ЭЛАСТОМЕРНАЯ ЗУБНАЯ НИТЬ
ELASTOMER DENTAL FLOSS

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка испрашивает приоритет временной заявки на патент США № 61/258411, поданной 5 ноября 2009 года, которая включается в настоящий документ в качестве ссылки.
Уровень техники
Использование зубной нити и других очистителей пространства между зубами является важной частью гигиены полости рта, и они используются для удаления зубного налета и других частиц из пространства между зубами и из-под линии десен, например, в тех областях во рту, которые не может достать зубная щетка. Часто они представляют собой центры инициирования заболеваний зубов, в особенности, если их не чистят регулярно. Однако, даже при ежедневном уходе, кариес и гингивит по-прежнему развиваются в этих областях. Таким образом, все еще существует потребность в разработке более эффективных зубных нитей.
Зубные нити, как правило, представляют собой линейные вытянутые куски материала, имеющие фиксированный диаметр/размеры. Однако не все зубы располагаются на одинаковом расстоянии между собой. Таким образом, использование зубной нити, которая имеет диаметр меньший, чем расстояние между зубами, приводит к недостаточной или неэффективной очистке пространства между зубами. В дополнение к этому, обычно существует пространство между десной и двумя соседними зубами, которое обычно больше, чем диаметр зубной нити, и эффективная очистка такого пространства является сложной. Пользователи зубных нитей изредка используют зубную нить для массажа десен, но зубные нити, как правило, являются твердыми, когда их протягивают, приводя к потенциальным повреждениям десен.
Решения для преодоления таких проблем включают изготовление зубных нитей, имеющих больший диаметр. Это может доставлять проблемы, поскольку может быть сложным прохождение зубных нитей большего диаметра или даже зубных нитей обычного диаметра между зубами без значительного увеличения усилия. Усилия, прилагаемые для прохождения зубной нити между зубами, высвобождаются немедленно после того, как зубная нить проходит между зубами, обычно приводя к болезненному столкновению с деснами, и приводят к возможным разрывам тканей и кровотечению. Также это “дополнительное” усилие, прикладываемое для прохождения зубной нити между зубами, вызывало бы разрушение нитей у волокон, провоцируя расщеплениеи истирание. Таким образом, у маленьких детей может даже возникать отвращение от использования зубной нити из-за возможных повреждений, которые они сами себе наносят.
Желатинообразные эластомерные изделия известны в данной области и часто используются в качестве ручек для зонтов, зубных щеток или для игрушек, зубных нитей, захватов для тренировок кистей рук, подушек и тому подобное. Патенты США №№ 5334646 и 5508334, описания которых включаются в настоящий документ в качестве ссылок во всей своей полноте, описывают желатинообразную композицию, состоящую из тщательно перемешанной смеси триблок-сополимера поли(стирол-этилен-бутилен-стирол) с высоким уровнем пластифицирующего масла. Эти желатинообразные полимеры обычно являются слишком желеобразными, и они не имеют достаточной жесткости для того, чтобы использоваться в применениях для зубных нитей, поскольку, среди прочего, у них есть тенденция к слишком легкому разрыву при удлинении (то есть прочность на разрыв является слишком высокой и удлинение при разрыве является слишком низким для практического использования). Патент США № 5962572, описание которого включается в настоящий документ в качестве ссылки во всей его полноте, описывает ориентированные гели, пригодные для использования при различных применениях, такие как применения при низкочастотных вибрациях, при демпфировании механических структур и тому подобное.
Патент США № 5755243, описание которого включается в настоящий документ в качестве ссылки во всей его полноте, описывает зубную нить, состоящую из волокнистой сердцевины, окруженной эластомерным внешним слоем. Внешний слой обеспечивает более мягкое покрытие на более толстой зубной нити, используемой в качестве части зубной нити, соответствующее зубной щетке, но сама зубная нить не является растяжимой из-за внутренней волокнистой сердцевины. Сходная зубная нить описывается в патенте США № 5875797, описание которого включается в настоящий документ в качестве ссылки во всей его полноте. Патент США № 5918609, описание которого включается в настоящий документ в качестве ссылки во всей его полноте, описывает модифицированные частицами эластомерные зубные нити, в которых модифицирующие агенты в виде частиц либо адсорбируются на поверхности зубной нити, либо погружены в материал под поверхностью зубной нити.
Патент США № 5941256, описание которого включается в настоящий документ в качестве ссылки во всей его полноте, описывает зубную нить, имеющую микрокапсулы, ассоциированные с частью зубной нити, которые будут лопаться и высвобождать краситель, чтобы указать на использование зубной нити. Патент США № 6029678, описание которого включается в настоящий документ в качестве ссылки во всей его полноте, описывает “гелевую” зубную нить, которая содержит материал сердцевины и материал геля, в которой материал сердцевины обеспечивает достаточную прочность на разрыв, а гелевый компонент обеспечивает мягкость зубной нити. Патент США № 6161555, описание которого включается в настоящий документ в качестве ссылки во всей его полноте, описывает зубную нить в форме нити или ленты, изготовленную из гелей, имеющую улучшенную высокую износостойкость и улучшенную высокую прочность на разрыв.
Соответственно, все еще существует необходимость в разработке композиций зубной нити, которые решают такие проблемы.
Сущность изобретения
Эластомерная зубная нить, состоящая по меньшей мере из одного эластомерного материала, который может увеличиваться в размерах и набухать без разрыва при обычной операции чистки зубов с помощью зубной нити. Зубная нить, которая обеспечивает улучшенное и более мягкое соприкосновение с деснами, которое может массировать десны, вызывающее больший интерес и удовольствие при использовании, и более гибкая, чтобы позволить простые манипуляции во время чистки зубов с помощью зубной нити.
5
5
В одном из вариантов осуществления, эластомерная зубная нить содержит по меньшей мере один эластомерный блок-сополимер, полипропилен, пластификатор, необязательно ароматизатор и необязательно краситель. Эластомерная зубная нить предпочтительно может удлиняться вплоть до 1500% от ее начальной длины без разрыва, имеет пиковую прочность на разрыв в точке разрыва, для образца шириной 2 мм, как измерено на Instron 4464 с захватами 2,76×10 Па (40 фунт/кв. дюйм в датчике), меньше чем 20 Н/кв. м, и удлинение в точке разрыва, для образца шириной 2 мм, как измерено на Instron 4464 с захватами 2,76×10 Па (40 фунт/кв. дюйм в датчике), более чем 100%.
В другом варианте осуществления, эластомерная зубная нить получается посредством экструзии или литья под давлением смеси по меньшей мере одного эластомерного блок-сополимера, полипропиленового гомополимера, минерального масла, необязательно ароматизатора и необязательно красителя через головку экструдера с получением нитеобразного продукта зубной нити, имеющего форму поперечного сечения, выбранную из группы, состоящей из круговой, звездообразной, трапециевидной, эллиптической, квадратной, треугольной, восьмиугольной и прямоугольной формы.
Подробное описание
Как используется в описании, диапазоны используются в качестве сокращенного обозначения для описания любого и каждого значения, которое находится в этом диапазоне. Любое значение в этом диапазоне может быть выбрано в качестве крайнего значения в этом диапазоне. В дополнение к этому, все источники, цитируемые в настоящем документе, тем самым включаются в качестве ссылок во всей своей полноте. В случае конфликта между определением в настоящем описании и определением в цитируемой ссылке настоящее описание превалирует. В дополнение к этому, композиции и способы могут включать элементы, описанные в настоящем документе, состоять в основном из элементов, описанных в настоящем документе, или состоять из них.
Если не указано иного, все проценты и количества, выраженные здесь и где-либо в настоящем описании, должны пониматься как упоминание процентов массовых. Приведенные количества относятся к активной массе материала. Упоминание конкретного значения в настоящем документе, как предполагается, обозначает это значение, плюс или минус некоторый уровень разброса с учетом ошибок измерений. Например, величина 10% может включать 9,5% или 10,5%, при данном уровне ошибки измерения, который будет признан и понятен для специалистов в данной области.
Неожиданным является то, что гелевая композиция может эффективно использоваться в качестве зубной нити. Как правило, гелевая композиция содержит расплавленную смесь эластомерного блок-сополимера, предпочтительно, блок-сополимера стирол-этилен-бутилен-стирол (SEBS), полипропиленового гомополимера и пластификатора и представляет собой деформируемый и растяжимый твердый продукт, который сужается, когда он растягивается. Гелевая композиция может растягиваться вплоть до 3000% от ее исходной длины и возвращаться в пределы 100% до 120% от ее исходной длины, когда релаксирует. Как правило, гелевая композиция “сужается”, когда она растягивается, и “утолщается” или возвращается к своему исходному диаметру, когда релаксирует. Таким образом, гелевая композиция может растягиваться для манипуляций между зубами и релаксировать, когда она вступает в контакт с деснами, например, для чистки этой области.
В предпочтительных вариантах осуществления, эластомерная зубная нить находится в форме твердой гелевой композиции, и она может быть получена с помощью способов экструзии или способов литья под давлением, известных специалистам в данной области, в виде нитей, которые также демонстрируют гелеобразную консистенцию, например легко деформируются и растягиваются, но возвращаются к их исходному размеру и форме после такого деформирования и растяжения. Предпочтительно, чтобы композиция содержала эластомерный полимерный материал, состоящий из 80-99% мас. SEBS (блок-сополимера стирол-этилен/бутилен-стирол), имеющего ненасыщенную цепь среднего блока, от 1 до 20% мас. полипропиленового гомополимера, от 0,01 до 5% мас. минерального масла. Кроме того, композиция может содержать от 0,001% до 1% мас. красителя и от 0,05 до 1,5% ароматизатора.
5
5
Может использоваться любой пригодный для использования блок-сополимер SEBS постольку, поскольку он обеспечивает конечную композицию, имеющую желаемые свойства, описанные в настоящем документе. Патенты США №№ 5334646 и 5508334 описывают различные сополимеры SEBS, имеющие желеобразные характеристики, но полимеры, описываемые в этих документах, не является практичным при использовании в качестве зубной нити из-за их нежелательных характеристик прочности при разрыве и удлинения при разрыве. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что пригодная для использования зубная нить могла бы быть изготовлена посредством смешивания от 1 до 20% мас. гомополимера полипропилена с SEBS и пластифицирующим маслом с получением эластомерной композиции, которая может удлиняться вплоть до 1500% от ее начальной длины без разрыва, которая имеет пиковую прочность на разрыв в точке разрыва, для образца шириной 2 мм, как измерено на Instron 4464 с захватами 2,76×10 Па (40 фунт/кв. дюйм в датчике), меньше чем 20 Н/кв. м, и которая имеет удлинение в точке разрыва, для образца шириной 2 мм, как измерено на Instron 4464 с захватами 2,76×10 Па (40 фунт/кв. дюйм в датчике), больше чем 100%.
Используемые пригодные для использования блок-сополимеры имеют более общую конфигурацию A-B-A, где каждый из A представляет собой конечный блок-сегмент полистирола из кристаллического полимера; а B представляет собой центральный блок-сегмент поли(этилена-бутилена) из эластомерного полимера. Эти блок-полимеры часто упоминаются как блок-сополимеры SEBS, и они легко доступны из разнообразных коммерчески доступных источников или могут специально конструироваться с использованием инструкций, приведенных в настоящем документе, в зависимости от желаемых свойств. Части, состоящие из поли(этилена-бутилена) и полистирола, могут быть несовместимыми, так что они могут образовывать двухфазную систему, состоящую из субмикронных доменов стеклообразного полистирола, соединенных гибкими цепями поли(этилена-бутилена). Эти домены служат для поперечной сшивки и армирования структуры. Эта физическая эластомерная сетчатая структура является обратимой, и нагрев полимера выше температуры размягчения полистирола временно разрушает структуру, которая может восстанавливаться посредством понижения температуры.
Блок-сополимеры SEBS, пригодные для использования в различных вариантах осуществления, могут включать широкий диапазон отношений конечного блока стирола к центральному блоку этилена/бутилена, приблизительно от 20:80 или меньше до 40:60 или больше. Различные блок-сополимеры стирол-этилен-бутилен-стирол являются коммерчески доступными от Shell Chemical Company и Pecten Chemical Company (подразделения Shell Oil Company) под торговыми обозначениями Kraton G 1651, Kraton G 4600, Kraton G 4609 и тому подобное. Могут также использоваться и другие марки полимеров (SEBS), и они включают Kraton G 1855X, который имеет относительную плотность 0,92, вязкость согласно Brookfield для раствора в толуоле с 25 процентами массовыми твердых продуктов при 25°C, равную 40000 сантипуаз или 8000-20000 сантипуаз, для раствора в толуоле с 20 процентами массовыми твердых продуктов при 25°C.
Массовые отношения стирола к этилену и бутилену могут изменяться где-то в пределах следующих отношений: 19:81, 20:80, 21:79, 22:78, 23:77, 24:76, 25:75, 26:74, 27:73, 28:72, 29:71, 30:70, 31:69, 32:68, 33:67, 34:66, 35:65, 36:64, 37:63, 38:62, 39:61, 40:60, 41:59, 42:58, 43:57, 44:65, 45:55, 46:54, 47:53, 48:52, 49:51, 50:50, 51:49 и тому подобное. Другие значения отношений, меньше чем 19:81 или выше чем 51:49, также являются возможными.
Другие пригодные для использования блок-сополимеры, которые могут использоваться, представляют собой полимеры, производимые Kuraray Co., Ltd., Tokyo, Japan, под торговым наименованием SEPTON™. Эти блок-сополимеры включают, например, блок-полимеры стирол-этилен/пропилен-стирол (SEPS), блок-полимеры стирол-этилен/бутилен-стирол (SEBS), блок-полимеры стирол-этилен-этилен/пропилен-стирол (SEEPS) и тому подобное.
Блок-сополимер (либо SEBS, либо SEPTON) предпочтительно смешивается с 1-20% мас., более предпочтительно, 3-15%, по отношению к общей массе эластомерной смеси (включая масло-пластификатор), полипропиленового гомополимера. Полипропиленовые гомополимеры являются коммерчески доступными от The Dow Chemical Company, (DOW Polypropylene 5D49, DOWPolypropylene 5D98, DOW Polypropylene 5E16S, DOW Polypropylene 5E89 и тому подобное), DuPont, GE и других. Хотя и не желая ограничиваться какой-либо теорией, авторы предполагают, что посредством введения малого количества более жесткого полипропиленового гомополимера в смесь эластомерного сополимера может быть получен более пригодный для использования продукт зубной нити, имеющий желаемую прочность на разрыв и удлинение при разрыве, пригодное для продукта зубной нити.
Пластификаторы, особенно предпочтительные для использования, известны в данной области, они включают технологические масла для каучуков, такие как парафиновые и нафтеновые петролейные масла, парафиновые и нафтеновые белые петролейные минеральные масла пищевых и технических сортов высокой очистки, не содержащие ароматических соединений, изопропилмиристат и синтетические жидкие олигомеры полибутена, полипропена, политерпена и тому подобное. Технологические масла синтетических серий представляют собой олигомеры высокой вязкости, которые представляют собой постоянно текучие жидкие нонолефины, изопарафины или парафины с молекулярной массой от умеренной до высокой. Многие такие масла являются известными и коммерчески доступными. Примеры коммерческих доступных масел включают производимые Amoco полибутены, гидрированные полибутены и полибутены с эпоксидными функциональными группами на одном конце полибутенового полимера: Примеры таких полибутенов включают: L-14 (320 Mn), L-50 (420 Mn), L-100 (460 Mn), H-15 (560 Mn), H-25 (610 Mn), H-35 (660 Mn), H-50 (750 Mn), H-100 (920 Mn), H-300 (1290 Mn), L-14E (вязкость 27-37 сантистоксов при 100°F), L-300E (вязкость 635-690 сантистоксов при 210°F), Actipol E6 (365 Mn), E16 (973 Mn), E23 (1433 Mn) и тому подобное. Пример различных коммерчески доступных масел включают: масла ARCO Prime и Tufflo, другие белые минеральные масла включают: Bayol, Bernol, American, Blandol, Drakeol, Ervol, Gloria, Kaydol, Litetek, Marcol, Parol, Peneteck, Primol, Protol, Sontex и тому подобное.
Является предпочтительным, в различных вариантах осуществления, чтобы эластомерный сополимер был гидрированным и чтобы цепь среднего блока (например, сополимер этилен/пропилен, и тому подобное) была ненасыщенной. Эластомерный сополимер, либо сополимер SEBS, либо другой SEPTON, составляет от 50% до 99% мас. расплавленной смеси, более предпочтительно от 70% до 99%, более предпочтительно от 80% до 99%, а наиболее предпочтительно от 85%, 90% или 95%. Количество стирола, присутствующего в эластомерном сополимере, может изменяться в пределах от 20% до 40% от массы стирола, например, составлять от 35% до 35% или 30%. Является предпочтительным, чтобы полипропиленовый гомополимер вводился в смесь в количестве от 1% до 20% мас., по отношению к массе расплавленной смеси, более предпочтительно от 2% до 15%, а наиболее предпочтительно составлял 5%, 10% или 15%.
Композиция в целом, включая расплавленную смесь полипропиленового гомополимера и эластомерного блок-сополимера и добавки, предпочтительно содержит расплавленную смесь в количестве от 30% до 100% мас. расплавленной смеси, более предпочтительно от 75% до 99%, а наиболее предпочтительно более чем 95%.
Композиции эластомерной зубной нити могут также содержать один или несколько ароматизирующих агентов. Ароматизирующие агенты, которые могут использоваться, включают, но не ограничиваясь этим, эфирные масла, а также различные ароматизирующие альдегиды, сложные эфиры, спирты и сходные материалы. Примеры эфирных масел включают масла мяты кудрявой, мяты перечной, винтергрина, сассафраса, гвоздики, шалфея, эвкалипта, майорана, корицы, лимона, лайма, грейпфрута и апельсина. Также пригодными для использования являются такие соединения, как ментол, карвон и анетол. Определенные варианты осуществления используют масла мяты перечной и мяты кудрявой. Ароматизирующий агент может вводиться в гелевую композицию при концентрации от 0,01% до 5% мас., более предпочтительно от 0,05 до 1,5%, а более предпочтительно от 0,1% до 1% мас. Гелевые композиции могут также содержать один или несколько красителей, например, 0,001% до 1%, а более предпочтительно от 0,01% до 0,5% мас. от композиции, в целом. По этой причине эластомерная зубная нить может быть слегка подкрашенной, или она может быть полупрозрачной или прозрачной, хотя подкрашенный продукт является предпочтительным.
Продукт зубной нити, описанный в настоящем документе, может, кроме того, содержать дополнительные ингредиенты, выбранные из источника фторидных ионов, абразивов, антисептических или противомикробных агентов, анальгетических агентов, противовоспалительных агентов, L-аргинина, L-аргинина бикарбоната, коагулянтов, витаминов и их сочетаний. В одном из вариантов осуществления, композиции зубной нити могут необязательно содержать фторид или источник фторидных ионов. Разнообразные материалы, дающие фторидные ионы, могут использоваться в качестве источников растворимого фторида в настоящих композициях. Источники фторидных ионов включают, но не ограничиваясь этим, фторид олова, фторид натрия, фторид калия, монофторфосфат натрия, фторсиликат натрия, фторсиликат аммония, амин фторид, аммоний фторид и их сочетания. В определенных вариантах осуществления, источник фторидных ионов включает фторид олова, фторид натрия, монофторфосфат натрия, а также их смеси.
Эластомерная зубная нить может также содержать абразивные частицы, например оксид алюминия, малые частицы диоксида кремния, карбонат кальция или другие абразивные или полирующие частицы. Абразивные частицы могут помогать в удалении остатков, когда используется гель, например в виде зубной нити.
Эластомерная зубная нить может также содержать антисептический или противомикробный агент, выбранный из простых галогенированных дифениловых эфиров (например, триклозана, цетилпиридиния хлорида (CPC)), растительных экстрактов и эфирных масел (например, экстракта розмарина, тимола, ментола, эвкалиптола, метилсалицилата), бисгуанидных антисептиков (например, хлоргексидина, алексидина или октенидина), соединений четвертичного аммония (например, цетилпиридиния хлорида), фенольных антисептиков, гексетидина, повидона йода, дельмопинола, салифтора, ионов металлов (например, солей цинка, например цитрата цинка, оксида цинка, лактата цинка, и тому подобное), сангвинарина, прополиса и их сочетаний для дополнительного повышения полезных воздействий основной аминокислоты.
В определенных вариантах осуществления, эластомерная зубная нить может необязательно содержать анальгетические агенты, противовоспалительные агенты, коагулянты, витамины и их сочетания.
При формировании эластомерной зубной нити полипропилен и эластомерный сополимер предпочтительно смешиваются и плавятся вместе. Пластификатор предпочтительно добавляется в количестве, достаточном для того, чтобы заставить гель сохранять твердую структуру, но также быть при этом деформируемым. Затем смесь может экструдироваться или подвергаться литью под давлением в виде листов или полос и оставляться для охлаждения. Экструдированные листы и полосы могут иметь любой диаметр и иметь любую форму поперечного сечения (например, круг, квадрат, звезда, прямоугольник и тому подобное). Предпочтительно, диаметр экструзии является таким, что когда гель растягивается на 150% = 1000%, и при этом его диаметр сужается, гелевая композиция с уменьшенным диаметром может легко проскальзывать между зубами. Является предпочтительным, чтобы зубная нить имела диаметр от 0,5 мм до 10 мм, как измеряется на круговом поперечном сечении, а более предпочтительно от 1,0 мм до 3 мм, и наиболее предпочтительно, он составляет 2 мм. Когда используются другие поперечные сечения, такие как прямоугольные (плоские пленкообразные материалы), является предпочтительным, чтобы зубная нить имела ширину в пределах от 1 до 5 мм, более предпочтительно от 1,5 до 3 мм, а наиболее предпочтительно 2 мм, и толщину от 1 до 5 мм, более предпочтительно от 1,25 до 2,5 мм, а наиболее предпочтительно 1,5 мм. Однако заметим, что конкретный диаметр геля не является важным, поскольку гель будет продолжать растягиваться и сужаться, когда он находится между зубами, до тех пор, пока он не достигнет достаточно малого диаметра, который позволит гелю проскальзывать между зубами.
Также, предпочтительно, эластомерная зубная нить имеет базовую массу в пределах от 1 до 10 г/м, а более предпочтительно от 1,5 до 5 г/м, а наиболее предпочтительно от 1,6 до 3,5 г/м. Эластомерная зубная нить предпочтительно имеет видимую плотность от 0,25 до 2,5 г/м, более предпочтительно от 0,5 до 1,5 г/м и наиболее предпочтительно от 0,75 до 1 г/м. Средний диаметр эластомерной зубной нити перед разрывом предпочтительно находится в пределах от 0,1 до 0,75 мм, более предпочтительно от 0,2 до 0,5 мм, а наиболее предпочтительно от 0,3 до 0,4 мм.
5
Эластомерная зубная нить предпочтительно может растягиваться вплоть до 1500% от ее исходной длины без разрыва. Используя устройств INSTRON, предпочтительно, INSTRON 4464, коммерчески доступный от Instron Corporation, Norwood, MA, образцы эластомерной зубной нити могут исследоваться на удлинение при разрыве и на пиковую прочность на разрыв в точке разрыва. Предпочтительно, устройство Instron используется вместе с захватами, способными удерживать образец при 2,76×10 Па (40 фунт/кв. дюйм в датчике) или около того. Образцы эластомерной зубной нити, используемые в устройстве Instron, могут иметь толщину 2 мм, ширину 2 мм в минимуме центрального надреза, при общей ширине 10 мм и длине 29,5 мм в каждую сторону от надреза, и длину надреза 11 мм. Таким образом, диаметр отрелаксировавшего образца составляет 1,9 мм, что приблизительно равно ширине и толщине в центре надреза в средней части образца.
При использовании этой процедуры исследований эластомерная зубная нить предпочтительно имеет максимальную прочность на разрыв в точке разрыва меньше чем 22 Н/кв.м, более предпочтительно, меньше чем 20 Н/кв.м, и наиболее предпочтительно, меньше чем 18 Н/кв.м. Эластомерная зубная нить также предпочтительно имеет удлинение в точке разрыва, для образца шириной 2 мм (в центре надреза - то есть в его самой тонкой точке), больше чем 100%, более предпочтительно, больше чем 150%, а наиболее предпочтительно, больше чем 200%.
Композиции эластомерной зубной нити также могут наноситься на сердцевину для использования в качестве зубной нити. Сердцевина может представлять собой волокно, которое может представлять собой многонитевое волокно из полипропилена, найлона, полиэстра или других полимеров, способных придать зубной нити прочность на разрыв и/или жесткость, и может представлять собой любое волокно, известное специалистам в данной области как пригодное для формирования зубной нити. Способы получения таких волоконных зубных нитей хорошо известны в данной области. Например, волоконные зубные нити могут получаться из найлона, когда соль найлона полимеризуется и получаемый полимер прокачивается или экструдируется с формированием мононити. Нитям позволяют затвердеть, а потом объединяют их с получением протяженного куска зубной нити. Волокна для зубной нити могут быть получены из политетрафторэтилена (PTFE). Полимер расплавляют и экструдируют в виде тонких нитей. После получения волоконной зубной нити волоконная зубная нить проходит через композиции, так что волокно получает покрытие. Способ нанесения покрытия на волоконную зубную нить/сердцевину также известен в данной области. В одном из вариантов осуществления, волоконная зубная нить/сердцевина обрабатывается в ванне с эмульсией, содержащей гелевые композиции. Ванна с эмульсией может необязательно содержать один или несколько восков, которые прилипают к волоконной зубной нити и тем самым заставляют гелевую композицию прилипать к сердцевине. В другом варианте осуществления, волоконная зубная нить, содержащая волокно не из PTFE, покрывается первым и вторым покрытием, которые лежат друг поверх друга. Первое покрытие представляет собой покрытие для связывания с найлоном, а второе покрытие представляет собой композицию.
При получении многонитевой сердцевины с покрытием композиция и количество нитей должны выбираться. Количество нитей будет составлять от 2 до 250, а предпочтительно, от 2 до 100 в зависимости от денье нитей. Нити могут скручиваться, 1-5 скруток на дюйм с формированием протяженного куска зубной нити. Скручивание обеспечивает целостность зубной нити при наматывании на катушку и во время последующих манипуляций, например нанесения покрытия. Ароматизаторы могут также наноситься как жидкость или твердый продукт. Предпочтительно использовать твердый продукт, высушенный распылением. Подобным же образом и различные другие добавки могут наноситься в виде жидкости или твердого продукта. Когда они наносятся в виде жидкости, зубная нить сушится перед намоткой на катушку. Сушка может представлять собой радиантную сушку или сушку на воздухе. После сушки зубную нить наматывают на катушку. Затем волокна могут удаляться с катушки и покрываться гелевой композицией.
В другом аспекте, сердцевина внутри сердцевины, покрытой гелем, может иметь отличающиеся или альтернативные расположения внутри геля; то есть, так сказать, сердцевина необязательно должна быть прямой или натянутой, когда она покрывается гелевой композицией. Также, сердцевина может быть отрелаксированной или сформированной в форме “спирали”, когда она покрывается гелевой композицией. Такое расположение может быть желательным, чтобы противостоять разрыву зубной нити, например, чтобы создать две отдельных точки разрыва. Так, например, сердцевина располагается в форме спирали, а затем покрывается гелевой композицией с формированием зубной нити. Длина зубной нити определяется длиной гелевой композиции, и при использовании гелевая композиция и сердцевина будут удлиняться одновременно. В одном из вариантов осуществления, прочность на разрыв сердцевины больше, чем прочность на разрыв гелевой композиции, так что если гелевая композиция разрушится под действием напряжений, сердцевина останется целой, например, для чистки пространства между зубами. В другом варианте осуществления, прочность на разрыв гелевой композиции больше, чем прочность на разрыв сердцевины, так что если сердцевина разрушится под действием напряжений, гелевая композиция останется целой, например, для чистки пространства между зубами. В любом из двух вариантов осуществления, хотя один компонент зубной нити разрушается, другой компонент остается целым. Такое расположение может быть желательным, поскольку зубная нить, которая рвется в то время использования, часто создает дискомфорт для пользователя.
Технологически условия, используемые при изготовлении эластомерной зубной нити в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления, будут изменяться в зависимости от конечных свойств. Предпочтительно, используют многозонный одношнековый экструдер, имеющий множество форм головок экструдера, чтобы соответствовать производству различных форм (например, круговой, прямоугольной, пленкообразной, звездообразной, восьмиугольной и тому подобное). Диаметр шнека может изменяться в зависимости от масштаба производимого продукта, где-то от 25-30 мм для лабораторного масштаба до гораздо большего размера для применений коммерческого масштаба. Специалисты в данной области способны сконструировать соответствующий экструдер для производства композиций эластомерных зубных нитей с использованием инструкций, приведенных в настоящем документе. Способ совместной экструзии, с получением множества слоев, также мог бы использоваться для изготовления зубной нити.
Альтернативно, продукты эластомерных зубных нитей могут изготавливаться с использованием технологии литья под давлением. Опять же, специалисты в данной области способны сконструировать соответствующие способы и устройства для литья под давлением с использованием инструкций, предусмотренных в настоящем документе.
Теперь предпочтительные варианты осуществления будут описываться более подробно со ссылками на следующие далее неограничивающие примеры.
ПРИМЕРЫ
Получаемые эластомерные зубные нити будут сравниваться с коммерчески доступными продуктами зубных нитей. Эластомерную зубную нить по настоящему изобретению получают посредством экструзии из расплава в многозонном одношнековом экструдере MIOTTO, (Miotto Ltd, Sao Paulo, Brazil), имеющем диаметр шнека 30 мм, отношение L/D 25, степень сжатия 1/3, номинальную производительность 60 кг/ч и скорость потока материала 12 м/с. Температуры корпуса экструдера в различных зонах составляют (Z1=164°C; Z2=164°C; Z3=173 и Z4=172°C), а температуры головки экструдера в различных зонах составляют (Z1=175°C и Z2=175°C). Продукт охлаждают в охлаждающем танке с водой, поддерживаемом при 28°C.
Эластомерную зубную нить получают посредством перемешивания в экструдере 100% мас., по отношению к общей массе зубной нити, полимерной смеси блок-сополимера SEBS (стирол-этилен/бутелен-стирол), 25,8%, пропиленового гомополимера, 19,396%, нафтенового минерального масла, 51,7%, 0,1% компонента антиоксиданта/стабилизатора, 0,02% мас. красителя и 3% мас. мятного ароматизатора. Эластомерная зубная нить имеет диаметр 1,9 мм, базовую массу 2,45 г/м и видимую плотность 0,83 г/м. Эта зубная нить по настоящему изобретению обозначается как Образец 1.
Эластомерную зубную нить сравнивают с обычными продуктами зубных нитей, полученными из следующих компонентов: полиамидное волокно найлона (C1), полипропиленовое волокно (C2) и PTFE, политетрафторэтилен (C3). Образец по настоящему изобретению получают со следующими размерами: ширина 2 мм в минимуме центрального надреза, при общей ширине 10 мм и длине 29,5 мм в каждую сторону от надреза, и длина надреза составляет 11 мм.
Каждый образец исследуют в устройстве для исследования прочности на разрыв INSTRON 4464 для измерения размеров при разрыве, пиковой прочности на разрыв в точке разрыва и удлинения в точке разрыва. Материалы надрезают, как описано выше, для облегчения разрыва. Результаты эксперимента показаны в Таблице 1, ниже.
<b>Таблица 1</b>
Параметры
Современное найлоновое волокно
Современное PP волокно
Современный PTFE
Типы материала
Образец 1
C1
C2
C3
Размеры (отрелаксировавший образец)
Ø1,9 мм
Ø~0,65 мм
Ø~0,65 мм
Ширина 1,25 ммТолщина 0,06 мм
Базовая масса
2,45 г/м
0,1025 г/м
0,0765 г/м
0,087 г/м
Видимая плотность
0,83 г/см
0,94 г/см
0,83 г/см
0/85 г/см
Средние размеры при максимальном удлинении перед разрывом
0,31 мм
Минимальное изменение
Минимальное изменение
Минимальное изменение
Пиковая прочность на разрыв в точке разрыва (образец шириной 2 мм)
17,6
55 Н/кв.м
30
24 Н/кв.м
Удлинение в точке разрыва (образец шириной 2 мм)
201%
14-20%
21%
xx
Результаты показывают, что продукт эластомерной зубной нити, полученный в Образце 1, имеет превосходные размеры при максимальном удлинении перед разрывом, превосходную пиковую прочность на разрыв при разрыве и превосходное удлинение при разрыве, по сравнению с обычными волоконными продуктами зубных нитей.
Выше настоящее изобретение описывалось со ссылками на иллюстративные примеры, но нужно понять, что изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления. Изменения и модификации, которые осуществил бы специалист в данной области при чтении описания, также находятся в рамках настоящего изобретения, которые определяются прилагаемой формулой изобретения.