JP2000152823A

JP2000152823A - ブラシ用毛材

Info

Publication number: JP2000152823A
Application number: JP10332272A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Niizaki; 優一郎新崎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2000-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】カップブラシ、ロールブラシ、捻りブラシ、
シャンクブラシ、コイルブラシ等の各種のブラシ製品に
適用することができ、金属、木材、或いは石材などの各
種被研磨物の表面研磨仕上げにおいて、極めて効率よく
精密な仕上げ面を得ることができるブラシ用毛材を提案
する。【解決手段】粒径０．１〜１００μｍのダイヤモンド
砥粒を５〜３０ｗｔ％含有すると共に線径０．２〜１．
５ｍｍφであるダイヤモンド砥粒入りフィラメントから
なるブラシ用毛材である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カップブラシ、ロ
ールブラシ、捻りブラシ、シャンクブラシ、コイルブラ
シ等の各種のブラシ製品に適用することができ、金属、
木材、或いは石材などの各種被研磨物の表面研磨仕上げ
において、極めて効率よく精密な仕上げ面を得ることが
できるブラシ用毛材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりブラシ毛材としては、ナイロン
等の合成樹脂素材から形成される樹脂フィラメント、金
属素材から形成される金属フィラメント、合成樹脂に各
種砥粒を含有させて溶融紡糸した砥粒含有フィラメント
が知られている。樹脂フィラメントは柔軟であるため、
耐折れ性には優れているが、研磨効率が低い。一方、金
属フィラメントは硬質であるため、研磨効率が優れてい
るが、耐折れ性が悪い。これらに対して砥粒含有フィラ
メントは、砥粒についてもアルミナ系砥粒、炭化硅素系
砥石等のセラミックス砥粒、ダイヤモンド砥粒等種々の
ものが知られ、前記両者の長所をともに有するものが見
込まれる反面、前記両者の短所をともに有するものも見
込まれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特に各種の砥粒の中で
も、極めて硬度が高いダイヤモンド砥粒を用いて研磨効
率の向上を図ることは想起されるが、周知のようにダイ
ヤモンドは宝飾品として用いられるものであるからダイ
ヤモンド砥粒自体も極めて高価であって、このような高
価な素材を用いては十分に検討できないという問題があ
った。そこで、専ら他の砥粒、例えばセラミックス砥粒
を用いて砥粒の粒径、含有率、フィラメントの線径等を
鋭意検討し、その数値に基づいてダイヤモンド砥粒含有
フィラメントを作成していた。しかしながら、セラミッ
クス砥粒とダイヤモンド砥粒とでは、硬度及び比重が異
なるばかりでなく、研磨効率に多大な相違があるので、
画一的に設定できるものではなかった。また、実際にダ
イヤモンド砥粒を用いたフィラメントを多数植毛してな
るブラシ製品は、汎用品としては価格が高すぎるという
問題があった。さらに、ダイヤモンド砥粒は極めて硬度
が高いので、研磨効率が高い反面、比較的軟質な被研磨
物に対しては、表面を傷つけ易いという問題もあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記に鑑み提案
されたもので、粒径０．１〜１００μｍのダイヤモンド
砥粒を５〜３０ｗｔ％含有すると共に線径０．２〜１．
５ｍｍφであるダイヤモンド砥粒入りフィラメントから
なることを特徴とするブラシ用毛材を提案するものであ
る。

【０００５】また、本発明は、前記ダイヤモンド砥粒入
りフィラメントと、粒径５０〜４００μｍのセラミック
ス砥粒を１０〜４５ｗｔ％含有すると共に線径０．２〜
２．０ｍｍφであるセラミックス砥粒入りフィラメント
と、を９５：５〜３０：７０の割合で混合してなるブラ
シ用毛材をも提案する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明のブラシ用毛材に用いられ
るダイヤモンド砥粒は、前述のように粒径０．１〜１０
０μｍであるが、これはＪＩＳＲ６００１で規定され
た粒度＃３００〜２５００に相当する。粒径が前記範囲
より小さい場合には研磨効果が殆どなく、大きい場合に
は紡糸性やフィラメントの強靱性が低下する。また、こ
のダイヤモンド砥粒の合成樹脂に対する含有率は、前述
のように５〜３０ｗｔ％であるが、好ましくは１５〜２
５ｗｔ％であり、含有率が５ｗｔ％未満の場合には十分
量のダイヤモンド砥粒がフィラメント表面から露出しな
いので、研磨効率が悪く、３０ｗｔ％を越えると紡糸性
やフィラメントの強靱性が低下して折れやすい。

【０００７】前記ダイヤモンド砥粒を含有させる合成樹
脂としては、ポリエステル、ナイロン等のポリアミド、
ポリオレフィン、ポリ塩化ビニルなどのポリハロゲン化
ビニルなどがあげられる。尚、後述するセラミックス砥
粒入りフィラメントにおいて、セラミックス砥粒を含有
させる合成樹脂としても、上述のものを適宜に用いるこ
とができる。

【０００８】ダイヤモンド砥粒入りフィラメントは、上
記の合成樹脂に前記のダイヤモンド砥粒を含有せしめ、
これを溶融混合して適宜手法にて紡糸してフィラメント
としたものからなる。ここで、このダイヤモンド砥粒入
りフィラメントの線径は、前述のように０．２〜１．５
ｍｍφであるが、好ましくは０．２５〜０．６ｍｍφで
あり、線径が０．２ｍｍφ未満の場合には腰が弱く、研
磨効果が殆どなく、１．５ｍｍφを越えると研磨面が粗
くなって精密加工ができなくなる。

【０００９】こうして形成されるダイヤモンド砥粒入り
フィラメントは、硬度が極めて高いダイヤモンドがフィ
ラメント表面から露出するので、研磨効率が極めて高
く、しかも適切な砥粒粒径、含有率、フィラメント線径
に調整したので、耐折れ性にも優れている。

【００１０】尚、フィラメントは単線状でもウエブをつ
けても良いし、編み、撚りを施して腰を強くしたもので
もよい。

【００１１】したがって、このようなダイヤモンド砥粒
入りフィラメントからなる本発明のブラシ用毛材は、各
種のブラシ製品に適用することができ、金属、木材、或
いは石材などの各種被研磨物の表面研磨仕上げにおい
て、極めて効率よく精密な仕上げ面を得ることができ
る。

【００１２】尤も、前述のようにダイヤモンド砥粒自体
が高価であるため、このダイヤモンド砥粒入りフィラメ
ントを多数植毛してなるブラシ製品は、汎用品としては
価格が高すぎるという問題があった。また、比較的軟質
な被研磨物に対しては、表面を傷つけ易いという問題も
あった。そのため、このダイヤモンド砥粒入りフィラメ
ントのみでブラシ用毛材を構成するのではなく、他のフ
ィラメントと混合して用いることが望ましい。具体的に
は、金属繊維、或いは動物繊維，植物繊維等の天然繊
維、合成樹脂繊維等の人工繊維等からなるフィラメント
を使用することができ、用途に応じたものを適宜に選
定、使用すれば良い。特に、アルミナ系砥粒、炭化硅素
系砥粒等のセラミックス砥粒が表面から突出する合成繊
維からなるフィラメントが望ましい。

【００１３】セラミックス砥粒は、前述のように粒径５
０〜４００μｍであることが望ましいが、これはＪＩＳ
Ｒ６００１で規定された粒度＃４０〜６００に相当す
る。粒径が前記範囲より小さい場合には研磨効果が殆ど
なく、大きい場合には紡糸性やフィラメントの強靱性が
低下する。また、このセラミックス砥粒の合成樹脂に対
する含有率は、前述のように１０〜４５ｗｔ％である
が、好ましくは１５〜３０ｗｔ％であり、含有率が１５
ｗｔ％未満の場合には十分量のセラミックス砥粒がフィ
ラメント表面から露出しないので、研磨効率が悪く、４
５ｗｔ％を越えると紡糸性やフィラメントの強靱性が低
下して折れやすい。

【００１４】セラミックス砥粒入りフィラメントは、前
述のダイヤモンド砥粒入りフィラメントに用いたものと
同様の合成樹脂を用いることができ、この合成樹脂に前
記のセラミックス砥粒を含有せしめ、これを溶融混合し
て適宜手法にて紡糸してフィラメントとしたものからな
る。ここで、このセラミックス砥粒入りフィラメントの
線径は、前述のように０．２〜２．０ｍｍφであり、線
径が０．２ｍｍφ未満の場合には腰が弱く、研磨効果が
殆どなく、２．０ｍｍφを越えると研磨面が粗くなって
精密加工ができなくなる。

【００１５】前記ダイヤモンド砥粒入りフィラメント
と、このセラミックス砥粒入りフィラメントとの混合割
合は、９５：５〜３０：７０の範囲で混合することが望
ましく、ダイヤモンド砥粒入りフィラメントの割合が９
５重量部より多い（セラミックス砥粒入りフィラメント
が５重量より少ない）場合は、ダイヤモンド砥粒入りフ
ィラメントのみで構成されるブラシ用毛材とほぼ同様な
問題があり、具体的には価格が高く、比較的軟質の被研
磨物の表面を傷つけ易い。また、ダイヤモンド砥粒入り
フィラメントの割合が３０重量部より少ない（セラミッ
クス砥粒入りフィラメントが７０重量より多い）場合
は、極端に研磨効率が低くなり、十分な研磨効果が得ら
れない。

【００１６】

【実施例】〔各種フィラメント〕粒径５０μｍのダイヤ
モンド砥粒をナイロン６中に１５ｗｔ％含有させて溶融
紡糸し、線径実測値０．５７〜０．６８ｍｍφである直
線状のダイヤモンド砥粒入りフィラメントを作成した。
このフィラメントを以下、Ｄとする。粒径６０μｍのア
ルミナ砥粒をナイロン６，１２中に３０ｗｔ％含有させ
て溶融紡糸し、線径実測値０．６〜０．６４ｍｍφであ
る直線状のアルミナ砥粒入りフィラメントを作成した。
このフィラメントを以下、Ｔとする。線径０．１５ｍｍ
φのウエブ付きピアノ線からなる合成樹脂繊維フィラメ
ントを作成した。このフィラメントを以下、Ｕとする。

【００１７】〔ブラシ用毛材〕前記三種のフィラメント
Ｄ、Ｔ、Ｕを用いて以下の割合にて１０種のブラシ用毛
材を作成した。：Ｔ１００％（フィラメントＴのみ）：Ｄ５０％，Ｔ５０％（混毛）：Ｄ７０％，Ｔ３０％（混毛）：Ｄ１００％（フィラメントＤのみ）：Ｄ７０％，Ｕ３０％（混毛）：Ｄ４０％，Ｕ６０％（混毛）：Ｄ３０％，Ｕ７０％（混毛）：Ｄ２０％，Ｕ８０％（混毛）：Ｄ１０％，Ｕ９０％（混毛） (10)：Ｄ５％，Ｕ９５％（混毛）

【００１８】〔使用したブラシ〕前記５種のブラシ用毛
材を用いて図１、図２に示す試験用の田植式カップブラ
シＸを作成した。規格・・・・Ｄφ７６．３×ｄφ３４×毛
丈２３ｍｍ

【００１９】〔テストワーク〕研削量テスト（図１）・・・・・・ＳＳ４１パイプ φ４０×２．０ｔ×２５ｌ表面粗度テスト（図２）・・・・１．２ｔ鉄板（ＳＰＣ），１．２ｔステンレス（ＳＵＳ−Ｐ），１．０ｔ真鍮（ＢＳ−Ｐ）（４０×６０）

【００２０】〔テスト状況〕ブラシ回転時間・・・・一回当たり２時間連続（は４時間，、、、は各６時間合計２８時間）ワーク回転時間・・・・ワーク２個の１面を１時間ずつ計２時間研削した。（研削量テストのみ）条件・・・・・・・・・・・・・・乾式、常温ブラシ回転・・・・・・・・１，５００ｒｐｍ右回転ワーク回転・・・・・・・・１５ｒｐｍ右回転（研削量テストのみ）押し圧・・・・・・・・・・・・１．０ｍｍワーク送り速度・・・・２．０ｍ／ｍｉｎ片道１回（表面粗度テストのみ）

【００２１】〔計測器〕電子天秤Ａ＆ＤＨＦ−２０００使用範囲１〜２，１００ｇ最小表示０．０１ｇ粗さパラメーター Mitutoyo ＭＳＴ−３０１

【００２２】《研削量テスト（図１）》ＳＳ４１パイプ
をワークＹとし、前記〜(10)の十種のブラシ用毛材を
用いて作製した田植式カップブラシＸを用いて前記試験
条件にて研削量テストを行った。ワーク研削量（Ａ）、
ブラシ摩耗量（Ｂ）を測定し、研削率（Ａ÷Ｂ）を求め
た。結果は表１に示した。

【表１】

【００２３】《表面粗度テスト（図２）−１》１．２ｔ
鉄板（ＳＰＣ）をワークＺとし、前記〜の五種のブ
ラシ用毛材を用いて作製した田植式カップブラシＸを用
いて前記試験条件にて表面粗度テストを行った。粗度チ
ャートをとり、Ｒａ（中心線平均粗さ）、十点平均粗さ
（Ｒｚ）を研削前（Ａ）と研削後（Ｂ）で測定し、その
差（Ａ−Ｂ）を求めた。結果は表２に示した。

【表２】

【００２４】《表面粗度テスト（図２）−２》１．２ｔ
ステンレス（ＳＵＳ−Ｐ）をワークＺとし、前記〜
の五種のブラシ用毛材を用いて作製した田植式カップブ
ラシを用いて前記試験条件にて表面粗度テストを行っ
た。粗度チャートをとり、Ｒａ（中心線平均粗さ）、十
点平均粗さ（Ｒｚ）を測定し、その差（Ａ−Ｂ）を求め
た。結果は表３に示した。

【表３】

【００２５】《表面粗度テスト（図２）−３》１．０ｔ
真鍮（ＢＳ−Ｐ）をワークＺとし、前記〜の五種の
ブラシ用毛材を用いて作製した田植式カップブラシを用
いて前記試験条件にて表面粗度テストを行った。粗度チ
ャートをとり、Ｒａ（中心線平均粗さ）、十点平均粗さ
（Ｒｚ）を測定し、その差（Ａ−Ｂ）を求めた。結果は
表４に示した。

【表４】

【００２６】以上のテスト結果より明らかなように、ダ
イヤモンド砥粒入りフィラメントの量が多いほど研磨効
率が優れていた。また、ダイヤモンド砥粒入りフィラメ
ントの割合が、３０％（）から２０％（）に下がる
と極端に研磨効率が低下することが確認された。したが
って、ダイヤモンド砥粒入りフィラメントの割合が３０
％より少なくならない程度にする必要があることが確認
された。

【００２７】以上本発明を図面に示す実施の形態に基づ
いて説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されな
いで、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない限りど
のようにでも実施することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上要するに、本発明のブラシ用毛材
は、所定のダイヤモンド砥粒入りフィラメントからな
り、カップブラシ、ロールブラシ、捻りブラシ、シャン
クブラシ、コイルブラシ等の各種のブラシ製品に適用す
ることができ、金属、木材、或いは石材などの各種被研
磨物の表面研磨仕上げにおいて、極めて効率よく精密な
仕上げ面を得ることができる。

【００２９】また、前記所定のダイヤモンド砥粒入りフ
ィラメントは、研磨効率等においては極めて優れた効果
を有するが、価格が極めて高価であり、比較的軟質の被
研磨物の表面を傷つけ易い。しかし、前記所定のダイヤ
モンド砥粒入りフィラメントと所定のセラミックス砥粒
入りフィラメントとを特定の割合で混合してなるブラシ
用毛材は、価格を低下することができ、比較的軟質の被
研磨物に対しても研磨痕を生じ難くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例にて行った研削量テストの状況を示す正
面図である。

【図２】実施例にて行った表面粗度テストの状況を示す
正面図である。

【符号の説明】

Ｘ田植式カップブラシＹ（研削量テスト用）ワークＺ（表面粗度テスト用）ワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒径０．１〜１００μｍのダイヤモンド
砥粒を５〜３０ｗｔ％含有すると共に線径０．２〜１．
５ｍｍφであるダイヤモンド砥粒入りフィラメントから
なることを特徴とするブラシ用毛材。
【請求項２】ダイヤモンド砥粒入りフィラメントと、粒径５０〜４００μｍのセラミックス砥粒を１０〜４５
ｗｔ％含有すると共に線径０．２〜２．０ｍｍφである
セラミックス砥粒入りフィラメントと、を９５：５〜３
０：７０の割合で混合してなることを特徴とする請求項
１に記載のブラシ用毛材。