DE102013007870A1 - Monofilament of plastic and toothbrush bristle of a corresponding monofilament - Google Patents

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Abstract

Ein Monofil aus Kunststoff besitzt eine Matrix, die zumindest in einem 1. Bereich aus einem 1. Kunststoffmaterial besteht, und zumindest eine in Längsrichtung des Monofils verlaufende Rippe, die aus einem 2. Kunststoff-Material besteht und die in dem 1. Bereich der Matrix formschlüssig gehalten ist.A monofilament made of plastic has a matrix which consists of a 1st plastic material at least in a 1st area and at least one rib which runs in the longitudinal direction of the monofilament and which consists of a 2nd plastic material and which in the 1st area of the matrix is held positively.

Description

Die Erfindung betrifft ein Monofil aus Kunststoff und eine aus einem entsprechenden Monofil hergestellte Zahnbürsten-Borste.The invention relates to a plastic monofilament and a toothbrush bristle made from a corresponding monofilament.

Die Reinigungswirkung einer Bürste ist wesentlich von der Geometrie der einzelnen Borsten und dem Material abhängig, aus dem die Borsten bestehen. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Borsten auf ihrer Mantelfläche zu strukturieren oder zu profilieren, so dass die Borsten eine Schabewirkung haben.The cleaning effect of a brush depends essentially on the geometry of the individual bristles and the material of which the bristles are made. In particular, it has proved to be advantageous to structure or profile the bristles on their lateral surface so that the bristles have a scraping action.

Aus der EP 0 850 004 B1 oder der EP 0 874 925 B1 sind jeweils Borsten bekannt, die mehrere achsparallele Rippen aufweisen, die an ihrem radial inneren Ende an einem die Matrix bildenden Kern angeformt sind. Dabei können der Kern und die Rippe aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen, um einerseits die Festigkeits- und Biegeeigenschaft der Borste und andererseits die Reinigungswirkung durch die Rippe an den gewünschten Einsatzzweck anzupassen. Wenn die Borste bei einer Zahnbürste verwendet wird, ist darüber hinaus durch die Materialwahl sicherzustellen, dass der Benutzer sich nicht verletzten kann.From the EP 0 850 004 B1 or the EP 0 874 925 B1 In each case bristles are known which have a plurality of axially parallel ribs, which are integrally formed at their radially inner end on a core forming the matrix. In this case, the core and the rib may consist of different plastics, on the one hand to adapt the strength and bending property of the bristle and on the other hand the cleaning effect by the rib to the desired application. In addition, if the bristle is used on a toothbrush, the choice of materials should ensure that the user can not be injured.

Es hat sich herausgestellt, dass die Materialauswahl einerseits für die Rippe und andererseits für die Matrix dadurch stark beschränkt ist, dass die beiden Materialien bei der Herstellung des entsprechenden Monofils eine starke Verbindung eingehen müssen, um zu verhindern, dass sich die Rippe bei Benutzung der Borste von der Matrix löst. Diese Beschränkung in der Materialwahl ist sehr nachteilig, so dass eine optimierte Reinigungswirkung selten erreicht werden kann.It has been found that the material selection on the one hand for the rib and on the other hand for the matrix is strongly limited by the fact that the two materials must make a strong connection in the production of the corresponding monofilament, in order to prevent the rib from using the bristle detached from the matrix. This restriction in the choice of material is very disadvantageous, so that an optimized cleaning effect can rarely be achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Monofil zur Herstellung einer Borste bzw. eine daraus hergestellte Zahnbürsten-Borste zu schaffen, bei dem für das Material der Rippe und der Matrix verbesserte Auswahl- und Kombinationsmöglichkeiten gegeben sind.The invention has for its object to provide a monofilament for producing a bristle or a toothbrush bristle made therefrom, in which for the material of the rib and the matrix improved selection and combination options are given.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Monofil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das Monofil besitzt eine Matrix, die zumindest in einem 1. Bereich aus einem 1. Kunststoff-Material besteht und zumindest eine in Längsrichtung des Monofils verlaufende Rippe aufweist, die aus einem 2. Kunststoff-Material besteht und die in dem 1. Bereich der Matrix formschlüssig gehalten ist.This object is achieved by a monofilament having the features of claim 1. The monofilament has a matrix which, at least in a first region, consists of a first plastic material and has at least one rib running in the longitudinal direction of the monofilament, which consists of a second plastic material and which is in the first region of the matrix is held positively.

Aufgrund des Formschlusses zwischen der Rippe und dem 1. Bereich der Matrix kann eine sichere Halterung der Rippe in der Matrix unabhängig davon erreicht werden, ob zwischen dem 1. Kunststoff-Material des 1. Bereichs der Matrix und dem 2. Kunststoff-Material der Rippe zusätzlich eine stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung gegeben ist. Es ist einerseits möglich, die Rippe allein über Formschluss in dem 1. Bereich der Matrix zu halten, alternativ ist es jedoch auch möglich, zusätzlich zwischen den genannten Materialien insbesondere eine stoffschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung vorzusehen. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Materialien und die Parameter bei der Extrusion des Monofils so gewählt, dass die Rippe mit dem 1. Bereich der Matrix zusätzlich zu dem Formschluss auch verschweißt ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann aber auch vorgesehen sein, dass die Rippe mit dem 1. Bereich der Matrix zusätzlich zu dem Formschluss verklebt ist.Due to the positive connection between the rib and the first area of the matrix, secure retention of the rib in the matrix can be achieved independently of whether between the 1st plastic material of the first area of the matrix and the second plastic material of the rib in addition, a cohesive and / or non-positive connection is given. On the one hand, it is possible to hold the rib alone in the first area of the matrix via positive locking, but alternatively it is also possible to additionally provide in particular a cohesive or frictional connection between the materials mentioned. In a preferred embodiment of the invention, the materials and the parameters in the extrusion of the monofilament are chosen so that the rib is also welded to the first region of the matrix in addition to the positive connection. Alternatively or additionally, however, it may also be provided that the rib is adhesively bonded to the first region of the matrix in addition to the positive connection.

In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rippe einen sich radial nach außen verjüngenden Querschnitt, beispielsweise einen dreieckigen oder tropfenförmigen Querschnitt aufweist, so dass sie in ihrem radial äußeren Querschnittsbereich spitzt zuläuft.In one possible embodiment of the invention it is provided that the rib has a radially outwardly tapering cross-section, for example a triangular or drop-shaped cross-section, so that it tapers in its radially outer cross-sectional area.

Um eine gute formschlüssige Verbindung zwischen der Rippe und dem ersten Bereich der Matrix zu gewährleisten, sollte die Rippe an ihrem radial inneren, in den 1. Bereich der Matrix eingebetteten Endbereich mit Hinterschneidungen versehen sein. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass im radial inneren Endbereich der Rippe ein verbreiteter Fuß aufgebildet ist, der von dem 1. Kunststoffmaterial des 1. Bereichs der Matrix umgriffen ist.In order to ensure a good positive connection between the rib and the first region of the matrix, the rib should be provided with undercuts at its radially inner end region embedded in the first region of the matrix. It is preferably provided that in the radially inner end region of the rib, a widespread foot is formed, which is encompassed by the first plastic material of the first region of the matrix.

Je nach Einsatzgebiet kann das Monofil eine einzige Rippe oder mehrere Rippen aufweisen, wobei bei Anordnung mehrerer Rippen vorzugsweise über den Umfang des Monofils gleich verteilt sein sollten.Depending on the field of application, the monofilament may have a single rib or a plurality of ribs, and if several ribs are arranged, they should preferably be equally distributed over the circumference of the monofilament.

Die Rippe oder die Rippen können sich gradlinig achsparallel in Längsrichtung des Monofils erstrecken, ist es jedoch auch möglich, dass die Rippen in Form einer Wendel um die Matrix umlaufen. Dies kann insbesondere dann erreicht werden, wenn das Monofil nach der Extrusion in an sich bekannter Weise verdrillt wird. Vorzugsweise erfolgt das Verdrillen mit 50 bis 400 Umdrehungen pro laufendem Meter.The rib or the ribs may extend in a straight line axially parallel in the longitudinal direction of the monofilament, but it is also possible that the ribs in the form of a helix rotate around the matrix. This can be achieved in particular if the monofilament is twisted after the extrusion in a manner known per se. Preferably, the twisting is done with 50 to 400 revolutions per meter.

In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen, dass der 1. Bereich die gesamte Matrix bildet, d. h. die Matrix ausschließlich aus dem 1. Kunststoff-Material besteht, in dem die Rippe oder die Rippen formschlüssig gehalten sind.In one possible embodiment of the invention, it is provided that the first area forms the entire matrix, ie. H. the matrix consists exclusively of the first plastic material, in which the rib or the ribs are held in a form-fitting manner.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der 1. Bereich der Matrix einen ringförmigen Querschnitt aufweist und zumindest einen innen liegenden 2. Bereich der Matrix umgibt, der aus einem 3. Kunststoffmaterial besteht. Auf diese Weise können die Gebrauchseigenschaften des Monofils bzw. der daraus hergestellten Borste noch besser an den gewünschte Einsatzzweck angepasst werden.Alternatively, it can be provided that the first area of the matrix has an annular cross-section and surrounds at least one inner, second area of the matrix, which consists of a third plastic material. In this way, the performance characteristics of the monofilament or the resulting made bristle even better adapted to the desired application.

Um die Halterung der Rippen in der Matrix zu verstärken, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Rippen mittels des innen liegenden 2. Bereichs der Matrix miteinander verbunden sind.In order to reinforce the retention of the ribs in the matrix, it can be provided in a development of the invention that the ribs are connected to one another by means of the inner, second region of the matrix.

Die Kunststoffmaterialien können aufgrund des Formschlusses weitestgehend frei gewählt werden. In einer 1. möglichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das 1. Kunststoff-Material des 1. Bereichs der Matrix ein steifes thermoplastisches Polyester und insbesondere PBT (Polybutylenterephthalat) ist. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das 1. Kunststoff-Material des 1. Bereichs der Matrix ein weicher thermoplastischer Kunststoff und insbesondere ein thermoplastisches Elastomer ist.The plastic materials can be chosen largely freely due to the positive connection. In a first possible embodiment it can be provided that the first plastic material of the first region of the matrix is a rigid thermoplastic polyester and in particular PBT (polybutylene terephthalate). Alternatively, however, it can also be provided that the first plastic material of the first region of the matrix is a soft thermoplastic material and in particular a thermoplastic elastomer.

Auch das 2. Kunststoff-Material der Rippe kann ein steifes thermoplastisches Polyester und insbesondere PBT (Polybutylenterephthalat) oder ein weicher thermoplastischer Kunststoff und insbesondere ein thermoplastisches Elastomer sein.The second plastic material of the rib may also be a rigid thermoplastic polyester and in particular PBT (polybutylene terephthalate) or a soft thermoplastic, and in particular a thermoplastic elastomer.

Auch das 3. Kunststoff-Material des innen liegenden 2. Bereichs der Matrix kann in weiten Grenzen frei gewählt werden. Wenn die Rippen an ihren radial innen liegenden Enden mittels des 2. Bereichs der Matrix miteinander verbunden sind, ist vorzugsweise vorgesehen, dass das 3. Kunststoff-Material des 2. Bereichs der Matrix gleich dem 2. Kunststoff-Material der Rippen ist.The 3rd plastic material of the inner 2nd area of the matrix can also be freely selected within wide limits. If the ribs are connected together at their radially inner ends by means of the second region of the matrix, it is preferably provided that the third plastic material of the second region of the matrix is equal to the second plastic material of the ribs.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eine Rippe zumindest abschnittsweise eingefärbt ist und sich dadurch farblich von dem Rest des Monofils abhebt. Auf diese Weise ist es möglich, dem Benutzer zu visualisieren, dass das Monofil verdrillt ist, um dadurch Verwechslungen bei der Verwendung des Monofils zu vermeiden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that at least one rib is colored at least in sections and thereby stands out in terms of color from the rest of the monofilament. In this way, it is possible to visualize to the user that the monofilament is twisted, thereby avoiding confusion when using the monofilament.

Aus dem erfindungsgemäßen Monofil können in üblicher Weise Borsten hergestellt werden, die vorzugsweise als Zahnbürsten-Borste Verwendung finden.From the monofilament according to the invention bristles can be produced in the usual way, which are preferably used as toothbrush bristles.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:Further details and features of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiment with reference to the drawing. Show it:

1 den Querschnitt einer 1. Ausführungsform des erfindungsgemäßen Monofils, 1 the cross section of a first embodiment of the monofilament according to the invention,

2 eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß 1, 2 a modification of the embodiment according to 1 .

3 den Querschnitt einer 2. Ausführungsform des erfindungsgemäßen Monofils und 3 the cross section of a second embodiment of the monofilament according to the invention and

4 eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß 3. 4 a modification of the embodiment according to 3 ,

1 zeigt einen Querschnitt durch ein Monofil 10 aus Kunststoff, das eine aus einem 1. Bereich 13 bestehende Matrix 11 mit einem kreisförmigen Querschnitt besitzt, die vollständig aus einem 1. Kunststoff-Material, beispielsweise einem steifen thermoplastischen Polyester besteht. Das Monofil 10 besitzt drei in Längsrichtung, d. h. senkrecht zur Zeichenebene verlaufende, außenseitig radial von der Matrix 11 hervorstehende Rippen 12. Jede Rippe 12 besitzt einen dreieckigen, sich radial nach außen verjüngenden Querschnitt und ist mit ihrem radial innen liegenden, breiten Endbereich in formschlüssiger Weise in der Matrix 11 gehalten. Aufgrund des Formschlusses kann das Material der Rippen 12 frei gewählt werden, d. h. es ist nicht abhängig von der Art des 1. Kunststoff-Materials der Matrix 11. Vorzugsweise ist das 2. Kunststoff-Material der Rippen 12 ein weicher thermoplastischer Kunststoff. 1 shows a cross section through a monofilament 10 made of plastic, which is one of a 1st area 13 existing matrix 11 has a circular cross-section which consists entirely of a first plastic material, for example a rigid thermoplastic polyester. The monofilament 10 has three longitudinally, ie perpendicular to the plane extending, radially outwardly from the matrix 11 protruding ribs 12 , Every rib 12 has a triangular, radially outwardly tapering cross section and is with its radially inner, wide end portion in a form-fitting manner in the matrix 11 held. Due to the positive connection, the material of the ribs 12 are freely chosen, ie it does not depend on the type of the first plastic material of the matrix 11 , Preferably, the second plastic material of the ribs 12 a soft thermoplastic.

Die Rippen 12 können zusätzlich zu dem Formschluss auch mittels einer Klebung oder einer Schweißung in der Matrix 11 gehalten sein.Ribs 12 In addition to the positive connection, they can also be glued or welded in the matrix 11 be held.

2 zeigt ein 1 gleichartiges Ausführungsbeispiel und unterscheidet sich von diesem lediglich dadurch, dass im radial inneren Endbereich der Rippen 12 jeweils ein verbreiteter Fuß 15 vorgesehen ist, der die über den Formschluss zu erzielenden Haltekräfte wesentlich verbessert. 2 shows a 1 similar embodiment and differs from this only in that in the radially inner end region of the ribs 12 each a common foot 15 is provided, which substantially improves the holding forces to be achieved via the positive connection.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Monofils 10. Die Matrix 11 weist einen 1. Bereich 13 aus einem 1. Kunststoff-Material auf, der einen ringförmigen Querschnitt aufweist. Innerhalb des 1. ringförmigen Bereichs 13 ist ein 2. Bereich 14 der Matrix angeordnet, der aus einem 3. Kunststoff-Material besteht. Die Rippen 12 sind in formschlüssiger Weise in dem ringförmigen 1. Bereich 13 der Matrix 11 gehalten und liegen mit ihren radial inneren Enden an dem innen liegenden 2. Bereich 14 der Matrix 11 an. Vorzugsweise sind die Rippen 12 dabei mit dem innen liegenden 2. Beriech 14 der Matrix 11 durch Klebung oder Schweißung verbunden. 3 shows a further embodiment of the monofilament according to the invention 10 , The matrix 11 has a 1st area 13 of a 1st plastic material having an annular cross-section. Within the 1st annular area 13 is a 2nd area 14 arranged the matrix, which consists of a third plastic material. Ribs 12 are in a form-fitting manner in the annular 1st area 13 the matrix 11 held and lie with their radially inner ends to the inner second area 14 the matrix 11 at. Preferably, the ribs are 12 doing so with the inside 2nd Beriech 14 the matrix 11 connected by gluing or welding.

4 zeigt eine dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 entsprechende Ausgestaltung, die sich davon lediglich dadurch unterscheidet, dass die Rippen 12 und der innen liegende 2. Bereich 14 der Matrix aus einem einheitlichen Material bestehen und als monolithischer Körper ausgebildet sind. 4 shows an embodiment according to 3 corresponding embodiment, which differs from it only in that the ribs 12 and the inside 2nd area 14 the matrix consist of a single material and are formed as a monolithic body.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0850004 B1 [0003] EP 0850004 B1 [0003]
  • EP 0874925 B1 [0003] EP 0874925 B1 [0003]

Claims (15)

Monofil (10) aus Kunststoff mit einer Matrix (11), die zumindest in einem 1. Bereich (13) aus einem 1. Kunststoffmaterial besteht, und mit zumindest einer in Längsrichtung des Monofils (10) verlaufenden Rippe (12), die aus einem 2. Kunststoffmaterial besteht und die in dem 1. Bereich (13) der Matrix (11) formschlüssig gehalten ist.Monofilament ( 10 ) made of plastic with a matrix ( 11 ), which at least in a 1st area ( 13 ) consists of a first plastic material, and with at least one in the longitudinal direction of the monofilament ( 10 ) running rib ( 12 ), which consists of a second plastic material and in the 1st area ( 13 ) of the matrix ( 11 ) is held positively. Monofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe (12) mit dem 1. Bereich (13) der Matrix (11) zusätzlich verschweißt ist.Monofilament according to claim 1, characterized in that the rib ( 12 ) with the 1st area ( 13 ) of the matrix ( 11 ) is additionally welded. Monofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe (12) einen sich radial nach außen verjüngenden Querschnitt aufweist.Monofilament according to claim 1 or 2 , characterized in that the rib ( 12 ) has a radially outwardly tapering cross-section. Monofil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippe einen dreieckigen oder tropfenförmigen Querschnitt aufweist.Monofilament according to claim 3, characterized in that the rib has a triangular or teardrop-shaped cross-section. Monofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im radial inneren Endbereich der Rippe (12) ein verbreiterter Fuß (15) ausgebildet ist.Monofilament according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the radially inner end region of the rib ( 12 ) a widened foot ( 15 ) is trained. Monofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere über den Umfang des Monofils (10) verteilt angeordnete Rippen (12) vorgesehen sind.Monofilament according to one of claims 1 to 5, characterized in that several over the circumference of the monofilament ( 10 ) distributed ribs ( 12 ) are provided. Monofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der 1. Bereich (13) die gesamte Matrix (11) bildet.Monofilament according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the first region ( 13 ) the entire matrix ( 11 ). Monofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der 1. Bereich (13) der Matrix (11) einen ringförmigen Querschnitt aufweist und zumindest einen innen liegenden 2. Bereich (14) der Matrix (11) umgibt, der aus einem 3. Kunststoffmaterial besteht.Monofilament according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the first region ( 13 ) of the matrix ( 11 ) has an annular cross-section and at least one inner second area ( 14 ) of the matrix ( 11 ) surrounds, which consists of a 3rd plastic material. Monofil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (12) mittels des 2. Bereichs (14) der Matrix (11) miteinander verbunden sind.Monofilament according to claim 8, characterized in that the ribs ( 12 ) by means of the second area ( 14 ) of the matrix ( 11 ) are interconnected. Monofil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das 1. Kunststoff-Material des 1. Bereichs (13) der Matrix (11) ein steifes thermoplastisches Polyester und insbesondere PBT (Polybutylenterephthalat) ist.Monofilament according to one of claims 1 to 9, characterized in that the 1st plastic material of the 1st area ( 13 ) of the matrix ( 11 ) is a rigid thermoplastic polyester and in particular PBT (polybutylene terephthalate). Monofil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das 1. Kunststoff-Material des 1. Bereichs (13) der Matrix (11) ein weicher thermoplastischer Kunststoff und insbesondere ein thermoplastisches Elastomer ist.Monofilament according to one of claims 1 to 9, characterized in that the 1st plastic material of the 1st area ( 13 ) of the matrix ( 11 ) is a soft thermoplastic and in particular a thermoplastic elastomer. Monofil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das 2. Kunststoff-Material der Rippe (12) ein weicher thermoplastischer Kunststoff und insbesondere ein thermoplastisches Elastomer ist.Monofilament according to one of claims 1 to 11, characterized in that the second plastic material of the rib ( 12 ) is a soft thermoplastic and in particular a thermoplastic elastomer. Monofil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das 2. Kunststoff-Material der Rippe (12) ein steifes thermoplastisches Polyester und insbesondere PBT (Polybutylenterephthalat) ist.Monofilament according to one of claims 1 to 11, characterized in that the second plastic material of the rib ( 12 ) is a rigid thermoplastic polyester and in particular PBT (polybutylene terephthalate). Monofil nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das 3. Kunststoff-Material des 2. Bereichs (14) gleich dem 2. Kunststoff-Material der Rippe (12) ist.Monofilament according to one of claims 8 to 13, characterized in that the 3rd plastic material of the 2nd area ( 14 ) equal to the second plastic material of the rib ( 12 ). Zahnbürsten-Borste aus einem Monofil nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Toothbrush bristle of a monofilament according to one of claims 1 to 14.
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