ES2972464T3 - Filamento de composite de núcleo/vaina para cepillos de dientes, y cepillo de dientes que lo utiliza - Google Patents
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Abstract
Se proporciona un filamento compuesto de núcleo/funda para cepillos de dientes que presenta excelente dureza, durabilidad y facilidad de uso cuando se usa en cepillos de dientes, es menos propenso a caerse cuando se implanta en la base de cerdas y permite mejorar las propiedades de eliminación de manchas. . También se proporciona un cepillo de dientes que utiliza dicho filamento compuesto de núcleo/funda. Un cepillo de dientes se configura usando haces de cerdas configuradas a partir de filamentos compuestos de núcleo/funda que tienen una sección transversal cuadrada en el plano perpendicular a la dirección longitudinal y comprenden un núcleo (2), que está formado a partir de una fibra de resina sintética, y una funda (3), que recubre integralmente el núcleo (2) y está formado por un elastómero compatible con la resina sintética que constituye el núcleo (2). Los haces de cerdas configurados a partir de una pluralidad de filamentos compuestos de núcleo/funda (1) se implantan en la porción central de una base de cerdas, y los haces de cerdas configurados a partir de una pluralidad de monofilamentos formados a partir de resina sintética dura se implantan en la periferia exterior de la cerda. base. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Filamento de composite de núcleo/vaina para cepillos de dientes, y cepillo de dientes que lo utiliza
Campo técnico
La presente invención se refiere a un filamento de composite de núcleo/vaina para cepillos de dientes que puede utilizarse preferentemente para eliminar manchas (color) de la superficie de los dientes, y a un cepillo de dientes que utiliza el filamento de composite de núcleo/vaina.
Técnica anterior
Como un filamento para cepillos de dientes, se ha propuesto un filamento que está fabricado con un solo material de resina sintética y cuya sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal está formada en una forma rectangular de modo que el área de contacto de la superficie entre el filamento y la superficie de los dientes se establece para ser grande, mejorando así la propiedad de eliminación de manchas (Véase el Documento de Patente 1, por ejemplo), y un filamento de composite de núcleo/vaina que se compone de una cerda que se forma a partir de una fibra ultrafina fabricada con poliamida y una capa de caucho que reviste la cerda, y tiene menos irritación para las encías (Véase el Documento de Patente 2, por ejemplo).
Además, como un filamento de composite de núcleo/vaina cuya sección transversal tiene una forma distinta de una forma circular, se ha propuesto un filamento de composite de núcleo/vaina que tiene un núcleo y una vaina que están fabricados respectivamente con tereftalato de polietileno y tereftalato de polibutileno (en adelante en la presente memoria, abreviado como PST), elastómero de poliéster y PBT, tereftalato de polipropileno y PBT, naftalato de polietileno y PBT, elastómero de poliéster y tereftalato de polietileno, o similares, en los que una sección transversal del núcleo, perpendicular a la dirección longitudinal de la fibra, tiene forma de estrella, de ocho hojas o similar, y una sección transversal de la vaina, perpendicular a la dirección longitudinal de la fibra, tiene forma triangular, cuadrada o de ocho hojas (véase, por ejemplo, el Documento de Patente 3), y un filamento de composite de núcleo/vaina que incluye un polímero conductor de poliéster que contiene partículas conductoras como componente de la vaina y un polímero no conductor de tereftalato de polietileno como componente del núcleo, en el que una sección transversal del núcleo, perpendicular a la dirección longitudinal de la fibra, tiene forma circular o triangular, y una sección transversal de la cubierta, perpendicular a la dirección longitudinal de la fibra, tiene forma triangular o cuadrangular (véase, por ejemplo, el Documento de Patente 4).
El Documento de Patente 5 desvela cerdas para cepillos orales, las cerdas tienen una construcción de núcleo/vaina formada por coextrusión de dos composiciones de poliuretano. La sección transversal de las cerdas puede ser rectangular o cuadrada.
Los Documentos de Patente 6 a 9 desvelan otros ejemplos de cerdas que tienen la estructura núcleo/vaina.
Lista de citas
Literatura de patente
Documento de patente 1: JP-ANúm. H10-313946
Documento de patente 2: JP-ANúm. H5-123222
Documento de patente 3: JP-ANúm. 2009-89920
Documento de patente 4: JP-ANúm. 2004-225214
Documento de patente 5: US 2002/189041 A1
Documento de patente 6: US 6138314 A
Documento de patente 7: US 6161 243 A
Documento de patente 8: US 2009/164435 A1
Documento de patente 9: US 2009/255077 A1
Sumario de la invención
Problema técnico
Mientras tanto, aunque el mecanismo de eliminación de las manchas de la superficie de los dientes no se ha aclarado todavía hasta ahora, se sabe que es posible eliminar eficazmente las manchas formando la sección transversal del filamento, siendo la sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal, en una forma rectangular como se describe en el Documento de Patente 1. Sin embargo, cuando se utiliza un filamento que está fabricado con un único material de resina sintética como el descrito en el Documento de Patente 1, aunque se puede mejorar la propiedad de eliminación de manchas, ha habido problemas en el sentido de que no se puede obtener una dureza adecuada para un cepillo de dientes, la superficie de la punta del cepillo de dientes son propensos a extenderse y la durabilidad es por lo tanto reducida, y la sensación de uso en el momento del cepillado se deteriora.
Es un objeto de la presente invención proporcionar un filamento de composite de núcleo/vaina para cepillos de dientes que exhiba una excelente dureza, durabilidad y sensación de uso cuando se utiliza en cepillos de dientes, que sea menos propenso a perderse cuando se agrupa en penachos en una placa para penachos, y que permita mejorar la propiedad de eliminación de manchas, y un cepillo de dientes que utilice el filamento de composite de núcleo/vaina.
Solución al problema
El filamento de composite de núcleo/vaina para cepillos de dientes de acuerdo con la presente invención incluye un núcleo fabricado con una fibra de resina sintética y una vaina que reviste integralmente el núcleo, estando la vaina fabricada con un elastómero compatible con la resina sintética que constituye el núcleo, donde el filamento de composite de núcleo/vaina tiene una sección transversal que es perpendicular a la dirección longitudinal del filamento de composite de núcleo/vaina, estando la sección transversal formada en una forma cuadrangular, y teniendo la sección transversal lados cada uno de los cuales tiene la longitud fijada en el intervalo de 0,14 a 0,30 mm.
En el filamento de composite de núcleo/vaina para cepillos de dientes, dado que la sección transversal que es perpendicular a la dirección longitudinal tiene una forma cuadrangular, es posible garantizar suficientemente la propiedad de eliminación de manchas cuando se utiliza en un cepillo de dientes. Aunque el mecanismo de eliminación de las manchas aún no se ha aclarado hasta ahora, se presume que las manchas pueden eliminarse eficazmente utilizando una fibra que tenga una sección transversal cuadrangular como en la presente invención, ya que resulta posible establecer que el área de contacto de la superficie entre la superficie de los dientes y el filamento de composite de núcleo/vaina sea grande y también cepillar fuertemente la superficie de los dientes con las esquinas del filamento de composite de núcleo/vaina que tenga una sección transversal cuadrangular. Además, se supone que las manchas también pueden eliminarse eficazmente cepillando un elastómero con elasticidad de caucho en la superficie de los dientes. Además, puesto que la vaina está fabricada con un elastómero en la presente invención, cuando las partículas abrasivas finas contenidas en un dentífrico se colocan entre el filamento de composite del núcleo/la vaina y la superficie de los dientes, las partículas abrasivas finas se frotan en la superficie de los dientes mientras se introducen en el elastómero y son retenidas por éste, lo que permite eliminar eficazmente la placa dental y las manchas. Además, el elastómero hace que la resistencia a la fricción entre los filamentos de composite de núcleo/vaina y la resistencia a la fricción entre los filamentos de composite de núcleo/vaina y la placa de penacho sea mayor, lo que permite mejorar la resistencia a la extracción de los filamentos de composite de núcleo/vaina agrupados en penachos en la placa de penacho.
Además, puesto que el núcleo está compuesto de una fibra de resina sintética, es posible obtener el filamento de composite de núcleo/vaina que tiene una dureza moderada que es utilizable en un cepillo de dientes ajustando adecuadamente el material constituyente, el diámetro y similares del núcleo. Además, aunque el filamento de composite de núcleo/vaina tiene una forma angular, lo que significa que la irritación causada por el contacto entre el filamento de composite de núcleo/vaina y las encías o el interior de la boca es fuerte, es posible suprimir la irritación y mejorar así la sensación de uso, ya que la parte de la vaina del filamento de composite de núcleo/vaina está cubierta por un elastómero. Además, dado que el núcleo de resina sintética está revestido por la vaina de elastómero, es posible reducir la influencia del agua en la fibra de resina sintética, lo que permite solucionar el problema de que la superficie de la punta del cepillo se extiende y, por tanto, disminuye su durabilidad.
A este respecto, es una realización preferente que el núcleo esté fabricado con una fibra de resina sintética basada en poliéster y la vaina esté fabricada con un elastómero termoplástico (TPE). Especialmente, es una realización preferente que el núcleo esté fabricado con tereftalato de polibutileno (PBT) y la vaina esté fabricada con un elastómero termoplástico (TPE) a base de poliéster. El uso de tereftalato de polibutileno como material de resina sintética que constituye el núcleo permite garantizar suficientemente la rigidez del filamento de composite de núcleo/vaina. Además, es preferente un elastómero termoplástico, ya que la fibra del núcleo/vaina puede fabricarse fácilmente mediante moldeo por coextrusión de un elastómero termoplástico y el material de resina sintética que constituye el núcleo.
La longitud de cada lado de la sección transversal del filamento de composite de núcleo/vaina está comprendida entre 0,14 y 0,30 mm. Cuando la longitud a cada lado de la sección transversal del filamento de composite de núcleo/vaina es inferior a 0,14 mm, se producen problemas en el sentido de que no se puede obtener una dureza moderada para un cepillo de dientes, la durabilidad es inferior y no se puede obtener un efecto de eliminación de manchas suficiente. Por otra parte, cuando la longitud a cada lado de la sección transversal del filamento de composite de núcleo/vaina es superior a 0,30 mm, surgen problemas en el sentido de que es demasiado duro para un cepillo de dientes y la sensación de uso se deteriora. Por lo tanto, la longitud a cada lado de la sección transversal del filamento de composite de núcleo/vaina se establece preferentemente en el intervalo de 0,14 a 0,30 mm.
Es una realización preferente que una sección transversal del núcleo, siendo la sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal, tenga una forma circular. Aunque la forma de la sección transversal del núcleo puede determinarse arbitrariamente, es preferente dar a la sección transversal del núcleo una forma circular para que la dureza, es decir, la rigidez, del filamento de composite de núcleo/vaina pueda ajustarse para que sea uniforme en toda la circunferencia, ya que el núcleo se proporciona principalmente para garantizar la dureza del filamento de composite de núcleo/vaina como se ha descrito anteriormente.
Es una realización preferente que el diámetro del núcleo se fije en el rango de 0,12 a 0,27 mm. El diámetro del núcleo se fija preferentemente en 0,12 mm o más, ya que la durabilidad disminuye cuando el diámetro es inferior a 0,12 mm. Además, el valor límite superior del diámetro del núcleo se fija preferentemente en 0,27 mm o menos para evitar que el filamento de composite de núcleo/vaina se endurezca demasiado, evitando así que se deteriore la sensación de uso.
También es una realización preferente que una superficie exterior de la vaina esté formada en una forma cóncava para ser suavemente deprimida hacia el interior. En este caso, es posible sujetar un dentífrico en una porción cóncava de la superficie exterior de la vaina. Por lo tanto, es posible limpiar eficazmente la superficie de los dientes mientras se frota suficientemente el dentífrico sobre la superficie de los dientes.
El cepillo de dientes de acuerdo con la presente invención incluye una porción de cepillo que tiene una placa de penacho y una pluralidad de penachos agrupados en penachos en la placa de penacho, en la que el penacho que incluye el filamento de composite de núcleo/vaina para cepillos de dientes se utiliza en el cepillo de dientes. Dado que el filamento de composite de núcleo/vaina se utiliza en el cepillo de dientes, es posible obtener el mismo efecto descrito anteriormente.
Es una realización preferente que los centros de los orificios de penacho, siendo los orificios de penacho adyacentes entre sí en la dirección longitudinal del cepillo de dientes, tengan una porción que no esté situada en una línea recta paralela a la dirección longitudinal del cepillo de dientes en la placa de penacho. Los penachos pueden disponerse en la placa para penachos en una disposición alineada (estado de matriz). Sin embargo, es un realización preferente que los penachos estén dispuestos en la placa para penachos en una disposición de zigzag de modo que la superficie de los dientes pueda ser uniformemente cepillada, dado que la densidad del filamento en una poción de punta (una porción que se desliza sobre los dientes) de la porción de cepillo es baja entre los penachos contiguos, y una porción que tiene baja densidad de filamento se desliza en la misma parte de la superficie de los dientes al cepillar los dientes por el procedimiento de cepillado de Bass o el procedimiento de cepillado circular-golpe, de tal modo creando una porción que permanece sin cepillar en la parte en la cual la porción que tiene densidad baja del filamento se desliza y deteriorando la capacidad del a eliminación de manchas. A este respecto, la disposición de los penachos (orificios de penacho) en la placa de penacho, con respecto a la dirección longitudinal del cepillo de dientes (en adelante en la presente memoria, dirección de fila) y la dirección perpendicular a la misma (en adelante en la presente memoria, dirección de columna), puede ser un estado en zigzag en el que al menos un par de centros de los orificios de penacho, los orificios de penacho situados más próximos entre sí en columnas contiguas, no está situado en una línea recta paralela a la dirección longitudinal del cepillo de dientes, un estado alineado en el que cada uno de los centros de los orificios de penacho, estando situados los orificios de penacho más próximos entre sí en columnas contiguas, está situado en una línea recta paralela a la dirección longitudinal del cepillo de dientes, o un estado compuesto que combina el estado en zigzag con el estado alineado. En esta especificación, incluso en el estado compuesto que combina el estado alineado con el estado en zigzag, un estado en el que tres o más columnas de los orificios de penacho en un estado alineado se proporcionan de forma continua se denomina colectivamente "una disposición alineada" junto con el estado alineado completo, y un estado en el que dos o menos columnas de los orificios de penacho en un estado alineado se proporcionan de forma continua se denomina colectivamente "una disposición en zigzag" junto con el estado en zigzag completo.
Es una realización preferente que los penachos incluyan un penacho configurado mediante la agrupación de una pluralidad de filamentos de composite de núcleo/vaina y agrupados en penachos en una parte central de la placa para penachos y un penacho configurado mediante la agrupación de una pluralidad de monofilamentos fabricados con una resina sintética dura y agrupados en penachos en una parte periférica de la placa para penachos. Esta configuración permite ajustar la rigidez del cepillo sin afectar a la sensación de uso gracias al monofilamento de resina sintética dura y, al mismo tiempo, mejorar la capacidad de eliminación de las manchas gracias al filamento de composite de núcleo/vaina. Gracias a ello, es posible diseñar cepillos dentales de distintas durezas que se ajusten a las preferencias de los usuarios.
Efectos ventajosos de la invención
De acuerdo con el filamento de composite de núcleo/vaina para cepillos de dientes y el cepillo de dientes que utiliza el mismo, es posible garantizar suficientemente la propiedad de eliminación de manchas ya que el filamento de composite de núcleo/vaina cuya sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal tiene una forma cuadrangular se utiliza como filamento que constituye la porción de cepillo. Además, dado que la vaina del filamento de composite de núcleo/vaina está compuesta por un elastómero, cuando las partículas abrasivas finas contenidas en un dentífrico se colocan entre el filamento de composite de núcleo/vaina y la superficie de los dientes, las partículas abrasivas finas se frotan en la superficie de los dientes al tiempo que se introducen en el elastómero y son retenidas por éste, lo que permite eliminar eficazmente la placa dental y las manchas. Además, dado que el núcleo está compuesto de una fibra de resina sintética, es posible obtener el filamento de composite de núcleo/vaina que tiene una dureza moderada que es utilizable en un cepillo de dientes ajustando adecuadamente el material constituyente, el diámetro y similares del núcleo. Además, aunque el filamento de composite de núcleo/vaina tiene una forma angular, lo que significa que la irritación causada por el contacto entre el filamento de composite de núcleo/vaina y las encías o el interior de la boca es fuerte, es posible suprimir la irritación y mejorar así la sensación de uso, ya que la parte de la vaina del filamento de composite de núcleo/vaina está revestida por un elastómero. Además, dado que el núcleo de resina sintética está revestido por la vaina de elastómero, es posible reducir la influencia del agua en la fibra de resina sintética, lo que permite solucionar el problema de que las puntas de las cerdas del cepillo se extienden y, por tanto, disminuye su durabilidad. Además, el elastómero hace que la resistencia a la fricción entre los filamentos de composite de núcleo/vaina y la resistencia a la fricción entre los filamentos de composite de núcleo/vaina y la placa de penacho sea mayor, lo que permite mejorar la resistencia a la extracción de los filamentos de composite de núcleo/vaina agrupados en penachos en la placa de penacho.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 (a), Fig. 1 (b) y Fig. 1 (c) son vistas frontales que muestran cada una una placa para penachos y una zona vecina de la placa para penachos de un cepillo de dientes, en la que la disposición de los penachos en el cepillo de dientes mostrada en cada una de las Figs. 1 (a) a 1 (c) es diferente de la de los otros dos cepillos de dientes.
La Fig. 2 (a), Fig. 2 (b) y Fig. 2 (c) son vistas frontales que muestran cada una una placa para penachos y una zona vecina de la placa para penachos de un cepillo de dientes, en la que la disposición de los penachos en el cepillo de dientes mostrada en cada una de las Figs. 2 (a) a 2 (c) es diferente de la de los otros dos cepillos de dientes.
La Fig. 3 (a) y la Fig. 3 (b) son vistas frontales que muestran cada una una placa para penachos y un área vecina de la placa para penachos de un cepillo de dientes, donde la disposición de los penachos en el cepillo de dientes mostrado en la Fig. 3 (a) es diferente de la del cepillo de dientes mostrado en la Fig. 3 (b).
La Fig. 4 (a) es una vista en sección transversal que muestra un filamento de composite de núcleo/vaina de acuerdo con una realización de la presente invención, y la Fig. 4 (b) es una vista en sección transversal que muestra un filamento de composite de núcleo/vaina de acuerdo con otra realización de la presente invención.
La Fig. 5 (a), Fig. 5 (b), Fig. 5 (c), Fig. 5 (d) y Fig. 5 (e) son vistas en sección transversal que muestran cada una un filamento de un ejemplo comparativo.
La Fig. 6 (a) y la Fig. 6 (b) son vistas en sección transversal que muestran sendos filamentos de un ejemplo comparativo.
Descripción de las realizaciones
En adelante en la presente memoria, las realizaciones de la presente invención se describirán con referencia a los dibujos.
Como se muestra en las Figs. 1 a 4, un cepillo de dientes 10 incluye un mango 12 que está provisto de una placa de penacho 11 en una porción de punta del mismo y una porción de cepillo 14 que está compuesta por la placa de penacho 11 y una pluralidad de penachos 13 agrupados en penachos en la placa de penacho 11. Como un filamento que constituye el penacho 13, se utiliza un filamento de composite de núcleo/vaina 1 que incluye un núcleo 2 que está fabricado con una fibra de resina sintética y una vaina 3 que reviste integralmente el núcleo 2 y está fabricada con un elastómero que es compatible con la resina sintética que constituye el núcleo 2, y tiene una sección transversal cuadrangular en el plano perpendicular a la dirección longitudinal. En esta realización, aunque se hará una descripción con respecto a un caso en el que el filamento de composite de núcleo/vaina de la presente invención se aplica a un cepillo de dientes 10 de tipo manual, también es posible aplicar el filamento de composite de núcleo/vaina de la presente invención a una porción de cepillo de un cepillo de dientes motorizado de la misma manera.
El mango 12 incluye una porción de agarre (no mostrada) que debe ser sostenida por una mano para una operación de cepillado, una porción de cuello 15 que se extiende continuamente desde la porción de agarre, y la placa de penacho 11 que se proporciona en una porción de punta de la porción de cuello 15, y está integralmente moldeada por moldeo por inyección y similares utilizando un material de resina sintética. A este respecto, es también posible de emplear un mango 12 qué está formado de tal manera que un artículo moldeado primario está moldeado por moldeo de inyección, el artículo moldeado primario es entonces puesto en otro molde, y una porción antideslizante y un dedo que ponen porción qué está fabricado con un elastómero, por ejemplo, después es postformado. Como material de resina sintética que constituye el mango 12, es posible utilizar un material de resina sintética dura como polipropileno, polietileno, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, naftalato de polietileno, tereftalato de poltrimetilo, policarbonato, polioximetileno, resina de estireno-acrilonitrilo, resina de acrilonitrilo-butadieno-estireno, propionato de celulosa, poliamida, polimetacrilato de metilo y poliarilato, por ejemplo.
La placa de penacho 11 tiene forma de placa plana con una cara frontal rectangular o en forma de huevo cuyas esquinas están redondeadas para realizar la operación de cepillado en el interior de la boca sin problemas. Una pluralidad de orificios de penacho 16 se forman en la cara frontal de la placa de penacho 11 en una disposición predeterminada. La disposición de los orificios de penacho 16 se determina arbitrariamente. Por ejemplo, la disposición de los orificios de penacho 16, con respecto a la dirección longitudinal del mango 12 (una dirección de fila) y la dirección perpendicular a la misma (una dirección de columna), puede ser un estado en zigzag en el que al menos un par de centros de los orificios de penacho 16, estando los orificios de penacho 16 situados más próximos entre sí en columnas contiguas, no está situado en una línea recta paralela a la dirección longitudinal del cepillo de dientes, un estado alineado en el que cada uno de los centros de los orificios de penacho 16, estando situados los orificios de penacho 16 más próximos entre sí en columnas contiguas, está situado en una línea recta paralela a la dirección longitudinal del cepillo de dientes, o un estado compuesto que combina el estado en zigzag con el estado alineado. En particular, es posible emplear una disposición alineada en la que una porción de cepillo 14T en la que tres columnas de los orificios de penacho 16 están dispuestas continuamente en un estado de zigzag, una porción de cepillo 14M en la que tres columnas de los orificios de penacho 16 están dispuestas continuamente en un estado alineado, y una porción de cepillo 14T en la que tres columnas de los orificios de penacho 16 están dispuestas continuamente en un estado de zigzag se proporcionan en la placa de penacho 11 desde el lado de la punta de la misma en este orden, como una placa de penacho 11A mostrada en la Fig. 1 (a) y una placa de penacho 11G mostrada en la Fig. 3 (a), una disposición en zigzag en la que sólo se proporciona una porción de cepillo 14T en la que diez columnas de los orificios de penacho 16 están dispuestas continuamente en zigzag en la placa de penacho 11, como una placa de penacho 11B mostrada en la Fig. 1 (b), una disposición en zigzag en la que quince columnas de los orificios de penacho 16 están dispuestas continuamente en zigzag para aumentar la densidad de disposición de los orificios de penacho 16 en comparación con la placa de penacho 11B, como una placa de penacho 11C mostrada en la Fig. 1 (c), y una disposición alineada donde sólo una porción de cepillo 14M en la que ocho columnas de los orificios de penacho 16 están continuamente dispuestas en un estado alineado se proporciona en la placa de penacho 11, como una placa de penacho 11H mostrada en la Fig. 3 (b). Además, también es posible emplear una disposición en zigzag en la que una porción de cepillo 14T en la que tres columnas de los orificios de penacho 16 están continuamente dispuestas en un estado de zigzag, una porción de cepillo 14M en la que dos columnas de los orificios de penacho 16 están continuamente dispuestas en un estado alineado, y una porción de cepillo 14T en la que cinco columnas de los orificios de penacho 16 están continuamente dispuestas en un estado de zigzag se proporcionan en la placa de penacho 11 desde el lado de la punta de la misma en este orden, como una placa de penacho 11D mostrada en la Fig. 2 (a), una disposición en zigzag en la que una porción de cepillo 14T en la que tres columnas de los orificios de penacho 16 están continuamente dispuestas en un estado de zigzag, una porción de cepillo 14M en la que dos columnas de los orificios de penacho 16 están continuamente dispuestas en un estado alineado, y una porción de cepillo 14T en la que seis columnas de los orificios de penacho 16 están continuamente dispuestas en un estado de zigzag se proporcionan en la placa de penacho 11 desde el lado de la punta de la misma en este orden, como una placa de penacho 11E mostrada en la Fig. 2 (b), y una disposición en zigzag en la que sólo una porción de cepillo 14T en la que ocho columnas de los orificios de penacho 16 están dispuestas de forma continua en zigzag se proporciona en la placa de penacho 11, como una placa de penacho 11F mostrada en la Fig. 2 (c). En este sentido, incluso en la disposición de composite que combina el estado alineado con el estado en zigzag, la placa para penachos 11A mostrada en la Fig. 1 (a) y la placa para penachos 11G mostrada en la Fig. 3 (a) se clasifican como la disposición alineada ya que cada una de la placa para penachos 11Ay la placa para penachos 11G está provista de tres o más columnas continuas de los orificios para penachos 16 en un estado alineado. Por otro lado, la placa de penacho 11D mostrada en la Fig. 2 (a) y la placa de penacho 11E mostrada en la Fig. 2 (b) se clasifican como disposición en zigzag ya que cada una de la placa de penacho 11D y la placa de penacho 11E está provista de dos o menos columnas continuas de los orificios de penacho 16 en un estado alineado.
Cuando los orificios de penacho 16 están dispuestos en zigzag, es preferente disponer cinco o más columnas continuas de orificios de penacho 16 para evitar el desbarbado. Por ejemplo, es preferente proporcionar cinco columnas continuas de orificios de penacho 16 como en la placa de penacho 11D de la Fig. 2 (a), seis columnas continuas de orificios de penacho 16 como en la placa de penacho 11E de la Fig. 2 (b), ocho columnas continuas de orificios de penacho 16 como en la placa de penacho 11F de la Fig. 2 (c), diez columnas continuas de orificios de penacho 16 como en la placa de penacho 11B de la Fig. 1 (b), o quince columnas continuas de orificios de penacho 16 como en la placa de penacho 11C de la Fig. 1 (c).
Como procedimiento para insertar los penachos 13 en la placa de penacho 11, es posible emplear un procedimiento en el que los orificios de penacho 16, cada uno con un fondo, se forman en la placa de penacho 11 en el momento de moldear el mango 12, y los penachos 13 se insertan en los orificios de penacho 16 utilizando un alambre de anclaje. A este respecto, también es posible emplear un procedimiento en el que la placa de penacho 11 está configurada para dividirse en una parte delantera y una parte trasera, los penachos se insertan en orificios pasantes que están formados en la parte delantera de la placa de penacho, las porciones del extremo de la base de los penachos se funden entonces por medios de calentamiento de modo que los filamentos de cada uno de los penachos se funden entre sí, y la parte trasera de la placa de penacho se coloca y se une a la parte delantera de la placa de penacho para formar así la placa de penacho 11.
Como el penacho 13, puede utilizarse un penacho 13 que esté compuesto únicamente por los filamentos de composite de núcleo/vaina 1, o también puede utilizarse un penacho que esté compuesto por los filamentos de composite de núcleo/vaina 1 y monofilamentos 5 fabricados con una resina sintética dura en estado mezclado. Cuando los filamentos de composite de núcleo/vaina 1 y los monofilamentos 5 se utilizan en estado mezclado, la proporción de la mezcla se puede establecer arbitrariamente en función de la resistencia, la durabilidad y la sensación de uso del cepillo de dientes 10. La proporción de la mezcla también puede modificarse en función de los sitios de la placa de penacho 11 en los que se agrupan en penachos cada uno de los penachos 13. Además, también es posible que se dispongan filamentos con características diferentes en función de los lugares de la placa de penacho 11 en los que se utilice cada uno de los penachos 13. Por ejemplo, los filamentos de composite de núcleo/vaina 1 están dispuestos en una parte central de cada uno de los penachos 13 y los monofilamentos 5 están dispuestos en una parte circunferencial exterior de cada uno de los penachos 13. Además, el número de filamentos que se insertan en cada uno de los orificios de inserción
16 puede establecerse arbitrariamente. A saber, es posible agrupar en penachos el mismo número de filamentos con respecto a todos los orificios de agrupamiento en penachos 16 previstos en la placa de agrupamiento en penachos
11, y también es posible agrupar en penachos un número diferente de filamentos con respecto a cada uno de los orificios de agrupamiento en penachos 16 en función de las posiciones previstas del orificio de agrupamiento en penachos 16.
Además, como se muestra en las Figs. 2 (a) a 2(c) y Fig. 3 (a), también es posible agrupar en penachos los penachos
13A cada uno de los cuales está compuesto únicamente por los filamentos de composite de núcleo/vaina 1 y los penachos 13B cada uno de los cuales está compuesto únicamente por los monofilamentos 5 en una placa de agrupamiento en penachos 11 en estado mixto. Cuando los penachos 13A y los penachos 13B se agrupan en penachos en un estado mixto, es posible disponer penachos cada uno de los cuales se compone de filamentos que tienen diferentes características dependiendo de los sitios de la placa de agrupamiento en penachos 11 en los que se agrupan en penachos cada uno de los penachos. Por ejemplo, los penachos 13B, cada uno de los cuales está compuesto por los monofilamentos 5, están dispuestos en una parte periférica de la placa de penacho 11, y los penachos 13A, cada uno de los cuales está compuesto por los filamentos de composite de núcleo/vaina 1, están dispuestos dentro de la parte periférica, es decir, en una parte central de la placa de penacho 11. Por ejemplo, como se muestra en las Figs. 2 (a) a 2 (c) y Fig. 3 (a), es posible diseñar los cepillos de dientes 10 de diversas durezas correspondientes a las preferencias de los usuarios en virtud del monofilamento 5, que está fabricado con una resina sintética dura, mejorando al mismo tiempo el poder de eliminación de manchas en virtud del filamento de composite de núcleo/vaina 1 mediante la configuración de los penachos 13 de tal manera que los penachos 13 que se indican con círculos negros (no grises) están compuestos por el penacho 13B, que está compuesto por los monofilamentos 5, y los otros penachos 13 están compuestos por el penacho 13A, que está compuesto por los filamentos de composite de núcleo/vaina 1. Los penachos 13A, cada uno de los cuales está compuesto por los filamentos de composite de núcleo/vaina 1, están dispuestos en la parte central de los penachos 13B y 13B, respectivamente, en concreto, los penachos 13A, cada uno de los cuales está compuesto por los filamentos de composite de núcleo/vaina 1, están dispuestos en la parte central de la placa de penacho 11 y los penachos 13B, cada uno de los cuales está compuesto por los monofilamentos duros 5, están dispuestos en la parte periférica de la placa de penacho 11. Además, es preferente empenachar los penachos 13A cada uno de los cuales está compuesto por los filamentos de composite de núcleo/vaina 1 en la parte final de la placa para penachos 11 en el lado del mango 12 como se muestra en la Fig. 2(a), en lugar de los penachos 13B cada uno de los cuales está compuesto por los monofilamentos 5 como se muestra en las Figs. 2 (b), 2 (c) y 3 (a). A saber, dado que se ha adoptado ampliamente un procedimiento de cepillado en el que la parte posterior de los dientes delanteros se cepilla con la parte final de la porción de cepillo 14 en el lado del mango
12 con el cepillo de dientes sostenido verticalmente, es posible eliminar eficazmente las manchas en la parte posterior de los dientes delanteros por el penacho de los penachos 13A cada uno de los cuales se compone de los filamentos de composite de núcleo/ vaina 1 en la parte final de la placa de penacho 11 en el lado del mango 12.
Es posible emplear el monofilamento 5 que está fabricado con un material bien conocido a condición de que tenga una propiedad física utilizable en el cepillo de dientes 10. Por ejemplo, es posible utilizar un material de resina como el nailon, el poliéster y la poliolefina. La forma de la sección transversal del monofilamento 5 puede ser circular, ovalada o poligonal, como triangular o cuadrangular. Además, también es posible utilizar varios tipos de monofilamentos 5 con diferentes tamaños de sección transversal o diferentes formas de sección transversal en un estado mixto. La porción de punta del monofilamento 5 puede tener una forma arbitraria, como una forma esférica, una forma semiesférica y una forma puntiaguda.
Cuando el diámetro exterior del monofilamento 5 es inferior a 0,16 mm, no se puede obtener una rigidez suficiente de la cerda. Por otra parte, cuando el diámetro exterior del monofilamento 5 es superior a 0,26 mm, se deterioran la capacidad de inserción en las porciones interproximales y la sensación de uso. Por consiguiente, el diámetro exterior del monofilamento 5 se sitúa preferentemente entre 0,16 y 0,26 mm, y particularmente entre 0,20 y 0,22 mm.
Como se muestra en la Fig. 4, el filamento de composite de núcleo/vaina 1 incluye un núcleo 2 que está fabricado con una fibra de resina sintética y una vaina 3 que reviste integralmente el núcleo 2 y está fabricada con un elastómero que es compatible con la resina sintética que constituye el núcleo 2.
Como el material de resina sintética que constituye el núcleo 2, es posible utilizar un material de resina sintética tal como un material de resina sintética a base de poliamida, un material de resina sintética a base de poliéster y un material de resina sintética a base de poliolefina. En particular, el nailon 610, el nailon 612 y similares pueden utilizarse como materiales de resina sintética a base de poliamida, el tereftalato de polibutileno (PBT), el tereftalato de politrimetileno (PTT), el tereftalato de polietileno (PET) y similares pueden utilizarse como materiales de resina sintética a base de poliéster, y el polipropileno, el polietileno y similares pueden utilizarse como materiales de resina sintética a base de poliolefina.
Como elastómero que constituye la vaina 3, es posible utilizar un elastómero termoplástico (TPE), como un elastómero termoplástico a base de poliestireno (SBC), un elastómero termoplástico a base de poliolefina (TPO), un elastómero termoplástico a base de cloruro de polivinilo (TPVC), un elastómero termoplástico a base de poliuretano (PU), un elastómero termoplástico a base de poliéster (TPEE) y un elastómero termoplástico a base de poliamida (TPAE), por ejemplo. Entre estos elastómeros, se utilizan preferentemente un elastómero termoplástico a base de poliéster y un elastómero termoplástico a base de poliamida (TPAE), y se utiliza preferentemente un elastómero termoplástico a base de poliéster debido a su excelente manejabilidad.
Un elastómero termoplástico se compone básicamente de un segmento duro (un componente de resina) y un segmento blando (un componente de caucho). Sin embargo, un elastómero termoplástico a base de cloruro de polivinilo constituye una excepción. En particular, en un elastómero termoplástico a base de poliestireno, el poliestireno se utiliza como segmento duro y el butadieno como segmento blando. Además, en un elastómero termoplástico a base de poliolefina, se utiliza un material de resina sintética a base de poliolefina, como el polipropileno y el polietileno, como segmento duro, y un caucho a base de olefina, como un caucho de etileno-propileno (EPR) y un caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM), como segmento blando. En un elastómero termoplástico a base de poliuretano, el poliuretano se utiliza como segmento duro, y el poliol, poliéster o similar se utiliza como segmento blando. En un elastómero termoplástico a base de poliéster, el poliéster se utiliza como segmento duro, y el poliéter alifático, poliéster 0 similar se utiliza como segmento blando. En un elastómero termoplástico a base de poliamida, el oligómero de nailon se utiliza como segmento duro, y el poliol, poliéster o similar se utiliza como segmento blando. Como elastómero termoplástico a base de cloruro de polivinilo, es posible utilizar cloruro de polivinilo plastificado altamente polimerizado, caucho de acrilonitrilo-butadieno (NBR) modificado con cloruro de polivinilo, y similares.
La dureza del durómetro Tipo D especificada en JIS K 6253 del elastómero que constituye la vaina 3 está preferentemente en el intervalo de 27D a 94D, más preferentemente en el intervalo de 55D a 72D, aún más preferentemente en el intervalo de 60D a 72D, y lo más preferentemente en el intervalo de 65D a 72D, ya que la capacidad de penacho puede deteriorarse significativamente cuando la dureza del durómetro Tipo D es inferior a 27D, y por otra parte, la elasticidad se reduce cuando la dureza del durómetro Tipo D es superior a 94D.
El filamento de composite de núcleo/vaina 1 se fabrica mediante un procedimiento bien conocido de hilado fundido compuesto. En particular, el material de resina sintética que constituye el núcleo 2 y el material de elastómero que constituye la vaina 3 se funden y descargan respectivamente de una extrusora de materiales compuestos para darles la forma deseada, se enfrían, se estiran y, a continuación, se someten a un procedimiento de termofijación para fabricar así el filamento de composite de núcleo/vaina 1. Además, es posible que los filamentos de composite de núcleo/vaina 1 se agrupen y se corten en una longitud predeterminada y, a continuación, la porción de punta de cada uno de los filamentos 1 se forme en una forma arbitraria, como una forma esférica, una forma semiesférica y una forma de punta afilada.
Aunque una sección transversal del núcleo 2, siendo la sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal, se puede formar en una forma arbitraria tal como una forma poligonal, una forma ovalada, una forma circular, y una forma de estrella, la sección transversal del núcleo 2 se forma preferentemente en una forma circular de modo que la dureza, es decir la rigidez, del filamento de composite de núcleo/vaina 1 llegue a ser uniforme sobre la circunferencia entera.
Una sección transversal de la vaina 3, siendo la sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal, se forma en una forma cuadrangular tal como una forma rectangular, una forma cuadrada, y una forma rómbica. En consecuencia, el área de contacto entre la vaina 3 y la superficie de los dientes se ajusta para que sea grande y se forman esquinas en la vaina 3, mejorando así la capacidad de eliminación de manchas. En particular, se prefiere el filamento de composite de núcleo/vaina 1 cuya sección transversal tiene forma cuadrada o rómbica, ya que su capacidad de eliminación de manchas no varía en función de la dirección de los penachos 13, en comparación con el filamento de composite de núcleo/vaina 1 cuya sección transversal tiene forma rectangular. Además, aunque las cuatro superficies exteriores de la vaina 3 pueden estar formadas cada una en una superficie plana, es preferente formar cada una de las superficies exteriores de la vaina 3 en una superficie cóncava 4 que esté suavemente deprimida hacia el interior (hacia la porción central del filamento de composite de núcleo/vaina 1) como el filamento de composite de núcleo/vaina 1A mostrado en la Fig. 4(b). Con tal configuración, las superficies cóncavas 4 de la vaina 3 pueden sostener un dentífrico, por lo tanto, es posible limpiar eficientemente la superficie de los dientes mientras se frota suficientemente el dentífrico en la superficie de los dientes.
Cuando la longitud L1 a cada lado de la sección transversal cuadrangular del filamento de composite de núcleo/vaina 1 es superior a 0,30 mm, se deterioran la capacidad de inserción en las porciones interproximales y la sensación de uso. Además, cuando el diámetro D1 del núcleo 2 es inferior a 0,12 mm, no es posible garantizar suficientemente la durabilidad del cepillo de dientes 10. Además, cuando el espesor de la vaina 3 es inferior a 0,01 mm, se produce un problema como la separación de la vaina 3 del núcleo 2. Por consiguiente, en caso de que la longitud L1 a cada lado de la sección transversal cuadrangular del filamento de composite de núcleo/vaina 1 sea inferior a 0,14 mm, no es posible garantizar suficientemente el diámetro D1 del núcleo 2 y el espesor de la vaina 3; por otra parte, en caso de que la longitud L1 sea superior a 0,30 mm, se deterioran la capacidad de inserción en las porciones interproximales y la sensación de uso. Por lo tanto, la longitud L1 se establece en el intervalo de 0,14 a 0,30 mm, preferentemente en el intervalo de 0,16 a 0,24 mm, y particularmente preferentemente en el intervalo de 0,18 a 0,22 mm. Además, en un caso en el que el diámetro D1 del núcleo 2 es inferior a 0,12 mm, no es posible garantizar suficientemente la durabilidad del cepillo de dientes 10, por otro lado, en un caso en el que el diámetro D1 es superior a 0,27 mm, el diámetro exterior del filamento de composite de núcleo/vaina 1 se hace demasiado grande, deteriorando así la capacidad de inserción en porciones interproximales y la sensación de uso. Por lo tanto, el diámetro D1 se fija en el intervalo de 0,12 a 0,27 mm, preferentemente en el intervalo de 0,15 a 0,20 mm, y particularmente preferentemente en el intervalo de 0,16 a 0,19 mm.
En vista de todos los factores descritos anteriormente, es preferente utilizar el filamento de composite de núcleo/vaina I que está configurado de tal manera que el núcleo 2 está fabricado con tereftalato de polibutileno (PBT), la vaina 3 está fabricada con un elastómero termoplástico a base de poliéster, la sección transversal del filamento de composite de núcleo/vaina 1 está formada en una forma cuadrada o una forma rómbica, la longitud a cada lado de la sección transversal del filamento de composite de núcleo/vaina 1 se establece en el intervalo de 0,14 a 0,30 mm.14 a 0,30 mm, preferentemente en el intervalo de 0,16 a 0,24 mm, y particularmente preferentemente en el intervalo de 0,18 a 0,22 mm, y el diámetro del núcleo 2 se establece en el intervalo de 0,12 a 0,27 mm, preferentemente en el intervalo de 0,15 a 0,20 mm, y particularmente preferentemente en el intervalo de 0,16 a 0,19 mm. Además, cuando cada uno de los penachos 13 dispuestos en la parte central de la placa para penachos 11 se compone de los filamentos de composite de núcleo/vaina 1 y cada uno de los penachos 13 dispuestos en la parte periférica de la placa para penachos I I se compone de los monofilamentos 5 de nailon como se muestra en las Figs. 2 (a) a 2 (c), es posible garantizar suficientemente la capacidad de eliminación de manchas al tiempo que se asegura la durabilidad y la sensación de uso del cepillo de dientes 10. Por lo tanto, es preferente una configuración de este tipo.
Además, cuando la densidad de orificios de penacho en la porción de cepillo 14 es inferior a 16 (el número de orificios de penacho/cm2), existe la posibilidad de que la capacidad de eliminación de manchas sea insuficiente. En cambio, cuando la densidad de las cerdas es superior a 21 (número de orificios del penacho/cm2), existe la posibilidad de que se deteriore la sensación de uso. Por lo tanto, la densidad de las cerdas se fija preferentemente en el intervalo de 16 a 21 (el número de orificios de penacho/cm2), más preferentemente en el intervalo de 17 a 21 (el número de orificios de penacho/cm2), y lo más preferentemente en el intervalo de 18 a 21 (el número de orificios de penacho/cm2).
Además, cuando la longitud de la cerda es inferior a 8,5 mm, la rigidez de la cerda se vuelve demasiado fuerte, deteriorando así la sensación de uso. Por otra parte, cuando la longitud de la cerda es superior a 12 mm, la rigidez de la cerda se vuelve demasiado débil, deteriorando así la sensación de uso, así como reduciendo el efecto de cepillado. En consecuencia, la longitud de las cerdas se ajusta preferentemente en el intervalo de 8,5 a 12 mm, y de forma particularmente preferente en el intervalo de 9,0 a 10 mm. Además, la longitud del filamento de composite de núcleo/vaina 1 y la longitud del monofilamento 5 pueden ser iguales o también diferentes.
A continuación, se describirán las pruebas de evaluación del cepillo de dientes en el que se utiliza el filamento de composite de núcleo/vaina.
En primer lugar, se describirá una prueba de evaluación relativa a la forma de la sección transversal del filamento.
Como el monofilamento 5 que está fabricado con un único material de resina sintética, se fabricó un filamento Núm. 1 que está fabricado con nailon y cuya sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal tiene una forma circular con un diámetro de 0,19 mm como se muestra en la Fig. 5 (a) y en la Tabla 1, un filamento Núm. A1 que está fabricado con nailon y cuya sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal tiene una forma parecida a la de las gafas con una longitud mayor L5 de 0,25 mm y una longitud menor L6 de 0,10 mm como se muestra en la Fig. 6 (a) y Tabla 1, un filamento Núm. A2 que está fabricado con nailon y cuya sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal tiene una forma de ocho hojas con el mayor diámetro D5 de 0,20 mm como se muestra en la Fig. 6 (b) y Tabla 1, y un filamento Núm. A5 que está fabricado con nailon y cuya sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal tiene una forma rómbica con una diagonal más corta L3 de 0,206 mm, una diagonal más larga L4 de 0,32 mm, y una longitud en cada lado de 0,19 mm como se muestra en la Fig. 5 (b) y la Tabla 1.
Además, como filamento de composite de núcleo/vaina 1 que se compone de una fibra de composite de núcleo/vaina, se fabricaron un filamento N° A3 y un filamento N° A4 cada uno de los cuales tiene una sección transversal cuadrangular, e incluye el núcleo 2 cuya sección transversal tiene forma circular y cuyo material constituyente es tereftalato de polibutileno y la vaina 3 cuya sección transversal tiene forma cuadrada y cuyo material constituyente es un elastómero termoplástico a base de poliéster, como se muestra en la Fig. 1 (a) y la Tabla 1. En el filamento Núm. A3, el diámetro D1 de la sección transversal del núcleo 2 es de 0,15 mm, la longitud L1 a cada lado de la sección transversal de la vaina 3 es de 0,16 mm, y la dureza durómetro Tipo D especificada en JIS K 6253 de la vaina 3 es 72D. Además, en el filamento Núm. A4, el diámetro D1 de la sección transversal del núcleo 2 es de 0,16 mm, la longitud L1 a cada lado de la sección transversal de la vaina 3 es de 0,18 mm, y la dureza durómetro Tipo D de la vaina 3 es 72D.
Además, un cepillo de dientes Núm. 1 fue fabricado de tal manera que se preparó una cerda del cepillo de dientes proporcionada con una placa rectangular para penachos con orificios circulares para penachos y que está formada en la porción del extremo del eje del cepillo de dientes, con cada uno de los penachos compuestos de los filamentos Núm. 1 agrupados en penachos en los orificios para penachos, con las puntas de los penachos recortadas para aplanar una superficie de cepillado, y las puntas procesadas en forma adicional de modo que fueran redondeadas. Además, también con respecto a los filamentos Núm. A1 a Núm. A5, los cepillos de dientes Núm. A1 a Núm. A5 cada uno con una longitud de cerdas de 10 mm se fabricaron de tal manera que cada uno de los penachos se agrupó en penachos en los respectivos orificios para penacho, y las puntas de los penachos se recortaron para aplanar una superficie de cepillado, y las puntas se procesaron de forma adicional para que fueran redondeadas.
A continuación, se midió la fuerza del cepillado, la durabilidad, la capacidad de eliminación de manchas y la sensación de uso en cada uno de los seis tipos de cepillos de dientes descritos anteriormente, utilizando un procedimiento de medición que se describirá más adelante. El resultado se muestra en la Tabla 1. Además, en la Tabla 2 se muestra el resultado de una prueba de evaluación de la sensación de uso realizada por cinco individuos.
[Tabla 2]
Se comprende a partir de la Tabla 1 que cuando la sección transversal del filamento, siendo la sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal, tiene una forma cuadrangular tal como una forma cuadrada y una forma rómbica como en los cepillos de dientes Núm. A3 a Núm. A5, la capacidad de eliminación de manchas se mejora en comparación con los cepillos de dientes Núm. 1, Núm. A1 y Núm. A2 en cada uno de los cuales se utiliza el filamento cuya sección transversal tiene una forma circular, una forma parecida a una copa o una forma de ocho hojas.
Además, incluso en un caso en el que la sección transversal del filamento tiene una forma cuadrangular, el cepillo de dientes Núm. A4 en el que se utiliza el filamento que está compuesto únicamente de nailon y tiene la sección transversal rómbica tiene una mayor resistencia del cepillo, es decir, no es probable que se doble, pero tiene un menor índice de dispersión en comparación con el cepillo de dientes Núm. A5 en el que se utiliza el filamento que está compuesto de la fibra de composite de núcleo/vaina y tiene la sección transversal cuadrada, por ejemplo. Esto demuestra que la propagación de los filamentos se suprime debido a la elasticidad de la vaina y, por lo tanto, la durabilidad aumenta en un caso en el que se utiliza el filamento que tiene una estructura de núcleo/vaina en la que la vaina está fabricada con un elastómero en comparación con un caso en el que se utiliza el filamento que está fabricado con un solo material de resina sintética.
A continuación, se describirá una prueba de evaluación relativa a la disposición de los penachos.
Como el monofilamento 5 que está fabricado con un único material de resina sintética, se fabricaron un filamento Núm.
1 que está fabricado con nailon y cuya sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal tiene una forma circular con un diámetro de 0,19 mm, como se muestra en la Fig. 5 (a) y en la Tabla 3, y un filamento Núm. 2 que está fabricado con nailon y cuya sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal tiene una forma rómbica con una diagonal más corta L3 de 0,206 mm, una diagonal más larga L4 de 0,32 mm y una longitud a cada lado de 0,19 mm, como se muestra en la Fig. 5 (b) y en la Tabla 3.206 mm, una diagonal más larga L4 de 0,32 mm y una longitud en cada lado de 0,19 mm, como se muestra en la Fig. 5 (b) y en la Tabla 3, un filamento Núm. 3 que está fabricado con nailon y cuya sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal tiene una forma triangular con una altura T1 de 0,20 mm, como se muestra en la Fig. 5 (c) y en la Tabla 3, y un filamento Núm. 4 que está fabricado con un elastómero termoplástico a base de poliéster y cuya sección transversal tiene una forma circular con un diámetro de 0,2 mm, como se muestra en la Tabla 3.
Además, como el filamento de composite de núcleo/vaina 1, se fabricó un filamento Núm. 5 que incluye el núcleo 2 cuya sección transversal tiene una forma circular con un diámetro D2 de 0,15 mm y cuyo material constituyente es tereftalato de polibutileno y la vaina 3 cuya sección transversal tiene una forma circular con un diámetro D3 de 0,20 mm y cuyo material constituyente es un elastómero termoplástico a base de poliéster como se muestra en la Fig. 5 (d) y en la Tabla 3, un filamento Núm. 6 que incluye el núcleo 2 cuya sección transversal tiene una forma circular con un diámetro D4 de 0,12 mm y cuyo material constituyente es tereftalato de polibutileno y la vaina 3 cuya sección transversal tiene una forma triangular con una altura T2 de 0,20 mm y cuyo material constituyente es tereftalato de polibutileno.20 mm y cuyo material constituyente es un elastómero termoplástico a base de poliéster como se muestra en la Fig. 5 (e) y en la Tabla 3, un filamento Núm. 7 que incluye el núcleo 2 cuya sección transversal tiene una forma circular con un diámetro D1 de 0,16 mm y cuyo material constituyente es tereftalato de polibutileno y la vaina 3 cuya sección transversal tiene una forma cuadrada con una longitud L1 en cada lado de 0,18 mm y cuyo material constituyente es tereftalato de polibutileno.18 mm y cuyo material constituyente es un elastómero termoplástico a base de poliéster, como se muestra en la Fig. 4 (e) y en la Tabla 3, y un filamento Núm. 8 que está configurado de la misma manera que el filamento Núm. 7, con la excepción de que el diámetro D1 de la sección transversal del núcleo 2 está fijado en 0,15 mm y la longitud L1 a cada lado de la sección transversal de la vaina 3 está fijada en 0,16 mm.
Además, un cepillo de dientes que tiene una longitud de cerda de 10 mm fue fabricado de tal manera se preparó un eje del cepillo de dientes proporcionado con una placa rectangular para penachos que tiene orificios circulares para penachos y que está formado en la porción del extremo del eje del cepillo de dientes, cada uno de los penachos compuesto por los filamentos mencionados con anterioridad se agrupó en penachos en los orificios para penachos, las puntas de los penachos fueron recortadas para aplanar una superficie de cepillado, y las puntas fueron procesadas de forma adicional para ser redondeadas. Específicamente, los cepillos de dientes Núm. 1 a Núm. 7 en cada uno de los penachos compuestos por los filamentos Núm. 1 a Núm. 7 que respectivamente se agrupan en penachos en la disposición mostrada en la Tabla 3 se fabricaron como un cepillo de dientes en el que cada uno de los penachos está compuesto por filamentos que tienen la misma configuración de agrupamiento en penachos. Además, como un cepillo de dientes en el que cada uno de los penachos 13A está compuesto por los filamentos de composite de núcleo/vaina 1 y cada uno de los penachos 13B está compuesto por los monofilamentos 5 están agrupados en penachos en un estado mixto, se fabricó un cepillo de dientes Núm. 8 en el que cada uno de los penachos 13Aestá compuesto por los filamentos Núm. 8 como el filamento de composite de núcleo/vaina 1 y cada uno de los penachos 13B está compuesto por los monofilamentos 5, siendo el monofilamento 5 de nailon y teniendo un diámetro de 0,20 mm, estando agrupados en penachos en un estado mixto en la disposición mostrada en la Fig. 2 (a), y un cepillo de dientes Núm. 9 en el que cada uno de los penachos 13A está compuesto de los filamentos Núm. 7 como el filamento de composite de núcleo/vaina 1 y cada uno de los penachos 13B está compuesto por los monofilamentos 5, siendo el monofilamento 5 de nailon y teniendo un diámetro de 0,20 mm, están agrupados en penachos en un estado mixto en la misma disposición que en el cepillo de dientes Núm. 8. Además, como un cepillo de dientes en el que se cambia la disposición de los penachos, se fabricó un cepillo de dientes Núm. 10 en el que los filamentos Núm. 1 están penachos en la disposición mostrada en la Fig. 3 (b), un cepillo de dientes Núm. 11 en el que los filamentos Núm. 1 están agrupados en penachos en la disposición mostrada en la Fig. 1 (b), un cepillo de dientes Núm. 12 en el que los filamentos Núm.
7, cada uno de los cuales está compuesto por el filamento de composite de núcleo/vaina Núm. 1, están agrupados en penachos en la disposición mostrada en la Fig. 1 (a), un cepillo de dientes Núm. 13 en el que los filamentos Núm. 7, cada uno de los cuales está compuesto por el filamento de composite de núcleo/vaina 1, están insertados en la disposición mostrada en la Fig. 1 (b), y un cepillo de dientes Núm. 14, en el que los penachos 13A, cada uno de los cuales está compuesto por los filamentos Núm. 7 como el filamento de composite de núcleo/vaina 1 y los penachos 13B cada uno de los cuales está compuesto de los monofilamentos 5, siendo el monofilamento 5 de nailon y teniendo un diámetro de 0,20 mm, están agrupados en penachos en un estado mixto en la disposición mostrada en la Fig. 3 (a), como se muestra en la Fig. 1 y la Tabla 4.
A continuación, se midieron la fuerza del cepillado, el índice de extensión, la durabilidad, la capacidad de eliminación de manchas y la sensación de uso en cada uno de los cepillos de dientes del Núm. 1 al Núm. 9. Además, se midieron la fuerza del cepillado, el índice de extensión y la capacidad de eliminación de manchas en cada uno de los cepillos de dientes Núm. 10 a Núm. 14. Los resultados se muestran en los cuadros 3 y 4.
��(Resistencia del cepillo y densidad de las cerdas)
Cada uno de los cepillos de dientes se fijó al Autograph AGS fabricado por Shimadzu Corporation que corresponde a la máquina de prueba de compresión especificada en la antigua JIS B 7733, se aplicó carga de compresión al cepillo de dientes a una velocidad de 10 mm/min, y a continuación se midió el valor máximo de la carga de compresión. Tras la medición, se calculó el área del penacho descrita en la norma JIS S 3016, y el valor máximo medido en la prueba de compresión se dividió por el área del penacho para obtener así la carga de compresión por unidad de área como resistencia del cepillo.
Además, la densidad de las cerdas se calculó dividiendo el número total de orificios de penacho 16 formados en la placa de penacho 11 por el área de penacho que se había calculado con base en JIS S 3016.
(Índice de dispersión y durabilidad)
Utilizando una máquina de cepillado fabricada por Sunstar Inc, se realizaron 10000 pasadas de cepillado sobre la superficie de una placa de epoxi bajo una carga de 300 g en agua a 37°C, y se midió el índice de extensión de la superficie cepillada para evaluar así la durabilidad. A este respecto, el índice de dispersión significa un valor numérico representado por (B/A) * 100, en el que A(mm) denota la anchura horizontal de la superficie de cepillado en un estado inicial, y B (mm) denota la anchura horizontal de la superficie de cepillado después del cepillado. Además, en la Tabla 1 y la Tabla 3, "A" indica que el valor de la durabilidad es igual o inferior a 170 y la durabilidad es, por tanto, excelente, "B" indica que el valor de la durabilidad es superior a 170 pero igual o inferior a 200 y la durabilidad es, por tanto, normal, y "C" indica que el valor de la durabilidad es superior a 200 y la durabilidad es, por tanto, inferior.
(Capacidad de eliminación de manchas)
La capacidad de eliminación de manchas se midió utilizando un procedimiento de medición que es una modificación del procedimiento descrito en el artículo (Stooky et al., Journal of Dental Research, 61, 1236-39, 1982). A continuación se describe el procedimiento de medición. En primer lugar, se cortó una muestra de esmalte de 4 mm cuadrados de un diente permanente bovino (un diente incisivo permanente), la muestra de esmalte cortada se incrustó en una resina de poliéster transparente, y la superficie de la muestra se alisó y luego se pulió a espejo. A continuación, la superficie de la muestra se sumergió en ácido clorhídrico diluido durante 60 segundos, después se sumergió en solución acuosa saturada de carbonato sódico, después se sumergió en solución de ácido fítico al 1% y, por último, se enjuagó con agua de intercambio iónico.
Se preparó un caldo de tinción de tal manera que se añadieron 1,02 g de café instantáneo, 1,02 g de té instantáneo, 0,75 g de mucina gástrica de cerdo y un cultivo de bacterias productoras de pigmentos (Micrococcus luteus) a un caldo de soja tripticasa esterilizado. A continuación, el espécimen y el caldo de tinción se colocaron en una incubadora a 37°C durante 10 días. El undécimo día se añadieron 0,03 g de cloruro férrico hexahidratado y se continuó la adición hasta que L* definido en el sistema de color L*a*b* de JIS Z 8729 pasó a ser de 32 a 35. A continuación, se sacó la muestra del caldo de tinción y se enjuagó con agua de intercambio iónico. El espécimen enjuagado se utilizó como espécimen de medición, y L*1, a*1 y b*1 del espécimen de medición se midieron como referencia utilizando un espectrofotómetro fabricado por
MINOLTA CAMERA CO., LTD..
A continuación, los cepillos de dientes 10 de Núm. 1 a Núm. 7 se colocaron secuencialmente en una máquina de cepillado fabricada por Sunstar Inc. y el espécimen de medición fabricado de la manera descrita anteriormente también se colocó en la máquina de cepillado. El cepillo de dientes 10 se movió 1500 golpes a una presión constante utilizando un dentífrico comercial. A continuación, se dejó secar el espécimen de medición y se midieron L*2, a*2 y b*2 del espécimen de medición utilizando el espectrofotómetro fabricado por MINOLTA CAMERA CO., LTD. Además, se midieron L*3, a*3 y b*3 con respecto al espécimen del que se eliminó la mancha restante con una pieza de mano dental, y se calculó la tasa de eliminación de la mancha (%) utilizando las fórmulas siguientes.
<Mancha Eliminada»>I(L*2 - L *l)s 4- <L*2 - L*l)* (L*2 - L*l>*]’*
Mancha Total (Mancha Elinünable Total)= [(L*3 — L*L)a (L*3 — L *l)a+-
fL*3 — L*l)^]'«
Tasa de Mancha Eliminada (%} = (Mancha Eliminada) / M ancha Total (Mancha Eliminable Total))
Además, la capacidad de eliminación de manchas (%) de cada uno de los cepillos de dientes Núm. 2 a Núm. 14, en el que la capacidad de eliminación de manchas (%) del cepillo de dientes Núm. 1 que tiene una configuración común se define como 100, se calculó utilizando la siguiente fórmula.
Capacidad de Eliminación de M ancha (%) = Tasa de M ancha Eliminada (%) de Cepillo de Dientes Probado Tasa de M ancha Eliminada (%) de Cepillo de Dientes Núm. 1
(Sensación de uso)
Cinco individuos se cepillaron efectivamente los dientes utilizando los cepillos Núm. 1 a Núm. 9 y evaluaron la sensación de uso de los mismos. La evaluación de la sensación de uso se llevó a cabo de tal manera que la evaluación utilizó un índice de cinco niveles con respecto a la dureza y se establecieron puntos correspondientes a cada uno de los índices como se muestra en la Tabla 5, y se evaluaron el índice y el punto de la sensación de uso con respecto a cada uno de los cepillos de dientes Núm. 1 a Núm. 9 por parte de los cinco individuos y el valor promedio de los puntos. El resultado se muestra en la Tabla 6.
[Tabla 5]
[Tabla 6]
De la Tabla 3 se desprende que el cepillo de dientes en el que se utiliza el filamento cuya sección transversal tiene una forma cuadrangular, como una forma rómbica y una forma cuadrada, tiene una capacidad de eliminación de manchas superior a la del cepillo de dientes en el que se utiliza el filamento cuya sección transversal tiene una forma circular o una forma triangular. Cuando la sección transversal del filamento adquiere una forma cuadrangular de esta manera, aumenta el área de contacto entre el filamento y la superficie de los dientes, y las esquinas del filamento se frotan con fuerza sobre la superficie de los dientes, lo que permite eliminar eficazmente las manchas.
Además, se comprende de la comparación entre el cepillo de dientes Núm. 11 y el cepillo de dientes Núm. 5 que la capacidad de eliminación de manchas en un caso en el que se utiliza el filamento de composite de núcleo/vaina 1 que está provisto de la vaina fabricada con un elastómero es mayor que la capacidad de eliminación de manchas en un caso en el que se utiliza el monofilamento 5 que está fabricado con nailon, aunque tanto el filamento de composite de núcleo/vaina 1 como el monofilamento 5 tienen una forma de sección transversal circular. Al proporcionar de este modo la vaina fabricada con un elastómero en la parte circunferencial exterior del filamento, se aumenta la resistencia a la fricción entre el filamento y la superficie de los dientes, lo que permite eliminar eficazmente las manchas. Sin embargo, el cepillo de dientes Ningún. 4 en el que el filamento está fabricado con sólo un elastómero es utilizado es demasiado blando y la sensación de uso del mismo por lo tanto es mala. Por lo tanto, el cepillo de dientes Núm. 4 es inutilizable como cepillo de dientes.
Además, se comprende que, en un caso en el que los penachos 13B cada uno de los cuales está compuesto de los monofilamentos 5 de nailon están dispuestos en la parte periférica de la placa para penacho y los penachos 13A cada uno de los cuales está compuesto de los filamentos de composite de núcleo/vaina 1 están dispuestos en la parte central de la placa para penacho como los cepillos de dientes Núm. 8 y Núm. 9, es posible aumentar la fuerza del cepillo mientras que se asegura suficientemente la capacidad de la eliminación de la mancha comparada a un caso en el que un cepillo de dientes incluye solamente los penachos 13 cada uno de los cuales se compone de los filamentos de composite núcleo/vaina 1 como el cepillo de dientes Núm. 7. Esto es evidente a partir del hecho de que, incluso en un caso en el que los penachos estén dispuestos en la misma disposición que en los cepillos de dientes Núm. 12 y Núm. 14, el cepillo de dientes Núm. 14 en el que los penachos 13B, cada uno de los cuales está compuesto por monofilamentos 5 de nailon, están dispuestos en la parte periférica de la placa para penacho y los penachos 13A, cada uno de los cuales está compuesto por filamentos de composite de núcleo/vaina 1, están dispuestos en la parte central de la placa para penacho, tiene una mayor capacidad de eliminación de manchas en comparación con el cepillo de dientes Núm. 12, que incluye únicamente los penachos 13, cada uno de los cuales está compuesto por filamentos de composite de núcleo/vaina 1.
Por otro lado, la Tabla 4 muestra que, en un caso en el que los penachos están compuestos únicamente por los monofilamentos 5 de nailon, los cepillos de dientes Núm. 1 y Núm. 10 con la disposición de cerdas alineadas que incluye la porción de cepillo 14M en la que tres o más columnas de los penachos están dispuestas continuamente en un estado alineado como se muestra en las Figs. 1(a) y 3(b) tiene una capacidad de eliminación de manchas igual o superior a la del cepillo de dientes Núm. 11 mostrado en la Fig. 1 (b) con la disposición de cerdas en zigzag que incluye únicamente la porción de cepillo 14T en la que los penachos están dispuestos en zigzag. Además, la Tabla 4 también muestra que, en un caso en el que se utiliza el filamento de composite de núcleo/vaina 1, el cepillo de dientes Núm.
13 con la disposición de cerdas en zigzag que incluye únicamente la porción de cepillo 14T en la que todos los penachos 13 están dispuestos en zigzag como se muestra en la Fig. 1 (b) tiene una capacidad de eliminación de manchas superior en comparación con el cepillo de dientes Núm. 12 con la disposición de cerdas alineadas que incluye la porción de cepillo 14M en la que tres o más columnas de los penachos 13 están dispuestas de forma continua en un estado alineado como se muestra en la Fig. 1 (a), al contrario que en el caso en el que se utiliza el monofilamento 5 de nailon. A saber, se comprende que es posible mejorar la capacidad de eliminación de manchas en el filamento de composite de núcleo/vaina 1 disponiendo los penachos en zigzag.
Además, los cepillos de dientes Núm. 12 y Núm. 13 en los que los penachos cada uno de los cuales está compuesto por los filamentos de núcleo/vaina 1 están agrupados en penachos tienen una capacidad de eliminación de manchas superior, pero una resistencia del cepillo ligeramente inferior en comparación con los cepillos de dientes Núm. 10 y Núm. 11 en los que los penachos cada uno de los cuales está compuesto por los monofilamentos 5 de nailon están agrupados en penachos. Por otra parte, se comprende que, en los cepillos de dientes Núm. 8 y Núm. 9 en los que los penachos 13B cada uno de los cuales está compuesto por los monofilamentos 5 de nailon están dispuestos en la parte periférica de la placa para penacho y los penachos 13Acada uno de los cuales está compuesto por los filamentos de composite de núcleo/vaina 1 están dispuestos en la parte central de la placa para penacho como se muestra en la Fig. 2 (a), es posible mejorar la resistencia del cepillo y, al mismo tiempo, garantizar suficientemente la capacidad de eliminación de manchas.
Lista de signos de referencia
1 Filamento de composite de núcleo/vaina
1A Filamento de composite de núcleo/vaina
2 Núcleo
3 Vaina
4 Superficie cóncava
5 Monofilamento
10 Cepillo de dientes
11 Placa para penachos
11A a 11H Placas para penachos
12 Mango
13 Penacho
13A Penacho
13B Penacho
14 Porción de cepillo
14M Porción de cepillo
14T Porción de cepillo
15 Porción de cuello
16 Orificio para penachos
Claims (9)
1. Un filamento de composite de núcleo/vaina (1, 1A) para cepillos de dientes que comprende:
un núcleo (2) fabricado con una fibra de resina sintética; y
una vaina (3) que reviste integralmente el núcleo (2),
estando el filamento de composite de núcleo/vainacaracterizado por que
la vaina (3) está fabricada con un elastómero compatible con la resina sintética que constituye el núcleo (2),
el filamento de composite de núcleo/vaina (1, 1A) tiene una sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal del filamento de composite de núcleo/vaina (1, 1A), siendo la sección transversal de forma cuadrangular, y
la sección transversal tiene lados cuya longitud está comprendida en el intervalo entre 0,14 y 0,30 mm.
2. El filamento de composite de núcleo/vaina (1, 1A) para cepillos de dientes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el núcleo (2) está fabricado con una fibra de resina sintética a base de poliéster y la vaina (3) está fabricada con un elastómero termoplástico (TPE).
3. El filamento de composite de núcleo/vaina (1, 1A) para cepillos de dientes de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el núcleo (2) está fabricado con tereftalato de polibutileno (PBT) y la vaina (3) está fabricada con un elastómero termoplástico (TPE) a base de poliéster.
4. El filamento de composite de núcleo/vaina (1, 1A) para cepillos de dientes de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que una sección transversal del núcleo (2), siendo la sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal, tiene forma circular.
5. El filamento de composite de núcleo/vaina (1, 1A) para cepillos de dientes de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el diámetro del núcleo (2) está comprendido en el intervalo entre 0,12 y 0,27 mm.
6. El filamento de composite de núcleo/vaina (1A) para cepillos de dientes de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que una superficie exterior de la vaina (3) está formada en forma cóncava para tener un suave receso hacia el interior.
7. Un cepillo de dientes (10) que comprende una porción de cepillo (14) que tiene una placa para penacho (11A-11H) y una pluralidad de penachos (13) agrupados en penachos en la placa para penacho (11A-11H), en el que el penacho (13) que incluye el filamento de composite de núcleo/vaina (1, 1A) para cepillos de dientes de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 se utiliza en el cepillo de dientes (10).
8. El cepillo de dientes (10) de acuerdo con la reivindicación 7, en el que cuando la dirección longitudinal del cepillo de dientes (10) se define como una dirección de fila y una dirección perpendicular a la dirección longitudinal del cepillo de dientes (10) se define como una dirección de columna, al menos un par de centros de orificios de penacho (16), estando los orificios de penacho (16) situados más próximos entre sí en columnas contiguas, tiene una porción que no está situada en una línea recta paralela a la dirección longitudinal del cepillo de dientes (16) en la placa para penacho (11B-11F).
9. El cepillo de dientes (10) de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, en el que los penachos (13) incluyen un penacho (13A) configurado agrupando una pluralidad de filamentos de composite de núcleo/vaina (1) y agrupados en penachos en una parte central de la placa para penachos (11D-11G) y un penacho (13B) configurado agrupando una pluralidad de monofilamentos fabricados con una resina sintética dura y agrupados en penachos en una parte periférica de la placa para penachos (11D-11G).
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