CN104902785B - 牙刷毛的制造方法及利用该牙刷毛的牙刷 - Google Patents

Abstract

本发明涉及牙刷毛及其制造方法，本发明的牙刷毛形成芯鞘双重结构及多种形态的剖面，不仅含有无机粒子，而且通过进行锥度加工来在表面形成凹凸，并且包含无机类或有机类抗菌物质。

Description

牙刷毛的制造方法及利用该牙刷毛的牙刷

技术领域

本发明涉及牙刷毛的制造方法及利用该牙刷毛的牙刷。

背景技术

牙刷是用于清洁包括牙齿和牙龈在内的口腔而使用的代表性的工具。通常，牙刷由牙刷杆和牙刷毛构成，其中，牙刷毛通常使用具有弹性的合成树脂来制造。这种普通的牙刷毛主要以尼龙或聚酯作为原料来制造，虽然尼龙具有有着适当的弹性和柔软性的优点，但由于吸收性大，因而寿命短，并且由于强度小，因而需要具有规定大小以上的粗细度，还由于无法进行锥度(tapering)等加工，因而对牙齿之间或牙龈与牙齿之间的渗透力弱，因此具有难以完全去除牙石、食物残渣等的缺点。并且，像聚酯类牙刷毛具有如下缺点，若未进行锥度加工，则由于弹性大且柔软性下降，因而使用人员的牙龈很容易受伤，而进行锥度加工时，虽然渗透性和柔软性优秀，但对牙石等的去除力下降。

普通的牙刷毛所具有的其他缺点为细菌在牙刷毛增殖。当使用人员刷完牙后，大多会以暴露于大气中的状态保管牙刷，从牙刷的特征上讲，由于以牙刷毛未干的状态保管，因而造成微生物适宜生存的环境。在刷牙时，这些微生物向口腔转移，从而成为引起牙周病的原因。

为了解决如上所述的问题，具有抗菌性和抗毒性的多种形态的牙刷正在面市。这种功能性牙刷大多主要包含松叶、炭、大麦幼芽、竹盐、松盐等的成分，或在牙刷毛包含纳米银、银离子、铂、金、铜、锰等的无机抗菌剂。通常，这种物质包含于形成牙刷毛材料的高分子树脂来进行纺丝，虽然无机抗菌剂不大受纺丝树脂的影响，但植物性抗菌剂则存在抗菌性或对人体有益的成分因纺丝溶液的温度而遭破坏的问题。

韩国注册特许10-0944799为涉及在牙刷毛的成形过程中，将大麦幼芽成分和无机抗菌剂粉末以规定成分包含于高分子树脂的方式混合来制造牙刷毛的方法的发明。根据上述发明，据说基于大麦幼芽的功能，能够给牙龈带来清爽感，并具有促进血液循环的效果。但是，由于大麦幼芽所包含的成分中的维生素C，对热很脆弱，因而在纺丝溶液的温度下容易被破坏，从而怀疑是否能够获得上述发明中所希望的功能。

并且，韩国注册特许10-0953868记载了涉及将松叶粉及竹盐成分与合成树脂进行混合，来具有抗菌性、调湿、除臭、净化等的松叶所具有的多种功效的牙刷毛的发明。但是，上述发明也存在松叶所具有的成分的一部分被纺丝溶液的热量破坏或变性的忧虑，并且，未提出对有效去除牙石和食物残渣所需的渗透性等的功能。

(现有技术文献)

专利文献1：韩国注册特许10-0944799(2010年02月22日)

专利文献2：韩国注册特许10-0953868(2010年04月20日)

发明内容

为了解决如上所述的问题，本发明的目的在于，提供具有作为现有的牙刷及牙刷毛所具有的缺点的半永久性抗菌力，并实现优秀的清洁能力和渗透力的新型牙刷毛的制造方法及利用该牙刷毛的牙刷。

技术方案

为了实现上述目的，本发明涉及牙刷毛的制造方法及利用该牙刷毛的牙刷，本发明的牙刷毛形成芯鞘(core-sheath)双重结构以及形成多种形态的剖面，含有无机粒子，并且通过进行锥度加工来在表面形成凹凸，并包含无机类或有机类抗菌物质。

本发明的一实施方式涉及牙刷毛的制造方法，上述牙刷毛的制造方法包括：步骤a)，制成由芯部和鞘部构成的芯鞘型纤丝；步骤b)，切断上述纤丝；步骤c)，将上述步骤b)中的纤丝的一端浸渍于装有锥度加工溶液的加工槽；以及步骤d)，将上述步骤c)中的纤丝的另一端浸渍于装有碱溶液的加工槽。

本发明的另一实施方式涉及利用由上述方法制造的牙刷毛的牙刷的发明。

以下，对本发明的牙刷毛的制造方法及利用该牙刷毛的牙刷进行详细说明。

本发明的牙刷毛的结构由芯部和鞘部形成芯鞘接合型(core-sheath)为佳。上述芯部和鞘部利用能够进行锥度加工的高分子树脂为佳，形成芯部和鞘部的高分子树脂互相相同或相异均无妨，但为了溶解海成分来形成微细毛，优选使用海成分和岛成分互不相同的高分子树脂。更为优选地，使用上述海成分和岛成分满足下述数学式的高分子树脂。

式1

V_s＞V_i

(在上述式1中，V_s为海成分溶解于碱溶液的速度，V_i为岛成分溶解于碱溶液的速度。)

作为形成上述岛成分的高分子树脂，优选地使用选自聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸环己二甲醇酯(polycyclohexylenedimethyleneterephthalate)、聚酯醚或聚醚醚酮等的聚酯、热塑性橡胶、弹性体(elastomer)、硅酮、生物基环氧树脂(BPA-free bio plastic)、聚甲醛、尼龙4、尼龙6、尼龙7、尼龙9、尼龙11、尼龙12、尼龙4,6、尼龙6,6、尼龙6,10及尼龙6,12中的一种或两种以上的高分子树脂。

作为形成上述海成分的高分子树脂，优选地，使用将10重量％至50重量％的单体共聚合的聚酯共聚物高分子树脂或单独使用聚酯，上述单体为选自聚乙二醇、聚丙二醇、1,4-环己烷二羧酸(1,4-cyclohexanedicarboxylicacid)、1,4-环己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol)、1,4-环己烷二甲酸二甲酯(1,4-cyclohexanedicarboxylate)、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,4-丁二醇、2,2,4-三甲基-1,3,-丙二醇、己二酸、异酞酸、5-钠磺基间苯二甲酸(5-sodium sulfoisophthalic acid)、聚乳酸、聚氧化乙烯(polyethyleneoxide)、超高分子量聚亚烷基氧化物(polyalkylene oxide)中的任一种以上的单体。这些共聚物与普通的聚酯相比，呈现出10倍以上的溶解率，因而适用于形成本发明所希望的微分割型牙刷毛。

在上述牙刷毛的构成成分中，相对于100体积％的总纤丝，包含10体积％至90体积％的芯部，并包含10体积％至90体积％的鞘部。

上述牙刷毛在以垂直于轴方向的方式切割时，除了圆形之外，还可具有其他形状的剖面。上述剖面的形态为圆形、哑铃形、十字形、圆盘形、海鸥形、三角形、矩形、菱形及圆锥形中的一个。上述剖面可在对形成牙刷毛的高分子树脂进行纺丝时，由喷丝头的形态来决定。

构成上述牙刷毛的高分子树脂、即芯部、鞘部中的一个或芯部及鞘部均还可包括添加剂。上述添加剂包含有机粒子、无机粒子或有机粒子和无机粒子的混合物，通过添加添加剂，可提高牙刷毛的强度，或调节牙刷毛的弹性，当对上述牙刷毛进行锥度加工时，作为不溶解的部分，来起到在牙刷毛的表面形成凹凸的作用。

对于上述有机粒子，只要是在本领域通常使用的物质，则上述有机粒子的种类不受限定，粉末形态也无妨。作为上述有机粒子，例如可使用选自绿茶、大麦幼芽提取物、银杏叶提取物、松叶提取物、竹子提取物等的各种植物性提取物，活性炭、木糖醇等的粉末，聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯等的聚丙烯酸类高分子，纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素等的纤维素类高分子，聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙二醇共聚物等的多元醇类高分子，聚氧化乙烯的一种或两种以上。上述物质给牙龈带来清爽感，促进血液循环，激活细胞功能，可放出有益于口腔健康的功能性成分。

并且，若本发明的有机粒子为活性炭，基于具有多孔性结构这一点，使纳米大小的光催化剂吸附于活性炭的大量的微细气孔，从而可大大提高炭的抗菌及除臭性能。

在本发明中所使用的光催化剂包括可见光催化剂，可见光催化剂在350nm至550nm的可见光区域具有出色的抗菌性，通过纳米粒子所具有的表面特征，表现出高光化学性活性，并且稳定性非常高，因而包含吸附有可见光催化剂的炭粉末的人造毛，具有难以想象的优秀的抗菌及除臭效果，并且由于稳定性出色，因而可长期持续发挥功能。

在本发明中所使用的可见光催化剂为在本领域通常所使用的物质，例如可使用二氧化钛、二氧化锌、氧化银、氮氧化钛(titanium oxynitride)等，优选地，使用氮氧化钛。

本发明的特征在于，担载有光催化剂的活性炭粉末的粒径为300目至1500目(mesh)。若上述活性炭粉末的粒径小于300目，则难以与树脂材料混合，若上述活性炭粉末的粒径大于1500目，则存在没有供光催化剂渗透的气孔(pore)的问题。

担载上述光催化剂的活性炭粉末的制造方法为，对在有机溶剂混合活性炭粉末及氮氧化钛的混合物进行0.5个小时至4个小时的搅拌、混合之后，在20℃至70℃的温度下进行真空干燥，之后在180℃至250℃的温度下进行烧制，从而制造担载有氮氧化钛的活性炭粉末。

本发明的特征在于，活性炭粉末中，担载有5重量％至35重量％的上述氮氧化钛。若大于上述范围，则由于吸附能力下降，因而没有经济性，若小于上述范围，则难以体现出所希望的物性。

芯部(岛成分)及鞘部(海成分)可均包含担载有上述光催化剂的活性炭粉末，但优选地，向海成分投入担载有上述光催化剂的活性炭粉末，从而能够最大限度发挥炭的抗菌及除臭性能。

上述无机粒子在能够实现本发明的目的的范围内，并不限定种类，优选地，使用选自沸石、硅铝、磷酸钙、磷酸锆、碳酸钙、硅胶、二氧化钛、氧化锌、碳化锆、氧化镁、二氧化硅及氧化铝的一种或混合两种以上来使用。

上述添加剂的平均粒径为0.1μm至10μm，优选地，上述添加剂的平均粒径为2μm至5μm。若上述添加剂的平均粒径小于0.1μm，则难以得到本发明所希望的清洁能力，若上述添加剂的平均粒径大于10μm，则制造出的牙刷毛的拉伸强度下降。

相对于100重量份的构成上述芯部或鞘部的高分子树脂，添加0.1重量份至20重量份的上述添加剂。若上述添加剂小于0.1重量份，则由于所希望的凹凸形成得少，因而难以得到充分的清洁能力，若上述添加剂在20重量份以上，则使纤丝的强度下降。并且，若芯部和鞘部均包含添加剂，则优选地，以分别满足上述范围的方式添加上述添加剂。

为了在非常潮湿的条件下也能够有效阻断微生物、细菌类的增殖，本发明的牙刷毛可包含一种以上的抗菌物质。有机物质、无机物质均可用作上述抗菌物质。

能够用作上述抗菌物质的无机物为，将上述添加剂中的无机粒子即沸石、硅铝、磷酸钙、磷酸锆、碳酸钙、硅胶、二氧化钛、氧化锌、碳化锆、氧化镁、二氧化硅及氧化铝中的任一担载体，担载选自金、铂、银、铜的任一种以上的金属离子的无机物，或单独使用上述金属离子或纳米金属，或者优选地使用银离子粉末。

在这里，上述无机物质的平均粒径为0.1μm至10μm，优选为2μm至5μm。并且，当进行锥度加工时，上述无机物作为不溶解的物质，来起到增加牙刷毛的表面的凹凸的作用。

上述银离子粉末是在向能够溶解于水的天然玻璃成分添加银后，在1300℃左右的温度下进行混合、分散之后，进行急冷处理，从而以粉末形态制造的，长期使用也不存在氧化、熔敷、吸附等的问题，具有即使与高分子树脂进行混合，也容易分散的优点。并且，由于不存在银离子溶出的忧虑，因而具有不仅在接触面发挥抗菌能力，在水中也能够发挥抗菌能力的特点。

虽然不限定上述银离子粉末的粒径的形态、大小等，但优选为，平均粒径为1μm至20μm的球形。在进行锥度加工时，上述银离子粉末也作为不溶解物质，起到增加牙刷毛表面的凹凸的作用。

作为能够用作上述抗菌物质的有机物质，只要是对人体没有毒性，则种类不受限定。并且，上述有机物质可在聚合纺丝用高分子树脂时添加。

上述有机物质可使用杀藻胺(benzalconium chloride)、苄索氯铵(benzethoniumchloride)、氯化十六烷基吡啶(cetyl pyridinium chloride)等的氯化物或胍类化合物。优选地，使用氯化十六烷基吡啶(cetyl pyridinium chloride)、1,1-环己基二(5-(4-氯苯基)双胍盐酸盐(1,1-Hexamethylene bis(5-(4-chlorophenyl)biguanide)hydrochloride)、聚六亚甲基双胍盐酸盐(Polyhexamethylene biguanidehydrochloride)、1-甲基-2-硝基-3-[(3-四氢呋喃)甲基]胍(1-methyl-2-nitro-3((3-tetrahydrofuryl)methyl)guanidine)、聚四亚甲基胍(polytetramethyleneguanidinium)、聚六亚甲基胍(polyhexamethyleneguanidinium)、聚六亚甲基胍磷酸盐(Polyhexamethylene Guanidine Phosphate)等。上述有机类抗菌物质在存在水分的条件下，在牙刷毛的表面形成阳离子，该阳离子的作用方式为，以电的方式拉动形成于微生物细胞表面的阴离子，来基于引力破坏细胞壁。

相对于100重量份的构成上述芯部或鞘部的高分子树脂，添加0.1重量份至10重量份的上述抗菌物质，优选地，混合0.1重量份至3重量份的无机类抗菌物质、和0.1重量份至2重量份的有机类抗菌物质来进行添加，更优选地，使用胍类化合物来作为有机类抗菌物质。

并且，本发明为了形成分割型微细纤丝，可溶解上述海成分，仅保留岛成分。上述海成分由选自氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钙及氢氧化钾的一种以上的碱溶液溶解。对于溶解上述海成分的长度，在能够实现本发明的目的的范围内可自由调节溶解长度，优选地，从上述牙刷毛的末端部向轴方向，溶解总长度比的1至90长度比的海成分，更优选地，从上述牙刷毛的末端部向轴方向，溶解总长度比的1至50长度比的海成分。

并且，本发明为了在牙刷毛的表面形成凹凸，并使上述牙刷毛的末端部变细，可使用碱溶液等来进行锥度加工。在上述锥度加工中，可根据构成牙刷毛的树脂的种类来使用不同种类的锥度加工溶液，优选地，若上述高分子树脂为尼龙等的聚酰胺，则可使用盐酸、硝酸、硫酸等的酸性溶液或苯酚等，若上述高分子树脂为聚酯，则可使用氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钙及氢氧化钾等的碱溶液。上述锥度加工溶液可使用一种以上的溶液，并且可根据形成芯部和鞘部的高分子树脂的种类来进行一次以上的锥度加工。

以下，对本发明的牙刷毛的制造方法进行说明。

本发明的优选的牙刷毛的制造方法可包括：步骤a)，制造由具有无机粒子的芯部和鞘部构成的芯鞘型纤丝；步骤b)，切断上述纤丝；步骤c)，将上述步骤b)中的纤丝的一端浸渍于装有锥度加工溶液的加工槽；以及步骤d)，将上述步骤c)中的纤丝的另一端浸渍于装有碱溶液的加工槽。

首先，上述步骤a)为制造由芯部和鞘部构成的芯鞘型纤丝的步骤。上述纤丝可利用熔融纺丝、干式纺丝、湿式纺丝、干喷湿纺等的普通的纺丝方法，经过熔融、挤压的过程来制造。此时，设置于纺丝机的喷丝头包括：喷丝头分配板，上述喷丝头分配板在中心具有芯部分，以防止岛成分高分子之间接合；排出口，用于聚合通过了多个岛成分供给部和海成分供给部的聚合物来排出。并且，为了使上述纤丝的剖面的形态多样化，设置于纺丝机的喷丝头具有圆形、哑铃形、十字形、圆盘形、海鸥形、三角形、矩形、六角形、八角形、菱形及圆锥形等的形状，纺丝机使用复合纺丝机。上述岛成分的数量为1个至20个，优选为2个至10个。若岛成分超过20个，则由于岛成分的直径变得非常细，因而难以得到所希望的强度。

并且，当制造纺丝溶液时，除了上述抗菌物质或无机粒子之外，还可添加染料，来以互不相同的颜色对芯部和鞘部进行纺丝。在能够实现本发明的目的的范围内，上述染料的种类不受限定，优选地，使用有机类染料或无机类颜料。相对于100重量份的总海成分纺丝溶液或岛成分纺丝溶液，添加0.01重量份至2重量份的上述颜料。

上述步骤a)中的熔融、挤压过程为，通过在加热至220℃至300℃的温度的纺丝机，形成多个(32个至300个)上述形状的喷丝头(直径为0.5mm至2mm)的喷嘴来挤压。挤压后，为了提高上述纤丝的柔软性和强度，可包括延伸过程，上述延伸过程由卷绕速度来决定，优选地，在150℃至220℃的温度下，以3倍至6倍延伸。优选地，延伸过程实施1次至4次。

优选地，在上述步骤a)中制造的复合纤丝的粗细为，0.02mm至1.0mm的直径。若小于0.02mm，则强度下降，若大于1.0mm，则产生未延伸现象，从而导致刷牙时牙齿之间的渗透力下降。

接着，上述步骤b)为切断在上述步骤a)中制造出的复合纤丝的步骤。可预先执行以束的方式捆绑上述复合纤丝的过程，优选地，上述束粗细为40mm至60mm，这有利于容易进行之后的工序。

当进行锥度加工时，以与成品的长度相同或比成品的长度长1mm至20mm左右的方式切断上述复合纤丝。制造出的复合纤丝在经过锥度过程后，被植入于牙刷杆，来制造成牙刷，为此应调节束的长度。

接着，上述步骤c)为将在上述步骤b)中切断的纤丝的一端浸渍于装有碱溶液的加工槽的步骤。此时，若形成上述纤丝的高分子树脂为尼龙等的聚酰胺，则可使用10浓度％至30浓度％的盐酸、硝酸、硫酸等的酸性溶液或5浓度％至10浓度％的苯酚等，若上述高分子树脂为聚酯，则可使用20浓度％至40浓度％的氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钙及氢氧化钾等的碱溶液。优选地，在80℃至140℃的温度下，执行上述锥度加工。此时，根据浸渍的长度，来可调节被锥度加工的长度。

并且，在本发明中，可通过调节浸渍的次数来调节被锥度加工的另一端的断面积。优选地，每次浸渍10秒至60秒的时间，反复浸渍2次至20次。通过反复浸渍，越朝向另一端，被锥度加工的纤丝的断面积越变细，从而可制造本发明所希望的末端部分细的纤丝。

上述锥度加工，不仅减少上述纤丝的另一端的断面积，而且还在纤丝的表面形成凹凸，从而可得到本发明所希望的提高清洁能力的效果。这可根据上述锥度加工的时间、溶液的浓度、纤丝的浸渍长度进行多种调节来得到。

在上述步骤d)中，将在上述步骤c)中的纤丝的另一端浸渍于装有锥度加工溶液的加工槽。上述步骤d)能够以与上述步骤c)相同的过程来进行。

若上述锥度加工结束，对被水解的部分进行清洗并去除，从而可形成锥度部。在流水中清洗2次至3次来进行清洗，在进行清洗的过程中，还可包括利用稀硫酸来使碱中和的过程。

若上述步骤结束，则追加性地还可包括将在上述步骤d)中制造的纤丝植入牙刷杆的步骤。在能够实现本发明的目的的范围内，上述牙刷杆的种类及功能不受限定。上述牙刷杆可由选自合成树脂材料、金属材料、陶瓷材料、塑料材料中的一种以上的材质制造。当然，牙刷杆能够以单一材质形成，也能够以在由金属材料制成后，在该金属材料上覆盖由弹性材料形成的外壳的方式由两种以上的材质结合而成，以任何方式形成其材质也无妨。

上述纤丝的植入部可形成于纤丝的正中央，根据牙刷杆的形状及植入工序，上述纤丝的植入部能够自由变形。

以下，参照附图，以本发明的优选示例为基础，对本发明进行更加详细的说明。但是，在对本发明进行说明的过程中，为了明确本发明的主旨，省略对已知的功能或结构的说明，上述说明仅仅是用于详细说明本发明的一个示例，本发明并不受此限制。

图1示出通过本发明的一个优选示例的多种形态的喷丝头制造的牙刷毛的单丝的剖面10、20、30、40、50、60、70、80。在这里，位于各个剖面的中央的圆11、21、31、41、51、61、71、81表示芯部，包围芯部的部分12、22、32、42、52、62、72、82表示鞘部。

图2为由上述图1中的12角形形状30的喷丝头制造的牙刷毛的立体图。左侧的牙刷毛90示出未形成芯部而纺丝的牙刷毛，右侧的牙刷毛100示出根据本发明的制造方法制造的由芯部101和鞘部102形成的牙刷毛。

图3示出对图2中的牙刷毛进行锥度加工的形态。图3中的左侧示出对上述图2中的牙刷毛90进行锥度加工的形态，图3中的右侧示出对上述图2中的牙刷毛100进行锥度加工的形态。如图3所示，根据本发明的制造方法制造的牙刷毛在表面形成有凹凸。

图4至图7示出由本发明的一优选示例的多种形态的喷丝头制造的牙刷毛的单丝的剖面10、20、30、40。各剖面可由岛成分11、21、31、41和海成分12、22、32、42来表示，上述岛成分和海成分互相替换无妨。

图8为具有上述图6中的剖面的纤丝的立体图。在这里，图8中的左侧示出去除海成分52之前的纤丝，图8中的右侧示出去除海成分52并且岛成分51从规定部分向外部露出的形态。

与图8相同，图9为具有上述图7中的剖面的纤丝的立体图。在这里，图9中的左侧示出去除海成分62之前的纤丝，图9中的右侧示出去除海成分62并在规定部分仅剩岛成分61的形态。

图10及图11示出将上述图7中的纤丝进行植入的牙刷130、140。首先，图10中的牙刷130示出植入部的一部分的海成分不被溶解，并且去除纤丝的末端的海成分的形态。如图7所示的形态的牙刷具有较强的弹性，并且微细化的纤丝的末端具有柔韧性，因而提高了清洁能力和对牙齿之间的渗透力及对牙齿或牙龈的保护功能。

图11示出去除全部海成分，仅剩岛成分的形态。如图11所示的形态的牙刷通过去除全部海成分来具有独特形态的柔软的牙刷毛，可使用于无锚(anchorless)牙刷等，由于具有最适合刷牙的牙刷毛的形态，因而与普通牙刷相比，提高了对牙龈的保护功能。

有益效果

通过本发明的制造方法制造的牙刷具有芯鞘双重结构及多种形态的剖面，还包含无机粒子，并且进行锥度加工来在牙刷毛表面形成凹凸，从而与现有的牙刷毛相比，体现更优秀的清洁能力和渗透力。并且，通过包含无机类或有机类抗菌物质，从而可具有很难在现有的牙刷中找到的半永久性抗菌能力。

附图说明

图1示出根据本发明的优选示例制造的牙刷毛的剖面。

图2为由上述图1的剖面中的12角形剖面30制造的牙刷毛的立体图。

图3为对上述图2中的牙刷毛进行锥度加工的牙刷毛的立体图。

图4至图7示出根据本发明的优选示例制造的牙刷毛的剖面。

图8为具有上述图6中的剖面的纤丝的立体图。

图9为具有上述图7中的剖面的纤丝的立体图。

图10及图11为将根据本发明的优选示例制造的牙刷毛进行植入的牙刷的侧视图。

(附图标记的说明)

10、20、30、40、50、60、70、80：牙刷毛的剖面

11、21、31、41、51、61、71、81：芯部

12、22、32、42、52、62、72、82：鞘部

90、100、110、120：纤丝

101、121：芯部

102、122：鞘部

111、123、133、143：凹凸部

130、140：牙刷

131、141：牙刷杆

132、142：纤丝

具体实施方式

以下，为了更加具体地说明本发明，通过实施例进行说明，但本发明并不限定于下述实施例。

对根据下述实施例制造的牙刷的物性进行测定如下。

(测定抗菌性)

采取50g的构成下述实施例及比较例所使用的牙刷毛的纤丝，并根据韩国工业规格KS J 4206的抗菌度测定法来测定了上述纤丝的杀菌减少率和抑菌减少率。具体地，将金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)作为试验菌，并向上述纤丝接种来测定初期细菌数量(葡萄球菌：1.4×10⁵/ml；肺炎克雷伯氏菌：1.8×10⁵/ml)和培养18个小时后的细菌数量，并代入下述式2及式3来进行了测定。

式1

式2

(在这里，Ma：未添加抗菌物质的试样在刚接种之后的活细菌的数量；Mb：未添加抗菌物质的试样在培养18个小时后的活细菌的数量；Mc：添加抗菌物质的试样在培养18个小时后的活细菌的数量。)

(消费者对使用性的喜好度)

选择50名实验对象，在使用规定期间(7天)的通过本发明的制造方法制造的牙刷和现有的牙刷后，通过问卷调查，对刷牙感、清洁能力、耐久性、柔软性等项目进行调查，并示出其平均值。

实施例1

准备2Kg的重量平均分子量为75000的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polybutyleneterephthalate，PBT)来作为形成芯部的物质，准备2Kg的重量平均分子量为40000的尼龙(nylon)6,12来作为形成鞘部的物质，准备80g的平均直径为10μm的碳酸钙(韩国光成化学)来作为形成凹凸的物质，准备80g的聚六亚甲基胍磷酸盐(Guacil TX,韩国SK化学)来作为抗菌物质，并分别以5:5的重量比放入于形成芯部的物质和形成鞘部的物质，并进行混合。将形成芯部的物质投入温度为260℃的第一挤出机，将形成鞘部的物质投入温度为250℃的第二挤出机，以复式压模方式结合，并通过喷丝头排出纤丝。喷丝头的形状为圆形，并通过纺丝来制造了芯鞘接合型纤丝。纺出的纤丝在经过冷却、延伸过程之后，被制造成直径为50mm的纤丝束。在以30mm的长度切断制造出的纤丝束之后，浸渍于温度为120℃、浓度为30％的碱溶液，来进行锥度加工。浸渍反复执行了两次。

对结束浸渍的纤丝束，将未进行锥度加工的另一端，与上述锥度过程同样地重复，来进行锥度加工。对结束锥度加工的纤丝，在流水中进行两次水洗，并以稀硫酸中和后重新进行水洗，从而制造出末端以锥子模样微细化的经锥度处理的纤丝束。测定制造出的纤丝束的抗菌性，并示于表1，制造出植入了制造出的上述纤丝束的牙刷，来测定使用性，并示于表2。

实施例2

除了喷丝头的形状为12角形30之外，利用与实施例1相同的工序和条件来制造出纤丝束。测定制造出的纤丝束的抗菌性，并示于表1，制造出植入了制造出的上述纤丝束的牙刷，来测定使用性，并示于表2。

实施例3

除了使用2Kg的重量平均分子量为40000的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)来作为形成芯的物质之外，利用与实施例2相同的工序和条件来制造出纤丝束。测定制造出的纤丝束的抗菌性，并示于表1，制造出植入了制造出的上述纤丝束的牙刷，来测定使用性，并示于表2。

实施例4

除了使用2Kg的重量平均分子量为32000的尼龙6,10来作为形成鞘部的物质之外，利用与实施例2相同的工序和条件来制造出纤丝束。测定制造出的纤丝束的抗菌性，并示于表1，制造出植入了制造出的上述纤丝束的牙刷，来测定使用性，并示于表2。

实施例5

除了准备80g的聚六亚甲基胍磷酸盐(Guacil TX，SK化学)来作为抗菌物质，以及准备8g的平均粒径为3μm的无机类抗菌剂(CWT-A，韩国JISHIM TECH)，来分别以5:5的重量比放入于形成芯部的物质和形成鞘部的物质并混合之外，利用与实施例2相同的工序和条件来制造出纤丝束。测定制造出的纤丝束的抗菌性，并示于表1，制造出植入了制造出的上述纤丝束的牙刷，来测定使用性，并示于表2。

实施例6

准备2kg的重量平均分子量为75000的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polybutylenetere phthalate，PBT)来作为岛成分高分子，准备2kg的共聚合有30重量％的聚乙二醇的聚乙二醇-聚酯共聚物(重量平均分子量：40000)来作为海成分高分子，准备80g的平均直径为10μm的碳酸钙(韩国光成化学)来作为形成凹凸的物质，准备80g的聚六亚甲基胍磷酸盐(Guacil TX，韩国SK化学)来作为抗菌物质，并分别以5:5的重量比放入于海成分高分子和岛成分高分子并混合。设定成各海成分高分子和岛成分高分子的重量比为50重量％(海成分):50重量％(岛成分)，并向挤压型复式纺丝机供给，在280℃的纺丝温度下，以形成具有图6中的海成分31和岛成分32的形状30的方式进行纺丝，从而制造出单纤丝。

制造出的单纤丝在卷绕过程中经过冷却、延伸后，将被卷绕的单纤丝捆成束，来制造出直径为40mm的纤丝束。在以30mm的长度切断制造出的纤丝束之后，在温度为120℃、30％浓度的碱溶液浸渍30分钟，来溶解海成分，并且对岛成分进行了锥度加工。对结束浸渍的纤丝束的未进行锥度加工的另一端，同样重复上述锥度过程，来去除了海成分。对结束锥度加工的纤丝，在流水中进行两次水洗，并以稀硫酸中和后重新进行水洗，从而制造出末端以锥子模样微细化的经锥度处理的纤丝束。测定制造出的纤丝束的抗菌性，并示于表1，制造出植入了制造出的上述纤丝束的牙刷，来测定使用性，并示于表2。

实施例7

除了在上述纤丝的制造工序中，利用具有图7中的海成分41和岛成分42的形状40的喷丝头之外，利用与实施例1相同的工序和条件来制造出纤丝束。测定制造出的纤丝束的抗菌性，并示于表1，制造出植入了制造出的上述纤丝束的牙刷，来测定使用性，并示于表2。

比较例1

使用2kg的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)来作为形成纤丝的物质，不形成外侧覆盖物，进行单一纺丝。未添加形成凹凸的物质，添加80g的聚六亚甲基胍磷酸盐来作为抗菌物质，从而制造出纺丝溶液。纺丝机的温度为260℃，喷丝头为圆形。纺出的纤丝在经过冷却、延伸过程之后，被制造成直径为50mm的纤丝束。以30mm的长度切断纤丝束之后，浸渍于温度为120℃、浓度为30％的碱溶液，来进行锥度加工。浸渍反复进行两次。

对结束浸渍的纤丝束的未进行锥度加工的另一端，同样重复上述锥度过程，来进行了锥度加工。对结束锥度加工的纤丝，在流水中进行两次水洗，并以稀硫酸中和后重新进行水洗，从而制造出末端以锥子模样微细化的经锥度处理的纤丝束。测定制造出的纤丝束的抗菌性，并示于表1，制造出植入了制造出的上述纤丝束的牙刷，来测定使用性，并示于表2。

比较例2

除了未添加抗菌物质之外，利用与比较例1相同的工序和条件来制造出纤丝束。测定制造出的纤丝束的抗菌性，并示于表1，制造出植入了制造出的上述纤丝束的牙刷，来测定使用性，并示于表2。

表1

表2

*评价基准

5：非常良好

4：良好

3：一般

2：差

1：非常差

如上述表1所示，与比较例2相比，实施例1至实施例7的抗菌性明显更加优秀。并且，与使用圆形喷丝头的实施例1及比较例1相比，使用与之不同的喷丝头的实施例2至实施例7的抗菌性略微更加优秀。这是由于，增加了被纺丝的纤丝的表面积，来使得具有阳离子的抗菌物质更多暴露于表面。

并且，如上述表2所示，与比较例1及比较例2相比，实施例1至实施例7在刷牙感及清洁能力方面呈现出明显更加优秀的数值。尤其，实施例5至实施例7，以凹凸形成无机粒子和无机类抗菌物质，并且增加了纤丝的表面积，从而呈现出更加优秀的清洁能力和抗菌能力。

如上所述，本发明不仅具有芯鞘结构，还在进行纺丝时以多种形态调节喷丝头的形状，从而可增加纤丝的表面积，通过锥度加工来形成表面的凹凸，并通过调节纤丝的末端部的断面积，从而可制造具有优秀的抗菌能力和清洁能力的牙刷毛。

以上，对本发明的优选实施例进行了说明，但可对本发明实施多种变化并可使用等同技术方案来实施本发明，并且，可对上述实施例进行适当的变形来以相同的方式应用，这非常明确。因此，上述内容并不限定本发明的范围，而本发明的范围由发明要求保护范围的界限来定。

Claims (13)

1.一种牙刷毛的制造方法，其特征在于，包括：

步骤a)，制造由芯部和鞘部构成的芯鞘型纤丝，其中，所述芯部和所述鞘部中的一者或多者包括作为不溶解物质的无机粒子；

步骤b)，切断所述纤丝；

步骤c)，通过将所述步骤b)中的所述纤丝的一端浸渍于装有锥度加工溶液的加工槽而对所述纤丝的所述一端进行锥度加工，从而在所述一端的经锥度加工的表面上形成凹凸部；以及

步骤d)，通过将所述步骤c)中的所述纤丝的另一端浸渍于装有锥度加工溶液的加工槽而对所述步骤c)中的所述纤丝的另一端进行锥度加工，从而在所述另一端的经锥度加工的表面上形成凹凸部。

2.根据权利要求1所述的牙刷毛的制造方法，其特征在于，

所述牙刷毛的剖面为选自圆形、哑铃形、十字形、圆盘形、海鸥形、三角形、矩形、菱形及圆锥形中的一个。

3.根据权利要求1所述的牙刷毛的制造方法，其特征在于，

所述芯部或鞘部由聚酯、热塑性橡胶、弹性体、硅酮、生物基环氧树脂、聚甲醛、尼龙4、尼龙6、尼龙7、尼龙9、尼龙11、尼龙12、尼龙4,6、尼龙6,6、尼龙6,10、尼龙6,12及聚酯共聚物高分子树脂中的任一种以上的高分子树脂组成。

4.根据权利要求1所述的牙刷毛的制造方法，其特征在于，

所述芯部、鞘部或芯部及鞘部这两者还包含添加剂，所述添加剂包含有机粒子。

5.根据权利要求4所述的牙刷毛的制造方法，其特征在于，

所述有机粒子为选自绿茶、大麦幼芽提取物、银杏叶提取物、松叶提取物、竹子提取物、活性炭、木糖醇及水溶性高分子中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的牙刷毛的制造方法，其特征在于，

所述无机粒子为选自沸石、硅铝、磷酸钙、磷酸锆、碳酸钙、硅胶、二氧化钛、氧化锌、碳化锆、氧化镁、二氧化硅及氧化铝中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的牙刷毛的制造方法，其特征在于，

所述无机粒子的平均粒径为0.1μm至10μm。

8.根据权利要求1所述的牙刷毛的制造方法，其特征在于，

相对于100重量份的所述芯部、鞘部或芯部及鞘部这两者，还添加0.1重量份至10重量份的抗菌物质。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述抗菌物质为呈单独的金属离子、单独的纳米金属或担载于无机粒子的形式的选自金、银、铂及铜中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述芯部由岛成分构成，并且所述鞘部由海成分构成。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过步骤c)或d)，所述纤丝的所述鞘部的所述海成分被溶解，从而形成分割型微细纤丝。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述芯部的岛成分的数量为2到20个。

13.一种牙刷，其特征在于，利用权利要求1所述的牙刷毛的制造方法来制造的牙刷毛。