JP2016502907A - 撥水性を有する歯ブラシ用毛及びこれを含む歯ブラシ - Google Patents

Abstract

本発明は、撥水性を有する歯ブラシ用毛及びこれを含む歯ブラシに関し、撥水成分、望ましくはパーフルオロカーボンを含む歯ブラシ用毛は、水分吸収力が顕著に低下した撥水性を有するため、歯磨き後の歯ブラシ用毛内の残存水分量が大幅減少するだけでなく、水分蒸発速度が非常に速くなることによって細菌の増殖力を抑制することができ、これによって口腔内の細菌感染を予防することができる。さらに、本発明は、このような撥水性歯ブラシ用毛を含む撥水性歯ブラシを提供する。

Description

本発明は、水に対する反発力、即ち、撥水性を有する歯ブラシ用毛及びこれを含む歯ブラシに関する。

本出願は、２０１３年１月１５日出願の韓国特許出願第１０−２０１３−０００４３６９号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。

歯ブラシは、口腔内の細菌を拭き取る役割をするため、細菌に汚染されやすく、特に、歯ブラシ用毛に水分が残っていれば、細菌の繁殖速度が促進する。したがって、歯ブラシの細菌汚染を防止するためには、歯磨きの後、流れる水に歯ブラシ用毛を数回洗い、日光や風通しがよい所で乾かすことで残存水分を除去することが何よりも重要である。

しかし、消費者の歯磨き後の歯ブラシの保管習慣を見れば、歯ブラシを流れる水に洗い２〜３回水気を払ってから歯ブラシを濡れたまま放置し、歯ブラシ用毛が細菌によって汚染及び増殖しやすい条件中に放置する場合が多い。歯科医師協会は、濡れたままで放置した歯ブラシ中の細菌は、腐敗した肉の細菌のおおよそ５倍に至る細菌塊に等しいと明らかにしたことがある。また、近年の研究によれば、歯ブラシの細菌数が便器内の水よりもおおよそ２００倍も多く、歯ブラシの細菌は目に見えないが、大膓菌、ブドウ状球菌、緑膿菌、サルモネラ菌、ミュータンス菌（虫歯菌）などを含めて７００余種の各種細菌を含んでいるという事実が報告された。

なお、虫歯、口臭、歯周炎などの原因となるバクテリアは、歯磨き後にも消滅せず歯ブラシにそのまま残っているため、さらに問題が深刻である。このような細菌に汚染した歯ブラシで長期間にわたって歯を磨くようになれば、細菌増殖が繰り返されて慢性的な虫歯及び歯周炎などの口腔疾患を誘発するようになる。

従来、通常使用される歯ブラシ用毛の成分は、ナイロンまたはポリブチレンテレフタレート成分であって、このようなナイロンまたはポリブチレンテレフタレート成分を含む歯ブラシ用毛の場合は、歯磨きの後２〜５分後、歯ブラシに残存していた水分が歯ブラシ用毛に全て吸収され、歯ブラシ用毛が濡れたまま維持される時間が長くなり、これによって細菌が増殖し得る十分な時間が提供されるという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、歯磨きの後、歯ブラシの保管状態を特に変化させることなく、歯ブラシ用毛における細菌増殖及びこれによる口腔内の細菌感染を防止可能な撥水性を有する歯ブラシ用毛及びこれを含む歯ブラシを提供することを目的とする。

上記の課題を達成するため、本発明は、歯ブラシを構成する歯ブラシ用毛において、前記歯ブラシ用毛が撥水成分を含むことを特徴とする。

望ましくは、本発明による撥水性歯ブラシ用毛は、表面に水滴を滴下したとき、その接触角が７０°以上であり、より望ましくは、このような７０°以上の接触角を３０秒以上維持し、さらに望ましくは、このような７０°以上の接触角を６０秒以上維持し、さらに望ましくは、このような７０°以上の接触角を１２０秒以上維持し、最も望ましくは、このような７０°以上の接触角を１８０秒以上維持することができる。

本発明は、歯ブラシ用毛の含有成分として含まれた撥水成分が、歯ブラシ用毛内に残存する水分量を減少させ、水分の残存時間を減少させることができる点に着目して考案された。延いては、このように歯ブラシ用毛内への水分吸収を阻害し、水分の残存時間を減少させることで、細菌繁殖及び口腔内の細菌汚染を防止できることを確認し、本発明を完成した。

本発明による撥水性歯ブラシ用毛は、撥水成分を含むことを特徴とし、このような撥水成分は、歯ブラシ用毛内への水分吸収を阻害し、歯ブラシ用毛内における水分の残存時間を減少させることで、歯磨き後、歯ブラシに対する特別の処理措置なくとも歯ブラシ用毛内における細菌繁殖及び口腔内の細菌感染を予防及び防止できる効果を奏する。

本発明による撥水性を有する歯ブラシ用毛は、撥水成分を含む単一層の構造であってもよく、或いは内部コア層及び内部コア層を囲んで撥水成分を含む外部シェル層（コーティング層）を含む多層構造であってもよい。

撥水性とは、水及び水分に対する反発または抵抗性質をいう。撥水成分は、その自体が撥水性を有するか撥水性を誘導する物質であって、本発明による撥水成分としては、本発明の様々の目的上、撥水性無機物、撥水性有機物及び撥水性フッ素化合物が望ましく、その中でも、撥水性質、使用感及び製造の容易さなどを総合的に考慮すれば、パーフルオロカーボン（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏ ｃａｒｂｏｎ，ＰＦＣ）がさらに望ましい。

撥水性無機物としては、ポリシラン、ポリシロキサン、ポリカルボシランまたはポリシラザンが挙げられるが、これらに限定されることはない。

撥水性有機物としては、ＴＰＥ（Ｔｈｅｒｍｏ−ｐｌａｓｔｉｃ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）であって、代表的なスチレン系ゴムであるスチレンブタジエンスチレン（ＳＢＳ）、スチレンエチレンブタジエンスチレン（ＳＥＢＳ）またはオレフィン系ゴムのような物質が挙げられるが、これらに限定されることはない。

前記撥水性フッ素化合物としては、パーフルオロカーボン（ＰＦＣ）、ハイドロクロロフルオロカーボン、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシ、フッ化エチレンプロピレン（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレン及びエチレンフッ化エチレンプロピレンなどが挙げられるが、これらに限定されることはない。

本発明による撥水性歯ブラシ用毛において、前記撥水成分の含量は、歯ブラシ用毛の全体重量対比０．１重量％ないし５０重量％を含有することが望ましく、０．５重量％ないし４０重量％を含有することがより望ましく、１重量％ないし３０重量％を含有することがさらに望ましい。前記撥水成分が、歯ブラシ用毛の全体重量対比０．１重量％未満で含有される場合、歯ブラシ用毛全体の撥水効果が得られにくく、５０重量％を超えて含有されれば、歯ブラシ用毛の押出成形に困難がある。

本発明による撥水性を有する歯ブラシ用毛が多層構造である場合、通常の歯ブラシ用毛素材の内部コア層及び撥水成分が混合された外部シェル層を含み、このような歯ブラシ用毛は、二層以上に構成され得る。また、前記内部コア層も撥水成分を含み得る。

より具体的には、前記多層構造の歯ブラシ用毛の形態は、内部コア層及び前記内部コア層を囲む外部シェル層を含み、前記内部コア層は、歯ブラシ用毛の中央に歯ブラシ用毛の長手方向に延び所定の厚さを有する柱形状であり、前記外部シェル層は、前記内部コア層の外面に所定の厚さで前記内部コア層を囲んでいる形態であり得る。

前記内部コア層の主成分は、通常の歯ブラシ用毛を製造するのに使用する物質であり、このような成分の例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリウレタン、ナイロン成分などのような水不溶性高分子物質が挙げられるが、これらに限定されることはない。

本発明による多層構造の歯ブラシ用毛における内部コア層の厚さ及び外部シェル層の厚さは、１：１ないし１：１０の比率（面積比）でその使用目的に従って調節して使用することができる。

さらに、本発明においては、前記撥水性歯ブラシ用毛を少なくとも一つ以上を含む撥水性歯ブラシを提供する。

本発明による撥水性歯ブラシ用毛及びこれを含む歯ブラシは、既存の歯磨き後の処理方法のように、歯磨き後の歯ブラシを簡単に流れる水で洗ってから２〜３回水気を払った後で放置しても、歯ブラシ用毛内の残存水分量及び水分吸収率が著しく低下した撥水性を有することを特徴とする。

本発明による撥水性歯ブラシ用毛は、水分吸収力が格段に低下した撥水性を有するため、歯磨き後の歯ブラシ用毛内の残存水分量が大きく減少するだけでなく、水分の蒸発速度が非常に速くなり細菌の増殖能力を抑制することができるため、口腔内の細菌感染を予防することができる。したがって、このような撥水性歯ブラシ用毛を含む撥水性歯ブラシは、細菌抑制の効果が通常の歯ブラシに比べ非常に卓越している。

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。

本発明による撥水性歯ブラシ用毛の表面と水との接触角(°)の時間による変化を、既存のナイロン歯ブラシ用毛と比較測定して示したグラフである。 本発明による撥水性歯ブラシ用毛及びナイロン歯ブラシ用毛に水滴を滴下した後の時間経過による表面変化を示した測定結果の写真である。 本発明による撥水性歯ブラシ用毛内の残存水分量の時間による変化を既存のナイロン歯ブラシ用毛と比較測定して示したグラフである。

以下、本発明を具体的な実施例を挙げて説明する。しかし、本発明による実施例は多くの他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が後述する実施例に限定されると解釈されてはならない。本発明の実施例は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。

＜実施例１＞単一層構造の撥水性歯ブラシ用毛及びこれを含む歯ブラシの製造
パーフルオロカーボン（ＰＦＣ）の含量が３０重量％であるＰＦＣ溶液をパウダー状のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）と混合(溶質であるＰＦＣを３０重量％含有した溶液を全体ＰＢＴ重量対比８重量％の割合で混合)して撥水性物質であるＰＦＣが含有されたＰＢＴペレットを製造した。製造されたＰＦＣ含有ＰＢＴペレットと一般ＰＢＴペレットとを１：１の重量比で混合して原料投入口に投入した。

熱を加えた後、通常の押出紡糸条件で紡糸して押出紡糸成形器に通過させた。成形器を通過したペレットを延伸工程と冷却工程を通じて適切な強度及び引張力を有するようにして撥水成分含有の歯ブラシ用毛を製造し、これを適用した歯ブラシを製作した。

＜実施例２＞撥水成分を含有した歯ブラシ用毛の撥水効果の測定
前記実施例１で製造された歯ブラシ用毛の撥水効果を評価するために、歯ブラシ用毛を扁平に配置し、水滴を滴下した後、時間経過による水と歯ブラシ用毛の表面との接触角(°)を測定した。その結果を以下の表１及び図１に示した。

ここで、比較例として通常のナイロン歯ブラシ用毛(デュポン社製)を使用した。

前記表１に示したように、撥水成分であるＰＦＣを含有する本発明の撥水性歯ブラシ用毛の場合、時間が経過しても接触角が８０°を超え、水分が歯ブラシ用毛に吸収されない撥水性を維持することが分かる。これに対し、従来の歯ブラシ用毛の成分として最も多く使われるナイロン歯ブラシ用毛の場合、水滴を滴下した直後、直ちに水分が吸収されて７６．１°となった。また、時間の経過に伴って接触角が顕著に小さくなり、２００秒の経過後には水分が歯ブラシ用毛に完全に吸収されたことを確認した(図１参照)。

図２は、本発明によるＰＦＣ含有撥水性歯ブラシ用毛及びナイロン歯ブラシ用毛に水敵を滴下した後、時間経過による表面変化を示した測定結果の写真である。図２から分かるように、ナイロン歯ブラシ用毛の表面では、水滴を滴下してから２００秒が経過すれば、水分が歯ブラシ用毛内に完全に吸収されることが分かる。これに対し、本発明によるＰＦＣ含有の撥水性歯ブラシ用毛の場合、水滴を滴下してから５分が経過した後にも、水分が歯ブラシ用毛に吸収されず、初めと同程度の接触角を維持していることを確認することができた。

＜実施例３＞撥水成分を含有した歯ブラシ用毛の水分残存量の測定
歯磨き後の一般的な歯ブラシの処理方法で歯ブラシを処理及び保管した場合、歯ブラシ用毛内に残存する水分量を測定するために、蒸溜水で歯ブラシ用毛を１０秒間充分濡らした後、３回払ってから常温に放置し、時間経過による歯ブラシ用毛内の残存水分量（ｍｇ）を測定した。その結果を下記の表２及び図３に示す。

前記表２に示したように、蒸溜水に浸漬してから３回払ったとき、歯ブラシ用毛に残存する水分量は、本発明のＰＦＣ含有撥水性歯ブラシ用毛の場合、５５ｍｇであるのに対し、ナイロン歯ブラシ用毛の場合、３１６ｍｇとして測定され、本発明のＰＦＣ含有撥水性歯ブラシ用毛の残存水分量は、ナイロン歯ブラシ用毛に比べて約１／５．７に減少したことが分かる。

また、常温でそれぞれの歯ブラシ用毛を放置して水分を自然蒸発させる場合、本発明による撥水性歯ブラシ用毛の場合、水分が完全蒸発するまで３０分が所要されたことに対し、ナイロン歯ブラシ用毛は１４０分程度が所要され、本発明の撥水性歯ブラシ用毛に比べて約４．７倍以上の時間が所要されたことを確認することができる(図３参照)。

Claims (10)

1. 歯ブラシを構成する歯ブラシ用毛において、前記歯ブラシ用毛は、撥水成分を含むことを特徴とする撥水性歯ブラシ用毛。
2. 前記撥水性歯ブラシ用毛は、表面に水滴を滴下したとき、その接触角が７０°以上であり、該７０°以上の接触角が３０秒以上維持されることを特徴とする請求項１に記載の撥水性歯ブラシ用毛。
3. 前記撥水成分は、撥水性無機物、撥水性有機物及び撥水性フッ素化合物からなる群より選択された一種以上の撥水性物質であることを特徴とする請求項１に記載の撥水性歯ブラシ用毛。
4. 前記撥水性無機物は、ポリシラン、ポリシロキサン、ポリカルボシラン及びポリシラザンからなる群より選択された一種以上であることを特徴とする請求項３に記載の撥水性歯ブラシ用毛。
5. 前記撥水性有機物は、スチレンブタジエンスチレン、スチレンエチレンブタジエンスチレン及びオレフィン系ゴムからなる群より選択された一種以上であることを特徴とする請求項３に記載の撥水性歯ブラシ用毛。
6. 前記撥水性フッ素化合物は、パーフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシ、フッ化エチレンプロピレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレン及びエチレンフッ化エチレンプロピレンからなる群より選択された一種以上であることを特徴とする請求項３に記載の撥水性歯ブラシ用毛。
7. 前記撥水性歯ブラシ用毛は、撥水成分としてパーフルオロカーボンを含むことを特徴とする請求項６に記載の撥水性歯ブラシ用毛。
8. 前記撥水成分が、歯ブラシ用毛の全体重量対比０．１重量％ないし５０重量％で含有されることを特徴とする請求項１に記載の撥水性歯ブラシ用毛。
9. 前記歯ブラシ用毛が撥水成分を含む単一層の構造であるか、或いは内部コア層及び内部コア層を囲んで撥水成分を含む外部シェル層を含む多層構造であることを特徴とする請求項１に記載の撥水性歯ブラシ用毛。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれか一項による撥水性歯ブラシ用毛を含む撥水性歯ブラシ。

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