(57)【要約】【課題】毛腰感と耐久性をバランス良く両立させることができ、さらには良好な毛先挿入性や毛先のソフト感の付与も可能なブラシ用毛材と、それを用いたブラシを提供する。【解決手段】硬さ又は柔らかさが互いに異なる少なくとも２種のポリエステル系ポリマーが適切なブレンド比率でブレンドされてなるブラシ用毛材、及びそれを用いたブラシ。歯ブラシを含む各種ブラシに好適なブラシ用毛材を提供できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬さ又は柔らかさが互いに異なる少なくとも２種のポリエステル系ポリマーがブレンドされてなるブラシ用毛材。
【請求項２】
湿曲げ硬さが、２．２×１０-2ｃＮ／ｄｔｅｘ〜３．５×１０-2ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲にある、請求項１に記載のブラシ用毛材。
【請求項３】
前記少なくとも２種のポリエステル系ポリマーが、少なくともポリブチレンテレフタレート及びポリエチレンテレフタレートを含む、請求項１又は２に記載のブラシ用毛材。
【請求項４】
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の重量比がＰＢＴ：ＰＥＴ=９５：５〜５０：５０の範囲にある、請求項３に記載のブラシ用毛材。
【請求項５】
少なくとも一端部が先細りテーパー形状に形成されている、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を用いたブラシ。
【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し、とくに、毛腰感と耐久性をバランス良く両立させた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】
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には、硬すぎず柔らかすぎない適度な毛腰感が求められることが多く、また使用に対する優れた耐久性も求められることが多い。従来のブラシ用毛材として、ポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴと略称することもある。）やポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略称することもある。）のモノフィラメントを使用することが知られているが、ＰＢＴのみからなるブラシ用毛材では毛腰感が不足するおそれがあり（柔らかすぎるおそれがあり）、ＰＥＴのみからなるブラシ用毛材では毛腰感が強すぎるおそれがあり（硬すぎるおそれがあり）、かつ、耐久性が不足するおそれがある（例えば、使用期間中に折れるおそれがある）。また、毛腰感を強くすると、毛先も硬くなる傾向にあり、毛先のソフト感が要求される用途では改良の余地が残されている。
【０００３】
従来技術として、特許文献１には、ブラシやブラシ用毛材への言及はないが（したがって、本願におけるような毛腰感と耐久性の両立に関する記載はないが）、ポリエステルモノフィラメントとして、ＰＥＴ系ポリエステル８０〜６０重量％とＰＢＴ系ポリエステル２０〜４０重量％をブレンドすることにより、モノフィラメントのヤング率等の物性を調整できることが開示されている。また、特許文献２には、ブラシやブラシ用毛材への言及はないが（したがって、本願におけるような毛腰感と耐久性の両立に関する記載はないが）、ＰＥＴとＰＢＴをブレンドしたポリマーを適切な条件下で紡糸できることが開示されている。
【０００４】
一方、特許文献３には、ヤング率の値によってブラシ用毛材の柔軟性を評価でき、その数値が大きいほど毛腰が硬いことを表すことが記載されている。とくにその実施例５には、ＰＰＴ（ポリプロピレンテレフタレート）とＰＢＴをブレンドしたポリマー（ブレンド比：ＰＰＴ／ＰＢＴ＝８０／２０）のブラシ用毛材について適度なヤング率が得られることが例示されている。もっとも、ブレンドポリマーを使用した実施例はこの実施例５のみで、残りの実施例はＰＰＴのみのポリマーを使用していることから、ポリマーをブレンドすることと毛腰感や毛腰感と耐久性の両立との関係については触れられておらず、後述の本発明に係る技術思想に関しては記載も示唆もない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−０７５６１３号公報
【特許文献２】特開平０４−１８５７３８号公報
【特許文献３】特開２００３−２４５１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明の課題は、毛腰感と耐久性をバランス良く両立させる要求を満たすことができ、さらには良好な毛先挿入性や毛先のソフト感の付与も可能なブラシ用毛材と、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】
【０００７】
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、硬さ又は柔らかさが互いに異なる少なくとも２種のポリエステル系ポリマーがブレンドされてなるものからなる。
【０００８】
このような本発明に係るブラシ用毛材においては、ブラシ用毛材を構成するポリマーが、硬さ又は柔らかさが互いに異なる少なくとも２種のポリエステル系ポリマーがブレンドされたものからなるので、一方のポリエステル系ポリマーは相対的により硬い（又はより柔らかい）ものからなりより強い毛腰感（又はよりソフトな毛腰感でより高い耐久性）の発現に寄与でき、他方のポリエステル系ポリマーは相対的により柔らかい（又はより硬い）ものからなりよりソフトな毛腰感でより高い耐久性（又はより強い毛腰感）の発現に寄与できる。したがって、これら異種のポリエステル系ポリマーのブレンド比率を適切に設定することにより、毛腰感と耐久性をバランス良く両立させたブラシ用毛材の実現が可能になる。
【０００９】
上記本発明に係るブラシ用毛材においては、後述の方法で測定される湿曲げ硬さが、２．２×１０-2ｃＮ／ｄｔｅｘ〜３．５×１０-2ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲にあることが好ましい。すなわち、本発明に係るブラシ用毛材を用いたブラシが湿条件下で使用される場合を想定し、その使用条件下で良好な毛腰感および耐久性が得られる好ましい湿曲げ硬さとして表されたものである。
【００１０】
また、本発明に係るブラシ用毛材においては、毛腰感と耐久性をバランス良く両立させるための、硬さ又は柔らかさが互いに異なる少なくとも２種のポリエステル系ポリマーとして、とくに、少なくともポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む形態を挙げることができる。これらＰＢＴとＰＥＴのブレンド比率を適切な範囲内に設定することにより、毛腰感と耐久性をバランス良く両立させたブラシ用毛材が実現される。ブレンド比率を適切な範囲としては、重量比でＰＢＴ：ＰＥＴ=９５：５〜５０：５０の範囲が好ましく、とくに、例えば、後述の実施例に示すようにＰＢＴ：ＰＥＴ＝８０：２０程度の比率が好ましい。
【００１１】
さらに、本発明に係るブラシ用毛材においては、発明の効果を阻害しない範囲であれば、その目的に応じて、顔料、染料、艶消し剤、無機粒子、抗酸化剤、耐光剤、耐候剤、着色防止剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、界面活性剤、抗菌剤など、公知の添加剤を含有していてもよい。
【００１２】
また、本発明に係るブラシ用毛材の断面形状は、ブラシの用途や目的に応じて、円形、扁平、三角形、四角形、五角以上の多角形、Ｙ型、Ｔ型、十字型、クローバー型、繭型などであってもよい。
【００１３】
加えて、本発明に係るブラシ用毛材は、ブラシの用途や目的に応じて、撚りやクリンプを付与していてもよい。
【００１４】
また、本発明に係るブラシ用毛材においては、少なくとも一端部が先細りテーパー形状に形成されていることも好ましい形態の一つである。このように毛先が先細りテーパー形状に形成されていることにより、清掃対象物に対する毛先挿入性が向上され、毛先にソフト感が付与されて、より望ましいブラシの使用状態の実現が可能になる。
【００１５】
本発明は、上記のような本発明に係るブラシ用毛材を用いたブラシについても提供する。とくに、本発明に係るブラシ用毛材は、上述したように適切な毛腰感と優れた耐久性を兼ね備え、かつ毛先挿入性や毛先ソフト感の付与も可能であるので、特に歯ブラシ、精密洗浄用のブラシ、洗顔ブラシ、化粧ブラシ等に用いて好適である。
【００１６】
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、５〜３５ｍｍの範囲である。
【発明の効果】
【００１７】
このように、本発明によれば、毛腰感と耐久性をバランス良く両立させた、さらには良好な毛先挿入性や毛先のソフト感の付与も可能なブラシ用毛材を提供することができる。
【００１８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一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】実施例１の先細りテーパー形状に加工した繊維について、レーザー外径測定器にて測定した繊維の先端からの距離に対する直径の推移のデータである。
【図４】（Ａ）は実施例２において先細りテーパー形状に加工した繊維のテーパー部のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真（倍率：１５００倍）であり、（Ｂ）は比較例１において先細りテーパー形状に加工した繊維のテーパー部のＳＥＭ写真（倍率：１５００倍）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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に係るブラシ用毛材１を示しており、該毛材１の一端部を示している。本実施形態に係るブラシ用毛材１は、図に示すように、毛材本体部２と、該毛材本体部２の少なくとも一端部に形成された先細りテーパー部３を備えており、先細りテーパー部３はブラシとして用いられる場合に毛先を構成する。ただし、このような先細りテーパー部３を有していない毛材も本発明に係るブラシ用毛材に含まれる。先細りテーパー形状への加工は、薬剤での溶解でも機械的研磨でもよい。薬剤での溶解の場合は、ブラシ用毛材１を構成する各ポリマーでの溶解速度の差により、表面凹凸化可能となり、例えば歯ブラシでの歯面清掃性や、化粧ブラシでの肌触りが良好となる。
【００２１】
上記ブラシ用毛材１において、毛材本体部２と先細りテーパー部３を含む毛材１の全体が、硬さ又は柔らかさが互いに異なる少なくとも２種のポリエステル系ポリマーがブレンドされたポリマーで形成されている。少なくとも２種のポリエステル系ポリマーとしては、前述したように、とくに、少なくともポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む形態を挙げることができる。また、上記ブラシ用毛材１においては、後述の方法で測定される湿曲げ硬さが、２．２×１０-2ｃＮ／ｄｔｅｘ〜３．５×１０-2ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲にあり、とくに、上記少なくとも２種のポリエステル系ポリマーのブレンド比率によって、湿曲げ硬さを上記範囲内に設定することが可能である。
【００２２】
上記少なくとも２種のポリエステル系ポリマーのブレンドは、所定の形状のブラシ用毛材１に溶融成形する前の、原料チップまたはペレットの段階で所定のブレンド比率で行うことができる。具体的には、少なくとも２種のチップを予めブレンダー等で混合したチップを溶融紡糸機に投入する方法や、それぞれのチップを溶融紡糸機直上で計量しながら投入する方法等が例示できる。
【００２３】
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。
【００２４】
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、上述した先細りテーパー部３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、先細りテーパー部３はブラシ用毛材１の一端部に形成されることになる。
【００２５】
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、ブラシ用毛材を構成するポリマーが、硬さ又は柔らかさが互いに異なる少なくとも２種のポリエステル系ポリマーがブレンドされたものからなるので（例えば、相対的により柔らかいポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）と相対的により硬いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）がブレンドされたものからなるので）、とくに毛腰感と耐久性を両立させることが可能になり、とくにこれら異種のポリエステル系ポリマーのブレンド比率を適切に設定することにより、毛腰感と耐久性をバランス良く両立させたブラシ用毛材の実現が可能になる。また、使用条件下で良好な毛腰感および耐久性が得られる好ましい湿曲げ硬さ（２．２×１０-2ｃＮ／ｄｔｅｘ〜３．５×１０-2ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲）への調整も可能になる。さらに、少なくとも一端部（つまり、使用状態における毛先）が先細りテーパー形状に形成されていることにより、清掃対象物（例えば、歯ブラシにおける歯）に対する毛先挿入性が向上され、歯面清掃性や歯間清掃性が向上されるとともに、毛先にソフト感が付与されて、より望ましいブラシの使用感の実現が可能になる。
【実施例】
【００２６】
以下に、本発明の実施例、比較例について説明する。
まず、実施例、比較例で使用した物性、評価の測定方法について説明する。
【００２７】
（１）湿曲げ硬さ
２０℃の水に１６時間以上浸漬した後、２０℃で相対湿度６５％ＲＨの条件下で２４時間放置し、毛材の用途に応じて１０〜４０ｍｍにカットしたモノフィラメントを試料とした。試料を、水平方向に５ｍｍ間隔で２本平行に設置され固定された直径１．５ｍｍのステンレス棒の下に両ステンレス棒に接触するようにステンレス棒に直交する方向にセットし、両ステンレス棒間の中央部の位置で、試料に直径１ｍｍのステンレス製フックを掛け、ミネベアミツミ社製ＴＧＥ−５００Ｎ型引張圧縮試験機を使用して、ステンレス製フックを引取速度５０ｍｍ／分で引き上げてステンレス棒間で試料を上方に向けて折り曲げ、この時に生じる最大応力を湿曲げ硬さとした。ｎ＝１０の平均値をその試料の湿曲げ硬さとした。なお、毛先がテーパー加工される毛材の場合には、テーパー加工される前のストレート原糸を試料とし、既に毛先がテーパー加工された毛材を測定対象とする場合には、毛先のテーパー加工部のうちストレート部の直径の８０％以下の部分を切断除去したものを測定対象とする。
【００２８】
（２）毛腰感
歯ブラシを試料とし、評価者が通常通り歯磨きした際の使用感を次の指標で評価した。評価者２０名で評価を行い、評価者が最も多く選択した毛腰感レベルをその歯ブラシの毛腰感レベルとした。
○：適度に毛腰感があり、磨き心地が良い。
△：毛腰感がややハード或いはややソフトであり、磨き心地はまずまずである。
×：毛腰感がハード或いはソフトであり、磨き心地が悪い。
【００２９】
（３）耐久性
歯ブラシを試料とし、表面に凹凸を有するステンレス板に歯ブラシを垂直荷重５００ｇで押し当て、３７℃の温水浴中で５万回摺動させた後、毛折れや毛裂けした毛の本数を数え、ｎ＝５の平均値を算出した上で、次の指標で評価した。
○：毛折れ又は毛裂けした毛の本数が０本
△：毛折れ又は毛裂けした毛の本数が１〜３本
×：毛折れ又は毛裂けした毛の本数が４本以上
【００３０】
（４）毛先挿入性
歯ブラシを試料とし、評価者が通常通り歯磨きした際の使用感を次の指標で評価した。評価者２０名で評価を行い、評価者が最も多く選択した毛先挿入性レベルをその歯ブラシの毛先挿入性レベルとした。
○：毛先が歯間や歯と歯茎の間に挿入される感覚があり、清掃実感が大きい。
△：毛先が歯間や歯と歯茎の間に挿入される感覚がややあり、清掃実感がまずまずである。
×：毛先が歯間や歯と歯茎の間に挿入される感覚があまりなく、清掃実感があまりない。
【００３１】
（５）毛先ソフト感
歯ブラシを試料とし、評価者が通常通り歯磨きした際の使用感を次の指標で評価した。評価者２０名で評価を行い、評価者が最も多く選択した毛先ソフト感レベルをその歯ブラシの毛先ソフト感レベルとした。
○：毛先がソフトであり、しっかり磨いても歯茎が痛くない。
△：毛先がややソフトであり、しっかり磨いても歯茎があまり痛くない。
×：毛先がハードであり、しっかり磨くと歯茎が痛くなる。
【００３２】
実施例１
ＰＢＴ：ＰＥＴ=８０:２０のブレンド比率で３９０ｄｔｅｘ（直径０．１９ｍｍ）の繊維を作製した。この繊維の湿曲げ硬さは、１１．５ｃＮ（２．９×１０-2ｃＮ／ｄｔｅｘ）であった。この繊維の束を３０ｍｍにカットし、アルカリ処理で両端を先細りテーパー形状に加工した。得られたブラシ用毛材を下記［歯ブラシの作製］に示す方法で歯ブラシに植毛して、使用感評価、耐久性評価を実施した結果、表１に示すように、毛腰感と耐久性良好、加えて毛先挿入性と毛先ソフト感も良好な結果が得られた。
【００３３】
［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。得られた各歯ブラシについて、前述の各評価を行った。
【００３４】
実施例２〜５、比較例１〜４
表１に示すように、２種のポリエステル系ポリマーの種類（比較例では１種のみ）、ブレンド比率、先細りテーパー加工の有無の条件を変更した以外は実施例１と同様にブラシ用毛材、歯ブラシを作成して、前述の測定、各評価を行った。結果をまとめて表１に示す。なお、表１において、ＰＢＮはポリブチレンナフタレート、ＰＰＴはポリプロピレンテレフタレートを示している。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１から分かるように、２種のポリエステル系ポリマーが適切なブレンド比率でブレンドされてなる本発明に係るブラシ用毛材では、毛腰感と耐久性がバランス良く両立され、１種のポリエステル系ポリマーからなるブラシ用毛材では、その両立が難しいことが分かる。また、本発明に係るブラシ用毛材において、毛先のテーパー加工を施せば、良好な毛先挿入性や毛先のソフト感の付与も可能になることが分かる。
【００３７】
また、ブラシ用毛材の先細りテーパー加工に関し、図３に、実施例１の先細りテーパー形状に加工した繊維について、レーザー外径測定器にて測定した繊維の先端からの距離に対する直径の推移のデータを示すように、所望の先細りテーパー加工が施されていることを確認できた。
【００３８】
さらに、前述したように、ブラシ用毛材の先細りテーパー形状への加工を薬剤による溶解で行う場合には、毛材を構成する各ポリマーでの溶解速度の差により、表面凹凸化が可能であり、例えば歯ブラシでの歯面清掃性や、化粧ブラシでの肌触りが良好となる。図４（Ａ）に、実施例２（アルカリ処理で毛材両端を先細りテーパー形状に加工）において先細りテーパー形状に加工した繊維のテーパー部のＳＥＭ写真を示すように、表面に数μｍ〜１０μｍ程度の凹部（アルカリ溶解速度が、ＰＥＴ＞ＰＢＴであるために生じた凹部）が存在することが確認できた。これに対し、図４（Ｂ）に、比較例１における先細りテーパー形状に加工したＰＢＴのみからなる繊維のテーパー部のＳＥＭ写真を示すように、アルカリ溶解速度が互いに異なる異種のポリマーが存在しないため、表面に凹部は存在せず、表面が平滑であることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
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】
【００４０】
１  ブラシ用毛材
２  毛材本体部
３  先細りテーパー部
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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