MXPA99004203A - Seda o hilo dental - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a sedas dentales mejoradas que incluyen dos o más componentes seleccionados para proporcionar las propiedades deseadas a la seda. Las sedas mejoradas pueden comprender uno o una pluralidad de filamentos de multicomponentes, cada filamento incluye un núcleo interno seleccionado para proporciona resistencia a la seda, y una capa externa seleccionada para proporcionar una propiedad superficial deseada. Las sedas mejoradas también pueden comprender uno o una pluralidad de los filamentos del núcleo intercalados en un forro del cuerpoúnico. El componente del filamento proporciona las propiedades físicas deseadas a la seda, tales como resistencia a la tracción, mientras que un componente de forro del cuerpo de la seda proporciona propiedades superficiales deseables.

Description

SEDA 0 HILO DENTAL Campo de la Invención La presente invención se refiere en general al campo de los filamentos y a la metodología de extrusión para producir tal seda, y más particularmente se refiere a materiales de filamentos de seda de componentes múltiples y a métodos para producir los mismos.

Antecedentes de la Técnica Las caries de los dientes y las enfermedades dentales pueden ser provocadas por la acción bacteriana que resulta de la formación de la placa alrededor de los dientes y/o el atrapamiento de partículas de alimentos en los intersticios entre los dientes. La remoción de la placa y las partículas de los alimentos atrapadas reduce la incidencia de la caries, la gingivitis, y los olores de la boca asi como también mejora de manera general la higiene oral. El cepillado convencional se ha encontrado que va a ser inadecuado para remover todas las partículas de los alimentos atrapadas y la placa. Para suplementar el cepillado, se utilizan las sedas y las cintas Ref.030239 dentales. Las sedas dentales, tanto en la forma de cepillo como de seda delgada, frecuentemente incluyen aditivos tales como sabores o colores. Estos sabores han sido aplicados convenientemente por el recubrimiento del aditivo sobre la superficie de la seda. Las sedas dentales mejoradas son formadas de filamentos múltiples que incluyen dos o más componentes seleccionados para proporcionar las propiedades deseadas a la seda. Por ejemplo, los filamentos pueden incluir un núcleo interno seleccionado para proporcionar resistencia a la seda, y una capa externa seleccionada para proporcionar una propiedad superficial deseada, por ejemplo, la lubricidad, la suavidad, o la capacidad de abrasión, o para suministrar/liberar un sabor, substancia clínica, u otro compuesto. La fabricación de seda a partir de dos o más componentes puede proveer a la seda con las características deseadas de cada componente (por ejemplo, buena resistencia a la tracción y lubricidad) , las cuales de otra manera podrían no estar disponibles de un solo componente. Las sedas dentales de componentes múltiples referidas como la modalidad de "islas en el mar" incluyen uno o más núcleos de filamentos internos ("islas"), los cuales proporcionan un alto grado de integridad estructural incluyendo la resistencia a la tracción deseable, intercalados en un forro continuo externo/cuerpo de la seda único ("mar") el cual proporciona las propiedades deseables de la superficie a la seda, tales como la lubricidad, suavidad o una superficie más abrasiva. Un forro separado que rodea el cuerpo de la seda también puede ser utilizado para proporcionar propiedades superficiales deseables a la seda. Un aspecto adicional de la invención caracteriza las sedas dentales de componentes múltiples mejoradas en las cuales uno o más de los componentes incluyen un aditivo, por ejemplo, un color, fragancia, sabor o ingrediente activo, el cual es liberable de la seda. El (los) componente (s) que contiene (n) el aditivo pueden ser solubles en agua, para permitir que el aditivo se lixivie desde la seda durante el uso, o la seda puede liberar el aditivo durante el hinchamiento. El aditivo puede ser provisto como se suministró, en forma microencapsulada, o adsorbido o absorbido sobre otro aditivo, por ejemplo, un rellenador particulado. El aditivo también puede ser provisto sobre microesferas cargadas, como se describe en la Patente U.S. No. 5,300,290, la descripción de la cual es incorporada aqui para referencia.

Ventajosamente, los aditivos pueden ser incorporados en las sedas de la invención durante la fabricación de los filamentos, en lugar de aplicar los aditivos al final durante pasos de recubrimiento separados. Esto no solamente reduce el número de pasos de procesamiento, sino que también reduce la cantidad necesaria del aditivo. Las sedas mejoradas de la invención se pueden hacer por un método el cual incluye la coextrusión de dos o más polímeros a través de una matriz o troquel de componentes múltiples para formar una pluralidad de filamentos de componentes múltiples; y tratar los filamentos para formar una fibra de filamentos múltiples adaptada para su uso como una seda dental. El método para la fabricación de "islas en el océano" incluye la coextrusión de dos o más polímeros a través de un arreglo de ranuras y matrices de componentes múltiples para formar filamentos de uno o más componentes intercalados en un cuerpo de otro componente. Específicamente, uno o más filamentos, cada uno teniendo un núcleo interno y un forro externo de un material diferente, son coextruidos simultáneamente a través de un troquel con orificios de diámetros pequeños, separados, múltiples. Estos filamentos son forzados inmediatamente a través de una ranura, provocando que el material del forro del filamento se deposite por coalescencia en un cuerpo de la seda continua en el cual los filamentos del núcleo están intercalados. Adicionalmente, la invención caracteriza métodos para el tratamiento de los dientes con la seda, de un ser humano por ejemplo, insertando entre dos dientes una lengüeta de una seda dental de la invención, y también caracteriza las sedas con una apariencia nacarada. Otras características y ventajas de la invención serán evidentes de los dibujos, de la siguiente Descripción Detallada; las Figuras 1 y la son vistas esquemáticas de las lineas de producción para la fabricación de seda dental .coextruida de acuerdo con las modalidades de filamentos múltiples y de las "islas en el mar" de la invención, respectivamente. La Figura 2 es una vista en sección transversal de un órgano hilandero utilizable para producir sedas coextruidas, de componentes múltiples, de la presente invención. La Figura 2a muestra el arreglo de ranuras y matrices para producir la modalidad de "islas en el mar". Las Figuras 3-3d son vistas en sección transversal, tomadas radialmente, de filamentos coextruidos de componentes múltiples, que tienen varias secciones transversales. Las Figuras 4-4b son vistas en sección transversal, tomadas radialmente, de un filamento de componentes únicos trilobulares de acuerdo con una modalidad de la invención, un filamento de componentes múltiples trilobulares que tiene una sección transversal de núcleo/forro, y un filamento de componentes múltiples trilobular que tiene una sección transversal puntiaguda, respectivamente. Las Figuras 5-5e son vistas en sección transversal de varias modalidades de una seda que tiene filamentos intercalados en un cuerpo de la seda. Las Figuras 6-6a son micrografias electrónicas de una seda que tienen filamentos de núcleo y forro, de bicomponentes múltiples. La Figura 7 es una micrografia electrónica de un filamento que contiene partículas de caolín en su componente de forro.

Descripción Detallada de la Invención Antes de que las presentes sedas dentales de componentes múltiples y procesos para la extrusión de los mismos sean descritos, se va a sobreentender que la invención no está limitada a las modalidades particulares o metodologías de extrusión descritas. Tales componentes de la seda y metodologías pueden variar por supuesto. También se va a sobreentender que la terminología utilizada aqui es para el propósito de describir solamente modalidades particulares, y no está propuesta para que sea limitante. En lugar de esto, el alcance de la presente invención será establecido solamente por las reivindicaciones anexas. Se debe señalar que cuando se utilice en esta especificación y las reivindicaciones anexas, las formas singulares "un", "una" y "el" incluyen referencias plurales a menos que el contexto claramente lo dicte de otra manera. Por consiguiente, por ejemplo, la referencia a "un polimero" incluye las mezclas de diferentes polímeros . A menos que se defina de otra manera, todos los términos técnicos y científicos utilizados aqui tienen el mismo significado que es entendido comúnmente por una persona con experiencia ordinaria en la técnica a la cual pertenece esta invención. Aunque se pueden utilizar cualesquiera métodos y materiales similares o equivalentes a aquellos descritos aqui en la práctica o para probar la presente invención, se describen los métodos y materiales preferidos. Todas las publicaciones mencionadas aqui son incorporadas para referencia.

Definiciones Por "multicomponentes" se entiende que los filamentos tienen dos o más componentes, cada uno comprendido de un material diferente y preferentemente materiales con propiedades físicas diferentes; por "coextruido", se entiende que al menos dos de los componentes están presentes en la forma de fases substancialmente separadas que tienen una intarfase distinta entre ellas, en lugar de ser inter ezcladas después de la extrusión simultánea pero separada. Los filamentos son formados preferentemente por procesos los cuales son referidos en la técnica como "coextrusión", pero el término "coextruido de componentes múltiples" como se utiliza aqui, abarca filamentos que tienen la estructura descrita aqui, los cuales son fabricados por procesos diferentes de la coextrusión. El término "seda dental", como se utiliza aqui, está definido para que incluya las sedan dentales, las cintas dentales, y artículos similares. En una primera modalidad de la invención, la seda incluye filamentos multicomponentes múltiples. Cada uno de los componentes múltiples de cada filamento contribuyen a una propiedad fisica deseada para los filamentos y por consiguiente para la seda. Algunos filamentos preferidos incluyen un forro externo el cual es suave, deslizable, o abrasivo, para mejorar la facilidad de inserción, confort y capacidad de limpieza, respectivamente, de la seda, y un núcleo interno que proporciona otras propiedades físicas deseadas tales como resistencia a la tracción y elasticidad más elevadas que las que están disponibles con el material de forro solo y/o sirve como un portador para aditivos, tales como sabores, fragancias y medicamentos. Estos filamentos pueden o no pueden perjudicar la capacidad de abultamiento de la seda, como se describe en las Solicitudes de Patente U.S. Nos. 08/467,814 y 08/471,636. En donde la capa externa está propuesta para proporcionar suavidad para facilidad de inserción de la seda entre los dientes del usuario, los polímeros preferidos incluyen TPEs (elastómeros termoplásticos), por ejemplo, copolimeros de bloques de poli (éter-amida) , tales- como aquellos disponibles bajo el nombre registrado PEBAX® de ELF Atochem, elastómeros de poliéster tales como aquellos disponibles bajo el nombre registrado HYTREL® de DUPONT, y copolimeros de bloques de estireno-butileno tales como aquellos disponibles bajo el nombre registrado KRATON® de Shell; EVA (acetato de vinilo-etileno) ; copolimeros de etileno-propileno; polipropileno de MFI bajo, y mezclas de los mismos; y cualquier otro .elastómero modificado con compatibilizadores (tales como anhídrido maléico, ácido acrilico, y metilacrilato de glacidal (GMA) ) , todos como se conocen en la técnica. Más específicamente, la capa externa puede hacerse de PEBAX 2533; PEBAX modificado, tales como PEBAX 2533 o PEBAX 3533 con entre 1 y 10% (3% preferiblemente) de cera de amida de ácido graso agregada para incrementar la lubricidad; o PEBAX 2533 modificado con 1 a 20 por ciento, y más preferentemente 2 a 10 por ciento, de copolimero de bloques de estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS) funcionalizado (por ejemplo, KRATON injertado) para mejorar la suavidad. La dureza del material de la capa externa puede variar desde Shore A 00 hasta 80. En donde la capa externa está propuesta para proporcionar lubricidad para facilitar la inserción de la seda entre los dientes del usuario, los polímeros preferidos incluyen polietileno, fluoropolimeros extruibles por fusión (por ejemplo fluoruro de polivinilideno (PVDF), y copolimeros de etileno propileno fluorados), polímeros que contienen partículas de politetrafluoroetileno (PTFE) y/o aceite de silicona, mezclas de copolimeros de PVDF y PTFE, tales cómo aquellas disponibles de 3M bajo el nombre registrado THV®, polímeros lubricantes extruibles por fusión (por ejemplo, polioxietileno tal como el que está disponible comercialmente de Union Carbide bajo el nombre registrado Polyox®, o copolimeros de tribloques de óxido de polietileno y óxido de polipropileno tales como aquellos disponibles de BASF bajo el nombre registrado Pluronic®) , y aleaciones de polímeros lubricantes extruibles por fusión (por ejemplo, polímeros Lubriloy® disponibles de LNP Engineering Plastics). También se puede utilizar PEBAX con 10% de PTFE. Si la capa externa va a incluir un abrasivo, para limpieza mejorada, las combinaciones de polímero/abrasivo preferidas incluyen nilón que contiene partículas de caolín, carbonato de calcio, óxido de zinc, silice, PTFE, o mezclas de estas partículas las cuales son compatibles. Si se desea, uno o más aditivos pueden ser absorbidos o adsorbidos sobre la superficie de las partículas abrasivas, por ejemplo, por secado en un tambor, deshidratación por aspersión, procesamiento en un lecho fludizado, u otro métodos adecuados como ya se sabe en la técnica. En todos los casos anteriores, uno de los polímeros es preferentemente un polimero de refuerzo, por ejemplo, nilón, poliéster o polipropileno, para impartir resistencia a la tracción y/o rigidez a la seda. La dureza del polimero de refuerzo puede variar desde Shore D 15 hasta 80. Las sedas resultantes preferidas contienen desde 72 hasta 288 filamentos, y tienen un denier total desde aproximadamente 400 hasta aproximadamente 3000. Más preferentemente las sedas incluyen 144 filamentos con un denier total de aproximadamente 500 hasta aproximadamente 1000. Los filamentos tienen una resistencia a la tracción preferida de entre 3-6 gramos por denier (gpd) , y una resistencia a la ruptura de entre 2 y 5 kg, con una resistencia a la ruptura minima preferida de 2.5 kg. El arreglo de núcleo y forro de los filamentos de acuerdo con la presente invención pueden tener cualquier sección transversal, preferentemente una sección transversal de núcleo/forro simétrica (Figura 3b) o una sección transversal de núcleo/forro excéntrica (Figura 3a) . El filamento también puede tener una sección transversal con forma de pastel hueco (Figura 3c), y, si se desea, el núcleo hueco puede ser llenado con un aditivo, por ejemplo, un sabor, color o ingrediente activo. Alternativamente, la misma puede tener un arreglo colateral (Figura 3) o una sección transversal con forma de pastel (Figura 3d) .

Alternativamente, las sedas preferidas incluyen una pluralidad de filamentos que tienen una sección transversal "multilobular", como se muestra en la Figura 4. Los filamentos preferidos incluyen desde 3 hasta 8 "lóbulos"; un filamento adecuado tiene 3 "lóbulos", como se muestra en las Figuras 4-4b. Los filamentos están formados preferentemente por extrusión a través de un troquel que tiene la sección transversal "multilobular" apropiada. Estos filamentos pueden ser de un solo componente o de multicomponentes, y, si es el primero, puede tener una sección transversal de núcleo/forro (Figura 4a), con puntas (Figura 4b), u otra adecuada. Los polímeros adecuados para su uso en la formación de filamentos multilobulares incluyen pero no están limitados al poliéster, polipropileno y nilón. En los filamentos de multicomponentes, si se desea, los polímeros pueden ser seleccionados para hacer a la seda capaz de abultamiento o hinchazón. En otra modalidad preferida de la invención, los filamentos de un solo componente, múltiples, están intercalados en un segundo componente coextruido, como se muestra en las Figuras 5, 5b y 5c. El segundo componente forma el "mar" - el cuerpo de la seda - el cual rodea las "islas" del filamento.

Como con el material del núcleo de la primera modalidad preferida, el material del componente de los filamentos proporciona las propiedades físicas deseadas tales como la resistencia a la tracción y elasticidad más elevadas que están disponibles con el segundo componente solo. El material del cuerpo de la seda podria proporcionar una superficie la cual es suave, lubricante o deslizante, o abrasiva, para mejorar la facilidad de inserción, el confort y la capacidad de limpieza, respectivamente, de la seda. Cualquier componente podria servir como un portador para los aditivos tales como los sabores, fragancias, o medicamentos. Por consiguiente, cada componente de la seda contribuye en una propiedad deseada a la seda de la misma manera que cada componente contribuyó a una propiedad deseada para cada filamento de la seda en la primera modalidad. Para esta modalidad de islas en el mar, los filamentos del núcleo preferidos incluyen las poliamidas (por ejemplo, nilón 6, o nilón 6-6) , y tienen pesos moleculares entre aproximadamente 13,000 y aproximadamente 25,000, con una resistencia a la tracción igual a o mayor que aproximadamente 4 gramos por denier. La combinación de filamentos de nilón intercalados en un cuerpo de PEBAX® proporciona propiedades aceptables para la seda. Los ejemplos de las propiedades deseables incluyen una dureza de Shore D de 15 a 50, una resistencia a la tracción en la ruptura de aproximadamente 175.92 kg/cm2 hasta aproximadamente 562.96 kg/cm2 (2500-8000 psi), y una resistencia a la abrasión en el intervalo aproximado de 70 a 94 mg/1000 ciclos utilizando la Prueba de Abrasión Taber (rueda H18) . Las sedas en esta modalidad también exhiben alargamientos en la ruptura en el intervalo de 300 a 1500% de la longitud original, y elasticidades con un módulo sobre la curva de tensión/esfuerzo de entre 21.11 kg/cm2 y 91.48 kg/cm2 (300-1300 psi). En esta modalidad preferida, las Figuras 5 y 5b muestran que el componente corporal de la seda rodea completamente cada uno de los filamentos. Sin embargo, la seda también podria ser construida como un número de filamentos que se ponen en contacto con otros filamentos para formar un haz o manojo, el haz o manojo está recubierto con el segundo componente que cubre el haz o manojo, como se muestra en la Figura 5c. Aunque muchas relaciones de primero a segundo componentes en las modalidades de "islas en el mar" están disponibles, dependiendo de las características deseadas de la seda, en general se prefiere que el área de sección transversal de la seda tenga más del 50% de su área atribuida al primer componente de refuerzo de los filamentos, con una proporción preferida de áreas de sección transversal del 30% del componente corporal de la seda: 70% del componente de filamento. Una relación dada del componente corporal : componente del filamento puede ser lograda haciendo variar el número de filamentos y/o las áreas de sección transversal de cada filamento. Además, la proporción preferida se puede hacer variar dependiendo de la resistencia del material de la isla: mientras más grande sea la resistencia a la tracción de cada filamento intercalado, más baja será la cantidad de material del filamento necesaria para impartir la resistencia a la tracción deseada a la seda. Haciendo variar la presión de cada componente cuando el mismo pasa a través del órgano hilandero (descrito posteriormente) , se puede hacer variar la proporción final del componente del núcleo: componente de forro. Cualquier número de filamentos es posible, siempre que el "mar" de la seda sea lo suficientemente grande para abarcar la totalidad de ellos. Se prefieren desde 1 hasta 49 filamentos-, más preferentemente de manera aproximada 30 hasta aproximadamente 50 filamentos intercalados, con 34 filamentos que son más preferidos, arreglados en tres hileras descentradas de 11, 12 y 11 filamentos en un "mar" de otro componente. La Figura 5 muestra una vista expandida de la seda con una sección transversal aproximadamente rectangular u ovalada aplastada que tiene treinta y cuatro filamentos de "isla" de un primer componente. Los filamentos están preferentemente descentrados, como se muestra en la Figura 5, en lugar de estar colocados directamente arriba y abajo entre si, para proporcionar resistencia mejorada al desmenuzamiento. También se encontró que un arreglo de cuarenta y seis filamentos del núcleo arreglados en hileras descentradas de 15, 16 y 15 filamentos proporciona una seda con las características deseables. Las sedas preferidas tienen un denier total desde aproximadamente 500 hasta aproximadamente 1500. El grado de dureza de esta modalidad puede ser incrementado aumentando la proporción del componente de filamento con respecto al componente del cuerpo. El grado más elevado de dureza podria ser logrado con las modalidades mostradas en las Figuras 5a y 5d, las cuales tienen un núcleo sólido hecho del componente de filamento, rodeado por una capa del componente del cuerpo. La Figura 5b muestra una modalidad de sección transversal circular. En las Figuras tanto 5 como 5b, el segundo componente crea la superficie exterior completa de la seda. Esta superficie exterior uniforme permite que esta modalidad resista mejor el "desmenuzamiento" separación de filamentos - experimentado algunas veces en la modalidad de filamentos de multicomponentes múltiples durante el tratamiento de los dientes con la seda. Una variación de la modalidad de las "islas en el mar" de la presente invención se muestra en la Figura 5e. Esta modalidad tiene un forro externo que rodea el forro del cuerpo (o material del "mar") en el cual los filamentos del núcleo están intercalados. En la modalidad de "islas en el mar", si un material demasiado suave es utilizado para el "mar", la seda puede deformarse durante el procesamiento y el uso, provocando que el usuario pierda las ventajas de la presente invención. El material del forro externo puede ser elegido para mejorar el procesamiento y el uso de la seda teniendo mejores características de manejo que el material del "mar" (por ejemplo, siendo más duro) , mientras que simultáneamente imparte características superficiales deseables a la seda, tales como lubricidad elevada. Por consiguiente, esta modalidad tiene el componente de refuerzo de los filamentos del núcleo, el componente proporciona suavidad a la seda en el "mar", y el componente lubricante en el forro externo. El forro externo preferentemente comprende hasta aproximadamente 10% del área de sección transversal de la seda.

Las modalidades preferidas descritas pueden ser formuladas para incluir uno o más aditivos, por ejemplo, un color, fragancia, d ingrediente activo, en uno o más de los componentes de la seda. Uno o más de los componentes pueden contener un aditivo tal como la clorhexidina (o una sal de la misma) , fluoruro de sodio, un sabor (por ejemplo Polyiff®, International Flavors and Fragances), fragancia, desensibilizador de dientes, blanqueador de dientes u otros aditivos adecuados para su uso en las sedas dentales. El material termoplástico que va a ser utilizado para llevar el aditivo será determinado por el aditivo utilizado, como podria ser apreciado fácilmente por un experto en la técnica. Los polímeros adecuados para el núcleo, para llevar los aditivos incluyen nilón, poliéster, polipropileno, acetato de vinilo etileno (EVA) , alcohol polivinilico, polietileno y semejantes. El polimero interno o externo puede ser soluble en agua para permitir que el aditivo se lixivie del polimero. Alternativamente, para la modalidad de filamentos de multicomponentes, múltiples, el aditivo puede ser liberado durante el abultamiento de la seda resultante. El aditivo, si se desea, puede ser incorporado en la forma encapsulada. La encapsulación puede ser utilizada para la protección térmica o la protección contra la humedad del aditivo, y puede ser efectuada por cualquier número de técnicas convencionales tales como deshidratación por aspersión, secado en tambor o evaporación del solvente. El aditivo también puede ser provisto sobre una microesfera cargada, como se describe en la Patente U.S. No. 5,300,290. Cuando un material de forro relativamente transparente es utilizado, las sedas pueden ser coloreadas con pigmentos para obtener un producto teñido o coloreado. Un pigmento preferido es un pigmento nacarado. Los pigmentos nacarados pueden ser agregados al forro (en una configuración de núcleo/forro) o al mar (en la configuración de islas/mar) . Opcionalmente, una cantidad pequeña de pigmento blanco tal como el dióxido de titanio (Ti02) es agregada para opacificar el forro claro o el mar. Los pigmentos nacarados son frecuentemente rojo, azul, verde o blanco teñidos. Los pigmentos nacarados preferidos incluyen micas recubiertas, tales como Mearlin de Mearl Corporation (Engelhard) o Hanna color números 100001295 o 100001157 de M.A. Hanna. Los tamaños de partículas de éstos, están en el intervalo desde aproximadamente 1 hasta 15 mieras (preferentemente desde aproximadamente 1 hasta 10 mieras) . Estos pigmentos son cargados típicamente en la capa de núcleo o del mar a niveles desde aproximadamente 6 hasta 8% en peso. Cuando el dióxido de titanio es utilizado, sus niveles de carga son desde aproximadamente 0.5 hasta 4%. Opcionalmente, el Ti02 puede ser cargado en el núcleo o las islas a un nivel desde aproximadamente 0.5 hasta 4 % (preferentemente desde aproximadamente 2% hasta 4%). Las sedas pigmentadas nacaradas tienen características estéticas mejoradas y resistencia mecánica aceptable. Un método preferido para formar una seda dental de la primera modalidad de esta invención es mostrada esquemáticamente en la Figura 1. En primer lugar, dos o más polímeros son coextruidos a través de una matriz de coextrusión de dos componentes. Los polímeros son elegidos para producir una seda que tiene las propiedades físicas desedas y/o secciones transversales relativas, como se describió anteriormente. Preferentemente, la matriz de coextrusión incluye un órgano hilandero, como se conoce en la técnica de formación de filamentos. Para producir una seda que tiene filamentos multicomponentes múltiples, ambos polímeros son coextruidos a través del órgano hilandero que tiene una pluralidad de orificios de diámetro pequeño, que tienen la configuración de sección transversal deseada. Un órgano hilandero adecuado para producir filamentos de núcleo y forro múltiples es mostrado en sección transversal en la Figura 2. Los filamentos bicomponentes múltiples son coextruidos simultáneamente. Los filamentos que salen del órgano hilandero son agrupados conjuntamente y pasan a través de una cámara de enfriamiento con aire a temperatura ambiente que fluye sobre los filamentos a 1.69-3.398 metros cúbicos por minuto (60-120 pies cúbicos por minuto) para apagar el polimero. El haz o manojo de filamentos es colocado bajo alta tensión cuando el mismo viaja entre dos poleas guia de estirado las cuales están girando a velocidades diferentes. La tensión aplicada a la fibra es expresada como la "relación de estirado descendente", la cual es la diferencia de la velocidad entre las dos poleas guia de estirado. Como se sabe en la técnica, las relaciones de estirado descendente son desde aproximadamente 1.0 hasta aproximadamente 5.0, más preferentemente de manera aproximada 1.5 hasta aproximadamente 4.5, y más preferentemente de manera aproximada 3.5 hasta aproximadamente 4.0. La fibra pasa entonces a través de la polea guia de relajamiento y es colectada sobre un devanadora de recepción. Para producir sedas bicomponentes con filamentos múltiples, la tensión es aplicada preferentemente durante la fabricación, porque esto se ha encontrado que mejora la resistencia a la tracción de los filamentos. El arte de estirar los filamentos sobre rodillos calientes y a velocidades diferentes y con diferentes números de arrollamientos por rodillo es parte de la tecnología de procesamiento de los polímeros, estándar. La fibra resultante puede ser tratada entonces adicionalmente para formar una seda terminada. Por ejemplo, las sedas preferidas son retorcidas, preferentemente aproximadamente 1 hasta aproximadamente 3.5 retorcimientos por pulgada, más preferentemente aproximadamente 2.5 retorcimientos por pulgada. El retorcimiento reduce la separación excesiva de los filamentos y mejora la resistencia a la raedura. Los procesos de retorcimiento son bien conocidos, por ejemplo, utilizando equipo de retorcimiento de anillo estándar. La seda resultante también puede ser recubierta de cera, como se sabe en la técnica. En una modalidad de la invención, uno de los polímeros puede ser seleccionado para que tenga una temperatura de fusión adecuada y otras propiedades para hacer posible que los filamentos se unan entre si para formar la seda acabada sin los procedimientos de recubrimiento y retorcimiento descritos anteriormente. Una fibra de multicomponentes adecuada para su uso en esta modalidad se describe en el Ejemplo 1. Los filamentos son unidos por ablandamiento y aplastamiento de la fibra sobre un rodillo de estirado caliente cuando los mismos pasan sobre las poleas guia. Las micrografias electrónicas de tal seda son mostradas en las Figuras 6 y 6a a 120x y lOOOx de amplificación, respectivamente. La unión del material elastomérico del forro es claramente visible en la Figura 6a. Un método preferido para formar una seda dental de la modalidad de "islas en el mar" de esta invención es mostrado esquemáticamente en la Figura la. Nuevamente, dos o más polímeros son coextruidos a través de una matriz de coextrusión de dos componentes, como se describió anteriormente. Después que los filamentos de multicomponentes múltiples salen del órgano hilandero, los mismos son estirados inmediatamente a través de otra matriz que tiene una sola ranura que tiene la sección transversal deseada de la seda final, como se muestra en la Figura 2a. Este paso es efectuado antes de que los componentes poliméricos se apaguen. Puesto que el área de sección transversal de la ranura es más pequeña que el área de sección transversal de los filamentos, los filamentos son forzados conjuntamente cuando los mismos se introducen a la ranura y el material de forro fundido de los filamentos de núcleo y forro coalescen alrededor de los filamentos de núcleo individuales para formar el "mar".

A causa de que los filamentos son forzados a través de la ranura pequeña • para provocar que el componente del forro se deposite por coalescencia, la presión puede acumularse entre el órgano hilandero y la matriz de la ranura. Una presión demasiado grande provocará una fuga de polimero indeseable entre las placas. Las condiciones operativas aceptables sin mucha fuga ocurren cuando un órgano hilandero de orificios de diámetro de 0.7 mm, de 34 filamentos, es utilizado para coextruir los filamentos los cuales luego pasan a través de una matriz ranurada de 15 x 0.17 mm, a una velocidad de flujo total del polimero de 40-60 gramos/minuto. Los diámetros resultantes de los filamentos del núcleo en esta modalidad pueden "variar desde 0.00254 cm hasta 0.0254 cm (0.001-0.010 pulgadas), con un intervalo preferido de 0.00762 hasta 0.015 cm (0.003-0.006 pulgadas) . La corriente del polimero con filamentos intercalados que dejan la matriz ranurada, es apagada en un baño de agua antes de que sea procesada como se describió anteriormente para la primera modalidad. Después del estirado y el devanado, no es necesario ningún tratamiento adicional (tal como recubrimiento y retorcimiento de la seda) .

Los primeros pasos para fabricar la modalidad de la seda de "islas en el mar" con un forro externo que rodea el mar, son los mismos que ya se describieron para la modalidad de las "islas en el mar". El forro externo puede ser aplicado al material que sale de la porción de ranura del montaje de la matriz en al menos un par de formas. En la primera, se puede utilizar el recubrimiento por sumergimiento o rociado del tercer material sobre la seda, como se sabe en la técnica. En la segunda, la porción ranurada del montaje de matriz puede ser incorporada en una matriz de coextrusión en la cual el tercer material es coextruido alrededor del material ya coextruido que sale de la ranura. Esta disposición permite que las "islas en el mar" y su forro externo coextruido salgan del montaje de la matriz ya formada. El procesamiento adicional de esta modalidad es como se describió anteriormente.

Ejemplos Los siguientes ejemplos son mostrados para proporcionar a aquellas personas con experiencia ordinaria en la técnica una descripción y definición completa de como hacer las sedas de multifilamentos y llevar a cabo la metodología de extrusión de la invención, y no están propuestos para limitar el alcance de lo que los inventores consideran como su invención. Se han hecho esfuerzos para asegurar la exactitud con respecto a los números utilizados (por ejemplo, las cantidades, las temperaturas, etc.) pero algunos errores experimentales en la desviación deben ser tomados en cuenta. La siguiente organización del equipo y procedimiento de fabricación, mostrados esquemáticamente en la Figura 1, se utilizaron en los primeros tres ejemplos. Los dos extrusores incluyeron tornillos de propósito general de relación L/D de 30/1. La coextrusión de dos componentes incluyó una placa de dosificación, una placa de distribución, placas para grabado con ácido, y un órgano hilandero. Después de que son extruidos a través de la matriz de coextrusión, el material coextruido se procesó con una estructura de hilatura de filamentos corriente abajo para producir los filamentos. La estructura corriente abajo incluyó una cámara de enfriamiento, el aplicador de acabado, el tensiómetro, las poleas guia de estiraje, la polea guia de relajamiento, y la devanadora. El material coextruido se enfria en la cámara de enfriamiento, se estira y se relaja por las poleas guia de estiraje y relajamiento, y se colecta en la devanadora de recepción. El aparato justo como se describió, también fue utilizado para los Ejemplos 4 y 5, excepto que un baño de agua en lugar de una cámara de enfriamiento fue utilizada para apagar la seda, como es muestra en la Figura la, y los filamentos múltiples que dejan el órgano hilandero se hicieron pasar entonces a través de una matriz ranurada de 15 x 0.17 mm para producir la modalidad de monofilamentos de "islas en el mar". Utilizando la organización del equipo y los procedimientos descritos anteriormente, se formaron las siguientes sedas bicomponentes de especialidad: Otra modalidades están dentro de las reivindicaciones. Por ejemplo, aunque los filamentos de bicomponentes han sido descritos anteriormente en la Descripción Detallada, los filamentos podrían contener cualquier número deseado de componentes, y en este caso podrían ser fabricados por extrusión a través de una matriz de multicomponentes adecuada utilizando el número apropiado de extrusores.

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes

Claims (34)

REIVINDICACIONES

1. Una seda dental coextruida, de multicomponentes, caracterizada porque comprende un primer material, intercalado en un forro que comprende un segundo material y que tiene una superficie externa continua.

2. La seda dental de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende una pluralidad de filamentos del núcleo, cada filamento del núcleo comprende el primer material, en donde cada filamento del núcleo está -intercalado en y está rodeado substancialmente por el forro.

3. La seda dental de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque tiene un denier en el intervalo de aproximadamente 500 hasta aproximadamente 1500.

4. La seda dental de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque tiene una resistencia a la tracción desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 5 gramos por denier.

5. La seda dental de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la superficie externa de la seda tiene un coeficiente de fricción desde aproximadamente 0.09 hasta aproximadamente 0.3.

6. La seda dental de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque tiene un alargamiento en la ruptura en el intervalo aproximado desde aproximadamente 300 % hasta aproximadamente 1500 %.

7. La seda dental de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el forro comprende una porción interior que comprende el segundo material en el cual los filamentos del núcleo están intercalados, y una porción externa que comprende un material superficial, la porción externa proporciona la superficie externa de la seda.

8. La seda dental de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer material del filamento del núcleo tiene una estructura morfológica predeterminada, y el segundo material del forro tiene una estructura morfológica diferente.

9. La seda dental de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer material del filamento del núcleo es un polimero que se puede hilar en fase fundida, seleccionado para proporcionar resistencia a la seda, y el segundo material del forro es seleccionado para proporcionar al menos una característica fisica predeterminada a la seda.

10. La seda dental de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el primer material del filamento del núcleo es seleccionado para proveer resistencia a la seda, cada uno de los materiales secundarios y superficiales del forro es seleccionado para proporcionar al menos una característica fisica predeterminada a la seda.

11. La seda dental de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque el primer material comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste del nilón, el poliéster y el polipropileno.

12. La seda dental de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque el segundo material comprende un polímero que se puede extruir en fase fundida, seleccionado del grupo que consiste de elastómeros termoplásticos, acetato de vinilo etileno, copolímeros de etileno propileno, fluoropolímeros, polímeros lubricantes, y mezclas de polímeros lubricantes y aleaciones.

13. La seda dental de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque el segundo material comprende una mezcla de un polimero que se puede extruir en fase fundida y un aceite de silicona y/o un aceite mineral.

14. La seda dental de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque el segundo material comprende una mezcla de un polímero que se puede extruir en fase fundida y un rellenador particulado seleccionado del grupo que consiste de caolín, talco, carbonato de calcio, silice, y politetrafluoroetileno.

15. La seda dental de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque un aditivo es adsorbido o absorbido sobre una superficie del rellenador particulado.

16. La seda dental de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque uno o más de los materiales de la seda incluye un aditivo.

17. La seda dental de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque el aditivo se selecciona del grupo que consiste de colores, pigmentos, fragancias, sabores, ingredientes activos terapéuticamente, y agentes los cuales modifican la adhesión interfacial entre los materiales de la seda.

18. La seda dental de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque el aditivo es incorporado en la seda de una manera que permita que el mismo sea liberado de la seda durante el uso.

19. La seda dental de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque uno o más de los materiales de la seda es soluble en agua, para permitir que el aditivo se lixivie desde la seda durante el uso.

20. Una seda dental de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el filamento del núcleo tiene una sección transversal radial multilobular.

21. Un método de fabricación de una seda dental coextruida, de multicomponentes, y al menos un filamento del núcleo intercalado en un forro, el método está caracterizado porque comprende: coextruir dos o más materiales a través de un montaje de matriz de multicomponentes para formar un material coextruido que comprende al menos un filamento del núcleo que tiene un primer material, el al menos un filamento del núcleo intercalado en el forro que tiene un segundo material, tratar el material coextruido para formar la seda dental.

22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque los materiales comprenden polímeros que se pueden extruir en fase fundida.

23. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el paso de coextrusión comprende: formar filamentos de multicomponentes que tienen núcleos del primer material y forros del segundo material; y provocar que el segundo material de cada forro del filamento de multicomponentes se combine para formar el forro en el cual los filamentos del núcleo están intercalados, el material coextruido resultante deja el montaje de matriz con los filamentos del núcleo intercalados en el forro.

24. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el montaje de la matriz comprende una unidad integral.

25. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el montaje de la matriz comprende una matriz superior para extruir al menos un filamento, y una matriz inferior para intercalar al menos un filamento en el forro.

26. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque la matriz superior comprende un órgano hilandero que tiene un número predeterminado de aberturas.

27. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque al menos un filamento del núcleo comprende un polímero que se puede extruir en fase fundida, seleccionado para proporcionar resistencia a la seda, y el forro comprende un segundo componente seleccionado para proporcionar al menos una característica física a la seda.

28. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque comprende incorporar un aditivo en uno o más de los materiales antes o durante la coextrusión.

29. El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el aditivo se selecciona del grupo que consiste de colores, pigmentos, fragancias, sabores e ingredientes activos terapéuticamente .

30. El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el aditivo es incorporado de una manera que permita que el mismo sea liberado de la seda durante el uso.

31. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el paso de la coextrusión comprende: formar una pluralidad de filamentos de multicomponentes que tienen núcleos del primer material y forros del segundo material; formar un material coextruido intermedio que comprende provocar que el segundo material de cada forro de los filamentos multicomponentes se combine para formar un forro del cuerpo en el cual los filamentos del núcleo están intercalados; y coextruir el material coextruido intermedio con un material superficial para formar una porción de forro externa del forro, el material coextruido fundido resultante deja el montaje de la matriz con los filamentos del núcleo intercalados en el forro del cuerpo y el forro del cuerpo rodeado por la porción de forro externa.

32. Una seda dental de multicomponentes que tiene una superficie externa y al menos un filamento del núcleo intercalado en un forro que proporciona la superficie externa, caracterizada porque se hace por un proceso que comprende: coextruir dos o más materiales a través de un montaje de matriz de multicomponentes para formar un material coextruído que comprende al menos un filamento del núcleo que tiene el primer material, el al menos un filamento del núcleo intercalado en el forro que tiene un segundo material, y tratar el material coextruido para formar la seda dental.

33. La seda de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque el paso de tratamiento comprende apagar o reducir rápidamente la temperatura del material coextruido fundido y estirar la seda.

34. Un método para tratar los dientes con una seda, caracterizado porque comprende: insertar entré dos dientes una longitud de la seda dental coextruida, de multicomponentes, que comprende al menos un filamento del núcleo intercalado en un forro.