(57)【要約】【課題】白色の繊維かつ良好な抗菌性能を有する抗菌性ポリエステル繊維を提供する。【解決手段】ポリエステルを主成分とし、抗菌活性値が２．０以上である合成繊維からなるブラシ用毛材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルを主成分とし、抗菌活性値が２．０以上である合成繊維からなるブラシ用毛材。
【請求項２】
少なくとも１端がテーパー形状を有する請求項１に記載のブラシ用毛材。
【請求項３】
前記合成繊維の明度が６０以上である請求項１または２に記載のブラシ用毛材。
【請求項４】
前記合成繊維が抗菌剤を含有する請求項１〜３のいずれかに記載のブラシ用毛材。
【請求項５】
前記抗菌剤が銀含有抗菌剤である請求項４に記載のブラシ用毛材。
【請求項６】
前記抗菌剤が１〜１０００００質量ｐｐｍ含有されている請求項４または５に記載のブラシ用毛材。
【請求項７】
前記抗菌剤が５〜１００質量ｐｐｍ含有されている請求項４〜６に記載のブラシ用毛材。
【請求項８】
請求項１〜７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。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯ブラシは日常的に口腔内で使用されるが、使用後も湿った状態にあるため、随所に存在する黄色ブドウ球菌や歯垢等に含まれる細菌やカビが、繁殖しやすく、細菌やカビが増殖した歯ブラシは、特有の不快な臭いがし、口腔を清潔にするどころか、外部から細菌を口腔内に入れることにもなりかねない。
【０００３】
このような理由から、歯ブラシにおいては、使用後の細菌の繁殖を抑制することが望まれ、さらに、歯ブラシに求められた特性として毛先による清掃効果に優れていることが望まれている。
【０００４】
歯ブラシの様に継続的に湿潤と乾燥および擦過を繰り返す用途には、抗菌剤のコーティングよりも無機系抗菌剤を練り込む方法の方が安定した抗菌性能を発揮することが開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
一方で、ブラシ用毛材の毛先をテーパー化して清掃効果を向上させるためには、アルカリ減量処理が必要であり、一般にアルカリ減量処理により銀系抗菌剤は容易に変色、着色するため、変色防止剤等の化学的処理により解決を図っている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６-０６７５２２号公報
【特許文献２】特開２００３-１４７６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ブラシ用毛材をテーパー化するためには非常に濃い濃度のアルカリ処理を実施することに加え、銀系抗菌剤による汚染が非常に多くなること、化学的処理のための薬剤が多量に必要となることや経時的に効果が低下すること等から、実行に困難が伴ったり、生産性が著しく低い等の問題があった。
【０００８】
そこで本発明の課題は、抗菌活性に優れながらも、テーパー加工後に着色を生産性良く除去することが可能なブラシ用毛材、および、それを用いたブラシを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、以下の構成を採る。すなわち、
［１］ポリエステルを主成分とし、抗菌活性値が２．０以上である合成繊維からなるブラシ用毛材。
［２］少なくとも１端がテーパー形状を有する前記［１］に記載のブラシ用毛材。
［３］前記合成繊維の明度が６０以上である前記［１］または［２］に記載のブラシ用毛材。
［４］前記合成繊維が抗菌剤を含有する前記［１］〜［３］のいずれかに記載のブラシ用毛材。
［５］前記抗菌剤が銀含有抗菌剤である前記［４］に記載のブラシ用毛材。
［６］前記抗菌剤を１〜１０００００質量ｐｐｍ含有する前記［４］または［５］に記載のブラシ用毛材。
［７］前記抗菌剤を５〜１００質量ｐｐｍ含有する前記［４］〜［６］のいずれかに記載のブラシ用毛材。
［８］前記［１］〜［７］のいずれかに記載のブラシ用毛材を、少なくとも一部に含むブラシ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、抗菌活性に優れながらも、テーパー加工後に着色を生産性良く除去することが可能なブラシ用毛材、および、それを用いたブラシを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１のブラシ用毛材を示す。（Ａ）は毛材の一方の端部の概略縦断面図、（Ｂ）は（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Ｌ値の測定方法を示す概略構成図である。
【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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のブラシ用毛材は、ポリエステルを主成分とし、抗菌活性値が２．０以上である合成繊維からなる。
【００１３】
上記本発明のブラシ用毛材に用いられる繊維は、ポリエステルを主成分とする合成繊維である。ポリエステルとは、ポリマー鎖中の繰り返し構成単位の少なくとも２０％以上にエステル結合を含むポリマーをいい、かかるポリエステル中に、ＰＥＴ、ＰＴＴおよびＰＢＴからなる群より選ばれる１種以上のポリマーを２０％以上含有していることが好ましく、ＰＥＴ、ＰＴＴおよびＰＢＴからなる群より選ばれる１種以上のポリマーを８０％以上含有していることがより好ましい。ポリエステルを主成分とする合成繊維とは、合成繊維に含まれる成分のうち、５０質量％以上が、前記ポリエステルである合成繊維をいい、かかるポリエステルの比率は、７０質量％以上であればより好ましく、９０質量％以上であればさらに好ましい。このような組成の合成繊維とすることにより、アルカリ減量加工が可能な合成繊維となるためである。
【００１４】
本発明のブラシ用毛材は、抗菌活性値が２．０以上である。ここでいう抗菌活性値とは、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１：２０１０のフィルム密着法によって測定される抗菌活性値であり、これが、２．０以上であれば、黄色ぶどう球菌への抗菌性能が良好となり、かかる観点から３．０以上が好ましく、４．０以上であることがさらに好ましい。かかる抗菌活性値は、高ければ高いほど好ましいが、現状での上限値は５．１である。これは該測定法での計測限界であり、これを超える値を得ることは現在の評価技術では困難である。ただし、今後評価方法が進歩すれば、前記上限値を超える抗菌活性値を有するものを適用することを妨げるものではない。
【００１５】
前記抗菌活性は、抗菌剤を含有せしめることにより付与することができる。本発明のブラシ用毛材に適用する抗菌剤としては、ポリエステルを主成分とする合成繊維を得る工程として溶融紡糸が好ましいことから、耐熱性の高いものが好ましく、かかる観点から無機系抗菌剤が好ましく、中でも、銀含有抗菌剤がより好ましい。さらに好ましくは銀含有抗菌剤を多孔質担体に担持させるもので、抗菌性能が高く、また、安全性も高いことを特徴としており、銅や亜鉛を使用した抗菌剤に比較して、抗菌作用が１０倍以上であることによる。
【００１６】
また、抗菌剤のポリエステル繊維中の含有量は１〜１０００００質量ｐｐｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは２〜１０００質量ｐｐｍの範囲内、さらに好ましくは５〜１００質量ｐｐｍの範囲内であることが望ましい。
【００１７】
抗菌剤の含有量については、繊維を燃やした灰分中のチタン以外の無機成分を元素分析にて定量化することで算出する。ここで酸化チタンを合成繊維には艶消し剤として用いており、その添加量が灰分中に含まれてしまうことが想定されるため、チタンは測定外とするため、元素分析にてチタン量を測定し、除外する。
【００１８】
さらに、繊維に含有している抗菌剤の状態は、表面付近に局在化していても、全体に存在していてもよい。抗菌剤を含有せしめる方法については、表面に含浸させる方法、紡糸前の原料に練り込んで紡糸する方法等、特に限定されるものではないが、生産性の観点から紡糸前の原料に練り込んで紡糸する方法が好ましい。
【００１９】
本発明のブラシ用毛材は、少なくとも１端がテーパー形状を有することが好ましい。好ましいテーパー形状としては、先端から０．５ｍｍの部分が毛材の長手方向の中央部の横断面の９０％以下の直径であることが好ましく、８０％以下であることがより好ましく、５０％以下であることがさらに好ましい。毛材の長手方向の中央部の横断面の直径についてはブラシ用毛材の用途に応じて設計されればよく、例えば歯ブラシにおいては、特定の太さ以下とすることにより、歯間への侵入性を向上でき、優れた清掃性を発揮できる。
【００２０】
テーパー形状とするための加工については、一般にメカニカル加工とケミカル加工があるが、先端形状を安定化および上記のような形状を得るためにケミカル加工が好ましい。
【００２１】
本発明のブラシ用毛材の明度は６０以上であることが好ましく、６５以上であることがより好ましく、７０以上であることがさらに好ましい。ここでいう明度とは、Ｌａｂ表色系におけるＬ値である。かかる明度は、高ければ高いほど好ましいが、８５あれば十分である。かかるＬ値は、カラーメーターで測定することができる。カラーメーターとしては、市販のものを適用すればよい。例えば、スガ試験機製ＳＭ−Ｔカラーメーター等が挙げられる。なお、Ｌ値は、測定するサンプルの状態によって値が変化するため、本発明においては、後述の図面にて説明する形態に配置して測定した値を採るものとする。
【００２２】
本発明のブラシ用毛材が銀を含有する抗菌剤を含有するものである場合、ケミカル加工することにより、銀を含有する抗菌剤に特有の着色が発生し、加工後の繊維は茶褐色な繊維となる。これは、抗菌剤の金属成分である銀がアルカリ中の金属と交換反応し、茶褐色な水酸化金属塩を発生するためであり、ケミカル加工する際には避けられない。かかる場合、ブラシ用毛材を洗浄して茶褐色な水酸化金属塩を除去し、明度を前記の範囲とすることが好ましい。
【００２３】
テーパー形成の際に生じる水酸化金属塩等（以下、付着物と記す場合もある）を除去する洗浄方法は、特に限定されるものではないが、ブラシ用毛材を直径０．１ｍｍ程度の酸素微泡を分散せしめた液体（以下、浸漬液と記すこともある）に浸漬することで、水酸化金属塩等の汚れが浮き上がり、除去が容易となる。浸漬時間は０．５ｈｒ以上が好ましく、より好ましくは１．５ｈｒ以上、さらに好ましくは２．０ｈｒ以上である。浸漬時間の上限については、生産性を考慮して設定すれば良いが、２．５ｈｒ浸漬すれば十分である場合が多い。付着物の除去は洗浄液を０．２ＭＰａ〜３．０ＭＰａの高圧にて噴射し洗浄することが好ましい。噴射する圧力は０．５ＭＰａ〜１．５ＭＰａがより好ましい。３．０ＭＰａ以上では毛材の剛性を上回るため、水圧により毛先が折れ曲がってしまい、製品品位が低下してしまう場合がある。酸素微泡を分散せしめた液体へ浸漬する工程、洗浄液の噴射による洗浄の工程、において用いる浸漬液や洗浄液には水道水を用いることができ、酸、アルカリ、界面活性剤等が含まれていても構わない。
【００２４】
本発明のブラシ用毛材は、直径としては、５０〜１，０００μｍの範囲にあることが好ましく、８０〜５００μｍの範囲であることがより好ましい。ブラシ用毛材の直径が５０μｍ未満であると、ブラシ用毛材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。ブラシ用毛材の直径が１，０００μｍを超えると、ブラシ用毛材自身の腰が強くなりすぎ、先端部の露出状態にもよるが、ブラシ用毛材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。ここで直径とは繊維断面の外接円の径のことである。
【００２５】
また、本発明に係るブラシ用毛材においては、繊維形状は円形に形成されている形態、円形以外の三角、四角、星型等の異形断面に形成されている形態、いずれの形状でも構わず、また、複数が連なった形も採り得る。用途や使用形態、使用条件等に応じて適宜決定すればよい。
【００２６】
また、本発明のブラシ用毛材は、芯鞘状等の複合繊維になっていても構わないが、かかる場合、表面に抗菌剤を含有する部分が露出していることが好ましい。例えば、芯鞘形状の複合繊維となっている場合、少なくとも、鞘の部分に抗菌剤が含有されている態様が挙げられる。
【００２７】
本発明のブラシ用毛材は、それを少なくとも一部に含むブラシとして好ましく用いられる。かかるブラシは、ブラシ用の毛材が特に上述したような特性を有するので、歯ブラシや舌ブラシ、歯間ブラシ、化粧ブラシ、フェイシャル用ブラシとして好適であり、塗布用ブラシや液晶洗浄用ブラシ等の工業用途にも好ましく用いられる。
【００２８】
本発明のブラシにおいて、ブラシ用毛材の植毛方法は特には限定されず、その用途に適した方法で植毛されていればよい。一般に歯ブラシ用途においては、平線植毛および無平線植毛があるが、いずれの植毛方法においても対応可能である。
【００２９】
また、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、１〜１００ｍｍの範囲が例示され、より好ましくは、５〜３５ｍｍの範囲である。
【００３０】
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。
【００３１】
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の一方の端部を示している。ブラシ用毛材１は、図１（Ｂ）に示すように、ポリエステルを主成分とする合成樹脂で形成された合成繊維２の長手方向の一方の端または両方の端には（図１（Ａ）は該ブラシ用毛材１の一方の端部のみを示している。）、テーパー部３が形成されている。
【００３２】
本発明のブラシ用毛材を上記ポリエステル樹脂としてポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）で形成し、アルカリ減量加工でテーパー形状を形成させることが好ましい。これにより図１（Ａ）に示すようなテーパー部３が形成されるため、テーパー部３が形成されていないブラシ用毛材よりも細く、汚れの掻き取りに際し、歯間への侵入性が向上し、高い清掃効果を発揮でき、優れた清掃性を発現する。
【００３３】
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。
【００３４】
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の両方の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の一方の端部を挿通させ、挿通されたブラシ用毛材１１のもう一方の端部に加熱装置(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の一方の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、上述したテーパー部３はブラシ用毛材１の両方の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、テーパー端部４はブラシ用毛材１の一方の端部のみに形成されることになる。
【００３５】
本発明のブラシ用毛材２１のＬ値は、測定するサンプルの状態によって値が変化するため、本発明において適用する測定方法について図３を参照しながら説明する。
【００３６】
まず、試験条件として、反射光、Φ５、Ｎ＝３の平均とする。
【００３７】
図３（Ａ）は、測定するブラシ用毛材２１を透明なガラス板２２にセットしたサンプル２３を上から見た状態を示しており、このサンプル２３をｃ−ｃ’線でカットした横断面を図３（Ｂ）に示す。測定は図３（Ｂ）のサンプル２３のガラス板２２の側から行う。ブラシ用毛材２１をガラス板２２に並べる際には、０．０６２５ｇ／ｃｍ２かつ上部から見て発光部が見えないように並べる。また、実際の測定時にはブラシ用毛材２１を固定するために、図３（Ｃ）に示す用にブラシ用毛材２１のブラシ用毛材２１と接する面が明度６５の白色板２４を置いて測定する。
【００３８】
本発明に係るブラシ用毛材は、上述の実施形態１以外にも、種々の形態を採り得る。図４に各種形態を、繊維の横断面にて例示する。複合断面３１、４１、異形断面５１、６１、７１、８１等様々な形態を採るこができ、抗菌剤を含有している部分を網掛けで表記した。
【００３９】
また、本発明に係るブラシ用毛材は、高い抗菌性能を有した白色繊維を得ることができ、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】
【００４０】
以下に、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明するが、本願発明は、これらに限定されるものではない。
【００４１】
各特性の測定は、以下の様に行った。
【００４２】
（１）ブラシ用毛材の直径
繊維断面の外接円の径をＮ＝４０測定し、平均値を直径とした。
【００４３】
（２）明度
スガ試験機製ＳＭ−Ｔカラーメーターを用いて行った。ブラシ用毛材２１をガラス板２２に並べる際には、０．０６２５ｇ／ｃｍ２かつ発光部が見えないように並べ、その上に白色板６４を置き、反射光、Φ５、Ｎ＝３の設定で測定し、平均値を明度とした。
【００４４】
（３）抗菌活性値
ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１：２０１０のフィルム密着法によって測定した。
【００４５】
［実施例１〜１０］
ポリテトラメチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなり、直径１２０〜１８０μｍ、抗菌剤を１〜１０００質量ｐｐｍ含有する合成樹脂からなる図１に示すブラシ用毛材を、図２に示す歯ブラシに適用した場合の代表的な特性を表１にまとめた。
【００４６】
【表１】
2018094419.tif 000003
【００４７】
［実施例１１〜１９］
ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）からなり、直径１２０〜１８０μｍ、抗菌剤を１〜１０００質量ｐｐｍ含有する合成樹脂からなる図１に示すブラシ用毛材を、図２に示す歯ブラシに適用した場合の代表的な特性を表２にまとめた。
［比較例１］
未洗浄のＰＢＴ抗菌繊維からなる図１に示すブラシ用毛材を、図２に示す歯ブラシに適用した場合の代表的な特性を表２にまとめた。
［比較例２］
弱洗浄のＰＢＴ抗菌繊維からなる図１に示すブラシ用毛材を、図２に示す歯ブラシに適用した場合の代表的な特性を表２にまとめた。
【００４８】
【表２】
2018094419.tif 000004
【００４９】
［実施例２０〜２２］
ポリテトラメチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなり、直径５０〜１００μｍ、抗菌剤を５０質量ｐｐｍ含有する合成樹脂からなる図１に示すブラシ用毛材を、フェイシャル用ブラシに適用した場合の代表的な特性を表３にまとめた。
［実施例２３〜２５］
ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）からなり、直径５０〜１００μｍ、抗菌剤を５０質量ｐｐｍ含有する合成樹脂からなる図１に示すブラシ用毛材を、フェイシャル用ブラシに適用した場合の代表的な特性を表３にまとめた。
【００５０】
【表３】
2018094419.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、あらゆるブラシに適用でき、特に、歯ブラシ、舌ブラシ、化粧ブラシ、フェイシャル用ブラシ、塗布用ブラシ、液晶洗浄用ブラシ等に好適なものである。
【符号の説明】
【００５２】
１、１１、２１  ブラシ用毛材
２  合成繊維３  テーパー部
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
２２  ガラス板
２３  サンプル
２４  白色板
３１、４１  ブラシ用毛材（複合繊維）
５１、６１、７１、８１  ブラシ用毛材（異形断面繊維）
【図１】
2018094419.tif 000006
【図２】
2018094419.tif 000007
【図３】
2018094419.tif 000008
【図４】
2018094419.tif 000009