JP2016067522A - 抗菌性歯ブラシ - Google Patents

Abstract

【課題】抗菌力が高く、抗菌力が持続する歯ブラシ毛を有する抗菌性歯ブラシを提供する。【解決手段】金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、並びに銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体を含有する樹脂からなるブラシ毛を有する抗菌性歯ブラシ。【選択図】なし

Description

本発明は、抗菌性歯ブラシに関する。

歯ブラシは日常的に口腔内で使用されるものだが、その保管時における衛生面については十分な配慮が為されているとは言えない。
どこにでも存在する黄色ブドウ球菌、緑膿菌等は誤嚥性肺炎の起因菌としても知られている。歯ブラシは使用後も湿った状態にあるため、細菌やカビが繁殖しやすい。細菌等が付着した歯ブラシを使用すれば、誤嚥性肺炎の危険性が高まるばかりでなく、口腔を清潔にするどころか、外部から細菌を口腔内に入れることにもなってしまう。

現代では「抗菌（性）」を謳った歯ブラシ、殺菌機能付きの歯ブラシケース、歯ブラシ除菌器、歯ブラシ用のＵＶ殺菌器等が市販されているが、抗菌力が十分でなかったり、効果が持続しなかったり、機器が高価だったり、使用が面倒だったりするものが多い。

有機系抗菌剤は、それ自体の抗菌力は高いが熱に弱く、高分子材料に混合して繊維を製造することが困難である。また、水分や油分と接触すると分解したり、流出したりしてしまい、抗菌力が持続しない。

これに対し、無機系抗菌剤は熱に強く、分解し難いため、水分等と接触しても抗菌力が持続し易い。無機系抗菌剤をバインダーによって繊維表面に付着させた繊維（例えば、特許文献１）や、無機系抗菌剤を繊維製造時に樹脂に練り込み紡糸した繊維（例えば、特許文献２）が知られている。

銀イオン等の抗菌性金属イオンを担持したゼオライトを繊維製造時に樹脂に練り込み紡糸する方法が提案されている（例えば、特許文献３）が、常に水分に曝されながら擦られる歯ブラシ毛には適していない。
また、歯ブラシ毛として持続的な抗菌力と機械的特性を備えることを目的として、シリコン酸化物でコーティングされた抗菌性金属粒子をポリブチレンテレフタレートに均一に含浸することも提案されている（特許文献４）。

特開平５−０５７００２号公報 特開２００４−１９０１９７号公報 特公平６−９４５３４号公報 特開２００７−１５９７２７号公報

現在市販されている「抗菌（性）」を謳った歯ブラシは、ブラシ毛表面に抗菌剤をコーティングしているものであり、抗菌力が不十分であったり、抗菌力が持続しないという問題点を有している。
本発明は、抗菌力が高く、抗菌力が持続するブラシ毛を有する抗菌性歯ブラシを提供することを目的とする。

本発明によれば、以下の抗菌性歯ブラシ及び抗菌性歯ブラシ毛の製造方法が提供される。
１．金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、並びに銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体を含有する樹脂からなるブラシ毛を有する抗菌性歯ブラシ。
２．前記銀イオン及び／又は亜鉛イオンの多孔質担体への担持量が、１．０〜３０重量％の範囲内である１に記載の抗菌性歯ブラシ。
３．前記多孔質担体が、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト及びリン酸ジルコニウムからなる群から選択される１又は２に記載の抗菌性歯ブラシ。
４．前記多孔質担体が、ゼオライトである１〜３のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
５．前記ゼオライトの平均粒径が、０．１〜３０μｍの範囲内である４に記載の抗菌性歯ブラシ。
６．前記樹脂が、ポリエステル系樹脂である１〜５のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
７．前記樹脂が、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）である１〜６のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
８．前記ブラシ毛中の金の濃度が、５０〜５０００重量ｐｐｍの範囲内である１〜７のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
９．前記ブラシ毛中の銀の濃度が、１００〜５０００重量ｐｐｍの範囲内である１〜８のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
１０．前記樹脂中における、銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体の濃度が、１０００〜５０００重量ｐｐｍの範囲内である１〜９のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
１１．前記ブラシ毛の毛先から０．５ｍｍの部分の太さが、０．０１〜０．０５ｍｍの範囲内である１〜１０のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
１２．金粉、銀粉、並びに銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体を樹脂と混合して樹脂混合物を得る工程、及び
得られた樹脂混合物を２００〜２８０℃で圧出させて糸状とする工程
を有する抗菌性歯ブラシ毛の製造方法。
１３．前記樹脂混合物を得る工程が、前記金粉、銀粉、並びに銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体の前記樹脂中の合計濃度が約１０重量％のマスターバッチ樹脂混合物を製造する工程、及び
前記マスターバッチ樹脂混合物にさらに前記樹脂を加えて希釈する工程
からなる１２に記載の抗菌性歯ブラシ毛の製造方法。

本発明によれば、抗菌力が高く、抗菌力が持続するブラシ毛を有する抗菌性歯ブラシが提供できる。

本発明の抗菌性歯ブラシは、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、並びに銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体を含有する樹脂からなるブラシ毛を有することを特徴とする。
従来は抗菌剤を樹脂に練り込んでブラシ毛を製造しようとしても、樹脂中に均一に抗菌剤を分散させることが非常に難しく、抗菌性にもバラツキが生じていた。それ故、従来はブラシ毛の表面に銀イオン等を塗布したものが多かった。
本発明の抗菌性歯ブラシでは、抗菌性を有する銀イオン及び／又は亜鉛イオンを多孔質担体に担持させ、これを樹脂に練り込むことで抗菌剤をブラシ毛中に均質に分散させることが可能となり、抗菌性を大きく向上させることができる。

多孔質担体としては、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト及びリン酸ジルコニウム等が好ましく、ゼオライトが特に好ましい。ゼオライトはアルミノケイ酸塩からなるものが好ましい。

ゼオライトの平均粒径は、微細な歯ブラシ毛の製造に適した範囲を選択すればよいが、０．１〜３０μｍの範囲内であることが好ましく、１．０〜１０μｍの範囲内であることがより好ましく、２．０〜５．０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。ゼオライトの粒径が大きすぎると、微細なブラシ毛に均一に存在させることができないおそれがある。

樹脂としては、ブラシ毛として使用できる繊維を形成でき、口腔内に用いることができるものであればよい。機械的強度、多孔質担体との混合の容易性からポリエステル系樹脂であることが好ましく、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）であることが特に好ましい。ポリブチレンテレフタレートは、歯ブラシ毛に適した適度な柔軟性と機械的強度を有している。

金属金及び金属銀は、それ自体に殺菌性があることが知られている。しかしながら、それだけでは歯ブラシ毛としての抗菌性は十分ではない。本発明では、金属金及び金属銀に加えて多孔質単体に担持された銀イオン及び／又は亜鉛イオンも樹脂に練り込むことで優れた抗菌性が得られる。
金属金及び金属銀は純度９９．９％以上のものを使用することが好ましい。

ブラシ毛樹脂中の金の濃度は、５０〜５０００重量ｐｐｍの範囲内であることが好ましく、１００〜４０００重量ｐｐｍの範囲内であることがより好ましく、１５０〜３０００ｐｐｍの範囲内であることがさらに好ましい。

ブラシ毛樹脂中の銀の濃度は、１００〜５０００重量ｐｐｍの範囲内であることが好ましく、２００〜４０００重量ｐｐｍの範囲内であることがより好ましく、３００〜３０００ｐｐｍの範囲内であることがさらに好ましい。

ブラシ毛樹脂中の、銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体の濃度は１０００〜５０００重量ｐｐｍの範囲内であることが好ましく、２０００〜４０００重量ｐｐｍの範囲内であることがより好ましい。濃度が低いと抗菌力が不十分となるおそれがある。濃度が高くてもそれ以上の効果は期待できない可能性があり、製造コストが高くなるため好ましくない。

銀イオン及び／又は亜鉛イオンの多孔質担体への担持量は、１．０〜３０重量％であることが好ましく、５．０〜２０重量％であることがより好ましく、６．０〜１２重量％であることがさらに好ましい。担持量が低いと十分な抗菌力が得られないおそれがある。

銀イオン及び亜鉛イオンは、担体であるゼオライト近傍に細菌やカビ等の細胞が位置すると、ゼオライトから解離分散によって細菌やカビの細胞膜に到達し、この細胞膜のタンパク質に吸着されるとともに、細胞の構造破壊を起こして細菌やカビ等のエネルギー代謝を不能にして菌自体を死滅させる作用を有する。

また、担持されている金属イオンによる作用とは別に、ゼオライト自体による殺菌作用もある。ゼオライトはＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３等の金属酸化物からなっており、この骨格構造に結合されている酸素が部分的に活性酸素に転換され、上記金属イオンによる作用と同様に、細菌やカビの細胞膜等のタンパク質層に吸着されて、強力な殺菌効果を示す。

本発明の抗菌性歯ブラシは、金属金、金属銀、銀イオン及び／又は亜鉛イオン、並びにゼオライトの抗菌性が組み合わさって強い抗菌力を実現する。

金、銀、及び銀イオン及び／又は亜鉛イオン担持ゼオライトは、樹脂中に均一に分散して存在し、ブラッシングによって歯ブラシ毛が摩耗しても、抗菌力は持続する。

ブラシ毛の直径は、所望のブラシの硬さ（柔軟性）に応じて適宜決定すればよいが、通常は０．１５〜０．２２ｍｍの範囲内、好ましくは０．１８〜０．２１ｍｍの範囲内である。

歯ブラシ毛としてのブラッシング効果を高めるため、ブラシ毛の先端は円錐形に加工されていることが好ましい。円錐形に加工されていることによって、歯周ポケット内までブラシ毛が入り込み易くなり、歯磨き効果が高くなる。

ブラシ毛の先端は、毛先から０．５ｍｍの部分の太さが、０．０１〜０．０５ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．０２〜０．０４ｍｍの範囲内であることがより好ましい。

次に、本発明の抗菌性歯ブラシ毛の製造方法は、
金粉、銀粉、並びに銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体を樹脂と混合して樹脂混合物を得る工程、及び
得られた樹脂混合物を２００〜２８０℃で圧出させて糸状とする工程
を有することを特徴とする。

上記樹脂混合物を得る工程は、前記金粉、銀粉、並びに銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体の前記樹脂中の合計濃度が約１０重量％のマスターバッチ樹脂混合物を製造する工程、及び
前記マスターバッチ樹脂混合物にさらに前記樹脂を加えて希釈する工程
からなることが好ましい。

パウダー状のゼオライトを樹脂に混合する場合、多量の樹脂中に少量のゼオライトを均一に分散することは難く、抗菌性が偏った樹脂組成物となる場合がある。
ゼオライトが均一に分散された樹脂組成物とするために、濃度が約１０重量％となるように濃度の高いマスターバッチ樹脂混合物を製造し、このマスターバッチ樹脂混合物にさらに樹脂を加えてゼオライトが所望の濃度となるように希釈して歯ブラシ毛製造用樹脂組成物とすることが好ましい。

金粉の樹脂への混合量は、樹脂１トンに対して１００ｇ〜５ｋｇの範囲であることが好ましく、１５０ｇ〜４ｋｇの範囲であることがより好ましい。

銀粉の樹脂への混合量は、樹脂１トンに対して１００ｇ〜５ｋｇの範囲であることが好ましく、３００ｇ〜４ｋｇの範囲であることがより好ましい。

銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体の樹脂への混合量は、樹脂１トンに対して１〜５ｋｇの範囲であることが好ましく、２〜４ｋｇの範囲であることがより好ましい。

銀イオン及び／又は亜鉛イオンをゼオライトに担持させる方法は、公知の方法を用いればよく、例えば、金属イオン（銀イオン、亜鉛イオン）のイオン交換処理等が挙げられる。
より具体的には、銀イオン、亜鉛イオンの水溶液に、適当なｐＨ条件でゼオライトを添加し、ゼオライト中のイオン交換可能なイオンの一部又は全部を銀イオン、亜鉛イオンで置換させ、イオン交換終了後、水洗し、加熱乾燥すればよい。

銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持したゼオライトは、市販品を用いてもよい。

上記のようにして得られた樹脂組成物は、２００〜２８０℃、好ましくは２２０〜２６０℃の温度で圧出させて糸状にする。糸状に成形する方法は、歯ブラシ毛を形成し得る公知の方法を用いればよい。

ブラシ毛の端部を円錐形に加工することが好ましい。ブラシ毛の先端を円錐形に加工するには、当業界で通常用いる加工方法を用いればよい。
このようにして得られたブラシ毛に対し、洗浄、乾燥等の仕上げを行い、ブラシ柄に植毛することで本発明の抗菌性歯ブラシを得ることができる。

本発明の抗菌性歯ブラシは、抗菌作用を有する金、銀、並びに銀イオン及び／又は亜鉛イオンがブラシ毛を構成する樹脂中に均一に分散されているため、ブラッシング等によって摩耗しても抗菌力が低下しない。
本発明の抗菌性歯ブラシは、身の回りのどこにでも存在する黄色ブドウ球菌等の細菌やかびの繁殖を抑制することができる。

以下、抗菌性歯ブラシ毛の製造実施例、及び黄色ブドウ球菌に対する抗菌力試験例を示して、本発明をより具体的に説明する。

製造例：銀イオン及び亜鉛イオン担持ゼオライト粉末の製造
Ａ型ゼオライト５０ｇを蒸留水４００ｍＬに加えて撹拌し、スラリー状にした。このゼオライトスラリーに硝酸を加えてｐＨ７．２に調整した。蒸留水１００ｍＬに硝酸銀５ｇ及び硝酸亜鉛３ｇを加えて金属塩水溶液を調製した。この金属塩水溶液をゼオライトスラリーに加えて５５℃で３時間撹拌し、金属イオン（銀イオン及び亜鉛イオン）のイオン交換処理を行った。イオン交換後のスラリーを遠心分離し、沈殿物を蒸留水で水洗し、乾燥し、粉砕して平均粒径が２．６μｍの銀イオン及び亜鉛イオンを担持したゼオライト粉末を得た。

実施例：抗菌性歯ブラシ毛の製造
純度９９．９％の金粉１８０ｇ、純度９９．９％の銀粉４００ｇ、並びに銀イオン及び亜鉛イオンを担持したゼオライト粉末３．０ｋｇを、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）に添加し、均一になるように混練し、合計１００ｋｇのマスターバッチ樹脂混合物を製造した。マスターバッチ樹脂混合物にさらにＰＢＴを加えて均一に混合し、歯ブラシ毛製造用樹脂組成物（歯ブラシ毛素材）１０００ｋｇを得た。

得られた樹脂組成物を２２０〜２６０℃の温度で圧出させて繊維状とし、元糸を製造した。元糸の直径は０．１９±０．１ｍｍであった。この元糸を長さ３１（±１．０ｍｍ）にカッティングし、両先端を円錐形に加工した。加工した先端から０．５ｍｍの部分の太さは０．０３ｍｍであった。

試験例：歯ブラシ毛製造用樹脂の黄色ブドウ球菌に対する抗菌力試験
実施例１で製造した歯ブラシ毛製造用樹脂組成物を用い、大きさ約３ｃｍ×３ｃｍ×厚み約７ｍｍのプレートを製造し、試験用検体として用いた。

＜抗菌力試験方法＞
ＪＩＳ Ｚ ２８０１：２０１０「抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果」５ 試験方法を参考にして、検体の抗菌力試験を行った。
検体は消毒用アルコールに約１分間浸漬して、検体表面に付着している雑菌を除去してから試験に供した。
規定に従い、大きさ約３０ｍｍ×３０ｍｍ×厚さ約０．０９ｍｍのポリエチレンフィルムを比較対照として用いた。
試験はＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ｓｕｂｓｐ． ａｕｒｅｕｓ ＮＢＲＣ １２７３２（黄色ブドウ球菌）及びＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ
（大腸菌）で行った。

検体及び比較対照の上に、それぞれ試験菌液０．１ｍＬを乗せてポリエチレンフィルムを被せ、３５℃で２４時間培養した後の生菌数を測定した。結果を表１に示す。

比較対照では、２４時間後も生菌数が殆ど変わらないのに比べ、検体では２４時間後には、生菌数が検出限界未満となっており、実施例で製造した歯ブラシ毛用樹脂は、黄色ブドウ球菌及び大腸菌に対して非常に高い抗菌力を示すことがわかる。

本発明によれば、抗菌力が長く持続するブラシ毛を有する抗菌性歯ブラシが提供され、歯ブラシを清潔に保持でき、身の回りに存在する細菌やカビによる感染の予防、さらには誤嚥性肺炎の予防に非常に有用である。

Claims (13)

1. 金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、並びに銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体を含有する樹脂からなるブラシ毛を有する抗菌性歯ブラシ。
2. 前記銀イオン及び／又は亜鉛イオンの多孔質担体への担持量が、１．０〜３０重量％の範囲内である請求項１に記載の抗菌性歯ブラシ。
3. 前記多孔質担体が、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト及びリン酸ジルコニウムからなる群から選択される請求項１又は２に記載の抗菌性歯ブラシ。
4. 前記多孔質担体が、ゼオライトである請求項１〜３のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
5. 前記ゼオライトの平均粒径が、０．１〜３０μｍの範囲内である請求項４に記載の抗菌性歯ブラシ。
6. 前記樹脂が、ポリエステル系樹脂である請求項１〜５のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
7. 前記樹脂が、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）である請求項１〜６のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
8. 前記ブラシ毛中の金の濃度が、５０〜５０００重量ｐｐｍの範囲内である請求項１〜７のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
9. 前記ブラシ毛中の銀の濃度が、１００〜５０００重量ｐｐｍの範囲内である請求項１〜８のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
10. 前記樹脂中における、銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体の濃度が、１０００〜５０００重量ｐｐｍの範囲内である請求項１〜９のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
11. 前記ブラシ毛の毛先から０．５ｍｍの部分の太さが、０．０１〜０．０５ｍｍの範囲内である請求項１〜１０のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
12. 金粉、銀粉、並びに銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体を樹脂と混合して樹脂混合物を得る工程、及び
    得られた樹脂混合物を２００〜２８０℃で圧出させて糸状とする工程
    を有する抗菌性歯ブラシ毛の製造方法。
13. 前記樹脂混合物を得る工程が、前記金粉、銀粉、並びに銀イオン及び／又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体の前記樹脂中の合計濃度が約１０重量％のマスターバッチ樹脂混合物を製造する工程、及び
    前記マスターバッチ樹脂混合物にさらに前記樹脂を加えて希釈する工程
    からなる請求項１２に記載の抗菌性歯ブラシ毛の製造方法。