DE69725887T2

DE69725887T2 - Zahnbürste mit verbesserter reinigungs- und abtrieb- wirksamkeit

Info

Publication number: DE69725887T2
Application number: DE69725887T
Authority: DE
Inventors: Thomas Schiff; D. Ira HILL
Original assignee: WhiteHill Oral Technologies Inc
Current assignee: WhiteHill Oral Technologies Inc
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1997-07-24
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2017-07-25
Also published as: AU3799197A; ATE252858T1; CA2261763A1; US6086373A; DE69725887D1; JP2000516822A; EP0955836B1; EP0955836A1; DK0955836T3; US6138314A; EP0955836A4; BR9710527A; WO1998004167A1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Zahnbürste mit verbessertem Reinigungs- und Scheuerwirkungsgrad, wobei die Borsten aus synthetischen thermoplastischen Polymerzusammensetzungen bestehen und Längskanäle enthalten, die sich in Längsrichtung der Borsten erstrecken und eine ausreichende Tiefe aufweisen, um eine bestimmte Menge Scheuerteilchen einzuschließen, so daß beim Bürsten mit einer scheuernden Zahnpaste der Kontakt zwischen den in den Kanälen eingeschlossenen Scheuerteilchen und den Zahnoberflächen verbessert wird, woraus sich ein Reinigungswirkungsgradkoeffizient CEC von mehr als etwa 1,5 und ein Scheuerwirkungsgradkoeffizient AEC von mehr als etwa 1,5 ergeben und die Bürste gleichzeitig eine geeignete Borstenverschleißbeständigkeit aufweist.
TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Zahnbürste mit verbessertem Reinigungs- und Scheuerwirkungsgrad unter Beibehaltung akzeptierbarer Verschleißeigenschaften.
Im Bereich der Mundhygiene wird das Zähneputzen heute gewöhnlich mit einer Zahnbürste ausgeführt, die für den Gebrauch zusammen mit einem Zahnputzmittel angepaßt ist, d. h. einer Zahnpaste, die ein Scheuermittel oder -material enthält, das dafür bestimmt ist, die Zähne durch Scheuerwirkung zu reinigen, d. h. darauf befindliche Stoffe, zu denen bakterielle Schichten, Plaque bzw. Zahnbelag, Verfärbungen, Zahnstein und dergleichen gehören, zu entfernen.
Der gegenwärtige Stand der Zahnfleischerkrankung und des Zahnverlusts, der auf Zahnfleischerkrankung zurückzuführen ist, sowie der Zahnfleischretraktion bei Erwachsenen, zusammen mit der Häufigkeit von Gingivitis bzw. Zahnfleischentzündung bei Erwachsenen ist ein Anzeichen für die Unwirksamkeit der Reinigung, die mit diesen gegenwärtig im Handel erhältlichen Zahnpaste/Zahnbürste-Kombinationen erreicht wird. Zum Teil ist diese schlechte Reinigung auch auf die schlechten Zahnputzgewohnheiten einer Mehrheit von Erwachsenen zurückzuführen, wozu gehören: Putzen nur einmal täglich, ungeeignetes Putzen und/oder nicht ausreichend langes Putzen, um ein ausreichendes Entfernen von Plaque, Zahnstein usw. zu bewirken. Natürlich wäre eine wirksamere Zahnpaste/Zahnbürste-Kombination hilfreich.
Beim Zähneputzen besteht die Hauptfunktion der Borste darin, Scheuerteilchen über die Zahnoberfläche zu reiben und dadurch mittels Scheuerwirkung Ablagerungen, wie z. B. bakterielle Schichten, Verfärbungen, Plaque, Zahnstein und dergleichen, von den Oberflächen zu entfernen.
Dementsprechend hat der tangentiale Kontakt zwischen Zahnpastenscheuermittel und Oberflächen der Zähne, der durch Borstenspitzen der Zahnbürste während des Putzens beeinflußt wird, eine große Auswirkung auf die Wirksamkeit des Zähneputzens.
Hersteller von Zahnbürsten mit Nylonborsten haben in der Vergangenheit viele verschiedene Zahnbürsten geliefert, die als "weich", "mittel" und/oder "hart" bezeichnet wurden, um die Steifigkeit der Borsten anzugeben. Für eine gegebene thermoplastische Zusammensetzung ist ein Faktor, der überwiegend die Borstensteifigkeit bestimmt, der Durchmesser der einzelnen Borsten. Zum Beispiel haben bei Nylon 6,12 die "weichen" Borsten einen Durchmesser zwischen 0,20 und 0,23 mm (0,008 und 0,009 Zoll), "mittlere" Borsten haben einen Durchmesser zwischen 0,23 und 0,30 mm (0,009 und 0,012 Zoll), und "harte" Borsten haben einen größeren Durchmesser als etwa 0,30 mm (etwa 0,012 Zoll). Polyethylenterephthalat-Borsten haben wegen der größeren Naßsteifigkeit dieses Materials typischerweise einen um etwa 0,025 bis 0,05 mm (etwa 0,001 bis 0,002 Zoll) kleineren Durchmesser als Nylon 6,12. Für alle in Zahnbürsten verwendeten Borsten besteht allgemein eine Fertigungs- oder Sortierungstoleranz von etwa ±13 μm (etwa (0,0005 Zoll).
Weiche Borsten dringen in Spalte zwischen den Zähnen ein, während mittlere Borsten und die harten Borsten die weichen Borsten gegen Verbiegen unter Druckeinwirkung beim Putzen stabilisieren. Es besteht die Ansicht, daß die mittleren und harten Borsten die Oberflächen der Zähne wirksamer reinigen, während die weichen Borsten besser in Spalte eindringen und wegen ihrer Sanftheit gegenüber weichem Gewebe empfohlen werden.
Untersuchungen haben gezeigt, daß die aggressivste mechanische Reinigung auf die Zahnoberfläche gerichtet werden sollte, in viel geringerem Maße gegen die Zahnfleischoberfläche und so gut wie nicht gegen die Basis der Zahnfleischtasche. Die Grundlage für diese Beobachtungen ist die folgende:

1. Die Entwicklung von Zahnfleischentzündung und Zahnkaries wird am häufigsten durch mangelndes Entfernen des Zahnbelags von der subgingivalen Zahnoberfläche und in viel geringerem Maße der materia alba von der Gingivaoberfläche im subgingivalen Raum verursacht. Sowohl Zahnbelag als auch materia alba können sich innerhalb weniger Stunden nach dem Putzen bilden, und daher ist häufiges mechanisches Reinigen wesentlich. Materia alba, die hauptsächlich aus einem erworbenen bakteriellen Belag und abgeschuppten Epithelzellen, Leukozyten und einem Gemisch aus Speichelproteinen und -lipiden besteht, ist eine weiche, klebrige Ablagerung, die weniger anhaftet als Zahnbelag. Sie kann durch Abspritzen mit Wasser abgespült oder durch sanfte mechanische Reinigung vollständig von der Gingiva entfernt werden.
2. Zahnbelag wird durch orale Mikroorganismen gebildet, die schädliche Produkte synthetisieren, die zerstörerisch für den Zahn und das Zahnfleisch sind, wenn sie nicht von der Zahnfleischtasche entfernt werden. Die durch diese Mikroorganismen gebildeten Toxine verursachen eine Zellschädigung am Zahnfleisch mit nachfolgender Entzündung (Gingivitis) und schließlich Zerstörung der Stützstrukturen (Periodontitis). Beim Auftreten von Gingivitis führen Gefäßerweiterung, Kapillarproliferation, angeschwollene Gefäße und träger venöser Rückfluß zu einem gedehnten und verdünnten Epithel, das empfindlich gegen mechanische Verletzung ist, wie z. B. aggressives Bürsten.
3. Zahnbelag mit begleitender Gingivitis führt auch zur Freilegung der Zahnwurzeloberfläche (Rezession) mit zunehmendem Auftreten von Kavitäten (Zahnkaries). Freilegung der Wurzeloberflächen kann auch als Folge fehlerhaften Putzens durch wiederholte direkte Verletzung an der Zahnfleischtaschenbasis (Zahnfleischabrasion) auftreten. Wenn eine pathologisch vertiefte Zahnfleischtasche (Periodontaltasche) auftritt, kann sich der pathologische Zustand verschlimmern, da Zahnbelag leichter auftreten kann. Wenn Zahnbelag nicht entfernt wird, entsteht Zahnstein durch Mineralisation der bakteriellen Plaque. Zahnstein kann innerhalb weniger Stunden nach der Plaquebildung entstehen. Zahnstein weist einen bakteriellen Plaque-Belag auf und verschlimmert Gingivitis und Gingivarezession sowohl durch chemische Reizung von den gebildeten Toxinen als auch durch von der mechanischen Reizung der Zahnsteinmasse herrührende Zerstörung. Subgingivaler Zahnstein reicht bei chronischen Zahnwurzelhaut- bzw. Periodontalläsionen gewöhnlich bis in die Nähe, aber nicht bis zur Basis von Periodontaltaschen. Zahnstein drückt den Zahnbelag gegen die Zahnfleischtasche, und
4. Da materia alba durch leichtes mechanisches Reinigen entfernt werden kann und Zahnfleischentzündung zur Verdünnung des Zahnfleischepithels führt, ist die Forderung nach mechanischer Reinigung der Zahnfleischoberfläche viel weniger als die Forderung nach Entfernen von Zahnstein von der Oberfläche der Zähne.

Dementsprechend ist eine wirksamer reinigende und scheuernde Zahnbürste wünschenswert, welche die vorstehenden Anforderungen erfüllt und dabei die Zahnfleischtaschenbasis schützt.
ÜBERSICHT ÜBER DEN STAND DER TECHNIK
Borsten von Zahnbürsten haben einen weiten Weg von den gekräuselt-gezahnten Schweineborsten zurückgelegt, aus denen sie vor dem Zweiten Weltkrieg hergestellt wurden. Zunächst wurde 1938 die Nylonkunstfaser eingeführt. Die 1938 eingeführte, weitverbreitete runde Zahnbürsten-Borstenform wird heute bei mehr als 50% der weltweit benutzten hochwertigen Zahnbürsten verwendet.
Seit 1938 haben nahezu alle größeren Zahnbürstenhändler innovative "kosmetische" Merkmale entwickelt, die ihre Zahnbürstenangebote im Ladenregal unverwechselbar machen. Zu diesen Merkmalen gehören: Farben, Verpackung, innovative Griff und Kopfdesigns, unterschiedliche Extras, verschiedene Büschelanordnungen, verschiedene Borstenlängen, Borstendurchmesser usw. Für welches bzw. welche kosmetische(n) Merkmale) auch immer geworben wurde, diese handelsüblichen Zahnbürsten beruhten typischerweise auf der grundlegenden zylinderförmigen Borste mit abgerundeten Spitzen für den Kontakt zwischen Scheuermittel und Zahnoberfläche. Siehe zum Beispiel die US-Patentschriften US-A-3 217 074, 4 898 193, 4 927 281, 4 993 440, 5 020 551 und 5 511 275.
In letzter Zeit sind, wie verlautet, außergewöhnliche Borstenausführungen entworfen und vermarktet worden, um das Entfernen von Zahnbelag, die Interdentalreinigung, Zahnfleischpflege und die Haltbarkeit zu verbessern. Alle diese neueren Innovationen beruhen gleichfalls auf dem Scheuerkontakt der klassischen Borstenspitze (gewöhnlich abgerundet) mit der Zahnoberfläche, um die Reinigung zu beeinflussen. Siehe Tynex^® Shapes and Textures Toothbrush Filaments "... da die Spezialreinigung an den Spitzen beginnt" (H-50102), veröffentlicht von der DuPont Company, Washington WV 26181, 1995. Diese Veröffentlichung wird hier durch Verweis einbezogen.
In Tabelle 1 sind nachstehend einige neuere Annäherungen der Industrie an verschiedene Verbraucherbedürfnisse für Zahnbürsten zusammengefaßt, wobei die Borstenform und -textur von Zahnbürsten variiert werden, um für eine "Spezialreinigung" zu sorgen. Anmerkung: Diese Ansätze basieren auf der Borstenspitzen/Zahnpaste-Scheuerwechselwirkung, um die Reinigung und das Abschleifen von Zahnoberflächen zu erzielen.
TABELLE 1
Verschiedene geometrische Borstenquerschnittsformen sind entwickelt worden, um die Leistung von Zahnbürsten im allgemeinen zu verbessern. Zum Beispiel lehrt US-A-2 317 485, daß Borsten mit rundem Querschnitt sich nicht so gut bündeln lassen wie andere Formen, beispielsweise Dreiecke, Quadrate, Fünfecke usw. US-A-2 876 477 nutzt Vielecke mit konkaver Kontur auf jeder Seite, um die Zwischenräume zu maximieren. Die Kanten der Borstenseiten dienen als Schaber für die Borsten. Die mehrkanaligen Seiten dieser Borsten sollen auf analoge Weise funktionieren wie schuppige Naturborsten.
Andere Borstenbürsten als Zahnbürsten mit verschiedenen Querschnittsformen werden in den US-Patentschriften US-A-4 381 325; 4 898 193; 4 167 794; 5 020 551 und 5 396 678 offenbart. US-A-S 396 678 lehrt Zahnbürstenborsten mit rechteckiger Querschnittsform. US-A-S 020 551 offenbart verschiedene Borstenquerschnitte, darunter: massiv rund, hohl rund, kreuzförmig und mehrlappig. US-A-4 898 193 lehrt mehrkanalige Vieleckborsten zum Kämmen von Augenwimpern und zum Auftragen von Wimperntusche auf die Augenwimpern. Diese Quelle lehrt, daß die Seiten der vieleckigen Borste sich nach innen krümmen können. Entsprechend offenbart US-A-4 381 325 eine Flüssigkeit zurückhaltende synthetische Borste mit einer spitzen Rückenlinie, die sich in Längsrichtung ihrer Oberfläche erstreckt. Die Borste weist mindestens einen konvexen Abschnitt auf. Es wurde gezeigt, daß die bogenförmigen konkaven Kanäle mehr Flüssigkeiten wie z. B. Tusche zurückhalten als vergleichbare Bürsten ohne Kanäle.
US-A-3 613 143 offenbart Zahnbürsten mit scheuermittelimprägnierten Borsten von zwei Querschnittsform-Ausführungen, d. h. im allgemeinen rund und vieleckig, wobei beschrieben wird, daß die letztere Querschnittsform Längskanalenanordnungen aufweist.
US-A-4 167 794 offenbart abgerundete Borsten mit schaufelähnlichen distalen Enden für eine wirksamere Zahnbelagentfernung.
US-A-4 958 402 lehrt faserbeflockte synthetische Borsten als Mittel zum Zurückhalten der aufzutragenden Substanz und zur wirksameren Verteilung der Substanz auf der zu behandelnden Oberfläche. Diese faserbeschichteten Borsten werden für den Gebrauch bei der Interdentalreinigung gelehrt. Ähnlich lehrt US-A-S 195 546 eine sanfte, zufällige und unregelmäßige, wellige Konfiguration in Längsrichtung der Borsten für den verbesserten Auftrag von Pulver auf Oberflächen.
US-A-2 312 828 lehrt einen verbesserten Scheuerkontakt mit den Zahnoberflächen durch Ausbilden einer Längsrille oder eines Längskanals in der Arbeitsfläche der Bürste, der so bemessen ist, daß er sich zur Aufnahme und zum Festhalten eines aus der Tube ausgedrückten Pastenstreifens eignet, wobei diese Rille oder dieser Kanal an seinen Seiten und Enden durch die äußeren Längs- und Querreihen von Borsten mit voller Länge vollständig eingeschlossen ist; so daß die Pasten- oder Pulverbeläge nicht von der Bürste abfallen können.
US-A-2 599 191 lehrt verbesserte Zahnbürsten zur Behandlung der Zahnfleischerkrankung, wobei die Borsten in Schlingen gelegt sind, was zu einem glatten "Seitenflächen"-Kontakt mit Zähnen und weichem Gewebe führt.
US-A-2 845 6439 lehrt, daß eine Nylonborste mit kleinem Durchmesser und größerer Büschelzahl eine "Fegewirkung" hervorruft, im Unterschied zu herkömmlicherweise "groben" Zahnbürsten. Es wird behauptet, daß diese Fegewirkung auf weichem Gewebe sanfter ist.
US-A-4 993 440 beschreibt eine Bürste zum Auftragen von Kosmetikprodukten wie z. B. Wimperntusche, wobei die Borste einen Kapillarkanal aufweist, der sich vom Fuß zur Spitze erstreckt. Dieser Kanal weist einen V-förmigen oder U-förmigen Querschnitt auf, der die Wimperntusche aufnehmen soll.
Zahnbürstenkonstruktionen verschiedener Typen sind überall nach dem Stand der Technik offenbart worden, um während eines Zahnputzvorgangs Zugang zu verschiedenen Mundteilen einer Person zu bieten. Solche Zahnbürsten werden in US-A-4 800 608 an Beispielen erläutert, wobei der Borstenkopf mit einem festen stumpfen Winkel ausgebildet ist. Siehe auch die US-Patentschriften US-A-3 072 944; 3 188 673; 3 263 258; 5 396 678; 5 274 873; 5 335 389; 5 355 546; 5 360 025; 5 497 526 und 5 511 275.
US-A-4 729 142 stellt einen Zahnbürstenkopf dar, dessen Borsten zum medialen Mittelpunkt des Zahnbürstenkopfes hin gerichtet sind.
US-A-4 852 202 stellt einen Zahnbürstenkopf dar, der abgewinkelte Borsten aufweist, wobei die Borsten erste Borsten aufweisen, die senkrecht zum Zahnbürstenkopf ausgerichtet sind, und eine Vielzahl sekundärer Borsten, die in einem Winkel von im allgemeinen fünfundvierzig Grad zum Zahnbürstenkopf angebracht sind.
US-A-3 302 230 lehrt Borsten mit einem vieleckigen Querschnitt, der mindestens zwei spitze Winkel aufweist, die eine "Schabwirkung" auf die Zähne ausüben. US-A-3 214 777 lehrt Borsten mit rechteckiger Querschnittfläche.
Siehe auch die US-Patentschriften US-A-2 088 839; 3 295 156; 3 722 020; 3 939 520; 4 167 794; 3 217 074; 3 238 553 und 4 927 281.
Der Stand der Technik lehrt außerdem, daß allgemein die meisten Zahnbürsten für Erwachsene zwischen 2000 und 3000 Borsten aufweisen, wobei 2300 bis 2600 am verbreitetsten sind. Diese Borsten sind gewöhnlich in drei bis fünf Reihen mit 15 Büscheln/Reihe angeordnet. Dagegen kann eine Kinderzahnbürste nur drei Reihen mit annähernd 10 Büscheln in jeder Reihe aufweisen.
Bis zur vorliegenden Erfindung konnten alle nach dem Stand der Technik beschriebenen Zahnbürsten-Borstenkonstruktionen, einschließlich Borsten vom runden, rundhohlen, mehrlappigen, rechteckigen, sechseckigen Typ usw., dadurch charakterisiert werden, daß sie nur einen tangentialen "Punktkontakt" zwischen der Borstenspitze, dem Scheuermittel und der Oberfläche bewirken. Die vorliegende Erfindung stellt den nächsten Fortschritt auf diesem Gebiet dar, indem sie einen stärkeren Kontakt zwischen diesen Elementen bietet.
AUFGABEN
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Verbesserung des Reinigens und Polierens der Zähne durch verbesserten Reinigungs- und/oder Scheuerwirkungsgrad, wobei der Kontakt zwischen Reinigungsscheuermitteln und den erfindungsgemäßen Zahnbürsten die Zahnoberflächen verbessern. Die Verbesserung des Reinigungswirkungsgrades wird durch einen weiter unten definierten Reinigungswirkungsgradkoeffizienten, CEC, gemessen. Die Verbesserung des Scheuerwirkungsgrades wird durch einen gleichfalls weiter unten definierten Scheuerwirkungsgradkoeffizienten, AEC, gemessen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die wirksame Entfernung von Zahnbelag und Zahnstein und die Herstellung einer glatten Zahnoberfläche, die dem Aufbau von Zahnbelag und Zahnstein widersteht, durch Verbesserung des Kontakts zwischen Scheuermitteln und Zahnoberflächen mit den erfindungsgemäßen verbesserten Zahnbürsten, wobei das Scheuermittel in einer Zahnpaste enthalten ist, die außerdem einen Wirkstoff gegen Zahnbelagbildung aufweist, der die frisch gereinigte Zahnoberfläche während des Zähneputzens mit einem Überzug beschichtet, der eine Poloxamer-Polydimethylsiloxan-Emulsion enthält.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der Reinigung der an den Zahnfleischrand und an interproximale Oberflächen angrenzenden Zahnoberflächen durch Verbessern des Kontakts zwischen den Scheuermitteln in der Zahnpaste und diesen verschiedenen kritischen Oberflächen der Zähne durch die erfindungsgemäßen Borsten der Zahnbürste, wodurch eingeschlossenes Scheuermittel während des Putzens auf eine Weise an diese kritischen Zahnoberflächenbereiche abgegeben wird, die ausreicht, um Zahnbelag, Verfärbungen und Zahnstein zu entfernen und gleichzeitig Überzugssubstanzen aufzutragen, die zur Bekämpfung des Zahnbelag- und Zahnsteinaulbaus beitragen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der Zahnreinigungsleistung der Mehrheit der Zahnbürsten, die (a) routinemäßig nicht ausreichend lange Zeit putzen, d. h. 20 bis 30 Sekunden statt zwei Minuten (wie von der American Dental Association, ADA, empfohlen wird); (b) nicht häufig putzen, d. h. etwa einmal täglich statt vorzugsweise nach jeder Mahlzeit und/oder jedem Imbiß; und (c) an den meisten Lingual- und Buccalflächen mit einer untauglichen Putzbewegung statt mit der empfohlenen Bass-Putzmethode putzen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung einer Zahnbürste mit verbessertem Reinigungswirkungsgradkoeffizienten, CEC, von mindestens etwa 1,5, zusammen mit einem verbesserten Scheuerwirkungsgradkoeffizienten, AEC, von mindestens etwa 1,5 (wie weiter unten definiert).
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Mittels zum wirksamen Reinigen und Polieren harter Mundoberflächen bei gleichzeitigem Vermeiden einer Verletzung des weichen Gewebes.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Anpassung der erfidungsgemäßen gerillten, Scheuermittel einschließenden Borsten an die verschiedenen Köpfe handelsüblicher Zahnbürsten-Neuerungen, wie in den US-Patentschriften US-A-3 072 944; 3 188 673; 3 263 258; 5 274 873; 5 396 678; 5 335 389; 5 355 546; 5 360 025; 5 497 526 und 5 511 275 beschrieben.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Anpassung erfindungsgemäßen Zahnbürsten mit gerillten, Scheuermittel einschließenden Borsten an die verschiedenen handelsüblichen Zahnpasten, einschließlich derjenigen, die in den US-Patentschriften US-A-4 254 101; 4 515 772; 4 999 184; 4 842 165; 4 684 518; 4 885 155; 4 806 339; 5 004 597; 4 806 340; 4 889 712; 4 925 654; 4 891 211; 5 374 368; 5 424 060 und 5 180 576 beschrieben werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Methode zur Pflege der Zähne und des Zahnfleischs unter Verwendung einer Zahnpaste, die einen Wirkstoff gegen Zahnbelagaufbau enthält.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die Verwendung von Zahnbürsten mit neuartiger Borstenkonstruktion erreicht, wie z. B. den in den 1–4 dargestellten. Die vorliegende Erfindung bietet eine wirksamere Zahnbürste, die am Borstenumfang Rippen und/oder Rillen bzw. Kanäle aufweist. Diese Rippen und Kanäle sind so bemessen und angeordnet, daß sie die Scheuermittel der Zahnpaste und andere Wirkstoffe einschließen und wirksamer als bisher bekannte Bürstenkonstruktionen gegen die Zähne und weiche Gewebeoberflächen des Mundes drücken.
In den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden das Scheuermittel und/oder Zahnkanälchen verschließende Wirkstoffe, die in verschiedenen Zahnpasten enthalten sind, in Längskanälen eingeschlossen, die in den Borsten der Zahnbürste ausgebildet sind. Beim Putzen werden diese in Rillen eingeschlossenen Scheuermittel und Zahnkanälchen verschließenden Substanzen in funktionellen Kontakt mit Zahnoberflächen gebracht, woraus sich ein verbesserter Reinigungswirkungsgrad und/oder eine verbesserte Behandlung von Überempfindlichkeit ergibt. Dies ist in den 6 und 7 dargestellt. Der verbesserte Reinigungswirkungsgrad wird durch einen Reinigungswirkungsgradkoeffizienten CEC gemessen, der ebenso wie der verbesserte Scheuerwirkungsgradkoeffizient AEC nachstehend definiert wird.
Konkret ist der Reinigungswirkungsgradkoeffizient (CEC) eine Zahl, die den Reinigungswirkungsgrad der neuartigen Zahnbürsten-Borstenkonstruktion auf die gegenwärtige runde Standard-Borstenkonstruktion bezieht, wobei beide Borstentypen in identischer Kopfausführung und Büschelanordnung getestet werden. Ein Vorteil eines derartigen Koeffizienten ist die Fähigkeit zum Vergleich von komplexen Variablen unter Verwendung mehrerer Reinigungsmaße. Zum Beispiel ist ein solcher Koeffizient verwendbar beim Vergleich der in-vitro-Entfernung von künstlichem Zahnbelag, Essensresten, materia alba usw. Er ist ebenso nützlich bei der Korrelation von in-vivo-Messungen zur Zahnbelag- und Zahnsteinentfernung oder anderen klinischen Indikationen.
Der CEC ist ein Verhältnis des Wirkungsgrades der Testbürste zum Wirkungsgrad einer runden Standardbürste unter standardisierten Anwendungsbedingungen. Das Verhältnis wird ausgedrückt als die Verminderung bzw. Abnahme des gemessenen Parameters (z. B. des Zahnbelags) durch die Testbürste in irgendeiner konkreten Konfiguration, dividiert durch die Abnahme des Zahnbelags, der durch die runden Standardborsten bei identischer Zahnbürstenkonstruktion und unter identischen Testbedingungen hervorgerufen wird. Siehe Beispiel 1 und Tabelle 4 weiter unten. Diese Beziehung läßt sich wie folgt ausdrücken:
Der "Reinigungswirkungsgradkoeffizient" (oder CEC), wie oben angegeben, ist ein Indikator für die Verbesserung der Reinigung, die mit den erfindungsgemäßen Zahnbürsten erzielt wird, gemessen im Vergleich zu einem Standard, der eine Zahnbürste mit Borsten von rundem Querschnitt aufweist, wobei beide Zahnbürsten die gleiche scheuermittelhaltige Zahnpaste unter Standard-Putzbedingungen benutzen. Der CEC, der nach medizinischen Cross-over-Tests beobachtet wird, wie etwa in Beispiel 1 beschrieben und in 8 und Tabelle 4 angegeben, beträgt 2,5%. Für Zwecke der vorliegenden Erfindung werden CEC-Werte von mehr als 1,5 bevorzugt. Besonders bevorzugt werden CEC-Werte von mehr als etwa 2,0.
Die unerwartete Verbesserung des Reinigungswvkungsgrades, wie in Beispiel 1 für die erfindungsgemäße Zahnbürste mit vierkanaligen Borsten beschrieben, kann auch für verschiedene andere mehrkanalige Borstenkonfigurationen erwartet werden, wie z. B. diejenigen, die in den Tabellen 2 und 5 beschrieben und in den 2–4 der Zeichnungen dargestellt sind. Verbesserungen des AEC sind gleichfalls zu erwarten.
Außer der oben berichteten, jedoch unerwarteten und drastischen Verbesserung bei klinischen Beobachtungen des Reinigungswirkungsgrades ist ferner festgestellt worden, daß mit der vorliegenden Erfindung eine wichtige Verbesserung des Scheuerwirkungsgrades erzielt wird, ohne eine beobachtbare schädliche Auswirkung auf das an die Zähne angrenzende "weiche Gewebe" hervorzurufen. Dieses günstige Reinigungsergebnis für Zähne/weiches Gewebe wird zum Teil auf die "weicheren" Borsten zurückgeführt, die in den erfindungsgemäßen Zahnbürsten verwendet werden, sowie auf den wirksamen Scheuermittel/Zahn-Kontakt, der durch die erfindungsgemäßen mehrkanaligen Borsten bewirkt wird.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist der Scheuerwirkungsgradkoeffizient (AEC) definiert als das Verhältnis der Ergebnisse eines standardgemäßen RDA-, Verfärbungsindex- oder Polierindexverfahrens einer Bürste mit Testborsten in einer gegebenen Büschelkonfiguration zu den Ergebnissen eines identischen Verfahrens mit Verwendung von runden Standardborsten in der gleichen Büschelkonfiguration. Diese Beziehung läßt sich wie folgt ausdrücken:
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden AEC-Werte für RDA, den Verfärbungsindex und den Polierindex oberhalb etwa 1,5 bevorzugt, wobei Werte über etwa 2,0 besonders bevorzugt werden.
Der relative Zahnabrieb (RDA) ist seit langem die Standardmessung zur Voraussage der Leistung einer gegebenen Zahnpastenformulierung und/oder der Funktionstüchtigkeit einer Reihe von Scheuermitteln mit unterschiedlichen Teilchengrößen, Stoffzusammensetzungen, Kristallstruktwen, Bruchkanten usw. Typischerweise basiert der Test auf einer gemessenen Anzahl von Bürstenstrichen mit einer Standardzahnbürste bei einem festgelegten angewandten Druck gegen ein Stück Zahnschmelz, das in einer Halteplatte fixiert ist. Manchmal wird als billiges Näherungsverfahren der Zahnschmelz gegen eine Platte aus weichem Metall ausgetauscht, wie z. B. Kupfer. An dem Zahnschmelz wird der Verlust an Oberflächenschmelz (oder -metall) durch verschiedene Verfahren gemessen, zu denen Gewichtsverlust-, optische Vergleichs- und radioaktive Verfahren gehören.
Bei einer ähnlichen Messung unter Verwendung von künstlich verfärbtem Zahnstein wird die Entfernung von Verfärbungen durch Abrieb gemessen. Auf ähnliche Weise kann man das Polieren der Zahnoberflächen beurteilen, einen Prozeß, der die Reflexionseigenschaften des Zahnschmelzes ohne hochgradiges Entfernen von Zahnschmelz oder "Abkratzen" erhöht.
Solange die Bürste, ihre Borsten und die mechanischen Parameter konstant sind, hat sich der RDA (und der Verfärbungsindex und Polierindex als dessen Gegenstücke) als das nützlichste Werkzeug erwiesen, das dem Entwickler von Zahnpasten zur Verfügung steht. Für den Zahnbürstengestalter, der nur runde Borsten mit einer gegebenen Weichheits-/Härteeigenschaft verwendet, ist der RDA bei der Voraussage der in-vivo-Leistung von geringerem Wert, auch wenn die Formulierung des Scheuermittels konstant gehalten wird, da die Positionierung der Borsten nur einen mäßigen Einfluß auf die Scheuereigenschaften des gewählten Scheuermittels hat.
Bei der vorliegenden Erfindung beeinflußt die Veränderung der Borstenkonstruktion gemäß der vorliegenden Spezifikation die Schleiffähigkeit, sowohl absolut als auch relativ, verschiedener Scheuermittel und Formulierungen in viel höherem Maße. Um daher die Vorteile der vorliegenden Erfindung effektiv einzuschätzen und zu beurteilen, ist es notwendig, den Standard-RDA-Wert zu verändern und ein neues Meßverfahren zu schaffen, das als Scheuerwirkungsgradkoeffizient (AEC) bezeichnet wird.
Da der Einschluß und die daraus resultierende Abgabe des Scheuermittels an die Zahnoberfläche als Ergebnis der vorliegenden Erfindung effizienter ist, werden bestimmte Scheuermittel (besonders diejenigen mit sehr hoher relativer Härte oder scharfen Kristallkanten) selbstverständlich einen höheren RDA aufweisen, wenn sie mit diesen Bürsten aufgebracht werden.
Wenn umgekehrt ein "nicht kratzendes" Scheuermittel effektiv abgegeben wird, kann es das Entfernen von Zahnbelag oder sogar das Polieren vollständiger ausführen, ohne einen hohen RDA-Wert aufweisen zu müssen. Der Vorteil dieser Leistung ist insofern offensichtlich, als die Zähne effektiver gereinigt werden, sowohl klinisch als auch kosmetisch, ohne den Zahnschmelz in dem Maße zu beschädigen, wie dies bisher bei Scheuermittelsystemen mit hohem RDA demonstriert wurde.
Das in den 1–4 dargestellte Längskanal-Merkmal erfordert einen Borstenkern von ausreichendem Durchmesser und ausreichender Festigkeit, um

a) Festigkeit-/Steifigkeitswerte und
b) Biegeerholungs-Verschleißwert

Ohne Berücksichtigung dieser Festigkeits-/Steifigkeits- und Biegeerholungs-Verschleißwerte bei den erfindungsgemäßen gerillten Borstenkonstruktionen würden die erfindungsgemäßen Zahnbürsten im kritischen Bereich der Abnutzbarkeit viel schlechter als herkömmliche Zahnbürsten abschneiden.
Die erfindungsgemäßen mehrkanaligen Borsten bieten nicht nur eine wesentliche Verbesserung des Scheuermittel/Zahnoberfläche-Kontakts, die auf den Einschluß von effektiven Mengen des Scheuermittels in die Kanäle während des Putzens zurückgeführt wird, sondern bieten in einer Ausführungsform der Erfindung auch ein außergewöhnliches ineinandergreifendes Borstenmerkmal. Das heißt, bestimmte erfindungsgemäße Borsten zeigen während des Putzens eine Tendenz zum Ineinandergreifen, woraus sich ein kleinerer offener Raum zwischen den Borsten ergibt, der einen engeren Kontakt mit Zahnoberflächen bewirkt, der zu optimalen CEC- und AEC-Werten führt. Dieses Ineinandergreifen der erfindungsgemäßen gerillten Borsten wird am besten in den 5, 7 und 11(a) der Zeichnungen veranschaulicht.
Im allgemeinen weisen die erfindungsgemäßen Borsten Seiten auf, die besser an das Ineinandergreifen anpassungsfähig sind und sich dementsprechend leicht von ihren Gegenstücken mit rundem Querschnitt unterscheiden lassen. Als Ergebnis erzeugen erfindungsgemäße Zahnbürsten mit "Ineinandergreifen" während des Putzens höhere CEC- und AEC-Werte als andere Zahnbürsten.
Wie nachstehend ausführlicher beschrieben, basiert die vorliegende Erfindung auf den folgenden klinischen Beobachtungen:

1. Die beste Zahnbürstenwirkung wird eher durch die "Seiten" der Borsten als durch die Spitzen der Borsten erreicht (siehe die 6 und 7).
2. Herkömmliche Borsten in Kombination mit Scheuermittelteilchen verursachen während des Putzens eine minimale "borstengesteuerte Reinigungswirkung durch Scheuern".
3. Während des Zähneputzens "biegen sich" die Borsten, wodurch eher die Seiten der Borsten als die Spitzen zur "Hauptreinigungskontaktfläche" der Zahnbürste mit den Zahnoberflächen werden (siehe die 6 und 7),
4. Mittel zum Einschließen von Scheuermittel in den Borstenseiten der Zahnbürste verbessern den Scheuermittel/Zahnoberfläche-Kontakt und den Reinigungswirkungsgrad der Zahnbürste.

Der gegenwärtige Stand der Technik für die Herstellung von Zahnbürsten betont, daß: "die vorzügliche Abrundung der Enden (von Borsten) die schonende Behandlung des Zahnfleischrandbereichs verbessert" (siehe Tynex^®-Literaturhinweis, oben). Die vorliegende Erfindung läßt darauf schließen, daß gerillte Borsten, die Schleifmittel einschließen, das zu verbesserten CEC- und AEC-Werten führt, eine schonende Behandlung des Zahnfleischrandbereichs sicherstellen, die klinisch nachgewiesen werden kann.
Die Stirnflächenabrundung der erfindungsgemäßen Borstenspitzen ist zwar machbar (siehe 9 und 10), aber nicht erforderlich, um entlang dem Zahnfleischrand Behaglichkeit zu erzielen und eine Beschädigung des empfindlichen Zahnfleischgewebes zu vermeiden. Das heißt, die Gesamtweichheit der erfindungsgemäßen Borsten in Kombination mit dem "Flattern" bzw. "Aufspleißen", das bei den erfindungsgemäßen mehrkanaligen Borstenspitzen erzielt wird, vermindert die Notwendigkeit einer Stirnflächenabrundung dieser Borsten. Das "Aufspleißen" wird weiter unten ausführlich diskutiert. Die erfindungsgemäßen Borsten werden im allgemeinen als weicher und sanfter für das Zahnfleisch empfunden als die meisten an den Stirnflächen abgerundeten handelsüblichen Borsten. Die verbesserte CEC- und AEC-Leistung der erfindungsgemäßen Bürsten vermindert die Putzkraft, die zum Erzielen der Reinigung erforderlich ist, wodurch einer Beschädigung von Zahnfleischoberflächen vorgebeugt wird.
Erfindungsgemäße Zahnbürsten ergänzen insbesondere die vom Zahnarzt empfohlene Bass-Methode zum Zähneputzen. Die Bass-Methode verlangt auf- und abwärtsgehende Striche an den Seiten der Zähne und hin- und hergehende Striche auf den Zahnspitzen. Die erfindungsgemäßen mehrkanaligen Borsten mit ihrem eingeschlossenen Scheuermittel sichern einen verbesserten Schleifinittelkontakt zur Zahnoberfläche sowohl bei den "Auf- und Abwärts"-Strichen als auch bei den "Hin- und Her"-Strichen der Zahnbürste. Als Ergebnis wird an den Spitzen der Zähne eine effektive Scheuerreinigung erzielt, während an den Seiten der Zähne eine weiche, sanfte, gründliche Scheuerreinigung erzielt wird. Diese Reinigung mit eingeschlossenem Scheuermittel an den Zahnspitzen und Zahnseiten ist schematisch in den 6 und 7 dargestellt.
In der Fachwelt wird allgemein anerkannt, daß nicht runde Borsten (wozu die einzigartigen mehrkanaligen Borsten gemäß der vorliegenden Erfindung gehören) wesentlich mehr Weichheit bieten als vergleichbare Borsten mit rundem Querschnitt, wenn die Zähne mit Auf- und Abwärts-Strichen geputzt werden (siehe Tynex^®-Literaturhinweis, oben). Es wird behauptet, daß diese Weichheit zusammen mit der inhärenten schonenden Behandlung des Zahnfleischs, die für die erfindungsgemäßen Borsten beschrieben wurde, dazu beitragen dürfte, die Zahnfleischretraktion durch Zähneputzen zu vermindern.
Historisch ist die auf dem Zähneputzen beruhende Zahnfleischretraktion zusammen mit Zahnfleischerkrankung als Hauptgrund für Zahnverlust betrachtet worden. Die erfidungsgemäßen Zahnbürsten mit ihren "aufgespleißten" Spitzen und verbesserten CEC- und AEC-Werten versprechen, die auf dem Zähneputzen beruhende Zahnfleischretraktion zu minimieren, wie weiter unten ausführlich beschrieben wird.
Die erfindungsgemäßen mehrkanaligen Borsten sind besonders anpassungsfähig an das Aufspalten an den Enden, d. h. das "Aufspleißen", das weiche, feine Faserstränge oder "Federn" erzeugt, von denen berichtet wurde, daß sie eine wirksame Interdental- und Zahnfleischreinigung bewirken und dabei das Zahnfleisch schonend behandeln. Diese "Federn" an den Spitzen der Borsten bieten außergewöhnliche klinische Vorteile, zu denen gehören:

(a) größere Kontaktfläche für die Borstenspitze, die zusammen mit dem in den Kanälen eingeschlossenen Scheuermittel unerwartet einen verbesserten Reinigungswirkungsgrad CEC bewirkt;
(b) hervorragendes Entfernen von Zahnbelag, ohne das Zahnfleisch zu schädigen: diese weichen, mehrkanaligen Borsten mit aufgespleißten Spitzen haben die Fähigkeit, tiefer zwischen die Zähne und Zahnfleischrandbereiche einzudringen, um die Interdental- und Zahnfleischreinigung zu verbessern; und
(c) hervorragende Polsterwirkung auf das Zahnfleisch, die bei klinischen Versuchen von Testpersonen empfunden und allgemein als "sanft zum Zahnfleisch" beschrieben wird.

Das "Aufspleißen" wird in den US-Patentschriften US-A-2 697 009, 2 911 761, 3 295 156 und 5 128 208 beschrieben, deren Offenbarungen hiermit durch Verweis einbezogen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie in den 1 und 5–7 dargestellt, enthalten die Borsten der Zahnbürste in Längsrichtung verlaufende Vertiefungen, wie z. B. Kanäle, die sich über die Länge der Borsten erstrecken und eine ausreichende Tiefe aufweisen, um Scheuermittel mit einer Teilchengröße zwischen etwa 3 und etwa 25 μm und vorzugsweise zwischen etwa 6 und etwa 20 μm einzuschließen. Die 2 und 3 stellen verschiedene Querschnittskonfigurationen von bevorzugten erfindungsgemäßen scheuermitteleinschließenden Borsten dar.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Zahnbürsten mit Zahnpasten kombiniert, die außerdem Wirkstoffe gegen den Aufbau von Zahnbelag enthalten, um ein verbessertes Verfahren zum Zähneputzen bereitzustellen. Diese Kombination ergibt Zähne mit verbesserten CEC- und AEC-Bewertungen, die überraschenderweise auch eine Verbesserung der Bekämpfung von Zahnbelagaufbau aufweisen.
In einer konkreten Ausführungsform der Erfindung erzeugt die Kombination der erfindungsgemäßen Zahnbürsten mit bestimmten Zahnpasten zusätzlich zu der verbesserten Reinigung und Scheuerwirkung auf die Zähne, einschließlich einer verbesseren Zahnbelagentfernung, unerwartet eine überraschende Verminderung des Zahnbelagaufbaus. Das heißt, wenn die erfindungsgemäßen Zahnbürsten zusammen mit Zahnpasten eingesetzt werden, die MICRODENT^® ULTRAMULSION^® enthalten, erhält man außerdem ein unerwartetes Verfahren zur Verminderung des Zahnbelagaufbaus. Derartige Zahnpasten werden in der US-Patentanmeldung Serien-Nr. 08/461 698, eingereicht am 5. Juni 1995, jetzt US-A-S 733 529, offenbart. Weitere bevorzugte Zahnpastenzusammensetzungen werden in der US-Patentanmeldung Serien-Nr. 08/899 558, eingereicht am 24. Juli 1997, jetzt US-A-S 993 784, offenbart. Die Inhalte dieser beiden Patentanmeldungen werden hiermit durch Verweis einbezogen.
Es scheint, daß die verbesserte Reinigung und Scheuerwirkung, die man durch die in Kanäle eingeschlossenen Scheuermittel erzielt, die mit den Zahnoberflächen in Kontakt kommen, für eine optimale Vorbereitung der Zahnoberflächen sorgt, an die sich dann eine Beschichtung der Zahnoberflächen mit MICRODENT^® ULTRAMULSION^® anschließt.
Wenn eine Zahnpasta verwendet wird, die MICRODENT^® ULTRAMULSION^® enthält, dann weisen diejenigen Zahnoberflächen, die mit den erfindungsgemäßen Zahnbürsten gereinigt worden sind, im allgemeinen eine besonders gründliche, einheitliche und wirksame Beschichtung auf, die sich gut dafür eignet, dem Zahnbelagaufbau zu widerstehen.
Nachstehend werden konkrete bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen scheuermitteleinschließenden Borsten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden der Klarheit halber bestimmte Bürstenkonstruktionen verwendet, die aber nicht den Umfang der Erfindung definieren oder einschränken sollen, der ausschließlich in den Patentansprüchen definiert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1A und 1B zeigen schematische Seitenansichten, die eine Borste mit einem Querschnitt von 0,30 mm (0,012 Zoll) darstellen, die einen erfindungsgemäßen scheuermitteleinschließenden Kanal verkörpert, wobei die Kanaltiefe etwa 0,08 mm (etwa 0,003 Zoll) und die Kanalbreite etwa 0,15 mm (etwa 0,006 Zoll) beträgt.
In 1A ist der Borstenkanal schraffiert, um das nachstehend zu beschreibende scheuermitteleinschließende Merkmal hervorzuheben.
Die 2A, B und C stellen verschiedene erfindungsgemäße Borstenformen mit dreikanaligen Querschnitten dar, die auf die erfindungsgemäße Zahnbürste mit verbessertem Reinigungswirkungsgradkoeffizienten (CEC) und Scheuerwirkungsgradkoeffizienten (AEC) anwendbar sind.
Die 3A, B und C stellen verschiedene Borstenformen mit vierkanaligen Querschnitten und unterschiedlicher "Kanalbildung" dar, die sich für die erfindungsgemäße Zahnbürste mit verbessertem Reinigungswirkungsgradkoeffizienten (CEC) und Scheuerwirkungsgradkoeffizienten (AEC) eignen.
Die 4A, B und C stellen verschiedene Borstenformen mit mehrkanaligen Querschnitten und unterschiedlicher Ausbildung der Borstenkanäle dar, die geeignet sind, die erfindungsgemäßen CEC und AEC-Werte zu liefern.
5 zeigt eine perspektivische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Zahnbürstenbüschels, welche die Büschelanordnung einer der erfindungsgemäßen Borsten darstellt.
6 zeigt schematisch den allgemeinen Kontakt zwischen den mit Kanälen versehenen erfindungsgemäßen Borsten, die eingeschlossenes Scheuermittel enthalten, und der Zahnoberfläche beim Zähneputzen.
7 zeigt schematisch eine vergrößerte Darstellung des Kontakts zwischen in den Borstenkanälen eingeschlossenen Scheuermitteln und Interproximalflächen der Zähne beim Zähneputzen mit einer scheuermittelhaltigen Zahnpaste.
8 zeigt ein Säulendiagramm, das die mittleren Zahnbelag-Bewertungszahlen für eine erfindungsgemäße Zahnbürste mit vierkanaligen Borsten mit einer Zahnbürste mit runder Borstenkonfiguration vergleicht, wenn beide in einer klinischen Cross-over-Studie mit einer gewöhnlichen handelsüblichen Zahnpaste eingesetzt werden, wie ausführlich in Beispiel 1 beschrieben.
Die 9 und 10 zeigen elektronenmikroskopische Aufnahmen von Borstenspitzen der erfindungsgemäßen Zahnbürste und einer herkömmlichen Zahnbürste mit runden Borstenspitzen.
Die 11(A), (B) zeigen schematisch eine vergrößerte Querschnittsdarstellung der "Packung" einer der erfindungsgemäßen Borsten in einem Bündel mit dem erfindungsgemäßen Merkmal ineinandergreifender Borsten (11A) im Vergleich zu der Querschnittspackung von runden Borsten zu einem Bündel (11B).
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind mehrseitige, mit Kanälen versehene Borsten als Borsten einer Zahnbürste definiert, die in einer mehrkanaligen Querschnittsform ausgebildet worden sind, wobei mindestens drei, vorzugsweise vier, am stärksten bevorzugt fünf gleichgeformte individuelle Kanäle am unteren Ende (d. h. der Spitze) jeder Borste angebracht sind. Die einzelnen Kanäle sind daher in der Lage, beim Zähneputzen mit einer Zahnpaste nennenswerte Mengen von Scheuermittelteilchen einzuschließen, und die eingeschlossenen Scheuermittelteilchen werden an die Oberfläche der Zähne mit ausreichender Kraft abgegeben, um einen verbesserten Reinigungs- und Scheuerwirkungsgrad zu bewirken und dabei ein Abscheuern des Zahnschmelzdentins und eine Beeinträchtigung des weichen Gewebes zu vermeiden.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist ein "Kanal" als eine Vertiefung, Mulde oder Grube definiert, die sich vorzugsweise über die gesamte Länge jeder Borste erstreckt, wobei die Vertiefung ausreichend tief ist, um genügend Scheuermittel der Zahnpaste unterzubringen, so daß das eingeschlossene Scheuermittel während des Zähneputzens mit einer ausreichenden Kraft von der mit Kanälen versehenen Borste an die Zahnoberfläche abgegeben wird, um einen Reinigungswirkungsgradkoeffizienten (CEC) von mindestens etwa 1,5 und einen Scheuerwirkungsgradkoeffizienten (AEC) von mindestens etwa 1,5 zu bewirken.
Bei einer bevorzugten Borstenabmessung von 0,30 mm (0,012 Zoll) Durchmesser, wie in 1 dargestellt, ist der bevorzugte Kanal etwa 0,33 mm (etwa 0,013 Zoll) tief und etwa 0,15 mm (etwa 0,006 Zoll) breit. Siehe auch die 2–7 und 11(A) sowie die Tabellen 2, 3 und 5. Die Abmessungen der Kanäle werden in verschiedenen, weiter unten dargelegten Beispielen beschrieben. Zum Beispiel werden bei Borstendurchmessern im Bereich von etwa 0,20 bis etwa 0,36 mm (etwa 0,008 bis etwa 0,014) Kanaltiefen von etwa 0,18 bis etwa 0,13 mm (etwa 0,007 bis etwa 0,005 Zoll) offenbart, zusammen mit einer Kanalbreite im Bereich von etwa 0,08 bis 0,15 mm (etwa 0,003 bis 0,006 Zoll). Es versteht sich, daß für Borsten mit größeren Durchmessern diese Kanaltiefen- und -breitenwerte wesentlich zunehmen können.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist eine Zahnbürste als irgendeine manuelle, interproximale oder mechanische Zahnbürste definiert, die eine Vielzahl von Büscheln aus thermoplastischen Polymerborsten enthält und konkret die verschiedenen im Handel erhältlichen, heute beliebten Zahnbürstengriffe und Kopfkonstruktionen sowie die verschiedenen Büschelanordnungen, Borstenvarianten einschließlich verschiedener Borstenlängen und Borstenbündelpackungen aufweist. Diese Zahnbürsten werden in den USA unter Warenzeichen vertrieben, zu denen die folgenden gehören: Braun^®, Interplak^®, Oral-B^®, Complete^®, Precision^®, Total^®, REACH^®, MentaDent^®, IUM^TM, GUM^®, InterPlak^®, Oral Logic usw. Verschiedene, in den nachstehenden US-Patentschriften beschriebene Zahnbürsten eignen sich für die Anpassung der erfindungsgemäßen Borsten: US-A-3 072 944, 3 188 673, 3 263 258, 5 396 678, 5 274 873, 5 335 389, 5 355 546, 5 360 025, 5 497 526 und 5 511 275. Die Lehren dieser Dokumente sind durch Verweis in die vorliegende Patentbeschreibung einzubeziehen.
Geeignete erfindungsgemäße Borsten mit verschiedenen Querschnittsformen sind in den 2 bis 4 dargestellt und in den unten stehenden Tabellen 2–5 ausführlich diskutiert.
Wie in den 6 und 7 dargestellt, wird das in Kanälen eingeschlossene Scheuermittel 10 von der Borste 12 durch Wischwirkung mit den verschiedenen Oberflächen der Zähne 11 in Kontakt gebracht. Mit anderen Worten, beim Durchbiegen der Borste 12 erzielt der Borstenkanal 13 einen erweiterten Kontakt zwischen Scheuermittel und Zahnoberfläche, wie bei 6 und 7 dargestellt. Bei dem Wischvorgang bleibt dieser Oberflächenkontakt zwischen dem Borstenkanal 13 und der Zahnoberfläche erhalten.
Die bei den erfindungsgemäßen Borsten verwendbaren Polymere können nach Verfahren hergestellt werden, die jetzt dem Fachmann bekannt sind, wie z. B. die Verfahren, die von G. Notta in Journal of Polymer Science, Bd. XVI, S. 143–154 (1955) und in den US-Patentschriften US-A-2 882 263; 2 874 153; 2 913 442; 3 112 300 und 3 112 301 beschrieben werden, deren Offenbarungen hiermit durch Verweis einbezogen werden.
Die Borsten können mittels Schmelzextrusion verschiedener thermoplastischer Polymermaterialien durch geeignet geformte Extrusionsöffnungen in verschiedenen Spritzmundstücken nach verschiedenen Verfahren geformt werden, wie z. B. in den US-Patentschriften US-A-2 226 529 und 2 418 482; 3 745 061; 3 238 553; 3 595 952; 4 279 053; der französischen Patentschrift Nr. 2 125 920 und der europäischen Patentanmeldung Nr. 066 316 2171 beschrieben wird.
Das Bündeln, Schneiden, Heften usw. der Borsten wird nach dem Fachmann bekannten Verfahren ausgeführt, wie sie z. B. in den US-Patentschriften US-A-4 441 227; 4 688 851; 4 979 782; 5 274 873; 5 335 389 und 5 511 275 beschrieben werden, deren Offenbarungen hiermit durch Verweis einbezogen werden.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind thermoplastische Polymerzusammensetzungen, die sich für die erfindungsgemäßen Borsten eignen, unter anderem synthetische lineare Kondensationspolyamide, wie sie zum Beispiel in den US-Patentschriften US-A-2 071 250, 2 071 251, 2 130 948 und 3 671 381 beschrieben werden.
Die in den erfindungsgemäßen Borsten verwendbaren synthetischen Polyamide sind unter anderem diejenigen, die ein ausreichendes Molekulargewicht aufweisen, um faserbildend zu sein, wie z. B.: Polycaprolactam, Polyhexamethylenadipamid, Polyhexamethylensebacamid, das aus 1,4-(cis)-Cyclohexan bis(methylamin) und Adipinsäure gebildete Polyamid (siehe US-A-3 012 994; das aus m-Xyloldiamin und Adipinsäure gebildete Polyamid (siehe US-A-2 916 475); das aus 3,5-Dimethylhexamethylendiamin und Terephthalsäure gebildete Polyamid (siehe US-A-2 752 358); das aus 2,5-Dimethylpiperazin und Adipylchlorid gebildete Polyamid (siehe US-A-3 143 527). Siehe auch US-A-2 152 606). Die bevorzugten Polyamide sind Polyhexamethylenadipamid und Polyhexamethylensebacamid.
Im allgemeinen sollte das zahlengemittelte Molekulargewicht des Polymers, das für diese Borsten verwendet wird, größer als 10.000 und vorzugsweise größer als 30.000 sein, um die Festigkeit und Steifigkeit zu liefern, die in einer Zahnbürsten-Borste benötigt wird. Zu den bevorzugten handelsüblichen Polyamiden gehören Nylon 6,6; Nylon 6,10 und Nylon 6,12. Davon werden Nylon 6,10 (Polyhexamethylensebacamid) und Nylon 6,12 (Hexamethylendiamin) besonders bevorzugt. Siehe Tabelle 2.
Polyester, die sich als besonders gut geeignet für die erfindungsgemäßen Borsten erwiesen haben, sind unter anderem Polybutylenterephthalat und Polyethylenterephthalat. (Siehe die untenstehenden Tabellen 3 und 5).
Der Gesamtdurchmesser oder maximale Querschnitt für die erfindungsgemäßen Borsten kann zwischen etwa 102 und 508 μm (zwischen etwa 4 und 20 Mil) liegen. Borsten außerhalb dieses Bereichs weisen im allgemeinen eine Steifigkeit auf, die für erfindungsgemäße Zahnbürsten-Borstenanwendungen ungeeignet ist. Die Borsten erstrecken sich im allgemeinen über eine Länge von etwa 8 bis 15 mm oberhalb des Zahnbürstenkopfes.
Bekannt ist, daß die Eigenschaften von Borsten aus thermoplastischen Werkstoffen durch Ziehen oder Strecken der Borsten verbessert werden können, um die Molekülorientierung entlang der Faserachse zu erhöhen. Daher werden die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Borsten eingesetzten Elementarfasern vorzugsweise streckorientiert, oder auf die Herstellungsverfahren werden andere eigenschaftsverbessernde Standardmaßnahmen angewandt.
Beispiele weiterer thermoplastischer Polymerzusammensetzungen, aus denen die erfindungsgemäßen Borsten geformt werden können, sind unter anderem: Polyolefine, wie z. B. Polyethylen und Polypropylen; Polyacryle, wie z. B. Polyacrylnitril, Polyacrylamid, Copolymere von Acrylnitril mit Methylmethacrylat, usw.; Polyvinylchlorid und Copolymere von Vinylchlorid mit anderen Vinylmonomeren, Polymere von fluorierten Olefinen, wie z. B. Polytetrafluorethylen; Polystyrol und dergleichen.
Zusätzlich können die auf außergewöhnliche Weise mit Kanälen versehenen Querschnittsformen der erfindungsgemäßen Borsten aus zwei oder mehr unterschiedlichen thermoplastischen Polymerwerkstoffen koextrudiert werden.
Zum Beispiel kann ein Polybutylenterephthalat-Kern mit einem mehrkanaligen Mantel aus 6,12-Nylon koextrudiert werden, um eine mehrkanalige Borste zu erzeugen, die einen Kern von kleinerem Durchmesser aufweist als eine extrudierte mehrkanalige Polybutylenterephthalat-Borste. Solche koextrudierten mehrkanaligen Borsten vereinigen die besten Eigenschaften unterschiedlicher thermoplastischer Polymerwerkstoffe, um koextrudierte Borsten mit funktioneller Vielseitigkeit zu erzeugen, wozu verbesserte Steifigkeit, Weichheit, dichtere "Packung" usw. gehören. Einige von diesen Borsten werden in der oben zitierten Tynex^®-Veröffentlichung beschrieben.
Dem Fachmann für Zahnbürstenentwicklung und -herstellung ist bekannt, daß die Borste und ihr resultierendes "Büschel" gewisse optimale Eigenschaften aufweisen müssen, die beispielsweise gewöhnlich als (a) Weichheit, (b) Biegefestigkeit, (c) Rückverformung, (d) Naßfestigkeit, (e) Biegefähigkeit, (f) bleibende Verformung und andere beschrieben werden.
Typischerweise sind dafür Abgleichparameter erforderlich, wie z. B. (a) Polymertyp, (b) Borstendurchmesser, (c) Endabrundung, (d) Aufspleißen, (e) Orientierungsgrad beim Recken der Borste, (f) Borstenlänge und andere.
Ebenso wird dem Fachmann einleuchten, daß für jede der erfindungsgemäßen neuartigen Borsten eine entsprechende kommerzielle Optimierung erforderlich ist. Außer den Parametern, die bei der Untersuchung der runden Bürstenkonstruktion abgeglichen werden, muß man auch Parameter berücksichtigen, wie z. B. (a) die Abmessungen des "Kerns", um den herum die Kanäle angeordnet sind, (b) die Abmessungen der Kanalseiten und (c) die Innenabmessungen des Kanals selbst. Die Kanaltiefe beträgt etwa 10 bis 30% des Borstendurchmessers, gemessen am größten Querschnitt, wobei die Kanalbreite von etwa 10 bis etwa 60% des Borstendurchmessers variieren kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine fünfkanalige Borste mit einem maximalen Querschnittsdurchmesser von etwa 0,30 mm (0,012 Zoll) fünf Kanäle mit einer mittleren Tiefe von etwa 0,08 mm (etwa 0,003 Zoll) und einer mittleren Kanalbreite in der Mitte des Kanals von etwa 0,15 mm (etwa 0,006 Zoll) auf. Siehe hierzu 1 der Zeichnungen.
Die gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bürstenkonstruktion ist eine fünfseitige sternförmige Borste. Die fünfseitige Sternform ist zwar wegen ihres Mundgefühls, der klinischen Ergebnisse und ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Verformung oder "Abnutzung" während eines simulierten Verschleißtests über einen bis drei Monate als erste kommerzielle Ausführungsform ausgewählt worden, aber es ist zu erwarten, daß sich auch andere Sternformen als kommerziell realisierbar erweisen werden. Dementsprechend wird erwartet, daß andere Bürstenkonstruktionen, z. B. 4-, 5-, 6-seitige Sterne usw. (oder andere Formen) mit Abmessungen, die von denen der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform abweichen, sich gleichfalls in der vorliegenden Erfindung als verwendbar erweisen werden.
Eine praktische Nebenwirkung der Bereitstellung der erfindungsgemäßen mehrkanaligen Borsten ist, daß Industrienormen, die durch Erfahrung im Lauf der Jahre für die Parameter von runden Borsten festgelegt wurden, unter Umständen für mit Kanälen versehene Borsten geändert werden müssen. Daher sollte jede mit Kanälen versehene Borste für sich optimiert werden. Zum Beispiel wird eine runde Borste aus 6,12-Nylon mit einem Durchmesser von 0,20 mm (0,008 Zoll) bestimmte erwünschte kommerzielle Eigenschaften aufweisen, die als "weiche Zahnbürste" beschrieben werden, während eine mit Kanälen versehene Borste unter Umständen einen größeren Gesamtdurchmesser und eine sorgfältige Beachtung bzw. Festlegung der "Kern"-Abmessung oder sogar ein anderes Polymer erfordern kann, um die gleichen Eigenschaften zu erzielen. Dies ist in der nachstehenden Tabelle dargestellt
In der folgenden Tabelle werden Borsten aus Polybutylenterephthalat beschrieben, die für die erfindungsgemäßen Zahnbürsten typisch sind.
TABELLE 3 Borsten aus thermoplastischem Polybutylenterephthalat
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist der Begriff "Scheuermittel" als herkömmliches Zahnpasten-Scheuermittel definiert, wie nachstehend ausführlich diskutiert, wobei die Teilchengröße (mittlerer Durchmesser) zwischen etwa 3 und etwa 25 μm liegt.
Besonders bevorzugt sind Scheuermittelgemische, wobei das sekundäre Scheuermittel von dem Typ ist, der in durchscheinenden Zahnputzmittelgelen in Konzentrationen bis zu etwa 20% verwendet wird. Einige von diesen Gemischen werden in den folgenden US-Patenschriften beschrieben: US-A-3 927 200; 3 906 090; 3 937 321; 3 911 102; 4 036 949; 4 891 211; 4 547 362; 5 374 368; 5 424 060; 5 180 576; 4 943 429; 4 160 022. Einige von diesen gemischten Scheuermitteln sind im Handel erhältlich, z. B. Sylodent 15, Sylodent 2 (W. R. Grace), Aerosil 200 (Degussa) und Cabosil (Cabot).
Die Größe der Scheuermittelteilchen wird gewöhnlich als "mittlerer Durchmesser" angegeben, d. h. als arithmetisches Mittel der Durchmesser von Teilchen in einer repräsentativen Probe. Der mittlere Durchmesserwert von Scheuermittelteilchen wird gewöhnlich in Mikrometer angegeben. Scheuermittel mit Teilchengrößen zwischen etwa 3 und 25 μm und vorzugsweise zwischen etwa 6 und etwa 20 μm werden für die Kanalkonstruktionen der erfindungsgemäßen Zahnbürsten-Borsten besonders bevorzugt.
Die Herstellung von Scheuermitteln mit geeigneter Teilchengröße kann durch herkömmliche, dem Fachmann bekannte Verfahren erfolgen. Grundsätzlich erfordern diese Verfahren das Mahlen verschiedener Scheuermittel mit anschließendem Sieben durch Standardsiebe (oder Luftseparation), um Teilchen in dem gewünschten Größenbereich auszusondern.
Bevorzugte Wirkstoffe, die als Beimengung zu einer Zahnpaste gegen Zahnbelag und Zahnstein wirken, sind die Tensid/Polydimethylsiloxan-Heißschmelzemulsionen, die im Handel unter dem Warenzeichen MICRODENT^® erhältlich sind. Diese werden in den US-Patentschriften US-A-4 950 479 und 5 032 387 beschrieben. Besonders bevorzugte Wirkstoffe zur Bekämpfung von Zahnbelag und Zahnstein sind Tensid/Polydimethylsiloxan-Emulsionen, bei denen die Polydimethylsiloxane Substanzen mit hohem Molekulargewicht sind. Derartige Tensid/Polydimethylsiloxan-Emulsionen werden in US-A-5 538 667 und verwandten Patentanmeldungen beschrieben. Sie sind im Handel unter dem Warenzeichen ULTRAMULSION^® erhältlich. Siehe die nachstehenden Beispiele 6 bis 9 zu verbesserten Verfahren zur Bekämpfung von Zahnstein, Zahnbelag und Verfärbungen mit Hilfe der erfindungsgemäßen Zahnbürste zusammen mit bestimmten Zahnpasten, die von den sauberen Zahnoberflächen profitieren, die man mit den erfindungsgemäßen Zahnbürsten erhält.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachstehenden Beispiele ausführlicher erläutert, die zum Verständnis der vorliegenden Erfindung beitragen, aber nicht als Beschränkungen der Erfindung aufzufassen sind. Alle hierin angegebenen Prozentsätze sind, wenn nicht anders angegeben, Gewichtsprozent. Alle Temperaturen werden in Grad Celsius angegeben.
BEISPIEL 1
In einer klinischen Cross-over-Zahnbürstenstudie bürsteten sich Patienten die Zähne mit einer Zahnbürste mit vierkanaligen Borsten und/oder mit einer Zahnbürste mit Borsten mit abgerundeten Konturen und wechselten dann zu der jeweils anderen Zahnbürste. Die Borstenenden in diesen Bürsten sind in den 9 und 10 in elektronenmikroskopischen Aufnahmen dargestellt. Vor und nach dem Putzen mit jeder Bürste wurden Bewertungen des Zahnbelags ermittelt.
Die Ergebnisse sind in der untenstehenden Tabelle 4 und in 8 dargestellt. Die CEC-Werte für diese Bürste mit vierkanaligen Borsten waren wesentlich größer als 1,5, d. h. etwa 2,59. Dies war sogar bei der kleinen Anzahl von Testpersonen pro Zelle ein statistisch signifikanter Wert (mit p = 0,001).
TABELLE 4
BEISPIELE 2 BIS 5
Die nachstehenden Beispiele 2 bis 5 erläutern verschiedene außergewöhnliche Zahnbürste/Zahnpaste-Ausfuhrungsformen der vorliegenden Erfindung. Diese Beispiele sind in der nachstehenden Tabelle 5 dargestellt.
TABELLE 5
BEISPIELE 6–9
Unter Anwendung normaler Zahnpastenformulierungsverfahren, wie sie beispielsweise in US-A-4 254 101 gelehrt werden, wurden die in der folgenden Tabelle 6 angegebenen, ULTRAMULSION^® enthaltenden Zahnpasten hergestellt. Alle nachstehend angegebenen Prozentsätze sind Gewichtsprozent. PDMS ist eine Abkürzung für Polydimethylsiloxan.
TABELLE 6
BEISPIEL 10
VERGLEICH VON FÜNFKANALIGEN BORSTEN VON UNTERSCHIEDLICHER KANALTIEFE MIT RUNDEN BORSTEN (POLYBUTYLENTEREPHTHALAT)
KLINISCHES PROTOKOLL:
19 Testpersonen, die nach gutem oralem Gesundheitszustand ausgesucht waren, wurden angewiesen, sich 24 Stunden lang die Zähne nicht zu putzen. Der Zahnbelag jeder Person wurde eingefärbt und nach einem Standardverfahren (Tureskysche Modifikation der Quigley-Heinschen-Bewertung) auf Zahnbelag bewertet. Die Personen nahmen dann ihre vorgeschriebene Zahnbürste und vorgeschriebene Zahnpaste (ColgateΛ Fluorid-Zahnpaste) und putzten ihre Zähne eine Minute lang ohne zur Hilfenahme eines Spiegels, wonach die Zähne erneut gefärbt und der restliche Zahnbelag unter Verwendung des gleichen Index nochmals bewertet wurde. Jede der 19 Testpersonen verwendete jede Bürste in Versuchen im Abstand von einer Woche, so daß die Personen die Kontrollversuche an sich selbst ausführten. Zwischen den Versuchen kehrten die Testpersonen zu ihren normalen Mundhygiene-Gewohnheiten zurück, so daß eine ständige Rückkehr zur Grundlinie sichergestellt war.
Alle getesteten Zahnbürsten waren von identischer Form mit identischer Borstenzahl und -anordnung und sahen bei Betrachtung mit dem bloßen Auge völlig gleich aus. Nur eine mikroskopische Untersuchung der Borsten auf das Vorhandensein von Kanälen konnte einen Unterschied offenbaren. Die für diesen Versuch gewählte Zahnbürstenform war die sehr verbreitete "Diamantkopf"-Form, die als Colgate PlusΛ und unter zahlreichen Händlermarken im Handel erhältlich ist.
ERGEBNISSE:
Wie in der nachstehenden Tabelle 7 dargestellt, gibt es einen drastischen Unterschied in der Zahnbelagentfernung im Vergleich der mit Kanälen versehenen Borste zur runden Borste. Ebenso gibt es eine deutliche Korrelation zwischen Kanaltiefe und relativer Zahnbelagentfernung. Diese Unterschiede sind statistisch signifikant (p ≤ 0,0001) nach einem einzigen Zähneputzen. Obwohl beide fünfkanaligen Borstenkonstruktionen wirksam waren, lassen diese Daten darauf schließen, daß die Wirksamkeit beim Reinigen um so größer ist, je tiefer der Kanal ist.
TABELLE 7
Vergleich von fünfkanaligen Borsten unterschiedlicher Tiefe mit runden Borsten (Polybutylenterephthalat)
BEISPIEL 11
VERGLEICH ZWISCHEN RUNDEN BORSTEN VON ZWEI POLYMERTYPEN MIT FÜNFKANALIGEN BORSTEN
Dieses Protokoll war identisch mit dem vorhergehenden Beispiel, wobei aber fünf (5) Testpersonen vorhanden waren, die in diesem Versuch Zahnbürsten mit runden Nylonborsten und mit fünfkanaligen PBT-Borsten benutzten. Die Zahnbürsten waren außerdem von der gleichen Konstruktion wie in Beispiel 10 und mit dem bloßen Auge nicht wahrnehmbar unterschiedlich.
Die Ergebnisse, in denen eine runde Nylonborste, eine runde PBT-Borste und eine fünfkanalige PBT-Borste miteinander verglichen werden, sind in der nachstehenden Tabelle 8 dargestellt. Die Datenspalte für die runde PBT-Borste ist die gleiche wie im vorhergehenden Beispiel. Trotz der ungleichen Anzahl der Testpersonen blieb die statistische Signifikanz erhalten, und dieses Experiment zeigt deutlich, daß es das Vorhandensein der Kanäle ist, das zu der stärkeren Entfernung von Zahnbelag in einem einzigen Putzvorgang beiträgt, während das für die Herstellung der Borste gewählte Polymer keine vergleichbare Auswirkung auf die Zahnbelag-Entfernungseigenschaften hervorrief.
Standard-Verschleißtests an verschiedenen Borsten lassen jedoch darauf schließen, daß Zahnbürsten mit aus Polybutylenterephthalat aufgebauten, gerillten bzw. mit Kanälen versehenen Borsten gegenüber vergleichbaren Zahnbürsten mit aus Nylon (TYNEX^®) aufgebauten, gerillten Borsten zu bevorzugen sind.
TABELLE 8 Vergleich von zwei runden Borstentypen mit einem fünfkanaligen Borstentyp
Fußnoten:

1. * PBT = Polybutylenterephthalat.
2. ** Zahnbelag-Index = Tureskysche Modifikation von Quigley-Hein.
3. Ein unterstrichener Mittelwert war eine statistisch signifikante (p < 0,0001) Differenz beim Vergleich mit jedem der runden Borsten "nach dem Bürsten" (ungepaarter t-Test)
4. Zwischen keinem der Mittelwerte "vor dem Bürsten" (ANOVA) gab es eine statistisch signifikante Differenz

Die Erfindung ist einschließlich ihrer bevorzugten Ausfuhrungsformen ausführlich beschrieben worden.

Claims

Zahnbürste mit verbessertem Reinigungswirkungsgrad, bei der die Borsten der Zahnbürste aus einer synthetischen thermoplastischen Polymerzusammensetzung bestehen und eine Vielzahl von Gruppen aus mehrkanaligen Borsten aufweisen, worin die Seitenflächen der Borsten mindestens zwei Längskanäle enthalten, die sich entlang der Länge der Borsten erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle eine Tiefe, die von etwa 10 bis etwa 30% des Borstendurchmessers beträgt, gemessen beim maximalen Querschnitt, und eine Breite aufweisen, die von etwa 10 bis etwa 60% des Borstendurchmessers beträgt, gemessen beim maximalen Querschnitt, um das Zahncreme-Scheuermittel in den Kanälen einzuschließen.
Zahnbürste nach Anspruch 1, bei der die Seitenflächen der Borsten zwischen etwa 3 und 8 Kanäle aufweisen, die sich im wesentlichen über die Länge der Borsten erstrecken.
Zahnbürste nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der sich die Kanäle über die gesamte Länge der Borsten erstrecken.
Zahnbürste nach Anspruch 3, bei der die Borstenkanäle unter dreikanaligen, vierkanaligen, fünfkanaligen, sechskanaligen und siebenkanaligen Konfigurationen im Querschnitt oder deren Kombinationen ausgewählt werden.
Zahnbürste nach Anspruch 2, bei der die Querschnittskonfiguration der Borsten drei oder mehrere Kanäle aufweist, die so geformt sind, daß sie das Scheuermittel mit einer durchschnittlichen Teilchengröße zwischen etwa 3 und etwa 25 Mikrometer einschließen.
Zahnbürste nach Anspruch 5, bei der die Kanäle so geformt sind, daß sie das Scheuermittel mit einer durchschnittlichen Teilchengröße zwischen etwa 6 und etwa 20 Mikrometer einschließen.
Zahnbürste nach Anspruch 1, bei der die Borsten einen Durchmesser von zwischen etwa 0,20 und 0,36 mm (etwa 0,008 und 0,014 in.), eine Kanaltiefe von zwischen etwa 0,05 und 0,13 mm (etwa 0,002 und 0,005 in.) und eine Kanalbreite von zwischen etwa 0,08 und 0,15 mm (etwa 0,003 und 0,006 in.) aufweisen.
Zahnbürste nach Anspruch 1, bei der die Borsten während des Bürstens ineinandergreifen.
Zahnbürste nach Anspruch 1, die einen Reinigungswirkungsgradkoeffizienten von mindestens etwa 2,0 und einen Scheuerwirkungsgradkoeffizienten von mindestens etwa 2,0 aufweisen.
Zahnbürste nach Anspruch 1, bei der die Borstenenden erschlafft sind.
Zahnbürste nach Anspruch 1, bei der die Borsten durch Extrudieren einer synthetischen thermoplastischen Polymerzusammensetzung aus der Schmelze gebildet werden, ausgewählt aus der Gruppe, die bestehend aus synthetischen linearen Kondensations-Polyamiden, Polyolefinen, Polyacryl, Polyacrylamiden, Copolymeren des Acetonitrils mit Methylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Copolymeren des Vinylchlorids mit anderen Vinylmonomeren, Polymeren der fluorierten Olefine und Polystyrol.
Zahnbürste nach Anspruch 11, bei der die Borsten durch Extrudieren von Nylon aus der Schmelze gebildet werden.
Zahnbürste nach Anspruch 11, bei der die Borsten durch Extrudieren von Polybutylenterephthalat aus der Schmelze gebildet werden.
Zahnbürste nach Anspruch 11, bei der das synthetische Polyamid Nylon 6,12 ist.
Zahnbürste nach Anspruch 11, bei der das synthetische Polyamid Nylon 6,6 ist.
Zahnbürste nach Anspruch 11, bei der das synthetische Polyamid Nylon 6 ist.
Zahnbürste nach Anspruch 1, die einen Scheuerwirkungsgradkoeffizientenwert für eines oder mehr von RDA (Relative Dental Abrasion), Fleckenindex und Polierindex von über etwa 1,5 aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Zahnbürste mit einem verbesserten Reinigungs- und Scheuerwirkungsgrad, das das Sichern mehrerer Bündel von mehrkanaligen Borsten an einer konventionellen Zahnbürstenkopf/griff-Anordnung aufweist, wobei die Seitenflächen der Borsten mindestens zwei sich in Längsrichtung erstreckende Kanäle im wesentlichen längs der Länge der Borsten enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle eine Tiefe, die von etwa 10 bis etwa 30% des Borstendurchmessers beträgt, gemessen beim maximalen Querschnitt, und eine Breite aufweisen, die von etwa 10 bis etwa 60% des Borstendurchmessers beträgt, gemessen beim maximalen Querschnitt, um das Zahncreme-Scheuermittel in den Kanälen einzuschließen.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die Borsten im Querschnitt vierkanalig geformt sind, um wirksame Mengen des Scheuermittels leicht zu den Oberflächen der Zähne, zum Zahnfleisch und der Zunge während des Bürstens zu liefern.