研磨用ブラシ毛材とその製造方法および研磨ブラシ
【課題】圧延ロールなどの被研磨物表面の洗浄および研磨に使用するに際し、砥材粒子が毛材から脱落しにくいばかりか毛材の折損が少なくて、被研磨物の表面を傷つけることなく効率よく洗浄および研磨することができると共に、ブラシに植毛した毛材の根元部分における屈曲疲労性が優れて持続的な研磨性能を発揮する研磨用ブラシ毛材、その製造方法および研磨ブラシを提供する。
【解決手段】砥材粒子含有熱可塑性樹脂組成物を溶融紡糸してなるモノフィラメントの表面に、ポリアミド系および／またはポリエステル系の熱可塑性ホットメルト接着剤のコーティング層を形成してなることを特徴とする研磨ブラシ用毛材。
【解決手段】砥材粒子含有熱可塑性樹脂組成物を溶融紡糸してなるモノフィラメントの表面に、ポリアミド系および／またはポリエステル系の熱可塑性ホットメルト接着剤のコーティング層を形成してなることを特徴とする研磨ブラシ用毛材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板の製造工程の一つである金属圧延工程において、圧延ロールなどの被研磨物表面を洗浄および研磨するために使用する研磨用ブラシ毛材の改良に関し、さらに詳しくは、被研磨物の表面を傷つけることなく効率よく洗浄および研磨することができると共に、耐久性に優れ持続的な研磨性能を発揮する研磨用ブラシ毛材、その製造方法および研磨ブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属板の製造工程における圧延ロールなどの被研磨物表面の洗浄および研磨には、ディスクロールブラシ、チャンネルロールブラシ、カップ状ブラシなどの研磨ブラシが使用されており、さらにこれらの研磨ブラシの毛材としては、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントが使用されている。
【０００３】
これらの研磨ブラシは、回転しながら被研磨物の表面に押圧され、この被研磨物上に付着したスラッジや錆を除去するために使用されるが、研磨中に毛材同士が擦れ合うために毛材表面から砥材粒子が脱落したり、毛材が折損したりするなどの問題があり、その対策としては、毛材表面に露出している砥粒粒子を予め落とすなどの面倒な手段が採られている。
【０００４】
特に、被研磨物がジュース缶などの食品分野で数多く使用されるアルミニウム板の場合には、その表面に傷が付いていたり、折損した毛材や脱落した砥材粒子が付着していたりすると、製品安全上の大きな問題となることから、その取り扱いが特に厳しくなっている。
【０００５】
こうした問題に対処するための従来技術としては、砥材粒子と熱可塑性樹脂との接着力を向上させるために、砥材粒子表面にシランカップリング処理を施した研磨用ブラシ毛材（例えば、特許文献１参照）や、砥材粒子の脱落を防止するために、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントにマルチ繊維をカバーリングした研磨用ブラシ毛材（例えば、特許文献２参照）が既に提案されている。
【０００６】
しかしながら、シランカップリング処理を施した研磨用ブラシ毛材は、シランカップリング処理を施していない研磨用ブラシ毛材に比べてある程度の改善はされるものの、洗浄や研磨時に毛材同志が強く擦れ合うために、やはり砥材粒子の脱落防止には十分な効果を発揮せず、また植毛した毛材の根元部分の屈曲疲労性が低いため、毛材の折損が発生しやすいという問題があった。
【０００７】
また、マルチ繊維でカバーリングした研磨用ブラシ毛材についても、やはり毛材同志が強く擦れ合うために、マルチ繊維が解れてしまうばかりか、マルチ繊維が切れて被研磨物に付着したり、被研磨物の冷却工程において、切れたマルチ繊維が冷却配管内に詰まったりするなどの支障をきたすため、研磨用ブラシ毛材の更なる改善が強く要望されていた。
【０００８】
さらに、従来の研磨用ブラシ毛材を使用した研磨ブラシは、研磨用ブラシ毛材から砥材粒子が脱落しやすいことから、洗浄や研磨を繰り返していくうちに研磨力が低下する傾向にあり、優れた研磨性能を持続的に発揮する研磨用ブラシ毛材の実現が強く求められていた。
【特許文献１】特開昭５５−５１８１３号公報
【特許文献２】特開２００１−３２７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、圧延ロールなどの被研磨物表面の洗浄および研磨に使用するに際し、砥材粒子が毛材から脱落しにくいばかりか毛材の折損が少なくて、被研磨物の表面を傷つけることなく効率よく洗浄および研磨することができると共に、ブラシに植毛した毛材の根元部分における屈曲疲労性が優れて持続的な研磨性能を発揮する研磨用ブラシ毛材、その製造方法および研磨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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明によれば、砥材粒子含有熱可塑性樹脂組成物を溶融紡糸してなるモノフィラメントの表面に、ポリアミド系および／またはポリエステル系の熱可塑性ホットメルト接着剤のコーティング層を形成してなることを特徴とする研磨ブラシ用毛材が提供される。
【００１１】
なお、本発明の研磨用ブラシ毛材においては、
前記モノフィラメントがポリアミド系樹脂からなり、前記熱可塑性ホットメルト接着剤が共重合ポリアミド系水系懸濁液であること、
前記モノフィラメントがポリエステル系樹脂からなり、前記熱可塑性ホットメルト接着剤が共重合ポリエステル系水系懸濁液であること、および
前記熱可塑性ホットメルト接着剤が含有する共重合ポリアミドおよび共重合ポリエステルの融点が、前記モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂の融点より５℃以上低いこと
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【００１２】
また、本発明の研磨用ブラシ毛材の製造方法は、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントを、共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液に浸漬した後、定長または弛緩条件下１８０〜２００℃の温度で熱処理することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の研磨ブラシは、上記の研磨ブラシ毛材を少なくとも一部に用いてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、圧延ロールなどの被研磨物表面の洗浄および研磨に使用するに際し、砥材粒子が毛材から脱落しにくいばかりか毛材の折損が少なくて、被研磨物の表面を傷つけることなく効率よく洗浄および研磨することができると共に、ブラシに植毛した毛材の根元部分における屈曲疲労性が優れて持続的な研磨性能を発揮する研磨用ブラシ毛材を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００１６】
本発明の研磨用ブラシ毛材は、砥材粒子含有熱可塑性樹脂組成物を溶融紡糸してなるモノフィラメントの表面に、ポリアミド系および／またはポリエステル系の熱可塑性ホットメルト接着剤のコーティング層を形成してなることを特徴とするものである。
【００１７】
つまり、本発明の研磨用ブラシ毛材は、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントの表面に、ポリアミド系および／またはポリエステル系の熱可塑性ホットメルト接着剤のコーティング層を形成してなるため、毛材表面に砥材粒子が露出せずこの砥材粒子の脱落が極めて少なくなると共に、コーティング層の存在により毛材の根元部分の屈曲疲労性が向上するばかりか、洗浄や研磨時に毛材同士の擦れ合いによる折損が少なくなり、その結果優れた研磨性を保持したまま、持続的な研磨性能を発揮して耐久性にも優れたものとなるのである。
【００１８】
ここで、本発明の研磨用ブラシ毛材の砥材粒子含有モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂素材としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０（以下、Ｎ６１０という）、ナイロン６１２、ナイロン６／６６共重合体、ナイロン６／１２共重合体などのポリアミド系樹脂、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という）、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリメチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、低密度および高密度ポリエチレン、シンジオタクチックまたはアタクチックまたはイソタクチックポリスチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリスチレン・ポリブタジエン・ポリスチレンブロックコポリマー、ポリスチレン・ポリイソプレン・ポリスチレンブロックコポリマーなどのスチレン系エラストマー、エチレン・プロピレン・ジエチレンコポリマーなどのオレフィン系ゴムとポリプロピレンまたはエチレンなどのポリオレフィンとのブレンドなどのポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、フッ素ゴム系エラストマー、ポリエーテルエステル、ポリウレタン、ポリカボネート、ポリアリレート、エチレンテトラフロロエチレン、ポリビニリデンフロライドなどのフッ素系樹脂などが挙げられるが、後述するように、熱可塑性ホットメルト接着剤として共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液を使用する場合には、これらと同系の樹脂を使用することによって接着力が向上できるとの理由から、ポリアミド系樹脂およびポリエステル系樹脂の使用が特に好ましい。
【００１９】
また、本発明で使用するポリアミド系樹脂は、その相対粘度が低いと溶融紡糸が不安定となる場合があるため、相対粘度が３．０以上であるものが好ましく、ポリエステル系樹脂の場合は、その固有粘度が低いと同じく溶融紡糸が不安定となる場合があるため、固有粘度が０．６以上であるものが好ましい。
【００２０】
なお、ポリアミド系樹脂の相対粘度は、濃度９８％の硫酸２５ｃｃの中にポリアミド系樹脂０．２５ｇを溶解し、この溶液を２５℃の温度条件下でオストワルド粘度管を使用して測定したものであり、ポリエステル系樹脂の固有粘度は、濃度９８．５％のオルトクロロフェノール２５ｍｌ中にポリエステル系樹脂２．０ｇを溶解し、この溶液を２５℃の温度条件下でオストワルド粘度管を使用して測定したものである。
【００２１】
また、本発明の研磨用ブラシ毛材を構成するモノフィラメントに含有される砥材粒子としては、炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、酸化アルミナ、および人工ダイヤモンドなどを使用することができ、その番手については＃３６〜＃３０００、特に＃６０〜＃１５００のものを好ましく使用することができる。
【００２２】
なお、研磨用ブラシ毛材を構成する砥材粒子含有モノフィラメントにおける砥材粒子の含有量は、その量が少ない場合は、研磨能力が不十分になる傾向にあり、逆に多い場合は、研磨用ブラシ毛材の強度が低下するばかりか、折損耐久性も低下する傾向にあることから、熱可塑性樹脂に対して５〜４０重量％の範囲にあることが好ましく、さらには１０〜３０重量％の範囲にあることがより好ましい。
【００２３】
本発明の研磨用ブラシ毛材を構成する砥材粒子含有モノフィラメントは、砥材粒子含有熱可塑性樹脂組成物を通常の溶融紡糸に供することにより製造されるが、紡糸後のモノフィラメントには、必要に応じて延伸や熱処理などの処理を施すこともできる。
【００２４】
かくして得られた砥材粒子含有モノフィラメントの表面には、次いでポリアミド系および／またはポリエステル系の熱可塑性ホットメルト接着剤のコーティング層が形成される。
ここでいう熱可塑性ホットメルト接着剤とは、低融点でモノフィラメントの基材樹脂よりも低い温度で溶融する熱可塑性樹脂を、水溶液中に数ミクロンの大きさで懸濁させたものであり、取扱いの容易さと形成したコーティング層の性能面からは、共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液の使用が特に好ましい。
【００２５】
ここで、共重合ポリアミド系水系懸濁液としては、エムスケミー・ジャパン製Ｇｒｉｌｔｅｘ ２Ａ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ、Ｇｒｉｌｔｅｘ Ｄ１５００Ａ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎなどが、また共重合ポリエステル系水系懸濁液としては、エムスケミー・ジャパン製Ｇｒｉｌｔｅｘ Ｄ１３７７Ｅ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ、Ｇｒｉｌｔｅｘ ９Ｅ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎなどがそれぞれ市販されており、これらを入手して使用することができる。
【００２６】
なお、これらの共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液を使用する場合には、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂として同系の樹脂を選択するのが望ましく、例えば共重合ポリアミド系水系懸濁液では砥材粒子含有ポリアミド系樹脂モノフィラメントを、また共重合ポリエステル系水系懸濁液では砥材粒子含有ポリエステル系樹脂モノフィラメントを、それぞれ組み合わせることが好ましい。
【００２７】
このように、砥材粒子含有モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂と、熱可塑性ホットメルト接着剤を構成する樹脂とを同系の樹脂素材にすることにより、砥材粒子含有モノフィラメントとコーティング層間の接着力が向上して、コーティング層が剥離しにくくなるばかりか、砥材粒子が研磨用ブラシ毛材から一層脱落しにくくなると共に、洗浄や研磨時に毛材の折損がなく、且つ植毛した毛材の根元部分における屈曲疲労性にも優れることになるため、より一層の耐久性改善を期待することができる。
【００２８】
また、本発明で使用するホットメルト接着剤、特に共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液に含有される樹脂成分の融点は、砥材粒子含有モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂の融点より５℃以上低いことが好ましい。
【００２９】
つまり、共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液に含有される共重合ポリアミドおよび／または共重合ポリエステルの粒子は数ミクロンの大きさで分散されており、これに砥材粒子含有モノフィラメントを浸漬してモノフィラメント表面に塗布してから、水分を取り除くため乾燥した後、加熱処理により共重合ポリアミドおよび／または共重合ポリエステル粒子を溶融して、モノフィラメント表面にコーティング層が形成されるが、この加熱処理時に砥材粒子含有モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂の融点より５℃以上低くない場合には、熱可塑性樹脂の融点以上にまで温度を加えなければならなくなり、溶融被覆が困難となるという好ましくない傾向が招かれるからである。
【００３０】
本発明の研磨用ブラシ毛材の製造方法は、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントを、共重合ポリアミド系水系懸濁液および/または共重合ポリエステル系水系懸濁液に浸漬した後、定長または弛緩条件下１８０〜２００℃の温度で熱処理することからなる。
【００３１】
ここでは、熱処理を定長または弛緩条件下１８０〜２００℃の温度で行うことにより、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントに塗布された共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液の水分が除かれ、懸濁液中の共重合ポリアミドおよび／または共重合ポリエステル樹脂の微粒子が、均一に砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントの表面に付着し溶融被覆が均一に行われることとなる。
【００３２】
また、こうして得られた砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントは、分子構造が安定し、ブラシ用毛材として欠かせない直線性と耐へたり性が得られるため、研磨ブラシ毛材として好適に使用ができる。
【００３３】
一方、熱処理を延伸条件下で行った場合には、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントに塗布された共重合ポリアミドおよび／または共重合ポリエステル樹脂の微粒子が途切れてしまい、均一に溶融被覆がされないことから好ましくない。
【００３４】
なお、本発明においては、砥材粒子の脱落をより効果的に低減させるために、使用する砥材粒子の表面に予めシランカップリング処理を施すことも可能である。
【００３５】
こうして得られた本発明の研磨用ブラシ毛材は、ディスクロールブラシ、チャンネルロールブラシ、カップ状ブラシなどの研磨ブラシの少なくとも一部に使用され、得られた研磨ブラシは、砥材粒子の脱落が極めて少なく、洗浄や研磨時の毛材の折損がないなどの効果に加え、持続的な研磨性能を遺憾なく発揮する。
【実施例】
【００３６】
以下に、実施例を挙げ本発明の構成および効果をさらに説明する。
【００３７】
なお、以下の実施例における砥粒粒子の脱落評価、折損耐久性評価および研磨性評価は下記の方法により行ったものである。
【００３８】
［砥材粒子の脱落性評価］
５０ｍｍにカットした複合モノフィラメントを２０本束ね、まずこの束の質量Ａ（ｇ）を測定した。次に、この束を上下２枚の金属板に挟み、１ｋｇの荷重で押圧しながら、上側の金属板を複合モノフィラメント束が転がる方向に往復距離５ｃｍ、且つ５分間往復運動させた。その後複合モノフィラメント束の質量Ｂを再び測定し、次式１００×（Ａ−Ｂ）／Ａから砥材粒子脱落率（％）を算出した。砥材粒子脱落率（％）が低いほど砥材粒子の脱落が少ないことを示す。
【００３９】
［折損耐久性］
ＪＩＳ Ｐ８１１５に記載する屈曲揉み疲労（ＭＩＴ）試験機を使用し、荷重１５．７Ｎ（１．５ｋｇｆ）、折り曲げ角度２７０°（左右１３５°）、且つ毎分１７５±１０回の速度で、得られた複合モノフィラメントを繰り返し折り曲げ、複合モノフィラメントが切断するまでの往復折り曲げ回数を５回測定した。この５回の測定値の平均が大きいほど折損耐久性に優れていることを示す。
【００４０】
［研磨性］
得られたモノフィラメントを使用し、内径４５ｍｍ、外径７０ｍｍ、毛丈３０ｍｍのカップ状ブラシを作製した。そして、このカップ状ブラシをハンドグラインダーに取り付け、圧力５０Ｎ、回転数１２０００ｒｐｍで真鍮金属板の表面を３０分間研磨し、削り取られた真鍮金属の質量を測定した。この質量が大きいほど研磨性に優れていることを示す。
【００４１】
また、上記研磨作業を引き続き５回繰り返し行い、最後の５回目に削り取られた真鍮金属の質量についても測定した。５回目の質量が１回目の質量と比べて少ない場合は、研磨用ブラシ毛材の研磨性能が低下していることを示す。
【００４２】
［実施例１］
相対粘度が３．８のＮ６１０樹脂（東レ（株）製Ｍ２０４１）７７重量％と、シランカップリング剤（東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製ＳＨ６０２０）を０．２重量％被覆処理した粒度番手＃１００の炭化ケイ素砥材粒子（昭和電工社製）２３重量％との混合物をエクストルダー型紡糸機に供給し、２６０℃の温度で溶融混練した後、口金孔から押出した。次に、押出された糸条を２０℃の冷却浴で冷却固化した後、引き続き１８０℃の熱風雰囲気中で３．２倍に延伸することにより、直径１．０ｍｍのモノフィラメントを得た。
【００４３】
次いで、得られたモノフィラメントを水系・共重合ポリアミドサスペンジョン（エムスケミー・ジャパン製Ｇｒｉｌｔｅｘ ２Ａ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）に浸漬した後、１８０℃の温度で定長熱処理した。
【００４４】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００４５】
［実施例２］
実施例１において、Ｎ６１０樹脂７７重量％と炭化ケイ素砥材粒子２３重量％の混合比をＮ６１０樹脂７０重量％と炭化ケイ素砥材粒子３０重量％に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてモノフィラメントを得た。
【００４６】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００４７】
［実施例３］
実施例１において、Ｎ６１０樹脂を固有粘度が１．５のＰＢＴ樹脂（東レ（株）製１５００Ｓ）に、また水系・共重合ポリアミドサスペンジョンを共重合ポリエステルサスペンジョン（エムスケミー・ジャパン製Ｇｒｉｌｔｅｘ Ｄ１３７７Ｅ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）に、それぞれ変更したこと以外は、実施例１と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００４８】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００４９】
［実施例４］
実施例１において、水系・共重合ポリアミドサスペンジョンを水系・共重合ポリエステルサスペンジョンに変更したこと以外は、実施例１と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００５０】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００５１】
［実施例５］
実施例３において、水系・共重合ポリエステルサスペンジョンを、水系・共重合ポリアミドサスペンジョンに変更したこと以外は、実施例３と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００５２】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００５３】
［比較例１］
実施例１において、水系・共重合ポリアミドサスペンジョンをディップしないこと以外は、実施例１と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００５４】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００５５】
［比較例２］
比較例１において、Ｎ６１０樹脂７７重量％と炭化ケイ素砥材粒子２３重量％の混合比を、Ｎ６１０樹脂７０重量％と炭化ケイ素砥材粒子３０重量％に変更したこと以外は、実施例１と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００５６】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００５７】
［比較例３］
実施例３において、水系・共重合ポリエステルサスペンジョンをディップしないこと以外は、実施例３と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００５８】
そして、得られた複合モノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。複合モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００５９】
［比較例４］
比較例３において、ＰＢＴ樹脂７７重量％と炭化ケイ素砥材粒子２３重量％の混合比を、ＰＢＴ樹脂７０重量％と炭化ケイ素砥材粒子３０重量％に変更したこと以外は、比較例３と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００６０】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】
表１の結果から明らかなように、本発明の条件を満たす研磨用ブラシ毛材（実施例１〜５）は、砥材粒子の脱落がなく、折損耐久性に優れ、持続的な研磨性能を持った毛材であることが分かる。
【００６３】
特に、モノフィラメントの基材樹脂と熱可塑性ホットメルト接着剤の基材樹脂とが同じ種類の樹脂の場合（実施例１〜３）は、砥材粒子の脱落が極めて少なく、折損耐久性に優れ、持続的な研磨性能を持った毛材であることが分かる。
【００６４】
これに対し、本発明の条件を満たさない研磨ブラシ毛材は、上記効果を十分には発揮せず、例えば、コーティング層がない従来の研磨用ブラシ毛材（比較例１〜３）は、砥材粒子の脱落が多いばかりか折損耐久性にも欠け、砥材粒子の脱落が多いばかりか、研磨性が低下するなどの問題が生じた。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の研磨用ブラシ毛材および研磨ブラシは、圧延ロールなどの被研磨物表面の洗浄および研磨に使用するに際し、砥材粒子が毛材から脱落しにくいばかりか毛材の折損が少なくて、被研磨物の表面を傷つけることなく効率よく洗浄および研磨することができると共に、ブラシに植毛した毛材の根元部分における屈曲疲労性が優れて持続的な研磨性能を発揮するものであることから、特に金属板表面に傷が付いていたり、折損した毛材や脱落した砥材粒子が付着していたりすると製品安全上の問題となりやすいアルミニウム板の洗浄および研磨に使用するディスクロールブラシ、チャンネルロールブラシ、カップ状ブラシに利用した場合は、これらの効果を遺憾なく発揮することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板の製造工程の一つである金属圧延工程において、圧延ロールなどの被研磨物表面を洗浄および研磨するために使用する研磨用ブラシ毛材の改良に関し、さらに詳しくは、被研磨物の表面を傷つけることなく効率よく洗浄および研磨することができると共に、耐久性に優れ持続的な研磨性能を発揮する研磨用ブラシ毛材、その製造方法および研磨ブラシに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属板の製造工程における圧延ロールなどの被研磨物表面の洗浄および研磨には、ディスクロールブラシ、チャンネルロールブラシ、カップ状ブラシなどの研磨ブラシが使用されており、さらにこれらの研磨ブラシの毛材としては、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントが使用されている。
【０００３】
これらの研磨ブラシは、回転しながら被研磨物の表面に押圧され、この被研磨物上に付着したスラッジや錆を除去するために使用されるが、研磨中に毛材同士が擦れ合うために毛材表面から砥材粒子が脱落したり、毛材が折損したりするなどの問題があり、その対策としては、毛材表面に露出している砥粒粒子を予め落とすなどの面倒な手段が採られている。
【０００４】
特に、被研磨物がジュース缶などの食品分野で数多く使用されるアルミニウム板の場合には、その表面に傷が付いていたり、折損した毛材や脱落した砥材粒子が付着していたりすると、製品安全上の大きな問題となることから、その取り扱いが特に厳しくなっている。
【０００５】
こうした問題に対処するための従来技術としては、砥材粒子と熱可塑性樹脂との接着力を向上させるために、砥材粒子表面にシランカップリング処理を施した研磨用ブラシ毛材（例えば、特許文献１参照）や、砥材粒子の脱落を防止するために、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントにマルチ繊維をカバーリングした研磨用ブラシ毛材（例えば、特許文献２参照）が既に提案されている。
【０００６】
しかしながら、シランカップリング処理を施した研磨用ブラシ毛材は、シランカップリング処理を施していない研磨用ブラシ毛材に比べてある程度の改善はされるものの、洗浄や研磨時に毛材同志が強く擦れ合うために、やはり砥材粒子の脱落防止には十分な効果を発揮せず、また植毛した毛材の根元部分の屈曲疲労性が低いため、毛材の折損が発生しやすいという問題があった。
【０００７】
また、マルチ繊維でカバーリングした研磨用ブラシ毛材についても、やはり毛材同志が強く擦れ合うために、マルチ繊維が解れてしまうばかりか、マルチ繊維が切れて被研磨物に付着したり、被研磨物の冷却工程において、切れたマルチ繊維が冷却配管内に詰まったりするなどの支障をきたすため、研磨用ブラシ毛材の更なる改善が強く要望されていた。
【０００８】
さらに、従来の研磨用ブラシ毛材を使用した研磨ブラシは、研磨用ブラシ毛材から砥材粒子が脱落しやすいことから、洗浄や研磨を繰り返していくうちに研磨力が低下する傾向にあり、優れた研磨性能を持続的に発揮する研磨用ブラシ毛材の実現が強く求められていた。
【特許文献１】特開昭５５−５１８１３号公報
【特許文献２】特開２００１−３２７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、圧延ロールなどの被研磨物表面の洗浄および研磨に使用するに際し、砥材粒子が毛材から脱落しにくいばかりか毛材の折損が少なくて、被研磨物の表面を傷つけることなく効率よく洗浄および研磨することができると共に、ブラシに植毛した毛材の根元部分における屈曲疲労性が優れて持続的な研磨性能を発揮する研磨用ブラシ毛材、その製造方法および研磨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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明によれば、砥材粒子含有熱可塑性樹脂組成物を溶融紡糸してなるモノフィラメントの表面に、ポリアミド系および／またはポリエステル系の熱可塑性ホットメルト接着剤のコーティング層を形成してなることを特徴とする研磨ブラシ用毛材が提供される。
【００１１】
なお、本発明の研磨用ブラシ毛材においては、
前記モノフィラメントがポリアミド系樹脂からなり、前記熱可塑性ホットメルト接着剤が共重合ポリアミド系水系懸濁液であること、
前記モノフィラメントがポリエステル系樹脂からなり、前記熱可塑性ホットメルト接着剤が共重合ポリエステル系水系懸濁液であること、および
前記熱可塑性ホットメルト接着剤が含有する共重合ポリアミドおよび共重合ポリエステルの融点が、前記モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂の融点より５℃以上低いこと
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【００１２】
また、本発明の研磨用ブラシ毛材の製造方法は、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントを、共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液に浸漬した後、定長または弛緩条件下１８０〜２００℃の温度で熱処理することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の研磨ブラシは、上記の研磨ブラシ毛材を少なくとも一部に用いてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、圧延ロールなどの被研磨物表面の洗浄および研磨に使用するに際し、砥材粒子が毛材から脱落しにくいばかりか毛材の折損が少なくて、被研磨物の表面を傷つけることなく効率よく洗浄および研磨することができると共に、ブラシに植毛した毛材の根元部分における屈曲疲労性が優れて持続的な研磨性能を発揮する研磨用ブラシ毛材を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００１６】
本発明の研磨用ブラシ毛材は、砥材粒子含有熱可塑性樹脂組成物を溶融紡糸してなるモノフィラメントの表面に、ポリアミド系および／またはポリエステル系の熱可塑性ホットメルト接着剤のコーティング層を形成してなることを特徴とするものである。
【００１７】
つまり、本発明の研磨用ブラシ毛材は、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントの表面に、ポリアミド系および／またはポリエステル系の熱可塑性ホットメルト接着剤のコーティング層を形成してなるため、毛材表面に砥材粒子が露出せずこの砥材粒子の脱落が極めて少なくなると共に、コーティング層の存在により毛材の根元部分の屈曲疲労性が向上するばかりか、洗浄や研磨時に毛材同士の擦れ合いによる折損が少なくなり、その結果優れた研磨性を保持したまま、持続的な研磨性能を発揮して耐久性にも優れたものとなるのである。
【００１８】
ここで、本発明の研磨用ブラシ毛材の砥材粒子含有モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂素材としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０（以下、Ｎ６１０という）、ナイロン６１２、ナイロン６／６６共重合体、ナイロン６／１２共重合体などのポリアミド系樹脂、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という）、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリメチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、低密度および高密度ポリエチレン、シンジオタクチックまたはアタクチックまたはイソタクチックポリスチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリスチレン・ポリブタジエン・ポリスチレンブロックコポリマー、ポリスチレン・ポリイソプレン・ポリスチレンブロックコポリマーなどのスチレン系エラストマー、エチレン・プロピレン・ジエチレンコポリマーなどのオレフィン系ゴムとポリプロピレンまたはエチレンなどのポリオレフィンとのブレンドなどのポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、フッ素ゴム系エラストマー、ポリエーテルエステル、ポリウレタン、ポリカボネート、ポリアリレート、エチレンテトラフロロエチレン、ポリビニリデンフロライドなどのフッ素系樹脂などが挙げられるが、後述するように、熱可塑性ホットメルト接着剤として共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液を使用する場合には、これらと同系の樹脂を使用することによって接着力が向上できるとの理由から、ポリアミド系樹脂およびポリエステル系樹脂の使用が特に好ましい。
【００１９】
また、本発明で使用するポリアミド系樹脂は、その相対粘度が低いと溶融紡糸が不安定となる場合があるため、相対粘度が３．０以上であるものが好ましく、ポリエステル系樹脂の場合は、その固有粘度が低いと同じく溶融紡糸が不安定となる場合があるため、固有粘度が０．６以上であるものが好ましい。
【００２０】
なお、ポリアミド系樹脂の相対粘度は、濃度９８％の硫酸２５ｃｃの中にポリアミド系樹脂０．２５ｇを溶解し、この溶液を２５℃の温度条件下でオストワルド粘度管を使用して測定したものであり、ポリエステル系樹脂の固有粘度は、濃度９８．５％のオルトクロロフェノール２５ｍｌ中にポリエステル系樹脂２．０ｇを溶解し、この溶液を２５℃の温度条件下でオストワルド粘度管を使用して測定したものである。
【００２１】
また、本発明の研磨用ブラシ毛材を構成するモノフィラメントに含有される砥材粒子としては、炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、酸化アルミナ、および人工ダイヤモンドなどを使用することができ、その番手については＃３６〜＃３０００、特に＃６０〜＃１５００のものを好ましく使用することができる。
【００２２】
なお、研磨用ブラシ毛材を構成する砥材粒子含有モノフィラメントにおける砥材粒子の含有量は、その量が少ない場合は、研磨能力が不十分になる傾向にあり、逆に多い場合は、研磨用ブラシ毛材の強度が低下するばかりか、折損耐久性も低下する傾向にあることから、熱可塑性樹脂に対して５〜４０重量％の範囲にあることが好ましく、さらには１０〜３０重量％の範囲にあることがより好ましい。
【００２３】
本発明の研磨用ブラシ毛材を構成する砥材粒子含有モノフィラメントは、砥材粒子含有熱可塑性樹脂組成物を通常の溶融紡糸に供することにより製造されるが、紡糸後のモノフィラメントには、必要に応じて延伸や熱処理などの処理を施すこともできる。
【００２４】
かくして得られた砥材粒子含有モノフィラメントの表面には、次いでポリアミド系および／またはポリエステル系の熱可塑性ホットメルト接着剤のコーティング層が形成される。
ここでいう熱可塑性ホットメルト接着剤とは、低融点でモノフィラメントの基材樹脂よりも低い温度で溶融する熱可塑性樹脂を、水溶液中に数ミクロンの大きさで懸濁させたものであり、取扱いの容易さと形成したコーティング層の性能面からは、共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液の使用が特に好ましい。
【００２５】
ここで、共重合ポリアミド系水系懸濁液としては、エムスケミー・ジャパン製Ｇｒｉｌｔｅｘ ２Ａ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ、Ｇｒｉｌｔｅｘ Ｄ１５００Ａ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎなどが、また共重合ポリエステル系水系懸濁液としては、エムスケミー・ジャパン製Ｇｒｉｌｔｅｘ Ｄ１３７７Ｅ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ、Ｇｒｉｌｔｅｘ ９Ｅ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎなどがそれぞれ市販されており、これらを入手して使用することができる。
【００２６】
なお、これらの共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液を使用する場合には、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂として同系の樹脂を選択するのが望ましく、例えば共重合ポリアミド系水系懸濁液では砥材粒子含有ポリアミド系樹脂モノフィラメントを、また共重合ポリエステル系水系懸濁液では砥材粒子含有ポリエステル系樹脂モノフィラメントを、それぞれ組み合わせることが好ましい。
【００２７】
このように、砥材粒子含有モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂と、熱可塑性ホットメルト接着剤を構成する樹脂とを同系の樹脂素材にすることにより、砥材粒子含有モノフィラメントとコーティング層間の接着力が向上して、コーティング層が剥離しにくくなるばかりか、砥材粒子が研磨用ブラシ毛材から一層脱落しにくくなると共に、洗浄や研磨時に毛材の折損がなく、且つ植毛した毛材の根元部分における屈曲疲労性にも優れることになるため、より一層の耐久性改善を期待することができる。
【００２８】
また、本発明で使用するホットメルト接着剤、特に共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液に含有される樹脂成分の融点は、砥材粒子含有モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂の融点より５℃以上低いことが好ましい。
【００２９】
つまり、共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液に含有される共重合ポリアミドおよび／または共重合ポリエステルの粒子は数ミクロンの大きさで分散されており、これに砥材粒子含有モノフィラメントを浸漬してモノフィラメント表面に塗布してから、水分を取り除くため乾燥した後、加熱処理により共重合ポリアミドおよび／または共重合ポリエステル粒子を溶融して、モノフィラメント表面にコーティング層が形成されるが、この加熱処理時に砥材粒子含有モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂の融点より５℃以上低くない場合には、熱可塑性樹脂の融点以上にまで温度を加えなければならなくなり、溶融被覆が困難となるという好ましくない傾向が招かれるからである。
【００３０】
本発明の研磨用ブラシ毛材の製造方法は、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントを、共重合ポリアミド系水系懸濁液および/または共重合ポリエステル系水系懸濁液に浸漬した後、定長または弛緩条件下１８０〜２００℃の温度で熱処理することからなる。
【００３１】
ここでは、熱処理を定長または弛緩条件下１８０〜２００℃の温度で行うことにより、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントに塗布された共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液の水分が除かれ、懸濁液中の共重合ポリアミドおよび／または共重合ポリエステル樹脂の微粒子が、均一に砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントの表面に付着し溶融被覆が均一に行われることとなる。
【００３２】
また、こうして得られた砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントは、分子構造が安定し、ブラシ用毛材として欠かせない直線性と耐へたり性が得られるため、研磨ブラシ毛材として好適に使用ができる。
【００３３】
一方、熱処理を延伸条件下で行った場合には、砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントに塗布された共重合ポリアミドおよび／または共重合ポリエステル樹脂の微粒子が途切れてしまい、均一に溶融被覆がされないことから好ましくない。
【００３４】
なお、本発明においては、砥材粒子の脱落をより効果的に低減させるために、使用する砥材粒子の表面に予めシランカップリング処理を施すことも可能である。
【００３５】
こうして得られた本発明の研磨用ブラシ毛材は、ディスクロールブラシ、チャンネルロールブラシ、カップ状ブラシなどの研磨ブラシの少なくとも一部に使用され、得られた研磨ブラシは、砥材粒子の脱落が極めて少なく、洗浄や研磨時の毛材の折損がないなどの効果に加え、持続的な研磨性能を遺憾なく発揮する。
【実施例】
【００３６】
以下に、実施例を挙げ本発明の構成および効果をさらに説明する。
【００３７】
なお、以下の実施例における砥粒粒子の脱落評価、折損耐久性評価および研磨性評価は下記の方法により行ったものである。
【００３８】
［砥材粒子の脱落性評価］
５０ｍｍにカットした複合モノフィラメントを２０本束ね、まずこの束の質量Ａ（ｇ）を測定した。次に、この束を上下２枚の金属板に挟み、１ｋｇの荷重で押圧しながら、上側の金属板を複合モノフィラメント束が転がる方向に往復距離５ｃｍ、且つ５分間往復運動させた。その後複合モノフィラメント束の質量Ｂを再び測定し、次式１００×（Ａ−Ｂ）／Ａから砥材粒子脱落率（％）を算出した。砥材粒子脱落率（％）が低いほど砥材粒子の脱落が少ないことを示す。
【００３９】
［折損耐久性］
ＪＩＳ Ｐ８１１５に記載する屈曲揉み疲労（ＭＩＴ）試験機を使用し、荷重１５．７Ｎ（１．５ｋｇｆ）、折り曲げ角度２７０°（左右１３５°）、且つ毎分１７５±１０回の速度で、得られた複合モノフィラメントを繰り返し折り曲げ、複合モノフィラメントが切断するまでの往復折り曲げ回数を５回測定した。この５回の測定値の平均が大きいほど折損耐久性に優れていることを示す。
【００４０】
［研磨性］
得られたモノフィラメントを使用し、内径４５ｍｍ、外径７０ｍｍ、毛丈３０ｍｍのカップ状ブラシを作製した。そして、このカップ状ブラシをハンドグラインダーに取り付け、圧力５０Ｎ、回転数１２０００ｒｐｍで真鍮金属板の表面を３０分間研磨し、削り取られた真鍮金属の質量を測定した。この質量が大きいほど研磨性に優れていることを示す。
【００４１】
また、上記研磨作業を引き続き５回繰り返し行い、最後の５回目に削り取られた真鍮金属の質量についても測定した。５回目の質量が１回目の質量と比べて少ない場合は、研磨用ブラシ毛材の研磨性能が低下していることを示す。
【００４２】
［実施例１］
相対粘度が３．８のＮ６１０樹脂（東レ（株）製Ｍ２０４１）７７重量％と、シランカップリング剤（東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製ＳＨ６０２０）を０．２重量％被覆処理した粒度番手＃１００の炭化ケイ素砥材粒子（昭和電工社製）２３重量％との混合物をエクストルダー型紡糸機に供給し、２６０℃の温度で溶融混練した後、口金孔から押出した。次に、押出された糸条を２０℃の冷却浴で冷却固化した後、引き続き１８０℃の熱風雰囲気中で３．２倍に延伸することにより、直径１．０ｍｍのモノフィラメントを得た。
【００４３】
次いで、得られたモノフィラメントを水系・共重合ポリアミドサスペンジョン（エムスケミー・ジャパン製Ｇｒｉｌｔｅｘ ２Ａ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）に浸漬した後、１８０℃の温度で定長熱処理した。
【００４４】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００４５】
［実施例２］
実施例１において、Ｎ６１０樹脂７７重量％と炭化ケイ素砥材粒子２３重量％の混合比をＮ６１０樹脂７０重量％と炭化ケイ素砥材粒子３０重量％に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてモノフィラメントを得た。
【００４６】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００４７】
［実施例３］
実施例１において、Ｎ６１０樹脂を固有粘度が１．５のＰＢＴ樹脂（東レ（株）製１５００Ｓ）に、また水系・共重合ポリアミドサスペンジョンを共重合ポリエステルサスペンジョン（エムスケミー・ジャパン製Ｇｒｉｌｔｅｘ Ｄ１３７７Ｅ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）に、それぞれ変更したこと以外は、実施例１と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００４８】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００４９】
［実施例４］
実施例１において、水系・共重合ポリアミドサスペンジョンを水系・共重合ポリエステルサスペンジョンに変更したこと以外は、実施例１と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００５０】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００５１】
［実施例５］
実施例３において、水系・共重合ポリエステルサスペンジョンを、水系・共重合ポリアミドサスペンジョンに変更したこと以外は、実施例３と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００５２】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００５３】
［比較例１］
実施例１において、水系・共重合ポリアミドサスペンジョンをディップしないこと以外は、実施例１と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００５４】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００５５】
［比較例２］
比較例１において、Ｎ６１０樹脂７７重量％と炭化ケイ素砥材粒子２３重量％の混合比を、Ｎ６１０樹脂７０重量％と炭化ケイ素砥材粒子３０重量％に変更したこと以外は、実施例１と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００５６】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００５７】
［比較例３］
実施例３において、水系・共重合ポリエステルサスペンジョンをディップしないこと以外は、実施例３と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００５８】
そして、得られた複合モノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。複合モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００５９】
［比較例４］
比較例３において、ＰＢＴ樹脂７７重量％と炭化ケイ素砥材粒子２３重量％の混合比を、ＰＢＴ樹脂７０重量％と炭化ケイ素砥材粒子３０重量％に変更したこと以外は、比較例３と同じ条件でモノフィラメントを得た。
【００６０】
そして、得られたモノフィラメントをカットし、これを研磨用ブラシ毛材としてカップ状ブラシの作製に使用した。モノフィラメントおよびカップ状ブラシの各評価結果を表１に併せて示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】
表１の結果から明らかなように、本発明の条件を満たす研磨用ブラシ毛材（実施例１〜５）は、砥材粒子の脱落がなく、折損耐久性に優れ、持続的な研磨性能を持った毛材であることが分かる。
【００６３】
特に、モノフィラメントの基材樹脂と熱可塑性ホットメルト接着剤の基材樹脂とが同じ種類の樹脂の場合（実施例１〜３）は、砥材粒子の脱落が極めて少なく、折損耐久性に優れ、持続的な研磨性能を持った毛材であることが分かる。
【００６４】
これに対し、本発明の条件を満たさない研磨ブラシ毛材は、上記効果を十分には発揮せず、例えば、コーティング層がない従来の研磨用ブラシ毛材（比較例１〜３）は、砥材粒子の脱落が多いばかりか折損耐久性にも欠け、砥材粒子の脱落が多いばかりか、研磨性が低下するなどの問題が生じた。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の研磨用ブラシ毛材および研磨ブラシは、圧延ロールなどの被研磨物表面の洗浄および研磨に使用するに際し、砥材粒子が毛材から脱落しにくいばかりか毛材の折損が少なくて、被研磨物の表面を傷つけることなく効率よく洗浄および研磨することができると共に、ブラシに植毛した毛材の根元部分における屈曲疲労性が優れて持続的な研磨性能を発揮するものであることから、特に金属板表面に傷が付いていたり、折損した毛材や脱落した砥材粒子が付着していたりすると製品安全上の問題となりやすいアルミニウム板の洗浄および研磨に使用するディスクロールブラシ、チャンネルロールブラシ、カップ状ブラシに利用した場合は、これらの効果を遺憾なく発揮することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥材粒子含有熱可塑性樹脂組成物を溶融紡糸してなるモノフィラメントの表面に、ポリアミド系および／またはポリエステル系の熱可塑性ホットメルト接着剤のコーティング層を形成してなることを特徴とする研磨ブラシ用毛材。
【請求項２】
前記モノフィラメントがポリアミド系樹脂からなり、前記熱可塑性ホットメルト接着剤が共重合ポリアミド系水系懸濁液であることを特徴とする請求項１に記載の研磨ブラシ用毛材。
【請求項３】
前記モノフィラメントがポリエステル系樹脂からなり、前記熱可塑性ホットメルト接着剤が共重合ポリエステル系水系懸濁液であることを特徴とする請求項１に記載の研磨ブラシ用毛材。
【請求項４】
前記熱可塑性ホットメルト接着剤が含有する共重合ポリアミドおよび共重合ポリエステルの融点が、前記モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂の融点より５℃以上低いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の研磨ブラシ毛材。
【請求項５】
砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントを、共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液に浸漬した後、定長または弛緩条件下１８０〜２００℃の温度で熱処理することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の研磨ブラシ毛材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の研磨ブラシ毛材を少なくとも一部に用いてなることを特徴とする研磨ブラシ。
【請求項１】
砥材粒子含有熱可塑性樹脂組成物を溶融紡糸してなるモノフィラメントの表面に、ポリアミド系および／またはポリエステル系の熱可塑性ホットメルト接着剤のコーティング層を形成してなることを特徴とする研磨ブラシ用毛材。
【請求項２】
前記モノフィラメントがポリアミド系樹脂からなり、前記熱可塑性ホットメルト接着剤が共重合ポリアミド系水系懸濁液であることを特徴とする請求項１に記載の研磨ブラシ用毛材。
【請求項３】
前記モノフィラメントがポリエステル系樹脂からなり、前記熱可塑性ホットメルト接着剤が共重合ポリエステル系水系懸濁液であることを特徴とする請求項１に記載の研磨ブラシ用毛材。
【請求項４】
前記熱可塑性ホットメルト接着剤が含有する共重合ポリアミドおよび共重合ポリエステルの融点が、前記モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂の融点より５℃以上低いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の研磨ブラシ毛材。
【請求項５】
砥材粒子含有熱可塑性樹脂モノフィラメントを、共重合ポリアミド系水系懸濁液および／または共重合ポリエステル系水系懸濁液に浸漬した後、定長または弛緩条件下１８０〜２００℃の温度で熱処理することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の研磨ブラシ毛材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の研磨ブラシ毛材を少なくとも一部に用いてなることを特徴とする研磨ブラシ。
【公開番号】特開２００９−２０２２９８（Ｐ２００９−２０２２９８Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４８０５８（Ｐ２００８−４８０５８）
【出願日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（０００２１９２８８）東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【出願人】（０００２１９２８８）東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Ｆターム（参考）】
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