CN114206259A - 牙刷用聚酯系单丝 - Google Patents
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Abstract
本发明提供柔软性(使用感)、耐久性(耐断毛)和恢复性(耐开毛)优异的牙刷用聚酯系单丝。本发明涉及牙刷用聚酯系单丝和将该牙刷用聚酯系单丝用于立毛部的牙刷,所述牙刷用聚酯系单丝的特征在于,以重量比为85/15~65/35的比例混合有聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),且沸水收缩率小于1.0%。
Description
技术领域
本发明涉及牙刷用聚酯系单丝。更详细而言,本发明涉及柔软性(使用感)、耐久性(耐断毛)和恢复性(耐开毛)优异的牙刷用聚酯系单丝及其制造方法。
背景技术
近年来,以聚对苯二甲酸丙二醇酯(以下简写为“PTT”)为成分的单丝和将其用于立毛部的牙刷因其优异的恢复性能而受到关注。
以下的专利文献1中公开了使用PTT的牙刷,并记载了其具有优异的恢复性。
此外,以下的专利文献2中公开了使用PTT作为毛材的各种刷子,并记载了在用作牙刷的情况下因毛材的弹力、弹性恢复性优异且吸湿低而经时变化少的高性能刷子。
此外,以下的专利文献3中公开了由PTT形成的单丝,并记载了弯曲恢复性、抗长期使用的耐久性优异的刷子。具体而言,专利文献3记载了:对于由PTT形成的单丝而言,通过以松弛率为-10~+15%的范围进行热处理,从而使沸水收缩率为2%以下,此外,松弛率超过+15%、在热处理后也呈现单丝纱松弛的状态是不优选的。
专利文献3记载了:在制造PTT单丝时,通过以特定的条件实施松弛热处理而使沸水收缩率为2%以下,从而能够得到PTT的分子结构稳定、在长期使用时开毛耐久性优异的刷子。
此外,以下的专利文献4中公开了在5~45wt%的PTT中混合有除PTT之外的聚酯系树脂95~55wt%的单丝,并记载了吸水时的弹性变化小且耐久性得以提高的刷子材料。
然而,专利文献1~4中公开的由PTT单丝形成的牙刷虽然弹性恢复性、弯曲耐久性优异,但刚性高,若用于牙刷则缺乏柔软性,因此,存在对幼儿等的牙龈造成刺激等问题。
此外,以下的专利文献5中,作为透明性和柔软性优异且清理性和使用耐久性优异的牙刷用单丝,提出了下述物质:以重量比为90/10~45/55的比例混合有PTT与共聚聚酯A,共聚聚酯A具有特定的熔点,混合聚合物具有特定的结晶化峰温度和熔点,进而,以特定的含有率包含无机系微粒。并且,作为共聚聚酯A,具体使用间苯二甲酸共聚PET树脂。此外,在单丝的制造中,将暂且卷取的单丝在未束缚的条件下以80℃加热72小时,得到单丝。然而,专利文献5中得到的单丝的沸水收缩率为2.5~3.7%,此外,专利文献5中记载了:沸水收缩率小于1%时,呈现对单丝实施过度的热定型的状态,在纺丝中容易发生断纱。
此外,以下的专利文献6中,作为透明性和柔软性优异且耐久性优异的牙刷用单丝,提出了下述物质:以重量比为70/30~45/55的比例混合有PTT与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),沸水收缩率为1~5%,具有特定的结晶化峰温度和熔融峰温度,进而,以特定的含有率包含无机系微粒。此外,在单丝的制造中,将暂且卷取的单丝在未束缚的条件下以80℃加热72小时,得到单丝。然而,专利文献6中的未束缚条件下的热处理与本发明中的“在维持松弛状态直至热处理结束为止的状态下也进行热处理”不同,与专利文献5同样地,专利文献6中得到的单丝的沸水收缩率超过1.0%,此外记载了:沸水收缩率小于1%时,呈现对单丝过度施加热定型的状态,纺丝中容易发生断纱。进而,专利文献6记载了:若PTT的混合比超过70%,则利用PBT来提高耐久性、柔软性的效果降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第99/05936号
专利文献2:日本特开平08-173244号公报
专利文献3:国际公开第01/75200号
专利文献4:日本特开2004-141504号公报
专利文献5:日本特开2006-37273号公报
专利文献6:日本特开2006-2256号公报
发明内容
发明要解决的问题
鉴于前述的现有技术,本发明要解决的问题是,提供与以往的牙刷用聚酯系单丝相比柔软性(使用感)、耐久性(耐断毛)和恢复性(耐开毛)优异的牙刷用聚酯系单丝。
用于解决问题的方案
本发明人为了解决前述课题而进行了深入研究并反复实验,结果出乎意料地发现:通过优化PPT与PBT的混合比例,进而将已熔融纺丝、拉伸、热处理的单丝暂时卷取后,在未束缚条件下以70℃~110℃进行36小时以上的松弛热处理,从而降低所得单丝的沸水收缩率,得到柔软性(使用感)、耐久性(耐断毛)和恢复性(耐开毛)优异的牙刷用聚酯系单丝,由此完成了本发明。
即,本发明如下所示。
[1]一种牙刷用聚酯系单丝,其特征在于,以重量比为85/15~65/35的比例混合有聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),且沸水收缩率小于1.0%。
[3]根据前述[1]或[2]所述的牙刷用聚酯系单丝,其中,前述单丝的纤维直径为150μm~200μm。
[4]一种牙刷,其将前述[1]~[3]中任一项所述的牙刷用聚酯系单丝用于立毛部。
[5]根据前述[1]~[3]中任一项所述的牙刷用聚酯系单丝的制造方法,其包括以下的工序:
将聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以重量比为85/15~65/35的比例混合后,进行熔融纺丝的工序;
将熔融纺丝而得的单丝拉伸,接着进行热处理,并暂时卷取的工序;以及
将已卷取的单丝在未束缚的条件下、以70℃~110℃的热处理温度和36小时以上的热处理时间、且在维持松弛状态直至热处理结束为止的状态下进行热处理的工序。
发明的效果
本发明的牙刷用聚酯系单丝与以往的牙刷用聚酯系单丝相比,柔软性(使用感)、耐久性(耐断毛)和恢复性(耐开毛)优异。
附图说明
图1是表示本实施方式的单丝熔融纺丝拉伸机的一例的示意图。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式,详细进行说明。
本实施方式所述的牙刷用聚酯系单丝中,以重量比为85/15~65/35的比例混合有聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),且沸水收缩率小于1.0%。
本实施方式中,聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)分别是指包含90摩尔%以上的对苯二甲酸丙二醇酯和90摩尔%以上的对苯二甲酸丁二醇酯作为重复单元的物质。若这些重复单元小于90摩尔%,则PTT和PBT的熔点分别达到200℃以下的低温,不适合资材用途。
本实施方式中,PTT和PBT可以分别是包含10摩尔%以下的其它酯重复单元的均聚或共聚聚对苯二甲酸丙二醇酯以及均聚或共聚聚对苯二甲酸丁二醇酯。作为共聚成分的代表例,例如,作为酸成分,可列举出间苯二甲酸、间苯二甲酸5-磺酸钠所代表的芳香族二羧酸;己二酸、衣康酸所代表的脂肪族二羧酸等。作为二醇成分,可列举出乙二醇、丁二醇、聚乙二醇等。此外,可以使用羟基苯甲酸等羟基羧酸。这些酸成分、二醇成分可以共聚有多种。
本实施方式的一个特征在于,作为混合的两种聚酯,以重量比为85/15~65/35的特定比例选择PTT和PBT。通过设为该特定的混合比,从而所得单丝的柔软性(使用感)、耐久性(耐断毛)和恢复性(耐开毛)均能令人满足。
以下,说明其理由。
首先,PTT和PBT这两种聚酯均为聚酯树脂,因此吸湿性低,与环境中的湿度变化相伴的物性/功能变化小。PTT的分子链呈现平面锯齿结构,因此,具有拉伸恢复性能优异的特征。该特征在用于牙刷用毛材时,会带来抑制毛材发生塑性变形的现象、即所谓“开毛”的效果。另一方面,PBT虽然不及PTT,但也是拉伸恢复性能较好的聚合物,因此,即便向PTT中混合PBT,拉伸恢复性能也不怎么降低。此外,PBT和PTT均为芳香族聚酯,结构比较近似,因此,具有适度的相容性,在混合时不易从两种聚合物的边界部剥离。PTT、PBT的熔点近似且均在230℃左右,因此,也容易进行熔融时的聚合物共混(混合)。
推测:本实施方式的单丝中,PTT与PBT在非晶相中相容,PTT与PBT在晶相中各自独立地存在。通过在非晶相中相容,从而单丝的透明性提高,通过在晶相中独立存在,从而表现出作为PTT的特征之一的拉伸恢复性。
另一方面,若两种聚酯在熔融状态下混合,则通常发生酯交换反应而共聚化。随着所生成的共聚物变多,共聚物会起到相容剂的作用,因此,存在PTT与PBT的相容性增加、PTT和PBT的结晶性降低的倾向。
作为耐久性(耐断毛)提高的理由,如下推测。
PBT的玻璃化转变温度为约25℃,比PTT的玻璃化转变温度即约50℃低,因此,在作为一般使用温度的25~50℃的范围内,在PTT与PBT的混合物的非晶相中,存在呈现玻璃状态的PTT和呈现橡胶状态的PBT。由于口腔内温度为约36℃且处于上述温度范围内,因此,橡胶状态的PBT具有防止下述现象的效果:将PTT与PBT的混合物用作牙刷用毛材,并长时间使用该牙刷时,在牙刷表面形成的伤痕会成长为裂纹,进而成长为毛的断裂、即所谓“断毛”的现象。因此,与PTT100%的单丝相比,PTT与PBT的混合物的耐久性(耐断毛)提高。
作为恢复性(耐开毛)提高的理由,如下推测。
若PBT转变为橡胶状态,则非晶部的弹性模量降低,因此,单丝的柔软性增加。因此,若PBT的混合比例过高,则抑制前述PTT的毛材发生塑性变形的现象、即所谓“开毛”的效果降低,使恢复性(耐开毛)恶化。
本实施方式的单丝中,PTT与PBT的混合比以重量比计需要为85/15~65/35的比例。若PTT的混合比小于65wt%,则PTT晶相少,因此,单丝的拉伸恢复性能不足。另一方面,若PTT的混合比超过85%,则利用前述PBT来提高柔软性的效果和提高恢复性(耐开毛)的效果会降低。PTT与PBT的优选混合比以重量比计可以为80/20~70/30。
本实施方式的其它特征是使热定型后的单丝的沸水收缩率小于1.0%。通过设为该特定范围的沸水收缩率,从而与以重量比为85/15~65/35这一特定比例来选择前述PTT和PBT相结合,所得单丝的柔软性(使用感)、耐久性(耐断毛)和恢复性(耐开毛)均可令人满足。下限没有特别限定,优选为0.1%以上,更优选为0.25%以上。
以下,说明其理由。
通常可以理解合成纤维纱条的沸水收缩率低意味着:实施了过度的热定型,结晶化加剧,形成相对于弯曲改性的恢复性优异即直线性优异且柔软性降低的纱。反之,若沸水收缩率高,则柔软性增加,抑制前述PTT的毛材发生塑性变形的现象即所谓“开毛”的效果降低,使恢复性(耐开毛)恶化。
如上所述,专利文献3记载了:对于由PTT形成的单丝而言,通过以特定的条件、具体而言以松弛率为-10~+15%的范围进行热处理,从而使沸水收缩率为2%以下,此外,松弛率超过+15%、在热处理后也呈现单丝纱松弛的状态是不优选的。因此可推测:只要在专利文献3记载的松弛率的范围内,则即便热处理初始是未束缚状态,在热处理中纱的收缩也会推进,成为束缚状态下的热处理。然而,在该特定的条件下,虽然认为能够使PTT单独的单丝的沸水收缩率小于1%,但难以使PTT与PBT以特定的比率混合得到的单丝的沸水收缩率小于1%。
此外,如上所述,专利文献6记载了PTT与PBT以重量比为70/30~45/55的比例进行混合、沸水收缩率为1~5%的牙刷用单丝。此外,专利文献6中,在单丝的制造中,将已卷取的单丝在未束缚的条件下以80℃加热72小时,得到单丝(即,保持卷纱体的状态进行热处理),但所得单丝的沸水收缩率超过1.0%。此外记载了:沸水收缩率小于1%的状态是对单丝实施过度的热定型的状态,在该状态下,纺丝中容易发生断纱。
本发明人等与专利文献3、6的启示反其道而行,并发现:通过在维持松弛状态直至热处理结束为止的状态下进行热处理,从而使热定型后的单丝的沸水收缩率为特定范围、即小于1.0%,进而,通过使PTT与PBT为重量比85/15~65/35这一特定混合比例,从而所得单丝的柔软性(使用感)、耐久性(耐断毛)和恢复性(耐开毛)均可令人满足。
如上所述,专利文献6中,将暂时卷取的单丝在未束缚的条件下、以80℃加热72小时的热定型条件下得到单丝,但如下所述那样,在本实施方式中,历经将已卷取的单丝在未束缚的条件下、例如绞纱状态下以70℃~110℃的热处理温度和36小时以上的热处理时间、且在维持松弛状态直至热处理结束为止的状态下进行热处理的工序(以下简写为松弛热处理),得到小于1.0%这一特定范围的沸水收缩率的单丝。即,本实施方式中,通过设为未束缚条件下的绞纱状态下的松弛热处理,从而形成比专利文献6中教导的1~5%的沸水收缩率的范围更低的范围的沸水收缩率。本实施方式中,对于由特定混合比例的PTT和PBT形成的牙刷用单丝而言,通过设为比现有技术的沸水收收缩率更低的范围,从而提供柔软性(使用感)、耐久性(耐断毛)和恢复性(耐开毛)全部可令人满足的牙刷用单丝。本实施方式的牙刷用聚酯系单丝的沸水收缩率优选为0.45%~0.95%、更优选为0.50~0.90%。
本实施方式中历经如下工序:在未束缚的条件下、例如绞纱状态下,以70℃~110℃的热处理温度和36小时以上的热处理时间,在维持松弛状态直至热处理结束为止的状态下进行松弛热处理。该热定型工序不是单丝实施过度的热定型的状态,因此不会发生断纱等,另一方面,也不是单丝的热定型不充分的状态,因此,将单丝长时间保管时,不会因卷紧而发生解舒不良。
作为以往的以特定松弛率进行热处理的方法,可列举出例如将绞纱状态的单丝挂在配置在加热室内的两根棒之间并进行热处理的方法。与此相反,作为制造本实施方式的牙刷用聚酯系单丝时的热处理,可列举出例如将绞纱状态的单丝在加热室内以不束缚的状态静置,并进行热处理的方法,由此,能够维持松弛状态直至热处理结束为止。还可以考虑将单丝切齐成特定长度(例如牙刷的植毛长度),成束并进行热处理的方法,加热状态不均匀时,束内的纱长度有可能出现偏差,不适合作为制品,故不优选。
单丝的断裂伸长率优选为55~70%。如果断裂伸长率为该范围,则单丝纱强韧,即便长时间使用也不发生牙刷毛的毛刺,此外,单丝纱的纱长方向的粗度没有不均,均匀且商品价值高。
此外,单丝的断裂强度优选为2.2cN/dtex以上。如果断裂强度为该范围,则强度充分,即便长时间使用也不发生牙刷毛的毛刺,此外,不会发生磨耗。
本实施方式的单丝的纤维直径优选为150μm~200μm。如果单丝的纤维直径为150μm以上且200μm以下,则强力、弯曲恢复性均充分,能够满足作为牙刷用途的要求性能。
本实施方式的单丝的纤度可根据牙刷的种类来任意设定,从能够获得单丝所具备的柔软性和透明性、耐久性优异、使用时去除牙垢的效果优异的牙刷的观点出发,优选为200~400dtex。
此外,本实施方式的单丝的截面形状没有特别限定,可以为圆形、三角形、四边形、H字状、W字状的不规则型截面;中空型截面形状。
以下,详细说明本实施方式的单丝的制造方法。
本实施方式的单丝的制造方法包括以下的工序:
将聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以重量比为85/15~65/35的比例混合后,进行熔融纺丝的工序;
将熔融纺丝而得的单丝拉伸,接着进行热处理,并暂时卷取的工序;以及
将已卷取的单丝在未束缚的条件下、例如绞纱状态下、以70℃~110℃的热处理温度和36小时以上的热处理时间、且在维持松弛状态直至热处理结束为止的状态下进行热处理的工序。
本实施方式中,PTT和PBT聚合物的制造方法可以是公知方法,其代表例是通过利用熔融聚合将聚合度提高至一定的特性粘度,接着利用固相聚合将聚合度提高至与规定的特性粘度相当的两阶段聚合法而得到的高粘度PTT和PBT树脂。
本实施方式的聚酯系单丝如下获得:使用图1所示的公知的水冷纺丝机和与其连续的拉伸热处理机,将PTT与PBT的混合树脂进行熔融纺丝,冷却,接着拉伸,进而接着进行热处理,由此获得。并且,此时通过调节纺丝条件、拉伸温度、拉伸比、热处理温度、卷取速度等,从而得到具有期望物性的聚酯系单丝。热处理可以在拉伸后在另外的生产线上进行,也可以与纺丝连续地接着拉伸。其中,本实施方式中,通过历经将暂时卷取的单丝、即图1所示的卷取机以后的单丝在未束缚的条件下、例如以绞纱状态那样、在维持松弛状态直至热处理结束为止的状态下、以70℃~110℃的热处理温度和36小时以上的热处理时间进行松弛热处理的工序,从而使沸水收缩率落入规定范围内。热处理温度优选为90℃以下,热处理时间优选为72小时以下、更优选为48~72小时。
将以重量比为85/15~65/35的比例预先混合的PTT与PBT的树脂混合物在干燥机1中干燥,接着,将混合物供给至挤出机2中,制成树脂混合物的熔融体。树脂混合物的熔融体接着经由管弯头3而被送入旋转头4中,利用其中安装的齿轮泵5进行计量,从纺丝管头6中纺出。
所纺出的树脂混合物成为长丝状聚合物7,其被导入至冷却浴8中进行冷却,同时被以固定速度发生旋转的第一辊组9牵拉,细化至规定的纤度为止,成为未拉伸单丝。冷却浴的温度采用20~60℃,优选采用30~50℃。未拉伸单丝在历经第一辊组9后,在规定温度的拉伸浴10内,被以固定速度发生旋转的第二辊组11牵拉,实施第一阶段的拉伸。拉伸浴的温度优选为40~90℃、进一步优选为50~70℃。其后,单丝在规定温度的热处理浴12中承受热定型处理,在历经第三辊组13后,用卷取机14进行卷取。热处理浴的温度优选为120~180℃、更优选为140~180℃。
本实施方式的聚酯系单丝的制造中,拉伸工序可以为一阶段拉伸,优选设为分成多次的两阶段拉伸以上的拉伸工序。其后,在前述未束缚条件下的绞纱状态下、以70℃~110℃的热处理温度和36小时以上的热处理时间、且在维持松弛状态直至热处理结束为止的状态下进行热处理的工序之前,通过将所得单丝以规定的温度、时间和规定的松弛状态进行热处理,从而可以将单丝的沸水收缩率预先调节至期望的值。作为热处理浴13中使用的热介质,从热风、蒸汽、硅油、亚烷基二醇等中选择。热处理时间优选在不损害生产率的范围内为长时间,通常优选为1~100秒。
对于本实施方式的聚酯系单丝而言,为了提高单丝的平滑性、提高熔融纺丝性而可以赋予无机系微粒,为了改良后续工序的工序通过性,可以赋予具有降低摩擦阻力或赋予抗静电性等功能的整理剂,进而,可根据所要求的功能而赋予拒水剂、吸水剂等。整理剂的赋予优选在第三辊组13及之后进行。
本实施方式的单丝的制造方法中,优选将熔融温度设为250~270℃,更优选为255~265℃。若熔融温度小于250℃,则PTT和/或PBT的熔融不完全,因此,在工业上无法稳定制造单丝。另一方面,若熔融温度超过270℃,则PTT和/或PBT的热分解/分子量的降低加剧,单丝的恢复性、耐久性降低。
本实施方式的单丝的制造方法中,从将树脂混合物投入至挤出机起至纺出为止的熔融体形式的滞留时间优选设为2~20分钟。若将PTT与PBT以熔融状态进行混合,则发生酯交换反应而共聚化。随着所生成的共聚物变多,共聚物发挥相容剂的作用,因此,存在PTT与PBT的相容性增加、PTT和PBT的结晶性降低的倾向。若滞留时间超过20分钟,则共聚加剧,其结果,PTT的结晶性降低,因此,单丝的恢复性降低。另一方面,若滞留时间小于2分钟,则PTT和/或PBT的熔融不完全,因此,在工业上无法稳定制造单丝。
本实施方式的单丝的制造方法中,优选将螺杆剪切速度设为5~300(1/秒)。此处,螺杆剪切速度通过下式来计算:
螺杆剪切速度=πDN/60/H
{式中,π:圆周率、D:螺杆直径(mm)、N:螺杆转速(rpm)、且H:螺杆计量部的槽深度(mm)}
螺杆剪切速度小于5(1/秒)时,无法将PTT与PBT的树脂混合物稳定地导入至挤出机内。另一方面,若螺杆剪切速度超过300(1/秒),则树脂混合物的剪切放热变大,因此,PTT和/或PBT的热分解/分子量的降低加剧,单丝的恢复性、耐久性降低。
实施例
以下,通过实施例、比较例来具体说明本发明。
首先,说明实施例、比较例中的物性的测定方法、测定条件。
(1)强力(拉伸强度)(N)
按照JIS-L-1013进行测定。求出10次测定值的平均值。
(2)断裂强度(cN/dtex)
按照JIS-L-1013进行测定。求出10次测定值的平均值。
(3)断裂伸长率(%)
按照JIS-L-1013进行测定。求出10次测定值的平均值。
(4)韧度
通过下述式来求出:
(5)沸水收缩率(%)
按照JIS-L-1013的热水尺寸变化率B法(长丝收缩率),测定热处理工序前后(热定型后和热定型前)的单丝的沸水收缩率,作为沸水收缩率。将初始测定长度设为500mm,求出测定至小数点后两位为止的10个尺寸变化率的测定值的平均值。需要说明的是,在仅有无法确保500mm测定长度的样品时,进行测定长度100mm下的测定,无法确保100mm测定长度时,不施加初始载荷,以尽可能延长测定长度的方式进行测定。此时,测定误差变大,因此,求出20次测定值的平均值。
(6)耐久性(耐断毛)
关于耐久性(断毛),通过将所得单丝制成牙刷的毛材时的断毛等损伤程度来评价。通过公知方法来制作将刷子毛材的长度水平切齐至7.00±0.15mm而得的牙刷。实际上令10名监测员使用该牙刷1个月,按照以下的评价基准来判定10支牙刷的平均损伤程度:
○:没有断毛等损伤
△:略有断毛等损伤
×:断毛等损伤明显
(7)柔软度(使用感)
关于柔软度(使用感),通过将所得单丝制成牙刷的毛材时的官能评价来评价。通过公知方法来制作将刷子毛材的长度水平切齐至7.00±0.15mm而得的牙刷。实际上令10名监测员使用该牙刷1个月,按照以下的评价基准来判定:
○:柔软
△:普通
×:硬
(8)恢复性(耐开毛)
关于恢复性(开毛),通过将所得单丝制成牙刷的毛材时的开毛程度来评价。通过公知方法来制作将刷子毛材的长度水平切齐成7.00±0.15mm而得的牙刷。实际上令10名监测员使用该牙刷1个月,按照以下的评价基准来判定10根牙刷的平均开毛程度:
○:未开毛
△:略微开毛
×:明显开毛
(9)综合评价
关于综合评价,按照以下的评价基准来综合评价前述耐久性(断毛)、柔软度(使用感)和恢复性(开毛)的结果:
◎:耐久性(断毛)、柔软度(使用感)和恢复性(开毛)均为〇
○:耐久性(断毛)、柔软度(使用感)和恢复性(开毛)中任一项为△,除此之外为○
△:耐久性(断毛)、柔软度(使用感)和恢复性(开毛)中任两项以上为△,没有×
×:耐久性(断毛)、柔软度(使用感)和恢复性(开毛)任意者为×
[实施例1]
将特性粘度[η]=0.92dl/g的不含氧化钛的PTT(DuPont公司制)80wt%与特性粘度[η]=0.84dl/g的不含氧化钛的PBT(WinTech Polymer公司制)20wt%预先混合,以110℃进行干燥后,利用以下的制造条件卷取单丝。
聚合物排出量:2.52(g/分钟)
螺杆剪切速度:9.2(/秒)
滞留时间:8(分钟)
纺丝温度:260(℃)
冷却浴水温:40(℃)
牵引辊(第一辊)圆周速度:15.8(m/分钟)
拉伸浴水温:55(℃)
拉伸辊(第二辊)圆周速度:80(m/分钟)
热处理浴温度:160(℃)
热处理介质:热风
第三辊周速:72(m/分钟)
卷取速度:72(m/分钟)。
使用市售的绞纱装置,将在上述条件下卷取的单丝制成圆周为360cm、总重量为30kg的绞纱,保持未束缚条件下的绞纱状态静置在设定至80℃的热风干燥机内的、维持松弛状态直至热处理结束为止的状态下,进行48小时的松弛热处理,得到单丝。
接着,通过常规方法,使用所得单丝来制作牙刷。将所得单丝的物性等示于以下的表1。耐久性(断毛)、柔软度(使用感)和恢复性(开毛)均为〇,综合评价为◎。
[实施例2]
除了变更实施例1中的PTT与PBT的混合比之外,利用与实施例1相同的制造条件卷取单丝,历经热定型后,得到单丝。
接着,通过常规方法,使用所得单丝来制作牙刷。
将所得单丝的物性等示于以下的表1。耐久性(断毛)、柔软度(使用感)、和恢复性(开毛)均为〇,综合评价为◎。
[实施例3]
除了变更实施例1中的PTT与PBT的混合比之外,利用与实施例1相同的制造条件卷取单丝,历经热定型后,得到单丝。
接着,通过常规方法,使用所得单丝来制作牙刷。
将所得单丝的物性等示于以下的表1。耐久性(断毛)、柔软度(使用感)、和恢复性(开毛)均为〇,综合评价为◎。
[实施例4]
除了变更实施例1中的热定型时间之外,利用与实施例1相同的制造条件卷取单丝,历经热定型后,得到单丝。
接着,通过常规方法,使用所得单丝来制作牙刷。
将所得单丝的物性等示于以下的表1。耐久性(断毛)为△,但柔软度(使用感)和恢复性(开毛)这两个项目为〇,综合评价为〇。
[实施例5]
除了变更实施例1中的热定型的温度和时间之外,利用与实施例1相同的制造条件卷取单丝,历经热定型后,得到单丝。
接着,通过常规方法,使用所得单丝来制作牙刷。
将所得单丝的物性等示于以下的表1。耐久性(断毛)、柔软度(使用感)和恢复性(开毛)均为〇,综合评价为◎。
[实施例6]
除了变更实施例1中的热定型温度之外,利用与实施例1相同的制造条件卷取单丝,历经热定型后,得到单丝。
接着,通过常规方法,使用所得单丝来制作牙刷。
将所得单丝的物性等示于以下的表1。柔软度(使用感)为△,但耐久性(抗断毛)和恢复性(开毛)这两个项目为○,综合评价为○。
[比较例1]
除了变更实施例1中的PTT与PBT的混合比之外,利用与实施例1相同的制造条件卷取单丝,历经热定型后,得到单丝。
接着,通过常规方法,使用所得单丝来制作牙刷。
将所得单丝的物性等示于以下的表1。耐久性(断毛)为×、柔软度(使用感)为△,且仅恢复性(开毛)为〇,综合评价为×。
[比较例2]
除了变更实施例1中的PTT与PBT的混合比之外,利用与实施例1相同的制造条件卷取单丝,历经热定型后,得到单丝。
接着,通过常规方法,使用所得单丝来制作牙刷。
将所得单丝的物性等示于以下的表1。耐久性(断毛)为×、柔软度(使用感)为△,且恢复性(开毛)为×,综合评价为×。
[比较例3]
除了变更实施例1中的热定型时间之外,利用与实施例1相同的制造条件卷取单丝,历经热定型后,得到单丝。
接着,通过常规方法,使用所得单丝来制作牙刷。
将所得单丝的物性等示于以下的表1。耐久性(断毛)为△、柔软度(使用感)为△,且恢复性(开毛)为×,综合评价为×。
[比较例4]
将已卷取的单丝保持卷纱体的状态放置在热风干燥机内,进行热处理。该处理是卷纱体内的纱不受来自外部的束缚的所谓未束缚条件下的处理,但其是在热处理中的纱收缩加剧而对纱施加有张力的状态下进行热处理的方法。除了这样地变更松弛热处理之外,利用与实施例1相同的制造条件卷取单丝,历经热定型后,得到单丝。
接着,通过常规方法,使用所得单丝来制作牙刷。
将所得单丝的物性等示于以下的表1。耐久性(断毛)为△、柔软度(使用感)为△,且恢复性(开毛)为×,综合评价为×。
[表1]
产业上的可利用性
本发明的牙刷用聚酯系单丝与现有技术的牙刷用聚酯系单丝相比,柔软性(使用感)、耐久性(耐断毛)和恢复性(耐开毛)优异,因此,可适合地用于牙刷的立毛部。
附图标记说明
1 干燥机
2 挤出机
3 管弯头
4 旋转头
5 齿轮泵
6 纺丝喷嘴
7 长丝状聚合物
8 冷却浴
9 第一辊组
10 拉伸浴
11 第二辊组
12 热处理浴
13 第三辊组
14 卷取机
Claims (5)
1.一种牙刷用聚酯系单丝,其特征在于,以重量比为85/15~65/35的比例混合有聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),且沸水收缩率小于1.0%。
3.根据权利要求1或2所述的牙刷用聚酯系单丝,其中,所述单丝的纤维直径为150μm~200μm。
4.一种牙刷,其将权利要求1~3中任一项所述的牙刷用聚酯系单丝用于立毛部。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的牙刷用聚酯系单丝的制造方法,其包括以下的工序:
将聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以重量比为85/15~65/35的比例混合后,进行熔融纺丝的工序;
将熔融纺丝而得的单丝拉伸,接着进行热处理,并暂时卷取的工序;以及
将已卷取的单丝在未束缚的条件下、以70℃~110℃的热处理温度和36小时以上的热处理时间、且在维持松弛状态直至热处理结束为止的状态下进行热处理的工序。
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