DE69835671T2

DE69835671T2 - Antimikrobielle bürste

Info

Publication number: DE69835671T2
Application number: DE69835671T
Authority: DE
Inventors: F. Glenn Davidson CUEMAN; D. William Charlotte HANRAHAN
Original assignee: Microban Products Co
Current assignee: Microban Products Co
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1998-05-07
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2018-05-08
Also published as: WO1998051189A1; EP0984709A1; US6108847A; ATE336921T1; AU7372598A; DE69835671D1; EP0984709A4; AU729156B2; EP0984709B1; ES2268773T3

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf antimikrobielle Bürsten und insbesondere auf Bürsten, die antimikrobielle Verbindungen oder Chemikalien aufweisen, die entweder in dem Griff oder den Borsten oder beiden eingebettet sind, insbesondere bei einer Zahnbürste.
Hintergrund der Erfindung
Die Beseitigung von Zahnverfall und/oder Parodontalerkrankung, die durch Bakterien verursacht wird, ist für die Zahnhygiene wichtig. Nachdem eine Zahnbürste verwendet worden ist, haftet eine große Anzahl von Bakterien an den Borsten und am Körper der Zahnbürste, selbst nachdem die Bürste gespült worden ist. Außerdem können Bakterien und Pilze von anderen Umgebungsquellen innerhalb des Badezimmers die Zahnbürste verunreinigen. Diese Bakterien und Pilze können auf Zahnbürstenborsten, -griffen und der Grenzfläche zwischen den beiden wachsen und sich vermehren, während die Zahnbürste zwischen Benutzungen gelagert wird. Es kann schwierig sein, die Borsten und die Grenzfläche zu reinigen, und im Laufe der Zeit können sich erhebliche Pegel an mikrobieller Verunreinigung in diesem Bereich aufbauen.
Verschiedene Einrichtungen wurden zum Minimieren von mikrobieller Verunreinigung von Zahnbürsten vorgeschlagen. Eine selbststerilisierende Zahnbürste ist in White et al., US-Patent Nr. 2,216,333 beschrieben und umfasst eine Kombination aus einem wasserlöslichen Salz (z. B. Natriumkarbonat) mit einem antimikrobiellen Mittel (z. B. Schwefel). Die beiden werden zu einem massiven Festkörper verschmolzen und an den Kopf der Zahnbürste an der Basis der Borsten ange bracht. Wenn dasselbe Wasser ausgesetzt wird, löst sich das Natriumkarbonat auf, wobei sich eine alkalische Lösung bildet, die wiederum einen Teil des Schwefels auflöst, der Bakterien abtötet. Kent, US-Patent Nr. 5,061,106 beschreibt ein Aufnehmen von Kapseln oder Mikrokügelchen in die Büschellöcher, in denen die Borsten einer Zahnbürste befestigt sind. Die Kapseln umfassen ein Desinfektionsmittel oder ein Medikament, das während der Verwendung freigegeben wird. Tseng et al., US-Patent Nr. 5,340,581 beschreibt eine Dauerfreigabematrix zur dentalen Anwendung. Die Matrix umfasst ein antimikrobielles Mittel, das im Laufe der Zeit freigegeben wird, wenn die Matrix Wasser ausgesetzt wird. Die Matrix kann auch ein Farbmittel und eine wasserauslaugbare Substanz umfassen, um zu bewirken, dass die Matrix entsprechend der Verarmung des Mittels in der Matrix die Farbe ändert.
Obwohl mehrere antimikrobielle Mittel existieren, ist die Mehrheit nicht für einen Kontakt mit den empfindlichen Schleimhautgeweben des Mundes auf wiederholter Basis geeignet. Außerdem sind lokale Behandlungen der Faser an Kunststoffgriffen oder -borsten nicht dauerhaft und werden durch den Abreibungsprozess des Zähneputzens entfernt. Es wird ein antimikrobielles Mittel benötigt, das in den Körper, den Kopf oder den Griff der Bürste zum Zeitpunkt der Herstellung eingegliedert werden kann, das frei von toxischen Wirkungen ist und über die Lebensdauer der Bürste haltbar ist.
Die US-A-5,141,290 offenbart eine Zahnbürste des Typs, der einen Kunststoffkopf und Borsten aufweist, die in dem Kopf enden und sich davon in einem Array erstrecken. Die Zahnbürste weist eine antibakterielle Zusammensetzung auf, die in Poren eingebettet ist, die in dem Kunststoffkopf erzeugt werden, wobei diese antibakterielle Zusammensetzung langsam von der Zahnbürste in die Mundhöhle während einer wiederholten Verwendung derselben während der Lebensdauer der Bürste freigebbar ist.
Die US-A-5,503,840 offenbart eine antimikrobielle Zusammensetzung aus Titandioxid, Bariumsulfat, Zinkoxidpartikeln und Mischungen derselben, die aufeinander folgende Beschichtungen aus Silber aufweisen, in einigen Fällen eine Beschichtung aus Zink- und/oder Kupferverbindungen, wie z. B. Zinkoxid, Kupfer(II)-Oxid und -Zinksilikat; Siliziumdioxid; Aluminiumoxid; und eine Dispersionshilfe, wie z. B. Dioctylazelat.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bürste zu liefern, die einen verbesserten antimikrobiellen Schutz liefert, wobei das antimikrobielle Mittel in den Körper, den Kopf oder den Griff der Bürste zur Zeit der Herstellung eingegliedert werden kann, das frei von toxischen Wirkungen ist und über die Lebensdauer der Bürste haltbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Bürste gemäß Anspruch 1 gelöst.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist eine Bürste, die antimikrobielle Charakteristika aufweist, die ein Bakterienwachstum hemmen. Die antimikrobiellen Mittel, Verbindungen oder Chemikalien sind entweder in den Körper oder die Borsten oder beides der Bürste eingebettet. Ferner ist die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Bürste, die antimikrobielle Charakteristika aufweist, die ein Bakterienwachstum hemmen. Ein antimikrobieller Zusatzstoff wird in Harzkonzentratform in die amorphen Zonen der Molekülstruktur des Polymers eingegliedert, aus dem Bürstengriffe spritzgegossen werden, wodurch das antimikrobielle Mittel in den Bürstengriff eingegliedert wird. Die hohen Pegel an antimikrobiellem Zusatzstoff in dem Körper der Bürste, die auf die oben genannte Weise eingegliedert werden, führen zu einer wesentlichen gesteuerten Migration von dem Körper zu den Borsten, bis ein Gleichgewichtspunkt erreicht ist. Da die Borsten während der Verwendung abgerieben werden und dieses Gleichgewicht gestört wird, wird eine zusätzliche Migration stimuliert, bis das Gleichgewicht erneut erreicht ist. Die Erfindung ist für eine beliebige Bürste geeignet, bei der Borsten in Kunststoff eingebettet oder eingeführt sind, einschließlich, ohne Einschränkung, Zahnbürsten, Haarbürsten, Scheuerbürsten, Klobürsten, Kosmetikbürsten, Lippenfarbbürsten usw.
Aufgaben der Erfindung
Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bürste zu schaffen, die einen antimikrobiellen Schutz für die Bürstenborsten, die Grenzfläche zwischen dem Bürstengriff und den Borsten und den Griff selbst auf eine kostengünstige, nicht toxische, dauerhafte Art aufweist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen antimikrobiellen Schutz zu schaffen, der eine gesteuerte Migration eines antimikrobiellen Mittels in einem ganzen Polymer ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bürste zu schaffen, die ein antimikrobielles Mittel aufweist, das in Wasser unlöslich ist, wodurch jegliches Auslaugen des Mittels während der Verwendung der Bürste verhindert wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bürste zu schaffen, bei der ein antimikrobielles Mittel bei Bedarf von dem Körper der Bürste zu der Borste migrieren kann, wenn eine Abreibung das Mittel von der Borstenoberfläche entfernt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und andere Aufgaben werden durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung und die angehängte Zeichnung besser verstanden. Es zeigen:
1 eine isometrische Ansicht einer antimikrobiellen Zahnbürste gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 eine isometrische Ansicht einer antimikrobiellen Kosmetikbürste gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 eine isometrische Ansicht einer antimikrobiellen Scheuerbürste gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 eine isometrische Ansicht einer antimikrobiellen Lippenfarbbürste gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 eine isometrische Ansicht einer antimikrobiellen Haarbürste gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 eine isometrische Ansicht einer antimikrobiellen Klobürste gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Obwohl die vorliegende Erfindung als eine Zahnbürste beschrieben ist, soll die vorliegende Erfindung nicht auf Zahnbürsten beschränkt sein und kann bei Bürsten angewandt werden, die Polymerkörper, -griffe oder -köpfe und Nylon- oder andere synthetische Borsten aufweisen, die an dem Bürstenkörper angebracht sind. Ferner können Farbstoffe und Farbe in das Polymer eingegliedert werden, um Zahnbürsten und andere Bürsten unterschiedlicher Farben zu erzeugen.
In der grundlegendsten Form der vorliegenden Erfindung umfasst die Bürste ein antimikrobielles Breitbandmittel, das derselben zugeordnet ist, um bakterielles, Pilz-, Viren- und anderes pathogenes Wachstum zu hemmen. Die Bürste weist einen Körper mit einem länglichen Griff und einem Kopf, einen Borstenabschnitt, der durch Ansammlungen von Borsten gekennzeichnet ist, die an dem Kopf des Körpers angebracht sind, und ein antimikrobielles Mittel auf, das der Bürste integriert zugeordnet ist. Bevorzugt ist ein antimikrobielles Mittel dem Polymermaterial, aus dem die Bürste hergestellt ist, zugeordnet oder in dasselbe eingegliedert. Somit ist eine wirksame Menge einer antimikrobiellen Substanz (z. B. 5-Chlor-2-(2,4-Dichlorphenoxy)Phenol) darin eingegliedert. Pegel von aktiven Bestandteilen oder einer antimikrobiellen Substanz reichen gewichtsmäßig von 1000 bis 5000 Teilen pro Million Teile (ppm). Diese Pegel sind wesentlich höher als es ansonsten für eine antimikrobielle Wirksamkeit erforderlich wäre, um eine Migration von dem Bürstenkörper in die Nylonborsten zu verbessern.
Die Bürste, die das antimikrobielle Mittel darin aufweist, ist ferner resistent gegen ein Wachstum von Pilzen, Hefe, Viren und grampositiven und gramnegativen Bakterien, einschließlich S. aureus, E. coli, K. pneumoniae und Salmonellen. Die antimikrobielle Substanz, die nicht toxisch und frei von Schwermetall ist, kann ein chloriertes Phenol sein (z. B. 5-Chlor-2-(2,4-Dichlorphenoxy)Phenol). Ein alternatives antimikrobielles Mittel ist Polyhexamethylen-Biguanid-Hydrochlorid (PHMB). Andere chemische Verbindungen, die bekannte antimikrobielle Charakteristika aufweisen, können ebenfalls bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das bevorzugte Verfahren zum Zuordnen des antimikrobiellen Mittels zu der Bürste besteht darin, das antimikrobielle Mittel vor dem Bilden des Bürstenkörpers in einen synthetischen Polymermasterbatch bzw. eine Polymergrundmischung einzugliedern.
Z. B. wurde 5-Chlor-2-(2,4-Dichlorphenoxy)Phenol in harzkonzentrierter Form in die amorphen Zonen der Polymere eingegliedert, aus denen Zahnbürstenkörper spritzgegossen wurden. Nach dem Formen wurden die Griffe auf antimikrobielle Wirksamkeit getestet, unter Verwendung des AATCC-Verfahrens 147 oder des Kirby-Bauer-Verfahrens, bei dem nach einer vorbestimmten Zeitdauer die Hemmungszone des Organismus in Millimetern gemessen wird. Es wurde festgestellt, dass die antimikrobiellen Charakteristika der Zahnbürstengriffe sehr wirksam waren.
Bei den Materialien, die für die Borstenzusammensetzungen verwendet werden, handelt es sich bevorzugt um Nylon, wie z. B. 6-Nylon, 6,6-Nylon, 6,10-Nylon, 12-Nylon und 4,6-Nylon. Bevorzugter handelt es sich bei der Borstenzusammensetzung um 6,12-Nylon. Nylon, das verwendet wird, um die Borsten zu bilden, ist ein schwieriges Material zum Eingliedern von antimikrobiellen Mitteln wegen der hohen Temperaturen, die einem Erzeugen und Bilden von Nylon zugeordnet sind, und wegen der kristallinen Struktur von Nylon. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind antimikrobielle Mittel in den Bürstenkörper eingegliedert, um in die Borsten zu migrieren. Das antimikrobielle Mittel, das in den Bürstenkörper eingegliedert ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass sich das Mittel von Bereichen hoher Konzentrationen des Mittels zu niedrigen Konzentrationen des Mittels bewegt. Der ausgewählte antimikrobielle Zusatzstoff war im Wesentlichen in Wasser unlöslich, was jegliches Auslaugen der Verbindung während der Verwendung verhinderte.
Durch ein Steuern der Menge an antimikrobiellem Mittel, die in den Bürstenkörper eingegliedert wird, wird eine Migration des antimikrobiellen Mittels von dem Bürstenkörper zu den Borsten erreicht, während die strukturelle Integrität des Bürstenkörpers aufrechterhalten wird. Überraschenderweise migriert, selbst wenn unterschiedliche Materialien für die Borsten und den Bürstenkörper verwendet werden, das ausgewählte antimikrobielle Mittel über die Grenzfläche zwischen dem Bürstenkörper und den Borsten in die Borsten, wenn dasselbe unter Verwendung des Verfahrens, das hier beschrieben ist, eingegliedert wird. Ein Eingliedern einer geeigneten Menge an antimikrobiellem Mittel in den Bürstenkörper ist wichtig. Hohe Konzentrationen des antimikrobiellen Mittels, das in den Bürstenkörper eingegliedert ist, können zu einer Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften des Polymers führen, das die Bürstenkörper bildet. Niedrige Konzentrationen des antimikrobiellen Mittels, das in den Bürstenkörper eingegliedert ist, minimieren die Migration des antimikrobiellen Mittels zu den Borsten. Der geeignete Konzentrationsbereich des antimikrobiellen Mittels in dem Bürstenkörper ist notwendig, um wirksam einen nicht toxischen, antimikrobiellen Schutz für die Bürste zu liefern, ohne erwünschte physikalische Eigenschaften des Polymers zu opfern, das verwendet wird, um den Bürstenkörper zu bilden.
Der Bürstenkörper kann aus Polymeren hergestellt sein, wie z. B. Polypropylen, Styren, Polystyren, Polyethylen, Ultrahochmolekulargewicht-Polyethylen, Acrylnitril-Butadien-Styren (ABS), Polyester, Polyesterelastomer, Polyesterurethan, Ethylen/Propylen-Legierung, Silikon, Polyvinylchlorid, chloriertes Polyvinylchlorid, Polyvinylidenfluorid, Vinylester, Celluloseacetatpropionat (CAP), Polycarbonat, Polyolefin-Legierung, Thermoplast und wärmehärtbarer Kunststoff. Der Bürstenkörper ist bevorzugt aus Polypropylen, Styren, ABS, PVC, CAP, Polyethylen, Monopren oder Santopren (einer Polyolefin-Legierung von Monsanto Chemical) hergestellt.
Ein Eingliedern eines antimikrobiellen Mittels in das Polymer während der Herstellung des Polymers ist schwierig wegen der hohen Temperaturen und variierenden physikalischen Parameter, die beteiligt sind. Organische antimikrobielle Mittel weisen normalerweise einen Verdampfungspunkt auf, der geringer ist als die Temperaturen, die während der Her stellung des Polymers auftreten. Z. B. weist 5-Chlor-2-(2,4-Dichlorphenoxy)Phenol einen Bereich einer flüssigen Phase von etwa 57,2°C (135°F) bis etwa 73,8°C (165°F) und einen Verdampfungspunkt von etwa 204,4°C (400°F) auf, wohingegen die Temperaturen, die dem Bilden von Kunststoff zugeordnet sind, normalerweise über 204,4°C (400°F) liegen. In dieser Hinsicht verdampft, wenn das antimikrobielle Mittel während der Herstellung in das Polymer eingeführt wird, das Mittel normalerweise und wird nicht in das Polymer eingegliedert. Alternativ dazu kann das antimikrobielle Mittel sich mit dem Polymer vernetzen. Ein Vernetzen des antimikrobiellen Mittels mit dem Polymer ist nicht erwünscht, weil die physikalischen Eigenschaften des Polymers verschlechtert werden können. Außerdem verhindert ein Vernetzen die Migration das antimikrobiellen Mittels durch das Polymer des Bürstenkörpers und schließlich zu den Borsten durch die Grenzfläche des Körpers mit den Borsten.
Nachdem der Bürstenkörper gebildet worden ist, werden die Nylonborsten an dem Bürstenkörper an dem Bürstenkopf angebracht. Die Nylonborsten werden vor dem Anbringen an dem Bürstenkopf bevorzugt unbehandelt gelassen und werden bevorzugt durch Einführen an dem Bürstenkopf angebracht, einem Befestigungsprozess, der Reibung verwendet, um Borsten an ihrer Position zu halten.
Das bevorzugte Verfahren zum Zuordnen des antimikrobiellen Mittels zu dem Bürstenkörper besteht darin, das Mittel vor dem Bilden des Bürstenkörpers in einen synthetischen Polymermasterbatch einzugliedern, der etwa 10% aktiven Bestandteil enthält. In dieser Hinsicht wird das antimikrobielle Mittel in Konzentratpelletform als eine Komponente zu der Mischung hinzugefügt, die das synthetische Polymermaterial aufweist, in einem Herunterlass-(Let-Down-)Verhältnis, das zu einer Endkonzentration des aktiven Bestandteils von etwa 0,005 Gewichtsprozent bis etwa 2,0 Gewichtsprozent führt. Das aktive antimikrobielle biozide oder biostatische Mittel weist bevorzugt von etwa 0,15 Gewichtsprozent bis etwa 0,25 Gewichtsprozent des synthetischen Polymers auf, in das das Mittel eingegliedert wird. Die sich ergebende synthetische Polymermischung wird spritzgegossen oder durch einen beliebigen anderen Formprozess gebildet (z. B. Pressen oder Extrusion), um den Bürstenkörper zu liefern.
Unter jetziger Bezugnahme auf 1 weist eine antimikrobielle Zahnbürste gemäß der vorliegenden Erfindung einen Körper 12 mit einem länglichen Griff 14 und einem Kopf 16, einen Borstenabschnitt 18, der durch Ansammlungen von Borsten gekennzeichnet ist, die an dem Kopf 16 des Zahnbürstenkörpers 12 angebracht sind, und ein antimikrobielles Mittel auf, das integriert der Zahnbürste zugeordnet ist. Der Borstenabschnitt 18 ist an dem Kopf 16 an einer Grenzfläche 20 des Borstenabschnitts 18 und des Kopfes 16 angebracht. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein antimikrobieller Zusatzstoff, 5-Chlor-2-(2,4-Dichlorphenoxy)Phenol, während der Herstellung des Körpers 12 in den Zahnbürstenkörper 12 eingebettet. Wenn der Zahnbürstenkörper 12 gebildet wird, verwendet der Prozess einen synthetischen Masterbatch von Polymerpellets. Das antimikrobielle Mittel, das in das Polymer eingeführt werden soll, wird bevorzugt während der Masterbatchherstellung mit Polymer eingekapselt. Durch das Einkapseln des antimikrobiellen Mittels mit Polymer überlebt der aktive Bestandteil eine Eingliederung in den Zahnbürstenkörper 12. Die Pellets, die während der Masterbatchherstellung erzeugt werden, enthalten 10% des aktiven Zusatzstoffes oder des antimikrobiellen Mittels. Das eingekapselte Material wird mit den typischen Polymerpellets kombiniert, und das sich ergebende Polymer wird unter Verwendung von Formverfahren, wie z. B. Spritzgießen, in einen Zahnbürstenkörper 12 gebildet.
Durch ein Kombinieren von Pellets von der Masterbatchherstellung mit anderen Polymerpellets weist das sich ergebende Polymer bei dem Zahnbürstenkörper, der gebildet wird, eine bekannte Konzentration von antimikrobiellem Mittel auf. Ein Bereich von etwa 0,1% bis etwa 0,5% von antimikrobiellem Mittel bei dem sich ergebenden Polymer wird bevorzugt. Der bevorzugte Bereich von antimikrobiellem Mittel, das in das Polymer eingegliedert ist, beträgt von etwa 0,15 bis 0,25. Wegen der Einkapselung des antimikrobiellen Mittels überlebt das antimikrobielle Mittel den Erhitzungsprozess und wird in die amorphen Zonen des Polymers eingegliedert. Die Charakteristika des antimikrobiellen Mittels ermöglichen es, dass das Mittel durch das Polymer zu der Oberfläche des Zahnbürstenkörpers 12 von den amorphen Zonen migriert, bis ein Gleichgewicht des internen Dampfdrucks des Mittels erreicht ist. Wenn das antimikrobielle Mittel an der Oberfläche der Zahnbürste durch Reibung oder ein anderes Mittel entfernt wird, bewegt sich mehr antimikrobielles Mittel zu der Oberfläche, bis der interne Dampfdruck des Mittels sich erneut im Gleichgewicht befindet. Normalerweise schmilzt das antimikrobielle Mittel bei etwa 65,56°C (150°F) und verliert seine bioziden Eigenschaften, wenn dasselbe über 204,4°C (400°F) erhitzt wird. Bei der vorliegenden Erfindung wurde jedoch herausgefunden, dass durch ein Einkapseln des antimikrobiellen Mittels vor dem Kombinieren oder Eingliedern des Mittels in den Zahnbürstenkörper 12 das antimikrobielle Mittel nichts von seinen bioziden Eigenschaften in dem gebildeten Zahnbürstenkörper 12 verliert.
Die Nylonborsten werden bevorzugt vor der Einführung in Steckstellen an dem Zahnbürstenkopf 16 unbehandelt gelassen. Nach der Einführung, einem Befestigungsprozess, der Reibung verwendet, um Borsten an ihrer Position zu halten, wurden die fertiggestellten Zahnbürsten erneut getestet. Diesmal wurden die Borsten entfernt und nach 14 Tagen getestet. Es wurde festgestellt, dass die Borsten durch ein Bereitstellen von Hemmzonen an den Basis-, Mittel- und oberen Abschnitten der Borste erheblich antimikrobiell waren, trotz der Teilung der Materialtypen, die für den Griff 14 und den Borstenabschnitt 18 verwendet wurden. Z. B. hatte bei Verwendung eines Polypropylengriffs und Nylonborsten eine permanente Migration des antimikrobiellen Mittels auf die Molekülstruktur der Nylonborsten stattgefunden. Durch ein Herstellen des Zahnbürstenkörpers 12 unter Verwendung eines Formverfahrens kombiniert mit hohen Pegeln an antimikrobiellem Zusatzstoff in dem Zahnbürstenkörper 12 führte dies unerwartet zu einer wesentlichen Migration von antimikrobiellem Mittel von dem Zahnbürstenkörper 12 über die Grenzfläche 20 des Borstenabschnitts 18 und des Kopfes 16 und in den Borstenabschnitt 18. Außerdem waren die antimikrobiellen Charakteristika dauerhaft aufgrund des Reservoirs von aktivem Bestandteil, das in dem Griff 14 vorhanden war, das bei Bedarf zu dem Borstenabschnitt 18 migrieren konnte, wenn Abreibung das antimikrobielle Mittel von der Borstenoberfläche entfernt.
Der gewählte antimikrobielle Zusatzstoff war im Wesentlichen in Wasser unlöslich, was jegliches Auslaugen der Verbindung während der Verwendung verhinderte. Bei der Verwendung migriert das antimikrobielle Mittel durch das Polymermaterial zu der freiliegenden Oberfläche desselben von den amorphen Zonen des Polymers, bis ein Gleichgewicht des internen Dampfdrucks erreicht ist. Wenn die antimikrobielle Substanz an der Oberfläche der Zahnbürste oder der Borsten 18 durch Reibung oder ein anderes Mittel entfernt wird, bewegt sich antimikrobielles Mittel zu der Oberfläche, bis der interne Dampfdruck des Mittels sich erneut im Gleichgewicht befindet.
Die Tabellen 1–4b zeigen die Ergebnisse eines Testens der Materialien unseres Zahnbürstenkörpers und der Borsten unter den Bedingungen und durch die Tests, die spezifiziert sind. Die AATCC-Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Materialien gut für antimikrobielle Zahnbürstenanwendungen geeignet sind, und dass ein antimikrobielles Mittel, 5-Chlor-2-(2,4-Dichlorphenoxy)Phenol, eine Eingliederung in die Materialien des Zahnbürstenkörpers überlebt. Ferner zeigen die Ergebnisse, dass die antimikrobiellen Charakteristika unseres Zahnbürstenkörpers und der Borsten sehr wirksam sind.
Interpretation der Ergebnisse

NZ = Keine Zone.
NI = Keine Hemmung von Wachstum unter der Probe.
I = Hemmung von Wachstum unter der Probe.
mm = Hemmzone, angegeben in Millimetern.

Tabelle 1
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse des Testverfahrens AATCC 147 für Nylonzahnbürstenborsten und einen Polypropylenzahnbürstenkörper. Die Proben wurden in Nährlösung platziert, die Testorganismen, Staphylococcus aureus und Klebsiella pneumoniae, enthielt, und bei 37°C 18 bis 24 Stunden lang bebrütet. Ein antimikrobielles Mittel, 5-Chlor-2-(2,4-Dichlorphenoxy)Phenol, wurde nur in den Körper eingegliedert, und dann wurden die Borsten in den Zahnbürstenkopf eingeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass das antimikrobielle Mittel die Eingliederung in den Zahnbürstenkörper überlebt hat. Außerdem zeigen die Ergebnisse eine Migration des antimikrobiellen Mittels von dem Polypropylenzahnbürstengriff zu den Nylonborsten trotz des Materialunterschieds.
Tabelle 2
Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse des Testverfahrens AATCC 147 für Zahnbürstenkörper, die aus unterschiedlichen Polymeren gebildet sind, die ein antimikrobielles Mittel, 5-Chlor-2-(2,4-Dichlorphenoxy)Phenol, darin umfassen, und Nylonborsten, die an den Zahnbürstenkopf angebracht waren. Die Proben wurden in Nährlösung platziert, die Testorganismen, Staphylococcus aureus und Klebsiella pneumoniae, enthielt, und bei 37°C 18 bis 24 Stunden lang bebrütet. Die Borsten wurden segmentiert, um die variierenden Konzentrationen von migriertem antimikrobiellem Mittel in den Borsten zu zeigen. Die Ergebnisse zeigen, dass das antimikrobielle Mittel eine Eingliederung in Zahnbürstengriffe aus unterschiedlichen Polymertypen (d. h. Santopren und CAP) überlebt hat. Die Ergebnisse zeigen, dass das eingegliederte antimikrobielle Mittel zu den und durch die Nylonborsten von verschiedenen Typen von Polymergriffen (d. h. Santopren und CAP) trotz des Materialunterschieds migriert ist.
Tabelle 3
Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse des Testverfahrens AATCC 147 für Zahnbürstengriffe, die aus CAP gebildet sind, das unterschiedliche Konzentrationen von antimikrobiellem Mittel, 5-Chlor-2-(2,4-Dichlorphenoxy)Phenol, umfasst. Die Proben wurden in Nährlösung platziert, die Testorganismen, Staphylococcus aureus und Klebsiella pneumoniae, enthielt, und bei 37°C 18 bis 24 Stunden lang bebrütet. Die Ergebnisse zeigen, dass mehr Bakterienwachstum gehemmt wird, wenn die Konzentration des eingegliederten antimikrobiellen Mittels in dem Griff erhöht wird. Tabelle 4a Staphylococcus aureus
Tabelle 4b Klebsiella pneumoniae

PP = Polypropylen
CAP = Celluloseacetatproprionat

Die Tabellen 4a und 4b zeigen die antimikrobiellen Eigenschaften von Zahnbürstenborsten nach der Einführung in einen Zahnbürstenkörper, der mit 2000 ppm antimikrobiellem Mittel 5-Chlor-2-(2,4-Dichlorphenoxy)Phenol behandelt wurde. Ein Abschnitt der Borsten wurde von dem Kopf der Zahn bürste geschnitten. Dieser Abschnitt wurde dann erneut geschnitten, um einen unteren Abschnitt und einen oberen Abschnitt zu liefern. Der untere und der obere Abschnitt und ein Teil des Griffes wurden auf geimpfte Petrischalen von Staphylococcus aureus (Tabelle 4a) und Klebsiella pneumoniae (Tabelle 4b) platziert, 24 Stunden lang bebrütet und auf Zonen einer Hemmung um die Proben hin beobachtet. Die Ergebnisse zeigen, dass das eingegliederte antimikrobielle Mittel durch Griffe migriert, die aus Polypropylen und CAP hergestellt sind, und in höherem Maße bei den Polypropylengriffen migriert. Außerdem zeigen die Ergebnisse, dass das eingegliederte antimikrobielle Mittel in einem höheren Maße von dem Polypropylengriff als von dem CAP-Griff durch die Nylonborsten migriert.
Alternative Ausführungsbeispiele
Obwohl sich die vorliegende Erfindung insbesondere auf Zahnbürsten bezieht, die Polymerkörper, Griffe oder Köpfe, und Nylon- oder andere synthetische Borsten aufweisen, die in den Zahnbürstenkörper eingebettet sind, ist es möglich, ein antimikrobielles Mittel in die Polymerkörper vieler Typen von Bürsten einzugliedern, die Nylon- oder andere synthetische Borsten aufweisen, die in den Bürstenkörper eingebettet sind.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist 2 eine antimikrobielle Kosmetikbürste gemäß der vorliegenden Erfindung. Kosmetikbürsten werden im Allgemeinen verwendet, um Make-up oder Kosmetika auf das Gesicht einer Person aufzutragen. Die Kosmetikbürste weist einen Körper 21 mit einem länglichen Griff 22 und einem Kopf 24, einen Borstenabschnitt 26, der an dem Kopf 24 angebracht ist, und ein antimikrobielles Mittel auf, das der Kosmetikbürste integriert zugeordnet ist. Durch ein Eingliedern eines antimikrobiellen Mittels in den Polymerkörper 21 der Kosmetikbürste können infektiöse Mittel, wie z. B. Bakterien, Keime oder andere Krankheitserreger, die mit der Kosmetikbürste in Kontakt sind, inaktiviert werden.
Bei einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist 3 eine antimikrobielle Scheuerbürste gemäß der vorliegenden Erfindung. Scheuerbürsten werden allgemein dazu verwendet, Gewebeoberflächen, wie z. B. Haut, abzureiben, um Verunreinigungen aufzubrechen und zu entfernen. Die Scheuerbürste weist einen Körper 27 mit einem länglichen Griff 28 und einem Kopf 30, einen Borstenabschnitt 32, der an dem Kopf 30 angebracht ist, und ein antimikrobielles Mittel auf, das der Scheuerbürste integriert zugeordnet ist. Durch ein Eingliedern eines antimikrobiellen Mittels in den Polymerkörper 27 der Scheuerbürste werden Verunreinigungen, wie z. B. Keime und Bakterien, die auf der Scheuerbürste bleiben, inaktiviert.
Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist 4 eine antimikrobielle Lippenfarbbürste gemäß der vorliegenden Erfindung. Lippenfarbbürsten werden allgemein verwendet, um Lippenfarbe oder Lippenstift auf die Lippen einer Person aufzutragen. Die Lippenfarbbürste weist einen Körper 33 mit einem länglichen Griff 34 und einem Kopf 36, einen Borstenabschnitt 38, der an dem Kopf 36 angebracht ist, und ein antimikrobielles Mittel auf, das der Lippenfarbbürste integriert zugeordnet ist. Durch ein Eingliedern eines antimikrobiellen Mittels in den Polymerkörper 33 der Lippenfarbbürste werden infektionsverursachende Mittel, wie z. B. Bakterien und Viren, die auf der Lippenfarbbürste bleiben, inaktivert.
Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist 5 eine antimikrobielle Haarbürste gemäß der vorliegenden Erfindung. Haarbürsten werden allgemein zur Haarpflege verwendet, wie z. B, ein Entwirren von Haaren und ein Entfernen von toten Haarfollikeln. Die Haarbürste weist einen Körper 39 mit einem länglichen Griff 40 und einem Kopf 42, einen Borstenabschnitt 44, der an dem Kopf 42 angebracht ist, und ein antimikrobielles Mittel auf, das der Haarbürste integriert zugeordnet ist. Durch ein Eingliedern eines antimikrobiellen Mittels in den Polymerkörper der Haarbürste werden Bakterien, Keime und Viren, die auf der Haarbürste bleiben, inaktiviert.
Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist 6 eine antimikrobielle Klobürste gemäß der vorliegenden Erfindung. Klobürsten werden allgemein verwendet, um Dreck zu entfernen und Kloschüsseln zu reinigen. Die Klobürste weist einen Körper 46 mit einem länglichen Griff 48 und einem Kopf 50, einen Borstenabschnitt 52, der an dem Kopf 50 angebracht ist, und ein antimikrobielles Mittel auf, das der Klobürste integriert zugeordnet ist. Durch ein Eingliedern eines antimikrobiellen Mittels in den Polymerkörper der Klobürste wird Dreck, der an der Klobürste bleibt, dekontaminiert.
Zusammenfassung der Lösungen der Aufgaben der Erfindung
Es ist ohne Weiteres ersichtlich, dass eine Bürste erfunden wurde, die einen antimikrobiellen Schutz für die Bürstenborsten, die Grenzfläche zwischen dem Bürstengriff und den Borsten und den Griff selbst auf eine kostengünstige, nicht toxische, dauerhafte Weise aufweist. Die vorliegende Erfindung liefert auch einen antimikrobiellen Schutz, der eine gesteuerte Migration eines antimikrobiellen Mittels durch ein Polymer ermöglicht. Die vorliegende Erfindung liefert auch eine Bürste, die ein antimikrobielles Mittel aufweist, das in Wasser unlöslich ist, wodurch jegliches Auslaugen des Mittels während der Verwendung der Bürste verhindert wird. Die vorliegende Erfindung liefert auch eine Bürste, bei der ein antimikrobielles Mittel nach Bedarf von dem Körper der Bürste zu der Borste migrieren kann, wenn eine Abreibung das Mittel von der Borstenoberfläche entfernt.

Claims

Eine Bürste, die antimikrobielle Charakteristika aufweist, die folgende Merkmale aufweist: einen Körper (12; 21; 27; 33; 39; 46), der einen Polymergriff (14; 22; 28; 34; 40; 48) und einen Polymerkopf (16; 24; 30; 36; 42; 50) aufweist, wobei der Polymergriff und der Polymerkopf aus einem Polymermaterial gebildet sind, das amorphe Zonen aufweist; eine Mehrzahl von synthetischen Borsten, die in dem Polymerkopf (16; 24; 30; 36; 42; 50) des Körpers eingebettet sind, wobei die synthetischen Borsten aus einem synthetischen Material gebildet sind; eine Grenzfläche zwischen dem Körper und der Mehrzahl von Polymerborsten; und ein antimikrobielles Mittel, das dem Körper (12; 21; 27; 33; 39; 46) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das antimikrobielle Mittel nicht ausgelaugt wird, dass das antimikrobielle Mittel in die amorphen Zonen des Polymers des Körpers (12; 21; 27; 33; 39; 46) eingegliedert ist, und dass das antimikrobielle Mittel eine gesteuerte Migration durch die amorphen Zonen des Polymermaterials des Körpers über die Grenzfläche zwischen dem Körper und den synthetischen Borsten und in das synthetische Material jeder der synthetischen Borsten aufweist.
Eine Bürste gemäß Anspruch 1, bei der das antimikrobielle Mittel eine gesteuerte Migration durch das Polymermaterial aufweist, wenn ein Ungleichgewicht von Dampfdruck des antimikrobiellen Mittels einen Ausgleich erfordert.
Eine Bürste gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der das antimikrobielle Mittel ein chloriertes Phenol ist.
Eine Bürste gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das antimikrobielle Mittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die 5Chlor-2-(2,4-Dichlorphenoxy)Phenol und Polyhexamethylen-Biguanid-Hydrochlorid umfasst.
Eine Bürste gemäß Anspruch 1, bei der das antimikrobielle Mittel in dem Polymermaterial in einer Menge von etwa 0,005 Gewichtsprozent bis etwa 2 Gewichtsprozent vorhanden ist.
Eine Bürste gemäß Anspruch 1, bei der das antimikrobielle Mittel in dem Polymermaterial in einer Menge von etwa 0,15 Gewichtsprozent bis etwa 0,25 Gewichtsprozent vorhanden ist.
Eine Bürste gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der das Polymermaterial, das den Körper (12; 21; 27; 33; 39; 46) bildet, aus der Gruppe ausgewählt ist, die Polypropylen, Styren, Polystyren, Polyethylen, Ultrahochmolekulargewicht-Polyethylen, Acrylnitril-Butadien-Styren, Polyester, Polyesterelastomer, Polyesterurethan, eine Ethylen/Propylen-Legierung, Silikon, Polyvinylchlorid, chloriertes Polyvinylchlorid, Polyvinylidenfluorid, Vinylester, Celluloseacetatpropionat, Polycarbonat, eine Polyolefin-Legierung, Thermoplast und wärmehärtbaren Kunststoff umfasst.
Eine Bürste gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Bürste zum Fördern von Mundhygiene dient.
Eine Bürste gemäß Anspruch 8, bei der das Polymermaterial, das den Körper (12; 21; 27; 33; 39; 46) bildet, aus der Gruppe ausgewählt ist, die Polypropylen, Styren, Polyvinylchlorid, Celluloseacetatpropionat, Polyethylen, Acrylnitril-Butadien-Styren, Santopren und Monopren umfasst.