MXPA02004050A - Cepillo flexible que comprende una mezcla de polimeros. - Google Patents

Abstract

Se describe un cepillo que tiene un cuerpo de una sola pieza que esta comprendido de un mango y, en un extremo del mismo, una cabeza provista con cerdas, en donde el cuerpo del cepillo comprende una mezcla de un primer polimero y un segundo polimero que tiene una dureza inferior que la del primer polimero, en donde la relacion del primer polimero al segundo polimero es de aproximadamente 95:5 a aproximadamente 30:70.

Description

'*! E^O FLEXIBLE QUE COMPRENDE UNA MEZCLA DE POLÍMEROS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un cepillo con flexibilidad mejorada. Más específicamente, se refiere a un cepillo flexible que comprende una mezcla de polímeros, en particular un cepillo de dientes con un área de cuello flexible ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los cepillos que se utilizan actualmente, y en particular los cepillos de dientes, comúnmente están hechos por completo de materiales de plástico. Las cerdas del cepillo generalmente comprenden una poliamida de alto grado, procesada mediante extrusión para formar las fibras delgadas, las cuales después son estiradas y estabilizadas térmicamente. Sin embargo, el cuerpo del cepillo normalmente está hecho de un plástico de grado menor el cual se moldea por inyección. El área de la cabeza del cuerpo del cepillo debe di ensionarse como una función de la naturaleza de la fijación de las cerdas, que las últimas, las cuales se combinan opcionalmente en haces, se sujetan de manera adecuada y firme. Para los cepillos de dientes, el área de la cabeza también debe de ser lo más plana posible para que ocupe el menor espacio posible en la ( o para que se pueda utilizar el espacio existente con fas cerdas sustancialmente extendidas El mango del cuerpo debe de ser dimensionalmente estable y rígido. También es preferible que la cabeza sea en cierto modo flexible con respecto al mango, para amortiguar la fuerza de presión durante la limpieza de los dientes, o para controlar la presión. Por lo tanto, generalmente se provee entre la cabeza y el mango un cuello de sección transversal más pequeña, que le da ai cuerpo del cepillo cierta flexibilidad. El estrechamiento que resulta del cuello también cumple con una función ergonómica, para poder guiar al cepillo de dientes en los movimientos de limpieza deseados con la boca cerrada. Los materiales termoplásticos que se utilizan generalmente para los cepillos de dientes sólo cumplen de una manera muy inadecuada con estos requerimientos opuestos. Esto aplica más particularmente para la flexibilidad deseada entre la cabeza y el mango, y también la pequeña sección transversal que se desee en la cabeza y el cuello. Por lo tanto, la sección transversal en el área de la cabeza y el cuello debe de ser relativamente grande, para que no se rompa durante el uso o con alguna otra tensión extraordinaria. Lo mismo aplica con respecto a la cabeza, porque ésta última es una sección transversal debilitada debido a las medidas de sujeción para los haces de cerdas, en particular si, como es normalmente el caso, los haces están sujetos mecánica o térmicamente, o están inyectados en los agujeros en la cabeza. También cuando se sueldan los haces sobre el material de la ft* 1 1 «* i ipabeza.ípijede ocurrir un debilitamiento ya que ia estructura molecular en la Superficie de la cabeza puede modificarse desventajosamente. Aunque muchos cepillos de dientes en el mercado actualmente dicen tener diseños de cuello flexible, en realidad la mayoría de estos cepillos no son flexibles en verdad. Algunos solamente utilizan un diseño de cuello retorcido o un diseño de cuello estrecho para crear la impresión visual de flexibilidad. Además, los intentos anteriores para lograr una flexibilidad deseada en la cabeza con respecto al mango, o solamente en la cabeza, han incluido cepillos con múltiples componentes, los cuales tienen muefles insertados o distintas secciones de elastómero termoplástico insertadas en el área del cuello, entre la cabeza y el mango. Ver, como ejemplo, la solicitud japonesa de Kokai H9-19323 a Shiseido, publicada el 21 de enero de 1997, y la publicación internacional WO 92/17092-3, publicada el 15 de octubre de 1992 Dichos cepillos tienen una flexibilidad limitada, ya que solamente se pueden doblar en las áreas de articulación o de acuerdo con la distribución de ias secciones elastoméricas separadas. Además pueden requerir de una atención mayor a las tolerancias de fabricación y pueden ser más costosos en su fabricación que un cepillo de una pieza. Otra solución propuesta es proveer un cuerpo de cepillo hecho de un elastómero mezclado con un agente de espumación en el área del mango, y siendo sustancialmente sólido en el área de sección transversal más Ver el documento US 5,815,874 a Weihrauch del 6 de Pero sigue vigente el deseo de proveer un cepillo de una sola pieza, económico, que tenga una verdadera capacidad de plegamiento- 5 multidireccional. Ninguna de las técnicas existentes provee todas las ventajas y los beneficios de la presente invención.

BREVE DESCRIPICION DE LA INVENCIÓN 0 La presente invención se refiere a un cepillo que tiene un cuerpo de una sola pieza que comprende un mango en un extremo del mismo, una cabeza provista con cerdas, en donde el cuerpo del cepillo comprende una mezcla de un primer polímero y un segundo polímero que tiene una dureza menor que el primer polímero, en donde la relación del primer polímero al 5 segundo polímero es de aproximadamente 95.5 a aproximadamente 30:70. Estas y otras características, aspectos y ventajas de la invención serán evidentes para los expertos en ia técnica, después de leer la presente descripción. 0 BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Mientras que la especificación concluye con cláusulas que señalan particularmente, y que reclaman de manera distintiva la invención, se cree qug:la presente invención será entendida mejor a partir de la siguiente descripción de las modalidades preferidas, tomadas junto con los dibujos que la acompañan, en donde: Las figuras 1-3 son vistas frontales, laterales y posteriores de modalidades preferidas ejemplares de cepillos de dientes de la presente invención, con la figura 1d ilustrando una vista en la dirección de la flecha "A" que aparece en la figura 1c.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Los cepillos de acuerdo con la presente invención tienen un cuerpo de una sola pieza que comprende un mango, el cual tiene en un extremo del mismo una cabeza provista con cerdas. El cuerpo comprende una mezcla de polímero. En general, la mezcla polímerica es una mezcla de un primer polímero con un segundo polímero que tiene un módulo de flexión inferior, es decir, que es generalmente más flexible que el primer polímero. Más específicamente, la dureza del segundo polímero es menor que la del primer polímero. La dureza Shore A del segundo polímero es de preferencia de aproximadamente 25 a aproximadamente 85. De preferencia, la relación del primer polímero al segundo polímero es de aproximadamente 95.5 a aproximadamente 30:70. Se cree que esta relación depende de la dureza del segundo material polimérico. Por ejemplo, para los siguientes rangos de dureza Shore A del segundo polímero, se prefieren en la presente las relaciones correspondientes del primer polímero al segundo polímero. Para la dureza Shore A de aproximadamente 25 a aproximadamente 45: la relación preferida del primer polímero al segundo polímero es de aproximadamente 90:10 a aproximadamente 60:35, siendo más preferido de aproximadamente 85:15 a aproximadamente 65:35. Para la dureza Shore A de aproximadamente 45 a aproximadamente 65: la relación preferida del primer polímero al segundo polímero es de aproximadamente 80:20 a aproximadamente 50:50, siendo más preferido de aproximadamente 75:25 a aproximadamente 55:45. Para la dureza Shore A de aproximadamente 65 a aproximadamente 85: la relación preferida del primer polímero al segundo polímero es de aproximadamente 70:30 a aproximadamente 40:60, siendo más preferida de aproximadamente 65:35 a aproximadamente 45:55. En la siguiente descripción de los materiales poliméricos preferidos para utilizarse en la presente, las abreviaciones utilizadas comúnmente por los expertos en la técnica para referirse a ciertos polímeros aparecen entre paréntesis siguiendo a los nombres completos de los polímeros. El primer polímero es de preferencia polipropileno {"PP"), o se puede seleccionar del grupo que consiste en otros materiales convencionales para mangos de cepillo de dientes, tales como poiiestireno ("PS"), polietileno í fff * polímero de acriionitrilo-estireno ("SAN"), y propionato de acetato de í celulosa ("CAP"). El segundo polímero es de preferencia un efastómero termoplástico ('TPE"), una olefina termoplástica ('TPO"), una poliolefina termoplástica suave (por ejemplo, polibutileno), o se puede seleccionar de otros materiales elastómericos, tales como copolímero de etüeno-vinilacetato ("EVA"), y goma de etileno-propileno ("EPR"). Ejemplos de elastómeros termoplásticos adecuados en la presente incluyen estireno-etileno-butadieno-estireno ("SEBS"), estireno- butadieno-estireno ("SBS"), y estireno-isopreno-estireno ("SIS"). Ejemplos de olefinas termoplásticas adecuadas en la presente incluyen polibutileno ("PB") y polietileno ("PE"). Además, se puede proveer color para darle al cepillo una apariencia estéticamente agradable. Se pueden proporcionar colores opacos o traslúcidos; para los cepillos traslúcidos se puede proveer un inserto en ei mango. Dichos insertos pueden ser de cualquier color y normalmente están hechos de un material de polipropileno. Se pueden utilizar las técnicas conocidas para los expertos en la técnica, tales como el moldeado por inyección, para fabricar el cepillo de la presente invención. Es adecuado en la presente cualquier diseño, forma o configuración para el mango y/o las cerdas. Además, deberá entenderse que mientras los cepillos de acuerdo con la presente invención son particularmente útiles para los cepillos de dientes para usarlos en la higiene bi|ßajr di tios cepillos también pueden ser ventajosamente útiles para uso cosmético, por ejemplo, en los cepillos para el cabello o cepillos para la aplicación de maquillaje, para el uso en el cuidado de las mascotas, por ejemplo, en los cepillos para la limpieza de las mascotas, así como usos domésticos como la limpieza, etc por consiguiente, deberá entenderse que la presente invención no pretende estar limitada a los cepillos de dientes. Para los cepillos de dientes, el mango y la cabeza normalmente están unidos por medio de un área de cuello, la cual, como se vio anteriormente, puede tener un área de sección transversal más pequeña que el mango o la cabeza. La cabeza está provista con agujeros para recibir a las cerdas o a los haces de cerdas, las cuales se fijan mecánicamente o térmicamente a ia misma, como lo saben los expertos en la técnica. En la presente se puede usar cualquier método de fijación de cerdas. La formación de un cuerpo de cepillo, es decir, cabeza, cuello y mango, como una mezcla de una sola pieza de materiales poliméricos de acuerdo con ia presente invención, provee la ventaja de una flexibilidad verdadera y multidireccional. En otras palabras, la porción de cabeza del cepillo de la presente invención se puede doblar en cualquier dirección c©n respecto a la porción de mango del cepillo con igual facilidad. Esto contrasta con los cepillos convencionales, en donde la cabeza tiene solamente una capacidad de flexión unidireccional con respecto al mango. El cuello flexible también puede actuar para amortiguar el exceso de fuerza ejercida por un usuario en los dientes y en las encías. "r>#, r *aS Las figuras 1 a 3 ilustran modalidades preferidas ejemplares de cepiHos de dientes de acuerdo con la presente invención. Las figuras 1a, 2a, y 3a ilustran vistas posteriores de los cepillos respectivos; las figuras 1b, 2b, y 3b ilustran vistas laterales de los cepillos respectivos; y las figuras 1c, 2c, y 3c ilustran vistas frontales de los cepillos respectivos, la figura 1d es una vista en la dirección de la flecha "A" que aparece en la figura 1c. Haciendo referencia a ia figura 1 , el cepillo 10 tiene un cuerpo de una sola pieza 12 que comprende un mango 14, y una cabeza 16, la cual está provista con cerdas 18. El cuello 20 se localiza entre el mango 14 y la cabeza 16. El mango también puede estar provisto con un (unas) áreas (s) de agarre antideslizamiento 22 hecha de cualquier material adecuado conocido en la técnica, incluyendo santopreno. Como se pudo ver anteriormente, las cerdas 18 pueden estar provistas en cualquier configuración, incluyendo configuraciones que tienen perfiles tridimensionales como es sabido para los expertos en la técnica, y de las cuales se muestran ejemplos no limitantes en las figuras de la presente, especialmente en la figura 1d. Deberá notarse que aunque los números de referencia para las figuras 2 y 3 son análogos para ios que aparecen en la figura 1 , no se repitieron en las figuras 2 y 3.

EJEMPLOS Para ilustrar los beneficios de las modalidades preferidas de la presente invención, se compara la flexibilidad de un cepillo de dientes de ; iMtí ".izé ^ acuerdoseon la presente invención, con una cantidad de diferentes cepillos de dientes disponibles comercialmente.

CUADRO 1 Flexibilidad del cuello del cepillo de dientes l Ne tons) *1 CREST TERRACE es un cepillo de dientes disponible comercialmente con the Procter & Gamble (China) Ltd. Company, 1 Bin He Road Guangzhour Economic & Technoiogical Development District, Guangzhou P.R.C. *2 Los cepillos indicados como COLGATE Zigzag, COLGATE Total, SANXAIO Unbreakable y SANXIAO Flexible se encuentran disponibles comercialmente por lo menos en China.

Los cepillos de muestra se prueban siguiendo el método de prueba CHN-HC-0099. Este método se describe en detalle a continuación. El aparato de prueba comprende una máquina para pruebas de tracción (<100 N), alambre de acero y sujetador para el mango del cepillo. Las muestras de prueba se preparan marcando las muestras con dos marcas, a) para los cepillos de dientes para adultos, la primera marca se hace a 15 mm de ia parte superior de la cabeza del cepillo y ia segunda marca se hace a 80 mm de la parte superior de la cabeza del cepillo; b) para los cepillos de dientes para niños, la primera marca se hace a 10 mm de la parte superior de la cabeza del cepillo y la segunda marca se hace a 65 mm de la parte superior de la cabeza del cepillo, y c) para los cepillos de dientes de bebés, la primera marca se hace a 10 mm de la parte superior de la cabeza del cepillo y la segunda marca se hace a 50 mm de la parte superior de la cabeza del cepillo. Las muestras se preparan a una temperatura de 20 + 5°C, y esta temperatura se mantiene constante durante 4 horas antes de empezar el procedimiento de prueba. El procedimiento de prueba se describe de la siguiente manera. Se dobla un alambre de acero que tiene un diámetro de aproximadamente 2 mm y una longitud de aproximadamente 250 mm y se pone en el fijador superior de la máquina de prueba. El mango del cepillo se pone en el sujetador def mango del cepillo y se fija en la posición de la segunda marca (con las cerdas del cepillo hacia abajo); el sujetador del mango del cepillo se conecta al fijador inferior de la máquina de prueba y el alambre de acero se ptíne n ia posición de la primera marca. Se acciona fa máquina de prueba y se toma lectura cuando la muestra se dobla a 25 mm o se rompe. El resultado se mide en Newtons (N). Las condiciones de prueba son temperatura ambiente mantenida a 20 + 5°C. La elevación y la disminución de la velocidad de ia máquina de prueba se mantiene constante a 100 + 10 mm/min. Además, la máquina para pruebas de tracción debe de calibrarse utilizando una muestra estándar confirmada, o el procedimiento de calibración del fabricante del equipo. Como se puede ver en el cuadro 1, el grado de flexibilidad de una muestra se indica cuando una muestra flexible se deforma más fácilmente en comparación con una muestra relativamente más rígida, es decir, mientras más baja es la cantidad de la fuerza que se necesita para doblar o para romper un cepillo, más flexible es el cepillo. Por lo tanto, los valores más bajos de N indican una flexibilidad mayor. También se puede ver en el cuadro 1 que el cepillo de dientes de muestra de la presente invención es el más flexible. Por consiguiente, las modalidades preferidas que se describen en la presente, proveen las ventajas de una flexibilidad mayor y verdadera sin la necesidad de insertar secciones elastoméricas separadas. Las modalidades preferidas de la presente también son económicas y de fácil fabricación, y se pueden utilizar para cualquier configuración de cepillo y/o cerda. Todas ias referencias citadas se incorporan en su totalidad en la presente como referencia. La cita de cualquier referencia no significa ninguna admisión "concerniente a cualquier determinación debido a su disponibilidad como técnica previa a la invención reclamada. En ia presente, "comprender" significa que se pueden agregar otros pasos y otros componentes que no afecten el resultado final. Este término abarca los términos "consistir en" y "consistir esencialmente en". Todos los porcentajes y relaciones que se utilizan en la presente, son en peso de la composición total, a menos que se indique de otra manera. Todos los porcentajes, relaciones y niveles de los ingredientes referidos en la presente, están basados en la cantidad verdadera del ingrediente, y no incluyen solventes, llenadores u otros materiales con los cuales se puede combinar el ingrediente como un producto comercialmente disponible, a menos que se indique otra cosa. Deberá entenderse que los ejemplos y las modalidades descritos en la presente, tienen propósitos ilustrativos solamente, y que varias modificaciones o cambios a ia luz de los mismos, serán sugeridos para un experto en la técnica sin apartarse del alcance de la presente invención.

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Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un cepillo que tiene un cuerpo de una sola pieza que comprende un mango y en un extremo del mismo una cabeza provista con cerdas, en donde ei cuerpo del cepillo comprende: una mezcla de un primer polímero y un segundo polímero que tiene una dureza inferior que la del primer polímero, en donde la relación del primer polímero al segundo polímero es de aproximadamente 95:5 a aproximadamente 30:70

2.- El cepillo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el primer polímero se selecciona del grupo que consiste en polipropileno, poliestireno, polietileno, copolímero de acrilonitrilo- estireno, y propionato de acetato de celulosa.

3.- El cepillo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el segundo polímero se selecciona del grupo que consiste en elastómeros termoplásticos, olefinas termoplásticas, poliolefmas termoplásticas suaves, copolímero de etileno-vintíacetato y goma de etileno-propileno.

4.- El cepillo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el elastómero termoplástico se selecciona del grupo que consiste en estireno-etileno-butadieno-estireno, estíreno-butadieno- estireno y estíreno-isopreno-estireno.

5.- El cepillo de conformidad con ia reivindicación 1, caracterizado además porque el segundo polímero tiene una dureza SHoré A, de aproximadamente 25 a aproximadamente 45, y la relación dei primer polímero al segundo polímero es de aproximadamente 90:10 a aproximadamente 60:35.

6.- El cepillo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el segundo polímero tiene una dureza Shore A de aproximadamente 45 a aproximadamente 65, y ia relación del primer polímero al segundo polímero es de aproximadamente 80:20 a aproximadamente 50:50.

7.- El cepillo de conformidad con fa reivindicación 1, caracterizado además porque el segundo polímero tiene una dureza Shore A de aproximadamente 65 a aproximadamente 85, y la relación del primer polímero al segundo polímero es de aproximadamente 70:30 a aproximadamente 40:60.

8.- El cepillo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el cepillo es un cepillo de dientes que tiene un cuello entre la cabeza y el mango, el cuello teniendo un área de sección transversal más pequeña que la cabeza y el mango.

9.- El cepillo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque la flexibilidad del cuello es de menos de aproximadamente 12 Newtons, según se midió con CHN-HC-009.

10 - El cepft> de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque las cerdas tienen un perfil tridimensional. REJÉttEN DE LA INVENCIÓN Se describe un cepillo que tiene un cuerpo de una sola pieza que está comprendido de un mango y, en un extremo del mismo, una cabeza provista con cerdas, en donde el cuerpo del cepillo comprende una mezcla de un primer polímero y un segundo polímero que tiene una dureza inferior que la del primer polímero, en donde la relación del primer polímero al segundo polímero es de aproximadamente 95:5 a aproximadamente 30:70. c z / OSO GG/agt*abl*igp*efr* P02/536F