DE69617910T2

DE69617910T2 - Zahnbürste

Info

Publication number: DE69617910T2
Application number: DE69617910T
Authority: DE
Inventors: J. Beals; Craig Masterman; L. Spencer
Original assignee: Gillette Canada Inc
Current assignee: Gillette Canada Inc
Priority date: 1995-02-01
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: MX9705833A; JPH10513083A; US5722106B1; ZA96704B; AU4773696A; JP4008025B2; TR199600083A2; EP0806906A1; MY126335A; CN1176581A; CO4480012A1; CA2211357A1; KR19980701842A; US6199242B1; KR100414458B1; WO1996023431A1; IL116938A; BR9607479A; AR000029A1; ID16944A

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft neuartige Filamente (oder Fasern) für Zahnbürsten. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Filament zur Reinigung der Mundhöhle und zum Polieren der Zähne. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Reinigen der Mundhöhle und Polieren der Zähne unter Einsatz einer Bürste, die diese neuartigen, verbesserten Filamente enthält.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Kommerziell verfügbare Zahnbürsten verfügen im typischen Fall über langgestreckte Griffe mit Monofilament- oder coextrudierten Filament-Borsten, die auf einem in der Regel abgeflachten, seitlich bearbeiteten Kopf am anderen Ende des Griffes befestigt sind. Die dünnen flexiblen Borsten sind glatte Elemente, deren Enden in rechten Winkeln abgetrennt und oftmals zu kuppelähnlichen Spitzen abgerundet sind. Zahnbürsten dieses Typs und die Wirkungsweise des Zähnebürstens spielen in der Mundhygiene eine bedeutende Rolle. Es ist unzweideutig nachgewiesen worden, dass das Zähnebürsten einen Beitrag bei der Verminderung der Zahnkaries leistet. Siehe hierzu beispielsweise Fosdick, L. S. J. Am. Dent. Assoc., 40, 133 (1950). Darüber hinaus verringert das regelmäßige Bürsten mit einem kosmetischen Zahnputzmittel den Befall mit Karies unter dafür anfälligen Personen.
Regelmäßiges Zähnebürsten mit einem Zahnputzmittel wird darüber hinaus als wirksam zur Verringerung oder Vermeidung einer periodontalen Erkrankung, zum Entfernen von Nahrungsmittelresten und zum Massieren des Zahnfleisches nahegelegt. In die meisten handelsüblichen Zahnputzmittel ist ein schwach schmirgelndes Pulver einbezogen, um die Fähigkeit der Zusammensetzung zu verbessern, anhaftende Schmutzsubstanz zu entfernen, zugänglichen Zahnbelag zu beseitigen, zugängliche Bruchstücke abzulösen und Oberflächenverfärbung von den Zähnen zu entfernen.
Es sind Versuche unternommen worden, abrasive Materialien oder haftende abrasive Materialien an Fasersträngen zur Verwendung in Zahnbürsten einzubetten. Siehe hierzu beispielsweise die US-P-1 470 710 von Davis und die US-P-5 249 961 von Hoagland. Diese Versuche haben aufgrund ihrer Neigung (a) zum Verlust des eingebetteten Schmirgelmittels, (b) des Scheuerns des Zahnfleisches, sowie (c) mangelnder mechanischer Haltbarkeit, nicht den Anforderungen des Verbrauchers genügt. Außerdem beschreibt die US-P-3 618 154 von Muhler et al. eine einteilige, angegossene Zahnbürste mit konisch geformten Borsten. Die gesamte Bürsten/Borsten-Kombination ist aus Kunststoff gefertigt, der bis zu 30 Gew.-% abrasives Material enthält. Dieser Versuch hat keinen Erfolg gehabt, was auf die Schwierigkeit des Formpressens einer solchen Bürste zurückzuführen ist. Darüber hinaus kommt es vor, dass formgepresste, d. h. nicht orientierte, Borsten über schlechte mechanische Eigenschaften verfügen, z. B. Biegesteifheit, Biegeerholung, usw. und zur Spreizung neigen.
Abrasive Materialien wurden auch dem elastomeren Material zugesetzt, das in Cups zum prophylaktischen Reinigen verwendet wird. Diese maschinell betriebenen Cups werden zum Polieren und Reinigen der Zähne von einem hoch qualifizierten Zahnarzt verwendet. Siehe hierzu beispielsweise die US-P-3 977 084 von Sloan und die US-P-5 273 559 von Hammar, et al.
Es sind Versuche unternommen worden, eine Zahnbürste mit einer aufgerauhten unregelmäßigen Oberfläche zu schaffen, um die Borstenwandung abrasiver zu machen. Siehe hierzu beispielsweise die US-P-3 671 381 von Hansen. Dieses Vorgehen erfordert ein aufwändiges nachfolgendes Ätzen der Borste mit Alkali oder Hochdruckdampf und führt zu einem Verlust der mechanischen Eigenschaften. Andere (Erfinder) haben versucht, Borsten mit gleichmäßigeren abrasiven, vorstehenden Teilen zu schaffen. Siehe hierzu beispielsweise die US-P-4 373 541 von Nishioka. Diese Versuche haben kommerziell keinen Erfolg gehabt, was auf die Umständlichkeit und die erhöhten Verarbeitungskosten im Zusammenhang mit dem Formpressen jeder einzelnen Borste zurückzuführen ist. Außerdem zeigen diese Borsten außerordentlich schlechte mechanische Eigenschaften.
Abrasive Mittel, die Filament-Materialien enthalten, finden außerhalb der Mundpflege breite Anwendung in technischen Anwendungen, wie beispielsweise dem Polieren von Metall, Straßen kehren, Staubsaugerbürsten, usw. siehe hierzu beispielsweise die US-P-2 336 797 von Maxwell; 2 609 642 von Peterson; 2 711 365 von Price et al.; 2 712 987 von Storrs et al.; 2 836 517 von Gruber et al.; 2 920 947 von Burk et al.; 3 115 401 von Downing et al.; 3 384 915 von Rands; 3 556 752 von Wilson; 3 577 839 von Charvat et al.; 3 696 563 von Rands; 4 305 234 von Pichelman; 4 627 950 von Matsui; 4 630 407 von Rhodes; 4 704 823 von Steinback; 5 016 311 von Young et al.; 5 030 496 von McGurran; 5 045 091 von Abrahamson et al.; 5 056 267 von Nicely et al.; 5 083 840 von Young; 5 108 155 von Hettes et al.; 5 211 725 von Fowlie et al.; und 5 227 229 von McMahan et al.
Die FP-A-2 541 100 zeigt eine Zahnbürste, deren Borsten Diamantpulver enthalten.
Die GB-P-1 093 931 beschreibt Schleifartikel zur Anwendung in polierenden Schwabbelvorrichtungen, Schleifscheiben und dergleichen. Die Schleifartikel verfügen über Filamente, die Partikel eines abrasiven Materials einer mittleren Partikelgröße enthalten, die in einer der Ausführungsformen beispielsweise mit 1 bis 3 Mikrometer gezeigt wird.
Die PCT-Patentschrift WO 95/23539 beschreibt Verfahren zum Erhöhen des Glanzes beschichteter Oberflächen, zum Entfasern von Holzoberflächen und Polieren von Metalloberflächen mit Schleifartikeln. Die Schleifartikel verfügen über Fasern, die ein polymeres Bindemittel mit darin eingeschlossenen Mikroschleifpartikeln aufweisen. Die Mikroschleifpartikel haben eine mittlere Partikelgröße von etwa 0,1 bis 60 mm.

Zusammenfassung der Erfindung

Wir haben festgestellt, dass durch Erzeugung einer Zahnbürste mit Borsten mit gleichmäßigem Durchmesser, die ein Mittel zum Polieren mit einer Partikelgröße von etwa 0,01 bis etwa 10 um enthalten, das Reinigen der Zähne ohne jegliche nachteilige Nebenwirkungen im Zusammenhang mit übermäßig aggressiver Abrasion verbessert wird.
Dementsprechend wird mit der Erfindung eine Zahnbürste bereitgestellt, die einen Handgriff einschließt, der von einem Kopf verlängert ist, welcher Kopf mindestens ein Büschel aufweist, das am Kopf befestigt ist, in welchem Büschel eine Vielzahl von langgestreckten Filamenten einbezogen ist, die jedes eine Länge und einen im Allgemeinen gleichförmigen Durchmesser haben und aufweisen:
(a) ein thermoplastisches Filament-Grundmaterial; und
(b) ein Mittel zum Polieren in einer zum Polieren wirksamen Menge im Kontakt mit dem Grundmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Polieren eine Partikelgröße von etwa 0,10 um bis etwa 10 um hat und die Filamente aufweisen:
einen Durchmesser im Bereich von etwa 100 bis etwa 350 um;
einen Reibungskoeffizienten von etwa 0,01 bis etwa 0,90;
eine Bewertung der Biegesteifheit nach ISO von "weich" bis "mittel";
eine Büschelretention größer als 13 N (3lbs);
eine Biegeerholung von 80% bis 100%;
eine prozentuale Reißdehnung von etwa 1% bis etwa 500%;
eine Zugfestigkeit von etwa 34.000 bis etwa 1.4000.000 kPa (5.000 bis etwa 200.000 psi); und
einen Zug- und Biege-E-Modul von etwa 690.000 bis 21.000.000 kPa (100.000 bis 3.000.000 psi);
wobei der Durchmesser der Filamente um nicht mehr als 20% entlang der Länge der Filamente schwankt und wobei das Mittel zum Polieren aufweist: Partikel aus Kunststoff; Partikel aus Nussschalen; Partikel aus Hartholz; Partikel aus Maiskolben; Partikel aus Gummi; Calciumcarbonat; Aragonit-Ton; einen orthorhombischen Ton; Calcit-Ton; einen rhomboedrischen Ton; Kaolin-Ton; Bentonit-Ton; Dicalciumphosphat; Dicalciumphosphat, wasserfrei; Dicalciumphosphat-dihydrat; Tricalciumphosphat; unlösliches Natriummetaphosphat; Calciumcarbonat-Präzipitat; Magnesiumorthophosphat; Trimagnesiumphosphat; einen Hydroxylapatit; einen synthetischen Apatit; Aluminiumoxid; hydratisiertes Aluminiumoxid; hydratisiertes Siliciumdioxid; Xerogel; einen metallischen Aluminiumsilicat-Komplex; ein Natrium-Aluminiumsilicat; Zirconiumsilicat; oder eine Kombination von beliebigen zwei oder mehreren der Mittel zum Polieren.
Dementsprechend wird mit der Erfindung eine Zahnbürste bereitgestellt, die einen Handgriff einschließt, der von einem Kopf verlängert ist, welcher Kopf mindestens ein Büschel aufweist, das am Kopf befestigt ist, in welchem Büschel eine Vielzahl von langgestreckten Filamenten einbezogen ist, die jedes eine Länge und einen im Allgemeinen gleichförmigen Durchmesser haben und aufweisen:
(a) eine thermoplastisches Filament-Grundmaterial; und
(b) ein Mittel zum Polieren in einer zum Polieren wirksamen Menge im Kontakt mit dem Grundmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Polieren eine Partikelgröße von etwa 0,10 um bis etwa 10 um hat, und das Mittel zum Polieren Kaolin, Hydroxylapatit oder eine Kombination davon ist, wobei der Durchmesser der Filamente um nicht mehr als 10% entlang der Länge der Filamente (18) schwankt und wobei das Mittel zum Polieren eine Mohs-Härte von etwa 0,5 bis etwa 10 hat und wobei die Filamente (18) etwa 0,5% bis etwa 25 Gewichtsprozent des Mittels zum Polieren enthalten und wobei das Filament-Grundmaterial ein Polyamid ist, ein Acetylharz, ein Polyester, ein Fluorpolymer, ein Polyacrylat, ein Polysulfon oder eine Kombination von beliebigen zwei oder mehreren der Filament-Grundmaterialien, wobei das Mittel zum Polieren im allgemeinen in dem gesamten Filament (18) verteilt ist, wobei die Filamente (18) ferner ein Dispergiermittel aufweisen, das Magnesiumstearat, Zinkstearat, Calciumstearat, ein Dimethylamid einer ungesättigten Fettsäure, eine Fettsäure, ein Dispergiermittel auf Basis von Fluorpolymer, ein Fett, Aluminiumstearat, ein Silikonöl, ein Bisamidwachs oder eine Kombination von beliebigen zwei oder mehreren Dispergiermitteln ist; wobei die Filamente (18) aufweisen:
einen Durchmesser im Bereich von etwa 150 bis etwa 200 um;
einen Reibungskoeffizienten von etwa 0,20 bis etwa 0,80;
eine Biegeerholung von 90% bis 100%;
eine prozentuale Reißdehnung von etwa 1% bis etwa 200%;
eine Zugfestigkeit von etwa 34.000 bis etwa 690.000 kPa (5.000 bis etwa 100.000 psi); und
einen Zug- und Biege-E-Modul von etwa 690.000 bis 10.000.000 kPa (100.000 bis 1.500.000 psi).
Nach der Erfindung wird ferner eine Zahnbürste gewährt, einschließend einen Handgriff, der von einem Kopf verlängert ist, welcher Kopf mindestens ein Büschel aufweist, das am Kopf befestigt ist, in welchem Büschel eine Vielzahl von langgestreckten Filamenten einbezogen ist, die jedes eine Länge und einen im Allgemeinen gleichförmigen Durchmesser haben und aufweisen:
(a) eine thermoplastisches Filament-Grundmaterial; und
(b) ein Mittel zum Polieren in einer zum Polieren wirksamen Menge im Kontakt mit dem Grundmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Polieren eine Partikelgröße von etwa 0,10 um bis etwa 10 um hat, und das Mittel zum Polieren Partikel aus Kaolin-Ton aufweist, wobei die Filamente aufweisen:
einen Durchmesser im Bereich von etwa 100 bis etwa 350 um;
einen Reibungskoeffizienten von etwa 0,01 bis etwa 0,90;
eine Bewertung der Biegesteifheit nach ISO von "weich" bis "mittel";
eine Büschelretention größer als 13 N (3lbs);
eine Biegeerholung von 80% bis 100%;
eine prozentuale Reißdehnung von etwa 1% bis etwa 500%;
eine Zugfestigkeit von etwa 34.000 bis etwa 1.4000.000 kPa (5.000 bis etwa 200.000 psi); und
einen Zug- und Biege-E-Modul von etwa 690.000 bis 21.000.000 kPa (100.000 bis 3.000.000 psi).
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zahnbürste zu gewähren, mit der die Nachteile der vorstehend beschriebenen Zahnbürsten bekannter Ausführung überwunden werden. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zahnbürste mit verbessertem Gefühl im Mund zu schaffen.
Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zahnbürste zu schaffen, die für die Zähne ein gutes Polieren und Reinigen selbst dann gewährt, wenn sie mit einer nicht schmirgelnden Zahnpasta verwendet wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verringerung der Zeit zum Bürsten, die benötigt wird, um eine gute Mundhygiene zu erreichen.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Borstenmaterial für Zahnbürsten mit leichteren Material-Verarbeitungseigenschaften zu schaffen. Wir haben festgestellt, dass die Borsten, die in der vorliegenden Erfindung zum Einsatz gelangen, durch den Picker-Mechanismus leichter gegriffen und während der Büschelverarbeitung wirksamer gehandhabt werden können.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Borstenfilament zu schaffen, aus dem im Allgemeinen ein gleichförmiges gerundetes Ende (d. h. rundstirnig) resultiert, wenn die Bearbeitung mit einer konventionellen Rundschleifanlage erfolgt.
Diese und andere Aufgaben werden aus dem Folgenden ersichtlich:

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:
Fig. 1 eine Teilansicht im Aufriss einer Bürste, die zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens dient;
Fig. 2 eine vergrößerte fragmentarische Draufsicht der Bürste von Fig. 1;
Fig. 3 und 4 vergrößerte schematische Seitenansichten im Aufriss der neuartigen Filamente der Erfindung entlang der Linie 2-2 von Fig. 1 mit einem zum Teil gebrochenen Schnitt.
Fig. 5 und 6 rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Schnittansichten der Oberfläche der Filamente nach der vorliegenden Erfindung. Beide Filamente sind Nylon 612 mit einem Gehalt von 4% hydratisiertem Kaolin-Ton mit einer mittleren Partikelgröße von etwa 0,6 um. Fig. 5 ist eine 350fache Vergrößerung und Fig. 6 eine 1200fache Vergrößerung; Fig. 7 eine schematische Darstellung des zur Herstellung der Borste von Fig. 4 verwendeten Coextrusionsprozesses.

Detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung

In den Zahnbürsten der vorliegenden Erfindung sind die neuartigen Filamente in die Zahnbürsten des in Fig. 1 dargestellten Typs einbezogen. Die Zahnbürste soll über mindestens einen in dem Kopf sicher befestigten oder an diesem angebrachten Büschel verfügen, wobei der Büschel eine Vielzahl von Filamenten nach der vorliegenden Erfindung enthält. Wie dort gezeigt wird, umfasst die Zahnbürste 10 einen Handgriff 12 und einen Kopf 14 mit einer Vielzahl von Büscheln 16. Die Büschel 16 weisen eine Vielzahl von einzelnen Filamenten auf, wobei die Büschel 16 in dem Kopf 14 in einer auf dem Gebiet bekannten Weise sicher befestigt oder an diesem angebracht sind. Die Konfiguration des Kopfes 14 und der Büschel 16 kann variieren und kann oval sein, konvex gekrümmt sein, konkav gekrümmt sein, flach besäumt, gewelltes "V" oder jede beliebige andere gewünschte Konfiguration. Zusätzlich können Konfiguration, Form und Größe von Handgriff 12 oder Büschel 16 variieren und die Achsen von Griff 12 und Kopf 14 in der gleichen Ebene oder in verschiedenen Ebenen liegen. Die Längs- und Querabmessungen der Filamente der Erfindung und das Profil der Filamentenden können variieren und ebenso können Biegesteifheit, Rückstellvermögen und Form des Filamentendes variieren. Bevorzugte Filamente der vorliegenden Erfindung haben weitgehend gleichförmige Längen in Längsrichtung zwischen etwa 0,50 bis etwa 1,50 cm, weitgehend gleichförmige Querschnittabmessungen zwischen etwa 100 um bis etwa 350 um und verfügen über glatte oder gerundete Spitzen oder Enden.
Bezug nehmend auf Fig. 2 sind in die Borsten der Zahnbürste, die in der vorliegenden Erfindung genutzt wird, ein Mittel zum Polieren einbezogen sowie ein thermoplastisches Filament-Grundmaterial. Wir haben entdeckt, dass durch Einsatz eines Mittels zum Polieren mit einem mittleren Partikeldurchmesser von etwa 0,10 bis etwa 10 Mikrometer (oder das Äquivalent über die Partikelaggregation) von der Zahnbürste verbesserte Reinigungsfähigkeiten ohne das starke Zahnfleischscheuern und Zahnschmelzabbau im Zusammenhang mit den technischen abrasiven Filamenten zu erhalten. Der hierin verwendete Begriff "Mittel zum Polieren" bezieht sich auf ein Material mit einer Partikelgröße überwiegende zwischen 0,01 bis 100 Mikrometer und einer Mohs-Härte zwischen 0,5 und 10 und vorzugsweise 5 oder weniger und zwar derart, dass es zu keiner Schädigung des Zahnfleisches kommt. Aggregate von Partikeln, die kleiner sind als 0,1 Mikrometer, können ebenfalls verwendet werden, solange das Aggregat einen mittleren Durchmesser innerhalb des im Anspruch festgelegten Bereiches hat.
Die Menge des Mittels zum Polieren in der Borste hängt vom Typ des Borsten-Grundmateriales ab, vom Durchmesser des Mittels zum Polieren und vom Typ des Mittels zum Polieren (Härte). In der Regel beträgt die wirksame Menge des Mittels zum Polieren von etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%.
Zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete Mittel zum Polieren schließen ein:
Partikel aus Kunststoff;
Partikel aus Walnussschalen;
Partikel aus Hartholz;
Partikel aus Maiskolben;
Partikel aus Gummi;
Calciumcarbonat;
Aragonit-Ton;
orthorhombische Tone;
Calcit-Ton;
rhomboedrische Tone;
Kaolin-Ton;
Bentonit-Ton;
Dicalciumphosphat;
Dicalciumphosphat, wasserfrei;
Dicalciumphosphat-dihydrat;
Tricalciumphosphat;
Calciumpyrophosphat;
unlösliches Natriummetaphosphat;
Calciumcarbonat-Präzipitat
Magnesiumorthophosphat;
Trimagnesiumphosphat;
Hydroxyapatite;
synthetische Apatite;
Aluminiumoxid;
hydratisiertes Aluminiumoxid;
hydratisiertes Siliciumdioxid-Xerogel;
metallische Aluminiumsilicat-Komplexe;
Natrium-Aluminiumsilicat;
Zirconiumsilicat;
Siliciumdioxid; und
Kombinationen davon.
Bevorzugte Mittel zum Polieren schließen ein: Kaolin-Tone, gekennzeichnet als gebrannter oder hydratisierter Ton; Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;), speziell hydratisiertes Aluminiumoxid, hergestellt von Whittaker;
Hydroxylapatit; Siliciumdioxid (SiO&sub2;), speziell die Marke CAB-O-SIL- Silica (Siliciumdioxid), hergestellt von Cabot, Corp.; sowie Kombinationen davon.
Die Siliciumdioxid-Materialien lassen sich aus Siliciumdioxid oder Siliciumdioxid-Gelen ausfällen, wie beispielsweise Siliciumdioxid-Xerogele, wie sie bei Pader et al. in der US-P-3 538 230 beschrieben wurden, erteilt am 2. März, 1970; und bei DiGiulio, US-P-3 862 307, vom 21. Juni, 1975, die hiermit beide als Fundstellen einbezogen sind. Bevorzugt sind die unter dem Warenzeichen "Syloid" von der W. R. Grace & Company, Davison Chemical Division, vertriebenen Siliciumdioxid-Xerogele. Bevorzugte ausgefällte Siliciumdioxid-Materialien schließen solche ein, die von der J. M. Huber Corporation unter dem Warenzeichen "Zeodent" vertrieben werden, speziell das Siliciumdioxid mit der Bezeichnung "Zeodent 119". Diese Siliciumdioxid-Substanzen wurden in der US-P-4 340 583 vom 29. Juli, 1982, beschrieben, die hiermit als Fundstelle einbezogen sind.
Das am meisten bevorzugte Mittel zum Polieren ist ein Kaolin-Ton. Der Kaolin-Ton kann hydratisiert sein, wie beispielsweise der Kaolin-Ton der Marke ASP 6000, der von der Engelhard Corp., Iselin, N. J. vertrieben wird. Der Kaolin-Ton kann auch wasserfrei sein, wie der Kaolin-Ton der Marke Translink 555, der von der Engelhard Corp., Iselin, N. J., vertrieben wird. Darüber hinaus kann die Oberfläche des Kaolin-Tones mit einem grenzflächenaktiven Mittel modifiziert sein, wie beispielsweise Kaolin-Ton der Marke Translink 555 oder Kaolin-Ton der Marke Polarlink 5, der von der Polymer Valley Sciences, Akron, OH, vertrieben wird.
Bevorzugte Filamente der vorliegenden Erfindung verfügen bei Raumtemperatur über die folgenden Eigenschaften:
Bereich des Durchmessers: 100 um-350 um (0,004"-0,012")
Reibungskoeffizient: 0,01-0,90 (ASTM D3108, D3702)
Biegesteifheit: "weich" bis "mittel" (ISO 8627)
Büschelretention: > 13 N (3 lbs.) (ASTM D638)
Biegeerholung: 80-100% (Dornbiegeversuch nach DuPont)
prozentuale Reißdehnung: 1-500% (ASTM D638)
Zugfestigkeit: 34.000-1.400.000 kPa (5.000-200.000 psi) (ASTM D638)
Zug- und Biegemodul: 690.000-21.000.000 kPa (100.000-3.000.000 psi) (ASTM D638, D790).
Am meisten bevorzugte Filamente der vorliegenden Erfindung verfügen bei Raumtemperatur über die folgenden Eigenschaften:
Reibungskoeffizient: 0,2-0,8
Büschelretention: 13-44 N (3-10 lbs.)
Biegeerholung: 90-100%
prozentuale Reißdehnung: 1-200%
Zugfestigkeit: 34.000-690.000 kPa (5.000-100.000 psi)
Zug- und Biegemodul: 690.000-10.000.000 kPa (100.000-1.500.000 psi).
Es ist beobachtet worden, dass der Zusatz des Mittels zum Polieren zu dem Borstenfilament einen Einfluss auf die Biegesteifheit des Filamentes haben kann. Dementsprechend ist es wünschenswert, dünne Borsten mit einer hohen Biegesteifheit zu fertigen, um zwischen die Zähne einzudringen. Dieses wird dadurch vorgenommen, dass die Extrusionsparameter und die Zusammensetzung der Borste eingestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben die Borsten einen Durchmesser von etwa 100 um bis etwa 350 um und am meisten bevorzugt etwa 150 um bis etwa 200 um, einen Biege- und Zugmodul der Biegesteifheit von etwa 690.000- 21.000.000 kPa (100.000 bis etwa 3.000.000 psi) und vorzugsweise von etwa 690.000-10.000.000 kPa (100.000 bis etwa 1.500.000 psi).
Die Borstenfilamente der vorliegenden Erfindung verfügen über einen "im Allgemeinen gleichförmigen Durchmesser" was bedeutet, dass der Querschnitt über die Länge des Filamentes nicht wesentlich schwankt. Vorzugsweise schwankt der Querschnitt um nicht mehr als 20% und am meisten bevorzugt um nicht mehr als 10% entlang der Länge der Filamente. Der Querschnitt ist vorzugsweise rund, wobei jedoch andere Formen wie beispielsweise quadratisch, oktagonal und rechteckig im Rahmen des Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung liegen. Auch kann die Spitze oder das freie Ende des Filamentes abgerundet sein, was zu einer allgemeinen Kuppelform mit einem Verhältnis von Höhe zu mittlerer Breite von weniger als etwa 1 und vorzugsweise etwa 0,5 führt.
Thermoplastische Filament-Grundmaterialien nach der vorliegenden Erfindung können alle beliebigen Materialien sein, in denen das Mittel zum Polieren dispergiert werden kann und die sich zu einer Zahnbürstenborste verarbeiten lassen. Ein bevorzugtes thermoplastisches Filament-Grundmaterial kann jedes beliebige Material sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Polyamiden (z. B. Nylon 612, Amodel), Acetylharze, Polyester (z. B. Polybutylenterephthalat-PBT), Fluorpolymere (z. B. Poly(vinylidendifluorid)-PVDF, fluoriertes Ethylen-Propylenharz-FEP), Polyacrylate, Polysulfone und Kombinationen davon. Vorzugsweise ist das thermoplastische Grundmaterial ein Polyamid, wie beispielsweise Polyamide der Filamentqualität von DuPont oder BASF; ein Acetylharz, wie beispielsweise Acetylharz mit Filamentqualität von DuPont; oder ein Polyester, wie beispielsweise Polyester mit Filamentqualität von DuPont, Celanese oder General Electric.
Dem Borstenmaterial können auch andere Additive zugesetzt werden. Beispielsweise kann ein Dispergiermittel erforderlich sein, um das Mittel zum Polieren während der Verarbeitung des Filamentmaterials ausreichend dispergiert zu halten. Diese Dispergiermittel können ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus: Magnesiumstearat, Zinkstearat, Calciumstearat, Dimethylamiden und einer ungesättigten Fettsäure, Fettsäuren (z. B. Stearinsäure), Dispergiermittel auf Fluorpolymer-Basis, Fette (d. h. Ester von Glycerin), Aluminiumstearat, Silikonöl, Bisamid-Wachse und Kombinationen davon. Bevorzugte Dispergiermittel werden ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Magnesiumstearat, Zinkstearat, Calciumstearat, Bisamid-Wachsen und Kombinationen davon.
Auch können in der vorliegenden Erfindung Kupplungsmittel zur Erhöhung der Wechselwirkung zwischen dem thermoplastischen Grundmaterial und den polierenden Partikeln zugesetzt werden und diese damit in Suspension und während der Verarbeitung gleichmäßig dispergiert gehalten werden, aber auch zur Verbesserung der Zugfestigkeit und des Zugmoduls und Biegemoduls. Diese Kupplungsmittel werden ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Vinyl-Silan, Chlorpropyl-Silan, Epoxy-Silan, Methacrylat-Silan, prim. Aminsilan, Diamin-Silan, Mercapto-Silan, kationisches Silan, cycloaliphatisches Epoxid- Silan, Titanat (z. B. Tris-(Methacryl)isopropyltitanat) sowie Kombinationen davon. Alternativ können Mittel zum Polieren, wie beispielsweise Kaolin, mit Kupplungsmitteln beschichtet sein, wie sie beispielsweise von Engelhard verfügbar sind.
Dem Borstenmaterial können andere Additive zugesetzt werden, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, z. B. Polyethylenglykol, Antioxidantien, Weichmacher, usw.
Obgleich nach der vorliegenden Erfindung Monofilamente bevorzugt sind, können erfindungsgemäße Borsten mit Hilfe eines Coextrusionsprozesses hergestellt werden, bei denen der Außenbereich (Mantel) das wirksame Mittel zum Polieren enthält und der Kern von diesen Mitteln zum Polieren sogar frei sein kann. Eine allgemeine Diskussion der Technologie der Coextrusion siehe bei Levy, "Plastics Extrusion Technology Handbook", Industrial Press Inc., Seiten 168-188 (1981). Darüber hinaus lassen sie sich in einer Form herstellen, in der das Gegenteil gilt, d. h. ein polierender Kern. Dieser Typ wird lediglich an der Spitze reinigen.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten coextrudierten Filamentes der vorliegenden Erfindung. Filament 20 umfasst die langgestreckte Oberfläche 22, die an der Spitze oder am Ende 18 endet und den Grenzbereich der Querschnittfläche 24 des Filamentes festlegt. Die Querschnittfläche umfasst den Kernbereich 26 und den Mantelbereich 28. Der Kern braucht kein Mittel zum Polieren enthalten. Im typischen Fall erstreckt sich der Mantelbereich 26 mindestens um die Oberfläche 22 oder vorzugsweise von der Oberfläche 22 nach Innen in einen Abschnitt der Querschnittfläche 24 mit einem Abstand 30 des Bereiches 26 in die Querschnittsfläche. Vorzugsweise schafft der Bereich 26 einen kreisförmigen Ring mit einer weitgehend gleichförmigen Tiefe 30. Am meisten bevorzugt sollte diese Tiefe um nicht mehr schwanken als 20% der mittleren Tiefe um den kreisförmigen Ring. In jedem Fall besetzt der Kernbereich 28 den übrigen Abschnitt der Gesamtquerschnittfläche, die durch den Maximaldurchmesser 24 festgelegt ist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verfügen die zwei Bereiche 26 und 28 über eine unterschiedliche Färbung oder unterschiedliche Intensitäten. Der hierin verwendete Begriff "gefärbter Bereich" kann einen Kern oder einen Mantel bezeichnen, der aus einem Kunststoff mit einer eindeutigen Farbe gefertigt ist. Darüber hinaus werden auch transparente oder durchscheinende Bereiche als "gefärbt" bezeichnet, da sie sich mindestens im optischen Aussehen von einem wirklich pigmentierten oder gefärbten Bereich unterscheiden, was auch der Fall bei einem Mantel/Kern mit variierendem Grad der Farbintensität der Fall ist. Es kommt darauf an, dass die Materialien des Kerns 28 und des Mantels 26 über sichtbar unterschiedliche Färbung verfügen, z. B. ein weißer Kern und ein blauer Mantel, ein transparenter Kern und ein roter Mantel, ein hellroter Kern und ein dunkelroter Mantel, usw. Bevorzugte Borsten nach der vorliegenden Erfindung weisen einen weißen oder transparenten Kern und einen gefärbten oder pigmentierten Mantel auf. Dementsprechend gewährt der Mantel-Farbbereich 26 eine anfängliche Farbintensität oder Färbung, die vorherrschend ist und dem Benutzer der Zahnbürste stärker ins Auge fällt, während die Farbintensität des Kernbereiches 28 weniger ins Auge fällt. In Reaktion auf die Abnutzung, die durch fortgesetztes Bürsten hervorgerufen wird, nutzt sich der Bereich 26 ab, und nach einer ausreichenden Abnutzung signalisiert die wahrgenommene Farbänderung der Borste gegenüber dem Kernbereich 28 dem Anwender, dass das Filament nicht mehr länger wirksam ist.
Monofilament-Borsten nach der vorliegenden Erfindung können mit Hilfe des folgenden allgemeinen Herstellungsverfahrens hergestellt werden:
In einer bevorzugten Extrusionsanlage nach der vorliegenden Erfindung enthält das System eine Extrusionsdüse. In das Aggregat einbezogen ist außerdem ein 1,9 cm (3/4") Haake-Extruder, ein Kühltrog, eine Abziehvorrichtung und eine Aufwickelvorrichtung. Der Extruder ist mit einer Schnecke mit einem L/D-Verhältnis von 25 : 1 und einem Kompressionsverhältnis von 3 : 1 ausgestattet sowie mit einem 5 HP-Motor ((1 HP = 745,7 W, d. Übers.)), der in der Lage ist, bei Schneckengeschwindigkeiten bzw. Verarbeitungstemperaturen bis zu 250 U/min und 500ºC zu arbeiten. Der Extruder umfasst 6 Temperaturregler zum Regeln der Verarbeitungstemperaturen. Die Schneckendrehzahlen sind so optimiert, dass die Grenzflächen-Scherspannungen minimal sind. Die speziellen Zusammenhänge zwischen diesen physikalischen Eigenschaften sind dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt. Für die Durchmesserkontrolle wird eine Zahnradpumpe benötigt.
Nach dem Verspinnen aus der Schmelze werden unmittelbar oder etwas später Orientierung und Relaxieren ausgeführt. Vor diesem Schritt kann eine Spinnpräparation erforderlich werden. Orientierung/Relaxieren umfassen das Erhitzen und Ausziehen unter Anwendung von Galetten und beheizten Öfen. Die Endlänge : Anfangslänge (Ausziehverhältnis) können im Bereich von 1,5-10 liegen und hängen von dem thermoplastischen Grundstoff und Füllstoff ab. Die genauen technischen Daten sind für den Fachmann auf dem Gebiet verständlich. Ein Konditionieren des resultierenden Monofilamentes mit Dampf, heißem Wasser oder anderen kann erforderlich sein und hängt von dem thermoplastischen Grundstoff und Füllstoff ab. Der vorgenannte Extruder kann beliebig in einer der nachfolgend aufgeführten Formen gespeist werden:
1. vorcompoundiert,
a. direkt
b. durch Fallenlassen
2. mit Schwerkraft unter Verwendung von 2 Zugabetrichtern
3. mit Schwerkraft unter Verwendung von 1 Zugabetrichter
Coextrudierte Borsten nach der vorliegenden Erfindung können nach dem folgenden allgemeinen Verfahren hergestellt werden:
Fig. 7 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Coextrusions-Filamentdüse 41. Die Extruderkopfgruppe umfasst die Kerndüse 42 und die Manteldüse 35; Die Einlassverteiler 48 und 48' des Mantelmateriales und der Einlassverteiler 47 des Kerns. Im typischen Fall wird die gesamte Düse beheizt. Die beste Bedingung zur Herstellung von coextrudierten Borsten besteht darin, dass die Viskosität der Schmelze beider Harze, Kern 43 und Mantel 44, so dicht wie möglich an der Stelle der Vereinigung des Stromes liegen. Dieses führt zu einem Minimum an Störung an der Grenzfläche zwischen den zwei Materialien und resultiert in einer klaren Unterscheidungslinie entlang der Querschnittsfläche bei einer Vergrößerung von etwa 250fach. Eine scharfe Grenzfläche zwischen dem Kern und dem Mantel kann auch durch Einstellung der Kontaktdauer, der Feinheiten des Materials oder unter Verwendung unterschiedlicher Harze erzeugt werden. Dieses ist deutlich in der Mikrophotographie von Fig. 6 zu erkennen.
In einer bevorzugten Coextrusionseinheit nach der vorliegenden Erfindung umfasst das System eine Coextrusionsdüse, die eine Kreuzkopf-Manteldüse umfasst, die sich um die Extrusionsachse 49 dreht. Das Aggregat umfasst außerdem zwei 1,9 cm (3/4")-Haake-Extruder, einen Kühltrog, eine Abziehvorrichtung und eine Aufwickelvorrichtung. Jeder Extruder ist mit einer Schnecke mit einem L/D-Verhältnis von 25 : 1 und einem Kompressionsverhältnis von 3 : 1 sowie mit einem 5 HP-Motor ausgestattet, der bei Schneckengeschwindigkeiten bzw. Verarbeitungstemperaturen bis zu 250 U/min und 500ºC arbeiten kann. Jeder Extruder umfasst 6 Temperaturregler zum Regeln der Verarbeitungstemperaturen.
Bei Verwendung von Nylon hat die Extrusionsdüse beispielsweise eine Kerndüse 42 mit einem Austrittsdurchmesser von 0,20 cm (0,080 inch) und eine Manteldüse 42 mit einem Austrittsdurchmesser von 0,20 cm (0,080 inch) und eine Manteldüse 35 mit einem Austrittsdurchmesser von 0,22 cm (0,085 inch). Die Kernschmelze 43 besteht aus ungefärbtem Nylon (Zytel 158L) und die Mantelschmelze 44 aus einem ungefärbten Nylon mit einem Gehalt von 3% Kaolin-Partikeln. Beide Schmelzen und die Düse 31 werden bei einer Temperatur von 190º bis 230ºC gehalten. Der Kernextruder arbeitet bei 20 U/min. 41.900 kPa (608 psi) und einem Drehmoment von 5263 gm. Die Schneckendrehzahlen sind so optimiert, dass die Scherspannungen an der Grenzfläche minimal sind. Die speziellen Zusammenhänge zwischen diesen physikalischen Eigenschaften sind dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt. Darüber hinaus enthält eine voll einsatzfähige Fertigungsanlage in diesem Bereich außerdem zusätzliche Verarbeitungshardware zum Orientieren (Ziehprozess), Wärmebehandeln und Ausrüsten.
Schließlich wird zur Erzeugung eines 0,02 cm (0,008")-Filamentes von der vorgenannten Extrusionsdüse (die Düse = 0,21 cm (0,085")) das Abziehverhältnis auf 10,625 : 1 eingestellt. Unter Einsatz dieser Methode liegt die Dicke der äußeren Mantelschicht 26 im Bereich von 0,00025 cm (0,0001") bis 0,001 cm (0,0004") und kann bei einer Dicke von 0,0005 cm (0,0002") plus oder minus 20% und im typischen Fall plus oder minus 10% hergestellt werden. Die besonders gleichförmige Dicke der Überzugsschicht wird erzielt, indem das Verhältnis der zwei Extrudergeschwindigkeiten und die Kreuzkopf-Bemessung optimiert werden. Beispielsweise wird zum Extrudieren der vorgenannten 0,02 cm (0,008") Nylonborsten mit einer Schichtdicke von 0,0005 cm (0,0002") das Verhältnis der Schneckendrehzahl (Mantel/Kern) auf 10 : 1 eingestellt. Das erhöhen des Verhältnisses führt zu einer dünneren Außenschicht bis zu einem Punkt, an dem die Außenschicht unterbrochen wird; während ein Erhöhen beider Schneckendrehzahlen den Drüsendruck erhöht und damit endet, dass das polymere Material abgebaut wird. Andererseits senkt eine Abnahme beider Schneckendrehzahlen den Düsendruck, verringert jedoch den Input. Wahlweise kann eine Zahnradpumpe zur genaueren Dosierung der Materialien hinzugefügt werden.
Wie vorstehend erwähnt, kann die Düse eine rotierende Manteldüse 45 umfassen, um eine gleichmäßigere Beschichtung auf dem Filament zu erzeugen. Bei der Methode erfolgt ein Rotieren des äußeren Gestelles (Mantelgestell) einer Coextrusionsdüse von etwa 0,5 bis etwa 50 U/min in Abhängigkeit der rheologischen Eigenschaften des für das Erzeugen der Außenschicht verwendeten Polymeres. Beim Beschichten von Nylonborsten, wie sie vorstehend beschrieben wurden, wird eine Drehzahl von etwa 0,5 bis 10,0 und am meisten bevorzugt von etwa 0,5 bis etwa 5,0 eingesetzt. Für die Rotation des Gestelles erhält die Düse zusätzlich ein Kettenrad. Während der Coextrusion des Filamentes wird das Kettenrad mit einer Drehzahl gedreht, die durch einen Motor mit einem Kettenantrieb gesteuert wird. Mit dieser Gestellrotation wird die Verteilung des Schmelzestromes in die Außenschicht unterstützt, wodurch eine gleichförmige, ultradünne Schicht erzeugt wird. Wenn die Drehzahlen der Mantelschnecke zurückgesetzt werden, werden diskontinuierliche Mantelschichten erzeugt. Auf einer rotierenden Düse führt dieses zu einem verwirbelten Streifen um das Filament ähnlich einem spiralig gewickelten Streifen der Friseurinnung. Beide diese Konzepte könnten für eine Abnutzung anzeigende Borste verwendet werden.
Die Anwender gehen davon aus, dass äquivalente Ausführungsformen Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind. Beispielsweise gelten als mit einbezogen in die vorliegende Erfindung nichtkreisrunde Borsten, wie beispielsweise quadratische, hexagonale oder andere geometrische Querschnitte. Darüber hinaus lassen sich die Filamente der vorliegenden Erfindung auf in maschinell betriebenen Zahnbürsten verwenden, d. h. "elektrischen Zahnbürsten". Als in den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung mit einbezogen werden auch gekräuselte Borstenfilamente angesehen. Die Erfindung und die Art und Weise der Ausführung und Anwendung der Erfindung werden anhand der vollständigen, nicht einschränkenden und veranschaulichenden Beispiele eingehender ersichtlich:

Beispiele

Die folgenden Filamente wurden unter Anwendung des nachfolgende beschriebenen allgemeinen Verfahrens hergestellt und die folgenden Testergebnisse an Rohfilamenten und daraus hergestellten Bürsten erhalten.

Extrusionsverfahren

1. Es werden die Bestandteile in dem Beschickungstrichter eines Davis-Standard-Einschneckenextruders mit einer 2"-Schnecke (hergestellt von der Crompton & Knowles Corp., Conn.) gegeben. Der Temperaturbereich für Nylon oder Polybutylenterephthalat (PBT)-Polyester liegt bei 260º-288ºC (500-550ºF).
2. Die Materialien werden mit einer Geschwindigkeit von etwa 45,4 kg/h (100 Pound pro Stunde) zugegeben. Die Schmelze wird durch Filter und Schmelzepumpen dosiert und durch die beheizten Düsensysteme gedrückt.
3. Die heiße Schmelze wird gekühlt, bis zu einem Erweichungspunkt erhitzt und ausgezogen, wärmebehandelt und aufgenommen. Die Temperaturen, Drücke und Ziehverhältnisse werden entsprechend dem verarbeiteten Material eingestellt.
Anmerkung
ASP 600 : hydratisiertes Kaolin von Engelhard, 0,6 um mittlere Partikelgröße und 0,1 bis 6 um Bereich, Inselin, NJ.
Satintone 5: hydratisiertes Kaolin von Engelhard mit Aminosilan-Tensid, 0,8 um mittlere Partikelgröße und 0,2 bis 6 um Partikelgrößenbereich, Iriselin, NJ.
Polarlink: hydratisiertes Kaolin von der Polymer Valley Distribution, 0,45 Mikrometer mittlere Partikelgröße mit
Mercaptosilan-Behandlung, hergestellt von der Polymer Valley Sciences, Akron, OH.
Translink 555: Oberflächenmodifiziertes, wasserfreies Kaolin von Engelhard, 0,8 um mittlere Partikelgröße und 0,2 bis 6,0 um Partikelgrößenbereich.
Acrawax C: N,N'-Ethylenbistearamid (verwendet als Dispergiermittel) und hergestellt von Lonza Chemicals, Fair Lawn, NJ.
Cabosil: amorphes feindisperses Silica (Siliciumdioxid) M-7D, 0,014 um, Davison Chemical Division of W. R.
Grace Co.

Claims

1. Zahnbürste (10), einschließend einen Handgriff (12), der von einem Kopf (14) verlängert ist, welcher Kopf mindestens ein Büschel (16) aufweist, das am Kopf (14) befestigt ist, in welchem Büschel (16) eine Vielzahl von langgestreckten Filamenten (18) einbezogen ist, die jedes eine Länge und einen im allgemeinen gleichförmigen Durchmesser haben und aufweisen:

(a) ein thermoplastisches Filament-Grundmaterial; und

(b) ein Mittel zum Polieren in einer zum Polieren wirksamen Menge im Kontakt mit dem Grundmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Polieren eine Partikelgröße von etwa 0,10 um bis etwa 10 um hat und die Filamente aufweisen:

einen Durchmesser im Bereich von etwa 100 bis etwa 350 um;

einen Reibungskoeffizienten von etwa 0,01 bis etwa 0,90;

eine Bewertung der Biegesteifheit nach ISO von "weich" bis "mittel";

eine Büschelretention größer als 13 N (3lbs);

eine Biegeerholung von 80% bis 100%;

eine prozentuale Reißdehnung von etwa 1% bis etwa 500%;

eine Zugfestigkeit von etwa 34.000 bis etwa 1.4000.000 kPa (5.000 bis etwa 200.000 psi); und

einen Zug- und Biege-E-Modul von etwa 690.000 bis 21.000.000 kPa (100.000 bis 3.000.000 psi);

wobei der Durchmesser der Filamente um nicht mehr als 20% entlang der Länge der Filamente schwankt und wobei das Mittel zum Polieren aufweist: Partikel aus Kunststoff; Partikel aus Walnussschalen; Partikel aus Hartholz; Partikel aus Maiskolben; Partikel aus Gummi; Calciumcarbonat; Aragonit-Ton; einen orthorhombischen Ton; Calcit-Ton; einen rhomboedrischen Ton; Kaolin- Ton; Bentonit-Ton; Dicalciumphosphat; Dicalciumphosphat, wasserfrei; Dicalciumphosphat-dihydrat; Tricalciumphosphat; unlösliches Natriummetaphosphat; Calciumcarbonat-Präzipitat; Magnesiumorthophosphat; Trimagnesiumphosphat; einen Hydroxylapatit; einen synthetischen Apatit; Aluminiumoxid; hydratisiertes Aluminiumoxid; hydratisiertes Siliciumdioxid; Xerogel; einen metallischen Aluminiumsilicat-Komplex; ein Natrium-Aluminiumsilicat; Zirconiumsilicat; oder eine Kombination von beliebigen zwei oder mehreren der Mittel zum Polieren.

2. Zahnbürste (10) nach Anspruch 1, bei welcher die Filamente (18) etwa 0,5 bis 25 Gewichtsprozent des Mittels zum Polieren enthalten, wobei das Mittel zum Polieren Kaolin, Aluminiumoxid, Hydroxylapatit oder eine Kombination von beliebigen zwei oder mehreren der Mittel zum Polieren ist; und wobei das Filament-Grundmaterial ein Polyamid ist, ein Acetylharz, ein Polyester, ein Fluorpolymer, ein Polyacrylat, ein Polysulfon oder eine Kombination von beliebigen zwei oder mehreren der Filament-Grundmaterialien.

3. Zahnbürste (10) nach Anspruch 2, bei welcher das Mittel zum Polieren Kaolin-Ton ist und das Filament-Grundmaterial Polyester ist.

4. Zahnbürste (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 3, bei welcher das Filament (18) ferner ein Dispergiermittel aufweist, das Magnesiumstearat, Zinkstearat, Calciumstearat, ein Dimethylamid einer ungesättigten Fettsäure, eine Fettsäure, ein Dispergiermittel auf Basis von Fluorpolymer, ein Fett, Aluminiumstearat, ein Silikonöl, ein Bisamidwachs oder eine Kombination von beliebigen zwei oder mehreren Dispergiermitteln ist; und welches Filament ferner ein Kupplungsmittel aufweist, das Vinyl-Silan, Chlorpropyl-Silan, Epoxy- Silan, Methacrylat-Silan, prim.Amin-Silan, Diamin-Silan, Mercapto-Silan, kationisches Silan, cycloaliphatisches Epoxid-Silan, Titanat oder eine Kombination von zwei oder mehreren der Kupplungsmittel ist.

5. Zahnbürste (10) nach Anspruch 4, bei welcher das Dispergiermittel Calciumstearat ist und das Kupplungsmittel Vinyl-Silan ist.

6. Zahnbürste (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welcher sich das Mittel zum Polieren entlang des gesamten Filaments erstreckt.

7. Zahnbürste (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welcher die Filamente (18) gekennzeichnet sind durch eine Biegeerholung von etwa 90% bis 100%.

8. Zahnbürste (10), einschließend einen Handgriff (12), der von einem Kopf (14) verlängert ist, welcher Kopf mindestens ein Büschel (16) aufweist, das am Kopf (14) befestigt ist, in welchem Büschel (16) eine Vielzahl von langgestreckten Filamenten (18) einbezogen ist, die jedes eine Länge und einen im allgemeinen gleichförmigen Durchmesser haben und aufweisen:

(a) eine thermoplastisches Filament-Grundmaterial; und

(b) ein Mittel zum Polieren in einer zum Polieren wirksamen Menge im Kontakt mit dem Grundmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Polieren eine Partikelgröße von etwa 0,10 um bis etwa 10 jim hat, und das Mittel zum Polieren Kaolin, Hydroxylapatit oder eine Kombination davon ist, wobei der Durchmesser der Filamente um nicht mehr als 10% entlang der Länge der Filamente (18) schwankt und wobei das Mittel zum Polieren eine Mohs-Härte von etwa 0,5 bis etwa 10 hat und wobei die Filamente (18) etwa 0,5% bis etwa 25 Gewichtsprozent des Mittels zum Polieren enthalten und wobei das Filament-Grundmaterial ein Polyamid ist, ein Acetylharz, ein Polyester, ein Fluorpolymer, ein Polyacrylat, ein Polysulfon oder eine Kombination von beliebigen zwei oder mehreren der Filament-Grundmaterialien, wobei das Mittel zum Polieren im allgemeinen in dem gesamten Filament (18) verteilt ist, wobei die Filamente (18) ferner ein Dispergiermittel aufweisen, das Magnesiumstearat, Zinkstearat, Calciumstearat, ein Dimethylamid einer ungesättigten Fettsäure, eine Fettsäure, ein Dispergiermittel auf Basis von Fluorpolymer, ein Fett, Aluminiumstearat, ein Silikonöl, ein Bisamidwachs oder eine Kombination von beliebigen zwei oder mehreren Dispergiermitteln ist; wobei die Filamente (18) aufweisen:

einen Durchmesser im Bereich von etwa 150 bis etwa 200 um;

einen Reibungskoeffizienten von etwa 0,20 bis etwa 0,80;

eine Biegeerholung von 90% bis 100%;

eine prozentuale Reißdehnung von etwa 1% bis etwa 200%;

eine Zugfestigkeit von etwa 34.000 bis etwa 690.000 kPa (5.000 bis etwa 100.000 psi); und

einen Zug- und Biege-E-Modul von etwa 690.000 bis 10.000.000 kPa (100.000 bis 1.500.000 psi).

9. Zahnbürste (10), einschließend einen Handgriff (12), der von einem Kopf (14) verlängert ist, welcher Kopf mindestens ein Büschel (16) aufweist, das am Kopf (14) befestigt ist, in welchem Büschel (16) eine Vielzahl von langgestreckten Filamenten (18) einbezogen ist, die jedes eine Länge und einen im allgemeinen gleichförmigen Durchmesser haben und aufweisen: