JPS593498B2 - 改良研摩用剛毛 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、改良された研摩用剛毛に関する。

さらに詳しくは研摩用剛毛に研摩砥粒と特定の繊維伏物
とを含有させて研摩力を高めた改良研摩用剛毛に関する
。従来、被研摩材の研摩には砥石、研摩紙あるいは布、
およびワイヤーブラシ等が使用されてきた。

しかしこれらの研摩材は被研摩材とのなじみ性が悪く、
このなじみ性を改良する目的で高分子剛毛に研摩砥粒を
接着剤で固着せしめたもの等が開発されている。この研
摩用高分子剛毛は被研摩材とのなじみ性は改良されてい
るが、剛毛自体の腰が弱く、研摩力の点で不満足なもの
であつて、そのため、用途もせいぜい鋼板のクリーニン
グ用等にしか用いられていないのが実情である。

他方、鋼材を焼鈍した際に発生する強固な酸化皮膜は、
鉱酸類を用いて除去しているのが現伏であるが、廃酸の
処理が公害上問題となつてきたために、強力な研摩機を
用いる等の機械的方法による該皮膜の除去が要望される
に至つた。

このような高度に研摩力を要求される用途に対処するた
めに、剛毛の糸径を上げたり、砥粒の粒子径を大きくし
たり、剛毛の外面を補強する等の方法が試みられている
が、応力が上がり過ぎるために剛毛の折れが発生すると
いう現象に悩まされており、未だ実際上成功するに到つ
ていない。

さらに、このように研摩力を向上させた当該剛毛を実際
に使用した場合に、もう１つの欠点が発生する。即ち、
実使用時には当該剛毛は一定の直径と巾とを有する回転
軸に多数本植毛され、かなりの高速回転をしつつ被研摩
材の表面を研摩する。その際、特に被研摩材の表面に当
該剛毛が衝突、あるいは接触すると、多数の当該剛毛同
志が接触し、共擦れを起し、所期の目的を達成する以前
に当該剛毛が減耗し、そのため、剛毛に折れが発生する
という欠点があつた。本発明者は上記の如き従来技術の
欠点を解決すべく鋭意研究を行つた結果、前記の如き要
求に合致する本発明研摩用剛毛を開発し、所期の目的を
達成するに至つた。

すなわち本発明は、研摩用剛毛の断面構潰において、熱
可塑性高分子体を海成分とし、耐熱性繊維と研摩砥粒と
を島成分として溶融成形されたモノフイラメントの外周
を外層成分で被覆してなる改良された研摩用剛毛である
。

以下添付図面を引用し本発明の構成、作用効果、並びに
実施態様を詳記する。

第１図は本発明研摩用剛毛の断面模式図であつて、海成
分１の中に耐熱性繊維２、研摩砥粒３を含有しており、
その海成分１の外周を外層成分４が被覆して構成された
ものである。

熱可塑性高分子体としてはナイロン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、これを含んだ共重合ナイロン等のポリアミド
リ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、これらの共重合体等を含むポリエステル、ポリ
プロピレン、ポリビニルアルコール等があり、ポリアミ
ド類、ポリエステル類を使用した場合に効果が著しい。

耐熱性繊維としては石綿、岩綿、スラグウール、シリカ
繊維、セラミツク繊維等の鉱物繊維、ステンレス、銅、
アルミニウム、窒化シリコン、シリコンカーバイト、ボ
ロン、炭素よりなる金属あるいは無機繊維、および式．
， ，． 一 ど 一 一
）（式中、ＡＲｌおよびＡＲ２は芳香族基
であり、ｎは整数である）を有する重合体からなる芳香
族ポリアミド繊維であり、代表的なものとしてはポリ−
Ｐ−ベンズアミド繊維、ポリ−ｍ−ベンズアミド繊維が
ある。

これらの耐熱性繊維は熱可塑性高分子体１００重量部に
対し１〜４０重量部使用するが、用いる当該繊維の物理
的特性（特に剛性）およびデニルによりその使用量は異
り、一般的には３０重量部以下が好ましく、殊に極細糸
、単糸が１デニル前後の耐熱性繊維を用いる場合には１
０重量部前後が好適な量となる。使用重量部が上限を越
えると剛性が出過ぎる結果、実際の研摩用途に適用した
場合には剛毛に折れが発生し、または下限以下では研摩
力は改善されない。なお当該耐熱性繊維の熱分解温度は
３００℃以上である事が必要である。

これは本発明の研摩用剛毛を溶融成形する際に分解ガス
の発生が好ましくない結果を与えるためである。用いる
当該耐熱性繊維はスフ伏、フイラメント伏のいずれでも
使用可能である。

スフ伏の場合には熱可塑性高分子体のペレツトあるいは
チツプ、研摩砥粒とブレンドした後、溶融押出機で均一
浴融混合が可能であり、フイラメント状の場合には、第
２図に示すように紡口出口で砥粒と熱可塑性高分子体の
浴融混合物１に当該耐熱性繊維２を混入させることがで
きる。

該耐熱性繊維は油脂類、水分、汚れ等を前もつて除去す
れば本発明の目的には十分使用することができるが、必
要に応じて適当な接着剤を用いることがある。

一般にはエポキシ類、イソシアナート類およびシラン系
カツプリング剤等が好適であり、当該繊維を接着剤で前
処理するか、あるいは、原料類と共にブレンドし、押出
機で溶融混合してもよい。

研摩用砥粒としては通常使用されているものいずれでも
よく、溶融アルミナ質、炭化珪素質、ジルコニア系の炭
化物、窒化物、ホウ化物、人造ダイヤモンド等の人造研
摩材、ダイヤモンド、コランダム、エメリ一、ざくろ石
、けい石等の天然研摩材、ガラス等が挙げられる。これ
らは単独でも混合せしめても良い。研摩砥粒の粒度は＃
４０〜＃１０００のものが好ましく、前記熱可塑性高分
子体１００重量部に対し１０〜７０重量部の割合で使用
することが好ましい。

１０％以下では研摩力は期待できず、７０重量部以上で
は研摩用剛毛を成形することが著しく困難となる。

外層はナイロン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、これらを
官んだ共重合ナイロン等のポリアミド；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、これらの
共重合体等を含むポリエステル、ポリプロピレン、ポリ
ビニルアルコール等の熱可塑性高分子類、フエノール、
メラミン、エリア、不飽和ポリエステル、ジアリルフタ
レート樹脂、エポキシ樹脂ゴム類等の熱硬化性高分子体
類、ポリウレタン類が用いられ、前述の熱可塑性高分子
体と相容性、接着性に富んだものが選択使用される。

外層の厚みは研摩用剛毛の減耗の度合により適宜選定す
る。

なお、外層には研摩力を向上させる目的で、耐熱性繊維
を同様に混入させることが好ましい。

この発明の研摩用剛毛を得るには種々の方法で実施する
ことができる。例えば、熱可塑性高分子体を溶融し、攪
拌下にこれに研摩砥粒を加える方法、あるいは熱可塑性
高分子体粒伏物又は粉末と研摩砥粒を混合し、押出機中
で溶融しながら成形する方法がある。本発明の目的であ
る耐熱・囲繊維は前述した方法をこの方法と組合せて混
合すれば良い。

本発明の研摩用剛毛は糸伏、扁平伏その他適当な形態で
研摩に使用する。

本発明の研摩用剛毛は従来の研摩材料を使用した場合に
比べて、顕著な研摩能力を発揮する。

本発明の研摩用剛毛は第２図に示すような工程によつて
製造される。第２図は本発明研摩用剛毛を製造する態様
を例示するもので、溶融押出機５から押出された溶融熱
可塑性高分子体は冷却水槽６に導かれ冷却・セツトされ
研摩用剛毛原糸８に成形されつつロール９を通され、耐
熱性繊維を含有する溶融混合物７によつて外周を被覆さ
れ、最後に巻取装置１０に巻取られる。

次に本発明の実施例を示す。

゛実施例 １ 相対粘度３３５（１９ポリマー／１００ｄ９８％硫酸）
のナイロン６チツプ１００重量部に、ポリ（１，４−フ
エニレンテレフタルアミド）のスフ状繊維（カツト長３
１７！単糸１．５デニーノ（ハ）を５重量部、炭化珪素
質砥粒＃１００を２０重量部加え攪拌する。

この混合体を溶融押出機を用いて２７０℃で溶融押出し
、紡糸口金を通して室温の水中に紡出し、３倍に延伸後
直径１．０ｍ１の剛毛を製造した。

この剛毛をＮ−メトキシメチル化ナイロン２５０９、メ
タノール７５０ｇ、酒石酸６９からなる溶液を通し、窒
素気流中１５０℃×９０ｈｒｓで加熱し、厚さ０１Ｕ１
の被膜をした目的の剛毛を得た。一方、比較例としてス
フ状繊維を除き、同一の条件で剛毛を製造した。上述の
二つの研摩用剛毛を直径３００１！Ｌ１巾１０？、糸条
長さ（トリム）５０ＩｒＬのロールブラシとし、１２０
０ｍ／Ｍｉｎの周速で、ステンレススチール板に対する
研摩力を測定した。

表１に結果を示す。

表１の結果から明らかなように、本発明の研摩用剛毛で
製造されたブラシは、比較例に比べて大巾に研摩力が改
良されており、また剛毛間の共擦れによる減耗もなかつ
た。

実施例 ２〜５ ナイロン６チツプ（相対粘度３６）１００重量部に炭化
珪素質砥粒＃２４０を２５重量部を加え良く混合する。

この混合物を溶融押出機を用いて２６０℃で溶融し、紡
糸口金を通して室温の水中に紡出し直径２０ｍｍの剛毛
を得た。その際、図２に示すような構造と有する装置を
取りつけスフ伏耐熱性繊維カツト長３ｍｍとナイロン６
（相対粘度４０）の溶融混合物を被覆した。

一方比較例としてスフ状耐熱性繊維を混合しない剛毛を
同一条件で製造した。これらの糸条を実施例１と同様に
ブラシ化した。

珪素鋼板に対する研摩試験の結果を表２に示す。表２か
ら明らかなように、本発明の剛毛から得られた研摩ブラ
シは比較例よりも抜群の研摩力を有することが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の改良された研摩用剛毛の断面（模式）
図であつて、１は海成分（熱町塑性高分子体）、２は耐
熱性繊維、３は砥摩用砥粒、４は外層を示す。 第２図は本発明研摩用剛毛を製造する態様を例示するも
ので、５は浴融押出機、６は冷却水槽、７は耐熱性繊維
を含有する溶融混合物、８は被覆前の研摩用剛毛原糸、
９はデリベリローラ、１０は巻取装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性高分子体を海成分とし、耐熱性繊維と研摩
   砥粒とを島成分として溶融成形されたモノフィラメント
   の外周を外層成分をもつて被覆してなる改良研摩用剛毛
   。 ２ 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、これらを含
   んだ共重合ナイロン；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、これらを含んだ共重合ポリ
   エステルよりなる群から選ばれた少なくとも１種の熱可
   塑性高分子体である特許請求の範囲第１項記載の改良研
   摩用剛毛。 ３ 耐熱性繊維が、熱分解温度３００℃以上である鉱物
   繊維、無機繊維、および芳香族ポリアミド繊維よりなる
   群から選ばれた材料の少なくとも１種である特許請求の
   範囲第１項記載の改良研摩用剛毛。 ４ 石綿、岩綿、スラグウール、シリカ繊維、セラミッ
   ク繊維よりなる群から選ばれた少なくとも１種の鉱物繊
   維である特許請求の範囲第３項記載の改良研摩用剛毛。 ５ ステンレス、銅、アルミニウム、窒化シリコン、シ
   リコンカーバイト、ボロン、または炭素より構成される
   無機系繊維の群から選ばれた少なくとも１種の無機繊維
   である特許請求の範囲第３項記載の改良研摩用剛毛。 ６ 式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ＡＲ＿１およびＡＲ＿２は芳香族基でありｎは
   整数である）を有する重合体からなる芳族ポリアミド繊
   維である特許請求の範囲第３項記載の研摩用剛毛。 ７ 芳香族ポリアミド繊維がポリ−Ｐ−ベンズアミド繊
   維である特許請求の範囲第６項記載の改良研摩用剛毛。 ８ 芳香族ポリアミド繊維がポリ−ｍ−ベンズアミド繊
   維である特許請求の範囲第６項記載の改良研摩用剛毛。 ９ 芳香族ポリアミド繊維が、ポリ−（１，４−フェニ
   レンテレフタルアミド）繊維である特許請求の範囲第６
   項記載の改良研摩用剛毛。 １０ 溶融アルミナ質、炭化ケイ素質、ジルコニア系炭
   化物、窒化物、ホウ化物、ガラス、人造ダイヤモンドよ
   りなる人造研摩材群から選ばれた少なくとも１種の研摩
   砥粒である特許請求の範囲第１項記載の改良研摩用剛毛
   。 １１ ダイヤモンド、コランダム、エメリー、ざくろ石
   、軟石よりなる天然研摩材群から選ばれた少なくとも１
   種の研摩砥粒である特許請求の範囲第１項記載の改良研
   摩用剛毛。 １２ 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、これらを
   含んだ共重合ナイロン；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、これらを含んだ共重合ポ
   リエステルよりなる群から選ばれた少なくとも１種の熱
   可塑性高分子体より構成された外層である特許請求の範
   囲第１項記載の改良研摩用剛毛。 １３ フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不
   飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポ
   キシ樹脂、ゴム類よりなる熱硬化性高分子群およびポリ
   ウレタンより選ばれた少なくとも１種の高分子体より構
   成された外層である特許請求の範囲第１項記載の改良研
   摩用剛毛。 。１４ 耐熱性繊維を含有する外層である特許請求の範
   囲第１項記載の改良研摩用剛毛。 １５ 熱分解温度３００℃以上である鉱物繊維、無機繊
   維、及び芳香族ポリアミド繊維よりなる群から選ばれた
   少なくとも１種の耐熱性繊維を含有する、外層である特
   許請求の範囲第１４項記載の改良研摩用剛毛。 １６ 熱可塑性高分子体１００重量部に対し、耐熱性繊
   維を１〜４０重量部、及び研摩砥粒を１０〜７０重量部
   を含有してなる特許請求の範囲第１項記載の改良研摩用
   剛毛。