JP3687925B2 - 歯科用フロスのための新規な組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の分野】
本発明は歯科用フロス（ｆｌｏｓｓｅｓ）またはテープで用いるための新規な組成物に関する。より詳細には、本発明は、ベースポリマー、ブロックコポリマーおよび非移行性相溶剤（ｎｏｎｍｉｇｒａｔｉｎｇ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｚｅｒ）または可塑剤を含んでいる新規な組成物に関するものであり、これらをブレンド物の状態で組み合わせると、破壊強度、じん性、欠けキズ抵抗力（ｎｉｃｋ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）および伸び特性が良好なフロスまたは歯科用テープが得られる。本発明はまた、歯科用テープおよびフロスで用いるに有効性を示す、新規な、押し出して偏平にした（以下、平らにしたということもある）モノフィラメント管構造物、並びに上記構造物の製造方法にも関係している。本発明はまた、縦軸に垂直な方向と同様縦軸に沿って質感を持たせた（ｔｅｘｔｕｒｅｄ）平らにしたモノフィラメント管にも関係している。
【０００２】
【従来技術】
歯科用フロスおよびテープでポリマー組成物を用いることは以前から知られていた。しかしながら、使用時にちぎれもほつれも生じずそして歯間で用いるに充分な引張り強度を示すフロスを開発する努力が継続して行われている。
【０００３】
例えば、米国特許第２，３８１，１４２号（Ｓｔｏｎｅｈｉｌｌ）には、ワックスで処理された未可塑化ビニル樹脂、例えば塩化ビニルと酢酸ビニルのコポリマーなどの合成繊維で出来ているストランドまたはフィラメントから製造された歯科用フロスが記述されている。
【０００４】
米国特許第３，３５９，３４４号（Ｆｕｋｕｓｈｉｍａ）には、紡糸繊維の製造方法が記述されている。Ｆｕｋｕｓｈｉｍａに従い、１７０℃未満の融点を示す、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンから成る群から選択されるポリマーを、１７０℃以上の融点を示す、ポリアミド類およびポリエステル類から選択される第二ポリマーおよび追加的量の第一ポリマーと混合する。この組成物をブレンドした後これの押し出しを行うことによって繊維を生じさせることが行われている。
【０００５】
米国特許第３，６３９，５０５号（Ｈｕｇｈｅｓ他）には、ポリオレフィンの繊維およびフィルムの染色性を改良する方法が記述されている。この方法は、ポリオレフィンと、少量のポリエチレンテレフタレートと、ポリマー１００部当たり０．２から５部の量のトルエンスルホンアミド化合物とから成るブレンド物を含んでいるポリマーアロイを生じさせることを含んでいる。
【０００６】
米国特許第３，８００，８１２号（Ｊａｆｆｅ）には、Ｈｙｔｒｅｌ（ＤｕＰｏｎｔから入手可能）を含むポリエステルエラストマーから製造される歯科用フロスが記述されている。このエラストマーを押し出して粘性を示す熱テープを生じさせた後これを冷却することが行われている。
【０００７】
米国特許第３，９００，５４９号（Ｙａｍａｎｅ他）には、ポリエチレンとポリエステルとから成る複合体フィラメントを製造する方法が記述されている。この方法は、２７以上のメルトインデックスを示すポリエチレンを、特定のインヘレント粘度を示すポリエステルと混合する段階を含んでおり、ここで、このポリエチレンの比率は、この混合物の全量を基準にして５から１５％または２５から９０％であり、その得られる混合物に紡糸口金を通した溶融押し出し加工を受けさせた後、その押し出し加工を受けさせたフィラメントを１分当たり２，５００メートル以上の速度で引き出すことが行われている。
【０００８】
米国特許第３，９５７，０５６号（Ｆｅｒｒａｒｏ他）には、２個の芳香族環に直接結合しているアミド連結を少なくとも３５％有する芳香族ポリアミド繊維を含んでいる歯科用フロスが記述されている。
【０００９】
米国特許第４，５５２，６０３号（Ｈａｒｒｉｓ，Ｊｒ他）には、ポリエステルと、℃でこのポリエステルの融点よりも少なくとも１５％低い融点を示す別の熱可塑性ポリマーとを含んでいる熱接着性２成分繊維が記述されている。
【００１０】
米国特許第４，５８３，５６４号（Ｆｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎ他）には、高い融点を示すコア材料と低い融点を示す殻材料を含んでいるフィラメントから成る歯科用フロスが記述されている。この殻材料繊維が融合するに充分な温度をこれらに受けさせることによってこれらの融合を生じさせることが行われている。
【００１１】
米国特許第４，６０９，７１０号（Ｉｏｈａｒａ他）には、未延伸ポリエステル糸および上記糸の製造方法が記述されている。この糸の主要酸成分は芳香族ジカルボン酸である。
【００１２】
米国特許第４，９８６，２８８号（Ｋｅｎｔ他）には、フロス処置（ｆｌｏｓｓｉｎｇ）中の出血を遅らせるか或は止める凝血薬を１種以上含んでいる歯科用フロスおよびつまようじが記述されている。
【００１３】
米国特許第４，９９６，０５６号（Ｂｌａｓｓ）には、フルオロカーボンポリマー粉末粒子を固体状潤滑剤として含んでいる歯科用フロスまたはテープが記述されている。
【００１４】
上に記述したような製品は存在しているが、使用時に簡単にほつれたり切れたりしない、高い破壊強度、高いじん性、欠けキズ抵抗力およびしなやかさを示す歯科用フロスおよびテープ製品に対する必要性がまだ存在している。更に、高速および低コストで製造可能な、歯肉組織に優しい歯科用フロスまたはテープが求められている。
【００１５】
従って、本発明の１つの目的は、歯科用フロスまたはテープとして用いるに適切な、押し出し加工して平らにした、丸い縁を有するモノフィラメント管を提供することにある。
【００１６】
本発明の別の目的は、縦軸に垂直な方向と同様縦軸に沿って質感を持たせた平らにしたモノフィラメント管を提供することにある。
【００１７】
本発明の別の目的は、受け入れられる歯科用フロスまたはテープをもたらすポリマーブレンド物を提供することにある。
【００１８】
本発明の別の目的は、使用時にほつれたり切れたりしない、高い破壊強度、高いじん性、欠けキズ抵抗力およびしなやかさを示す歯科用フロスまたはテープを提供することにある。
【００１９】
本発明の別の目的は、歯科用フロスおよびテープで用いるに優れた組成物をもたらすポリマーブレンド物を製造する方法を提供することにある。
【００２０】
本発明の別の目的は、歯科用テープまたはフロスとして用いるに適したモノフィラメント形態でポリマーブレンド物製品を製造する方法を提供することにある。
【００２１】
本発明の更に別の目的は、歯科用フロスおよびテープで用いるに適した低コストで高グレードのポリマー組成物を提供することにある。
【００２２】
以下に示す本発明の製品および方法に関する説明全体を通して、追加的目的が明らかになるであろう。
【００２３】
【発明の要約】
本発明は歯科用フロスおよびテープを製造するに有効な新規組成物に関する。本発明の組成物は押し出し可能であり、成形してモノフィラメントを生じさせることができる。
【００２４】
本発明の新規な組成物を用いて製造した歯科用フロスおよびテープの成形を行って、押し出し加工して平らにした、丸くなった縁を有するモノフィラメント管を生じさせることができる。このユニークなモノフィラメント形状は、歯肉組織に傷を与えたり刺激を与えたりしない丸くなった縁を与えている。この組成物は、歯科用フロスの消費者が有する２つの主要な関心、即ち歯間の通過が容易なこととほつれに対して抵抗力を示すことに、そのモノフィラメントを合致させることを可能にするものである。この組成物を用いると、歯の間を移動させている間滑ると共に圧縮され得る、滑性を示すしなやかな材料が得られる。この新規なモノフィラメント構造物および組成物を構成している個々の繊維は破断せず、多数の微細モノフィラメントで出来ている通常の歯科用フロスのようにはほつれないことが分かった。使用者が使用準備をする時、一般に、フロスまたはテープを歯の間に挿入する前にこれを引き伸ばすことを確認した。我々は、本発明のフロスは伸びを生じそしてその厚みが薄くなる結果として、歯の間に容易に滑り込むことを見い出した。本発明のモノフィラメントは、少なくとも元の長さの約３０％伸長し得ると共に、その厚みが少なくとも約１０％薄くなり得る。
【００２５】
本発明のフロスには、縦軸に垂直な方向と同様縦軸に沿って質感を持たせることができる。このように質感を持たせたフロスは、これが有するユニークな組成により歯の間をまだ容易に滑るが、すき間に穏やかな圧力を及ぼすことにより、このフロスの有効性が向上する。
【００２６】
より詳細には、本発明の生成物は、ベースポリマー、例えばポリオレフィン類、改質ポリアミド類、ポリエステル類またはポリウレタン類などと、ブロックコポリマー類もしくはセグメント化したコポリマー類、例えば改質ポリアミド類、ポリエステル類またはポリウレタン類などと、非移行性相溶剤（類）または可塑剤（類）を含んでいる新規な組成物に関するものであり、これらを組み合わせると、良好な破壊強度、じん性、欠けキズ抵抗力および伸び特性を示すモノフィラメントを生じ得るポリマーブレンド物がもたらされる。
【００２７】
本発明の生成物は一般的には「ポリマーブレンド物」であると見なす。ポリマーブレンド技術は、異なるポリマー類の混合物を用いることを伴っており、そして新規なポリマー構造物を合成するとコストが高くなることでこの技術が必要とされていた。驚くべきことに、特定のポリマーブレンド物はその構成ポリマー類と異なる予想外で例外的な新規特性を示すことを見い出した。この個々の成分が示す流動学的および熱力学的特性を考慮することにでその得られるブレンド物の形態を注意深く調節してポリマー類をブレンドすることにより、商業的興味の持たれる新規なポリマーブレンド物がもたらされた。
【００２８】
本発明の組成物は、一般に、３種の構成成分を含んでいる、即ちベースポリマーとブロックコポリマーと相溶剤を含んでいる。ポリオレフィン類、改質ポリアミド類、ポリエステル類またはポリウレタン類から成る群から選択されるベースポリマーが強度とじん性を与えており、これはまたしなやかさを与え得る。セグメント化コポリマーまたはブロックコポリマー成分が欠けキズ抵抗力および弾性を与える補助になっている。一般に、数多くのポリマー対は熱力学的相溶性を示さない。ポリマーの密なブレンドを容易にする目的で、本発明の組成物にポリマー状の相溶剤を導入する必要がある。この相溶剤は、油と水系を乳化させる時に界面活性剤が示す作用と同様に、これらのポリマー間の分子ブリッジとして働く。従って、この非移行性相溶剤は、その組成物に一体性を与える補助になっている。これは、逆に、この組成物が示すしなやかさの一因になっており、そして溶融粘度を低くすると共に伸び特性を改良することで、このモノフィラメント管の溶融加工および押し出し後延伸を行う時の補助を与える。
【００２９】
優れた属性を示すフロスおよびテープを製造する時に本発明の組成物を用いる。使用時の歯科用フロスおよびテープは、高い破壊強度と高いじん性を有していなければならないと共に、適切なデニールと厚みを有していなければならない。また、その消費者が容易に取り扱うことができるように、これらは柔らかさもしくはしなやかさを有していなくてはならない。実際問題として、その消費者が歯のフロス処置を行う時、鋭角な縁に遭遇してもその歯科用フロスまたはテープは欠けキズおよび破断を容易に生じてはならないと共に、これらはあまりにも容易に伸びを生じてはならない。本発明のポリマーブレンド物はこのような属性を全部有している。加うるに、これらは、色付け可能であり、管状ダイスまたは紡糸口金ダイス技術が用いられている押出し機で容易に加工可能であると共に、香味剤を与えるワックス処理をこれらに受けさせることができる。
【００３０】
ドライミキサーを用い、個々のポリマー類全部をペレットもしくは粉末形態でブレンドすることにより、本発明の生成物を製造することができる。次に、コンパンド化用の二軸押出し機を用いてこれらのコンパンド化を行った後、ペレット状にする。加うるに、個々のポリマーペレットを重力で二軸コンパウンダー（ｃｏｍｐｏｕｎｄｅｒ）に供給することにより、コンパンド化したポリマーブレンド物のペレットを生じさせることも可能である。次に、適切な管状または紡糸口金ダイスを有するダイスヘッドが備わっている単軸押出し機を用いて、このコンパンド化したペレットの押し出し加工を行う。この押し出し加工したポリマーの延伸を高配向形態で行い、アニーリングを行い（ａｎｎｅａｌｅｄ）、そしてカレンダー加工を行うことにより、適当な厚みを達成する。
【００３１】
【好適な態様の詳細な説明】
好適には、このベースポリマーは、高い引張り強度、しなやかさおよびじん性を示す、高分子量のポリマーである。このベースポリマーは、その得られる歯科用テープまたはフロスのじん性（単位重量当たりの強度として定義する）が約２から約６ｇ／デニール、より好適には約２．５から約３．７ｇ／デニールになるように、最終生成物に上記特性を与える能力を有していなくてはならない。最も好適には、この最終生成物のじん性は約２．８から約３．２ｇ／デニールでなくてはならない。
【００３２】
本発明の組成物に含めるベースポリマーには、ポリオレフィン類、改質ポリアミド類、ポリエステル類またはポリウレタン類が含まれ得る。本発明の生成物で用いるに適切な強度を有するポリオレフィン類は、例えばポリプロピレンであるＶａｌｔｅｃ ＨＨ−４４２Ｈ（Ｈｉｍｏｎｔ Ｕ．Ｓ．Ａ．ＩＮＣ．、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌａｗａｒｅから商業的に入手可能）、改質ポリオレフィン類であるＰｒｏｆａｘ ＫＴ−０１２Ｐ（またはそれの相当物、ＨｉｍｏｎｔＰｒｏｆａｘ ＫＴ−０２５Ｐ）およびＰｒｏｆａｘ ＫＳ−０３１Ｐ（Ｈｉｍｏｎｔ Ｕ．Ｓ．Ａ．ＩＮＣ．、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌａｗａｒｅから商業的に入手可能）、Ｅｘｔｒａｌｌ ２０２．０１（Ｅｘｘｏｎ Ｃｏｒｐから商業的に入手可能）などである。本発明の生成物に含めるベースポリマー構成部分で１種以上のポリマー類を用いることも可能である。
【００３３】
本発明の生成物で有効性を示す改質ポリオレフィン類は、好適には、改質されたポリプロピレン類である。好適には、これらは本発明の組成物に２つの有利な特性を与える、即ちその得られるフロスが示すじん性としなやかさを与える。それと共に、これらの特性は、そのフロスが示す「伸縮性」の一因になっている。本発明の生成物で用いるに適切な強度を示す改質ポリアミド類は、例えばＰｅｂａｘ Ｘ１１４７（Ａｔｏｃｈｅｍ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａから商業的に入手可能）などである。
【００３４】
本発明の生成物で用いるに適切な強度を示す改質ポリエステル類は、例えばＨｙｔｒｅｌ Ｇ４７７８（Ｄｕｐｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌａｗａｒｅから商業的に入手可能）などである。本発明の生成物で用いるに適切な強度を示す改質ポリウレタン類は、例えばＥｓｔａｎｅ ５８０９１（Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｂｒｅｃｋｓｖｉｌｌｅ、Ｏｈｉｏから商業的に入手可能）などである。
【００３５】
本発明の組成物に含めるブロックコポリマー構成要素は、本発明のフロス組成物が示す引裂き強度および「欠けキズ」抵抗力の一因になっている。従って、本発明の組成物は、小さな切りキズまたは欠けキズを受けても裂けることはない。この生成物に沿ってその裂けを伝播させるのではなく、本発明の組成物は欠けキズの伝播を妨げる。本発明の組成物で有効性を示すブロックコポリマーは、好適には「ハード」セグメントと「ソフト」セグメントで出来ている。この「ハード」セグメントがそのポリマーが示す強度の一因になっている一方、その「ソフト」セグメントがそれのしなやかさを向上させている。このハードセグメントは、一般に、ソフトセグメントよりも互いに相溶し得る傾向を示す。これらは、その組成物内で互いに引き合って束を生じる傾向を示す。これらの束は、切りキズの通路に立ちはだかって、欠けキズまたは切りキズが伝播するのを妨げる傾向を示す。
【００３６】
好適には、このセグメント化コポリマーまたはブロックコポリマーは、改質ポリアミド、ポリエステルまたはポリウレタンである。欠けキズまたは切りキズに対する抵抗力に有意な貢献を示す改質ポリアミド類は、例えばＰｅｂａｘ ５５３３（Ａｔｏｃｈｅｍ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａから商業的に入手可能）などである。欠けキズまたは切りキズに対する抵抗力に有意な貢献を示す改質ポリエステル類は、例えばＨｙｔｒｅｌ ４０５６（Ｄｕｐｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌａｗａｒｅから商業的に入手可能）などである。欠けキズまたは切りキズに対する抵抗力に有意な貢献を示す改質ポリウレタン類は、例えばＥｓｔａｎｅ ５８１３７（Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｂｒｅｃｋｓｖｉｌｌｅ、Ｏｈｉｏから商業的に入手可能）などである。
【００３７】
本発明の組成物に含める相溶剤部分は、この組成物が示す一体性を維持する補助を与える。これらは、そのベースポリマーおよびブロックコポリマーの両方と相互作用して、このブレンド物内でそれらを一緒に「糊付けする」。このような作用が、溶融粘度を下げる一因になっており、これによって今度は加工性が改良されると共に、伸びを生じる補助が得られ、従ってこのブレンド物が示すしなやかさが室温で維持される。
【００３８】
好適には、この相溶剤または可塑剤成分は非移行性ポリマーである。勿論、本発明に従う各組成物に適切な相溶剤はその組成物の残りを構成しているポリマー類に応じて異なるであろうことを、本分野の通常の技術者は認識するであろう。このベースポリマーとブロックコポリマーの両方に相溶性を示す置換基をこの相溶剤が含んでいる限り、このような相溶剤を選択するのが、本発明の組成物内で用いるに適切な選択になるであろう。押し出し加工を受けさせたモノフィラメントが示すしなやかさに有意に貢献し、それの溶融粘度を低くし、そしてそれの延伸特性を改良する、非移行性可塑剤は、例えばエチレンと一酸化炭素とアクリル酸ブチルとのターポリマーであるＥｌｖａｌｏｙ ＨＰ４４１（Ｄｕｐｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌａｗａｒｅから商業的に入手可能）、アクリル酸末端基を有するプロピレンポリマーであるＰｏｌｙｂｏｎｄ １００２（ＢＰ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｈａｃｋｅｔｔｓｔｏｗｎ、Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙから商業的に入手可能）、またはまたアクリル酸末端基を有するプロピレンコポリマーであるＯｒｅｖａｃ ９３１４（Ａｔｏｃｈｅｍ ＮｏｒｔｈＡｍｅｒｉｃａ、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａから商業的に入手可能）などである。
【００３９】
ポリオレフィンのベースポリマーとポリエステルのブロックコポリマーが入っている組成物に好適な相溶剤は、アクリル酸ｎ−ブチルと一酸化炭素とエチレンとのターポリマーである。このポリマーは非常に高い分子量（約４００，０００）を有すると共に低い融点（約６５℃）を有している。遊離モノマーとして存在しているアクリル酸ｎ−ブチルの量は最大で約１０％である。アクリル酸ｎ−ブチルの沸点は約１４５−６℃である。加工を行っている間に見られる温度が２２０℃になると、残存している如何なる遊離モノマーも揮発して、その溶融物から除去される。また、フロスリボンを用いて熱安定性を測定した結果、このポリマー類は約２７５−３００℃に及んで安定であることが示された。
【００４０】
好適には、本発明の組成物にそのベースポリマーとして１種以上のポリオレフィン類を含める。好適なブロックコポリマーは改質ポリエステルである。その相溶剤は、好適にはアクリル酸ｎ−ブチルとエチレンと一酸化炭素とのターポリマーである。最も好適には、本発明の組成物にＨｉｍｏｎｔ Ｐｒｏｆａｘ ＫＴ−０１２Ｐポリオレフィン（またはそれの相当物であるＨｉｍｏｎｔ Ｐｒｏｆａｘ ＫＴ−０２５Ｐ）、Ｈｉｍｏｎｔ Ｐｒｏｆａｘ ＫＳ−０３１Ｐポリオレフィン、ＤｕＰｏｎｔ Ｈｙｔｒｅｌ ４０５６ポリエステルブロックコポリマー、およびＤｕＰｏｎｔ Ｅｌｖａｌｏｙ ＨＰ ４４１（アクリル酸ｎ−ブチルとエチレンと一酸化炭素とのターポリマー）を含めるべきである。
【００４１】
勿論、このベースポリマー、ブロックコポリマーおよび相溶剤の濃度範囲は、この構成ポリマー類に応じて変化することになるであろう。例えば、このベースポリマーがポリオレフィンである時のベースポリマーの好適な範囲は、その組成物の約３０から約５０重量％である。このようなポリオレフィンを基とする組成物に好適なポリエステルブロックコポリマーの範囲は、その組成物の約３０から５０重量％である。相溶剤の好適な範囲は、その組成物の約２．５から約７．５重量％である。他の系、例えばポリアミド系などの場合に好適な範囲は下記の通りである：ベースポリマーが約５から約１５重量％、ブロックポリアミドが約１０から約７０重量％、そして相溶剤が約３から約１５重量％の範囲である。
【００４２】
大部分のポリマーブレンド物は個々のポリマー類の密な混合物である。この言葉「密な」は、その個々のポリマー類のドメインまたはサイズを表している。加工が不適切な場合、そのドメインサイズは数十から数百ミクロンの桁になる可能性があり、低い光倍率で見ることができる。そのようなポリマーブレンド物は劣った特性を示す傾向がある。この混合物がより密になるにつれて、その物性が良好になる。好適には、ミクロスケールで均一な材料をもたらす技術を用いて、本発明のポリマーブレンド物の製造を行う。好適には、コンパンド化用の二軸押出し機を用いて、本発明のブレンド物をコンパンド化する。二軸押出し機を用いると、局所領域で高いせん断混合がもたらされる。好適には、Ｗｅｒｎｅｒ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ製のＺＳＫ ３０またはＺＳＫ ５８（コンパンド化用二軸押出し機）を使用するか、或はＡｍｅｒｉｃａｎ Ｌｅｉｓｔｒｉｔｚ ４０または３４を使用することができる。本分野の通常の技術者に知られている他のコンパンド化用二軸押出し機を用いることでもまた本発明の組成物をコンパンド化することができる。本発明の組成物のコンパンド化で受け入れられ得る他の方法には、バンバリーミル、ブラベンダープラスチコーダーなどが用いられているバッチミキサーが含まれる。
【００４３】
好適には、ユニークなポリマーブレンド物の押し出し加工を行うことで小さくて薄い管材を生じさせた後、配向させ（または「延伸を行い」）、アニーリングを行い、コラプシングを行い（ｃｏｌｌａｐｓｅｄ）（「平らにし」）、そしてスプール上に巻き取ることにより、平らにした管状の歯科用フロスを製造する。高い引張り強度と引裂き抵抗力、即ち「欠けキズ」抵抗力を示す二重壁製品が生じる。この平らな管材が有する丸い縁により、歯肉を刺激する原因が取り除かれる。
【００４４】
この「押し出し加工を行ったままの（ａｓ−ｅｘｔｒｕｄｅｄ）」管が有する初期直径および壁厚は、管を生じさせるメスダイスとオスダイス構成要素が有する内径と外径の関数である。フロスの押し出し加工で有効性を示す適切な管状ダイスは、オス部分で約０．２１２インチ（外径）そしてメス部分で約０．２２２インチ（内径）の寸法を有している。本技術分野の教示に従い、他の寸法も使用可能であるが、しかしながら、上述した寸法が好適である。紡糸口金ダイスを用いる場合、そのポリマー溶融物が水クエンチング浴に入る前にこれがその紡糸口金の下で融合するようにオリフィスを適切に設計して配置することにより、中空フィラメントの押し出し加工を行うことができる。好適には、「Ｃ」字型紡糸口金ダイスを用い、これに通してそのポリマー溶融物を押し出す。このポリマー溶融物がその紡糸口金ダイスの中を通って流れた後、その冷却浴に向かって進むにつれて、この「Ｃ」末端の所に位置しているポリマーが互いに融合して中空管を形成する。この「Ｃ」字型紡糸口金ダイスに好適な寸法は、約０．１０００インチ（外径）および約０．０８９６インチ（内径）であり、この「Ｃ」字が有する「両末端」間の間隙は約０．０２００インチである。勿論、本技術分野の教示に従い、他の寸法も使用可能である。この中空管またはフィラメントを生じさせる両方法とも、溶融段階の管の中にガスまたは空気を注入することによって、その壁厚を調節する補助が得られる。
【００４５】
一連のゾーンを通してこのポリマーブレンド物を押し出すが、その各々において、その押し出した材料に４つの温度ゾーンで順次高い温度を受けさせる。例えば、第一ゾーンの温度を約３５０度Ｆにし、第二ゾーンの温度を約４２０度Ｆにし、第三ゾーンの温度を約４４０度Ｆにし（この時点でそのブレンド材料が溶融する）、そしてダイスヘッドの所に在る第四ゾーンの温度を約４７０度Ｆにする。次に、この押し出した管のクエンチングを、約７５から約８０度Ｆの温度を有するクエンチ浴の中で行う。その結果として得られる繊維を、約２０ｒｐｍで回転している５本１組のゴデットロールに通して引っ張る。次に、延伸を行っている間、約２０５度Ｆの水浴の中を通してその繊維を引っ張る。延伸を行っている間の繊維を急速加熱することによって、フィブリル形成を抑える。次に、約１４５ｒｐｍで回転している２番目の組のゴデットロールの所に至るまでの６フィートの長さに渡る熱水浴の中でこの繊維の延伸を行う。次に、２０５度Ｆのアニーリング用オーブンの中を通してこの繊維を引っ張ることでこの繊維のアニーリングを行うことにより、その構造の安定化を行うと共に収縮が生じないようにする。この工程の最大延伸比は約７．２５：１である。約１４０ｒｐｍの速度で回転している３番目の組のゴデットロールを用いてこのアニーリング工程を実施し、その全延伸比を約７：１にする。このポリマーブレンド物の組成に応じて他の延伸比を用いることも可能である。使用可能な他の比は、最大で７．０：１．０そして全体で６．５：１．０、最大で６．７５：１．００そして全体で６．２５：１．００などである。次に、このフィラメントのカレンダー加工を行うことで、それを平らにした後、スプール上に巻き取って、次のワックス処理を行い、消費者が使用するに適したボビン状にする。
【００４６】
この平らな管状モノフィラメントの寸法に関しては、そのデニールが約７００から約９００の範囲である場合、好適にはその厚さは約２から約４．５ミルでありそしてその幅は約０．０２５から約０．０７０インチである。最も好適には、このデニールにおけるモノフィラメントの厚さは約２．５ミルから約３ミルである。より高いデニールを用いる場合、例えば約１２００から約１３００のデニールを用いる場合、その好適な厚さは約２ミルから約４．５ミルであるが、その幅を好適には５０ミルから約８０ミルにする必要がある。このデニールの範囲が約６００から約９００の範囲である場合、その好適な厚さは約２ミルから約４．５ミルになり、そしてその幅は約２５から約３５ミルになるであろう。これにより、歯科衛生で用いるに適切な幅広い範囲の幅を有するリボンまたはテープを製造することが可能になる。
【００４７】
図１を参照して、本発明のフロスおよび歯科用テープを製造する方法を説明する。ポリマーブレンド物のペレットをドライヤー／フィードホッパー１０の中に供給し、この中を通して、その樹脂を押出し機２０に輸送する。ダイスヘッド３０を通してこのポリマーの押し出しを行うことでモノフィラメントを生じさせた後、水クエンチ浴４０の中に入れる。水クエンチ浴４０の温度は、このポリマー樹脂が押出し機２０を出る時の温度より比較的低い温度に維持されていなくてはならない。例えば、水クエンチ浴４０を約７０度Ｆに維持してもよい。このモノフィラメントは水クエンチ浴４０の中を通って移動した後、ゴデットＡ（５０）の中で引き伸ばされ、それによって、このモノフィラメントが伸長する。ゴデットＡ（５０）の回転速度は１分当たり約１０から５０回転（ＲＰＭ）でなくてはならない。より好適には、約２０ＲＰＭ付近の速度でゴデットＡを回転させる必要がある。次に、熱水浴６０の中を通すことでこのモノフィラメントの延伸を行う。熱水浴６０を約１５０から約２１０度Ｆに維持する必要がある。最も好適には、これを約２０５度Ｆに維持すべきである。このモノフィラメントを熱水浴６０に通した後、別の組のゴデットロールであるゴデットＢ（７０）を通して延伸を行うことにより、これを更に引き伸ばす。ゴデットＢ（７０）の回転速度は約１３０から約２００ＲＰＭでなくてはならない。ゴデットＡ（５０）とゴデットＢ（７０）の間に速度差を持たせると共に熱水浴６０にこのモノフィラメントを通すことにより、このフィラメントの破断またはこのフィラメントの欠けキズまたは裂けを生じさせないでこれを引き伸ばすことの補助が得られる。このモノフィラメントは、ゴデットＢ（７０）からアニーリング用オーブン１（８０）（これは約２５０度Ｆに維持されている）を通った後、アニーリング用オーブン２（９０）（これは約２０５度Ｆに維持されている）の中を通って進む。この工程のこの部分により、本発明の組成物を安定させ、このモノフィラメントを引き伸ばす補助が得られる。次に、このモノフィラメントをゴデットＣ（１００）（これは約１２５から約１４０ＲＰＭで回転している）に通して進める。好適には、このモノフィラメントをカレンダー１１０に通して平らにした後、再巻き上げステーション１２０の所に位置しているスプールの回りにこれを巻き付ける。
【００４８】
以下に示す実施例を用いて本発明の組成物および方法の説明を行うが、しかしながら、本発明の組成物および方法はその説明する具体例に制限されないと理解されるべきである。
【００４９】
【実施例】
実施例１
Ｖ型ブレンダーの中で、２５５０ｇのＥｘｔｒａｌｌ ２０２．０１［Ｅｘｘｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製、これは、熱可塑性ゴムを用いたリアクター方法で改質されたポリプロピレンであると考えられる熱可塑性ポリオレフィンである］、３００ｇのＨｙｔｒｅｌ ４０５６［Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌａｗａｒｅから入手可能な、ポリブチレンテレフタレートとポリエーテルグリコールから成るブロックコポリマー］および１５０ｇのＥｌｖａｌｏｙ ＨＰ４４１［Ｄｕｐｏｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手した、エチレンとアクリル酸ブチルと一酸化炭素モノマー類から製造されたターポリマー］を回転ブレンドした。コンパンド化用のＷｅｒｎｅｒ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ ＺＳＫ−３０二軸押出し機を用いて、この組成物のコンパンド化を行ってペレット状にした後、管状ダイスヘッドが備わっているＫｉｌｌｉｏｎ（１／４インチ）単軸押出し機で押し出し加工を行うことによってモノフィラメントを生じさせた。この押し出し加工を受けさせたポリマーに、延伸、アニーリングそしてカレンダー加工を受けさせた。その得られるポリマーモノフィラメントは適度な物性を有していた。デニール、厚み、幅、破断に対する最大力、最大伸びおよび最大じん性を表１に示す。フロスの長さを測定し、その長さを掛けて、フィラメント９０００メートル当たりのフロス重量を査定することにより、デニールを決定した。ミクロメーターを用いて厚さの測定を行った。影絵法を用いて幅の測定を行った。ＡＳＴＭ Ｄ２２５６に示されている操作を用い、ＴＡＰＰＩ条件（即ち７３度Ｆおよび６０％相対湿度）でサンプルを試験することにより、破壊強度と伸びパーセントの測定を行った。実施例２−６および８−３５を同様に試験した。その結果を表Ｉに挙げる。
【００５０】
実施例２および３
実施例１に記述したのと同様にしてポリマー類のブレンド、ペレット化、押し出しおよび延伸を行った。これらの成分および個々のパーセントを表２に示す。
【００５１】

実施例４、５および６
欠けキズ抵抗力に対してブロックコポリマー（Ｈｙｔｒｅｌ ４０５６）量が示す有意さを試験する目的で、種々の量でブロックコポリマーを含んでいるポリマー類のブレンド、ペレット化、押し出しおよび延伸を行い（実施例１と同様）、その組成を表３に示す。
【００５２】

実施例７および８
実施例１に記述した操作に従ってモノフィラメントを製造した。実施例７および８の組成物に、Ａｍｐａｃｅｔ Ｃｏｍｐａｎｙから入手したＡｍｐａｃｅｔ１１３４３、即ち白色に色付けした（ＴｉＯ₂）ポリプロピレン濃縮物を含め、それを表４に示す。
【００５３】

実施例９および１０
実施例１に記述したのと同様にしてモノフィラメントを製造した。これらの組成物に、ＢＰ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙから入手したＰｏｌｙｂｏｎｄ １００２可塑剤、即ちアクリル酸でグラフト化したポリプロピレンを含め、それを表５に示す。
【００５４】

実施例１１および１２
実施例１に記述したのと同様にしてモノフィラメントを製造し、これらの組成物に、Ｈｙｔｒｅｌ Ｇ４７７８、即ちポリブチレンフタレートとポリエーテルグリコールから成るブロックコポリマーを含め、それを表６に示す。
【００５５】

実施例１３、１４および１５
改質ポリオレフィンであるベースポリマーを評価した。これらのポリマー、即ちＨｉｍｏｎｔ ＫＳ−０２１Ｐ、ＫＳ−０３１Ｐ、ＫＳ−０５２ＰおよびＫＳ−０６３Ｐはエチレンとプロピレンのポリマー類である。ＫＳ−０２１Ｐは、エチレンとプロピレンも含んでいるターポリマーである。その組成を表７−１２に示す。
【００５６】

実施例３１および３２
実施例３１、３２、３３、３４および３５の組成物では可塑剤であるＥｌｖａｌｏｙ ７４２を用いた。Ｅｌｖａｌｏｙ ７４２はエチレンと酢酸ビニルと一酸化炭素を含んでいる。実施例１に挙げた操作に従ってこの組成物の製造を行った。実施例３１および３２の組成を表１３に挙げる。実施例３３、３４および３５の組成を表１４に挙げる。実施例３３、３４および３５のポリマーブレンド物をＶ型ブレンダーの中で回転ブレンドした。コンパンド化用のＡｍｅｒｉｃａｎＬｅｉｓｔｒｉｔｚ ＡＳＥ−５０二軸押出し機を用いて、この組成物のコンパンド化を行ってペレット状にした後、紡糸口金「Ｃ」字型ダイスが備わっているＤａｖｉｄ−Ｓｔａｎｄａｒ（１−１／４インチ単軸）押出し機で押し出し加工を行うことにより、モノフィラメント管を生じさせた。この押し出し加工を受けさせたポリマーに、クエンチング、延伸、アニーリングそしてカレンダー加工を受けさせた。その得られるポリマーモノフィラメントは良好な物性を有していた（表Ｉ参照）。
【００５７】

実施例３３のフロスは、それのリラックス処理を行った状態で、０．００３０インチの厚さを有していた。口の中に挿入するに先立って２本の指の回りにその端を巻き付けることにより、このフロスを使用する準備を行った。このフロスに張力を若干受けさせて、その厚みを測定した。若干張力をかけてこのフロスを測定した時の厚さは０．００２６インチであり、約１３％薄くなった。それとは対照的に、収縮性を示すテフロンの如き従来のモノフィラメントフロスの場合たいてい、そのような張力下でそのモノフィラメントが示す伸びは約３−５％であり、測定可能な程の厚み低下は生じない。
【００５８】
実施例３６
実施例３３、３４および３５に記述したのと同様にしてモノフィラメントの製造を行い、ここでは、表１５に示す組成物にＰｅｂａｘ ５５３３とＸ１１４７（両方とも改質ポリアミドである）およびＯｒｅｖａｃ ９３１４（相溶剤）（これらは全てＡｔｏｃｈｅｍ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａから商業的に入手可能である）、並びにＵｎｉｔａｎｅ ＯＲ ４５０（二酸化チタン）を含めた。
【００５９】

実施例３７および３８
実施例３３、３４および３５に挙げた操作に従って製造した組成物を表１６および１７に示し、これには、Ｐｅｂａｘ ６３３３（Ａｔｏｃｈｅｍ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａから商業的に入手可能な改質ポリアミド）を本発明の組成物内のベースポリマーとして含めた。
【００６０】

実施例３９
実施例３３、３４および３５に挙げた操作に従って製造した組成物を表１８に示し、これには、Ｈｉｍｏｎｔ ＫＴ−０２５Ｐ（Ｈｉｍｏｎｔ Ｃｏ．、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌａｗａｒｅから商業的に得られる特許品ターポリマー）、Ｈｙｔｒｅｌ ４０５６、Ｅｌｖａｌｏｙ ＨＰ４４１および顔料を含めた。
【００６１】

【００６２】
【表１】

【００６３】
【表２】

【００６４】
本発明の特徴および態様は以下のとおりである。
【００６５】
１． ベースポリマー、ブロックコポリマーおよび相溶剤を含んでいるポリマーブレンド物を含む歯科衛生考案物製造用組成物。
【００６６】
２． 上記ベースポリマーがポリエステル類、ポリオレフィン類、ポリアミド類、ポリウレタン類、並びにポリエステル類、ポリアミド類およびポリウレタン類のブロックコポリマー類から成る群から選択される第１項記載の組成物。
【００６７】
３． 上記ベースポリマーがポリエステルまたはポリエステルのブロックコポリマーである第２項記載の組成物。
【００６８】
４． 上記ベースポリマーがポリオレフィンまたはポリオレフィンのブロックコポリマーである第２項記載の組成物。
【００６９】
５． 上記ベースポリマーがポリアミドまたはポリアミドのブロックコポリマーである第２項記載の組成物。
【００７０】
６． 上記ベースポリマーがポリウレタンまたはポリウレタンのブロックコポリマーである第２項記載の組成物。
【００７１】
７． 上記ブロックコポリマーがポリアミド類、ポリエステルおよびポリウレタン類から成る群から選択される第１項記載の組成物。
【００７２】
８． 上記ブロックコポリマーがポリアミドである第７項記載の組成物。
【００７３】
９． 上記ブロックコポリマーがポリエステルである第７項記載の組成物。
【００７４】
１０． 上記ブロックコポリマーがポリウレタンである第７項記載の組成物。
【００７５】
１１． 上記相溶剤がエチレン、一酸化炭素およびアクリル酸ブチルを含むターポリマーである第１項記載の組成物。
【００７６】
１２． 上記組成物が、ポリオレフィンを含むベースポリマーを約３０から約５０重量％、ポリエステルブロックコポリマーを約３０から約５０重量％、そして相溶剤を約２．５から約７．５重量％含んでいる第１項記載の組成物。
【００７７】
１３． 該ベースポリマーがポリアミドまたはポリアミドのブロックコポリマーであり、このベースポリマーの好適な範囲が約５から１５重量％であり、該ブロックポリアミドが１０から７０重量％であり、そして該相溶剤が３から１５重量％である第１項記載の組成物。
【００７８】
１４． 平らにした管状フロスを構成している、第１項の組成物から製造された歯科衛生考案物。
【００７９】
１５． 上記平らにした管状フロスが縦方向の丸い縁を有する第１４項記載の歯科衛生考案物。
【００８０】
１６． 上記フロスが微細結晶性ワックスまたは蜜ロウから成る群から選択されるワックスの被覆材を含んでいる第１４項記載の歯科衛生考案物。
【００８１】
１７． 上記ワックスが１種以上の香味剤を含んでいる第１６項記載の歯科衛生考案物。
【００８２】
１８． 上記香味剤がミント、シナモンおよび風船ガムから成る群から選択される第１７項記載の歯科衛生考案物。
【００８３】
１９． 上記ワックスが治療用化合物を含んでいる第１６項記載の歯科衛生考案物。
【００８４】
２０． 上記治療用化合物がフッ化ナトリウム、塩化セチルピリジニウムおよびグルコン酸クロルヘキシジンから成る群から選択される１種以上の化合物を含んでいる第１９項記載の歯科衛生考案物。
【００８５】
２１． 上記ポリマーブレンド物がこのポリマーブレンド物に色を与える顔料を更に含んでいる第１項記載の組成物。
【００８６】
２２． 上記ポリマーブレンド物が安定剤を含んでいる第１項記載の組成物。
【００８７】
２３． 上記ポリマーブレンド物が鉱物充填材を含んでいる第１項記載の組成物。
【００８８】
２４． ａ）押し出しポンプを用いてポリマーブレンド物の押し出しを行うことにより、小さくて薄い管材を生じさせ、
ｂ）上記ポリマーブレンド物を配向させ、
ｃ）上記ポリマーブレンド物のアニーリングを行い、そして
ｄ）上記ポリマーブレンド物のコラプシングを行う、
ことを含む、管状の歯科衛生考案物を製造する方法。
【００８９】
２５． 上記押し出し段階を行っている間、該押し出しポンプを周期的に波動させ、それによって質感を持たせる管材を生じさせる第２４項記載の方法。
【００９０】
２６． 約７５から約８０度Ｆの温度を有する冷却浴の中に上記ポリマーブレンド物を押し出す第２４項記載の方法。
【００９１】
２７． 上記押し出し段階の後、上記ポリマーブレンド物を加熱し、ゴデットロールに通して引っ張る第２４項記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフロスおよび歯科用テープを製造する方法の概略を示す図である。
【符号の説明】
１０ ドライヤー／フイードホツパー
２０ 押出し機
３０ ダイスヘツド
４０ 水クエンチ浴
５０ コデツトＡ
６０ 熱水浴
７０ コデツトＢ
８０ アニーリング用オーブン１
９０ アニーリング用オーブン２
１００ コデツトＣ
１１０ カレンダー
１２０ 再巻き上げステーション

Claims (3)

1. ポリオレフィン、改質ポリアミド、ポリエステルおよびポリウレタンから選択されるベースポリマー、改質ポリアミド、ポリエステルおよびポリウレタンから選択されるブロックコポリマー、および非移行性ポリマーである相溶剤を含んでいるポリマーブレンド物を含む歯科衛生機器製造用組成物。
2. 偏平にした管状フロスを構成している、請求項１の組成物から製造された歯科衛生機器。
3. ａ）押し出しポンプを用いてポリマーブレンドの押し出しを行うことにより、小さくて薄い管材を生じさせ、
   ｂ）上記ポリマーブレンドを配向させ、
   ｃ）上記ポリマーブレンドのアニーリングを行い、そして
   ｄ）上記ポリマーブレンドのコラプシングを行う、
   ことを含む、請求項２に記載の歯科衛生機器を製造する方法。

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