ブラシ用毛材およびその製造方法
【課題】 微小な隙間を清掃しても、汚れが溜まらず、優れた清掃効果を得ることができるブラシ用毛材を提供する。
【解決手段】 芯糸の周囲に鞘糸が巻き付けられたカバリング糸からなるブラシ用毛材であって、芯糸および鞘糸は融着成分が繊維表面に露出した芯鞘型複合繊維からなり、芯糸と鞘糸はそれぞれの融着成分が面接触して融着固定され、鞘糸の巻き数が２００〜２０００回／ｍであるブラシ用毛材である。なかでも、芯糸と鞘糸の融着成分が同じ成分であることが好ましく、ブラシ用毛材の繊維横断面の長軸の長さを短軸の長さで除した値が、１．０５〜１．３であることがより好ましい。
【解決手段】 芯糸の周囲に鞘糸が巻き付けられたカバリング糸からなるブラシ用毛材であって、芯糸および鞘糸は融着成分が繊維表面に露出した芯鞘型複合繊維からなり、芯糸と鞘糸はそれぞれの融着成分が面接触して融着固定され、鞘糸の巻き数が２００〜２０００回／ｍであるブラシ用毛材である。なかでも、芯糸と鞘糸の融着成分が同じ成分であることが好ましく、ブラシ用毛材の繊維横断面の長軸の長さを短軸の長さで除した値が、１．０５〜１．３であることがより好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシ用毛材に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯ブラシなどのブラシ用毛材は、清掃性能に優れること、毛先がへたったり、ばらけたりしにくく、柔軟で耐久性が優れることが求められ、従来より様々な工夫がなされてきた。
例えば、清掃性能の優れた歯ブラシとして、ポリブチレンテレフタレート製のブラシ用毛材の先端を細くしてテーパー形状としたものが市販されている。
また特許文献１では、ブラシ用毛材の先端をテーパー状で螺旋状の溝にすることによって、狭い隙間に付着した異物を効果的に除去し、優れた清掃効果を得ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８９９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ポリブチレンテレフタレート製のブラシ用毛材の先端を細くしたテーパー形状の歯ブラシでは、テーパー形状の毛先が清掃対象物の細かな隙間に入りやすいものの、ブラシ毛の清掃対象物へのあたりが弱く、歯ブラシに用いた際、頑固なプラークなどの清拭性は十分でなく、清掃効果は十分でない。
また特許文献１に記載のブラシ用毛材は、具体的には、モノフィラメント自体を捩じって螺旋状の溝をもつものとしており、歯ブラシなどに使用する際、ブラシ用毛材にある溝に清掃対象物の汚れが溜まりやすく、清掃効果が十分なものではない。
したがって、本発明は、上記の課題を解決し、微小な隙間を清掃しても、汚れが溜まらず、優れた清掃効果を得ることができるブラシ用毛材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明は、芯糸の周囲に鞘糸が巻き付けられたカバリング糸からなるブラシ用毛材であって、芯糸および鞘糸は融着成分が繊維表面に露出した芯鞘型複合繊維からなり、芯糸と鞘糸はそれぞれの融着成分が融着して面接触して固定され、鞘糸の巻き数が２００〜２０００回／ｍであるブラシ用毛材である。なかでも、芯糸と鞘糸の融着成分が同じ成分であるものが好ましく、ブラシ用毛材の繊維横断面の長軸の長さを短軸の長さで除した値が、１．０５〜１．３であることがより好ましい。また芯糸が、芯成分がポリブチレンテレフタレート、鞘成分が第３成分を共重合したポリエチレンテレフタレートである芯鞘型複合繊維モノフィラメントからなり、鞘糸が、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が第３成分を共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートである芯鞘型複合繊維モノフィラメントからなるものがより好ましい。これらのブラシ用毛材は歯ブラシに特に好適に用いることができる。
【０００６】
また本発明は、芯成分より鞘成分の融点が低い芯鞘型複合繊維を芯糸および鞘糸に用いて巻き数が２００〜２０００回／ｍとなるようにカバリングを施し、芯糸および鞘糸の鞘成分の融点より高く、芯糸および鞘糸の芯成分の融点より低い温度で熱セットして、芯糸および鞘糸の鞘成分を面接触にて融着固定せしめるブラシ用毛材の製造方法でもある。またこれらのブラシ用毛材に、さらにトウ加工を施し、カットしてもよいし、カットした後に、さらに毛先の成分を溶解してテーパー形状にしてブラシ用毛材を製造してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のブラシ用毛材によれば、芯糸と鞘糸が面接触にて融着固定されたカバリング糸からなるため、毛材の側面に溝がなく、規則的に突起部のある形状となり、毛材の側面で微細な汚れを捕捉することができ、細く微小な隙間を清掃する場合も、清掃対象物が溝に入り込まず、清掃効果に優れたものを得ることができる。また、芯糸と鞘糸がともに芯鞘型複合繊維からなり、互いに面接触にて融着成分同士により融着固定されているため、ブラシ用毛材の腰感がしっかりしており、さらには毛材に圧力がかかった際の回復性に優れ、ブラシに用いた際の使用感が良いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に用いる芯鞘型複合繊維の繊維横断面形状の例を示す。
【図２】本発明および従来のブラシ用毛材の繊維横断面を説明する模式図である。
【図３】本発明のブラシ用毛材の側面を示す模式図の一例である。
【図４】本発明のブラシ用毛材の繊維横断面の電子顕微鏡写真の一例を示す。
【図５】本発明のブラシ用毛材の電子顕微鏡写真の一例を示す。
【図６】本発明のブラシ用毛材の電子顕微鏡写真の一例を示す。
【図７】本発明のブラシ用毛材の電子顕微鏡写真の一例を示す。
【図８】本発明のブラシ用毛材の電子顕微鏡写真の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、芯糸の周囲に鞘糸が巻き付けられたカバリング糸からなるブラシ用毛材である。
【００１０】
上記芯糸および鞘糸はマルチフィラメントからなるものでも、モノフィラメントからなるものでもよい。すなわち、芯糸および鞘糸がモノフィラメント、芯糸がマルチフィラメントで鞘糸がモノフィラメント、芯糸がモノフィラメントで鞘糸がマルチフィラメント、芯糸および鞘糸がマルチフィラメントのいずれでもよい。なかでも、芯糸および鞘糸がモノフィラメントであることが好ましい。
【００１１】
上記芯糸および鞘糸は、融着成分が繊維表面に露出した芯鞘型複合繊維からなり、芯糸と鞘糸はそれぞれの融着成分が融着して面接触して固定されている。
ここで、芯糸と鞘糸はそれぞれの融着成分が融着して面接触して固定されているとは、両成分が離れないように融着固定されていることをいう。
【００１２】
まず、本発明を構成する芯糸について説明する。
本発明の芯糸は、芯部および鞘部を有する芯鞘型複合繊維から構成される。
上記芯糸は、芯鞘型複合繊維フィラメントであることが好ましく、モノフィラメントでもマルチフィラメントでもよいが、モノフィラメントであることがより好ましい。
【００１３】
上記芯糸の芯鞘型複合繊維の芯部を構成する芯成分は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド等の熱可塑性樹脂を用いることができる。なかでも、ブラシ用毛材にしっかりとした腰感をもたせる点からは、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン６１０等が好ましい。
【００１４】
上記芯糸の芯鞘型複合繊維の鞘部を構成する鞘成分は、種々の繊維形成性を有する熱可塑性樹脂を用いることができるが、後述する融着成分であることが好ましい。
【００１５】
上記芯糸の芯鞘型複合繊維の融着成分は、芯成分を構成する熱可塑性樹脂よりも、融点（非晶性の場合は軟化点）が低いものが好ましく用いられる。この融着成分は、芯成分などの融着成分以外の成分（以下、非融着成分という）よりも、融点（非晶性の場合は軟化点）が２０℃以上低いものであることが好ましい。より好ましくは３０℃以上低いものである。
【００１６】
上記融着成分としては、例えば、芯成分がポリエステルの場合、芯成分よりも融点（非晶性の場合は軟化点）の低いポリエステルが好ましく、なかでも第３成分を共重合したポリエステル（以下、共重合ポリエステルという）が好ましい。
【００１７】
上記共重合ポリエステルとしては、テレフタル酸とエチレングリコールを主成分とし、第３成分を共重合成分とした共重合ポリエチレンテレフタレートが好ましく、また共重合成分として、酸成分であるシュウ酸、マロン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバチン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類および／またはヘキサヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカルボン酸とジエチルグリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサンジオール、パラキシレングリコール、ビスヒドロキシエトキシフェニルプロパン等の脂肪族、脂環族または芳香族系ジオール類グリコールとを１種、もしくは２種以上組み合わせたものを所定割合で含有し、所望に応じてパラヒドロキシ安息香酸等のオキシ酸類を５０モル％以下の割合で添加した共重合ポリエステルが好ましい。
【００１８】
そして、上記のなかでも、特に、テレフタル酸とエチレングリコールにイソフタル酸を添加して共重合させたポリエステルが好ましい。そして、このようなイソフタル酸共重合ポリエステルでは、イソフタル酸成分を１０〜３０モル％共重合させたものが、融着固定のし易さおよび取り扱い性の点から好ましい。なお、上記成分モノマーの共重合比率を変えることにより、所望の融点または軟化点となるよう調整することができる。
【００１９】
また上記芯糸の芯鞘型複合繊維として、芯部が非融着成分からなり鞘部が融着成分からなる芯鞘型複合繊維フィラメントが好適に挙げられる。
この芯鞘型複合繊維の複合形態としては、その繊維横断面形状において、完全な芯鞘構造になっているものの他、少なくとも融着成分の一部が表面に露出した構成になっている各種の複合形態のものが挙げられる。例えば図１（ａ）〜（ｌ）に示すような繊維横断面形状の複合繊維が挙げられる。なお、これらの図において、斜線部分が融着成分で形成されている部分を示し、白色部分が非融着成分で形成されている部分を示している。また、断面の輪郭形状も、必ずしも円形である必要はなく、楕円形、中空、三角形、四角形、星形等、各種の異形断面形状のものを用いることができる。また芯部の芯は単芯、多芯のいずれの断面形状のものを用いることができる。そして、芯部の芯は同心、偏芯といずれでもよいが、同心とすることが好ましい。
【００２０】
なお、これらの複合繊維のなかでも、その融着成分が、繊維表面に５０％以上露出しているものが好適である。すなわち、融着成分が繊維表面に５０％以上露出していれば、鞘糸を十分に融着固定し易いものとなる。より好ましくは７０％以上露出しているものであり、融着成分のみが繊維表面に露出しているものがさらに好ましい。そして、図１（ａ）に示すような、鞘部に融着成分を配し、芯部に非融着成分を配した芯鞘型複合繊維を用いることが特に好適である。
【００２１】
また上記芯糸の芯鞘型複合繊維として、特に好ましい組み合わせを挙げると、芯成分がポリブチレンテレフタレート、鞘成分が芯成分より融点（非晶性の場合は軟化点）の低い低融点ポリエステルである芯鞘型複合繊維フィラメントが挙げられる。すなわち、芯成分がポリブチレンテレフタレートであるためにブラシ用毛材がしっかり腰をもったものとなり、鞘成分が低融点ポリエステルであるため、取り扱い性のよいものとなる。なかでも、芯成分がポリブチレンテレフタレート、鞘成分が共重合ポリエチレンテレフタレートであるものは、ブラシ用毛材の腰感がしっかりして、ブラシ用毛材の毛倒れ回復性も優れたものとなり易く、特に好ましい。また、共重合ポリエチレンテレフタレートに芯成分と同じ樹脂（ポリブチレンテレフタレート）を混合したものを鞘成分に用いると、芯成分と鞘成分の親和性が向上するため好ましい。
【００２２】
また上記芯糸の芯鞘型複合繊維フィラメントは、鞘成分を、芯成分と主たる繰り返し単位を有する成分が同一である成分を含有したものとすることが、芯成分と鞘成分の親和性を高める点から好ましく、より好ましくは、鞘成分を、芯成分と同じ樹脂を含有したものとすることである。例えば、芯成分がポリエチレンテレフタレートの場合、鞘成分に融着成分に加えて、ポリエチレンテレフタレートまたは共重合ポエリエチレンテレフタレートを含有したものとすることが挙げられる。他の例として、芯成分にポリブチレンテレフタレート、鞘成分に融着成分に加えて、ポリブチレンテレフタレートを含有したものとすることが挙げられる。融着成分に加えて他の樹脂を含有させる方法としては、特に限定するものではないが、例えば、チップブレンド、二軸混練機等による混練等により混合したものを溶融紡糸して含有させる等が挙げられる。なかでも、混練により混合したものが好ましい。
【００２３】
上記芯糸の芯鞘型複合繊維の芯成分と鞘成分の融点の差は、ブラシ用毛材の剛性を良好に保つ点から、５０〜１００℃が好ましく、軟化点の差は、１５０〜１８０℃が好ましい。
【００２４】
上記芯糸の芯鞘型複合繊維の芯成分と鞘成分の比率（体積比）は、鞘糸との融着性とブラシ用毛材として良好な剛性とを保持する点から、１：７〜４：１が好ましく、特に好ましくは、１：５〜３：１である。
【００２５】
また、適度な剛性および曲げ回復性を保持する点から、上記芯糸の破断強度は、２．０〜８．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、破断伸度は、１０〜４０％がより好ましい。
【００２６】
上記芯糸の繊度は、目的に応じて適宜設定できるが、生産性の点から、１０〜１４００ｄｔｅｘであることが好ましく、２０〜８００ｄｔｅｘであることがより好ましく、特に２００〜５００ｄｔｅｘであることが好ましい。
また例えば、歯ブラシに用いる場合は、２００〜６００ｄｔｅｘであることが好ましく、２００〜５００ｄｔｅｘであることが好ましく、より好ましくは２２０〜４００ｄｔｅｘである。歯間ブラシに用いる場合は、５〜１６０ｄｔｅｘが好ましく、２０〜１１０ｄｔｅｘであることがより好ましい。化粧ブラシに用いる場合は、５０〜５００ｄｔｅｘが好ましく、より好ましくは１００〜４００ｄｔｅｘである。またマニキュアブラシに用いる場合は、４０〜１００ｄｔｅｘが好ましく、７０〜８０ｄｔｅｘがより好ましい。筆ペンに用いる場合、１００〜２００ｄｔｅｘが好ましく、１３０〜１６０ｄｔｅｘ程度がより好ましい。工業用洗浄ブラシに用いる場合、例えば、２５０〜８００ｄｔｅｘが好ましい。なお、一般的に、工業用途に用いる場合は、２０〜１０００ｄｔｅｘ程度であることが多い。
【００２７】
次に、本発明のブラシ用毛材を構成する鞘糸について説明する。
本発明の鞘糸は、芯部および鞘部を有する芯鞘型複合繊維から構成される。
上記鞘糸は、芯鞘型複合繊維フィラメントであることが好ましく、モノフィラメントでもマルチフィラメントであってもよいが、モノフィラメントであることがより好ましい。
【００２８】
上記鞘糸の芯鞘型複合繊維の芯部を構成する芯成分は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド等の熱可塑性樹脂を用いることができる。汎用的で取り扱い易い点からは、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００２９】
上記鞘糸の芯鞘型複合繊維の融着成分は、芯成分を構成する熱可塑性樹脂よりも、融点（非晶性の場合は軟化点）が低いものが好ましく用いられる。融着成分は、非融着成分よりも、融点（非晶性の場合は軟化点）が２０℃以上低いものであることが好ましい。より好ましくは３０℃以上低いものである。
【００３０】
上記鞘糸の融着成分としては、例えば、芯成分がポリエステルの場合、芯成分よりも融点（非晶性の場合は軟化点）の低いポリエステルが好ましく、なかでも共重合ポリエステルが好ましい。
【００３１】
上記共重合ポリエステルとしては、テレフタル酸とエチレングリコールを主成分とし、第３成分を共重合成分とした共重合ポリエチレンテレフタレートが好ましく、また共重合成分として、酸成分であるシュウ酸、マロン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバチン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類および／またはヘキサヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカルボン酸とジエチルグリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサンジオール、パラキシレングリコール、ビスヒドロキシエトキシフェニルプロパン等の脂肪族、脂環族または芳香族系ジオール類グリコールとを１種、もしくは２種以上組み合わせたものを所定割合で含有し、所望に応じてパラヒドロキシ安息香酸等のオキシ酸類を５０モル％以下の割合で添加した共重合ポリエステルが好ましい。
【００３２】
そして、上記のなかでも、特に、テレフタル酸とエチレングリコールにイソフタル酸を添加して共重合させたポリエステルが好ましい。そして、このようなイソフタル酸共重合ポリエステルでは、イソフタル酸成分を１０〜３０モル％共重合させたものが、融着固定のしやすさおよび取り扱い性の点から好ましい。なお、上記成分モノマーの共重合比率を変えることにより、所望の融点または軟化点となるよう調整することができる。
【００３３】
上記鞘糸を構成する芯鞘型複合繊維としては、芯部が非融着成分からなり鞘部が融着成分からなる芯鞘型複合フィラメントが好適に挙げられる。
この芯鞘型複合繊維の複合形態としては、その繊維横断面形状において、完全な芯鞘構造になっているものの他、少なくとも融着成分の一部が表面に露出した構成になっている各種の複合形態のものが挙げられる。例えば図１（ａ）〜（ｌ）に示すような繊維横断面形状の複合繊維が挙げられる。なお、これらの図において、斜線部分が融着成分で形成されている部分を示し、白色部分が非融着成分で形成されている部分を示している。また、断面の輪郭形状も、必ずしも円形である必要はなく、楕円形、中空、三角形、四角形、星形等、各種の異形断面形状のものを用いることができる。また芯部の芯は単芯、多芯のいずれの断面形状のものを用いることができる。そして、芯部の芯は同心、偏芯といずれでもよいが、同心とすることが好ましい。
【００３４】
なお、これらの複合繊維のなかでも、特に、その融着成分が、繊維表面に７０％以上露出しているものが好適である。すなわち、融着成分が繊維表面に７０％以上露出していれば、鞘糸を十分に融着固定しやすいものとなる。より好ましくは９０％以上露出しているものであり、融着成分のみが繊維表面に露出しているものがさらに好ましい。そして、特に、図１（ａ）に示すような、鞘部に融着成分を配し、芯部に非融着成分を配した芯鞘型複合繊維を用いることが好適である。
【００３５】
また上記鞘糸の芯鞘型複合繊維として、特に、好ましい組み合わせを挙げると、芯がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が芯成分より融点（非晶性の場合は軟化点）の低い低融点ポリエステルである芯鞘型複合繊維フィラメントが挙げられる。このものであれば、鞘成分が低融点ポリエステルであり、芯糸の鞘成分にある融着成分と融着固定して、良好なはり腰感および清掃効果を安定的に得られ易いため好ましい。なかでも、芯がポリエチレンテレフタレート、鞘が共重合ポリエチレンテレフタレートであるものは、より上記の効果が優れたものとなり、特に好ましい。また、共重合ポリエチレンテレフタレートに芯成分と同じ樹脂（ポリブチレンテレフタレート）を混合したものを鞘成分に用いると、芯成分と鞘成分の親和性が向上するため好ましい。
【００３６】
また上記鞘糸の芯鞘型複合繊維フィラメントは、鞘成分に、芯成分と主たる繰り返し単位を有する成分が同一である成分を含有するものとすることが芯成分と鞘成分の親和性を高める点から好ましく、より好ましくは鞘成分に芯成分と同じ樹脂を含有するものとすることである。例えば、芯成分がポリエチレンテレフタレートの場合、鞘成分に融着成分に加えてポリエチレンテレフタレートまたは共重合ポエリエチレンテレフタレートを含有したものとすることが挙げられる。他の例として、芯成分にポリブチレンテレフタレート、鞘成分に融着成分に加えて鞘成分にポリブリレンテレフタレートを含有したものとすることが挙げられる。融着成分に加えて他の樹脂を含有させる方法としては、特に限定するものではないが、例えば、チップブレンド、二軸混練機等による混練等により混合したものを溶融紡糸して含有させる等が挙げられる。なかでも混練により混合したものが好ましい。
【００３７】
上記鞘糸の芯鞘型複合繊維フィラメントの芯成分と鞘成分の融点の差は、加工の際の取り扱い易さの点から、５０〜１００℃が好ましく、軟化点の差は、１５０〜１８０℃が好ましい。
【００３８】
上記鞘糸の芯鞘型複合繊維の芯成分と鞘成分との比率（体積比）は、芯糸との融着性とブラシ用毛材として良好な剛性を保持する点から、１：７〜３：１が好ましく、特に好ましくは、１：３〜２：１である。
【００３９】
また、カバリングの作業性の点から、上記鞘糸の破断強度は、３．０〜６．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、破断伸度は、２０〜５０％が好ましい。
【００４０】
上記鞘糸の繊度は、目的に応じて適宜設定できるが、上記芯糸とのバランスや生産性からは、５〜５００ｄｔｅｘが好ましく、８〜１００ｄｔｅｘがより好ましい。
また、歯ブラシ用毛材の場合は、例えば、５〜１１０ｄｔｅｘが好ましく、５〜８０ｄｔｅｘがより好ましく、２０〜６０ｄｔｅｘが特に好ましい。そして、化粧ブラシ用毛材の場合は、例えば、５〜１００ｄｔｅｘが好ましく、１０〜６０ｄｔｅｘがより好ましい。工業用洗浄ブラシに用いる場合は、例えば、５〜８０ｄｔｅｘが好ましい。歯間ブラシに用いる場合は、５〜２０ｄｔｅｘが好ましい。またマニキュアブラシに用いる場合は、５〜２０ｄｔｅｘが好ましい。筆ペンに用いる場合は、５〜３０ｄｔｅｘが好ましい。なお、一般的に、工業用途に用いる場合は、５〜１１０ｄｔｅｘ程度であることが好ましい。
【００４１】
次に、本発明のブラシ用毛材を構成するカバリング糸について説明する。
【００４２】
上記カバリング糸は、上記芯糸に上記鞘糸が巻き付けられたものであるが、特に好適な組み合わせとして、芯成分がポリブチレンテレフタレート、鞘成分が共重合ポリエチレンテレフタレートである芯鞘型複合繊維からなる芯糸と、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が共重合ポリエチレンテレフタレートである芯鞘複合繊維からなる鞘糸とからなるものが挙げられる。このものは、芯糸の芯成分のポリブチレンテレフタレートで腰感を持たせることができ、芯糸の鞘成分と鞘糸の鞘成分とそれぞれの融着成分が融着固定することができ、鞘糸の芯成分がポリエチレンテレフタレートで取り扱い易く、この結果、清掃効果も良好となり、ブラシ用毛材の腰感がしっかりして、ブラシ用毛材の毛倒れ回復性も優れたものとなり易く、好適である。
【００４３】
また、芯糸の芯鞘型複合繊維の鞘成分と、鞘糸の芯鞘型複合繊維の鞘成分は、同種の樹脂であるか、樹脂の軟化点が同じ程度のもの（例えば＋−１０℃）であることが好ましい。同種の樹脂や軟化点が同じ程度のものであると、融着固定したときに芯糸と鞘糸の接着面が剥離することなく一体化できるため、ブラシを成型するときの取り扱い性の点で優れている。また芯糸と鞘糸との間に溝ができ難く、溝に汚れが入らないため、清掃効果の点でも優れたものとなる。加えて、鞘糸と芯糸とが融着固定しやすく、芯糸と鞘糸が剥がれにくいブラシ用毛材となるため、はり腰に優れ、毛開きのしにくい耐久性の良好なもブラシ用毛材となり易い。
【００４４】
上記鞘糸は、巻き数が２００〜２０００回／ｍであることが好ましい。なかでも、上記鞘糸は、芯糸の周りを、巻き数が２００〜１０００回／ｍの範囲でＺ撚りまたはＳ撚り方向に実撚を付与して巻き付けることがより好ましく、特に、３００〜１５００回／ｍの範囲が好ましい。すなわち、巻き数が少なすぎると、糸表面の突状の部分の間隔が開きすぎ、汚れをかきとりにくくなり、多すぎると、鞘糸が浮いてしまうなど糸表面に、均一なスパイラル状の突状部の形成が難しくなる傾向があり、清掃効果や取扱性に劣る場合がある。上記の範囲であると、糸表面の突部が適切な間隔で均一なスパイラルとなりやすく、清掃効果に優れたものを得ることができる。
【００４５】
上記カバリング糸は、シングルカバリングでもダブルカバリングでもよいが、清掃効果および使用感の点から、シングルカバリングの方がより好ましい。
【００４６】
上記カバリング糸の繊度は、適宜設定できるが、例えば、１５〜１５００ｄｔｅｘが好ましく、２５〜６００ｄｔｅｘがより好ましい。また、歯ブラシ用毛材の場合は、２００〜６００ｔｅｘが好ましく、２２０〜４００ｄｔｅｘがより好ましい。また、歯間ブラシ用毛材の場合は、１０〜１６０ｄｔｅｘが好ましく、２０〜１１０ｄｔｅｘであることがより好ましい。そして、化粧ブラシ用毛材の場合は、５０〜５００ｄｔｅｘが好ましく、６０〜３５０ｄｔｅｘがより好ましい。マニキュアブラシとして用いる場合は、５０〜１００ｄｔｅｘが好ましく、８０〜９０ｄｔｅｘがより好ましい。筆ペン用に用いる場合は、１００〜２００ｄｔｅｘが好ましく、１３５〜１６０ｄｔｅｘ程度がより好ましい。工業用の洗浄するブラシに用いる場合は、例えば、２５０〜８００ｄｔｅｘが好ましく、３９０〜６１０ｄｔｅｘがより好ましい。そして、一般的に工業用途の場合は、５５〜１５００ｄｔｅｘが好ましい。
【００４７】
なお、上記カバリング糸に用いる芯糸と鞘糸の繊度の比は、２０：１〜５：１が好ましい。特に好ましくは１５：１〜６：１である。この範囲であると、後述するブラシ用毛材の長軸／短軸（長軸の長さを短軸の長さを除した値）を適正な範囲に保ちやすく、清掃効果が優れたものとなる。
【００４８】
次に、本発明のブラシ用毛材を図面を参照して説明する。
本発明のブラシ用毛材は、芯糸と鞘糸はそれぞれの融着成分が面接触して固定されている。図２Ａは、これらの融着成分が面接触して固定されている場合の毛材の繊維横断面の一例の模式図であり、図２Ｂは、点接触している場合の繊維横断面の一例の模式図である。
ここで、融着成分が、点接触して固定されている場合、図２Ｂのように芯糸と鞘糸の間にタイトな隙間ができて特許文献１の溝のようになってしまい、微小な汚れが、図の矢印の示す先に入り込んでしまい、汚れが溜まって、清掃効果が不十分となってしまう。これに対し、図２Ａのように芯糸と鞘糸のそれぞれの融着成分と面接触して固定した場合、前述したような溝がないため、微小な汚れが入り込んで溜まりこむことはなく、鞘糸が突起部を有していることによる清掃効果が得られるため、清掃効果が優れたものとなる。
すなわち、本発明のブラシ用毛材のように、前述のような溝がなく、繊維の側面に規則的な突起部がブラシ用毛材にある場合は、汚れを毛材の溝に溜め込んでしまうことなく、繊維の側面の突起部により微細な汚れを捕捉することができ、清掃効果に優れている。
【００４９】
これらの作用効果について、歯磨きに用いる場合を例示して説明する。歯磨きは通常、口腔内の歯に直角に歯ブラシの先をあてて磨く動作が主であり、ブラッシングによって持ち手の反対側の歯列はよく磨けるが、持ち手側の歯列の内側に毛先をあてることが難しく、虫歯の発生が多いことが知られている。特許文献１のようなモノフィラメント自体を捩じって螺旋状の溝をもつものとしているものでは、糸の側面に溝はあるものの突起がなく、糸の側面の突起により汚れを捕捉して清掃効果を得ることはできないが、本発明のように溝がなく、突起部を有していれば、ブラシの持ち手側の歯列の内側に糸の側面の突起をあて易くなり、これにより汚れを捕捉して、優れた清掃効果を得ることができるため、虫歯予防にも期待できる。
【００５０】
またこのような突起状のものがあれば、溝に汚れを溜め込まず、清掃効果が優れるのみでなく、突起と突起の間に、歯磨き粉、薬剤、塗料、化粧粉、マニキュア、インキ等の固体や液体を含ませやすくなる。また、溝がなく、含ませたものを容易に取り除くことができるため、それぞれの用途で、様々な効果を発揮することができる。例えば、化粧粉を含ませる化粧用ブラシとする場合は、突起間に化粧粉をたっぷり含ませることができ、化粧粉を掃う場合も、溝に入り込んで溜まり込んだりしないため、化粧粉離れがよいものとなり、取り扱いし易い。
また歯磨き粉を含んだ歯ブラシも、歯磨き粉をたっぷり含み、使用後は歯磨き粉がとれ易いものとなる。
【００５１】
このような突起部を得るためには、芯成分にポリブチレンテレフタレート、鞘成分に第３成分を共重合したポリエチレンテレフタレートからなる芯鞘複合繊維を芯糸に、芯成分にポリエチレンテレフタレート、鞘成分に第３成分を共重合したポリエチレンテレフタレートとし、この共重合ポリエチレンテレフタレートを芯糸の融着成分と同じ種類の樹脂としたものとした芯鞘複合繊維を鞘糸としたカバリング糸とするのが好ましく、上記の効果をより一層効果的に得ることができる。特に、歯ブラシ用の毛材として用いた際には、毛先がへたることなく、腰があり、柔軟で使用感に優れ、毛開きもせず、清掃効果および耐久性にも優れたものとなる。
【００５２】
また、図２ＡのＬを、繊維径の最大の値（長軸）、Ｓを繊維径の最小の値（短軸）とすると、長軸／短軸（長軸の長さを短軸の長さで除した値）は、１．０５〜１．３程度が好ましく、より好ましくは、１．１〜１．２である。
この範囲であると、清掃効果に優れ、毛倒れしにくいため、好ましい。すなわち、この範囲であれば適度な突起部が芯糸に巻かれた状況になるため、汚れが捕捉し易く取れ易くなる。なお、長軸の比率が大き過ぎると、鞘糸が撚の方向にかしいで、直進性が保ちにくく、毛倒れがし易くなったりする傾向があるため上記の範囲が好ましい。
【００５３】
なお、歯ブラシ用等の毛材とする場合、鞘糸のピッチ（図３のＰ）は、０．５〜５ｍｍが好ましく、１〜４ｍｍであることがより好ましい。
【００５４】
また、芯糸の外周と鞘糸の外周は、面接触しているが、ブラシ用毛材の繊維横断面を参照して、芯糸の外周に対して、２〜４０％、鞘糸が芯糸に接触していることが好ましい。
この範囲であると、長軸と短軸のバランスがとり易くなり、本発明の効果を得るうえで好ましい。より好ましくは、５〜３０％である。
【００５５】
また、本発明のブラシ用毛材は、芯糸および鞘糸に導電性を有する繊維を用いることができる。
【００５６】
そして、本発明のブラシ用毛材は、使用感およびブラシを製造するときの取り扱いのし易さの点から、破断強度が２〜６ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、曲げ剛性をより優れたものとする点から、破断伸度が２０〜４０％であることが好ましい。
【００５７】
次に本発明のブラシ用毛材の製造方法の一例について説明する。
まず、上記芯糸に、上記鞘糸を適宜巻き付けてカバリングを施してカバリング糸を得る。得られたカバリング糸を、芯糸および鞘糸の鞘成分の融点より高く、芯糸および鞘糸の芯成分の融点より低い温度で熱セットしながら巻き取り、芯糸および鞘糸の鞘成分を面接触にて融着固定せしめることにより本発明のブラシ用毛材を得ることができる。得られたブラシ用毛材を、さらにトウ加工した後にカットし、必要に応じて、加工する。加工方法としては、例えば、毛先をラウンド加工したり、テーパー加工することなどが挙げられる。次いで、得られたブラシ用毛材を、適宜、基材に植毛した後、所望のブラシを得ることができる。
【００５８】
上記カバリングの際、巻き数は、２００〜２０００回／ｍが好ましい。また歯ブラシ用の場合は、５００〜１０００回／ｍが好ましい。
【００５９】
上記熱セットの温度および時間は、芯糸、鞘糸に用いるポリマーによって適宜設定することができる。例えば、融着成分の融点の５０〜８０℃高く、芯糸および鞘糸の芯成分の融点の１０〜４０℃より低い温度で熱セットすることが好ましい。ここでの融点は、非晶性のものの場合は軟化点を示す。また熱セット時間は、例えば、１〜３０秒程度が好ましい。
例えば、芯成分がポリブチレンテレフタレート、鞘成分が第３成分共重合したポリエチレンテレフタレートである芯鞘型複合繊維モノフィラメントを芯糸、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が芯糸の鞘糸と同じ共重合ポリエチレンテレフタレートの芯鞘型複合モノフィラメントを鞘糸とした場合、例えば、熱セット温度は、２００〜２５０℃、熱セット時間は１〜３０秒が好ましく、巻き取り速度は、４０〜６０秒／ｍであることが好ましい。
【００６０】
また、芯糸の熱水収縮率は、５〜２０％が好ましく、鞘糸の熱水収縮率は、５〜２０％が好ましい。芯糸と鞘糸の熱水収縮率差は、０〜１０％程度が好ましい。このような熱水収縮率であれば、鞘糸が適度に収縮されるので、融着成分が、十分に面接触し易くなり、清掃したときに、汚れが毛材の隙間に入り込み溜まり込むことを防止できる。
【００６１】
また、トウ加工した後のカットは、目的に応じて適宜の長さにカットできるが、歯ブラシの場合、例えば、３０〜５０ｍｍであることが好ましい。
【００６２】
なお、上記ブラシ用毛材がポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルからなるものであれば、カットした後に、アルカリ水溶液に浸漬し、徐々に引き上げることにより毛先を減量し、ラウンド形状の毛先のものまたはテーパー形状の毛先のものを容易に得ることができる。
本発明のブラシ用毛材は、このようなラウンド加工やテーパー加工を施しても、芯糸の融着成分と鞘糸の融着成分がしっかりと融着して固定され、ブラシ用毛材がしっかりと補強されているので、歯間など清掃対象物の細かい隙間にテーパー部を挿入しても、へたることなく、良好な清掃効果を得ることができる。
【実施例】
【００６３】
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
なお、実施例および比較例中の物性は、以下の方法で行った。
（熱水収縮率）
ＪＩＳ Ｌ１０１３ ８．１８．１ ｂ）フィラメント収縮率（Ｂ法）により測定した。
（乾熱収縮率）
ＪＩＳ Ｌ１０１３ ８．１８．２ ｂ）フィラメント収縮率（Ｂ法）により測定した。
（軟化点）
ＪＩＳ Ｋ７１９６ 熱可塑性プラスチックフィルム及びシートの熱機械分析による軟化温度試験方法により測定した。
（融点）
ＪＩＳ Ｋ７１２２ プラスチックの転移熱測定方法により測定した。
（曲げ硬さ及び曲げ回復性）
ＫＥＳ−ＦＢ測定システム 曲げ特性試験法システムにより測定した。なお、曲げ硬さは数値が大きいほど硬く、曲げ回復性は数値が大きいほど回復性が悪い。
（ヤング率）
ＪＩＳ Ｌ１０１３ ８．１０ 備考２．により測定した。
（破断強度および破断伸度）
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じ、島津製作所（株）製のＡＧＳ−１ＫＮＧオートグラフ引張試験機を用い、試料糸長２０ｃｍ、定速引張速度２０ｃｍ／分の条件で試料が伸長破断した時の強度及び伸度を求めた。
【００６４】
〔実施例１〕
芯糸Ｘとして、芯成分がポリブチレンテレフタレート（軟化点：２２０℃、融点２２０〜２３０℃）、鞘成分がイソフタル酸を２５モル共重合した共重合ポリエチレンテレフタレート（軟化点：７０℃、融点１６０℃）の２８０ｄｔｅｘの芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径１７０μｍ、芯鞘比は３：１）を準備した。
鞘糸Ｙとして、芯成分がポリエチレンテレフタレート（軟化点：２３８〜２４０℃、融点：２５５〜２６０℃）、鞘成分がイソフタル酸を２５モル共重合した共重合ポリエチレンテレフタレート（軟化点：７０℃、融点１６０℃）の２８ｄｔｅｘの芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７％、１８０℃の乾熱収縮率：１５％、繊維径５０μｍ、芯鞘比（体積比）は２：１）を準備した。
上記芯糸Ｘの周囲に、鞘糸Ｙを、以下の条件で、５００回／ｍの巻き数となるよう隙間をあけて螺旋状に巻き付けることによりカバリングを施した。
得られたカバリング糸を、セット温度２２０℃で熱セットを行いながら、巻き取り速度６０ｍ／分（糸への加熱時間１秒）で巻き取り、ブラシ用毛材を得た。得られた毛材の物性を以下に示す。また、得られた毛材の繊維横断面の顕微鏡写真を図４、繊維を側面からみた顕微鏡写真を図５に示す。芯糸の外周に対して２０％鞘糸が接触していた。
＜毛材の物性＞
繊度： ３６５ｄｔｅｘ
ピッチ： １．７ｍｍ
繊度比： １０：１
破断強度： ４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ
破断伸度： ３６％
ヤング率： ３５１２Ｎ／ｍｍ２
長軸： ２２０μｍ
短軸： １８５μｍ
長軸／短軸：１．１７
熱水収縮率：３．７％
得られた毛材をトウ加工して、３０ｍｍにカットした。得られた毛材の曲げ硬さは、０．２１１５ｃＮ・ｃｍ２／ｃｍ／ｙａｒｎ、曲げ回復性は０．０３９６ｃＮ・ｍ／ｍ／ｙａｒｎであった。
【００６５】
次に、先端を温度６０度、濃度３０％のアルカリ溶液に浸漬し、段階的に引き上げ、一方を３０％（１０ｍｍ）のテーパー形状に減量し、もう一方をラウンド形状に減量した後、歯ブラシの基材のヘッド部分に植毛し、歯ブラシを得た。図６にテーパー形状に減量した毛先を側面からみた顕微鏡写真を示す。このブラシの毛先は、歯に接触した際、曲げ硬さ、回復性もよく、細かいところの清掃効果にも優れていた。また、毛の側面での清掃具合も優れており、毛先の届きにくい部分を含め歯列をくまなく磨くことができた。また１日３回２週間の歯磨きを行っても、歯ブラシに水垢等は溜まらず、清掃効果も優れたままだった。
【００６６】
〔比較例１〕
市販品で毛の材質がナイロンからなる硬さふつうと表示された歯ブラシから直径１７９μｍの毛材を採取し、実施例１と同様曲げ硬さと曲げ回復性を測定したところ、曲げ硬さは、０．１７８９ｃＮ・ｃｍ２／ｃｍ／ｙａｒｎ、曲げ回復性は０．０４１３ｃＮ・ｍ／ｍ／ｙａｒｎであった。
歯ブラシをして用いた際、実施例１のものと比べて腰がなく、清掃効果も劣っており、毛材の回復性にも劣るものであった。
【００６７】
〔比較例２〕
市販品で毛の材質がポリブチレンテレフタレートからなる毛先がテーパー加工された歯ブラシから毛材を３０ｍｍ採取し、直径１９４μｍのテーパー加工されていない部分で曲げ硬さと曲げ回復性を測定した。
曲げ硬さ： ０．２４５３ｃＮ・ｃｍ２／ｃｍ／ｙａｒｎ
曲げ回復性： ０．０４１４ｃＮ・ｍ／ｍ／ｙａｒｎ
歯ブラシとして用いた際、実施例１と比較して、硬く、使用感に劣るものとなった。またプラークの清掃効果も、曲げ回復性も劣るものとなった。
【００６８】
〔比較例３〕
市販品で毛の材質がナイロンからなり、１辺１５０μｍの四角断面のモノフィラメントを３ｍｍ／１回（３３３回／ｍ）の間隔で捻られてできた毛材からなる歯ブラシを準備した。このものは捩られた溝と、四角の角はあるものの、突起状のものがみあたらない形状であった。歯ブラシから毛材を３０ｍｍ採取し、曲げ硬さおよび曲げ回復性を測定した。
曲げ硬さ： ０．１９１８ｃＮ・ｃｍ２／ｃｍ／ｙａｒｎ
曲げ回復性： ０．０４１５ｃＮ・ｍ／ｍ／ｙａｒｎ
歯ブラシとして用いた際、比較例１、２と比べて清掃具合は良好であったが、利き手側の歯列の内側の汚れがとれにくく、実施例１の方が清掃具合が優れていた。また１日３回２週間の歯磨きを行ったところ、溝の部分に水垢等が黒く溜まっていた。この水垢は歯磨き後、軽く水洗いする程度では落ちないものであった。
【００６９】
以上のように、本発明の実施例１のブラシ用毛材は、比較例１のナイロン製より腰感が硬くしっかりしており、比較例２のポリブチレンテレフタレート製のものよりは、柔軟であり硬くないものとなった。また、実施例１のブラシ用毛材は、比較例１〜３のものよりも、曲げ回復性に優れており、ブラシ用毛材として良好な耐久性が期待できる。
【００７０】
次に、実施例１と比較例１〜３の歯ブラシについて、さらに、以下のような清掃評価、毛倒れ性評価、毛開き性の評価を行った。
【００７１】
（清掃評価）
実施例１の歯ブラシと、比較例１〜３の歯ブラシとを、磨耗試験機に角度１０度にセットし、黒色プラスチックシートの上に白色の練歯磨きを２ｃｍの幅に均一に塗布して設置した面を歯ブラシの側面で１ｍｍずつずらしながら３往復ストロークして清掃性の評価を行った。
実施例１の歯ブラシは、黒色プラスチックシートの上に、白色の練歯磨きの残存量が少なかったが、比較例１〜３のものは、白色の練歯磨きが多く残っていた（比較例２、１、３の順に多く残っていた）。なお、実施例１のものは、突起部の間に、比較例１のものは溝の間に練歯磨きが入っていたが、実施例１のものの方が、練歯磨きが多くとれていた。
【００７２】
（毛倒れ性、毛開き性の評価）
また実施例１、比較例１〜３の歯ブラシを磨耗試験機に垂直にセットし、黒色プラスチックシート設置し、その面を毛先で１秒間で２往復、５００回ストロークして毛倒れ性と毛開き性を評価した。毛倒れが全くなかったものを◎、ほぼ毛倒れがなかったものを○、少し毛倒れしているものを△、毛倒れがひどいものを×として、目視にて、毛倒れ性を評価した。また、ブラシの毛の毛開きが全くないものを◎、ほぼ毛開きがないものを○、少し毛開きがあるものを△、かなり開いているものを×として、毛開き性を評価した。これらの結果を以下に示す。
【００７３】
【表１】
【００７４】
以上より、実施例１のものは、比較例品と比べて、清掃効果に優れるうえ、はり腰感があり、毛倒れしにくく、毛開きもしにくく、耐久性の良いものであることがわかる。また実施例１のものは、清掃効果が優れているにも拘らず、ブラシ毛の側面に水垢等の黒ずみが付着しにくいことがわかる。
なお、比較例３のものが毛開きし易いものとなっているが、これは、ポリブチレンテレフタレートからなるモノフィラメントを捩りつつ、フィラメントの直進性をもたせるために例えば２２０℃程度の高温での熱セット処理が必要になるため、この熱処理により、ポリマー配向が緩み、曲げ回復性が悪くなり、磨耗が促進され、ブラシの毛が早く開くことになるのではないかと推測される。
【００７５】
〔実施例２〜４、比較例４、５〕
鞘糸Ｙの巻き数を、１５０回／ｍ、２００回／ｍ、１０００回／ｍ、２０００回／ｍ、２２００回／ｍと変化させる以外は、実施例１と同様に歯ブラシを得た。巻き数５００回／ｍ（実施例１）と１０００回／ｍのものは、上記清掃評価、毛倒れ性および毛開き性の評価が特に優れており、歯ブラシとして使用した際も、清掃効果が優れ、はり腰もしっかりしており、柔軟で使用感に優れていた。また１日３回、２週間使用しても、水垢等が黒くたまることはなかった。
巻き数が２００回／ｍのものは、５００回／ｍのものと比べると細くて腰が物足りない傾向があり、２０００回／ｍのものは、５００回／ｍ、１０００回／ｍのものと比べて太めで使用感に劣る傾向があるものの良好な清掃性が得られた。また１日３回、２週間使用しても、水垢等がが黒くたまることはなかった。
また巻き数が１５０回／ｍのものは、巻き数が少なく、突起の角度がゆるく、鞘糸の部分でのかき取り効果が十分でなく、清掃効果に劣るものとなった。また巻き数が２２００回／ｍのものは、鞘糸の巻き付けが均一なスパイラル状ではなく、清掃効果が不十分であるうえ、１日３回、２週間使用した際、水垢等が少し黒くたまる結果となった。これらのの結果について、以下の表に示す。なお表中の練歯磨き残量は、上記清掃評価において、３往復ストロークした後の練歯磨きの残存量を示し、少なければ少ないほど、清掃効果が高い。
【００７６】
【表２】
【００７７】
〔実施例５〕
芯糸Ｘの繊度を、５００ｄｔｅｘに変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径２１４μｍ、芯鞘比は３：１）とし、鞘糸Ｙの繊度を１１ｄｔｅｘ、芯鞘比を１：１に変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７％、１８０℃の乾熱収縮率：１５％、繊維径３２μｍ）とする以外は、実施例１と同様にカバリングして熱セットを行い、ブラシ用毛材を得た。次いで、実施例１と同様に、得られた毛材をトウ加工して、カットし、アルカリ減量により加工して、植毛し、歯ブラシを得た。
【００７８】
〔実施例６〕
芯糸Ｘの繊度を、３００ｄｔｅｘに変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径１７０μｍ、芯鞘比は３：１）とし、鞘糸Ｙの繊度を５６ｄｔｅｘ、芯鞘比を１：１に変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：１０％、１８０℃の乾熱収縮率：１８％、繊維径７２μｍ、芯鞘比（体積比）は１：１）とする以外は、実施例１と同様にカバリングして熱セットを行い、ブラシ用毛材を得た。次いで、実施例１と同様に、得られた毛材をトウ加工して、カットし、アルカリ減量により加工して、植毛し、歯ブラシを得た。
【００７９】
〔実施例７〕
芯糸Ｘの繊度を、５００ｄｔｅｘに変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径２１４μｍ、芯鞘比は３：１）とし、鞘糸Ｙの繊度を２２ｄｔｅｘ／４ｆと変更し、芯鞘型複合繊維マルチフィラメント（熱水収縮率：８％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径４５μｍ、芯鞘比（体積比）は２：１）とする以外は、実施例１と同様にカバリングして熱セットを行い、ブラシ用毛材を得た。次いで、実施例１と同様に、得られた毛材をトウ加工して、カットし、アルカリ減量により加工して、植毛し、歯ブラシを得た。
【００８０】
〔実施例８〕
芯糸Ｘの繊度を、２００ｄｔｅｘに変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径１３５μｍ、芯鞘比は３：１）とし、鞘糸Ｙの繊度を５６ｄｔｅｘ、芯鞘比を１：１と変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：９％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径４５μｍ）とする以外は、実施例１と同様にカバリングして熱セットを行い、ブラシ用毛材を得た。次いで、実施例１と同様に、得られた毛材をトウ加工して、カットし、アルカリ減量により加工して、植毛し、歯ブラシを得た。
【００８１】
次に、実施例５〜８で得た歯ブラシについて、上記清掃評価および毛倒れ性を実施した。その結果を、長軸／短軸（長軸の長さを短軸の長さで除した値）、実施例１の結果とともに、以下に示す。なお表中の練歯磨き残量は、上記清掃評価において、３往復ストロークした後の練歯磨きの残存量を示し、少なければ少ないほど、清掃効果が高い。
【００８２】
【表３】
【００８３】
以上より、長軸／短軸の比が、１．０６、１．１７、１．２８のときは、練り歯磨きは、ほぼ残っておらず、清掃効果が特に良好であった。１．０３、１．３６の場合、比較例１〜３に比べてきれいにとれているものの、清掃効果の点では、実施例１、５、６のものに劣っている。また、長軸／短軸の比が、１．０６、１．１７、１．２８のものが特に毛倒れしにくいものだった。
【００８４】
〔実施例９〕
芯糸Ｘの繊度を、１００ｄｔｅｘに変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径８３μｍ、芯鞘比は２：１）とし、鞘糸Ｙの繊度を１１ｄｔｅｘ、芯鞘比を１：１と変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７％、１８０℃の乾熱収縮率：１５％、繊維径３２μｍ）とする以外は、実施例１と同様にカバリングして熱セットを行い、長軸／短軸が１．２４のブラシ用毛材を得た。次いで、得られた毛材を、トウ加工して、カットし、化粧用ブラシの基材に、植毛した。得られたブラシは、はり腰がしっかりとしており、粉含みも粉離れもよいものであった。
【００８５】
〔実施例１０〕
芯糸Ｘの繊度を、１０００ｄｔｅｘに変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径２７７μｍ、芯鞘比は２：１）とし、鞘糸Ｙの繊度を５６ｄｔｅｘ、芯鞘比を１：１と変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７％、１８０℃の乾熱収縮率：１５％、繊維径７２μｍ）とする以外は、実施例１と同様にカバリングして熱セットを行い、長軸／短軸が１．１６のブラシ用毛材を得た。次いで、得られた毛材について、上記清掃評価を実施したところ、練歯磨き粉はほとんど残っておらず、清掃効果に優れていた。また、はり腰がしっかりとしており、曲げ回復性にも優れていた。工業用洗浄用途に好適に使用できるものであった。
【００８６】
〔実施例１１〕
芯糸Ｘとして、芯成分がポリブチレンテレフタレート（軟化点：２２０℃、融点２２０〜２３０℃）、鞘成分がイソフタル酸を２５モル共重合した共重合ポリエチレンテレフタレート（軟化点：７０℃、融点１６０℃）とポリブチレンテレフタレートとを２：１でチップ混合した樹脂組成物からなる８４ｄｔｅｘ／２８ｆの芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．３％、１８０℃の乾熱収縮率：１５％、繊維径９６μｍ、芯鞘比は３：１）を準備した。
鞘糸Ｙとして、芯成分がポリエチレンテレフタレート（軟化点：２３８〜２４０℃、融点：２５５〜２６０℃）、鞘成分がイソフタル酸を２５モル共重合した共重合ポリエチレンテレフタレート（軟化点：７０℃、融点１６０℃）の１３ｄｔｅｘの芯鞘型複合繊維モノフィラメント（繊維径３８μｍ、芯鞘比（体積比は２：１）を準備した。
上記芯糸Ｘの周囲に、鞘糸Ｙを、以下の条件で、１０００回／ｍの巻き数となるよう隙間をあけて螺旋状に巻き付けることによりカバリングを施した。
得られたカバリング糸を、セット温度２２０℃で熱セットを行いながら、巻き取り速度４０ｍ／分（糸への加熱時間１秒）で巻き取り、ブラシ用毛材を得た。得られた毛材の物性を以下に示す。また得られた毛材の繊維横断面の顕微鏡写真を図７、繊維を側面からみた顕微鏡写真を図８に示す。芯糸の外周に対して１５％鞘糸が接触していた。
＜毛材の物性＞
繊度： １００ｄｔｅｘ
ピッチ： １ｍｍ
繊度比： １０：１．２
破断強度： ３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ
破断伸度： ２５％
長軸： １３２μｍ
短軸： １１０μｍ
長軸／短軸：１．２／１
熱水収縮率：２％
得られた毛材をトウ加工して、カットした。次に、先端を温度６０℃、濃度３０％のアルカリ溶液に浸漬し、段階的に引き上げ、一方をテーパー形状に減量し、パウダーを含ませるための刷毛ブラシの基材のヘッド部分に植毛し、刷毛ブラシを得た。このブラシは強度および剛性に優れ、清掃効果も良好だった。また刷毛ブラシと用いた際、粉含みがよく、粉離れも良好であった。
【００８７】
〔比較例６〕
実施例１１の芯糸Ｘおよび鞘糸Ｙを、カバリングを施す代わりに、３００回合撚施した以外は実施例１１と同様にブラシ用毛材およびブラシを得た。実施例１１のものに比べ、清掃効果に劣り、粉含み、粉離れとも悪いものとなった。なお、５０ｇの白粉を入れた皿から、実施例１１と比較例６で得られたブラシを同様に一すくいして取り出せた粉の重量を測ったところ、実施例１１では、５．６ｇであり、比較例６では３．２ｇであることであった。このことからも実施例１１のものの方が粉含みがよいことがわかる。
【００８８】
〔実施例１２〕
芯糸Ｘとして、芯成分がポリブチレンテレフタレート（軟化点：２２０℃、融点２２０〜２３０℃）、鞘成分がイソフタル酸を２５モル共重合した共重合ポリエチレンテレフタレート（軟化点：７０℃、融点１６０℃）とポリブチレンテレフタレートを質量比２：１の割合でチップ混合した熱可塑性樹脂からなる２８０ｔｅｘの芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．２％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径１７６μｍ、芯鞘比は３：１）を準備した。
鞘糸Ｙとして、芯成分および鞘成分が芯糸Ｘと同じ２８ｄｔｅｘの芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．２％、１８０℃の乾熱収縮率：２８ｄｔｅｘ、繊維径５４μｍ、芯鞘比（体積比は２：１）を準備した。
上記芯糸Ｘの周囲に、鞘糸Ｙを、以下の条件で、５００回／ｍの巻き数となるよう隙間をあけて螺旋状に巻き付けることによりカバリングを施した。
得られたカバリング糸を、セット温度２２０℃で熱セットを行いながら、巻き取り速度６０ｍ／分（糸への加熱時間１秒）で巻き取り、ブラシ用毛材とした。得られた毛材の物性は以下に示す。芯糸の外周に対して５６％鞘糸が接触していた。
＜毛材の物性＞
繊度： ３２１ｄｔｅｘ
ピッチ： １．７ｍｍ
繊度比： １０：１
破断強度： ５．３ｃＮ／ｄｔｅｘ
破断伸度： ３９％
ヤング率： ３４５２Ｎ／ｍｍ２
長軸： ２０５μｍ
短軸： １７９μｍ
長軸／短軸：１．１５／１．０
熱水収縮率：２．４％
得られた毛材をトウ加工して、３０ｍｍにカットした。得られた毛材の曲げ硬さは、０．２０４３ｃＮ・ｃｍ２／ｃｍ／ｙａｒｎ、曲げ回復性は０．０４０１ｃＮ・ｍ／ｍ／ｙａｒｎであった。このものは、実施例１のものと比較して、強度・剛性に優れたものであることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明のブラシ用毛材は、歯ブラシに用いると、腰があり、柔軟で耐久性もあり、清掃対象物がブラシに溜まることなく、清掃効果にも優れているため、好適に用いることができる。また化粧ブラシなどに用いると、粉含みも粉離れもよいものとすることができる。
そして薬剤や水分などを含ませて用いるブラシでは、ブラシ用毛材の側面の突起により汚れをかきとり捕捉して、優れた清掃効果を得ることができるという効果とともに、使用した後に、薬剤や水分などが溝に入ってでてこないということがなく、使い勝手のよいものとなる。
また、モノフィラメントを押し出し成型して撚りを加えて捩じったブラシ用毛材と比較して、腰があり、毛倒れや毛開きしにくい。また芯糸に一体化された螺旋状の突起のピッチや長軸と短軸の比率を調整することにより、筆ペン、マニキュアブラシ、機器洗浄用ブラシ、ペットブラシ、ダスターブラシなどの幅広い分野で好適に利用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシ用毛材に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯ブラシなどのブラシ用毛材は、清掃性能に優れること、毛先がへたったり、ばらけたりしにくく、柔軟で耐久性が優れることが求められ、従来より様々な工夫がなされてきた。
例えば、清掃性能の優れた歯ブラシとして、ポリブチレンテレフタレート製のブラシ用毛材の先端を細くしてテーパー形状としたものが市販されている。
また特許文献１では、ブラシ用毛材の先端をテーパー状で螺旋状の溝にすることによって、狭い隙間に付着した異物を効果的に除去し、優れた清掃効果を得ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８９９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ポリブチレンテレフタレート製のブラシ用毛材の先端を細くしたテーパー形状の歯ブラシでは、テーパー形状の毛先が清掃対象物の細かな隙間に入りやすいものの、ブラシ毛の清掃対象物へのあたりが弱く、歯ブラシに用いた際、頑固なプラークなどの清拭性は十分でなく、清掃効果は十分でない。
また特許文献１に記載のブラシ用毛材は、具体的には、モノフィラメント自体を捩じって螺旋状の溝をもつものとしており、歯ブラシなどに使用する際、ブラシ用毛材にある溝に清掃対象物の汚れが溜まりやすく、清掃効果が十分なものではない。
したがって、本発明は、上記の課題を解決し、微小な隙間を清掃しても、汚れが溜まらず、優れた清掃効果を得ることができるブラシ用毛材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明は、芯糸の周囲に鞘糸が巻き付けられたカバリング糸からなるブラシ用毛材であって、芯糸および鞘糸は融着成分が繊維表面に露出した芯鞘型複合繊維からなり、芯糸と鞘糸はそれぞれの融着成分が融着して面接触して固定され、鞘糸の巻き数が２００〜２０００回／ｍであるブラシ用毛材である。なかでも、芯糸と鞘糸の融着成分が同じ成分であるものが好ましく、ブラシ用毛材の繊維横断面の長軸の長さを短軸の長さで除した値が、１．０５〜１．３であることがより好ましい。また芯糸が、芯成分がポリブチレンテレフタレート、鞘成分が第３成分を共重合したポリエチレンテレフタレートである芯鞘型複合繊維モノフィラメントからなり、鞘糸が、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が第３成分を共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートである芯鞘型複合繊維モノフィラメントからなるものがより好ましい。これらのブラシ用毛材は歯ブラシに特に好適に用いることができる。
【０００６】
また本発明は、芯成分より鞘成分の融点が低い芯鞘型複合繊維を芯糸および鞘糸に用いて巻き数が２００〜２０００回／ｍとなるようにカバリングを施し、芯糸および鞘糸の鞘成分の融点より高く、芯糸および鞘糸の芯成分の融点より低い温度で熱セットして、芯糸および鞘糸の鞘成分を面接触にて融着固定せしめるブラシ用毛材の製造方法でもある。またこれらのブラシ用毛材に、さらにトウ加工を施し、カットしてもよいし、カットした後に、さらに毛先の成分を溶解してテーパー形状にしてブラシ用毛材を製造してもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のブラシ用毛材によれば、芯糸と鞘糸が面接触にて融着固定されたカバリング糸からなるため、毛材の側面に溝がなく、規則的に突起部のある形状となり、毛材の側面で微細な汚れを捕捉することができ、細く微小な隙間を清掃する場合も、清掃対象物が溝に入り込まず、清掃効果に優れたものを得ることができる。また、芯糸と鞘糸がともに芯鞘型複合繊維からなり、互いに面接触にて融着成分同士により融着固定されているため、ブラシ用毛材の腰感がしっかりしており、さらには毛材に圧力がかかった際の回復性に優れ、ブラシに用いた際の使用感が良いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に用いる芯鞘型複合繊維の繊維横断面形状の例を示す。
【図２】本発明および従来のブラシ用毛材の繊維横断面を説明する模式図である。
【図３】本発明のブラシ用毛材の側面を示す模式図の一例である。
【図４】本発明のブラシ用毛材の繊維横断面の電子顕微鏡写真の一例を示す。
【図５】本発明のブラシ用毛材の電子顕微鏡写真の一例を示す。
【図６】本発明のブラシ用毛材の電子顕微鏡写真の一例を示す。
【図７】本発明のブラシ用毛材の電子顕微鏡写真の一例を示す。
【図８】本発明のブラシ用毛材の電子顕微鏡写真の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、芯糸の周囲に鞘糸が巻き付けられたカバリング糸からなるブラシ用毛材である。
【００１０】
上記芯糸および鞘糸はマルチフィラメントからなるものでも、モノフィラメントからなるものでもよい。すなわち、芯糸および鞘糸がモノフィラメント、芯糸がマルチフィラメントで鞘糸がモノフィラメント、芯糸がモノフィラメントで鞘糸がマルチフィラメント、芯糸および鞘糸がマルチフィラメントのいずれでもよい。なかでも、芯糸および鞘糸がモノフィラメントであることが好ましい。
【００１１】
上記芯糸および鞘糸は、融着成分が繊維表面に露出した芯鞘型複合繊維からなり、芯糸と鞘糸はそれぞれの融着成分が融着して面接触して固定されている。
ここで、芯糸と鞘糸はそれぞれの融着成分が融着して面接触して固定されているとは、両成分が離れないように融着固定されていることをいう。
【００１２】
まず、本発明を構成する芯糸について説明する。
本発明の芯糸は、芯部および鞘部を有する芯鞘型複合繊維から構成される。
上記芯糸は、芯鞘型複合繊維フィラメントであることが好ましく、モノフィラメントでもマルチフィラメントでもよいが、モノフィラメントであることがより好ましい。
【００１３】
上記芯糸の芯鞘型複合繊維の芯部を構成する芯成分は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド等の熱可塑性樹脂を用いることができる。なかでも、ブラシ用毛材にしっかりとした腰感をもたせる点からは、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン６１０等が好ましい。
【００１４】
上記芯糸の芯鞘型複合繊維の鞘部を構成する鞘成分は、種々の繊維形成性を有する熱可塑性樹脂を用いることができるが、後述する融着成分であることが好ましい。
【００１５】
上記芯糸の芯鞘型複合繊維の融着成分は、芯成分を構成する熱可塑性樹脂よりも、融点（非晶性の場合は軟化点）が低いものが好ましく用いられる。この融着成分は、芯成分などの融着成分以外の成分（以下、非融着成分という）よりも、融点（非晶性の場合は軟化点）が２０℃以上低いものであることが好ましい。より好ましくは３０℃以上低いものである。
【００１６】
上記融着成分としては、例えば、芯成分がポリエステルの場合、芯成分よりも融点（非晶性の場合は軟化点）の低いポリエステルが好ましく、なかでも第３成分を共重合したポリエステル（以下、共重合ポリエステルという）が好ましい。
【００１７】
上記共重合ポリエステルとしては、テレフタル酸とエチレングリコールを主成分とし、第３成分を共重合成分とした共重合ポリエチレンテレフタレートが好ましく、また共重合成分として、酸成分であるシュウ酸、マロン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバチン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類および／またはヘキサヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカルボン酸とジエチルグリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサンジオール、パラキシレングリコール、ビスヒドロキシエトキシフェニルプロパン等の脂肪族、脂環族または芳香族系ジオール類グリコールとを１種、もしくは２種以上組み合わせたものを所定割合で含有し、所望に応じてパラヒドロキシ安息香酸等のオキシ酸類を５０モル％以下の割合で添加した共重合ポリエステルが好ましい。
【００１８】
そして、上記のなかでも、特に、テレフタル酸とエチレングリコールにイソフタル酸を添加して共重合させたポリエステルが好ましい。そして、このようなイソフタル酸共重合ポリエステルでは、イソフタル酸成分を１０〜３０モル％共重合させたものが、融着固定のし易さおよび取り扱い性の点から好ましい。なお、上記成分モノマーの共重合比率を変えることにより、所望の融点または軟化点となるよう調整することができる。
【００１９】
また上記芯糸の芯鞘型複合繊維として、芯部が非融着成分からなり鞘部が融着成分からなる芯鞘型複合繊維フィラメントが好適に挙げられる。
この芯鞘型複合繊維の複合形態としては、その繊維横断面形状において、完全な芯鞘構造になっているものの他、少なくとも融着成分の一部が表面に露出した構成になっている各種の複合形態のものが挙げられる。例えば図１（ａ）〜（ｌ）に示すような繊維横断面形状の複合繊維が挙げられる。なお、これらの図において、斜線部分が融着成分で形成されている部分を示し、白色部分が非融着成分で形成されている部分を示している。また、断面の輪郭形状も、必ずしも円形である必要はなく、楕円形、中空、三角形、四角形、星形等、各種の異形断面形状のものを用いることができる。また芯部の芯は単芯、多芯のいずれの断面形状のものを用いることができる。そして、芯部の芯は同心、偏芯といずれでもよいが、同心とすることが好ましい。
【００２０】
なお、これらの複合繊維のなかでも、その融着成分が、繊維表面に５０％以上露出しているものが好適である。すなわち、融着成分が繊維表面に５０％以上露出していれば、鞘糸を十分に融着固定し易いものとなる。より好ましくは７０％以上露出しているものであり、融着成分のみが繊維表面に露出しているものがさらに好ましい。そして、図１（ａ）に示すような、鞘部に融着成分を配し、芯部に非融着成分を配した芯鞘型複合繊維を用いることが特に好適である。
【００２１】
また上記芯糸の芯鞘型複合繊維として、特に好ましい組み合わせを挙げると、芯成分がポリブチレンテレフタレート、鞘成分が芯成分より融点（非晶性の場合は軟化点）の低い低融点ポリエステルである芯鞘型複合繊維フィラメントが挙げられる。すなわち、芯成分がポリブチレンテレフタレートであるためにブラシ用毛材がしっかり腰をもったものとなり、鞘成分が低融点ポリエステルであるため、取り扱い性のよいものとなる。なかでも、芯成分がポリブチレンテレフタレート、鞘成分が共重合ポリエチレンテレフタレートであるものは、ブラシ用毛材の腰感がしっかりして、ブラシ用毛材の毛倒れ回復性も優れたものとなり易く、特に好ましい。また、共重合ポリエチレンテレフタレートに芯成分と同じ樹脂（ポリブチレンテレフタレート）を混合したものを鞘成分に用いると、芯成分と鞘成分の親和性が向上するため好ましい。
【００２２】
また上記芯糸の芯鞘型複合繊維フィラメントは、鞘成分を、芯成分と主たる繰り返し単位を有する成分が同一である成分を含有したものとすることが、芯成分と鞘成分の親和性を高める点から好ましく、より好ましくは、鞘成分を、芯成分と同じ樹脂を含有したものとすることである。例えば、芯成分がポリエチレンテレフタレートの場合、鞘成分に融着成分に加えて、ポリエチレンテレフタレートまたは共重合ポエリエチレンテレフタレートを含有したものとすることが挙げられる。他の例として、芯成分にポリブチレンテレフタレート、鞘成分に融着成分に加えて、ポリブチレンテレフタレートを含有したものとすることが挙げられる。融着成分に加えて他の樹脂を含有させる方法としては、特に限定するものではないが、例えば、チップブレンド、二軸混練機等による混練等により混合したものを溶融紡糸して含有させる等が挙げられる。なかでも、混練により混合したものが好ましい。
【００２３】
上記芯糸の芯鞘型複合繊維の芯成分と鞘成分の融点の差は、ブラシ用毛材の剛性を良好に保つ点から、５０〜１００℃が好ましく、軟化点の差は、１５０〜１８０℃が好ましい。
【００２４】
上記芯糸の芯鞘型複合繊維の芯成分と鞘成分の比率（体積比）は、鞘糸との融着性とブラシ用毛材として良好な剛性とを保持する点から、１：７〜４：１が好ましく、特に好ましくは、１：５〜３：１である。
【００２５】
また、適度な剛性および曲げ回復性を保持する点から、上記芯糸の破断強度は、２．０〜８．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、破断伸度は、１０〜４０％がより好ましい。
【００２６】
上記芯糸の繊度は、目的に応じて適宜設定できるが、生産性の点から、１０〜１４００ｄｔｅｘであることが好ましく、２０〜８００ｄｔｅｘであることがより好ましく、特に２００〜５００ｄｔｅｘであることが好ましい。
また例えば、歯ブラシに用いる場合は、２００〜６００ｄｔｅｘであることが好ましく、２００〜５００ｄｔｅｘであることが好ましく、より好ましくは２２０〜４００ｄｔｅｘである。歯間ブラシに用いる場合は、５〜１６０ｄｔｅｘが好ましく、２０〜１１０ｄｔｅｘであることがより好ましい。化粧ブラシに用いる場合は、５０〜５００ｄｔｅｘが好ましく、より好ましくは１００〜４００ｄｔｅｘである。またマニキュアブラシに用いる場合は、４０〜１００ｄｔｅｘが好ましく、７０〜８０ｄｔｅｘがより好ましい。筆ペンに用いる場合、１００〜２００ｄｔｅｘが好ましく、１３０〜１６０ｄｔｅｘ程度がより好ましい。工業用洗浄ブラシに用いる場合、例えば、２５０〜８００ｄｔｅｘが好ましい。なお、一般的に、工業用途に用いる場合は、２０〜１０００ｄｔｅｘ程度であることが多い。
【００２７】
次に、本発明のブラシ用毛材を構成する鞘糸について説明する。
本発明の鞘糸は、芯部および鞘部を有する芯鞘型複合繊維から構成される。
上記鞘糸は、芯鞘型複合繊維フィラメントであることが好ましく、モノフィラメントでもマルチフィラメントであってもよいが、モノフィラメントであることがより好ましい。
【００２８】
上記鞘糸の芯鞘型複合繊維の芯部を構成する芯成分は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６１０、ナイロン６１２等のポリアミド等の熱可塑性樹脂を用いることができる。汎用的で取り扱い易い点からは、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００２９】
上記鞘糸の芯鞘型複合繊維の融着成分は、芯成分を構成する熱可塑性樹脂よりも、融点（非晶性の場合は軟化点）が低いものが好ましく用いられる。融着成分は、非融着成分よりも、融点（非晶性の場合は軟化点）が２０℃以上低いものであることが好ましい。より好ましくは３０℃以上低いものである。
【００３０】
上記鞘糸の融着成分としては、例えば、芯成分がポリエステルの場合、芯成分よりも融点（非晶性の場合は軟化点）の低いポリエステルが好ましく、なかでも共重合ポリエステルが好ましい。
【００３１】
上記共重合ポリエステルとしては、テレフタル酸とエチレングリコールを主成分とし、第３成分を共重合成分とした共重合ポリエチレンテレフタレートが好ましく、また共重合成分として、酸成分であるシュウ酸、マロン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバチン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類および／またはヘキサヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカルボン酸とジエチルグリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキサンジオール、パラキシレングリコール、ビスヒドロキシエトキシフェニルプロパン等の脂肪族、脂環族または芳香族系ジオール類グリコールとを１種、もしくは２種以上組み合わせたものを所定割合で含有し、所望に応じてパラヒドロキシ安息香酸等のオキシ酸類を５０モル％以下の割合で添加した共重合ポリエステルが好ましい。
【００３２】
そして、上記のなかでも、特に、テレフタル酸とエチレングリコールにイソフタル酸を添加して共重合させたポリエステルが好ましい。そして、このようなイソフタル酸共重合ポリエステルでは、イソフタル酸成分を１０〜３０モル％共重合させたものが、融着固定のしやすさおよび取り扱い性の点から好ましい。なお、上記成分モノマーの共重合比率を変えることにより、所望の融点または軟化点となるよう調整することができる。
【００３３】
上記鞘糸を構成する芯鞘型複合繊維としては、芯部が非融着成分からなり鞘部が融着成分からなる芯鞘型複合フィラメントが好適に挙げられる。
この芯鞘型複合繊維の複合形態としては、その繊維横断面形状において、完全な芯鞘構造になっているものの他、少なくとも融着成分の一部が表面に露出した構成になっている各種の複合形態のものが挙げられる。例えば図１（ａ）〜（ｌ）に示すような繊維横断面形状の複合繊維が挙げられる。なお、これらの図において、斜線部分が融着成分で形成されている部分を示し、白色部分が非融着成分で形成されている部分を示している。また、断面の輪郭形状も、必ずしも円形である必要はなく、楕円形、中空、三角形、四角形、星形等、各種の異形断面形状のものを用いることができる。また芯部の芯は単芯、多芯のいずれの断面形状のものを用いることができる。そして、芯部の芯は同心、偏芯といずれでもよいが、同心とすることが好ましい。
【００３４】
なお、これらの複合繊維のなかでも、特に、その融着成分が、繊維表面に７０％以上露出しているものが好適である。すなわち、融着成分が繊維表面に７０％以上露出していれば、鞘糸を十分に融着固定しやすいものとなる。より好ましくは９０％以上露出しているものであり、融着成分のみが繊維表面に露出しているものがさらに好ましい。そして、特に、図１（ａ）に示すような、鞘部に融着成分を配し、芯部に非融着成分を配した芯鞘型複合繊維を用いることが好適である。
【００３５】
また上記鞘糸の芯鞘型複合繊維として、特に、好ましい組み合わせを挙げると、芯がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が芯成分より融点（非晶性の場合は軟化点）の低い低融点ポリエステルである芯鞘型複合繊維フィラメントが挙げられる。このものであれば、鞘成分が低融点ポリエステルであり、芯糸の鞘成分にある融着成分と融着固定して、良好なはり腰感および清掃効果を安定的に得られ易いため好ましい。なかでも、芯がポリエチレンテレフタレート、鞘が共重合ポリエチレンテレフタレートであるものは、より上記の効果が優れたものとなり、特に好ましい。また、共重合ポリエチレンテレフタレートに芯成分と同じ樹脂（ポリブチレンテレフタレート）を混合したものを鞘成分に用いると、芯成分と鞘成分の親和性が向上するため好ましい。
【００３６】
また上記鞘糸の芯鞘型複合繊維フィラメントは、鞘成分に、芯成分と主たる繰り返し単位を有する成分が同一である成分を含有するものとすることが芯成分と鞘成分の親和性を高める点から好ましく、より好ましくは鞘成分に芯成分と同じ樹脂を含有するものとすることである。例えば、芯成分がポリエチレンテレフタレートの場合、鞘成分に融着成分に加えてポリエチレンテレフタレートまたは共重合ポエリエチレンテレフタレートを含有したものとすることが挙げられる。他の例として、芯成分にポリブチレンテレフタレート、鞘成分に融着成分に加えて鞘成分にポリブリレンテレフタレートを含有したものとすることが挙げられる。融着成分に加えて他の樹脂を含有させる方法としては、特に限定するものではないが、例えば、チップブレンド、二軸混練機等による混練等により混合したものを溶融紡糸して含有させる等が挙げられる。なかでも混練により混合したものが好ましい。
【００３７】
上記鞘糸の芯鞘型複合繊維フィラメントの芯成分と鞘成分の融点の差は、加工の際の取り扱い易さの点から、５０〜１００℃が好ましく、軟化点の差は、１５０〜１８０℃が好ましい。
【００３８】
上記鞘糸の芯鞘型複合繊維の芯成分と鞘成分との比率（体積比）は、芯糸との融着性とブラシ用毛材として良好な剛性を保持する点から、１：７〜３：１が好ましく、特に好ましくは、１：３〜２：１である。
【００３９】
また、カバリングの作業性の点から、上記鞘糸の破断強度は、３．０〜６．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、破断伸度は、２０〜５０％が好ましい。
【００４０】
上記鞘糸の繊度は、目的に応じて適宜設定できるが、上記芯糸とのバランスや生産性からは、５〜５００ｄｔｅｘが好ましく、８〜１００ｄｔｅｘがより好ましい。
また、歯ブラシ用毛材の場合は、例えば、５〜１１０ｄｔｅｘが好ましく、５〜８０ｄｔｅｘがより好ましく、２０〜６０ｄｔｅｘが特に好ましい。そして、化粧ブラシ用毛材の場合は、例えば、５〜１００ｄｔｅｘが好ましく、１０〜６０ｄｔｅｘがより好ましい。工業用洗浄ブラシに用いる場合は、例えば、５〜８０ｄｔｅｘが好ましい。歯間ブラシに用いる場合は、５〜２０ｄｔｅｘが好ましい。またマニキュアブラシに用いる場合は、５〜２０ｄｔｅｘが好ましい。筆ペンに用いる場合は、５〜３０ｄｔｅｘが好ましい。なお、一般的に、工業用途に用いる場合は、５〜１１０ｄｔｅｘ程度であることが好ましい。
【００４１】
次に、本発明のブラシ用毛材を構成するカバリング糸について説明する。
【００４２】
上記カバリング糸は、上記芯糸に上記鞘糸が巻き付けられたものであるが、特に好適な組み合わせとして、芯成分がポリブチレンテレフタレート、鞘成分が共重合ポリエチレンテレフタレートである芯鞘型複合繊維からなる芯糸と、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が共重合ポリエチレンテレフタレートである芯鞘複合繊維からなる鞘糸とからなるものが挙げられる。このものは、芯糸の芯成分のポリブチレンテレフタレートで腰感を持たせることができ、芯糸の鞘成分と鞘糸の鞘成分とそれぞれの融着成分が融着固定することができ、鞘糸の芯成分がポリエチレンテレフタレートで取り扱い易く、この結果、清掃効果も良好となり、ブラシ用毛材の腰感がしっかりして、ブラシ用毛材の毛倒れ回復性も優れたものとなり易く、好適である。
【００４３】
また、芯糸の芯鞘型複合繊維の鞘成分と、鞘糸の芯鞘型複合繊維の鞘成分は、同種の樹脂であるか、樹脂の軟化点が同じ程度のもの（例えば＋−１０℃）であることが好ましい。同種の樹脂や軟化点が同じ程度のものであると、融着固定したときに芯糸と鞘糸の接着面が剥離することなく一体化できるため、ブラシを成型するときの取り扱い性の点で優れている。また芯糸と鞘糸との間に溝ができ難く、溝に汚れが入らないため、清掃効果の点でも優れたものとなる。加えて、鞘糸と芯糸とが融着固定しやすく、芯糸と鞘糸が剥がれにくいブラシ用毛材となるため、はり腰に優れ、毛開きのしにくい耐久性の良好なもブラシ用毛材となり易い。
【００４４】
上記鞘糸は、巻き数が２００〜２０００回／ｍであることが好ましい。なかでも、上記鞘糸は、芯糸の周りを、巻き数が２００〜１０００回／ｍの範囲でＺ撚りまたはＳ撚り方向に実撚を付与して巻き付けることがより好ましく、特に、３００〜１５００回／ｍの範囲が好ましい。すなわち、巻き数が少なすぎると、糸表面の突状の部分の間隔が開きすぎ、汚れをかきとりにくくなり、多すぎると、鞘糸が浮いてしまうなど糸表面に、均一なスパイラル状の突状部の形成が難しくなる傾向があり、清掃効果や取扱性に劣る場合がある。上記の範囲であると、糸表面の突部が適切な間隔で均一なスパイラルとなりやすく、清掃効果に優れたものを得ることができる。
【００４５】
上記カバリング糸は、シングルカバリングでもダブルカバリングでもよいが、清掃効果および使用感の点から、シングルカバリングの方がより好ましい。
【００４６】
上記カバリング糸の繊度は、適宜設定できるが、例えば、１５〜１５００ｄｔｅｘが好ましく、２５〜６００ｄｔｅｘがより好ましい。また、歯ブラシ用毛材の場合は、２００〜６００ｔｅｘが好ましく、２２０〜４００ｄｔｅｘがより好ましい。また、歯間ブラシ用毛材の場合は、１０〜１６０ｄｔｅｘが好ましく、２０〜１１０ｄｔｅｘであることがより好ましい。そして、化粧ブラシ用毛材の場合は、５０〜５００ｄｔｅｘが好ましく、６０〜３５０ｄｔｅｘがより好ましい。マニキュアブラシとして用いる場合は、５０〜１００ｄｔｅｘが好ましく、８０〜９０ｄｔｅｘがより好ましい。筆ペン用に用いる場合は、１００〜２００ｄｔｅｘが好ましく、１３５〜１６０ｄｔｅｘ程度がより好ましい。工業用の洗浄するブラシに用いる場合は、例えば、２５０〜８００ｄｔｅｘが好ましく、３９０〜６１０ｄｔｅｘがより好ましい。そして、一般的に工業用途の場合は、５５〜１５００ｄｔｅｘが好ましい。
【００４７】
なお、上記カバリング糸に用いる芯糸と鞘糸の繊度の比は、２０：１〜５：１が好ましい。特に好ましくは１５：１〜６：１である。この範囲であると、後述するブラシ用毛材の長軸／短軸（長軸の長さを短軸の長さを除した値）を適正な範囲に保ちやすく、清掃効果が優れたものとなる。
【００４８】
次に、本発明のブラシ用毛材を図面を参照して説明する。
本発明のブラシ用毛材は、芯糸と鞘糸はそれぞれの融着成分が面接触して固定されている。図２Ａは、これらの融着成分が面接触して固定されている場合の毛材の繊維横断面の一例の模式図であり、図２Ｂは、点接触している場合の繊維横断面の一例の模式図である。
ここで、融着成分が、点接触して固定されている場合、図２Ｂのように芯糸と鞘糸の間にタイトな隙間ができて特許文献１の溝のようになってしまい、微小な汚れが、図の矢印の示す先に入り込んでしまい、汚れが溜まって、清掃効果が不十分となってしまう。これに対し、図２Ａのように芯糸と鞘糸のそれぞれの融着成分と面接触して固定した場合、前述したような溝がないため、微小な汚れが入り込んで溜まりこむことはなく、鞘糸が突起部を有していることによる清掃効果が得られるため、清掃効果が優れたものとなる。
すなわち、本発明のブラシ用毛材のように、前述のような溝がなく、繊維の側面に規則的な突起部がブラシ用毛材にある場合は、汚れを毛材の溝に溜め込んでしまうことなく、繊維の側面の突起部により微細な汚れを捕捉することができ、清掃効果に優れている。
【００４９】
これらの作用効果について、歯磨きに用いる場合を例示して説明する。歯磨きは通常、口腔内の歯に直角に歯ブラシの先をあてて磨く動作が主であり、ブラッシングによって持ち手の反対側の歯列はよく磨けるが、持ち手側の歯列の内側に毛先をあてることが難しく、虫歯の発生が多いことが知られている。特許文献１のようなモノフィラメント自体を捩じって螺旋状の溝をもつものとしているものでは、糸の側面に溝はあるものの突起がなく、糸の側面の突起により汚れを捕捉して清掃効果を得ることはできないが、本発明のように溝がなく、突起部を有していれば、ブラシの持ち手側の歯列の内側に糸の側面の突起をあて易くなり、これにより汚れを捕捉して、優れた清掃効果を得ることができるため、虫歯予防にも期待できる。
【００５０】
またこのような突起状のものがあれば、溝に汚れを溜め込まず、清掃効果が優れるのみでなく、突起と突起の間に、歯磨き粉、薬剤、塗料、化粧粉、マニキュア、インキ等の固体や液体を含ませやすくなる。また、溝がなく、含ませたものを容易に取り除くことができるため、それぞれの用途で、様々な効果を発揮することができる。例えば、化粧粉を含ませる化粧用ブラシとする場合は、突起間に化粧粉をたっぷり含ませることができ、化粧粉を掃う場合も、溝に入り込んで溜まり込んだりしないため、化粧粉離れがよいものとなり、取り扱いし易い。
また歯磨き粉を含んだ歯ブラシも、歯磨き粉をたっぷり含み、使用後は歯磨き粉がとれ易いものとなる。
【００５１】
このような突起部を得るためには、芯成分にポリブチレンテレフタレート、鞘成分に第３成分を共重合したポリエチレンテレフタレートからなる芯鞘複合繊維を芯糸に、芯成分にポリエチレンテレフタレート、鞘成分に第３成分を共重合したポリエチレンテレフタレートとし、この共重合ポリエチレンテレフタレートを芯糸の融着成分と同じ種類の樹脂としたものとした芯鞘複合繊維を鞘糸としたカバリング糸とするのが好ましく、上記の効果をより一層効果的に得ることができる。特に、歯ブラシ用の毛材として用いた際には、毛先がへたることなく、腰があり、柔軟で使用感に優れ、毛開きもせず、清掃効果および耐久性にも優れたものとなる。
【００５２】
また、図２ＡのＬを、繊維径の最大の値（長軸）、Ｓを繊維径の最小の値（短軸）とすると、長軸／短軸（長軸の長さを短軸の長さで除した値）は、１．０５〜１．３程度が好ましく、より好ましくは、１．１〜１．２である。
この範囲であると、清掃効果に優れ、毛倒れしにくいため、好ましい。すなわち、この範囲であれば適度な突起部が芯糸に巻かれた状況になるため、汚れが捕捉し易く取れ易くなる。なお、長軸の比率が大き過ぎると、鞘糸が撚の方向にかしいで、直進性が保ちにくく、毛倒れがし易くなったりする傾向があるため上記の範囲が好ましい。
【００５３】
なお、歯ブラシ用等の毛材とする場合、鞘糸のピッチ（図３のＰ）は、０．５〜５ｍｍが好ましく、１〜４ｍｍであることがより好ましい。
【００５４】
また、芯糸の外周と鞘糸の外周は、面接触しているが、ブラシ用毛材の繊維横断面を参照して、芯糸の外周に対して、２〜４０％、鞘糸が芯糸に接触していることが好ましい。
この範囲であると、長軸と短軸のバランスがとり易くなり、本発明の効果を得るうえで好ましい。より好ましくは、５〜３０％である。
【００５５】
また、本発明のブラシ用毛材は、芯糸および鞘糸に導電性を有する繊維を用いることができる。
【００５６】
そして、本発明のブラシ用毛材は、使用感およびブラシを製造するときの取り扱いのし易さの点から、破断強度が２〜６ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、曲げ剛性をより優れたものとする点から、破断伸度が２０〜４０％であることが好ましい。
【００５７】
次に本発明のブラシ用毛材の製造方法の一例について説明する。
まず、上記芯糸に、上記鞘糸を適宜巻き付けてカバリングを施してカバリング糸を得る。得られたカバリング糸を、芯糸および鞘糸の鞘成分の融点より高く、芯糸および鞘糸の芯成分の融点より低い温度で熱セットしながら巻き取り、芯糸および鞘糸の鞘成分を面接触にて融着固定せしめることにより本発明のブラシ用毛材を得ることができる。得られたブラシ用毛材を、さらにトウ加工した後にカットし、必要に応じて、加工する。加工方法としては、例えば、毛先をラウンド加工したり、テーパー加工することなどが挙げられる。次いで、得られたブラシ用毛材を、適宜、基材に植毛した後、所望のブラシを得ることができる。
【００５８】
上記カバリングの際、巻き数は、２００〜２０００回／ｍが好ましい。また歯ブラシ用の場合は、５００〜１０００回／ｍが好ましい。
【００５９】
上記熱セットの温度および時間は、芯糸、鞘糸に用いるポリマーによって適宜設定することができる。例えば、融着成分の融点の５０〜８０℃高く、芯糸および鞘糸の芯成分の融点の１０〜４０℃より低い温度で熱セットすることが好ましい。ここでの融点は、非晶性のものの場合は軟化点を示す。また熱セット時間は、例えば、１〜３０秒程度が好ましい。
例えば、芯成分がポリブチレンテレフタレート、鞘成分が第３成分共重合したポリエチレンテレフタレートである芯鞘型複合繊維モノフィラメントを芯糸、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が芯糸の鞘糸と同じ共重合ポリエチレンテレフタレートの芯鞘型複合モノフィラメントを鞘糸とした場合、例えば、熱セット温度は、２００〜２５０℃、熱セット時間は１〜３０秒が好ましく、巻き取り速度は、４０〜６０秒／ｍであることが好ましい。
【００６０】
また、芯糸の熱水収縮率は、５〜２０％が好ましく、鞘糸の熱水収縮率は、５〜２０％が好ましい。芯糸と鞘糸の熱水収縮率差は、０〜１０％程度が好ましい。このような熱水収縮率であれば、鞘糸が適度に収縮されるので、融着成分が、十分に面接触し易くなり、清掃したときに、汚れが毛材の隙間に入り込み溜まり込むことを防止できる。
【００６１】
また、トウ加工した後のカットは、目的に応じて適宜の長さにカットできるが、歯ブラシの場合、例えば、３０〜５０ｍｍであることが好ましい。
【００６２】
なお、上記ブラシ用毛材がポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルからなるものであれば、カットした後に、アルカリ水溶液に浸漬し、徐々に引き上げることにより毛先を減量し、ラウンド形状の毛先のものまたはテーパー形状の毛先のものを容易に得ることができる。
本発明のブラシ用毛材は、このようなラウンド加工やテーパー加工を施しても、芯糸の融着成分と鞘糸の融着成分がしっかりと融着して固定され、ブラシ用毛材がしっかりと補強されているので、歯間など清掃対象物の細かい隙間にテーパー部を挿入しても、へたることなく、良好な清掃効果を得ることができる。
【実施例】
【００６３】
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
なお、実施例および比較例中の物性は、以下の方法で行った。
（熱水収縮率）
ＪＩＳ Ｌ１０１３ ８．１８．１ ｂ）フィラメント収縮率（Ｂ法）により測定した。
（乾熱収縮率）
ＪＩＳ Ｌ１０１３ ８．１８．２ ｂ）フィラメント収縮率（Ｂ法）により測定した。
（軟化点）
ＪＩＳ Ｋ７１９６ 熱可塑性プラスチックフィルム及びシートの熱機械分析による軟化温度試験方法により測定した。
（融点）
ＪＩＳ Ｋ７１２２ プラスチックの転移熱測定方法により測定した。
（曲げ硬さ及び曲げ回復性）
ＫＥＳ−ＦＢ測定システム 曲げ特性試験法システムにより測定した。なお、曲げ硬さは数値が大きいほど硬く、曲げ回復性は数値が大きいほど回復性が悪い。
（ヤング率）
ＪＩＳ Ｌ１０１３ ８．１０ 備考２．により測定した。
（破断強度および破断伸度）
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じ、島津製作所（株）製のＡＧＳ−１ＫＮＧオートグラフ引張試験機を用い、試料糸長２０ｃｍ、定速引張速度２０ｃｍ／分の条件で試料が伸長破断した時の強度及び伸度を求めた。
【００６４】
〔実施例１〕
芯糸Ｘとして、芯成分がポリブチレンテレフタレート（軟化点：２２０℃、融点２２０〜２３０℃）、鞘成分がイソフタル酸を２５モル共重合した共重合ポリエチレンテレフタレート（軟化点：７０℃、融点１６０℃）の２８０ｄｔｅｘの芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径１７０μｍ、芯鞘比は３：１）を準備した。
鞘糸Ｙとして、芯成分がポリエチレンテレフタレート（軟化点：２３８〜２４０℃、融点：２５５〜２６０℃）、鞘成分がイソフタル酸を２５モル共重合した共重合ポリエチレンテレフタレート（軟化点：７０℃、融点１６０℃）の２８ｄｔｅｘの芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７％、１８０℃の乾熱収縮率：１５％、繊維径５０μｍ、芯鞘比（体積比）は２：１）を準備した。
上記芯糸Ｘの周囲に、鞘糸Ｙを、以下の条件で、５００回／ｍの巻き数となるよう隙間をあけて螺旋状に巻き付けることによりカバリングを施した。
得られたカバリング糸を、セット温度２２０℃で熱セットを行いながら、巻き取り速度６０ｍ／分（糸への加熱時間１秒）で巻き取り、ブラシ用毛材を得た。得られた毛材の物性を以下に示す。また、得られた毛材の繊維横断面の顕微鏡写真を図４、繊維を側面からみた顕微鏡写真を図５に示す。芯糸の外周に対して２０％鞘糸が接触していた。
＜毛材の物性＞
繊度： ３６５ｄｔｅｘ
ピッチ： １．７ｍｍ
繊度比： １０：１
破断強度： ４．２ｃＮ／ｄｔｅｘ
破断伸度： ３６％
ヤング率： ３５１２Ｎ／ｍｍ２
長軸： ２２０μｍ
短軸： １８５μｍ
長軸／短軸：１．１７
熱水収縮率：３．７％
得られた毛材をトウ加工して、３０ｍｍにカットした。得られた毛材の曲げ硬さは、０．２１１５ｃＮ・ｃｍ２／ｃｍ／ｙａｒｎ、曲げ回復性は０．０３９６ｃＮ・ｍ／ｍ／ｙａｒｎであった。
【００６５】
次に、先端を温度６０度、濃度３０％のアルカリ溶液に浸漬し、段階的に引き上げ、一方を３０％（１０ｍｍ）のテーパー形状に減量し、もう一方をラウンド形状に減量した後、歯ブラシの基材のヘッド部分に植毛し、歯ブラシを得た。図６にテーパー形状に減量した毛先を側面からみた顕微鏡写真を示す。このブラシの毛先は、歯に接触した際、曲げ硬さ、回復性もよく、細かいところの清掃効果にも優れていた。また、毛の側面での清掃具合も優れており、毛先の届きにくい部分を含め歯列をくまなく磨くことができた。また１日３回２週間の歯磨きを行っても、歯ブラシに水垢等は溜まらず、清掃効果も優れたままだった。
【００６６】
〔比較例１〕
市販品で毛の材質がナイロンからなる硬さふつうと表示された歯ブラシから直径１７９μｍの毛材を採取し、実施例１と同様曲げ硬さと曲げ回復性を測定したところ、曲げ硬さは、０．１７８９ｃＮ・ｃｍ２／ｃｍ／ｙａｒｎ、曲げ回復性は０．０４１３ｃＮ・ｍ／ｍ／ｙａｒｎであった。
歯ブラシをして用いた際、実施例１のものと比べて腰がなく、清掃効果も劣っており、毛材の回復性にも劣るものであった。
【００６７】
〔比較例２〕
市販品で毛の材質がポリブチレンテレフタレートからなる毛先がテーパー加工された歯ブラシから毛材を３０ｍｍ採取し、直径１９４μｍのテーパー加工されていない部分で曲げ硬さと曲げ回復性を測定した。
曲げ硬さ： ０．２４５３ｃＮ・ｃｍ２／ｃｍ／ｙａｒｎ
曲げ回復性： ０．０４１４ｃＮ・ｍ／ｍ／ｙａｒｎ
歯ブラシとして用いた際、実施例１と比較して、硬く、使用感に劣るものとなった。またプラークの清掃効果も、曲げ回復性も劣るものとなった。
【００６８】
〔比較例３〕
市販品で毛の材質がナイロンからなり、１辺１５０μｍの四角断面のモノフィラメントを３ｍｍ／１回（３３３回／ｍ）の間隔で捻られてできた毛材からなる歯ブラシを準備した。このものは捩られた溝と、四角の角はあるものの、突起状のものがみあたらない形状であった。歯ブラシから毛材を３０ｍｍ採取し、曲げ硬さおよび曲げ回復性を測定した。
曲げ硬さ： ０．１９１８ｃＮ・ｃｍ２／ｃｍ／ｙａｒｎ
曲げ回復性： ０．０４１５ｃＮ・ｍ／ｍ／ｙａｒｎ
歯ブラシとして用いた際、比較例１、２と比べて清掃具合は良好であったが、利き手側の歯列の内側の汚れがとれにくく、実施例１の方が清掃具合が優れていた。また１日３回２週間の歯磨きを行ったところ、溝の部分に水垢等が黒く溜まっていた。この水垢は歯磨き後、軽く水洗いする程度では落ちないものであった。
【００６９】
以上のように、本発明の実施例１のブラシ用毛材は、比較例１のナイロン製より腰感が硬くしっかりしており、比較例２のポリブチレンテレフタレート製のものよりは、柔軟であり硬くないものとなった。また、実施例１のブラシ用毛材は、比較例１〜３のものよりも、曲げ回復性に優れており、ブラシ用毛材として良好な耐久性が期待できる。
【００７０】
次に、実施例１と比較例１〜３の歯ブラシについて、さらに、以下のような清掃評価、毛倒れ性評価、毛開き性の評価を行った。
【００７１】
（清掃評価）
実施例１の歯ブラシと、比較例１〜３の歯ブラシとを、磨耗試験機に角度１０度にセットし、黒色プラスチックシートの上に白色の練歯磨きを２ｃｍの幅に均一に塗布して設置した面を歯ブラシの側面で１ｍｍずつずらしながら３往復ストロークして清掃性の評価を行った。
実施例１の歯ブラシは、黒色プラスチックシートの上に、白色の練歯磨きの残存量が少なかったが、比較例１〜３のものは、白色の練歯磨きが多く残っていた（比較例２、１、３の順に多く残っていた）。なお、実施例１のものは、突起部の間に、比較例１のものは溝の間に練歯磨きが入っていたが、実施例１のものの方が、練歯磨きが多くとれていた。
【００７２】
（毛倒れ性、毛開き性の評価）
また実施例１、比較例１〜３の歯ブラシを磨耗試験機に垂直にセットし、黒色プラスチックシート設置し、その面を毛先で１秒間で２往復、５００回ストロークして毛倒れ性と毛開き性を評価した。毛倒れが全くなかったものを◎、ほぼ毛倒れがなかったものを○、少し毛倒れしているものを△、毛倒れがひどいものを×として、目視にて、毛倒れ性を評価した。また、ブラシの毛の毛開きが全くないものを◎、ほぼ毛開きがないものを○、少し毛開きがあるものを△、かなり開いているものを×として、毛開き性を評価した。これらの結果を以下に示す。
【００７３】
【表１】
【００７４】
以上より、実施例１のものは、比較例品と比べて、清掃効果に優れるうえ、はり腰感があり、毛倒れしにくく、毛開きもしにくく、耐久性の良いものであることがわかる。また実施例１のものは、清掃効果が優れているにも拘らず、ブラシ毛の側面に水垢等の黒ずみが付着しにくいことがわかる。
なお、比較例３のものが毛開きし易いものとなっているが、これは、ポリブチレンテレフタレートからなるモノフィラメントを捩りつつ、フィラメントの直進性をもたせるために例えば２２０℃程度の高温での熱セット処理が必要になるため、この熱処理により、ポリマー配向が緩み、曲げ回復性が悪くなり、磨耗が促進され、ブラシの毛が早く開くことになるのではないかと推測される。
【００７５】
〔実施例２〜４、比較例４、５〕
鞘糸Ｙの巻き数を、１５０回／ｍ、２００回／ｍ、１０００回／ｍ、２０００回／ｍ、２２００回／ｍと変化させる以外は、実施例１と同様に歯ブラシを得た。巻き数５００回／ｍ（実施例１）と１０００回／ｍのものは、上記清掃評価、毛倒れ性および毛開き性の評価が特に優れており、歯ブラシとして使用した際も、清掃効果が優れ、はり腰もしっかりしており、柔軟で使用感に優れていた。また１日３回、２週間使用しても、水垢等が黒くたまることはなかった。
巻き数が２００回／ｍのものは、５００回／ｍのものと比べると細くて腰が物足りない傾向があり、２０００回／ｍのものは、５００回／ｍ、１０００回／ｍのものと比べて太めで使用感に劣る傾向があるものの良好な清掃性が得られた。また１日３回、２週間使用しても、水垢等がが黒くたまることはなかった。
また巻き数が１５０回／ｍのものは、巻き数が少なく、突起の角度がゆるく、鞘糸の部分でのかき取り効果が十分でなく、清掃効果に劣るものとなった。また巻き数が２２００回／ｍのものは、鞘糸の巻き付けが均一なスパイラル状ではなく、清掃効果が不十分であるうえ、１日３回、２週間使用した際、水垢等が少し黒くたまる結果となった。これらのの結果について、以下の表に示す。なお表中の練歯磨き残量は、上記清掃評価において、３往復ストロークした後の練歯磨きの残存量を示し、少なければ少ないほど、清掃効果が高い。
【００７６】
【表２】
【００７７】
〔実施例５〕
芯糸Ｘの繊度を、５００ｄｔｅｘに変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径２１４μｍ、芯鞘比は３：１）とし、鞘糸Ｙの繊度を１１ｄｔｅｘ、芯鞘比を１：１に変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７％、１８０℃の乾熱収縮率：１５％、繊維径３２μｍ）とする以外は、実施例１と同様にカバリングして熱セットを行い、ブラシ用毛材を得た。次いで、実施例１と同様に、得られた毛材をトウ加工して、カットし、アルカリ減量により加工して、植毛し、歯ブラシを得た。
【００７８】
〔実施例６〕
芯糸Ｘの繊度を、３００ｄｔｅｘに変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径１７０μｍ、芯鞘比は３：１）とし、鞘糸Ｙの繊度を５６ｄｔｅｘ、芯鞘比を１：１に変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：１０％、１８０℃の乾熱収縮率：１８％、繊維径７２μｍ、芯鞘比（体積比）は１：１）とする以外は、実施例１と同様にカバリングして熱セットを行い、ブラシ用毛材を得た。次いで、実施例１と同様に、得られた毛材をトウ加工して、カットし、アルカリ減量により加工して、植毛し、歯ブラシを得た。
【００７９】
〔実施例７〕
芯糸Ｘの繊度を、５００ｄｔｅｘに変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径２１４μｍ、芯鞘比は３：１）とし、鞘糸Ｙの繊度を２２ｄｔｅｘ／４ｆと変更し、芯鞘型複合繊維マルチフィラメント（熱水収縮率：８％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径４５μｍ、芯鞘比（体積比）は２：１）とする以外は、実施例１と同様にカバリングして熱セットを行い、ブラシ用毛材を得た。次いで、実施例１と同様に、得られた毛材をトウ加工して、カットし、アルカリ減量により加工して、植毛し、歯ブラシを得た。
【００８０】
〔実施例８〕
芯糸Ｘの繊度を、２００ｄｔｅｘに変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径１３５μｍ、芯鞘比は３：１）とし、鞘糸Ｙの繊度を５６ｄｔｅｘ、芯鞘比を１：１と変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：９％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径４５μｍ）とする以外は、実施例１と同様にカバリングして熱セットを行い、ブラシ用毛材を得た。次いで、実施例１と同様に、得られた毛材をトウ加工して、カットし、アルカリ減量により加工して、植毛し、歯ブラシを得た。
【００８１】
次に、実施例５〜８で得た歯ブラシについて、上記清掃評価および毛倒れ性を実施した。その結果を、長軸／短軸（長軸の長さを短軸の長さで除した値）、実施例１の結果とともに、以下に示す。なお表中の練歯磨き残量は、上記清掃評価において、３往復ストロークした後の練歯磨きの残存量を示し、少なければ少ないほど、清掃効果が高い。
【００８２】
【表３】
【００８３】
以上より、長軸／短軸の比が、１．０６、１．１７、１．２８のときは、練り歯磨きは、ほぼ残っておらず、清掃効果が特に良好であった。１．０３、１．３６の場合、比較例１〜３に比べてきれいにとれているものの、清掃効果の点では、実施例１、５、６のものに劣っている。また、長軸／短軸の比が、１．０６、１．１７、１．２８のものが特に毛倒れしにくいものだった。
【００８４】
〔実施例９〕
芯糸Ｘの繊度を、１００ｄｔｅｘに変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径８３μｍ、芯鞘比は２：１）とし、鞘糸Ｙの繊度を１１ｄｔｅｘ、芯鞘比を１：１と変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７％、１８０℃の乾熱収縮率：１５％、繊維径３２μｍ）とする以外は、実施例１と同様にカバリングして熱セットを行い、長軸／短軸が１．２４のブラシ用毛材を得た。次いで、得られた毛材を、トウ加工して、カットし、化粧用ブラシの基材に、植毛した。得られたブラシは、はり腰がしっかりとしており、粉含みも粉離れもよいものであった。
【００８５】
〔実施例１０〕
芯糸Ｘの繊度を、１０００ｄｔｅｘに変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．６％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径２７７μｍ、芯鞘比は２：１）とし、鞘糸Ｙの繊度を５６ｄｔｅｘ、芯鞘比を１：１と変更した芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７％、１８０℃の乾熱収縮率：１５％、繊維径７２μｍ）とする以外は、実施例１と同様にカバリングして熱セットを行い、長軸／短軸が１．１６のブラシ用毛材を得た。次いで、得られた毛材について、上記清掃評価を実施したところ、練歯磨き粉はほとんど残っておらず、清掃効果に優れていた。また、はり腰がしっかりとしており、曲げ回復性にも優れていた。工業用洗浄用途に好適に使用できるものであった。
【００８６】
〔実施例１１〕
芯糸Ｘとして、芯成分がポリブチレンテレフタレート（軟化点：２２０℃、融点２２０〜２３０℃）、鞘成分がイソフタル酸を２５モル共重合した共重合ポリエチレンテレフタレート（軟化点：７０℃、融点１６０℃）とポリブチレンテレフタレートとを２：１でチップ混合した樹脂組成物からなる８４ｄｔｅｘ／２８ｆの芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．３％、１８０℃の乾熱収縮率：１５％、繊維径９６μｍ、芯鞘比は３：１）を準備した。
鞘糸Ｙとして、芯成分がポリエチレンテレフタレート（軟化点：２３８〜２４０℃、融点：２５５〜２６０℃）、鞘成分がイソフタル酸を２５モル共重合した共重合ポリエチレンテレフタレート（軟化点：７０℃、融点１６０℃）の１３ｄｔｅｘの芯鞘型複合繊維モノフィラメント（繊維径３８μｍ、芯鞘比（体積比は２：１）を準備した。
上記芯糸Ｘの周囲に、鞘糸Ｙを、以下の条件で、１０００回／ｍの巻き数となるよう隙間をあけて螺旋状に巻き付けることによりカバリングを施した。
得られたカバリング糸を、セット温度２２０℃で熱セットを行いながら、巻き取り速度４０ｍ／分（糸への加熱時間１秒）で巻き取り、ブラシ用毛材を得た。得られた毛材の物性を以下に示す。また得られた毛材の繊維横断面の顕微鏡写真を図７、繊維を側面からみた顕微鏡写真を図８に示す。芯糸の外周に対して１５％鞘糸が接触していた。
＜毛材の物性＞
繊度： １００ｄｔｅｘ
ピッチ： １ｍｍ
繊度比： １０：１．２
破断強度： ３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ
破断伸度： ２５％
長軸： １３２μｍ
短軸： １１０μｍ
長軸／短軸：１．２／１
熱水収縮率：２％
得られた毛材をトウ加工して、カットした。次に、先端を温度６０℃、濃度３０％のアルカリ溶液に浸漬し、段階的に引き上げ、一方をテーパー形状に減量し、パウダーを含ませるための刷毛ブラシの基材のヘッド部分に植毛し、刷毛ブラシを得た。このブラシは強度および剛性に優れ、清掃効果も良好だった。また刷毛ブラシと用いた際、粉含みがよく、粉離れも良好であった。
【００８７】
〔比較例６〕
実施例１１の芯糸Ｘおよび鞘糸Ｙを、カバリングを施す代わりに、３００回合撚施した以外は実施例１１と同様にブラシ用毛材およびブラシを得た。実施例１１のものに比べ、清掃効果に劣り、粉含み、粉離れとも悪いものとなった。なお、５０ｇの白粉を入れた皿から、実施例１１と比較例６で得られたブラシを同様に一すくいして取り出せた粉の重量を測ったところ、実施例１１では、５．６ｇであり、比較例６では３．２ｇであることであった。このことからも実施例１１のものの方が粉含みがよいことがわかる。
【００８８】
〔実施例１２〕
芯糸Ｘとして、芯成分がポリブチレンテレフタレート（軟化点：２２０℃、融点２２０〜２３０℃）、鞘成分がイソフタル酸を２５モル共重合した共重合ポリエチレンテレフタレート（軟化点：７０℃、融点１６０℃）とポリブチレンテレフタレートを質量比２：１の割合でチップ混合した熱可塑性樹脂からなる２８０ｔｅｘの芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．２％、１８０℃の乾熱収縮率：１６％、繊維径１７６μｍ、芯鞘比は３：１）を準備した。
鞘糸Ｙとして、芯成分および鞘成分が芯糸Ｘと同じ２８ｄｔｅｘの芯鞘型複合繊維モノフィラメント（熱水収縮率：７．２％、１８０℃の乾熱収縮率：２８ｄｔｅｘ、繊維径５４μｍ、芯鞘比（体積比は２：１）を準備した。
上記芯糸Ｘの周囲に、鞘糸Ｙを、以下の条件で、５００回／ｍの巻き数となるよう隙間をあけて螺旋状に巻き付けることによりカバリングを施した。
得られたカバリング糸を、セット温度２２０℃で熱セットを行いながら、巻き取り速度６０ｍ／分（糸への加熱時間１秒）で巻き取り、ブラシ用毛材とした。得られた毛材の物性は以下に示す。芯糸の外周に対して５６％鞘糸が接触していた。
＜毛材の物性＞
繊度： ３２１ｄｔｅｘ
ピッチ： １．７ｍｍ
繊度比： １０：１
破断強度： ５．３ｃＮ／ｄｔｅｘ
破断伸度： ３９％
ヤング率： ３４５２Ｎ／ｍｍ２
長軸： ２０５μｍ
短軸： １７９μｍ
長軸／短軸：１．１５／１．０
熱水収縮率：２．４％
得られた毛材をトウ加工して、３０ｍｍにカットした。得られた毛材の曲げ硬さは、０．２０４３ｃＮ・ｃｍ２／ｃｍ／ｙａｒｎ、曲げ回復性は０．０４０１ｃＮ・ｍ／ｍ／ｙａｒｎであった。このものは、実施例１のものと比較して、強度・剛性に優れたものであることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明のブラシ用毛材は、歯ブラシに用いると、腰があり、柔軟で耐久性もあり、清掃対象物がブラシに溜まることなく、清掃効果にも優れているため、好適に用いることができる。また化粧ブラシなどに用いると、粉含みも粉離れもよいものとすることができる。
そして薬剤や水分などを含ませて用いるブラシでは、ブラシ用毛材の側面の突起により汚れをかきとり捕捉して、優れた清掃効果を得ることができるという効果とともに、使用した後に、薬剤や水分などが溝に入ってでてこないということがなく、使い勝手のよいものとなる。
また、モノフィラメントを押し出し成型して撚りを加えて捩じったブラシ用毛材と比較して、腰があり、毛倒れや毛開きしにくい。また芯糸に一体化された螺旋状の突起のピッチや長軸と短軸の比率を調整することにより、筆ペン、マニキュアブラシ、機器洗浄用ブラシ、ペットブラシ、ダスターブラシなどの幅広い分野で好適に利用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯糸の周囲に鞘糸が巻き付けられたカバリング糸からなるブラシ用毛材であって、芯糸および鞘糸は融着成分が繊維表面に露出した芯鞘型複合繊維からなり、芯糸と鞘糸はそれぞれの融着成分が面接触して融着固定され、鞘糸の巻き数が２００〜２０００回／ｍであるブラシ用毛材。
【請求項２】
芯糸と鞘糸の融着成分が同じ成分である請求項１記載のブラシ用毛材。
【請求項３】
ブラシ用毛材の繊維横断面の長軸の長さを短軸の長さで除した値が、１．０５〜１．３である請求項１または２記載のブラシ用毛材。
【請求項４】
芯糸が、芯成分がポリブチレンテレフタレート、鞘成分が第３成分を共重合したポリエチレンテレフタレートである芯鞘型複合繊維モノフィラメントからなり、鞘糸が、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が第３成分を共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートである芯鞘型複合繊維モノフィラメントからなる請求項１〜３いずれか１項に記載のブラシ用毛材。
【請求項５】
歯ブラシ用の毛材である請求項１〜４いずれか１項に記載のブラシ用毛材。
【請求項６】
芯成分より鞘成分の融点が低い芯鞘型複合繊維を芯糸および鞘糸に用いて巻き数が２００〜２０００回／ｍとなるようにカバリングを施し、芯糸および鞘糸の鞘成分の融点より高く、芯糸および鞘糸の芯成分の融点より低い温度で熱セットして、芯糸および鞘糸の鞘成分を面接触にて融着固定せしめるブラシ用毛材の製造方法。
【請求項７】
請求項６で得られたブラシ用毛材に、さらにトウ加工を施し、カットするブラシ用毛材の製造方法。
【請求項８】
請求項７で得られたブラシ用毛材に、さらに毛先の成分を溶解してテーパー形状にするブラシ用毛材の製造方法。
【請求項１】
芯糸の周囲に鞘糸が巻き付けられたカバリング糸からなるブラシ用毛材であって、芯糸および鞘糸は融着成分が繊維表面に露出した芯鞘型複合繊維からなり、芯糸と鞘糸はそれぞれの融着成分が面接触して融着固定され、鞘糸の巻き数が２００〜２０００回／ｍであるブラシ用毛材。
【請求項２】
芯糸と鞘糸の融着成分が同じ成分である請求項１記載のブラシ用毛材。
【請求項３】
ブラシ用毛材の繊維横断面の長軸の長さを短軸の長さで除した値が、１．０５〜１．３である請求項１または２記載のブラシ用毛材。
【請求項４】
芯糸が、芯成分がポリブチレンテレフタレート、鞘成分が第３成分を共重合したポリエチレンテレフタレートである芯鞘型複合繊維モノフィラメントからなり、鞘糸が、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が第３成分を共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートである芯鞘型複合繊維モノフィラメントからなる請求項１〜３いずれか１項に記載のブラシ用毛材。
【請求項５】
歯ブラシ用の毛材である請求項１〜４いずれか１項に記載のブラシ用毛材。
【請求項６】
芯成分より鞘成分の融点が低い芯鞘型複合繊維を芯糸および鞘糸に用いて巻き数が２００〜２０００回／ｍとなるようにカバリングを施し、芯糸および鞘糸の鞘成分の融点より高く、芯糸および鞘糸の芯成分の融点より低い温度で熱セットして、芯糸および鞘糸の鞘成分を面接触にて融着固定せしめるブラシ用毛材の製造方法。
【請求項７】
請求項６で得られたブラシ用毛材に、さらにトウ加工を施し、カットするブラシ用毛材の製造方法。
【請求項８】
請求項７で得られたブラシ用毛材に、さらに毛先の成分を溶解してテーパー形状にするブラシ用毛材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−３１０２９（Ｐ２０１１−３１０２９Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５５２９９（Ｐ２０１０−１５５２９９）
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（３０５０３７１２３）ＫＢセーレン株式会社 (97)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（３０５０３７１２３）ＫＢセーレン株式会社 (97)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]