JP2548296B2

JP2548296B2 - 歯間清掃具

Info

Publication number: JP2548296B2
Application number: JP63103181A
Authority: JP
Inventors: 成道本田; 和雄八木
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1988-04-26
Filing date: 1988-04-26
Publication date: 1996-10-30
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: JPH01274755A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、歯間清掃具に関し、さらに詳しくは、超高
分子量ポリオレフィンのマルチフィラメントまたは超高
分子量エチレン・α−オレフィン共重合体のマルチフィ
ラメントからなる引張強度、耐衝撃強度、耐水性、耐ク
リープ性および使用感に優れたデンタルフロスが張設さ
れた歯間清掃具に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点歯間に挟まった食物残渣等を除去するための器具とし
てフィラメント状のデンタルフロスが知られている。デ
ンタルフロスは、歯間部に挿入し、指で強く張って歯間
を通過させることにより、歯間部にある食物残渣などを
除去するために用いられている。

このようなデンタルフロスとしては、従来、ナイロン
捲縮系のマルチフィラメントが用いられてきた。ところ
がナイロン製デンタルフロスは、引張強度あるいは耐衝
撃強度に劣るため、使用中に切断してしまうことが多
く、すべての口中の歯間部を一本のデンタルフロスで掃
除することはできず、しかも自己潤滑性に乏しいため、
歯にひっかかりやすく、使用時の感触が悪いという問題
点があった。

このため引張強度および耐衝撃強度に優れ、しかも耐
クリープ性にも優れ、また使用感にも優れるデンタルフ
ロスの出現が望まれている。

なお、超高分子量ポリエチレンを繊維、テープ等に成
形し、これを延伸することにより、高弾性率、高引張強
度を有する分子配向成形体が得られることは既に知られ
ている。たとえば、特開昭56-15408号公報には、超高分
子量ポリエチレンの希薄溶液を紡糸し、得られるフィラ
メントを延伸することが記載されている。また、特開昭
59-130313号公報には、超高分子量ポリエチレンとワッ
クスとを溶融混練し、この混練物を押出し、冷却固化後
延伸することが記載され、さらに特開昭59-187614号公
報には、上記溶融混練物を押出し、ドラフトをかけた後
冷却固化し、次いで延伸することが記載されている。

発明の目的本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決
しようとするものであって、引張強度および耐衝撃強度
に優れ、しかも耐クリープ性、耐水性、自己潤滑性に優
れたデンタルフロスが張設された、使い易い歯間清掃具
を提供することを目的としている。

発明の概要本発明に係る歯間清掃具は、所定間隔離間している突
出部間にデンタルフロスが張設してあり、このデンタル
フロスが、極限粘度［η］が少なくとも5dl/gである超
高分子量ポリオレフィンの延伸マルチフィラメント、ま
たは、極限粘度［η］が少なくとも5dl/gであり、しか
も炭素数３以上のα−オレフィンの含有量が炭素数1000
個あたり平均0.1〜20個である超高分子量エチレン・α
−オレフィン共重合体の延伸マルチフィラメントからな
ることを基本的に特徴としている。

本発明に係る歯間清掃具に張設されるデンタルフロス
は、上記のような超高分子量ポリオレフィンあるいは超
高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体の延伸マル
チフィラメントからなっており、引張強度および耐衝撃
強度に優れ、しかも耐クリープ性、耐水性、自己潤滑性
にも優れている。このため、このデンタルフロスを歯間
清掃具における突出部間に強く張設することが可能であ
り、このデンタルフロスを歯間部に挿入して歯間を通過
させても、このデンタルフロスが切断されることがな
い。また、ポリオレフィン本来の性質として、自己潤滑
性に富んでおり、使用時の感触に優れている。

発明の具体的説明以下本発明に係る歯間清掃具について図面を参照して
具体的に説明する。

第１図は本発明に係る歯間清掃具の一実施態様を示す
概略図である。

第１図に示すように、本発明に係る歯間清掃具２は、
棒状の取手部８と、この取手部８に対してほぼ直角方向
に突出する棒状の突出部4a,4bとを有する。なお、突出
部4a,4bと取手部８との角度は、使用部位等によって、
こまかく変化させ得る。一方の突出部4aは取手部８の先
端側に形成され、他方の突出部4bは、一方の突出部4aか
ら所定間隔離間して形成してある。これら突出部4a,4b
の離間間隔は、一般人の歯の厚さよりも幅広に形成する
必要があり、好ましくは、10〜30mmであることが好まし
い。このような突出部4a,4bおよび取手部８は合成樹脂
等で一体に形成することが好ましい。

このような突出部間には、デンタルフロスが張設され
る。デンタルフロスを張設して各突出部4a,4bに固定す
るための手段は、接着、係合等公知の手段が採用され得
るが、好ましくは、取り外し自在とすることもできる。
デンタルフロスの交換が容易になるからである。また、
取手部８の先端はこれをとがらせて、つまようじとして
の働きを持たせることが好ましい。

つぎに本発明に係るデンタルフロス６を構成する超高
分子量ポリオレフィンの延伸フィラメントおよび超高分
子量エチレン・α−オレフィン共重合体の延伸フィラメ
ントについて説明する。

本発明で用いられる延伸フィラメントは、超高分子量
ポリオレフィンの延伸フィラメントまたは超高分子量エ
チレン・α−オレフィン共重合体の延伸フィラメントで
ある。

本発明で用いられる延伸フィラメントを構成する超高
分子量ポリオレフィンとして、具体的には、超高分子量
ポリエチレン、超高分子量ポリプロピレン、超高分子量
ポリ−１−ブテンおよび２種以上のα−オレフィンの超
高分子量共重合体などを例示することができる。この超
高分子量ポリオレフィンの延伸フィラメントは、引張強
度および耐衝撃強度に優れ、しかも耐クリープ性、耐水
性に優れている。

また、本発明で用いられる延伸フィラメントを構成す
る超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体として
は、超高分子量エチレン・プロピレン共重合体、超高分
子量エチレン・１−ブテン共重合体、超高分子量エチレ
ン・４−メチル−１−ペンテン共重合体、超高分子量エ
チレン・１−ヘキセン共重合体、超高分子量エチレン・
１−オクテン共重合体、超高分子量エチレン・１−デセ
ン共重合体などのエチレンと炭素原子数が３〜20、好ま
しくは４〜10のα−オレフィンとの超高分子量エチレン
・α−オレフィン共重合体を例示することができる。こ
の超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体では、
炭素数３以上のα−オレフィンは、該重合体の炭素数10
00個当りの0.1〜20個好ましくは0.5〜10個さらに好まし
くは１〜７個の量で含有されている。

このような超高分子量エチレン・α−オレフィン共重
合体から得られる延伸フィラメントは、超高分子量ポリ
エチレンから得られる延伸フィラメントと比較して特に
耐衝撃性および耐クリープ性に優れている。

本発明で用いられる延伸フィラメントを構成する超高
分子量ポリオレフィンまたは超高分子量エチレン・α−
オレフィン共重合体は、その極限粘度［η］が5dl/g以
上好ましくは７〜30dl/gの範囲にあり、この共重合体か
ら得られる延伸フィラメントは機械的特性あるいは耐熱
性が優れている。すなわち、分子端末は繊維強度に寄与
しなく、分子端末の数は分子量（粘度）の逆数であるこ
とから、極限粘度［η］の大きいものが高強度を与え
る。

本発明で用いられる延伸フィラメントの密度は、0.94
0〜0.990g/cm³好ましくは0.960〜0.985g/cm³である。こ
こで密度は、常法（ASTM D 1505）に従い、密度勾配管
法にて測定した。このときの密度勾配管は四塩化炭素と
トルエンを用いることにより調製し、測定は、常温（23
℃）で行なった。

本発明で用いられる延伸フィラメントの誘電率（1KH
z、23℃）は、1.4〜3.0好ましくは1.8〜2.4であり、正
電正接（1KHz、80℃）は、0.05〜0.008％好ましくは0.0
40〜0.010％である。ここで、誘電率および正電正接
は、繊維およびテープ状の分子配向体を一方向に緻密に
引き揃え、フィルム状にした試料を用い、ASTM D 150に
よって測定した。

本発明で用いられる延伸フィラメントの延伸倍率は、
５〜80倍好ましくは10〜50倍である。

本発明で用いられる延伸フィラメントにおける分子配
向の程度は、Ｘ線回折法、複屈折法、螢光偏光法等で知
ることができる。たとえば呉祐吉、久保輝一郎：工業化
学雑誌第39巻、992頁（1939）に詳しく述べられている
半価巾による配向度、すなわち式（式中、Ｈ°は赤道線上最強のパラトロープ面のデバイ
環に沿っての強度分布曲線の半価幅（°）である。）で定義される配向度（Ｆ）が0.90以上、特に0.95以上と
なるように分子配向されていることが、機械的性質の点
で望ましい。

さらに、本発明で用いられる延伸フィラメントは、機
械的特性にも優れており、20GPa以上、特に30GPa以上の
弾性率と、1.2GPa以上、特に1.5GPa以上の引張強度とを
有している。

本発明で用いられる延伸フィラメントのインパルス電
圧破壊値は、110〜250KV/mm好ましくは150〜220KV/mmで
ある。インパルス電圧破壊値は、誘電率の場合と同様な
試料を用い、銅板上で黄銅（25mmφ）のJIS型電極によ
り、負極性のインパルスを2KV/3回ステップで加えなが
ら昇圧し、測定した。

本発明で用いられる延伸フィラメントが超高分子量エ
チレン・α−オレフィン共重合体の延伸フィラメントで
ある場合には、この延伸フィラメントは耐衝撃性、破断
エネルギおよび耐クリープ性が著しく優れているという
特徴を有している。これらの超高分子量エチレン・α−
オレフィン共重合体の延伸フィラメントの特徴は、以下
の物性によって表わされる。

本発明で用いられる超高分子量エチレン・α−オレフ
ィン共重合体の延伸フィラメントの破断エネルギーは、
8kg・m/g以上、好ましくは10kg・m/g以上である。

また、本発明で用いられる超高分子量エチレン・α−
オレフィン共重合体の延伸フィラメントは、耐クリープ
性に優れている。とくに、常温クリープ性の促進条件に
相当する高温下での耐クリープ特性に際立って優れてお
り、荷重を30％破断荷重として、雰囲気温度を70℃と
し、90秒後の伸び（％）として求めたクリープが７％以
下、特に５％以下であり、さらに90秒から180秒後のク
リープ速度（ε,sec^-1）が４×10^-4sec^-1以下、特に５
×10^-5sec^-1以下である。

本発明で用いられる延伸フィラメントのうちで、超高
分子量エチレン・α−オレフィン共重合体の延伸フィラ
メントは、前述の常温物性を有しているが、さらにこれ
らの常温物性に加えて、次の熱的性質を兼備している
と、前述の常温物性がさらに向上し、耐熱性にも優れて
いるので好ましい。

本発明で用いられる超高分子量エチレン・α−オレフ
ィン共重合体の延伸フィラメントは、該共重合体本来の
結晶融解温度（Tm）よりも少なくとも20℃高い温度に少
なくとも１個の結晶融解ピーク（Tp）に基づく融解熱量
が15％以上好ましくは20％以上、特に30％以上である。

超高分子量エチレン共重合体本来の結晶融解温度（T
m）は、この延伸フィラメントを一度完全に融解した後
冷却して、延伸フィラメントにおける分子配向を緩和さ
せた後、再度昇温させる方法、いわゆる示差走査型熱量
計におけるセカンド・ランで求めることができる。

さらに説明すると、本発明で用いられる延伸フィラメ
ントでは、前述した共重合体本来の結晶融解温度域には
結晶融解ピークは全く存在しないが、存在するとしても
極くわずかにテーリングとして存在するにすぎない。結
晶融解ピーク（Tp）は一般に、温度範囲Tm＋20℃〜Tm＋
50℃、特にTm＋20℃〜Tm＋100℃の領域に表わされるの
が普通であり、このピーク（Tp）は上記温度範囲内に複
数個のピークとして表われることが多い。すなわち、こ
の結晶融解ピーク（Tp）は、温度範囲Tm＋35℃〜Tm＋10
0℃における高温側融解ピーク（Tp₁）と、温度範囲Tm＋
20℃〜Tm＋35℃における低温側融解ピーク（Tp₂）との
２つに分離して表われることが多く、延伸フィラメント
の製造条件によっては、Tp₁とTp₂がさらに複数個のピー
クから成ることもある。

これらの高い結晶融解ピーク（Tp₁,Tp₂）は、超高分
子量エチレン・α−オレフィン共重合体の延伸フィラメ
ントの耐熱性を著しく向上させ、かつ高温の熱履歴後で
の強度保持率あるいは弾性率保持率に寄与するものであ
ると思われる。

また温度範囲Tm＋35℃〜Tm＋100℃の高温側融解ピー
ク（Tp₁）に基づく融解熱量の総和は、全融解熱量当
り、1.5％以上、特に3.0以上にあることが望ましい。

また高温側融解ピーク（Tp₁）に基づく融解熱量の総
和が上述の値を満している限りにおいては、高温側融解
ピーク（Tp₁）が主たるピークとして突出して現われな
い場合、つまり小ピークの集合体もしくはブロードなピ
ークになったとしても、耐熱性は若干失われる場合もあ
るが、耐クリープ特性については優れている。

本発明における融点および結晶融解熱量は以下の方法
により測定した。

融点は示差走査熱量計で以下のように行なった。示差
走査熱量計はDSCII型（パーキンエルマー社製）を用い
た。試料は約3mgを4mm×4mm、厚さ0.2mmのアルミ板に巻
きつけることにより配向方向に拘束した。次いでアルミ
板に巻きつけた試料をアルミパンの中に封入し、測定用
試料とした。また、リファレンスホルダーに入れる通
常、空のアルミパンには、試料に用いたと同じアルミ板
を封入し、熱バランスを取った。まず試料を30℃で約１
分間保持し、その後10℃／分の昇温速度で250℃まで昇
温し、第１回目昇温時の融点測定を完了した。引き続き
250℃の状態で10分間保持し、次いで20℃／分の降温速
度で降温し、さらに30℃で10分間試料を保持した。次い
で二回目の昇温を10℃／分の昇温速度で250℃まで昇温
し、この際２回目昇温時（セカンドラン）の融点測定を
完了した。このとき融解ピークの最大値をもって融点と
した。ショルダーとして現われる場合は、ショルダーの
すぐ低温側の変曲点とすぐ高温側の変曲点で接線を引き
交点を融点とした。

また吸熱曲線の60℃と240℃との点を結び該直線（ベ
ースライン）と二回目昇温時の主融解ピークとして求め
られる超高分子量エチレン共重合体本来の結晶融解温度
（Tm）より20℃高い点に垂線を引き、これらによって囲
まれた低温側の部分を超高分子量エチレン共重合体本来
の結晶融解（Tm）に基づくものとし、また高温側の部分
を延伸フィラメントの機能を発現する結晶融解（Tp）に
基づくものとし、それぞれの結晶融解熱量は、これらの
面積より算出した。また、Tp₁およびTp₂の融解に基づく
融解熱量も上述の方法に従い、Tm＋20℃からの垂線とTm
＋35℃からの垂線に囲まれた部分をTp₂の融解に基づく
融解熱量のものとし、高温側部分をTp₁の融解に基づく
融解熱量のものとして同様に算出した。

本発明の超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合
体の延伸フィラメントは、170℃で５分間の熱履歴を与
えた後での強度保持率が95％以上で、弾性率保持率が90
％以上、特に95％以上であり、従来のポリエチレンの延
伸フィラメントには全く認められない優れた耐熱性を有
している。

超高分子量ポリオレフィンの分子配向成形体の製造方法前述の高弾性、高引張強度を有する超高分子量ポリオ
レフィン延伸物を得る方法としては、たとえば、特開昭
56-15408号公報、特開昭58-5228号公報、特開昭59-1303
13号公報、特開昭59-187614号公報等に詳述されている
ような、超高分子量ポリオレフィンを稀薄溶液にする
か、あるいは超高分子量ポリオレフィンにパラフィン系
ワックスなどの低分子量化合物を添加して超高分子量ポ
リオレフィンの延伸性を改良して高倍率に延伸する方法
を例示することができる。

超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体の分子配
向成形体の製造方法次に本発明を、その理解が容易なように、原料、製造
方法および目的の順に以下に説明する。

原料本発明で用いられる超高分子量エチレン・α−オレフ
ィン共重合体は、エチレンと炭素数３以上のα−オレフ
ィンとを、チーグラー系触媒を使用し、たとえば有機溶
媒中でスラリー重合させることにより得られる。

炭素数３以上のα−オレフィンとしては、プロピレ
ン、ブテン−１、ペンテン−1,4−メチルペンテン−
１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１などが
用いられるが、このうち特にブテン−１、４−メチルペ
ンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１などが好まし
い。このようなα−オレフィンは、得られる共重合体の
炭素数1000個当り前述の量で存在するようにエチレンと
共重合される。また、本発明で分子配向体を製造する際
にベースとして用いられる超高分子量エチレン・α−オ
レフィン共重合体は、前述した極限粘度［η］に対応す
る分子量を有するべきである。

本発明で用いられる超高分子量エチレン・α−オレフ
ィン共重合体のα−オレフィン成分の定量は、赤外分光
光度計（日本分光工業製）によって行なわれる。具体的
には、エチレン鎖の中に取り込まれたα−オレフィンの
メチル基の変角振動を表わす1378cm^-1の吸光度を、赤外
分光光度計により測定し、この値を、あらかじめ¹³Ｃ核
磁気共鳴装置にて、モデル化合物を用いて作成した検量
線にて1000炭素原子当りのメチル分枝数に換算すること
により、超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体
中のα−オレフィン量を定量する。

製造方法本発明では、上記超高分子量エチレン・α−オレフィ
ン共重合体から分子配向体を製造するに際して、該共重
合体に希釈剤を配合する。このような希釈剤としては、
超高分子量エチレン共重合体に対する溶剤あるいは超高
分子量エチレン共重合体に対して相溶性を有する各種ワ
ックス状物が用いられる。

このような溶剤としては、前記共重合体の融点以上の
沸点、さらに好ましくは前記共重合体の融点よりも20℃
以上高い沸点を有する溶剤が用いられる。

このような溶剤としては、具体的には、ｎ−ノナン、
ｎ−デカン、ｎ−ウンデカン、ｎ−ドデカン、ｎ−テト
ラデカン、ｎ−オクタデカンあるいは流動パラフィン、
灯油等の脂肪族炭化水素系溶媒、キシレン、ナフタリ
ン、テトラリン、ブチルベンゼン、ｐ−シメン、シクロ
ヘキシルベンゼン、ジエチルベンゼン、ベンチルベンゼ
ン、ドデシルベンゼン、ビシクロヘキシル、デカリン、
メチルナフタリン、エチルナフタリン等の芳香族炭化水
素系溶媒あるいはその水素化誘導体、1,1,2,2−テトラ
クロロエタン、ペンタクロロエタン、ヘキサクロロエタ
ン、1,2,3−トリクロロプロパン、ジクロロベンゼン、
1,2,4−トリクロロベンゼン、ブロモベンゼン等のハロ
ゲン化炭化水素溶媒、パラフィン系プロセスオイル、ナ
フテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等の
鉱油が挙げられる。

また希釈剤としてのワックス類としては、具体的には
脂肪族炭化水素化合物あるいはその誘導体が用いられ
る。

このような脂肪族炭化水素化合物としては、飽和脂肪
族炭化水素化合物を主体とし、通常、分子量が2000以下
好ましくは1000以下さらに好ましくは800以下のパラフ
ィン系ワックスと呼ばれる化合物が用いられる。

このような脂肪族炭化水素化合物としては、具体的に
は、ドコサン、トリコサン、テトラコサン、トリアコン
タン等の炭素数22以上のｎ−アルカンあるいはこれらを
主成分とした低級ｎ−アルカンとの混合物、石油から分
離精製されたいわゆるパラフィンワックス、エチレンあ
るいはエチレンと他のα−オレフィンとを共重合して得
られる低分子量重合体である中・低圧法ポリエチレンワ
ックス、高圧法ポリエチレンワックス、エチレン共重合
ワックスあるいは中・低圧法ポリエチレン、高圧法ポリ
エチレン等のポリエチレンを熱減成等により分子量を低
下させたワックス、それらのワックスの酸化物あるいは
マレイン酸変性等の酸化ワックス、マレイン酸変性ワッ
クス等が用いられる。

また脂肪族炭化水素化合物誘導体としては、たとえば
脂肪族炭化水素基（アルキル基、アルケニル基）の末端
もしくは内部に１個またはそれ以上、好ましくは１〜２
個、特に好ましくは１個のカルボキシル基、水酸基、カ
ルバモイル基、エステル基、メルカプト基、カルボニル
基等の官能基を有する化合物である炭素数８以上、好ま
しくは炭素数12〜50または分子量130〜2000好ましくは2
00〜800の脂肪酸、脂肪族アルコール、脂肪族アミド、
脂肪酸エステル、脂肪族メルカプタン、脂肪族アルデヒ
ド、脂肪族ケトン等が用いられる。

このような脂肪族炭化水素化合物誘導体としては、具
体的には、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などの脂肪酸、
ラウリンアルコール、ミリスチルアルコール、セチルア
ルコール、ステアリルアルコールなどの脂肪族アルコー
ル、カプリンアミド、ラウリンアミド、パルミチンアミ
ド、ステアリルアミドなどの脂肪酸アミド、ステアリル
酢酸エステルなどの脂肪酸エステル等が用いられる。

超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体と希釈
剤とは、これらの種類によっても相違するが、一般的に
3:97〜80:20、特に15:85〜60:40の重量比で用いられ
る。希釈剤の量が上記範囲よりも低い場合には、溶融粘
度が高くなり過ぎ、溶融混練や溶融成形が困難となると
ともに、得られる成形体の肌荒れが著しく、延伸切れ等
を生じ易い。一方、希釈剤の量が上記範囲よりも多い
と、やはり溶融混練が困難となり、また得られる成形体
の延伸性が劣るようになる。

溶融混練は、一般に150〜300℃、特に170〜270℃の温
度で行なわれる。上記範囲よりも低い温度では、溶融粘
度が高すぎて、溶融成形が困難となり、また上記範囲よ
りも高い場合には、熱減成により超高分子量エチレン・
α−オレフィン共重合体の分子量が低下し、優れた高弾
性率および高強度を有する成形体を得ることが困難とな
る。なお、配合はヘンシェルミキサー、Ｖ型ブレンダー
等による乾式ブレンドで行なってもよいし、あるいは単
軸押出機または多軸押出機を用いて行なってもよい。

超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合蓄圧と希
釈剤とからなるドープ（紡糸原液）の溶融成形は、一般
に溶融押出成形により行なわれる。具体的には、ドープ
を紡糸口金を通して溶融押出することにより、延伸用フ
ィラメントが得られる。この際、紡糸口金より押出され
た溶融物にドラフト、すなわち溶融状態での引き伸しを
加えることもできる。溶融樹脂のダイ・オリフィス内で
の押出速度Ｖ₀と冷却固化した未延伸物の巻き取り速度
Ｖとの比をドラフト比として次式で定義することができ
る。

ドラフト比＝V/V₀ …（２）このようなドラフト比は、混合物の温度および超高分
子量エチレン共重合体の分子量等により変化するが、通
常は３以上好ましくは６以上とすることができる。

次に、このようにして得られた超高分子量エチレン・
α−オレフィン共重合体の未延伸成形体を、延伸処理す
る。延伸は、超高分子量エチレン・α−オレフィン共重
合体から得られた未延伸成形体に少なくとも一軸方向の
分子配向が有効に付与されるように行なわれる。

超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体から得
られる未延伸成形体の延伸は、一般に40〜160℃、特に8
0〜145℃の温度で行なわれる。未延伸成形体は上記温度
に加熱保持するための熱媒体としては、空気、水蒸気、
液体媒体の何れをも用いることができる。しかしなが
ら、熱媒体として、前述した希釈剤を溶出除去すること
ができる溶媒で、しかもその沸点が成形体組成物の融点
よりも高い液体媒体、具体的には、デカリン、デカン、
灯油等を使用して、延伸操作を行なうと、前述した希釈
剤の除去が可能となるとともに、延伸時の延伸むらが生
ぜずしかも高延伸倍率の達成が可能となるので好まし
い。

超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体から希
釈剤を除去する手段は、前記方法に限らず、未延伸物を
ヘキサン、ヘプタン、熱エタノール、クロロホルム、ベ
ンゼン等の溶剤で処理後延伸する方法、延伸物をヘキサ
ン、ヘプタン、熱エタノール、クロロホルム、ベンゼン
等の溶剤で処理する方法によっても、成形物中の希釈剤
を除去することによって、高弾性率、高強度の延伸物を
得ることができる。

延伸操作は、一段あるいは二段以上の多段で行なうこ
とができる。延伸倍率は、所望とする分子配向およびこ
れに伴う融解温度向上の効果にも依存するが、一般に５
〜80倍好ましくは10〜50倍である。

一般には、二段以上の多段延伸により延伸操作を行な
うことが好ましく、一段目では80〜120℃の比較的低い
温度で押出成形体中の希釈剤を押出しながら延伸操作を
行ない、二段目以降では120〜160℃の温度でしかも一段
目延伸温度よりも高い温度で成形体の延伸操作を行なう
ことが好ましい。

一軸延伸操作の場合には、周速の異なるローラ間で引
張延伸を行なえばよい。

このようにして得られた延伸フィラメントは、所望に
より拘束条件下に熱処理することができる。この熱処理
は、一般に140〜180℃好ましくは150〜175℃の温度で、
１〜20分間好ましくは３〜10分間行なうことができる。
熱処理により、配向結晶部の結晶化が一層進行し、結晶
融解温度の高温側への移行、強度および弾性率の向上、
さらに高温での耐クリープ性の向上がもたらされる。

本発明では、このような超高分子量ポリオレフィン、
あるいは超高分子量エチレン・α−オレフィン共重合体
の延伸フィラメントを複数本通常５〜300本束ねて延伸
マルチフィラメントとして、たとえば第１図に示すデン
タルフロス６に用いる。この時、モノフィラメントがバ
ラけるのを防ぐために、また潤滑性をさらに良くするた
めにワックスを用いることもできる。また使用感をさら
に良くするために、ミント等の香料も使用できる。

発明の効果上記のように本発明では、超高分子量ポリオレフィ
ン、あるいは超高分子量エチレン・α−オレフィン共重
合体の延伸マルチフィラメントと、歯間清掃具に張設さ
れるデンタルフロスに用いているので、引張強度および
耐衝撃性に優れ、しかも耐クリープ性、耐水性、自己潤
滑性にも優れている。したがって本発明に係る歯間清掃
具のデンタルフロスを歯間部に挿入して強く張って歯間
を通過させても、このデンタルフロスが切断されること
がない上に使用感が優れている。またデンタルフロスと
して上記のような延伸マルチフィラメントを用いると、
平たくなって歯間部に挿入されやすく、しかも歯間部で
は広がって、歯間部を充分に掃除することができる。さ
らに、本発明によれば、デンタルフロスが引張強度に優
れていることから、このデンタルフロスを強く引張った
状態で歯間清掃具の突出部間に張設することができ、使
用に際して弛んだり、切れたりすることがなく、使い勝
手が大幅に向上する。

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。

参考例１〈超高分子量エチレン・ブテン−１共重合体の重合〉チーグラー系触媒を用い、ｎ−デカン１を重合溶媒
として、超高分子量エチレン・ブテン−１共重合体のス
ラリー重合を行なった。エチレンとブテン−１との組成
がモル比で97.2:2.35の比率の混合モノマーガスを圧力
が5kg/cm²の一定圧力を保つように反応器に連続供給し
た。重合は反応温度70℃で２時間で終了した。

得られた超高分子量エチレン・ブテン−１共重合体粉
末の収量は160gで極限粘度［η］（デカリン:135℃）は
8.2dl/g、赤外分光光度計によるブテン−１含量は1000
炭素原子あたり1.5個であった。

〈超高分子量エチレン・ブテン−１共重合体延伸配向物
の調製〉上述の重合により得られた超高分子量エチレン・ブテ
ン−１共重合体粉末20重量部とパラフィンワックス（融
点＝69℃、分子量＝490）80重量部との混合物を次の条
件で溶融紡糸した。

該混合物100重量部にプロセス安定剤として3,5−ジ−
tert−ブチル−４ハイドロキシトルエンを0.1重量部配
合した。次いで該混合物をスクリュー式押出機（スクリ
ュー径＝25mm,L/D＝25,サーモプラスチックス社製）を
用いて、設定温度190℃で溶融混練を行なった。引き続
き、該混合溶融物を押出機に付属するオリフィス径2mm
の紡糸ダイより溶融紡糸した。押出溶融物は180cmのエ
アーギャップで36倍のドラフト比で引き取られ、空気中
にて冷却、固化し、未延伸繊維を得た。さらに該未延伸
繊維を次の条件で延伸した。

三台のゴデットロールを用いて二段延伸を行なった。
このとき第一延伸槽の熱媒はｎ−デカンであり、温度は
110℃、第二延伸槽の熱媒はトリエチレングリコールで
あり、温度は145℃であった。槽の有効長はそれぞ50cm
であった。延伸に際しては、第１ゴデットロールの回転
速度を0.5m/分として第３ゴデットロールの回転速度を
変更することにより、所望の延伸比の配向繊維を得た。
第２ゴデットロールの回転速度は安定延伸可能な範囲で
適宜選択した。初期に混合されたパラフィンワックス
は、ほぼ全量が延伸時ｎ−デカン中に抽出された。この
あと配向繊維は、水洗し、減圧下室温にて一昼夜乾燥
し、諸物性の測定に供した。なお延伸比は、第１ゴデッ
トロールと第３ゴデットロールの回転速度比から計算で
求めた。

〈引張特性の測定〉弾性率および引張強度は島津製作所製DCS-50M型引張
試験機を用い、室温（23℃）にて測定した。

この時クランプ間の試料長は100mmであり、引張速度1
00mm/分（100％／分歪速度）であった。弾性率は初期弾
性率で接線の傾きを用いて計算した。計算に必要な繊維
断面積は密度を0.960g/ccとして重量から計算で求め
た。

〈熱履歴後の引張弾性率、強度保持率〉熱履歴試験はギヤーオーブン（パーフェクトオーブ
ン：田葉井製作所製）内に放置することによって行なっ
た。

試料は約3mの長さでステンレス枠の両端に複数個の滑
車を装置したものに折り返しかけて試料両端を固定し
た。この際試料両端は試料がたるまない程度に固定し、
積極的に試料に張力をかけなかった。熱履歴後の引張特
性は、前述の引張特性の測定の記載に基づいて測定し
た。

〈耐クリープ性の測定〉耐クリープ性の測定は熱応力歪測定装置TMA/SS10（セ
イコー電子工業社製）を用いて、試料長1cm、雰囲気温
度70℃、荷重は室温での破断荷重の30％に相当する重量
の促進条件下で行なった。クリープ量を定量的に評価す
るため以下の二つの値を求めた。すなわち、試料に荷重
を加えて90秒経過後のクリープ伸び（％）CR₉₀の値とこ
の90秒経過時から180秒経過時の平均クリープ速度（sec
^-1）εの値である。

得られた延伸配向繊維を複数本束ねたマルチフィラメ
ントの引張特性を表１に示す。

超高分子量エチレン・ブテン−１共重合体延伸フィラ
メント（試料−１）の本来の結晶融解ピークは126.7
℃、全結晶融解ピーク面積に対するTpの割合は33.8％で
あった。また耐クリープ性はCR₉₀＝3.1％、ε＝3.03×1
0^-5sec^-1であった。さらに170℃、５分間の熱履歴後の
弾性率保持率は102.2％、強度保持率は102.5％で熱履歴
による性能の低下は見られなかった。

また、延伸フィラメントの破断に要する仕事量は10.3
kg・m/gであり、密度は0.973g/cm³であり、誘電率は2.2
であり、誘電正接は0.024％であり、インパルス電圧破
壊値は180KV/mmであった。

参考例２〈超高分子量エチレン・オクテン−１共重合体の重合〉チーグラー系触媒を用いて、ｎ−デカン１を重合溶
媒としてエチレンのスラリー重合を行なった。このと
き、共重合体としてオクテン−１を125mlと分子量調整
のための水素40Nmlを重合開始前に一括添加し、重合を
開始した。エチレンガスを反応器の圧力が5kg/cm²の一
定圧力を保つように連続供給し、重合は70℃、２時間で
終了した。得られた超高分子量エチレン・オクテン−１
共重合体粉末の収量は178gでその極限粘度［η］（デカ
リン、135℃）は10.66dl/g、赤外分光光度計によるオク
テン−１共単量体含量は1000炭素原子あたり0.5個であ
った。

〈超高分子量エチレン・オクテン−１共重合体延伸配向
物の調製とその物性〉参考例１に記載した方法により延伸配向繊維の調製を
行なった。得られた延伸配向繊維を複数本束ねたマルチ
フィラメントの引張特性を表２に示す。

超高分子量エチレン・オクテン−１共重合体延伸フィ
ラメント（試料−２）の本来の結晶融解ピークは132.1
℃、全結晶融解ピーク面積に対するTpおよびTp₁の割合
はそれぞれ97.7％および5.0％であった。試料−２の耐
クリープ性はCR₉₀＝2.0％、ε＝9.50×10^-6sec^-1であっ
た。また、170℃、５分間の熱履歴の後の弾性率保持率
は108.2％であり、強度保持率は102.1％であった。さら
に試料−２の破断に要する仕事量は10.1kg・m/gであ
り、密度は0.971g/cm³であり、誘電率は2.2であり、誘
電正接は0.031％であり、インパルス電圧破壊値は185KV
/mmであった。

参考例３超高分子量ポリエチレン（ホモポリマー）粉末（極限
粘度［η］＝7.42dl/g、デカリン、135℃）:20重量部
と、パラフィンワックス（融点＝69℃、分子量＝490）:
80重量部との混合物を参考例１の方法で溶融紡糸、延伸
し、延伸配向繊維を得た。得られた延伸配向繊維を複数
本束ねたマルチフィラメントの引張特性を表３に示す。

超高分子量ポリエチレン延伸フィラメント（試料−
３）本来の結晶融解ピークは135.1℃、全結晶融解ピー
ク面積に対するTpの割合は8.8％であった。また同様に
全結晶融解ピーク面積に対する高温側ピークTp₁の割合
は１％以下であった。耐クリープ性はCR₉₀＝11.9％、ε
＝1.07×10^-3sec^-1であった。また、170℃、５分間の熱
履歴後の弾性率保持率は80.4％であり、強度保持率は7
8.2％であった。さらに試料−３の破断に要する仕事量
は6.8kg・m/gであり、密度は0.985g/cm³であり、誘電率
は2.3であり、誘電正接は0.030％であり、インパルス電
圧破壊値は182KV/mmであった。

実施例１第１図に示すような突出部4a,4bおよび取手部８を、
ポリエチレン（三井石油化学工業（株）製ウルトゼック
ス20100J）で一体に作製し、これに参考例１で作製した
デンタルフロスを装着して実際に歯間の清掃を行なった
ところ、このフィラメントが非常に強く、口中の全部の
歯間を清掃した後にもモノフィラメントの切断はほとん
ど無く、その機能を完全に保持していた。

また、このフィラメントを使用する際に、フィラメン
トの歯に対するひっかかりは従来の物に比べて非常に少
なく、使用感に優れていた。

実施例２実施例１と同様に歯間清掃具を作製し、これに参考例
２で作製したデンタルフロスを装着して実際に歯間の清
掃を行なったところ、このフィラメントが非常に強く、
口中の全部の歯間を清掃した後にもモノフィラメントの
切断はほとんど無く、その機能を完全に保持していた。

実施例３実施例１と同様に歯間清掃具を作製し、これに参考例
３で作製したデンタルフロスを装着して実際に歯間の清
掃を行なったところ、このフィラメントが非常に強く、
口中の全部の歯間を清掃した後にもモノフィラメントの
切断はほとんど無く、その機能を完全に保持していた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様に係る歯間清掃具の概略図
である。２……歯間清掃具、4a,4b……突出部６……デンタルフロス、８……取手部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】極限粘度［η］が少なくとも5dl/gである
超高分子量ポリオレフィンの延伸マルチフィラメントよ
りなるデンタルフロスが、所定間隔離間している突出部
間に張設してあることを特徴とする歯間清掃具。
【請求項２】極限粘度［η］が少なくとも5dl/gであ
り、しかも炭素数が３以上のα−オレフィンの含有量が
炭素数1000個あたり平均0.1〜20個である超高分子量エ
チレン・α−オレフィン共重合体の延伸マルチフィラメ
ントからなるデンタルフロスが、所定間隔離間している
突出部間に張設してあることを特徴とする歯間清掃具。
【請求項３】前記α−オレフィンが、ブテン−１、４−
メチルペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１また
はデセン−１である請求項第２項に記載の歯間清掃具。
【請求項４】前記α−オレフィンの含有量が炭素数1000
個あたり平均0.5〜10個である請求項第２項に記載の歯
間清掃具。