JP2004073730A - 歯ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】効率的かつ安価に刷毛および刷毛束の植毛固定強度を向上することができる高品質な歯ブラシを提供する。
【解決手段】ヘッド部植毛面３に形成された少なくとも１つの植毛穴４に刷毛１もしくは刷毛束２が２つ折りに植毛された歯ブラシにおいて、刷毛１もしくは刷毛束２を接着剤５、もしくは抜け止め部材６と接着剤５によって植毛穴４内に固定した。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植毛固定強度に優れた高品質な歯ブラシに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭６１−１８１４０４号公報には、刷毛束の端部を溶融結束し、この溶融結束した刷毛束を植毛穴に接着剤で固定した歯ブラシが示されているが、この歯ブラシの場合、植毛工程が刷毛束の溶融と接着という２段階に分かれているため、刷毛束の供給から接着までの工程が長く、量産化に伴う上で効率的とは言えなかった。
【０００３】
特開平７−１０８０１０号公報，特開平４−３４８７０６号公報には、接着剤を用いて刷毛や刷毛束の端部をヘッド部に固定した歯ブラシが示されているが、この歯ブラシの場合、端部の接着のみの固定では接着面積が小さいこともあり、刷毛や刷毛束の接着固定強度が低く、使用中に口腔内で毛が抜け落ちる可能性があった。
【０００４】
特開２００１−１７８５４４号公報には、２つ折りにした刷毛束を溶着剤と超音波ホーンによって固定した歯ブラシが示されているが、この歯ブラシの場合、植毛穴へ嵌入された刷毛束は超音波溶融して固化が完了するまでは不安定な状態が続くため、効率的でなく、また製造設備が複雑で、コストがかかる可能性が高かった。
【０００５】
特開昭６１−５６６０５号公報，特公平３−４９５６１号公報には、低温溶融性の合成樹脂剤で刷毛束を仮固定した後、加熱溶融して固定する歯ブラシが示されているが、この歯ブラシの場合、植毛穴内の合成樹脂剤を溶かすためには相当な熱量を必要とすることから、一般的に刷毛材料として用いられるナイロンやＰＢＴなどの物性や外観形状に悪影響を与える可能性があり、実際の生産に際しては多くの困難を伴う。
【０００６】
特開昭６１−２６８２０８号公報，特公平６−１６７２５号公報、特公昭２９−１３３５公報には、ブラシヘッドを形成する射出成形用金型内に刷毛束を挿入して刷毛端部を溶融固定し、ブラシヘッドの成型時に刷毛束端部を金型内に埋没させた状態で射出成形するいわゆるインサート成形法による歯ブラシの製造方法が示され、また、特開昭６０−２４１４０４公報には、予め成形されたブラシヘッドの植毛穴と刷毛束の端部を溶融して押し込み植毛するいわゆる熱融着法による歯ブラシの製造方法が示されている。これらの製造方法による場合、いずれも歯ブラシとしての植毛固定強度は向上するが、生産設備が複雑化し、また品種切り替えなどの汎用性の悪さなど、生産性の面で問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、効率的かつ安価に刷毛および刷毛束の植毛固定強度を向上した高品質な歯ブラシを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、ヘッド部植毛面に形成された少なくとも１つの植毛穴に刷毛もしくは刷毛束が２つ折りに植毛された歯ブラシにおいて、２つ折りにした刷毛または刷毛束を接着剤、もしくは抜け止め部材と接着剤を用いてヘッド部の植毛穴内に固定したものである。
【０００９】
接着剤としては、刷毛もしくは刷毛束を植毛穴の内部に接着固定できるものであれば、その種類に特に限定はなく、エポキシ系、ウレタン系、エマルジョン系、合成ゴム系、弾性系、シアノアクリル系などの接着剤や、ホットメルトなどの熱可塑性材質（ＥＶＡ系、合成ゴム系、オレフィン系、ビニル系、ウレタン系、ポリアミド系など）からなる接着剤を用いることも可能である。
【００１０】
なお、口腔内で使用されることを考慮した場合、上記接着剤の中でも、好ましくは食品衛生法による合成樹脂製の器具または容器包装の材質別規格基準（昭和５７年厚生省告示第２０号、平成６年厚生省告示第１８号）に適合するものがよい。
【００１１】
また、刷毛もしくは刷毛束を植毛穴内部に接着固定できるものであれば、接着剤の接着力に特に限定はないが、歯ブラシのヘッド部材（刷毛、ハンドル、抜け防止部材）として用いられる材質（ナイロン、ＰＢＴ、ＰＰ、真鍮など）との接着性が良好なものが好ましい。
【００１２】
接着剤の硬化方法にも特に限定はなく、例えば、瞬間硬化、接触硬化、ＵＶ硬化、嫌気硬化などを用いることができる。
【００１３】
接着剤は植毛穴内に充填後、植毛穴内部で十分な強度を維持しているものが望ましく、硬化後の硬度（ロックウェルＭ）が１〜１５０、好ましくは１０〜１４０、より好ましくは２０〜１３０であるものがよい。
【００１４】
接着剤の硬化後の性状としては、硬度のほかに特に限定はないが、好ましくは透明性が高く、臭いが少ないものがよく、さらに好ましくは無色透明、無臭であるとよい。
【００１５】
接着剤は植毛穴への充填時に適度な流動性が必要となるため、その粘度は１〜５０００００（ｍＰａ・ｓ／２３℃）、好ましくは２〜１０００００（ｍＰａ・ｓ／２３℃）、より好ましくは２〜２００００（ｍＰａ・ｓ／２３℃）であるとよい。ただし、熱可塑性材質を用いる場合には、その粘度は５０〜４００００（ｍＰａ・ｓ／１８０℃）、好ましくは１００〜３００００（ｍＰａ・ｓ／１８０℃）、より好ましくは２００〜２００００（ｍＰａ・ｓ／１８０℃）のものがよい。
【００１６】
接着剤を植毛穴に充填する方法に関しても特に限定はないが、例えば、植毛直前に植毛穴内に予め充填する方法や、刷毛もしくは刷毛束の植毛後に歯ブラシの植毛面側から接着剤を注入したり、ヘッド部背面側からノズルを差し込んで注入する方法などでもよい。
【００１７】
熱可塑性接着剤の場合、接着剤の溶融は植毛工程の任意の時点で行うことができるが、例えば、刷毛もしくは刷毛束の植毛直前に溶融する方法や、植毛後、ハンドルの一部もしくは全体を加熱して溶融する方法などでもよい。
【００１８】
上記諸条件を考慮した場合、接着剤としては、例えばシアノアクリル系接着剤の瞬間硬化タイプ（セットタイム１秒〜２分）が好適である。
【００１９】
歯ブラシハンドルを構成するための硬質樹脂としては、曲げ弾性率が８００〜２５００ＭＰａ、好ましくは１０００〜２０００ＭＰａのものがよく、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ）、セルロースプロピオネート樹脂（ＣＰ）、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂（ＡＳ）などの素材を単独または混合して利用するが、成形性、コストなどの点で、ポリプロピレン樹脂が好ましい。
【００２０】
また、歯ブラシハンドルを構成するための軟質樹脂としては、硬さ（ＪＩＳＫ６２５３硬さ試験、試験条件ＪＩＳ　Ａ）が５〜１００、好ましくは２０〜６０のものがよく、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、１，２ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、エチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、天然ゴム系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー、トランス−ポリイソプレン系熱可塑性エラストマーなどを用いることができる。
【００２１】
歯ブラシハンドルの製造に際しては、上記素材を組み合わせて適宜使用するが、歯ブラシ素材として求められる物性、価格や相互の相溶性から、ポリプロピレン樹脂とポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、またはポリスチレン系熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。例えば、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、ゴム成分としてＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体）を、硬成分としてポリプロピレン樹脂をそれぞれ選び、これらをブレンドして一部あるいは全部を架橋したものが用いられる。さらには、熱可塑性エラストマーの代わりに、２液混合射出による熱硬化性シリコーン樹脂を使用してもよい。
【００２２】
ヘッド部植毛面における植毛穴の配列、穴数、刷毛長、毛切り形状は任意に選択することが可能である。植毛穴断面形状としては、直径０．５〜３．０ｍｍまでの真円、長径０．５〜３．０ｍｍ、短径０．５〜３．０ｍｍまでの楕円、長辺３．０ｍｍ、短辺１．０ｍｍから長辺１．５ｍｍ、短辺０．５ｍｍの長方形などを単独に１０〜４０穴使用したり、真円穴、楕円穴、あるいは長方形穴、多角形穴などを適宜組み合わせて使用してもよい。
【００２３】
植毛穴形状は、深さ方向について断面形状の変化のない通常の穴でもよいが、下方に行くに従って穴径が細くなるようにテーパーを付けたものや、穴径に段差を設けたもの、段差とテーパー部を設けたものなどを使用することができる。これらの形状に加え、さらに穴底部を０．３ｍｍ程度に面取り加工したものがよく使用される。
【００２４】
刷毛の材質としては、通常使用されるポリアミド（例：ナイロン６−１２、ナイロン６−１０、１２ナイロンなど）、ポリエステル（例：ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど）、ポリプロピレン、エラストマー、天然材質などを使用することができる。もちろん、これらを組み合わせた複合糸であってもよい。
【００２５】
また、刷毛の横断面形状も円形が主であるが、特に限定するものではない。例えば、三角形、四角形、六角形、花びら状などの横断面形状を用いることもでき、またこれらを組み合わせた形状であってもよい。また、予め刷毛全体の外観形状がウェーブ状、ツイスト状、ギザギザ状などに加工されたものを用いることもでき、これらを組み合わせることも可能である。
【００２６】
刷毛太さは、３〜１５ｍｉｌ（０．０７６〜０．３８１ｍｍ）、好ましくは５〜１０ｍｉｌ（０．１２７〜０．２５４ｍｍ）が一般的な歯ブラシにはよい。
【００２７】
また、通常は毛先丸め部を除いて１本の刷毛内ではほぼ同一径であるが、刷毛根元部付近では上記刷毛太さであっても、毛先先端に向かうに従って徐々に径が細くなる高度テーパー毛の形態であってもよい。刷毛先端の形状は、ヘラ状、先薄幅広状、球状など、種々の形状を採用することができる。
【００２８】
使用する刷毛の形態にも特に限定はなく、ハンク状（一定長さにカットされて束ねられたもの）、スプール状（リールに巻き取られたもの）など、任意のものを使用することができる。各刷毛の長さは揃っていてもよいが、不揃いでもよく、毛先輪郭形状（一般的に毛切り形状）もフラット形状、山谷形状、凹凸段差形状など任意の形状を採用することができる。
【００２９】
抜け止め部材としては、生産性、コストの点から、一般的に真鍮またはアルミニウムなどの金属からなる平板状の平線が用いられるが、特に限定はない。物理的に任意の植毛穴に刷毛または刷毛束を打ち込むことが可能であればよく、材質（金属、プラスチック、天然材料など）および形状についても任意に選択が可能である。
【００３０】
ヘッド部の機能についても特に限定はなく、ヘッド部の少なくとも一部が部分的に撓むものや、ヘッド部の全体が連続的に撓むもの、またはこれらの組み合わせでもよい。また、ヘッド部の構造にも特に限定はないが、硬質樹脂と軟質樹脂（弾性体）を組み合わせた多層構造や、少なくとも一部にヒンジ機構が付いているものでもよい。弾性体の材質は前述した軟質樹脂と同様である。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１に本発明に係る歯ブラシの第１の実施の形態を示す。（ａ）はヘッド部の植毛穴部分の略示拡大平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線位置における略示断面図、（ｃ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線位置における略示断面図である。
【００３２】
この第１の実施の形態に係る歯ブラシは、接着剤５のみを用いて植毛固定した場合の例を示すもので、複数本の刷毛１を束ねて構成される刷毛束２を、植毛機によってヘッド部３の植毛穴４内に２つ折りにして打ち込んだ後、植毛穴４内に接着剤５を充填して固定したものである。
【００３３】
このように接着剤５によって刷毛束２を固定すれば、刷毛束２を構成する刷毛１，１同士や刷毛１と植毛穴４との間のすべての隙間を接着剤５で埋め尽くした状態で植毛穴４内に固定することができ、極めて高い植毛固定強度を実現することができる。
【００３４】
図２に本発明に係る歯ブラシの第２の実施の形態を示す。（ａ）はヘッド部の植毛穴部分の略示拡大平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線位置における略示断面図、（ｃ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線位置における略示断面図である。
【００３５】
この第２の実施の形態に係る歯ブラシは、抜け止め部材たる平線６と接着剤５を用いて植毛固定した場合の例を示すもので、複数本の刷毛１を束ねて構成される刷毛束２を、平線６を用いてヘッド部３の植毛穴４内に２つ折りにして打ち込んだ後、植毛穴４内に接着剤５を充填して固定したものである。
【００３６】
このように抜け止め部材たる平線６と接着剤５によって刷毛束２を固定すれば、平線６によって刷毛束２を植毛穴４内に固定した上で、更に接着剤５によって重ねて固定しているので、前記第１の実施の形態に比べ、更に高い植毛固定強度を実現することができる。
【００３７】
図３および図４に、本発明で用いる歯ブラシハンドルの具体的な形状例を示す。図３は、ヘッド部３の植毛面側を硬質樹脂７、背面側を熱可塑性エラストマー８の２層構造とし、硬質樹脂７の厚さをヘッド部先端側に向かうに従って連続的に徐々に薄くした歯ブラシハンドルの例である。図４は、図３と同じくヘッド部３の植毛面側を硬質樹脂７、背面側を熱可塑性エラストマー８の２層構造とし、硬質樹脂７の厚さをヘッド部先端側に向かって間欠的に階段状の段差を与えながら薄くした歯ブラシハンドルの例である。また、硬質樹脂７がヘッド部３の途中から先端まで一定の厚さ（例えば、１．１ｍｍ）とした２層構造でもよい。
【００３８】
図３，図４のようにヘッド部３を硬質樹脂７と熱可塑性エラストマーからなる２層構造とすれば、ヘッド部３に可撓性を持たせることができ、より高い刷掃効果を与えることができる。
【００３９】
なお、ヘッド部３に形成される植毛穴４の穴形状は、図３，図４に示したような円柱穴でもよいが、穴下方に行くに従って穴径が細くなるように穴全体にテーパーを付けたものや、図５（ａ）に示すように場所によって穴径を変えたり、図５（ｂ）（ｃ）に示すように異なる穴径とテーパーを組み合わせたりしてもよい。
【００４０】
＜実験例＞
表１，表２に、本発明の歯ブラシと従来の歯ブラシの接着剤硬化後の植毛固定強度の測定結果を示す。これらの表から明らかなように、本発明の歯ブラシは、刷毛単体で２つ折り植毛した場合、刷毛束として２つ折り植毛した場合のいずれの場合においても、従来の歯ブラシに比べて植毛固定強度が格段に向上することが確認された。
【００４１】
１．実験で用いた歯ブラシの仕様
ヘッド部形状：植毛面側が硬質樹脂（厚さ１．１ｍｍ）、背面側が軟質樹脂（
厚さ３．４ｍｍ）の２層構造
硬質樹脂材質：ポリプロピレン
軟質樹脂材質：ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー
植毛穴径　　：１．８ｍｍφ
植毛穴数　　：２８穴
刷毛材質　　：ナイロン
刷毛太さ　　：８ｍｉｌ（０．２０３ｍｍ）
刷毛本数　　：２３本／１束
接着剤　　　：シアノアクリル系接着剤
抜け止め部材：真鍮製の金属板（高さ１．５ｍｍ×幅２．２６ｍｍ×厚さ０．２５ｍｍ）
【００４２】
２．引っ張り条件
引張り速度：２０ｍｍ／分
【００４３】
【表１】

【００４４】
【表２】

【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、２つ折りにした刷毛または刷毛束を接着剤、もしくは抜け止め部材と接着剤を用いてヘッド部の植毛穴内に固定するようにしたので、ヘッド部材質、植毛穴の形状やサイズ、刷毛の材質や刷毛径などに影響を受けることなく植毛固定強度の極めて高い高品質な歯ブラシを得ることができる。また、接着剤、もしくは抜け止め部材と接着剤を用いるだけでよいので、歯ブラシ製造に際して高価な設備や工程が不要であり、効率的かつ安価に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る歯ブラシの第１の実施の形態を示すもので、（ａ）はヘッド部植毛穴部分の略示拡大平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線位置における略示断面図、（ｃ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線位置における略示断面図である。
【図２】本発明に係る歯ブラシの第２の実施の形態を示すもので、（ａ）はヘッド部植毛穴部分の略示拡大平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線位置における略示断面図、（ｃ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線位置における略示断面図である。
【図３】本発明で用いる歯ブラシハンドルの具体的な形状例を示すもので（ａ）はヘッド部の拡大平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図４】本発明で用いる歯ブラシハンドルの他の具体的な形状例を示すもので（ａ）はヘッド部の拡大平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は植毛穴の形状例を示す略示断面図である。
【符号の説明】
１　　刷毛
２　　刷毛束
３　　植毛面
４　　植毛穴
５　　接着剤
６　　平線（抜け防止部材）
７　　硬質樹脂
８　　熱可塑性エラストマー（軟質樹脂）

Claims (4)

1. ヘッド部植毛面に形成された少なくとも１つの植毛穴に刷毛もしくは刷毛束が２つ折りに植毛された歯ブラシにおいて、
   前記刷毛もしくは刷毛束が接着剤によって植毛穴内に固定されていることを特徴とする歯ブラシ。
2. ヘッド部植毛面に形成された少なくとも１つの植毛穴に刷毛もしくは刷毛束が２つ折りに植毛された歯ブラシにおいて、
   前記刷毛もしくは刷毛束が抜け止め部材と接着剤によって植毛穴内に固定されていることを特徴とする歯ブラシ。
3. 前記接着剤の硬化後の硬度（ロックウェルＭ）が１〜１５０であることを特徴とする請求項１または２記載の歯ブラシ。
4. ヘッド部の少なくとも一部が可撓可能とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の歯ブラシ。

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