EP1006838B1 - Borste für eine zahnbürste - Google Patents

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EP1006838B1
EP1006838B1 EP97910338A EP97910338A EP1006838B1 EP 1006838 B1 EP1006838 B1 EP 1006838B1 EP 97910338 A EP97910338 A EP 97910338A EP 97910338 A EP97910338 A EP 97910338A EP 1006838 B1 EP1006838 B1 EP 1006838B1
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toothbrush filament
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    • Y10T428/2978—Surface characteristic

Definitions

  • the invention relates to a toothbrush filament consisting of a plastic produced monofilament and a method for producing a Zahnbürstenfilaments.
  • Such filaments are generally known and are used, for example, in electrical powered toothbrushes.
  • DE-AS 1 140 901 is a plastic bristle for brushes in the household and Industry known for cleaning purposes, which is profiled in cross-section and spiral is winding.
  • the object of the invention is to provide a toothbrush filament, in particular with a view to further develop improved cleaning effect in tooth cleaning, and a To disclose methods for producing such a toothbrush filament.
  • the cross section of the monofilament is approximately symmetrical to one parallel to the longitudinal axis trending level. It turned out to be particularly useful if the cross section of the monofilament is approximately star-shaped. Through this A particularly good three-dimensionally structured surface of the Bristle created. In particular, this creates a helically structured Bristle surface.
  • the diameter of the envelope of the monofilament is in the range of approximately 0.1016 mm (4 mil) to about 0.254 mm (10 mil). Furthermore, it is advantageous if the monofilament about 0.5 to about 2 turns per mm in the direction of the longitudinal axis has, and if the monofilament made of polyamide, polyester and / or polypropylene consists.
  • the Filaments fixed between about 5 s and about 50 s in the solvent, preferably between about 20s and about 30 s.
  • Formic acid has been found in filaments made of polyamide turned out to be a particularly useful solvent.
  • the invention Toothbrush filaments in the inner field of a preferably electrically driven one Round head toothbrush used.
  • a bristle 1 which consists of a monofilament 2 exists.
  • the monofilament 2 is made of plastic and is twisted. The Rotation is carried out evenly, so that the structure of the surface of the Bristle 1 is repeated continuously.
  • the bristle 1 thus has a structured one Surface on which the monofilament 2 does not originally have, but the arises only by the rotation of the monofilament 2.
  • the monofilament 2 shown in FIGS. 1a and 1b can be made of polyamide, Polyester or polypropylene.
  • the diameter of the envelope of the monofilament 2 can be between about 0.1016 mm (4 mil) and about 0.254 mm (10 mil).
  • the Monfifament 2 can of about 0.5 turns per mm up to about 2.0 turns per mm in the direction of its longitudinal axis exhibit.
  • the monofilament 2 has a non-circular cross section.
  • This Cross section is star-shaped in accordance with FIG. 1 b and thus approximately symmetrical to a plane running parallel to the longitudinal axis.
  • the non-circular cross section and the rotation of the monofilament 2 creates a helical three-dimensional structure, which is shown in FIG the reference number 3 is marked.
  • cross section of the monofilament 2 is one of the takes alternative forms, as shown in Figure 2.
  • the monofilament 2 is rotated. To this end the monofilament 2 is twisted at one point, while the monofilament 2 at the same time held at a distance from this point, thus preventing rotation or at least slowed down. It is possible to rotate the Monofilaments 2 with already drawn filaments to perform the already have the desired mechanical properties.
  • the twisted monofilament 2 is immersed in a solvent and fixed there by loosening.
  • the residence time in the solvent is one Duration from about 5 s to about 50 s.
  • Phenol, M-cresol or formic acid can be used. Highly concentrated has proven to be particularly advantageous Formic acid exposed, in this case it is convenient the monofilament between about 20 s and about 30 s with the solvent wet.
  • the monofilament 2 is rinsed off with water or the like cleaned again from the solvent or it becomes the solvent other way, for example neutralized by evaporation. Then the monofilament 2 is dried by heat radiation or the like.
  • the bristle 1 described in FIGS. 1a and 1b is for use in toothbrushes provided, especially for use in electric toothbrushes.
  • the The bristle 1 described is particularly advantageous in the inner field of a round-head toothbrush used.

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  • Brushes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnbürstenfilament bestehend aus einem aus Kunststoff hergestellten Monofilament und ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnbürstenfilaments.
Derartige Filamente sind allgemein bekannt und werden beispielsweise in elektrisch angetriebenen Zahnbürsten verwendet.
Aus der DE-AS 1 140 901 ist eine Kunststoffborste für Bürsten im Haushalt und der Industrie zu Reinigungszwecken bekannt, die im Querschnitt profiliert und spiralförmig gewunden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zahnbürstenfilament insbesondere im Hinblick auf eine verbesserte Reinigungswirkung bei der Zahnreinigung weiterzuentwickeln, und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Zahnbürstenfilaments offenzulegen.
Gelöst wird diese Aufgabe bei dem Zahnbürstenfilament der eingangs genannten Art dadurch, daß das Monofilament einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist, um seine Längsachse tordiert und die resultierende strukturierte schraubenförmige Oberfläche durch chemisches Anlösen der Randschicht des Monofilaments fixiert ist, wodurch die Form der schraubenförmigen Oberfläche permanent beibehalten wird.
Durch den nicht-kreisförmigen Querschnitt und die Drehung des Monofilaments wird eine dreidimensional strukturierte Oberfläche geschaffen. Da für die Zahnreinigung nicht nur die Borstenspitze, sondern auch die Mantelfläche von Bedeutung ist, weist die erfindungsgemäße Borste eine größere Reinigungswirkung als bisher auf. Insbesondere kann durch die strukturierte Oberfläche Plaque wesentlich besser von der Zahnoberfläche entfernt werden.
Durch die Fixierung mit Hilfe von chemischen Mitteln wird die Drehung und damit die strukturierte Oberfläche des Monofilaments in einen bleibenden Zustand versetzt. Dabei bleibt der Orientierungszustand der Molekülketten im Filamentmaterial nahezu unverändert. Nur in den Randschichten finden Umlagerungen statt. Dies hat bei gleichem Durchmesser eine im Vergleich zu anderen Fixierungsmethoden größere Festigkeit und Steifigkeit der Borste zur Folge. Durch die Art der Fixierung wird es ermöglicht, Monofilamente mit besonders kleinen Durchmessern zu verwenden, die dann wesentlich besser insbesondere in Interdentalräume eindringen und diese von Plaque befreien können. Die Reinigungswirkung der erfindungsgemäßen Borste ist somit insgesamt wesentlich verbessert.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zahnbürstenfilaments ist der Querschnitt des Monofilaments etwa symmetrisch zu einer parallel zur Längsachse verlaufenden Ebene ausgebildet. Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn der Querschnitt des Monfilaments etwa sternförmig ausgebildet ist. Durch diese Weiterbildungen wird eine besonders gute dreidimensional strukturierte Oberfläche der Borste geschaffen. Insbesondere entsteht dadurch eine schraubenförmig strukturierte Oberfläche der Borste.
Als besonders vorteilhaft insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung des erfindungsgemäßen Zahnbürstenfilaments in einer elektrischen Zahnbürste haben sich als Durchmesser der Hüllkurve des Monofilaments ein Wert im Bereich von etwa 0,1016 mm (4 mil) bis etwa 0,254 mm (10 mil) erwiesen. Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Monofilament etwa 0,5 bis etwa 2 Drehungen pro mm in Richtung der Längsachse aufweist, und wenn das Monofilament aus Polyamid, Polyester und/oder aus Polypropylen besteht.
Bei einem vorteilhaften Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Borste wird das Monofilament tordiert und die resultierende strukturierte schraubenförmige Oberfläche anschließend durch chemisches Anlösen der Randschicht des Monofilaments fixiert, wodurch die Form der schraubenförmigen Oberfläche permanent beibehalten wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Drehung dauerhaft beibehalten wird, wobei die mechanischen Eigenschaften des Monofilaments im wesentlichen erhalten bleiben. Durch das chemische Anlösen des Monofilaments werden Kanten und Ecken verrundet und es entstehen insbesondere in hygienischer Hinsicht saubere Übergänge. Des weiteren stellt die genannte Fixierung eine einfache und gut steuerbare Art und Weise dar, das gedrehte Monofilament zu bearbeiten und die erfindungsgemäße Borste mit der beschriebenen Oberflächenstruktur daraus herzustellen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Monofilament an einer Stelle gedreht und gleichzeitig in einem Abstand zu dieser Stelle eine Drehung verhindert oder gebremst. Auf diese Weise wird eine schraubenförmige dreidimensionale Struktur an der Oberfläche der Borste erzeugt. Des weiteren weist diese Struktur zusätzliche Kanten und Radien auf, die bei der Zahnreinigung ganz allgemein vorteilhaft zur Wirkung kommen, und die insbesondere bei der Entfernung von Plaque von der Zahnoberfläche oder aus Interdentalräumen besonders zweckmäßig sind.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Filamente zwischen etwa 5 s und etwa 50 s in dem Lösungsmittel fixiert, vorzugsweise zwischen etwa 20s und etwa 30 s. Bei Filamenten aus Polyamid hat sich Ameisensäure als besonders zweckmäßiges Lösungsmittel herausgestellt.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die erfindungsgemäßen Zahnbürstenfilamente im Innenfeld einer vorzugsweise elektrisch angetriebenen Rundkopfzahnbürste verwendet.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung näher dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen und deren Rückbeziehung.
Figuren 1a und 1b
zeigen eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Borste für eine Zahnbürste in einer Ansicht und einem Querschnitt, und
Figur 2
eine schematische Darstellung von alternativen Querschnitten der Borste nach der Figur 1.
In den Figuren 1a und 1b ist eine Borste 1 dargestellt, die aus einem Monofilament 2 besteht. Das Monofilament 2 besteht aus Kunststoff und ist gedreht. Die Drehung ist gleichmäßig ausgeführt, so daß sich die Struktur der Oberfläche der Borste 1 kontinuierlich wiederholt. Die Borste 1 weist somit eine strukturierte Oberfläche auf, die das Monofilament 2 ursprünglich nicht besitzt, sondern die erst durch die Drehung des Monfilaments 2 entsteht.
Das in den Figuren 1a und 1b gezeigte Monofilament 2 kann aus Polyamid, Polyester oder aus Polypropylen bestehen. Der Durchmesser der Hüllkurve des genannten Monofilaments 2 kann zwischen etwa 0,1016 mm (4 mil) und etwa 0,254 mm (10 mil) betragen. Das Monfifament 2 kann von etwa 0,5 Drehungen pro mm bis zu etwa 2,0 Drehungen pro mm in Richtung seiner Längsachse aufweisen.
Das Monofilament 2 weist einen nicht-kreisförmigen Querschnitt auf. Dieser Querschnitt ist entsprechend der Figur 1 b sternförmig und damit etwa symmetrisch zu einer parallel zur Längsachse verlaufenden Ebene ausgebildet. Durch den nicht-kreisförmigen Querschnitt und die Drehung des Monofilaments 2 entsteht eine schraubenförmige dreidimensionale Struktur, die in der Figur 1a mit der Bezugsziffer 3 gekennzeichnet ist.
Es ist ebenfalls möglich, daß der Querschnitt des Monofilaments 2 eine der alternativen Formen annimmt, wie sie in der Figur 2 dargestellt sind.
Zur Herstellung der Borste 1 wird das Monofilament 2 gedreht. Zu diesem Zweck wird das Monofilament 2 an einer Stelle verdreht, während das Monofilament 2 gleichzeitig mit Abstand zu dieser Stelle festgehalten, also eine Drehung verhindert oder zumindest gebremst wird. Dabei ist es möglich, die Drehung des Monofilaments 2 mit bereits gereckten Filamenten durchzuführen, die bereits über die gewünschten mechanischen Eigenschaften verfügen.
Danach werden das gedrehte Monofilament 2 in ein Lösungsmittel getaucht und dort durch Anlösen fixiert. Die Verweildauer in dem Lösungsmittel beträgt eine Zeitdauer von etwa 5 s bis etwa 50 s. Als Lösungsmittel kann Phenol, M-Kresol oder Ameisensäure verwendet werden. Als besonders vorteilhaft hat sich hochkonzentrierte Ameisensäure herausgestellt, In diesem Fall ist es zweckmäßig, das Monofilament zwischen etwa 20 s und etwa 30 s mit dem Lösungsmittel zu benetzen. Durch ein derartigen Eintauchen oder Benetzen des Monofilaments 2 durch das Lösungsmittel wird die Drehung fixiert. Dies bedeutet, daß das Monofilaments 2 nicht mehr zurückdreht, sondern die Drehung permanent beibehalten bleibt.
Während oder nach der Fixierung ist es möglich, die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Steifigkeit, die Ermüdung und/oder das Rückstellvermögen des Monofilaments 2 mittels Recken und/oder mittels einer thermischen Behandlung zu beeinflussen.
Danach wird das Monofilament 2 durch Abspülen mit Wasser oder dergleichen wieder von dem Lösungsmittel gesäubert oder es wird das Lösungsmittel auf andere Art und Weise, beispielsweise durch Verdampfung neutralisiert. Dann wird das Monfilament 2 durch Wärmestrahlung oder dergleichen getrocknet.
Die beschriebene Borste 1 der Figuren 1a und 1b ist zur Verwendung in Zahnbürsten vorgesehen, insbesondere zur Verwendung in elektrischen Zahnbürsten. Die beschriebene Borste 1 ist dabei besonders vorteilhaft im Innenfeld einer Rundkopfzahnbürste einsetzbar.

Claims (11)

  1. Zahnbürstenfilament bestehend aus einem aus Kunststoff hergestellten Monofilament (2), dadurch gekennzeichnet, daß das Monofilament (2) einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist, um seine Längsachse tordiert und die resultierende strukturierte schraubenförmige Oberfläche durch chemisches Anlösen der Randschicht des Monofilaments (2) fixiert ist, wodurch die Form der schraubenförmigen Oberfläche permanent beibehalten wird.
  2. Zahnbürstenfilament (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Monofilaments (2) etwa symmetrisch zu einer parallel zur Längsachse verlaufenden Ebene ausgebildet ist.
  3. Zahnbürstenfilament (1) nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Monofilaments (2) etwa sternförmig ausgebildet ist.
  4. Zahnbürstenfilament (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Hüllkurve des Monofilaments (2) einen Wert im Bereich von etwa 0,1016 mm (4 mil) bis etwa 0,254 mm (10 mil) aufweist.
  5. Zahnbürstenfilament (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Monofilament (2) etwa 0,5 bis etwa 2 Drehungen pro mm in Richtung der Längsachse aufweist.
  6. Zahnbürstenfilament (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Monofilament (2) aus Polyamid, Polyester und/oder aus Polypropylen besteht.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Zahnbürstenfilaments (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnbürstenfilament aus einem aus Kunststoff hergestellten Monofilament (2) besteht, das einen nicht-Kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei man das Monofilament (2) tordiert und die resultierende strukturierte schraubenförmige Oberfläche anschließend durch chemisches Anlösen der Randschicht des Monofilaments (2) fixiert, wodurch die Form der schraubenförmigen Oberfläche permanent beibehalten wird.
  8. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Monofilament (2) an einer Stelle gedreht und gleichzeitig in einem Abstand zu dieser Stelle eine Drehung verhindert oder gebremst wird.
  9. Verfahren nach einem der Patentansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Monofilament (2) zwischen etwa 5 s und etwa 50 s in dem Lösungsmittel fixiert wird, vorzugsweise zwischen etwa 20 s und etwa 30 s.
  10. Verfahren nach einem der Patentansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Phenol, M-Kresol und/oder Ameisensäure verwendet werden.
  11. Verwendung des Zahnbürstenfilaments (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 6 als Borste (1) im Innenfeld einer vorzugsweise elektrisch angetriebenen Rundkopfzahnbürste.
EP97910338A 1996-10-02 1997-09-24 Borste für eine zahnbürste Expired - Lifetime EP1006838B1 (de)

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