JP2004008641A

JP2004008641A - 歯ブラシ用ハンドル

Info

Publication number: JP2004008641A
Application number: JP2002168951A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kawabe; 川辺　雅之
Original assignee: Kanebo Synthetic Fibers Ltd; Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Synthetic Fibers Ltd; Kanebo Ltd
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】漂白剤に対する耐薬品性に優れ、かつ透明性と耐衝撃性を有する容易に成形可能な歯ブラシ用ハンドルを提供する。
【解決手段】テレフタル酸を主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコールおよび２−メチル−１，３プロパンジオールを主たるジオール成分とする共重合ポリエステル樹脂であって、全ジオール成分中に２−メチル−１，３プロパンジオールを５〜５０モル％含有する共重合ポリエステル樹脂からなる歯ブラシ用ハンドル。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯ブラシ用ハンドルに関し、さらに詳しくは、耐薬品性に優れ、かつ透明性と耐衝撃性を有する共重合ポリエステル樹脂からなる歯ブラシ用ハンドルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、歯ブラシ用ハンドル用材料には、歯磨き粉などに対する耐薬品性が良好で安価なポリプロピレン樹脂が使用されてきた。しかしながら、ポリプロピレン樹脂からなる歯ブラシ用ハンドルは不透明であり、近年のデザイン性に対する要求の高まりから透明性を有する歯ブラシハンドル用材料が求められている。
【０００３】
このような透明性の要求を満たす材料として、ポリカーボネート樹脂や透明ＡＢＳ樹脂からなる歯ブラシ用ハンドルが提案されている。しかしながら、これらの樹脂からなる歯ブラシ用ハンドルは、透明性には優れているものの、歯磨き粉などに対する耐薬品性が劣っており、例えば歯磨き粉を付着させて長時間使用するとクラックが発生しやすいという問題がある。
【０００４】
また、透明性および耐薬品性に優れた材料として、スチレン・アクリロニトリル（以下ＡＳと記す）樹脂からなる歯ブラシ用ハンドルが提案されている。しかしながら、ＡＳ樹脂からなる歯ブラシ用ハンドルは耐衝撃性が低く、近年の歯ブラシの設計思想に従いハンドルの一部を細長くすると折れやすくなるという問題が発生する。
【０００５】
一方、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す）樹脂に代表されるポリエステル樹脂は、優れた機械的特性、透明性、耐薬品性を有するためにボトル、フィルム、シート、繊維として広く使用されており、ＰＥＴ樹脂からなる歯ブラシ用ハンドルも提案されている。しかしながら、ＰＥＴ樹脂からなる歯ブラシ用ハンドルは、成形時の流動性が不十分であるためにハンドルの一部がくぼんだいわゆるひけが発生しやすく、冷却不足による白化も起こりやすい。
【０００６】
ハンドルのひけや白化を防止する方法として、特定の第３成分を共重合させた共重合ポリエステル樹脂からなる歯ブラシ用ハンドルが提案されている（特開平２−７４２１０号公報、特開２０００−１２５９３６号公報、特開２０００−３５５６２４号公報）。これらの共重合ポリエステル樹脂は成形性に優れ、透明性、耐衝撃性および一般的な耐薬品性も良好であるが、歯磨き粉や歯の漂白用に使用される漂白剤に対する耐薬品性（耐ストレスクラック性）が劣ることが判明した。
【０００７】
本発明者らは、歯磨き粉や歯用漂白剤に対する耐薬品性に優れ、かつ透明性と耐衝撃性を有する容易に成形可能な歯ブラシ用ハンドルの開発に取り組み、特定のジオール成分を含む共重合ポリエステル樹脂からなる歯ブラシ用ハンドルにより前記目的が達成できることを発見し本発明に到達した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、歯磨き粉や歯用漂白剤に対する耐薬品性に優れ、かつ透明性と耐衝撃性を有する容易に成形可能な歯ブラシ用ハンドルを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、テレフタル酸を主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコールおよび２−メチル−１，３プロパンジオールを主たるジオール成分とする共重合ポリエステル樹脂からなる歯ブラシ用ハンドルによって達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の歯ブラシ用ハンドルは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、エチレングリコールおよび２−メチル−１，３プロパンジオールを主たるジオール成分とする共重合ポリエステル樹脂からなる。一般的にポリエチレンテレフタレートに対する共重合成分として知られている、イソフタル酸（ＩＰＡ）、シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）のような共重合成分では、歯磨き粉や歯用漂白剤による劣化が避けられず、歯ブラシ用ハンドルに用いることは出来ない。
【００１１】
２−メチル−１，３−プロパンジオールの含有量は、全ジオール成分に対して５〜５０モル％であることが好ましく、８〜２０モル％であることが透明性および耐ストレスクラック性に特に優れていることからより好ましい。２−メチル−１，３−プロパンジオールの含有量が５モル％未満の場合、得られる歯ブラシ用ハンドルにひけや白化が起こりやすく、耐衝撃性も不十分となることがあり。また、含有量が多くなり過ぎると製造が困難になったり、耐ストレスクラック性が低下する傾向がある。
【００１２】
本発明の共重合ポリエステル樹脂は、テレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体と、エチレングリコールまたはその誘導体、および２−メチル−１，３−プロパンジオールからなる原料を、アンチモン、チタン、ゲルマニウム、スズ、亜鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元素含有化合物を触媒として、エステル化反応工程（またはエステル交換反応工程）、液相重縮合反応工程、必要に応じて固相重合反応工程、さらに加熱処理工程により製造される。
【００１３】
エステル化反応工程は、２４０〜２８０℃の温度で、２０〜３００ＫＰａの圧力において行われる。この際、テレフタル酸とジオール成分とのエステル化反応によって生成した水のみ系外に放出される。このエステル化反応工程において、塩基性化合物を少量添加した場合、副反応生成物の少ないポリエステルが得られる。このような塩基性化合物として、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ベンジルメチルアミンなどの３級アミン、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化トリメチルベンジルアンモニウムなどの４級アミンなどが挙げられる。
【００１４】
液相重縮合反応工程は、アンチモン、チタン、ゲルマニウム、スズ、亜鉛からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元素含有化合物触媒の存在下、２５０〜３００℃の温度で、１３．３〜６６５Ｐａの減圧下において行われる。液相重縮合反応工程では、上記エステル化反応工程において得られたテレフタル酸とジオール成分との低次縮合物から、未反応のジオール成分を系外に留去させる。
【００１５】
重縮合反応触媒としては、二酸化ゲルマニウム、ゲルマニウムテトラエトキシド、ゲルマニウムテトラブトキシドなどのゲルマニウム化合物、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酒石酸アンチモン、酢酸アンチモンなどのアンチモン化合物、テトラブチルチタネートなどのチタン化合物、酢酸スズなどのスズ化合物、酢酸亜鉛などの亜鉛化合物が挙げられる。中でも、得られる樹脂の色調および透明性の点でゲルマニウム化合物が好ましい。重縮合反応触媒は、所定触媒濃度の水溶液またはエチレングリコール溶液として添加される。
【００１６】
液相重縮合反応工程において、ポリエステル樹脂の熱分解などの副反応を防止するために安定剤を添加しても良い。安定剤としては、トリメチルリン酸、トリエチルリン酸、トリフェニルリン酸などのリン酸エステル、亜リン酸、ポリリン酸などのリン化合物、ヒンダードフェノール系の化合物などが挙げられる。
【００１７】
液相重縮合反応工程で得られるポリエステル樹脂の極限粘度は、０．４０〜０．７０ｄｌ／ｇである。また、必要に応じて固相重縮合反応により極限粘度０．６０〜１．００ｄｌ／ｇのポリエステル樹脂を得ることもできる。固相重縮合反応は、１８０〜２２０℃の温度で、減圧下または不活性ガス雰囲気下、５〜４０時間行われる。
【００１８】
本発明の歯ブラシ用ハンドルは、歯磨き粉および歯用漂白剤に対する耐ストレスクラック性に優れている。耐ストレスクラック性の評価は、ＪＩＳ　Ｋ　６７６０に準じて行う。具体的には、厚み０．３ｍｍのシート試験片に一定の深さ、長さのノッチを入れてジグで曲げたあと、試験片固定具に取り付け、試験液の入った（本発明では、ピール社製歯用漂白剤「ピールエクストラクト」および市販の歯磨き粉を純水で２倍に希釈したもの）ガラス管を水温３０℃の水槽中で所定時間放置し、亀裂が発生する時間を観察する。
【００１９】
本発明の歯ブラシ用ハンドルは、共重合ポリエステル樹脂から公知の成形方法によって製造される。例えば、共重合ポリエステル樹脂を乾燥により水分率を２００ｐｐｍ以下とした後射出成形機に供給し、樹脂の溶融温度において所定形状の金型に射出成形し、金型内で冷却固化することにより得られる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の歯ブラシ用ハンドルは、容易に成形可能で、歯磨き粉および歯用漂白剤に対する耐薬品性に優れ、かつ透明性と耐衝撃性を有するために歯ブラシの材料として広く使用することができる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。各物性の測定および評価は下記の方法に従った。
【００２２】
（１）極限粘度（ＩＶ）
共重合ポリエステル樹脂をフェノール／テトラクロロエタン＝６０／４０（重量比）の混合液に溶かし、自動粘度測定装置（柴山科学製　ＳＳ−２７０ＬＣ）を用いて２０℃にて測定した。
【００２３】
（２）ガラス転移温度
パーキンエルマー社製ＤＳＣ（示差走査熱量計）を用いて、昇温速度１０℃／分にて測定した。
【００２４】
（３）ポリエステル構成成分の定量（ＮＭＲ測定）
共重合ポリエステル樹脂をトリフルオロ酢酸−ｄと重クロロホルムの１：１（重量比）混合溶液に溶解し、テトラメチルシランを標品として混合して、バリアン社製ＦＴ−ＮＭＲ（型式３００ＭＧ）を用いて測定した。
【００２５】
（４）透明性（プレートへーズ）
本発明の共重合ポリエステル樹脂を乾燥後、厚み６ｍｍの平板プレートに溶融成形し、ヘーズメーター（日本電色社製　ヘーズメーター３００Ａ）によりＪＩＳ　Ｋ　７１０５に準じて測定した。
○：ヘーズ１．０％未満
×：ヘーズ１．０％以上
【００２６】
（５）耐衝撃性（アイゾット衝撃強度）
本発明の共重合ポリエステル樹脂を乾燥後、厚さ６．３５ｍｍのアイゾット衝撃試験片に溶融成形し、アイゾット衝撃試験機（上島製作所製　ＵＦインパクトテスター）によりＪＩＳ　Ｋ７１１０に準じて測定した。
【００２７】
（６）耐ストレスクラック性
本発明の共重合ポリエステル樹脂を乾燥後、厚さ０．３ｍｍのシート試験片に溶融成形し、ＪＩＳ　Ｋ　６７６０に準じて行った。具体的には、厚み０．３ｍｍのシート試験片に一定の深さ、長さのノッチを入れてジグで曲げたあと、試験片固定具に取り付け、試験液の入った（本発明では、ピール社製歯用漂白剤「ピールエクストラクト」および歯磨き粉３種類を純水で２倍に希釈したものを使用）ガラス管を水温３０℃の水槽中で所定時間放置し、亀裂が発生する時間を観察する。
◎：試験開始後１０時間以上経過しても亀裂が発生しない
○：試験開始後５〜１０時間で亀裂が発生
△：試験開始後１〜５時間で亀裂が発生
×：試験開始後１時間以内に亀裂が発生する
【００２８】
実施例１〜４、比較例１〜３
ステンレス製オートクレーブに所定量のテレフタル酸ジメチルとグリコール成分を、グリコール成分が酸成分に対してモル比１．８となるように仕込み、エステル交換触媒として酢酸カルシウムを加えて、２３０℃、常圧にてエステル交換反応を行った。エステル交換反応終了後、所定量の二酸化ゲルマニウムを重縮合触媒として加え、２８５℃、１３３Ｐａの減圧下で重縮合反応を行ない、共重合ポリエステル樹脂を製造した。得られた共重合ポリエステル樹脂の物性および成形品の物性評価結果を表１および表２に示す。
【００２９】
又、実施例２と比較例１、３のストレスクラック試験後の亀裂の発生状況をデジタルカメラで撮影したものを参考図面として図１〜図３に示す。実施例２では亀裂の発生が認められなかった。比較例１、３では多数の亀裂が認められた。
【００３０】
【表１】

【００３１】
【表２】

【００３２】
実施例１〜４で用いた樹脂を成形して歯ブラシ用ハンドルを得た。これにブラシ毛を植毛して歯ブラシとした。得られた歯ブラシは透明性に優れた意匠性の高いものであった。又、適度な柔軟性を有しておりブラッシング時の使い心地も優れていた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例２における試験開始から１０時間経過後のストレスクラック試験後の亀裂発生状況を示す写真。
【図２】比較例１における試験開始から１０時間経過後のストレスクラック試験後の亀裂発生状況を示す写真。
【図３】比較例３における試験開始から１０時間経過後のストレスクラック試験後の亀裂発生状況を示す写真。

Claims

テレフタル酸を主たるジカルボン酸成分とし、エチレングリコールおよび２−メチル−１，３プロパンジオールを主たるジオール成分とする共重合ポリエステル樹脂からなる歯ブラシ用ハンドル。
該共重合ポリエステル樹脂において、２−メチル−１，３プロパンジオールの全ジオール成分中の共重合比率が５〜５０モル％である請求項１記載の歯ブラシ用ハンドル。