DE69402575T2

DE69402575T2 - Zahnbürste

Info

Publication number: DE69402575T2
Application number: DE69402575T
Authority: DE
Inventors: Fabio Eduardo Franca Rangel; Luiz Bellino Simionato
Original assignee: Johnson and Johnson Consumer Companies LLC
Current assignee: Johnson and Johnson Consumer Inc
Priority date: 1993-02-03
Filing date: 1994-02-02
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: HK97297A; AU678192B2; DK0610072T3; MX9400899A; AU5476694A; GR1002566B; CA2114707A1; JPH0767722A; ATE151606T1; ES2100019T3; EP0610072B1; EP0610072A1; DE69402575D1; GR940100051A; BR9300315A; CA2114707C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zahnbürste mit einer Einrichtung zum Anzeigen der angemessenen Zahnputzzeit.
Richtige Gewohnheiten beim Zähneputzen und die richtigen Zeitspannen hierfür stellen wichtige Parameter einer guten Mundhygiene dar, die das Ziel hat, Karies, Plaquebildung und dergl. zu vermeiden.
Während die richtige Bürstetechnik stark von der diese Technik erlernenden Person abhängt, hängt die Zahnputzzeit vorwiegend von der Aufmerksamkeit und der Motivation des Anwenders ab. Mit diesem letztgenannten Parameter befaßt sich die Erfindung.
Es gibt Daten, die zeigen, daß kurze Zahnputzzeiten unwirksam sind (SANTOS, V. I. M. dos et al., Rev. Odont. USP-4(4); 318-322, Dezember 1990, und WADE A. B., "The prevention of periodontal diseases", Kimpton, London, 1971, S. 218-223), wobei diese Daten zeigen, daß Anzeigeeinrichtungen für eine minimale Zahnputzzeit von großem Wert sind, um dem Anwender Hinweise, Anweisungen oder sogar eine Ermunterung dahingehend zu geben, sich im Hinblick auf eine gute Mundhygiene richtig und umsichtig zu verhalten.
Aus dem Stand der Technik sind einige Versuche zur Erreichung dieses Ziels bekannt. Beispielsweise erörtern JP-56-100 384, US-A-4 150 106 und FR-2 591 102 Zahnpasten, die nach Ablauf einer bestimmten Zahnputzzeit ihre Farbe verändern. Diese Druckschriften stehen jedoch in keinem Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung.
Weitere Anzeigeeinrichtungen für die Zahnputzzeit werden im Stand der Technik beispielsweise in folgenden Patentveröffentlichungen erörtert:
- DE-2 918 802: ein mit der Bürste verbundener Chronometer, der durch die Mundtemperatur oder manuell unter Beginn der Zeitmessung ausgelöst wird.
- GS-2 230 942: eine Zahnbürste, deren Griff ein Zifferblatt mit einer elektrisch funktionierenden Zeichentrickfigur, die den Zeitablauf angibt, aufweist.
- WO-89-00302: eine Sanduhr mit Kinderdarstellungen oder -motiven zur Angabe der Zahnputzzeit.
- DE-3 433 254: Zahnbürste mit einem elektrischen Chronometer, der nach einer richtigen Zahnputzzeit Tonsignale aussendet.
- DE-1 117 180: Zahnbürste mit einer elektrischen Vorrichtung, die akustisch eine richtige Zahnputzzeit in Verbindung mit dem Anlegen des richtigen Drucks signalisiert.
- US-5 044 037: Zahnbürste mit einem mit dem Griff verbundenen Tongenerator, der entsprechend der richtigen Zahnputzzeit Musik abspielt.
- DE-3 149 233: Zahnbürste mit einer Vorrichtung (elektrischer oder mit einer Feder betriebener Chronometer, Tonbandgerät oder Lampe), die während der richtigen Zahnputzzeit aktiv bleibt.
- EP-210 094: Halter für eine Zahnbürste, die die Zeit registriert, während der die Bürste beim Zähneputzen sich nicht in der Halterung befindet.
Obgleich die im Stand der Technik vorgeschlagenen Entwicklungen sich für den vorgesehenen Zweck eignen, sind sie mit dem Nachteil behaftet, daß sie beim Bürsten das Vorsehen einer zusätzlichen Vorrichtung vorschlagen, die den Zeitablauf kontrolliert oder anzeigt. Dies bedeutet aufgrund der zusätzlichen Vorrichtung und/oder aufgrund der komplizierteren Herstellung zusätzliche Kosten für den Verbraucher.
GB-2 236 071 schlägt eine Alternative für das vorerwähnte Problem vor, wobei ebenfalls angestrebt wird, eine angemessene Zahnputzzeit anzuzeigen. Ein Träger, der eine Schicht eines thermochromen Flüssigkristalls enthält, wird in den Bürstengriff eingesetzt, so daß sich nach einer bestimmten Benutzungszeit eine Farbänderung dieses Materials aufgrund der durch die Benutzerhand übertragenen Wärme ergibt. Die Zeit, die bis zum Eintreten einer (reversiblen) Farbänderung abläuft, steht mit der Zahnputzzeit in Verbindung.
Diese Technik ist aber aus folgenden Gründen für den vorgesehenen Zweck ungeeignet:
- Der Anwender kann die Bürste unter Wärmeübertragung in der Hand halten, ohne seine Zähne zu bürsten, beispielsweise beim Auftragen der Zahnpasta oder aus beliebigen anderen Gründen;
- die Art und Weise des Festhaltens der Bürste variiert von Person zu Person, wodurch die für die Veränderung erforderliche Zeitspanne für jeden Anwender unterschiedlich ist, was zur Folge haben kann, daß die Zahnputzzeit zu kurz ist;
- die Art der Herstellung einer derartigen Bürste ist komplizierter als die einer herkömmlichen Bürste, da sie das Einführen eines Trägers mit einem Gehalt an einem thermochromen Material an eine genau definierte Stelle im Bürstengriff erfordert. Ist die Tiefe der Einführungsstelle geringfügig kleiner oder größer als erforderlich, so kommt es zu einer Veränderung der Empfindlichkeit des Materials gegenüber der Wärme der Benutzerhand, wodurch die Bestimmung der Zahnputzzeit (die ohnehin ungenau ist) stark beeinträchtigt wird.
Unter Berücksichtigung der gemäß dem Stand der Technik auftretenden Probleme wurde eine wirksame und kostengünstige Zahnbürste entwickelt, bei der gleichzeitig Herstellungsvorteile und eine präzise Farbänderung im zeitlichen Verlauf gegeben sind, und zwar unabhängig von der Art und Weise, wie der Benutzer die Bürste hält, oder unabhängig von der Zeitspanne, in der die Bürste zwar sich in der Hand des Benutzers befindet, aber nicht zum Bürsten seiner Zähne eingesetzt wird.
Die Lösung beruht darauf, daß die Zahnbürste mit einem thermochromen Material ausgestattet ist, das in ihrem Kopf und/oder in ihren Borsten dispergiert ist.
Dadurch werden die folgenden Vorteile erreicht:
- Es ist kein zusätzlicher physikalischer Vorgang bei der Bürstenherstellung erforderlich, der sich von aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren (hauptsächlich Spritzgießen und Plazieren der Borsten) unterscheidet.
- Die während der Anwendung der Bürste erfolgende wahrnehmbare Farbänderung findet innerhalb einer im wesentlichen konstanten Zeitspanne statt, da sie eine Funktion der Mundtemperatur des Anwenders ist, unabhängig davon, wie der Anwender die Bürste hält oder wie lange er sie vor dem Bürsten festhält, da die Steuerung auf einer Farbänderung nur im Kopf und/oder den Borsten beruht.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Zahnbürste läßt sich in einfacher Weise folgendermaßen erläutern: Der Anwender beginnt mit dem Bürsten, so daß der Bürstenkopf in der Mundumgebung, deren Wände Temperaturen in der Nähe von 36,5ºC aufweisen, verbleibt. Das thermochrome Material, das im wesentlichen gleichmäßig einer solchen Temperatur ausgesetzt wird, verliert allmählich die Farbe, die es bei Raumtemperatur besitzt, und nimmt bei der neuen Temperatur eine unterschiedliche Färbung an. Der Anwender bemerkt diese Veränderung und schließt aus dem Auftreten dieser Änderung, daß er die angemessene Minimalzeit für das Zähneputzen erreicht hat. Nach dem Putzvorgang kehrt die Bürste allmählich wieder auf Raumtemperatur zurück und nimmt ihre ursprüngliche Färbung an.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Zahnbürste gemäß Anspruch 1, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ihr Kopf und/oder ihre Borsten ein dispergiertes thermochromes Material enthalten, das dazu befähigt ist, innerhalb eines Zeitraums, der mit einer angemessenen Zahnputzzeit im Einklang steht, eine Farbänderung bereitzustellen.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-10 beansprucht.
Üblicherweise wird im Stand der Technik als "Kopf" der Zahnbürste der Teil bezeichnet, der die Borsten hält und während des Zahnputzvorgangs in den Mund eingeführt wird. Der Kopf kann eine beliebige geeignete Form aufweisen und aus einem beliebigen Material gefertigt sein, das (da es den Kopf der erfindungsgemäßen Bürste und das Zeitanzeigeelement darstellt) das Dispergieren des thermochromen Materials ermöglicht. Beispiele für geeignete Materialien sind Polypropylen, Styrol-Acrylnitril, Polystyrol, Acryl, Celluloseacetat, Cellulosepropionat, Polyamid, Gemische oder Gemenge dieser Materialien untereinander oder mit anderen Materialien und dergl. Polypropylen wird bevorzugt. Wie in diesem technischen Bereich üblich, besteht der Körper der Bürste aus zwei Teilen, dem Griff und dem Kopf, wobei diese beiden Teile normalerweise einstückig spritzgegossen werden. Der Griff der Zahnbürste kann eine beliebige Form aufweisen. Er kann sich vom Kopf der Bürste unterscheiden und kann aus einem beliebigen, für diesen Zweck geeigneten Material gefertigt sein, beispielsweise aus den vorstehend für den Kopf der Bürste aufgeführten Materialen.
Auf diesem Gebiet der Technik sind Zahnbürsten bekannt, bei denen der gesamte Körper und die Bürsten einstückig ausgeführt sind, d. h. aus dem gleichen Material gefertigt und als ein Stück spritzgegossen werden. Diese Alternative fällt ebenfalls unter den Umfang der Erfindung.
Bekannte Borsten von Zahnbürsten weisen beliebige Formen auf, die für den vorgesehenen Zweck geeignet sind. Üblicherweise handelt es sich um Filamente, die in Form von Büscheln am Kopf der Bürste durch Klammern, Verankerungen, durch Eingießen und dergl. befestigt sind. Das Material der Borsten (in den Borsten dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bürste stellen sie das Zeitanzeigeelement dar) muß dazu befähigt sein, thermochromes Material in dispergiertem Zustand aufzunehmen. Beispiele für geeignete Materialen sind Polyamid, Polyester, Gemische oder Gemenge dieser Materialen miteinander oder mit anderen Polymeren und dergl.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bürste kann ein beliebiges Verfahren herangezogen werden. Vorzugsweise wird das Material des Bürstenkörpers in eine Form gespritzt, wobei das thermochrome Material in Form einer Vormischung eingeführt wird, d. h. in Form einer Matrix von hoher Konzentration des thermochromen Materials in ausreichender Menge, so daß im Endprodukt die Konzentration so bemessen ist, daß sich innerhalb der gewünschten Zeitspanne eine Farbänderung ergibt.
In vorteilhafter Weise wird unter Begünstigung des Herstellungsverfahrens der vollständige Körper der erfindungsgemäßen Zahnbürste (Griff + Kopf) zusammen mit thermochromem Material spritzgegossen. In diesem Fall kann man gegebenenfalls den Griff mit einem Überzug, einer Deckschicht oder einem Anstrich versehen, so daß die Farbänderung nur im Kopf der Bürste wahrnehmbar ist. Es sind aber auch beliebige andere Verfahren zur Herstellung des Körpers der erfindungsgemäßen Zahnbürste nicht ausgeschlossen. Beispielsweise kommt ein doppelter Spritzgießvorgang in Frage, d. h. ein spezieller Spritzgießvorgang für den Kopf der Bürste, die das thermochrome Material enthält, und ein weiterer Vorgang für den Griff ohne thermochromes Material.
Unter den Umfang der Erfindung fallen auch Verfahren zur Herstellung von Borsten mit einem Gehalt an thermochromen Materialien.
Innerhalb der zahlreichen möglichen Abänderungen, die erfindungsgemäß vorgesehen sind, kann man thermochromes Material nur für den Kopf der Zahnbürste oder nur für die Borsten oder nur für eine Gruppe von Borsten oder auch für Kombinationen der Alternativen einsetzen.
Der hier verwendete Ausdruck "thermochromes Material" bezieht sich auf ein beliebiges Material oder auf Kombinationen von Materialien, die als Funktion einer Temperaturänderung eine reversible Farbänderung erfahren können.
Aus dem Stand der Technik sind Materialien bekannt, beispielsweise organische Elektronendonatoren und -rezeptoren, die untereinander eine schwache Assoziierung eingehen, die bei steigender Temperatur verschwindet. Beispiele hierfür sind bestimmte aromatische Amine und aromatische Verbindungen oder substituierte nitroaliphatische Verbindungen. Erwähnen lassen sich auch Ethylenderivate, die an aromatische Ringe und Heteroatome gebunden sind. Ferner lassen sich cholesterische Flüssigkristalle erwähnen, die aus Schichten gebildet sind, die sich aufgrund einer Temperaturveränderung voneinander weg oder aufeinander zu bewegen und dabei die Färbung verändern. Es gibt auch weitere thermochrome Materialien, wie bestimmte mit Nickel oder Kupfer komplexierte anorganische Verbindungen.
Beispiele für erfindungsgemäß geeignete thermochrome Materialien sind die mikroverkapselten Pigmente DAITHERMO DR. der Fa. Dainichiseika Color & Chemicals Co. Ltd., Japan.
Was den Bereich der Technik bezüglich thermochromer Materialien betrifft, wird (ohne damit eine Beschränkung des Schutzumfangs der Erfindung zu verbinden) auf "Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology", John Wiley and Sons, 1979, 3. Auflg., Bd. 6, S. 130-138 verwiesen.
Der Fachmann weiß, wie die Menge und die Beschaffenheit des in der erfindungsgemäßen Zahnbürste zu verwendenden Materials im Hinblick auf die zu erzielenden Eigenschaften festzulegen sind. Dies bedeutet, daß die erfindungsgemäße Zahnbürste so konzipiert werden kann, daß die Farbänderung in 1 oder 2 Minuten oder einem beliebigen anderen Zeitraum eintritt, indem man lediglich in bekannter Weise die Parameter der Materialien und das Herstellungsverfahren steuert. Vorzugsweise sollen die Zeiträume für die Farbänderung 1 bis 5 Minuten und insbesondere 1 bis 2 Minuten betragen.
Nachstehend wird ein praktisches Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgestellt, das den durch die beigefügten Ansprüche festgelegten Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise beschränken soll.
In diesem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Spritzgießen des thermochromen Materials in die Form so durchgeführt, daß im gesamten Körper (d. h. Kopf + Griff) der Zahnbürste dispergiertes thermochromes Material enthalten ist.
Bei der verwendeten Vorrichtung handelt es sich um eine Battenfeld- Spritzgießmaschine mit einer Schließkraft von 140 Tonnen, wobei das Gewindeprofil ein Verhältnis L/D von 17 aufweist. Dadurch wird eine angemessene Dispersion des Konzentrats des thermochromen Materials, das nachstehend als Vormischung bezeichnet wird, in das Verfahren eingeführt. Zusammen mit der Vorrichtung wird eine ausgewogene Zahnbürstenform mit acht geeigneten Formhohlräumen, einem Gesamtgewicht von 82,2 g und einem Einheitsgewicht pro Bürstenkörper von 9,0 g verwendet.
Folgende Ausgangsmaterialien wurden eingesetzt:
- Polypropylen-Homopolymeres mit einer hohen Fluiditätsrate (35 g/10 min gemäß ASTM D-1238, Testbedingungen 230ºC und 2160 g) der Fa. PPH Companhia Industrial de Polypropylene S. A. unter der Code-Nr. PD701.
- Thermochrome Vormischung, Produkt der Fa. Cromex Resinas Sinteticas, Division of ITAP S. A. mit der Code-Nr. 7560121. Dieses Produkt enthält 50% Polypropylen-Träger und 50% der thermochromen Verbindung DAITHERMO DR-30 vom reversiblen Typ der Fa. Dainichiseika Color & Chemicals Co. Ltd. Diese Vormischung weist Fluiditätsraten von 102 g/10 min gemäß der vorerwähnten ASTM-Norm unter den Testbedingungen 230ºC und 1200 g auf.
Das Ausgangsmaterial wurde manuell zu einer Zusammensetzung von 95% Polypropylen und 5% thermochromer Vormischung vermischt. Diese Zusammensetzung wurde in den Trichter der Spritzgießmaschine gegeben, wobei die Temperaturen im Zylinder und an der Düse der Spritzgießvorrichtungen 185- 195ºC betrugen. Eine gesamte Spritzgieß-Zykluszeit von 38 Sekunden und eine Spritzgießzeit von 7 Sekunden wurden bei einem Spritzdruck von 40 kg/cm², einem Gegendruck von 5 kg/cm² und ohne Rückdruck angewandt.
Die erhaltenen Griffe wurden sodann abgekühlt und mit Bürsten versehen, wobei Metallanker zur Befestigung der Bürstenbündel im Bürstenkopf verwendet wurden.
Sodann wurde ein Test durchgeführt.
Jeder von fünf Anwendern erhielt eine Bürste. Die Anwender wurden angewiesen, ihre Zähne so lange zu bürsten, bis die vollständige Farbänderung am Bürstenkopf von grün nach gelb eingetreten war, und zwar sowohl im Hinblick auf die Intensität der Farbe als auch im Hinblick auf den physikalischen Bereich des Kopfes, der die neue Farbe angenommen hatte.
Zunächst wurden die Durchschnittstemperaturen im Mund der Anwender (36,0ºC mit einem Quecksilberthermometer) und an den Handoberflächen (30,6ºC, mit einem Thermopar-Digitalthermometer) gemessen.
Es wurden keine weiteren Anweisungen gegeben, beispielsweise im Hinblick auf die Bürstetechnik, die anfängliche Handhabung der Bürste, die Plazierung der Zahnpasta, die Befeuchtung der Zahnpasta und/oder der Bürsten oder dergl.
Als Ergebnis wurde festgestellt, daß die durchschnittliche Zeitspanne, bis der Anwender die Farbänderung der Bürste feststellte, 50 Sekunden betrug, wie der Test erwarten ließ. Photographien, die dann aufgenommen wurden, wenn der Anwender den Putzvorgang für beendet erklärt hatte, ergaben, daß:
- der Kopf der Bürste sich vollständig gelb verfärbt hatte und zwar sowohl im Hinblick auf die Intensität als auch auf die physikalische Fläche. Dieses Ergebnis war für sämtliche Anwender gleich.
- Der Körper der Bürsten zeigte unregelmäßige gelbe Bereiche, sowohl im Hinblick auf die Intensität als auch im Hinblick auf den physikalischen Bereich. Dies war für die einzelnen Anwender unterschiedlich.
Somit läßt sich feststellen, daß in der Praxis die Art und Weise, wie der Anwender die Bürste hält, von Anwender zu Anwender sich stark unterscheidet. Infolgedessen ist eine Anzeige der Zahnputzzeit auf der Grundlage einer Veränderung der Griff-Farbe nicht wirksam.
Wie im vorstehenden praktischen Beispiel gezeigt worden ist, eignet sich die vorliegende Erfindung zu einer Anzeige der minimalen Zahnputzzeit aufgrund einer Veränderung der Farbe des Kopfes der Bürste (und/oder der Borsten), ohne daß die Schwierigkeiten des Stands der Technik auftreten.

Claims

1. Zahnbürste, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Kopf und/oder ihre Borsten ein dispergiertes thermochromes Material enthalten, das dazu befähigt ist, innerhalb eines Zeitraums, der mit einer angemessenen Zahnputzzeit im Einklang steht, eine Farbänderung bereitzustellen.

2. Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Kopf das vorerwähnte dispergierte thermochrome Material enthält.

3. Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Borsten das vorerwähnte dispergierte thermochrome Material enthalten.

4. Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Gruppe der Borsten das vorerwähnte dispergierte thermochrome Material enthält.

5. Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Griff der Bürste ebenfalls das dispergierte thermochrome Material enthält.

6. Zahnbürste nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Griff einen Überzug, eine Abdeckung oder einen Anstrich aufweist, so daß die Farbe nur am Kopf der Bürste wahrgenommen wird.

7. Zahnbürste nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf und der Griff einstückig ausgebildet sind.

8. Zahnbürste nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf, der Griff und die Borsten einstückig ausgebildet sind.

9. Zahnbürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste vorzugsweise aus Polypropylen gefertigt ist.

10. Zahnbürste nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbänderung innerhalb von 1 bis 5 Minuten und vorzugsweise innerhalb von 1 bis 2 Minuten erfolgt.