KR20180100148A - 브러시용 모재 및 그것을 사용한 브러시 - Google Patents

Abstract

약제 용해 속도가 상이한 2종류 이상의 수지로 형성된 복수의 수지층을 포함하는 코어 시스 횡단면 구조를 갖는 복합 섬유의 긴 변 방향 일단부 또는 양단부에, 복합 섬유의 긴 변 방향으로 연장됨과 함께 복합 섬유의 외주면을 따르는 방향으로 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 적어도 하나의 환상 벽과, 해당 환상 벽의 내측에서 해당 환상 벽에 인접하여 해당 환상 벽을 따라 연장되고 해당 환상 벽의 선단으로부터 복합 섬유의 긴 변 방향으로 오목해진 적어도 하나의 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 브러시용 모재 및 그것을 사용한 브러시. 모재의 선단부에 형성된 환상 벽과 그 내측에 형성된 홈에 의해, 우수한 오염의 긁어내기 성능과 우수한 오염의 포착 성능을 겸비한 높은 청소성을 발현하는 브러시용 모재 및 그것을 사용한 브러시를 제공할 수 있다.

Description

브러시용 모재 및 그것을 사용한 브러시

본 발명은 칫솔을 포함하는 각종 브러시에 적합한 브러시용 모재 및 그것을 사용한 브러시에 관한 것이다.

종래부터, 브러시용 모재로서 합성 섬유의 모노 필라멘트를 사용하는 기술이 널리 알려져 있다. 이러한 브러시용 모재를 사용한 브러시, 예를 들어 칫솔에 있어서는, 모선에 의한 청정 효과가 우수한 것이 요망되고, 또한, 모선에 의한 청소 시의 오염이나 치구의 우수한 긁어내기 성능을 갖는 것이 요망된다.

그러나, 브러시용 모재가 모선까지 단일 재질의 모노 필라멘트로 형성된 것에서는, 이러한 요구를 만족시키는 것이 어려운 경우가 있다. 즉, 모선까지 단일 재질의 모노 필라멘트로 형성된 것에서는, 모선 자체에 의한 청정 효과에 한계가 있는 경우가 있고, 특히 모선에 의한 오염이나 치구의 우수한 긁어내기 성능이 얻어지기 어렵게 될 우려가 있다.

다른 분야에 있어서의 청소용이나 세정용의 브러시에 있어서도, 대략 마찬가지의 문제가 있다.

그래서, 특히 청정 효과를 향상시키기 위하여, 특허문헌 1에는, 코어 시스 횡단면 구조를 갖는 복합 섬유를 포함하는 모재를 외주에 복수의 오목부와 볼록부를 갖는 다엽 단면 형상으로 형성함과 함께, 모재의 선단에, 그들 볼록부를 포함하는 분지모를 왕관상으로 형성하고, 그 왕관상 부분의 중앙부에 패임부를 형성한 칫솔용 모재가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 모재의 선단부를 테이퍼부에 형성하고, 그 테이퍼부의 외주면에, 섬유 축방향으로 연장되는 복수의 홈이 형성된 브러시용 모재의 구조가 개시되어 있다.

그러나, 상기 특허문헌 1에 개시되어 있는 칫솔용 모재에 있어서는, 왕관상 부분에서 오염의 긁어내기 효과가 발현되어, 그만큼 청정 효과를 향상시키는 것은 가능하지만, 왕관상 부분을 형성하는 볼록부 사이에는 오목부가 형성되어 있기 때문에, 왕관상 부분의 중앙부의 패임부 내에 일단 오염이 들어와도, 그 오염이 오목부를 통하여 빠져나가기 쉬운 구조로 되어 있으며, 빠져나간 오염이 재부착될 가능성이 있다는 문제가 남아 있다. 또한, 왕관상 부분을 형성하는 볼록부는, 모재 선단으로부터 돌출되는 단속적인 볼록부로 형성되어 있기 때문에, 개개의 볼록부의 탄력은 그다지 높지는 않아, 점도가 높은 오염 등에 대해서는, 긁어내기 효과가 낮아질 가능성이 있다는 문제도 남아 있다. 또한, 상기 특허문헌 2에 개시되어 있는 브러시용 모재에 있어서는, 섬유 축방향으로 연장되는 복수의 홈이 테이퍼부의 외주면에 형성되어 있으므로, 오염의 긁어내기 성능(청소성) 향상에 효과는 인정되기는 하지만, 일단 긁어낸 오염을 포착하는 성능은 그다지 기대할 수 없어, 한층 더한 향상이 요망된다.

일본 특허 공개 제2012-105743호 공보 일본 특허 공개 제2009-089920호 공보

그래서 본 발명의 과제는, 종래의 특허문헌 1에 기재되어 있는 브러시용 모재가 남긴 문제점에 주목하여, 모재의 모선부에서의 오염의 긁어내기 성능을 보다 향상시킬 수 있음과 함께, 일단 긁어낸 오염에 대해서는 놓치지 않고 양호하게 포착 가능한, 청소성이 우수한 브러시용 모재와, 그것을 사용한 브러시를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 관한 브러시용 모재는, 약제 용해 속도가 상이한 2종류 이상의 수지로 형성된 복수의 수지층을 포함하는 코어 시스 횡단면 구조를 갖는 복합 섬유의 긴 변 방향 일단부 또는 양단부에, 복합 섬유의 긴 변 방향으로 연장됨과 함께 복합 섬유의 외주면을 따르는 방향으로 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 적어도 하나의 환상 벽과, 해당 환상 벽의 내측에서 해당 환상 벽에 인접하여 해당 환상 벽을 따라 연장되고 해당 환상 벽의 선단으로부터 복합 섬유의 긴 변 방향으로 오목해진 적어도 하나의 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것을 포함한다.

이러한 본 발명에 관한 브러시용 모재에 있어서는, 약제 용해 속도가 상이한 2종류 이상의 수지로 형성된 복수의 수지층을 포함하는 코어 시스 횡단면 구조를 갖는 복합 섬유의 긴 변 방향 일단부 또는 양단부에 있어서, 약제 용해 처리를 이용하여, 약제 용해 속도가 느린 수지층 부분이 적당히 남겨져 환상 벽이 형성되고, 그 내측에, 약제 용해 속도가 빠른 수지층 부분이 적당히 용해되어 홈이 형성되어 있다. 즉, 본 발명에 관한 브러시용 모재에 있어서는, 모재를 구성하는 복합 섬유의 선단부에, 복합 섬유의 외주면을 따르는 방향으로 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 적어도 하나의 환상 벽이 형성되어 있으므로, 해당 환상 벽은 오염을 긁어낼 때에, 소위 에지 효과를, 특히 전체 둘레에 걸쳐 연속적으로 연장되는 환상 벽 구조에 의해 환상 벽 자체에는 높은 탄력이 부여되어 있기 때문에 높은 에지 효과를 발휘할 수 있어, 점도가 높은 오염에 대해서도 우수한 긁어내기 성능을 발현할 수 있다. 환상 벽에서 긁어내어진 오염은 그 내측에 형성된 홈에 들어가, 해당 홈에 포착된다. 홈은, 그 외측으로부터, 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 환상 벽으로 둘러싸이는 구조로 되어 있으므로, 홈에 포착된 오염은, 환상 벽 부분을 넘어 용이하게 빠져나가는 일은 없어, 양호하게 홈 내에 포착된 상태로 유지된다. 따라서, 이들 환상 벽과 그 내측의 홈을 구비한 모선부는 우수한 청소성을 발현하게 된다.

상기 본 발명에 관한 브러시용 모재에 있어서는, 상기 약제 용해 속도가 상이한 2종류 이상의 수지로 형성된 복수의 수지층의 수는, 2층 이상이면 되지만, 바람직하게는 3 내지 6층의 범위에 있다. 상기 환상 벽과 그 내측의 홈의 수는, 각각 적어도 하나 있으면 된다. 따라서, 복수의 수지층의 수가 2층인 경우에는, 복합 섬유의 횡단면에 있어서의 직경 방향 최외층이 환상 벽을 형성하는 층이 되고, 그 내측 부분 전체가 홈을 형성하는 층이 된다.

또한, 상기 환상 벽의 내측에 형성되는 홈의 깊이로서는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.1㎜ 이상, 보다 바람직하게는 0.5㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 1㎜ 이상인 것이 바람직하다. 이 홈의 깊이는 브러시용 모재의 용도에 따라 설정되면 되고, 특정한 깊이 이상으로 함으로써, 점도가 높은 오염에 대해서도 높은 포착 성능을 발휘할 수 있다.

또한, 상기 복합 섬유의 횡단면에 있어서의 하나의 수지층의 두께로서는, 10 내지 300㎛의 범위에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 15 내지 150㎛의 범위이다. 각 수지층은, 복합 섬유의 단부에 있어서 상기 환상 벽과 그 내측의 홈을 형성하는 부위가 되므로, 환상 벽에 의한 우수한 오염의 긁어내기 성능과 홈에 의한 우수한 오염의 포착 성능을 확보하기 위해서는, 수지층의 두께를 상기와 같은 범위로 설정해 두면 된다.

또한, 본 발명에 관한 브러시용 모재에 있어서는, 상기 복합 섬유의 직경으로서는, 50 내지 1,000㎛의 범위에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80 내지 500㎛의 범위이다. 복합 섬유의 직경이 50㎛ 미만이면 브러시로 사용될 때의 복합 섬유부 자신의 점성이 너무 약해져, 용도에 따라서는 청정 효과가 저하될 우려가 있다. 복합 섬유의 직경이 1,000㎛를 초과하면, 브러시로 사용될 때의 복합 섬유부 자신의 탄력이 너무 세, 선단부의 환상 벽과 홈의 형태에 따라 다르지만, 그 선단부의 근원부에 있어서의 복합 섬유부가 피청소물측에 강하게 압박되어 피청소물을 상처내기 쉬워질 우려가 있다.

또한, 본 발명에 관한 브러시용 모재에 있어서는, 상기 환상 벽과 상기 홈을 갖는 부분의 상기 복합 섬유의 긴 변 방향 길이로서는, 0.5 내지 10㎜의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이 길이는, 상기와 같은 오염의 긁어내기 성능을 갖는 환상 벽과 오염의 포착 성능을 갖는 홈의 성능을 좌우하므로, 용도에 따라, 상기 범위로부터 적절히 설정되면 된다.

또한, 본 발명에 관한 브러시용 모재에 있어서는, 상기 홈을 사이로 하고 상기 환상 벽에 대향하는 대향벽을 갖고, 해당 대향벽의 상기 복합 섬유의 긴 변 방향 높이가 상기 환상 벽의 높이보다도 높은 구조를 채용할 수도 있다. 즉, 환상 벽의, 홈을 사이로 한 섬유 내경측에, 보다 높이가 높은 대향벽이 존재하는, 죽순상 혹은 텔레스코프상의 구조이다. 이러한 구조를 채용하면, 모재의 선단부 전체적으로, 끝이 가는 테이퍼 형상을 형성할 수 있으므로, 상기와 같은 환상 벽에 의한 오염의 긁어내기 성능과 홈에 의한 오염의 포착 성능을 확보하면서, 모선부가 소프트한 촉감 등도 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 브러시용 모재에 있어서는, 상기 적어도 하나의 환상 벽의 연장설치 형성 형상으로서는, 각종 형상을 채용할 수 있어, 원 형상으로 연장되는 환상 벽을 포함하는 구조, 원형 이외의 이형 형상으로 연장되는 환상 벽을 포함하는 구조 모두 채용할 수 있다. 원 형상으로 연장되는 환상 벽으로서는, 진원 형상으로 실질적으로 동일한 벽 두께로 연장되는 환상 벽은 물론, 물결 형상의 형태로 연장되는 환상 벽이나, 연장설치 형성 방향에 있어서 벽 두께가 변화되는 환상 벽도 포함된다. 또한, 원형 이외의 이형 형상으로 연장되는 환상 벽으로서는, 삼각형이나 사각형, 혹은 그 이상의 다각형의 형태로 연장되는 환상 벽이나, 각형 이외의 이형 형상으로 연장되는 모든 환상 벽도 포함된다.

또한, 본 발명에 관한 브러시용 모재에 있어서는, 상기 복합 섬유 전체의 횡단면 형상으로서도, 원형으로 형성되어 있는 형태, 원형 이외의 이형 단면 형상으로 형성되어 있는 형태 모두 채용할 수 있다. 용도나 사용 형태, 사용 조건 등에 따라 적절히 결정하면 된다.

또한, 본 발명에 관한 브러시용 모재에 있어서는, 상기 복합 섬유를 구성하는 복수의 수지층은, 동심상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 동심상이면, 동심원 형상의 형태, 어느 층만이 원형 이외의 다각형이나 이형 단면 형상으로 형성되어 있는 형태 모두 채용할 수 있다. 복수의 수지층을 동심상으로 형성함으로써, 약제 용해 처리에 의해 본 발명에 있어서의 원하는 환상 벽 및 홈을 용이하게 형성할 수 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명에 관한 브러시용 모재가 적어도 일부에 사용되고 있는 브러시에 대해서도 제공한다. 특히, 본 발명에 관한 브러시는, 특히 상술한 바와 같은 모재 선단부에 형성된 환상 벽에 의한 우수한 오염의 긁어내기 성능과 홈에 의한 우수한 오염의 포착 성능을 가지므로, 칫솔이나 혀 브러시, 화장 브러시, 도포용 브러시 등으로서 적합하다.

이러한 본 발명에 관한 브러시에 있어서는, 그 용도에 따라 다르지만, 바람직한 브러시의 모장(브러시 근원부터 모선까지의 길이)의 범위로서, 1 내지 50㎜의 범위가 예시되고, 보다 바람직하게는 5 내지 35㎜의 범위이다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 모재의 선단부에 형성된 환상 벽과 그 내측에 형성된 홈에 의해, 우수한 오염의 긁어내기 성능과 우수한 오염의 포착 성능을 겸비한 높은 청소성을 발현하는 브러시용 모재를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기와 같은 브러시용 모재를 적어도 일부에 사용한 각종 브러시를 제공할 수 있는데, 특히 칫솔, 혀 브러시, 화장 브러시, 도포용 브러시 등으로서 적합한 브러시를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 브러시용 모재를 도시하고 있으며, 도 1의 (A)는 모재의 일단부의 개략 종단면도, 도 1의 (B)는 도 1의 (A)의 B-B 선을 따르는 개략 횡단면도이다.
도 2는 브러시용 모재를 칫솔에 사용할 때의 식모 방법을 나타내는 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 브러시용 모재의 일단부의 개략 종단면도이다.
도 4는 본 발명에 관한 브러시용 모재의 각종 형태예를 나타내는 개략 횡단면도이다.
도 5는 본 발명에 관한 브러시용 모재의 또 다른 각종 형태예를 나타내는 개략 횡단면도이다.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태(실시 형태 1)에 관한 브러시용 모재(1)를 도시하고 있으며, 도 1의 (A)는 해당 모재(1)의 일단부를 도시하고 있다. 브러시용 모재(1)는, 도 1의 (B)에 도시하는 바와 같이, 약제 용해 속도가 상이한 2종류 이상의 수지(도시예에서는 2종류의 수지)로 형성된 복수의 수지층(2a, 2b, 2c, 2d), 특히 본 실시 형태에서는 연장 방향으로 동일한 두께로 동심원 형상으로 배치된 복수의 수지층(2a, 2b, 2c, 2d)을 포함하는 코어 시스 횡단면 구조를 갖는 복합 섬유(3)로 형성되어 있다. 복합 섬유(3)의 긴 변 방향 일단부 또는 양단부에는(도 1의 (A)는 해당 모재(1)의 일단부만을 도시하고 있다), 복합 섬유(3)의 긴 변 방향으로 연장됨과 함께 복합 섬유(3)의 외주면을 따르는 방향으로 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 적어도 하나의 환상 벽(4)과, 해당 환상 벽(4)의 내측에서 해당 환상 벽(4)에 인접하여 해당 환상 벽(4)을 따라 연장되어 해당 환상 벽(4)의 선단으로부터 복합 섬유(3)의 긴 변 방향으로 오목해진 적어도 하나의 홈(5)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 환상 벽(4)은, 그 연장설치 형성 방향으로 동일 두께로 연장되는 원형의 환상 벽으로 형성되어 있고, 홈(5)은, 환상 벽(4)의 내측에서 동일폭으로 환상 벽(4)을 따라 연장되는 환상 홈으로 형성되어 있다. 이 환상 벽(4)은, 약제 용해 처리에 있어서 용해되지 않고 적당히 남겨진 수지층(2c)으로 형성되어 있고, 그 내측의 홈(5)은, 약제 용해 처리에 있어서 수지층(2b)이 적당히 용해됨으로써 형성된 환상 공간으로서 형성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 모재(1)의 일단부에 있어서, 수지층(2a)은, 약제 용해 처리에 있어서 용해되지 않고 적당히 남겨진 원기둥상 벽(6)을 형성하고 있으며, 수지층(2d)은, 약제 용해 처리에 있어서 적당히 용해되는 것에 의한 환상 공간(7)을 형성하고 있다.

상기 약제 용해 처리로서는, 예를 들어 알칼리 처리를 적용할 수 있고, 상기 약제 용해 속도(예를 들어, 알칼리 처리에 의한 용해 속도)가 상이한 2종류 이상의 수지로 형성된 복수의 수지층으로서는, 예를 들어 수지층(2a, 2c)을 알칼리에서는 용해되지 않는 수지로서의 나일론(Ny)(등록 상표)으로 형성하고, 수지층(2b, 2d)을 알칼리에서 용해되는 폴리에스테르계 수지로서의 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)로 형성하고, 그의 복합 섬유(3)의 긴 변 방향 단부를 소정 길이만큼 알칼리 처리하여 그 단부 부분에 있어서의 수지층(2b, 2d)만 용해시킴으로써, 도 1의 (A)에 도시하는 바와 같은, 환상 벽(4), 홈(5), 원기둥상 벽(6), 환상 공간(7)을 갖는 브러시용 모재(1)의 단부 부분이 형성된다.

이 브러시용 모재(1)에 있어서는, 약제 용해 속도가 상이한 2종류 이상의 수지로 형성된 복수의 수지층을 포함하는 코어 시스 횡단면 구조를 갖는 복합 섬유(3)의 긴 변 방향 일단부 또는 양단부에 있어서, 약제 용해 처리를 이용하여, 약제 용해 속도가 느린(상기 실시 형태에서는, 알칼리에서는 용해되지 않는 수지층으로 형성된) 수지층(2c) 부분이 남겨져 환상 벽(4)이 형성되고, 그 내측에, 약제 용해 속도가 빠른 수지층(2b) 부분이 적당히 용해되어 홈(5)이 형성되어 있다. 환상 벽(4)은 환상으로 연속적으로 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 환상 벽으로 형성되어 있으므로, 해당 환상 벽(4)은 오염을 긁어낼 때에, 높은 에지 효과를 발휘할 수 있어, 점도가 높은 오염에 대해서도 우수한 긁어내기 성능을 발현할 수 있다. 이 환상 벽(4)에서 긁어내어진 오염은 그 내측에 형성된 홈(5)에 들어가, 해당 홈(5)에 포착되지만, 홈(5)은, 그 외측으로부터, 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 환상 벽(4)으로 둘러싸이는 구조로 되어 있으므로, 홈(5) 내에 포착된 오염은 용이하게는 빠져나가지 못하여, 양호하게 홈(5) 내에 포착된 상태로 유지된다. 따라서, 이들 환상 벽(4)과 그 내측의 홈(5)을 구비한 모선부는 우수한 청소성을 발현하게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 브러시용 모재(1)가, 각종 브러시의 제작을 위하여 적어도 일부에 사용된다. 일반적으로, 브러시용 모재를 브러시 구성 부재에 식모할 때의 방법으로서, 대표적으로 2종의 방법이 알려져 있지만, 이들 2종의 방법을, 칫솔에 대한 사용의 경우를 예로 들어, 도 2를 참조하면서 설명한다.

도 2의 (A)는 브러시용 모재(11)가 칫솔 구성 부재(12)의 헤드부에 식모된 칫솔(13)을 도시하고 있으며, 이 브러시용 모재(11)의 식모 방법으로서, 도 2의 (A)의 a-a 선을 따르는 확대 단면도인 도 2의 (B), (C)에 도시하는 바와 같은 2종의 방법이 있다. 도 2의 (B)에 도시하는 방법에서는, 식모 구멍(14)에 절반 접기로 한 브러시용 모재(11)를 삽입하고, 평선(15)이라고 칭해지는 고정구로 브러시용 모재(11)를 칫솔 구성 부재(12)에 고정한다. 완성된 칫솔은, 통상, 평선 칫솔이라고 부르고 있다. 이러한 평선 칫솔에서는, 미리 제작된 브러시용 모재(11)의 양단부가 브러시의 모선이 된다. 도 2의 (C)에 도시하는 방법으로는, 칫솔 구성 부재(12)의 헤드부 표면측 부재(12a)의 관통 구멍(16)에 브러시용 모재(11)의 일단부를 삽입 관통시키고, 삽입 관통된 브러시용 모재(11)의 단부에 가열 장치(도시 생략)를 대어 소옥(17)이라고 칭해지는 빠짐 방지 혹은 고정용의 덩어리를 형성하고, 그런 뒤에, 헤드부 이면측 부재(12b)를 접합하여 소옥(17)을 가려 칫솔 상품을 완성시킨다. 완성된 칫솔은, 통상, 무평선 칫솔이라고 부르고 있다. 이러한 무평선 칫솔에서는, 미리 제작된 브러시용 모재(11)의 일단부가 브러시의 모선이 된다. 따라서, 본 발명에 관한 브러시용 모재(1)가 평선 칫솔에 사용되는 경우에는, 상술한 환상 벽(4)과 그 내측의 홈(5)은 브러시용 모재(1)의 양단부에 형성되게 되고, 무평선 칫솔에 사용되는 경우에는, 환상 벽(4)과 홈(5)은 브러시용 모재(1)의 일단부에 형성되게 된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 형태(실시 형태 2)에 관한 브러시용 모재(21)의 일단부를 도시하고 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 브러시용 모재(21)는, 동심원 형상으로 배치된, 약제 용해 속도가 상이한 2종류 이상의 수지(도시예에서는 2종류의 수지)로 형성된 복수의 수지층(22a, 22b, 22c, 22d)을 포함하는 코어 시스 횡단면 구조를 갖는 복합 섬유(23)로 형성되어 있다. 복합 섬유(23)의 긴 변 방향 일단부 또는 양단부에는(도 3은 해당 모재(21)의 일단부만을 도시하고 있다), 복합 섬유(23)의 긴 변 방향으로 연장됨과 함께 복합 섬유(23)의 외주면을 따르는 방향으로 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 적어도 하나의 환상 벽(24)과, 해당 환상 벽(24)의 내측에서 해당 환상 벽(24)에 인접하여 해당 환상 벽(24)을 따라 연장되어 해당 환상 벽(24)의 선단으로부터 복합 섬유(23)의 긴 변 방향으로 오목해진 적어도 하나의 환상 홈(25)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 수지층(22a, 22c)은, 예를 들어 용해용 약제로서의 알칼리에 대하여 보다 용해 속도가 느린 수지(예를 들어, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT))로 구성되고, 수지층(22b, 22d)은, 예를 들어 용해용 약제로서의 알칼리에 대하여 보다 용해 속도가 빠른 수지(예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET))로 구성되어 있고, 약제 용해 처리에 있어서 용해되지 않아 적당히 남겨진 수지층(22c)에 의해 환상 벽(24)이, 약제 용해 처리에 있어서 수지층(22b)이 적당히 용해됨으로써 홈(25)이, 약제 용해 처리에 있어서 용해되지 않고 적당히 남겨진 수지층(22a)에 의해 환상 벽(24)보다도 높은 대향벽으로서의 중앙부의 원기둥 벽(26)이, 약제 용해 처리에 있어서 수지층(22d)이 적당히 용해됨으로써 환상 공간(27)이, 각각 형성되어 있다. 그리고, 중앙부의 원기둥상 벽(26)과 그것보다도 높이가 낮은 환상 벽(24)에 의해, 죽순상 혹은 텔레스코프상의 구조로 되어, 모재(21)의 선단부 전체적으로, 끝이 가는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다.

이러한 선단부가 끝이 가는 테이퍼 형상으로 형성된 브러시용 모재(21)에 있어서도, 전술한 실시 형태 1과 마찬가지로, 환상 벽(24)에 의한 우수한 오염의 긁어내기 성능과 홈(25)에 의한 우수한 오염의 포착 성능을 발휘하여 우수한 청소성이 발현되어, 전술한 실시 형태 1에 비하여, 선단부가 끝이 가는 테이퍼 형상으로 형성되어 있음으로써, 더 미세한 부위(예를 들어, 치간)에 대해서도 우수한 청정 효과를 발휘하는 것이 가능하다.

상기 실시 형태 1과 실시 형태 2에 대하여, 칫솔에 적용한 경우의 대표적인 특징을 표 1에 정리했다. 실시 형태 1에서는, 환상 벽을 나일론(Ny)(등록 상표)을 포함하는 수지층으로 형성하고, 홈을 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)의 수지층으로 형성하고, 실시 형태 2에서는, 환상 벽을 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)를 포함하는 수지층으로 형성하고, 홈을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 수지층으로 형성하고, 각각 알칼리 처리로 형성했다. 표 1에 있어서의 브러시용 모재의 특성은, 통상 일반적인 단일 재질의 나일론(등록 상표)의 모노 필라멘트로 형성된 브러시용 모재와의 대비 특성으로서 나타나 있으며, 브러시용 모재의 모선부에 의한 오염의 긁어내기 효과 및 오염의 포착 효과에 관해서는, 전술한 특허문헌 1에 기재된 모재와의 대비 특성으로서 나타나 있다. 표 1에 있어서의 ○는, 대비 대상과 동등 이상의 특성을 가짐을 나타내고 있으며, ◎는 대비 대상에 비하여 현저하게 우수함을 나타내고 있다.

본 발명에 관한 브러시용 모재는, 상술한 실시 형태 1, 2 이외에도, 다양한 형태를 채용할 수 있다. 도 4, 도 5에 각종 형태를, 복합 섬유의 횡단면으로 예시한다.

도 4의 (A)에 도시하는 브러시용 모재(31)에서는, 동심원 형상으로 배치된, 중앙부의 수지층(32a), 그 외측의 수지층(32b), 최외층의 수지층(32c)을 포함하는 복합 섬유(33)로 형성되어 있음과 함께, 수지층(32b)이 환상 벽(34)으로, 중앙부의 수지층(32a)이 환상 벽(34)의 내측 홈(35)으로 형성된다. 도 4의 (B)에 도시하는 브러시용 모재(41)에서는, 동심원 형상으로 배치된, 중앙부의 수지층(42a), 그 외측의 수지층(42b), 그 외측의 수지층(42c), 최외층의 수지층(42d)을 포함하는 복합 섬유(43)로 형성되어 있음과 함께, 수지층(32b, 42d)이 각각 환상 벽(44)으로, 수지층(42a, 42c)이 각각의 환상 벽(44)의 내측 홈(45)으로 형성된다. 도 4의 (C)에 도시하는 브러시용 모재(51)에서는, 동심원 형상으로 배치된, 중앙부의 수지층(52a), 그 외측의 수지층(52b), 그 외측의 수지층(52c), 그 외측의 수지층(52d), 그 외측의 수지층(52e), 최외층의 수지층(52f)을 포함하는 복합 섬유(53)로 형성되어 있음과 함께, 수지층(52c, 52e)이 각각 환상 벽(54)으로, 수지층(52b, 52d)이 각각의 환상 벽(54)의 내측 홈(55)으로 형성되고, 중앙부의 수지층(52a)이 중앙부의 원기둥상 벽(56)으로 형성된다. 도 4의 (D)에 도시하는 브러시용 모재(61)에서는, 동심원 형상으로 배치된, 중앙부의 수지층(62a), 그 외측의 수지층(62b), 최외층의 수지층(62c)을 포함하는 복합 섬유(63)로 형성되어 있음과 함께, 최외층의 수지층(62c)이 환상 벽(64)으로, 수지층(62b)이 환상 벽(64)의 내측 홈(65)으로, 중앙부의 수지층(62a)이 중앙부의 원기둥상 벽(66)으로 형성된다.

또한, 도 5의 (A)에 도시하는 브러시용 모재(71)에서는, 동심상으로 배치된, 중앙부의 수지층(72a), 그 외측의 수지층(72b), 최외층의 수지층(72c)을 포함하는 복합 섬유(73)로 형성되어 있으나, 수지층(72b)은 삼각형의 형상의 수지층으로 형성되어 있고, 이 수지층(72b)이 환상 벽(74)으로, 중앙부의 수지층(72a)이 환상 벽(74)의 내측 홈(75)으로 형성된다. 도 5의 (B)에 도시하는 브러시용 모재(81)에서는, 동심상으로 배치된, 중앙부의 수지층(82a), 그 외측의 수지층(82b), 그 외측의 수지층(82c), 그 외측의 수지층(82d), 최외층의 수지층(82e)을 포함하는 복합 섬유(83)로 형성되어 있으나, 수지층(82b, 82d)은 물결 형상으로 환상으로 연장되는 수지층으로 형성되어 있고, 이들 수지층(82b, 82d)이 각각 환상 벽(84)으로, 그 내측의 수지층(82a, 82c)이 각각의 환상 벽(84)의 내측 홈(85)으로 형성된다. 도 5의 (C)에 도시하는 브러시용 모재(91)에서는, 동심상으로 배치된, 중앙부의 수지층(92a), 그 외측의 수지층(92b), 그 외측의 수지층(92c), 그 외측의 수지층(92d), 최외층의 수지층(92e)을 포함하는 복합 섬유(93)로 형성되어 있으나, 수지층(92b, 92d)은 환상의 연장 방향으로 수지층의 두께가 변화하는 꽃잎상의 형상으로 형성되어 있고, 이들 수지층(92b, 92d)이 각각 환상 벽(94)으로, 그 내측의 수지층(92a, 92c)이 각각의 환상 벽(94)의 내측 홈(95)으로 형성된다. 도 5의 (D)에 도시하는 브러시용 모재(101)에서는, 동심상으로 배치된, 중앙부의 수지층(102a), 그 외측의 수지층(102b), 최외층의 수지층(102c)을 포함하는 복합 섬유(103)로 형성되어 있으나, 복합 섬유(103) 및 각 수지층(102a, 102b, 102c)의 횡단면 형상이 육각형으로 형성되어 있고, 최외층의 수지층(102c)이 환상 벽(104)으로, 수지층(102b)이 환상 벽(104)의 내측 홈(105)으로, 중앙부의 수지층(102a)이 중앙부의 원기둥상 벽(106)으로 형성된다.

이와 같이, 본 발명에 있어서의 복수의 수지층을 포함하는 코어 시스 횡단면 구조를 갖는 복합 섬유로서는 다양한 횡단면 형태를 채용할 수 있어, 용도나 사용 목적에 따라, 최적의 설계를 하는 것이 가능하다.

실시예

이하에, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

실시예 1 내지 11, 비교예 1

[브러시용 모재의 제작]

원료로서, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT, 도레이(주)제 "도레콘"(등록 상표) 1100SW), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, 도레이(주)제, T755M), 나일론 610(Ny610, 도레이(주)제 "아밀란"(등록 상표 CM2001), 열 가소성 폴리아미드 엘라스토머(Ny11-PTMG(폴리테트라메틸렌글리콜), 아르케마사제 "페박스"(등록 상표) 72R53), 폴리부틸렌나프탈레이트(PBN, 도요보사제, AE-500)가 권장되는 조건에서 건조하여 준비했다. 코어 성분, 시스 성분의 수지종, 코어 성분과 시스 성분의 면적 비율, 수지층의 수, 수지층의 두께(대표값)를 표 2와 같이 하고, 복수의 수지층을 포함하는 코어 시스 횡단면 구조를 갖는 복합 섬유를 용융 방사했다. 또한, 여기에서 말하는 코어 성분이란 섬유 횡단면에 있어서의 중심에 배치되는 수지층의 성분이며, 시스 성분이란 섬유 횡단면에 있어서의 중심 이외에 배치되는 수지층의 성분이다. 섬유 횡단면의 수지층의 구조는, 중심부터 순서대로 코어 성분, 시스 성분 1, (시스 성분 2), 코어 성분, …으로 반복하는 구조로 했다.

용출된 섬유를 수중에서 냉각 고화시킨 후, 1단째에 60℃의 온수 중에서, 2단째에 120℃ 건조 분위기 중에서 4.5배로 연신하고, 이어서 건열 분위기 중에서 이완열 세트를 실시하여 코어 시스 복합 섬유를 얻었다. 얻어진 코어 시스 복합 섬유의 구성을 표 2에 나타낸다.

상기 섬유를 다발 직경 45㎜의 직선상으로 묶어 포장한 후, 소정의 길이로 커트했다. 이어서 이 커트된 양 단부면을 노출시킨 상태에서 복합 섬유의 다발을 가온한 가성 소다 용액에 침지하고, 양단부를 용해 제거하여, 환상 벽을 형성했다. 가성 소다 용액에의 침지 시간을 변경함으로써, 환상 벽과 홈을 갖는 부분의 긴 변 방향 길이를 컨트롤했다. 얻어진 브러시용 모재의 특징을 표 2에 나타낸다.

비교예 1로서, PBT 섬유를 상기한 바와 마찬가지로 가성 소다 용액에 침지하여, 양단부를 끝이 가는 테이퍼로 가공한 브러시용 모재를 제작했다.

[칫솔의 제작]

상기한 방법으로 얻어진 브러시용 모재를 평선식 식모기에 세트하고, 소정의 개수(15 내지 40개 정도)를 픽킹하고, 평선과 함께 칫솔 헤드의 식모 구멍에 절반 접기로 하여 타입했다. 칫솔 헤드로서는, 식모 구멍의 직경이 1.5㎜, 8행 4열의 식모부를 갖는 것을 사용했다. 실시예, 비교예에서 제작한 칫솔의 모장(㎜)과 식모 개수(개/구멍)를 표 2에 나타낸다.

얻어진 각 칫솔에 대하여, 이하의 평가를 행하여, 표 2에 나타내는 결과를 얻었다.

[청소성 평가]

치열 모형에 닛신사제 인공 플라그를 도포하고, 5분 이상 건조시켰다. 치열 모형의 상면으로부터 하중(230g)의 힘으로 물을 포함시킨 칫솔을 눌러대서, 치열을 따르는 방향으로 스트로크 폭 70㎜, 스트로크 속도 180㎜/sec로 브러싱을 행했다. 치면의 평가에는 치열 모형의 어금니 부분 상측을, 치간의 평가에는 앞니 부분 외측을 사용했다. 나일론모 칫솔로 20회 브러싱했을 때의 오염의 잔여 상태를 기준으로 하여, 기준에 이르기까지의 브러싱 횟수로부터 청소성을 다음 식으로 산출했다.

청소성=20÷(기준에 이르기까지의 브러싱 횟수)

[모 벌어짐 내구성 평가]

칫솔에 대하여 접동면 이측으로부터 수직으로 230g의 하중을 가하여, 37℃의 온수를 적하시킨 상태에서 스테인리스제의 물결판에 대하여 스트로크 폭 70㎜, 스트로크 속도 180㎜/sec로 칫솔의 긴 변 방향으로 1000회 접동 운동을 시켜, 브러시부의 모 벌어짐률을 측정했다. 모 벌어짐률의 산출 방법은, 초기 상태에 있어서의 브러시부의 가로 폭을 A㎜, 접동 후의 가로 폭을 B㎜로 했을 때, (B-A)/A×100％로 했다.

[모 갈라짐 내구성 평가]

상기 모 벌어짐 내구성의 평가와 마찬가지의 조건에서, 브러싱 횟수 50회마다 모선의 갈라짐에 대하여 관찰하여, 모 갈라짐이 발생한 모재가 5개가 된 횟수를 기록했다.

[촉감·거품 일기 평가]

성인 20명에게 30일간 칫솔을 사용하게 하고, 다음 기준으로 회답을 구하여, 평균의 점수를 평가값으로 했다.

점수 촉감 거품 일기

5 매우 부드러움 매우 거품 일기가 좋다

4 부드러움 거품 일기가 좋다

3 보통 어느 쪽이라고도 말할 수 없다

2 딱딱함 거품 일기가 나쁘다

1 매우 딱딱함 매우 거품 일기가 나쁘다

본 발명은 모든 브러시에 적용할 수 있고, 특히, 칫솔, 혀 브러시, 화장 브러시, 도포용 브러시 등에 적합한 것이다.

1, 21: 브러시용 모재
2a, 2b, 2c, 2d, 22a, 22b, 22c, 22d: 수지층
3, 23: 복합 섬유
4, 24: 환상 벽
5, 25: 홈
6, 26: 원기둥상 벽
7, 27: 환상 공간
11: 브러시용 모재
12: 칫솔 구성 부재
12a: 헤드부 표면측 부재
12b: 헤드부 이면측 부재
13: 칫솔
14: 식모 구멍
15: 평선
16: 관통 구멍
17: 소옥
31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101: 브러시용 모재
32a, 32b, 32c, 42a, 42b, 42c, 42d, 52a, 52b, 52c, 52d, 52e, 52f, 62a, 62b, 62c, 72a, 72b, 72c, 82a, 82b, 82c, 82d, 82e, 92a, 92b, 92c, 92d, 92e, 102a, 102b, 102c: 수지층
33, 43, 53, 63, 73, 83, 93, 103: 복합 섬유
34, 44, 54, 64, 74, 84, 94, 104: 환상 벽
35, 45, 55, 65, 75, 85, 95, 105: 홈
56, 66, 106: 원기둥상 벽

Claims (9)

1. 약제 용해 속도가 상이한 2종류 이상의 수지로 형성된 복수의 수지층을 포함하는 코어 시스 횡단면 구조를 갖는 복합 섬유의 긴 변 방향 일단부 또는 양단부에, 복합 섬유의 긴 변 방향으로 연장됨과 함께 복합 섬유의 외주면을 따르는 방향으로 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 적어도 하나의 환상 벽과, 해당 환상 벽의 내측에서 해당 환상 벽에 인접하여 해당 환상 벽을 따라 연장되고 해당 환상 벽의 선단으로부터 복합 섬유의 긴 변 방향으로 오목해진 적어도 하나의 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 브러시용 모재.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 수지층의 수가 3 내지 6층의 범위에 있는, 브러시용 모재.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복합 섬유의 횡단면에 있어서의 하나의 수지층의 두께가 10 내지 300㎛의 범위에 있는, 브러시용 모재.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환상 벽과 상기 홈을 갖는 부분의 상기 복합 섬유의 긴 변 방향 길이가 0.5 내지 10㎜의 범위에 있는, 브러시용 모재.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈을 사이로 두고 상기 환상 벽에 대향하는 대향벽을 갖고, 해당 대향벽의 상기 복합 섬유의 긴 변 방향 높이가 상기 환상 벽의 높이보다도 높은, 브러시용 모재.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 환상 벽이 원 형상으로 연장되는 환상 벽을 포함하는, 브러시용 모재.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 환상 벽이 원형 이외의 이형 형상으로 연장되는 환상 벽을 포함하는, 브러시용 모재.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 수지층이 동심상으로 형성되어 있는, 브러시용 모재.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 브러시용 모재가 적어도 일부에 사용되고 있는, 브러시.

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