(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂を溶融紡糸してなるモノフィラメント毛材の少なくとも一端側をテーパー化してなり、かつこのテーパー化部分の毛材表面に、平均直径が１〜１５μｍの微細凹部を多数形成したことを特徴とする歯ブラシ用毛材。
【請求項２】
微細凹部が、テーパー化部分のモノフィラメント表面３０μｍ平方当りに３〜３０個存在することを特徴とする請求項１に記載の歯ブラシ用毛材。
【請求項３】
モノフィラメント毛材がポリエステルからな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
【請求項４】
モノフィラメント毛材の直径が０．０１〜０．３ｍｍ、長さが２０〜４０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の歯ブラシ用毛材。
【請求項５】
界面活性剤０．１〜２．０重量％および／または無機粒子０．１〜５．０重量％を含有するモノフィラメント毛材の少なくとも一端側を、前記モノフィラメント毛材を溶解し、かつ前記界面活性剤および／または無機粒子を溶解または分解する溶剤で処理することにより、テーパー化部分を形成すると同時に、このテーパー化部分の表面に多数の微細凹部を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の歯ブラシ用毛材の製造方法。
【請求項６】
多数のモノフィラメント毛材を束ねて、その一端側を溶剤で処理することにより、多数のモノフィラメント毛材を同時に処理することを特徴とする請求項５に記載の歯ブラシ用毛材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯との摩擦抵抗が高く、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る歯の清掃性にすぐれた歯ブラシ用毛材、およびこの歯ブラシ用毛材を効率的に製造する方法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態様がとられているが、なかでも、歯周ポケット中の異物や歯垢を除去する機能を付与するためには、毛先をテーパー化した毛材が最適であると考えられている。
【０００３】
そして、毛先をテーパー化した歯ブラシ用毛材の製造方法としては、合成樹脂モノフィラメント毛材を溶解する性能を有する溶剤中に、前記毛材の少なくとも一端側を浸漬し、毛材の一部を溶解する方法が従来から主として適用されており、この方法によれば、毛先がテーパー状に先細りになり、歯と歯との隙間や歯と歯肉との間に入り込み易い形状を確保することが可能であるが、テーパー化部分の繊維表面は比較的滑らかであるため、表面が鱗片状を呈した獣毛に比較して、汚れや異物を除去する性能、つまり歯の清掃性が劣るという欠点があった。
【０００４】
上記の欠点を改良した歯ブラシ用毛材としては、合成樹脂製毛材の毛先にテーパー化部分と、１００μ単位の痘痕状および／または蛇腹状の凹凸とを同時に形成したものが、特開平８−４７４２３号公報により知られているが、この毛材は、その凹凸のピッチが１００μ前後と大きく、獣毛における約１０μ程度の鱗片状とはかけ離れているため、いまだに歯の清掃性が不十分なばかりか、凹凸部分に折損を招き易く耐久性に劣るという問題があった、また、この歯ブラシ用毛材は、毛材を柄に植毛した後で、この毛材の自由端を溶媒に浸漬し、これに超音波振動を付与する方法により製造されるが、この方法では大量の毛材を一度に超音波処理することができず、生産性に劣るという問題もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来の歯ブラシ用毛材が有す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。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、歯との摩擦抵抗が高く、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る歯の清掃性にすぐれた歯ブラシ用毛材、およびこの歯ブラシ用毛材を効率的に製造する方法を提供することにある。
【０００７】
【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、本発明の歯ブラシ用毛材は、合成樹脂を溶融紡糸してなるモノフィラメント毛材の少なくとも一端側をテーパー化してなり、かつこのテーパー化部分の毛材表面に、平均直径が１〜１５μｍの微細凹部を多数形成したことを特徴とする。
【０００８】
なお、本発明の歯ブラシ用毛材は、上記の微細凹部が先鋭化部分のモノフィラメント表面３０μｍ平方当りに３〜３０個存在すること、モノフィラメント毛材がポリエステルからなること、およびモノフィラメント毛材の直径が０．０１〜０．３ｍｍ、長さが２０〜４０ｍｍであることが好ましく、これらの条件を満たす場合にはさらにすぐれた効果を発揮する。
【０００９】
また、本発明の歯ブラシ用毛材の製造方法は、界面活性剤０．１〜２．０重量％および／または無機粒子０．１〜５．０重量％を含有するモノフィラメント毛材の少なくとも一端側を、前記モノフィラメント毛材を溶解し、かつ前記界面活性剤および／または無機粒子を溶解または分解する溶剤で処理することにより、テーパー化部分を形成すると同時に、このテーパー化部分の表面に多数の微細凹部を形成することを特徴とする。
【００１０】
なお、本発明の歯ブラシ用毛材の製造方法においては、多数のモノフィラメント毛材を束ねて、その一端側を溶剤で処理することにより、多数のモノフィラメント毛材を同時に処理することが望ましく、この場合には最良の効果が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明についてさらに詳細に説明する。
【００１２】
本発明の歯ブラシ用毛材の構成素材は、ナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン６１２などのポリアミド、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などのポリエステル、およびポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンなどの合成樹脂を溶融紡糸してなる直径が０．０１〜０．３ｍｍの合成樹脂モノフィラメント、好ましくは長さが２０〜４０ｍｍ程度のモノフィラメント毛材である。
【００１３】
なお、上記合成樹脂のなかでも特にポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートなどのポリエステルが好ましく使用され、これらの合成樹脂は、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、耐熱剤、耐候剤、可塑剤、および着色剤などの通常の添加剤を含むことができる。
【００１４】
モノフィラメント毛材の直径は、０．０１〜０．３ｍｍ、特に０．１０〜０．２６ｍｍの範囲が好ましく、０．０１ｍｍ未満では繊維の腰が弱く、また０．３ｍｍを越えると繊維の腰が強すぎて、歯茎を痛め易くなるなるため好ましくない。
【００１５】
また、モノフィラメント毛材の長さは、適用する歯ブラシの種類によって適宜選択されるが、通常は２０〜４０ｍｍ、特に２５〜３５ｍｍの範囲が好適である。
【００１６】
本発明の歯ブラシ用毛材は、上述した従来例と同様に、モノフィラメント毛材の少なくとも一端側に先鋭化が施されたものであるが、この先鋭化とともに、先鋭化部分の表面に多数の微細凹部を形成することによって、歯との摩擦抵抗を高め、清掃性を改良した点を特徴とするものである。
【００１７】
そして、上記の微細凹部は、予め界面活性剤および／または無機粒子の特定量を含有させたモノフィラメントを製造し、このモノフィラメントを適宜の長さに切断してモノフィラメント毛材となし、このモノフィラメント毛材の少なくとも一端側をまず機械的に先鋭化した後、さらに前記界面活性剤および／または無機粒子を溶解または分解する溶剤で処理することにより、微細凹部を形成する方法、および界面活性剤および／または無機粒子の特定量を含有するモノフィラメント毛材の少なくとも一端側を、モノフィラメントを溶解しかつ前記界面活性剤および／または無機粒子を溶解または分解する性能を有する溶剤で処理することにより、モノフィラメント毛材の先鋭化と微細凹部の形成を一挙に行う方法などにより形成することができるが、なかでも後者の方法が工程的に有利である。
【００１８】
モノフィラメントに含有せしめる界面活性剤としては、ポリアクリル酸、メタクリル酸と無水マレイン酸との共重合体などのアニオン性界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリアミン、アクリル酸アシド誘導体などのカチオン性界面活性剤およびメタクリル酸とポリエチレングリコールとのエステル、Ｎ−メトキシメチル化されたポリアミドなどの非イオン性界面活性剤などが挙げられる。
【００１９】
また、同じく無機粒子としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化硼素、炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウムなどの微粉末が挙げられ、これら無機粒子の粒径は、０．１〜２．０μ、特に０．５〜１．５μｍであることが望ましい。
【００２０】
これら界面活性剤および無機粒子のモノフィラメントに対する添加量は、界面活性剤の場合は０．１〜２．０重量％、特に０．２〜１．０重量％、無機粒子の場合は０．１〜５．０重量％、特に０．３〜３重量％の範囲が好ましく、上記の範囲未満では微細凹部の形成数が少なくて清掃性を十分に改良することができず、また上記の範囲を越えるとシャープな先鋭化を達成することが困難になるため好ましくない。
【００２１】
なお、界面活性剤および無機粒子は、それぞれの単独添加であっても、両者の併用であってもよい。
【００２２】
上記先鋭化と微細凹部の形成を同時または別途に行うために使用する溶剤としては、例えばモノフィラメントがポリエステルからなる場合には、苛性ソーダまたは苛性カリなどのアルカリ化合物の水溶液が、またモノフィラメントがポリアミドの場合には、塩化カルシウムとメタノールの混合液、オレイルアルコール、エチレングリコールおよび塩化亜鉛水溶液などが好ましく使用できる。
【００２３】
モノフィラメント毛材の先鋭化は、モノフィラメント毛材を約２万〜１０万本程度集束したモノフィラメント束の一端側について、その約５０％以下の所定長部分を、溶剤に所定時間浸漬して引上げ、これをよく水洗することにより行われる。
【００２４】
かくして形成される微細凹部は、好ましくは繊維軸方向に縦長の形状を有しており、その平均直径が１〜１５μｍ、特に３〜１０μｍの範囲にあり、かつ先鋭化部分のモノフィラメント表面３０μｍ平方当りに３〜３０個、特に４〜２０個存在していることが重要である。
【００２５】
ここで、微細凹部の平均直径が１μｍ未満では清掃性の改良効果が不十分となり、１５μｍを越えるとモノフィラメントが脆くなり、耐久性が低下するため好ましくない。
【００２６】
また、微細凹部の個数が先鋭化部分の繊維表面３０μｍ平方当り３個未満では清掃性の改良効果が不十分であり、３０個を越えると先鋭化が困難化すると共に、モノフィラメントが脆く折れ易くなり、耐久性が低下するため好ましくない。
【００２７】
以上の構成からなる本発明の歯ブラシ用毛材は、公知の方法により柄部分に植毛されて歯ブラシを構成するために使用されるが、かくして得られる歯ブラシは、歯との摩擦抵抗が高く、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て、歯の清掃性にきわめてすぐれている。
【００２８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて、本発明の構成および効果についてさらに詳細に説明する。
【００２９】
なお、実施例における各性能の評価は次の方法にしたがって行った、
［微細凹部の平均直径および数］
モノフィラメント毛材の先鋭化部分先端部から７ｍｍ内側の位置を、走査電子顕微鏡を用いて１０００倍の倍率で２個所観察し、微細凹部２０個当りの直径の平均値および平均直径が２μ以上の微細凹部の数を求めた。
【００３０】
［清掃性］
先鋭化と微細凹部の形成を行なって得られたモノフィラメント毛材を、柄に植毛して形成した歯ブラシを用いて、以下の試験を行なった。すなわち、直径：７ｍｍのＳＵＳ製半球１０本の間に、間隔が０．０５ｍｍ、０．１０ｍｍおよび０．３０ｍｍで、それぞれの深さが２．０ｍｍの３種類の隙間を繰返し設けることにより、疑似歯のモデルを作成した。この各隙間に予め歯科噛合せチェック用のスプレー（“ＯＣＣＵＬＵＤＥ”）により見掛の汚れを付与しておき、上記の歯ブラシを用いて負荷：３００ｇ、摺動数：１８０回／分の条件にて３分間ブラッシングした。そして、ブラッシング後に汚れが付着していない部分の面積を測定し、（ブラッシング後に汚れが付着していない面積）／（ブラッシング前の汚れ全面積）×１００の百分率で清掃性を評価した。
【００３１】
［使用感覚］
上記の歯ブラシの使用感覚の評価（Ａ．歯肉のマッサージ効果、Ｂ．歯と歯肉との間への入り易さ、およびＣ．歯肉に対するるソフト感の３項目）を、１０人のパネラーに依頼し、次の基準で判定した結果を平均値で示した。
【００３２】
１……きわめて良好
２……良好
３……普通
４……やや不良
５……不良
［実施例１〜８，比較例１〜６］
固有粘度：１．００のポリブチレンテレフタレートに対し、界面活性剤としてポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、および無機粒子として粒径が１．０μｍの酸化ケイ素をそれぞれ表１に示した割合で配合し、これを常法にしたがって溶融紡糸、延伸（延伸倍率：４．５倍）することにより、直径：０．２ｍｍの繊維を得た。
【００３３】
得られた各繊維を３０ｍｍに切断したモノフィラメント毛材を、約５万本引揃えて紙巻きした束（束断面：円形、束直径：４．９ｃｍ）を繊維軸方向に横置きとしてステンレス製の篭内に配置し、この篭を１１５℃に調整した水酸化ナトリウムの４０重量％水溶液内に、上記繊維束繊維軸方向の全面が完全に浸漬するように配置して７５分間処理した後、十分に水洗し、脱水、乾燥することにより先端先鋭化モノフィラメント毛材を得た。
【００３４】
得られた各モノフィラメント毛材について、先鋭化部分に存在する微細凹部の平均直径、数、および歯ブラシとした場合の清掃性、使用感覚を評価した結果を表１に併せて示す。
【００３５】
【表１】
0003858119.tif 000002
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１〜８）は、本発明の条件を満たさない比較例１〜６に比較して、清掃性および使用感覚がきわめてすぐれている。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の歯ブラシ用毛材は、歯との摩擦抵抗が高く、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て、歯の清掃性にきわめてすぐれた歯ブラシを与えることができる。
【００３７】
また、本発明の製造方法によれば、上記のすぐれた特性を有する歯ブラシ用毛材を効率的に製造することができる。