CN1244106A - 牙线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了改良的牙线,该牙线包括一种由使牙线具有强度的第一种热塑性弹性体和使牙线具有所需表面性能的第二种热塑性弹性体经共挤出形成的多组分粘弹性单丝牙线。

Description

牙线

一般地说，本发明涉及长丝和生产长丝的挤出方法，本发明尤其涉及多组分牙线材料以及制造这种牙线材料的方法。

在牙齿周围形成的菌斑和/或夹在牙齿间空隙内的食物残渣中的细菌会使牙齿发生龋齿和口腔疾病。除去菌斑和牙缝中食物残渣可减少龋齿、牙龈炎和口臭的发生，并且通常还可改善口腔卫生。已经发现，常规牙刷并不能完全清除夹带的食物残渣和菌斑。因此，为弥补常规牙刷的不足，可采用牙线和牙带。

已经由各种材料制成了单组分弹性体单丝纤维。然而，当该材料的柔软性满足了牙线用途时，但由这类材料制成的单丝的强度有时又经不起牙线使用时对牙齿的作用力而易被撕碎或撕断。

牙线常常含有添加剂如香料或色素。常规施加香料的方法是将其涂敷在牙线的表面上。某些牙线和牙带是涂过蜡的，这样有助于牙线或牙带嵌入了牙缝中。

改进了的牙线是由根据使牙线具有所需性能而选择的两种或两种以上热塑性弹性体(“TPE”)组分共挤出的单根长丝构成的。由两种或两种以上不同的TPE组分制造牙线，可使牙线具有所需的各种组分的性能(如好的抗拉强度、滑动性及使用时的舒适性)，如果采用单一组分可能就得不到这些性能。例如，对于皮-芯型结构来说，内芯TPE能使制成的纤维具有较单一外皮材料制的纤维更高的抗拉强度、粘弹性、回弹性及抗撕性；外层皮材料可提供所需的表面性能(如滑动性或柔软性或磨擦性)以分别改善牙线嵌入牙缝时的舒适性/“口感”，并提高清洁效果；芯皮材料中任何一种材料都可作为添加剂(如香料、香气及药物)的载体。

在皮-芯结构中，所选的各种TPE组分要保证外皮与内芯彼此间有足够的粘附性，以避免皮-芯在使用期间发生分离。在保持内芯与外皮间适度的粘附性的情况下，单丝的性能可通过适当地共混不同的TPE而得以调整。也可通过改变内芯的表面积或增加构成内芯的长丝根数来改善两者间的粘附性。

本发明的多组分TPE单丝牙线在松弛后的直径可能变得过粗而不能嵌入牙缝中剔牙。然而，由于TPE材料有粘弹性，牙线在使用前可经拉伸而使其单丝直径变细，从而能容易嵌入使用者的牙缝中。

本发明特性还有一个方面是改进了多组分牙线，其中组分中的一种或一种以上组分包含能从牙线中释放出来的添加剂，如色素、芳香剂，香料或活性成分。

本发明的改进了的牙线可通过下述方法制成，该方法包括(a)通过多组分模头共挤出两种或两种以上TPE聚合物以形成具有特定几何形状的多组分长丝，及(b)对长丝进行加工使其例如形成适用作牙线的变形表面。

或者作为选择，可通过压涂或Pulltruding法处理一种或多种组分的内芯长丝将TPE凝胶涂敷于牙线上，其后，也可对该涂布的长丝进行变形处理。

此外，本发明特征在于：以一段本发明牙线嵌入两牙齿间剔过(如人类)牙齿的方法清洁牙齿。

根据附图及下面的详细说明，本发明的其它特征和优点会是一清二楚的。

图1是根据本发明一个实施方案，供制造共挤出牙线的水平式生产线的示意图。

图2是适用于制造本发明多组分共挤出牙线的纺丝板的截面图。

图2a是供制造“海岛型”带状丝束实施方案的模头和缝口的配置图。

图3a-3d是具有不同横截面内芯的多组分共挤出长丝的径向截面图，为了提高内芯与外皮材料之间的粘附程度，或只采用增加内芯的表面积(图3a、3e及3f)，或也可采用机械咬合结构(图3b及3d)。

图4-4f分别是根据本发明一种实施方案的各种变形表面的截面图，其中包括三叶形单组分长丝、具有皮/芯截面的三叶形多组分长丝、具有顶端包梢截面的三叶形多组分长丝以及具有四个和六个方形凸缘及四个和六个三角形凸缘的长丝的径向截面图。

图5a-5d是芯长丝以不同方式嵌入凝胶体中的各种牙线的实施方案的截面图：11×12×11带状，11×12×11棒状，具有5组、每组有8根芯长丝的棒状牙线；以及具有以三个绕一单根芯长丝的同心圆排列的39根长丝嵌在凝胶中所构成的牙线。

图6-6b是本发明的海岛型牙线的放大300倍光学显微照片。

图7所示的是螺旋形变形牙线。

图8所示的是用于磨断试验的试验装置。

在说明本发明的多组分单丝牙线和挤出牙线的方法之前，要指出的是，本发明并非只限于所述特定的实施方案或挤出方法。自然，这些牙线的组成和制造方法也是可以改变的。还要指出的是，本文所采用的术语只是用来说明具体实施方案，而不是对本发明的限制。相反，本发明的范围只是由后附的权利要求书来确定的。

必须指出，本说明书和后附的权利要求书中所采用的单数形式“一个”及“该”包括复数，除非本文另有明确的说明。因此，例如提及“聚合物”则包括不同聚合物的混合物。

除非另有说明，本文采用的技术和科学术语与本发明技术领域中普通技术人员通常所了解的术语有相同的含义。虽然与本文所述的那些方法和材料相似或相当的任何方法和材料都可用来实施或检验本发明，但现在只介绍优选的方法和材料。本文提到的所有文献都已列入本文中供参考。

                定义

所谓“多组分”，是指拥有两种或两种以上组分的长丝，每种组分是由不同的热塑性材料组成的；所谓“共挤出的”，是指至少有两种组分经同时但分别挤出后，形成了其间有明显界面、基本上以分离相存在的形态，而不是两种组分形成的混合形态。最好采用本技术领域中称为“共挤出”的方法来制造长丝，但是，本文采用的术语“多组分共挤出的”包括除共挤出方法以外方法制造的、具有本文所述结构的长丝。本文采用的术语“牙线”被规定为包括牙线、牙带以及类似的制品，这些制品是依据可在牙缝间拉动的尺寸制成的。

本发明的牙线包含一内芯和一由柔软聚合物制的外皮。内芯包括一种TPE而外皮包括另一种不同的TPE。

优选的内芯组分包含苯乙烯基弹性体共聚物。其实例包括购自Shell公司、商标为KRATON^和购自Consolidated Polymer Technologies(CPT)、商标为C-Flex的SEBS(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯)；购自M.A.Hanna的SEPS(苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯)及购自KurarayCo.的SPBS(苯乙烯-丙烯-丁二烯-苯乙烯)。由于纯的PEBAX^内芯不能很好地与凝胶外皮粘附，但与苯乙烯基共聚物混合的话，则也可采用如购自ELF Atochem、商标为PEBAX^的聚醚嵌段酰胺。还有，(i)聚氨酯基材料(热塑性聚氨酯(TPUs))，如购自Thermedics Inc.的Tecoflex和Tecothane，购自Dow Chemical的Pellathan以及购自BASF的Elastollan；(ii)聚酯基TPEs，如购自DuPont的Hytrel，(iii)聚烯烃基TPEs，如购自DSM Corp的SARLINK和购自AES Corp.的SANTOPRENE；以及(iv)辛内酰胺基聚氨酯，它们在纯的形态时不能很好地与凝胶外皮相粘附。因此，它们也应与苯乙烯基共聚物相共混以保证有合适的粘附性。符合要求的共混内芯的实例是购自M.A.Hanna的品牌为HTE 2203的Pellathan/Septon(一种苯乙烯基共聚物)以及按1∶1共混的PEBAX MX1205/KRATON FG1901。

苯乙烯基共聚物也可优选用作外皮材料。优选的外皮材料的肖氏A硬度低于约10。可用作外皮的优选TPEs包括诸如购自GLS Corporation(Cary，Illinois)的苯乙烯基共聚物(如LC115-035B，商标为KRATONG-1651)；购自M.A.Hanna的SEPS凝胶(如XL0141-X)以及C-Flex。

外皮层也可包含一种或多种增量剂以提高其柔软性。苯乙烯嵌段共聚物中可增量各种物质，这在技术上是众所周知的。适用的增量剂包括油、蜡、树脂、沥青以及包括聚烯烃(参见“技术通讯(Technical Bulletin)”No.SC：1757-93，The Shell Chemical Company介绍的用作KRATON嵌段共聚物的增量剂)在内的其它聚合物。用作提高外皮TPE柔软性的优选的增量剂通常与共聚物的橡胶相有关，这类增量剂包括矿物油(如Britol、Hy drobrite或Duoprime)。有机硅油、低分子量聚乙烯以及低分子量SEBS/SEPS。

热塑性弹性体和增量剂的选择要使制得的牙线在使用时其外皮层既有柔软性又有抗撕性或耐磨性这样满意的综合性能。优选的是，外皮层材料包含足量的增量剂以使该材料的肖氏A硬度降低至低于10。

可将各种粘附性增强剂如有助于加工的改性剂(如聚烯烃)、粘合剂(如EVA)或增粘剂)如α-甲基乙烯基苯乙烯)添加到内芯或外皮TPEs中或同时添加到内芯和外皮中以提高内芯与外皮界面间的粘附程度。例如，可将官能化(马来酸酐接枝)的TPE(如KRATON FG1901X，一种马来酸酐接枝的SEBS共聚物)添加到由PEBAX MX1205或Pellathan或Hytrel制得的较硬的内芯或由KRATON G6713或由其它TPE材料制的较软的外皮中，或者同时添加到两者之中以改善粘附性。为了获得更好的粘附性，也可向TPU中添加低分子量SEBS。向外皮层添加在化学上与内芯材料相似的TPE也可改善粘合性。

可与Hanna的HTE2203内芯材料一起使用的构成的凝胶材料实例是：

材料	Hanna GelXL0141-8(％)	Hanna GelXL0141-21(％)	Hanna GelXL0141-26(％)
				Septon 4055(SEPS)	16.8	16.8	16.6
Britol 50T(高分子量矿物油)	80.0	-	-
				Irganox 1010(抗氧化剂)	0.1	0.1	0.1
Irgafos 168(抗氧化剂)	0.1	0.1	0.1
				Affinity PL 1880(改性剂：低分子量PE)	3.0	3.0	-

Duoprime 90(混合)	-	-	41.5
				Duoprime 90(注塑)	-	-	41.5
Kemamide E(用作抗氧化剂)	-	-	0.2
				Hydrobrite 200(混合)	-	40.0	-
Hydrobrite 200(侧注塑)	-	40.0	-

根据牙线所需的性能，一般来说，牙线横截面积最好比提供强度的内芯组份截面积大20％，优选的横截面积比率为约50％内芯TPE比约50％外皮TPE。而且，优选的牙线的外径为约0.04英寸至0.14英寸。例如，由肖氏A硬度为65的HTE2203内芯和肖氏A硬度为0的SEPS外皮构成的牙线的直径为约0.08英寸。在不会对使用者使用牙线产生不利影响的情况下，凝胶越软，牙线可以越宽。只要内芯TPE的强度高于外皮TPE，单丝牙线的强度会随内芯与外皮的比率的上升而增加。凝胶单丝是否适于作剔牙用途，主要可由单丝的撕裂强度和硬度以及所采用的材料来确定，而不是只取决于制成单丝的抗拉强度。

为了保证牙线能合适地嵌入使用者的牙缝中，当内芯材料的硬度(因而其强度和耐撕性)增加时，所要求的牙线外径就应该减小，而且内芯与外皮的比率也应下降。如果牙线材料的外径及内芯与外皮的比率仍保持与较软芯材时那样大的话，那么该材料就会缺乏足够的伸缩性而不能用作牙线材料。例如，如果芯/皮结构中的内芯TPE的肖氏A硬度高于约35，那末单丝外径应小于约0.07英寸，芯/皮比率应为约20∶80。然而，如果内芯包含多根长丝，外皮材料的肖氏A硬度＜＝0，那末外径可增大至0.07英寸以上，芯/皮比率可增加至高于20∶80，如50∶50。

优选的是，本发明典型牙线的肖氏A硬度低于约10，断裂伸长率大于约300％。由内芯和外皮材料复合制得的牙线在室温下，一般可经受反复拉伸至至少是原长度的两倍，并且当拉力消除时，牙线会有力地回复到大约原来的长度。

优选的是，用于本发明牙线中TPE组分的弹性高于200％，最好高于300％。内芯材料的粘弹性优选范围为约300％-约1200％，外皮材料的粘弹性优选范围为约700％-约2000％。

构成牙线的内芯和外皮材料的抗撕性对于防止牙线在使用期间过早地撕碎或撕裂现象也是重要的。外皮材料的抗撕性优选高于每线性英寸(“pli”)约30磅，内芯材料的抗撕性优选高于约250pli(采用ASTM“C”模头撕裂试验，ASTM No.D412，在23℃、20英寸/分钟下试验)。

抗撕性也可通过磨断试验来确定，该试验需将弹性牙线拉伸至最大伸长并装在支架上，然后将该拉伸牙线机械地在两颗人造“牙齿”间的夹紧点反复嵌入和拉出。如图8所示，在该试验仪中，每颗“牙齿”装在弹簧上因而有一定的弹性。两颗“牙齿”装在一个共同的支点上并施以1磅力使它们紧靠在一起。采用两组牙齿进行试验：有光滑圆形接触点的圆角组和有尖角接触点的尖角组，后者是供经得起圆角组牙齿很多次嵌入拉出循环试验的牙线作试验的。采用一根非拉伸材料如尼龙来校正将牙齿推压在一起的推力。采用Instron试验机测得的从圆角组牙齿间拉出一根非拉伸材料的额定力约为1磅。牙线断裂前经受嵌入、拉出循环试验的次数表示牙线的强度和耐磨性。优选的牙线能经得起圆角牙齿间的嵌入、拉出试验为约40次以上循环而保持不断裂。

实施例中已列出了各种复合的TPEs材料。已经发现，如果两种TPE材料可在相同温度下处理并在处理温度下有大致相同的粘度的话，则可获得最佳的结果。如果一种TPE的处理温度与另一种TPE有明显差别(如差别超过约50°F)，则在制造多组分共混物时会发生加工问题。这些问题包括，例如芯和皮材料的截面分布不均匀，形成奇特或不规则形状的产物或由于其中一种材料在另一种材料的操作温度下过软而不能保持其形态，因而不能实施共挤塑。

也已制造出具有相反结构的共挤出单丝牙线：选择适当强度、弹性和抗撕性的TPE组分为薄外皮材料，用来包裹以较软凝胶材料构成的内芯。例如，外皮可以由PEBAX/尼龙共混物或聚氨酯制成。然而，由于这类牙线容易磨损牙齿并且口感差，因此它们不如那些由较软材料制成外皮的牙线那样令人满意。

还可赋予牙线表面变形。表面变形能改善牙线的口感并能提高使用者对牙线所达到的清洁效果的满意程度。例如，可采用如图4C-4f所示的，包括具有方形和三角形凸缘在内的各种几何形状横截面的单丝。牙线的变形表面由于具有很高的清洁效果，因而提高了使用者对牙线的满意度。

也可通过对内芯材料进行针织以制成膨松的更不规则的表面，然后在该表面上涂敷凝胶，或者对多根单丝的丝束来说，先对丝束编织或加捻然后涂布凝胶来制造变形的牙线。例如，见图7，图7所示的是具有图4C所示截面的加捻单丝。

另一种使牙线获得变形表面的结构是将一根或多根细长丝以螺旋形缠绕在牙线内芯长丝或内芯长丝束上，然后覆以外皮材料，或者以螺旋形缠绕在整个的牙线上，因此缠绕材料是直接接触使用者牙齿的。由于缠绕材料直径与牙线直径(对本实施方案来说直径小于约0.02英寸)相比是比较小的(小于约45旦)，其目的只是提供一种不规则的表面，因此，缠绕材料必须有较内芯材料高的抗拉强度，而且必须能在使用期间保持几何形状。已采用尼龙成功地达到了这一目的。

优选的牙线也可具有如图4所示的“多叶形”横截面。优选的长丝包括3-8瓣“叶形”；如图4-4b所示，一种适宜的长丝有3瓣“叶形”。该长丝优选通过一个具有适宜的“多叶形”截面的模头经挤出成形。具有这种横截面构型的多组分长丝可以是皮/芯的(图4a)、端部包梢的(图4b)或其它适用的横截面。

除了使牙线变形外，牙线的外皮和内芯也可具有其它适用的横截面，优选为对称的皮/芯横截面(图3b)或偏心的皮/芯横截面(图3a)。另外，牙线可具有并列型结构(图3)或馅饼形横截面(图3d)。也可采取复丝结构，如图5a-5d所示的海岛型，以及公开在题为“缎纹牙线”的美国专利申请(随同一起提出申请)中叙述的海岛型和包覆的复丝实施方案。这类结构由于增加了内芯材料与外皮材料间接触的表面积，因而可提高内芯与外皮材料间的粘附性。

或通过改变单根内芯的几何形状以增加内芯与外皮材料间的接触表面积(如图3a、3e和3f所示)，或使内芯与外皮材料之间产生机械联锁结构(如图3b和3d所示)都可提高内芯与外皮材料之间的粘附性。在凝胶外皮与内芯之间也可有一层单独的粘合剂层来保证内芯与外皮间的粘附。然而，包含这样一层粘合剂层会增加制造这类牙线的复杂性。

             添加剂

所述优选的实施方案的配方还可包括添加在牙线的一个或多个组分中的一种或多种添加剂如色素、香料或活性成分。例如，外层可含有提高清洁效果的磨擦剂如高岭土、白土和二氧化硅或者使牙线具有香味和色泽的香料和颜料。这种添加剂的实例是洗必太(或其盐)、氟化钠、香料(如Polyff^或薄荷油(购自International Flavors and Fragrances Co.或QuestInternational^Fragance Inc.))、芳香剂、牙齿脱敏剂、牙齿增白剂、赋予牙线色泽的颜料如二氧化钛或防止变色的抗氧化剂或适用于牙线的其它添加剂如抗菌剂。载持添加剂的优选TPE可根据所用添加剂加以确定，这一点对技术熟练人员来说是显而易见的。

包含在各组分中的添加剂可以是水溶性的，当牙线使用时添加剂能从牙线中浸提出来。添加剂也可以微胶囊形式提供或吸附或吸收在另一种添加剂(如一种颗粒状填料)上。例如，香料也可以液态掺入具有管形内芯的牙线中，从而能通过牙线释放出来。

根据需要，添加剂可以包封形态掺入牙线中。包封形态能对添加剂起隔热或防水作用，而这种包胶形态可采用任何一种常规技术如喷雾干燥、喷雾-冷冻、转鼓干燥或溶剂蒸发来完成。

有利的是，在制造长丝时，添加剂能以液态状和/或包胶形态掺混入本发明牙线中，而不是在独立的涂敷步骤期间将添加剂加到牙线中。这样不仅减少了操作步骤，而且也减少了所需添加剂的用量。

向牙线添加何种香料油决定于牙线材料是否易受香精油浸蚀，这些在技术上都是已知的。某些材料如聚醚、聚氨酯和KRATON不会受香精油腐蚀。因此，液态香料可直接浸涂或喷涂在牙线上而不必考虑牙线的完整性，所有这些对技术熟练人员都是不言而喻的。

图1中示意地展示了制造本发明牙线的一种优选方法。首先，两种或多种TPEs通过双组分挤出模头而共挤出。应根据制造具有上述所需的物理性能和/或有关截面的牙线来选择聚合物。模头中喷丝孔的优选外径为约0.04-约0.14英寸。模头段配置有加热器探头和一根热电偶。加热器设定在足以避免两种TPEs组分固化的温度下。适于使TPEs容易流动的模头段温度可依据具体的弹性体或弹性体/增量剂共混物以经验确定。

长丝从模头挤出后通过一个水骤冷室。模头的取向将决定骤冷室位置。如果共挤出物料由水平引出模头(如图所示)，则水骤冷室应置于模头的直接下游尽可能靠近喷丝板，以使水平配置的长丝在骤冷前由于重力产生变形的可能性降至最低。然而，如果该共挤出物料以垂直流向挤出，则熔融聚合物流由于重力引起的变形不会是很明显的，因而水浴可放在较远的位置上，尽管优选为放在距模头不超过两英尺的位置上。单丝纤维在低张力下从挤出机引出，通过一骤冷室并从骤冷浴的上端出口经过一组受控张力辊，然后在低张力下卷绕。以张力辊的速度控制成品长丝的尺度。纤维通过上述纺丝过程的优选运行速度，对工业化生产来说约为每分钟150英尺。对这类长丝不需要喷头拉伸。

将热熔融的挤出物料于冷水浴定型前加捻可制成如图7的加捻牙线。或者通过将牙线加热至约250°F、加捻，然后在冷水中定型的共挤出后处理，两种处理的结果是一样的。

使热挤出物料于水浴中骤冷前，通过一对冷却的、机械传动的有压花槽的铝质压花轮可制成卷曲或压花牙线。槽的深度粗略地为挤出物直径的一半，因此，牙线可从两个相对的铝质压花轮的压花槽中通过并被压上花纹，而基本上不会使牙线产生变形。当挤出物通过压花槽而经骤冷时，压花槽中花纹就转印在挤出物上。虽然交叉影线或螺旋形压痕是优选的花纹，但也可采用任何一种压花槽花纹。压花轮的转速应与挤出速度相匹配。压花轮应涂敷聚四氟乙烯或用水润湿，以防止热的挤出物料粘附其上。

另一方面，如果牙线已经冷却后还需卷曲的话，则可采用加热的(高至约100°F)槽轮处理，然后使牙线再冷却。稍微加热就可使牙线的外层软化而可以卷曲。

如果牙线是经编织或针织的，则其外表面可涂敷一层足够薄的柔软外皮材料，以致可使牙线外表面呈编织或针织外表面一样的几何形状。

在本发明另一实施方案中，一组分或多组分的多根长丝是按题为“‘锻纹’牙线”的美国专利申请(随同一起申请的)所述方法挤出的。例如，挤出Elastollan多根长丝、水骤冷及以2∶1之比热拉伸定向单根长丝。然后，将长丝牵引通过加有SEPS凝胶的单孔模头可将SEPS凝胶压涂或“pulltruded”在水平取向线束的表面上。优选的多根长丝的丝束含有144、96或48根长丝。

最后，可用任何一种方式包装牙线。一种优选的方式是将放松长度约6英寸的牙线包装在不透气材料中以保持无菌和防止香精油过量挥发。牙线的每一端与包装相连，所以当包装材料被撕开时，该包装端就可为使用者提供剔括牙齿时握住牙线用的耳形片。另一种方式是将牙线在低张力下绕在小线轴上。

                实施例

提出下述实施例是为了向普通技术熟练人员提供一个本发明完整的公开内容和如何制造本发明单丝牙线和实施挤出的方法，但并不是对本发明者认为的有关本发明范围的限制。已经尽了很大努力来保证所采用数字(如数量、温度等)的精确度，但应考虑某些实验误差所造成的偏差。

下面有关设备装置和制造过程的说明是用于创造所述牙线的设备和方法的代表。两台1.25英寸直径的挤塑机连接带计量泵的两组分挤出模头，运行的每一螺杆以形成内芯材料∶凝胶材料为50∶50的牙线的流速向模头输送物料。两组分挤出模头包括一个计量盘、一个分配板、蚀刻板及一个喷丝板/模头。挤出物料离开模头前，应记录运行设备中各段的操作温度和熔融物料的温度。根据标准方法，物料通过挤出模头共挤出后，用下游纺丝设备对挤出物进行加工以制成牙线。该下游设备包括一台骤冷水浴、受控张力辊和一台卷绕机。

采用上述设备装置和步骤，成形了下列特定的双组分、单丝牙线，该牙线具有比单组分“凝胶”单丝高的机械性能。

实施例	1	2
			试验日期	06/17/96	03/07/96
横截面	34海岛型棒形；图6b	34海岛型，带状
			内芯组分	TPU/KRAT，HTE2203	TPU/KRAT.HTE2203
外皮组分	SEPS gel XL0141-8	GLS G6713 KRATON
			(皮/芯)比率	50/50	50/50
外皮外径/内芯外径(英寸)	棒形0.08”O.D.	0.0065”x 0.372”
			计量泵(容积(cc)/速度(rpm))	6cc/5rpm内芯和外皮	6cc/3rpm内芯和外皮
模头出口内芯材料温度(℃)	201	199
			模头出口外皮材料温度(℃)	205	200
纺丝头温度(℃)	210	203
			卷绕机速度(mpm)	20	人工卷绕
磨断试验(5次试验平均)	147+/-8圆角	197圆角3.2+/-0.2尖角
			抗拉强度(千克)	3.1+/-0.1	未测定
附注	-	15mm×0.17mm缝口模头；垂直挤出

实施例	3	4
			试验日期	02/14/96	01/26/96
横截面	芯/皮	芯/皮管状图4c
			内芯组分	Hanna HTE 1113(Shore A 66 SBS)	PEBAX MX1205/KRATON FG19011∶1共混
外皮组分	GLS LC115-035B	GLSLC 115-035B
			(皮/芯)比率	80/20	80/20
外皮外径/内芯外径(英寸)	0.07”/0.032”	0.060”/0.032”管状0.020”
			计量泵(规格/速度rpm)	外皮材料：1amp/19.5rpm内芯材料：无熔体泵	外皮材料：1amp/19.5rpm内芯材料：无熔体泵
模头出口内芯材料温度(℃)	未测定	未测定
			模头出口外皮材料温度(℃)	未测定	未测定
纺丝头温度(℃)	182	182
			卷绕机速度(mpm)	22.3英尺/分	约22英尺/分
磨断试验(5次试验平均)	24+/-1圆角	62+/-10圆角

实施例	5
		试验日期	03/07/96
横截面	多根双组分单丝
		内芯组分	Hanna TPU/KRATON共混HTE 2203
外皮组分	GLS KRATON G6713
		(皮/芯)比率	30/70
外皮外径/内芯外径(英寸)	-
		计量泵(容积(cc)/速度(rpm))	6cc/2.4 rpm(外皮)6cc/5.6 rpm(内芯)
模头出口内芯材料温度(℃)	196
		模头出口外皮材料温度(℃)	197
纺丝头温度(℃)	203
		卷绕机速度	手绕
磨断试验(5次试验平均)	96根丝：32+/-2次循环(尖角)48根丝：37+/-3次循环(尖角)

其它实施方案列在权利要求书中。例如，虽然在上述详细说明中已经对双组分单丝的制造作了说明，但也可制得含任何所需组分数的长丝，在这种情况下，应当采用相应台数的挤出机并通过一个适当的多组分模头进行挤出来制造单丝。

Claims (52)

1.一种包含内芯和包覆内芯的外皮的、具有粘弹性的多组分单丝牙线，所述内芯是由第一种热塑性弹性体构成的，而所述外皮是由与第一种热塑性弹性体不同的第二种热塑性弹性体构成的，所述第一种与第二种热塑性弹性体的熔点之差少于约30℃，所述牙线的肖氏A硬度低于约10，极限伸长率高于约300％，所述牙线的抗撕性以圆角牙齿磨断试验结果表示，高于约40次循环。

2.权利要求1的牙线，其中所述内芯和外皮热塑性弹性体中至少一种包含苯乙烯基嵌段共聚物。

3.权利要求2的牙线，其中所述嵌段共聚物是与另一种材料共混的，所述共混材料使内芯与外皮弹性体之间的化学亲和力得到改善。

4.权利要求3的牙线，其中所述共混料选自聚氨酯/苯乙烯-基嵌段共聚物、聚酰胺/苯乙烯-基嵌段共聚物、聚酯/苯乙烯-基嵌段共聚物、聚烯烃/苯乙烯-基嵌段共聚物或马来酸酐改性的苯乙烯-基嵌段共聚物。

5.权利要求4的牙线，其中嵌段共聚物选自苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯，苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、苯乙烯-丙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

6.权利要求1的牙线，其中所述外皮还包含提高所述外皮柔软性的增量剂。

7.权利要求6的牙线，其中所述增量剂选自油、蜡、树脂和沥青。

8.权利要求1的牙线，其中所选构成所述内芯的所述第一弹性体是提供牙线强度的，而所选构成所述外皮的所述第二种弹性体提供具有至少一种预定物理特性的表面。

9.权利要求1的牙线，其中一种或多种牙线弹性体包含添加剂。

10.权利要求9的牙线，其中添加剂选自色素、芳香剂、香料、治疗用活性成分及提高内芯与外皮弹性体之间粘附性的改性剂。

11.权利要求10的牙线，其中所述改性剂选自功能化的热塑性弹性体，具有与所述牙线相应部分的热塑性弹性体相同嵌段共聚物结构的热塑性弹性体、增粘剂或粘合剂。

12.权利要求9的牙线，其中添加剂是以当牙线使用时能从牙线释放的方式掺混入牙线中的。

13.权利要求1的牙线，其中所述内芯包括与所述外皮组分不同的一种或多种组分。

14.权利要求1的牙线，其中构成所述内芯的所述第一种弹性体的粘弹性在约300％-约1200％，而构成所述外皮的所述第二种弹性体有不同的粘弹性，其范围为约300％-约2000％。

15.权利要求1的牙线，其中为提高内芯与外皮间粘附性，所述内芯具有以几何学方法增大的表面积。

16.权利要求15的牙线，其中所述内芯的横截面形状呈多叶形、多花瓣形、多尖端形或多轮辐形。

17.权利要求1的牙线，其中为提高内芯与外皮间的粘附性，内芯与外皮以相互咬合的方法而使所述内芯具有以几何增大的表面积。

18.权利要求1的牙线具有外径为约0.04英寸-约0.14英寸的圆柱形截面。

19.权利要求1的牙线具有变形的外表面。

20.权利要求19的牙线，其中牙线是加捻的。

21.权利要求19的牙线，其中所述变形表面是由多个凸出部产生的。

22.权利要求19的牙线，其中所述变形表面是由较小直径的长丝围绕所述牙线以径向缠绕至少如所述内芯外径一样大的螺旋状产生的。

23.权利要求19的牙线，其中所述变形表面是由压印的有规律压痕或卷曲所产生的。

24.权利要求1的牙线，其中所述内芯在其整个长度具有管状横截面。

25.一种包含多根连续内芯和本体外皮的、具有粘弹性的多组分单丝的牙线，所述内芯含有第一热塑性弹性体，而本体外皮基本上粘附在并沿整个内芯长度围绕所述每一根内芯并含有第二热塑性弹性体，所述第一种和第二种热塑性弹性体的熔点之差少于约50°F，所述牙线的肖氏A硬度低于约10，极限伸长率大于等于约300％，所述牙线的抗撕性以圆角牙齿磨断试验结果表示，高于约40次循环。

26.权利要求25的牙线，其中所述多根连续内芯是在整个牙线的横截面上分成多组排列的。

27.权利要求26的牙线，其中所述多组包括每组有8根芯线的共有5组偏置分布的组。

28.权利要求26的牙线，其中所述多组内芯包括偏置的多列。

29.权利要求28的牙线，其中所述偏置的多列包括11、12和11芯的三列偏置。

30.权利要求26的牙线，其中所述多组包括多个同心圆。

31.权利要求30的牙线，其中所述多个同心圆包括1、8、12和18芯。

32.一种制造权利要求1的具有粘弹性的多组分单丝牙线的方法，该方法包括下列步骤：

通过多组分模头组件共挤出两种或两种以上热塑性弹性体以形成包含至少一种含有所述第一种热塑性弹性体的内芯和包含所述第二种热塑性弹性体的外皮的共挤出物；及

使所述共挤出物料骤冷。

33.权利要求32的方法，其中至少一种内芯和外皮热塑性弹性体包含苯乙烯基嵌段共聚物。

34.权利要求33的方法，其中所述嵌段共聚物是在挤塑前与另一种材料共混的，所述共混物料提高了所述牙线的内芯与外皮弹性体之间的化学亲和性。

35.权利要求34的牙线，其中所述共混物料选自聚氨酯/苯乙烯-基嵌段共聚物、聚酰胺/苯乙烯-基嵌段共聚物、聚酯/苯乙烯-基嵌段共聚物、聚烯烃/苯乙烯-基嵌段共聚物或马来酐改性的苯乙烯-基嵌段共聚物。

36.权利要求35的方法，其中所述嵌段共聚物选自苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、苯乙烯-丙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

37.权利要求32的方法，还包括挤出前向外皮弹性体添加增量剂来增加所述外皮的柔软性。

38.权利要求37的方法，其中增量剂选自油类、蜡、树脂及沥青。

39.权利要求32的方法，其中所选构成所述内芯的第一种弹性体是为牙线提供强度的，而所选构成所述外皮的第二种弹性体是使牙线具有至少一种预定物理特性的表面。

40.权利要求32的方法，还包括在共挤出前或共挤出时，将添加剂掺混入一种或多种弹性体中的步骤。

41.权利要求40的方法，其中添加剂选自色素、芳香剂、香料、治疗性活性成分以及提高内芯与外皮弹性体之间界面粘附性的改性剂。

42.权利要求41的方法，其中所述改性剂选自功能化热塑性弹性体、在化学上与所述牙线相应部分的热塑性弹性体相似的热塑性弹性体、增粘剂或粘合剂。

43.权利要求32的方法，其中为提高内芯与外皮间粘附性，所述模头组件产生的所述至少一种内芯具有以几何学方法增大的表面积。

44.权利要求43的方法，其中所述内芯的横截面形状呈多叶形、多花瓣形、多尖端形或多轮辐形的。

45.权利要求43的方法，其中为提高内芯与外皮间的粘附性，内芯与外皮以内相互咬合的方法使所述内芯具有以几何增大的表面积。

46.权利要求32的方法，还包括使所述牙线的外表面变形。

47.权利要求46的方法，其中所述变形表面是由较小直径的长丝以螺旋状缠绕在冷却的共挤出物周围而形成的。

48.权利要求46的方法，其中所述变形表面是在共挤出物冷却前，在熔融牙线的表面压印有规律的压痕或卷曲所产生的。

49.权利要求46的方法，其中所述变形表面是通过加热已冷却的牙线，在熔融牙线表面压印有规律的压痕或卷曲，并再使牙线冷却而产生的。

50.权利要求46的方法还包括加捻已变形的牙线。

51.一种制造权利要求24的具有粘弹性、多组分单丝牙线的方法，该方法包括下列步骤：

通过多组分模头组件共挤出两种或两种以上材料以形成包含包覆在所述第二种热塑性弹性体外皮中的所述第一种热塑性弹性体多根内芯的共挤出物；及

使所述共挤出物骤冷。

52.一种清洁牙齿的方法，将一定长度的包含至少一根含有第一种热塑性弹性体的内芯和含有第二种热塑性弹性体的外皮的、具有粘弹性的多组分单丝牙线嵌入牙齿间进行清洁。

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