用于刷子上的含闪光颜料单丝的利记博彩app

专利名称：用于刷子上的含闪光颜料单丝的利记博彩app
背景技术：
本发明涉及含有小片状添加剂的热塑性聚合物单丝，以提供可用于牙刷和化妆刷等刷子上、有引人注目闪光颜料的单丝。
聚酰胺单丝已广泛用于化妆刷和牙刷等刷子上的鬃丝。有人把磨料掺入用来作为牙刷中的鬃丝的单丝中，如1998年3月3日授予Masterman等人的美国专利5,722,106中所示。这些磨料通常是小微粒(0.1～10μm)但并非能作为独特微粒而看得见的，而且用量相当高，例如占该单丝的10～40％(重量)。然而，这些微粒不给该单丝提供一种引人注目的闪光，且该单丝的磨蚀性往往比所需要的大得多。
相对热稳定的塑料材料微粒也已被掺入用来作为牙刷鬃丝的单丝中，以生产一种有温和磨蚀性结构表面的鬃丝，如1997年3月20日公布的WO 97/09906中所示。这些塑料材料微粒通常以该单丝总重量的5～30％(重量)的水平共混，而且限于该单丝直径的10～50％。这些微粒往往引起加工期间单丝断裂。
目前需要那些有引人注目外观、可用于牙刷及其它刷子用途的单丝，所述单丝仅具温和磨蚀性，而且与以前制造的那些相比，含有相对少量的磨料且更结实、更耐磨损。本发明的单丝提供这样的优点。
发明概要一种热塑性聚合物单丝，所述单丝取向了其原始长度的3.0～6.0倍、有125～600μm直径、且以该单丝的重量为基准含有0.2～5.0％(重量)的闪光颜料微粒或薄膜微粒，所述微粒在其最长直径上的粒度为50～400μm、厚度为2～50μm且其直径与厚度比为至少2比1，且其中，该微粒的最长直径不大于该单丝直径的80％，而且能提供有引人注目外观的单丝。一种皮-芯型单丝也是本发明的一部分，其中，该芯是一种热塑性聚合物单丝，其皮是含有以上所述微粒的相同或不同热塑性聚合物。这些单丝尤其可用于牙刷和化妆刷。
发明详细说明该热塑性聚合物单丝取向了其原始长度的3.0～6.0倍，而且有125～600μm的直径。该单丝有均匀、充分分散的闪光颜料微粒，所述微粒呈小薄片形式，其最长尺度上的直径为50～400μm、厚度为2～50μm且直径与厚度比为至少2比1。为实质性减少该单丝制造期间的单丝断裂，该微粒的最大直径不大于该单丝直径的80％。这些微粒给该单丝提供了引人注目外观，而且往往露出该单丝表面或局部地增大该单丝直径，从而给该单丝提供温和磨蚀性能。最长直径在50μm以下的微粒无法由人类眼睛轻易地区别为独具特色的微粒。具有该闪光颜料微粒的对比色的染料或颜料也可以添加到该单丝中，这增进了该单丝的引人注目外观。小铝片微粒由于其光反射率高，因而在该单丝中特别醒目。
本发明的另一个方面是一种皮-芯型单丝，其中，该芯是一种取向的热塑性聚合物，且其皮是有以上所述磨料微粒的相同或不同热塑性聚合物而且也可以含有染料以提供一种引人注目的单丝。这种皮-芯型单丝通过使小片状微粒全部定域于该皮聚合物的表面上或表面附近来增加该小片状微粒的可见性和磨蚀性，而且由于该单丝的芯依然不受影响，因而在此类单丝的制作工艺的取向步骤期间减少了断股的发生。
本发明的单丝对于刷子尤其牙刷和化妆刷的鬃丝来说是特别有用的。这些单丝的其它用途如下油漆刷、磨蚀刷、假发用合成发、洋娃娃头发等。
种类繁多的热塑性聚合物可以用来形成单丝，例如聚酰胺、聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、氟化聚合物、聚氯乙烯、聚氨酯、聚偏二氯乙烯、及其任何可兼容组合。
刷子制造上较好的聚酰胺是尼龙-6、尼龙-11、尼龙-6，6、尼龙-6，10、尼龙-10，10、和尼龙-6，12。特别好的是按照ASTM D-2857用间甲酚测定的比浓对数粘度为1.15～1.25的尼龙-6，12(聚十二双酰-1，6-己二胺)。
已经发现特别适用于鬃丝的聚酯包括聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，其中特别好的是第一种。可以用于鬃丝制造的很多聚烯烃中，较好的是聚丙烯。
该单丝中使用的闪光颜料微粒是小片状物，其最长直径上的粒度为50～400μm、较好为50～150μm，厚度为2～50μm、较好为8～20μm，且直径与厚度比为至少2/1、较好为5/1～10/1。该微粒的直径与厚度比是重要的，而且如果超出上述范围或者如果该微粒的直径大于该单丝直径的80％，则在制造工艺中单丝取向时单丝断裂发生率有实质性增加。以该单丝重量为基准，该微粒的存在量为0.2～5.0％(重量)、较好为0.5～2.0％(重量)。如果该微粒在以上提到的粒度范围和数量范围以下，则闪光效果将不会在任何可感知程度上引起人们注意。该微粒有这样一种能给该单丝提供耀眼或闪光的材料，这改善了其用于牙刷和化妆刷中的美感，也给该单丝提供温和磨蚀性能，有助于牙刷等刷子的抛光作用。
较好的小片状微粒是小铝片和小赛璐玢片。铝有优异的光反射性能，这改善了它在该单丝中的可见性。它是廉价的，其薄膜和小薄片形式是广泛可得的，而且是使用安全的。对于在牙刷中的用途来说，较好的是批准用于食品接触的小铝片。在用来形成该单丝的加工步骤中，铝和赛璐玢都不会熔融或破坏。较好的是，这些小薄片是通过模切铝箔或赛璐玢片材形成的。与该铝箔或片材的研磨(有或无随后过筛)相比，更好的是模切该片材或铝箔，因为模切实质上能产生比研磨更加有规则尺寸的小片状物。窄粒度分布的小铝片或小赛璐玢片是非常好的，因为细小或大的微粒对该单丝都是有害的。铝箔或片材研磨造成大的粒度变异。
小的小薄片(50μm以下)不容易被人类眼睛看作独特的微粒，而且会改变或稀释该单丝的颜色。比最佳粒度大的小薄片会在取向步骤期间造成单丝股的额外断裂。较好的是，最长的小薄片直径应当是单丝直径的40～75％。
较好的是从厚度12.7μm(0.5密耳)或以下的薄膜生产的小铝片。更好的是使用有涂层的铝材来形成小薄片，因为涂层改善了模切精确度和尺寸均匀性。铝材上的涂层也减少了铝材表面的氧化。该铝材上使用的典型涂层是聚氨酯或丙烯酸树脂，典型地说，涂布水平是该铝材的2～10％(重量)。该涂层可以是透明的，以提供一种银白色，它也可以是加颜料的或着色的，以提供诸如金黄色涂层或其它颜色。
也可以用赛璐玢作为闪光颜料微粒。由于赛璐玢不是一种塑料，因而在用于形成该单丝的纺丝过程期间它不会熔融。可以使用着色的赛璐玢，而且通过着色剂的适当选择，可以使用那些获准与食品接触、对于在牙刷中使用高度优选的着色赛璐玢。该赛璐玢的颜色可加以选择来改善该单丝的吸引力和闪光。赛璐玢可以是有涂层的或无涂层的，较好的是无涂层赛璐玢。为了形成赛璐玢的闪光颜料微粒，可以模切赛璐玢小薄片，这对于最佳粒度和均匀性来说是较好的，也可以将赛璐玢研磨并按所规定小薄片尺寸和范围进行分类。较好使用12.7μm(0.5密耳)厚或更薄的赛璐玢，以最大限度减少取向步骤期间的丝股断裂。为了最大可见性、吸引力、和磨蚀性的最佳平衡和提供单丝形成的取向步骤期间丝股断裂的可接受水平，较好的最长赛璐玢小薄片直径是该单丝直径的40～75％。
为了改善或增强该单丝的抛光特征，以该单丝重量为基准，添加0.1～10％(重量)的粒度为0.5～40μm的磨料微粒。该磨料使用量必须无损于该单丝的闪光或吸引力。典型地说，有用的磨料微粒如下陶土、碳化硅、氧化铝、铝-锆磨料、二氧化硅、铝硅酸钠、立方氮化硼、石榴子石、浮石、金刚砂、云母、石英、钻石、碳化硼、熔融矾土、烧结矾土、核桃壳及其任何混合物。
单丝形成工艺在制作单丝时，使用一台挤出机，例如W & P(Werner andPfleiderer)挤出机。呈颗粒形式的热塑性聚合物要么以容量法要么以重量法从进料器单元进料到该挤出机中。该单丝也可以是熔纺的。闪光颜料小片状微粒和任选的磨料微粒是从一个单独进料器进料到该挤出机中，着色剂若使用的话也是如此，并与该挤出机中的热塑性聚合物在150～285℃的温度共混。替而代之，该闪光颜料小片状微粒和着色剂(若使用的话)可以与该热塑性聚合物预配混，也可以与该热塑性聚合物预共混，使得不需要一个单独的进料器。然后，把聚合物、闪光颜料小片状微粒和任选磨料的共混混合物计量到一个有模板的纺丝头组合体中，生产出各种形状(不限于实心圆形)的单丝。该单丝横截面的形状决定于该模板上各小孔的形状，而且可以是任选横截面形状例如圆形、卵圆形、长方形、三角形、任何正多边形或无规则非圆形，而且可以是实心的、中空的、或在其横截面上含有多个纵向空洞。利用有各种形状小孔的模板，该挤出机每一轮试验都可以生产横截面形状的任何组合。通过改变该模板上各小孔的尺寸，就可以同时制作有一种或多种直径的多股纤维。
在离开该模板之后，各丝股的集束在一种骤冷水浴中凝固，然后经由一系列拉伸辊输送，进行该丝股的拉伸。然后，让这些丝股经热定形炉输送，使该单丝热定形。然后，把这些丝股缠绕在络筒机上，后者通常是一个滚筒或一个卷轴。任选地，这些单丝也可以进行表面处理，以加强或改变表面性能例如摩擦系数。
本发明的另一个方面是一种皮-芯型单丝，其中，该皮含有闪光颜料微粒，而该芯只是不含闪光颜料微粒的热塑性聚合物。典型地说，该单丝的直径是125～600μm，且其芯的直径为50～550μm。芯和皮中使用的热塑性聚合物可以相同或不同，但必须是兼容的，因为芯与皮之间必须有足够的粘合力。较好的组合包括聚酯芯(例如聚对苯二甲酸丁二醇酯)与热塑性弹性体皮，和聚酰胺芯(例如尼龙-6，12)与其它聚酰胺皮。
皮-芯型单丝典型地是用两台挤出机共亨一个纺丝头组合体生产的。芯材料进料到芯挤出机中，而且是从种类繁多的热塑性聚合物中选择的。着色剂可以添加到芯材料中。芯材料在该挤出机中熔融，并沟通到该纺丝板各小孔的中心。含有闪光颜料微粒的皮材料进料到皮挤出机中。使皮材料熔融并沟通到该纺丝板各小孔的外侧。
皮-芯型单丝的优点是，与利用填充了闪光颜料微粒的聚合物制作单丝的工艺相比，在该工艺的取向步骤中该单丝的断裂较少。该聚合物中微粒的存在使取向期间该单丝的断裂增加。如果在混合和挤出期间微粒聚集在一个区域中，该单丝就会在该点上弱化而且有断裂倾向。有了皮-芯型单丝，芯材料便提供了取向步骤期间显著减少单丝断裂所必需的强度。
本发明的单丝尤其可用来制作牙刷和化妆刷。当铝微粒用于该单丝中时，该单丝就会耀眼和闪光，能制成特别吸引人的牙刷，并提供有益于刷牙的温和磨蚀。此外，在该单丝中使用赛璐玢也能形成吸引人的单丝，且该单丝可用于牙刷及其它刷具上。
以下实施例说明本发明。份和百分率全部以重量计，除非另有所指。
实施例1单丝1～7的制备是，先通过把涂布6％(重量)(以铝箔重量为基准)丙烯酸聚合物涂料的0.5密耳(12.7μm)厚铝箔模切成4×4密耳(101.6×101.6μm)尺寸的小片状微粒，形成铝闪光颜料微粒。所使用的聚合物是按照ASTM D-2857用间甲苯酚测定的比浓对数粘度为1.15～1.25的尼龙-6，12(聚十二双酰-1，6-己二胺)。如表1中所示那样在单丝中使用着色剂。单丝7使用5％(重量)粒度为0.5～10.0μm的铝硅酸盐作为磨料。
制备了7种不同的单丝，其直径为6.0、7.0、8.0、8.5密耳，含有不同着色剂、不同百分率的小铝片微粒。用一台有6个加热到约230～250℃的区域的28mm W & P挤出机，其中，该聚酰胺、小铝片闪光颜料微粒、着色剂和磨料分别进料到该挤出机中、混合。得到的混合物计量到一台有模板的纺丝头组合体中，把单丝挤进一个处于室温的水骤冷浴中，然后用一系列拉伸辊输送，以3.5～4的拉伸比拉伸该单丝。然后，让这些单丝通过一台热定形炉使该单丝热定形，并缠绕到卷轴上。
以上单丝1～7中每一种都有优异的外观。这些单丝的闪光是引人注目的，而且当作为鬃丝用于牙刷中时使该牙刷有杰出的外观。这些单丝有以下表中所示性能，而且每一种都做成牙刷，并对牙刷进行磨耗试验，测定了牙刷鬃丝的栽毛保持性能。
表1单丝直径 ％ ％ 着色剂 磨耗栽毛保闪光 磨料 试验持性能颜料 (kg)
每个刷夹都固定在一个floating组件上，有一个砝码固定器，从而能独立地设定每把牙刷上的荷重。用一个辅助水温控制单元来保持水温并把水泵送到磨耗试验机的喷嘴，后者将水流导向每把牙刷位置。在运行期间，该接触表面有水溢流。
试验条件如下每种单丝样品5把牙刷，与一个对照样品交替定位于固定器上，每把牙刷加500克荷重，用35℃的水，采用90分钟刷洗周期。牙刷的宽度在该刷洗周期之前测量一次，并在23℃和50％相对湿度恢复过夜之后的刷洗周期后再测量一次。
％磨耗计算如下牙刷的最终宽度减初始宽度除以初始宽度再乘100。
为了达到商业上可接受，如以上测定的牙刷的最大％磨耗可为80％，而且栽毛保持性能(Tuft Retention)必须达到1.4kg。以上测试的单丝每一种都有低于80％的磨耗和高于1.4kg的载毛保持性能，因而可认为是商业上可接受的牙刷。
实施例20.5密耳(12.7μm)厚绿色和红色无涂层赛璐玢片材研磨，用80～170目筛(88～190μm)过筛。然后，把这些小赛璐玢片与着色剂(二氧化钛颜料)和尼龙-6，12树脂用一台挤塑机预配混，然后切成小切片。各单丝是像在实施例1中一样采用相同程度制备的，并像在实施例1中一样进行测试，所不同的是用以上切片来形成单丝。这些单丝有白色背景与彩色赛璐玢形成反差，而且有优异的外观。较大的小赛璐玢片导致扩大的局域化单丝横截面，从而提供一种温和磨蚀性单丝。用这些单丝制成的牙刷有杰出的外观，而且同在实施例1中一样测试这些牙刷的磨耗和栽毛保持性能，结果列于表2中。这些牙刷有可接受％磨耗和栽毛保持性能，因而可认为是商业上可接受的牙刷。
用一种深蓝色着色剂和白色小赛璐玢片，像以上那样制作单丝，当制成牙刷时给出一种有引人注目外观的牙刷。
表2单丝直径 ％ ％着色剂磨耗栽毛保闪光 磨料试验持性能颜料 (kg)
实施例4(比较例)用过筛的小云母片样品(Dekorflake Siver 125，平均粒度为125μm，但粒度范围是40～300μm)以1％(重量)水平代替实施例1的铝闪光颜料，并使用2％橙色着色剂。用实施例1的工艺挤出一种8密耳(203.2μm)单丝。该单丝的加工不能令人满意，因为大尺寸的小薄片在取向步骤中引起过多的丝股断裂。某些小片状微粒的直径比单丝直径大，而且引起断裂问题。所生产的单丝没有引人注目的外观，因为云母微粒给该单丝以灰色外观，而且不能充分反射光线以提供一种闪光外观。
权利要求
1.一种取向了其原始长度的3.0～6.0倍、直径为125～600μm。且以单丝重量为基准含有0.2～5.0％(重量)闪光颜料微粒的热塑性聚合物单丝，其中，该微粒在其最长直径上的粒度为50～400μm，厚度为2～50μm，直径与厚度比为至少2比1，且其中，该微粒的最长直径不大于该单丝直径的80％。
2.权利要求1的单丝，其中，该热塑性聚合物是一种聚酰胺。
3.权利要求1的单丝，其中，该闪光颜料微粒是小铝片。
4.权利要求2的单丝，其中，该聚酰胺是聚十二双酰-1，6-己二胺。
5.权利要求2的单丝，以该单丝重量为基准含有0.1～10％(重量)粒度为0.5～40μm的磨料微粒。
6.权利要求1的单丝，其中，该聚酰胺是聚十二双酰-1，6-己二胺，该闪光颜料微粒是粒度为50～150μm、厚度为8～20μm、直径与厚度比为5/1～10/1且以该单丝重量为基准的存在量为0.5～2.0％(重量)的小铝片，且该单丝粗度为150～250μm。
7.一种取向了其原始长度的3.0～6.0倍、直径为125～600μm。且以单丝重量为基准含有0.2～5.0％(重量)薄膜微粒的热塑性聚合物单丝，其中，该微粒在其最长直径上的粒度为50～400μm，厚度为2～50μm，直径与厚度比为至少2比1，且其中，该微粒的最长直径不大于该单丝直径的80％。
8.权利要求7的单丝，其中，该薄膜是赛璐玢。
9.一种刷子，有一个柄部分和一个有权利要求1的单丝作为鬃丝材料牢固附着于其上的头部分。
10.一种有一个柄和一个头的牙刷，其中，该头有权利要求6的单丝作为鬃丝牢固附着于其上。
11.一种刷子，有一个柄部分和一个有权利要求8的单丝作为鬃丝材料牢固附着于其上的头部分。
12.一种皮-芯型单丝，其基本组成为一个单丝的芯和一个牢固粘着于其上的热塑性聚合物的皮，其中以该单丝重量为基准含有0.2～5.0％(重量)的闪光颜料微粒或薄膜微粒，所述微粒在其最长直径上的粒度为50～400μm、厚度为2～50μm且直径与厚度比为至少2比1；所述皮-芯型单丝取向了其原始长度的3～6倍，其直径为125～600μm，且所述芯的直径为50～550μm。
13.权利要求12的皮-芯型单丝，其中，该闪光颜料微粒是小铝片。
14.权利要求12的皮-芯型单丝，其中，该闪光颜料微粒是小赛璐玢片。
15.权利要求12的皮-芯型单丝，其中，该芯和该皮的聚合物是聚十二双酰-1，6-己二胺。
16.权利要求12的皮-芯型单丝，其中，该芯和该皮的聚合物是聚十二双酰-1，6-己二胺，该闪光颜料微粒以该单丝重量为基准的存在量是0.5～2％(重量)而且是小铝片微粒，且单丝粗度是150～250μm。
17.一种刷子，有一个柄部分和一个有权利要求12的皮-芯型单丝作为鬃丝材料牢固附着于其上的头部分。
18.一种牙刷，有一个柄和一个头，其中，该头有权利要求16的皮-芯型单丝作为鬃丝牢固附着于其上。
全文摘要
一种热塑性聚合物单丝,取向了其原始长度的3.0～6.0倍,有125～600μm的直径,且以该单丝的重量为基准含有0.2～5.0%闪光颜料微粒或薄膜微粒,所述微粒在其最长直径上的粒度为50～400μm、厚度为2～50μm、直径与厚度比为至少2比1,其中,该微粒的最长直径不大于该单丝直径的80%,并提供了有引人注目外观的单丝。一种皮－芯型单丝也是本发明的一部分,其中,芯是一种热塑性聚合物单丝,其皮是含有以上所述微粒的相同或不同热塑性聚合物。这些单丝尤其可用于牙刷和化妆刷中。
文档编号D01F6/90GK1352705SQ00804881
公开日2002年6月5日 申请日期2000年3月2日 优先权日1999年3月12日
发明者M·C·尼德哈姆, C·F·内尔森, D·J·鲁芬 申请人:纳幕尔杜邦公司