JP4554196B2 - ブラシ用毛材 - Google Patents

Description

本発明は、被洗浄面に付着した汚れ等を洗浄する為の、ブラシ用毛材に関するものである。

被洗浄面に付着した汚れ等を洗浄する為のブラシ用毛材に関しては、さまざまな改良がなされ、合成樹脂繊維、布、フィルム、独立気泡発泡体等を使用した各種ブラシ用毛材が提案されている。一般的にいえば、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という特徴を有している。
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、高価格であるという特徴を有している。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、洗浄性が低いという特徴を有している。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という特徴を有している。

従来のブラシ用毛材は、上記に示すような特徴を有しているが、フィルムにおいては、ポリプロピレンブロックポリマー９８〜５５重量部と低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンの内、少なくとも１種４５〜２重量部配合した樹脂組成からなるブラシ用毛材がある（例えば、特許文献１）。
これに使用されているフィルムは、所定の樹脂組成に配合された材料を、溶融押出成形と呼ばれる製法にて、フィルムに成形し、幅方向に折りたたまれた長尺のシート状に形成後、先端部を長手方向に細分割加工して形成している。

また、独立気泡発泡体においては、例えば、長尺の発泡材を使用したブラシからなるチャンネルブラシを、台座に巻き付けた洗浄ブラシがある（例えば、特許文献２）。
このブラシは、所定の合成樹脂の中にあらかじめ発泡剤を配合した後、一般的に溶融発泡成形と呼ばれる製法にて、概ブロック状に形成後、所定の形状にスライス、及びカッティングして形成している。

特開２００２−３１５６２７号公報 特開２００３−３４４号公報

従来のブラシ用毛材に関しては、上記に示すような改良がされているが、合成樹脂繊維は、被洗浄面に傷を付けやすいという課題を有している。また、布は、洗い残しが有り、耐久性が低く、高価格であるという課題を有している。また、フィルムは、耐久性が低いという課題を有している。また、独立気泡発泡体は、洗浄力が低いという課題を有している。

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、耐久性が良好で、被洗浄面に傷を付けにくく、かつ、高い洗浄性を兼ね備えたブラシ用毛材を、提供することを目的としている。

本発明のブラシ用毛材は、上記の目的を達成するため次の手段を採った。すなわち、被洗浄面に付着した汚れ等を洗浄する為のブラシ用毛材において、該ブラシ用毛材は、押出成形によって概平板状であって、長手方向にたいして平行となるように凹凸部が形成されるとともに、延伸処理を施すことによって長手方向に対して分子配向された合成樹脂発泡体であることを特徴としている。
なお、ブラシ用毛材の長手方向の先端部は細分割部を形成する（請求項２）とよい。また、ブラシ用毛材の長手方向の周りに捩りを加えて螺旋状に形成する（請求項３）のもよい。

材質については、発泡体を形成することが可能なものであればよく、熱可塑性樹脂、各種エラストマー、合成ゴム等が使用できる。好適には、熱可塑性樹脂、あるいはポリオレフィン系樹脂が望ましく、より好適には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂が望ましく、さらにより好適には、低密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂が望ましい。また、ポリウレタン、各種配合品等の熱可塑性樹脂、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーも、使用することができる。

また、樹脂の発泡成形技術については、溶融発泡成形、固相発泡成形、注型発泡成形等があり、特に限定しないが、押出機の先端に取り付けられた金型を通して発泡押出した後、延伸機で長手方向に延伸させた後、冷却固化させることにより形成するのが望ましい。なお、これは、溶融発泡成形の一種の押出発泡成形、あるいは異形押出技術の一種の発泡押出と呼ばれている。

また、長手方向に延伸させる前記の製造方法は、一般的には一軸延伸と呼ばれている。一軸延伸とは、一方向にのみ延伸応力をかける加工法であり、延伸方向に対して平行の方向は、分子配向が起こるので引張強さが著しく向上するが、延伸方向に対して直角の方向は、引張強さが向上しない為、延伸方向に対して直角の方向に、裂けやすくなるという性質を有している。また、分子配向とは、線状分子が溶融または固体状態において、外力の作用により、一定方向に配列することである。

なお、一軸延伸以外にも、例えば、設定した二方向に対して延伸応力をかける二軸延伸と呼ばれている加工法を使用したり、長手方向に対して、所定角度、傾斜させた方向に分子配向された合成樹脂発泡体が形成されるように、一軸延伸を実施する等、ブラシ用毛材の使用目的に応じて、適時、設定してもよい。また、分子配向させる事が可能な加工法であるならば、延伸以外にも、例えば、圧縮させて分子配向させる加工法等を採用してもよい。

また、押出発泡成形の製造方法以外にも、概平板状よりなる合成樹脂発泡体を形成することが可能であるならば、例えば、溶融発泡成形の一種である加圧発泡成形、化学架橋成形、電子線架橋成形等の製造方法によってもよい。
また、押出発泡成形の断面の詳細形状についても、例えば、長方形、正方形、台形、平行四辺形、小判形状等を使用することにより、被洗浄面にたいする衝撃力を変化させる等、使用する目的に応じて、適時、設定すればよい。
さらにまた、使用目的に応じて、溶融発泡成形の一種の押出発泡成形の同時成形技術、あるいは異形押出技術の一種の共押出と呼ばれている成形方法を使用した場合においては、２種類以上の異なる材質の合成樹脂発泡体を同時に成形することにより、２種類以上の異なる材質の合成樹脂発泡体からなるブラシ用毛材としてもよい。

本発明のブラシ用毛材は、概平板状に形成されるとともに、長手方向に対して分子配向された合成樹脂発泡体であるので、次のような効果がある。
まず、ブラシ用毛材が被洗浄面に接触した時には、ブラシ用毛材に形成されている合成樹脂発泡体が、ブラシ用毛材から被洗浄面に加えられた衝撃力を吸収する事ができる。その為、被洗浄面に傷を付ける事が無く、洗浄時の音を極力小さくする事ができる。

また、長手方向に対して、合成樹脂発泡体が、分子配向されているので、高い引張強さを有することができ、毛腰を強く保持することができる。その為、ブラシ用毛材が被洗浄面に接触した時には、被洗浄面に付着した汚れ等が、さまざま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ことができる。
また、分子配向がされてない合成樹脂発泡体に比べて、極めて、ちぎれにくい性質を有する事ができる。

さらに、使用時においては、被洗浄面にたいする押し当て力に応じて、複数の裂け部が、形成される。その為、ブラシ用毛材は、被洗浄面にたいする接触面積、押し付け力等の接触状態を、最適な状態にて保持することができる。
また、裂け部は、被洗浄面の形状に沿うように、最適な押し付け力を保持するように形成される。その為、高い洗浄性を実現させることができると共に、極めて洗い残しを少なくすることができ、耐久性もよい。

ブラシ用毛材の長手方向の先端部に細分割部を形成した（請求項２）場合は、細分割された合成樹脂発泡体が、被洗浄面の細部にまで接触することができ、洗い残しを少なくできる。

ブラシ用毛材の外面に凹凸部を形成した（請求項３）場合は、被洗浄面に付着した汚れ等に対して細部まで接触する事ができる。その為、ブラシ用毛材は、被洗浄面に傷を付ける事が無く、洗浄時の音を、極力小さくする事ができると共に、汚れ等が、さまざま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、耐久性もよい。また、洗浄水等の水分を、凹凸部に保持する事ができるので、これが被洗浄面に接触することにより、より高い洗浄力が得られる。

また、ブラシ用毛材の長手方向の周りに捩りを加えて螺旋状に形成した（請求項４）場合は、ブラシ用毛材の端部が、被洗浄面に対して、強力、的確、かつ連続的に、接触することができる。その為、被洗浄面に傷を付ける事が無く、洗浄時の音を、極力小さくする事ができると共に、汚れ等が、さまざま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耐久性もよい。

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。

実施例１を図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本発明のブラシ用毛材を前面側から見た斜視図である。図１において、１はブラシ用毛材、２は外面、３は先端部、４は幅、５は長さ、６は高さである。図２は、図１のブラシ用毛材の製造状態を、前面側から見た斜視図である。図２において、７は押出機、８は金型、３４は幅、３６は高さ、８１は帯材である。図３は、図１のブラシ用毛材の使用後の状態を、前面側から見た斜視図である。図３において、９は裂け部である。

ブラシ用毛材１は、図１に示すように、幅４、長さ５、及び高さ６よりなる概平板状にて形成され、合成樹脂発泡体の一種である低密度ポリエチレン樹脂が使用されている。また、ブラシ用毛材１は、長さ５に対して平行に、合成樹脂発泡体が分子配向されて形成されている。また、外面２の一端には、先端部３が形成されている。

次に、ブラシ用毛材１の製造を説明する。ブラシ用毛材１は、低密度ポリエチレン樹脂の中にあらかじめ発泡剤を配合した後、図２に示すように、押出機７の先端に取り付けられた金型８を通して、幅３４、及び高さ３６を有する帯材８１が、発泡押出される。
次に、延伸機にて、長手方向に延伸させた後、冷却固化させる。その後、長手方向を、所定長さ５に切断することにより、図１に示すように、幅４、及び高さ６に形成されると共に、長さ５に対して平行に、合成樹脂発泡体が分子配向されたブラシ用毛材１が形成される。なお、この製造方法は、溶融発泡成形の一種の押出発泡成形、あるいは異形押出技術の一種の発泡押出と呼ばれており、長手方向に延伸させる製造方法は、一軸延伸と呼ばれている。

次に、ブラシ用毛材１の使用後の状態を、図３にて説明する。ブラシ用毛材１は、前記に示すように、長さ５に対して平行に、合成樹脂発泡体が分子配向されて形成されている。その為、ブラシ用毛材１を、外面２の一端に形成された先端部３を、被洗浄面に接触させて使用した後においては、複数の裂け部９が形成される。
裂け部９の本数、形成箇所、深さ等は、先端部３を被洗浄面に接触させた時の押し当て力、被洗浄面の形状等の諸条件により、異なるが、ブラシ用毛材１は、被洗浄面にたいする押し当て力に応じて、裂け部９が形成される。また、裂け部９は、被洗浄面の形状に対して、最適な押し付け力を保持するように形成される。

ブラシ用毛材１は、上記に示すような製造方法が採用されている為、発泡倍率の調整、発泡剤の配合作業、押出成形等を、目的に応じて、迅速かつ正確に実施することができ、ブラシ用毛材１の製造を迅速かつ、容易にできる。

実施例２を図４に基づいて説明する。図４は、本発明のブラシ用毛材を前面側から見た斜視図である。図４において、１１はブラシ用毛材、１２は外面、１３は先端部、１４は幅、１５は長さ、１６は高さ、１７は細分割部である。

ブラシ用毛材１１は、図４に示すように、概平板状に形成されており、長手方向の外面１２の両側の先端部１３に、細分割部１７が形成されている。また、合成樹脂発泡体の一種である低密度ポリエチレン樹脂発泡体が使用されている。

次に、ブラシ用毛材１１の製造方法を説明する。ブラシ用毛材１１は、まず最初に、低密度ポリエチレン樹脂の中に、あらかじめ発泡剤を配合した後、押出機の先端に取り付けられた金型を通して発泡押出させる。次に、延伸機にて、長手方向に延伸させた後、冷却固化させることにより、幅１４、及び高さ１６に形成される。その後、長手方向を、所定長さ１５に切断する。
次に、長手方向の両側の先端部１３の所定長さを、所定回転速度の分割刃を有する細分割加工機にて、長手方向に対して平行に、細分割加工をする。これにより、長さ１５に対して、平行に合成樹脂発泡体が分子配向されると共に、細分割部１３を有するブラシ用毛材１１が形成される。

なお、本発明の実施例２のブラシ用毛材１１は、上記のような構成となっているが、細分割部１７の詳細形状については、例えば、異なる分割状態の細分割部を、片側ずつに形成する等、使用目的に応じて必要とされる洗浄力が形成されるよう、適時、設定してもよい。

次に、実施例３を図５〜図９に基づいて説明する。図５は、本発明のブラシ用毛材を前面側から見た斜視図である。図５において、２１はブラシ用毛材、２２は外面、２３は先端部、２４は幅、２５は長さ、２６は高さ、２７は細分割部、２８は凹凸部である。
図６は、図５のＡ−Ａ断面図である。図７は、本発明の他の実施の形態のブラシ用毛材の断面図である。図７において、３１はブラシ用毛材、３２は外面、３８は凹凸部、３９は突起である。図８は、本発明の他の実施の形態のブラシ用毛材の断面図である。
図８において、４１はブラシ用毛材、４２は外面、４８は凹凸部である。図９は、本発明の他の実施の形態のブラシ用毛材の、断面図である。図９において、５１はブラシ用毛材、５２は外面、５３は中央部、５４は端部である。

ブラシ用毛材２１は、図５に示すように、概平板状に形成されており、長手方向の外面２２の両側の先端部２３に、細分割部２７が形成されていると共に、外面２２には、長手方向に対して平行になるように、概波形形状の凹凸部２８が形成されている。
凹凸部２８は、図６に示すように、外面２２に対して、連続的に形成されている。また、材質には、合成樹脂発泡体の一種である低密度ポリエチレン樹脂発泡体が使用されている。

次に、ブラシ用毛材２１の製造方法を説明する。ブラシ用毛材２１は、まず最初に、低密度ポリエチレン樹脂の中にあらかじめ発泡剤を配合した後、押出機の先端に取り付けられた金型を通して発泡押出させる。
この時、使用する金型の樹脂押出し部の断面形状は、外面２２に対して凹凸部２８が連続的に形成されている概長方形形状に製作されている為、ブラシ用毛材２１は、外面２２に対して凹凸部２８が連続的に形成されている概長方形形状を有する概平板状に、発泡押出しされる。

次に、延伸機にて、長手方向に延伸させた後、冷却固化させることにより、幅２４、及び高さ２６に形成される。その後、長手方向を、所定長さ２５に切断する。次に、長手方向の両側の先端部２３の所定長さを、所定回転速度の分割刃を有する細分割加工機にて、長手方向に対して平行に、細分割加工をする。
この製造方法により、長さ２５に対して、平行に合成樹脂発泡体が分子配向されており、細分割部２３を有すると共に、外面２２の長手方向に対して平行になるように、凹凸部２８が連続的に形成されたブラシ用毛材２１が形成される。

また、ブラシ用毛材２１は、外面２２の長手方向に対して平行になるように、凹凸部２８が連続的に形成されている為、例えば、洗浄水等の水分を、凹凸部２８に保持する事ができる。その為、ブラシ用毛材２１は、凹凸部２８に保持された水分等が、被洗浄面に接触することにより、より高い洗浄力を発揮できる。

なお、本発明の実施例３のブラシ用毛材２１は、上記のような構成となっているが、凹凸部２８の詳細形状については、使用目的に応じて、適時、設定することができる。

次に、図７にて、本発明の実施例３の他の実施の形態のブラシ用毛材を、説明する。
実施例３の他の実施の形態のブラシ用毛材３１の断面には、図７に示すように、外面３２に対して、複数の突起３９を有する凹凸部３８が形成されてある。

ブラシ用毛材３１は、上記のような構成であるので、ブラシ用毛材３１が被洗浄面に接触した時には、凹凸部３８に形成されている複数の突起３９が、被洗浄面に接触することができる。また、例えば、洗浄水等の水分を、凹凸部３８にて、保持することができる。その為、ブラシ用毛材３１は、汚れ等が、さまざま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、高い保水性を有することができる。

次に、図８にて、本発明の実施例３の他の実施の形態のブラシ用毛材を、説明する。実施例３の他の実施の形態のブラシ用毛材４１の断面には、図８に示すように、外面４２に対して、連続的に形成された概歯切形状を有する凹凸部４８が形成されている。

ブラシ用毛材４１は、上記のような構成となっているので、ブラシ用毛材４１が被洗浄面に接触した時には、凹凸部４８が有する連続的に形成された概歯切形状が、被洗浄面に強力に接触することができる。その為、ブラシ用毛材４１は、汚れ等が、強力な付着力を有する場合であっても、的確、かつ強力な洗浄力を発揮できる。

次に、図９にて、本発明の実施例３の他の実施の形態のブラシ用毛材を、説明する。実施例３の他の実施の形態のブラシ用毛材５１の断面は、図９に示すように、外面５２の中央部５３から、外側に向かって、概Ｖ字形状に形成されており、両端には、端部５４が形成されている。

ブラシ用毛材５１は、上記のような構成となっているので、ブラシ用毛材５１が被洗浄面に接触した時には、両端に形成されている端部５４が、被洗浄面に強力に接触することができる。その為、ブラシ用毛材５１は、汚れ等が、強力な付着力を有する場合であっても、的確、かつ強力な洗浄力を発揮できる。また、断面は、概Ｖ字形状に形成されている為、ブラシ用毛材５１が、長手方向に対して座屈することを防止できると共に、高い耐久性を発揮できる。

次に実施例４を図１０〜図１２に基づいて説明する。図１０は、本発明のブラシ用毛材を前面側から見た斜視図である。図１０において、６１はブラシ用毛材、６２は外面、６３は先端部、６４は幅、６５は長さ、６６は高さ、６７は細分割部、７４は端部である。図１１は、図１０のブラシ用毛材の製造状態を、前面側から見た斜視図である。図１１において、５７は押出機、５８は金型、８８は出口、９４は幅、９６は高さ、９１は帯材である。図１２は、図１１の金型の内部形状を、前面側から透視した斜視図である。図１２において、８７は通路、８９は入口である。

ブラシ用毛材６１は、図１０に示すように、幅６４、長さ６５、及び高さ６６よりなる概平板状にて形成されていると共に、端部７４が、長さ６５の周りに捩りを加えて螺旋状になるように形成されている。また、合成樹脂発泡体の一種である低密度ポリエチレン樹脂が使用されており、端部７４に対して平行に、合成樹脂発泡体が分子配向されて形成されている。また、外面６２の両側の先端部６３に、細分割部６７が形成されている。

次に、ブラシ用毛材６１の製造方法を説明する。ブラシ用毛材６１は、低密度ポリエチレン樹脂の中にあらかじめ発泡剤を配合した後、図１１に示すように、押出機５７の先端に取り付けられた金型５８を通して、幅９４、及び高さ９６を有すると共に、長手方向の周りに捩りを加えて螺旋状に形成された帯材９１が、発泡押出される。

次に、延伸機にて、長手方向に延伸させた後、冷却固化させることにより、幅６４、及び高さ６６に形成される。その後、長手方向を、所定長さ６５に切断する。次に、長手方向の両側の先端部６３の所定長さを、所定回転速度の分割刃を有する細分割加工機にて、細分割加工をする。これにより、端部７４に対して平行に、合成樹脂発泡体が分子配向されていると共に、細分割部６３を有し、端部７４が、長さ６５の周りに捩りを加えて螺旋状になるように、ブラシ用毛材６１が形成される。

次に、使用した金型５８の内部形状を、前面側から透視した斜視図にて説明する。金型５８の内部には、図１２に示すように、入口８９、通路８７、及び出口８８が形成されている。通路８７は、入口８９、及び出口８８の間を、連通して形成されており、入口８９、及び出口８８は、概長方形状にて形成されている。また、入口８９、及び出口８８は、互いに所定角度、捩りを有して形成されている。

なお、本発明の実施例４のブラシ用毛材６１は、上記に示すような構成となっているが、ブラシ用毛材６１の製造方法については、上記に示す製造方法以外にも、端部７４が、長さ６５の周りに捩りを加えて螺旋状になるように、ブラシ用毛材６１が形成できる方法であるならば、例えば、金型に、ひねりダイス、または回転ダイスを使用することにより、ひねり押出し成形する等、適時、製造方法を設定することができる。

本発明のブラシ用毛材は、さまざまな目的に対して、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あるいは清掃ブラシ用毛材として使用したり、自動車、バス、電車、新幹線、航空機等の洗車機用の洗浄ブラシ用毛材として使用したり、路面清掃用、あるいは路面洗浄用の洗浄ブラシ用毛材として使用したり、高層、あるいは中低層ビルの外壁面、あるいは内壁面の洗浄ブラシ用毛材として使用したり、一般家庭用、あるいは業務用の洗浄、あるいは清掃ブラシ用毛材として使用したり、例えば、電気掃除機用床ノズルの回転ブラシに使用したり、例えば、化粧ブラシに使用する等、広くより好適に使用することができる。

本発明の実施例１のブラシ用毛材を前面側から見た斜視図である。 図１のブラシ用毛材の製造状態を前面側から見た斜視図である。 図１のブラシ用毛材の使用後の状態を前面側から見た斜視図である。 本発明の実施例２のブラシ用毛材を前面側から見た斜視図である。 本発明の実施例３のブラシ用毛材を前面側から見た斜視図である。 同、図５のＡ−Ａ断面図である。 同、他の実施例のブラシ用毛材の断面図である。 同、他の実施の形態のブラシ用毛材の断面図である。 同、他の実施の形態のブラシ用毛材の断面図である。 本発明の実施例４のブラシ用毛材を前面側から見た斜視図である。 同、図１０のブラシ用毛材の製造状態を前面側から見た斜視図である。 同、図１１の金型の内部形状を前面側から透視した斜視図である。

符号の説明

１、１１、２１、３１、４１、５１、６１ ブラシ用毛材
２、１２、２２、３２、４２、５２、６２ 外面
３、１３、２３、６３ 先端部
４、１４、２４、３４、６４、９４ 幅
５、１５、２５、６５ 長さ
６、１６、２６、３６、６６、９６ 高さ
７、５７ 押出機 ８、５８ 金型
９ 裂け部
１７、２７、６７ 細分割部
２８、３８、４８ 凹凸部
３９ 突起
５３ 中央部
５４、７４ 端部
８１、９１ 帯材
８７ 通路
８８ 出口
８９ 入口

Claims (3)

1. 被洗浄面に付着した汚れ等を洗浄する為のブラシ用毛材において、該ブラシ用毛材は、押出成形によって概平板状であって、長手方向にたいして平行となるように凹凸部が形成されるとともに、延伸処理を施すことによって長手方向に対して分子配向された合成樹脂発泡体であることを特徴とするブラシ用毛材。
2. ブラシ用毛材の長手方向の先端部に細分割部が形成されたことを特徴とする請求項１記載のブラシ用毛材。
3. ブラシ用毛材の長手方向の周りに捩りを加えて螺旋状に形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシ用毛材。

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