KR20060126695A

KR20060126695A - 제올라이트를 함유하는 치약 조성물

Info

Publication number: KR20060126695A
Application number: KR1020067013580A
Authority: KR
Inventors: 피터 윌리엄 스타니어; 아브라함 아라야; 이안 패트릭 맥키오운
Original assignee: 이네오스 실리카스 리미티드
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2005-01-05
Publication date: 2006-12-08
Also published as: RU2006128874A; BRPI0506682A; US20070292458A1; WO2005065635A1; GB0400408D0; EP1701693A1; JP2007517844A; CN1909872A

Abstract

치약 조성물은 0.2㎛ 미만의 평균 결정 크기를 갖는 결정질 알루미노실리케이트를 세정제로서 포함한다. 알루미노실리케이트는 20중량% 미만의 수분 함량으로 건조시에도 2.5㎛ 미만의 응집물 크기 및 0.1㎛ 미만의 결정 크기를 갖는 P 제올라이트일 수 있다. 상이한 결정질 알루미노실리케이트가 세정 부스터로서 존재할 수 있다.

치약, 알루미노실리케이트, 세정제, 세정 부스터

Description

제올라이트를 함유하는 치약 조성물 {Dentifrice Compositions Containing Zeolites}

본 발명은 치약 조성물, 특히 세정제로서 특정 결정질 알루미노실리케이트를 포함하는 치약 조성물에 관한 것이다.

치약은 통상 침적물의 물리적 연마에 의한 치아의 기계적 세정 및 광택을 위한 연마재 물질을 혼입하며, 화학적 세정제를 또한 포함할 수 있다.

연마재 물질은 치아 표면으로부터 침적물의 기계적 제거, 예컨대 치아 표면에 부착된 피막의 제거를 행할 것이 주로 의도된다. 피막은 예를 들어, 차 및 커피와 같은 음식물, 및 발산된 담배 연기 중의 타르 및 미립자에 의해 변색 및 착색되기 쉬워, 치아의 외관을 보기 흉하게 한다. 이러한 기계적 제거가 효과적인 세정에 중요한 한편, 사용된 연마재가 치아에 대한 손상, 예컨대 긁힘을 최소화하기 위해 지나치게 거칠어서는 안됨이 중대하다.

통상적으로 사용된 연마재는 알루미나, 인산칼슘, 탄산칼슘 및 비정질 실리카이다. 합성 비정질 실리카는 종종 그 효율적인 세정성, 다른 성분과의 상용성 및 물리적 특성, 예컨대 오일 흡수도 pH 및 연마도 때문에, 치약에서 선호되는 연마재 성분이다. 이들은 통상적으로 제조하기에 더욱 고가인 고급 제형에 사용된다.

초크는 저비용 치약에서 선호되는 연마재이며, 이와 같은 저비용 제품이 요망되는 경우, 적당한 가격의 불소 함유 치약을 제공할 수 있다. 초크는 일반적으로, 미분된 천연 초크 또는 침강 탄산칼슘으로서 이용가능하며, 통상적으로 30 내지 50중량%의 혼입 수준으로 사용된다.

결정질 알루미노실리케이트 (제올라이트)가 치약 조성물에 세정제로서 사용되어 왔다. 이들은 기계적 세정 작용 (연마성)을 지니며, 칼슘 이온에 결합하는 것으로 공지되어 있다. 바람직하게는, 치아 세정제는 비교적 우수한 세정성 및 상아질의 최소 마모를 조합한다. 대부분의 이용가능한 제올라이트는, 특히 우수한 세정성을 제공하기 위해 더 높은 혼입 수준이 요구되기 때문에, 허용되지 않는 연마성 없이 적절한 세정성을 제공하기에는 지나치게 연마성임이 밝혀졌다.

GB 제2082454호 (W R Grace)에서는 1㎛ 미만의 평균 결정 크기를 갖는 합성 제올라이트 광택 및 세정제를 사용하고 있다. 제올라이트는 건조시 발생하는 결정의 더 큰 크기로의 응집을 피하기 위해 여과 케이크인 것이 바람직하다.

놀랍게도, 치약 조성물에 혼입되는 경우, 더 낮은 연마성 및 우수한 세정 특성을 갖는 특정 알루미노실리케이트가 매우 작은 결정 크기를 갖는 건조 형태로 제조 및 사용될 수 있음이 밝혀졌다. 이는 특히 더 높은 하중에서 사용시 유용하다.

본 발명에 따르면, 치약 조성물은 0.2㎛ 미만의 평균 결정 크기를 갖는 결정질 알루미노실리케이트를 포함한다.

본 발명의 치약 조성물에 유용한 결정질 알루미노실리케이트는 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:

M₂ _/ _nO·Al₂O₃·xSiO₂·yH₂O

여기서, M은 금속 잔기를 나타내며, 상기 금속은 n의 원자가를 가지며, x는 실리카 대 알루미나의 몰 비를 나타내며, y는 물 대 알루미나의 몰 비를 나타낸다.

많은 결정질 알루미노실리케이트 (제올라이트)의 구조 및 특성은 표준 작업 ["제올라이트 분자체 (Zeolite Molecular Sieves)", Donald W. Breck, Robert E. Krieger Publishing Company 출판]에 기재되어 있다. 통상적으로, 상기 화학식에서 x의 값은 1.5 내지 10이다. 제올라이트의 공극 내에 함유된 물의 양을 나타내는 y의 값은 매우 광범위하게 변할 수 있다. 무수 물질에서, y = 0이며, 완전히 수화된 제올라이트의 경우 y는 전형적으로 5 이하이다.

본 발명에 유용한 제올라이트는 자연 발생 또는 합성 알루미노실리케이트 기재일 수 있으나, 제올라이트의 바람직한 형태는 제올라이트 P로서 공지된 구조를 갖는다. 제올라이트의 특히 바람직한 형태는 본원에 그 전체가 참고로 인용된 EP-A-0 384 070호, EP-A-0 565 364호, EP-A-0 697 010호, EP-A-0 742 780호, WO-A-96/14270호, WO-A-96/34828호 및 WO-A-97/06102호에 기재되어 있다. EP-A-0 384 070호에 기재된 제올라이트 P는 M이 알칼리 금속을 나타내며, x가 2.66 이하, 바람직하게는 1.8 내지 2.66인 상기 기재된 화학식을 가지며, 본 발명에 특히 유용한 구조를 갖는다. 더욱 바람직하게, x는 1.8 내지 2.4의 범위 내의 값이다. 상기 특허 문헌에 기재된 제올라이트 P는, 20중량% 미만의 수분 함량으로 건조된 경우에도 2.5㎛ 미만의 응집물 크기 및 0.2㎛ 미만의 결정 크기로 제조되기 쉽다. 이는 건조시 더 큰 중량 평균 입자 크기로 응집하는 경향이 있는 다른 제올라이트와 대조된다.

통상적으로 제올라이트 P의 바람직한 형태는 상기 기재된 화학식에서 M이 알칼리 금속 이온으로 구성된 것이다. 그러나, 제올라이트 P의 적절한 형태는 알칼리 금속 잔기 M의 일부가 다가 금속 잔기로 교환된 것들을 포함한다. 부분적으로 교환된 제올라이트는 특히 연마계의 pH를 조절할 것이 요망되는 경우 유용하다.

본 발명의 조성물에 사용된 알루미노실리케이트의 pH는, 특히 상기 기재된 바와 같이 부분적으로 교환되지 않은 경우, 통상적으로 10 초과이다. 조성물 내에 존재하는 알루미노실리케이트가 상기 이온 교환을 행한 것인 경우, 그의 pH는 통상적으로 10 이하일 것이다.

이하에 설명된 시험을 사용하여 측정된, 결정질 알루미노실리케이트의 평균 결정 크기는 0.01 내지 0.1㎛ (전형적으로 0.1㎛ 미만)이며, 더욱 바람직하게는 0.02 내지 0.08㎛ 이하이다.

결정질 알루미노실리케이트는 비교적 낮으며, 바람직하게는 120 미만이며, 더욱 바람직하게는 100 미만인 방사성 치아 연마도 (RDA)를 가져야 한다. 그 RDA는 통상적으로 30 초과일 것이다. 본 발명의 계에 사용된 알루미노실리케이트를 특성화하는 RDA 값은 이하에 기재된 시험에서 정의된 바와 같은 알루미노실리케이트의 수성 슬러리를 사용하여 측정된다.

그러나, 예컨대 이하에 정의된 바와 같은 임의의 선택적 성분들을 포함하는 완전한 치약 조성물에 대해 RDA가 측정되는 경우, 수득된 RDA 값은 상당히 다를 수 있다. 예를 들어, RDA는 25 내지 200, 바람직하게는 30 내지 180, 더욱 바람직하게는 50 내지 150일 것이다.

또한, 바람직한 알루미노실리케이트는 사용시 치아 표면 상에 최소의 긁힘을 생성한다. 긁힘은 하기에 기재된 PAV 시험을 사용하여 평가될 수 있으며, 바람직한 알루미노실리케이트는 4 내지 11, 바람직하게는 4 내지 9, 더욱 바람직하게는 4 내지 7의 PAV를 갖는다.

알루미노실리케이트는 바람직하게는, 무수 알루미노실리케이트 g당 100㎎ CaO 이상, 바람직하게는 무수 알루미노실리케이트 g당 130㎎ CaO 이상, 가장 바람직하게는 무수 알루미노실리케이트 g당 150㎎ CaO 이상의, 이하에 정의된 바와 같은 칼슘 결합 능력을 갖는다.

알루미노실리케이트는 바람직하게는, 40㎤/100g 이상, 바람직하게는 40 내지 100㎤/100g의 오일 흡수도를 갖는다.

알루미노실리케이트는 0.5㎛ 이상, 더욱 통상적으로 1.0㎛ 이상, 예컨대 1.8㎛ 이상의 말번 마스터사이저^®에 의해 측정된 중량 평균 입자 크기를 갖는다. 알루미노실리케이트는 바람직하게는 10.0㎛ 이하, 더욱 통상적으로 5.0㎛ 이하, 예컨대 3.0㎛ 이하의 말번 마스터사이저^®에 의해 측정된 중량 평균 입자 크기를 갖는다. 알루미노실리케이트에 대한 가장 바람직한 범위는 2.0 내지 2.5㎛이다.

결정질 알루미노실리케이트가 본 발명의 치약 조성물에 존재하는 유일한 연마재/세정제일 수 있거나, 또는 추가의 연마재/세정제가 또한 존재할 수 있다. 이 러한 추가의 연마재/세정제는 상이한 결정질 알루미노실리케이트, 예컨대 세정 부스터로서 작용하는 A, X 또는 Y형 제올라이트 (이하, "부스터 제올라이트"라 함)이다. 존재시, 존재하는 부스터 제올라이트의 양은 상기 언급된 제올라이트 ("주요" 제올라이트)의 양보다 통상적으로 적다.

부스터 제올라이트는 바람직하게는 100 내지 300, 더욱 바람직하게는 100 내지 250의 RDA를 갖는다. 부스터 제올라이트의 PAV는 바람직하게는 9 내지 25, 더욱 바람직하게는 9 내지 20이다. 부스터 제올라이트의 RDA 및 PAV 값 모두는 주요 제올라이트의 값보다 클 것이다. 부스터 제올라이트의 바람직한 오일 흡수도는 30 내지 100㎤/100g, 더욱 바람직하게는 30 내지 50㎤/100g이다. 부스터 제올라이트의 중량 평균 입자 크기는 바람직하게는 2.0 내지 5.0㎛이다. 부스터 제올라이트는 전형적으로 0.2㎛ 초과, 바람직하게는 1.0㎛ 초과의 평균 결정 크기를 갖는다.

본 발명의 치아 연마계에 존재하는 결정질 알루미노실리케이트 및 부스터 제올라이트의 비율은 제어된 연마성과 함께 최적 세정성을 제공하기 위해 변할 수 있다. 일반적으로, 결정질 알루미노실리케이트 대 부스터 제올라이트의 중량비는 40:1 내지 1:1 범위이다. 바람직하게는, 비율은 9:1 내지 3:2, 가장 바람직하게는 4:1 내지 7:3 범위이다.

본 발명의 치약 조성물에 존재하는 결정질 알루미노실리케이트 (어떠한 존재하는 부스터 제올라이트도 포함하지 않음)의 양은 바람직하게는 치약 조성물의 10 내지 50중량%이다. 특정 알루미노실리케이트가 단독으로 연마재/세정제로서 사용되면, 치약 조성물의 25 내지 50중량%, 더욱 바람직하게는 35 내지 50중량%, 가장 바람직하게는 35 내지 45중량%의 범위로 존재한다. 특정 알루미노실리케이트가 부스터 제올라이트와 함께 사용되면, 바람직하게는 치약 조성물의 10 내지 40중량%, 더욱 바람직하게는 25 내지 35중량%의 범위로 존재한다.

존재시, 부스터 제올라이트는 치약 조성물의 15중량% 이하, 더욱 바람직하게는 1 내지 10중량%, 가장 바람직하게는 1 내지 6중량%의 양으로 존재한다.

본 발명의 치약 조성물은 유사한 성능을 갖는 실리카 제형보다 낮은 비용으로, RDA에 의해 측정시, 제어된 수준의 연마성과 함께 효과적인 세정성을 제공할 수 있다.

조성물의 세정 능력은 하기에 상세히 설명될 FT₁₀₀ 세정성 시험으로서 공지된 시험에 의해 평가될 수 있다. 연마계는 치약 조성물 중에서 시험된다. 본 발명의 바람직한 치약 조성물은 50% 이상, 바람직하게는 60% 이상, 가장 바람직하게는 70% 이상의 FT₁₀₀ 세정성 값을 갖는다.

본 발명의 치약 조성물은 페이스트, 겔, 크림, 액체, 츄잉 검 또는 분말과 같은 치약 조성물로서 적절한 임의의 형태일 수 있다.

치약 조성물이 경구적으로 허용가능한 운반체 내에 알루미노실리케이트를 포함하는 치약, 크림 또는 액체인 경우, 경구적으로 허용가능한 운반체는 전형적으로 하나 이상의 습윤제, 예를 들어 폴리올, 예컨대 글리세롤, 소르비톨 시럽, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 락티톨, 자일리톨 또는 수소화 콘 시럽을 함유한다. 습윤제의 전체 양은 통상적으로 조성물의 약 10 내지 약 85중량%, 바람직하 게는 약 10 내지 약 50중량%, 가장 바람직하게는 약 10 내지 약 40중량% 범위이다.

용어 "경구적으로 허용가능한 담체"는 본 발명의 조성물을 구강에 안전하고 효과적인 방법으로 적용하는 데 사용할 수 있는 적절한 운반체를 의미한다.

물은 통상적으로 약 1 내지 약 90중량%, 바람직하게는 약 10 내지 약 60중량%, 가장 바람직하게는 약 15 내지 약 30중량% 범위의 양으로, 본 발명의 치약 조성물의 성분으로서 존재한다.

경구적으로 허용가능한 운반체는 하나 이상의 계면활성제, 감미제, 향료제, (불소 이온 공급원 외에) 카리에스 방지제, 플라그 방지제, 항균제, 예컨대 트리클로산 또는 세틸 피리디늄 클로라이드, 치아 탈감작제, 예컨대 질산칼륨 또는 불화스트론튬, 착색제 및 색소를 임의로 포함할 수 있다.

계면활성제는 경구 용도에 적절한 음이온성, 비이온성 및 쯔비터이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 조성물에 존재하는 계면활성제의 양은 약 0.1 내지 약 3중량% (계면활성제 활성 100% 기준)이다.

적절한 음이온성 계면활성제는 비누, 알킬 술페이트 (예컨대 알킬 잔기에 10 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알킬 술페이트의 수용성 염, 예컨대 나트륨 라우릴 술페이트), 알킬 에테르 술페이트, 알카릴 술포네이트, 알카노일 이세티오네이트, 알카노일 타우레이트, 알킬 숙시네이트, 알킬 술포숙시네이트, N-알코일 사르코시네이트, 알킬 포스페이트, 알킬 에테르 포스페이트, 알킬 에테르 카르복실레이트 및 알파-올레핀 술포네이트, 특히 이들의 나트륨, 마그네슘, 암모늄 및 모노-, 디- 및 트리-에탄올아민 염을 포함할 수 있다. 알킬 및 아실기는 일반적으로 8 내지 18개의 탄소 원자를 함유하며, 포화될 수 있다. 알킬 에테르 술페이트, 알킬 에테르 포스페이트 및 알킬 에테르 카르복실레이트는 분자 당 1 내지 10개의 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드 단위를 함유할 수 있으며, 바람직하게는 분자 당 2 내지 3개의 에틸렌 옥시드 단위를 함유할 수 있다. 바람직한 음이온성 계면활성제의 예는 나트륨 라우릴 술페이트, 나트륨 도데실벤젠 술포네이트, 나트륨 라우로일 사르코시네이트 및 나트륨 코코넛 모노글리세리드 술포네이트를 포함한다.

본 발명의 치약 조성물에 사용하기에 적절할 수 있는 비이온성 계면활성제는 소르비탄 및 지방산의 폴리글리세롤 에스테르, 및 에틸렌 옥시드/프로필렌 옥시드 블록 공중합체를 포함한다.

적절한 쯔비터이온성 계면활성제는 코카미도프로필 베타인 및 술포베타인과 같은 베타인을 포함한다.

본 발명의 치약 조성물은 바람직하게는, 조성물에 바람직한 물리적 특성 (예컨대, 페이스트, 크림 또는 액체)을 제공하기 위해, 그리고 조성물 전체에 걸쳐 알루미노실리케이트를 안정하게 분산된 채로 잔류시키기 위해, 하나 이상의 증점제 및(또는) 현탁화제를 포함한다.

본 발명의 치약 조성물을 증점화하기 위한 특히 바람직한 수단은, 통상적으로 중합체 현탁화제 또는 증점제와 연합한 증점용 실리카의 포함에 의해서다. 단독으로 또는 증점용 실리카와 함께 사용될 수 있는, 적절한 공지된 중합체 현탁화제 또는 증점제는 폴리아크릴산, 아크릴산의 공중합체 및 가교결합 중합체, 아크릴산과 소수성 단량체의 공중합체, 카르복실산 함유 단량체 및 아크릴 에스테르의 공 중합체, 아크릴산 및 아크릴레이트 에스테르의 가교결합 공중합체, 에틸렌 글리콜의 에스테르 또는 폴리에틸렌 글리콜의 에스테르 (예, 그의 지방산 에스테르), 헤테로폴리사카라이드 검, 예컨대 잔탄 및 구아 검, 및 셀룰로스 유도체, 예컨대 나트륨 카르복시메틸 셀룰로스를 포함한다. 특히 적절한 현탁화제 또는 증점제는 잔탄 검 및 나트륨 카르복시메틸 셀룰로스이다. (단독으로 또는 2 이상의 상기 물질의 혼합물로서 사용될 수 있는) 이들 증점제는 약 0.1 내지 약 5중량%의 전체 양으로 조성물에 존재할 수 있다. 실리카 증점제와 함께 사용되는 경우, 바람직하게는 0.1 내지 5.0중량%의 양으로 존재한다. 실리카 증점제, 예컨대 상표명 소르보실(Sorbosil) TC15 하에 이네오스 실리카스 리미티드 (영국 워링턴 소재)로부터 판매되는 실리카는 조성물의 약 0.1 내지 약 15중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 10중량%를 구성한다.

치약 조성물에 통상적으로 사용된 하나 이상의 기타 성분이 치약 조성물에 존재할 수 있으며, 향료 물질, 예컨대 페파민트, 스페아민트; 인공 감미제; 향수 또는 브레쓰 후레쉬닝 물질; 진주광택제; 퍼록시 화합물, 예컨대 과산화수소 또는 퍼아세트산; 유백제; 색소 및 착색제; 보존제; 보습제; 불소 함유 화합물; 카리에스 방지제 및 플라그 방지제; 타르타르 방지제; 과민증 방지제; 치료제, 예컨대 아연 시트레이트, 트리클로산 (예, 시바 가이기); 단백질; 효소; 염; 베이킹 소다 및 pH 조정제를 포함한다.

수성 경구적으로 허용가능한 운반체가 사용되면, 치약 조성물은 결합제 및 증점제 유효량, 예컨대 약 0.1 내지 15중량% 및 물과 함께, 적절하게는 소르비톨, 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜 또는 자일리톨과 같은 습윤제 약 10 내지 약 80중량%; 세제 약 0.25 내지 약 5중량%; 감미제 0 내지 약 2중량%; 향료제 0 내지 약 2중량%를 함유하여, 바람직한 안정성 및 유동 특성을 갖는 본 발명의 조성물, 예컨대 치약을 제공한다.

바람직하게는, 본 발명의 치약 조성물의 pH는 약 6 내지 10.5, 더욱 바람직하게는 약 7 내지 약 9.5이다. 전형적으로, 조성물은 적절한 pH를 제공하기 위해, 수산화나트륨을 1.0중량% 또는 그 이상까지 함유할 수 있다.

경구적으로 허용가능한 담체는 또한 세균(카리에스) 및(또는) 다이어트 (부식)의 산성 성분들에 의한 탈염화에 대한 보호로서 불소 이온 공급원을 포함할 수 있다. 불소 이온 공급원은 이들 목적으로 치약에 종래 사용된 임의의 성분, 예컨대 불화나트륨, 알칼리 금속 모노플루오로포스페이트, 주석 플루오리드 등에 의해 제공될 수 있으며, 알칼리 금속 모노플루오로포스페이트, 예컨대 나트륨 모노플루오로포스페이트가 바람직하다. 불소 이온 공급원은 카리에스 보호를 위해 공지된 방법으로 제공된다. 바람직하게는, 불소 이온 공급원은 카리에스 방지 및 부식 방지 잇점을 제공하기에 안전하면서도 효과적인 양을 제공하도록, 예컨대 불소 이온으로서 약 25ppm 내지 약 3500ppm, 바람직하게는 약 1100ppm을 제공하기에 충분한 양으로 사용될 것이다. 예를 들어, 제형은 알칼리 금속 플루오리드, 예컨대 불화나트륨 0.1 내지 0.5중량%를 함유할 수 있다.

본 발명의 치약 조성물은 상기 조성물의 제조를 위한 종래의 방법에 의해 제조될 수 있다. 페이스트 및 크림은 종래의 기술에 의해, 예를 들어 진공 하 고전 단 혼합 장치를 사용하여 제조될 수 있다.

본 발명의 치약 조성물에 사용된 연마재/세정제를 특성화하는 데 사용된 시험은 다음과 같다.

방사성 상아질 연마 시험 (RDA)

절차는 미국 치과 협회에 의해 권장된 치약 연마도 평가를 위한 방법 (Journal of Dental Research 55 (4) 563, 1976)에 따른다. 이 절차에서, 추출된 인간 치아는 중성자 플럭스로 조사되며 표준 칫솔질 처방법에 따른다. 뿌리 내의 상아질로부터 제거된 방사성 인 32가 시험된 치약의 연마 지수로서 사용된다. 나트륨 카르복시메틸 셀룰로스의 0.5% 수용액 50㎤ 중의 피로인산칼슘 10g을 함유하는 표준 슬러리가 또한 측정되며, 이 혼합물의 RDA는 임의로 100으로 취해진다. 결정질 알루미노실리케이트에 대한 분말 RDA를 측정하기 위해, 나트륨 카르복시메틸 셀룰로스의 0.5% 수용액의 50㎤ 중의 알루미노실리케이트 10.0g의 현탁액을 제조하고, 현탁액은 동일한 칫솔질 처방법을 행한다. 본 발명의 치약 조성물에 대한 RDA 값을 측정하기 위해, 시험 슬러리를 치약 조성물 25g 및 물 40g으로부터 제조하고, 이 슬러리를 동일한 칫솔질 처방법을 행한다.

플라스틱 연마도 ( PAV )

이 시험은 소르비톨/글리세롤 혼합물 중 알루미노실리케이트의 현탁액과 접촉한 퍼스펙스(Perspex)^® 플레이트를 칫솔 헤드 칫솔질할 때를 기준으로 한다. 퍼스펙스^®는 상아질과 유사한 경도를 갖는다. 따라서, 퍼스펙스^®에 긁힘을 생성하는 물질은 상아질에도 유사한 양의 긁힘을 생성하기 쉽다. 통상적으로 슬러리 농도는 하기와 같다:

알루미노실리케이트 2.5g

글리세롤 10.0g

소르비톨 시럽^* 23.0g

^*시럽은 70% 소르비톨/30% 물을 함유한다.

모든 성분들을 비이커에 칭량하고, 간단한 교반기를 사용하여 1500rpm에서 2분 동안 분산한다. 루시트 인터내셔날 UK 리미티드 (영국 랭카셔, 다윈 사서함 34)에 의해 제조된 표준 퍼스펙스 투명 캐스트 아크릴 시이트 (등급 000) 110㎜×55㎜×3㎜ 시이트를 시험에 사용한다.

시험은 쉬인 인스트루먼트에 의해 제조된 개질된 습식 스크럽 연마 시험기를 사용하여 행한다. 상기 개질은 페인트붓 대신에 칫솔이 사용될 수 있도록 홀더를 변형한 것이다. 또한, 400g의 추를 145g 중량의 칫솔 조립체에 부착하여, 퍼스펙스 시이트로 칫솔을 가한다. 칫솔은 끝이 둥근 필라멘트 및 중간 조직을 갖는 다중 술, 평평한 트림 나일론 헤드를 가지며, 예컨대 공지된 프로페셔널 멘타덴트 P 검 헬쓰(Professional Mentadent P gum health) 디자인 또는 그에 상응하는 칫솔이다.

검류계를 표준 (50% 광택) 반사 플레이트 및 45°플라스펙(Plaspec) 광택 헤드 검출기를 사용하여 보정한다. 검류계 판독은 이들 조건 하에 50의 값으로 조정 한다. 이어서, 새 퍼스펙스 시이트의 판독을 동일한 반사율 배열을 사용하여 행한다. 퍼스펙스 시이트의 새로운 조각을 홀더에 장착한다. 칫솔질 스트로크를 완전히 윤활시키기에 충분한, 분산된 알루미노실리케이트 2㎤를 시이트 상에 놓고, 칫솔 헤드를 시이트 상에 하강한다. 기계를 작동하고, 시이트를 가중된 칫솔 헤드의 300 스트로크를 받게 한다. 시이트를 홀더로부터 제거하고, 모든 현탁액을 세척 제거한 다음, 건조하고, 그 광택값을 다시 측정한다. 연마도는 연마되지 않은 광택 값 및 연마 후 광택 값 간의 차이이다. 공지된 연마재에 적용시, 이 시험 절차는 하기 전형적인 값을 제공한다.

PAV

탄산칼슘 (15㎛) 32

GB 제1 262 292호에 따라 제조된 실리카 제로겔 (10㎛) 25

알루미나 삼수화물 (깁사이트) (15㎛) 16

피로인산칼슘 (10㎛) 14

인산이칼슘 이수화물 (15㎛) 7

오일 흡수도

오일 흡수도는 ASTM 스파튤라 문지름 방법 (미국 재료 시험 협회 규격 D281)에 의해 결정한다. 시험은 스파튤라로 절단될 때 파괴되거나 분리되지 않는 딱딱한 퍼티형 페이스트가 형성될 때까지, 매끄러운 표면을 스파튤라로 문지름으로써 알루미노실리케이트와 아마인 오일을 혼합하는 원리에 기초한다. 이어서, 오일 흡수도는 하기 방정식에 의해 알루미노실리케이트의 이러한 상태 및 중량 W (g)을 수 득하기 위해 사용된 오일의 부피 (V ㎤)로부터 계산한다:

오일 흡수도 = (V×100)/W

(즉, 오일 ㎤/100g 알루미노실리케이트로서 표현됨)

말번 마스터사이저 ^® 에 의한 중량 평균 입자 크기

알루미노실리케이트의 중량 평균 입자 크기는 300RF 렌즈 및 MS17 샘플 제시 장치를 갖는 말번 마스터사이저^® 모델 S를 사용하여 측정한다. 이 장치는 말번 인스트루먼츠 (영국 워체스터셔 말번 소재)에 의해 제조되며, 낮은 전압 He/Ne 레이저를 이용한 프라운호퍼 회절의 원리를 이용한다. 측정 전에, 샘플은 30초 동안 수 중에서 초음파적으로 분산되어 수성 현탁액을 형성한다. 말번 마스터사이저^®는 알루미노실리케이트의 중량 입자 크기 분포를 측정한다. 중량 평균 입자 크기 (d₅₀) 또는 50% 및 임의의 특정 크기 미만의 물질의 %는 장치에 의해 발생된 데이터로부터 쉽게 수득한다.

알루미노실리케이트의 평균 결정 크기

평균 결정 크기는 주사 전자 현미경으로 이루어진 사진으로부터 측정한다. 결정질 알루미노실리케이트는 약 1 내지 3중량%의 수분 함량으로 건조하며, 응집물은 막자사발과 공이로 분쇄한다. 사진으로부터, 충분한 수의 결정, 예컨대 100개를 계수하고, 그 크기를 측정하여 통계학적으로 유의한 평균 (산술 평균) 크기를 결정한다.

알루미노실리케이트의 칼슘 결합 능력

알루미노실리케이트는 우선 포화 염화나트륨 용액 상에서 일정 중량으로 평형을 이루고, 수분 함량을 측정한다. 양은 1g dm^-3 (건조 중량)에 상응하는 양으로 물 1㎤ 중에 분산되며, 생성된 분산액을 0.01M NaCl 용액 (50㎤) 및 0.05M CaCl₂ (3.923㎤)으로 이루어진 전체 부피 54.923㎤의 교반된 용액에 주입한다. 이는 dm³ 당 CaO 200㎎의 농도에 상응하며, 즉 Si:Al 비 1.00의 알루미노실리케이트에 의해 취해질 수 있는 이론적 최대량 (197㎎)보다 크다. 분산액은 25℃에서 15분 동안 격렬하게 교반한 후, Ca² ⁺이온 농도를 칼슘 전극을 사용하여 측정한다. 측정된 Ca²⁺ 이온 농도를 초기 농도로부터 제하여, 알루미노실리케이트 샘플의 유효 칼슘 결합 능력을 제공한다.

FT _10O 세정성 시험

시험은 문헌 ["연마재 치약에 의한 치아 착색 방지: 신규 생체 밖 시험 및 임상적 관찰과의 상관관계 (Dental stain prevention by abrasive toothpastes: A new in vitro test and its correlation with clinical observations)", P.L. Dawson et al., J. Cosmet. Sci., 49, 275-283 (1998)]에 충분히 기재되어 있다.

시험될 연마계를 하기 치약 제형 1에 혼입한다.

치약 제형 1

성분	중량%
소르비톨 (70% 용액)	26.00
글리세롤 (98% 용액)	10.00
폴리에틸렌 글리콜 (PEG6)	3.00
결정질 알루미노실리케이트	A
부스터 제올라이트	B
실리카 증점제	C
나트륨 라우릴 술페이트	1.15
이산화티탄	1.45
잔탄 검	0.7
사카린	0.23
향료	1
NaF	0.24
탈이온수	전체 100이 되도록
전체	100.00

양 A 및 B는 시험할 연마계에 의해 결정된다. 증점용 실리카 ("C")의 양은 이하에 정의된 치약 응집 시험에 의해 측정시, 페이스트의 응집이 150 내지 430g이 되도록 조정한다.

기판

고광택인 17㎜ 소성 순수 수산화인회석 (HAP) 디스크로 이루어진 기판을 제조한다. 디스크는 부흘러(Buehler) 회전 분쇄기 및 P600 습지, 이어서 P1200 포장지를 사용하여 광택을 내어 에나멜 치아 표면을 모방하기 위한 거울상 마무리를 제공한다. 세정 전 디스크의 백색도 (CIE 1976 L^*a^*b^* 장치 사용), L^* (세정전)을 표준 보정 타일에 대해 보정된 미놀타 크로마-미터(Minolta Chroma-meter) CR200을 사용하여 측정한다.

착색

새로운 착색 용액을 0.5중량% 타닌산 용액 50g 및 0.5중량% 암모늄 철 술페이트 용액 50g을 혼합함으로써 제조하여, 어두운 색상을 갖는 새로운 콜로이드 철 (III) 타닌산 복합체 (제2철 타닌산염)을 형성한다. 새로운 혼합물을 미세한 다람쥐모 솔을 사용하여 HAP 디스크 상에 페인팅하고, 따뜻한 헤어드라이어로 부드럽게 건조한다. 미놀타 크로마-미터 CR200을 사용하여 측정시, L^* = 50±5의 어두움 측정을 생성하도록 충분한 수의 착색 용액의 코팅을 적용한다. 이 값을 L^* (오염)으로 정한다.

치약 슬러리 제조

하기로 이루어진 희석액을 제조한다:

중량%

나트륨 카르복시메틸 셀룰로스 (SCMC 7M) 0.5

글리세롤 5.0

포르말린 0.1

탈이온수 94.4

시험할 치약을 플라스틱 비이커에 칭량하고, 치약 33.3중량%:희석제 33.3중량%:물 33.3중량%의 중량비로 희석제 및 탈이온수와 혼합하여, 100g 치약 슬러리 제제를 제조하고, 이를 4,000rpm에서 고전단 하이돌프(Heidolph) 혼합기로 1분 동안 혼합한다. 치약 슬러리는 어떠한 침강 기회도 피하기 위해 시험을 실시하기 직전에 제조해야 한다.

솔질

착색된 HAP 디스크를 시험할 치약 슬러리를 함유하는 수조의 바닥에 수평으 로 탑재하고, 263g 칭량된 칫솔 헤드를 기계적 스크럽 기계 (개질된 마틴데일(Martindale) 연마 시험기)를 사용하여 디스크 표면 상에서 왕복운동한다. 1분 당 150 주기의 왕복운동 속도가 사용된다. 칫솔 헤드는 34-술 평평한 트림 0.2㎜ 강모 나일론 헤드이며, 선형 볼 베어링에 탑재된 수직 축 상으로 하중된 추에 의해 칭량된다. FT₁₀₀ 시험의 경우, 100회 왕복운동 후 오염 제거를 모니터링한다. 세정 후 HAP 디스크의 백색도 L^*(세정후)을 미놀타 크로마-미터 CR200을 사용하여 측정한다. FT₁₀₀ 세정성은 하기 식으로 % FT₁₀₀ 제거로서 정의된다:

% FT₁₀₀ 제거 = {L^*(세정후) - L^*(오염)}/{L^*(세정전) - L^*(오염)} × 100

치약 응집도

치약의 응집도는 치약 튜브에서 칫솔로 압출될 때, 리본의 "기립(stand-up)" 특성의 우수한 척도이다. 응집도 값이 높을수록, 치약 리본이 단단함을 나타내는 한편, 낮은 응집 수는 낮은 점도, 치약의 강모로 빠르게 처지는 불량한 구조화 치약으로부터 수득된다. 일반적으로, 치약은 처지지 않고 지나치게 단단하지도 않은 우수한 품질의 압출가능한 리본을 제공하기 위해 150 내지 430g 범위 내의 응집도를 가질 것이 요망된다.

시험의 기본 원칙은 그 사이에 치약이 끼워져 있는 특정 층을 갖는 2개의 평행으로 떨어진 플레이트를 끌어당기기 위해 요구되는 중량 (g)을 측정하는 것이다. 목적 조립 장치는 하기로 구성된다:

1) 스프링이 길이 100㎜ 중 0 내지 430g으로 신장될 수 있는 스프링 저울. 스프링은 10g 간격으로 0 내지 430g의 눈금을 가지며, 시험의 시작시 0으로 조정될 수 있다.

2) 바닥 플레이트에 부착되며, 5㎝/분의 바닥 플레이트에 대한 일정하고 균일한 매끄러운 수직 당김을 적용하는 데 사용될 수 있는 모터 구동된 래칫.

3) 스프링 저울에 부착될 수 있는 윗면에 후크를 갖는, 64㎜ 직경의 상부 광택 크롬 원형 플레이트. 광택 플레이트는 플레이트의 일체형 부분으로서 플레이트의 아랫면에 광택 크롬의 3개의 작은 동일한 스페이서 조각을 갖는다. 이들은 4㎜ 깊이로 돌출하여, 장치가 시험을 행하도록 조립될 때, 치약 필름 두께를 결정한다.

4) 모터 구동된 래칫 아래에 부착된, 76㎜ 직경의 하부 광택 크롬 원형 플레이트. 상부 플레이트가 중앙으로부터 집중적으로 바닥 플레이트 상에 위치할 수 있도록, 2개의 짧은 펙이 플레이트의 최상부 상에 위치한다.

5) 플레이트가 대략적으로 수평 (장치의 바닥에 수평 발을 사용하여 달성됨)이도록, 바닥 플레이트를 조정하고, 상부 플레이트를 바닥 플레이트 위에 집중적으로 배치시키는 금속 틀.

치약 15 내지 20g을 상부 플레이트의 아래면에 균일하게 분포하고, 2개의 짧은 펙을 사용하여 최상부 플레이트의 가장자리를 위치시키기 위해, 플레이트를 바닥 플레이트의 최상부에 조심스럽게 위치시킨다. 최상부 플레이트를 모든 3개의 스페이서가 바닥 플레이트와 접촉할 때까지 바닥 플레이트로 강하게 아래로 압축한다. 이어서, 2개의 플레이트로부터 짜낸 과잉의 치약을 스파튤라로 제거하여, 어 떠한 치약도 최상부 플레이트의 직경 밖으로 확장하지 않도록 한다. 이어서, 상부 플레이트를 스프링 저울에 연결하고, 0g으로 눈금을 설정한다. 이어서, 장치를 작동하여 모터 구동된 래칫을 바닥 플레이트로 낮춘다. 치약이 끼워넣어진 2개의 평행 플레이트가 최종적으로 당겨질 때, 스프링은 점차 신장하여, 최고 관측 중량이 기록된다. 이는 기록된 치약 응집도 (g)이다.

본 발명은 하기 비제한적인 실시예에 의해 예시된다.

본 발명의 사용을 입증하기 위해, 상기 치약 제형 1을 입자 성분 A, B 및 C가 하기 실시예에 따라 변하는 기재 제형으로서 사용하였다:

실시예 1

다우실(Doucil) A24 제올라이트 40중량%를 치약 제형 1의 결정질 알루미노실리케이트 연마재 A로서 사용하였다. 본 실시예에서는 부스터 제올라이트 B 또는 증점용 실리카 C는 사용하지 않았다. 사용된 세정 입자의 특성을 표 1에 제시한다.

생성된 치약의 특성을 표 2에 제시한다.

실시예 2

증점용 실리카 C 7중량%와 함께, 다우실 A24 제올라이트 14중량%를 치약 제형 1의 결정질 알루미노실리케이트 연마재 A로서 사용하고, 다우실 4A 제올라이트 6중량%를 부스터 제올라이트 B로서 사용하였다. 사용된 세정 입자의 특성을 표 1에 제시한다.

생성된 치약의 특성을 표 2에 제시한다.

제올라이트 분말 특성

입자 종류	분말 RDA	PAV	오일 흡수도 (㎤/100g)	중량 평균 입자 크기 (㎛)	평균 결정 크기 (㎛)	pH	칼슘 결합 능력 ㎎ CaO/g
다우실 A24 제올라이트	82	8	58	2.25	0.06	11.4	160
다우실 4A 제올라이트	157	11.3	40	3.93	1.0	11.3	145
다우실(Doucil) A24 및 4A 제올라이트는 이네오스 실리카스 리미티드 (영국 워링턴 소재)로부터 입수가능한 결정질 알루미노실리케이트임.

치약 특성

실시예 번호	치약 RDA	치약 FT₁₀₀ 세정성	치약 응집도 (g)
1	128	61.1	225
2	77	72.8	255

Claims

0.2㎛ 미만의 평균 결정 크기를 갖는 결정질 알루미노실리케이트를 포함하는 치약 조성물.
제1항에 있어서, 알루미노실리케이트가 화학식 M₂ _/ _nO·Al₂O₃·xSiO₂·yH₂O를 갖는 제올라이트를 포함하는 것인 치약 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제올라이트가 P 제올라이트인 치약 조성물.
제2항 또는 제3항에 있어서, x가 2.66 이하의 값을 갖는 것인 치약 조성물.
제2항 또는 제3항에 있어서, x가 1.8 내지 2.66의 값을 갖는 것인 치약 조성물.
제2항 또는 제3항에 있어서, x가 1.8 내지 2.4의 값을 갖는 것인 치약 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미노실리케이트가 20중량% 미만의 수분 함량을 갖는 것인 치약 조성물.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 결정질 알루미노실리케이트의 평균 결정 크기가 0.01 내지 0.2㎛인 치약 조성물.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 결정질 알루미노실리케이트의 평균 결정 크기가 0.1㎛ 미만인 치약 조성물.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 결정질 알루미노실리케이트의 평균 결정 크기가 0.08㎛ 이하인 치약 조성물.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 결정질 알루미노실리케이트의 RDA가 120 이하인 치약 조성물.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미노실리케이트가 11 이하, 바람직하게는 9 이하의 PAV를 갖는 것인 치약 조성물.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미노실리케이트가 무수 알루미노실리케이트의 g당 130㎎ CaO 이상의 칼슘 결합 능력을 갖는 것인 치약 조성물.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미노실리케이트가 40㎤/100g 이상의 오일 흡수도를 갖는 것인 치약 조성물.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미노실리케이트가 0.5㎛ 이상의 중량 평균 입자 크기를 갖는 것인 치약 조성물.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미노실리케이트가 10.0㎛ 이하의 중량 평균 입자 크기를 갖는 것인 치약 조성물.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미노실리케이트가 2.0 내지 2.5㎛의 중량 평균 입자 크기를 갖는 것인 치약 조성물.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 결정질 알루미노실리케이트가 화학식 M₂ _/ _nO·Al₂O₃·xSiO₂·yH₂O를 갖는 제올라이트 P로부터 유도되며, 여기서, M은 알칼리 금속이며, 알칼리 금속 M의 적어도 일부는 하나 이상의 다른 금속 잔기로 교환된 것인 치약 조성물.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 추가 연마재/세정 제를 함유하는 치약 조성물.
제19항에 있어서, 추가 제제가 세정 부스터로서 작용하는 상이한 결정질 알루미노실리케이트를 포함하는 것인 치약 조성물.
제19항에 있어서, 세정 부스터가 100 내지 300의 RDA를 갖는 것인 치약 조성물.
제19항에 있어서, 세정 부스터가 100 내지 250의 RDA를 갖는 것인 치약 조성물.
제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언급한 알루미노실리케이트의 RDA가 100 미만인 치약 조성물.
제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 부스터가 9 내지 25의 PAV를 갖는 것인 치약 조성물.
제19항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언급한 알루미노실리케이트의 PAV가 9 미만인 치약 조성물.
제19항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 부스터의 오일 흡수도가 30 내지 100㎤/100g인 치약 조성물.
제19항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 부스터의 중량 평균 입자 크기가 2.0 내지 5.0㎛인 치약 조성물.
제19항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 부스터가 0.2㎛ 초과의 평균 결정 크기를 갖는 것인 치약 조성물.
제19항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 부스터가 1.0㎛ 초과의 평균 결정 크기를 갖는 것인 치약 조성물.
제19항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언급한 알루미노실리케이트 및 존재하는 세정 부스터의 중량비가 40:1 내지 1:1인 치약 조성물.
제19항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언급한 알루미노실리케이트 및 존재하는 세정 부스터의 중량비가 9:1 내지 3:2인 치약 조성물.
제19항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언급한 알루미노실리케이트 및 존재하는 세정 부스터의 중량비가 4:1 내지 7:3인 치약 조성물.
제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 존재하는 결정질 알루미노실리케이트 (존재하는 어떠한 세정 부스터도 포함하지 않음)의 양이 치약 조성물의 10 내지 50중량%인 치약 조성물.
제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 존재하는 결정질 알루미노실리케이트 (존재하는 어떠한 세정 부스터도 포함하지 않음)의 양이 치약 조성물의 25 내지 50중량%인 치약 조성물.
제19항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언급한 존재하는 알루미노실리케이트의 양이 치약 조성물의 10 내지 40중량%인 치약 조성물.
제19항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 언급한 존재하는 알루미노실리케이트의 양이 치약 조성물의 25 내지 35중량%인 치약 조성물.
제19항 내지 제32항, 제35항 및 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 부스터가 15중량% 이하의 양으로 존재하는 치약 조성물.
제19항 내지 제32항, 제35항 및 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 부스터가 1 내지 10중량%의 양으로 존재하는 치약 조성물.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 50% 이상의 FT₁₀₀ 세정성 값을 갖는 치약 조성물.
제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 70% 이상의 FT₁₀₀ 세정성 값을 갖는 치약 조성물.