JP4509543B2 - 洗浄ブラシ - Google Patents

Description

本発明は、被洗浄面に付着した汚れ等の洗浄に使用される洗浄ブラシに関するものである。

被洗浄面に付着した汚れ等の洗浄に使用される洗浄ブラシは、合成樹脂繊維、布、フィルム、独立気泡発泡体等を使用したブラシ片からなるものが提案されている。
一般に、合成樹脂繊維は、洗浄性が良好で、洗い残しが少ないが、被洗浄面に傷を付けやすく、洗浄時の音が大きい。また、布は、被洗浄面に柔らかく接触する為、被洗浄面に傷を付けにくいが、洗い残しが多く、高価格である。
また、フィルムは、洗浄時の音が小さく、被洗浄面に傷を付けにくいが、毛腰が弱く、洗浄性が低い。また、独立気泡発泡体は、耐久性が良好で被洗浄面に傷を付けにくいが、洗浄時の音が大きい。

従来のブラシ片は、上記のような特徴を有しており、合成樹脂繊維においては、出願人は、ブラシ用毛材として、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとを配合した樹脂組成物を開発している（特許文献１）。このブラシ用毛材は、熱可塑性樹脂と熱可塑性エラストマーとを配合し、それを成型する事により、柔軟かつ弾性保持率の高いブラシ用毛材を実現したものである。

また、布においては、車両洗浄装置の洗浄体として、長繊維不織布を使用したものがある（例えば、特許文献２）。この洗浄体は、洗浄中に車両の塗装面を痛めることが無く、かつ破れ難いという特徴を有している。

特開平１０−２５６１９号公報 特許第３０９８６３０号公報

上記のように、合成樹脂繊維からなるブラシ片においては、合成樹脂繊維の長所である良好な洗浄性及び洗い残しの少なさを維持しつつ、短所である被洗浄面にたいする傷の付けやすさを改善することが求められている。また、布からなるブラシ片においては、布の長所である被洗浄面に傷の付けにくさを維持しつつ、短所である洗い残しの多さを改善することが求められている。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、高い洗浄性を有すると共に、洗い残しが無く、被洗浄面に傷を付ける事が無く、かつ、高い耐久性を有する洗浄ブラシを提供することを目的としている。

本発明の洗浄ブラシは、上記の目的を達成するため次の手段を採った。すなわち、不織布と基部とからなり、該不織布と該基部との間に空隙部が形成されつつ一体化された二重構造体の平板状のブラシ片を用いた洗浄ブラシであって、前記不織布は、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンのいずれか１種または複数からなり、前記基部は、極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンであることを特徴としている。製造方法は特に問わないが、３次元に絡合された不織布７をニードルパンチングし、ポリウレタン溶液中に含浸させるのが一般的である。

前記ブラシ片は、請求項２に記載のように、見掛け密度が０．３〜０．５グラム毎立法センチメートル、空隙率が７０〜４０％、前記不織布に使用されてある繊維の繊度が０．２デニール以下に形成するのが望ましい。また、ブラシ片には、請求項３に記載のように、撥水処理加工を施すとよい。

なお、見掛け密度とは、物質の単位体積当りの質量であり、グラム毎立法センチメートルで表わされる。なお、見掛け密度の測定時における標準温度は、通常２３℃が使用されている。また、空隙率とは、空洞率、あるいは気泡率とも呼ばれ、材料内部に存在する空洞の割合であり、容積百分率で表わされる。

見掛け密度を０．１グラム毎立法センチメートル以下に設定した場合には、ブラシ片は、軽量になるが、剛性及び耐摩耗性が低く、ブラシ片に求められる耐久性を満足する事ができない。また、見掛け密度を０．５グラム毎立法センチメートル以上に設定した場合には、ブラシ片は、剛性、及び耐摩耗性は高くなるが、柔軟性が低く、ブラシ片として使用できるが、ブラシ片に求められる柔軟性が十分には満足できない。
見掛け密度を、０．１〜０．５グラム毎立法センチメートルに設定した場合には、ブラシ片は、剛性、耐摩耗性及び柔軟性を高く設定することができ、高い洗浄性を有すると共に、高い耐久性を有する洗浄ブラシを製作することができる。しかし、０．３〜０．５グラム毎立法センチメートルにすれば、より高い剛性、耐摩耗性及び柔軟性を有するものにできる。

空隙率は、８０％以上に設定した場合には、ブラシ片は軽量になるが、剛性、及び耐摩耗性が低く、引き裂き等の形状劣化を発生しやすく、耐久性に劣る。また、空隙率を４０％以下に設定した場合には、ブラシ片は、剛性及び耐摩耗性は高くなるが、柔軟性が低く、ブラシ片として十分に満足できるものではない。
空隙率を８０〜４０％に設定した場合には、ブラシ片は、剛性、耐摩耗性及び柔軟性を高く設定することができ、高い洗浄性を有すると共に、高い耐久性を有する洗浄ブラシを製作することができる。しかし、７０〜４０％にすれば、より高い剛性、耐摩耗性及び柔軟性を有するものにできる。

また、繊維の繊度は、繊維の太さを表わす単位であり、糸長９０００ｍ当りの重量で表わされる。例えば、糸長９０００ｍ当りの重量が１ｇであるときの繊維の繊度は、１デニールである。
繊維の繊度を、１０デニール以上に設定した場合には、ブラシ片は、剛性は高く設定できるが、柔軟性が低くて満足できるものではなく、また、ブラシ片の厚みを薄く設定するように製造することが困難である。一方、繊維の繊度を１０デニール以下に設定した場合には、ブラシ片の厚みを、薄く設定するように製造することが容易であるが、０．２デニール以下にすれば、必要とされる剛性を保持しつつ、柔軟性を有することができ、厚みの薄いブラシ片を製造することも容易である。

本発明の洗浄ブラシは、不織布と基部とからなり、該不織布と該基部との間に空隙部が形成されつつ一体化された二重構造体の平板状のブラシ片を用いているので、洗浄性が高く、軽量で耐久性に優れ、ブラシ片に加えられた衝撃を吸収することができる。また、ブラシ片は、被洗浄面にたいして、柔軟に接触させることができ、被洗浄面に傷を付ける事が無い。

不織布の材質をポリエステルとした場合には、ブラシ片は、ポリエステルの有する耐熱性、及び強酸から弱アルカリにおける耐薬品性の高さ、吸水率の低さ、価格の低さ等の特性を有する。
また、ナイロンとした場合には、ブラシ片は、ナイロンの有する耐摩耗性、耐熱性、及び弱酸から強アルカリにおける耐薬品性の高さ等の特性を有する。また、ポリエチレンとした場合には、ブラシ片は、ポリエチレンの有する、酸及びアルカリにおける耐薬品性の高さ、吸水率が０％、価格の低さ等の特性を有する。また、ポリプロピレンとした場合には、ブラシ片は、ポリプロピレンの有する、吸水率が０％、価格の低さ、軽量である等の特性を有する。

また、不織布をポリエステルと、他の材質として、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンを使用した場合は、ブラシ片は、前記材質の有する特性を有すると共に、高い剛性を有する。

見掛け密度を、０．３〜０．５グラム毎立法センチメートルに設定すれ（請求項２）ば、ブラシ片は、剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を高く設定することができ、高い洗浄性を有すると共に、高い耐久性を有する洗浄ブラシを製作することができる。

また、空隙率を７０％〜４０％に設定すれ（請求項２）ば、ブラシ片は、剛性、耐摩耗性、及び柔軟性を高く設定することができ、高い洗浄性を有すると共に、高い耐久性を有する洗浄ブラシを製作することができる。

また、繊維の繊度は、０．２デニール以下に設定すれ（請求項２）ば、必要とされる剛性を保持しつつ、柔軟性を有することができ、厚みの薄いブラシ片を製造する事が、容易である。

また、ブラシ片に撥水処理加工を施した（請求項３）場合には、撥水処理加工されてある表面は、洗浄水等を吸水することが無い為、高い洗浄性を有する。また、撥水処理加工されて無い表面は、極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンから形成されてある為、高い拭き取り性を有する。

本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。

請求項１の発明を図１〜図５に基づいて説明する。
図１は、本発明の洗浄ブラシを洗車ブラシとして使用した形態を前面側から見た斜視図である。図１において、１は洗浄ブラシ、２は台座、３はチャンネルブラシ、４は止め金具、５はブラシ片である。図２は、図１に使用するブラシ片を前面側から見た斜視図である。図２において、２３はスリットである。図３は、図２の部分拡大図である。図３において、７は不織布、８は空隙部、９は基部である。図４は、図３の部分拡大図である。図４において、６は繊維、１０は気泡である。図５は、本発明の他の実施の形態のブラシ片を、前面側から見た斜視図である。図５において、１５はブラシ片、１６は繊維、１７は不織布、１８は空隙部、１９は基部、４０は気泡である。

洗浄ブラシ１は、図１に示すように、台座２、チャンネルブラシ３、及び止め金具４より構成されている。台座２は、略円筒形状からなり、外周の両端部には、止め金具４が組みつけられて形成されている。チャンネルブラシ３は、ブラシ片５を、芯線、及び概Ｕ字断面を有する帯状体にて挟みつけて折り込んだ後、台座２の外周の周りに捩りを加えて螺旋状に形成され、止め金具４にて固定されている。

ブラシ片５は、図２に示すように、平板状に形成され、複数のスリット２３が形成されている。また、ブラシ片５は、図３に示すように、不織布７、及び基部９よりなる二重構造体にて形成されてあり、不織布７と基部９の間には、空隙部８が形成されている。
不織布７は、図４に示すように、複数本の繊維６から形成されてあり、材質には、ポリエステルが使用されている。また、基部９は、極微細な気泡１０を有する多孔質化された構造体にて形成されており、材質には、ポリウレタンが使用されている。

ブラシ片５は、次の手順にて、製造される。まず、複数本の繊維６を、平板状に集積させて布状体を形成し、前記布状体を複数枚、重ね合わせた後、特殊な針を突き刺して、３次元に絡合された不織布７を形成する。この製造方法は、一般的には、ニードルパンチングと呼ばれている。
次に、不織布７を、ポリウレタン溶液中に含浸させる事により、不織布７に、ポリウレタン溶液を充填させる。次に、ポリウレタン溶液を充填させた不織布７を、水中に、浸漬させることにより、不織布７、及び極微細な気泡１０を有する多孔質化されたポリウレタンの基部９からなる二重構造体が形成される。
また、撥水処理加工が施される。加工方法としては、撥水処理剤にブラシ片５を浸漬させてコーティングするか、撥水処理剤をブラシ片５に吹付けてコーティングさせる方法が、採用される。

ブラシ片５は、見掛け密度が０．３〜０．５グラム毎立法センチメートル、空隙率が７０〜４０％に設定されている。また、不織布７に使用されている繊維の繊度は、０．２デニール以下にて形成されている。

不織布７の材質には、ポリエステルが使用されている。なお、他の材質として、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンを使用することができる。また、これらの材質を組み合わせて使用することもできる。
ポリエステルの場合には、ブラシ片５は、ポリエステルの有する耐熱性及び強酸から弱アルカリにおける耐薬品性の高さ、吸水率の低さ、価格の低さ等の特性を有する。また、ナイロンを使用した場合には、ナイロンの有する耐摩耗性、耐熱性及び弱酸から強アルカリにおける耐薬品性の高さ等の特性を有する。
また、ポリエチレンを使用した場合には、ポリエチレンの有する酸及びアルカリにおける耐薬品性の高さ、吸水率が０％、価格の低さ等の特性を有する。また、ポリプロピレンを使用した場合には、ポリプロピレンの有する吸水率が０％、価格の低さ、軽量である等の特性を有する。

ブラシ片５は、不織布７と、極微細な気泡１０を有する多孔質化されたポリウレタンの基部９からなる二重構造体が形成されている。ポリウレタンの基部９は、高い耐摩耗性を有している為、耐久性の優れたブラシ片５を、製造することができる。また、基部９は、極微細な気泡１０を有している為、ブラシ片５の重量を、軽くすることができると共に、ブラシ片５に加えられた衝撃を、吸収することができる。

また、不織布７と基部９の間には、空隙部８が形成されてあると共に、基部９は、極微細な気泡１０を有する多孔質化されたポリウレタンにて形成されてある為、ブラシ片５を、被洗浄面にたいして、柔軟に接触させることができ、高い洗浄力を有する。また、基部９は、多孔質化されたポリウレタンから形成されているので、被洗浄面に傷を付ける事が無い。

また、ブラシ片５は、撥水処理加工がされている。このため、撥水処理加工されてある表面は、洗浄水等を吸水することが無い為、高い洗浄性を有することができる。一方、撥水処理加工されて無い表面は、極微細な気泡１０を有する多孔質化されたポリウレタンから形成されてある為、高い拭き取り性を有することができる。

洗浄ブラシ１は、上記のように構成されているので、高い洗浄性を有すると共に、洗い残しが無く、被洗浄面に傷を付ける事が無く、かつ、高い耐久性を有することができる。なお、ブラシ片５の製造方法については、上記記載の方法以外にも、不織布７、及び極微細な気泡１０を有する多孔質化されたポリウレタンの基部９からなる二重構造体が形成可能な方法であるならば、他の製造方法でもよい。また、気泡１０の種類についても、連続発泡、独立発泡のいずれの種類を採用しても良いが、独立発泡の場合には、ブラシ片５の内部に、洗浄水等が入り込むことが無い為、ブラシ片５の重量変化を、極力抑えることができる。

次に、ブラシ片の他の実施の形態を図５に基づいて説明する。
このブラシ片１５は、不織布１７、及び基部１９よりなる二重構造体にて形成されており、不織布１７と基部１９の間には、空隙部１８が形成されている。不織布１７は、単繊維１６にて形成されており、材質には、ポリエステルが使用されている。また、基部１９は、極微細な気泡４０を有する多孔質化された構造体にて形成されており、材質には、ポリウレタンが使用されている。

このように構成されているので、単繊維１６にて形成されてある不織布１７は、高い剛性及び高い耐久性を有する。その為、ブラシ片１５を、被洗浄面にたいして、強力に接触させることができ、被洗浄面の汚れ等が、強力な付着力を有する場合であっても、高い洗浄力を発揮できると共に、高い耐久性を有する。

次に、実施例２を図６及び図７に基づいて説明する。図６は、本発明の洗浄ブラシに使用されているブラシ片を、掃除機用床ノズルの回転ロータのブラシ片として使用した形態を、前面側から見た斜視図である。図６において、１１は回転ロータ、１２はロータ、１３はブラシ片、１４はブラケット、２０は溝部、２９は根部、３０は縫製部である。図７は、図６の回転ロータの横断面図である。

回転ロータ１１は、図６に示すように、ロータ１２、ブラシ片１３、ブラケット１４、根部２９から形成されている。なお、ロータ１２は、概円柱形状に形成されており、外周部に、軸の周りに捩りを加えた開口する複数の溝部２０を有している。ブラシ片１３は、図７に示すように、根部２９の上部にたいして、縫製部３０にて縫製後、根部２９の下部を、溝部２０に挿入固定されて形成されている。ブラケット１４は、ロータ１２の両端部にたいして、取り付けられている。

ブラシ片１３は、不織布及び極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンよりなる二重構造体にて形成されている。不織布の材質には、ポリエステルが使用されている。なお、不織布は、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンを使用してもよい。また、前記の材質を組み合わせて使用することができる。さらに、ブラシ片１３には、撥水処理加工をする。

このように構成されているので、ブラシ片１３に使用されてあるポリウレタンが、高い耐摩耗性を発揮し、耐久性の優れたブラシ片１３を、製造することができると共に、回転ロータ１１は、床面の集塵等を強力に掻き出すことができる。また、ブラシ片１３は、極微細な気泡を有している為、ブラシ片１３の重量を軽くすることができると共に、ブラシ片１３に加えられた衝撃を、吸収することができ、床面に傷を付ける事が無い。また、ブラシ片１３を、床面にたいして柔軟に接触させることができる為、回転ロータ１１は、高い清掃力及び掻き出し力を有することができる。

なお、回転ロータ１１は、上記のように構成されているが、ブラシ片１３の組み付け方法については、前記の如く、根部２９の上部にたいして、縫製部３０にて縫製後、根部２９の下部を、溝部２０に挿入固定する方法以外の方法で組み付けてもよい。

本発明の洗浄ブラシは、さまざまな目的にたいして使用可能であるが、自動車、バス、電車、新幹線、航空機等の外壁面用あるいは内壁面用の洗浄ブラシとして使用したり、ビルの外壁面あるいは内壁面の洗浄ブラシとして使用したり、例えば、掃除機用床ノズルの回転ロータ等に使用される一般家庭用あるいは業務用の洗浄ブラシとして使用する等、広く好適に使用することができる。

本発明の洗浄ブラシを洗車ブラシとして使用した実施の形態を示すもので、前面側から見た斜視図である。 同 図１に使用するブラシ片を前面側から見た斜視図である。 同 図２の部分拡大図である。 同 図３の部分拡大図である。 同 本発明の他の実施の形態のブラシ片を、前面側から見た斜視図である。 同 本発明の洗浄ブラシに使用されてあるブラシ片を、掃除機用床ノズルの回転ロータのブラシ片として使用した形態を、前面側から見た斜視図である。 同 図６の回転ロータの横断面図である。

符号の説明

１ 洗浄ブラシ
２ 台座
３ チャンネルブラシ
４ 止め金具
５、１３、１５ ブラシ片
６、１６ 繊維
７、１７ 不織布
８、１８ 空隙部
９、１９ 基部
１０、４０ 気泡
１１ 回転ロータ
１２ ロータ
１４ ブラケット
２０ 溝部
２３ スリット
２９ 根部
３０ 縫製部

Claims (3)

1. 不織布と基部とからなり、該不織布と該基部との間に空隙部が形成されつつ一体化された二重構造体の平板状のブラシ片を用いた洗浄ブラシであって、前記不織布は、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンのいずれか１種または複数からなり、前記基部は、極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンであることを特徴とする洗浄ブラシ。
2. 前記ブラシ片は、見掛け密度が０．３〜０．５グラム毎立法センチメートル、空隙率が７０〜４０％、前記不織布の繊維の繊度が０．２デニール以下に形成されたことを特徴とする請求項１記載の洗浄ブラシ。
3. 前記ブラシ片には、撥水処理加工が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の洗浄ブラシ。

Images