专利名称：用于牙刷的多丝刷毛的制作方法
技术领域：
本发明涉及刷毛，特别是用于牙刷的刷毛，该刷毛的生产方法以 及相应的刷毛商品，其中该刷毛在纵向上具有至少两种被共同挤出的 由不同材料制成的细丝。
背景技术：
用于牙刷的刷毛典型地由聚酯-或者尼龙单丝制成，也就是说由塑 料纤维制成，该塑料纤维被挤出、拉伸和固定。尼龙刷毛柔韧、可轻 易地变形和特别吸水的。因此尼龙刷毛必须被相对致密地排布，由此 实现预先规定的柔韧性的要求。这需要去掉刷毛末端的棱角，以防损 伤牙龈。与之相反地，例如由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和/或聚对苯 二甲酸乙二醇酯(PET)制成的聚酯刷毛具有低的对水的吸收度以及良 好的持久耐用的特性。但是这种刷毛大多不满足弹性-或弯曲刚度要求。 这种刷毛典型地是过硬和不够柔韧的并因此可以导致对牙龈的伤害。为了提高聚酯刷毛的柔韧性，由EP 1 234 525 Bl公知一种用于生 产具有高度圆锥形刷毛的牙刷的方法。在此，聚酯单丝刷毛被浸入到 腐蚀性化学制剂中，直到被浸入的单丝部分被完全侵蚀。这最终导致 圆锥形收细的刷毛末端。在这里缺点是，被化学地变尖的刷毛末端遭到损坏和通过浸蚀工 艺部分地遭到巨大损害。所以由于浸蚀方法产生多的次品，多的次品 不利地影响到生产成本。此外，由单丝生产的圆锥形收细的刷毛由于 被侵蚀的鞘表面而具有低的持久耐用性和已经过低的弯曲刚度。另外，所述圆锥形收细的刷毛的成型基本上单独由浸蚀工艺决定和不能符合 预先规定的要求来形成。此外由现有技术，这样例如由EP 1 030 937 Bl公知，生产由至少 两种被共同挤出的聚合物组成的单丝制成的刷毛或齿间清洁器。例如 在此，两种聚合物被联合挤出成单丝，并在接下来的拉伸和可能的稳 定之后，通过横向于单丝轴线的机械力的作用局部受限制的长度上沿 着聚合物之间的分界层被裂开。由此，裂隙状的缝隙可以被构成在单 丝的鞘上，该缝隙可以用于容纳媒介物，特别是牙齿护理剂或牙科医 学的或抗菌的药物。为了构成由两种聚合物联合挤出而成的单丝的裂隙状的缝隙，始 终提供机械力的作用，用来沿着至少两种聚合物的分界层劈开所述单 丝。机械地引入缝隙、裂缝和裂标(Flagge) —方面费力和另一方面相 对不够精确，因为这样的裂缝的构成基本上依赖于所使用的力的幅度 和方向以及聚合物之间的结合力。因此，这样产生的缝隙经常具有不 同的和难于控制的长度、不规则的形状和磨损的鞘表面。发明任务因此，本发明基于如下任务，即提供逐渐变细的、具有自由选择 的几何形状以及改善的弹性特性的刷毛以供使用，特别是提供用于牙 刷的刷毛。另外，本发明具有如下任务，即以经济化制造的角度来优 化用于这种类型的刷毛的生产-或加工方法。发明内容和有利作用该任务(本发明基于其)借助一种根据权利要求l所述的刷毛以及 一种根据权利要求ll所述的生产或加工这种类型的刷毛的方法和凭借 根据权利要求17所述的刷毛商品来解决。此外，本发明的有利的实施 方式在各从属权利要求中被说明。根据本发明的刷毛在纵向上具有至少两种被共同挤出的由不同材 料制成的细丝和以两种细丝中的至少一种的横截面积向刷毛的自由末 端减小而见长。以此，至少两种被共同挤出的细丝中的至少一种在刷 毛末端的区域中改变其几何形状。在此重要的是，两种被共同挤出的 细丝由不同材料，例如聚酯和聚酰胺制成，这些材料可以经过材料选 择性的加工工艺用来构成根据本发明的刷毛。通过用于刷毛的被共同挤出的细丝的不同材料的选择和构造，可 以几乎任意地既形成刷毛的弯曲弹性特性又形成其几何构造，特别是 在刷毛末端的区域内。根据第一个实施例，所述至少一种细丝的横截面积向该刷毛的自 由末端持续减小。在此，横截面积的持续减小随着刷毛细丝的持续縮 小的侧面和持续縮小的直径而出现。由此，锋利的尖角或者棱边以有 利的方式被避免，该尖角或者棱边是不持续走向的侧面或表面的特性。 由此，对于口腔内的敏感区域，例如牙龈的损伤风险以有利的方式降 低。根据另一方面，刷毛的自由末端的横截面积基本上由所述至少另 一种的细丝决定。在优选实施例中，其横截面积在刷毛纵向上基本恒 定。特别设计为，所述至少一种细丝在刷毛的自由末端具有为零的横 截面积，以致在刷毛的自由末端的刷毛的总横截面基本上由所述剩余 的至少另一种细丝决定。通过刷毛末端的横截面积的有效縮小，所有的刷毛可以更好地符 合各自预先规定的弹性-或弯曲刚度要求。与通过化学浸蚀生产的圆锥 形收细的单丝相反，根据本发明的刷毛在其细丝的末端不是被化学地变尖和因此也未被损坏或其它损害。根据本发明的一个特别有利的实施例，所述至少另一种细丝被所述至少一种细丝至少区域性地径向地包围。在此，特别设置为，所述 至少另一种细丝构成刷毛的径向位于内部的芯部分，而所述至少一种 细丝作为围鞘包住所述内部的芯丝。最终该芯围鞘向刷毛末端变细， 直到在刷毛的自由末端仅还剩下构成刷毛芯的所述另一种细丝并构成 变细的刷毛横截面。在此特别设计为，所述至少另一种细丝，例如芯丝，在轴向方向 上比所述一种细丝，例如鞘丝，延伸得更远。刷毛的自由末端因此仅 由这种其横截面积基本上不变的细丝构成。另外可以设置为，将多个在横截面上不变的细丝布置为规则地分 布在刷毛的横截面上和被所述至少一种细丝至少区域性地在径向方向 上包围，所述至少一种细丝的横截面积向刷毛末端具有变化。通过所 述至少一种细丝的横截面积向刷毛的自由末端的变细，最终在刷毛末 端上可以构成如下构型，即大量单独地、通过间隙被彼此分开的细丝 被构成。这样的细丝的布置对于例如容纳牙齿护理剂或者牙科医学或 抗菌药物是具有优点的。根据另一个实施例设计为，所述至少另一种细丝在其自由末端被 去掉棱角或弄圆。由此，构成刷毛的自由末端的细丝基本上不再具有 棱角，该棱角本可能导致口腔内的损伤。根据本发明的另一个实施方式，所述至少两种细丝具有不同的弹 性和/或不同的弯曲刚度。根据由不同的材料制成的细丝在刷毛所有材 料中的比例，可以以预先规定的标准为目标调节刷毛的弹性-和/或弯曲 刚度特性。此外设计为，所述至少一种细丝可借助浸蚀剂，特别是化学浸蚀 剂，例如氢氧化钠溶液、硫酸或蚁酸被侵蚀，其中所述至少另一种细 丝对各种化学浸蚀剂基本上具有抵抗力。通过选择用于所述至少一种细丝和所述至少另一种细丝的不同材料和适当地选择化学浸蚀剂，可 以借助化学浸蚀工艺对刷毛的自由末端进行材料选择性地加工。此外， 通过各个细丝的任意的布置和几何形状实现刷毛末端的几乎任意的弹 性特性和相应的多样的刷毛末端几何形状。根据另一个实施方式，设计聚酰胺和/或聚脂作为用于细丝的材 料。该材料具有不同的弹性-和刚度特性。此外，分别只有所述材料之 一被设计用于化学浸蚀工艺的化学制剂，例如氢氧化钠、硫酸或蚁酸 损坏，而各种其它材料对于该化学制剂基本上是具有抵抗力的。在此，作为聚酰胺特别可以考虑尼龙、PA6.6、 PA6.10和PA6.12，而作为聚酯 基本上设计PET禾口/或PBT。根据另一个独立的方面，本发明涉及一种用于生产或加工刷毛的 方法，特别是用于生产或加工牙刷刷毛的方法，该刷毛在纵向上具有 至少两种被共同挤出的由不同材料制成的细丝。该方法以所述细丝中 的至少一种在刷毛的自由末端的区域内借助化学浸蚀工艺至少区域性 地被侵蚀见长。所述至少另一种细丝基本上对于在化学浸蚀工艺中被 使用的化学制剂具有抵抗力并在化学浸蚀工艺中最多以可被忽略的微 不足道的程度被腐蚀。依照根据本发明的方法的一种优选实施方式，借助浸蚀工艺至少 一种对浸蚀剂基本上具有抵抗力的细丝至少区域性地，优选在所述自 由末端的区域中被露出。浸蚀工艺的参数，例如刷毛末端到化学制剂 中的浸入深度以及其在化学制剂中的停留时间优选与所述细丝的外形 和几何形状，特别与所述细丝的径向的尺寸相适应。以这种方法和方 式，可以优化浸蚀工艺达到这样的效果，即所述至少一种细丝在刷毛 的自由末端的区域内被完全侵蚀，以致在那里所述至少另一种细丝基 本上可以被露出来。当刷毛芯由对所使用化学制剂具有抵抗力的细丝构成时(该细丝被在浸蚀工艺中腐蚀的、作为围鞘的细丝径向地包围)，那么这是特 别重要的。因此，通过浸蚀工艺，多丝刷毛的包围内部的刷毛芯的鞘 在化学浸蚀工艺中这样被侵蚀，即该鞘向刷毛末端圆锥形收细。因此 只有刷毛鞘变细，而不被化学性损害的刷毛芯突出于刷毛鞘的末端。此外，浸蚀工艺可被广泛应用于各种各样的细丝的大量不同的布 置。这样例如借助浸蚀工艺同样可以使多个，优选被规则地和相互间 隔地布置的细丝的自由末端露出。这最终甚至实现对于缝隙的成本低 廉和化学性的生产，该缝隙可以用于容纳媒介物。另外，以化学的和 由此成本低廉的途径生产具有劈开的、由多个单独的细丝制成的、使 用侧的末端的刷毛成为可能。根据另一方面，刷毛末端在浸蚀工艺之后借助磨削工序被弄圆或 去掉棱角。根据本发明的另一个特别有利的方面，刷毛在浸蚀工艺之前被固 定在为刷毛所设计的刷毛载体，特别是牙刷头上。由此，刷毛在加工 刷毛末端的浸蚀-和磨削工艺之前已经位于其在牙刷头上预先确定的位 置上且不必在浸蚀过程之后再被固定在牙刷头上，刷毛在浸蚀过程之 后再被固定在牙刷头上与不对等较高的费用相联系，因为在其末端变 细构成的刷毛必须被更加细致地处理。在加工刷毛末端之前把刷毛固定在刷毛头上使得特别是在刷毛载 体上简易地产生复杂的刷毛的波纹几何形状成为可能。根据另一个独立的方面，本发明因此涉及各种类型的刷毛商品， 特别是带有刷毛载体的牙刷，在该刷毛载体上布置根据本发明的多丝 的且变细的刷毛。实施例本发明的其它目标、优点、特征和有利的特性由下面借助附图对 实施例的描述得出。在此所有所描述的和/或以图示出的特征均以有意 义的组合来构成本发明的主题，甚至不依赖于专利权利要求或其与前 面权利要求的相关性。这里
图1示出在横截面A-A上穿过双丝刷毛的横截面，图2以纵截面示出根据图1的双丝刷毛，图3以横截面示出多丝刷毛，图4示出具有被区段状地布置的细丝的刷毛， 图5示出具有位于外侧的细丝的刷毛和图6示出具有多根被露出的细丝的刷毛末端。在图1和2中以横截面示意地示出刷毛1，特别是牙刷的刷毛。在这 里刷毛1由两种不同材料的细丝2、 3组成，该细丝2、 3被挤出、拉伸和 固定在一起。在此，所述一种细丝2构成刷毛1的内芯，而所述另一种 细丝3作为围鞘围住内部的细丝2。内部的细丝例如由聚酰胺，例如尼 龙组成，而外部的细丝3由聚酯组成。通过把刷毛1的自由末端浸入到例如对于刷毛鞘3腐蚀性的化学 制剂，如氢氧化钠溶液或硫酸中，原本为圆柱形的鞘3被材料选择性 的侵蚀，而对该化学制剂具有抵抗力的刷毛芯2保持相对于其(未示 出的)基础状态不改变的几何形状。构成刷毛鞘3的聚酯细丝3通过 浸入到化学制剂中被如此浸蚀掉，即刷毛的鞘3在达到刷毛的自由末 端之前，以趋向于刷毛末端持续縮小的横截面积的方式圆锥形地收细。相对于已知对于单丝的浸蚀工艺，这种材料选择性浸蚀工艺具有 如下优点，即刷毛的内芯2通过所述浸蚀工艺被最小程度地损害。该 内芯2依旧具有所需的弯曲刚度和可以轻易地在下面的方法步骤中被 机械地变尖或者弄圆。另外，根据对刷毛末端的材料选择性的浸蚀保证，可以不低于预先规定的刷毛末端的最低厚度，这样可靠地抵抗开 裂或者不受控制的折断的危险。另外，这样的材料选择性的浸蚀工艺伴有要侵蚀的材料的减少， 以便总体上浸蚀工艺的较高程度的收益可以凭借相应的成本优势被达 到。图3示出多丝刷毛4的另一个实施例。这里多根细丝6被规则地相互间隔地布置分布在刷毛4的横截面上，该细丝6由相同的材料组 成。在细丝6之间的间隙在此被以细丝5填充，该细丝5被在浸蚀工 艺中所使用的化学制剂侵蚀。通过把这样的刷毛末端浸入到浸蚀性的 化学制剂中，在这里细丝5也可以在自由的刷毛末端被完全地除去， 以便各个细丝6以较小的直径存在，该细丝6适用于在细丝间隙容纳 材料以及钻入到最小的牙齿间隙中。最后图4示出刷毛7的另一个实施例，该刷毛7具有在横截面上 被径向对称布置的不同细丝8、 9的区段。与根据图3的实施例相反， 所有的细丝8、 9分别从刷毛中心点直到刷毛边缘走向。同样在这里各 个细丝8或9可以通过相应的浸蚀工艺在自由的刷毛末端被有目标地 除去。图5示出刷毛末端的另一个示例，在此示例中由一种材料制成的 各个细丝12与刷毛圆周接界地和相互间隔地被布置，而另一种细丝11 填充刷毛的芯区。在该实施例中特别设计，细丝ll通过浸蚀工艺被部 分地除去，以便各个刷毛细丝12至少区域性地被露出并因此构成刷毛 IO的叉开的末端。最后图6示出另一个刷毛末端13的示意的侧视图，该刷毛末端13 具有不同的细丝14、 15，该细丝14、 15优选借助化学浸蚀工艺被相互 拆开和这样构成扇子状散开的刷毛末端。在这里例如可以设计为，由不同材料制成的细丝14、 15借助另一个未被清楚地示出的和例如根据 在图5中被示出的细丝11的类型一样的细丝，首先被保持在一起，该细丝最后在浸蚀工艺中被除去，以便最终在刷毛的末端产生在图6中被示出的扇子状结构。
权利要求
1.刷毛(1；4；7；10；13)，特别是用于牙刷的刷毛，所述刷毛(1；4；7；10；13)在纵向上具有至少两种被共同挤出的、由不同材料制成的细丝(2、3；5、6；8、9；11、12；14、15)，其特征在于，至少一种细丝(3；5；9；11)的横截面积向所述刷毛的自由末端减小。
2. 根据权利要求l所述的刷毛，其特征在于，所述至少一种细丝 (3; 5; 9; 11)的所述横截面积向所述刷毛(1; 4; 7; 10; 13)的所述自由末端持续减小。
3. 根据权利要求1或2所述的刷毛，其特征在于，至少另一种细丝 (2; 6; 8; 12)的横截面积在所述刷毛的纵向上基本上恒定。
4. 根据前述权利要求之一所述的刷毛，其特征在于，所述刷毛(l; 3; 7; 10; 13)向其自由末端变细地构成，特别是圆锥形收细地或逐 渐变尖地构成。
5. 根据前述权利要求中一个或多个所述的刷毛，其特征在于，所 述至少另一种细丝(2; 6; 8; 12)被所述至少一种细丝(3; 5; 9; 11)至少区域性地径向地包围。
6. 根据前述权利要求中一个或多个所述的刷毛，其特征在于，所 述至少另一种细丝(2; 6; 8; 12)在轴向方向上比所述至少一种细丝(3; 5; 9; 11)延伸得更远。
7. 根据前述权利要求中一个或多个所述的刷毛，其特征在于，所 述至少另一种细丝(2; 6; 8; 12)在其自由末端被去掉棱角或弄圆。
8. 根据前述权利要求中一个或多个所述的刷毛，其特征在于，所 述至少两种细丝(2、 3; 5、 6; 8、 9; 11、 12; 14、 15)具有不同的弹性和/或不同的弯曲刚度。
9. 根据前述权利要求中一个或多个所述的刷毛，其特征在于，所述至少一种细丝(3; 5; 9; 11)能借助浸蚀剂来侵蚀，所述至少另一 种细丝(2; 6; 8; 12)对所述浸蚀剂基本上具有抵抗力。
10. 根据前述权利要求中一个或多个所述的刷毛，其特征在于，设计聚酰胺，特别是尼龙、PA6.6、 PA6.10、 PA6.12，和/或聚酯，特别 是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，作 为用于所述细丝(2、 3; 5、 6; 8、 9; 11、 12; 14、 15)的材料。
11. 用于生产或加工刷毛(1; 4; 7; 10; 13)，特别是牙刷刷毛 的方法，所述刷毛(1; 4; 7; 10; 13)在纵向上具有至少两种被共同 挤出的、由不同材料制成的细丝(2、 3; 5、 6; 8、 9; 11、 12; 14、 15)，其特征在于，所述细丝中的至少一种(3; 5; 9; 11)在所述刷 毛(1; 4; 7; 10; 13)的自由末端的区域内借助化学浸蚀工艺至少区 域性地被侵蚀。
12. 根据权利要求ll所述的方法，其特征在于，借助所述浸蚀工 艺，至少一种对浸蚀剂基本上具有抵抗力的细丝(2; 6; 8; 12)至少 区域性地被露出。
13. 根据前述权利要求11或12之一所述的方法，其特征在于，借助所述浸蚀工艺，包围所述刷毛(1; 4; 7; 10)的内芯的、由细丝(3; 5; 9; 11)形成的鞘至少区域性地被侵蚀。
14. 根据前述权利要求11到13中的一个或多个所述的方法，其特征在于，借助所述浸蚀工艺，多个被规则布置的细丝(6; 8; 12; 14;15)的所述自由末端被露出。
15. 根据前述权利要求11到14中的一个或多个所述的方法，其特征在于，所述刷毛末端在所述浸蚀工艺之后借助磨削被弄圆或者去掉 棱角。
16. 根据前述权利要求11到15中的一个或多个所述的方法，其特征在于，所述刷毛(1; 4; 7; 10; 13)在所述浸蚀工艺之前被固定在 为所述刷毛(1; 4; 7; 10; 13)所设计的刷毛载体上。
17. 刷毛商品，特别是牙刷，具有刷毛载体，根据前述权利要求l 到10中的一个或多个所述的刷毛(1; 4; 7; 10; 13)被布置在所述 刷毛载体上。
全文摘要
本发明涉及一种刷毛(1；4；7；10；13)，特别是用于牙刷的刷毛，以及一种相应的生产方法，其中刷毛在纵向上具有至少两种被共同挤出的由不同材料制成的细丝(2、3；5、6；8、9；11、12；14、15)，其中细丝中的至少一种(3；5；9；11)的横截面积向刷毛的自由末端减小。
文档编号A46D1/05GK101404912SQ200780009304
公开日2009年4月8日 申请日期2007年1月26日 优先权日2006年3月16日
发明者于尔根·多恩海姆, 克里斯蒂娜·措施克, 克里斯蒂安·施蒂夫, 托斯滕·埃姆盖 申请人:布劳恩股份有限公司