(57)【要約】  薬剤溶解速度の異なる２種類以上の樹脂からなる海島複合繊維の長手方向一端部または両端部における島部が露出されたブラシ用毛材であって、海島複合繊維はエッジ部を備えた横断面形状のエッジ付島部を複数該海島複合繊維の外周面近傍に有し、海島複合繊維の外周面を形成する外周面形成部が海部のみで構成されており、該海島複合繊維の横断面における、外周面形成部直近のエッジ付島部の外接円の直径Ｄｉと外周面形成部の海部の厚みＴｓとの比率Ｔｓ／Ｄｉが０．３以上であることを特徴とするブラシ用毛材、それを用いたブラシ、そのブラシ用毛材の製造方法。被清掃物を傷つけないソフトな触感等の特性と汚れの掻き取り性能まで含めた優れた清掃性を兼ね備え、しかも耐久性に優れたブラシ用毛材と、それを用いたブラシ、そのブラシ用毛材の製造方法を提供することができる。
2017111009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬剤溶解速度の異なる２種類以上の樹脂からなる海島複合繊維の長手方向一端部または両端部における島部が露出されたブラシ用毛材であって、前記海島複合繊維はエッジ部を備えた横断面形状のエッジ付島部を複数該海島複合繊維の外周面近傍に有し、前記海島複合繊維の外周面を形成する外周面形成部が海部のみで構成されており、該海島複合繊維の横断面における、前記外周面形成部直近の前記エッジ付島部の外接円の直径Ｄｉと前記外周面形成部の海部の厚みＴｓとの比率Ｔｓ／Ｄｉが０．３以上であることを特徴とするブラシ用毛材。
【請求項２】
前記外周面形成部直近の前記エッジ付島部の少なくとも一つのエッジ部が前記海島複合繊維の径方向外方に向けられている。請求項１に記載のブラシ用毛材。
【請求項３】
前記海島複合繊維の横断面における隣接島部間距離が０．５〜５０μｍの範囲にある、請求項１または２に記載のブラシ用毛材。
【請求項４】
前記エッジ付島部の外接円の直径Ｄｉが１０〜３００μｍの範囲にある、請求項１〜３のいずれかに記載のブラシ用毛材。
【請求項５】
前記海島複合繊維の横断面における前記エッジ付島部の数が５以上である、請求項１〜４のいずれかに記載のブラシ用毛材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のブラシ用毛材が少なくとも一部に使用されているブラシ。
【請求項７】
少なくとも２成分以上のポリマーによって構成される複合ポリマー流を吐出するための複合口金であり、各ポリマー成分を計量する複数の計量孔を有する計量板、複数の計量孔からの吐出ポリマー流を合流する合流溝１に複数の分配孔１が穿設されている分配板１、前記分配孔１からの複数の吐出ポリマー流を合流する合流溝２に複数の分配孔２が穿設されている分配板２、および吐出板を有する複合口金を用いて、薬剤溶解速度の異なる２種類以上の樹脂からなる海島複合繊維を作製し、該海島複合繊維を用いて請求項１〜５のいずれかに記載のブラシ用毛材を製造することを特徴とするブラシ用毛材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯ブラシを含む各種ブラシに好適なブラシ用毛材及びそれを用いたブラシ並びにそのブラシ用毛材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ブラシ用毛材として合成繊維のモノフィラメントを使用する技術が広く知られている。このようなブラシ用毛材を用いたブラシ、例えば歯ブラシにおいては、毛先による歯の清掃効果や、被清掃物を傷つけないだけのソフトな触感や歯ぐき等のマッサージ効果とがバランス良く優れていることが望まれ、さらに、毛先による清掃の際の汚れの優れた掻き取り性能を有することが望まれる。【０００３】
しかし、ブラシ用毛材が毛先まで単一の材質のモノフィラメントで形成されたものでは、このような要求を満たすことが難しいことがある。すなわち、毛先まで単一の材質のモノフィラメントで形成されたものでは、ブラシ用毛材を太くすれば、ブラシの腰も強くなって歯の平坦面に対する清掃効果や歯ぐき等のマッサージ効果は高められるが、逆に、歯間の清掃効果が低下したり、毛先による汚れの優れた掻き取り性能が得られにくかったり、歯ぐき等への触感が強くなりすぎ、歯ぐき等に傷をつけやすくなるおそれがある。【０００４】
また、毛先まで単一の材質のモノフィラメントで形成されたものにおいて、単にブラシ用毛材を細くするだけでは、歯間の清掃効果は高められるものの、ブラシ用毛材の腰が全長にわたって弱くなり、歯ぐき等のマッサージ効果が低下したり、毛材そのものの耐久性が低下したりするおそれがある。【０００５】
他の分野における清掃用や洗浄用のブラシにおいても、おおむね同様の問題がある。【０００６】
そこで、優れた清掃効果と被清掃物を傷つけにくいという特性をバランス良く両立させるために、ブラシ用毛材として海島複合繊維を用い、ブラシに用いられる際の毛材の根元部においては海島成分が一体となった複合繊維構造とし、先端部においては多数の島部を露出、分繊させた構造としたブラシ用毛材が提案されている（特許文献１）。加えて、海島複合繊維の島部を異形横断面形状とし、毛先による汚れの掻き取り性能を向上させるようにしたブラシ用毛材も提案されている（特許文献２）。このようなブラシ用毛材を用いることにより、優れた清掃効果と被清掃物を傷つけにくいという特徴をバランス良く両立させ、かつ露出した先端部の細い島部繊維により、ソフトな触感を得ることが可能になり、さらに露出島部の横断面形状を異形横断面形状とすることにより、汚れの掻き取り性能を向上させることが可能になっている。【０００７】
しかしながら、上記特許文献１や特許文献２に提案されたブラシ用毛材には、以下のような問題が残されている。すなわち、ブラシ用毛材として用いる海島複合繊維の横断面の実質的に全領域にわたって島部が分布されており、その島部が毛材の先端部において露出されている構造であるため、実際に歯ブラシ等に使用した場合、露出した島部に摩擦等による外力が加わったとき、外力の大きさによってはその露出した島部を毛材根元部で支えている海部が裂ける可能性があり、耐久性が不十分になるおそれがあるという問題が残されている。【０００８】
ところで、上記のような従来のブラシ用毛材に関する問題とは別に、最近、島部の分布状態や島部の横断面形状を種々の形態に形成可能な海島複合繊維の製造技術が提案されている（例えば、特許文献３）。この提案技術によれば、海島複合繊維において、海部に対する島部の大きさや配置、断面形状、配置密度等を実質的に自由に設計することが可能になり、各種分野における各種要求に応えることが可能になると、大きな期待を寄せられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平３−９９６０４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１８０８８号公報
【特許文献３】特開２０１１−１７４２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明の課題は、従来の特許文献１、２に記載されているようなブラシ用毛材の優れた特徴と残された問題点に着目するとともに、最近提案された特許文献３に記載されているような主として島部を実質的に自由に設計可能な海島複合繊維の製造技術に着目し、被清掃物を傷つけないソフトな触感等の特性と、汚れの掻き取り性能まで含めた優れた清掃性を兼ね備え、しかも優れた耐久性を有するブラシ用毛材と、それを用いたブラシ、そのブラシ用毛材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係るブラシ用毛材は、薬剤溶解速度の異なる２種類以上の樹脂からなる海島複合繊維の長手方向一端部または両端部における島部が露出されたブラシ用毛材であって、前記海島複合繊維はエッジ部を備えた横断面形状のエッジ付島部を複数該海島複合繊維の外周面近傍に有し、前記海島複合繊維の外周面を形成する外周面形成部が海部のみで構成されており、該海島複合繊維の横断面における、前記外周面形成部直近の前記エッジ付島部の外接円の直径Ｄｉと前記外周面形成部の海部の厚みＴｓとの比率Ｔｓ／Ｄｉが０．３以上であることを特徴とするものからなる。この比率Ｔｓ／Ｄｉは、好ましくは０．５以上であり、より好ましくは０．８以上である。【００１２】
このような本発明に係るブラシ用毛材においては、海島複合繊維の長手方向一端部または両端部（後述の如く、ブラシ用毛材がブラシに使用される際、毛材の一端部が毛先になる場合と両端部が毛先になる場合の両方がある。）における島部が露出されたブラシ用毛材構造とされることにより、被清掃物に直接接触するのは実質的に毛材先端部に露出されている複合繊維の細い島部のみとなり、その島部が根元部で複合繊維の海部に支持される形態となるので、比較的腰の弱い多数の露出島部によって毛先が構成されて、例えば歯間等の清掃しにくい細かい部位に対しても優れた清掃性が発現され、かつ、被清掃物に接触するのが腰の弱い露出島部であることから、被清掃物は傷つけられにくく、ソフトな触感が得られる。さらに、海島複合繊維の外周面近傍の複数の島部の横断面形状がエッジ部を備えた横断面形状とされることにより、露出島部のエッジ部による汚れの掻き取り効果が発現され、汚れの掻き取り性能まで含めて清掃性が一層向上される。そして、海島複合繊維の外周面を形成する外周面形成部が海部のみで構成され、かつ、海島複合繊維の横断面において、外周面形成部直近の上記エッジ付島部の外接円の直径Ｄｉと外周面形成部の海部の厚みＴｓとの比率Ｔｓ／Ｄｉが０．３以上とされることにより、外周面形成部直近のエッジ付島部は、それが露出された上記露出島部の根元部およびその近傍部位（複合繊維側の部位）において、所定厚み以上の海部に覆われることになり、露出島部に外力が加わった場合に、その外力に起因して露出島部を支えている海部が裂けることが防止され、ブラシ用毛材の耐久性が大幅に向上される。換言すれば、海島複合繊維の島部が、該海島複合繊維の横断面において、上記所定厚み以上の海部で形成される外周面形成部以外の中央部寄りの部位に偏在されることになり、その偏在された島部が毛材先端部で露出された形態とされるので、露出島部による、被清掃物を傷つけないソフトな触感等の特性が得られ、かつ、汚れの掻き取り性能まで含めた優れた清掃効果が得られるという利点が活かされつつ、所定厚み以上の海部からなる外周面形成部による優れた耐久性が実現される。【００１３】
上記本発明に係るブラシ用毛材においては、上記外周面形成部直近の上記エッジ付島部の少なくとも一つのエッジ部が（望ましくは外周面形成部直近の全てのエッジ付島部のエッジ部が）上記海島複合繊維の径方向外方に向けられていることが好ましい。このように構成すれば、エッジ付島部のエッジ部がブラシの使用に際してより効果的にエッジ部による汚れの掻き取り性能を発揮でき、汚れの掻き取り性能まで含めた清掃性がより一層向上される。【００１４】
また、上記本発明に係るブラシ用毛材においては、上記海島複合繊維の横断面における隣接島部間距離が０．５〜５０μｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは、１〜３０μｍの範囲である。隣接島部間距離が０．５μｍよりも短いと、海島複合繊維の海部を溶解させて繊維端部の島部を露出させる際に、溶け残りにより露出島部の分岐不良が生じるおそれがあり、露出島部の分岐不良が生じると、前述の優れた清掃性や優れた触感等が損なわれるおそれがある。隣接島部間距離が５０μｍを超えると、露出島部の分岐不良が生じるおそれは無くなるものの、掻き取り等により露出島部部分に保持した汚れが隣接島部間をすり抜けやすくなり、その分清掃性が低下するおそれがある。【００１５】
また、上記本発明に係るブラシ用毛材において、上記海島複合繊維の長手方向一端部または両端部に露出された島部の露出長さとしては、０．５〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは、１〜５ｍｍの範囲である。島部の露出長さが０．５ｍｍよりも短いと、露出島部による歯間等の細かい部位に対する優れた清掃性が得られにくく、また、良好なソフトな触感も得られにくい。島部の露出長さが１０ｍｍよりも長いと、腰の弱い露出島部が長くなりすぎるおそれがあり、露出島部が変形しすぎて露出島部による清掃効果(例えば、汚れを絡め取る効果)や、歯ぐき等のマッサージ効果が不足するおそれが生じる。【００１６】
また、上記本発明に係るブラシ用毛材においては、上記外周面形成部直近のエッジ付島部の外接円の直径Ｄｉは１０〜３００μｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは、２０〜１００μｍの範囲である。このエッジ付島部の径が１０μｍ未満であると、その露出島部の腰が弱くなりすぎて、エッジ部による汚れ掻き取り効果（以下、単にエッジ効果と言うこともある）に必要な腰の強さが得られにくくなるおそれがある。エッジ付島部の径が３００μｍよりも大きくなると、露出島部の腰が強くなりすぎて、歯間等の細かい部位に対する優れた清掃性が得られにくくなり、また、ソフトな触感も得られにくくなるおそれがある。なお、このエッジ付島部の径に関しては、全ての島部が同一の太さでなくてもよい。【００１７】
また、上記海島複合繊維の横断面における上記エッジ付島部の数としては、５以上であることが好ましいが、それよりも少なくても、例えば、上記エッジ付島部の数が４あるいは３等であってもよい。エッジ付島部の数のより好ましい範囲は８以上であり、さらに好ましい範囲は１０以上である。このエッジ付島部の数を５以上とすることにより、その露出島部により汚れを絡め取りやすくなり、清掃性がより向上されるとともに、化粧料等を保持する性能や泡立ち性能等が求められる場合にも、それら性能を発揮しやすくなる。【００１８】
また、上記本発明に係るブラシ用毛材において、上記海島複合繊維の径は、５０〜１，０００μｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは、８０〜５００μｍの範囲である。海島複合繊維の径が５０μｍ未満であると、ブラシに使用される際の海島複合繊維部自身の腰が弱くなりすぎ、用途によっては清掃効果が低下するおそれがある。海島複合繊維の径が１，０００μｍを超えると、ブラシに使用される際の海島複合繊維部自身の腰が強くなりすぎ、先端部の露出島部の形態(長さや径)にもよるが、露出島部の根元部における海島複合繊維部が被清掃物側に強く押し付けられて被清掃物を傷つけやすくなるおそれがある。【００１９】
また、本発明に係るブラシ用毛材において、上記海島複合繊維を構成する樹脂種としては、薬剤溶解速度の異なる２種類以上の樹脂からなる限り特に限定されず、例えば、上記海島複合繊維の海部がポリエステル系樹脂からなり、島部が該ポリエステル系樹脂よりも薬剤溶解速度が遅い樹脂からなる形態を例示できる。より具体的には、海部がポリブチレンテレフタレート、島部がナイロン(登録商標)からなる形態や、海部がポリエチレンテレフタレート、島部がポリブチレンテレフタレートからなる形態を例示できる。【００２０】
また、本発明に係るブラシ用毛材においては、上記海島複合繊維の横断面形状は実質的に任意の形状に設定することが可能であり、横断面形状が円形に形成されている形態の他、円形以外の異形断面形状(例えば、三角形や四角形等の多角形、多葉形など)に形成されている形態のいずれも採用できる。この横断面形状は、用途や使用目的に応じて設定できる。また、複数種の横断面形状が混在した使用形態も可能である。【００２１】
また、上記海島複合繊維の島部の横断面形状、とくにエッジ付島部の横断面形状についても、エッジ部を有する限り、各種形態例を後述するように、各種三角形や四角形、さらには他の多角形や星形、さらにはそれら以外の異形形状等、実質的に任意の形状に設定することが可能である。この横断面形状も、用途や使用目的に応じて設定できる。また、複数種の横断面形状が混在した形態も可能である。【００２２】
また、本発明に係るブラシ用毛材においては、上記海島複合繊維の端部(一端部または両端部)において露出された島部の先端部を先細りテーパー形状に形成することもでき、海島複合繊維中の島部の横断面形状を露出島部の先端部まで実質的に維持させた形状に形成することもできる。露出島部の先端部を先細りテーパー形状に形成する形態は、例えば、溶解用薬剤に対して海部をより溶解速度の速い樹脂で構成し、島部をより溶解速度の遅い樹脂で構成することによって達成できる。なお、島部の横断面形状（とくにエッジ付島部の横断面形状）を露出島部の先端部まで実質的にそのまま維持させた形状に形成する形態は、例えば、海部のみ溶解用薬剤に対して溶解する樹脂で構成し、島部を該薬剤に対しては溶解しない樹脂で構成することによって達成できる。【００２３】
さらに、本発明に係るブラシ用毛材においては、上記海島複合繊維が互いに異なる材質の島部を有することも可能である。さらにまた、互いに異なる複数の横断面サイズの島部を有する形態とすることも可能である。このように複数種の島部を有することによって、複数の機能を併せ持たせることが可能になる。【００２４】
本発明は、上記のような本発明に係るブラシ用毛材が少なくとも一部に使用されているブラシについても提供する。とくに、本発明に係るブラシは、上述したような被清掃物を傷つけないソフトな触感等の特性と汚れの掻き取り性能まで含めた優れた清掃性を兼ね備え、しかも耐久性に優れた毛材が使用されるので、特に歯ブラシ、精密洗浄用のブラシ、洗顔ブラシ、化粧ブラシ等として好適である。【００２５】
このような本発明に係るブラシにおいては、その用途にもよるが、好ましいブラシの毛丈(ブラシ根元から毛先までの長さ) の範囲として、１〜５０ｍｍの範囲が例示され、より好ましくは、１〜２０ｍｍの範囲、さらに好ましくは、５〜１５ｍｍの範囲である。【００２６】
上述したような本発明に係るブラシ用毛材は、とくに前述した特許文献３に記載されているような、海部に対する島部の大きさや配置、断面形状、配置密度等を実質的に自由に設計することが可能な技術を用いて、意図的に作製することができる。あるいは、従来公知の、いわゆるパイプ型の海島複合口金（島成分をパイプ群によって微細に分割し、海成分中に所定状態で分布させるようにした口金）を用いて海島複合繊維を作製する技術を用いて、意図的に作製することも可能である。但し、前述した特許文献３に記載の技術を用いる方が、より容易にかつより高精度に目標とする海島複合繊維を作製することができるので、より好ましい。【００２７】
すなわち、本発明に係るブラシ用毛材の製造方法は、少なくとも２成分以上のポリマーによって構成される複合ポリマー流を吐出するための複合口金であり、各ポリマー成分を計量する複数の計量孔を有する計量板、複数の計量孔からの吐出ポリマー流を合流する合流溝１に複数の分配孔１が穿設されている分配板１、前記分配孔１からの複数の吐出ポリマー流を合流する合流溝２に複数の分配孔２が穿設されている分配板２、および吐出板を有する複合口金を用いて、薬剤溶解速度の異なる２種類以上の樹脂からなる海島複合繊維を作製し、該海島複合繊維を用いて、上述したような本発明に係るブラシ用毛材を製造することを特徴とする方法からなる。
【発明の効果】
【００２８】
このように、本発明によれば、被清掃物を傷つけないソフトな触感等の特性と汚れの掻き取り性能まで含めた優れた清掃性を兼ね備え、しかも耐久性に優れたブラシ用毛材を提供することができる。【００２９】
また、本発明によれば、上記のようなブラシ用毛材を少なくとも一部に使用した各種ブラシを提供でき、特に歯ブラシ、精密洗浄用のブラシ、洗顔ブラシ、化粧ブラシ等として好適なブラシを提供することができる。【００３０】
さらに、本発明によれば、上記のようなブラシ用毛材をより容易にかつより高精度に製造することが可能な方法を提供することができる
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るブラシ用毛材を示しており、図１（Ａ）は毛材の一端部の概略側面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う概略横断面図である。
【図２】ブラシ用毛材を歯ブラシに使用する際の植毛方法を示す概略構成図である。
【図３】本発明の別の実施形態に係るブラシ用毛材の一端部の概略側面図である。
【図４】本発明に係るブラシ用毛材の各種形態例を示す概略横断面図である。
【図５】本発明に係るブラシ用毛材のさらに別の各種形態例を示す概略横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態（実施形態１）に係るブラシ用毛材１を示しており、図１（Ａ）は該毛材１の一端部を示している。ブラシ用毛材１は、図１（Ｂ）に示すように、薬剤溶解速度の異なる２種類以上の樹脂(図示例では２種類の樹脂)で構成された、海部２と島部３からなる横断面形状が円形の海島複合繊維４から形成されており、海島複合繊維４の長手方向一端部または両端部における島部３（図１（Ａ）は該毛材１の一端部のみを示している。）が露出されたブラシ用毛材として構成されている（以下、露出された島部３の部分を露出島部３ａと表示する）。海島複合繊維４は、図１（Ｂ）に示すように、エッジ部３ｂを備えた横断面形状のエッジ付島部３ｃを複数該海島複合繊維４の外周面近傍に有しており、図示例では、全ての島部３が同じ横断面三角形のエッジ付島部３ｃに形成されており、それら全てのエッジ付島部３ｃが、図１（Ａ）に示すように、海島複合繊維４の長手方向一端部または両端部において露出島部３ａに形成されている。島部３が複数の横断面形状の島部からなる場合には、上記のようなエッジ付島部３ｃとそれ以外の形態の島部が混在していてもよい（この例については後述する）。図示例では、同じ横断面三角形の６つのエッジ付島部３ｃのエッジ部３ｂは、全て、海島複合繊維４の径方向外方、とくに海島複合繊維４の半径方向の線上の外方に向けられており、各エッジ部３ｂの繊維径方向先端位置は、横断面内の実質的に同一の円上の位置（破線で示した円の位置）に配置され、全てのエッジ部３ｂが優れた汚れの掻き取り効果を発揮できるようになっている。換言すれば、６つのエッジ付島部３ｃは、各エッジ部３ｂを海島複合繊維４の径方向外方に向けて、同心円上に配置されている。
【００３３】
このブラシ用毛材１においては、図１（Ｂ）に示すように、海島複合繊維４の外周面を形成する外周面形成部５が海部２のみで構成されており、該海島複合繊維４の島部３が、該海島複合繊維４の横断面において、外周面形成部５以外の中央部寄りの部位に偏在されている。そして、海島複合繊維４の横断面における、外周面形成部５直近のエッジ付島部３ｃの外接円６の直径Ｄｉと外周面形成部５の海部２の厚みＴｓとの比率Ｔｓ／Ｄｉが０．３以上となるように、好ましくは０．５以上、さらに好ましくは０．８以上となるように、海島複合繊維４が作製されている。このような形態の海島複合繊維４は、前述した特許文献３に記載されているような、海部に対する島部の大きさや配置、断面形状、配置密度等を実質的に自由に設計することが可能な技術を用いて、意図的に作製することができる。より詳しくは、少なくとも２成分以上のポリマーによって構成される複合ポリマー流を吐出するための複合口金であり、各ポリマー成分を計量する複数の計量孔を有する計量板、複数の計量孔からの吐出ポリマー流を合流する合流溝１に複数の分配孔１が穿設されている分配板１、前記分配孔１からの複数の吐出ポリマー流を合流する合流溝２に複数の分配孔２が穿設されている分配板２、さらには必要に応じて、上流側の分配孔からの複数の吐出ポリマー流を合流する合流溝に複数の分配孔が穿設されている分配板３以降の分配板、および最下流側の分配板からのポリマーを吐出する吐出板を有する複合口金を用いて、薬剤溶解速度の異なる２種類以上の樹脂からなる上記のような海島複合繊維４を作製することができる（特許文献３にはこのような複合口金の各種形態が例示されている）。このような製造方法において、とくに露出島部３ａを容易に所望の形状のエッジ付島部３ｃに形成でき、かつ、安定的に紡糸可能となる。その海島複合繊維４を用いて、上述したようなブラシ用毛材１を製造することができる。あるいは、前述したように、従来公知の、いわゆるパイプ型の海島複合口金（島成分をパイプ群によって微細に分割し、海成分中に所定状態で分布させるようにした口金）を用いて海島複合繊維４を作製することも可能である。
【００３４】
また、本実施形態においては、図１（Ｂ）に示すように、海島複合繊維４の横断面における隣接島部３間距離（図示例では、隣接エッジ付島部３ｃ間距離）ｄが０．５〜５０μｍの範囲に，より好ましくは、１〜３０μｍの範囲に設定されている。これによって、前述したように、海島複合繊維４の海部２を溶解させて繊維端部の島部３を露出させる際に、溶け残りにより露出島部３ａの分岐不良が生じることが回避されているとともに、露出島部３ａの配置部分内に保持された汚れが隣接島部間をすり抜け、清掃性が低下することが回避されている。
【００３５】
海島複合繊維４の長手方向端部における露出島部３ａは、例えば次のように形成される。海島複合繊維４は、薬剤溶解速度（例えば、アルカリ処理による溶解速度）の異なる、海部２形成用樹脂と島部３形成用樹脂の２種類の樹脂で構成されるので、例えば、海部２をアルカリで溶解されるポリエステル系樹脂としてのポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）で形成し、島部３をアルカリでは溶解されない樹脂としてのナイロン（Ｎｙ）（登録商標）で形成して、その海島複合繊維４の長手方向端部を所定長だけアルカリ処理してその端部部分の海部２のみ溶解させることにより、図１（Ａ）に示すような、露出島部３ａを有するブラシ用毛材１の端部部分が形成される。アルカリ処理を行って海部２のみ溶解させ、溶解しない島部３を残す処理の上記所定長が、露出島部３ａの露出長さとなる。この露出長さは、前述の如く、０．５〜１０ｍｍの範囲にあることが好ましい。
【００３６】
また、本実施形態では、露出島部３ａは、例えばアルカリ処理では溶解しない樹脂から構成されているので、海部２の溶解により露出された後にも、海島複合繊維４中での島部３の形状がそのまま残され、露出島部３ａは、その根元部から先端部まで同じ横断面形状に形成されている。とくに外周面形成部５直近の島部３（露出島部３ａ）は、エッジ付島部３ｃに形成されており、その外接円６の直径Ｄｉと外周面形成部５の海部２の厚みＴｓとの比率Ｔｓ／Ｄｉが０．３以上となるように形成されている。この外接円６の直径Ｄｉの好ましい範囲、海島複合繊維４の横断面におけるエッジ付島部３ｃの数の好ましい範囲、海島複合繊維４の径の好ましい範囲については前述した通りである。
【００３７】
上記のように構成されたブラシ用毛材１が、各種ブラシの作製のために少なくとも一部に使用される。一般に、ブラシ用毛材をブラシ構成部材に植毛する際の方法として、代表的に二種の方法が知られているが、これら二種の方法を、歯ブラシへの使用の場合を例にとって、図２を参照しながら説明する。
【００３８】
図２（Ａ）は、ブラシ用毛材１１が歯ブラシ構成部材１２のヘッド部に植毛された歯ブラシ１３を示しており、このブラシ用毛材１１の植毛方法として、図２（Ａ）のａ−ａ線に沿う拡大断面図である図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すような二種の方法がある。図２（Ｂ）に示す方法では、植毛穴１４に二つ折りにしたブラシ用毛材１１を差し込み、平線１５と称されている固定具でブラシ用毛材１１を歯ブラシ構成部材１２に固定する。完成された歯ブラシは、通常、平線歯ブラシと呼ばれている。このような平線歯ブラシでは、予め作製されたブラシ用毛材１１の両端部がブラシの毛先となる。図２（Ｃ）に示す方法では、歯ブラシ構成部材１２のヘッド部表面側部材１２ａの貫通穴１６にブラシ用毛材１１の一端部を挿通させ、挿通されたブラシ用毛材１１の端部に加熱装置(図示略)を当てて焼玉１７と称されている抜け防止あるいは固定用の塊を形成し、しかる後に、ヘッド部裏面側部材１２ｂを接合し焼玉１７を隠して歯ブラシ商品を完成させる。完成された歯ブラシは、通常、無平線歯ブラシと呼ばれている。このような無平線歯ブラシでは、予め作製されたブラシ用毛材１１の一端部がブラシの毛先となる。したがって、本発明に係るブラシ用毛材１が平線歯ブラシに使用される場合には、上述した露出島部３ａはブラシ用毛材１の両端部に形成されることになり、無平線歯ブラシに使用される場合には、露出島部３ａはブラシ用毛材１の一端部に形成されることになる。
【００３９】
上記実施形態に係るブラシ用毛材１を使用したブラシにおいては、前述したように、毛材端部に細い露出島部３ａが存在する構造により、比較的腰の弱い多数の露出島部３ａによって被清掃物に接触する毛先が構成されて、被清掃物が傷つけられにくくなり、ソフトな触感が得られるとともに、歯間等の清掃しにくい細かい部位に対しても優れた清掃性(優れた汚れの掻き出し性能、汚れの絡め取り性能)が発現される。そして、露出島部３ａが、エッジ付島部３ｃに形成されていることで、とくにそのエッジ部３ｂによって優れた汚れの掻き取り性能が発揮され、一層優れた清掃性が達成される。また、外周面形成部５の厚みＴｓと外周面形成部直近のエッジ付島部３ｃの外接円直径Ｄｉとの比率Ｔｓ／Ｄｉが０．３以上とされることにより、外周面形成部直近のエッジ付島部３ｃからなる露出島部３ａはその根元部で、十分な厚みの海部２で覆われた状態で支持されることになり、露出島部３ａに外力が繰り返し加わる場合にも、その外力に起因して露出島部３ａを支えている海部２が裂けることが防止され、高いブラシ用毛材１の耐久性が実現される。
【００４０】
図３は、本発明の別の実施形態（実施形態２）に係るブラシ用毛材２１の一端部を示している。本実施形態においては、ブラシ用毛材２１の端部において海島複合繊維２２から露出された露出島部２３は、その先端部が先細りテーパー形状に形成されている。このような形態のブラシ用毛材２１は、例えば、溶解用薬剤としてのアルカリに対して海部をより溶解速度の速い樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）)、島部をより溶解速度の遅い樹脂(例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）)で構成することによって達成できる。このようにすれば、露出島部２３が形成される部分におけるアルカリ処理により露出島部２３周りの海部が速い溶解速度によって除去され、露出島部２３は残されるもののアルカリ処理により遅い溶解速度によって徐々に溶解され、先細りテーパー形状に形成される。また、この海島複合繊維２２の端部におけるアルカリ処理の影響を受けて、露出島部２３に接続されて残される部位の海島複合繊維２２の肩部には、図示の如く丸みが付けられ、より滑らかな形状となる。
【００４１】
このような先端部が先細りテーパー形状に形成された露出島部２３を備えたブラシ用毛材２１においても、前述の実施形態１と同様、被清掃物が傷つけられにくく、ソフトな触感が得られ、かつ、細かい部位に対しても優れた清掃性が発現され、しかも、優れた耐久性が得られる。そして、露出島部２３がエッジ付島部に形成されていることにより、優れた汚れの掻き取り効果が得られ、一層優れた清掃性が発現される。また、前述の実施形態１に比べ、露出島部２３の先端部が尖鋭になっている分、より細かい部位に対しても優れた清掃効果を発揮することが可能である。
【００４２】
上記実施形態１と実施形態２について、歯ブラシに適用した場合の代表的な特徴を表１にまとめた。実施形態１では、海部をポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）で、島部をナイロン（Ｎｙ）（登録商標）で形成し、実施形態２では、海部をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、島部をポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）で形成し、それぞれアルカリ処理で露出島部を形成した。表１におけるブラシ用毛材の特性は、通常一般の単一の材質のナイロン（登録商標）のモノフィラメントで形成されたブラシ用毛材との対比特性として示してあり、ブラシ用毛材の耐久性に関しては、前述の特許文献２に記載の毛材との対比特性として示してある。表１における○は、対比対象と同等以上の特性を有することを示しており、◎は、対比対象に比べ顕著に優れていることを示している。
【００４３】
【表１】
2017111009.tif 000003
【００４４】
本発明に係るブラシ用毛材においては、海島複合繊維の横断面における、島部が外周面形成部以外の中央部寄りの部位に偏在されており、外周面形成部直近のエッジ付島部の外接円直径Ｄｉと外周面形成部の海部の厚みＴｓとの比率Ｔｓ／Ｄｉが０．３以上となるように構成される限り、海島複合繊維としては種々の横断面形態を採り得る。図４、図５に各種形態を例示する。
【００４５】
図４（Ａ）に示すブラシ用毛材３１は、実質的に図１（Ｂ）に示した形態と同じものであり、海部３２とエッジ付島部３３を有する海島複合繊維３４に形成されているとともに、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部３５を有している。符号３６はエッジ付島部３３の外接円を示している。図４（Ｂ）に示すブラシ用毛材４１では、海部４２とエッジ付島部４３を有する海島複合繊維４４に形成されているとともに、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部４５を有しており、図４（Ａ）に示した形態に比べ、エッジ付島部４３の数が５とされている。符号４６はエッジ付島部４３の外接円を示している。図４（Ｃ）に示すブラシ用毛材５１では、海部５２とエッジ付島部５３を有する海島複合繊維５４に形成されているとともに、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部５５を有しており、図４（Ａ）に示した形態に比べ、エッジ付島部５３の数が３とされている。符号５６はエッジ付島部５３の外接円を示している。図４（Ｄ）に示すブラシ用毛材６１では、海部６２とエッジ付島部６３を有する海島複合繊維６４に形成されているとともに、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部６５を有しており、図４（Ｂ）に示した形態に比べ、エッジ付島部６３の横断面形状が五角形とされ、外周面形成部６５直近のエッジ付島部６３の数が５とされるとともに、海島複合繊維６４の横断面中央部にもエッジ付島部６３が配置されている。符号６６はエッジ付島部６３の外接円を示している。図４（Ｅ）に示すブラシ用毛材７１では、海部７２とエッジ付島部７３を有する海島複合繊維６４に形成されているとともに、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部７５を有しており、図４（Ｄ）に示した形態に比べ、エッジ付島部７３の横断面形状が四角形とされている。符号７６はエッジ付島部７３の外接円を示している。
【００４６】
また、図４（Ｆ）に示すブラシ用毛材８１では、海部８２とエッジ付島部８３を有する海島複合繊維８４に形成されているとともに、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部８５を有しており、図４（Ａ）に示した形態に比べ、横断面三角形のエッジ付島部８３の横断面形状が、海島複合繊維８４の径方向外方に向けられたエッジ部がより尖鋭な形状に形成されている。符号８６はエッジ付島部８３の外接円を示している。図４（Ｇ）に示すブラシ用毛材９１では、海部９２とエッジ付島部９３を有する海島複合繊維９４に形成されているとともに、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部９５を有しており、図４（Ｅ）に示した形態に比べ、エッジ付島部９３の横断面形状が、尖鋭なエッジ部を有する平行四辺形に形成されている。符号９６はエッジ付島部９３の外接円を示している。図４（Ｈ）に示すブラシ用毛材１０１では、海部１０２とエッジ付島部１０３を有する海島複合繊維１０４に形成されているとともに、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部１０５を有しており、図４（Ａ）に示した形態に比べ、エッジ付島部１０３の横断面形状が星形とされ、外周面形成部１０５直近のエッジ付島部１０３の数は同じ６とされているが、海島複合繊維１０４の横断面中央部にもエッジ付島部１０３が配置されている。符号１０６はエッジ付島部１０３の外接円を示している。図４（Ｉ）に示すブラシ用毛材１１１では、海部１１２とエッジ付島部１１３を有する海島複合繊維１１４に形成されているとともに、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部１１５を有しており、図４（Ａ）に示した形態に比べ、エッジ付島部１１３の横断面形状が円の一部を切り取ったダブルエッジ部状態の異形横断面形状とされ、外周面形成部１１５直近のエッジ付島部１１３の数が４とされている。符号１１６はエッジ付島部１１３の外接円を示している。図４（Ｊ）に示すブラシ用毛材１２１では、海部１２２とエッジ付島部１２３を有する海島複合繊維１２４に形成されているとともに、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部１２５を有しており、図４（Ａ）に示した形態に比べ、エッジ付島部１２３の横断面形状が雨滴状でシングルエッジ部状態の異形横断面形状とされている。符号１２６はエッジ付島部１２３の外接円を示している。さらに、図４（Ｋ）に示すブラシ用毛材１３１では、海部１３２とエッジ付島部１３３を有する海島複合繊維１３４に形成されているとともに、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部１３５を有しており、図４（Ｅ）に示した形態に比べ、外周面形成部１３５直近のエッジ付島部１３３の横断面形状が三日月状でダブルエッジ部状態の異形横断面形状とされているとともに、海島複合繊維１３４の横断面中央部に配置された島部１３７は横断面四角形の形状とされている。符号１３６はエッジ付島部１３３の外接円を示している。さらにまた、図４（Ｌ）に示すブラシ用毛材１４１では、海部１４２とエッジ付島部１４３を有する海島複合繊維１４４に形成されているとともに、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部１４５を有しており、図４（Ｉ）に示した形態に比べ、外周面形成部１４５直近のエッジ付島部１４３の横断面形状が四分の一円状で周方向両側にエッジ部を有する状態の異形横断面形状とされている。符号１４６はエッジ付島部１４３の外接円を示している。
【００４７】
さらに、図５に、海島複合繊維自体の各種横断面形状を例示する。図５（Ａ）に示すブラシ用毛材１５１では、海部１５２とエッジ付島部１５３を有し、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部１５５を有する海島複合繊維１５４の横断面形状(外形横断面形状)が５葉形の異形横断面形状に形成されている。図５（Ｂ）に示すブラシ用毛材１６１では、海部１６２とエッジ付島部１６３を有し、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部１６５を有する海島複合繊維１６４の横断面形状(外形横断面形状)が三角形の横断面形状に形成されている。図５（Ｃ）に示すブラシ用毛材１７１では、海部１７２とエッジ付島部１７３を有し、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部１７５を有する海島複合繊維１７４の横断面形状(外形横断面形状)が四角形の横断面形状に形成されている。図５（Ｄ）に示すブラシ用毛材１８１では、海部１８２とエッジ付島部１８３を有し、海部のみからなる所定厚み以上の外周面形成部１８５を有する海島複合繊維１８４の横断面形状(外形横断面形状)が３葉形の異形横断面形状に形成されている。このように、海島複合繊維の横断面形状においても、各種の形態を採り得る。
【００４８】
このように、本発明における海島複合繊維としては種々の横断面形態を採り得、用途や使用目的に応じて、最適な設計をすることが可能である。
【実施例】
【００４９】
以下に、本発明の実施例について説明する。
実施例１〜１０、比較例１、２
［ブラシ用毛材の作製］
原料として、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ、東レ（株）製“トレコン”（登録商標）１１００ＳＷ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、東レ（株）製、Ｔ７５５Ｍ）、ナイロン６１０（Ｎｙ６１０、東レ（株）製“アミラン” （登録商標）ＣＭ２００１）、熱可塑性ポリアミドエラストマー（Ｎｙ１１−ＰＴＭＧ（ポリテトラメチレングリコール）、アルケマ社製“ペバックス”（登録商標）７２Ｒ５３）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ、東洋紡社製、ＡＥ−５００）を推奨される条件にて乾燥し準備した。海部、島部の樹脂種、海部と島部との面積比率、島部の数を表２の通りとし、エッジ付島部が海部内中央部寄りの部位に偏在されるように設計した海島型複合繊維を溶融紡糸した。溶出された繊維を水中で冷却固化させた後、一段目として６０℃の温水中で、二段目として１２０℃乾燥雰囲気中で４．５倍に延伸し、次いで乾熱雰囲気中で弛緩熱セットを実施して海島複合繊維を得た。得られた海島複合繊維の構成を表２に示す。【００５０】
上記繊維を束径４５ｍｍの直線状に束ねて包装した後、任意の長さにカットした。次いでこのカットされた両端面を露出した状態で海島複合繊維の束を加温した苛性ソーダ溶液に浸漬して、両端部を溶解除去し、島部を露出させた。苛性ソーダ溶液への浸漬時間を変更することにより、島部の露出長さをコントロールした。得られたブラシ用毛材の特徴を表２に示す。【００５１】
比較例１として、ＰＢＴ繊維を上記同様に苛性ソーダ溶液に浸漬して、両端部を先細りテーパーに加工したブラシ用毛材を作製した。また、比較例２では、実施例９と同様の組成の海島複合繊維であるが、島部の横断面形状を円形とし、エッジ部を持たない形状のものに形成した。【００５２】
［歯ブラシの作製］
上記の方法で得られたブラシ用毛材を平線式植毛機にセットし、所定の本数（１５〜４０本程度）をピッキングし、平線と共に歯ブラシヘッドの植毛穴に二つ折りにして打ち込んだ。歯ブラシヘッドとしては、植毛穴の直径が１．５ｍｍ、８行４列の植毛部を有するものを用いた。実施例、比較例で作製した歯ブラシの毛丈（ｍｍ）と植毛本数（本／穴）を表２に示す。【００５３】
得られた各歯ブラシについて、以下の評価を行い、表２に示す結果を得た。
［清掃性評価］
歯列模型にニッシン社製人工プラークを塗布し、５分以上乾燥させた。歯列模型の上面から荷重２３０ｇの力で水を含ませた歯ブラシを押し当て、歯列に沿う方向にストローク幅７０ｍｍ、ストローク速度１８０ｍｍ／ｓｅｃでブラッシングを行った。歯面の評価には歯列模型の奥歯部分上側を、歯間の評価には前歯部分外側を使用した。ナイロン毛歯ブラシにて２０回ブラッシングした時の汚れの残り具合を基準とし、基準に至るまでのブラッシング回数から清掃性を次の式にて算出した。
清掃性＝２０÷（基準に至るまでのブラッシング回数）【００５４】
［毛開き耐久性評価］
歯ブラシに対して摺動面裏側から垂直に２３０ｇの荷重を掛け、３７℃の温水を滴下させた状態でステンレス製の波板に対して歯ブラシの長手方向に１０００回摺動運動をさせ、ブラシ部の毛開き率を測定した。毛開き率の算出方法は、初期状態におけるブラシ部の横幅をＡｍｍ、摺動後の横幅をＢｍｍとしたとき、（Ｂ−Ａ）／Ａ×１００％とした。【００５５】
［毛裂け耐久性評価］
上記毛開き耐久性の評価と同様の条件で、ブラッシング回数５０回ごとに毛先の裂けについて観察し、毛裂けが生じた毛材が５本となった回数を記録した。【００５６】
［触感・泡立ち評価］
成人２０名に３０日間歯ブラシを使用してもらい、次の基準にて回答を求め、平均の点数を評価値とした。
点数    触感                    泡立ち
５    非常に柔らかい    非常に泡立ちが良い
４    柔らかい          泡立ちが良い
３    ふつう                  どちらともいえない
２    硬い              泡立ちが悪い
１    非常に硬い        非常に泡立ちが悪い【００５７】
【表２】
2017111009.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、あらゆるブラシに適用でき、特に、歯ブラシ、精密洗浄用ブラシ、洗顔ブラシ、化粧ブラシ等に好適なものである。
【符号の説明】
【００５９】
１、２１  ブラシ用毛材
２  海部
３  島部
３ａ、２３  露出島部
３ｂ  エッジ部
３ｃ  エッジ付島部
４、２２  海島複合繊維
５  外周面形成部
１１  ブラシ用毛材
１２  歯ブラシ構成部材
１２ａ  ヘッド部表面側部材
１２ｂ  ヘッド部裏面側部材
１３  歯ブラシ
１４  植毛穴
１５  平線
１６  貫通穴
１７  焼玉
３１、４１、５１、６１、７１、８１、９１、１０１、１１１、１２１．１３１、１４１、１５１、１６１、１７１、１８１  ブラシ用毛材
３２、４２、５２、６２、７２、８２、９２、１０２、１１２、１２２．１３２、１４２、１５２、１６２、１７２、１８２  海部
３３、４３、５３、６３、７３、８３、９３、１０３、１１３、１２３．１３３、１４３、１５３、１６３、１７３、１８３  エッジ付島部
３４、４４、５４、６４、７４、８４、９４、１０４、１１４、１２４．１３４、１４４、１５４、１６４、１７４，１８４  海島複合繊維
３５、４５、５５、６５、７５、８５、９５、１０５、１１５、１２５．１３５、１４５、１５５、１６５、１７５，１８５  外周面形成部
１３７  島部
【図１】
2017111009.tif 000005
【図２】
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【図３】
2017111009.tif 000007
【図４】
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【図５】
2017111009.tif 000009
【国際調査報告】
2017111009.tif 000010
2017111009.tif 000011
2017111009.tif 000012
2017111009.tif 000013