WO2017155254A1 - 이중 구조의 필라멘트 - Google Patents

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WO2017155254A1
WO2017155254A1 PCT/KR2017/002355 KR2017002355W WO2017155254A1 WO 2017155254 A1 WO2017155254 A1 WO 2017155254A1 KR 2017002355 W KR2017002355 W KR 2017002355W WO 2017155254 A1 WO2017155254 A1 WO 2017155254A1
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core
filament
sheath
double
present
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PCT/KR2017/002355
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Inventor
강기태
김성진
황소희
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비비씨 주식회사
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    • A46—BRUSHWARE
    • A46B—BRUSHES
    • A46B3/00—Brushes characterised by the way in which the bristles are fixed or joined in or on the brush body or carrier
    • A46B3/20—Brushes characterised by the way in which the bristles are fixed or joined in or on the brush body or carrier the bristles being fixed or joined in rubber bodies, e.g. in soft rubber
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/10—Filtering or de-aerating the spinning solution or melt
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30—Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/34—Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/04—Blended or other yarns or threads containing components made from different materials
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/26—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre with characteristics dependent on the amount or direction of twist
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    • D02G3/32—Elastic yarns or threads ; Production of plied or cored yarns, one of which is elastic
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    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed

Definitions

  • the present invention relates to a filament used as a bristle, and more particularly, to a filament of a double structure in which the sheath forming the center of the filament and the core forming the outline thereof are made of different materials.
  • Effective plaque removal and gum disease prevention are important to maintain healthy teeth.
  • the bristles must reach all areas, including teeth, between teeth (interdentals).
  • the monofilament used in the toothbrush can be divided into nylon monofilament and polyester monofilament according to the material.
  • Monofilament made of nylon has an advantage of preventing damage to the gums due to moderate flexibility and elasticity, but has the disadvantage of high hygroscopicity and easy wear.
  • Such nylon monofilaments must be designed to have a predetermined thickness or more in order to have the necessary cleaning power.
  • the monofilament of the polyester material (polybutylene terephthalate or polyethylene terephthalate, etc.) has the advantage of high strength, excellent durability and low hygroscopicity compared to nylon monofilament.
  • the flexibility and elasticity is low, there is a risk of irritating the gums when brushing teeth.
  • Korean Patent Registration No. 10-0271580 (2000.08.17.) Discloses a toothbrush having bristles mainly composed of silicone and nylon.
  • Conventional toothbrushes include a toothbrush bag having a bristles receiving portion at one end, a base detachably installed at the bristle receiving portion, and a bristle member formed at an upper portion of the base, wherein the bristle members are silicone bristle and nylon. Brush heads are provided alternately.
  • the toothbrush described above reinforces the strength of the disadvantages of nylon by adding silicone bristles to the nylon bristles, but the plaque is not effectively removed, and thus, there is a lack of sufficient cleaning power.
  • an object of the present invention is a filament containing a core and a sheath of different materials, the strength of the dual structure that can have flexibility and elasticity while having excellent durability To provide the filament.
  • Another object of the present invention is to provide a dual-structured filament capable of sharpening the end portion, thereby improving the plaque removal and the desorption efficiency of the food remaining in the interdental and gums.
  • Still another object of the present invention is to provide a filament having a double structure, which is formed in a twisted form between both ends of the filament, which can double the strength and elasticity as the filament.
  • the present invention for achieving the above object (core) to form a bar (bar); And a sheath in which the core is inherent in the center, wherein the core is a circular bar arranged radially in the center of the sheath.
  • the core is preferably exposed to the outside through the longitudinal end of the sheath.
  • the said core protrudes from the said sheath end part.
  • the sheath has a sharp end, so that the end of the core is exposed to the outside.
  • the core has a spiral shape along the longitudinal direction and is preferably disposed radially with respect to the center of the sheath.
  • the filament is preferably in the form of a twist in the longitudinal direction between at least one end selected from the sheath and the core.
  • the said core and the sheath are different materials.
  • the said core is 1 type, or 2 or more types chosen from ethylene- alpha olefin elastomer, a propylene- alpha olefin elastomer, a thermoplastic olefin elastomer, a thermoplastic styrene elastomer, a urethane thermoplastic elastomer, or a mixture thereof.
  • the core is preferably one selected from polylactic acid (PLA), polycaprolactone (PCL), poly hydroxy al kanoate (PHA), and polybutylene succinate (PBS).
  • PLA polylactic acid
  • PCL polycaprolactone
  • PHA poly hydroxy al kanoate
  • PBS polybutylene succinate
  • the said core is silicone or a silicone type compound.
  • the said sheath is 1 type, or 2 or more types chosen from a polyethylene terephthalate, a polybutylene terephthalate, a polytrimethylene terephthalate, a polycyclohexane dimethylene terephthalate, or a copolymer thereof.
  • a filament including cores and sheaths of different materials high strength and durability, as well as flexibility and elasticity can reduce gum irritation and damage due to brushing and double the effect of brushing. It was made.
  • the present invention by processing the end sharply, it is possible to increase the efficiency of plaque removal and desorption of the food remaining in the interdental and gums, thereby doubling the effect of caries prevention.
  • the present invention is made of a twisted form between the both ends of the filament, to double the strength and elasticity as the filament to increase the effect on the teeth and minimize the damage.
  • FIG. 1 is a perspective view for explaining a filament according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the filament shown to explain an example of a core according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a detailed view showing for explaining another example of a core according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating an example of a filament according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating another example of the filament according to the preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing to explain the filament according to an embodiment of the present invention.
  • the filament 100 includes a core 110 and a sheath 120 surrounding the outside of the core 110.
  • the core 110 forms a solid bar shape, and is intended to prevent gums from being damaged when the filament 100 is brushed to provide flexibility and elasticity.
  • the core 110 may be used without limitation as long as it is a thermoplastic elastomer resin having a predetermined coefficient of friction.
  • the coefficient of friction of the thermoplastic elastomer resin used in the core 110 of the present embodiment is 0.2 to 0.9, when having a friction coefficient of this range, the friction between the bristles and gums, and the bristles and teeth is appropriately adjusted, Or cleaning power can be maximized without damaging the teeth.
  • the friction coefficient is less than 0.2, it causes a problem that the cleaning power is lowered, if the friction coefficient exceeds 0.9 can cause a problem that the gum is easily damaged with only a slight pressure.
  • thermoplastic elastomer series described above includes ethylene-? Olefin elastomers such as ethylene-hexene elastomers, ethylene-octene elastomers, propylene-hexene elastomers, propylene-octene elastomers, propylene-?-Olefin elastomers, ethylene-propylene- Thermoplastic olefin elastomers including diene elastomers and the like.
  • ethylene-? Olefin elastomers such as ethylene-hexene elastomers, ethylene-octene elastomers, propylene-hexene elastomers, propylene-octene elastomers, propylene-?-Olefin elastomers, ethylene-propylene- Thermoplastic olefin elastomers including diene elastomers and the like.
  • styrene-butadiene block copolymer styrene-isoprene block copolymer, hydrogenated styrene-butadiene elastomer, styrene-butadiene-styrene elastomer, styrene-ethylene-butylene-styrene elastomer, styrene-ethylene-propylene-styrene Thermoplastic styrene-based elastomers or urethane-based thermoplastic elastomers, including elastomers and the like.
  • the core 110 of the present embodiment can be used alone or a mixture of the above-described thermoplastic olefin elastomer, thermoplastic styrene elastomer, urethane-based thermoplastic elastomer.
  • the core 110 may be made of a biodegradable resin having excellent high temperature molding processability.
  • a biodegradable resin having excellent high temperature molding processability.
  • PLA polylactic acid
  • PCL polycaprolactone
  • PHA poly hydroxy al kanoate
  • PBS polybutylene succinate
  • the core 110 may be made of silicon or a silicon-based compound.
  • the core 110 may further contain a cleaning power improver.
  • the elastic resin itself is also excellent in cleaning power, but by including a cleaning power improving agent, it is possible to maintain the initial cleaning power, in particular, to provide a refreshing brushing while minimizing the irritation to the gums.
  • the cleaning power improving agent is one or two or more selected from fluorinated olefin polymer, boron nitride, molybdenum disulfide, graphite, fullerene or talc, and is effective for improving cleaning power.
  • the content of the detergency enhancer is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the elastic resin. If the content of the detergent enhancer is less than 0.01 parts by weight, the effect of improving the cleaning power is insignificant. If it is more than 10 parts by weight, the compatibility with the elastic resin is poor and the strength and elasticity of the elastic resin are weakened. May occur.
  • an additive or coating agent may include inorganic additives, antimicrobial additives, salt additives, whitening additives, vitamin additives and the like.
  • the inorganic additive may use any one or a mixture thereof selected from silicon dioxide, aluminum hydroxide, calcium carbonate, silica, bentonite clay, calcium phosphate, dicalcium phosphate or anhydrous calcium diphosphate, and the antimicrobial additive may be silver nano powder, platinum nano Powder, charcoal powder, TiO 2, TiON, fluorine or mixtures thereof may be used, but is not limited thereto.
  • salts, bamboo salt, pine salt, sea salt and the like can be used.
  • the above-described additive is added to the filament 100, in particular the core 110 to continuously dissolve a small amount every time you brush your teeth.
  • incorporating a pigment in the core 110 of the filament 100 or when applying a color change film may cause a user aesthetics.
  • the use of color-changing film over temperature can stimulate children's curiosity and help them enjoy brushing their teeth.
  • the sheath 120 surrounds the outer shell of the core 110 and exists as an element for increasing the strength of the filament 100 to improve the durability of the bristles.
  • the sheath 120 is preferably a polyester resin, but more preferably polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polycyclohexanedimethylene terephthalate may be used.
  • polyethylene terephthalate polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polycyclohexanedimethylene terephthalate may be used.
  • the strength of the filament 100 can be effectively improved.
  • the cleaning power may be reduced by the core 110 including the elastic resin.
  • the strength of the filament 100 may be reduced due to the rigid resin. It becomes higher than necessary, and there exists a possibility of damaging a gum by high strength.
  • the dual structure filament 100 including the core 110 of the elastic resin and the sheath 120 of the rigid resin, at least a part of the core 110 may be exposed to the outside.
  • the double-structured filament 100 has a structure in which at least a part of the core 110 is exposed to the outside of the sheath 120 so as to have high strength and excellent durability but flexibility and elasticity.
  • at least the core 110 and the filament 100 may have various structures as shown in FIGS. 1 to 4, which will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
  • the filament may include a bar-shaped core having a predetermined length as bristles, and a sheath incorporating the core in a central portion.
  • the core 110 has at least one bar extending in one direction radially disposed about the center of the sheath 120, and the sheath 120 is a bar having the core 110 embedded in the center thereof. As shown in the drawing, it is preferable that the bar is a circular bar corresponding to the length of the core 110.
  • a plurality of cores 110 are disposed radially with respect to the center of the sheath 120, and as shown in the figure, four is preferable, but is not limited thereto.
  • the thickness and number may be selectively arranged in accordance with strength and elasticity.
  • the core 110 may be formed in various shapes as shown in FIG. 2, as well as a circular bar as shown in FIG. 2A, a quadrangle as shown in FIG. 2B, and a pentagonal bar as shown in FIG. 2C. Can be.
  • the core 110 may have the same plane as the plane of the sheath 120, or may have a recessed structure as shown in FIG. 3A or a protruding structure as shown in FIG. 3B, which may be processed or manufactured. It may be recessed or exposed by
  • the sheath 120 is preferably in the form of a circular bar as shown, but is not limited thereto, and may be a variety of shapes (for example, polygons, etc.) as well as a circular bar.
  • the end of the filament 100 may be formed sharply through a specific process, which will be described with reference to FIG. 4.
  • Figure 4 is a detailed view for explaining an example of the filament according to an embodiment of the present invention.
  • any one selected from the sheath 120 and the core 110 may be sharply processed to increase the efficiency of brushing teeth.
  • processing the end sharply it is to facilitate the detachment of foreign matter remaining in the gums as well as between the interdental.
  • the chemical processing method is used.
  • one side or both ends of the filament are immersed in an alkaline or acidic solution, respectively, and processed as shown in FIGS. 4A and 4B.
  • Figure 4a is to sharply process the sheath 120, but to maintain the shape and length of the core 110, at this time, the core 110 is not shown to improve the cleaning power, but may be formed unevenness.
  • FIG. 4B illustrates that the core 110 and sheath 120 are processed together so that the ends of the filaments 100 are sharp. Therefore, it is easy to penetrate into a narrow space, and thus can remove plaque more effectively, and in particular, to facilitate desorption of foreign substances remaining between interdental teeth and gums.
  • the filament 100 may have a twisted shape as shown in Figure 5 between at least both ends.
  • Torsion of the filament 100 is made by processing or molding, and this torsion increases the strength and elasticity as the filament 100 to double the durability as bristles, and in particular, the restoring force can be maximized to maximize the effect on brushing.
  • the torsion is preferably generated or generated in at least one of the core 110 and the sheath 120, at least the core 110 is arranged in the form of a spiral along the longitudinal direction of the sheath 120, or torsion
  • the core 110 may be twisted in the form of a spiral.
  • the filament 100 has a shape in which the end portion of the filament 100 is twisted in the longitudinal direction between at least one end selected from the sheath 120 and the core 110 in a state where no end machining is applied, or the core 110 may be arranged in the form of a spiral.
  • the filament 100 may be in a twisted form between both ends in a state in which the end is processed (sharply) as shown in FIG. 5B, or the sharply processed core 110 may be arranged in the form of a spiral.
  • the processing may be a sharp processing as shown, as well as processing a curved corner region (border between the plane and side), which is preferably processed selectively according to the brushing effect.

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Abstract

본 발명은 바(bar) 형태를 이루는 코어(core); 및 중심부에 상기 코어가 내재되는 시스(sheath);를 포함하며, 상기 코어는, 상기 시스 중심부에 방사상으로 배치되는 원형의 바인 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트를 개시한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 재질의 코어와 시스를 포함하는 필라멘트로서, 강도가 높고 내구성은 물론, 유연성과 탄성이 우수하여 양치질에 의한 잇몸 자극과 손상은 줄이고 양치의 효과를 배가시킬 수 있도록 하였다.

Description

이중 구조의 필라멘트
본 발명은 칫솔모로서 사용되는 필라멘트에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 필라멘트의 중심을 이루는 시스와 그 외곽을 이루는 코어가 서로 다른 재질로 이루어진 이중 구조의 필라멘트에 관한 것이다.
건강한 치아를 유지하기 위해서는 효과적인 플라크(plaque) 제거와 잇몸병 예방이 중요하다. 플라크를 효과적으로 제거하기 위해서는 치아, 치아와 치아 사이(치간) 등 모든 영역에 칫솔모가 도달해야만 한다. 특히, 입안 깊숙한 곳에 있는 어금니의 뒤쪽까지 칫솔모가 도달되도록 하여 양치질이 골고루 이루어질 수 있게 하는 것이 바람직하다.
일반적으로, 칫솔에 사용되는 모노필라멘트는 재질에 따라 나일론 모노필라멘트와 폴리에스테르 모노필라멘트로 구분될 수 있다.
나일론 재질의 모노필라멘트는 적당한 유연성과 탄성을 가지므로 잇몸이 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있으나, 흡습성이 높고 쉽게 마모되는 단점을 갖는다. 이러한 나일론 모노필라멘트가 필요한 세정력을 갖기 위해서는 소정의 두께 이상으로 설계되어야만 한다.
반면, 폴리에스테르 재질(폴리부틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 등)의 모노필라멘트는 나일론 모노필라멘트에 비해 강도가 높고 내구성이 우수하며 흡습성이 낮은 장점이 있다. 하지만, 유연성과 탄성이 낮아 양치질을 할 때 잇몸을 자극하여 손상시킬 우려가 있다.
대한민국등록특허 제10-0271580호(2000.08.17.)에는 실리콘과 나일론을 주성분으로 하는 칫솔모를 갖는 칫솔이 개시되어 있다.
종래의 칫솔은, 한 쪽 단부에 칫솔모 수용부가 형성되는 칫솔 자루와, 상기 칫솔모 수용부에 분리 가능하게 설치되는 베이스와, 상기 베이스의 상부에 형성된 칫솔모 부재를 포함하되, 칫솔모 부재는 실리콘 칫솔모와 나일론 칫솔모가 교번적으로 제공됨을 특징으로 한다.
상술한 칫솔은 나일론 칫솔모에 실리콘 칫솔모를 추가함으로써 나일론 재질의 단점인 강도를 보강하였으나, 플라크가 효과적으로 제거되지 못해 필요한 세정력을 갖기엔 다소 부족한 점이 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명의 목적은 서로 다른 재질의 코어와 시스를 포함하는 필라멘트로서, 강도가 높고 내구성이 우수함과 동시에 유연성과 탄성을 가질 수 있는 이중 구조의 필라멘트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 단부를 첨예하게 가공하여, 플라크 제거와 및 치간과 잇몸에 잔류하는 음식물의 탈리 효율을 높일 수 있는 이중 구조의 필라멘트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 필라멘트의 양단 사이가 비틀어진 형태로 이루어져, 필라멘트로서의 강도와 탄성을 배가시킬 수 있는 이중 구조의 필라멘트를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 바(bar) 형태를 이루는 코어(core); 및 중심부에 상기 코어가 내재되는 시스(sheath);를 포함하며, 상기 코어는, 상기 시스 중심부에 방사상으로 배치되는 원형의 바인 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트를 개시한다.
상기 코어는, 상기 시스의 길이방향 단부를 통해 외부로 노출되는 것이 바람직하다.
상기 코어는, 상기 시스 단부로부터 돌출 형성되는 것이 바람직하다.
상기 시스는 단부가 첨예하여 상기 코어의 단부가 외부로 노출되는 것이 바람직하다.
상기 코어는, 길이방향을 따라 나선의 형태를 가지며, 상기 시스의 중심을 기준하여 방사상으로 배치되는 것이 바람직하다.
상기 필라멘트는, 상기 시스 및 코어 중 선택되는 적어도 하나의 양단 사이가 길이방향으로 비틀어진 형태인 것이 바람직하다.
상기 코어와 상기 시스는, 이종 재질인 것이 바람직하다.
상기 코어는, 에틸렌-α올레핀계 엘라스토머, 프로필렌-α올레핀계 엘라스토머, 열가소성 올레핀계 엘라스토머, 열가소성 스틸렌계 엘라스토머, 우레탄계 열가소성 엘라스토머 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.
상기 코어는, PLA(polylactic acid), PCL(polycaprolactone), PHA(Poly hydroxy al kano ate), PBS(polybutylene succinate) 중에서 선택된 1종인 것이 바람직하다.
상기 코어는, 실리콘 또는 실리콘계 화합물인 것이 바람직하다.
상기 시스는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리사이클로헥산디메틸렌테레프탈레이트 또는 이들의 공중합체 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 재질의 코어와 시스를 포함하는 필라멘트로서, 강도가 높고 내구성은 물론, 유연성과 탄성이 우수하여 양치질에 의한 잇몸 자극과 손상은 줄이고 양치의 효과를 배가시킬 수 있도록 하였다.
또한, 본 발명은 단부를 첨예하게 가공하여, 플라크 제거와 및 치간과 잇몸에 잔류하는 음식물의 탈리 효율을 높일 수 있으며, 따라서 충치예방의 효과를 배가시킬 수 있도록 하였다.
또한, 본 발명은 필라멘트의 양단 사이가 비틀어진 형태로 이루어져, 필라멘트로서의 강도와 탄성을 배가시켜 양치에 대한 효과를 높이고 훼손을 최소화시킬 수 있도록 하였다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 필라멘트를 설명하기 위해 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 코어의 일례를 설명하기 위해 나타낸 필라멘트의 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 코어의 다른 일례를 설명하기 위해 나타낸 상세도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 필라멘트의 일례를 설명하기 위해 나타낸 사시도, 그리고,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 필라멘트의 다른 일례를 설명하기 위해 나타낸 사시도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하도록 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 필라멘트를 설명하기 위해 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이 필라멘트(100, filament)는 코어(110, core)와 코어(110)의 외곽을 감싸는 시스(120, sheath)를 포함하여 구성된다.
코어(110)는 솔리드(solid) 바(bar) 형태를 이루며, 필라멘트(100)로 하여금 유연성과 탄성을 부여하여 양치질을 할 때, 잇몸이 손상되는 것을 방지하기 하기 위한 것이다.
이러한 코어(110)는 소정의 마찰계수를 가진 열가소성 엘라스토머수지이면 제한 없이 사용할 수 있다. 일례로, 본 실시예의 코어(110)에 사용되는 열가소성 엘라스토머 수지의 마찰계수는 0.2 내지 0.9인데, 이 범위의 마찰계수를 가질 경우 칫솔모와 잇몸, 그리고 칫솔모와 치아 사이의 마찰력이 적절히 조절되어, 잇몸 또는 치아의 손상 없이 세정력이 극대화될 수 있다.
반면, 마찰계수가 0.2에 미치지 못할 경우에는 세정력이 저하되는 문제를 야기하고, 마찰계수가 0.9를 초과할 경우에는 약간의 압력만으로 잇몸이 쉽게 손상되는 문제를 일으킬 수 있다.
상술한 열가소성 엘라스토머 계열에는, 에틸렌-헥센계 엘라스토머, 에틸렌-옥텐계 엘라스토머 등과 같은 에틸렌-α올레핀계 엘라스토머, 프로필렌-헥센계 엘라스토머, 프로필렌-옥텐계 엘라스토머, 프로필렌-α올레핀계 엘라스토머, 에틸렌-프로필렌-디엔계 엘라스토머 등을 포함하는 열가소성 올레핀계 엘라스토머가 있다.
또한, 스틸렌-부타디엔 블록공중합체, 스틸렌-이소프렌 블록공중합체, 수소화 첨가된 스틸렌-부타디엔 엘라스토머, 스틸렌-부타디엔-스틸렌계 엘라스토머, 스틸렌-에틸렌-부틸렌-스틸렌계 엘라스토머, 스틸렌-에틸렌-프로필렌-스틸렌계 엘라스토머 등을 포함하는 열가소성 스틸렌계 엘라스토머 또는 우레탄계 열가소성 엘라스토머가 있다.
본 실시예의 코어(110)는 전술한 열가소성 올레핀계 엘라스토머, 열가소성 스틸렌계 엘라스토머, 우레탄계 열가소성 엘라스토머를 단독으로 사용하거나 이들을 혼합해서 사용할 수 있다.
또한, 코어(110)는 고온 성형 가공성이 우수한 생분해성수지로 제작될 수 있다. 예를 들어, PLA(polylactic acid), PCL(polycaprolactone), PHA(Poly hydroxy al kano ate), PBS(polybutylene succinate)를 단독으로 사용하거나 이들을 혼합해서 사용할 수 있다.
그리고 코어(110)는 실리콘 또는 실리콘계 화합물로 제작될 수도 있다.
한편, 코어(110)는 세정력 향상제를 추가로 함유할 수 있다. 탄성수지 자체의 세정력도 우수한 편이나, 세정력 향상제를 포함함으로써, 초기의 세정력을 지속시킬 수 있으며, 특히, 잇몸으로 가해지는 자극을 최소화시키면서 청량한 양치감을 제공할 수 있도록 하였다.
세정력 향상제는 플루오르화 올레핀 중합체, 질화붕소, 몰리브덴 디술파이드, 흑연, 플러렌 또는 활석 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 세정력 향상에 효과적이다.
상기 세정력 향상제의 함량은 상기 탄성수지 100중량부에 대하여 0.01 내지 10중량부 포함하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 5중량부 포함하는 것이 효과적이다. 세정력 향상제의 함량이 0.01 중량부 미만일 경우에는 세정력 향상 효과를 미미하게 하며, 10중량부 초과일 경우에는 탄성수지와 상용성이 떨어져 탄성수지의 강도 및 탄성을 약화시켜 내구성 및 세정력이 현저히 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 첨가제 또는 코팅제를 추가로 함유할 수 있으며, 예를 들면, 무기첨가제, 항균성 첨가제, 염분 첨가제, 미백 첨가제, 비타민 첨가제 등이 포함될 수 있다.
무기첨가제는 이산화규소, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 실리카, 벤토나이트 점토, 인산칼슘, 인산이칼슘 또는 무수 이인산칼슘에서 선택되는 어느 하나 또는 그들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 항균성 첨가제는 은 나노 분말, 백금 나노 분말, 숯 분말, TiO2, TiON, 불소 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으며 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 솔트류는 죽염, 송염, 해염 등이 사용될 수 있다.
전술한 첨가제는 필라멘트(100), 특히 코어(110)에 추가되어 양치질을 할 때마다 미량씩 지속적으로 용출되도록 한다.
다른 한편, 필라멘트(100)의 코어(110)에 안료를 혼입하거나 색 변화 필름을 도포할 경우 사용자로 하여금 심미감을 불러일으킬 수 있다. 예컨대, 온도에 따른 색 변화 필름을 사용할 경우 아이들의 호기심을 자극하여 양치질을 즐겁게 할 수 있도록 도움을 줄 수 있다.
시스(120)는 코어(110)의 외각을 감싸며, 필라멘트(100)로 하여금 강도를 높여 칫솔모의 내구성을 향상시키기 위한 요소로서 존재한다.
이러한 시스(120)는 폴리에스테르계 수지를 사용하는 것이 바람직하되, 보다 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리사이클로헥산디메틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있다. 예컨대, 전술한 물질의 공중합체 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 제작할 경우 필라멘트(100)의 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
한편, 필라멘트(100)의 외측에 위치된 시스(120)가 강성수지일 경우 탄성수지를 포함하는 코어(110)에 의한 세정력이 저하될 수 있는데, 이럴 경우 강성수지로 인해 필라멘트(100)의 강도가 필요 이상으로 높아지게 되고, 높은 강도로 인하여 잇몸을 손상시킬 수 있는 우려가 있다.
따라서 탄성수지의 코어(110)와 강성수지의 시스(120)를 포함하는 이중 구조 필라멘트(100)의 경우 코어(110)의 적어도 일부가 외부로 노출될 수 있는 구조인 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 실시예에 따른 이중 구조 필라멘트(100)는, 강도가 높고 내구성이 우수하되 유연성과 탄성을 가질 수 있도록 코어(110)의 적어도 일부가 시스(120)의 외부로 노출되는 구조를 가지며, 더욱 상세하게 설명하면, 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 적어도 코어(110) 및 필라멘트(100)의 구조가 다양하게 존재할 수 있는데, 이하 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 것처럼, 필라멘트는 칫솔모로서 소정의 길이를 가지는 바(bar) 형태의 코어와, 코어를 중심부에 내재하는 시스를 포함할 수 있다.
코어(110)는 일 방향으로 연장된 적어도 하나의 바(bar)가 시스(120) 중심을 기준으로 방사상 배치되고, 시스(120)는 중심부에 코어(110)가 내재되는 바(bar)인 것이며, 도시된 바와 같이 코어(110) 길이에 대응하는 원형의 바(bar)인 것이 바람직하다.
코어(110)는 시스(120) 중심을 기준 하여 방사상 다수 배치되며, 도시된 바와 같이 4개인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않으며, 강도와 탄성에 맞춰 그 굵기와 개수는 선택적으로 배치할 수 있다.
또한, 코어(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 다양한 형상으로 이루어질 수 있으며, 도 2a와 같이 원형의 바는 물론, 도 2b와 같이 사각형 그리고, 도 2c에 도시된 바와 같이 오각형의 바로도 존재할 수 있다.
그리고 코어(110)는 시스(120)의 평면과 동일한 평면을 이루거나, 도 3a와 같이 함몰 또는 도 3b와 같이 돌출된 구조일 수도 있으며, 이는 시스(120) 또는 코어(110)의 가공 또는 제조에 의해 함몰되거나, 노출될 수도 있다.
이때, 시스(120)는 도시된 바와 같이 원형의 바 형태인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않으며, 매우 바람직하게는 원형의 바는 물론, 다양한 도형(예를 들어, 다각형 등)일 수도 있다.
한편, 필라멘트(100)는 특정 가공을 통해 그 단부가 첨예하게 형성될 수 있는데 이에 대한 설명은 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 필라멘트의 일례를 설명하기 위한 상세도이다.
도시된 바와 같이 시스(120) 및 코어(110) 중 선택되는 어느 하나를 가공에 의해 첨예하게 가공함으로써, 양치질에 대한 효율을 높일 수 있도록 하였다. 즉 단부를 첨예하게 가공함으로써, 치간 사이는 물론, 잇몸에 잔류하는 이물질에 대한 탈리가 더욱 용이하도록 하기 위한 것이다.
여기서 가공은 화학적 가공방법이 사용되며, 예컨대, 필라멘트의 일측 또는 양측 단부를 각각 알칼리 또는 산성 용액에 침지시켜, 도 4a와 b와 같이 가공하는 것이다.
도 4a는 시스(120)를 첨예하게 가공하되 코어(110)의 형상과 길이가 유지되도록 하였으며, 이때, 코어(110) 단부에는 세정력 향상을 위해 도시하지 않았으나, 요철이 더 형성될 수도 있다.
도 4b는 코어(110)와 시스(120)를 함께 가공하여 필라멘트(100)의 단부가 첨예하도록 한 것이다. 따라서 협소한 공간으로의 침투가 용이하며, 따라서 플라크를 더욱 효과적으로 제할 수 있을 뿐만 아니라, 특히, 치간 사이와 잇몸에 잔류하는 이물질에 대한 탈리가 더욱 용이하도록 하였다.
한편, 필라멘트(100)는 적어도 양단 사이가 도 5에 도시된 바와 같이 비틀어진 형태를 가질 수 있다.
필라멘트(100)의 비틀림은 가공 내지는 성형에 의해 이루어지며, 이러한 비틀림은 필라멘트(100)로서의 강도와 탄성을 높여 칫솔모로서의 내구성을 배가시키고 특히, 복원력이 우수하여 양치질에 대한 효과를 극대화시킬 수 있다.
여기서, 비틀림은 코어(110)와 시스(120) 적어도 하나에 발생 내지는 생성된 것인 것이 바람직하며, 적어도 코어(110)가 시스(120)의 길이방향을 따라 나선의 형태로 배치되거나, 또는 비틀림에 의해 코어(110)가 나선의 형태로 비틀어진 것일 수도 있다.
예컨대, 필라멘트(100)는 도 5a와 같이 단부의 가공이 가해지지 않은 상태에서 시스(120) 및 코어(110) 중 선택되는 적어도 하나의 양단 사이가 길이방향으로 비틀어진 형태인 것이거나, 또는 코어(110)가 나선의 형태로 배치되도록 할 수 있다.
또한, 필라멘트(100)는 도 5b와 같이 단부를 가공(첨예하게)한 상태에서 양단 사이가 비틀린 형태가 되도록 하거나, 또는 첨예하게 가공된 코어(110)가 나선의 형태로 배치되도록 할 수도 있다.
여기서, 가공은 도시된 바와 같이 첨예한 가공은 물론, 모서리 영역(평면과 측면의 경계)을 만곡하게 가공이 일 수 있으며, 이는 양치질 효과에 따라 선택적으로 가공됨이 바람직하다.
이상과 같이 필라멘트(100)의 양단 사이가 비틀어진 형태를 가지는 것만으로, 강도와 탄성이 보강되므로, 반복적 운동에도 복원력이 우수할 뿐만 아니라, 그로 인한, 훼손을 최소화시켜 기능저하의 예방은 물론, 장기적 사용이 가능하므로 결국 칫솔 교체로 인한 경제적 손실을 최소화시킬 수 있도록 하였다.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 안정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 바(bar) 형태를 이루는 코어(core); 및
    중심부에 상기 코어가 내재되는 시스(sheath);를 포함하며,
    상기 코어는, 상기 시스 중심부에 방사상으로 배치되는 원형의 바인 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코어는,
    상기 시스의 길이방향 단부를 통해 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 코어는,
    상기 시스 단부로부터 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시스는 단부가 첨예하여 상기 코어의 단부가 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 코어는,
    길이방향을 따라 나선의 형태를 가지며, 상기 시스의 중심을 기준하여 방사상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 필라멘트는,
    상기 시스 및 코어 중 선택되는 적어도 하나의 양단 사이가 길이방향으로 비틀어진 형태인 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어와 상기 시스는,
    이종 재질인 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코어는,
    에틸렌-α올레핀계 엘라스토머, 프로필렌-α올레핀계 엘라스토머, 열가소성 올레핀계 엘라스토머, 열가소성 스틸렌계 엘라스토머, 우레탄계 열가소성 엘라스토머 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 코어는,
    PLA(polylactic acid), PCL(polycaprolactone), PHA(Poly hydroxy al kano ate), PBS(polybutylene succinate) 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 코어는,
    실리콘 또는 실리콘계 화합물인 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 시스는,
    폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리사이클로헥산디메틸렌테레프탈레이트 또는 이들의 공중합체 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 이중 구조의 필라멘트.
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