KR20170125873A - 세라믹 미세입자를 갖는 소비자 스크러빙 물품 및 이의 제조 방법 - Google Patents

세라믹 미세입자를 갖는 소비자 스크러빙 물품 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR20170125873A
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폴 엔. 데이브루즈
매튜 에스. 콜
이브라힘 에스. 건즈
바리스 얄신
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

기재(12; substrate) 및 텍스처 층(14)을 포함하는 스크러빙 물품(10; scrubbing article). 텍스처 층(14)은 기재(12)의 표면(16) 상에 형성되며 다수의 미세입자를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 다수의 미세입자는 실질적으로 구형인 세라믹 미소구체 및/또는 플라스틱 마이크로버블(microbubble)을 포함한다. 관련 실시 형태에서, 세라믹 미소구체 중 적어도 일부는 중실형이고, 다른 실시 형태에서 세라믹 미소구체 중 적어도 일부는 유리 마이크로버블이다. 기재(12)는 부직포, 천 (예를 들어, 직포 또는 편포), 폼, 필름 및 스펀지 재료 또는 이들의 조합과 같은 다양한 형태를 취할 수 있다.

Description

세라믹 미세입자를 갖는 소비자 스크러빙 물품 및 이의 제조 방법
본 발명은 텍스처화된(textured) 표면을 갖는 스크러빙 물품(scrubbing article)에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 향상된 표면 처리 능력 및 내연마성을 갖는 텍스처 층(texture layer)을 갖는 스크러빙 물품에 관한 것이다.
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 스코어링(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. 그러나, 반대로, 소비자는 물품이 지나치게 강성이 아닌 것을 강하게 선호한다. 몇몇 경우에, 소비자는 이에 따라 물품이 사용의 용이함을 위해 드레이프성(drapable)인 것을 원한다. 게다가, 소비자는 비교적 연질이거나 쉽게 스크래칭되는 표면에 대해 과도하게 연마성이 아닌 스크러빙 패드 또는 와이프를 종종 원한다. 또한, 소비자는 종종 세정/소독/위생 화학 물질 또는 화학 물질들이 사전 로딩된 세정 물품이 극히 유용하고 편리하다고 여긴다.
상기에 확인된 요구 및 관심 중 일부를 다루기 위해 스크러빙 물품이 개발되었다. 예를 들어, 존슨(Johnson) 등의 미국 특허 제7,829,478호는 부직포 기재(substrate) 및 텍스처 층을 포함하는 스크러빙 와이프 물품을 기술한다. 텍스처 층은 부직포 기재의 하나 이상의 표면 상에 인쇄된 비-가교결합된 연마 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 스크러빙 와이프 물품은 "건식"(dry)으로 사용될 수 있거나, 화학 용액이 로딩될 수 있다.
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.
스크러빙 물품의 스크러빙 표면 (예를 들어, 부여된 텍스처 층)의 특성의 개선이 유익할 수 있고, 따라서 이것이 바람직할 수 있다. 그러므로, 스크러빙 응용을 위한 향상된 내연마성을 갖는 텍스처화된 표면의 이득 및 이점을 포함하는 스크러빙 물품에 대한 요구가 존재한다.
본 발명의 일부 태양은 기재 및 텍스처 층을 포함하는 스크러빙 물품에 관한 것이다. 텍스처 층은 기재의 표면 상에 형성되며 다수의 세라믹 미세입자를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 다수의 세라믹 미세입자는 실질적으로 구형인 세라믹 미소구체를 포함한다. 관련 실시 형태에서, 세라믹 미소구체 중 적어도 일부는 중실형이고, 다른 실시 형태에서 세라믹 미소구체 중 적어도 일부는 유리 마이크로버블(microbubble)이다. 추가의 실시 형태에서, 텍스처 층은 다수의 플라스틱 마이크로버블을 포함한다. 기재는 부직포, 천 (예를 들어, 직포 또는 편포), 폼(foam), 필름 및 스펀지 재료 또는 이들의 조합과 같은 다양한 형태를 취할 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 스크러빙 물품의 제조 방법에 관한 것이다. 본 방법은 기재를 제공하는 단계를 포함한다. 텍스처 층은 기재의 표면 상에 형성되며, 다수의 세라믹 미세입자를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 텍스처 층을 형성하는 단계는 유동성 텍스처 층 조성물을 제공하는 단계 및 텍스처 층 조성물을 기재 표면 상에 형성하는 단계를 포함한다. 관련 실시 형태에서, 본 발명의 일부 방법은 형성된 텍스처 층을 가교결합을 일으키는 조건에 노출시키는 단계를 포함하며; 다른 방법에서, 텍스처 층은 가교결합되지 않는다. 이와는 무관하게, 다수의 미세입자는 유익하게는 스크러빙 물품의 스크러빙성(scrubbiness) 및 내연마성 특성에 기여하며, 비제한적인 예는 실질적으로 구형인 중실 세라믹 미소구체, 실질적으로 구형인 유리 마이크로버블 및/또는 플라스틱 마이크로버블을 포함한다.
도 1은 본 발명의 원리에 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 원리에 따른 제조 방법의 단순화된 도면; 및
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 원리에 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. 소정 실시 형태가 예를 들어 플로어 패드(floor pad) 또는 핸드 패드(hand pad)로서 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 바와 같이, 용어 "스크러빙"은 표면 처리를 기술하는 데 사용되며, 다양한 수준 또는 정도의 연마 및/또는 스코어링 작용 (예를 들어, 헤비 듀티(heavy duty), 비-스크래치(non-scratch) 등)을 포함하는 세정, 연마 및/또는 스코어링을 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 아마도 적어도 기재(12)에 침투하고 다수의 미세입자 (도 1의 관측 척도에서는 개별적으로 보이지 않음)를 포함한다. 참고로, 도 1은, 기재(12)가 부착된 하나 이상의 보완적인 본체(15) (환영으로 도시됨)를 스크러빙 물품(10)이 선택적으로 포함할 수 있음을 추가로 반영한다. 기재(12) 및 보조 본체(15)는 상이한 재료로 형성될 수 있다 (예를 들어, 기재(12)는 부직포 재료이고 보조 본체(15)는 스펀지이다). 다른 실시 형태에서, 보조 본체(15)는 생략된다.
도 2를 추가로 참조하면, 기재(12)는 서로 반대편에 있는 제1 표면(16)과 제2 표면(18)을 한정한다. 예시를 목적으로, 도 2에서 기재(12) 및 텍스처 층(14)의 두께는 과장되거나 줄여질 수 있다. 텍스처 층(14)은 기재 표면들(16, 18) 중 하나 또는 둘 모두 상에 형성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 스크러빙 물품(10)은 기재(12) 및/또는 선택적인 보조 본체(15) 내에 로딩되거나 그에 의해 흡수된 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 품목(item) 위에서 물품을 앞뒤로 이동시킴에 따라 그러한 품목을 연마하거나 제거하는 능력과 관련된다. 기재의 표면 상에 경질화된 스크러빙 재료 (즉, 기재(12) 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.
추가적인 설명으로, 텍스처 층(14)은 복수의 분리된 부분(discrete portion), 예를 들어, 점(dot) 또는 섬(island) (예를 들어, 도 1에 도시되고 일반적으로 참조 부호 20a 및 20b로 표시된 다양한 점)을 한정한다. 분리된 부분(20a, 20b)은 무작위로 텍스처화된 표면을 형성할 수 있거나 또는 기재 표면(16) 상에 식별가능한 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 더욱 명확하게 예시된 바와 같이, 점(20a)은 점(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 500 마이크로미터 범위의 임의의 거리로 연장될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 분리된 부분 (예를 들어, 20a, 20b)은 표면(16)으로부터 외부로 10 마이크로미터 이상, 50 마이크로미터 이상, 또는 500 마이크로미터 이상 연장될 수 있다. 더욱 추가의 실시 형태에서, 분리된 부분 (예를 들어, 20a, 20b)은 표면(16)으로부터 외부로 10 내지 20 마이크로미터 이하의 거리로 연장될 수 있다.
패턴, 설계 및/또는 표면(16)으로부터 부분 (예를 들어, 20a, 20b)의 연장 거리와는 무관하게, 스크러빙 적용 동안, 사용자 (도시되지 않음)는 보통 텍스처 층(14)이 스크러빙될 표면을 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 부분)이 덩어리(32)를 가로질러 앞뒤로 반복하게 강제함에 따라 덩어리(32)의 스크러빙 제거를 용이하게 한다. 텍스처 층(14)의 각각의 섹션 (예를 들어, 섹션(20a, 20b))은 스크러빙 운동 동안 덩어리(32)를 연마하거나 완전히 제거할 만큼 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, 추가적으로 또는 그 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 대한 최소의 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.
기재
기재(12)는 다양한 재료로부터, 그리고 다양한 형태로 형성될 수 있다. 제한 없이, 다양한 부직포, 천 (예를 들어, 직포 또는 편포), 폼, 스펀지 및 필름 재료를 포함하여, 소비자 스크러빙 물품으로서 사용하기에 적합한 임의의 기재 재료 또는 재료들의 조합이 사용될 수 있다. 기재(12)의 재료 및 형태는 주어진 스크러빙 작업에 특히 적합하고/하거나 상부에 텍스처 층 조성물을 침착하거나 형성하기에 특히 적합한, 신장성(extensibility), 탄성, 내구성, 가요성, 인쇄적성(printability) 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"(이러한 재료로부터 형성된 물품이 사용 직후에 폐기되도록 의도됨을 의미함), "준-일회용"(semi-disposable)(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. 또한 상기에 나타난 바와 같이, 재료는 그의 가요성에 기초하여 선택될 수 있다. 응용에 따라, 소비자는 비교적 가요성이거나, 유연하거나, 드레이프성인 스크러빙 물품을 선호할 수 있는 반면, 다른 응용에서, 소비자는 어느 정도의 가요성을 여전히 유지하는 비교적 더 강성인 물품을 선호한다. 상대적으로 더 유연한 스크러빙 물품이 바람직한 (예를 들어, 드레이프성인) 응용에서, 더 가요성인 기재(12)를 제공하는 것은 사용자가 특정 스크러빙 작업에 가장 적절한 방식으로 스크러빙 물품(10)을 쉽게 접거나, 압착하거나, 달리 조작하도록 허용한다. 기재(12)의 요구되는 유연성(suppleness)은 그의 건조 평량(dry basis weight)을 참조하여 특징지어질 수 있다. 기재(12)가 부직포 재료인 선택적인 실시 형태에서, 부직포 기재(12)는 건조 평량이 약 300 g/m2 미만, 대안적으로 약 200 g/m2 미만이고, 약 30 g/m2보다 크다. "드레이프성"(drapability)은 불규칙하거나 평평하지 않은 표면에 정합하는 고유 능력으로 정의된다. 대안적으로, 기재(12)의 유연성은 드레이프성의 관점에서 표현될 수 있다. 드레이프성 또는 "드레이프"는 "부직포 천의 핸들-오-미터 강성(Handle-O-Meter Stiffness of Nonwoven Fabrics)" IST 90.3 (95)에 대한 INDA 표준을 사용하여 측정된다. 이를 염두에 두고, 기재(12)의 부직포 버전(version)은 일부 실시 형태에서 약 250 미만의 드레이프성 값을 가질 수 있다. 상대적으로 더 강성이지만 여전히 가요성인 기재가 요구되는 스크러빙 응용을 위한 다른 실시 형태에서, 기재(12)는 사용자에 의해 가볍게 파지될 때 또는 불규칙한 표면 상에 배치될 때 둘 모두에 그의 형상을 실질적으로 유지하는 조성물 및 형태로 형성된 것일 수 있다.
일부 예시적인 기재(12)가 이제 기술될 것이지만, 상기에 언급된 바와 같이, 매우 다양한 재료가 기재(12)에 사용될 수 있다. 본 발명에 유용한 예시적인 천은 0.45 내지 0.75 mm의 범위의 두께 및 160 그램/제곱미터의 단위 중량(unit weight)을 갖는 82% 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 18% 폴리아미드 6 섬유로부터 제조되는 편직 천과 같은, 편직 천을 포함한다. 다른 예시적인 천이, 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함되며, 본 출원과 동일자로 출원된 발명의 명칭이 "다용도 소비자 스크러빙 천 및 이의 제조 방법"(Multipurpose Consumer Scrubbing Cloths and Methods of Making Same)이고 대리인 문서 번호 76147US002를 갖는 미국 가특허 출원에 기술되어 있다.
다른 실시 형태에서, 기재(12)는 부직포 재료 또는 웨브일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 부직포 실시 형태에서, 가장 일반적인 표현으로, 기재(12)는 원하는 방식으로 서로 얽힌 (그리고 선택적으로 접합된) 개별 섬유로 구성된다. 섬유는 바람직하게는 합성이거나 제조되지만, 목재 펄프 섬유와 같은 천연 재료를 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "섬유"는 무한(indefinite) 길이의 섬유 (예를 들어, 필라멘트) 및 불연속 길이의 섬유 (예를 들어, 스테이플 섬유)를 포함한다. 기재(12)의 부직포 버전과 관련하여 사용되는 섬유는 다성분 섬유(multicomponent fiber)일 수 있다. 용어 "다성분 섬유"는, 도메인(domain)들이 분산되거나, 무작위적이거나, 비구조화되는 경향이 있는 블렌드(blend)와는 대조적으로, 섬유 단면에서 2개 이상의 별개의 종방향으로 동일한 공간에 걸치는 구조화된 중합체 도메인을 갖는 섬유를 지칭한다. 이에 따라 별개의 도메인들은 상이한 중합체 등급으로부터의 중합체들(예를 들어, 나일론 및 폴리프로필렌)로 형성될 수 있거나, 동일한 중합체 등급(예를 들어, 나일론)이지만 그것들의 특성 또는 특징이 상이한 중합체들로 형성될 수 있다. 이에 따라 용어 "다성분 섬유"는 동심 및 편심의 시스(sheath)-섬유 구조, 대칭 및 비대칭의 나란한(side-by-side) 섬유 구조, 해도형(island-in-sea) 섬유 구조, 파이 웨지형(pie wedge) 섬유 구조, 및 이들 구성의 중공 섬유를 포함하지만 이로 제한되지 않도록 의도된다.
기재(12)의 부직포 버전에 유용한 매우 다양한 상이한 타입의 섬유의 이용가능성에 더하여, 섬유들을 서로 접합시키기 위한 기술이 또한 광범위하다. 일반적인 표현으로, 본 발명의 일부 실시 형태와 관련하여 사용될 수 있는 기재(12)의 부직포 버전을 제조하기에 적합한 공정은 스펀본드(spunbond), 블로운 마이크로섬유(blown microfiber, BMF), 열 접합(thermal bonded), 웨트 레이드, 에어 레이드(air laid), 수지 접합(resin bonded), 스펀레이스드(spunlaced), 초음파 접합(ultrasonically bonded) 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 일부 실시 형태에서, 기재(12)의 부직포 버전은 공지된 스펀레이스 처리 기술에 따라 크기설정된 섬유를 이용하여 스펀레이싱된다. 이러한 제조 기술에 의하면, 기재(12)의 부직포 버전의 하나의 선택적인 구성은 50 내지 60 g/m2의 50/50 중량% 1.5 데니어 폴리에스테르와 1.5 데니어 레이온의 블렌드이다. 부직포 기재(12)는 본 기술 분야에 알려진 바와 같이 먼저 카딩된(carded) 다음에 고압 워터 제트(water jet)를 통해 얽힌다. 스펀레이스 기술은 열 수지 접합 성분에 대한 필요성을 제거하여, 생성된 부직포 기재는 사실상 임의의 타입의 화학 용액(즉, 음이온성, 양이온성, 또는 중성)이 로딩되는 것이 가능하다. 다른 부직포 구성 및 제조 방법이 동등하게 허용가능하며, 예를 들어, 열 점 접합된 스펀본드 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 부직포 와이프를 포함할 수 있다.
다른 실시 형태에서, 기재(12)는 폼이거나 폼을 포함한다. 기재(12)로서 또는 기재(12)의 일부로서 본 발명에 유용한 예시적인 폼은, 미국 델라웨어주 뉴어크 소재의 에어로 테크놀로지스, 엘엘씨(Aearo Technologies, LLC)로부터 상표명 "텍스처드 서피스 폼, 폴리에테르(TEXTURED SURFACE FOAM, POLYETHER), M-100SF"로 구매가능한, 비교적 비다공성인 상부 및 하부 표면을 갖는 폴리우레탄 폼이다.
다른 실시 형태에서, 기재(12)는 스펀지이거나 스펀지를 포함한다. 본 발명에 유용한 예시적인 스펀지는, 둘 모두 미국 미네소타주 세인트폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터, 상표명 스카치-브라이트 스테이 클린 논-스크래치 스크러빙 디시 클로스(SCOTCH-BRITE Stay Clean Non-Scratch Scrubbing Dish Cloth) (카탈로그 번호 9033-Q를 가짐) 및 상표명 스카치-브라이트 스테이 클린 논-스크래치 스크럽 스펀지(SCOTCH-BRITE Stay Clean Non-Scratch Scrub Sponge) (카탈로그 번호 20202-12)로 구매가능한 셀룰로오스 스펀지이다.
또 다른 실시 형태에서, 기재(12)는, 본 발명에 유용한, 압출, 용매 캐스팅, 캘린더링, (예를 들어, 텐터(tenter) 또는 연신 프레임(stretching frame)을 통한) 연신에 의해 그리고 다른 통상적인 중합체 처리 방법에 의해 제조된 단층 또는 다층 중합체 필름과 같은 필름이거나 필름을 포함한다. 일부 예시적인 필름에는, 용융-압출되고 이축 배향되고 프라이밍된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로 제조된 플라스틱 필름, 폴리올레핀 필름, 물리적으로 및 화학적으로 가교결합된 탄성중합체로 제조된 탄성중합체 필름, 비닐 단량체로 제조된 필름, 예를 들어 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐리덴 클로라이드) (미국 위스콘신주 러신 소재의 에스.씨. 존슨 앤드 썬(S.C. Johnson & Son)으로부터의 상표명 '사란'(SARAN) 또는 '사란 랩'(SARAN WRAP)으로 보통 알려져 있음), 플루오로중합체, 예를 들어 폴리(비닐리덴 플루오라이드), 실리콘, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리(락트산), 및 이들의 조합이 포함된다.
다른 천, 스펀지, 폼, 필름, 직포 및 부직포가 또한 고려되며, 상기 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.
도 2의 단면도에는 기재(12)가 단층 구조로 도시되어 있지만, 기재(12)는 단층 또는 다층 구성의 것일 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 다층 구성이 사용되는 경우, 본 기술 분야에 공지된 바와 같이, 다양한 층들이 동일하거나 상이한 특성, 구성 등을 가질 수 있는 것으로 이해될 것이다. 예를 들어, 한 가지 대안적인 실시 형태에서, 기재(12)는 1.5 데니어 레이온의 제1 층 및 32 데니어 폴리프로필렌의 제2 층으로 구성된다. 이러한 대안적인 구성은 비교적 부드러운 기재를 제공하여, 생성되는 와이핑 물품(10)은 페이셜 클렌징 와이프와 같이 사용자의 피부를 세정하는 데 사용하기에 유리하다. 또 다른 실시 형태에서, 도 1의 선택적인 보조 본체(15)와 관련하여 상기에 언급된 바와 같이, 기재(12)는 유익한 세정 또는 취급 특성을 나타내는 다수의 다른 기재 본체에 연결되거나 부착될 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 기재(12)는 예를 들어 접착 촉진제 층 또는 타이 층을 또한 포함할 수 있다.
텍스처 층 조성물
상기에 논의된 바와 같이, 텍스처 층(14)은, 기재(12)에 부여되어 아마도 적어도 부분적으로 기재(12)에 침투하는 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 침착되거나 형성되고, 이어서 (능동적 또는 수동적) 고형화되어 텍스처 층(14)을 완성한다. 참고로, "텍스처 층 조성물" (또는 "텍스처 층 매트릭스")은 최종 혼합 시의 그리고 기재(12)에서의 적용 또는 형성 (예를 들어, 인쇄, 코팅, 엠보싱, 미세복제 등) 전의 성분 또는 구성 성분을 의미한다. "텍스처 층 전구체"는 기재(12)에서의 형성 직후의 그리고 고형화 전의 텍스처 층 조성물과 관련된다. "텍스처 층" (즉, 텍스처 층(14))은, 존재하는 경우 형성-후 처리 (예를 들어, 열, UV, e-빔 등) 이후를 비롯한, 고형화 이후에 형성되거나 부여된 텍스처 층을 의미한다. 텍스처 층 조성물은 선택된 결합제 수지, 다수의 미세입자를 포함할 것이며, 처리제, 광물(들), 충전제(들), 착색제(들), 증점제(들), 소포제(들), 계면활성제(들), 비누, 또는 다른 세정/소독/위생 제제 등과 같은 추가적인 성분을 포함할 수 있다. 정확한 조성과는 무관하게, 텍스처 층(14)은 원하는 제조가능성(manufacturability), 스크러빙성, 내구성, 경도, 및 내연마성을 스크러빙 물품(10)에 부여한다. 미세입자는 본 발명의 원리에 따른 텍스처 층(14)의 스크러빙성 및 내연마성을 특유하게 향상시킨다.
A - 세라믹 및/또는 플라스틱 미세입자
미세입자는 텍스처 층(14)의 스크러빙 및 내연마성 특성을 향상시키도록 선택되며, 다양한 형태를 취할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 미세입자는 세라믹 재료로 제조된다. 다른 다양한 실시 형태에서, 다수의 미세입자는 플라스틱 마이크로버블로 제조된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 (개별 문맥이 특별히 달리 암시하지 않는 한) 용어 "미세입자" 및 접두사 "미세"(micro)는, 특정 기하학적 형상은 잠재적으로 다양하지만, 마이크로스케일(microscale)로 측정될 수 있는 (즉, 약 0.1 마이크로미터 내지 약 500 마이크로미터의 범위인) 유효 또는 평균, 크기 또는 직경을 갖는 입자 및 입자들의 군을 일반적으로 지칭할 것이다. 본 명세서에 전반에서 사용되는 바와 같이 용어 "세라믹"은, 유리, 결정질 세라믹, 유리-세라믹, 및 이들의 조합과 같은, 세라믹으로서 통상적으로 분류되는 무기, 비금속 재료에 관한 것이다. 본 명세서에 전반에서 사용되는 바와 같이 용어 "세라믹"은 특히 중합체를 배제한다. 본 발명의 텍스처 층에 제공된 세라믹 미세입자 중 일부 또는 전부는 중실 또는 중공일 수 있으며, 텍스처 층(14)에 제공된 다수의 세라믹 미세입자는 중실 및 중공 미세입자의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 다수의 미세입자는 실질적으로 구형 미세입자 (중공 또는 중실)로 구성된다. 이와 관련하여, "실질적으로 구형"은 마이크로스케일에서 관찰할 때 미세입자의 실질적으로 대부분 (예를 들어, 다수의 미세입자의 총 중량의 80% 이상, 선택적으로 90% 이상, 선택적으로 95% 이상)이 완벽한 구체로부터 10% 이하, 선택적으로 5% 이하만큼 벗어나 있는 외부 형상을 가짐을 나타내고; 대안적으로, "실질적으로 구형"은 마이크로스케일에서 관찰할 때 미세입자의 실질적으로 대부분이 그의 외부 표면 상에 복수의 각 절단 에지를 갖지 않음을 나타낸다. "실질적 대부분"에 대한 언급은 때때로의 편차, 기형 등이 미세입자를 생성하는 데 사용되는 제조 공정에서 때때로 직면하게 되는 것으로 알려져 있음을 인정한다 (예를 들어, 다소 찌그러진 미세입자가 때때로 생성될 수 있고, 둘 이상의 미세입자가 응집되거나 서로 부착될 수 있는 등이다).
다수의 미세입자를 포함하는 개별 미소구체는 평균 입자 크기가 대략 0.1 내지 500 마이크로미터, 선택적으로 대략 1 내지 400 마이크로미터, 선택적으로 대략 5 내지 200 마이크로미터일 수 있다. 다수의 미세입자는 다봉(multimodal) (예를 들어, 이봉(bimodal) 또는 삼봉(trimodal)) 크기 분포를 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "크기"는 미소구체의 직경 및 높이와 등가인 것으로 고려된다. 본 발명의 목적상, 부피 기준의 중위 크기는 미소구체를 탈기된 탈이온수 중에 분산시킴으로써 레이저 광 회절에 의해 결정될 수 있다. 레이저 광 회절 입자 크기 분석기는, 예를 들어 마이크로메리틱스(Micromeritics)로부터 상표명 "새턴 디지사이저(SATURN DIGISIZER)"로 입수가능하다.
일부 실시 형태에서, 미세입자 중 일부, 대부분, 또는 전부가 중공 세라믹 미소구체이며 유리 재료로 형성된다 (소위 유리 마이크로버블). 유리 마이크로버블은, 예를 들어, 본 기술 분야에 공지된 공정 또는 기법에 의해 합성될 수 있다 (예를 들어, 미국 특허 제2,978,340호 (비치(Veatch) 등); 미국 특허 제3,030,215호 (비치 등); 미국 특허 제3,230,064호 (비치 등); 미국 특허 제3,365,315호 (벡(Beck) 등); 미국 특허 제4,391,646호 (하웰(Howell) 등); 미국 특허 제4,767,726호 (마샬(Marshall) 등); 및 미국 특허 출원 공개 제2006/0122049호 (마샬 등)를 참조하며, 이들은 규산염 유리 조성물 및 유리 마이크로버블의 제조 방법에 대한 개시를 위하여 본 명세서에 참고로 포함됨). 본 발명의 다수의 세라믹 미세입자로서 또는 그와 함께 유용한 유리 마이크로버블은, 예를 들어, 유리의 90%, 94%, 또는 심지어 97% 이상이 67% 이상의 SiO2 (예를 들어, 70% 내지 80% 범위의 SiO2), 8% 내지 15% 범위의 CaO, 3% 내지 8% 범위의 Na2O, 2% 내지 6% 범위의 B2O3, 및 0.125% 내지 1.5% 범위의 SO3으로 본질적으로 이루어지는 화학적 조성을 가질 수 있다.
유용한 유리 마이크로버블에는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 상표명 "3M 글래스 버블스(3M GLASS BUBBLES)" (예를 들어, 등급 K1, K15, S15, S22, K20, K25, S32, S35, K37, XLD3000, S38, S38HS, S38XHS, XLD6000, K46, K42HS, A16/500, G18, H20/1000, H20/1000, D32/4500, H50/10000, S60, S60HS, iM16K, 및 iM30K)로 입수가능한 것들; 미국 펜실베이니아주 밸리 포지 소재의 포터스 인더스트리즈(Potters Industries; 피큐 코포레이션(PQ Corporation)의 계열사)로부터 상표명 "큐-셀 할로우 스피어스(Q-CEL HOLLOW SPHERES)" (예를 들어, 등급 30, 6014, 6019, 6028, 6036, 6042, 6048, 5019, 5023, 및 5028) 및 "스페리셀 할로우 글래스 스피어스(SPHERICEL HOLLOW GLASS SPHERES)" (예를 들어, 등급 110P8 및 60P18)로 입수가능한 유리 버블; 및 미국 일리노이주 호지킨스 소재의 실브리코 코포레이션(Silbrico Corp.)으로부터 상표명 "실-셀(SIL-CELL)" (예를 들어, 등급 SIL 35/34, SIL-32, SIL-42, 및 SIL-43)로 입수가능한 중공 유리 입자가 포함된다.
일부 실시 형태에서, 유리 마이크로버블은 평균 진밀도(average true density)가 0.1 g/㎤ 내지 1.2 g/㎤, 0.1 g/㎤ 내지 1.0 g/㎤, 0.1 g/㎤ 내지 0.8 g/㎤, 0.1 g/㎤ 내지 0.6 g/㎤의 범위이다. 용어 "평균 진밀도"는, 기체 비중병에 의해 측정되는 바와 같이, 유리 마이크로버블의 샘플의 질량을 그 질량의 유리 마이크로버블의 진부피(true volume)로 나눔으로써 얻어진 몫(quotient)이다. "진부피"는 유리 마이크로버블의 벌크 부피가 아니라 총합 부피(aggregate total volume)이다. 본 발명의 목적상, 평균 진밀도는 비중병 (예를 들어, 마이크로메리틱스로부터의 AccuPcy 1330)을 사용하여 측정되며, ASTM D2840-69, "중공 미소구체의 평균 입자 진밀도"(Average True Particle Density of Hollow Microspheres) 또는 본 기술 분야에 공지된 유사한 프로토콜에 따라 수행될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 세라믹 미세입자 중 일부, 대부분, 또는 전부는 중공 미소구체이며 유리 이외의 세라믹 재료로 형성된다. 이들 선택적인 실시 형태의 세라믹 미소구체는 상기에 기술된 임의의 특성 (예를 들어, 크기, 진밀도 등)을 가질 수 있다.
다른 실시 형태에서, 미세입자 중 일부, 대부분, 또는 전부는 중실 세라믹 미소구체이다. 중실 세라믹 미소구체는, 예를 들어 미국 특허 제3,709,706호 (소우먼(Sowman)) 및 미국 특허 제4,166,147호 (랑게(Lange) 등)에 기술된 바와 같이, 예를 들어, 졸-겔 공정에 의해 합성될 수 있다. 중실 세라믹 미소구체를 제조하는 데 잠재적으로 유용한 다른 방법은, 예를 들어, 미국 특허 제6,027,799호 (캐슬(Castle))에 기술되어 있다. 예시적인 세라믹에는 알루미네이트, 티타네이트, 지르코네이트, 실리케이트, 및 이들의 도핑된 (예를 들어, 란타나이드 및 악티나이드) 버전이 포함된다. 유용한 중실 세라믹 미소구체에는, 알칼리 알루미노 실리케이트 세라믹 재료로서 제공되는, 쓰리엠 컴퍼니로부터 상표명 "3M 세라믹 마이크로스피어스(3M CERAMIC MICROSPHERES)" (예를 들어, 등급 W-210, W-410, 및 W-619K1, K15, S15, S22, K20, K25, S32, S35, K37, XLD3000, S38, S38HS, S38XHS, XLD6000, K46, K42HS, A16/500, G18, H20/1000, H20/1000, D32/4500, H50/10000, S60, S60HS, iM16K, 및 iM30K)로 입수가능한 것들이 포함된다.
텍스처 층(14)에 제공되는 다수의 미세입자는 상기에 기술된 바와 같은 실질적으로 구형인 유리 마이크로버블 단독으로, 상기에 기술된 바와 같은 실질적으로 구형인 중실 세라믹 미소구체 단독으로, 실질적으로 구형인 플라스틱 마이크로버블 단독으로, 또는 소정 분포의 유리 및/또는 플라스틱 마이크로버블 및/또는 중실 세라믹 미소구체로 이루어진다. 다수의 세라믹 미소구체는 텍스처 층(14)의 부피를 기준으로 55% 이하, 선택적으로 30% 이하, 및 일부 실시 형태에서 10% 이하로 포함된다.
B - 결합제 수지
본 발명에 따른 유용한 결합제 수지는 매우 다양한 형태를 취할 수 있으며 일반적으로 특정 형식의 기재(12)에 대한 다수의 미세입자를 포함하는 텍스처 층(14)의 견고한 고정을 촉진하도록 선택된다. 결합제 수지는 물의 건조/배출, 외부 에너지 (예를 들어, 열, UV 광, 전자 빔 조사 등)에 대한 노출, 및 가교결합 유무와 같은 다양한 메커니즘에 의해 고형화 또는 경질화가 가능한 수지를 포함할 수 있다. 일부 허용가능한 결합제 수지에는 폴리올레핀, 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 결합제 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 비제한적인 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, 에스테르 등이 포함된다.
결합제 수지는 전형적으로 물, 및 선택적으로, 원하는 경우, 수지 내의 중합체의 선택적인 가교결합을 촉진하는 가교결합제와의 혼합물로서 적용된다. 본 발명의 선택적인 가교결합 실시 형태에 적합한 결합제 수지의 예에는, 예를 들어, 미국 노스캐롤라이나주 샬롯 소재의 말라드 크릭 폴리머즈(Mallard Creek Polymers)로부터 상표명 로빈(ROVENE) 5900으로 입수가능한 카르복실화 스티렌-부타다이엔 에멀전과 같은 라텍스가 포함된다. 다른 예에는 미국 뉴저지주 소재의 다우 컴퍼니(Dow Company)로부터 입수가능한 로플렉스(Rhoplex) TR-407 및 멕시코 멕시코 시티 소재의 에이피 레지나스(AP Resinas)로부터 입수가능한 아프라폴(Aprapole) SAF17이 포함된다. 선택된 결합제 수지의 가교결합이 요구되는 실시 형태에서, 텍스처 층 조성물은, 예를 들어, 멜라민 포름알데하이드 분산물과 같은 적절한 가교결합제를 포함할 수 있다. (예를 들어, 선택적인 UV 가교결합 및/또는 e-빔 가교결합 또는 중합에 도움이 되는) 다른 선택적인 가교결합 개시제, 촉진제 또는 지연제가 대안적으로 텍스처 층 조성물의 제형의 일부로서 제공될 수 있다.
기재(12)의 재료 및 미세입자와의 상용성을 나타낸다면, 열 경화성일 수 있는 다른 결합제 수지가 본 발명의 확장(extension)에 해당된다.
선택된 결합제 수지의 가교결합이 필요하지 않거나 의도되지 않는 실시 형태에서, 결합제 수지는 다양한 형태를 취할 수 있으며, 열가소성일 수 있거나 열가소성이 아닐 수 있다. 비가교결합 결합제 수지는 폴리아크릴레이트, 개질된 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리비닐 아세테이트, 코폴리아미드, 코폴리에스테르, 또는 페놀 수지뿐만 아니라 다른 라텍스일 수 있다.
특정 결합제 수지, 및 텍스처 층 조성물에 대한 중량 퍼센트는 원하는 최종 응용의 제약을 충족시키도록 미세하게 조정될 수 있다. 그러나, 선택되는 결합제 수지는 기재(12) 상에 형성될 때 기재(12)에, 스며든다고 하더라도, 오직 부분적으로만 스며드는 (즉, 기재(12)에 완전히 스며들거나 완전히 적시지 않는) 방식으로 매트릭스 형태에서 유동성인 것을 특징으로 하며, 선택적으로 다양한 조건 (예를 들어, 열, UV, e-빔 등)에 대한 노출 시에 경질화, 경화 또는 합체될 것이다. 추가로, 텍스처 층(14)의 결합제 수지 성분은 일부 실시 형태에서 선택적으로 비-이온성이다. 결합제 수지의 비-이온성 속성은, 원하는 경우, 사실상 임의의 형태의 화학 용액을 스크러빙 물품(10)과 함께 사용하는 것을 용이하게 한다.
C - 공정제
상기에 나타난 바와 같이, 텍스처 층 조성물은 선택적으로 추가적인 성분, 예를 들어 공정제 또는 공정 조제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 텍스처 층 조성물은 이용되는 특정 형성 기법 (예를 들어, 인쇄) 및 제조 라인의 속도에 가장 바람직한 점도를 달성하기 위해 증점제 또는 증점제들을 포함할 수 있다. 재료는, 텍스처 층 조성물 또는 매트릭스가 (예를 들어) 기재(12)로의 텍스처 층 조성물의 전달 동안 스텐실 패턴의 구멍 또는 공극을 채우는 방식으로 유동가능하고, 기재(12)에 충분히 접착되고, 심지어 후속 처리 단계 (존재하는 경우) 전에도 기재(12)로부터 스텐실 (또는 다른 본체)의 제거 시에 원하는 패턴 형상을 유지하게 하는 분자량 및 점도를 갖도록 선택될 수 있다. 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 결합제 수지 및 형성 기법에 따라 불필요할 수 있으나; 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 텍스처 층 조성물에 제공될 수 있다.
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 상표명 "지아미터(XIAMETER) AFE-1520"으로 구매가능한 실리콘 에멀전이다.
D - 첨가제
텍스처 층 조성물은 선택적으로 하나 이상의 첨가제를 포함한다. 예를 들어, 텍스처 층 조성물은 스크러빙 물품(10)에 원하는 심미적 매력을 제공하기 위해 착색제 또는 안료 첨가제를 포함할 수 있다. 적절한 안료는 본 기술 분야에 잘 알려져 있으며, 예를 들어 미국 오하이오주 아멜리아 소재의 썬 케미칼 코포레이션(Sun Chemical Corp.)으로부터 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.
일부 실시 형태에서, 텍스처 층(14)은 향상된 경도를 위해 (미세입자 외에) 미립자 첨가제를 선택적으로 추가로 포함한다. 이를 위해 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 결합제 수지 성분은 단독으로 또는 상기에 기술된 미세입자와 조합하여 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 중량% 미만으로 포함된다. 또한, 미립자 성분은 무기 입자, 경질 입자, 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, 선택적으로 미립자 성분의 무기적 속성은 생성되는 텍스처 층(14)을 임의의 유형의 화학 용액과 함께 사용할 수 있게 만든다.
화학 용액
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) (또는 기재(12)에 고정된 보조 본체)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 3))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 선택적인 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 물질이 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, 및 조성물을 (예를 들어, 인쇄, 코팅, 에칭, 엠보싱, 미세복제, 성형 등을 통해) 기재(12) 상에 부여하는 단계를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 본 발명의 방법은 선택적으로 텍스처 층 전구체를 텍스처 층(14)의 고형화를 촉진하는 에너지원에 노출시키는 단계를 추가로 포함한다. 조성물을 실제로 침착하거나 부여하는 다양한 기법이 하기에 기술된다. 도 4에 반영된 바와 같이, 본 발명의 일부 방법은 연속적 또는 인라인(in-line) 방법이며, 기재(12)의 연속 웨브가 다양한 처리 스테이션을 통해 이송된다.
기재(12)에 텍스처 층 조성물을 형성하기 전에, 기재의 유형에 따라, 기재(12)의 표면(16; 도 2)이 프라이밍될 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, 본 명세서에 참고로 포함된, 대리인 문서 번호 76147US002를 갖는 미국 가특허 출원에 기술된 바와 같이 열 및/또는 압력을 사용하여 기재의 한 쪽 면을 압밀(consolidating)하는 것, 화염 처리/용융, 섬유 높이를 절단하거나 제거하는 것을 포함한다. 대안적으로, 프라이밍은 접착제와 같은 화학 프라이머의 적용을 포함할 수 있다. 그러나, 특히, 다수의 기재(12)의 경우, 텍스처 층 조성물을 기재(12) 상에 전달하기 전에는 적절한 접착력을 달성하는 데에 프라이머가 필요하지 않다.
텍스처 층 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) 상에 형성될 수 있다. 일반적으로 그리고 도 4를 참조하면, (다양한 유형의) 텍스처 형성기(58)가 텍스처 층을 상기에 기술된 임의의 다양한 패턴과 같은 임의의 원하는 패턴으로 기재(12) 상에 침착하거나 인쇄한다. 텍스처 형성기(58)는, 예를 들어, 인쇄기, 롤 코팅기, 분무 코팅기, 에칭 장치, 레이저, 엠보싱 장비 등을 포함할 수 있다. 한 가지 구체적인 비제한적인 예로서, 텍스처 층(14)을 부여하기 위한 인쇄 방법의 사용은, 인쇄 기법이 텍스처 층 조성물의 비교적 고선명(high-definition) 적용을 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 형성되는 부직포 기재 표면 (즉, 도 2의 표면(16))을 전체보다는 적게 덮으며, 바람직하게는 둘 이상의 분리된 섹션을 포함하는 패턴으로 형성된다. 이와 관련하여, 매우 다양한 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 패턴은 도 1에 나타난 바와 같은 복수의 점들로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 패턴은 2개 (또는 그 이상)의 상호연결된 선을 포함할 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 그리고 도 5a 및 도 5b를 추가로 참조하면, 텍스처 층은 복수의 분리된 선, 점, 및/또는 이미지로 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. 사실상 임의의 패턴이 얻어질 수 있다.
일부 실시 형태에서, 텍스처 층 조성물은 적용 직후에 및/또는 인쇄-후 처리 없이 충분히 고형화되고 기재(12)에 부착된다. 다른 실시 형태에서, 본 발명의 방법은 텍스처 층 전구체의 고형화 및/또는 부착을 촉진하는 추가 처리를 포함할 수 있다 설명을 용이하게 하기 위해, 텍스처 층 조성물의 인쇄-후 처리가 바람직한 실시 형태에서, 중간 스크러빙 물품(64)은 도 4에서 확인되는 바와 같이 텍스처 형성기(58)의 바로 하류에서 연속 기재(12)의 길이를 따라 한정될 수 있으며, 일반적으로 기재(12)에 적용된 텍스처 층 전구체(66)를 포함한다. 중간 스크러빙 물품(64)은 소정 기간 동안 방해받지 않는 채로 유지되게 할 수 있다 (대기하게 할 수 있다). 중간 스크러빙 물품(64)의 후속 처리는 텍스처 형성기(58)의 하류에 위치된 하나 이상의 물 증발 스테이션(60) (예를 들어, 오븐, UV 광 등)을 포함할 수 있다. 참고로, 상기에 기술된 다양한 텍스처 층 조성물에 대해, 여분의 물이 결합제 수지 제형에 존재할 수 있다. 예를 들어, 텍스처 층 전구체(66)는, 기재(12)로 전달된 직후에, 40 내지 50%만큼의, 또는 그보다 많은 물을 함유할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 남아 있는 물로 인해 텍스처 층 전구체(66)는 기재(12) 상에서 원하는 안정성이 결여될 수 있고 (즉, 예를 들어 중간 스크러빙 물품(64)이 그 자신 위에 권취되는 경우, 텍스처 층 전구체(66)는 다른 물체, 인간 또는 물품의 다른 표면과 접촉에 의한 것과 같은 손상 또는 변화를 겪을 수 있음), 기재(12)에 대한 원하는 수준의 접착력이 결여될 수 있다. 또한, 텍스처 층 전구체(66) 내의 물 함량은 텍스처 층 전구체(66)에 바람직하지 않은 "점착성"(tackiness) 특징을 부여할 수 있다. 본 명세서에 정의된 바와 같이, "점착성"은 다소 접착성이거나(adhesive), 끈적끈적하거나(gummy) 또는 접촉시 들러붙는(sticky) 것을 의미한다. 그러므로, 중간 스크러빙 물품(64)은 물 제거 스테이션(60)에서 선택적인 물 증발 단계를 거칠 수 있고, 이로써 중간 스크러빙 물품(64)은 열 (예를 들어 오븐) 또는 적외광에 짧은 기간 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, 물 증발 단계는 기재(12)에 대한 생성된 텍스처 층(14)의 더 강력하거나 더 바람직한 접착을 촉진할 수 있으며, 더 안정하고 덜 점착성인 텍스처 층(14)을 제공할 수 있다. 일부 텍스처 층 조성물의 경우, 텍스처 층 전구체(66)에 여분의 물이 존재하지 않으며, 따라서 증발 단계가 요구되거나 필요하지 않을 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시 형태에서, 텍스처 층 조성물은, 원하는 패턴으로 기재 (예를 들어, 12)로 전달하기에 충분한 재료 유동성을 달성하는 데에 수계 수지 또는 화합물이 필요하지 않은 용융 중합체 재료를 포함한다. 오히려, 압출됨에 따라, 용융 중합체 재료는 기재(12) 상에 직접 침착 (예를 들어, 인쇄, 코팅 등)될 수 있다. 용융 중합체 재료는 압력 하에서 기재(12)로 유동할 수 있고 이어서 기재(12) 상에서 냉각 및 고형화되어 텍스처 층 전구체(66)를 형성할 수 있다.
현저하게 그리고 유리하게, 대기 기간 및/또는 증발 단계 전에 또는 후에, 중간 스크러빙 물품(64)은 본 기술 분야에 공지된 바와 같은 재료 권취 방식으로 롤 (롤형 중간 물품(64) 및 롤-형성 단계는 도시되지 않음)로 형성될 수 있다. 상기에 기술된 바와 같이, 텍스처 층 조성물은, 텍스처 층 전구체(66)의 선택적인 후속 처리 전에 이러한 유형의 롤-형성을 유리하게 허용하는 분자량 및/또는 점도를 가질 수 있다.
일부 실시 형태에서, 텍스처 층 전구체(66)는 추가의 활성 단계 없이 물 증발 스테이션(60)에서 처리 후에 최종 텍스처 층(14)으로 고형화, 경화, 경질화, 합체, 또는 달리 변환되고 기재(12)에 충분히 부착된다 (즉, 중간 스크러빙 물품(64)은 물 증발 스테이션(60)에 의해 처리 후에 최종 스크러빙 물품(10)으로 전환된다). 다른 실시 형태에서, 중간 스크러빙 물품(64)은 다른 처리 단계를 거칠 수 있다. 예를 들어, 텍스처 층 전구체(66)가 기재(12)에 부여된 후에, 그리고 상기에 기술된 선택적인 대기 기간, 증발, 또는 롤-형성 단계 중 임의의 것 또는 전부 후에, 선택적으로 중간 스크러빙 물품(64)을 그 상에 형성된 텍스처 층 조성물의 가교결합 또는 중합, 또는 둘 모두를 촉진하도록 구성된 가교결합 또는 중합 스테이션(62)에서 처리할 수 있다. 예를 들어, 스테이션(62)은 중간 스크러빙 물품(64)의 텍스처 층 전구체(66)를 조사하는 전자 빔 (e-빔) 또는 자외 (UV) 방사선을 발생시켜, 그로 인해 생기는 스크러빙 물품(10)을 형성하도록 구성될 수 있다. 선택적인 e-빔 또는 UV 방사선 단계 및 상응하는 텍스처 층 조성물은, 발명의 명칭이 "스크러빙 물품 및 이의 제조 방법"(Scrubbing Article and Method of Making Same)이고 대리인 문서 번호 76109US002를 갖는 미국 가특허 출원, 및 발명의 명칭이 "UV 처리된 스크러빙 물품 및 이의 제조 방법"(UV Treated Scrubbing Articles and Methods of Making Same)이고 대리인 문서 번호 76148US002를 갖는 미국 가특허 출원에 기술되어 있으며, 각각은 본 출원과 동일자로 출원되고 그들 각각이 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된다.
정확한 기재(12) 또는 텍스처 층(14)의 조성, 치수 및 패턴과는 무관하게, 본 발명의 스크러빙 물품(10)은, 비용, 및 제조 공정의 용이성 및 융통성의 관점에서, 이전의 사용자 스크러빙 물품에 비해 현저한 개선을 제공한다. 또한, 본 발명의 스크러빙 물품은 적합한 내연마성 성능을 나타내며 유익하게도 텍스처 층(14)에 잔류 화학 물질이 없을 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
본 발명의 목적 및 이점이 하기 비제한적인 실시예 및 비교예에 의해 추가로 예시된다. 이들 실시예에서 언급된 특정 재료 및 이의 양뿐만 아니라 다른 조건 및 세부사항이 본 발명을 지나치게 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
달리 언급되지 않는다면, 실시예 및 본 명세서의 나머지 부분에서 모든 부, 백분율, 비 등은 중량 기준이다.
실시예에서 사용된 재료 및 시약에 대한 약어는 다음과 같다:
Figure pct00001
텍스처 층 조성물 실시예 A
표 1에 열거된 바와 같이 라텍스, 안료, 증점제, 실리콘 에멀전 및 GB-1 성분을 0.1 그램 단위까지 칭량하여 본 발명의 원리에 따른 텍스처 층 조성물을 제조하였다. 모든 성분을 강성 플라스틱 용기에 넣었다. 플라스틱 뚜껑을 용기 위에 덮었다. 혼합물을 미국 사우스캐롤라이나주 랜드럼 소재의 플랙텍, 인크.(Flaktek, Inc.)로부터 상표명 "스피드믹서(SPEEDMIXER) DAC 400.1 VAC-P"로 구매가능한 실험실 원심 혼합기로 30초 동안 혼합하였다. 30초 후에, 혼합을 중지시키고, 혼합물이 들어 있는 플라스틱 용기를 혼합기로부터 꺼내었다. 용기를 실험실 벤치(laboratory bench) 상에 24시간 동안 방해받지 않은 채로 두었다.
텍스처 층 조성물 실시예 B
실시예 B의 텍스처 층 조성물은, GB-1을 GB-2로 대체한 점을 제외하고는, 실시예 A와 동일한 성분을 (표 1에 명시된 양으로) 포함하였고 동일한 방식으로 제조하였다.
텍스처 층 조성물 실시예 C
실시예 C의 텍스처 층 조성물은, GB-1을 CM-1로 대체한 점을 제외하고는, 실시예 A와 동일한 성분을 (표 1에 명시된 양으로) 포함하였고 동일한 방식으로 제조하였다.
텍스처 층 조성물 실시예 D
실시예 D의 텍스처 층 조성물은, GB-1을 CM-2로 대체한 점을 제외하고는, 실시예 A와 동일한 성분을 (표 1에 명시된 양으로) 포함하였고 동일한 방식으로 제조하였다.
텍스처 층 조성물 비교예
비교예의 텍스처 층 조성물은, GB-1을 포함하지 않는 (임의의 다른 세라믹 미세입자 재료도 포함하지 않는) 점을 제외하고는, 실시예 A와 동일한 성분을 (표 1에 명시된 양으로) 포함하였고 동일한 방식으로 제조하였다.
[표 1]
Figure pct00002
실시예 A 내지 실시예 D 및 비교예 텍스처 층 조성물의 각각을 다양한 기재 상에 패턴 인쇄함으로써 실시예 A 내지 실시예 D 및 비교예 텍스처 층 조성물의 각각에 대해 5개의 샘플 스크러빙 물품을 제조하였다. 특히, 실시예 A 내지 실시예 D 및 비교예의 텍스처 층 조성물의 각각에 대해 필름, 천, 부직포 와이프, 폼, 및 셀룰로오스 스펀지 기재의 각각의 직사각형 시편을 대략 30 cm x 20 cm의 치수로 얻었다. 이어서, 제조된 실시예 및 비교예 텍스처 층 조성물의 후속 인쇄를 위해, 각각의 기재 시편을 그의 에지 상에 접착 테이프를 적용함으로써 편평한 실험실 벤치 상에 고정시켰다.
제조된 기재들 각각에 대해, 도 1에 나타나 있는 패턴을 갖는 금속 스텐실을 기재 시편 위에 배치하였다. 대략 100 그램의 제조된 텍스처 층 조성물을 목재 어플리케이터(applicator)의 도움으로 스텐실 상에 배치하였다 (예를 들어, 실시예 A의 텍스처 층 조성물을 필름 기재 시편에 적용된 스텐실, 천 기재 시편에 적용된 스텐실, 부직포 와이프 기재 시편에 적용된 스텐실, 폼 기재 시편에 적용된 스텐실, 및 셀룰로오스 스펀지 기재 시편에 적용된 스텐실 상에 배치하였다). 텍스처 층 조성물을 핸드-헬드 스퀴지(hand-held squeegee)의 도움으로 그리고 하향으로 손 압력을 가하면서 전단 운동으로 상응하는 스텐실의 인쇄 패턴 상에 적용하였다. 각각의 시편에 대해, 텍스처 층 조성물이 인쇄 패턴의 구멍을 채우고 기재 시편 상으로 전달된 것으로 관찰되었다. 이어서, 스텐실을 제거하였고, 인쇄된 기재 시편을 실험실 벤치 상에 10분 동안 방해받지 않는 채로 두었다. 10분 후에, 인쇄된 시편을 실험실 고온 공기 순환 오븐 (미국 미네소타주 미니애폴리스 소재의 디스패치 인더스트리즈(Despatch Industries)로부터 구매가능한 모델 VRC2-35-1E) 내에 3분 동안 두었다. 오븐의 온도는 149℃로 설정하였다. 3분 후에, 인쇄된 시편을 오븐 밖으로 꺼내고, 실험실 벤치 상에 24시간 동안 방해받지 않은 채로 두어서 샘플 스크러빙 물품을 제공하였다.
샘플 스크러빙 물품에 대한 내연마성 시험 절차
핸드-헬드 스코어링 패드 (미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 상표명 익스트림 스크럽 핸드 패드(EXTREME SCRUB HAND PAD)로 구매가능함)를 손 압력으로 각각의 샘플 상에 문지름으로써, 샘플 스크러빙 물품의 내연마성을 시험하였다. 각각의 시험된 스크러빙 물품 샘플을 편평한 실험실 벤치 상에 놓고 그의 모서리에 접착 테이프를 적용하여 벤치 상에 고정하였다. 스코어링 패드를 흐르는 수돗물 아래에서 완전히 세척하고 손으로 5회 짜내어, 패드에 의해 흡수된 임의의 여분의 물을 제거하였다. 이어서, 전단 운동으로 약간의 손 압력을 단지 가하여 스코어링 패드를 샘플 스크러빙 물품 상에서 전후로 문질렀다. 각각의 전후 운동의 조합이 사이클을 형성하는 것으로 간주하였다. 20 사이클 후에 각각의 샘플 스크러빙 물품을 시각적으로 관찰하였고, 표 2에 기술된 바와 같이 내연마성의 정도를 평가하거나 등급을 매겼다.
[표 2]
Figure pct00003
결과
내연마성 시험 결과가 표 3에 제시된다. 결과는, 작은 세라믹 미세입자 (CM-1; 실시예 C)의 존재가 더 큰 세라믹 미세입자 (CM-2; 실시예 D) 및 유리 마이크로버블 (GB-1 및 GB-2; 실시예 A 및 실시예 B)과 비교하여 더 유용하였음을 나타낸다. 또한, 니트(neat) 유리 마이크로버블 (GB-1; 실시예 A)이 표면 개질된 유리 마이크로버블 (GB-2; 실시예 B)과 비교하여 더 유용함이 분명하였다. 셀룰로오스 스펀지는 평균 성능을 나타내는 것으로 나타났다. 임의의 이론적 고려 사항에 의해 구애되고자 하는 것은 아니지만, 셀룰로오스 스펀지의 평균 성능은, 셀룰로오스 스펀지 표면 상의 상당한 정도의 화학 작용기의 결여로 인한 것일 수 있고, 이는 결국 셀룰로오스 스펀지와 인쇄된 조성물 사이의 계면 접합의 정도를 제한하는 것으로 고려된다.
[표 3]
Figure pct00004
본 발명의 스크러빙 물품은 이전 설계들에 비해 현저한 개선을 제공한다. 미세입자를 텍스처 층 조성물에 통합시킴으로써, 스크러빙 물품에 향상된 내연마성이 제공될 수 있다.
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 (20)

  1. 스크러빙 물품(scrubbing article)으로서,
    기재(substrate); 및
    상기 기재의 하나 이상의 표면 상에 형성된 텍스처 층(texture layer)
    을 포함하며,
    상기 텍스처 층은 다수의 세라믹 미세입자를 포함하는, 스크러빙 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 미세입자 중 적어도 일부는 중실 미소구체인, 스크러빙 물품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 미세입자 중 적어도 일부는 중공 미소구체인, 스크러빙 물품.
  4. 제3항에 있어서, 상기 중공 미소구체 중 적어도 일부는 유리 마이크로버블(microbubble)인, 스크러빙 물품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 다수의 미세입자는 실질적으로 구형인, 스크러빙 물품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 다수의 세라믹 미세입자 중 95% 이상의 미세입자는 완벽히 구형인 형상으로부터 5% 범위 이내인 외부 형상을 갖는, 스크러빙 물품.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기재는 부직 웨브, 직조 웨브, 편직 웨브, 폼, 셀룰로오스 스펀지, 및 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료를 포함하는, 스크러빙 물품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 텍스처 층은 결합제 수지를 추가로 포함하는, 스크러빙 물품.
  9. 제8항에 있어서, 상기 결합제 수지는 라텍스를 포함하는, 스크러빙 물품.
  10. 제8항에 있어서, 상기 결합제 수지는 가교결합 없이 경질화되도록 구성되는, 스크러빙 물품.
  11. 제8항에 있어서, 상기 텍스처 층은 가교결합제를 추가로 포함하는, 스크러빙 물품.
  12. 제1항에 있어서, 상기 텍스처 층은 상기 기재의 상기 표면 상에 패턴을 한정하는, 스크러빙 물품.
  13. 제1항에 있어서, 상기 텍스처 층은 e-빔 처리된 텍스처 층인, 스크러빙 물품.
  14. 스크러빙 물품의 제조 방법으로서,
    기재를 제공하는 단계; 및
    상기 기재의 표면 상에 텍스처 층을 형성하는 단계
    를 포함하며,
    상기 텍스처 층은 다수의 세라믹 미세입자를 포함하는, 스크러빙 물품의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 텍스처 층을 형성하는 단계는
    유동성 텍스처 층 조성물을 제공하는 단계; 및
    상기 유동성 텍스처 층 조성물을 상기 기재의 상기 표면 상으로 전달하는 단계
    를 포함하는, 스크러빙 물품의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 세라믹 미세입자 중 적어도 일부는 중실 미소구체인, 스크러빙 물품의 제조 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 세라믹 미세입자 중 적어도 일부는 중공 미소구체인, 스크러빙 물품의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 중공 미소구체 중 적어도 일부는 유리 마이크로버블인, 스크러빙 물품의 제조 방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 다수의 세라믹 미세입자는 실질적으로 구형인, 스크러빙 물품의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 다수의 세라믹 미세입자 중 95% 이상의 미세입자는 완벽히 구형인 형상으로부터 5% 범위 이내인 외부 형상을 갖는, 스크러빙 물품의 제조 방법.
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