JPS6112889B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

いろいろな種類のシリカ、即ちシリカエーロゲ
ル、シリカキセロゲル、シリカヒドロゲル及び熱
分解法シリカ（pyrogenic silicas）が歯清浄化組
成物に使用されてきた。一般に、シリカエーロゲ
ル又は熱分解法シリカは増粘剤（thickening or
bodying agent）として加えられ、そして上記配
合物の非常に少ないみがき特性を説明する。これ
らは不十分なみがき剤である、何故ならば、１〜
20ミクロンの範囲にある粒子凝集体（particle
aggregate）は非常に脆くそして容易に分解して
１ミクロンより小さい平均粒径になる。１ミクロ
ンより小さい粒径においては、シリカのみがき作
用は非常に低い。従来のシリカヒドロゲルも良好
なみがき材料ではない、何故ならば、それらは、
高い多孔性により、極めて脆くそしてブラシの力
にさらされると速かにこなごなになるからであ
る。 これまで良好な歯みがき剤として知られてきた
唯一の種類のシリカはシリカキセロゲルであつ
た。シリカキセロゲルは、相当な収縮が起こるよ
うにシリカヒドロゲルのか酷な脱水を行なうこと
により得られる。従来の、酸で凝固させた
（acidset）シリカヒドロゲルは典型的には約75重
量％の含水率を有し、残る25重量％はシリカであ
る。乾燥期間中収縮が起こらなければ、得られる
シリカは約４c.c./ｇの細孔容積を有するであろ
う。シリカキセロゲルは約0.4c.c./ｇの細孔容積を
有する。それ故に、乾燥期間中シリカ細孔は90％
収縮する。この巨大な収縮量はより硬い且つより
強いシリカ粒子を生成させかくして良好なみがき
作用を与える。 これらのシリカキセロゲルは非常に高度に多孔
性であるので歯清浄化組成物の価値ある液体成分
を吸収し、その結果、これらの成分の効力を減少
せしめるか又は損耗させることが問題となつてい
た。すなわち、上記したように、シリカキセロゲ
ルは約0.4c.c./ｇの細孔容積を有しているので、こ
れを歯みがき成分として用いると、歯みがき中の
他の成分で細孔がみたされるに至るのである。 約15〜35重量％の含水率と２〜30ミクロンの重
量中位粒径（weight median particle
diameter）とを有する特定の含水シリカが優れ
た清浄剤（cleaning agent）及びみがき剤
（polishing agent）として機能し、しかも、該含
水シリカゲルは実質的に水で飽和されているた
め、キセロゲルにより吸収される液体成分を殆ん
ど吸収しないか又は全然吸収しないことが今回見
出された。これらの含水シリカは良好な透明性を
与える屈折率を有し、かくして該組成物は透明な
ゲルねり歯みがきを生成するように処方すること
ができる。 本発明は口内歯清浄化組成物に関するものであ
り、該組成物は、通常の成分（たとえば、１種以
上の石鹸、合成洗剤、香味剤及び着色剤、みがき
剤、緩衝剤、甘味料、保湿剤（humectant）、結
合剤、口内衛生剤（oral health agent）、歯衛生
剤、たとえば、フツ化物供与性化合物、担体、防
腐剤及び水）の他に、清浄剤且つみがき剤として
含水シリカ、通常は15〜35重量％の含水率を有す
る部分的に脱水されたシリカヒドロゲルの粒子
を、該組成物の約５〜50重量％、好ましくは８〜
20重量％含有することを特徴とする。好ましくは
結合剤も含まれる。 以上の記載は正しく理解するために、本発明に
使用される含水シリカと他の種類のシリカとの区
別を詳細に説明する。 通常のシリカヒドロゲルは、ケイ酸ナトリウム
又はより少なく好ましくはケイ酸カリウムを鉱酸
と反応させることにより製造する。塩化水素酸、
硝酸又はリン酸の如き他の鉱酸を使用することは
できるけれども硫酸が最も普通に使用される酸で
ある。該酸を、約５より小さいPH、最も普通には
約３〜4.5のPHに到達するまでアルカリ金属ケイ
酸塩溶液に加える。この添加期間中該ケイ酸アル
カリ溶液を混合することができる。得られる生成
物はその細孔内に水を含有する固体シリカであ
る。その含水率の点からそれは“シリカヒドロゲ
ル”と呼ばれる。シリカヒドロゲルは典型的には
約60〜80重量％の含水率を有する。 上記反応条件を変えることにより、はるかに小
さい粒径を有し且つ水をより少なく含有する“沈
降シリカ”（precipitated silica）を生成させるこ
とが可能である。“沈降シリカ”なる用語は、シ
リカヒドロゲルを含めて、アルカリ金属ケイ酸塩
の酸性化により生成され得る何れの形態のシリカ
に対しても冠するような広い意味で使用されるこ
とがある。換言すれば、酸の添加と共に寸法が増
大する重合した酸化ケイ素の粒子をシリカが形成
できることをシリカの沈降と呼ぶこともできる。
しかしながら、本明細書中では簡単のためヒドロ
ゲルに対してのみ各付け、そして同じ原則を他の
沈降シリカに対しても必要な変更を加えて適用す
ることは理解されよう。 シリカヒドロゲルを乾燥すると、生成物は“シ
リカゲル”である。シリカゲルは通常10％より少
ない小さい含水率を有しているにすぎない。シリ
カゲルは使用する乾燥方法に従つてシリカ“エー
ロゲル”又は“キセロゲル”あることができる。
エーロゲルは構造の実質的収縮を避けるための速
い乾燥により得られる。たとえば、ゲルを乾燥し
そしてそれを所望の粒径に減少させる流体エネル
ギーミルを使用することができる。“キセロゲ
ル”は先に言及した高度の収縮を起こさせるゆつ
くりしたオーブン乾燥により得られる。 熱分解法シリカは、ハロゲン化ケイ素又はオル
ガノシリコン化合物を水素及び酸素で炎加水分解
して微細な寸法のシリカを生成させることにより
製造される。 本発明において使用した含水シリカが15〜35％
の含水率を有するのに対して、歯清浄化組成物に
おいてこれまでに用いられたエーロゲル、キセロ
ゲル及び熱分解法シリカはより低い含水率を有す
る。シリカヒドロゲルははるかに大きい含水率を
有する。 本発明において使用した含水シリカは典型的に
は、約６〜20重量％のSiO₂濃度を有するアルカ
リ金属ケイ酸塩溶液から得ることができる。化学
量論的に過剰の酸を使用し、それにより低い好ま
しいPH３〜4.5ならしめる。シリカヒドロゲルが
形成された後、15〜35重量％（好ましくは20〜
30）の含水率になるように乾燥して含水シリカを
得る。この乾燥は、オーブン乾燥、噴霧乾燥、フ
ラツシユ乾燥又はいくつかの他の公知方法により
行なうことができる。水の除去は非可逆的プロセ
スである。シリカを乾燥して実質的完全な乾燥状
態に到らしめれば、それを再水和してこの同じ含
水シリカゲルとすることはできない。乾燥はシリ
カ構造における非可逆的変化を引き起こす。それ
故に、乾燥を行なうに際しては、含水率は約15重
量％以下に減少させてはならない。もしこのこと
が起これば、シリカ粒子は所望の高い比体積
（bulking value）を持たない密な構造に実質的に
収縮するであろう。 このシリカヒドロゲルは約２〜30ミクロン、好
ましくは５〜25ミクロンの重量中位粒径範囲にお
いて使用される。“重量中位粒径”なる用語は50
重量％の粒子がこの寸法より大きくそして50重量
％がこの寸法より小さいことを意味する。約２ミ
クロンより小さい粒径においてはいくらかのみが
き作用が残つているけれどもみがきの度合は実質
的に減少する。粒径が約30ミクロンより大特に約
40ミクロンより大に増大すれば、みがき作用は低
下し歯のエナメル質表面を摩耗するようになる。
重量中位粒径が40ミクロン及びそれ以上であれ
ば、使用者の口内には砂様の（gritty）後味が残
る。それ故に、他の粒径も実施可能ではあるが、
２〜30ミクロンのこの重量中位粒径範囲が好まし
い範囲である。以後言及するすべての粒径は凝集
したシリカ粒子の重量中位粒径である。（シリカ
粒子は実際にははるかに小さい最終寸法たとえば
10〜50ミリミクロンを有する粒子の凝集体であ
る）。 他のシリカを本発明の組成物中に加えて更にみ
がき活性を与え又はチキソトロープ剤として働か
せることができる。有用な追加的シリカはシリカ
キセロゲル、シリカエーロゲル及び熱分解法シリ
カである。チキソトロープ剤として働くべきであ
るシリカは好ましくは約0.5〜10ミクロンの粒径
を有する。粒径２〜30ミクロンのキセロゲルシリ
カを加えれば、それは主として追加的みがき剤と
して作用するが、上記した理由によりそれは不利
を伴つている。これらの追加的シリカは組成物の
20重量％までの濃度となるように通常加えられ
る。0.5〜15重量％の熱分解法シリカ及び0.5〜20
重量％のシリカエーロゲルが好ましい。最小１％
であることが好ましい。 所望により、他のみがき剤を組成物に加えるこ
とができる。非常に有用な追加的みがき剤はカオ
リンクレー、モンモリロナイトクレー、アルミ
ナ、アルミノケイ酸塩及びケイ酸ジルコニウムで
ある。しかしながら、かかるみがき剤を加えれ
ば、組成物は外観が透明なゲルであるという特徴
を失なうであろう。いかなる他の有用なみがき剤
を加えることもできる。これらの追加的みがき剤
の何れの粒径も一般に約２〜30ミクロンとするべ
きである。組成物に添加される残りの成分は広範
に変えることができる。シリカは殆んどすべての
他の有機及び無機材料と相容性である。フツ化第
一錫、フツ化ジルコニウム、フルオロケイ酸ナト
リウム、フツ化ナトリウム、フツ化リチウム、フ
ツ化カリウム、フツ化アンモニウム、ソジウムフ
ルオロスタナイト（sodium fluostannite）、スタ
ナスクロロフルオライド（stannous
chlorofluoride）、モノフルオロリン酸ナトリウ
ム、又はこれらの２種もしくはそれより多くの混
合物を使用することができる。これらのフツ素化
合物の各々は歯のエナメル質により吸収され得る
利用可能なフツ素を含む。 本発明の組成物は、下記する他の任意の成分：
石鹸又は合成洗剤（表面張力降下剤として）；香
味料；緩衝剤；結合剤；サツカリンの如き甘味
料；保湿剤；防腐剤及び無害の着色料、の１種又
はそれより多くを、所望されるいかなる効果をも
与えるべき割合で更に含有することもできる。か
かる成分は良く知られている。組成物の10重量％
までの割合の水に不溶性メタリン酸ナトリウムは
一つの好ましい添加物である。 好ましい態様においては、本発明の組成物はペ
ーストの形態にあり、そしてこの場合に組成物に
滑らかな組織（smooth texture）及び良好な流
動性を与える量において保湿剤及び結合剤を含む
のが好ましい。グリセリン及びソルビトールは好
ましい保湿剤（担体及び軟化剤）であるが、エチ
ルアルコール、鉱油、トウモロコシシロツプ、グ
ルコース及び転化糖、グリコール及び蜂蜜を使用
することもできる。結合剤として、トラガカント
ゴム、ソジウムカルボキシメチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルセルロース、インドゴム（indian
gum）、アイルランド苔（Irish moss）又はやは
ずつのまた（carragheen）及びその誘導体、殿
粉、アラビアゴム（acacia gums）、寒天
（agaragar）、いなごまめのさやゴム（locust
bean gum）、ペクチン及び石油を使用すること
ができる。他の担体及び軟化剤並びに結合剤は当
業界で公知である。 組成物の半透明性（translucency）の程度は保
湿剤の量及び組成を変えることにより増加又は減
少させることができる。たとえば、或る香味料
は、一つの保湿剤系中においては他の保湿剤系中
におけるよりも溶解性が大きい。明らかに不溶性
香味料は半透明性を減少させ、そして溶解性を高
めるように保湿剤系を適当に変えることは同時に
半透明性を高めるであろう。更に、保湿剤系の屈
折率を適当に調節すればより大きい半透明性が得
られることが見出された。故に、適当な量のグリ
セリン、ソルビトール及び／又は水を含有する系
は透明な生成物を与える。この効果は組成物の固
体及び液体部分の屈折率が極めて調和しているこ
とに帰することができる。本発明の組成の珍らし
い特徴は、屈折率が正確に調和していない場合に
すら高度の半透明性が得られ得ることである。 本発明の組成物における含水シリカ成分の使用
は、殺菌剤（germicides）、抗生物質及び収斂剤
の如き口内衛生剤をその中に配合することを可能
にする。その典型的な例は、タイロスライシン
（tyrothricin）、クロロフイリン
（chlorophyllins）、ヘキサクロロフエン、ザルコ
サイド（sarcosides）及び収斂剤塩を包含する。
かかる口内衛生剤は通常約0.01％〜約２％の範囲
の有利な量で使用される。 保湿剤は組成物の約５％〜約75％の量で一般に
使用され、結合剤は組成物の約0.5〜約30％の量
で、香味剤は約0.1〜約５％の量で、水は約４％
〜約60％の量で、表面張力降下剤は約0.01％〜約
６％の量で、フツ化物供与性化合物は0.1〜２％
の量で、そして防腐剤は約0.01％〜約２％の量で
一般に使用される。これらの百分率はすべて組成
物基準の重量による。 本発明の特に好ましい組成物は、約10ミクロン
の重量中位粒径を有する含水シリカゲル約14％；
約３ミクロンの重量中位粒径を有するシリカエー
ロゲル約7.5％；ソジウムカルボキシメチルセル
ロース約0.6％；サツカリン約0.2％；ソルビトー
ル約47％；21％ラウリル硫酸ナトリウム−79％グ
リセリン混合物約７％；及びａ）殺菌剤約0.1％
及び香味剤約２％又はｂ）安息香酸ナトリウム約
0.08％；染料約0.005％；香味剤約１％；クロロ
ホルム約0.8％；及び残余の水から成る。 組成物は上記成分を一緒にブレンドすることに
より調製することができ、その際半透明及び透明
なねり歯みがきを製造するには脱気が必要であ
る。 実施例１〜４及び比較例１〜３ ケイ酸ナトリウム溶液（12重量％SiO₂）を硫酸
で酸性化してPH3.5とすることにより一連の含水
シリカゲルを製造した。このシリカヒドロゲルを
洗浄して硫酸ナトリウムを除去しそして乾燥して
表に記載の含水率とした。それらはシリカ中に
存在する揮発性物質の全重量として表わされてい
る。表には粒径及び放射性歯質摩耗
（Radioactive Dentine Abrasion）（R.D.A）試験
結果も説明されている。この表にはエーロゲル及
びキセロゲルに対して比較データが示されてい
る。

【表】

【表】 放射性歯質摩耗試験は下記の如くである〔ジエ
イ・デンタル・リサーチ（J.Dental Research）、
55巻、４号、1976年７〜８月、563頁参照〕。 歯表面の調製 歯質の放射性（10¹²中性子／cm²の中性子束に
５時間歯をさらすことにより約１ミリキユーリ
ー、照射期間中の温度は40℃を越えない）試片
を標準ブラツシング機の有機ガラストラフ
（perspex trough）に移し、そしてねり歯みが
き20ｇ＋水70ｇから成る水道水チヨークねり歯
みがき（waterwork chalk tooth paste）のス
ラリー中2000往復ブラシ行程ブラシすることに
よりその表面から残屑を清掃した。 試験 次いで前記シリカのスラリーを上記トラフに
加える（20ｇスラリー＋10ｇ水）。歯試験片が
十分におおわれるのを確実にした後、それを
500行程ブラシする。この操作の終りに、蒸留
水15mlを上記トラフに加え、ガラス棒で完全に
混合し、そして更に500往復ブラシ行程を与え
る。蒸留水15mlを更に３回加えてこの方法を繰
り返す。この試験が終つたところで、歯質は
2500往復ブラシ行程ブラシされたことになる。 活性なスラリーを上記トラフから流し出す。
撹拌後、該スラリーの１ml試料を２回ピペツト
で取り出し、そして直径2.5cmのアルミニウム
平金（planchets）に移す。該スラリーを赤外
ランプ下に１時間乾燥する。 ラジオトレーサー計数 上記スラリー試料の放射能をガイガーマイク
ロカウンターで決定する。放射能（activity）
における崩壊に対する補正をしなければならな
いのを避けるために、すべての試料に対する計
数は短い時間内になされる。放射能に対する計
数はすべて不感時間及びバツクグラウンド誤差
を補正しなければならない。一連のねり歯みが
きを試験するための順序は前記水道水チヨーク
標準で開始しそして終えることである。これは
摩耗速度（上記標準に関して）が全体の操作の
始めから終りまで変らないことを確実にする。 特定のねり歯みがきに対する歯質の摩耗値は
そのねり歯みがきに対して補正された計数対上
記標準に対する平均計数の割合である。 実施例 ５ 成 分 重量部 含水シリカゲル（24％全揮発分） 20.00 ソジウムカルボキシメチルセルロース 0.25 サツカリン 0.20 ソルビトール（70％） 70.04 安息香酸ナトリウム 0.08 着色剤（約１％溶液） 0.53 香味剤及びクロロホルム 1.85 21％ラウリル硫酸ナトリウム−79％グリセリン混
合物 7.00 合 計 100 上記ねり歯みがきを清浄化、味、砂様の後味及
び好みに対してパネルにより調査する。このもの
は市販の透明なねり歯みがき（ユニレバー社の商
品“Aim”「エイム」に類似した特性を有すると
考えられた。 実施例 ６ 成 分 重量部 含水シリカゲル（15％全揮発分） 20.00 ソジウムカルボキシメチルセルロース 0.30 サツカリン 0.20 グリセリン 24.00 ソルビトール（70％） 49.99 ソジウムラウロイルザルコネート 0.08 着色剤（約１％溶液） 0.53 香味剤及びクロロホルム 1.85 ラウリル硫酸ナトリウム（実施例７と同じグリセ
リン混合物） 3.00 合 計 100 上記ねり歯みがきを清浄化、味、砂様の後味及
び好みに対してパネルにより調査した。それは市
販の透明なねり歯みがき（前記商品「エイム」）
と類似した特性を有すると考えられた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 通常の成分の他に更に、清浄剤及びみがき剤
   として、含水率約15〜35重量％を有する含水シリ
   カの粒子を組成物の約５〜50重量％含有すること
   を特徴とする、口内歯清浄化組成物。 ２ 該含水シリカ粒子が２〜30ミクロンの重量中
   位粒径を有する特許請求の範囲第１項記載の組成
   物。 ３ 該含水シリカ約８〜20重量％を含有し且つ該
   シリカの重量中位粒径が５〜25ミクロンである特
   許請求の範囲第２項記載の組成物。