JPH0621371B2

JPH0621371B2 - 回転ブラシ用発泡糸

Info

Publication number: JPH0621371B2
Application number: JP2168475A
Authority: JP
Inventors: 厖須原
Original assignee: SANWAADO KK
Current assignee: SANWAADO KK
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1994-03-23
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPH0457908A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、例えば自動洗車機、窓ガラス洗浄機等の回転
ブラシの毛材として使用される発泡糸に関する。

［従来の技術］従来、例えば自動洗車機等に用いられている回転ブラシ
の毛材としては、非発泡熱可塑性樹脂で構成された分岐
形状の断面を有する非発泡糸が広く使用されており、一
部では連続気泡のスポンジ棒状体やフェルトシートをこ
の毛材の代替品とすることが試みられたが、実用化には
至っていない。

また、最近では、毛材の代替品として、柔軟な独立気泡
の発泡シートを、そのままもしくは棒状にスリットして
用いることが提案されている（特開昭61-271157 号、特
開昭63-161904 ）。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記従来の回転ブラシの毛材もしくはそ
の代替品には次のような問題がある。

（１）非発泡糸の場合、材質が比較的硬質であるため、
塗装面を傷付けやすい問題がある。特に近年の塗装面の
高光沢化等に伴なって、塗装面の傷付きが目立つものが
増えてきており、このブラシでこすられた時の傷付きが
問題となっている。

（２）スポンジ棒状体やフェルトシートの場合、材質が
非発泡糸に比して軟質であるので、材質の硬さによる傷
付きの危険は非発泡糸に比して少ないといえる。

しかしながら、スポンジやフェルトは、それ自体が吸水
してしまい、重くなって被洗浄物に強く当り、被洗浄物
をいためるおそれがある。加えて、洗浄時に砂等がスポ
ンジやフェルトの目に入り込み、これが塗装面に当って
傷を付けたり、汚れが目に詰まって寿命が短くなりやす
い。また、太いスポンジ棒状体やフェルトシートは、細
部まで汚れをこすり落しにくく、洗い残しが多くなり、
これらを細くスリットしたものでは、強度が不足し、実
用的な寿命が得られないばかりか、腰が弱く、回転軸に
巻き付うたようになって、ブラシとしての役割をなさな
くなる。

（３）独立気泡の発泡シートの利用は、上記スポンジや
フェルトの柔軟性による利益を活かしつつ、吸水性によ
る問題を独立気泡の発泡体であることで解決しようとす
るもので、明らかに高発泡の発泡シートを利用するもの
である。

しかしながら、吸水性による問題を独立気泡の発泡体の
利用で解決しても、高発泡のものでは、砂や汚れの気泡
への侵入を防止できず、これによる問題が残される。更
に、発泡シートをそのまま使用するものや太い棒状にス
リットしたものでは洗い残しが多くなり、また細くスリ
ットしたものでは強度や腰の強さが不足し、実用的な寿
命や洗浄力が得られないという問題も残される。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
回転ブラシの毛材による塗装面の傷付きを、発泡シート
のように、その他の問題を生じてしまう毛材代替品によ
って解決するのではなく、毛材に使用される糸の改良に
よって解決しようとするものである。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するために本発明において講じられた手
段を説明すると、本発明では、剛性度が１２００kg/cm²
〜５０００kg/cm²の熱可塑性樹脂で構成された分岐形状
の断面をなす発泡糸で、発泡倍率が１．１〜１．７倍で
ある回転ブラシ用発泡糸とするという手段を講じている
ものである。

尚、本発明における剛性度とは、ＡＳＴＭ−Ａ７４７に
より測定したオルゼン剛性をいう。また、発泡倍率と
は、ＪＩＳ−Ｋ７１１２（水中置換法）により、発泡糸
でないもの（非発泡糸）と発泡糸の密度を各々測定し
て、発泡倍率＝ρ_０／ρ_１で求めた値をいう。但し、ρ_０は非発泡糸の密度で、ρ
_１は発泡糸の密度である。

更に本発明を説明する。

本発明の発泡糸は、剛性度が１２００kg/cm²〜５０００
kg/cm²の熱可塑性樹脂で構成されていることが必要で、
特に１３００kg/cm²〜４０００kg/cm²の熱可塑性樹脂で
構成されていることが好ましい。

その理由は、塗装面を過度に傷付けない硬さとすると共
に、回転ブラシの毛材として必要な腰の強さと強度を得
るためである。即ち、塗装面の保護からすれば軟質であ
ることが好ましいが、洗浄時に汚れをこすり落せる腰の
強さが必要であると共に、洗浄時に加わる引っ張り、摩
擦、衝撃、屈曲等に十分耐え、しかも本発泡糸が被洗浄
物にからんだりした時には被洗浄物を破損することなく
切れる程度の強度を有していることが必要である。加え
て、本発泡糸は、後述する分岐形状の断面を有するの
で、形状的に裂けやすく、この裂けを防止できるねばり
強さが要求される。そして、このような諸条件を満たす
上で上記範囲の剛性度を有することが必要となるもので
ある。

また、本発明で特に熱可塑性樹脂を用いているのは、従
来の非発泡糸と同様に、押出機による連続紡糸を可能に
するためである。

本発明で使用できる具体的熱可塑性樹脂としては、ポリ
オレフィン、ポリオレフィンを主体とした共重合体又は
ブレンド物及びこれらの変性物が好ましく、この中でも
ポリエチレン及びこれを主体としたブレンド物が適して
おり、特に低圧法直鎖状低密度ポリエチレン及びこれを
主体としたブレンド物が好ましい。

更に、本発明で用いる熱可塑性樹脂は、密度が０．９４
以下、メルトインデックスが０．３〜４．０g/10分、特
に０．４〜３．０g/10分であることが好ましい。

本発泡糸は、分岐形状の断面を有するものであるが、こ
の分岐形状とは、第１図に示されるように、中心部から
外方に、少なくとも３本の枝幹１が延出された形状をい
う。

この分岐形状は従来の非発泡糸と同様で、このような断
面形状とすることにより、枝幹１間に表面張力によって
水が付着しやすくなり、水付着量の増大によって洗浄効
果が向上する。また、断面を分岐形状とすることによ
り、比較的細い本発泡糸であっても必要な腰の強さが得
やすいと共に、枝幹１の厚さを調整することで緩衝効果
が得られ、塗装面を保護しやすいものである。この緩衝
効果を得る上で、枝幹１の厚さは０．０５〜０．５mmで
あることが好ましい。

分岐形状としては、第１図に示されるプラス形状の他、
第２図のような３本の枝幹１が突出した形状や、第３図
のように５本の枝幹１が突出した形状、更には６本以上
の枝幹１が突出した形状であってもよい。また、枝幹１
の形状は、第４図に示されるような三角形状、第５図に
示されるように先端に丸味を付けた形状、更には第６図
及び第７図に示されるように枝幹１を更に分岐させた形
状としたり、第８図に示されるようなヘラ形や第９図に
示されるような突起形とすることもできる。

本発泡糸の太さは、第１図に１点鎖線で示した外接円の
直径で、０．５〜５mm、特に１〜３mm程度であることが
好ましい。この径が小さ過ぎると、必要な腰の強さが得
にくくなり、逆に大き過ぎると、洗浄時に被洗浄物に当
る衝撃が大きくなって傷付けやすくなると共に、ブラシ
が粗くなって、洗い残しを生じやすくなる。また、枝幹
１の突出長さは、この直径の１０％以上であることが好
ましい。

更に本発泡糸を構成する前記熱可塑性樹脂は、１．１〜
１．７倍の範囲で発泡されていることが必要で、特に
１．１５〜１．５倍の範囲で発泡されていることが好ま
しい。発泡倍率が低過ぎると、従来の非発泡糸と同様に
塗装面を傷付けやすくなり、逆に発泡倍率が高過ぎる
と、必要な腰の強さや強度が得られないばかりか、砂や
汚れの付着を生じやすくなる。

本発泡糸は、前記熱可塑性樹脂に少量の発泡剤を添加し
たものを、所望の断面形状と同様の形状のダイスから押
出すことで、容易に連続的に製造することができる。こ
の紡糸時の延伸倍率は３．０〜６．０倍、特に４．０〜
５．５倍程度であることが好ましい。また、その使用態
様は従来の非発泡糸と同様で、例えば第１０図に示され
るように回転軸２の周囲に多段に配設したり、第１１図
に示されるように螺旋状に配設して使用することができ
る。

［作用］本発明の特に大きな特徴はその発泡倍率にあり、従来高
発泡材料として柔軟で弾性変形性に富むものとする方向
で考えられていた塗装面の傷付き防止を、非発泡糸と腰
の強さ、強度等がさほど変わらない、１．１〜１．７倍
という低発泡で達成できることを見出した点に大きな特
徴を有するものである。

この低発泡下で塗装面の傷付きが防止されるメカニズム
の必ずしも明確ではないが、本発明者は次のように推測
している。

即ち、低発泡の場合、目立った柔軟性や弾性変形性の向
上は得られないが、ある程度の気泡は形成され、この気
泡の存在による部分的空洞化が、本発泡糸が塗装面に当
った時の衝撃を大幅に軽減しているものと考えられる。
特に回転ブラシの場合、ブラシの毛材が常に被洗浄物に
接した状態で洗浄が行われるのではなく、回転に伴なっ
て毛材が被洗浄物にぶつかり、次いで被洗浄物の表面を
こすりつつ被洗浄物から離れる動作を繰り返すことで洗
浄が行われる。そして、被洗浄物の塗装面が傷付けられ
るのは、毛材が被洗浄物にぶつかる際であると考えら
れ、本発泡糸がこの時の衝撃を大幅に軽減していること
が、塗装面の保護に極めて有効に作用しているものと考
えられる。

ちなみに、本発明者の実験によると、本発泡糸を自動洗
車機に用いた場合、従来の非発泡糸を用いた場合に比し
て、糸が車体に当る音が、かなり軽い音に変化すること
が確認されている。

また、従来のように高発泡体としたのでは、これで糸を
形成するのは強度的に不可能であり、どうしてもシート
状又はこれにスリットを入れる程度でしか使用できな
い。これに対して本発明では、腰の強さや強度がさほど
低下しない低発泡体を用いており、それ故に糸として、
従来の非発泡糸と同様の形態で使用できるものである。

［実施例］実施例１密度０．９２４、メルトインデックス０．８の低圧法直
鎖状低密度ポリエチレン（剛性度３３００kg/cm²）に発
泡剤としてダイブローＰＥ−ＭＤ２０Ｎ（発泡剤量２０
重量％のマスターバッチ：大日精化工業社製）を２．０
％添加し、以下の条件で紡糸した。

押出機：モノフィラメント用紡糸機スクリュー直径４０mm Ｌ／Ｄ＝２４圧縮比３．０押出機設定温度：Ｃ_１１７０℃ Ｃ_２２００℃ Ｈ２００℃ ダイ１９０℃ 紡口：プラス（＋）形状ホール数１５紡糸デニール：６０００Ｄ／１Ｆ延伸倍率：４．７倍得られた本発泡糸の発泡倍率を測定したところ、１．２
６倍であった。この糸を自動洗車機に取り付けて洗車テ
ストを行い、傷付きの程度を観察した結果、傷付きはほ
とんど見られず、洗い残しもなく、良好な結果が得られ
た。

実施例２発泡剤の添加量を３．５％とした以外は実施例１と同様
にして紡糸を行った。

得られた本発泡糸の発泡倍率は１．６５倍であった。

この本発泡糸で実施例１と同様に洗車テストを行った結
果、傷付きはほとんど見られず、この点では良好であっ
た。しかし、発泡糸の腰の強さにやや低下が見られ、ブ
ラシの動きが波打状になりやすく、また車体の突起物に
対して発泡糸が逃げやすくなり、実用上支障のない程度
ではあるが細部でやや洗い残しが見られた。

実施例３密度０．９３４、メルトインデックス４．０、剛性度４
６００kg/cm²の低圧法直鎖状低密度ポリエチレンを用い
た他は実施例１と同様にして紡糸を行った。

得られた本発泡糸の発泡倍率は１．２５であった。

この本発泡糸で実施例１と同様に洗車テストを行った結
果、発泡糸の剛性度が高いため、実用上支障のない程度
ではあるが、実施例１に比してやや傷が増えた。また、
実施例１に比して発泡糸の割れもやや生じやすくなっ
た。

比較例１発泡剤を添加しなかった以外は実施例１と同様にして紡
糸を行った。

得られた非発泡糸を用いて実施例１と同様に洗車テスト
を行った結果、衝撃音が実施例１に比してかなり高く、
多くの擦り傷状の傷が観察された。特に光沢のある塗装
面を逆光状態で見るとこの傷が目立つため、実用上問題
があることが明らかであった。

比較例２発泡剤の添加料を１．０％とした以外は実施例１と同様
にして紡糸を行った。

得られた発泡糸の発泡倍率は１．０４倍であった。

この発泡糸を用いて実施例１と同様に洗車テストを行っ
た結果、衝撃音及び傷付き状態共に比較例１とさほど変
わらず、発泡による改良効果はほとんど認められなかっ
た。

比較例３発泡剤の添加量を４．０％とした以外は実施例１と同様
にして紡糸を行った。

得られた発泡糸の発泡倍率は１．８２倍で、表面はかな
りざらつき、腰も弱く柔らかい糸であった。

この発泡糸を用いて実施例１と同様に洗車テストを行っ
た結果、まず発泡糸が回転軸に巻き付き気味となり、先
端部の動きに波のようなうねりがきつくなって、発泡糸
の先端が車体に当らない状態になった。その上、植設し
た発泡糸の根元が、短時間の使用にも拘らず、部分的に
折れたようになって復元しないものが発生し、耐久性の
点で実用できるものではなかった。

比較例４密度０．９１７、メルトインデックス０．３、剛性度１
１００kg/cm²の高圧法低密度ポリエチレンを用いた以外
は実施例１と同様にして紡糸を行った。

得られた発泡糸の発泡倍率は１．２３倍であった。但
し、ドラフト性が劣り、糸切れが発生しやすく、紡糸が
むずかしかった。

この発泡糸を用いて実施例１と同様に洗車テストを行っ
た結果、発泡糸の腰だけでなく、引っ張り強度も不足
し、先端がちぎれて損耗しやすく、耐久性の点で実用で
きるものではなかった。

比較例５密度０．９４０、メルトインデックス３．５、剛性度６
０００kg/cm²の低圧法直鎖上低密度ポリエチレンを用い
た他は実施例１と同様にして紡糸を行った。

得られた発泡糸の発泡倍率は１．２５であった。

この発泡糸を用いて実施例１と同様に洗車テストを行っ
た結果、剛性度が高過ぎるため、衝撃音が高く、傷も多
く発生し、実用上問題があることが明らかであった。

［発明の効果］本発明は、以上説明した通りのものであり、次の効果を
奏するものである。

（１）被洗浄物に当る時の衝撃が大幅に軽減されるの
で、塗装面に傷を付けてしまうことがほとんどない。

（２）従来の非発泡糸と同様の糸状であり、腰の強さ及
び強度もほぼ同等であるので、細かい部分まで洗い残し
なく洗浄しやすいと共に、耐久性に優れる。

（３）低発泡であって、外表面に多数の気泡が露出しな
いので、砂や汚れが付着しにくく、これらの付着による
塗装面の損傷や低寿命化を防止できる。また同様な理由
から、多量の水を吸収し、重くなって洗浄を妨げること
もないばかりか、適度の表面の荒れによって洗浄効果が
増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は各々本発泡糸の断面形状例を示す
図、第１０図及び第１１図は各々本発泡糸の使用状態例
を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】剛性度が１２００kg/cm²〜５０００kg/cm²
の熱可塑性樹脂で構成された分岐形状の断面をなす発泡
糸で、発泡倍率が１．１〜１．７倍であることを特徴と
する回転ブラシ用発泡糸。