JP2000513962A - 熱可塑性被覆を有するデンタルフロス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 繊維コア、好ましくはマルチ繊維、およびエラストマー系外側シースを含む、改良されたデンタルフロスを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 熱可塑性被覆を有するデンタルフロス 歯の衰えや病気は、歯苔の形成により、および／または歯と歯の隙間に食物が 閉じ込められるために生じる細菌の作用により引き起こされることがある。歯苔 や閉じ込められた食物を除去することにより、カリエス、歯肉炎、および口臭の 発生が抑えられると共に、一般的に口内の衛生が改善される。従来の歯ブラシ処 理は閉じ込められた食物や歯苔をすべて取り除くには不十分であることが分かっ ている。歯ブラシ処理を補足するために、デンタルフロスおよびテープが推奨さ れている。 フロスの長さに沿って太い「ブラシ」部分と細い「フロス」部分を交互に含む デンタルフロスが開発されている。ブラシ部分を歯の表面間で引くことにより、 標準的な細いフロスだけを使用することにより取り残された物質が除去される。 ブラシ部分を含むフロスを形成させるには、フロスのストランド中にかさ張っ たフィラメント、すなわち分離され、ある程度曲がりくねった、不規則に配向し たフィラメントを形成させる必要がある。 デンタルフロスは、ブラシまたは細いフロスの両形態で添加剤、例えば香料ま たは色素、を含むことが多い。これらの香料は、従来、フロスの表面上に添加剤 を塗ることにより、施されている。ある種のデンタルフロスおよびテープは、歯 の間にフロスまたはテープを挿入し易くするためにワックスで被覆してある。 本発明は、改良されたデンタルフロスおよびデンタルフロスの製造に使用する ためのフィラメントを提供するものである。 これらのフィラメントは、引張強度が比較的高い内側コア、および軟質材料か らなる外側シースを含む。好ましくは、内側コアは従来のフロス材料、例えばナ イロン、ポリエステル、ポリプロピレンおよびポリエチレンからなる群から選択 された重合体からなるマルチフィラメント繊維、である。他の合成または天然繊 維も使用できる。外側シースは、好ましくは熱可塑性エラストマーを含み、ショ アＡ硬度が１０またはそれ未満である。外側シースは、好ましくは被覆として内 側コアの上に塗布する。あるいは、フロスを他の製法により、例えば共押出しに より製造することもできるが、ただしフロスは２種類またはそれより多い成分（ シースおよびコア）を含み、これらの成分の少なくとも２種類は、互に混合され ているのではなく、それらの間に明確な境界を有する実質的に個別の相の形態で 存在する必要がある。好ましいフロスはブラシ部分を含む。 本発明はさらに、改良されたフロスの製造法も提供するものである。好ましい 方法は、（ａ）マルチフィラメント繊維を用意すること、および（ｂ）熱可塑性 エラストマーを含む層をマルチフィラメント繊維の表面に施すことを含む。好ま しい方法は、工程（ｂ）の前にマルチフィラメント繊維をかさ張らせ、ブラシ部 分を形成させることをさらに含む。 さらに本発明は、哺乳動物、例えば人間、の２本の歯の間に、ある長さの本発 明のデンタルフロスを挿入することにより、哺乳動物の歯をフロス処理する方法 も提供するものである。 ここで使用する用語「デンタルフロス」は、デンタルフロス、デンタルテープ 、および歯と歯の間で引っ張るような大きさにされた類似の製品を含むものとす る。 ここで使用する用語「ブラシ部分」とは、デンタルフロスの、ヤーン状の構造 を有する、不規則に捩じれた、縮れたフィラメント部分を与える様にかさ張らせ た部分を意味する。 本発明の他の特徴および利点は、図面、下記の説明および請求項から明らかに なるであろう。 図１および１ａ、本発明のデンタルフロスのそれぞれ５０倍および１１７倍 の顕微鏡写真である。 図２は、本発明の一実施態様によるデンタルフロス製造法を図式的に示すダイ アグラムである。 図３は、本発明の別の実施態様によるデンタルフロス製造法を図式的に示すダ イアグラムである。図３ａは、図３の製法で使用する計量ダイブロックの詳細図 である。 本発明の好ましいデンタルフロスは、コアおよび軟質重合体の外側シースを含 む。好ましくは、コアはマルチフィラメント繊維を含み、外側シースは熱可塑性 エラストマーを含む。 好ましいマルチフィラメント繊維は、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレ ンおよび他の、フロスに引張強度および／または剛性を与えることができる重合 体を含む。好ましい繊維は、米国特許第４，００８，７２７号、第４，２７７， ２９７号、第５，２８４，１６９号、および第５，３５３，８２０号各明細書に 記載されている様に、かさ張った、または「ブラシ」部分を含む。繊維はいずれ かの望ましい方法によりかさ張らせることができ、かさ張らせた後にシースを施 すのが好ましい。好ましくは、ブラシ部分は、シース層を施す前は、約５９０〜 ７５０のデニールを有し、約１００〜２００本のフィラメントを含む。 好ましいＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）としては、スチレン系ブロック共重 合体、例えばDexco Polymers、Enichem、Elastomersから、あるいはShellからKR ATONの商品名で市販されている共重合体、ポリエーテルブロックアミド、例えば ELFA tochemからPEBAXの商品名で市販されている材料、ポリエステルエラストマ ー、例えばDUPONTからHYTRELの商品名で市販されている材料、ＥＶＡ（エチレン 酢酸ビニル）、エチレン−プロピレン共重合体、低ＭＦＩポリプロピレン、およ びそれらの混合物がある。スチレン系ブロック共重合体、特にトリブロックＡ− Ｂ−Ａ共重合体が特に好ましい（ここでＡはスチレン単位であり、Ｂはブタ ジエン、イソプレンまたはエチレン−ブチレン単位である）。この種の好ましい ブロック共重合体の１種は、ShellからKRATON-1107の商品名で市販されている、 スチレン：イソプレンの比が２１：７９であるスチレンイソプレン−スチレンブ ロック共重合体である。この共重合体は、ショアＡ硬度が３７、破断点伸びが１ ３００％、および３００％引張モジュラスが僅か３４５kPa（５０psi）である。 他の適当な熱可塑性エラストマーとしては、ゼラチン状熱可塑性エラストマー、 例えば米国特許第５，２６２，４６８号明細書に記載されているゼラチン状可塑 化ポリ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン）トリブロック共重合体があ る。 好ましくは、シース層も、シースの柔らかさを増すために１種またはそれより 多い展延剤を含む。スチレン系ブロック共重合体は、この分野で良く知られてい る様に、非常に様々な材料で展延(extend)することができる。好適な展延剤とし ては、油、ワックス、樹脂、アスファルト、および他の重合体がある（例えば、 KRATONブロック共重合体用の展延剤を記載しているTechnical Bulletin No．SC: 1757-93，The Shell Chemical Company参照）。展延剤は、一般的にスチレン系 ブロック共重合体のスチレンブロックまたはゴム（イソプレン、ブタジエン、お よびその他）ブロックと会合する。重合体の柔らかさを増すのに好ましい展延剤 は、ゴムブロックと会合する展延剤である。好ましい展延剤の１種は、鉱油、例 えばLyondell Lubricantsから市販されている、KRATON-1107ブロック共重合体の イソプレン相と会合する炭化水素石油であるDUOPRIME 90鉱油である。好ましく は、シース層材料は十分な量の展延剤を含み、材料のショアＡ硬度をゼロ以下に 低下させる。好ましいブロック共重合体／展延剤混合物の１種は、３２部のKRAT ON-1107ブロック共重合体および６８部のDUOPRIME 90鉱油を含む。 熱可塑性エラストマーおよび展延剤は、使用時のシース層の柔らかさおよび引 裂きまたは摩耗に対する耐性の望ましい組合せを与える様に選択する。 必要に応じて、シース層は他の添加剤を含むことができる。例えば、シース層 は洗浄性を改良するための研磨材を含むことができる。好ましい研磨材／重合体 の組合せとしては、カオリン、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、シリカ、ＰＴＦＥの 粒子、またはこれらの粒子の相容性のある混合物を含むナイロンがある。所望に より、１種またはそれより多い添加剤を、例えばこの分野で公知のドラム乾燥、 噴霧乾燥、流動床処理、または他の適当な方法により、研磨材粒子表面上に吸収 または吸着させることができる。また、シース層も、香料油、例えばペパーミン ト油(International Flavors and Fragrances Co.)、フロスを着色するための顔 料、例えば二酸化チタン、または変色を防止するための酸化防止剤を含むことが できる。 好ましくは、被覆程度は、シース材料で被覆する前および後の繊維のデニール をベースとして、約１５０％〜４００％、より好ましくは約２００％〜２６０％ 、である。例えば、好ましいマルチフィラメント繊維は被覆前は約５９０〜７５ ０のデニールを有し、シース材料で被覆した後は約２２００〜２７００のデニー ルを有する。最適被覆程度は、シースとして使用する材料により異なる。 図１および１ａに示す様に、好ましいブラシフロスでは、シース材料は繊維の 表面上に存在するのみならず、繊維のフィラメント同士の間にも存在する。 シース層を施すのに適当な方法の一つは溶液被覆である。適当な溶液被覆方法 を図２に図式的に示す。図に示す様に、マルチフィラメント繊維を低張力下でス プールから溶液被覆浴を通して案内し、浴を出た後、ダイオリフィスに通す。ダ イオリフィスの大きさが最終的な被覆の量を決定する。上記の好ましい被覆量は 一般的に、直径が約０．０３８”〜０．０４２”であるオリフィスを使用するこ とにより得られる。オリフィスを通過した後、被覆された繊維は、例えば熱風ガ ンまたは加熱炉により与えられる高温空気流の中を通り、溶剤を被覆溶液から除 去し、被覆を乾燥させる。好ましい熱風温度は一般的に約６０℃〜１５０℃であ り、好ましい温度は被覆溶液に使用する溶剤の蒸発装置特性に基づいて選択する 。最後に、フロスをモーター駆動する巻取装置に巻き取る。上記の工程を通過す る繊維の好ましい速度は１〜１００メートル／分であり、商業的な製法には４０ 〜１００メートル／分が好ましい。必要に応じて、被覆したフロスは、６０〜１ ５０℃の加熱炉中に一晩置いて残留溶剤をすべて除去する。 被覆溶液は、熱可塑性エラストマー、溶剤、および必要であれば展延剤を含む 。KRATONブロック共重合体を使用する場合、適当な溶剤または溶剤混合物は、一 般的に溶解度パラメータが約７〜１０、より好ましくは７．７〜９．４、である 溶剤または溶剤混合物である。好ましい溶剤の一種は、Occidental Chemical Co .から市販のOXOL 100溶剤(CAS番号98-56-6)である。この溶剤は溶解度パラメー タが７．３に過ぎないが、安全であり、環境に好ましいと考えられているので好 適である。他の多くの溶剤も使用できる。好ましい被覆溶液は約１０〜８０％の 溶剤を含む。一般的に、２０％以下の溶剤を使用すると、被覆溶液は、温和な加 熱（例えば３０〜５０℃）により流動する均質なゲルの形態になる。被覆溶液の 製造には、各成分を混合し、必要に応じて穏やかに加熱（３０〜５０℃）しなが ら攪拌する。 マルチフィラメント繊維を被覆するための別の方法を図３に示す。この方法で は、熱可塑性エラストマー（必要に応じて展延剤を含む）を、溶剤を含む溶液で はなく、ホットメルトとして塗布する。図３に示す様に、マルチフィラメント繊 維を先ずスブールから取り出し、計量ダイブロック（図３）を通して引き、その ダイブロックの中に、樹脂供給入口に接続したニップルを通してホットメルトを ポンプで送り込み、低張力下で引っ張る。出口では、ダイの面積は約０．００１ 平方インチ（直径０．０３５”の円形オリフィスに等しい）である。オリフィス に対して直角な貯蔵部に被覆材料（エラストマーまたはエラストマー／展延剤混 合物）を満たす。ダイブロックにはヒータープローブおよび熱電対を取り付ける 。 ヒーターは被覆材料を融解させるのに十分な温度に設定し、プランジャーロッド を使用して溶融物をオリフィスの中に供給し、フロスを被覆する。フロスはダイ を出ると冷却され、続いて巻き取られる。ダイブロックに適した温度は、特定の エラストマーまたはエラストマー／展延剤混合物およびマルチフィラメント繊維 に対して実験的に決定することができ、適当な融解温度により、被覆材料は容易 に流動し、マルチフィラメント繊維がブラシフロスである場合、ブラシフロスの かさが過度に減少しない様に、十分に低い粘度を有する（粘度が高過ぎると、か さ張ったフィラメントが圧縮されて一つになることがある）。適当なホットメル ト処理装置は、Nordson，Co．（米国ジョージア州ダルス）から市販されている 。 下記の諸例は説明のためのものであって、限定するためのものではない。例１ 被覆溶液を、OXOL 100溶剤３６０グラム、KRATOND 1107ゴム４５グラム、DUOP RIME 90鉱油９５グラム、およびペパーミント油５グラムで製造した。これらの 成分を混合して一晩攪拌し、均質な溶液を得た。ORAL-B ULTRAFLOSS（商品名） デンタルフロス、７５０デニール、を図２に示す加工ラインに通した。使用した ダイのオリフィス直径は０．０４２インチであった。約２００グラムの被覆溶液 を被覆浴中に注ぎ込み、フロスの周囲温度が６０℃になる様に熱風ガンを設定し た。巻取装置の速度を４メートル／分に設定して被覆工程を開始した。次いで、 被覆されたフロスを巻取装置から外し、６０℃の加熱炉中に一晩置いた。 被覆されたフロスの最終デニールは２５２４であった（ULTRAFLOSSデンタルフ ロスの初期デニールに対して被覆量２３８％）。例２ 溶融物被覆用の展延剤を含むエラストマーのブロックを下記の様に製造した。 KRATON D1107ゴム３５グラム、DUOPRIME 90鉱油６５グラム、およびIRGANOX 101 0酸化防止剤０．７グラムを１リットル反応器に入れた。この混合物を１３５ ℃に加熱し、ガラス棒を使用して定期的に手で攪拌した。３０分後に均質な溶融 物が得られたので、これを室温に冷却して、反応器から固体ブロックとして取り 出した。このブロックを細片に切断し、図３に示すダイブロックの溶融物貯蔵部 に入れた。ダイブロックの温度を１５０℃に設定した。ORAL-B ULTRAFLOSS（商 品名）デンタルフロスを図３に示す加工ラインに通した。デンタルフロスを計量 ダイブロックを通して引き、室温に冷却することにより、例１で製造したフロス と類似の被覆フロスを製造した。 他の実施態様も請求項の範囲内である。例えば、被覆の分野で良く知られてい るワイヤ被覆技術により、ワイヤ被覆ダイを使用し、例えば押出機および歯車ポ ンプを使用してエラストマーをワイヤ被覆ダイを通して押出し、マルチフィラメ ント繊維に熱可塑性エラストマーを塗布することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ブラッド、カスティロ アメリカ合衆国カリフォルニア州、サン、 ロモン、タラベラ、ドライブ、2409 (72)発明者 キャスパー、チァン アメリカ合衆国カリフォルニア州、ダンビ ル、トゥリニ、ドライブ、860 (72)発明者 ジーン、スペンサー アメリカ合衆国マサチューセッツ州、ボス トン、ミドル、ストリート、ナンバー、 ４、19

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 繊維コア、および熱可塑性エラストマーを含んでなる外側シースを含ん でなることを特徴とするデンタルフロス。 ２． 繊維コアがマルチフィラメント繊維を含んでなる、請求項１に記載のデ ンタルフロス。 ３． マルチフィラメント繊維がブラシ部分を含む、請求項２に記載のデンタ ルフロス。 ４． 熱可塑性エラストマーがブロック共重合体を含んでなる、請求項１に記 載のデンタルフロス。 ５． 前記ブロック共重合体がスチレン系ブロック共重合体である、請求項４ に記載のデンタルフロス。 ６． ブロック共重合体が、スチレン−イソプレン−スチレン、スチレン−ブ タジエン−スチレン、およびスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体 からなる群から選択される、請求項５に記載のデンタルフロス。 ７． 前記熱可塑性エラストマーがゼラチン状熱可塑性エラストマーである、 請求項１に記載のデンタルフロス。 ８． 前記ゼラチン状熱可塑性エラストマーがゼラチン状可塑化ポリ（スチレ ン−エチレン−ブチレン−スチレン）トリブロック共重合体である、請求項７に 記載のデンタルフロス。 ９． 外側シースが展延剤をさらに含んでなる、請求項１に記載のデンタルフ ロス。 １０． 外側シースが展延剤をさらに含んでなる、請求項５に記載のデンタル フロス。 １１． 展延剤が、油、ワックス、樹脂およびアスファルトからなる群から選 択される、請求項１０に記載のデンタルフロス。 １２． 外側シースのショアＡ硬度が１０またはそれ未満である、請求項１に 記載のデンタルフロス。 １３． 外側シースの被覆量が、繊維のデニールで換算して１５０〜４００％ である、請求項１に記載のデンタルフロス。 １４． 外側シースが、前記熱可塑性エラストマーを含んでなる溶液で繊維コ アを被覆することにより施される、請求項１に記載のデンタルフロス。 １５． 外側シースが、前記熱可塑性エラストマーを含んでなるホットメルト で繊維コアを被覆することにより施される、請求項１に記載のデンタルフロス。 １６． （ａ）マルチフィラメント繊維を用意すること、および（ｂ）熱可塑 性エラストマーを含むシース層をマルチフィラメント繊維の表面に塗布し、デン タルフロスを形成させることを含んでなることを特徴とする、デンタルフロスの 製造法。 １７． 工程（ｂ）の前にマルチフィラメント繊維の一部をかさ張らせ、ブラ シ部分を形成させることをさらに含んでなる、請求項１６に記載の方法。 １８． 熱可塑性エラストマーがブロック共重合体を含んでなる、請求項１６ に記載の方法。 １９． 前記ブロック共重合体がスチレン系ブロック共重合体である、請求項 １８に記載の方法。 ２０． ブロック共重合体が、スチレン−イソプレン−スチレン、スチレン− ブタジエン−スチレン、およびスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合 体からなる群から選択される、請求項１９に記載の方法。 ２１． シース層が展延剤をさらに含んでなる、請求項１６に記載の方法。 ２２． 前記塗布工程が、熱可塑性エラストマーを含んでなる溶液でマルチフ ィラメント繊維を被覆することを含んでなる、請求項１６に記載の方法。 ２３． 前記塗布工程が、熱可塑性エラストマーを含んでなるホットメルトで マルチフィラメント繊維を被覆することを含んでなる、請求項１６に記載の方法 。 ２４． 哺乳動物の２本の歯の間に、ある長さの、繊維コア、および熱可塑性 エラストマーを含んでなるシースを含んでなるデンタルフロスを挿入することに より、哺乳動物の歯をフロス処理することを特徴とする方法。 ２５． 前記繊維コアがマルチフィラメント繊維を含んでなる、請求項２４に 記載の方法。 ２６． 前記熱可塑性エラストマーがブロック共重合体を含んでなる、請求項 ２４に記載の方法。 ２７． 前記シースが展延剤をさらに含んでなる、請求項２４に記載の方法。 ２８． 前記シースのショアＡ硬度が１０またはそれ未満である、請求項２４ に記載の方法。 ２９． 前記塗布工程が、マルチフィラメント繊維上に熱可塑性エラストマー をワイヤ被覆することを含んでなる、請求項１６に記載の方法。