| 【発明の名称】 |
フィラメントおよびこれを用いた歯ブラシ |
| 【発明者】 |
【氏名】小林 海之
【住所又は居所】東京都墨田区本所一丁目３番７号 ライオン株式会社内
【氏名】関野 栄一
【住所又は居所】東京都墨田区本所一丁目３番７号 ライオン株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】隙間進入性と当たり心地の両方に優れるとともに、刷掃実感も高いフィラメントおよびこれを用いた歯ブラシを提供すること。
【解決手段】フィラメント１の毛先部分をテーパー状とし、該テーパー部分に少なくとも１ケ所以上の段差部３を形成する。さらに、フィラメント１を異なる樹脂よりなる２層以上の多重芯構造２ａ，２ｂとする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 毛先部分がテーパー状とされ、かつ、該テーパー部分に少なくとも１ケ所以上の段差部を有することを特徴とするフィラメント。
【請求項２】 フィラメントが異なる樹脂よりなる２層以上の多重芯構造とされていることを特徴とする請求項１記載のフィラメント。
【請求項３】 請求項１または２記載のフィラメントを植設したことを特徴とする歯ブラシ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、歯ブラシ用のフィラメントとこれを用いた歯ブラシに関する。
【０００２】
【従来の技術】特表２００１−５１１３７９号公報には、ポリトリメチレンテレフタレートおよび別のポリマー材料の共押し出し物のフィラメントを用いた歯ブラシが示されている。この歯ブラシの場合、用毛材料にポリトリメチレンテレフタレートを含むことにより曲げ回復強度の優れた用毛となり、結果として用毛１本１本の繊径を細くすることができる。しかし、細径化は繊径の約１０％程度であり、テーパー用毛ほどの歯間進入性、刷掃実感、当たり心地を得ることは難しい。
【０００３】特開平６−１４１９２３号公報には、両端がテーパー状とされ、テーパー先端部から１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、８ｍｍの各位置における刷毛径が、基部の刷毛径に対し、２５〜３５％、５５〜７０％、８０〜９０％、９０〜１００％の合成モノフィラメントを用いた歯ブラシが示されている。しかし、この用毛のテーパー形状は段差部のない一様形状であり、歯間進入性には優れるが、刷掃実感にやや不足があり、またチクチクした毛先の痛みを感じることもある。
【０００４】特開平９−３２２８２１号公報には、先端分岐毛を持つ歯ブラシが示されている。この先端分岐毛は先端の極細毛の剛性と分岐前の用毛剛性に差があり過ぎ、分岐部分で毛先が折れやすく、使用感が悪い。
【０００５】特開２００１−１７８５４２号公報には、断面が多層構造のテーパー用毛を用いた歯ブラシが示されている。この歯ブラシは、インジケーター機能として内外層の色を変え、歯ブラシの交換時期を表示することができるが、用毛に色が付いただけでテーパー形状は段差部のない一様形状のため、段付きテーパー用毛のように高機能ではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したところから明らかなように、従来用いられているフィラメントには次のような問題があった。
（１）テーパー状とされていない通常の用毛の場合、隙間進入性が充分でなく、小窩裂溝などの極めて狭い隙間の清掃が困難である。
（２）毛先を先鋭化されたテーパー用毛の場合、当たり心地がややチクチクし、人によっては為害性を感じることがある。
（３）一様形状のテーパー用毛の場合、刷掃実感がやや不足気味である。
（４）先端が極細毛に分岐している先端分岐毛の場合、分岐部分から折れやすく、耐久性、使用感の点で問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため、本発明のフィラメントは、毛先部分がテーパー状とされ、かつ、該テーパー部分に少なくとも１ケ所以上の段差部を有することを特徴とするものである。さらに、前記フィラメントが異なる樹脂よりなる２層以上の多重芯構造とされていることを特徴とするものである。このような構成のフィラメントとすることにより、隙間進入性と当たり心地の両方に優れるとともに、刷掃実感も高いフィラメントを得ることができる。
【０００８】また、本発明の歯ブラシは、前記構造のフィラメントを植設したもので、隙間進入性と当たり心地の両方に優れるとともに、刷掃実感も高い歯ブラシを得たものである。
【０００９】本発明のフィラメントは、基本的に毛先ほど用毛径が小さくなるテーパー用毛である。さらに、テーパー形状の尖り具合いが従来のように一様ではなく、途中でテーパー形状の変化する段差部を有し、毛先のテーパー形状がより細くなっているフィラメントである。この段差部付きのテーパーは、フィラメントの使用態様に応じて、フィラメントの両端もしくは片端に形成されるものである。
【００１０】段差部は、明瞭な段差であっても汚れの清掃力が高くてよいが、連続的かつなだらかにテーパー形状が繋がる方が仕様感、耐久性ともに優れている。また、ブラシの目的や用毛製造条件によっては、一部にテーパー形状の付いていない円筒形部分があるものでもよい。例えば、用毛根元部から中腹までがテーパー形状であり、そこから毛先までが円筒形状であってもよく、さらに先端部までがテーパー形状となっていてもよい。また、毛先の最先端部が凹んでおり、カップ型をしていてもよい。
【００１１】フィラメント素材としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリトリメチレンテレフタレートなどを用いることができるが、多重芯構造の場合、加水分解速度の高いポリエステル系樹脂をより外側に配置することが好ましい。
【００１２】本発明のフィラメントの断面形状は円形でもよいが、楕円形、三角形、四角形、多角形、星型など、他の形状であってもよい。また、多層構造になる各層の色を変えることで、根元部から毛先までの色を層の数だけ変えることができ、色の変化によってフィラメントの磨耗具合を知らせることができる。
【００１３】段差部は、毛先程、用毛の径が小さくなるようにつけられる。この段差部は、１ケ所でもよいが、２ケ所以上つけることで、より細かく用毛の特性を変化させることができる。段差部の形成位置は、毛先から距離で刷毛長（植毛台面からの毛丈）の１％〜９５％までの範囲、より好ましくは５％〜７０％までの範囲とする。これは、一般の歯ブラシの場合、段差部は毛先から０．５ｍｍ〜７．０ｍｍ程度の範囲であり、これより極端に毛先側に段差部を有しても使用感の差が出にくく、また刷毛根元部に段差部をつけても細い基部繊径のテーパー用毛と使用感が変わらなくなり、あまり意味がなくなるからである。
【００１４】本発明のフィラメントは、複数の共押出し物からなる多重芯構造とすることが好ましいが、多重芯構造だけでなく、単一素材によって形成してもよい。多重芯構造による場合、各層の厚みを任意に設定することで、段差部位置、各段のテーパー形状を自由に変化させることができる。単一素材による場合、段差部を有する毛先の加工工程が多重芯構造のものに比べて若干複雑となる。
【００１５】なお、単一素材の段差部付きフィラメントの加工方法としては、次のような方法を利用することができる。
■溶解加工による方法フィラメントの溶解部位と溶解時間を段階的にコントロールすることで所定形状に加工する。
■機械加工による方法フィラメントを研磨装置で所定形状に加工する。
■溶解加工＋機械加工による方法フィラメントを予め溶解加工によりテーパー加工し、次いで機械研磨により所定形状に加工する。
■溶解加工＋先端カット＋機械研磨加工による方法フィラメントを予め溶解加工によりテーパー加工し、次いで毛先をカットし、さらにそのフィラメントを機械研磨により所定形状に加工する。
【００１６】多重芯構造のフィラメントの場合、多重芯構造の各層を薬品溶解効率の異なる共押出材料によって構成し、これを水酸化ナトリウムや酸などの加水分解溶液に浸漬し、毛先先端部分を溶解することによって製造することが好ましい。この際、この共押出し物の一部、特に外層部分を溶解速度が速いポリエステル系樹脂で構成することが好ましい。テーパー部分の形状によっては、一部をナイロンなどの耐薬品性の高い樹脂としてもよい。また、基本的には外層部は内層部よりも薬品溶解性が高い材料とし、溶解速度の速い外層部が内層部よりもより早くテーパー形状を形成し、内層部が遅れてテーパー形状を形成することにより、段差部を有するテーパー形状を構成することが好ましい。
【００１７】テーパー部の先端面がカップ状に凹んだテーパー用毛とする場合には、カップ状凹部を形成する内層部を薬品溶解性の高いポリエステル系の樹脂などで構成し、外層部はナイロンなどの薬品溶解性の低い樹脂、もしくは内層よりも薬品溶解性の遅いポリエステル系の樹脂などで構成すればよい。
【００１８】本発明のフィラメントを製造するには、異なる樹脂を共押し出し成形することによって多重芯構造になる原糸を製糸し、これを定寸にカットする。このカットピースの先端部を水酸化ナトリウムや酸などの加水分解溶液中に浸漬して溶解処理し、溶解度の違いによって段差部付きのテーパーを形成した後、中和・洗浄して乾燥する。このようにして得られた本発明のフィラメントを歯ブラシヘッド部の植毛台面に植設することにより、本発明の歯ブラシを得ることができる。
【００１９】なお、前記テーパー加工は、植毛前に行ってもよいが、多重芯構造になるフィラメントを歯ブラシヘッド部の植毛台面に植毛した後、ブラシの刷毛先端部を前記加水分解溶液中に浸漬して溶解処理することにより、段差部を有するテーパーを形成してもよいものである。
【００２０】歯ブラシヘッド部の植毛基台面へのフィラメントの植毛は、通常の植毛機をそのまま利用することが可能であり、植毛後、必要に応じて刷毛のトリミングや毛先丸め処理を行なってもよい。植毛後に前記段差部付きのテーパーを形成する場合は、植毛後の刷毛を任意にトリミングしたり、研磨加工などを施した後、前述した加水分解溶液による溶解処理を行えばよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１に、本発明に係るフィラメントの第１の実施の形態を示す。図１（ａ）はフィラメント先端部分の略示拡大図、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＢ−Ｂ位置における略示断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）中のＣ−Ｃ位置における略示断面図である。
【００２２】この第１の実施の形態は、フィラメント１を第１の樹脂層２ａと第２の樹脂層２ｂとからなる２重芯構造とし、この２重芯構造になるフィラメント１の先端部分にテーパーを形成したもので、第１の樹脂層２ａと第２の樹脂層２ｂの境界部分に段差部３が形成されている。この例の場合、第１の樹脂層２ａとしてＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を、第２の樹脂層２ｂとしてＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）を用いた。
【００２３】図２に、本発明に係るフィラメントの第２の実施の形態を示す。図２（ａ）はフィラメント先端部分の略示拡大図、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＢ−Ｂ位置における略示断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）中のＣ−Ｃ位置における略示断面図である。
【００２４】この第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同じく、第１の樹脂層２ａと第２の樹脂層２ｂとからなる２重芯構造としたものであり、第１の実施の形態と異なる点は、先端側をより細く尖ったものにした点である。
【００２５】図３に、本発明に係るフィラメントの第３の実施の形態を示す。図３（ａ）はフィラメント先端部分の略示拡大図、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＢ−Ｂ位置における略示断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）中のＣ−Ｃ位置における略示断面図である。
【００２６】この第３の実施の形態は、フィラメント１を第１の樹脂層２ａ、第２の樹脂層２ｂ、第３の樹脂層２ｃからなる３重芯構造とし、この３重芯構造になるフィラメント１の先端部分にテーパーを形成したものであり、第１の樹脂層２ａと第２の樹脂層２ｂの境界部分、第２の樹脂層２ｂと第３の樹脂層２ｃの境界部分に段差部３ａ，３ｂが形成されている。この例の場合、第１の樹脂層２ａとしてポリブチレンテレフタレートを、第２の樹脂層２ｂとしてポリトリメチレンテレフタレートを、第３の樹脂層２ｃとしてポリエチレンテレフタレートを用いた。
【００２７】図４に、本発明に係るフィラメントの第４の実施の形態を示す。図４（ａ）はフィラメント先端部分の略示拡大図、図４（ｂ）は図４（ａ）中のＢ−Ｂ位置における略示断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）中のＣ−Ｃ位置における略示断面図である。
【００２８】この第４の実施の形態は、フィラメント１の一部にテーパー形状の付いていない円筒形部分がある場合の例であって、フィラメント１を第１の樹脂層２ａと第２の樹脂層２ｂからなる２重芯構造とするとともに、これら２つの樹脂層２ａ，２ｂのうち、内芯を構成する第１の樹脂層２ａに、加水分解溶液に溶けにくい樹脂を採用し、第１の樹脂層２ａについては溶かすことなく元の円柱状のままとしたものである。段差部３は、第１の樹脂層２ａと第２の樹脂層２ｂの境界部に形成されている。この例の場合、第１の樹脂層２ａとしてナイロンを、第２の樹脂層２ｂとしてポリブチレンテレフタレートを用いた。
【００２９】図５に、本発明に係るフィラメントの第５の実施の形態を示す。図５（ａ）はフィラメント先端部分の略示拡大図、図５（ｂ）は図５（ａ）中のＢ−Ｂ位置における略示断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）中のＣ−Ｃ位置における略示断面図である。
【００３０】この第５の実施の形態は、毛先の最先端部分がカップ状に凹んでいる場合の例であって、フィラメント１を第１の樹脂層２ａ、第２の樹脂層２ｂ、第３の樹脂層２ｃからなる３重芯構造とするとともに、これら３つの樹脂層２ａ，２ｂ，２ｃのうち、内芯を構成する第１の樹脂層２ａに、加水分解溶液に溶けやすい樹脂を採用することにより、第１の樹脂層２ａの先端部分に凹状のカップを形成したものである。段差部３ａと３ｂは、第１の樹脂層２ａと第２の樹脂層２ｂの境界部、第２の樹脂層２ｂと第３の樹脂層２ｃの境界部にそれぞれ形成されている。この例の場合、第１の樹脂層２ａとしてポリエチレンテレフタレートを、第２の樹脂層２ｂとしてナイロンを、第３の樹脂層２ｃとしてポリブチレンテレフタレートを用いた。
【００３１】図６に、本発明に係るフィラメントの第６の実施の形態を示す。図６（ａ）はフィラメント先端部分の略示拡大図、図６（ｂ）は図６（ａ）中のＢ−Ｂ位置における略示断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）中のＣ−Ｃ位置における略示断面図である。
【００３２】この第６の実施の形態は、前記第３の実施の形態（図３参照）と同様な３重芯構造において、第１の樹脂層２ａ、第２の樹脂層２ｂ、第３の樹脂層２ｃの各層の色を異ならしめたものである。この例の場合、第１の樹脂層２ａとしてポリブチレンテレフタレートを、第２の樹脂層２ｂとしてポリトリメチレンテレフタレートを、第３の樹脂層２ｃとしてポリエチレンテレフタレートを用いた。
【００３３】このように多重芯構造になるフィラメントの各層の色を異ならしめた場合、例えば図７に示すように、このフィラメント１を歯ブラシ５のヘッド部６の植毛台面７に植毛すると、刷毛先端部分に色の異なる層２ａが現出し、この層の色の変化具合で刷毛の磨耗程度を知ることができ、歯ブラシ取り換え時期の目安（インジケーター）とすることができる。
【００３４】なお、上記各実施の形態は、多重芯構造とした場合の例を示したが、本発明は多重芯構造だけに限られるものではなく、単一素材を用いて上記のような形状のフィラメントを形成してもよいものである。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したところから明らかなように、本発明によれば、次のような優れた効果を奏することができる。
（１）従来のテーパー用毛では充分に隙間進入性が得られなかった部位、例えば、小窩裂溝などの極めて狭い隙間の清掃効率が向上する。また、テーパー用毛形状のバリエーションを容易に広げられるため、清掃の目的部位に合わせたブラシ設計が可能となる。
（２）複雑なテーパー形状を形成できるため、用毛の根元部から中腹部に太く、かつ、テーパー角の小さな形状とし、毛先部分のみを隙間進入に必要なだけのテーパー形状とするができ、刷毛全体としては毛腰が向上し、従来のテーパー用毛のやや不足気味であった刷掃実感および清掃効果を向上させることができる。
（３）毛先をよりソフトにすることで、従来テーパー用毛のチクチクする当たり心地を解消することができ、為害性を感じさせないブラシを提供することができる。
（４）多重芯構造の各層に着色することで、毛先から根元部までの用毛色が順次変化している刷毛を作り出すことができる。このような刷毛により外観差別性の高いブラシを提供することができる。
（５）異なる樹脂からなる多重芯構造のフィラメントを溶解処理することによって製造でき、特別な設備を必要とすることがないので、初期投資を低減することができる。
（６）多重芯構造の各層の材料および各層の厚みを決めれば、従来の薬品加工テーパー用毛と同様の工程で薬品処理することにより、段差部付きのテーパーを形成することができ、極めて安定した品質のフィラメントを容易に製造することができる。
（７）テーパー形状を細かく仕様設定した本発明のフィラメントを採用することによって、隙間進入性と当たり心地に優れると同時に、刷掃実感も高い歯ブラシを提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７６９
【氏名又は名称】ライオン株式会社
【住所又は居所】東京都墨田区本所１丁目３番７号
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| 【出願日】 |
平成１３年１２月６日（２００１．１２．６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７０２１
【弁理士】
【氏名又は名称】藤井 紘一 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１６９７１８（Ｐ２００３−１６９７１８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年６月１７日（２００３．６．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３７２９７５（Ｐ２００１−３７２９７５） |
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