專利名稱：制造牙刷的方法
技術領域：
本發明涉及口腔衛生領域。
多年來，人們努力減少牙齒的損壞和由于口腔中存在細菌而引發的牙周疾病。和牙齦病斗爭特別成為衛生保健領域內的焦點。這方面的努力包括器械、混合物和刷牙及以牙線剔牙技術的進步，以及將抗菌藥物送入口中。這些努力包括將藥物加在牙刷刷毛上的裝置。抗菌藥物普遍用于和細菌作斗爭，但它具有負面的副作用。特別是洗必太，由于它在此方面擁有無可置疑的重要性和功效，因而廣泛地用于牙齦病上。可是，在口腔里大量使用洗必太也會導致不好的味覺并使牙齒發黃，這是不雅觀的。為了避免此類負面副作用，曾經發展出各種方法將少量抗菌藥劑直接加在要害部位即牙齒和牙齦上。
一般而言，本發明涉及一制造牙刷的方法，它包括提供具有第一開口和第二開口及第一、第二開口之間內腔的刷毛；使第一開口和一種材料接觸；對第二開口施真空以使該材料通過第一開口吸入內腔，從而成為含該種材料的刷毛；然后將含該材料的刷毛植于牙刷上。
在優選實施例中，所述方法包括制備多根含材料的刷毛并將其植于牙刷上。刷毛在第一開口和第二開口之間有多個內腔。刷毛最好具有可破壞的側壁，以便在一段刷牙期后逐漸破壞。
在一個優選實施例中，材料溶解于溶劑中形成溶液，第一開口便和溶液接觸。材料亦可分散于液體中。材料最好為治療藥物(例如洗必太)，但亦包括非治療劑(例如粘接劑、顏料或染料)。所述方法包括使液體從內腔中蒸發。所述方法也包括在液體從內腔中蒸發前使內腔中材料結晶。
此外，本發明涉及將材料施于牙齒上的方法，它是用有著多根刷毛的牙刷刷牙齒，刷毛上多個含材料的內腔側壁是可破壞的，在刷牙時側壁破壞，從而將材料向牙齒釋放。刷毛最好設計成在刷牙時有控制地釋放材料，并且可能有雙內腔和三內腔。
另一方面，本發明涉及一種牙刷，該牙刷有多根刷毛，刷毛中多個含材料的內腔的側壁是可破壞的。側壁設計成在刷牙時破壞從而向牙齒釋放材料。
本發明提供將材料置于空心刷毛中的方法。它提供同時將材料置入多個空心刷毛內腔中的方法。重要之處在于利用此法可免刷毛外壁遭材料污染。此外，此牙刷可在一段長時間內將少量治療藥物釋放到口中，即實現材料可控釋放。內腔中的材料可以不同于溶液的固態-結晶態存在，此點可減少材料變質之傾向。
從以下關于優選實施例的說明和權利要求書看，本發明的其他特征和優點便一目了然。
圖1為本發明牙刷之側視圖。
圖2為牙刷刷毛之透視圖。
圖3為三腔牙刷刷毛之透視圖。
參看圖1和圖2，牙刷100包括刷柄110和刷頭120。刷頭上有多根含材料140的刷毛130。每一刷毛有開口150和160，開口之間至少有一內腔170。圖3中，刷毛130是三腔的，它有3個內腔270a、270b和270c。
刷毛130的側壁設計成在刷牙或刷牙齦時逐漸損壞，從而使材料140的釋放速度受到控制。側壁一般因為破壞或開裂而損壞。破壞的側壁由于提供了材料得以離開內腔的途徑從而便于每個內腔內的材料逐漸釋放出來。此外，破壞使口中的液體更易接近材料并起著材料載體的作用(即由于使材料溶解)，這也為材料從內腔轉移至口中提供了方便。
對刷毛130的期望用途和對材料140的希望釋放速率影響要求側壁破壞的速率。例如，如果期望材料迅速作用，則所選刷毛應設計成在刷牙時很快裂解。許多因素影響著刷毛側壁破壞的傾向，其中包括刷毛的成分、側壁厚度、內腔數目、內腔直徑或其截面尺寸以及刷毛形狀。因此，如將破壞速率不同的刷毛植于一支牙刷上(例如將單腔、雙腔、三腔和四腔的刷毛及其組合植于一支牙刷上)，則材料向口腔表面釋放的速率便可得到控制或改變。
刷毛130可以用聚合材料制造，這種材料具有宜于制成帶可破壞側壁刷毛的特性。合適的聚合材料包括聚烯烴(例如聚乙烯和聚丙烯)、聚酰胺(例如尼龍和鄰苯二酰胺(polythalamide))、聚脂(例如PBT和PET)、含氟聚合物(例如PVDF)、聚丙烯酸酯、聚砜、乙酰樹脂以及它們的混合物。其他適合的聚合材料包括熱塑彈性體，如聚醚酰胺(例如Pebax)、聚氨酯(例如Pellethane)、聚烯烴彈性體(例如Santoprene)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(例如Kraton橡膠)以及它們的混合物。刷毛中的每要根既可是單相的，它由這些聚合物的混和體構成，亦可將分開的相共擠成不同的形狀，如一種三腔刷毛，其中心骨架為一種材料，而外面的環狀側壁則為另一種材料。優選選用的刷毛用尼龍612制成，例如由杜邦公司以Tynex商品名稱出售的三腔長絲和Tynex四腔長絲。這些聚合物可能含填料和添加劑，以便使刷毛具有強度、潤滑性、織構、耐磨性和顏色。適合的填料和添加劑如高嶺土、聚四氟乙烯二氧化鈦等等。
刷毛直徑為約3至約150密耳(從約0.076至約3.81mm)，但以從約3至15密耳(0.381mm)為首選。這些刷毛可以在切成要求長度后用于牙刷上。
將材料140置入內腔的方法是使開口150和材料140接觸，再對開口160施真空。開口150可以直接置入材料，或者將材料放在過濾裝置(如Buchner漏斗)的頂部，將開口150牢牢固定在漏斗桿頭的附近，從而將材料導入第一開口50。施真空的方法有直接將真空連通開口160，或者將開口160懸置于真空抽吸瓶內，將真空加于側臂上。最好將真空同時用于多根刷毛，這些刷毛一般都捆成一捆，其直徑從約4.0到約5.5cm，長度達120cm。
通過真空將材料拉過內腔170，持續時間要足以使內腔充填到要求的高度或長度。真空通過內腔抽吸材料，但不會沿著刷毛的外表面長度方向拉材料，因此，所述方法干凈有效地將材料充入內腔，同時避免刷毛的外表面被材料弄臟。所述方法限制了材料積淀在刷毛外表面上所可能造成的浪費，并能更好地控制用于刷毛上的材料數量。當真空從開口160上除去時，材料140保留在內腔170內。
材料140可以是適用于口中的任何材料或其混合物。優選的材料包括像治療藥物一類的化合物，如抗齲齒藥、抗牙斑藥、抗齒齦炎藥、抗病毒藥、抗炎藥、防牙垢劑、除臭劑、脫敏劑、密封藥、補充礦質藥以及非治療劑，如表面活性劑、粘結劑、磨料、增白劑、顏料、染料和香料。適用材料的例子包括氟化鈉、氟化錫、一氟磷酸鈉、洗必太、洗必太鹽、四環素、十六烷基吡啶鎓氯化物、
生、焦磷酸四鈉、焦磷酸二氫二鈉、氯化鋅、檸檬酸鋅、氯化鍶、草酸鈣、硝酸鉀、桉樹腦、薄菏醇、百里酚、十二烷基硫酸鈉、聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚丙烯酸酯、角叉菜膠、羧甲基纖維素、二氧化硅、氧化鋁、磷酸鈣、過氧化物、薄荷、肉桂、FD&C Blue#2、FD&C Blue#2 Lake。
材料也可能包括向材料提供整合性和粘性的粘結劑。適用粘結劑的例子包括合成有機聚合物(例如Carbopol樹脂)、無機化合物(例如二氧化硅粉)、改性纖維素化合物(例如羧甲基纖維素和羥乙基纖維素)、自然植物膠(例如角叉菜膠和藻酸鈉)以及茵源膠(如合成生物聚合膠(xanthan gum))。
材料140可具能被置于和存留于刷毛內腔內的任何形式，包括溶液、分散液、微乳液、凝膠、膏糊和粉末。此外，材料可吸附在微粒子的外表面上，如聚苯乙烯微粒或可降解的微粒子(如此處引用參考文獻中的美國專利No.5,300,290和正申請的系列號08/322,926所介紹的)，或者如美國專利No.5,403,578中介紹的被封裝在顯微囊內的材料。
在優選實施例中，材料140為液體，例如溶于溶劑中形成溶液或分散在液體中形成分散液或乳化液。含材料140的液體通過真空吸入內腔170。當內腔170填充到要求高度時，撤走真空，液體蒸發出內腔170，材料140便留在內腔170內。液體蒸發方法的例子如將刷毛130放在表面上直至液體蒸發掉；或將刷毛130置于熱源上，例如將刷毛放入爐內。另外的方法是在液體充滿刷毛后，將刷毛暴露于足夠低的溫度下，使材料140結晶，然后再將液體蒸發掉。
刷毛130用本領域技術人員所熟知之法植以牙刷100上。此法之一例已在美國專利No.3,230,015中予以介紹。典型的情況是在刷毛植到牙刷上后，再切短到要求的長度。
在另一實施例中，材料140內含顏料或染料。在內腔170充填階段，當材料被真空抽吸時，顏料起著顯示材料在內腔170中到達距離的目測指示器的作用。此外，顏料也向牙刷100的使用者顯示牙刷內有無材料和刷毛磨損的程度。
當用牙刷刷牙時，材料到達牙齒上。刷牙動作使刷毛側壁破裂，從而向牙齒和牙齦釋放材料。此種破壞也提供了一個途徑，口中液體可以接近材料，使其溶解，并將其帶到口腔表面上。
其他實施例示于權利要求書中。例如，刷毛可為雙腔、三腔和四腔。牙刷上每根刷毛的內腔直徑和內腔數量亦為可變。例如牙刷可由單腔、雙腔、三腔、四腔和實心的刷毛混合構成。刷毛的外壁亦可為不同形狀，包括葉片形、環形或多邊形，即刷毛的外壁可呈三角形、正方形、矩形、六邊形或金剛石形。
權利要求
1. 一種制造牙刷的方法，包括提供一種刷毛，刷毛上有第一開口、第二開口及第一開口和第二開口之間形成的內腔；使所述第一開口和一種材料接觸；向所述第二開口施真空，用以將所述材料通過所述第一開口吸入所述內腔，從而制成一根含有所述材料的刷毛；將含有所述材料的所述刷毛植于一支牙刷上。
2. 按照權利要求1的方法，其特征在于，制造多根含所述材料的刷毛并植于所述牙刷上。
3. 按照權利要求1的方法，其特征在于，所述刷毛還有可破壞的側壁。
4. 按照權利要求3的方法，其特征在于，所述可破壞的側壁在一個刷牙周期內逐漸破壞。
5. 按照權利要求1的方法，其特征在于，所述刷毛還包括所述第一開口和所述第二開口之間的多個內腔。
6. 按照權利要求1的方法，其特征在于，所述材料溶解于一種溶劑內，從而生成一種溶液，所述第一開口和所述溶液接觸。
7. 按照權利要求1的方法，其特征在于，所述材料分散于一種液體中，所述第一開口和所述液體接觸。
8. 按照權利要求6的方法，其特征在于，所述溶劑從所述內腔中的所述溶液中蒸發出去。
9. 按照權利要求6的方法，其特征在于，還包括所述材料在含所述材料的所述內腔中結晶，使所述溶劑從所述內腔中蒸發出去。
10. 按照權利要求1的方法，其特征在于，所述材料內含治療藥物。
11. 按照權利要求1的方法，其特征在于，所述材料內含洗必太。
12. 按照權利要求1的方法，其特征在于，所述材料內含非治療劑。
13. 按照權利要求1的方法，其特征在于，所述材料內含粘接劑。
14. 按照權利要求1的方法，其特征在于，所述材料內含顏料或染料。
15. 將材料施加于牙齒上的方法，包括用一支牙刷刷所述牙齒，所述牙刷上有多根刷毛，所述刷毛上有多個含所述材料的內腔，內腔的側壁在刷牙時破壞，從而將所述材料釋放到所述牙齒上。
16. 按照權利要求15的方法，其特征在于，所述材料內含治療藥物。
17. 按照權利要求15的方法，其特征在于，所述材料內含洗必太。
18. 按照權利要求15的方法，其特征在于，所述刷毛被設計成在刷牙時有控制地釋放所述材料。
19. 按照權利要求15的方法，其特征在于，所述刷毛包括雙內腔和三內腔的刷毛。
20. 一種牙刷，包括多根刷毛，所述刷毛有多個含一種材料的內腔，所述內腔的側壁可以破壞，所述壁被設計成在刷牙時破壞，從而將所述材料釋放到所述牙齒上。
21. 按照權利要求20的牙刷，其特征在于，所述刷毛被設計成在刷牙時有控制地釋放所述材料。
22. 按照權利要求20的牙刷，其特征在于，所述刷毛包括雙內腔和三內腔的刷毛。
23. 按照權利要求20的牙刷，其特征在于，所述材料內含治療藥物。
24. 按照權利要求20的牙刷，其特征在于，所述材料內含洗必太。
25. 按照權利要求20的牙刷，其特征在于，所述材料內含非治療劑。
26. 按照權利要求20的牙刷，其特征在于，所述材料內含粘結劑。
27. 按照權利要求20的牙刷，其特征在于，所述材料內含顏料或染料。
全文摘要
一種制造牙刷的方法，包括提供一種刷毛，刷毛上有第一開口和第二開口以及兩開口之間的內腔；將第一開口和材料接觸，向第二開口施真空用以將材料通過第一開口吸入內腔，從而制成含有該種材料的刷毛；把含有該種材料的刷毛植于牙刷上。一種牙刷，有多根刷毛，這些刷毛的側壁是可以破壞的，從而有控制地將其中的材料釋入口腔。
文檔編號A46B11/00GK1239870SQ97180311
公開日1999年12月29日 申請日期1997年10月27日 優先權日1996年12月3日
發明者吉恩·L·斯潘塞 申請人:加拿大吉勒特公司