Пористое полимерное покрытие для отбеливания зубов

Иллюстрации

Показать все

Настоящее изобретение относится к отбеливающей зубы композиции, включающей (i) по существу водонерастворимый и по существу неразрушаемый компонент полимерной матрицы, имеющий способность к плотному соединению с поверхностью зуба, при условии, что если компонент полимерной матрицы находится в нетвердой форме, то он может быть подвергнут отверждению посредством химической модификации, где указанный компонент матрицы представляет собой винилсодержащий полимер, полученный из, по крайней мере, мономеров двух типов, каждый из которых содержит акрилатную группу; и (ii) заполненные газом, включающим воздух, углекислый газ, азот, аргон или их смесь, или жидкостью, включающей воду, спирт (например, этанол) или их смесь, поры, включенные в указанный компонент полимерной матрицы, в котором, по крайней мере, часть указанных заполненных газом или жидкостью пор имеет, по крайней мере, одну величину размера в диапазоне от приблизительно 100 нм до приблизительно 5 мкм, и при этом заполненные газом или жидкостью поры и компонент полимерной матрицы имеют различие в коэффициенте преломления, по крайней мере, равное 0,1. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 2 пр., 5 табл., 6 ил.

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к области стоматологических косметических средств, конкретно к композициям для отбеливания зубов.

Уровень техники

Отбеливание зубов на практике обычно осуществляют посредством химической обработки зубов с целью удаления пигментных пятен (т.e. хромогенов) с зубов. В большинстве случаев при химических обработках применяют отбеливающие вещества, такие как пероксид водорода, пероксид карбамида, перборат натрия, хлорит натрия и им подобные. Химическая обработка часто сопровождается применением абразивных веществ, которые помогают десорбции или предотвращают адсорбцию пигментных пятен.

Однако такие химические реагенты, удаляющие пятна, имеют некоторые недостатки, такие как повышенная вероятность временной чувствительности зубов, вызванная отбеливанием, повышенная вероятность временного раздражения десен и необходимость повторного или пролонгированного нанесения на зубы для достижения желаемого уровня отбеливания зубов. Кроме того, часто химическая обработка неэффективна для определенных типов пигментных пятен на зубах.

Фарфоровые (керамические) винировые покрытия зубов применяются, в соответствии с настоящим уровнем техники, для облицовки зубов, имеющих пятна, чтобы скрыть зубные пигментные пятна. Они обеспечивают создание непористой, глянцевой поверхности, которая усиливает блеск зубов. Несмотря на то, что керамические винировые покрытия предоставляют альтернативу вышеописанным химическим процессам удаления пигментных пятен, они обладают существенным недостатком, заключающимся в том, что их, как правило, изготавливают по индивидуальному заказу и подгоняют в каждом индивидуальном случае для зуба, облекаемого в винировое покрытие. Это делает фарфоровые винировые покрытия чрезвычайно дорогими. Помимо всего прочего, способ применения обычно требуют восстановления формы зуба для размещения фарфоровых винировых покрытий. Восстановление формы зуба необратимо изменяет зубы. Более того, фарфоровые винировые покрытия, как известно, тонкие и непрочные и поэтому, как известно, легко повреждаются при использовании. По этим причинам фарфоровые винировые покрытия обычно рекомендуются для более трудных случаев пожелтевших или некрасивых зубов, в то время как химическое отбеливание зубов рекомендуется для более простого и обычного обесцвечивания зубов.

В данной области техники сохраняется потребность в способе отбеливания зубов, для которого не требуется химического удаления пигментных пятен и который уменьшает или устраняет недостатки фарфоровых винировых покрытий. Существует особая потребность в данной области техники в таких отбеливающих зубы композициях, которые могут применяться путем нанесения на зубы экономически эффективным и легким способом. У отбеливающей зубы композиции будет определенное преимущество, если ее без труда можно будет применять без требования индивидуальной установки или без этапа проведения процесса восстановления, и если она не будет хрупкой. Такая композиция и способ ее применения могут предоставить нехимические отбеливающие альтернативные варианты, в большей степени серийно выпускаемые и доступные основной части населения.

Сущность изобретения

Изобретение ориентировано на отбеливающую зубы композицию, которую легко можно применить в качестве покрытия на зубы с целью усиления воспринимаемой белизны зубов. Композиция содержит по существу водонерастворимую и по существу неразрушаемую полимерную матрицу (т.e. непрерывную фазу) с содержащимися в ней включениями, заполненными газом или заполненными жидкостью (которые в этом документе также обозначаются как поры, пустоты или пузырьки), имеющими размер в диапазоне от, приблизительно, 100 нанометров (100 нм) до, приблизительно, 5 микрон (5 мкм), при этом компоненты газа или жидкости и полимерной матрицы имеют различие в коэффициенте преломления, по крайней мере, равное 0,1. Различие в коэффициенте преломления газовых или жидкостных пор и композиции полимерной матрицы обеспечивает дифракцию (т.e. рассеивание) света, что ведет к усилению проявления белого цвета во внешнем виде.

Компоненты отбеливающей зубы композиции представляют собой такие, которые обеспечивают для отбеливающей зубы композиции по существу неразрушаемость во внутриротовой среде, нетоксичность, устойчивость к росту микроорганизмов и возможность плотного соединения с поверхностью зуба. В том случае, если полимерная матрица (т.e. композиция) имеет нетвердую форму, она подвергается отверждению посредством химической модификации. В одном из примеров осуществления изобретения композицию применяют путем нанесения на зуб в виде отверждаемой нетвердой композиции и затем подвергаемой отверждению в виде твердой пленки в процессе затвердевающего пленкообразования. В другом примере осуществления изобретения композицию применяют в виде предварительно сформированной (т.e. предварительно отвержденной) твердой пленки, наносимой на зубы.

Изобретение также направлено на композицию-прекурсор, предназначенную для получения отбеливающей зубы композиции, описанной выше, при этом композиция-прекурсор содержит описанную выше полимерную матрицу и водорастворимые и/или поддающиеся биологическому разложению частицы, включенные в нее так же, как заполненные газом или жидкостью поры, как описано выше, получаемые, когда композиция-прекурсор подвергается действию водного и/или биологически разлагаемого окружения, такого же, как в ротовой полости.

Изобретение также направлено на отбеливающие зубы системы, которые включают отбеливающую зубы композицию или композицию-прекурсор, описанные выше, и одно или несколько применяемых инструментальных средст доставки, обеспечивающих возможность нанесения композиции на зуб.

Изобретение также направлено на способы отбеливания зубов посредством нанесения отбеливающей зубы композиции или композиции-прекурсора, описанных выше, на зуб таким образом, чтобы прилипающая твердая пленка из отбеливающей зубы композиции или композиции-прекурсора формировалась на зубе.

Изобретение предпочтительно предоставляет отбеливающую зубы композицию и получаемый в результате способ, который позволяет избежать необходимость процессов химического удаления пигментных пятен. Кроме того, отбеливающая зубы композиция экономически эффективна и может наноситься на зубы легким способом без необходимости индивидуальной установки или без стадии проведения процесса восстановления. Полученное в результате покрытие зубов обеспечивает внешний вид в виде ярко-белого цвета и в то же время является устойчивым, не хрупким и устойчивым к деградации и к росту микроорганизмов.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1. Полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа изображение поперечного разреза, охватывающее разные слои пленки пористого полимера, имеющего состав метилметакрилат:гидроксиэтилметакрилат (75:25 масс./масс.).

Фиг. 2. Оптическое изображение пленки пористого полимера, имеющего состав метилметакрилат:гидроксиэтилметакрилат (75:25 масс./масс.) (Фиг. 1), показывающее степень белизны (значение L), равную 72 на воздухе.

Фиг. 3. Схематичное представление процесса изготовления пористых белых пленок.

Фиг. 4 Полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа изображение частиц оксида кремния, включенных в пленку сополимера метилметакрилат-гидроксиэтилметакрилат.

Фиг. 5. Полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа изображение, охватывающее разные слои пленки беспримесного полимера Фиг. 4 после обработки HF.

Фиг. 6 Микрофотографии пленок гидроксиэтилметакрилат-метилметакрилата с 7,5% масс. оксида кремния с размером частиц 70-100 нм, протравленных с помощью HF (показывающие влияние времени после травления и содержания метилметакрилата % масс. на пористую структуру).

Подробное описание изобретения

В первом аспекте изобретение нацелено на отбеливающую зубы композицию. Отбеливающая зубы композиция содержит, по крайней мере, два компонента: i) по существу водонерастворимую и по существу неразрушаемую полимерную матрицу и ii) заполненные газом или заполненные жидкостью поры (пузырьки), включенные в полимерную матрицу, в которой заполненные газом или заполненные жидкостью пузырьки имеют размер в диапазоне от, приблизительно, 100 нм до, приблизительно, 5 мкм.

Помимо того, что характеризуется как водонерастворимая и по существу неразрушаемая в окружающей среде ротовой полости, полимерная матрица является нетоксичной, устойчивой к росту микроорганизмов и способной прилипать к поверхности зуба. Полимер может быть и термопластичным материалом, и термоотверждаемым материалом, который может быть синтезирован посредством реакции цепной полимеризации и ступенчатой полимеризации.

В конкретном примере осуществления изобретения полимерная матрица представляет собой по существу неразрушаемую (т.e. обладающую длительным сроком службы) благодаря сохранению ее структурной целостности в течение длительного периода времени (например, дни, недели или месяцы), по существу с незначительными повреждением или разрушением во время нахождения в среде ротовой полости. Например, в конкретных примерах осуществления изобретения, общая масса, площадь покрытия или толщина полимерной пленки композиции на зубе будет сохраняться с точностью ±20% и более предпочтительно с точностью ±10% в течение 30-дневного периода. В других примерах осуществления изобретения, полимерная пленка предназначена по крайней мере для щеточной чистки или для действий, связанных с гигиеной зубов. Предпочтительно, чтобы полимерная матрица также ингибировала связывание или адгезию на ней микроорганизмов (например, ингибирование образования биопленки).

Полимерная матрица должна иметь способность к адгезии на поверхности зуба. Как правило, включение полярных групп в полимерную матрицу способствует адгезии полимерной матрицы на зуб. Некоторые типы полярных групп, конкретно подходящих для этих целей, включают карбоксильную кислотную, аминную, сложноэфирную, амидную, гидроксильную, уретановую и карбамидную группы. По существу неполярная (например, углеводородная или фторуглеводородная) полимерная матрица без полярных групп, как ожидается, слабо взаимодействует с поверхностью зуба и поэтому такие типы полимеров не являются предпочтительными.

В одном примере осуществления изобретения, композиция (т.e. полимерная матрица) представлена в твердой форме, как правило с предварительно приданной ей формой пленки, готовой для нанесения на зуб. Как применяется в этом документе, "твердая форма" композиции обозначает форму композиции, которая нетекучая, не может быть сдавлена местным избыточным давлением и которая жестко сохраняет свою форму при обычных (стандартных) условиях. Композиция может иметь свойства термопластичного или термоотверждаемого материала. Предпочтительно, чтобы композиция не была хрупкой, т.e. чтобы была устойчивой к появлению сколов и трещин. Композиция должна обладать способностью оставаться твердой в процессе использования на зубах в среде ротовой полости.

Композиция альтернативно может быть и в нетвердой форме (например, жидкостью или пастой) перед нанесением или во время нанесения композиции на зуб. Однако композиция в случае, когда она находится в нетвердой форме, обладает свойством возможности отверждения при химической модификации. Под "химической модификацией" подразумевают изменение структуры химического связывания композиции, что может быть обеспечено такими процессами, как радиационная, термическая или химическая обработка. Таким образом, в том случае, когда композиция находится в нетвердом состоянии, она обладает соответствующими химическими функциональными возможностями, допускающими затвердевание. Процесс отверждения также может включать простое высушивание композиции (или ее раствора) на зубе.

В предпочтительном примере осуществления изобретения, полимерная матрица представляет собой (или имеет в своем составе) виниловый полимер. Некоторые типы виниловых мономерных единиц, из которых может быть синтезирован виниловый полимер, включают стирол (например, полистирол или сополимер стирола), винилацетат (например, поли(винилацетат) или сополимер винилацетата), этилен (например, полиэтилен или сополимер этилена), пропилен (например, полипропилен или сополимер пропилена), винилтолуол (например, поливинилтолуол или сополимер винилтолуола), хлоросодержащие виниловые мономеры, такие как винилхлорид (например, поли(винилхлорид) или сополимер винилхлорида), и фторсодержащие виниловые мономеры, такие как винилфторид, тетрафторэтилен, перфторалкоксивиниловые мономеры и винилиденфторид (например, поли(винилиденфторид)), и полимеры или сополимеры каких-либо этих мономеров.

Виниловый полимер может быть гомополимером или, альтернативно, сополимером, полученным из двух или более различных типов виниловых мономеров (единиц). Некоторые примеры различных видов сополимеров, рассматриваемых в этом документе, включают чередующиеся сополимеры, блок-сополимеры, графт-сополимеры, статистические сополимеры и их комбинации.

Более предпочтительна, по крайней мере, порция винилового полимера, полученного из одного или нескольких мономеров, содержащих акрилатную группу. В одном примере осуществления изобретения виниловый полимер состоит как из неакрилатных, так и из акрилатных единиц, причем акрилатные единицы все могут быть химически одинаковыми (т.e. гомополимер) или могут быть химически различными (т.e. сополимер, трехкомпонентный сополимер или высокомолекулярная полимерная система).

В одном примере осуществления изобретения, по крайней мере, часть в виде одного или нескольких акрилатных мономеров соответствует формуле:

В формуле (1) R1, R2 и R3 независимо друг от друга представляют собой атом водорода, нитрильную группу, атом фтора, атом хлора или насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу (предпочтительно содержащую 1-6 углеродных атомов), и R4 представляет собой атом водорода или насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу (предпочтительно содержащую 1-6 углеродных атомов), причем углеводородная группа может быть (т.e. необязательно) замещенной одной или несколькими нитрильными группами, атомами фтора или атомами хлора.

В более конкретном примере осуществления изобретения в соответствии с формулой (1), по крайней мере, часть в виде одного или нескольких акрилатных мономеров соответствует формуле:

В формуле (2) R2 представляет собой атом водорода, нитрильную группу, атом фтора, атом хлора или насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу (предпочтительно содержащую 1-3 атома углерода), и R4 представляет собой насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу (предпочтительно содержащую 1-6 атомов углерода), причем углеводородная группа может быть (т.e., необязательно) замещенной одной или несколькими нитрильными группами, атомами фтора или атомами хлора.

Некоторые примеры мономеров, определенные формулой (1) или (2), включают акриловую кислоту, метилакрилат, этилакрилат, н-пропилакрилат, изопропилакрилат, н-бутилакрилат, изобутилакрилат, втор-бутилакрилат, трет-бутилакрилат, метилметакрилат, этилметакрилат, н-пропилметакрилат, изопропилметакрилат, н-бутилметакрилат, изобутилметакрилат, втор-бутилметакрилат, трет-бутилметакрилат, 3-метилакриловую кислоту, 3,3-диметилакриловую кислоту, 2,3-диметилакриловую кислоту, 2-фторакриловую кислоту, 2-хлоракриловую кислоту, метил-2-фторакрилат, 2-цианоакриловую кислоту, метил-2-цианоакрилат, этил-2-цианоакрилат, н-пропил-2-цианоакрилат, изопропил-2-цианоакрилат, н-бутил-2-цианоакрилат и изобутил-2-цианоакрилат.

В другом примере осуществления изобретения, по крайней мере, часть в виде одного или нескольких акрилатных мономеров соответствует формуле:

В формуле (3) R5, R6 и R7, независимо друг от друга, представляют собой атом водорода, нитрильную группу, атом фтора, атом хлора или насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу (предпочтительно содержащую 1-6 атомов углерода), и R8 представляет собой атом водорода или насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу (предпочтительно содержащую 1-6 атомов углерода), причем углеводородная группа может быть (т.e. необязательно) замещенной одной или несколькими нитрильными группами, атомами фтора или атомами хлора, и при этом, по крайней мере, один из R5, R6, R7 и R8 представляет собой насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу, замещенную, по крайней мере, одной гидроксильной (OH) группой. Число гидроксильных групп может быть, например, 1, 2, 3 или более.

В более конкретном примере осуществления изобретения в соответствии с формулой (3), R5, R6 и R7, независимо друг от друга, представляют собой атом водорода, нитрильную группу, атом фтора, атом хлора или насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу (предпочтительно содержащую 1-6 атомов углерода), причем углеводородная группа может быть (т.e., необязательно) замещенной одной или несколькими нитрильными группами, атомами фтора, атомами хлора или гидроксильными группами, и R8 представляет собой насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу (предпочтительно содержащую 1-6 атомов углерода), замещенную (т.e. содержащую), по крайней мере, одной группой -OH.

В следующем конкретном примере осуществления изобретения в соответствии с формулой (3), по крайней мере, часть в виде одного или нескольких акрилатных мономеров соответствует формуле:

В формуле (4) R5, R6 и R7 независимо друг от друга представляют собой атом водорода, нитрильную группу, атом фтора, атом хлора или насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу (предпочтительно содержащую 1-6 атомов углерода), причем углеводородная группа может быть замещена одной или несколькими нитрильными группами, атомами фтора, атомами хлора или группами -OH. Подстрочный индекс n может быть любым подходящим целым числом (предпочтительно, по крайней мере, от 1 до 20), но, более предпочтительно, представляет собой целое число от 1 до 12, более предпочтительно от 1 до 8 и более предпочтительно от 1 до 6. В других примерах осуществления изобретения подстрочный индекс n также может предпочтительно иметь значение (или максимальное значение) 5, 4, 3, 2 или 1.

В более конкретном примере осуществления изобретения в соответствии с формулой (4), по крайней мере, часть в виде одного или нескольких акрилатных мономеров соответствует формуле:

В формуле (5) R6 представляет собой атом водорода, нитрильную группу, атом фтора, атом хлора или насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу (предпочтительно содержащую 1-6, 1-5, 1-4 или 1-3 атомов углерода), и n представляет собой любое описанное выше значение (и предпочтительно целое число от 1 до 4), причем углеводородная группа может быть (т.e. необязательно) замещенной одной или несколькими нитрильными группами, атомами фтора, атомами хлора или гидроксильными группами.

Некоторые примеры мономеров, определенные формулой (3), (4) или (5), включают гидроксиметилакрилат, (2-гидроксиэтил)акрилат, (1-гидроксиэтил)акрилат, (3-гидроксипропил)акрилат, (2-гидроксипропил)акрилат, (4-гидроксибутил)акрилат, (3-гидроксибутил)акрилат, (2-гидроксибутил)акрилат, (5-гидроксипентил)акрилат, (4-гидроксипентил)акрилат, (3-гидроксипентил)акрилат, (6-гидроксигексил)акрилат, (5-гидроксигексил)акрилат, (7-гидроксигептил)акрилат и (8-гидроксиоктил)акрилат. Дополнительные примеры предусматриваются замещением "акрилата" в каком-либо из предшествующих примеров, например, "метакрилатом" или "этакрилатом". Другие примеры мономеров в соответствии с формулами (3)-(5) включают этил-2-(гидроксиметил)акрилат, метил-2-(гидроксиметил)акрилат, этил-2-(гидроксиэтил)акрилат, 3-(гидроксиметил)метакрилат и 3-(гидроксиметил)этакрилат.

В одном из приведенных примеров осуществления изобретения, полимерная матрица получена из, по крайней мере, акрилатных мономеров двух типов (т.e. представляет собой, по крайней мере, сополимер), мономера первого типа в соответствии с формулой (1), приведенной выше, и мономера второго типа в соответствии с формулами (3), (4) или (5), приведенными выше. В другом из приведенных примеров осуществления изобретения, полимерная матрица получена из, по крайней мере, акрилатных мономеров двух типов (т.e. представляет собой, по крайней мере, сополимер), мономера первого типа в соответствии с формулой (2), приведенной выше, и мономера второго типа в соответствии с формулами (3), (4) или (5), приведенными выше. Полимерная матрица может иметь любое подходящее массовое соотношение типов мономеров в соответствии с формулой (1) или (2) к типам мономеров в соответствии с формулой (3), (4) или (5). В различных примерах осуществления изобретения соотношение между негидроксилированными мономерами (т.e. формулы (1) или (2)) к гидроксилированным мономерам (т.e. формулы (3), (4) или (5)) составляет, например, 95:5, 90:10, 85:15, 80:20, 75:25, 70:30, 65:35, 60:40, 55:45, 50:50, 45:55, 40:60, 35:65, 30:70, 25:75, 20:80, 15:85, 10:90 или 5:95.

Акрилатный мономер также может быть этиленовой ненасыщенной дикарбоновой кислотой. Некоторые примеры таких мономеров включают фумаровую кислоту, малеиновую кислоту и 3-бутеновую кислоту.

Акрилатная единица также может содержать больше одной акрилатной группы, например диакрилат, триакрилат или высокомолекулярная акрилатсодержащая молекула. Такие полиакрилатные молекулы как правило используются в качестве соединений, поперечно сшивающих линейные полимеры. Как используется в этом документе, термин "акрилат" имеет значения, включающие "метакрилат", "цианоакрилат" и другие модифицированные акрилаты, и, соответственно, "диакрилат," "триакрилат" и "полиакрилат" имеют значения, включающие все такие модифицированные акрилаты. Один из классов полиакрилатных молекул представляет собой такие молекулы, в основе которых диолы, такие как этиленгликольдиметакрилат (CAS No. 97-90-5, EGDMA), и диметакрилаты, в основе которых диолы с высокомолекулярной цепью, такие как, например, пропандиол, бутандиол (например, 1,3-бутандиол и 1,4-бутандиол), пентандиол, неопентилгликоль, гександиол (например, 1,6-гександиолдиметакрилат, HDDMA, CAS No. 6606-59-3), гептандиол, октандиол и их этоксилорованные и пропоксилированные производные и им подобные. Другой класс полиакрилатных молекул представляет собой такие молекулы, в основе которых повторяющиеся единицы диолов, такие как диэтиленгликольдиметакрилат (CAS No. 2358-84-1), триэтиленгликольдиметакрилат, пропиленгликоль (например, 2,3-дигидроксипропил) диметакрилат и тетраэтиленгликольдиметакрилат (TEDMA). Другой класс полиакрилатных молекул представляет собой такие молекулы, в основе которых бис-фенол A, например, 2,2'-бис[4-(3-метакрилокси-2-гидроксипропокси)фенил]пропан (т.e. "bis-GMA"), который представляет собой продукт присоединения бис-фенола A и глицидилметакрилата. Другие диакрилаты, в основе которых бис-фенол A, включают этоксилированные и пропоксилированные бис-фенол A-диметакрилаты (например, этоксилированный бис-фенол A-диметакрилат, т.e. EBPDMA или EBPADMA). Другой класс полиакрилатных молекул представляет собой диакрилаты, триакрилаты и высокомолекулярные функционализированные акрилаты, в основе которых полиолы, такие как полиакрилаты на основе триметилолпропана, глицерина, лимонной кислоты или пентаэритритола (например, 3-(акрилоилокси)-2-гидроксипропилметакрилат; или 2-этил-2-(гидроксиметил)-1,3-пропандиолтриакрилат (TMPTA); или ди(триметилолпропан)тетраакрилат; или пентаэритритолтетраакрилат, триакрилат или диакрилат; или глицеролдиметакрилат или триметакрилат; и их этоксилированные и пропоксилированные производные). И еще другой класс полиакрилатных молекул представляет собой уретанполиакрилаты, такие как 7,7,9 (или 7,9,9)-триметил-4,13-диоксо-3,14-диокса-5,12-диазагексадекан-l,16-диоксиметакрилат и его изомеры, т.e. "уретандиметакрилат" (UDMA), или "диуретандиметакрилат" или (DUDMA), например, CAS No. 74389-53-0 или 72869-86-4, и полиуретандиметакрилат (PUDMA). И еще другой класс полиакрилатных молекул представляет собой полиакрилаты на основе поликарбонатов (например, поликарбонатдиметакрилат, PCDMA), который, как правило, представляет собой продукт конденсации двух частей гидроксиалкилметакрилата и одной части бис(хлорформиата). И еще другой класс полиакрилатных молекул представляет собой такие полиакрилаты, в основе которых фосфат или фосфорная кислота, например, бис-[(2-(метакрилоилокси)этил]фосфат. Опять же еще другой класс полиакрилатных молекул представляет собой бис-акриламиды (например, N,N'-этиленбис(акриламид) или N,N'-(l,2-дигидроксиэтилен)бисакриламид). И опять же еще другой класс полиакрилатных молекул представляет собой триазин или изоцианурат ди- и три-метакрилатов, например, 1,3,5-триакрилоилгексагидро-l,3,5-триазин или трис[2-(акрилоилокси)этил]изоцианурат.

Полимерная матрица также может включать какую-нибудь из ионсодержащих полимерных композиций, известных в данной области техники, при условии, что свойства полимерной матрицы, как описано выше, сохраняются. Ионсодержащие полимерные композиции, как правило, включают в себя кислотные функциональные группы в процентном содержании по массе равном или менее 50%. В различных примерах осуществления изобретения содержание кислотных функциональных групп может быть, например, равным или менее 40%, 30%, 20%, 10%, 5% или 1%.

Полимерная матрица также может включать (или может состоять из) сополимер, содержащий полимерные компоненты или единичные фрагменты полимеров различных классов. Некоторые примеры таких сополимеров включают поливинил-полиуретан, поливинил-поликарбамид, поливинил-полиамид, поливинил-поликарбонат, поликарбонат-полиуретан и поликарбонат-(фенолформальдегид) типы сополимеров.

Как используется в этом документе, термин "углеводородная группа" относится к химической группе, содержащей только углерод и водород, за исключением тех случаев, когда указано присутствие одного или нескольких гетероатомов. Углеводородная группа может быть любой углеводородной группой, т.e. прямоцепной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной, алифатической или ароматической и циклической или полициклической. В различных примерах осуществления изобретения углеводородная группа может содержать, предпочтительно, не более чем, приблизительно, 20 атомов углерода, или не более чем 18 атомов углерода, или не более чем 12 атомов углерода, или не более чем 6 атомов углерода. В конкретных примерах осуществления изобретения углеводородная группа может содержать не более чем 5, 4 или 3 атома углерода. В нескольких примерах осуществления изобретения углеводородная группа содержит, по крайней мере, 1, 2 или 3 атома углерода. Любой вышеупомянутый диапазон содержания углеродных атомов между минимумом и максимумом приемлем в этом случае. Например, в различных примерах осуществления изобретения углеводородная группа может иметь, предпочтительно, 1-20, 1-18, 1-12, 1-8, 1-6, 1-5, 1-4, 1-3, 2-20, 2-18, 2-12, 2-8, 2-6, 2-5, 4-4, 2-3, 3-20, 3-18, 3-12, 3-8, 3-6, 3-5, 3-4, 4-20, 4-18, 4-12, 4-8, 4-6 или 4-5 атомов углерода.

Некоторые примеры насыщенных прямоцепных углеводородных групп включают метил, этил, н-пропил, н-бутил, н-пентил, н-гексил, н-гептил, н-октил, н-нонил, н-децил и им подобные.

Некоторые примеры насыщенных разветвленных углеводородных групп включают изопропил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, изопентил, неопентил, 1,2-диметилпроп-1-ил, 1-метилпент-1-ил, 2-метилпент-1-ил, 3-метилпент-1-ил, 1,2-диметилбут-1-ил, 2,2-диметилбут-1-ил и 3,3-диметилбут-1-ил.

Некоторые примеры насыщенных циклических углеводородных групп включают циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил, 3-метилциклопроп-1-ил, 3,4-диметилциклопроп-1-ил, 4-метилциклогекс-1-ил и 3,5-диметилциклогекс-1-ил.

Некоторые примеры насыщенных полициклических углеводородных групп включают декалин, бициклогексил, норборнил и бицикло[4.3.0]нонан.

Некоторые примеры ненасыщенных прямоцепных углеводородных групп включают винил, 2-пропен-1-ил, 3-бутен-1-ил, 2-бутен-1-ил, 4-пентен-1-ил, 3-пентен-1-ил, 2,4-пентадиен-1-ил, 5-гексен-1-ил, 3,5-гексадиен-1-ил и 1,3,5-гексатриен-1-ил.

Некоторые примеры ненасыщенных разветвленных углеводородных групп включают 2-метил-2-пропен-1-ил, 2-метил-2-бутен-1-ил, 2-метил-3-бутен-1-ил, 2-метил-3-пентен-1-ил, 4-метил-3-пентен-1-ил и 3-метил-3-пентен-1-ил.

Некоторые примеры ненасыщенных циклических углеводородных групп включают циклопентенил, циклогексенил, циклогексадиенил и ароматические моноциклические углеводородные группы (например, фенил, толил, ксилил и бензил).

Некоторые примеры ненасыщенных полициклических углеводородных групп включают нафтил, инданил, инденил, антраценил, фенантрил и бифенил.

Углеводородная группа может включать один или несколько атомов кислорода (-O-), аминогруппу (например, -NH- или третичную аминогруппу), амидную группу, сложноэфирную группу (-C(O)O), карбонатную группу, карбамидную или карбаматную группу в качестве вставок в углерод-углеродную связь, за исключением особо указанных случаев. Углеводородная группа также может включать одну или несколько кремнийсодержащих групп (например, оксиднокремниевых или силоксановых групп).

Отбеливающая зубы композиция изобретения включает заполненные газом или заполненные жидкостью полости (т.е. поры или пузырьки), включенные в полимерную матрицу, описанную выше. Жидкость или газ в порах предпочтительно имеет показатель преломления, отличающийся от такового (как правило, имеющий более низкое значение) для полимерной матрицы, и более предпочтительно, когда показатель преломления имеет, по крайней мере, 0,1 ед., и еще более предпочтительно, когда имеет, по крайней мере, 0,2 ед., и еще более предпочтительно, когда имеет, по крайней мере, 0,3 ед., и еще более предпочтительно, когда имеет, по крайней мере, 0,4 ед., и еще более предпочтительно, когда имеет, по крайней мере, 0,5 ед. разницы в сравнении с показателем преломления полимерной матрицы. Например, если полимерная матрица имеет показатель преломления, приблизительно, 1,5, тогда предпочтительно, чтобы показатель преломления газа или жидкости в порах имел значение, приблизительно, 1,4 или менее, и более предпочтительно, приблизительно, 1,3 или менее, и более предпочтительно, приблизительно, 1,2 или менее, и более предпочтительно, приблизительно, 1,1 или менее, и еще более предпочтительно, приблизительно, 1,0.

В одном примере осуществления изобретения пузырьки заполнены газом. Некоторые примеры подходящих газов включают воздух, углекислый газ, азот, аргон или их смесь.

В другом примере осуществления изобретения пузырьки заполнены жидкостью. Некоторые примеры подходящих жидкостей включают воду, спирт (например, этанол) или их смесь.

По крайней мере, часть пузырьков характеризуется, по крайней мере, одной величиной размера (т.e. "размер" или "диаметр"), равной, по крайней мере, 100 нм и вплоть до 5 микрон (в дальнейшем в этом документе обозначаемую как "основной диапазон" для этого параметра). В конкретных примерах осуществления изобретения в пределах этого диапазона, по крайней мере, часть пузырьков может иметь минимальный размер, равный, по крайней мере, 100 нм, 150 нм, 200 нм, 250 нм, 300 нм, 350 нм, 400 нм, 450 нм, 500 нм, 550 нм, 600 нм, 650 нм, 700 нм, 750 нм, 800 нм, 850 нм, 900 нм, 950 нм, 1 мкм, 1,2 мкм, 1,4 мкм, 1,6 мкм, 1,8 мкм, 2 мкм, 2,2 мкм, 2,4 мкм, 2,6 мкм, 2,8 мкм или 3 мкм. В других конкретных примерах осуществления изобретения в пределах основного диапазона, по крайней мере, часть пузырьков может иметь максимальный размер, равный 4,8 мкм, 4,6 мкм, 4,4 мкм, 4,2 мкм, 4 мкм, 3,8 мкм, 3,6 мкм, 3,4 мкм, 3,2 мкм, 3 мкм, 2,8 мкм, 2,6 мкм, 2,4 мкм, 2,2 мкм, 2 мкм, 1,8 мкм, 1,6 мкм, 1,4 мкм, 1,2 мкм, 1 мкм, 950 нм, 900 нм, 850 нм, 800 нм, 750 нм, 700 нм, 650 нм, 600 нм, 550 нм, 500 нм, 450 нм, 400 нм, 350 нм, 300 нм, 250 нм или 200 нм. Любой диапазон, полученный в рамках указанных выше минимумов и максимумов, предусматривается в этом документе. Например, в конкретных примерах осуществления изобретения пузырьки предпочтительно имеют размер в рамках диапазона 100-5000 нм или 100-4000 нм, или 100-3000 нм, или 100-2000 нм, или 100-1000 нм, или 200-5000 нм, или 200-4000 нм, или 200-3000 нм, или 200-2000 нм, или 200-1000 нм, или 300-5000 нм, или 300-4000 нм, или 300-3000 нм, или 300-2000 нм, или 300-1000 нм. Пузырьки могут иметь любое подходящее распределение размеров, включая, по существу, монодисперсное, полидисперсное или многомодальное.

Доля пузырьков в рамках указанного размерного диапазона может быть равной, например, 100% от общего количества пузырьков или, например, приблизительно, 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10% или 5% от общего количества пузырьков. Например, может быть обеспечено распределение пузырьков, при котором приблизительно 60% пузырьков имеют размер в рамках диапазона от 100 нм до 5 мкм, в то время как 40% пузырьков имеют размер за пределами упомянутого выше диапазона (например, менее чем 100 нм или более, чем 5 мкм). Вне взаимосвязи с какими-либо теоретическими предпосылками, предполагается, что наличие, по крайней мере, части пузырьков с размером в рамках диапазона от 100 нм до 5 мкм дает возможность пузырькам надлежащим образом взаимодействовать с падающим светом (благодаря наличию размера, сравнимого с длиной волны падающего света) таким образом, что оптические свойства композиции на зубах соответствующим образом изменяются, вызывая более белое отражение.

Предпочтительно, чтобы пузырьки не были, по существу, сжатыми (т.e., по существу, сплющенными) до такой степени, что это в результате приводит к существенному снижению отбеливающего эффекта. В одном примере осуществления изобретения, форма пузырьков предпочтительно приближается к сферической форме (например, эксцентриситет приближения к нулю). В упомянутом выше примере осуществления изобретения, пузырьки предпочтительно могут иметь, в среднем, эксцентриситет, равный или менее чем 0,9, 0,8, 0,7, 0,6, 0,5, 0,4, 0,3, 0,2 или 0,1, или в каком-либо диапазоне, получающемся в результате из каких-либо вышеуказанных величин. В другом примере осуществления изобретения, форма пузырьков представляет собой, предпочтительно, сплющенную (например, стержнеобразную или иглообразную форму), имеющую, в среднем, эксцентриситет, равный или превышающий 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8 или 0,9, или в каком-либо диапазоне, в результате получающемся из каких-либо вышеуказанных величин.

Предпочтительно, когда количество пузырьков исчисляется как, по крайней мере, от 0,1% от объема и вплоть до, приблизительно, 60% от объема композиции. В конкретных примерах осуществления изобретения в рамках этого диапазона количество пузырьков исчисляется как, по крайней мере, 0,2%, 0,5%, 1%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40% или 45% от объема композиции. В других конкретных примерах осуществления изобретения в рамках основного диапазона, количество пузырьков исчисляется как не превышающее 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20%, 15%, 10%, 5%, 2% или 1% от объема композиции. Любой диапазон, полученный в рамках указанных выше минимумов и максимумов, предусматривается в этом документе. Например, в конкретных примерах осуществления изобретения количество пузырьков может исчисляться как 0,5-60% или 1-60%, или 2-60%, или 5-60%, или 10-60%, или 0,5-50%, или 1-50%, или 2-50%, или 5-50%, или 10-50%, или 0,5-40%, или 1-40%, или 2-40%, или 5-40%, или 10-40%, или 0,5-30%, или 1-30%, или 2-30%, или 5-30%, или 10-30%, или 0,5-20%, или 1-20%, или 2-20%, или 5-20%, или 10-20% от объема композиции.

Пузырьки могут быть сформированы посредством любого подходящего процесса. В одном примере осуществления изобретения, пузырьки получают посредством включения протравливаемых кислотой или щелочью частиц в полимерную матрицу, и затем обрабатывают (протравливают) частицы кислотой или щелочью с целью растворения частиц таким образом, чтобы оставались поры. Некоторые примеры протравливаемых кислотой частиц включают такие частицы, которые состоят из карбоната металла, бикарбоната металла, гидроксида металла или оксида металла. Некоторые примеры протравливаемых щелочью частиц включают такие частицы, которые состоят из оксидов металлов или органических кислот. В другом примере осу