KR20160108297A - Uv 처리된 스크러빙 물품 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20160108297A
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매튜 에스. 콜
이브라힘 에스. 건즈
쉥 예
스튜어트 에이취. 콘
데발 와이. 바시스타
쉬리다 비. 쉰드
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

기재 및 기재의 표면 상의 UV 처리된 텍스처 층을 포함하는 스크러빙 물품. 기재는 취급 또는 파지에 도움이 되는 두께를 갖는 단일 층의 폼 또는 스펀지 재료로부터 형성된다. UV 처리된 텍스처 층은 기재의 표면 상에 텍스처화 연마 층을 형성하는 수지-기반 재료이다.

Description

UV 처리된 스크러빙 물품 및 이의 제조 방법 {UV TREATED SCRUBBING ARTICLES AND METHODS OF MAKING SAME}
본 발명은 UV 경화된 텍스처화(textured) 표면을 갖는 스크러빙 물품(scrubbing article)에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 두꺼운 단층 기재(substrate) 및 UV 처리된 텍스처 층에 의해 형성된 스크러빙 물품에 관한 것으로, 상기 텍스처 층은 스크러빙 물품에 향상된 표면 처리 능력을 제공하기 위해 상기 기재의 하나 이상의 표면 상에 형성되어 있다.
패드(pad) 및 와이프(wipe)의 형태의 다양한 세정 물품이 개발되었고, 가정용 및 산업용으로 구매가능하게 되었다. 소비자는 종종 이러한 물품을 스크러빙 - 이는 결국 다양한 정도의 연마(abrading), 및/또는 스카우링(scouring)을 포함할 수 있음 - 을 필요로 하는 세정 또는 표면 처리 작업에 사용하기를 원한다. 예를 들어, 본래 연질인 물품을 사용하여 조리대(countertop)로부터 마른 음식물을 제거하는 것은, 불가능하지는 않더라도, 어려울 수 있다. 게다가, 과도하게 가요성이거나 드레이프성(drapable)인 물품은, 표면을 스크러빙하거나 스카우링할 때 물품의 편안한 파지(holding)를 위한 실질적인 손잡이가 없기 때문에, 표면을 스카우링하는 데 사용할 때 다루기 어려운 것으로 판명될 수 있다. 또한 여전히, 스카우링 또는 연마 작용이 종종 요구되지만, 소비자는 비교적 연질이거나 쉽게 스크래칭되는 표면에 대해 과도하게 연마성이 아닌 스크러빙 패드 또는 와이프를 마찬가지로 원한다. 마지막으로, 소비자는 종종 세정/소독/위생 화학 물질 또는 화학 물질들이 사전 로딩된 세정 물품이 유용하고 편리하다고 여긴다.
또한, 세정 물품의 제조는 종종 하나의 기재의 표면 상에 텍스처 층 또는 연마 층을 형성하고 이어서 텍스처화 기재를 제2 기재 또는 재료에 접합하거나 라미네이팅하여, 예를 들어, 상기에 기술된 원하는 손잡이 두께를 제공하는 것을 수반한다. 추가적인 기재를 필요로 하는 것은 제조 공정에서의 추가적인 시간 및 비용을 수반한다. 그러므로, 두꺼운 기재 상에 직접 연마 표면이 형성될 수 있도록 상기에 언급된 원하는 취급 특성을 갖는 단일 기재 재료를 제공하는 것이 바람직하다.
상기에 확인된 요구 및 관심 중 일부를 다루기 위해 스크러빙 물품이 개발되었다. 예를 들어, 존슨(Johnson) 등의 미국 특허 제7,829,478호는 부직포 기재 및 텍스처 층을 포함하는 스크러빙 와이프 물품을 기술한다. 텍스처 층은 부직포 기재의 하나 이상의 표면 상에 인쇄된 비-가교결합된 연마성 수지-기반 재료이다. 존슨 등의 특허는 텍스처 층 조성물을 기재 상에 인쇄하고 이어서 합체시켜(coalesce) 조성물을 기재에 접합하는 것을 교시한다. 존슨 등의 특허는, 수지 성분이 합체 단계의 일부로서 가교결합하지 않으며, 충분한 경도 값을 달성하기 위해 긴 경화 기간이 요구되는 다른 스크러빙 와이프 물품 형성 기법에 비해 합체가 뚜렷한 이점을 나타냄을 추가로 기술한다. 존슨 등의 특허의 부직포 스크러빙 와이프 물품은 "건식"(dry)으로 사용될 수 있거나, 화학 용액이 로딩될 수 있다.
티올리에르(Thioliere) 등의 미국 특허 출원 공개 제2006/0286884호는 액체 흡수성 웨브(web) 재료, 및 웨브의 표면 상에 배치된 경화된 결합제 재료를 포함하는 연마 영역을 포함하는 와이핑 물품을 기술한다. 웨브 재료는 직포(woven), 편물(knitted) 및 부직포(non-woven) 재료를 포함할 수 있다. 부직포 재료는 드라이-레이드(dry-laid), 웨트-레이드(wet-laid) 및 스펀-본디드(spun-bonded) 재료를 포함할 수 있다. 가열, 냉각 또는 자외광에 의해 경화될 수 있는 적합한 결합제 재료가 개시된다.
스미스(Smith) 등의 미국 특허 출원 공개 제2007/0212965호는, 하나는 연속 가요성 기재이고 하나는 가요성 기재에 부착된 불연속 연마 층인 2개 이상의 별개의 구성요소를 조합한 가요성 스크러빙 재료를 기술한다. 연마 층은 연속 가요성 기재와는 상이한 재료로부터 형성된 플레이트들의 세트이다. 플레이트 재료는 에폭시와 같은 인쇄가능한 재료이며, 이는 뒤이어 고형화된다. 스미스 등의 특허는 연마 입자가 내부에 매립되거나 매립되지 않은 자외선 또는 열 경화성 중합체 재료와 같은 고형화된 재료로부터 연마 플레이트가 형성될 수 있음을 교시한다. 스미스 등의 특허는 통상적인 스크린 인쇄, UV 에칭 및 롤러 인쇄와 같은, 플레이트를 기재 상에 인쇄하기 위한 기법을 추가로 기술한다. 플레이트의 적용 전에, 접착제가 패브릭(fabric) 상에 분무된다.
다른 세정 와이프 구성은 기부 기재(base substrate)의 표면 내에 또는 표면에 약간 연마성인 입자를 포함하거나 통합시킨다. 예를 들어, 웡(Wong) 등의 미국 특허 제5,213,588호는 불규칙한 형상의 중합체 입자를 함유하는 혼합물이 상부에 인쇄되어 있는 종이 타월-유사 기부 기재로 이루어진 연마 와이프를 기술한다.
다양한 재료 및 재료 조성물이 스크러빙 재료의 텍스처화 표면 층을 형성하는 데 사용될 수 있다. 또한, 텍스처 층은 다양한 방법을 사용하여 기재 상에 침착되거나 형성될 수 있다. 일부 방법은 재료 또는 재료들을 기재 상에 인쇄, 코팅 (예를 들어, 롤 코팅, 분무 코팅 등), 엠보싱, 미세복제(micro-replicating), 또는 에칭 (예를 들어, 레이저 에칭, 기계적 에칭 등)하여 다양한 연마도를 갖는 텍스처화 표면 (본 명세서에서 "연마 표면"으로 또한 지칭됨)을 형성하는 것을 포함한다. 기재 상에 형성된 재료 (즉, 연마재)의 가교결합은, 내구성, 경도, 인장 강도 및 충격 강도, 고열 특성, 내용매성 및 내화학성, 내연마성, 및 내환경응력균열성을 포함하는, 침착되거나 형성된 연마재의 다양한 특성을 유의하게 개선할 수 있다.
자외광 경화는 고강도 자외광을 사용하여 코팅 및 접착제를 포함하는 다양한 재료를 경화시키는 공지의 광화학 공정이다. UV 처리는 재료의 살균, 중합 및 가교결합을 달성하는 데 사용될 수 있다. UV 처리는 재료를 가교결합 및/또는 중합하기 위한 신속하고 깨끗하며 비교적 비용 효과적인 방법이며, 전통적인 건조 방법에 비해 다수의 이점, 예를 들어, 생산 속도 증가, 불량률(reject rate) 감소, 및 처리된 재료의 특성 개선을 제공한다.
상기에 기술된 바와 같이, 사용자에 의한 편안한 취급을 가능하게 하는 두께를 갖는 스크러빙 물품이 요구된다. 또한, 스크러빙 물품의 스크러빙 표면 (예를 들어, 텍스처 층)의 특성의 개선이 유익할 수 있고, 따라서 이것이 바람직할 수 있다. 마지막으로, 스크러빙 물품의 제조 공정에 대한 개선이 유리할 수 있다. 그러므로, 스크러빙을 위한 UV 처리된 텍스처화 표면을 갖는 두꺼운 단층 기재의 이득 및 이점을 포함하는 스크러빙 물품에 대한 요구가 존재한다.
스크러빙 물품은 단층 폼(foam) 또는 스펀지 재료로 제조된 기재 및 상기 기재의 표면 상에 형성된 UV 가교결합된 텍스처 층을 포함한다. 본 발명의 기재는 스크러빙 또는 세정 기능 동안의 취급 용이성을 가능하게 하는 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 기재는 1 cm 내지 5 cm의 두께를 가질 수 있으며, 특히 3 cm의 두께를 가질 수 있다. 제2 텍스처 층은 기재의 임의의 다른 표면 상에 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서 텍스처 층은 패턴을 한정한다. 실시 형태들에서, 텍스처 층은 복수의 무작위로 분포된 텍스처링(randomly distributed texturing)을 포함한다. 텍스처 층은 기재의 경도와 적어도 동일한 경도를 가지며, 실시 형태들에서 기재의 경도보다 더 큰 경도를 갖는다. 실시 형태들에서, 텍스처 조성물은 수지 및 적어도 하나의 광개시제를 포함하며, 추가적인 광물, 충전제, 착색제, 증점제, 소포제, 계면활성제 또는 다른 성분을 포함할 수 있다. 실시 형태들에서, 화학 물질이 기재 내에 흡수될 수 있고/있거나, 기재 표면 상에 형성될 수 있고/있거나, 텍스처 층 조성물의 일부로서 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 스크러빙 물품의 제조 방법은, UV 처리가능한 조성물을 기재의 표면 상에 형성하여 UV 가교결합성 텍스처 층을 형성하는 단계, 및 UV 가교결합성 텍스처 층을 UV 방사선에 노출시킴으로써 층을 UV 가교결합시켜 UV 가교결합된 텍스처 층을 형성하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 방법에서, UV 처리가능한 조성물은 UV 가교결합성 조성물이다. 일부 실시 형태에서, UV 처리가능한 조성물은 UV 중합성 조성물이다.
도 1은 본 발명에 따른 예시적인 스크러빙 물품의 사시도;
도 1a는 도 1의 스크러빙 물품의 표면의 일부의 확대 평면도;
도 2는 도 1에 나타나 있는 선 2-2를 따른 도 1의 물품의 일부의 확대 단면도;
도 3은 표면에 적용되는 도 2의 물품 부분의 확대 단면도;
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 방법의 단순화된 계략도; 및
도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 스크러빙 물품의 대안적인 실시 형태의 평면도.
도 1은 본 발명에 따른 스크러빙 물품(10)의 실시 형태를 예시한다. 스크러빙 물품(10)은 소비자 세정 또는 스크러빙 물품(10)으로서 기술될 수 있다. 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 바와 같이, 용어 "소비자"는 물품(10)의 임의의 가정, 미용, 산업, 병원 또는 식품 산업 응용 등에 관련된다. 또한, 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 바와 같이, 용어 "스크러빙"은 표면 처리를 기술하는 데 사용되며, 다양한 수준 또는 정도의 연마 및/또는 스카우링 작용 (예를 들어, 헤비 듀티(heavy duty), 비-스크래치(non-scratch) 등)을 포함하는 세정, 연마 및/또는 스카우링을 포함할 수 있다. 물품(10)은 기재(12) 및 텍스처 층(14)을 포함한다 (일반적으로 도 1에 참조 표시됨). 기재(12) 및 텍스처 층(14)은 하기에 추가로 기술되는 바와 같이 다양한 상이한 재료를 포함할 수 있다. 이와는 무관하게, 하기에 더욱 완전히 기술되는 바와 같이, 텍스처 층(14)은, 기재(12) 상에 형성되며 UV 광에 노출되어 (UV 처리되어) UV 처리된 (UV 가교결합되고/되거나 UV 중합된) 텍스처 층(14)을 형성하는 연마 조성물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 명세서 전반에서 "UV 가교결합성 또는 UV 가교결합된" 재료 또는 조성물이 개시되는 경우에, 또한 "UV 중합성 또는 UV 중합된" 재료 또는 조성물이 포함 (추가)되거나 대체될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 다시 말해, 본 발명은, 가능한 이러한 대안적인 텍스처 층 조성물에 대해 구체적으로 나타내든 나타내지 않든, UV 중합된/중합성 재료 (예를 들어, 단량체) 또는 UV 가교결합된/가교결합성 재료 (예를 들어, 다작용성 단량체, 중합체)를 포함할 수 있거나, 또는 둘 모두를 포함할 수 있는 텍스처 층(14) 조성물을 망라한다.
도 2를 추가로 참조하면, 기재(12)는 서로 반대로 향하는 제1 및 제2 표면(16, 18)을 한정한다. 기재(12)의 두께 (참조 부호 "t"로 표시됨) 및 텍스처 층(14)의 두께는 도 2 및 도 4에서 과장될 수 있거나 또는 축소될 수 있다. 텍스처 층(14)은 기재의 하나 이상의 표면 (예를 들어, 표면(16)) 상에 형성된다. 텍스처 층(14)은 표면(16, 18)에 어느 정도는 침투할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스크러빙 물품(10)은 기재(12) 내에 로딩되거나 기재(12)에 의해 흡수되고/되거나 텍스처 층 조성물의 일부로서 제공된 화학 용액 (도시되지 않음)을 추가로 포함한다. 적용가능한 화학 용액은 또한 하기에 더욱 상세하게 기술된다. 텍스처 층(14)은 중성, 양이온성, 또는 음이온성인 화학 용액을 포함하는 매우 다양한 화학 용액을 수용하도록 구성될 수 있다. 게다가, 스크러빙 물품(10)은 화학 용액이 없이도 동등하게 유용하다.
기재(12) 및 텍스처 층(14)의 조성뿐만 아니라 이들의 처리가 하기에 제공되어 있다. 스크러빙 물품(10)은 "스크러빙성"(scrubbiness) 속성을 제공하는 것으로서 기술될 수 있다. 용어 "스크러빙성"은, 연마하거나 제거하지 않으면 표면에 부착되어 있는 비교적 작은 바람직하지 않은 폼목(item) 위에서 물품을 앞뒤로 이동시킴에 따라 그러한 품목을 연마하거나 제거하는 능력과 관련된다. 기재의 표면 상에 경질화된 스크러빙 재료 (즉, 기재 그 자체보다 더 경질임)를 형성하는 것에 의해서뿐만 아니라, 아마도 더욱 현저하게는 그렇게 형성된 재료가 스크러빙 재료의 개별 섹션들 사이의 측면간 이격(side-to-side spacing)과 함께 기재 표면으로부터 또는 기재 표면을 넘어 연장되는 정도를 통해서도 스크러빙성 특성이 기재에 주어질 수 있다. 본 발명의 텍스처 층은 이들 스크러빙성 요건 둘 모두를 제공하며 특유하게 충족시킨다.
추가적인 설명으로, 텍스처 층(14)은 복수의 분리된 부분(discrete portion) (예를 들어, 도 1에 도시되고 일반적으로 참조 부호 20a 및 20b로 표시된 다양한 점(dot)-유사 부분)을 한정한다. 분리된 부분(20a, 20b)은 무작위로 텍스처화된 표면을 형성할 수 있거나 또는 기재 표면(16) 상에 패턴을 형성할 수 있다. 게다가, 분리된 부분 (예를 들어, 20a, 20b)은 다양한 상대적인 크기를 포함할 수 있거나, 또는 크기가 실질적으로 균일할 수 있다. 예를 들어, 그리고 도 1a에 예시된 바와 같이, 점들(20a)은 점들(20b)보다 상대적으로 더 크다. 게다가, 분리된 부분 (예를 들어, 20a, 20b)은 실질적으로 균일한 거리로 표면(16)으로부터 외부로 연장되거나 돌출될 수 있거나, 또는 대안적으로, 다양한 거리로 표면(16)으로부터 외부로 연장되거나 돌출될 수 있다 (즉 분리된 부분(20a, 20b)은 표면(16)에 대해 유사하거나 다양한 높이를 가질 수 있다). 일부 실시 형태에서, 분리된 부분 (예를 들어, 20a, 20b)은 표면(16)으로부터 외부로 약 10 내지 약 200 마이크로미터 범위의 임의의 거리로 연장될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 분리된 부분 (예를 들어, 20a, 20b)은 표면(16)으로부터 외부로 약 10 내지 약 20 마이크로미터 범위의 임의의 거리로 연장될 수 있다. 더욱 추가의 실시 형태에서, 분리된 부분 (예를 들어, 20a, 20b)은 표면(16)으로부터 외부로 약 10 내지 약 15 마이크로미터의 거리로 연장될 수 있다. 이와는 무관하게, 다양한 텍스처링 및/또는 패턴이 기재(12) 상에 제공될 수 있다. 본 발명에 유용한 패턴의 대안적인 예시적인 실시 형태가 도 5a 내지 도 5b에 도시된다.
패턴 설계 및/또는 표면(16)으로부터 부분 (예를 들어, 20a, 20b)의 연장 거리와는 무관하게, 스크러빙 적용 동안, 사용자 (도시되지 않음)는 보통 예를 들어 측면 또는 에지(15)를 따라 물품을 움켜잡음으로써 물품(10)을 파지할 것이다. 하기에 더욱 완전하게 기술되는 바와 같이, 물품(10)의 두께 "t"는 물품(10)을 용이하게 움켜쥐거나 파지하는 것을 가능하게 한다. 이어서, 사용자는 스크러빙될 표면으로 텍스처 층(14)이 향하도록 스크러빙 물품(10)을 위치시킬 것이다. 스크러빙 물품(10)이 표면(30)을 세정하거나 달리 처리하도록 위치되는 이러한 배향의 예가 도 3에 제공되어 있다. 이해되어야 하는 바와 같이, 세정될 표면(30)은 응용 특이적(application specific)이고, 비교적 경질 (예를 들어, 테이블 상판 또는 요리용 팬) 또는 비교적 연질 (예를 들어, 사람 피부, 중합체 베이킹 용기 등)일 수 있다. 이와는 무관하게, 도 3의 예시적인 실시 형태에서, 스크러빙될 표면(30)은 바람직하지 않게 그것에 부착되어 있는 덩어리(mass)(32)를 가질 수 있다. 역시, 덩어리(32)는 특정 스크러빙 응용에 특유할 것이지만, 먼지, 마른 음식물, 마른 혈액 등과 같은 물질을 포함한다. 본 발명의 스크러빙 물품(10)은 사용자가 텍스처 층(14) (또는 그것의 일부분 또는 섹션)이 덩어리(32)를 가로질러 앞뒤로 반복하게 강제함에 따라 덩어리(32)의 스크러빙 제거를 용이하게 한다. 텍스처 층(14)의 각각의 섹션 (예를 들어, 부분(20a, 20b))은 스크러빙 운동 동안 덩어리(32)를 연마하거나 완전히 제거하기에 충분히 경질이어야 한다. 또한, 텍스처 층(14)은 최외측 표면(40)을 따라서뿐만 아니라 측면(42)을 따라서도 덩어리(32)와의 밀접한 표면 상호작용을 보장하기 위해 기재 표면(16)으로부터 상당한 거리만큼 연장되어야 한다. 부분(20a, 20b)은, (표면(40)과 측면(42)의 교차점에서) 균일한, 날카로운 모서리 또는 에지를 갖는 것으로 도시되지만, 또한 또는 대신에 둥근 에지 또는 모서리를 가질 수 있거나, 단면이 불균일할 수 있다. 중요한 것은 텍스처 층의 연장에 의해 원하는 스크러빙성이 달성된다는 것이다. 특히, 블로운 섬유 "스크러빙" 또는 텍스처 층을 포함하는 많은 세정 와이프는 기재 표면에 비해 최소한의 두께 또는 연장만을 제공하여, 바람직한 수준 미만의 스크러빙성 특성을 초래할 것으로 예상된다. 또한, 본 발명의 텍스처 층(14)에 의해 제공되는 분리된 부분(예를 들어, 부분(20a, 20b))은, 세정 작업 동안 덩어리(32)와 특정 텍스처 층 부분(20a, 20b)의 측벽(42) 사이의 밀접한 접촉을 보장하도록 서로 충분히 이격되는 것이 바람직하다. 더욱 추가로, 텍스처 층(14)은 내연마성을 가져서, 물품(10)이 표면(30)을 스크러빙하는 데 사용되는 동안 및 그 후에 텍스처 층(14)을 형성하는 조성물이 기재(12) 상에 실질적으로 온전히 남아 있도록 하는 것이 바람직하다. 표면(16) 및 표면(18) 둘 모두가 텍스처 층(14)을 갖는 경우에는, 각각의 면이 상기에 기술된 방식으로 사용될 수 있다. 그러나, 한 쪽 면이 텍스처화되지 않은 경우, 텍스처화되지 않은 면은 더 가벼운 스크러빙 또는 와이핑 기능을 위해 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 스크러빙 물품은 다기능 또는 다용도 세정 물품으로서 사용될 수 있다.
중요하게는, 본 발명의 UV 처리된 텍스처 층(14)은, 상기에 간단히 언급된 바와 같이, 층이 부여된 기재(12)의 경도와 적어도 같거나 더 큰 상대 경도를 갖도록 구성될 수 있다. 달리 말하면, 텍스처 층 부분 (예를 들어, 20a, 20b) 또는 전체 텍스처 층(14)의 국소 경도는 전체 물품(10)의 경도, 또는 "전반적 경도"(global hardness)와 같거나 더 크다. 따라서, 물품(10)은 전반적 가요성(global flexibility)을 갖는 것으로 정의될 수 있는데, 그 이유는 더 경질이고 덜 가요성인 연마/텍스처 층(14)과 비교하여 기재(12)가 더 연질이거나 더 가요성이기 때문이다. 기재 상에 형성된 후의 텍스처 조성물(14)의 경도뿐만 아니라 (비교를 위한) 기재의 경도가 다수의 방식으로 성취될 수 있다. 예를 들어, 재료의 경도는 ASTM E18 ― 14a: 금속 재료의 로크웰 경도에 대한 표준 시험 방법(Standard Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials)에 기술된 바와 같은 로크웰 압입 경도(Rockwell indentation hardness)를 결정함으로써; ASTM E384 ― 10: 재료의 누프 및 비커스 경도에 대한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Knoop and Vickers Hardness of Materials)에 기술된 바와 같은 누프 및 비커스 경도를 결정함으로써; ASTM D2240 ― 05: 고무 특성에 대한 표준 시험 방법 ― 듀로미터 경도(Standard Test Method for Rubber Property―Durometer Hardness)에 기술된 바와 같은 듀로미터 경도(durometer hardness)를 결정함으로써; 또는 ASTM E10 ― 14: 금속 재료의 브리넬 경도에 대한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials)에 기술된 바와 같은 브리넬 경도(Brinell hardness)를 결정함으로써 확립될 수 있다. 이들 특성을 갖는 물품은, 연마 층의 경도(14)가 원하는 스크러빙 성능을 제공하면서, 사용자가 스크러빙될 다양한 물체 내에, 그것 상에 그리고 그것 주위에 접촉하도록 허용하기에 충분히 물품(10)이 가요성이라는 점에서, 스크러빙 물품으로서 특유하게 유용하다. 상기 특징은 하기에 기술된 바와 같이 본 발명의 텍스처화 층 및 UV 처리를 통해 용이하게 성취된다.
기재
기재(12)는 다양한 천(cloth), 폼 및 스펀지 재료로부터 형성될 수 있으며 다양한 형태를 취할 수 있다. 제한 없이, 폴리우레탄 폼, 예를 들어, 미국 델라웨어주 뉴어크 소재의 에어로 테크놀로지스 엘엘씨(AERO TECHNOLOGIES LLC)로부터 상표명 텍스처드 서피스 폼, 폴리에테르(TEXTURED SURFACE FOAM, POLYETHER), M-100SF로 구매가능한 폴리우레탄 폼, 셀룰로오스 스펀지, 예를 들어, 미국 미네소타주 세인트폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M COMPANY)로부터 상표명 스카치-브라이트 스테이 클린 논-스크래치(SCOTCH-BRITE STAY CLEAN NON-SCRATCH), 카탈로그 번호 20202-12로 구매가능한 스펀지, 및 독일 비스바덴 소재의 칼레 게엠베하(Kalle GmbH)로부터의 생분해성 L200, N250, S100 스펀지 천을 포함하는, 소비자 스크러빙 물품으로서 사용하기에 적합한 임의의 천, 폼 또는 스펀지 재료 또는 재료들의 조합이 사용될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "폼"은 2가지 상이한 재료에 의해 형성된 2개의 별개의 상으로 된 콜로이드 분산물을 지칭한다. 따라서, 폼은 고형화된 콜로이드 분산물로서 또한 지칭될 수 있다. 예를 들어, 폴리우레탄 (PU) 폼의 경우에, 가스 (가장 일반적으로는 발포 반응 동안 형성되는 이산화탄소 가스)가 PU 액체 내에 분산되어서 별개의 분산된 상을 형성한다. 이러한 분산물을 후속하여 고형화시켜서 고체 PU 폼을 얻는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 용어 "스펀지"가 고형화된 콜로이드 분산물을 기술하는 데 또한 사용된다. 예를 들어, 셀룰로오스 스펀지를 형성하는 데 있어서, 염을 셀룰로오스 혼합물 (비스코스) 중에 분산시켜서 별개의 분산된 상을 형성한다. 분산물을 후속하여 고형화시키고 염을 제거하여 고체 셀룰로오스 스펀지를 얻는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 스펀지 및 폼 재료의 정의는, 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된 문헌 ["Foundations of Colloid Science", Vol. 1, Robert J. Hunter, Oxford University Press, New York, 1987]에 정의된 것과 일치할 수 있다.
기재(12)의 재료 및 형태는 주어진 스크러빙 작업에 특히 적합하고/하거나 상부에 텍스처 조성물을 형성하기에 특히 적합한, 신장성(extensibility), 탄성, 내구성, 가요성 등과 같은, 다양한 범위의 원하는 특성을 제공하도록 선택될 수 있다. 나타낸 바와 같이, 기재(12)를 위해 유용한 재료는 넓은 범위의 내구성 특성을 갖도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 스크러빙 물품에 사용하기에 적합한 재료의 내구성은 종종 "일회용"(disposable)(이러한 재료로부터 형성된 물품이 사용 직후에 폐기되도록 의도됨을 의미함), "준-일회용"(이러한 재료로부터 형성된 물품이 제한된 횟수만큼 세척 및 재사용될 수 있음을 의미함), 또는 "재사용가능"(reusable)(이러한 재료로부터 형성된 물품이 세척 및 재사용되도록 의도됨을 의미함)으로 분류된다. 본 발명의 스크러빙 물품(10)은 임의의 이러한 내구성 특성을 갖도록 선택될 수 있거나 형성될 수 있다. 또한 상기에 나타난 바와 같이, 재료는 그의 가요성에 기초하여 선택될 수 있다.
본 발명에 따르면, 소비자는 어느 정도의 가요성을 여전히 유지하는 상대적으로 더 강성(rigid)인 물품을 선호할 수 있다. 강성 물품은, 소비자에 의해 파지될 때 또는 불규칙한 표면 상에 배치될 때 둘 모두에 그의 형상을 실질적으로 유지하는 조성물 및 형태로 형성된 것일 수 있다. 특히, 더 강성인 세정 물품은 스크러빙될 표면의 윤곽을 따르도록 어느 정도의 가요성을 여전히 가질 수 있다. 그러나, 본 발명에 의해 고려되는 물품은 세정 작용 동안 구부리거나, 압축하거나, 또는 달리 조작한 후에 원래의 형태로 되돌아가는 유형의 것일 수 있다.
기재(12)는, 상부에 텍스처 층(14)이 용이하게 형성될 수 있는 표면 (예를 들어, 16)을 갖도록 선택되거나 형성될 수 있다. 특히, 기재의 표면은, "더 매끄러운", 더 균일한, 덜 다공성인, 또는 더 미세한 기공의 표면을 얻기 위해 피층(skinned layer)을 갖도록 형성될 수 있다. 더 매끄럽거나 더 균일하다는 것은, 기재의 표면 (또는 표면들)이 기재(12)의 본체(13) (도 2)와는 상이한, 또는 표면을 포함하지 않는 대부분의 기재 재료와는 상이한 특징을 가짐을 의미한다. 표면 또는 표면들 (16, 18)이 더 매끄러운 표면 특징을 갖도록 상기에 기술된 바와 같이 형성될 수 있는 경우에 조차도, 전체 기재는 동일한 화학 조성으로 유지된다.
기재(12)는 두께 "t" (도 2)를 가지며, 이는 유리하게도 사용자가 측면 또는 에지(15)를 따라 물품을 움켜잡음으로써 물품(10)을 파지할 수 있게 한다. 그러나, 사용자는 표면(16, 18)에서 또한 물품을 움켜잡을 수 있다. 중요한 것은, 물품(10)의 두께 "t"가 물품(10)을 용이하게 움켜잡거나 파지하는 것을 가능하게 한다는 것인데, 일반적으로 기재(12)의 두꺼운 속성에 의해 "손잡이"가 생성되기 때문이다. 기재(12)의 두께 "t"는 예를 들어 2 내지 5 cm의 범위일 수 있다. 두께 "t"는 약 2 cm, 약 3 cm, 또는 약 4 cm일 수 있다. 기준점으로서, 본 명세서에 사용되는 바와 같이 용어 "두꺼운"은, 드레이프성이거나 두께가 대략 0.5 cm 이하인 가정용 세정 천 또는 와이프 또는 구매가능한 행주(dish cloth)와 비교한 것일 수 있다. 이러한 유형의 비교적 더 얇은 물품/기재는 취급에 있어서 인체 공학적으로 불리하며 표면을 스카우링하는 데 사용하기에 다루기 어려울 수 있다. 반대로, 본 명세서에 기술된 바와 같은 더 두꺼운 기재(12)는 그의 두께 덕분에 손잡이를 제공한다. 손잡이는 스카우링 또는 연마 기능 동안 더 편안한 파지 및 사용의 용이성을 허용한다.
도 2의 단면도에 도시된 바와 같이 기재(12)는 단층 구조체이다. 물품(10)은, 텍스처 층(14)이 단층 기재(12)의 표면 (예를 들어, 측면(15)에 의해 형성되고 그에 나타난 표면, 표면(16, 18) 등) 상에 직접 형성될 수 있고, 물품(10)을 다른 기재 층에 라미네이팅하거나, 접합하거나, 또는 달리 연결할 필요 없이, 유용한 스크러빙 물품을 형성할 수 있도록 구성된다. 다시 말해, 기재(12)뿐만 아니라 물품(10)이 비-라미네이트 구조체이다. 그러나, 기재(12)는, 예를 들어 접착 촉진제 층 또는 타이 층과 같은 추가적인 층을 포함할 수 있다.
다른 스펀지 및 폼이 또한 고려되며, 이들 예는 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 그러나, 정확한 구성과는 무관하게, 기재(12)는 물품(10)을 스크러빙 목적을 위해 달리 사용하는 사용자에 의한 취급에 크게 도움이 되고, 스크러빙 물품(10)의 의도된 용도를 유념하여 선택된다.
텍스처 층 조성물
상기에 논의된 바와 같이, 텍스처 층(14)은 하기에 기술되는 바와 같이 기재(12) 상에 형성되고 후속하여 UV 가교결합되거나 UV 중합되거나 또는 둘 모두인 연마 조성물이다. 텍스처 층(14)의 정확한 조성은 원하는 최종 성능 특성에 따라 달라질 수 있다. 이를 위해, 텍스처 층 조성물이 초기에 제형화되고 이어서 기재(12) 상에 형성된다. 이 조성물은 선택된 수지를 포함할 것이며, 광물(들), 충전제(들), 착색제(들), 증점제(들), 소포제(들), 계면활성제(들) 등과 같은 추가적인 성분들을 포함할 수 있다. 그러나, 정확한 조성과는 무관하게, 선택된 조성물은 UV 처리가능하며 (즉, 중합성, 가교결합성이며) 원하는 특징 (예를 들어, 제조가능성(manufacturability), 스크러빙성, 내구성, 경도 및 내연마성)을 스크러빙 물품(10)에 부여한다. 기준점으로서, 텍스처 층 조성물(14)은, 텍스처 층(14)의 UV 처리 (예를 들어, 가교결합, 중합) 전에는, "UV 가교결합성" 또는 "UV 중합성", 또는 둘 모두로 기술될 수 있고, 텍스처 층(14)이 UV 처리를 거친 후에는, "UV 가교결합된" 또는 "UV 중합된", 또는 둘 모두로 기술될 수 있다. 본 발명의 텍스처 층 조성물을 인쇄하고 UV 처리하는 공정이 하기에서 추가로 논의된다. 또한, 본 명세서에 정의된 바와 같이, 텍스처 층 조성물(14)이 기재(12) 상에 형성된 후에, 그러나 조성물(14)의 UV 처리 전에 중간 스크러빙 물품(17)이 형성되며, 이는 또한 하기에 추가로 상세하게 논의될 것이다.
다양한 재료가 텍스처 층(14)을 형성하는 데 적합하다. 상기에 기술된 바와 같이, 텍스처 층(14)은 수지 조성물을 포함하며, 다양한 중합체 및/또는 단량체를 포함할 수 있다. 일부 허용가능한 수지에는 스티렌-부타다이엔 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 니트릴 수지, 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 폴리우레탄 수지, 스티렌-아크릴 수지, 비닐 아크릴 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 그러한 수지가 포함된다. 본 발명에 유용한 결합제 수지의 다른 비제한적인 예에는 아미노 수지, 알킬화 우레아-포름알데하이드 수지, 멜라민-포름알데하이드 수지, 아크릴 수지(아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함함), 예를 들어 비닐 아크릴레이트, 아크릴화 에폭시, 아크릴화 우레탄, 아크릴화 폴리에스테르, 아크릴화 아크릴, 아크릴화 폴리에테르, 비닐 에테르, 아크릴화 오일, 및 아크릴화 실리콘, 알키드 수지, 예를 들어 우레탄 알키드 수지, 폴리에스테르 수지, 반응성 우레탄 수지, 페놀 수지, 예를 들어 레졸 수지 및 노볼락 수지, 페놀/라텍스 수지, 에폭시 수지 등이 포함된다. 수지는 단량체, 올리고머, 중합체, 또는 이들의 조합으로서 제공될 수 있다. 단량체에는 가교결합된 구조를 형성할 수 있는 다작용성 단량체, 예를 들어 에폭시 단량체, 올레핀, 스티렌, 부타다이엔, 아크릴 단량체, 페놀 단량체, 치환된 페놀 단량체, 니트릴 단량체, 에틸렌 비닐 아세테이트 단량체, 아이소시아네이트, 아크릴 단량체, 비닐 아크릴 단량체 및 이들의 조합이 포함될 수 있다. 본 발명에 유용한 결합제 수지의 다른 비-제한적인 예에는 아미노산, 알킬화 우레아 단량체, 멜라민, 아크릴 단량체(아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함함), 예를 들어 비닐 아크릴레이트, 아크릴화 에폭시, 아크릴화 우레탄, 아크릴화 폴리에스테르, 아크릴화 아크릴, 아크릴화 에테르, 비닐 에테르, 아크릴화 오일, 및 아크릴화 실리콘, 알키드 단량체, 예를 들어 우레탄 알키드 단량체, 및 에스테르가 포함된다.
텍스처 층(14) 조성물의 다른 바람직한 특징은, 형성된 UV 처리가능한 텍스처 층(14)이 기재(12)에 대해 충분한 (예를 들어, 최소 수준의) 접착력을 가질 수 있도록 하는 분자량을 갖는 조성물을 포함하는 것인데, 텍스처 층(14)이 쉽게 기재 표면(16)으로부터 닦여 없어지거나 기재 표면(16)을 따라 이동하지 않도록 (즉, 기재 상에 형성된 텍스처 층(14)이 기재(16)로의 텍스처 층(14)의 전달 후에 그리고 UV 처리 전에 및/또는 후에 기재 표면(16) 상에 남아 있도록) 상기 텍스처 층이 상기 기재에 적용된다. 구체적으로, 재료는, 텍스처 층(14) 조성물이 기재(12)로의 조성물의 전달 또는 기재(12) 상의 조성물의 형성 동안 스텐실(stencil) 패턴의 구멍 또는 공극(void)을 채우는 방식으로 유동가능하고, 기재(12)에 충분히 접착되고, 기재로부터의 스텐실의 제거 시에 원하는 패턴 형상을 유지하는 것을 가능하게 하는 분자량 또는 점도를 갖도록 선택될 수 있다.
문헌[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (section "Radiation Chemistry")]과 같은 교재에 상세하게 기술된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시 형태에 따르면, 텍스처 층의 조성물은 광개시제를 포함하며, 선택적으로 촉진제 또는 지연제를 텍스처 층(14)의 제형 또는 조성물의 일부로서 포함할 수 있다. 예시적인 광개시제는 하기에 본 명세서에서 표 1A에 제공된 것들이다. UV 가교결합 또는 UV 중합, 또는 둘 모두에 도움을 줄 수 있는 일부 개시제 및 촉진제에는, 모두 미국 뉴저지주 플로햄 파크 소재의 바스프 코포레이션(BASF CORP.)으로부터 구매가능한, 다로큐르(Darocur) 1173, 이르가큐어(Irgacure) 651, 이르가큐어 369, 이르가큐어 819, 루시린(Lucirin) TPO의 상표명으로 구매가능한, 알파-하이드록시 및 알파-아미노아세토페논 또는 포스핀 옥사이드; 방향족 케톤에 기반을 둔 것들, 예를 들어, 벤조페논, 티옥산톤, 메틸페닐글리옥실레이트, 및 캄포르퀴논; 공개시제(co-initiator), 예를 들어, N-페닐글리신, 에틸 p-다이메틸아미노벤조에이트, 및 2-메르캅토벤족사졸; (미국 뉴저지주 플로햄 파크 소재의 바스프 코포레이션으로부터)의 이르가큐어 250, (미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 컴퍼니(DOW CHEMICAL COMPANY)로부터의) 시라큐어(Cyracure) UVI 6976, 및 (독일 함부르크 소재의 레만 운트 포스 운트 코(LEHMANN & VOSS & CO.)로부터의) 에사큐어(Esacure) 1187과 같은 상표명으로 구매가능한, 요오도늄 또는 설포늄 염과 같은 오늄 염이 포함된다.
일부 실시 형태에서, 텍스처 층(14)은 향상된 경도를 위해 선택적으로 미립자 첨가제를 추가로 포함한다. 이것 때문에, 그리고 하기에 더욱 상세하게 기술되는 바와 같이, 본 발명의 스크러빙 물품(10)은 상이한 스크러빙 요건을 갖는 매우 다양한 잠재적인 응용에 유용하다. 일부 응용의 경우, 스크러빙 물품(10), 및 특히 텍스처 층(14)이 다른 것보다 더 또는 덜 연마성인 것이 바람직하다. 텍스처 층(14)의 상기에 기술된 수지 성분이 다른 이용가능한 스크러빙 물품보다 큰 스크러빙성 특징을 물품(10)에 독립적으로 부여하지만, 이러한 스크러빙성 특성은 미립자 성분의 첨가를 통해 추가로 향상될 수 있다. 이를 염두에 두고, 본 기술 분야에 공지된 바와 같은 매우 다양한 광물 또는 충전제가 이용될 수 있다. 유용한 광물에는 Al2O3, "미넥스"(Minex) (미국 일리노이주 애디슨 소재의 더 캐리 컴퍼니(The Cary Co.)로부터 입수가능함), SiO2, TiO2 등이 포함된다. 예시적인 충전제에는 CaCO3, 활석 등이 포함된다. 이용되는 경우, 미립자 성분 첨가제는 텍스처 층(14)의 70 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 50 중량% 미만, 가장 바람직하게는 30 중령% 미만으로 포함된다. 또한, 미립자 성분은 무기, 경질, 및 소형 입자로 이루어질 수 있다. 예를 들어, "미넥스" 광물 미립자 성분은 2 마이크로미터의 중위 입자 크기(median particle size) 및 약 560의 누프(Knoop) 경도를 갖는다. 물론, 다른 입자 크기 및 경도 값이 또한 유용할 수 있다. 비-이온성 수지 성분과 함께, 미립자 성분의 무기적 속성은 생성되는 텍스처 층(14)을 임의의 유형의 화학 용액과 함께 사용할 수 있게 만든다.
텍스처 층(14)은 와이핑 물품(10)에 원하는 심미적 매력을 제공하기 위해 착색제 또는 안료 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 적절한 안료는 본 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 예를 들어 미국 오하이오주 아멜리아 소재의 썬 케미칼 코포레이션(Sun Chemical Corp.)으로부터 입수가능한, 상표명 썬스퍼스(SUNSPERSE)로 판매되는 제품이 포함된다. 본 기술 분야에 공지된 바와 같은 다른 착색제가 동등하게 허용가능하고, 일부 실시 형태에서 텍스처 층 조성물의 10 중량% 미만으로 포함된다.
또한, 텍스처 층 조성물은 이용되는 특정 인쇄 기법 및 제조 라인의 속도에 가장 바람직한 점도를 달성하기 위해 증점제 또는 증점제들을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 적절한 증점제는 본 기술 분야에 알려져 있으며, 예를 들어 메틸셀룰로오스 및 미국 뉴저지주 하이츠타운 소재의 레옥스 인크.(Rheox, Inc.)로부터 상표명 "레올레이트(RHEOLATE) 255"로 입수가능한 재료가 포함된다. 다른 허용가능한 증점제는 미국 노스캐롤라이나주 하이 포인트 소재의 헌츠맨 인터내셔널 엘엘씨(Huntsman International LLC)로부터 상표명 리오프린트(LYOPRINT) PT-XN으로 입수가능하다. 증점제는 선택되는 수지 및 처리 기법에 따라 불필요할 수 있지만; 이용되는 경우, 증점제는 바람직하게는 텍스처 층 조성물의 대략 40 중량% 미만으로 포함된다. 다른 실시 형태에서, 본 기술 분야에 공지된 바와 같이, 에멀전의 성분들 사이의 이온 반응을 유발하는 데 도움을 주고 이에 의해 또한 조성물의 점도를 증가시키기 위해 염 성분이 조성물에 제공될 수 있다. 상기에도 불구하고, 텍스처 층(14)의 조성물은, 일부 실시 형태에 따르면, 비-이온성일 수 있다.
상기에 나타난 바와 같이, 조성물의 거품 제거 또는 유화를 제공하기 위해 소포제가 조성물에 포함될 수 있다. 문헌[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (section "Foams and Foam Control")]에 기술된 바와 같이, 일부 소포 재료는 캐리어 오일; 예를 들어 수-불용성 파라핀계 및 나프텐계 광유, 식물유, 톨유, 피마자유, 대두유, 땅콩유; 실리콘유, 예를 들어 다이메틸폴리실록산; 소수성 실리카; 소수성 지방 유도체 및 왁스, 예를 들어, 1작용성 및 다작용성 알코올의 지방산 에스테르, 지방산 아미드 및 설폰아미드, 파라핀계 탄화수소 왁스, 지랍, 및 몬탄 왁스, 단쇄 및 장쇄 지방 알코올의 인산 모노-, 다이-, 및 트라이에스테르, 단쇄 및 장쇄 천연 또는 합성 지방 알코올, 알루미늄 스테아레이트, 칼슘 스테아레이트, 및 칼슘 베헤네이트를 포함하는, 장쇄 지방산의 수-불용성 비누, 퍼플루오르화 지방 알코올; 수-불용성 중합체, 예를 들어 저분자량, 지방산 개질된 알키드 수지, 저분자량 노볼락, 비닐 아세테이트와 장쇄 말레산 및 푸마르산 다이에스테르의 공중합체, 및 메틸 메타크릴레이트-비닐 피롤리돈 공중합체, 폴리(프로필렌글리콜) 및 글리세롤, 트라이메틸올, 프로판 (1,1,1-트리스(하이드록시메틸)프로판), 펜타에리트리톨, 트라이에탄올아민, 다이펜타에리트리톨, 폴리글리세롤에 대한 고분자량 프로필렌 옥사이드 부가물, 부틸렌 옥사이드 또는 장쇄 a-에폭사이드와 다가 알코올의 부가 생성물이다. 예시적인 소포제는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation)에 의해 제조되는, 상표명 지아미터(XIAMETER) AFE-1520으로 구매가능한 실리콘 에멀전이다.
일부 실시 형태에서, 텍스처 층(14)의 조성물은, 2015년 2월 27일자로 출원되고, 발명의 명칭이 "세라믹 미세입자를 갖는 소비자 스크러빙 물품 및 이의 제조 방법(Consumer Scrubbing Article with Ceramic Microparticles and Method of Making Same)"이고, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 가특허 출원 제62/121,644호에 기술된 바와 같은 결합제 수지, 세라믹 미세입자 또는 처리제를 포함할 수 있다.
마지막으로, 그리고 앞서 기술된 바와 같이, 본 발명의 스크러빙 물품(10)은 "건식"으로 사용될 수 있거나, 또는 소독, 위생 또는 세정 (예를 들어, 비누)을 위한 화학 물질 (용액 또는 고형물)이 로딩될 수 있다. 용어 "로딩된"은 사용자에게 전달되기 전에 기재(12)에 의해 흡수되는 화학 용액과 관련된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 화학 물질은 천의 표면 상에 분무될 수 있다. 더욱 추가의 실시 형태에서, 화학 물질은 텍스처 층 조성물(14) 내에 또는 그의 일부로서 제공될 수 있다. 따라서, 침착된 (예를 들어, 인쇄된) 텍스처 층(14)은 인쇄된 비누 스크러빙 점 (예를 들어, 20a, 20b (도 1))을 포함할 수 있다. 이들 다양한 구성에 의해, 사용 동안, 사용자가 스크러빙 물품(10)을 표면을 가로질러 와이핑함에 따라 화학 용액이 기재(12)로부터 방출된다. 따라서, 화학 물질이 텍스처 층(14)의 일부로서 제공되는 실시 형태에서, 텍스처 층 (즉, 스크러빙 부분(20a, 20b))은 화학 물질이 스크러빙 응용 동안 소모됨에 따라 크기가 점점 감소할 수 있다. 텍스처 층(14)의 바람직한 비-이온성 속성으로 인해, 물, 비누, 4차 암모늄 염 용액, 라우리시딘(Lauricidin)™-기반 항균제, 알코올-기반 항균제, 시트러스-기반 클리너, 용매-기반 클리너, 크림 광택제, 음이온성 클리너, 아민 옥사이드 등을 포함하는 사실상 임의의 원하는 화학 물질 (용액 또는 고형물)이 사용될 수 있다. 즉, 이용되는 경우, 화학 용액은 음이온성, 양이온성, 또는 중성일 수 있다.
스크러빙 물품의 형성
본 발명의 스크러빙 물품(10)의 제조 또는 형성이 도 4의 단순화된 블록 형태로 도시되어 있으며, 일반적으로, 적절한 텍스처 층 조성물을 제형화하는 단계, 조성물을 (예를 들어, 인쇄, 코팅, 에칭, 엠보싱, 성형, 미세복제 등을 통해) 기재(12)에 부여하는 단계, 및 이어서, 침착되거나 형성된 조성물을 UV 처리하여, UV 가교결합되거나 UV 중합된 (또는 둘 모두인) 텍스처 층(14)을 생성하는 단계를 포함한다. 조성물(14)을 기재(12)에 실제로 침착하거나 부여하는 다양한 기법이 하기에 기술된다. 그러나, 중요하게는, 그리고 상기에 언급된 바와 같이, 텍스처 층 조성물은 성분들이 UV 처리 단계의 일부로서 UV 가교결합되고/되거나 UV 중합될 수 있도록 제형화된다. 이는, 개시된 기재 구성과 함께, 텍스처화 표면을 갖는 스크러빙 물품을 형성하는 데 사용되는 다른 기법과 구별되는 이점을 나타낸다.
기재(12) 상에 텍스처 층(14)을 형성하기 전에, 기재의 유형에 따라, 기재(12)의 표면(16)은 프라이밍(priming)되거나 처리될 수 있다. 프라이밍은 기계적, 화학적, 물리적 및 재료 적용 방법을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 특히 유용할 수 있는 일부 표면 프라이밍 방법은 기재 재료를 가열, 가압, 압밀(consolidating), 화염 처리, 용융, 절단 또는 제거하는 것을 포함한다. 대안적으로, 프라이밍은 접착제와 같은 화학 프라이머의 적용을 포함할 수 있다. 그러나, 특히, 일부 실시 형태에서, 텍스처 층(14) 조성물을 기재(12) 상에 전달하기 전에는 그리고 적절한 접착력을 달성하는 데에는 프라이머가 필요하지 않다.
텍스처 층(14) 조성물은 인쇄 (예를 들어, 스크린 인쇄, 그라비어 인쇄, 플렉소 인쇄 등), 코팅 (예를 들어, 롤 코팅, 분무 코팅, 정전기 코팅), 에칭, 레이저 에칭, 사출 성형, 미세복제, 및 엠보싱과 같은 다양한 공지의 기법을 사용하여 기재(12)의 하나 이상의 표면 상에 형성될 수 있다. 일반적으로, 그리고 도 4를 참조하면, (다양한 유형의) 텍스처 형성기(58)가 UV 처리가능한 (즉, 가교결합성 및/또는 UV 중합성) 텍스처 층(14)을 상기에 기술된 임의의 다양한 패턴과 같은 임의의 원하는 패턴으로 기재(12) 상에 침착하거나 부여한다. 텍스처 형성기(58)는, 예를 들어, 인쇄기, 롤 코팅기, 분무 코팅기, 에칭 장치, 레이저, 엠보싱 장비, 미세복제기 등을 포함할 수 있다. 한 가지 구체적인 비제한적인 예로서, 텍스처 층(14)을 기재(12)에 부여하기 위한 인쇄 방법의 사용은, 인쇄 기법이 비교적 고선명(high-definition) (예를 들어, 뚜렷한) 인쇄 조성물(14)을 제공할 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 일부 인쇄 기법은 또한 상기에 기술된 다른 텍스처 형성 기법과 비교하여 상대적으로 제조가 용이하게 하고 비용이 더 낮게 할 수 있다. 텍스처 형성 기법과는 무관하게, 앞서 기술된 바와 같이, 텍스처 층(14)은 그것이 전달되는 기재 표면 (즉, 도 2의 표면(16))을 전체보다는 적게 덮으며, 바람직하게는 둘 이상의 분리된 섹션을 포함하는 패턴으로 형성된다. 이와 관련하여, 매우 다양한 패턴이 제공될 수 있다. 예를 들어, 패턴은 도 1에 나타난 바와 같은 복수의 점들로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 선들이 서로 연결될 수 있다. 또한 대안적인 실시 형태에서, 그리고 도 5a 및 도 5b를 추가로 참조하면, 텍스처 층은 복수의 분리된 선들, 점들, 및/또는 이미지들로 이루어진다. 추가로, 다른 바람직한 패턴 구성요소, 예를 들어, 회사 로고가 형성될 수 있다. 대안적으로, 텍스처 층 섹션의 더욱 무작위적인 분포가 기재(12)에 부여될 수 있다. 본 발명은 사실상 임의의 패턴이 얻어질 수 있음을 고려한다.
일단 텍스처 층(14)이 기재(12) 상에 형성된 때에, 그러나 (하기에 논의되는 바와 같이) UV 방사선에 노출되기 전에, 중간 스크러빙 물품(17)이 형성된다. 중간 스크러빙 물품(17)은 UV 처리를 아직 거치지 않은 (즉, UV 광 노출 단계가 아직 수행되지 않은) UV 처리가능한 텍스처 층(14)을 갖는 것을 특징으로 한다. 따라서, 중간 스크러빙 물품(17)은 중간 텍스처화 스크러빙 물품(17)으로서 또한 지칭될 수 있다. 이와는 무관하게, 다음으로, 중간 스크러빙 물품(17)을 일정 기간 동안 방해받지 않는 채로 유지되게 할 수 있거나 (대기하게 할 수 있거나), 또는 선택적인 경화 단계로 즉시 진행하게 할 수 있다. 중간 스크러빙 물품(17)은 선택적인 경화 단계를 거칠 수 있는데, 그에 의해 물품(17)은 오븐 (60 (도 4)) 또는 적외광 (도시되지 않음)에 의해 제공되는 것과 같은 열에 단기간 동안 노출된다. 오븐 및/또는 적외광 노출 시간은 다양할 수 있으며 예를 들어 5분 미만, 3분 이하, 또는 2분 이하의 범위일 수 있다. 적외광 노출과 관련하여, 종종 적외광 노출은 오븐을 통한 가열보다 더 비용 효과적이다. 그러나, 적외광 노출을 거치는 재료의 조성물이 자연적으로는 적외광을 고도로 흡수하지 않는다면, 조성물에 의한 적외광의 흡수를 가능하게 하기 위해 첨가제가 필요할 수 있다. 적외광 흡수에 도움을 주는 데 유용한 첨가제의 예는 카본 블랙이다. 이와는 무관하게, 선택적인 단계는 기재 표면(16)에 대한 텍스처 층(14)의 더 강력하거나 더 바람직한 접착을 촉진할 수 있으며, 더 안정하고 덜 점착성인 텍스처 층(14)을 제공할 수 있다. 텍스처 층(14)에 UV 광 그 자체를 받게 하는 것은 또한 중합 또는 가교결합을 완료하기에 충분하여서, 열 또는 적외광 처리가 불필요할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 텍스처 층(14)의 일부 조성물의 경우, UV 처리 전에 텍스처 층(14)에 물 또는 용매가 존재하지 않으며, 따라서 증발 단계가 요구되거나 필요하지 않을 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시 형태에서, 텍스처 층 조성물(14)은, 원하는 패턴으로 기재 (예를 들어, 12)로 전달하기에 충분한 재료 유동성을 달성하는 데에 수계 또는 용매계 수지 또는 화합물이 필요하지 않은 재료를 포함한다.
다음으로, 텍스처 층(14)이 기재(12) 상에 형성된 후에, 그리고 상기에 기술된 임의의 선택적인 단계 후에, 중간 텍스처화 스크러빙 물품(17)을 UV 방사선에 노출시켜서 그 상에 제공된 텍스처 층(14) 조성물을 가교결합하거나 중합하거나, 또는 둘 모두를 할 수 있다. 도 4에 예시된 바와 같이, UV 광(62)은 중간 스크러빙 물품(17)의 UV 처리가능한 텍스처 층(14)을 조사하여서, UV 처리된 (즉, UV 가교결합되고/되거나 UV 중합된) 텍스처 층(14)을 기재(12) 상에 형성하고, 따라서, 그 결과로서의 스크러빙 물품(10)을 형성한다. 텍스처 층(14) 조성물의 안정한 속성 또는 선택된 점도로 인해, UV 처리가능한 텍스처 층(14)과 UV 처리된 텍스처 층(14)은 실질적으로 유사하거나 동일한 텍스처 패턴을 가질 것이며, 즉, 텍스처 층(14)의 초기 침착 또는 형성에 의해 생성된 패턴은 텍스처 층(14)의 UV 처리 전에 또는 후에, 변한다고 하더라도, 실질적으로 변화하지 않을 것이다.
기재(12) 및 조성물의 정확한 조성 및 치수, 텍스처 층(14)의 치수 또는 패턴과는 무관하게, 본 발명의 스크러빙 물품(10)은, 비용뿐만 아니라 스크러빙 물품을 형성하는 데 사용될 수 있는 제조 공정의 용이성 및 융통성의 관점에서, 이전의 사용자 스크러빙 물품에 비해 현저한 개선을 제공한다. 또한, 본 발명의 스크러빙 물품은 적합한 내연마성 성능을 나타내며, 유익하게도 탁월한 취급성을 제공하는 단층 기재 또는 라미네이팅되지 않은 물품을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 UV 가교결합된 텍스처 층(14)은 증가된 내구성, 경도, 인장 강도 및 충격 강도, 고열 특성, 내용매성 및 내화학성, 및 내환경응력균열성을 가질 수 있다. 예시적인 스크러빙 물품(10)이 하기에 제공된다. 조성물에 의해 제공되는 성분 및/또는 중량 퍼센트 양은 용이하게 변화될 수 있지만, 그럼에도 본 발명의 범주 내에 속한다.
실시예 A:
[표 1A]
Figure pct00001
텍스처 층 조성물의 제조
표 1A의 모든 성분들을 원하는 양으로 별개의 강성 플라스틱 용기 내에 0.1 그램 단위까지 칭량하였다. 모든 성분들을 강성 플라스틱 용기에 넣어서 혼합물을 제조하였다. 광개시제를 마지막으로 넣었으며, 광개시제를 과도한 주변 광에 노출시키지 않도록 조심하였다. 혼합물을 우선 수동으로 30초 동안 혼합하였으며 혼합을 시작하기 전에 용기에 뚜껑을 닫았다. 이어서, 혼합물을 미국 사우스캐롤라이나주 랜드럼 소재의 플랙테크 인크.(FLACKTEK INC.)로부터 상표명 스피드믹서(SPEEDMIXER) DAC 400.1 VAC-P로 구매가능한 실험실 원심 혼합기에서 30초 동안 혼합하였다. 혼합기의 회전 속도는 2500 rpm으로 설정하였다. 30초 후에, 혼합기를 중지시키고, 혼합물이 들어 있는 플라스틱 용기를 혼합기로부터 꺼내고 알루미늄 포일로 감쌌다. 용기를 실험실 벤치(laboratory bench) 상에 24시간 동안 방해받지 않는 채로 두었다. 제조된 아크릴레이트 및 에폭시 혼합물의 목록이 표 2A 및 표 3A에 제시되어 있다.
[표 2A]
Figure pct00002
[표 3A]
Figure pct00003
[표 4A]
Figure pct00004
폼 및 셀룰로오스 스펀지 시편은 입수한 그대로 사용하였다. 임의의 다른 두꺼운 부직포 기재가 유사하게 유용할 것임이 분명하다. 구매가능한 두꺼운 부직포 기재의 예는, 스페인 마드리드 소재의 쓰리엠 에스파나, 에스.에이.(3M ESPANA, S.A.)로부터 상표명 악티벨 토니피칸테(ACTIBEL TONIFICANTE)로 구매가능한, 두께가 3 cm인 부직포 목욕 스펀지였다.
제조된 기재 상으로의 제조된 조성물의 인쇄
표 4A의 제조된 기재들 각각에 대해, 도 1에 나타나 있는 텍스처 패턴을 갖는 금속 스텐실을 기재 시편 위에 배치하였다. 기재의 에지들 상에 접착 테이프를 적용하여, 기재를 편평한 실험실 벤치 상에 고정하였다. 이어서, 원하는 인쇄 패턴을 갖는 금속 스텐실을 기재 시편 위에 배치하였다. 대략 50 그램의 제조된 인쇄 혼합물을 목재 어플리케이터(applicator)의 도움으로 스텐실 상에 배치하였다. 이어서 인쇄 혼합물을 핸드-헬드 스퀴지(hand-held squeegee)의 도움으로 그리고 하향으로 손 압력을 가하면서 전단 운동으로 스텐실의 인쇄 패턴 상에 적용하였다. 인쇄 혼합물이 인쇄 패턴의 구멍을 채우고 기재 시편 상으로 전달된 것으로 관찰되었다. 이어서, 스텐실을 제거하였고, 인쇄된 기재 시편을 실험실 벤치 상에 1분 동안 방해받지 않는 채로 두었다.
폼 및 셀룰로오스 스펀지 기재의 비교적 매끄러운 표면이, 더욱 균일하게 인쇄된 (뚜렷한) 패턴을 가능하게 한 것으로 관찰되었다.
인쇄된 샘플의 UV 처리
1분 후에, 인쇄된 시편을 표준 D-벌브(bulb) (미국 메릴랜드주 가이터스버그 소재의 헤레우스 노블라이트 아메리카 엘엘씨(Heraeus Noblelight America LLC)로부터 구매가능한 에피크(EPIQ) 6000) 하에 연속 라인에서 9.33 m/min의 라인 속도로 UV 방사선에 노출시켰다. D-벌브는 출력이 600 W였다.
인쇄된 샘플의 연마 특성 시험
미국 메릴랜드주 해거스타운 소재의 프레이저 프리시즌 인스트루먼트 컴퍼니, 인크.(Frazier Precision Instrument Company, Inc.)로부터 구매가능한 프레이저 쉬퍼 균일 연마 시험기(Frazier Schiefer Uniform Abrasion Tester)를 사용하여, 인쇄된 시편의 연마 특성을 시험하였다. 이 시험에서는, 인쇄된 시편을 우선 탈이온수로 흠뻑 적신 다음에 연마재로서 사용하였다. 광학적으로 투명한 강성 플라스틱 디스크를 연마될 기재로서 사용하였다. 독일 에쎈 소재의 에보니크 인더스트리즈 아게(Evonik Industries AG)로부터 상표명 아크릴레이트(ACRYLATE) GP로 구매가능한 강성 플라스틱 시트로부터 10.2 cm의 직경 및 0.3 cm의 두께로 디스크를 레이저 절단하였다. 시험 동안, 연마재는 250 rpm의 회전 속도로 디스크를 연마하였고, 총 회전수가 1000회에 도달하였을 때 시험을 종료하였다. 시험 전에 및 후에 0.001 그램 단위까지 디스크의 중량을 측정하였다. 중량 값들 사이의 차이를 기록하였고, 초기 중량에 대한 백분율로서 표 5A ('1000회 회전 후에 디스크로부터 연마된 중량'의 열)에 보고되어 있다.
[표 5A]
Figure pct00005
결과
표 5A에 제시된 데이터는 상이한 기재들 상에 인쇄된 아크릴레이트 제형이 에폭시 제형보다 더 연마성이었음을 나타낸다.
실시예 B:
[표 1B]
Figure pct00006
텍스처 층 조성물의 제조
모든 텍스처 층 조성물은 플랙테크 플라스틱 혼합 용기를 사용하여 DAC-400 스피드믹서™ 비대칭 원심 혼합기 (미국 사우스캐롤라이나주 랜드럼 소재의 플랙테크 인크.)로 혼합하였다. 잉크 조성물 1의 경우, 1.5 g의 광개시제 1을 162.5 g의 아크릴레이트가 들어 있는 혼합 용기에 첨가하고 광개시제가 용해될 때까지 수 분 동안 혼합한 다음, 135.0 g의 충전제 1, 5.7 g의 충전제 2, 0.2 g의 안료, 4.7 g의 유동제 1, 및 4.7 g의 유동제 2를 용기에 첨가하고 2500 rpm에서 3분 동안 혼합하였다. 잉크 조성물 3의 경우, 3.0 g의 광개시제 2를 161.7 g의 아크릴레이트가 들어 있는 혼합 용기에 첨가하고 광개시제가 아크릴레이트 중에 잘 혼합될 때까지 수 분 동안 혼합한 다음, 141.1 g의 충전제 1, 7.9 g의 충전제 2, 0.2 g의 안료, 4.7 g의 유동제 1, 및 4.7 g의 유동제 2를 용기에 첨가하고 2500 rpm에서 3분 동안 혼합하였다. 두 잉크의 조성이 하기에 열거되어 있다:
[표 2B]
Figure pct00007
[표 3B]
Figure pct00008
기재 제조
기재는 절단하는 것을 제외하고는 입수된 그대로 사용하였다. 폼 1 (셀룰로오스 스펀지 천)은 대략 22 cm × 22 cm의 정사각형으로 절단하여 제조하였다. 폼 2는 대략 17 cm × 17 cm의 정사각형으로 절단하여 제조하였다.
제조된 기재 상으로의 제조된 조성물의 인쇄 및 점 높이
직경이 대략 1.8 mm인 원형 개구를 갖는 금속 스크린을 사용하여 인쇄 조성물을 기재인 폼 1 및 폼 2 상에 스크린 인쇄하였고; 각각의 개구는 다른 개구로부터 대략 2 mm의 간격으로 분리되어 있었다. 스퀴지를 사용하여 잉크를 스크린의 구멍을 통해 밀어 넣었다. 따라서, 생성된 인쇄된 물품은 인쇄 조성물 점들의 패턴을 가졌다. 인쇄 조성물 점들은, 기재에 따라 그리고 적용된 인쇄 조성물의 양에 따라, 융기되어 있거나 또는 스펀지 표면 상에 있었다. 폼 1의 셀룰로오스 스펀지 천 기재 상에서, 인쇄 조성물 점들은 대략 0.5 내지 1.6 mm의 경화된 인쇄 조성물 점 높이로 융기되어 있었다. 폼 2의 더욱 다공성인 폴리우레탄 스펀지 상에서, 인쇄 조성물 점들은 스펀지의 표면 상에 있었다 (그러나, 스펀지가 압축될 때 노출되었다). 인쇄 조성물 점도가 인쇄 조성물 점 높이에 영향을 줄 것이다. 더욱 점성인 인쇄 조성물은 더 높은 인쇄 조성물 점 높이를 야기할 것이고, 덜 점성인 인쇄 조성물은 더 낮은 인쇄 조성물 점 높이를 야기할 것이다. 그러나, 인쇄 조성물 점도는 변화시키지 않았고, (브룩필드(Brookfield) 모델 RVTD 점도계를 사용하여 측정할 때) 인쇄 조성물 둘 모두가 대략 10,000 cP였다.
경화 조건
질소 퍼지 없이, 395 nm LED 자외선 램프 (포지온(Phoseon)) 또는 D-벌브 램프 (헤레우스-퓨전(Heraeus-Fusion)) 중 어느 하나 하에서 인쇄 조성물을 경화시켰다. 경화는 60 m/min (200 ft/min) 이하의 라인 속도로 행하였다. 이러한 속도에서 D-벌브를 사용하여, 각각 UVA, UVB, UVC, 및 UVV에 대해 223 mJ/㎠, 83 mJ/㎠, 9 mJ/㎠ 및 267 mJ/㎠만큼 낮은 측정된 에너지로 인쇄 조성물을 경화시켰다. 이러한 속도에서, 395 nm LED 벌브의 경우, 42 mJ/㎠만큼 낮은 측정된 에너지로 인쇄 조성물을 경화시켰다.
결과
하기 차이점을 가지고, ASTM D-3450에 기술된 것과 유사한 직선형 세척성 시험기 (미국 메릴랜드주 실버 스프링 소재의 가드너 래보러토리(Gardner Laboratory))를 사용하여, 완성된 물품의 내구성 (즉, 인쇄 조성물 점들의 접착력)을 시험하였다:
a. 완성된 물품을 스펀지 홀더에 넣고, 완성된 물품의 인쇄된 표면이 스크럽 용액에 노출되도록, (인쇄된 폴리우레탄 스펀지의 경우) 추가적인 폴리우레탄으로 또는 (셀룰로오스 스펀지 천의 경우) 셀룰로오스 스펀지로 배킹하였다.
b. 스크럽 용액은 탈이온수 중 돈(Dawn)(등록상표) 식기 세척액 (돈(등록상표)은 프록터 앤드 갬블(Proctor and Gamble)의 등록상표임)의 0.15 부피% 용액이었다. 여분의 물이 튀지 않으면서, 완성된 물품이 적셔진 채로 유지되기에 충분한 스크러빙 용액을 첨가하였다. 각각의 시험에 대해 스크럽 용액을 완전히 교체하였다.
c. 칭량된 스펀지 홀더는 대략 344 g (건조한 셀룰로오스 스펀지 배킹 및 건조한 인쇄된 스펀지 천을 가짐) 및 340 g (건조한 폴리우레탄 스펀지 배킹 및 인쇄된 폴리우레탄 스펀지를 가짐)이었다.
d. 스크러빙되는 표면은 스크래치가 없는 세정된 유리 조각이었다.
폼 1을 갖는 완성된 물품 및 폼 2를 갖는 완성된 물품 둘 모두가, 인쇄된 조성물 점들의 손실 없이 5000 사이클 (2시간에 걸친 연속적인 스크러빙)을 초과하였다. 이 시험 후에 유리 기재가 스크래치 없이 유지되는 경우, 완성된 물품이 비-스크래치성인 것으로 결정하였다.
실시예 C:
[표 1C]
Figure pct00009
기재 제조
손에 느껴질 정도로 수분 함량이 높은 경우를 제외하고는 기재를 그대로 사용하였다. 만졌을 때 사용자의 손에 축축하게 느껴지지 않은 경우, "젖은 것"(wet)으로 간주하지 않았다. 만졌을 때, 사용자의 손에 젖었다고 느껴진 경우, 기재를 15분 동안 105 ℃로 설정된 HAO-L 오븐 (인도 방갈로르-75 (opp BEML 게이트) 서드 스테이지 HAL 872 소재의 서모콘 인스트루먼츠 (피) 리미티드(Thermocon Instruments (P) Limited)로부터 입수가능한 오븐)에 넣었다.
제조된 기재 상으로의 제조된 조성물의 인쇄 및 점 높이
인쇄되는 조성물을 제조하기 위하여, 250 ml 비커를 취하고, 일정한 교반 하에서 비커로 150 그램의 충전된 UV 경화성 수지 조성물 (OPV9051 등급)을 옮기고 6 그램의 SG 510 적색 잉크 (즉 4%)를 첨가한다. 이어서, 실온에서 15분 동안 150 rpm으로 교반기 모델 IKA 유로스타(Eurostar)- ST PCV를 사용한다. 이어서, 실온에서 혼합물이 가라앉게 둔다.
원하는 인쇄 디자인을 갖는 폴리에스테르 메시 스크린 프레임을, 타이완 뉴 파이페이 시티 248 우구 디스트릭트 우콴 세븐스 로드 넘버 65 소재의 에이티엠에이 챔프 엔터프라이즈 코포레이션(ATMA CHAMP ENT.CORP.)으로부터 입수가능한 ATMA 인쇄기 모델 번호 AT-80 P에 장착한다. 상기에서 제조된 바와 같은, 제조된 조성물을 스크린의 중앙에 부었다. 인쇄 바아(bar)를 좌우로 1회 움직여서 잉크를 메시 스크린 프레임 전반에 뿌렸다. 인쇄 속도는 8 m/min으로 설정하였다. 이어서, 기재를 스크린 아래에 배치하고 1회 및 2회 통과(pass)에 의해 인쇄하였다. 이어서, 기재 상의 코팅된 조성물의 경화 및 고정을 위해, 인쇄된 기재를 미국 20878 메릴랜드주 가이터스버그 클로퍼 로드 910 소재의 헤레우스 노블라이트 퓨전 UV 인크.(Heraus Nobelight Fusion UV Inc.)로부터 입수가능한 퓨전 UV 건조기 모델 번호 P600 M으로 건조시켰다.
UV 경화 후 기재 치수 및 감촉에 대한 영향
제품 치수에 대한 UV 경화의 영향을 결정하기 위하여, 일반적으로 상기에 논의된 바와 같이 3개의 와이프를 제조하였다. 각각의 와이프를 UV 경화 챔버에 상이한 횟수로 통과시켰다. "1회 통과" 와이프는 UV 경화 챔버에 1회 통과시켰다. "2회 통과" 와이프는 UV 경화 챔버에 2회 통과시켰고, "3회 통과" 와이프는 UV 경화 챔버에 3회 통과시켰다. 17 유닛의 UV 경화 챔버 공급 속도에서, 와이프를 약 2,500 mJ/㎠에 노출시켰다. "3회 통과" 와이프는 약간의 치수 변화를 나타냈고 이 와이프는 만졌을 때 거칠고 뻣뻣하게 느낌이 있었던 것으로 관찰되었다. 와이프를 (가열 없이) 오븐 내에 하룻밤 그대로 둔 후에, 와이프는 원래의 치수 및 감촉을 되찾았으며, 따라서, 이는 UV 경화 및 건조가 와이프의 치수 및 감촉을 비가역적으로 변화시키는 것은 아님을 나타낸다.
건조 및 습윤 영향 시험
3개의 와이프를 추가로 시험하여, 인쇄된 텍스처 층의 안정성에 대한 와이프의 건조 및 습윤의 영향을 평가하였다. 와이프를 적시고 이어서 템포(TEMPO) 건조기 모델 번호 TI 126D (인도 탄-401 104 PO: 미라 디스트릭트 판두랑 와디 삼라트 호텔 뒤 더블유.이 하이웨이 투 시린지 콤파운드 소재의 템포 인스트루먼츠 앤드 이큅먼츠 (1) 프라이빗 리미티드(TEMPO Instruments & Equipments (1) PVT. LTD.)로부터 입수가능함) 내에서 2시간 동안 105 ℃에서 건조시킨 후에, 3개의 와이프 중 어느 것 상의 텍스처 층에서도 균열이 나타나지 않은 것으로 관찰되었다. 이어서, 와이프를 다시 적셨고, 이번에도, 인쇄된 텍스처 층 중 어느 것에서도 균열이 형성되지 않았다. 3개의 와이프를 또한 60 ℃에서 2시간 동안 삼성 WA80K8SEG/XTL 세척기 (인도 마하라슈트라 뭄바이 소재의 삼성 인디아(Samsung India)로부터 입수가능함)에서 세척하였다. 이 시험에서는, 인쇄된 텍스처 층의 현저한 손실이 각각의 와이프에서 관찰되었다.
1회 통과 와이프는 인쇄된 텍스처화 층의 상당한 손실을 겪었다. 2회 통과 와이프는 인쇄된 텍스처화 층이 현저하게 손실되었지만 인쇄된 텍스처화 층이 균열되지는 않았다. 3회 통과 와이프는 대부분의 인쇄된 텍스처화 층을 유지하였으며, 인쇄된 텍스처 층이 단지 약간만 닳았다. 2회 통과 와이프 및 3회 통과 와이프의 성능은 이와 관련하여 만족할 만한 것으로 간주되었다.
크로킹(Crocking) 성능 (표면 연마) 시험
표면 연마 또는 크로킹 시험에서는, 3개의 와이프 각각을 AATCC 8 시험 방법에 따라 시험하였고, 스펀지 와이프 기재에 대한 연마 코팅의 성능 일관성을 확인하기 위해 시험을 심지어 10 회전 후에도 계속하였다. 시험에 사용한 장비는 인도 코이마토르-642109 소재의 마그 솔빅스 프라이빗 리미티드(MAG SOLVICS PRIVATE LTD)로부터 구매가능한 멕럽(MECRUB) XT MAG-C0221 크록 미터(crock meter)였다. 인쇄된 텍스처 층의 심한 손실이 발생할 때까지 와이프를 시험하였다. 인쇄된 텍스처 층의 심한 손실은 1회 통과 와이프의 경우 10회 사이클에서, 2회 통과 와이프의 경우 50회 사이클에서, 3회 통과 와이프의 경우 10회 사이클에서 발생하였다.
스크러빙 성능 시험
1회 통과, 2회 통과 및 3회 통과 와이프를 또한 크레용 얼룩에 대해 시험하여서, 얼룩을 제거하는 데 얼마나 많은 스크러빙 통과 횟수가 필요한지를 결정하였다. 이 시험은 인도 뭄바이-400093 안드헤리(이) MIDC 센트럴 로드 힐튼 하우스 48/2 소재의 카멜 왁스 크레용스, 코쿠요 캄린 리미티드(Camel Wax Crayons, Kokuyo Camlin Ltd)로부터 입수가능한 57 mm 길이 × 7.5 mm 직경 왁스 크레용을 사용하여 행하였다. 캄린 왁스 크레용을 사용하여 얼룩을 만들었다. 이 크레용을 연필처럼 손으로 잡고 화강암 테이블 상판에 3 cm 직경의 원을 그리고 색칠하였다. 화강암 테이블 상판은 어떠한 깊은 균열, 구멍 또는 고르지 않은 표면 영역도 없는 보통의 무광택 표면이었다. 모든 크레용 얼룩을 동시에 만들었다. 시험 와이프를 물로 적셔서 유연하게 만들고, 가정용의 그러한 와이프의 전형적인 소비자에 의해 사용되는 것과 동일한 방식으로, 인쇄된 면을 크레용 얼룩 위로 수동으로 와이핑하였다. 각각의 와이프에 대한 시험은, 결과 내에서 변동을 피하고자 시험 전반에서 대체로 균일한 속도 및 압력을 채택하도록 동일한 조작자에 의해 동시에 행하였다. 화강암 시험 표면으로부터 크레용 얼룩을 완전히 세정하는 데 필요한 스트로크(stroke)의 수를 기록하였다. 와이프의 통과 각각이 1회의 스트로크를 구성하였다. 얼룩 세정 후에, 화강암 시험 표면을 대조 확인(cross-check)하여 시험 표면으로부터 얼룩이 완전히 세정되었음을 보장하였다. 하기 표 3C에 예시된 바와 같이, 1회 통과, 2회 통과 및 3회 통과 와이프 모두가 시험된 다수의 다른 스크러빙 물품보다 성능이 우수하였다.
[표 2C]
Figure pct00010
결과
실시예 C에 기술된 1회, 2회 또는 3회 통과 와이프의 상기 시험은, 1회 통과 와이프의 인쇄된 표면이 세척 및 문지름(rubbing) 시험에서 상대적으로 쉽게 제거되는 매우 가벼운 코팅을 생성함을 나타낸다. 2회 통과 와이프는 실시예 C에 기술된 모든 시험에서 성능이 만족스러웠다. 3회 통과 와이프는 뻣뻣하였고, 그 결과, 크로킹 및 세척 시험에서 인쇄된 표면이 닳았다.
본 발명이 바람직한 실시 형태를 참조하여 기술되었지만, 당업자는 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 형태 및 상세 사항에 있어서 변경이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다.

Claims (19)

  1. 스크러빙 물품(scrubbing article)으로서,
    폼(foam) 및 스펀지 재료 중 하나를 포함하는 기재(substrate); 및
    상기 기재의 표면 상에 형성된 자외선 (UV) 가교결합된 텍스처 층(texture layer)
    을 포함하는, 스크러빙 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기재는 2 cm 이상의 두께를 포함하는, 스크러빙 물품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기재는 3 cm 이상의 두께를 포함하는, 스크러빙 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 UV 가교결합된 텍스처 층은 상기 기재의 2개 이상의 표면 상에 형성되는, 스크러빙 물품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 텍스처 층은 패턴을 한정하는, 스크러빙 물품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 패턴은 복수의 분리된 세그먼트(discrete segment)를 포함하는, 스크러빙 물품.
  7. 제6항에 있어서, 상기 분리된 세그먼트들은 일련의 연결되지 않은 선들, 점들, 또는 이미지들 중 적어도 하나를 포함하는, 스크러빙 물품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 텍스처 층은 상기 기재의 상기 표면으로부터 외부로 최대 200 마이크로미터 연장되는, 스크러빙 물품.
  9. 제1항에 있어서, 상기 텍스처 층은 복수의 무작위로 분포된 텍스처링(randomly distributed texturing)을 포함하는, 스크러빙 물품.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기재 내에 흡수된 화학 용액을 추가로 포함하는, 스크러빙 물품.
  11. 제1항에 있어서, 상기 텍스처 층은 상기 기재의 경도와 적어도 동일한 경도를 포함하는, 스크러빙 물품.
  12. 제1항에 있어서, 상기 텍스처 층 경도는 상기 기재의 경도보다 더 큰, 스크러빙 물품.
  13. 제1항에 있어서, 상기 기재는 단층의 재료로 이루어지는, 스크러빙 물품.
  14. 스크러빙 물품의 제조 방법으로서,
    수지 조성물을 기재의 표면 상으로 전달하여, 상기 표면 상에 UV 처리가능한 텍스처 층을 형성하고, 이로써 중간 스크러빙 물품을 형성하는 단계; 및
    상기 중간 스크러빙 물품을 UV 방사선으로 처리하여, 상기 기재 표면 상에 UV 가교결합된 텍스처 층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 기재는 폼 및 스펀지 재료 중 하나를 포함하는, 스크러빙 물품의 제조 방법.
  15. 제15항에 있어서, 상기 UV 가교결합된 텍스처 층은 상기 기재의 경도보다 더 큰 상대 경도를 갖는, 스크러빙 물품의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 UV 처리가능한 텍스처 층 및 상기 UV 가교결합된 텍스처 층은 각각 패턴을 한정하는, 스크러빙 물품의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 처리 단계 전에, 상기 중간 스크러빙 물품을 열에 노출시켜 상기 UV 처리가능한 텍스처 층으로부터 소정의 양의 용매를 증발시키는 단계를 추가로 포함하는, 스크러빙 물품의 제조 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 UV 처리된 텍스처 층은 상기 기재의 경도와 같거나 더 큰 상대 경도를 갖는 UV 중합된 텍스처 층을 포함하는, 스크러빙 물품의 제조 방법.
  19. 스크러빙 물품의 제조 방법으로서,
    UV 처리가능한 조성물을 기재의 표면 상에 형성하여, UV 가교결합성 텍스처 층을 형성하는 단계; 및
    상기 텍스처 층을 UV 방사선에 노출시킴으로써 상기 텍스처 층을 UV 처리하여 UV 가교결합된 텍스처 층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 기재는 스펀지 또는 폼 재료로 본질적으로 이루어지는, 스크러빙 물품의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210100870A (ko) 2020-02-07 2021-08-18 대한민국(농촌진흥청장) 헤네이코산을 포함하는 당뇨 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 이를 포함하는 식품 조성물

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017127350A1 (en) 2016-01-19 2017-07-27 3M Innovative Properties Company Consumer scrubbing article with stain release and method of making same
MX2018009894A (es) 2016-02-26 2018-09-07 3M Innovative Properties Co Articulo de fregar de consumo con capa de textura libre de solvente y metodo para fabricarlo.
US10694916B2 (en) * 2016-10-06 2020-06-30 The Procter & Gamble Company Method of manufacturing an abrasive sponge for cleaning
USD949499S1 (en) 2018-08-13 2022-04-19 Bright Box Lab, LLC Minnesota shaped porous open celled scrub
US10925456B2 (en) 2018-08-13 2021-02-23 Bright Box Lab, LLC High aspect ratio layered scrub
USD901117S1 (en) 2018-08-13 2020-11-03 Bright Box Lab, LLC Texas shaped scrub

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5472858U (ko) * 1977-11-02 1979-05-24
JPS6112467U (ja) * 1984-06-28 1986-01-24 大黒工業株式会社 洗浄具
US5213588A (en) 1992-02-04 1993-05-25 The Procter & Gamble Company Abrasive wiping articles and a process for preparing such articles
US6467483B1 (en) * 1999-07-28 2002-10-22 Respironics, Inc. Respiratory mask
US20030124935A1 (en) 2000-07-06 2003-07-03 Nicole Smith Scrub pad with printed rigid plates and associated methods
US20050020189A1 (en) * 2000-11-03 2005-01-27 3M Innovative Properties Company Flexible abrasive product and method of making and using the same
US20030017797A1 (en) * 2001-03-28 2003-01-23 Kendall Philip E. Dual cured abrasive articles
ATE474495T1 (de) * 2001-10-25 2010-08-15 Higher Dimension Medical Inc Scheuerkissen mit bedruckten steifen platten und zugeordnete verfahren
JP2003145433A (ja) * 2001-11-16 2003-05-20 Dainippon Printing Co Ltd 研磨シート、およびその製造方法
US7829478B2 (en) * 2002-06-11 2010-11-09 3M Innovative Properties Company Consumer scrubbing wipe article and method of making same
US6858292B2 (en) * 2002-09-06 2005-02-22 3M Innovative Properties Company Abrasive articles with resin control additives
US20060286884A1 (en) 2003-05-22 2006-12-21 Stephane Thioliere Wiping articles having a scouring surface
CN1829602A (zh) * 2003-09-03 2006-09-06 Ppg工业俄亥俄公司 耐水性可喷墨打印的片材
US7294048B2 (en) * 2004-06-18 2007-11-13 3M Innovative Properties Company Abrasive article
US7169029B2 (en) * 2004-12-16 2007-01-30 3M Innovative Properties Company Resilient structured sanding article
US20080003406A1 (en) * 2006-06-29 2008-01-03 3M Innovative Properties Company Displaying Printed Images on Irregular Substrates
JP5767325B2 (ja) * 2010-07-02 2015-08-19 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 被覆研磨材物品
JP5901155B2 (ja) * 2011-06-27 2016-04-06 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 研磨用構造体及びその製造方法
CN104562689A (zh) * 2013-10-16 2015-04-29 圣戈班磨料磨具有限公司 经氨基树脂处理的背衬材料、及含有使用所述背衬材料的涂附磨具产品和其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210100870A (ko) 2020-02-07 2021-08-18 대한민국(농촌진흥청장) 헤네이코산을 포함하는 당뇨 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 이를 포함하는 식품 조성물

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