CN103890248A - 包含含聚酰胺-410的单丝的刷子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包含含聚酰胺的单丝的刷子，所述聚酰胺包含聚酰胺-410。优选地，刷子是牙刷。

Description

包含含聚酰胺-410的单丝的刷子
本发明涉及包含含聚酰胺的单丝的刷子，特别是含有这些单丝的牙刷。
包含含聚酰胺(又名尼龙)的单丝的刷子是已知的，例如在GB800610A中所描述的。GB800610A描述了含有尼龙单丝的刷子并且提及了用于这种应用的尼龙-66和尼龙-6-10单丝。对于在刷子特别是牙刷中应用，所谓的“湿弯曲恢复度”是单丝的必要特征。“湿弯曲恢复度”是材料在被打湿变形之后恢复到原状的能力。如果湿弯曲恢复度高，那么这意味单丝容易恢复到原状，使得例如含有这些单丝的刷子可以更长期使用。
因此，本发明的目的在于提供包含聚酰胺单丝的刷子，该单丝显示出高湿弯曲恢复度。
令人惊奇地，该目的通过如下刷子得以实现：该刷子包含含聚酰胺的单丝，所述聚酰胺包含聚酰胺-410。由WO00／09586已知含有聚酰胺的单丝，该聚酰胺包含PA-410。然而，在WO00／09586中没有提及该丝在湿润条件下的性能，也没有将其用于刷子。
聚酰胺-410
在本文中PA410被理解为含有由具有10个碳原子的二羧酸和具有4个碳原子的二胺衍生的单体单元的聚酰胺。优选地，1，10-癸二酸被用作二羧酸。1，4-丁二胺被用作二胺。PA-410可以包含相对于聚酰胺的总量高达30wt％的其他单体单元，例如具有少于10个碳原子的二羧酸或具有多于4个碳原子的二胺。优选地，用于根据本发明的刷子的单丝的PA-410包含相对于聚酰胺的总量至少80wt％、更优选相对于聚酰胺的总量至少90wt％、甚至更优选相对于聚酰胺的总量至少95wt％、甚至更优选相对于聚酰胺的总量99wt％、最优选相对于聚酰胺的总量至少99.9wt％的介于各羧酸基团之间具有10个碳原子链的二羧酸和具有4个碳原子的二胺。
用于根据本发明的刷子的单丝优选地由包含相对于聚酰胺的总量至少40wt％聚酰胺-410、更优先至少50wt％的聚酰胺-410、以及最优选至少60wt％的聚酰胺-410的聚酰胺制造。最优选地，聚酰胺本质上由聚酰胺-410构成。在优选的实施方式中，含有聚酰胺的单丝不含有其它聚合物。
另一个重要的改进是，根据本发明的单丝不再完全基于化石碳，因为聚酰胺-410可以至少部分地基于可再生资源。这尤其是一个优势，即使单丝的聚酰胺只包含一部分(a fraction of)聚酰胺-410并且还包含另一种聚合物。在单丝中使用至少部分基于源自自然资源的单体的PA410已经在温室气体和CO2的产生方面带来了重要的减少，特别为单丝工业及其应用。
用于根据本发明的刷子的单丝的进一步的好处是，遇湿时的刚度保留性良好。在本文中“遇湿时的刚度保留性”被理解为保持刚度的能力，其通常根据ISO5271A被测定为在潮湿环境下即在50％相对湿度下的拉伸模量(以MPa计)与在干燥条件例如0％相对湿度下的拉伸模量的比值。遇湿时的高刚度保留性使得当被用于牙刷时有愉快的刷洗体验，因为这通常在湿润条件下进行。单丝因此能够有利地被应用于牙刷的刷毛，因为它在遇湿时使非常好的湿弯曲恢复度与好的刚度保留性相结合。
聚酰胺-410能够如实施例所述那样制备。作为单丝，优选地，聚酰胺-410的黏数(VN)至少是100ml／g，更优选为至少110ml／g，甚至更优选为120ml／g，最优选为140ml／g。较高的黏度会导致改进的单丝机械性质。优选地，黏数至多为200mg／l。如果黏数太高，将限制纺纱机的生产量。根据ISO307(2007板)在甲酸(90wt％)中以0.005g／ml的浓度在25℃下测量黏数。
单丝
用于根据本发明的刷子的单丝优选地具有1μm-1.5mm的平均直径。优选地，单丝具有15μm-1.2mm的平均直径。可以通过熔融聚酰胺然后将其推送通过模具来制备单丝。在离开模具之后，使单丝冷却下来，优选在淬火浴中。为了制造高质量的单丝，需要保持各线之间分离。这可以通过分离导槽或梳子来实现。气隙的长度(即纺丝板和水表面之间的距离)可以影响单丝的表面和机械性质。根据所需的单丝性能，可以在例如热水浴中或在热空气或红外炉中执行至少一步或至少两步拉伸工序。两步拉伸工序的第二步通常发生在热空气炉中，并且要求温度比第一步的温度更高。如果要求非常接近的公差，那么优选在第一步使用水浴。
拉伸比和所施加的温度会影响单丝中分子的物理结构。因为许多性质(比如拉伸强度、伸长率、e-模量、耐热性和采用非反应性染料的可染性)依赖物理结构，所以拉伸工序对单丝的性质有广泛且多变的影响。
作为可选的第三步，单丝性质(比如热稳定性、拉伸强度、断裂延长率和可染性)可以通过固定(fixation)或松弛(relaxation)而被调节到想要的水平。允许松弛的百分比以及所施用的温度强烈地依赖最终性质要求。为了达到适当的固定／松弛，在第三步中的单丝温度应该至少等于、但是更常见超过拉伸中所获得的温度。炉子的温度设置非常依赖线速、单丝直径、炉长和气流速度。
用于根据本发明的刷子的单丝优选地包含颜料，比如氧化钛，以便给予单丝白色外观。为了更高的透明度，根据本发明的单丝也可以包含润滑油，比如乙撑双硬脂酸酰胺(EBA)。
单丝能够有利地用作刷毛，优选为牙刷的刷毛。本发明还涉及包含该单丝的牙刷。该牙刷结合了好的湿弯曲恢复度和遇湿刚度保留性。这使得在需要丢弃该牙刷前可以更长期使用。并且，这也有利于CO2减少，不光由于更长期使用，也由于牙刷的至少部分由可再生资源制成。
实验
PA-410的制备
在惰性2L釜式反应器中，制备45％的410-盐溶液。在65℃下，向540ml水中加入230ml的67.5％的1，4-丁二胺溶液，然后再加入348.2g的固体1，10-癸二酸。反应器的最大压力被设定到2barA。盐溶液在60分钟内被加热到53℃。在该过程中，在153℃下额外的水被蒸馏掉了直到达到10％的水浓度。反应器的压力被设定在12barA。在15分钟内加热410-盐溶液以达到12barA的压力，从而使盐溶液聚合。在维持12barA的同时，更多的水被蒸馏掉了直到获得聚合物熔体，并且温度达到250℃。在250℃下，将反应器减压到1.02barA，同时在60分钟内加热到265℃，并使聚合物熔体进一步聚合。聚合物熔体被进一步加热到290℃，并且保持在该温度以及1.02barA下16小时。用小股氮气气流脱去聚合物熔体中的水。缩聚阶段之后，清空反应器到水浴中以得到聚合物线股，这些线股被离线切割成颗粒。PA-410聚合物在90％的甲酸中具有179ml／g的溶液黏度。
通过熔融PA-410到270℃然后将其按压通过模具来获得直径为0.2mm的单丝。
测量
黏数(VN)
根据ISO307(2007版)确定黏数，以0.005g／ml的浓度在甲酸(90wt％)中溶解PA-410试样；并且由Ubelohde黏度计通过下述方法确定黏数：在25℃下测量溶剂(t0)和溶液(t1)流的次数，并且通过公式VN=[(t1／t0)-1]×200ml／g来计算黏数。
夹捏弯曲恢复度试验
以所谓的夹捏孔弯曲恢复度法(pinch hole bend recovery method)在多种单丝上进行夹捏弯曲恢复度试验。该方法使用多种尺寸的金属板孔(板A、B和C分别带有1.5mm、2.5mm和3.5mm的孔)。实施以下步骤：
将单丝在20±1℃的温度下在水中浸渍18小时。为了不使单丝绞缠，使单丝从中心穿过孔并用钝器轻轻地压入孔中。单丝以这样的方式放置，从而它不比孔的半径更突出。
包括单丝的金属板在50±2℃下在水中被浸渍2分钟，然后在20±2℃下在水中被浸渍30秒。从水中取出金属板，并且从孔中取出单丝。单丝被置于充满20+2℃水的培养皿中。在15分钟浸渍之后，取出单丝并且测量夹角(included angle)，同时确保单丝水平地放在光滑表面上。
使用公式[1]计算百分比恢复度：
恢复度=夹角×100／180％[式1]
结果示于表1。
表1.夹捏弯曲恢复度试验
Figure BDA0000491986380000051
表1令人惊奇地示出了，PA-410对于全部三种孔直径都显示出高恢复度百分比，尤其是与通常被用于牙刷的丝的PA-610和PA-612相比。
芯轴弯曲恢复度试验
还进行了芯轴弯曲恢复度试验，其中，丝被系到并绕着直径2.5mm的芯轴缠绕10次。之后，绕在芯轴上的丝在室温下被置于此1小时，然后从芯轴上切下丝并使其在一盘水中恢复1小时。芯轴弯曲恢复度(表达为％)是缠绕在芯轴上的匝数对恢复期结束时在纤维中的匝数。结果示于表2。
表2.芯轴弯曲恢复度试验
实验编号 材料 恢复度[％]
实验4 PA-410 98.0
实验5 PA-410和0.4wt％二氧化钛 97.3
对比实验E PA-66 97.3
对比实验F PA-6 99.2
对比实验G PA-610 96.8
对比实验H PA-612 96.2
这些试验也示出了，来自PA-410的单丝显示出非常高的恢复度，尤其是与通常被用于牙刷的丝的聚酰胺-610和聚酰胺620相比。
根据ISO5271A测量PA-410板的拉伸模量并将其与其它聚酰胺比较。结果示于表3。
表3.拉伸模量和刚度保留性
实验编号 材料 干燥 调节* 刚度保留性[％]
实验1 PA-410 3100 1700 55
对比实验A PA-66 3300 1500 45
对比实验B PA-6 3000 1000 33
对比实验C PA-610 2400 1400 58
对比实验D PA-612 2300 1500 65
*在50％相对湿度23℃下；刚度保留性通过调节的拉伸模量除以干燥拉伸模量×100％来计算。
该结果表明了，PA-410的刚度保留性比PA-6和PA-66要高。然而，由于PA-410本身更高的刚度，PA-410在湿润条件下的刚度也要高于PA-610和PA-612的刚度。这些数据结合湿弯曲恢复度结果表明了，根据本发明的单丝表现出对于例如牙刷的刷毛的应用而言所必需这些性能的最好结合。

Claims (9)

1.一种刷子，所述刷子包含含聚酰胺的单丝，所述聚酰胺包含聚酰胺-410。
2.如权利要求1所述的刷子，其中，基于聚酰胺的总重量，所述聚酰胺包含至少40wt％量的聚酰胺-410。
3.如权利要求1所述的刷子，其中，基于聚酰胺的总重量，聚酰胺-410的量至少是50wt％。
4.如权利要求1所述的刷子，其中，所述聚酰胺本质上由聚酰胺-410构成。
5.如上述权利要求中任一项所述的刷子，其中，聚酰胺-410的黏数至少是100ml／g。
6.如上述权利要求中任一项所述的刷子，其中，聚酰胺-410的黏数至少是120ml／g。
7.如上述权利要求中任一项所述的刷子，其中，聚酰胺-410的黏数至少是140ml／g。
8.如上述权利要求中任一项所述的刷子，其中，所述单丝还包含氧化钛。
9.如上述权利要求中任一项所述的刷子，其中，所述刷子是牙刷。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1232374A (zh) * 1996-10-02 1999-10-20 布劳恩股份有限公司 牙刷的刷毛
WO2000009586A1 (en) * 1998-08-12 2000-02-24 Dsm N.V. Process for obtaining a polyamide product from the smelt at a high production rate
CN101610696A (zh) * 2006-12-15 2009-12-23 高露洁-棕榄公司 牙刷

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2836516A (en) 1955-05-02 1958-05-27 Weco Products Company Method of treating nylon bristles and products produced thereby
JPS61231214A (ja) * 1985-04-05 1986-10-15 Toray Monofilament Co Ltd ポリアミドモノフイラメント
JPH10201538A (ja) * 1997-01-20 1998-08-04 Lion Corp 歯ブラシ
AU2001244600A1 (en) * 2000-03-30 2001-10-15 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Monofilament yarn and process for producing the same
KR101151531B1 (ko) * 2004-09-30 2012-07-09 켐트라 코포레이션 제어된 분자량을 갖는 브로모스티렌의 개선된 폴리머
US7550551B2 (en) * 2006-08-22 2009-06-23 Chemtura Corporation Brominated flame retardant
JP5760405B2 (ja) * 2009-11-30 2015-08-12 東レ株式会社 ポリアミド樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP2011200352A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Toray Monofilament Co Ltd テーパードブリッスルおよびブラシ
US9567434B2 (en) * 2010-05-06 2017-02-14 Dsm Ip Assets B.V. Process for preparing PA-4X, and PA-410 obtainable by the process
US8845934B2 (en) * 2011-09-12 2014-09-30 Sabic Global Technologies B.V. Compatibilized biopolyamide-poly(arylene ether) thermoplastic resin

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1232374A (zh) * 1996-10-02 1999-10-20 布劳恩股份有限公司 牙刷的刷毛
WO2000009586A1 (en) * 1998-08-12 2000-02-24 Dsm N.V. Process for obtaining a polyamide product from the smelt at a high production rate
CN101610696A (zh) * 2006-12-15 2009-12-23 高露洁-棕榄公司 牙刷

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