JP2015116411A

JP2015116411A - 歯ブラシ

Info

Publication number: JP2015116411A
Application number: JP2013262893A
Authority: JP
Inventors: 浩子松尾; Hiroko Matsuo
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-06-25
Also published as: CN105828666A; KR102319783B1; CN105828666B; WO2015093334A1; KR20160102149A

Abstract

【課題】歯ブラシを長期にわたって繰り返し使用した際の毛折れ及び毛開きを防止する。【解決手段】本発明の歯ブラシ１は、ハンドル体１０とハンドル体１０の先端に延設されたヘッド部２０とを有し、ヘッド部２０に複数本の用毛２１ａの毛束２１が複数植設され、用毛２１ａの全部又は一部が、ポリブチレンテレフタレート製のフィラメントからなり、該フィラメントは、２４０℃でのゼロせん断粘度が２００〜３００Ｐａ・ｓの範囲にあると共に、単位面積当たりの破断伸度が２６００％以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、歯ブラシに関する。

歯周疾患の予防のためには、歯頸部の歯垢除去が重要である。そのため、歯ブラシによる歯頸部、特に歯周ポケットの清掃性を向上させるために、歯ブラシとして、毛先が先鋭化された所謂テーパー毛を用毛としたもの、あるいは、細い用毛を使用したものが使用されることがある（特許文献１）。

特許第３１４５２１３号公報

ところが、歯ブラシを長期にわたって繰り返し使用すると、用毛が植毛面近傍にて折れる毛折れが生じることがあった。特に、この問題は用毛の原料としてポリエステル系樹脂を使用したときに顕著であった。また、用毛の直立性が低下して、平面視した際に、最外の全用毛で囲まれる領域が未使用のときと比べて広がる毛開きを生じることがあった。
そこで、本発明は、歯ブラシを長期にわたって繰り返し使用した際の毛折れ及び毛開きを防止することを課題にする。

本発明の歯ブラシは、ハンドル体と該ハンドル体の先端に延設されたヘッド部とを有し、該ヘッド部に複数本の用毛の毛束が複数植設された歯ブラシにおいて、前記用毛の全部又は一部が、ポリブチレンテレフタレート製のフィラメントからなり、該フィラメントは、２４０℃でのゼロせん断粘度が２００〜３００Ｐａ・ｓの範囲にあると共に、下記式（１）で求められる単位面積当たりの破断伸度が２６００％以下である。
単位面積当たりの破断伸度（％）＝破断伸度（％）／断面積（ｍｍ^２）（１）
なお、破断伸度は、引張試験機を用い、測定温度２５℃、引張速度２０ｍｍ／分の測定条件で測定した値である。断面積は、最も太い部分の断面積である。

本発明の歯ブラシは、歯ブラシを長期にわたって繰り返し使用した際の毛折れ及び毛開きを防止できる。

本発明の歯ブラシの一実施形態を示す側面図である。実施例及び比較例における引張試験を説明する模式図である。

本発明の歯ブラシの一実施形態について説明する。
図１に、本実施形態の歯ブラシの側面図を示す。本実施形態の歯ブラシ１は、ハンドル体１０と、ハンドル体１０に延設されたヘッド部２０とが一体成形されたものであり、ヘッド部２０に、複数本の用毛２１ａを束ねた毛束２１が複数植設されている。

ヘッド部２０は、ハンドル体１０の長さ方向が長手とされ、平面視において角部が曲線で隅切りされた略四角形の平板状とされ、一方の面２０ａ（植毛面２０ａ）に、植毛穴が複数形成されたものである。この植毛穴に、毛束２１が植設されて、複数の毛束２１からなる植毛部が形成される。

ヘッド部２０の大きさは、口腔内での操作性等を勘案して決定できる。
ヘッド部２０の短手方向の長さは、長すぎると口腔内での操作性が低下し、短すぎると植毛される毛束の数が少なくなりすぎて、清掃効果が損なわれやすい。そのため、ヘッド部２０の短手方向の長さは、例えば、５〜１３ｍｍとされる。
ヘッド部２０の厚さは、薄いほど口腔内での操作性を高められるが、薄すぎるとヘッド部２０の強度が不十分になりやすい。そのため、ヘッド部２０の厚さは、ハンドル体１０の材質等を勘案して決定でき、例えば、１．５〜５ｍｍが好ましく、２〜３ｍｍがより好ましい。
ヘッド部２０の長手方向の長さは、長すぎると口腔内での操作性が損なわれやすく、短すぎると植毛される毛束２１の数が少なくなりすぎて、清掃効果が損なわれやすい。そのため、ヘッド部２０の長手方向の長さは、１０〜２６ｍｍの範囲で適宜決定される。

植毛穴の形状は、特に限定されず、真円又は楕円等の円形、三角形や四角形等の多角形等が挙げられる。
植毛穴の穴数は、特に限定されず、例えば、１０〜６０穴とされる。
植毛穴の直径は、求める毛束２１の太さに応じて決定され、例えば、１〜３ｍｍとされる。
植毛穴の配列パターンは、特に限定されず、いわゆる碁盤目状や千鳥状等、いかなる配列パターンであってもよい。

本発明における用毛２１ａの全部又は一部は、ポリブチレンテレフタレート製のフィラメントからなる。フィラメントを構成する樹脂がポリブチレンテレフタレートである場合、テーパー形状のフィラメントを容易に作製できる。
用毛２１ａの形状は、長手方向の全体にわたって同一直径であるストレート形状でもよいし、毛先に向かって細くなるテーパー形状でもよい。歯頸部の清掃性をより向上させる点では、用毛２１ａは、テーパー形状の用毛（テーパー毛）であることが好ましい。
用毛２１ａの一部が、ポリブチレンテレフタレート製のフィラメントである場合には、残部の用毛２１ａとして、ポリブチレンテレフタレート以外の樹脂からなるストレート形状又はテーパー形状のフィラメントを用いることができる。

本発明におけるフィラメントは、２４０℃でのゼロせん断粘度が２００〜３００Ｐａ・ｓの範囲にあり、２６０〜２８０Ｐａ・ｓの範囲にあることが好ましい。ゼロせん断粘度が前記下限値未満であると、毛折れしやすくなる。また、フィラメントのゼロせん断粘度が前記上限値を超えると、該フィラメントを得る際の押出成形時の成形性が低くなる傾向にあり、また、テーパー加工する場合には、その生産性も低下する傾向にある。
本発明におけるゼロせん断粘度は、２４０℃での動的粘弾性測定によって求められる。具体的には、２４０℃での動的粘弾性測定により、横軸が角周波数ω、縦軸が損失弾性率Ｇ”のグラフを作成し、そのグラフから、角周波数ωが０のときの損失弾性率を内挿法により求める。そして、角周波数ωが０のときの損失弾性率をゼロせん断粘度とする。
なお、ゼロせん断粘度は質量平均分子量の３．４乗に比例するため、平均分子量の指標となる。すなわち、ゼロせん断粘度が大きい程、平均分子量が大きくなる。

また、本発明におけるフィラメントは、単位面積当たりの破断伸度が２６００％以下であり、２５００％以下であることが好ましい。フィラメントの単位面積当たりの破断伸度が前記上限値を超えると、毛開きが起こりやすくなる。一方、一般的に歯ブラシに用いられるフィラメントとして必要な強度や太さを鑑みると、単位面積当たりの破断伸度は１５００％以上であることが好ましい。
なお、破断伸度は、引張試験機を用い、測定温度２５℃、引張速度２０ｍｍ／分の測定条件で測定した値である。

フィラメントの破断伸度は、フィラメント生産時の紡糸条件の影響を受ける。そのため、破断伸度を前記範囲にするためには、紡糸工程中の延伸率や熱処理条件を適宜調整すればよい。

用毛２１ａの横断面形状は、特に限定されず、真円形、楕円形等の円形、多角形、星形、三つ葉のクローバー形、四つ葉のクローバー形等としてもよい。
用毛２１ａの太さは、材質等を勘案して決定でき、横断面が円形の場合、例えば、４〜１０ｍｉｌ（１ｍｉｌ＝１／１０００ｉｎｃｈ＝０．０２５ｍｍ）とされる。また、使用感、刷掃感、清掃効果、耐久性等考慮して、太さの異なる複数本の用毛２１ａを任意に組み合わせて用いてもよい。

上記毛束２１の植設方法としては、平線を打ち込む方法、熱溶着する方法など公知の方法を適用できる。
平線を打ち込む方法では、用毛２１ａを複数本束ねて二つ折りにし、その間に平線と呼ばれる抜止め具を挟んで植毛穴に打ち込むことによって、毛束２１を各植毛穴に植毛する。
平線は、植毛穴の中心部を通り、且つ、植毛穴を跨ぐように植毛穴に打設されている。平線の材質としては、例えば、真鍮やステンレスなどの金属を挙げることができ、その他にも硬質プラスチックや生分解性プラスチックなどを挙げることができる。
平線の長さや幅、厚みは、毛束２１や植毛穴に合わせて任意に調整すればよいが、通常、平線の長さは植毛穴の直径よりも大きく、平線の幅は植毛穴の深さよりも小さくされる。また、平線の厚みを調節することによって、毛束２１を植毛穴内に確実に固定して空隙を少なくすることができる。また、平線は、植毛穴からの抜けを防ぐため、植毛穴の両側からはみ出した部分の長さの合計が０．３〜０．６ｍｍであることが好ましい。

ヘッド部２０及びハンドル体１０の材質は、ヘッド部２０及びハンドル体１０に求める剛性や機械特性等を勘案して決定でき、例えば、曲げ弾性率（ＪＩＳＫ７２０３）５００ＭＰａ以上の樹脂（以下、硬質樹脂ということがある）が好ましく、曲げ弾性率７００ＭＰａ以上の樹脂がより好ましい。ヘッド部２０及びハンドル体１０に用いられる樹脂の曲げ弾性率の上限は特に限定されないが、例えば３０００ＭＰａとされる。
曲げ弾性率５００ＭＰａ以上の樹脂としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリスチレン（ＰＳ）、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（ＣＰ）、ポリアリレート、ポリカーボネート、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂（ＡＳ）等が挙げられ、中でも、曲げ弾性率２０００ＭＰａ以上であるＰＯＭ、ＰＥＮ、ＰＢＴ、ＰＣＴ等が好ましい。曲げ弾性率２０００ＭＰａ以上の樹脂を用いることで、ヘッド部２０を薄くして、口腔内での操作性を高められ、かつハンドル体１０の破損を防止できる。

また、ハンドル体１０は、その一部又は全部が軟質樹脂で被覆されていてもよい。ハンドル体１０の一部又は全部が軟質樹脂で被覆されていることで、使用者がハンドル体１０を握った際の手のフィット感が向上し、また把持した手指が滑るのを防止できる。
軟質樹脂としては、例えば、好ましくはショア硬度Ａ９０以下の樹脂、より好ましくはショア硬度Ａ３０〜８０の樹脂が挙げられる。このような軟質樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー等のエラストマー樹脂、シリコン等が挙げられる。

以上のように、本発明の歯ブラシは、２４０℃でのゼロせん断粘度が２００〜３００Ｐａ・ｓの範囲にあると共に単位面積当たりの破断伸度が２６００％以下のポリブチレンテレフタレート製のフィラメントからなるため、毛折れ及び毛開きが防止されている。

（実施例１、比較例１，２）
ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート樹脂（製品名：イースターＢＲ２０３、曲げ強さ；６８ＭＰａ、曲げ弾性率；１９００ＭＰａ、イーストマンケミカル社製)を射出成形して、ヘッド部及びハンドル体の一体成形物を得た。植毛穴の直径は１．５ｍｍ、植毛穴の配列は、ヘッド部の先端からハンドル体に向って、２穴×１列、３穴×１列、４穴×５列、３穴×１列とした。
次いで、表１に示すポリブチレンテレフタレート製フィラメントからなるテーパー用毛（７．５ｍｉｌ以下）の毛束を、平線式植毛によりヘッド部に植設して歯ブラシを作製した。

なお、フィラメントのゼロせん断粘度及び単位面積当たりの破断伸度を以下のように測定した。測定結果を表１に示す。
［ゼロせん断粘度］
測定試料のジグとして円錐−円板（円錐角４°、円錐径２５ｍｍ）を備えた動的粘弾性測定装置（ティー・エイ・インスツルメント社製ＡＲ−２０００ｅｘ）を用い、周波数依存性のモードにて、２４０℃で動的粘弾性を測定した。これにより、横軸が角周波数ω、縦軸が損失弾性率Ｇ”のグラフを作成し、そのグラフから、角周波数ωが０のときの損失弾性率を内挿法により求めた。角周波数ωが０のときの損失弾性率をゼロせん断粘度とした。
［単位面積当たりの破断伸度］
単位面積当たりの破断伸度は、島津製作所製オートグラフを用いてフィラメントの引張試験をおこない、下記式（１）より求めた。
単位面積当たりの破断伸度（％）＝破断伸度（％）／断面積（ｍｍ^２）（１）
引張試験の条件は、測定温度２５℃、引張速度２０ｍｍ／分、チャック間距離５ｍｍとした。また、図２に示すように、中間点Ｃから２．５ｍｍの部分Ａを除く部分にチャックを取り付けた。

＜評価＞
各例の歯ブラシにおいて、毛折れ耐久性及び毛開き耐久性を評価した。評価結果を表１に示す。

［毛折れ耐久性］
市販の歯磨剤を水に分散させた試験液を３５℃に設定し、試験液中で歯ブラシを金属製の波板に毛束を押し当てながら繰り返し往復刷掃させた。その際の試験条件は、荷重３００ｇ、刷掃ストローク４０ｍｍ、往復速度１６０回／分、刷掃回数１５万回とした。その後、マイクロスコープを用いて、刷掃後の歯ブラシ１本あたりの破断本数、すなわち毛折れ本数を計測した。毛折れ本数が少ない程、毛折れ耐久性が高い。

［毛開き耐久性］
刷掃前後の歯ブラシ短軸方向の植毛部幅を測定し、刷掃後の毛先広がり幅を算出し、初期状態の植毛部幅に対する比率を求めた。その比率に基づき、毛開きを以下の基準で評価した。
◎：２０％未満
○：２０−６０％
△：６０−１００％
×：１００％超

ゼロせん断粘度が２００〜３００Ｐａ・ｓの範囲内にあり且つ単位面積当たりの破断伸度が２６００％以下のＰＢＴ製テーパー毛を用いた実施例１の歯ブラシは、毛折れ及び毛開きが生じにくかった。
これに対し、ゼロせん断粘度が２００Ｐａ・ｓ未満のＰＢＴ製テーパー毛を用いた比較例１の歯ブラシは、毛折れしやすかった。
一方、単位面積当たりの破断伸度が２６００％を越えたＰＢＴ製テーパー毛を用いた比較例２の歯ブラシは、毛開きが起こりやすかった。

１歯ブラシ
１０ハンドル体
２０ヘッド部
２０ａ植毛面
２１毛束
２１ａ用毛

Claims

ハンドル体と該ハンドル体の先端に延設されたヘッド部とを有し、該ヘッド部に複数本の用毛の毛束が複数植設された歯ブラシにおいて、
前記用毛の全部又は一部が、ポリブチレンテレフタレート製のフィラメントからなり、
該フィラメントは、２４０℃でのゼロせん断粘度が２００〜３００Ｐａ・ｓの範囲にあると共に、単位面積当たりの破断伸度が２６００％以下である、歯ブラシ。
なお、破断伸度は、引張試験機を用い、測定温度２５℃、引張速度２０ｍｍ／分の測定条件で測定した値である。