KR101460679B1 - 칫솔 및 그 칫솔의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칫솔의 제조방법에 있어서, 손잡이와, 후면에 단턱을 갖는 함몰부가 형성된 헤드의 표면을 관통하여 다수 형성된 칫솔모 식재공을 갖는 일정한 형상의 칫솔을 형성하는 단계와; 상기 칫솔모 식재공에 칫솔모를 식재하되 상기 식재공의 후방으로 상기 칫솔모가 일정한 길이로 돌출하도록 식재하는 단계와; 상기 칫솔모 식재공의 후방으로 돌출된 상기 칫솔모를 히팅장치를 갖는 치구로 용해시키는 단계와; 상기 함몰부에 미리 제조한 일정한 형상의 덮개를 덮고 상기 함몰부에 상기 덮개를 초음파 용착하는 단계와, 상기 칫솔모 식재공의 후방으로 돌출된 상기 칫솔모가 상기 함몰부에서 보이지 않도록 상기 함몰부에 사출성형으로 직접 덮개를 형성하는 단계 중 선택된 어느 하나의 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 칫솔의 손잡이와 헤드 및 헤드에 식재된 칫솔모를 포함한 칫솔 전체를 친환경적인 생분해성 수지 또는 바이오매스 수지로 형성하므로 친환경적이며, 친환경 생분해성 또는 바이오매스 칫솔을 짧은 시간에 많이 제조할 수 있는 이점이 있으며, 비교적 저렴한 가격으로 공급할 수 있고, 아울러 칫솔모 식재공에 칫솔모를 반으로 접어 넣고 이를 고정하기 위한 금속 재질의 평성 등을 사용하지 않고도 칫솔모를 고정할 수 있는 이점이 있으며, 칫솔을 제조하는 일련의 제조공정이 중단됨이 없이 하나의 라인에서 제조할 수 있도록 하여 시간당 생산효율이 매우 높은 효과가 있으며, 함몰부에서 보여지는 칫솔모 식재공의 단부 영역을 칫솔모 식재공의 단부 영역을 제외한 나머지 부분의 상기 칫솔모 식재공 지름 보다 협소한 지름의 경사공으로 형성하는 것으로서 칫솔모를 견고하게 고정할 수 있는 효과가 있다.

Description

칫솔 및 그 칫솔의 제조방법{TOOTHBRUSH AND METHOD FOR PRODUCTION OF SUCH A TOOTHBRUSH}

본 발명은 칫솔 및 그 칫솔의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 칫솔의 손잡이와 헤드 및 헤드에 식재된 칫솔모를 포함한 칫솔 전체를 분해성 수지 즉, 생분해성 수지 또는 바이오매스 수지로 형성하되, 상기 분해성 칫솔을 짧은 시간에 많이 제조할 수 있는 한편, 비교적 저렴한 가격으로 공급할 수 있도록 한 칫솔 및 그 칫솔의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 칫솔은 칫솔모에 치약을 묻혀 이를 청결하게 닦는데 사용하는 것으로서, 그 형상은 다양하게 제안되어 있으며, 재질 또한 인체에 유해하지 않은 합성수지 또는 친환경적인 분해성 수지 등으로 제조되고 있다.

종래의 칫솔은 다양한 형상 및 재질로 형성되고 있는 한편, 손잡이와 상기 손잡이와 연결된 헤드와 상기 헤드에 식재된 칫솔모를 구비하고 있으며, 그 형상 또는 그 재질에 따라 일회용으로도 생산되고 있다.

상기와 같은 종래 칫솔의 제조방법은, 헤드 부분에 다수의 칫솔모 식재공이 형성된 손잡이를 성형한 다음, 상기 칫솔모 식재공에 칫솔모를 반으로 접어 넣어서 식재하고 칫솔모 식재공의 직경보다 약간 큰 길이를 갖고 탄성을 가진 금속 재질의 평선 등을 칫솔모 식재공에 밀어 넣음으로써 식재된 칫솔모를 고정한다.

이러한 전통적인 칫솔의 제조방법은 칫솔모의 고정이 부실하여 식재된 칫솔모가 빠지기 쉬운 단점과, 손잡이와 연결된 헤드에 형성된 칫솔모 식재공 속에 이물질이 끼이기 쉬운 위생상의 문제점을 가진다.

이에 상기 문제점을 해결하기 위해 종래에는 칫솔모를 금형에 식재한 다음 금형 내에 돌출된 칫솔모를 열처리하여 융융시키고, 이 위에 헤드를 포함한 손잡이를 사출성형함으로써 헤드의 칫솔모와 손잡이가 일체화되도 한 것이다.

상기한 종래의 기술에 의하여 칫솔모가 헤드에 강하게 고정됨과 동시에, 헤드에 형성되는 칫솔모 식재공이 불필요하게 되어 상기한 바와 같은 전통적인 방법에 수반되는 문제점이 해결될 수 있을 것이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 제조방법은 칫솔을 제조하는 일련의 제조공정 중 하나의 공정이라도 이상이 발생할 경우 전체 공정을 중단하여야 하는 문제점을 가진다. 즉, 이와 같은 제조방법은 금형에 칫솔모를 식재하는 공정, 그리고 금형 내에 돌출된 칫솔모를 융착하는 공정과 헤드 및 손잡이를 포함한 칫솔을 사출 성형하는 공정으로 이루어지며, 이 공정 중 어느 하나라도 이상이 발생하면 생산이 중단되어야 하는 것이다. 그리고 상기 위 제조방법은 칫솔모의 식재 및 융착공정중에는 사출기의 가동이 중지되므로 고가의 설비인 사출기를 기준으로 할때 시간당 생산효율이 매우 낮다는 문제점을 가진다.

특히 상기와 같은 칫솔의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 칫솔은 작업성이 번거로워 짧은 시간에 대량으로 제조할 수 없는 한편, 이렇게 생산된 칫솔은 저렴한 가격으로 공급될 수 없다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로서, 본 발명의 목적은, 칫솔의 손잡이와 헤드 및 헤드에 식재된 칫솔모를 포함한 칫솔 전체를 친환경적인 생분해성 수지 또는 바이오매스 수지로 형성하되, 상기 분해성 칫솔을 짧은 시간에 많이 제조할 수 있는 한편, 비교적 저렴한 가격으로 공급할 수 있도록 함과 아울러 칫솔모 식재공에 칫솔모를 반으로 접어 넣고 이를 고정하기 위한 금속 재질의 평선 등을 사용하지 않고도 칫솔모를 고정할 수 있으며, 칫솔을 제조하는 일련의 제조공정이 중단됨이 없이 하나의 라인에서 제조할 수 있도록 하여 시간당 생산효율이 매우 높도록 한 칫솔 및 그 칫솔의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고 본 발명은 함몰부에서 보여지는 칫솔모 식재공의 단부 영역을 칫솔모 식재공의 단부 영역을 제외한 나머지 부분의 상기 칫솔모 식재공 지름보다 협소한 지름의 경사공으로 형성하는 것으로서 칫솔모를 견고하게 고정할 수 있는 칫솔 및 그 칫솔의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 칫솔의 제조방법에 있어서, 손잡이와, 후면에 단턱을 갖는 함몰부가 형성된 헤드의 표면을 관통하여 다수 형성된 칫솔모 식재공을 갖는 일정한 형상의 칫솔을 형성하는 단계와; 상기 칫솔모 식재공에 칫솔모를 식재하되 상기 식재공의 후방으로 상기 칫솔모가 일정한 길이로 돌출하도록 식재하는 단계와; 상기 칫솔모 식재공의 후방으로 돌출된 상기 칫솔모를 히팅장치를 갖는 치구로 용해시키는 단계와; 상기 함몰부에 미리 제조한 일정한 형상의 덮개를 덮고 상기 함몰부에 상기 덮개를 초음파 융착하는 단계와, 상기 칫솔모 식재공의 후방으로 돌출된 상기 칫솔모가 상기 함몰부에서 보이지 않도록 상기 함몰부에 사출성형으로 직접 덮개를 형성하는 단계 중 선택된 어느 하나의 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 칫솔의 제조방법에 의해 달성된다.

한편 본 발명은, 손잡이와 헤드가 연결된 칫솔에 있어서, 상기 칫솔의 헤드는 표면을 관통하는 다수의 칫솔모 식재공이 형성되며, 상기 헤드 후면에서 단턱을 갖고 내측을 향하여 형성된 함몰부와; 상기 함몰부에 식재된 칫솔모와; 상기 칫솔모 식재공의 후방으로 돌출된 상기 분해성 칫솔모의 후단부를 용해시킨 용해부와; 상기 용해부를 커버하며 상기 함몰부에 삽입 용착된 덮개로 이루어진 것을 특징으로 하는 칫솔에 의해서도 달성된다.

여기서 상기 함몰부에서 보여지는 칫솔모 식재공의 단부 영역은 상기 칫솔모 식재공의 단부 영역을 제외한 나머지 부분의 상기 칫솔모 식재공 지름 보다 협소한 지름의 경사공으로 형성된 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은, 칫솔의 손잡이와 헤드 및 헤드에 식재된 칫솔모를 포함한 칫솔 전체를 친환경적인 생분해성 수지 또는 바이오매스 수지로 형성하므로 친환경적이며, 분해성 칫솔을 짧은 시간에 많이 제조할 수 있는 이점이 있으며, 비교적 저렴한 가격으로 공급할 수 있고, 아울러 칫솔모 식재공에 칫솔모를 반으로 접어 넣고 이를 고정하기 위한 금속 재질의 평선 등을 사용하지 않고도 칫솔모를 고정할 수 있는 이점이 있으며, 칫솔을 제조하는 일련의 제조공정이 중단됨이 없이 하나의 라인에서 제조할 수 있도록 하여 시간당 생산효율이 매우 높은 효과가 있으며, 함몰부에서 보여지는 칫솔모 식재공의 단부 영역을 칫솔모 식재공의 단부 영역을 제외한 나머지 부분의 상기 칫솔모 식재공 지름 보다 협소한 지름의 경사공으로 형성하는 것으로서 칫솔모를 견고하게 고정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 칫솔 제조방법에 따른 제조공정을 보인 블럭도,
도 2는 도 1에 따른 제조공정에 따라 제조되는 칫솔의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 칫솔모 식재공의 다른 실시예를 보인 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 칫솔 및 그 칫솔의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 칫솔 제조방법에 따른 제조공정을 보인 블럭도이다.

위 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예는 아래와 같다.

[실시예 1]

손잡이(10)와, 후면에 단턱(20a)을 갖는 함몰부(20)가 형성된 헤드(30)의 표면을 관통하여 다수의 칫솔모 식재공(40)이 형성된 일정한 형상의 칫솔(1)을 금형(100)에서 형성하는 단계(S10)의 공정을 거친다.

이후 칫솔모 식재공(40)에 생산된 분해성 칫솔모(50)를 식재하되 식재공(40)의 후방으로 분해성 칫솔모(50)가 일정한 길이로 돌출하도록 식재하는 단계(S20)의 공정을 거친다.

그리고, 칫솔모 식재공(40)의 후방으로 돌출된 분해성 칫솔모(50)를 히팅장치를 갖는 치구(200)로 용해시키는 단계(S30)의 공정을 거친다.

이후 함몰부(20)에 미리 제조한 일정한 형상의 덮개(60)를 덮고 함몰부(20)에 상기 덮개(60)를 초음파 융착하는 단계(S40)의 공정을 통해 칫솔(1)이 제조된다.

여기서 상기 S40 공정은, 칫솔모 식재공(40)의 후방으로 돌출된 분해성 칫솔모(50)는 상기 함몰부(20)에서 직접 사출성형되는 덮개(60)에 의해 덮어 질 수도 있다.

위와 같은 칫솔의 제조공정에서는 분해성 칫솔모(50)를 칫솔모 식재공(40)에 고정함에 있어서 종래와 달리 금속 재질의 평선 등을 칫솔모 식재공(40)에 밀어 넣지 않고도 칫솔모(50)를 칫솔모 식재공(40)에 견고하게 고정 할 수 있다.

이것이 가능한 이유는, 도 3에서와 같이, 칫솔모 식재공(40)에 식재된 칫솔모(50)는 함몰부(20)에서 보여지는 칫솔모 식재공(40)의 단부 영역이 칫솔모 식재공(40)의 단부 영역을 제외한 나머지 부분의 칫솔모 식재공(40) 지름 보다 협소한 지름의 경사공(40a)으로 형성되어 있고 따라서 분해성 칫솔모(50)를 견고하게 고정할 수 있는 한편 칫솔모(50) 융착물이 칫솔모 식재공(40)으로 흘러들어가지 않도록 하는 역할도 한다.

상기와 같은 본 발명은 칫솔(1)을 금형(100)에서 칫솔(1)을 형성한 후 이어지는 라인에서 분해성 칫솔모(50)를 식재함과 아울러 이후 고정에서 분해성 칫솔모(50) 후단부를 함몰부(20)에 융착함과 아울러 덮개(60)를 융착함으로서 제조하는 일련의 제조공정이 중단됨이 없이 하나의 라인에서 제조될 수 있어서 시간당 생산효율이 매우 높다.

한편, 도 2는 도 1에 따른 제조공정에 따라 제조되는 칫솔의 단면도이다.

위 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 칫솔(1)은, 손잡이(2)와 단턱(20a)을 갖는 함몰부(20)가 형성된 헤드(30) 및 헤드(39)에 다수의 칫솔모 식재공(40)이 구비되며, 함몰부(20)에는 칫솔모 식재공(40)의 후방으로 돌출된 분해성 칫솔모(50) 후단부를 용해시킨 용해부(50a)와, 용해부(50a)를 커버하기 위한 덮개(60)를 함몰부(20)에 융착하고 있다.

또한 본 발명은 함몰부(20)에서 보여지는 칫솔모 식재공(40)의 단부 영역을 칫솔모 식재공(40)의 단부 영역을 제외한 나머지 부분의 칫솔모 식재공(40) 지름 보다 협소한 지름의 경사공(40a)을 형성한 구성이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 칫솔(1)은, 종래와 같이 칫솔모 식재공(40)에 분해성 칫솔모(50)를 반으로 접어 넣고 이를 고정하기 위한 금속 재질의 평선 등을 사용하지 않고도 분해성 칫솔모(50)를 칫솔모 식재공(40)에 관통시켜 분해성 칫솔모(50)의 후단이 칫솔모 식재공(40)의 저면으로부터 일정한 길이로 돌출시켜 히팅장치를 갖는 치구(200)로서 용착함으로써 분해성 칫솔모(50)를 견고하게 고정할 수 있다.

한편, 본 발명의 칫솔(1)은 손잡이(10)와 헤드(30)를 분해성 수지로 성형되며, 이 분해성 수지는 생분해성 수지 또는 바이오매스 수지이다.

즉, 상기 금형(100)에 생분해성 수지 조성물 또는 바이오매스 수지 조성물을 투입하여 압압하는 것으로, 손잡이(10)와 함몰부(20)를 갖는 헤드(30)를 성형한다.

생분해성 수지 조성물 또는 바이오매스 수지 소성물로 성형된 본 발명의 칫솔은 사용 후 폐기할 때, 분해 시간이 짧아 환경 오염을 줄일 수 있다.

즉, 본 발명에 사용되는 생분해성 수지와 바이오매스 수지는 폐기 시 소각처리 되지 않고 단순히 매립함으로써, 생분해성, 광분해성 중 1가지 이상의 분해 기능에 의해서 수개월 내지 수년 이내에 물, 이산화탄소, 메탄가스, 바이오매스 등으로 분해되어 1차 및 2차 환경 오염을 줄일 수 있다.

본 발명에 사용되는 생분해성 수지와 바이오매스 수지에는 특별한 제한을 두지 않는다.

즉 본 발명의 생분해성 수지는 자연 상태에서 생분해되는 수지 조성물 중 선택될 수 있으며, 바이오매스 수지는 모든 곡물과 식물에서 추출된 바이오매스 수지 중에서 선택될 수 있다.

또한, 상기 바이오매스 수지는 곡물 또는 식물에서 추출된 바이오매스 수지 원료 25중량%와, PE, PP 등에서 선택된 일반 플라스틱 75중량%가 혼합된 바이오매스 플라스틱을 사용하거나, 상기 바이오매스 수지 원료 25중량%와 PLA, PCL 등에서 선택된 생분해성 플라스틱이 75중량%가 혼합된 바이오매스 플라스틱이 사용될 수 있다.

상기 바이오매스 수지 원료는 25중량% 이상 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명에 적용되는 바이오매스 수지의 일 예로는 자연 원료인 옥수수, 코코넛을 활용하는 PTT(폴리트리메틸렌, 테레프탈산) 재질이 사용될 수 있다.

또 본 발명에 사용되는 상기 생분해성 수지 조성물의 일 예로는, 지방족 폴리에스테르계 고분자 80∼94중량%, 물성 계량제 5∼10중량% 및 윤활제 1∼10중량%로 이루어지거나, 이와 달리 지방족 폴리에스테르계 고분자 75∼93중량%, 물성 계량제 5∼10중량%, 윤활제 1∼5중량% 및 무기 연마제 1∼10중량%를 포함한다.

상기 지방족 폴리에스테르계 고분자로는 폴리유산 혹은 폴리락타이드가 적합하다.

물성 계량제는 지방족 폴리에스테르계 고분자로 사용되는 폴리유산 혹은 폴리락타이드의 문제점인 낮은 인성 즉, 강도는 높지만 신장률이 부족해 쉽게 파단되는 특성을 보완하기 위해 사용된 것으로서, 디에틸렌 글리콜로 얻어지는 2가 알콜 혹은 글리세롤, 트리메틸올 프로판으로부터 얻어지는 3가 알콜과 숙신산, 아디핀산으로부터 얻어지는 2가 산 혹은 2가 산의 무수물 형태로부터 축중합에 의해 제조되는 것을 사용함이 바람직하고, 중량 평균 분자량이 50,000∼150,000이며, 용융지수 20∼30g/10min인 것이 적합하다.

또한 폴리카프로락톤을 사용할 수 있는데, 이는 분자량이 30,000∼60,000 정도이며, 용융지수 20∼30g/10min, 융점 58∼60℃인 것을 사용함이 바람직하다.

윤활제는 장시간 방사시 친유성 성분이 증가하기 때문에 분자내 친수성 성분과 친유성 성분의 비율을 나타내는 HLB값(Hydrophile-Lipophile balance value)이 7.0∼16.0의 범위인 지방산 에스테르를 선택하여 사용함이 바람직하다.

무기 연마제는 강성도와 굴곡복원률 특성을 개선함과 동시에 세정력을 향상시킨다. 이로는 치약 구성 성분으로 통상 사용하는 이산화규산(실리카), 인산칼슘, 탄산칼슘, 무수규산, 수산화알루미늄 등이 있으며, 일반적으로 입자크기 10㎚∼1,000㎚의 나노 입자 혹은 1㎛∼100㎛의 마이크로 입자가 모두 사용 가능하다

이와 같은 본 발명에 따른 칫솔은, 칫솔을 제조하는 일련의 제조공정이 중단됨이 없이 하나의 라인에서 제조할 수 있도록 하여 시간당 생산효율이 매우 높으며, 칫솔의 손잡이와 헤드 및 헤드에 식재된 칫솔모를 포함한 칫솔 전체를 친환경적인 생분해성 수지로 형성하므로 친환경적이고, 비교적 저렴한 가격으로 공급할 수 있다.

1 : 칫솔, 10 : 손잡이,
20 : 함몰부, 20a : 단턱,
30 : 헤드, 40 : 칫솔모 식재공,
40a : 경사공, 50 : 칫솔모,
50a : 용해부, 60 : 덮개,

Claims (6)

1. 칫솔의 제조방법에 있어서,
   손잡이와, 후면에 단턱을 갖는 함몰부가 형성된 헤드의 표면을 관통하여 다수 형성된 칫솔모 식재공을 갖는 일정한 형상의 칫솔을 형성하는 단계와;
   상기 칫솔모 식재공에 칫솔모를 식재하되 상기 식재공의 후방으로 상기 칫솔모가 일정한 길이로 돌출하도록 식재하는 단계와;
   상기 칫솔모 식재공의 후방으로 돌출된 상기 칫솔모를 히팅장치를 갖는 치구로 용해시키는 단계와;
   상기 함몰부에 미리 제조한 일정한 형상의 덮개를 덮고 상기 함몰부에 상기 덮개를 초음파 용착하는 단계와; 상기 칫솔모 식재공의 후방으로 돌출된 상기 칫솔모가 상기 함몰부에서 보이지 않도록 상기 함몰부에 사출성형으로 직접 덮개를 형성하는 단계 중 선택된 어느 하나의 단계;로 이루어지며,
   상기 칫솔을 형성하는 단계는 금형에 지방족 폴리에스테르계 고분자 75∼93중량%, 물성 계량제 5∼10중량%, 윤활제 1∼5중량% 및 무기 연마제 1∼10중량%로 이루어진 생분해성 수지 조성물을 투입하여 손잡이와 함몰부가 형성된 헤드를 성형하는 것을 더 포함하고,
   상기 칫솔모는 바이오매스 수지로 성형하되, 이 바이오매스 수지는 PTT 재질인 것을 더 포함하는 칫솔의 제조 방법.
   
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3. 손잡이와 헤드가 연결된 칫솔에 있어서,
   상기 칫솔의 헤드는 표면을 관통하는 다수의 칫솔모 식재공이 형성되며, 상기 헤드 후면에서 단턱을 갖고 내측을 향하여 형성된 함몰부와;
   상기 함몰부에 식재된 분해성 칫솔모와;
   상기 칫솔모 식재공의 후방으로 돌출된 사기 분해성 칫솔모의 후단부를 용해시킨 용해부와;
   상기 용해부를 커버하며 상기 함몰부에 삽입 용착된 덮개;를 포함하고,
   상기 함몰부에서 보여지는 칫솔모 식재공의 단부 영역은 상기 칫솔모 식재공의 단부 영역을 제외한 나머지 부분의 상기 칫솔모 식재공 지름 보다 협소한 지름의 경사공으로 형성되며,
   상기 손잡이와 헤드는 생분해성 수지 조성물로 구성되도록 하되, 이 생분해성 수지 조성물은 지방족 폴리에스테르계 고분자 75∼93중량%, 물성 계량제 5∼10중량%, 윤활제 1∼5중량% 및 무기 연마제 1∼10중량%로 이루어지며,
   상기 칫솔모는 바이오매스 수지로 성형하되, 이 바이오매스 수지는 PTT 재질인 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칫솔.
   
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