JPH08187126A - ブラシ用毛及びそれを用いた高機能ブラシ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 清掃性・ワイピング性や塗布物質の含浸性に
優れ、又使用感や耐久性に優れた各種ブラシ及びブラシ
毛を提供する。 【構成】 先端部にクレーター状の窪みを有する合成重
合体フィラメントをブラシ毛として用いた高機能ブラ
シ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイピング特性とソフ
ト感に優れ、しかも使用上十分なコシ及び弾性回復に優
れるワイピングブラシ、歯ブラシ、化粧用ブラシあるい
は塗料用ブラシなどの高機能ブラシ及びそのブラシ用毛
を提供する。

【０００２】

【従来の技術】ブラシ材の先端形状を種々工夫する技術
は古くから知られ、特に先端をテーパー状にする技術と
して、例えば特公昭４９−６１５９号公報、特公昭４９
−１０５５８号公報、特公昭５０−４０１９４号公報な
どが開示されている。また、最近では実開平５−１５８
３４号公報にもポリエステルをアルカリなどの薬品で先
端をテーパー状にしてかつ特殊な手法で歯ブラシに植毛
する技術が開示されている。しかしながらこれら先行技
術は繊維の先端をただ細くするのみであり、その先端が
細く、例えば歯ブラシ用毛材として使用した場合は、歯
と歯肉との間隙に先端が入りやすいという利点はあるも
のの、当然ながら歯に接触する部分は先鋭化することで
コシが落ち、プラーク等を除去するにおいてはむしろ効
果は落ちるなどの難点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上の観点に基づき、
本発明は、各種ブラシ用毛材として使用可能な剛直性、
特に先端部のコシを十分確保した上で、塗装性・ワイピ
ング特性・除去特性に優れて尚、使用感がソフトなブラ
シを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、先端
部がクレーター状に窪んでいる合成重合体フィラメント
をブラシ毛として有してなる高機能ブラシ及び合成重合
体モノフィラメントの直径が０．０５ｍｍないし１ｍｍ
で、かつ先端のクレーター孔の内径が少なくともフィラ
メント直径の５０％以上である事を特徴とするブラシ用
毛である。

【０００５】合成重合体モノフィラメントの直径は使用
される用途により適宜変更することが可能であるが、化
粧用や塗料用であれば０．０５ないし０．１５ｍｍの範
囲が好ましく、ワイピング用途や歯ブラシでは０．１な
いし０．３ｍｍの範囲が好ましい。

【０００６】本発明の骨子はブラシ用の毛材料のブラシ
先端部がクレーター状に窪んでいることにより、そのク
レーター孔の外縁部の細さとエッジ効果が相乗化し、ブ
ラッシング対象表面の微細凹凸における清掃性・ワイピ
ング性を向上させる点である。さらに、本発明でのブラ
シ毛の先端形状は基本的に大きな孔を形成するために、
その形状の断面二次モーメントの大きさにより十分なコ
シを維持するものと考えられる。また、ワイピングブラ
シ、例えば光学レンズなどの清掃用に用いる場合は、従
来のレンズブラシでは清掃できなかったレンズ周辺や宝
石類などの複雑な凹凸を持つ物品の清掃に極めて優れ
る。さらには、塗料用や化粧用ブラシとして使用した場
合は、塗料や化粧剤がブラシ先端部の窪みへ付着し、優
れた塗装性を示す。洗顔ブラシの様な汚れを落とす用途
においても、上記のワイピングと同様の作用が有る事は
言うまでもない。

【０００７】本発明における重合体モノフィラメント繊
維の根元部分は従来どおりの極太であることは重要であ
り、その直径が０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下、好ましく
は０．１ｍｍ以上の場合に、ブラッシング機能に必要な
剛直性を持つことができる。この様な剛直なモノフィラ
メントは前述のように、ブラッシング対象の表面に接触
する部分は極細な外縁部を持つクレータ孔状に加工され
ているので、例えば歯の象牙質や肌をいたずらに痛める
事なく、さらにはそのソフトなタッチが良好な使用感を
もたらす。

【０００８】図１は本発明のブラシの使用例として歯ブ
ラシの一例を示す側面図であり、図２はそのブラシ材の
先端形状を模式的に示したものである。さらに図３は本
発明による実施例を走査型電子顕微鏡で撮影したもので
ある。

【０００９】すなわち本発明は、図２のようなブラシ毛
または、図１に示す様な歯ブラシを１例とする各種ブラ
シにおいて、その先端形状がクレーター状に加工されて
いることを特徴とする。先端部が実質クレーター状であ
れば本発明の効果が発現し、例えば、クレーターの外周
部の数カ所が分裂していても良いし、そのクレータ内部
が数カ所に分割された形状でも良い。特に後者はワイピ
ング効果の面で好ましい。また、先端部付近の表面が後
述のアルカリ溶出によりさらにサブミクロンのオーダー
で凹凸を有することはさらに清掃性や塗布性、さらには
獣毛調の使用感を高める意味で好ましい。

【００１０】ここで、本発明におけるブラシ毛材として
用いられる主素材としては、ポリエステルやポリアミド
あるいはそれらの混合物を主成分とする。ここに言うポ
リエステルとは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、ポリエチレンナフタレート・ポリ
プロピレンテレフタレートなどのいわゆるポリエステ
ル、あるいは、それらを主成分とする共重合体が好まし
い。また、ここでいうポリアミドとは６ナイロン、４６
ナイロン、６６ナイロン、６−１２ナイロンまたはそれ
らを主成分とする共重合体である。本発明の実施例で述
べるごとく、本手法の適応のしやすさにおいてはポリエ
ステル系重合体が好ましく、さらにはポリブチレンテレ
フタレート及びその共重合体またはブレンド物、さらに
好ましくはポリプロピレンテレフタレートないしその共
重合体もしくはブレンド物がより弾性回復に優れるブラ
シ毛を得る目的においてその選択が推奨される。

【００１１】本発明では、その毛先の形状が本発明の形
状であれば効果が発現するので、その先端部形状を工作
する手法に依らないが、以下のような手法が推奨され
る。すなわち本発明での主成分ポリマーに対して、アル
カリに溶解しやすい成分、例えばポリオキシアルキレン
グリコール系水溶性高分子を紡糸の前段階に混合して紡
糸したフィラメントを利用する方法が挙げられる。ポリ
オキシアルキレングリコールとは、具体的にはポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレン
オキシドとプロピレンオキシドとのランダムまたはブロ
ック共重合体、ポリテトラメチレングリコールにエチレ
ンオキシドを付加して得られるブロック共重合体、ネオ
ペンチルグリコールやビスフェノール系グリコールにエ
チレンオキシドを付加した化合物の両末端が水酸基であ
るポリオキシアルキレン化合物等を挙げることができ
る。歯ブラシ用毛材の場合にこれらの中で特に好ましい
のは、食品添加物として扱えるポリグリセリドと脂肪酸
とのエステル化合物である、いわゆる脂肪酸モノグリセ
リド類である。これらの化合物の分子量は１０００以上
５万以下、好ましくは１００００以上３万以下である。
また、毛先の主成分ポリマーがポリアミドである場合
は、前述のポリエステルやその共重合体を添加物（混合
成分）として使用することができる。

【００１２】主成分ポリマーと添加重合物または添加ポ
リマーとの混合手法は予めメルト状態で混合溶解してチ
ップ化する事が推奨されるが、溶解エクストルーダー直
前にチップ状態で混合してもかまわない。この易溶解成
分は全体の２０重量％以下好ましくは１５重量％以下で
あるのが本発明の作用が良好に発現する。ただし、主成
分ポリマーがポリアミドであり、溶出される成分をポリ
エステルや共重合ポリエステル類から選択する場合は、
最大５０重量％でも紡糸・延伸・熱処理等の条件選択に
より良好なクレーターが得られる。ここで、主成分ポリ
マーとしてポリアミドを用いる事はブラシ毛の弾性回復
性やコシ等の点で非常に優れた物が得られるので好まし
いが、溶出時に多量の溶出量が必要であり、若干不経済
である。

【００１３】この様にして準備されたポリマーの混合体
は、通常の溶融紡糸機により紡糸する事ができる。この
紡糸および紡糸後の延伸・熱処理条件の選択が以降のク
レーター状構造発現には重要である。すなわち、紡糸工
程においてはエアーギャップ式の紡糸工程が好ましい。
この紡糸工程に置いて、通常の紡糸条件よりも若干冷却
を遅らせる工夫が好ましい。例えば、エアーギャップで
のクエンチ温度を上昇させる、あるいは水冷バスの液温
度を高温あるいは急冷にするなどの簡便な方法で達成す
る事ができるが、もちろんこれらに限るものでは無い。
これらの条件が有効な理由としては、冷却条件の適正化
により糸の表面と内部との結晶化度を変化させることが
可能となったためと推定される。

【００１４】これら紡糸条件を前述の易溶出可能なポリ
マーとの混合物に適応して初めて後述の減量加工により
クレーター状に形成できる。

【００１５】前記の紡出糸は延伸及び熱処理工程により
その力学的特性が向上する。その後植毛に適するカット
長にされた後、または植毛後、そのブラシ毛材の先端部
をカ性ソーダ水溶液などのポリエステル加水分解薬剤に
浸積し、該溶出成分を部分的にまたは全体を溶出するこ
とで繊維の先端のみがクレーター状に加工された形状に
することができる。

【００１６】なおこの際、処理液のアルカリ濃度や処理
温度・時間あるいは界面活性剤などの既知のポリエステ
ル減量促進剤やアミン類との併用などの処方を変更する
事でクレーターの開口部をどこまで分割するかを調整す
ることができる。使用感・ワイピング性の観点からは開
口部は大きい方が良いが、あまり広いと耐久性に劣る。
従って、開口部は繊維直径の５０％以上が好ましい。

【００１７】

【実施例】以下実施例により本発明を説明する。 実施例１ 極限粘度０．６２のポリブチレンテレフタレート８８重
量部と分子量約２万のポリエチレングリコール１２重量
部を４０℃、０．１ｍｍＨｇの真空下で２４時間乾燥し
た後、２軸押し出し機にて溶融混合して、原料レジンを
調製した。このレジンを１２０℃、０．１ｍｍＨｇの真
空度で約１２時間乾燥後、２．５ｍｍ径のノズルより紡
糸し、６０℃のホットエアーでクエンチ後、直ちに水浴
冷却し、その後１３０℃に調節した２対ローラー間で３
倍に延伸し、最終の直径０．２２ｍｍのモノフィラメン
トを得た。この繊維を図１のように植毛して歯ブラシを
成形した。この歯ブラシをカ性ソーダ９０ｇ／ｌの濃度
の９０℃浴中でブラシ毛全体が１０％減量される条件を
選択し、ブラシの先端部のみをクレーター状に加工し
た。この様に作製されたブラシの実用性評価を表１に示
す。本実施例によれば、極めて優れた触感と腰の強さを
合わせ持ち、洗浄効果も極めて優れたブラシであること
が判る。

【００１８】実施例２ 実施例１において重合体として極限粘度０．７のポリプ
ロピレンテレフタレートを用いた他は実施例１と全く同
様の操作で歯ブラシを成形した。この様にして得られた
ブラシの実用性評価を同様に表２に示す。実施例１に比
べるとさらに弾性回復性に優れた高性能なブラシが得ら
れた。

【００１９】比較例１ 実施例１のポリブチレンテレフタレートを１００％のみ
を用いた。従って、紡糸に先立つ溶融混合は省略した。
減量処理に実施例１より時間を有したが、先端部分はフ
レーター状にはならずモノフィラメント表面に若干の筋
状の凹凸が生じたのみであった。この様に作製されたブ
ラシの実用性評価を表１に示す。比較例では腰の強さは
認められるものの、触感が悪くまた、洗浄効果も各実施
例に比べ劣る物であった。

【００２０】

【表１】 なお、本実施例及び比較例における評価方法は以下に示
すとおりである。

【００２１】（弾性回復性）ブラシのモノフィラメント
を２０ｍｍに切断し、室温にて平坦なガラス面上に置い
た後、予め接着剤（コニシ（株）製「アロンアルファ
ー」）を片面に塗ったカバーグラスをモノフィラメント
２０ｍｍが埋まるようにはさみガラス面と接着した。自
由になっている片方の端を丁度二つ折りになるように曲
げてから、接着剤の付着していないカバーグラスをその
上に乗せカバーグラスの上に底辺がカバーグラスの大き
さに合わせた１００ｇの重しを約３０分間乗せた。３０
分経過後荷重をはずし、１０分後に折り曲げた位置から
戻った角度ａ（度）で下記の式を用いて回復率を計算し
た。すなわち１８０度戻れば回復率は１００％である。
実験は１０回繰り返しその平均値を採用した。 弾性回復率 ＝１００×ａ／１８０ （％）

【００２２】（清掃性）噛み合わせた成人歯形模型の歯
表面にグルコース５ｍｌ、及び人から直接採取した唾液
成分１０ｍｌの混合液を均一に塗布し、３６℃で湿度８
５％に調製された恒温・恒湿漕に１２時間設置し、口内
細菌を全面に十分繁殖させた。各実施例・比較例で作製
したモノフィラメントを５０本のバンドルを基本単位と
して各列に８つのバンドルが等間隔に配列するように、
軸方向に平行に４列植毛して歯ブラシを成形した。この
際、ブラシ毛は軸から先端まで約１０ｍｍ長であった。
このブラシに歯磨材（ペースト：ホワイトアンドホワイ
ト，ライオン株式会社製）を１ｇつけて、該調製した歯
形模型を５分間、通常の押し圧で５分間ブラッシングし
た後、蒸留水にて十分洗浄した。丸型シャーレーに予め
準備した寒天台地に歯表面を約１分間押しつけた後、シ
ャーレを密封し、４０℃の恒温漕にて１２時間繁殖さ
せ、コロニーの成長状態でその清掃除去性能を評価し
た。表中に示した良好とは、菌の繁殖がほとんど無いこ
とを示し、以下その成長状況をコロニー数で相対的に評
価した。

【００２３】（触感）ペーストをつけないで指先でブラ
シ先端部を触感する。実際の歯磨きペーストを付けて洗
浄するときの使用感、特に歯肉との接触感を、通常の硬
度を合わせた獣毛ブラシと比較した触感を、男女５名ず
つ（３０ないし４０才）の１０名の被険者でモニターし
た。獣毛の比べて総合的に触感・使用感に優れると判断
した人の割合を求め、それが８０％以上の場合を良好、
８０％未満５０％以上をやや良好、５０％未満２０％以
上をやや劣る、２５％未満を不良と判定した。

【００２４】

【発明の効果】以上の様に、本発明のブラシ用毛および
それを用いた各種ブラシは、そのブラシ先端がクレータ
ー状に成形されている事により、そのクレーターの外周
部がブラッシング対象表面の微細凹凸や歯間における清
掃性・ワイピング性さらには塗料等の付着性を向上させ
る。さらに本繊維の根元部分は極太のモノフィラメント
であるので十分なコシ・耐ヘタリ性を持つ、特に重合体
組成としてポリブチレンテレフタレートないしポリプロ
ピレンテレフタレートを用いた場合その効果は顕著であ
る。また、毛材が歯の表面に接触する部分は極細の外周
部であるので対象面をいたずらに痛める事なく、さらに
はそのソフトなタッチが良好な使用感をもたらすという
相反する効果を発揮する事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブラシの一例を示す側面から見た概略
図である。

【図２】本発明のブラシ毛の先端部の形状の例を模式的
に示す概略図である。

【図３】本発明の実施例において得られた歯ブラシ毛材
の先端形状の例を示す位相差型電子顕微鏡写真である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部がクレーター状に窪んでいる合成
   重合体フィラメントをブラシ毛として有してなる高機能
   ブラシ。
2. 【請求項２】 合成重合体モノフィラメントの直径が
   ０．０５ｍｍないし１ｍｍで、かつ先端のクレーター孔
   の内径が少なくともフィラメント直径の５０％以上であ
   る事を特徴とするブラシ用毛。