(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性樹脂製ハンドルの植毛穴に、生分解性樹脂製フィラメントを、打ち込み先端側を先細にしたくさび型三角柱形状の生分解性樹脂製平線を用いて打ち込み固定した生分解歯ブラシ。
【請求項２】
平線の素材として用いる生分解性樹脂として、曲げ弾性率が２００００〜６００００Ｋｇ／ｍｍ2であってハンドル素材の曲げ弾性率よりも大きく、且つそのアイゾット衝撃強度が１．５〜５．０Ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ2の範囲の生分解性樹脂を選択した請求項１記載の生分解歯ブラシ。
【請求項３】
平線素材及びハンドル素材としてグリコール酸、乳酸、ジカルボン酸、カプロラクトンから選ばれた１種又は２種以上からなるポリマー又はコポリマーを用いた請求項１又は２記載の生分解歯ブラシ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄後に全ての構成要素を土に還すことができる環境汚染の心配のない歯ブラシに関する。
【０００２】
【従来の技術】
歯ブラシはハンドル、フィラメント及び平線とより構成される。平線はフィラメントをハンドルに固定するための小さな板片であり、Ｕ字型に折り曲げたフィラメントの間に介在させてフィラメントと一緒にハンドルの植毛穴に打ち込み、平線によってフィラメントを植毛穴に固定する。
ハンドル素材としては耐熱性、耐薬品性、機械的強度に優れた合成樹脂が主として選択される。具体的には、ポリプロピレン、セルロースプロピオネート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。少数ではあるが木を用いたものもある。フィラメント素材としては耐熱性、耐薬品性、弾力性に優れ且つ毛腰の強いものが選択され、具体的にはナイロン、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレートが挙げられる。またブタ、タヌキ、ウマ等の獣毛が用いられることもある。平線素材としてはハンドルの植毛穴に打ち込みやすい素材が選択され、具体的には真鍮やアルミニウム等の金属が用いられる。
【０００３】
ところで近年の環境問題に対する意識の高まりから、廃棄物による自然界の汚染が問題視されるようになり、歯ブラシについても焼却等することなくそのまま廃棄しても環境を汚染しないものが求められ出している。このような要求に応えるものとしてハンドル及びフィラメントを生分解性樹脂で作製した歯ブラシが既に提案されている。この歯ブラシは使用後の歯ブラシをそのまま自然界に廃棄した場合でもハンドル及びフィラメントが無害な物質に分解するため環境を汚染する度合いが少ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この歯ブラシは、ハンドル及びフィラメントは無害物質に分解するものの金属製平線は分解しないため、長期にわたって自然界に滞留し、環境を汚染することとなる。平線は小さいとはいうものの、歯ブラシ１本に対して植毛穴の数だけ使用しているから環境への影響が無視できない。
また近年、家庭内で生じたゴミ類を処理するコンポストが普及しだしているが、歯ブラシ全体が無害物質に分解しないと、コンポストの効率的運用にも支障がある。更に完全分解性をうたえないと消費者に対する訴求力が弱く、商品広告上の弱点ともなる。
また別種の問題として、低年齢幼児による平線の誤飲の問題もある。低年齢の幼児や児童のブラッシング操作においては、植毛部を噛むという行動が頻繁にみられる。このような噛む動作があると植毛穴が広がり平線の抜毛強度が急激に弱まりフィラメント及び平線が抜けることがまれに生じる。口腔内でフィラメントや平線が抜けた場合、金属平線では、そのエッジ等によって口腔内軟組織を傷つける場合がある。さらに誤飲した場合、内臓器官である食道等を傷つける問題が生じたり、その毒性により中毒を起こす問題がある。
本発明はこのような現況に鑑みなされたものであり、歯ブラシを構成する全ての要素を完全に土に還すことができ、そのまま自然界に廃棄した場合でも環境を一切汚染することがなく、加えて抜け落ちた平線により、口腔内軟組織を傷つけることがなく、また誤って抜け落ちた平線を飲み込んだ場合でも食道を傷つけたり、中毒を起こしたりすることのない生分解歯ブラシを提案せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、生分解性樹脂製ハンドルの植毛穴に、生分解性樹脂製フィラメントを生分解性樹脂製平線を用いて打ち込み固定したことを特徴としている。
生分解性樹脂製平線としては従来と同様、全体同厚の平板状直方体を用いることもできるが、植毛穴への打ち込みを容易にするため、打ち込み先端側を先細したくさび型三角柱を用いることが特に好ましい。
平線素材として用いる生分解性樹脂として、曲げ弾性率が２００００〜６００００Ｋｇ／ｍｍ2 であってハンドル素材の曲げ弾性率よりも大きく、且つそのアイゾット衝撃強度が１．５〜５．０Ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ2 の範囲のものを用いることが望まれる。
平線素材及びハンドル素材として用いることができる生分解性樹脂の具体例としては、グリコール酸、乳酸、ジカルボン酸、カプロラクトンから選ばれた１種又は２種以上からなるポリマー又はコポリマーがあげられる。
【０００６】
【作用】
本歯ブラシはフィラメント等が疲労、消耗したならば廃棄することにおいて従来歯ブラシと変わらないが、廃棄した歯ブラシの全てが無害物質に分解して土に還る点で従来歯ブラシと異なっている。本生分解歯ブラシは構成要素の全てが生分解性樹脂製であり、微生物のはたらきによってハンドル、フィラメント及び平線の全てが無害物質に分解され土に還るため廃棄に際して環境汚染を気づかう必要はない。またコンポストに投入すれば、ハンドル、フィラメント及び平線の全てが完全に生分解するためコンポスト内から非生分解物質を取り除く必要がなくコンポストの効率的運用が可能となる。またブラッシング時に平線が抜け落ちたたとしても、平線はプラスチックで軟らかいため、口腔内軟組織を傷つける可能性も低い。また抜け落ちた平線を誤って飲み込んだ場合でも、平線素材である生分解プラスックは後に無害な乳酸へと分解されるので安全性も高い。
【０００７】
生分解性樹脂製平線として、打ち込み先端側を先細にしたくさび型三角柱形状のものを用いた場合、平線をスムーズにハンドルに打ち込むことができる。また打ち込みに際して平線にかかる荷重も小さいため、ハンドルの台割れや平線の座屈等も発生しない。
【０００８】
平線素材としては、曲げ弾性率が２００００〜６００００Ｋｇ／ｍｍ2 であってハンドル素材の曲げ弾性率よりも大きく、且つそのアイゾット衝撃強度が１．５〜５．０Ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ2 の範囲のものを用いることが好ましい。平線素材の曲げ弾性率をハンドル素材の曲げ弾性率よりも低くすることによりハンドル素材は平線よりも柔らかくなり、平線を座屈させることなくスムーズにハンドル素材に打ち込むことができる。またハンドル素材のアイゾット衝撃強度を平線素材のアイゾット衝撃強度より大きく、特に２．０〜６．０Ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ2 の範囲とすることにより、平線打ち込み時の衝撃が適度に吸収緩和できるようになり、台割れが発生しなくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の詳細を説明する。図１は一般的な歯ブラシであり、図中１はハンドル１、図中２は毛束群である。ハンドル１は把持部３，首部４，植毛台５から構成される。植毛台５への毛束群２の植設は図２に示すように、フィラメント７を５〜５０本束ねた毛束９をＵ字状に折り曲げ、この折り曲げた毛束に平線８を挟み、植毛台５上に形成された植毛穴６，６，……に折り曲げた毛束９の基部を平線８と一緒に打ち込むことによって行う。平線８は従来歯ブラシと同様、その両端が植毛穴６の周壁に一部割り込み対向周壁間に跨がった状態となる。
【００１０】
本発明は、歯ブラシの全ての構成要素、即ち、ハンドル１、フィラメント７及び平線８の全てを生分解性樹脂を用いて形成したことに特徴があり、更に、生分解性樹脂製平線をハンドル１に打ち込みやすくし、且つ平線打ち込み時にハンドル１が台割れをおこさないように工夫したことにも特徴がある。
生分解性樹脂製平線８の形状は、従来と同様に図３に示すような平板状の直方体形状のものを用いてもよいが、ハンドル１への打ち込みを容易化するうえでは図４に示すような打ち込み先端側を先細にしたくさび型三角柱形状のものや図５に示すようなくさび型台形柱形状のものを用いることが好ましい。
このような形状であれば、打ち込みに際して平線にかかる荷重が小さいため、ハンドルの台割れや平線の座屈は発生しにくい。尚、平線８の大きさは従来とほぼ同サイズであり、横幅Ｗ＝１．５〜３．０ｍｍ、縦幅Ｈ＝１．０ｍｍ〜２．５ｍｍ、厚みＤ＝２００μｍ〜３００μｍ程度である。
【００１１】
また平線を座屈させることなくハンドルにスムーズに打ち込むためには平線素材はハンドル素材よりも剛性が大きい必要がある。したがって平線素材としては、その曲げ弾性率がハンドル素材の曲げ弾性率よりも大きなものが選択される。本発明者が実験（試験方法：ＡＳＴＭ  Ｄ７９０）によって確かめたところでは平線素材の曲げ弾性率は２００００〜６００００Ｋｇｆ／ｃｍ2 、ハンドル素材の曲げ弾性率は１５０００〜５００００Ｋｇｆ／ｃｍ2 の範囲が適しており、これら範囲内において平線素材の曲げ弾性率がハンドル素材の曲げ弾性率よりも常に大きくなるように選択すればよい。
【００１２】
また平線打ち込み時の衝撃に耐えて、ハンドルが台割れを起こさないようにするためにはハンドル素材には一定以上の衝撃強度が必要である。本発明者の実験（試験方法：ＡＳＴＭ  Ｄ２５６）によればハンドル素材のアイゾット衝撃強度（ノッチ付き）が平線のアイゾット衝撃強度より高いものであれば台割れが発生しないことが確かめられた。また平線８に要求される衝撃強度はハンドル素材よりも弱くてよい。その中でも平線８のアイゾット衝撃強度は１．５〜５．０Ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ2 の範囲のものが適している。
平線８のハンドル１への打ち込みをより容易にするために、平線８の表面にシリコン樹脂等をコートして平線８の滑りを良くすることも考えられる。
【００１３】
通常、平線は、溶融した素材をダイスに通して円柱状に押出し、これによって得られた線材を伸線機を通して圧線して平板状に加工したものを切断して作製するが、本発明では口金を通して上記横断面形状の線材を直接押出成形した上、更に一軸延伸して強度向上を施した後に、これを切断して平線を作製している。これにより打ち込み先端側が先細状であって且つ引張強度に優れた平線を得ている。
例えば、生分解性樹脂製平線８は口金を通して押出し成形することで図６に示すような断面三角形の押出し成形連続体１０を得たのち、これを所定寸法に切断することによって作製できる。口金を通じての形状を形作るため従来の圧線による方法に比べて断面形状の自由度が高く、図４及び図５で示すような打ち込みに適した形状の平線８を容易に得ることができる。
【００１４】
平線素材及びハンドル素材として使用できる生分解性樹脂としては、前記曲げ弾性率及びアイゾット衝撃強度が前記条件を満足する生分解性樹脂が採用でき、具体的には乳酸とグルコール酸の共重合体やグリコールと脂肪族ジカルボン酸の重合体や乳酸の環状二量体の開環重合体等が挙げられる。コポリマーは一般に衝撃強度に優れているからハンドル素材にはコポリマーが適している。
押出し成形した連続体をカッティングして平線を得る場合、生分解性樹脂の粘りがあまり強すぎると切断しづらいので、押出し成形物から平線を得る場合には生分解性樹脂の粘りも配慮する必要がある。本発明者は平線素材及びハンドル素材に三井東圧化学株式会社製のＬＡＣＥＡを用いたところ押出し成形物の切断による平線の作製も容易で且つ平線の植毛穴６，６，……への打ち込みもスムーズに行えることを確認した。
【００１５】
フィラメント７の表面にはクロルヘキシジンや塩化セチルピリジウム等の抗菌剤をコートすることもできる。抗菌剤は歯ブラシの使用途上で徐々に落ちていくので、歯ブラシを廃棄するときには抗菌剤の残存量は既に極めて少なくなっており、残存抗菌剤の存在が生分解作用の支障となることはない。
【００１６】
【実施例】
ハンドル素材の曲げ弾性率、アイゾット強度、平線素材の曲げ弾性率、アイゾット強度並びに平線の断面形状をそれぞれ変化させて、得られた製品の植毛性を良品率によって調査した。結果を表１に示す。表の「植毛性」の欄において、例えば８／１０とあるのは１０本中８本が良品であったことを示している。
【００１７】
【表１】
0003861320.tif 000002
【００１８】
この表からわかるように、平線素材の曲げ弾性率が２００００〜６００００Ｋｇ／ｍｍ2 であってハンドル素材の曲げ弾性率よりも大きく、且つそのアイゾット衝撃強度が１．５〜５．０Ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ2 の範囲にあるものは全品良品との結果が出ており、特に請求項３で規定される歯ブラシが好ましいことがわかる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の生分解歯ブラシは構成要素の全てが生分解性樹脂製であるため、使用後にそのまま自然界に廃棄したとしても、全てが無害な物質に分解して土に還るので環境を汚染する心配がない。またコンポストにより処理する場合も平線を含めた歯ブラシの全てが完全に生分解するためコンポスト内から非生分解物質を取り除く手間が不要でコンポストの効率的運用が可能となる。またブラッシング時に平線が抜け落ちたたとしても、平線はプラスチックで軟らかいため、口腔内軟組織を傷つける可能性も低い。また抜け落ちた平線を誤って飲み込んだ場合でも、平線素材である生分解プラスックは後に無害な乳酸へと分解されるので安全性も高い。
【００２０】
生分解性樹脂製平線として、打ち込み先端側を先細にしたくさび型三角柱形状のものを用いた場合、平線をスムーズにハンドルに打ち込むことができる。また打ち込みに際して平線にかかる荷重も小さいため、ハンドルの台割れや平線の座屈等も発生しない。
【００２１】
平線素材としては、曲げ弾性率がハンドル素材の曲げ弾性率よりも大きなものを選択した場合、平線を座屈させることなくスムーズにハンドル素材に打ち込むことができる。またハンドル素材のアイゾット衝撃強度を２．０〜６．０Ｋｇｆ・ｃｍ2 の範囲となし、且つ平線素材のアイゾット衝撃強度より大きくした場合、平線打ち込み時の衝撃を適度に吸収緩和して衝撃に耐えるので台割れもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の歯ブラシの外観を示す正面図
【図２】  本発明の歯ブラシにおいて、植毛穴にフィラメントを植設する様子を示した要部拡大斜視図
【図３】  平線形状の一例を示す斜視図
【図４】  平線形状の他の例を示す斜視図
【図５】  平線形状の他の例を示す斜視図
【図６】  平線の作製方法を示す説明図
【符号の説明】
１  ハンドル                    ２  毛束群
３  把持部                      ４  首部
５  植毛台                      ６  植毛穴
７  フィラメント                ８  平線
９  毛束                      １０  押出し成形体
【図１】
0003861320.tif 000003
【図２】
0003861320.tif 000004
【図３】
0003861320.tif 000005
【図４】
0003861320.tif 000006
【図５】
0003861320.tif 000007
【図６】
0003861320.tif 000008