(57)【要約】【課題】歯の表面および歯と歯の隙間に付着した異物や歯垢を効果的に除去することができ、しかも適度な毛腰がありながら歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、耐久性にも優れた歯ブラシ用毛材の提供。【解決手段】芯部と鞘部の少なくとも２層複合構造からなり、芯成分をＰＢＴ、鞘成分をＰＥＴおよび／またはＰＥＮから構成した複合モノフィラメントからなるカットブリッスルの少なくとも一端にテーパー部を形成してなることを特徴とする歯ブラシ用毛材。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部と鞘部の少なくとも２層複合構造からなり、芯成分をポリブチレンテレフタレート、鞘成分をポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリエチレンナフタレートから構成した複合モノフィラメントからなるカットブリッスルの少なくとも一端にテーパー部を形成してなることを特徴とする歯ブラシ用毛材。
【請求項２】
芯部と鞘部の少なくとも２層複合構造からなり、芯成分をポリプロピレンテレフタレート、鞘成分をポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートより選ばれた少なくとも１種から構成した複合モノフィラメントからなるカットブリッスルの少なくとも一端にテーパー部を形成してなることを特徴とする歯ブラシ用毛材。
【請求項３】
前記複合モノフィラメントの芯成分／鞘成分の断面積比が３０／７０〜９５／５の範囲にあることを特徴とする請求項１または２に記載の歯ブラシ用毛材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯の表面および歯と歯の隙間に付着した異物や歯垢を効果的に除去することができ、しかも、適度な毛腰がありながら歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、耐久性にも優れた歯ブラシ用毛材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、合成樹脂製歯ブラシ用毛材の先端形態としては、ラウンド型、テーパー型、先球型およびカットのみのままなどの多種多様な形態がとられているが、なかでも毛先をテーパー形状とすることにより歯間に入り込み易くしたものは、歯周ポケット中の異物や歯垢をより効果的に除去する機能を付与するために最適であると考えられている。
【０００３】
この毛先をテーパー化した歯ブラシ用毛材については、実開昭５７−１２９３４号公報、実開昭５７−５０２２０号公報および特開平６−１４１９２３号公報などに記載のものが知られているが、いずれの場合にもブリッスルの先端をアルカリ処理してテーパー加工を行なうことから、その素材としてはポリエステル系モノフィラメントが好ましいとされている。
【０００４】
そして、ポリエステル系モノフィラメントの中でも、ポリブチレンテレフタレートやポリプロピレンテレフタレートは、適度な腰がありかつ耐久性に優れるという利点を有しており、毛腰が柔らかいことから、歯茎の弱い人が使用する歯ブラシとしては適しているものの、毛腰の強さを要求する人向きとしては物足りなさがあった。
【０００５】
その改善方法としては、素材を硬いポリエチレンテレフタレートモノフィラメントやポリエチレンナフタレートモノフィラメントに変更する方法、およびブリッスルの直径を太くしたりカットブリッスルの長さを短くすることによって毛腰を改善する方法などが考えられる。
【０００６】
しかしながら、素材を硬いものに変更する方法や太径化する方法では、毛材の先端を歯茎に押し当てた時に毛がしなりにくくなるため、痛い感触となるばかりか耐久性も劣るものになるという問題があった。また、カットブリッスルの長さを短くする方法では、歯ブラシを押し当てた時の毛の広がりが小さくなるために、歯間挿入性が低下するという問題があり、先端の感触をそのままとして、全体の毛腰を上げることはできなかった。
【０００７】
また、ポリブチレンテレフタレートモノフィラメントからなるカットブリッスルの先端テーパー形状を丸めて鈍角した歯ブラシ用毛材（特開平１１−２９０１３４号公報）も知られているが、この場合にはチクチク感はある程度解消するものの、毛先が歯間に入りにくくなり、この結果異物や歯垢の十分な除去効果が得られないばかりか、歯の清掃感をも十分に満足することができないという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】実開昭５７−１２９３４号公報
【特許文献２】実開昭５７−５０２２０号公報
【特許文献３】特開平６−１４１９２３号公報
【特許文献４】特開平１１−２９０１３４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、歯の表面および歯と歯の隙間に付着した異物や歯垢を効果的に除去することができ、しかも適度な毛腰がありながら歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、耐久性にも優れた歯ブラシ用毛材を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１発明に係る歯ブラシ用毛材は、芯部と鞘部の少なくとも２層複合構造からなり、芯成分をポリブチレンテレフタレート、鞘成分をポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリエチレンナフタレートから構成した複合モノフィラメントからなるカットブリッスルの少なくとも一端にテーパー部を形成してなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第２発明に係る歯ブラシ用毛材は、芯部と鞘部の少なくとも２層複合構造からなり、芯成分をポリプロピレンテレフタレート、鞘成分をポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートより選ばれた少なくとも１種から構成した複合モノフィラメントからなるカットブリッスルの少なくとも一端にテーパー部を形成してなることを特徴とする。
【００１３】
なお、上記第１発明および第２発明に共通して、前記複合モノフィラメントの芯成分／鞘成分の断面積比が３０／７０〜９５／５の範囲にあることが、好ましい条件として挙げられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の歯ブラシ用毛材について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の歯ブラシ用毛材は、芯部と鞘部の少なくとも２層複合構造からなり、いずれもアルカリにより容易に加水分解される性質をもつポリエステル系ポリマからなるモノフィラメントのブリッスルから構成されるものである。
【００１６】
上記複合モノフィラメントにおいて、第１発明の芯または第２発明の鞘成分として用いられるポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴと呼ぶ）とは、実質的にテレフタル酸と１、４−ブタンジオールを縮重合して得られるものであるが、酸成分の一部および／またはグリコール成分の一部を、当業界で良く知られる様々なジカルボン酸とグリコールで置き換えた共重合体ＰＥＴであってもよい。
【００１７】
また、上記複合モノフィラメントにおいて、第２発明の芯成分として用いられるポリプロピレンテレフタレート（以下、ＰＰＴと呼ぶ）とは、テレフタール酸を主たる酸成分とし、１，３−プロパンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルであるが、５０モル％以下の割合で他のエステル結合の形成が可能な共重合成分を含むものであってもよい。
【００１８】
さらに、上記複合モノフィラメントにおいて、第１発明および第２発明の鞘成分として用いられるポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと呼ぶ）とは、実質的にテレフタル酸とエチレングリコールを縮重合して得られるものであるが、５０モル％以下の割合で他のポリエステル結合の形成可能な共重合成分を含むものであってもよい。
【００１９】
同じく第１発明および第２発明の鞘成分として用いられるポリエチレンナフタレート（以下、ＰＥＮと呼ぶ）とは、ポリエチレン−２，６−ナフタレート単位を５０モル％以上含有するポリマーである。
【００２０】
これらのポリエステル系樹脂は、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、他の熱可塑性樹脂を必要に応じてブレンドして使用することもできる。さらに、耐熱剤、耐候剤、耐光剤、酸化防止剤、帯電防止剤染料および顔料などの通常の添加剤成分ならびに一般的な抗菌剤などの添加剤を任意に含有することも可能である。
【００２１】
本発明の歯ブラシ用毛材を構成する芯鞘型複合モノフィラメントにおいては、第１発明および第２発明に共通して、芯部に比較的柔らかい素材を使用し、鞘部には擦掃感を上げるために芯部よりも硬い素材使用すると共に、この複合モノフィラメントからなるカットブリッスルの少なくとも一端をテーパー処理することが重要な条件である。
【００２２】
すなわち、芯部素材として使用するＰＢＴまたはＰＰＴは、いずれも適度な腰があって回復性に優れ、歯ブラシに使用した場合に耐久性が良いとされているが、テーパー加工処理しているため、このままでは全体に腰がなく使用感触が悪い。したがって、これらの欠点を補うために、鞘部には芯部より硬い素材、つまり芯部がのＰＢＴの場合（第１発明）には、ＰＥＴおよび／またはＰＥＮを、芯部がＰＰＴの場合（第２発明）にはＰＥＴ、ＰＢＴおよびＰＥＮから選ばれた少なくとも１種を、それぞれ使用して芯鞘型複合モノフィラメントにする必要がある。
【００２３】
そして、これらの複合モノフィラメントは、いずれもアルカリに溶解することからテーパー加工することができ、テーパー加工されたテーパー部先端部分は芯部素材のみから形成されることになるため、毛がしなりやすく、かつ耐久性に優れたものとなる。一方、テーパー部以外のストレート部は、芯鞘複合で構成され鞘成分が残るため、テーパー部に比較して適度に硬いものとなり、歯ブラシに使用した場合には、歯と歯の隙間に毛材が入り易くすることができ、しかも適度な毛腰があり擦掃感がよく、かつ歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、清掃性にも優れるという最良の効果を発揮することになる。
【００２４】
しかし、芯部に硬い素材であるＰＥＴやＰＥＮを使用した場合には、毛材先端を歯茎に押し当てた時に毛がしなりにくくなるため、痛い感触となるばかりか歯茎を痛めることとなり、さらには耐久性もが劣るという欠点を有するものとなる。
【００２５】
なお、本発明の歯ブラシ用毛材を構成する芯鞘型複合モノフィラメントの芯成分／鞘成分の断面積比は、３０／７０〜９５／５、特に４０／６０〜９０／１０の範囲にあることが望ましい。３０／７０以下では、テーパー処理した後の芯部のＰＢＴやＰＰＴの長さが少なくなって、毛材がしなりにくくなるばかりか、硬い素材の比率が高くなることから毛腰が硬くなりすぎ、痛い感触と共に毛材の耐久性が劣る傾向となる。一方、９５／５以上では、硬さが改善されずに擦掃効果が低下する傾向となる。
【００２６】
また、上記芯鞘型複合モノフィラメントの外径は、０．１２〜０．３０ｍｍ、特に０．１５〜０．２５ｍｍの範囲が好ましい。
【００２７】
この芯鞘型複合モノフィラメントにおけるモノフィラメントおよび芯部の断面形状については、必ずしも円形断面に限定されるものではなく、例えば三角形、４角形、星形などの異形断面であってもよいが、口金ノズル製作上の簡便さからは円形断面に設定することが工業上最も有利である。
【００２８】
本発明においては、上記芯鞘型複合モノフィラメントを切断したカットブリッスルとして使用するが、このカットブリッスルの長さは２２〜３５ｍｍ、特に２５〜３２ｍｍの範囲が好適である。
【００２９】
そして、本発明においては、第１発明および第２発明に共通して、上記カットブリッスルの少なくとも一端にテーパー部を形成し、このテーパードブリッスルを歯ブラシの毛材として使用することが重要な要件である。
【００３０】
上記テーパードブリッスルの製造は、例えば上記カットブリッスルを束ねて、その一端側をアルカリ水溶液に浸漬処理するか、両端側をアルカリ水溶液に浸漬処理することが好ましく、この方法によれば一挙に大量のカットブリッスルについて先端テーパー加工処理を行うことができて効率的である。
【００３１】
なお、ここで形成されるテーパー部の長さは、先端から５〜１５ｍｍ、特に７〜１２ｍｍの範囲が好適であり、この範囲であれば望ましい効果を得ることができる。
【００３２】
このようにして得られるテーパードフリッスルは、そのテーパー部の少なくともテーパー先端部が芯部のみから形成されているため柔らかく、その他のテーパー部の一部とストレート部にかけては芯鞘構造で構成されているため硬いことが、従来にない新規な特徴である。
【００３３】
上記で得られたテーパードブリッスルを用いて歯ブラシを製造する方法には特に制限はなく、例えばテーパードブリッスルの長手向中央部を折り曲げてこれを歯ブラシ基台の植毛穴へ植毛する方法などの通常の方法により製造することができる。
【００３４】
かくしてなる本発明の歯ブラシ用毛材を使用した歯ブラシによれば、歯の表面および歯と歯の隙間に付着した異物や歯垢を効果的に除去することができ、しかも、従来問題であった毛腰も十分ありながら、歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、耐久性にも優れるという効果が得られる。
【００３５】
【実施例】
以下に、本発明を実施例に基づいてさらに説明するが、実施例における特性値の測定法ならびに各性能評価は次の方法にしたがって行った。
［ヤング率］
テーパー加工処理前のカットブリッスル試料をＪＩＳ　Ｌ１０１３に基づいて、試長２５ｃｍ、引っ張り速度５ｃｍ／分の条件で測定し、初期引っ張り抵抗度を求めた。この値から断面積あたりの弾性率としてヤング率を求めた。
【００３６】
ヤング率の値によってブラシ毛材の柔軟性を評価するものとし、数値が大きい程毛腰が硬いことを示す。
［擦掃感］
得られたテーパードブリッスルを歯ブラシ基台に植毛し、この歯ブラシを１０人のモニターに実際に使用依頼した場合の擦掃感の官能評価結果を、次の判定１〜５としてとりまとめた。
【００３７】
判定：１・・・すこぶる満足
２・・・満足
３・・・普通
４・・・やや不足
５・・・不満足
［ソフト感］
得られたテーパードブリッスルを歯ブラシ基台に植毛し、この歯ブラシを１０人のモニターに実際に使用依頼した場合のソフト感の官能評価結果を、次の判定１〜５としてとりまとめた。
【００３８】
判定：１・・・毛先の歯や歯肉への当たりがソフトで使用感良好
２・・・使用感やや良好
３・・・普通
４・・・毛先の歯や歯肉への当たりがやや硬い
５・・・毛先の歯や歯肉への当たりが硬く使用感不良
［耐久性］
得られたテーパードブリッスルを歯ブラシ基台に植毛し、この歯ブラシを用いて、一定荷重をかけ繰り返し摺動運動を行うことにより、歯ブラシ使用の仮想試験を行い、毛の開き率としての耐久性の評価をした。
【００３９】
すなわち、歯ブラシ摺動面裏側から垂直に５００ｇの一定荷重をかけ、３７℃の温水を滴下した状態で、ステンレス製の波形の板表面に対して、歯ブラシを縦方向に２００００回摺動運動させた。ここで、毛の開き率は、初期状態における摺動面の横幅をＡｍｍ、２００００回摺動後の摺動面の横幅をＢｍｍとしたときに（Ｂ−Ａ）／Ａ×１００（％）で算出した。毛の開き率が１００％であるとき、初期状態のちょうど２倍に毛が開いたことを表し、耐久性の評価は下記によった。　判定：◎・・・耐久性に極めて優れている（毛の開き率＜２０％）
○・・・耐久性に優れている（２０％≦毛の開き率＜６０％）
△・・・通常の耐久性を有する（６０％≦毛の開き率＜１００％）
×・・・耐久性に劣る（１００％≦毛の開き率）
［実施例１］
芯成分に固有粘度１．２のＰＢＴ（東レ社製ＰＢＴ１２００Ｓ）を、鞘成分に固有粘度０．７１のＰＥＴ（東レ社製Ｔ３０１）を用い、芯鞘複合重量比率を６０／４０として、エクストルーダー型複合紡糸機で溶融紡糸し、温水中に押し出して冷却固化させた後、２段延伸にて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、直線状に巻き取ることにより、直径０．１９ｍｍの複合モノフィラメントを得た。次いで、得られた複合モノフィラメントを束径４５ｍｍに束ねて、３０ｍｍの長さに切断したカットブリッスル束を、ステンレス製のカゴ内に、その底辺に繊維軸方向が垂直になるように収納し、このカゴを１１０℃に調整した水酸化ナトリウムの４０％水溶液内に、上記繊維束の一端部分が浸漬するように配置して１００分間処理した。次いで、十分水洗し、脱水、乾燥することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化したブリッスルを得た。
【００４０】
［実施例２］
実施例１において、芯鞘複合重量比率を９０／１０とした以外は、実施例１と同一製法を採用して、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化したブリッスルを得た。
【００４１】
［実施例３］
実施例１において、鞘成分に固有粘度０．８３のＰＥＮ（東洋紡績社製ＰＮ５５０）を使用し、かつ延伸倍率５．５倍とした以外は、実施例１と同一の製法を採用することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化したブリッスルを得た。
【００４２】
［実施例４］
芯成分に固有粘度１．３のＰＰＴ（Ｓｈｅｌｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製　ＣＯＲＴＥＲＲＡ　ＣＰ５１３０００）を、鞘成分に固有粘度０．７１のＰＥＴ（東レ社製Ｔ３０１）を用い、芯鞘複合重量比率を６０／４０として、エクストルーダー型複合紡糸機で溶融紡糸し、温水中に押し出して冷却固化させた後、２段延伸にて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、直線状に巻き取ることにより、直径０．１９ｍｍの複合モノフィラメントを得た。次いで、得られた複合モノフィラメントを束径４５ｍｍに束ねて、３０ｍｍの長さに切断したカットブリッスル束を、ステンレス製のカゴ内に、その底辺に繊維軸方向が垂直になるように収納し、このカゴを１１０℃に調整した水酸化ナトリウムの４０％水溶液内に、上記繊維束の一端部分が浸漬するように配置して１００分間処理した。次いで、十分水洗し、脱水、乾燥することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化ブリッスルを得た。
【００４３】
［実施例５］
実施例４において、鞘成分に固有粘度１．２のＰＢＴ（東レ社製ＰＢＴ１２００Ｓ）を使用した以外は、実施例４と同一の製法を採用することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化したブリッスルを得た。
【００４４】
［実施例６］
実施例４において、鞘成分に固有粘度０．８３のＰＥＮ（東洋紡績社製ＰＮ５５０）を使用し、延伸倍率５．５倍とした以外は、実施例４と同一の製法を採用することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化したブリッスルを得た。
【００４５】
［比較例１］
固有粘度１．３のＰＰＴ（Ｓｈｅｌｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製　ＣＯＲＴＥＲＲＡ　ＣＰ５１３０００）を用い、通常のエクストルーダー型紡糸機で溶融紡糸し、温水中に押し出して冷却固化させた後、２段延伸にて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、直線状に巻き取ることにより、直径０．１９ｍｍの複合モノフィラメントを得た。次いで、得られた各複合モノフィラメントを束径４５ｍｍに束ねて、３０ｍｍの長さに切断したカットブリッスル束を、ステンレス製のカゴ内に、その底辺に繊維軸方向が垂直になるように収納し、このカゴを１１０℃に調整した水酸化ナトリウムの４０％水溶液内に、上記繊維束の一端部分が浸漬するように配置して１００分間処理した。次いで、十分水洗し、脱水、乾燥することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化ブリッスルを得た。
【００４６】
［比較例２］
比較例１において、固有粘度０．７１のＰＥＴ（東レ社製Ｔ３０１）を使用した以外は、比較例１と同一の製法を採用することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化ブリッスルを得た。
【００４７】
［比較例３］
比較例１において、固有粘度１．２のＰＢＴ（東レ社製ＰＢＴ１２００Ｓ）を使用した以外は、比較例１と同一の製法を採用することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化ブリッスルを得た。
【００４８】
［比較例４］
比較例１において、固有粘度０．８３のＰＥＮ（東洋紡績社製ＰＮ５５０）を使用し、延伸倍率を５．５倍とした以外は、比較例１と同一の製法を採用することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化ブリッスルを得た。
【００４９】
次いで、上記で得られた各カットブリッスルの性能評価およびテーパードブリッスルを歯ブラシ基台に植毛し、この歯ブラシの使用感を官能評価した結果を表１に併せて示す。
【００５０】
【表１】
2004089598.tif 000002
【００５１】
表１の結果から明らかなように、本発明の歯ブラシ用毛材（実施例１〜６）によれば、適度な毛腰がありながら、歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、耐久性が優れるという従来にない効果を得ることができる。
【００５２】
一方、ＰＰＴ単独からなる歯ブラシ用毛材（比較例１）は、ソフト感を欠き、ＰＥＴ単独からなる歯ブラシ用毛材（比較例２）は、清掃感および耐久性を満足するものではなく、ＰＢＴ単独からなる歯ブラシ用毛材（比較例３）は、ソフト感および耐久性が劣り、ＰＥＮ単独からなる歯ブラシ用毛材（比較例４）は、清掃感および耐久性を満足するものではない。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、歯と歯の隙間に付着した異物や歯垢を効果的に除去することができ、しかも歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、適度な毛腰があって擦掃感に優れ、耐久性にも優れて性能バランスのとれた歯ブラシ用毛材を提供することができる。