WO2002064383A2 - Method for the adhesive application of a printed layer to the surface of a toothbrush part consisting of a plastic material - Google Patents

Method for the adhesive application of a printed layer to the surface of a toothbrush part consisting of a plastic material Download PDF

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WO2002064383A2
WO2002064383A2 PCT/EP2001/014431 EP0114431W WO02064383A2 WO 2002064383 A2 WO2002064383 A2 WO 2002064383A2 EP 0114431 W EP0114431 W EP 0114431W WO 02064383 A2 WO02064383 A2 WO 02064383A2
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WO
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toothbrush part
toothbrush
layer
film
printing
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Lutz Voigtmann
Roland Heckenthaler
Bernd Nootbaar
Harald De Buhr
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Braun Gmbh
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46D—MANUFACTURE OF BRUSHES
    • A46D9/00—Machines for finishing brushes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B2200/00—Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/10—For human or animal care
    • A46B2200/1066—Toothbrush for cleaning the teeth or dentures

Definitions

  • the invention relates to a method for the adhesive application of a pressure layer to the surface of a toothbrush part made of plastic according to the preamble of claim 1.
  • the applicant herself has printed or decorated both manual and motor-driven manual toothbrushes on materials which, because of their molecular structure (polar groups), enable the print to adhere sufficiently.
  • materials are e.g. ABS, PBT or PP that do this with or without appropriate pretreatment by e.g. allow oxidizing flame treatment.
  • the printing layer is preferably applied with an adhesive or the adhesive is embedded in the printing ink.
  • the printing layer produced in this way is acted upon on one side with a separating layer, preferably made of wax, and applied to a film, preferably made of polyester.
  • a separating layer preferably made of wax
  • a film preferably made of polyester.
  • individual printing layers arranged one behind the other are applied to this film in the form of images, which are then rolled up into a roll.
  • the roll produced in this way then has many images arranged one behind the other and at a distance from one another as printing layers, which can then be printed on any plastic toothbrush body.
  • the film roll is rolled up somewhat and the image intended for a toothbrush part is placed on the surface to be printed in such a way that the unprinted side of the film faces outwards, while the printing layer lies on the surface of the toothbrush part.
  • a heated pressure stamp is then placed on the non-printed film surface, which transfers its temperature to the film, to the wax, to the printing layer and to the surface of the toothbrush part.
  • the separating layer after removal of the pressure stamp, enables the film to be removed from the printing layer, while the pressure layer itself is firmly adhered to the surface of the toothbrush part by the adhesive due to the temperature acting.
  • the object of the invention is therefore to make the known printing possible even for toothbrush parts which are made from POM (polyoxymethylene).
  • POM polyoxymethylene
  • the pressure layer on the surface of the toothbrush part should be easy to apply, scratch-resistant, resistant to chemicals used in dental care and color-fast.
  • the surface temperature should be approximately 160 to 200 ° C., preferably approximately 166 to 170 ° C.
  • the heating time to reach the desired surface temperature should be between about 0.2 to 2 seconds. This ensures that the material POM has enough time to continuously heat up on the surface, but that it has no time to heat up over the entire wall thickness in order to avoid deformation. If heating times shorter than 0.2 seconds are used, the heating temperature would have to be selected so high that a surface temperature of about 166 ° C. would be reached so that combustion and damage to the surface of the plastic part could already occur. Again, however, this is not desirable.
  • the optimum surface temperature is around 166 ° C.
  • Hot air can be generated using a hot air blower or other devices that generate hot air. During a flame treatment, the flame or its hot exhaust gas is briefly directed onto the surface of the toothbrush part, but there is a slight risk of overheating here. Experiments determine the time it takes to exceed the melting temperature of POM on the surface with a given warm air flow device and a given plastic molded part. As soon as this temperature is reached, the molten surface of the toothbrush part engages in the pressure layer and an intimate, dimensionally stable bond is created. The scratch and adhesive strength of the print layer on the toothbrush part is thus optimally fulfilled.
  • Such a pressure layer applied to the toothbrush part is also absolutely resistant and abrasion-resistant to the chemicals used in the mouth area, such as toothpaste, mouthwash or other agents.
  • the method according to the invention can be applied particularly easily to toothbrush parts for electric toothbrushes; but it can also be used just as well for toothbrush parts of manually operated toothbrushes (claim 5).
  • the detachment of the printing layer from a film and the application of this to the surface of a plastic injection part of a toothbrush is described in a known manner in a simple manner.
  • the invention can also be used with all molded parts made of plastic which have been injection molded from the material POM.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a tubular toothbrush part, on the surface of which a film provided with a pressure layer is placed and which is acted upon in a first printing step from the outside by a heated pressure stamp with heat,
  • Fig. 2 shows a cross section according to Fig. 1, but after the heating of the film and pivoting away the pressure stamp, the film has been removed from the printing layer and now the printing layer is acted upon by hot air and
  • FIG. 3 shows a longitudinal section according to FIG. 2, but after the method has ended.
  • the thickness and diameter dimensions of the printing layer film 1 are completely covered in relation to the dimensions of the toothbrush part in the figures and do not correspond in the least to the actual dimensions.
  • the representation was chosen so that one could better see the very thin layer parts of the Print layer film 1 can recognize and the toothbrush part 2 does not run out of the drawing field due to its dimensions a hundred times thicker in diameter.
  • FIGS. 1 to 3 show a toothbrush part 2, shown as a molded plastic part, which consists of a tube with a bore 3.
  • a toothbrush part 2 shown as a molded plastic part, which consists of a tube with a bore 3.
  • drive parts that serve to drive a toothbrush head, which is formed at a free end of the toothbrush part 2.
  • the other end of the toothbrush part 2 forms the coupling connection to an electrical drive part for the electrically operated toothbrush part 2, which is also not shown in the drawing.
  • a printing film 1 is placed on the surface 4, which essentially consists of four layers.
  • the outer layer is a carrier film 5, preferably made of polyester, which serves as a carrier layer for the layers 6, 7, 8 underneath according to FIG. 1.
  • the film 5 is made of transparent, very thin strip material and is coated on its underside 9 with a separating layer 6 made of wax.
  • the separating layer 6 is followed by the actual printing layer 7, which creates an intimate connection with the separating layer 6 when the printing film 1 is cold.
  • Adhesive layer 8 adjoins print layer 7, which creates the adhesive connection to surface 4 of toothbrush part 2.
  • the adhesive layer 8 does not form its own layer, but that the adhesive is formally embedded in the printing layer 7 and emerges during the adhesive process and makes the adhesive contact with the surface 4.
  • FIGS. 1 to 3 a piece of the printing film 1 is wound around the surface 4 of the toothbrush part 2 or it wraps around at least half the circumference of the surface 4. For this reason, the lower part of the surface 4 of the toothbrush part 2 is also in FIG. 1 covered with the printing film 1.
  • Fig. 1 is on the outer surface 10 of the film 5, a heated pressure stamp 11, which serves to apply the pressure layer 7 to the surface 4 of the toothbrush part 2.
  • the pressure stamp 11 has already been removed and the film 5 has already been pulled off the printing layer 7, the separation being made possible by the separating layer 6.
  • a hot air blower 12 is then directed onto the surface 13 of the printing layer 7.
  • the pressure layer 7 is then firmly connected to the surface 4 of the toothbrush part 2 after the application of hot air, the adhesive layer 8 and also parts of the pressure layer 7 having penetrated into the surface 4 of the toothbrush part 2 or vice versa and thus a scratch-resistant, intimate Form connection to toothbrush part 2.
  • a part of the printing film 1 consisting of a band is placed on its relatively smooth surface 4 by means of holding-down devices (not shown in the drawing) and aligned so that an image of the printing film 1 covers the surface 4.
  • the printing film 1 is unrolled from a roll, not shown in the drawing, and rolled up again on the other side as a pure carrier film.
  • a heated printing stamp 11 moves towards the printing film 1 and presses it against the surface 4 of the toothbrush part 2.
  • the pressure stamp has a surface temperature of approximately 260 to 300 ° C.
  • the pressure stamp 11 is contour-shaped on its processing surface 14 in such a way that it always bears against the surface 4 of the toothbrush stamp 2 even with round and tapered cylindrical components when this toothbrush part 2 rotates in the direction of rotation 15. In this way, as with an ironing process, the outer surface 10 of the printing film 1 is heated uniformly.
  • the separating layer 6, which preferably consists of wax or other materials that liquefy at temperature, begins to melt and at the same time the surface 4 of the toothbrush part 2 heats up as a result of the heat transfer. As soon as the separating layer 6 has melted sufficiently well, the pressure stamp 11 lifts off from the outer surface 10 of the printing film 1 and at the same time the film 5 detaches from the printing layer 7 by lifting the hold-down device.
  • the separating layer 7 was liquefied on the one hand and, on the other hand, the adhesive layer 8 was made so active by the action of heat that it produces an adhesive connection to the surface 4 of the toothbrush part 2 and the pressure layer 7. For this reason, when the film 5 is removed from the printing layer 7, it adheres to the surface 4 of the toothbrush part 2 and is not carried along by the film 5.
  • the removed in Fig. 2 film 5 with the partially on the Bottom 9 still adhering wax as a separating layer 6 and the arrows 17 are intended to reflect this operation in principle.
  • the toothbrush part 2 pre-printed in this way is fed or subjected to a hot air blower or flame device 12, which is hot within about 0.2 to 2 seconds on the surface 4 of the toothbrush part 2 and also on the surface 13 of the pressure layer 7 Air 16 blows until the surface 4 of the toothbrush part 2 begins to melt.
  • This temperature is about 160 to 200 ° C., preferably about 166 to 170 ° C.
  • the adhesive and also particles of the pressure layer 7 diffuse into the surface of the toothbrush part 2 made of POM.
  • the pressure layer 7 is almost inseparably connected to the surface 4 of the toothbrush part 2, as is to be indicated in FIG. 3.
  • the toothbrush part 2 can be bent for its final assembly, i.e. the drive parts (not shown) are now mounted in the bore 3.

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  • Decoration By Transfer Pictures (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for applying a printed layer (7) to the surface (4) of a toothbrush part (2) consisting of a plastic material, said printed layer (7) being placed or pressed onto the surface (4) of the toothbrush part (2). According to the invention, the toothbrush part (2) consists of polyoxymethylene (POM). After the placing and/or pressing operation, the exterior of the printed layer (7) is exposed momentarily to a hot-air or flame treatment in such a way, that the surface (4) of the toothbrush part (2) begins to melt slightly, producing a permanent bond with the printed layer (7). The invention allows printed layers (7) transferred onto films (5) to be fixed onto plastic injection-moulded parts in a scratch and abrasion-resistant manner.

Description

Verfahren zum haftfesten Aufbringen einer Druckschicht auf die Oberfläche eines aus Kunststoff hergestellten ZahnburstenteilsProcess for the adherent application of a pressure layer to the surface of a toothbrush part made of plastic
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum haftfesten Aufbringen einer Druckschicht auf die Oberfläche eins aus Kunststoff hergestellten Zahnburstenteils gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for the adhesive application of a pressure layer to the surface of a toothbrush part made of plastic according to the preamble of claim 1.
Bisher wird von der Anmelderin selbst die Bedruckung bzw. Dekoration sowohl von manuellen als auch von motorgetriebenen Handzahnbürsten auf Materialien durchgeführt, die aufgrund ihrer molekularen Struktur (polare Gruppen) eine ausreichende Haftung der Bedruk- kung ermöglichen. Solche Werkstoffe sind z.B. ABS, PBT oder PP, die dies mit oder ohne entsprechende Vorbehandlung durch z.B. oxidierende Flammbehandlung ermöglichen. Die Druckschicht ist dabei zur besseren Haftung vorzugsweise mit einem Kleber beaufschlagt bzw. in die Druckfarbe ist der Kleber eingebettet. Die so hergestellte Druckschicht wird auf der einen Seite mit einer Trennschicht, vorzugsweise aus Wachs, beaufschlagt und mit dieser auf eine vorzugsweise aus Polyester hergestellte Folie aufgebracht. Auf diese Folie werden, wie beschrieben, hintereinander angeordnete einzelne Druckschichten in Form von Bildern aufgebracht, die dann zu einer Rolle zusammengerollt werden. Die so hergestellte Rolle weist dann viele hintereinander und mit Abstand voneinander angeordnete Bilder als Druckschichten auf, die dann auf beliebige Kunststoffzahnbürstenkörper aufgedruckt werden können.So far, the applicant herself has printed or decorated both manual and motor-driven manual toothbrushes on materials which, because of their molecular structure (polar groups), enable the print to adhere sufficiently. Such materials are e.g. ABS, PBT or PP that do this with or without appropriate pretreatment by e.g. allow oxidizing flame treatment. For better adhesion, the printing layer is preferably applied with an adhesive or the adhesive is embedded in the printing ink. The printing layer produced in this way is acted upon on one side with a separating layer, preferably made of wax, and applied to a film, preferably made of polyester. As described, individual printing layers arranged one behind the other are applied to this film in the form of images, which are then rolled up into a roll. The roll produced in this way then has many images arranged one behind the other and at a distance from one another as printing layers, which can then be printed on any plastic toothbrush body.
Zum Bedrucken von Zahnbürstenteilen wird die Folienrolle etwas aufgerollt und das für ein Zahnbürstenteil bestimmte Bild wird auf die zu bedruckende Oberfläche derart aufgelegt, daß die nicht bedruckte Seite der Folie nach außen zeigt, während die Druckschicht auf der Oberfläche des Zahnburstenteils anliegt. Auf die nicht bedruckte Folienoberfläche wird anschließend ein beheizter Druckstempel aufgesetzt, der seine Temperatur an die Folie, an das Wachs, an die Druckschicht und auf die Oberfläche des Zahnburstenteils abgibt. Bei der Erwärmung ermöglicht die Trennschicht nach Entfernen des Druckstempels, daß die Folie von der Druckschicht entfernt werden kann, während die Druckschicht selbst aufgrund der einwirkenden Temperatur vom Kleber an der Oberfläche des Zahnburstenteils fest geklebt ist. In der Praxis hat sich nun herausgestellt, daß, wenn man Kunststoffzahnbürstenteile höherer Festigkeit benötigt, die Festigkeit der oben genannten Werkstoffe nicht mehr ausreicht. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn man bei einer elektrisch betriebenen Zahnbürste Antriebs-, Lager- oder Fixierteile fest und sicher im Gehäuseteil befestigen, verpressen oder gar drehbar lagern will. Bei ABS, PBT oder PP kann es nämlich leicht vorkommen, daß beispielsweise ein Preßsitz, eine Lagerstelle oder sonst welche im Zahnbürstenteil integrierte Bauteile, dann nicht dauerhaft halten.To print toothbrush parts, the film roll is rolled up somewhat and the image intended for a toothbrush part is placed on the surface to be printed in such a way that the unprinted side of the film faces outwards, while the printing layer lies on the surface of the toothbrush part. A heated pressure stamp is then placed on the non-printed film surface, which transfers its temperature to the film, to the wax, to the printing layer and to the surface of the toothbrush part. When heated, the separating layer, after removal of the pressure stamp, enables the film to be removed from the printing layer, while the pressure layer itself is firmly adhered to the surface of the toothbrush part by the adhesive due to the temperature acting. In practice, it has now been found that if plastic toothbrush parts of higher strength are required, the strength of the above-mentioned materials is no longer sufficient. This is particularly the case if you want to securely and securely fasten drive, bearing or fixing parts in an electrically operated toothbrush in the housing part, compress them or even store them rotatably. With ABS, PBT or PP, it can easily happen that, for example, a press fit, a bearing or other components integrated in the toothbrush part do not hold permanently.
Verwendet man beispielsweise den festeren, zäheren und biegesteiferen Werkstoff Po- lyoxymethylen (POM), so erfüllt zwar dieser die geforderten Festigkeitswerte, die zur Fixierung der Getriebeteile erforderlich sind, dieser Werkstoff hat aber den Nachteil, daß man die bekannten Druckschichten nicht ohne weiteres auf der Oberfläche aufkleben oder sonst wie formstabil und kratzfest befestigen kann, weil kein Haftverbund der Bedruckung zur Substratoberfläche entsteht.If, for example, the stronger, tougher and more rigid material polyoxymethylene (POM) is used, then this fulfills the required strength values, which are necessary for fixing the gear parts, but this material has the disadvantage that the known pressure layers are not easily applied on the Glue on the surface or fix it in a dimensionally stable and scratch-resistant manner because there is no adhesive bond between the printing and the substrate surface.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bekannte Bedruckung auch bei Zahnbürstenteilen zu ermöglichen, die aus POM (Polyoxymethylen) hergestellt sind. Dabei soll die Druckschicht auf der Oberfläche des Zahnburstenteils leicht aufbringbar sein, kratzfest, gegen in der Zahnpflege angewendete Chemikalien resistent und farbecht sein.The object of the invention is therefore to make the known printing possible even for toothbrush parts which are made from POM (polyoxymethylene). The pressure layer on the surface of the toothbrush part should be easy to apply, scratch-resistant, resistant to chemicals used in dental care and color-fast.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Gemäß der Erfindung wird es möglich, auch Druckschichten, die auf den bekannten Polyesterfolien aufgebracht sind, auf die Oberfläche von aus POM hergestellten Zahnbürstenteilen kratzfest und sicher aufzubringen. Durch die Heißluft- oder Flammbehandlung wird die Oberfläche des Zahnburstenteils derart erhitzt, daß diese Temperatur oberhalb ihres Schmelzpunktes, der bei POM bei ca. 166° C liegt, kurzzeitig erhitzt wird. Dabei beginnt die Oberfläche des Kunststoffmaterials zu schmelzen und die Druckschicht geht nach Erkalten des Kunststoffteils eine innige Verbindung mit der Oberfläche ein. Diese Verbindung geht soweit, daß, wenn man beispielsweise die Druckschicht abkratzen will, dies nur dann möglich ist, wenn man dabei auch gleichzeitig POM-Material von der Oberfläche des Zahnburstenteils abkratzt. Es entsteht also eine absolut kratzfeste bedruckte Oberfläche des Zahnburstenteils. Bei diesem Verfahren muß allerdings darauf geachtet werden, daß die Erhitzung der Oberfläche des Zahnburstenteils bis zur gewünschten Temperatur in kurzer Zeit erfolgt, weil ansonsten das ganze Zahnbürstenteil sich zu stark erwärmen würde und sich dann bleibend verformen würde.This object is achieved by the characterizing features of patent claim 1. According to the invention, it is also possible to apply pressure layers which are applied to the known polyester films to the surface of toothbrush parts made from POM in a scratch-resistant and safe manner. The surface of the toothbrush part is heated by the hot air or flame treatment in such a way that this temperature is briefly heated above its melting point, which is approximately 166 ° C. at POM. The surface of the plastic material begins to melt and the print layer forms an intimate connection with the surface after the plastic part has cooled. This connection goes so far that if you want to scrape off the print layer, for example, this is only possible if you also scrape POM material from the surface of the toothbrush part at the same time. The result is an absolutely scratch-resistant printed surface of the toothbrush part. In this method, however, care must be taken to ensure that the surface of the toothbrush part is heated to the desired temperature in a short time takes place because otherwise the whole toothbrush part would heat up too much and would then deform permanently.
Gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 2 sollte insbesondere bei dünnwandigen Kunststoffteilen die Oberflächentemperatur bei ca. 160 bis 200° C, vorzugsweise bei ca. 166 bis 170° C liegen.According to the features of claim 2, in particular in the case of thin-walled plastic parts, the surface temperature should be approximately 160 to 200 ° C., preferably approximately 166 to 170 ° C.
Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 3 soll die Aufheizzeit zum Erreichen der gewünschten Oberflächentemperatur etwa zwischen 0,2 bis 2 Sekunden liegen. Hierdurch wird gewährleistet, daß dem Werkstoff POM genug Zeit bleibt, sich an der Oberfläche kontinuierlich zu erwärmen, daß ihm aber keine Zeit bleibt, sich über die ganze Wandstärke hindurch zu erhitzen, um ein Verformen zu vermeiden. Verwendet man kürzere Aufheizzeiten als 0,2 Sekunden, so müßte, um eine Oberflächentemperatur von etwa 166° C zu erreichen, die Aufheiztemperatur so hoch gewählt werden, daß bereits eine Verbrennung und somit Beschädigung der Oberfläche des Kunststoffteils eintreten könnte. Dies ist allerdings wiederum nicht gewünscht.According to the features of claim 3, the heating time to reach the desired surface temperature should be between about 0.2 to 2 seconds. This ensures that the material POM has enough time to continuously heat up on the surface, but that it has no time to heat up over the entire wall thickness in order to avoid deformation. If heating times shorter than 0.2 seconds are used, the heating temperature would have to be selected so high that a surface temperature of about 166 ° C. would be reached so that combustion and damage to the surface of the plastic part could already occur. Again, however, this is not desirable.
Die optimale Oberflächentemperatur liegt etwa bei 166° C. Heißluft kann mittels eines Heißluftgebläses oder sonstiger Heißluft erzeugenden Einrichtungen erzeugt werden. Bei einer Flammbehandlung wird kurzzeitig die Flamme oder deren heißes Abgas auf die Oberfläche des Zahnburstenteils gerichtet, allerdings besteht hier leicht Überhitzungsgefahr. Bei Versuchen wird diejenige Zeit ermittelt, die benötigt wird, um mit einer vorgegebenen Warmluftstromeinrichtung und einem vorgegebenen Kunststofformteil gerade die Schmelztemperatur von POM an der Oberfläche zu überschreiten. Sobald diese Temperatur erreicht ist, greift die geschmolzene Oberfläche des Zahnburstenteils in die Druckschicht ein und es entsteht ein inniger formfester Verbund. Die Kratz- und Klebefestigkeit der Druckschicht auf dem Zahnbürstenteil wird damit optimal erfüllt. Eine derartige auf dem Zahnbürstenteil aufgebrachte Druckschicht ist auch gegenüber den im Mundbereich angewendeten Chemikalien, wie Zahnpasta, Mundwasser oder sonstigen Mitteln, absolut widerstandsfähig und abriebfest.The optimum surface temperature is around 166 ° C. Hot air can be generated using a hot air blower or other devices that generate hot air. During a flame treatment, the flame or its hot exhaust gas is briefly directed onto the surface of the toothbrush part, but there is a slight risk of overheating here. Experiments determine the time it takes to exceed the melting temperature of POM on the surface with a given warm air flow device and a given plastic molded part. As soon as this temperature is reached, the molten surface of the toothbrush part engages in the pressure layer and an intimate, dimensionally stable bond is created. The scratch and adhesive strength of the print layer on the toothbrush part is thus optimally fulfilled. Such a pressure layer applied to the toothbrush part is also absolutely resistant and abrasion-resistant to the chemicals used in the mouth area, such as toothpaste, mouthwash or other agents.
Selbstverständlich wäre es im Sinne der Erfindung auch denkbar, für das Zahnbürstenteil den Werkstoff POM zu wählen und diesen dann im Druckbereich mit dem üblich bekannten Werkstoff ABS, PBT oder PP anzuspritzen bzw. aufzuschichten, um dann die ABS-, PBT- oder PP-Fläche mit dem bekannten eingangs erwähnten Bedruckungsverfahren zu bedruk- ken. Dieser Vorgang würde aber einen zusätzlichen Aufspritzvorgang erforderlich machen, der ein derartiges, in millionenfacher Stückzahl herzustellendes Kunststoffspritzteil zu teuer machen würde.Of course, it would also be conceivable within the meaning of the invention to select the material POM for the toothbrush part and then to spray or layer it on the pressure area with the commonly known material ABS, PBT or PP, in order then to apply the ABS, PBT or to print PP surface with the known printing method mentioned at the beginning. However, this process would make an additional injection process necessary, which would make such a plastic injection molded part that is to be produced in millions of pieces too expensive.
Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 4 läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach bei Zahnbürstenteilen für elektrische Zahnbürsten anwenden; es kann aber auch genau so gut für Zahnbürstenteile manuell bedienbarer Zahnbürsten angewendet werden (Anspruch 5).According to the features of claim 4, the method according to the invention can be applied particularly easily to toothbrush parts for electric toothbrushes; but it can also be used just as well for toothbrush parts of manually operated toothbrushes (claim 5).
Gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 6 wird in an sich bekannter Weise das Ablösen der Druckschicht von einer Folie und Aufbringen dieser auf die Oberfläche eines Kunst- stoffspritzteiles einer Zahnbürste auf einfache Weise beschrieben. Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei allen Formteilen aus Kunststoff verwendet werden, die aus dem Werkstoff POM gespritzt wurden.According to the features of claim 6, the detachment of the printing layer from a film and the application of this to the surface of a plastic injection part of a toothbrush is described in a known manner in a simple manner. Of course, the invention can also be used with all molded parts made of plastic which have been injection molded from the material POM.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein rohrförmiges Zahnbürstenteil, an dessen Oberfläche eine mit einer Druckschicht versehene Folie aufgelegt ist und die in einem ersten Bedruckungsschritt von außen von einem beheizten Druckstempel mit Wärme beaufschlagt wird,1 shows a longitudinal section through a tubular toothbrush part, on the surface of which a film provided with a pressure layer is placed and which is acted upon in a first printing step from the outside by a heated pressure stamp with heat,
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß Fig. 1, wobei allerdings nach der Erwärmung der Folie und Wegschwenken des Druckstempels die Folie von der Druckschicht entfernt wurde und nun die Druckschicht mit Heißluft beaufschlagt wird undFig. 2 shows a cross section according to Fig. 1, but after the heating of the film and pivoting away the pressure stamp, the film has been removed from the printing layer and now the printing layer is acted upon by hot air and
Fig. 3 einen Längsschnitt gemäß Fig. 2, allerdings nach Beendigung des Verfahrens.3 shows a longitudinal section according to FIG. 2, but after the method has ended.
Zunächst ist zu bemerken, daß die Dicken- und Durchmesserabmessungen der Druckschichtfolie 1 gegenüber den Abmessungen des Zahnburstenteils in den Figuren völlig überzogen sind und nicht im geringsten den wirklichen Abmessungen entsprechen. Die Darstellung wurde aber deshalb so gewählt, damit man besser die sehr dünnen Schichtteile der Druckschichtfolie 1 erkennen kann und dabei das Zahnbürstenteil 2 aufgrund seiner im Durchmesser hundertfach dickeren Abmessungen nicht aus dem Zeichnungsfeld läuft.First of all, it should be noted that the thickness and diameter dimensions of the printing layer film 1 are completely covered in relation to the dimensions of the toothbrush part in the figures and do not correspond in the least to the actual dimensions. However, the representation was chosen so that one could better see the very thin layer parts of the Print layer film 1 can recognize and the toothbrush part 2 does not run out of the drawing field due to its dimensions a hundred times thicker in diameter.
Jn den Figuren 1 bis 3 ist ein als Kunststofformteil dargestelltes Zahnbürstenteil 2 dargestellt, das aus einem Rohr mit einer Bohrung 3 besteht. In dem Rohr 3 verlaufen in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebsteile, die zum Antrieb eines Zahnbürstenkopfes dienen, der an einem freien Ende des Zahnburstenteils 2 ausgebildet ist. Das andere Ende des Zahnburstenteils 2 bildet die Kupplungsverbindung zu einem in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten dargestellten elektrischen Antriebsteil für das elektrisch betriebene Zahnbürstenteil 2.FIGS. 1 to 3 show a toothbrush part 2, shown as a molded plastic part, which consists of a tube with a bore 3. In the tube 3 run in the drawing, not shown, drive parts that serve to drive a toothbrush head, which is formed at a free end of the toothbrush part 2. The other end of the toothbrush part 2 forms the coupling connection to an electrical drive part for the electrically operated toothbrush part 2, which is also not shown in the drawing.
Nach Fig. 1 ist auf die Oberfläche 4 eine Druckfolie 1 gelegt, die im wesentlichen aus vier Schichten besteht. Die äußere Schicht ist eine vorzugsweise aus Polyester hergestellte Trägerfolie 5, die als Trägerschicht für die gemäß Fig. 1 darunterliegenden Schichten 6, 7, 8 dient. Die Folie 5 ist aus transparentem, sehr dünnem Bandmaterial hergestellt und an seiner Unterseite 9 mit einer aus Wachs hergestellten Trennschicht 6 beschichtet. An die Trennschicht 6 schließt sich die eigentliche Druckschicht 7 an, die im kalten Zustand der Druckfolie 1 eine innige Verbindung mit der Trennschicht 6 herstellt. An die Druckschicht 7 schließt sich eine Klebeschicht 8 an, die die Klebeverbindung zur Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2 herstellt. Selbstverständlich ist es auch denkbar, daß die Klebeschicht 8 nicht eine eigene Schicht bildet, sondern daß der Kleber in die Druckschicht 7 förmlich eingebettet ist und beim Klebevorgang austritt und den Klebekontakt zur Oberfläche 4 herstellt.1, a printing film 1 is placed on the surface 4, which essentially consists of four layers. The outer layer is a carrier film 5, preferably made of polyester, which serves as a carrier layer for the layers 6, 7, 8 underneath according to FIG. 1. The film 5 is made of transparent, very thin strip material and is coated on its underside 9 with a separating layer 6 made of wax. The separating layer 6 is followed by the actual printing layer 7, which creates an intimate connection with the separating layer 6 when the printing film 1 is cold. Adhesive layer 8 adjoins print layer 7, which creates the adhesive connection to surface 4 of toothbrush part 2. Of course, it is also conceivable that the adhesive layer 8 does not form its own layer, but that the adhesive is formally embedded in the printing layer 7 and emerges during the adhesive process and makes the adhesive contact with the surface 4.
In den Figuren 1 bis 3 ist ein Stück der Druckfolie 1 um die Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2 gewickelt bzw. sie umschlingt mindestens die Hälfte des Umfangs der Oberfläche 4. Aus diesem Grunde ist auch in Figur 1 der untere Teil der Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2 mit der Druckfolie 1 bedeckt.In FIGS. 1 to 3, a piece of the printing film 1 is wound around the surface 4 of the toothbrush part 2 or it wraps around at least half the circumference of the surface 4. For this reason, the lower part of the surface 4 of the toothbrush part 2 is also in FIG. 1 covered with the printing film 1.
In Fig. 1 liegt an der Außenfläche 10 der Folie 5 ein beheizter Druckstempel 11 an, der zum Aufbringen der Druckschicht 7 auf die Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2 dient. In Fig. 2 wurde bereits der Druckstempel 11 entfernt und es wurde bereits die Folie 5 von der Druckschicht 7 abgezogen, wobei die Trennung durch die Trennschicht 6 ermöglicht wurde. Danach wird ein Heißluftgebläse 12 auf die Oberfläche 13 der Druckschicht 7 gerichtet. In Fig. 3 ist dann die Druckschicht 7 nach der Heißluftbeaufschlagung fest mit der Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2 verbunden, wobei die Klebeschicht 8 und auch Teile der Druckschicht 7 in die Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2 oder auch umgekehrt eingedrungen sind und somit eine kratzfeste, innige Verbindung zum Zahnbürstenteil 2 bilden.In Fig. 1 is on the outer surface 10 of the film 5, a heated pressure stamp 11, which serves to apply the pressure layer 7 to the surface 4 of the toothbrush part 2. In FIG. 2 the pressure stamp 11 has already been removed and the film 5 has already been pulled off the printing layer 7, the separation being made possible by the separating layer 6. A hot air blower 12 is then directed onto the surface 13 of the printing layer 7. In Fig. 3, the pressure layer 7 is then firmly connected to the surface 4 of the toothbrush part 2 after the application of hot air, the adhesive layer 8 and also parts of the pressure layer 7 having penetrated into the surface 4 of the toothbrush part 2 or vice versa and thus a scratch-resistant, intimate Form connection to toothbrush part 2.
Das erfindungsgemäße Verfahren läuft wie folgt ab:The method according to the invention proceeds as follows:
Nach Herstellung des Zahnburstenteils 2 als Kunststoffspritzgußteil aus dem Werkstoff POM wird auf dessen verhältnismäßig glatte Oberfläche 4 ein Teil der aus einem Band bestehenden Druckfolie 1 mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Niederhalter aufgelegt und dermaßen ausgerichtet, daß ein Bild der Druckfolie 1 die Oberfläche 4 bedeckt. Dabei wird die Druckfolie 1 von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Rolle abgerollt und auf der anderen Seite wieder als reine Trägerfolie aufgerollt. Nach Anlegen der Druckfolie 1 auf die Oberfläche 4 fährt ein beheizter Druckstempel 11 auf die Druckfolie 1 zu und drückt diese gegen die Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2. Der Druckstempel weist eine Oberflächentemperatur von ca. 260 bis 300° C auf.After the toothbrush part 2 has been produced as a plastic injection-molded part made of the material POM, a part of the printing film 1 consisting of a band is placed on its relatively smooth surface 4 by means of holding-down devices (not shown in the drawing) and aligned so that an image of the printing film 1 covers the surface 4. The printing film 1 is unrolled from a roll, not shown in the drawing, and rolled up again on the other side as a pure carrier film. After the printing film 1 has been placed on the surface 4, a heated printing stamp 11 moves towards the printing film 1 and presses it against the surface 4 of the toothbrush part 2. The pressure stamp has a surface temperature of approximately 260 to 300 ° C.
Der Druckstempel 11 ist an seiner Bearbeitungsfläche 14 derart konturgeformt, daß er sich auch bei runden und konisch zulaufenden zylindrischen Bauteilen immer an die Oberfläche 4 des Zahnbürstenstempels 2 anlegt, wenn dieses Zahnbürstenteil 2 gemäß der Drehrichtung 15 rotiert. Auf diese Weise wird, wie bei einem Bügelvorgang, die Außenfläche 10 der Druckfolie 1 gleichmäßig erwärmt. Dabei beginnt die Trennschicht 6, die vorzugsweise aus Wachs oder anderen bei Temperatur sich verflüssigenden Werkstoffen besteht, zu schmelzen und gleichzeitig erwärmt sich auch infolge des Wärmedurchgangs die Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2. Sobald die Trennschicht 6 ausreichend gut geschmolzen ist, hebt der Druckstempel 11 von der Außenfläche 10 der Druckfolie 1 ab und gleichzeitig löst sich die Folie 5 von der Druckschicht 7 durch Anheben der Niederhalter.The pressure stamp 11 is contour-shaped on its processing surface 14 in such a way that it always bears against the surface 4 of the toothbrush stamp 2 even with round and tapered cylindrical components when this toothbrush part 2 rotates in the direction of rotation 15. In this way, as with an ironing process, the outer surface 10 of the printing film 1 is heated uniformly. The separating layer 6, which preferably consists of wax or other materials that liquefy at temperature, begins to melt and at the same time the surface 4 of the toothbrush part 2 heats up as a result of the heat transfer. As soon as the separating layer 6 has melted sufficiently well, the pressure stamp 11 lifts off from the outer surface 10 of the printing film 1 and at the same time the film 5 detaches from the printing layer 7 by lifting the hold-down device.
Aufgrund der thermischen Einwirkung des Druckstempels 11 wurde einerseits die Trennschicht 7 verflüssigt und andererseits wurde durch die Wärmeeinwirkung die Klebeschicht 8 so aktiv gemacht, daß sie eine Klebeverbindung zu der Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2 und der Druckschicht 7 herstellt. Aus diesem Grunde haftet beim Abziehen der Folie 5 von der Druckschicht 7 diese an der Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2 und wird nicht von der Folie 5 mitgenommen. Die in Fig. 2 herausgenommene Folie 5 mit dem teilweise an der Unterseite 9 noch anhaftenden Wachs als Trennschicht 6 und die Pfeile 17 sollen diesen Arbeitsgang prinzipiell wiedergeben.Due to the thermal action of the pressure stamp 11, the separating layer 7 was liquefied on the one hand and, on the other hand, the adhesive layer 8 was made so active by the action of heat that it produces an adhesive connection to the surface 4 of the toothbrush part 2 and the pressure layer 7. For this reason, when the film 5 is removed from the printing layer 7, it adheres to the surface 4 of the toothbrush part 2 and is not carried along by the film 5. The removed in Fig. 2 film 5 with the partially on the Bottom 9 still adhering wax as a separating layer 6 and the arrows 17 are intended to reflect this operation in principle.
Nach dem Wegschwenken des Druckstempels 11 wird das so vorgedruckte Zahnbürstenteil 2 einer Heißluftgebläse- oder Flammeinrichtung 12 zugeführt bzw. unterzogen, die innerhalb von etwa 0,2 bis 2 Sekunden auf die Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2 und auch auf die Oberfläche 13 der Druckschicht 7 heiße Luft 16 bläst, bis die Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2 zu schmelzen beginnt. Diese Temperatur liegt bei etwa 160 bis 200° C, vorzugsweise bei etwa 166 bis 170° C. Sobald diese Temperatur erreicht ist, diffundiert der Kleber und auch Partikel der Druckschicht 7 in die Oberfläche des aus POM hergestellten Zahnburstenteils 2 ein. Nach Erkalten des Zahnburstenteils 2 ist die Druckschicht 7 nahezu untrennbar mit der Oberfläche 4 des Zahnburstenteils 2 verbunden, wie dies Fig. 3 andeuten soll.After the pressure stamp 11 has been pivoted away, the toothbrush part 2 pre-printed in this way is fed or subjected to a hot air blower or flame device 12, which is hot within about 0.2 to 2 seconds on the surface 4 of the toothbrush part 2 and also on the surface 13 of the pressure layer 7 Air 16 blows until the surface 4 of the toothbrush part 2 begins to melt. This temperature is about 160 to 200 ° C., preferably about 166 to 170 ° C. As soon as this temperature is reached, the adhesive and also particles of the pressure layer 7 diffuse into the surface of the toothbrush part 2 made of POM. After the toothbrush part 2 has cooled, the pressure layer 7 is almost inseparably connected to the surface 4 of the toothbrush part 2, as is to be indicated in FIG. 3.
Nach dem Bedruckungsvorgang kann das Zahnbürstenteil 2 zu seiner Fertigmontage ge- bacht werden, d.h., es werden nunmehr die Antriebsteile (nicht dargestellt) in der Bohrung 3 montiert.After the printing process, the toothbrush part 2 can be bent for its final assembly, i.e. the drive parts (not shown) are now mounted in the bore 3.
Es wird noch erwähnt, daß anstelle von runden Zahnbürstenteilen 2 selbstverständlich auch ebene oder sonstwie geformte Flächen aus POM nach dem gleichen oben beschriebenen Klebeverfahren bedruckt werden können. It is also mentioned that instead of round toothbrush parts 2, it is of course also possible to print flat or otherwise shaped surfaces made of POM using the same adhesive method described above.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zum haftfesten Aufbringen einer Druckschicht (7) auf die Oberfläche (4) eines aus Kunststoff hergestellten Zahnburstenteils (2), wobei die Druckschicht (7) zunächst auf die Oberfläche (4) des Zahnburstenteils (2) aufgelegt und/oder angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnbürstenteil (2) aus Polyoxymethylen (POM) besteht und daß nach dem Auflege- und/oder Andrückvorgang die Druckschicht (7) mittels Heißluft- oder Flammbehandlung von außen kurzzeitig derart beaufschlagt wird, daß die Oberfläche (4) des Zahnburstenteils (2) leicht zu schmelzen beginnt und eine feste Verbindung zur Druckschicht (7) herstellt.1. A method for the adhesive application of a pressure layer (7) to the surface (4) of a toothbrush part (2) made of plastic, the pressure layer (7) first being placed on the surface (4) of the toothbrush part (2) and / or pressed , characterized in that the toothbrush part (2) consists of polyoxymethylene (POM) and that after the application and / or pressing process, the pressure layer (7) is briefly applied from the outside by means of hot air or flame treatment such that the surface (4) of the The toothbrush part (2) begins to melt slightly and establishes a firm connection to the printing layer (7).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beaufschlagte Lufttemperatur zur Heißluft- oder Falmmbehandlung so groß gewählt wird, daß die zu bedruckende Oberfläche (4) des Zahnburstenteils (2) gerade eine Temperatur zwischen 160 bis 200° C, vorzugsweise 166 bis 170° C annimmt.2. The method according to claim 1, characterized in that the applied air temperature for hot air or film treatment is chosen so large that the surface to be printed (4) of the toothbrush part (2) just a temperature between 160 to 200 ° C, preferably 166 to Assumes 170 ° C.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Temperaturbehandlung zwischen 0,2 bis 2 Sekunden beträgt.3. The method according to claim 1, characterized in that the duration of the temperature treatment is between 0.2 to 2 seconds.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnbürstenteil (2) ein eine Antriebswelle durchdringendes Antriebsgehäuse einer elektrischen Zahnbürste bildet.4. The method according to claim 3, characterized in that the toothbrush part (2) forms a drive shaft penetrating the drive housing of an electric toothbrush.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnbürstenteil (2) das Griffstück und/oder das Kopfstück einer manuell bedienbaren Zahnbürste bildet. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Druckschicht (7) in an sich bekannter Weise auf eine Folie (5) aufgebracht ist, daß sich zwischen der Trägerfolie (5) und der Druckschicht (7) eine vorzugsweise aus Wachs bestehende Trennschicht (6) befindet, daß die so gedruckte Folie (5) mit seiner Druckschicht (7) auf die Oberfläche (4) des Zahnburstenteils (2) aufgelegt wird, daß anschließend mittels eines beheizten Druckstempels (11) die Folie (5) mit der Druckschicht (7) kurzzeitig gegen die Oberfläche (4) des Zahnburstenteils (2) gedrückt wird, daß dabei der Druckstempel (11) eine Oberflächentemperatur von 260° C bis 300° C, vorzugsweise 270° C bis 290° C, aufweist, so daß die Trennschicht (6) schmilzt und gleichzeitig die Druckschicht (7) auf der Oberfläche (4) haftet, daß anschließend der Druckstempel (11) von der Folie (5) entfernt wird und daß danach die Folie (5) von der Druckschicht (7) und somit von dem Zahnbürstenteil (2) abgezogen wird. 5. The method according to claim 3, characterized in that the toothbrush part (2) forms the handle and / or the head piece of a manually operated toothbrush. Method according to Claim 1, characterized in that the printing layer (7) is applied to a film (5) in a manner known per se, that between the carrier film (5) and the printing layer (7) there is a separating layer (6), preferably made of wax. that the film (5) printed in this way with its printing layer (7) is placed on the surface (4) of the toothbrush part (2), that the film (5) with the printing layer (7) is then heated by means of a heated pressure stamp (11) is briefly pressed against the surface (4) of the toothbrush part (2), so that the pressure stamp (11) has a surface temperature of 260 ° C to 300 ° C, preferably 270 ° C to 290 ° C, so that the separating layer (6 ) melts and at the same time the printing layer (7) adheres to the surface (4), that the printing stamp (11) is then removed from the film (5) and that the film (5) is then removed from the printing layer (7) and thus from the Toothbrush part (2) is pulled off.
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