JP2005526555A - ブラシ毛、これを製造する方法および装置、ならびにブラシ毛製品 - Google Patents
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Abstract
Description
167 794では、ブラシ毛の自由な端部上に、円筒形のブラシ毛軸部を直径にして数倍も横方向で上回る広がった頭部を形成することが提案されている。このような構成形態においては、頭部の質量およびブラシ抵抗のため装着領域に極めて大きな曲げモーメントがかかり、このためブラシ毛が使用時に短期間で折れ曲がって使用不可能になる危険性がある。
ることもまた可能である。この場合には複数の溝が上下に相並んで配置され、隣り合う溝同士の間に、周囲を巡り洗浄効果を高める好ましくは鋭角の角部が形成されるのがよい。溝の断面は丸く窪んでいても、またはV字状に形成されていてもよい。
記チャネルが排気される公知の射出成型方法から出発して、上記課題は、上記ブラシ毛成型チャネルの横断面の走り方に依存して射出圧力の高さを調節することにより、少なくとも上記ポリマー溶融体のうちの壁付近の領域においてポリマー分子のはっきりとした長手配向のもとで上記ポリマー溶融体の壁摩擦に起因する大きな剪断作用および流れるポリマー溶融体の中心での高いコア速度を有する剪断流れを生じさせて上記チャネルの長さにわたり維持し、同時に上記チャネルをその長さにわたり排気することによって上記剪断流れの維持を支援することによって解決される。
密度を増加させる。分子配向付けされたポリマー溶融体の部分的な結晶化によって、緩和時間が増加し、すなわち分子の配向はより長期間維持される。
性を強めるため多くの用途で望ましいものである。このような円錐形によって、高いコア速度および長さに沿って増加する端縁領域の剪断効果を備えた険しい速度プロファイルが維持または強化され、流れ抵抗の増加にも拘らず、分子の配向および結晶の形成がブラシ毛の端部に向かって促進される。
の方法では60mmを超える長さのブラシ毛も可能となる。
の混合物から射出成型することができる。このようなブラシ毛は、製造後に、場合によってはブラシまたは刷毛へとさらに処理された後に機械的な力によって裂くことができ、これによってフラグ(flag)を形成することができる。
質のブラシおよび刷毛で所望のブラシ毛の横断面がカバーされる。
断面の走り方の成型チャネルを有し、これによりたとえば1つの射出成型サイクルで所望の幾何学的形状および構成のブラシ毛の組を得ることができる。
場合ホルダからブラシ毛を完全に取外した後に射出成型金型を補完するよう再び使用可能である。この後の製造工程、たとえば挿入、接着、溶接、射出などで直接結合が必要とされない場合、これは外しておいてもよく、公知の接合技術を使用してブラシ毛のみをブラシ毛担体またはブラシ本体に結合できる。
突き出したリブ103で形成された横断面を有しており、各リブはそれぞれが扇形の横断面形状を有し、リブ103同士の間には隙間112が形成されるため、リブ103同士はその基底領域を除き互いに結合されない。
て、自由な端部へ向かって先細りする円錐形状を有しているのに対し、図15Aおよび図15Bに示すブラシ毛100は円筒形の包絡面を有し、先端部分の領域と、さらには少なくとも作用/可撓部分の上部領域とにおいて、図2Aに従うブラシ毛に相当するパターン101が形成される。これを発展させた図16A,16Bに示す形態に従うと、パターン101は、ブラシ100の外側表面をパターン101の領域において完全に取囲む外側コーティング116を有する。
軸方向の溝を伴って形成されており、これら溝同士の間には外方を指す鋭角の角部が形成される。
る。そのようなエンドレスモノフィラメントからのブラシ毛における緩やかな円錐形は、かなりのプロセス技術上の手間(間隔を空けた引出し)を通じてのみ実現可能である。図27Aおよび図27Bで2つの実施例を示す。図27Aは、根元領域の直径が0.77mm、ブラシ毛端部での直径が0.2mmで、長さの半分のところにおける中間の直径が0.49mmであるブラシ毛を2倍の縮尺で示す。ブラシ毛成型チャネルの金型スロープに対応する0.27°の角度での非常に緩やかな円錐形の場合、高品質の刷毛などで必要とされるような長さが60mm以上のブラシ毛を射出成型で製造することができる。ブラシ毛の長さの半分のところにおける中間の直径は約0.5mmとなる。図27Bは、直径が根元領域で0.35mm、ブラシ毛端部で0.25mm、ブラシ毛長さが10.5mmで同じ円錐角度(金型スロープ)であるブラシ毛を5倍の縮尺で示す。中間の直径は0.3mmである。この種のブラシ毛は歯ブラシなどで好適である。このようなブラシ毛の細身の幾何学的形状により、従来の射出成型によるブラシ毛とは対照的に、ブラシ毛を極めて密に配置し、ブラシ毛端部の領域における間隔が大きくなり過ぎないようにすることができる。
の一実施例を異なる動作段階で概略的に示す。詳細をより明確に示すため、縮尺は大きく拡大されている。
が露出する。半加工品21の端部には、図示のように場合によりパターンを成型して設けてもよい。グループ18の成型プレート4を離した後、グループ17の変位可能な成型プレートが留め位置に動かされ、それから、露出された長さ部分22は別のポリマーまたは他の添加物を含むポリマーからなるポリマー溶融体で満たされる。これによって形成されるブラシ毛の長さ部分23は、材料的および/または形状的に半加工品21と結合する。続いて、グループ17の変位可能な成型プレートはその開始位置に戻され、成型して設けられた長さ部分23を備える半加工品21は、グループ18内の留め手段が閉じられているときにグループ17の成型チャネルから再び部分的に引出され、こうして成型チャネルのうち長さ部分24が露出される。次の射出成型サイクルにて、長さ部分24は場合によりさらに異なる特性を備えた別のポリマー溶融体で満たされる。こうして最終的に、ブラシ毛の長さにわたり異なる強度の値および/または異なる使用特性を有する3つの領域(長さ部分21,23,25)からなる多領域型ブラシ毛27が得られる。特に、ブラシ毛端部を含む領域21は、ブラシ毛の摩耗の程度を示す消費度表示部としても機能する。金型からのブラシ毛の最終的な取出しは上述したやり方で行なわれる。
を完全なものにすることができる。この移送ホルダは、ブラシ毛を第2の射出成型ステーションに移すだけでなく、さらに別の処理ステーションへ移送する際においても用いられ得る。
有する。射出成型されたブラシ毛51は各々が指状のブラシ毛端部52を有する。薄い成型プレートを用いてブラシ毛の安定性が増加しているため、金型からの取出しは容易に行なうことができる。
Claims (60)
- ブラシ毛製品、特に洗浄用ブラシ、歯ブラシまたは塗布用ブラシのためのブラシ毛であって、
前記ブラシ毛(100)は、前記ブラシ毛(100)がブラシ毛担体の中にまたはこれに対して取付られ得るまたはブラシ毛担体の一部となるための下方の根元領域(a)と、前記ブラシ毛担体の外側にあり前記根元領域(a)よりも上方に配置された自由な長さ部(l)とを有し、前記自由な長さ部(l)は、前記根元領域(a)に隣接する軸部領域(S)と、その上に配置された可撓領域(F)とからなり、
前記軸部領域(S)は、下方にあり前記根元領域(a)に隣接する軸部ベース部分(b)と、その上にある軸部部分(c)とからなり、
前記可撓領域(F)は、下方にあり前記軸部領域(S)に隣接する作用/可撓部分(d)と、その上にあり前記ブラシ毛の自由な端部となる先端部分(t)とからなり、
前記ブラシ毛は、前記軸部ベース部分(b)において連続的で窪みのない母面を有し、前記可撓領域(F)において少なくとも部分的に前記母面上に、隆起および/または窪みから形成されブラシ毛の包絡面より内側にあるパターン(101;105;108,115;118)を有する、ブラシ毛。 - 前記軸部部分(c)においても連続的で窪みのない母面を有することを特徴とする、請求項1に記載のブラシ毛。
- 前記パターン(101;105;108,115;118)が前記作用/可撓部分(d)の上部領域において、および/または前記先端部分(t)において形成されることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のブラシ毛。
- 前記先端部分(t)にのみパターン(101;115)が設けられることを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記ブラシ毛の横断面が、前記軸部ベース部分(b)および/または前記軸部部分(c)および/または前記作用/可撓部分(d)において、円形、楕円形または角を丸くした多角形に形成されることを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記ブラシ毛の包絡面がその自由な長さ部(l)において少なくとも部分的に真っ直ぐな円筒形の母面で形成されることを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記ブラシ毛の包絡面がその自由な長さ部(l)において少なくとも部分的に円錐形または円錐台形の母面で形成されることを特徴とする、請求項1から請求項6のいずれかに記載のブラシ毛。
- 円錐角が5°未満、特に1°未満であることを特徴とする、請求項7に記載のブラシ毛。
- 前記ブラシ毛の母面が少なくとも部分的に凹凸、特にミクロ範囲での凹凸を有することを特徴とする、請求項1から請求項8のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記ブラシ毛の幾何学的横断面形状が前記先端領域(t)で変わることを特徴とする、請求項1から請求項9のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記パターン同士の間および/または前記パターンと前記窪みのない母面との間の移行部が平滑で段差なしに走ることを特徴とする、請求項1から請求項10のいずれかに記載のブラシ毛。
- 2つの軸方向に隔てられたパターン(101;101,105;101,108)同士の間に、窪みのない母面の部分(104)が配置されることを特徴とする、請求項1から請求項11のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記パターン(108)が、前記ブラシ毛まわりを巡る少なくとも1本の溝(109)を含むことを特徴とする、請求項1から請求項12のいずれかに記載のブラシ毛。
- 複数の溝(109)が上下に相並んで配置されることを特徴とする、請求項13に記載のブラシ毛。
- 前記パターン(105)が、前記ブラシ毛の円周方向で相並んだ複数の縦溝(106)を含むことを特徴とする、請求項1から請求項14のいずれかに記載のブラシ毛。
- 隣り合う溝(106;109)同士の間に鋭角の角部(107;110)が形成されることを特徴とする、請求項13から請求項15のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記パターンの領域において、前記ブラシ毛の縦方向に走り前記ブラシ毛の周囲に分布して配置された複数のリブ(103)を有する十字形または星形の横断面を有することを特徴とする、請求項1から請求項16のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記パターンの領域において、多角形、特に三角形または四角形の横断面を有することを特徴とする、請求項1から請求項17のいずれかに記載のブラシ毛。
- 2つの異なるパターンが部分的に重なり合うことを特徴とする、請求項1から請求項18のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記先端部分(t)が、軸方向に延びる指部(114;120)から形成されることを特徴とする、請求項1から請求項19のいずれかに記載のブラシ毛。
- 異なる材料の軸方向で上下に相並んだ部品(100a,100b,100c)からなることを特徴とする、請求項1から請求項10のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記部品(100a,100b,100c)のうち少なくとも1つが着色されることを特徴とする、請求項21に記載のブラシ毛。
- 前記部品(100a,100b,100c)のうち少なくとも1つが消費度表示部として形成されることを特徴とする、請求項21または請求項22に記載のブラシ毛。
- 少なくとも部分的にコーティング(116)が設けられることを特徴とする、請求項1から請求項23のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記パターンにおいて少なくとも部分的に前記コーティング(116)が設けられることを特徴とする、請求項24に記載のブラシ毛。
- 前記コーティング(116)が消費度表示部として形成されることを特徴とする、請求項24または請求項25に記載のブラシ毛。
- 前記根元領域から始まる内部の軸方向中空チャネル(117)を有することを特徴とする、請求項1から請求項26のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記中空チャネル(117)が前記ブラシ毛全体を通って前記自由な端部の僅かに下方まで延びることを特徴とする、請求項27に記載のブラシ毛。
- 前記中空チャネル(117)が前記ブラシ毛全体を通って延びて前記先端部分(t)で開いていることを特徴とする、請求項27に記載のブラシ毛。
- 前記パターンが、前記先端部分(t)となる少なくとも1つの軸方向のパターン要素(118)を含むことを特徴とする、請求項1から請求項29のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記パターンと前記パターン付けられない母面との間の移行が、前記ブラシ毛の縦軸に対して実質的に直交して走る平面(E)において起こることを特徴とする、請求項1から請求項30のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記パターンと前記パターン付けられない母面との間の移行が、前記ブラシ毛の縦軸に対して斜めに走る平面(E)において起こることを特徴とする、請求項1から請求項30のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記根元領域(a)および前記軸部ベース部分(b)に覆い(119)が設けられることを特徴とする、請求項1から請求項32のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記ブラシ毛全体に覆いが設けられることを特徴とする、請求項1から請求項33のいずれかに記載のブラシ毛。
- 前記覆いが前記ブラシ毛担体の一部であることを特徴とする、請求項33または請求項34に記載のブラシ毛。
- 前記軸部ベース部分(b)が10mm以下、特に1mm以下の軸方向の長さを有することを特徴とする、請求項1から請求項35のいずれかに記載のブラシ毛。
- 流し込み成型プロセスまたは射出成型プロセスで製造されることを特徴とする、請求項1から請求項36のいずれかに記載のブラシ毛。
- 請求項1から請求項37のいずれかに記載のブラシ毛を熱可塑性ポリマーから射出成型を通じて製造するための方法であって、予め定められた長さを有しかつこの長さにわたり予め定められた横断面の走り方を有するブラシ毛成型チャネルの中へポリマー溶融体が圧力下で射出され、射出成型工程中に前記チャネルが排気される、ブラシ毛製造方法において、前記ブラシ毛成型チャネルの横断面の走り方に依存して射出圧力の高さを調節することにより、少なくとも前記ポリマー溶融体のうちの壁付近の領域においてポリマー分子のはっきりとした長手配向のもとで前記ポリマー溶融体の壁摩擦に起因する大きな剪断作用および流れるポリマー溶融体の中心での高いコア速度を有する剪断流れを生じさせて前記チャネルの長さにわたり維持し、同時に前記チャネルをその長さにわたり排気することによって前記剪断流れの維持を支援することを特徴とする、方法。
- 前記ポリマー溶融体が、隣り合って配置された複数のブラシ毛成型チャネルの中へ同時に射出されて対応する数のブラシ毛を形成することを特徴とする、請求項38に記載の方
法。 - 前記ポリマー溶融体が、前記隣り合って配置されたブラシ毛成型チャネルの中へ射出されて少なくとも2本のブラシ毛間の結合を同時に形成することを特徴とする、請求項39に記載の方法。
- 前記ブラシ毛の射出の後に別のポリマーからなるポリマー溶融体が射出されて少なくとも2本のブラシ毛間の結合を形成することを特徴とする、請求項40に記載の方法。
- 前記ポリマー溶融体が、2本以上のブラシ毛を結合する少なくとも1つのブラシ毛担体を形成するように射出されることを特徴とする、請求項38から請求項41のいずれかに記載の方法。
- 前記ポリマー溶融体が、前記ブラシ毛同士を結合しかつブラシ本体のうち少なくとも一部となるブラシ毛担体を形成するように射出されることを特徴とする、請求項40から請求項42に記載の方法。
- 前記ブラシ毛担体に対して別のポリマーからなる少なくとも1のさらなるポリマー溶融体が射出されることを特徴とする、請求項42または請求項43に記載の方法。
- 前記複数のブラシ毛が異なる長さで射出成型されることを特徴とする、請求項38から請求項44のいずれかに記載の方法。
- 前記複数のブラシ毛が異なる横断面で射出成型されることを特徴とする、請求項38から請求項45のいずれかに記載の方法。
- 前記複数のブラシ毛が、その長さにわたり異なる横断面の走り方を有するように射出成型されることを特徴とする、請求項38から請求項46のいずれかに記載の方法。
- 前記複数のブラシ毛が互いに対して平行な方向で射出成型されることを特徴とする、請求項38から請求項47のいずれかに記載の方法。
- 前記ブラシ毛のうち少なくとも一部が平行でない状態で射出成型されることを特徴とする、請求項38から請求項47のいずれかに記載の方法。
- 同一の幾何学的形状でかつ異なる曲げ弾性(硬さ)を有する複数のブラシ毛が、同一の成型チャネルの中で異なるポリマー溶融体を射出成型することによりもたらされることを特徴とする、請求項38から請求項49のいずれかに記載の方法。
- 前記ブラシ毛が、凝固した状態では減少した二次的な結合力を有するポリマーまたはポリマー混合物から射出成型されることを特徴とする、請求項38から請求項50のいずれかに記載の方法。
- 前記ブラシ毛が、使用時に活性化する添加物を含むポリマーから射出成型されることを特徴とする、請求項38から請求項51のいずれかに記載の方法。
- 請求項1から請求項37のいずれかに記載のブラシ毛を熱可塑性ポリマーから射出成型するための装置であって、射出圧力生成手段と射出成型金型とを備え、前記射出成型金型が前記ポリマー溶融体のための少なくとも1本の供給チャネルと、製造されるべきブラシ毛の長さおよび横断面の走り方に対応する成型輪郭を有する成型チャネルの形をとる少な
くとも1つのキャビティとを含み、前記成型チャネルには射出成型の際に置換された空気を排出するための排気手段が連結される、射出成型装置において、前記射出圧力生成手段が、少なくとも500バール(0.5×105kPa)の射出圧力を生成させるように設計され、前記排気手段が、前記成型チャネルの長さにわたり分布して配置された排気横断面を有し、前記排気横断面が、前記射出圧力と協働することで、前記成型チャネルの壁部における大きな剪断作用および前記ポリマー溶融体の中心における高いコア速度を有する剪断流れを生成するように設計されることを特徴とする、装置。 - 前記射出成型金型が、前記成型チャネルの縦方向を横切るように積層され各々が前記成型チャネルのうちの1つの長さ部分を有する複数の成型プレートからなることを特徴とする、請求項53に記載の装置。
- 前記成型チャネルが、その長さにわたり実質的に一様に保たれる横断面を有することを特徴とする、請求項53または請求項54に記載の装置。
- 前記成型チャネルが、その端部に向かって実質的に同形状で先細りする横断面を有することを特徴とする、請求項53から請求項55のいずれかに記載の装置。
- 前記成型チャネルが1.0°未満の角度(金型スロープ)の線形軸で先細りすることを特徴とする、請求項56に記載の装置。
- 前記成型チャネルが、先端に向かって非連続的に先細りする横断面を有することを特徴とする、請求項53から請求項57のいずれかに記載の装置。
- 前記成型チャネルの最大横断面径が3mm以下であることを特徴とする、請求項53から請求項58のいずれかに記載の装置。
- 請求項1から請求項37のいずれかに記載のブラシ毛を有するブラシ毛製品、特に清掃用ブラシ、歯ブラシまたは塗布用ブラシ。
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