(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
清掃布の装着される柔軟性素材からなるヘッド部を柄の先端に備えた清掃具において、
前記柔軟性素材が、２官能ポリエーテルポリオール、３官能ポリエーテルポリオール及び鎖延長剤を含む第１液と、ジイソシアネート、長鎖ポリエーテルポリオール及び短鎖ポリオールを含む第２液とから調製された発泡エーテル系ポリウレタンからなり、
前記第１液における前記２官能ポリエーテルポリオールの量が１〜７０重量％、前記３官能ポリエーテルポリオールの量が３０〜９９重量％、前記鎖延長剤の量が１〜６重量％であり、
前記第２液における前記ジイソシアネートとしてメチレンジフェニルジイソシアネートのみを用い、
前記発泡エーテル系ポリウレタンの密度が０．２〜０．５ｇ／ｃｍ3である清掃具。
【請求項２】
前記発泡エーテル系ポリウレタンのアスカーＣ硬度が２０〜６０である請求項１記載の清掃具。
【請求項３】
前記第１液における前記２官能ポリエーテルポリオールが、２官能アルコールにプロピレンオキシド及びエチレンオキシドを順次付加させたポリオキシプロピレングリコールであり、前記前記３官能ポリエーテルポリオールが、３官能アルコールにプロピレンオキシド及びエチレンオキシドを順次付加させたポリオキシプロピレントリオールであり、
前記第２液における前記長鎖ポリエーテルポリオールがポリオキシプロピレングリコールであり、前記短鎖ポリオールがジプロピレングリコールであり、
湿式の清掃布が装着される請求項１又は２記載の清掃具。
【請求項４】
前記発泡エーテル系ポリウレタンの破断強度が０．５ＭＰａ以上である請求項１〜３の何れかに記載の清掃具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、柄の先端部に、清掃布が装着されるヘッド部を備えた清掃具に関する。本発明の清掃具は、特に、一般家庭用及び業務用として、室内及び室内装置品の清掃に好適に使用される。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
本出願人は先に特開平１０−３１４０９６号公報において、清掃布が装着される平坦なヘッド部、及び該ヘッド部と自在継手を介して連結した棒状の柄から構成される床用の清掃具を提案した。また実用新案登録第３０３４２８５号明細書において、縦長で扁平のヘッド部、及び該ヘッド部の後端部に結合した柄から構成されるハンディタイプの清掃具も提案した。
【０００３】
これらの清掃具におけるヘッド部はポリウレタン発泡体やゴムからなる柔軟性素材から構成されている。従って、該ヘッド部に清掃布を装着させて、清掃を行えば、該柔軟性素材の可撓性によってヘッド部が適宜変形し、狭い隙間や凹凸のある面も効果的に清掃される。
【０００４】
しかし、前記柔軟性素材は、光、熱、水分などの作用に起因して強度劣化が起こり易い。その結果、柔軟性が損なわれて清掃性能が低下することがある。特に、清掃布として、液体洗浄剤が含浸されている湿式の清掃布が装着されるときには、該洗浄剤に含まれる各種成分の作用によって、劣化の傾向が顕著となる。
【０００５】
用途は異なるが、実開平２−１１９４４５号公報には、複写機などの給紙ローラや印刷ローラとして、ポリウレタンローラを用いることが記載されている。しかし、このポリウレタンは、清掃具のヘッド部として必要とされる各種性能を満たすものではない。
【０００６】
従って、本発明は、長期間使用及び保管しても清掃性能の低下が防止された清掃具を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、清掃布の装着される柔軟性素材からなるヘッド部を柄の先端に備えた清掃具において、
前記柔軟性素材が、２官能ポリエーテルポリオール、３官能ポリエーテルポリオール及び鎖延長剤を含む第１液と、ジイソシアネート、長鎖ポリエーテルポリオール及び短鎖ポリオールを含む第２液とから調製された発泡エーテル系ポリウレタンからなり、
前記第１液における前記２官能ポリエーテルポリオールの量が１〜７０重量％、前記３官能ポリエーテルポリオールの量が３０〜９９重量％、前記鎖延長剤の量が１〜６重量％であり、
前記第２液における前記ジイソシアネートとしてメチレンジフェニルジイソシアネートのみを用い、
前記発泡エーテル系ポリウレタンの密度が０．２〜０．５ｇ／ｃｍ3である清掃具を提供することにより前記目的を達成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１には本発明の清掃具の一実施形態の斜視図が示されている。この清掃具１は、清掃布１０が装着可能であるヘッド部２、及び該ヘッド部２と自在継手３を介して連結した棒状の柄４から構成されている。ヘッド部２は、清掃対象面との対向面である下面が平坦になっている。一方、ヘッド部２の上面には、放射状のスリットを形成する可撓性の複数の片部５が設けられている。清掃布１０は、ヘッド部１０の下面を覆い且つ上面側に折り返されて、前記片部５によって固定されている。
【０００９】
ヘッド部２は柔軟性素材から構成されている。該柔軟性素材内には、合成樹脂や金属等の剛直な材料からなる芯材が配設されている。前記柔軟性素材としては、以下に述べる原料から調製された発泡エーテル系ポリウレタンが用いられる。斯かるエーテル系ポリウレタンを用いてヘッド部２を構成することによって、清掃具１を長期間使用及び保管しても、ヘッド部２の劣化が防止され、その結果、清掃具１の清掃性能の低下が効果的に防止される。特に、後述する実施例からも明らかなように、前記エーテル系ポリウレタンは湿熱耐久性が高いので、清掃具１に湿式の清掃布を装着させて清掃を行う場合に有利である。
【００１０】
前記エーテル系ポリウレタンは、第１液と第２液とから調製される。以下、両者についてそれぞれ説明する。
【００１１】
第１液は、２官能ポリエーテルポリオール、３官能ポリエーテルポリオール及び鎖延長剤を含んでいる。
【００１２】
２官能ポリエーテルポリオールとしては、活性水素を２個有する化合物にアルキレンオキシドが開環付加し、分子末端にエチレンオキシドがブロック的に付加したものが好適に用いられる。
【００１３】
活性水素を２個有する化合物としては、二価アルコール、二価フェノール、ジアミン、アルカノールアミンなどが挙げられる。具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ビスフェノールＡ、エチレンジアミン、それらの変性物等が挙げられ、これらは、それぞれ単独で又は２種以上を混合して用いることができる。これらの中では、耐屈曲性及び耐摩耗性の観点から二価アルコールが好ましい。
【００１４】
アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、スチレンオキシド等が挙げられる。これらの中では、プロピレンオキシドを単独で使用するか、又はプロピレンオキシドを主成分（５０重量％以上）とし、これと他のアルキレンオキシドとをランダム共重合体又はブロック共重合体となるように併用することが好ましい。
【００１５】
活性水素を２個有する化合物とアルキレンオキシドとの反応後には、エーテル系ポリウレタンを調製する際のウレタン化の反応性を高めるため、末端水酸基が１級化するようにエチレンオキシドのブロック的な付加反応を行なうことが好ましい。エチレンオキシドによる末端水酸基の１級化率〔（１級水酸基数／全水酸基数）×１００（％）〕は、エーテル系ポリウレタンを調製する際のウレタン化の反応性を高め、脱型時間を短縮させ、樹脂化速度と泡化速度のバランスを向上させて発泡エーテル系ポリウレタンに収縮が発生しないようにする観点から、５０％以上が好ましく、８０％以上が更に好ましい。
【００１６】
２官能ポリエーテルポリオールの内部及び末端に存在するオキシエチレン基の含有率が高くなると、親水性が増加し、水分が引きつけられてしまい、エーテル系ポリウレタンの特徴である耐加水分解性が低下する。従って、２官能ポリエーテルポリオール中のオキシエチレン基の含有量は３５％以下であることが好ましい。一方、末端水酸基の１級化率の観点から、２官能ポリエーテルポリオール中のオキシエチレン基の含有量は５％以上が好ましい。なお、２官能ポリエーテルポリオールは、全体としての水酸基１個当たりの分子量、オキシエチレン基の含有量及び末端水酸基の１級化率が前記範囲内にあれば数種の２官能ポリエーテルポリオールを混合して調製してもよい。
【００１７】
２官能ポリエーテルポリオールは、オキシアルキレン鎖の繰り返し単位の数が多いため、得られるエーテル系ポリウレタン中でソフトセグメントとして有効に働き、伸び特性や屈曲特性を良好にする役割を果たす。２官能ポリエーテルポリオールの水酸基１個あたりの分子量は、オキシアルキレン鎖のソフトセグメントとして十分な弾性を発揮させる観点及び取り扱い作業性の点から、好ましくは１５００〜２００００、更に好ましくは１８００〜１００００である。
【００１８】
２官能ポリエーテルポリオールとして特に好ましいものは、ポリオキシプロピレングリコールである。
【００１９】
３官能ポリエーテルポリオールとしては、活性水素を３個有する化合物にアルキレンオキシドが開環付加し、分子末端にエチレンオキシドがブロック的に付加したものが好適に用いられる。活性水素を３個有する化合物としては、グリセリン、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。３官能ポリエーテルポリオールに関するその他の点については、２官能ポリエーテルポリオールに関して前述した説明が適宜適用される。
【００２０】
３官能ポリエーテルポリオールとして特に好ましいものは、ポリオキシプロピレントリオールである。
【００２１】
鎖延長剤としては、活性水素を含む２官能以上の化合物を用いることができる。鎖延長剤の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物等の多価アルコール、ジエチルトルエンジアミン、クロロジアミノベンゼン、エチレンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン等のポリアミン等が挙げられる。鎖延長剤は、単独で又は２種以上を混合して用いることができる。特に、エーテル系ポリウレタンの硬度調整の点から、グリコール類、とりわけエチレングリコールを用いることが好ましい。
【００２２】
第１液においては、２官能ポリエーテルポリオールの配合量を１〜７０重量％、好ましくは３０〜７０重量％、更に好ましくは４０〜６０重量％、３官能ポリエーテルポリオールの配合量を３０〜９９重量％、好ましくは３０〜７０重量％、更に好ましくは４０〜６０重量％、鎖延長剤の配合量を１〜６重量％、好ましくは３〜５重量％とする。各成分の配合量が前記範囲外となると、清掃具の長期間使用及び保管で清掃性能が低下してしまう。
【００２３】
特に、第１液における２官能ポリエーテルポリオールと３官能ポリエーテルポリオールの配合比が１：９〜９：１、特に３：７〜７：３、とりわけ５：５〜４：６であると、清掃具の長期間使用及び保管での清掃性能の低下を一層防止できる。
【００２４】
第１液には、発泡剤として水が含有されていることが好ましい。水の量は、２官能ポリエーテルポリオール及び３官能ポリエーテルポリオールの合計量１００重量部に対して０．１〜１．８重量部が好ましく、０．３〜１．５重量部がより好ましい。尚、炭化水素、クロロフルオロカーボン、水素化フルオロカーボン等の発泡剤を水とともに用いることもできる。しかし、環境保護の観点から、水を単独で使用することが好ましい。
【００２５】
第１液には、反応速度の向上の観点から触媒が含有されることが好ましい。触媒としては、３級アミンが好適である。例として、１，４−ジアザビシクロ−（２，２，２）−オクタン〕（以下、ＴＥＤＡという）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、  Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルプロピレンジアミン、  Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、  Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ−メチルモホリン、  Ｎ−エチルモホリン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ビス（ジメチルアミノアルキル）ピペラジン、  Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、  Ｎ，Ｎ−ジエチルベンジルアミン、ビス（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル）アジペート、  Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン、  Ｎ，Ｎ−ジメチル−β−フェニルエチルアミン、１，２−ジメチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール等が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して用いることができる。尚、３級アミン以外の触媒として、ジブチルチンジラウレート、オレイン酸第１錫、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉛等の有機金属化合物を用いることもできる。触媒の量は、２官能ポリエーテルポリオール及び３官能ポリエーテルポリオールの合計量１００重量部に対して好ましくは０．１〜１０重量部、更に好ましくは１〜５重量部である。
【００２６】
第１液においては、前述の各成分に加えてシリコーン系の整泡剤や黄変防止剤等の各種添加剤を添加することもできる。これらの添加剤は、それぞれ０．１〜５重量％配合されることが好ましい。
【００２７】
第２液はジイソシアネート、長鎖ポリエーテルポリオール及び短鎖ポリオールを含んでいる。
【００２８】
ジイソシアネートとしては、メチレンジフェニルジイソシアネートが用いられる。メチレンジフェニルジイソシアネートを用いることで、清掃具の長期間使用及び保管で清掃性能の低下を防止し得る。
【００２９】
長鎖ポリエーテルポリオールとしては、前述した２官能ポリエーテルポリオールや３官能ポリエーテルポリオールと同様の調製法で調製されたものを用いることができる。特に、長鎖ポリエーテルポリオールとしてポリオキシアルキレングリコールを用いることが、エーテル系ポリウレタンの機械的特性の向上に有効である。
【００３０】
特に、ポリオキシアルキレングリコールとして、水酸基１個当たりの分子量が１０００〜１００００であるポリオキシプロピレン系グリコールを用いると、オキシアルキレン鎖が長いためエーテル系ポリウレタン中でのソフトセグメントとしての役割が有効に働き、伸びや屈曲特性が良好となることから好ましい。
【００３１】
短鎖ポリオールとしては、水酸基を２個以上有する低分子化合物が挙げられる。例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド付加物が挙げられる。
【００３２】
第２液においては、ジイソシアネートの配合量を４０〜８０重量％、長鎖ポリエーテルポリオールの配合量を１０〜４０重量％、短鎖ポリオールの配合量を１〜２０重量％とすることが好ましい。各成分の配合量が前記範囲外となると、清掃具の長期間使用及び保管で清掃性能が低下してしまう場合がある。
【００３３】
前述した第１液及び第２液を用いて発泡エーテル系ポリウレタンを調製する。この場合、第１液と第２液との配合割合は、イソシアネートインデックスが６０〜１００、特に６５〜７５となるように調整することが好ましい。
【００３４】
本発明の発泡エーテル系ポリウレタンを調製するには、触媒や水及びその他の添加剤をあらかじめ混合攪拌した第１液と第２液とを、成形機を用いて混合攪拌し、次いで成形型内に注入して発泡させる。より具体的には、タンク等を用いて第１液を混合攪拌し、次いで通常４０℃程度に調温した後、自動混合注入型発泡機や自動混合型射出発泡機等の発泡機を用いて第２液と反応させ発泡させる。
【００３５】
このようにして得られた発泡エーテル系ポリウレタンは、耐久性に優れたものとなり、特に湿熱耐久性に優れたものとなる。また、軽量で且つ裂けにくいものとなる。従って斯かる発泡エーテル系ポリウレタンからヘッド部２が構成される清掃具１は、長期間使用及び保管しても清掃性能が低下しないものとなる。
【００３６】
前記発泡エーテル系ポリウレタンは、アスカーＣ硬度が２０〜６０、特に３０〜４０であることが、清掃具の長期間使用及び保管で清掃性能の低下を防止し得る点から好ましい。前記範囲のアスカーＣ硬度を有するポリウレタンは、エステル系のものでは実現されていたが、エーテル系のものでは実現されていなかった。本発明者らは、前述の第１液及び第２液からエーテル系ポリウレタンを調製することで、エーテル系ポリウレタンにおいても前記範囲のアスカーＣ硬度を実現し得ることを見出したものである。アスカーＣ硬度は、エーテル系ポリウレタンの調製の際の鎖延長剤の量のコントロール等の条件のコントロールにより、容易に前記範囲内とすることができる。アスカーＣ硬度は、日本ゴム協会規格（ＳＲＩＳ）０１０１に基づきアスカーゴム硬度計Ｃ型式で測定される。
【００３７】
前記発泡エーテル系ポリウレタンは、その密度が０．２〜０．５ｇ／ｃｍ3、特に０．３〜０．４ｇ／ｃｍ3であることが、清掃具の長期間使用及び保管で清掃性能の低下を防止し得る点から好ましい。密度を前記範囲内とするためには、例えばエーテル系ポリウレタンの調製の際の発泡率を制御すればよい。
【００３８】
前記発泡エーテル系ポリウレタンは、その破断強度が０．２ＭＰａ以上、特に０．５〜１．０ＭＰａ以上であることが、清掃具ヘッド部の形状保持性の点から好ましい。破断強度を前記範囲内とするためには、例えば２官能ポリエーテルポリオールと３官能ポリエーテルポリオールとの配合割合や、イソシアネートインデックスの調整をすればよい。破断強度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１に記載の方法に準じて測定される。
【００３９】
前記発泡エーテル系ポリウレタンは、その破断伸度が２００〜６００％、特に３００〜５００％であることが、清掃具ヘッド部の形状保持性の点から好ましい。破断伸度を前記範囲内とするためには、例えば２官能ポリエーテルポリオールの配合量を多くしたり、イソシアネートインデックスの調整をすればよい。破断強度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１に記載の方法に準じて測定される。
【００４０】
前記発泡エーテル系ポリウレタンは、その引裂強度が４〜１２ｋＮ／ｍ、特に６〜１０ｋＮ／ｍであることが、清掃具の長期間使用及び保管で清掃性能の低下を防止し得る点から好ましい。引裂強度を前記範囲内とするためには、例えば２官能ポリエーテルポリオールと３官能ポリエーテルポリオールとの配合割合や、イソシアネートインデックスの調整をすればよい。引裂強度はＪＩＳ  Ｋ  ６２５２に記載の方法に準じて測定される。
【００４１】
本実施形態の清掃具１に装着される清掃布１０としては、例えばスパンレース不織布などの各種不織布から構成されるシート材などが挙げられる。具体的には、本出願人の先の出願に係る特開平７−１８４８１５号公報に記載の清掃布などが好適に用いられる。
【００４２】
本発明は前記実施形態に制限されない。例えば本発明の清掃具は、図１に示すものの他、図２に示す形態とすることもできる。図２に示す清掃具１においては、柄４の先端部にヘッド部２が備えられている。ヘッド部２は、縦長で且つ厚さが横巾より小である扁平形状をしている。ヘッド部２の前方部は、少なくともその上面がヘッド部２の先端部に向けて傾斜面となしてあり、且つ該先端部における該傾斜面とヘッド部２の底面とのなす角度が鋭角となっている。ヘッド部２は、その後端部において、柄４の先端部に、該柄４の延長方向にヘッド部２の先端部を向けて結合している。柄４は、その一部がヘッド部２の上面よりも上方に位置する形状となしてある。ヘッド部２には、ヘッド部２に装着される清掃布１０の固定部６が設けられている。
【００４３】
【実施例】
以下の例中、特に断らない限り、「％」は「重量％」を意味する。
【００４４】
〔実施例１〕
表１及び表２に示す成分から第１液及び第２液をそれぞれ調製した。第１液と第２液との配合割合は、発泡反応でのフリーフォーム状態をみて決定し、イソシアネートインデックスが７０となるように調整した。ポアリング型の低圧発泡機の一方のタンク内に、第１液を入れ、その液温を３５〜４５℃に調節した。他方のタンク内に第２液を入れ、同様に液温を３５〜４５℃に調節した。この発泡機を用いて第１液と第２液とを混合攪拌して、モールド中に注入し発泡させ、発泡エーテル系ポリウレタンを得た。
【００４５】
得られた発泡エーテル系ポリウレタンについて、前述の方法でアスカーＣ硬度、密度、破断強度、破断伸度及び引裂強度を測定した。また促進試験として、８０℃・９５％ＲＨの環境下に１０日間保存した後に同様の測定をした。これらの結果を以下の表３に示す。
【００４６】
〔比較例１〕
以下の原料を用い、以下の方法で発泡エステル系ポリウレタンを得た。得られた発泡エステル系ポリウレタンについて実施例１と同様の測定を行った。その結果を表３に示す。
【００４７】
以下の成分を混合し撹拌し、ポリオール成分得た。
・ポリエステルポリオールＡ：４０部
〔エチレングリコール（ＥＧ）、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、アジピン酸からなる。ＥＧ／ＤＥＧ（モル比）＝１．４／１、水酸基化＝８６、分子量＝１３００〕
・ポリエステルポリオールＢ：５５部
〔エチレングリコール（ＥＧ）、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、アジピン酸からなる。ＥＧ／ＤＥＧ（モル比）＝１．７／１、水酸基化＝５２、分子量＝２２００〕
・ポリエステルポリオールＣ：５部
〔ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、アジピン酸からなる。ＤＥＧ／ＴＭＰ（モル比）＝１６／１、水酸基化＝６１、分子量＝２５００〕
・鎖延長剤（１，４−ブタンジオール）：３．０部
・発泡剤（水）：０．７部、
・触媒：（トリエチレンジアミン）１．５部
・シリコーン系整泡剤：１部
【００４８】
得られたポリオール成分と、イソシアネートプレポリマー〔花王（株）製、商品な：ＥＤＤＹＦＯＡＭＢ−２００９〕とを、イソシアネートインデックスが６５となうように混合し、実施例１と同様の方法で反応させ発泡させて発泡エステル系ポリウレタンを得た。
【００４９】
【表１】
0003628619.tif 000002
【００５０】
【表２】
0003628619.tif 000003
【００５１】
【表３】
0003628619.tif 000004
【００５２】
表３に示す結果から明らかなように、特定の原料から調製された発泡エーテル系ポリウレタンは、各種機械的特性に優れ、清掃具のヘッド部構成部材として好適であることが判る。特に、前記発泡エーテル系ポリウレタン湿熱耐久性が高いことが判る。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の清掃具は、長期間使用及び保管しても清掃性能の低下が防止されたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の清掃具の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の清掃具の他の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  清掃具
２  ヘッド部
３  自在継手
４  柄
５  片部
１０  清掃布
【図１】
0003628619.tif 000005
【図２】
0003628619.tif 000006