JP2004089598A

JP2004089598A - Bristle material for toothbrush

Info

Publication number: JP2004089598A
Application number: JP2002258446A
Authority: JP
Inventors: Kunio Yamada; 山田　国夫; Makoto Mizuta; 水田　誠; Isao Tanaka; 田中　庸
Original assignee: Toray Monofilament Co Ltd
Current assignee: Toray Monofilament Co Ltd
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bristle material for a toothbrush capable of effectively removing foreign substances or dental plaque attached to the surface of teeth or in gaps between teeth, to be felt soft to the gum and comfortable in using even though the bristle material has certain hardness, and excellent in durability. <P>SOLUTION: The bristle material is made of a composite structure with at least two layers consisting of a core part and a sheath part. A tapered part is formed at least at one end of the cut bristle made of composite mono-filaments with the core component made of PBT and the sheath component made of PET and/or PEN. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯の表面および歯と歯の隙間に付着した異物や歯垢を効果的に除去することができ、しかも、適度な毛腰がありながら歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、耐久性にも優れた歯ブラシ用毛材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、合成樹脂製歯ブラシ用毛材の先端形態としては、ラウンド型、テーパー型、先球型およびカットのみのままなどの多種多様な形態がとられているが、なかでも毛先をテーパー形状とすることにより歯間に入り込み易くしたものは、歯周ポケット中の異物や歯垢をより効果的に除去する機能を付与するために最適であると考えられている。
【０００３】
この毛先をテーパー化した歯ブラシ用毛材については、実開昭５７−１２９３４号公報、実開昭５７−５０２２０号公報および特開平６−１４１９２３号公報などに記載のものが知られているが、いずれの場合にもブリッスルの先端をアルカリ処理してテーパー加工を行なうことから、その素材としてはポリエステル系モノフィラメントが好ましいとされている。
【０００４】
そして、ポリエステル系モノフィラメントの中でも、ポリブチレンテレフタレートやポリプロピレンテレフタレートは、適度な腰がありかつ耐久性に優れるという利点を有しており、毛腰が柔らかいことから、歯茎の弱い人が使用する歯ブラシとしては適しているものの、毛腰の強さを要求する人向きとしては物足りなさがあった。
【０００５】
その改善方法としては、素材を硬いポリエチレンテレフタレートモノフィラメントやポリエチレンナフタレートモノフィラメントに変更する方法、およびブリッスルの直径を太くしたりカットブリッスルの長さを短くすることによって毛腰を改善する方法などが考えられる。
【０００６】
しかしながら、素材を硬いものに変更する方法や太径化する方法では、毛材の先端を歯茎に押し当てた時に毛がしなりにくくなるため、痛い感触となるばかりか耐久性も劣るものになるという問題があった。また、カットブリッスルの長さを短くする方法では、歯ブラシを押し当てた時の毛の広がりが小さくなるために、歯間挿入性が低下するという問題があり、先端の感触をそのままとして、全体の毛腰を上げることはできなかった。
【０００７】
また、ポリブチレンテレフタレートモノフィラメントからなるカットブリッスルの先端テーパー形状を丸めて鈍角した歯ブラシ用毛材（特開平１１−２９０１３４号公報）も知られているが、この場合にはチクチク感はある程度解消するものの、毛先が歯間に入りにくくなり、この結果異物や歯垢の十分な除去効果が得られないばかりか、歯の清掃感をも十分に満足することができないという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】実開昭５７−１２９３４号公報
【特許文献２】実開昭５７−５０２２０号公報
【特許文献３】特開平６−１４１９２３号公報
【特許文献４】特開平１１−２９０１３４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、歯の表面および歯と歯の隙間に付着した異物や歯垢を効果的に除去することができ、しかも適度な毛腰がありながら歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、耐久性にも優れた歯ブラシ用毛材を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１発明に係る歯ブラシ用毛材は、芯部と鞘部の少なくとも２層複合構造からなり、芯成分をポリブチレンテレフタレート、鞘成分をポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリエチレンナフタレートから構成した複合モノフィラメントからなるカットブリッスルの少なくとも一端にテーパー部を形成してなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第２発明に係る歯ブラシ用毛材は、芯部と鞘部の少なくとも２層複合構造からなり、芯成分をポリプロピレンテレフタレート、鞘成分をポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートより選ばれた少なくとも１種から構成した複合モノフィラメントからなるカットブリッスルの少なくとも一端にテーパー部を形成してなることを特徴とする。
【００１３】
なお、上記第１発明および第２発明に共通して、前記複合モノフィラメントの芯成分／鞘成分の断面積比が３０／７０〜９５／５の範囲にあることが、好ましい条件として挙げられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の歯ブラシ用毛材について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の歯ブラシ用毛材は、芯部と鞘部の少なくとも２層複合構造からなり、いずれもアルカリにより容易に加水分解される性質をもつポリエステル系ポリマからなるモノフィラメントのブリッスルから構成されるものである。
【００１６】
上記複合モノフィラメントにおいて、第１発明の芯または第２発明の鞘成分として用いられるポリブチレンテレフタレート（以下、ＰＢＴと呼ぶ）とは、実質的にテレフタル酸と１、４−ブタンジオールを縮重合して得られるものであるが、酸成分の一部および／またはグリコール成分の一部を、当業界で良く知られる様々なジカルボン酸とグリコールで置き換えた共重合体ＰＥＴであってもよい。
【００１７】
また、上記複合モノフィラメントにおいて、第２発明の芯成分として用いられるポリプロピレンテレフタレート（以下、ＰＰＴと呼ぶ）とは、テレフタール酸を主たる酸成分とし、１，３−プロパンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルであるが、５０モル％以下の割合で他のエステル結合の形成が可能な共重合成分を含むものであってもよい。
【００１８】
さらに、上記複合モノフィラメントにおいて、第１発明および第２発明の鞘成分として用いられるポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと呼ぶ）とは、実質的にテレフタル酸とエチレングリコールを縮重合して得られるものであるが、５０モル％以下の割合で他のポリエステル結合の形成可能な共重合成分を含むものであってもよい。
【００１９】
同じく第１発明および第２発明の鞘成分として用いられるポリエチレンナフタレート（以下、ＰＥＮと呼ぶ）とは、ポリエチレン−２，６−ナフタレート単位を５０モル％以上含有するポリマーである。
【００２０】
これらのポリエステル系樹脂は、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、他の熱可塑性樹脂を必要に応じてブレンドして使用することもできる。さらに、耐熱剤、耐候剤、耐光剤、酸化防止剤、帯電防止剤染料および顔料などの通常の添加剤成分ならびに一般的な抗菌剤などの添加剤を任意に含有することも可能である。
【００２１】
本発明の歯ブラシ用毛材を構成する芯鞘型複合モノフィラメントにおいては、第１発明および第２発明に共通して、芯部に比較的柔らかい素材を使用し、鞘部には擦掃感を上げるために芯部よりも硬い素材使用すると共に、この複合モノフィラメントからなるカットブリッスルの少なくとも一端をテーパー処理することが重要な条件である。
【００２２】
すなわち、芯部素材として使用するＰＢＴまたはＰＰＴは、いずれも適度な腰があって回復性に優れ、歯ブラシに使用した場合に耐久性が良いとされているが、テーパー加工処理しているため、このままでは全体に腰がなく使用感触が悪い。したがって、これらの欠点を補うために、鞘部には芯部より硬い素材、つまり芯部がのＰＢＴの場合（第１発明）には、ＰＥＴおよび／またはＰＥＮを、芯部がＰＰＴの場合（第２発明）にはＰＥＴ、ＰＢＴおよびＰＥＮから選ばれた少なくとも１種を、それぞれ使用して芯鞘型複合モノフィラメントにする必要がある。
【００２３】
そして、これらの複合モノフィラメントは、いずれもアルカリに溶解することからテーパー加工することができ、テーパー加工されたテーパー部先端部分は芯部素材のみから形成されることになるため、毛がしなりやすく、かつ耐久性に優れたものとなる。一方、テーパー部以外のストレート部は、芯鞘複合で構成され鞘成分が残るため、テーパー部に比較して適度に硬いものとなり、歯ブラシに使用した場合には、歯と歯の隙間に毛材が入り易くすることができ、しかも適度な毛腰があり擦掃感がよく、かつ歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、清掃性にも優れるという最良の効果を発揮することになる。
【００２４】
しかし、芯部に硬い素材であるＰＥＴやＰＥＮを使用した場合には、毛材先端を歯茎に押し当てた時に毛がしなりにくくなるため、痛い感触となるばかりか歯茎を痛めることとなり、さらには耐久性もが劣るという欠点を有するものとなる。
【００２５】
なお、本発明の歯ブラシ用毛材を構成する芯鞘型複合モノフィラメントの芯成分／鞘成分の断面積比は、３０／７０〜９５／５、特に４０／６０〜９０／１０の範囲にあることが望ましい。３０／７０以下では、テーパー処理した後の芯部のＰＢＴやＰＰＴの長さが少なくなって、毛材がしなりにくくなるばかりか、硬い素材の比率が高くなることから毛腰が硬くなりすぎ、痛い感触と共に毛材の耐久性が劣る傾向となる。一方、９５／５以上では、硬さが改善されずに擦掃効果が低下する傾向となる。
【００２６】
また、上記芯鞘型複合モノフィラメントの外径は、０．１２〜０．３０ｍｍ、特に０．１５〜０．２５ｍｍの範囲が好ましい。
【００２７】
この芯鞘型複合モノフィラメントにおけるモノフィラメントおよび芯部の断面形状については、必ずしも円形断面に限定されるものではなく、例えば三角形、４角形、星形などの異形断面であってもよいが、口金ノズル製作上の簡便さからは円形断面に設定することが工業上最も有利である。
【００２８】
本発明においては、上記芯鞘型複合モノフィラメントを切断したカットブリッスルとして使用するが、このカットブリッスルの長さは２２〜３５ｍｍ、特に２５〜３２ｍｍの範囲が好適である。
【００２９】
そして、本発明においては、第１発明および第２発明に共通して、上記カットブリッスルの少なくとも一端にテーパー部を形成し、このテーパードブリッスルを歯ブラシの毛材として使用することが重要な要件である。
【００３０】
上記テーパードブリッスルの製造は、例えば上記カットブリッスルを束ねて、その一端側をアルカリ水溶液に浸漬処理するか、両端側をアルカリ水溶液に浸漬処理することが好ましく、この方法によれば一挙に大量のカットブリッスルについて先端テーパー加工処理を行うことができて効率的である。
【００３１】
なお、ここで形成されるテーパー部の長さは、先端から５〜１５ｍｍ、特に７〜１２ｍｍの範囲が好適であり、この範囲であれば望ましい効果を得ることができる。
【００３２】
このようにして得られるテーパードフリッスルは、そのテーパー部の少なくともテーパー先端部が芯部のみから形成されているため柔らかく、その他のテーパー部の一部とストレート部にかけては芯鞘構造で構成されているため硬いことが、従来にない新規な特徴である。
【００３３】
上記で得られたテーパードブリッスルを用いて歯ブラシを製造する方法には特に制限はなく、例えばテーパードブリッスルの長手向中央部を折り曲げてこれを歯ブラシ基台の植毛穴へ植毛する方法などの通常の方法により製造することができる。
【００３４】
かくしてなる本発明の歯ブラシ用毛材を使用した歯ブラシによれば、歯の表面および歯と歯の隙間に付着した異物や歯垢を効果的に除去することができ、しかも、従来問題であった毛腰も十分ありながら、歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、耐久性にも優れるという効果が得られる。
【００３５】
【実施例】
以下に、本発明を実施例に基づいてさらに説明するが、実施例における特性値の測定法ならびに各性能評価は次の方法にしたがって行った。
［ヤング率］
テーパー加工処理前のカットブリッスル試料をＪＩＳ　Ｌ１０１３に基づいて、試長２５ｃｍ、引っ張り速度５ｃｍ／分の条件で測定し、初期引っ張り抵抗度を求めた。この値から断面積あたりの弾性率としてヤング率を求めた。
【００３６】
ヤング率の値によってブラシ毛材の柔軟性を評価するものとし、数値が大きい程毛腰が硬いことを示す。
［擦掃感］
得られたテーパードブリッスルを歯ブラシ基台に植毛し、この歯ブラシを１０人のモニターに実際に使用依頼した場合の擦掃感の官能評価結果を、次の判定１〜５としてとりまとめた。
【００３７】
判定：１・・・すこぶる満足
２・・・満足
３・・・普通
４・・・やや不足
５・・・不満足
［ソフト感］
得られたテーパードブリッスルを歯ブラシ基台に植毛し、この歯ブラシを１０人のモニターに実際に使用依頼した場合のソフト感の官能評価結果を、次の判定１〜５としてとりまとめた。
【００３８】
判定：１・・・毛先の歯や歯肉への当たりがソフトで使用感良好
２・・・使用感やや良好
３・・・普通
４・・・毛先の歯や歯肉への当たりがやや硬い
５・・・毛先の歯や歯肉への当たりが硬く使用感不良
［耐久性］
得られたテーパードブリッスルを歯ブラシ基台に植毛し、この歯ブラシを用いて、一定荷重をかけ繰り返し摺動運動を行うことにより、歯ブラシ使用の仮想試験を行い、毛の開き率としての耐久性の評価をした。
【００３９】
すなわち、歯ブラシ摺動面裏側から垂直に５００ｇの一定荷重をかけ、３７℃の温水を滴下した状態で、ステンレス製の波形の板表面に対して、歯ブラシを縦方向に２００００回摺動運動させた。ここで、毛の開き率は、初期状態における摺動面の横幅をＡｍｍ、２００００回摺動後の摺動面の横幅をＢｍｍとしたときに（Ｂ−Ａ）／Ａ×１００（％）で算出した。毛の開き率が１００％であるとき、初期状態のちょうど２倍に毛が開いたことを表し、耐久性の評価は下記によった。　判定：◎・・・耐久性に極めて優れている（毛の開き率＜２０％）
○・・・耐久性に優れている（２０％≦毛の開き率＜６０％）
△・・・通常の耐久性を有する（６０％≦毛の開き率＜１００％）
×・・・耐久性に劣る（１００％≦毛の開き率）
［実施例１］
芯成分に固有粘度１．２のＰＢＴ（東レ社製ＰＢＴ１２００Ｓ）を、鞘成分に固有粘度０．７１のＰＥＴ（東レ社製Ｔ３０１）を用い、芯鞘複合重量比率を６０／４０として、エクストルーダー型複合紡糸機で溶融紡糸し、温水中に押し出して冷却固化させた後、２段延伸にて４．５倍に延伸し、次いで乾熱雰囲気中で弛緩熱セットを実施して、直線状に巻き取ることにより、直径０．１９ｍｍの複合モノフィラメントを得た。次いで、得られた複合モノフィラメントを束径４５ｍｍに束ねて、３０ｍｍの長さに切断したカットブリッスル束を、ステンレス製のカゴ内に、その底辺に繊維軸方向が垂直になるように収納し、このカゴを１１０℃に調整した水酸化ナトリウムの４０％水溶液内に、上記繊維束の一端部分が浸漬するように配置して１００分間処理した。次いで、十分水洗し、脱水、乾燥することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化したブリッスルを得た。
【００４０】
［実施例２］
実施例１において、芯鞘複合重量比率を９０／１０とした以外は、実施例１と同一製法を採用して、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化したブリッスルを得た。
【００４１】
［実施例３］
実施例１において、鞘成分に固有粘度０．８３のＰＥＮ（東洋紡績社製ＰＮ５５０）を使用し、かつ延伸倍率５．５倍とした以外は、実施例１と同一の製法を採用することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化したブリッスルを得た。
【００４２】
［実施例４］
芯成分に固有粘度１．３のＰＰＴ（Ｓｈｅｌｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製　ＣＯＲＴＥＲＲＡ　ＣＰ５１３０００）を、鞘成分に固有粘度０．７１のＰＥＴ（東レ社製Ｔ３０１）を用い、芯鞘複合重量比率を６０／４０として、エクストルーダー型複合紡糸機で溶融紡糸し、温水中に押し出して冷却固化させた後、２段延伸にて４．５倍に延伸し、次いで乾熱雰囲気中で弛緩熱セットを実施し、直線状に巻き取ることにより、直径０．１９ｍｍの複合モノフィラメントを得た。次いで、得られた複合モノフィラメントを束径４５ｍｍに束ねて、３０ｍｍの長さに切断したカットブリッスル束を、ステンレス製のカゴ内に、その底辺に繊維軸方向が垂直になるように収納し、このカゴを１１０℃に調整した水酸化ナトリウムの４０％水溶液内に、上記繊維束の一端部分が浸漬するように配置して１００分間処理した。次いで、十分水洗し、脱水、乾燥することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化ブリッスルを得た。
【００４３】
［実施例５］
実施例４において、鞘成分に固有粘度１．２のＰＢＴ（東レ社製ＰＢＴ１２００Ｓ）を使用した以外は、実施例４と同一の製法を採用することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化したブリッスルを得た。
【００４４】
［実施例６］
実施例４において、鞘成分に固有粘度０．８３のＰＥＮ（東洋紡績社製ＰＮ５５０）を使用し、延伸倍率５．５倍とした以外は、実施例４と同一の製法を採用することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化したブリッスルを得た。
【００４５】
［比較例１］
固有粘度１．３のＰＰＴ（Ｓｈｅｌｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製　ＣＯＲＴＥＲＲＡ　ＣＰ５１３０００）を用い、通常のエクストルーダー型紡糸機で溶融紡糸し、温水中に押し出して冷却固化させた後、２段延伸にて４．５倍に延伸し、次いで乾熱雰囲気中で弛緩熱セットを実施し、直線状に巻き取ることにより、直径０．１９ｍｍの複合モノフィラメントを得た。次いで、得られた各複合モノフィラメントを束径４５ｍｍに束ねて、３０ｍｍの長さに切断したカットブリッスル束を、ステンレス製のカゴ内に、その底辺に繊維軸方向が垂直になるように収納し、このカゴを１１０℃に調整した水酸化ナトリウムの４０％水溶液内に、上記繊維束の一端部分が浸漬するように配置して１００分間処理した。次いで、十分水洗し、脱水、乾燥することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化ブリッスルを得た。
【００４６】
［比較例２］
比較例１において、固有粘度０．７１のＰＥＴ（東レ社製Ｔ３０１）を使用した以外は、比較例１と同一の製法を採用することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化ブリッスルを得た。
【００４７】
［比較例３］
比較例１において、固有粘度１．２のＰＢＴ（東レ社製ＰＢＴ１２００Ｓ）を使用した以外は、比較例１と同一の製法を採用することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化ブリッスルを得た。
【００４８】
［比較例４］
比較例１において、固有粘度０．８３のＰＥＮ（東洋紡績社製ＰＮ５５０）を使用し、延伸倍率を５．５倍とした以外は、比較例１と同一の製法を採用することにより、テーパー長が１０ｍｍの片端テーパー化ブリッスルを得た。
【００４９】
次いで、上記で得られた各カットブリッスルの性能評価およびテーパードブリッスルを歯ブラシ基台に植毛し、この歯ブラシの使用感を官能評価した結果を表１に併せて示す。
【００５０】
【表１】

【００５１】
表１の結果から明らかなように、本発明の歯ブラシ用毛材（実施例１〜６）によれば、適度な毛腰がありながら、歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、耐久性が優れるという従来にない効果を得ることができる。
【００５２】
一方、ＰＰＴ単独からなる歯ブラシ用毛材（比較例１）は、ソフト感を欠き、ＰＥＴ単独からなる歯ブラシ用毛材（比較例２）は、清掃感および耐久性を満足するものではなく、ＰＢＴ単独からなる歯ブラシ用毛材（比較例３）は、ソフト感および耐久性が劣り、ＰＥＮ単独からなる歯ブラシ用毛材（比較例４）は、清掃感および耐久性を満足するものではない。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、歯と歯の隙間に付着した異物や歯垢を効果的に除去することができ、しかも歯茎当たりがソフトで使用感に優れると共に、適度な毛腰があって擦掃感に優れ、耐久性にも優れて性能バランスのとれた歯ブラシ用毛材を提供することができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention can effectively remove foreign substances and plaque adhered to the tooth surface and the gap between the teeth and the teeth, and also have a soft bristle touch while having moderate hair follicles and excellent feeling in use, The present invention relates to a toothbrush bristle material having excellent durability.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as the tip form of the synthetic resin toothbrush bristle material, various forms such as round type, taper type, tip spherical type and only cut have been taken, but among them, the bristles have a tapered shape. It is considered that the material which is easily inserted into the teeth by doing so is most suitable for providing a function of more effectively removing foreign matter and plaque in the periodontal pocket.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 57-12934, 57-50220, and JP-A-6-141923 disclose hair material for a toothbrush having a tapered hair tip. In any case, since the tip of the bristle is alkali-treated and tapered, it is considered that a polyester-based monofilament is preferable as the material.
[0004]
And, among the polyester monofilaments, polybutylene terephthalate and polypropylene terephthalate have the advantage of having moderate waist and excellent durability, and because of their soft hair, they are used as toothbrushes for people with weak gums. Although suitable, she was unsatisfactory for those who demanded strong hair.
[0005]
As the improvement method, a method of changing the material to hard polyethylene terephthalate monofilament or polyethylene naphthalate monofilament, and a method of improving the hair waist by increasing the diameter of the bristle or shortening the length of the cut bristle are considered. .
[0006]
However, in the method of changing the material to a hard material or the method of increasing the diameter, the hair becomes less likely to be formed when the tip of the hair material is pressed against the gums, so that not only the pain is felt but also the durability is deteriorated. There was a problem. In addition, in the method of shortening the length of the cut bristle, there is a problem in that the spread of the bristle when the toothbrush is pressed is reduced, so that the interdental insertion property is reduced. I couldn't raise my hair.
[0007]
Also known is a toothbrush bristle (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-290134) in which the tapered tip of a cut bristle made of polybutylene terephthalate monofilament is rounded to form an obtuse angle (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-290134). In addition, it is difficult for the bristle tip to enter between the teeth. As a result, not only is it not possible to obtain a sufficient effect of removing foreign substances and plaque, but also it is not possible to sufficiently satisfy the feeling of cleaning the teeth.
[0008]
[Patent Document 1] Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 57-12934 [Patent Document 2] Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 57-50220 [Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-141923 [Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-290134 [0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been achieved as a result of studying solving the problems in the above-described conventional technology.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to effectively remove foreign substances and plaque adhering to the tooth surface and the gap between the teeth, and have a soft gum contact with a moderate hairiness and a feeling of use. An object of the present invention is to provide a bristle material for a toothbrush which is excellent and has excellent durability.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the toothbrush bristle material according to the first invention of the present invention has at least a two-layer composite structure of a core portion and a sheath portion, and has a core component of polybutylene terephthalate, a sheath component of polyethylene terephthalate and And / or wherein a cut bristle made of a composite monofilament made of polyethylene naphthalate is formed with a tapered portion at least at one end.
[0012]
Further, the toothbrush bristle material according to the second invention of the present invention has at least a two-layer composite structure of a core portion and a sheath portion. The core component is made of polypropylene terephthalate, and the sheath component is made of polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene naphthalate. A cut bristle made of a composite monofilament composed of at least one selected material has a tapered portion formed at least at one end.
[0013]
In addition, it is preferable that the cross-sectional area ratio of the core component / sheath component of the composite monofilament is in the range of 30/70 to 95/5, which is common to the first and second inventions.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the bristle material for a toothbrush of the present invention will be described in detail.
[0015]
The bristle material for a toothbrush of the present invention has at least a two-layer composite structure of a core portion and a sheath portion, each of which is composed of a monofilament bristle made of a polyester-based polymer having a property of being easily hydrolyzed by an alkali. is there.
[0016]
In the above-mentioned composite monofilament, polybutylene terephthalate (hereinafter, referred to as PBT) used as the core of the first invention or the sheath component of the second invention is obtained by condensation polymerization of terephthalic acid and 1,4-butanediol substantially. Although obtainable, it may be a copolymer PET in which part of the acid component and / or part of the glycol component is replaced with various dicarboxylic acids and glycols well known in the art.
[0017]
In the composite monofilament, polypropylene terephthalate (hereinafter referred to as PPT) used as a core component of the second invention is a polyester obtained by using terephthalic acid as a main acid component and 1,3-propanediol as a main glycol component. However, it may contain a copolymer component capable of forming another ester bond in a proportion of 50 mol% or less.
[0018]
Further, in the composite monofilament, polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) used as a sheath component of the first invention and the second invention is obtained by substantially polycondensing terephthalic acid and ethylene glycol. May contain a copolymer component capable of forming another polyester bond in a proportion of 50 mol% or less.
[0019]
Similarly, polyethylene naphthalate (hereinafter referred to as PEN) used as a sheath component of the first invention and the second invention is a polymer containing 50 mol% or more of a polyethylene-2,6-naphthalate unit.
[0020]
These polyester resins may be blended with other thermoplastic resins as needed, as long as the object of the present invention is not impaired. Furthermore, it is possible to optionally contain ordinary additive components such as a heat-resistant agent, a weathering agent, a light-resistant agent, an antioxidant, an antistatic dye and a pigment, and additives such as a general antibacterial agent.
[0021]
In the core-sheath composite monofilament constituting the bristle material for the toothbrush of the present invention, a relatively soft material is used for the core portion and the sensation is increased for the sheath portion, common to the first and second inventions. Therefore, it is important to use a material harder than the core and to taper at least one end of the cut bristle made of the composite monofilament.
[0022]
In other words, PBT or PPT used as a core material is said to have a moderate stiffness and excellent recoverability, and to have good durability when used for a toothbrush. In this state, the whole body has no waist and the use feeling is bad. Therefore, in order to compensate for these drawbacks, the sheath portion is made of a material harder than the core portion, that is, PET and / or PEN when the core portion is PBT (first invention), and when the core portion is PPT ( In the second invention), it is necessary to use at least one selected from PET, PBT and PEN to form a core-sheath composite monofilament.
[0023]
All of these composite monofilaments can be tapered because they are dissolved in alkali, and the tapered end of the tapered portion is formed only from the core material, so that the hair is easily formed. And excellent in durability. On the other hand, the straight part other than the tapered part is composed of a core-sheath composite and the sheath component remains, so it is moderately hard compared to the tapered part, and when used for a toothbrush, the bristle material in the gap between the teeth In addition, it is possible to obtain the best effect of having an appropriate hairiness, a good rubbing feeling, a soft gum contact, an excellent feeling of use, and an excellent cleaning property.
[0024]
However, when a hard material such as PET or PEN is used for the core, the hair becomes less likely to be formed when the tip of the bristle material is pressed against the gums, so that not only the pain is felt but also the gums are damaged. Has the drawback of poor durability.
[0025]
The cross-sectional area ratio of the core component / sheath component of the core-sheath type composite monofilament constituting the bristle material for the toothbrush of the present invention is in the range of 30/70 to 95/5, particularly 40/60 to 90/10. Is desirable. If the ratio is 30/70 or less, the length of the PBT or PPT of the core portion after the taper treatment is reduced, so that not only the bristle material is not easily formed, but also the bristle becomes too hard because the ratio of the hard material increases. , And the durability of the hair material tends to be inferior together with a painful feeling. On the other hand, if the ratio is 95/5 or more, the rubbing effect tends to decrease without improving the hardness.
[0026]
The outer diameter of the core-sheath type composite monofilament is preferably in the range of 0.12 to 0.30 mm, particularly preferably in the range of 0.15 to 0.25 mm.
[0027]
The cross-sectional shapes of the monofilament and the core in the core-sheath composite monofilament are not necessarily limited to circular cross-sections, and may be irregular cross-sections such as triangular, quadrangular, and star-shaped. From the above simplicity, it is most industrially advantageous to set a circular cross section.
[0028]
In the present invention, the above-mentioned core-sheath type composite monofilament is used as cut bristles, and the length of the cut bristles is preferably from 22 to 35 mm, particularly preferably from 25 to 32 mm.
[0029]
In the present invention, it is an important requirement that both the first invention and the second invention have a tapered portion formed at least at one end of the cut bristle and use the tapered bristle as a bristle material of a toothbrush. .
[0030]
In the production of the tapered bristle, for example, it is preferable that the cut bristle is bundled and one end of the cut bristle is immersed in an alkaline aqueous solution or both ends are immersed in an alkaline aqueous solution. The bristles can be tapered at the tip to be efficient.
[0031]
The length of the tapered portion formed here is preferably in the range of 5 to 15 mm, particularly 7 to 12 mm from the tip, and a desired effect can be obtained in this range.
[0032]
The tapered fristle obtained in this way is soft because at least the tapered end of the tapered portion is formed only of the core portion, and has a core-sheath structure over a part of the other tapered portion and the straight portion. Being hard is a new feature that has never existed before.
[0033]
There is no particular limitation on the method of manufacturing the toothbrush using the tapered bristle obtained above, and a normal method such as, for example, bending a central portion in the longitudinal direction of the tapered bristle and implanting the bent portion into the flocking hole of the toothbrush base. Can be manufactured.
[0034]
According to the toothbrush using the toothbrush bristle material of the present invention thus formed, foreign matter and plaque adhering to the surface of the tooth and the gap between the tooth and the tooth can be effectively removed. While having sufficient hairiness, the effect is obtained that the gum contact is soft and the feeling of use is excellent, and the durability is also excellent.
[0035]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in further detail with reference to examples. The method of measuring characteristic values and the evaluation of each performance in the examples were performed according to the following methods.
[Young's modulus]
The cut bristle sample before the taper processing was measured based on JIS L1013 under the conditions of a test length of 25 cm and a pulling speed of 5 cm / min to determine an initial tensile resistance. From this value, the Young's modulus was determined as the elastic modulus per sectional area.
[0036]
The flexibility of the brush bristle material is evaluated based on the value of the Young's modulus. The larger the numerical value, the harder the bristle is.
[Scratch feeling]
The obtained tapered bristle was planted on a toothbrush base, and the sensory evaluation results of the rubbing feeling when the toothbrush was actually requested to be used by ten monitors were compiled as the following judgments 1 to 5.
[0037]
Judgment: 1 ... Very satisfied 2 ... Satisfied 3 ... Normal 4 ... Slightly lacking 5 ... Unsatisfied [soft feeling]
The obtained tapered bristle was planted on a toothbrush base, and the results of the sensory evaluation of soft feeling when the toothbrush was actually requested to be used by 10 monitors were compiled as the following judgments 1 to 5.
[0038]
Judgment: 1 ... soft touch to the teeth and gums at the hair tips and good usability 2 ... slightly good to use 3 ... normal 4 ... slightly hard to the teeth and gums at the hair tips 5: The contact of the bristle tip with the teeth and gums is hard and the feeling of use is poor [durability]
The obtained tapered bristle is planted on a toothbrush base, and a virtual test of the use of the toothbrush is performed by repeatedly sliding with a constant load using the toothbrush. Did.
[0039]
That is, a constant load of 500 g was applied vertically from the back side of the toothbrush sliding surface, and the toothbrush was slid 20,000 times in the vertical direction against the stainless steel corrugated plate surface while hot water of 37 ° C. was dropped. . Here, the opening ratio of the hair is (BA) / A × 100 (%) when the width of the sliding surface in the initial state is A mm, and the width of the sliding surface after 20,000 times of sliding is B mm. Calculated. When the hair opening ratio is 100%, it indicates that the hair has opened just twice as much as the initial state, and the durability was evaluated as follows. Judgment: ・・・: Extremely excellent durability (opening ratio of hair <20%)
・・・: Excellent durability (20% ≦ hair opening rate <60%)
Δ: Normal durability (60% ≦ hair opening rate <100%)
×: Poor durability (100% ≦ opening ratio of hair)
[Example 1]
An extruder using PBT having an intrinsic viscosity of 1.2 (PBT1200S manufactured by Toray Industries) as a core component and PET (T301 manufactured by Toray Industries) having an intrinsic viscosity of 0.71 as a sheath component, with a core / sheath composite weight ratio of 60/40, is used as an extruder. It is melt-spun with a die-type composite spinning machine, extruded into warm water, solidified by cooling, stretched 4.5 times by two-stage stretching, and then subjected to relaxation heat setting in a dry heat atmosphere to form a straight line. By winding, a composite monofilament having a diameter of 0.19 mm was obtained. Next, the obtained composite monofilament was bundled into a bundle diameter of 45 mm, and the cut bristle bundle cut to a length of 30 mm was housed in a stainless steel basket such that the fiber axis direction was perpendicular to the bottom of the cage. The cage was placed in a 40% aqueous solution of sodium hydroxide adjusted to 110 ° C. so that one end of the fiber bundle was immersed and treated for 100 minutes. Next, the resultant was sufficiently washed with water, dehydrated, and dried to obtain a single-sided tapered bristle having a taper length of 10 mm.
[0040]
[Example 2]
In Example 1, the same manufacturing method as in Example 1 was adopted except that the core-sheath composite weight ratio was changed to 90/10, to obtain a single-sided tapered bristle having a taper length of 10 mm.
[0041]
[Example 3]
In Example 1, the same manufacturing method as in Example 1 was used except that PEN having an intrinsic viscosity of 0.83 (PN550 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was used as the sheath component and the stretching ratio was 5.5 times. A one-side tapered bristle having a taper length of 10 mm was obtained.
[0042]
[Example 4]
The core component is made of PPT having an intrinsic viscosity of 1.3 (CORTERA CP513000 manufactured by Shell Chemicals), and the sheath component is made of PET having an intrinsic viscosity of 0.71 (T301 manufactured by Toray Industries, Inc.). It is melt-spun with a ruder-type composite spinning machine, extruded into warm water, solidified by cooling, stretched 4.5 times by two-stage stretching, and then subjected to relaxation heat setting in a dry heat atmosphere to form a straight line. By winding, a composite monofilament having a diameter of 0.19 mm was obtained. Next, the obtained composite monofilament was bundled into a bundle diameter of 45 mm, and the cut bristle bundle cut to a length of 30 mm was housed in a stainless steel basket such that the fiber axis direction was perpendicular to the bottom of the cage. The cage was placed in a 40% aqueous solution of sodium hydroxide adjusted to 110 ° C. so that one end of the fiber bundle was immersed and treated for 100 minutes. Next, it was sufficiently washed with water, dehydrated, and dried to obtain a one-end tapered bristle having a taper length of 10 mm.
[0043]
[Example 5]
In Example 4, a single-sided tapered bristle having a taper length of 10 mm was obtained by employing the same manufacturing method as in Example 4, except that PBT having an intrinsic viscosity of 1.2 (PBT1200S manufactured by Toray Industries, Inc.) was used as the sheath component. Got.
[0044]
[Example 6]
In Example 4, PEN having an intrinsic viscosity of 0.83 (PN550 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was used as the sheath component, and the same manufacturing method as in Example 4 was adopted except that the stretching ratio was 5.5 times. A one-side tapered bristle having a taper length of 10 mm was obtained.
[0045]
[Comparative Example 1]
Using a PPT having an intrinsic viscosity of 1.3 (CORTERA CP513000 manufactured by Shell Chemicals), melt-spinning is performed by a normal extruder type spinning machine, extruded into warm water, cooled and solidified, and then 4.5 times by two-stage drawing. It was stretched and then subjected to relaxation heat setting in a dry heat atmosphere, and was wound up linearly to obtain a composite monofilament having a diameter of 0.19 mm. Next, the obtained composite monofilaments were bundled into a bundle diameter of 45 mm, and the cut bristle bundle cut to a length of 30 mm was stored in a stainless steel basket such that the fiber axis direction was perpendicular to the bottom of the bundle. The cage was placed in a 40% aqueous solution of sodium hydroxide adjusted to 110 ° C. so that one end of the fiber bundle was immersed in the cage and treated for 100 minutes. Next, it was sufficiently washed with water, dehydrated, and dried to obtain a one-end tapered bristle having a taper length of 10 mm.
[0046]
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 1, a single-end tapered bristle having a taper length of 10 mm was obtained by employing the same manufacturing method as in Comparative Example 1 except that PET (T301, manufactured by Toray Industries) having an intrinsic viscosity of 0.71 was used.
[0047]
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 1, a single-end tapered bristle having a taper length of 10 mm was obtained by employing the same manufacturing method as in Comparative Example 1 except that PBT having an intrinsic viscosity of 1.2 (PBT1200S manufactured by Toray Industries, Inc.) was used.
[0048]
[Comparative Example 4]
In Comparative Example 1, a taper length was obtained by employing the same manufacturing method as in Comparative Example 1 except that PEN having an intrinsic viscosity of 0.83 (PN550 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was used and the stretching ratio was set to 5.5 times. Was obtained to obtain a 10-mm tapered one-sided bristle.
[0049]
Next, the performance evaluation and the tapered bristle of each cut bristle obtained above were planted on a toothbrush base, and the results of sensory evaluation of the feeling of use of this toothbrush are also shown in Table 1.
[0050]
[Table 1]

[0051]
As is clear from the results in Table 1, according to the bristle material for the toothbrush of the present invention (Examples 1 to 6), while having an appropriate bristle, the gum contact is soft, the feeling of use is excellent, and the durability is high. An unprecedented effect of being superior can be obtained.
[0052]
On the other hand, the toothbrush bristle made of PPT alone (Comparative Example 1) lacks a soft feeling, and the toothbrush bristle made of PET alone (Comparative Example 2) does not satisfy the cleaning feeling and durability. A toothbrush bristle made of a single material (Comparative Example 3) is inferior in softness and durability, and a toothbrush bristle made of PEN alone (Comparative Example 4) does not satisfy the cleaning feeling and durability.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to effectively remove foreign substances and plaque adhering to the gap between the teeth, and furthermore, the gum contact is soft and excellent in feeling of use, and the hair is moderately hairy. Thus, it is possible to provide a bristle material for toothbrushes having excellent rubbing feeling, excellent durability and excellent performance balance.

Claims

A tapered portion is formed at least at one end of a cut bristle made of a composite monofilament composed of at least a two-layer composite structure of a core portion and a sheath portion, the core component being composed of polybutylene terephthalate, and the sheath component being composed of polyethylene terephthalate and / or polyethylene naphthalate. A bristle material for a toothbrush, comprising:

A cut bristle made of a composite monofilament composed of at least a two-layer composite structure of a core part and a sheath part, wherein the core component is polypropylene terephthalate, and the sheath component is at least one selected from polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene naphthalate. A bristle material for a toothbrush comprising a tapered portion formed at least at one end.

3. The bristle material for a toothbrush according to claim 1, wherein a cross-sectional area ratio of a core component / a sheath component of the composite monofilament is in a range of 30/70 to 95/5. 4.