TW200401620A - Method for manufacturing a bristle structure on a carrier - Google Patents

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200401620 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關用以製造剛毛結構於隨意類之載體上之 方法，使用模鑄工具，具有槽自模壁延伸，用以模鑄剛毛 ’其中，用以構製剛毛之模鑄料在壓力下引進於槽中。 【先前技術】 剛毛產品（此特別包含各種刷子，塗刷，以及掃帚 )主要使用機械方法生產，由此，剛毛載體先構製具有孔 ’及剛毛叢依次由機械插入。隨塑膠之進步，刷體經由注 入模鑄或模鑄程序製造，及剛毛以普通機械方式，或最近 使用加熱技術固定。在所有此等情形中，剛毛單絲需先使 用擠出或紡絲方法製造，選擇切斷單絲，並其後固定剛毛 於載體上。目前方法中主要使用之固定技術導致繞上剛毛 並打上剛毛，連同由金屬固定一起於刷體上。 爲此’有許多嘗試使生產程序更有效，構製剛毛或毛 叢與載體一起成單一件，及其後黏合載體於刷體。100多 年前（GB788/1861，GB74935/1896)，有人提出由塑膠 材料，諸如橡膠等模鑄剛毛及黏合之載體，及其後連接該 結構於堅固之刷體。DE941364，GB2，151，971，US301644 ，US4,44,076，US 5,040，260，US 5,966,7 7 1，及 WO98/03 097提出在一注入模鑄程序中生產淸潔元件，捆 綁一起由載體黏合，並在其後或使用二件式注入模鑄固定 載體於刷體。US5,926,900提出製造整個刷體與剛毛一起 (2) (2)200401620 ’成爲整合之注入模鑄構件。 在實際上，此種剛毛僅能使用於有限之應用上，例如 髮梳或作爲隨丟刷。此應用不佳及缺乏接受性之理由爲注 入模鑄之剛毛在反向彎曲應力下具有較之紡絲法抽出之剛 毛不足之疲勞強度，此等並無穩定性所需，且主要由在與 剛毛平行之分子鏈之縱向定向呈現之分子結構。爲此，此 等大部份適當指定爲工作或淸潔元件，而非剛毛。不足之 穩定性尤其是呈現於接近載體處之工作元件之肩部區中， 因爲分子之定向在此位置幾乎完全欠缺。結果，在剛製造 後原適當定向之工作元件在短期使用，尤其是經過彎曲， 糾纏，或未能回至直立位置（彎曲恢復）後改變其位置。 而且，此等技術需要使用同一塑膠作爲工作元件及載體， 對需製造具有高品質需求之剛毛之高品質塑膠，此導致對 應增加成本。降低成本之嘗試需要在塑膠之選擇上妥協。 然而，仍有應用上之重大缺點，由於此，此種刷子僅適用 於有限之應用上。而且，不能反應個別需求，適應用於載 體及刷子之材料或不同之剛毛，尤其是機械穩定性，材料 之特定摩擦係數，顏色等方面。 US2,62 1,63 9發表刷子，在此，工作元件（銷）並非 傳統意義上之剛毛，而是銷，桿，條或類以者。此等工作 元件爲注入模鑄元件，此主要由橡膠或橡膠彈性塑膠，諸 如彈性體所製，並具有大橫斷面，並具有較之大部份剛毛 爲短之長度。 ''剛毛〃之此等結構限制爲二因素所需。第 一，僅在此方式方能達成中度滿意之穩定性及在反向應力 (3) (3)200401620 下之疲勞強度。第二，爲注入模鑄技術之理由，模槽不能 充分窄及深，以保証適當充塡於模中，並順利移出該模。 此 ''銷〃之特色爲在由元件以增加之摩擦係數處理之表面 上之大致柔軟之行動，以達成一種摩擦或按摩之效果，而 非積極之刷去行動。普通應用爲髮梳，此主要用以分開及 整理頭髮，且此意在僅按摩頭皮。此元件之剛度可僅大致 受直徑’直徑與長度之比率，及所用塑膠之硬度影響。 US2,62 1,63 9之刷子由注入模鑄生產。具有孔與工作 元件之構形相對應之一可撓性薄載體板引進於注鑄模中， 具有多個槽形模穴，此等鄰接載體中之穿孔，且此等用以 構製銷形之工作元件。分佈槽置於反面（注入面）上，並 用以供液體塑膠熔液，例如尼隆通過而至個別穿孔中，並 進入相鄰之模槽中。模槽先在接近載體之穿孔之方向中擴 大。如此，在薄載體板之二面上產生脹大，俾工作元件在 二方向上軸向固定。不管尼隆在理論上適於產生剛毛狀性 質。但此並不發生，因爲不能達成縱向定向之分子結構， 至少在淸潔元件之根部由於鼓起之故。另一普通髮梳（ EP-B 1 -0 1 20229 )獲得同樣情形，在此，先注入模鑄具有 襯套形錐形肩部之一載體，及然後注入額外之塑膠於襯套 中，以形成核心，並由在襯套之開口處之擴大部固定。此 等核心在背面由適當材料所製之一第二載體板黏合一起， 以達成二組成件間之一確實軸向固定之連接，作爲主要目 標。結果，工作元件變爲甚至更笨大。 亦有提出此種淸潔元件用於牙刷及掃帚上（ -6- (4) (4)200401620 US 5,040,260，US 5,966,77 1 )。此種刷子由二組成件構成 。US1，924.1 52，US2，1 3 9,242，DE826440，及 WOO/643 0 7 提出合倂由通剛毛所製並具有其辨認及淸潔性質之剛毛料 及由橡膠彈性塑膠所製之桿或銷形淸潔元件。 讓渡給本申請書之同一受讓人且全部說明列作參考之 WO/03831 (DE10033256 及 DE10130863)說明一種程序 及裝置，由此，可使用注入模鑄技術之熟悉之優點。 然而，該生產程序不適用於具有與紡絲擠出之剛毛相 當之品質及應用性質，且當然在此方面較佳或改善之剛毛 之剛毛產品。由此生產之載體具有紡絲噴嘴形狀之孔口， 其中，與槽相鄰之此等孔口在其長度之至少一部份上具有 小於或等於3 mm之最小寬度，其中，此寬度及由聯合孔 口高度及槽長度所獲得之熔液液流徑路間之比率選擇小於 或等於1 : 5，塑膠熔液自載體之至少一面（熔液之引入 面）注入並通過孔口，在槽中形成剛毛。上述比率宜選擇 小於或等於 1 : 1 〇。此比率之下限可在 1 : 2 5 0之範圍。 後者程序對製造剛毛產品構成一全新方法。載體（剛 毛置於其上，此可以插件或類似之形態構成刷體本身或其 一部份）同時用作由注入模鑄生產之剛毛之喪失或加裝之 ''工具〃。阻擋效應或壁摩擦導致延伸之液流具有相當大 之純化力在壁附近之 ''紡絲嘴〃口處。此導致模內之分子 結構變爲在液流方向上定向，此定向繼續至構製剛毛之槽 中，其中，依本發明選擇之熔液之液流徑路長度及孔口之 最窄區之大小間之比率最佳化縱向分子定向。反應分子鏈 -7- (5) (5)200401620 之縱向定向之剛毛之此自加強在部份結晶之熱塑性塑膠上 特別顯著。而且，與依整合方式所產生之剛毛相較，依此 方式生產之剛毛產品具有剛毛之一短部份長度（根部）置 於載體內，並由其支持。此根區域爲對強度最敏感之部份 ，因爲此位置之分子之定向不足。此穩定性導致在彎曲應 力下，尤其是反應反向應力之疲勞強度提高，且提高抗拉 強度。與普通單件注入剛毛產品相較，上述因素可增加 40 %以上之彎曲力，此爲獲得剛毛之特定偏向所需。彈性 模數亦大爲增加。由於抗拉強度亦大爲增加，故此種剛毛 可容易移出模子，即使此等具有窄橫斷面及長長度亦然。 讓渡給本發明之受讓人之 WO 02/03 83 1之普通程序 在原則上可使用於所有可流動之塑膠，其中，基於剛毛之 需求，宜使用熱塑性塑膠或熱彈性體或其混合物，因爲此 等塑膠使分子可最明顯程度定向。 前述受讓人之程序以及US2,621，369 之程序具有缺 點，即所製之塑膠載體之孔圖案需同樣配合由模鑄工具中 之槽所界定之預定格子。尤其是，孔口及槽之軸需對齊。 如未精確保持此需求，則刷繫定區發生轉移，導致剛毛足 部之橫斷面不必要減小，致剛毛過早撕開或純化。另一方 面，具有預定孔並由塑膠製造之剛毛載體僅可使用注入模 鑄程序以較經濟之方式生產。然而，注入模鑄幾乎一定導 致載體不獨由於冷卻過程引起收縮，且由於經過長時間之 後收縮’原先之形狀喪失。而且，限於使用低收縮塑膠， 且故此在剛毛及載體之材料組合方面之重大限制。如欲方 -8- (6) (6)200401620 便增加剛毛載體組合之材料，且尤其是載體材料之範圍， 則需設置多個注入模鑄工具。 【發明內容】 本發明之基本目的在提供一種方法，由此，可使用隨 意之載體材料，生產恆定品質之可再生之剛毛結構。 本發明故此係有關一種方法，用以生產剛毛結構於隨 意類之載體上，使用一種模鑄工具，且有槽自模壁延伸， 用以製造剛毛，其中，一模鑄料在壓力下注入於槽中。依 據本發明，此一方法之特徵爲，載體直接置於模壁處或附 近’具有槽，俾完全蓋住槽之自由橫斷面，及其後由充分 之模鑄壓力注入模鑄料於載體上，俾注射通過在槽之自由 橫斷面鄰近之載體，同時排開載體之材料，模鑄料其後充 塡於槽中。 本發明之方法故此使用原載體材料，此尤其是不呈現 需與構製剛毛之槽對齊之孔口。反之，在模鑄程序本身之 期間中’使用模鑄壓力以產生具有所需橫斷面之通孔，模 鑄料經由模鑄壓力注入通過載體。覆蓋槽之自由橫斷面之 材料從而向側方及、、注射方向〃排開。孔圖形僅產生於由 槽及在剛毛形成期間所需之安排中，故避免孔之對齊於槽 之問題，諸如孔之構形與槽間之一對一相對應之問題，故 可避免用以生產具有孔之載體之昂貴之工具。 本發明之方法不限於注入模鑄。反之，可使用液體或 塑膠料作爲模鑄料，且可引進於模鑄工具中，反應模鑄壓 -9- (7) 200401620 力而貫穿通過自由橫斷面鄰近之載體，同時排開載體材料 ，並壓進其於槽中。 本發明之方法故此可處理不獨熱塑性塑膠，且可處理 塑膠形態之硬塑膠料，此在模鑄程序後先固化或硬化。而 且，宜爲液體塑膠，例如，此等用以模鑄臘螞。 亦可使用黏彈料作爲剛毛之模鑄料，此引進於模鑄工 具中，且此反應模鑄壓力，貫穿通過槽之自由橫斷面鄰近 之載體，其中，排開並壓進載體材料於槽中。如此，即使 彈性體或其他橡膠形料，諸如膠乳亦可用作載體材料，然 而，保証載體僅在剛毛形成槽之位置處穿孔。 模鑄料亦可以固體料之形態引進於模鑄工具中，此在 技術可行之壓力，即高至5 0 0 0巴（5 X 1 0 5 kP a )下塑性變 形。於反應此模鑄壓力，塑膠料注射穿過槽之自由橫斷面 鄰近之載體，並向側方及/或 '、注射方向〃排開載體材料 ’然後壓進此於槽中。 在上述程序中，可選擇由引進熱來支持模鑄料之模鑄 。當模鑄料包含反應性組成份，諸如硬塑膠時，此特別有 利，以加速硬化及固化。 該方法特別有利，當剛毛之模鑄料熔化時，此反應注 入模鑄或壓力模鑄而注射通過槽之自由橫斷面附近之載體 ’及載體材料被排進槽中。爲此，在1，〇〇〇及5,000巴（ 1 X 105kPa至 5 X 1 05kPa )間之特定模鑄壓力顯示較宜， 其中，在模鑄剛毛之槽中達成超過300至600巴（ 〇.3xl〇5kPa至0.6xl05kPa)之壓力。此充分足夠充塡該 (8) (8)200401620 模，即使在窄槽之情形亦然。於反應注入模鑄及壓力模鑄 ，貫穿載體導致不同之效果。壓力波在實際熔液面之前， 此排移模鑄工具中之空氣。亦具有高溫之此空氣壓力波先 入射於載體上，然後爲實際之熔液面。 依據本發明之方法，由於剛毛結構可由隨意載體材料 製造，考慮之唯一要點爲依載體之厚度及材料性質而定， 調整模鑄壓力，俾載體反應該壓力，在槽之孔口區穿孔。 載體材料（此由模鑄料反應貫穿通過載體而排開 )可至少部份移進槽孔中，從而形成領環，此包裹個別剛 毛之剛毛足鄰近。而且，可視載體之選擇材料而定，調整 壓力，俾反應模鑄料之通過載體而被排移通過載體之載體 材料形成一漏斗形孔，與注入漏斗相似。 爲防止形成此領環而減弱剛毛在根區域中之橫斷面， _製剛毛之槽亦可在其孔口鄰近擴大，用以接受載體領環 材料。如此，剛毛之分子結構可不受限制而發展，且尤其 楚，可達成剛毛之所需之縱向分子定向。 亦可選擇載體材料，俾由模鑄料在貫穿通過載體之期 間中所排開之載體材料與構製剛毛之材料一起形成混合物 ’使剛毛具有某特性。 在置於模壁上之前，載體宜先加以處理，俾在蓋於槽 口之區域鄰近達成弱材料結構。此可構成載體之簡單減薄 ’底孔，或甚至輻射對稱位置之預定破裂位置。 在該實施例之一改變中，可插入一額外載體於模鑄工 真中槽之上游處，此具有對齊孔，其中，欲由模鑄料貫穿 -11 - 200401620 Ο) 之載體可置於其上，以覆蓋額外載體之孔。在此特別情形 中，構製剛毛之槽之自由橫斷面本身並不稱爲 ''穿孔模板 〃，而是對額外載體之孔具有額外影響，此加長模鑄區。 由構製剛毛之模鑄料在貫穿期間中所排移之載體材料從而 被排移進入額外載體之孔中，由於此結果，達成在剛毛足 區域中特別良好綁住剛毛。 亦可選擇構形，俾覆蓋於槽之自由橫斷面之載體直接 鄰接界定槽之壁，該額外載體置於其上，俾產生一種孔 鑿〃，以簡化貫穿通過載體。 在亦簡化貫穿通過載體之另一特色中’構製剛毛之槽 之孔邊緣可構製並映射於其下游方向之一光滑壁中。 覆蓋於槽之自由橫斷面上之載體（尤其是用以注入模 鑄該材料）具有構成壓力拘束障壁之額外功能’俾在注入 模鑄期間中所產生之普通壓力梯度（此自注入模鑄裝置延 伸至模鑄穴）由載體料處之模鑄料之短暫阻擋而中斷’俾 模鑄料其後以充分高之特定壓力貫穿進入槽中’以形成剛 毛。實際經驗顯示在注射螺桿前面之2,100巴（ 2.1xl05kPa)特定注射壓力可降至在內模穴中之約6〇〇巴 )〇.6xl05kPa)。當槽由載體覆蓋時，模內之壓力可在螺 桿前面保持約於特定之注入壓力。在貫穿通過載體之前’ 熱塑性熔液之高至1 〇 %之可壓縮性支持該壓力維持。此 導致注入模鑄料之有利之高流速進入構製剛毛之槽中’及 隨帶增加純化效果，及因而良好之縱向定向作用’同時由 熱塑性材料形成針狀晶體。所製之剛毛之品質故可由載體 -12- (10) (10)200401620 之厚度及由此提供之模內之壓力維持影響。在適當高之內 部模壓力上，熔液之貫穿進入構製剛毛之槽中以爆炸之形 態發散。可自讓渡給本專利申請書之未公佈之專利申請書 (於2002年1月17日提出之del0201635.5，及於2002 年3月21日提出之 del 02 1 27 8 1.8 )獲得最佳方法參數及 建造技術，其發表列作參考。 如已提及，載體可由隨意材料，尤其是有機或無機材 料製造。 載體可爲箔片，宜爲一展延箔片，在貫穿期間中，此 在剛毛肩部鄰近形成防漏密封。載體亦可爲金屬箔片，此 可在完成之剛毛產品中執行裝飾及/或化學或物理功能。 視其應用而定。 或且，載體亦可由塑膠箔片，尤其是彈性體箔片製造 ，使完成之刷產品在剛毛方具有應用特定之性質。 宜使用具有厚度Slmm之箔片，具有預定破裂位置 ，此在對應之模鑄壓力下穿孔。 載體亦可爲板所製，具有厚度宜^ 〇.2mm。 載體亦可爲疊層之箔片/或具有二或更多層之箔片， 其中，宜設有非常薄之外層，此簡化剛毛載體之服貼於 模鑄工具之內部形狀。此一構形之優點以下在其他方法改 變中說明。 在載體具有二或更多層之情形’至少一層可覆蓋槽之 孔口，及至少另一層可具有預製之孔與槽之構形相對應。 二或更多層宜由不同塑膠製造，宜具有不同之彈性。 -13- (11) (11)200401620 載體可作爲預製之模鑄構件引進於打開之模鑄工具中 。此例如可爲吹鑄構件，一注入構件，或一深引伸物件。 載體亦可成無端材料之形態引進於打開之模鑄工具中 ’並在模關閉之前或之時切斷成預定大小。或且，具有所 需大小之載體可引進於無端支持體上，且可在模鑄工具之 鄰近分開。 而且。覆蓋於槽之自由橫斷面上之載體可熔接於剛毛 材料，此可由多種可能之塑膠組合達成。 本發明之方法亦可分段引進具有不同機械性質之塑膠 於模鑄工具中，以構製剛毛，俾整個剛毛結構由具有不同 性質之剛毛構成。而且，具有不同色顏之剛毛塑膠可分段 引進於模鑄工具中，以提供具有不同目視外觀之不同型式 之剛毛場。 本發明之方法恆使個別直立之剛毛相互密切分開，取 決於剛毛構製槽之構形。個別直立剛毛之此剛毛結構對在 衛生方面具有特別嚴格要求之刷及塗刷特別有利，因爲由 刷或塗刷所施加之污染或媒體並不積聚於剛毛之間至剛毛 束所到達之程度。而且，此剛毛或刷可直接及澈底淸洗及 淸潔。 在該方法之另一實施例中，載體材料以毛坯或模鑄粗 構件之形態引進於模鑄工具中，並反應模鑄料之模鑄壓力 ’在包圍槽之自由橫斷面之模壁處成形，然後模鑄料貫穿 通過成形之載體。在此情形，反應模鑄料之模鑄壓力，載 體之最後形狀先產生於模鑄工具內。尤其是，薄箔片形載 -14- (12) (12)200401620 體及可選擇之二層載體特別適合於此應用。 在另一改變中，載體材料可以模鑄粗件或毛坯引進於 模鑄工具中，及流體壓力使其成形於包圍槽之自由橫斷面 之模壁上，然後產生剛毛之材料以增加之模鑄壓力引進於 模鑄工具中。此輔助流體僅供成形之用，且在注入模鑄料 之前移出模鑄工具，或反應其後模鑄料本身之注入而排出 模鑄工具外。 或且，載體材料及構製剛毛之模鑄料可使用包夾注入 模鑄程序引進於模鑄工具中。此可在單或雙注射法中實施 〇 GIT法（氣體注射技術）及 WIT (水注射技術）二 者適用於使用輔助流體使載體材料成形。 【實施方式】 圖1槪要顯示一模鑄工具1或其一部份，此宜非純一 構造，而是由平行層板2建立，其用途及作用更詳細說明 於 WO 02/03 8 3 1 (DE 1 003 3 2 5 6 及 DE 1 0 1 3 0 8 63 )，及公 佈之專利申請書 DE10301635.6 及 DE10212781.8，二者 屬於本申請書之受讓人。該模鑄工具具有一工具部份1， 具有多個宜平行之槽3，其中模鑄剛毛。槽3自模壁4延 伸，且宜稍成圓錐形延伸至其封閉端。一載體7插於模壁 4上之模穴5中，並覆蓋模槽3之自由橫斷面6。 該模鑄工具可爲注入模鑄，壓力模鑄，或加壓模鑄工 具。剛毛之模鑄料以充分之壓力引進於模穴5中，以貫穿 -15- (13) 200401620 或注射通過在模槽3之自由橫斷面6鄰近之載體7 (閱圖 2 )。在貫穿或注射通過載體7後，構製剛毛6於槽3中 之模鑄料可同時用以形成載體7之背部（參考編號8 ), 以覆蓋此，並從而形成剛毛元件之一完整載體。 圖3及4顯示有關一單個模槽3之詳細改變，在此情 形，模槽3具有一擴大部9置於其引入方，載體材料流進 其中，此在載體7受貫穿或注射通過時被排開（圖4 )。 如此，形成一領環1 〇於擴大部9內，此支持剛毛6之足 區。爲自模中移出’該等板個別或集體移去，俾剛毛6可 容易移出，即使相當長亦然。 圖5至7以放大之詳細圖顯示構製剛毛之槽3之引入 區’並顯示在模鑄料貫穿之期間中，其對領環及載體材料 排移之影響。具有陡峭邊緣之一進入區（閱圖5 )支持載 體材料在模槽之自由橫斷面6鄰近之衝破，但亦增加載體 材料拖進模槽3中之可能性之缺點。在模槽3在其自由橫 斷面6鄰近具有多少漏斗形狀入口之情形，由模鑄料排開 之載體材料在模鑄壓力之影響下受均勻壓迫進入模槽中， 以形成適當之領環。此改善由此所製之剛毛之靜態。 圖8之實施例顯示模槽3之進入區之平面圖，此至少 在其自由槽斷面6鄰近具有波浪形狀，如參考符號1 1所 示。此形狀支持模鑄料之貫穿通過支持體7。該結構可沿 模槽之整個長度延伸，或可緩慢映射於光滑壁之模槽中。 依據圖9，具有通孔1 3之一額外載體先置於模壁4 上’模槽3自此延伸，實際載體7置於其上，此覆蓋模槽 (14) (14)200401620 3及孔1 3。通孔1 3可具有稍大之直徑。於反應模鑄壓力 時，模鑄料貫穿通過通孔1 3鄰近之載體7，通孔然後接 受被排移之載體材料。載體7及1 2宜爲不同材料所製。 例如，載體12可爲較軟之彈性體，及載體7由較硬之材 料所製。或且，載體7亦可直接置於模壁4上，及與載體 1 2相似之一載體可置於其上。且在後者之情形，亦可爲 硬/軟材料之組合。 圖1 〇顯示一載體7，此例如可用以生產牙刷之頭部 。載體具有厚度沿其長度上逐漸減小，以提供例如累進之 可撓性。然而，爲當模鑄料注入時具有均勻之條件，支持 體7設有底孔1 4，具有一深度，俾模鑄料需貫穿或注射 通過之壁厚度1 5保持相同。 將被貫穿之底孔1 4或橫斷面1 4可選擇與多個模槽分 別關聯，俾如顯示於圖1 1及1 2，可獲得具有不構形之剛 毛場1 6，1 7，1 8，及1 9，或縱向延伸之剛毛場2 0，2 1 ( 圖1 1 )之剛毛庫。如顯示於圖1 3，充塡於底孔1 4中之剛 毛之模鑄料亦可充塡於支持件7之背部上所構製之連續凹 口 22中，如顯示於圖13。 圖1 4至1 7顯示用以弱化在剛毛形成槽之自由橫斷面 之區域中之載體7。此弱化各宜包含不同構形之輻射對稱 延伸之破裂位置2 3，其中，中心部份可選擇具有特別薄 之預定破裂位置24 (圖17)。 在薄載體之情形’尤其是伸展箔片之情形，化弱線 2 5之輻射對稱構形可用以確保當模鑄料貫穿時並不撕開 -17- (15) (15)200401620 ，而是伸展成漏斗形狀，如顯示於圖i 8及i 9，俾獲得適 當之領環2 6 °在液體熔液模鑄料之情形，例如，在壓力 模鑄或注射模鑄中，薄位置之裂開以及伸展（閱圖1 8及 1 9 )由熔液之溫度及壓力波支持，此在熔液之前，並迫使 空氣流出模穴。例如，如載體爲由具有熔化溫度〗6〇度之 聚丙烯’及剛毛由具有熔化溫度2 6 0度之聚醯胺6.6所製 ’則該溫度顯然對衝破及排移載體材料具有重大影響。反 之’由適當匹配二材料，俾二者具有幾乎相同之熔化溫度 ，則可達成載體及剛毛材料熔化及熔接一起。 尤其是在剛毛非常密集包裝之情形，載體7可製成格 子構形，點形狀之預定破裂位置2 7 (圖2 0 )，或具有格 子線2 8形之預定破裂位置（圖2 1及2 2 )。 圖23至30顯示預定破裂位置之不同實施例，尤其是 用於較厚之載體。圖23顯示一漏斗形預定破裂位置24， 各與一剛毛形成槽關聯。圖24顯示一槽形預定破裂位置 3 0，及圖2 5顯示一漏斗形預定破裂位置3 1，具有凸出部 3 2在反面上。此形狀支持適當之領環形成。此等預定破 裂位置可置於支持體7之面上，此面對模鑄壓力，或且， 如顯示於圖2 6，在背向模鑄壓力之面。顯示圓頂形之預 定破裂位置。 在圖2 7，支持體7具有漏斗形預定破裂位置在背向 模鑄壓力之面，此在面向模鑄壓力之面上延伸成錐形或金 字塔形尖端3 4。於反應模鑄壓力時，尖端摺疊於朝向剛 毛形成槽之方向，如虛線所示。圖2 8顯示碗形預定破裂 -18- (16) (16)200401620 位置3 5。 圖29之預定破裂位置36與圖24所示不同，因爲載 體材料在朝向剛毛形成槽之方向額外鼓起。圖3 0顯示載 體7自二面弱化材料，各由各別孔3 7及3 8引起。 圖31顯示一載體7，具有預定破裂位置導致其不同 弱化。圓頂形凹口 3 9留下較之圓頂形凹口 4 1爲薄之一材 料橋4 〇，俾保留一較大之壁厚度4 2。於反應由一特定模 鑄壓力注入一第一模鑄料4 3時，具有最低殘留壁厚度4 0 之位置破裂’於反應其後以較高模鑄壓力注入額外模鑄料 44時’具有較大殘留壁厚度42之預定破裂位置亦破裂。 如此’可由不同塑膠產生剛毛45，46於一單個載體7上 ’其中’所注入之最後模鑄料可同時構成載體47之背部 。剛毛45 ’ 46亦可具有不同之形狀及橫斷面，且甚至可 用以產生板形淸潔元件。 載體7可具有肩部48置於其面對剛毛成形槽之面上 ，此可部份插進剛毛成形槽中，且此可具有預定破裂位置 4 9在其端部’俾以模鑄壓力引進之模鑄料* 9先充塡於肩 部4 8之槽5 0中’然後衡破通過預定破裂位置* 9，並貫 穿進入模槽’以形成剛毛5 1。剛毛51從而沿一大長度上 受包裹於肩部48內（圖33)。 圖34之載體亦具有肩部52，具有底孔53，其地板具 有多個薄位置（不可見）。在模鑄料5 4引進後，肩部5 2 之底在薄位置處撕開，以形成短針形剛毛5 4於銷形支持 體上。 -19- (17) (17)200401620 圖3 6顯示一二部式模鑄工具1之槪要部份斷面圖， 用於包夾注入模鑄程序。在此情形，一模鑄料5 6以較低 之壓力先引進於模穴55中，俾模鑄穴55並不完全塡滿置 於模壁上之模鑄料5 6。由於模鑄壓力低，模鑄料5 6不能 克服由剛毛形成槽之自由橫斷面所呈現之液流阻力，且故 此僅貫穿接近孔口之區域。此模鑄料在冷模壁上迅速固化 ，及其後可注入一第二模鑄料5 7。此第二模鑄料貫穿通 過由第一模鑄料5 6在孔口橫斷面鄰近所形成之 ''插塞〃 ，及 '插塞〃從而變換爲領環，如顯示於圖3 7之剛毛5 8 之肩部區中。 該包夾注入模鑄程序可由一單個注射螺桿，或依所謂 雙注射方法，使用二同心注射螺桿執行。此程序槪要顯示 於圖3 8。二面模鑄工具1之一部份具有模穴5 9，例如用 以生產完整之刷體，具有槽60用以構製剛毛。注入模鑄 裝置大致由一內注入螺桿6 1構成，此置於一外注入螺桿 62內，且此貫穿通過外螺桿62之注入槽。模鑄料63經 由外注入螺桿62引進，且僅部份充塡於模穴5 9中。此由 較高之螺桿注入壓力執行。然而，於反應此注入，該模僅 部份塡滿，及模穴中之壓力從而降落至數十巴（ 0.01xl05kPa)，故模鑄料63並不貫穿進入模槽60中。 在其後一步驟中，在第二注射中以較高之注入壓力引進模 鑄料64。此從而以充滿模之方式注入，且故此模穴59內 有充份高之壓力，以充滿模槽60。 載體可用GTT (氣體注射技術）或使用WIT程序（ (18) (18)200401620 水注射技術）注入，此先引進一空心模體’作爲支持體， 其後由此移去輔助流體。所成之模穴然後可塡以第二模鑄 料，此同時充塡於構製剛毛之槽中。如此’可使用依各別 應用定製之材料，製造刷體。 牙刷頭65之一例槪要顯示於圖39及40，圖39顯示 縱斷面，及圖4 0顯示橫斷面。牙刷頭基本上由較硬材料 所製之一核心6 6構成，此由一軟黏性保護膜層6 7包圍， 此本身與刀形淸潔及按摩元件6 8整合，此等置於具有剛 毛6 9之剛毛庫之側表面上。在剛毛背處，核心6 6塡以模 鑄料，構製剛毛69。在此情形，剛毛69之模鑄料通過核 心69及黏性保護膜67注入。 充分可撓性之單或多層載體可由硬支持結構包裹，以 製成圓形剛毛元件。此等亦可彎成結構物件，例如成u 結構。此等亦可製成及彎成密封’視應用而定，此僅爲所 有可構想之一些。 一貫例顯不於圖4 1至4 3，依據本發明，剛毛之模鑄 料貫穿通過由可撓性載體72所製之一星形毛还71 (圖43 )。模纟#料可同時成一額外層7 4。保持元件7 5構製於條 形載體72之端部，並在條形載體彎成立體物件，例如球 形或珠形物件後，可固定於一把手或類以者，或連接一起 。該立體有效區可從而由安排多個此星形物件於相互偏離 之角度上而擴大’如參考編號76所示，並在中心區處相 互連接。 -21 - (19) (19)2〇〇4〇162〇 【圖式簡單說明】 U下參考多實施例，說明本發明。 _ 1顯示第一方法步驟中之模鑄工具之槪要表示； ® 2顯不第二方法步驟中之圖1之模鑄工具； 圖3顯示圖1之詳細； 圖4顯示圖2之詳細； ® 5至7顯示在模槽之自由孔口橫斷面鄰近之高度放 大斷面； ® 8顯示模槽之另一實施例之自由橫斷面之平面圖； ® 9顯示通過用以處理具有多層之載體之模鑄工具之 斷面； ffl 1 〇爲牙刷之頭部之載體之槪要側視圖； 圖11爲牙刷之頭部之剛毛場； 圖12爲與圖11相當之另一實施例； 圖1 3爲通過一額外實施例之牙刷之頭部之部份斷面 圖； 圖1 4至1 7顯示載體上之預定破裂位置之構形之各種 實施例； 圖〗8爲具有弱化位置在構成一種伸展箔片之載體之 一箔片中之一實施例之平面圖； 圖1 9爲圖1 8之實施例在達成模鑄壓力後之斷面圖； 圖20至22各顯示具有格子構形之預定破裂位置之載 體之不同實施例之平面圖； 圖23至30顯示在厚載體上之預定破裂位置之不同實 -22- (20) (20)200401620 施例之斷面圖； 圖3 1槪要顯示具有不同預定破裂位置及不同模鑄料 之載體之斷面； 圖3 2顯示具有成形肩部之載體之詳細斷面； 圖33爲圖32之載體在模鑄料引進後之情形； 圖3 4爲一實施例之詳細，此更改圖3 2 ; 圖3 5爲圖3 4之實施例在模鑄引進後之情形； 圖3 6槪要表示使用單方法之包夾模鑄程序； 圖3 7顯示使用圖3 6之方法所製之物件； 圖3 8槪要表示用雙注射程序之注入模鑄裝置之斷面 j 圖3 9及40顯示牙刷之頭部之縱及橫斷面； 圖4 1顯示由條形剛毛元件所製之星形毛坯之平面圖 ， 圖42顯示圖4 1之毛坯之部份之側視圖；及 圖4 3顯示條形毛坯之斷面圖。 主要元件對照表 1 模鑄工具 2 平行層板 3 平行槽 4 模壁 5 模穴 6 自由橫斷面 -23- (21) 200401620 7 載體 9 擴大部 13 通孔 14 底孔 15 壁厚度 16 剛毛場 22 凹口

23 預定破裂位置 34 錐形尖端 43 模鑄料 48 肩部 60 模槽 6 1 注入螺桿 6 5 牙刷頭部 68 按摩元件

71 星形毛坯 72 可撓性載體 -24-

Claims (1)

1. 200401620 ⑴ 拾、申請專利範圍 1 · 一種用以生產剛毛結構於隨意類之載體上之方法 ’使用一模鑄工具具有槽自一模壁延伸，用以構製剛毛， 其中’在壓力下引進模鑄料於槽中，以形成剛毛，其特徵 爲載體直接或間接置於界定該等槽之模壁上，俾完全蓋住 槽之自由橫斷面’且其後以充分高之模鑄壓力引進模鑄料 ’以注射通過在槽之自由橫斷面鄰近之載體，且從而排開 載體材料，其中，模鑄料其後充滿於槽中。 2.如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 使用液體至塑膠料作爲剛毛模鑄料，並以充分之模鑄壓力 引進於模鑄工具中，以注射通過槽之自由端鄰近之載體， 並排開及壓進載體材料於槽中。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 黏彈料引進於模鑄工具中，作爲剛毛之模鑄料，並反應模 鑄壓力而注射通過槽之自由橫斷面鄰近之載體，以排開並 壓進載體材料於槽中。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 例如粉或顆粒形之固體料引進於模鑄工具中，作爲剛毛之 模鑄料’且於反應模鑄壓力，塑化並注射通過槽之自由橫 斷面鄰近之載體，以排開並壓進載體材料於槽中。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 經由引進熱，支持模鑄料之模鑄。 6.如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 使用熔液作爲剛毛之模鑄料，其中，於反應注入模鑄或壓 (2) (2)200401620 力模鑄，熔液貫穿通過槽之自由橫斷面鄰近之載體，以排 移載體材料於槽中。 7 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 依載體之厚度及材料性質而定，調整模鑄壓力，其中，反 應該壓力，在槽之孔口鄰近穿孔該載體。 8 .如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 由模鑄料在貫穿通過載體時所排移之載體材料至少部份移 進槽之孔口中。 9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 於模鑄料貫穿通過載體時所排移之載體材料形成領環伸進 槽之孔口中。 10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 由模鑄料貫穿通過載體時所排移之載體材料產生漏斗形孔 〇 11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 構製剛毛之槽具有一擴大部在其孔口鄰近，用以接受載體 材料，以產生領環。 12. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 由模鑄料於貫穿通過載體材料時所排移之載體材料與該模 鑄料一起形成一混合材。 13. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 於引進於該模之嬖上前，覆蓋於槽孔口上之載體爲特定材 料弱化結構，或具有材料弱化結構。 14. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， -26- (3) (3)200401620 引進轄射對稱之預定破裂位置於載體中。 15·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 在引進載體於模壁上之前，載體在覆蓋槽孔口之區域中具 有一厚度，此較之其餘區域小。 16·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 具有對齊孔之至少一額外支持體引進於模鑄工具中，在槽 前面’及模鑄料貫穿通過之載體置該額外載體上，以覆蓋 該等孔。 17·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 具有對齊孔之至少一額外載體引進於模鑄工具中，在槽之 上游，及欲由模鑄料貫穿通過之載體置該額外載體及槽之 孔口之間。 18·如申請專利範圍第6項所述之方法，其特徵爲， 欲由模鑄料貫穿之載體在模鑄料之注入模鑄之期間中用作 壓力保持障壁至一時間點，在此，模鑄料開始貫穿通過載 體。 19. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 該支持體基本上由一有機或無機材料構成。 20. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 載體由箔片，宜可伸展之箔片製造。 21. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 載體由金屬箔片製造。 22. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 載體由塑膠箔片製造。 -27- (4) (4)200401620 23. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其特徵爲 ，載體由彈性體箔片製造。 24. 如申請專利範圍第20項所述之方法，其特徵爲 ’ g亥泊片具有厚度宜爲$ 1 m m。 2 5.如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲’ 該載體由一板製造。 26. 如申請專利範圍第2 5項所述之方法，其特徵爲 ’該板具有厚度宜爲- 〇.2mm。 27. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲’ 該支持體由二或更多層構成。 28. 如申請專利範圍第2 7項所述之方法，其特徵爲 ，具有支持體由二或更多層構成，至少一層覆蓋槽之孔口 ’及至少另一層設有孔，與槽之構形相對應。 29. 如申請專利範圍第2 7項所述之方法，其特徵爲 ’二或更多層爲不同材料所製。 3〇.如申請專利範圍第2 7項所，述之方法’其特徵爲 ，二或更多層具有不同之彈性。 3 1 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特7徵爲’ 支持體當引進於打開之模鑄工具中時，爲預製之模禱件° 3 2 .如申請專利範圍第3 1項所述之方法’其特7徵胃 ’支持體作爲預製之吹鑄件引進。 33.如申請專利範圍第3 1項所述之方法’其特徵爲 ，支持體作爲預製之注入模鑄組成件引進。 34·如申請專利範圍第3 1項所述之方法，其特徵爲 tow -28- (5) (5)200401620 ’載體作爲預製之深引伸組成件引進。 3 5· $請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 支持體以無端材料之形態引進於打開之模鑄工具中，並在 模鑄工具關閉之前，切割至適當長度。 36.如串請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 具有所需大小之載體引進於一無端載體上，並在模鑄工具 鄰近與該載體分離。 3 7·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 覆蓋槽之自由橫斷面之支持體之材料可熔接於剛毛之材料 〇 3 8·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 具有不同機械性質及導致形成剛毛之塑膠成區段引進於模 鑄工具中。 3 9·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 具有不同顏色之剛毛形成塑膠成區段引進於模鑄工具中。 4 0.如申請專利範圍第1至3 9之任一項所述之方法 ，其特徵爲，載體材料成原料之形態或作爲毛坯引進於模 鑄工具中，並在模鑄料貫穿通過成形之載體前之時間點， 反應產生剛毛之模鑄料之模鑄壓力，形成模壁包圍槽之自 由橫斷面。 4 1.如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 載體材料以原料之形態或作爲毛坯引進於模鑄工具中，並 在模鑄料以較高之模鑄壓力引進於模鑄工具中之時間點之 前，接受流體壓力，反應此，此在模壁上成形，包圍槽之 -29- (6) (6)200401620 自由橫斷面。 42·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 載體材料及構製剛毛之載體料使用包夾注入模鑄程序引進 於模鑄工具中。 43 ·如申請專利範圍第42項所述之方法，其特徵爲 ’包夾注入模鑄程序在單或雙注射程序中實施。 44.如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵爲， 載體材料使用GIT法（氣體注射技術）預成形，或引進方々 模鑄工具中，且其後注以剛毛之模鑄料。 45 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其特徵胃 載體材料使用WIT法（水注射技術）預成形，或 ^ a 51進於 模鑄X具中，其後注以剛毛之模鑄料。 •30-