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WO2009152967A1 - Profilkörper zur zahnreinigung - Google Patents

Profilkörper zur zahnreinigung Download PDF

Info

Publication number
WO2009152967A1
WO2009152967A1 PCT/EP2009/004082 EP2009004082W WO2009152967A1 WO 2009152967 A1 WO2009152967 A1 WO 2009152967A1 EP 2009004082 W EP2009004082 W EP 2009004082W WO 2009152967 A1 WO2009152967 A1 WO 2009152967A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
profile body
cross
section
elevations
mol
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/004082
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Meike Niesten
Steffen Hofacker
Thorsten Rische
Sebastian Dörr
Original Assignee
Bayer Materialscience Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Materialscience Ag filed Critical Bayer Materialscience Ag
Priority to US13/000,047 priority Critical patent/US20110091839A1/en
Priority to EP09765547A priority patent/EP2293702A1/de
Priority to JP2011513911A priority patent/JP2011524219A/ja
Publication of WO2009152967A1 publication Critical patent/WO2009152967A1/de

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A46BRUSHWARE
    • A46BBRUSHES
    • A46B9/00Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/02Position or arrangement of bristles in relation to surface of the brush body, e.g. inclined, in rows, in groups
    • A46B9/04Arranged like in or for toothbrushes
    • A46B9/045Arranged like in or for toothbrushes specially adapted for cleaning a plurality of tooth surfaces simultaneously
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A46BRUSHWARE
    • A46BBRUSHES
    • A46B9/00Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/005Arrangements of the bristles in the brush body where the brushing material is not made of bristles, e.g. sponge, rubber or paper

Definitions

  • the present invention relates to a strand-shaped profile body for cleaning teeth with a special shape. It further relates to a process for its preparation and its use for cleaning teeth.
  • Dental care caoutchoucs essentially consist of so-called chewing gum base.
  • This in turn consists of natural or artificial polymers such as latex, polyvinyl ether, polyisobutylene vinyl ether or polyisobutene.
  • Such Zahnchevkaugummis contain as a tooth-care agent usually pH-controlling substances, which thus counteract the formation of tooth decay (tooth decay).
  • Toothekaugummis due to their plastic behavior such Zahnchevkaugummis hardly contribute to cleaning the chewing surfaces or sides of teeth.
  • chewing gums generally have the disadvantage that they often have to be mechanically removed and disposed of due to their adhesive properties from the floor of public streets and squares, which means a considerable cleaning effort.
  • Dental wipes for example Oral-B Brush Aways TM, Gillette GmbH & Co. OHG, Germany
  • US 4,149,815 discloses a chewable tooth cleaning device. This comprises 2.45 to 9.0 cm 3 of a substantially closed-cell compressible polymer foam having a substantially skin-free surface. The device is designed to clean exposed tooth surfaces.
  • the polymer foam has about 12 to 50 cells per linear centimeter, a water absorption of less than 1.0 mg / cm 3 after immersion in water for 24 hours, a tensile strength of at least 3.4 x 10 5 Pa, a pressure resistance of at least 5 , 5 x 10 4 Pa at 10% deflection and at least 8.3 x 10 4 Pa at 25% deflection, a tear strength of at least 1.38 x 10 5 Pa and is sufficiently elastic to be at least 90% of the uncompressed height almost immediately to recover after compression to 10% of uncompressed height.
  • NL 7810061 discloses a mouth hygiene device which is also referred to commercially as a dental care wheel.
  • US 2002/0106234 A1 discloses a chewable tooth cleaning device.
  • This chewable toothbrush is constructed of a flexible sheath, a plurality of bristles coupled to the sheath which protrude substantially from the exterior of the sheath, and a chewable center within the sheath and an inflatable capsule adjacent the chewable center in the sheath interior.
  • US 2005/0260027 A1 discloses a disposable or edible chewable toothbrush for cleaning teeth between meals.
  • the device comprises a chewable bristle holder with bristles attached to the holder, a cavity in the holder, a substance in the cavity and weak points in the holder, which prevent the content of the holder from leaking until the holder is compressed by chewing.
  • a disposable or edible brush is stored within a disposable or edible sleeve. When chewing, the sheath is broken or dissolves and releases its contents, which includes the brush and possibly a dentifrice.
  • a disadvantage of the described tooth cleaning devices is that they show an unsatisfactory cleaning effect on the zarin sides or on the depressions in the chewing surfaces. Also, their production is sometimes expensive.
  • WO 2007/121866 A1 discloses new chewing gums for the oral hygiene sector based on polyurethane-polyureas, a process for the production thereof and their use.
  • WO 2007/121867 A1 discloses new chewing gums for the oral hygiene sector based on foamed synthetic polymers, a process for the production thereof and its use.
  • Dental cleaning devices which due to their shape would have an improved cleaning effect on the sides of the teeth, on depressions in the chewing surfaces or on depressions of the sides of the teeth, as they occur in the transition between the side of the tooth and the gum, would be desirable.
  • the tooth cleaning device needs a specific shape and should be made of a soft foam that is dimensionally stable during chewing. Furthermore, it would be desirable if the shaping would also emphasize a pleasant mouthfeel.
  • a strand-shaped profile body for cleaning teeth wherein the cross section of the profile body comprises a bottom portion and adjacent to the bottom portion and arranged opposite each other first wall sections and second wall sections, wherein in cross-section, the maximum extent of the profile body in Defined in the direction of the first and second wall portion, the height of Prof ⁇ l energies, wherein in cross section, the maximum extent of the Prof ⁇ l stressess perpendicular to the height defined the width of Prof ⁇ lianus and further wherein the bottom portion together with the first and second wall portion at least one recess in the Prof ⁇ l restructuring for receiving a tooth ,
  • the inventive strand-shaped profiled body is preferably made in one piece. However, it is also possible for the profile element to comprise several layers of material.
  • a strand-shaped profiled body is to be understood in particular as a body whose cross-sectional shape does not change seen along a spatial axis or changes only within the framework of the technically unavoidable tolerances.
  • the cross-sectional profile can be used to describe the shape of the body, which represents a sectional plane perpendicular to the aforementioned axis and the viewer looks at the profile body along the aforementioned axis.
  • the profiled body according to the invention comprises, viewed in cross section, a bottom section and two wall sections arranged opposite one another. The bottom portion thus connects the two wall sections together.
  • the profile body is seen in cross-section U-shaped or H-shaped.
  • the floor is present as a separate section in the profile body and not only represents the interface between two wall sections.
  • the recess facing sides of the wall sections form a relatively small angle to the central axis of the cross-sectional profile and it always remains still enough space at the bottom of the profile body for the tooth to be picked up.
  • the central axis is the axis which also extends in the direction of the extent of the first and second wall sections.
  • the angle of the sides of the wall portions or, if the wall portions are irregularly structured, the angle of a straight line tangentially contacting the top and bottom bumps of the wall portion at the recess facing side may be, for example, in a range of> 5 ° to ⁇ 30 ° or from> 10 ° to ⁇ 20 °.
  • first and the second wall portion are configured so that the recess opposite edge to the outside, ie away from the recess, is curved.
  • the height of the cross section of the profile body results from its maximum extent in the direction of the wall sections, ie parallel to the wall sections. In other words, the height of the cross section is determined by the length of the wall sections. Perpendicular to this is in the Cross section defines the width. In other words, the width of the cross section is determined by the distance of the wall sections to each other.
  • the profile body forms at least one recess for receiving a tooth.
  • This recess is, as seen in cross section, bounded by the bottom portion and by the two wall portions.
  • a recess in the case of a generally U-shaped profile there is a recess, in the case of a generally H-shaped profile there are two.
  • the profile body can also be considered in an advantageous embodiment as a specially shaped Kauschaum.
  • the term "Kauschaum" means in this context foam materials, which are suitable by chewing the same in the mouth to achieve a cleaning of the tooth surfaces and sides of the tooth, the foam material is elastic and deforms after each chewing process back to its original shape. Preference is given to foams having a high degree of open-cell character.
  • the material of the profile body comprises synthetic polymers.
  • synthetic polymers basically all synthetic or chemically modified natural polymeric materials come into question, which can optionally be foamed with the aid of propellant gases or mechanical energy. It may be advantageous to add foam auxiliaries in order to obtain a stable foam structure.
  • foamable synthetic polymers may be flexible polyurethane foams obtainable from one or more (poly) isocyanates and one or more polyol components, but also based on thermoplastic polyurethanes or based on aqueous polyurethane dispersions. Open celled foams based on aqueous polyurethane dispersions are preferred because of their excellent recovery during chewing (dimensional stability) and their fine pores, which results in a pleasant mouthfeel.
  • these are preferably initially provided as a liquid phase. If the components of the foams are not present per se as a liquid, this can be done by dissolving or dispersing non-liquid constituents in a liquid component. Also possible for this purpose is the use of organic solvents, plasticizers, water or melting in order to provide the constituents in the liquid phase in the case of foaming conditions, for example as a solution, dispersion or melt.
  • the actual foaming takes place by introduction of air, nitrogen gas, low-boiling liquids such as pentane, fluorohydrocarbons, methylene chloride or by a chemical reaction such as the release of CO 2 by chemical reaction of isocyanate with water.
  • Curing while retaining the foam structure can already start during foaming. This is the case, for example, when using isocyanate / polyol mixtures to form the synthetic polymer.
  • a curing following the foaming takes place, for example, when using aqueous polyurethane dispersions, which are first foamed and then dried only for curing.
  • the curing can be carried out in addition to chemical crosslinking or physical drying and by lowering the temperature of a melt, gelling of plastisols or coagulation, for example of latices.
  • “Curing with preservation of the foam structure” means that the foamed mixture is converted to the solid state so that it does not collapse of the foam with loss of the cellular structure of the foam. In this case, foams are then obtained which have advantageous foam densities.
  • Curing by physical drying is preferably carried out at a temperature of 25 0 C to 150 0 C, preferably 30 0 C to 145 ° C, more preferably at 60 0 C to 145 ° C. Drying can be done in a conventional dryer. Also possible is drying in a microwave (HF) dryer.
  • HF microwave
  • the bottom section of the profiled body forms elevations on its side facing a recess.
  • the surveys can be referred to here as well as generally in the context of the present invention as bulges. Corresponding to these are depressions or indentations.
  • the bottom section of the profile body forms elevations on its side opposite a recess.
  • Li a further embodiment of the profile body forms seen in cross-section of the first wall portion and / or the second wall portion of the Prof ⁇ l stressess at its a recess facing side elevations.
  • depressions on the tooth flanks for example, in the transition between tooth and gums, can be better achieved.
  • the surveys can also be referred to as bulges.
  • the number of elevations is in a range of> 2 to ⁇ 10. These include both the elevations at both
  • the height of the elevations measured as the distance of the lowest point between two elevations at right angles to the connecting line between two highest points of the elevations immediately adjacent to the lowest point, is shown in cross-section to the height of the profiled body in a ratio of> 1: 15 to ⁇ 1: 5.
  • this ratio relates to the elevations of the bottom portion to both sides of the recess.
  • the height ratio can also be in a range from> 1:10 to ⁇ 1: 6 or from> 1: 8 to ⁇ 1: 7.
  • the height of the elevations measured as the distance of the lowest point between two elevations at right angles to the connecting line between two highest points of the elevations immediately adjacent to the lowest point, is shown in cross section to the height of the profile body in a ratio of> 1: 30 to ⁇ 1:10.
  • this height ratio relates to the recesses of the first and second wall sections on their side facing the recess. This height ratio is adjusted so that the surveys fit well into depressions on the tooth flanks and thus an improved cleaning effect can be achieved at a purpose suitable for cleaning teeth profile body.
  • the height ratio can also be in a range from> 1:25 to ⁇ 1:15 or from> 1:20 to ⁇ 1:17.
  • the profile body is seen in cross-section, the maximum extent of the bottom portion to the width of the profile body in a ratio of> 1: 6 to ⁇ 1: 2.
  • This width ratio is advantageous so that even broad molars can reach the bottom of the recess and thus the occlusal surfaces can be cleaned.
  • the width ratio may also be in a range from> 1: 3 to ⁇ 1: 2 or from> 1: 2.8 to ⁇ 1: 2.4.
  • the profile body is seen in cross section, the distance of the lowest point on the recess facing side of the bottom portion perpendicular to the connecting line between the highest points of the first and second wall portion to the height of the profile body in a ratio of> 1: 4 to ⁇ 1 : 1.5.
  • the ratio can also be in a range from> 1: 3 to ⁇ 1: 1.7 or from> 1: 2 to ⁇ 1: 1.8. Conditions in these areas allow the tip of the tooth to reach the bottom portion without excessively compressed material at the top of the profile body forcing the gum painfully away
  • the tensile strength may also be in a range from> 1 MPa to ⁇ 30 MPa or from> 5 MPa to ⁇ 20 MPa.
  • the extensibility can also be in a range of> 200% to ⁇ 1800% or from> 500% to ⁇ 1500%. With such material properties, the Pro Stahlix can withstand the prevailing during chewing in the human dentition mechanical loads.
  • Hydrophilierungsmittehi are reacted with chain extension and the prepolymers are dispersed in water before or after step B), optionally containing potentially ionic groups by partial or complete reaction with a neutralizing agent in the ionic form can be transferred.
  • step A) the isocyanate-functional prepolymers are further prepared from
  • hydroxy-functional compounds having molecular weights of> 62 g / mol to ⁇ 399 g / mol and / or a4) hydroxy-functional, ionic or potentially ionic and / or nonionic hydrophilicizing agents
  • Isocyanate-reactive groups are, for example, amino, hydroxy or thiol groups.
  • 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate the isomeric bis (4,4'-isocyanatocyclohexyl) methanes or mixtures thereof of any isomer content, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 1,4-phenylenediisocyanate, 2,4- and / or 2, 6-tolylene diisocyanate, 1, 5-naphthylene diisocyanate, 2,2'- and / or 2,4'- and / or 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,3- and / or l, 4-bis (2-isocyanato -prop-2-yl) -benzene (TMXDI), 1,3-bis (isocyanato-methyl) -benzene (XDI), (S) -alkyl 2,6-diisocyanatohexanoate, (L) -alkyl
  • 2,6-diisocyanatohexanoates having branched, cyclic or acyclic alkyl groups with up to
  • modified diisocyanates having a uretdione, isocyanurate, urethane, allophanate, biuret, iminooxadiazinedione and / or oxadiazinetrione structure and unmodified polyisocyanate having more than 2 NCO groups per molecule, for example Example 4-isocyanatomethyl-l, 8-octane diisocyanate (nonane triisocyanate) or triphenyhnethane-4,4 ', 4 "-triisocyanat, be used with.
  • polyisocyanates or polyisocyanate mixtures of the abovementioned type with exclusively aliphatically and / or cycloaliphatically bonded isocyanate groups and an average NCO functionality of the mixture of 2 to 4, preferably 2 to 2.6 and particularly preferably 2 to 2.4 ,
  • polymeric polyols having number-average molecular weights of from 400 to 6000 g / mol, more preferably from 600 to 3000 g / mol.
  • polymeric polyols are, for example, polyester polyols, polyacrylate polyols, polyurethane polyols, polycarbonate polyols, polyether polyols, polyester polyacrylate polyols, polyurethane polyacrylate polyols, polyurethane polyester polyols, polyurethane polyether polyols, polyurethane polycarbonate polyols and polyester polycarbonate polyols. These can be used in a2) individually or in any mixtures with one another.
  • polyester polyols are, for example, polycondensates of di- and optionally tri- and tetraols and di- and optionally tri- and tetracarboxylic acids or hydroxycarboxylic acids or lactones.
  • free polycarboxylic acids it is also possible to use the corresponding polycarboxylic acid anhydrides or corresponding polycarboxylic acid esters of lower alcohols for the preparation of the polyesters.
  • diols examples include ethylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, furthermore 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, butanediol (1,3), butanediol (1,4), hexanediol ( 1, 6) and isomers, neopentyl glycol or hydroxypivalic acid neopentyl glycol esters, with hexanediol (1,6) and isomers, neopentyl glycol and neopentyl glycol hydroxypivalate being preferred.
  • polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, furthermore 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, butanediol (1,3), butanediol (1,4), hexanediol ( 1, 6) and iso
  • polyols such as trimethylolpropane, glycerol, erythritol, pentaerythritol, trimethylolbenzene or trishydroxyethyl isocyanurate.
  • phthalic acid isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, glutaric acid, tetrachlorophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, malonic acid, suberic acid, 2-methylsuccinic acid, 3,3-diethylglutaric acid and / or 2,2 Dimethyl succinic acid are used.
  • the acid source used may also be the corresponding anhydrides.
  • monocarboxylic acids such as benzoic acid and hexanecarboxylic acid may additionally be used.
  • Preferred acids are aliphatic or aromatic acids of the abovementioned type. Particular preference is given to adipic acid, isophthalic acid and phthalic acid.
  • hydroxyl-containing polycarbonates preferably polycarbonatediols, having number-average molecular weights M n of from 400 to 8000 g / mol, preferably from 600 to 3000 g / mol.
  • carbonic acid derivatives such as Diphenyl carbonate, dimethyl carbonate or phosgene
  • polyols preferably diols, available.
  • diols examples include ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propanediol, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, 1,4-bis-hydroxymethylcyclohexane, 2- Methyl-l, 3-propanediol, 3-methyl-l, 5-pentanediol, 2,2,4-Trimethylpentandiol-l, 3, dipropylene glycol, polypropylene glycols, dibutylene glycol, polybutylene glycols, bisphenol A, tetrabromobisphenol A and lactone-modified diols of the aforementioned type in question. It is also possible to use mixtures of different diols.
  • the diol component contains 40 to 100 wt .-% hexanediol, preferably 1,6-hexanediol and / or hexanediol derivatives.
  • hexanediol derivatives are based on hexanediol and have ester or ether groups in addition to terminal OH groups.
  • Such derivatives are obtainable by reaction of hexanediol with excess caprolactone or by etherification of hexanediol with itself to di- or trihexylenglykol.
  • polyether-polycarbonatediols which also contain polyetherdiols as diol component in addition to the diols described, in a2).
  • Hydroxyl-containing polycarbonates are preferably of linear construction, but may also contain branches by the incorporation of polyfunctional components, in particular low molecular weight polyols.
  • polyfunctional components in particular low molecular weight polyols.
  • glycerol, trimethylolpropane, hexanetriol-1,2,6, butanetriol-1,2,4, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, quinitol, mannitol, sorbitol, methyl glycoside or 1,3,4,6-dianhydrohexitols are suitable for this purpose.
  • Suitable polyether polyols are, for example, polytetramethylene glycol polyethers, as obtainable by polymerization of tetrahydrofuran by means of cationic ring opening.
  • polyether polyols are the addition products of styrene oxide, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxides and / or epichlorohydrin to di- or polyfunctional starter molecules.
  • starter molecules it is possible to use all compounds known from the prior art, such as, for example, water, butyldiglycol, glycerol, diethylene glycol, trimethylolpropane, propylene glycol, sorbitol, ethylenediamine, triethanolamine, 1,4-butanediol.
  • polyurethane dispersions (I) comprise as component a2) a mixture of polycarbonate polyols and polytetramethylene glycol polyols.
  • the proportion of polycarbonate polyols in the mixture is 20 to 80% by weight and 80 to 20% by weight of polytetramethylene glycol polyols. Preference is given to a proportion of 30 to 75% by weight of polytetramethylene glycol polyols and 25 to 70% by weight of polycarbonate polyols.
  • polyols of the stated molecular weight range having up to 20 carbon atoms such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butylene glycol, cyclohexanediol, 1 , 4-cyclohexanedimethanol, 1, 6-hexanediol, neopentyl glycol, hydroquinone dihydroxyethyl ether, bisphenol A (2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane), hydrogenated bisphenol A, (2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane) , Trimethylolpropane, glycerol, pentaerythritol and any mixtures thereof.
  • polyols of the stated molecular weight range having up to 20 carbon atoms such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanedio
  • ester diols of the stated molecular weight range, such as ⁇ -hydroxybutyl- ⁇ -hydroxy-caproic acid ester, ⁇ -hydroxyhexyl- ⁇ -hydroxybutyric acid ester, adipic acid ( ⁇ -hydroxyethyl) ester or terephthalic acid bis ( ⁇ -hydroxyethyl) ester.
  • Suitable ionically or potentially ionically hydrophilizing compounds are, for example, mono- and dihydroxycarboxylic acids, mono- and dihydroxysulfonic acids, and mono- and dihydroxyphosphonic acids and their salts, such as dimethylolpropionic acid, dimethylolbutyric acid, hydroxypivalic acid, malic acid, citric acid, glycolic acid, lactic acid, the propoxylated adduct of 2-butenediol and NaHSO 3 , for example described in DE-A 2 446 440 (page 5-9, formula I-III) and compounds which in cationic groups überbowbare, eg amine-based, building blocks such as N-methyl-diethanolamine as hydrophilic structural components.
  • Preferred ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents of component a4) are those of the abovementioned type which have an anionic, preferably hydrophilic, effect via carboxy or carboxylate and / or sulfonate groups.
  • Particularly preferred ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents are those which contain carboxyl and / or sulfonate groups as anionic or potentially anionic groups, such as the salts of dimethylolpropionic acid or dimethylolbutyric acid.
  • Suitable nonionically hydrophilicizing compounds of component a4) are e.g. Polyoxyalkylenether containing at least one hydroxy or amino group as isocyanate-reactive group.
  • Particularly preferred nonionic compounds are monofunctional mixed polyalkylene oxide polyethers which have 40 to 100 mol% of ethylene oxide and 0 to 60 mol% of propylene oxide units.
  • Suitable starter molecules for such nonionic hydrophilicizing agents are saturated monoalcohols, such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, the isomers pentanols, hexanols, octanols and nonanols, n-decanol, n-dodecanol, n-butanol.
  • monoalcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, the isomers pentanols, hexanols, octanols and nonanols, n-decanol, n-dodecanol, n-butanol.
  • Alkylene oxides which are suitable for the alkoxylation reaction are, in particular, ethylene oxide and propylene oxide, which can be used in any desired order or also as a mixture in the alkoxylation reaction.
  • component bl) can di- or polyamines such as 1, 2-ethylenediamine, 1,2- and 1,3-diaminopropane, 1, 4-diaminobutane, 1, 6-diaminohexane, isophoronediamine, isomer mixture of 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, diethylenetriamine, 1,3- and 1,4-xylylenediamine, ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ '-tetramethyl-l, 3- and 1,4-xylylenediamine, and 4 , 4-diamino-dicyclohexylmethane and / or dimethylethylenediamine can be used. Also possible is the use of hydrazine or hydrazides such as adipic dihydrazide.
  • component bl it is also possible to use compounds which, in addition to a primary amino group, also have secondary amino groups or, in addition to an amino group (primary or secondary), also OH groups.
  • primary / secondary amines such as diethanolamine, 3-amino-1-methylaminopropane, 3-amino-1-ethylaminopropane, 3-amino-1-cyclohexylaminopropane, 3-amino-1-methylaminobutane, alkanolamines such as N-amino ethylethanolamine, ethanolamine, 3-aminopropanol, neopentanolamine.
  • R H, alkyl, aryl
  • Suitable ionically or potentially ionically hydrophilicizing compounds are, for example, mono- and diaminocarboxylic acids, mono- and diaminosulfonic acids and also mono- and diaminocarboxylic acids. phosphonic acids and their salts.
  • Preferred ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents of component b2) are those of the abovementioned type which have a hydrophilizing effect via anionic, preferably carboxy or carboxylate and / or sulfonate groups.
  • Particularly preferred ionic or potentially ionic hydrophilicizing agents b2) are those containing carboxyl and / or sulfonate groups as anionic or potentially anionic groups, such as the salts of N- (2-aminoethyl) - ⁇ -alanine, the 2- (2-amino -ethylamino) ethanesulfonic acid or the addition product of IPDI and acrylic acid (EP-A 0 916 647, Example 1).
  • anionic or potentially anionic hydrophilicizing agents preference is given to using a mixture of anionic or potentially anionic hydrophilicizing agents and nonionic hydrophilicizing agents.
  • the ratio of NCO groups of the compounds of component al) to NCO-reactive groups of components a2) to a4) in the preparation of the NCO-functional prepolymer is 1.05 to 3.5, preferably 1.2 to 3.0 particularly preferably 1.3 to 2.5.
  • the amino-functional compounds in stage B) are used in such an amount that the equivalent ratio of isocyanate-reactive amino groups of these compounds to the free isocyanate groups of the prepolymer is 40 to 150%, preferably between 50 and 125%, particularly preferably between 60 and 120%.
  • anionically and nonionically hydrophilicized polyurethane dispersions are used, the components al) to a4) and b1) to b2) being used for their preparation in the following amounts, the individual amounts adding up to 100% by weight:
  • component al 5 to 40% by weight of component al), 55 to 90% by weight of a2), 0.5 to 20% by weight of the sum of components a3) and bl) 0.1 to 25% by weight of the sum of components a4) and b2), based on the total amounts of components al) to a4) and bl) to b2) from 0.1 to 5% by weight of anionic or potentially anionic hydrophilicizing agents a4) and b2) are used.
  • the amounts of component al) to a4) and bl) and b2) are particularly preferably: 5 to 35% by weight of component al),
  • polyurethane dispersions (I) comprise as component as component al) isophorone diisocyanate and / or 1,6-hexamethylene diisocyanate and / or the isomeric bis (4,4'-isocyanatocyclohexyl) methanes in combination with a2) a mixture of polycarbonate polyols and polytetramethylene glycol polyols.
  • the proportion of the polycarbonate polyols in the mixture a2) is, for example, 20 to 80% by weight and 80 to 20% by weight of polytetramethylene glycol polyols. Preference is given to a proportion of 30 to 75% by weight of polytetramethylene glycol polyols and 25 to 70% by weight of polycarbonate polyols.
  • polytetramethylene glycol polyols Particular preference is given to a proportion of 35 to 70% by weight of polytetramethylene glycol polyols and 30 to 65% by weight of polycarbonate polyols, in each case with the proviso that the sum of the percentages by weight of the polycarbonate and polytetramethylene glycol polyols gives 100% by weight and the proportion of the sum of Polycarbonate and Polytetramethylenglykolpolyetherpolyole to the component a2) is at least 50% by weight, preferably 60% by weight and particularly preferably at least 70% by weight.
  • the preparation of such polyurethane dispersions can be carried out in one or more stages in homogeneous or multistage reaction, partly in disperse phase. After complete or partial polyaddition from al) to a4), a dispersing, emulsifying or dissolving step takes place. This is followed, if appropriate, by a further polyaddition or modification in disperse phase.
  • Example prepolymer mixing method, acetone method or Schmelzdispergiervon can be used.
  • the process is preferably carried out by the acetone process.
  • the components a2) to a4) which may have no primary or secondary amino groups and the polyisocyanate cyanate component al) for the preparation of an isocyanate-functional polyurethane prepolymer completely or partially and optionally with one with water miscible but opposite
  • Isocyanate groups diluted inert solvent and to temperatures in the range of 50 to
  • Suitable solvents are the customary aliphatic, ketofunctional solvents such as acetone, 2-butanone, which may be added not only at the beginning of the preparation, but optionally also in parts later. Preference is given to acetone and 2-butanone.
  • solvents such as xylene, toluene, cyclohexane, butyl acetate, methoxypropyl acetate, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, solvents with ether or ester units may additionally be used and distilled off in whole or in part or completely in the case of N-methylpyrrolidone , N-ethylpyrrolidone remain in the dispersion.
  • solvents such as xylene, toluene, cyclohexane, butyl acetate, methoxypropyl acetate, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, solvents with ether or ester units may additionally be used and distilled off in whole or in part or completely in the case of N-methylpyrrolidone , N-ethylpyrrolidone remain in the dispersion.
  • cosolvent is completely dispensed with.
  • bases such as tertiary amines, for example trialkylamines having 1 to 12, preferably 1 to 6, carbon atoms in each alkyl radical or alkali metal bases such as the corresponding hydroxides are used.
  • bases such as tertiary amines, for example trialkylamines having 1 to 12, preferably 1 to 6, carbon atoms in each alkyl radical or alkali metal bases such as the corresponding hydroxides are used.
  • examples of these are trimethylamine, triethylamine, methyldiethylamine, tripropylamine, N-methyl-mo ⁇ holin, methyldiisopropylamine, ethyldiisopropylamine and diisopropylethylamine.
  • the alkyl radicals can, for example, also carry hydroxyl groups, as in the dialkylmonoalkanol, alkyldialkanol and trialkanolamines.
  • inorganic bases such as aqueous ammonia solution or sodium or potassium hydroxide can also be used as neutralizing agents.
  • ammonia triethylamine, triethanolamine, dimethylethanolamine or diisopropylethylamine and sodium hydroxide.
  • the molar amount of the bases is 50 and 125 mol%, preferably between 70 and 100 mol% of the molar amount of the acid groups to be neutralized.
  • the neutralization can also take place simultaneously with the dispersion in which the dispersing water already contains the neutralizing agent.
  • the dispersion preferably takes place after the chain extension.
  • the dissolved and chain-extended polyurethane polymer is optionally either added to the dispersing water with high shear, such as vigorous stirring, or, conversely, the dispersing water is stirred into the chain-extended polyurethane polymer solutions.
  • the water is added to the dissolved chain-extended polyurethane polymer.
  • the solvent still present in the dispersions after the dispersion step is then usually removed by distillation. A removal already during the dispersion is also possible.
  • the residual content of organic solvents in the dispersions is typically less than 1.0% by weight, preferably less than 0.5% by weight, more preferably less than 0.1 % By weight and most preferably less than 0.05% by weight, based on the total dispersion.
  • the pH of the dispersions is typically less than 9.0, preferably less than 8.5, more preferably less than 8.0.
  • the solids content of the polyurethane dispersion is typically from 20 to 70% by weight, preferably from 30 to 65% by weight, particularly preferably from 40 to 63% by weight and very particularly preferably from 50 to 63% by weight.
  • polyurethane-polyurea dispersions (I) by polyacrylates.
  • an emulsion polymerization of olefinically unsaturated monomers for example esters of (meth) acrylic acid and alcohols having 1 to 18 carbon atoms, styrene, vinyl esters or butadiene is carried out, as described, for example, in DE-A1 953 348, EP-AO 167 188, EP-AO 189 945 and EP-AO 308 115 is described.
  • the monomers contain one or more olefinic double bonds.
  • the monomers may contain functional groups such as hydroxyl, epoxy, methylol or acetoacetoxy groups.
  • this modification is dispensed with.
  • polyurethane-polyurea dispersions (I) with other aqueous binders.
  • aqueous binders may for example be composed of polyester, polyacrylate, polyepoxide or polyurethane polymers.
  • this modification is dispensed with.
  • the foamed polymers can be applied to a wide variety of surfaces or in molds or extruded as strands for the production of the inventive KauCoume in various ways. However, casting, knife coating, rolling, brushing, spraying or spraying is preferred. In principle, several layers can be applied to a substrate or cast into a mold, for example, to produce particularly high foam overlays in the production of the KauCume.
  • foamed polymers can also be used in combination with other carrier materials such as textile carriers, paper, etc., for example by prior application (for example coating).
  • the foamed polymers before curing have a preferred foam density of 200 to 700 g / l, more preferably 300 to 600 g / l
  • the density after curing is preferably 50 to 600 g / l, more preferably 100 to 500 g / l.
  • foaming aids (II), crosslinkers (UI), thickeners (IV), auxiliaries (V) and cosmetic additives (VT) can also be used in the production of the coats be used.
  • the material of the profile body according to the invention also includes these substances.
  • Suitable foam assistants are commercially available foam generators and / or stabilizers, such as water-soluble fatty acid amides, sulfosuccinamides, hydrocarbon sulfonates, sulfates or fatty acid salts, the lipophilic radical preferably containing from 12 to 24 carbon atoms.
  • Preferred foam auxiliaries are alkanesulfonates or sulfates having 12 to 22 carbon atoms in the hydrocarbon radical, alkylbenzenesulfonates or sulfates having 14 to 24 carbon atoms in the hydrocarbon radical or fatty acid amides or fatty acid salts having 12 to 24 carbon atoms.
  • the aforementioned fatty acid amides are preferably fatty acid amides of mono- or di- (C 2-3 -alkanol) -amines.
  • Fatty acid salts may be, for example, alkali metal salts, amine salts or unsubstituted ammonium salts.
  • Such fatty acid derivatives are typically based on fatty acids such as lauric, myristic, palmitic, oleic, stearic, ricinoleic, behenic or arachidic, coconut, tallow, soybean and their hydrogenation products.
  • foam auxiliaries (II) are sodium lauryl sulfate, sulfosuccinamides and ammonium stearates, and mixtures thereof.
  • Suitable crosslinkers (HT) are, for example, unblocked polyisocyanate crosslinkers, amide and amine-formaldehyde resins, phenolic resins, aldehyde and ketone resins, for example phenol-formaldehyde resins, resols, furan resins, urea resins, carbamic acid ester resins, triazine resins, Melamine resins, benzoguanamine resins, cyanamide resins or aniline resins.
  • crosslinkers (HI) is completely dispensed with.
  • Suitable thickeners (IV) are compounds which make it possible to adjust the viscosity of the constituents or of their mixtures in such a way that it promotes the production and processing of the foam according to the invention.
  • Commercially available thickeners are suitable as thickeners, for example natural organic thickeners, for example dextrins or starch, organically modified natural substances, for example cellulose ethers or hydroxyethylcellulose, fully synthetic organic, for example polyacrylic acids, polyvinylpyrrolidones, poly (meth) acrylic compounds or polyurethanes (associative thickeners) and inorganic thickeners, for example bentonites or silicic acids. Preference is given to using organically fully synthetic thickeners.
  • acrylate thickeners which are optionally further diluted with water before addition.
  • Preferred commercially available thickeners are, for example, Mirox ® AM (BGB Stockhausen GmbH, Krefeld, Germany), Walocel® ® MT 6000 PV (Wolff Cellulosics GmbH & Co KG, Walsrode, Germany), Rhéolate ® 255 (Elementies Specialties, Gent, Belgium), Collacral® ® VL (BASF AG, Ludwigshafen, Germany).
  • Auxiliaries (V) for the purposes of the invention are, for example, antioxidants and / or light stabilizers and / or other additives such as emulsifiers, fillers, plasticizers, pigments, silica sols, aluminum, clay, dispersions, leveling agents or thixotropic agents.
  • Cosmetic additives (VI) for the purposes of the invention are, for example, flavorings and flavorings, abrasives, dyes, sweeteners, etc., as well as active ingredients, such as fluoride compounds or teeth whitening agents.
  • Foaming aids (II), crosslinking agents (III), thickeners (IV) and auxiliaries (V) can each account for up to 20% by weight and cosmetic additives (VI) for up to 80% by weight, based on the foamed and dried padding rooms.
  • component (IT), 0 to 10% by weight are preferred in the production of the coats.
  • % of component (III), 0 to 10% by weight of component (IV), 0 to 10% by weight of component (V) and 0.1 to 20% by weight of component (VI) the sum refers to the non-volatile components of components (I) to (VI) and the sum of the individual components (I) to (VI) added to 100% by weight.
  • component (II), 0 to 10% are particularly preferred in the production of the coats % of component (IV), 0 to 10% by weight of component (V) and 0.1 to 15% by weight of component (VI), the sum being based on the non-volatile constituents of components (I) to ( VI) and the sum of the individual components (I) to (VT) adds up to 100% by weight.
  • component (II) very particular preference is given to using 80 to 99.5% by weight of the synthetic or chemically modified natural polymers or of the starting materials (I) necessary for their formation, 0.1 to 10% by weight of component (II), 0.1 to 10 % By weight of component (IV), 0.1 to 10% by weight of component (V) and 0.1 to 15% by weight of component (VI), the sum being based on the non-volatile constituents of components (I) to (VI) and the sum of the individual components (I) to (VT) added to 100% by weight.
  • the shaping of the profiled bodies according to the invention can on the one hand be effected by application of the foamed polymers or the educts necessary for their formation into a suitable three-dimensional form.
  • the procedure is such that the polymers or the educts necessary for their formation are applied and cured in an already foamed form or with foam formation on a substrate, and then the profile body is formed.
  • the subject matter of the present invention is therefore furthermore a process for producing a profile body according to the invention, comprising the steps:
  • the thickness of the foam layer depends on the desired thickness of the subsequently to be cut out of the flat structure or ausausanzenden Kauschaumes.
  • the thickness of such a sheet-like foam after the drying step is> 8 mm to ⁇ 35 mm, particularly preferably> 9 mm to ⁇ 30 mm.
  • the foam material comprises a polyurethane dispersion as described above. Included herein are the cured and / or dried foams.
  • the present invention likewise relates to the use of a profiled body according to the invention for cleaning teeth.
  • These may be human teeth, but also the teeth of pets or livestock.
  • FIG. 2.1 and FIG. 2.2 is a front and oblique view of another invention
  • FIG. 3.1 and FIG. 3.2 is a front and oblique view of another profile body according to the invention
  • FIG. 5.1 and FIG. 5.2 is a front and oblique view of another Proflä ⁇ inventive body
  • FIG. 6.1 and FIG. 6.2 a frontal and oblique view of another profile body according to the invention
  • 1.1 is the height of the profile body so, for example, the distance from the lower right corner of the cross-sectional profile, ie the point at which the horizontal bottom body 10 merges into the vertical wall portion 12, to the upper right corner of the cross-sectional profile, ie the point at the vertical wall section 12 passes horizontally.
  • the width of the profile body is accordingly defined perpendicular to the height as the maximum extent of the profile body. Transfer to FIG. 1.1 would be that the distance from the lower left corner of the cross-sectional profile, ie the point at which the horizontal bottom portion 10 merges into the vertical wall portion 14, to the lower right corner of the cross-sectional profile, ie the point at which the horizontal bottom portion 10 in the vertical wall section 12 passes.
  • a recess 16 is formed laterally delimited by the wall sections 12 and 14 and bounded below by the bottom portion 10. This recess may receive one or more teeth as part of a row of teeth.
  • the tooth with its tip or chewing surface strikes the surface of the bottom section 10 facing the recess 16.
  • the flanks of the tooth contact the surfaces of the wall sections 12 and 14 facing the recess 16. In this way several sides can be contacted of the tooth to be cleaned at the same time.
  • FIG. 2.1 shows a frontal view of another profile body according to the invention.
  • the frontal view corresponds to the cross-sectional view according to the explanations already given.
  • FIG. 2.2 shows an oblique view of the same profile body.
  • the profile body shown here is H-shaped in its cross section.
  • this profile body additionally has a further recess 18 for receiving a tooth.
  • This recess 18 is located on the opposite side of the recess 16 of the bottom portion 10. Again, the bottom of the recess 18 is formed by the bottom portion 10 and the sides are formed by the wall portions 12 and 14.
  • FIG. 3.1 shows a frontal view of another profile body according to the invention.
  • the frontal view corresponds to the cross-sectional view according to the explanations already given.
  • FIG. 3.2 shows an oblique view of the same profile body.
  • the wall sections 12 and 14 are convex.
  • the bottom portion 10 forms seen in cross section at its side facing the recess 16 elevations 20.
  • the bottom portion 10 forms on its side opposite the recess 16 side elevations 22.
  • depressions in the chewing surfaces of the teeth can be better achieved.
  • Between the elevations 20 and 22 lie the lowest points 26 and 32. These lowest points become immediately adjacent on each side of the highest points 28 and 30 on the one hand and 34 and 36 on the other hand. This can be used to indicate the extent of surveys 20 or 22.
  • the height of these surveys is determined by first drawing a connecting line between a lowest point 28, 32 adjacent highest points 34, 36. The distance of the lowest point 28, 32 at right angles to this connecting line then yields the height of the elevations 20, 22.
  • FIG. 4.1 shows a frontal view of another profiled body according to the invention.
  • the frontal view corresponds to the cross-sectional view according to the explanations already given.
  • FIG. 4.2 shows an oblique view of the same profile body.
  • the wall portions 12 and 14 are convex.
  • the bottom portion 10 forms seen in cross section on its side opposite the recess 16 side elevations 22.
  • wall sections 12 and 14 each form elevations 24 on their side facing the recess 16. In this way, depressions on the tooth flanks, for example, in the transition between tooth and gums, can be better achieved.
  • FIG. 4.3 shows exemplary dimensions of the front view according to FIG. 4.1. However, these apply in a corresponding manner also generally for the profile body according to the invention.
  • the height H shows the maximum extent of the profile body in the direction of the first and second
  • Width B The dimension of the recess for receiving a tooth can be indicated by the width of the uppermost opening Ol, the width of the lowest narrowing 02 and the width (maximum extent) of the bottom section on the side facing the recess 03.
  • the outer contours of the profile body can be largely expressed as circular arc segments.
  • the elevations and the corresponding depressions of the first and second wall sections on the side facing the recess can be described for example in this way.
  • the crosses in FIG. 4.3 the position of the circle centers whose circular arc segments build up the contours.
  • On the left wall section symbolize the Details Ria to RId the radii of the circular arcs at the depressions between the elevations.
  • the indications R2a to R2d symbolize the radii of the circular arcs of the elevations.
  • the curvature of the contour of the recess facing the facing side of the bottom portion is indicated by the radius R3.
  • the curvature of the outer contours of the first and second wall sections is described by the radius R4.
  • the height H can assume, for example, values of> 10 mm to ⁇ 20 mm.
  • the width B can also assume, for example, values of> 10 mm to ⁇ 20 mm.
  • the width of the uppermost opening of the recess Ol may, for example, assume values of> 5 mm to ⁇ 10 mm.
  • the width of the lowest narrowing of the recess O2 may, for example, assume values of> 2 mm to ⁇ 6 mm.
  • the maximum extent of the bottom portion on the side facing the recess 03 for example, assume values of> 3 mm to ⁇ 9 mm.
  • the radii of curvature of the bulges of the first and second wall sections on the side facing the recess and the corresponding recesses describing circles Ria, RIb, RIc and RId and R2a, R2b, R2c and R2d can independently of one another values of> 0.1 mm to ⁇ 0 , Assume 5 mm.
  • the curvature of the outer contours of the first and second wall section R4 can independently of one another assume, for example, values of> 20 mm to ⁇ 50 mm for the two wall sections.
  • FIG. 5.1 shows a frontal view of another profiled body according to the invention.
  • the frontal view corresponds to the cross-sectional view according to the explanations already given.
  • FIG 5.2 shows an oblique view of the same profile body.
  • FIG. 6.1 shows a frontal view of another profile body according to the invention.
  • the frontal view corresponds to the cross-sectional view according to the explanations already given.
  • FIG. 6.2 shows an oblique view of the same profile body.
  • the outer boundaries of the wall sections 12, 14 and the boundary on the recess 16 opposite side 52 of the bottom portion 10 are parts of a single arc.
  • Diaminosulphonate NH 2 -CH 2 CH 2 -NH-CH 2 CH 2 -SO 3 Na (45% in water)
  • Desmophen ® C2200 polycarbonate polyol, OH number 56 mg KOH / g, number average molecular weight 2000 g / mol (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)
  • PolyTHF ® 2000 Polytetramethylenglykolpolyol, OH number 56 mg KOH / g, number average molecular weight 2000 g / mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)
  • PolyTHF ® 1000 Polytetramethylenglykolpolyol, OH number 112 mg KOH / g, number-average number average molecular weight 1000 g / mol (BASF AG, Ludwigshafen, DE)
  • Polyether LB 25 (monofunctional polyether number average based on ethylene oxide / propylene oxide, molecular weight 2,250 g / mol, OH Number 25 mg KOH / g (Bayer MaterialScience AG Leverkusen, DE)
  • Stokal ® STA aqueous ammonium stearate solution (Bozzetto GmbH, Krefeld, DE)
  • Plantacare l200 UP alkylpolyglycosides (Cognis GmbH, Dusseldorf, DE)
  • Na saccharin sweetener (Merck, Darmstadt KGaADE)
  • Sucralose sweetener (Symrise, Holzminden, DE)
  • L-Menthol Freeflow (PN 600129): 1-Menthol free-flowing (mixture consisting of 1-menthol and 1% by weight of silicon dioxide) (Symrise, Holzminden, DE)
  • Peppermint flavor (PN 10946): Spray-dried peppermint oil with up to 40% by weight loading based on gum arabic (Symrise,
  • Peppermint flavor (PN 204125): Spray-dried peppermint oil with up to 40% by weight
  • Optacool ® 150104 Mixture of various physiological coolants
  • Sorbitol sweetener (Merck, Darmstadt KGaA DE)
  • Duacert FD & C Blue no 310605 dye (Sensient, Geesthacht, DE)
  • the numbers marked PN are product numbers of Symrise (Holzminden, DE).
  • Example 1 Production of a Polyurethane-Polyurea Dispersion (I)
  • the finished prepolymer was dissolved with 4850 g of acetone at 50 0 C and then added a solution of 1.8 g of 25.1 g of ethylenediamine, 61.7 g of diaminosulfonate, 116.5 g of isophoronediamine and 1030 g of water within 10 minutes. The stirring time was 10 minutes. Thereafter, it was dispersed by adding 1061 g of water. This was followed by removal of the solvent by distillation in vacuo. A storage-stable dispersion having a solids content of 57% was obtained.
  • the dimension O3 could be estimated to be 5 mm.
  • the thickness of the profile body was 13 mm.
  • the dimension O3 could be estimated to be 5 mm.
  • the thickness of the profile body was 13 mm.
  • composition A 0.06 g of the following composition A was applied to the recess-facing side of the bottom section with a 1 mm spatula: 0.73 g of a 1% aqueous solution of FD & C Blue no. 1C.I.42090 with Zert El 33 (Symrise, Holzminden, DE), 9.1 g Optamint Peppermint flavor SD 10946 (Symrise, Holzminden, Germany), 36.4 g
  • Peppermint flavor SD 204125 (Symrise, Holzminden, Germany), 1.82 g of a 10% aqueous solution of sodium saccharin, 18.2 g of a 70% aqueous solution of sorbitol, 1.82 g of a 10% Solution of sucralose, 31, 9 g of water.
  • composition B 0.12 g was then applied to the opposite side of the bottom section using a brush: 0.17 g of a 1% aqueous solution of FD & C Blue no. 1C.I.42090 with E133 (Symrise, US Pat.
  • intervertebral spaces prepared according to the examples were tested on subjects according to the chewing test described below.
  • the examination material was composed as follows:
  • Plaque leveler Mira-2-Ton®; Fa. Hager & Maschinenen GmbH & Co KG; Polishing cups: Prophy- Kelche®; Fa. Hager & Maschinenen GmbH & Co KG; Polishing paste: Miraclean®; Fa. Hager & Maschinenen GmbH & Co KG; Prophylaxis tray 12 parts University of Witten; Photo Camera: Nikon D70, Lens: Micro Nikkor 105mm / 2.8, Nikon Makroblitz Rl; One-sided retractor 2x: Mirahold®; Fa. Hager & Maschinenen GmbH & Co KG; Lateral mirror: rhodium coated, Fa. Doctorseyes; Stopwatch: Samsung SGV - Z140 *; Laptop: Lenovo, IBM Thinkpad T60.
  • the examination methodology can be described as follows: 1) Calibration: the first contact of the subjects with the product took place on day 0. The subjects were calibrated to a chewing time of 30 seconds per quadrant of the jaw, ie to 120 seconds total chewing time. A plaque-free oral cavity was achieved by a professional tooth cleaning of the examination regions. The subjects were numbered (numbers 1 to 20). The examiner was calibrated in such a way that he was instructed in the handling of the Nikon D70 camera, the lateral mirror and the retractor.
  • Teeth 11, 31 According to the documentation, the subjects chew the udder cavity according to the previous calibration, ie 30 seconds per quadrant of the dentition.
  • the profiled bodies according to the invention according to Examples 3 and 4 show an overall greater plaque reduction than a profiled body according to Comparative Example 5.
  • Example 7 Dimensional stability of foams essential to the invention in comparison to polyolefin foams
  • Figure 7 shows the result of the comparison of the profile body according to the invention (profile body top left) with those of PolyolefinOnlineumen (profile body center top and top right). While the former are unchanged even after the chewing process in terms of their shape (profile body bottom left), so are polyolefin foams (Alveolen NA 3611 (middle) or Alveo Soft SA GM2 (right), Sekisui Alveo AG, Lucerne) significantly deformed (profile body center bottom and bottom right) so that effective plaque removal is no longer possible.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betriffi einen strangförmigen Profilkörper zur Zahnreinigung, wobei der Querschnitt des Profilkörpers einen Bodenabschnitt (10) sowie an den Bodenabschnitt angrenzende und gegenüber einander angeordnete erste Wandabschnitte (12) und zweite Wandabschnitte (14) umfasst und wobei weiterhin der Bodenabschnitt (10) zusammen mit dem ersten und zweiten Wandabschnitt (12, 14) mindestens eine Aussparung (16, 18) im Profilkörper zur Aufnahme eines Zahnes ausbildet. Sie betrifft weiterhin ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung zur Reinigung von Zähnen.

Description

Profilkörper zur Zahnreinigung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen strangförmigen Profilkörper zur Zahnreinigung mit einer besonderen Formgebung. Sie betrifft weiterhin ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung zur Reinigung von Zähnen.
Aufgrund des aufkommenden Bedürfnisses der Gesellschaft zur Mundpflege für die Zeiträume zwischen den Mahlzeiten, nach Genuss einer Zwischenmahlzeit oder anderer Genussmittel wie Süßigkeiten, Nikotin, Alkohol, oder aber auch aufgrund der erhöhten Mobilität (Flug- oder Bahnreisen), in denen eine gewöhnliche Zahnreinigung mit Wasser, Zahncreme und Zahnbürste nicht möglich ist, sind in der Vergangenheit Produkte wie Zahnpflegekaugummis oder auch Zahnpflegetücher entwickelt worden.
Zahnpflegekaugummis bestehen im Wesentlichen aus sogenannter Kaugummi-Base. Diese wiederum besteht aus natürlichen oder künstlichen Polymeren wie zum Beispiel Latex, Polyvinylether, Polyisobutylenvinylether oder Polyisobuten. Derartige Zahnpflegekaugummis enthalten als zahnpflegende Mittel in der Regel pH- Wert kontrollierende Substanzen, die somit der Entstehung von Zahnfäule (Karies) entgegenwirken. Aufgrund ihres plastischen Verhaltens tragen derartige Zahnpflegekaugummis jedoch kaum zu Reinigung der Kauflächen oder Zahnseiten bei. Ferner weisen Kaugummis generell den Nachteil auf, dass sie oftmals aufgrund ihrer klebenden Eigenschaften vom Boden von öffentlichen Straßen und Plätzen mechanisch entfernt und entsorgt werden müssen, was einen erheblichen Reinigungsaufwand bedeutet. Zahnpflegetücher (zum Beispiel Oral-B Brush Aways™, Gillette GmbH & Co. OHG, Deutschland) zeichnen sich dadurch aus, dass sie durch Aufbringung des Tuches auf einen Finger und durch Abreiben der Zähne eine Reinigungswirkung der Zarinseiten erreichen. Allerdings ist die Art der Anwendung derartiger Zahnreinigungstücher in der Öffentlichkeit aus ästhetischen Gründen wenig akzeptiert und stellt somit keine Alternative zur Benutzung einer herkömmlichen Zahnbürste dar. US 4,149,815 offenbart eine kaubare Zahnreinigungsvorrichtung. Diese umfasst 2,45 bis 9,0 cm3 eines im Wesentlichen geschlossenzelligen komprimierbaren Polymerschaums mit einer im Wesentlichen hautfreien Oberfläche. Die Vorrichtung ist ausgestaltet, um exponierte Zahnoberflächen zu säubern. Insbesondere weist der Polymerschaum circa 12 bis 50 Zellen pro linearem Zentimeter, eine Wasseraufnahme von weniger als 1 ,0 mg/cm3 nach Eintauchen in Wasser für 24 Stunden, eine Zugfestigkeit von wenigstens 3,4 x 105 Pa, einen Druckwiderstand von wenigstens 5,5 x 104 Pa bei 10% Auslenkung und wenigstens 8,3 x 104 Pa bei 25% Auslenkung, eine Reißfestigkeit von wenigstens 1,38 x 105 Pa auf und ist hinreichend elastisch, um wenigstens 90% der unkomprimierten Höhe fast unmittelbar nach der Kompression auf 10% der unkomprimierten Höhe wieder einzunehmen. NL 7810061 offenbart eine mundhygienische Vorrichtung, welche im Handel auch als Zahnpflegerad bezeichnet wird.
US 2002/0106234 Al offenbart eine kaubare Zahnreinigungsvorrichtung. Diese kaubare Zahnbürste ist aufgebaut aus einer flexiblen Hülle, eine Mehrzahl von an die Hülle angekoppelten Borsten, welche im Wesentlichen von der Außenseite der Hülle abstehen, sowie weiterhin ein kaubares Zentrum innerhalb der Hülle und eine aufsprengbare Kapsel benachbart zum kaubaren Zentrum im Hülleninneren.
US 2005/0260027 Al offenbart eine wegwerfbare oder essbare kaubare Zahnbürste zur Zahnreinigung zwischen den Mahlzeiten. Die Vorrichtung umfasst eine kaubare Borstenhalterung mit an der Halterung angebrachten Borsten, einen Hohlraum in der Halterung, eine Substanz in dem Hohlraum sowie Schwachstellen in der Halterung, welche verhindern, dass der Inhalt der Halterung ausläuft, bis die Halterung durch Kauen zusammengedrückt wird. In einer weiteren Ausführungsform wird eine wegwerfbare oder essbare Bürste innerhalb einer wegwerfbaren oder essbaren Hülle aufbewahrt. Beim Kauen wird die Hülle aufgebrochen oder löst sich auf und setzt ihren Inhalt frei, welcher die Bürste und möglicherweise ein Zahnputzmittel beinhaltet.
Nachteilig an den beschriebenen Zahnreinigungsvorrichtungen ist, dass sie eine unbefriedigende Reinigungswirkung an den Zarinseiten oder an den Vertiefungen in den Kauflächen zeigen. Auch ist ihre Herstellung teilweise aufwendig.
WO 2007/121866 Al offenbart neue Kaumassen für den Mundpflegebereich auf Basis von Polyurethan-Polyharnstoffen, ein Verfahren zur Herstellung sowie deren Verwendung.
WO 2007/121867 Al offenbart neue Kaumassen für den Mundpflegebereich auf Basis geschäumter synthetischer Polymere, ein Verfahren zur Herstellung sowie dessen Verwendung.
Wünschenswert wären Zahnreinigungsvorrichtungen, welche aufgrund ihrer Formgebung eine verbesserte Reinigungswirkung an den Zahnseiten, an Vertiefungen in den Kauflächen oder an Vertiefungen der Zahnseiten, wie sie beim Übergang zwischen Zahnseite und Zahnfleisch auftreten, aufweisen. Um dies zu erreichen braucht die Zahnreinigungsvorrichtung eine spezifische Form und sollte aus einem weichen Schaum, der dimensionsstabil während des Kauens ist, hergestellt sein. Weiterhin wäre wünschenswert, wenn die Formgebung auch ein angenehmes Mundgefühl hervorheben würde.
Erfindungsgemäß vorgeschlagen wird daher ein strangförmiger Profilkörper zur Zahnreinigung, wobei der Querschnitt des Profilkörpers einen Bodenabschnitt sowie an den Bodenabschnitt angrenzende und gegenüber einander angeordnete erste Wandabschnitte und zweite Wandabschnitte umfasst, wobei im Querschnitt die maximale Ausdehnung des Profilkörpers in Richtung des ersten und zweiten Wandabschnittes die Höhe des Profϊlkörpers definiert, wobei im Querschnitt die maximale Ausdehnung des Profϊlkörpers senkrecht zur Höhe die Breite des Profϊlkörpers definiert und wobei weiterhin der Bodenabschnitt zusammen mit dem ersten und zweiten Wandabschnitt mindestens eine Aussparung im Profϊlkörper zur Aufnahme eines Zahnes ausbildet.
Der erfϊndungsgemäße strangformige Profϊlkörper ist vorzugsweise einstückig ausgeführt. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass der Profϊlkörper mehrere Materialschichten umfasst.
Unter einem strangförmigen Profϊlkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein Körper zu verstehen, dessen Querschnittsform sich entlang einer Raumachse gesehen nicht verändert oder nur im Rahmen der technisch unvermeidlichen Toleranzen verändert.
Da sich die die Querschnittsform sich entlang einer Raumachse gesehen nicht oder nur unwesentlich verändert, kann zur Beschreibung der Gestalt des Körpers das Querschnittsprofil herangezogen werden, welches eine Schnittebene senkrecht zu der vorgenannten Achse darstellt und wobei der Betrachter entlang der vorgenannten Achse auf den Profϊlkörper blickt. Der erfindungsgemäße Profϊlkörper umfasst im Querschnitt gesehen einen Bodenabschnitt und zwei gegenüber einander angeordnete Wandabschnitte. Der Bodenabschnitt verbindet also die beiden Wandabschnitte miteinander. In der einfachsten Form ist der Profilkörper im Querschnitt gesehen U-förmig oder H-fÖrmig. Der Boden ist als eigener Abschnitt im Profilkörper vorhanden und stellt nicht lediglich die Schnittstelle zwischen zwei Wandabschnitten dar. Dadurch, dass ein eigener Bodenabschnitt vorgesehen ist, können die der Aussparung zugewandten Seiten der Wandabschnitte einen verhältnismäßig kleinen Winkel zur Mittelachse des Querschnittsprofils ausbilden und es verbleibt immer noch genug Platz am Boden des Profϊlkörpers für den aufzunehmenden Zahn. Die Mittelachse ist hierbei die Achse, die auch in Richtung der Ausdehnung des ersten und zweiten Wandabschnitts verläuft. Der Winkel der Seiten der Wandabschnitte oder, falls die Wandabschnitte unregelmäßig strukturiert sind, der Winkel einer Geraden, welche die oberste und die unterste Erhebung des Wandabschnitts an der der Aussparung zugewandten Seite tangential berührt, kann zum Beispiel in einem Bereich von > 5° bis < 30° oder von > 10° bis < 20° liegen.
Günstigerweise sind der erste und der zweite Wandabschnitt so ausgestaltet, dass ihr der Aussparung entgegengesetzter Rand nach Außen, also von der Aussparung weg, gewölbt ist.
Die Höhe des Querschnitts des Profilkörpers ergibt sich aus seiner maximalen Ausdehnung in Richtung der Wandabschnitte, also parallel zu den Wandabschnitten. Mit anderen Worten wird die Höhe des Querschnitts durch die Länge der Wandabschnitte bestimmt. Senkrecht hierzu wird im Querschnitt die Breite definiert. Mit anderen Worten wird die Breite des Querschnitts vom Abstand der Wandabschnitte zueinander bestimmt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Profilkörper mindestens eine Aussparung zur Aufnahme eines Zahnes ausbildet. Diese Aussparung wird, im Querschnitt gesehen, vom Bodenabschnitt und von den beiden Wandabschnitten begrenzt. Im Falle eines allgemein U-fÖrmigen Profils liegt eine Aussparung vor, im Falle eines allgemein H-fÖrmigen Profils liegen zwei vor.
Beim Kauen kann nun ein Zahn oder auch mehrere Zähne in die Aussparung eindringen. Auf diese Weise wird der Zahn sowohl vom Bodenabschnitt als auch von den beiden Wandabschnitten des Profilkörpers kontaktiert. Hierdurch wird eine verbesserte Reinigungswirkung erzielt. Der Profilkörper kann in einer vorteilhaften Ausfuhrungsform auch als ein speziell geformter Kauschaum betrachtet werden. Der Begriff "Kauschaum" meint in diesem Zusammenhang Materialien mit Schaumstruktur, welche geeignet sind durch Kauen derselben im Mund eine Reinigung der Zahnflächen und Zahnseiten zu erreichen, wobei das Schaummaterial elastisch ist und sich nach jedem Kauvorgang wieder in seine ursprüngliche Form zurückverformt. Bevorzugt sind Schäume mit einem hohen Grad der Offenzelligkeit.
Vorzugsweise umfasst das Material des Profilkörpers synthetische Polymere. Als solche kommen grundsätzlich alle synthetischen oder chemisch modifizierte natürliche polymere Materialien in Frage, welche sich gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Treibgasen oder mechanischer Energie aufschäumen lassen. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn man Schaumhilfsmittel zusetzt, um eine stabile Schaumstruktur zu erhalten.
Solche schäumbaren synthetischen Polymere können Polyurethanweichschäume, erhältlich aus einem oder mehreren (Poly)Isocyanaten und einer oder mehreren Polyolkomponenten, aber auch auf der Basis thermoplastischer Polyurethane oder basierend auf wässrigen Polyurethan- Dispersionen sein. Bevorzugt sind offenzellige Schäume basierend auf wässrige Polyurethandispersionen wegen deren excellentes Rückstellvermögen während des Kauesn (Formstabilität) und deren feine Poren was in einem angenehmen Mundgefühl resultiert.
Um die synthetischen Polymere schäumen zu können, werden diese bevorzugt zunächst als Flüssigphase bereitgestellt. Falls die Bestandteile der Schäume nicht per se als Flüssigkeit vorliegen, kann dies durch Lösen oder Dispergieren nicht flüssiger Bestandteile in einer flüssigen Komponente erfolgen. Ebenfalls möglich ist hierzu der Einsatz von organischen Lösungsmitteln, Weichmachern, Wasser oder das Aufschmelzen, um die Bestandteile in bei Schäumungsbedingungen flüssiger Phase beispielsweise als Lösung, Dispersion oder Schmelze bereitzustellen. Das eigentliche Aufschäumen erfolgt durch Eintrag von Luft, Stickstoff-Gas, niedrig siedender Flüssigkeiten wie Pentan, Fluorkohlenwasserstoffe, Methylenchlorid oder durch eine chemische Reaktion wie die Freisetzung von CO2 durch chemische Reaktion von Isocyanat mit Wasser.
Die Aushärtung unter Erhalt der Schaumstruktur kann bereits während des Schäumens einsetzen. Dies ist beispielsweise bei Einsatz von Isocyanat/Polyol-Mischungen zur Bildung des synthetischen Polymers der Fall.
Eine Aushärtung im Anschluss an die Schaumbildung erfolgt beispielsweise bei Verwendung wässriger Polyurethandispersionen, die zunächst aufgeschäumt und danach erst zur Aushärtung getrocknet werden. Die Aushärtung kann neben chemischer Vernetzung oder physikalischer Trocknung auch durch Temperaturabsenkung einer Schmelze, Gelieren von Plastisolen oder Koagulation beispielsweise von Latices erfolgen.
"Aushärtung unter Erhalt der Schaumstruktur" meint hierbei, dass die aufgeschäumte Mischung so in den festen Zustand überführt wird, dass es nicht zu einem Kollabieren des Schaumes unter Verlust der zelligen Struktur des Schaumes kommt. Hierbei werden dann Schäume erhalten, die vorteilhafte Schaumdichten aufweisen.
Aushärtung durch physikalische Trocknung erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur von 25 0C bis 1500C, bevorzugt 300C bis 145°C, besonders bevorzugt bei 60 0C bis 145°C. Die Trocknung kann in einem konventionellen Trockner erfolgen. Ebenfalls möglich ist eine Trocknung in einem Mikrowellen (HF)-Trockner.
In einer Ausführungsform des Profϊlkörpers bildet im Querschnitt gesehen der Bodenabschnitt des Profükörpers an seiner einer Aussparung zugewandten Seite Erhebungen aus. Durch solche Erhebungen können Vertiefungen in den Kauflächen der Zähne, welche in der Aussparung aufgenommen sind, besser erreicht werden.
Die Erhebungen können hier wie auch generell im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als Ausbuchtungen bezeichnet werden. Korrespondierend dazu sind Vertiefungen oder Einbuchtungen.
In einer weiteren Ausführungsform des Profilkörpers bildet im Querschnitt gesehen der Bodenabschnitt des Profilkörpers an seiner einer Aussparung entgegengesetzten Seite Erhebungen aus. Durch solche Erhebungen können Vertiefungen in den Kauflächen der Zähne, welche auf der der Aussparung entgegengesetzten Seite des Profilkörpers liegen, besser erreicht werden.
Li einer weiteren Ausführungsform des Profilkörpers bildet im Querschnitt gesehen der erste Wandabschnitt und/oder der zweite Wandabschnitt des Profϊlkörpers an seiner einer Aussparung zugewandten Seite Erhebungen aus. Auf diese Weise können auch Vertiefungen an den Zahnflanken, beispielsweise beim Übergang zwischen Zahn und Zahnfleisch, besser erreicht werden. Die Erhebungen können auch als Ausbuchtungen bezeichnet werden.
In einer weiteren Ausführungsform des Profϊlkörpers liegt im Querschnitt gesehen die Anzahl der Erhebungen in einem Bereich von > 2 bis < 10. Hierunter sind sowohl die Erhebungen an beiden
Seiten des Bodenabschnitts als auch Erhebungen an den Wandabschnitten zu verstehen.
Beispielsweise kann der Bodenabschnitt an seiner der Aussparung zugewandten Seite 2
Erhebungen aufweisen, an seiner der Aussparung entgegengesetzten Seite > 4 bis < 6 Erhebungen sowie die ersten und zweiten Wandabschnitte an ihrer der Aussparung zugewandten Seite jeweils > 4 bis < 6 Erhebungen aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform des Profükörpers steht im Querschnitt gesehen die Höhe der Erhebungen, gemessen als Abstand des tiefsten Punktes zwischen zwei Erhebungen rechtwinklig zur Verbindungslinie zwischen zwei dem tiefsten Punkt unmittelbar benachbarten höchsten Punkten der Erhebungen, zur Höhe des Profükörpers in einem Verhältnis von > 1:15 bis < 1:5. Vorteilhafterweise betrifft dieses Verhältnis die Erhebungen des Bodenabschnitts zu beiden Seiten der Aussparung. Dieses Höhenverhältnis ist so abgestimmt, dass bei einem bestimmungsgemäß zur Zahnreinigung verwendbaren Profilkörper die Erhebungen gut in Vertiefungen an den Kauflächen hineinpassen und somit eine verbesserte Reinigungswirkung erzielt werden kann. Das Höhenverhältnis kann auch in einem Bereich von > 1:10 bis ≤ 1:6 oder von > 1:8 bis ≤ 1:7 liegen.
In einer weiteren Ausfuhrungsform des Profϊlkörpers steht im Querschnitt gesehen die Höhe der Erhebungen, gemessen als Abstand des tiefsten Punktes zwischen zwei Erhebungen rechtwinklig zur Verbindungslinie zwischen zwei dem tiefsten Punkt unmittelbar benachbarten höchsten Punkten der Erhebungen, zur Höhe des Profilkörpers in einem Verhältnis von > 1:30 bis < 1:10. Vorteilhafterweise betrifft dieses Höhenverhältnis die Aussparungen des ersten und zweiten Wandabschnitte an ihrer der Aussparung zugewandten Seite. Dieses Höhenverhältnis ist so abgestimmt, dass bei einem bestimmungsgemäß zur Zahnreinigung verwendbaren Profilkörper die Erhebungen gut in Vertiefungen an den Zahnflanken hineinpassen und somit eine verbesserte Reinigungswirkung erzielt werden kann. Das Höhenverhältnis kann auch in einem Bereich von > 1:25 bis ≤ 1 :15 oder von > 1 :20 bis < 1 : 17 liegen.
In einer weiteren Ausführungsform des Profilkörpers steht im Querschnitt gesehen die maximale Ausdehnung des Bodenabschnitts zur Breite des Profilkörpers in einem Verhältnis von > 1:6 bis < 1 :2. Dieses Breitenverhältnis ist vorteilhaft, damit auch breite Backenzähne den Boden der Aussparung erreichen können und somit die Kauflächen gereinigt werden können. Das Breitenverhältnis kann auch in einem Bereich von > 1 :3 bis < 1 :2 oder von > 1:2,8 bis < 1:2,4 liegen. In einer weiteren Ausfuhrungsform des Profilkörpers steht im Querschnitt gesehen der Abstand des tiefsten Punktes an der der Aussparung zugewandten Seite des Bodenabschnittes senkrecht zur Verbindungslinie zwischen den höchsten Punkten des ersten und zweiten Wandabschnittes zur Höhe des Profilkörpers in einem Verhältnis von > 1:4 bis < 1:1,5. Somit wird hier angegeben, wie tief die Aussparung zur Aufnahme eines Zahns relativ zur Gesamthöhe des Profilkörpers ist. Das Verhältnis kann auch in einem Bereich von > 1:3 bis < 1 :1,7 oder von > 1 :2 bis < 1:1,8 liegen. Verhältnisse in diesen Bereichen gestatten es, dass die Spitze des Zahns den Bodenabschnitt erreicht, ohne dass durch zu stark komprimiertes Material am oberen Bereich des Profilkörpers das Zahnfleisch schmerzhaft weggedrückt wird
Li einer weiteren Ausführungsform des Profilkörpers umfasst das Material des Profilkörpers einen Polymerschaum mit einem Zugmodul bei 100% Dehnung von > 0,3 MPa bis < 3,5 MPa, einer Zugfestigkeit von > 0,5 MPa bis < 40 MPa und einer Dehnbarkeit von > 100% bis < 2000%. Die Zugmodule können gemäß DIN EN ISO 527 ermittelt werden. Die Zugversuche können anhand DIN 53504 mit einem Probenkörper Schulterstab S2 durchgeführt werden. Das Zugmodul bei 100% Dehnung kann auch in einem Bereich von > 0,4 MPa bis < 3 MPa oder von > 1 MPa bis < 2 MPa liegen. Die Zugfestigkeit kann auch in einem Bereich von > 1 MPa bis < 30 MPa oder von > 5 MPa bis < 20 MPa liegen. Die Dehnbarkeit kann auch in einem Bereich von > 200% bis < 1800% oder von > 500% bis < 1500% liegen. Mit solchen Materialeigenschaften können die Profükörper den während des Kauens im menschlichen Gebiss herrschenden mechanischen Belastungen widerstehen.
In einer weiteren Ausführungsform des Profilkörpers ist das Polymer aus einer Polyurethan- Polyharnstoff-Dispersion (I) erhältlich, welche wiederum erhältlich ist, indem
A) isocyanatfunktionelle Prepolymere aus al) organischen Polyisocyanaten a2) polymeren Polyolen mit zahlenmittleren Molekulargewichten von > 400 g/mol bis < 8000 g/mol und OH-Funktionalitäten von > 1,5 bis < 6 hergestellt werden,
B) deren freie NCO-Gruppen dann ganz oder teilweise mit bl) aminofunktionellen Verbindungen mit Molekulargewichten von > 32 g/mol bis < 400 g/mol und/oder b2) aminofunktionellen, ionischen oder potentiell ionischen
Hydrophilierungsmittehi unter Kettenverlängerung umgesetzt werden und die Prepolymere vor während oder nach Schritt B) in Wasser dispergiert werden, wobei gegebenenfalls enthaltene potentiell ionische Gruppen durch teilweise oder vollständige Umsetzung mit einem Neutralisationsmittel in die ionische Form überfiihrt werden können.
Vorteilhafterweise werden in Schritt A) die isocyanatfunktionellen Prepolymere weiterhin hergestellt aus
a3) hydroxyfunktionellen Verbindungen mit Molekulargewichten von > 62 g/mol bis < 399 g/mol und/oder a4) hydroxyfunktionellen, ionischen oder potentiell ionischen und/oder nichtionischen Hydrophilierungsmitteln
Isocyanatreaktive Gruppen sind beispielsweise Amino-, Hydroxy- oder Thiolgruppen.
Beispiele solcher in Komponente al) einsetzbaren organischen Polyisocyanate sind 1,4-Buty- lendiisocyanat, 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), 2,2,4 und/oder
2,4,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat, die isomeren Bis-(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methane oder deren Mischungen beliebigen Isomerengehalts, 1,4-Cyclohexylendiisocyanat, 1 ,4-Phenylendi- isocyanat, 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat, 1 ,5-Naphthylendiisocyanat, 2,2'-und/oder 2,4'- und/oder 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 1,3- und/oder l,4-Bis-(2-isocyanato-prop-2-yl)-benzol (TMXDI), l,3-Bis(isocyanato-methyl)benzol (XDI), (S)-alkyl 2,6-diisocyanatohexanoate, (L)-alkyl
2,6-diisocyanatohexanoate, mit verzweigten, cyclischen oder acyclischen Alkylgruppen mit bis zu
8 C-Atomen.
Neben den vorstehend genannten Polyisocyanaten können anteilig auch modifizierte Diisocyanate mit Uretdion-, Isocyanurat-, Urethan-, Allophanat-, Biuret-, Iminooxadiazindion- und/oder Oxadi- azintrionstruktur sowie nicht-modifϊziertes Polyisocyanat mit mehr als 2 NCO-Gruppen pro Molekül, zum Beispiel 4-Isocyanatomethyl-l,8-octandiisocyanat (Nonantriisocyanat) oder Triphenyhnethan-4,4',4"-triisocyanat, mit eingesetzt werden.
Bevorzugt handelt es sich um Polyisocyanate oder Polyisocyanatgemische der vorstehend genannten Art mit ausschließlich aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanat- gruppen und einer mittleren NCO-Funktionalität der Mischung von 2 bis 4, bevorzugt 2 bis 2,6 und besonders bevorzugt 2 bis 2,4.
Besonders bevorzugt werden in al) 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, die isomeren Bis-(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methane sowie deren Mischungen eingesetzt.
Bevorzugt werden in a2) polymere Polyole mit zahlenmittleren Molekulargewichten von 400 bis 6000 g/mol, besonders bevorzugt von 600 bis 3000 g/mol eingesetzt.
Diese weisen bevorzugt OH-Funktionalitäten von 1,8 bis 3, besonders bevorzugt von 1,9 bis 2,1 auf. Solche polymeren Polyole sind zum Beispiel Polyesterpolyole, Polyacrylatpolyole, Polyurethanpolyole, Polycarbonatpolyole, Polyetherpolyole, Polyesterpolyacrylatpolyole, Polyurethanpoly- acrylatpolyole, Polyurethanpolyesterpolyole, Polyurethanpolyetherpolyole, Polyurethanpoly- carbonatpolyole und Polyesteφolycarbonatpolyole. Diese können in a2) einzeln oder in beliebigen Mischungen untereinander eingesetzt werden.
Solche Polyesterpolyole sind zum Beispiel Polykondensate aus Di- sowie gegebenenfalls Tri,- und Tetraolen und Di- sowie gegebenenfalls Tri- und Tetracarbonsäuren oder Hydroxycarbonsäuren oder Lactonen. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die entsprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende Polycarbonsäureester von niederen Alkoholen zur Herstellung der Polyester verwendet werden.
Beispiele für geeignete Diole sind Ethylenglykol, Butylenglykol, Diethylenglykol, Triethylen- glykol, Polyalkylenglykole wie Polyethylenglykol, weiterhin 1 ,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, Bu- tandiol(l,3), Butandiol(l,4), Hexandiol(l,6) und Isomere, Neopentylglykol oder Hydroxypivalin- säureneopentylglykolester, wobei Hexandiol(l,6) und Isomere, Neopentylglykol und Hydroxy- pivalinsäureneopenthylglykolester bevorzugt sind. Daneben können auch Polyole wie Trimethy- lolpropan, Glycerin, Erythrit, Pentaerythrit, Triemthylolbenzol oder Trishydroxyethylisocyanurat eingesetzt werden.
Als Dicarbonsäuren können Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Glutarsäure, Tetrachlorphthalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Malonsäure, Korksäure, 2-Methylbernsteinsäure, 3,3-Diethylglutarsäure und/oder 2,2-Dimethylbernsteinsäure eingesetzt werden. Als Säurequelle können auch die entsprechenden Anhydride verwendet werden.
Sofern die mittlere Funktionalität des zu veresternden Polyols > als 2 ist, können zusätzlich auch Monocarbonsäuren, wie Benzoesäure und Hexancarbonsäure mit verwendet werden. Bevorzugte Säuren sind aliphatische oder aromatische Säuren der vorstehend genannten Art. Besonders bevorzugt sind Adipinsäure, Isophthalsäure und Phththalsäure.
Hydroxycarbonsäuren, die als Reaktionsteilnehmer bei der Herstellung eines Polyesterpolyols mit endständigen Hydroxylgruppen mitverwendet werden können, sind beispielsweise Hydroxycapron- säure, Hydroxybuttersäure, Hydroxydecansäure, Hydroxystearinsäure und dergleichen. Geeignete Lactone sind Caprolacton, Butyrolacton und Homologe. Bevorzugt ist Caprolacton.
Ebenfalls können in a2) hydroxylgruppenaufweisende Polycarbonate, bevorzugt Polycarbonatdiole, mit zahlenmittleren Molekulargewichten Mn von 400 bis 8000 g/mol, bevorzugt 600 bis 3000 g/mol eingesetzt werden. Diese sind durch Reaktion von Kohlensäurederivaten, wie Diphenylcarbonat, Dimethylcarbonat oder Phosgen, mit Polyolen, bevorzugt Diolen, erhältlich.
Beispiele derartiger Diole sind Ethylenglykol, 1,2- und 1,3-Propandiol, 1,3- und 1 ,4-Butandiol, 1,6- Hexandiol, 1 ,8-Octandiol, Neopentylglykol, 1,4-Bishydroxymethylcyclohexan, 2-Methyl-l,3- propandiol, 3-Methyl-l,5-pentandiol, 2,2,4-Trimethylpentandiol-l,3, Dipropylenglykol, Polypropy- lenglykole, Dibutylenglykol, Polybutylenglykole, Bisphenol A, Tetrabrombisphenol A und lacton- modifizierte Diole der vorstehend genannten Art in Frage. Es können auch Mischungen von verschiedenen Diolen eingesetzt werden.
Bevorzugt enthält die Diolkomponente 40 bis 100 Gew.-% Hexandiol, bevorzugt sind 1,6-Hexan- diol und/oder Hexandiolderivate. Solche Hexandiolderivate basieren auf Hexandiol und weisen neben endständigen OH-Gruppen Ester- oder Ethergruppen auf. Solche Derivate sind durch Reaktion von Hexandiol mit überschüssigem Caprolacton oder durch Veretherung von Hexandiol mit sich selbst zum Di- oder Trihexylenglykol erhältlich.
Statt oder zusätzlich zu reinen Polycarbonatdiolen können auch Polyether-Polycarbonatdiole, welche als Diolkomponente neben den beschriebenen Diolen auch Polyetherdiole enthalten, in a2) eingesetzt werden.
Hydroxylgruppenaufweisende Polycarbonate sind bevorzugt linear gebaut, können aber auch durch den Einbau polyfunktioneller Komponenten, insbesondere niedermolekularer Polyole, Verzweigungen enthalten. Hierzu eignen sich beispielsweise Glycerin, Trimethylolpropan, Hexantriol- 1,2,6, Butantriol- 1,2,4, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Chinit, Mannit, Sorbit, Methylglykosid oder 1,3,4,6-Dianhydrohexite.
Als Polyetherpolyole sind beispielsweise Polytetramethylenglykolpolyether geeignet, wie sie durch Polymerisation von Tetrahydrofuran mittels kationischer Ringöffnung erhältlich sind.
Ebenfalls geeignete Polyetherpolyole sind die Additionsprodukte von Styroloxid, Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxide und/oder Epichlorhydrins an di- oder polyfunktionelle Startermoleküle.
Als geeignete Startermoleküle können alle dem Stand der Technik nach bekannten Verbindungen eingesetzt werden, wie zum Beispiel Wasser, Butyldiglykol, Glycerin, Diethylenglkol, Trimethylolpropan, Propylenglykol, Sorbit, Ethylendiamin, Triethanolamin, 1 ,4-Butandiol.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Polyurethan Dispersionen (I) enthalten als Kompo- nente a2) eine Mischung aus Polycarbonatpolyolen und Polytetramethylenglykolpolyolen. Der Anteil der Polycarbonatpolyole in der Mischung beträgt 20 bis 80 Gewichts-% und 80 bis 20 Gewichts-% an Polytetramethylenglykolpolyolen. Bevorzugt ist ein Anteil von 30 bis 75 Gewichts- % an Polytetramethylenglykolpolyolen und 25 bis 70 Gewichts-% an Polycarbonatpolyolen. Besonders bevorzugt ist ein Anteil von 35 bis 70 Gewichts-% an Polytetramethylenglykolpolyolen und 30 bis 65 Gewichts-% an Polycarbonatpolyolen, jeweils mit der Maßgabe, dass die Summe der Gewichtsprozente der Polycarbonat- und Polytetramethylenglykolpolyole 100 Gewichts-% ergibt und der Anteil der Summe der Polycarbonat- und Polytetramethylenglykolpolyetherpolyole an der Komponente a2) mindestens 50 Gewichts-% bevorzugt 60 Gewichts-% und besonders bevorzugt mindestens 70 Gewichts-% beträgt.
In a3) können Polyole des genannten Molekulargewichtsbereichs mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1 ,2-Propandiol, 1 ,3-Propandiol, 1,4-Butan- diol, 1,3-Butylenglykol, Cyclohexandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol, 1 ,6-Hexandiol, Neopentyl- glykol, Hydrochinondihydroxyethylether, Bisphenol A (2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan), hydriertes Bisphenol A, (2,2-Bis(4-hydroxycyclohexyl)propan), Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaery- thrit sowie deren beliebige Mischungen untereinander eingesetzt werden.
Geeignet sind auch Esterdiole des genannten Molekulargewichtsbereichs wie α-Hydroxybutyl-ε- hydroxy-capronsäureester, ω-Hydroxyhexyl-γ-hydroxybuttersäure-ester, Adipinsäure-(ß-hydroxy- ethyl)ester oder Terephthalsäurebis(ß-hydroxyethyl)-ester.
Ferner können in a3) auch monofunktionelle hydroxygruppenhaltige Verbindungen eingesetzt werden. Beispiele solcher monofunktionellen Verbindungen sind Ethanol, n-Butanol, Ethylenglykol- monobutylether, Diethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonobutylether, Diethylengly- kolmonobutylether, Propylenglykolmonomethylether, Dipropylenglykol-monomethylether, Tripro- pylenglykolmonomethylether, Dipropylenglykolmono-propylether, Propylenglykohnonobutylether, Dipropylenglykolmonobutylether, Tripropylenglykolmonobutylether, 2-Ethylhexanol, 1-Octanol, 1-Dodecanol, 1-Hexadecanol.
Unter hydroxyfunktionellen, ionischen oder potentiell ionischen Hydrophilierungsmitteln a4) werden sämtliche Verbindungen verstanden, die mindestens eine isocyanatreaktive Hydroxyl- gruppe sowie mindestens eine Funktionalität, wie z.B. -COOY, -SO3Y, -PO(OY)2 (Y+ beispielsweise = H+, NH4 +, Metallkation), -NR2, -NR3 + (R = H, Alkyl, Aryl), aufweisen, die bei Wechselwirkung mit wässrigen Medien ein pH-Wert-abhängiges Dissoziationsgleichgewicht eingeht und auf diese Weise negativ, positiv oder neutral geladen sein kann.
Geeignete ionisch oder potentiell ionisch hydrophilierende Verbindungen entsprechend der Definition der Komponente a4) sind zum Beispiel Mono- und Dihydroxycarbonsäuren, Mono- und Dihydroxysulfonsäuren, sowie Mono- und Dihydroxyphosphonsäuren und ihre Salze wie Dimethylolpropionsäure, Dimethylolbuttersäure, Hydroxypivalinsäure, Äpfelsäure, Zitronensäure, Glykolsäure, Milchsäure, das propoxylierte Addukt aus 2-Butendiol und NaHSO3, zum Beispiel beschrieben in der DE-A 2 446 440 (Seite 5-9, Formel I-III) sowie Verbindungen, die in kationische Gruppen überfuhrbare, z.B. Amin-basierende, Bausteine wie N-Methyl-diethanolamin als hydrophile Aufbaukomponenten enthalten.
Bevorzugte ionische oder potentiell ionische Hydrophilierungsmittel der Komponente a4) sind solche der vorstehend genannten Art, die anionisch, bevorzugt über Carboxy- oder Carboxylat- und/oder Sulfonatgruppen hydrophilierend wirken.
Besonders bevorzugte ionische oder potentiell ionische Hydrophilierungsmittel sind solche, die Carboxyl- und/oder Sulfonatgruppen als anionische oder potentiell anionische Gruppen enthalten, wie die Salze von der Dimethylolpropionsäure oder Dimethylolbuttersäue.
Geeignete nichtionisch hydrophilierende Verbindungen der Komponente a4) sind z.B. Polyoxy- alkylenether, die mindestens eine Hydroxy- oder Aminogruppe als isocyanatreaktive Gruppe enthalten.
Beispiele sind die monohydroxyfunktionellen, im statistischen Mittel 5 bis 70, bevorzugt 7 bis 55 Ethylenoxideinheiten pro Molekül aufweisenden Polyalkylenoxidpolyetheralkohole, wie sie durch Alkoxylierung geeigneter Startermoleküle zugänglich sind (zum Beispiel in Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 19, Verlag Chemie, Weinheim S. 31-38).
Diese sind entweder reine Polyethylenoxidether oder gemischte Polyalkylenoxidether, wobei sie mindestens 30 mol-%, bevorzugt mindestens 40 mol-% bezogen auf alle enthaltenen Alkylen- oxideinheiten an Ethylenoxideinheiten enthalten.
Besonders bevorzugte nichtionische Verbindungen sind monofunktionelle gemischte Polyalkylenoxidpolyether, die 40 bis 100 mol-% Ethylenoxid- und 0 bis 60 mol-% Propylenoxid- einheiten aufweisen.
Geeignete Startermoleküle für solche nichtionischen Hydrophilierungsmittel sind gesättigte Monoalkohole wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, sec- Butanol, die Isomeren Pentanole, Hexanole, Octanole und Nonanole, n-Decanol, n-Dodecanol, n- Tetradecanol, n-Hexadecanol, n-Octadecanol, Cyclohexanol, die isomeren Methylcyclohexanole oder Hydroxymethylcyclohexan, 3-Ethyl-3-hydroxymethyloxetan oder Tetrahydrofurfurylalkohol, Diethylenglykol-monoalkylether, wie beispielsweise Diethylenglykolmonobutylether, ungesättigte Alkohole wie Allylalkohol, 1,1-Dimethylallylalkohol oder Oleinalkohol, aromatische Alkohole wie Phenol, die isomeren Kresole oder Methoxyphenole, araliphatische Alkohole wie Benzylalkohol, Anisalkohol oder Zimtalkohol, sekundäre Monoamine wie Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Diisopropylamin, Dibutylamin, Bis-(2-ethylhexyl)-amin, N-Methyl- und N- Ethylcyclohexylamin oder Dicyclohexylamin sowie heterocyclische sekundäre Amine wie Mor- pholin, Pyrrolidin, Piperidin oder 1H-Pyrazol. Bevorzugte Startermoleküle sind gesättigte Monoalkohole der vorstehend genannten Art. Besonders bevorzugt werden Diethylenglykol- monobutylether oder n-Butanol als Startermoleküle verwendet.
Für die Alkoxylierungsreaktion geeignete Alkylenoxide sind insbesondere Ethylenoxid und Propy- lenoxid, die in beliebiger Reihenfolge oder auch im Gemisch bei der Alkoxylierungsreaktion einge- setzt werden können.
Als Komponente bl) können Di- oder Polyamine wie 1 ,2-Ethylendiamin, 1,2- und 1,3- Diaminopropan, 1 ,4-Diaminobutan, 1 ,6-Diaminohexan, Isophorondiamin, Isomerengemisch von 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, 2-Methylpentamethylendiamin, Diethylentriamin, 1,3- und 1,4-Xylylendiamin, α,α,α',α'-Tetramethyl-l,3- und -1,4-xylylendiamin und 4,4-Diamino- dicyclohexylmethan und/oder Dimethylethylendiamin eingesetzt werden. Ebenfalls möglich ist die Verwendung von Hydrazin oder sowie Hydraziden wie Adipinsäuredihydrazid.
Darüber hinaus können als Komponente bl) auch Verbindungen, die neben einer primären Aminogruppe auch sekundäre Aminogruppen oder neben einer Aminogruppe (primär oder sekundär) auch OH-Gruppen aufweisen, eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind primäre/sekun- däre Amine, wie Diethanolamin, 3-Amino-l-Methylaminopropan, 3-Amino-l-Ethylaminopropan, 3-Amino-l-cyclohexylaminopropan, 3-Amino-l- Methylaminobutan, Alkanolamine wie N-Amino- ethylethanolamin, Ethanolamin, 3-Aminopropanol, Neopentanolamin.
Ferner können als Komponente bl) auch monofunktionelle Aminverbindungen eingesetzt werden, wie beispielsweise Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Butylamin, Octylamin, Laurylamin, Stearylamin, Isononyloxypropylamin, Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Dibutylamin, N- Methylaminopropylamin, Diethyl(methyl)aminopropylamin, Morpholin, Piperidin, geeignete substituierte Derivate davon, Amidamine aus diprimären Aminen und Monocarbonsäuren, Mono- ketime von diprimären Aminen, primär/tertiäre Amine, wie N,N-Dimethylaminopropylamin.
Bevorzugt werden 1 ,2-Ethylendiamin, Hydrazinhydrat, 1 ,4-Diaminobutan, Isophorondiamin und Diethylentriamin eingesetzt.
Unter ionisch bzw. potentiell ionisch hydrophilierenden Verbindungen der Komponente b2) werden sämtliche Verbindungen verstanden, die mindestens eine isocyanatreaktive Amino-Gruppe sowie mindestens eine Funktionalität, wie z.B. -COOY, -SO3Y, -PO(OY)2 (Y beispielsweise = H, NH4 +, Metallkation), -NR2, -NR3 + (R = H, Alkyl, Aryl), aufweisen, die bei Wechselwirkung mit wässrigen Medien ein pH-Wert-abhängiges Dissoziationsgleichgewicht eingeht und auf diese Weise positiv, negativ oder neutral geladen sein kann.
Geeignete ionisch oder potentiell ionisch hydrophilierende Verbindungen sind zum Beispiel Mono- und Diaminocarbonsäuren, Mono- und Diaminosulfonsäuren sowie Mono- und Diamino- phosphonsäuren und ihre Salze. Beispiele solcher ionischen bzw. potentiell ionischen Hydrophilie- rungsmittel sind N-(2-Aminoethyl)-ß-alanin, 2-(2-Amino-ethylamino)-ethansulfonsäure, Ethylen- diamin-propyl- oder -butylsulfonsäure, 1,2- oder 1,3-Propylendiamin-ß-ethylsulfonsäure, Glycin, Alanin, Taurin, Lysin, 3,5-Diaminobenzoesäure und das Additionsprodukt von IPDI und Acrylsäure (EP-A 0 916 647, Beispiel 1). Weiterhin kann Cyclohexylaminopropansulfonsäure (CAPS) aus WO-A 01/88006 als anionisches oder potentiell anionisches Hydrophilierungsmittel verwendet werden.
Bevorzugte ionische oder potentiell ionische Hydrophilierungsmittel der Komponente b2) sind solche der vorstehend genannten Art, die über anionische, bevorzugt Carboxy- oder Carboxylat- und/oder Sulfonatgruppen hydrophilierend wirken.
Besonders bevorzugte ionische oder potentiell ionische Hydrophilierungsmittel b2) sind solche, die Carboxyl- und/oder Sulfonatgruppen als anionische oder potentiell anionische Gruppen enthalten, wie die Salze von N-(2-Aminoethyl)-ß-alanin, der 2-(2-Amino-ethylamino-)ethansulfonsäure oder des Additionsproduktes von IPDI und Acrylsäure (EP-A 0 916 647, Beispiel 1). Zur Hydrophilierung wird bevorzugt eine Mischung aus anionischen bzw. potentiell anionischen Hydrophilierungsmitteln und nichtionischen Hydrophilierungsmitteln verwendet.
Das Verhältnis von NCO-Gruppen der Verbindungen aus Komponente al) zu NCO-reaktiven Gruppen der Komponenten a2) bis a4) beträgt bei der Herstellung des NCO-funktionellen Prepolymers 1,05 bis 3,5, bevorzugt 1,2 bis 3,0 besonders bevorzugt 1,3 bis 2,5. Die aminofunktionellen Verbindungen in Stufe B) werden in solch einer Menge eingesetzt, dass das Äquivalentverhältnis von isocyanatreaktiven Aminogruppen dieser Verbindungen zu den freien Isocyanatgruppen des Prepolymers 40 bis 150 %, bevorzugt zwischen 50 bis 125 %, besonders bevorzugt zwischen 60 bis 120 % beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden anionisch und nichtionisch hydrophilierte Polyurethandispersionen eingesetzt, wobei zu deren Herstellung die Komponenten al) bis a4) und bl) bis b2) in den folgenden Mengen eingesetzt werden, wobei sich die Einzelmengen zu 100 Gewichts-% aufaddieren:
5 bis 40 Gewichts-% Komponente al), 55 bis 90 Gewichts-% a2), 0,5 bis 20 Gewichts-% Summe der Komponenten a3) und bl) 0,1 bis 25 Gewichts-% Summe der Komponenten Komponente a4) und b2), wobei bezogen auf die Gesamtmengen der Komponenten al) bis a4) und bl) bis b2) 0,1 bis 5 Gewichts-% an anionischen oder potentiell anionischen Hydrophilierungsmitteln a4) und b2) verwendet werden.
Besonders bevorzugt betragen die Mengen der Komponente al) bis a4) und bl) und b2): 5 bis 35 Gewichts-% Komponente al),
60 bis 90 Gewichts-% a2), 0,5 bis 15 Gewichts-% Summe der Komponenten a3) und bl)
0,1 bis 15 Gewichts-% Summe der Komponenten Komponente a4) und b2), wobei bezogen auf die Gesamtmengen der Komponenten al) bis a4) und bl) bis b2) 0,2 bis 4 Gewichts-% an anionischen oder potentiell anionischen Hydrophilierungsmitteln a4) und b2) verwendet werden.
Ganz besonders bevorzugt betragen die Mengen der Komponente al) bis a4) und bl) und b2):
10 bis 30 Gewichts-% Komponente al),
65 bis 85 Gewichts-% a2),
0,5 bis 14 Gewichts-% Summe der Komponenten a3) und bl) 0,1 bis 13,5 Gewichts-% Summe der Komponenten a4) und b2), wobei bezogen auf die Gesamtmengen der Komponenten al) bis a4) 0,5 bis 3,0 Gewichts-% an anionischen oder potentiell anionischen Hydrophilierungsmitteln verwendet werden.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Polyurethan Dispersionen (I) enthalten als Komponente als Komponente al) Isophorondiisocyanat und/oder 1 ,6-Hexamthylendiisocyanat und/oder die isomeren Bis-(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methane in Kombination mit a2) einer Mischung aus Polycarbonatpolyolen und Polytetramethylenglykolpolyolen.
Der Anteil der Polycarbonatpolyole in der Mischung a2) beträgt beispielsweise 20 bis 80 Gewichts- % und 80 bis 20 Gewichts-% an Polytetramethylenglykolpolyolen. Bevorzugt ist ein Anteil von 30 bis 75 Gewichts-% an Polytetramethylenglykolpolyolen und 25 bis 70 Gewichts-% an Polycarbonatpolyolen. Besonders bevorzugt ist ein Anteil von 35 bis 70 Gewichts-% an Polytetramethylenglykolpolyolen und 30 bis 65 Gewichts-% an Polycarbonatpolyolen, jeweils mit der Maßgabe, dass die Summe der Gewichtsprozente der Polycarbonat- und Polytetramethylenglykolpolyole 100 Gewichts-% ergibt und der Anteil der Summe der Polycarbonat- und Polytetramethylenglykolpolyetherpolyole an der Komponente a2) mindestens 50 Gewichts-% bevorzugt 60 Gewichts-% und besonders bevorzugt mindestens 70 Gewichts-% beträgt. Die Herstellung solcher Polyurethandispersionen kann in einer oder mehreren StufeAn in homogener oder bei mehrstufiger Umsetzung, teilweise in disperser Phase durchgeführt werden. Nach vollständig oder teilweise durchgeführter Polyaddition aus al) bis a4) erfolgt ein Dispergier-, Emulgier- oder Lösungsschritt. Im Anschluss erfolgt gegebenenfalls eine weitere Polyaddition oder Modifikation in disperser Phase.
Dabei können alle aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wie z. B. Prepolymer- Mischverfahren, Acetonverfahren oder Schmelzdispergierverfahren verwendet werden. Bevorzugt wird nach dem Aceton- Verfahren verfahren.
Für die Herstellung nach dem Aceton- Verfahren werden üblicherweise die Bestandteile a2) bis a4), die keine primären oder sekundären Aminogruppen aufweisen dürfen und die Polyiso- cyanatkomponente al) zur Herstellung eines isocyanatfunktionellen Polyurethan-Prepolymers ganz oder teilweise vorgelegt und gegebenenfalls mit einem mit Wasser mischbaren aber gegenüber
Isocyanatgruppen inerten Lösungsmittel verdünnt und auf Temperaturen im Bereich von 50 bis
1200C aufgeheizt. Zur Beschleunigung der Isocyanatadditionsreaktion können die in der Polyurethan-Chemie bekannten Katalysatoren eingesetzt werden.
Geeignete Lösungsmittel sind die üblichen aliphatischen, ketofunktionellen Lösemittel wie Aceton, 2-Butanon, die nicht nur zu Beginn der Herstellung, sondern gegebenenfalls in Teilen auch später zugegeben werden können. Bevorzugt sind Aceton und 2-Butanon.
Andere Lösemittel (Colösemittel) wie Xylol, Toluol, Cyclohexan, Butylacetat, Methoxypropylace- tat, N-Methylpyrrolidon, N-Ethylpyrrolidon, Lösemittel mit Ether- oder Estereinheiten können zusätzlich eingesetzt und ganz oder teilweise abdestilliert werden oder vollständig im Falle von, N-Methylpyrrolidon, N-Ethylpyrrolidon in der Dispersion verbleiben.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird auf Colösemittel vollständig verzichtet.
Anschließend werden die gegebenenfalls zu Beginn der Reaktion noch nicht zugegebenen Bestand- teile von al) bis a4) zudosiert.
Die Umsetzung der Komponenten al) bis a4) zum Prepolymer erfolgt teilweise oder vollständig, bevorzugt aber vollständig. Es werden so Polyurethan-Prepolymere, die freie Isocyanatgruppen enthalten, in Substanz oder in Lösung erhalten.
Im Neutralisationsschritt zur teilweisen oder vollständigen Überführung potentiell anionischer Gruppen in anionische Gruppen werden Basen wie tertiäre Amine, zum Beispiel Trialkylamine mit 1 bis 12, bevorzugt 1 bis 6 C-Atomen in jedem Alkylrest oder Alkalimetallbasen wie die entsprechenden Hydroxide eingesetzt. Beispiele hierfür sind Trimethylamin, Triethylamin, Methyldiethylamin, Tripropylamin, N-methyl- moφholin, Methyldiisopropylamin, Ethyldiisopropylamin und Diisopropylethylamin. Die Alkyl- reste können beispielsweise auch Hydroxylgruppen tragen, wie bei den Dialkylmonoalkanol-, Alkyldialkanol- und Trialkanolaminen. Als Neutralisationsmittel sind gegebenenfalls auch anorganische Basen, wie wässrige Ammoniaklösung oder Natrium- bzw. Kaliumhydroxid einsetzbar.
Bevorzugt sind Ammoniak, Triethylamin, Triethanolamin, Dimethylethanolamin oder Diisopropylethylamin sowie Natriumhydroxid.
Im Falle kationischer Gruppen werden Schwefelsäuredimethylester oder Bernsteinsäure oder Phosphorsäure eingesetzt.
Die Stoffmenge der Basen beträgt 50 und 125 mol-%, bevorzugt zwischen 70 und 100 mol-% der Stoffmenge der zu neutralisierenden Säuregruppen. Die Neutralisation kann auch gleichzeitig mit der Dispergierung erfolgen, in dem das Dispergierwasser bereits das Neutralisationsmittel enthält.
Im Anschluss wird in einem weiteren Verfahrensschritt, falls noch nicht oder nur teilweise geschehen das erhaltene Prepolymer mit Hilfe von aliphatischen Ketonen wie Aceton oder 2- Butanon gelöst.
Die aminischen Komponenten bl), b2) können gegebenenfalls in wasser- oder lösemittelverdünnter Form im erfindungsgemäßen Verfahren einzeln oder in Mischungen eingesetzt werden, wobei grundsätzlich jede Reihenfolge der Zugabe möglich ist. Wenn Wasser oder organische Lösemittel als Verdünnungsmittel mitverwendet werden, so beträgt der Verdünnungsmittelgehalt in der in b) eingesetzten Komponente zur Kettenverlängerung bevorzugt 70 bis 95 Gewichts-%.
Die Dispergierung erfolgt bevorzugt im Anschluss an die Kettenverlängerung. Dazu wird das gelöste und kettenverlängerte Polyurethanpolymer gegebenenfalls unter starker Scherung, wie zum Beispiel starkem Rühren, entweder in das Dispergierwasser eingetragen oder es wird umgekehrt das Dispergierwasser zu den kettenverlängerte Polyurethanpolymerlösungen gerührt. Bevorzugt wird das Wasser in das gelöste kettenverlängerte Polyurethanpolymer gegeben.
Das in den Dispersionen nach dem Dispergierschritt noch enthaltene Lösemittel wird üblicherweise anschließend destillativ entfernt. Eine Entfernung bereits während der Dispergierung ist ebenfalls möglich.
Der Restgehalt an organischen Lösemitteln in den Dispersionen beträgt typischerweise weniger als 1,0 Gewichts-%, bevorzugt weniger als 0,5 Gewichts-%, besonders bevorzugt weniger als 0,1 Gewichts-% und ganz besonders bevorzugt weniger als 0,05 Gewichts-% bezogen auf die gesamte Dispersion.
Der pH- Wert der Dispersionen beträgt typischerweise weniger als 9,0, bevorzugt weniger als 8,5, besonders bevorzugt weniger als 8,0. Der Feststoffgehalt der Polyurethandispersion beträgt typischerweise 20 bis 70 Gewichts-%, bevorzugt 30 bis 65 Gewichts-%, besonders bevorzugt 40 bis 63 Gewichts-% und ganz besonders bevorzugt von 50 bis 63 Gewichts-%.
Weiterhin ist es möglich, die Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersionen (I) durch Polyacrylate zu modifizieren. Hierzu wird in Gegenwart der Polyurethan-Dispersion eine Emulsionspolymerisation von olefinisch ungesättigten Monomeren, zum Beispiel Estern aus (Meth)acrylsäure und Alkoholen mit 1 bis 18 C-Atomen, Styrol, Vinylestern oder Butadien durchgeführt, wie es zum Beispiel in der DE-A-I 953 348, EP-A-O 167 188, EP-A-O 189 945 und EP-A-O 308 115 beschrieben ist. Die Monomere enthalten eine oder mehrere olefϊnische Doppelbindungen. Daneben können die Monomere funktionelle Gruppen wie Hydroxyl-, Epoxy-, Methylol- oder Acetoacetoxygruppen enthalten.
In einer besonderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird auf diese Modifizierung verzichtet.
Grundsätzlich ist es möglich, die Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersionen (I) mit anderen wässrigen Bindemitteln zu mischen. Solche wässrigen Bindemittel können zum Beispiel aus Polyester-, Polyacrylat, Polyepoxid- oder Polyurethanpolymeren aufgebaut sein. Auch die Kombination mit strahlenhärtbaren Bindemitteln, wie sie z. B. in der EP-A-O 753 531 beschrieben sind, ist möglich. Es ist ebenfalls möglich die Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersionen (I) mit anderen anionischen oder nicht-ionischen Dispersionen, wie zum Beispiel Polyvinylacetat, Polyethylen-, Polystyrol-, Polybutadien-, Polyvinylchlorid-, Polyacrylat- und Copolymerisat- Dispersionen, zu verschneiden.
In einer besonderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird auf diese Modifizierung verzichtet. Die geschäumten Polymere können zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kauschäume auf verschiedenste Arten und Weisen auf verschiedenste Oberflächen oder in Formen appliziert oder als Stränge extrudiert werden. Bevorzugt ist jedoch Gießen, Rakeln, Walzen, Streichen, Spritzen oder Sprühen. Grundsätzlich können bei der Herstellung der Kauschäume auch mehrere Schichten beispielsweise zur Erzeugung besonders hoher Schaumauflagen auf ein Substrat aufgetragen oder in eine Form gegossen werden.
Darüber hinaus können die geschäumten Polymere auch in Kombination mit anderen Trägermaterialien wie zum Beispiel textile Träger, Papier etc. eingesetzt werden, beispielsweise durch vorheriges Auftragen (zum Beispiel Beschichten).
Während die geschäumten Polymere vor Aushärtung eine bevorzugte Schaumdichte von 200 bis 700 g/l, insbesondere bevorzugt 300 bis 600 g/l aufweist, beträgt die Dichte nach der Aushärtung vorzugsweise 50 bis 600 g/l, besonders bevorzugt 100 bis 500 g/l. Bei der Herstellung der Kauschäume können neben synthetischen oder chemisch modifizierten natürlichen Polymeren oder den zu ihrer Bildung notwendigen Ausgangsstoffe (I) auch Schaumhilfsmittel (II), Vernetzer (UI), Verdicker (IV), Hilfsmittel (V) und kosmetische Zusatzstoffe (VT) mit verwendet werden. Somit umfasst das Material des erfindungsgemäßen Profilkörpers auch diese Substanzen. Als Schaumhilfsmittel (JT) sind handelsübliche Schaumgeneratoren und/oder -Stabilisatoren geeignet, wie wasserlösliche Fettsäureamide, Sulfosuccinamide, Kohlenwasserstoffsulfonate, - sulfate oder Fettsäuresalze, wobei der lipophile Rest bevorzugt 12 bis 24 Kohlenstoffatome enthält.
Bevorzugte Schaumhilfsmittel (IT) sind Alkansulfonate oder -sulfate mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen im Kohlenwasserstoffrest, Alkylbenzosulfonate oder -sulfate mit 14 bis 24 Kohlen- stoffatomen im Kohlenwasserstoffrest oder Fettsäureamide oder Fettsäuresalze mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen.
Bei vorgenannten Fettsäureamiden handelt es sich vorzugsweise um Fettsäureamide von Mono- oder Di-(C2-3-alkanol)-aminen. Fettsäuresalze können beispielsweise Alkalimetallsalze, Aminsalze oder unsubstituierte Ammoniumsalze sein. Solche Fettsäurederivate basieren typischerweise auf Fettsäuren wie Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Ölsäure, Stearinsäure, Ricinolsäure, Behensäure oder Arachidinsäure, Kokosfettsäure, Taigfettsäure, Sojafettsäure und deren Hydrierungsprodukten.
Besonders bevorzugte Schaumhilfsmittel (II) sind Natriumlaurylsulfat, Sulfosuccinamide und Ammoniumstearate, sowie Mischungen daraus. Geeignete Vernetzer (HT) sind beispielsweise unblockierte Polyisocyanat-Vernetzer, Amid- und Amin-Formaldehydharze, Phenolharze, Aldehyd- und Ketonharze, wie zum Beispiel Phenol- Formaldehydharze, Resole, Furanharze, Harnstoffharze, Carbamidsäureesterharze, Triazinharze, Melaminharze, Benzoguanaminharze, Cyanamidharze oder Anilinharze.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird auf den Einsatz von Vernetzern (HI) vollständig verzichtet.
Geeignete Verdicker (IV) sind Verbindungen, die es ermöglichen, die Viskosität der Bestandteile beziehungsweise ihrer Mischungen so einzustellen, dass die Erzeugung und Verarbeitung des erfϊndungsgemäßen Schaumes begünstigt. Als Verdicker sind handelsübliche Verdicker geeignet, wie beispielsweise natürliche organische Verdicker, zum Beispiel Dextrine oder Stärke, organisch abgewandelte Naturstoffe, zum Beispiel Celluloseether oder Hydroxyethylcellulose, organisch vollsynthetische, zum Beispiel Polyacrylsäuren, Polyvinylpyrrolidone, Poly(meth)acrylverbindungen oder Polyurethane (assoziative Verdicker) sowie anorganische Verdicker, zum Beispiel Bentonite oder Kieselsäuren. Bevorzugt werden organisch vollsynthetische Verdicker eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Acrylatverdicker verwendet, die vor der Zugabe gegebenenfalls weiter mit Wasser verdünnt werden. Bevorzugte handelsübliche Verdicker sind beispielsweise Mirox® AM (BGB Stockhausen GmbH, Krefeld, Deutschland), Walocel® MT 6000 PV (Wolff Cellulosics GmbH & Co KG, Walsrode, Deutschland), Rheolate® 255 (Elementies Specialities, Gent, Belgien), Collacral® VL (BASF AG, Ludwigshafen, Deutschland).
Hilfsmittel (V) im Sinne der Erfindung sind zum Beispiel Antioxidantien und/oder Lichtschutzmittel und/oder andere Zusatzmittel wie beispielsweise Emulgatoren, Füllstoffe, Weichmacher, Pigmente, Kieselsäuresole, Aluminium-, Ton-, Dispersionen, Verlaufsmittel oder Thixotropiemittel.
Kosmetische Zusatzstoffe (VI) im Sinne der Erfindung sind zum Beispiel Geschmack- und Aromastoffe, Abrasivstoffe, Farbstoffe, Süßmittel, etc. sowie aktive Ingredienzien, wie Fluorid- Verbindungen oder Zahnweißmacher. Schaumhilfsmittel (II), Vernetzer (III), Verdicker (IV) und Hilfsmittel (V) können jeweils bis zu 20 Gewichts-% und kosmetische Zusatzstoffe (VI) bis zu 80 Gewichts-% bezogen auf die geschäumten und getrockneten Kauschäume ausmachen.
Bevorzugt werden in der Herstellung der Kauschäume 80 bis 99,5 Gewichts-% der synthetischen oder chemisch modifizierten natürlichen Polymeren oder der zu ihrer Bildung notwendigen Ausgangsstoffe (I), 0 bis 10 Gewichts-% der Komponente (IT), 0 bis 10 Gewichts-% der Komponente (III), 0 bis 10 Gewichts-% der Komponente (IV), 0 bis 10 Gewichts-% der Komponente (V) und 0,1 bis 20 Gewichts-% der Komponente (VI) eingesetzt, wobei sich die Summe auf die nichtflüchtigen Anteile der Komponenten (I) bis (VI) bezieht und sich die Summe der Einzelkomponenten (I) bis (VI) zu 100 Gewichts-% addiert. Besonders bevorzugt werden in der Herstellung der Kauschäume 80 bis 99,5 Gewichts-% der synthetischen oder chemisch modifizierten natürlichen Polymeren oder der zu ihrer Bildung notwendigen Ausgangsstoffe (I), 0 bis 10 Gewichts-% der Komponente (II), 0 bis 10 Gewichts-% der Komponente (IV), 0 bis 10 Gewichts-% der Komponente (V) und 0,1 bis 15 Gewichts-% der Komponente (VI) eingesetzt, wobei sich die Summe auf die nichtflüchtigen Anteile der Komponenten (I) bis (VI) bezieht und sich die Summe der Einzelkomponenten (I) bis (VT) zu 100 Gewichts-% addiert.
Ganz besonders bevorzugt eingesetzt werden 80 bis 99,5 Gewichts-% der synthetischen oder chemisch modifizierten natürlichen Polymeren oder der zu ihrer Bildung notwendigen Ausgangsstoffe (I), 0,1 bis 10 Gewichts-% der Komponente (II), 0,1 bis 10 Gewichts-% der Komponente (IV), 0,1 bis 10 Gewichts-% der Komponente (V) und 0,1 bis 15 Gewichts-% der Komponente (VI), wobei sich die Summe auf die nichtflüchtigen Anteile der Komponenten (I) bis (VI) bezieht und sich die Summe der Einzelkomponenten (I) bis (VT) zu 100 Gewichts-% addiert.
Die Formgebung der erflndungsgemäßen Profϊlkörper kann zum Einen durch Applikation der geschäumten Polymere oder der zu ihrer Bildung notwendigen Edukte in eine geeignete dreidimensionale Form erfolgen.
Ebenfalls möglich ist die Extrusion von Strängen, welche in Bezug auf die Querschnittform bereits die erfindungsgemäße Form besitzen. Die Dicke des Kauschaums wird anschließend nach der Formgebung vor, während oder nach dem Härten durch Schneiden der Stränge entsprechend der gewünschten Dicke erreicht.
Bevorzugt wird bei der Herstellung jedoch derart verfahren, dass die Polymere oder die zu ihrer Bildung notwendigen Edukte in bereits geschäumter Form oder unter Schaumbildung auf ein Substrat flächig appliziert und ausgehärtet werden und anschließend der Profilkörper geformt wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Profilkörpers gemäß der Erfindung, umfassend die Schritte:
Auftragen eines Schaummaterials auf ein flächiges Substrat
Aushärten und/oder Trocknen des Schaummaterials
Formen des Profϊlkörpers durch Ausschneiden oder Ausstanzen
Die Dicke der Schaumschicht ist abhängig von gewünschten Dicke des anschließend aus dem flächigen Gebilde auszuschneidenden oder auszustanzenden Kauschaumes. Bevorzugt beträgt die Dicke eines solchen flächigen Schaumes nach dem Trocknungsschritt > 8 mm bis < 35 mm, besonders bevorzugt > 9 mm bis < 30 mm.
Das Aushärten und/oder Trocknen erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur von 25 0C bis 150 0C, bevorzugt 30 0C bis 145 0C, besonders bevorzugt bei 60 0C bis 145 °C. Die Trocknung kann in einem konventionellen Trockner erfolgen. Ebenfalls möglich ist eine Trocknung in einem Mikrowellen (HF)-Trockner.
Zum Ausschneiden oder Ausstanzen können Verfahren wie Heißdrahtschneiden, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden oder Rollenstanzen zum Einsatz kommen. Besonders bevorzugt wird ein Stanzverfahren eingesetzt.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Schaummaterial eine Polyurethandispersion wie vorstehend beschrieben. Hierin eingeschlossen sind die gehärteten und/oder getrockneten Schäume.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls die Verwendung eines erfindungsgemäßen Profϊlkörpers zur Reinigung von Zähnen. Hierbei kann es sich um menschliche Zähne, aber auch um die Zähne von Haustieren oder Nutztieren handeln.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
FIG. 1.1 und FIG. 1.2 eine Frontal- und Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Profilkörpers
FIG. 2.1 und FIG. 2.2 eine Frontal- und Schrägansicht eines weiteren erfindungsgemäßen
Profϊlkörpers
FIG. 3.1 und FIG. 3.2 eine Frontal- und Schrägansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Profilkörpers
FIG. 4.1 und FIG. 4.2 eine Frontal- und Schrägansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Profilkörpers
FIG. 4.3 Bemaßungen der Frontalansicht des Profϊlkörpers aus FIG. 4.1
FIG. 5.1 und FIG. 5.2 eine Frontal- und Schrägansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Profϊlkörpers
FIG. 6.1 und FIG. 6.2 eine Frontal- und Schrägansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Profilkörpers
FIG. 1.1 zeigt eine Frontalansicht eines erfindungsgemäßen Profilkörpers. Die Frontalansicht entspricht der Querschnittsansicht gemäß den bereits dargelegten Erläuterungen. FIG. 1.2 zeigt eine Schrägansicht desselben Profilkörpers. Der hier gezeigte Profilkörper ist in seinem Querschnitt U- förmig. Im Querschnitt weist der Profilkörper einen waagerecht verlaufenden Bodenabschnitt 10 auf. An den Bodenabschnitt 10 angrenzend und gegenüber einander angeordnet sind die beiden Wandabschnitte 12 und 14. Die Höhe des Profilkörpers wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als die maximale Ausrichtung im Querschnitt des Profilkörpers in Richtung in Richtung des ersten und zweiten Wandabschnitts. Übertragen auf FIG. 1.1 ist die Höhe des Profilkörpers also beispielsweise der Abstand von der rechten unteren Ecke des Querschnittsprofils, also der Stelle, an der der waagerechte Bodenkörper 10 in den senkrechten Wandabschnitt 12 übergeht, bis zu der rechten oberen Ecke des Querschnittsprofils, also der Stelle, an der senkrechte Wandabschnitt 12 ins Waagerechte übergeht. Die Breite des Profilkörpers ist dementsprechend senkrecht zur Höhe als die maximale Ausdehnung des Profilkörpers definiert. Übertragen auf FIG. 1.1 wäre das der Abstand von der linken unteren Ecke des Querschnittsprofils, also der Stelle, an der der waagerechte Bodenabschnitt 10 in den senkrechten Wandabschnitt 14 übergeht, bis zu der rechten unteren Ecke des Querschnittsprofils, also der Stelle, an der der waagerechte Bodenabschnitt 10 in den senkrechten Wandabschnitt 12 übergeht.
Seitlich begrenzt durch die Wandabschnitte 12 und 14 und nach unten begrenzt durch den Bodenabschnitt 10 wird eine Aussparung 16 gebildet. Diese Aussparung kann einen Zahn oder mehrere Zähne als Teil einer Zahnreihe aufnehmen. Wird der Profilkörper gekaut, so stößt der Zahn mit seiner Spitze oder seiner Kaufläche auf die der Aussparung 16 zugewandte Oberfläche des Bodenabschnitts 10. Gleichzeitig kontaktieren die Flanken des Zahnes die der Aussparung 16 zugewandten Oberflächen der Wandabschnitte 12 und 14. Auf diese Weise können mehrere Seiten des Zahnes gleichzeitig gereinigt werden.
FIG. 2.1 zeigt eine Frontalansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Profilkörpers. Die Frontalansicht entspricht der Querschnittsansicht gemäß den bereits dargelegten Erläuterungen. FIG. 2.2 zeigt eine Schrägansicht desselben Profilkörpers. Der hier gezeigte Profilkörper ist in seinem Querschnitt H-förmig. Ergänzend zum Profilkörper aus FIG. 1.1 und FIG. 1.2 weist dieser Profilkörper zusätzlich eine weitere Aussparung 18 zur Aufnahme eines Zahnes auf. Diese Aussparung 18 befindet sich auf der der Aussparung 16 gegenüberliegenden Seite des Bodenabschnitts 10. Auch hier wird der Boden der Aussparung 18 durch den Bodenabschnitt 10 gebildet und die Seiten werden durch die Wandabschnitte 12 und 14 gebildet. Durch eine solche Anordnung mit zwei Aussparungen können gleichzeitig die Zähne des Oberkiefers und des Unterkiefers beim Kauen gereinigt werden.
FIG. 3.1 zeigt eine Frontalansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Profilkörpers. Die Frontalansicht entspricht der Querschnittsansicht gemäß den bereits dargelegten Erläuterungen. FIG. 3.2 zeigt eine Schrägansicht desselben Profilkörpers. Hier sind die Wandabschnitte 12 und 14 konvex ausgebildet. Der Bodenabschnitt 10 bildet im Querschnitt gesehen an seiner der Aussparung 16 zugewandten Seite Erhebungen 20 aus. Ebenso bildet der Bodenabschnitt 10 an seiner der Aussparung 16 entgegengesetzten Seite Erhebungen 22 aus. Durch solche Erhebungen können Vertiefungen in den Kauflächen der Zähne besser erreicht werden. Zwischen den Erhebungen 20 und 22 liegen die tiefsten Punkte 26 und 32. Diese tiefsten Punkte werden unmittelbar benachbart auf jeder Seite von den höchsten Punkten 28 und 30 einerseits und 34 und 36 andererseits. So kann angegeben werden, welches Ausmaß die Erhebungen 20 oder 22 haben. Die Höhe dieser Erhebungen wird ermittelt, indem zunächst zwischen einem tiefsten Punkt 28, 32 benachbarten höchsten Punkten 34, 36 eine Verbindungslinie gezogen wird. Der Abstand des tiefsten Punktes 28, 32 rechtwinklig zu dieser Verbindungslinie ergibt dann die Höhe der Erhebungen 20, 22.
FIG. 4.1 zeigt eine Frontalansicht eines weiteren erfϊndungsgemäßen Profϊlkörpers. Die Frontalansicht entspricht der Querschnittsansicht gemäß den bereits dargelegten Erläuterungen. FIG. 4.2 zeigt eine Schrägansicht desselben Profilkörpers. Auch hier sind die Wandabschnitte 12 und 14 konvex ausgebildet. Der Bodenabschnitt 10 bildet im Querschnitt gesehen an seiner der Aussparung 16 entgegengesetzten Seite Erhebungen 22 aus. Weiterhin bilden Wandabschnitte 12 und 14 jeweils an ihrer der Aussparung 16 zugewandten Seite Erhebungen 24 aus. Auf diese Weise können auch Vertiefungen an den Zahnflanken, beispielsweise beim Übergang zwischen Zahn und Zahnfleisch, besser erreicht werden. Die Höhe dieser Erhebungen 24 kann analog zur Höhe der Erhebungen 20, 22 dadurch angegeben werden, dass der Abstand eines tiefsten Punktes 38 zwischen zwei unmittelbar benachbarten höchsten Punkten 40, 42 rechtwinklig zur Verbindungslinie zwischen diesen Punkten ermittelt wird. Zur Angabe, wie tief die Aussparung 16 ist, kann der Abstand des tiefsten Punktes 44 an der der Aussparung 16 zugewandten Seite des Bodenabschnitts 10 rechtwinklig zu einer Verbindungslinie zwischen dem höchsten Punkt 48 des ersten Wandabschnitts 12 und dem höchsten Punkt 46 des Wandabschnitts 14 herangezogen werden.
FIG. 4.3 zeigt exemplarisch Bemaßungen der Frontalansicht gemäß FIG. 4.1. Diese gelten in entsprechender Weise jedoch auch generell für die erfindungsgemäßen Profilkörper. Die Höhe H zeigt die maximale Ausdehnung des Profilkörpers in Richtung des ersten und zweiten
Wandabschnitts. Senkrecht zur Höhe H definiert die maximale Ausdehnung des Profilkörpers die
Breite B. Die Bemaßung der Aussparung zur Aufnahme eines Zahnes kann angegeben werden durch die Breite der obersten Öffnung Ol, die Breite der untersten Verengung 02 sowie die Breite (maximale Ausdehnung) des Bodenabschnitts auf der der Aussparung zugewandten Seite 03.
Die äußeren Konturen des Profilkörpers können größtenteils als Kreisbogensegmente ausgedrückt werden. Die Erhebungen und die korrespondierenden Vertiefungen des ersten und zweiten Wandabschnittes auf der der Aussparung zugewandten Seite können beispielsweise so beschrieben werden. Hierbei zeigen die Kreuze in FIG. 4.3 die Lage der Kreismittelpunkte an, deren Kreisbogensegmente die Konturen aufbauen. Auf dem linken Wandabschnitt symbolisieren die Angaben Ria bis RId die Radien der Kreisbögen an den Vertiefungen zwischen den Erhebungen. Auf dem rechten Wandabschnitt symbolisieren die Angaben R2a bis R2d die Radien der Kreisbögen der Erhebungen.
Die Krümmung der Kontur der der Aussparung zugewandten zugewandten Seite des Bodenabschnitts wird durch dem Radius R3 angegeben. Schließlich wird die Krümmung der äußeren Konturen des ersten und zweiten Wandabschnittes durch den Radius R4 beschrieben.
In den erfindungsgemäßen Profilkörpern kann die Höhe H beispielsweise Werte von > 10 mm bis < 20 mm annehmen. Die Breite B kann auch beispielsweise Werte von > 10 mm bis < 20 mm annehmen. Die Breite der obersten Öffnung der Aussparung Ol kann beispielsweise Werte von > 5 mm bis < 10 mm annehmen. Die Breite der untersten Verengung der Aussparung O2 kann beispielsweise Werte von > 2 mm bis < 6 mm annehmen. Die maximale Ausdehnung des Bodenabschnitts auf der der Aussparung zugewandten Seite 03 kann beispielsweise Werte von > 3 mm bis < 9 mm annehmen. Die Krümmungsradien der Ausbuchtungen des ersten und zweiten Wandabschnittes an der der Aussparung zugewandten Seite und die korrespondierenden Vertiefungen beschreibenden Kreise Ria, RIb, RIc und RId sowie R2a, R2b, R2c und R2d können beispielsweise unabhängig voneinander Werte von > 0,1 mm bis < 0,5 mm annehmen. Die Krümmung der Kontur der der Aussparung zugewandten zugewandten Seite des Bodenabschnitts R3 kann beispielsweise Werte von > 1 mm bis < 10 mm annehmen. Die Krümmung der äußeren Konturen des ersten und zweiten Wandabschnittes R4 kann für die beiden Wandabschnitte unabhängig voneinander beispielsweise Werte von > 20 mm bis < 50 mm annehmen. Die Krümmungsradien der Ausbuchtungen Bodenabschnittes an der der Aussparung abgewandten Seite und die korrespondierenden Vertiefungen beschreibenden Kreise R5a, R5b und R5c sowie R6a, R6b und R6c können beispielsweise unabhängig voneinander Werte von > 0,1 mm bis < 0,5 mm annehmen.
Bevorzugt ist es, wenn die folgenden Maße vorliegen: B= 16 mm; H= 16 mm; 01= 7 mm; 02= 4 mm; Ria, RIb, RIc, RId= 0,30 mm; R2a, R2b, R2c, R2d= 0,30 mm; R3= 4 mm; R4= 36 mm; R5a, R5b, R5c= 0,3 mm; R6a, R6b, R6c= 0,3 mm. Ebenfalls ist bevorzugt, wenn das Maß 03 5 mm beträgt. Die angegebenen Maße können in der Praxis eine Fertigungstoleranz von ± 10% aufweisen.
Bezüglich der Abmessungen in der dritten Raumdimension können die erfindungsgemäßen Profilkörper allgemein eine Dicke von > 10 mm bis < 20 mm, vorzugsweise von > 12 mm bis < 14 mm, mehr bevorzugt von 13 mm aufweisen.
FIG. 5.1 zeigt eine Frontalansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Profϊlkörpers. Die Frontalansicht entspricht der Querschnittsansicht gemäß den bereits dargelegten Erläuterungen. FIG 5.2 zeigt eine Schrägansicht desselben Profilkörpers. Im Unterschied zum Profilkörper aus FIG. 4.1 und FIG 4.2 ist die der Aussparung 16 entgegengesetzte Seite 50 des Bodenabschnitts 10 zu dieser Aussparung 16 hin konkav und ohne dezidierte Erhebungen ausgebildet. Durch diese Einbuchtungen kann der Profϊlkörper beim Kauen besser fixiert werden.
FIG. 6.1 zeigt eine Frontalansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Profilkörpers. Die Frontalansicht entspricht der Querschnittsansicht gemäß den bereits dargelegten Erläuterungen. FIG. 6.2 zeigt eine Schrägansicht desselben Profilkörpers. In diesem Profilkörper sind die äußeren Begrenzungen der Wandabschnitte 12, 14 und die Begrenzung an der der Aussparung 16 entgegengesetzten Seite 52 des Bodenabschnitts 10 Teile eines einzigen Kreisbogens. Auf der der Aussparung 16 zugewandten Seite weist der Bodenabschnitt 10 Erhebungen 20 auf. Durch die in weiten Teilen kreisförmige Ausgestaltung des Profilkörperrandes ist der Ansatzpunkt der Zunge beim Verschieben des Profilkörpers im Mund immer gleich.
Die Erfindung wird ferner anhand der nachfolgenden Beispiele weiter erläutert.
Verwendete Substanzen und Abkürzungen: Diaminosulfonat: NH2-CH2CH2-NH-CH2CH2-SO3Na (45 %ig in Wasser)
Desmophen® C2200: Polycarbonatpolyol, OH-Zahl 56 mg KOH/g, zahlenmittleres Molekulargewicht 2000 g/mol (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE)
PolyTHF® 2000: Polytetramethylenglykolpolyol, OH-Zahl 56 mg KOH/g, zahlenmittleres Molekulargewicht 2000 g/mol (BASF AG Ludwigshafen, DE)
PolyTHF® 1000: Polytetramethylenglykolpolyol, OH-Zahl 112 mg KOH/g, zahlenmittleres zahlenmittleres Molekulargewicht 1000 g/mol (BASF AG Ludwigshafen, DE) Polyether LB 25: (monofunktioneller Polyether auf Ethylenoxid-/Propylenoxidbasis zahlenmittleres Molekulargewicht 2250 g/mol, OH-Zahl 25 mg KOH/g (Bayer MaterialScience AG Leverkusen, DE)
Stokal® STA: wässrige Ammoniumstearat-Lösung (Bozzetto GmbH, Krefeld, DE)
Plantacare l200 UP Alkylpolyglycoside (Cognis GmbH, Düsseldorf, DE)
Na-Saccharin: Süßstoff (Merck, Darmstadt KGaADE) Sucralose: Süssstoff (Symrise, Holzminden, DE)
L-Menthol Freeflow (PN 600129): 1- Menthol freifließend (Mischung bestehend aus 1-Menthol und 1 Gew.-% Siliciumdioxid) (Symrise, Holzminden, DE)
Pfefferminzaroma (PN 10946): Sprühgetrockneter Pfefferminzöl mit bis zu 40 Gew.-% Beladung auf Basis von Gummi Arabicum (Symrise,
Holzminden, DE)
Pfefferminzaroma (PN 204125): Sprühgetrockneter Pfefferminzöl mit bis zu 40 Gew.-%
Beladung auf Basis von Gummi Arabicum (Symrise, Holzminden, DE) Optacool® 150104: Mischung verschiedener physiologischer Kühlwirkstoffe
(Symrise, Holzminden DE )
Optaflow® 225488 Mischung verschiedener physiologischer Fliesswirkstoffe
(Symrise, Holzminden DE )
Sorbitol Süßstoff (Merck, Darmstadt KGaA DE) Duacert FD&C Blue nr 310605 Farbstoff (Sensient, Geesthacht, DE)
Die mit PN bezeichneten Nummern sind Produktnummern der Firma Symrise (Holzminden, DE). Beispiel 1 : Herstellung einer Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersion (I)
761,3 g Desmophen® C2200, 987,0 g PolyTHF® 2000, 375,4g PolyTHF® 1000 und 53,2 g Polyether LB 25 wurden auf 70 0C aufgeheizt. Anschließend wurde bei 70 0C innerhalb von 5 Minuten ein Gemisch aus 237,0 g Hexamethylendiisocyanat und 313,2 g Isophorondiisocyanat zugegeben und solange unter Rückfluss gerührt, bis der theoretische NCO-Wert erreicht war. Das fertige Prepolymer wurde mit 4850 g Aceton bei 50 0C gelöst und anschließend eine Lösung aus 1,8 g 25,1 g Ethylendiamin, 61,7 g Diaminosulfonat, 116,5 g Isophorondiamin und 1030 g Wasser innerhalb von 10 Minuten zudosiert. Die Nachrührzeit betrug 10 Minuten. Danach wurde durch Zugabe von 1061 g Wasser dispergiert. Es folgte die Entfernung des Lösemittels durch Destillation im Vakuum. Es wurde eine lagerstabile Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 57% erhalten.
Beispiel 2: Herstellung eines Beschichtungsmaterials
100 g der Polyurethandispersion aus Beispiel 1 sowie 20 g Wasser, 6 g einer 0,l-%igen wässrigen
Lösung von Na-Saccharin, 6 g L-Menthol Freeflow L 6000129 (Symrise, Holzminden, DE), 6 g einer 0,2-%igen wässrigen Lösung von Sucralose, 6 g Optacool 150104 (Symrise, Holzminden,
DE), 6 g Optacool 225488 (Symrise, Holzminden, DE), 0,4 g einer 0,1%-igen wässrigen Lösung des Farbstoffs Duacert FD&C blue nr 310605 (Sensient, Belgien) werden bei Raumtemperatur gemischt und zusammen gerührt.
Beispiel 3: Erfindungsgemäße Herstellung eines aromatisierten Kauschaumes
1000 g der aus Beispiel 1 erhaltenen Dispersion (I) wurden mit 10 g Plantacare 1200 UP und 15 g Stokal STA, 30 g einer 0,2-%igen wässriger Lösung Na-Saccharin und 30 g L-Menthol Freeflow PN 600129 gemischt und anschließend durch Eintragen von Luft mit Hilfe eines Handmixgerätes aufgeschäumt bis zu einem Schaumlitergewicht von 300 g/l. Danach wurden 47,5 g der geschäumten Zusammensetzung in eine Form aus Trennpapier (VEZ Mat, Sappi, Brüssel, Belgien) mit Abmessungen 70 x 140 x 10 mm (Breite x Tiefe x Höhe) gegossen, wobei eine Nassschichtdicke von 13 mm erzielt wurde. 14 solcher Gießformen wurden anschließend in einer Versuchsmikrowellenanlage (MWT k/ 1,2-3 LK reg. der Firma EL-A Verfahrenstechnologie Heidelberg, DE) für 30 Minuten bei 30 %iger Leistung (3,6 kW bei maximaler Leistung) getrocknet.
Anschließend wurde das Material mittels Wasserstrahlschneiden in eine Form gemäß FIG. 4.1 bis 4.2 geschnitten. Der Profilkörper hatte gemäß der Bezeichnungen in FIG 4.3 die folgenden Maße: B= 16,04 mm; H= 16,47 mm; 01= 6,80 mm; 02= 4,00 mm; Ria, RIb, RIc, RId= 0,30 mm; R2a, R2b, R2c, R2d= 0,30 mm; R3= 3,66 mm; R4= 36,50 mm; R5a, R5b, R5c= 0,27 mm; R6a, R6b, R6c= 0,27 mm. Das Maß O3 konnte hierbei zu 5 mm abgeschätzt werden. Die Dicke der Profilkörper betrug 13 mm.
Alle Seiten des Profilkörpers wurden mit dem in Beispiel 2 hergestellten Beschichtungsmaterial mit Hilfe eines Pinsels lackiert und danach in einem Umluftofen bei 130 0C für 30 Minuten getrocknet.
Beispiel 4: Erfindungsgemäße Herstellung eines aromatisierten Kauschaumes
1000 g der aus Beispiel 1 erhaltenen Dispersion (I) wurden mit 10 g Plantacare 1200 UP und 15 g Stokal STA, 30 g einer 0,2-%igen wässriger Lösung Na-Saccharin und 30 g L-Menthol Freeflow PN 600129 gemischt und anschließend durch Eintragen von Luft mit Hilfe eines Handmixgerätes aufgeschäumt bis zu einem Schaumlitergewicht von 300 g/l. Danach wurden 47,5 g der geschäumten Zusammensetzung in eine Form aus Trennpapier (VEZ Mat, Sappi, Brüssel, Belgien) mit Abmessungen 70 x 140 x 10 mm (Breite x Tiefe x Höhe) gegossen, wobei eine Nassschichtdicke von 13 mm erzielt wurde. 14 solcher Gießformen wurden anschließend in einer Versuchsmikrowellenanlage (MWT k/1,2-3 LK reg. der Firma EL-A Verfahrenstechnologie Heidelberg, DE) für 30 Minuten bei 30 %iger Leistung (3,6 kW bei maximaler Leistung) getrocknet. Anschließend wurde das Material mittels Wasserstrahlschneiden in eine Form gemäß FIG 4.1 bis 4.2 geschnitten. Der Profilkörper hatte gemäß der Bezeichnungen in FIG. 4.3 die folgenden Maße: B= 16,04 mm; H= 16,47 mm; 01= 6,80 mm; 02= 4,00 mm; Ria, RIb, RIc, RId= 0,30 mm; R2a, R2b, R2c, R2d= 0,30 mm; R3= 3,66 mm; R4= 36,50 mm; R5a, R5b, R5c= 0,27 mm; R6a, R6b, R6c= 0,27 mm. Das Maß O3 konnte hierbei zu 5 mm abgeschätzt werden. Die Dicke der Profilkörper betrug 13 mm.
Alle Seiten der Form wurden mit dem in Beispiel 2 hergestellten Beschichtungsmaterial mit Hilfe eines Pinsels lackiert und danach in einem Umluftofen bei 130 0C für 30 Minuten getrocknet.
Anschließend wurde auf die der Aussparung zugewandten Seite des Bodenabschnitts 0,06 g der folgenden Zusammensetzung A mit einem 1 mm Spatel aufgetragen: 0,73 g einer 1%-igen wässrigen Lösung von FD&C Blau no. 1C.I.42090 mit Zert El 33 (Symrise, Holzminden, DE), 9,1 g Optamint Pfefferminz- Aroma SD 10946 (Symrise, Holzminden, Deutschland), 36,4 g
Pfefferminz- Aroma SD 204125 (Symrise, Holzminden, Deutschland), 1,82 g einer 10%-igen wässrigen Lösung von Natriumsaccharin, 18,2 g einer 70%-igen wässrigen Lösung von Sorbitol, 1,82 g einer 10%-iger Lösung von Sucralose, 31 ,9 g Wasser.
Anschließend wurde auf die der Aussparung entgegengesetzten Seite des Bodenabschnitts 0,12 g der folgenden Zusammensetzung B mit einem Pinsel aufgetragen: 0,17 g einer 1%-igen wässrigen Lösung von FD&C Blau no. 1C.I.42090 mit Zert E133 (Symrise, Holzminden, DE), 0,6 g Titandioxid E 171/C.I. 77891 Pulver Pigment (Symrise, Holzminden, DE), 9,2 g Optamint Pfefferminz- Aroma SD 10946 (Symrise, Holzminden, Deutschland), 36,4 gr Pfefferminz Aroma SD 204125 (Symrise, Holzminden, Deutschland), 1,8 g einer 10%-igen wässrigen Lösung von Natriumsaccharin, 18,2 g einer 70%-igen wässrigen Lösung von Sorbitol, 1,82 g einer 10%-igen Lösung von Sucralose, 31,8 g Wasser. Danach wurde der Kauschaum in einem Umluftofen bei 130 0C für 5 Minuten getrocknet. Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel): Herstellung eines würfelförmigen aromatisierten Kauschaumes
1000 g der aus Beispiel 1 erhaltenen Dispersion (I) wurden mit 10 g Plantacare 1200 UP und 15 g Stokal STA, 30 g einer 0,2-%igen wässrigen Lösung von Na-Saccharin und 30 g L-Menthol Freeflow PN 600129 gemischt und anschließend durch Eintragen von Luft mit Hilfe eines Handmixgerätes aufgeschäumt bis zu einem Schaumlitergewicht von 300 g/l. Danach wurden 47,5 g der geschäumten Zusammensetzung in eine Form aus Trennpapier (VEZ Mat, Sappi, Brüssel, Belgien) mit Abmessungen 70 x 140 x 10 mm (Breite x Tiefe x Höhe) gegossen, wobei eine Nassschichtdicke von 13 mm erzielt wurde. 14 solcher Gießformen wurden anschließend in einer Versuchsmikrowellenanlage (MWT k/ 1,2-3 LK reg. der Firma EL-A Verfahrenstechnologie Heidelberg, DE) für 30 min bei 30 %iger Leistung (3,6 kW bei maximaler Leistung) getrocknet. Anschließend wurde das Material in Würfel von 1O x 1O x 10 mm geschnitten. Alle Seiten der Würfel wurden mit dem in Beispiel 2 hergestellten Beschichtungsmaterial mit Hilfe eines Pinsels lackiert und danach in einem Umluftofen bei 130 0C für 30 Minuten getrocknet.
Die gemäß der Beispiele hergestellten Kauschäume wurden an Probanden gemäß dem nachfolgend beschriebenen Kautest erprobt.
Eingesetzt wurden 15 Probanden mit zahnmedizinischem Vorwissen. Das Einschlusskriterium war eine vollständige Dentition ohne Überkronung oder Ersatz der folgenden Zähne: 16, 11, 25, 36, 31, 45. Hier wie auch nachfolgend wird die Bezeichnung der Zähne anhand des internationalen Zahnschemas (FDI-two-digit-Schema) vorgenommen. Das Untersuchungsmaterial setzte sich wie folgt zusammen:
30 Profϊlkörper gemäß Beispiel 3, 30 Profϊlkörper gemäß Beispiel 4 und 30 Profükörper gemäß Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel).
Plaquerevelator: Mira-2-Ton®; Fa. Hager & Werken GmbH & Co KG; Polierkelche: Prophy- Kelche®; Fa. Hager & Werken GmbH & Co KG; Polierpaste: Miraclean®; Fa. Hager & Werken GmbH & Co KG; Prophylaxe-Tray 12 Teile Universität Witten; Fotokamera: Nikon D70, Objektiv: Micro Nikkor 105mm /2,8, Nikon Makroblitz Rl; Einseitiger Retraktor 2x: Mirahold®; Fa. Hager & Werken GmbH & Co KG; Lateralspiegel: Rhodiumbeschichtet, Fa. Doctorseyes; Stoppuhr: Samsung SGV - Z140*; Laptop: Lenovo, IBM Thinkpad T60.
Die Untersuchungsmethodik lässt sich wie folgt beschreiben: 1) Kalibrierung: der Erstkontakt der Probanden mit dem Produkt erfolgte am Tag 0. Die Probanden wurden auf eine Kaudauer von 30 Sekunden pro Quadrant des Kiefers, also auf 120 Sekunden Gesamtkaudauer kalibriert. Ein plaquefreier Mundraum wurde durch eine professionelle Zahnreinigung der Untersuchungsregionen erreicht. Die Probanden wurden nummeriert (Nummern 1 bis 20). Die Kalibrierung des Untersuchers erfolgte dergestalt, dass er in dem Umgang mit der Fotokamera Nikon D70, dem Lateralspiegel und dem Retraktor eingewiesen wurde.
2) Aufbau und Ablauf der Untersuchung:
Zu Beginn der Untersuchung wurde mittels einer professionellen Zahnreinigung für einen plaquefreien Mundraum aller Probanden an den zu untersuchenden Zähnen gesorgt. In den folgenden 72 Stunden müssen die Probanden jede Art der Mundhygiene unterlassen. Nach den 72 Stunden wurde mittels des Piaquerelevators Mira-2-Ton® die Plaque sichtbar gemacht und mittels Retraktor, Lateralspiegel und Fotokamera dokumentiert. Es wurden jeweils Dentalfotos erstellt, wobei der Abbildungsmaßstab bei allen Aufnahmen 1:2 betrug:
1. Frontal: Zähne 11, 16, 25, 45
2. Oral: Zähne 11, 31 Nach der Dokumentation kauen die Probanden den Kauschaum entsprechend der vorangegangenen Kalibrierung, also jeweils 30 Sekunden pro Quadrant des Gebisses.
Nach dem Kauen wurde die Plaque erneut mit mittels Retraktor, Lateralspiegel und Fotokamera dokumentiert nach dem obigen Schema dokumentiert.
3) Befunderhebung: Nach Abschluss der Untersuchung erfolgt eine computerassistierte Bewertung der Reduktion der Plaque an den glatten und approximalen der vestibulären und oralen Flächen. Es wurde der modifizierte Navy Index unter Verwendung von Planimetrie angewendet (nach Claydon N., Addy M., Journal of Clinical Periodontology 22 (9) , 670-673).
4) Statistische Auswertung: Die Auswertung der Untersuchungsergebnisse erfolgte mit der Verwendung des T-Tests nach Student.
5) Ergebnisse:
Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt. Dort erfolgt für alle Ergebnisse, bei denen die Reinigungswirkung bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit von 5 Prozent signifikant von Null verschieden war, ein Eintrag in Form der durchschnittlichen prozentualen Reinigungswirkung bei diesem Zahn. Der Eintrag "ins" steht für ein insignifikantes Testergebnis für diesen Zahn. Angegeben ist der prozentuale Anteil der Zahnfelder, welche vor der Anwendung des Kauschaums Plaque-behaftet waren und nach der Anwendung vollständig frei von Plaque waren relativ zu der Gesamtzahl Plaque-behafteter Zahnfelder. Anzahl der Probanden: n=16.
Figure imgf000033_0001
Tabelle 1 : prozentuale Reinigungsleistung Ins: insignifikant
Wie man aus Tabelle 1 entnehmen kann, zeigen die erfindungsgemäßen Profϊlkörper gemäß Beispielen 3 und 4 eine insgesamt größere Plaquereduzierung als ein Profilkörper gemäß dem Vergleichsbeispiel 5.
Beispiel 7: Formstabilität erfindungswesentlichen Schäume im Vergleich zu Polyolefinschäumen
Figur 7 zeigt das Ergebnis des Vergleichs der erfindungsgemäßen Profilkörper (Profilkörper links oben) mit solchen aus Polyolefinschäumen (Profilkörper mitte oben und rechts oben). Während erstere auch nach dem Kauvorgang unverändert hinsichtlich ihrer Form sind (Profilkörper links unten), so sind solche aus Polyolefinschäumen (Alveolen NA 3611 (mitte) bzw. Alveo Soft SA GM2 (rechts), Sekisui Alveo AG , Luzern) deutlich verformt (Profilkörper mitte unten und rechts unten), so dass eine wirksame Plaqueentfernung nicht mehr möglich ist.

Claims

Patentansprüche
1. Strangförmiger polymerer Schaumprofilkörper zur Zahnreinigung, wobei der Querschnitt des Profilkörpers einen Bodenabschnitt (10) sowie an den Bodenabschnitt angrenzende und gegenüber einander angeordnete erste Wandabschnitte (12) und zweite Wandabschnitte (14) umfasst, wobei im Querschnitt die maximale Ausdehnung des Profilkörpers in Richtung des ersten und zweiten Wandabschnittes (12, 14) die Höhe des Profilkörpers definiert, wobei im Querschnitt die maximale Ausdehnung des Profilkörpers senkrecht zur Höhe die Breite des Profilkörpers definiert und wobei weiterhin der Bodenabschnitt (10) zusammen mit dem ersten und zweiten Wandabschnitt (12, 14) mindestens eine Aussparung (16, 18) im Profilkörper zur Aufnahme eines Zahnes ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Polymerschaum aus einer Polyurethan-Polyharnstoff-Dispersion (I) erhältlich ist, welche wiederum erhältlich ist, welche wiederum erhältlich ist, indem
A) isocyanatfunktionelle Prepolymere aus al) organischen Polyisocyanaten a2) polymeren Polyolen mit zahlenmittleren Molekulargewichten von > 400 g/mol bis < 8000 g/mol und OH-Funktionalitäten von > 1,5 bis < 6 hergestellt werden,
B) deren freie NCO-Gruppen dann ganz oder teilweise mit bl) aminofunktionellen Verbindungen mit Molekulargewichten von > 32 g/mol bis < 400 g/mol und/oder b2) aminofunktionellen, ionischen oder potentiell ionischen
Hydrophilierungsmitteln unter Kettenverlängerung umgesetzt werden und die Prepolymere vor während oder nach Schritt B) in Wasser dispergiert werden, wobei gegebenenfalls enthaltene potentiell ionische Gruppen durch teilweise oder vollständige Umsetzung mit einem Neutralisationsmittel in die ionische Form überfuhrt werden können.
2. Profilkörper gemäß Anspruch 1, wobei im Querschnitt gesehen der Bodenabschnitt (10) des Profilkörpers an seiner einer Aussparung (16, 18) zugewandten Seite Erhebungen (20) ausbildet.
3. Profilkörper gemäß Anspruch 1, wobei im Querschnitt gesehen der Bodenabschnitt (10) des Profilkörpers an seiner einer Aussparung (16, 18) entgegengesetzten Seite Erhebungen (22) ausbildet.
4. Profilkörper gemäß Anspruch 1, wobei im Querschnitt gesehen der erste Wandabschnitt (12) und/oder der zweite Wandabschnitt (14) des Profilkörpers an seiner einer Aussparung (16, 18) zugewandten Seite Erhebungen (24) ausbildet.
5. Profϊlkörper gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei im Querschnitt gesehen die Anzahl der Erhebungen (20, 22, 24) in einem Bereich von > 2 bis < 10 liegt.
6. Profilkörper gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei im Querschnitt gesehen die Höhe der Erhebungen (20, 22), gemessen als Abstand des tiefsten Punktes (26, 32) zwischen zwei Erhebungen (20, 22) rechtwinklig zur Verbindungslinie zwischen zwei dem tiefsten Punkt unmittelbar benachbarten höchsten Punkten (28, 30, 34, 36) der Erhebungen (20, 22), zur Höhe des Profϊlkörpers in einem Verhältnis von > 1:15 bis ≤ 1 :5 steht.
7. Profϊlkörper gemäß Anspruch 4, wobei im Querschnitt gesehen die Höhe der Erhebungen (24), gemessen als Abstand des tiefsten Punktes (38) zwischen zwei Erhebungen (24) rechtwinklig zur Verbindungslinie zwischen zwei dem tiefsten Punkt (38) unmittelbar benachbarten höchsten Punkten (40, 42) der Erhebungen (24), zur Höhe des Profϊlkörpers in einem Verhältnis von > 1:30 bis < 1: 10 steht.
8. Profϊlkörper gemäß Anspruch 1, wobei im Querschnitt gesehen die maximale Ausdehnung des Bodenabschnitts (10) zur Breite des Profϊlkörpers in einem Verhältnis von > 1 :6 bis < 1 :2 steht.
9. Profϊlkörper gemäß Anspruch 1, wobei im Querschnitt gesehen der Abstand des tiefsten Punktes (44) an der der Aussparung zugewandten Seite des Bodenabschnittes (10) senkrecht zur Verbindungslinie zwischen den höchsten Punkten (46, 48) des ersten und zweiten Wandabschnittes (12, 14) zur Höhe des Profilkörpers in einem Verhältnis von > 1:4 bis < 1:1,5 steht.
10. Profϊlkörper gemäß Anspruch 1, wobei das Material des Profϊlkörpers einen Polymerschaum mit einem Zugmodul bei 100% Dehnung von > 0,3 MPa bis < 3,5 MPa, einer Zugfestigkeit von >
0,5 MPa bis < 40 MPa und einer Dehnbarkeit von > 100 % bis < 2000% umfasst.
11. Profϊlkörper gemäß Anspruch 1, wobei in Schritt A) die isocyanatfunktionellen Prepolymere weiterhin hergestellt werden aus a3) hydroxyfunktionellen Verbindungen mit Molekulargewichten von > 62 g/mol bis < 399 g/mol und/oder a4) hydroxyfunktionellen, ionischen oder potentiell ionischen und/oder nichtionischen Hydrophilierungsmitteln
12. Verfahren zur Herstellung eines Profϊlkörpers gemäß Anspruch 1, umfassend die Schritte:
- Auftragen eines Schaummaterials hergestellt aus einer Polyurethandispersion die wiederum erhältlich ist indem A) isocyanatfunktionelle Prepolymere aus al) organischen Polyisocyanaten a2) polymeren Polyolen mit zahlenmittleren Molekulargewichten von > 400 g/mol bis < 8000 g/mol und OH-Funktionalitäten von > 1,5 bis < 6 hergestellt werden, B) deren freie NCO-Gruppen dann ganz oder teilweise mit bl) aminofunktionellen Verbindungen mit Molekulargewichten von > 32 g/mol bis < 400 g/mol und/oder b2) aminofunktionellen, ionischen oder potentiell ionischen
Hydrophilierungsmitteln unter Kettenverlängerung umgesetzt werden und die Prepolymere vor während oder nach Schritt B) in Wasser dispergiert werden, wobei gegebenenfalls enthaltene potentiell ionische Gruppen durch teilweise oder vollständige Umsetzung mit einem
Neutralisationsmittel in die ionische Form überfuhrt werden können.
- Aufschäumen und Auftragen des Schaums auf ein flaches Substrat
- Aushärten und/oder Trocknen des Schaummaterials -Formen des Profϊlkörpers durch Ausschneiden oder Ausstanzen
13. Verwendung eines Profilkörpers gemäß Anspruch 1 zur Reinigung von Zähnen.
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