KR100929271B1 - 인쇄된 경질판을 갖는 유연성 스크러빙 재료 및 이를 포함하는 스크럽 패트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 2개의 분리된 성분을 결합한 스크러빙 재료에 관한 것이다. 제1 성분은 이어진 유연성 기재(106, 304, 706)이다. 제2 성분은 유연성 기재(106, 304, 706)에 고정된 이어지지 않은 연마층이다. 연마층은 이어진 유연성 기재(106, 304, 706)와는 상이한 재료로부터 형성된 한 세트의 연마판(108, 302, 402, 708)이다. 1개 또는 2개의 유연성 기재(106, 304, 706)에 연마판(108, 302, 402, 708)을 고정시키고 스폰지 또는 테리천과 같은 중간층(702)을 결합시킨다. 연마판(108, 302, 402, 708) 사이의 틈(205, 301)은 비교적 넓고 일반적으로 최대 판 길이(307)의 1/3보다 넓다. 유연성 기재(106, 304, 706)는 시각적으로 관심을 끄는 색상, 패턴, 및 이미지를 인쇄할 수 있는 밀착 제직된 직물일 수 있다. 판 재료는 에폭시와 같이, 추후에 응고되는 인쇄성 재료(204)이다. 본 발명은 관련된 사용 방법 및 제조 방법을 포함한다.

스크럽 패드, 유연성 기재, 연마판

Description

인쇄된 경질판을 갖는 유연성 스크러빙 재료 및 이를 포함하는 스크럽 패트{A FLEXIBLE SCRUBBING MATERIAL WITH PRINTED RIGID PLATES AND A SCRUB PAD COMPRISING IT}

본 발명은 일반적으로 스크러빙(scrubbing) 재료에 관한 것이다. 구체적으로는, 본 발명은 제한 없이, 가정 및 산업 현장에서의 각종 세정과 개인 위생 용도에 사용하기 위한, 경질판을 갖는 유연성 스크러빙 패드에 관한 것이다.

다수의 상이한 유형 및 디자인의 정련 패드 및 스크럽 패드(scrub pad)가 현재 시판중이다. 양모형 강철과 같은 양모형 금속 패드는 오랫동안 생산되어 가정 및 산업현장에서의 세정에 사용되어 왔다. 이들 정련 패드는 이들의 금속성 섬유의 경도에 기인하는, 뛰어난 연마성 및 정련 특징을 갖지만, 몇가지 유의적인 단점을 가지고 있다. 예를 들면, 금속성 패드는 부드럽거나, 쉽게 긁히거나, 또는 산화시킨 표면을 과도하게 마모시킨다. 이러한 패드와 관련된 또다른 문제점은 내구성인데, 금속 섬유는 사용하는 동안에 벗겨지고 갈라지는 경향이 있다. 또한, 양모형 금속 패드는 보호되지 않은 손으로 쥐기에는 거칠고 불편하며, 갈라진 파편이 사용자의 피부에 박힐 수도 있다. 양모형 금속 패드는 또한 유용한 사용기간이 비교적 짧고, 종종 상당히 쉽게 녹이 슨다.

양모형 금속 패드의 단점을 극복하기 위해서, 다수의 비금속성 패드가 개발 되었다. 전형적으로, 이들 패드는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리프로필렌 또는 나일론과 같은 합성 섬유의 부직 웨브를 포함한다. 이러한 구조의 일부 예가 미국 특허 번호 5,955,417; 5,786,065; 및 4,949,417에 개시되어 있다. 다른 것들은 스폰지와 같은 유기 재료를 포함한다.

이들 비금속성 패드는 양모형 금속 패드의 많은 결점에서 벗어났지만, 그럼에도 불구하고 다른 제한을 갖는다. 예를 들면, 이들은 세정할 표면에서 제거된 음식물 및 기타 부스러기를 쉽게 포집할 수 있다. 이러한 현상은 이들 패드의 표면이 밀착 제직된 직물 및/또는 방수성 직물처럼 보다 침투하기 어려운 표면이 아니라, 섬유의 다공성 부직 웨브이기 때문에 발생하는 것일 수 있다. 음식물의 축적은 패드내 박테리아의 성장을 촉진시키는 부정적인 결과를 가져올 수 있다.

다른 스크러빙 패드는 제직 또는 부직 패드를 패드내 분산시킨 세척제 및/또는 계면활성제와 배합한 것이다. 이러한 패드의 한 종류가 미국 특허 번호 5,955,417에 기재되어 있다. 이러한 패드의 제조 방법은, 3차원의 로프티 패드를 제조하는 단계 및 건조시킨 세척 조성물을 패드에 첨가하는 단계를 포함한다. 이들 패드의 유형은 이들의 세정 성능을 증진시키기 위한 특정 세척 조성물에 따라 결정된다. 또한, 세척 조성물이 소모될 때 이들의 세정 효과는 점진적으로 감퇴된다.

미국 특허 번호 3,175,331 및 4,190,550에 나타나 있는 것과 같은 일부 스크럽 패드는 세척 효과를 증진시키기 위해서, 패드내에 비누바와 같은 교체형 세척 성분을 배치한다. 그러나, 세정 성분이 완전 소모되었을 때 사용자가 이것을 반복적으로 교체해줘야 하는 불편함이 있다.

다른 스크러빙 패드 디자인은 스크러빙 효과를 증진시키기 위해서 합성 섬유 돌기를 사용한다. 예를 들면, 미국 특허 번호 5,609,431에 기재된 스크러빙 패드는 백킹(backing) 재료로부터 돌출된, 합성 섬유의 평정형 타래를 포함한다. 이러한 패드 유형의 한가지 단점은 돌기가 반복 사용 후에 본래 형태를 잃어버리는 경향이 있어서 패드의 세척 효과가 감소된다는 것이다.

종래 스크러빙 패드의 단점의 한가지, 일부 또는 전부를 극복한 스크러빙 패드에 대한 요구가 존재한다.

발명의 개요

본 발명은 유연성 기재에 고정된 복수개의 판을 갖는, 샌딩(sanding), 스크러빙, 또는 버핑(buffing) 재료에 관한 것이다. 본 발명의 일측면에서, 스크러빙 재료는 상이한 성질의 제1 성분 및 제2 성분을 갖는다. 제1 성분은 이어진 유연성 기재를 포함하고, 제2 성분은 유연성 기재에 고정된 이어지지 않은 층을 포함한다. 이어지지 않은 층은 전형적으로는 복수개의 판으로서 구체화된다. 판은 유연성 기재의 한쪽면 또는 양쪽면에 통상적인 인쇄 방법에 의해서 인쇄될 수 있고 뒤이어 경화될 수 있는 에폭시와 같은 수지를 포함한다.

본 발명의 또다른 측면에서, 기재는 복수개의 판이 각각의 표면에 고정되는 2개의 표면을 갖는다. 각 기재 표면은 기재의 재료 및 고정된 판의 다양한 특징과 관련해서 선택된 연마성 수준을 갖게 된다.

본 발명의 한층 또다른 측면에서, 유연성 스크러빙 재료는 유연성 기재 및 압축성 층, 또는 대안적으로는, 테리천과 같은 부드러운 흡수성 재료의 층을 포함 한다. 압축성 층은 폼 또는 스폰지와 같은, 액체 흡수성 재료일 수 있다. 또다른 측면으로서, 스크러빙 재료는 기재 및 고정된 복수의 판을 갖는다. 판은 인접한 판과의 사이에 복수개의 틈이 형성되도록 떨어져서 배치된다. 틈의 크기는 투과성, 유연성, 및 연마성 수준과 같은 목적한 특징을 제공하도록 선택적으로 결정한다.

모든 구체예는 계절 상 적절할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는, 시각적으로 관심을 끄는 인쇄된 패턴 또는 이미지가 있는 기재 직물을 경우에 따라 포함할 수 있다. 구체예는 습식 용도 또는 건식 용도로, 즉 액체와 함께 또는 액체 없이 사용할 수 있다. 스크러빙 재료는 스크럽 패드, 샌딩 패드, 바닥 버핑 패드, 및 연마 표면을 제공하는 유사 제품으로서 구체화될 수 있다. 끝으로, 본 발명은 또한 본 발명의 구체예를 제조하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 계절에 맞는 패턴의 기재 직물과 십자형 판을 갖는 스크럽 패드의 등측도를 나타낸 것이다.

도 2는 기재에 고정된 복수개의 판의 개략도를 나타낸 것이다.

도 3은 복수개의 십자 패턴 판의 개략도를 나타낸 것이다.

도 3A는 십자형 판의 확대도이다.

도 3B는 도 3A의 3B-3B 선을 따라 작성한 단면도이다.

도 4는 점 패턴의 판으로 이루어진 복수개의 판의 개략도를 나타낸 것이다.

도 5는 계절에 맞는 눈사람 패턴의 기재 직물과 십자 패턴의 판을 갖는 스크럽 패드의 한쪽면의 도면이다.

도 5A는 도 5에 나타낸 스크럽 패드의 일부분을 확대한 도면이다.

도 6은 계절에 맞는 눈사람 패턴의 기재 직물과 점 패턴의 판을 갖는, 도 5에 나타낸 스크럽 패드의 반대쪽면의 도면이다.

도 6A는 도 6에 나타낸 스크럽 패드의 일부분을 확대한 도면이다.

도 7은 2개의 상이한 판 패턴이 있는 2개의 기재층, 중간층, 계절에 맞는 패턴, 및 바느질 솔기를 갖는 스크럽 패드의 조립도를 나타낸 것이다.

도 8은 본 발명의 스크럽 패드를 제조하는 주요 단계를 도해한 것이다.

도 1은 임의적인 가을 패턴(102)이 인쇄된 스크러빙, 샌딩, 또는 버핑 재료 또는 스크럽 패드(100)로서 구체화된 유연성 연마층을 도해한 것이다. 스크럽 패드(100)는 이어진 유연성 기재 또는 유연성 백킹(106), 및 유연성 기재 또는 유연성 백킹(106)의 표면(110) 상에 부착된 이어지지 않은 연마층 또는 연마판(108)을 포함한다. 유연성 기재 또는 유연성 백킹(106)은 직물 또는 기타 유연성 기재일 수 있다. 연마층 또는 연마판(108)은 자외선 또는 열 경화성 중합체 물질, 구체적으로는 에폭시 물질과 같은 응고된 물질로부터, 내부에 연마 입자를 내장시키거나 내장시키지 않고 형성시킬 수 있다.

연마층 또는 연마판(108)은 비교적 편평하고 경질이며 연마 세척 작용을 제공하도록 디자인된다. 스크럽 패드(100)의 디자인은 최대 디자인 유연성을 갖는 스크럽 패드를 제공하기 위해서, 연마층 또는 연마판(108) 및 유연성 기재 또는 유연성 백킹(106)의, 2개의 독립된 성분을 이용한다. 그러므로, 기재 및 판 특징은 다양한 성능 조건에 맞춰 독립적으로 선택할 수 있다.

도 2에서, 복수개의 연마층 또는 연마판(108)은 인접한 연마층 또는 연마판(108)과의 사이에 복수개의 틈(205)이 형성되도록 배치된다. 틈(205)은 각각의 연마층 또는 연마판(108) 치수와 비교할 때 상대적으로 넓을 수 있다. 각 연마층 또는 연마판(108)의 치수에 비해 넓은 틈(205)을 가지면, 유연성 및 편의성이 증가하고 비누 및 액체에 대한 투과성이 증가하기 때문에 유리하다. 또한, 대부분의 세척 용도에서, 상대적으로 넓은 틈(205)을 갖는 연마층 또는 연마판(108)은 적절한 연마성 수준을 제공한다. 일 구체예에서, 유연성 기재 또는 유연성 백킹(106)은 액체 투과성이지만 대부분의 음식물 입자나 기타 부스러기는 투과시키지 않는다. 이러한 특징은 세척 능력은 제공하면서, 스크러빙 패드에 포집된 음식물 입자 또는 기타 부스러기로부터의 잠재적인 박테리아 성장은 줄여준다. 유연성 기재(106)는 밀착 제직된 면 또는 면-폴리에스테르 혼방 직물을 포함할 수 있지만, 유사한 특징을 갖는 다른 직물도 사용할 수 있다.

도 2에서, 연마층 또는 연마판(108)은 유연성 기재 또는 유연성 백킹(106)에 연마층 또는 연마판(108)을 확실하게 고정시키기 위해서, 유연성 기재 또는 유연성 백킹(106)에 부분적으로 침투하는 것으로 도해되어 있다. 제조 방법으로는 유연성 기재(106) 상에 연마층 또는 연마판(108)을 인쇄시키기 위해, 스크린 인쇄와 같은 통상적인 인쇄 방법을 이용한다. 그러나, 롤러 인쇄 또는 자외선(UV) 에칭과 같은 다른 방법도 사용할 수 있다. 인쇄 동안에, 연마층 또는 연마판(108)은 유연성 기재(106)에 부분적으로 또는 완전하게 침투할 수 있다. 연마층 또는 연마판(108)은 추후에 경화시키거나 응고시킬 수 있는 인쇄성 재료(204)로 이루어져 있다. 예를 들면, 인쇄성 재료(204)는 적어도 부분적으로 침투하여 유연성 기재(106)의 섬유와 결합하는 페이스트성 수지이다. 적절한 수지의 일례는 열 경화된 에폭시 수지이다. 또다른 예는 자외선 경화된 아크릴레이트이다. 연마층 또는 연마판(108)을 딱딱하게 만들기 위해서, 자외선이나 열 경화 또는 이들의 일부 조합을 사용한다. 딱딱해진 연마층 또는 연마판(108)은 유연성 기재(106)의 섬유와 연마층 또는 연마판(108) 사이에 형성된 통합 구조 때문에, 유연성 기재(106)로부터 층분리되지 않는다.

스크럽 패드(100)의 전체적인 연마성 수준은 본원에서 수지로도 언급되는, 인쇄성 재료(204) 조성물에 의해서 변형될 수 있다. 또한, 연마성 수준은 사용한 경화 방법의 영향도 받는다. 그러므로, 특정 수지 및 경화 방법의 선택은 연마층 또는 연마판(108)에 의해 제공되는 연마성 수준에 영향을 준다. 일 구체예에서, 열 경화된 에폭시 수지는 가정에서의 효과적인 세정에 필수적인 경도뿐 아니라 거칠기도 갖지만, 많은 표면에 긁힌 자국을 남기는 경향은 없는 것으로 밝혀졌다. 적절한 수지의 또다른 예는 자외선(UV) 경화된 아크릴레이트이다.

경우에 따라, 예를 들면 알루미나 또는 이산화 티타늄과 같은 물질인 연마 입자(202)를, 인쇄 전의 인쇄성 재료(204)에 첨가하여 분산시킬 수 있다. 연마 입자(202)는 패드의 연마성 수준 및 내구성을 증가시키는 경향이 있으며, 특히 세척할 표면이 잘 긁히지 않는 것일 때, 종종 세척능을 증진시키기 위해서 사용된다. 경우에 따라, 연마층 또는 연마판(108)을 탑 코팅(206)으로 코팅하여 연마성 수준을 감소시키거나 증가시키고/거나 그렇지 않으면 연마층 또는 연마판(108)의 표면 질감을 변형시킬 수 있다. 예를 들면, 실리콘 탑 코팅은 연마층 또는 연마판(108)의 연마성 수준을 감소시킨다.

연마층 또는 연마판(108)의 연마성 수준을 조절하기 위한 기타 변수에는 연마층 또는 연마판(108)의 형태, 종횡비, 틈 크기, 및 적용 면적이 포함된다. 각 연마층 또는 연마판(108)의 가능한 형태에는 육각형, 점형, 십자형 및 기타 기하학적 형태와 비기하학적 형태가 포함된다. 도 3은 각 판(302)이 십자 형태를 갖는 복수개의 판을 도해한 것으로, 판(302)은 반복적인 패턴의 수평 열 및 수직 열로 배열되어 있다. 십자형 판(302)과 같은 일부 형태는, 각 판(402)이 연장된 점 형태인 복수개의 판과 같은 다수의 다른 형태보다 높은 연마성 수준을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 판(402)은 도 4에서 반복적인 패턴으로 도해된다. 각 판(402)은 서로 동일할 수는 있지만 상이하게 배향될 수 있음에 주의한다. 예를 들면, 일부 판(402)을 뒤집고/거나 회전시킴으로써, 판(402)으로 복수개의 판(400)과 같은 반복적인 패턴을 형성시킬 수 있다.

십자형 판(302)은, 판(302)의 확대도인 도 3A에 도해된 바와 같이, 아암(306)에 있는 복수개의 예리한 모서리(308) 때문에 상대적으로 높은 연마성 수준을 갖게 된다. 추가로, 판(302)에서의 연마성 수준은 또한 아암 폭(303)에 대한 아암 길이(305)의 비율이 증가함에 따라 증가한다. 그러나, 아암 폭(303)에 비해 아암 길이(305)가 지나치게 길어지면, 판(302)이 기재로부터 층분리되는 경향이 있을 것이다. 그러므로, 특정한 연마층 또는 연마판(108) 형태의 선택 또한 스크럽 패드(100)의 전체적인 연마성 수준을 변화시킬 것이다.

계절에 맞는 눈사람 패턴이 있는, 상이한 연마성 수준의 2개의 표면(500, 600)을 갖는 일 구체예가 도 5 및 6에 대략 전체 크기로 나타나 있다. 도 5A 및 6A는 각각, 도 5 및 6에 나타낸 스크럽 패드 표면(500, 600)의 일부분(502, 602)의 확대도이다. 도 5A 및 6A는 기질에 고정된, 상이한 형태 및 연마성 수준을 갖는 연마판의 상세한 부분을 보여준다. 다른 구체예는, 스크럽 패드(100, 500, 600, 700)의 양쪽면에 인쇄된 동일한 패턴의 연마판(108, 302, 402, 708)을 갖는 스크럽 패드(100, 500, 600, 700)와 같이, 양쪽면에서 동등할 수 있는 연마성 수준을 포함함에 주의한다. 도 5에서, 보다 높은 연마성 면(500)에는 도 3 및 5A에 나타낸 패턴과 유사하거나 동일한 반복 패턴의 십자형 판이 나타나 있다. 보다 낮은 연마성 면(600)은 도 4 및 6A에 나타낸 패턴과 유사하거나 동일한 반복 패턴의 점형 판(402)을 갖는다. 기재에는 눈사람 패턴이 나타나 있다. 하나의 스크럽 패드내에 높은 연마성 면(500)과 낮은 연마성 면(600)이 제공되면 다양한 상황에서 사용할 수 있는 융통성을 증가시켜 주기 때문에 유리한데, 이는 사용자가 특히 잘 긁히지 않는 어떤 표면은 높은 연마성 면(500)으로 문지르고, 보다 섬세한 표면은 스크럽 패드를 뒤집어서 낮은 연마성 면(600)으로 문지를 수 있게 해주기 때문이다. 그러나, 다른 상황에서는 동일한 2개의 연마성 수준을 갖는 것도 유리한데, 패드의 양쪽면을 동일한 스크러빙 목적으로 사용하는 경우가 그러하다. 이런 경우에, 2개의 동등한 연마성 수준을 가지면 패드의 유용한 사용기간을 연장시켜 줄 것으로 사료된다.

각 면의 연마성 수준을 변화시키는 다른 기술이 아래에서 논의된다. 그러나, 연마층 또는 연마판(108)은 동일할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있기 때문에, 형태의 조합이 동일한 면에 제공될 수 있음에 주의해야 한다. 또한, 연마층 또는 연마판(108)은 반복적인 패턴, 비반복적인 패턴으로 배열하거나, 유연성 기재(106) 상에 무작위적으로 배치할 수 있다.

전술한 바와 같이, 연마층 또는 연마판(108)의 형태 및 종횡비 또한 연마층 또는 연마판(108)의 연마성 수준에 영향을 준다. 도 3A 및 3B는 각각 십자형 판(302)의 확대 평면도 및 단면도를 나타낸 것이다. 비교적 높은 종횡비를 갖는 연마판(108, 302)이 있는 스크럽 패드(100)는 보다 높은 연마성 수준과 관련이 있다. 스크럽 패드(100)의 연마성 수준은 상이한 종횡비의 연마판(108, 302, 402)을 선택함으로써 변형시킬 수 있다.

본 출원에서 정의하는 판의 종횡비는 판의 명목상 높이에 대한 판의 최대 직선 길이의 비율로서, 여기서 최대 직선 길이는 해당 표면 상 두 위치 사이의 최대 직선 거리로 정의된다.

그러므로, 판(302)에서 본 출원에 사용되는 용어로서의 종횡비는 판의 명목상 높이(309)에 대한 최대 직선 길이(307)의 비율이다. 판(302)의 경우에, 최대 직선 길이(307)는 도 3A에 도해한 바와 같이, 반대쪽 모서리(308) 간의 거리이다. 일부 구체예에서, 판(302)에 대한 종횡비는, 다른 종횡비도 사용할 수 있지만 대략 1 내지 20이다. 그러나, 높이가 증가하면 판(302)이 층분리되는 경향이 커지기 때문에, 판(302)의 명목상 높이는 일반적으로 최대 직선 길이(307)를 초과하지 않는다.

스크럽 패드(100)의 연마성 수준은 또한 표면(110)에 대한 연마층 또는 연마판(108)의 적용 면적을 변화시킴으로써 조정할 수 있다. 도 3에서, 적용 표면적은 전체 판(302)의 총 표면적을, 판(302) 아래의 기재 면적을 포함하는 특정 기재 표면적(304)으로 나눔으로써 계산한다. 보다 넓은 적용 면적은 보다 높은 연마성 수준과 관련이 있다. 이 구체예에서는, 다른 적용 면적을 사용할 수도 있지만, 적용 면적이 5% 내지 80% 범위이다.

틈 크기(205, 301; 도 2 및 3 참조) 또한 스크럽 패드(100)의 연마성 수준에 영향을 준다. 틈 크기는 인접한 연마판(108, 302) 사이의 최소 거리이다. 도 2 및 3에 도해한 일 구체예에서, 틈(205, 301)은 앞서 정의한 최대 직선 길이(307)의 1/3보다 크다. 예를 들어, 4개의 아암(306)을 갖는 십자형 판(302)에서의 최대 직선 길이를 도 3A에 참조 번호(307)로 표시했다. 다른 구체예에서, 틈(205, 301)은 최대 직선 길이(307)의 1/2이거나, 2배, 3배, 5배, 및 10배 이상일 수 있다. 연마 입자, 수지 조성물, 종횡비, 적용 면적, 및 틈 크기와 같은 전술한 특성들은 특정 용도에서 요구하는 바대로 스크럽 패드의 연마성 수준을 변형시킨다. 그러므로, 본 발명의 다양한 스크럽 패드가 산업 현장 및 가정에서의 세정을 위한 경질형, 일반형, 또는 비긁힘형 스크럽 패드로서 판매될 수 있다. 또한, 본 발명의 스크럽 패드는 피부를 씻어내고 화장을 지우는 것과 같이, 사람에 대해서 사용하기에도 충분하도록 부드럽게 제조할 수 있음을 고려한다.

본 발명의 스크럽 패드의 또다른 바람직한 특성은 유연성이다. 연마성 수준처럼 스크럽 패드 유연성 역시 판 형태와 크기, 종횡비, 적용 면적, 수지 조성물, 틈 크기, 및 기재 직물에 의해 적어도 영향을 받는다. 그러므로, 기재 직물 뿐만 아니라 틈 크기 및 배치를, 성능 조건에 맞는 유연성을 갖는 스크럽 패드 제조를 위해 선택할 수 있다.

연마판(108, 302) 사이 틈(205, 301; 도 2 및 3 참조)의 한 이점은 비교적 넓은 면적의 표면(110, 304)이 노출된 채로 보여진다는 것이다. 그러므로, 표면(110, 304) 상에 시각적으로 관심을 끄는 패턴 또는 이미지를 인쇄하거나, 시판중인 미리 인쇄된 직물을 선택하는 것이 가능하다. 예를 들면, 스크럽 패드(100, 700)에 대해 도 1에서는 가을 패턴이 나타나 있고, 눈사람 이미지는 도 5 내지 7에 나타나 있다. 유연성 기재(106, 706)에는 소비자에게 시각적으로 호소할 수 있는 다양한 색상, 패턴, 및 이미지를 인쇄할 수 있다. 디자인은 가을 잎 또는 눈사람 패턴처럼 계절에 맞거나, 크리스마스 또는 추수감사절과 같은 휴일에 적절한 것일 수 있다.

스크럽 패드 유연성은 또한 유연성 기재(106, 706)의 영향을 받는데, 특히 선택된 직물 재료의 유형 및 두께의 영향을 받는다. 일부 가능한 직물 유형에는 제한 없이, 제직물, 부직물, 또는 편직물로서, 인쇄 동안에 수지가 적어도 부분적으로 침투할 수 있는 것이 포함된다. 직물 재료에는 제한 없이, 면과 면-폴리에스테르 혼방 및 유사한 성질을 갖는 기타 천연 및 인조 직물이 포함된다.

일 구체예에서, 직물은 밀착 제직된 면-폴리에스테르 혼방물이다. 이 구체예에서 이러한 유형의 직물은, 열 경화된 에폭시 수지가 스며나와서 이 기재 직물과 잘 결합하는 것으로 밝혀졌기 때문에 사용된다. 밀착 제직된 면-폴리에스테르 혼방물은 또한 음식물 입자 및 기타 부스러기는 침투시키지 않지만 세척 효과를 위한 비누 및 액체는 기재 직물을 투과하도록 한다. 끝으로, 이러한 직물은 잉크를 흡수하고, 물에 노출되었을 때 그 잉크가 번지는 경향이 없기 때문에, 다채로운 패턴을 이 직물 상에 인쇄할 수 있으며, 인쇄된 패턴은 부분적으로는 직물의 밀착 제직된 편평한 표면에 기인하여 비교적 양호한 선명도를 나타낸다. 밀착 제직된 면-폴리에스테르 혼방물은 또한 세탁시 쉽게 수축되지 않는다.

도 7은 스크럽 패드(700)의 개략적 조립을 도해한 것이다. 도 1에서와 같이, 스크럽 패드(700)는 유연성 기재(106) 및 별개의 층으로 나타낸 복수개의 연마층 또는 연마판(108)을 갖는다. 연마층 또는 연마판(108)은 앞서 논의한 바와 같은 인쇄 방법으로 유연성 기재(106)에 고정시킨다. 스크럽 패드(700)는 낙엽 패턴이 그려진 제2 기재(706)를 추가로 포함한다. 판(708)에는 도 6 및 6A에 나타낸 패턴과 유사한 점 패턴으로 나타나 있다. 판(708)은 앞서 유연성 기재(106) 및 연마판(108, 302)에 대해 기술한 인쇄 방법으로 제2 기재(706)에 고정시킨다. 중간층(702)은 제1 유연성 기재(106)와 제2 유연성 기재(706) 사이에 삽입하여 끼운다. 일 구체예에서, 중간층(702)은 폼 또는 스폰지와 같이 유연성이 있고 부드러운, 압축성의 액체 흡수성 재료이다. 제1 유연성 기재(106) 및 제2 유연성 기재(706)는 주변 가장자리 부분(701, 703)을 따라 바느질 하거나(104) 통상적인 열 봉합방식(나타내지 않음)을 사용하여, 중간층(702)과 느슨하게 결합시킬 수 있다. 또다른 구체예에서, 유연성 기재(106, 706)는 적층과 같은 수단을 사용하여 중간층(702)에 밀착 결합시킬 수 있다.

또다른 구체예에서는, 중간층(702)은 오직 하나의 유연성 기재(106)와 결합시킬 수 있다. 중간층(702)은 부드러운 액체 흡수성 재료일 수 있지만, 압축성일 필요는 없는 것으로서, 예컨대 테리천에서 발견되는 것과 같은 고리가 있거나 없는 제직물 또는 부직물이지만 이에 제한되지는 않는다. 또다른 예로는 플란넬이 포함된다. 유연성 기재(106)는 바느질 또는 적층과 같은 수단을 사용하여, 테리천과 같은 중간층(702)에 느슨하게 결합시키거나 밀착 결합시킬 수 있지만, 다른 결합 수단도 사용할 수 있다.

일 구체예에서, 유연성 기재(106, 706)는 일반적으로 액체는 투과시키지만 대부분의 음식물 입자는 투과시키지 않는 밀착 제직된 면-폴리에스테르이다. 연마판(108, 708)은 패드(700)의 양쪽면에 인쇄된, 열 경화된 에폭시를 포함한다. 열 경화된 에폭시 수지는 본질적으로 박테리아 성장을 억제하고, 추가적으로 패드 상에서의 잠재적인 박테리아 성장을 감소시키기 때문에, 별도의 항균 포뮬레이션은 필요하지 않다. 스크럽 패드(700)의 구조는 비누 및 액체가 유연성 기재(106, 706)를 통해 스며들어 중간층(702)에 흡수되도록 해준다. 스크럽 패드 구조는 사용후 세척 및 세탁하기가 용이하다. 유연성 기재(106, 706)에는 관심을 끄는 패턴, 인쇄 및 색상을 인쇄할 수 있다. 또한, 기재는 이들의 주변 가장자리 부분(701, 703)을 따라 함께 바느질함으로써, 압축성 층(702)을 둘러싸도록 할 수 있다. 또다른 구체예에서는, 유연성 기재(106)를 중간층(702) 위에 포개서 중간층(702)을 덮도록 할 수 있다. 유연성 기재(106)는 가장자리 부분(701)을 따라 바느질함으로써, 덮어진 중간층(702)과 느슨하게 결합시킬 수 있다.

도 7에 도해한 구체예는 제한하려는 것이 아님에 주의한다. 다른 구체예가 도 7에 나타낸 구조 성분의 일부 또는 전체로 구성되어, 바느질 또는 열 봉합방식이 아닌 수단에 의해서 고정될 수 있다. 예를 들면, 스크럽 패드는 중간층(702)에 적층된 하나의 유연성 기재(106)를 포함할 수 있다. 스크럽 패드는 제1 유연성 기재(106), 및 중간층(702)의 반대쪽면에 적층된 제2 유연성 기재(706) 둘다를 포함할 수 있다. 중간층(702), 제2 유연성 기재(706), 및 제2 판(708)은 비용 고려 뿐만 아니라 성능 표준을 위해서 필요할 때 배제시킬 수 있는 특성이다. 중간층(702)은 압축성일 수도 있고 아닐 수 있다. 제1 유연성 기재(106)는 중간층(702), 제2 유연성 기재(706), 또는 둘다에 느슨하게 결합하거나 밀착 결합할 수 있다. 이와 유사하게, 유연성 기재(106, 706) 상에 인쇄되는 패턴 및 이미지는 가변적이고 임의적이다.

도 8은 본 발명의 스크러빙 패드 또는 샌딩 패드의 구체예를 제조하기 위한 전형적인 제조 방법(800)의 단계를 도해한 것이다. 제1 단계(802)에서는 도 1 및 7에 나타낸 유연성 기재(106, 706) 중 하나 또는 둘다를 위한 직물을 선택한다. 선택된 직물은 액체 투과성이고, 일반적으로는 음식물 입자 침투에 대해 저항성인 질감을 가지며, 기재 직물에 대한 판 수지의 적절한 물리적 침투를 가능케 함으로써 직물과 강력하게 부착되는 결합을 형성시킨다. 전형적으로, 적절한 기재 직물에는 밀착 제직된 면 또는 면-폴리에스테르 혼방물이 포함되지만, 의도된 유사한 성질의 다른 직물도 사용할 수 있다. 직물에는 관심을 끄는 다양한 색상의 인쇄 및 이미지를 인쇄할 수 있다. 제2 단계(804)에서는 적절한 연마성 수준의 연마판(108, 708)을 형성하기에 적합한 수지 재료를 선택한다. 선택된 수지는 앞서 논의한 바와 같은 적절한 형태와 크기, 종횡비, 틈 크기, 적용 면적, 선명도, 연마성 수준, 및 액체와 박테리아에 대한 내성을 갖는 판이 형성되도록 하는 성질을 갖는다.

일 구체예에서, 선택된 수지는 펜실베니아주 헌팅던 밸리의 필코 인더스트리즈 인코포레이티드(Fielco Industries Inc.)로부터 입수가능한 원-파트 열 경화성 에폭시 수지의 부류이다. 원-파트 열 경화성 에폭시는 실온에서는 경화되지 않지만 열에 의해서는 경화된다. 열 경화는 미사용된 수지의 보다 긴 저장 수명에 기인하여 실온 경화보다 유리하다. 원-파트 포뮬레이션은 또한 인쇄 전에 혼합할 필요성을 배제시킬 수 있기 때문에 유리하다.

일 구체예의 수지 재료는 87℉의 온도에서 점도계를 사용하여 측정한, 0.6 초^-1 전단율에서 대략 1.61×10⁶ cps인 점도를 갖는다. 이 재료는 12.6 초^-1 전단율에서, 점도가 대략 1.5×10⁵ cps에서 10배까지의 범위 이상으로 떨어지기 때문에, 고도로 전단 박화된다. 그 결과, 대략 75 Pa인 외견상 수율 응력을 갖게 된다. 이 수지 재료는 통상적인 스크린 인쇄 기술을 사용하여 양호한 선명도의 각종 패턴, 크기, 및 형태로 인쇄될 수 있다.

제2 단계(804)에서는 또한, 필요하다면, 스크러빙 패드의 연마성 수준 및/또는 내구성을 증가시키기 위해서, 도 2에 도해한 연마 입자(202)를 선택한다. 또한 제2 단계(804)에서는, 도 7에 나타낸 연마판(108, 708)의 표면 질감을 변형시킬 수 있는, 존재한다면 도 2에 나타낸 코팅(206)을 선택한다.

제3 단계(806)는 연마판(108, 708)을 도 7에 나타낸 유연성 기재(106, 706) 상에 인쇄하는 단계이다. 통상적인 스크린 인쇄 기술을 사용할 수 있지만, UV 에칭 및 롤러 인쇄와 같은 다른 기술도 사용할 수 있다. 시판중인 기성 분무기에 담은 접착제와 같은 접착제(나타내지 않음)를 직물에 분무한다. 통상적인 스크린 인쇄에서는, 구멍을 낸 형태의 형판 또는 스크린(나타내지 않음)을 각각의 유연성 기재(106, 706) 위에 놓는다. 구멍을 낸 형태는 연마판(108, 708)과 동일한 크기, 형태, 및 위치의 빈 공간을 남긴다. 열 경화성 에폭시 또는 UV 경화성 아크릴레이트와 같은 페이스트성 수지를 스크린 위에 살포하여 일반적으로 약 10 내지 20 밀(mil) 두께의 판을 생성시킨다. 인쇄 패턴을 형성시키기 위한 스크린으로서 200 마이크론의 모관 필름을 사용할 수 있으며, 일 구체예에서는 약 10 밀 두께의 연마판이 생성된다. 스크린은 모관 필름 또는 폴리에스테르 망사로 이루어질 수 있다. 대량 생산을 위해서는, 롤러 인쇄 또한 사용할 수 있다. 인쇄는 기재의 한쪽면 또는 양쪽면에 할 수 있다.

제4 단계(808)는 열, 자외선, 또는 이들의 조합으로 수지를 경화시키는 단계 이다. 경화 과정 동안에 수지 판은 기재 직물 상에 응고되어 딱딱해진다. 일 구체예에서는, 인쇄된 수지를 먼저 개별적으로 120℃ 오븐에서 4 내지 5분 동안 예비 경화시킨다. 예비 경화후, 개별적인 기재층을 쌓아올리고 120℃로 대략 1시간 동안 완전히 경화시킨다.

제5 단계(810)에서는 개별적인 성분을 완전한 스크럽 패드로 조립한다. 연마판을 갖는 1개 또는 2개의 유연성 기재층(106, 706)을 폼 또는 스폰지와 같은 중간층과 결합시켜 스크럽 패드를 제조할 수 있다. 대안적으로는, 테리천 또는 수건과 같은 부드러운 액체 흡수성 재료를 압축성 층 대신에 중간층으로서 사용할 수 있다. 압축성 재료의 전형적인 예로는 폴리우레탄 또는 재생 셀룰로오스가 포함된다. 스크러빙 패드는 2개의 유연성 기재(106, 706)를 함께 바느질하거나 봉합하여 중간층(702)을 둘러싸게 함으로써 조립될 수 있다. 대안적으로는, 1개 또는 2개의 유연성 기재(106, 706)를 중간층(702)의 한쪽면 또는 양쪽면에 적층함으로써 스크럽 패드를 형성시킬 수 있다. 유연성 기재(106)를 테리천과 같은 중간층에 바느질함으로써 스크러빙 천을 형성시킬 수도 있다.

본 발명은 바람직한 구체예를 참조하여 기술하였지만, 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않는 형태 및 세부사항 내에서 변형이 가능함을 인지하고 있을 것이다.

Claims (55)

1. 섬유 및 상단면을 갖는 연속된 직물(continuous woven fabric); 및

   상단면 상에 인쇄된 복수개의 경화성 경질 에폭시 수지판

   을 포함하고, 상기 에폭시 수지판은 직물을 부분적으로 관통하여 섬유와 결합되는 유연성 스크러빙 재료.
2. 제1항에 있어서, 에폭시 수지 판이 복수개의 연마 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성 스크러빙 재료.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 에폭시 수지판이 상단면의 0 초과 내지 10% 미만을 덮는 것을 특징으로 하는 유연성 스크러빙 재료.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 직물의 상단면 상에 가시적인 패턴 또는 이미지를 추가로 포함하는 특징으로 하는 유연성 스크러빙 재료.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 연속된 직물에 결합된 압축성 액체 흡수제 층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성 스크러빙 재료.
6. 제5항에 있어서, 압축성 액체 흡수제 층을 에워싸는 섬유를 갖는 제2의 연속된 직물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성 스크러빙 재료.
7. 제6항에 있어서, 제2의 연속된 직물의 상단면 상에 인쇄된 복수개의 제2 경화성 경질 에폭시 수지판을 추가로 포함하고, 이러한 에폭시 수지판은 직물을 부분적으로 관통하여 섬유와 결합되는 유연성 스크러빙 재료.
8. 상단면 및 하단면을 갖는 압축성 액체 흡수제 중간층,

   음식물 입자 부스러기는 침투될 수 없는, 상단면 및 하단면을 갖는 제1의 액체-투과성 유연성 기재로서, 상기 제1의 액체-투과성 유연성 기재의 하단면은 압축성 액체 흡수제 중간층의 상단면에 인접하게 배치되는 제1의 액체-투과성 유연성 기재, 및

   제1의 액체-투과성 유연성 기재의 상단면에 인쇄되며 제1의 액체-투과성 유연성 기재를 부분적으로 관통하여 그와 결합하는 복수개의 제1 경질판

   을 포함하는 스크럽 패드.
9. 제8항에 있어서, 제1의 액체-투과성 유연성 기재가 밀착 제직된 직물인 것을 특징으로 하는 스크럽 패드.
10. 제8항에 있어서, 음식물 입자 부스러기는 침투될 수 없는, 상단면 및 하단면을 갖는 제2의 액체-투과성 유연성 기재로서, 여기서 제2의 액체-투과성 유연성 기재의 하단면은 압축성 액체 흡수제 중간층의 하단면에 인접하게 배치되는 제2의 액체-투과성 유연성 기재, 및

    제2의 액체-투과성 유연성 기재의 상단면에 인쇄되며 제2의 액체-투과성 유연성 기재를 부분적으로 관통하여 그와 결합하는 복수개의 제2 경질판

    을 추가로 포함하는 스크럽 패드.
11. 제10항에 있어서, 제1 및 제2의 액체-투과성 유연성 기재가 주변 가장자리 부분을 포함하며 이러한 주변 가장자리 부분에서 함께 결합되고, 이에 따라 압축성 액체 흡수제 중간층을 함유하게 되는 것을 특징으로 하는 스크럽 패드.
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 복수개의 제1 경질판이 에폭시 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크럽 패드.
13. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 복수개의 제1 경질판이 복수개의 연마 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크럽 패드.
14. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 제1의 액체-투과성 유연성 기재의 상단면 상에 보이는 패턴 또는 이미지를 추가로 포함하는 특징으로 하는 스크럽 패드.
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