다양한 형태의 클리닝 와이프 제품 (또는 와이프 또는 시이트)이 주거 환경 및 상업 환경의 표면에서 부스러기들을 클리닝하기 위하여 오랫동안 사용되어 왔다. 가장 유용한 클리닝 와이프 제품은, 사용자 취급성의 증진을 위해 적어도 얼마간의 순응성이 있는 섬유질 물질 (또는 웹)로 구성된 비교적 얇은 기재를 포함하는, 동일한 기본적 형태를 가진다.

이를 위하여, 특정한 최종 용도를 적어도 부분적으로 만족시키도록 개조된 특정한 특성들을 각각 갖는 다수의 상이한 물질 및 제조 기법이 개발되어 왔다 (예를 들어, 천연 및/또는 합성 섬유로 구성된 직물, 부직물, 또는 편물 기본 구조). 또한, 구체적 적용에 대한 필요사항을 더욱 잘 다루기 위해 섬유 웹에 특정 첨가제를 혼입시키기 위한 노력들이 있어왔다.

예를 들어, 주거 또는 가정의 소비자들은 집 주변의 다양한 표면에서 부스러기들을 제거하기 위해 클리닝 와이프 또는 직물을 통상 사용한다. 소위 "걸레"가 이러한 적용용으로 사용되는 예시적인 것이다. 이들 및 이와 유사한 직물 물질은 표면에서 먼지 및 기타 미세한 입자의 제거용으로는 상당히 유용하지만, 더 크고/크거나 더무거운 부스러기 (예를 들어, 모래, 음식물 조각 등)는, 이들 입자가 직물에 접착하거나 직물에 보유되어 있지 않을 것이기 때문에, 쉽게 제거할 수가 없다. 비록 반드시 이 문제에 대해 개발된 것은 아닐지라도, 일반적인 직물 처리 물질, 예컨대 왁스 또는 오일이, 상기 첨가제의 본래적 "습윤성"으로 인하여, 다소 더 큰 부스러기 입자를 보유하는 직물의 능력을 증진시킬 수 있다.

처리된 걸레는 접촉된 표면에 잔류물을 남기는데, 이는 특정의 용도 (예를 들어, 가구 광택화)에 대해서는 바람직할지라도, 대부분의 가정적 클리닝 활동 (예를 들어, 조리대 또는 마루 표면의 클리닝)에 대하여는 요구되지 않는다. 또한, 통상적인 클리닝 목적으로 사용할 경우,처리된 직물은 그의 외부 표면이 입자로 빨리 포화되고, 이에 의해, 단기간의 클리닝 작업에 대한 용도로 제한 되고 와이프 그 자체의 빈번한 클리닝(즉, 축적된 입자의 제거)을 필요로 한다.

가정 클리닝용으로 판매되는 기타 와이프 제품은 정전기적 특성을 포함하도록 되어 있는데, 이는 이론적으로 부스러기 입자들을 그와 달리 "건조한" 와이프에 끌어당기는 것이다. 그러나, 이들 건조 와이프는 종종, 비교적크고/크거나 무거운 입자들을 장기간의 사용 기간에 걸쳐 일관하여 보유할 수가 없다. 다시 말하자면, 비교적크고/크거나 비교적 무거운 입자들은 건조한 정전기성 유형의 와이프 및 기타 건조 와이프에 쉽게 접착하지 않는다. 또한, 이들 제품의 표면은 입자가 빨리 "엉겨붙어서", 수집된 부스러기들을 와이프의 표면에서 반복적으로 제거해야만 한다.

물론, 표면에서 부스러기를 제거하는 것이 가정 클리닝 적용에 한정되는 것은 아니다. 많은 공업적 적용이 클리닝 와이프의 사용을 수반한다. 예를 들어, 차량 도장/재(再)도장 공업 및 목재 폴리싱 공업은, 페인팅될 또는 염색될 표면에서 부스러기들을 제거하기 위해 "점착 직물"을 통상 사용한다. 통상적으로, 점착 와이프 또는 점착 직물은, 끈적임성(sticky) 또는 점착성(tacky) 특성을 점착 직물에 부여하기 위해 감압성(pressuresensitive) 접착제 또는 일부 기타 점착성 중합체로 처리되어 있고 개방 구조를 갖는 일부 형태의 텍스타일 물질을 포함한다. 상기 와이프로 표면을 문지를때, 표면에 존재하는 이물질이 와이프에 접착하여 제거될 것이다. 이들 공업적 적용에 대해서는 유용하지만, 이용가능성있는 점착 와이프는 먼지 및 기타 미립자의 완전한 제거를 보장하기 위해 비교적 높은 수준의 점착성 물질을 의도적으로 함유한다. 공지된 점착 와이프 제조 기법은 점착성 물질을 와이프의 외부 표면에 의도적으로 코팅한다.

그 결과, 상기 코팅물은 와이프에 접착 또는 끈적임 "감(feel)"을 부여하고, 점착 와이프가 클리닝중인 표면을 따라 움직일 때 현저한 항력을 발생시킨다. 상기 점착 와이프가 차량 도장/재도장 및 목재 폴리싱 공업에서 사용되어 왔을지라도, 이용가능성있는 점착성 와이프의 부정적 속성이 특정 상업용 또는 주거용 용도 (예를 들어, 가정 또는 일반 공업용 클리닝)에 대한 그의 실행가능성을 방해하였다.

참조로서, 점착 직물에 점착 특성을 부여하기 위하여 사용되는 대표적인 감압성 접착제(PSA)는 100% 고체 핫멜트(hot melt) PSA, 방사선 경화성 PSA, 유기 용매에 용해된 PSA 및 라텍스계 PSA 이다. 이에 관계없이, 일단점착 직물의 기본 웹 구조물이 형성되면, 그 후에 PSA(또는 기타 점착성 첨가제)를 적용한다. 공지된 기법으로는 분무법, 딥(dip) 코팅법, 롤 코팅법 등이 포함된다. 더욱 통상적으로 말하자면, PSA (또는 기타 점착성물질)가 웹의 외부 표면에 적용되며; 대부분의 경우에 있어서, 웹 물질의 두께 전부가 PSA 로 포화된다. 임의경우에 있어서, 결과적인 점착 직물의 외부 표면이 가장 고농도의 PSA 를 함유하여, 전술된 항력 문제를 일으킨다.

경감된 접착"감" 및 표면 항력과 함께 점착 특성을 갖는 클리닝 와이프가 제공되도록 전술한 점착 직물 구조물을 변경하고자 하는 몇몇 노력들이 행해져왔다. 상기 노력은, 클리닝중인 표면을 가로질러 활주하는 클리닝시이트의 능력을 유지하면서도 입자의 픽업성(pick-up)이 개선되도록, 항력을 저감시키기 위한 수단으로서 접착제의 적용 패턴 및/또는 첨가제 물질의 유형 및 양에 대한 신중한 선택에 대해 통상 초점을 맞추어 왔다.

예를 들어, 일부 접근법에서는, 비교적 적은 수준 (10 g/㎡ 이하, 더욱 바람직하게는 2 g/㎡ 이하)의 중합체성 첨가제, 일반적으로는 감압성 접착제를 클리닝 와이프 표면을 따라 불연속 지역에 적용한다. 상기 구조물에 있어서, 중합체성 첨가제 수준이 너무 높을 경우, 클리닝 시이트는 클리닝중인 표면을 가로질러 용이하게 활주하지 않을 것이고/것이거나 표면에 잔류물을 남기는 경향이 있을 수 있다. 비록 상기 와이프에 사용되는 중합체성 첨가제 및 패턴이 전형적인 점착 직물의 구성과는 상이하더라도, 기재 웹의 외부 표면에 중합체성 첨가제를 적용하는 통상적인 기법은 여전히 사용되고 있다. 그 결과, 지역적 분포 및 접착제 수준의 감소가 취급성을 개선시킬 수 있을지라도, 전술한 바와 동일한 문제점이 마찬가지로 존속할 것이고, 다른 문제점이 발생할 수 있다.

다시 말하자면, 중합체성 첨가제를 적용하는 지역은 여전히 점착"감"이 있을 것이고, 클리닝 와이프가 표면을 따라 이동할 때 허용불가한 수준의 항력이 발생할 수 있다. 또한, 중합체성 첨가제의 수준 및 위치 (즉,클리닝 와이프 외부 표면의 전체보다 적은 곳을 따라 제공되는)를 저감시킴으로써, 결과적인 클리닝 와이프는충분한 양의 입자를 보유하는 능력이 더 적어질 수 있다. 또한, 중합체성 첨가제가 기재 웹의 표면에 적용되기 때문에, 웹이 비교적 개방된 구조를 갖는 경우조차도, 클리닝 와이프 표면은 다시 입자가 비교적 빨리 엉겨붙게 될 것이다.

클리닝 와이프는 지속적으로 매우 인기있다. 비교적 크기가 상당하고/상당하거나 무거운 입자를 다량 수집하는 능력은 대부분의 사용자들에게 허용가능한 제품에서 아직 충분히 만족스럽지가 않다. 따라서, 그의 작업표면을 따라 점착성이 최소인 점착 속성을 가진 클리닝 와이프 및 상기 클리닝 와이프의 제조 방법에 대한 요구가 존재한다.

특허기술 설명

본 발명의 하나의 양태는, 섬유 웹 및 점착성 물질을 포함하는 클리닝 와이프에 관한 것이다. 섬유 웹은, 대립 표면 및 대립 표면 사이의 중간 구역을 정의한다. 이와 관련하여, 대립 표면 중의 하나 이상이 클리닝 와이프의 작업 표면으로서 제공된다. 점착성 물질은 점착성 물질의 수준이 작업 표면보다는 중간 구역에서 더욱높도록 섬유 웹에 적용된다. 하나의 구현예에서, 점착성 물질의 수준은 어느 대립 표면보다도 중간 구역에서 더 높다. 다른 구현예에서, 점착성 물질은 감압성 접착제를 포함한다. 또다른 구현예에서, 섬유 웹은 부직물 섬유 웹이다.

본 발명의 다른 양태는 섬유 웹 및 점착성 물질을 포함하는 클리닝 와이프에 관한 것이다. 섬유 웹은, 그 중하나 이상이 클리닝 와이프의 작용 표면으로서 제공되는 대립 표면에 의해 정의된다. 점착성 물질은, 10 g/㎡이상의 수준으로 섬유 웹 중에 함침된다. 상기 구조의 클리닝 와이프의 작업 표면은 5 파운드 이하의 항력 값(Drag Value)을 특징으로 한다.

본 발명의 또다른 양태는 클리닝 와이프의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 제 1 및 제 2 섬유 웹 층 및 상기 제 1 및 제 2 섬유 웹 층사이에 배치되어 있고 이들을 결합시켜 주는 점착성 물질의 층을 포함하는 웹 구조물을 제공하는 것을 포함한다. 이에 따라, 웹 구조물은 대립 표면 및 그 사이에 위치하는 중간 구역을 정의한다. 상기 웹 구조물은 점착성 물질이 중간 구역으로부터 대립 표면을 향해 유동하도록 횡방향 압착된다. 웹 구조물의 압착 후, 점착성 물질의 수준은 어느 대립 표면보다도 중간 구역에서 더 높다. 하나의 구현예에서, 점착성 물질은 핫멜트형 감압성 접착제이고, 웹 구조물은 웹 구조물의 압착 단계 동안에 감압성 접착제를 연화시키기 위하여 가열된다.

본 발명에 따른 클리닝 와이프 10 의 한 구현예가 도 1 에 제공되어 있다.

도1)

일반적으로 말하자면, 클리닝 와이프 10 은 섬유 웹 12 및 점착성 물질 (도 1 에 번호매겨서 있지 않음)을 포함한다. 섬유 웹 12 및 점착성 물질은 하기에 더욱 상세히 기재한다. 그러나, 일반적으로 말하자면, 섬유 웹 12 는 대립하는 외부 표면 14, 16(외부 표면 16 은 도 1 의 관점에서 통상 숨겨져 있음)을 정의한다. 중간 구역 18 (도 1 에 통상 참조되어 있는)은 외부 표면 14, 16 사이에 정의되어 있다.

이를 고려하면, 점착성 물질은 섬유 웹 12 를 포함하는 개별 섬유를 코팅하여, 클리닝 와이프 10 에 점착성을 제공한다. 이와 관련하여, 점착성 물질의 코팅 수준은 외부표면 14, 16 중 하나 또는 둘 모두 보다도 중간 영역 18 에서 더욱 높다. 용이한 설명을 위하여, 외부 표면14, 16 을 실질적으로 편평한 것으로서 도 1 에 나타내며; 이 표현은 본 발명의 구현예에 제공된 공동(void) 부피를 반영하지 않은 것임을 인식할 것이다. 또한, 클리닝 와이프 10 은 실질적으로 평면형으로 추정하여 도 1에 나타나 있지만, 다른 모양도 허용가능하다. 예를 들어, 클리닝 와이프 10 은 그 자체로 말리거나 접혀서 롤을 형성할 수 있다.

도 2A 는, 섬유 웹 12 를 구성하는 개별 섬유 22 (도 2A 에 통상 참조되어 있음)에 코팅되어 있는 점착성 물질20 을 포함하는, 클리닝 와이프 10 의 크게 확대한 구획을 개략적으로 묘사한다.

도2A)

다시, 외부 표면 14, 16 은편평한 것으로서 도 2A 에 개략적으로 나타나 있으며; 본 발명의 구현예에서, 외부 표면 14, 16 이 실질적으로편평한 구성에 한정되지 않고 그 대신에 부스러기 (도시함)가 그 내부에 수집될 명확한 공동 부피를 제공하도록, 섬유 22 는 대응하는 외부 표면 14 또는 16 에 대해 다양한 위치에서 무작위적으로 분포되어 있을것이다.

또한, 점착성 물질 20 은 도 2A 에 점각법으로서 표현되어 있으며, 섬유 22 각각에 대해 그의 두께는 설명을 위하여 과장되어 있다. 추가의 참조로서, 도 2A 에 나타나 있는 섬유 웹 12 는 섬유 22 가 얽혀있는 부직물 웹이나; 명료하게 후술하는 바와 같이, 이는 섬유 웹 12 의 하나의 허용가능한 형태일 뿐이고, 다른 대안적 구현예에서 섬유는 예를 들어 직물일 수도 있다.

또한, 웹 12 는 그의 두께를 가로질러 상대적으로 연속성있는 단일 층으로서 모식적으로 도시되어 있지만, 대안적 구조물, 예를 들어 서로 접착되어 웹 12 를 형성하는 상이한 특성의 2개의 섬유 웹 층 (하기에 더욱 상세히 기재함)이 마찬가지로 허용가능하다. 이와 관계없이, 각 섬유 22 는 웹 12 내에서 다양한 방향으로 확장되어 있다. 웹 12 의 중심 24 에 대하여, 각 섬유 22 의 구획은 중심 24 에 더 가까울 것이지만, 다른 구획은 외부 표면 14 또는 16 중 하나에 더 가까울 것이다.

섬유 22 의 다양한 배향에 대한 보다 나은 이해를 제공하기 위하여, 설명을 위하여 상대적으로 분리시켜서 도2A 에 나타낸 예시적 섬유 22a~ 22c 를 구체적으로 참조한다. 이를 유념해두고, 섬유 22a 는 제 1 구획 26 및제 2 구획 28 을 정의한다. 제 1 구획 26 은 중심 24 에 더욱 근접하지만, 제 2 구획 28 은 외부 표면 14 에 더욱 근접한다. 이와 유사하게, 섬유 22b 는 제 1, 제 2, 및 제 3 구획 30 ~ 34 를 정의한다. 제 2 구획32 는 중심 24 에 더욱 근접하지만, 제 1 및 제 3 구획 30, 34 는 각각 외부 표면 14, 16 에 더욱 근접한다.

마지막으로, 섬유 22c 는 제 1 내지 제 3 구획 36 ~ 40 을 정의한다. 섬유 22c 는 제 2 구획 38 이 외부 표면16 에 근접하고, 반면, 제 1 및 제 3 구획 36, 40 이 중심 24 에 더욱 근접하도록 확장되어 있다. 물론, 매우 다양한 다른 섬유 배향이 또한 가능하고; 또한, 도 2A 에 나타나 있는 섬유 22 는 단지 도 2A 의 평면에서만 확장된 것으로 묘사되어 있다. 다른 섬유 22 가 도 2A 의 평면 전체에 또는 그 내에 부분적으로 또는 그 평면에서 벗어나서 확장되어 있을 수 있다.

이를 고려하면, 점착성 물질 20 은, 중심 24 에 더욱 근접한 섬유 구획이 외부 표면 14 또는 16 에 더욱 근접한 구획보다 더욱 점착성 물질 20 의 수준이 높도록 각 섬유 22 에 코팅된다. 용어, 코팅 "수준"은 코팅 물질을 정의하는데 통상 사용되는 하나 이상의 파라미터를 참조로 한다. 이에, 코팅 "수준"은, 질량, 부피, 표면적,양, 및/또는 두께를 참조로 할 수 있다.

예를 들어, 도 2A 는 확장된 각각의 섬유 22 를 코팅하고 있는 점착성 물질 20 의 두께를 과장된 형태로 변경하여 모식적으로 도시한다. 제 1 섬유 22a 에 대하여, 점착성 물질20 의 코팅 두께는 제 2 구획 28 에 비하여 제 1 구획 26 을 따라 더욱 크다. 이와 유사하게, 제 2 섬유 22b에 대하여, 제 2 구획 32 는 제 1 및 제 3 구획 30, 34 에 비하여 점착성 물질 20 의 코팅 두께가 더욱 두껍다.

마지막으로, 제 3 섬유 22c 에 관하여, 제 2 구획 38 은 제 1 및 제 3 구획 36, 40 에 비하여 점착성 물질 20의 코팅 두께가 더욱 두껍다. 전술한 각각의 섬유 구획에 대하여, 섬유 구획이 중심 24 에서부터 외부 표면14 또는 16 중 한쪽을 향해 확장함에 따라서, 점착성 물질 20 의 코팅 두께가 상대적으로 점진적으로 감소하도록 제공된다. 대안적으로, 섬유 22 에 대한 점착성 물질 20 의 분포는 더욱 덜 균일하게 제공될 수 있다.

예를 들어, 점착성 물질 20 의 수준은 중심 24 에서 상대적으로 일정할 수 있고, 외부 표면 14 및/또는 16 에서 또는 그 근처에서는 급격히 감소할 수 있다. 이와 유사하게, 점착성 물질 20 의 수준은 중심 24 의 반대측에서 상이할 수 있으나 (즉, 중심 24 에 대하여 접착제 수준이 비대칭적임), 외부 표면 14 및/또는 16 에서 또는 그 근처에서는 현저히 더 적을 것이다. 예를 들어, 도 2B 는 클리닝 와이프 10 의 예시적 구현예의 근접 단면사진이고, 이는 개별 섬유 22 (도 2B 에 통상 참조되어 있음,

도2B)

도 2B 의 관점에서 섬유 22 가 점착성 물질 20 으로 코팅되어 있는 것임에 주의) 상에 점착성 물질 20 (도 2B 에 통상 참조되어 있음)을 나타내고 있다. 특히,도 2B 의 사진은 클리닝 와이프 10 의 내부 사진이며, 본 발명의 점착성 물질 구배 또는 외부 표면 14, 16 (도2A)이 물리적으로 나타나 있지 않다.

도 2A 로 돌아가서, 개별 섬유 22 의 관점에서 다양한 점착성 물질 수준의 기재에 부가하여, 섬유 웹 12 를 전체로서 참조할 수 있다. 이와 관련하여, 외부 표면 14, 16 은 한 구현예에서, 통상 평면형이고 (공동 부피는도 2A 의 개략적 묘사에 반영되어 있지 않음), 그렇게 정의된 평면은 실질적으로 서로 평행하다. 외부 표면14, 16 의 평면에 평행한 연속적인 중간 평면은 또한, 중간 영역 18 내부에 있는 섬유 웹 12 의 두께를 통해서 정의될 수 있다.

예를 들어, 중심 평면은 중심 24 에서 정의되며, 외부 표면 14, 16 에 의해 정의된 평면에 대하여 통상 평행하다. 이를 고려하면, 점착성 물질 20 의 다양한 코팅 수준은, 외부 표면 14, 16 중 어느 것에 더욱 근접한 구획 평면에 비하여 점착성 물질 20 의 부피 또는 질량이 증가되어있는 중심 24 에 더욱 근접한중간 평면에 의해 기재될 수 있다. 예를 들어, 중심 평면에서 점착성 물질 20 의 단위 면적 당 질량 또는 부피는 외부 표면 14 또는 16 중 어느 것에 의해 정의되는 평면 분절에서보다 더욱 크다.

추가의 예로서, 섬유 웹 12 (도 2 A 에 나타나 있는 것)의 두께는, 제 1 부분 50, 제 2 부분 52, 및 제 3 부분54 와 같은 부분으로 가정적으로 구분할 수 있다. 부분 50 ~ 54 각각은 섬유 웹 12 두께의 대략 1/3 이다. 제 2 또는 중간 부분 52 는 외부 부분 50, 54 에 비하여 점착성 물질 20 의 질량 및/또는 부피가 더욱 크다.

그 결과, 점착성 물질 구배는 섬유 웹 12 의 두께를 가로질러 정의된다. 도 3A 에 그래프 도시되어 있는 바와같이,

도3A)

하나의 구현예에서, 점착성 물질 구배는 웹 12 의 중심 24 에서부터 외부 표면 14, 16 까지 감소한다. 참조를 위하여, 도 3A (뿐만 아니라 도 3B ~ 3D 도 마찬가지로)에서의 Y 축은 외부 표면 16 에서부터 외부 표면14 에까지 웹 12 의 증분적 단면 평면을 개략적으로 나타내며, 구체적인 치수를 반영하고자 의도하지는 않는다.

본 발명에 따른 대안적 예시 점착성 물질 구배는 도 3B (외부 표면 14, 16 에서 점착성 물질의 수준이 급격히감소);

도3B)

도 3C (통상적으로 불균일한 점착성 물질 수준);

도3C)

및 도 3D (점착성 물질 수준이 중심 24 에서부터 작업표면으로 제공되는 외부 표면 14 에까지 점진적으로 감소하며, 비(非)작업 표면으로 제공되고 별도의 필름, 호일 또는 종이 물질로 피복될 수 있는 외부 표면 16 에서 점착성 물질의 수준이 상대적으로 높음)에 제공되어 있다.

도3D)

 도 1 로 돌아가서, 외부 표면 14, 16 에서는 점착성 물질 20 (도 2A) 이 상대적으로 없고, 중심 24 (도 2A)에 근접하여 점착성 물질 20 의 수준이 증가되도록 클리닝 와이프 10 을 형성시킴으로써, 클리닝 와이프 10 은 사용 동안에 비(非)점착"감" 또는 비(非)끈적임"감" 및 감소된 항력을 선호하는 소비자를 만족시킨다.

이와 관련하여, 사용 동안에, 클리닝 와이프 10 은 외부 표면 14 또는 16 중 하나에서 사용자 (도시하지 않음)가 쥐게된다. 그 후, 대립 외부 표면 14 또는 16 이 클리닝될 표면 (도시하지 않음)을 따라 와이핑 방식으로 움직인다.

표면을 클리닝하기 위하여 사용되는 외부 표면 14 또는 16 이 클리닝 와이프 10 의 "작업 표면"으로서 정의된다. 이에, 예를 들어, 사용자의 손으로 외부 표면 14 를 붙잡을 경우, 외부 표면 16 이 작업 표면으로 제공되고, 그 반대도 가능하다. 점착성 물질 20 의 수준이 외부 표면 14, 16 에서 크게 감소되고, 한 구현에서는 전체적으로 없기 때문에, 외부 표면 14 또는 16 중 어느 것을 만지는 사용자는 끈적임 또는 점착성 감을 쉽게 분별하지 못할 것이고, 점착성 물질 잔류물이 와이핑되는 표면에 거의 또는 전혀 남겨지지 않을 것이다.

특히, 또한 클리닝 와이프 10 은, 그의 끝이 클리닝 와이프 10 을 붙들도록 되어 있는 짧거나 긴 손잡이와 같은 홀딩 장치 (도시하지 않음)와 연결하여 사용될 수 있다. 이들 적용과 관련하여 및/또는 클리닝 와이프 10의 독립적 사용과 관련하여, 필름, 호일, 또는 종이 층 (도시하지 않음)이 비작업 표면 14 또는 16 에 적용될수 있다.

이와 유사하게, 클리닝 작업 동안에 작업 표면으로서 제공되는 외부 표면 14 또는 16 은, 외부 표면 14 또는 16이 클리닝중인 표면을 가로질러 움직일 때 제한된 항력을 나타낼 것이다. 다시 말하자면, 외부 표면 14 또는 16 에서 점착성 물질 20 의 수준이 감소됨으로 인하여, 클리닝 와이프 10 이 클리닝될 표면을 가로질러 움직일때 항력을 부여할 수 있는 점착성 물질 20 이 거의 또는 전혀 존재하지 않는다.

더욱 상세히 후술하는 바와 같이, 점착성 물질 20 의 전체적 수준은 비교적 높을 수 있지만 (이에, 비교적 크고/크거나 무거운 입자를 보유하는 클리닝 와이프 10 의 능력은 증강됨), 목적하는 제한된 항력 특성은 여전히 유지된다. 하나의 구현예에서, 점착성 물질의 전체 수준 (섬유 웹 12 전체에 대하여)은 10 내지 200 g/㎡ 의 범위이고, 외부 표면 14 또는16 중 하나 이상은 항력 값이 5 파운드 이하이다 (어구 "항력 값(Drag Value)"은 하기에 상세히 정의한다).

다른 구현예에서, 점착성 물질의 전체 수준은 10 g/㎡ 초과이고, 또다른 구현예에서는, 15 g/㎡ 이상이며; 또다른 구현예에서는 20 g/㎡ 이상이다. 각각의 점착성 물질 수준 구현예에 따라, 외부 표면 14 또는 16 중 하나이상의 항력 값은 5 파운드 이하이고; 또다른 구현예에서는 2 파운드 이하이다.

특히, 본 발명의 점착성 물질수준은 항력 및 접착"감"을 최소화하기 위하여 채택되는 기타 제안된 클리닝 와이프 구조물에서 보다 현저히 더크다. 예를 들어, 미국 특허 공보 제 2002/00050016 은 중합체성 첨가제 수준을 약 10 g/㎡ 이하 (가장 바람직하게는 약 2 g/㎡ 이하)로 기재한다. 이에, 본 발명의 클리닝 와이프 10 은 사용자가 관심을 표하는 끈적임 "감" 및 항력을 충분히 해결함과 아울러, 현저히 탁월한 입자 보유 특성을 나타낼 것이다. 하나의 구현예에서, 상기 개선된 항력 값은 탈점착화제의 사용 없이 달성되나; 대안적으로는, 탈점착화제가 외부 표면 14, 16중 하나 또는 둘 모두에 적용될 수 있다.

본 발명의 클리닝 와이프 10 에 의해 제공되는 부가적 이점은 크고/크거나 무거운 입자 뿐만 아니라, 큰 부피의 임의 크기 입자도 보유하는 능력에 관한 것이다. 도 4A 를 참조하면,

도4A)

예를 들어, 클리닝 작업 후의 클리닝 와이프 10 의 개략적 단면이 나타나 있다 (외부 표면 14, 16 은 설명을 하는 경우에는 실질적으로 편평한 것으로나타낸다는 것을 다시 재상기한다). 도 4A 의 하나의 예시적 구현예로, 섬유 웹 12 는 개방 구조 (즉, 개별섬유 22 사이에 비교적 큰 공간이 있음)를 제공한다. 상기 하나의 예시적 구조물로, 비교적 큰 입자 60 (도4A 에 개략적으로 나타나 있음)이 다른 더욱 작은 크기의 부스러기 (도시하지 않음)가 그럴 수 있듯이, 개별 섬유 22 사이에 둥지를 짓고(nest) 있을 수 있다. 도 4A 의 표현에 따르면, 외부 표면 14 가 작업 표면으로서 사용될 수 있고, 클리닝될 표면 (도시하지 않음)을 와이핑한다. 클리닝하는 동안에, 입자 60 이 섬유 22 사이에 끼어들고, 점착성 물질 코팅물이 접촉된 입자 60을 하나 이상의 섬유 22 에 부분적으로 접착시킨다 (다른 더욱 작은 입자에 대해서도 마찬가지임). 외부 표면 14 에서의 점착성 물질 코팅 수준이 중심 24 에 더욱 근접한 것에 비해 크게 감소되기 때문에, 입자 60 은 외부 표면 14 를 따라 축적되지 않을 것이다. 그 대신, 입자60 은 클리닝 와이프 10 의 두께 내에 쉽게 침적된다. 이에, 외부 또는 작업 표면 14 에 입자가 "엉겨붙지"않아서, 증가된 수 또는 부피의 입자가 클리닝 와이프 10 에 의해 수집되게 된다.

도 4B 의 근접 단면 사진이추가로, 클리닝 와이프 10 의 하나의 예시적 구현예의 두께 내에 보유되어 있는 입자 60 을 나타낸다 (도 4B 에통상 참조되어 있음).

도4B)

도 1 로 돌아가서 상기 기재된 제약점 내에서, 섬유 웹 12 및 점착성 물질 20 은 다양한 형태로 추정할 수 있다. 섬유 웹 12 또는 그의 개별 섬유 웹 층은 편물, 직물, 또는 바람직하게는 부직물 섬유질 물질일 수 있다. 섬유 웹 12 가 부직물 섬유질 구조인 하나의 구현예에서, 섬유 웹 12 는 목적하는 방식으로 서로 얽혀있는(임의적으로는 결합되어 있는) 개별 섬유로 구성된다. 섬유는 바람직하게는 합성 또는 인조 섬유이나, 천연섬유를 포함할 수 있다.

본원에 사용된 용어 "섬유"는 길이가 무한정인 섬유 (예를 들어, 필라멘트) 및 길이가 불연속적인 섬유 (예를 들어, 스태플 섬유)를 포함한다. 섬유 웹 12 와 관련하여 사용되는 섬유는 다성분 섬유일 수 있다. 용어 "다성분 섬유"란, 섬유 단면 내에 둘 이상의 명확한 종방향으로 동시연장성인 구조화된 중합체 도메인을 갖는 섬유를 의미하는 것으로, 상기 도메인이 분산적, 무작위적 또는 비구조적인 경향이 있는 배합물과는 상반되는 것이다.

이와 관계없이, 유용한 섬유질 물질로는, 예를 들어, 임의의 적당한 섬유 길이 및 데니어의 폴리에스테르, 나일론, 폴리프로필렌, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 또한, 섬유 중 일부 또는 전부가 정전기적 성질을 나타내도록 선택되고/선택되거나 가공될 수 있다. 또한, 착색제를 점착성 물질 20 에혼입시킬 수 있다.

작은 데니어 크기의 스태플 섬유 (예를 들어, 3d ~ 15d)는 섬유 웹 12 에 더욱 작은 공극 크기 및 더욱 넓은 표면적을 제공하며, 그에 비하여, 더욱 큰 데니어의 섬유 (예를 들어, 50d ~ 200d)로 만들어진 섬유 웹은 섬유 웹12 에 더욱 큰 공극 크기 및 더욱 좁은 표면적을 제공한다. 작은 데니어의 섬유 웹은 미세 먼지 및 오물 입자로 오염된 표면을 클리닝하는데 가장 적합하고, 반면, 큰 데니어의 섬유 웹은 큰 오물 입자, 예컨대 모래, 음식물 조각, 잔디 부스러기 등으로 오염된 표면을 클리닝하는데 가장 적합하다. 전술한 바와 같이, 큰 데니어의 스태플 섬유 중의 더욱 큰 공극 크기는 더욱 큰 오염 입자가 섬유 웹의 매트릭스에 진입하고 보유되는 것을 가능하게 해준다.

본 발명의 섬유 웹 12 는, 스태플 섬유일 수 있거나 아닐 수 있는 작은 및/또는 큰 데니어의 섬유 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 하나의 구현예에서, 섬유 웹 12 는 권축된 고열 뒤틀림 섬유를 포함한다.

또한, 더욱 상세히 후술하는 바와 같이, 본 발명에 따른 클리닝 와이프 10 의 하나의 형성 방법은, 2개의 개별 섬유 웹 층을 제공하고 후속적으로 점착성 물질로 결합하는 것을 포함한다. 이를 고려하면, 2개의 섬유 웹 층은 전술한 다양한 구조 및/또는 속성을 가질 수 있다 (예를 들어, 하나의 섬유 웹 층은 작은 데니어 크기의 스태플 섬유를 포함하고, 제 2 의 섬유 웹 층은 큰 데니어 크기의 스태플 섬유를 포함하고; 하나의 섬유 웹 층은보통의 흡수능을 나타내고, 제 2 섬유 웹 층은 탁월한 흡수제인 것 등).

하나의 구현예인 부직물 섬유 웹 12 에 유용한 매우 다양한 상이한 형태의 섬유의 이용가능성에 부가적으로, 섬유를 서로 결합시키기 위한 기법도 또한 광범위하다. 통상적으로 말하자면, 본 발명과 관련하여 사용될 수 있는 하나의 구현예인 부직물 섬유 웹 12 의 적합한 제조 방법으로는 카딩(carding), 에어 레잉(air laying), 웨트 레잉(wet laying), 스펀 본딩(spun bonding) 등이 포함되나, 이에 한정되지는 않는다. 결합 방법으로는 열결합, 수지 결합, 캘린더(calendar) 결합, 초음파 결합 등이 포함되나, 이에 한정되지는 않는다.

클리닝 와이프 10 중의 점착성 물질 20 은 다양한 형태로 추정할 수 있고, 구체적 성질은 클리닝 와이프의 용도에 의존한다. 하나의 구현예에서, 점착성 물질 20 으로는 감압성 접착제가 포함된다. 감압성 접착제는 실온에서 일반적으로 점착성이고, 가벼운 지압의 적용에 의해 다양한 표면에 접착될 수 있다. 접착제 결합은, 감압성 접착제로 코팅된 물질에 대해 제 2 표면 (또는 예를 들어 먼지, 오물, 조각, 또는 기타 부스러기와 같은제 2 물질의 개별 입자)을 프레스함으로써 발현된다. 유용한 감압성 접착제 조성물의 통상적 기재는 [Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 13권, Wiley-Interscience Publishers, New York, 1988]에서 확인할 수 있다. 감압성 접착제 조성물에 대한 추가의 기재는 [Encyclopedia of Polymer Science andTechnology, 1권, Interscience Publishers, New York, 1964]에서 확인할 수 있다.

감압성 접착제 조성물은, 예를 들어, 엘라스토머성 블록 공중합체, 천연 고무, 부틸 고무 및 폴리이소부틸렌, 스티렌-부타디엔 고무 (SBR), 폴리이소프렌, 폴리알파올레핀, 및 폴리아크릴레이트를 포함할 수 있다. 유용한가소성 엘라스토머성 블록 공중합체의 예로는 스티렌-이소프렌 (SI), 스티렌-이소프렌-스티렌 (SIS), 스티렌-부타디엔-스티렌 (SBS), 에틸렌-프로필렌-디엔, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 (SEBS), 및 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 (SEPS)이 포함된다. 기타 유용한 접착제 조성물은 예를 들어, 폴리비닐 에테르, 예를 들어, 에틸렌비닐 아세테이트, 에틸아크릴레이트, 및 에틸 메타크릴레이트와 같은 에틸렌 함유 공중합체, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에폭시드, 폴리비닐피롤리돈 및 이의 공중합체, 폴리비닐알콜 및 이의 공중합체, 폴리에스테르, 및이의 조합물을 포함할 수 있다.

바람직한 엘라스토머성 블록 공중합체계 감압성 접착제 조성물은, 예를 들어 스티렌-이소프렌-스티렌 (SIS) 및 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 (SEBS)과 같은 블록 공중합체를 포함한다. 점착성 물질 20 의 접착제 조성물에 적합한 시판되는 엘라스토머성 블록 공중합체의 대표적 예로는, 스티렌-이소프렌-스티렌 엘라스토머 "Kraton1107" 및 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 엘라스토머 "Kraton 1657" (둘 모두 텍사스 휴스톤 소재의 크라톤 폴리머스에서 시판함)이 포함된다.

접착제 조성물 중의 엘라스토머성 블록 공중합체는 점착화 수지 (점착부여제)와 함께 제형화되어, 접착성을 개선하고 점착성 물질 20 으로서의 하나의 구현예에 유용한 감압성 접착제에 점착성을 도입할 수 있다. 적합한점착화 수지는 [D. Satas, Handbook of Pressure-Sensitive Adhesive Technology, 527-544 면, 제 2 판,1989]에 기재되어 있다.

적합한 점착화 수지로는, 예를 들어, 로진 에스테르, 테르펜, 페놀, 및 지방족 물질, 방향족 물질, 또는 지방족및 방향족 합성 탄화수소 단량체 수지의 혼합물이 포함된다. 블록 공중합체 접착제 조성물에 유용한 점착화 성분은 고체, 액체, 또는 이의 배합물일 수 있다. 적합한 고체 점착부여제로는, 로진, 로진 유도체, 탄화수소수지, 폴리테르펜, 쿠마론 인덴, 및 이의 조합물이 포함된다. 적합한 액체 점착부여제로는, 액체 탄화수소 수지, 수소화 액체 폴리스티렌 수지, 액체 폴리테르펜, 액체 로진 에스테르, 및 이의 조합물이 포함된다. 많은 점착부여제가 시판중이며, 이의 최적 선택은 접착제 화합 업계의 업자에 의해 달성될 수 있다.

적합한 접착제 조성물로는, 예를 들어, 핫멜트형 코팅성, 전달 코팅성, 용매 코팅성; 및 라텍스 접착제 조성물이 포함된다. 더욱 구체적으로, 하나의 구현예에서, 점착성 물질 20 은 핫멜트형 코팅성 감압성 접착제이다.

적합한 핫멜트형 코팅성 감압성 접착제로는 HL-1902 및 HL-2168 (미네소타주, 세인트 폴 소재의 H.B. 풀러 컴퍼니에서 시판함)이 포함된다.

또한, 점착성 물질 20 은 전술한 바와 같이, 점착성 중합체 단독, 또는 하나 이상의 감압성 접착제와의 조합물 과 같은 중합체성 첨가제를 포함할 수 있다. 적합한 점착성 중합체로는, N-데실메타크릴레이트 중합체, 폴리이소부틸렌 중합체, 알킬 메타크릴레이트 중합체, 폴리이소부틸렌 중합체, 폴리알킬 아크릴레이트, 및 이의 혼합물이 포함되나, 이에 한정되지는 않는다.

점착성 물질 20 조성물은 또한, 예를 들어, 가소화제, 희석제, 충전제, 산화방지제, 안정화제, 안료, 가교제 등과 같은 첨가제를 포함할 수 있다.

상기 물질을 유념해두고, 본 발명에 따른 클리닝 와이프 10 의 하나의 제조 방법은 도 5 에 도식적으로 묘사되어 있다.

도5)

제 1 및 제 2 섬유 웹 층 70, 72 가 초기에 제공되고, 여기서, 제 1 섬유 웹 층 70 은 제 1 및 제 2대립 외부 표면 74, 76 을 정의하며, 제 2 섬유 웹 층 72 는 제 1 및 제 2 대립 외부 표면 78, 80 을 정의한다.섬유 웹 층 70, 72 는 동일할 수 있고, 또는 이미 기재한 바와 같이 다양한 구조 및/또는 성능 속성을 가질 수있다. 이와 관계없이, 점착성 물질 84 (도 5 의 관점에서 과장되어 있음)가 섬유 웹 층 70 또는 72 중 하나이상 중의 제 2 외부 표면 76 또는 80 에 적용된다. 하나의 구현예에서, 점착성 물질 84 는 도 5 에 나타낸바와 같이, 섬유 웹 층 70 및 72 모두의 제 2 외부 표면 76 및 80 에 적용된다. 예를 들어, 점착성 물질 84를 섬유 웹 층 70, 72 사이에 분무함으로써, 섬유 웹 층 70, 72 각각의 제 2 외부 표면 76, 80 에 적용할 수 있다.

대안적으로는, 전달 코팅된 접착제를 사용하여 섬유 웹 층 70 및/또는 72 중 하나 또는 모두에 점착성 물질 84를 적용시킬 수 있다. 예를 들어, 단일 또는 이중 코팅된 테이프 (도시하지 않음)을 먼저 제 1 섬유 웹 층 70에 접착시킬 수 있고, 박리 라이너 및/또는 백킹(backing) (도시하지 않음)을 제거하여, 제 2 섬유 웹 층 72 의 접착을 용이하게 할 수 있다.

또다른 구현예에서, 제 1 유형의 점착성 물질 84 를 제 1 섬유 웹 70 에 적용하고, 제 2 유형의 점착성 물질 84 를 제 2 섬유 웹 층 72 에 적용한다. 이 접근법을 이용하면, 제 1 및 제 2점착성 물질의 상이한 특성 (예를 들어, 점착성)으로 인해, 제조된 클리닝 와이프의 대립 측면 (하기에 기재됨)이 사용 동안에 상이하게 실시되게 할 수 있다.

이와 관계없이, 예컨대 저압 압착 장치 90 을 사용하여, 제 1 웹 층 70, 72 를 점착성 물질 함유 표면(들) (예를 들어, 표면 76, 80)을 따라 함께 놓아, 웹 구조물 92를 구성한다. 저압 압착 장치 90 은 다양한 형태, 예컨대 섬유 웹 층 70, 72 에 비교적 작은 압착력 (예를 들어, 대략 5 PLI)을 인가하기 위해 위치시킨 한쌍의 롤러로 추정할 수 있다. 대안적으로, 저압 압착 장치 90은 후술하는 바와 같이, 없을 수도 있다.

도 6 에 나타낸 바와 같이, 도 5 의 한 방법을 사용하면,

도6)

웹 구조물 92 은 섬유 웹 층 70, 72 및 점착성 물질84 를 포함하는 3층으로 구성된다. 제 1 섬유 웹 층 70 의 노출된 제 1 외부 표면 74 및 제 2 섬유 웹 층 72의 노출된 제 1 외부 표면 78 은 웹 구조물 92 의 대립면을 정의한다. 대안적으로, 점착성 물질 84 를 적용한후, 그것을 접어서 웹 구조물을 형성시킨 단일 섬유 웹이 제공될 수 있다.

도 5 로 돌아가서, 그 후, 웹 구조물 92 는, 웹 구조물 92 에 횡방향 압착력을 가하는 고압 압착 장치 94 에 의해 가공된다. 하나의 구현예에서, 압착 장치 94 는, 웹 구조물 92 가 공급되는 닙(nip)을 형성하고 비교적 높은 압착력 (예를 들어, 100 PLI 정도)를 부과하는 캘린더이다. 대안적으로, 다른 압착 장치, 예컨대 2바아 또는 벨트 리스트릭팅(restricting) 장치 등이 이용될 수 있다. 또한, 웹 구조물 92 는 수동으로 압착될 수 있다. 이와 관계없이, 압착 장치 94 는 점착성 물질 84 가 외부로, 노출된 외부 표면 74, 78 (도 6)을 향해 유동하도록 강제한다.

하나의 구현예에서, 압착 장치 94 는 압착력을 부과하는 것에 부가적으로, 웹 구조물 92를 가열하고, 그 열은 점착성 물질 84 (특히 핫멜트형 감압성 접착제)가 연화되어 섬유 웹 층 70, 72 각각의 내부로(즉, 각 섬유 웹 층 70, 72 를 포함하는 다양한 섬유 주위로) 더욱 쉽게 유동하는 것을 야기시킨다.

압착 장치 94 에 의한 가공에 이어서, 점착성 물질 84 는 섬유 웹 층 70, 72 를 서로 결합시켜, 클리닝 와이프웹 96 을 생성시킨다. 또한, 점착성 물질 84 는 각 섬유 웹 층 70, 72 내에 있는 개별 섬유의 일부 이상을 코팅한다. 특히, 점착성 물질 84 가 클리닝 와이프 웹 96 의 내부에서부터 제 1 외부 표면 74, 78 을 향해 유동하기 때문에, 전체적으로 클리닝 와이프 96 웹 및 각 섬유에 대하여 다양한 점착성 물질 코팅 수준이 달성된다.

하나의 구현예에서, 섬유 웹 층 70, 72 가 압착 장치 94 를 빠져나갈 때, 상기 층들은 섬유 (번호매기지 않음)를 서로 단단히 결합하는 점착성 물질 84 로 인하여 압착된 상태로 존속한다. 목적하는 경우, 클리닝 와이프 웹 96 을 리로프팅(relofting)하고 (예를 들어, 클리닝 와이프 웹 96 을 열에 가함), 이어서, 압착 장치 94에 의해 가공하여, 개방형 로프팅된 구조의 섬유 웹 층 70, 72 를 다시 얻을 수 있다.

대안적으로, 섬유 웹층 70, 72 의 구조는 압착 장치 94 의 적절한 작동 조건 하에서 리로프팅 또는 리벌킹(re-bulking)이 자발적으로 일어나게 할 수 있다. 또한, 클리닝 와이프 웹 96 을 성형 또는 엠보싱(embossing) 공정에 가해서, 클리닝 와이프 웹 96 표면(들)에 부가적인 개구부를 발생시키고/시키거나 목적하는 심미적 외양을 발생시킬 수 있다.

도 5 와 관련된 제조 방법은 본 발명에 따른 클리닝 와이프 10 (도 1 )의 형성을 위한 단지 하나의 허용가능한 구현예일 뿐이다. 예를 들어, 도 7 에 나타나 있는 바와 같이,

도7)

점착성 물질 84 는 고압 압착 장치 94 에 의한가공화 직전에, 또는 그와 동시에 적용될 수 있다. 이와 유사하게, 웹 구조물 92 는 고압 적용 작업의 일부로서 캘린더링 장치 주변을 감쌀 수 있다.

대안적으로, 도 8 에 나타나 있는 바와 같이,

도8)

단일 섬유 웹, 예컨대제 1 섬유 웹 70 은 연속성있는 물질 시이트로서 초기에 제공될 수 있다. 점착성 물질 84 는 외부 표면 74 또는 76 중 하나에 적용된다 (도 8 은 점착성 물질 84 가 제 1 외부 표면 74 에 적용되는 것으로 묘사한다). 이를 위하여, 점착성 물질 84 는 선택한 외부 표면 74 또는 76 의 전체에 또는 단지 그의 일부에 적용될 수 있다.

이와 관계없이, 섬유 웹 70 자체를 접어서 (다운 웹(down web) 또는 크로스 웹), 제 1 및 제 2 섬유 웹 층을 정의하도록 하고; 더욱 구체적으로는, 점착성 물질 84 가 적용된 외부 표면 74 또는 76 (예를 들어, 도 8 에 도시되어 있는 제 1 외부 표면 74) 그 자체를 접는다. 그 후, 제조된 웹 구조물 100 을 고압 압착 장치 94 (도5)에 의해 가공하여, 전술한 바와 같은 클리닝 와이프 웹을 생성한다.

전술한 방법 중 임의의 것을 사용하여, 점착성 물질 유형 및/또는 기본 중량, 섬유 데니어 및/또는 기본 중량,압착력, 온도, 라인 속도 등 중 하나 이상을 변화시킴으로써, 특정한 목적 특성을 제공하는 클리닝 와이프를 형성시킬 수 있다. 또한, 그렇게 형성된 클리닝 와이프 웹 96 의 다수개를 앞뒤로 붙이는 방식(back-to-backfashion)으로 (예컨대, 적당한 접착제 또는 기타 점착성 물질에 의해서) 서로 박리가능하게 고정할 수 있다. 이러한 구성을 사용하여, 개별 클리닝 와이프는 클리닝에 사용하기 전, 또는 그 동안 또는 그 이후에 다층 조립체로부터 연속적으로 벗겨낼 수 있다.

하기의 실시에 및 비교예는 본 발명의 클리닝 와이프, 상기 클리닝 와이프의 형성 방법, 및 클리닝 와이프의 다양한 특성을 결정하기 위해 실시되는 시험을 추가로 기재한다. 본 실시예는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 예시적 목적으로 제공되며, 본 발명을 실시예에 한정시키는 것으로 해석되지는 않아야 한다.

(실시예는 특허 원문에서 확인하시면 됩니다)

발명자: 질리그 다니엘 제이, 올슨 개리 엘, 하스켓 토마스 이

대리인: 김진회, 김성기, 강승옥