DE112013004903T5

DE112013004903T5 - Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste und Zahnbürste, die diese verwendet

Info

Publication number: DE112013004903T5
Application number: DE112013004903.1T
Authority: DE
Inventors: Ki-Tae Kang; Guihwan O; Yeon-Bok Kang
Original assignee: BBC Co Ltd
Current assignee: BBC Co Ltd
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2015-07-09
Also published as: WO2014054911A3; CN104902785B; WO2014054911A2; CN104902785A; US20150257525A1

Abstract

Bereitgestellt werden ein Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste und eine Zahnbürste, die diese verwendet, wobei die Borsten auf einer Zahnbürste eine Kern-Hüllen-Doppelstruktur und verschiedene Querschnittsformen haben, ungleichmäßige Bereiche haben, die auf einer Oberfläche davon durch ein Verjüngungsverfahren gebildet sind, während sie anorganische Partikel enthalten und anorganische oder organische antimikrobielle Materialien umfassen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste und eine Zahnbürste, die diese verwendet.
STAND DER TECHNIK
Eine Zahnbürste ist ein typisches Werkzeug, das verwendet wird, um den Mund, einschließlich der Zähne und des Zahnfleisches, zu reinigen. Im Allgemeinen besteht eine Zahnbürste aus einem Griff und Borsten auf der Zahnbürste, wobei die Borsten auf der Zahnbürste hergestellt werden unter Verwendung eines synthetischen Harzes, das Elastizität hat. Im Allgemeinen werden Borsten auf einer Zahnbürste, wie oben beschrieben, hauptsächlich hergestellt unter Verwendung von Nylon oder Polyester als ein Rohmaterial, wobei die Nylonborsten auf einer Zahnbürste Vorteile, wie eine geeignete Elastizität und Flexibilität, haben, aber Nachteile haben, dass eine Lebenszeit davon kurz ist aufgrund einer hohen Absorptionseigenschaft, die Nylonborsten auf einer Zahnbürste eine vorbestimmte Dicke oder mehr haben sollten aufgrund geringer Stärke und da es unmöglich ist, ein Bearbeitungsverfahren, wie ein Verjüngungsverfahren oder dergleichen, durchzuführen, ist das Eindringen zwischen die Zähne oder zwischen das Zahnfleisch und die Zähne gering, sodass es schwierig ist, Zahnstein, Nahrungsreste oder dergleichen vollständig zu entfernen. Außerdem ist in dem Fall, in dem polyesterbasierte Borsten auf einer Zahnbürste nicht verjüngt sind, während die Elastizität groß ist, die Flexibilität verschlechtert, sodass das Zahnfleisch eines Benutzers leicht verletzt werden kann, und in dem Fall, in dem die polyesterbasierten Borsten auf einer Zahnbürste verjüngt sind, sind das Eindringen und die Flexibilität hervorragend, aber die Entfernung von Zahnstein oder dergleichen kann verschlechtert sein.
Als ein anderer Nachteil von üblichen Borsten auf einer Zahnbürste besteht die Vermehrung von Bakterien in den Borsten. In den meisten Fällen wird, nachdem ein Benutzer seine Zähne geputzt hat, eine Zahnbürste in einem Zustand gelagert, in dem die Zahnbürste Luft ausgesetzt ist und die Borsten auf einer Zahnbürste nicht getrocknet werden aufgrund der Eigenschaften der Zahnbürste, sodass eine Umgebung erzeugt wird, die geeignet ist für Mikroben, um darin zu leben. Diese Mikroben werden zum Zeitpunkt des Putzens in den Mund überführt, wodurch Parodontalerkrankungen verursacht werden.
Um die oben erwähnten Probleme zu lösen haben sich Zahnbürsten entwickelt, die antimikrobielle und antitoxische Aktivitäten haben und die verschiedene Formen haben. In diesen funktionellen Zahnbürsten sind hauptsächlich Komponenten von Kiefernnadeln, Aktivkohle, Gerstenkeim, einem Bambussalz, einem Kiefernsalz oder dergleichen enthalten oder ein anorganisches antimikrobielles Mittel, wie Nanosilber, Silberionen, Platin, Gold, Kupfer, Mangan oder dergleichen ist hauptsächlich in den Borsten auf einer Zahnbürste enthalten. Diese Materialien sind im Allgemeinen in einem Polymerharz enthalten, das ein Borstenbasismaterial aufbaut, um gesponnen zu werden. In diesem Fall werden die anorganischen antimikrobiellen Mittel von einem Spinnharz kaum beeinflusst, aber im Fall von pflanzlichen antimikrobiellen Mitteln können Komponenten, die eine antimikrobielle Aktivität oder vorteilhafte Wirkungen auf den menschlichen Körper haben, durch eine Temperatur der Spinnlösung geschädigt werden.
Die Erfindung, die sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste durch das Mischen von Komponenten von Gerstenkeim und einem Pulver von anorganischem antimikrobiellen Mittel, sodass sie in vorbestimmten Gehalten in einem Polymerharz während eines Formungsverfahrens der Borsten auf einer Zahnbürste enthalten sind, bezieht, wurde in dem koreanischen Patent Nr. 10-0944799 offenbart. Gemäß der oben erwähnten Erfindung besteht ein Effekt dahingehend, dass Frische an das Zahnfleisch verliehen und die Blutzirkulation gefördert wird, aufgrund der Funktionen der Komponenten von Gerstenkeim. Allerdings wird unter den Komponenten, die in Gerstenkeim enthalten sind, da Vitamin C von Hitze angreifbar ist, Vitamin C leicht durch eine Temperatur einer Spinnlösung zerstört, sodass es zweifelhaft ist, dass die gewünschte Funktion in der oben erwähnten Erfindung erhalten werden kann.
Zusätzlich wurde die Erfindung, die sich auf Borsten auf einer Zahnbürste, die verschiedene Effekte von Kiefernnadeln, wie antimikrobielle Aktivität, Feuchtigkeit kontrollierende Leistung, deodorisierende Leistung, Reinigungsleistung oder dergleichen, durch Mischen von Kiefernnadelpulver und einer Bambussalzkomponente mit einem synthetischen Harz hat, bezieht, in dem koreanischen Patent Nr. 10-0953868 offenbart. Jedoch besteht in dieser Erfindung ein Risiko, dass die in Kiefernnadeln enthaltene Komponente durch die Hitze einer Spinnlösung teilweise zerstört oder umgeformt wird und die Borsten haben dabei versagt, eine Funktion wie eine Eindringleistung oder dergleichen zu haben, die benötigt wird um Zahnstein und Nahrungsmittelreste effektiv zu entfernen.
Dokument des Stands der Technik

Patentdokument 1: Koreanisches Patent Nr. 10-0944799 (22. Februar 2010)
Patentdokument 2: Koreanisches Patent Nr. 10-0953868 (20. April 2010)

OFFENBARUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste, die in der Lage sind, semi-permanente antimikrobielle Aktivität zu haben, was ein Nachteil von einer existierenden Zahnbürste und Borsten auf einer Zahnbürste ist, und hervorragende Reinigungskraft und Eindringung zu realisieren, und eine Zahnbürste, die diese verwendet, bereitzustellen.
TECHNISCHE LÖSUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste und eine Zahnbürste, die diese verwendet, wobei die Borsten auf einer Zahnbürste eine Kern-Hüllen-Doppelstruktur und verschiedene Querschnittsformen haben, ungleichmäßige Anteile haben, gebildet auf einer Oberfläche davon durch ein Verjüngungsverfahren, während sie anorganische Partikel enthalten und anorganische oder organische antimikrobielle Materialien umfassen.
In einem allgemeinen Aspekt, ein Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste, wobei das Verfahren umfasst:

a) Herstellen eines Filaments vom Kern-Hüllen-Typ, aufgebaut aus einem Kernteil und einem Hüllenteil;
b) Schneiden des Filaments;
c) Eintauchen eines Endes des Filaments in Schritt b) in einen Arbeitsbehälter, der mit einer Verjüngungslösung gefüllt ist; und
d) Eintauchen des anderen Endes des Filaments in Schritt c) in einen Arbeitsbehälter, der mit einer alkalischen Lösung gefüllt ist.

In einem anderen allgemeinen Aspekt wird eine Zahnbürste bereitgestellt, die Borsten auf einer Zahnbürste, hergestellt durch das oben beschriebene Verfahren, verwendet.
Im Folgenden werden das Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste und die Zahnbürste, die diese verwendet, gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben werden.
Es ist bevorzugt, dass die Borsten auf einer Zahnbürste gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kern-Hüllen-Struktur, aufgebaut aus einem Kernteil und einem Hüllenteil, haben. Es ist bevorzugt, dass ein Polymerharz, das verjüngt werden kann, in dem Kernteil und dem Hüllenteil verwendet wird und die Polymerharze, die den Kernteil und den Hüllenteil bilden, können gleich oder voneinander verschieden sein, aber um eine Meerkomponente zu lösen, um feine Borsten auf einer Zahnbürste zu bilden, ist es bevorzugt, dass verschiedene Polymerharze in der Meerkomponente und einer Inselkomponente verwendet werden. Genauer gesagt werden Polymerharze, die der folgenden Gleichung genügen, in der Meerkomponente und der Inselkomponente verwendet.
[Gleichung 1]

V_s > V_i (In der Gleichung 1 ist V_s eine Auflösungsrate der Meerkomponente in der alkalischen Lösung und V_i ist eine Auflösungsrate der Inselkomponente in der alkalischen Lösung.)

Als das Polymerharz, das die Inselkomponente bildet, ist es bevorzugt, jedes oder mindestens zwei Polymerharze aus Polyester, wie Polyethylennaphthalat, Polybutylenterephthalat, Polycyclohexylendimethylenterephthalat, Polyesterether, Polyetheretherketon oder dergleichen, einem thermoplastischen Kautschuk, einem Elastomer, Silikon, BPA(Bisphenol-A)-freiem Biokunststoff, Polyoxymethylen, Nylon 4, Nylon 6, Nylon 7, Nylon 9, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 4,6, Nylon 6,6, Nylon 6,10 und Nylon 6,12, zu verwenden.
Als das Polymerharz, das die Meerkomponente bildet, ist es bevorzugt, ein Polyestercopolymer-Polymerharz zu verwenden, das erhalten wird durch Copolymerisieren mindestens eines Monomers, ausgewählt aus Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, 1,4-Cyclohexandimethanol, 1,4-Cyclohexandicarboxylat, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 2,2-Dimethyl-1,4-butandiol, 2,2,4-Trimethyl-1,3-propandiol, Adipinsäure, Isophthalsäure, 5-Natriumsulfoisophthalsäure, Polymilchsäure, Polyethylenoxid und ultrahochmolekularem Polyalkylenoxid, bei einem Gehalt von 10 bis 50 Gew.-% oder Polyester allein zu verwenden. Diese Copolymere haben mindestens die 10-fache Löslichkeit von allgemeinem Polyester, sodass diese Copolymere geeignet sind, um feine Borsten vom Split-Typ auf einer Zahnbürste zu bilden, wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben werden soll.
Es ist bevorzugt, dass die Borsten auf einer Zahnbürste aus 10 bis 90 Vol.-% des Kernteils und 10 bis 90 Vol.-% des Hüllenteils, basierend auf 100 Vol.-% des gesamten Filaments, bestehen.
Wenn die Borsten auf einer Zahnbürste in einer Richtung vertikal zu einer Achsenrichtung geschnitten werden, können die Borsten auf einer Zahnbürste eine unterschiedliche Querschnittsform als auch eine kreisförmige Form haben. Es ist bevorzugt, dass die Borsten auf einer Zahnbürste so geformt werden, dass sie jede einer Querschnittsform oder einer kreisförmigen Form, einer Hantelform, einer Kreuzform, einer Scheibenform, einer Winkelform, einer Dreiecksform, einer tetragonalen Form, einer Trapezform und einer Kornform haben. Der Querschnitt kann durch eine Form einer Spinndüse zum Zeitpunkt des Spinnens des Polymerharzes, das die Borsten auf einer Zahnbürste bildet, bestimmt werden.
Ein Additiv kann weiterhin in dem Polymerharz, das die Borsten auf einer Zahnbürste, das heißt, jeden des Kernteils und des Hüllenteils oder sowohl den Kernteil als auch den Hüllenteil, bildet, enthalten sein. Das Additiv umfasst organische Partikel, anorganische Partikel oder eine Mischung aus organischen Partikeln und anorganischen Partikeln und das Additiv dient dazu, die Stärke der Borsten auf einer Zahnbürste zu verbessern und die Elastizität davon einzustellen, und wirkt als ein unlöslicher Anteil zu dem Zeitpunkt des Durchführens eines Verjüngungsverfahrens auf den Borsten auf einer Zahnbürste, um dadurch ungleichmäßige Anteile auf einer Oberfläche der Borsten auf einer Zahnbürste zu bilden.
Die Art an organischen Partikeln ist nicht beschränkt solange die organischen Partikel im Allgemeinen im Stand der Technik verwendet werden und eine Pulverform der organischen Partikel kann auch verwendet werden. Als die organischen Partikel können zum Beispiel jedes oder mindestens zwei, ausgewählt aus verschiedenen Pflanzenextrakten, wie Grüntee-Extrakten, Gerstenkeimextrakten, Ginkgo-Biloba-Extrakten, Kiefernnadelnextrakten, Bambusextrakten oder dergleichen; Pulvern, wie Aktivkohle, Xylit oder dergleichen; Polyacrylpolymeren, wie Polyacrylsäure, Poly(meth)acrylat, Polyvinylacetat oder dergleichen, cellulosebasiertem Polymer, wie Cellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Methylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxyethylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose oder dergleichen; einem polyalkoholbasierten Polymer, wie Polyvinylalkohol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, einem Polypropylenglykolcopolymer oder dergleichen; und Polyethylenoxid, verwendet werden. Diese Materialien können dem Zahnfleisch Frische verleihen, die Blutzirkulation fördern, Zellfunktionen aktivieren und funktionelle Komponenten, die für die orale Gesundheit nützlich sind, freisetzen.
Zusätzlich können, basierend auf einer Idee, dass unter den organischen Partikeln gemäß der vorliegenden Erfindung die Aktivkohle eine poröse Struktur hat, die antimikrobielle Aktivität und die Deodorisierungsleistung von Aktivkohle deutlich verbessert werden, indem ein Photokatalysator, der eine Nanogröße hat, in einer Anzahl an Mikroporen der Aktivkohle adsorbiert wird.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Photokatalysator umfasst einen Sichtbares-Licht-Photokatalysator, wobei der Sichtbares-Licht-Photokatalysator eine hervorragende antimikrobielle Aktivität in einem Wellenlängenbereich von sichtbarem Licht, eine hohe photochemische Aktivität aufgrund von Oberflächeneigenschaften von Nanopartikeln und eine hervorragende Stabilität hat, sodass ein künstliches Filament, das Aktivkohlepulver, das den Photokatalysator adsorbiert, hervorragende antimikrobielle Aktivität und Deodorisierungsleistung haben kann und aufgrund hervorragender Stabilität kontinuierlich Leistung über einen langen Zeitraum zeigen kann.
Als der in der vorliegenden Erfindung verwendete Sichtbares-Licht-Photokatalysator kann ein Material, das allgemein im Stand der Technik verwendet werden kann, zum Beispiel Titandioxid, Zinkdioxid, Silberoxid, Titanoxynitrid oder dergleichen, verwendet werden. Es ist bevorzugt, Titanoxynitrid zu verwenden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine durchschnittliche Partikelgröße des Photokatalysator-tragenden Aktivkohlepulvers 300 bis 1500 Mesh sein. In dem Fall, in dem die Partikelgröße des Aktivkohlepulvers weniger als 300 Mesh ist, ist es schwierig, das Aktivkohlepulver mit einem Harzmaterial zu mischen, und in dem Fall, in dem die Partikelgröße mehr als 1500 Mesh ist, gibt es keine Pore, in die der Photokatalysator eindringt.
Gemäß einem Verfahren zur Herstellung des Photokatalysator-tragenden Aktivkohlepulvers kann Aktivkohlepulver, auf dem Titanoxynitrid getragen wird, hergestellt werden durch Rühren und Mischen eines Gemisches, indem Aktivkohlepulver und Titanoxynitrid in einem organischen Lösungsmittel gemischt sind, für 0,5 bis 4 Stunden, Vakuumtrocknen des Gemisches bei 20 bis 70°C und dann Sintern des Gemisches bei 180 bis 250°C.
Das Titanoxynitrid kann auf dem Aktivkohlepulver bei einem Gehalt von 5 bis 35 Gew.-% getragen sein. In dem Fall, in dem der Gehalt mehr als der zuvor erwähnte Bereich ist, ist die Adsorptionsleistung verschlechtert, sodass keine ökonomische Effizienz vorliegt, und in dem Fall, in dem der Gehalt weniger als der zuvor erwähnte Bereich ist, ist es schwierig, die gewünschten physikalischen Eigenschaften zu erhalten.
Das Photokatalysator-tragenden Aktivkohlepulver kann sowohl in dem Kernteil (Inselkomponente) als auch dem Hüllenteil (Meerkomponente) enthalten sein, aber wenn das Photokatalysator-tragenden Aktivkohlepulver zu der Meerkomponente gegeben wird, kann die antimikrobielle Aktivität und die Deodorisierungsleistung von Aktivkohle maximal gezeigt werden.
Die Art an anorganischen Partikeln ist nicht beschränkt, solange die Aufgabe der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann, aber es ist bevorzugt, jedes oder eine Mischung von mindestens zweien, ausgewählt aus Zeolith, Silica-Alumina, Calciumphosphat, Zirkoniumphosphat, Calciumcarbonat, Silicagel, Titandioxid, Zinkoxid, Zirkoniumcarbid, Magnesiumoxid, Siliciumdioxid und Aluminiumoxid, zu verwenden.
Das Additiv kann eine durchschnittliche Partikelgröße von vorzugsweise 0,1 bis 10 μm, und mehr bevorzugt 2 bis 5 μm, haben. In dem Fall, in dem die durchschnittliche Partikelgröße des Additivs weniger als 0,1 μm ist, kann es schwierig sein, die in der vorliegenden Erfindung gewünschte Reinigungskraft zu erhalten, und in dem Fall, in dem die durchschnittliche Partikelgröße mehr als 10 μm ist, kann die Zugfestigkeit der hergestellten Borsten auf einer Zahnbürste verschlechtert sein.
Es ist bevorzugt, dass das Additiv bei einem Gehalt von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Polymerharzes, das den Kernteil oder den Hüllenteil bildet, zugegeben wird. In dem Fall, in dem der Gehalt weniger als 0,1 Gewichtsteile ist, ist die Bildung von gewünschten ungleichmäßigen Anteilen nicht ausreichend, sodass es unmöglich ist, eine ausreichende Reinigungskraft zu erhalten, und in dem Fall, in dem der Gehalt mehr als 20 Gewichtsteile ist, kann die Stärke des Filaments verschlechtert sein. Weiterhin ist in dem Fall, in dem das Additiv sowohl in dem Kernteil als auch dem Hüllenteil enthalten ist, bevorzugt, dass die Additive so zugegeben werden, dass sie jeweils dem oben erwähnten Bereich genügen.
Die Borsten auf einer Zahnbürste gemäß der vorliegenden Erfindung können mindestens ein antimikrobielles Material enthalten, um effektiv die Vermehrung von Mikroben und Pilzen selbst unter einem sehr feuchten Zustand effektiv zu blockieren. Als das antimikrobielle Material können organische Materialien und anorganische Materialien alle verwendet werden.
Als das anorganische Material, das als das antimikrobielle Material verwendet werden kann, ist es bevorzugt, ein anorganisches Material zu verwenden, in dem Ionen von mindestens einem Metall, ausgewählt aus Gold, Platin, Silber oder Kupfer, auf mindestens einem Träger aus Zeolith, Silica-Alumina, Calciumphosphat, Zirkoniumphosphat, Calciumcarbonat, Silicagel, Titandioxid, Zinkoxid, Zirkoniumcarbid, Magnesiumoxid, Siliciumdioxid und Aluminiumoxid, getragen werden. Alternativ können das Metallion oder Nanometall allein verwendet werden oder Silberionenpulver kann vorzugsweise verwendet werden.
Hier hat das anorganische Material eine durchschnittliche Partikelgröße von vorzugsweise 0,1 bis 10 μm und mehr bevorzugt 2 bis 5 μm. Zusätzlich wirkt das anorganische Material als ein unlösliches Material zum Zeitpunkt des Durchführens des Verjüngungsverfahrens, um dazu zu dienen, ungleichmäßige Anteile der Oberfläche zu erhöhen.
Das Silberionenpulver, das dadurch hergestellt wird, dass Silber in einer natürlichen Glaskomponente, löslich in Wasser, enthalten ist, das Silber bei etwa 1300°C gemischt und dispergiert wird und das Gemisch dann schnell abgekühlt wird, hat Vorteile dahingehend, dass selbst in dem Fall, dass das Silberionenpulver für einen langen Zeitraum verwendet wird, kein Problem, wie Oxidation, Schweißen, Adsorption und dergleichen auftritt, und selbst in dem Fall des Mischens des Silberionenpulvers mit einem Polymerharz kann das Silberionenpulver leicht dispergiert werden. Zusätzlich besteht kein Risiko, dass das Silberion eluiert werden wird, sodass die antimikrobielle Aktivität sowohl in Wasser als auch einer Kontaktoberfläche gezeigt werden kann.
Eine Partikelform, eine Partikelgröße oder dergleichen des Silberionenpulvers ist nicht beschränkt, aber es ist bevorzugt, dass das Silberionenpulver eine durchschnittliche Partikelgröße von 1 bis 20 μm und eine kugelförmige Form hat. Das Silberionenpulver kann auch als ein lösliches Material zum Zeitpunkt der Durchführung des Verjüngungsverfahrens dienen, um ungleichmäßige Anteile der Oberfläche zu erhöhen.
Die Art an organischen Materialien, die als das antimikrobielle Material verwendet werden können, ist nicht beschränkt, solange es für den menschlichen Körper nicht toxisch ist. Zusätzlich kann das organische Material zu dem Zeitpunkt der Polymerisierung eines Polymerharzes zum Spinnen zugegeben werden.
Als das organische Material können Chloride, wie Benzalkoniumchlorid, Benzethoniumchlorid, Cetylpyridiniumchlorid oder dergleichen, oder eine guanidinbasierte Verbindung vorzugsweise verwendet werden. Vorzugsweise kann Cetylpyridiniumchlorid, 1,1-Hexamethylen-bis(5-(4-chlorphenyl)biguanid)hydrochlorid, Polyhexamethylenbiguanidhydrochlorid, 1-Methyl-2-nitro-3[(3-tetrahydrofuryl)methyl]guanidin, Polytetramethylenguanidinium, Polyhexamethylenguanidinium, Polyhexamethylenguanidinphosphat oder dergleichen verwendet werden. Das organische antimikrobielle Material wirkt in einer Art und Weise, bei der das organische antimikrobielle Material ein Kation auf Oberflächen der Borsten auf einer Zahnbürste in der Gegenwart von Wasser bildet, und das Kation zieht elektrisch ein Anion an, das auf einer Zelloberfläche einer Mikrobe gebildet ist, um die Zellwand durch Anziehungskraft zu zerstören.
Das antimikrobielle Material kann in einem Gehalt von vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Polymerharzes, das den Kernteil oder den Hüllenteil aufbaut, enthalten sein. Es ist bevorzugt, dass 0,1 bis 3 Gewichtsteile des anorganischen antimikrobiellen Materials und 0,1 bis 2 Gewichtsteile des organischen mikrobiellen Materials gemischt und zugegeben werden, und mehr bevorzugt wird als das organische antimikrobielle Material die guanidinbasierte Verbindung verwendet.
Zusätzlich kann gemäß der vorliegenden Erfindung, um ein feines Filament vom Split-Typ zu bilden, nur die Inselkomponente zurückbleiben, indem die Meerkomponente aufgelöst wird. Es ist bevorzugt, dass die Meerkomponente aufgelöst wird durch mindestens eine alkalische Lösung, ausgewählt aus einer Natriumhydroxidlösung, einer Ammoniumhydroxidlösung, einer Calciumhydroxidlösung und einer Kaliumhydroxidlösung. Eine Länge der aufgelösten Meerkomponente kann frei eingestellt werden, solange die Aufgabe der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann. Die Länge der aufgelösten Meerkomponente ist vorzugsweise 1 bis 90 Prozent der Gesamtlänge von einem Distalende der Borsten auf einer Zahnbürste in einer Achsenrichtung und mehr bevorzugt 1 bis 50 Prozent der Gesamtlänge.
Zusätzlich kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verjüngungsverfahren durchgeführt werden unter Verwendung einer alkalischen Lösung oder dergleichen, um ungleichmäßige Anteile der Oberflächen zu bilden und die Distalenden der Borsten auf einer Zahnbürste zu verdünnen. Zu dem Zeitpunkt der Durchführung des Verjüngungsverfahrens ist es bevorzugt, dass eine unterschiedliche Art an Verjüngungslösung verwendet wird, abhängig von der Art des Harzes, das die Borsten auf einer Zahnbürste bildet. Das heißt, in dem Fall, in dem das Polymerharz Polyamid, wie Nylon oder dergleichen, ist, ist es bevorzugt, eine saure Lösung, wie eine Chlorwasserstoffsäurelösung, eine Salpetersäurelösung, eine Schwefelsäurelösung oder dergleichen, Phenol oder dergleichen zu verwenden, und in dem Fall, in dem das Polymerharz Polyester ist, ist es bevorzugt, eine alkalische Lösung, wie eine Natriumhydroxidlösung, eine Ammoniumhydroxidlösung, eine Calciumhydroxidlösung, eine Kaliumhydroxidlösung oder dergleichen, zu verwenden. Als die Verjüngungslösung kann mindestens eine Lösung verwendet werden und das Verjüngungsverfahren kann mindestens einmal durchgeführt werden, abhängig von der Art an Polymerharz, das den Kernteil und den Hüllenteil bildet.
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Vorzugsweise kann das Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen:

a) Herstellen eines Filaments vom Kern-Hüllen-Typ, aufgebaut aus einem Kernteil und einem Hüllenteil, das anorganische Partikel hat;
b) Schneiden des Filaments;
c) Eintauchen eines Endes des Filaments in Schritt b) in einen Arbeitsbehälter, der mit einer Verjüngungslösung gefüllt ist; und
d) Eintauchen des anderen Endes des Filaments in Schritt c) in einen Arbeitsbehälter, der mit einer alkalischen Lösung gefüllt ist.

Als erstes ist Schritt a) ein Schritt der Herstellung des Filaments vom Kern-Hüllen-Typ, aufgebaut aus dem Kernteil und dem Hüllenteil. Das Filament kann hergestellt werden durch ein Schmelz- und Extrudierverfahren unter Verwendung eines allgemeinen Spinnverfahrens, wie einem Schmelzspinnverfahren, einem Trockenspinnverfahren, einem Nassspinnverfahren, einem Trockendüsen-Nass-(„dry jet-wet”)Spinnverfahren oder dergleichen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass eine Spinndüse, die in einer Spinnmaschine installiert ist, eine Spinndüsenverteilungsplatte umfasst, die einen Kernteil an einem zentralen Teil davon, um Anhaftung zwischen Polymeren der Inselkomponente zu verhindern, und ein Austrittsloch, das Polymere, die eine Vielzahl an Insel- und Meerkomponenten-Zuführungsteilen durchlaufen, sammelt und ablässt, hat. Zusätzlich, um eine Querschnittsform des Filaments zu variieren, kann die Spinndüse, die in der Spinnmaschine installiert ist, vorzugsweise eine kreisförmige Form, eine Hantelform, eine Kreuzform, eine Scheibenform, eine Winkelform, eine Dreiecksform, eine tetragonale Form, eine hexagonale Form, eine oktagonale Form, eine Trapezform, eine Kornform und dergleichen haben und als die Spinnmaschine kann eine Komposit-Spinnmaschine bevorzugt verwendet werden. Die Anzahl an Inselkomponenten ist vorzugsweise 1 bis 20, und mehr bevorzugt 2 bis 10. In dem Fall, in dem die Anzahl der Inselkomponenten mehr als 20 ist, wird ein Durchmesser der Inselkomponente übermäßig dünn, so dass es schwierig ist, die gewünschte Stärke zu erhalten.
Zusätzlich können der Kernteil und der Hüllenteil so gesponnen werden, dass sie verschiedene Farben haben, indem weiterhin ein Farbstoff zugesetzt wird, zusätzlich zu dem antimikrobiellen Material oder den anorganischen Partikeln zu dem Zeitpunkt der Herstellung einer Spinnlösung. Die Art an Farbstoff ist nicht beschränkt, solange die Aufgabe der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann, aber bevorzugt kann ein organisches oder anorganisches Pigment verwendet werden. Es ist bevorzugt, dass das Pigment bei einem Gehalt von 0,01 bis 2 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen der gesamten Spinnlösung der Meerkomponente oder Inselkomponente, zugegeben wird.
In dem Schmelz- und Extrudierverfahren aus Schritt a) wird Extrudieren durch eine Düse, die mit einer Vielzahl an (32 bis 300) Spinndüsen (Durchmesser: 0,5 bis 2 mm), die die zuvor erwähnte Form haben, ausgestattet ist, in der auf 220 bis 300°C erhitzten Spinnmaschine durchgeführt. Nach dem Extrudieren kann ein Streckverfahren durchgeführt werden, um die Flexibilität und Stärke des Filaments zu erhöhen. Dieses Streckverfahren wird durch eine Spulgeschwindigkeit bestimmt und es ist bevorzugt, dass das Filament bei einem Streckverhältnis des 3- bis 6-fachen bei 150 bis 220°C gestreckt wird. Es ist bevorzugt, dass das Streckverfahren 1 bis 4 Mal durchgeführt werden kann.
Es ist bevorzugt, dass eine Dicke (Durchmesser) des in Schritt a) hergestellten Kompositfilaments 0,02 bis 1,0 mm ist. In dem Fall, in dem der Durchmesser weniger als 0,02 mm ist, kann die Stärke verschlechtert sein und in dem Fall, in dem der Durchmesser mehr als 1,0 mm ist, kann das Filament ungestreckt sein und das Eindringen zwischen die Zähne kann zum Zeitpunkt des Zähneputzens verschlechtert sein.
Als nächstes ist Schritt b) ein Schritt des Schneidens des in Schritt a) hergestellten Kompositfilaments. Ein Bindeverfahren des Kompositfilaments zur Bildung eines Bündels kann im Voraus durchgeführt werden. In diesem Fall ist es, im Hinblick auf die Einfachheit eines folgenden Verfahrens, bevorzugt, dass eine Dicke des Bündels 40 bis 60 mm ist.
Das Kompositfilament wird so geschnitten, dass es die gleiche Länge wie die eines fertig gestellten Produkts zum Zeitpunkt eines Verjüngungsverfahrens oder eine Länge hat, die um etwa 1 bis 20 mm länger ist als die des fertig gestellten Produkts. Da eine Zahnbürste hergestellt wird, indem das Kompositfilament vor dem Verjüngungsverfahren in einen Griff der Zahnbürste eingesetzt wird, ist es bevorzugt, die Länge des Bündels unter Beachtung dieses Verfahrens einzustellen.
Dann ist Schritt c) ein Schritt des Eintauchens eines Endes des in Schritt b) geschnittenen Filaments in den Arbeitsbehälter, der mit der alkalischen Lösung (Verjüngungslösung) gefüllt ist. In dem Fall, in dem das Polymerharz, das das Filament bildet, Polyamid, wie Nylon oder dergleichen, ist, ist es bevorzugt, eine saure Lösung, wie eine Chlorwasserstoffsäurelösung, eine Salpetersäurelösung, eine Schwefelsäurelösung oder dergleichen, die eine Konzentration von 10 bis 30% hat, Phenol, das eine Konzentration von 5 bis 10% hat, oder dergleichen zu verwenden, und in dem Fall, in dem das Polymerharz Polyester ist, ist es bevorzugt, eine alkalische Lösung, wie eine Natriumhydroxidlösung, eine Ammoniumhydroxidlösung, eine Kaliumhydroxidlösung und dergleichen, die eine Konzentration von 20 bis 40% hat, zu verwenden. Das Verjüngungsverfahren kann vorzugsweise bei 80 bis 140°C durchgeführt werden. In diesem Fall kann eine Länge eines verjüngten Anteils abhängig von einer Länge eines eingetauchten Anteils eingestellt werden.
Zusätzlich kann eine Querschnittsfläche des anderen zu verjüngenden Endes eingestellt werden, indem die Anzahl an Eintauchverfahren eingestellt wird. Das Eintauchverfahren kann vorzugsweise 2 bis 20 Mal für jeweils 10 bis 60 Sekunden durchgeführt werden. Die Querschnittsfläche des verjüngten Filaments kann graduell in Richtung des anderen Endes verdünnt werden, indem das Eintauchverfahren wiederholt wird, und ein Filament, das ein dünnes Distalende, das in der vorliegenden Erfindung gewünscht ist, kann hergestellt werden.
Das Verjüngungsverfahren bildet ungleichmäßige Anteile einer Oberfläche des Filaments, während es die Querschnittsfläche des anderen Endes des Filaments verringert und ermöglicht es dadurch, die in der vorliegenden Erfindung gewünschte Reinigungskraft zu verbessern. Die Reinigungskraft kann verbessert werden, indem verschiedenartig eine Zeit des Verjüngungsverfahrens, eine Konzentration der Lösung und eine Länge eines eingetauchten Anteils des Filaments eingestellt wird.
In Schritt d) kann das andere Ende des Filaments aus Schritt c) in den Arbeitstank, der mit der Verjüngungslösung gefüllt ist, eingetaucht werden. Der Schritt d) kann durch das gleiche Verfahren wie in Schritt c) durchgeführt werden.
Wenn das Verjüngungsverfahren beendet ist kann ein verjüngter Anteil durch Waschen, um einen hydrolysierten Anteil zu entfernen, gebildet werden. Das Waschen kann zwei bis drei Mal unter Verwendung von fließendem Wasser durchgeführt werden und ein Alkalineutralisierungsverfahren unter Verwendung von verdünnter Schwefelsäure kann weiterhin während dem Waschverfahren durchgeführt werden.
Das Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste kann weiterhin, nachdem der Schritt beendet ist, das Einsetzen des in Schritt d) hergestellten Filaments in einen Zahnbürstengriff umfassen. Die Arten und Funktionen eines Zahnbürstengriffs sind nicht beschränkt, solange die Aufgabe der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann. Der Zahnbürstengriff kann hergestellt werden unter Verwendung mindestens eines Materials, ausgewählt aus einem synthetischen Harzmaterial, einem Metallmaterial, einem Keramikmaterial und einem Kunststoffmaterial. Der Zahnbürstengriff kann aus einem Material oder einer Kombination aus mindestens zwei Materialien hergestellt sein. Zum Beispiel wird der Zahnbürstengriff aus dem Metallmaterial hergestellt und dann wird ein Gehäuse, hergestellt aus einem elastischen Material, darauf aufgetragen oder dergleichen, sodass der Zahnbürstengriff aus dem Material in jeder Form hergestellt sein kann.
Ein Einsetzteil des Filaments kann in einem zentralen Anteil des Filaments gebildet sein und der Einsetzteil des Filaments kann frei verändert werden, abhängig von einer Form des Zahnbürstengriffes und einem Einsetzverfahren.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Jedoch wird bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine Beschreibung der bekannten Funktion oder Konfiguration weggelassen werden, um das Wesentliche der vorliegenden Erfindung zu erläutern, und da die folgende Beschreibung nur als ein Beispiel zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Detail bereitgestellt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
1 veranschaulicht Querschnitte 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 und 80 von Einzelfilamenten der Borsten auf einer Zahnbürste gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, hergestellt unter Verwendung von Spinndüsen, die verschiedene Formen haben. Hier bezeichnen Kreise 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71 und 81, die im Zentrum jedes der Querschnitte positioniert sind, Kernteile und Anteile 12, 22, 32, 42, 52, 62, 72 und 82, die die Kernteile umschließen, bezeichnen Hüllenteile.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Borste auf einer Zahnbürste, hergestellt mit einer Spinndüse, die eine dodecagonale Form 30 in 1 hat. Eine Borste 90 auf einer Zahnbürste auf der linken Seite von 2 bezeichnet eine Borste auf einer Zahnbürste, hergestellt durch Spinnen ohne Bildung eines Kernteils, und eine Borste 100 auf einer Zahnbürste auf der rechten Seite von 2 bezeichnet eine Borste auf einer Zahnbürste, aufgebaut aus einem Kernteil 101 und einem Hüllenteil 102, hergestellt durch das Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 veranschaulicht Borsten auf einer Zahnbürste, erhalten durch Verjüngen der Borsten auf einer Zahnbürste aus 2. Eine Borste auf einer Zahnbürste, erhalten durch Verjüngen der Borste 90 auf einer Zahnbürste aus 2 ist auf der linken Seite von 3 veranschaulicht und eine Borste auf einer Zahnbürste, erhalten durch Verjüngen der Borste 100 auf einer Zahnbürste aus 2, ist auf der rechten Seite von 3 veranschaulicht. Wie in 3 veranschaulicht ist, kann es verstanden werden, dass die Borste auf einer Zahnbürste, hergestellt durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, ungleichmäßige Anteile auf der Oberfläche davon hat.
4 bis 7 veranschaulichen Querschnitte 10, 20, 30 und 40 von Einzelfilamenten der Borsten auf einer Zahnbürste gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, hergestellt unter Verwendung von Spinndüsen, die verschiedene Formen haben. Die Querschnitte können durch Inselkomponenten 11, 21, 31 und 41 bzw. Meerkomponenten 12, 22, 32, 42 dargestellt sein und die Inselkomponenten und die Meerkomponenten können durch einander ersetzt sein.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Filaments, das den Querschnitt aus 6 hat. Hier ist ein Filament vor dem Entfernen einer Meerkomponente 52 auf der linken Seite von 8 veranschaulicht und eine Form des Filaments, in dem die Meerkomponente 52 entfernt ist und eine Inselkomponente 51 nach außen zu einem vorbestimmten Anteil des Filaments freigelegt ist, ist auf der rechten Seite von 8 veranschaulicht.
9 ist eine perspektivische Ansicht eines Filaments, das den Querschnitt aus 7 hat, ähnlich wie in 8. Hier ist ein Filament vor der Entfernung einer Meerkomponente 52 auf der linken Seite von 9 veranschaulicht und eine Form des Filaments, in dem die Meerkomponente 62 entfernt ist und nur eine Inselkomponente 61 zu einem vorbestimmten Anteil des Filaments zurückbleibt, ist auf der rechten Seite von 9 veranschaulicht.
10 und 11 veranschaulichen Zahnbürsten 130 und 140, in die die Filamente aus 11 eingesetzt sind. Als erstes veranschaulicht 7 eine Zahnbürste 130, die eine Form hat, in der eine Meerkomponente eines eingesetzten Teils nicht teils aufgelöst ist und eine Inselkomponente eines Distalendes des Filaments entfernt ist. Die Zahnbürste, die die Form aus 7 hat, hat eine relativ starke Elastizität und das verdünnte Distalende des Filaments hat Flexibilität, sodass Reinigungsleistung, Interdentalpenetration und Zahn- oder Zahnfleischschutzfunktionen verbessert werden können.
11 veranschaulicht eine Zahnbürste, die eine Form hat, in der die Meerkomponente vollständig entfernt ist und nur die Inselkomponente zurückbleibt. Eine Zahnbürste, die eine Form wie in 10 hat, kann weiche Borsten auf einer Zahnbürste haben, die eine einheitliche Form haben durch vollständiges Entfernen der Meerkomponente und dadurch in einer halterlosen Zahnbürste verwendet werden können, und eine Form der Borsten auf einer Zahnbürste haben, die am besten zum Zähneputzen geeignet ist, sodass eine Zahnfleischschutzfunktion im Vergleich zu einer normalen Zahnbürste verbessert werden kann.
VORTEILHAFTE EFFEKTE
Eine Zahnbürste, hergestellt durch ein Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste gemäß der vorliegenden Erfindung, hat eine Kern-Hüllen-Doppelstruktur und verschiedene Querschnittsformen, hat ungleichmäßige Anteile, gebildet auf einer Oberfläche davon durch ein Verjüngungsverfahren, während anorganische Partikel enthalten sind, wodurch es ermöglicht wird, eine hervorragende Reinigungsleistung und Penetration im Vergleich zu existierenden Borsten auf einer Zahnbürste zu verwirklichen. Zusätzlich enthält die Zahnbürste anorganische oder organische antimikrobielle Materialien, sodass die Zahnbürste eine semipermanente antimikrobielle Aktivität haben kann, die in einer existierenden Zahnbürste schwierig zu finden ist.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht Querschnitte einer Borste auf einer Zahnbürste, hergestellt gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Borste auf einer Zahnbürste, so hergestellt, dass sie eine dodecagonale Form 30 unter den Querschnitten aus 1 hat.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Borste auf einer Zahnbürste, erhalten durch Verjüngen der Borste auf einer Zahnbürste aus 2.
4 bis 7 veranschaulichen Querschnitte von Borsten auf einer Zahnbürste, hergestellt gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Filaments, das den Querschnitt aus 6 hat.
9 ist eine perspektivische Ansicht eines Filaments, das den Querschnitt aus 7 hat.
10 und 11 sind Seitenansichten von Zahnbürsten, in die Borsten auf einer Zahnbürste, hergestellt gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, eingesetzt sind.
(Detaillierte Beschreibung von Hauptelementen)
Bezugszeichenliste

10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80: Querschnitt von Borste auf Zahnbürste
11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81: Kernteil
12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82: Hüllenteil
90, 100, 110, 120: Filament
101, 121: Kernteil
102, 122: Hüllenteil
111, 123, 133, 143: ungleichmäßiger Anteil
130, 140: Zahnbürste
131, 141: Zahnbürstengriff
132, 142: Filament

BESTE ART
Im Folgenden werden Beispiele bereitgestellt um die vorliegende Erfindung detaillierter zu beschreiben. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht durch die Beispiele unten beschränkt.
Physikalische Eigenschaften der gemäß der folgenden Beispiele hergestellten Zahnbürsten wurden folgendermaßen gemessen.
(Messung von antimikrobieller Aktivität)
Nachdem 50 g an Filamenten, die Borsten auf einer Zahnbürste formen, die in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet werden, genommen wurden, wurden Bakterizide und bakteriostatische Reduktionsraten davon gemessen gemäß einer antimikrobielle-Aktivität-Messmethode des koreanischen Industriestandards (KS) J 4206. Im Detail wurden Staphylococcus aureus (anfängliche Bakterienanzahl: 1,4 × 10⁵/ml) und Klebsiella pneumoniae (anfängliche Bakterienanzahl: 1,8 × 10⁵/ml) in dem Filament als Testbakterien okuliert und kultiviert. Nach 18 Stunden wurden Bakterienanzahlen gemessen und Bakterizide und bakteriostatische Reduktionsraten wurden unter Verwendung der folgenden Gleichungen 2 und 3 gemessen. [Gleichung 1]
[Gleichung 2]
(Hier ist M_a: lebensfähige Zellanzahl unmittelbar nach der Inokulation einer Testprobe, zu der kein antimikrobielles Material zugegeben wurde

M_b: lebensfähige Zellanzahl nach Kultivieren der Testprobe, zu der kein antimikrobielles Material zugegeben wurde, für 18 Stunden

M_c: lebensfähige Zellanzahl nach Kultivieren einer Testprobe, zu der ein antimikrobielles Material zugegeben wurde, für 18 Stunden)
(Kundenpräferenz für Verwendbarkeit)
Nachdem 50 Studienteilnehmer Zahnbürsten, hergestellt durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, und existierende Zahnbürsten für einen vorbestimmten Zeitraum (7 Tage) benutzt hatten, wurden Kategorien wie das Gefühl des Zähneputzens, Reinigungskraft, Haltbarkeit, Flexibilität und dergleichen durch eine Fragebogenumfrage bewertet und durchschnittliche Werte davon wurden gezeigt.
[Beispiel 1]
2 kg Polybutylenterephthalat (PBT) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 75.000 als ein den Kernteil bildendes Material und 2 kg Nylon 6,12 mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 40.000 als ein den Hüllenteil bildendes Material wurden hergestellt und 80 g Calciumcarbonat (Kwangsung Chemical) mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 10 μm als ein den ungleichmäßigen Anteil bildendes Material und 80 g Polyhexamethylenguanidinphosphat (Guacil TX, SK Chemical) als ein antimikrobielles Material wurden hergestellt und wurden zugegeben und wurden vermischt mit dem Kernteil bildenden Material bzw. dem Hüllenteil bildenden Material bei einem Gewichtsverhältnis von 5:5. Das Kernteil bildende Material wurde in einen ersten Extruder mit einer Temperatur von 260°C gegeben und das Hüllenteil bildende Material wurde in einen zweiten Extruder mit einer Temperatur von 250°C gegeben und dann in einer Kompositmatrize vermischt, sodass ein Filament durch eine Spinndüse ausgelassen wurde. Die Spinndüse hatte eine kreisförmige Form und ein Filament vom Kern-Hüllen-Typ wurde durch gleichzeitiges Spinnen hergestellt. Das gesponnene Filament wurde einem Kühlverfahren und einem Streckverfahren unterworfen und dann als ein Bündel mit einem Durchmesser von 50 mm hergestellt. Das hergestellte Bündel wurde geschnitten, um eine Länge von 30 mm zu haben, und dann in eine alkalische Lösung, die eine Konzentration von 30% hatte, bei 120°C eingetaucht, wodurch ein Verjüngungsverfahren durchgeführt wurde. Das Eintauchen wurde zweimal durchgeführt. Nachdem das Eintauchen des Bündels beendet war, wurde das gleiche Verfahren wie in dem Verjüngungsverfahren an dem anderen Ende des Bündels, das nicht verjüngt war, durchgeführt, sodass das andere Ende verjüngt wurde. Das dem Verjüngungsverfahren unterworfene Filament wurde zweimal mit fließendem Wasser gewaschen, neutralisiert unter Verwendung von verdünnter Schwefelsäure und dann erneut gewaschen, wodurch ein verjüngtes Filamentbündel hergestellt wurde, bei dem ein Distalende in einer Drillform verdünnt war. Antimikrobielle Aktivität des hergestellten Bündels wurde gemessen und in Tabelle 1 gezeigt und die Verwendbarkeit einer Zahnbürste, hergestellt durch Einsetzen des hergestellten Bündels, wurde gemessen und in Tabelle 2 gezeigt.
[Beispiel 2]
Ein Filamentbündel wurde hergestellt unter Verwendung des gleichen Verfahrens und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass eine Form der Spinndüse eine dodecagonale Form 30 war. Antimikrobielle Aktivität des hergestellten Bündels wurde gemessen und in Tabelle 1 gezeigt und die Verwendbarkeit einer Zahnbürste, hergestellt durch Einsetzen des hergestellten Bündels, wurde gemessen und in Tabelle 2 gezeigt.
[Beispiel 3]
Ein Filamentbündel wurde hergestellt unter Verwendung des gleichen Verfahrens und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2, mit der Ausnahme, dass 2 kg Polyethylenterephthalat (PET) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 40.000 als das den Kernteil bildende Material verwendet wurden. Antimikrobielle Aktivität des hergestellten Bündels wurde gemessen und in Tabelle 1 gezeigt und die Verwendbarkeit einer Zahnbürste, hergestellt durch Einsetzen des hergestellten Bündels, wurde gemessen und in Tabelle 2 gezeigt.
[Beispiel 4]
Ein Filamentbündel wurde hergestellt unter Verwendung des gleichen Verfahrens und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2, mit der Ausnahme, dass 2 kg Nylon 6,10 mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 32.000 als das den Hüllenteil bildende Material verwendet wurden. Antimikrobielle Aktivität des hergestellten Bündels wurde gemessen und in Tabelle 1 gezeigt und die Verwendbarkeit einer Zahnbürste, hergestellt durch Einsetzen des hergestellten Bündels, wurde gemessen und in Tabelle 2 gezeigt.
[Beispiel 5]
Ein Filamentbündel wurde hergestellt unter Verwendung des gleichen Verfahrens und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2, mit der Ausnahme, dass 80 g Polyhexamethylenguanidinphosphat (Guacil TX, SK Chemical) und 8 g eines anorganischen antimikrobiellen Mittels (CWT-A, Jishim Tech) mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 3 μm als antimikrobielle Materialien hergestellt wurden und zugegeben wurden und gemischt wurden mit dem den Kernteil bildenden Material bzw. dem den Hüllenteil bildenden Material bei einem Gewichtsverhältnis von 5:5. Antimikrobielle Aktivität des hergestellten Bündels wurde gemessen und in Tabelle 1 gezeigt und die Verwendbarkeit einer Zahnbürste, hergestellt durch Einsetzen des hergestellten Bündels, wurde gemessen und in Tabelle 2 gezeigt.
[Beispiel 6]
2 kg Polybutylenterephthalat (PBT) mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 75.000 als ein Inselkomponentenpolymer und 2 kg eines Polyethylenglykolpolyestercopolymers (gewichtsmittleres Molekulargewicht: 40.000) in dem Polyethylenglykol bei einem Gehalt von 30 Gew.-% copolymerisiert war, als Meerkomponentenpolymer, wurden hergestellt und 80 g Calciumcarbonat (Kwangsung Chemical) mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 10 μm als ein den ungleichmäßigen Anteil bildendes Material und 80 g Polyhexamethylenguanidinphosphat (Guacil TX, SK Chemical) als ein antimikrobielles Material wurden hergestellt und zugegeben und vermischt mit dem Meerkomponentenpolymer bzw. dem Inselkomponentenpolymer bei einem Gewichtsverhältnis von 5:5. Ein Monofilament wurde hergestellt durch Zuführen des Meerkomponentenpolymers und des Inselkomponentenpolymers zu einer Komposit-Spinnmaschine vom Extrudertyp in einem Zustand, bei dem ein Gewichtsverhältnis der Meerkomponente und der Inselkomponente auf 50 Gew.-%:50 Gew.-% eingestellt war, und Spinnen des Meerkomponentenpolymers und des Inselkomponentenpolymers bei einer Spinntemperatur von 280°C, sodass die Form 30, aufgebaut aus der Meerkomponente 31 und der Inselkomponente 32 aus 6 erhalten wurde.
Nachdem das hergestellte Monofilament abgekühlt und während eines Wickelverfahrens gestreckt worden war, wurden die gewickelten Monofilamente zu einem Bündel gebunden, wodurch ein Bündel mit einem Durchmesser von 40 mm hergestellt wurde. Das hergestellte Bündel wurde geschnitten, um eine Länge von 30 mm zu haben, und dann in eine alkalische Lösung, die eine Konzentration von 30% hatte, bei 120°C eingetaucht, wodurch ein Verjüngungsverfahren an der Inselkomponente durchgeführt wurde, während die Meerkomponente aufgelöst wurde. Nachdem das Eintauchen des Bündels beendet war, wurde das gleiche Verfahren wie in dem Verjüngungsverfahren an dem anderen Ende des Bündels, das nicht verjüngt war, durchgeführt, sodass die Meerkomponente entfernt wurde. Das dem Verjüngungsverfahren unterworfene Filament wurde mit fließendem Wasser zweimal gewaschen, neutralisiert unter Verwendung von verdünnter Schwefelsäure und dann erneut gewaschen, wodurch ein verdünntes Filamentbündel hergestellt wurde, von dem ein Distalende in einer Drillform verdünnt war. Antimikrobielle Aktivität des hergestellten Bündels wurde gemessen und in Tabelle 1 gezeigt und die Verwendbarkeit einer Zahnbürste, hergestellt durch Einsetzen des hergestellten Bündels, wurde gemessen und in Tabelle 2 gezeigt.
[Beispiel 7]
Ein Filamentbündel wurde hergestellt unter Verwendung des gleichen Verfahrens und der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass eine Spinndüse mit einer Form 40, in der die Meerkomponente 41 und die Inselkomponente 42 aus 7 enthalten waren, während eines Herstellungsverfahrens des Filaments, verwendet wurde. Antimikrobielle Aktivität des hergestellten Bündels wurde gemessen und in Tabelle 1 gezeigt und die Verwendbarkeit einer Zahnbürste, hergestellt durch Einsetzen des hergestellten Bündels, wurde gemessen und in Tabelle 2 gezeigt.
[Vergleichsbeispiel 1]
2 kg PBT wurde als ein Filament bildendes Material verwendet und wurde alleine gesponnen ohne Bildung eines Hüllenteils. Das den ungleichmäßigen Anteil bildende Material wurde nicht zugegeben und 80 g Polyhexamethylenguanidinphosphat wurde als ein antimikrobielles Material zugegeben, wodurch eine Spinnlösung hergestellt wurde. Eine Temperatur einer Spinnmaschine war 260°C und eine Spinndüse hatte eine kreisförmige Form. Das gesponnene Filament wurde einem Kühlverfahren und einem Streckverfahren unterworfen und dann als ein Bündel mit einem Durchmesser von 50 mm hergestellt. Das hergestellte Bündel wurde geschnitten, um eine Länge von 30 mm zu haben, und dann in eine alkalische Lösung, die eine Konzentration von 30% hatte, bei 120°C eingetaucht, wodurch ein Verjüngungsverfahren durchgeführt wurde. Das Eintauchen wurde zweimal durchgeführt.
Nachdem das Eintauchen des Bündels beendet war, wurde das gleiche Verfahren wie in dem Verjüngungsverfahren an dem anderen Ende des Bündels, das nicht verjüngt war, durchgeführt, sodass das andere Ende verjüngt wurde. Das dem Verjüngungsverfahren unterworfene Filament wurde zweimal mit fließendem Wasser gewaschen, neutralisiert unter Verwendung von verdünnter Schwefelsäure und dann erneut gewaschen, wodurch ein verjüngtes Filamentbündel hergestellt wurde, bei dem ein Distalende in einer Drillform verdünnt war. Antimikrobielle Aktivität des hergestellten Bündels wurde gemessen und in Tabelle 1 gezeigt und die Verwendbarkeit einer Zahnbürste, hergestellt durch Einsetzen des hergestellten Bündels, wurde gemessen und in Tabelle 2 gezeigt.
[Vergleichsbeispiel 2]

Ein Filamentbündel wurde hergestellt unter Verwendung des gleichen Verfahrens und der gleichen Bedingungen wie in Vergleichsbeispiel 1, mit der Ausnahme, dass das antimikrobielle Mittel nicht zugegeben wurde. Antimikrobielle Aktivität des hergestellten Bündels wurde gemessen und in Tabelle 1 gezeigt und die Verwendbarkeit einer Zahnbürste, hergestellt durch Einsetzen des hergestellten Bündels, wurde gemessen und in Tabelle 2 gezeigt. [Tabelle 1]

	Bakteriostatische Reduktionsrate (%)
	Staphylococcus aureus	Klebsiella pneumoniae
Beispiel 1	89,1	90,3
Beispiel 2	97,2	98,0
Beispiel 3	97,3	97,9
Beispiel 4	97,4	98,1
Beispiel 5	99,9	99,9
Beispiel 6	98,7	99,9
Beispiel 7	98,1	99,9
Vergleichsbeispiel 1	94,2	95,3
Vergleichsbeispiel 2	15,2	20,4

[Tabelle 2]

Bewertungskategorie
	Gefühl des Zähneputzens	Reinigungsleistung	Haltbarkeit	Flexibilität
Beispiel 1	4,2	4,1	4	4,3
Beispiel 2	4,5	4,4	4,2	4,3
Beispiel 3	4,3	4,5	4,2	4,2
Beispiel 4	4,3	4,3	4,3	4,2
Beispiel 5	4,8	4,7	4,2	4,1
Beispiel 6	4,3	4,3	4,2	4,2
Beispiel 7	4,4	4,3	4,3	4,5
Vergleichsbeispiel 1	3,7	3,2	3,2	3,0
Vergleichsbeispiel 2	2,4	2,1	3,0	3,3

* Bewertungskriterien

5:

sehr exzellent

4:

exzellent

3:

angemessen

2:

schlecht

1:

sehr schlecht

Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, kann verstanden werden, dass in den Beispielen 1 bis 7 die antimikrobielle Aktivität deutlich exzellent war im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 2. Zusätzlich kann verstanden werden, dass in den Beispielen 2 bis 7, in denen die Spinndüse gewechselt wurde, die antimikrobielle Aktivität leicht exzellent im Vergleich zu Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 war, in denen die kreisförmige Spinndüse verwendet wurde. Der Grund dafür kann sein, dass ein Oberflächenbereich des gesponnenen Filaments vergrößert war, sodass eine Menge an antimikrobiellem Material mit einem Kation, das an der Oberfläche exponiert war, erhöht war.
Weiterhin kann verstanden werden, dass in den Beispielen 1 bis 7 das Gefühl des Zähneputzens und die Reinigungskraft signifikant exzellent waren im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 und 2, wie in Tabelle 2 gezeigt ist. Insbesondere kann verstanden werden, dass in den Beispielen 5 bis 7, da die anorganischen Partikel und das anorganische antimikrobielle Material als die ungleichmäßigen Anteile gebildet wurden und zur gleichen Zeit ein Oberflächenbereich des Filaments vergrößert war, eine exzellentere Reinigungskraft und antimikrobielle Aktivität gezeigt wurden.
Wie oben beschrieben, kann, gemäß der vorliegenden Erfindung, das Filament die Kern-Hüllen-Struktur haben und ein Oberflächenbereich des Filaments kann vergrößert werden, indem eine Form der Spinndüse zum Zeitpunkt des Spinnens des Filaments verschiedenfach angepasst wird. Zusätzlich können die Borsten auf einer Zahnbürste, die eine exzellente antimikrobielle Aktivität und Reinigungskraft haben, hergestellt werden durch Bilden der ungleichmäßigen Anteile auf der Oberfläche davon durch das Verjüngungsverfahren und durch Anpassen der Querschnittsfläche des Distalendes des Filaments.
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben beschrieben, aber die vorliegende Erfindung kann verschiedene Änderungen, Modifikationen und Äquivalente umfassen. Es wird verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung in ähnlicher Weise angewendet werden kann durch Modifizieren der beispielhaften Ausführungsformen. Daher sind die zuvor genannten Inhalte nicht für eine Limitierung der vorliegenden Erfindung, die durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, bestimmt.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Borsten auf einer Zahnbürste, wobei das Verfahren umfasst: a) Herstellen eines Filaments vom Kern-Hüllen-Typ, aufgebaut aus einem Kernteil und einem Hüllenteil; b) Schneiden des Filaments; c) Eintauchen eines Endes des Filaments in Schritt b) in einen Arbeitsbehälter, der mit einer Verjüngungslösung gefüllt ist; und d) Eintauchen des anderen Endes des Filaments in Schritt c) in einen Arbeitsbehälter, der mit einer alkalischen Lösung gefüllt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Borsten auf einer Zahnbürste jede Querschnittsform aus einer Hantelform, einer Kreuzform, einer Scheibenform, einer Winkel(„chevron”)-Form, einer Dreiecksform, einer tetragonalen Form, einer Trapezform und einer Kornform haben.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Borsten auf einer Zahnbürste jede Form einer kreisförmigen Form, einer Mantelform, einer Kreuzform, einer Scheibenform, einer Winkel(„chevron”)-Form, einer Dreiecksform, einer tetragonalen Form, einer Trapezform und einer Kornform haben.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Kernteil oder der Hüllenteil hergestellt wird aus mindestens einem Polymerharz aus Polyester, einem thermoplastischen Kautschuk, einem Elastomer, Silikon, BPA-freien Biokunststoff, Polyoxymethylen, Nylon 4, Nylon 6, Nylon 7, Nylon 9, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 4,6, Nylon 6,6, Nylon 6,10, Nylon 6,12 und einem Polyestercopolymerpolymerharz.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Kernteil, der Hüllenteil oder sowohl der Kernteil als auch der Hüllenteil weiterhin ein Additiv, umfassend organische Partikel, anorganische Partikel oder eine Mischung davon, umfassen.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei die organischen Partikel jedes oder mindestens zwei, ausgewählt aus Extrakten aus grünem Tee, Gerstenkeimextrakten, Ginkgo-biloba-Extrakten, Kiefernadelextrakten, Bambusextrakten, Aktivkohle, Xylit und einem wasserlöslichen Polymer, sind und die anorganischen Partikel jedes oder mindestens zwei, ausgewählt aus Zeolit, Silica-Alumina, Calciumphosphat, Zirkoniumphosphat, Calciumcarbonat, Silicagel, Titandioxid, Zinkoxid, Zirkoniumcarbid, Magnesiumoxid, Siliciumdioxid und Aluminiumoxid, sind.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei jedes oder mindestens zwei Metalle, ausgewählt aus Gold, Silber, Platin und Kupfer, weiterhin auf den anorganischen Partikeln getragen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei das Additiv eine durchschnittliche Partikelgröße von 0,1 bis 10 μm hat.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein antimikrobielles Material weiterhin bei einem Gehalt von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Kernteils, des Hüllenteils oder des Kernteils und des Hüllenteils, zugegeben wird.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei das antimikrobielle Material eine Guanidin-basierte Verbindung oder Silberionenpulver ist.
Zahnbürste, die Borsten auf einer Zahnbürste, hergestellt durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, verwendet.