MXPA99001487A - Hilo dental - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona hilos dentales mejorados que comprenden un hilo viscoelástico, de un solo filamento, de componentes múltiples, coextruido, que tiene un primer elastómero termoplástico para proporcionar resistencia al hilo y un segundo elastómero termoplástico para proporcionar propiedades superficiales deseadas al hilo.

Description

HILO DENTAL • CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere, en general, al campo de filamentos y a la metodología de extrusión para producirlos, y en forma más particular se refiere a materiales para hilos o sedas de componentes múltiples, y a métodos para producirlos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La pudrición de los dientes y las enfermedades dentales pueden ser causadas por la acción bacteriana resultante de la formación de placa alrededor de los dientes y/o por la retención de partículas de alimentos en los intersticios que se encuentran entre los dientes. La elimin ción de la placa y de las partículas de alimentos, atrapadas, reduce la incidencia de caries, gingivitis, y malos olores en la boca, y a la vez se mejora, en general, la higiene oral. Se ha encontrado que el cepillado convencional es inadecuado para eliminar todas REF. : 29513 las partículas de alimentos atrapadas asi como para eliminar la placa. Para complementar al cepillado se usan hilos y cintas dentales. A partir de varios materiales se han producido fibras elastoméricas de un solo componente y de un solo filamento. Cuando el material es lo suficientemente suave' para usarse como un hilo dental, estos monofil amentos , no obstante, no son a veces lo suficientemente fuertes para soportar las fuerzas experimentadas durante 'la limpieza con el hilo y son susceptibles a desmenuzarse o romperse. Los hilos dentales a menudo incluyen aditivos tales como sabores o colores. Estos sabores se han aplicado convenciona lment e mediante la aplicación del aditivo, como recubrimiento, sobre la superficie "del hilo. Algunos hilos y cintas dentales han sido recubiertos con ceras para auxiliar en la inserción del hilo o cinta entre los dientes. Algunos hilos dentales mejorados están formados de un solo filamento que incluye dos o más componentes de elastómeros termoplásticos coextruidos ("ETP") seleccionados para proporcionar al hilo las propiedades deseadas. hilo a partir de dos o más diferentes componentes de elastómeros termoplásticos, puede proporcionar al hilo las características deseadas de cada componente (por ejemplo, buena resistencia a la tensión, resbalos idad, y comodidad durante el uso), características que de otra manera podrían no estar presentes en un solo componente. Por ejemplo, en un arreglo de ánima o núcleo, y revestimiento, el elastómero termoplástico del ánima puede proporcionar a la fibra, mayor resisrencia a la tensión, vi s coel a s t i c idad , resiliencia y resistencia a la ruptura que las propiedades que se encontrarían disponibles úni c araente con el material de revestimiento; el material exterior de revestimiento puede proporcionar una propiedad superficial deseada tal como resbalosidad o suavidad o abrasividad, para mejorar la facilidad de inserción, comodidad/ "sensación en la boca" y capacidad de limpieza, respectivamente, del hilo; cualquier material puede servir como un portador para aditivos tales como sabores, aromas y medicamentos . En un arreglo de revestimiento y ánima, los componentes de elastómero • termoplástico se seleccionan para asegurar que el revestimiento y al ánima estén adheridos suficientemente el uno al otro de manera tal que se evite la separación durante el uso. Las propiedades del mono f i lamento se pueden ajustar a través del mezclado apropiado de diferentes elastómeros termoplásticos, mientras se retenga la adhesión adecuada entre el ánima y el revestimiento. La adhesión también se puede mejorar variando el área superficial del ánima, o incrementando el número de filamentos que contenga el ánima.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Cuando el hilo está flojo, el diámetro del hilo de un solo filamento de elastómero termoplástico, de componentes múltiples, de la invención, puede ser demasiado grande para insertarse entre los dientes y realizar la limpieza dental. Debido a la vi scoelas t icidad de los materiales de elastómero termoplástico, no obstante, el hilo es capaz de ser estirado antes de usarse, disminuyendo con ello el diámetro del mono f i 1 amen t o para lograr una inserción más fácil entre los dientes del usuario. Un aspecto adicional de la invención presenta hilos dentales, de componentes múltiples, mejorados, en los que uno o más de los componentes incluye un adictivo, por ejemplo un color, una fragancia, un sabor o un ingrediente activo, el cual se pueda liberar desde el hilo. Los hilos mejorados de la invención se pueden hacer mediante un método que incluye (a) coextruir dos o más polímeros de elastómero termoplástico a través de una boquilla para componentes múltiples, para formar un filamento de componentes múltiples de una geometría específica; y (b) tratar el filamento para el uso como un hilo dental, por ejemplo mediante la creación de una superficie texturada. Alternativamente al hilo se puede aplicar gel de elastómero termoplástico a través de un recubrimiento con presión del (de los) filamento (s) del ánima, de uno o más componentes, que también pueden texturarse despué s . Adicionalmente, la invención presenta métodos para la limpieza de los dientes, con el hilo, por ejemplo los dientes de un humano, insertando entre dos dientes una longitud de hilo dental de la invención. Otras características y ventajas de la invención se pondrán -de manifiesto a partir de los dibujos y de la siguientes descripción detallada de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista esquemática de una línea de producción horizontal para fabricar un hilo dental coextruido, de conformidad con una modalidad de la invención.

La Figura 2 es una vista de sección transversal de una tobera para hilar que se puede usar para producir hilos coextruidos, de componentes múltiples, de la presente invención.

La Figura 2a muestra el arreglo de boquilla y ranura, para producir la modalidad de cinta del tipo "islas en el mar".

Las Figuras de la 3a la 3d son vistas de sección transversal, tomadas radialmente, de filamentos coextruidos, de componentes múltiples, que tienen ánimas con varias secciones trans ersales para incrementar el grado de adhesión entre los materiales del ánima y del revestimiento, ya sea incrementando el área superficial únicamente (Figuras 3a, 3e y 3f) o usando también estructuras mecánicas de enclavamiento (Figuras 3b y 3d) .

Las Figuras de la 4 a la 4f son vistas de sección transversal, tomadas radialmente, de un filamento trilobular de un solo componente, de conformidad con unja modalidad de la invención, de un filamento trilobular de componentes múltiples que tiene una sección transversal con revestimiento/ánima, de un filamento trilobular de componentes múltiples que tiene una sección transversal calzada, y de filamentos que tienen 4 y 6 protuberancias cuadradas y cuatro y seis protuberancias triangulares, para crear una superficie texturada, respectivamente.

Las Figuras de la 5a a la 5d son vistas de sección transversal de varias modalidades de un hilo que tiene los filamentos del ánima incrustados en una capa o masa de gel; una cinta de 11 x 12 x 11; un vastago de 11 x 12 x 11; un hilo de vastago que tiene cinco grupos distintos de ocho filamentos de ánima cada uno; y un hilo que tiene 39 filamentos colocados en tres círculos concéntricos que rodean un solo filamento de ánima, todo incrustado en gel.

Las Figuras de la 6 a la 6b son micrografías ópticas de un hilo dental del tipo "islas en el mar" de la invención, a un aumento de 300X.

La Fi gura r epres en t a un hilo texturado en espiral.

La Figura 8 representa el montaje de equipo, usado para realizar el análisis de ras gado .

Antes de que se describan los hilos dentales de componentes múltiples y de un solo filamento y los procesos para extruir los mismos, deberá comprenderse que la invención no está limitada a las modalidades particulares o a las metodologías de extrusión descritas. Esos componentes del hilo y metodologías por supuesto que pueden variar. También debe comprenderse que la terminología usada en la presente es con el propósito de describir modalidades particulares únicamente, y que no pretende ser limitativa. En efecto, el alcance de la presente invención estará establecido únicamente por las reivindicaciones anexas. Deberá observarse que tal como se usa en esta especificación y en las eivindicaciones anexas, las formas singulares (en inglés: "a", "an" y "the") incluyen referencias en plural al menos que el contexto lo dicte claramente de otra manera. Así, por ejemplo, al hacerse referencia a "un polímero" el término incluye mezclas de diferentes polímeros. Al menos que se defina de otra manera todos los términos técnicos y científicos usados en la presente tienen el mismo significado comúnmente comprendido por una persona experimentada en la técnica a la cual pertenece esta invención. Aunque en la práctica o análisis de la presente invención -se pueden usar cualesquiera métodos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la presente, se describen ahora los métodos y materiales preferidos. Todas las publicaciones mencionadas en la presente se incorporan como referencia.

De f ini ciones Por "muí t icomponente " se entiende que los filamentos tienen dos o más componentes, cada uno de los cuales está comprendido de un diferente material termoplástico; por "coextruido" se entiende que al menos dos de los componentes se encuentran presentes en la forma de fases substancialmente separadas que tienen una interfase distinta entre los mismos, en vez de encontrarse entremezclados después de la extrusión simultánea pero separada. Los filamentos se forman preferentemente mediante procesos a los cuales se hace referencia en la técnica, como "coextrusión", pero el término "coextruido, de componentes múltiples", tal como se usa en la presente, abarca filamentos que tienen la estructura descrita en la presente y que son fabricados a trav-és de procesos diferentes a la coextirusión. El término "hilo dental", tal como se usa en la presente, está definido para que incluya hilos dentales, cintas dentales, y artículos similares, que estén dimens ionados para ser jalados entre los di ente s . Los hilos dentales de la presente invención incluyen un ánima interior y un revestimiento exterior de un polímero suave o blando. El ánima incluye un elastómero termoplástico y el revestimiento exterior incluye un elastómero termoplástico diferente. Los componentes preferidos del ánima incluyen los copolímeros elastoméricos en base a estireno. Los Ejemplos incluyen el SEBS (Estireno-Etileno-Butileno-Estireno), disponibles de Shell bajo el nombre comercial de y de Consolidated Polymer Technologies (CPT) bajo el nombre comercial de C-Flex; SPES (Estireno-Etileno-Propileno-Estireno), disponible de M.A. Hanna; y SPBS (Estireno- Propi leno-But i leno-Es t i reno ) , disponible de Kuraray Co . Las amidas de bloques de poliéter tales como las disponibles bajo el nombre comercial de PEBAXMR de ELF Atochem se pueden usar si se combinan con un copolímero en base a estireno, dado que las ánimas de PEBAX puro no se adhieren bien a los revestimientos de gel. De igual manera, (i) l s materiales en base a poliuretano (uretanos termoplásticos (UTP) ) , tales como el Tecoflex y el Tecothane, ambos disponibles en Thermedics Inc, Pellathan, disponibles en Dow Chemical, y Elastollan, disponible en BASF, (ii) los ETP en base a poliéster, tales como el Hytrel disponible en DuPont, (iii) los ETP en base a poliolefinas, tales como el SARLINK disponible en DSM Corp., y el SANTOPRENE disponible en AE S Corp, y (iv) los poliuretanos en base a capr i lac t amas , no se adhieren bien a los re estimientos de gel cuando están en su forma pura. Así, estos deberán también mezclarse con un copolímero en base a estireno para asegurar una adhesión adecuada. Los Ejemplos de ánimas mezcladas, aceptables, son el Peí la than/ S ep ton (un copolímero en base a estireno) comercialmente disponible en M.A. Hanna como HTE 2203, y otro: una mezcla de PEBAX MX1205/KRATON FG1901. Los copolímeros en base a estireno también se prefieren para el material del revestimiento. Los revestimientos preferentes tienen una dureza Shore A menor que aproximadamente 10. Los elastómeros termoplásticos preferidos para el revestimiento, que se pueden usar, incluyen los copolímeros en base a estireno tales como los que se encuentran disponibles en GLS Corporation (Cary, Illinois) (por ejemplo el LC115-035B, en base al KRATON G-1651); el gel SEPS (tal como el XL0141-X), disponible de M.A. Hanna, y el C-Flex. La capa de revestimiento puede incluir uno o más materiales alargadores, para incrementar su suavidad. Los copolímeros de bloque estirénicos pueden ser extendidos con una amplia variedad de materiales como es bien conocido en la técnica. Los alargadores adecuados incluyen aceites, ceras, resinas, asfaltos, y otros polímeros, incluyendo las poliolefinas (ver, por ejemplo, el Boletín Técnico No. SC:1757-93, de The Shell Chemical Company, en donde se describen alargadores para los copolímeros de bloque KRATON) . Los alargadores preferidos para incrementar la suavidad del elastómero termoplástico que se usa para el revestimiento, se asocian típicamente con la fase de hule del copolímero, e incluyen el aceite mineral (tal como el Britol, Hydobrite o Duoprime), el fluido de silicona, el polietileno de bajo peso molecular, y el SEBS/SEPS de bajo peso molecular. Se seleccionan un elastómero termoplástico y un alargador para proporcionar una combinación deseada de suavidad y resistencia de la capa de revestimiento, a la ruptura ? a la abrasión, cuando se usen. Preferentemente el material de la capa de revestimiento incluye una cantidad suficiente de alargador, para reducir la dureza Shore A del material hasta menos de diez. Varios in tens i f icador es de la adhesión, tales como modificadores para ayudar en el procesado (por ejemplo, poliolefinas) , adhesivos (por ejemplo, el EVA) o agentes que proporcionen adhesividad (por ejemplo, el alfa-metil vinil estireno) pueden adicionarse a los elastómeros termoplásticos ya sea únicamente del ánima, del revestimiento, o de ambos, para aumentar el grado de adhesión en la interfase entre los mismos. Por ejemplo, se pueden adicionar elastómeros - termoplásticos funcionali zados (injertados con anhídrido maleico) (por ejemplo el KRATON FG1901X, un copolímero SEBS injertado con anhídrido maleico), ya sea a un ánima más dura fabricada de PEBAX MX1205 o de Pellathan o Hytrel, o a un revestimiento más blando fabricado de KRATON G6713 u a otro material de elastómero termoplástico, para mejorar la adhesión, o a ambos. Para mejorar la adhesión también se puede adicionar a un TPU un SEBS de bajo peso molecular. La adhesión también se puede mejorar mediante la adición, a la capa de revestimiento, de un elastómero termoplástico químicamente similar al material del ánima. Ejemplos de materiales de • gel constituidos, que se pueden usar con el HTE2203 de Hanna, usado como material del ánima, son: Dependiendo de las- características deseadas del hilo, se prefiere generalmente que el área de sección transversal del hilo tenga más del 20 % de su área, atribuida al componente del ánima de refuerzo, con una relación preferida o áreas de sección transversal de aproximadamente 50 % de elastómero termoplástico para el ánima, hasta aproximadamente 50 % de elastómero termoplástico para el revestimiento. Además, los hilos preferidos tienen un diámetro exterior desde aproximadamente 0.1 hasta 0.36 cm (0.04 a 0.14 pulgadas) . Por ejemplo, un hilo que tenga una dureza en el ánima a base de HTE 2203, de 65 Shore A y una dureza en el revestimiento a base de SEPS de 0 Shore A debería tener un diámetro de aproximadamente 0.08. Mientras más suave sea el gel más ancho puede ser el hilo sin afectar adversamente la capacidad del usuario para usar el hilo. La resistencia del hilo de un solo filamento se incrementa a medida que se incrementa la relación del ánima al revestimiento, con la condición de que el TPE del ánima sea más fuerte que el TPE del revestimiento. Se puede determinar ' si un mono f i 1 amen t o de 'gel es conveniente para la limpieza dental con hilo, enfocándose en la resistencia a la rasgadura, y enfocándose también a la dureza del mono f i lamen to y materiales usados, en vez que únicamente a la resistencia a la tensión, del mono f i 1 amento r esul t ant e . A medida que la dureza del material del ánima (y per lo tanto su resistencia y resistencia a la rasgadura) se incrementa, el diámetro exterior deseable del hilo debería disminuir, y la relación entre el ánima y el revestimiento debería también disminuir, para asegurar la inserción adecuada entre los dientes de un usuario. Si el diámetro exterior y la relación permanecen tan grandes como para materiales del ánima, más suaves, entonces el hilo no puede estirarse lo suficiente para permitir el uso del material como un hilo. Por ejemplo, si el elastómero termoplástico del ánima, en un arreglo de ánima/ revé s timiento , tiene una dureza Shore A mayor que aproximadamente 35, entonces el diámetro exterior del mono f i lamento deberá ser menor que aproximadamente 0.18 cm (0.07 pulgadas) y la relación ánima / r eve s t imien to deberá ser de aproximadamente 20:80: Sin embargo, si el ánima comprende múltiples filamentos y el material del revestimiento tiene una dureza menor o igual que 0 Shore A, entonces el diámetro exterior puede incrementarse por encima de 0.18 cm (0.07 pulgadas) y puede incrementarse la relación ánima/ revé st imient o hasta por encima de 20:80 hasta, por ejemplo, 50:50. Los hilos típicos de la invención tienen preferentemente una dureza Shore A de menos de aproximadamente 10, un alargamiento hasta el punto de ruptura mayor que aproximadamente 300 % . El hilo que resulta de combinar los materiales del ánima y del revestimiento típicamente pueden soportar el estiramiento repetido a temperatura ambiente, hasta al menos dos veces su longitud original y regresará forzadamente hasta aproximadamente su longitud original cuando se elimine la fuerza de t ens ion . Los componentes de elastómero termoplástico usados en el hilo de esta invención tienen preferentemente una elasticidad por encima de 200% y preferenteme te por encima de 300 e . Preferentemente los intervalos de vi s coe las t icidad son desde aproximadamente 300 % hasta aproximadamente 1200 % para el material del ánima y desde aproximadamente 700 % hasta aproximadamente 2000 % para el material de revestimiento. Las resistencias a las rasgaduras, de los materiales del ánima y del revestimiento, que forman el hilo también son importantes para prevenir el desmenuzado o rasgadura indebidos, del hilo, durante su uso. Los materiales de revestimiento preferentemente tienen valores mayores que aproximadamente 5.36 Kg por cm lineal (30 libras por pulgada lineal), y los materiales del ánima preferentemente tienen valores mayores que aproximadamente 44.6 Kg por cm lineal (250 libras por pulgada lineal), usando un análisis de rasgadura "ASTM con boquilla "C", ASTM No. D412 funcionando a 23 °C y a razón de 51 cm/min (20 plg/min) . La resistencia de la rasgadura también se puede determinar mediante el análisis de rasgado, el cual requiere del estirado del hilo elástico hasta su alargamiento máximo, montar el hilo sobre un sujetador e insertar mecánicamente y de manera repetida el hilo estirado, entre un punto de apriete o de pre-sión localizada, mediante dos "dientes" artificiales. Como se representa en la Figura 8, cada "diente" está montado sobre un resorte para permitir cierta cantidad de flexibilidad en el aparato. Ambos "dientes" están montados sobre un solo punto de pivote o giro y se mantienen unidos por una fuerza de 0.454 Kg (1 libra) . Se usaron dos conjuntos de dientes, un conjunto truncado que tenía un punto de contacto uniformemente redondeado, y un conjunto más agudo que tenía puntos de contacto de ángulos agudos, el cual se usó para hilos que pudiesen soportar un número más elevado de ciclos sobre el conjunto truncado. La fuerza que empuja los dientes uno hacia el otro se calibra mediante el uso de una pieza de material no estirable, tal como el nailon. La fuerza normal, medida por el instrón, para jalar un pieza de material no estirable, del conjunto truncado de dientes, fue de apro imadamente 0.454 Kg (1 libra) . El número de ciclos de inserción antes de la ruptura indica la fuerza y la resistencia a la abrasión del hilo. Los hilos preferentemente soportan más que aproximadamente 40 ciclos de inserción y retracción entre los "dientes"- truncados antes de la ruptura . En los ejemplos se muestran varias combinaciones de elastómeros t ermoplás t ico s . Se ha encontrado que los mejores resultados se logran si ambos materiales de elastómero termoplástico pueden procesarse alrededor de la misma temperatura, y si tienen aproximadamente la misma viscosidad a la temperatura a la que se manipulen. Si la temperatura de manipulación para un elastómero termoplástico difiere significativamente de la del otro elastómero termoplástico (por ejemplo, mayor que aproximadamente 10 °C (50 °F) de diferencia) , entonces pueden ocurrir problemas de procesado al fabricar las mezclas mu 1 t i component e s . Estos problemas incluyen, por ejemplo, una distribución de sección transversal, no uniforme, de los materiales del ánima y del revestimiento, un producto de forma rara o irregular, o la coextrusión inefectiva debido a que uno de los materiales es demasiado líquido a la temperatura de operación requerida para que el otro material mantenga su forma. El hilo de monof ilamento , coextruido, también ha sido producido con una geometría invertida que tiene el material de gel, más suave, formando el ánima interior, rodeado por un delgado evestimiento del componente de elastómero t ermopl ás t i co seleccionado para proporcionar fuerza, elasticidad y resistencia a la rasgadura. Por ejemplo, el revestimiento puede hacerse de una mezcla de PEBAX/ a i Ion o de poliuretano. No obstante, estos hilos no son tan deseables como cuando el re estimiento está hecho de un material más suave, debido a la abrasión incrementada y a una sensación en la boca, menos deseable. Se puede adicionar textura a la superficie del hilo. La textura mejora la sensación del hilo en la boca e incrementa la satisfacción del usuario con el grado de limpieza logrado por el hilo. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras de la 4c a la 4f, se pueden usar varas geometrías de las áreas de sección transversal de los mono f i 1 amen tos , incluyendo protuberancias cuadradas y triangulares. Una superficie texturada incrementa la satisfacción del usuario respecto al hilo, debido a' la capacidad del hilo para realizar una 1 impie za aparentemente incrementada. El hilo texturado también se puede crear tejiendo con tejido de punto el material del ánima, para producir una superficie más irregular y más voluminosa sobre la cual se aplique luego el gel, o, para un manojo de múltiples filamentos, trenzando o retorciendo los múltiples filamentos antes de recubrir el manojo con el gel. Ver, por ejemplo, la Figura 7 que representa un mono filamento retorcido el cual tiene una sección transversal como la que se muestra en la Figura 4c. Otra estructura alternativa para crear un hilo que tenga una superficie texturada es envolver helicoidalmente uno o más finos filamentos alrededor, ya sea del filamento del ánima del hilo o de un manojo de filamentos del ánima, que luego se cubre con el material de revestimiento, o alrededor de todo el hilo, de manera tal que el material de envoltura no se oculte a los dientes del usuario. Dado que el material de envoltura (menos de aproximadamente 45 denier) tiene un diámetro pequeño cuando se compara con el diámetro del hilo (para esta modalidad, menor que aproximadamente 0.05 cm (0.02 pulgadas) ) , y su único propósito es crear una superficie irregular, el material debe tener una resistencia a la tensión superior que el material del ánima y debe ser capaz de mantener su geometría durante el uso. Para este propósito el nailon se ha utilizado exitosamente. Los hilos preferidos también pueden tener una sección transversal "muí ti lobular " , tal como se muestra en la Figura 4. Los filamentos preferidos incluyen de 3 a 8 "lóbulos"; un filamento adecuado tiene 3 "lóbulos" tal como se muestra en las Figuras de la 4 a la 4b. Los filamentos se forman preferentemente mediante extrusión a través de una boquilla que tenga la adecuada sección transversal "muí ti lobular " . Los filamentos de componentes múltiples que tienen esta configuración de sección transversal pueden tener una ección transversal de revés t imi ento/ ánima (Figura 4a), calzada (Figura 4b), u otra sección transversal adecuada. A parte de lo que a textura concierne, el revestimiento y el ánima pueden tener cualquier sección transversal adecuada, preferentemente una sección - transversal de revés timiento/ ánima , simétrica (Figura 3b) o una sección transversal de revés timiento/ ánima , excéntrica (Figura 3a) . Alternativamente, el hilo pude tener una disposición de lado a lado (Figura 3) o una sección transversal de tipo sectorial (Figura 3d) . También son posibles arreglos de filamentos múltiples, tal como se representa en las Figuras de la 5a a la 5d ("islas en el mar") , y las Figuras que representan las "islas en el mar" y modalidades de filamentos múltiples recubiertos tales como los que se describen en la solicitud de patente norteamericana titulada "Hilo Dental Satinado" presentada corrientemente con la misma. Estos arreglos o disposiciones permiten una adhesión incrementada entre los materiales del ánima y del revestimiento, incrementando el área superficial a través de la cual se encuentran en contacto los materiales. La adhesión también se puede mejorar entre los materiales del ánima y del revestimiento, ya sea variando la geometría de una sola á ima para . incrementar el área superficial de contacto entre los materiales del ánima y del re estimiento, com-o se describe en la Figuras 3a, 3e y 3f, y creando estructuras mecánicas de enclavamiento o inmovilización entre los materiales del ánima y del revestimiento, tal como se describe en las Figuras 3b y 3d. También se puede incluir una capa separada de adhesivo, entre el revestimiento de gel y el ánima, para asegurar la adhesión entre las dos. Sin embargo, la inclusión de esa capa, incrementa la complejidad de la fabricación del hilo.

Adi t i vos Las modalidades preferidas descritas se pueden formular para que incluyan uno o más aditivos, por ejemplo, un color, sabor, o ingrediente activo, en un o más de los componentes del hilo. Por ejemplo, la capa de revestimiento puede contener un abrasivo para mejorar la limpieza, tal como el caolín, arcilla, y sílice, o sabores y pigmentos para dar sabor y color al hilo. Ejemplos de estos aditivos son la clorhexidina (o una sal de la misma) , el fluoruro de sodio, un sabor (por ejemplo el PolyiffMR , o acei-te de menta, de International Flavors and Fragances Co . o de Quest International Fragances Inc.), una fragancia, un de s ens ibi li z ador de los dientes, un blanqueador de los dientes, pigmentos como por ejemplo dióxido de titanio, para impartir color al hilo, o antioxidantes, para prevenir la decoloración, u otros aditivos convenientes para el uso en hilos dentales, tales como agentes antimicrobianos. El elastómero termoplástico preferente para portar el aditivo estará determinado por el aditivo usado, lo cual lo podrá apreciar fácilmente una persona experimentada en la técnica. El (los) componente (s) que contiene el aditivo puede (n) ser soluble(s) en agua, para permitir que el aditivo se lixivie del hilo durante su uso. El aditivo también se puede proporcionar tal como se suministra, de la forma microencapsulada , o adsorbido o absorbido sobre otro aditivo, por ejemplo, un material de relleno en forma de partículas. El sabor, por ejemplo, también se puede liberar a través de un hilo mediante la incorporación de fluido en un hilo con un ánima tubular.

El aditivo, si se -desea, se puede incorporar en la forma encapsulada. La encapsulación se puede usar para la protección térmica o para la protección en contra de la humedad, del aditivo, y puede lograrse a través de cierto número de técnicas convencionales tales como por ejemplo el secado por aspersión, el enfriamiento por aspersión, el secado en tambor o la evaporación por solventes. Ventajosamente, los aditivos que se encuentran en la forma líquida y/o encapsulada se pueden incorporar a los hilos de la invención durante la fabricación de los filamentos, en vez que aplicar los aditivos después durante pasos separados de recubrimiento. Esto no únicamente reduce el número de los pasos del proceso sino que también reduce la cantidad de aditivo necesaria . Cuántos aceites saborizantes, por ejemplo, se adicionen al hilo, depende de si los materiales que se encuentren en el hilo son susceptibles a ser rotos por los aceites, tal como se conoce en la técnica. Algunos materiales, tales como los po 1 iure t ario s de poliéter y el KRATON, no son atacados por los aceites saborizantes. Los sabores líquidos se pueden entonces aplicar como recubrimiento por sumergimiento o se pueden rociar directamente sobre el hilo mismo sin preocuparse por la integridad del hilo,- lo cual apreciará una persona experimentada en la técnica. Un método preferido para formar un hilo dental de la invención, se muestra esquemáticamente en la Figura 1. Primero, dos o más elastómeros te rmop 1 ás t icos se coextruyen a través de una boquilla de extrusión para los componentes. Los polímeros se seleccionan para producir un hilo que tenga las propiedades físicas deseadas y/o las secciones transversales relativas, como se describió anteriormente. Los diámetros exteriores preferidos, de los agujeros que se encuentran en la boquilla, son desde aproximadamente 0.10 hasta aproximadamente 0.36 cm (desde aproximadamente 0.04 hasta aproximadamente 0.14 pulgadas) . El bloque de la boquilla se ajusta con sondas calentadores y un termopar. El calentador se ajusta a una temperatura suficiente para evitar solidificar ambos elastómeros termop 1 á s t i co s . Las temperaturas adecuadas para que el bloque de la boquilla permita que l-o s elastómeros termoplásticos fluyan fácilmente se pueden determinar empíricamente para un elastómero particular o para una mezcla de elas tornero /alargador . El filamento que sale de la boquilla pasa luego a través de una cámara de enfriamiento por apagado en agua. La orientación de la boquilla dictará la ubicación de esta cámara. Si el producto coextruido sale de la boquilla horizontalmente (como se representa), entonces la cámara de enfriamiento por apagado en agua estará colocada directamente corriente abajo y tan cerca como sea posible a la tobera para hilar, para minimizar la oportunidad de que el filamento, colocado horizontalmente, se deforme antes de que se enfríe, debido a la acción de la gravedad. Si el producto coextruido se produce en una corriente vertical, no obstante, la deformación de la corriente de polímero fundido, debido a la gravedad, no es de gran interés, y el baño de agua se puede colocar más lejos, aunque aún se prefiere que se encuentre a menos de 0.6 m (2 pies) de la boquilla. La fibra de un solo filamento es guiada, bajo baja tensión, desde el extrusor, a través de la cámara de enfriamiento por apagado y, al salir del baño, se pasa a través de una serie de rodillos controlados con tensión, antes de ser enrollados bajo poca tensión. La velocidad de los rodillos bajo tensión controla el tamaño de los filamentos finales. Las velocidades de viaje de la fibra, preferidas, a través del proceso anterior, son de aproximadamente 45.7 m/min (150 pies por minuto) para procesos comerciales. Para estos filamentos no se requiere estiramiento. Los hilos retorcidos, tal como se muestran en la Figura 7, se pueden producir retorciendo el producto extruido, fundido y caliente, antes de colocarlo en el baño de agua fría. Alternativamente, un tratamiento de coextrusión posterior del hilo mediante el calentamiento hasta aproximadamente 121 °C (250 °F) , el retorcido, y luego la colocación en agua fría, producirá el mismo resultado. El hilo rizado o embutido se puede producir haciendo pasar el producto extruido caliente, antes de enfriarlo por aparado en el baño de agua, a través de un conjunto opuesto de ruedas de aluminio enfriadas -y accionadas por motor, que contengan una hendidura texturada. La profundidad de la hendidura es de aproximadamente la mitad de la del producto extruido, de manera tal que las hendiduras en dos ruedas opuestas permiten que el hilo pase a través y sea texturado sin deformación sustancial. Ciertos patrones grabados en las hendiduras se transfieren al producto extruido a medida que este pasa a través de las hendiduras y a la vez que se enfría. Los patrones pueden tomar cualquier forma aunque se prefieren impresiones de rayado cruzado o de tipo tornillo. La velocidad de las ruedas deberá ajustarse para que se acople a la velocidad de extrusión. Alternati amente, si el hilo se va a rizar después de que éste ya ha sido enfriado, entonces se puede usar una rueda que tenga hendiduras y que esté calentada (hasta aproximadamente 37.8 °C (100 °F) después de lo cual el hilo se vuelve a enfriar por apagado. La pequeña cantidad de calor es suficiente para reblandecer la capa exterior del hilo y permitir el r i z ado .

Si el hilo es trenzado o tejido a puntos, el material de revestimiento, blando, se puede aplicar como recubrimiento en una capa lo suficientemente delgada de manera tal que la superficie exterior del hilo tenga una geometría que corresponda a la superficie exterior de la porción trenzada o tejida a puntos. En otra modalidad de la invención se extruyen múltiples filamentos de uno o más componentes, tal como se describe en la Solicitud de patente norteamericana titulada "Hilo Dental Satinado", presentada corrientemente con la presente. Por ejemplo, se extruyen múltiples filamentos de Elastollan, se enfrían por apagado en agua, y se estiran aplicando calor, en una relación de 2:1 para orientar los filamentos individuales. Luego se aplica el gel de SEPS como recubrimiento sobre la superficie del manojo orientado horizontalmente, retirando los filamentos a través de una boquilla de un solo agujero a la cual se ha aplicado el gel de SEPS. Los manojos de múltiples filamentos, preferidos, tienen 144, 96 o 48 filamentos. Finalmente, el hilo se puede empacar de cualquier manera. Una manera preferida es empacar longitudes de hilo flojo de aproximadamente 1 5 . 2 4 cm (6 pulgadas) en ' un material impermeable a gases, para mantener la esterilidad y prevenir la evaporación excesiva de los aceites saborizantes. El paquete está unido a cada extremo del hilo, de manera tal que cuando se rompa el paquete los extremos del mismo proporcionen tiras u orejetas útiles para que el usuario sujete el hilo mientras lo usa. Otra manera es empacar el hilo bajo poca tensión en una pequeña bobina.

E j emp los Los siguientes ejemplos se proporcionan a continuación para ofrecer a los experimentados en la técnica una completa descripción y revelación de cómo fabricar los hilos de un solo filamento y llevar a cabo la metodología de extrusión de la invención, y no pretenden limitar el alcance de lo que los inventores consideran su invención. Se han realizado esfuerzos para asegurar la exactitud respecto a los números usados (por ejemplo, las cantidades, temperaturas, etc) pero debe-rán considerarse algunos errores experimentales en la desviación. La siguiente descripción de un arreglo de equipo y procedimiento de fabricación es representativa del que se usa para crear los hilos descritos. Se conectaron dos extrusores con un diámetro de 3.18 cm (1.25 pulgadas) a una boquilla de extrusión para dos componentes, con bombas dosificadoras en cada tornillo, funcionando para suministrar el flujo de material a la boquilla y formar un hilo que tenga una relación de material del ánima : mat erial del gel de 50:50. La boquilla de extrusión para dos componentes incluye una placa reguladora, una placa distribuidora, placas grabadas, y una tobera para hilar/boquilla. Las temperaturas de operación- del equipo y de los materiales fundidos se registraron en varias etapas antes de abandonar la boquilla. Después de ser coextrudio a través de la boquilla de extrusión, de acuerdo a métodos estándar, el producto extruido se procesó con un arreglo de equipo para hilado, ubicado corriente abajo, a fin de producir el hilo. El arreglo de equipo ubicado corriente abajo incluye un baño para el apagado en agua, rodillos -controlados por tensión y una arrolladora. Usando el arreglo de equipo y procedimientos descritos anteriormente se formaron hilos de un solo filamento y de dos componentes, especiales, los cuales exhibieron propiedades mecánicas mejoradas respecto al monofi lamento de "gel" de un solo componente: Dentro de las reivindicaciones se encuentran otras modalidades. Por ejemplo, aunque los mono f i 1 amen to s de dos componentes han sido descritos anteriorme te en la Descripción Detallada, los filamentos podrían contener cualquier número deseado de componentes y en esta caso serian fabricados mediante extrusión a través de una boquilla adecuada para múltiples componentes usando 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 d-e la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (52)

REIVINDICACIONES

1. Un hilo dental viscoelástico, de un solo filamento, de componentes múltiples, caracterizado porque comprende un ánima o parte central compuesta de un primer elastómero termoplástico y un revestimiento que envuelve el ánima compuesta de un segundo elastómero termoplástico diferente, la diferencia de los puntos de fusión del primer y segundo elastómeros termoplásticos es menor que aproximadamente 30 °C, el hilo tiene una dureza Shore A menor que aproximadamente 10 y un alargamiento de rotura mayor que aproximadamente 300, el hilo tiene una resistencia a la rasgadura, mayor que aproximadamente 40 ciclos en un análisis de rasgado con un aparato de dientes truncados.

2. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno de los elastómeros termoplásticos del ánima y del revestimiento comprende un copolímero de bloque en base a estireno.

3. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 2, sarasterizado porque el copolímero de bloque se mezcla con otro material, y la mezcla mejora la afinidad química entre los elastómeros del ánima y del revestimiento .

4. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 3, carasterizado porque la mezcla se selecciona del grupo que consiste de po 1 iur etano / copo 1 í me ro de bloque en base a estireno, pol i amida/copol ímero de bloque en base a estireno, po 1 ié s ter / copo 1 íme ro de bloque en base a estireno, po 1 io le fina/ copo 1 ímero de bloque en base a estireno, o copolímero de bloque en base a estireno modificado con anhídrido maleico.

5. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el copolímero de bloque se selecciona del grupo que consiste de los copolímeros e s t i reno-e t i leno-butileno-estireno, estireno-etileno-propileno-estireno, estireno-propileno-butileno-estireno, es t i reno- i sopr eno - e s t i r eno , y estireno-butadi eno-es tireno .

6. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 1, caraaterizado porque el revestimiento comprende además un material alargador para incrementar la suavidad del revés timiento .

7. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 6, saraateri zado porque el material alargador se selecciona del grupo que consiste de aceites, ceras, resinas y asfaltos.

8. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer elastómero del ánima se selecciona para proporcionar resistencia al hilo, y el segundo elastómero del revestimiento se selecciona para proporcionar una superficie que tenga al menos una característica física predeterminada.

9. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque uno o más de los elastómeros del hilo incluye un aditivo.

10. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el aditivo se selecciona del grupo que consiste de colores, fragancias, sabores, ingredientes terapéuticamente activos, y modificadores que mejoran la adhesión entre los elastómeros del ánima y del revestimiento.

11. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el modificador se selecciona del grupo que consiste de elastómeros t ermopl ás t i eos funcional i zados , elastómeros termoplásticos que tienen la misma estructura de copolímero de bloque al igual que el elastómero termoplástico, en la porción correspondiente del hilo, materiales que proporcionan adhesividad, o adhesivos.

12. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el aditivo se incorpora al hilo en una manera tal que le permita ser liberado del hilo durante su uso .

13. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 1, carasterizado porque el ánima comprende uno o más componentes diferentes al componente del revestimiento.

14. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 1, sarasterizado porque el primer elastómero del ánima tiene una vi scoe las t icidad que se encuentra en el intervalo desde aproximadamente 300 % hasta aproximadamente 1200 %, y el segundo elastómero del re estimiento tiene una vi s coe 1 as t ic idad diferente que se encuentra en el intervalo desde aproximadamente 300 °ß hasta aproximadamente 2000 po .

15. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ánima tiene un área superficial geométricamente agrandada, para incrementar la adhesión entre el ánima y el revestimiento.

16. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el ánima tiene una forma de sección transversal de múltiples lóbulos, • múltiples pétalos, múltiples puntas o múltiples rayos

17. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ánima tiene un área superficial geométricamente agrandada la cual comprende medios para la inmovilización o enclavamiento del ánima y revestimiento, para intensificar la adhesión entre los mismos.

18. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 1, carasterizado porque tiene una sección transversal cilindrica con un diámetro exterior desde aproximadamente 0.10 cm (0.04 pulgadas) hasta aproximadamente 0.36 cm (0.1 pulgadas ) .

19. El hilo de conformidad con la rei indicación 1, caracterizado porque tiene una superficie exterior texturada.

20. El hilo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el hilo está retorcido.

21. El hilo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la superficie texturada se crea mediante múltiples protuberancias .

22. El hilo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la superficie texturada se crea envolviendo helicoidalmente un filamento con un diámetro relativamente pequeño, alrededor del hilo, a una distancia radial al menos tan grande como la del diámetro exterior del ánima.

23. El hilo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la superficie texturada se crea a través de indentaciones o rizos regulares, impresos.

24. El hilo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ánima tiene una sección transversal tubular substancialmente a lo largo de toda la longitud.

25. Un hilo dental viscoelástico, de un solo filamento, de componentes múltiples, caracterizado porque comprende una pluralidad de ánimas o partes centrales continuas que tienen un primer elástomero termoplástico y un revestimiento para el cuerpo, substancialmente adherido a, y substancialmente rodeando cada una de las ánimas a lo largo de substancialmente todas las longitudes de las 'mismas que comprenden un segundp elastómero termoplástico, la diferencia de los puntos de fusión del primer y segundo elastómeros termoplásticos es menor que aproximadamente 10 °C (50 °F) , el hilo tiene una dureza Shore A menor que aproximadamente 10 y un alargamiento de ruptura mayor que aproximadamente 300, el hilo tiene una resistencia a la rasgadura, mayor que aproximadame te 40 ciclos en un análisis de rasgado realizado en un aparato de dientes t runcado s .

26. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 25, carasterizado porque la pluralidad de ánimas continuas se encuentran colocadas en agrupaciones múltiples de ánimas, separadas a través del área de sección transversal del hilo.

27. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 26, sarasterizado porque las agrupaciones múltiples comprenden 5 agrupaciones paralelas de ocho ánimas cada una.

28. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque las agrupaciones múltiples de ánimas comprenden múltiples hileras paralelas.

29. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque las múltiples hileras paralelas comprenden tres hileras paralelas de 11, 12, y 11 ánimas.

30. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 26, carasterizado porque las agrupaciones múltiples comprenden múltiples círculos concéntricos.

31. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 30, sarasterizado porque los círculos concéntricos múltiples comprenden 1, 8, 12 y 18 ánima s .

32. Un método para fabricar un hilo dental viscoelástico de un solo filamento, de componentes múltiples, de conformidad con la reivindicación 1, sarasterizado porque comprende los pasos de : coextruir dos o más elastómeros termoplás icos a través de un montaje de boquilla para múltiples componentes, para formar un producto coextruido que comprenda el al menos un ánima que tenga el primer elástomero termoplástico y el revestimiento que comprenda el segundo elastómero termoplástico; y enfriar, por apagado, el producto coex fruido .

33. El método de conformidad con la reivindicación 32, saraateri zado porque al menos uno de los elastómeros termoplásticos del ánima y del revestimiento comprende un copolímero de bloque en base a estireno.

34. El método de conformidad con la reivindicación 33, sarasterizado porque el copolímero de bloque se mezcla con otro material antes de la extrusión, la mezcla mejora la afinidad química entre los elas-tómeros del ánima y del revestimiento, del hilo dental.

35. El hilo dental de conformidad con la reivindicación 34, sarasterizado porque la mezcla se selecciona del grupo que consiste de pol iur etano/ copol ímero de bloque en base a estireno, po 1 i amida/ copo 1 ímero de bloque en base a estireno, po 1 i és t er / copo 1 íme ro de bloque en base a estireno, poliolef ina/ copol ímero de bloque en base a estireno, o copolímero de bloque en base a estireno modificado con anhídrido maleico.

36. El método de conformidad con la reivindicación 35, sarasterizado porque el copolímero de bloque se selecciona del grupo que consiste de los copolímeros e s t ireno-e t i 1 eno-butileno-estireno, estireno-etileno-propileno-estireno, es t i r eno -propi 1 eno-but i 1 eno-e s t i reno , estireno-isopreno-estireno, y estireno-butadieno-estireno .

37. El método de conformidad 'con la reivindicación 32, • saraaterizado porque además comprende adicionar un alargador al elastómero del revestimiento, antes de la extrusión, para incrementar la suavidad del revestimiento.

38. El método de conformidad con la reivindicación 37, sarasterizado porque el alargador se selecciona del grupo que consiste de aceites, ceras, resinas y asfaltos.

39. El método de conformidad con la reivindicación 32, sarasterizado porque el primer elastómero del grupo se selecciona para proporcionar resistencia al hilo, y el segundo elastómero del revestimiento se selecciona para proporcionar una superficie que tenga al menos una característica física predeterminada.

40. El método de conformidad con la reivindicación 32, sarasterizado porque además comprende el paso de incorporar un aditivo en uno o más de los elastómeros, antes o durante la coextrusión.

41. El método de conformidad con la reivindicación 40, sarasterizado porque el aditivo se selecciona del grupo que consiste de colores, fragancias, sabores, ingredientes terapéuticamente activos, y modificadores que mejoren la adhesión interfacial entre los elastómeros del ánima y del revestimiento.

42. El método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el modificador se selecciona del grupo que consiste de elastómeros termoplásticos fune iona 1 i zado s , elastómeros t rmoplásticos químicamente similares al elastómero termoplástico en la porción correspondiente del hilo, agentes que proporcionen adhesividad o adhesivos.

43. El método de conformidad con la reivindicación 32, carasterizado porque el montaje de boquilla crea al menos un ánima que tiene un área superficial geométricamente agrandada para incrementar la adhesión entre el ánima y el revestimiento.

44. El método de conformidad con la reivindicación 43, saraateri zado porque el ánima tiene una forma de sección transversal de múltiples lóbulos, múltiples pétalos, múltiples puntas o múltiples rayos.

45. El método de conformidad con la reivindicación 43, sarasterizado porque el ánima tiene un área superficial geométricamente agrandada que comprende medios para la inmovilización o enclavamiento del ánima y del revestimiento, para intensificar la adhesión entre los mismos.

46. El método de conformidad con la reivindicación 32, sarasterizado porque además comprende texturar o dar cierta textura a la superficie exterior del hilo.

47. El método de conformidad con la reivindicación 46, sarasterizado porque la superficie texturada se crea envolviendo helicoidalmente un filamento de un diámetro relativamente pequeño, alrededor del producto coextruido, enfriado por apagado.

48. El método de conformidad con la reivindicación 4 6 , carasterizado porque la superficie texturada se crea imprimiendo indentaciones o rizos, regulares, sobre la superficie del hilo fundido, antes de que se enfríe por apagado el producto coextruido.

49. El método de conformidad con la reivindicación 46, aarasteri zado porque la superficie texturada se crea calentando la superficie del hilo enfriado por apagado, imprimiendo indentaciones o rizos, regulares, sobre la superficie del hilo fundido, y volviendo a enfriar, por apagado, el hilo.

50. El método de conformidad con la reivindicación 46, sarasterizado porque además comprende retorcer el hilo texturado.

51. Un método para la fabricación de un hilo dental viscoelástico, de un solo filamento, de componentes múltiples, de conformidad con la reivindicación 24, aarasteri zado porque comprende los pasos de : coextruir dos o más materiales a través de un montaje de boquilla para componentes múltiples, para formar un producto coextruido que comprenda la pluralidad de- ánimas que tenga al primer elastómero termoplástico incrustado en el revestimiento que comprende el segundo elastómero termoplástico; y enfriar por apagado el producto coex t rui do .

52. Un método para limpiarse los dientes con un hilo, insertando entre dos dientes una longitud de un hilo dental vi s coel ás t i co , de un solo filamento, de componentes múltiples, que comprende al menos un ánima que contiene un primer elastómero termoplástico, y un revestimiento que contiene un segundo elastómero termoplástico.