DE2918132A1

DE2918132A1 - Zahncreme-zusammensetzung

Info

Publication number: DE2918132A1
Application number: DE19792918132
Authority: DE
Inventors: Giacinto Giovanni Barberio
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Current assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1978-05-25
Filing date: 1979-05-05
Publication date: 1979-11-29
Also published as: FR2426458B1; DE2918132C2; CH641955A5; IE48240B1; AU523563B2; AU4611179A; SE444763B; NO791702L; BE876425A; IT7948996A0; NL7903191A; GB1599689A; MY8300102A; SE7902993L; ZA791715B; MX153894A; NO147859C; NO147859B; ATA347279A; JPS54157843A

Description

Beschreibung

Vorliegende Erfindung betrifft eine Zahncreme-Zusammensetzung mit vorteilhaften rheologischen Eigenschaften. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Zahncreme-Zusammensetzung von glatter Textur mit einer geringen Neigung zur Kornbildung, vor allem beim Altern bei niedrigen Temperaturen.

Calciumcarbonat oder Kreide ist ein bekanntes Zahnpoliermittel, das trotz seiner Wirksamkeit beim Polieren der Zähne gewisse Nachteile aufweist, da es der betreffenden Zahncreme bei der Benutzung ein gewisses unerwünschtes schmieriges oder glittschiges Gefühl verleiht. Man hat jedoch in jüngster Zeit Calciumcarbonat-Qualitäten auf den Markt gebracht, die dieses Problem im wesentlichen vermeiden.

Nichtsdestoweniger wurde festgestellt, daß in Calciumcarbonat enthaltenden Zahncremes, einschließlich derjenigen, die Calciumcarbonat der verbesserten Qualität enthalten, nach dem Lagern bei niedrigen Temperaturen, z. B. zwischen etwa - 7 und +7 C, Kornbildung auftritt, wenn die Zahncremes darüber hinaus als oberflächenaktive Substanz Natriumlaurylsulfat und insbesondere ein Natriumlaurylsulfat mit breitem Schnitt, d. h. einer breiten Verteilung der Alkylkettenlängen enthält, wie etwa 1 bis 8 % CjQ-Alkylgruppen, 40 bis 70 % C₁₂-Alkylgruppen, 13 bis 3O % C. .-Alkylgruppen, 5 bis 16 % C.g-Alkylgruppen und 0 bis 23 % C₁g-Alkylgruppen.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zahncreme-Zusammensetzung zu schaffen, die Calciumcarbonat und Natriumlaurylsulfat mit einer breiten Alkylkettenverteilung enthält, wobei die Zusammensetzung wünschenswerte rheologische Eigenschaften besitzen und im wesentlichen kornfrei sein soll.

Diese Aufgabe wird durch eine Zahncreme-Zusammensetzung gelöst, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an 20 bis 75 Gew.% eines Calciumcarbonat-Poliermittels,

0,1 bis 5 Gew.% eines oberflächenaktiven Mittels einschließlich eines Natriumlaurylsulfatproduktes mit breiter Verteilung der aus 10 bis 18 C-Atomen bestehenden Alkylgruppen, wobei 40 bis 70 Gew.% auf die Substanz mit C.„-Alkylgruppen entfallen, und

0,2 bis 1 Gew.% eines Additivs, das ein Pyrophosphat oder ein anionischer Phosphatester ist, der aus einer Mischung eines Monoesters der allgemeinen Formel

R(OC₀HJ OP-OM
2. 4 η ι

Si

)P-

OM

und eines Diesters der allgemeinen Formel

R(OC₂H₄)_n0-P-0(C₂H₄O)_nR OM

besteht, worin M ein Wasserstoffatom, Alkalimetall oder eine Ammoniumgruppe bedeutet, R eine Alkylgruppe mit 10 bis 20 C-Atomen darstellt und η eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist.

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Calciumcarbonat ist in verschiedenen Qualitäten erhältlich, insbesondere als ausgefällte Kreide. So können solche Qualitäten beispielsweise ein Schüttgewicht von etwa 0,47 bis 0,61 g/cm , einen Fließpunkt von etwa 19 bis 25, einen Feuchtigkeitsverlust bei 105° C von etwa 1 bis 2 % haben und wenigstens 99,7 % der Teilchen einen Teilchendurchmesser besitzen, der kleiner als 74 ,um entsprechend einer Siebmaschenweite (Apertur) von 0,074 mm ist, wobei der mittlere Teilchendurchmesser etwa 4 bis 9 ,um beträgt und nicht mehr als 90 % kleiner als 18 ,um sind. Das Material besteht aus Calcit und Aragonit in einem Verhältnis von etwa 1 : 9 bis 3:1, üblicherweise von etwa 1 : 10 oder 1 : 1 oder 3:1. Geeignete Qualitäten sind im Handel erhältlich.

Die Zahncreme besteht zu vorzugsweise 40 bis 55 % aus dem Poliermittel, wobei letzteres vorzugsweise zu wenigstens etwa 95 % aus Calciumcarbonat besteht. Das Poliermittel kann außer Calciumcarbonat noch wahlweise bis zu etwa 5 % eines anderen Poliermittels enthalten, beispielsweise Dicalciumphosphat (wasserfrei oder als Dihydrat), Tricalciumphosphat, Dimagnesiumphosphat, Trimagnesiumphosphat, unlösliches Natriummetaphosphat, wasserhaltiges Aluminiumoxid oder Siliciumdioxid.

Natriumlaurylsulfat wird seit langem in Zahncreme-Zusammensetzungen benutzt, es wurde aber in der Regel ein enger Schnitt des Materials eingesetzt, d. h. wenigstens 90 %, sogar 99 % der Alky!gruppen sind C-^-Alkylgruppen. Zahncremes, die Calciumcarbonat und ein Natriumlaurylsulfat des engen Schnitts ent-

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halten, werden oft selbst beim Altern bei niedrigen Temperaturen nicht körnig. Wird jedoch ein Natriumlaurylsulfat mit breiter Alkylkettenverteilung benutzt, dann kann beim Altern bei niedrigen Temperaturen Kornbildung beobachtet werden. Ein spezielles, gemäß vorliegender Erfindung eingesetztes Natriumlaurylsulfat enthält etwa 3 % C₁₀-Alkylgruppen, 56 % C₁₂-Alkylgruppen, 21 % C. .-Alkylgruppen, 9 % C-,-Alkylgruppen und 11 % Cjg-Alkylgruppen und ist in Form von Nadeln im Handel unter der Bezeichnung "LZV" erhältlich. Weitere Natriumlaurylsulfatprodukte mit breiter Alkylkettenverteilung, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind unter den Handelsnamen "Tensopol ACL 17" und "Texapon ZHC" im Handel erhältlich. Solche Natriumlaurylsulfat-Qualitäten besitzen 40 bis 70 % C₁₂~Alkylgruppen. Besonders bevorzugte Qualitäten haben folgende Alkylgruppenverteilung: etwa 1 bis 8 % C₁ -Alkylgruppen,

4 bis 70 % C₁„-Alkylgruppen, 13 bis 30 % C₁.-Alkylgruppen,

5 bis 16 % C₁ r-Alkylgruppen und 0 bis 23 % C₁„-Alkylgruppen. Die Alkylgruppen sind im wesentlichen geradkettig.

Zusätzlich zu dem Natriumlaurylsulfatprodukt mit breiter Alkylkettenverteilung kann die Zahncreme auch ein weiteres oberflächenaktives Mittel enthalten. Als solche Mittel kommen in Frage anionische Stoffe wie z. B. wasserlösliche Salze von Monoglycerid-monosulfaten höherer Fettsäuren (z. B. Kokosnußfettsäuremonoglycerid-monosulfat-Natrium), Alkylarylsulfonat (z. B. Natriumdodecylbenzolsulfonat), Ester höherer Fettsäuren von 1,2-Dihydroxypropansulfonat (z. B. Kokosnußfettsäureester von 1,2-Dihydroxypropansulfonat-Natrium) oder ein anionischer

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Phosphatester des oben angegebenen Typs, der ebenfalls als Additiv zur Reduzierung der Kornbildung wirksam ist.

Ferner kann auch eine nicht-ionogene oder ampholytische oberflächenaktive Verbindung vorhanden sein. Zu diesen Stoffen gehören nicht-ionogene Verbindungen wie Sorbitanmonostearat mit etwa 60 Molen Ethylenoxid, Kondensate von Ethylenoxid mit Propylenglykol (sogenannte "Pluronics") und amphotere Stoffe wie quaternisierte Imidazolderivate, die unter dem Handelsnamen "Miranol" erhältlich sind, z. B. "Miranol C2M". Vorzugsweise beträgt die Gesamtmenge an oberflächenaktiven Stoffen nicht mehr als etwa 5 Gew.% des Mundpflegemittels. Der Gesamtgehalt der Zahncreme an oberflächenaktiver Substanz beträgt etwa O,1 bis 5 Gew.%. Bevorzugt sind 1 bis 2 Gew.% Natriumlaurylsulfat mit breiter Alkylkettenverteilung vorhanden.

Das Additiv, das die Kornbildung beim Altern bei niedriger Temperatur reduziert, beispielsweise bei Temperaturen im Bereich von - 7 bis +7⁰C, ist eine Phosphatverbindung, insbesondere ein Pyrophosphat oder eine anionische Phosphatestermischung von Monoester und Diester, wie beschrieben. Wird der anionische Phosphatester eingesetzt, so kann dieser auch als Teil der oberflächenaktiven Substanz dienen.

Das M.-Pyrophosphat kann Tetranatriumpyrophosphat in wasserfreier oder in der Hydratform sein. Na₄P-O₇.1OH„O ist ein bevorzugtes Material. Das entsprechende Tripolyphosphat ist wahrscheinlich bei der Reduktion der Kornbildung nicht wirksam.

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Wie bereits erwähnt, sind die anionischen Phosphatester Mischungen von Mono- und Diestern der oben angegebenen Formel. Solche Mischungen sind ebenfalls im Handel erhältlich, beispielsweise unter dem Handelsnamen "Berol", wobei eine solche Mischung auch einen anorganischen Triester enthalten kann und auch einen gewissen Anteil an nicht-ionogener Substanz. "Berol 729" hat eine Alkylkettenlänge von 16 bis 18 C-Atomen und enthält Reihen von 4 Ethylenoxid-Einheiten. Da die saure Form von "Berol 729" üblicherweise ein vollständiges Mundpflegemittel mit einem pH-Wert unter 6 darstellt, wird dieses Material im allgemeinen in der neutralisierten oder teilweise neutralisierten Form eingesetzt, um einen pH-Wert oberhalb etwa 6 zu erhalten.

Weitere anionische Phosphatester, die in der sauren oder neutralisierten Form eingesetzt werden können, sind "Berol 525", das Alkylgruppen mit 10 bis 18 C-Atomen und Reihen von 5 Ethylenoxid-Einheiten enthält, und "Berol 513", das Alkylgruppen mit 16 bis 18 C-Atomen enthält. Das "Berol 525" kann auch ein vollständiges Mundpflegemittel mit einem pH-Wert unter 6 ergeben; daher wird es bevorzugt in der neutralisierten oder partiell neutralisierten Form benutzt. Weitere anionische Phosphatester aus der "Berol"-Reihe sind Berol 521, Berol 724 und Berol 733. Das Gewichtsverhältnis von Monoester zu Diester kann variieren, liegt aber üblicherweise im Bereich von etwa 1 : 10 bis 10 : 1.

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Das Additiv zur Kornreduktion wird in einer Menge von etwa 0,2 bis 1 Gew.%, vorzugsweise von etwa 0,2 bis 0,5 Gew.%, eingesetzt. Wird ein Zahnpflegemittel hergestellt, das Calciumcarbonat und Natriumlaurylsulfat mit einer breiten Alkylgruppenverteilung, aber kein Additiv zur Kornreduktion enthält, dann kann nach einer Alterung von einem Monat bei niedriger Temperatur, z. B. bei - 7 bis +7⁰C, üblicherweise bei 4 C, Kornbildung beobachtet werden.

Die Zahncreme enthält als Träger für das Poliermittel, das Additiv für Kornreduktion und andere Ingredientien, Flüssigkeiten und Feststoffe in einem solchen Verhältnis, das man eine extrudierbare cremige Masse von gewünschter Konsistenz erhält. In der Regel enthält die Zahncreme als Flüssigkeiten in der Hauptsache Wasser, Glycerin, Sorbit, Propylenglykol u. dgl. oder geeignete Mischungen dieser Flüssigkeiten. Vorteilhafterweise lassen sich Mischungen von Wasser und einem Bindemittel oder Feuchthaltemittel wie Glycerin und/oder Sorbit einsetzen. Bevorzugt ist die Verwendung von Glycerin oder Mischungen von Glycerin mit Sorbit. Das Feuchthaltemittel wird normalerweise in einer Menge zwischen etwa 20 und 25 %, vorzugsweise von etwa 22 %, eingesetzt. Der gesamte Flüssigkeitsgehalt beträgt in der Regel etwa 20 bis 65 Gew.% der Formulierung, wobei Wasser in einer solchen Menge zugesetzt wird, daß die Gesamtheit der Komponenten auf 100 % ergänzt wird.

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Vorzugsweise wird in Zahncremes auch ein gelierendes Mittel verwendet, beispielsweise natürliche und synthetische Gummen und gummiähnliche Materialien, z. B. Irisches Moos, Tragantgummi, Natriumcarboxymethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Stärke u. dgl.; sie alle werden als "Gummen" bezeichnet. Irisches Moos und Natriumcarboxymethylcellulose sind besonders verträglich und werden als gelierende Mittel bevorzugt. Der Gummengehalt beträgt in der Regel bis etwa 10 Gew.% und vorzugsweise etwa 0,5 bis 5 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Formulierung, wobei eine Menge von etwa 0,9 bis 1,3 Gew.% besonders bevorzugt wird.

Die Gesamtheit von Flüssigkeit und gelierendem Mittel (Gummi) bildet den Zahncremeträger, in dem die anderen Komponenten dispergiert oder gelöst sind.

In die erfindungsgemäßen Zahncremes können auch noch verschiedene andere Substanzen eingearbeitet werden. Beispiele hierfür sind Farbstoffe oder Weißmacher, Aromen, Süßungsmittel, Konservierungsmittel, Silikone, Chlorophyllverbindungen und stickstoffhaltige Verbindungen wie Harnstoff, Diammoniumphosphat und Mischungen derselben. Diese Hilfsstoffe werden in die betreffenden Zusammensetzungen in Mengen eingearbeitet, die praktisch keinen nachteiligen Einfluß auf die Eigenschaften und das Verhalten des Endproduktes haben.

Auch eine Fluorid-enthaltende Verbindung kann in der Zahncreme-Zusammensetzung gemäß der Erfindung vorhanden sein. Solche Verbindungen können sowohl schwerlöslich als auch leichtlöslich in Wasser sein. Sie sind gekennzeichnet durch ihre Fähiuk-=-*· r .

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Fluoridionen an das Wasser abzugeben, und dadurch, daß sie mit anderen Verbindungen des Mundpflegemittels keine Reaktion eingehen. Unter diesen Substanzen sind anorganische Fluoride, beispielsweise geeignete Alkali-, Erdalkali- und Schwermetallfluoride, z. B. Natriumfluorid, Kaliumfluorid, Ammoniumfluorid, ein Kupferfluorid wie Kupfer-I-fluorid, Zinkfluorid, ein Zinnfluorid wie Zinn-II-fluorid oder Zinn-II-chlorfluorid, Bariumfluorid, Natriumfluorsilicat, Ammoniumfluorsxlicat, Natriumfluor zirconat, Natrium-monofluorphosphat, Aluminium-mono- und -difluorphosphat sowie fluoriertes Natrium-Calcium-pyrophosphat. Alkalimetall- und Zinnfluoride wie Natrium- und Zinn-II-fluoride und auch Natrium-monofluorphosphat werden bevorzugt.

Die Erfindung wird durch das nachfolgende Beispiel weiter erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die Mundpflegemittel werden in der üblichen Weise hergestellt, es sei denn, daß ausdrücklich auf eine bestimmte Herstellung hingewiesen wird, und alle Mengenangaben sind, wenn nichts anderes angegeben wird, Gewichtsangaben.

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Beispiel

Die folgenden Zahnpasten wurden hergestellt und in unbeschichtete

Aluminiumtuben eingefüllt:

Bestandteile

Teile

Glycerin Natriumcarboxymethylcellulose Saccharinnatrium Natriumsilicat Sorbit (70 %) Tetranatriumpyrophosphat

Berol 513⁺ Entionisiertes Wasser Calciumcarbonat Natriumlaurylsulfat LZV Geschmacksstoffe

pH-Wert

6.	060	6.	060	6	.060
1.	200	1.	200	1	.200
0.	200	0.	200	0	.200
0.	200	0.	200	0	.200
16.	000	16.	000	16	.000
-	—	0.	500	-	—
-	—	-	—	0	.500
23.	433	22.	933	22	.933
42.	000	42.	000	42	.000
1.	807	1.	807	1	.807
1.	100	1.	100	1	. 100

8.65

9*44

8.20

Das in der Zahnpasta C eingesetzte Berol 513 besteht aus einer Mischung von anionischen Phosphatmonoestern und -diestern der oben angegebenen Formeln, in denen die Alkylgruppen 16 bis 18 C-Atome enthalten. Es handelt sich hierbei um eine pastenartige Substanz mit einer Dichte von etwa 1,050 g/cm³ bei 30° C.

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Das in den Zahnpasten A, B und C eingesetzte Calciumcarbonat ist unter der Bezeichnung Sturcal H Kreide im Handel erhältlich.

Als Natriumlaurylsulfatprodukt wurde in den Zahnpasten A, B und C ein nadeiförmiges Produkt mit breiter Alkylkettenverteilung unter der Bezeichnung "LZV" eingesetzt, das im Handel erhältlich ist.

Nach einer Alterung von drei Monaten bei 4° C hatte die Zahnpasta A ein Aussehen, das als grob und körnig bezeichnet werden kann. Unter den gleichen Lagerungsbedingungen zeigte Zahnpasta B, die Tetranatriumpyrophosphat enthielt, lediglich in der Nähe des Tubenmundstücks leichte Grobkörnigkeit, war aber im übrigen in zufriedenstellendem Zustand und wirklich klar. Die Zahnpasta C, die Berol 513 enthielt, war nach dreimonatiger Lagerung bei 4° C in tadellosem Zustand und ebenfalls klar.

In gleicher Weise werden Verbesserungen beobachtet, wenn Tetranatriumpyrophosphat oder der organische Phosphatester in den Zahnpasten vorhanden ist, die außerdem Calciumcarbonat und ein Natriumlaurylsulfatprodukt mit breiter Alkylgruppenverteilung enthalten, einschließlich des Produktes "LZV" ebenso wie "Tensapol ACL7" und "Texapon ZHC".

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-K- ' • Λ.

Das Problem der Kornbildung besteht auch, wenn die Formulierung 40 % Calciumcarbonat, beispielsweise "Sturcal H", und 2 % Dicalciumphosphat als Poliermittel und ein Natriumlaurylsulfat mit breiter Alkylgruppenverteilung, beispielsweise "LZV" enthält. Erfindungsgemäß wird diese unerwünschte Erscheinung der Kornbildung in Gegenwart von Tetranatriumpyrophosphat oder dem organischen Phosphatester erheblich reduziert.

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Claims

Zahncreme-Zusammensetzung Patentansprüche

1. Zahncreme-Zusammensetzung, enthaltend 20 bis 75 Gew.% eines Calciumcarbonat-Poliermittels, 0,1 bis 5 Gew.% eines oberflächenaktiven Mittels einschließlich eines Natriumlaurylsulfatproduktes mit breiter Verteilung der C₁ ^₁₈__{Alkylgruppenr wo}bei 40 bis 70 Gew.% auf die Substanz mit C₁₂~Alkylgruppen entfallen, und

0 R(OC₀H₄7 OP-OM

OM
und eines Diesters der allgemeinen Formel

R(OC₂H₄J_nO-P-O(C₂H₄O)_nR OM

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ORIGINAL INSPECTED

2. Zahncreme-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 40 bis 55 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zahncreme, des Poliermittels enthält und daß mindestens 95 Gew.% des Poliermittels aus Calciumcarbonat bestehen.

3. Zahncreme-Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Alkylgruppen in dem Natriumlaurylsulfat wie folgt verteilen:

etwa 1 bis 8 % C₁ -Alkylgruppen, etwa 4O bis 7O % C₁„-Alkylgruppen, etwa 13 bis 30 % C₁.-Alkylgruppen, etwa 5 bis 16 % C_1fi-Alkylgruppen und etwa 0 bis 23 % C₁„-Alkylgruppen,

wobei die Alkylgruppen im wesentlichen geradkettig sind.

4. Zahncreme-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv Tetranatriumpyrophosphat ist.

5. Zahncreme-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv ein anionischer Phosphatester ist und daß R eine Alkylgruppe mit 16 bis C-Atomen darstellt.

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