TWI473599B - 彈性體牙線 - Google Patents

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Description

彈性體牙線
本發明敘述一種牙線組成物，包括含有一或多種顆粒之彈性體基質，及製作與使用該牙線之方法。
使用牙線及其他齒間清潔器為牙齒衛生之重要部分，且係用於移除來自牙齒間與齦線下之牙菌斑及其他微粒物，如口中牙刷無法到達的區域。頻繁地，此等為蛀牙的開始部位，尤其若無規律地清潔。然而，即使有例行維持，齲蛀及齒齦炎仍於此等區域發展。如此，有持續需求研發更有效的牙線。
牙線通常為具有固定直徑與固定尺寸之線型條帶材料。然而，牙齒並非所有平均間隔。如此，使用具有直徑小於牙齒間距離之牙線導致牙齒間無效率或無效果清潔。此外，空間一般位於齒齦與兩個毗鄰牙齒間，其一般大於牙線直徑，有效率清潔該區域為困難。牙線使用者偶爾使用牙線按摩齒齦，但牙線當拉緊時通常係堅硬的，對齒齦造成潛在損傷。
克服該種問題之解決方法包含生產具有較寬直徑之牙線。此可引起在此範圍內之問題：未實質增加力量下牙齒間難以通過較大直徑的牙線或甚至正常直徑的牙線。一旦牙線通過牙齒間，立刻釋放讓牙線通過牙齒間所施加之力量，一般造成與齒齦痛苦的碰撞及造成可能割破及出血。而且此牙線通過牙齒間施加之「額外」力量可引起牙線切纖絲及磨損。如此，幼童由於可能自身遭受損害而甚至可能會對牙線失望。
凝膠彈性物體係已知於所屬技術領域，且時常用作雨傘、刷子之把柄，或用於玩具、牙線、手部運動握把、墊子等。美國專利案號5,334,646及5,508,334(其揭示以其等整體併入本文為參考)揭示一種凝膠組成物，包括聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)三嵌段共聚物與高水平塑化油之緊密摻配混合物。此等凝膠聚合物一般太過於類膠凍且缺乏用於牙線應用之足夠剛性，因為尤其其等於伸長時傾向太容易斷裂(亦即，對於實際使用，斷裂時抗拉強度太高，且斷裂時伸長度太低)。美國專利案號5,962,572(其揭示以其等整體併入本文為參考)揭示有用於各種應用之定向凝膠，例如低頻率振動應用、機械結構之阻尼等。
美國專利案號5,755,243(其揭示以其等整體併入本文為參考)揭示一種牙線，包括被彈性體外層圍繞之纖維核。外層提供較軟塗料於使用作為牙線刷子部分之較厚牙線上，但牙線本身由於內部纖維核而無法伸展。相似牙線揭示於美國專利號5,875,797(其揭示以其等整體併入本文為參考)。美國專利號5,918,609(其揭示以其等整體併入本文為參考)揭示一種顆粒改質的彈性體牙線，其中顆粒改質劑係吸附於牙線表面上或嵌埋於牙線表面中。
美國專利號5,941,256(其揭示以其等整體併入本文為參考)揭示一種牙線，具有與牙線部分聯合之微膠囊，其將衝出及釋放顏色以指示牙線的使用。美國專利號6,029,678(其揭示以其等整體併入本文為參考)揭示一種「凝膠」牙線，包括核心材料及凝膠材料，其中核心材料提供足夠抗拉強度且凝膠成分提供牙線的軟度性。美國專利號6,161,555(其揭示以其等整體併入本文為參考)揭示一種由凝膠製作呈股線或捲帶形式之牙線，其具有增進之高撕裂強度及增進之高抗拉強度。
儘管前述發展，仍存在需求研發解決該等問題之牙線組成物。
因此，本發明一些具體實例提供一種牙線，包括含有一或多個顆粒之彈性體基質，其中當對牙線施予增加抗拉應力時，至少一種所述之一或多個顆粒從基質呈增加用量而突出的牙線是適當的。
在一些具體實例中，該彈性體基質包括(a)彈性體嵌段共聚物與聚丙烯之一摻配物，及(b)一塑化劑。
在一些具體實例中，該牙線係由下述方法提供，其中將該彈性體嵌段共聚物、聚丙烯、塑化劑及至少一種一或多個顆粒混合且隨後擠壓或射出。
在一些具體實例中，該彈性體嵌段共聚物包括苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
在一些具體實例中，該彈性體嵌段共聚物包括50至99重量%的摻配物。
在一些具體實例中，該聚丙烯包括1至50重量%的摻配物。
在一些具體實例中，該摻配物包括30至99重量%的牙線。
在一些具體實例中，該苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物包括20至40重量%苯乙烯。
在某項具體實例中，該塑化劑為礦油、環烷油、或其組合。
在一些具體實例中，該牙線進一步包括香料、著色劑、氟化物離子來源、抗菌或抗微生物劑、止痛劑、消炎劑、凝結劑、維生素、及其二或多種的組合。
在一些具體實例中，使該牙線適應禁得起伸長高達至初始長度的1500%而未斷裂。
在一些具體實例中，該牙線具有對於2mm寬樣品而言小於20N‧分鐘或小於18N‧分鐘的斷裂點抗拉強度峰(如於Instron 4464上以2.76×105 Pa(40psig)緊握測量)。
在一些具體實例中，該牙線具有對於2mm寬樣品而言大於100%或大於200%的斷裂點伸長度(如於Instron 4464上以2.76×105 Pa(40psig)緊握測量)。
在一些具體實例中，該牙線具有對於2mm寬樣品而言小於0.35mm的斷裂前最大伸長度(如於Instron 4464上以2.76×105 Pa(40psig)緊握測量)。
在一些具體實例中，一或多個顆粒係呈用量大於2重量%(以牙線重量為基)存在。
在一些具體實例中，一或多個顆粒具有平均直徑大於300微米。在若甘具體實例中，一或多個顆粒具有平均直徑約350微米。
在一些具體實例中，該牙線具有0.1至100顆粒/mm3 的顆粒密度。
在一些具體實例中，至少一種一或多個顆粒為選自由矽石、沉澱碳酸鈣、磷酸二鈣、雲母、結晶鋁矽酸鹽、沉澱矽石、玻璃珠、玻璃泡、玻璃微球、陶瓷微球及具有熔點高於200℃的聚合物組成之群組的磨料顆粒。
在一些具體實例中，拉伸至兩倍鬆弛長度的牙線之拉伸球結(nodule)密度為0.1至100顆粒/mm3 。
在一些具體實例中，拉伸至兩倍鬆弛長度的牙線之拉伸球結密度係至少大於在鬆弛長度時牙線之鬆弛球結密度的1.1x。
如本文所使用，使用範圍作為敘述在範圍內各個及每個數值之簡略表達。在範圍內任何數值可選擇作為範圍界限。此外，本文引述之所有參考文獻特此以其等整體併入為參考。在本說明書與參考文獻的定義抵觸之情況中，由本說明書為主。此外，組成物及方法可包括、由下列實質上組成、或由那裡敘述的要素組成。
除非另予指明，應瞭解說明書中在此處及別處陳述之所有百分率與用量指的是重量百分率。給予用量係以材料之活性重量為基礎。列舉之本文特定數值意欲代表該數值加或減之變異性程度以計算測量誤差。例如，用量10%可包含9.5%或10.5%，給予所屬技術領域中具有通常知識者將領會及瞭解之測量誤差程度。
在若干具體實例中，本發明牙線包括至少一種彈性體材料，其於正常牙線潔牙操作可擴大及膨脹而未斷裂。在若干具體實例中，牙線對齒齦提供改良及較溫和之施加，能夠按摩齒齦，更有趣及愉快使用，且係有彈性的而使得於牙線潔牙期間易於處理。
在若干具體實例中，該彈性體牙線包括至少一種彈性體嵌段共聚物、聚丙烯、塑化劑、一或多個磨料顆粒、可選的香料、及可選的著色劑。在若干具體實例中，該彈性體牙線較佳可伸長高至其初始長度的1,500%而未斷裂，具有對於2mm寬樣品而言小於20N‧分鐘的斷裂點抗拉強度峰(如於Instron 4464上以2.76×105 Pa(40psig)緊握測量)，且具有對於2mm寬樣品而言大於100%的斷裂點伸長度(如於Instron 4464上以2.76×105 Pa(40psig)緊握測量)。
在其他具體實例中，透過鑄模擠壓或射出成型至少一種彈性體嵌段共聚物、聚丙烯同元聚合物、一或多個磨料顆粒、礦油、可選的香料、及可選的著色劑之混合物製備彈性體牙線以製造纖絲體牙線產品。
驚人地發現凝膠組成物可有效使用作為牙線。通常，凝膠組成物包括彈性體嵌段共聚物(較佳為苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物)、聚丙烯同元聚合物、及塑化劑之摻配物，且為當其拉伸變窄之可變形及可拉伸固體。在若干具體實例中，該凝膠組成物包括彈性體嵌段共聚物(較佳為苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物)、聚丙烯同元聚合物、及塑化劑之熔融摻配物，且可變形及可拉伸固體，且於其拉伸時變窄。該凝膠組成物可拉伸高至其原始長度的3000%，且當鬆弛時恢復於其原始長度的100%至120%內。通常，凝膠組成物當其變得拉伸而「變窄」，且當鬆弛時「變厚」或恢復其原始直徑。在若干具體實例中，該凝膠組成物可被拉伸操縱於牙齒間，且當接觸齒齦時鬆弛，如清潔區域。
在若干具體實例中，該牙線可呈固體凝膠組成物形式，且可由所屬技術領域中具有通常知識者已知的擠壓方法或射出成型方法製造成亦展現凝膠狀稠度之纖絲體，如迅速可變形及可拉伸，但在該變形與拉伸後恢復其等原始尺寸及外形。在若干具體實例中，該組成物包括彈性體聚合材料，包括從80至99重量%具有不飽和中嵌段鏈的SEBS(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯)嵌段共聚物、從1至20重量%的聚丙烯同元聚合物、從0.01至5重量%的礦油。在若干具體實例中，該組成物可進一步包括從0.001至1重量%的著色劑及/或從0.05至1.5重量%的香料。
可使用任何適合SEBS嵌段共聚物，只要其提供具有本文敘述所欲性質之最終組成物即可。美國專利案號5,334,646及5,508,334揭示各種具有膠凍狀特徵之SEBS共聚物，但那裡敘述的聚合物由於其等不理想的斷裂抗拉強度及斷裂伸長度特徵而不實際用作牙線。本發明人發現可藉由混合1至20重量%之聚丙烯同元聚合物與SEBS及塑化油以提供彈性體組成物而製作適合的牙線，其可伸長高達至其初始長度之1,500%而未斷裂，具有對於2mm寬樣品而言小於20N‧分鐘的斷裂點抗拉強度峰(如於Instron 4464上以2.76×105 Pa(40psig)緊握測量)，及對於2mm寬樣品而言大於100%的斷裂點伸長度(如於Instron 4464上以2.76×105 Pa(40psig)緊握測量)。
所用適合嵌段共聚物具有更一般組態A-B-A，其中各A為聚苯乙烯之結晶聚合物末端嵌段鏈段，及B為聚(乙烯-丁烯)之彈性體聚合物中間嵌段鏈段。此等嵌段聚合物時常稱作為SEBS嵌段共聚物，且從各種商業可得來源易於得到，或取決於所欲性質使用本文提供的準則可特別設計。聚(乙烯-丁烯)及聚苯乙烯部分可呈不相容，以致其等可形成被撓性聚(乙烯-丁烯)鏈互相連接的玻璃狀聚苯乙烯次微米域組成之兩相系統。此等域用來交聯及強化結構。此物理彈性體網路結構係可逆，使聚合物加熱高於聚苯乙烯軟化點暫時瓦解結構，其可由降低溫度而復原。
各種具體實例中有用之SEBS嵌段共聚物可包含廣大範圍的苯乙烯末端嵌段對於乙烯/丁烯中間嵌段比率大約20：80或少至40：60或更高。各種苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物係從Shell Chemical公司及Pecten Chemical公司(Shell Oil Company的部門)以商品命名Kraton G 1651、Kraton G 4600、Kraton G 4609等商業可得。亦可利用其他等級的(SEBS)聚合物且包含Kraton G 1855X，其具有比重0.92，布氏黏度在25℃於25重量%甲苯固體溶液中為40,000cps或在25℃於20重量%甲苯固體溶液中為8,000至20,000cps。
苯乙烯對於乙烯及丁烯重量比率可在下列比率內的任何改變，19：81、20：80、21：79、22：78、23：77、24：76、25：75、26：74、27：73、28：72、29：71、30：70、31：69、32：68、33：67、34：66、35：65、36：64、37：63、38：62、39：61、40：60、41：59、42：58、43：57、44：65、45：55、46：54、47：53、48：52、49：51、50：50、51：49等。亦有可能為小於19：81或高於51：49之其他比率數值。
各種具體實例中有用之其他適合嵌段共聚物係由Kuraray Co.,Ltd.,東京，日本以商品名SEPTONTM 生產者。此等嵌段共聚物包含例如苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段聚合物(SEPS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段聚合物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段聚合物(SEEPS)等。
該嵌段共聚物(SEBS或SEPTON)較佳與1至20重量%、更佳3至15重量%(以彈性體混合物(包含塑化油)總重量為基)聚丙烯同元聚合物混合。聚丙烯同元聚合物商業可得自於The Dow Chemical Company(DOW聚丙烯5D49、DOW聚丙烯5D98、DOW聚丙烯5E16S、DOW聚丙烯5E89等)、DuPont、GE、及其他。雖然非意欲被任何理論束縛，發明人相信將次要量更堅硬之聚丙烯同元聚合物包含入彈性體共聚物之混合物，可達到更適合的牙線產品，具有適合於牙線產品在斷裂時之理想斷裂抗拉強度及伸長度。
適合用於實施之塑化劑為所屬技術領域已知的，其等包含橡膠加工油，例如石蠟及環烷石油、高精製無芳香族石蠟及環烷食物與工業等級白石油礦油、肉豆蔻酸異丙酯、及聚丁烯、聚丙烯、聚萜烯等之合成液體寡聚物。該合成系列加工油為高黏度寡聚物，其係適當調整(moderate)至高分子量的非烯烴、異烷烴或石蠟之永久流動液體。許多如此油為已知且商業可得。代表性商業油實例包含Amoco聚丁烯、氫化聚丁烯及在聚丁烯聚合物一個末端具環氧官能度的聚丁烯。該聚丁烯實例包含：L-14(320 Mn)、L-50(420 Mn)、L-100(460 Mn)、H-15(560 Mn)、H-25(610 Mn)、H-35(660 Mn)、H-50(750 Mn)、H-100(920 Mn)、H-300(1290 Mn)、L-14E(27-37 cst＠100℉黏度)、L-300E(635-690 cst＠210℉黏度)、Actipol E6(365 Mn)、E16(973 Mn)、E23(1433 Mn)等。各種商業油實例包含：ARCO Prime與Tufflo油，其他白礦油包含：Bayol、Bernol、American、Blandol、Drakeol、Ervol、Gloria、Kaydol、Litetek、Marcol、Parol、Peneteck、Primol、Protol、Sontex等。
各種具體實例中較佳彈性體共聚物係經氫化，且中嵌段鏈(如乙烯/丙烯共聚物等)係不飽和。該彈性體共聚物(SEBS或其他SEPTON共聚物)包括50至99重量%之熔融摻配物，更佳70至99%，更佳80至99%，最好85%、90%、或95%。該彈性體聚合物中苯乙烯存在量範圍可為20至40重量%苯乙烯，如35%至35%、或30%。較佳摻配物中包含聚丙烯同元聚合物係呈用量1至20重量%(以熔融摻配物重量為基)，更佳2至15%，最好5%、10%、或15%。
包含聚丙烯同元聚合物與彈性體嵌段共聚物的摻配物及添加劑之全部組成物可包含摻配物，呈用量從30至100重量%之摻配物，75至99重量%之摻配物，或大於95重量%之摻配物。
該牙線組成物亦可包含一或多種調味劑。可使用之調味劑包含(但不限於)精油以及各種調味醛、酯、醇與相似材料。精油實例包含綠薄荷油、薄荷油、冬青油、黃樟油、丁香油、鼠尾草油、桉樹油、馬鬱蘭油、桂皮油、檸檬油、萊姆油、葡萄柚油、及橙油。亦有用者為如薄荷腦、香旱芹酮、及茴香腦之化學物。某些具體實例使用綠薄荷油及薄荷油。調味劑可呈濃度0.01至5重量%、更佳0.05至1.5重量%、更佳0.1至1重量%併入凝膠組成物中。該凝膠組成物亦可包含一或多種著色劑，如全部組成物的0.001至1重量%、更佳0.01至0.5重量%。該彈性體牙線因此可呈些微著色，或可呈半透明或透明，但以著色產品為較佳。
本文敘述之牙線產品可進一步包括選自氟化物離子來源、磨料、抗菌或抗微生物劑、止痛劑、消炎劑、L-精胺酸、L-精胺酸碳酸氫鹽、凝結劑、維生素、及其二或多種之組合的額外成分。在若干具體實例中，該牙線包括氟化物離子來源。廣大多樣化產生氟化物離子的材料可被使用作為本組成物中氟化物離子來源。代表性氟化物離子來源包含(但不限於)氟化錫(II)、氟化鈉、氟化鉀、一氟磷酸鈉、氟矽酸鈉、氟矽酸銨、氟化胺、氟化銨、及其組合。在某些具體實例中，該氟化物離子來源包含氟化錫(II)、氟化鈉、一氟磷酸鈉以及其混合物。
在若干具體實例中，至少一種一或多個顆粒為磨料顆粒。在若干具體實例中，該彈性體牙線包括大於一種磨料顆粒。在若干具體實例中，當使用凝膠作為如牙線時，該等磨料顆粒可協助碎屑移除。
在若干具體實例中，該等磨料顆粒在擠壓或射出前被嵌埋於該牙線的凝膠組成物中。在若干具體實例中，至少一種一或多個顆粒於使用期間藉由拉伸牙線可從牙線突出。在若干具體實例中，至少一或多個顆粒藉由選擇性拉伸該牙線於使用期間可選擇性從牙線突出。
在若干具體實例中，該磨料顆粒係呈用量0.01至10重量%、或0.1至5重量%、或2.1至10重量%或大於2重量%添加於組成物。在若干具體實例中，該等顆粒在擠壓或射出前被添加於該彈性體。
適合的磨料顆粒包含(但不限於)矽石、沉澱碳酸鈣、磷酸二鈣、雲母、結晶鋁矽酸鹽、沉澱矽石、玻璃珠、玻璃泡、玻璃微球、陶瓷微球及高熔點聚合物(如具有熔點大於200℃或於生產牙線期間最大加工溫度的聚合物)。一種或多於一種類型的磨料顆粒可添加於該牙線。
該顆粒尺寸較佳範圍為0.1至700微米、或1至500微米或2至125微米或300至500微米或大於300微米。在一些具體實例中，該等磨料顆粒具有平均直徑大於2微米。在一些具體實例中，該等磨料顆粒具有平均直徑約2至約700微米。在一些具體實例中，該等磨料顆粒具有平均直徑約25至約650微米。在一些具體實例中，該等磨料顆粒具有平均直徑約50至約600微米。在一些具體實例中，該等磨料顆粒具有平均直徑75至約550微米。在一些具體實例中，該等磨料顆粒具有平均直徑100至約450微米。在一些具體實例中，該等磨料顆粒具有平均直徑約200至425微米。在一些具體實例中，該等磨料顆粒具有平均直徑約225至約400微米。在一些具體實例中，該等磨料顆粒具有平均直徑約275至約375微米。在一些具體實例中，該等磨料顆粒具有平均直徑約300至350微米。在一些具體實例中，該等磨料顆粒具有平均直徑約350微米。
可選擇顆粒數量以對所得牙線提供理想效果。在一些具體實例中，提供足夠數目顆粒以致牙線具有顆粒密度0.1至100或0.5至50或1至25顆粒/mm3 。在一些具體實例中，該顆粒密度規定從拉伸牙線表面突出之球結(nodule)數目(亦即球結密度)。在某項具體實例中，拉伸至其鬆弛長度兩倍的牙線之拉伸球結密度為0.1至100或0.5至50或1至25顆粒/mm3 。由於如在基質內未突出的顆粒，應瞭解球結密度不需精確與顆粒密度相同數值。在一些具體實例中，拉伸至其鬆弛長度兩倍的牙線之拉伸球結密度係大於牙線呈其鬆弛狀態時之鬆弛球結密度的1.1x或1.5x或2x或4x或8x或10x或100x或1000x。
該等顆粒形狀並未特別限制。該等顆粒可為任何許多不同形狀，例如球形、立方形、圓柱形、不規則等，該形狀主要取決於使用之顆粒生產方法。
在若干具體實例中，添加顆粒於彈性體後，接著該混合物以擠壓或射出方法形成纖絲體。在若干具體實例中，該等顆粒係在成形方法期間嵌埋於該彈性體中。位於大約纖絲體外表面附近係僅部分突出。在若干具體實例中，至少一種一或多個顆粒刺穿彈性體基質。在若干具體實例中，至少一種一或多個顆粒擴張彈性體基質表面。在若干具體實例中，該彈性體基質為熱塑性彈性體基質。
當拉伸纖絲體時，其外側直徑減小。在若干具體實例中，該抗拉應力影響該彈性體基質之物理外形，但未影響顆粒之物理外形。在若干具體實例中，使用者藉由對牙線施予更大抗拉應力以致更大部分顆粒從牙線突出而可選擇地(及可逆地)調整牙線之耐磨性。選擇暴露此等顆粒提供及增進此等類型牙線之下列屬性及功能：(a)耐磨性、(b)牙齒間清潔、(c)移除牙菌斑與外在污點、(d)口感與知覺效果、(e)齒齦擦洗知覺、(f)清潔用的知覺信號、及(g)改良手指緊握。此外，當顆粒經著色、染色或其他塗色不同於牙線之熱塑性彈性體，可選擇性改變牙線外觀。
相信將顆粒在擠壓或射出前併入彈性體所提供之前述優勢將無法對該牙線施予顆粒之後-擠壓或後-射出方法所提供，例如美國專利案號5,918,609所教示。
該彈性體牙線亦可包括抗菌或抗微生物劑，其選自經鹵化的二苯醚(如三氯沙)、草本萃取物與精油(如迷迭香萃取物、瑞香酚、薄荷腦、桉樹腦、柳酸甲酯)、雙胍抗菌劑(如氯已定、阿來西定或奧替尼啶)、四級銨化合物(如氯化鯨蠟基吡啶(CPC))、酚系抗菌劑、海克替啶(hexetidine)、聚維酮碘(povidone iodine)、地莫匹醇(delmopinol)、5-正辛醯-3'-三氟甲基苯基水楊醯胺(salifluor)、金屬離子(如鋅鹽，例如檸檬酸鋅、氧化鋅、乳酸鋅等)、血根鹼、蜂膠、及其組合。
在某項具體實例中，該彈性體牙線可選的是包括止痛劑、消炎劑、凝結劑、維生素、或其組合。
在形成該彈性體牙線中，將聚丙烯與彈性體共聚物較佳的是一起摻配與熔融。該塑化劑係呈足夠造成凝膠保持固體結構但亦可變形之用量添加。然後該混合物可擠壓或射出成型成板片或股線並使其冷卻。經擠壓的板片及股線可為任何直徑。較佳者，擠壓物直徑為當拉伸凝膠150%至1000%時，因而造成直徑變窄，該凝膠組成物之變窄直徑可輕易地滑動於牙齒間。該牙線較佳具有直徑約0.5mm至約10mm(如以圓截面測量)，更佳約1.0mm至約3mm，最好約2mm。應注意凝膠之確切直徑並不重要，因為凝膠施用牙齒間時將持續拉伸與變窄，直到其達到使凝膠足夠滑動於牙齒間之足夠窄的直徑。
該彈性體牙線亦較佳具有基重於1至10g/m內之範圍內，更佳1.5至5g/m，最佳1.6至3.5g/m。該彈性體牙線較佳具有外觀密度從0.25至2.5g/m，更佳0.5至1.5g/m，最好0.75至1g/m。該彈性體牙線斷裂前之平均直徑較佳範圍從0.1至0.75mm，更佳從0.2至0.5mm，最佳從0.3至0.4mm。
該彈性體牙線較佳可拉伸高至其原始長度的1,500%而未斷裂。使用從Instron Corporation,Norwood,MA商業可得之INSTRON裝置(較佳INSTRON4464)，該彈性體牙線樣品可試驗斷裂伸長度及於斷裂點之抗拉強度峰。較佳者，以能夠保持樣品在或接近於2.76×105 Pa(40psig)的緊握使用Instron裝置。用於Instron裝置之彈性體牙線樣品可於最小中心凹口具有厚度2mm、寬度2mm，在凹口各側具有總寬度10mm、長度29.5mm，及凹口長度11mm。因而，該鬆弛樣本直徑為1.9mm，其大約等於在樣品中間的凹口中心之寬度及厚度。
使用此試驗程序，該彈性體牙線較佳具有小於22N‧分鐘的斷裂點抗拉強度峰，更佳小於20N‧分鐘，最好小於18N‧分鐘。該彈性體牙線亦較佳具有對於2mm寬樣品而言(在凹口中心-亦即在其最薄點)大於100%的斷裂點伸長度，更佳大於150%，最佳大於200%。
該彈性體牙線組成物亦可塗布於一核心上以被使用做為牙線。該核心可為纖維(其可為聚丙烯、耐綸、聚酯、或能夠對牙線給予抗拉強度及/或剛性的其他聚合物之多纖絲纖維)，且可為所屬技術領域中具有通常知識者已知有用於形成牙線之任何纖維。生產該纖維線之方法係所屬技術領域所熟知。例如，纖維牙線可從耐綸生產，依照聚合耐綸鹽並抽吸或擠壓所得聚合物以形成單纖絲。令單纖絲固化，然後組合形成牙線股線。牙線纖維可從聚四氟乙烯(PTFE)製造。在若干具體實例中，將聚合物熔融並擠壓成薄股線。在若干具體實例中，遵循纖維線的製造，使纖維線通過組成物以致纖維變為被塗布。塗布纖維牙線/核心之方法亦為所屬技術領域已知。在若干具體實例中，在包括凝膠組成物之乳化物浴中處理該纖維牙線/核心。乳化物浴可選的含有一或多種黏著於纖維線之蠟，從而造成凝膠組成物以黏著於核心。在另外具體實例中，包括非PTFE纖維之纖維線塗布有第一塗層及覆蓋於第一塗層之第二塗層。該第一塗層為耐綸結合的塗料，該第二塗層為組成物。
在提供多纖絲塗布的核心中，必須選擇組成物及纖絲體數目。纖絲體數目取決於纖絲體丹尼將為2至250及較佳2至100。纖絲體可以每吋1至5扭轉而扭轉形成牙線條帶。扭轉在捲軸上及隨後處理(如塗布)期間提供牙線整體性。香料亦可施用為液體或固體。較佳使用噴霧乾燥固體。同樣地，各種其他添加劑可施用為液體或固體。當施用為液體時，在纏繞於捲軸前乾燥牙線。乾燥可藉由輻射乾燥或空氣乾燥。乾燥後，將該牙線纏繞於捲軸上。該等纖維然後可從捲軸移除並塗布有凝膠組成物。
在另外態樣中，在經凝膠塗布核心內之核心可於凝膠內有不同或替代性的排列；即核心非必定需要呈筆直，或當塗布有凝膠組成物時呈繃緊。因而，核心可為鬆弛，或當塗布有凝膠組成物時形成「線圈」外形。理想的是如此排列以抵抗牙線破裂，如以提供兩個分開斷裂點。因而，例如核心係排列成線圈樣式，然後塗布有凝膠組成物以形成牙線。該牙線長度係由凝膠組成物長度支配，且使用時該凝膠組成物及核心將同時伸長。在具體實例中，該核心之抗拉強度大於該凝膠組成物之抗拉強度，以致若該凝膠組成物於應力下破裂，該核心保持未受損傷，如在牙齒間以牙線潔牙。在另外具體實例中，該凝膠組成物之抗拉強度大於該核心之抗拉強度，以致若該核心於應力下破裂，該凝膠組成物保持未受損傷，如在牙齒間以牙線潔牙。在兩種具體實例任一者中，雖然該牙線的一成分已破裂，其他成分保持未受損傷。可想要如此排列，因為斷裂同時被使用之牙線經常對使用者引起不適。
在若干具體實例中，至少一種顆粒在已施予拉力後從該彈性體牙線突出。在若干具體實例中，在已施予拉力後每平方公尺表面積突出介於1至500之間的顆粒。在若干具體實例中，在已施予拉力後每平方公尺表面積突出50至250之間的顆粒。
在若干具體實例中，至少一種一或多個顆粒於使用期間突出至看得見的最小量。在若干具體實例中，至少一種一或多個顆粒突出至可察覺的最小量。在若干具體實例中，至少一種一或多個顆粒在該彈性體基質表面上突出至大於1微米。在若干具體實例中，至少一種一或多個顆粒在彈性體基質表面上突出大於1微米之距離。在若干具體實例中，至少一種一或多個顆粒在該彈性體基質表面上突出小於700微米之距離。在若干具體實例中，至少一種一或多個顆粒在彈性體基質表面上突出10至250微米之距離。
若干具體實例提供包括下列之牙線：一彈性體基質、及併入該基質之複數個顆粒，其中至少一個顆粒於使用期間從基質外表面突出。其他具體實例提供一種牙線，其中該彈性體基質包括彈性體嵌段共聚物與聚丙烯之摻配物、及塑化劑。
用於生產較佳具體實例的彈性體牙線之加工條件將取決於最終性質而改變。較佳者，使用多地帶單螺旋。該螺旋直徑可取決於生產的產品等級而改變，從實驗室等級之25至30mm至更大商業等級應用任何地方。所屬技術領域中具有通常知識者能夠使用本文提供的準則，設計適合擠壓機以生產該彈性體牙線組成物。亦可使用具有多層之共擠壓方法以製造牙線。
在若干具體實例中，本文敘述之牙線組成物可被用於治療或預防口腔疾病或狀態。在若干具體實例中，該口腔之疾病或狀態為齒齦炎或牙周病。
替代地，使用射出成型技術可生產該彈性體牙線產品。再者，所屬技術領域中具有通常知識者將能夠使用本文提供的準則，設計適合射出成型之方法及裝置。
現在將參考下列非限制實施例，更詳細敘述較佳具體實例。
實施例 實施例1
本發明彈性體牙線係在多地帶單螺旋MIOTTO擠壓機中(Miotto Ltda，Sao Paulo，巴西)由熔融擠壓製備，具有螺旋直徑30mm，L/D比率25，壓縮率1/3，標稱容量60kg/小時，及材料流速12m/秒。該擠壓機體溫度於各種地帶為Z1=164℃、Z2=164℃、Z3=173℃、及Z4=172℃，且該擠壓頭溫度於各種地帶為Z1=175℃及Z2=175℃。在維持28℃之水冷槽中冷卻產品。
在該擠壓機中混合100重量%(以牙線總重量為基)的SEBS(苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯)嵌段共聚物25.8%、丙烯同元聚合物19.396%的聚合物摻配物、環烷礦油51.7%、0.1%的抗氧化劑/穩定劑成分、0.02重量%的著色劑、及3重量%的薄荷調味。該彈性體牙線具有直徑1.9mm，基重2.45g/m，及外觀密度0.83g/m。在擠壓前，將非晶形矽石顆粒於擠壓機中呈用量約1至2%(以組成物重量為基)添加至組成物。該等顆粒具有標稱尺寸約350微米(在混合前，可理解引起粒徑減小)。以圓形具有外側直徑約1.8mm的擠壓纖絲體。此實施例中獲得之纖絲體顯示於圖1及2。
圖1描述呈鬆弛狀態之纖絲體10，其中少許若有任何抗拉應力向那裡施予。
圖2描述被手拉長之纖絲體10，以致其外側直徑(從相對的熱塑性彈性體表面測量)減少為約0.7至0.9mm。包括部分突出的矽石顆粒之球結12僅明顯於圖2。
本發明已參考例證實施例敘述如上，但欲瞭解本發明並不限制於揭示具體實例。所屬技術領域中具有通常知識者在閱讀說明書時想到的改變及修飾亦於附加申請專利範圍定義之本發明範疇內。
10．．．纖絲體
12．．．球結
更完整瞭解本發明及其優勢可由考慮到伴隨圖示參考下列說明獲得，其中如同元件符號指出類似特色。
圖1描述含有非晶形矽石顆粒的本發明牙線之具體實例，其中該牙線係鬆弛狀態。
圖2描述含有非晶形矽石顆粒的本發明牙線之具體實例。
10．．．纖絲體
12．．．球結

Claims (16)

  1. 一種牙線，包括：含有一或多個顆粒之彈性體基質；其中當對牙線施予增加抗拉應力時，該牙線得以使至少一種所述之一或多個顆粒呈增加用量從基質突出；其中該彈性體基質包括：(a)彈性體嵌段共聚物與聚丙烯之一摻配物，及(b)一塑化劑；且其中至少一種所述之一或多個顆粒為磨料顆粒；其中以該牙線重量為基準，該摻配物的含量為30至99重量%，以該牙線重量為基準，該磨料顆粒的含量為0.1至5重量%；其中該彈性體嵌段共聚物包括苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物；該彈性體嵌段共聚物佔摻配物的50至99重量%，該聚丙烯佔摻配物的1至50重量%；且該苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物包括20至40重量%的苯乙烯。
  2. 如申請專利範圍第1項之牙線，其中該牙線係由下述方法提供，其中將該彈性體嵌段共聚物、聚丙烯、塑化劑及一或多個顆粒混合且隨後擠壓或射出。
  3. 如申請專利範圍第1項之牙線，其中該塑化劑為礦油、環烷油、或其組合。
  4. 如申請專利範圍第1項之牙線，進一步包括香料、著色劑、氟化物離子來源、抗菌或抗微生物劑、止痛劑、 消炎劑、凝結劑、維生素、及其二或多種組合。
  5. 如申請專利範圍第1項之牙線，其中使該牙線得以耐受伸長高達至初始長度的1500%而未斷裂。
  6. 如申請專利範圍第1項之牙線，具有對於2mm寬樣品而言小於20N‧分鐘的斷裂點抗拉強度峰(如於Instron 4464上以2.76×105 Pa(40psig)緊握測量)。
  7. 如申請專利範圍第6項之牙線，具有對於2mm寬樣品而言小於18N‧分鐘的斷裂點抗拉強度峰(如於Instron 4464上以2.76×105 Pa(40psig)緊握測量)。
  8. 如申請專利範圍第1項之牙線，具有對於2mm寬樣品而言大於100%的斷裂點伸長度(如於Instron 4464上以2.76×105 Pa(40psig)緊握測量)。
  9. 如申請專利範圍第8項之牙線，具有對於2mm寬樣品而言大於200%的斷裂點伸長度(如於Instron 4464上以2.76×105 Pa(40psig)緊握測量)。
  10. 如申請專利範圍第1項之牙線，具有對於2mm寬樣品而言小於0.35mm的斷裂前最大伸長度(如於Instron 4464上以2.76×105 Pa(40psig)緊握測量)。
  11. 如申請專利範圍第1項之牙線，其中該磨料顆粒具有從2至125微米的平均直徑。
  12. 如申請專利範圍第1項之牙線，其中該牙線具有0.1至100顆粒/mm3 的顆粒密度。
  13. 如申請專利範圍第1項之牙線，其中該磨料顆粒包括至少一員選自由矽石、沉澱碳酸鈣、磷酸二鈣、雲母、結晶鋁矽酸鹽、沉澱矽石、玻璃珠、玻璃泡、玻璃微 球、陶瓷微球及具有熔點高於200℃的聚合物組成之組群。
  14. 如申請專利範圍第1項之牙線，其中拉伸至兩倍鬆弛長度的牙線之拉伸球結(nodule)密度為0.1至100顆粒/mm3 。
  15. 如申請專利範圍第1項之牙線，其中拉伸至兩倍鬆弛長度的牙線之拉伸球結密度係至少大於鬆弛長度時牙線之鬆弛球結密度的1.1x。
  16. 一種牙線，包括：一彈性體基質，及併入該基質之複數顆粒，其中至少一個顆粒於使用期間從該基質外表面突出；其中該彈性體基質包括：(a)彈性體嵌段共聚物與聚丙烯之一摻配物，及(b)一塑化劑；且其中至少一種所述之一或多個顆粒為磨料顆粒；其中以該牙線重量為基準，該摻配物佔該牙線的30至99重量%，以該牙線重量為基準，該磨料顆粒佔該牙線之0.1至5重量%。
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