JP2014083066A

JP2014083066A - 歯ブラシ及びその製造方法

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Publication number: JP2014083066A
Application number: JP2012231586A
Authority: JP
Inventors: Isao Kuwamoto; 功鍬本
Original assignee: IBIO EPOCH KK
Current assignee: IBIO EPOCH KK
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2014-05-12

Abstract

【課題】歯磨きに於いて、歯周病菌の抗菌作用を奏する歯ブラシを提供する。
【解決手段】歯ブラシ本体１の先端部側の植毛部２には、複数個の繊維束５が列状に配置されて植え付けられている。各繊維束５は、数十本毎に束ねられた繊維６より成る。各繊維６は、多数個の白金ナノ粒子を含んでいる。白金ナノ粒子は、黄色ブドウ球菌等の歯周病菌に対する高い抗菌性能を有する。歯磨きの動作に於いて、繊維束５の全体に亘って練歯磨剤が塗布された歯ブラシ１０を用いてブラッシングすると、歯垢が破壊されて裸状態となった歯周病菌は、各繊維６に含まれている多数の白金ナノ粒子と接触することで白金ナノ粒子により殺傷される。
【選択図】図１

Description

この発明は、歯周病菌等に対する抗菌化作用等を有する歯ブラシに関する。

多種多様な細菌より成る歯周病菌が、自ら作ったネバネバした状態のバイオフィルムの中に共存している状態のものが、歯垢又はプラークと呼ばれるものである。

そこで、歯周病の一般的な予防法としては、チューブより押し出した練歯磨剤を歯ブラシに付けて、当該歯ブラシを用いて歯を念入りにブラッシングすることで、練歯磨剤中に含有される酵素によってバイオフィルムを破壊して、各種の細菌（歯周病菌）を裸状態とする。この状態で、歯周病菌を水で流し出すことになる。

特許第４８４９９８０号公報特開２０１２−３４８４５号公報

しかしながら、単に水を口腔中に含んでその水をブラッシングで使用した練歯磨剤と共に吐き出すだけでは、歯周病菌を撃退することは難しい。

本発明は、この様な現状に鑑みて成されたものであり、口腔内の歯周病菌を確実に歯磨きのブラッシング動作において殺すことが出来る歯ブラシを提供することを、その主目的とする。

本発明の主題に係る歯ブラシは、植毛部を有する歯ブラシ本体と、前記植毛部にその各々が植え付けられている複数の繊維束と、を備えており、前記複数の繊維束の各々に束ねられている各繊維は、複数の白金ナノ粒子を備えることを特徴とする。

本発明の主題によれば、歯磨きに際して、例えば練歯磨剤が繊維束に塗布された本歯ブラシを用いて歯等をブラッシングすることで、その中に歯周病菌（細菌）が生息している歯垢（プラーク）が破られて口腔内に現出することになった歯周病菌が、各繊維中に含まれている白金ナノ粒子によって、その抗菌性能により、確実に殺傷される。その結果、本歯ブラシを用いることで、歯肉炎或いは歯周病の発生及び嫌な口臭の発生の予防を確実に図ることが出来る。

以下、本発明の様々な具体化を、添付図面を基に、その効果・利点と共に、詳述する。

本発明の実施の形態１に係る歯ブラシの構成を模式的に示す側面図である。図１の歯ブラシに於ける繊維束を成す各繊維の構成を模式的に示す図である。実施の形態１に係る歯ブラシの製造方法の一例を示すフローチャートである。白金ナノ粒子水溶液の原液を水（精製水又は水道水等。）で希釈化する工程を模式的に示す図である。黄色ブドウ球菌に対する、白金ナノ粒子が配合された歯ブラシ用の毛又は繊維が有する抗菌性能の試験結果を示す図である。

（実施の形態１）

図１は、本実施の形態に係る歯ブラシ１０の構成を模式的に示す側面図である。

図１に於いて、歯ブラシ１０の歯ブラシ本体１は、大要、その一方の先端部である植毛部（ヘッド部）２と、当該植毛部２と繋がった頚部（ネック部）３と、当該頚部３と繋がり且つ人の掌で把持される把柄部（ハンドル部）４とから成る。歯ブラシ本体１は、例えば合成樹脂（ゴム部分を有していても良い。）から成り、その本体１の色は任意ではあるが、例えば透明色である。

歯ブラシ本体１の植毛部２には、複数の繊維束（毛束）５が、横方向（図面の垂直方向：図示せず。）及び縦方向（図面に平行な方向）に行配列及び列配列される様に、各繊維束５の下部が植え付けられている。図１に於いては、図示の便宜上、複数本の繊維が束ねられている様に表示されていない様であるが、構成上は、各繊維束５は、数十本毎に繊維（歯ブラシの毛に該当。）６を束ねることで構成されている。

そして、図２に各繊維（毛）６の構造を模式的に示す様に、各繊維束５を成す１本毎の繊維６は、複数個ないしは多数個の白金ナノ粒子７を含んでいる。

この白金ナノ粒子７は、身体又は歯・歯肉にとって有害な、ウィルス（例えばノロウィルス）、及び、各種の細菌（例えば、黄色ブドウ菌の様な大腸菌、又は歯周病菌（口腔常在菌））を確実に殺傷することが可能な優れた抗ウィルス作用・抗菌作用・消臭作用を呈する。この点は、後述する実施の形態３において記載される。尚、白金ナノ粒子７の粒径は例えば４ｎｍ程度であり、図２に於いては、白金ナノ粒子７は、図示化の便宜上、その寸法が拡大されて、描かれている。

図１の歯ブラシ１０を用いて歯磨きを行うときには、次の様な作用・効果が得られる。即ち、歯ブラシ１０の繊維束５の全体に対して、例えばペースト状の練歯磨剤（図示せず。）を塗布してブラッシングを行うと、各繊維６の毛先と歯及び歯茎との摩擦によって歯と歯との隙間或いは歯茎等に存在する歯垢ないしはプラークが損傷ないしは破壊される。歯垢の破壊等により口腔内に現出した歯周病菌は、各繊維６に含まれる個々の白金ナノ粒子７との接触によって、白金ナノ粒子７により確実に殺傷される。その結果、歯ブラシ１０は、歯肉炎又は歯周病の発生及び嫌な口臭の発生を確実に予防することが出来る。

（実施の形態２）
本実施の形態は、実施の形態１で既述した歯ブラシ１０（図１）の製造方法の一例を開示する。

図３は、その様な歯ブラシ１０の製造方法の一例を示すフローチャートである。以下、各ステップＳ１〜Ｓ５の順序に基づいて、本製造方法を記載する。

（１）先ずステップＳ１に於いて、「白金ナノ粒子水溶液の原液」又は当該原液を所定の倍数の容量（１リットルの容量に対する倍数）の水で希釈化してなる「被希釈化白金ナノ粒子水溶液」を、準備する。

ここで、「白金ナノ粒子水溶液の原液」とは、その粒径がナノサイズ（例えば４ｎｍ）の白金の粒子（以下「白金ナノ粒子」と言う。）の粉を１リットルの水（精製水又は純水等）で溶解して成る水溶液である。この「白金ナノ粒子水溶液の原液」は、「白金ナノ粒子」自体の性能と同様に、様々なウィルス及び細菌に対する極めて高い殺傷能力を長期間に亘って安定的に持続し得る「抗ウィルス性能」、「抗菌性能」及び「消臭性能」を有する。上記原液のこれらの抗菌性能及び消臭性能等は、信頼し得る試験測定機関に於ける厳密な測定結果により既に実証されて、既知事実となっている。この様な「白金ナノ粒子水溶液の原液」は、取引市場で販売されており、その商品の入手は可能である。

又、「被希釈化白金ナノ粒子水溶液」とは、「白金ナノ粒子水溶液の原液」の上記の抗菌性能等を高いレベルで長期間に亘って安定的に維持しつつも、低コスト化を図るべく、本願発明者により開発された未公知の水溶液である。即ち、「被希釈化白金ナノ粒子水溶液」は、「白金ナノ粒子水溶液の原液」中の１リットルの水に対して所定の倍率の容量の水（精製水、純水、又は、地下水或いは水道水等）で以って「白金ナノ粒子水溶液の原液」を希釈化して成る水溶液である。この「被希釈化白金ナノ粒子水溶液」もまた、長期間に亘って安定して高い殺傷能力を呈する「抗ウィルス性能」、「抗菌性能」及び「消臭性能」を有する。これらの性能の点に関しては、後述する実施の形態３に於いて実証される。

従って、「白金ナノ粒子水溶液の原液」又は「被希釈化白金ナノ粒子水溶液」を、歯周病菌という細菌を殺傷するための基礎的材料として応用することが可能である。

以下では、「白金ナノ粒子水溶液の原液」又は「被希釈化白金ナノ粒子水溶液」の何れをも、単に「白金ナノ粒子水溶液」と呼ぶことにする。

（２）ステップＳ２に於いて、白金ナノ粒子水溶液を用いて、複数ないしは多数の白金ナノ粒子を含む「セラミックパウダー」（例えば粒径が４μｍ。）の粉を生成する。

即ち、「スプレードライヤー」という公知の装置を用いて、公知の方法によりセラミックパウダー化を行う。詳述すれば、約２００℃の雰囲気温度の恒温室内に於いて、白金ナノ粒子水溶液を、例えば粒径が４ミクロンのセラミックの粉に入れて拡散することで、セラミックをドロ状化（スラリー化）した上で、乾燥させる。この様な処理を経ることで、複数の白金ナノ粒子を含んだセラミックパウダーが生成される。

（３）次のステップＳ３に於いて、ステップＳ２にて生成されたセラミックパウダーと、汎用プラスチック樹脂であるＰＰ（ポリプロピレン）樹脂（所定の樹脂）とを混合してセラミックパウダーの拡散処理を行い、その後、ドロ状化したものの常温での冷却処理を通じて、固形化されたペレット状の合成樹脂であるマスターバッチを生成する。

先ず、半透明のＰＰ樹脂（固体）は、１６５℃の融点を有するので、当該融点以上の高温加熱処理により、成型器の中に配設されたペレット状のＰＰ樹脂を溶融し、その溶融されたＰＰ樹脂内に所定の量のセラミックパウダーの粉を混合させて当該セラミックパウダーの拡散処理を行う。

その上で、セラミックパウダーの混合・拡散によりドロ状化されたＰＰ樹脂に対して、水による冷却処理を、常温下に於いて、成型器を通じて施す。この常温下での冷却・固形化処理により、棒状の第１合成樹脂が形成される。

次に、棒状の固形化された第１合成樹脂を、カッターにより個々の固体に切断することで、複数個のペレット状の第１合成樹脂を形成する。この第１合成樹脂のペレットは、歯ブラシの個々の毛を製作するための「マスターバッチ」を成す。

尚、この段階では、セラミックパウダー内に含有されていた白金ナノ粒子は、第１合成樹脂全体に亘って均一に分散され得ない。そのため、この段階では、第１合成樹脂のペレットは、十分な抗菌性・除菌性・消臭性を発揮し得ない。この理由は、異物同士を混入して拡散処理を行っているので、十分に白金ナノ粒子が分散し得ないことによる。

（４）次のステップＳ４に於いて、歯ブラシの毛となる繊維を成す樹脂と、ペレット状の第１合成樹脂であるマスターバッチとを溶融し、両方が融け合わさって成る第２合成樹脂より、一本の糸状の細線を所定の長さ分だけ引っ張って固形化する。その後、固形化された糸状の細線を細かく切断して、複数本の歯ブラシ用の毛ないしは繊維を作成する。

即ち、歯ブラシの毛となる繊維の素材は、一般的に、ナイロン又はポリプロピレンの樹脂である。そこで、本実施の形態では、ナイロン等の毛の素材を成す固形の樹脂と、「マスターバッチ」を成す上記の第１合成樹脂のペレットとを、約２００℃の高温で加熱して両樹脂を溶かして混合・拡散させることで、歯ブラシの繊維ないしは毛の元となる第２合成樹脂を生成する。

この段階に於いて、同種同士を混合・拡散しているので、第１合成樹脂のペレット内に含有されていた白金ナノ粒子は、第２合成樹脂の全体に亘って均一に分散される。その結果、歯ブラシ１０の繊維（毛）６の元となる第２合成樹脂は、十分な抗菌性・除菌性・消臭性を発揮し得る。

その後、液状の第２合成樹脂より、均一な寸法を有する、一本の細線状の樹脂の糸を断続的に引っ張り出して、各々の樹脂の糸を乾燥処理により固形化する。固形後に、各樹脂の糸を、所定の複数本、例えば１００本に分割する様に、切断する処理を行う。この切断処理により、図１の歯ブラシ本体１の植毛部２に植え付けられる繊維束５の個々の繊維（歯ブラシの一本の毛。）６が、形成される。

（５）最後のステップＳ５に於いて、通常通りの歯ブラシ１０の製造方法に従って、射出成形等により生成される樹脂性（例えばポリプロピレン。）の歯ブラシ本体１の植毛部２に設けられた各植毛穴（図示せず。）に、繊維束５が植え付けられる。その際の繊維束５の植え付け方法ないしは固定方法（植毛技術）としては、例えば、鉄線を用いる方法又はプラスチック溶液を用いて繊維束５を固める方法が適用される。

（実施の形態３）：希釈化された白金ナノ粒子水溶液を用いて製造された歯ブラシ用毛の抗菌性について

既述の通り、粒径がナノサイズの白金の粒子である「白金ナノ粒子」は、細菌及びウィルスに対する極めて高い殺傷能力の抗菌性・抗ウィルス性及び消臭性と言う性能を奏する貴金属の粒子である。この白金ナノ粒子の持つ抗菌性・抗ウィルス性等の性能を発揮し得る、白金ナノ粒子が、水中に完全に且つ経時変化無く安定して溶け込んだ低価格な白金ナノ粒子水溶液の実現化が希求されるところである。

既述の通り、１リットルの水（例えば精製水又は純水。）により溶解された、上記の極めて高い抗菌・抗ウィルス・消臭性能を長時間の経過と共に持続して発揮し得る白金ナノ粒子を含んだ「白金ナノ粒子水溶液の原液」は、取引市場より入手可能な商品である。この「白金ナノ粒子水溶液の原液」がほぼ完璧な「抗菌性能」、「抗ウィルス性能」、及び、「消臭性能」を奏する点は、信頼し得る試験測定機関に於ける厳密な測定結果により、既に実証済みの公知事実である。

上記の市場より購入出来る「白金ナノ粒子水溶液の原液」は、大腸菌等のバクテリア（細菌）に対する抗菌性を発揮すると共に、ノロウィルス又は鳥インフルエンザのウィルス又はサーズウィルス又はエイズのウィルス等の各種ウィルスに対する抗ウィルス性をも発揮することが、信頼し得る試験測定機関に於ける試験結果により実証されている。加えて、「白金ナノ粒子水溶液の原液」は、アンモニア等に対する極めて高い消臭性をも発揮し得ることも、既述の通り、試験により実証されている。

そこで、本願の発明者は、原液と比較して白金ナノ粒子の濃度の高さを維持しつつも白金ナノ粒子水溶液の低コスト化を図る観点から、「希釈化された白金ナノ粒子水溶液」の開発に着手した。即ち、図４に模式的に示す様に、白金ナノ粒子水溶液の原液ＯＰＬに、更に水（精製水又は純水又は水道水等）ＨＬを加えることで、原液ＯＰＬを希釈化して水溶液中に溶解している白金の濃度値を更に小さくすることで、ｘ（ｘ＞１）リットルの水（所定の倍率の容量の水）で白金ナノ粒子を溶解して成る「希釈化された白金ナノ粒子水溶液ＰＳＬ」を作成した。そして、所定の倍率で「希釈化された白金ナノ粒子水溶液ＰＳＬ」を用いて、例えば実施の形態２に記載した製造方法によって、多数の白金ナノ粒子を包含する歯ブラシ用の毛ないしは繊維６を、歯周病菌に対する抗菌性能を確認するための抗菌試験用として、製作した。

歯周病菌は、口腔内に常在する種々の細菌を総称する用語であるが、歯周病菌の主要な細菌は、「黄色ブドウ球菌」である。そこで、上記の白金ナノ粒子を含む歯ブラシ用の毛６の「黄色ブドウ球菌」に対する抗菌作用を確認するための抗菌試験を行った。当該抗菌性能の試験機関は、「株式会社消費経済研究所」である。試験方法は、「ＪＩＳＬ１９０２：２００８定量試験（菌液吸収法）」に依る。その際、界面活性剤（Ｔｗｅｅｎ８０）０．０５％を添加した試験菌液を用いた。

「黄色ブドウ球菌」に対する抗菌性能試験の結果を、図５に示す。図５に於いて、増殖値算出法は「ｌｏｇ
ｂ−ｌｏｇａ」であり、試験成立条件は、増殖値≧１．０であること、活性値の算出方法に関しては、殺菌活性値＝ｌｏｇ
ａ−ｌｏｇｃ、静菌活性値＝（ｌｏｇ
ｂ−ｌｏｇａ）−（ｌｏｇ
ｃ−ｌｏｇｄ）である。

ここで、「増殖値」とは、白金ナノ粒子を有していない標準綿布において、植菌後１８時間内に生菌が増殖した対数値である。

又、「殺菌活性値」は、植え付けた菌を一定時間後にどの程度減少させたかを示す指標であり、対数表示で示される。即ち、「殺菌活性値」がマイナスの場合には、評価は、「与えた菌が増えている」となり、「殺菌活性値」がゼロの場合には、評価は、「与えた菌が増えていない」となり、「殺菌活性値」が１の場合には、評価は、「与えた菌が十分の一に減少している」となり、「殺菌活性値」が３の場合には、評価は、「与えた菌が千分の一に減少している」となる。

又、「静菌活性値」は、抗菌処理をしていない試料と比較して、処理した試料が、どの程度、菌の増殖を抑制したかを示す数値であり、抗菌防臭効果を判断するための数値である。ＪＩＳ規格では、「抗菌防臭効果あり。」の評価の基準は、「静菌活性値」が２．０以上の場合である。

そうすると、図５の試験結果より理解される通り、白金ナノ粒子を含む歯ブラシ用の毛６の「殺菌活性値」は３．０以上もあり、且つ、その「静菌活性値」は４．８以上であることから、試験試料の、白金ナノ粒子を含む歯ブラシ用の毛６は、黄色ブドウ球菌に対して十分に高い抗菌効果を有しているとの、結論が得られる。従って、白金ナノ粒子を含む歯ブラシ用の毛６を用いた歯ブラシ１０は、歯周病菌に対する高い抗菌性能を奏することになる。換言すれば、歯ブラシ１０を用いたブラッシングを日々行うことにより、確実に歯周病予防を達成することが可能となる。

以上より、本願発明者は、高いレベルでの抗菌性・消臭性・抗ウィルス性を備えた「白金ナノ粒子の水溶液の原液」から、その原液の各種の性能をなおも保持したままで低コスト化可能な所定の倍率で「希釈化された白金ナノ粒子水溶液」を用いて製造した、歯周病菌に対する高い抗菌作用を呈する歯ブラシを開発・実現化することが出来たのである。

（付記）
本発明の実施の形態１、２に於いては、白金ナノ粒子が水中に溶解されてなる白金ナノ粒子水溶液の原液又はそれを所定の倍率の水で希釈化して成る白金ナノ粒子水溶液を、歯ブラシの各繊維（毛）の形成に適用する一例を記載した。しかしながら、白金に代わって、金、銀、或いはパラジウム等の金属のナノ粒子の原液又はそれを水により更に溶解して成る水溶液を利用して、歯ブラシの各繊維（毛）を形成することも可能である。

以上、本発明の実施の形態を詳細に開示し記述したが、以上の記述は本発明の適用可能な局面を例示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、記述した局面に対する様々な修正及び／又は変形例を、この発明の範囲から逸脱することの無い範囲内で考えることが可能である。

この発明は、歯周病菌対策用の歯ブラシとして適用されて好適なものである。

１０歯ブラシ
１歯ブラシ本体
２植毛部
３頚部
４把柄部
５繊維束
６繊維
７白金ナノ粒子

Claims

植毛部を有する歯ブラシ本体と、
前記植毛部にその各々が植え付けられている複数の繊維束と、
を備え、
前記複数の繊維束の各々に束ねられている各繊維は、その粒径がナノサイズの、複数の白金ナノ粒子を備える
ことを特徴とする、歯ブラシ。
その粒径がナノサイズの白金ナノ粒子が１リットルの水に溶け込んだ白金ナノ粒子水溶液の原液又は前記白金ナノ粒子水溶液の原液を所定の倍数の容量の水で希釈化して成る希釈化された白金ナノ粒子水溶液を用いて、白金ナノ粒子を含むセラミックパウダーを生成する工程と、
前記セラミックパウダーと所定の樹脂との混合・拡散処理を行った上で冷却処理を通じて固形化されたペレット状のマスターバッチを生成する工程と、
歯ブラシの毛の材料となる樹脂材料と前記ペレット状のマスターバッチとを溶融し、一本の糸状の細線を所定の長さ分だけ引っ張って固形化処理を行い、固形化された糸状の細線を所定の本数に切断する工程と、
生成された歯ブラシの本体の植毛部の各穴に、切断された複数本の糸状の細線を束ねて成る繊維束の各々を、植え付ける工程と
を備えたことを特徴とする、歯ブラシの製造方法。