KR20110028267A - 치간 브러시의 제조 방법 및 치간 브러시 - Google Patents

치간 브러시의 제조 방법 및 치간 브러시 Download PDF

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Abstract

사용중에 반복하여 구부려도 꺾여지기 어렵고, 치간(齒間) 삽입시에 통증을 느끼기 어렵고, 또한, 생산성에 우수한 치간 브러시의 제조 방법 및 치간 브러시를 제공한다. 브러시부(2)에 대응한 형상의 캐비티(S1)를 구성하는 제 1의 금형 및 제 2의 금형을 클로징하고, 제 1의 수지를 캐비티(S1) 내에 사출 충전함에 의해, 브러시부(2)의 1차 성형체를 성형하는 공정과, 제 1의 금형에 대해 제 2의 금형을 오프닝하고, 브러시부(2)의 기단부(2a)를 제 2의 금형으로부터 이형한 후, 핸들부(3)에 대응한 형상의 캐비티(S2)를 구성하는 제 3의 금형을 제 1의 금형에 대해 클로징하고, 제 2의 수지를 캐비티(S2) 내에 사출 충전함에 의해, 브러시부(2)의 기단부(2a)가 매설된 핸들부(3)의 2차 성형체를 성형하는 공정과, 브러시부(2)와 핸들부(3)가 일체로 성형되어 이루어지는 치간 브러시의 2색 성형체를 제 1 및 제 3의 금형으로부터 이형하는 공정을 포함한다.

Description

치간 브러시의 제조 방법 및 치간 브러시{METHOD FOR PRODUCING INTERDENTAL BRUSH AND INTERDENTAL BRUSH}
본 발명은, 브러시부에 금속 와이어를 사용하지 않는 치간(齒間) 브러시의 제조 방법 및 치간 브러시에 관한 것이다.
본원은, 2008년 6월 13일에, 일본에 출원된 특원2008-155415호에 의거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
치간 브러시는, 주로 칫솔로는 청소가 곤란한 이와 이 사이의 간극(인접치간(隣接齒間))을 청소하기 위한 보조 청소용구로서 사용되는 것이고, 일반적으로, 비틀어 꼬인 금속 와이어의 사이에 쇄모(刷毛)를 끼어 지지하여 이루어지는 브러시부를 핸들부의 선단에 고정한 것으로 이루어진다. 이와 같은 치간 브러시에서는, 브러시부를 이와 이 사이의 좁은 간극에 삽입하고 전후로 움직임으로써, 이의 간극에 퇴적한 플라그 등을 쇄모로 얽어 떼면서 제거하는 것이 가능하게 되어 있다.
그런데, 브러시부에 사용되는 금속 와이어는, 사용중에 구부러짐을 반복하면 피로에 의해 꺾여지기 쉽게 되며, 치간 삽입시에 선단(先端)이 잇몸을 찌르거나 하여 통증을 느끼는 일이 있다.
또한, 금속 알레르기가 있는 사람은 사용에 적합하지 않고, 잇몸이 손상된 사람은 브러시부가 닿을 뿐으로도 통증을 느끼는 일도 있다. 또한, 브러시부의 금속 와이어는 비용이 높고, 식모 공정도 복잡하고, 브러시부의 기단부를 핸들부에 인서트 성형하는 경우, 제조 공정도 많아지기 때문에, 생산 비용이 늘어난다는 문제가 발생하여 버린다.
이 때문에, 브러시부에 금속 와이어를 사용하지 않는 치간 브러시가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 내지 4를 참조). 또한, 시판되고 있는 치간 브러시 중에는, 핸들부가 폴리프로필렌 수지에 의해 형성되어 있고, 핸들부로부터 연장된 축심(軸芯) 부분에 일래스토머 수지로 이루어지는 의사(疑似) 브러시를 피복한 것이 있다(예를 들면, 소림제약(小林製藥)제, 상품명 「야와라카라 치간 브러시」를 참조).
그러나, 브러시부에 금속 와이어를 사용하지 않은 치간 브러시의 경우, 브러시부의 축심 부분을 가늘게 하면, 강성이 부족하여 의사 브러시를 피복할 때에 사출 성형시의 압력에 견딜 수 없어서 축심 부분이 흔들려 버려, 불량품의 발생률이 높아진다.
특허 문헌 1 : 일본 특개2000-120호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개평8-191845호 공보 특허 문헌 3 : 일본 특개2000-166945호 공보 특허 문헌 4 : 일본 특표2000-506514호 공보
본 발명은, 상기 종래의 사정을 감안하여 제안된 것으로, 브러시부에 금속 와이어를 사용하지 않은 치간 브러시로서, 사용중에 반복하여 구부려도 꺾어지기 어렵고, 치간 삽입시에 통증을 느끼기 어렵고, 또한, 생산성에 우수한 치간 브러시의 제조 방법 및 치간 브러시를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 청구항 제 1항에 관한 발명은, 제 1의 수지로 이루어지는 브러시부의 기단부가 제 2의 수지로 이루어지는 핸들부에 매설된 상태로, 브러시부와 핸들부가 일체로 성형되어 이루어지는 치간 브러시의 제조 방법으로서, 브러시부에 대응한 형상의 캐비티를 구성하는 제 1의 금형 및 제 2의 금형을 클로징하고, 제 1의 수지를 캐비티 내에 사출 충전함에 의해, 브러시부의 1차 성형체를 성형하는 공정과, 제 1의 금형에 대해 제 2의 금형을 오프닝하고, 브러시부의 기단부를 제 2의 금형으로부터 이형한 후, 핸들부에 대응한 형상의 캐비티를 구성하는 제 3의 금형을 제 1의 금형에 대해 클로징하고, 제 2의 수지를 캐비티 내에 사출 충전함에 의해, 브러시부의 기단부가 매설된 핸들부의 2차 성형체를 성형하는 공정과, 브러시부와 핸들부가 일체로 성형되어 이루어지는 치간 브러시의 2색 성형체를 제 1 및 제 3의 금형으로부터 이형하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 치간 브러시의 제조 방법이다.
또한, 본 발명의 청구항 제 2항에 관한 발명은, 제 1의 수지가, 열가소성 일래스토머이고, 제 2의 수지가, 제 1의 수지에 대해 열융착성을 갖는 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 청구항 제 1항에 기재된 치간 브러시의 제조 방법이다.
또한, 본 발명의 청구항 제 3항에 관한 발명은, 브러시부의 기단부에 지름이 확대된 용착 보조부를 마련하고, 캐비티 내에 사출 충전된 제 2의 수지에 의해 용착 보조부를 용융 고정시키면서, 브러시부의 기단부를 핸들부에 매설하는 것을 특징으로 하는 청구항 제 1항 또는 제 2항에 기재된 치간 브러시의 제조 방법이다.
또한, 본 발명의 청구항 제 4항에 관한 발명은, 용착 보조부에 확개부를 마련하고, 캐비티 내에 사출 충전된 제 2의 수지에 의해 확개부를 밀어 넓히면서, 브러시부의 기단부를 핸들부에 매설하는 것을 특징으로 하는 청구항 제 3항에 기재된 치간 브러시의 제조 방법이다.
또한, 본 발명의 청구항 제 5항에 관한 발명은, 브러시부의 기단부를 제 2의 금형으로부터 무리(無理) 빼기에 의해 이형하는 것을 특징으로 하는 청구항 제 4항에 기재된 치간 브러시의 제조 방법이다.
또한, 본 발명의 청구항 제 6항에 관한 발명은, 제 1의 수지로 이루어지는 브러시부의 기단부가 제 2의 수지로 이루어지는 핸들부에 매설된 상태로, 브러시부와 핸들부가 일체로 성형되어 이루어지는 치간 브러시로서, 브러시부의 기단부에, 지름이 확대된 용착 보조부가 마련되고, 이 용착 보조부가 용융 고착된 상태로 핸들부에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 치간 브러시이다.
또한, 본 발명의 청구항 제 7항에 관한 발명은, 용착 보조부에, 확개부가 마련되고, 이 확개부가 밀어 넓혀진 상태로, 브러시부의 기단부가 핸들부에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 6에 기재된 치간 브러시이다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 브러시부에 금속 와이어를 사용하지 않는 치간 브러시라도, 사용중에 반복하여 구부려도 꺾여지기 어렵고, 치간 삽입시에 통증을 느끼기 어렵게 하는 것이 가능하고, 또한, 그와 같은 치간 브러시를 수율 좋게 염가로 제조하는 것이 가능하다.
도 1A는 본 발명을 적용한 치간 브러시의 한 예를 도시하는 측면도.
도 1B는 본 발명을 적용한 치간 브러시의 한 예를 도시하는, 브러시부의 각 위치에서의 단면도.
도 1C는 본 발명을 적용한 치간 브러시의 한 예를 도시하는, 브러시부를 기단부측에서 본 도면.
도 2는 복수 개가 게이트부를 통하여 러너부에 연결된 치간 브러시를 도시하는 평면도.
도 3A는 본 발명을 적용한 치간 브러시의 제조 공정을 도시하고, 제 1의 금형 및 제 2의 금형이 클로징된 상태의 투시 측면도.
도 3B는 본 발명을 적용한 치간 브러시의 제조 공정을 도시하는, 확개부에서의 단면도.
도 4는 본 발명을 적용한 치간 브러시의 제조 공정을 도시하고, 브러시부의 1차 성형체를 성형한 후, 제 1의 금형에 대해 제 2의 금형이 이형된 상태를 도시하는 투시 측면도.
도 5는 본 발명을 적용한 치간 브러시의 제조 공정을 도시하고, 제 1의 금형 및 제 2의 금형이 클로징된 상태의 투시 측면도.
도 6은 본 발명을 적용한 치간 브러시의 제조 공정을 도시하고, 핸들부의 2차 성형체를 성형한 상태를 도시하는 투시 측면도.
도 7은 본 발명을 적용한 치간 브러시의 다른 예를 도시하는 측면도.
도 8은 도 7에 도시하는 치간 브러시의 제조 공정을 도시하고, 브러시부의 1차 성형체를 성형한 후, 제 1의 금형에 대해 제 2의 금형이 이형된 상태를 도시하는 투시 측면도.
도 9A는 브러시부에서의 쇄소부의 변형례를 예시하는 단면도.
도 9B는 브러시부에서의 쇄소부의 변형례를 예시하는 단면도.
도 9C는 브러시부에서의 쇄소부의 변형례를 예시하는 단면도.
도 9D는 브러시부에서의 쇄소부의 변형례를 예시하는 단면도.
도 9E는 브러시부에서의 쇄소부의 변형례를 예시하는 단면도.
도 9F는 브러시부에서의 쇄소부의 변형례를 예시하는 단면도.
도 10A는 실시예 1의 치간 브러시를 도시하는 측면도.
도 10B는 실시예 1의 치간 브러시를 도시하는, 브러시부의 각 위치에서의 단면도.
도 11A는 실시예 2의 치간 브러시를 도시하는 측면도.
도 11B는 실시예 2의 치간 브러시를 도시하는, 브러시부의 각 위치에서의 단면도.
이하, 본 발명을 적용한 치간 브러시의 제조 방법 및 치간 브러시에 관해, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
또한, 이하의 설명에서 이용하는 도면은, 특징을 알기 쉽게 하기 위해, 편의상 특징이 되는 부분을 확대하여 나타내는 경우가 있고, 각 구성 요소의 치수 비율 등이 실제와 같은 것으로 한정하지 않는다.
본 발명의 한 실시 형태로서 도 1A 내지 도 1C에 도시하는 치간 브러시(1)는, 제 1의 수지로 이루어지는 브러시부(2)와, 제 2의 수지로 이루어지는 핸들부(3)를 구비하고, 브러시부(2)의 기단부(2a)가 핸들부(3)에 매설된 상태로, 이들 브러시부(2)와 핸들부(3)가 일체로 성형되어 이루어지는 것이다.
구체적으로, 브러시부(2)에 사용되는 제 1의 수지에 관해서는, 예를 들면, 올레핀계 일래스토머(TPO), 염화 비닐계 일래스토머(TPVC), 스티렌계 일래스토머(SBC), 우레탄계 일래스토머(TPU), 폴리에스테르계 일래스토머(TPEE), 폴리아미드계 일래스토머(TPAE) 등의 열가소성 일래스토머 수지를 들 수 있다. 또한, 단색 성형의 경우는, 실리콘 수지를 사용하여도 좋다. 또한, 제 1의 수지는, 사용중에 브러시부(2)를 반복하여 구부려도 꺾여지기 어렵고, 치간 삽입시에 통증을 느끼기 어렵게 하기 위해, 경도 15 내지 75도(JIS-A) 정도의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
브러시부(2)는, 치간에 삽입하는데 충분한 길이로 형성된 축심부(2b)와, 이 축심부(2b)의 주위에 마련된 쇄소부(2c)가 제 1의 수지에 의해 일체로 성형된 것이고, 핸들부(3)의 선단부에 축선을 일치시켜서 부착되어 있다.
축심부(2b)는 선단을 향하여 첨형(尖形)이 되는 형상을 가지며, 또한, 그 가요성에 의해 반복하여 절곡 가능하게 되어 있다. 쇄소부(2C)는 예를 들면 도 1A, 도 1B에 도시하는 바와 같이, 축심부(2b)의 주위로부터 사방에 늘어나는 십자형상의 돌기(2d)를 가지며, 이 십자형상의 돌기(2d)가 축심부(2b)의 길이 방향으로 복수 나열하여 마련된 구조를 갖고 있다. 또한, 이들 십자형상의 돌기(2d)는, 각 위치에서의 돌기(2d)의 길이가 축심부(2b)의 선단측부터 기단측을 향함에 따라 점차 길어지도록 형성됨과 함께, 축심부(2b)와 평행한 방향에서 보아 각 돌기(2d)의 위치가 겹쳐지지 않도록 축 주위에 위상을 차례로 비켜 놓고 배치되어 있다. 또한, 각 돌기(2d)는, 그 선단을 향하여 축심부(2b)의 축선 방향에서 보아 첨형(尖形)이면서 축선 방향과 직교하는 방향에서 보아 편평하게 되는 형상을 갖고 있다.
또한, 쇄소부(2c)에 있어서, 돌기(2d)의 배치와 수 등에 관해서는 임의로 변경하는 것이 가능하지만, 축심부(2b)의 주위로부터 사방(돌기 사이 각도=90°)으로 늘어나는 십자형상의 돌기(2d) 외에도, 축심부(2b)의 주위로부터 3방(돌기 사이 각도=120°)으로 늘어나는 돌기(2d)로 하는 것이 후술하는 제 1의 금형(11)으로부터 이형하는데 바람직하다.
또한, 축심부(2b)의 길이는, 5 내지 15㎜ 정도이고, 축심부(2b)의 굵기는, 선단부측에서 0.1 내지 1.0㎜ 정도, 기단부측에서 1.0 내지 6. 0㎜ 정도의 범위이다. 돌기(2d)의 길이는, 0.5 내지 1.5㎜ 정도이고, 돌기(2d)의 기부측의 두께가 0.2 내지 1.0㎜ 정도, 선단측의 두께가 0.1 내지 0.5㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다.
브러시부(2)의 기단부(2a)에는, 용착 보조부(4)가 축심부(2b)와 일체로 마련되어 있다. 이 용착 보조부(4)는, 축심부(2b)의 최태부(最太部)보다도 지름이 확대된 부분이고, 또한, 이 용착 보조부(4)에는, 예를 들면 도 1C에 도시하는 바와 같은 확개부(5)가 마련되어 있다.
확개부(5)는, 축심부(2b)와 평행한 방향(화살표(D) 방향)에서 보아 정사각형 형상을 하는 용착 보조부(4)의 중앙부에 원통형상의 제 1의 슬릿(5a)과, 이 제 1의 슬릿(5a)으로부터 사방에 늘어나 용착 보조부(4)의 측면 중앙에 이르는 십자형상의 제 2의 슬릿(5b)을 형성함에 의해, 용착 보조부(4)의 중앙부에 원주형상을 한 중앙편(5c)과, 이 중앙편(5c)의 주위에 용착 보조부(4)를 4분할한 사방편(5d)을 갖고서 구성되어 있다.
그리고, 브러시부(2)의 기단부(2A)는 이 확개부(5)를 구성하는 중앙편(5c)에 대해 사방편(5d)이 눌러 넓혀진 상태로, 핸들부(3)에 매설되어 있다. 또한, 용착 보조부(4)는, 용융 고착된 상태로 핸들부(3)에 매설되어 있다.
핸들부(3)는, 사용자가 파지하는데 적합한 길이로 장척(長尺) 형상으로 형성되어 있다. 또한, 핸들부(3)는, 그 형상에 관해 특별히 한정되는 것이 아니지만, 상기 반복 절곡 가능한 브러시부(2)를 지지하는데 충분한 강성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 핸들부의 표면에는, 그립성을 좋게 하기 위해 요철 등을 마련하여도 좋다.
이와 같은 핸들부(3)에 사용되는 제 2의 수지에 관해서는, 제 1의 수지에 대해 열융착성을 갖는 열가소성 수지가 바람직하고, 예를 들면, 폴리스티렌 수지(PS), 폴리프로필렌 수지(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 수지(ABS), 셀룰로오스프로피오네이트 수지(CP), 폴리아릴레이트 수지, 포화폴리에스테르 수지(PCTA, PCTG), 폴리카보네이트 수지(PC), 아크릴로니트릴스티렌 수지(AS), 폴리아세탈 수지(POM), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리우레탄, 생분해성 수지 등을 들 수 있고, 또한, 이들 중에서 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 또한, 제 2의 수지는, 경도 30 내지 95도(JIS-A) 정도의 것(경질 수지)을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 핸들부(3)는, 미끄럼 방지 효과와 잡기 쉬움(피트감)을 얻기 위해, 상기 열가소성 일래스토머 수지를 사용할 수도 있지만, 경도가 30도 미만이 되면, 강성이 부족하여 조작성이 나빠진다.
이상과 같은 치간 브러시(1)는, 예를 들면 도 2에 도시하는 바와 같이, 복수 개가 평행하게 나열된 상태로, 각 핸들부(3)의 기단부측부터 늘어나는 게이트부(6)가 러너부(7)에 연결된 구조를 갖고 있다. 이에 의해, 치간 브러시(1)는, 이 중에서 1개씩 게이트부(6)에서 잘라 분리하여 사용하는 것이 가능하게 되어 있다.
다음에, 상기 치간 브러시(1)의 제조 공정에 관해 설명한다.
또한, 상기 치간 브러시(1)는, 복수 개가 게이트부(6)를 통하여 러너부(7)에 연결된 구조를 갖고서 일괄하여 제조되는 것이지만, 이하의 설명에서는, 이들 복수개의 치간 브러시(1) 중, 1개의 치간 브러시(1) 만에 주목하여 설명하는 것으로 한다.
상기 치간 브러시(1)를 제조하는데 즈음하여서는, 우선, 도 3에 도시하는 바와 같이, 카세트 금형을 교환하고 사용하는 사출 성형기를 이용하여, 상기 제 1의 수지로 이루어지는 브러시부(2)의 1차 성형체를 성형한다.
구체적으로는, 상기 브러시부(2)에 대응한 형상의 캐비티(S1)를 구성하는 제 1의 금형(11) 및 제 2의 금형(12)으로 이루어지는 카세트 금형을 준비한다. 이 카세트 금형은, 전후 2분할식이고, 이 중, 제 1의 금형(11)은, 상기 브러시부(2)의 선단부측을 성형하는 캐비티를 구성하고, 제 2의 금형(12)은, 상기 브러시부(2)의 기단부(2a)측을 성형하는 캐비티를 구성하고 있다. 또한, 제 2의 금형(12)에는, 성형된 브러시부의 기단부에 확개부(5)를 형성하기 위해, 상기 제 1 및 제 2의 슬릿(5a, 5b)에 대응한 형상의 칸막이벽(12a, 12b)이 마련되어 있다. 또한, 제 1의 금형(11)은, 상기 브러시부(2)의 선단부측을 이형할 때에 상하 2분할식으로 하여도 좋다.
사출 성형기는, 도시를 생략하는 것이지만, 몰드 베이스에 고정 지지된 고정부와, 몰드 베이스에 마련된 복수의 타이로드에 이동 자유롭게 지지된 가동부를 구비하고, 이들 고정부와 가동부가 서로 대향 배치되고, 유압 기구에 의해 고정부에 대해 가동부가 접리(接籬) 가능하게 되어 있다. 또한, 사출 성형기에는, 가열 용융(가소화)된 수지 재료를 캐비티 내에 고압으로 사출 충전시키는 사출 기구가 마련되어 있다. 또한, 사출 기구는, 핫 러너 방식과 콜드 러너 방식의 어느 것이라도 좋다. 단, 핫 러너 방식의 경우는, 1개마다 치간 브러시(1)를 제조하는 경우에 이용된다.
그리고, 카세트 금형을 고정부의 가동부와 대향하는 측의 위치 결정부에 세트한 후, 유압 기구에 의해 가동부를 고정부에 대해 접근 동작시킴에 의해, 고정부와 가동부 사이에서 제 1의 금형(11) 및 제 2의 금형(12)이 클로징됨과 함께, 제 1의 금형(11)과 제 2의 금형(12)의 사이에서 상기 브러시부(2)에 대응한 형상의 캐비티(S1)가 구성된다. 그리고, 이 캐비티(S1) 내에 제 2의 금형(12)측부터, 사출 기구에 의해 가열 용융된 제 1의 수지를 고압으로 사출 충전한 후, 캐비티(S1) 내에 충전된 제 1의 수지를 냉각 고화한다. 이에 의해, 상기 브러시부(2)의 1차 성형체가 성형된다. 또한, 제 1의 수지의 성형 온도는, 170 내지 260℃, 바람직하게는 180 내지 220℃ 정도이다. 또한, 금형의 냉각 온도는, 10 내지 40℃, 바람직하게는 20 내지 25℃ 정도이다.
다음에, 도 4에 도시하는 바와 같이, 소정의 냉각시간이 경과한 후, 유압 기구에 의해 가동부를 고정부에 대해 이간 동작시킨 후, 제 1의 금형(11)에 대해 제 2의 금형(12)을 오프닝한다.
이때, 성형된 1차 성형체 중, 상기 브러시부(2)의 기단부(2a)에 대응하는 부분에는, 상술한 축심부(2b)의 최태부보다도 지름이 확대된 용착 보조부(4)가 마련되어 있지만, 이 용착 보조부(4)의 확개부(5)가 폐축(閉縮) 방향으로 탄성 변형함에 의해, 이 부분을 제 2의 금형(12)으로부터 무리(無理) 빼기에 의해 이형시킬 수 있다. 이에 의해, 제 2의 금형(12)을 상하 분할식으로 할 필요가 없고, 금형의 구조를 간략화함에 의해, 초기 투자의 억제 및 생산 스피드의 향상을 도모할 수 있다.
다음에, 도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이, 상기 제 2의 수지로 이루어지는 핸들부(3)의 2차 성형체를 성형한다. 구체적으로는, 상기 핸들부(3)에 대응한 형상의 캐비티(S2)를 구성하는 상하 분할식의 제 3의 금형(13)을 준비한다. 그리고, 이 제 3의 금형(13)을 제 2의 금형(12)과 교환하여, 제 1의 금형(11)과 맞대여서, 캐비티(S2) 내에 상기 1차 성형체의 기단부측을 배치한 카세트 금형으로 한다.
그리고, 이 카세트 금형을 고정부의 가동부와 대향하는 측의 위치 결정부에 세트한 후, 유압 기구에 의해 가동부를 고정부에 대해 접근 동작시킴에 의해, 고정부와 가동부 사이에서 제 1의 금형(11) 및 제 3의 금형(13)이 클로징됨과 함께, 제 1의 금형(11)과 제 3의 금형(13) 사이에서 상기 핸들부(3)에 대응한 형상의 캐비티(S2)가 구성된다. 그리고, 이 캐비티(S2) 내에 사출 기구에 의해 가열 용융된 제 2의 수지를 고압으로 사출 충전한 후, 캐비티(S2) 내에 충전된 제 2의 수지를 냉각 고화한다. 이에 의해, 상기 브러시부(2)의 기단부(2a)가 매설된 핸들부(3)의 2차 성형체가 성형된다. 또한, 제 2의 수지의 성형 온도는, 170 내지 260℃, 바람직하게는 180 내지 220℃ 정도이다. 또한, 금형의 냉각 온도는, 10 내지 40℃, 바람직하게는 20 내지 25℃ 정도이다.
여기서, 캐비티(S2) 내에 배치된 상기 브러시부(2)의 기단부(2A)는 이 캐비티(S2) 내에 사출 충전되는 제 2의 수지에 의해 상기 확개부(5)의 사방편(5d)이 눌러 넓혀진 상태로 핸들부(3)에 매설된다. 또한, 용착 보조부(4)는, 가열 용융된 제 2의 수지에 의해 용융 고착된 상태로 핸들부(3)에 매설된다.
이 경우, 가열 용융된 제 2의 수지가 확개부(5)의 슬릿(5a, 5b)의 사이로 돌아 들어가면서, 상기 브러시부(2)의 기단부(2a)를 상기 핸들부(3)에 물리적으로 고정함과 함께, 상기 브러시부(2)의 기단부(2a)를 용착에 의해 상기 핸들부(3)에 열적으로 고정하기 때문에, 상기 브러시부(2)의 기단부(2a)와 상기 핸들부(3)를 강고하게 연결할 수 있다.
다음에, 도 7에 도시하는 바와 같이, 소정의 냉각시간을 경과한 후, 유압 기구에 의해 가동부를 고정부에 대해 이간 동작시킨 후, 브러시부(2)와 핸들부(3)가 일체로 성형되어 이루어지는 치간 브러시(1)의 2색 성형체를 제 1의 금형(11) 및 제 3의 금형(13)으로부터 이형한다.
이상의 공정을 경유함에 의해, 제 1의 수지로 이루어지는 브러시부(2)의 기단부(2a)가 제 2의 수지로 이루어지는 핸들부(3)에 매설된 상태로, 브러시부(2)와 핸들부(3)가 일체로 성형되어 이루어지는 치간 브러시(1)를 얻을 수 있다. 또한, 복수 개가 게이트부(6)를 통하여 러너부(7)에 연결된 치간 브러시(1)의 성형품은, 외관 검사 후, 포장하고 마무리된다.
이상과 같이, 본 발명을 적용한 치간 브러시(1)의 제조 방법에서는, 브러시부(2)에 대응한 형상의 캐비티(S1)를 구성하는 제 1의 금형(11) 및 제 2의 금형(12)을 클로징하고, 제 1의 수지를 캐비티(S1) 내에 사출 충전함에 의해, 브러시부(2)의 1차 성형체를 성형한다. 또한, 제 1의 금형(11)에 대해 제 2의 금형(12)을 오프닝하고, 브러시부(2)의 기단부(2a)를 제 2의 금형(12)으로부터 이형한다. 그 후, 핸들부(3)에 대응한 형상의 캐비티(S2)를 구성하는 제 3의 금형(13)을 제 1의 금형(11)에 대해 클로징하고, 제 2의 수지를 캐비티(S2) 내에 사출 충전함에 의해, 브러시부(2)의 기단부(2a)가 매설된 핸들부(3)의 2차 성형체를 성형한다.
이 경우, 브러시부(2)에 금속 와이어를 사용하는 경우에 비하여, 브러시부(2)의 기단부(2a)를 높은 치수 정밀도로 위치 결정하는 일 없이, 캐비티(S2) 내에 용이하게 배치할 수 있다. 그리고, 캐비티(S2) 내에 배치된 브러시부(2)의 기단부(2A)는 이 캐비티(S2) 내에 사출 충전되는 제 2의 수지에 의해 확개부(5)의 사방편(5d)이 눌러 넓혀진 상태로 핸들부(3)에 매설된다. 또한, 용착 보조부(4)는, 가열 용융된 제 2의 수지에 의해 용융 고착된 상태로 핸들부(3)에 매설된다. 이에 의해, 핸들부(3)에 금속 와이어를 고정하는 경우보다도, 브러시부(2)의 기단부(2a)를 핸들부(3)에 강고하게 고정할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 브러시부(2)를 제 1의 수지에 의해 1색 성형하기 때문에, 브러시부(2)의 성형이 용이하고, 브러시(2)의 성형 불량도 낮게 억제할 수 있다. 또한, 금형을 교환발 뿐으로 다양한 품종의 치간 브러시에 대응할 수가 있기 때문에, 품종의 전환이 용이하고, 금형의 설계 및 제작이 용이하고, 또한, 금형의 제조 비용도 염가이다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 이와 같은 브러시부(2)에 금속 와이어를 사용하지 않는 치간 브러시(1)라도, 사용중에 브러시부(2)를 반복하여 구부려도 꺾여지기 어렵고, 브러시부(2)의 치간 삽입시에 통증을 느끼기 어렵게 하는 것이 가능하고, 또한, 그와 같은 치간 브러시(1)를 수율 좋게 염가로 제조하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은, 상기 실시 형태의 것으로 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경을 가하는 것이 가능하다. 또한, 이하의 설명에서는, 상기 치간 브러시(1)와 동등한 부위에 관해서는, 설명을 생략함과 함께, 도면에서 같은 부호를 붙이는 것으로 한다.
예를 들면, 상기 용착 보조부(4)는, 상기 확개부(5)가 마련된 것으로 반드시 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 도 7에 도시하는 바와 같은 용착 보조부(21)가 마련된 구성으로 하여도 좋다. 구체적으로, 이 용착 보조부(21)는, 축심부(2b)의 최태부보다도 지름이 확대된 개략 구형상을 함과 함께, 그 주위에 복수의 홈부(21a)가 마련된 구성으로 되어 있다.
이와 같은 용착 보조부(4)가 마련된 브러시부(2)의 기단부(2A)는 예를 들면 도 8에 도시하는 바와 같은 상하 분할식의 제 2의 금형(12c, 12d)을 사용하여, 제 1의 수지에 의해 1차 성형할 수 있다.
그리고, 이 경우도, 용착 보조부(21)가 가열 용융된 제 2의 수지에 의해 용융 고착된 상태로 핸들부(3)에 매설되기 때문에, 브러시부(2)의 기단부(2a)를 핸들부(3)에 강고하게 고정하는 것이 가능하다.
또한, 상기 브러시부(2)의 쇄소부(2C)는 상기 십자형상의 돌기(2d)의 형상으로 반드시 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 도 9A 내지 도 9F에 도시하는 바와 같은 다양한 형상의 것으로 할 수 있고, 이들을 조합시킨 것이라도 좋다.
또한, 본 발명은, 브러시부(2)를 핸들부(3)의 선단에 축선 방향에 일치시켜서 마련한 I자형의 치간 브러시로 한하지 않고, 브러시부(2)를 핸들부(3)의 선단에 축선 방향에 대해 소정의 각도로 부착한 L자형의 치간 브러시에도 적용 가능하다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명의 효과를 더 명확하게 한다. 또한, 본 발명은, 이하의 실시예로 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 본 발명의 제조 방법을 이용하여, 실시예 1의 치간 브러시와, 실시예 2의 치간 브러시를 실제로 제작하였다.
(실시예 1)
실시예 1에서는, 상기 본 발명의 제조 방법을 이용하여, 도 10A, 도 10B에 도시하는 치간 브러시를 제작하였다. 구체적으로, 이 치간 브러시는, 상기 십자형상의 돌기(2d)의 형상이 그 선단을 향하여 원추형이 되는 돌기인 이외는, 상기 도 1A 내지 도 1C에 도시하는 치간 브러시(1)와 같은 형상을 갖고 있다. 또한, 이 치간 브러시는, 10개의 게이트부를 통하여 러너부에 연결된 성형품이고, 치간 브러시의 전체 길이가 70㎜, 브러시부의 길이가 12㎜, 핸들부의 길이가 58㎜, 핸들부의 직경이 7㎜이다. 또한, 축심부의 두께가 선단부측에서 0.2㎜, 기단부측에서 4.0㎜, 돌기의 길이가 0.5 내지 1.5㎜, 돌기의 두께가 기부측에서 0.2㎜ 내지 1.0㎜, 선단측에서 0.1 내지 0.5㎜이다.
그리고, 이 치간 브러시를 제조할 때는, 우선, 10개 취함의 전후 2분할식의 제 1 및 제 2의 금형을 준비하고, 핫 러너식의 사출 성형기를 이용하여, 제 1 및 제 2의 금형을 클로징한 후, 이 제 1 및 제 2의 금형에 의해 구성된 캐비티 내에 제 2의 금형측부터, 제 1의 수지로서 경도 20(JIS-A)의 스티렌계 일래스토머를 220℃로 가열 용융시켜서 사출 충전하였다. 다음에, 5초 냉각(금형 온도 24℃)한 후, 제 1의 금형에 대해 제 2의 금형을 오프닝하고, 성형된 브러시부의 기단부를 제 2의 금형으로부터 무리 빼기에 의해 이형하였다. 또한, 브러시부의 기단부에 형성된 확개부의 슬릿의 폭은 0.2㎜, 깊이는 3㎜이다. 다음에, 핸들부에 대응한 형상의 캐비티를 구성하는 상하 분할식의 제 3의 금형을 준비하고, 이 제 3의 금형의 캐비티 내에 브러시부의 기단부를 배치한 상태로 제 1 및 제 3의 금형을 클로징한 후, 캐비티 내에 제 3의 금형측의 사이드 게이트(폭×두께=1.0㎜×0.5㎜)로부터, 제 2의 수지로서 폴리스티렌 수지를 220℃로 가열 용융시켜서 사출 충전하였다. 그리고, 20초 냉각(금형 온도 25℃)한 후, 브러시부의 기단부가 핸들부에 매설되어 이루어지는 치간 브러시의 2색 성형체를 제 1 및 제 3의 금형으로부터 이형하였다. 이에 의해, 10개가 게이트부를 통하여 러너부에 연결된 치간 브러시의 성형품을 얻었다.
(실시예 2)
실시예 2에서는, 상기 본 발명의 제조 방법을 이용하여, 도 11A, 도 11B에 도시하는 치간 브러시를 제작하였다. 구체적으로, 이 치간 브러시는, 상기 돌기(2d)의 형상이 축심부(2b)의 축선 방향에서 보아 원형이 되는 돌기인 이외는, 상기 도 7에 도시하는 치간 브러시와 같은 형상을 갖고 있다. 또한, 이 치간 브러시는, 10개가 게이트부를 통하여 러너부에 연결된 성형품이고, 치간 브러시의 전체 길이가 70㎜, 브러시부의 길이가 12㎜, 핸들부의 길이가 58㎜, 핸들부의 직경이 7㎜이다. 또한, 축심부의 두께가 선단부측에서 0.2㎜, 기단부측에서 5.0㎜, 돌기의 길이가 0.5 내지 1.5㎜, 돌기의 두께가 기부측에서 0.2㎜ 내지 1.0㎜, 선단측에서 0.1 내지 0.5㎜이다.
그리고, 이 치간 브러시를 제조할 때는, 우선, 10개 취함의 전후 2분할식의 제 1 및 제 2의 금형을 준비하고, 콜드 러너식의 사출 성형기를 이용하여, 제 1 및 제 2의 금형을 클로징한 후, 이 제 1 및 제 2의 금형에 의해 구성된 캐비티 내에 제 2의 금형측부터, 제 1의 수지로서 경도 40(JIS-A)의 올레핀계 일래스토머를 210℃로 가열 용융시켜서 사출 충전하였다. 다음에, 5초 냉각(금형 온도 24℃)한 후, 제 1의 금형에 대해 제 2의 금형을 상하 2분할로 오프닝하고, 성형된 브러시부의 기단부를 제 2의 금형으로부터 이형(離型)하였다. 또한, 브러시부의 기단부에 형성된 구형상의 용착 보조부에는, 폭 0.5㎜, 깊이 1㎜의 2개의 홈부를 형성하였다. 다음에, 핸들부에 대응한 형상의 캐비티를 구성하는 상하 분할식의 제 3의 금형을 준비하고, 이 제 3의 금형의 캐비티 내에 브러시부의 기단부를 배치한 상태로 제 1 및 제 3의 금형을 클로징한 후, 캐비티 내에 제 3의 금형측의 사이드 게이트(지름 1.0㎜)로부터, 제 2의 수지로서 폴리프로필렌 수지를 200℃로 가열 용융시켜서 사출 충전하였다. 그리고, 20초 냉각(금형 온도 25℃)한 후, 브러시부의 기단부가 핸들부에 매설되어 이루어지는 치간 브러시의 2색 성형체를 제 1 및 제 3의 금형으로부터 이형하였다. 이에 의해, 10개가 게이트부를 통하여 러너부에 연결된 치간 브러시의 성형품을 얻었다.
그리고, 이들 실시예 1, 2의 치간 브러시와, 비교예 1의 와이어 치간 브러시(축심: 금속 와이어, 사용모: 나일론 610)와, 비교예 2의 정전 식모 치간 브러시(축심: 나일론, 사용모 : 나일론 610)와, 비교예 3의 TPE 피복 치간 브러시(축심: 폴리프로필렌 수지, 쇄소부: 올레핀계 일래스토머(경도 60)에 대해, 「잇몸에의 온화함」, 「치간 삽입성」, 「플라그 제거 실감(實感)」, 「내절(耐切) 강도」, 「금속 알레르기」 및 이들의 「종합 평가」를 행하였다. 그 평가 결과를 표 1에 표시한다.
또한, 「잇몸에의 온화함」, 「치간 삽입성」 및 「플라그 제거 실감」에 관해서는, 10인의 패널러에게 1주간 사용하게 하고, 그 관능 평가(절대 평가)를 7단계로 행하였다. 「내절 강도」에 대해서는, 10인의 패널러에게 15회(3회×5일) 사용하게 하고, 그 평균 내구 회수를 조사하였다.
잇몸에의 온화함 치간
삽입성		 플라그제거 실감 내절 강도 금속
알레르기		 종합 평가
실시예 1 6.0 5.6 4.7 꺽어짐 없음 없음 ○
실시예 2 5.0 5.0 5.5 꺽어짐 없음 없음 ○
비교예 1 4.0 4.0 5.0 9.5회 없음 △
비교예 2 3.5 3.5 3.5 꺽어짐 없음 없음 △
비교예 3 5.5 4.5 5.0 1.5회 없음 x
표 1에 표시하는 바와 같이, 실시예 1, 2의 치간 브러시에서는, 비교예 1 내지 3의 치간 브러시와 비교하여, 어느 평가도 좋은 결과가 얻어졌기 때문에, 「종합 평가」에 대해서도 매우 좋은 결과가 얻어졌다.
[산업상의 사용 가능성]
본 발명에 의하면, 브러시부에 금속 와이어를 사용하지 않는 치간 브러시라도, 사용중에 반복하여 구부려도 꺾여지기 어렵고, 치간 삽입시에 통증을 느끼기 어렵게 하는 것이 가능하고, 또한, 그와 같은 치간 브러시를 수율 좋게 염가로 제조하는 것이 가능하기 때문에, 구강내 질환의 효과적인 예방에 유용하다.
1 : 치간 브러시
2 : 브러시부
2a : 기단부
3 : 핸들부
4 : 용착 보조부
5 : 확개부

Claims (7)

  1. 제 1의 수지로 이루어지는 브러시부의 기단부가 제 2의 수지로 이루어지는 핸들부에 매설된 상태로, 상기 브러시부와 상기 핸들부가 일체로 성형되어 이루어지는 치간 브러시의 제조 방법으로서,
    상기 브러시부에 대응한 형상의 캐비티를 구성하는 제 1의 금형 및 제 2의 금형을 클로징하고, 상기 제 1의 수지를 캐비티 내에 사출 충전함에 의해, 상기 브러시부의 1차 성형체를 성형하는 공정과,
    상기 제 1의 금형에 대해 상기 제 2의 금형을 오프닝하고, 상기 브러시부의 기단부를 상기 제 2의 금형으로부터 이형한 후, 상기 핸들부에 대응한 형상의 캐비티를 구성하는 제 3의 금형을 상기 제 1의 금형에 대해 클로징하고, 상기 제 2의 수지를 캐비티 내에 사출 충전함에 의해, 상기 브러시부의 기단부가 매설된 상기 핸들부의 2차 성형체를 성형하는 공정과,
    상기 브러시부와 상기 핸들부가 일체로 성형되어 이루어지는 치간 브러시의 2색 성형체를 상기 제 1 및 제 3의 금형으로부터 이형하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 치간 브러시의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1의 수지가, 열가소성 일래스토머이고, 상기 제 2의 수지가, 상기 제 1의 수지에 대해 열융착성을 갖는 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 치간 브러시의 제조 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 브러시부의 기단부에 지름이 확대된 용착 보조부를 마련하고, 상기 캐비티 내에 사출 충전된 제 2의 수지에 의해 상기 용착 보조부를 용융 고정시키면서, 상기 브러시부의 기단부를 상기 핸들부에 매설하는 것을 특징으로 하는 치간 브러시의 제조 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 용착 보조부에 확개부를 마련하고, 상기 캐비티 내에 사출 충전된 제 2의 수지에 의해 상기 확개부를 밀어 넓히면서, 상기 브러시부의 기단부를 상기 핸들부에 매설하는 것을 특징으로 하는 치간 브러시의 제조 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 브러시부의 기단부를 상기 제 2의 금형으로부터 무리 빼기(無理拔き)에 의해 이형하는 것을 특징으로 하는 치간 브러시의 제조 방법.
  6. 제 1의 수지로 이루어지는 브러시부의 기단부가 제 2의 수지로 이루어지는 핸들부에 매설된 상태로, 상기 브러시부와 상기 핸들부가 일체로 성형되어 이루어지는 치간 브러시로서,
    상기 브러시부의 기단부에는, 지름이 확대된 용착 보조부가 마련되고, 이 용착 보조부가 용융 고착된 상태로 상기 핸들부에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 치간 브러시.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 용착 보조부에는, 확개부가 마련되고, 이 확개부가 밀어 넓혀진 상태로, 상기 브러시부의 기단부가 상기 핸들부에 매설되어 있는 것을 특징으로 하는 치간 브러시.
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