KR20100092459A

KR20100092459A - 컬러 변화 마모 지시체

Info

Publication number: KR20100092459A
Application number: KR1020107011580A
Authority: KR
Inventors: 노헤미 가르사; 루 디 히바드
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2010-08-20
Also published as: EP2222216A4; CN101909504A; CN101909504B; BRPI0817169A2; US20090110890A1; ES2606384T3; EP2222216A1; WO2009058191A1; EP2222216B1

Abstract

기재의 마모를 식별하도록 컬러 변화 지시체를 구비한 기재가 개시된다. 컬러 변화 지시체는 대체로 제1 컬러의 작업 표면을 갖는 기재와, 결합제 내에 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러를 포함하는 표면 코팅을 포함한다. 표면 코팅은 기재의 제1 컬러를 덮고, 물품의 반복적 사용으로 인하여 표면 코팅이 마모되어 제1 컬러의 노출이 기재의 마모를 나타내도록 한다. 또한 컬러 변화 지시체를 포함하는 물품의 제조 방법이 또한 개시된다.

Description

컬러 변화 마모 지시체{COLOR CHANGING WEAR INDICATOR}

본 발명은 컬러 변화 마모 지시체에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 기재에 관한 것으로, 기재는 기재의 마모를 나타내는 컬러 변화 마모 지시체를 포함한다.

세척 물품은 일회용이거나 재사용될 수 있다. 일반적으로, 일회용품은 일 회의 세척 응용을 위해 사용되고 폐기된다. 예를 들어, 종이 타월은 닦아내는 데 사용된 후에 폐기되는 일회용품이다. 재사용품은 몇 번의 세척 응용을 위해 반복적으로 사용될 수 있다. 빗자루와 같은 일부 세척 물품은 재사용이 가능하며 장기간 동안 사용될 수 있다. 스펀지와 같은 일부 세척 물품은 재사용이 가능하지만, 단기간 동안 사용되며 반-일회용품인 것으로 간주될 수 있다.

일회용품의 경우, 용품을 사용한 후에 폐기한다는 것은 사용자가 잘 알고 있다. 그러나, 재사용품, 특히 반-일회용 재사용품의 경우, 세척 물품이 언제 최적의 효과에 더 이상 있게 되지 않고 폐기되어야 할지를 사용자가 알기 힘들 수 있다.

본 발명은 마모를 시각적으로 나타내는, 물품 상의 컬러 변화 마모 지시체에 관한 것이다. 일 실시예에서 물품은 세척 물품이다. 일 실시예에서, 물품은 부직물 섬유 웨브와, 제1 결합제 내에 분산된 제1 컬러를 포함하고 작업 표면을 덮고 섬유를 함께 구조적으로 고정하는 베이스 코팅과, 제2 결합제 내에 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러를 포함하고 베이스 코팅을 덮는 표면 코팅을 포함한다. 표면 코팅은 마모되어 제1 컬러의 노출이 웨브의 마모를 나타내도록 한다.

다른 실시예에서, 물품은 제1 컬러의 작업 표면을 갖는 기재와, 본질적으로 수불용성 결합제 내에 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러를 포함하는 표면 코팅을 포함한다. 표면 코팅은 기재의 제1 컬러를 덮고, 표면 코팅은 마모되어 제1 컬러의 노출이 기재의 마모를 나타내도록 한다. 물품은, 적어도 부분적으로 작업 표면을 덮어서 기재에 제1 컬러를 부여하는 베이스 코팅을 추가로 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 물품은 작업 표면을 포함하는 기재와, 제1 결합제 내에 분산된 제1 컬러를 포함하는 베이스 코팅과, 제2 결합제 내에 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러를 포함하는 표면 코팅을 포함한다. 베이스 코팅은 전체 작업 표면을 덮고, 표면 코팅은 베이스 코팅을 덮는다. 표면 코팅은 마모되어 제1 컬러의 노출이 웨브의 마모를 나타내도록 한다.

다른 실시예에서, 물품 제조 방법은 복수의 섬유를 제공하는 단계와, 웨브를 형성하도록 섬유를 배열하는 단계와, 베이스 코팅을 웨브에 적용하여 섬유를 함께 구조적으로 고정하는 단계와, 표면 코팅을 베이스 코팅 위에 적용하는 단계를 포함한다. 베이스 코팅은 제1 결합제 내에 분산된 제1 컬러를 포함하고, 표면 코팅은 제2 결합제 내에 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러를 포함한다.

다른 실시예에서, 물품 제조 방법은 작업 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계와, 제1 결합제 내에 분산된 제1 컬러를 포함하는 베이스 코팅을 기재의 전체 작업 표면 위에 적용하는 단계와, 제2 결합제 내에 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러를 포함하는 표면 코팅을 베이스 코팅 위에 적용하는 단계를 포함한다.

본 발명 또는 출원서에는 컬러로 작성된 적어도 하나의 도면이 포함되어 있다. 특허청은 요청이 있고 소정의 수수료가 납부되면 컬러 도면이 포함된 본 발명 또는 특허 출원 공개 공보의 사본을 제공할 것이다.
<도 1>
도 1은 컬러 변화 마모 지시체를 포함하는 세척 물품의 일 실시예의 사시도.
<도 2>
도 2는 도 1의 세척 물품의 측면도.
<도 3>
도 3은 도 1의 세척 물품의 분해 측면도.
<도 4>
도 4는 도 1의 사용된 세척 물품의 컬러 사진.
상기의 도면들이 본 발명의 실시예들을 설명하지만, 다른 실시예들이 또한 본 명세서에서 기술되는 바와 같이 고려된다. 모든 경우에서, 본 개시 내용은 예시적이고 비제한적으로 본 발명을 나타낸다. 당업자가 본 발명의 범주 및 사상 내에 속하는 여러 가지 다른 변형예 및 실시예들을 고안할 수 있음을 이해해야 한다. 도면은 축척대로 도시되지 않을 수도 있다.

본 발명은 컬러 변화 마모 지시체에 관한 것이다. 일 실시예에서, 본 발명은 컬러 변화 마모 지시체를 포함하는 세척 물품에 관한 것이다. 도 1 내지 도 4는 컬러 변화 마모 지시체를 포함하는 세척 물품(100)의 일 실시예를 나타내고 있다. 구체적으로, 도 1은 사시도, 도 2는 측면도, 도 3은 분해 측면도, 및 도 4는 사용된 세척 물품(100)의 사진이다.

세척 물품(100)은 베이스 코팅(300)과 베이스 코팅(300)을 덮는 표면 코팅(400)을 구비한 기재(200)를 포함한다. 이러한 실시예에서, 기재(200)는 직사각형이며 상부 표면(210)과 상부 표면(210)에 대향하는 하부 표면(220)을 포함한다. 상부 표면(210) 및 하부 표면(220)은 대체로 평면이다. 일반적으로, 상부 표면(210) 및 하부 표면(220) 중의 어느 하나 또는 둘 모두는 세척될 표면과 접촉하도록 의도된 작업 표면이다. 이러한 실시예에서, 2개의 작업 표면(상부 표면(210) 및 하부 표면(220))이 있다.

기재의 형상이나 크기는 어떠한 것이라도 세척 물품으로서 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 원형, 삼각형 또는 정사각형 표면이 제공될 수 있다. 두 개 초과의 작업 표면이 포함될 수 있다. 예를 들어, 기재(200)가 입방체의 형상인 경우, 입방체의 모든 여섯 개 면이 세척될 표면과 접촉하도록 의도된 작업 표면일 수 있다. 또한, 여기에 도시된 표면이 텍스처(texture)를 포함하지만 전체적으로는 대체로 평면이지만, 작업 표면이 평면인 것이 필수적이지는 않다. 작업 표면에는 텍스처화되거나, 패턴화되거나, 경사지거나, 오목하게 또는 볼록하게 만곡될 수 있다. 작업 표면은 융기부 및 함몰부를 포함할 수 있다.

기재(200)는 닦아냄, 세척, 또는 스카우링(scouring)을 위해 사용되는 임의의 공지된 재료일 수 있다. 유용한 기재에는 천연 또는 합성스펀지, 강철 울 패드와 같은 금속 섬유로 형성된 패드 또는 가는 알루미늄, 청동 또는 플라스틱 섬유 또는 리본으로 형성된 패드, 입체 편물 스페이서를 포함하는 편물 천, 직물 천, 및 부직물 천이 포함된다.

기재(200)로는 부직물 용품이 특히 적합하다. 부직물 용품은 서로 접합된 섬유의 웨브이다. 세척 물품의 기재(200)로 적합한 하나의 예시적인 부직물 웨브의 일례는 개시 내용이 본 명세서에 있는 후버(Hoover) 등의 미국 특허 제2,958,593호에 기재되어 있는 개방된 로프티 입체 에어레이드 부직물 기재이다. 이러한 부직물 웨브는 무작위로 배열된 섬유에 의해 형성된다. 이와 같은 부직물 웨브를 포함하는 하나의 상업적 제품은 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 입수가능한 "스카치-브라이트(Scotch-Brite)"라는 상표명으로 판매되는 것이다.

세척 물품으로 사용하기에 적합한 섬유는 천연 및 합성 섬유, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 합성 섬유는 폴리에스테르(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 나일론(예를 들어, 헥사메틸렌 아디파미드, 폴리카프로락탐), 폴리프로필렌, (아크릴로니트릴의 중합체로 형성된) 아크릴, 레이온, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐리덴 클로라이드-비닐 클로라이드 공중합체, 비닐 클로라이드-아크릴로니트릴 공중합체 등으로 제조된 것들을 포함한다. 적절한 천연 섬유에는 면, 양모, 황마, 및 대마로 제조된 것을 포함한다. 사용되는 섬유는, 예를 들어, 버진 섬유(virgin fiber) 또는 의복 재단, 카펫 생산, 섬유 생산, 또는 직물 처리로부터 재생 이용되는 폐기 섬유일 수 있다. 섬유 재료는 균질 섬유이거나, 2성분 섬유(예를 들어, 코-스펀 시스-코어(co-spun sheath-core) 섬유)와 같은 복합 섬유일 수 있다. 또한 웨브의 상이한 부분(예를 들어, 제1 웨브 부분, 제2 웨브 부분 및 중간 웨브 부분)에서 상이한 섬유를 포함하는 물품을 제공하는 것이 또한 본 발명의 범주 내에 있다. 웨브의 섬유는 바람직하게는 연신화(tensilize)되거나 주름잡힌 것이지만, 또한 피처(Fitzer)의 미국 특허 제4,227,350호에 기재된 것과 같은 압출 공정에 의해 형성된 연속 필라멘트뿐만 아니라 헤이어(Heyer) 등의 미국 특허 제4,991,362호 및 제 5,025,596호에 기재된 연속 섬유일 수 있다.

부직물을 제조하기 위해 금속 섬유가 또한 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 금속섬유는 합성 섬유와 같은 비금속 섬유와 블렌딩된다. 특히, 금속 섬유는 2성분 합성 섬유와 블렌딩된다. 적절한 금속은, 예를 들어, 강철, 알루미늄, 구리, 청동, 금, 백금, 티타늄을 포함한다.

일 실시예에서, 부직물 웨브에 사용되는 섬유는 길이가 약 10 내지 약 110 밀리미터 및 바람직하게는 약 30 내지 약 65 밀리미터이며, 섬도(fineness) 또는 선형 밀도의 범위가 약 1.5 내지 약 500 데니어 및 바람직하게는 약 8 내지 약 110 데니어 범위이다. 원하는 표면 마무리를 얻기 위하여 부직물 웨브의 제조시에 혼합된 데니어의 섬유가 사용될 수 있다는 점이 고려된다. 더 굵은 섬유의 사용이 또한 고려되며, 당업자라면 사용된 섬유의 특성 또는 이들 각각의 길이, 선형 밀도 등이 본 발명을 제한하지 않음을 이해할 것이다.

카딩(carding), 가넷팅(garneting), 에어레잉(airlaying), 스펀본드(spunbond), 웨트레잉(wet-laying), 멜트블로잉(melt blowing), 스티치접합을 포함하는 다양한 공지의 가공 기법에 의해 세척 물품(100)의 기재(200)로 사용하기에 적합한 부직물 웨브를 제조할 수 있다. 강도, 내구성 및 질감과 같은 성질을 부가하기 위하여 부직물의 추가 가공이 필요할 수 있다. 추가 가공의 예에는 캘린더링(calendering), 습식 엉킴(hydroentangling), 니들택킹(needletacking), 수지 접합, 열접합, 초음파 용접, 엠보싱, 및 라미네이팅이 포함된다. 전형적으로, 부직물 웨브 구성시, 섬유를 배열한 이후, 섬유는 보강되거나 고정되어 구조적 보전성을 갖는 구조를 형성하여야 한다. 구조적 보전성을 갖는 부직물 웨브는 섬유가 서로 쉽게 분리되지 않은 채로 취급될 수 있다. 섬유는 니들택킹 또는 습식 엉킴과 같은 기계적 메커니즘으로, 또는 결합제 및/또는 용융성 섬유를 용융점까지 가열하여 서로 융착시켜서 접합하는 화학적 메커니즘으로 보강 또는 고정될 수 있다.

섬유를 화학적으로 함께 결합하기 위해서, 예를 들어, 후버 등의 특허에 기재되어 있는 바와 같이 전형적으로 수지인 프리본드(prebond) 결합제를 적용하여 상호 접촉점에서 섬유를 접합하여 입체적으로 일체인 구조를 형성하여 웨브가 보강될 수 있다. 일부 구조에서, 부가의 제2 결합제가 프리본드 결합제에 적용되어 웨브를 추가로 보강한다. 실제 적용되는 결합제의 선택 및 양은, 예를 들어, 부직물 웨브의 섬유 중량, 섬유 밀도, 섬유 종류뿐만 아니라 완성된 물품에 대한 예상된 최종 용도를 포함하여 임의의 다양한 요인들에 종속될 수 있다. 결합제의 적용은 롤 코팅, 스프레이 코팅, 건식 분말 코팅, 부유 분말 코팅, 분말 드롭핑(powder dropping), 액체 침지 코팅, 유동층 분말 코팅(fluidized bed powder coating), 정전 분말 코팅, 임계 기체 희석 액체 수지 코팅(critical gas dilution liquid resin coating), 또는 다른 통상 사용되는 코팅 공정에 의해 달성될 수 있다.

부직물 섬유로부터 입체적으로 일체인 구조를 형성하는 다른 공지된 수단은 본 발명의 범주 내에 있다. 섬유에 프리본드 결합제를 적용하여 부직물을 형성하는 것의 대안으로서 또는 그에 추가하여, 헤이어 등의 미국 특허 제5,685,935호에 기재되어 있는 바와 같이, 서로 접촉하는 지점에서 섬유가 함께 용융 접합되어 입체적으로 일체인 구조를 형성할 수 있다.

바람직하게는 유용한 부직물 웨브의 단위 면적당 중량은 적어도 약 20 g/㎡, 바람직하게는 20 내지 1000 g/㎡, 더욱 바람직하게는 300 내지 600 g/㎡이다. 전술한 섬유 중량은 전형적으로 두께가 약 1 내지 약 200 밀리미터, 전형적으로 5 내지 75 밀리미터, 및 바람직하게는 5 내지 25 밀리미터인 웨브를 제공할 것이다.

세척 물품(100)은 컬러 변화 마모 지시체를 포함한다. 컬러 변화 마모 지시체는 기재 위의 표면 코팅(400)을 포함하고, 기재(200)는 제1 컬러를 포함하여 기재(200)에게 제1 컬러의 외관을 부여한다. 표면 코팅(400)은 결합제, 전형적으로 수불용성 결합제, 및 제1 컬러와 상이한 제2 컬러를 포함하여 표면 코팅(400)에게 제2 컬러의 외관을 부여한다. 제2 컬러는 기재(200)의 제1 컬러와 상이하다. 기재(200)의 작업 표면에 표면 코팅(400)이 적용되어 기재(200)의 제1 컬러를 덮어서 초기에 세척 물품(100)은 표면 코팅(400)의 제2 컬러의 외관을 갖는다. 표면 코팅(400)은 마모되어 제1 컬러를 노출시켜 기재(200)의 마모를 나타낸다. 사용자가 제1 컬러를 보게 되면, 세척 물품을 교체할 때가 되었음을 알게 될 것이다.

기재와 접촉면 사이에서의 마찰력에 의해 마모가 초래될 수 있다. 특정 용매에 가용성인 결합제를 위한 용매에 노출되어 마모가 초래될 수 있다. 어떠한 경우에든, 마모로 인해 기재(200)로부터 표면 코팅(400)의 제거가 일어난다.

기재(200)는 착색되어있거나 제1 컬러를 부여하는 컬러를 포함하는 재료를 별도로 포함할 수 있다. 예를 들어, 착색된 섬유를 사용하여 부직물 웨브를 형성할 수 있다. 다른 실시예에서, 기재(200)는 기재(200)에 제1 컬러의 외관을 부여하는 컬러를 포함하는 베이스 코팅으로 코팅될 수 있다. 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예는 기재(200) 상의 베이스 코팅(300) 및 표면 코팅(400)을 도시하고 있다.

베이스 코팅(300)을 구비한 실시예에서, 기재(200)의 전체 또는 일부에 베이스 코팅(300)이 적용된다. 기재(200)의 일부에 적용되는 경우, 베이스 코팅(300)은 패턴 또는 그래픽으로 적용될 수 있다. 베이스 코팅(300)은 결합제 전체에 걸쳐서 분산된 제1 컬러를 포함한다. 또한, 컬러 변화 마모 지시체는 결합제 전체에 걸쳐서 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러를 포함하는 표면 코팅(400)을 포함한다. 베이스 코팅(300) 위에 표면 코팅(400)이 적용되어 베이스 코팅(300)의 제1 컬러의 외관을 덮는다. 따라서, 베이스 코팅(300)의 적용에 따라, 표면 코팅(400)은 기재(200)의 전부 또는 일부에 적용될 수 있다.

베이스 코팅(300) 및 표면 코팅(400)에 포함된 결합제는 동일한 결합제일 수 있고, 또는 상이한 결합제가 사용될 수 있다. 결합제는 기재에 결합될 임의의 물질일 수 있다. 경화 후에, 결합제는 수용성 또는 수불용성일 수 있다. 일반적으로, 수불용성 결합제는 물에 침지되었을 때 전체 결합제 중량의 5 중량%를 초과하여 소실되지 않는 것이다. 선택된 결합제의 용해도는 특정 세척 물품이 세척 물품의 수명이 다 했음을 나타내는 컬러 변화가 나타나기 전에 해낼 수 있을 사용 범위에 따라 다를 것이다.

결합제는 수지일 수 있다. 적절한 수지로는 페놀 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리우레아, 스티렌-부타디엔 고무, 니트릴 고무, 에폭시, 아크릴, 및 폴리아이소프렌을 포함한다. 결합제는 수용성일 수 있다. 수용성 결합제의 예는 계면활성제를 포함하는 수용성 결합제, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리락트산(PLA), 폴리비닐피롤리돈/비닐 아세테이트 공중합체, 폴리비닐 알코올, 카르복시메틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스 전분, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산, 셀룰로오스 에테르 중합체, 폴리에틸 옥사졸린, 폴리에틸렌 옥사이드의 에스테르, 폴리에틸렌 옥사이드 및 폴리프로필렌 옥사이드 공중합체의 에스테르, 폴리에틸렌 옥사이드의 우레탄, 및 폴리에틸렌 옥사이드 및 폴리프로필렌 옥사이드 공중합체의 우레탄을 포함한다.

일 실시예에서, 결합제는 대체로 투명하거나 무색으로 경화된다. 일반적으로 투명하거나 무색으로 경화되는 결합제는 원하는 선택된 컬러로 더욱 용이하게 착색된다. 컬러를 갖거나 혼탁할 수 있는 결합제는 원하는 컬러를 얻기가 어려울 수 있다. 일반적으로 무색으로 경화되는 결합제의 예는 스티렌-부타디엔 고무, 아크릴 및 에폭시를 포함한다.

수용성 결합제, 또는 수용성 결합제와 수불용성 결합제의 블렌드를 베이스 코팅, 표면 코팅, 또는 이들 둘 모두에 포함시키면 컬러의 변화에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 단순히 마모되어 사라지는 대신에, 베이스 코팅, 표면 코팅 또는 이들 둘 모두가 또한 사용되면서 용해되어 사라질 수 있다. 사용 횟수 또는 물에 노출되는 예상 시간에 따라, 당업자는 결합제를 세척 물품의 유효 수명에 따르도록 설계할 수 있을 것이다. 전형적으로, 표면 코팅의 결합제는 수불용성인 적어도 일부를 포함하여 마모를 나타내는 과정을 지연시킨다.

일 실시예에서, 다양한 가공 기법이 베이스 코팅(300)(포함되는 경우) 또는 표면 코팅(400) 내의 결합제 전부 또는 일부에 적용되어 내마모성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 적절하게 선택된 수지에 열 경화, UV 경화, 또는 전자빔 경화가 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 미경화 부분이 경화 부분에 비해서 더 빨리 마모된다.

제1 컬러는 베이스 코팅(300)의 결합제 전체에 걸쳐서 분산되어 있다. 제2 컬러는 표면 코팅(400)의 결합제 전체에 걸쳐서 분산되어 있다. 제2 컬러는 제1 컬러와 상이하다. 표면 코팅(400)이 베이스 코팅(300) 위에 적용되어 있기 때문에, 초기에 세척 물품(100)은 표면 코팅(400)의 제2 컬러의 외관을 갖는다. 그러나, 세척 물품(100)의 사용으로, 표면 코팅(400)이 마모되어 없어지면서, 표면 코팅(400)의 컬러와 상이한 베이스 코팅(300)의 제1 컬러가 노출된다. 따라서, 사용자는 컬러의 변화를 시각적으로 확인할 수 있다(도 4 참조). 컬러의 변화는 사용자에게 세척 물품(100)의 마모와 그에 따른 세척 물품(100)의 감소된 효력을 나타낸다. 컬러의 변화는 사용자에게 세척 물품(100)을 폐기하도록 하는 표시이다.

결합제 내에 포함된 컬러는 액상, 분말 또는 페이스트 형태의 염료 또는 안료일 수 있다. 전술된 바와 같이, 제1 컬러 및 제2 컬러는 서로 상이하다. 일 실시예에서, 제1 컬러 및 제2 컬러는 컬러의 변화가 시각적으로 명확하도록 서로에 대해 상당한 대비를 갖는다. 일 실시예에서, 베이스 코팅(300) 내의 제1 컬러는 색조가, 예를 들어, 백색, 황색, 도색(pink), 또는 황갈색과 같이 밝은 반면, 표면 코팅(400) 내의 제2 컬러는 색조가, 예를 들어, 녹색, 청색, 갈색 또는 적색과 같이 제1 컬러에 비하여 어둡다. 일 실시예에서, 제1 컬러는 황색이고 제2 컬러는 녹색이다. 컬러가 결합제에 적용되면 결합제의 성분 및 특성이 수지의 실제 최종 컬러에 영향을 미칠 수 있음을 이해할 것이다.

베이스 코팅(300), 표면 코팅(400) 또는 이들 둘 모두는 선택적인 첨가제를 포함할 수 있다. 가교제, 충전제, 촉매, 방향물, 향료, 마이크로캡슐, 항균제, 항미생물제, 항진균제, 소포제, 증점제, 충전제, 또는 연마재가 코팅의 결합제 전체에 걸쳐서 분산되거나 코팅을 적용한 이후 별도로 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 표면 코팅(400)에 이산화티타늄과 같은 충전제를 포함하는 것은, 베이스 코팅(300)(포함되는 경우)의 컬러일 수 있는 컬러 기재를 덮는 데 도움이 된다.

연마제(420)는 세척 물품의 스카우링 능력에 도움을 주기 때문에 특히 유리할 수 있다. 연마제(420)는 표면 코팅(400) 또는 베이스 코팅(300)(포함되는 경우)에 포함될 수 있고, 또는 표면 코팅(400) 또는 베이스 코팅(300)(포함되는 경우)을 적용한 이후에 별도로 적용될 수 있다. 세척 물품(100)에 사용된 연마 입자(420)는 모든 공지된 연마 재료뿐만 아니라 이와 같은 재료들의 조합 및 응집체를 포함한다. 거친 스카우링 또는 다른 최종 용도가 고려되지 않거나 요구되지 않는 응용에서, 더 약한 연마 입자(예를 들어, 모스 경도가 1 내지 7의 범위 내에 있는 것)가 표면을 가볍게 연마한 최종 물품을 제공하는 데 사용될 수 있다. 약한 연마제는, 제한 없이, 부싯돌(flint), 실리카, 경석(pumice), 및 탄산칼슘과 같은 무기 재료뿐만 아니라, 폴리에스테르, 폴리비닐클로라이드, 메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 폴리카르보네이트 및 폴리스티렌과 같은 유기 중합체 재료 뿐만 아니라, 전술한 재료 중 임의의 것의 조합을 포함한다.

또한 더 강한 연마 재료(예를 들어, 모스 경도가 약 8을 초과하는 것)는 또한 표면을 더욱 거칠게 연마한 최종 물품을 제공하기 위해 포함될 수 있다. 적합한 강한 연마제는, 제한 없이, 세라믹 산화알루미늄, 열처리된 산화알루미늄 및 백색 융해된(white-fused) 산화알루미늄을 포함하는 산화알루미늄뿐만 아니라, 탄화규소, 알루미나 지르코니아, 다이아몬드, 세리아, 입방정계 질화붕소, 석류석(garnet), 및 전술한 것의 조합을 포함한다. 연마제로서 금속 또는 유리 입자 또는 섬유가 사용될 수 있다. 강한 연마제와 약한 연마제의 조합이 사용될 수 있다. 전술한 연마제의 평균 입자 크기는 약 1 내지 약 2000 마이크로미터 범위일 수 있다. 일 실시예에서, 컬러 변화가 시각적으로 나타나는 것은 베이스 코팅, 상부 코팅, 또는 이들 둘 모두에 포함되어 있는 연마제가 마모되어 사라지는 것과 관련된다.

일 실시예에서, (경화 전의) 베이스 코팅(300)은 50 내지 90 중량%의 결합제, 더욱 전형적으로 60 내지 85 중량%의 결합제와, 0.2 내지 1.5 중량%의 컬러, 더욱 전형적으로 0.4 내지 0.75 중량%의 컬러를 포함한다. 일 실시예에서, (경화 전의) 표면 코팅(400)은 10 내지 30 중량%의 결합제, 더욱 전형적으로 15 내지 25 중량%의 결합제와, 0.2 내지 1.5 중량%의 컬러, 더욱 전형적으로 0.4 내지 1.0 중량%의 컬러를 포함한다(충전제를 포함하지 않음). 표면 코팅(400)은, 만일 포함된다면, 20 내지 70 중량%의 연마제를 포함할 수 있다. 특히, 표면 코팅(400)은, 만일 포함된다면, 40 내지 60 중량%의 강한 연마제를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 베이스 코팅(300) 및/또는 표면 코팅(400)의 어느 하나에는 추가 성분이 포함될 수 있다.

베이스 코팅(300)은, 만일 포함된다면, 롤 코팅, 스프레이 코팅, 침지 코팅, 또는 다른 공지된 코팅 기법으로 기재(200)에 적용될 수 있다. 표면 코팅(400)은 롤 코팅, 스프레이 코팅, 침지 코팅, 또는 다른 공지된 코팅 기법으로 베이스 코팅(300) 위에 적용될 수 있다.

실제 적용되는 베이스 코팅 및 표면 코팅의 선택 및 양은, 예를 들어, 부직물의 경우, 기재 유형, 부직물 웨브에서의 섬유 중량, 섬유 밀도, 섬유 유형뿐만 아니라 최종 물품에 대한 예상된 최종 용도를 포함하여 임의의 다양한 요인들에 종속될 수 있다. 베이스 코팅(300)의 코팅 중량은 50 내지 300 gsm(건조 상태), 또는 100 내지 200 gsm(건조 상태)의 범위일 수 있다. 표면 코팅(400)의 코팅 중량은 50 내지 400 gsm(습한 상태), 또는 150 내지 250 gsm(습한 상태)일 수 있다.

세척 물품이 하나 이상의 작업 표면 상에 컬러 변화 지시체를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 세척 물품은 스펀지, 발포체, 필름, 부직물, 편물 천, 직물 천, 또는 이의 다양한 조합으로 이루어진 하나 이상의 층과 같은 추가적인 세척층을 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 일 실시예에서 세척 물품은 일 표면 상에 컬러 변화 지시체를 구비하고 대향 표면에 발포체 또는 스펀지가 부착된 부직물 웨브이다.

일 실시예에서, 세척 물품은 부직물 기재를 포함한다. 컬러 변화 지시체의 경우, 제1 컬러를 갖는 베이스 코팅(300)은 또한 웨브의 섬유를 함께 보강하는 역할을 하는 프리본드 결합제이다. 즉, 베이스 코팅(300)이 없다면 부직물 기재는 사용 중에 그 형상을 유지하는 구조적 보전성을 갖지 않아서, 베이스 코팅(300)은 부직물의 구조를 함께 유지하는 데 필수적이다. 베이스 코팅(300) 위에 제2 컬러를 갖는 표면 코팅(400)이 적용된다. 표면 코팅(400)은 또한 연마제를 포함할 수 있다. 본 실시예를 이루는 한 가지 적절한 방법은, 베이스 코팅(300)을 부직물의 섬유 위에 롤 코팅하고 이어서 표면 코팅(400)을 스프레이 코팅하는 것이다. 도 1 내지 도 4에 이러한 실시예가 도시되어 있다. 구체적으로, 도 3을 참조하면, 기재(100), 베이스 코팅(300) 및 표면 코팅(400)이 측면 분해도로 도시되어 있다. 섬유 웨브 위에 적용될 때 베이스 코팅(300)은 웨브 내에 관통하여 고정되면서 웨브를 보강하여 구조적 보전성을 갖는 부직물 물품을 생성하는 것을 이해할 것이다. 또한, 표면 코팅(400)은 베이스 코팅(300) 위에 적용될 때 베이스 코팅(300)을 덮는 것을 이해할 것이다. 표면 코팅(400)은 또한 웨브의 섬유 내로 관통할 것이다.

전술된 바와 같은 세척 물품을 제조하기 위하여, 먼저 (미국 뉴욕주 마케돈 소재의 란도 머신 코포레이션(Rando Machine Corporation)으로부터 입수가능한) "란도 웨버(Rando Webber)" 웨브-형성 기계에 주름잡힌 스테이플 섬유를 사용하여 웨브를 형성함으로써 부직물이 제조될 수 있다. 상호 접촉점에서의 섬유의 접합을 촉진시키도록 부직물 웨브의 섬유에 적용되는 결합제는 제1 컬러를 포함하는 베이스 코팅(300)이다. 일 실시예에서, 결합제는 웨브 상에 롤 코팅된다. 이 후, 이러한 코팅된 웨브를 오븐에서 건조시켜 베이스 코팅(300)의 결합제를 경화시킨다. 이어서, 제2 컬러를 포함하는 표면 코팅(400)으로 웨브가 스프레이 코팅된다. 그 다음, 이러한 코팅된 웨브를 오븐에서 건조시켜 표면 코팅(400)의 결합제를 경화시킨다.

결합제 코팅이 섬유 웨브를 함께 고정하는 데 종종 필요하기 때문에, 효율적인 제조 공정을 위해 베이스 코팅(300)에 제1 컬러를 그리고 표면 코팅에 제2 컬러를 포함시키는 것이 제공된다. 따라서, 제조 비용을 부가시키는 추가의 인쇄와 같은 웨브 형성 이후의 추가 단계는 필요하지 않다.

일 실시예에서, 세척 물품은 컬러 변화 지시체를 구비한 기재를 포함한다. 컬러 변화 지시체는 제1 컬러를 갖는 기재와, 제2 컬러 및 수불용성 결합제로 본질적으로 이루어진 기재 위의 표면 코팅을 포함한다. 기재에 제1 컬러를 부여하기 위하여, 결합제 내에 분산된 제1 컬러를 포함하는 베이스 코팅이 표면 코팅에 앞서 기재 위에 적용될 수 있다. 이어서, 베이스 코팅 위에 표면 코팅이 적용된다. 이와 같은 컬러 변화 지시체는 단일 사용의 일회용 물품이 아니라 장시간에 걸쳐 반복하여 사용되도록 의도된 세척 물품에 특히 적합할 수 있다. 또한, 이와 같은 컬러 변화 지시체의 제형은 물품 자체와 관계된 마모와 쉽게 관련된다. 본 실시예에서, 표면 코팅은 용해되는 수용성 결합제를 포함하지는 않지만, 마모되는 수불용성 결합제를 포함한다. 수불용성 결합제는 페놀수지, 폴리우레탄 수지, 폴리우레아, 스티렌-부타디엔 고무, 니트릴 고무, 에폭시, 아크릴, 및 폴리아이소프렌을 포함한다.

본 실시예에서, 수불용성 결합제의 용해도에 영향을 미치지 않는 한 제2 컬러와 수불용성 결합제에 추가하여 표면 코팅에 추가 성분이 포함될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 연마제, 증점제, 향료, 방향물, 항미생물제, 항진균제, 소포제, 또는 마이크로캡슐이 수불용성 결합제의 수용성에 영향을 미치지 않기 때문에 이들 성분이 표면 코팅에 포함될 수 있다.

세척 물품의 일 실시예를 제조하기 위하여, 베이스 코팅(300)이 포함되는 경우, 세척 물품은 기재 상에 베이스 코팅(300)으로 코팅된다. 그 다음, 표면 코팅(400)은 베이스 코팅(300) 상에 코팅되어 베이스 코팅(300)을 덮는다. 전술한 바와 같이, 코팅은 다양한 공지된 코팅 기법으로 달성될 수 있다. 일 실시예에서, 베이스 코팅은 또한, 구조적 보전성을 갖는 물품을 이루기 위하여 섬유와 같은 기재의 성분들을 함께 얽매는 역할을 한다.

일 실시예에서, 베이스 코팅은 기재의 전체 작업 표면을 덮는다. 표면 코팅의 마모는 무작위적이고 불연속적일 수 있음을 이해할 것이다. 본 실시예에서, 전체 작업 표면 위에 베이스 코팅을 포함하는 것은 표면 코팅 영역이 마모됨에 따라 베이스 코팅의 컬러가 비쳐 보이게 될 것을 보장한다. 베이스 코팅이 불연속적인 영역, 구역 또는 패턴으로 있는 실시예에서, 표면 코팅의 마모는 베이스 코팅의 컬러를 나타내지 않을 수 있어 바람직한 컬러 변화를 달성할 수 있다.

세척 물품(100)은 표면을 세척하는 데 사용된다. 초기상태에서, 세척 물품은 제1 외관을 갖는다. 반복적으로 사용된 이후에, 표면 코팅(400) 및 제2 컬러는 마모되어 사라지기 시작하여, 기재 및 제1 컬러를 노출시킨다. 따라서, 기재의 제1 컬러가 나타나는 것은 세척 물품이 폐기되어야 한다는 것을 사용자에게 암시하는 것이다. 세척 물품(100)에 특히 적합한 하나의 응용으로서, 접시, 항아리 및 냄비를 세척하고, 닦고, 스카우링하는 데 활용되는 스카우링 물품이 있다. 이와 같은 세척 물품은 세척할 때 20회의 독립적인 세척 사이클을 초과하여 사용되는 것으로 의도된다. 또한, 이와 같은 세척 물품은 그의 스카우링 기능을 위해 활용된다. 컬러 변화 지시체는 세척 물품의 스카우링 기능이 감소하는지를 그리고 따라서 세척 물품이 폐기되어야 하는지를 나타내도록 사용될 수 있다.

본 발명의 특정 실시예들이 본 명세서에 도시되고 설명되었지만, 이들 실시예들은 본 발명의 원리를 적용함에 있어 안출될 수 있는 많은 가능한 특정 배열들을 단순히 예시하는 것임을 이해해야 한다. 당업자는 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이들 원리에 따라 수 많은 다양한 다른 배열들을 안출할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범주는 본 출원에서 설명된 구조가 아니라, 오직 특허청구범위의 언어에 의해 설명된 구조 및 이들 구조의 등가물에 의해서만 제한되어야 한다.

Claims

작업 표면을 포함하는 부직물 섬유 웨브와;
제1 결합제 내에 분산된 제1 컬러를 포함하고, 작업 표면을 덮고, 섬유를 함께 구조적으로 고정하는 베이스 코팅과;
제2 결합제 내에 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러를 포함하고, 베이스 코팅을 덮는 표면 코팅을 포함하고,
표면 코팅은 마모되어 제1 컬러의 노출이 웨브의 마모를 나타내도록 하는 물품.
제1항에 있어서, 제1 결합제 및 제2 결합제는 수불용성 결합제인 물품.
제1항에 있어서, 제1 결합제는 무색으로 경화되는 물품.
제1항에 있어서, 표면 코팅은 본질적으로 제2 결합제 내에 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러로 이루어지고, 제2 결합제는 수불용성 결합제인 물품.
제1항에 있어서, 베이스 코팅 또는 표면 코팅은 연마 입자, 연마 섬유, 향료, 방향물, 증점제, 충전제, 가교제, 촉매, 소포제, 항미생물제, 항진균제, 살균제, 마이크로캡슐, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 추가로 포함하는 물품.
제1항에 있어서, 제1 컬러는 색조가 제2 컬러에 비해서 밝은 물품.
제1항에 있어서, 베이스 코팅은 작업 표면을 완전히 덮는 물품.
제1 컬러의 작업 표면을 갖는 기재와;
본질적으로 수불용성 결합제 내에 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러로 이루어지고, 기재의 제1 컬러를 덮는 표면 코팅을 포함하고,
표면 코팅은 마모되어 제1 컬러의 노출이 기재의 마모를 나타내도록 하는 물품.
제8항에 있어서, 적어도 부분적으로 작업 표면을 덮어서 기재에 제1 컬러를 부여하는 베이스 코팅을 추가로 포함하는 물품.
제9항에 있어서, 베이스 코팅은 전체 작업 표면을 덮는 물품.
제8항에 있어서, 제1 컬러는 색조가 제2 컬러에 비해서 밝은 물품.
제8항에 있어서, 기재는 천연 또는 합성 스펀지, 금속 섬유로 형성된 패드, 금속 및 비금속 섬유의 조합으로 형성된 패드, 편물 천, 입체 편물 스페이서, 직물 천, 및 부직물 천으로 이루어진 군으로부터 선택되는 물품.
작업 표면을 포함하는 기재와;
제1 결합제 내에 분산된 제1 컬러를 포함하고, 전체 작업 표면을 덮는 베이스 코팅과;
제2 결합제 내에 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러를 포함하고, 베이스 코팅을 덮는 표면 코팅을 포함하고,
표면 코팅은 마모되어 제1 컬러의 노출이 웨브의 마모를 나타내도록 하는 물품.
복수의 섬유를 제공하는 단계와;
웨브를 형성하도록 섬유를 배열하는 단계와;
제1 결합제 내에 분산된 제1 컬러를 포함하는 베이스 코팅을 웨브에 적용하여 섬유를 함께 구조적으로 고정하는 단계와;
제2 결합제 내에 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러를 포함하는 표면 코팅을 베이스 코팅 위에 적용하는 단계를 포함하는 물품 제조 방법.
제14항에 있어서, 베이스 코팅은 전체 작업 표면 위에 적용되는 방법.
작업 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계와;
제1 결합제 내에 분산된 제1 컬러를 포함하는 베이스 코팅을 기재의 전체 작업 표면 위에 적용하는 단계와;
제2 결합제 내에 분산된 제1 컬러와 상이한 제2 컬러를 포함하는 표면 코팅을 베이스 코팅 위에 적용하는 단계를 포함하는 물품 제조 방법.