DE10145275A1 - Monofilament with antimicrobial properties, use of such monofilament as bristle material and brush or brush with this bristle material - Google Patents
Monofilament with antimicrobial properties, use of such monofilament as bristle material and brush or brush with this bristle materialInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Monofil mit antimikrobiellen Eigenschaften zur Verwendung als Borste, bestehend aus einem extrudierten Polymer mit in der Polymermatrix dispergierten Partikeln aus Silber. Ferner betrifft die Erfindung Verwendungen solcher Monofile und weiterhin Bürsten oder Pinsel mit Borsten aus solchen Monofilen. The invention relates to a monofilament with antimicrobial Properties for use as a bristle consisting of a extruded polymer with dispersed in the polymer matrix Silver particles. The invention further relates to Uses of such monofilaments and also brushes or brushes with bristles made from such monofilaments.
Die antimikrobielle Wirkung von Silber in ionisiertem Zustand ist bereits seit langem bekannt. Das Eintreten dieser Wirkung setzt voraus, daß das Silber in einer Form vorliegt, die bei Zutritt entsprechender Agentien, z. B. von Feuchtigkeit, polaren Flüssigkeiten oder dergleichen zur Abgabe von Silberionen führt. Hierzu zählen insbesondere anorganische und organische Silbersalze, aber auch elementares Silber. The antimicrobial effect of silver in ionized Condition has been known for a long time. The occurrence of this Effect presupposes that the silver in a form is present, which when appropriate agents, e.g. B. from Moisture, polar liquids or the like for Release of silver ions leads. These include in particular inorganic and organic silver salts, but also elemental silver.
Es ist weiterhin seit langem bekannt, die antimikrobielle Wirkung von Silberionen in Verbindung mit Kunststoffartikeln zu nutzen, die mit dem menschlichen Körper in Kontakt kommen oder in bakterizider Umgebung eingesetzt werden. So sind schon sehr früh selbststerilisierende Zahnbürsten vorgeschlagen worden (GB 446.303), bei denen die Borstenbündel in einem Träger aus einem oligodynamisch-aktiven Metall, unter anderem auch Silber, eingesetzt sind und ferner die Borsten aus einem solchen Metall bestehen oder mit einem solchen beschichtet sind oder schließlich das Metall inkorporiert enthalten. It has long been known to be the antimicrobial Effect of silver ions in connection with To use plastic items that are in contact with the human body come or be used in a bactericidal environment. So are self-sterilizing toothbrushes very early have been proposed (GB 446,303), in which the bristle bundle in a carrier made of an oligodynamically active metal, including silver, are used and also the Bristles consist of such a metal or with a such are coated or finally the metal incorporated included.
Da der Einbau metallischer Partikel in ein Polymer problematisch ist und die Partikel insbesondere die werkstoffspezifischen Eigenschaften des Polymers nachhaltig beeinflussen, sind auch schon organische und anorganische Verbindungen mit antimikrobieller Wirkung vorgeschlagen worden (EP 0 022 289, DE 38 12 616). Organische Verbindungen können wegen ihrer Temperaturempfindlichkeit nicht in die Polymerschmelze eingearbeitet werden, müssen also nachträglich auf das Fertigprodukt aufgebracht werden mit der Folge, daß sie unter Einwirkung mechanischer Kräfte schnell abgetragen werden und nach kurzer Zeit die angestrebte Wirkung ausbleibt. Auch weisen organische Verbindungen meist keine ausreichende Lichtstabilität auf. Die entstehenden Abbau- und Zersetzungsprodukte sind häufig gesundheitlich bedenklich. Because the incorporation of metallic particles into a polymer is problematic and the particles in particular the material-specific properties of the polymer sustainable are organic and inorganic Compounds with antimicrobial activity have been proposed (EP 0 022 289, DE 38 12 616). Organic compounds can because of their temperature sensitivity not in the Polymer melt must be incorporated, so must be retrofitted the finished product are applied with the result that they removed quickly under the influence of mechanical forces and after a short time the desired effect absent. Organic compounds usually also have none sufficient light stability. The resulting degradation and decomposition products are often harmful to health concern.
Es sind ferner anorganische Substanzen, vor allem ionische Verbindungen des Silbers und Kupfers beschrieben (US 4 525 410, EP 0 275 047, EP 0 116 865). Auch dieser Stand der Technik nimmt keine Rücksicht auf mögliche toxische Wirkungen, wie sie von Kupferionen bekannt sind. Leicht lösliche Salze führen in feuchtem Zustand zwar zu einer hohen Anfangskonzentration der Metallionen auf der Oberfläche, die aber durch Auswaschung schnell abfällt. Die zu hohe Ionenkonzentration zum Nutzungsbeginn bleibt zu einem großen Teil wirkungslos oder führt zu Unverträglichkeiten. Der schnelle Abfall der Ionenkonzentration reduziert die Wirkung bzw. Nutzungsdauer. Schwerer lösliche Verbindungen haben die gegenteilige Wirkung, indem sie gelöste Ionen in zu geringer Konzentration liefern. Eine kontinuierliche Abgabe von Silberionen sollen Silberzeolithe erbringen (EP 0 116 865). Der ausschließlich wirksame Anteil der Silberzeolithe, nämlich das Silberion selbst, ist wegen des sehr großen Anteils der Zeolith-Gegenionen in seinem Massen- und Volumenanteil deutlich reduziert. Der anorganische Ballast der Gegenionen begrenzt merklich die maximal mögliche Silberionenkonzentration in der Polymermatrix, wenn die werkstofftechnischen Eigenschaften des Polymers durch die Zeolithzugabe nicht beeinträchtigt werden sollen. There are also inorganic substances, especially ionic ones Compounds of silver and copper described (US 4,525,410, EP 0 275 047, EP 0 116 865). This state of the Technology takes no account of possible toxic Effects known from copper ions. Easily soluble Salts lead to a high level when moist Initial concentration of metal ions on the surface, the but quickly falls off due to washing out. The too high Ion concentration at the start of use remains too large Part ineffective or leads to intolerance. The rapid drop in ion concentration reduces the Effect or useful life. Heavier soluble compounds have the opposite effect by adding dissolved ions to it deliver low concentration. A continuous delivery Silver zeolites are said to produce silver ions (EP 0 116 865). The only effective part of the Silver zeolites, namely the silver ion itself, is because of the very large proportion of the zeolite counterions in its mass and Volume share significantly reduced. The inorganic ballast of the counterions markedly limits the maximum possible Silver ion concentration in the polymer matrix when the material properties of the polymer through the Zeolite addition should not be affected.
Auf diesem Hintergrund ist Silber in elementarer Form der Vorzug zu geben, da es bei entsprechenden Umgebungsbedingungen zu 100% in aktive Silberionen überführt werden kann. So ist bereits vorgeschlagen worden, den Kopf von Zahnbürsten mit einer Silberschicht zu überziehen (US 4 411 041, GB 2 088 710), doch ist dieses Verfahren teuer und sind die Einsatzmöglichkeiten stark eingeschränkt. Bessere Ergebnisse verspricht der unmittelbare Einbau von Silberpartikeln in die Matrix des Polymers. So ist es bekannt (DE 195 08 539) in Borstenfilamente aus thermoplastischem Kunststoff mineralische Füllstoffe unterschiedlicher Korngröße in homogener Verteilung anzuordnen, wobei die größeren Partikel Silber enthalten, das in feuchter Atmosphäre in ionischer Form über die Oberfläche des Borstenfilaments abgegeben werden soll. Die groberen, silberhaltigen Partikel sollen eine Korngröße zwischen 1 µm bis 50 µm, vorzugsweise zwischen 1 µm und 5 µm aufweisen. Die EP 1 066 825 beschreibt neben anderen Hygieneartikeln auch Zahnbürsten, bei denen die Borstenfilamente in ihrer Polymermatrix homogen verteilte Nanopartikel aus Silber enthalten, die eine Partikelgröße zwischen 1 und 50 nm, vorzugsweise 5 bis 8 nm aufweisen und in einer Konzentration von 1 bis 2000 ppm, vorzugsweise von 10 bis 250 ppm vorliegen sollen. Die Lehre dieser beiden Dokumente ist insoweit widersprüchlich, als die DE 195 08 539 relativ grobe Partikel mit einem engen Kornspektrum von 1 bis 5 µm, die EP 1 066 825 hingegen Partikel im Submikronen- Bereich mit einem sehr engen Kornspektrum von 5 bis 8 nm angeben. Against this background, silver is in the elemental form of the To give preference, since it is appropriate Ambient conditions can be converted 100% into active silver ions. So it has already been suggested the head of To coat toothbrushes with a silver layer (US 4,411,041, GB 2 088 710), but this method is expensive and they are Applications severely restricted. better The immediate incorporation of silver particles promises results into the matrix of the polymer. So it is known (DE 195 08 539) in bristle filaments made of thermoplastic mineral fillers of different grain sizes in arrange homogeneous distribution, with the larger particles Silver contained in a humid atmosphere in ionic Form released over the surface of the bristle filament shall be. The coarser, silver-containing particles are said to a grain size between 1 micron to 50 microns, preferably between 1 µm and 5 µm. EP 1 066 825 describes in addition other hygiene items including toothbrushes where the Bristle filaments homogeneously distributed in their polymer matrix Silver nanoparticles contain a particle size have between 1 and 50 nm, preferably 5 to 8 nm and in a concentration of 1 to 2000 ppm, preferably of 10 to 250 ppm should be present. The teaching of these two Documents are contradictory insofar as DE 195 08 539 relatively coarse particles with a narrow particle size range of 1 up to 5 µm, EP 1 066 825, however, particles in the submicron Range with a very narrow grain spectrum from 5 to 8 nm specify.
Die Anmelderin hat bereits erkannt (DE 100 10 572), daß für die antimikrobielle Wirkung die Diffusionsgeschwindigkeit der Silberionen in der Polymermatrix eine wesentliche Rolle spielt. Sie schlägt deshalb vor, die Diffusionsgeschwindigkeit der Silberionen aus den homogen eingebetteten Silberpartikeln dadurch zu steuern, daß das Borstenmonofil aus zwei Polymeren besteht, von denen eines eine Diffusionsbremse für die Silberionen bildet, um auf diese Weise eine dosierte Abgabe der Silberionen mit entsprechender Langzeitwirkung zu ermöglichen. Auch wenn hiermit bereits überzeugende Ergebnisse bei dentalmedizinischen Untersuchungen erzielt worden sind, ist das Herstellungsverfahren relativ aufwendig. The applicant has already recognized (DE 100 10 572) that for the antimicrobial effect the rate of diffusion the silver ions in the polymer matrix play an essential role plays. She therefore proposes that Diffusion rate of the silver ions from the homogeneously embedded Control silver particles by making the bristle monofilament consists of two polymers, one of which is one Diffusion brake for the silver ions forms in order in this way dosed delivery of silver ions with the corresponding To enable long-term effects. Even if this is already the case convincing results in dental medical examinations the manufacturing process is relative consuming.
Ausgehend von dem Stand der Technik nach der EP 1 066 825 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Monofil mit antimikrobieller Wirkung vorzuschlagen, bei dem aus der Polymermatrix mit eingebetteten Silberpartikeln eine kontinuierliche und gleichmäßige Abgabe von Silberionen bei entsprechender Langzeitwirkung gewährleistet ist. Based on the state of the art according to EP 1 066 825 the invention is based on the object of having a monofilament to propose antimicrobial effect, in which from the Polymer matrix with embedded silver particles continuous and even release of silver ions appropriate long-term effect is guaranteed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Silberpartikel eine Partikelgröße, die überwiegend zwischen 100 nm und 10 µm liegt, aufweisen und über den Querschnitt des Monofils mit von außen nach innen abnehmender Partikelgröße angeordnet sind. This object is achieved in that the Silver particles have a particle size that is predominantly between 100 nm and 10 µm, have and across the cross section of the monofilament with decreasing from the outside in Particle size are arranged.
Die Kinetik der heterogenen Ungleichgewichtsreaktion von Bildung und Abgabe von Silberionen aus elementaren Silberpartikeln ist maßgeblich abhängig von der Partikeloberfläche. Bei ideal kugelförmigen Teilchen ist die Oberfläche proportional R2, wobei R der Radius des Teilchens ist. Das Volumen und damit die Masse eines solchen Partikels ist proportional R3, so daß das Verhältnis Oberfläche/Masse umso größer ist, je kleiner das Partikel ist. Mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Kombination von schnell aktivierten kleinen Partikeln mit großer spezifischer Oberfläche und weniger schnell aktivierten größeren Partikeln, die zur langfristigen Aufrechterhaltung der Silberionenabgabe beitragen, wird eine gleichmäßige Ionenabgabe über einen langen Zeitraum und damit eine anhaltende antimikrobielle Wirkung erzielt. The kinetics of the heterogeneous imbalance reaction of the formation and release of silver ions from elementary silver particles is largely dependent on the particle surface. For ideally spherical particles, the surface is proportional to R 2 , where R is the radius of the particle. The volume and thus the mass of such a particle is proportional to R 3 , so that the surface / mass ratio is greater the smaller the particle. With the combination of quickly activated small particles with large specific surface area and less rapidly activated larger particles, which contribute to the long-term maintenance of silver ion release, a uniform ion release over a long period of time and thus a lasting antimicrobial effect are achieved.
Die Verwendung nur kleiner Partikel im Submikronbereich und mit einem zudem engen Kornspektrum, wie im Stand der Technik vorgeschlagen, führt bei Feuchtigkeitszutritt zum Monofil, zwar zu einer schnellen Bildung von Silberionen aus den oberflächennahen Partikeln, doch läßt die Ionenbildung sehr schnell nach. Zudem werden die oberflächennahen Partikel durch Erosionserscheinungen aufgrund der Beanspruchung des Monofils schnell ausgeschwemmt. Dies gilt insbesondere für solche Partikel, die unmittelbar an der Oberfläche liegen, da bei einer Einbettiefe, die dem Durchmesser entspricht, die Partikel nur auf der Hälfte ihres Durchmessers von dem Polymer umgriffen sind. Je kleiner also das Partikel ist, umso schneller löst es sich aus der Oberfläche heraus und verfehlt damit seine Aufgabe. Partikel im Submikronbereich haben zudem den Nachteil, daß sie die Kristallinität von Polymeren ungünstig beeinflussen und dadurch die Schlagzähigkeit herabsetzen können. The use of only small particles in the submicron range and with a narrow grain spectrum, as in the prior art Technology proposed, leads to moisture ingress Monofilament, although rapid formation of silver ions the near-surface particles, but leaves the ion formation very quickly after. In addition, the near-surface Particles due to erosion due to stress of the monofilament quickly washed out. This is especially true for those particles that are directly on the surface because there is an embedding depth that corresponds to the diameter corresponds, the particles only on half their diameter are encompassed by the polymer. So the smaller that Particle, the faster it detaches from the surface out and thereby misses its task. Particles in Submicron range also have the disadvantage that they Adversely affect crystallinity of polymers and thereby can reduce the impact strength.
Mit der Erfindung wird zunächst vermieden, daß nur Partikel im untersten Nanobereich vorhanden sind, so daß die Kristallinität des Polymers nicht negativ beeinflußt wird. Das Partikelspektrum mit 100 nm bis 10 µm ist ferner so gewählt, daß die Bildung von Silberionen bei Zutritt von Feuchtigkeit zu dem Monofil mit unterschiedlicher Geschwindigkeit erfolgt und damit über einen größeren Zeitraum vergleichmäßigt wird. Dies wird noch dadurch unterstützt, daß die Partikelverteilung innerhalb des Querschnitts des Monofils so gewählt ist, daß die Partikelgröße von der Peripherie des Monofils nach innen abnimmt mit der Folge, daß bei Zutritt von Feuchtigkeit zunächst die oberflächennahen, größeren Partikel aufgrund ihrer kleineren massenspezifischen Oberfläche weniger Silberionen pro Flächeneinheit abgeben bis durch weiteres Eindringen der Feuchtigkeit in den Monofilquerschnitt die weiter innen liegenden kleineren Partikel aktiviert werden und verstärkt Ionen abgeben, so daß nahe der Oberfläche des Monofils eine gleichmäßige Ionenabgabe über einen längeren Zeitraum gewährleistet ist. Ferner ist hiermit der Vorteil verbunden, daß die oberflächennah angeordneten Partikel aufgrund ihres größeren Durchmessers und der damit verbundenen größeren Einbettiefe weniger schnell ausgeschwemmt werden, also einerseits den Monofilquerschnitt nicht frühzeitig schwächen, andererseits ihre Wirkung über einen längeren Zeitraum entfalten. Die weniger aktiven größeren Partikel werden - weil oberflächennah angeordnet - intensiver aktiviert und die freigegebenen Silberionen haben einen kürzeren Weg zur Oberfläche, während die kleineren, aktiveren Silberpartikel aufgrund ihrer tieferen Lage im Monofil mit ihrer an sich größeren Aktivität in der Ionenbildung zunächst gehemmt sind. Diese Retardierung wird dadurch unterstützt, daß die zur Ionenbildung notwendige Feuchtigkeit nur langsam in den Kern des Monofils eindiffundiert und erst dann zur Aktivierung der aktiveren Silberpartikel führt. With the invention it is initially avoided that only particles are present in the lowest nano range, so that the Crystallinity of the polymer is not adversely affected. The Particle spectrum with 100 nm to 10 µm is also selected so that the formation of silver ions upon entry of Moisture to the monofilament at different speeds takes place and thus over a longer period is evened out. This is supported by the fact that the Particle distribution within the cross-section of the monofilament is chosen that the particle size from the periphery of the Monofils decrease internally with the result that when entering of moisture, the larger near-surface ones first Particles due to their smaller mass specific Release the surface of fewer silver ions per unit area until by further penetration of moisture into the Monofilament cross section of the smaller particles located further inside be activated and give off more ions, so that close a uniform ion release on the surface of the monofilament is guaranteed over a longer period of time. Furthermore is this has the advantage that the surface arranged particles due to their larger diameter and the associated greater embedding depth less quickly be washed out, on the one hand Do not weaken the monofilament cross-section early, on the other hand yours Develop effects over a longer period of time. The less become larger particles - because close to the surface arranged - activated more intensely and the released Silver ions have a shorter path to the surface while the smaller, more active silver particles due to their deeper layer in the monofilament with its greater activity per se are initially inhibited in ion formation. This Retardation is supported by the fact that ion formation necessary moisture slowly into the core of the Monofils diffused and only then to activate the leads to more active silver particles.
Praktische Versuche haben ergeben, daß einerseits die technologischen Eigenschaften des Polymers am wenigstens beeinträchtigt, andererseits eine konstante Ionenabgabe mit Langzeitwirkung am ehesten gewährleistet ist, wenn der größte Anteil der Silberpartikel eine Partikelgröße zwischen 250 nm und 600 nm aufweist, vorzugsweise insbesondere 80% der Silberpartikel eine Partikelgröße zwischen 150 nm und 700 nm besitzen. Practical tests have shown that on the one hand the technological properties of the polymer at least impaired, on the other hand with a constant ion release Long-term effect is most likely guaranteed if the largest proportion of silver particles a particle size between 250 nm and 600 nm, preferably in particular 80% of the silver particles have a particle size between 150 nm and have 700 nm.
Die Konzentration des Silbers in der Polymermatrix sollte zwischen l0 ppm und 100 000 ppm, vorzugsweise aber zwischen 500 ppm und 10 000 ppm liegen. Praktische Untersuchungen an Zahnbürsten, die mit Borsten aus erfindungsgemäß aufgebauten Monofilen unter den für die Zahnpflege üblichen Bedingungen getestet wurden, haben ergeben, daß die antimikrobielle Wirkung selbst nach dem dentalmedizinisch empfohlenen Gebrauchszeitraum für Zahnbürsten von drei Monaten gegenüber dem Anfangszustand nicht nachläßt. The concentration of silver in the polymer matrix should be between 10 ppm and 100,000 ppm, but preferably between 500 ppm and 10,000 ppm are. Practical examinations Toothbrushes made with bristles according to the invention built-up monofilament under the usual for dental care Conditions tested have shown that the antimicrobial effect even after the recommended by dental medicine Period of use for toothbrushes is three months does not subside from the initial state.
Das erfindungsgemäße Monofil kann aus den für den jeweiligen Einsatzzweck geeigneten Polymeren bestehen, z. B. ein Polyamid, Polyester, Polyolefin, oder auch ein thermoplastisches Elastomer sein. The monofilament according to the invention can be used for the Suitable polymers exist for each application, e.g. B. a Polyamide, polyester, polyolefin, or a thermoplastic elastomer.
Vorzugsweise werden erfindungsgemäß aufgebaute Monofile als Borstenmaterial für Bürsten oder für Pinsel verwendet. Je nach Durchmesser des Monofils kann aber auch ein einzelnes Monofil oder ein Multifilament als Interdentalreinigungselement verwendet werden. Monofilaments constructed according to the invention are preferably used as Bristle material used for brushes or for brushes. ever depending on the diameter of the monofilament, a single can also be used Monofilament or a multifilament as Interdental cleaning element can be used.
Die Vorteile des erfindungsgemäß ausgebildeten Monofils lassen sich insbesondere bei Bürsten oder Pinsel zur Körper- oder Haarpflege, vorzugsweise aber bei Zahnbürsten nutzen. Auch für Bürsten oder Pinsel in der Lebensmittelbearbeitung und -verarbeitung mit erhöhter Hygieneanforderung können die Vorteile des erfindungsgemäßen Monofils als Borstenmaterial genutzt werden. The advantages of the monofilament designed according to the invention can be used especially for brushes or brushes Body or hair care, but preferably for toothbrushes use. Also for brushes or brushes in the Food processing and processing with increased hygiene requirements can the advantages of the monofilament according to the invention as Bristle material can be used.
Insbesondere bei solchen Verwendungen, bei denen Borsten oder Borstenbündel sehr eng stehen und sich Feuchtigkeit zwischen den Borsten und im Bereich ihrer Befestigung länger hält, wird das Wachstum von Mikroorganismen gefördert. Dem wirkt die aufgrund der anwesenden Feuchtigkeit gleichzeitig geförderte Ionenbildung aus den Silberpartikeln der Borsten entgegen. Dies gilt insbesondere für solche Bürsten, bei denen die Borsten auf mechanischem Weg in Löchern eines Borstenträgers mit Metallankern befestigt sind, da auch dort die Ionenbildung verstärkt ist, solange Feuchtigkeit, die das Wachstum der Mikroorganismen fördert, vorhanden ist. Especially for those uses where bristles or bundles of bristles are very tight and damp between the bristles and in the area of their attachment lasts longer, the growth of microorganisms is promoted. This works because of the moisture present simultaneously promoted ion formation from the silver particles of the Bristles towards. This applies in particular to such Brushes, in which the bristles mechanically in holes a bristle holder are attached with metal anchors, because ion formation is also increased there as long as Moisture that promotes the growth of microorganisms, is available.
Die Erfindung betrifft ferner eine Bürste oder einen Pinsel mit einem Borstenträger und mit diesem verbundenen Borsten aus Monofilen gemäß der Erfindung, wobei der Borstenträger aus einem Polymer mit in der Polymermatrix angeordneten Silberpartikeln besteht, wobei die Silberpartikel zumindest in dem den Borsten nahen Bereich des Borstenträgers angeordnet sind. The invention further relates to a brush or a paint brush with a bristle carrier and bristles connected to it from monofilaments according to the invention, the bristle carrier made of a polymer with arranged in the polymer matrix There is silver particles, the silver particles at least in the area of the bristle holder close to the bristles are arranged.
Durch die zusätzliche Dotierung des Borstenträgers mit Silberpartikeln, die bei feuchten Umgebungsbedingungen Silberionen abgeben, ergibt sich insgesamt eine höhere Silberionenkonzentration im borstennahen Bereich, insbesondere im Bereich ihrer Verbindung mit dem Borstenträger, so daß vor allem die feuchtigkeitshaltenden Bereiche einer Bürste oder eines Pinsels erhöhten Silberionenkonzentrationen ausgesetzt sind und dem mikrobiellen Befall entgegengewirkt wird. Due to the additional doping of the bristle carrier Silver particles in humid environments Giving up silver ions results in a higher overall Silver ion concentration in the bristle area, especially in the Area of their connection with the bristle carrier, so that before especially the moisture-retaining areas of a brush or of a brush increased silver ion concentrations are exposed and counteracted the microbial infestation becomes.
Die Größenverteilung und Konzentration der Silberpartikel im Borstenträger wird vorteilhafterweise je nach Umgebungsbedingungen am Einsatzort an diejenige der Silberpartikel in den Borsten angepaßt. Bei Bürsten oder Pinseln, die nur sporadisch mit Wasser oder wässrigen Flüssigkeiten in Verbindung kommen, wird man die Konzentration der Silberpartikel im Borstenträger geringer halten als die Konzentration in den Borsten. So hat sich bei Zahnbürsten eine Konzentration der Silberpartikel im Borstenträger von etwa 20% der Konzentration der Silberpartikel in den Borsten als ausreichend erwiesen. The size distribution and concentration of the silver particles in the bristle carrier is advantageously depending on Ambient conditions at the place of use to that of the silver particles adjusted in the bristles. With brushes or brushes that only sporadically with water or aqueous liquids in Connection, one becomes the concentration of Keep silver particles in the bristle holder lower than the concentration in the bristles. So has one with toothbrushes Concentration of the silver particles in the bristle carrier of about 20% of the Concentration of the silver particles in the bristles as proven sufficiently.
Für die Herstellung von Polyamidborsten für Zahnbürsten wird dem Polyamid vor der Extrusion ein Silberbatch zugegeben, das elementares Silber in Form eines Pulvers enthält. Der größte Anteil der Pulverpartikel liegt in einem Größenbereich von 550 nm. Das Silberbatch wird dem Polymer in einer Konzentration von 4000 ppm zugegeben. Beim Aufschmelzen finden sich die Silberpartikel in disperser Form und relativ gleichmäßiger Verteilung in der Polymerschmelze, die anschließend zu Monofilen extrudiert wird. Bei Einhaltung geeigneter Parameter während der Extrusion findet eine Anreicherung der größeren Partikel im oberflächennahen Bereich und umgekehrt eine Anreicherung der kleineren Partikel im Kernbereich des Monofils statt. Die solchermaßen hergestellten Filamente werden als Borstenmaterial für eine Zahnbürste verwendet und in herkömmlicher Weise mit einem Zahnbürstenkörper verbunden. Eine solchermaßen ausgestattete Zahnbürste wird unter praxisnahen Bedingungen getestet. Es werden auf den Borstenbesatz 20 ml einer Mischung von Zahnpasta und Wasser aufgegeben. Während einer Putzdauer von fünf Minuten wird eine Silberionenkonzentration im Bereich von 10 µg/l festgestellt. Bei einer dentalmedizinisch empfohlenen dreimaligen Anwendung einer Zahnbürste von je drei Minuten Dauer liegt die gesamte Abgabemenge unterhalb von 0,5 µg. For the production of polyamide bristles for toothbrushes the polyamide becomes a silver batch before extrusion added, which contains elemental silver in the form of a powder. Most of the powder particles are in one Size range of 550 nm. The silver batch is in the polymer added to a concentration of 4000 ppm. When melting the silver particles are in disperse form and relatively even distribution in the polymer melt, the is then extruded into monofilaments. If adhered to suitable parameters during extrusion find one Enrichment of the larger particles near the surface Area and vice versa an enrichment of the smaller ones Particles take place in the core area of the monofilament. That way Filaments produced are used as bristle material for a Toothbrush used and in a conventional way with a Toothbrush body connected. Such a way equipped toothbrush is tested under practical conditions. 20 ml of a mixture of Abandoned toothpaste and water. During a cleaning period of five minutes a silver ion concentration in the Range of 10 µg / l determined. With a dental medicine recommended using a toothbrush three times each The total delivery amount is three minutes long of 0.5 µg.
Die gesamte Abgabemenge liegt damit auch unterhalb der durch die europäische Trinkwasserverordnung vorgegebenen Werte, nach denen Trinkwasser maximal 10 mg/l Silberionen enthalten darf. Für speziell aufbereitetes Wasser liegt die Grenze bei 100 mg/l. Die maximale tägliche Aufnahmedosis an Silberionen beträgt nach der genannten Verordnung 5 mg/kg Körpergewicht. Um einen entsprechenden Sicherheitsabstand von diesem Grenzwert, insbesondere auch bei dauerhaftem Kontakt mit sensiblen Oberflächen, wie der Mundschleimhaut zu gewährleisten, sollte die bei Gebrauch einer Zahnbürste entstehende Konzentration zwischen 0,1 mg/l und 100 mg/l Silberionen liegen. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Ausbildung von Monofilen als Borstenmaterial für Zahnbürsten gewährleistet. The total delivery amount is therefore below the prescribed by the European Drinking Water Ordinance Values according to which drinking water contains a maximum of 10 mg / l silver ions may contain. For specially treated water, the Limit at 100 mg / l. The maximum daily intake dose According to the regulation mentioned, silver ions are 5 mg / kg Body weight. An appropriate safety distance from this limit, especially in the case of permanent Contact with sensitive surfaces such as the oral mucosa To ensure that when using a toothbrush resulting concentration between 0.1 mg / l and 100 mg / l Silver ions lie. This is the case with the invention Formation of monofilaments as bristle material for toothbrushes guaranteed.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005027982B4 (en) * | 2005-06-16 | 2007-09-06 | Braun Gmbh | Interdental brush and interdental cleaner |
| DE202008007311U1 (en) | 2008-05-30 | 2008-08-07 | Schaffrath, Paul, Dr. | Device for improving oral hygiene |
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| EP2233029A1 (en) * | 2009-03-25 | 2010-09-29 | Wolf Wetteborn | Antimicrobial tool for treating hair, in particular comb and similar |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2410028A (en) * | 2004-01-16 | 2005-07-20 | Bailey Instr Ltd | Monofilament containing an antimicrobial agent |
| EP1741811B1 (en) * | 2005-07-07 | 2007-08-22 | Rohm and Haas Company | Fiber containing an antimicrobial composition |
| DE102006022236A1 (en) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Rehau Ag + Co | Profile strip e.g. edge strip for furniture industry of polymer material, has core strip and decoration element and material of strip or decoration element contains embedded oligodynamically active material at certain quantity to total mass |
| US20080003430A1 (en) * | 2006-06-28 | 2008-01-03 | 3M Innovative Properties Company | Particulate-loaded polymer fibers and extrusion methods |
| US20080286713A1 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-20 | Puneet Nanda | Toothbrush with illumination system |
| CN102040828A (en) * | 2009-10-26 | 2011-05-04 | 杜邦兴达（无锡）单丝有限公司 | Antibacterial composition, antibacterial brush filament and preparation method thereof |
| US20110138559A1 (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-16 | Ronald Plotka | Toothbrush With Multi-Tiered Bristles |
| ITMI20111050A1 (en) | 2011-06-10 | 2012-12-11 | Sevecom Spa | USE OF EMULSIFIERS ASSOCIATED WITH VEGETABLE OILS IN AN ANIMAL FOOD. |
| WO2015179325A1 (en) * | 2014-05-18 | 2015-11-26 | Lacerda Carlos M | Antibacterial composition, antibacterial cases and accessories for handheld electronics, and method of making antibacterial cases for handheld electronics |
| PE20170138A1 (en) | 2014-07-21 | 2017-03-16 | Sevecom Spa | POWDERED EMULSIFIER FOR ANIMAL FOODS |
| GB201423348D0 (en) | 2014-12-30 | 2015-02-11 | Imerys Minerals Ltd | Substates having a functional Capability |
| CN109072485B (en) * | 2016-04-06 | 2023-01-24 | 诺韦尔技术控股有限公司 | Silver-containing antimicrobial materials |
| CN117223964A (en) * | 2016-09-29 | 2023-12-15 | 株式会社Lg生活健康 | Polyketone-made toothbrush bristle and toothbrush comprising same |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4411041A (en) * | 1980-12-04 | 1983-10-25 | Renato Braga | Silver-plated tooth brush |
| DE19508539A1 (en) * | 1995-03-10 | 1996-09-12 | Wolfgang Prof Dr Wiedemann | Toothbrush with plastic filaments |
| DE69512300T2 (en) * | 1994-04-19 | 2000-04-13 | Unilever Nv | Antimicrobial materials |
| DE19956398A1 (en) * | 1999-11-24 | 2001-06-13 | Hahl Filaments Gmbh & Co Kg | Monofilament synthetic fiber |
| DE10010572A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-06 | Coronet Werke Gmbh | Thermoplastic (e.g. tooth) brush has regions containing surface-diffusing (especially silver) antimicrobial substance and regions guaranteeing required bending and recovery properties |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2503057B2 (en) * | 1988-09-27 | 1996-06-05 | 株式会社クラレ | Antibacterial molded article and method for producing the same |
| US5503840A (en) * | 1991-08-09 | 1996-04-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Antimicrobial compositions, process for preparing the same and use |
| AU3441293A (en) * | 1991-08-09 | 1994-08-15 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Antimicrobial compositions, process for preparing the same and use |
| ATE155649T1 (en) * | 1994-02-01 | 1997-08-15 | Theodor Krall | METHOD FOR PRODUCING BACTERICIDAL/FUNGICIDAL PLASTIC BODY |
| EP1066825A1 (en) * | 1999-06-17 | 2001-01-10 | The Procter & Gamble Company | An anti-microbial body care product |
| DE10024223A1 (en) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | J E Faller Gmbh Buerstenfabrik | Brush has individual bristles or bunches of bristles in mounting, whose surface is sealed around their bases |
| US20060182812A1 (en) * | 2003-01-20 | 2006-08-17 | Yasuharu Ono | Antibacterial compositions and antibacterial products |
-
2001
- 2001-09-14 DE DE10145275A patent/DE10145275A1/en not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-09-06 WO PCT/EP2002/009972 patent/WO2003025266A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-09-06 US US10/488,883 patent/US20050022328A1/en not_active Abandoned
- 2002-09-06 EP EP02798710A patent/EP1453993A1/en not_active Withdrawn
- 2002-09-13 AR ARP020103468A patent/AR036517A1/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4411041A (en) * | 1980-12-04 | 1983-10-25 | Renato Braga | Silver-plated tooth brush |
| DE69512300T2 (en) * | 1994-04-19 | 2000-04-13 | Unilever Nv | Antimicrobial materials |
| DE19508539A1 (en) * | 1995-03-10 | 1996-09-12 | Wolfgang Prof Dr Wiedemann | Toothbrush with plastic filaments |
| DE19956398A1 (en) * | 1999-11-24 | 2001-06-13 | Hahl Filaments Gmbh & Co Kg | Monofilament synthetic fiber |
| DE10010572A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-06 | Coronet Werke Gmbh | Thermoplastic (e.g. tooth) brush has regions containing surface-diffusing (especially silver) antimicrobial substance and regions guaranteeing required bending and recovery properties |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005027982B4 (en) * | 2005-06-16 | 2007-09-06 | Braun Gmbh | Interdental brush and interdental cleaner |
| DE202008007311U1 (en) | 2008-05-30 | 2008-08-07 | Schaffrath, Paul, Dr. | Device for improving oral hygiene |
| WO2009143827A1 (en) | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Paul Schaffrath | Device for reducing pathogenic microbes |
| DE102008026067A1 (en) | 2008-05-30 | 2010-01-14 | Schaffrath, Paul, Dr. | Device for improving oral hygiene |
| EP2233029A1 (en) * | 2009-03-25 | 2010-09-29 | Wolf Wetteborn | Antimicrobial tool for treating hair, in particular comb and similar |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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