CN110446440A - 利用火山岩泥的高功能性牙刷毛及利用其的牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明公开可利用作为环保的清洁原料的火山岩泥确保优秀的抗菌性的高功能性牙刷毛及利用其的牙刷。本发明的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛的特征在于，包含：树脂组合物，包含聚酯类树脂及尼龙树脂中的一种以上；以及火山岩泥粉末，相对于100重量份的上述树脂组合物，添加0.01～10重量份。

Description

利用火山岩泥的高功能性牙刷毛及利用其的牙刷

技术领域

本发明涉及牙刷毛及利用其的牙刷，更详细地涉及可利用作为环保的清洁原料的火山岩泥确保优秀的抗菌性的高功能性牙刷毛及利用其的牙刷。

背景技术

牙刷由牙刷毛、植入牙刷毛的刷头部和连接到刷头部的柄部构成。具有这种结构的牙刷作为用于口腔卫生的重要工具，必须始终是卫生的。尤其，植入牙刷的刷头部的牙刷毛不仅要有一定的强度和弹性，而且还能够容易地沿着作为刷牙部分的牙齿移动。

然而，由于这种牙刷毛主要存放在潮湿且不易换气的卫生间内使用，因此很难保持卫生状态，导致各种细菌繁殖，从而引发疾病。

最近，开发了通过化学消毒或紫外线消毒牙刷的方法等，但是，由于用户需要亲自对牙刷进行消毒，或者需要用紫外线进行消毒等复杂的程序，导致使用上的不便的事例增加。

并且，开发了用于抑制牙刷毛的细菌繁殖的杀菌装置，但是这种杀菌装置的价格非常昂贵，因此普通家庭难以购买，而且为了运行需要提供持续的电力，因此产生电力消耗，导致经济效率低，并且由于难以携带的缺点等而没有被广泛使用。

另一发面，以往的抗菌牙刷混合使用抗菌材质与牙刷毛的树脂，在此情况下，存在由于它们本身具有的颜色而出现牙刷毛发生着色的问题，具有在混合或涂敷过程中因混合不均匀而导致涂层容易剥落的问题。并且，在使用抗生素的情况下，存在可能会因使用过量的抗生素而引起副作用的问题。

有关现有文献有韩国公开专利公报第10-2003-0068758号(2003年8月25日公开)，上述文献中记载了牙刷毛制备方法及其牙刷。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供可利用作为环保的清洁原料的火山岩泥确保优秀的抗菌性的高功能性牙刷毛及利用其的牙刷。

解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明实施例的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛的特征在于，包含：树脂组合物，包含聚酯类树脂及尼龙树脂中的一种以上；以及火山岩泥粉末，相对于100重量份的上述树脂组合物，添加0.01～10重量份。

发明的效果

本发明的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛及利用其的牙刷，相对于100重量份的树脂组合物，添加0.01～10重量份的作为环保清洁原料的火山岩泥粉末，抗霉菌抗菌效果优秀，并可确保99％以上的抗菌性，而且除臭效果突出。

并且，本发明实施例的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛及利用其的牙刷的强度为10～30N、延伸率为20～40％的及弯曲恢复率为40～80％，不仅柔软，而且强度和弹性优秀，因此可提供清爽的刷牙体验，因而可使牙龈的损伤最小化。

附图说明

图1为拍摄火山岩泥粉末的扫描电子显微镜(SEM)照片。

图2为示出火山岩泥粉末的X射线衍射图案的照片。

图3为示出对实施例1～4的牙刷毛进行10000次磨损后的状态的照片。

图4为示出对实施例1～4的牙刷毛进行30000次磨损后的状态的照片。

图5为示出对实施例1～4的牙刷毛进行50000次磨损后的状态的照片。

具体实施方式

以下参照后述的实施例会让本发明的优点、特征及实现这些优点和特征的方法更加明确。但是，本发明并不局限于以下所公开的实施例，能够以互不相同的各种方式实施，本实施例用于使本发明所属技术领域的普通技术人员完整地理解本发明的范畴，本发明仅由发明要求保护范围限定。在整个说明书中相同的附图标记是指相同的结构要素。

以下，参照附图对本发明优选的实施例的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛及利用其的牙刷进行详细说明。

本发明实施例的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛包含树脂组合物及火山岩泥粉末。

树脂组合物可包含聚酯类树脂及尼龙树脂中的一种以上。即，树脂组合物可仅单独使用聚酯类树脂，或者仅单独使用尼龙树脂。与此不同，树脂组合物还可与聚酯类树脂和尼龙树脂一起使用。

此时，聚酯类树脂起到提高牙刷毛的长丝强度及弹性的作用。为此，聚酯类树脂可使用选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate：PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate：PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephtalate：PBT)及聚对苯二甲酸丙二醇酯(Polytrimethyleneterephthalate：PTT)中的一种或两种以上的混合物。

优选地，这些聚酯类树脂使用数均分子量为30000～50000的，这是因为只有使用在上述范围内的数均分子量大的聚酯类树脂时，才更加有利于提高牙刷毛的强度及弹性。

而且，与聚酯类树脂一样，尼龙树脂起到提高牙刷毛的长丝强度及弹性的作用。为此，尼龙树脂可使用选自尼龙612树脂、尼龙610树脂、聚酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚环氧乙烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯及它们的衍生物以及包含聚乳酸(polylactic acid)及聚乙醇酸(poly glycolic acid)的生物降解性树脂中的一种或两种以上的混合物。

作为火山岩泥粉末的原料的火山岩泥为环保型原料，具有通过激活分子运动活化人体细胞并促进血液循环和新陈代谢的远红外线作用，阻断重金属和电磁波的效果优秀。并且，火山岩泥抑制各种霉菌的发生和病原菌及细菌的生长的功能优秀，并具有抗霉菌抗菌效果，并且对于如氨、甲醛和有机化合物等的除臭效果优秀。

优选地，这些火山岩泥(scoria)使用采自济州火山石的。此时，火山岩泥(Scoria)是埋藏在韩国济州岛的世界上唯一的与人体血液类似的弱碱性资源，通过寄生火山(山峰)生成，出产于整个济州岛，推测分布在济州岛内约200亿立方米的半径内。

图1为拍摄火山岩泥粉末的扫描电子显微镜照片，图2为示出火山岩泥粉末的X射线衍射图案的照片，参照这些进行进一步具体说明。

如图1及图2所示，作为火山灰(volcanic ash)的火山岩泥是一种石炭，在数万年至数百万年间，随着经100多次的水性火山活动时，1600℃的岩浆分散在空气中并与氧结合煅烧，与其他地区的酸性系列的火山石不同，是一种弱碱性天然陶瓷。

这种火山岩泥作为多孔体具有高除臭能力，并具有稳定的化学结构，而几乎不含有机杂质，主要为红棕色、黄棕色、黑色和深灰色，并且，耐火度为1120℃～1210℃、吸收率为17.7～32.8％、磨损率为47.25～67.22％、比重为1.31～1.90g/ml。

并且，通过图2所示的X射线衍射图案可知，火山岩泥的主成分为辉石(Py)、斜长石(PI)、磁铁石(H)等，并含有氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钛等。并且，火山岩泥中可含有0.01～20重量百分比的珊瑚钙。

这种火山岩泥是在天然状态下即使不加热也能表现出92％的远红外辐射的黑砂体，对作为特应性原因物质的甲醛除臭率为92％、氨除臭率为99％、抗菌性为99.9％，是具有消除霉菌、大肠杆菌功能的天然材料，是一种具有最佳功能的天然材料，是近年来经常使用的玉、黄土、麦饭石、锗无法比拟的。

因此，如本发明所述，在向树脂组合物中添加一定含量比的火山岩泥粉末的情况下，可发挥99％以上的抗菌剂除臭效果。具体地，优选地，相对于100重量份的树脂组合物，可添加0.01～10重量份的火山岩泥粉末。相对于100重量份的树脂组合物，在火山岩泥粉末的添加量小于0.01重量份的情况下，由于该添加量微不足道，因此可能难以正常发挥上述效果。相反，相对于100重量份的树脂组合物，在火山岩泥粉末的添加量大于10重量份的情况下，当适用于牙刷毛时，可成为降低强度和弯曲恢复率的因素。

另一方面，在不降低物性的范围内，还可向本发明实施例的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛中添加添加剂。在此情况下，添加剂可以是研磨剂、偶联剂等，可单独或复合添加这些。此时，研磨剂可使用选自二氧化硅、氢氧化铝、碳酸钙、硅石、膨润土粘土、磷酸钙、磷酸二钙、无水二磷酸钙等中的一种以上，但并不限定于此。并且，偶联剂可用于增强树脂组合物与研磨剂之间的相互作用。

利用这种火山岩泥的高功能性牙刷毛是向树脂组合物中添加火山岩泥粉末后熔融挤压，然后利用喷嘴进行挤压纺丝后，在水中冷却挤压纺丝的原丝来制备短纤维。

即，单纤维可通过使用挤压机来制备，此时，挤压机可使用各种挤压机，如双螺杆挤压机。此时，树脂组合物和火山岩泥粉末在挤压机中混合成熔融物，将生成的混合物计量加入带有模板(die plate)的纺丝组件(spin pack)中。过滤混合物，并可通过模板的孔进行挤压来生成各种形状和大小的原丝。

这种原丝的剖面形状取决于模板孔的形状，可具有多种形态，如圆形、椭圆形、矩形、三角形、等边形等。这种原丝具有单纺丝结构，或者可以由具有芯层和鞘层的芯鞘双纺丝结构形成。在这种芯-鞘双纺丝结构中，优选地，鞘层以同轴或同心形态包围芯层。

并且，可通过熔融纺丝来制备原丝。在挤压工序中，原丝股线从模板释放出来后，在急冷水浴中固化，然后通过一系列拉伸棍输送，以拉伸至原始长度的3～8倍。根据规定速度及时间拉伸原丝，并可通过卷绕在诸如卷筒或卷轴的卷绕机上来制备。

这种原丝可以由颜色、直径、聚合物组成、长度及形状不同的原丝组成一个束来制备成特定的牙刷毛。

前述的本发明实施例的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛的强度为10～30N、延伸率为20～40％及弯曲恢复率为40～80％。

此时，在牙刷毛的弯曲恢复率小于40％、强度小于10N、延伸率大于40％的情况下，牙刷毛所具有的强度及弹性太弱，很有可能无法确保耐久性。相反，在牙刷毛的弯曲恢复率大于80％、强度大于30N、延伸率小于20％的情况下，可存在牙刷毛太硬，可易于损伤牙龈，容易发生磨损，导致耐久性差的问题。

因此，在本发明实施例的高功能性牙刷毛植入刷头部来制备的高功能性牙刷中，相对于100重量份的树脂组合物，添加0.01～10重量份的作为环保型清洁原料的火山岩泥粉末，因此抗霉菌抗菌效果优秀，并可确保99％以上的抗菌性，而且除臭效果突出。

并且，本发明实施例的利用火山岩泥的高功能性牙刷的强度为10～30N、延伸率为20～40％及弯曲恢复率为40～80％，不仅柔软，而且强度及弹性优秀，可提供清爽的刷牙体验，因此可使牙龈的损伤最小化。

实施例

以下，通过本发明的结构及作用进一步详细说明本发明优选的实施例。但是，这是作为本发明的优选的例示呈现的，在任何意义上都不应被解释为限制本发明。

未在此描述的内容为本领域技术人员在技术上可以充分推断的，因此省略其说明。

1.火山岩泥抗菌力测定

表1示出火山岩泥的抗菌力测定结果。

1)使用公示菌株：大肠杆菌(Escherichia coli)ATCC 25922

2)试验条件：在37±1℃的温度下振荡培养试验菌液1小时后测定菌数(振荡次数120次/分钟)

3)试验试样重量：2.0g

4)中和溶液：磷酸缓冲液(pH 7.0±0.2)

5)减少率(％)：[(M_b－M_c)/M_b]×100

M_a：对照试样的初始菌数(平均值)

M_b：培养1小时后对照试样的菌数(平均值)

M_c：培养1小时后试验试样的菌数(平均值)

表1

2.牙刷毛制备

实施例1

相对于100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)，添加0.1重量份的火山岩泥粉末后，在250℃的温度下进行熔融挤压后，利用0.8mm大小的喷嘴挤压纺丝。

然后，利用10℃的水冷却经挤压纺丝的原丝后，在180℃的温度下实施拉伸，制备短纤维。然后，将短纤维制成直径为40mm的束后，切成60mm的长度来制备牙刷毛。此时，使用了在整体100重量百分比中含有7.5重量百分比的珊瑚钙的火山岩泥粉末。

实施例2

除了相对于100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)，添加0.05重量份的火山岩泥粉末之外，以与实施例1相同的方法制备牙刷毛。

实施例3

除了相对于100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)，添加1重量份的火山岩泥粉末之外，以与实施例1相同的方法制备牙刷毛。

实施例4

除了相对于100重量份的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)，添加5重量份的火山岩泥粉末之外，以与实施例1相同的方法制备牙刷毛。

实施例5

除了相对于100重量份的尼龙612树脂，添加9重量份的火山岩泥粉末之外，以与实施例1相同的方法制备牙刷毛。

实施例6

除了相对于由65.0重量百分比的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、33.0重量百分比的尼龙612树脂组成的100重量份的树脂组合物，添加0.1重量份的火山岩泥粉末之外，以与实施例1相同的方法制备牙刷毛。

比较例1

除了使用由65.0重量百分比的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和35.0重量百分比的尼龙612树脂组成的的树脂组合物之外，以与实施例1相同的方法制备牙刷毛。

比较例2

除了相对于100重量份的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)，添加15重量份的火山岩泥粉末之外，以与实施例1相同的方法制备牙刷毛。

3.物性评价

表1示出对根据实施例1～6及比较例1～2制备的牙刷毛的物性评价结果。

1)强度及延伸率测定

根据作为使用万能材料试验机的长丝拉伸强度及延伸率测定方法的KS K0219测定方法进行测定。

2)弯曲恢复率测定

根据KS G3103测定方法进行测定。

表2

区分	强度(N)	延伸率(％)	弯曲恢复率(％)
				实施例1	15.1	26.8	50.9
实施例2	17.6	24.7	53.7
				实施例3	14.7	27.3	49.3
实施例4	14.5	27.4	49.2
				实施例5	13.9	28.1	47.9
实施例6	15.0	26.9	50.1
				比较例1	8.9	30.6	36.7
比较例2	9.7	29.8	38.4

如表2所示，在根据添加火山岩泥的实施例1～6的牙刷毛的情况下，可知均满足对应目标值的强度：10～30N，延伸率：20～40％及弯曲恢复率：40～80％。

相反，在未添加火山岩泥，或者即使添加火山岩泥粉末，但也未按照本发明中提出的范围添加的比较例1～2的情况下，确认虽然延伸率满足目标值，但强度及弯曲恢复率未达到目标值。

3.耐久性测试

表3示出对实施例1～6及比较例1～2的牙刷毛进行耐久性测试的结果。并且，图3至图5为示出分别对实施例1～4的牙刷毛进行10000次、30000次及50000次磨损后的状态的照片。

1)耐久性测定

牙刷毛的耐久性是指测定毛张开的磨损试验(wearing test)，将植入的牙刷在牙齿相同类型凹凸处以每秒两次的速率反复进行往复运动，并根据下述式1计算。

式1：L₁－L₂/L₁×100

(其中，L₁是刷牙之前的毛的长度，L₂是刷牙之后的毛的长度。)

表3

如表3以及图3至图5所示，对根据实施例1～6的牙刷毛的耐磨测试结果显示，直到磨损10000次为止，毛长度没有变化，毛未张开，在进行30000次后，除了实施例4～6之外，在实施例1～3的情况下，毛长度和毛张开没有变化。

而且，对根据实施例1～6的牙刷毛进行的耐磨测试结果显示，在磨损50000次后，毛长度虽有变化，但没有重大变化，测定毛张开也为11％以下。

相反，对比根据较例1～2的牙刷毛进行的耐磨测试结果显示，在磨损10000次后，毛长度增加，并发生毛张开。并且，在根据比较例1～2的牙刷毛的情况下，在磨损50000次后，确认毛长度增加1.1～1.2cm，并且毛张开严重。

以上，以本发明的实施例为中心进行了说明，但是可以在本发明所属技术领域普通技术人员的水平上进行各种变更和变形。在不脱离本发明提供的技术构思的范围的情况下，可以说这些改变和修改属于本发明。因此，本发明的发明要求保护范围应由上述发明要求保护范围确定。

Claims (8)

1.一种利用火山岩泥的高功能性牙刷毛，其特征在于，包含：

树脂组合物，包含聚酯类树脂及尼龙树脂中的一种以上；以及

火山岩泥粉末，相对于100重量份的上述树脂组合物，添加0.01～10重量份。

2.根据权利要求1所述的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛，其特征在于，上述聚酯类树脂为选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及聚对苯二甲酸丙二醇酯中的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛，其特征在于，上述尼龙树脂包含选自尼龙612树脂、尼龙610树脂、聚酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚环氧乙烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯及它们的衍生物和包含聚乳酸及聚乙醇酸的生物降解性树脂中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛，其特征在于，上述火山岩泥粉末采自济州火山石。

5.根据权利要求4所述的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛，其特征在于，上述火山岩泥粉末中含有0.01～20重量百分比的珊瑚钙。

6.根据权利要求1所述的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛，其特征在于，上述牙刷毛的强度为10～30N且延伸率为20～30％。

7.根据权利要求1所述的利用火山岩泥的高功能性牙刷毛，其特征在于，上述牙刷毛具有45～55％的弯曲恢复率。

8.一种牙刷，其特征在于，利用权利要求1至7中任一项所述的牙刷毛。