涂布用刷毛
阅读：492发布：2020-05-12
专利汇可以提供涂布用刷毛专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的目的是提供一种可以获得足够包含量和释放量，提高涂布作业之操作性的化学 纤维 制 刷毛 。在将化学纤维制的单纤丝集束的刷毛部分1中，形成包含具有波纹的单纤丝的刷毛。通过混合具有波纹的单纤丝与无波纹的单纤丝，与无波纹的直毛型单纤丝构成的刷毛部分相比，可以提高包含量，同时，与仅由具有波纹的单纤丝相比，能抑制末端侧的宽度。，下面是涂布用刷毛专利的具体信息内容。
技术领域
背景技术
作为涂布用的刷毛材料，迄今为止使用兽毛等各种天然纤维，近年来，往往使 用在质量和供应的稳定性等方面优点较多的化学纤维。兽毛制的刷毛不仅质量等不 稳定，在用于水溶性涂料的情况下，刷毛部分容易凝固，也不耐用。
发明内容
化学纤维制刷毛能解决如上所述兽毛制刷毛的缺点，但化学纤维制刷毛与兽毛 等刷毛相比，涂料的含浸量较少。
如果涂料的含浸量较少，则显然涂料的释放量也较少，因此在涂布同样面积的 作业中，必须反复多次在刷毛中含浸涂料。因此，与使用含浸量多的刷毛的情况相 比，存在操作性低下的问题。
一般认为，兽毛表面上具有角质层，表面积大，从而在刷毛部分能含浸较多的 涂料，相反，化学纤维的表面是平滑面，表面积较小，因此与兽毛相比，涂料的含 浸量就较少。
因此，为了使化学纤维制的刷毛也能增加含浸量，人们考虑制备使用截面形状 为不规则形状的单纤丝的刷毛(参见专利文献1)。
然而即使是如上述将截面为不规则形状的单纤丝集束形成的刷毛，与兽毛的刷 毛相比，涂料的含浸量也不足。
本发明的目的是提供一种可以获得足够含浸量和释放量，提高涂布作业的操作 性的化学纤维制刷毛。
本发明的第1方面是具有刷毛部分的涂布用刷毛，其特征为：刷毛部分具有化 学纤维制的无波纹单纤丝和化学纤维制的具有波纹的单纤丝。
本发明的第2方面以发明的第1方面为前提，其特征为：具有波纹的单纤丝
本发明的第2方面以发明的第1方面为前提，具有如下特征：刷毛部分中具 有波纹的单纤丝的含有比例为10％～80％。
本发明的第3方面以发明的第1或第2方面为前提，具有如下特征：在刷毛部 分包含直毛型化学纤维单纤丝，具有波纹的化学纤维单纤丝，和兽毛。
根据本发明，直毛型单纤丝与波纹单纤丝的混合使得提高涂料的汲取量，同时 保持刷毛部分优良的集束状态变为可能。由于涂料的汲取量如上所述地增加，涂料 的释放量也增加，造成涂布操作时工作效率的提高。
附图说明
图1是具有波纹的单纤丝的放大图。
图2是表示本发明中刷毛试验品的单纤丝尺寸以及混合比例的表。
图3是涂布用刷毛的主视图。
图4是表示实验1结果的表。
如果涂料的含浸量较少，则显然涂料的释放量也较少，因此在涂布同样面积的 作业中，必须反复多次在刷毛中含浸涂料。因此，与使用含浸量多的刷毛的情况相 比，存在操作性低下的问题。
一般认为，兽毛表面上具有角质层，表面积大，从而在刷毛部分能含浸较多的 涂料，相反，化学纤维的表面是平滑面，表面积较小，因此与兽毛相比，涂料的含 浸量就较少。
因此，为了使化学纤维制的刷毛也能增加含浸量，人们考虑制备使用截面形状 为不规则形状的单纤丝的刷毛(参见专利文献1)。
然而即使是如上述将截面为不规则形状的单纤丝集束形成的刷毛，与兽毛的刷 毛相比，涂料的含浸量也不足。
本发明的目的是提供一种可以获得足够含浸量和释放量，提高涂布作业的操作 性的化学纤维制刷毛。
本发明的第1方面是具有刷毛部分的涂布用刷毛，其特征为：刷毛部分具有化 学纤维制的无波纹单纤丝和化学纤维制的具有波纹的单纤丝。
本发明的第2方面以发明的第1方面为前提，其特征为：具有波纹的单纤丝
本发明的第2方面以发明的第1方面为前提，具有如下特征：刷毛部分中具 有波纹的单纤丝的含有比例为10％～80％。
本发明的第3方面以发明的第1或第2方面为前提，具有如下特征：在刷毛部 分包含直毛型化学纤维单纤丝，具有波纹的化学纤维单纤丝，和兽毛。
根据本发明，直毛型单纤丝与波纹单纤丝的混合使得提高涂料的汲取量，同时 保持刷毛部分优良的集束状态变为可能。由于涂料的汲取量如上所述地增加，涂料 的释放量也增加，造成涂布操作时工作效率的提高。
附图说明
图1是具有波纹的单纤丝的放大图。
图2是表示本发明中刷毛试验品的单纤丝尺寸以及混合比例的表。
图3是涂布用刷毛的主视图。
图4是表示实验1结果的表。
具体实施方式
以下将参照附图对根据本发明一实施例的涂布用刷毛进行说明。本发明的涂布 用刷毛具有将化学纤维制的直毛型单纤丝和具有波纹的单纤丝集束的刷毛部分。
作为刷毛部分用单纤丝，可以使用例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等单纤 丝，根据刷毛的用途，可以以其腰部的强度为基准，选择树脂的种类。若用于水性 涂料，可以使用绝大部分的树脂。若用于使用了溶剂的油性涂料时，可以使用的树 脂种类局限于不会溶于溶剂的材料。
本发明所谓的具有波纹的单纤丝，是如图1中所示波纹形状的单纤丝，在形成 完全竖直的树脂制的单纤丝后，在树脂少许软化的温度下，挟入具有波纹形状的一 对部件中，进行波纹加工。将这样的具有波纹的单纤丝与直毛型单纤丝混合，从而 形成图3所示的刷毛部分1。
然后，对于如上所述由直毛型单纤丝和具有波纹的单纤丝混合构成的刷毛部分 1进行用于确认本发明效果的实验。
在构成刷毛部分1的PBT制单纤丝中，准备直毛单纤丝类型和如图1的具有波 纹的单纤丝，制备图2中所示的试验品NO.1～4。图2中的表格表示用于试验品 NO.1～4的每种单纤丝的直径和长度，以及每种刷毛的混合比例。
在图2的单纤丝形状的栏中，表示进行了波纹加工的具有波纹的单纤丝“波纹” 和直毛型单纤丝的“直毛”。
此外，从“直径”一栏可知，所有试验品中使用的具有波纹的单纤丝直径为 0.1mm。直毛型单纤丝使用直径为0.1(mm)、0.125(mm)的2种。通过混合0.125 (mm)的直毛型单纤丝，从而给予刷毛部分1高稳定性。
此外，通过按照图2的表格中所示混合比例集束上述具有波纹的单纤丝和直毛 型单纤丝，制备了NO.1～4的各试验品。
为使得这些试验品NO.1～4的毛束的尺寸均一致，分别确定使用的单纤丝的 量。
另外，图2的长度是将单纤丝集束形成的刷毛部分的长度。如图2所示，试验 品NO.1～4通过组合长度不同的单纤丝，能抑制末端侧的宽度，从而良好地收敛毛 束。
以如上述制备的毛束作为刷毛部分1，再为其安装把手2，制成图3中所示的 刷毛。所制作的刷毛部分1具有大于把手侧宽度W1的末端宽度W2。
分别使上述试验品NO.1～4和现有产品浸入水性涂料，以测定其汲取量和涂料 的释放量。在图4的表中示出该实验1的结果。所谓的汲取量，是在基于一定条件 下，在涂料中浸渍刷毛部分时，刷毛部分中包含的涂料的重量；所谓的释放量，是 用刷毛部分中包含的涂料涂布时，从刷毛部分向涂布面释放的量。汲取量和释放量 根据刷毛的重量变化测定。
另外，上述现有产品是具有刷毛部分的刷毛，其中刷毛部分仅将PBT制的单纤 丝中、没有进行波纹加工的所谓的直毛型单纤丝集束而成。该现有例的刷毛的刷毛 部分毛束的厚度和长度与试验品NO.2相同。
如图4的表所示，可以发现试验品NO.1～4与现有产品相比，汲取量、释放量 均较多。尤其是释放量较大则意味着，一旦在刷毛中包含涂料，即能涂布更宽阔的 面积。因此，本发明的刷毛与现有的刷毛相比，可以减少在刷毛中包含涂料的次数， 提高涂布时的操作性。
如上所述，试验品NO.1～4的刷毛比现有产品的汲取量大，可以认为这是由于 通过波纹单纤丝的波纹，能在刷毛部分形成适当的空间，可以在该空间中保持涂料。
此外，试验品NO.1～4的刷毛比现有产品的释放量大，可以认为这是由于大的 汲取量造成了释放量的提高。
由图4的结果发现，试验品No.4具有最高的波纹单纤丝混合比例50％，其显 示了汲取量和释放量的提高。由此可以认为，随着波纹单纤丝比例的提高，单纤丝 之间的空隙量也增加，从而包含在空隙中的涂料量也增加，进而汲取量增加。
如果具有波纹的单纤丝越多，则刷毛部分中离末端越近宽度越宽的倾向较强。 相反，直毛型单纤丝的比例越高，越能有效防止刷毛部分末端的扩张，从而提供集 束性。用末端变宽的刷毛部分进行涂布操作很困难。例如，在靠近两个涂布区域 的边界处完全沿边界涂布涂料时，扩张的刷毛有越过该边界的倾向，造成涂布面越 过边界而延伸。这样，具有扩张末端的刷毛部分的刷毛是难以使用的。但是，当涂 料快速涂布到宽阔面时，带有扩张末端的刷毛是有用的。
因此，期望根据使用的目的调整具有波纹的单纤丝的含有比例。
实际上，虽然根据所使用的涂料的粘度，表面张力等的不同最适宜的波纹单纤 丝的混合比例也不同，但如果具有波纹的单纤丝含量超过80％，则毛末端的宽度会 非常宽，从而难以使用，另一方面，当波纹单纤丝的量低于10％时，汲取量显著降 低，造成需要反复将刷毛浸入到涂料中多次以涂布表面。因此，适宜的条件是波纹 单纤丝的混合范围是10％～80％。
另外，即使使用了波纹单纤丝，由于在刷毛部分包括直毛型单纤丝，能够防止 刷毛部分的扩张。
此外，在如上述试验品NO.1～4那样混合了具有波纹的单纤丝和直毛单纤丝的 刷毛部分中，如果直毛单纤丝的混合比例降低，代之加入兽毛，，换言之，如果波 纹单纤丝，直毛型单纤丝和兽毛混合在一起，则能进一步增多涂料的汲取量。
例如，在用兽毛代替一半试验品NO.1的直径1(mm)、长度65(mm)的直毛单 纤丝，含有20％兽毛的刷毛部分中，与试验品NO.1相比，汲取量增加20％以上， 相应地，释放量也增加。这是由于兽毛在表面具有角质层，因此能够包含住涂料。
含有兽毛的刷毛部分本来具有涂料的汲取量的优点，但存在由于水溶性涂料而 凝固的问题。然而，通过将化学纤维制的直毛单纤丝和具有波纹的单纤丝与兽毛一 起集束，能防止兽毛之间相互接触，抑制兽毛之间被树脂凝固。因此，兽毛可以用 于水性涂料。
但是，如果刷毛部分中所含的兽毛比例超过50％，则会出现兽毛部分短时间 内被涂料固定住的情况。因此，兽毛的比例优选为50％以下。
专利文献1：日本实开平6-7983号公报
作为刷毛部分用单纤丝，可以使用例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等单纤 丝，根据刷毛的用途，可以以其腰部的强度为基准，选择树脂的种类。若用于水性 涂料，可以使用绝大部分的树脂。若用于使用了溶剂的油性涂料时，可以使用的树 脂种类局限于不会溶于溶剂的材料。
本发明所谓的具有波纹的单纤丝，是如图1中所示波纹形状的单纤丝，在形成 完全竖直的树脂制的单纤丝后，在树脂少许软化的温度下，挟入具有波纹形状的一 对部件中，进行波纹加工。将这样的具有波纹的单纤丝与直毛型单纤丝混合，从而 形成图3所示的刷毛部分1。
然后，对于如上所述由直毛型单纤丝和具有波纹的单纤丝混合构成的刷毛部分 1进行用于确认本发明效果的实验。
在构成刷毛部分1的PBT制单纤丝中，准备直毛单纤丝类型和如图1的具有波 纹的单纤丝，制备图2中所示的试验品NO.1～4。图2中的表格表示用于试验品 NO.1～4的每种单纤丝的直径和长度，以及每种刷毛的混合比例。
在图2的单纤丝形状的栏中，表示进行了波纹加工的具有波纹的单纤丝“波纹” 和直毛型单纤丝的“直毛”。
此外，从“直径”一栏可知，所有试验品中使用的具有波纹的单纤丝直径为 0.1mm。直毛型单纤丝使用直径为0.1(mm)、0.125(mm)的2种。通过混合0.125 (mm)的直毛型单纤丝，从而给予刷毛部分1高稳定性。
此外，通过按照图2的表格中所示混合比例集束上述具有波纹的单纤丝和直毛 型单纤丝，制备了NO.1～4的各试验品。
为使得这些试验品NO.1～4的毛束的尺寸均一致，分别确定使用的单纤丝的 量。
另外，图2的长度是将单纤丝集束形成的刷毛部分的长度。如图2所示，试验 品NO.1～4通过组合长度不同的单纤丝，能抑制末端侧的宽度，从而良好地收敛毛 束。
以如上述制备的毛束作为刷毛部分1，再为其安装把手2，制成图3中所示的 刷毛。所制作的刷毛部分1具有大于把手侧宽度W1的末端宽度W2。
分别使上述试验品NO.1～4和现有产品浸入水性涂料，以测定其汲取量和涂料 的释放量。在图4的表中示出该实验1的结果。所谓的汲取量，是在基于一定条件 下，在涂料中浸渍刷毛部分时，刷毛部分中包含的涂料的重量；所谓的释放量，是 用刷毛部分中包含的涂料涂布时，从刷毛部分向涂布面释放的量。汲取量和释放量 根据刷毛的重量变化测定。
另外，上述现有产品是具有刷毛部分的刷毛，其中刷毛部分仅将PBT制的单纤 丝中、没有进行波纹加工的所谓的直毛型单纤丝集束而成。该现有例的刷毛的刷毛 部分毛束的厚度和长度与试验品NO.2相同。
如图4的表所示，可以发现试验品NO.1～4与现有产品相比，汲取量、释放量 均较多。尤其是释放量较大则意味着，一旦在刷毛中包含涂料，即能涂布更宽阔的 面积。因此，本发明的刷毛与现有的刷毛相比，可以减少在刷毛中包含涂料的次数， 提高涂布时的操作性。
如上所述，试验品NO.1～4的刷毛比现有产品的汲取量大，可以认为这是由于 通过波纹单纤丝的波纹，能在刷毛部分形成适当的空间，可以在该空间中保持涂料。
此外，试验品NO.1～4的刷毛比现有产品的释放量大，可以认为这是由于大的 汲取量造成了释放量的提高。
由图4的结果发现，试验品No.4具有最高的波纹单纤丝混合比例50％，其显 示了汲取量和释放量的提高。由此可以认为，随着波纹单纤丝比例的提高，单纤丝 之间的空隙量也增加，从而包含在空隙中的涂料量也增加，进而汲取量增加。
如果具有波纹的单纤丝越多，则刷毛部分中离末端越近宽度越宽的倾向较强。 相反，直毛型单纤丝的比例越高，越能有效防止刷毛部分末端的扩张，从而提供集 束性。用末端变宽的刷毛部分进行涂布操作很困难。例如，在靠近两个涂布区域 的边界处完全沿边界涂布涂料时，扩张的刷毛有越过该边界的倾向，造成涂布面越 过边界而延伸。这样，具有扩张末端的刷毛部分的刷毛是难以使用的。但是，当涂 料快速涂布到宽阔面时，带有扩张末端的刷毛是有用的。
因此，期望根据使用的目的调整具有波纹的单纤丝的含有比例。
实际上，虽然根据所使用的涂料的粘度，表面张力等的不同最适宜的波纹单纤 丝的混合比例也不同，但如果具有波纹的单纤丝含量超过80％，则毛末端的宽度会 非常宽，从而难以使用，另一方面，当波纹单纤丝的量低于10％时，汲取量显著降 低，造成需要反复将刷毛浸入到涂料中多次以涂布表面。因此，适宜的条件是波纹 单纤丝的混合范围是10％～80％。
另外，即使使用了波纹单纤丝，由于在刷毛部分包括直毛型单纤丝，能够防止 刷毛部分的扩张。
此外，在如上述试验品NO.1～4那样混合了具有波纹的单纤丝和直毛单纤丝的 刷毛部分中，如果直毛单纤丝的混合比例降低，代之加入兽毛，，换言之，如果波 纹单纤丝，直毛型单纤丝和兽毛混合在一起，则能进一步增多涂料的汲取量。
例如，在用兽毛代替一半试验品NO.1的直径1(mm)、长度65(mm)的直毛单 纤丝，含有20％兽毛的刷毛部分中，与试验品NO.1相比，汲取量增加20％以上， 相应地，释放量也增加。这是由于兽毛在表面具有角质层，因此能够包含住涂料。
含有兽毛的刷毛部分本来具有涂料的汲取量的优点，但存在由于水溶性涂料而 凝固的问题。然而，通过将化学纤维制的直毛单纤丝和具有波纹的单纤丝与兽毛一 起集束，能防止兽毛之间相互接触，抑制兽毛之间被树脂凝固。因此，兽毛可以用 于水性涂料。
但是，如果刷毛部分中所含的兽毛比例超过50％，则会出现兽毛部分短时间 内被涂料固定住的情况。因此，兽毛的比例优选为50％以下。
专利文献1：日本实开平6-7983号公报
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