具有锥形部分的牙刷刷毛和具有这种刷毛的牙刷的制作方法

文档序号:1492209阅读:270来源:国知局

专利名称::具有锥形部分的牙刷刷毛和具有这种刷毛的牙刷的制作方法具有锥形部分的牙刷刷毛和具有这种刷毛的牙刷本发明涉及具有锥形部分的牙刷刷毛和包含这种刷毛的牙刷。通常的适用于牙刷的刷毛显示圆柱形横断面。因为这些刷毛在牙间间隙中具有不足的清洁性能,且往往会伤害牙龈,所以在上世纪九十年代在某些情况下开始提供具有尖端的刷毛,(见例如EP-A-0596633)。由于在尖端处减小的直径,所以在牙间间隙中清洁性能得以改善;同时,刷毛由此而变得更柔软,这样降低了伤害的危险。另一方面,在牙齿表面上的清洁性能变差。在韩国专利KR261658(对应于US-A-6090488)中,说明了具有锥形端部的牙刷刷毛,刷毛在其锥形部分的端部处具有直径为O.04-0.08mm。这种刷毛的锥形部分因此在上述意义上现在不是"尖的"。然而,在以后同一申请人申请的专利EP-A-1234525中,说明了具有锥形部分的刷毛,其中在锥形部分的端部处直径现在仅为0.02mm或更小(因此这种刷毛也类似于有关EP-A-0596633的尖的刷毛)。作为在刷毛的端部处再降低直径的理由,发明人认为,用KR261658的刷毛从牙周袋中除去结石很困难。本发明设法提供改进的具有锥形部分的刷毛。上述目的按照本发明通过用于牙刷的刷毛达到,该刷毛包括a)圆柱形部分,该圆柱形部分具有最大的恒定的圆柱体直径D^;b)与圆柱形部分相邻的第一锥形部分,该第一锥形部分具有刷毛端部和限定刷毛端部的端面,因而第一锥形部分朝刷毛端部方向形成锥形;禾口c)想象的中心轴线,该中心轴线贯穿圆柱形部分和第一锥形部分,且在剌穿点处剌穿端面;因此第一锥形部分具有长度L为10mm更小和至少3mm,如从剌穿点开始在中心轴线上测得的;其特征在于,第一锥形部分具有直径D为95-140ym,如在等于圆柱体直径Dzyl的距离X处从剌穿点开始于中心轴线上测得的。优选实施例能从相关的权利要求中得到。令人惊奇地发现,本发明的刷毛与现有技术尖端刷毛相比,具有较高的有效寿命按照申请人的发现,锥形端部在刷牙期间产生的压縮力的作用下弯曲,该弯曲随时导致刷毛尖端的疲劳断裂;这是通过仅将本发明的刷毛端部形成锥形(不弄尖)避免。同时发现,本发明的刷毛在机械上是如此之稳定,以致它们在颊齿面上有清洁性能,该清洁性能类似于或甚至优于圆柱形刷毛的清洁性能。此外,本发明的刷毛比具有非锥形的细丝端更好地适合于清洁牙间间隙和邻近的牙面,因为本发明的刷毛能更好到达邻近的牙面。优选地,D是在100-130iim范围内,更优选地是在100-125iim范围内。另外优选地,刷毛的第一锥形部分具有直径为120-165ym,如从剌穿点开始在距离lmm处于中心轴线上测得的,及在距离为0.lmm处的直径为90-135iim,如用相同方法测得的。本发明的刷毛基本上(或在技术上可行的范围内)具有绕中心轴线旋转式对称的形状。刷毛的锥形部分的轮廓线(亦即随着从中心轴线的剌穿点至端面距离不断减小的变化锥形部分的直径)优选地按朝向端面单调倾斜的方式延伸。术语"单调倾斜"在本申请的正文中具有通常的数学意义。更优选地,锥形部分的轮廓线严格地是数学意义上的单调倾斜。锥形部分的长度(或者在本发明的刷毛弯成U形且具有两个锥形部分的情况下,两个锥形部分二者的长度)优选地在6-10mm范围内。第一锥形部分的端部的端面在上述剌穿点处具有一表面,该表面的法线优选地相对于中心轴线倾斜不大于30。。如果端面已通过修整尖端(见本文下面)形成,则这一般是自动地完成;它也可以通过合适的异圆处理端面及其邻近锥形部分的外表面的边缘进行(见本文下面)。本发明的三种特别优选的刷毛类型如下i)具有圆柱形部分的刷毛,与其相邻的正好是一个基本上旋转式对称的长度为lOmm或更短的锥形部分(亦即,该刷毛类似于仅在一端上形成锥形的刷毛);ii)具有圆柱形部分和正好两个基本上旋转式对称的锥形部分的刷毛,该两个锥形部分在相对侧上邻近圆柱形部分,每个锥形部分长度为10mm或更短(亦即,该刷毛类似于两端是尖的刷毛),尤其是因此两个锥形部分具有基本上相同的轮廓,禾口iii)具有圆柱形部分的刷毛,该刷毛具有基本上旋转式对称的长度为10mm或更短的锥形部分和基本上旋转式对称的尖端,因此锥形部分和尖端在相对侧上邻近圆柱形部分。在本发明的刷毛的所有实施例中,可能在端面和锥形部分之间产生的边缘可以通过弄圆除去,如对圆柱形刷毛常用的。弄圆可以通过通常众所周知的方法,例如通过使用砂纸实施。第一锥形部分的特别优选的轮廓线近似地是按照下面轮廓表1-4。这些轮廓表表明随从中心轴线的剌穿点到端面的距离不同而变的直径(平均值具有从这些刷毛中每种刷毛的6个试样得到的标准偏差)。在每个表的右面最外面一列中,表明刷毛的圆柱形部分的最大直径(Dzyl)。与本发明的第一锥形部分的直径的测量偏差一致,每个表还表明在距离X=Dzyl处对应的直径值。另外轮廓表1-4还表明在距端面0.lmm的距离处的直径值,以便举例说明第一锥形部分在端面附近的优选轮廓。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>可能偶而发生,在本发明的刷毛的某些实施例中,在端面处和距端面小距离处的直径再也不能合理地测量。当锥形部分的刷毛端部经受了随后的弄圆处理时,情况正是这样。这种弄圆处理在某些情况下可以在刷毛的端部处产生不规则的和锯齿状形状及不均匀的表面,这使得直接测量端面附近的直径不可能。对本发明的刷毛现在还惊喜地发现,在这些情况下,在端面附近或端面处的直径可以近似地通过抛物线外推确定,从而取在距端面1,2,和3mm的距离处刷毛的直径作为比喻(parable)的支承点。这些支承点在上述表中用黑体数字表明。为了证明这个工作,上述表表明在距离端面的距离为零处起初实际测得的刷毛(如它们在端部修整之后但在弄圆处理之前)的直径,和下方括弧中通过上述外推确定的直径二者。实际直径和通过外推确定的直径之间的偏差极小。这种简单的外推能用于本发明的刷毛,因为锥形端部的曲度与现有技术刷毛相比不太显著。本发明的刷毛由适用于牙刷刷毛的塑料构成。一方面,它们优选地可以是聚酯,尤其是从(C2-C4)-l,"-烯化二元醇((C2-C4)_l,"-alkyleneglycol)和对苯二酸(ter印hthalicacid)可得到的聚酯。更优选地,聚酯是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)(polyethyleneter印hthalate(PET))或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)(polybutyleneter印hthalate(PBT)),而特别优选的是PBT。另一方面,它们可以是聚酰胺,尤其是从(C2-C8)-l,"-二胺((C2-C8)-l,"-diamine)禾P(C2_C8)-1,"-二羧酸((C2_C8)-1,"-dicar-boxylicacid)可得到的聚酰胺;此处尤其优选的是聚酰胺-6,6(polyamide-6,6),例如尼龙。为了生产本发明的刷毛,可以从一端是尖的或两端是尖的市售刷毛,或者从圆柱形刷毛开始。在提出立即应用时,这些刷毛的生产者是例如Pragma,Shinyo皿g,Wessen,Hylon,Sogo,BestWhas皿g或CheilJedang。本发明的刷毛具有正好一个第一锥形部分,该刷毛可以例如从市售刷毛得到,所述市售刷毛通过修整尖端仅在一个端部上是尖的,而同时形成锥形端部和端面。为了使全体刷毛都具有适合于牙刷刷毛的长度,刷毛的另一个圆柱形端部可以合适地切割到一定尺寸。本发明的刷毛除了第一锥形部分之外,还有第二锥形部分或尖的部分,该刷毛一般可以通过将端部化学蚀刻到合适的锥形或尖的形状由市售合适长度的圆柱形刷毛制备。这种蚀刻法在弄尖刷毛的领域中长时间众所周知。这里锥形端部也可以任选地进行修整,以便达到刷毛的有用的总长度。另一方面,双尖端的刷毛可在市场上买到,它只需要在两端上合适地修整,以便达到本发明的刷毛具有两个锥形部分和具有适合于牙刷的长度(见例1)。在化学蚀刻法中,刷毛可以首先修整到均一的长度。然后它们可以通过将它们垂直地插入通常是80-15(TC的蚀刻液中被蚀刻。蚀刻液的例子是无机溶液如浓碱蚀刻溶液(例如按重量计25-50%的NaOH或K0H水溶液)或浓酸蚀刻溶液(例如按重量计60-98%的硫酸水溶液)。用于蚀刻液的例子也可以是有机溶剂如间甲酚紫(m-creso1)、三氟乙酸(trifluoroaceticacid)、令卩氯苯酚(o-chlorophenol)、三氯苯酚(trichlorophenol)、DMSO(二甲基亚砜)、DMF(二甲基甲酰胺)及苯酚(phenol)和四氯乙烷(tetrachloroethane)的混合物。浸入的持续时间通常是10-20分钟,因此在这段时间里刷毛可以任选地以任意选定的恒定速度或者随时间而改变的速度逐渐地从蚀刻液中退出,因此经过蚀刻的端部的轮廓(亦即轮廓线的单一性)可能受影响。在蚀刻之后,端部可以视蚀刻液而定用水、稀碱(dilutebase)、稀酸(diluteacid)或合适的溶剂通常是在室温6下漂洗,并干燥。蚀刻条件(蚀刻液的类型和温度、浸入的持续时间)一方面可以这样选择,以使锥形部分的直径D在蚀刻之后已经在本发明的范围内,亦即100-140ym。为此,蚀刻进行的时间比蚀刻现有技术尖的刷毛的时间短。另一方面,蚀刻的条件可以这样选择,以便首先形成尖端,然后将其进行修整而得到端面和锥形部分。如果需要,刷毛的端部可以在碱性或酸性溶液中蚀刻之后,此外在将端部弄圆之前进行修整。端部是否需要修整可以在从溶液中取出端部之后,简单地通过用放大镜检查确定。本发明的目的也是一种具有本发明的刷毛的牙刷。本发明的刷毛可以用一种方式插入牙刷的刷毛载体中,该方式类似于现有技术使用单或双尖端刷毛的方式。这里,本发明的具有两个锥形部分或者具有一个锥形部分和尖端部分的刷毛优选地用固定板插入弯成U形的刷毛载体中。另一方面,本发明的只有一个锥形部分的刷毛优选地以未弯曲的形状用一种方法插入刷毛载体中,该方法在该技术中通称为"AFT法"(无锚成簇法(anchorfreetufting))。现在参照例子和附图进一步说明本发明,因此在附图中_图1示出本发明的刷毛的剖视图,因此也表明本发明必需的测量参数;-图2,3和4示出本发明的刷毛的3个实施例;及-图5和6示出用本发明的刷毛和常规圆柱形刷毛对变黑而涂装Ti02的牙齿在体外进行的清洁性能试验。例1:按上述轮廓表1-4制备具有两个相等的锥形端部的刷毛利用如下表所列4种市售的双锥形刷毛作为起始刷毛<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>每种起始刷毛都在如上表中间纵行所示的距离下于两个尖端处修整。那样得到的刷毛的锥形部分的端部用TR89刷毛车圆机(日本Tsujimura公司制造)利用240目砂纸弄圆。图1示出本发明的刷毛的具有锥形部分的端部。在右侧示出圆柱形部分l,其恒定的直径同时意味着刷毛的最大直径Dzyl,与圆柱形部分1相邻的是锥形部分21,该锥形部分21的锥形在从中心轴线5的剌穿点6到端面4的距离为L处开始,且用严格单调地倾斜方式延伸到端部3。端部3的端面4此处示出是在理想化的弄圆之后,亦即成近似半球形形状;由于修整和随后实际弄圆,所以该端面也可能相当平,但具有或多或少不规则的或锯齿状的边缘。另外示出的是,本发明所必需的直径D是在距剌穿点6的距离为X处测得,因此距离X等于上述圆柱形部分的上述最大直径Dzyl。图2-4示出本发明的三种刷毛。在所有这些图中,刷毛都显示弯成U形形状,在该U形形状中,尤其是图2和3的刷毛将插到牙刷的刷毛载体中。弯曲是在圆柱形部分l中进行,然后圆柱形部分本身弯成U形。图2示出本发明的刷毛具有两个锥形部分21,22;图3示出本发明的刷毛具有第一锥形部分21和尖端7;而图4示出本发明的刷毛仅有一个锥形部分21,而刷毛的其余部分由圆柱形部分1形成。该图4的刷毛能与图3不同,也用未弯曲的形状插入到牙刷头的刷毛载体中。图5和6示出对清洁性能的试验,该试验在发黑的而涂装Ti02的牙齿上得到。进行试验的是(A)具有本发明的刷毛的牙刷,该刷毛有两个锥形端部,旋转式对称,并用U形弯曲形状插到牙刷中(见图2),具有高度为11.5mm的刷毛区;刷毛具有最大直径Dzyl为约0.21mm,而在距离X=Dzyl处的直径D为约0.104mm(这些刷毛近似与上述表3中所举例说明的轮廓相对应);禾口(B)具有常规的圆柱形刷毛的牙刷,该刷毛用弯成U形形状插到牙刷中,并具有直径D^为0.175mm;刷毛区的高度为11.5mm。在这些试验中,将上颚的六分区(sextant)的模型的牙齿(有三个磨牙、三个前磨牙和一个尖牙)首先染成黑色,然后用1102膏(在75ml26X的乙醇水溶液中含25g)涂白成白色。在用待试验的刷毛区和施加的压力重量为250g进行一次标准化的刷牙步骤持续1分钟之后,确定清除了Ti02膏的这部分牙齿表面。该操作程序按标准化的方式用于每个待试验的刷毛区,对每个刷毛区都使用水平、垂直和旋转清洁运动,所述操作程序对每个待试验的刷毛区和每种清洁运动都重复4次。在水平清洁时(图中用白色带表示),标准化的刷牙步骤包括60次幅度为30mm的向前和向后运动;在垂直清洁时(图中用阴影色带表示),它包括60次幅度为8mm的向上和向下运动;而在旋转清洁时(在图中用点状色带表示),它包括60次半径为4mm的圆周运动,该60次圆周运动与16次幅度为30mm的水平向前和向后运动同时进行。测得的清洁性能,亦即除去Ti02的部分,在图5和6中用任意单位表示。图5示出在颊齿表面上用本发明的刷毛(色带A)和用常规圆柱形刷毛(色带B)水平、垂直和旋转清洁运动之后清洁性能的平均值的总和。图6示出在近中/远中牙齿表面上,亦即在面向牙间隙的牙齿表面上,用本发明的刷毛(色带A)和常规圆柱形刷毛(色带B)进行水平、垂直和旋转清洁运动之后清洁性能的平均值的总和。从图5可以看出,本发明的刷毛尽管机械刚度较低,但在颊齿表面上水平和垂直清洁运动比常规刷毛稍好。从图6可以看出,本发明的刷毛在近中/远中牙齿表面上尤其是水平和垂直清洁运动中显然更好。权利要求一种牙刷的刷毛,包括a)圆柱形部分(1),该圆柱形部分(1)具有最大的恒定圆柱体直径Dzy1;b)与圆柱形部分(1)相邻的第一锥形部分(21),该第一锥形部分(21)具有刷毛端部(3)和界定刷毛端部(3)的端面(4),从而第一锥形部分(21)朝向刷毛端部(3)形成锥形;和c)想像的中心轴线(5),该中心轴线(5)贯穿圆柱形部分(1)和第一锥形部分(21),并在刺穿点(6)处刺穿端面(4);从而第一锥形部分(21)具有从刺穿点(6)开始在中心轴线(5)上测得的长度L为10mm或更小和至少3mm;其特征在于,第一锥形部分(21)具有从刺穿点(6)开始在中心轴线(5)上于距离X等于圆柱体直径Dzy1处测得的直径D为95-140μm。2.按照权利要求1所述的刷毛,其特征在于,D是在100-130iim范围内,优选地在100-125iim范围内。3.按照权利要求1或2所述的刷毛,其特征在于,第一锥形部分(21)具有在中心轴线(5)上从剌穿点(6)于距离lmm处测得的直径为120-160ym,和在距离0.lmm处具有用同样方法测得的直径为90-135iim。4.按照权利要求l-3其中之一所述的刷毛,其特征在于,它在与第一锥形部分(21)相对侧上具有邻近圆柱形部分(1)的第二锥形部分(22)。5.按照权利要求4所述的刷毛,其特征在于,第二锥形部分(22)具有基本上与第一锥形部分(21)相同的形状。6.按照权利要求l-3其中之一所述的刷毛,其行征在于,它在与第一锥形部分(21)相对侧上具有邻近圆柱形部分(1)的尖的端部(7)。7.按照权利要求1-6其中之一所述的刷毛,其特征在于,D^是在150-170ym范围内,或者在180-210iim范围内。8.按照权利要求1-7其中之一所述的刷毛,由聚酯或聚酰胺构成。9.按照权利要求l-8其中之一所述的刷毛,由聚对苯二甲酸乙二酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚酰胺-6,6构成。10.牙刷,包括权利要求l-9其中之一所述的一种或多种刷毛。全文摘要用于牙刷的刷毛,包括a)圆柱形部分(1),该圆柱形部分(1)最有最大的恒定直径Dzyl;和b)锥形部分(2),该锥形部分(2)邻接圆柱形部分(1),并具有刷毛端部(3)和具有端面(4),所述端面完成刷毛端部(3);其中锥形部分(2)朝向刷毛端部(3)形成锥形;其中锥形部分(2)具有长度L为等于或小于10mm和至少3mm;其特征在于,锥形部分(2)在距端面(4)的距离为X处,该距离X是与圆柱体直径Dzyl相同的尺寸,具有直径为95-140μm,且牙刷具有这种刷毛。文档编号A46B3/16GK101742943SQ200880024757公开日2010年6月16日申请日期2008年5月8日优先权日2007年5月14日发明者A·布鲁内拉,C·加伯斯申请人:加巴国际股份有限公司
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