在长期暴露于紫外线时具有稳定性的不透明彩色和白色单丝制造技术

技术编号:5496969 阅读:196 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了不透明的白色单丝,所述单丝甚至在暴露于高水平的紫外线后仍保持拉伸强度。本发明专利技术的单丝甚至暴露在相当于佛罗里达州的阳光下三至六个月后也不会变脆。本发明专利技术的单丝可用于刷子、过滤介质、单丝织物、用于假发的合成毛发、玩偶毛发、以及可使用单丝的其他应用,这些物品在大量暴露于阳光的环境中储存或销售。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用于牙刷中的不透明和白色单丝。更具体地讲,本专利技术 涉及对化学降解、光引发或热引发降解具有增强的抗性的不透明和白色单丝。
技术介绍
制造用作牙刷刷毛的长丝以及制造方法均是已知的。例如,此类刷毛 和制造方法描迷于美国专利6,090,488、美国专利5,500, 975和美国专利 5, 533, 227。聚酯和尼龙通常用在针对牙刷应用的单丝制造中。尼龙单丝尤 其具有优异的机械特性、耐磨性、抗展性和耐化学品性。 一般来讲,牙刷以 及包含可用于牙刷制造的单丝类型的其他制品在限制其暴露于自然环境的条 件下进行包装和销售。尤其对牙刷而言,通常在受控条件下储存和使用此类 制品,避免使其暴露于热、阳光和恶劣天气。因此,牙刷应用中所用的单丝 通常在其使用寿命期间,即储存、运输、销售、以及使用期间不会暴露于过 量的紫外线。此外,单丝聚合物类型的选择能够影响在单丝中所观察到的变 质程度,因此并非所有单丝都易受紫外线的影响而变得不可使用。然而,某些单丝在长期暴露于紫外线辐射后会变脆,其结果是它们的 物理和机械特性降低到一定程度,以致当将其用于指定用途(例如口腔卫 生)时,这些单丝会折断或破碎。所观察到的单丝的脆性可归因于长丝强度 和柔韧性的损失。该特性损失使这些单丝不可用于牙刷应用或要求柔韧性和强度的其他应用中。强度和柔韧性损失可归因于暴露在非常高水平的紫外线 辐射,即对牙刷而言不平常的紫外线暴露水平之后单丝的降解。例如,常规的尼龙66、尼龙6、尼龙610、尼龙612、尼龙614和尼龙 1010单丝在长期暴露于紫外线辐射之后会变脆。此曝光相当于暴露在阳光 非常充足的地区,例如美国佛罗里达州的阳光。这种曝光程度可能在世界某 些地区遇到,在这些地区,物品在户外环境下储存、推销和/或销售,并且 暴露于直射阳光下,这可能是一些亚洲和远东亚洲国家的习俗。Ti02、 BaS04、 Ca0、 Zn0、以及ZnS是通常用作光遮蔽物的无才几白色颜料,以增加 塑料制品包括单丝的不透明度。然而,出乎意料的是,人们发现在这样的条 件下,相对于天然或半透明长丝,不透明白色单丝更易出现强度和柔韧性损 失。由于降低了不透明或白色单丝的透光率,并且可期望的是同样会减少紫 外线辐射的影响,因此上述情况是意料之外的。改善塑料制品的紫外线稳定性的常规方法是将塑料与可赋予制品紫外 线稳定性的组分共混。不同的紫外线稳定剂通过不同的机理发挥作用,从而 获得防紫外线产品。例如,紫外线吸收剂(或可转化为紫外线吸收剂的化合 物)、紫外线淬灭剂、紫外线捕集剂、以及光遮掩物可针对紫外线曝光影响 提供增强的稳定性,并且在本文中将它们共同视为紫外线稳定剂。某些无机 化合物可起到光遮掩物的作用,但是可观察到机械特性方面的损失。有机化 合物,通常4支称为紫外线稳定剂,能够防止暴露于紫外线所产生的降解。通 常已知的紫外线稳定剂包括例如,水杨酸对-叔-丁基苯酯;水杨酸对-辛 基苯酯;p,p'-异亚丙基-双(水杨酸苯酚酯);2-羟基-4-甲氧基二苯酮;2-羟基-4-正-辛氧基-二苯甲酮;2-(2'-羟基-5'_曱基苯基)苯并三唑;2-(3'-叔-丁基-2'-羟基_5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑;镍N, N-二-正-丁基二硫代 氨基甲酸酯;以及2, 2'-硫代双(对-叔-辛基苯酚)镍。然而,就牙刷或可用于个人护理的其他物品而言,对在一般加工条件 下的有限耐用性和迁移的关注可能使得使用某些有机紫外线稳定剂并不可 取。在牙刷刷毛应用中用作紫外线稳定剂的最佳选4奪应当(a) 提供对290-41 Onm范围内的紫外线的有效防护;(b) 甚至在长期暴露于紫外线辐射后仍可提供有效防护;(c) 对高温加工工艺具有优良的热稳定性;(d) 与单丝聚合物相容,加工过程中没有或几乎没有迁移;(e) 具有低挥发性;(f) 具有低毒性或无毒性,并且如果需要,适用于需要直接或间接食 物接触的地方;(g) 具有良好的耐化学品性;(h) 不会对单丝的物理或机械特性产生重要的不利影响;以及,(i) 具有足够的抗水解性和抗水相萃取性。有机紫外线稳定剂可包含具有复杂化学结构的化合物,此类化合物不 推荐用于口腔护理或个人护理应用。因此,包含常规有机紫外线稳定剂的长 丝不可用于此类应用。尽管并非所有单丝都需要紫外线衰减组分以在长期暴露于紫外线后保 持所需的特性,但是一些单丝会失去其所期望的特性。因此,可能期望的是 包含非有机紫外线稳定剂,这些稳定剂可以安全地用于个人护理产品,例如 牙刷,或用于当暴露于紫外线辐射时质量会下降的其他此类产品。尤其理想 的是使用可以承受高温、潮湿、以及长期暴露于阳光的条件而不会产生大量 降解或长丝强度损失的不透明或白色的单丝。专利技术概述本文公开了一种刷子,所述刷子包括(i)柄部;(ii)柄部末梢的刷 头;以及(iii)多根不透明的白色合成单丝,其中单丝包含约0.5重量%或 更少的紫外线衰减组分,并且其中根据ASTM G26进行测试时,单丝平均地 保持其初始强度和柔韧性的至少约65%。另外,本文公开了一种刷子,所述刷子包括(i)柄部;(ii)柄部末梢 的刷头;以及(iii)多根不透明的彩色合成单丝,其中单丝包含约0. 5重量% 或更少的紫外线衰减组分,并且其中根据ASTM G26进行测试时,单丝平均 地保持其初始强度和柔韧性的至少约70%。本文还公开了不透明的彩色合成 单丝,其中单丝包含约0. 5重量%或更少的紫外线衰减组分,并且其中根据 ASTM G26进行测试时,单丝保持其初始强度和柔彻性的至少约70°/。。本文还公开了不透明的白色合成单丝,其中单丝包含约0.5重量%或 更少的紫外线衰减组分,并且其中根据ASTM G26进行测试时,单丝保持其 初始强度和柔韧性的至少约70%。专利技术详述在一个实施方案中,本专利技术为不透明的白色或彩色单丝,通过甚至长 期暴露于高水平紫外线辐射后,拉伸强度的保持可证明单丝的抗降解性。本专利技术的单丝为合成单丝,可通过常规方法由塑料材料例如尼龙和尼 龙共聚物、聚酯、以及聚烯烃来制成。更具体地讲,本专利技术的实践中可使用尼龙,例如尼龙66、尼龙612、 尼龙610、尼龙614、尼龙6、以及尼龙1010、或它们的共混物。作为另外一种选择,本专利技术的实践中可使用聚酯,例如聚对苯二甲酸 乙二醇酯(PET)、聚对苯二酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二酸丙二醇酯(PTT)、 以及聚对苯二酸亚环己基二亚曱酯(PCT)。本专利技术的实践中还可使用聚烯烃。常见的是将相容的聚合物共混,而 这些共混物可以为最终的聚合产物提供增强或改善的聚合物特性。本专利技术的讲授范围内。优选的聚合物具有超过10, 000的分子量(丽),并且通常由聚酰胺(尼 龙6, 12、尼龙6,10、尼龙6、尼龙IO,IO、尼龙6, 6、尼龙6,14,其中聚酰 胺是它们的均聚物、共聚物、或共混物)、聚酯(聚对苯二酸丁二醇酯、聚 对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二酸丙二醇酯)、以及聚烯烃例如聚丙烯或聚 丁烯、或它们的共混物组成。本专利技术的单丝包含至少 一种可降低透过该单丝的紫外线水平的紫外线 衰减组分。紫外线衰减组分可以是遮光剂或颜料。具体地讲,本专利技术的单丝 包含至少一种紫外线衰减颜料,该颜料设计用于在所述单丝长期暴露于紫外 线之后降低其本文档来自技高网...

【技术保护点】
刷子,所述刷子包括: a.柄部; b.所述柄部末梢的刷头;以及 c.多根不透明的白色合成单丝,其中所述单丝包含约0.5重量%或更少的紫外线衰减组分,并且其中当根据ASTM G26进行测试时,所述单丝平均保持其初始强度和柔韧 性的至少约65%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M王D艾格龙RA布雷茨勒AH小赖德ID沃克A扎法
申请(专利权)人:纳幕尔杜邦公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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