Monofilamento termoplástico para cerdas.

Monofilamento termoplástico en forma de un coextrusionado de al menos dos capas para cerdas que se venexpuestas a una elevada humedad al estar en uso,

en donde el coextrusionado presenta un núcleo y unrevestimiento y al menos el revestimiento consta de una mezcla de polímeros 5 hecha a base de al menos unapoliamida (PA) y al menos un poliéster (PE) termoplástico, en donde la relación de mezcla PA/PE contiene unporcentaje de PA de una un 30% másico y un porcentaje de PE de un 70 a un 90% másico.

Monofilamento termoplástico para cerdas [0001] La invención se refiere a un monofilamento termoplástico para cerdas que al estar en uso se ven expuestas a una elevada humedad.

Las cerdas de plásticos termoplásticos se usan para cepillos de distintas clases, para pinceles y para cosas similares. Dichas cerdas se ven además sometidas a muy distintas solicitaciones de carácter físico y químico que resultan por un lado de su uso funcional al realizarse operaciones de cepillado, de pintado o de pulido o cuando se procede a aplicar medios o cosas similares, y por otro lado de las condiciones reinantes directamente en el uso o en el lugar de uso. Con respecto a éstas últimas son en particular dignos de mención los agentes auxiliares que se aplican al proceder al uso, tales como detergentes, productos de limpieza, cosméticos, agua o cosas similares. Como condiciones ambientales en el lugar de uso es en particular digna de mención una elevada humedad del aire, que en su interacción con agentes auxiliares húmedos contribuye a que no se sequen los agentes auxiliares húmedos.

Las cerdas deben por consiguiente presentar un perfil de propiedades que satisfaga estas muy distintas exigencias. Esto se aclarará a título de ejemplo haciendo referencia a un cepillo dental, en el que las distintas exigencias quedan particularmente claras porque las cerdas para comenzar presentan un diámetro extremadamente pequeño, que es poco más o menos de entre 0, 05 y 0, 4 mm. Además las cerdas están dispuestas a escasa distancia unas de otras y están incluso densamente agrupadas en haces. Por otro lado las cerdas para cepillos dentales deben presentar un buen comportamiento flexional a altos niveles de flexión, para por un lado ceder dentro de la zona puramente elástica y por otro lado poder regresar de nuevo sin deformación a la posición inicial (capacidad de reenderezamiento) . Debido a la pluralidad de formas de movimiento y a la presión individual ejercida según cada usuario al proceder a la limpieza de su dentadura, las cerdas deben, tomando en consideración una adecuada duración útil de las mismas, poseer una buena resistencia a la flexión alternativa y una buena resistencia a la fatiga. Además el plástico debe estar hecho de forma tal que la cerda pueda ser procesada en procesos de fabricación mecánicos o térmicos, entre los que se cuenta en particular la fijación de las cerdas en el portacerdas. Finalmente, las cerdas deben poder ser redondeadas en el extremo de uso, para por un lado producir una acción de cepillado no agresiva pero igualmente suficiente en las superficies de los dientes y en los espacios interdentales, sin por otro lado perjudicar al esmalte dental debido a una gran dureza o a la presencia de aristas o cosas similares, o lesionar la encía.

Debido a la necesariamente compacta disposición de las cerdas en un cepillo dental las cerdas se ven, debido a los agentes auxiliares que se usan, tales como dentífrico, agua, etc., pero también debido a la elevada humedad del aire que reina en el lugar de uso, tal como p. ej. en el cuarto de baño, continuamente sometidas a la humedad, máxime considerando que un secado total, debido a la compacta disposición de las cerdas por un lado y a las condiciones ambientales por otro lado, sería posible tan sólo a lo largo de un muy prolongado espacio de tiempo.

La elevada humedad va acompañada de un debilitamiento de la cerda, que ya fue detectado en las cerdas naturales que se usaban anteriormente. Ya en aquel entonces se llamó al caso de fallo “wet breakdown” (US 2 309 021) . En las cerdas naturales este caso de fallo es preponderantemente consecuencia del hecho de que las cerdas ya con ocasión del proceso de elaboración y debido a procesos de lavado y limpieza pierden su grasa natural, que en el animal viviente actúa hidrofóbicamente. Este proceso se ve apoyado en el caso de un cepillo dental adicionalmente por las interacciones hidrolíticas que se producen entre los dentífricos y la cerda, así como por las partículas abrasivas que están presentes en los dentífricos. A este “wet breakdown” se intentó hacerle frente mediante tratamiento superficial químico de la cerda natural.

Por los motivos mencionados, en los cepillos dentales las fibras naturales no pudieron ser sustituidas en significantes proporciones por plásticos sintéticos hasta que estuvieron disponibles correspondientes termoplásticos de alta calidad. Hoy en día se usan cerdas para cepillos dentales que están hechas exclusivamente de poliamidas de calidades de alto precio, tales como en particular la PA 6.10 o 6.12. Estas calidades de poliamidas son correspondientemente caras, por cierto no en último lugar debido al hecho de que estas poliamidas de alta calidad no son por razones relativas a los costes sustituibles por otras cosas.

Las poliamidas de alta calidad satisfacen por cierto de manera destacada las exigencias en materia de resistencia, si bien son conocidas por tener la particularidad de que absorben humedad en no despreciables proporciones y debido a ello sacrifican parcialmente sus favorables valores de resistencia. Este empeoramiento de las propiedades de resistencia conduce tanto más pronto al fallo de la cerda cuanto más pequeño es su diámetro, puesto que la humedad penetra rápidamente hasta el núcleo de la cerda. Hoy en día los cepillos dentales frecuentemente se ofrecen en el mercado clasificándolos según la dureza de sus cerdas, tal como por ejemplo como blandos (soft) , medianos (medium) o duros, de lo cual es en primera línea responsable el diámetro de la cerda. Debido al sometimiento a la humedad, este escalonamiento de calidades ya no se cumple tras algún tiempo de uso. La absorción de humedad y el almacenamiento de humedad en los espacios intermedios entre las cerdas van acompañados de considerables problemas higiénicos, puesto que la humedad favorece el crecimiento de bacterias, que a su vez obligaría a unos más [0008] Por consiguiente no han faltado intentos de usar cerdas de otros monofilamentos termoplásticos que ya se han acreditado en cepillos de otra clase. Aquí son en particular dignas de mención las cerdas de poliésteres termoplásticos que presentan un equiparable comportamiento flexional y un equiparable comportamiento flexional en régimen de flexión alternativa, pero que hasta la fecha no pudieron imponerse en los cepillos dentales. El motivo para ello es por un lado la mayor dureza y el riesgo de lesiones de las encías y de que resulte dañado el esmalte dental que va ligado a la misma. Dichas cerdas de poliésteres termoplásticos tienden además a rajarse y a la formación de rebabas en el procesamiento mecánico, en particular al realizarse el redondeo de los extremos del lado de uso. Dichas cerdas presentan por último una marcada fijación de suciedad, o sea que es difícil limpiarlas enjuagando el cepillo dental.

Un monofilamento termoplástico genérico realizado en forma de un coextrusionado de al menos dos capas para cerdas está descrito en la WO 97/14830 A y posee un núcleo y un revestimiento, pudiendo el núcleo y/o el revestimiento constar de una mezcla de polímeros hecha a base de poliamida (PA) y un poliéster (PE) termoplástico. En esta publicación impresa nada se dice sin embargo acerca de determinadas relaciones de mezcla PA/PE.

Por la DD 103933 A es conocida una cerda hecha a base de una mezcla de poliamida (PA) y un poliéster (PE) termoplástico, debiendo estar la relación de mezcla PA/PE situada entre 95/5 y 50/50 en porcentaje másico. En cuanto a las cerdas, no se trata sin embargo de un coextrusionado.

La US 4.507.361 describe una cerda que consta de una matriz termoplástica en la que están repartidos materiales de carga abrasivos. Aquí no se trata de un coextrusionado, sino de una cerda fabricada en un proceso de elaboración de 1 componente, pudiendo la matriz termoplástica constar de un 70% a un 90% de tereftalato de polietileno (PET) y un 10 a un 30% de poliamida (PA) .

En la técnica textil son conocidos filamentos coextrusionados (EP 0 763 611 A1) que constan de un núcleo de poliéster y un revestimiento de poliamida, si bien aquí están en primer plano otros perfiles de propiedades distintos de los que son de aplicación en el caso de las cerdas.

La invención persigue la finalidad de proponer un monofilamento para cerdas cuyo perfil de propiedades sea con unos reducidos costes de material susceptible de ser adaptado óptimamente a las deseadas exigencias técnicofuncionales y a las condiciones ambientales en el uso.

Esta finalidad es alcanzada con un monofilamento termoplástico que forma el material de partida para cerdas y está realizado en forma de un coextrusionado de al menos dos capas con las características de la reivindicación... [Seguir leyendo]

1. Monofilamento termoplástico en forma de un coextrusionado de al menos dos capas para cerdas que se ven expuestas a una elevada humedad al estar en uso, en donde el coextrusionado presenta un núcleo y un revestimiento y al menos el revestimiento consta de una mezcla de polímeros hecha a base de al menos una poliamida (PA) y al menos un poliéster (PE) termoplástico, en donde la relación de mezcla PA/PE contiene un porcentaje de PA de un 10 a un 30% másico y un porcentaje de PE de un 70 a un 90% másico.

2. Monofilamento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la poliamida (PA) es una mezcla de poliamida de alta calidad y poliamida de más baja calidad.

3. Monofilamento según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que los componentes de poliamida de la mezcla están seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de PA 6.10, PA 6.12, PA 11 y PA 12 por un lado y de entre los miembros del grupo que consta de PA 6 y PA 6.6 por otro lado.

4. Monofilamento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el poliéster termoplástico es un tereftalato de polialquileno (PAT) .

5. Monofilamento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el poliéster termoplástico es un tereftalato de polietileno (PET) o un tereftalato de polibutileno (PBT) o una mezcla de los mismos.

6. Monofilamento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el núcleo consta de una poliamida

o de una mezcla de poliamida de alta calidad y poliamida de más baja calidad.

7. Monofilamento según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que los componentes de poliamida de la mezcla están seleccionados de entre los miembros del grupo que consta de PA 6.10, PA 6.12, PA 11 y PA 12 por un lado y del grupo que consta de PA 6 y PA 6.6 por otro lado.

8. Monofilamento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el núcleo consta de un poliéster termoplástico o de una mezcla de tales poliésteres según la reivindicación 4 o 5.

9. Monofilamento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que el núcleo consta de un PAT sin mezcla o bien de una mezcla de ésteres de polialquileno.

10. Monofilamento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que también el núcleo consta de una mezcla de polímeros en la cual la relación de mezcla PA/PE contiene un porcentaje de PA de un 10 a un 30% másico y un porcentaje de PE de un 70 a un 90% másico.

11. Monofilamento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el hecho de que al menos una capa del coextrusionado de dos capas está coloreada de forma tal que queda ópticamente diferenciada de la otra capa.

12. Monofilamento según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por el hecho de que el núcleo presenta un diámetro de entre 0, 1 y 5, 0 mm y el revestimiento presenta un espesor de entre 0, 001 y 0, 5 mm.

13. Monofilamento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por el hecho de que para cerdas para cepillos dentales o para cosméticos el núcleo presenta un diámetro de entre 0, 1 y 0, 3 mm y el revestimiento presenta un espesor de 0, 001 a 0, 005 mm.

14. Monofilamento según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por el hecho de que consta de un coextrusionado de tres capas con el núcleo y el revestimiento y una capa exterior hecha a base de un elastómero.

15. Monofilamento según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por el hecho de que el núcleo está configurado como núcleo hueco.