説明

洗浄ブラシ用毛材および洗浄ブラシ

【課題】細部にわたり被洗浄物表面の汚れを落とすことができ、洗浄ブラシの押圧が低くても高い洗浄性能が得られる洗浄ブラシ用毛材およびこの毛材を使用した洗浄ブラシの提供。
【解決手段】海部をポリエステル樹脂かつ島部をポリアミド樹脂とする海島型複合モノフィラメントからなり、この海島型複合モノフィラメントの少なくとも一端に、島部が海部に覆われずに露出した芯毛を有することを特徴とする洗浄ブラシ用毛材およびこの洗浄ブラシ用毛材を使用した洗浄ブラシ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フラットディスプレイパネル(以下、FDPと称す)や半導体の基盤などの洗浄工程、特に精密洗浄工程で使用される洗浄ブラシ用毛材および洗浄用ブラシに関するものである。
【背景技術】
【0002】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイに代表されるFDPや各種半導体の製造においては、基盤の精密洗浄が不可欠であり、その洗浄精度が製品の性能や不良率に大きく影響する。特にFDPは近年大型化が進み、その長大な基盤全体を高精度に洗浄する新たな技術が求められている。
【0003】
従来から、FDP用基盤の洗浄には、合成樹脂製毛材を植毛したロールブラシを回転させ、流水中でこのロールブラシをFDP表面に押し当てて物理的に汚れを除去する方法が採用されている。しかし、この方法ではロールブラシを押圧して洗浄するため、毛材全体が湾曲して毛材側面で摩擦洗浄することになり、その結果、FDPの平面部分の汚れは除去されるものの、細部には異物が残留しやすいといった欠点があった。
【0004】
これに対して、図2(c)、(d)に示したように、先端にテーパー部9を形成したモノフィラメント8からなるブラシ用毛材(例えば、特許文献1参照)が提案されている。なお、図2(d)における符号10は図2(c)のB−B線断面を示す。このブラシ用毛材は、毛先が細く、この毛先が基盤の細部にまで入り込み易いために、洗浄効率が向上するといった特徴を持っている。しかしながら、近年のFDP基盤はブラシの押圧による撓みを抑制するために押圧を下げる必要があることから、これに伴って、毛材の先端をテーパー形状にしたブラシを使用した場合には、被洗浄物の細部に汚れが残留したり、洗浄時間が長くかかったりするなどの問題があった。
【特許文献1】特開2003−349号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記の従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。
【0006】
したがって、本発明の目的は、洗浄ブラシ、特に精密洗浄ブラシに使用した場合、細部にわたり被洗浄物表面の汚れを落とすことができるとともに、洗浄ブラシの押圧が低くても高い洗浄性能が得られる洗浄ブラシ用毛材およびこの毛材を使用した洗浄ブラシを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために本発明によれば、海部をポリエステル樹脂かつ島部をポリアミド樹脂とする海島型複合モノフィラメントからなり、この海島型複合モノフィラメントの少なくとも一端に、島部が海部に覆われずに露出した芯毛を有することを特徴とする洗浄ブラシ用毛材が提供される。
【0008】
なお、本発明の洗浄ブラシ用毛材においては、芯毛の長さが、0.3〜2.0mmであること、芯毛の本数が2〜5本であること、ポリアミド樹脂がポリアミド6・10またはポリアミド6・12であることが好ましい条件として挙げられ、これらを満たすことによりさらに優れた効果を取得することができる。
【0009】
また、本発明の洗浄ブラシは、上記の洗浄ブラシ用毛材を毛材の少なくとも一部に使用したことを特徴とし、従来の洗浄ブラシよりも高い清掃性能を有するものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明の洗浄ブラシ用毛材は、この毛材を構成する海島型複合モノフィラメントの端部に複数本の細い芯毛を有するため、被洗浄物単位面積当たりの毛先の接触本数が多くなることから洗浄効率が向上し、また被洗浄物の細部に毛先が入り込み易くなることから洗浄ブラシの押圧が低くても高い洗浄性能が得られる。そのため、本発明の洗浄ブラシ用毛材を使用した洗浄ブラシは、特にFDPや各種半導体の基盤の製造工程など、高精度な洗浄が要求される精密洗浄分野にとって極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の洗浄用ブラシ毛材について、図面に従って具体的に説明する。
【0012】
図1は、本発明の洗浄ブラシ用毛材を構成する海島型複合モノフィラメントの一例を示す拡大模式図であり、(a)の1は海島型複合モノフィラメント(以下、単にモノフィラメントと称す)、2は露出部分、3は芯毛、4は非露出部分、(b)の5はモノフィラメント1の線A−Aにおける断面、6は島部、7は海部をそれぞれ示している。
【0013】
本発明の洗浄ブラシ用毛材は、断面5に示す通りポリエステル樹脂を成分とする海部7とポリアミド樹脂を成分とする複数の島部6とから構成されるモノフィラメント1からなり、露出部分2および芯毛3に示すとおり、モノフィラメント1の先端に島部6だけを露出させた複数の芯毛3が形成されていることを特徴とするものである。
【0014】
なお、海部7を構成するポリエステル樹脂については特に限定はなく、具体的に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(以下、PBTと称す)、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートおよびこれらの共重合体が挙げられるが、洗浄ブラシ用毛材に適度な毛腰や摩耗性などが得られることからポリブチレンテレフタレートの使用が特に好適である。
【0015】
また島部6を構成するポリアミド樹脂についても特に限定はないが、具体的にはポリアミド6・10、ポリアミド6・12、ポリアミド6、ポリアミド66、およびこれらの共重合体が挙げられ、特に吸湿による毛腰の変化が小さいことからポリアミド6・10、ポリアミド6・12が好適である。
【0016】
また、上記の樹脂には、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、その目的に応じて、各種無機粒子、各種金属粒子および架橋高分子粒子などの粒子類のほか、公知の抗酸化剤、耐光剤、耐侯剤、イオン交換剤、着色防止剤、耐電防止剤、各種着色剤、ワックス類、シリコーンオイル、各種界面活性剤および各種強化繊維類などを適宜任意に添加せしめることもできる。
【0017】
ここで、毛材先端に設けた芯毛3の長さは、短すぎると被洗浄物の細部に毛先が入りにくくなるばかりか、芯毛3の毛腰が硬くなるために被洗浄物の表面を傷付ける場合があり、逆に長すぎると芯毛3の毛腰が柔らかくなり洗浄性能が低下する場合があることから、0.3〜2.0mmの範囲がより好ましい条件となる。
【0018】
なお、芯毛3の本数、つまり島部6の数は特に限定されないが、露出部分2の毛腰を保つためには、2〜5本であることがより好ましい。
【0019】
ここで、本発明の洗浄ブラシ用毛材は、何ら特殊な方法を用いて製造する必要はない。上記のモノフィラメント1は、公知の複合紡糸方法、即ち2台の押し出し機で各々溶融混連させたポリエステル樹脂とポリアミド樹脂とを海島構造で口金孔から押し出し、冷却浴中で冷却固化した未延伸糸を加熱延伸し、さらに必要に応じて加熱弛緩処理を施すことにより得ることができる。
【0020】
また、モノフィラメント1の先端に形成される複数の芯毛3は、前記モノフィラメント1を複数本に束ねて所定の長さに切断した後、その端部をアルカリ溶液に浸漬して海部7のポリエステル樹脂を溶解することにより得ることができる。
【0021】
こうして得られた本発明の洗浄ブラシ用毛材は、その少なくとも一端に複数本の細い芯毛3を有するため、被洗浄物単位面積当たりの毛先の接触本数が多くなるとともに被洗浄物の細部に毛先が入り込み易く、洗浄ブラシの押圧が低くても高い洗浄性能が得られる。
【0022】
そのため、本発明の洗浄ブラシ用毛材を使用した洗浄ブラシは、特にFDPや各種半導体の基盤の製造工程など、高精度な洗浄が要求される精密洗浄分野に極めて有用であり、その他の工業用の洗浄ブラシにも利用できるものである。
【実施例】
【0023】
以下、本発明の洗浄ブラシ用毛材について、実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明の洗浄ブラシ用毛材はその要旨を超えない限り以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【0024】
なお、洗浄ブラシの評価には、実施例および比較例で得られた洗浄ブラシ用毛材を植毛したチャンネル型のロールブラシ(直径10mm、長さ500mm)を使用した。
【0025】
実施例におけるブラシの評価方法は次のとおりである。
【0026】
〔洗浄性評価〕
ロールブラシを洗浄装置に取り付け、実際に、純水をかけながら液晶パネル用ガラス基盤(400mm×400mm)を洗浄し、光学顕微鏡を用いて洗浄後の異物付着数を計測した。
【0027】
なお、洗浄時のロールブラシの回転数は200rpm、ガラス基盤の移動速度は1.0cm/秒、ロールブラシのガラス基盤への押し付け量は1.0mmと2.0mmの2段階とした。
【0028】
〔実施例1〕
海部用原料としてPBT樹脂(東レ(株)製 トレコン1200S)、島部用原料としてポリアミド6・10樹脂(東レ(株)製 2001)を使用して複合紡糸法により、直径40μmの島部を3つ有する直径0.10mmのモノフィラメントを得た。次に、このモノフィラメンを複数本に束ね、この束の周りに紙テープを巻き、長さ50mmに切断してカットブリッスルを得た。
【0029】
続いて、このカットブリッスルの両端を水酸化ナトリウム溶液に浸漬し、端部の海部を溶解して島部を露出させ、3本の芯毛を有する洗浄ブラシ用毛材を得た。なお、得られた洗浄ブラシ用毛材の芯毛の長さは0.8mmであった。
【0030】
〔実施例2〕
カットブリッスルの水酸化ナトリウム溶液への浸漬長を変えて、各芯毛の長さを2.5mmに変更したこと以外は、実施例1と同じ条件で洗浄ブラシ用毛材を得た。
【0031】
〔実施例3〕
複合紡糸法で使用する口金を変え、直径15μmの島部を5つ有する直径0.10mmのモノフィラメントを得たこと以外は実施例1と同じ条件で洗浄ブラシ用毛材を得た。
【0032】
〔比較例1〕
カットブリッスルを水酸化ナトリウム溶液に浸漬せずに芯毛のない洗浄ブラシ用毛材を得たこと以外は、実施例1と同じ条件で洗浄ブラシ用毛材を得た。
【0033】
〔比較例2〕
PBT樹脂(東レ(株)トレコン1200S)のみを使用して直径0.10mmの単独構造のモノフィラメントを紡糸し、これをカットブリッスルにした後、実施例1と同じ方法で水酸化ナトリウム溶液に浸漬することにより、図2に示したように両端にテーパー部9を有するモノフィラメント8からなる洗浄ブラシ用毛材を得た。
【0034】
これらの洗浄ブラシ用毛材を植毛したロールブラシを使用して、洗浄性(異物付着個数)を評価した結果を表1に示す。
【0035】
【表1】

【0036】
表1から明らかなように、本発明の条件を満たす洗浄ブラシ用毛材(実施例1〜2)を使用した洗浄ブラシは、先端に複数の芯毛を持たない毛材(比較例1)を用いた場合はもとより、端部にテーパー部を有する従来の毛材(比較例2)を用いた場合と比べて洗浄効果が極めて高いことが分かる。そして、洗浄効果は、芯毛の長さが0.8mm(実施例1)の場合に特に顕著であった。
【産業上の利用可能性】
【0037】
本発明の洗浄ブラシ用毛材は、この毛材を構成するモノフィラメントの少なくとも一端に複数の細い芯毛を有するため、従来の洗浄ブラシ用毛材に比べて被洗浄物単位面積当たりの毛先の接触本数が多くなることから洗浄効率が向上し、また被洗浄物の細部に毛先が入り込み易いことから洗浄ブラシの押圧が低くても高い洗浄性能が得られる。
【0038】
そのため、本発明の洗浄ブラシ用毛材を使用した洗浄ブラシは、特にFDPや各種半導体の基盤の製造工程など、高精度な洗浄が要求される精密洗浄分野に極めて有用であり、その他の工業用の洗浄ブラシにも利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】(a)、(b)はそれぞれ本発明の洗浄ブラシ用毛材の一例を示す側面図と線A−Aにおける断面図である。
【図2】(c)、(d)はそれぞれ従来の洗浄ブラシ用毛材の側面図とB−B線における断面図である。
【符号の説明】
【0040】
1 海島型複合モノフィラメント
2 露出部分
3 芯毛
4 非露部分
5 断面
6 島部
7 海部
8 従来のモノフィラメント
9 テーパー部
10 断面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
海部をポリエステル樹脂かつ島部をポリアミド樹脂とする海島型複合モノフィラメントからなり、この海島型複合モノフィラメントの少なくとも一端に、島部が海部に覆われずに露出した芯毛を有することを特徴とする洗浄ブラシ用毛材。
【請求項2】
前記芯毛の長さが、0.3〜2.0mmであることを特徴とする請求項1に記載の洗浄ブラシ用毛材。
【請求項3】
前記芯毛の本数が2〜5本であることを特徴とする請求項1または2に記載の洗浄ブラシ用毛材。
【請求項4】
前記ポリアミド樹脂がポリアミド6・10またはポリアミド6・12であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の洗浄ブラシ用毛材。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の洗浄ブラシ用毛材を毛材の少なくとも一部に使用したことを特徴とする洗浄ブラシ。

【図1】
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【図2】
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