JP2011200296A - 歯ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】毛束が植毛穴から抜けにくく、口腔内操作性に優れ、しかも充分な強度を有する歯ブラシを提供する。
【解決手段】本発明の歯ブラシは、植毛面１０ａに複数の植毛穴１１が設けられた略板状のヘッド部１０を備え、刷毛の毛束を二つ折りにし、その間に挟み込まれた平線を植毛穴１１に打ち込むことによって、前記毛束が植毛穴１１に植設されてなり、ヘッド部１０は、厚さが２．０〜４．０ｍｍであり、ヘッド部１０の幅方向の最外側の植毛穴１１ａと端縁１２との最短距離Ｗが０．４〜０．９ｍｍである。本発明の歯ブラシは、ヘッド部１０が、ポリブチレンテレフタレート樹脂で構成されていることが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、歯ブラシの改良に関する。

一般に、歯ブラシは、あらかじめハンドル体のヘッド部に設けられた植毛穴に、ナイロンやポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）の刷毛の毛束を平線で固定することにより製造されている。平線を用いて植毛された毛束は二つ折りにされているため、植毛穴から抜けにくくなっている。ヘッド部の材質としては、コスト及び成形性の面から、ポリプロピレン（ＰＰ）が広く使用されている。

ところで、歯ブラシで口腔内の隅々、特に奥歯の刷掃を容易にするためには、毛束が植毛されるヘッド部の厚さが薄い方が良い。例えば、特許文献１には、口腔内の操作性を向上させることを目的として、ハンドル体をポリアセタール樹脂で構成すると共にヘッド部を３〜４ｍｍと薄くした歯ブラシが提案されている。

特開平７−１４３９１４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の歯ブラシでも、口腔内での操作性が充分でないことがあり、磨き残しが生じることがあった。また、ヘッド部を薄くすると、ヘッド部の耐折強度が低下することがあった。また、強度の低下に伴い、ヘッド部の縁部でのクラックあるいは白化の発生による外観不良が発生することがあった。
本発明は、毛束が植毛穴から抜けにくく、口腔内操作性に優れ、しかも充分な強度を有する歯ブラシを提供することを目的とする。

［１］植毛面に複数の植毛穴が設けられた略板状のヘッド部を備え、刷毛の毛束を二つ折りにし、その間に挟み込まれた平線を前記植毛穴に打ち込むことによって、前記毛束が前記植毛穴に植設されてなる歯ブラシであって、ヘッド部は、厚さが２．０〜４．０ｍｍであり、ヘッド部の幅方向の最外側の植毛穴と端縁との最短距離が０．４〜０．９ｍｍであることを特徴とする歯ブラシ。
［２］ヘッド部が、ポリブチレンテレフタレート樹脂で構成されている［１］に記載の歯ブラシ。

本発明の歯ブラシは、毛束が植毛穴から抜けにくく、口腔内操作性に優れる上に、充分な強度を有するため、ヘッド部耐折強度低下や外観不良を防止できる。

本発明の歯ブラシの一実施形態を示す側面図である。 図１に示す歯ブラシのヘッド部を拡大して示す平面図である。

本発明の歯ブラシの一実施形態について説明する。
図１，２に、本実施形態の歯ブラシを示す。本実施形態の歯ブラシ１は、ヘッド部１０を備えるハンドル体１ａと、ヘッド部１０の植毛穴１１に植設された毛束１ｂとを有する。

ハンドル体１ａは、ヘッド部１０と、使用時に把持される把持部２０と、ヘッド部１０と把持部２０との間に配置されたネック部３０とを有する。
本実施形態におけるハンドル体１ａは、ヘッド部１０と把持部２０とネック部３０とが同一樹脂によって構成されている。
ハンドル体１ａを構成する樹脂としては、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートの一部をイソフタル酸で置換した樹脂（ＰＣＴＡ）などを使用することができる。
また、ハンドル体１ａを構成する樹脂は、適度な剛性と靭性を兼ね備えたものが好ましく、曲げ弾性率が１９００ＭＰａ以上かつ引張破壊ひずみが８０％以上のものが好ましい。ここで、曲げ弾性率は、ＩＳＯ １７８に準拠して測定した値であり、引張破壊ひずみは、ＩＳＯ ５２７−１，２に準拠して測定した値である。
曲げ弾性率が１９００ＭＰａ以上、引張破壊ひずみが８０％以上であれば、ハンドル体１ａの靭性が充分に高くなり、ヘッド部１０を薄くしても衝撃に対して割れにくくなり、破断面が鋭角になるのを防止できる。
曲げ弾性率および引張破壊ひずみの上限には特に制限はないが、通常使用される樹脂であれば、曲げ弾性率は５０００ＭＰａ以下、引張破壊ひずみは５００％以下である。
上記の曲げ弾性率および引張破壊ひずみを容易に満たすことができる点では、ポリブチレンテレフタレート樹脂が好ましい。また、ポリブチレンテレフタレート樹脂は、耐薬品性、耐熱性に優れる。そのため、ポリブチレンテレフタレート樹脂をハンドル体１ａに用いた歯ブラシ１は、長期間使用しても劣化が少なく、平線によって強めに毛束１ｂを固定しても割れにくいため、より高品質となる。
ポリブチレンテレフタレート樹脂は、テレフタル酸またはテレフタル酸ジメチルエステルと１，４ブタンジオールを原料として重縮合反応により製造される熱可塑性ポリエステルであり、例えば、ポリプラスチックス社製のジュラネックス、三菱エンジニアリングプラスチックス社製のノバデュラン、東レ社製のトレコンなどが挙げられる。

ヘッド部１０は、略平板状の部分であり、植毛面１０ａに設けられた複数の植毛穴１１に毛束１ｂが植設されている。本実施形態では、ヘッド部１０の植毛面１０ａは、略矩形状で、幅方向の両端縁１２，１２が互いに平行で且つハンドル体１ａの長手方向に沿い、最先端側の端縁１３が曲線状にされている。

ヘッド部１０の厚さＴは２．０〜４．０ｍｍであり、２．５〜３．５ｍｍであることが好ましい。ヘッド部１０の厚さＴが２ｍｍ未満であると、ヘッド部耐折強度が低くなるため歯磨の最中にヘッド部１０が折損するおそれがある上に、平線で毛束１ｂを保持するのに充分な植毛穴１１の深さを確保することができなくなる。一方、ヘッド部１０の厚さＴが４ｍｍを超えると、口腔内操作性が不充分になる。
ヘッド部１０の、ヘッド部１０の幅方向（長手方向に対して垂直な方向）の最外側の植毛穴１１ａと端縁との最短距離Ｗ（以下、この距離Ｗのことを「縁幅Ｗ」という。）は０．４〜０．９ｍｍであり、０．６〜０．８ｍｍであることが好ましい。ヘッド部１０の縁幅Ｗが０．４ｍｍ未満であると、ヘッド部耐折強度が不足し、また、植毛によって生じる応力のためにヘッド部１０の縁部が変形することがある。縁幅Ｗが０．９ｍｍを超えると、ヘッド部１０の厚さＴに対して縁幅Ｗが広くなり、最後臼歯などを磨くときに歯肉や頬粘膜にヘッド部１０が接触して操作性が低下し、また、磨き心地の良くないものとなる。

また、ヘッド部１０においては、ヘッド部１０の長手方向の最先端側の植毛穴１１ｂと先端側の端縁１３との最短距離も０．４〜０．９ｍｍであることが好ましい。植毛穴１１ｂと先端側の端縁１３との最短距離が０．４ｍｍ未満であると、ヘッド部耐折強度が不足するおそれがあり、０．９ｍｍを超えると、口腔内操作性が低下するおそれがある。

把持部２０は、使用者が把持できる長さを有する棒状の部分である。
把持部２０においては、把持性を向上させるため、軟質樹脂が部分的又は全体的に被覆されてもよい。
軟質樹脂としては、硬さ（ＪＩＳＫ６２５３硬さ試験、試験条件ＪＩＳ Ａ）が５〜１００のものが好ましく、２０〜６０のものがより好ましい。硬さが５以上であれば、充分な軟質性を有して把持性がより向上する。
軟質樹脂の具体例としては、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が挙げられる。
ハンドル体１ａを構成する樹脂としてポリブチレンテレフタレート樹脂を用いる場合には、相溶性の点から、軟質樹脂としてポリエステル系熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、東レ・デュポン株式会社製のハイトレルや三菱化学株式会社製のプリマロイなどが挙げられる。

ネック部３０は、ヘッド部１０と把持部２０との間を連結する部分である。ネック部３０の幅は、ヘッド部１０の幅よりも小さくされている。ネック部３０の幅がヘッド部１０の幅よりも小さくされることで、ヘッド部１０を口腔内に挿入しやすくなる。

毛束１ｂは、二つ折りにされた刷毛により構成されており、その二つ折りにされた刷毛の間に挟み込まれた平線が植毛穴１１に打ち込まれることによってヘッド部１０に固定されている。
刷毛の材質としては、例えば、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−、天然材質等が挙げられる。また、これらの材質が組み合わされても構わない。
刷毛の横断面形状は特に限定されず、例えば、円形状、三角形状、四角形状、六角形状、花びら状、円弧状などが挙げられる。また、これら形状を組み合わせてもよい。
また、刷毛は予めウエーブ状、ツイスト状、ジグザグ状等に加工されていても構わない。

刷毛の外径は３〜１５ｍｉｌ（０．０７６〜０．３８１ｍｍ）であることが好ましく、５〜１０ｍｉｌ（０．１２７〜０．２５４ｍｍ）であることがより好ましい。
また、各刷毛は、刷毛の先端に通常形成される毛先丸め部を除いて、略同一径の通常毛であってもよいし、先端に向かうにつれて外径が漸次細くなるテーパー毛であってもよい。これら通常毛とテーパー毛とを混毛してもよいし、植毛穴１１毎に変えてもよい。テーパー毛では、狭い隙間への毛先の進入性が良く、ソフトなあたり心地を実現でき、歯頚部の刷掃やマッサージにより好適である。
テーパー毛としては、例えば、特開平６−１４１９２３号公報に記載されているような両端がテーパー加工されたもの、特開昭５７−５０２２０号公報に記載されているような片端のみテーパー加工されたもの、特開２００２−５８８３８号公報に記載されているような１本の毛に多数の先鋭部が形成されたもの、特開平９−３２２８２１号公報に記載されているような海島構造を有するもの、特開２００１−１７８５４２号公報に記載されているような芯鞘構造のものなどが挙げられる。

刷毛の長さは７〜１５ｍｍであることが好ましく、８〜１３ｍｍであることがより好ましい。また、刷毛の長さは全てが同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
全毛束１ｂの先端によって形成される刷掃面は、例えば、植毛面１０ａに対して平行な平面、植毛面１０ａに対して傾斜した平面、長手方向に沿って植毛面１０ａに対して漸次離間または漸次近接する曲面、凸面、凹面、波状の凹凸面とすることができる。刷掃のしやすさの点からは、先端から後端に向かうにつれて植毛面１０ａに漸次近接するように傾斜した平面または曲面が好ましい。

平線の長さは、刷毛を確実に固定でき、ヘッド部１０にワレ・白化を発生させない長さとすることが好ましい。具体的には、植毛穴１１よりも０．３〜０．５ｍｍ長いことが好ましい。
平線の高さは特に限定されないが、充分な打ち込み強度を確保しつつ、植毛適性を確保するためには０．９〜２．０ｍｍの範囲であることが好ましい。また、同様の理由から平線の厚みは０．２０〜０．２５ｍｍであることが好ましい。
また、平線の打ち込み角度は適宜選択され、ワレ・白化の発生を避けるためには、ハンドル体１ａの長手方向に対して５〜８０°の範囲が好ましく、１５〜３０°の範囲がより好ましい。平線の打ち込み角度は全ての平線で同一であってもよいし、異なってもよい。
平線の材質としては、金属、プラスチックなどを使用できるが、強度、生産性、コストの点から、金属が好ましく、真鍮またはアルミニウムがより好ましい。
平線の表面には、植毛穴１１から抜けにくくするために、溝や細かい凹凸が形成されていてもよい。

本実施形態では、植毛穴１１は、円形状で、ヘッド部１０の植毛面１０ａに格子状に配置されている。
植毛穴１１の深さ方向の形状については、深さ方向に対して形状が変化しない円柱形状でもよいし、下方に向かうにつれて穴径が小さくなるようなテーパー状であってもよいし、穴の途中に段差が形成された形状であってもよい。また、段差とテーパーとが各々形成された形状であってもよい。また、植毛穴１１の底部に０．３ｍｍ程度の面取り加工が施されていてもよい。
植毛穴１１の開口部の穴径は１．０〜２．０ｍｍ（面積０．７５〜３．１ｍｍ^２）であることが好ましい。このような穴径に毛束１ｂを植毛すると、歯茎部への当り心地が良くなり、歯間部など細かい隙間への毛先の挿入実感が高い歯ブラシとすることができる。

以上説明した歯ブラシ１では、ヘッド部１０の厚さＴが２．０ｍｍ以上で、縁幅Ｗが０．４ｍｍ以上であるため、充分な強度を確保でき、その結果、ヘッド部耐折強度低下や外観不良を防止できる。また、ヘッド部１０の厚さＴが４．０ｍｍ以下で、縁幅Ｗが０．９ｍｍ以下であるため、口腔内へのヘッド部１０の接触を防止できるため、口腔内操作性に優れる。
また、歯ブラシ１では、毛束１ｂが平線によって植毛穴１１に固定しているため、抜けにくくなっている。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
ヘッド部１０と把持部２０とネック部３０とは同一の樹脂で構成されていなくても構わない。
また、ヘッド部１０は、上記実施形態のように、全体的に同一の厚さで前記範囲内にあることが好ましいが、ネック部３０側の一部、好ましくはヘッド部１０の長さの１／３以下が厚くなっていてもよい。ヘッド部１０のネック部３０側を厚くすることにより、ネック部３０との接続を滑らかにすることができる。
また、本発明の歯ブラシにおいては、ネック部３０が省略されていてもよい。すなわち、ハンドル体がヘッド部１０と把持部２０とから構成されていてもよい。
また、ヘッド部１０は、植毛面１０ａが略矩形状でなくてもよく、例えば、円形状、楕円形状などであってもよい。

植毛穴１１の開口部の形状は、円形状以外に、例えば、円形、三角形、四角形等の多角形や、その他の形状であってもよい。また、植毛穴１１の全てを同じ開口部形状にしてもよいし、２以上の開口部形状を組み合わせてもよい。
植毛穴１１の配置パターンは千鳥状であってもよいし、ヘッド部１０の幅方向の両端側の端部に、ヘッド部１０の中央側に湾曲した円弧状の植毛穴群を形成するパターンであってもよい。
上記のような円弧状の植毛穴群を有する場合には、毛束１ｂが歯頚部に密着しやすく、歯面の刷掃実感を高める点で、円弧状の植毛穴群に植毛された毛束１ｂが前記植毛穴群以外の植毛穴に植毛された毛束１ｂよりも長いことが好ましい。その場合、平均刷毛長の差が０．３〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．５〜１．５ｍｍであることがより好ましい。
本発明では、毛束１ｂ自体を円弧状にすることもできるが、その場合にも、ヘッド部１０の幅方向の両端側の端部に設け、円弧状の毛束１ｂをそれ以外の毛束１ｂよりも長くすることが好ましい。

以下の例において、下記の樹脂を使用した。
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）：三菱エンジニアリングプラスチックス社製ノバデュラン５０１０
ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートの一部をイソフタル酸で置換した樹脂（ＰＣＴＡ）：イーストマン・ケミカル社製ＢＲ２０３
ポリプロピレン（ＰＰ）：プライムポリマー社製Ｊ７００ＧＰ
ポリアセタール（ＰＯＭ）：旭化成ケミカルズ社製ＨＣ４９０
また、使用した樹脂の曲げ弾性率を、ＩＳＯ １７８に準拠して測定した。引張破壊ひずみを、ＩＳＯ ５２７−１，２に準拠して測定した。それらの結果を表１に示す。

（実施例１〜８、比較例１〜３）
表１に示す樹脂を用いて射出成形して、植毛穴の穴径が１．５５ｍｍ、植毛穴間の距離が０．７２５ｍｍで、表１に示す厚さＷ、幅Ｌ、縁幅Ｗのヘッド部と把持部とネック部とを備えるハンドル体を作製した。
次いで、ナイロンからなる刷毛（用毛：８ｍｉｌ、長さ：９．０ｍｍ、平切り）の毛束を二つ折りにし、その折り返し部分に平線（幅：１．３ｍｍ、長さ：２．１ｍｍ、厚さ：０．２５ｍｍ）を挟み、ヘッド部に形成した植毛穴に挿入して、毛束を植設した。これにより、歯ブラシを得た。
得られた各歯ブラシの口腔内操作性、ヘッド部耐折強度、外観を評価した。評価結果を表１に示す。

（１）口腔内操作性
各実施例よび各比較例の歯ブラシを１０人の被験者が実際に使用し、口腔内での歯ブラシの操作性について以下の基準で点数を付けた。そして、１０人の平均値により口腔内操作性を評価した。点数が高い程、口腔内操作性に優れる。
［点数基準］
７点：非常に良い。
６点：かなり良い。
５点：やや良い。
４点：どちらともいえない。
３点：やや良くない。
２点：かなり良くない。
１点：非常に良くない。
［評価基準］
◎：平均値５．５点以上
○：平均値５．０点以上５．５点未満
△：平均値４．０点以上５．０点未満
×：平均値４．０点未満

（２）ヘッド部耐折強度
歯ブラシの刷毛の植毛穴から出ている部分を切断し、ヘッド部の植毛面側を平滑にした。その後、アイゾット衝撃試験機に固定し、植毛面側からハンマーにより衝撃を与え、ヘッド部が破断したときの衝撃エネルギーを測定（測定数１０）し、平均値を求めた。そして、以下の基準で評価した。
［評価基準］
○：平均値０．３Ｊ以上
△：平均値０．１５Ｊ以上０．３Ｊ未満
×：平均値０．１５Ｊ未満

（３）毛束保持強度
１穴中の全刷毛を専用器具によって把持し、島津製作所製オートグラフを用いて植毛穴から毛束が抜けるまでの最大引張応力（Ｎ）を測定（引張速度２０ｍｍ／分）（ｎ＝２０）し、以下の基準で評価した。毛束保持強度が高い程、毛束が抜けにくい。
［評価基準］
○：平均値２０Ｎ以上
△：平均値１０Ｎ以上２０Ｎ未満
×：平均値１０Ｎ未満

（４）外観
各実施例よび各比較例の歯ブラシを１０本ずつ作製し、ヘッド部の縁部の変形、クラックおよび白化、ソリの発生を目視により下記評価基準をもとに評価した。
［評価基準］
○：変形・ワレ・白化・ソリの発生率：０％
△：変形・ワレ・白化・ソリの発生率：２０％未満
×：変形・ワレ・白化・ソリの発生率：２０％以上

ヘッド部の厚さＴが２．０〜４．０ｍｍかつ縁幅Ｗが０．４〜０．９ｍｍである実施例１〜８の歯ブラシでは、口腔内操作性に優れていた。なかでも、ハンドル体の樹脂をポリブチレンテレフタレート樹脂とした実施例１〜５の歯ブラシでは、外観に優れ、充分なヘッド部耐折強度を有していた。また、ハンドル体の樹脂をポリプロピレン樹脂とした実施例７以外の実施例１〜６，８の歯ブラシでは、高い毛束保持強度を有していた。
これに対し、ヘッド部の線幅Ｗが０．４ｍｍ未満であった比較例１の歯ブラシは、ヘッド部耐折強度が低く、外観不良も見られた。
ヘッド部の厚さＴが５．０ｍｍを超えていた比較例２の歯ブラシは、ヘッド部の線幅Ｗが０．９を超えていた比較例３の歯ブラシは、口腔内操作性が低かった。

１ 歯ブラシ
１ａ ハンドル体
１ｂ 毛束
１０ ヘッド部
１０ａ 植毛面
１１，１１ａ，１１ｂ 植毛穴
１２，１３ 端縁
２０ 把持部
３０ ネック部

Claims (2)

1. 植毛面に複数の植毛穴が設けられた略板状のヘッド部を備え、刷毛の毛束を二つ折りにし、その間に挟み込まれた平線を前記植毛穴に打ち込むことによって、前記毛束が前記植毛穴に植設されてなる歯ブラシであって、
   ヘッド部は、厚さが２．０〜４．０ｍｍであり、ヘッド部の幅方向の最外側の植毛穴と端縁との最短距離が０．４〜０．９ｍｍであることを特徴とする歯ブラシ。
2. ヘッド部が、ポリブチレンテレフタレート樹脂で構成されている請求項１に記載の歯ブラシ。

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