发明背景
本发明涉及口腔可接受的膜、制备所述膜的方法和包括所述膜的洁齿剂组合物。
推荐儿童应刷牙至少45-60秒，成人应刷牙至少90-120秒。大多数人，尤其是儿童，不能刷牙足够的时间段以得到最大益处，此外精确估计刷牙所需的时间具有困难。
已知在牙膏中提供变色膜，其在给定的刷阶段之后释放颜料。具体地，已知在牙膏内提供深色甚至黑色变色膜，在刷后，其从膜释放深色颜料，因为在口腔中刷的动作引起膜基质溶解和释放深色颜料。这样的深色膜廉价并且具有强的变色信号(高变色对比度)。然而，这样的深色膜在美学观点上不是消费者可接受的，因为消费者不想在牙膏中看到深色颗粒。
还已知提供变色膜，其包含白色膜-黑色膜-白色膜的三层层压的夹层结构。在与中心深色膜的基质类似的膜基质中，白色膜可掺入二氧化钛TiO2。最外面的白色膜部分掩蔽或隐藏在夹层中间的黑色膜，虽然黑色膜的外周边缘不能被白色膜覆盖。这些三层膜在视觉上更易被消费者接受。然而，由于来自外层的TiO2的非常高的颜色覆盖能力，变色对比度减少，并且膜的制造非常昂贵。
需要改进的、消费者-友好的产品和方法来鼓励成人和儿童刷牙较长的时间段。
本发明的一个目的是提供一种变色膜和包括所述膜的洁齿剂，通过控制刷牙时间在45-60秒(对于儿童)和90-120秒(对于成人)，其可提供变色信号，以增加消费者刷牙时间，该膜可廉价制造，消费者在视觉上可接受并且可提供强的变色信号。
发明概述
本发明的一些实施方案提供口腔可接受的膜，其中所述膜包含膜基材，所述膜基材包含水溶性聚合物基质，所述基质包括当基质溶解后释放的第一颜料、至少部分掩蔽膜基材的至少一个表面的第二颜料和使第二颜料与膜基材的至少一个表面粘附的聚合材料。
在一些实施方案中，膜以涂布有第二颜料的可溶解的膜碎片形式存在。在一些实施方案中，在涂布有第二颜料之前形成膜碎片；在另一实施方案中，在涂布有第二颜料之后形成膜碎片。
本发明的一些实施方案提供一种制备口腔可接受的膜的方法，所述方法包括以下步骤：(a) 形成包含水溶性聚合物基质的膜基材，所述基质包括当基质溶解后释放的第一颜料；和b1. 向膜基材的至少一个表面施用聚合材料；c1. 向至少部分掩蔽膜基材的至少一个表面的聚合材料施用第二颜料；和d1. 通过聚合材料使第二颜料与膜基材的至少一个表面粘附；或b2. 向第二颜料施用聚合材料，以形成涂布有聚合材料的第二颜料；c2. 向基材施用涂布有聚合材料的第二颜料，以至少部分覆盖膜基材的至少一个表面；和d2. 使涂布有聚合材料的第二颜料粘附至被至少部分覆盖在膜基材的至少一个表面上的基材。
本发明的一些实施方案提供一种洁齿剂，所述洁齿剂包括本发明的或通过本发明的方法制备的口腔可接受的膜的多个膜碎片。在一些实施方案中，洁齿剂包含涂布有第二颜料的可溶解的膜碎片，例如，在充分的刷之后，其中膜溶解并且释放第一颜料。
其它实施方案还提供清洁牙齿的方法，所述方法包括用所述洁齿剂刷，直至释放第一颜料。
本发明的膜和洁齿剂组合物旨在局部用于口腔，因此用于本发明的组分应为口腔可接受的，也就是，在提供的量和浓度下，对于局部用于口腔是安全的。
在具体的实施方案中，本发明人已发现，通过粘附，在膜基材上使用聚合材料作为粘合剂、掩蔽(第二)颜料，相对深色变色颜料可被相对浅色掩蔽颜料掩蔽，直至在使用期间释放变色颜料，以指示足够的刷牙时间。所得到的膜和洁齿剂是消费者在美学观点上可接受的，膜廉价制造，掩蔽可基本上完全并且变色指示强。
此外，用作粘合剂的聚合材料确保掩蔽颜料和膜之间的强结合，结果是掩蔽颜料不会不注意地从膜表面磨损，使得不会暴露相对深色的膜，直至在刷期间在期望的时刻释放变色指示。
在口腔内，在含水环境中，刷的作用引起聚合材料溶解，其通过刷细丝并且对着口腔表面机械摩擦膜碎片而增强，引起从膜除去掩蔽颜料。膜随后崩解和溶解，以释放变色颜料。
粘附于膜基材的掩蔽(第二)颜料的这种使用可提供以下优点：避免产生层压至核心变色膜的另外的掩蔽膜层的成本和复杂性。
另外，膜的整个表面(包括膜的外周边缘)可有利地涂布有掩蔽颜料，而与之相反，在多层膜层压材料中，外层仅覆盖中心核心层的主要表面，而剩下中心核心层的外周边缘在视觉上暴露。
由下文提供的详细描述，本发明的适用性的其它方面将变得显而易见。应理解的是，详细描述和具体实施例，虽然指示本发明的优选的实施方案，但是旨在仅为说明的目的，不旨在限制本发明的范围。
发明详述
应理解的是，详细描述和具体实施例，虽然指示本发明的实施方案，但是旨在仅为说明的目的，不旨在限制本发明的范围。
因此，在第一方面，本发明提供口腔可接受的膜，其中所述膜包含膜基材，所述膜基材包含水溶性聚合物基质，所述基质包括当基质溶解后释放的第一颜料、至少部分掩蔽膜基材的至少一个表面的第二颜料和使第二颜料与膜基材的至少一个表面粘附的聚合材料。
任选，在膜溶解后，释放第一颜料，并且可包含一种颜料或多种颜料的组合，例如，选自红色颜料(例如D&C红30)、绿色颜料(例如颜料绿7)、黄色颜料(例如Natpure LC 128黄，得自Sensient Co.)或蓝色颜料(例如酞菁，例如颜料蓝15)：
。
在一些实施方案中，在膜基质中的第一颜料包含极性颜料。
任选，聚合材料为水溶性的。典型地，聚合材料包含聚乙烯基吡咯烷酮。
在一些实施方案中，第二颜料为粉末颗粒形式。第二颜料可为白色粉末颜料，例如，包含二氧化钛或Ca2P2O7的颗粒，或者红色粉末颜料，例如，包含红色氧化铁或D&C红30的颗粒。典型地，第二颜料包含二氧化钛，并且掩蔽的涂布的膜看起来为白色。
第二颜料可任选包含极性化合物和/或水不溶性材料，例如水不溶性抗微生物剂，例如，选自三氯生和氧化锌。
在一些实施方案中，聚合材料占第二颜料和聚合材料总重量的5-25重量%，还任选第二颜料和聚合材料总重量的10-20重量%。
在一些实施方案中，第二颜料占膜基材重量的5-25重量%，还任选膜基材重量的10-20重量%。
典型地，第二颜料包含占膜基材重量的5-17重量%的二氧化钛粉末，并且聚合材料包含其量为二氧化钛粉末和聚乙烯基吡咯烷酮总重量的5-17重量%的聚乙烯基吡咯烷酮。
在一些实施方案中，水溶性聚合物基质包含纤维素醚，例如，选自(i) 烷基纤维素，例如，甲基纤维素；(ii) 羟烷基纤维素，例如，选自羟丙基甲基纤维素、羟乙基丙基纤维素、羟丁基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素和它们的混合物；和(iii) 它们的混合物。
典型地，基质还包含淀粉、增塑剂和非离子表面活性剂或乳化剂中的至少一种，或两种或更多种这些组分的任何组合。淀粉可为预胶化淀粉。增塑剂可为多元醇，例如，山梨糖醇、丙二醇、甘油或低分子量聚乙二醇，例如，PEG 200。例如，膜基质可包含丙二醇，例如，其量有效的为膜提供塑性，例如，膜干重的约20-30重量%。在一些实施方案中，非离子表面活性剂或乳化剂为聚山梨醇酯。聚山梨醇酯可为聚山梨醇酯80 (也称为聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单油酸酯，例如，作为吐温® 80市售可得)，例如，其量为膜干重的约1-5重量%。
任选，以基质的干重计，膜基质包含(i) 20-60重量%选自甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和它们的混合物的纤维素醚，(ii) 10-30重量%丙二醇；1-5重量%聚山梨醇酯80；和15-55重量%第一颜料。
典型地，膜基材以膜碎片的形式存在。任选，膜碎片的最大尺寸为4mm，例如1-4 mm。膜的平均厚度可为约0.025-约0.075mm (千分之1-3英寸)。为了美学的目的，膜碎片可具有任何期望的形状和尺寸。例如，膜碎片可为正方形，或任何其它几何或非几何形状。
在一些实施方案中，第二颜料覆盖每一个膜碎片的基本上整个表面。例如，每一个膜碎片的整个表面包括两个相对的面和之间的外周边缘表面。
在一些实施方案中，口腔可接受的膜悬浮于洁齿剂中，并且在口腔内在水存在下，在使用所述洁齿剂刷牙期间，第一和第二颜料不溶。
在一些实施方案中，口腔可接受的膜悬浮于洁齿剂中，并且在口腔内在水存在下，在使用所述洁齿剂刷牙大于30秒并且小于180秒的时间段之后，基质基本上溶解。
在第二方面，本发明还提供一种制备口腔可接受的膜的方法，所述方法包括以下步骤：
a. 形成包含水溶性聚合物基质的膜基材，所述基质包括当基质溶解后释放的第一颜料；和
b1. 向膜基材的至少一个表面施用聚合材料；
c1. 向至少部分覆盖膜基材的至少一个表面的聚合材料施用第二颜料；和
d1. 通过聚合材料使第二颜料与膜基材的至少一个表面粘附；或
b2. 向第二颜料施用聚合材料，以形成涂布有聚合材料的第二颜料；
c2. 向基材施用涂布有聚合材料的第二颜料，以至少部分覆盖膜基材的至少一个表面；和
d2. 使涂布有聚合材料的第二颜料粘附至被至少部分覆盖在膜基材的至少一个表面上的基材。
在一些实施方案中，任何或所有基质、第一颜料、第二颜料和聚合材料的组成可如以上对于本发明的第一方面讨论的。
在一些实施方案中，在步骤b1或b2中，聚合材料以液体形式施用。任选，在步骤b1或b2中，聚合材料作为液体喷在膜基材或第二颜料的至少一个表面上。
典型地，在步骤b1中，聚合材料为在溶剂中的溶液，并且在步骤d1中，溶剂蒸发，以留下使第二颜料与膜基材的至少一个表面粘附的聚合材料的层；或者，在步骤b2中，聚合材料为在溶剂中的溶液，将溶剂蒸发，以形成涂布有聚合材料的第二颜料，其随后粘附于膜基材的至少一个表面。
在一些实施方案中，聚合材料包含聚乙烯基吡咯烷酮。在一些实施方案中，在步骤b1中，聚乙烯基吡咯烷酮作为在非含水溶剂中的溶液施用，该溶剂在步骤d1中蒸发。典型地，溶剂为乙醇。在一些实施方案中，在步骤b2中，聚乙烯基吡咯烷酮作为在非含水溶剂中的溶液施用，该溶剂被蒸发，以形成涂布有聚合材料的第二颜料。典型地，溶剂为乙醇。
在一些实施方案中，聚乙烯基吡咯烷酮以10-30重量%的量溶解于溶剂中，基于聚乙烯基吡咯烷酮和溶剂的总重量，还任选15-25重量%，基于聚乙烯基吡咯烷酮和溶剂的总重量。
在一些实施方案中，其中在步骤d中，将涂布的膜基材加热。典型地，在步骤d中，加热在75-125℃的温度下进行30-90分钟的时间段。
在一些实施方案中，在步骤c1或b2中，第二颜料为粉末颗粒形式。例如，第二颜料可包含二氧化钛。
在一些实施方案中，聚合材料占涂布有聚合材料的第二颜料总重量的5-25重量%。在另一个实施方案中，聚合材料占涂布有聚合材料的第二颜料总重量的10-20重量%。
在一些实施方案中，第二颜料占膜基材重量的5-25重量%，还任选膜基材重量的10-20重量%。
在一些实施方案中，第二颜料包含其量为膜基材的5-17重量%的二氧化钛粉末，并且所述聚合材料包含其量为二氧化钛粉末和聚乙烯基吡咯烷酮总重量的5-17重量%的聚乙烯基吡咯烷酮。
典型地，膜基材以膜碎片的形式存在。膜碎片可任选具有以上对于本发明的第一方面讨论的尺寸和形状。
在一些实施方案中，在步骤b中，施用聚合材料以覆盖每一个膜碎片的基本上整个表面，并且在步骤c中，施用粉末涂层，以覆盖每一个膜碎片的基本上整个表面。任选，每一个膜碎片的整个表面包括两个相对的面和之间的外周边缘表面。
在第三方面，本发明还提供一种洁齿剂，所述洁齿剂包括根据本发明的任何实施方案或通过本发明的任何实施方案的方法制备的口腔可接受的膜的多个膜碎片。
在一些实施方案中，洁齿剂包含0.3-1重量%的膜碎片，基于洁齿剂的重量。
在一些实施方案中，洁齿剂为半透明的或透明的凝胶，例如透明的凝胶牙膏，具有基本上均匀地悬浮于其中的多个膜碎片。
在一些实施方案中，在口腔内在水存在下，在使用所述洁齿剂刷牙之前，第一颜料对于肉眼不可见，而第二颜料于肉眼可见。
在一些实施方案中，在口腔内在水存在下，在使用所述洁齿剂刷牙一定的时间段之后，在基质基本上溶解之后，第一颜料对于肉眼可见，并且第二颜料对于肉眼可见。
在一些实施方案中，在使用洁齿剂或牙膏后，在典型地至少约30秒-约180秒或者至少约45秒-约150秒的刷时间段之后，膜基质基本上溶解。在本发明的另一实施方案中，刷时间段选自约30-约75秒，约45秒-约60秒，和约90秒-约120秒。在本发明的再其它实施方案中，对于儿童使用的牙膏，刷时间段为约45-60秒，对于成人使用的牙膏，刷时间段为约90-120秒。列举的刷时间段应释放第一颜料并且为充分刷的使用者提供颜色信号。
例如，在一个实施方案中，牙膏为透明的凝胶，其中可清楚地看到膜碎片。膜碎片可为例如1-4 mm宽的小正方形。它们可均为一种颜色或各种颜色，颜色由第二颜料赋予，并且膜基质可含有高浓度的第一颜料。在一定时间段的刷之后，例如，至少30秒，膜基质破裂，并且透明的凝胶牙膏突然被第一颜料着色，向使用者发信号说明他或她已刷了足够的时间段。
本发明还提供一种清洁牙齿的方法，所述方法包括用包含口腔可接受的可溶解的膜(例如在前面的段落中描述的)的牙膏刷，其中可溶解的膜包含在膜基质中的第一颜料，并且继续刷，直至膜基质溶解，并且第一颜料向足够刷的使用者提供颜色信号，例如当在膜基质溶解之前，刷牙时间为30-180秒，例如，对于儿童使用的牙膏，约45-60秒，对于成人使用的牙膏，约90-120秒。
从始至终使用的范围用作描述在该范围内的每一个和全部值的缩写。可选择在该范围内的任何值作为范围的端点。除非另外说明，否则本文和在说明书的其它地方表述的所有百分数和量应理解为指重量百分数。
以下实施例进一步描述和证明在本发明的范围内的说明性实施方案。给出实施例仅用于说明，不应看作是本发明的限制，由于在不偏离本发明的精神和范围下，许多变化是可能的。除了本文显示和描述的那些以外，本发明的各种修改对于本领域技术人员来说应是显而易见的，并且旨在落入所附权利要求书内。
实施例
实施例1
通过生产具有表1指示的组成的基于水的浆料，制备膜。浆料流延在包含TEFLON®片材的低能量表面上，所述片材涂布有脱模剂，以促进允许所得到的膜与表面分离。随后将浆料干燥，以得到平均厚度为约0.025 mm (千分之1英寸，或1密耳)的膜。干膜的组成也在表1中指示。
表1
成分 浆料的重量% 干膜的重量% 水 66.8 0 羟丙基甲基纤维素(Methocel E5) 7 21.1 颜料(蓝色15) 17 51.2 丙二醇 8 24.1 聚山梨醇酯(吐温80) 1.2 3.6 总量 100 100
由于高颜料浓度，所得到的膜看起来为黑色。颜料(颜料蓝15)被包封在膜中，当将膜掺入到洁齿剂中时，在刷期间触发变色。
将黑色膜切割成膜碎片，其为正方形形状，并且尺寸为1.6 mm×1.6 mm。
将膜碎片与聚合材料、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)在非含水溶剂中的溶液混合，以涂布在聚合材料中的膜碎片的整个表面。具体地，溶液在乙醇中包含20重量%的PVP。为了确保聚合材料在膜碎片的表面上的有效和均匀涂布，将40 g膜碎片与6 g 20重量% PVP/乙醇溶液混合。换言之，PVP/乙醇溶液占膜碎片重量的15重量%。
在该实施例中，通过滚动机器或通过手动振动混合物实现混合，但是在其它实施例中，通过在膜碎片上在压力下喷液体溶液，同时混合碎片，将聚合材料的溶液施用于膜碎片。
随后，将6 g二氧化钛粉末加入到混合物中，将混合物混合，直至膜碎片均匀涂布有二氧化钛粉末颗粒。
选择二氧化钛粉末的量，以确保二氧化钛粉末在膜碎片的表面上的有效和均匀涂布，使得在碎片的所有暴露的表面(不仅是主要表面，而且包括外周边缘)上，膜碎片的黑色基本上完全被二氧化钛粉末的白色掩蔽。
涂布的碎片肉眼看起来为白色的。
在该实施例中，二氧化钛粉末占膜碎片重量的15重量%。
随后将涂布的膜碎片放置在床上，在100℃的温度下加热1小时的时间段。该加热步骤引起乙醇溶剂蒸发，导致均匀的白色干膜碎片。
在干燥的膜碎片上的PVP聚合材料涂层用于将二氧化钛粉末涂层粘附在膜碎片的表面上，使得在碎片的所有暴露的表面上膜碎片的黑色基本上完全被掩蔽，并且干燥的膜碎片肉眼看起来为白色的。
将白色涂布的膜碎片掺入到绿色的透明的凝胶牙膏中。膜碎片占所得到的牙膏总重量的0.3重量%。在牙膏中，白色涂布的膜碎片可被肉眼看到，并且看起来为均匀的白色。膜碎片在凝胶牙膏中稳定，直至使用。
牙膏用于受试者刷牙。在刷期间，膜被水溶胀和崩解，释放蓝色颜料，因此发生变色，以指示消费者何时充分完成刷。在90-120秒的时间段后，从基质向口腔中释放蓝色15颜料，使得口腔中的牙膏着色为蓝色。该变色为刷牙足够时间的指示。
对于本领域技术人员来讲，其它修改和实施方案很容易将是显而易见的，并且包括在本发明的范围内。