JPS59224268A - 研摩用モノフイラメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は研摩性、強１靭性、耐水性、耐薬品性および屈
曲疲労ｅこ対する耐久性がすぐれ、工業用ブラシなどの
研摩用途に適した研摩用モノフィラメントぐこ関するも
のである。

従来から工業用ブラシなどの分野ｔこおいて、砥剤粒子
を含有する合成樹脂から得られるモノフィラメントを用
いることはよく知られており、この研摩用モノフィラメ
ントの素材としては強靭性や紡糸性のすぐれたナイロン
６、ナイロン６６およびナイロン１２などのポリアミド
が主として適用されている。しかるｅこ工業用ブラシを
用いて例えば金属表面を研摩する場合には研摩ｅこよる
発熱を除去し、さらｅこは研摩面を清浄ｔこ保っため（
こ、通常は研摩面に対し水ないしは酸性液を注ぎながら
作業を行なうが、ポリアミドを主体とする研摩用モノフ
ィラメントは湿潤状態での稼動時ｔこ、吸水により膨潤
ないしは柔軟化してその強靭性を失なうため、研摩効果
が低下するばかりか、酸性液ｅこおかされて耐久寿命ｔ
こ悪影響を受は易いという問題がある。したがってポリ
アミドを主体とする研摩用モノフィラメントを湿潤状態
で使用する際ｅこは、ブラシの回転数を増すとか、押圧
力を強めるとかの省エネルギーおよびブラシの耐久性に
反する対策を講する必要があり、さらｔこはブラシの膨
潤や収縮に応じて、ブラシの毛先や運転条件を調整する
必要があるため、作業が極めて繁雑になる。

一方ボリアミドｅこ比し耐水性のすぐれるポリエステル
＋を研摩用モノフィラメントに適用することも知られて
いるが、代表的なボ１ノエステルであるポリブチレンテ
レフクレー目よｉ刈１１性力；高すぎて、フ。

ラン用途にはフ＾当でない。またボＩＪブグーレンテレ
フグレートはポリブチレンテレフタレートｅこ比しＡｌ
ｌ性が低く、ブラシ特性はすく°れてυする力；、砥却
１粒子との混合物の溶融紡糸性ンこ問題力；あり、さら
ｅこは研削特性も劣るという欠点力＝あった。

本発明者らはこれらの欠点のな（Ａ研摩量ボ１ノエステ
ルモノフィラメントの取得を目的とシテ検討した結果、
ベース樹脂として特定の高り＼溶融粘度を有するポリブ
チレンテレフタレートを用し＼、こ強靭性、耐水性およ
び耐薬品性などを有することを見出し先ｅこ提案した。

しかしながら、その後の検討ｅこよれば、このポリブチ
レンテレフタレートをベース樹脂とする研摩用モノフィ
ラメント（よ上、記の如ぎすぐれたブラシ特性を有して
いるｅこもかかわらず、吸水せずしかも硬いことに起因
して、と（に屈曲繰り返し部であるブラシの植毛根元部
が脆くなり、この部分を中心ｅこ折損し易いという欠点
を有することが判明した。この屈曲疲労ｅこ対する耐久
性はブラシの研削条件がきびしくなるほど顕著となり、
工業用ブラシ材料としての大きな欠陥といえる。

そこで本発明者らは上記ポリブチＶンテレフタレートヲ
ベース樹脂とする研摩用モノフィラメントの屈曲疲労ｔ
こ対する耐久性を改良すべ（、さらに検討を続けた結果
、ベース樹脂としてポリブチレンテレフタＶ−トｅこ対
し、さらｅこ特定是のポリアミドを配合して用いること
ｅこより、ポリブチレンテレフタレートと砥剤粒子のみ
からなる研摩用モノフィラメントのすぐれた性能を保持
し、しかもその屈曲疲労？こ対する耐久性が極めて向上
した研摩用モノフィラメントが得られることを見出し、
本発明ｔこ到達した。

すなわち、本発明は溶融粘度が５，０００ボイズ以上の
ポリグチレンチレフタレ−１フ０〜９５重量部および溶
融粘度が２，０００ポイズ以上のポリアミド３０〜５重
量部からなる混合物ｅこ対し、さらｅこ砥剤粒子を１０
〜５０重量％含有せしめ、これを溶融紡糸してなる研摩
用モノフィラメントを提供するものである。

本発明で用いるポリブチレンテレフタレートとは実質的
ｔこプレフタル酸またはそのエステル形成性誘導体と１
．４−ブタンジオールまたはそのエステル形成性誘導体
とをエステル化またはエステル交換反応した後重縮合す
ることにより得られるポリエステルであり、少割合であ
ればイソフタル酸、フタル酸、ナフタレンシカｐポン酸
、アジピン酸、セパシン酸などの他のジカルボン酸やエ
チレングリコール、プロピレンゲクコ−ｐ、ネオインチ
ルグリコ−μ、シクロヘキサンジオール、ポリアルキレ
ングリコ−１しなどの他のジオールを含有スることがで
きる。

また使用するポリブチレンテレフタレートは熱安定剤、
酸化防止剤、耐候剤、着色剤、滑剤、難燃剤および帯電
防止剤などの通常の添加剤を含有することができる。

一般ｅこポリブチレンチＶフタレート？モノフィラメン
）１こ溶融紡糸する際には、溶融粘度が６０００ポイズ
以下の比較的低粘度のポリブチレンテレフタレートが使
用されるが、このような低粘度のポリブチレンテレフタ
Ｖ−）ｔこ砥剤粒子を含有させて溶融紡糸を行なうと、
上記した如（紡出ノズルから吐出する溶融ポリマの流出
状態が不安定となり、ダイヤムラや糸切れを起こすため
、安定な溶融紡糸が遂行し得ない。しかるに本発明は溶
融粘度が５，０００ボイズ以上、とくｔこａ、ｏ　ｏ　
ｏボイズ以上のいわゆる溶融紡糸用としての基準を大巾
ｔこ外れた高粘度ポリブチレンテレフタレートを使用す
ることを特徴とするものであり、これｅこより砥剤粒子
とポリマとの親和性が向上して接着剤を使用せずともす
ぐれた研削、研摩力を有するモノフィラメントを安定ｔ
こかつ効率的ｔこ溶融紡糸できるという効果が得られる
。本発明で用いるポリブチレンテレフタレートの溶融粘
度の上限ｔこはとくｔこ制限がないが、一般に固相重合
で得られる、ポリブチレンテレフタＶ−）の溶融粘度の
上限は５０．ＯＯＯ、ポイズ程度であり、またあまり高
粘度ｔこなると溶融紡糸が困難ｅこなるため、２５，０
００ボイズ以下のものを用いるのが好ましい。

なお本発明でいう溶融粘度とは高化式フローテスターを
用い、圧力２０　ｋｇ／ｃｒＭ、口金直径０．５・にｍ
、温度２４０〜２５０　”Ｃの条件で測定した値である
。

一方本発明で・用いるポリアミドとしてはナイロン６、
ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイ
ロン１１、ナイロン１２、ナイロン６／６６およびナイ
ロン６７１２など５の溶融紡糸可能な熱可塑性ポリアミ
ドが挙げられ、これらはポリブチレンテレフタノートと
同様に通常の添加剤全含有することができる。ただし本
発明で用いるポリアミドはその溶融粘度が２，０００ボ
イズ以上、とくｔこ２，５００ポイズ以上であることが
望ましく、２、Ｄ　Ｏ［１ポイズ未満では紡糸性が低下
し、モノフィラメントの性状が不均一になるため好まし
くない。

上記ポリブチレンテレフタレートとポリアミドの混合割
合は前者が７０〜９５重量部、とくに７５〜９０重量部
、後者が６０〜５重量部、と（に２５〜１０重量部（合
計１００重量部）の割合が適当であり、ポリアミドが５
重量部未満では研摩用モノフィラメントの屈曲疲労に対
する耐久性が十分改良できず、３０重量部を越えると研
摩用モノフィラメントの耐水性、耐薬品性および強□Ｙ
ｉＶＪ性などが阻害されるばかりか、製糸時の糸切れが
増加し、製糸不可能になる傾向があるため好ましくない
。

本発明で用いる砥剤粒子としてはコークヌ粉、ボーキサ
イト、アルミナ粉などのアルミナ系研摩剤、白けい石、
鋸粉などの炭化けい素系研摩剤、ダイヤモンド、エメリ
ー、ざ（ろ石などの天然物系研摩剤、炭化物系研摩剤、
ジルコニア系研摩剤およびガラス系研摩剤などが挙げら
れ、これらは二種以上併用することができる。これら砥
剤粒子の粒子径はＪ工Ｓ　　Ｒ６０Ｇ１　　（１９５６
）で規定された粒度が４６０−５００、と＜ｒ：＋ａｏ
−３２０の範囲が適当であり、粒子径が＋６０よりも大
きいと紡糸性やモノフィラメントの強靭性が、またを５
００よりも小さいと研摩性がそれぞれ低下する場合があ
るため好ましくない。

本発明において砥削粒子の添加量（よポ１）ブチレンチ
レフクレートとポリアミドの添合１勿ｅこ対し１０〜５
０　ｉＪ’Ｅ　１１％、とく３こ１５〜４０重量％カ；
適当であり、１０重−！１ｉ′％未満では望ましし１研
摩効果力；得られず、５０重ｆｆｉ％を越えるとモノフ
ィラメントの強靭性や溶融紡糸性が低下するため好まし
くない。

ポリブチレンテレフタノート、ボ１ノアミドおよび砥剤
粒子からなる組成物の調整方法ｔ！−（まとくｔこ制限
がな（、たとえば王者を一挙ｅこドフィフ゛レンドする
かまたはポリブチレンテレフタレートとポリアミドの混
合物ｅこさらに砥剤粒子を添カロ混合して、押出機に供
し、ベレット状で得る方法また（よペレットを経ず？こ
直接モノフィラメントｅこ成形スる方法などが挙げられ
る。

モノフィラメントの溶融紡糸は通常のホ１ノエステルの
溶融押出紡糸法ｔこ準じて行なうこと力；でき、溶融紡
糸後のモノフィラメントを適宜延伸および熱固定してさ
ら；こ強靭性などを付与することも可能である。

モノフィラメントの直径にもと（１こ制限がなく、モノ
フィラメントの用途に応じて紡糸口金直径の変更や延伸
条件の設定などｔこより、自由に選択できるが、通常は
約０．２〜２．Ｑｍｍの範囲が適当である。なお本発明
のモノフィラメントは従来のポリアミドと砥剤粒子から
なるモノフィラメントに比し、小径であっても同等の曲
げ硬さを有するので、従来よりも細（設定できるため、
ブラシを使用する際の押圧力や回転数を減少可能で経済
的であるばかりか、研摩面が繊細ｅこ仕上るという利点
が得られる。

か（して安定で効率的な溶融紡糸により得られる本発明
の研摩用モノフィラメントは強・ＹｉＶＩで吸水による
膨張や収縮を起こさず、研摩、研削力および屈曲疲労ｅ
こ対する耐久性が極めてすぐれている。

したがって本発明の研摩用モノフィラメン１−はこれを
結束、植込み、はり合せ、絡合などによりブラシ形態と
なして、金属、塗装面、木材１、石材、コンクリートな
どの表面を研摩、研削するための工業用ブラシや台所用
品などの一般家庭用ブラシなどに応用され、すぐれた効
果を発揮する。

以下に実施例を挙げて本発明の効坐をさらンこ詳述する
。

■製ＣＭ＋２００　）および溶融粘度２，５００のナイ
ロン６（東し−ＨＭ１０２１）を第１表の割合で混合し
、これｔ乙さらｅこ砥剤粒子として粒度＋、１００の酸
化アルミナ質砥剤（昭和電工■製、七ランダムＡ−４０
）をそれぞれ２０重量係トライブレンドした。

次に上記混合物をφ４０順の溶融押出機に供して溶融混
合し、樹脂温度２７０℃、押出圧力２０に９／ｃａ、吐
出量ｉ　ｏ　ｏ　９７分の条件でノズルより紡出させ、
常温の冷却水浴中で冷却固化後、２５ｍ／分の速度で引
取り、１２０℃の熱風循環浴内で約３．０倍ｔこ延伸し
、さらｅこ１５０℃の熱風循環浴内ｔこ５秒間通過させ
、熱固定することｔこより、直径１．２０順の砥剤粒子
含有モノフィラメントラ得り。

得られたモノフィラメントｔこつぃて次の特性全評価し
た結果を第１表に示す。

（１）　　曲げ硬さ 間隔１ｏ　ｍｍの二支点間ｅこ長さ５０龍のモノフィラ
メントをのせ、その中央部ｔこ引き抜き荷重を与えた際
に、試料が湾曲し、支点間を抜ける時の最大荷重値。

（乾燥）１．・２０℃、湿度６５％の雰囲気中ｅこ２４
時間放置後測定 （湿潤）・・、乾燥試料を常温の水中に２４時間浸漬後
測定 （２）屈曲回復率 モノフィラメントをｓ６ｏ腐屈細させた状態を６分間保
ち、開放１時間後の回復角度（Ｘｏ）を測定してＸ／３
／）ＯＸｌｏｏで表示する。

（３）　　屈曲疲労回数 固定したモノフィラメントの一端ｅこ荷重１．５ｋｇを
かけて、この荷重側を屈曲角２６０塵で１８０　匝例往
復運動させ、固定したモノフィラメント根本部が切断す
るまでの往復運動回数を測定する。

（４）　　研削力 巾２００ｍ１Ｉｌのブラシロールｅこ毛丈３５　ｒａｍ
のモノフィラメントを植、毛して外径２７０關のブラシ
を作成し、これを用いてラップ量３ｍｍ、９００ｒ、ｐ
、ｍ　、温水注水の条件で、鉄板（８８４１）の表面を
５盆間研削した際の、鉄板表面の研削Ｍ（μ）を測定す
る。

第１表の結果から明らかなようにポリブチレンチＶ７　
ｌ’　Ｖ−ト／（ｉｌｉ１１粒子からなるモノフィラメ
ン）　（Ａ　１　）　ハチイロン６／砥剤粒子からなる
モノフィラメン）　（Ａ　２　）に比し研削がすぐれて
いるが、屈曲疲労に対する”耐久性が劣る。しかるいポ
リグ・チレンテレフクレートに対し、砥剤粒子と共ｔこ
ポリアミドを特定量配合した組成物からなる本発明の研
摩用モノフィラメント（Ａ３〜５）は曲げ硬さ、耐水性
、屈曲回復率、屈曲疲労回数および研削力が均衡にすぐ
れ、なかでも屈曲疲労に対する耐久性の改善効果が著し
い。

−ただし、ナイロン乙の配合量が６０重量部を越えると
（）１ｆＬ６）製糸が困難となり、ポリブチＶンテＶフ
クｖ−）の溶融粘度が低くすぎ←（Ａ７）てもやはり同
じようなことがいえる。

実施例２ 実ｉ　例１で得りＡ　４のモノフィラメントラ１５０本
束ねた回転プランを作成し、これを１０００回／分の回
転速度で回転させ、研摩面ｅこ注水しながら錆ひた鉄板
の表面に押し当てて研摩した結果、鏡面の如ぎ美麗な研
摩面を得ることができ、プランの耐久性も極めてすぐれ
ていた。

特許出願人　　東し・モノフィラメント株式会社３５７
−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融粘度が５，０・００ポイズ以上のポリブチレンテレ
   フタレート７０〜９５重量部および溶融粘度が２，００
   ０ポイズ以上のポリアミド３０〜５重量部からなる混合
   物ｅこ対し、さらに砥剤粒子を１０〜５０重量％含有せ
   しめ、これを溶融紡糸してなル研摩用モノフィラメント
   。