JPH0655175B2

JPH0655175B2 - 研磨ブラシ用モノフイラメントの製造方法

Info

Publication number: JPH0655175B2
Application number: JP60076707A
Authority: JP
Inventors: 国夫山田; 恵右井川
Original assignee: Toray Monofilament Co Ltd
Current assignee: Toray Monofilament Co Ltd
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1994-07-27
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: JPS61234804A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は立体的な波型に賦形され、しかも表面状態がす
ぐれた砥剤粒子含有研磨ブラシ用合成樹脂モノフィラメ
ントを効率的に製造する方法に関するものである。さら
に詳しくは、工業用研磨ブラシとした場合の均整性およ
び研磨性がすぐれた波型賦形砥剤粒子含有モノフィラメ
ントを効率的に製造する方法に関するものである。

（従来技術）従来から、砥剤粒子を含有する合成樹脂モノフィラメン
トは、金属や木材などの表面を研削、研磨するために使
用する研磨ブラシのブラシ素材として広く用いられてい
る。

しかるに上記のごとき研磨ブラシにおいて、直線状の砥
剤粒子含有モノフィラメントを用いる場合は、たとえば
ブラシ基材（ディスク）の植毛孔の間に隙間を生じた
り、またチャンネルに空隙を生じたりするため、むらな
く均一に植毛することが困難である。したがってブラシ
の均整性を目的として、砥剤粒子含有モノフィラメント
に波型の賦形、すなわちクリンプを付与して実用に供す
ることがよく行なわれている。そして砥剤粒子含有モノ
フィラメントに対するクリンプの付与方法としては、た
とえば１対のギヤまたは２対のヘリカル型ギヤの間に直
線状の砥剤粒子含有モノフィラメントを通過させる方法
などの機械的押圧手段が通常とられてきた。しかしなが
らこのような賦形方法では、ギヤで押圧するためにモノ
フィラメントの表面に傷ができてブラシの腰が弱められ
たり、その傷の部分から折れ易くなるばかりか、ギヤが
砥剤粒子によって摩耗するため、クリンプ形状が時間と
共に変化し、クリンプ斑を生じ易いなどの問題がある。
ようするに比較的新しいギヤで加工する場合には、強い
クリンプが付与され、しかもモノフィラメントの表面に
傷が生じ易く、また長時間連続加工した場合には、ギヤ
が摩耗されクリンプ形状が弱まってくるため、度々ギヤ
の交換を必要とし、賦形加工された製品はかなりのクリ
ンプ斑を含んだものとなるのである。そればかりか、ギ
ヤで賦形された砥剤粒子含有モノフィラメントは平面的
なクリンプしか有さず、さらに立体的なクリンプ加工が
望まれているのが現状である。

（本発明が解決しようとする問題点）そこで本発明者らは、上記の従来法における問題点を改
良し、工業用研磨ブラシとした場合の均整性および研磨
性がすぐれた波型（クリンプ）賦形砥剤粒子含有モノフ
ィラメントを効率的に製造することを目的として鋭意検
討した結果、砥剤粒子含有モノフィラメントをまず仮撚
り加工し、次いで解撚するという簡便な手段により、上
記目的が効果的に達成でき、しかも立体的な波型に賦形
され、しかも表面状態もすぐれた砥剤粒子含有研磨ブラ
シ用合成樹脂モノフィラメントが効率的に得られること
を見出し、本発明に到達した。

（問題点を解決するための手段）すなわち本発明は、砥材粒子を含有する直径０．１〜
２．０mmの合成樹脂モノフィラメントの複数本をあわせ
て仮撚加工し、熱セット、冷却した後、解撚することに
より、波型に賦形された砥材粒子含有モノフィラメント
となすことを特徴とする研磨ブラシ用モノフィラメント
の製造方法を提供するものである。

本発明で用いる合成樹脂とは、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステ
ル、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２などのポ
リアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオ
レフィンおよびポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニリデンな
どのポリハロゲン化ビニルなどの溶融紡糸可能な熱可塑
性樹脂である。

本発明で用いる砥剤粒子としては、コークス粉、ポーキ
サイト、アルミナ粉などのアルミナ系研磨剤、白けい
石、砥粉などの炭化けい素系研磨剤、ダイヤモンド、エ
メリー、ざくろ石などの天然物系研磨剤、炭化物系研磨
剤、ジルコニア系研磨剤およびガラス系研磨剤などが挙
げられ、これら２種以上併用することができる。これら
砥剤粒子の粒子形はＪＩＳＲ６００１（１９５６）に
規定された粒度が＃３０〜１５００、とくに＃６０〜５
００の範囲が好適である。

砥剤粒子の合成樹脂に対する配合量は３〜７０重量％、
とくに１０〜５０重量％が好適であり、３重量％未満で
は良好な研磨効果が得られず、また７０重量％を超える
とモノフィラメントの強靱性や溶融紡糸性が低下するた
め好ましくない。

本発明の砥剤粒子含有モノフィラメントは、上記の合成
樹脂に砥剤粒子を含有せしめ、これを溶融混合して一旦
ペレタイズするか、またはペレタイズを経ずに直接溶融
押出紡糸機に供し、紡糸口金からモノフィラメントとし
て紡出せしめて冷却および必要に応じて適宜延伸するこ
とにより得られる。ここでモノフィラメントの直径は
０．１〜２．０mm、とくに０．２〜１．５mmの範囲がブ
ラシの研磨効果の点で好適である。

次に本発明におけるクリンプ賦形手段について説明す
る。本発明の方法においては、機械的なクリンプ加工を
避け、砥剤粒子を含有する合成樹脂モノフィラメントを
複数本、好ましくは２〜７本仮撚り加工し、熱セット、
冷却した後、解撚するという物理的な手法により行なう
ことを特徴としている。上記の仮撚り加工は、たとえば
走行中の複数本のモノフィラメントの２支点をニップロ
ーラで固定し、その２支点間に仮撚り回転ガイドを設け
る方法などの通常公知の方法が適用できる。この方法に
よれば、従来のギヤ加工に比べて装置の摩耗が少なく、
定常インターバルの延長が大いに期待できる。なお仮撚
りの程度は、１インチ当り２〜７ピッチの賦形が好まし
い。ついで仮撚りしたモノフィラメントをただちに熱風
浴などの装置に供して熱セットし、これを水冷却浴など
の冷却槽を通過させて急冷することにより仮撚り加工形
態を固定する。熱セット温度はモノフィラメントを構成
する素材樹脂の軟化点〜融点の温度が好適であり、これ
が低すぎると十分なクリンプが付与できず、一方高すぎ
ると解撚が困難になるため好ましくない。仮撚り加工し
たモノフィラメントの解撚は、たとえばこれを支点ロー
ラに通過させることなどにより、容易に達成することが
できる。

（発明の作用）かくして得られる研磨ブラシ用モノフィラメントは、波
型（クリンプ）が立体的な広がりを有し、ブラシ基材に
植毛した場合に毛先同志が適度に湾曲してからみ合うた
め、ブラシの表面状態がきわめて均整している。しかも
従来のギヤ加工によるクリンプ加工に比べて、賦形部に
傷がつくことが全くなく、さらにはギヤ自体の摩耗によ
るクリンプの強弱の発生がないため、安定したクリンプ
形状が定常的に得られ、これを植毛したブラシの研磨効
果も極めて向上する。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。

（実施例）＃２４０の炭化珪素系砥剤粒子を２５重量％含有する直
径０．７mmのナイロン６からなる直線状モノフィラメン
ト２本を表面速度１８ｍ／分のニップローラに通し、そ
の直後において１６００ｒ．ｐ．ｍで回転している仮撚
りノズルに導入せしめて、１インチ当り約３ピッチの仮
撚りを付与した。次いで仮撚りモノフィラメントを、長
さ３ｍ、温度１８０℃の熱浴内を通過させて熱セット
し、さらに長さ２０cm、室温の水浴を通過させることに
より冷却した。続いて上記仮撚り賦形モノフィラメント
をニップローラを通過させて解撚し、立体的なクリンプ
に波型賦形された砥剤粒子含有モノフィラメントを得
た。

上記クリンプ加工においては、約５００kgの素材モノフ
ィラメントの加工が安定してかつ定常的に達成可能であ
った。

また得られた賦形モノフィラメントのクリンプは立体的
であり、モノフィラメント表面には傷が全く認められな
かった。

次に得られた賦形モノフィラメントを、直径３００mm、
巾１５００mmのチャンネル式ロールブラシに毛丈７０mm
で密に植毛した結果、ブラシ表面の均整性はきわめて良
好であり、すじや隙間は全く認められなかった。またこ
のブラシを使用して、鉄板表面の研磨処理を行なったと
ころ、毛材の折損はほとんど無く、きわめて安定して良
好な研磨面を得ることができた。

（比較例）実施例で用いたのと同じ直線状モノフィラメントの単線
を、外径１４３mm、内径１３６mm、モジュール１．７
５、歯数４０の組み合せギヤの間を１８ｍ／分の速度で
通過させ、１インチ当り３ピッチのクリンプ加工を付与
した。

上記クリンプ加工においては、約５００kgの素材モノフ
ィラメントの加工を行なう際に約２００kgの使用時点か
らギヤの摩耗が目立ち始め、その後のクリンプ形状に著
しい変化を生じた。

また得られた賦形モノフィラメントのクリンプは平面的
であり、モノフィラメント表面には傷が一部生じていた
ばかりか、ギヤの押圧によりモノフィラメントの断面変
形が認められた。

次に得られた賦形モノフィラメントを、実施例と同様の
チャンネル式ロールブラシに毛丈７０mmで密に植毛した
結果、ブラシ表面は均整性を欠き、チャンネルすじが一
部認められた。またこのブラシを使用して、鉄板表面の
研磨処理を行なったところ、一部毛材の折損を生じ、被
研磨面に一部チャンネルマークを生ずる結果となった。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の方法によれば、立体的な
波型（クリンプ）に賦形され、しかも表面状態が良好
で、工業用研磨ブラシとした場合の均整性および研磨性
がすぐれた波型賦形砥剤粒子含有モノフィラメントを効
率的に製造することができ、この波型賦形砥剤粒子含有
モノフィラメントを毛材として用いたブラシは各種工業
用ブラシとしてきわめて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】砥材粒子を含有する直径０．１〜２．０mm
の合成樹脂モノフィラメントの複数本をあわせて仮撚加
工し、熱セット、冷却した後、解撚することにより、波
型に賦形された砥材粒子含有モノフィラメントとなすこ
とを特徴とする研磨ブラシ用モノフィラメントの製造方
法。