sekundärverdickungsmittel und naßgefällte Kieselsäure in Form einer Suspension oder Paste in überwiegend Glycerin oder dessen Austauschstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß es als Schleif- und Poliermittel 3 bis 30 Gew.-°/o einer feinteiligen, naßgefällten, agglomerierten Kieselsäure mit einer BET-Oberfläche im Bereich von 100 bis 300 m²/g, vorzugsweise 170 bis 230 m²/g, einer mittleren Sekundärteilchengröße im Bereich von 2 bis 5 um und einem vorwiegend auf Makroporen (>300A) zurückgehenden Gesamtporen-Volumen nach der Wasserporenvolumen-Methode nach I η η e s oberhalb von 1,4 ml/g enthält.

2. Mittel nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es organische Lösungsmittel mit einem Brechungsindex im Bereich von 1,4 bis 1,6 in einer Menge bis zu 5,0 Gew.-% enthält.

3. Mittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Einstellung der Abrasivität ein Aluminiumsilikat mit AI2O3 = 8,6% und SiO₂ - 71,1%, mit einer BET-Oberfläche von 300 ± 25 m²/g, mit einer Primärteilchengröße im Bereich von 5 bis 15 nm, einer Sekundärteilchengröße im Bereich von 10 bis 30 μπι in einer Menge bis zu 0,5 Gew.-% enthält.

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