JPS6088110A - 歯プラシ用モノフイラメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、歯の清掃効果と歯ぐきのマツサージ効果がバ
ランスよく優れた歯ブラシ用の多葉断面体モノフィラメ
ントに関するものである。

一般に歯ブラシの毛先は歯の清掃効果と歯ぐきのマツサ
ージ効果がバランスよく優れていることが必要とされて
おり、従来から主として使用されている円形断面モノフ
ィラメントでは上記特性を得るためにブラシ毛の太さ、
長さ、植毛方法および把手の材質や形状などに種々の検
討がなされている。しかるにブラシ毛の太さを大きくす
ればブラシの腰も強くなって、歯の平担面の清掃効果と
マツサージ効果を高めることができるが、逆に歯間の清
掃効果が低下したり、歯ぐきに傷がつきやすくなる。ま
た歯間の清掃効果を高めるために毛の太さを細くすると
、逆にマツサージ効果は減少し、歯ブラシの耐久性の面
でも問題が生ずる。したがって円形断面モノフィラメン
トを用いる歯ブラシの設計に際しては、太さの異なるモ
ノフィラメントを混植したり、毛先の高さを段違いにす
るなどの様々な工夫がなされているが、これらにもさら
に優れた性能が要求されているのが実状である。

一方、合成繊維の手ざわりや光沢に多様性を持たせｔこ
り、透水性や嵩高性を付与することを目的として、・繊
維の断面形状を多葉断面にすること（例えば特公昭３６
−２０７７０号公報および繊維学会編；　「繊維の形態
」朝食書店１９８２年Ｔ−ＩＪ）が知られており、また
実公昭４９−３３５１２号公報には洗車清浄用ブラシ材
として複数の秩角部に薄肉鋭角断面のフィンを突出せし
めた繊維を用いることが、さらに特開昭５６−４３４７
１号公報には殺線のあるテーパ状合成繊維を毛筆などに
使用することがそれぞれ提案されている。しかしながら
このような多葉断面体モノフィラメントを歯ブラシの毛
先とする場合には、歯ぐきを傷つけやすい懸念があり、
しかも適正な形状や物性値の設定が難しいため、歯ブラ
シ用としては不適当であるとされていた。

本発明者らは歯ぐきを傷つけることがなく、歯の清掃効
果と歯ぐきのマツサージ効果がバランスよく優れた高性
能の歯ブラシ用毛先の取得を目的として検討した結果、
断面形状と物性の特定化により上記多葉断面体モノフィ
ラメントが、歯ブラシとしての優れた性能を発揮するこ
とを見出し、本発明に到達した。

すなわち本発明は断面形状が下記（Ａ）　−＝　（Ｄ）
の特性を満足するとともに断面積が０．００２〜０．２
　ｚｗ２の実質的に点対称性を有する多葉断面体であり
、かつ屈曲回復率が７０％以上であることを特徴とする
線状合成高分子よりなる歯ブラシ用モノフィラメントを
提供するものである。

（Ａ）　多葉の突起部分は先端部になるに従って　３− 先細になった形状を有している。

（Ｂ）　最大空間面積比が０．２以下 （Ｃ）　偏平率が１以上１，７以下 （Ｄ）　中実率が０．５以上１．０未満本発明でいう多
葉断面体とは、第１〜４図に示したようにモノフィラメ
ント断面が実質的に点対称性を有し、複数個の突起部Ａ
と凹部Ｂを有するものであって突起部分Ａが先端部にな
るに従って細くなっているものである。必要な突起の数
は３以上あればよいが、８以上になると清掃効果とマツ
サージ効果の向上が比較的小さく、３〜６個の突起を有
する多葉断面体が特に好ましい。また断面の方向に対す
る清掃効果の均一性を保つために断面形状が実質的に点
対称性を有することが必要である。点対称性の特性を規
定するものとして、（１）隣接する突起に外接する直線
と凹部とで囲まれる空間部分（第１図のＣ＋　、Ｃｉお
よびＣｓ）のうち最大の面積を有するものとモノフィラ
メント実断面積（Ｓ）および上記空間部分の面積の総和
の比すなわちｍａｘＡｘ　４− ／（Ｓ十ΣＡｘ）で示される最大空間面積比および（２
）多葉断面体の任意の１点または２点に外接する２本の
平行線のうち、直線間の距離が最大なものと最小のもの
の長さく第６図のＬｍａ　ｘとＬＭＩＩ＋）の比すなわ
ちＬｍａｘ／Ｌ＝で示される偏平率の２つの特性で規定
する。本発明でいう実質的に点対称である範囲は、最大
空間面積比が０．２以下好ましくは０．１５以下であり
、かつ偏平率が１以上Ｌ７以下好ましくは１以上１．６
以下である。

最大空間面積比または偏平率がこの値からはずれると歯
ブラシの清掃効果とマツサージ効果ともに十分なものが
得られない。

さらに多葉断面体の形状として必須の条件として突起部
の大きさが特定な範囲にあることが必要である。この特
性を規定するものとしてモノフィラメント実断面積と、
隣接する突起に外接する直線と四部とで形成される空間
部分の各々の面積およびモノフィラメント実断面積の総
和との比すなわちＳ／（Ｓ＋ΣＡｘ）で示される中実率
で定義され、この値が０．５以上１．０未満好ましくは
０．６以上１．０未満であることが必要である。中実率
が０．５未満ではマツサージ効果が十分でなく清掃効果
も得られない。１．０以上の中実率のも′のは存在しな
い。

本発明による多葉断面体モノフィラメントが清掃効果と
マツサージ効果が優れている理由は必ずしも明らかでな
いが、次のようなことが考えられる。

（１）　多葉断面体の突起部分が細くなっているため歯
間の奥深くまで清掃できる。

（２）　四部に歯みがき粉が保持されて研摩効果が向上
する。

（３）　一本の毛が歯および歯ぐきと接触する点が多く
なるので研摩効果、マツサージ効果が向上する。

（４）　毛腰強さが得られやすく、歯ぐきを傷つけずに
マツサージ効果が優れている。

以上のような特定な形状の多葉断面体であって、なおか
つ歯ブラシの耐久性を保ち長期間の使用に耐えるように
するためには、次に規定する屈曲回復率が６０％以上、
好ましくは７０％以上あることが必要である。すなわち
２本のモノフィラメントで交差する輪をつくり、デニー
ル当りｌ／２Ｆの荷重を３分間かけた後、屈曲点から３
０Ｈの点で切断して６０分間放置して屈曲点の平角に対
する開角度を百分率で示した値を屈曲回復率とし、この
値が６０％未満では短期間のうちにへたり、永久変形が
起こって、清掃効果が大巾に低下するとともに、マツサ
ージ効果も低下して歯ブラシとして使用に耐えないよう
になるため好ましくない。

屈曲回復率が６０９６以上のモノフィラメントを得るた
めには、オルトクロルフェノール溶液中２５℃で測定し
た極限粘度が０．８〜２．２の実質的にポリブチレンテ
レフタレートを主成分とするポリエステルまたは９８％
硫酸１００ｃｃにポリマＩＮを溶解した溶液をオストワ
ルド粘度計を用いて２５℃の温度で測定した相対粘度か
へ夫負げｌこナイロンｔ）１０　、ナイロンら＋２１す
　７− イロン１１およびナイロン１２から選ばれた少なくとも
１種を主成分とするポリアミドを素材として用いるのが
好ましく、いずれのポリマとも溶融紡糸後、３〜７倍に
延伸し後熱処理したモノフィラメントが望ましい。

本発明の歯ブラシ用モノフィラメントの太さはその断面
積が０．００２〜０．２鼎２、特に０．００７〜Ｑ、１
ｍ２の範囲が好適である。断面積がｏ、ｏｏ２ｇｇ”よ
り小さいと歯ブラシ毛としては軟らかすぎ、０．２１１
１２をこえると硬すぎて歯ぐきを傷つけやすくなるｔこ
め好ましくない。

以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。

なお歯ブラシの清掃性は次の方法で試験した。

アルミ板に黒色マジックインキを塗付した上に毛の先端
が当るように歯ブラシをのせて４９０ｆの荷重を加えて
振ｌ］７５鰭、１８０ｃｐｍの条件で市販歯みがき粉の
５％水スラリーを補給しながらこすり合せ、マジックイ
ンキがとれるまでの摺動回数を読みとった。

　８− マツサージ効果のめやすを示す毛腰強さは次の方法で試
験した。

歯ブラシ毛の先端をゴム板に押し当て１２鰭／分の速度
で圧縮して最大荷重を読み取る。

実施例１〜４および比較例１ 極限粘度２．０のポリブチレンテレフタレート（束しＰ
ＢＴ−１５００）を溶融してＩＨφ円型、スリット長さ
０．４ｆｌ、巾０．３鱈のＹ型、十型、星状の誉型およ
びＸ型の形状をした口金からそれぞれ水中に押出し、冷
却同化後、１段目６０℃、２段目８０℃の温水中で合計
４．６倍に延伸し、ついで１８０℃に調節して熱風炉に
送り込み１．０倍の延伸倍率で５秒間の時間をかけて通
過させ、冷却後直線状に巻き取り断面積約０．０３５ｎ
２の歯ブラシ用モノフィラメントを得た。

得られたモノフィラメントの断面形状はそれぞれ円形お
よび第１〜４図の多葉形であり、屈曲回復率は第１表の
とおりであった。次にこれらモノフィラメントを歯ブラ
シ用基材に植毛して、清掃性と毛腰強さを測定した。結
果を第１表に併せて示す。第１表から明らかなように円
形断面（比較例１）に比べ、本発明の多葉断面体（実施
例１〜４）の清掃効果は優れており、３．４．６葉体の
効果が著しく、また毛腰強さは同等またはそれ以上であ
ってマツサージ効果も優れている。

実施例５〜８および比較例２．３ 相対粘度２．７のナイロン６１０（東しナイロンＭ２Ｏ
０１）および相対粘度２．３のナイロン６１２（デュポ
ン社′ザイテル’１５１）　を用いて実施例１および比
較例Ｉと同様に断面形状が異なる断ｉ積約ｏ、ｏ３５ｇ
ｉｇの６種の歯ブラシ用モノフィラメントを得た。

得られたモノフィラメントの断面形状および屈曲回復率
を第１表に示す。また同様にこのものを歯ブラシ用基材
に植毛して清掃性と毛腰強さを測定した結果を併せて第
１表に示す。この結果からも円形断面に比し３葉、６葉
断面が清掃性に優れていることが明らかである。

比較例４〜６ スリツト長さ１．０　ｎ　１巾Ｑ、　３　ＩＩＩのＹ型
、およびスリットの２つは長さＱ、４ｓｎ、ｌっはｌ、
　Ｑｍｍで巾は０．３Ｈの足長とスリット長さｌ、　Ｑ
　ａｍ　、巾０．２鰭のＹ型の形状をした口金を用いて
、実施例１と同様にして断面積約０．０３５ｔｚ２のポ
リブチレンテレフタレートモノフィラメントを得た。

これらモノフィラメントを植毛した歯ブラシの清掃性と
毛腰強さの測定結果を第１表に併せて示す。

得られたモノフィラメントの断面形状はそれぞれ第５〜
６図の多葉形であり、屈曲回復率は第１表のとおりであ
った。この結果から比較例４は最大空間面積比が０．２
２　、比較例５は偏平率が１．８１　、比較例６は中実
率が０４７といずれも適正−範囲から外れることに起因
して清掃性が著しく劣ることが明らかである。

比較例７．８ 実施例！および６の延伸後の熱処理を省略する以外は同
様にして断面積０．０３５ｍ２のモノフィ１１　− ラメントを得た。

得られたモノフィラメントの評価結果は第１表のとおり
であり、屈曲回復率が５７％および６２％と小さいこと
に起因して清掃性が劣ることが明らかである。

実施例９、ＩＯ 相対粘度２．８のナイロン１’　ｌ　（フラ：／　ｙ、
　ＡＴＯ社製＃ＲＩ　ＬＳＡＮ’　）および相対粘度２
．５のナイロン１２（東しく株）製ＣＭ５０５１Ｆ）を
用いることおよび延伸後の熱処理温度を１６０℃とする
以外は実施例１と同様にして断面積約０．０３５１Ｗ２
の３葉断面の歯ブラシ用モノフィラメントを得た。これ
らの評価結果は第１表に示すとおり清掃性の優れたもの
であった。

　１２− −１４−

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は多葉断面体モノフィラメントの断面図（約
１３０倍拡大）であり、第１〜４図は本発明の例、第５
〜７図は比較例を示す。 Ａ〜突起部 Ｂ〜四　部 Ｃ〜空間部分 特許出願大東し・モノフィラメント株式会社１ｉ１１図
　第５図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　断面形状が下記（Ａ）〜中）の特性を満足する
   とともに、断面積が０．００２〜０．２　ｍｔｆの実質
   的に点対称性を有する多葉断面体であり、かつ屈曲回復
   率が６０％以上であることを特徴とする線状合成高分子
   よりなる歯ブラシ用モノフィラメント。 （Ａ）　多葉の突起部分は先端部になるに従って先細に
   なった形状を有している。 （Ｂ）　最大空間面積比が０．２以下。 （Ｃ）　偏平率が１以上１，７以下。 （Ｄ）　中実率が０．５以上１．０未満。
2. （２）　多葉断面が３〜６葉である特許請求の範囲ｌ記
   載の歯ブラシ用モノフィラメント。
3. （３）線状合成高分子が極限粘度０６８〜２．２の実質
   的にポリブチレンテレフタレートを特徴とする特許請求
   の範囲ｌ記載の歯ブラシ用モノフィラメント。
4. （４）　線状合成高分子が相対粘度１．５〜４．５の実
   質的にナイロン６１Ｏ、ナイロン６１２、ナイロン１１
   およびナイロン１２から選ばれた少なくとも１種を特徴
   とする特許請求範囲１記載の歯ブラシ用モノフィラメン
   ト。