JPWO2008035713A1 - 歯ブラシ - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2006年9月19日に出願された日本国特許出願第2006−252676号に対して優先権を主張し、その内容をここに援用する。
また、近年、用毛として、ポリエステル樹脂であるポリトリメチレンテレフタレート(PTT)樹脂からなるモノフィラメントを用いた歯ブラシ(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)や、透明性と柔軟性、耐久性を兼ね備えたポリトリメチレンテレフタレート系モノフィラメントからなる歯ブラシが提案されている(例えば、特許文献4、特許文献5参照)。用毛としてPTT樹脂を用いた歯ブラシは、屈曲回復性や柔軟性に優れているため、ナイロン樹脂やPBT樹脂を用いた場合と比較して、用毛が広がりにくく、高い清掃力を長期間維持できる。
また、PTT樹脂からなる用毛を用いた歯ブラシにおいて劣化状態を表示するために、用毛に用いるPTT毛を二重の芯鞘構造とし、磨耗によって用毛の色または色の濃さが変化するものが提案されている(特許文献7参照)。特許文献7に記載の技術では、毛先の開き具合によることなしに、歯ブラシの取替え時期を知らせることができる。
すなわち、歯ブラシにPTT用毛を植設した場合、高い屈曲回復性により毛が開きにくいため、ナイロン樹脂やPBT樹脂を用いた場合と比較して、長期間使用される。そのため刷掃による用毛への負荷も長期間持続することになる。通常、歯ブラシの用毛はストレート形状であり、刷掃時に用毛にかかる応力が用毛の根元(植毛台に植設されたつけ根部分)に集中し、用毛の根元には大きな負荷がかかる。このため、用毛の裂けや折れといった機械的破断は、用毛の根元で起こる。
このように、用毛の表面に複数の凹部が形成されていると、刷掃時に用毛にかかる応力が、複数の凹部に分散されるので、刷掃時の応力が用毛の根元に集中しなくなり、用毛の表面に凹部が形成されていない場合と比較して、用毛の根元にかかる応力が軽減される。
また、用毛の表面に凹部が形成されていると、刷掃時に負荷される凹部への応力によって用毛が広がりやすくなるので、歯ブラシの取換え時期を視覚的に明確にすることができ、用毛に機械的破断が生じる前に歯ブラシの取換えを促すことができる。したがって、本発明によれば、用毛の裂けや折れが生じにくく、取換え時期の明確な歯ブラシが実現できる。
前記凹部のピッチ、伸長方向の長さ、深さを上記の範囲とすることで、PTT用毛の植毛部開き率がより良好なものとなり、なおかつ、高い機械的強度を確保することができる。
なお、ここでいう用毛径とは、用毛断面形状が円形の時は直径を意味し、用毛断面形状が正三角形や正方形などの正多角形のときは1辺の長さを示す。
図1は、本発明の歯ブラシの一例を示した側面図である。また、図2は、図1に示す歯ブラシを構成する用毛のうちの1本を拡大して示した拡大斜視図である。図3は、図2に示す用毛の側面図、図4は、図2に示す用毛の凹部が形成されている部分の断面図である。
ヘッド部11やハンドル部13は、例えば、硬質樹脂などの樹脂による一体成形により形成したものとすることができる。なお、ハンドル部13を構成する樹脂には、把持しやすくするために、エラストマーなどの柔軟な樹脂を少なくとも一部に用いてもよい。
透明系着色用毛や不透明着色(白を含む)用毛などの着色用毛は、一般に用いられるように、紡糸する際の樹脂そのものを着色する方法や、紡糸後あるいは紡糸工程に付随して、表面から着色する方法などによって製造することが出来る。また、歯ブラシ10へ植毛する前のカットピース状態(25〜35mm程度の用毛長さの束)で、または植毛後に、用毛1の先端部分のみ、あるいは用毛1の全部に着色することも出来る。
ここでいう最小断面積S1とは図4に示すように凹部において用毛の長手方向に対して垂直に切断した時に最小となる用毛断面積である(図中、斜線部)。また、最大断面積S2は用毛に形成された凹部前後の最外側を結んで得られる線を外挿して得られた用毛断面積である。
また、凹部2の伸長方向の長さB(幅)は0.1mm以上0.8mm以下であることが好ましく、より好ましくは0.2mm以上0.5mm以下であることが良い。
また、図3および図4に示す凹部3の最外側を結んで得られる線から凹部2の谷底までの距離である深さCは、用毛径Dの0.1倍以上0.5倍以下であることが好ましく、より好ましくは0.1倍以上0.3倍以下が良い。
また、用毛1の表面に備えられた凹部2の形成方法も特に限定されるものではないが、例えば、モノフィラメントを製造する際における延伸工程やアニーリング工程等の前または後において、例えば凹部2の形状に対応する断面視コ字状の凸部を有するローラーを上下または左右に対向配置し、対向配置されたローラー間にモノフィラメントを通過させることによって形成することができる。なお、凹部2は、対向配置されたローラーの間にモノフィラメントを通過させる際に、熱処理を施しながら対向配置されたローラーの間にモノフィラメントを通過させることにより形成することもできる。
このような形状を有する凹部を形成する場合、用毛となるモノフィラメントを通過させるローラーとして、半球状や略多角形(長方形、三角形)、略長円形等の形成したい凹部の形状に対応する凸部を有するローラーを用いることにより、上記実施形態の用毛1と同様にして形成することができる。
さらに、用毛を酸またはアルカリ薬剤に溶解させる化学的方法や、歯ブラシに植毛した後に毛先を機械研磨する研磨方法などにより毛先をテーパー状にしても良い。研磨方法としては、例えば、第一の回転軸に沿って回転しつつ、第一の回転軸を支持する軸受が第二の回転軸に沿って回転する研磨体によって、刷毛の剪定面と植設面との間を滑らかなテーパー状に加工する製造する装置を用いる方法を挙げることができる。
なお、毛先をテーパー状にした場合における凹部の深さとは、テーパー部に形成された凹部前後の最外側を結んで得られる線から凹部の谷底までの距離をいう。
「実施例1〜実施例10、比較例1〜比較例3」
表1または表2に示すPTT樹脂からなる用毛を束ねた毛束が23個の植毛穴を有する植毛面に植設され、ヘッド部およびハンドル部がPCTA樹脂からなる歯ブラシを製造した。
「比較例4」
ナイロン樹脂からなる用毛を用いたことを除いて、実施例1〜実施例10、比較例1〜比較例3と同様にして歯ブラシを製造した。
実施例1〜実施例10、比較例1〜比較例4の歯ブラシをモデル耐久性試験機にセットして、以下に示すように、植毛部開き率と用毛折れの試験を行なった。試験方法は、歯ブラシのヘッド部を、金属製の波板上に位置して用毛先端が波板表面に接するようにして波板と平行に対向配置し、歯ブラシのヘッド部と波板の全体を35℃の温水中に浸漬させる。そして、歯ブラシのヘッド部に400gの荷重をかけた状態で、ヘッド部を波板の波と直行する向きに、往復速度150回/分、刷掃ストローク40mmで10万回往復運動させて刷掃し、歯ブラシの植毛部開き率および用毛折れを評価した。
刷掃前(用毛耐久性試験前)にヘッド部に植毛された植毛群の植毛部幅(ハンドル長手方向に対して直角方向の用毛群の毛先位置での全幅)を測定し、モデル耐久性試験機で所定回数(10万回)刷掃した後、再度植毛部幅を測定し、その差を刷掃前の植毛部幅で除して100倍してパーセント表示したものである。なお、植毛部幅は、最も外側を向いた毛束を含む位置で計測した。また、植毛部開き率は、以下の基準で評価した。
植毛部開き率(%)=((刷掃後の植毛部幅−刷掃前の植毛部幅)/(刷掃前の植毛部幅))×100
○:30%以上60%未満
△:20%以上30%未満または60%以上80%未満
×:20%未満または80%以上
所定回数刷掃後、用毛根元の折れの発生の有無を目視観察し、以下の基準で評価した。
○:用毛折れなし
×:用毛折れ発生
歯ブラシの毛開き状態と、取替え時期とがリンクしているかどうかを、刷毛耐久性試験終了後の歯ブラシを用いて専門パネラー20名による7段階官能評価を実施し、以下の基準で評価した。
1:全くリンクしていない 2:かなりリンクしていない
3:あまりリンクしていない 4:どちらともいえない
5:ややリンクしている 6:かなりリンクしている
7:非常にリンクしている
○:平均点が6点以上
△:平均点が4点超6点未満
×:4点以下
○:すべてが「○」
△:評価が「○」または「△」で「×」はない
×:いずれかに「×」がある
これに対して、用毛に凹部が形成されていない比較例1と、凹部の深さが好ましい範囲よりも浅く、最小断面積S1に対する最大断面積S2の割合が80%を超える比較例2では、植毛部開き率が非常に低く、植毛部開き率の評価が×となった。また、比較例1および比較例2は、官能評価も×であり、用毛の広がり具合(植毛部開き率)が歯ブラシの取替え時期に対応していないことがわかった。また、比較例1および比較例2では、用毛折れの評価も×であり、総合評価も×となった。
また、最小断面積S1に対する最大断面積S2の割合が40%未満である比較例3と、ナイロン樹脂からなる用毛を用いた比較例4では、用毛折れはなかったが、植毛部開き率が非常に高く、植毛部開き率の評価が×となった。
「実施例11〜実施例18」
表3に示すPTT樹脂からなる用毛を用いたことを除いて、実施例1〜実施例10、比較例1〜比較例4と同様にして歯ブラシを製造した。
Claims (2)
- ポリトリメチレンテレフタレート樹脂からなる用毛を束ねた毛束を植毛面に植設した歯ブラシであって、
前記用毛の表面には、複数の凹部が形成されており、前記凹部が形成された位置での前記用毛の最小断面積は、前記用毛の最大断面積の40%以上80%以下であることを特徴とする歯ブラシ。 - 前記凹部は、前記用毛の伸長方向のピッチが0.3mm以上1.2mm以下、前記伸長方向の長さが0.1mm以上0.8mm以下、深さが用毛径の0.1倍以上0.5倍以下であることを特徴とする請求項1に記載の歯ブラシ。
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