CN1127312C - 具有细长手柄和头部的个人清洁工具及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在个人清洁工具中形成一两组分的可弹性弯曲接合部的工艺，需在至少245℃的温度下将弹性体注射到塑料手柄或头部中的空缺中，该头部包括一顶面和一底面，所述空缺空间横向越过头部从顶面延伸到底面，由此使弹性体熔合到塑料中形成可弹性弯曲的接合部。本发明还涉及个人清洁工具，它包括一在Vicat软化点低于245℃的塑料材料与弹性体之间的可弹性弯曲接合部，弹性体横向越过头部从顶面延伸到底面并熔合到塑料材料中，弹性体熔合到塑料材料中，使弹性体能在与塑料不分离的情况下伸长至其未受力长度的120%。本发明改进了弹性体与塑料之间的粘结和使用寿命。

Description

具有细长手柄和头部的个人清洁工具及其制造工艺

技术领域

本发明涉及一种制造双组分的、注射模制的个人清洁工具、特别是牙刷的制造方法。本发明尤其涉及一种改进热塑体与热塑弹性体之间粘结，使得工具颈部或头部的材料之间的柔性连接能够承受重复的弯曲，而且不会损坏连接处的粘结。本发明还涉及在两组成部分之间具有高水平粘结的注射模制、双组分个人清洁工具。

背景技术

人牙齿的外形为了洗刷口腔或牙齿的外侧表面，要求牙刷的理想刷毛轮廓是凹陷的，为了洗刷舌头或牙齿内侧表面，要求理想的刷毛轮廓是凸起的。然而，大多数刷子仍然是相当刚硬、单件构造和外形固定的。牙刷和类似的工具的本体一般由聚丙烯或类似的热塑材料制成。

在许多刷子中，在手柄中采用诸如热塑弹性体的第二弹性组分以有助于抓握或形成不同的外观。双组分刷子现在通常采用诸如在“Zahoransky的全自动双色模具”(Brossa出版社，1989年)中所描述的注射模制方法来制成。制造工艺通常包括采用能容纳弹性体的空缺、制造热塑本体的第一模制步骤。在第二步骤中，将弹性体注射到空缺中，在冷却和固化时，空缺中的弹性体通常会局部机械固定，且还熔合到热塑本体中。在手柄中，热塑本体与弹性体之间的连接要求一般不高。

但是，已公开了一些刷子，它们采用一种连接，以使头部能相对于手柄弯曲，例如在EP-A-371,293或EP-A-613,636中所描述的。在这些专利所描述的刷子中，柔性连接采用弹性体，以帮助或改进挠性，弹性体与本体之间的连接将能承受更大的应力。

WO92/17092、WO92/17093和WO96/02165公开了具有弹性可弯曲的、支承刷毛的头部的牙刷，在某些实施例中的头部为两段或多段的形式，它们彼此可弹性弯曲地相连。各分段之间的空隙全部或部分地填入弹性体。在这种结构的刷子中，弹性体与本体之间的粘结可承受在频繁使用中重复施加的大的应力。但是，上述文件中都没有描述怎样在这两种材料之间实现能够经受重复使用的结实连接。

目前令人惊讶地发现，将弹性体注射温度提高到通常采用的190℃-210℃范围之上，弹性体与刷子本体之间的熔合强度能够得到相当大的改进，且不使弹性体受热损坏。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种制造注射模制、双组分的个人清洁工具的工艺，该工具能弹性地弯曲，且经久耐用。

本发明的另一个目的是提供一种注射模制、双组分的个人清洁工具，其塑料本体与弹性体之间的熔合强度有了提高。

根据本发明的一个方面，提供一种在一个人清洁工具的手柄或头部形成可弹性弯曲的连接的工艺，该工具包括一具有两端部的手柄和在手柄一端的头部，该头部包括一清洁装置，该工艺包括如下的步骤：

i)提供一工具坯料，它至少包括一在头部或手柄中限定一空缺空间的塑料材料区域，该头部包括一顶面和一底面，所述空缺空间横向越过头部从顶面延伸到底面；以及

ii)在至少245℃的温度下将弹性体注射到空缺空间中，由此将弹性体熔合到塑料材料中，形成可弹性弯曲的接合部。

根据本发明的第二个方面，提供一种具有细长手柄和在手柄一端的头部的个人清洁工具，该头部包括一清洁装置、一顶面和一底面；该手柄或头部包括在一由Vicat(维卡)软化点低于245℃的塑料材料制成的第一区域与由弹性体制成的第二区域之间的可弹性弯曲接合部，其中，弹性体横向越过头部从顶面延伸到底面并熔合到塑料材料中，使弹性体熔合到塑料材料中，使弹性体能在与塑料材料不分离的情况下伸长至其不受力长度的120％。

本发明的工艺提供了弹性体与塑料两组分之间的改进了的粘结，使两组分通过熔合粘结在一起的可弯曲接合部能更好地承受重复弯曲，而不会削弱粘结。由此提高了工具的耐用性。

本发明的个人清洁工具可以是具有足够细长的供使用者抓握的手柄和设置在手柄一端的、具有清洁装置的头部之类的任何工具。该工具可以是例如牙刷、头发刷或按摩工具。尤其是一种牙刷。

头部包括清洁装置。清洁装置可以是刷毛、梳理齿、抛光材料、橡胶按摩垫之类的形式。在本文的较佳实施例中，工具是一牙刷，其中的清洁装置包括许多从头部伸出的刷毛。

头部可拆卸地连接于手柄，以便例如当刷毛用旧后可更换头部，在这种情况下，头部具有连接手柄的部位。头部包括许多被连接的分段。第一头部分段与手柄相连。在一较佳实施例中，手柄和第一头部分段是通过注射模制形成的一个单件。最好是，手柄和所有的头部分段在单个模具内通过注射模制而形成。在任何情况下，手柄具有在其两端之间延伸的纵向轴线。该轴线还限定了与手柄轴线共同延伸的头部纵向轴线。最好是，头部是基本平的具有一对相对的表面的结构，头部还有一与纵向轴垂直的、与相对的表面基本平行的横向轴。在此所提及的横向或纵向指的是分别平行于横向和纵向轴的方向，除非另有所指。

本发明的工具和形成工具的工艺的基本特征是工具或由此形成的工具包括一在手柄或头部中的可弹性弯曲的接合处，该接合处包括塑料材料和弹性体。在此的“可弹性弯曲的接合处”指的是一包括塑料材料和弹性体的区域，该区域在工具正常使用条件下所受到的一力的作用下能够铰接连接，此外，当该力移去时，工具将在60秒内、较好的是在30秒内基本上回到开始时的同样外形。最好是，头部包括这样一种可弹性弯曲的接合处。

头部和手柄总的由相对不可压缩的材料制成，较好的是这些材料具有至少约500MPa的弹性模量，更好的是具有至少约1000MPa弹性模量，这些材料在牙刷制造中是常用的，尤其是塑料材料。特别是塑料材料具有低于245℃、更好的是低于220℃、尤其是低于200℃的Vicat软化点。适用的塑料材料包括例如聚酰胺和聚丙烯。聚丙烯是较好的。适用的聚丙烯包括具有1500MPa弹性模量(ISO178)的‘聚丙烯PM1600’(由Shell出售)以及来自ElfAtochem的Apryl3400MAl。最好是，诸如来自Boehringer-Mannheim的Hydrocerol HP20DP的发泡剂按聚丙烯的重量含量为约从1％到3％最好是约从1.5％到2.5％与聚丙烯相混合。在模制的过程中，发泡剂有助于聚丙烯的流动，特别是确保所用的铰接能均匀地形成。手柄本身基本上是刚性的，其形状是牙刷制造中常见的。手柄也可选择包括一颈部，例如通过包含上述的可弯曲接合部分，而使其柔韧性比手柄的其它部分强。

在本发明工艺的第一步骤中，提供一工具坯料，该坯料至少包括一在头部或手柄中限定一空缺空间的塑料材料区域。工具坯料基本上就是弹性体注射之前的工具并且也可选择诸如安装清洁装置等其它加工工艺之前的工具。塑料材料的至少一个区域可以是工具坯料的全部，也可以是其较小的部分。适用的塑料材料如上所述。空缺空间可以是头部中的简单槽或较复杂的形状。它应该是多维的，以使头部或手柄在该部位削弱或可弯曲。在本文的较佳实施例中，工具坯料包括一个或多个将头部分成几个分段的槽或空隙的空缺空间。较好的是有两个、三个或四个分段，最好的是四个分段。比这更多的分段会增加制造的复杂性，而且在刷毛毛束只插入头部分段的牙刷中，这会在头部诸分段中难以达到足够密的毛束密度。诸头部分段彼此之间具有任何合适的空间关系，诸如呈多层或例如在刷子头部呈多象限排列。最好是，诸分段沿头部纵向顺序排列，使从头部的手柄端画到头部自由端的纵向线穿过第一头部分段，然后穿过第二头部分段，依此类推。尤其是，有一个与手柄相连的第一头部分段和一个或多个另外的沿纵向朝头部自由端顺序排列的头部分段。另外最好是，这些分段都是单层的，以使任何垂直于头部两相对表面、穿过头部而画出的线基本上只穿过一种材料。一般而言，每一头部分段都是用相同的材料制成，这些材料最好与手柄相同，使它们都能在单个注射模制步骤中制成。

在完成的工具中，所有的头部分段被连接手段连接在一起。只要至少有一个弹性体熔合到塑料区域的可弹性弯曲接合处，连接手段就可采用适用于具有预计功能的工具的任何形式。连接手段可以是例如粘合剂、与头部分段一体的或可拆卸地连接于头部分段的塑料连接物、金属连接物或熔合到塑料分段中的弹性体。在本文的较佳实施例中，至少一个分段通过基本上由一种弹性模量低于500MPa的弹性体构成的连接手段连接于相邻分段或手柄。这里“基本上由一种弹性体构成”的意思是指弹性体是一个分段与相邻分段或手柄之间的唯一机械连接物。唯一机械连接物指的是没有诸如桥接或弹簧连接诸分段的连续的非弹性连接物。但是，弹性体可以有分散在其中的其它材料，诸如可用来例如提供与众不同的外观的金属微粒或颜料。这些附加材料对于诸分段和/或手柄之间的机械连接可以忽略不计，这样，它们的除去不会对连接强度有本质上的改变。在较佳实施例中，在弹性体注射之前有一个或多个未连接的分段，工具坯料包括几个未连接的分段，这些分段仅仅通过准备和提供工具坯料的模具而保持在彼此相对的位置上。诸分段之间的空隙是空缺空间，如果被弹性体所填，这些空缺空间构成了可弹性弯曲的接合处，以使一个分段相对于另一个分段铰接。

在本文的极佳实施例中，头部具有一顶面和一底面，连接手段由横向越过头部从顶面延伸到底面的弹性体条所构成。例如，在一包括沿头部纵向顺序排列的四个分段、其中第一分段与手柄共同延伸的头部中，有三个这样的连接手段。弹性体条从一条到下一条或在条的宽度或长度上的厚度可以不同。较合适的是，它们的沿纵向轴测量的厚度在约0.1毫米至10毫米的范围，较好的是约从0.3毫米至5毫米，更好的是约从0.5毫米至3毫米。

在其它的实施例中，分段另外通过与分段同样材料的铰链相连，这些铰链比它们所连接的分段薄或窄，使整个工具坯料形成一互联的整件。当然，在同一个工具中可以有一些包括铰链和基本由弹性体构成的其它部分的连接手段。由铰链连接的分段与分段之间的空缺在此称为槽。槽的宽度和深度是可变的，槽间的距离也是可变的。这样，沿头部长度和/或宽度上的头部挠曲度可以不同。在这方面最好只有横向槽是可变化的。槽深的改变可控制连接诸分段的铰链的位置和厚度。在较佳铰接实施例中，头部有一对相对的表面，在彼此相对的每一面上有若干成对槽，使两面之间有一残留铰链。对于厚度在约4至6毫米之间、一般约为5毫米的牙刷头部，适用的槽深约在1.4至3毫米的范围，最好是在约1.5至2.8毫米的范围。适用的槽厚约在0.4至2.0毫米的范围，最好是在约0.5至1.5毫米的范围。然后使用横向槽，理想的是，靠近手柄的铰链的柔软性比远离手柄的要低。这样使头部达到更均匀的弯曲。要达到挠曲度可变，只要改变铰链厚度。在一较佳实施例中，最靠近手柄的铰链的厚度是离开手柄最远的铰链的3倍左右，最好达2倍左右。一组示范性的具有三个横向槽的牙刷铰链厚度从手柄端开始分别约为1.2、0.6和0.6毫米。如果沿刷子头部使用相同的铰链，那么就会使头部的弯曲最先出现在最靠近手柄处的铰链。一面上的槽的深度可不同于另一相对面上的。

槽宽的加大会增加诸分段之间的间隙，并因此而加大了铰链的宽度，这增加了铰链的挠曲度。但是，由于较佳的是使诸如刷毛之类的清洁装置支承在分段上，而不是支承在分段之间注射的弹性体上，所以加大的槽宽也要在给定的头部尺寸内为清洁装置留有较小的空间。适用的槽宽在约0.3至3.0毫米的范围，较好的是在约1.2至2.0毫米的范围。槽最好朝内即朝向槽的底部略微渐小，恰当的是以3至10°左右的角度会聚，以便模制。由于工具弯曲，槽宽也在改变，槽顶部的变化比槽底部的大，相对变化是槽宽和深度的函数。由于槽宽的这种变化导致槽中弹性体的压缩或牵拉，由此可见，对于给定的弹性体，槽的几何形状可用来控制工具的弯曲。

铰链可以是槽的全长，或较好的是，在铰链中或到铰链的侧面具有一个或多个间隙，这些区域中的槽是头部的全深。这样就具有在模制头部时对于弹性体只有一个注射点的优点。间隙允许弹性体在模制过程中从一个面流动到另一面。在一较佳实施例中，铰链是不连续的，具有两个或更多的铰链，最好就是两个铰链将一个分段连接到其相邻的一个或连接到手柄。在该实施例中，在诸铰链之间到每一侧有若干间隙。在直线槽中，铰链宽度不是最关键的，只要有间隙就可以了，但是，如果是用在非直线槽中，宽的铰链会变形。适用的铰链宽度在0.5至4.0毫米左右的范围，较好的是在1.0至3.0毫米的范围。

较好的是，每一铰链位于两表面之间，在头部深度的、距离各表面至少约10％、较好的至少约20％、更好的至少约30％处。铰链离表面的距离是用从表面的顶部到铰链中心的最近界面画出的垂直线测量的。使铰链定位在离开工具头部的表面的地方意味着当头部弯曲时它们受到极小的伸长或压缩，这样就改进了它们的耐用性。在一特定的较佳实施例中，工具头部具有成对设置的横向槽，每对槽中的一个槽在一个表面上，并与成对槽中的另一个直接相对，在它们之间具有一个或多个铰链连接诸分段，使各铰链位于两表面之间，并在头部深度的、距离各表面至少约10％、较好的至少约20％、最好至少约30％处。

在本发明工艺的第二个基本步骤中，弹性体在至少约245℃温度下注射到空缺空间中，由此将弹性体熔合到塑料材料中，并形成可弹性弯曲的接合。较好的是在约245℃至270℃范围内的温度下、更好的是在约250℃至260℃范围内的温度下注射弹性体。注射温度是弹性体进入模具的温度。在一包括螺旋送料注射圆筒的典型注射模制方案中，该温度可以与圆筒中的弹性体的温度不同。最好是圆筒采用约210℃至220℃的较低的温度，以减少弹性体燃烧的可能性和热致损坏，通过在圆筒喷嘴与最终注射点之间的热转子来加热最终的注射温度。

弹性体注射步骤的其它较佳条件包括：

a)注射压力在约30至80MPa的范围，较好的是在约40至70MPa的范围，更好的是在约50至60MPa的范围，弹性体注射的时间少于1秒，较好的是少于0.8秒。短的注射时间有助于弹性体在所需的温度下到达所有的可弯曲接合区域。

b)弹性体全部注射完之后，保持压力在约5至15MPa的范围，较好的是在8至12MPa的范围，保持时间约在2至5秒之间。

弹性体在注射模制领域中是众所周知的。在此的术语“弹性体“指一种既可弹性压缩又可弹性延伸的材料。对于本发明的目的，适用的弹性体具有小于500MPa的弹性模量。在此所用的较佳弹性体具有小于约300MPa的弹性模量，特别好的是具有约30肖氏A至74肖氏D硬度的热塑弹性体、诸如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(styrene-ethylene-butylene-styrene(SEBS))的聚烯烃之类的是较好的，除了诸如聚氨基甲酸(乙)脂和聚酰胺的其它类弹性体之外，例如基于Kraton^G的那些也可使用。一个示意性的弹性体是‘PTS Thermoflex 75’(由德国的塑料技术机构(plastic technologie service，germany)出售)，它具有100MPa的弹性模量(ISO178)和80肖氏A的硬度(ISO868)。弹性体PL12291、PL12292和PL12293(由Multibase，Saint Laurent Du Pont，France出售)在此也适用。总的来讲，选择弹性体要基于聚合体的化学类别(chemical class)与头部分段的材料相同，这有助于弹性体熔合到头部分段中。例如，当头部分段是由聚丙烯制成时，弹性体最好是基于聚烯烃的。也可选择将弹性体与合适的增塑剂或发泡剂混合，使它们更可压缩。弹性体的颜色可与头部分段的相同，也可不同，由此获得与众不同的带有条文或图案的外观。总之，工具内可使用一种以上的弹性体。例如当需要沿头部的长度逐渐改变其挠曲度时，这就很适合。达到该目的的一个途径是用较软的弹性体作为最接近头部自由端的一对分段之间的连接手段，用较硬的弹性体作为最接近头部手柄端的一对分段之间的连接手段。

弹性体最好熔合到相邻的分段中和/或手柄中，使弹性体能伸长到其未受力的长度的约120％、较好的是约150％、更好的是约200％，同时弹性体与头部分段不分离。这使得本发明特别适用于构成下面将要描述的头部可弯曲的牙刷。熔合的程度和范围足以使弹性体至少伸长到其未受力长度的约120％而不会使弹性体与头部分段和/或手柄分离。由此可见，在任何一个弹性体/分段连接面中，弹性体与头部分段或手柄之间的界面面积中较好的至少约50％、更好至少约75％、尤其是100％被熔合。

本文中的“弹性体与头部分段和/或手柄不分离”意思是弹性体不会变得与头部分段和/或手柄完全脱离。由于即使是弹性体与头部分段连接的部分失效也会危及工具的功能和/或整体性，所以，即使部分脱离也最好要避免。在较佳实施例中，当弹性体伸长到其未受力长度的至少约120％、较好的约150％、更好的约200％时，弹性体的脱离低于弹性体与头部分段或手柄之间的界面面积的约30％、较好的低于约15％、更好的低于约5％。不管弹性体是由于一分段相对于相邻分段或手柄的线性偏转、弯曲还是扭曲运动而伸长，上述的结果都应仍然确保。因为，对于分段与分段或分段与手柄连接的某些几何形状，或对于一分段相对于其旁边的弯曲或扭转运动，会改变弹性体穿越界面的伸长程度，所以在测量局部脱离时要小心。在不同的弹性体延伸的情况下，任一界面上的每一点都要测量，应该沿穿过弹性体画出的线来测量伸长，当工具处在其静止的未受力状态时，这条线在将被确定分离的点处垂直于界面。在弯曲或扭曲模式中，当一个分段相对另一个运动时，这条线可偏离垂直方向。

在其整个使用寿命期内，具有所述可弹性弯曲头部的工具可承受例如由头部弯曲几千次所引起的弹性体的伸长。因此较好的是，弹性体与分段的结合可以承受弹性体的至少10000、较好的是至少25000、更好的是75000次的伸展至上述程度再松驰回到静止状态的重复的伸展松驰循环。

在本文极佳的实施例中，头部包括至少一个纵向槽，该纵向槽连接横向设置的弹性体条，以使弹性体在注射模制过程中，可从一个条流到另一条。在一具有一共同模制手柄的工具中，该纵向槽可沿手柄延伸，使得通常用来供应弹性体以形成手柄把手的模具中的同一弹性体注射点也可用于将弹性体注射到头部中的空缺空间。通常该纵向槽的所有部位是不穿透手柄或头部的全深，尽管需要时是可以这样做，例如在手柄的顶面和底面提供几处相对的把手点。

本发明特别适用于具有可弹性弯曲头部的工具的制造。“可弹性弯曲头部”在此的意思是指当一3牛顿力施加在头部的一端、而另一端保持固定时，施加力的端部至少偏转2°的角度，而当该3牛顿力撤离时，头部在没有外加力的作用下回到其原来的位置。保持固定的头部端部由垂直于一轴线的线所限定，弯曲就是沿这条线发生的，这条线接触第一点，从而构成诸如一排牙刷刷毛的清洁装置。要施加力的头部端部是在弯曲轴的最远点的头部相对端。当如上施加一3牛顿力时头部所弯过的角度在此称为挠曲角。测量在3牛顿力作用下的头部自由端垂直位移(y)和测量夹紧点与作用力之间的距离(x)，就可方便地测出挠曲角，挠曲角由关系式正切(tan)  (挠曲角)＝y/x导出。在一较佳实施例中，挠曲角至少是3°，更好的是5°，该角可大到15°或更大。

在本文的较佳实施例中，工具包括一在头部一个面上的清洁装置，该面呈凹形。在这些实施例中，头部最好有一使凹陷的表面能够弯到它变凸起的程度的挠曲角。在其静止状态，具有清洁装置的头部的表面可沿其纵向或横向轴线凹陷。对于沿纵向轴凹陷的表面，曲率半径可沿头部的长度改变。曲率半径较好的从10至500毫米，更好的从15至250毫米，尤其是从25至150毫米。

使用中，本发明的牙刷可通过完全是传统式刷牙的手的动作来清洁牙齿，最好是用牙齿健康管理局推荐的方法。该工具还可以是一种电动牙刷。

附图说明

下面结合附图、以仅仅是举例方式来描述本发明，在这些附图中：

图1是本发明一牙刷的立体图，为清楚起见省略了部分刷毛。

图2是一局部侧视图，它示出了本发明一牙刷的头部。

图3是一俯视图，它示出了本发明一刷子的头部底面。

图4是本发明一被铰接的牙刷的立体图，为了清楚地示出铰链和槽，未示出弹性体。

图5是一示意图，它示出了挠曲角的测量方法。

具体实施方式

参阅图1，牙刷1有一弹性柔韧、平的头部2，该头部具有彼此基本平行的顶面3和底面4，以及细长的聚丙烯手柄5。头部包括四个聚丙烯分段6，其中的第一分段与手柄5相连。这些分段仅仅通过具有60肖氏A硬度的SEBS弹性体条连接在一起。这些分段6沿纵向轴A-A纵向顺序排列。弹性体7条越过头部B-B的横向轴线，从顶面3延伸到底面4。刷毛8的毛束伸出顶面3。事实上，牙刷具有从每一分段伸出的刷毛。顶面3沿纵向轴线A-A略微凹陷，曲率半径约为75毫米。弹性体条使牙刷头部具有足够的柔韧性，这样头部就能沿纵向轴线直到顶面弯曲而变得凸起。这样做的时候，弹性体的顶面伸长。该面的弹性体伸长至其无应力长度的200％还要多，但弹性体与诸分段的连接没有任何明显的连接损失。头部能够重复弯曲和回到静止状态75000次，而不会使弹性体与头部分段有任何的脱离。手柄还包括同样弹性体的区域9，以形成具有功能和吸引力的把手。牙刷是这样制成的，第一步是先注射模制聚丙烯以形成手柄5和诸分段6，随后第二步是在255℃的温度中注射弹性体，由此熔合到聚丙烯中。刷子冷却之后，用装钉技术(stapling technique)将刷毛的毛束插入预制的毛束孔中。

参阅图2，具有自由端10和手柄端部11的牙刷头部2在手柄5的一端一体形成。头部包括五个沿头部纵向顺序排列的分段6。这些分段通过弹性体条7而柔性地连接在一起，最接近手柄端部11的分段只通过一条弹性体柔性地连接于手柄5。弹性体条7从顶面到底面完全穿过头部的横向轴线。沿顶面的弹性体条的宽度约为1.2毫米，沿底面的弹性体条的宽度约为0.8毫米。刷毛毛束8伸出头部的顶面。牙刷是如上所述依次先注射模制随后装上刷毛而制成的。

参阅图3，牙刷头部2在手柄5的一端一体形成。头部包括四个分段，其中之一与手柄5相连。这些分段仅仅通过具有60肖氏A硬度的SEBS弹性体条连接在一起，分段具有横过头部横向轴线的波形。一纵向槽12沿头部和手柄的底面延伸，连接诸弹性体条，因此，它们都能从单个弹性体注射点来形成。

参阅图4，一牙刷1具有与手柄5共同模制的头部2，头部的顶面3沿其纵向轴线呈凹陷。手柄的空缺处13填满弹性体以形成把手。空缺处通过在手柄底侧的、延伸到头部和连接诸分段6之间的横向槽14的纵向槽12而彼此相连。诸分段通过薄的铰链15相连。空缺处和槽中的弹性体可从单个注射点16注射，其颜色不同于头部材料，从而在外观上有区别。头部具有设置在其顶表面的诸孔17，以容纳刷毛毛束。

图5示出了弯曲角的测量。靠在连接于手柄5的端部的第一排刷毛毛束19夹住头部2，一3牛顿力(F)施加在相对的端部。虚线表示施加力之前的牙刷头部的原来位置。测量头部自由端在力F作用下的垂直位移(y)，弯曲角可从距离y和夹紧点与力作用点之间的距离(x)通过其正切关系式＝y/x得出。

Claims (11)

1.一种在个人清洁工具的手柄或头部中形成可弹性弯曲的接合部的工艺，该工具包括一具有两端的手柄和在手柄一端的头部，该头部包括一清洁装置，该工艺包括如下的步骤：

提供一工具坯料，它至少包括一在头部或手柄中限定一空缺空间的塑料材料区域，该头部包括一顶面和一底面，所述空缺空间横向越过头部从顶面延伸到底面；以及

在至少245℃的温度下将弹性体注射到空缺空间中，由此将弹性体熔合到塑料材料中，形成可弹性弯曲的接合部。

2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，该工具的头部包括一可弹性弯曲的接合部。

3.如权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，塑料材料是聚丙烯。

4.如权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，在245℃至270℃范围内的温度下注射弹性体。

5.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，在245℃至270℃范围内的温度下注射弹性体。

6.如权利要求4所述的工艺，其特征在于，在250℃至260℃范围内的温度下注射弹性体。

7.如权利要求5所述的工艺，其特征在于，在250℃至260℃范围内的温度下注射弹性体。

8.一种具有细长手柄和在其一端的头部的个人清洁工具，该头部包括一清洁装置、一顶面和一底面；该头部或手柄包括一在由Vicat软化点低于245℃的塑料材料制成的第一区域与由弹性体制成的第二区域之间的可弹性弯曲接合部，其中，弹性体横向越过头部从顶面延伸到底面并熔合到塑料材料中，使弹性体能在与塑料材料不分离的情况下伸长至其未受力长度的至少120％。

9.如权利要求8所述的工具，其特征在于，塑料材料是聚丙烯。

10.如权利要求8或9所述的工具，其特征在于，弹性体能在与塑料材料不分离的情况下伸长至其未受力长度的至少150％。

11.如权利要求10所述的工具，其特征在于，弹性体能在与塑料材料不分离的情况下伸长至其未受力长度的200％。

Images