CN106455878A - 经uv处理的洗擦制品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明题为经UV处理的洗擦制品及其制造方法。本发明公开了一种洗擦制品,其包括基材和在基材表面上的经UV处理的纹理层。该基材由具有有利于抓握或握住的厚度的单层泡沫材料或海绵材料形成。经UV处理的纹理层是在基材表面上形成纹理化磨料层的基于树脂的材料。
Description
背景技术
本公开涉及具有UV固化纹理化表面的洗擦制品。更具体地,本公开涉及洗擦制品,其由厚的单层基材和形成于基材的至少一个表面上的经UV处理的纹理层形成,以提供具有增强的表面处理能力的洗擦制品。
已经开发出和制造出商业上可用于家用和工业用的为垫和擦拭物的形式的多种清洁制品。消费者通常期望将制品用于清洁或需要洗擦的表面处理任务,该任务继而可包括各种程度的研磨和/或擦洗。例如,如果不是不可能的,那么可能难以使用固有软的制品从工作台面去除干制食品。此外,因为当洗擦或擦洗表面时不存在用于舒适握住制品的实体柄部,所以当用于擦洗表面时,过于柔韧性的或可悬垂制品可证明是不实用的。另外,虽然擦洗或研磨动作往往是期望的,但消费者同样期望在相对较软的或容易划痕的表面上不过于研磨的洗擦垫或擦拭物。最终,消费者往往找到预载有一种或多种清洁/杀菌/消毒化学品的清洁制品是可用和便利的。
此外,清洁制品的制造通常涉及在一个基材的表面上形成纹理层或磨料层,并且随后将纹理化基材粘结或层合至二次基材或材料,例如以提供上述期望柄部厚度。需要附加基材涉及在制造工艺中增加时间和成本。因此,期望提供具有上述期望抓握特性的单个基材材料,由此使得研磨表面可以直接形成到厚的基材上。
已经开发出洗擦制品以解决上述识别的期望和关注中的一些。例如,Johnson等人的美国专利号7,829,478描述了包括非织造基材和纹理层的洗擦擦拭物制品。纹理层是印刷到非织造基材的至少一个表面上的非交联的、基于磨料树脂的材料。Johnson等人提出将纹理层组合物印刷到基材上,并且然后使其聚结以将组合物粘结到基材。Johnson等人还描述了树脂成分不作为聚结步骤的一部分而交联,并且聚结表示优于其中需要冗长的固化周期以获得足够硬度值的其它洗擦擦拭物制品形成技术的明显优点。Johnson等人的非织造洗擦擦拭物制品可以“干燥”地使用或可以加载有化学溶液。
Thioliere等人的美国专利申请公布号2006/0286884描述了包含吸液性幅材材料的擦拭制品以及包含设置在幅材表面上的固化粘结剂材料的研磨区域。幅材材料可包括织造材料、针织材料和非织造材料。非织造材料可包括干法成网材料、湿法成网材料和纺粘材料。所公开的合适的粘结剂材料可以通过加热、冷却或紫外线进行固化。
Smith等人的美国专利申请公布号2007/0212965描述了柔韧性洗擦材料,其组合了至少两种离散组分,一种是连续的柔韧性基材,并且一种是附连到柔韧性基材的不连续的磨料层。磨料层是由与连续的柔韧性基材不同的材料形成的一组板。板材料是随后硬化的可印刷材料,诸如环氧树脂。Smith等人提出研磨板可以由硬化材料诸如具有或不具有嵌入内部的磨料颗粒的可紫外线固化或可热固化的聚合物材料来形成。Smith等人还描述了用于将板印刷到基材上的技术,诸如常规的丝网印刷、UV蚀刻和辊印刷。在施加板之前将粘合剂喷涂在织物上。
其它清洁擦拭物构造适度地包括或结合了在基底基材的表面内或在该表面处的磨料颗粒。例如,Wong等人的美国专利号5,213,588描述了由纸巾状基底基材组成的研磨擦拭物,所述基底基材具有印刷在其上的含有不规则形状的聚合物颗粒的混合物。
各种材料和材料组合物可以用于形成洗擦制品的纹理化表面层。另外,使用多种方法可以将纹理层沉积或形成在基材上。一些方法包括印刷、涂覆(例如,辊、喷涂等)、压印、微复制或蚀刻(例如,激光、机械等)一种或多种材料到基材上,以形成具有各种程度的研磨的纹理化表面(本文也称为“研磨表面”)。形成于基材上的材料的交联(即研磨)可显著地改善所沉积或形成的磨料的多种特性,包括耐久性、硬度、拉伸强度和冲击强度、高热特性、耐溶剂和耐化学性、耐磨性和耐环境应力开裂性。
紫外线固化是已知的光化学工艺,其中高强度紫外线用于固化包括涂料和粘合剂的各种材料。UV处理可以用于实现材料的消毒、聚合和交联。UV处理是用于交联和/或聚合材料的快速、清洁和相对节省成本的方法,并且呈现优于传统干燥方法的许多优点,所述优点诸如提高生产速度、降低废品率以及改善经处理材料的特性。
如上所述,期望具有允许由用户舒适抓握的厚度的洗擦制品。同样,在洗擦制品的洗擦表面(例如,纹理层)的特性上的改善可以是有益的并且因此期望的。最终,对于洗擦制品的制造工艺的改善可以是有利的。因此,需要洗擦制品,其包括具有用于洗擦的经UV处理的纹理化表面的厚的单层基材的益处和优点。
发明内容
洗擦制品包括由单层泡沫材料或海绵材料制成的基材和形成于基材的表面上的UV交联的纹理层。本公开的基材可以形成以在洗擦或清洁功能期间具有允许容易的抓握的厚度。基材可具有1cm和5cm之间的厚度并且可特别地具有3cm的厚度。第二纹理层可以形成在基材的任何其它表面上。在一些实施例中,纹理层限定图案。在实施例中,纹理层包括多个无规分布的纹理。纹理层具有至少等于并且在实施例中大于基材硬度的硬度。在实施例中,纹理组合物包含树脂和至少一种光引发剂,并且可包含附加矿物质、填料、着色剂、增稠剂、消泡剂、表面活性剂或其它成分。在实施例中,化学品可被吸收到基材中、形成于基材表面上,和/或提供作为纹理层组合物的一部分。
根据本公开制造洗擦制品的方法包括形成可UV处理的组合物到基材的表面上以形成可UV交联的纹理层,并且通过使所述层暴露于UV辐射来UV交联所述可UV交联的纹理层从而形成UV交联的纹理层。在根据本公开的方法中,可UV处理的组合物是可UV交联的组合物。在一些实施例中,可UV处理的组合物是可UV聚合的组合物。
附图说明
图1为根据本公开的示例性洗擦制品的透视图;
图1A为图1的洗擦制品的表面的一部分的放大平面图;
图2为图1的制品的一部分沿图1所示的线2-2的放大剖视图;
图3为图2的制品部分被施加至表面的放大剖视图;
图4为根据本公开的实施例的制造方法的简化示意图;以及
图5A至图5B为根据本公开的洗擦制品的另选的实施例的顶视图。
具体实施方式
图1示出了根据本公开的洗擦制品10的实施例。洗擦制品10可以被描述为消费者清洁或洗擦制品10。如在整个本说明书中所使用,术语“消费者”是关于制品10的任何家庭、美容、工业、医院或食品工业应用等。另外,如在整个本说明书中所使用,术语“洗擦”用于描述表面处理并且可包括清洁、研磨和/或擦洗,其包括各种水平或程度的研磨和/或擦洗动作(例如,重垢型、无划痕等)。制品10包括(在图1中通常参考的)基材12和纹理层14。基材12和纹理层14可包含多种不同的材料,如在下面另外描述。无论如何,纹理层14特征在于包含磨料组合物,所述磨料组合物形成于基材12上并且暴露于UV线(经UV处理)以形成经UV处理的(UV交联的和/或UV聚合的)纹理层14,如将在下面更全面描述。应当理解,在“可UV交联的或UV交联的”材料或组合物在整个本说明书中公开的情况下,同样“可UV聚合的或UV聚合的”材料或组合物可以被包含(添加)或取代。换句话讲,本公开涵盖纹理层14组合物,其可包含UV聚合的/可聚合的材料(例如单体)或UV交联的/可交联的材料(例如多功能单体、聚合物)或可包含两者,不论指示是否为这些另选的纹理层组合物的可能性而具体提出。
另外参考图2,基材12限定第一表面16和与之相对的第二表面18。基材12和纹理层14的厚度(通过引用“t”表示)在图2和图4中可以被夸大或低估。纹理层14形成于基材的一个或多个表面上(例如,表面16)。纹理层14还可在某种程度上穿透表面16、表面18。在一些实施例中,洗擦制品10还包含化学溶液(未示出),该化学溶液被加载到基材12中,或由基材12吸收和/或作为纹理层组合物的一部分而提供。可适用的化学溶液同样在下面更详细地描述。纹理层14可以被构造成容纳包含那些为中性的、阳离子或阴离子的众多种化学溶液。另外,在没有化学溶液的情况下,洗擦制品10同样是可用的。
在下面提供了基材12和纹理层14的组合物,以及其处理。洗擦制品10可被描述为提供“洗擦性”属性。术语“洗擦性”是关于当制品在物品上来回移动时研磨或去除以其它方式附连到表面的相对较小的不期望的物品的能力。不仅可以通过在基材的表面上形成硬化洗擦材料(即,比基材本身更硬),而且还可以并也许更显著地经由到其中如此形成的材料从基材表面延伸或越过基材表面的程度,结合洗擦材料的各个区段之间的侧面到侧面的间距,来给定基材洗擦特征。本公开的纹理层提供并且唯一地满足这两个洗擦性要求。
通过另外解释,纹理层14限定多个离散部分(例如,在图1中所示的和在20a、20b处通常参考的各种点状部分)。离散部分20a、离散部分20b可形成无规纹理化表面或可在基材表面16上形成图案。另外,离散部分(例如,20a、20b)可包括不同的相对尺寸或在尺寸上可以基本上一致。例如,并且如图1A所示,点20a比点20b相对更大。另外,离散部分(例如,20a、20b)可以基本上一致的距离从表面16向外延伸或突出,或另选地,可以不同的距离从表面16向外延伸或突出(即,相对于表面16,离散部分20a、离散部分20b可具有类似或不同的高度)。在一些实施例中,离散部分(例如,20a、20b)可从表面16向外延伸至在约10微米至约200微米范围内的任何距离。在其它实施例中,离散部分(例如,20a、20b)可从表面16向外延伸至在约10微米至约20微米范围内的任何距离。在另一个实施例中,离散部分(例如,20a、20b)可从表面16向外延伸至约10微米至约15微米的距离。无论如何,多种纹理和/或图案可以设置在基材12上。可用于本公开的图案的另选的示例性实施例在图5A至图5B中示出。
不管图案设计和/或部分(例如,20a、20b)距离表面16的延伸距离,在洗擦应用期间,用户(未示出)将通过例如沿侧面或边缘15抓住制品而垂直地握住制品10。制品10的厚度“t”允许容易抓住或握住制品10,如在下面更全面描述。然后,用户将定位洗擦制品10,由此使得纹理层14面向待洗擦的表面。该取向的示例提供于图3中,由此,洗擦制品10被定位以清洁或以其它方式处理表面30。如应该理解的,待清洁的表面30是专用的,并且可以相对较硬(例如,工作台台面或烹锅)或相对较软(例如,人体皮肤、聚合物烘焙容器等)。无论如何,在图3的示例性实施例中,待洗擦的表面30可具有不期望地附连到其上的质块32。同样,质块32对于特定洗擦应用将是唯一的,但包括诸如污垢、干制食品、干血等的物质。当用户反复迫使纹理层14(或其部分或区段)来回跨过质块32时,本公开的洗擦制品10有利于质块32的洗擦去除。纹理层14的每个区段(例如,部分20a、20b)必须足够硬,以在洗擦运动期间要么研磨要么整个去除质块32。此外,纹理层14必须从基材表面16延伸可测量的距离,以确保与质块32不仅沿最外层表面40而且也沿侧面42的紧密表面相互作用。部分20a、部分20b当被示出为具有一致的锐角或边缘(在表面40与侧面42的交汇处)时,可同样或相反地具有倒圆的边缘或拐角,或在横截面上可以是不一致的。重要的是,纹理层的延伸使得获得期望的洗擦性。值得注意的是,结合了吹塑纤维“洗擦”或纹理层的许多清洁擦拭物仅提供相对于基材表面的最小厚度或延伸,有可能生成小于期望的洗擦特征。另外,优选的是,由本公开的纹理层14提供的离散部分(例如,部分20a、部分20b)彼此足够地间隔开,以确保在清洁操作期间质块32与特定纹理层部分20a、部分20b的侧壁42之间的紧密接触。另外,还期望纹理层14具有耐磨性,由此使得形成纹理层14的组合物在制品10用于洗擦表面30期间和之后在基材12上保持基本上完整。如果表面16、表面18两者具有纹理层14,那么每个侧面可以以上述方式使用。然而,如果一个侧面不被纹理化,那么非纹理化侧面可以用于较轻度洗擦或擦拭功能。这样,洗擦制品可以用作多功能或多用清洁制品。
重要的是,本公开的经UV处理的纹理层14可以被构造成具有至少等于或大于其中该层所赋予到的基材12的硬度的相对硬度,如以上简要提及。另外说明,纹理层部分(例如,20a、20b)或总体纹理层14的局部硬度等于或大于整个制品10的硬度,或“全局硬度”。制品10可以因此被定义为具有全局柔韧性,因为基材12相对于较硬的、较不具柔韧性的磨料层/纹理层14是较软的或较具柔韧性的。纹理组合物14在已经被形成于基材上之后的硬度以及基材的硬度(用于比较)可以以多种方式获得。例如,材料的硬度可以通过以下来建立:通过测定洛氏压痕硬度,诸如在ASTM E18-14a:用于金属材料的洛氏硬度的标准测试方法中所描述;通过测定努氏硬度和维氏硬度,诸如在ASTM E384-10:用于材料的努氏和维氏硬度的标准测试方法中所描述;通过测定硬度计硬度,诸如在ASTM D2240-05:用于橡胶特性-硬度计硬度的标准测试方法中所描述;或通过测定布氏硬度,诸如在ASTM E10-14:用于金属材料的布氏硬度的标准测试方法中所描述。具有这些特征的制品是唯一可用作洗擦制品的,其中制品10足够柔韧性,以允许用户在待洗擦的多种物体中、之上和周围进行接触,而磨料层14的硬度提供了期望的洗擦性能。经由本公开的纹理化层和UV处理易于获得以上特征结构,如下所述。
基材
基材12可以由多种布料、泡沫材料和海绵材料形成并且可采取多种形式。可以使用的、适于用作消费者洗擦制品的任何布料、泡沫材料或海绵材料或者多种材料的组合包括但不限于,聚氨酯泡沫,诸如可以商品名称TEXTURED SURFACE FOAM、POLYETHER、M-100SF可从美国特拉华州纽瓦克市的AEARO技术有限责任公司(AEARO TECHNOLOGIES LLC,Newark,DE,USA)商购获得的聚氨酯泡沫,纤维素海绵,诸如以商品名称SCOTCH-BRITE STAYCLEAN NON-SCRATCH、目录号20202-12可从美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M COMPANY,St.Paul,MN,USA)商购获得的海绵,和得自德国威斯巴登的卡勒有限公司(Kalle GmbH,Wiesbaden,Germany)的生物可降解的L200、N250、S100海绵布。
如本文所用,术语“泡沫”是指由通过两种相异材料形成的两种不同相制成的胶态分散体。因此,泡沫还可以被称为硬化胶态分散体。对于聚氨酯(PU)泡沫,例如,气体(最普遍地,在发泡反应期间形成的二氧化碳气体)分散在PU液体内以形成不同分散相。该分散体随后硬化以得到固体PU泡沫。如本文所用,术语“海绵”同样用于描述硬化胶态分散体。例如,在形成纤维素海绵中,盐分散在纤维素混合物(粘胶纤维)中,以形成不同分散相。该分散体随后硬化并且去除盐以得到固体纤维素海绵。如本文所用,海绵材料和泡沫材料的定义可以符合在Robert J.Hunter“胶体科学基础”第1卷,牛津大学出版社,纽约,1987年(“Foundations of Colloid Science”,Vol.1,Robert J.Hunter,Oxford UniversityPress,New York,1987)中定义的那些,其全文以引用方式并入本文。
可以选择基材12的材料和形式以提供不同范围的期望特性,诸如延展性、弹性、耐久性、柔韧性等,这特别适于给定的洗擦任务和/或特别适于在其上形成纹理组合物。如所指出的那样,可以选择可用于基材12的材料以具有在宽范围内的耐久性特性。例如,适用于洗擦制品中的材料的耐久性往往被分类为“一次性的”(意味着由该材料形成的制品旨在在使用之后立即被丢弃)、“半即弃的”(意味着由该材料形成的制品可以被洗涤和再使用有限的次数),或“可重复使用的”(意味着由材料形成的制品旨在被洗涤和再使用)。可以选择或形成本公开的洗擦制品10以具有这些耐久性特性中的任一个。另外,如以上所指出的那样,材料可以基于它们的柔韧性进行选择。
根据本公开,消费者可优选仍然维持一定程度的柔韧性的相对更刚性的制品。刚性制品可以是由组合物形成的并且形成为当由用户握住时或当置于不规则表面上时均基本上保持其形状的形式的制品。值得注意的是,更刚性的清洁制品可仍然具有一定程度的柔韧性,以便适形于待洗擦表面的轮廓。然而,由本公开设想的制品可具有在清洁动作期间在已经被弯曲、压缩或以其它方式操纵之后回到初始形式的类型。
可以选择或形成基材12以具有易于接受在其上形成纹理层14的表面(例如,16)。特别地,可以形成基材的表面以具有去皮层,从而得到“较平滑的”、较均匀的、较不多孔的或孔较细的表面。较平滑的或较均匀的是指基材的表面(或多个表面)具有不同于基材12的主体13(图2)或不同于不包括表面的大部分基材材料的特征。甚至在一个或多个表面(16、18)可以如上所述形成以具有较平滑表面特征的情况下,整个基材保持相同的化学组成。
基材12具有有利地允许用户通过沿侧面或边缘15抓住制品而握住制品10的厚度“t”(图2)。然而,用户也可在表面16、表面18处抓住制品。重要的是,制品10的厚度“t”通常允许容易抓住或握住制品10,因为“抓握”是由基材12的厚的性质产生的。基材12的厚度“t”可以例如在2cm-5cm的范围内。厚度“t”可以为约2cm、约3cm或约4cm。作为参考点,如本文所用,术语“厚的”可以相对于可悬垂或具有大约0.5cm或更小厚度的家庭清洁布或擦拭物或常常可用的抹布而言。这些类型的相对较薄的制品/基材在抓握上具有人体工程学缺点并且可变得不实用于用来擦洗表面。相反地,如本文所述,较厚的基材12借助其厚度提供了柄部。柄部允许在擦洗或研磨功能期间更舒适的握住和易用性。
如在图2的剖视图中所示的基材12是单层结构。制品10被构造使得纹理层14可以直接形成到单层基材12的表面(例如,由侧面15形成并在侧面15处指示的表面、表面16、表面18等)上并且形成可用的洗擦制品,而不需要制品10层合、粘结或以其它方式接合(等等)到另一个基材层。换句话讲基材12以及制品10是非层合结构。然而,基材12可包括附加层,例如,诸如粘合增进剂层或接合层。
同样设想其它海绵和泡沫,并且这些示例并非旨在为限制性的。然而,不管确切构造,基材12高度地有利于由用户为了洗擦目的以其它方式使用制品10来抓握,并且已考虑洗擦制品10的预期用途来选择。
纹理层组合物
如上面所讨论的,纹理层14是形成于基材12上的并且随后UV交联的或UV聚合的或两者兼具的磨料组合物,如将在下面描述。纹理层14的确切组成可根据期望的目标性能特征而变化。为此,纹理层组合物被初始配制,并且然后形成于基材12上。该组合物将包含所选择的树脂,并且可包含附加成分,诸如一种或多种矿物质、一种或多种填料、一种或多种着色剂、一种或多种增稠剂、一种或多种消泡剂、一种或多种表面活性剂等。然而,不管确切组成,所选择的组合物是可UV处理的(即,可聚合的、可交联的)并且向洗擦制品10赋予期望特征(例如,可制造性、洗擦性、耐久性、硬度和耐磨性)。作为参考点,纹理层组合物14在纹理层14的UV处理(例如,交联、聚合)之前可以被描述为“可UV交联的”或“可UV聚合的”或两者,并且在纹理层14已经历UV处理之后可以被描述为“UV交联的”或“UV聚合的”或两者。印刷和UV处理本公开的纹理层组合物的工艺在下面另外讨论。此外,如本文所定义,临时洗擦制品17在纹理层组合物14形成于基材12上之后但在组合物14的UV处理之前而形成,并且同样将另外在下面详细讨论。
各种材料适于形成纹理层14。如上所述,纹理层14包含树脂组合物并且可包含各种聚合物和/或单体。一些可接受的树脂包括选自以下的那些树脂:苯乙烯-丁二烯树脂、丙烯酸类树脂、酚醛树脂、腈树脂、乙烯-乙酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂、苯乙烯-丙烯酸类树脂、乙烯基丙烯酸类树脂以及它们的组合。可用于本公开的粘结剂树脂的其它非限制性示例包括:氨基树脂、烷基化脲-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂;丙烯酸类树脂(包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)诸如丙烯酸乙烯酯、丙烯酸酯化的环氧树脂、丙烯酸酯化的氨基甲酸酯、丙烯酸酯化的聚酯、丙烯酸酯化的丙烯酸类树脂、丙烯酸酯化的聚醚、乙烯基醚、丙烯酸酯化的油和丙烯酸酯化的硅氧烷,醇酸树脂诸如氨基甲酸酯醇酸树脂、聚酯树脂、反应性氨基甲酸酯树脂,酚醛树脂诸如甲阶酚醛树脂和酚醛清漆树脂、酚醛/胶乳树脂;环氧树脂等。所述树脂可作为单体、低聚物、聚合物或它们的组合而提供。单体可包括能够形成交联结构的多官能单体,诸如环氧单体、烯烃、苯乙烯、丁二烯、丙烯酸类单体、酚醛单体、取代的酚醛单体、腈单体、乙烯-乙酸乙烯酯单体、异氰酸酯、丙烯酸类单体、乙烯基丙烯酸类单体以及它们的组合。可用于本公开的粘结剂树脂的其它非限制性示例包括氨基酸、烷基化脲单体、三聚氰胺、丙烯酸类单体(包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)诸如丙烯酸乙烯酯、丙烯酸酯化的环氧树脂、丙烯酸酯化的氨基甲酸酯、丙烯酸酯化的聚酯、丙烯酸酯化的丙烯酸类树脂、丙烯酸酯化的醚、乙烯基醚、丙烯酸酯化的油和丙烯酸酯化的硅氧烷、醇酸单体诸如氨基甲酸酯醇酸单体和酯。
纹理层14组合物的其它期望特征包括具有分子量的组合物,所述分子量允许所形成的可UV处理的纹理层14具有到其所施加的基材12的足够(例如,最低水平的)粘附力,由此使得纹理层14不容易擦去或沿基材表面16偏移(即,由此使得在纹理层14转移到基材16之后与在UV处理之前和/或之后,形成于基材上的纹理层14停留在基材表面16上)。具体地,可以选择材料以具有分子量或粘度,所述分子量或粘度允许纹理层14组合物在组合物转移到基材12上或形成于基材12上期间以将会填充模版图案的空穴或空隙的方式为可流动的,充分粘附到基材12,以及在模版从基材去除时保持期望的图案形状。
根据本公开的一些实施例,纹理层的组合物包含光引发剂并且可任选地包含作为纹理层14的制剂或组合物的一部分的促进剂或阻燃剂,如在教科书诸如乌尔曼工业化学百科全书(“辐射化学”节)(Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry(section“Radiation Chemistry”))中详细描述。示例性光引发剂是在下文中提供于表1A中的那些。可协助UV交联或UV聚合或两者的一些引发剂和促进剂包括α-羟基和α-氨基苯乙酮或氧化膦,可以商品名称Darocur 1173、Irgacure 651、Irgacure 369、Irgacure 819、LucirinTPO商购获得,所有这些可从美国新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫股份有限公司(BASFCORP.,Florham Park,NJ,USA)商购获得;基于芳族酮的那些,诸如二苯甲酮、噻吨酮、苯甲酰甲酸甲酯和樟脑醌;共引发剂,诸如N-苯基甘氨酸、乙基-对-二甲氨基苯甲酸酯和2-巯基苯并恶唑;盐,诸如碘或锍盐,可以商品名称诸如Irgacure 250(得自美国新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫股份有限公司(BASF CORP.,Florham Park,NJ,USA))、Cyracure UVI6976(得自美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司(DOW CHEMICAL COMPANY,Midland,MI,USA))和Esacure 1187(得自德国汉堡的雷曼福斯公司(LEHMANN&VOSS&CO.,Hamburg,Germany))商购获得。
在一些实施例中,纹理层14任选地还包含用于增加硬度的颗粒添加剂。为此,并且如在下面更详细地描述,本公开的洗擦制品10在具有不同洗擦要求的众多种潜在应用中是可用的。对于一些应用,期望洗擦制品10并且特别是纹理层14比其它更多或更少的研磨。虽然纹理层14的上述树脂组分向大于其它可用洗擦制品的制品10独立地赋予洗擦特征,但该洗擦特征可以经由添加颗粒组分而进一步增强。据此,可以采用如在本领域中是已知的众多种矿物质或填料。可用的矿物质包括Al2O3、“Minex”(购自伊利诺斯州爱第森的卡里公司(Cary Co.of Addison,Illinois))、SiO2、TiO2等。示例性填料包括CaCO3、滑石等。在采用的情况下,颗粒组分添加剂占纹理层14的不到70重量%,更优选地不到50重量%,最优选地不到30重量%。另外,颗粒组分可由无机的、硬的小颗粒组成。例如,“Minex”矿物质颗粒组分具有2微米的中值粒度和约560的努氏硬度。当然,其它粒度和硬度值也可以是有用的。颗粒组分的无机性质结合非离子型树脂组分,使得所得的纹理层14适合于与任何类型的化学溶液一起使用。
纹理层14还可包含着色剂或颜料添加剂以向擦拭制品10提供期望的美学吸引力。适当的颜料在本领域中是公知的,并且包括例如,以商品名SUNSPERSE购自俄亥俄州阿米利亚的太阳化工公司(Sun Chemical Corp.of Amelia,Ohio)出售的产品。如本领域已知的其它着色剂是同样可接受的,并且在一些实施例中占纹理层组合物的不到10重量%。
另外,纹理层组合物可包含一种或多种增稠剂以获得对于所采用的特定印刷技术和制造生产线的速度最期望的粘度。就这一点而言,适当的增稠剂在本领域中是已知的,并且包括例如,甲基纤维素和以商品名“RHEOLATE 255”购自新泽西州海茨敦的维乐斯股份有限公司(Rheox,Inc.of Hightstown,New Jersey)的材料。另一种可接受的增稠剂以商品名称LYOPRINT PT-XN购自美国北卡罗来纳州海波因特的亨斯迈国际有限责任公司(HuntsmanInternational LLC,High Point,NC,USA)。根据所选择的树脂和加工技术增稠剂可以是不必要的;然而,在采用的情况下,增稠剂优选地占纹理层组合物的不到约40重量%。在其它实施例中,盐组分可以在组合物中提供以有助于引起乳剂的组分之间的离子反应,并且从而同样产生在组合物的粘度上的增加,如本领域已知的。尽管如上所述,但根据一些实施例,纹理层14的组合物可以是非离子的。
如以上所指出的那样,消泡剂可以包含在组合物中以提供组合物的消泡或乳化。如在乌尔曼工业化学百科全书(“泡沫和泡沫控制”节)(Ullmann′s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry(section“Foams and Foam Control”))中所述,一些消泡剂材料是载体油;诸如水不溶性链烷烃和环烷烃矿物油、植物油、妥尔油、蓖麻油、大豆油、花生油;硅油,诸如二甲基聚硅氧烷;疏水性二氧化硅;疏水性脂肪衍生物和蜡,诸如单官能醇和多官能醇的脂肪酸酯、脂肪酸酰胺和磺酰胺、链烷烃蜡、地蜡和蒙丹蜡、短链和长链脂肪醇的磷酸单酯、二酯和三酯、短链和长链天然或合成脂肪醇、长链脂肪酸的水不溶性皂,包括硬脂酸铝、硬脂酸钙和山嵛酸钙、全氟化脂肪醇;水不溶性聚合物,诸如低分子质量的脂肪酸改性的醇酸树脂、低分子质量的酚醛清漆、乙酸乙烯酯和长链马来酸和富马酸二酯的共聚物、以及甲基丙烯酸甲酯-乙烯基吡咯烷酮共聚物、聚(丙二醇)、以及与丙三醇、三羟甲基、丙烷(1,1,1-三(羟甲基)丙烷)、季戊四醇、三乙醇胺、二季戊四醇、聚丙三醇的高分子质量的环氧丙烷加合物、环氧丁烷或长链a-环氧化物与多元醇的加成产物。示例消泡剂是可以商品名称XIAMETER AFE-1520商购获得的由美国密歇根州米德兰市的道康宁公司(Dow CorningCorporation of Midland,MI,USA)制造的硅氧烷乳剂。
在一些实施例中,纹理层14的组合物可包含粘结剂树脂、陶瓷微粒或处理剂,如在2015年2月27日提交的名称为“具有陶瓷微粒的消费者洗擦制品及其制造方法”(ConsumerScrubbing Article with Ceramic Microparticles and Method of Making Same)的美国临时专利申请序列号62/121,644中所描述,并且其全文通过引用并入本文。
最后,并且如先前所述,本公开的洗擦制品10可以“干燥地”使用,或为了杀菌、消毒或清洁(例如,皂)可以加载有化学品(溶液或固体)。术语“加载的”是关于在递送到用户之前由基材12吸收的化学溶液。此外或另选地,化学品可以喷涂到布的表面上。在另外的实施例中,化学品可以提供于纹理层组合物14中或作为纹理层组合物14的一部分提供。因此,沉积(例如,印刷)的纹理层14可包括印刷的皂洗擦点(例如,图1的20a、20b)。利用这些各种构造,在使用期间,当用户跨过表面擦拭洗擦制品10时,化学溶液从基材12中释放。因此,在其中化学品被提供作为纹理层14的一部分的实施例中,当化学品在洗擦应用期间被消耗时,纹理层(即,洗擦部分20a、洗擦部分20b)可在尺寸上逐渐减小。由于纹理层14的优选的非离子性质,事实上可以使用的任何期望的化学品(溶液或固体),包括水、皂、季铵盐溶液、基于LauricidinTM的抗微生物剂、基于醇的抗微生物剂、基于柑橘的清洁剂、基于溶剂的清洁剂、奶油抛光剂、阴离子清洁剂、氧化胺等。也就是说,在采用的情况下,化学溶液可以是阴离子的、阳离子的或中性的。
洗擦制品的形成
本公开的洗擦制品10的制造或形成在图4的简化框图形式中示出,并且通常包括配制适当的纹理层组合物、将组合物赋予到基材12(例如,经由印刷、涂覆、蚀刻、压印、模制、微复制等),并且然后UV处理所沉积或形成的组合物,从而引起UV交联或UV聚合(或两者)的纹理层14。用于组合物14到基材12的实际沉积或赋予的各种技术在下面描述。然而,重要的是,并且如上所述,配制纹理层组合物,由此使得成分可以作为UV处理步骤的一部分被UV交联和/或UV聚合。这与所公开的基材构造一起表示优于用于形成具有纹理化表面的洗擦制品的其它技术的明显优点。
在纹理层14形成于基材12上之前,根据基材的类型,基材12的表面16可以是涂底漆的或经处理的。涂底漆可涉及机械的、化学的、物理的和材料的应用方法。例如,对于本公开可以尤其可用的一些表面涂底漆方法包括加热、施加压力、固结、火焰处理、熔融、切割或去除基材材料。另选地,涂底漆可包括施涂化学底漆诸如粘合剂。然而,值得注意的是,在一些实施例中,在纹理层14组合物转移到基材12上并且获得足够粘附力之前,底漆是不必要的。
纹理层14组合物可以使用多种已知技术形成于基材12的一个或多个表面上,所述技术诸如印刷(例如,丝网印刷、凹版印刷、柔性版印刷等)、涂覆(例如,辊、喷涂、静电)、蚀刻、激光蚀刻、注塑、微复制和压印。从一般的意义上来讲,并且参考图4,(各种类型的)纹理形成物58以任何期望图案,诸如上述各种图案中的任一个,将可UV处理的(例如,可交联和/或可UV聚合的)纹理层14沉积或赋予到基材12上。
纹理形成物58可包括,例如,印刷机、辊涂机、喷涂机、蚀刻装置、激光、压印设备,微复制机等。作为一个具体的非限制性示例,使用用于向基材12赋予纹理层14的印刷方法可以是有利的,其中印刷技术可提供相对较高清晰度(例如,锐缘的)印刷的组合物14。与上述其它纹理形成技术相比,一些印刷技术也可以得到相对容易的制造和较低的成本。不管纹理形成技术,如先前所述,纹理层14覆盖不到整个基材表面(该纹理层被转移到该基材表面)(即,图2的表面16),并且优选地形成于包括两个或更多个离散区段的图案中。就这一点而言,可以提供众多种图案。例如,所述图案可由图1所示的多个点组成。另选地,线可以彼此连接。在另选的实施例中,并且另外参考图5A至图5B,纹理层由多个离散线、点和/或图像组成。另外,可以形成其它期望图案部件,诸如公司徽标。另选地,纹理层区段的更无规分布可以赋予到基材12。本公开设想事实上可以得到任何图案。
一旦纹理层14形成于基材12上,但在暴露于UV辐射之前(如下面所讨论),就形成临时洗擦制品17。临时洗擦制品17特征在于具有可UV处理的纹理层14,其尚未经历UV处理(即,尚未进行UV线暴露步骤)。因此,临时洗擦制品17也可以被称为临时纹理化洗擦制品17。无论如何,临时洗擦制品17可以接着被允许保持原状(允许等待)一段时间或可直接或立即进行任选固化步骤。临时洗擦制品17可经历任选固化步骤,由此制品17暴露于热,诸如在短期由烘箱(图4的60)或红外线(未示出)给定。烘箱和/或红外线暴露时间可变化,并且可以例如在小于5分钟、3分钟或更少,或者2分钟或更少的范围内。参照红外暴露,往往红外线暴露比经由烘箱加热更具成本效益。然而,除非经历红外线暴露的材料的组成是天然高吸收红外线的,否则可以需要添加剂,以允许红外线被组合物吸收。可用于有助于红外吸收的添加剂的示例为炭黑。无论如何,任选的步骤可有利于纹理层14到基材表面16的较强或更期望的附着性,并且可提供较稳定的、较不发粘的纹理层14。应当理解,使纹理层14经受UV线本身同样可以足以完成聚合或交联,由此使得热或红外处理是不必要的。同样,应当理解,对于纹理层14的一些组合物,在UV处理之前没有水或溶剂存在于纹理层14中,因此,蒸发步骤可以是不期望或不必要的。例如,在本公开的实施例中,纹理层组合物14包含不需要水基或溶剂基树脂或化合物的材料,以获得足以以期望图案转移到基材(例如,12)的材料流。
接着,在纹理层14已被形成于基材12上之后,以及在任何上述任选步骤之后,临时纹理化洗擦制品17经受UV辐射以交联或聚合或交联聚合提供于其上的纹理层14组合物。如图4所示,UV线62照射临时洗擦制品17的可UV处理的纹理层14,从而在基材12上形成经UV处理的(即,UV交联和/或UV聚合的)纹理层14,因此形成所得的洗擦制品10。由于纹理层14组合物的稳定性质或所选粘度,可UV处理的纹理层14和经UV处理的纹理层14将具有基本上类似或相同的纹理图案,即由纹理层14的初始沉积或形成而产生的图案将基本上不改变,如果改变的话,在纹理层14的UV处理之前或之后。
不管基材12和组合物的确切组成和尺寸,以及纹理层14的组成、尺寸或图案,本公开的洗擦制品10在成本以及可用于形成洗擦制品的制造工艺的容易性和灵活性方面提供优于先前的消费者洗擦制品的显著改善。此外,本公开的洗擦制品表现出合适的耐磨性能,并且可有利地包括单层基材或提供优异的抓握的非层合制品。同样,本公开的UV交联的纹理层14可具有提高的耐久性、硬度、拉伸强度和冲击强度、高热特性、耐溶剂和耐化学品性,以及耐环境应力开裂性。在下面提供示例性洗擦制品10。由组合物提供的组分和/或重量百分比量可容易地变化,但仍然落入本公开的范围内。
实例A:
表1A:纹理层(印刷研磨)材料
纹理层组合物的制备
在单独的刚性塑料容器中以期望量称出精确到0.1克的表1A的所有成分。通过将所有成分置于刚性塑料容器中来制备混合物。光引发剂最后放置,并且小心操作使光引发剂不暴露于过量环境光线。混合物首先用手混合30秒,并且在开始混合之前将盖固定在容器上。然后在可以商品名称SPEEDMIXER DAC 400.1VAC-P从美国南卡罗来纳州兰德拉姆的Flaktek股份有限公司(Flaktek Inc.,Landrum,SC,USA)商购获得的实验室离心式混合器中将混合物混合30秒。混合器的旋转速度设定为2500rpm。在30秒后,停止混合器,并且将塑料容器从混合器中取出并用铝箔封装,该塑料容器中具有所述混合物。容器在实验台上保留原状24小时。所制备的丙烯酸酯和环氧树脂混合物的列表在表2A和表3A中呈现。
表2A:所制备的丙烯酸酯混合物的组成
组分 | 重量(g) |
丙烯酸酯 | 134.1 |
填料-3 | 142.4 |
填料-1 | 69.7 |
光引发剂-1 | 3.0 |
颜料 | 0.7 |
二氧化硅 | 7.1 |
增稠剂 | 2.0 |
总计 | 359.1 |
表3A:所制备的环氧树脂混合物的组成
组分 | 重量(g) |
环氧树脂-1 | 75.0 |
环氧树脂-2 | 75.0 |
二氧化硅 | 20.4 |
光引发剂-2 | 7.5 |
填料-2 | 90.0 |
填料-1 | 45.5 |
总计 | 313.4 |
表4A:基材材料
原样使用泡沫和纤维素海绵样本。显而易见的是,任何其它厚的非织造基材将是类似地可用的。可商购获得的厚的非织造基材的示例是具有3cm厚度的非织造浴海绵,其可以商品名称ACTIBEL TONIFICANTE从西班牙马德里的3M西班牙股份公司(3M ESPANA,S.A.,Madrid,SPAIN)商购获得。
将所制备的组合物印刷到所制备的基材上
对于表4A的所制备的基材中的每个,将具有图1所示的纹理图案的金属模版置于基材样本的顶部上。通过在基材边缘上施加胶带而将基材固定在平坦实验台上。然后,将具有期望印刷图案的金属模版置于基材样本的顶部上。在木制涂覆器的帮助下将约50克的所制备的印刷组合物置于模版上。然后,在手持式涂刷器的帮助下将印刷混合物利用剪切运动施涂在模版的印刷图案上,同时向下施加手压。据观察,印刷混合物填充了印刷图案的空穴并且转移到基材样本上。然后,去除模版并且所印刷的基材样本在实验台上保留原状一分钟。
据观察,泡沫和纤维素海绵基材的相对较平滑表面使能更均匀地印刷(锐缘)图案。
所印刷样品的UV处理
在一分钟之后,在具有9.33m/min的线速度的连续生产线中将所印刷的样本在标准D-灯泡(EPIQ 6000,可从美国马里兰州盖瑟斯堡的贺利氏特种光源美国有限责任公司(Heraeus Noblelight America LLC,Gaithersburg,MD,USA)商购获得)下经受UV辐射。D-灯泡具有600W的功率。
测试所印刷样品的研磨特性
所印刷样本的研磨特性利用可从美国马里兰州黑格斯敦的弗雷泽精密仪器股份有限公司(Frazier Precision Instrument Company,Inc.Hagerstow,MD,USA)商购获得的弗雷泽席夫尔式均匀磨损测试仪进行测试。在测试中,所印刷的样本首先用去离子水饱和,并且然后用作磨料。将光学透明的、刚性的塑料盘用作待研磨的基材。从可以商品名称ACRYLATE GP从德国埃森的赢创工业集团(Evonik Industries AG,Essen,Germany)商购获得的刚性塑料片中激光切割出具有10.2cm的直径和0.3cm的厚度的盘。在测试期间,磨料以250rpm的旋转速度研磨盘,并且当总转数达到1000时终止测试。在测试前后测量盘的重量并精确到0.001克。将重量值之间的差值记录并报告为表5A中初始重量的百分比(“在1000转数之后从盘中研磨的重量”的列之下)。
表5A:所印刷样品的研磨特性的评估
样本 | 在1000转数之后从盘中研磨的重量(重量%) |
印刷在非织造材料上的丙烯酸酯 | 0.47 |
印刷在泡沫上的丙烯酸酯 | 0.31 |
印刷在纤维素海绵上的丙烯酸酯 | 0.61 |
印刷在非织造材料上的环氧树脂 | 0.23 |
印刷在泡沫上的环氧树脂 | 0.14 |
印刷在纤维素海绵上的环氧树脂 | 0.19 |
结果
表5A呈现的数据指示印刷在不同基材上的丙烯酸酯制剂比环氧树脂制剂更具研磨性。
实例B:
表1B:所印刷的制品组合物
纹理层组合物的制备
所有纹理层组合物利用使用Flacktek塑料混合容器的DAC-400SpeedMixerTM不对称离心式混合器(美国南卡罗来纳州兰德拉姆的Flaktek股份有限公司(Flaktek Inc.,Landrum,SC USA))进行混合。对于墨组合物1,将1.5g光引发剂1加入具有162.5g丙烯酸酯的混合容器并混合几分钟直到该光引发剂溶解为止,然后将135.0g填料1、5.7g填料2、0.2g颜料、4.7g流平剂1和4.7g流平剂2加入容器,并以2500rpm混合3分钟。对于墨组合物3,将3.0g光引发剂2加入具有161.7g丙烯酸酯的混合容器并混合几分钟直到该光引发剂在丙烯酸酯中充分混合为止,然后将141.1g填料1、7.9g填料2、0.2g颜料、4.7g流平剂1和4.7g流平剂2加入容器,并以2500rpm混合3分钟。两种墨的组合物在下面列出:
表2B:纹理层(印刷研磨)组合物
材料 | 材料1(g) | 材料1(%) | 材料3(g) | 材料3(%) |
丙烯酸酯 | 162.5 | 51.73 | 161.7 | 50.05 |
光引发剂-1 | 1.5 | 0.478 | ||
光引发剂-2 | 3.0 | 0.929 | ||
填料1 | 135.0 | 42.99 | 141.1 | 43.66 |
填料2 | 5.7 | 1.799 | 7.9 | 2.43 |
颜料 | 0.2 | 0.048 | 0.2 | 0.046 |
流平剂1 | 4.7 | 1.481 | 4.7 | 1.439 |
流平剂2 | 4.7 | 1.481 | 4.7 | 1.439 |
总计 | 314.1 | 100 | 323.1 | 100 |
表3B:基材材料
基材制备
除了切割之外原样使用基材。泡沫1(纤维素海绵布)通过切成约22cm乘22cm的正方形来制备。泡沫2通过切成约17cm乘17cm的正方形来制备。
将所制备的组合物印刷到所制备的基材和点高度上
使用具有约1.8mm直径的圆形开口的金属丝网将印刷组合物丝网印刷到基材泡沫1和泡沫2上;每个开口与其它开口分开约2mm的距离。使用涂刷器迫使墨通过丝网中的空穴。因此,所得的印刷制品具有印刷组合物点的图案。根据基材和所施加的印刷组合物的量,印刷组合物点要么凸起要么在海绵表面处。在泡沫1的纤维素海绵布基材上,印刷组合物点以约0.5mm至1.6mm的固化印刷组合物点的高度凸起。在泡沫2的更加多孔的聚氨酯海绵上,印刷组合物点在海绵的表面处(但当压缩海绵时被暴露)。印刷组合物粘度将对印刷组合物点高度有影响。较具粘性的印刷组合物将得到较高的印刷组合物点高度,并且较不具粘性的印刷组合物将得到较低的印刷组合物点高度。印刷组合物粘度不变化,然而:两种印刷组合物为大约10,000厘泊(如用布氏型RVTD粘度计测量)。
固化条件
在要么395nm的LED紫外线灯(Phoseon)要么D-灯泡灯(Heraeus-Fusion)(无氮气吹扫)下固化印刷组合物。在生产线以60m/min(200ft/min)加速完成固化。在使用D-灯泡的该速度下,对于UVA、UVB、UVC和UVV分别利用低至223mJ/cm2、83mJ/cm2、9mJ/cm2和267mJ/cm2的所测量的能量固化印刷组合物。在该速度下,对于395nm的LED灯泡,利用低至42mJ/cm2的所测量的能量固化印刷组合物。
结果
成品的耐久性(即,印刷组合物点的粘附性)使用类似于在ASTM D-3450中描述的直线可洗性测试仪(马里兰州银泉的加德纳实验室(Gardner Laboratory,Silver Spring,MD))进行测试,具有以下区别:
a.将成品置于海绵保持器中并且用附加的聚氨酯(用于印刷的聚氨酯海绵)或纤维素海绵(用于纤维素海绵布)支持,使得成品的印刷表面暴露于洗擦溶液。
b.在去离子水中该洗擦溶液按洗碟剂的体积溶液计为0.15%(是宝洁公司(Proctor and Gamble)的注册商标)。加入足够的洗擦溶液以保持成品润湿,而没有多余的水溅出。对于每个测试完全更换洗擦溶液。
c.称重的海绵保持器为约344g(具有干燥的纤维素海绵背衬和干燥的印刷海绵布)和340g(具有干燥的聚氨酯海绵背衬和印刷聚氨酯海绵)。
d.被洗擦的表面是不含划痕的一块干净的玻璃。
具有泡沫1的成品和具有泡沫2的成品均超出5000次循环(2小时以上的连续洗擦),而没有印刷组合物点的损耗。因为在测试后玻璃基材保持不含划痕,所以成品被确定为是无划痕的。
实例C:
表1C:所印刷的制品组合物
基材制备
基材按原样使用,除了在其中含水量高到基于手感的程度的情况下之外。如果在触摸时用户的手没有感到湿润,那么不认为“润湿”。如果在触摸时用户的手感到润湿,那么将基材置于设置在105℃的HAO-L烘箱中15分钟(烘箱购自印度班加罗尔-75第三期HAL第872号(与BEML门相对)的瑟摩康工具(P)有限公司(Thermocon Instruments(P)Limited,872,HAL,3rd Stage,(opp BEML gate),Bangalore-75,INDIA)。
将所制备的组合物印刷到所制备的基材和点高度上
为了制备所印刷的组合物,采用250ml烧杯并转移150克填充的可UV固化的树脂组合物((OPV9051级),并且在恒定搅拌下将6克SG510红墨水加入烧杯(即,4%)。然后,使用IKA Eurostar-ST PCV型搅拌器以150rpm在室温下搅拌15分钟。然后,使混合物在室温下沉降。
将具有期望的印刷设计的聚酯筛网框安装到型号AT-80P的ATMA印刷机,该印刷机购自台湾新台北县428五股工业区五权7路65号的东远精技工业股份有限公司(ATMA CHAMPENT.CORP.,No.65,Wuquan 7th Road,WUGU Dist.,New Paipei City 248,TAIWAN)。将如上述制备的所制备的组合物倒在筛网的中间。印刷条左右运行一次以将墨涂抹在筛网框上。将印刷速度设定为8m/min。然后,将基材置于筛网下并且用单程/和双程印刷。然后,所印刷的基材借助用于在基材上固化和固定所涂覆组合物的型号P600M的融合UV干燥机进行干燥,所述干燥机购自美国马里兰州20878盖瑟斯堡的克洛珀路910号的贺利氏特种光源融合UV股份有限公司(Heraeus Noblelight Fusion UV Inc.,910 Clopper Road,Gaithersburg,Maryland 20878,USA)。
在UV固化后基材尺寸和感觉的影响
为了确定UV固化对产品尺寸的影响,制备了三块擦拭物,如以上通常讨论的。每个擦拭物通过UV固化室不同次数。“单程”擦拭物通过UV固化室一次。“双程”擦拭物通过UV固化室两次,并且“三程”擦拭物通过UV固化室三次。以17个单位的UV固化腔室进料速率,对于每次通过,将擦拭物暴露于约2,500mJ/cm2。据观察,“三程”擦拭物确实示出一些尺寸变化,而且擦拭物摸起来感觉粗糙且僵硬。将擦拭物保留在烘箱(没有加热)中过夜后,擦拭物恢复初始尺寸和感觉,因此,指示UV固化和干燥不是不可逆地改变擦拭物的尺寸和感觉。
干燥和湿润测试的影响
进一步测试三块擦拭物,以评估干燥和湿润擦拭物对所印刷的纹理层的稳定性的影响。据观察,在润湿擦拭物并且然后在型号TI 126D的TEMPO干燥机中在105℃干燥两小时之后,所述干燥机购自TEMPO器械和设备(1)私营有限公司(TEMPO Instruments&Equipments(1)PVT.LTD.,To Syringe Comp,W.E.Highway,B/H,Samrat Hotel,PandurangWadi,PO:Mira,Dist..:Thane-401 104,INDIA),在三个擦拭物的任一个擦拭物上的纹理层中没有发现开裂。然后,重新润湿擦拭物,并且同样没有开裂形成于所印刷的纹理层的任一个中。所述三块擦拭物另外在60℃下的三星WA80K8SEG/XTL洗涤机(购自印度马哈拉施特拉邦孟买的三星印度公司(Samsung India,Mumbai,Maharashtra,INDIA))中洗涤两小时。在该实验中,在每个擦拭物中观察到所印刷的纹理层的显著损耗。
单程擦拭物遭受相当多的印刷纹理化层的损耗。双程擦拭物具有所印刷的纹理化层的显著的损耗,但所印刷的纹理化层不开裂。三程擦拭物保留大部分所印刷的纹理化层,并且仅轻微磨掉所印刷的纹理层。双程擦拭物和三程擦拭物的性能就这一点而言被认为是满意的。
摩擦性能(表面磨损)测试
在表面磨损或摩擦测试中,三块擦拭物中的每个擦拭物根据AATCC 8测试方法进行测试,并且甚至在10轮之后继续测试以检查在海绵擦拭物基材上的磨料涂层的性能一致性。用于测试的设备为MECRUB XT MAG-C0221摩擦测量仪,其购自印度哥印拜陀-642109的MAG SOLVICS私营有限公司(MAG SOLVICS PRIVATE LTD,Coimatore-642109,INDIA)。测试擦拭物直到发生所印刷的纹理层的严重损耗。所印刷的纹理层的严重损耗发生在单程擦拭物的10次循环、双程擦拭物的50次循环和三程擦拭物的10次循环时。
洗擦性能测试
对蜡笔污渍也进行了单程擦拭物、双程擦拭物和三程擦拭物测试以确定为了去除污渍将需要多少次洗擦通过。该测试使用购自印度孟买400093安泰里(E)马哈拉施特拉工业发展公司中央路希尔顿大厦48/2号的骆驼蜡笔誉卡姆林有限公司(Camel Wax Crayons,Kokuyo Camlin Ltd,48/2,Hilton House,Central Road,MIDC,Andheri(E),Mumbai-400093,INDIA)的57mm长×7.5mm直径的蜡笔进行。卡姆林蜡笔用于作出污渍。在花岗岩工作台台面上作出3cm直径的圆,并且通过手动握住像铅笔的蜡笔进行着色。花岗岩工作台台面是规则的、非抛光的表面,而没有任何深的开裂、空穴或不平的表面区域。同时作出所有蜡笔污渍。用水使测试擦拭物湿润且柔韧,并且在蜡笔污渍上以由用于家庭用途的此类擦拭物的典型消费者所使用的同样方式手动擦拭所印刷的侧面。对于每个擦拭物的测试由相同的操作人员同时进行,以在整个测试中采用大致一致的速度和压力试图避免在结果中的变化。记录从花岗石测试表面中完全清洁蜡笔污渍所需要的行程数。擦拭物的每次通过构成一次行程。在污渍的清洁后,交叉检查花岗岩测试表面,以确保完全从测试表面清洁污渍。如图下面表3C所示,单程擦拭物、双程擦拭物和三程擦拭物比测试的许多其它洗擦制品都执行得更好。
表2C:纹理化层的洗擦性能
结果
在实例C中描述的单程、双程和三程擦拭物的上述测试表明,单程擦拭物的印刷表面产生在洗涤和擦涂测试中相对较容易地去除的非常薄的涂层。在实例C中描述的所有测试中双程擦拭物表现令人满意。三程擦拭物较僵硬并且因此所印刷的表面在摩擦和洗涤测试中耗尽。
虽然本公开已参考优选实施例进行了描述,但本领域的技术人员将认识到可在不偏离本公开的实质和范围的情况下进行形式和细节的改变。
Claims (19)
1.一种洗擦制品,所述洗擦制品包括:
基材,所述基材包括泡沫材料和海绵材料中的一种;
形成于所述基材的表面上的紫外线(UV)交联的纹理层。
2.根据权利要求1所述的洗擦制品,其中所述基材具有至少2cm的厚度。
3.根据权利要求1所述的洗擦制品,其中所述基材具有至少3cm的厚度。
4.根据权利要求1所述的洗擦制品,其中所述UV交联的纹理层形成于所述基材的至少两个表面上。
5.根据权利要求1所述的洗擦制品,其中所述纹理层限定图案。
6.根据权利要求5所述的洗擦制品,其中所述图案包括多个离散片段。
7.根据权利要求6所述的洗擦制品,其中所述离散片段包括一系列不连接的线、点或图像中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的洗擦制品,其中所述纹理层从所述基材的表面向外延伸最多200微米。
9.根据权利要求1所述的洗擦制品,其中所述纹理层包括多个无规分布的纹理。
10.根据权利要求1所述的洗擦制品,所述洗擦制品还包含:
吸收到所述基材中的化学溶液。
11.根据权利要求1所述的洗擦制品,其中所述纹理层具有至少等于所述基材的硬度的硬度。
12.根据权利要求1所述的洗擦制品,其中所述纹理层硬度大于所述基材的硬度。
13.根据权利要求1所述的洗擦制品,其中所述基材由单层材料组成。
14.一种制造洗擦制品的方法,所述方法包括:
将树脂组合物转移到基材的表面上以在所述表面上形成能够UV处理的纹理层,并且从而形成临时洗擦制品;
利用UV辐射来处理所述临时洗擦制品以在所述基材表面上形成UV交联的纹理层;
其中所述基材包括泡沫材料和海绵材料中的一种。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述UV交联的纹理层具有大于所述基材的硬度的相对硬度。
16.根据权利要求14所述的方法,其中所述能够UV处理的纹理层和UV交联的纹理层各自限定图案。
17.根据权利要求14所述的方法,所述方法还包括:
在所述处理步骤之前,使所述临时洗擦制品暴露于热以从所述能够UV处理的纹理层中蒸发一定量的溶剂。
18.根据权利要求14所述的方法,其中所述经UV处理的纹理层包括UV聚合的纹理层,所述UV聚合的纹理层具有等于或大于所述基材的硬度的相对硬度。
19.一种制造洗擦制品的方法,所述方法包括:
在基材的表面上形成能够UV处理的组合物以形成能够UV交联的纹理层;以及
通过使所述纹理层暴露于UV辐射来UV处理所述纹理层以形成UV交联的纹理层;
其中所述基材基本上由海绵材料或泡沫材料组成。
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