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經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（ 發明領域 之牙ί發牙刷’且特別有關於由聚縮醛樹脂形成 W/、 狀刷頭，優異之機械強度，疲勞強度以 及耐久性’並具有良好之口部操控能力。 習知技藝 近年來人們增加對於口部衛生之關心，所以需要一種 、刷’其具有優良之口部操控能力，能夠徹底地清潔口腔 《内部’含有到目前為止不易刷之部分，例如尤其臼齒之 内侧等等。為符合此要件，於牙刷設計構思上將塊狀刷頭 製成較薄且較小亦已成為主導之趨勢。 於製造牙刷時’嵌入刷毛之方法，其係諸重要步驟之 、步驟’即’將諸刷毛固定在刷毛束孔中以形成刷毛束之 ，法，t有使用平捍之方法，以樹脂嵌入刷毛之方法，等 等二此等方法中，使用平桿之方法已廣泛予以使用，因為 其嵌入操作簡單’可確實固定刷毛束，等等。此處所指之 平桿係似桿狀或接近矩形之金屬元件，由較牙刷刷柄材料 為硬之金屬製成並具有較刷毛束孔直徑大一些之尺寸。使 用此等平桿之方法係將嵌入之諸刷毛彎折成兩部分，並將 平桿置於彎折部分中且大力將其與刷毛一起插入刷毛束孔 中而予以固定’從而將刷毛束固定在刷毛束孔中。因為使 用此步驟，所以當插入平桿時產生之刮痕保留在刷毛束孔 之壁中。此刮痕會在嵌入步驟中造成牙刷塊狀刷頭之斷裂 或在刷牙期間造成塊狀刷頭之斷裂。 ---------5裝------訂------< I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}

五 、發明説明（2) A7 B7 經濟部中央標率局男工消费合作社印裝 由於此原因，如果塊狀刷頭之厚度大量減少，則可能 會產生問題，例如嵌入時塊狀刷頭之斷裂’由於材料長期 使用之疲勞而於刷牙期間之塊狀刷頭之斷裂，以及類似者 。當牙刷於刷牙期間斷裂時，手指或口腔似乎可能受到傷 害；因此係危險者。又，當塊狀刷頭於嵌入中破裂或裂開 時，會造成非所欲之產品產量之減少。因此，在選擇牙刷 材料及設計塊狀刷頭形狀時，必須特別注意塊狀刷頭之厚 度，刷毛束孔之深度等等，以顧及安全性，而不致產生危 險。 苯乙烯樹脂例如聚苯乙烯、丙晞腈—苯乙烯樹脂、ABs 樹脂等等到目前為止已予以使用作為牙刷刷柄之材料。最 近亦使用具優良機械強度之樹脂，例如聚T基戊烯其在曰 本公開之專利申請案（Kokai)第249〇6/1卵8號中予以描述，纖 維質樹脂例如由Eastman Kodak銷售之醋酸丙酸纖維素樹脂 ，以及醋酸纖維素、聚碳酸酯-ABS樹脂、聚碳酸 埽對苯二— (PET-PC丁共聚醋)樹脂其在日聚本^之= ^青案(K_第1541·93號中予以描述、尼龍(聚醯胺樹脂） 等等。 以此等#用之樹脂製成之塊狀舉貞之厚度必須經常為 6 I米’以防止危險例如嵌人時之韻 '刷牙期間之斷裂 =°在具有最薄之塊狀刷頭之牙刷中，至少需要超過4 厚度。具有塊狀刷頭厚度為4毫米 今尚未付諸實施。 5 張繼用 A—( 210><297公羞 ---------一裝------訂------决丨 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1---- 五、發明説明（3) A7 B7 發明欲解決之問題 然而，為使每日能舒適地刷牙，牙刷塊狀刷頭之厚度 愈少愈佳。吾人強烈需求實現具有塊狀刷頭厚度為4毫米 或更少之牙刷。又，考慮牙刷係現代生活中每日使用，— 曰數次之特性’除非口部操控能力良好，否則無法每次舒 適地使用牙刷。為此目的，若特別地減少塊狀刷頭之厚度 並使得刷頸部分具有適當之彈性，則在刷牙時牙刷在口腔 中變成適當地可撓曲者，而增進操控能力。因此材料較佳 為具有適當彈性者。 由於牙膏中之味道成分之故’樹脂會日漸變壞，以致 於牙刷之塊狀刷頭有時會裂開。尤其在ABS樹脂、聚碳酸 酯、聚乙烯對苯二甲酸醋等等中，此現象係習知者i因為 牙刷通常係配合牙膏使用，所以需要對於牙膏之抵抗力。 更且，若提供承受熱殺菌之熱抵抗力，則係衛生上$需求 者。然而’到目前為止使用作為牙刷材料之樹脂具有優點 及缺點’且滿足上述牙刷需求條件之樹脂係未知者。 黎於此等狀況’乃形成本發明。本發明之一目的係提 供一種牙刷，具有較一般牙刷為薄之塊狀刷頭、充分之彈 性及機械強度、優異之化學抵抗力及熱抵抗力、以及良好 之外觀。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. -! 經濟部中央橾準局負工消费合作社印製 解決問題之手段 為達成上述目的，本發明係提供—種牙刷，具有以平 桿將刷毛嵌入刷毛束孔中之塊狀刷頭、用以握持上述牙刷 麵濟部中央榡牟局貝工消費合作社印製 、發明説明（4) 之塊狀刷柄，以及連接上述塊狀刷頭與上述塊狀刷柄之伸 長刷頸部分，其中塊狀刷頭之厚度至少係3毫米但最多係4 毫米，自刷毛束孔底部至塊狀刷頭背面之長度至少係02毫 米但最多係2.2毫米，且上述牙刷係由聚縮醛樹脂形成。即 ，由於聚縮醛中固有之特性形成本發明牙刷之特徵，刷頸 部分可予以伸長而具有彈性俾增進操控能力且防止嵌入時 牙刷塊狀刷頭之斷裂，化學抵抗力良好不致於因與牙膏中 <味道成分起化學作用而變壞，熱抵抗力優良以及熱殺菌 係可行者。 於本發明中作為牙刷材料之聚縮醛樹脂具有優異之機 械強度、剛性、彈簧特性、抗潛變力（creep resistance)、對 於重覆應力之疲勞強度、以及化學抵抗力，且於工程塑膠 上具有廣泛用途。將其用作為牙刷之實例迄今係未知者。 此聚縮趁係含有甲醛或三氧陸圜（trioxane)作為主要之起始 材料且具有聚甲醛結構，並含有單聚物其僅具有聚甲醛結 構’以及含有共聚物其具有環氧乙貌、二城㈣。她ne)、 正丁二醇（butanedbl f〇rmal)及類似者。此等聚合物皆係本發 明中y利用者。本發明牙刷中特別較佳者係例如商標為、、 Delrin'’（E.l. du Pont de Nemours & Co_，lnc_)之各種形 ^之 縮整。 水 於本發明中，形成刷毛之材料可為—般牙刷中使用之 任何材料。例如可為聚丁烯對苯二酸、聚乙二醇對苯二 酸酯、聚醯胺、聚丙晞、雙氣亞乙烯、聚氣乙埽、聚^ 以及類似者。 曰 tiiig^-CNS ) ( 210X297^^· (裝 I— —II 訂— ------ A I (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) Γν i 7756 Γν i 7756

五、發明説明（5) 本發明牙刷中塊狀刷頭之厚度最少係3毫米但最多係4 亳米，較佳為最少係3·1毫米但最多係3.8毫米。當其少於3 毫米時，塊狀刷頭易於在嵌入時斷裂。當其超過/毫米時 ，於使用牙刷刷牙中不會產生相當舒適之感覺。 ， 本發明牙刷中自刷毛束孔底部至塊狀刷頭背面之長度 至少係0.2¾米但最多係2·2毫米，較佳為至少係〇 25毫米但 最多係1·8毫米。當其少於〇·2毫米時，塊狀刷頭之強度不 足，致使嵌入時塊狀刷頭之斷裂及類似者。當其超過22毫 米時，增加塊狀刷頭之厚度，使得本發明所欲之提供舒I 使用感覺之目的為不可能。 本發明牙刷中刷毛束孔之深度係1.8毫米或更多，較佳 係1·9毫米或更多，特別較佳係2_0毫米或更多。當其少於，8 氅米時，嵌入變得困難，·即使當嵌入可實施時，刷毛之固 定變得相當不一致。本發明牙刷中刷毛束孔之直徑並未予 以特別限制。較佳係至少1_5毫米但最多1.7毫米。 本發明牙刷之塊狀刷柄可由習知方法例如射出成型或 類似者模製聚縮醛樹脂而製成。此牙刷可經由習知方式以 平桿將刷毛嵌入塊狀刷頭中而形成。 諸實例 實例1 : 作為嵌入測試之樣品，如圖1中所示形狀之牙刷且具 有圖4中所示之刷毛束孔(此刷毛束孔直徑：1_6毫米)之排列 ’其係將聚縮醛("Delrin 100pn: E.l. du Pont de Nemours & Co., 本紙張 I I I I (裝 I I 訂 —_ κ I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 鯉濟部中央榇準局貝工消費合作杜印製 (CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（6) lnc_之產品两標）、聚两埽("Novatek 45〇6J":隨如獅丨Chemica| industries Ltd.之產品商標）、纖維素樹脂（,，了卽貽pr〇pi〇nate_.: Eastman Kodak之產品商標）、以及pET pcT共聚酯（"k〇dar PET-G 6763": Eastman Kodak之產品商標）予以射出成型而形 成者。於上述牙刷中，總共提供6種型式之刷柄，其具有 塊狀刷頭之厚度自2毫米變化至7毫米，每次改變彳毫米。 一作為肷入測試，將2〇±3支聚丁烯對苯二甲酸酯刷毛( 直徑.0_2毫米）嵌入所有刷毛束孔中。以目視觀察此時破 裂或變白之刷毛束孔之數目，並評定比率。此評定之結果 顯示在表1中。 ---------( 裝-- (請先H讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 藍 塊狀刷頭異常之發生(％ ) 樹脂 塊狀刷頭之厚度（毫米） 2毫米 3毫米 4毫米 5毫米 6毫米 7毫米 聚丙埽 — 100 87 32 10 0 0 纖維素樹脂 81 53 16 8 0 0 PET PCT共聚酯 100 60 10 5 0 0 聚縮醛 — 丨 21 0 0 0 0 0 表1顯示由聚丙烯、PET-PCT共聚酯以及纖維素樹脂製 成之牙刷中，當塊狀刷頭之厚度為5毫米時，於嵌入中發 生百分之十之異常，且需要至少6毫米之厚度以防止嵌入 中之異常。另一方面，當刷柄由聚縮醛製成時，3毫米之 訂 i丨 本紙張‘纽適用中Η國家槺準（CNS ) A4^_ (加χ297公董） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 發明説明（ 厚度可成功地防止嵌人中異常之發生。 實例2 : 如圖1中所示形狀之牙刷刷柄且具有3·5毫米厚度之塊 狀刷頭係如實例彳中般將聚丙埽、pET pcT共㈣、纖維素 樹脂以及聚縮酸予以射出成型而形成。使用如此形成之牙 刷刷柄作為樣品’依下述方法進行熱抵抗力測試。 一fe溫裝置（由Yamat〇 Kagaku κκ製造之鼓風恒溫裝置 DN-63)係分別予以設定在攝氏2〇〇度及1〇〇度。於此等恒溫 裝置中 a立各材料作為樣品之5支牙刷刷.柄，並以目視 觀察外觀，攝氏200度者於5分鐘後為之，而攝氏1〇〇度者於15 分鐘後為之。 觀察此測試結果為各由p E T_ p cT共聚酯及纖維素樹脂 製成之5支刷柄皆在攝氏2〇〇度處於測試開始5分鐘後變形 。同樣地’此5支刷柄亦皆在攝氏1〇〇度處於15分鐘後變形 。另一方面，由聚縮醛製成之刷柄無論在攝氏1〇〇度或2〇〇 度處皆未變形。此測試結果顯示由聚縮醛製成之牙刷刷柄 具有較由PET-PCT共聚酯及纖維素樹脂製成之牙刷刷柄為 高之熱穩定性，且特別在攝氏1 〇〇度或更高處係穩定者。 此顯示本發明牙刷之刷柄即使經由熱殺菌亦不會變形且係 衛生上所需求者。 實例3 : 如圖1中所示形狀之牙刷且具有圖4中所示之刷毛束孔（ 本紙張尺度適用中鬮國家揉率（CNS〉A4规格（210X297公釐） n-1— 1=— ( - II - - - I----^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作杜印製 、發明説明（8 直徑：1.6毫米）之排列係由實例1中使用之聚丙晞、纖維 素PET-PCT共聚醋以及聚縮酸樹脂所形成。於此等牙刷 刷柄之塊狀刷頭中，將2〇土3支聚丁埽對苯二甲酸酯刷毛（ 直徑：0_2毫米）嵌入以形成用於測試對於牙膏抵抗力之樣 品0 各樹脂之5支樣品牙刷係豎立在百分之十之牙膏水溶 液中三個月，且以目视方式每週觀察刷柄之外觀。 此對於牙膏抵抗力測試之結果為’自測試開始之一週 後發現，於PET-PCT共聚酯製成之刷柄中塊狀刷頭之附近 出現稱為銀紋(crazing)之網狀表面裂紋。同時，即使由聚丙 浠、纖維素樹脂以及聚縮醛製成之牙刷可豎立三個月而於 外觀上未出現異常。 此測試結果顯示由PET-PCT共聚醋製成之刷柄之化學 抵抗力不佳，且材料變壞，其係當配合牙膏使用時由牙膏 等等之味道成分致之。另一方面，於其他樹脂包含聚縮醛 I成之牙刷中，未觀察到材料外觀上變壞，亦未見到異常 例如牙刷塊狀刷頭之斷裂或類似者。 實例4 : 如圖1中所示形狀之牙刷刷柄且具有3.5毫米厚之塊狀 刷頭係如實例1中般將聚丙浠、PET-PCT共聚酯、纖維素樹 脂以及聚縮醛予以射出成型而形成。 使用如此形成之牙刷刷柄，實施刷頸部分之弯曲強度 測試以及刷頸部分之快速彎曲測試。 ---------(裝------訂------A I (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 本紙張认適用中國國家橾率（〇^)八4麟（210父297公釐 經濟部中央揉率局貞工消费合作社印製 Α7 Β7 月説明（9) ⑴刷頸部分彎曲強度之測試。 如圖5中所描繪者，牙刷刷柄之塊狀刷頭D及刷頸部分 之連接部分E以及塊狀刷柄係固定在固定座2上。於百分之 六十五土百分之三之濕度以及攝氏2〇度土 1度之溫度之測 試條件下，在上述D與E間之中心上施加負荷，並使用由

Shimadzu Corporation製造之型號AGS-100B之自動記錄器。當 牙刷刷柄彎曲或斷裂且毁壞時，在該時刻測量負荷。對於 各種樹脂樣品實施此測量五次，且求取測量値之平均値。 在表2中顯示此結果。 表2 樹 脂 強度(公斤 註 解 聚丙缔 19 _2±1 .〇 所有刷柄皆變白 纖維素樹脂 7·9±1_·| 刷柄僅彎曲 PET PCT共聚酯 11 .7±0.8 所有刷柄皆破裂 聚縮醛 30 ·0±1 .2 刷柄僅彎曲 由聚丙烯製成之刷柄中，刷頸部分隨著 彎曲。然而，如表2中所*者，當負荷超過192±1〇^ ’刷柄變白且毁壞。& PET-PCT共聚醋製成之牙刷中， 頸部分隨著增加之負荷而彎曲。當負荷超過η7±〇 :，牙刷整個背曲且刷頸部分破裂。由纖維素樹脂製：： 牙刷中，當施加入9 土 11公斤負荷時 了呷才刷< 刷頸部分完 11 丨中«國家棣率（CNS > M規格（210X297公釐 ---------(裝------訂------{ I (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 經濟部中央橾率局貝工消費合作社印策 、發明説明（10) if，且形狀热法恢復。同時，由聚縮路製成之刷柄中， 、荷超過30.0 士 12公斤時，刷柄之刷頸部分完全彎曲， 但刷柄並未斷裂或毁壞。 上述測9式結果顯示下列事項。由聚丙晞、PET-PCT共 以及纖維素樹脂製成之牙刷具有較由聚縮醛製成之牙 *為低之彎曲強度。由聚丙烯製成之牙刷在彎曲中變白， 且=PET-PCT製成之牙刷在彎曲中破裂，對^樹脂具有不 ，影響。反之，由聚雜製成之牙刷具有非常堅強之綱 淬分。儘管刷牙時施加過多力量，此牙刷僅彎曲且正常， 不致斷裂或毁壞。為提供實用之強度，由聚縮醛製成之牙 刷可形成較由其他材料製成之牙刷為薄者。 ⑵刷頸部分快速彎曲之測試 將如圖1中所示形狀之牙刷之塊狀刷頭與塊狀刷柄握 持在手中，並在此狀態下快速彎曲刷柄。測試人員係五位 —般消費者’且對於由聚丙烯、PET-PCT共聚酯、纖維素 樹脂以及聚縮醛製成之牙刷，各實施一次測試。 結果為由聚丙缔製成之五支刷柄之三支斷裂，且其餘 兩支亦在刷頸部分變白。又，由PET-PCT共聚酯及纖維素 樹脂製成之牙刷刷柄之刷頸部分皆完全彎曲，且其形狀未 恢復。反之，由聚縮醛製成之牙刷刷柄之刷頸部分依據施 力而彎曲但並未斷裂。即使解除施力之後，其刷頸部分之 形狀會恢復，且僅留存稍許之彎曲。無其他之異常。 上述二項測試顯示為得到相同之強度’由聚縮醛製成 之牙刷刷頸部分可較由聚丙烯、PET-PCT共聚酯以及纖維 12' 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（11) 素樹脂製成之牙刷者為更伸長，此造成口腔中例如臼齒上 或牙齒之背側之良好操控能力，且由聚縮醛形成之牙刷對 於保持牙齒及牙齦在良好狀況係相當優異者。 上述五項測試之結果係顯示在表3中。自表3，其顯示 僅聚縮醛在所有五項測試中得到良好之結果。 表 3

樹 脂 測 試 嵌入測試 熱抵抗力 測試 牙膏抵 抗力 刷項部分 彎曲強度 刷頸部分 快ik绔A 聚縮醛 〇 〇 〇 〇 〇 聚丙晞 X 〇 〇 X X 纖維素樹脂 X X 〇 X X PET PCT共聚酯 X X X X X 實例5 : 如圖1中所示形狀之牙刷且具有圖4中所示之刷毛束孔 排列係如實例1中般將聚縮醛樹脂射出成型而形成者。於 上述牙刷中，塊狀刷頭之厚度係2.6，3.0，3.5及4.0毫米’ 且自刷毛束孔底部至塊狀刷頭背面之長度如表4中所示者 。此等牙刷接受如實例1中之嵌入測試。於此測試中，評 定牙刷塊狀刷頭之異常及嵌入持性。此評定之結果顯示在 表4中。 於表4中，T係牙刷中塊狀刷頭之厚度(毫米），且L係自 •ί 13 〜 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ( 裝 訂 《 I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 A7 _____B7_ __ 五、發明説明（12) 刷毛束孔底部至塊狀刷頭背面之長度（毫米）。此評定係依 據下述之等級，0，XaAXb。 0:在牙刷之塊狀刷頭上未出現異常且嵌入特性良好 〇

Xa :牙刷之塊狀刷頭由於嵌入而破裂或變白，且實際 上產生問題。

Xb :平桿未能固定在刷毛束孔中，或者即使若平桿可 固定在其中，刷毛會易於脱落，或呈現刷毛不一致之堅立 ，形成非所欲之外觀。 表 4 毫米) 丁（毫米 0.16 0. 2 0.6 1.0 1.4 1 . 8 2. 2 2. 3 2. 6 xa Xa Xa Xb xb Xb Xb Xb 3.0 Xa 〇 〇 〇 Xb Xb Xb Xb 3. 5 Xa 〇 o 〇 〇 Xb xb xb 4. 0 Xa 〇 o 〇 o o o xb 表4之結果分別證明自牙刷中刷毛束孔底部至塊狀刷 頭背面之長度必須為0.2毫米或更多且刷毛束孔之深度為1.8 毫米或更多。 發明之效果 因為使用聚縮醛樹脂作為本發明牙刷中刷柄之材料， 所以即使當塊狀刷頭變薄時，此牙刷之塊狀刷頭於嵌入中 14 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） { 裝------訂------I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印裝 A7 ----—---B7___ 五、發明説明（13) ' 〜--、 不會斷裂或破裂。因此，本發明能夠製造具有塊狀刷頭較 一般為薄之牙刷。此材料之彈性使得在口腔中使用此牙刷 較方便，提供一般牙刷於刷牙中不具備之良好操控能力， 且增進清潔口腔之效果。尤其，使得不易以一般牙刷清潔 之臼齒内侧表面可相當容易地予以清潔變成可能者。 由於高機械強度，即使刷牙中施加大力時，刷柄不會斷裂 或毀壞，且即使刷頸部分係伸長者，仍可確保安全性。再 者，由於優良之化學抵抗力，即使牙刷配合牙膏使用，此 材料不致因牙膏或類似者中之味道而變壞。更且，由於優 異之熱抵抗力，熱殺菌係可能者，此係衛生上所需求者。 圖式簡述 圖1 : 一樣品牙刷之前視圖，此樣品牙刷係用於評定 本發明牙刷中之刷頸部分彎曲強度測試、刷頸部分快速彎 曲測試、嵌入測試、熱抵抗力測試以及牙膏抵抗力測試。 圖2:上述牙刷之側視圖。

圖3 :⑻、（b)及⑹係分別取自圖1中沿線Α—Α、Β-Β及C-C 之端表面之放大剖視圖。 圖4 :圖1中顯示之牙刷中之塊狀刷頭之刷毛嵌入表面 之放大前視圖。 圖5 :解説刷頸部分彎曲強度測試方法之圖形。 標號之描述： 1 ·牙刷刷柄 2 :固定座 〜15〜 本紙張尺度逋用中國國家標率（CMS ) Μ規格（21〇x297公釐} I { 裝 訂 I 产，I (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁)

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1·一種牙刷，其具有一以平桿將刷毛嵌入刷毛束孔中之塊 狀刷頭，一用以握持上述牙刷之塊狀刷柄，以及一連接 上述塊狀刷頭與上述塊狀刷柄之伸長之刷頸部分，其中 塊狀刷頭之厚度至少係3毫米但最多係4毫米，自刷毛束 ，底部至塊狀刷頭背面之長度至少係〇 2毫米但最多係2 2 耄米，上述刷毛束孔之深度係1,8毫米或更多，且上述牙 刷係由聚縮醛樹脂形成。 2·如申請專利範圍第1項之牙刷，其中塊狀刷頭之厚度至 少係3.1毫米但最多係3.8毫米。 3.如申請專利範圍第1或2項之牙刷，其中自刷毛束孔底部 至塊狀刷頭背面之長度至少係〇 · 25毫米但最多係彳8毫米 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 經濟部中夬標準局爲工消费合作社印裂 本紙張尺度適用中國國家樑率（CNS > A4规格（210X297公釐）