JP4860260B2 - 歯ブラシ用モノフィラメントの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は歯ブラシ用モノフィラメント（歯ブラシ用毛）およびその製造方法、ならびに該歯ブラシ用モノフィラメントを備えた歯ブラシに関する。

一般に歯ブラシ用モノフィラメントは、ポリアミド（ナイロン６−１０、ナイロン６−１２等）やポリエステル（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等）といった熱可塑性合成樹脂を加熱溶融したものを、一定太さの複数本のモノフィラメントとなるように押出し機で水中に押出し、延伸工程、アニーリング工程を経て巻き取られる（紡糸工程）。
その後、適当な本数のモノフィラメントを束ねて直径５ｃｍ程度の束にし、紙テープなどで外周を巻いたり、加熱により収縮する円筒状のシュリンクフイルムでシュリンク包装したりした後、１ｍ程度の長さにカットしたものを、ロングハンクと呼んでいる。
このロングハンクを３ｃｍ程度の長さに切断したものがロールまたは毛束ロールと呼ばれ、歯ブラシを製造する際には、ロールの外周の紙テープやフイルムを取り除いたものを用い、平線式植毛機等を用いて歯ブラシハンドルに植毛する。

前記ロングハンクを製造する前には、櫛もしくは櫛様の治具で整毛作業を行う。この整毛を行わないと、複数本のモノフィラメントを束ねて包装した時、巻き取る時の巻きクセがついたままで固定されるため、曲がったモノフィラメントが多数混在し、歯ブラシハンドルのヘッド部に植毛した時に、外観や清掃性、使用感において好ましくない。

しかしながら、整毛作業、すなわち複数本のモノフィラメントからなる毛束を櫛もしくは櫛様のもので梳くと静電気が発生してモノフィラメント同士が反発して広がったり、まわりのゴミが付着したりする。このため、一般に紡糸工程において、モノフィラメントを巻き取る前に表面処理剤（油剤ということもある）を塗布し、静電気の発生を防止するようにしている。
また、整毛作業において、櫛通りが滑らかでないと作業性が悪いだけでなく、モノフィラメントの表面を傷めたり、毛切れの原因となったりする。

また、通常の歯ブラシに用いられる歯ブラシ用毛（モノフィラメント）は、一般に断面形状が円形であるが、一定の長さに切断された歯ブラシ用毛（モノフィラメント）の両端をアルカリ等で処理したテーパード毛（先鋭モノフィラメント）の場合、通常の円柱形のモノフィラメントに比べて径が一定である直線部分が短いため、ハンドリング性が悪く、植毛機にある毛皿に両端テーパード毛の毛束ロールを供給する時に、該毛束ロールから一部の毛が落下する毛こぼれも発生し易いという問題がある。
例えば、テーパード毛の直線部分が束ねられている部分が確実に把持されている時は良いが、テーパード毛のテーパー部分が把持されると、テーパー部分どうしのこすれ合いとなるためテーパード毛どうしが移動し易くなって毛束が乱れやすくなり、毛束ロールから一部の毛が抜け出してこぼれる現象や、植毛された時に１〜数本の毛が不揃いに飛び出す現象が生じやすい。
このような問題があるために、テーパード毛の製造工程においてはロボットハンドによる毛束ロールの把持は不可能であり、人手に頼らざるを得ない状況になっている。

従来、各種用途の繊維に対する表面処理剤として、鉱物油、高級アルコール、アルキル燐酸エステル塩、ジメチルポリシロキサンなどのエマルジョンないし油剤、アミノ変性シリコーンオイル、ジメチルポリシロキサンとアミノ変性シリコーンオイル混合物などが知られている。
例えば下記特許文献１には、合成線状重合体よりなるモノフィラメントの表面に、アミノ変性シリコーンオイルをコーティングしてなるブラシ用モノフィラメントが開示されている。また従来技術として、モノフィラメントの表面に鉱物油、高級アルコール、アルキル燐酸エステル塩、ジメチルポリシロキサンなどのエマルジョンないし油剤からなる平滑剤または潤滑剤を塗布する手段が記載されている。
下記特許文献２には、合成線状重合体よりなるモノフィラメントの表面に、ジメチルポリシロキサンとアミノ変性シリコーンオイルの混合物をコーティングしたブラシ用モノフィラメントが開示されている。
下記特許文献３には、ポリアミド繊維に対して親和性を有するシリコーン油（たとえば、アミノ基、グリシジル基、カルボキシル基、アルコール性水酸基等を導入した重合度の比較的低い油状の変性ポリシロキサン）で表面処理されたポリアミド繊維を使用したポリアミド繊維ブラシが記載されている。
下記特許文献４には、シリコーン系物質（重合度５０〜１００００のシリコーンオイル、シリコーンゴム、高重合度のシリコーン樹脂微粉末等）を練りこんだ洗浄用ブラシが開示されている。
下記特許文献５、６には、アミノ基を有するオルガノポリシロキサンを表面に付着してなる繊維からなる化粧ブラシ用繊維が開示されている。
特開昭６２−５７５１４号公報 特開昭６２−８２９０５号公報 特開昭６３−２１２３０４号公報 特開２００５−４０４９１号公報 特開昭６３−１０５１８９号公報 特開昭６３−１０５１９０号公報

しかしながら、上述した歯ブラシ製造における問題点に対して、これら従来の表面処理剤は必ずしも有効ではなく、さらにアミノ変性シリコーンオイルの場合は、一般に繊維の風合い改質剤として用いられており、口腔内で使用する歯ブラシ用モノフィラメントにはあまり好ましいとはいえない。
また、ジメチルポリシロキサンといっても多数グレードがあり、単にジメチルポリシロキサンをモノフィラメントの表面に塗布しても、条件によって効果が異なり、必ずしも良好な結果は得られない。
さらに、テーパード毛のハンドリング時に毛束が乱れやすいという問題は特許文献１〜６の技術では解決できない。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、歯ブラシ用のモノフィラメントの紡糸工程の整毛作業における櫛通し作業の改善および静電気発生の抑制を実現できるようにすることを目的とする。
さらに好ましくは、テーパード毛におけるハンドリング性を向上させて毛こぼれをも防止できるようにすることを目的とする。

本発明の第１の態様は、熱可塑性合成樹脂からなるモノフィラメントの表面に、粘度が１０〜５０ｍｍ^２／秒のジメチルポリシロキサンを付着させてなることを特徴とする歯ブラシ用モノフィラメントである。
第２の態様は、第１の態様において、前記モノフィラメントが、一定の長さにカットされており、片端部または両端部がテーパー状に加工されたテーパード毛であることを特徴とする歯ブラシ用モノフィラメントである。
第３の態様は、第１または第２の態様の歯ブラシ用モノフィラメントを備えた歯ブラシである。

第４の態様は、熱可塑性合成樹脂からなるモノフィラメントの表面に、粘度が１０〜５０ｍｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサンを付着させることを特徴とする歯ブラシ用モノフィラメントの製造方法である。
第５の態様は、第４の態様において、前記ジメチルポリシロキサンおよび非イオン界面活性剤を含有する乳化溶液を前記モノフィラメントの表面に付着させた後、乾燥させることを特徴とする歯ブラシ用モノフィラメントの製造方法である。
第６の態様は、第５の態様において、前記モノフィラメントが長尺状であり、前記乳化溶液中のジメチルポリシロキサン濃度が、０．１〜０．２質量％であることを特徴とする歯ブラシ用モノフィラメントの製造方法である。
第７の態様は、第５の態様において、前記モノフィラメントが、一定の長さにカットされ、片端部または両端部がテーパー状に加工されたテーパード毛であって、前記乳化溶液中のジメチルポリシロキサン濃度が、０．２〜２．０質量％であることを特徴とする歯ブラシ用モノフィラメントの製造方法である。

本発明によれば、歯ブラシ用のモノフィラメントの紡糸工程の整毛作業における櫛通し作業の改善および静電気発生の抑制を実現できる歯ブラシ用モノフィラメント、および該歯ブラシ用モノフィラメントを備えた歯ブラシが得られる。
また一定の長さにカットされており、片端部または両端部がテーパー状に加工されたテーパード毛におけるハンドリング性を向上させて毛こぼれをも防止できる。

本発明におけるモノフィラメントは、歯ブラシの刷毛として用いられる１本の繊維状物を意味する。形状は限定されず、例えば紡糸工程で得られる長尺物、これを所定の長さにカットしたもの、およびテーパード毛などの加工が施されたものを含む概念とする。
テーパード毛とは、毛の先端部がおおよそ１０〜５０μｍに加工された先鋭モノフィラメントをいう。中央部径に対して両端部がテーパー状に細くなっている両端テーパード毛や、一方の片端部に対して他方の片端部がテーパー状に細くなっている片端テーパード毛がある。例えば、特開平６−１４１９２３号公報、特開平１０−２２５３２４号公報、特開２０００−２３７４６号公報、特開２００１−１２０３５８号公報、特開２００１−１２０３５７号公報、特開２００１−１６９８２８号公報、特開２００１−１６９８２７号公報等の文献に開示されているテーパー形状を適宜採用することができる。

本発明におけるモノフィラメントは熱可塑性合成樹脂からなっている。熱可塑性合成樹脂としては、例えばポリアミド（ナイロン６−１０、ナイロン６−１２など）やポリエステル（ポリエ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、ポリブチレンテレフタレートなど）が用いられる。
特に、テーパード毛の場合は、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。

モノフィラメントの断面形状は特に限定されず、例えば円形、楕円形、三角形、四角形、五角形、六角形、星形、三つ葉のクローバー形、四つ葉のクローバー形など、必要に応じて任意の形状を選択することができる。物理的強度の点から円形がより好ましい。長さ方向において、ほぼ均一な断面形状を有していてもよく、テーパード毛のように長さ方向において断面形状が変化してもよい。テーパード毛でない場合は、長さ方向における太さおよび断面形状が均一であることがより好ましい。
また外形状が真っ直ぐな柱状であってもよく、長さ方向に捻ったいわゆるツイスト状や、波状のクリンプ状でもよい。

モノフィラメントの太さは特に限定はない。通常使用されている棒状毛で、例えば断面が円形である円柱状の場合は、モノフィラメント直径０.１０ｍｍ〜０.３０ｍｍの範囲が、生産性、使用感、歯茎への当たり心地、耐久性の点から好ましい。
１本の歯ブラシを構成するすべてのモノフィラメントが同一径である必要はなく、上記の範囲であればよい。例えば０．１５２ｍｍと０．１７８ｍｍ、または０．１７８ｍｍと０．２０３ｍｍというように、使用性、使用感、清掃効果等を考慮して、太さの異なるモノフィラメントを組み合わせることができる。
テーパード毛の場合、歯ブラシハンドルのヘッド部に設けられた植毛穴内に植毛される部分の太さ（最大径）が０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍであることが好ましい。

本発明で用いられるジメチルポリシロキサンは、下記化学式（Ｉ）で表される線状ジメチルポリシロキサン構造を持ったシリコーンオイルである。例えば、市販のジメチルシリコーンオイル（信越化学工業社製）等を用いることができる。

本発明では、粘度が１０〜５０ｍｍ^２／秒であるジメチルポリシロキサンが用いられる。本発明における粘度の値は、ＪＩＳ Ｚ ８８０３（１９９１年）に規定されている測定方法で得られる２５℃における動粘度の値である。
該粘度が１０ｍｍ^２／秒であるジメチルポリシロキサンの分子量は約１０００であり、２０ｍｍ^２／秒の分子量は約２０００、３０ｍｍ^２／秒の分子量は約２６００、４０ｍｍ^２／秒の分子量は約３２００、５０ｍｍ^２／秒の分子量は約３５００である。
粘度が１０〜５０ｍｍ^２／秒であるジメチルポリシロキサンを用いることにより、後述の実施例に示されるように、櫛通し作業が改善され、静電気発生が抑制される。また植毛時の毛供給工程においてブロッキング現象が生じるのを防止できる。かかるブロッキング現象が生じると植毛本数が設定よりも少なくなり（毛ウスという）、植毛本数のバラツキの原因となるため好ましくない。

さらには、粘度が１０〜５０ｍｍ^２／秒であるジメチルポリシロキサンを用いることにより、後述の実施例に示されるように、テーパード毛における毛こぼれ防止（ハンドリング性向上）を実現することができ、かつテーパード毛における植毛毛束の乱れも防止できる。
すなわち、平線式植毛機による植毛方法においては、植毛機の毛皿に保持されている毛束ロールから、ピッカーにより、あらかじめ設定された複数本のモノフィラメント（１穴用毛束）を取り出し、続いて植毛機のサヤの中でこの複数本のモノフィラメントを中央部で二つ折りにし、平線と呼ばれる金属片を用いて歯ブラシハンドルの植毛部に形成されている植毛穴に針で打ち込む方法により歯ブラシが製造されるが、植毛毛束の乱れ、例えば１本〜数本の毛が不揃いに飛び出す場合がある。このような植毛毛束の乱れが生じると不良品となるので製造歩留まりが悪くなる。特にテーパード毛（先鋭モノフィラメント）の場合、植毛時に植毛毛束の乱れがより生じやすいが、上記の粘度範囲のジメチルポリシロキサンを用いることにより、かかる不都合を防止することができる。
なお平線とは歯ブラシ製造業界による用語で、金属片のことであり、通常真鍮や洋銀（ニッケルシルバー）が使用されるが、ステンレススチールも使用出来る。

本発明で用いられる非イオン界面活性剤は、歯ブラシに適用可能なものであればよい。例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、より具体的にはポリオキシエチレンラウリルエーテル等が好ましい。特にジメチルポリシロキサンを安定した乳化状態にするためには、ＨＬＢが１１程度のものと、ＨＬＢが１９程度のものを併用するのが好ましい。
非イオン界面活性剤の使用量は、少なすぎるとジメチルポリシロキサンを良好な乳化状態とすることができず、多すぎるとベタつきの原因となる。したがって、質量基準でジメチルポリシロキサン１００質量部および精製水４０〜５０質量部に対して１０〜２０質量部、好ましくは１０〜１５質量部の非イオン界面活性剤を使用して乳化させることが好ましい。また得られた乳化物を、必要に応じて適宜の精製水で希釈し、ジメチルポリシロキサン濃度が好適な範囲に調整された乳化溶液とすることが好ましい。

以下、本発明の歯ブラシ用モノフィラメントの製造方法の実施形態を説明する。
まず、熱可塑性合成樹脂を加熱溶融しながら押出し機のノズルから水中に複数本の糸状に押出し、その後加熱しながら一定のテンションを加えて延伸させる。これをアニーリングして得られる長尺状のモノフィラメントに対してジメチルポリシロキサンを含有する処理液を塗布した後、巻取る。
ジメチルポリシロキサンを含有する処理液としては、好ましくは水中に、非イオン界面活性剤を用いてジメチルポリシロキサンを均一に分散させてエマルジョン状とした乳化溶液が好ましい。
長尺状のモノフィラメントに塗布する乳化溶液において、ジメチルポリシロキサンの濃度は０．１〜０．２質量％程度が好ましい。該ジメチルポリシロキサンの濃度が０．１質量％以上であればジメチルポリシロキサンを付与することによる効果が充分に得られ、０．２質量％以下であれば植毛時の毛供給工程においてブロッキング現象が生じるのを防止できる。かかるブロッキング現象が生じると植毛本数が設定よりも少なくなり（毛ウスという）、植毛本数のバラツキの原因となるため好ましくない。

続いて、適当量（適当長さ）のモノフィラメントを巻き取った後、巻き束を適当な長さでカットすることにより、全長１１０〜１３０ｃｍ程度のモノフィラメントが、太さ（直径）５ｃｍ程度に束ねられた毛束を形成する。
この毛束の状態で乾燥させて、モノフィラメントに付着している水分を蒸発させる。乾燥方法は特に限定されず、例えば室温での自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥等により行うことができる。
乾燥後の毛束に対して、櫛もしくは櫛様の治具を用いて整毛作業を行う。この整毛作業は、紡糸した複数のモノフィラメントが、曲がったり絡まったりすることを矯正する目的で行う作業であり、後に一定の長さにカットされたモノフィラメントを歯ブラシハンドルに植毛した時に、該モノフィラメントが真っ直ぐとなるようにするためである。整毛作業は、通常、複数本のモノフィラメント（例えば、数万本）の毛束を吊り下げて上部を固定したものに櫛を通す方法で行う。
この後、毛束の外周を紙テープなどで巻いたり、加熱により収縮する円筒状のシュリンクフイルムでシュリンク包装したりした後、前記毛束の両端部を適当な長さでカットしてロングハンクを形成する。一般に、１つのロングハンクの太さは約５ｃｍ程度で、長さは約１２０ｃｍ程度である。

次いで、ロングハンクを適当な一定の長さに切断して複数個のロール（毛束ロールともいう）とする。該ロールにおけるモノフィラメントの長さは特に限定されないが、一般的には２５〜３５ｍｍ程度である。
そして、得られたロールに対してモノフィラメントの先端部をテーパー状に加工する処理を施す。かかる加工方法としては、化学的なアルカリ処理を行う方法が好ましい。具体的には、ロールを構成しているモノフィラメントの先端部をアルカリ溶液に浸漬させて、該モノフィラメントの先端部を溶解させることによってテーパー状に形成する。この後、水洗した後、モノフィラメントを酸溶液に浸漬させて中和し、さらに水洗する。そして、必要に応じて各ロールの外周部にある品質の良くない部分を取り除き、さらに必要に応じて脱水機等によりロール内部の水をある程度除去してテーパード毛のロールを得る。
このようなモノフィラメントの先端部をテーパー状に加工する工程における処理条件は、得ようとするテーパー毛の形状に応じて適宜設定される。

続いて、得られたテーパード毛のロールに対して、ジメチルポリシロキサンを含有する処理液を付与する。
好ましくは、水中に非イオン界面活性剤を用いてジメチルポリシロキサンを均一に分散させてエマルジョン状とした乳化溶液中に、前記テーパード毛のロールを浸漬させる。またテーパード毛のロール内に存在する水分を前記乳化溶液に充分に置換させるために、液中への浸漬と、液からの引き上げを数回繰り返すことが好ましい。
テーパード毛に付与する乳化溶液において、ジメチルポリシロキサンの濃度は０．２〜２．０質量％程度が好ましく、０．２〜１．０質量％程度がより好ましい。該ジメチルポリシロキサンの濃度が０．２質量％以上であればジメチルポリシロキサンを付与することによる効果が充分に得られ、２．０質量％以下であれば植毛時の毛供給工程においてブロッキング現象が生じるのを防止できる。
テーパード毛に付与する乳化溶液におけるジメチルポリシロキサンの好ましい濃度が、前述のモノフィラメントの長尺物に塗布する乳化溶液におけるジメチルポリシロキサンの好ましい濃度よりも高い理由は、テーパード毛は、テーパー状に加工されていないものに比較して、太さが一定である直線部分が少なく、モノフィラメントどうしの接触面積が少ないため、テーパード毛の表面に乳化溶液を適切に付着させるためには、乳化溶液の濃度が適度に高い方が好ましいと考えられる。

この後、ロールを乾燥させた後、好ましくは、ロール内全体のテーパード毛が均一になるように手で良くもみほぐして、植毛用のテーパード毛束を得る。
乾燥を行う前に、ロール内に含まれている前記乳化溶液を、脱水機等によりある程度取り除いてもよく、取り除かずにそのまま乾燥してもよい。乾燥方法は特に限定されず、例えば加熱乾燥が好ましい。
例えば、乳化溶液におけるジメチルポリシロキサン濃度が０．２質量％以上０．５質量％未満の場合は、ロール内に含まれている乳化溶液を取り除かずにそのまま乾燥し、該ジメチルポリシロキサン濃度が０．４質量％以上２．０質量％以下のものは、ロール内に含まれている乳化溶液を脱水機等によってある程度取り除いた後、乾燥することが好ましい。その理由は、低濃度のジメチルポリシロキサン乳化溶液の場合、含浸させた乳化溶液をロール内に保持させたまま乾燥することにより、乳化溶液をテーパード毛の表面に効果的に付着させることができる。一方、高濃度のジメチルポリシロキサン乳化溶液の場合、乾燥前に乳化溶液をある程度取り除くことによって、乾燥時間を短縮しつつ、乳化溶液をテーパード毛の表面に付着させることができる。
こうして得られるテーパード毛束を構成している歯ブラシ用モノフィラメント（テーパード毛）には、ジメチルポリシロキサンが付着している。モノフィラメント（長さ約３２ｍｍ、中央部の太さ約０．１９ｍｍ）３０，０００本当たりの、ジメチルポリシロキサンの平均の付着量は、特に限定されないが、過剰に付着させることなく良好な効果を得るためには、１０〜５０ｍｇ程度が好ましく、２０〜４０ｍｇ程度がより好ましい。

得られた歯ブラシ用モノフィラメントを、例えば平線式植毛機を用いて、歯ブラシハンドルのヘッド部の植毛面に設けた植毛穴に、モノフィラメントを所定の本数ずつ植毛して固定することにより歯ブラシが得られる。
モノフィラメントを歯ブラシハンドルのヘッド部に固定した時の毛丈は、モノフィラメント先端が面一の場合、大人用としては９ｍｍ〜１２ｍｍ、子ども用としては６ｍｍ〜９ｍｍが好ましい。
植毛されるモノフィラメントの角度（ヘッド部の植毛面に固定された刷毛（モノフィラメント）と植毛面との角度）は、必ずしも植毛面に対して垂直でなくてもよく、特定の方向の歯垢掻き取り効果を高める目的で、任意の角度に傾斜して植毛してもよい。
植毛穴を平面視したときの形状は通常は円形で、格子状や千鳥状に配列されるが、必ずしも円形である必要はなく、植毛部の設計に合わせて、三角形、四角形等の多角形や、直線もしくは曲線を組み合わせた不定形としてもよい。

本実施形態によれば、紡糸工程において、長尺状のモノフィラメントに対して特定のジメチルポリシロキサンを付着させることによって、その後の整毛作業において櫛通し作業がスムーズにいくと共に静電気の発生を効果的に防止することができる。したがって紡糸したモノフィラメントに対する傷などのダメージを抑えることができる。

また、一定の長さに切断された歯ブラシ用毛（モノフィラメント）の両端をアルカリ等で処理したテーパード毛に対して、特定のジメチルポリシロキサンを付着させることによって、平線式植毛機による歯ブラシハンドルへの毛束の植毛において、テーパード毛の１本１本が適度の摩擦係数を持つようになって互いにずれ難くなっているので、植毛毛束の乱れが効果的に防止され、これにより植毛不良率が改善される。また、植毛機の毛皿に、テーパード毛のロールを供給する際にロールから一部の毛が落下する毛こぼれも防止でき、大幅に作業効率が改善される。
特に、テーパード毛の場合は、先端を化学的にテーパー状に加工する処理を行った後に、水洗、中和、および乾燥の各工程が行われるため、モノフィラメントの紡糸工程で表面処理剤を付与しても、これらの工程で該表面処理剤がほとんど除去されてしまう。したがって、先端をテーパー状に加工する処理を終えたテーパード毛に対して、特定のジメチルポリシロキサンを付着させることにより充分な効果が得られる。
このように、テーパード毛のハンドリング性を向上させることができるので、テーパード毛の毛束ロールをロボットハンドなどの機械により把持しようとする際の機構設計が容易となるという効果も得られる。

したがって、本実施形態で得られる歯ブラシ用モノフィラメントは、製造工程における作業性および取り扱い性に優れており、歯ブラシ製造における精度向上、歩留まり向上、およびコスト削減を実現できるものである。

なお、上記実施形態では、歯ブラシ用モノフィラメントがテーパード毛である場合について説明したが、それ以外の外形のフィラメントであってもよい。
その場合は、上記実施形態と同様に、紡糸工程において長尺状のモノフィラメントに対してジメチルポリシロキサンを含有する処理液を塗布し、乾燥、整毛作業を経てロングハンクを形成する。そして、ロングハンクを適当な一定の長さに切断してロールとし、このロールを植毛用毛束として用いて歯ブラシを製造する。
この場合にも、整毛作業において櫛通し作業がスムーズにいくと共に静電気の発生を効果的に防止することができる。また、平線式植毛機による歯ブラシハンドルへの毛束の植毛において、植毛毛束の乱れ、例えば１本〜数本の毛が不揃いに飛び出す現象が生じるのを効果的に防止することができる。
なお、テーパード毛でない場合は、毛先を丸める加工、毛先をヘラ状とする加工、先端を熱で溶融して球状する加工等を適宜行ってもよい。

以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［製造例１〜６］
＜乳化溶液の調製＞
精製水４４ｇに、スターラーで撹拌しながらポリオキシエチレンラウリルエーテル（平均ＥＯ付加モル数：４．２モル、ＨＬＢ：１１．５）３．２５ｇと、ポリオキシエチレンラウリルエーテル（平均ＥＯ付加モル数：２５モル、ＨＬＢ：１９．５）２．７５ｇを加えて溶解した。さらに、これをスターラーで撹拌しながらジメチルポリシロキサン５０ｇを滴下して撹拌した後、ホモミキサーで撹拌して乳化し、ジメチルポリシロキサンのエマルジョン溶液（ジメチルポリシロキサン濃度５０質量％溶液）を調製した。
製造例１〜６では、使用するジメチルポリシロキサンの粘度を下記表１のとおりに変更した。

＜紡糸およびロングハンクの形成＞
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂を加熱溶融しながら押出し機のノズルから水中に複数糸状に押出し、その後加熱しながら一定のテンションを加えて延伸させ、さらにアニーリングした。こうして得られた長尺状のモノフィラメントに乳化溶液を塗布して巻取った。
ここでの乳化溶液としては、上記ジメチルポリシロキサン濃度５０質量％溶液を精製水で希釈して、ジメチルポリシロキサン濃度を０．１質量％、０．１５質量％、０．２質量％とそれぞれ調整したものを使用した。
適当量のモノフィラメントを巻き取った後、巻き束を適当な長さでカットすることにより、全長約１３０ｃｍ、太さ（直径）約５ｃｍの毛束を形成した。この毛束を６０℃で４時間乾燥させた。乾燥後、櫛を通して整毛作業を行った。この後、毛束の外周を熱収縮チューブを用いてシュリンク包装し、前記毛束の両端部をカットして長さ約１２０ｃｍのロングハンクを形成した。
ロングハンクを構成しているモノフィラメントの線径は約０．１９０ｍｍで、１ロングハンク当たりのモノフィラメント本数は約４３,２００本であった。

＜テーパード毛の形成＞
上記で得られた長さ約１２０ｃｍのロングハンクを適当な一定の長さに切断して複数固のロールを得た。該ロールの両端部をそれぞれアルカリ溶液に浸漬してモノフィラメントの端部を溶解し、両端テーパード毛を形成した。両端テーパード毛の長さは約３２ｍｍ、中央部太さ０．１９０ｍｍ、両側の先端部太さは０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍであった。
この後、水洗し、酸で中和し、再度水洗した後、１ロール毎に外周部にある品質の良くない部分を取り除いた。このときロールを構成しているモノフィラメントの約３０％程度を取り除いたため、１ロール当たりのモノフィラメントの本数は約３０,０００本程度と推定される。
こうして得られた両端テーパード毛のロールは、脱水機等によりロール内部の水をある程度除去してから、ジメチルポリシロキサンを含有する乳化溶液に浸漬した。脱水前における１ロール当たりの保液量は約１２ｇであり、遠心脱水機による脱水後の保液量は約２ｇであった。
ここでの乳化溶液としては、上記ジメチルポリシロキサン濃度５０質量％溶液を精製水で希釈して、ジメチルポリシロキサン濃度を０．２質量％、０．３質量％、０．４質量％、０．５質量％、１．０質量％、２．０質量％とそれぞれ調整したものを使用した。
乳化溶液に浸漬させる際には、ロール内に含まれている水を乳化溶液に充分に置換するため、２〜３回浸漬と引き上げを繰り返した。

その後、乳化溶液におけるジメチルポリシロキサン濃度が０．２質量％、０．３質量％、０．４質量％のものは、ロール内に含まれている乳化溶液を取り除かずにそのまま乾燥機で８０℃、８時間乾燥させた。一方、乳化溶液におけるジメチルポリシロキサン濃度が０．５質量％、１．０質量％、２．０質量％のものは、ロール内に含まれている乳化溶液を遠心脱水機により取り除いた後、乾燥機で８０℃、６時間乾燥させた。
乳化溶液におけるジメチルポリシロキサン濃度がいずれの場合も、両端テーパード毛１ロール当たりのジメチルポリシロキサン付着量は２０ｍｇ〜５０ｍｇであり、両端テーパード毛１本（長さ約３２ｍｍ）当たりのジメチルポリシロキサン付着量は、計算上０．０００７〜０．００２ｍｇ程度となる。
こうして作製した両端テーパード毛のロールを、ロール内全体のテーパード毛が均一になるように手で良くもみほぐして植毛用の毛束とした。

＜植毛・歯ブラシの製造＞
上記方法で作製した、両端テーパード毛（長さ約３２ｍｍ、中央部太さ約０．１９ｍｍ、先端部太さ約０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ）のロールを用い、ドイツザホランスキー社製の平線式植毛機を用い、植毛スピード２５０ショット／分で、歯ブラシハンドルのヘッド部に１穴当たり約２７本ずつ植毛して歯ブラシを製造した。
歯ブラシハンドルの植毛部仕様は、植毛穴径１．８ｍｍ、穴間距離（穴中心部間距離）１．１ｍｍ、穴深さ３．７ｍｍ、穴数２０とした。

＜ロングハンクの櫛通しやすさの評価＞
ロングハンク形成工程の整毛作業において、乾燥後の束を吊り下げて上部を固定したものに、ＡＳ樹脂製の櫛を用い、上から下に向かって櫛通しを行った。このとき、静電気が発生してモノフィラメント同士が反発しあって広がったり、絡みあったりせずに、スムースに櫛の通りがよいかどうかを下記の基準で評価した。その結果を表１に示す。
なお、長尺状のモノフィラメントに付与した乳化溶液におけるジメチルポリシロキサン濃度が０．１質量％、０．１５質量％、０．２質量％のいずれにおいても、ほぼ同等の評価結果が得られた。表には０．１５質量％のデータを記載する。
（評価基準）
○：櫛がスムースに通り、ほとんど帯電せず、作業がやりやすい。
△：櫛は通るが、やや帯電して作業がやややりにくい。
×：櫛は通りにくく、毛が帯電して開いたり絡んだりして作業が大変やりにくい。

＜帯電防止効果の評価＞
帯電圧測定方法：ロングハンク形成工程の整毛作業に供されるものと同じモノフィラメントを用いて、長さ１０ｃｍ、太さ（毛束径）約１．５ｃｍの毛束を作製した。
この毛束を、上記櫛通しやすさの評価で用いたのと同じ櫛で１０回ブラッシングして、帯電圧測定器（製品名：ＳＴＡＴＩＲＯＮ−ＤＺ、ＳＨＩＳＨＩＤ ＥＬＥＣＴＲＯ ＳＴＡＴＩＣ ＬＴＤ社製）で測定した。その結果を表１に示す。
なお、長尺状のモノフィラメントに付与した乳化溶液におけるジメチルポリシロキサン濃度が０．１質量％、０．１５質量％、０．２質量％のいずれにおいても、ほぼ同等の評価結果が得られた。表には０．１５質量％のデータを記載する。

＜両端テーパード毛のロールにおけるハンドリング性＞
上記で作製した両端テーパード毛のロールを、ロール中央部を軽く手で持って植毛機に供給する作業中に、ロールからどの程度の毛が落下するかを下記の基準で評価した。毛が落下しない方がハンドリング性は良い。その結果を表１に示す。
なお、テーパード毛に付与した乳化溶液におけるジメチルポリシロキサン濃度が０．２質量％、０．３質量％、０．４質量％、０．５質量％、１．０質量％、２．０質量％のいずれにおいても、ほぼ同等の評価結果が得られた。表には０．３質量％のデータを記載する。
（評価基準）
○：両端テーパード毛のロールを持っても毛が落下しない。
△：両端テーパード毛のロールを持ち上げると数本の毛が落下する。
×：両端テーパード毛のロールを持ち上げると多数の毛が落下する。

＜植毛適性＞
上記植毛工程において、平線式植毛機で、歯ブラシハンドルの植毛面に設けられた植毛穴に一定の本数のテーパード毛の毛束を植毛する際に、植毛毛束の乱れ、例えば１本〜数本の毛が不揃いに飛び出す現象の有無を下記の基準で評価した。かかる現象が生じない方が植毛適性は良い。その結果を表１に示す。
なお、テーパード毛に付与した乳化溶液におけるジメチルポリシロキサン濃度が０．２質量％、０．３質量％、０．４質量％、０．５質量％、１．０質量％、２．０質量％のいずれにおいても、ほぼ同等の評価結果が得られた。表には０．３質量％のデータを記載する。
（評価基準）
○：毛先がほぼ揃って植毛される。
△：毛先が時々不揃いになる。
×：毛先が不揃いになる。

［比較例１］
上記製造例１において、長尺状のモノフィラメントに乳化溶液を塗布する工程、および両端テーパード毛のロールを乳化溶液に浸漬させる工程をいずれも行わず、その他は製造例１と同様にして歯ブラシを製造した。
上記製造例と同様にして、各項目の評価を行った。その結果を表１に示す。

［比較例２］
上記製造例１において、ジメチルポリシロキサンに代えて、アミノ変性シリコーン製品名：Ｘ−５２−２２６５、信越化学工業社製）を用いたほかは同様にして歯ブラシを製造した。
長尺状のモノフィラメントに塗布する乳化溶液におけるアミノ変性シリコーン濃度は０．１５質量％とし、両端テーパード毛のロールを浸漬させる乳化溶液におけるアミノ変性シリコーン濃度は０．３質量％とした。
上記製造例と同様にして、各項目の評価を行った。その結果を表１に示す。

［比較例３］
両端テーパード毛である市販の歯ブラシ用モノフィラメントＡ（材質：ポリブチレンテレフタレート、中央部太さ：０．１９ｍｍ、先端部太さ：約１０〜５０μｍ、長さ：３２ｍｍ、表面処理剤による処理無し）について、上記製造例１と同様にしてハンドリング性の評価、および植毛適性の評価を行った。その結果を表１に示す。

表１の結果より、粘度が５〜２００ｍｍ^２／秒であるメチルポリシロキサンを用いた製造例１〜６ではロングハンクの櫛通しやすさが良好であり、帯電防止効果も比較例に比べて向上した。
また粘度が１０〜２００ｍｍ^２／秒であるメチルポリシロキサンを用いた製造例２〜６では、さらにテーパード毛における良好なハンドリング性が得られた。
また、粘度が１０〜５０ｍｍ^２／秒であるメチルポリシロキサンを用いた製造例２〜４では、さらにテーパード毛における植毛適性も良好であった。上述したように、テーパード毛はテーパー状に加工されていないモノフィラメントに比べて植毛毛束の乱れが生じやすい。したがって、テーパード毛における植毛適性が良好であるならば、テーパー状に加工されていないモノフィラメントに適用したときにも良好な植毛適性が得られる。

Claims (2)

1. 熱可塑性合成樹脂からなるモノフィラメントの表面に、粘度が１０〜５０ｍｍ ^２ ／ｓのジメチルポリシロキサンを付着させる、歯ブラシ用モノフィラメントの製造方法において、
   前記ジメチルポリシロキサンおよび非イオン界面活性剤を含有する乳化溶液を前記モノフィラメントの表面に付着させた後、乾燥させる工程を有し、
   前記モノフィラメントが長尺状であり、前記乳化溶液中のジメチルポリシロキサン濃度が、０．１〜０．２質量％であることを特徴とする歯ブラシ用モノフィラメントの製造方法。
2. 熱可塑性合成樹脂からなるモノフィラメントの表面に、粘度が１０〜５０ｍｍ ^２ ／ｓのジメチルポリシロキサンを付着させる、歯ブラシ用モノフィラメントの製造方法において、
   前記ジメチルポリシロキサンおよび非イオン界面活性剤を含有する乳化溶液を前記モノフィラメントの表面に付着させた後、乾燥させる工程を有し、
   前記モノフィラメントが、一定の長さにカットされ、片端部または両端部がテーパー状に加工されたテーパード毛であって、前記乳化溶液中のジメチルポリシロキサン濃度が、０．２〜２．０質量％であることを特徴とする歯ブラシ用モノフィラメントの製造方法。