(57)【要約】この発明は、ブラシ毛製品、特に洗浄用ブラシ、歯ブラシまたは塗布用ブラシのためのブラシ毛に関する。上記ブラシ毛は、上記ブラシ毛がブラシ毛担体の中にまたはこれに対して取付られ得るまたはブラシ毛担体の一部となるための下方の根元領域と、上記ブラシ毛担体の外側にあり上記根元領域よりも上方に配置された自由な長さ部とを有し、上記自由な長さ部は、上記根元領域に隣接する軸部領域と、その上に配置された可撓領域とからなる。上記軸部領域は、下方にあり上記根元領域に隣接する軸部ベース部分と、その上にある軸部部分とからなる。上記可撓領域は、下方にあり上記軸部領域に隣接する作用／可撓部分と、その上にあり上記ブラシ毛の自由な端部となる先端部分とからなる。上記ブラシ毛は、上記軸部ベース部分において連続的で窪みのない母面を有し、上記可撓領域において少なくとも部分的に上記母面上に、隆起および／または窪みから形成されブラシ毛の包絡面より内側にあるパターンを有している。
2005526555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシ毛製品、特に洗浄用ブラシ、歯ブラシまたは塗布用ブラシのためのブラシ毛であって、
前記ブラシ毛（１００）は、前記ブラシ毛（１００）がブラシ毛担体の中にまたはこれに対して取付られ得るまたはブラシ毛担体の一部となるための下方の根元領域（ａ）と、前記ブラシ毛担体の外側にあり前記根元領域（ａ）よりも上方に配置された自由な長さ部（ｌ）とを有し、前記自由な長さ部（ｌ）は、前記根元領域（ａ）に隣接する軸部領域（Ｓ）と、その上に配置された可撓領域（Ｆ）とからなり、
前記軸部領域（Ｓ）は、下方にあり前記根元領域（ａ）に隣接する軸部ベース部分（ｂ）と、その上にある軸部部分（ｃ）とからなり、
前記可撓領域（Ｆ）は、下方にあり前記軸部領域（Ｓ）に隣接する作用／可撓部分（ｄ）と、その上にあり前記ブラシ毛の自由な端部となる先端部分（ｔ）とからなり、
前記ブラシ毛は、前記軸部ベース部分（ｂ）において連続的で窪みのない母面を有し、前記可撓領域（Ｆ）において少なくとも部分的に前記母面上に、隆起および／または窪みから形成されブラシ毛の包絡面より内側にあるパターン（１０１；１０５；１０８，１１５；１１８）を有する、ブラシ毛。
【請求項２】
前記軸部部分（ｃ）においても連続的で窪みのない母面を有することを特徴とする、請求項１に記載のブラシ毛。
【請求項３】
前記パターン（１０１；１０５；１０８，１１５；１１８）が前記作用／可撓部分（ｄ）の上部領域において、および／または前記先端部分（ｔ）において形成されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のブラシ毛。
【請求項４】
前記先端部分（ｔ）にのみパターン（１０１；１１５）が設けられることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項５】
前記ブラシ毛の横断面が、前記軸部ベース部分（ｂ）および／または前記軸部部分（ｃ）および／または前記作用／可撓部分（ｄ）において、円形、楕円形または角を丸くした多角形に形成されることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項６】
前記ブラシ毛の包絡面がその自由な長さ部（ｌ）において少なくとも部分的に真っ直ぐな円筒形の母面で形成されることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項７】
前記ブラシ毛の包絡面がその自由な長さ部（ｌ）において少なくとも部分的に円錐形または円錐台形の母面で形成されることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項８】
円錐角が５°未満、特に１°未満であることを特徴とする、請求項７に記載のブラシ毛。
【請求項９】
前記ブラシ毛の母面が少なくとも部分的に凹凸、特にミクロ範囲での凹凸を有することを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項１０】
前記ブラシ毛の幾何学的横断面形状が前記先端領域（ｔ）で変わることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項１１】
前記パターン同士の間および／または前記パターンと前記窪みのない母面との間の移行部が平滑で段差なしに走ることを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項１２】
２つの軸方向に隔てられたパターン（１０１；１０１，１０５；１０１，１０８）同士の間に、窪みのない母面の部分（１０４）が配置されることを特徴とする、請求項１から請求項１１のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項１３】
前記パターン（１０８）が、前記ブラシ毛まわりを巡る少なくとも１本の溝（１０９）を含むことを特徴とする、請求項１から請求項１２のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項１４】
複数の溝（１０９）が上下に相並んで配置されることを特徴とする、請求項１３に記載のブラシ毛。
【請求項１５】
前記パターン（１０５）が、前記ブラシ毛の円周方向で相並んだ複数の縦溝（１０６）を含むことを特徴とする、請求項１から請求項１４のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項１６】
隣り合う溝（１０６；１０９）同士の間に鋭角の角部（１０７；１１０）が形成されることを特徴とする、請求項１３から請求項１５のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項１７】
前記パターンの領域において、前記ブラシ毛の縦方向に走り前記ブラシ毛の周囲に分布して配置された複数のリブ（１０３）を有する十字形または星形の横断面を有することを特徴とする、請求項１から請求項１６のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項１８】
前記パターンの領域において、多角形、特に三角形または四角形の横断面を有することを特徴とする、請求項１から請求項１７のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項１９】
２つの異なるパターンが部分的に重なり合うことを特徴とする、請求項１から請求項１８のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項２０】
前記先端部分（ｔ）が、軸方向に延びる指部（１１４；１２０）から形成されることを特徴とする、請求項１から請求項１９のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項２１】
異なる材料の軸方向で上下に相並んだ部品（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）からなることを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項２２】
前記部品（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）のうち少なくとも１つが着色されることを特徴とする、請求項２１に記載のブラシ毛。
【請求項２３】
前記部品（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）のうち少なくとも１つが消費度表示部として形成されることを特徴とする、請求項２１または請求項２２に記載のブラシ毛。
【請求項２４】
少なくとも部分的にコーティング（１１６）が設けられることを特徴とする、請求項１から請求項２３のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項２５】
前記パターンにおいて少なくとも部分的に前記コーティング（１１６）が設けられることを特徴とする、請求項２４に記載のブラシ毛。
【請求項２６】
前記コーティング（１１６）が消費度表示部として形成されることを特徴とする、請求項２４または請求項２５に記載のブラシ毛。
【請求項２７】
前記根元領域から始まる内部の軸方向中空チャネル（１１７）を有することを特徴とする、請求項１から請求項２６のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項２８】
前記中空チャネル（１１７）が前記ブラシ毛全体を通って前記自由な端部の僅かに下方まで延びることを特徴とする、請求項２７に記載のブラシ毛。
【請求項２９】
前記中空チャネル（１１７）が前記ブラシ毛全体を通って延びて前記先端部分（ｔ）で開いていることを特徴とする、請求項２７に記載のブラシ毛。
【請求項３０】
前記パターンが、前記先端部分（ｔ）となる少なくとも１つの軸方向のパターン要素（１１８）を含むことを特徴とする、請求項１から請求項２９のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項３１】
前記パターンと前記パターン付けられない母面との間の移行が、前記ブラシ毛の縦軸に対して実質的に直交して走る平面（Ｅ）において起こることを特徴とする、請求項１から請求項３０のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項３２】
前記パターンと前記パターン付けられない母面との間の移行が、前記ブラシ毛の縦軸に対して斜めに走る平面（Ｅ）において起こることを特徴とする、請求項１から請求項３０のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項３３】
前記根元領域（ａ）および前記軸部ベース部分（ｂ）に覆い（１１９）が設けられることを特徴とする、請求項１から請求項３２のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項３４】
前記ブラシ毛全体に覆いが設けられることを特徴とする、請求項１から請求項３３のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項３５】
前記覆いが前記ブラシ毛担体の一部であることを特徴とする、請求項３３または請求項３４に記載のブラシ毛。
【請求項３６】
前記軸部ベース部分（ｂ）が１０ｍｍ以下、特に１ｍｍ以下の軸方向の長さを有することを特徴とする、請求項１から請求項３５のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項３７】
流し込み成型プロセスまたは射出成型プロセスで製造されることを特徴とする、請求項１から請求項３６のいずれかに記載のブラシ毛。
【請求項３８】
請求項１から請求項３７のいずれかに記載のブラシ毛を熱可塑性ポリマーから射出成型を通じて製造するための方法であって、予め定められた長さを有しかつこの長さにわたり予め定められた横断面の走り方を有するブラシ毛成型チャネルの中へポリマー溶融体が圧力下で射出され、射出成型工程中に前記チャネルが排気される、ブラシ毛製造方法において、前記ブラシ毛成型チャネルの横断面の走り方に依存して射出圧力の高さを調節することにより、少なくとも前記ポリマー溶融体のうちの壁付近の領域においてポリマー分子のはっきりとした長手配向のもとで前記ポリマー溶融体の壁摩擦に起因する大きな剪断作用および流れるポリマー溶融体の中心での高いコア速度を有する剪断流れを生じさせて前記チャネルの長さにわたり維持し、同時に前記チャネルをその長さにわたり排気することによって前記剪断流れの維持を支援することを特徴とする、方法。
【請求項３９】
前記ポリマー溶融体が、隣り合って配置された複数のブラシ毛成型チャネルの中へ同時に射出されて対応する数のブラシ毛を形成することを特徴とする、請求項３８に記載の方
法。
【請求項４０】
前記ポリマー溶融体が、前記隣り合って配置されたブラシ毛成型チャネルの中へ射出されて少なくとも２本のブラシ毛間の結合を同時に形成することを特徴とする、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記ブラシ毛の射出の後に別のポリマーからなるポリマー溶融体が射出されて少なくとも２本のブラシ毛間の結合を形成することを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記ポリマー溶融体が、２本以上のブラシ毛を結合する少なくとも１つのブラシ毛担体を形成するように射出されることを特徴とする、請求項３８から請求項４１のいずれかに記載の方法。
【請求項４３】
前記ポリマー溶融体が、前記ブラシ毛同士を結合しかつブラシ本体のうち少なくとも一部となるブラシ毛担体を形成するように射出されることを特徴とする、請求項４０から請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記ブラシ毛担体に対して別のポリマーからなる少なくとも１のさらなるポリマー溶融体が射出されることを特徴とする、請求項４２または請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記複数のブラシ毛が異なる長さで射出成型されることを特徴とする、請求項３８から請求項４４のいずれかに記載の方法。
【請求項４６】
前記複数のブラシ毛が異なる横断面で射出成型されることを特徴とする、請求項３８から請求項４５のいずれかに記載の方法。
【請求項４７】
前記複数のブラシ毛が、その長さにわたり異なる横断面の走り方を有するように射出成型されることを特徴とする、請求項３８から請求項４６のいずれかに記載の方法。
【請求項４８】
前記複数のブラシ毛が互いに対して平行な方向で射出成型されることを特徴とする、請求項３８から請求項４７のいずれかに記載の方法。
【請求項４９】
前記ブラシ毛のうち少なくとも一部が平行でない状態で射出成型されることを特徴とする、請求項３８から請求項４７のいずれかに記載の方法。
【請求項５０】
同一の幾何学的形状でかつ異なる曲げ弾性（硬さ）を有する複数のブラシ毛が、同一の成型チャネルの中で異なるポリマー溶融体を射出成型することによりもたらされることを特徴とする、請求項３８から請求項４９のいずれかに記載の方法。
【請求項５１】
前記ブラシ毛が、凝固した状態では減少した二次的な結合力を有するポリマーまたはポリマー混合物から射出成型されることを特徴とする、請求項３８から請求項５０のいずれかに記載の方法。
【請求項５２】
前記ブラシ毛が、使用時に活性化する添加物を含むポリマーから射出成型されることを特徴とする、請求項３８から請求項５１のいずれかに記載の方法。
【請求項５３】
請求項１から請求項３７のいずれかに記載のブラシ毛を熱可塑性ポリマーから射出成型するための装置であって、射出圧力生成手段と射出成型金型とを備え、前記射出成型金型が前記ポリマー溶融体のための少なくとも１本の供給チャネルと、製造されるべきブラシ毛の長さおよび横断面の走り方に対応する成型輪郭を有する成型チャネルの形をとる少な
くとも１つのキャビティとを含み、前記成型チャネルには射出成型の際に置換された空気を排出するための排気手段が連結される、射出成型装置において、前記射出圧力生成手段が、少なくとも５００バール（０．５×１０5ｋＰａ）の射出圧力を生成させるように設計され、前記排気手段が、前記成型チャネルの長さにわたり分布して配置された排気横断面を有し、前記排気横断面が、前記射出圧力と協働することで、前記成型チャネルの壁部における大きな剪断作用および前記ポリマー溶融体の中心における高いコア速度を有する剪断流れを生成するように設計されることを特徴とする、装置。
【請求項５４】
前記射出成型金型が、前記成型チャネルの縦方向を横切るように積層され各々が前記成型チャネルのうちの１つの長さ部分を有する複数の成型プレートからなることを特徴とする、請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
前記成型チャネルが、その長さにわたり実質的に一様に保たれる横断面を有することを特徴とする、請求項５３または請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
前記成型チャネルが、その端部に向かって実質的に同形状で先細りする横断面を有することを特徴とする、請求項５３から請求項５５のいずれかに記載の装置。
【請求項５７】
前記成型チャネルが１．０°未満の角度（金型スロープ）の線形軸で先細りすることを特徴とする、請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
前記成型チャネルが、先端に向かって非連続的に先細りする横断面を有することを特徴とする、請求項５３から請求項５７のいずれかに記載の装置。
【請求項５９】
前記成型チャネルの最大横断面径が３ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項５３から請求項５８のいずれかに記載の装置。
【請求項６０】
請求項１から請求項３７のいずれかに記載のブラシ毛を有するブラシ毛製品、特に清掃用ブラシ、歯ブラシまたは塗布用ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブラシ毛製品特に洗浄用ブラシ、歯ブラシまたは塗布用ブラシのためのブラシ毛、ならびにこれに対応するブラシ毛を熱可塑性ポリマーから流し込み成型、好ましくは射出成型を通じて製造する方法に関する。この発明はさらに、上記方法を実行するための装置および対応するブラシ毛を備えたブラシ毛製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラシや刷毛などの製造の際、ブラシ毛の材料として以前使用されていた動物の毛および天然繊維はほとんどプラスチック製のブラシ毛に取って代わられている。ブラシ毛の材料の製造は、既に古くから行なわれてきた合成紡績繊維製造法、すなわち押出しプロセスまたは紡績プロセスに基づくところが大きい。しかし、ブラシ毛については、繊維複合材におけるエンドレス繊維とは全く別の要件がある。ブラシ毛は自由構造で立っており、一方のみで固定され、強度理論的には一方で装着されかつ自由に張出した曲がるバーとみなすことができる。さらに使用中には圧力または圧縮力、および時として引張り力が加わってくる。したがってエンドレス繊維と比較すると、曲げ剛性、交替する曲げに対する強度、座屈耐性および曲げ回復能力に関して強度要件が異なってくる。
【０００３】
対応するブラシ毛の用途としては、歯ブラシ、特に衛生分野における洗浄用ブラシもしくは掃除用ブラシ、粉末状もしくは液状の媒体特に液体、洗剤、溶媒、絵の具やラッカーおよび化粧品のための塗布器具、塗布パッド、靴拭き用マットを含む洗浄用パッド、櫛、ヘアブラシ、または工業用ブラシなどが挙げられる。以下の考察では例として歯ブラシ用のブラシ毛について論じるが、この発明はそれに限定されるものではない。
【０００４】
歯ブラシの磨き効果については、ブラシ毛はその外側表面で構造化またはパターン付けされるのが有利であると以前から知られている。たとえば、ブラシ毛の外側にいぼ状の突起（ＤＥ  １００  １７  １６７．２）またはリブ（ＵＳ  １  ７７３  ９６９）を設けた場合、歯から歯垢を除去する際の効果を最大５０％増大させることができる。
【０００５】
一般的に、このように外側で構造化またはパターン付けされたブラシ毛を製造するには、ブラシ毛を所望の横断面形状に押出し成型するか、または、パターン付けされていないモノフィラメントとして製造した後に連続的に加工して表面を変形させるかする。パターンがあれば磨き効果すなわち洗浄効果は向上するが、ブラシ毛の固定領域にパターン付けするとそこの強度特性が劣化してブラシ毛が曲がったり折れたりしやすくなるという欠点が生じる。
【０００６】
また、公知である外側でパターン付けられたブラシ毛を使用すると、衛生上の条件もまた悪影響を被る。パターン付けしたためにブラシ毛の装着部付近および特にまたその装着領域において室および切込が生じ、ここに汚れが沈着するおそれがある。このような汚れは、ブラシ毛区域に毛が密集しているため除去が不可能、または極めて不十分な程度でしか可能でない。これはカビが生えたり細菌や微生物が繁殖することに繋がる。
【０００７】
ブラシ毛の磨き／洗浄効果を高めるために、ＵＳ  ３  ２５６  ５４５およびＵＳ  ４
１６７  ７９４では、ブラシ毛の自由な端部上に、円筒形のブラシ毛軸部を直径にして数倍も横方向で上回る広がった頭部を形成することが提案されている。このような構成形態においては、頭部の質量およびブラシ抵抗のため装着領域に極めて大きな曲げモーメントがかかり、このためブラシ毛が使用時に短期間で折れ曲がって使用不可能になる危険性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上述の類のブラシ毛であって、衛生的に問題なく長期間良好な使用効果ならびに高い安定性および強度を有するものを提供することを課題としてなされたものである。さらに、対応するブラシ毛を備えたブラシ毛製品が提供される。さらにまた、対応するブラシ毛を流し込み成型特に射出成型を通じて製造する方法であって、上記ブラシ毛の曲げ挙動および曲げ回復能力が押出し成型によるブラシ毛を上回り、かつ、弾性率および引張り耐性の理論値を最大限に利用することと、高品質で長さ領域が大きく横断面の比較的小さいブラシ毛を製造することとを可能にし、こうしてブラシ毛の幾何学的形状およびブラシ毛の配置が最終製品すなわちブラシまたは刷毛における要件に適合させながら容易に製造可能となる方法が提供される。さらに、この発明は、上記方法の実行に適した装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ブラシ毛に関しては、上記課題は請求項１の特徴部を備えたブラシ毛によって解決される。
【００１０】
この発明に従うブラシ毛は、その下側の装着領域内およびその付近においてパターン付けされておらず、このためブラシ毛の強度および安定性について良好な特性を得ることができる一方、凹部や切込の形成およびそれに伴う衛生上の問題を確実に回避することができる。ここでブラシ毛は特に静的な要件に従って、すなわち所望の変形挙動および曲げ回復能力に関して設計され得る。ブラシ毛に良好な使用効果すなわち高い磨き／洗浄効果を与えるために、その自由な長さにおいて装着領域から間隔をあけて少なくとも部分的に表面パターンが設けられる。
【００１１】
この発明の理解のために、以下にまず図１を参照しながらブラシ毛における個々の部分の定義を行なう。図１に示すブラシ１００は、その下方において実質的に円錐台形の根元領域ａを有する。この根元領域ａはブラシ毛担体またはブラシ本体に対してまたはその中への結合に用いられるか、またはそれ自体がブラシ毛担体の一部である。根元領域ａよりも上方にはブラシ毛１００は突出する自由な長さ部ｌを有する。自由な長さ部ｌはブラシ毛をブラシ担体に取付けた後にはブラシ毛担体の外側に配置される。ブラシ毛１００の自由な長さ部ｌは２つの主な領域に分けられる。すなわち軸部領域Ｓおよび可撓領域Ｆであり、これらはそれぞれが２つの部分に分けられる。軸部領域Ｓは根元領域ａと直接隣接する。軸部領域Ｓはブラシ毛１００の自由な長さｌのうちたとえば１５％〜８５％、特に３５％〜６５％を占めることができる。軸部領域Ｓよりも上方には自由な長さｌの残りを占める可撓領域Ｆが続く。軸部領域Ｓは、その下部にあり根元領域ａに隣接する軸部ベース部分ｂと、その上方にある軸部部分ｃとからなる。軸部ベース部分ｂは軸部領域Ｓの長さのうちたとえば１０％〜４０％を占めることができるが、または比較的短くてもよく、すなわち１０ｍｍ以下特に１ｍｍ以下の軸方向の長さを有してもよい。軸部領域Ｓより上方にある可撓領域Ｆは特にブラシ毛の磨き／洗浄特性にとって極めて重要なものであり、下方にあり軸部領域Ｓに隣接する作用／可撓部分ｄと、その上方にありブラシ毛１００の自由な端部となる先端部分ｔとからなる。可撓／作用部分ｄは可撓領域Ｆの長さのうちたとえば５０％〜９５％を占めることができる。
【００１２】
ブラシ毛の装着部または固定部の近くに汚れが溜ることを防ぐために、この発明に従うと、ブラシ毛は少なくとも軸部ベース部分ｂにおいて連続的で窪みのない母面を有することとする。軸部ベース部分ｂにおけるブラシ毛の横断面は円形、楕円形または角を丸くした多角形に形成され得る。母面は平滑に形成されるのが好ましく、こうしてここでの裂け目または切込が回避される。
【００１３】
これに対し、可撓領域Ｆすなわち作用／可撓部分ｄおよび／または先端部分ｔでは、ブラシ毛の母面上で少なくとも部分的に、隆起および／または窪みからなりブラシ毛の包絡面より内側にあるパターンが形成される。これはブラシ毛の磨き／洗浄効果を高めるものである。
【００１４】
このパターンはまた、軸部部分ｃ、特にその上部で作用／可撓部分ｄに続く部分にも形成され得るが、この発明の好ましい形態では、ブラシ毛の横断面は軸部部分ｃにおいても軸部ベース部分ｂと同様に連続的で窪みのない母面を有することとする。しかし軸部部分ｃと軸部ベース部分ｂとが同じ横断面形状および横断面寸法を有する必要はない。
【００１５】
ブラシ毛の安定性を可能な限り長い使用期間にわたり確実なものにするために、この発明に従うと、自由な長さｌの領域すなわち軸部領域Ｓおよび可撓領域Ｆでのブラシ毛の横断面寸法は、いかなる横断面についても、軸部ベース部分ｂの領域での横断面寸法、特に軸部ベース部分ｂが根元領域ａに続く下部の横断面より大きくはならないこととすることができる。
【００１６】
軸部ベース部分ｂに設けられた連続的で窪みのない母面と、可撓領域Ｆに形成されたパターンとのため、ブラシ毛は異なった横断面形状の領域を有することになる。横断面形状はブラシ毛の縦方向で１回または複数回変化する。ブラシ毛はたとえば円形、楕円形、多角形（特に正方形、三角形、矩形または八角形）、Ｙ字形、十字形または星形、環状または円弧状の横断面を有する上下に相並んだ領域からなることができる。
【００１７】
可能な一形態では、ブラシ毛の外側包絡面はその自由な長さｌの領域において少なくとも部分的に真っ直ぐな円筒形の母面および／または円錐形もしくは円錐台形の母面から形成され得る。特にまた、ブラシ毛はその自由な長さｌにおいて異なった幾何学的形状の上下に相並んだ領域から形成されることとする。これら領域はたとえば円筒形、円錐形、くびれ（双曲面）形状または膨らみ（樽）形状であり得る。異なった横断面および／または異なった幾何学的形状の領域間の移行部ならびにパターン間および／またはパターンと窪みのない母面との間の移行部は、平滑で可能な限り段差なく走っているのがよい。
【００１８】
ブラシ毛がその自由な長さ全体または少なくとも部分的に円錐形状を有する場合、円錐角は５°未満、特に１°未満であるのがよい。ブラシ毛の包絡面直径は０．０１０ｍｍ〜１０．０ｍｍであり得るが、ここでも好ましくは包絡面直径が１．０ｍｍ以下のブラシ毛が関係する。ブラシ毛の硬さは、これに対応するように、上下に相並んだ異なる幾何学的形状の部分からなるブラシ毛の直径および／または横断面形状および／または組成を選択し、かつ／または材料を選択することによって決定され得る。
【００１９】
この発明の好ましい形態では、作用／可撓部分ｄの上部領域および／または先端部分ｔにパターンが形成される。パターンは単一のこともあるが、これに代えてブラシ毛の縦方向に複数の同様なまたは異なったパターンを上下に相並ぶように設け、特に軸方向に間隔をあけた２つのパターン間に、平滑で窪みのないことが好ましい母面の領域を形成することもまた可能である。
【００２０】
母面は外側で平滑であり得るが、この発明の発展した形態では、ブラシ毛の母面が少なくとも部分的に凹凸、特にミクロの範囲の凹凸を有することとすることができる。
【００２１】
パターンの形成にはさまざまなやり方がある。第１の実施の形態では、パターンはブラシ毛まわりを巡る溝を含む。この溝については、ブラシ毛を螺旋状に取囲む単一の溝としてもよいが、溝をブラシ毛の縦方向に対して実質的に直交してそのまわりで環状に巡らせ
ることもまた可能である。この場合には複数の溝が上下に相並んで配置され、隣り合う溝同士の間に、周囲を巡り洗浄効果を高める好ましくは鋭角の角部が形成されるのがよい。溝の断面は丸く窪んでいても、またはＶ字状に形成されていてもよい。
【００２２】
これに代えて、またはこれに加え、パターンはブラシ毛の縦方向に走る複数の縦溝を含む場合がある。この縦溝は、ブラシ毛の周囲にわたって分布し、特に相並ぶように配置されるのが好ましい。この場合でも、隣り合う溝同士の間には鋭角の角部が形成され得る。
【００２３】
また、パターンを形成するためには、パターンの領域において、ブラシ毛の縦方向に走る複数のリブを有する十字形または星形の横断面をブラシ毛に与えてもよく、これらリブはブラシ毛の周囲にわたって分布するように配置される。これらリブは外側で鋭角の角部を有していることも、または丸くなっていることもある。
【００２４】
さらに別の実施の形態では、パターンの領域において多角形特に三角形または四角形の横断面をブラシ毛に与えることができる。横断面における角部は鋭角の角部として形成されていても、または丸くなっていてもよい。
【００２５】
また、ブラシ毛に上述のパターンの種類のうち２つを重ねるように設けることもできる。すなわち、縦方向に走るリブを設けたブラシ毛において、特にリブの外側面に縦溝および／または横溝を設ける場合がある。
【００２６】
特に塗布用ブラシで用いられるブラシ毛の特定的な一形態では、先端部分ｔのみにパターンが設けられる場合がある。この場合、ブラシ毛の幾何学的横断面形状を先端部分において変化させることができる。これに代えて、先端部分ｔは軸方向に延びる指部から形成されることも、または少なくとも１つの軸方向のパターン要素を含むこともあり、これは下方にある作用／可撓部分ｄからブラシ毛の軸方向に突出して先端部分ｔを形成する。
【００２７】
この発明の発展した形態では、ブラシ毛は、異なる材料からなる軸方向に相並んだ部分または部品から組立てられる。これら材料は異なる特性を有し得る。特に軸部ベース部分ｂおよび場合によりさらに軸部部分ｃは、ブラシ毛に所望の安定性および強度を付与する材料からなるのに対し、作用／可撓部分ｄおよび先端部分ｔは、良好な磨き／洗浄効果を達成すること、および場合によりさらにブラシ毛に加えられる添加物たとえば抗菌対策用の物質を載せることに特に好適な材料からなるという場合があり得る。さらにまた、ブラシ毛の材料が少なくとも部分的に強化される場合もあり、これは強化繊維もしくは強化繊維混合物を混ぜ合わせ、かつ／またはブラシ毛のコアを安定した固化材料から形成することにより行なうことができる。
【００２８】
このように異なる材料からなり軸方向に相並ぶブラシ毛の各部分または各部品には、その特性を明示するように異なる着色をすることができ、部品のうち少なくとも１つは消費度表示部として形成され得る。
【００２９】
ブラシ毛の自由な端部、すなわち先端部分ｔの外側の領域はばり取りすなわち丸くされるのが好ましく、ブラシ毛においては、製造プロセス特に流し込み成型または射出成型プロセスの際に非溶融性の粒子を添加することで容易に表面が構造化できる。すなわち、非溶融性の粒子は、冷却中にブラシ毛がわずかに縮む際に横縮みを防ぎ、こうして表面にわずかな波状構造をもたらす。
【００３０】
さらにまた、ブラシ毛には少なくとも部分的にコーティングを与える場合があり、これは特に構造化の領域に配置されて、たとえば添加物および／または抗菌対策用の物質を担う。このコーティングは消費度表示部として形成され得る。
【００３１】
また、ブラシ毛の変形特性に対しては、根元領域ａから始まる内部の軸方向中空チャネルによって影響を及ぼすこともできる。この中空チャネルはさらに、ブラシ毛の使用の際に抗菌対策用の物質を供給するために用いることもできる。軸方向中空チャネルはブラシ毛の部分領域にわたり、またはほぼブラシ毛全体にわたり、自由な端部より僅かに下方まで延びることができる。この発明の発展した形態では、中空チャネルはブラシ毛全体を通って延びて先端領域で外へ通じている、すなわちブラシ毛の先端で開いている。
【００３２】
ブラシ毛は対称の物体として形成することができ、パターンとパターン付けられない母面との移行は、ブラシ毛の縦軸に対して実質的に直交して走る平面において起る。このようなブラシ毛は任意の角度方向付けで使用可能であるが、それはブラシ毛がすべての角度位置において同じ特性を有するからである。しかし、特定の径方向において好ましい効果特に磨き／洗浄効果をブラシ毛に付与するために、この発明の発展した形態では、パターンとパターン付けられない母面との間の移行が、ブラシ毛の縦軸に対して斜めに走る平面において起こることとすることができる。この平面はブラシ毛の縦軸に対して３０°〜６０°の角度範囲内にあるのが好ましい。
【００３３】
ブラシ毛の安定性および強度の特性、特に変形挙動に影響を及ぼすために、根元領域ａおよび特に軸部ベース部分ｂには覆いを設けることができる。この覆いはさらに汚れの侵入を確実に防ぐように働く。これに代えて覆いをブラシ毛全体に設けることもまた可能である。この場合、覆いはブラシ毛担体の一部であり得る。
【００３４】
ブラシ毛としては、熱可塑性プラスチック、エラストマー、熱可塑性エラストマー、熱硬化性物質、シリコーンまたはその他流し込み成型、射出成型もしくは圧縮が可能な材料を用いることができる。また、ブラシ毛の一横断面内に２種の材料が相並ぶようにして多層ブラシ毛（並列構造）を形成することもできる。
【００３５】
ブラシ毛においてはその製造後に少なくともその長さの一部において機械的、熱的または化学的に後処理する場合がある。この後処理としては、特にコーティングあるいは着色、ラッカー処理、蒸着または電気めっきとすることができる。さらにまた、ブラシ毛に研磨、研削またはけば立てしてもよい。特にブラシ毛は特定的にはその自由な端部において丸くしたり、尖らせたり、または切れ目を入れたりする。ブラシ毛の表面に対する後処理は、砂吹き仕上げあるいはレーザ照射による衝動付加を含むことができ、これにより表面の構造化を生じさせる。後処理においてはまた、ブラシ毛における少なくとも部分的な色の変化を引起こす場合があり、これによりたとえば使用または消費に関する条件または作用を視覚化することができる。
【００３６】
また、後処理は化学的な構造化または除去をも含み得る。後処理がブラシ毛の一部、特にブラシ毛端部にのみ行なわれる場合、この結果として消費度表示部が生じることがある。これは特に歯ブラシおよび衛生用ブラシにおいて好適である。
【００３７】
この発明に従うブラシ毛の製造にはたとえば流し込み成型、除去、成型圧縮または打ち延ばしを用いることができる。しかし、この発明の好ましい形態では、ブラシ毛は特に熱可塑性ポリマーの射出成型によって製造される。ここでＷＯ  ０２／０３８３１の対象である方法が使用可能であり、その内容はこれにより明示的に本願の対象とされる。好ましくは、上述の課題を解決するために請求項３８の特徴部を備えた方法を用いることとする。
【００３８】
予め定められた長さを有しかつこの長さにわたり予め定められた横断面の走り方を有するブラシ毛成型チャネルの中へポリマー溶融体が圧力下で射出され、射出成型工程中に上
記チャネルが排気される公知の射出成型方法から出発して、上記課題は、上記ブラシ毛成型チャネルの横断面の走り方に依存して射出圧力の高さを調節することにより、少なくとも上記ポリマー溶融体のうちの壁付近の領域においてポリマー分子のはっきりとした長手配向のもとで上記ポリマー溶融体の壁摩擦に起因する大きな剪断作用および流れるポリマー溶融体の中心での高いコア速度を有する剪断流れを生じさせて上記チャネルの長さにわたり維持し、同時に上記チャネルをその長さにわたり排気することによって上記剪断流れの維持を支援することによって解決される。
【００３９】
ここでの前提としては、モノフィラメントの曲げ挙動を主に分子の配向の生成および維持によって増加させることができるという認識があるが、これはブラシ毛、ブラシおよび刷毛の射出成型ではこれまで実現されていなかった。流れるポリマー溶融体の中の分子構造に顕著な影響を与えることができるのは、十分に狭い横断面の場合で、かつ強い剪断作用を有する速度プロファイルを溶融体の流れに対して強制して、それ自体エネルギー的に最も有利な張力のないボール構造を変形し引伸ばすことによってのみである。これに従い、この発明によると、射出圧力を十分に高く選択して、流れの中心の高いコア速度およびチャネル壁部におけるポリマー溶融体の壁との摩擦による流れ周縁領域での大きな剪断効果を特徴とする険しい流れプロファイルをブラシ毛成型チャネル内に形成し、壁との摩擦による剪断力は、隣り合う流れの層間の速度差が大きいほど大きくなる。さらに、コア速度が高いこの種の流れプロファイルによって、最も狭い横断面（小さなブラシ毛直径）および大きなチャネル長さ（ブラシ毛長さ）の場合でも、ブラシ毛成型チャネルにおいて問題のない金型充填が確実となる。
【００４０】
速度プロファイルはブラシ毛成型チャネルの長さにわたり予め定められた横断面の走り方に依存して、これに対応して高い、場合により可変の射出圧力を通じて設定することができる。これによって、ポリマーの分子は、チャネル壁部付近で、および程度は低くなってゆくが溶融流れ全体の中で縦方向に配向付けられ、コア速度の大きさはさらに、横断面が小さい場合および長さが大きい場合でもポリマー溶融体が時期尚早に凝固するのを防止する。しかし、高い圧力だけでは狭い成型チャネルを素早く満たすのに十分ではない。したがって、この発明によると、チャネルをその長さにわたって排気し、流速の大きい剪断流れの維持がチャネルの端部まで支援されて分子の所望の縦方向の配向付けがブラシ毛の先端まで達するようにする。
【００４１】
実地試験から、射出圧力はブラシ毛成型チャネルの横断面の走り方に依存して少なくとも５００バール（０．５×１０5ｋＰａ）であるのがよいとわかった。たとえばブラシ毛の中間の直径（長さの中程で測定したもの）すなわちこれに対応してブラシ毛成型チャネルの横断面が０．３ｍｍ、長さが１０．５ｍｍであるここで検討中の高品質のブラシ毛の場合、所望の速度プロファイルは５００よりも大きい射出圧力（０．５×１０5ｋＰａ）で生成され得る。上述の射出圧力の約３分の２は通常、ブラシ毛成型チャネル内で特有の圧力に変換され得るため、チャネル内のポリマー溶融体は３００バール（０．３×１０5ｋＰａ）より大きい圧力を有するのがよい。
【００４２】
結晶溶融温度未満での凝固中、熱可塑性プラスチックはクリスタライトを形成し、これはその形状および構造に応じて弾性率（E-Modul）および引張強度に影響を与える。引張強度の増加という意味での硬化および弾性率の増加を通じての補強という意味での肯定的な影響は針状結晶の形成によって達成できるが、これはまず平行にある分子の部分において結び付けられた細長い種結晶の形成を前提とする。この種結晶の形成は、恒温の結晶化に対して、とりわけ流れプロセスにおけるように張力を導入することによって何倍も増幅させることができる。この発明の高い射出圧力およびこれによって得られるブラシ毛成型チャネル内のポリマー溶融体の高い流れ速度は、縦方向の分子の配向付けを促進するだけでなく、結晶の形成も促進し、高い圧力は、さらなる張力導入として、同時に結晶の充填
密度を増加させる。分子配向付けされたポリマー溶融体の部分的な結晶化によって、緩和時間が増加し、すなわち分子の配向はより長期間維持される。
【００４３】
上述の各効果は、この発明をさらに発展させた形態においてブラシ毛成型チャネルを冷却することでさらに支援される。
【００４４】
横断面が狭くかつブラシ毛成型チャネルの長さが大きいほど、ポリマー溶融体の粘性を維持しながら金型を完全に満たすためにチャネル壁を高温に保つことを検討するであろう。しかし、この発明に従うプロセスパラメータを設定すると、ブラシ毛成型チャネルの冷却時でも金型は確実に満たされる。チャネルの冷却、およびこれに伴なう張力の導入は結晶形成をさらに促進し、緩和時間を増加させる。チャネル壁部に生成され安定化をもたらすブラシ毛の外層は、射出成型では一般的な事後圧力の増加を可能にする。事後圧力が高いほど、なお溶融しているブラシ毛コアでの種結晶の形成が強く促進される。圧力によって同時に溶融温度が上昇し、こうして所与の塊の温度において溶融体の冷却を向上し、これによって、結晶成長速度に肯定的な効果を及ぼし、かつ分子の緩和を妨げる。
【００４５】
高い射出圧力および高い流れの速度は、確実に金型を完全に満たしかつ成型チャネルでの空洞現象が生じるまたは溶融体に空気が含まれることを防ぐために、急速かつ有効に排気するための特別なまたは追加の措置を必要とする。従来の射出成型方法では、ブラシ毛成型チャネルの排気は、キャビティが完全に閉じられる場合にはチャネルの端部で、またはチャネルを規定する縦方向に分割される射出成型金型の場合にはブラシ毛に平行な２平面でなされる。最初に挙げた場合には、問題のない、好ましくは丸みの付けられたブラシ毛端部を形成するためには、ポリマー溶融体が排気横断面に入り込むのを防ぐよう排気を弱める必要がある。ブラシ毛に対して平行に排気する場合、金型分離平面は流れの方向にあり、結果としてポリマー溶融体が排気用の隙間の最も狭いところにまで入り、ブラシ毛の母面に沿って金型分離の継目の形成を引起こす。
【００４６】
したがって、この発明では、ポリマー溶融体の流れの方向を横切るようにブラシ毛成型チャネルを排気することとし、ポリマー溶融体の流れの方向を横切ってある複数の平面で排気を行なうことが好ましい。ブラシ毛成型チャネルが長いほど排気平面の数を大きく選択することにより、予め定められたチャネル長さにおいて溶融体の前線の速度に依存していわば制御されて排気がなされる。このような平面での排気はブラシ毛チャネルの周囲全体にわたって可能であるため、対応して大きい隙間長さが利用可能となる。隙間長さは、ブラシ毛に平行な一金型分離平面におけるよりも、流れの方向を横切る複数の平面においてより大きくなるからである。
【００４７】
排気平面同士は、排気される体積に応じて、ブラシ毛成型チャネルの長さにわたって等しい間隔で設けてもよく、またポリマー溶融体の流れの方向に累進的または累減的な間隔で設けてもよい。このことによって同時にチャネル内の十分に高い逆圧を維持し、金型を均一に満たすことができる。
【００４８】
ブラシ毛成型チャネルは、単にポリマー溶融体の流れの圧力を通じて空気を置換させることで排気することができる。しかし排気は外部の低い圧力によっても支援され得る。
【００４９】
この発明の方法によれば、射出側から始まって実質的に均一な横断面を備えたブラシ毛成型チャネルにポリマー溶融体を射出して、ブラシ毛およびブラシのための以前の射出成型技術では製造できなかった実質的に円筒形のブラシ毛を得ることが可能となる。
【００５０】
横断面を射出側から実質的に連続して先細りさせて好ましくは緩やかな円錐形を備えたブラシ毛を製造することもできる。これはブラシ毛の根元からブラシ毛の端部へと曲げ弾
性を強めるため多くの用途で望ましいものである。このような円錐形によって、高いコア速度および長さに沿って増加する端縁領域の剪断効果を備えた険しい速度プロファイルが維持または強化され、流れ抵抗の増加にも拘らず、分子の配向および結晶の形成がブラシ毛の端部に向かって促進される。
【００５１】
射出成型によれば、横断面および長さの許容差が±３％の正確にサイズ付けられたブラシ毛が製造可能であるのに対し、同じ構造上のパラメータを備えた押出しブラシ毛は±１０％の許容差を有する。さらに押出しブラシ毛においては最初は円形の横断面がプロセス上の制限から楕円形になるが、これはこの発明に従って製造されるブラシ毛では回避される。
【００５２】
射出成型技術においては、通常、射出成型された部品を問題なく金型から取出すことができるように数度（＞１．００°）の金型取出しスロープが必要であると見なされる。通常、金型からの取出しははねだし装置によって支援される。上述の先行技術によってブラシ毛を射出成型するとき、金型スロープは、金型からの取出し中にブラシ毛が引きちぎれるのを防ぐためにかなり大きく選択されなければならない（ＵＳ  ３  ２５６  ５４５）。このことは、先行技術においてブラシ毛に平行な金型分離平面を有する射出成型工具を上述の欠点にも拘わらず使用している主な理由である。この発明の方法は、金型を十分に満たしつつ、金型スロープを０°の値まで低減することを可能にする。ブラシ毛の端部に向かって増加する曲げ角度を有する円錐形のブラシ毛についての良好な特性が所望の場合、０．２°から０．５°の範囲の比較的小さな円錐形を備えた長さの大きい細いブラシ毛を製造することができる。縦方向の配向付けによって強化された結晶形成、およびこれに伴なうブラシ毛の引張強度の増大、特に金型からの取出しに重要な壁付近の領域でのそれによって金型からの取出しが容易にされる。金型からの取出しを容易にするためのさらなる措置については、装置との関連において説明する。
【００５３】
この発明の方法のさらに別の実施例では、場合により連続的にブラシ毛自体へ向かって先細りする輪郭を有する広がった根元領域を備えたブラシ毛を製造するために、ポリマー溶融体は、ブラシ毛成型チャネルに向かってノズルのように細くなっており伸びの流れを生成するための入口領域に射出される。
【００５４】
このような細い部分によって生じる伸びの流れはかなりの程度で分子の配向を生じさせ、流れに関する技術的観点から、細い部分の後の流れプロファイルを対応して高くする。したがって、細い部分は射出側付近に配置されることが好ましい。細い部分をブラシ毛成型チャネルの長さにわたって設けて段差のあるブラシ毛を得ることも可能であり、この場合も、細い部分は分子構造および結晶形成に肯定的な影響を有する。
【００５５】
場合により上流に配される入口領域の後、ブラシ毛成型チャネルの横断面は最大径が≦３ｍｍであるように選択されることが好ましく、こうして射出成型されたブラシ毛は、場合により幅広の根元領域を備えた対応する直径を有する。この横断面を有する幅広の根元領域を備えたブラシ毛は押出しあるいは紡績では製造できない。これに関し「最大径」という概念は、ブラシ毛が楕円など円形とは異なる横断面を有してもよいことを意味し、長さの最大径は楕円の長い方の軸に対応する。
【００５６】
さらに、この発明に従う方法を用いた場合、チャネルの最大径と長さとの比は≦１：５から１：１０００となるように選択され、好ましくは≦１：２５０となるように選択され得る。たとえば、根元領域内またはその近くでの最大の直径が３ｍｍで、１５ｍｍから７５０ｍｍの間の長さを有するブラシ毛を製造することができる。最大径が小さいほど長さは短く選択される。たとえば歯ブラシや塗布用ブラシなどでの厳しい要件のためには、根元領域より上方での直径が０．５ｍｍ以下であることが推奨され、これによってこの発明
の方法では６０ｍｍを超える長さのブラシ毛も可能となる。
【００５７】
この発明の方法を同様に変形して、ポリマー溶融体を同時にいくつかの隣接するブラシ毛成型チャネルに射出することで対応する数のブラシ毛を形成し、こうして一組のブラシ毛を１つの射出工程で製造できるようにすることが可能でありかつ有利である。ブラシ毛成型チャネル同士の間隔を最小限にすることで、取出されたブラシ毛を幾分密集させることによって束（puck）の形のブラシ毛の配置がもたらされる。
【００５８】
ブラシ毛成型チャネルの数および配置はまた、ブラシまたは刷毛のブラシ毛の組全体が１つの射出工程で製造されるように選択することができ、ブラシ毛の間の間隔およびそれらの幾何学的な関係はブラシ毛の組全体の所望の配置に従って変えられ得る。
【００５９】
さらなる実施例では、ポリマー溶融体を隣接して配置されたブラシ毛成型チャネルに射出して同時に少なくとも２本のブラシ毛の間に結合部を形成し、この結合部は結合されたブラシ毛をこの後に加工するために用いることができ、かつブラシ本体や刷毛の柄などに結合するための助けとなり得る。またはこれに代えて、或るポリマーからのブラシ毛の射出成型の後、別のポリマーのポリマー溶融体を射出してブラシ毛間に結合部を生成することができる。この結合部は、ブリッジや、複数のブラシ毛を結合する格子などの形で形成され得る。２０％以上の接合係数での異なるポリマーの使用は十分に安定した結合を保証する。
【００６０】
また、この結合部をブラシ毛担体となるように設計してもよい。これは同時にブラシ本体またはその一部を形成し得るか、または、別の熱可塑性ポリマーまたは熱弾性ポリマーを含み得る少なくとも１の別の溶融ポリマーをさらに射出することによって、ブラシ本体または刷毛の柄となるように完成させることができる。
【００６１】
この方法のさらに別の変形例では、複数のブラシ毛を異なる長さで射出してもよく、こうしてそれらを結合するブラシ毛担体と組合せて、ブラシまたは刷毛のためのブラシ毛の組全体またはその一部が製造可能となり、ブラシ毛の端部は平坦または平坦でない包絡面における異なる高さにあり、完成したブラシはブラシ毛の端部において最適な曲がった輪郭を有する。
【００６２】
上記複数のブラシ毛は、完成したブラシの予め定められた領域で異なる効果が可能となるように異なる横断面で射出することもできる。
【００６３】
同様に、上記複数のブラシ毛は、その長さに沿って異なる横断面の走り方を備えるように射出することもできる。また、上記複数のブラシ毛は、異なるブラシ毛の姿勢を備えたブラシ毛の組が製造されるように互いに平行でない状態で射出することもできる。
【００６４】
この方法の別の実施例によると、同じ幾何学的形状を有するが曲げ弾性（硬さ）が異なるブラシ毛を、同じ成型チャネルにおいて異なるポリマー溶融体を射出成型することで製造することができる。程度の異なる硬さ（感触）を有するブラシ、たとえば軟らか目、普通、硬目の硬さ段階を有する歯ブラシのためのブラシ毛を押出しによって製造した場合、所望の硬さの程度に対してはブラシ毛の直径によってしか影響を及ぼすことができなかった。すなわち、同じ構造の歯ブラシにつき最大３つの異なるブラシ毛直径を準備し処理しなければならなかった。この発明の方法においては、単にポリマーを選択することを通じて、および場合により同じブラシ毛の直径で射出圧力を調節することによって、これらの硬さ程度を実現することができる。
【００６５】
さらに、ブラシ毛は、凝固した状態では二次的な結合力が低いポリマーまたはポリマー
の混合物から射出成型することができる。このようなブラシ毛は、製造後に、場合によってはブラシまたは刷毛へとさらに処理された後に機械的な力によって裂くことができ、これによってフラグ（flag）を形成することができる。
【００６６】
また、ブラシ毛は、使用時に活性となる添加物を含むポリマーから射出成型することができる。添加物は、研摩効果など機械的な効果を有するものであっても、または、たとえば歯ブラシのブラシ毛の場合、保護作用、治療作用またはリミネラライジング作用を備えた添加物であってもよい。この種の添加物としては多くのものが知られている。
【００６７】
この発明はさらに熱可塑性ポリマーからブラシ毛を射出成型するための装置に関し、これは射出圧力生成手段と射出成型金型とを含み、上記射出成型金型は、ポリマー溶融体のための少なくとも１本の供給チャネルと、製造されるブラシ毛の長さおよび横断面の走り方に対応する成型輪郭を有する成型チャネルの形をとる少なくとも１つのキャビティとを含み、上記成型チャネルには、射出成型の際に置換された空気を排出するための排気手段が連結される。この構造の装置は上述の先行技術で公知である。
【００６８】
この種の装置は、この発明によると、上記射出圧力生成手段が好ましくは少なくとも５００バール（０．５×１０5ｋＰａ）の射出圧力を生成するように設計され、上記排気手段が、成型チャネルの長さにわたって分布して配置され射出圧力と協働してポリマー溶融体の中心での高いコアの速度と成型チャネルの壁部における大きな剪断効果とを備えた剪断流れを形成するように設計された排気横断面を有することを特徴とする。
【００６９】
このような装置により、上記方法との関連で既に述べたような射出成型でブラシ毛を製造することができる。ブラシ毛あるいはブラシ毛を備えた一体型のブラシを製造するための公知の射出成型装置と比較して、この発明による装置は、ブラシ毛を成型するチャネルの中に所望の流体力学的な動きが得られるように設計される。
【００７０】
上記射出圧力生成手段は、成型チャネルの長さおよび横断面の走り方に依存して５００〜４０００バール（０．５×１０5〜４×１０5ｋＰａ）の射出圧力を設定できるように設計されることが好ましい。製造されるブラシ毛の横断面が小さくその長さが大きくなるほど高い圧力が選択される。
【００７１】
射出圧力生成手段および成型チャネルでの排気横断面は、成型チャネル内のポリマー溶融体が少なくとも３００バール（０．３×１０5ｋＰａ）から１３００バール（１．３×１０5ｋＰａ）の特有の圧力を有するように、構造および制御に関して設計される。この設計は、塊の流れと成型チャネルの上流で克服されるべき流れ抵抗とに適合してなされる。
【００７２】
圧力生成手段での射出圧力が十分に高い場合、１つの射出成型ユニットで異なる幾何学的形状の射出成型金型での射出が可能となるように、成型チャネルの長さおよび横断面の走り方に依存して射出圧力が制御可能であるのが有利である。
【００７３】
この目的は、さらに特有の圧力に依存して制御可能な排気横断面を排気手段に設けるという措置によって支援される。
【００７４】
この発明の装置において、成型チャネルを備えた射出成型金型に冷却手段を連結するのが有利である。これは各射出成型サイクルの後あるいは金型からの取出しの後の外での冷却であり得る。しかし、射出成型金型の成型チャネルには成型チャネルを低温に保つための冷却手段を連結してもよい。
【００７５】
この発明の特に好ましい実施例では、射出成型金型は、成型チャネルの縦方向を横切るように積層された複数の成型プレートからなり、その各々は成型チャネルのうちの１つの長さ部分を有する。
【００７６】
程度に差はあれブロック形状である射出成型金型を用いた先行技術とは反対に、この発明では、積層構造の成型プレートを用いている。この構造は、厚みの小さい各成型プレートにおいて高精度で最小の穿孔横断面をもたらすことを可能にする。この製造技術および他のどの製造技術でも穿孔の深さをより大きくしようとすると失敗するであろう。このことは、狭い横断面の製造の場合に縦方向に分割された射出成型金型に頼っていた理由でもある。それらの欠点は先行技術との関連で説明している。この発明に従い射出成型金型をいくつかのプレートに分解することによって、長さ全体にわたって高くかつ再現可能な精度を有する長さの大きい成型チャネルが実現され得る。成型チャネルの端部を含みブラシ毛の端部を形成する成型プレートは、その成型プレートの厚みが小さいことによって、深さの小さいキャビティを有することができ、これは追加の排気措置なしに金型分離継目のないきれいな輪郭のブラシ毛端部を形成する。いわゆるディーゼル効果によって狭い金型の横断面で生じるのが見られるポリマーの酸化は、キャビティの深さが浅いため起こらない。
【００７７】
さらに、射出成型金型を積層構造とすることによって、成型プレートに排気手段を形成する、すなわちその数に対応した頻度で排気手段を形成することが可能となる。排気手段は、たとえば狭い隙間またはチャネルによって成型プレートの互いに対してある支持面の間に形成されることが好ましい。そのような狭い隙間またはチャネルに垂直のポリマー溶融体の流れの高い速度によって、高い圧力にも拘らず、溶融体が排気横断面に入ることが防止される。したがって排気横断面は、金型分離平面が溶融体の流れの方向にある２殻金型におけるより大きくてもよい。排気横断面は僅か数μｍから３００μｍの最大径で形成され得る。
【００７８】
排気手段は、全体または部分的に、成型プレートの互いに対する面の表面凹凸によって形成されることが好ましい。
【００７９】
さらに有利な別の形態では、排気手段は、成型チャネルの成型輪郭から外側に増加する排気横断面を有し、こうして空気は排気横断面の最も狭い箇所を通過した後に自由に逃れることができる。
【００８０】
成型チャネル内の特有の圧力によって生じる空気の置換は、排気手段を外部の低圧力源に結合することで支援することができる。
【００８１】
上記装置は、円筒形または僅かに円錐型のブラシ毛を製造するために、成型チャネルの横断面をその長さにわたって実質的に一定に保つかまたはその端部に向かって実質的に均一に先細りさせるように設計してもよい。
【００８２】
上述の方法の条件での実地の射出試験によって、成型チャネルが線形の軸で１．０°より小さい角度をもって先細りすると、優れた曲げ挙動を有する僅かに円錐形のブラシ毛を金型から取出すために十分な金型スロープを得ることができるとわかった。
【００８３】
さらに、成型チャネルは、完成したブラシ毛製品の用途に適合された特別に設計されたブラシ毛端部を製造するために、非連続的に端部に向かって先細りする横断面を有してもよい。
【００８４】
成型チャネルの横断面の最大径は３ｍｍ以下であることが好ましい。これによって高品
質のブラシおよび刷毛で所望のブラシ毛の横断面がカバーされる。
【００８５】
上述の最大径の成型チャネルを有する成型プレートの上流において、その供給チャネルに対する側に少なくとも１枚の、成型チャネルに向かって先細りする広がりを有する射出側成型プレートを配置し、こうしてブラシ毛の根元およびブラシ毛の底部の横断面を強化する一方、この広がりによって成型チャネルの入口領域に伸びの流れを得て、これにより所望の流体力学的な動きの形成を支援することができる。この広がりは成型チャネルに向かってトランペット状に細くされ得るが、その場合これによって、ブラシ毛を結合する担体やブラシ本体などにおけるブラシ毛の滑らかな付け根をブラシ毛に与える。これは特にあらゆる種類の衛生用ブラシにおいて重要なことである。
【００８６】
成型チャネルの横断面の最大径とその長さとの比は１：５から１：２５０の間であることが好ましいが、１：１０００となってもよく、成型チャネルの横断面が狭いほどこの比は高い値に近く、最も狭い横断面が大きいほど低い値に近くなる。
【００８７】
この発明のさらに別の実施例では、成型プレートの数および厚みは成型チャネルの長さに適合され、成型プレートの数は成型チャネルの横断面の最大内径と長さとの比に反比例する。さらに、射出成型金型に属する成型プレートの数は、同じ金型を用いて可変の長さのブラシ毛を製造できるように可変であってもよい。
【００８８】
成型プレートは、成型チャネルの中間の直径の約３倍から１５倍の厚みを有するのが好ましい。中間の直径が０．３ｍｍで長さが１０．５ｍｍのブラシ毛では、成型プレートはたとえば１．５ｍｍから２．００ｍｍの厚みを有する。ここで想定される１．５ｍｍから２．０ｍｍの成型チャネルの長さ部分は極めて高精度で穿孔可能である。
【００８９】
成型プレートは、個々にまたはグループごとにそれらのプレート平面に対し垂直に動かすことができる。これによって特に、従来の技術とは異なるやり方で金型からブラシ毛を取出すことが可能となり、すなわちたとえば成型プレートは、成型チャネルの端部の成型輪郭を有する成型プレートから始まって、供給チャネルの方にある成型プレートに至るまで、個々にまたはグループごとに時間的に相次いで取出され得る。
【００９０】
成型プレートは、射出成型機におけるプロセス特有の高い閉鎖圧力下で確実にまとめられ、それらの厚みが薄いにも拘らず射出成型中に変形力に晒されない。さらに、排気横断面は型締め圧力によって閉じられて保たれ、縦方向に排気されるチャネルとは異なりそれらを閉じて保つための追加の手段を必要としない。
【００９１】
実地試験から、想定される狭い横断面およびチャネル長さにおいて、たとえば成型プレートが２枚しかない場合、ブラシ毛を取出すには引っ張り出す力がかなり必要となることがわかった。ブラシ毛は大抵ちぎれてしまう。プレートの数を増やしてそれらを互いから逐次離してやることで、特に供給チャネルの方の成型プレートを最後に離すときに、金型からブラシを損傷なく取出すことが可能となる。金型からの取出し中、各成型プレートの孔の縁は、ブラシ毛の母面に不利な影響を与えることなく、金型分離平面に形成され得る「ポリマースキン」を平らにする引きノズルのような役割を担う。いずれにせよ、ブラシ毛の端部は問題なく形成される。
【００９２】
さらに、個々の成型プレートが隣接する成型プレートに対し平行に変位可能である場合もあり、これにより射出成型工程後にブラシ毛に横向きの負荷をかけて分子構造を最適化することができる。
【００９３】
さらに別の好ましい実施例では、射出成型金型は、異なる長さおよび／または異なる横
断面の走り方の成型チャネルを有し、これによりたとえば１つの射出成型サイクルで所望の幾何学的形状および構成のブラシ毛の組を得ることができる。
【００９４】
さらに別の実施の形態によると、射出成型金型の成型チャネルは、成型プレートの動く方向に対して傾いた角度で走る中心軸を含み、各々の成型プレートは、角度の変動に拘らず個々の成型プレートを逐次離して金型から取出すことを可能にする長さを備えた成型チャネルの長さ部分を含む。
【００９５】
射出成型金型を、成型チャネルを横切って走る複数の成型プレートに分けることによって、成型チャネルをそのような長さ部分に分けることが可能となり、こうして、ブラシ毛の軸が成型プレートの動く方向（取出しの方向）に対して傾いているときでも、ブラシ毛に過度の負荷をかけたりまたはブラシ毛を変形することなく金型から個々の長さ部分を取出すのが可能になる。このようにして、一群のブラシ毛を単一の射出成型金型で製造することができ、ブラシ毛は互いに平行ではあるがそれらを結合するブラシ毛担体に対して或る角度をもって配置されたり、または互いに対して異なる角度位置にあったりできる。
【００９６】
さらに別の実施例によると、射出成型金型の成型チャネルは、成型プレートの動く方向に対して曲がった中心軸を有し、各々の成型プレートは成型チャネルのうちの１つの長さ部分を有し、これは曲がり方に依存して個々の成型プレートを逐次持ち上げて金型から取出すことが可能となるようにサイズを決められる。
【００９７】
これによって、たとえば波状のブラシ毛を製造する場合でもこれを問題なく金型から取出すことができる。さらに、単一の射出成型金型で、まっすぐなブラシ毛、波状のブラシ毛および曲がったブラシ毛を同時に製造することができる。
【００９８】
さらに別の実施の形態では、射出成型金型は、少なくとも１枚の成型プレートであって、その平面上で隣の成型プレートに対して変位可能であり、これらとともにブラシ毛の射出成型後にすべてのブラシ毛について成型チャネルの長さ部のうち対応する部分に作用できる留め手段となる成型プレートを有する。
【００９９】
こうして、この発明によれば、射出成型金型の一部を用いて射出されたブラシ毛を掴み、それらの長さの一部にて射出成型金型の中でそれらを固定し、たとえば端に近い成型プレートを取出しの方向で残りの成型プレートから離してブラシ毛の半加工品を一緒に動かすことにより、ブラシ毛を中間の部分的な長さにて、すなわちこれら成型プレートと残りの成型プレートとの間で露出させることができる。この後に留め用成型プレートを変位させ、かつ端部近くの成型プレートをブラシ毛の射出端部への方向で戻して動かすことで、これら端部が射出側の成型プレートを越えて突出する。場合によりホルダによってなお留める作用のある間に射出成型金型を移動させることにより、ブラシ毛担体またはブラシ本体を成型する金型キャビティを有する別の射出成型工具に射出成型金型を結合することができる。別の射出成型プロセスでは、突出する端部の周囲に、この金型キャビティを満たす別のポリマー溶融体を射出する。
【０１００】
上記留め手段は、他の成型プレートからの取出しの後に、留められたブラシ毛を、ブラシ本体との結合のための別の作業ステーションに移動させるための移送ホルダとしての役割も担うことができる。これはまた、ブラシ毛同士がブリッジ、格子またはブラシ毛担体などの結合部によって既に結合されているときに適している。留め用成型プレートは、ブラシ毛とブラシ毛担体との間の移行部の近くにあり、ホルダは金型からの取出しの方向で結合部を同時に取出すように離されてから移動させられ、それからホルダの役割を担う成型プレートは或る同一の成型プレートの組によって置き換えられ、こうして再び完全な成型金型が得られる。ホルダは、循環経路で動かされる移動式ホルダであってもよく、その
場合ホルダからブラシ毛を完全に取外した後に射出成型金型を補完するよう再び使用可能である。この後の製造工程、たとえば挿入、接着、溶接、射出などで直接結合が必要とされない場合、これは外しておいてもよく、公知の接合技術を使用してブラシ毛のみをブラシ毛担体またはブラシ本体に結合できる。
【０１０１】
この発明のさらに別の実施の形態では、射出成型金型は、留め手段を含む少なくとも２グループの成型プレートからなり、その第１のグループは成型チャネルのうちその端部を有する部分を含み、その他のグループは成型チャネルのうち残りの部分を含む。第１のグループは第２のグループから離すことができ、後続のグループはそれぞれ互いから時間的に相次いで離すことができる。そして、射出成型工程は、上記グループの数に対応する数の射出成型サイクルに分けることができ、こうして射出成型金型の閉じられた開始状態では、ポリマー溶融体が第１の射出成型サイクルで成型チャネル全体に射出され、それから第１のグループを、留め手段により半加工品を一緒に動かしながらその他のグループから離すことができ、離す経路は半加工品の長さよりも短い。次いで、第２の射出成型サイクルでは、さらなるポリマー溶融体が別のグループの成型チャネルの露出された長さ部分に射出され、射出／取出しの工程が繰返される。これは、最後から２番目のグループが最後のグループから離されて成型チャネルの長さよりも長いブラシ毛がもたらされるまで行なわれる。このようにブラシ毛は部分ごとに製造され、これによってより長いブラシ毛の製造が可能となる。
【０１０２】
装置についてのこの形態では、各射出成型サイクルで異なるポリマー溶融体を射出して、ブラシ毛の長さにわたって複数の構成要素を有するブラシ毛を製造することができ、各ステップで使用されるポリマーはブラシ毛およびブラシ毛担体への結合における要件に適合され得る。これによって複数の領域を備えたブラシ毛が製造される。個々のグループを離す動きは射出成型サイクル後に短い時間間隔をおいて行われ得る。この時間間隔は、そこで半加工品が残りの成型プレートからの離す動きにおいて金型から取出されるのに十分なほど冷却されるものである。個々の領域の結合は材料的（stoffschluessig）に行なわれることが好ましいが、直前に射出された部分的な長さ部の端部における対応するパターン付けによって形状的（formschluessig）にまたは力的（kraftschluessig）に行なわれてもよい。
【０１０３】
ブラシ毛の端部と成型チャネルの端部の成型輪郭とを含む成型プレートは、異なる形状の端部を備えたブラシ毛を製造するために異なる成型輪郭を有する成型プレートと交換可能であることが好ましい。この成型プレートは、それぞれの用途にとって重要であるブラシ毛端部を金型から問題なく取出すことができるように滑らかな輪郭のみを有するのがよい。
【０１０４】
このように、ブラシ毛端部の輪郭を、他では一定のブラシ毛の幾何学的形状において変化させることができ、たとえば尖った端部もしくは程度に違いはあれ丸みを付けられた端部や、または分岐した端部（２つの先端など）を備えたブラシ毛を製造することができる。この成型プレートはまた、ブラシ毛の組において、ブラシ毛の端部からなる輪郭付けられた包絡面を形成するように、成型チャネルにおいて異なる深さの長さ部分を有してもよい。
【０１０５】
場合によりすべてのブラシ毛を結合することもあるブラシ毛同士の結合部を形成するために、供給チャネルと射出成型金型の成型チャネルとの間に２つ以上の成型チャネルを結合する金型キャビティが配置されることが好ましい。この結合部は、ブラシ毛の組全体をさらに加工するための補助手段か、またはブラシ毛の組をブラシ本体で完成させるための補助手段として機能することができる。
【０１０６】
さらにこの金型キャビティは、ブラシ本体もしくは刷毛本体またはその一部を製造するように設計することができる。
【０１０７】
特に、この金型キャビティは、ブラシ本体もしくは刷毛本体またはその一部を複数構成要素の実現例として異なるポリマーから製造するように形成され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０８】
以下、図面に示される各実施例に基づきこの発明の説明を行なう。
【０１０９】
図２Ａおよび図２Ｂは、特に衛生用ブラシ、たとえば歯ブラシ、医療分野または病院分野における洗浄用ブラシ、または食品工業における洗浄用もしくは塗布用ブラシにおいて利用され得る１本のブラシ毛１００を示す。ブラシ毛１００は、その根元領域ａにおいて、側部が丸く窪んだトランペット状に下方へと向かって広がっており、これによりブラシ本体の面１０２に対する良好な固定が可能となる。ブラシ毛１００はその自由な長さｌにおいて円錐形で先細りの包絡面を有し、軸部領域Ｓは、その長さ全体にわたり、連続的で平滑かつ窪みのない母面を伴なう円形の横断面を有する。可撓領域Ｆにはパターン１０１が形成されており、図２Ｂに従うとブラシ１００はこの領域において十字形の横断面を有するため、周囲に４つ分布した軸方向のリブ１０３が形成されることになる。リブ１０３はその外側面で丸みを帯びており、ブラシ毛１００の自由な端部まで延びる。リブ１０３の外側面と軸部領域Ｓの表面との間には平滑で段差のない移行部が設けられる。ブラシ１００はその自由な端部の領域では丸みを帯びている。
【０１１０】
図３Ａ，３Ｂ，３Ｃは図２Ａに従うブラシ毛の発展させた形態を示す。これが図２Ａと異なる点は、パターン１０１を形成するリブ１０３が中間部分１０４で一纏めにされ、周囲を巡り平滑で段差および窪みのない表面を有するようになっていることだけである。こうして、上述の類のパターン１０１が２つ軸方向に間隔をあけて形成され、その間に平滑で窪みのない母面を有する中間部分１０４が配置される。ここでもまた、リブ１０３の表面は平滑でかつ段差なしに中間部分１０４あるいは軸部領域の窪みのない母面へと移行することになる。
【０１１１】
図４Ａ，４Ｂ，４Ｃに従うブラシ毛１００は、作用／可撓部分の上部領域および先端部分において十字形の横断面（図４Ｂ）を有する上述のパターン１０１を備えている。パターン１０１よりも下側には、平滑で窪みのない母面を有する中間部分１０４が設けられる。この中間部分１０４よりも下側には、軸方向に走る多数の溝１０６を含む別のパターン１０５が形成される。溝１０６は狭い間隔をもってブラシ毛の周囲にわたって相並んで配置される。図４Ｃに示すように、隣り合う溝１０６同士の間にはそれぞれ鋭角の角部１０７が設けられる。
【０１１２】
図５Ａ，５Ｂ，５Ｃに従うブラシ１００が図４Ａに従うブラシ毛と異なる点は、さらなるパターン１０８として、ブラシ毛の周囲を巡りそれぞれＶ字状の横断面を有する複数の水平方向の溝１０９の配列が形成され、上下に相並んだ配置された溝１０９同士の間にそれぞれ周囲を巡る径方向の鋭角の角部１１０が形成されることだけである。
【０１１３】
図６Ａ，６Ｂは図２Ａに従うブラシを変形したものを示す。図２Ａと異なる点は、パターン１０１が十字形でなく三角形の横断面（図６Ｂを参照）を有しており、ブラシ毛の周囲にわたって３つの軸方向の鋭角の角部１１１が分布していることだけである。三角形の横断面はブラシ毛１００の自由な端部まで延びる。
【０１１４】
パターンの横断面形態のさらなる代替例を図７Ａおよび図７Ｂに示す。この実施の形態に従うと、ブラシ１００は、そのパターン１０１の領域において、３つの軸方向で上方に
突き出したリブ１０３で形成された横断面を有しており、各リブはそれぞれが扇形の横断面形状を有し、リブ１０３同士の間には隙間１１２が形成されるため、リブ１０３同士はその基底領域を除き互いに結合されない。
【０１１５】
図８Ａ，８Ｂ，８Ｃは図７Ａに従う形態の発展させた形態を示す。図７Ａと異なる点は、リブ１０３がその軸方向の長さ部のうちの上側部分領域において、外側にありブラシ１００の縦方向に走り窪んだ横断面を有する凹部１１３を備えることだけである。凹部１１３はブラシ１００の上方の自由な端部まで延びる。
【０１１６】
上述の各実施例においては、ブラシ毛はいずれも連続的に先端へ向かうにつれて先細りする端面を有し、ブラシ毛横断面寸法は、その自由な長さ部の領域において、いずれの横断面においても、軸部ベース部分ｂが下方の根元領域ａに移行するところであるベース部分下部の横断面の横断面寸法よりも大きくはならない。図９に示す実施例では、軸部ベース部分ｂは円筒形状を有しており、ここより上の部分すなわち軸部部分ｃ、作用／可撓部分ｄおよび先端部分ｔは先端へ向かうにつれて先細りしている。さらに、作用／可撓部分ｄ全体がパターン１０８を有しており、パターン１０８は、ブラシ毛１００まわりを巡る多数の水平方向の溝１０９と、その間にあり周囲を巡る鋭角の角部１１０とから形成される。図９に示すように、ブラシ毛は作用／可撓部分ｄの領域で円形横断面を有しているのに対し、上部の先端部分ｔでは正方形の横断面となっており、ここに４つの鋭角の軸方向の角部１１１が形成される。
【０１１７】
図１０に従うブラシ毛１００は、その軸部領域Ｓ全体およびその作用／可撓部分ｄにおいて、平滑で窪みのない母面を伴なう円形横断面を有する。軸部部分ｃおよび作用／可撓部分ｄは円錐状になっている。先端部分ｔは、軸方向に上方へ延びるように成型して設けた３本の指部１１４からなり、この例においては略正三角形の角の箇所に配置された３本の指部が設けられている。
【０１１８】
図１１に従うブラシ毛１００が図１０に従うブラシ毛と異なるのは先端部分ｔの形態においてである。指部１１４に設ける代わりに、先端部分ｔは正方形あるいは菱形の横断面形状のパターン１１５を有しており、軸方向の鋭角の角部１１１が４つ形成されている。先端部分ｔの他ではブラシ毛はパターン付けされておらず、平滑で窪みのない母面で形成されている。
【０１１９】
図１１に従う形態においては先端部分ｔ全体がパターン１１５を備えているのに対し、図１２に示す形態ではこれに加えて、ブラシ毛の自由な端部で上方を指し断面の窪んだ凹部１１５ａが形成されており、その周囲を巡る縁が追加的にパターンとして働く。
【０１２０】
図１３に示すブラシ毛１００は、異なる材料からなる軸方向で上下に相並ぶ部分または部品１００ａ，１００ｂから構成されている。第１の部分１００ａは軸部領域Ｓすなわち軸部ベース部分ｂおよび軸部部分ｃとなり、表面凹凸を有することのできる発泡材料からなる。それより上方には第２の部分１００ｂが設けられ、これは作用／可撓部分ｄおよび先端部分ｔとなり、非発泡性材料からなる。先端部分ｔと作用／可撓部分ｄの上部領域とは、ブラシ毛の周囲にわたり分布した４つのリブ１０３を有する十字形の横断面形状のパターン１０１を有する。
【０１２１】
図１４は図１３に従うブラシ毛の発展させた形態を示す。この例では作用／可撓部分ｄとなる第３の部分１００ｃが設けられる。第３の部分１００ｃは、添加物または抗菌対策用の物質が充填されかつやはり表面凹凸を有することのできる材料からなる。
【０１２２】
上記の各実施例においては、ブラシ毛は少なくともその長さ部のうちの部分領域におい
て、自由な端部へ向かって先細りする円錐形状を有しているのに対し、図１５Ａおよび図１５Ｂに示すブラシ毛１００は円筒形の包絡面を有し、先端部分の領域と、さらには少なくとも作用／可撓部分の上部領域とにおいて、図２Ａに従うブラシ毛に相当するパターン１０１が形成される。これを発展させた図１６Ａ，１６Ｂに示す形態に従うと、パターン１０１は、ブラシ１００の外側表面をパターン１０１の領域において完全に取囲む外側コーティング１１６を有する。
【０１２３】
図１７Ａおよび図１７Ｂは図２に従うブラシ毛を発展させた形態を示す。図２Ａと異なる点は、ブラシ１００において縦方向に延びる軸方向中空チャネル１１７が設けられることだけである。この中空チャネル１１７は、根元領域の下端からブラシ毛の半分程度の高さまで延びる。軸方向中空チャネル１１７は、フッ化ナトリウム、キシリットまたはその他の有機材料もしくは無機材料などの作用物質で充填される場合があり、その場合これらをブラシ毛の試用期間の間に徐々にその表面から放出することができる。図１７Ａに従うと、この中空の空間は構造化した部分１０１の下端まで延びるに過ぎないのに対し、図１８Ａおよび１８Ｂに示す円筒形の包絡面を有するブラシ毛１００は、ブラシ毛の長さのほぼ全体にわたって自由な端部よりも僅かに下方まで延びる軸方向中空チャネル１１７を有する。ブラシ毛の自由な端部の領域における中空チャネルの表側ではブラシ毛材料により薄い閉鎖膜１１７ａが形成されており、ここを通って中空チャネル１１７内にある作用物質を送達することができる。
【０１２４】
図１８Ａに従うブラシ毛を発展させた形態として図１９Ａおよび図１９Ｂに示すブラシ毛では、中空チャネル１１７はブラシ毛全体を通って延び、先端部分にあるブラシ毛の自由な端部において外に通じている。
【０１２５】
図２０Ａおよび図２０Ｂに示すブラシ毛１００は、先端部分に至るまで一様な円筒形状を有し、先端部分は、軸方向で上方に延びるように成型して設けた多数の指部１１４で形成される。成型して設けた多数の平行な指部１１４に代えて、図２１Ａから図２１Ｍに示すように、１つまたは多数の部分からなるパターン要素１１８で先端部分が形成されることもある。図２１Ａ，２１Ｂに従う形態において、パターン要素１１８は、正面が丸みを帯び垂直方向で略矩形の壁で形成される。これに代えて、図２１Ｃに従い、対応して互いに対し垂直に配置され互いを通り抜ける２つの壁を、十字形の横断面をなすように設けてもよい。図２１Ｄに示すパターン要素は、その下端で装着され軸方向で自由に張出すように成型して設けられた、円形の横断面を有する３本のピンである。図２１Ｅに示すパターン要素は、横断面において星形に配置され互いに交差する３つの壁の形態をとる。
【０１２６】
図２１Ａに従い実質的に真っ直ぐの壁を設ける代わりに、図２１Ｆは、蛇行線状あるいは二重Ｓ字状の横断面を有する曲がった薄壁を示す。パターン要素１１８より下方にある作用／可撓部分は、ここまでの例におけるように円形の横断面でなく楕円形の横断面を有する。図２１Ｇは図２１Ｆに相当する形態を示すが、パターン要素１１８を載せた作用／可撓部分が角を丸くした矩形の横断面を有する点で異なっている。
【０１２７】
図２１Ｈに従うパターン要素は、外側に３つの鋭角の角部がある三角形の横断面を有する。図２１Ｉに従うパターン要素は、２つの垂直に重なった軸方向の切れ目を形成した横断面全体から形成され、４本の独立した垂直のピンはそれぞれ扇形の横断面で形成されている。
【０１２８】
図２１Ｊに従う先端部分は、円周にわたって分布し、径方向で外方に向かって窪んで形成され、その端部領域にそれぞれ作用角部を有する４つの壁で形成される。
【０１２９】
図２１Ｋに示すパターン要素１１８は星形の横断面を有し、すなわち内部コアが外側で
軸方向の溝を伴って形成されており、これら溝同士の間には外方を指す鋭角の角部が形成される。
【０１３０】
図２１Ｌに示す楕円形の横断面を有する作用／可撓部分においては、３つの短い曲がった壁がその凸状の表面で径方向で外方に向くように設けられており、これら壁のうち２つは相並んで配置され、第３の壁はこれらに対して横方向にずらされて配置される。図２１Ｍはこの形態の変形例を示し、作用／可撓部分は角を丸くした矩形の横断面を有し、パターン要素１１８を形成する壁は、Ｌ字状に、径方向で外方に向いて折れ曲がるように形成される。
【０１３１】
図２２Ａおよび図２２Ｂは図２Ａに従うブラシ毛の変形例を示し、パターン１０１が先端部分および作用／可撓部分だけでなく軸部部分の上部領域においても形成されている点で異なっている。軸部ベース部分およびこれに隣接する軸部部分の下部領域はなお連続的で平滑かつ窪みのない母面を有するように形成されている。
【０１３２】
ここまで述べてきた各実施例では、パターン付されない母面とパターンとの移行部はいずれも、ブラシ毛の縦軸に対して実質的に直交するように走る平面上にある。その結果として、ブラシ毛はその円周方向における方向付けから独立して同様の使用特性を有している。図２３Ａおよび図２３Ｂに示すブラシにおいては、下側のパターン付けされない母面と上側のパターン１０８との間の移行は、ブラシ毛の縦軸に対して斜めに走る平面Ｅにおいて起こる。上側のパターン１０８は水平方向で周囲を巡る多数の溝の形態で形成されており、その上方には、十字形の横断面でありかつ軸方向のリブ１０３を有するさらなるパターン１０１が配置される。ここに示す実施例では平面Ｅの傾斜は約４５°である。その結果ブラシ毛は、図２３Ａでの左側において、図２３Ａでの右側におけるよりもそのより大きな長さ領域にわたってパターンを有することになり、このためブラシ毛の磨き／洗浄特性は、それがブラシ毛担体上でどのような配向付けで配置されるかに依存する。
【０１３３】
図２４Ａおよび図２４Ｂは図１３に従うブラシ毛の変形例を示す。この例でもまたブラシ毛１００は異なる材料の複数の部品１００ａ，１００ｂからなり、下側の部品１００ａには表面凹凸を与えることができる。部品１００ａと部品１００ｂとの結合は漏斗状のジャケットの形をした接触面１００′でなされ、これによりブラシ毛の寸法が比較的小さくても部品１００ａ，１００ｂ間で十分な結合が可能となる。パターン１０１はブラシ毛１００の先端部分にあって、４つの軸方向に走るリブ１０３を有する十字形の横断面で形成される。
【０１３４】
図２５Ａおよび２５Ｂにおいては、図２Ａに対応するブラシ毛であって、さらに軸部部分の下部領域と、軸部ベース部分と、根元領域とにおいて外側の覆い１１９を追加したものを示す。この覆い１１９は、ブラシ毛の剛性を増大させ安定化し、かつ／または特定のブラシ毛特性を視覚化するために用いられ得る。
【０１３５】
図２６に従うと、ブラシ毛全体が覆い１１９を備えており、先端部分には軸方向で上方に突き出た複数の指部１２０が設けられる。指部１２０は覆い１１９を貫通する。
【０１３６】
以下、この発明に従う対応するブラシ毛を製造するための考えられ得る一方法を詳細に説明する。なお、図中では簡略化するために表面がパターン付けされていないブラシ毛を示してある。
【０１３７】
射出圧力についての上述の動作パラメータと、これにより到達可能な、壁との摩擦による大きな剪断効果を有する高いコア速度とによって、エンドレスモノフィラメントの押出しでもこれまで不可能であった可変の長さの細いブラシ毛が射出成型により製造可能とな
る。そのようなエンドレスモノフィラメントからのブラシ毛における緩やかな円錐形は、かなりのプロセス技術上の手間（間隔を空けた引出し）を通じてのみ実現可能である。図２７Ａおよび図２７Ｂで２つの実施例を示す。図２７Ａは、根元領域の直径が０．７７ｍｍ、ブラシ毛端部での直径が０．２ｍｍで、長さの半分のところにおける中間の直径が０．４９ｍｍであるブラシ毛を２倍の縮尺で示す。ブラシ毛成型チャネルの金型スロープに対応する０．２７°の角度での非常に緩やかな円錐形の場合、高品質の刷毛などで必要とされるような長さが６０ｍｍ以上のブラシ毛を射出成型で製造することができる。ブラシ毛の長さの半分のところにおける中間の直径は約０．５ｍｍとなる。図２７Ｂは、直径が根元領域で０．３５ｍｍ、ブラシ毛端部で０．２５ｍｍ、ブラシ毛長さが１０．５ｍｍで同じ円錐角度（金型スロープ）であるブラシ毛を５倍の縮尺で示す。中間の直径は０．３ｍｍである。この種のブラシ毛は歯ブラシなどで好適である。このようなブラシ毛の細身の幾何学的形状により、従来の射出成型によるブラシ毛とは対照的に、ブラシ毛を極めて密に配置し、ブラシ毛端部の領域における間隔が大きくなり過ぎないようにすることができる。
【０１３８】
この発明によって製造されたブラシ毛が押出しプロセスで製造されたブラシ毛と比較して技術的および用途技術的に有する優位性は図２８により明らかとなる。
【０１３９】
中間の直径が０．３ｍｍのブラシ毛を製造するためのモノフィラメントの押出し紡績では、紡績ノズルの出口直径は０．９ｍｍとなり、これを図２８に外側の垂直線で示す。ポリマー溶融体は通常約３００ｍｍ／秒のノズル内最大流速（コア速度）を有し、これはモノフィラメントの押出し圧力および引出し速度によって決定される。ノズルを出たモノフィラメントを引出し力によって短い経路にて引伸ばして直径を０．９〜０．３ｍｍにし、その直後に冷却して分子構造を固定する。その後の引伸ばしにおいてモノフィラメントは最終的な直径である０．３ｍｍになり、直径の許容差は約±１０％である。速度プロファイルを図２８にｅ（extrusion：押出し）で示す。
【０１４０】
この発明に従う射出成型では、ブラシ毛成型チャネルの中間の直径は０．３ｍｍである。これを図２８に２本の内側の垂直の境界線で示す。２０００バール（２×１０5ｋＰａ）の範囲の射出圧力においては、チャネル内に約１０００ｍｍ／秒のコア速度が生じる。速度プロファイルをｉ（injection：射出）で示す。熱可塑性ポリマーの自己強化にとって、流れの剪断効果、特に壁付近の領域での剪断効果は決定的であり、これは剪断率（剪断モーメント）γによって決定される。流れチャネルの半径ｒでの剪断率γは、半径ｒに関する速度プロファイルの微分係数から算出できる。
【０１４１】
【数１】
2005526555.tif 000003
よって、流れのチャネルの有効直径の二乗に対する反比例が与えられる。剪断率は最大流速（コア速度）の１乗に比例する。こうして上述の例では、射出されたブラシ毛について、上述の押出しの流れにおける剪断率を少なくとも１０倍上回る剪断率が生じる。
【０１４２】
図２８において、剪断率を押出し（ｅ1）および射出成型（ｉ1）について破線にてスケーリングなしに示す。剪断率はノズルあるいはブラシ毛成型チャネルの壁においてそれぞれ最大値を有する。
【０１４３】
図２９〜３２は、この発明の方法によるブラシ毛の射出成型に特に好適な射出成型金型
の一実施例を異なる動作段階で概略的に示す。詳細をより明確に示すため、縮尺は大きく拡大されている。
【０１４４】
射出成型金型１は長さの大きい複数の長い平行な成型チャネル２を有し、これらは供給チャネル３を介して射出成型手段に接続される。この射出成型手段は、５００バール（０．５×１０5ｋＰａ）の範囲の射出圧力、好ましくは２０００バール（２×１０5ｋＰａ）以上の範囲の射出圧力を生成できるように設計される。射出圧力の正確な高さは、成型チャネル内に３００バール（０．３×１０5ｋＰａ）より大きい特有の圧力が生じるように、成型チャネル２のその長さにわたる横断面の走り方と、この長さそれ自体とに依存して設定される。射出成型金型は、実質的に同一な厚みの積層された多数の成型プレート４、ならびに射出側の成型プレート５およびブラシ毛端部成型用の成型プレート６からなる。各成型プレート４，５，６はそれぞれ成型チャネル２のうちの１つの長さ部分を有する。この長さ部分は穿孔で製造されることが好ましい。
【０１４５】
射出側成型プレート５は広がり７を有し、これは成型チャネル２に向かって細くなって、たとえば伸びの流れを生成しブラシ毛の根元領域ａを成型する。成型プレート４内の成型チャネルにおける後続の長さ部分は、その長さにわたり円筒形または僅かに円錐形の横断面の走り方を有し、一方でブラシ毛端部を形成する成型プレート６は、図示の実施例ではドーム上に形成される袋穴８を有する。
【０１４６】
射出成型中、ポリマー溶融体は供給チャネル３を介して成型プレート５にある細くなる広がり７に入り込み、高いコア速度により、端部を成型するプレート６まで成型チャネル全体を満たす。ポリマー溶融体は供給チャネル３内ではまだかなり無秩序なボール状の分子構造を有し、これは射出側の広がり７および後続の成型チャネル２内ではっきりした剪断流れによって縦方向に配向付けられた分子構造に変えられる。
【０１４７】
成型プレート４，５，６はプレートの平面に垂直に動かされ得るものであり、これによって、射出成型されたブラシ毛が十分な形状安定性に達した後、それらを金型から取出すことができる。成型チャネル２の壁を比較的低温に維持しポリマー溶融体内の結晶形成を支援するように、射出成型工具１は冷却されることが好ましい。
【０１４８】
金型からブラシ毛を取出すには、まず成型プレート６が離される（図３０）。ここで克服すべき付着力は非常に小さいため、後でブラシまたは刷毛を使用する際に非常に重要なブラシ毛端部は確実にその輪郭が維持される。次に、ブラシ毛９がその端部１０とともにその長さの大半において取出されるまで成型プレート４を個々にまたはグループごとに離す（図３１）。これら取出しのステップ中、ブラシ毛は射出側成型プレート５によって保持され、その後この成型プレート５も離されて、いくらか厚くなった根元領域１１も含めすべてのブラシ毛９が露出される（図３２）。射出側の供給チャネル内のポリマー溶融体は同時にすべてのブラシ毛９の間の結合部１２をもたらすものであり、半加工品全体を取出してブラシや刷毛などとなるように完成させる場合には、その際にこの結合部を構造物と一体化させるか、またはブラシ毛を加工するための補助手段として用い、ブラシ本体などとのブラシ毛の結合前に分離する。
【０１４９】
射出成型中には、所望の高いコア速度を可能にするために、成型チャネルを最適に排気するのがよい。図３３はその一実施例を示す。排気は成型プレート４，５，６間の狭い隙間１３を介して行なわれ、成型チャネル２の全長にわたり、溶融体の前線が進むのに従って空気が取除かれる。狭い隙間１３の代わりに、成型プレート４，５，６の互いに対する面に凹凸を設けることによって、全体で十分なサイズの排気横断面が得られるようにすることも可能である。排気横断面は外側に向かう広がり１４を有し、流れ出ようとする空気が素早く逃げ出すことができるようにする。
【０１５０】
成型チャネル２は、１．０°より小さい金型スロープをもってその全体の長さに沿って先細りしてもよい。この先細りは、金型からの取出しよりもむしろ所望のブラシ毛の形状およびその曲げ挙動にに係わることである。成型チャネル２の横断面の走り方はまた連続的な円錐である必要はなく、これを図３４において、想定される排気との関連で拡大された縮尺にて示す。図面の上方の成型プレート４において円筒形の長さ部分１５を示し、下方の成型プレート４において成型チャネル２の円筒形の長さ部分１６を示す。これら２枚の成型プレート４間で、横断面は成型チャネル２の長さ部分１５から長さ部分１６へ数μｍだけ狭くなり、この箇所に緩やかな段差を生じさせる。また、この箇所において排気が２枚の成型プレートの間の隙間１３を介して行なわれ、これは広がり１４へと至る。金型からの取出しにおいて、これら僅かな段差は目には見えないが、ブラシ毛の全長に沿って僅かな円錐形をもたらす。このように、個々の成型プレート４の長さ部分１５，１６は単なる穿孔で形成可能である。またはこれに代えて、個々の成型プレートの長さ部分は、円筒形のブラシ毛を製造するように同一の直径を有してもよい。よりはっきりと直径を変化させれば段の付いたブラシ毛を製造することもできる。
【０１５１】
円錐形のブラシ毛は、射出成型および金型からの取出しに関する技術の観点から有利である。すなわち、ブラシ毛端部の最も小さい横断面は、ブラシ毛における根元領域に向かって後続の領域よりも急速に冷却する。したがって、ブラシ毛の端部から根元へ段階を踏んだ取出しがブラシ毛の温度勾配に追従する。
【０１５２】
成型プレート４は数ミリメートルの厚みを有する。これは、成型チャネル２の直径の約３倍から１５倍に相当し得るため、個々の成型プレートの長さ部分の非常に正確な穿孔が可能となる。これらは射出成型機の閉鎖圧力下で互いに隣接して保たれるため、高い射出圧力にも拘わらずこれら薄い成型プレートでもそれらの寸法および形状を維持する。厚みが薄いことによって良好な熱の消散も保証されるが、それは成型プレート同士が排気用の隙間によっていわば絶縁されるためである。同じ理由で、たとえば外部の冷却手段を使用してこれらを容易に冷却することができるが、これは金型が閉じているとき特にまた開いたときと再び閉じたときとの間の時間中に特に有効であろう。成型プレートの露出と、これらの厚みが小さいこととの結果として、周囲の空気からだけでも既に有効な冷却が生じる。またはこれに代えて、冷却手段を成型プレートの中にまたは成型プレート同士の間に一体化してもよい。また、射出圧力下でかかる負荷が小さいことによって、熱伝導性が良好だが鋼などより強度の値が低い材料から成型プレートを製造することができる。
【０１５３】
有効な冷却がブラシ毛の分子構造に与える影響については既に述べた。
【０１５４】
図３５は、積層された成型プレート４からなる射出成型金型１を概略的に示すが、射出側の成型プレートは横断面が広がっていない。上述の実施の形態とは異なり、成型プレート４は２つのグループ１７，１８に分けられ（図３６を参照）、各グループは、図３６から図３９で両方向の矢印１９，２０で示すように、横方向に変位可能な少なくとも１枚の成型プレートを含む。
【０１５５】
横方向に変位可能な成型プレートは、隣接する成型プレートと協働して半加工品２１のための或る種の留め手段となる。半加工品２１はこの実施例では最終的なブラシ毛の１つの領域（長さ部分）を形成するのみである。半加工品２１は、完成されたブラシ毛におけるこの長さ部分に適合された特性パラメータを有する熱可塑性ポリマーから射出される。射出サイクルの後、成型プレート４のグループ１８内の少なくとも１枚の変位可能プレート（図３６）が留め位置に動かされ、半加工品２１は、グループ１８が離される際に一緒に動かされ、そのときに射出側のグループ１７の成型プレート４から部分的に取出され、グループ１７の成型プレート４において成型チャネルのうち予め定められた長さ部分２２
が露出する。半加工品２１の端部には、図示のように場合によりパターンを成型して設けてもよい。グループ１８の成型プレート４を離した後、グループ１７の変位可能な成型プレートが留め位置に動かされ、それから、露出された長さ部分２２は別のポリマーまたは他の添加物を含むポリマーからなるポリマー溶融体で満たされる。これによって形成されるブラシ毛の長さ部分２３は、材料的および／または形状的に半加工品２１と結合する。続いて、グループ１７の変位可能な成型プレートはその開始位置に戻され、成型して設けられた長さ部分２３を備える半加工品２１は、グループ１８内の留め手段が閉じられているときにグループ１７の成型チャネルから再び部分的に引出され、こうして成型チャネルのうち長さ部分２４が露出される。次の射出成型サイクルにて、長さ部分２４は場合によりさらに異なる特性を備えた別のポリマー溶融体で満たされる。こうして最終的に、ブラシ毛の長さにわたり異なる強度の値および／または異なる使用特性を有する３つの領域（長さ部分２１，２３，２５）からなる多領域型ブラシ毛２７が得られる。特に、ブラシ毛端部を含む領域２１は、ブラシ毛の摩耗の程度を示す消費度表示部としても機能する。金型からのブラシ毛の最終的な取出しは上述したやり方で行なわれる。
【０１５６】
図４０〜４３でもまた、留め手段を形成するために各々が少なくとも１枚の横方向に変位可能な成型プレートを有する２つのグループ１７，１８の成型プレート４からなる射出成型金型１（図２１）を示す。上述の実施例とは対照的に、射出側の成型プレート５は、成型チャネルに向かって先細りする広がりを有する。ブラシ毛端部を成型する成型プレート６は、ドーム型の穴底を備えた異なる深さの袋穴２８，２９，３０を有しており、これにより、曲がった包絡面上に端部がある異なる長さの複数のブラシ毛を製造できるようにしている。
【０１５７】
図４０〜４３の実施例では、ブラシ毛は２つの異なる領域３１，３２で相次いで射出され、領域３１は広がったブラシ毛根元３３を有する。次に、このように射出された複領域型ブラシ毛３４（図４１）を端部において金型から取出すために、ブラシ毛端部を形成する成型プレート６と、場合により時間的に遅らせてグループ１８の成型プレート４とを離す（図４１）。次いで、グループ１８における少なくとも１枚の横方向に変位可能な成型プレートを留め位置に動かし、グループ１８全体を場合により端にある成型プレート６とともに反対の方向に動かし、こうしてブラシ毛３４のうち根元領域３３を含む領域３１の一部が射出側で成型プレート５を超えて突出する。次いで、射出成型金型１（図４２）は、金型キャビティ３６を備えた別の射出成型金型３５に結合され、そこにポリマー溶融体が射出されて根元領域３３とキャビティ３６内に突出する領域３１の長さ部分との周りに射出がなされる。金型キャビティ３６は、ブラシ毛を引き抜くことができないようにブラシ毛の端部が隙間なく埋込まれるブラシ毛中間担体または完全なブラシ本体を形成するように構成され得る。
【０１５８】
この実施の形態の変形例では、図４０の射出成型金型１の成型チャネル２を単一のポリマー溶融体で完全に満たしてから、図４１および図４２に示すやり方でそれらの根元領域を隣接する長さ部分とともに露出させ、図４３に従い担体形成ポリマー溶融体を用いてその周りに射出する場合もある。
【０１５９】
さらに別の変形例では、図４０〜４２に従って射出されかつその固定側の端部で露出されるブラシ毛が、端部を形成する成型プレート６およびこれに続く大多数の成型プレート４を離すことによって金型から完全に取出すことができ、その間ブラシ毛は、数枚少なくとも３枚の成型プレート、たとえば射出側の成型プレート５および、これに続く２枚の成型プレートであってそのうち１枚が横方向に変位されて留め手段を形成できるものによって保持される。次に、移送ホルダとして働くこれら成型プレートはブラシ毛とともに、射出成型金型３５に結合させられる別の取出成型ステーションへと移すことができ、同時に、射出側の成型プレート５を備えた新たな組の成型プレートを持ってきて射出成型金型１
を完全なものにすることができる。この移送ホルダは、ブラシ毛を第２の射出成型ステーションに移すだけでなく、さらに別の処理ステーションへ移送する際においても用いられ得る。
【０１６０】
図４４および図４５は、ブラシ毛を製造して少なくとも端にある成型プレート６（図示せず）を離した後における、成型プレート４，５を含む射出成型金型１の一部を示す。成型プレート６の代わりに、ブラシ毛３８の露出した端部の前に平坦な推力プレート３９を動かし、これによってブラシ毛３８が残りの成型プレートの成型チャネル内でずらされるが、これは、その根元領域３７および場合により隣接する長さ部分が射出側の成型プレート５を超えて突出する、あるいはもう１つの射出成型金型３５の金型キャビティ３６内へと突出するまで行なわれ、それからその周りに、ブラシ毛担体またはブラシ本体を形成するポリマー溶融体が射出される。
【０１６１】
図４６および図４７は、図４４および図４５に関して説明したやり方でブラシ毛３８を製造した後、露出されたブラシ毛端部の前に、平坦な推力プレート３９の代わりに異なる長さのカム状の突起４１，４２を設けた推力プレート４０を動かす実施例を示す。推力プレート４０を成型プレート４に向かって動かすと、ブラシ毛は成型チャネル内で異なる深さまで推力の経路に沿って変位されるため、それらの根元領域３７は射出成型金型３５の金型キャビティ３６内で異なる深さへと突出し、ブラシ毛端部は、周りへの射出を行ない推力プレート４０および成型プレート４，５を離した後には曲がった包絡面上に位置する。
【０１６２】
図４８および図４９が示す実施例が図４４および図４５と異なる点は、ブラシ毛３８が、ブリッジや格子などの形の結合部４３を介して射出側の成型プレート５の領域で相互に結合され、推力プレート３９による変位の後、結合部４３およびこれに続くブラシ毛３８の長さ部分において射出成型金型３５のキャビティ３６内へと突出する点のみである。
【０１６３】
また、これより小さなグループの成型プレート４であって、好ましくは射出側の成型プレート５を含み、かつ留め手段として働く横方向に変位可能な少なくとも１枚の成型プレート４を含むものが、ブラシ毛を別の射出成型ステーションや処理ステーションなどへと移送するための移送ホルダの役割を担ってもよい。
【０１６４】
射出成型金型の多数の成型プレートからの積層構造と、これによって可能になる金型からの部分ごとの取出しと、この発明に従い射出圧力および成型チャネル内の流れの速度について定められるプロセスパラメータによって得られる弾性率および引張り強度の向上とによって、中心軸が金型からの取出しの方向にないブラシ毛の製造も可能になる。図５０および図５１はその例を示す。図５０は、この実施例では互いに向かって傾いている傾斜成型チャネル４４，４５を備えた射出成型金型の一部を示す。これに加えて、またはこれに代えて、射出成型金型１は、波型に曲がった成型チャネル４６または何度か折れ曲がった成型チャネル４７を有する場合もあり、結合部４８を介して結合するように射出成型され得る対応して成型されたブラシ毛を得ることができる。金型からの取出しでは、成型プレート６から始まって成型プレート４，６が離され、ブラシ毛はその高い曲げ弾性および小さな取出しの長さのため変形されることなく部分ごとに取出される。
【０１６５】
ブラシ毛は、結合部を分離した後に、個々にもしくはグループでまたは結合部４８とともに、その周りへの射出または従来の熱結合方法もしくは機械的結合方法によって、ブラシへと製造してもよい。
【０１６６】
図５１の実施例の射出成型金型１は、積層された成型プレート４と、かなりはっきりと分岐したブラシ毛端部を形成するように働く２枚の端にある成型プレート４９、５０とを
有する。射出成型されたブラシ毛５１は各々が指状のブラシ毛端部５２を有する。薄い成型プレートを用いてブラシ毛の安定性が増加しているため、金型からの取出しは容易に行なうことができる。
【０１６７】
ブラシ毛の端部を形成する成型プレート６または４９，５０としては、特に、かなりはっきりと分岐したブラシ毛端部の場合には焼結金属を用いる場合もあり、これによってこの領域にさらなる排気がもたらされ、空気が捕捉されるのを効果的に防ぐ。言うまでもなく、成型プレート４としても、成型チャネルの排気を支援するためにそのような焼結金属を用いることができる。たとえば焼結金属に存在する、または成型チャネルの表面処理によって生じさせることのできるミクロの凹凸は、完成したブラシ毛の表面において対応するミクロ範囲の凹凸を生成し、これはブラシ毛の使用中に撥水性の「蓮の葉」効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【０１６８】
【図１】ブラシの各領域および各部分の定義のためのブラシ毛の概略図である。
【図２Ａ】第１の実施例に従うブラシ毛を大幅に拡大して示す概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａに従うブラシ毛の上面図である。
【図３Ａ】図２Ａに従うブラシ毛を変形したブラシ毛を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａの線ＩＩＩＢ−ＩＩＩＢに沿って切断して観察した断面図である。
【図３Ｃ】図３Ａの線ＩＩＩＣ−ＩＩＩＣに沿って切断して観察した断面図である。
【図４Ａ】ブラシ毛のさらなる実施の形態の側面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの線ＩＶＢ−ＩＶＢに沿って切断して観察した断面図である。
【図４Ｃ】図４Ａの線ＩＶＣ−ＩＶＣに沿って切断して観察した断面図である。
【図５Ａ】ブラシ毛のさらなる実施の形態の側面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの線ＶＢ−ＶＢに沿って切断して観察した断面図である。
【図５Ｃ】図５Ａの線ＶＣ−ＶＣに沿って切断して観察した断面図である。
【図６Ａ】ブラシ毛のさらなる実施の形態を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａの線ＶＩＢ−ＶＩＢに沿って切断して観察した断面図である。
【図７Ａ】ブラシ毛のさらなる実施の形態を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ａの線ＶＩＩＢ−ＶＩＩＢに沿って切断して観察した断面図である。
【図８Ａ】図７Ａに従うブラシ毛の変形例を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ａの線ＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢに沿って切断して観察した断面図である。
【図８Ｃ】図８Ａの線ＶＩＩＩＣ−ＶＩＩＩＣに沿って切断して観察した断面図である。
【図９】ブラシ毛の１つの代替的な実施の形態を示す図である。
【図１０】特に塗布用ブラシに用いられる或るブラシ毛を示す図である。
【図１１】先端部分ｔがパターン付けされたブラシ毛を示す図である。
【図１２】そのブラシ毛のさらに別の形態を示す図である。
【図１３】異なる材料の部品から構成されたブラシ毛を示す図である。
【図１４】図１３に従うブラシ毛の発展させた例を示す図である。
【図１５Ａ】円筒形の包絡面を有する或るブラシ毛の側面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａに従うブラシ毛の上面図である。
【図１６Ａ】図１５に従うブラシ毛であって部分的なコーティングを伴うものを示す図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａに従うブラシ毛の上面図である。
【図１７Ａ】内部に軸方向中空チャネルを有するブラシ毛の側面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａに従うブラシ毛の上面図である。
【図１８Ａ】内部に中空チャネルを有するブラシ毛の代替的な形態を示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａに従うブラシ毛の上面図である。
【図１９Ａ】図１８Ａに従うブラシ毛の変形例を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａに従うブラシ毛の上面図である。
【図２０Ａ】先端部分に軸方向の指部を有するブラシ毛を示す図である。
【図２０Ｂ】図２０Ａに従うブラシ毛の上面図である。
【図２１Ａ】軸方向のパターン要素を有するブラシ毛の自由な端部の側面図である。
【図２１Ｂ】図２１Ａに従うブラシ毛の上面図である。
【図２１Ｃ】図２１Ｂに対応するブラシ毛であってパターン要素の一代替例を有するものを示す図である。
【図２１Ｄ】図２１Ｂに対応するブラシ毛であってパターン要素の一代替例を有するものを示す図である。
【図２１Ｅ】図２１Ｂに対応するブラシ毛であってパターン要素の一代替例を有するものを示す図である。
【図２１Ｆ】図２１Ｂに対応するブラシ毛であってパターン要素の一代替例を有するものを示す図である。
【図２１Ｇ】図２１Ｂに対応するブラシ毛であってパターン要素の一代替例を有するものを示す図である。
【図２１Ｈ】図２１Ｂに対応するブラシ毛であってパターン要素の一代替例を有するものを示す図である。
【図２１Ｉ】図２１Ｂに対応するブラシ毛であってパターン要素の一代替例を有するものを示す図である。
【図２１Ｊ】図２１Ｂに対応するブラシ毛であってパターン要素の一代替例を有するものを示す図である。
【図２１Ｋ】図２１Ｂに対応するブラシ毛であってパターン要素の一代替例を有するものを示す図である。
【図２１Ｌ】図２１Ｂに対応するブラシ毛であってパターン要素の一代替例を有するものを示す図である。
【図２１Ｍ】図２１Ｂに対応するブラシ毛であってパターン要素の一代替例を有するものを示す図である。
【図２２Ａ】ブラシ毛のさらに別の実施の形態を示す図である。
【図２２Ｂ】図２２Ａに従うブラシ毛の上面図である。
【図２３Ａ】ブラシ毛のさらなる実施の形態を示す図である。
【図２３Ｂ】図２３Ａに従うブラシ毛の上面図である。
【図２４Ａ】ブラシ毛のさらに別の実施の形態を示す図である。
【図２４Ｂ】図２４Ａに従うブラシ毛の上面図である。
【図２５Ａ】ブラシ毛のさらに別の実施の形態を示す図である。
【図２５Ｂ】図２５Ａに従うブラシ毛の上面図である。
【図２６】１つの代替的な実施例に従うブラシ毛の縦断面図である。
【図２７Ａ】円錐形のブラシを２倍の縮尺で寸法とともに示す概略図である。
【図２７Ｂ】円錐形のブラシ毛を５倍の縮尺で寸法とともに示す概略図である。
【図２８】押出しノズルと成型チャネルとで比較するための概略的な速度プロファイル図である。
【図２９】射出成型金型の或る実施例を一動作段階で示す概略的な縦断面図である。
【図３０】図２９に従う射出成型金型の実施例を一動作段階で示す概略的な縦断面図である。
【図３１】図２９に従う射出成型金型の実施例を一動作段階で示す概略的な縦断面図である。
【図３２】図２９に従う射出成型金型の実施例を一動作段階で示す概略的な縦断面図である。
【図３３】射出成型金型を用いたさらなる実施例の概略的な縦断面図である。
【図３４】図３３に従う射出成型金型を外側の一成型チャネルの領域で拡大して詳細に示す図である。
【図３５】射出成型金型の或る変形実施例を一動作段階で示す概略的な縦断面図である。
【図３６】図３５に従う射出成型金型の変形実施例を一動作段階で示す概略的な縦断面図である。
【図３７】図３５に従う射出成型金型の変形実施例を一動作段階で示す概略的な縦断面図である。
【図３８】図３５に従う射出成型金型の変形実施例を一動作段階で示す概略的な縦断面図である。
【図３９】図３５に従う射出成型金型の変形実施例を一動作段階で示す概略的な縦断面図である。
【図４０】射出成型金型のさらに別の実施例を一動作段階で示す概略的な縦断面図である。
【図４１】図４０に従う射出成型金型の実施例を一動作段階で示す概略的な縦断面図である。
【図４２】図４０に従う射出成型金型の実施例を一動作段階で示す概略的な縦断面図である。
【図４３】図４０から図４２に対応して射出成型金型とこれを補完する金型とを示す縦断面図である。
【図４４】射出成型金型のさらに変形した実施例を一動作段階において示す縦断面図である。
【図４５】図４４に従う射出成型金型の実施例をもう１つの動作段階において示す縦断面図である。
【図４６】図４４に従う、輪郭付けられた推力プレートを伴う縦断面図である。
【図４７】図４５に従う、輪郭付けられた推力プレートを伴う縦断面図である。
【図４８】図４４に対応する、半加工品の別の形態を伴なう縦断面図である。
【図４９】図４５に対応する、図４８の半加工品の形態を伴なう縦断面図である。
【図５０】縦方向で様々に延びるブラシ毛の製造用の射出成型金型を概略的に示す縦断面図である。
【図５１】分岐したブラシ毛端部を有するブラシ毛の製造用の射出成型金型を概略的に示す断面図である。
【図１】
2005526555.tif 000004
【図２Ａ】
2005526555.tif 000005
【図２Ｂ】
2005526555.tif 000006
【図３Ａ】
2005526555.tif 000007
【図３Ｂ】
2005526555.tif 000008
【図３Ｃ】
2005526555.tif 000009
【図４Ａ】
2005526555.tif 000010
【図４Ｂ】
2005526555.tif 000011
【図４Ｃ】
2005526555.tif 000012
【図５Ａ】
2005526555.tif 000013
【図５Ｂ】
2005526555.tif 000014
【図５Ｃ】
2005526555.tif 000015
【図６Ａ】
2005526555.tif 000016
【図６Ｂ】
2005526555.tif 000017
【図７Ａ】
2005526555.tif 000018
【図７Ｂ】
2005526555.tif 000019
【図８Ａ】
2005526555.tif 000020
【図８Ｂ】
2005526555.tif 000021
【図８Ｃ】
2005526555.tif 000022
【図９】
2005526555.tif 000023
【図１０】
2005526555.tif 000024
【図１１】
2005526555.tif 000025
【図１２】
2005526555.tif 000026
【図１３】
2005526555.tif 000027
【図１４】
2005526555.tif 000028
【図１５Ａ】
2005526555.tif 000029
【図１５Ｂ】
2005526555.tif 000030
【図１６Ａ】
2005526555.tif 000031
【図１６Ｂ】
2005526555.tif 000032
【図１７Ａ】
2005526555.tif 000033
【図１７Ｂ】
2005526555.tif 000034
【図１８Ａ】
2005526555.tif 000035
【図１８Ｂ】
2005526555.tif 000036
【図１９Ａ】
2005526555.tif 000037
【図１９Ｂ】
2005526555.tif 000038
【図２０Ａ】
2005526555.tif 000039
【図２０Ｂ】
2005526555.tif 000040
【図２１Ａ】
2005526555.tif 000041
【図２１Ｂ】
2005526555.tif 000042
【図２１Ｃ】
2005526555.tif 000043
【図２１Ｄ】
2005526555.tif 000044
【図２１Ｅ】
2005526555.tif 000045
【図２１Ｆ】
2005526555.tif 000046
【図２１Ｇ】
2005526555.tif 000047
【図２１Ｈ】
2005526555.tif 000048
【図２１ｉ】
2005526555.tif 000049
【図２１Ｊ】
2005526555.tif 000050
【図２１Ｋ】
2005526555.tif 000051
【図２１Ｌ】
2005526555.tif 000052
【図２１Ｍ】
2005526555.tif 000053
【図２２Ａ】
2005526555.tif 000054
【図２２Ｂ】
2005526555.tif 000055
【図２３Ａ】
2005526555.tif 000056
【図２３Ｂ】
2005526555.tif 000057
【図２４Ａ】
2005526555.tif 000058
【図２４Ｂ】
2005526555.tif 000059
【図２５Ａ】
2005526555.tif 000060
【図２５Ｂ】
2005526555.tif 000061
【図２６】
2005526555.tif 000062
【図２７Ａ】
2005526555.tif 000063
【図２７Ｂ】
2005526555.tif 000064
【図２８】
2005526555.tif 000065
【図２９】
2005526555.tif 000066
【図３０】
2005526555.tif 000067
【図３１】
2005526555.tif 000068
【図３２】
2005526555.tif 000069
【図３３】
2005526555.tif 000070
【図３４】
2005526555.tif 000071
【図３５】
2005526555.tif 000072
【図３６】
2005526555.tif 000073
【図３７】
2005526555.tif 000074
【図３８】
2005526555.tif 000075
【図３９】
2005526555.tif 000076
【図４０】
2005526555.tif 000077
【図４１】
2005526555.tif 000078
【図４２】
2005526555.tif 000079
【図４３】
2005526555.tif 000080
【図４４】
2005526555.tif 000081
【図４５】
2005526555.tif 000082
【図４６】
2005526555.tif 000083
【図４７】
2005526555.tif 000084
【図４８】
2005526555.tif 000085
【図４９】
2005526555.tif 000086
【図５０】
2005526555.tif 000087
【図５１】
2005526555.tif 000088
【国際調査報告】
2005526555.tif 000089
2005526555.tif 000090
2005526555.tif 000091
2005526555.tif 000092
2005526555.tif 000093
2005526555.tif 000094
2005526555.tif 000095