11 knúmero de publicación: kint. Cl. 7 : A46D 1/00. k 72 Inventor/es: Savill, Derek Guy. k 74 Agente: Carpintero López, Francisco

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1 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 Número de publicación: Int. Cl. 7 : A46D 1/00 12 TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 86 Número de solicitud europea: Fecha de presentación: Número de publicación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: Título: Cepillo de dientes. Prioridad: GB Titular/es: UNILEVER N.V. Weena 4 13 AL Rotterdam, NL 4 Fecha de la publicación de la mención BOPI: Inventor/es: Savill, Dere Guy 4 Fecha de la publicación del folleto de patente: Agente: Carpintero López, Francisco ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 Cepillo de dientes. DESCRIPCION Esta invención se refiere a un cepillo de dientes, y en particular a un cepillo de dientes que tiene una forma perfeccionada de cerdas. Desde hace mucho tiempo se conoce el uso de cepillos dentales para la higiene dental, como forma tanto de limpiar la boca como también de introducir en ella cierto grado de frescor. Los cepillos de dientes comprenden típicamente una cabeza con un mango, presentando la cabeza cierto número de mechones que se utilizan para efectuar la verdadera limpieza. Típicamente, la cabeza comprende cierto número de mechones de cerdas dispuestos en una configuración apropiada. Los mechones de cerdas están compuestos de hecho por cierto número de cerdas individuales que pueden fijarse en la cabeza del cepillo de cierta forma apropiada. Los cepillos dentales comunes tienen típicamente cerdas hechas con un material sintético tal como nylon. Las cerdas de nylon se sujetan típicamente en posición en la cabeza del cepillo por medio de elementos de fijación, utilizándose cada elemento de fijación para sujetar en posición las cerdas en un mechón, consistiendo las cerdas de cada mechón dado en cierto número de segmentos de nylon doblados en dos y fijados en el centro por el elemento de fijación. Una vez fijadas todas las cerdas en posición en la cabeza del cepillo de dientes, se trabajan las cerdas para darles la forma y tamaño adecuados mediante procedimientos conocidos, por ejemplo por medio de una hoja giratoria. Los extremos de la cerdas pueden presentar diferentes formas para proporcionar distintos beneficios de limpieza. Este tipo conocido de cepillo de dientes tiene las cercas constituidas por filamentos de nylon, comúnmente 6,12 filamentos de nylon que típicamente tienen un diámetro de 0,1-0,2 mm, frecuentemente 0,2 mm, siendo necesario este grosor para aportar la necesaria rigidez a las cerdas, a fin de permitir ejercer una suficiente limpieza dental. Este diámetro representa también la distancia mínima que puede existir entre cerdas, y por tanto influye sobre el grado real de contacto entre las cerdas y la superficie de los dientes. Este grado de contacto es importante puesto que cuanto mayor sea, más eficaz será la limpieza. Cuando se limpian superficie dentales planas con un cepillo nuevo, el contacto tiene lugar fundamentalmente entre las puntas de las cerdas y la superficie. En este caso, el grado real de contacto lo da la suma de las superficies individuales de contacto entre cada extremo de cerda y la superficie dental. Estas superficies individuales de contacto son resultado de la deformación elástica de las puntas redondeadas de las cerdas. Filamentos más finos permiten confeccionar cepillos dentales con mechones más densos y zonas reales de contacto mayores. Tales cepillos son pues más eficaces. La presente invención proporciona en su primer aspecto un cepillo de dientes en el cual los filamentos comprenden Poli(tereftalato de trimetileno) (PTT). 4 0 PTT es disponible comercialmente como una resina expendida por Shell Chemical Company, One Shell Plaza, PO BOX 2463, Houston, Texas La resina PTT puede procesarse en filamentos de manera normal, utilizando materiales parecidos y se puede estirar para hacer filamentos de un diámetro apropiado utilizando técnicas conocidas. Los filamentos de PTT pueden obtenerse comercialmente de Shaespeare Monofilament Division, 611 Shaespeare Road, PO Box, Columbia, South Carolina 292, USA. En tal tipo de cepillo de dientes, el cuerpo del cepillo (es decir, la cabeza y el mango) pueden confeccionarse por procedimientos ordinarios tales como moldeo por inyección, utilizando materiales comunes. Los filamentos pueden unirse también a la cabeza del cepillo mediante técnicas conocidas, por ejemplo sujetando las cerdas en la cabeza mediante elementos de fijación. Dos propiedades dictan si un polimero es adecuado como componente de cerda para cepillo de dientes, en primer lugar la rigidez flexural y en segundo lugar la posibilidad flexural de recuperación. Estas propiedades dictan también el tamaño de las cerdas, por ejemplo una cerda que comprenda un polímero con un alto grado de rigidez flexural y de facultad de recuperación será más rígida que otra con baja rigidez flexural y baja recuperación, permitiendo así que las cerdas sean más delgadas y que puedan reunirse más cerdas en un mechón, proporcionando con ello una mayor superficie de contacto. La rigidez flexural, es determinada por el módulo elástico axial del polímero estirado. Este módulo es de aproximadamente 3 GPa tanto para el nylon seco 6,12 como para el PPT. Sin embargo, el agua plastifica el nylon 6,12 y el resultado es aproximadamente un % de pérdida en el módulo elástico axial y, en consecuencia, en la rigidez. En contraste, el efecto del agua sobre el PPT es despreciable. Esto 2

3 significa que un filamento de PPT de 180 µm de diámetro tendrá aproximadamente la misma rigidez en húmedo que cerdas de nylon de 0 µm dediámetro. Los cepillos dentales, construidos aproximadamente utilizando filamento de PPT por consiguiente ofrecen un grado de eficacia mayor de limpieza sobre los equivalentes de nylon, debido a que para una rigidez flexural dada, pueden ser ligeramente más finos que las cerdas de nylon 6,12. Pueden, por consiguiente agruparse más estrechamente, proporcionando una mayor superficie de contacto. La facultad de recuperación flexural se correlaciona con la recuperabilidad tensil que es un dato estadístico industrial normal para un material. Un material con un alto grado de recuperación tensil podrá resistir la deformación cuando se utilice como material de cerdas para un cepillo de dientes. Esta deformación es la deformación permanente de las cerdas que resulta de las cargas o tensiones flexurales cíclicas inducidas durante el proceso del cepillado de dientes. La facultad de recuperación tensil y en consecuencia la resistencia a la deformación es determinada tanto por el tipo de polímero como por la forma en que se procese. Sobre esta base, cualquier material ideal de filamento deberá tener tanto un módulo elástico flexural relativamente alto como un excelente grado de recuperación flexural. Por desgracia, los filamentos poliméricos comúnmente utilizados con un alto módulo de elasticidad axial, tales como polietileno de alto peso molecular como Kevlar, tienen un bajo grado de recuperación flexural. Hemos descubierto con sorpresa que el PPT muestra un grado de recuperación flexural superior al tiempo que ofrece un módulo de elasticidad axial similar al nylon 6,12. También hemos comprobado que algunos materiales poliméricos con estructura similar al PPT, por ejemplo poli(tereftalato de etileno) (PET) y poli(tereftalato de butileno) (PBT) tienen significativamente un grado más pobre de recuperación flexural que el PPT. En ciertas formas de realización de la invención, los filamentos pueden comprender solamente PPT estirado. Sin embargo, en otras formas de ejecución consideradas de la invención se puede coextruir PPT con otros polímeros, por ejemplo polímeros que tengan un alto módulo elástico flexural. Un ejemplo de tal polímero de coextrusión es el PET, que puede confeccionarse con un módulo elástico flexural más elevado ( GPa) que otros polímeros, tales como PBT (3 GPa). Entre las posibles coextrusiones, una forma preferida de realización es la de coextruir filamentos con un núcleo de PET y una cubierta de PTT, con productos de la coextrusión que generalmente ofrecen un equilibrio entre la eficacia de limpieza y la resistencia a la deformación que deben ser óptimas en un cepillo de dientes dado. Como alternativa a un producto de la coextrusión de polímero con PTT o a los productos de la coextrusión de cubierta/núcleo, se considera también que se pueden hacer fibras coextruídas de PTT con otro polímero, por ejemplo PET, donde las corrientes del PTT y del otro polímero se coextruyen yuxtapuestas. Al hacerlo, es posible producir un polímero coextruído que puede presentar hendiduras reguladas en los extremos, las cuales pueden significar una mejor superficie de contacto durante la limpieza. Es también posible coextruir con polímeros que se expandan al contacto con el agua, tales como nylon 6,12. Si se hacen tales productos de la coextrusión, esta expansión puede hacer que se flexionen progresivamente los filamentos al entrar en contacto con el agua. Así pues, durante el cepillado dental, esta flexión permite que las cerdas limpien superficies dentales que en otro caso no se limpiarían. Es también otra forma de ejecución considerada de la invención poder hacer una fibra o producto de la coextrusión de PTT que tenga un núcleo hueco. El corte transversal de las cerdas en un cepillo de dientes según la invención puede presentar cualquier forma regular o irregular, por ejemplo circular, ovalada, rectangular, en forma de estrella, triangular etc. Describiremos a continuación la invención con mayor detalle, a modo de ejemplo. Ejemplo 1 Se evaluaron las propiedades mecánicas de tensión de monofilamentos utilizando un instrumento de tensión/compresión con desplazamiento regulado (Instron 66). Se montó un segmento del filamento de calibre 0 mm, verticalmente, en el instrumento, utilizando mordazas de compresión. Se unió una mordaza a un punto fijo en el extremo inferior del instrumento y la otra fue unida a una célula de carga que se montó por debajo de la cruceta móvil del instrumento. La fuerza de tensión desarrollada fue continuamente observada al tensarse el filamento a 0 mm/min hasta que se produjo la fractura del fila- 3

4 mento. Los datos brutos fuerza/desplazamiento se convirtieron en datos carga/deformación utilizándose la superficie inicial en sección transversal y la longitud de la muestra. Se calculóelmódulo elástico axial a partir de la pendiente la curva de carga/deformación en la zona de deformación de 0-2 %. Esta pendiente se calculó utilizando el método de cuadrados mínimos. Los valores típicos medidos de este modo a C y humedad relativa del 4 % fueron: Polímero Suministrador Diámetro Módulo (µm) elástico (GPa) PET Hoechst 0 7,6 1 Nylon 6,12 Du Pont 17 3,4 PBT Whiting 178 3,2 2 PTT Shaespeare 17 3,0 Monofilament PTT Shaespeare 8 2,7 Monofilament Ejemplo 2 3 Se estableció la recuperabilidad flexural de un polímero midiendo la facultad de recuperación tensil. Para las mediciones de recuperabilidad tensil, se tensó cadamuestrade0mmarazón de mm/min hasta que se impuso una deformación del %. Se dejó entonces relajar la muestra a esta deformación del % durante 2 minutos antes de hacer retroceder la cruceta a razón de mm/min con el fin de permitir que la muestra empezase a recuperarse de la deformación impuesta. La longitud a la cual la fuerza desciende hasta cero durante este proceso da una medida de la inmediata extensión residual que puede convertirse en la deformación residual inmediata dividiendo por la longitud inicial del calibre. Después de otros cinco minutos de mantenimiento a 0 % de deformación, se desplazó nuevamente la cruceta a mm/min para volver a tensar la muestra. La longitud a la cual la fuerza sube sobre cero durante este proceso da una medida de la longitud recuperada después de otros minutos de recuperación a 0 % de deformación. Esto puede decirse que da una medida de la extensión residual final que puede convertirse en la deformación residual final dividiendo por la longitud de calibrado inicial. Se calcula a continuación la recuperabilidad inicial mediante: 4 % recuper. inmediata = 0 x (deformac. inicial impuesta - deformac. residual inmediata deformación inicial impuesta 0 Se calcula a continuación la recuperabilidad final como sigue: % de recuper. final = 0 x (deformac. inicial impuesta - deformac. residual final deformación inicial impuesta Los valores típicos así medidos para una deformación inicial impuesta de 0,2 fueron: 4

5 Polímero Diámetro Recupera- Recupera- (µm) ción inicial % ción final % PTT 17 90,4 99,8 PTT 8 87, 99,2 PBT ,8 84,3 Nylon ,6 67, PET 0 2,1 38,9 Puede verse que el monofilamento PTT es casi completamente recuperable a partir de una deformación impuesta del %. Puede verse claramente que mientras las mediciones obtenidas de la recuperabilidad tensil en el nylon, PET y PBT son bajas, el valor correspondiente al PTT es sorprendentemente elevado. Con referencia al dibujo que se acompaña, diremos que la figura única es una vista en perspectiva, simplificada, parcialmente en despiece de la cabeza de un cepillo de dientes confeccionado de acuerdo con la invención. Con referencia al dibujo, una cabeza 1 de cepillo de dientes se hace con un material plástico tal como polietileno, y se moldea por inyección utilizando técnicas comunes. Se pueden fijar las cerdas en la cabeza del cepillo utilizando técnicas conocidas, tales como fijar segmentos doblados de la cerda en la cabeza 1 por medio de elementos de fijación 3. Cada uno de estos elementos 3 queda asociado a cierto número de pares de cerdas 2 constituidos por filamentos sencillos de PTT plegados hacia atrás sobre sí mismos, pasando el elemento de fijación a través de las porciones plegadas 4 del filamento. Una vez fijadas en posición todas las cerdas 2 en la cabeza 1, se trabajan los extremos distales 2a de las cerdas para darles la forma y tamaño deseados utilizando técnicas conocidas. Los filamentos de PTT tienen un diámetro de 0,18 mm y pueden hacerse por cualquier procedimiento conocido, tal como hilatura en fundido, o el procedimiento de enfriado y tensado descrito en el documento EP-A (Shell). Aunque se puede utilizar cualquier forma conocida de producción de PTT para fabricar fibras adecuadas para ser usadas como mechones de cepillo de dientes, esta solicitud describe un procedimiento preferido. Las cerdas en esta forma de ejecución son de un núcleo sólido de PTT, aunque pueden también considerarse los productos de coextrusión arriba descritos y los filamentos de núcleo hueco que comprendan PTT. 4 0

6 REIVINDICACIONES 1. Un cepillo de dientes que tiene filamentos que comprenden poli(tereftalato de trimetileno) Un cepillo de dientes según la reivindicación 1, en el que los filamentos están hechos solamente con poli(tereftalato de trimetileno). 3. Un cepillo de dientes según la reivindicación 1, en el cual los filamentos son productos de coextrusión de poli(trimetileno tereftalato) con otro material polimérico. 4. Un cepillo de dientes según la reivindicación 3, en el cual los filamentos son productos de coextrusión lado a lado.. Un cepillo de dientes según las reivindicaciones 3 y 4, en el cual el filamento es un coextrudato de poli(tereftalato de trimetileno) y un material que tiene un módulo elástico axial más elevado que el poli(tereftalato de trimetileno). 6. Un cepillo de dientes según la reivindicación, en el cual el material que tiene un módulo elástico axial más elevado que el poli(tereftalato de trimetileno) es poli(tereftalato de trimetileno). 7. Un cepillo de dientes según la reivindicación 3 o la 4, en el cual el coextrudato es nylon. 8. Un cepillo de dientes según la reivindicación 1 o la 3, en el que el filamento tiene un núcleo de un material polimérico y una cubierta de otro material polimérico. 9. Un cepillo de dientes según la reivindicación 8, en el que el núcleo es poli(tereftalato de trimetileno) y la cubierta es poli(tereftalato de trimetileno).. Un cepillo de dientes según las reivindicaciones 1-4, en el que el filamento tiene un núcleo hueco NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del , no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos químicos y farmacéuticos como tales. Esta información no prejuzga que la patente esté onoincluída en la mencionada reserva. 6

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