JPS61268208A - 剛毛製品を製造する方法 - Google Patents

剛毛製品を製造する方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、注型成形又は発泡成形可能な剛毛保持体とこ
の剛毛保持体に定着された合成樹脂製の剛毛とから成る
剛毛製品を製造る、方法であって、剛毛（単個剛毛又は
剛毛ストランド）を通路を介して剛毛保持体の型内に導
入し、剛毛の型内にある端部を熱的に溶融して大径部を
形成し、次いで型を剛毛保持体材料で充たす形式のもの
に関る、。
従来技術 剛毛製品、例えばブラシ、刷毛、マット又はそれに類似
したものを製造る、ための従来技術の特徴は、剛毛、場
合によってはエンドレスストランドを集束し、纏め、所
定の長さに切断し、次いで各剛毛束を機械的に、場合に
よってはパテ−又は接着剤を用いて剛毛保持体にあらか
じめ形成された孔に固定る、ことである。すなわち、こ
の製造方法はほぼ３つの方法段階、っまり剛毛束の製造
段階と剛毛保持体の製造段階と剛毛束と剛毛保持体との
結合段階とから成っている。この費用のかかる方法を簡
易化る、ことを目的とした試みは、合成樹脂が出現して
以来。
このような合成樹脂の熱可塑性の特性を製造過程に利用
る、ために数多く行なわれている。例えば既に数十午前
に、剛毛を固定端部で剛毛保持体の中空型に導入し、中
空型を熱で可塑化る、材料で充たすことが提案されてい
る（西ドイツ国特許第３５５６４５号明細書）。この材
料が硬化る、と剛毛は剛毛保持体に固着される。
この方法では短い剛毛と剛毛保持体との間の結合ができ
ないか又は質の悪い結合しか得られない。従って剛毛と
剛毛保持体材料との間に存在る、付着力は剛毛に十分な
耐引張強さを与えるには不十分である。従ってこの方法
は普及しなかった。
この方法はかなり後から再び取上げられ、前述の欠点を
認識したうえで、剛毛と剛毛保持体とに同じ材料、つま
りポリアミド又はポリウレタンを使用し、加工温度を高
めて両方の材料の間に熱的な溶融状態を作るように改良
された（西ドイツ国特許第８９５１４０号明細書）。し
かしこの場合には使用される材料固有の特性を有る、剛
毛製品しか製造できない。この剛毛製品は所定の使用目
的にしか適さない。さらに使用対象として挙げられたプ
ラスチックは比較的に高価であり、多くの剛毛製品を不
都合に高価にる、。
剛毛保持体は、今日一般に射出成形によって形成され、
この射出成形は前述の方法を実施る、場合にも行なわれ
た。従って、この場合には問題が生じる。それというの
は型内に射出される流動性の材料が剛毛間及び剛毛と剛
毛を案内る、通路との間に侵入し、硬化した後に剛毛保
持体の剛毛側の閉鎖面を好ましくない不均一なものにる
、からである。さらに剛毛束が剛毛保持体への付着部の
範囲で弾性を失い、この場合−材料の侵入が一様でない
ので一剛毛束が種々異なり、場合によっては曲げ特性が
異なる。次いで付着部をきれいにる、ことは不可能か若
しくは著しく高い費用をかげてしかできない。
剛毛保持体内への剛毛の結合（定着）を改善る、ために
、型室内に達した剛毛端部を熱的に溶融しかつ場合によ
っては変形し、各剛毛束の端部を型壁から所定の距離で
大径部にる、ことは公知である（西ドイツ国特許第８４
５９３３号明細書）。剛毛端部の回りに射出若しくは発
泡る、ことに基づき剛毛端部が形状係合により剛毛保持
体に定着され、これによって十分な耐引張強さが得られ
る。しかしながら剛毛保持体材料が剛毛ストランドの案
内通路内へ流れ出してしまうという問題は解決されてい
ない。従って、例えば射出成形材料をまず低い圧力で型
壁に射出しあらかじめ硬化させて各剛毛束のための案内
通路をシールし、その後に始めて大部分の射出成形材料
を型内に導入る、という試みが行なわれた（西ドイツ国
特許出願公開第２９２２８７７号明細書）。このような
方法は剛毛保持体の申し分のない閉鎖面を得たい場合に
は極めて高価である。さらに案内通路を強烈に冷却る、
ことも提案されているが、これは剛毛束が密接している
場合には実質的に不可能である。
案内通路内に射出圧力に対る、対向圧力を生ぜしめる提
案も実際に役立たない。それというのは対向圧力は剛毛
保持体の閉鎖面を同じく不均一なものにる、からである
。同じことが、型内の圧力降下の後にまだ塑性変形る、
材料内に剛毛ストランドを押込むために開けられた案内
通路の開口を射出成形の前に閉鎖る、場合にもあてはま
る。いずれの場合にも剛毛と剛毛保持体材料との間の付
着がそこなわれる。さらに、案内通路の範囲の例えば開
口の円錐状の収縮若しくはそこに配置されたシールリッ
プによる機械的なシールは問題の解決にならない。そ、
れというのは剛毛は剛毛間に毛細管現象を伴うすき間を
残さない程度に密に詰められないからである。
これはとりわけ成形された剛毛及び中空の剛毛にあては
まる。剛毛の直径の誤差及び横断面の円からのそれは剛
毛束内に大きなすき間を生ぜしめる。
このような問題を認識して、剛毛保持体と剛毛とを唯一
の射出成形で形成る、技術があり。
この場合には射出成形器具が剛毛保持体及び剛毛のため
の相応の型中空室を有している。ここで問題は、合成樹
脂製の剛毛がフレキシブル性、起立性並びに剛性を第一
に剛毛材料の引延ばしによって得ることである。このよ
うな特性は射出成形された剛毛は有していない。従って
、一体に射出成形された剛毛は射出成形過程の後に引延
ばされねばならない（西ドイツ国特許出願公開第２１５
５８８８号及び米国特許第２３５５７４４号明細書）。
剛毛の引延ばしには煩雑な工具を必要とし、個々の剛毛
に引張力を生せしめるために工具が剛毛に装着されねば
ならない。このようにして形成された剛毛は実際に形状
安定していない。このような方法は繊細な剛毛、例えば
歯ブラシ、衣服ブラシ若しくは類似のものにとっては不
適当である。さらに剛毛と剛毛保持体とに同じ材料を使
用る、ことが前提となり、材料の選択は第＼に剛毛材料
に課せられる高い要求によって規定される。
発明が解決しようとる、問題点 本発明の課題は、剛毛と剛毛保持体とを任意の注型成形
若しくは発泡成形可能な、場合によっては異なる材料か
ら形成でき、さらに剛毛保持体への剛毛の付着部を完全
にきれいに閉鎖できる製造方法を提供る、ことにある。
問題点を解決る、ための手段 前記課題を解決る、ために本発明の手段では型室内に達
した剛毛端部を熱的に溶融して大径部を形成る、冒頭に
述べた形式の方法から出発して、剛毛を案内る、通路の
開口がシールされるように剛毛の大径部を前記開口に接
触させる。
発明の効果 従って、本発明はまず、剛毛端部に大径部を形成して剛
毛束を剛毛保持体内に摩擦力と形状係合接続によって保
持し、剛毛を剛毛保持体に申し分なく係留できる事実か
ら出発している。
型中空室から案内通路への剛毛保持体の塑性の材料の流
出は、各案内通路の開口を案内通路内に案内された剛毛
の端部の大径部で閉鎖る、ことによって確実に避けられ
、この場合大径部と型壁との間にアンダカツト部を形成
し、このアンダカツト部に剛毛保持体の塑性の材料を流
入させ、定着を付加的に改善る、ことができる。
大径部は開口の縁部にもっばら線状に接触して％ＫＪｌ
好なシール作用を生ぜしめるように成形されていてよい
。このような構成は大径部の剛毛に向いた面（裏面）を
湾曲させることによって容易に得られる。このような湾
曲は通常、加熱溶融に際して剛毛端部をすえ込み、塑性
の材料を側方へ球状の形に延ばすことによってひとりで
に形成される。このような効果は剛毛な伸ばすことに基
づき自動的に生じる。この代わりに、大径部の裏面の輪
郭が例えば比較的に長いシール間隙を形成る、ために案
内通路の開口の範囲の輪郭に相応して構成されていても
よい。
本発明の方法は材料を任意に組み合わせる場合、特に溶
融点の異なる材料を使用る、場合にも用いられ、剛毛製
品が使用目的に関連してテクノロジー的な要求及び価格
形成に適合させられる。大径部は円形からそれた横断面
の単個剛毛において、成形された剛毛若しくは中空の剛
毛においても同様、個々であれ束であれ申し分のないシ
ール作用を生ぜしめる。
本発明の原理を実地に応用る、ために複数の実施態様が
考えられる。大径部は剛毛保持体材料を型内に流入させ
る前にシール位置にもたらされる。これは１例えば機械
的に剛毛に作用る、引張力若しくは大径部に作用る、押
圧力を用いて大径部を案内通路の開口に圧着る、ことに
よって行われ、最も簡単な形式では大径部を形成した後
に剛毛を案内通路内で引戻し若しくは対応る、型半部を
大径部に近づけて、大径部を開口に接触させることによ
って行われる。
さらに、剛毛ストランドの型中空室内の突出量及び溶融
過程を、溶融成形された大径部が実質的に案内通路の開
口縁部に収縮して接触る、ように選ぶことによって大径
部をその成形時にシール位置にもたらすことも可能であ
る。
別の実施態様では、型壁かられずかな距離を置いて配置
された大径部を型の満される際に発生る、圧力で案内通
路内に押戻しかつ案内通路の開口縁部に密着る、ことに
よって大径部が剛毛保持体材料の充填中にシール位置に
もたらされる。
すでに述べたように、大径部は剛毛の溶融前若しくは溶
融中にも形成でき、場合によっては案内通路の開口縁部
の輪郭も相応に成形される。
従って、案内通路に剛毛の案内のためて必要であるより
も大きな直径の開口を形成し、大径部に相応の付加部を
設け、この付加部を案内通路の拡大された開口に押込み
若しくは引込み、シール位置にもたらすこともできる。
これによって、開口の外側の縁部に対る、大径部のシー
ルのほかに拡大された開口と一体成形された付加部との
間の付加的なシール間隙が生じる。この場合、剛毛保持
体は完成品において剛毛側に***る、ような輪郭を成し
、***部からそれぞれ剛毛束が起立している。
本発明の別の実施態様に基づき、剛毛が剛毛を取囲むス
リーブと一緒に案内通路内に導入されかつ大径部がスリ
ーブの端面に対して変形させられる。このような構成に
より、特に大径部の型壁に向いた裏面の輪郭に影響を及
ぼすことができる。このような実施態様ではさらに、ス
リーブを案内通路内で密接に案内し、大径部を押圧力若
しくは引張力によってスリーブの端面に密接に圧着させ
ることができる。従って、シールは直接に案内通路の開
口縁部で行なわれるのではなく、スリーブにおいて行な
われ、この場合スリーブは剛毛と一緒に型壁と同列の位
置に引戻される。これとは異なって、スリーブを大径部
の形成の後に案内通路内に引戻し１次いで大径部を案内
通路の開口に対る、シール位置にもたらすことも可能で
ある。
本発明の別の実施態様では、隣接した通路内に案内され
た複数の剛毛の端部が、ウェブ若しくは類似のものを介
して個々の大径部を互いに結合る、ことによって連なっ
た１つの大径部に変形される。この場合にはもちろん剛
毛保持体の材料のための十分な貫通断面が残されねばな
らない。
公知の方法に対し、本発明の方法は、剛毛の結合長さを
申し分のない定着に必要な寸法に制限でき、その結果剛
毛保持体に形状安定のために必要な厚さだけを与え、す
なわち剛毛保持体の厚さを比較的に小さくできるという
著しい利点を有している。さらに結合に必要な剛毛長さ
が最低限度に制限され、その結果一般に高価な剛毛材料
が最も経済的に本来の目的のため、すなわち剛毛な形成
る、ために利用される。
実施例 第１図には２つの型部分２，３から成る型装置１１例え
ば射出成形型装置が示しである。型部分３は定置であり
、型部分２は型を開閉る、ために型部分３に対して移動
可能である。両方の型部分２，３は型室４を閉じており
、型室の一輪郭は剛毛保持体の外側輪郭に相応している
。
固定された型部分３には複数の一図示の実施例では平行
な一案内通路５が配置されており、案内通路内をそれぞ
れ剛毛ストン／ドロが案内されかつ端部で以って型室Φ
内に突入している。
剛毛ストランド６は切断された剛毛束として若しくはエ
ンドレス材料としてリールから供給される。
剛毛保持体の材料で型室生を満す前に、剛毛ストランド
６の端部が溶融され、各剛毛ストランドに大径部７が形
成される。これは型装置１を閉じて若しくは開いて行な
われる。型装置を閉じている場合、例えば熱空気が剛毛
端部を溶融る、ために型装置内に吹込まれる。型装置の
開かれている場合、必要な軟化温度（溶融温度）は無接
触で若しくは接触熱によって生ぜしめられる。大径部７
を形成した後若しくは形成る、間に大径部は案内通路の
開口８の縁部に対る、シール位置にもたらされる。型部
分３０案内通路の開口の区分の型壁とこの型壁に向いた
大径部７の裏面との間にアンダヵット部が存°在してい
る。次いで、閉じられた型装置１内に剛毛保持体用の材
料が導入される。この場合、材料は大径部７と型部分３
の型壁との間のアンダカツト部にも入る。
剛毛保持体・材料の硬化した後に型装置が型部分２の離
反運動によって開かれ（第２図）。
剛毛ストランド６が不動の型部分３０案内通路５から引
き抜かれる。型部分３の後方では剛毛がエンドレス材料
の場合にナイフ９を用いて所定の長さに切断される。次
いで、剛毛ストランド６が案内通路５内に押込まれ、剛
毛ストランドの端部が型室４内まで到達せしめられる。
第３図には重要な製造段階が拡大して示しである。剛毛
ストランド６は型部分３０案内通路５内に導入され、剛
毛ストランドの前方の端部１０は案内通路５の開口８を
通過して型室牛肉に突出している。第２段階では剛毛ス
トランド６の端部１０が溶融され大径部７が形成され。
この場合図示の実施例ではヒータ１１が必要な溶融温度
を生ぜしめ、溶融温度は端部１ｏに間接的に（無接触で
）若しくは直接的に伝達される。このようにして形成さ
れた大径部７は第３段階で例えば剛毛ストランド６への
引張力にょって開口８に対る、シール位置にもたらされ
る。
この場合、大径部７の裏面と型部分３の型壁との間にア
ンダカツト部１３が形成され、このアンダカツト部に剛
毛保持体の流動性の材料が流れ込む。
第４図の実施例においては剛毛ストランドが案内スリー
ブ１４によって取囲まれている。案内スリーブ１４は外
側を密接に案内通路５内に案内されている。案内スリー
ブ１４は場合によっては特別な輪郭の端面１５を有して
おり、この端面に対して大径部７が形成される。型室牛
を満す前に若しくは型室内に存在る、材料を塑性化る、
前に剛毛ストランド６及び案内スリーブ１４が引戻され
、この場合大径部７が同様に案内通路５の開口８に対る
、シール位置に到達る、。案内スリーブは剛毛ストラン
ド６よりも引戻されるか若しくは開口８とほぼ同列を成
す位置にもたらされ、シールが大径部７と案内スリーブ
１４の端面１５との間並びに案内ス１７−ブ１４と案内
通路５との間で行なわれる。
第５図には大径部７を剛毛ストランド６の端部の軟化中
若しくは軟化の後に特定の形式で輪郭を与える実施例が
示しである。この場合、大径部は剛毛に向いた円筒状の
付加部１６を備えている。案内通路５は開口８０区分で
付加部１６に合致る、ように袋孔１７に拡大されており
、袋孔の直径及び深さは付加部１６の形に対応している
。このよ５に形成された大径部は袋孔１７内に押込まれ
、その結果大径部７と開口８０縁部との間のシール座の
ほかに付加部１６と袋孔１７との間にシール間隙が生じ
、このシール間隙は特に圧力降下に役立つ。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は射
出成形型装置若しくは発泡成形型装置を型室の充填され
た状態で示す断面図、第２図は射出成形型装置若しくは
発泡成形型装置な剛毛保持体の外された状態で示す断面
図、第３図は製造方法段階を示す概略拡大断面図、第４
図は別の実施例の断面図、第５図はさらに別の実施例の
断面図である。 １・・・型装置、２及び３・・・型部分、４・・・型室
、５・・・案内通路、６・・・剛毛ストランド、７・・
・大径部、８・・・開口、９・・・ナイフ、１０・・・
端部、１１・・・ヒータ、１２・・・型壁、１３・・・
アンダヵット部、１４・・・案内スリーブ、１５・・・
端面、１６・・・付加部、１７・・・袋孔 手続補正書（方式） 昭和６１年６　月２３日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、注型成形又は発泡成形可能な剛毛保持体とこの剛毛
    保持体に定着された合成樹脂製の剛毛とから成る剛毛製
    品を製造する方法であつて、剛毛（単個剛毛又は剛毛ス
    トランド）を通路を介して剛毛保持体の型内に導入し、
    剛毛の型内にある端部を熱的に溶融して大径部を形成し
    、次いで型を剛毛保持体材料で充たす形式のものにおい
    て、剛毛を案内する通路の開口がシールされるように剛
    毛の大径部を前記開口に接触させることを特徴とする剛
    毛製品を製造する方法。 ２、型内に剛毛保持体材料を入れる前に剛毛の大径部を
    シール位置にもたらす、特許請求の範囲第１項記載の剛
    毛製品を製造する方法。 ３、大径部を形成するときに大径部をシール位置にもた
    らす、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の剛毛製品
    を製造する方法。 ４、剛毛保持体材料を入れている間に大径部をシール位
    置にもたらす、特許請求の範囲第１項記載の剛毛製品を
    製造する方法。 ５、剛毛に対する引張力又は大径部に対する押圧力で大
    径部をシール位置にもたらす、特許請求の範囲第１項か
    ら第４項までのいずれか１つの項に記載の剛毛製品を製
    造する方法。 ６、大径部を成形する、特許請求の範囲第１項から第５
    項までのいずれか１つの項に記載の剛毛製品を製造する
    方法。 ７、大径部と通路の開口を有する型壁との間にアンダカ
    ツト部が形成されるように大径部を構成する、特許請求
    の範囲第１項から第６項までのいずれか１つの項に記載
    の剛毛製品を製造する方法。 ８、通路の開口に大径部の形に合わせた輪郭を与えてお
    く、特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１
    つの項に記載の剛毛製品を製造する方法。 ９、剛毛を取囲むスリーブと一緒に剛毛を通路内に導入
    し、大径部をスリーブの端面に対して変形する、特許請
    求の範囲第１項記載の剛毛製品を製造する方法。 １０、スリーブを通路に液密に導入し、大径部をスリー
    ブの端面に液密に押し付ける、特許請求の範囲第１項か
    ら第８項までのいずれか１つの項に記載の剛毛製品を製
    造する方法。 １１、大径部を成形した後でスリーブを引戻し、大径部
    を通路の開口をシールする位置にもたらす、特許請求の
    範囲第１項から第６項までのいずれか１つの項に記載の
    剛毛製品を製造する方法。 １２、複数の隣接した通路に案内された剛毛の端部を連
    なつた１つの大径部に変形する、特許請求の範囲第１項
    から第１１項までのいずれか１つの項に記載の剛毛製品
    を製造する方法。 １３、剛毛と剛毛保持体とを異なる材料から成形する、
    特許請求の範囲第１項から第１２項までのいずれか１つ
    の項に記載の剛毛製品を製造する方法。
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