专利名称：整体模塑的牙刷的制作方法
背景技术：
发明领域本发明涉及一种整体模塑的牙刷，其可以低成本制造，并且既具有公知的整体模塑的牙刷的优点，又具有非整体制造的传统牙刷的优点。
相关技术世界上有数以百万计的人很贫穷，买不起牙刷，既使在工业化国家也有很大的人口为这一目的感到经济上困难。
在市售的低成本产品中没有像昂贵的牙刷那样的，它们在鬃毛结构、手柄美观和鬃毛束在口腔中的口感方面都没有那么细致。鬃毛既不雕刻成与牙齿互补的形状，手柄也不具备任何人类工程学的特征。而且，所有市售的牙刷，无论是低价位的还是高价位的牙刷，在制造时都是单独地将鬃毛加到手柄前面的牙刷头部分上的。不可改变的是，鬃毛都是用与形成牙刷头和手柄的材料不同的材料(例如尼龙)制成。两件式结构大大地增加了制造成本。必须使用特殊的机器将鬃毛植到牙刷头区域上。因此，单元生产也是较慢的。
在回顾本领域时发现，某些航空公司为头等舱的乘客提供小尺寸的便携式一次性牙刷。巴西航空公司在飞机上提供在美国专利US4408920(Walther等人)中描述的牙刷。据说这种牙刷的鬃毛和手柄部分一起注塑。在该专利中列举的结构材料有聚乙烯、尼龙、聚酯或聚丙烯，后者为优选的。一次性旅行牙刷在为公众提供买得起的低成本卫生器具方面具有显著的优点。然而，还需要其它技术上的优点来改善功能和人类工程学方面的特性。
在巴西圣保罗大学所研制的巴西专利6700603中描述了一种成本更低的低密度聚乙烯牙刷，这种牙刷广泛地用于巴西的学龄儿童中。虽然制造起来并不昂贵，但这种牙刷的鬃毛寿命较短，特别是当连续地猛烈刷牙时。鬃毛的变形和个别鬃毛的折断是一个严重的问题。
在US3302230(Poppelmann)中公开了一种更为合理的方案，该专利描述了一种整体模塑的牙刷，其由熔融指数为1.5至5克/10分的聚乙烯制成。通过采用特殊的多边形横截面的鬃毛获得一种改善的牙床按摩并更好地将刷牙剂保留在口中。遗憾的是，该专利与其它牙刷一样，并没有解决鬃毛断裂和变形的问题。手柄的人类工程学方面也并不另人满意。
因此，本发明的一个目的是提供一种可在一单独的步骤中制成并具有整体结构的低成本牙刷。
本发明的另一目的是提供一种成本较低并且鬃毛不易折断或变形的牙刷。
本发明还有一个目的，那就是提供一种成本较低的牙刷，其鬃毛对于牙床比较柔和但又能达到食物屑，既使是在很难接近的牙间缝隙内。
本发明又一个目的，那就是提供一种成本较低的牙刷，其具有足够挠性的颈部，以使鬃毛头能够相对于手柄弯曲，从而可对使用者的手的压力进行适合于人类工程学的调节。
从下面的概述和详细描述中可以更容易看出本发明的这些和其他目的。
本发明的概述提供一种整体模塑的牙刷，其包括一牙刷头，其具有与该牙刷头一体形成的鬃毛；一颈部，其具有第一端和第二端，所述第一端连接于所述头；以及一手柄，其具有前端和后端，所述前端连接于所述颈部的第二端，所述手柄内的至少一个凹入部分在其一下表面上具有一凹部开口，其中，所述头、颈部和手柄都由相同的塑料材料制成，这种塑料材料的熔融指数不低于6克/10分。
对于本发明的最有效的塑料材料为聚稀烃，特别是低密度聚乙烯。其熔融指数应该至少为6，特别是6至40，优选10至30，最好为15至25克/10分。聚稀烃的密度可以为0.900至0.940，最好为0.900至0.916。在本发明中所用的一种举例说明的树脂为可从Chevron化学公司以PE1008.5商品名购得的熔融指数为22.0克/10分、密度为0.9155的低密度聚乙烯。这种聚合物是最佳的，因为其容易模塑，提供相对刚性的手柄并使鬃毛能够具有足够的挠性，以将与牙床的任何硬性相互作用减至最小。
在鬃毛的横剖面中可以具有一种圆形的前面和一平的后面。该横剖面也可以是三角形的。通过将各单根鬃毛的顶端导圆可以改善柔和性。
可以用通常的模塑和注塑设备来制造按照本发明的牙刷。鬃毛的成形可以发生在一板内，该板内的腔室根据鬃毛轮廓来设计。最优选的是，对这些腔室进行珩磨，特别是蒸汽珩磨。这不仅改善了模具开启，而且珩磨还在所制成的鬃毛上赋予一种纺织化效果。纺织化能够导致较好的清洁和刷牙剂的保留。
本发明的一个重要的特征是手柄应该具有一个细长的凹入部分，其在手柄的一下表面上开口，该下表面与牙刷头上的鬃毛伸出的一面相对。
在本发明的一实施例中，牙刷具有多个凹入部分，这些凹入部分在牙刷的下面上开口。这些凹入部分及其开口可以形成在手柄、颈部或头中的任一个上。最优选的结构是，凹入部分及其开口形成在牙刷的所有三个部分上。这种凹入部分和开口的一个主要优点是将制造该物品时的塑料材料的用量减至最小。不再需要一种实心的手柄、颈部和/或头。这种凹入部分的另一优点是手柄获得了更大的灵活性，因此使牙刷具有更符合人体工程学的特征。挠性得到了提高，这种弯曲性能使牙刷更接近牙床/牙的圆形轮廓。
然而，由于凹入部分的存在，可能需要其它装置来加强牙刷的结构的整体性。对这一问题的一个解决方案是提供一纵向穿过手柄、颈部和/或头的长度的梁。优选的是，该梁穿过所有上述三个区域延伸。通过正交地穿过该梁的一系列交叉件可以进一步提高稳定性。这些交叉件在手柄中特别有用，但也可以用于颈部和头部区域。这些梁与交叉件的结合形成了所述凹入开口。在手柄内可以有2至15个，优选3至8个交叉件，其数量至少与凹入部分和/或开口的数量一致。最优选的是，这些开口对称地分布在梁中间的两侧。
本发明的鬃毛从顶部到底部的横截面尺寸一般是变化的。沿顶部的横截面尺寸为0.02至0.60mm，优选0.10mm至0.25mm。沿底部的尺寸为0.65mm至2.6mm，优选0.80mm至1.1mm。市售的通用的尼龙型圆鬃毛的尺寸从顶部到底部是均匀的，在任何方向上都不大于0.80mm。
本发明的另一方面提供了一种牙齿卫生的成套用品，这种成套用品是整体模塑的牙刷与一种刷牙剂的组合，这种刷牙剂包括一种治疗活性材料。在这种活性剂中可以包括一种氟化物、triclosan、葡糖酸钠或葡糖酸亚锡、锌盐(例如柠檬酸锌)、聚磷酸抗牙垢剂(例如焦磷酸钠和焦磷酸钙)和/或过氧化物的原料。这些活性剂的向口腔中的送入在许多情况下由于鬃毛的结构而得到了加强，而在另一些情况下由于构成鬃毛的塑料物质(例如低密度聚乙烯)而得到了加强。例如，按照本发明的牙刷与典型的尼龙鬃毛牙刷相比，通过其结构和低密度聚乙烯材料两方面改善了氟化物的供给。本发明的牙刷还可以改善香味，例如薄荷醇的供给。
附图的简要描述从下面结合附图所作的详细的讨论中可以更全面地理解本发明的上述特征、优点和目的，其中
图1是按照本发明的第一实施例的底部透视图；图2是图1所示第一实施例的顶部透视图；图3是按照图1所示实施例的牙刷头部分的放大的侧视图；图4是按照本发明的第二实施例的侧视图；图5是图4所示第二实施例的顶部平面图；图6是图4所示第二实施例的底部平面图；图7是沿图6中的7-7线截取的横剖面图；图8是牙刷头上的鬃毛的横剖面图；以及图9是类似于图8但鬃毛形式不同的横截面。
本发明的详细描述现已发现，用塑料材料，特别是熔融指数为6克/10分或更高的低密度聚乙烯来制造整体模塑的牙刷可以获得某种优点。使用这种塑料材料可以更好地阻止鬃毛的撕裂和变形。此外，这种塑料材料为牙床和牙提供了更好的口感。
图1示出本发明的一种优选实施例。这种牙刷包括一具有鬃毛3的牙刷头2、一具有第一端6和第二端8的颈部5以及一具有前端12和后端14的手柄10。图2示出一模拟垫13和抓握隆起15。虽然是优选的，但这些特征对于本发明的目的并不是必要的。
图1还示出，在牙刷的下表面18上有一细长的凹入部分16。该凹入部分16在手柄18的下表面上具有一开口20。该开口朝向的方向与鬃毛伸出的方向相反。该凹入部分可以省去过多的结构材料，并且改善手柄相对于牙刷头的运动的灵活性。
图3示出牙刷头上的鬃毛布置的一优选实施例。鬃毛3布置成直立的长鬃毛24和短鬃毛26的鬃毛排。成对的短鬃毛与成对的长鬃毛散开分布。鬃毛阵列在其侧面轮廓上具有至少两个波谷，在图3所示的例子中在较长的鬃毛排之间有四个波谷。
优选实施例中的鬃毛具有三角形的横截面。在各对高度一样的排内，一排中的鬃毛三角的一平侧面向一相邻鬃毛排的平侧。
图4-6中示出第二实施例，该牙刷包括一具有鬃毛103的头102、一具有第一端106和第二端108的颈部105以及一具有前端和后端112和114的手柄110。在此也提供了一装饰性模拟垫113和环115。
图6示出一系列在牙刷的下表面118上的凹入部分116a-h。各凹入部分116a-h由一互补系列的凹入开口120a-h所形成。沿着颈部有另一系列沿着下表面118的凹入部分122a-c及其开口124a-c。在头102内有一对由互补的凹入开口128a-b所形成的凹入部分126a-b。
梁130的纵向穿过手柄110。与梁130连续的是分别纵向穿过颈部和头的梁132和134。交叉件136a-g和交叉件138a-b分别与梁130和132正交穿过手柄和颈部。
图7示出略微伸出牙刷的下表面118的梁134。还示出了在梁134的两侧形成的凹入部分126a和126b。
图8示出一鬃毛140的横截面，其具有一平的后表面和一圆形的前表面144。图9示出鬃毛的一种替换形式146，其具有一平的后表面148和一对成相交角的直的前表面150a和150b。
本发明的牙刷可以与一种刷牙剂一起成套提供。这一系统的优点是，由于这种牙刷的独特的设计和材料，改善了活性剂及香味向牙齿及牙床的提供。本发明的刷牙剂一般可以包括一种润湿剂、研磨剂、增稠剂、香味剂和治疗活性剂。
刷牙剂中包括重量百分比为5至80％的润湿剂。典型的润湿剂包括山梨醇、甘油、聚乙二醇及其混合物。增稠剂的重量占刷牙剂总重量的0.01至10％。典型的增稠剂包括羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟基丙基纤维素、羟乙基纤维素、合成生物聚合胶、角叉菜、诸如聚羧乙基等聚丙烯酸及其组合物。刷牙剂中的研磨剂占1至60％重量百分比。典型的研磨剂包括硅酸盐、氧化铝、二碳酸钠、硫酸钙、碳酸钙及其组合物。香味剂占刷牙剂的重量百分比为0.001至3％。典型的香味剂包括糖、糖精、氨基酸、薄荷醇、茴香脑、薄荷糖、绿薄荷、樟属植物及其混合物。
治疗活性剂占刷牙剂的重量百分比为0.0001至10％。典型的活性剂包括释放氟化物、triclosan、葡糖酸盐、诸如柠檬酸锌等锌盐、聚磷酸抗牙垢剂(例如焦磷酸盐)、过氧化物及其组合物的物质。作为活性剂最优选的是氟化物源，包括氟化钠、单氟磷酸钠和氟化二锡。
虽然前面以特别优选的实施例示出并描述了本发明，但对于熟悉本领域的人员来说，在不背离本发明的基本范围和权限的前提下很容易进行变化和改进。
权利要求
1.一种整体模塑的牙刷，其包括一牙刷头，其具有与该牙刷头一体形成的鬃毛；一颈部，其具有第一端和第二端，所述第一端连接于所述头；以及一手柄，其具有前端和后端，所述前端连接于所述颈部的第二端，所述手柄内的至少一个凹入部分在其一下表面上具有一凹入开口，其中，所述头、颈部和手柄都由相同的塑料材料制成，这种塑料材料的熔融指数不低于6克/10分。
2.如权利要求1所述的牙刷，其中，所述塑料材料为一种低密度聚乙烯。
3.如权利要求1所述的牙刷，其中，所述凹入部分是细长的并沿着手柄延伸超过手柄长度的一半。
4.如权利要求1所述的牙刷，其中，在所述颈部或头部也形成附加的凹入部分和及其开口。
5.如权利要求1所述的牙刷，其还包括一梁，该梁纵向上穿过手柄的长度。
6.如权利要求1所述的牙刷，其还包括一梁，该梁纵向上穿过颈部的长度。
7.如权利要求1所述的牙刷，其还包括一梁，该梁纵向上穿过所述牙刷头的长度。
8.如权利要求5所述的牙刷，其还包括多个交叉件，这些交叉件与所述梁正交，并进一步限定所述凹入部分的开口。
9.一种牙齿卫生成套用品，其包括(i)一如权利要求1-8所述的整体模塑的牙刷；以及(ii)一种与所述整体模塑的牙刷一起包装的刷牙剂，包括一种润湿剂；一种研磨剂；和一种治疗活性物质。
10.如权利要求9所述的成套牙齿卫生用具，其中，所述治疗性活性物质选自一组包括一种氟化物、triclosan、葡糖酸盐、锌盐、聚磷酸抗牙垢剂活性剂、过氧化物及其混合物的原料。
11.如权利要求9所述的成套用品，其中，所述治疗活性物质是一种选自一组包括氟化钠、单氟磷酸钠和氟化二锡的氟化物的原料。
全文摘要
一种整体模塑的牙刷,其包括一有与其一体模塑的鬃毛的牙刷头、一手柄和一颈部,这些部分都由一种相同的塑料形成,这种塑料优选为一种聚烯烃树脂,其熔融指数不低于6克/10分。在牙刷手柄的下表面上形成至少一个带有相应开口的凹入部分。在一替换实施例中,在颈部和头部也形成这种凹入部分及其开口。这些实施例中可以包括一梁,凹入部分的开口位于该梁的两侧,该梁纵向上穿过手柄的长度,优选也穿过颈部和头部的长度。可以形成与梁正交的交叉件来加强结构的强度。本发明还提供了一种成套的牙齿卫生用品,其包括所述整体模塑的牙刷与一种刷牙剂的组合,以改善香味和/或治疗活性物质,例如一种氟化物源的供给。
文档编号A61K8/00GK1267197SQ98808192
公开日2000年9月20日 申请日期1998年6月15日 优先权日1997年6月16日
发明者R·A·贝内特 申请人:尤尼利弗公司