清洗刷及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种清洗刷及其制造方法，更详细而言，涉及一种用以清洗显示面板的基板的清洗刷及其制造方法。
背景技术
清洗刷是用以去除污染被清洗物的表面的杂质的器件，根据其形态及用途而分为辊刷、轮刷、宽面刷等。为了去除杂质，清洗刷与去离子水一同执行清洗，或还根据情况而一同使用格外的清洗剂。利用清洗制程的领域较为广泛，其中之一为显示面板的玻璃(glass)清洗制程。平板型显示面板的玻璃在加工及搬运过程中粘附如有机物、玻璃芯片的各种杂质。
清洗刷中的辊刷是在圆筒形的旋转体结合刷主体，随着旋转体旋转，刷毛连续地与被清洗物的表面接触而去除被清洗物的杂质。清洗刷主要利用包括聚合物材料的刷，为了提高清洗效率，可在聚合物材料中添加研磨材料。
作为关于包括研磨材料的清洗刷的现有文献，有韩国注册专利第1260999号。所述现有文献涉及一种钢板研磨用刷的制造方法，其揭示如下的刷制造方法：刷使用光滑地研磨钢板的表面且因研磨中产生的摩擦热引起的磨损较少的尼龙毛，在这种尼龙毛的外径将研磨材料热熔接到尼龙毛后，涂布粘着剂，以便研磨材料可完全地固定到尼龙毛。现有文献的目的仅在于提高研磨材料与刷毛间的结合力，未实现用以将被清洗物的表面的损伤最小化，并且提高清洗效率的研究。因此，急需开发一种既不损伤被清洗物的表面，又可将清洗效率极大化的新颖的清洗刷。
发明内容
[发明欲解决的课题]
因此，本发明欲解决的课题在于提供一种既不损伤被清洗物的表面，又提高清洗效率的清洗刷。
[解决课题的手段]
用以达成所述目的的本发明的清洗刷包括：刷主体，以可旋转的方式设置；以及多个刷毛，从所述刷主体按照曲线形延伸；且所述刷毛的至少一部分的表面与被清洗物接触而去除所述被清洗物的杂质，所述刷毛在与所述被清洗物接触的表面突出或露出形成有研磨材料凝聚物的至少一部分。
此处，在所述刷毛的内部及表面分散有所述研磨材料凝聚物。
并且，所述刷主体及所述刷毛包括聚合物树脂，在所述研磨材料凝聚物的所述突出或露出部分涂布有所述聚合物树脂。
并且，所述研磨材料凝聚物呈第一研磨材料与第二研磨材料结合而成的群集形态。
本发明还提供一种清洗刷的制造方法，包括如下步骤：调配用以将刷成形的聚合物树脂的步骤；制造分散到所述聚合物树脂的研磨材料凝聚物的步骤；将所述研磨材料凝聚物分散到所述聚合物树脂的步骤；以及将分散有所述研磨材料凝聚物的所述聚合物树脂成形的步骤；且所述研磨材料凝聚物呈第一研磨材料与第二研磨材料结合而成的群集形态。
[发明效果]
本发明的清洗刷的研磨材料的硬度低于玻璃的硬度，因此具有在清洗过程中不会对玻璃表面产生损伤的效果。
并且，本发明的清洗刷在与被清洗物接触的刷毛的表面分散有研磨材料凝聚物而与杂质接触的表面积较广且表面粗糙度较大，因此具有提高清洗效率的效果。
并且，本发明的清洗刷使用包括不同种类的研磨材料的研磨材料凝聚物，因此具有可有效地去除存在于被清洗物的各种杂质的效果。
附图说明
图1是表示本发明的清洗刷的制造方法的顺序图。
图2是图示性地表示应用于本发明的清洗刷的研磨材料凝聚物的制造过程的图。
图3是图示性地表示利用喷雾干燥与微模具的研磨材料凝聚物的制造过程的图。
图4是表示本发明的一实施例的通过喷雾干燥法制造研磨材料凝聚物的过程的顺序图。
图5是表示本发明的另一实施例的利用微模具制造研磨材料凝聚物的过程的顺序图。
图6A与图6B是本发明的清洗刷中所利用的研磨材料凝聚物的电子显微镜照片。
具体实施方式
本发明中所使用的术语仅是为了说明特定的实施例而使用的术语，并非想要限定本发明。只要未在文中明确地表示其他含义，则单数的表达包括复数的表达。在本说明书中，“包括”或“具有”等术语用于指定存在说明书中所记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、零件或其等的组合，应理解为不预先排除存在一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、零件或其等的组合、或附加功能性。
并且，在本说明书中，“在～上或～上部”是指位于对象部分的上方或下方，并非一定是指以重力方向为基准而位于上侧。并且，在记载为区域、板等部分处于其他部分“上或上部”时，不仅包括与其他部分的“正上方或上部”接触或隔开间隔的情况，而且还包括在所述区域、板等部分与其他部分之间存在又一部分的情况。
并且，在本说明书中，在记载为一构成要素与另一构成要素“连接”或“连结”等时，所述一构成要素可与所述另一构成要素直接连接或直接连结，但如果不存在特别相反的记载，则应理解为还可在中间介置又一构成要素而连接或连结。
并且，在本说明书中，第一、第二等术语可用于说明各种构成要素，但所述构成要素不应受所述术语的限定。所述术语仅以将一个构成要素区别于其他构成要素为目的而使用。
以下，参照附图，详细地对本发明的优选实施例、优点及特征进行说明。
本发明的清洗刷是对显示面板用基板进行清洗的清洗刷，包括环形态的刷主体及从刷主体按照曲线形(例如，弧形状)延伸的多个刷毛。一个以上的刷主体嵌入固定到清洗模块或清洗装置的旋转轴的外周缘，由此随着清洗模块或清洗装置的旋转轴旋转而清洗刷也一同旋转。随着清洗刷旋转而刷主体与连接在刷主体的多个刷毛也一同旋转，多个刷毛的末端部分连续地与如显示面板用基板的被清洗物的表面接触，由此去除附着在被清洗物的表面的杂质。
根据本发明，使研磨材料凝聚物的至少一部分突出或露出到与被清洗物的表面接触的刷毛表面，由此可提高与被清洗物的表面接触的刷毛表面的粗糙度。进而，在刷毛的表面突出有研磨材料凝聚物的至少一部分的情况下，研磨材料凝聚物呈立体形状，故而刷毛与被清洗物的表面接触的面积变大，由此可提高清洗刷的清洗效率。并且，根据本发明，研磨材料凝聚物不仅均匀地分散在刷毛的表面，而且还均匀地分散在刷毛的内部，因此即便与被清洗物接触的刷毛的末端部分磨损而处于刷毛表面的研磨材料凝聚物从刷毛掉落，分散在刷毛内部的研磨材料凝聚物也会崭新地露出而保持清洗效率。
并且，根据本发明，在制造时，可利用构成刷毛的聚合物树脂较薄地涂布研磨材料凝聚物突出或露出在刷毛表面的部分。涂布在研磨材料凝聚物的聚合物树脂在制造清洗刷后清洗被清洗物前，可保护研磨材料凝聚物。
并且，根据本发明，研磨材料凝聚物可包括两种以上的研磨材料。研磨材料根据种类而硬度与形状不同，故而每种研磨材料可有效地去除的杂质不同。相反地，在被清洗物中存在具有不同的物性与形状的多种杂质。因此，如果以多种研磨材料构成研磨材料凝聚物，则可有效地去除存在于被清洗物的各种杂质。
应用于本发明的清洗刷的研磨材料凝聚物可制造成两种形态。第一种为利用喷雾干燥的方法，其是使多种研磨材料分散到溶解有聚合物树脂的水溶液，在进行喷雾干燥后进行烧结而制造群集形态的研磨材料凝聚物。第二种为利用微模具的方法，其是在利用微模具制造具有特定形状的预研磨材料凝聚物后，对预研磨材料凝聚物进行粉碎及煅烧而制造结合成群集形态的研磨材料凝聚物。在第一种的情况下，制造出球形的研磨材料凝聚物，相反地，在第二种的情况下，通过粉碎而形成不规则的研磨材料凝聚物。
图1是表示本发明的清洗刷的制造方法的顺序图。参照图1，首先调配成形清洗刷的聚合物树脂(步骤S1)。聚合物树脂可为包括具有柔软性与良好的成形加工性的聚酯类弹性体的共聚物树脂。接着，制造研磨材料凝聚物(步骤S2)。研磨材料凝聚物呈不同种类的研磨材料结合而成的群集形态。之后再次对研磨材料凝聚物的具体的制造方法进行说明。接着，使研磨材料凝聚物分散到聚合物树脂(步骤S3)。此时，聚合物树脂与研磨材料凝聚物的混合比能够以100∶1至20∶1的重量比混合。分散可利用搅拌、超声波等方法。接着，将分散有研磨材料凝聚物的聚合物树脂成形而制造清洗刷(步骤S4)。成形可利用注射成形、模塑成形等。
图2是图示性地表示应用于本发明的清洗刷的研磨材料凝聚物的制造过程的图。参照图2，将第一研磨材料与第二研磨材料添加到聚合物水溶液而均匀地分散，进行干燥及烧结而制造研磨材料凝聚物。研磨材料根据种类而其形状不同。
在聚合物水溶液中包括有发挥粘合剂作用的聚合物，聚合物可为如聚乙烯醇、淀粉、糊精的水溶性聚合物。考虑清洗刷用于清洗玻璃的用途，第一研磨材料与第二研磨材料的莫氏硬度优选为小于5，以便硬度低于普通玻璃的莫氏硬度5～5.5，更优选为莫氏硬度为1.5至4。如果莫氏硬度小于1.5，则通过研磨材料实现的清洗效果过低，如果莫氏硬度超过4，则会使被清洗物的表面受损。可选择软滑石(talc，莫氏硬度为1)、氢氧化铝(莫氏硬度为1.5～2)、云母(莫氏硬度为2～3)、碳酸钙(莫氏硬度为3)、硅灰石(莫氏硬度为4.5)及玻璃料。为了制造研磨材料凝聚物，能够以1∶9至9∶1的重量比率包括第一研磨材料与第二研磨材料，更优选为能够以3∶7至7∶3的重量比率包括第一研磨材料与第二研磨材料。其原因在于，在上述范围内，研磨材料凝聚物去除不同种类的杂质的能力卓越。并且，第一研磨材料的直径优选为第二研磨材料的直径的2至10倍，更优选为2至5倍。第一研磨材料与第二研磨材料的直径、直径比、重量比率对研磨材料凝聚物的清洗能力产生影响。在为利用微模具制造的研磨材料凝聚物的情况下，在第一研磨材料或第二研磨材料的直径为0.1至10μm的范围内，第一研磨材料的直径为第二研磨材料的直径的2至5倍，在第一研磨材料与第二研磨材料的重量比率为3∶7至7∶3的情况下，通过研磨材料凝聚物实现的清洗效率提高。
图3是图示性地表示利用喷雾干燥(上图)与微模具(下图)的研磨材料凝聚物的制造过程的图。参照图3，可确认到如下情况：在经过喷雾干燥后进行烧结所得的研磨材料凝聚物制造成第一研磨材料与第二研磨材料结合而成的球形的群集形态，利用微模具制造的研磨材料凝聚物中第一研磨材料与第二研磨材料结合而成的群集呈不规则的形状。
图4是表示本发明的一实施例的通过喷雾干燥法制造研磨材料凝聚物的过程的顺序图。参照图4，首先制造聚合物树脂水溶液(步骤S1)。在去离子水100重量份中溶解如聚乙烯醇、淀粉、糊精的水溶性聚合物10至30重量份而制造聚合物树脂水溶液。接着，在所述聚合物树脂水溶液中分散第一研磨材料与第二研磨材料(步骤S2)。此时，相对于聚合物树脂水溶液100重量份，以20至100重量份混合第一研磨材料及第二研磨材料。接着，对混合有研磨材料的聚合物树脂水溶液进行喷雾干燥而产生预研磨材料凝聚物(步骤S3)，对所产生的预研磨材料凝聚物进行高温煅烧(步骤S4)。
图5是表示本发明的另一实施例的利用微模具制造研磨材料凝聚物的过程的顺序图。参照图5，首先制造聚合物树脂水溶液(步骤S1)。在去离子水100重量份中溶解如聚乙烯醇、淀粉、糊精的水溶性聚合物10至30重量份而制造聚合物树脂水溶液。接着，在所述聚合物树脂水溶液中分散第一研磨材料与第二研磨材料(步骤S2)。此时，相对于聚合物树脂水溶液100重量份，以20至100重量份混合第一研磨材料及第二研磨材料。接着，将混合有研磨材料的聚合物树脂水溶液填充到微模具并成形而产生预研磨材料凝聚物(步骤S3)。接着，从微模具分离预研磨材料凝聚物(步骤S4)，对从微模具分离的预研磨材料凝聚物进行粉碎而制造研磨材料凝聚物(步骤S5)。
图6A与图6B是制造本发明的清洗刷时所利用的研磨材料凝聚物的电子显微镜照片。参照图6A，可确认到通过喷雾干燥而制造的研磨材料凝聚物呈第一研磨材料与第二研磨材料结合而成的球形的群集形态。参照图6B，可确认到利用微模具制造的研磨材料凝聚物形成为第一研磨材料与第二研磨材料结合而成的不规则的研磨材料凝聚物。
利用实施例、比较例及制造例更详细地对本发明进行说明。
以下的实施例与比较例分别对研磨材料凝聚物的制造方法与研磨材料的准备过程进行说明。
实施例1(利用喷雾干燥的研磨材料凝聚物的制造)
将平均直径为0.2μm的氢氧化铝100重量份与平均直径为0.8μm的云母100重量份混合到聚乙烯醇水溶液(将聚乙烯醇以20重量份的比率溶解到水100重量份)400重量份并进行搅拌而制造分散有研磨材料的聚合物水溶液。
接着，对所述分散液进行喷雾干燥而制造预研磨材料凝聚物。预研磨材料凝聚物的平均直径为10μm。
接着，在750℃的煅烧炉内对预研磨材料凝聚物进行煅烧而制造烧结的研磨材料凝聚物。
实施例2(利用喷雾干燥的研磨材料凝聚物的制造)
氢氧化铝的平均直径为0.5μm，云母的平均直径为0.5μm，除此之外，通过与实施例1相同的方法制造研磨材料凝聚物。
实施例3(利用喷雾干燥的研磨材料凝聚物的制造)
氢氧化铝的平均直径为0.2μm，云母的平均直径为3μm，除此之外，通过与实施例1相同的方法制造研磨材料凝聚物。
实施例4(利用微模具的研磨材料凝聚物的制造)
将平均直径为0.2μm的氢氧化铝100重量份与平均直径为0.8μm的云母100重量份混合到聚乙烯醇水溶液(将聚乙烯醇以20重量份的比率溶解到水100重量份)400重量份并进行搅拌而制造分散有研磨材料的聚合物水溶液。
接着，将所述分散液填充到微模具，在进行干燥后分离而制造成形的预研磨材料凝聚物。接着，对所述成形物进行粉碎而制造预研磨材料凝聚物。预研磨材料凝聚物的平均直径为30μm。
实施例5(利用微模具的研磨材料凝聚物的制造)
氢氧化铝的平均直径为0.5μm，云母的平均直径为0.5μm，除此之外，通过与实施例4相同的方法制造研磨材料凝聚物。
实施例6(利用微模具的研磨材料凝聚物的制造)
氢氧化铝的平均直径为0.2μm，云母的平均直径为3μm，除此之外，通过与实施例4相同的方法制造研磨材料凝聚物。
比较例1(第一研磨材料与第二研磨材料的混合)
无研磨材料凝聚物的形成过程而混合平均直径为0.2μm的氢氧化铝100重量份与平均直径为0.8μm的云母100重量份。
比较例2(第一研磨材料与第二研磨材料的混合)
氢氧化铝的平均直径为0.5μm，云母的平均直径为0.5μm，除此之外，通过与比较例1相同的方法准备混合研磨材料。
比较例3(第一研磨材料与第二研磨材料的混合)
氢氧化铝的平均直径为0.2μm，云母的平均直径为3μm，除此之外，通过与比较例1相同的方法准备混合研磨材料。
以下的制造例对利用实施例与比较例的研磨材料凝聚物或研磨材料制造清洗刷的过程进行说明。
制造例1(清洗刷的制造)
混合根据实施例1制造的研磨材料凝聚物50重量份与包括聚酯类弹性体的共聚物树脂450重量份而均匀地分散，利用注射成形机制造清洗刷。
制造例2(清洗刷的制造)
混合根据实施例2制造的研磨材料凝聚物50重量份与包括聚酯类弹性体的共聚物树脂450重量份而均匀地分散，利用注射成形机制造清洗刷。
制造例3(清洗刷的制造)
混合根据实施例3制造的研磨材料凝聚物50重量份与包括聚酯类弹性体的共聚物树脂450重量份而均匀地分散，利用注射成形机制造清洗刷。
制造例4(清洗刷的制造)
混合根据实施例4制造的研磨材料凝聚物50重量份与包括聚酯类弹性体的共聚物树脂450重量份而均匀地分散，利用注射成形机制造清洗刷。
制造例5(清洗刷的制造)
混合根据实施例5制造的研磨材料凝聚物50重量份与包括聚酯类弹性体的共聚物树脂450重量份而均匀地分散，利用注射成形机制造清洗刷。
制造例6(清洗刷的制造)
混合根据实施例6制造的研磨材料凝聚物50重量份与包括聚酯类弹性体的共聚物树脂450重量份而均匀地分散，利用注射成形机制造清洗刷。
制造例7(清洗刷的制造)
混合根据比较例1制造的研磨材料混合物50重量份与包括聚酯类弹性体的共聚物树脂450重量份而均匀地分散，利用注射成形机制造清洗刷。
制造例8(清洗刷的制造)
混合根据比较例2制造的研磨材料混合物50重量份与包括聚酯类弹性体的共聚物树脂450重量份而均匀地分散，利用注射成形机制造清洗刷。
制造例9(清洗刷的制造)
混合根据比较例3制造的研磨材料混合物50重量份与包括聚酯类弹性体的共聚物树脂450重量份而均匀地分散，利用注射成形机制造清洗刷。
分别利用根据上述制造例制造的清洗刷清洗被有机物与固着性异物污染的玻璃而测定清洗力。在清洗力测定方法中，准备300mm×300mm的玻璃，将所述玻璃的面积100等分而在各区域附着污染物。此时，利用签字笔在各区域形成直径为5mm的点图案而执行用以测试有机物清洗力的污染物附着，在利用修正液在各区域形成直径为5mm的点图案后进行干燥而执行用以测试固着性异物清洗力的污染物附着。清洗条件为将清洗刷辊的旋转速度设为400rpm、将玻璃移送速度设为60mm/s。污染物的去除与否是利用肉眼及放大镜观察通过清洗刷辊的玻璃的表面而判断是否存在残留物。通过这种过程测定出的清洗力如以下的表1。
[表1]
以上，使用特定术语对本发明的优选实施例进行了说明及图示，但这种术语仅为用以明确地说明本发明的术语，应了解本发明的实施例及所记述的术语可不脱离所附的权利要求书的技术思想及范围而实现多种变更及变化。
像上述内容一样变形的实施例不应与本发明的思想及范围单独地理解，应属于本发明的权利要求书。
