WO1998020774A1 - Zahnpflegegerät und verfahren zur herstellung von reinigungselementen für zahnpflegegeräte - Google Patents

Zahnpflegegerät und verfahren zur herstellung von reinigungselementen für zahnpflegegeräte Download PDF

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WO1998020774A1
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dental
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Definitions

  • the invention relates to a dental care device with at least one cleaning element made of an extruded polymer and a method for producing such cleaning elements for a dental care device.
  • Dental care devices of the abovementioned construction are understood to mean both mono- or multifilament fibers and, in particular, toothbrushes with a bristle trim which forms the cleaning elements.
  • Known dental care devices of this type only develop a mechanical cleaning effect due to friction between the cleaning elements and the tooth surface. In addition, they have a massage effect on the gingiva.
  • the cleaning elements of such dental care devices are generally obtained from polymers by extrusion, be it in the form of fibers, bristles or the like.
  • the invention has for its object to expand the scope of the known dental care devices.
  • the polymer of the cleaning element is filled, at least in its area near the surface, with water- and / or saliva-soluble additives with dental medicine and / or antibacterial activity in solid, finely dispersed form.
  • additives with dental medicine, antibacterial or deodorising effect are known for liquid and pasty dentifrices.
  • Such additives are added to the dentifrices in particular in the form of fluoride compounds in order to utilize their tooth-hardening effect.
  • the effect is based on the fact that the human tooth enamel has a relatively high fluoride concentration in its outermost layer, which quickly decreases in the depth of the tooth.
  • the amount of fluoride supplied with food and drinking water is usually not sufficient to keep the fluoride content in the tooth enamel stable.
  • the fluoride content is decisive for the resistance of the teeth to the attack of bacteria and acids, which in turn lead to the most common dental disease, namely caries.
  • such dental and / or antibacterial additives are incorporated in solid, finely dispersed form in the cleaning elements formed from a polymer.
  • the additives are water and / or saliva soluble.
  • the very fine particles embedded in particular in the area near the surface of the cleaning element form a kind of reservoir from which the active substance is slowly released and released into the mouth and throat, in particular in the area of the dentition, since the polymers usually used to a certain extent absorb moisture, which penetrates into the interior of the cleaning element or migrates when dry after use.
  • Inorganic fluoride-releasing fluorine compounds or xylitol are preferably used as additives, which are selected, for example, from the group sodium fluoride (NaF), sodium monofluorophosphate (a2P0 3 F), zinc fluoride (ZnF 2 ), ammonium fluoride (NH " 4 F) and fluorosilicates.
  • the fluorine compounds embedded in the polymer and in particular exposed on the surface form a slow-flowing fluoride source when the dental care device is used in conjunction with the mouth saliva or the water used for cleaning, corresponding to the natural fluoride balance of the tooth enamel, possibly in conjunction with it endowed dental care continuously updated.
  • insoluble additives to increase the mechanical cleaning action can be incorporated in disperse form in the polymer of the cleaning element. This measure is known per se for toothbrush bristles in order to achieve a certain abrasive effect.
  • such purely mechanical additives must be inert. In particular, they must not be surface-active or increase their surface area when in use. These finely dispersed, abrasive particles are washed out over time when using the dental care device. As a result, new surfaces are exposed on the polymer of the cleaning element and thus, in turn, dental or antibacterial additives.
  • the dental care device can be designed in a conventional manner as a toothbrush with a plurality of bristles which form the cleaning elements and are made of the filled polymer.
  • bristles are recommended which have a shape which deviates from the elongated, smooth shape in order to enlarge their surface, e.g. profiled, curled or spirally wound.
  • the cleaning elements can also be formed from flocked bristles, the flock fibers also being filled with the additives.
  • the bristles consist of a core and a mantile, which are coextruded, and the additives are incorporated into the jacket.
  • the core in particular, can consist of a polymer that gives the cleaning element the necessary usage properties, such as tensile strength, bending ability and flexural fatigue strength (re-erection ability), while the polymer for the jacket is selected primarily with regard to the embedding of the additives and their successive release .
  • toothbrushes that are provided with exchangeable cleaning elements so-called interchangeable head brushes
  • interchangeable head brushes are particularly recommended. If the frequent replacement of the toothbrush or the replacement of such interchangeable heads is recommended for reasons of wear and tear on the bristles and the consequent decreasing cleaning action or increasing risk to the gingiva, regular replacement of bristles filled according to the invention is even more important. Brushes with close-fitting individual bristles, of which up to 2000 can be accommodated on the surface of a conventional toothbrush head, are particularly advantageous.
  • the dental care device can also be designed in a conventional manner as a multifilament interdental cleaner, the polymer fibers forming it being filled with the additives.
  • the invention further relates to a method for producing cleaning elements, for example bristles made of a polymer for dental care devices, by extruding the polymer from a melt.
  • a method for producing cleaning elements for example bristles made of a polymer for dental care devices, by extruding the polymer from a melt.
  • the polymer melt has water- and / or saliva-soluble additives with a dental-medical and / or antibacterial effect in fine dispersed form mixed and the mixture is extruded.
  • the additives are preferably selected from the group consisting of sodium fluoride (NaF), sodium monofluorophosphate (Na 2 P0 3 F), zinc fluoride (ZnF 2 ), ammonium fluoride (NH 4 F) and fluorosilicate.
  • the additives are preferably added to the melt at 1500 to 4500 ppm. The exact proportion depends on the type of fluorine compound and its implementation in the
  • inert, insoluble additives are added to the polymer melt to increase the mechanical cleaning effect, which are slowly flushed out when using the dental care device and expose new free surfaces with dentistically effective additives.
  • the polymers used for the cleaning elements are selected from the group of polyamides, polyolefins, polyesters, polyacetals, sulfur polymers and their mixed polymers.
  • the additives of the polymer melt for the jacket are mixed.

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Abstract

Bei einem Zahnpflegegerät mit wenigstens einem Reinigungselement aus einem extrudierten Polymer wird vorgeschlagen, daß in das Polymer des Reinigungselementes zumindest in dessen oberflächennahen Bereich wasser- und/oder speichellöslichen Additive mit dentalmedizinischer und/oder antibakterieller Wirkung in fester, feindisperser Form eingearbeitet ist. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung von Reinigungselementen aus einem Polymer für Zahnpflegegeräte vorgeschlagen, bei dem der Polymer-Schmelze wasser- und/oder speichellösliche Additive mit dentalmedizinischer und/oder antibakterieller Wirkung in feindisperser Form zugemischt und die Mischung extrudiert wird.

Description

Zahnpflegegerät und Verfahren zur Herstellung von Reinigungselementen für Zahnpflegegeräte
Die Erfindung betrifft ein Zahnpflegegerät mit wenigstens einem Reinigungselement aus einem extrudierten Polymer sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Reinigungs- elemente für ein Zahnpflegegerät .
Unter Zahnpflegegeräten des vorgenannten Aufbaus werden sowohl mono- oder multifile Fasern, wie auch insbesondere Zahnbürsten mit einem die Reinigungselemente bildenden Borstenbesatz verstanden. Bekannte Zahnpflegegeräte dieser Art entfalten ausschließlich eine mechanische Reinigungswirkung durch Reibung zwischen den Reinigungs- elementen und der Zahnoberfläche. Daneben entfalten sie eine Massagewirkung auf die Gingiva.
Die Reinigungselemente solcher Zahnpflegegeräte werden in der Regel aus Polymeren durch Extrudieren gewonnen, sei es in Form von Fasern, Borsten od. dgl . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsbereich der bekannten Zahnpflegegeräte zu erweitern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß daduch gelöst , daß das Polymer des Reinigungselementes zumindest in dessen oberflächennahen Bereich mit wasser- und/oder speichel- löslichen Additiven mit dentalmedizinischer und/oder antibakterieller Wirkung in fester, feindisperser Form gefüllt ist.
Die Verwendung von Additiven mit dentalmedizinischer, antibakterieller oder desodorierender Wirkung ist bei flüssigen und pastenförmigen Zahnpflegemitteln bekannt. Solche Additive werden insbesondere in Form von Fluorid- Verbindungen den Zahnpflegemitteln zugesetzt, um deren zahnhärtende Wirkung auszunutzen. Die Wirkung beruht darauf, daß der menschliche Zahnschmelz in seiner äußersten Schicht eine relativ hohe Fluorid-Konzentration besitzt, die in die Tiefe des Zahns schnell abnimmt. Die mit der Nahrung und dem Trinkwasser zugeführte Menge an Fluorid reicht meist nicht aus, um den Fluoridgehalt im Zahnschmelz stabil zu halten. Auf der anderen Seite ist der Fluoridgehalt maßgeblich für die Widerstandsfähigkeit der Zähne gegen den Angriff von Bakterien und Säuren, die wiederum zu der häufigsten Zahnerkrankung, nämlich Karies, führen. Der Wirkungsmechanismus solcher Fluoride beruht auf den Fluoridionen leicht löslicher Fluoride, die auf der Zahnoberfläche eine Kalziumfluorid (CaF2) -Schicht bilden, aus der bei Änderung des pH-Wertes im Speichel Fluorid freigesetzt wird, ohne das Fluorid-Reservoir des Zahnschmelzes zu beanspruchen. Auch ist die antibakterielle Wirkung solcher Fluoride beschrieben, die vermutlich die Säureproduktion der Bakterien im Plaque reduziert. In Zahnpflegemitteln liegen solche Additive meist in gelöster Form vor.
Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Zahnpflegegerät sind solche zahnmedizinisch und/oder antibakteriell wirksamen Additive in fester, feindisperser Form in den aus einem Polymer gebildeten Reinigungselementen inkorporiert. Die Additive sind wasser- und/oder speichellöslich. Die insbesondere im oberflächennahen Bereich des Reinigungselementes eingebetteten Feinstpartikel bilden eine Art Reservoir, aus dem die wirksame Substanz langsam herausgelöst und in den Mund- und Rachenraum, insbesondere in den Bereich des Gebisses abgegeben wird, da die üblicherweise verwendeten Polymere in gewissem Umfang Feuchtigkeit absorbieren, die bis in das Innere des Reinigungselementes vordringt bzw. beim Trocknen nach dem Gebrauch auswandert. Durch diese physikalischen Vorgänge wandern auch die Additive mit der Zeit aus dem Kern des Reinigungselementes an die Oberfläche, um von dort aus ihre Wirkung zu entfalten.
Als Additive werden vorzugsweise anorganische, Fluoride abspaltende Fluorverbindungen oder Xylit eingesetzt, die beispielsweise aus der Gruppe Natriumfluorid (NaF) , Natriummonofluorphosphat ( a2P03F) , Zinkfluorid (ZnF2) , Amoniumfluorid (NH" 4F) und Fluorsilikate ausgewählt sind.
Die in das Polymer eingebetteten und insbesondere an der Oberfläche freiliegenden Fluorverbindungen bilden beim Gebrauch des Zahnpflegegerätes in Verbindung mit dem Mundspeichel bzw. dem zur Reinigung verwendeten Wasser eine langsam fließende Fluorid-Quelle, die den natürlichen Fluorid- Haushalt des Zahnschmelzes, gegebenenfalls in Verbindung mit entsprechend dotierten Zahnpflegemit- teln laufend ergänzt .
In das Polymer des Reinigungselementes können weitere inerte, unlösliche Additive zur Erhöhung der mechanischen Reinigungswirkung in disperser Form inkorporiert sein. Diese Maßnahme ist bei Borsten für Zahnbürsten an sich bekannt, um eine gewisse abrasive Wirkung zu erzielen. In Verbindung mit den erfindungsgemäßen Additiven müssen solche rein mechanisch wirkenden Additive inert sein. Sie dürfen insbesondere nicht oberflächenaktiv sein und auch nicht ihre Oberfläche bei Gebrauch vergrößern. Diese feindispersen, abrasiven Partikel werden bei der Verwendung des Zahnpflegegerätes mit der Zeit ausgeschwemmt . Dadurch werden am Polymer des Reinigungselementes neue Oberflächen und damit auch wiederum zahnmedizinisch bzw. antibakteriell wirksame Additive freigelegt.
Das Zahnpflegegerät kann in herkömmlicher Weise als Zahnbürste mit einer Vielzahl die Reinigungselemente bildender Borsten aus dem gefüllten Polymer ausgebildet sein.
Um die Additive effizient zur Wirkung zu bringen, empfehlen sich Borsten, die zur Vergrößerung ihrer Oberfläche eine von der gestreckten, glatten Form abweichende Form aufweisen, z.B. profiliert, gewellt oder spiralig gewunden sind. Stattdessen können die Reinigungselemente auch aus beflockten Borsten gebildet sein, wobei auch die Flockfasern mit den Additiven gefüllt sind.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Borsten aus einer Seele und einem Mantil bestehen, die koextrudiert sind, und die Additive in den Mantel eingearbeitet sind. Bei dieser Ausführung kann insbesondere die Seele aus einem Polymer bestehen, daß dem Reinigungselement die notwendigen Gebrauchseigenschaften, wie Zugfestigkeit, Biegefähigkeit und Biegewechselfestigkeit (Wiederaufrichtvermögen) gibt, während das Polymer für den Mantel vornehmlich im Hinblick auf die Einbettung der Additive und dere sukzessive Abgabe ausgewählt wird.
In Verbindung mit der Erfindung empfehlen sich insbesondere solche Zahnbürsten, die mit auswechselbaren Reinigungselementen versehen sind, sogenannte Wechselkopfbürsten. Empfiehlt sich der häufige Wechsel der Zahnbürste bzw. der Austausch solcher Wechselköpfe schon aus Gründen des Verschleisses der Borsten und der dadurch abnehmenden Reinigungswirkung bzw. zunehmenden Gefährdung der Gingi- va, so kommt dem regelmäßigen Austausch bei erfindungsgemäß gefüllten Borsten eine noch größere Bedeutung zu. Von Vorteil sind dabei insbesondere Bürsten mit eng stehenden Einzelborsten, von denen bis zu 2000 auf der Fläche eines üblichen Zahnbürstenkopfs untergebracht werden können.
Das Zahnpflegegerät kann auch in herkömmlicher Weise als multifiler Interdentalreiniger ausgebildet sein, wobei die ihn bildenden Polymerfasern mit den Additiven gefüllt sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Reinigungselementen, z.B. Borsten aus einem Polymer für Zahnpflegegeräte durch Extrudieren des Polymers aus einer Schmelze. Ein solches Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Polymer-Schmelze wasser- und/oder speichellösliche Additive mit dental- medizinischer und/oder antibakterieller Wirkung in fein- disperser Form zugemischt und die Mischung extrudiert wird.
Praktische Untersuchungen haben gezeigt, daß insbesondere die für ihre zahnmedizinische Wirkung bekannten, Fluoride abspaltende Fluorverbindungen, die als Salze oder Flußsäure in kristalliner oder amorpher Form vorliegen, oder auch das antikariogene Xylit beim Zumischen zu einer Polymerschmelze chemisch und physikalisch nicht beein- trächtigt werden, also ausreichend temperaturstabil sind, und in dem extrudierten und ausgehärteten Polymer in unveränderter Form vorliegen. Eine feindisperse Verteilung der Additive läßt sich in gleicher Weise erreichen, wie bei allen anderen Feststoffen, die in feindisperser Form in Polymeren verarbeitet werden, z.B. Farbpigmente od. dgl .
Die Additive werden vorzugsweise aus der Gruppe Natrium- fluorid (NaF) , Natriummonofluorphosphat (Na2P03F) , Zinkfluorid (ZnF2) , Ammoniumfluo- rid (NH4F) und Fluorsilikat ausgewählt.
Die Additive werden der Schmelze vorzugsweise mit 1500 bis 4500 ppm zugegeben. Der exakte Anteil hängt von der Art der Fluorverbindung und ihrer Umsetzung in der
Oberfläche des Polymers während des Gebrauchs des Zahnpflegegerätes ab.
Vorzugsweise werden der Polymerschmelze weiterhin inerte, unlösliche Additive zur Erhöhung der mechanischen Reinigungswirkung zugemischt, die bei Gebrauch des Zahnpflegegerätes langsam ausgeschwemmt werden und neue freie Oberflächen mit zahnmedizinisch wirksamen Additiven freilegen. Die für die Reinigungselemente verwendeten Polymere werden aus der Gruppe der Polyamide, Polyolefine, Polyester, Polyacetale, Schwefelpolymere und deren Mischpoly- mere ausgewählt .
Zur Bildung von Zweikomponenten-Borsten aus einer Seele und einem Mantel werden die Additive der Polymerschmelze für den Mantel zugemischt .

Claims

Patentansprüche
1. Zahnpflegegerät mit wenigstens einem Reinigungselement aus einem extrudierten Polymer, dadurch gekennzeichnet , daß in das Polymer des Reinigungselementes zumindest in dessen oberflächennahen Bereich wasser- und/oder speichellösliche Additive mit dentalmedizinischer und/oder antibakterieller Wirkung in fester, feindisperser Form eingearbeitet sind.
2. Zahnpflegegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive anorganische Fluorverbindungen, die unter Einwirkung von Wasser und/oder Speichel Fluoride abspalten, oder Xylit sind.
3. Zahnpflegegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive aus der Gruppe Natriumfluorid (NaF) , Natriummonofluorphosphat (Na2P03F) , Zinkfluorid (ZnF2) , Amo- niumfluorid (NH4F) und Fluorsilikaten ausgewählt sind.
4. Zahnpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement weitere inerte unlösliche Additive zur Erhöhung der mechanischen Reinigungswirkung in disperser Form enthält .
5. Zahnpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß es als Zahnbürste mit einer Vielzahl von die Reinigungselemente bildenden Borsten aus dem gefüllten Polymer ausgebildet ist .
6. Zahnpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten zur Vergrößerung ihrer Oberfläche eine von der gestreckten Form abweichende Form aufweisen, z.B. profiliert, gewellt oder spiralig gewunden sind.
7. Zahnpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungselemente aus beflockten Borsten gebildet und auch die Flockfasern mit den Additiven gefüllt sind.
8. Zahnpflegegerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Borsten aus einer Seele und einem Mantel bestehen, die koextrudiert sind, und die Additive in den Mantel eingearbeitet sind.
9. Zahnpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnbürste mit auswechselbaren Reinigungselementen versehen ist .
10. Zahnpflegegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnbürste mit einem auswechselbaren Borstenbesatz versehen ist .
11. Zahnpflegegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß es als mono- oder multi- filer Interdentalreiniger ausgebildet ist.
12. Verfahren zur Herstellung von Reinigungselementen, z.B. Borsten, aus einem Polymer für Zahnpflegegeräte durch Extrudieren des Polymers aus einer Schmelze, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymer-Schmelze wasser- und/oder speichellösliche Additive mit dentalmedizinischer und/oder antibakterieller Wir- kung in feindisperser Form zugemischt und die Mischung extrudiert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Additive anorganische, Fluoride abspaltende Fluorverbindungen oder Xylit zugemischt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive mit 1500 bis 4500 ppm der Polymer-Schmelze zugegeben werden.
15. Verfahren nach Anspruch 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive aus der Gruppe Natrium- fluorid (NaF) , Natriummonofluorphosphat (Na2P03F) , Zinkfluorid (ZnF2) , Amonfluo- rid (NH4F) und Fluorsilikaten ausgewählt werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymer-Schmelze inerte, unlösliche Additive zur Erhöhung der mecha- nischen Reinigungswirkung zugemischt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer aus der Gruppe der Polyamide, Polyolefine, Polyester, Polyacetole, Schwefelpropolymere und deren Mischpolymeren ausgewählt sind.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung von Zweikomponenten-Borsten aus einer Seele und einem Mantel die Additive der Polymerschmelze für den Mantel zugemischt werden.
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