ブラシ用毛材およびブラシ
【課題】従来の海島複合繊維からなるブリッスルの先端から島部が露出したブラシ用毛材に比べて、先端が植毛基部と同等の毛腰を有し、柔軟な島部によって、細部の清掃対象部位に到達することができ、優れた清掃性を有すると共に、端部の強度向上による耐久性に優れたブラシ用毛材およびブラシを提供する。
【解決手段】繊維軸方向に垂直に切断した断面に海部３と島部２とを有し、前記島部２の数が１個以上１０個未満であり、かつ熱処理後の海部収縮率（Ａ）と島部収縮率（Ｂ）との収縮率差Ａ−Ｂが０．５％を超え２５．０％未満の範囲にある海島複合繊維のブリッスル４からなるブラシ用毛材１であって、前記ブリッスル４の少なくとも一端では前記収縮率差により前記海部から前記島部が突出していることを特徴とするブラシ用毛材１。
【解決手段】繊維軸方向に垂直に切断した断面に海部３と島部２とを有し、前記島部２の数が１個以上１０個未満であり、かつ熱処理後の海部収縮率（Ａ）と島部収縮率（Ｂ）との収縮率差Ａ−Ｂが０．５％を超え２５．０％未満の範囲にある海島複合繊維のブリッスル４からなるブラシ用毛材１であって、前記ブリッスル４の少なくとも一端では前記収縮率差により前記海部から前記島部が突出していることを特徴とするブラシ用毛材１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清掃性および耐久性に優れたブラシ用毛材およびこの毛材を使用したブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、合成樹脂製のブラシ用毛材、特に歯ブラシ用毛材の分野においては、歯間部や歯頸部、小窩裂溝等に歯垢が堆積しやすく、しかも堆積した歯垢の除去が困難であることから、これら口腔内細部が効果的に清掃できる歯ブラシの実現が求められている。
【０００３】
これら口腔内細部の清掃を目的とした歯ブラシとしては、先鋭テーパー加工を施した歯ブラシ（例えば、特許文献１参照）が提案されているが、この歯ブラシはフィラメントが先細であるため、フィラメント先端を口腔内細部に挿入しやすい利点がある反面、比較的鋭利な先端構造を有するため歯肉を傷つけたり痛みを感じさせたりするという欠点があった。また、フィラメントをブラシ基台に植毛した場合に、植毛部の毛腰は問題無いが、毛材先端方向に向かうと先細状態になっていることから、毛腰の低下に加えて清掃対象部位に対してフィラメント先端部が接触する合計面積が少ないため、刷掃力が弱く必ずしも満足の行く歯垢除去効果が得られないという問題があった。
【０００４】
一方、フィラメント先端を複数本の極細繊維に分繊した複合モノフィラメントを用いて細部清掃を可能とする技術が知られている。
【０００５】
例えば、易溶解成分を含むポリマーの混合体を溶融紡糸機にて紡糸し、得られたモノフィラメントをハンドルに植毛した後、このモノフィラメントの先端部を苛性ソーダ水溶液等の加水分解薬剤に浸漬して浸食させることにより、モノフィラメント先端がランダムに分割した複合モノフィラメント（例えば、特許文献２参照）が提案されているが、これら先端を複数本化した複合モノフィラメントを使用したブラシは、被清掃物との接触が先端細毛で行われるため、触感が柔らかく被清掃物を傷つけることなく、しかも先端以外は全体が一本化したモノフィラメントであるため、適度な毛腰も発揮できるという一般的な効果が得られるものの、易溶解成分の溶解により複数の繊維に分割しているため、芯糸の本数や直径の制御が困難になる。また、使用途上で分割の根元が裂けて当初の毛腰が得られなくなるという問題もあった。
【０００６】
さらには、複合モノフィラメントの植毛基部から所定範囲を海部の中に異材質樹脂製の島部を散在させた海島型複合繊維部となし、この複合部より先端側は島部のみを露出させて芯毛の集合体としたブラシ用毛材（例えば、特許文献３参照）も知られているが、この毛材は芯毛相互間に樹脂が海状に充填されているため、芯毛基部より植毛基部側に水分が侵入することはなく、芯毛基部は使用中に裂けるということもないものの、芯毛の周りに樹脂が海部として充填されており、芯毛を露出する手段としては、前記と同様の化学的処理法が採用されているために、芯毛相互間に充填された海状部がテーパー加工された形となり、この場合も端部の耐久性が低下すると共に根元が裂けて更に毛腰が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３１４５２１３号公報
【特許文献２】特開平７−２３１８１３号公報
【特許文献３】特開平３−９９６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、従来の海島複合繊維からなるブリッスルの先端から島部が露出したブラシ用毛材に比べて、先端が植毛基部と同等の毛腰を有し、柔軟な島部によって、細部の清掃対象部位に到達することができ、優れた清掃性を有すると共に、端部の強度向上による耐久性に優れたブラシ用毛材およびブラシを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明によれば、繊維軸方向に垂直に切断した断面に海部と島部とを有し、前記島部の数が１個以上１０個未満であり、かつ熱処理後の海部収縮率（Ａ）と島部収縮率（Ｂ）との収縮率差Ａ−Ｂが０．５％を超え２５．０％未満の範囲にある海島複合繊維のブリッスルからなるブラシ用毛材であって、前記ブリッスルの少なくとも一端では前記収縮率差により前記海部から前記島部が突出していることを特徴とするブラシ用毛材が提供される。
【００１１】
なお、本発明のブラシ用毛材おいては、
前記海島複合繊維の直径が０．１００ｍｍ以上０．５００ｍｍ以下の範囲内にあること、および
前記海部からの島部の突出長さが０．８〜３．０ｍｍの範囲にあること
が、いずれも好ましい条件として挙げられ、これらの条件を満たした場合には、さらに優れた性能を発揮する。
【００１２】
また、本発明のブラシ製品は、前記ブラシ用毛材を毛材の少なくとも一部に使用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下に説明するとおり、従来の海島複合繊維からなるブリッスルの先端から島部が露出したブラシ用毛材に比べて、海部を溶解せずに島部を露出させることから、端部が植毛基部と同等の毛腰を有し、突出した島部によって高い清掃性を有すると共に耐久性に優れたブラシ用毛材およびブラシを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）は本発明のブラシ用毛材の一例を示した側面図であり、同じく図１（ｂ）はブラシ用毛材１を構成する海島複合繊維の一例を示した側面図であり、同じく図１（ｃ）はブラシ用毛材１の繊維軸方向に垂直に切断した断面（Ｘ−Ｘ′）拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のブラシ用毛材について図面に従って説明する。
【００１６】
図１（ａ）は本発明のブラシ用毛材の一例を示した側面図であり、１はブラシ用毛材、２は島部、３は海部を示す。同じく図１（ｂ）は海島複合繊維の側面図であり、４は海島複合繊維からなるブリッスルを示す。同じく図１（ｃ）は図１（ａ）のブラシ用毛材繊維軸方向に切断した（Ｘ−Ｘ′）断面図である。
【００１７】
すなわち、本発明のブラシ用毛材１は、繊維軸方向に垂直に切断した断面に海部３と島部２とを有し、島部２の数が１個以上１０個未満であり、かつ熱処理後の海部収縮率（Ａ）と島部収縮率（Ｂ）との収縮率差Ａ−Ｂが０．５％を超え２５．０％未満の範囲にある海島複合繊維のブリッスル４からなるブラシ用毛材であって、前記ブリッスル４の少なくとも一端では前記収縮率差により海部３から島部２が突出していることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成からなる本発明のブラシ用毛材においては、従来の海島複合繊維からなるブリッスル４の端部に島部が露出したブラシ用毛材に比べて、ブリッスル４の端部を化学的処理で溶解することなく、島部２と海部３との収縮率差を利用して端部から島部２を突出させていることから、端部が植毛基部と同等の毛腰を保持しており、突出した島部２によって、高い清掃性を有すると共に耐久性に優れたブラシ用毛材を得ることができる。
【００１９】
本発明のブラシ用毛材１を構成する樹脂としては熱可塑性樹脂であることが重要である。 樹脂の具体例としては、ポリアリレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリルニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテル、ポリエステル、ナイロン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリカーボネート、各種エラストマー等が挙げられ、通常繊維化に用いられる樹脂であれば制限されない。これら樹脂の中から海部３および島部２の成分として、それぞれ一種または二種以上が用いられる。かかる樹脂の選択あるいは組み合わせはブラシ用毛材の用途、目的に応じて適宜行われる。この中でも、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、ポリトリメチレンテレフタレート、各種ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアリレート、ポリフェニレンサルファイド、各種エラストマーがブラシとして要求される高弾性、耐摩耗性、屈曲回復性、等の特性が良好であり好ましく用いられる。
【００２０】
そして、各樹脂の収縮率が下記の範囲となるように、島部２と海部３を構成する熱可塑性樹脂を選択し、組み合わせて使用することが肝要である。
【００２１】
本発明のブラシ用毛材１を構成する海島複合繊維に形成している島部２の数は、１個以上１０個以下であることが望ましい。さらに好ましくは３個以上７個未満である。
【００２２】
島部２が０個の場合は、細部の清掃対象部位に到達することなく、ブラシとしての清掃性に劣る。また、１０個以上であると、島部２の直径が細くなることから、ブラシとして使用した場合に細部への挿入性、到達性は良好であるが、島部２単体の硬さが柔らかくなることから、ブラシとして使用した場合の清掃性が低下するため好ましくない。
【００２３】
本発明のブラシ用毛材１において、島部２と海部４との収縮率差を利用して、ブリッスル４の端部に突出した島部２を形成させるには、海島複合繊維を必要長に切断したカットブリッスル４を、加圧式蒸熱釜および／または強制通風循環式オーブンに入れ、８０℃〜２００℃、１０分〜１２０分の熱処理を行うことにより、カットブリッスル４の海部３のみを収縮させ、突出した島部２を形成させる方法が好ましく採用される。
【００２４】
ここで、突出した島部２の形成方法が溶解方法であると、海部３が溶解してテーパー状の端部が形成され、同時に突出しテーパー化された島部が形成されるが、このブラシ用毛材は端部が溶解されていることにより、細部への進入性は良くなる反面、強度が低下し、かつ端部の劣化を招くことになるため好ましくない。
【００２５】
さらに、海部および島部の収縮差の測定方法としては、海島複合繊維を必要な長さに切断したカットブリッスル４を原糸長とし、カットブリッスル４の熱処理を行い、海部３および島部２の収縮後の長さを測定する。熱処理後の収縮率差の関係は（（島部熱処理後の長さ／原糸長）×１００）−（（海部熱処理後の長さ／原糸長）×１００））が０．５％以上２５％未満の範囲内にあることが望ましい。さらに、好ましくは１．５％以上１８％未満である。
【００２６】
海部と島部の収縮率差が０．５％未満では、ブリッスルの端部から島部が十分に突出せず、２５％を越えると、突出した島部の強度が低下するため好ましくない。
【００２７】
また、ブリッスルの端部から突出した島部の長さは、０．８〜２．５ｍｍの範囲にあることが望ましく、０．８ｍｍ未満では十分な清掃性が得られず、２．５ｍｍを越えると突出した島部の強度が低下する傾向が招かれる。
【００２８】
本発明のブラシ用毛材の繊維軸方向に切断した断面（Ｘ−Ｘ′）に形成されている断面形状は、特に制限するものではなく、具体的には、円形、または、四角形、六角形などの多角形、さらは、四葉形、六葉形、八葉形などの多葉形などが挙げられるが、ブラシ用毛材には耐久性および清掃性が要求されるため、そのバランスに優れるとの理由から、中でも円形断面形状であることが好ましい。
【００２９】
本発明のブラシ用毛材に使用する海島複合繊維の直径は、０．１００ｍｍ以上０．５００ｍｍ未満であることが望ましい。さらに、好ましくは０．２００ｍｍ以上０．４００ｍｍ未満である。
【００３０】
直径が０．１００ｍｍ以下であると、細部への挿入性、到達性は良好であるが、ブラシとして使用した場合のブラシ用毛材の毛腰が柔軟になるため清掃性に劣り、また、直径が０．５００ｍｍ以上であると、島部単体の直径が太くなることから島部の毛腰が硬くなり、細部への挿入性、到達性が劣り、清掃性が低下するばかりか、清掃対象物へキズを付けることになり、ブラシ性能が低下する傾向が招かれる。
【００３１】
本発明のブラシ用毛材の島部の直径は、０．０２０ｍｍ以上０．１２０ｍｍ未満であることが望ましい。さらに好ましくは０．０３０ｍｍ以上０．１００ｍｍ未満である。
【００３２】
また、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、上記の熱可塑性樹脂および樹脂組成物には、耐熱剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、酸化防止剤、抗菌剤、蛍光増白剤、染料および顔料などの慣用の各種添加剤が含まれていてもよい。
【００３３】
さらにまた、上記添加剤と共に研磨剤または磨き剤、具体的には、クレー、シリカ、炭酸カルシウムまたはアパタイトおよびそれらの混合物が含まれていてもよい。
【００３４】
上記ブラシ用毛材を毛材の少なくとも一部に使用した本発明のブラシは、公知の方法にて製造することができ、ブラシ自体の製造方法については特に限定されない。
【００３５】
以上、説明したとおり、本発明のブラシ用毛材は、従来の海島複合繊維からなるブリッスルの端部から島部が露出したブラシ用毛材に比べて、端部が植毛基部と同等の毛腰を有し、柔軟な島部が清掃対象部位の細部に到達し、優れた清掃性を有すると共に、端部の強度向上による耐久性に優れた特性をも兼ね備えたものである。
【００３６】
そして、本発明のブラシ用毛材を少なくとも一部に使用したヘアブラシ、ボディブラシ、歯ブラシ、洋服用ブラシ、掃除用ブラシ、トイレブラシ、洗車用ブラシ、絵筆、ペンキ用ブラシ、工業用ブラシ、化粧用ブラシ、等のブラシ製品、特に歯ブラシは、これらの特性を十分発揮し、その実用性が極めて高いものである。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお、本発明のブラシ用毛材の評価方法については、次の通り行った。すなわち、実施例に示すブラシ用毛材を３０穴の歯ブラシハンドルに毛丈１３ｍｍになるよう処理したブラシ用毛材を植毛して歯ブラシを作製しこの歯ブラシについて以下の評価を実施した。
【００３８】
〔清掃性評価〕
上記の歯ブラシを使用し、この歯ブラシに対して摺動面裏側から垂直に２００ｇの荷重をかけて、仮想汚れを塗布したステンレス製波板に対して、振幅１４ｍｍ、スピード１５０ｒｐｍで３０００回摺動させ、仮想汚れの除去率を測定した。汚れ除去率は波板凸部表面について算出した。
【００３９】
〔耐久性評価〕
清掃性評価と同じ仕様の歯ブラシを作製し、この歯ブラシに対して摺動面裏側から垂直に５００ｇの荷重を掛け、３７℃の温水を滴下させた状態でステンレス製の波板に対して歯ブラシの長手方向に２万回摺動運動させ、ブラシ部の毛開き率（Ｋ）を測定した。毛開き率の算出方法は、初期状態におけるブラシ部摺動面の横幅Ａｍｍ、摺動後の横幅Ｂｍｍとしたとき、Ｋ＝（Ｂ−Ａ）／Ａ×１００（％）とした。
【００４０】
［実施例１］
海部構成樹脂として、十分に脱出乾燥したポリエステル（東レ（株）製Ｔ７０１Ｔ、以下ＰＥＴという）、島部構成樹脂としてナイロン（東レ（株）製アミランＣＭ２００１、以下ナイロンという）を用い、複合溶融紡糸機に供給し、３本の島部が海部内に散在したノズルから溶融押出し、直ちに３０℃の水中で冷却し、続いて５５℃の温水、さらに１００℃乾熱下で４．３倍に延伸した後、乾熱雰囲気中で弛緩熱処理を行った。このようにして得られた直径０．２００ｍｍ、島部直径０．０６０ｍｍの円形海島複合繊維を束状に巻き取った。
【００４１】
次に、巻き取られた束状の海島複合繊維の周囲に紙テープを巻いて直径４５ｍｍの毛束とし、さらに３０ｍｍの長さに切断し、カットブリッスルを得た。
【００４２】
得られた、カットブリッスルを設定１１０℃の蒸熱釜で３０分間の熱処理をして、海部樹脂を収縮させ、カットブリッスル両端を２．５ｍｍ突出した３本の島部を形成したブラシ用毛材を得た。
【００４３】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００４４】
［実施例２］
実施例１において、海部構成樹脂をポリブチレンテレフタレート（東レ（株）製トレコン１２００Ｓ、以下ＰＢＴという）に、また島部直径を０．０３０ｍｍと島部の数を５本にそれぞれ変更した以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００４５】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００４６】
［実施例３］
実施例２において、海部構成樹脂をポリエステルエラストマー（東レ・デュポン（株）製ハイトレル６３４７）に、島部構成樹脂をＰＥＴにそれぞれ変更し、得られたカットブリッスルを９５℃の強制通風循環式オーブンにて５０分間の熱処理を施した以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００４７】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００４８】
［実施例４］
実施例１において、島部直径を０．０２０ｍｍに、島部本数を７本にそれぞれ変更し、得られたカットブリッスルを９５℃の強制通風循環式オーブンにて５０分間の熱処理を施した以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００４９】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００５０】
［比較例１］
実施例１において、熱処理を行わず、突出した島部を形成しなかった以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００５１】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００５２】
［比較例２］
実施例１において、島部の数を１５本に変更した以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００５３】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００５４】
［比較例３］
実施例１において、突出した島部の形成方法を熱処理からＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）水溶液中浸漬に変更した以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００５５】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００５６】
［比較例４］
実施例１において、海部構成樹脂をナイロンとし、海部に散在させた島部を０本に変更した以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００５７】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００５８】
【表１】
【００５９】
表１の結果から明らかなように、本発明のブラシ用毛材を使用した歯ブラシ（実施例１〜４）は、端部の強度が向上し優れた耐久性を有していると共に、優れた清掃性をも有しており、実用性の高いものであった。
【００６０】
これに対して、本発明の条件を満足しないブラシ用毛材を使用した歯ブラシは、耐久性および／または清掃性に欠けたものとなることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明のブラシ用毛材は、従来の海島複合繊維からなるブリッスルの端部から島部が露出したブラシ用毛材に比べて、端部が植毛基部と同等の毛腰を有し、柔軟な島部が清掃対象部位の細部に到達し、優れた清掃性を有すると共に、端部の強度向上による耐久性に優れた特性をも兼ね備えたものであり、このブラシ用毛材を少なくとも一部に使用したヘアブラシ、ボディブラシ、歯ブラシ、洋服用ブラシ、掃除用ブラシ、トイレブラシ、洗車用ブラシ、絵筆、ペンキ用ブラシ、工業用ブラシ、化粧用ブラシ、等のブラシ製品、特に歯ブラシは、これらの特性を十分発揮し、その実用性が極めて高い。
【符号の説明】
【００６２】
１ ブラシ用毛材
２ 島部
３ 海部
４ ブリッスル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清掃性および耐久性に優れたブラシ用毛材およびこの毛材を使用したブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、合成樹脂製のブラシ用毛材、特に歯ブラシ用毛材の分野においては、歯間部や歯頸部、小窩裂溝等に歯垢が堆積しやすく、しかも堆積した歯垢の除去が困難であることから、これら口腔内細部が効果的に清掃できる歯ブラシの実現が求められている。
【０００３】
これら口腔内細部の清掃を目的とした歯ブラシとしては、先鋭テーパー加工を施した歯ブラシ（例えば、特許文献１参照）が提案されているが、この歯ブラシはフィラメントが先細であるため、フィラメント先端を口腔内細部に挿入しやすい利点がある反面、比較的鋭利な先端構造を有するため歯肉を傷つけたり痛みを感じさせたりするという欠点があった。また、フィラメントをブラシ基台に植毛した場合に、植毛部の毛腰は問題無いが、毛材先端方向に向かうと先細状態になっていることから、毛腰の低下に加えて清掃対象部位に対してフィラメント先端部が接触する合計面積が少ないため、刷掃力が弱く必ずしも満足の行く歯垢除去効果が得られないという問題があった。
【０００４】
一方、フィラメント先端を複数本の極細繊維に分繊した複合モノフィラメントを用いて細部清掃を可能とする技術が知られている。
【０００５】
例えば、易溶解成分を含むポリマーの混合体を溶融紡糸機にて紡糸し、得られたモノフィラメントをハンドルに植毛した後、このモノフィラメントの先端部を苛性ソーダ水溶液等の加水分解薬剤に浸漬して浸食させることにより、モノフィラメント先端がランダムに分割した複合モノフィラメント（例えば、特許文献２参照）が提案されているが、これら先端を複数本化した複合モノフィラメントを使用したブラシは、被清掃物との接触が先端細毛で行われるため、触感が柔らかく被清掃物を傷つけることなく、しかも先端以外は全体が一本化したモノフィラメントであるため、適度な毛腰も発揮できるという一般的な効果が得られるものの、易溶解成分の溶解により複数の繊維に分割しているため、芯糸の本数や直径の制御が困難になる。また、使用途上で分割の根元が裂けて当初の毛腰が得られなくなるという問題もあった。
【０００６】
さらには、複合モノフィラメントの植毛基部から所定範囲を海部の中に異材質樹脂製の島部を散在させた海島型複合繊維部となし、この複合部より先端側は島部のみを露出させて芯毛の集合体としたブラシ用毛材（例えば、特許文献３参照）も知られているが、この毛材は芯毛相互間に樹脂が海状に充填されているため、芯毛基部より植毛基部側に水分が侵入することはなく、芯毛基部は使用中に裂けるということもないものの、芯毛の周りに樹脂が海部として充填されており、芯毛を露出する手段としては、前記と同様の化学的処理法が採用されているために、芯毛相互間に充填された海状部がテーパー加工された形となり、この場合も端部の耐久性が低下すると共に根元が裂けて更に毛腰が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３１４５２１３号公報
【特許文献２】特開平７−２３１８１３号公報
【特許文献３】特開平３−９９６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、従来の海島複合繊維からなるブリッスルの先端から島部が露出したブラシ用毛材に比べて、先端が植毛基部と同等の毛腰を有し、柔軟な島部によって、細部の清掃対象部位に到達することができ、優れた清掃性を有すると共に、端部の強度向上による耐久性に優れたブラシ用毛材およびブラシを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明によれば、繊維軸方向に垂直に切断した断面に海部と島部とを有し、前記島部の数が１個以上１０個未満であり、かつ熱処理後の海部収縮率（Ａ）と島部収縮率（Ｂ）との収縮率差Ａ−Ｂが０．５％を超え２５．０％未満の範囲にある海島複合繊維のブリッスルからなるブラシ用毛材であって、前記ブリッスルの少なくとも一端では前記収縮率差により前記海部から前記島部が突出していることを特徴とするブラシ用毛材が提供される。
【００１１】
なお、本発明のブラシ用毛材おいては、
前記海島複合繊維の直径が０．１００ｍｍ以上０．５００ｍｍ以下の範囲内にあること、および
前記海部からの島部の突出長さが０．８〜３．０ｍｍの範囲にあること
が、いずれも好ましい条件として挙げられ、これらの条件を満たした場合には、さらに優れた性能を発揮する。
【００１２】
また、本発明のブラシ製品は、前記ブラシ用毛材を毛材の少なくとも一部に使用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下に説明するとおり、従来の海島複合繊維からなるブリッスルの先端から島部が露出したブラシ用毛材に比べて、海部を溶解せずに島部を露出させることから、端部が植毛基部と同等の毛腰を有し、突出した島部によって高い清掃性を有すると共に耐久性に優れたブラシ用毛材およびブラシを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）は本発明のブラシ用毛材の一例を示した側面図であり、同じく図１（ｂ）はブラシ用毛材１を構成する海島複合繊維の一例を示した側面図であり、同じく図１（ｃ）はブラシ用毛材１の繊維軸方向に垂直に切断した断面（Ｘ−Ｘ′）拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のブラシ用毛材について図面に従って説明する。
【００１６】
図１（ａ）は本発明のブラシ用毛材の一例を示した側面図であり、１はブラシ用毛材、２は島部、３は海部を示す。同じく図１（ｂ）は海島複合繊維の側面図であり、４は海島複合繊維からなるブリッスルを示す。同じく図１（ｃ）は図１（ａ）のブラシ用毛材繊維軸方向に切断した（Ｘ−Ｘ′）断面図である。
【００１７】
すなわち、本発明のブラシ用毛材１は、繊維軸方向に垂直に切断した断面に海部３と島部２とを有し、島部２の数が１個以上１０個未満であり、かつ熱処理後の海部収縮率（Ａ）と島部収縮率（Ｂ）との収縮率差Ａ−Ｂが０．５％を超え２５．０％未満の範囲にある海島複合繊維のブリッスル４からなるブラシ用毛材であって、前記ブリッスル４の少なくとも一端では前記収縮率差により海部３から島部２が突出していることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成からなる本発明のブラシ用毛材においては、従来の海島複合繊維からなるブリッスル４の端部に島部が露出したブラシ用毛材に比べて、ブリッスル４の端部を化学的処理で溶解することなく、島部２と海部３との収縮率差を利用して端部から島部２を突出させていることから、端部が植毛基部と同等の毛腰を保持しており、突出した島部２によって、高い清掃性を有すると共に耐久性に優れたブラシ用毛材を得ることができる。
【００１９】
本発明のブラシ用毛材１を構成する樹脂としては熱可塑性樹脂であることが重要である。 樹脂の具体例としては、ポリアリレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリルニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテル、ポリエステル、ナイロン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリカーボネート、各種エラストマー等が挙げられ、通常繊維化に用いられる樹脂であれば制限されない。これら樹脂の中から海部３および島部２の成分として、それぞれ一種または二種以上が用いられる。かかる樹脂の選択あるいは組み合わせはブラシ用毛材の用途、目的に応じて適宜行われる。この中でも、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、ポリトリメチレンテレフタレート、各種ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアリレート、ポリフェニレンサルファイド、各種エラストマーがブラシとして要求される高弾性、耐摩耗性、屈曲回復性、等の特性が良好であり好ましく用いられる。
【００２０】
そして、各樹脂の収縮率が下記の範囲となるように、島部２と海部３を構成する熱可塑性樹脂を選択し、組み合わせて使用することが肝要である。
【００２１】
本発明のブラシ用毛材１を構成する海島複合繊維に形成している島部２の数は、１個以上１０個以下であることが望ましい。さらに好ましくは３個以上７個未満である。
【００２２】
島部２が０個の場合は、細部の清掃対象部位に到達することなく、ブラシとしての清掃性に劣る。また、１０個以上であると、島部２の直径が細くなることから、ブラシとして使用した場合に細部への挿入性、到達性は良好であるが、島部２単体の硬さが柔らかくなることから、ブラシとして使用した場合の清掃性が低下するため好ましくない。
【００２３】
本発明のブラシ用毛材１において、島部２と海部４との収縮率差を利用して、ブリッスル４の端部に突出した島部２を形成させるには、海島複合繊維を必要長に切断したカットブリッスル４を、加圧式蒸熱釜および／または強制通風循環式オーブンに入れ、８０℃〜２００℃、１０分〜１２０分の熱処理を行うことにより、カットブリッスル４の海部３のみを収縮させ、突出した島部２を形成させる方法が好ましく採用される。
【００２４】
ここで、突出した島部２の形成方法が溶解方法であると、海部３が溶解してテーパー状の端部が形成され、同時に突出しテーパー化された島部が形成されるが、このブラシ用毛材は端部が溶解されていることにより、細部への進入性は良くなる反面、強度が低下し、かつ端部の劣化を招くことになるため好ましくない。
【００２５】
さらに、海部および島部の収縮差の測定方法としては、海島複合繊維を必要な長さに切断したカットブリッスル４を原糸長とし、カットブリッスル４の熱処理を行い、海部３および島部２の収縮後の長さを測定する。熱処理後の収縮率差の関係は（（島部熱処理後の長さ／原糸長）×１００）−（（海部熱処理後の長さ／原糸長）×１００））が０．５％以上２５％未満の範囲内にあることが望ましい。さらに、好ましくは１．５％以上１８％未満である。
【００２６】
海部と島部の収縮率差が０．５％未満では、ブリッスルの端部から島部が十分に突出せず、２５％を越えると、突出した島部の強度が低下するため好ましくない。
【００２７】
また、ブリッスルの端部から突出した島部の長さは、０．８〜２．５ｍｍの範囲にあることが望ましく、０．８ｍｍ未満では十分な清掃性が得られず、２．５ｍｍを越えると突出した島部の強度が低下する傾向が招かれる。
【００２８】
本発明のブラシ用毛材の繊維軸方向に切断した断面（Ｘ−Ｘ′）に形成されている断面形状は、特に制限するものではなく、具体的には、円形、または、四角形、六角形などの多角形、さらは、四葉形、六葉形、八葉形などの多葉形などが挙げられるが、ブラシ用毛材には耐久性および清掃性が要求されるため、そのバランスに優れるとの理由から、中でも円形断面形状であることが好ましい。
【００２９】
本発明のブラシ用毛材に使用する海島複合繊維の直径は、０．１００ｍｍ以上０．５００ｍｍ未満であることが望ましい。さらに、好ましくは０．２００ｍｍ以上０．４００ｍｍ未満である。
【００３０】
直径が０．１００ｍｍ以下であると、細部への挿入性、到達性は良好であるが、ブラシとして使用した場合のブラシ用毛材の毛腰が柔軟になるため清掃性に劣り、また、直径が０．５００ｍｍ以上であると、島部単体の直径が太くなることから島部の毛腰が硬くなり、細部への挿入性、到達性が劣り、清掃性が低下するばかりか、清掃対象物へキズを付けることになり、ブラシ性能が低下する傾向が招かれる。
【００３１】
本発明のブラシ用毛材の島部の直径は、０．０２０ｍｍ以上０．１２０ｍｍ未満であることが望ましい。さらに好ましくは０．０３０ｍｍ以上０．１００ｍｍ未満である。
【００３２】
また、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、上記の熱可塑性樹脂および樹脂組成物には、耐熱剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、酸化防止剤、抗菌剤、蛍光増白剤、染料および顔料などの慣用の各種添加剤が含まれていてもよい。
【００３３】
さらにまた、上記添加剤と共に研磨剤または磨き剤、具体的には、クレー、シリカ、炭酸カルシウムまたはアパタイトおよびそれらの混合物が含まれていてもよい。
【００３４】
上記ブラシ用毛材を毛材の少なくとも一部に使用した本発明のブラシは、公知の方法にて製造することができ、ブラシ自体の製造方法については特に限定されない。
【００３５】
以上、説明したとおり、本発明のブラシ用毛材は、従来の海島複合繊維からなるブリッスルの端部から島部が露出したブラシ用毛材に比べて、端部が植毛基部と同等の毛腰を有し、柔軟な島部が清掃対象部位の細部に到達し、優れた清掃性を有すると共に、端部の強度向上による耐久性に優れた特性をも兼ね備えたものである。
【００３６】
そして、本発明のブラシ用毛材を少なくとも一部に使用したヘアブラシ、ボディブラシ、歯ブラシ、洋服用ブラシ、掃除用ブラシ、トイレブラシ、洗車用ブラシ、絵筆、ペンキ用ブラシ、工業用ブラシ、化粧用ブラシ、等のブラシ製品、特に歯ブラシは、これらの特性を十分発揮し、その実用性が極めて高いものである。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお、本発明のブラシ用毛材の評価方法については、次の通り行った。すなわち、実施例に示すブラシ用毛材を３０穴の歯ブラシハンドルに毛丈１３ｍｍになるよう処理したブラシ用毛材を植毛して歯ブラシを作製しこの歯ブラシについて以下の評価を実施した。
【００３８】
〔清掃性評価〕
上記の歯ブラシを使用し、この歯ブラシに対して摺動面裏側から垂直に２００ｇの荷重をかけて、仮想汚れを塗布したステンレス製波板に対して、振幅１４ｍｍ、スピード１５０ｒｐｍで３０００回摺動させ、仮想汚れの除去率を測定した。汚れ除去率は波板凸部表面について算出した。
【００３９】
〔耐久性評価〕
清掃性評価と同じ仕様の歯ブラシを作製し、この歯ブラシに対して摺動面裏側から垂直に５００ｇの荷重を掛け、３７℃の温水を滴下させた状態でステンレス製の波板に対して歯ブラシの長手方向に２万回摺動運動させ、ブラシ部の毛開き率（Ｋ）を測定した。毛開き率の算出方法は、初期状態におけるブラシ部摺動面の横幅Ａｍｍ、摺動後の横幅Ｂｍｍとしたとき、Ｋ＝（Ｂ−Ａ）／Ａ×１００（％）とした。
【００４０】
［実施例１］
海部構成樹脂として、十分に脱出乾燥したポリエステル（東レ（株）製Ｔ７０１Ｔ、以下ＰＥＴという）、島部構成樹脂としてナイロン（東レ（株）製アミランＣＭ２００１、以下ナイロンという）を用い、複合溶融紡糸機に供給し、３本の島部が海部内に散在したノズルから溶融押出し、直ちに３０℃の水中で冷却し、続いて５５℃の温水、さらに１００℃乾熱下で４．３倍に延伸した後、乾熱雰囲気中で弛緩熱処理を行った。このようにして得られた直径０．２００ｍｍ、島部直径０．０６０ｍｍの円形海島複合繊維を束状に巻き取った。
【００４１】
次に、巻き取られた束状の海島複合繊維の周囲に紙テープを巻いて直径４５ｍｍの毛束とし、さらに３０ｍｍの長さに切断し、カットブリッスルを得た。
【００４２】
得られた、カットブリッスルを設定１１０℃の蒸熱釜で３０分間の熱処理をして、海部樹脂を収縮させ、カットブリッスル両端を２．５ｍｍ突出した３本の島部を形成したブラシ用毛材を得た。
【００４３】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００４４】
［実施例２］
実施例１において、海部構成樹脂をポリブチレンテレフタレート（東レ（株）製トレコン１２００Ｓ、以下ＰＢＴという）に、また島部直径を０．０３０ｍｍと島部の数を５本にそれぞれ変更した以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００４５】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００４６】
［実施例３］
実施例２において、海部構成樹脂をポリエステルエラストマー（東レ・デュポン（株）製ハイトレル６３４７）に、島部構成樹脂をＰＥＴにそれぞれ変更し、得られたカットブリッスルを９５℃の強制通風循環式オーブンにて５０分間の熱処理を施した以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００４７】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００４８】
［実施例４］
実施例１において、島部直径を０．０２０ｍｍに、島部本数を７本にそれぞれ変更し、得られたカットブリッスルを９５℃の強制通風循環式オーブンにて５０分間の熱処理を施した以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００４９】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００５０】
［比較例１］
実施例１において、熱処理を行わず、突出した島部を形成しなかった以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００５１】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００５２】
［比較例２］
実施例１において、島部の数を１５本に変更した以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００５３】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００５４】
［比較例３］
実施例１において、突出した島部の形成方法を熱処理からＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）水溶液中浸漬に変更した以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００５５】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００５６】
［比較例４］
実施例１において、海部構成樹脂をナイロンとし、海部に散在させた島部を０本に変更した以外は、同様の方法でブラシ用毛材を作製した。
【００５７】
得られたブラシ用毛材を使用して歯ブラシを作製し、特性の評価を実施した結果を表１に示した。
【００５８】
【表１】
【００５９】
表１の結果から明らかなように、本発明のブラシ用毛材を使用した歯ブラシ（実施例１〜４）は、端部の強度が向上し優れた耐久性を有していると共に、優れた清掃性をも有しており、実用性の高いものであった。
【００６０】
これに対して、本発明の条件を満足しないブラシ用毛材を使用した歯ブラシは、耐久性および／または清掃性に欠けたものとなることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明のブラシ用毛材は、従来の海島複合繊維からなるブリッスルの端部から島部が露出したブラシ用毛材に比べて、端部が植毛基部と同等の毛腰を有し、柔軟な島部が清掃対象部位の細部に到達し、優れた清掃性を有すると共に、端部の強度向上による耐久性に優れた特性をも兼ね備えたものであり、このブラシ用毛材を少なくとも一部に使用したヘアブラシ、ボディブラシ、歯ブラシ、洋服用ブラシ、掃除用ブラシ、トイレブラシ、洗車用ブラシ、絵筆、ペンキ用ブラシ、工業用ブラシ、化粧用ブラシ、等のブラシ製品、特に歯ブラシは、これらの特性を十分発揮し、その実用性が極めて高い。
【符号の説明】
【００６２】
１ ブラシ用毛材
２ 島部
３ 海部
４ ブリッスル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維軸方向に垂直に切断した断面に海部と島部とを有し、前記島部の数が１個以上１０個未満であり、かつ熱処理後の海部収縮率（Ａ）と島部収縮率（Ｂ）との収縮率差Ａ−Ｂが０．５％を超え２５．０％未満の範囲にある海島複合繊維のブリッスルからなるブラシ用毛材であって、前記ブリッスルの少なくとも一端では前記収縮率差により前記海部から前記島部が突出していることを特徴とするブラシ用毛材。
【請求項２】
前記海島複合繊維の直径が０．１００ｍｍ以上０．５００ｍｍ以下の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載のブラシ用毛材。
【請求項３】
前記海部からの島部の突出長さが０．８〜２．５ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１または２に記載のブラシ用毛材。
【請求項４】
請求項１または２に記載のブラシ用毛材を毛材の少なくとも一部に使用してなることを特徴とするブラシ。
【請求項１】
繊維軸方向に垂直に切断した断面に海部と島部とを有し、前記島部の数が１個以上１０個未満であり、かつ熱処理後の海部収縮率（Ａ）と島部収縮率（Ｂ）との収縮率差Ａ−Ｂが０．５％を超え２５．０％未満の範囲にある海島複合繊維のブリッスルからなるブラシ用毛材であって、前記ブリッスルの少なくとも一端では前記収縮率差により前記海部から前記島部が突出していることを特徴とするブラシ用毛材。
【請求項２】
前記海島複合繊維の直径が０．１００ｍｍ以上０．５００ｍｍ以下の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載のブラシ用毛材。
【請求項３】
前記海部からの島部の突出長さが０．８〜２．５ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１または２に記載のブラシ用毛材。
【請求項４】
請求項１または２に記載のブラシ用毛材を毛材の少なくとも一部に使用してなることを特徴とするブラシ。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−２５９４６８（Ｐ２０１０−２５９４６８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１０２５８（Ｐ２００９−１１０２５８）
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【出願人】（０００２１９２８８）東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【出願人】（０００２１９２８８）東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Ｆターム（参考）】
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