JPWO2017014302A1 - 歯間ブラシ - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2015年7月23日に、日本に出願された特願2015−146028号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
前記軸材は、下記(A)〜(C)を満たす、歯間ブラシ。
(A)軸しなり強度;前記軸材の先端から5mmの部分を10mm/secの速度で弾いたときの反発力が0.56N以上である。
(B)軸折れ強度;前記ブラシ部の基端部分を、前記軸材の軸線に対して直交する第一方向に90度折り曲げ、元に戻し、第一方向と反対の第二方向に90度折り曲げ、元に戻す、という左右折り曲げ試験において、前記芯部が破断するまでの同一方向への折り曲げ回数が20回以上である。
(C)繰り返し曲げ強度;前記ブラシ部の基端部分を、前記軸材の軸線に対して直交する第一方向に90度折り曲げ、元に戻す、という90度折り曲げ試験において、同一方向へ5回目に折り曲げる際の最大応力が1.7N以上である。
[2] 前記芯部の構成材料が、ASTM D790に準拠して測定される曲げ弾性率3.0GPa以上、且つ、ASTM D638に準拠して測定される引張破断伸び7.0%以上、である、[1]に記載の歯間ブラシ。
[3] 前記第一の合成樹脂は、繊維長3μm〜300μm且つ繊維径0.1μm〜2.0μmである繊維材を含む複合材料である、[1]又は[2]に記載の歯間ブラシ。
[4] 前記繊維材はチタン酸カリウム繊維を含む、[3]に記載の歯間ブラシ。
[5] 前記第一の合成樹脂がポリエステルである、[1]〜[4]の何れか一項に記載の歯間ブラシ。
[6] 把持部と、前記把持部の先端に設けられたブラシ部とを備える合成樹脂製の歯間ブラシであって、前記ブラシ部は、前記把持部の先端から延びる軸材と、前記軸材から突出している複数の突出片とを備え、前記突出片は、前記軸材の延在方向から見て放射状に突出され、前記ブラシ部は、領域(B)よりも後端寄りに形成された領域(A)と、前記領域(A)よりも先端側に形成された領域(B)とを含み、前記領域(A)には、任意の高さの第1突出片が軸方向に並んでおり、前記領域(B)には、前記第1突出片よりも高さの低い突出片のみが軸方向に並んでいる、歯間ブラシ。
[7] 前記領域(A)が、前記第1突出片と、前記第1突出片よりも高さの低い第2突出片とが軸方向に交互に並んだ領域(A1)を含む、[6]に記載の歯間ブラシ。
[8] 前記領域(B)が、先端側の領域(B1)と、前記領域(B1)よりも後端側の領域(B2)とを含み、前記領域(B2)には、前記第2突出片と同等以下の高さの第4突出片のみが軸方向に並んでおり、前記領域(B1)の突出片は、前記第4突出片と同等以下の高さであり、かつ前記領域(B1)には前記第4突出片よりも高さが低い第3突出片を含む、[7]に記載の歯間ブラシ。
[9] 前記領域(A)において、前記第1突出片同士の軸方向の距離が、先端に向かって大きくなっている、[6]〜[8]のいずれか一項に記載の歯間ブラシ。
[10] 前記把持部の前記ブラシ部寄りには、先端から後端に向かうにつれて拡径する拡径部が設けられている、[6]〜[9]のいずれか一項に記載の歯間ブラシ。
「軟質樹脂」とは、JIS K 7215に準拠して測定されるショアAの硬度が90以下の樹脂を意味する。
「硬質樹脂」とは、軟質樹脂よりもショアAの硬度が高い樹脂、すなわち前記ショアAの硬度が90超の樹脂を意味する。
本発明の第一態様の歯間ブラシは、把持部と、前記把持部の先端に設けられたブラシ部とを備える歯間ブラシである。
前記ブラシ部は、前記把持部から延びる第一の合成樹脂製の芯部、及び前記第一の合成樹脂よりも軟らかい第二の合成樹脂が前記芯部を被覆してなる被覆部からなる軸材と、前記軸材から突出している複数の突出片とを備える。
図1に示すように、本発明の第一実施形態の歯間ブラシ1は、先端側に向けて徐々に縮径する硬質樹脂(第一の合成樹脂)により構成される把持部2と、把持部2の先端から延びるブラシ部3と、を備える。
図2に示すように、ブラシ部3は、把持部2の先端から延びる軸材4と、軸材4から突設されたブラシ材を形成する複数の突出片5a〜5d(5)と、を備える。
図3に示すように、軸材4は、把持部2の先端から延びる硬質樹脂(第一の合成樹脂)を主材とする芯部4aと、芯部4aを被覆する軟質樹脂(第二の合成樹脂)からなる被覆部4bと、を備える。軸材4の軸線からみて放射状に突出している突出片5は、軟質樹脂からなり、被覆部4bと一体的に形成されている。
把持部2は、指で把持するための部材である。本実施形態の把持部2の形状は、指で把持できる形状であれば特に限定されず、例えば、板状、円柱状、三角柱状、四角柱状等の柱状が挙げられる。
把持部2を指で持ち易くする目的で、例えば、把持部2に凹凸、穴、貫通孔、湾曲等が形成されていてもよい。
縮径部2aが設けられていると、鏡で確認しながら歯間ブラシ1を使用する際に、歯間中におけるブラシ部3の状態を視認し易くなる。さらに、縮径部2aが手元に向けて徐々に拡径しているため、歯間への挿入が縮径部2aで止まり易く、歯間ブラシ1を過度に挿入することを防止できる。
上記最小直径が上記範囲の下限値以上であると構造的強度を高められる。
上記最大直径が上記範囲の上限値以下であると口内における取り扱いが容易になる。
縮径部2aの直径は、縮径方向(ブラシ部の長手方向)に直交する断面の直径である。その断面が円形ではない場合、例えば、矩形、楕円形、その他の多角形である場合、その断面形状を含む最小円の直径を縮径部2aの直径とする。
上記幅又は直径が上記範囲の下限値以上であると構造的強度を高められる。
上記幅又は直径が上記範囲の上限値以下であると口内清掃時の取り扱いが容易になる。
把持部2の構成材料は、1種でもよく、2種以上が含まれる複合材料でもよい。
図2に示すように、ブラシ部3は、把持部2の縮径部2aの先端(ブラシ部3の基端3a)から延びる軸材4を備える。種々の長さの複数の第一突出片5a〜第四突出片5dは、軸材4の軸線に対して直交する放射状に突設されている。各突出片は、軸材4の被覆部4bをなす軟質樹脂の一部が、芯部4a上の被覆部4bの表面から突出して形成されている。
本実施形態の例では、軸材4の形状は、先端に向かうにつれて縮径する円柱状(すなわち、円錐台)である。これにより、ブラシ部3を歯間に挿入することがより容易になる。
軸材4の長さの上限は特に限定されず、例えば20mm以下であると、口内における操作性が高まるので好ましい。よって、軸材4の長さは10〜20mmが好ましく、12〜20mmがより好ましく、13〜20mmがさらに好ましい。
上記断面の面積が上記の下限値以上であると、軸材4の剛性をより高められる。
上記断面の面積が上記の上限値以下であると、軸材4を狭い歯間への挿入することが一層容易になり、清掃力を高められる。
歯間ブラシ1の軸材4は、下記(A)〜(C)を満たす。
(A)軸しなり強度;把持部2を固定し、軸材4の先端から5mmの部分を10mm/secの速度で弾いたときの反発力が0.56N以上である。
(B)軸折れ強度;ブラシ部3の基端部分を、前記軸材の軸線に対して直交する第一方向に90度折り曲げ、元に戻し、第一方向と反対の第二方向に90度折り曲げ、元に戻す、という左右折り曲げ試験において、芯部4aが破断するまでの同一方向への折り曲げ回数が20回以上である。
(C)繰り返し曲げ強度;ブラシ部3の基端部分を、前記軸材の軸線に対して直交する第一方向に90度折り曲げ、元に戻す、という90度折り曲げ試験において、同一方向へ5回目に折り曲げる際の最大応力が1.7N以上である。
歯間ブラシ1の把持部2の中央を任意の手段、例えば治具で固定し、歯間ブラシ1のブラシ部3の先端から5mmの部分に、10mm/secで移動する摩擦子を摺動させ、弾いたときの抵抗値(単位:N)をISO 8627法(歯ブラシの硬さ規格)に用いる装置を使用して測定する。この際、前記摩刷子がブラシ部3の先端から5mmの位置よりも把持部2側の領域に当たらない様に測定する。
まず、歯間ブラシ1のブラシ部3の基端3aを除くブラシ部3全体を任意の手段、例えば治具で固定し、その固定部から5mmの間隔を空けて、把持部2側をチャックで挟持した。これにより、治具とチャックとの間に5mmの未固定領域(露出領域)が存在する。
この未固定領域は、ブラシ部3の基端3aを含む部分(ブラシ部3の基端部分)である。ここで、ブラシ部3の基端3aは、ブラシ部3に設けられた把持部2側に最も近い突出片5の把持部2側の裾、すなわち列設された突出片5の生え際、とする。
このブラシ部3の基端部分を、軸材4の軸線に対して直交する第一方向に90度折り曲げ、元に戻す。(すなわち、基端部分でブラシ部3を90度折り曲げ、元に戻す。)ここで、第一方向は軸材4が延びる軸線方向に見て、例えば図3の紙面奥行き方向に見て、左方向とすることができる。
続いて、前記基端部分を、第一方向とは反対の第二方向に90度折り曲げ、元に戻す。
ここで、第二方向は、第一方向とは真逆の方向で、軸材4の軸線に対して直交する方向であり、例えば図3の紙面奥行き方向(軸線方向)に見て、右方向とすることができる。この左右一組の折り曲げを、本試験における1回の折り曲げ回数としてカウントする。
なお、20回目の折り曲げが終了する前に、20回目の折り曲げ中に破断した歯間ブラシについては、20回未満で破断したとする。
まず、歯間ブラシ1の把持部2の中央を任意の手段、例えば治具で固定し、歯間ブラシ1のブラシ部3の基端3aに押し具を当てる。ここで、ブラシ部3の基端3aの位置は、(B)軸折れ強度の場合と同じ位置である。続いて、押し具によってブラシ部3の基端3aから先端側を軸材4の軸線に対して直交する第一方向に90度折り曲げ、元に戻す。ここで、第一方向は軸材4が延びる軸線方向に見て、例えば図3の紙面奥行き方向に見て、左方向とすることができる。この90度の折り曲げを、本試験における1回の折り曲げ回数としてカウントする。
上記の左右折り曲げを同一方向へ(同じ第一方向へ)4回繰り返して、同一方向へ5回目に折り曲げる際の最大応力をプッシュプルゲージによって測定する。各回の折り曲げは、80mm/secの押し付け速度で行う。プッシュプルゲージは、例えばイマダ社製の普及型デジタルフォースゲージD2Dを使用して行う。
上記下限値以上であると、歯間ブラシ1のブラシ部3が適度な剛性を有するため、歯間に対する挿入及び抜去を容易に行うことができる。上限値は特に限定されず、例えば、1.00N以下が挙げられる。よって、上記軸しなり強度は、例えば、0.56〜1.00Nが好ましく、0.60〜1.00Nがより好ましく、0.65〜1.00Nがさらに好ましく、0.70〜1.00Nが特に好ましい。
上記軸しなり強度は、軸材4を構成する合成樹脂の種類、繊維材の種類及び量、軸材4の基端(ブラシ部3の基端3a)の太さ等の組み合わせにより調節される。
上記下限値以上であると、使用時やブラシの洗浄時にブラシ部3が一時的に屈曲された場合にも、破断し難く、耐久性に優れる。上限値は特に限定されないが、例えば1万回未満が適当である。
上記軸折れ強度は、軸材4を構成する合成樹脂の種類、繊維材の種類及び量、軸材4の基端(ブラシ部3の基端3a)の太さ等の組み合わせにより調節される。
上記下限値以上であると、使用時やブラシの洗浄時にブラシ部3が屈曲した後、元の状態に戻して、再度使用することが可能であり、耐久性に優れる。上限値は特に限定されず、例えば、2.50N以下が挙げられる。よって、上記繰り返し曲げ強度は、例えば、1.70〜2.50Nが好ましく、1.75〜2.50Nがより好ましく、1.80〜2.50Nがさらに好ましく、1.85〜2.50Nが特に好ましい。
上記繰り返し曲げ強度は、軸材4を構成する合成樹脂の種類、繊維材の種類及び量、軸材4の基端(ブラシ部3の基端3a)の太さ等の組み合わせにより調節される。
軸材4の芯部4aの構成材料は特に限定されず、上記(A)〜(C)の強度を実現する観点から、合成樹脂を主材として含むことが好ましい。
前記合成樹脂は、硬質樹脂及び軟質樹脂の少なくとも何れか一方であることが好ましく、硬質樹脂であることがより好ましい。
軸材4の芯部4aの全質量に対して、前記硬質樹脂の含有量は50〜100質量%が好ましく、60〜100質量%がより好ましく、70〜100質量%がさらに好ましい。
前記合成樹脂は1種類であってもよく、2種類以上であってもよい。
このような硬質樹脂としては、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート(PCT)、ポリアセタール(POM)、ポリスチレン(PS)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(ABS)、セルロースプロピオネート(CP)、ポリアリレート、ポリカーボネート、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂(AS)等が挙げられる。これらの中でも、被覆部4bを構成する軟質樹脂との接着性が良好なポリエステルが好ましく、PTT、PBTがより好ましい。
フィラーを構成する合成樹脂は、軸材4の芯部4aを構成する合成樹脂と同じであってもよく、異なっていてもよい。好適な合成樹脂として、例えば、アラミド、ナイロン等のポリアミドが挙げられる。
フィラーを構成する炭素材料として、例えば、カーボンブラック等の炭素粒子、カーボンナノチューブ、フラーレン、グラフェン等が挙げられる。
フィラーを構成する鉱物及びセラミックスとして、例えば、マイカ、タルク、炭化ケイ素、チタン酸化合物等が挙げられる。
繊維長が上記下限値以上であると、軸材4の芯部4aの剛性をより高めることができる。
繊維長が上記上限値以下であると、軸材4の芯部4aの靱性をより高めることができる。
ここで、上記繊維長は、前記繊維状フィラー100個の繊維長(繊維の長手方向における先端から後端までの長さ)の算術平均である。よって、上記繊維長は平均繊維長と読み換えられる。繊維状フィラーの繊維長は電子顕微鏡観察によって計測される。
繊維径が上記下限値以上であると、軸材4の芯部4aの剛性をより高めることができる。
繊維径が上記上限値以下であると、軸材4の芯部4aの靱性をより高めることができる。
ここで、上記繊維径は、前記繊維状フィラー100個の繊維径(繊維の長手方向に直交する方向における最長の長さ)の算術平均である。よって、上記繊維径は平均繊維径と読み換えられる。繊維状フィラーの繊維径は電子顕微鏡観察によって計測される。
上記含有量が上記下限値以上であると、軸材4の芯部4aの剛性をより高められる。
上記含有量が上記上限値以下であると、軸材4の芯部4aの靱性をより高められる。
軸材4の被覆部4bの構成材料は特に限定されず、軟質樹脂が好適である。被覆部4bが軟質樹脂で成形されていると、ブラシ部3を歯間に挿入する際に歯肉や歯を傷つけにくく、当たり心地がより良好になる。
被覆部4bを構成する軟質樹脂のショア硬度A(ショアA硬さ)は、A90以下が好ましく、A30〜A80がより好ましい。好適な軟質樹脂として、例えば、ポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等の公知のエラストマー樹脂が挙げられる。
被覆部4bを構成する軟質樹脂は1種類であってもよく、2種類以上であってもよい。
被覆部4bは、ブラシ部3の全部を覆っていてもよいし、一部のみを覆っていてもよい。
被覆部4bの厚さが下限値以上であると、突出片5が被覆部4bから脱落することを防止し、ブラシ部3の構造的強度を高めることができる。
被覆部4bの厚さが上限値以下であると、ブラシ部3の全体の直径が太くなり過ぎることを抑制し、狭い歯間への挿入性を高めることができる。
被覆部4bの厚さの測定方法としては、例えば、ブラシ部3において、隣接した2つの突出片5の間を任意に3箇所以上選び、各箇所の軟質樹脂の厚さを顕微鏡や拡大鏡で測定した値の算術平均として求める方法が挙げられる。
軸材4が延びる軸線方向から見て、軸材4から放射状に突出している突出片5の形状や大きさは特に限定されない。本実施形態の歯間ブラシ1のブラシ部3には、図2に示す様に、軸材4の表面からの高さが互いに異なる第一突出片5a〜第四突出片5dが複数設けられている。これらの突出片5は、歯間の清掃を担い、歯垢を掻き取るブラシ(刷毛)材として機能する。
突出片5の高さが下限値以上であると、高い刷掃力が得られやすい。
突出片5の高さが上限値以下であると、ブラシ部3を歯間に挿入しやすくなる。
複数の突出片5の相対的な高さは特に限定されず、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
突出片5の厚さが下限値以上であると、射出成形によって容易に成形することができるとともに、歯垢を掻き取るために必要な剛性が得られ易い。
突出片5の厚さが上限値以下であると、ブラシ部3を歯間に挿入しやすくなる。
複数の突出片5の相対的な厚さは特に限定されず、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
軸材4の延在方向から見て放射状に突出している突出片5の数は特に限定されず、例えば、2〜6つが軸周りに等間隔で放射状に突出していることが好ましい。
前記距離が下限値以上であると、各突出片5が独立して機能することが容易になる。
前記距離が上限値以下であると、各突出片の間に歯垢を保持しやすくなり、高い刷掃力が得られやすい。
上記合計数が下限値以上であると、充分な刷掃力が得られやすい。
上記合計数が上限値以下であると、歯間への挿入と抜去の両方が容易になり、歯間を清掃する作業性が高まる。
本発明の歯間ブラシの製造方法は特に限定されず、公知の製造方法を適用できる。例えば、金型を用いた射出成形により、まず、軸材4の芯部4aと把持部2とを一体的に成形した一次品(基体)10を得る(図4参照)。続いて、芯部4aと縮径部2aの一部を軟質樹脂で被覆し、被覆部4bと突出片5とを一体的に成形したブラシ部3を形成するとともに、縮径部2aの一部を軟質樹脂層6で被覆する(図1参照)。このような公知の射出成形によって歯間ブラシ1を製造することができる。
本発明の歯間ブラシは、ブラシ部を構成する軸材が前述した(A)〜(C)を満たすので、耐久性に優れ、使用中に折れることが抑制されるとともに、洗浄して繰り返し使用することができる。
本発明の歯間ブラシは、少なくともブラシ部が合成樹脂製であるので、金属製ワイヤを備える従来の歯間ブラシに比べて歯肉等に当たった場合にも痛みを感じにくく、当たり心地が良好である。
本発明の歯間ブラシは、前述した第一実施形態の歯間ブラシ1に限定されない。
例えば、図5に示すように、軸材4の先端部4cを球状にした歯間ブラシが挙げられる。前記歯間ブラシによれば、軸材4の先端部4cが歯肉に当たった場合の痛みが一層軽減され、より快適な当たり心地が得られる。球状の先端部4cは軟質樹脂で形成されていることが好ましい。
本発明の第二態様の歯間ブラシは、把持部と、前記把持部の先端に設けられたブラシ部とを備える合成樹脂製の歯間ブラシである。以下、本発明の歯間ブラシの一例を、図面を参照して詳細に説明する。
第二態様の歯間ブラシの形状は、第一態様の歯間ブラシの説明で用いた図1〜5を参照して説明できる。このため、以下の説明では、図1〜図6を参照して、第一態様と共通する部材には同じ符号を付けている。
第二態様の歯間ブラシ1は、合成樹脂製であり、図1に示すように、把持部2と、把持部2の先端に設けられたブラシ部3とを備える。
把持部2は、指で把持するための柱状の部材である。
把持部2の形状は、この例では、扁平な板状になっている。
なお、把持部2の形状は、指で把持できる形状であればよく、前記の扁平な板状以外に、円柱状、(三角柱状、四角柱状等)等を採用してもよい。
把持部2を形成する材料は、1種でもよく、2種以上でもよい。
ブラシ部3は、把持部2の先端から延びる軸材4と、軸材4から突出している第1突出片5a〜第4突出片5dと、を備える。第1突出片5a〜第4突出片5dは、後述する軸材4の被覆部4bと一体に形成されている。
図3に示すように、軸材4は、把持部2の先端から延びる芯部4aと、芯部4aの表面を被覆する被覆部4bとを備える。
軟質樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等のエラストマー樹脂が挙げられる。
領域(A)14は、ブラシ部3において、歯間に対する刷掃力の発現に大きく寄与する領域である。
領域(A)14には、任意の高さの複数の第1突出片5aが軸方向に並んでいる。領域(A)14における先端側の領域(A1)12においては、任意の高さの第1突出片5aと、第1突出片5aよりも高さの低い第2突出片5bとが軸方向に交互に並んでいる。後端側の領域(A2)13においては、任意の高さの第1突出片5aのみが軸方向に並んでいる。
領域(A)が領域(A1)と領域(A2)とからなる場合、軸材の軸方向における領域(A1)と領域(A2)の境界は、領域(A2)が最も広くなるように決定されるものとする。具体的には、この例では、領域(A1)12は最も後端側の第2突出片5bから最も先端側の第1突出片5aまでの領域である。領域(A2)13は、最も後端側の第2突出片5bの後端側の隣りに位置する第1突出片5aから最も後端側の第1突出片5aまでの領域である。
第1突出片5aは、歯間に存在する歯垢等を掻き取るための板状の部材である。板状の突出片は、歯垢等を掻き取る効果が高い。
軸材4の延在方向から見て放射状に突出している複数の第1突出片5aは、互いに等間隔で形成され、各第1突出片5aの中心線と軸材4の中心を結ぶ線とのなす角が全て等しく形成されていることが好ましい。一方、前記複数の第1突出片5aが、互いに非等間隔で形成され、各第1突出片5aの中心と軸材4の中心を結ぶ線とのなす角が互いに異なるように形成されていても構わない。
第1突出片5aの高さは、0.7〜1.5mmが好ましく、0.7〜1.2mmがより好ましい。第1突出片5aの高さが下限値以上であれば、高い刷掃力が得られやすい。第1突出片5aの高さが上限値以下であれば、ブラシ部3を歯間に挿入しやすくなる。
ブラシ部3が有する個々の第1突出片5aの高さは全て同じであることが好ましいが、製造上の都合でその高さが不均一になる場合がある。この不均一な程度は、±0.05mm以下であれば許容され、同じ高さであるとみなす。
ブラシ部3に形成された各突出片(突出片5a〜5d)の高さは、顕微鏡や拡大鏡を用いて、軸材4の延在方向(軸線方向)に見て、軸材4からの高さを計測して求められる。
ブラシ部3が有する個々の第1突出片5aの厚さは全て同じであることが好ましいが、製造上の都合でその厚さが不均一になる場合がある。この不均一な程度は、±0.05mm以下であれば許容される。
ブラシ部3に形成された各突出片(突出片5a〜5d)の厚さは、顕微鏡や拡大鏡を用いて、各突出片の延在方向(中心線方向)に見て、その方向に直交する断面を含む最小円の直径を計測して求められる。
第2突出片5bは、歯間に存在する歯垢等を掻き取るための板状の部材であって、軸材4からの高さが第1突出片5aの高さよりも0.1mm以上低いものである。
ブラシ部3が有する個々の第2突出片5bの高さは全て同じであることが好ましいが、製造上の都合でその高さが不均一になる場合がある。この不均一な程度は、±0.05mm以下であれば許容され、同じ高さであるとみなす。
第2突出片5bが軸材4に設けられる態様は、第1突出片5aの場合と同様であり、好ましい態様も同じである。軸材4の延在方向から見て放射状に突出している第2突出片5bの数は、軸材4の延在方向から見て放射状に突出している第1突出片5aの数と同じであってもよく、異なっていてもよい。
第2突出片5bの正面視形状は、台形状、正方形状、長方形状、先端に向かうにつれて幅が狭くなる略楕円状等であってもよい。
領域(A1)12では、第1突出片5aと、第1突出片5aよりも高さの低い第2突出片5bとが軸方向に交互に並んでいることで、歯間に挿入する際に第1突出片5aが倒れても、隣りが高さの低い第2突出片5bであることで第1突出片5a同士の重なりが小さくなる。これにより、領域(A1)12において第1突出片5aが倒れた状態を軸材4の延在方向から見たときの第1突出片5aを含むブラシ部3の外周の太さは、第1突出片5aのみが同じ間隔で並んでいる場合に比べて細くなる。そのため、領域(A1)12が設けられていることで、ブラシ部3を歯間に挿入することが容易になる。
このように、領域(A1)12は、第1突出片5aによって充分な清掃力を有しつつ、歯間への挿入性を高めている。
図3,6の例では、軸材4の軸周りのx軸方向とy軸方向に4つの第1突出片5aが突出している組と、軸材4の軸周りのx軸方向とy軸方向に4つの第2突出片5bが突出している組とが、軸方向に交互に並んでいる。このような態様の他、例えば、軸材4の軸周りのx軸方向に2つの第1突出片5aが突出し、y軸方向に2つの第2突出片5bが突出している組と、軸材4の軸周りのx軸方向に2つの第2突出片5bが突出し、y軸方向に2つの第1突出片5aが突出している組とが、軸方向に交互に並んでいる態様であってもよい。
2つの突出片が軸方向に交互に並んでいる状態とは、軸方向に見て、手前側の突出片が奥側の突出片の少なくとも一部と重なって見える状態をいう。
領域(A2)13では、第1突出片5aのみが軸方向に並んでいることで、歯垢等を掻き取る力が強く、高い刷掃力が得られる。
領域(A2)13において軸方向に並ぶ第1突出片5aの数は、3〜30個が好ましく、5〜20個がより好ましい。第1突出片5aの数が上記範囲内であれば、領域(A2)13の高い刷掃力が充分に発揮されやすい。
例えば、図6の例では、領域(A1)12における第1突出片5a同士の軸方向の距離が、領域(A2)13における第1突出片5a同士の軸方向の距離よりも0.1mm以上大きくなっている。これにより、ブラシ部3の領域(A)14を歯間に挿入した際に第1突出片5aが倒れても、先端側の領域(A1)12では領域(A2)13に比べて、第1突出片5aが重なりにくい。
そのため、軸材4の延在方向から見たときに、第1突出片5a同士の距離が大きい領域(A1)12の太さが領域(A2)13に比べて細くなり、歯間への挿入性が向上する。
領域(B)17は、刷掃力を有するうえ、ブラシ部3を歯間に挿入する際の挿入性の向上に寄与する領域である。
領域(B)17における先端側の領域(B1)15には、軸材4からの高さが第1突出片5aよりも0.1mm以上低い第3突出片5cのみが軸方向に並んでいる。領域(B)17における後端側の領域(B2)16には、軸材4からの高さが第1突出片5aよりも0.1mm以上低い第4突出片5dのみが軸方向に並んでいる。すなわち、領域(B)17には、第1突出片5aよりも高さが0.1mm以上低い突出片のみが軸方向に並んでいる。また、領域(B2)16の第4突出片5dの軸材4からの高さは、領域(A1)12における第2突出片5bと同等以下の高さになっている。領域(B1)15の第3突出片5cの軸材4からの高さは、領域(B2)16の第4突出片5dの高さよりも0.1mm以上低くなっている。
このように、ブラシ部3における領域(B1)15、領域(B2)16、領域(A1)12及び領域(A2)13は、全体として段階的に拡径している。
領域(B)17が領域(B1)15と領域(B2)16とからなる場合、軸材の軸方向における領域(B1)15と領域(B2)16の境界は、領域(B2)16が最も広くなるように決定されるものとする。具体的には、この例では、領域(B1)15は最も後端側の第3突出片5cから最も先端側の第3突出片5cまでの領域である。領域(B2)16は、最も先端側の第4突出片5dから最も後端側の第4突出片5dまでの領域である。
第3突出片5c及び第4突出片5dは、歯間に存在する歯垢等を掻き取るための板状の部材であって、軸材4からの高さが第1突出片5aの高さよりも0.1mm以上低いものである。第3突出片5cの軸材4からの高さは、第4突出片5dの高さよりも0.1mm以上低い。
ブラシ部3が有する個々の第3突出片5cの高さは全て同じであることが好ましいが、製造上の都合でその高さが不均一になる場合がある。この不均一な程度は、±0.05mm以下であれば許容され、同じ高さであるとみなす。
ブラシ部3が有する個々の第4突出片5dの高さは全て同じであることが好ましいが、製造上の都合でその高さが不均一になる場合がある。この不均一な程度は、±0.05mm以下であれば許容され、同じ高さであるとみなす。
第3突出片5c及び第4突出片5dの正面視形状は、台形状、正方形状、長方形状、先端に向かうにつれて幅が狭くなる略楕円状等であってもよい。
領域(B)17が、第1突出片5aよりも0.1mm以上低い突出片のみを含むことで、軸材4の延在方向から見たときに、領域(A)14に比べて領域(B)17の太さが細くなる。そのため、領域(B)17は領域(A)14よりも歯間に挿入しやすい。ブラシ部3の先端側の領域(B)17が歯間に挿入されやすいことで、それに続く領域(A)14も安定して歯間に挿入しやすくなる。
また、領域(B2)16には、領域(A)14の第1突出片5aよりも0.1mm以上高さの低い第4突出片5dのみが軸方向に並んでいる。そして、領域(B1)15に並んだ第3突出片5cの高さは、領域(B2)16に並んだ第4突出片5dの高さよりも0.1mm以上低くなっている。これにより、ブラシ部3の先端部はより細くなっているため、領域(B)17の全体に第4突出片5dのみが並ぶ態様に比べて、領域(B)17の歯間への挿入性がさらに高くなっている。
ブラシ部3の先端から、後端側の最後の突出片5までの長さとしては、例えば、10〜20mmが好ましい。
領域(A)14及び領域(B)17を合わせた長さは10〜20mmが好ましく、領域(A)14/領域(B)17で表される長さ比は、1/10〜5/10が好ましい。
領域(A)14における、領域(A1)12/領域(A2)13で表される長さ比は、3/1〜1/3が好ましい。
領域(B)17における、領域(B1)15/領域(B2)16で表される長さ比は、1/1〜1/3が好ましい。
本発明の第二態様の歯間ブラシの製造方法としては、軸方向に並ぶ突出片の高さ関係を前記したように調節する以外は、公知の製造方法を採用できる。歯間ブラシ1であれば、例えば、第1突出片5a〜第4突出片5dが前記した領域(A1)、領域(A2)、領域(B1)及び領域(B2)が形成されるような金型を用いて射出成形を行う方法が挙げられる。
以上説明した本発明の第二態様の歯間ブラシにおいては、ブラシ部の先端側に領域(B)が設けられ、その後端側に領域(A)が設けられているため、高い刷掃力と歯間への挿入性を両立することができる。また、本発明の第二態様の歯間ブラシは、合成樹脂製であるため、ワイヤを備える歯間ブラシに比べて歯肉等に当たっても痛みを感じにくく、当たり心地が良好である。
領域(B)が領域(B1)と領域(B2)からなる場合、領域(B1)の突出片が領域(B2)の第4突出片と同等以下の高さで、かつ領域(B1)に第4突出片よりも高さの低い第3突出片が含まれていればよい。例えば、領域(B1)には第3突出片と第4突出片の両方が含まれてもよい。具体的には、領域(B1)は、領域(B2)の突出片と同じ高さの突出片と、領域(B2)の突出片よりも高さの低い突出片が軸方向に交互に並んだ領域であってもよい。
第一実施形態の歯間ブラシ1を以下の様に製造した。
ポリブチレンテレフタレート(PBT)85質量部と、チタン酸カリウム繊維(大塚化学社製、TISMO(登録商標))15質量部とを混合した材料を用いて、軸材4の芯部4a、及び縮径部2aを含む把持部2を対応する形状の金型を用いて一体的に射出成形した。
先端に向かうにつれて縮径する軸材4の芯部4aの先端4pから基端4qまでの長さは12.0mmであり、先端から0.1mmの太さはφ0.32mm(0.080mm2)であり、先端から12.0mmの太さはφ0.92mm(0.664mm2)であった。
次いで、金型を用いた射出成形によって、ポリエステル系エラストマーを、芯部4aと縮径部2aの表面の一部に、厚さ0.15mmで被覆して、被覆部4b及び軟質樹脂層6を形成した。この際、被覆部4bと一体的に複数の突出片5を形成して、歯間ブラシ1を得た。
製造した歯間ブラシ1のブラシ部3の長さは、先端(軸材4の先端4c)から基端3aまで12.0mmであった。
本実施例の歯間ブラシ1について、前述した試験方法により(A)〜(C)の強度を測定した結果を表1に示す。
表1に示す結果は、5本の歯間ブラシ1を測定および試験した結果の平均値である。
PBT80質量部とTISMO20質量部を混合した材料を用いた以外は、実施例1と同様に歯間ブラシを製造した。
[比較例1]
PBT70質量部とTISMO30質量部を混合した材料を用いた以外は、実施例1と同様に歯間ブラシを製造した。
[比較例2]
PBT100質量部を使用し、TISMOを混合しない材料を用いた以外は、実施例1と同様に歯間ブラシを製造した。
[比較例3]
PBT92.5質量部とガラス繊維7.5質量部を混合した材料を用いた以外は、実施例1と同様に歯間ブラシを製造した。
上記実施例及び比較例について、実施例1と同様に測定した各物性の結果を表1に示す。
TISMOの繊維長は10〜20μm、繊維径は0.3〜0.6μmである。
ガラス繊維の繊維長は200〜300μm、繊維径は10〜20μmである。
上記実施例及び比較例で製造した各歯間ブラシについて、パネル10名が1週間使用し、その耐久性を評価した。1週間の使用において、パネル6名以上が歯間ブラシのブラシ部を破損させた場合を耐久性が低い(×)と評価し、パネル6名以上が破損させずに継続して使用できた場合を耐久性が高い(○)と評価した。その結果を表1に示す。
2 把持部
2a 縮径部(拡径部)
3 ブラシ部
3a ブラシ部の基端
4 軸材
4a 芯部
4b 被覆部
4c 先端部
4p 芯部の先端
4q 芯部の基端
5 突出片
5a 第一突出片(第1突出片)
5b 第二突出片(第2突出片)
5c 第三突出片(第3突出片)
5d 第四突出片(第4突出片)
6 縮径部の上に被覆された軟質樹脂層
10 一次品(基体)
14 領域(A)
17 領域(B)
12 領域(A1)
13 領域(A2)
15 領域(B1)
16 領域(B2)
Claims (10)
- 把持部と、前記把持部の先端に設けられたブラシ部とを備える歯間ブラシであって、
前記ブラシ部は、前記把持部から延びる第一の合成樹脂製の芯部、及び前記第一の合成樹脂よりも軟らかい第二の合成樹脂が前記芯部を被覆してなる被覆部からなる軸材と、前記軸材から突出している複数の突出片とを備え、
前記軸材は、下記(A)〜(C)を満たす、歯間ブラシ。
(A)軸しなり強度;前記軸材の先端から5mmの部分を10mm/secの速度で弾いたときの反発力が0.56N以上である。
(B)軸折れ強度;前記ブラシ部の基端部分を、前記軸材の軸線に対して直交する第一方向に90度折り曲げ、元に戻し、第一方向と反対の第二方向に90度折り曲げ、元に戻す、という左右折り曲げ試験において、前記芯部が破断するまでの同一方向への折り曲げ回数が20回以上である。
(C)繰り返し曲げ強度;前記ブラシ部の基端部分を、前記軸材の軸線に対して直交する第一方向に90度折り曲げ、元に戻す、という90度折り曲げ試験において、同一方向へ5回目に折り曲げる際の最大応力が1.7N以上である。 - 前記芯部の構成材料が、ASTM D790に準拠して測定される曲げ弾性率3.0GPa以上、且つ、ASTM D638に準拠して測定される引張破断伸び7.0%以上、である、請求項1に記載の歯間ブラシ。
- 前記第一の合成樹脂は、繊維長3μm〜300μm且つ繊維径0.1μm〜2.0μmである繊維材を含む複合材料である、請求項1又は2に記載の歯間ブラシ。
- 前記繊維材はチタン酸カリウム繊維を含む、請求項3に記載の歯間ブラシ。
- 前記第一の合成樹脂がポリエステルを含む、請求項1〜4の何れか一項に記載の歯間ブラシ。
- 把持部と、前記把持部の先端に設けられたブラシ部とを備える合成樹脂製の歯間ブラシであって、
前記ブラシ部は、前記把持部の先端から延びる軸材と、前記軸材から突出している複数の突出片とを備え、
前記突出片は、前記軸材の延在方向から見て放射状に突出され、
前記ブラシ部は、領域(B)よりも後端寄りに形成された領域(A)と、前記領域(A)よりも先端側に形成された領域(B)とを含み、
前記領域(A)には、任意の高さの第1突出片が軸方向に並んでおり、
前記領域(B)には、前記第1突出片よりも高さの低い突出片のみが軸方向に並んでいる、歯間ブラシ。 - 前記領域(A)が、前記第1突出片と、前記第1突出片よりも高さの低い第2突出片とが軸方向に交互に並んだ領域(A1)を含む、請求項6に記載の歯間ブラシ。
- 前記領域(B)が、先端側の領域(B1)と、前記領域(B1)よりも後端側の領域(B2)とを含み、
前記領域(B2)には、前記第2突出片と同等以下の高さの第4突出片のみが軸方向に並んでおり、
前記領域(B1)の突出片は、前記第4突出片と同等以下の高さであり、かつ前記領域(B1)には前記第4突出片よりも高さが低い第3突出片を含む、請求項7に記載の歯間ブラシ。 - 前記領域(A)において、前記第1突出片同士の軸方向の距離が、先端に向かって大きくなっている、請求項6〜8のいずれか一項に記載の歯間ブラシ。
- 前記把持部の前記ブラシ部寄りには、先端から後端に向かうにつれて拡径する拡径部が設けられている、請求項6〜9のいずれか一項に記載の歯間ブラシ。
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