KR100314984B1 - 비정형 패턴을 가진 항네스팅 3차원 시트 재료와, 이를 제조하는 방법 및 장치 - Google Patents

비정형 패턴을 가진 항네스팅 3차원 시트 재료와, 이를 제조하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100314984B1
KR100314984B1 KR1019997004064A KR19997004064A KR100314984B1 KR 100314984 B1 KR100314984 B1 KR 100314984B1 KR 1019997004064 A KR1019997004064 A KR 1019997004064A KR 19997004064 A KR19997004064 A KR 19997004064A KR 100314984 B1 KR100314984 B1 KR 100314984B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dimensional
protrusions
sheet material
pattern
atypical
Prior art date
Application number
KR1019997004064A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000053134A (ko
Inventor
해밀턴피터워딩턴
맥과이어케네스스테픈
트위들리차드써드
Original Assignee
데이비드 엠 모이어
더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 데이비드 엠 모이어, 더 프록터 앤드 갬블 캄파니 filed Critical 데이비드 엠 모이어
Publication of KR20000053134A publication Critical patent/KR20000053134A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100314984B1 publication Critical patent/KR100314984B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/18—Thermoforming apparatus
    • B29C51/20—Thermoforming apparatus having movable moulds or mould parts
    • B29C51/22—Thermoforming apparatus having movable moulds or mould parts rotatable about an axis
    • B29C51/225—Thermoforming apparatus having movable moulds or mould parts rotatable about an axis mounted on a vacuum drum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F1/00—Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/07—Embossing, i.e. producing impressions formed by locally deep-drawing, e.g. using rolls provided with complementary profiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/30—Multi-ply
    • D21H27/40—Multi-ply at least one of the sheets being non-planar, e.g. crêped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F2201/00—Mechanical deformation of paper or cardboard without removing material
    • B31F2201/07—Embossing
    • B31F2201/0707—Embossing by tools working continuously
    • B31F2201/0715—The tools being rollers
    • B31F2201/0723—Characteristics of the rollers
    • B31F2201/0733—Pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F2201/00—Mechanical deformation of paper or cardboard without removing material
    • B31F2201/07—Embossing
    • B31F2201/0707—Embossing by tools working continuously
    • B31F2201/0754—The tools being other than rollers, e.g. belts or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F2201/00—Mechanical deformation of paper or cardboard without removing material
    • B31F2201/07—Embossing
    • B31F2201/0758—Characteristics of the embossed product
    • B31F2201/0761—Multi-layered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F2201/00—Mechanical deformation of paper or cardboard without removing material
    • B31F2201/07—Embossing
    • B31F2201/0784—Auxiliary operations
    • B31F2201/0787—Applying adhesive
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/02—Patterned paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/10—Packing paper
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1002—Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina
    • Y10T156/1007—Running or continuous length work
    • Y10T156/1023—Surface deformation only [e.g., embossing]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24355—Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/24612—Composite web or sheet
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/28—Web or sheet containing structurally defined element or component and having an adhesive outermost layer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31—Surface property or characteristic of web, sheet or block

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

본 발명은 중첩된 층들이 서로간에 네스팅이 되지 않도록 하는 3차원 시트 재료에 대한 것이다. 좀더 특정하면, 제 1 면 및 제 2 면을 가지는 3차원, 항네스팅 를 제공한다. 제 1 면은 시트 재료로부터 한번에 형성되며 제 1 면으로부터 바깥쪽으로 뻗어나가며 서로 떨어져 있는 다수의 3차원 돌출부들을 가지는 하나 이상의 영역을 구비한다. 본 발명의 항네스팅 효과를 제공하기 위해, 돌출부들은 다수의 다른 2차원 기하학적 모양의 비정형 패턴을 형성한다. 제 2 면은, 상기 돌출부들에 대응하며 서로 떨어져 있고 속이 빈 3차원의 다수의 함몰부들을 구비하며, 상기 돌출부들은 속이 비어 있다. 접착제의 캐리어와 같은 특정한 응용분야에 있어서, 돌출부들은 인접한 돌출부들 사이의 3차원 공간들의 상호 연결된 네트워크에 의해 분리된다. 3차원 항네스팅 시트 재료는, 본 발명에 따르면, 상호 연결된 랜드들에 의해 분리되며 서로 떨어져 있는 3차원 리세스들의 비정형 패턴을 구비하는 3차원 성형 구조체를 사용하여 제조된다. 리세스들은 맞물리는 2차원 기하학적 모양의 비정형적 2차원 패턴을 형성한다. 맞물리는 모양들의 비정형 패턴은, 본 발명에 따르면, 2-스페이스의 제한된 보로노이 테셀레이션으로부터 유도되는 것이 바람직한데, 여기서 테셀레이션은 맞물리는 모양들의 중심에서 중심까지의 허용 가능한 간격의 범위를 제어하는 제한인자에 의해 제한된다. 본 발명에 의한 3차원 항네스팅 시트 재료를 제조하기 위해, 변형 가능한 시트 재료를 상형 구조상에 도입하여 성형 구조체와 일치하도록 영구히 변형시킨다. 원한다면, 성형 구조체의 상호 연결된 랜드들을, 변형 가능한 시트 재료가 성형 구조체상으로 도입되기 전에 물질로 코팅할 수도 있다.

Description

비정형 패턴을 가진 항네스팅 3차원 시트 재료와, 이를 제조하는 방법 및 장치{THREE-DIMENSIONAL, AMORPHOUS-PATTERNED, NESTING-RESISTANT SHEET MATERIALS AND METHOD AND APPARATUS FOR MAKING SAME}
3차원 표면을 가진 시트 재료는 이 분야에서 공지되어 있으며 다양하게 응용되어 사용되어져 왔다. 이러한 재료들은 평면 시트 형태로 만들어져 취급시 그러한 형태를 유지하거나, 또는 연속적인 웹 (web) 형태로 만들어져 취급 시에 롤에 감겨질 수도 있다. 평면 형태인 경우, 시트들의 네스팅은, 예를 들어, 스택 높이를 줄이는데 유용할 수도 있다. 그러나, 롤에 감겨질 경우에, 네스팅은 심각한 문제를 자주 야기한다. 예를 들어, 3차원 표면을 가진 층들이 롤상에서 네스팅을 일으키면, 마찰력으로 인해 롤을 풀어내는 것이 어려워진다. 또한, 롤의 일단에서 타단에서보다 네스팅이 더 심하게 발생하면, 롤 텔레스코핑 (roll telescoping) 이 발생할 수도 있다.
3차원 재료의 네스팅은, 위에 위치한 웹들이나 동일한 웹의 부분들의 돌출부들이 그들의 크기, 모양, 위치 및/또는 기하학적 배열 때문에 서로 맞물리게 되면 발생할 수 있다. 2가지 종류의 네스팅 또는 맞물림이 발생할 수 있다: 정면-대-정면 네스팅 및 정면-대-후면 네스팅이다. 정면-대-정면 네스팅은, 2개의 동일한 웹의 유사한 정면들이나 다수의 웹들의 정면들이 서로 접촉하게 되어 각 웹 또는 웹 부분의 돌출부가 다른 웹 또는 웹 부분의 인접한 돌출부들 사이의 공간 또는 골 (valley) 에 끼워질 때, 발생한다. 정면-대-후면 네스팅은, 동일한 웹의 대향하는 면들 또는 다수의 웹들의 유사하지 않은 면들이 서로 접촉하게 되어 하나의 웹 또는 웹 부분의 돌출부들이 다른 웹 또는 웹 부분의 돌출부들의 속빈 네가티브 면에 끼워질 때, 발생할 수 있다. 이러한 정면-대-후면 네스팅은, 본 발명의 경우에서와 같은 속빈 3차원 돌출부를 갖는 3차원 시트 재료들에 있어서 특히 문제가 된다. 만약, 웹이 한쪽 표면상에서만 3차원 표면 특징을 나타낸다면, 즉, 후면이 일반적으로 평면이라면, 정면-대-후면 네스팅은 일어날 수 없기 때문에, 정면-대-정면 네스팅만이 주로 문제가 된다. 가장 작은 돌출부들의 폭보다 작은 돌출부 간격을 선택함으로써, 정면-대-정면 네스팅은 훨씬 쉽게 치유될 수 있지만, 일부 응용분야들에서는 이러한 작은 돌출부 간격이 바람직하지 않을 수도 있기 때문에, 이러한 선택은 결과적 구조의 다양성을 심각하게 제한한다.
롤링시에 연속적 웹의 인접한 층들 또는 와인딩 (winding) 들에 네스팅이 발생하면, 정면-대-후면 네스팅으로 발생하는 마찰력 때문에 웹의 단부를 풀기가 어려워진다. 3차원 웹 재료들의 쌓여진 개별 층들 또는 겹들의 네스팅은, 단지 단일 시트가 요구될 때에도, 여러 장의 시트가 용기로부터 제거되는 상황을 초래한다. 웹이 그 자신 또는 다른 웹들과 네스팅을 일으키는 능력은 그 자체로도 어느 정도 문제가 발생되지만, 3차원 웹 구조가, 예를 들어, 접착제와 같은 활성 물질을 위한 캐리어로서 사용될 경우에 네스팅은 조기(早期) 접착 및/또는 활성 물질의 오염을 포함하는 부가적인 문제들을 야기할 수 있다.
테이프, 라벨, 및 접착제가 코팅된 표면을 목표 표면에 접착시키는 감압성 (pressure sensitive) 접착제를 사용하는 다른 제품들의 분야에서는, 조기 접착이 문제인 것으로 인식되어져 왔다. 즉, 접착제가 코팅된 표면이 목표 표면위로 올바르게 배치될 수 있기 전에 접착제가 목표 표면과 우연히 접촉하게 되면, 하나 또는 그 이상의 위치들에서 조기 접착이 발생하여 적절한 배치를 방해한다. 접착제 표면으로부터 바깥쪽으로 간격을 두고 위치한 초기 접촉 표면을 제공함으로써, 이러한 문제점을 극복하려는 시도가 있었다. 초기 접촉 표면은 접착면으로부터의 스탠드오프 (stand-off) 로서 기능한다. 이것은, 예를 들어, 막내에 원추형 돌출부를 형성하고 돌출부들사이의 골들에 돌출부의 끝보다 낮은 레벨로 접착제를 부분적으로 채움으로써 달성된다. 이러한 3차원 시트 재료, 그 제조 방법 및 제조 장치가 Peter W. Hamilton 과 Kenneth S. McGuire 의 명의로 'Composite Material Releasably Sealable to a Target Surface When Pressed Thereagainst and Method of Making' 이라는 명칭으로 1996년 1월 10일 출원되어 공동으로 양수되고 계류중인 미국 특허출원 번호 08/584,638 에 자세히 설명되며, 그 개시된 내용은 여기에 참조문헌으로서 채택된다.
이러한 3차원 시트 재료는 그 의도된 사용처를 위해서는 유용하지만, 사용 전에 제조, 저장 및 디스펜싱 (dispensing) 동안, 그러한 재료들의 인접한 층들 또는 와인딩들에 대한 네스팅은 아직 해결되어야할 문제로 남아 있다.
특히, 속빈 3차원 돌출부를 가진 중첩된 시트 재료들의 경우에, 유사한 크기와 모양의 돌출부를 웹 상에 무질서하게 또는 적어도 불 균일하게 배치함으로써, 3차원 구조들이 서로 네스팅되려는 경향을 해결하려는 시도들이 종래 기술에서 시도되어져 왔다. 특정한 웹 제조에 있어 이러한 접근방법이 효과적일 수도 있으나, 전체 랜드 (land) 면적 (돌출부들이 없는 자유 공간) 이 감소함에 따라 그 효과가 감소한다. 이것은, 거의 일정한 돌출부 크기 및 모양의 경우, 돌출부의 개수(個數) 밀도가 증가함에 따라, 극단적인 경우에는 돌출부들이 균일한 간격을 가진 밀집 어레이에 접근할 정도로 매우 조밀하게 패킹되어, 간격과 위치의 변이 가능도가 감소하기 때문이다. 또한, 돌출부들의 불 균일한 배치로 인해, 웹의 결과적인 물리적 성질도 불 균일하게 되고 배치가 예측될 수 없다면 웹의 물리적 성질을 조절하기 어려워질 수 있다.
따라서, 평면 시트 형태이든 롤에 감긴 형태이든 한 층이 다른 중첩된 층과 네스팅이 되는 것을 방지하는 3차원 시트 재료를 제공하는 것이 바람직하다.
용이하고 경제적으로 실행될 수 있으며 특별한 재료적 요구에 맞게 조절될 수 있는 3차원 시트 재료를 제조하는 방법을 제공하는 것이 또한 바람직하다.
용이하고 경제적으로 상업적 실행에 사용될 수 있으며 특별한 재료적 요구에잘 맞게 조절될 수 있는 3차원 시트 재료를 제조하기 위한 제조 장비를 제공하는 것이 또한 바람직하다.
(발명의 요약)
본 발명은 제 1 면 및 제 2 면을 가진 3차원, 항(抗)네스팅 시트 재료를 제공한다. 제 1 면은 바람직하게는 시트 재료로부터 단일로 형성되고 제 1 면으로부터 바깥쪽으로 돌출한, 서로간에 간격을 가진 다수의 3차원 돌출부들을 갖는 적어도 하나의 영역을 구비한다. 본 발명의 항네스팅 효과를 제공하기 위해, 돌출부들은 다수의 다른 2차원 기하학적 모양들의 무정형 패턴을 형성한다. 바람직하게는, 제 2 면은 돌출부들에 대응하는 서로간에 간격을 가진 다수의 속빈 3차원 속빈 함몰부로 구성되어, 이 돌출부는 속이 비어있게 된다.
접착제 같은 물질을 위한 캐리어와 같은 특정 응용분야들에서는 특히, 돌출부들은 인접한 돌출부들간의 3차원 공간들의 상호 연결된 네트워크에 의해 분리된다. 이들 공간들은 패턴 전체에 걸쳐 거의 동일한 폭을 가지는 것이 바람직하며 접착제로 일부 채워질 수도 있다.
3차원, 항네스팅 시트 재료들은 상호 연결된 랜드들에 의해 분리되며 서로간에 간격을 가지는 3차원 리세스들의 비정형 패턴을 구비하는 3차원 성형 구조체를 사용하여 본 발명에 의해 제조될 수 있다. 리세스들은 맞물리는 (interlocking) 2차원 기하학적 모양의 비정형 패턴을 형성한다.
성형 구조체는, 본 발명에 따르면, ⒜ 맞물리는 2차원 기하학적 모양들의 비정형적 2차원 패턴을 가진 컴퓨터 그래픽을 발생시키는 단계로서, 패턴이 맞물리는 모양들 사이에 폭이 거의 일정한 직선들을 가지는 단계; 및 ⒝ 맞물리는 모양들에 대응하는 3차원 리세스들 및 거의 일정한 폭의 선들에 해당하는 상호 연결된 랜드들을 가지는 3차원 성형 구조체를 형성하기 위해, 성형 구조체상에 비정형적 2차원 패턴을 전사하는 단계를 구비하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 맞물리는 모양들의 비정형 패턴은, 본 발명에 의한, 2-스페이스의 제한된 보로노이 테셀레이션 (constrained Voronoi tessellation of 2-space) 으로부터 유도되는 것이 바람직하며, 여기서 테셀레이션은 맞물리는 모양들의 중심에서 중심까지의 허용 가능한 간격의 범위를 제어하는 제한요소에 의해 제어된다.
본 발명에 의한 3차원, 항네스팅 시트 재료를 제조하기 위해, 변형 가능한 시트 재료를 성형 구조체상으로 도입하여 성형 구조체와 일치하도록 영구적으로 변형시켜, 2차원 기하학적 모양의 비정형 패턴을 형성하는, 시트 재료의 제 1 면으로부터 바깥쪽으로 돌출하며 서로 간격을 가진 다수의 3차원 돌출부를 발생시킨다. 필요하다면, 변형 가능한 시트 재료가 성형 구조체상으로 도입되기 전에, 성형 구조체의 상호 연결된 랜드들을 어떤 물질로 코팅할 수도 있는데, 시트 재료가 성형 구조체보다 그 물질에 대한 친화도가 더 커 그 물질은 시트 재료와 함께 성형 구조체로부터 제거될 것이다.
본 발명은 중첩된 층들이 서로 네스팅 (nesting) 되는 것을 방지하는 3차원 시트 재료에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은, 재료의 적어도 한쪽 면으로부터 돌출하며 무정형 패턴을 형성하는 다수의 3차원 돌출부를 갖는 3차원 시트 재료에 관한 것이다. 본 발명은, 또한, 그러한 3차원 시트 재료를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
명세서는 본 발명에서 보호받고자 하는 사항을 명확하게 특정하여 지적한 청구범위로 끝을 맺지만, 본 발명은, 첨부된 도면과 함께, 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 더 잘 이해되어질 수 있으며, 첨부된 도면에서 동일한 도면부호는 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 은 본 발명에 의한 3차원, 항네스팅 시트 재료의 개략적 사시도를 도시하는 현미경사진이다.
도 2 는 본 발명에 의한 다른 3차원, 항네스팅 시트 재료의 개략적인 평면도이다.
도 3 은 본 발명에 의한 3차원, 항네스팅 시트 재료의 일 실시예의 평면도이다.
도 4 는 본 발명에 의한 3차원, 항네스팅 시트 재료의 다른 실시예의 평면도이다.
도 5 는 본 발명에 의한 3차원, 항네스팅 시트 재료의 바람직한 실시예의 평면도이다.
도 6 은 도 3 및 도 5 의 시트 재료들의 다각형 면적 분포들간의 비교를 도시한 그래프이다.
도 7 은 도 3 및 도 5 의 시트 재료들의 다각형 면적 변이들간의 비교를 도시하는 그래프이다.
도 8 은 도 5 의 3차원 항네스팅 시트 재료의 부분 정면 단면도이다.
도 9 는 도 8 과 유사하나, 웹의 3차원 구조내에 물질이 포함된 본 발명의 실시예를 도시하는 부분 정면 단면도이다.
도 10 은 도 5 의 그것과 같은 3차원, 항네스팅 시트 재료를 형성하는데 적합한 3차원 성형 구조체의 평면도이다.
도 11 은 도 1 의 그것과 같은 3차원, 항네스팅 시트 재료를 형성하는데 적합한 3차원 성형 구조체의 개략적 사시도를 도시하는 현미경사진이다.
도 12 는 도 10 의 3차원 성형 구조체의 부분 정면 단면도이다.
도 13 은 본 발명에 의한 3차원, 항네스팅 시트 재료를 형성하는데 적합한 개략적인 장비의 모식적 도시이다.
(발명의 상세한 설명)
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 시트 재료 (10) 의 현미경사진이다. 본 발명의 재료들은 연속적인 기저 (base) 구조로부터 위쪽으로 돌출한 속빈 다수의 개별적 3차원 돌출부를 구비하는 3차원 구조를 가진다. 이러한 재료의 다수의 개별적인 웹들 또는 시트들이 정면-대-정면 또는 정면-대-후면방향으로 서로 중첩될 때, 본 발명의 항네스팅 효과를 달성하기 위해, 속빈 개별적인 3차원 돌출부들이 웹의 평면에서 적어도 하나의 웹 방향으로 불 균일 뿔대 모양들로 형성된다. 보다 바람직하게는, 속빈 개별적인 3차원 돌출부들은 웹의 평면에서 2개의 서로 수직인 웹 방향으로 불 균일 다각뿔대 모양들로 형성된다.
콤팩트한 저장을 위해, 재료를 맨드릴 (mandrel) 또는 그 자체 (코아 없는 롤) 상에 감으려는 의도를 가지고, 재료를 기다란 웹으로 형성할 때, 본 발명에 따르면, 웹은 적어도 롤링 방향으로, 더 바람직하게는 롤링 방향 및 크로스-롤링 방향 모두로, 불 균일 패턴을 가진다. 특정한 응용처를 위해서는 무한의 반복되지 않는 패턴이 바람직할 수도 있으나, 적어도 본 발명의 재료들은 롤 제품의 롤의 의도한 최대 원주만큼 큰 웹 거리에 대해 불 균일한 패턴 성질을 가진다.
가장 큰 항네스팅 정도를 제공하기 위해, 본 발명의 3차원, 항네스팅 시트 재료는 3차원 돌출부들의 성질상 거의 비정형 2차원 패턴을 갖는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 사용되는 '비정형적' 이라는 용어는 구성 요소들의 조직, 정형성 또는 방향성을 쉽게 인지할 수는 없는 패턴을 의미한다. '비정형적'의 이러한 정의는 'Webster's Ninth New Collegiate Dictionary' 내의 해당 정의에 의해 증명된 용어의 통상적인 의미에 따른 것이다. 이러한 패턴에서는, 이웃한 요소에 대한 한 요소의 방향성 및 배열이 그 너머의 다음의 계속되는 요소(들)의 방향성 및 배열에 대해 예측할 수 없는 관계를 가진다.
비교로서, '어레이'라는 용어는 여기서 정형적이고 질서 있는 집합 또는 배열을 가지는 구성 요소들의 패턴을 의미하는 것으로 사용된다. '어레이' 라는 용어에 대한 이러한 정의도, 마찬가지로, 'Webster's Ninth New Collegiate Dictionary' 내의 해당 정의에 의해 증명된 용어의 통상적인 의미에 따른 것이다. 이러한 어레이 패턴에서는, 이웃한 요소에 대한 하나의 요소의 방향성 및 배열이 그 너머의 다음의 계속되는 요소들의 방향성 및 배열에 대해 예측할 수 있는 관계를 가진다.
3차원 돌출부들의 어레이 패턴내에 존재하는 질서도는 웹에 의해 나타내지는 네스팅 정도와 직접적인 관련을 가진다. 예를 들어, 육방밀집 어레이 내의 균일한 크기 및 모양을 가진 속빈 돌출부들의 질서도가 높은 어레이 패턴에서, 각 돌출부는 임의의 다른 돌출부의 글자 그대로의 반복이다. 그러한 웹의 영역들의 네스팅은, 실제로 전체 웹은 아니라 해도, 임의의 주어진 방향으로 하나의 돌출부 간격보다 크지 않을 정도의 중첩된 웹들 또는 웹 부분들 사이에서 웹 정렬 이동을 함으로써 달성될 수 있다. 임의의 질서도라 해도 어느 정도의 네스팅은 제공한다고 여겨지지만, 질서도가 낮은 경우에는 낮은 네스팅 경향을 보일 수 있다. 따라서, 돌출부들의 비정형적, 무질서 패턴은 가능한 가장 큰 항네스팅 정도를 나타낸다.
본 발명에 의한 웹의 전 표면이 이러한 비정형 패턴을 가지는 것이 바람직하지만, 어떤 경우에는, 그러한 웹의 전 표면보다 작은 영역이 그러한 패턴을 가지는 것이 바람직할 수도 있다. 예를 들어, 웹의 비교적 작은 부분이 어느 정도 정형적인 돌출부 패턴을 가지거나, 또는, 일반적으로 평탄한 표면을 제공하기 위해 실제로 돌출부들이 없을 수도 있다. 또한, 시트 재료가 비교적 큰 시트 재료로 형성되어야 하는 경우 및/또는 그 자신상에 접히거나 감기는 기다란 연속적 웹으로 형성되어야 하는 경우에 있어서는, 제조상의 제약들 때문에 비정형 패턴 자체가 웹 내에서 주기적으로 반복되는 것이 요구될 수도 있다. 웹 내에서의 임의의 패턴 반복은 네스팅이 일어날 가능성을 어느 정도 허용하지만, 그러한 가능성은 중첩된 웹들 또는 웹 부분들이 패턴의 정확한 일 반복 (또는 감겨지거나 접혀진 웹의 정수 배의 반복) 을 나타내는 웹들 또는 웹 부분들과 정확히 정렬할 때에만 존재할 수 있다. 이것은, 각 돌출부가 인접한 돌출부들의 반복이어서 반복 간격이 하나의 돌출부 간격이 되는 어레이 패턴에서 균일한 모양의 돌출부들로 이루어지는 웹의 네스팅 특징과 대비된다. 이러한 형상에서는, 하나의 돌출부 간격보다 크지 않은 이동으로 웹 정렬이 발생하면, 네스팅을 위한 정렬이 발생할 수도 있다.
3차원 돌출부들의 비정형 패턴을 가진 웹에서, 어떤 상황에서는 주어진 개별적인 돌출부가 패턴의 범위 내에서 고유하지 않을 수도 있지만, 임의로 선택된 인접한 다수의 돌출부들은 패턴의 범위 내에서는 고유할 것이다. 비정형 패턴을 사용함으로써, 동일한 비정형 패턴을 가진 시트 재료들이 정확한 중첩이 발생하지 않는 한, 3차원 시트 재료 (속빈 3차원 돌출부들을 가진 시트의 경우에) 는 네스팅을 일으키지 않을 것이다.
성질상 거의 비정형적인, 3차원 돌출부들의 2차원 패턴을 가진 3차원 시트 재료들은 '이소몰피즘 (isomorphism)' 을 가지는 것으로 여겨진다. 여기서 사용되는 '이소몰피즘' 이라는 용어 및 그 어근 '이소몰픽' 이라는 용어는 패턴내에 윤곽이 그려지는 주어진 한정된 영역에 대한 기하학적 및 구조적 성질들의 상당한 균일성을 나타내는데 사용된다. 이러한 '이소몰픽' 이라는 용어의 정의는 'Webster's Ninth New Collegiate Dictionary' 내의 해당 정의에 의해 증명된 용어의 통상적인 의미에 따른 것이다. 예로서, 전체 비정형 패턴에 대해 통계적으로 의미있는 수의 돌출부들을 구비하는 한정된 영역은 돌출부 면적, 돌출부 개수 밀도, 총 돌출부 벽 (Wall) 길이 등과 같은 웹 성질들에 대해 통계적으로 거의 동등한 값들을 가진다. 물리적, 구조적 웹 성질에 대한 이러한 연관성은 웹 표면에 걸쳐 균일성이 요구되는 경우에 바람직한 것으로 여겨지고 있으며, 특히, 돌출부들의 항압착성 (crush resistance) 과 같은 웹의 평면에 수직으로 측정되는 웹 성질들에 대해서 특히 그러하다.
3차원 돌출부들의 비정형 패턴의 사용은 다른 효과들도 가진다. 예를 들어, 재료의 면내에서 처음부터 등방성이었던 재료로부터 형성된 3차원 시트 재료는 시트 재료의 평면내의 방향들로의 물리적 웹 성질에 대해 일반적으로 등방성을 유지한다. 여기서 사용되는 '등방성' 이라는 용어는 재료의 평면내의 모든 방향으로 거의 동등한 정도를 나타내는 웹 성질들을 참조하는데 사용된다. '등방성' 이라는 용어의 이러한 정의는 'Webster's Ninth New Collegiate Dictionary' 내의 해당 정의에 의해 증명된 용어의 통상적인 의미에 따른 것이다. 이론에 얽매이지 않고, 이것은 비정형 패턴내의 무질서적, 무방향성의 3차원 돌출부들의 배열에 기인한 것으로 현재 여겨지고 있다. 반대로, 웹 방향에 따라 다른 웹 성질들을 나타내는 방향성 웹 재료는 일반적으로 그 재료에 비정형 패턴을 도입한 후에도 유사한 경향의 그러한 성질들을 나타낼 것이다. 예로서, 개시 재료가 인장 성질들이 등방성이라면, 그러한 시트 재료는 그 재료의 평면내의 임의의 방향으로 거의 일정한 인장 성질을 나타낼 수 있을 것이다.
물리적 의미에서의 이러한 비정형 패턴은 패턴내의 임의의 주어진 한 점에서부터 방사상으로 바깥쪽으로 주어진 방향으로 그어진 선과 만나는, 단위 길이 측정당 돌출부들의 수가 통계적으로 일정하다는 것을 의미한다. 다른 통계적으로 일정한 파라미터들로는 돌출부 벽들의 수, 평균 돌출부 면적, 돌출부들 사이의 평균 총 공간 등이 포함된다. 웹 평면내의 방향들에 대한 구조적 기하학적 특징들의 관점에서의 통계적 균일성은 방향성 웹 성질들의 관점에서의 통계적 균일성을 의미하는 것으로 여겨진다.
어레이와 비정형 패턴사이의 차이를 명확히 하기 위해 다시 어레이 개념에 대해 논하면, 어레이는 정의상 물리적 의미에서 질서정연한 것이기 때문에, 이는 돌출부들의 크기, 모양, 간격, 및/또는 방향성에 있어서 어느 정도 정형성을 나타낸다. 따라서, 패턴내의 주어진 한 점에서부터 그어진 직선 또는 방사선은, 방사선이 뻗어나가는 방향에 따라, 돌출부 벽들의 수, 평균 돌출부 면적, 돌출부들간의 총 공간의 평균 등과 같은 파라미터들에 대해 통계적으로 다른 값들을 나타낼 것이며, 방향성 웹 성질들도 이에 대응하는 변이를 보일 것이다.
바람직한 비정형 패턴내에서, 돌출부들은 그들의 크기, 모양, 웹에 대한 방향성, 및 인접한 돌출부 중심들 사이의 간격에 대해 불 균일성을 가질 것이다. 이론에 의해 얽매이지 않고, 인접한 돌출부들의 중심에서 중심까지의 간격의 차이는 정면-대-후면 네스팅 시나리오에서 발생하는 네스팅의 가능성을 줄여주는데 중요한 역할을 한다고 여겨지고 있다. 패턴내의 돌출부들의 중심에서 중심까지의 간격에 있어서의 차이는, 물리적 의미에서, 돌출부들 사이의 공간들이 전체 웹에 대해 서로 다른 공간적 위치들에 존재한다는 것으로 귀결된다. 따라서, 돌출부/공간 위치들의 관점에서 하나 또는 그 이상의 웹들의 중첩된 부분들간에 '일치' 가 발생할 가능성이 매우 낮게 된다. 또한, 중첩된 웹들 또는 웹 부분들 상의 다수의 인접한 돌출부/공간들 사이에 '일치' 가 발생할 가능성은 돌출부 패턴의 비정형성으로 인해 더욱 낮아진다.
완전히 비정형 패턴인 경우에는, 현재로서는 바람직한 경우인데, 중심에서 중심까지의 간격이, 적어도 설계자가 특정한 제한된 범위 내에서는, 무질서하여 주어진 돌출부에 가장 근접한 돌출부가 웹평면내의 임의의 주어진 각진 위치에서 존재할 확률이 동일하다. 돌출부들의 면들의 개수, 각 돌출부내에 끼인 각도, 돌출부들의 크기 등과 같은 웹의 다른 물리적 기하학적 특징들도, 패턴의 경계 조건들 내에서, 무질서한 것이 바람직하며, 또는 적어도 불 균일해야 한다. 그러나, 인접한 돌출부들 사이의 간격이 불 균일 및/또는 무질서한 것이 가능하고 어떤 경우에는 바람직하기도 하지만, 서로 맞물릴 수 있는 다각형 모양들을 선택하면 인접한 돌출부들 사이의 간격이 균일하게 될 수도 있다. 이것은, 이하에서 설명하듯이, 본 발명의 3차원 항네스팅 시트 재료들의 어떤 응용분야들에 있어서는 특히 유용하다.
동일한 시트 또는 웹내에 다수의 비정형적 영역들을 가진 재료의 웹 또는 시트는, 2 이상의 이러한 영역들 내에서 동일한 비정형 패턴의 복제가 발생할 수 있을 정도까지도, 의도적으로 만들 수 있다. 설계자들은 정형적으로 정의된, 비정형적이지 않은 패턴 또는 어레이 또는 전혀 돌출부가 없는 빈 영역, 또는 이들의 조합과 일부러 비정형적 영역들을 분리할 수도 있다. 비정형적이지 않은 영역내에 포함된 구조는 임의의 개수 밀도, 높이 또는 모양으로 이루어질 수 있다. 또한, 비정형적이지 않은 영역 그 자체의 모양 및 크기도 원하는 대로 조절될 수 있다. 구조의 모양들의 다른 예들로는, 한 점으로부터 방사되는 쐐기 모양; 끝이 잘린 쐐기 모양; 다각형; 원; 곡선 모양; 또는 이들의 조합들이 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 하나의 비정형적 영역이 하나 이상의 정형적 영역들을 완전히 둘러쌀 수도 있다. 그 예가, 웹 또는 시트의 중심 근처에서 정형 패턴들을 완전히 둘러싸는 하나의 연속적 비정형적 영역이다. 이러한 둘러싸인 패턴들은 상표 이름, 제조업자, 지시사항, 재료 면 표시, 다른 정보들을 나타낼 수도 있고, 또는 장식적인 성질의 것일 수도 있다.
하나의 비정형 패턴을 다수의 영역으로 실질적으로 나누기 위해, 또는 이전에 더 큰 하나의 비정형적 영역의 일부분이 아니었던 다수의 비정형적 영역들을 분리하기 위해, 다수의 정형적 영역들이 거의 연속적인 방식으로 인접하거나 중첩될 수도 있다.
상기 설명으로부터, 3차원 돌출부들의 비정형 패턴을 사용함으로써, 그러한 응용처들에서 어레이를 사용함에 따른 주요한 불이익 (즉, 네스팅 및 이방성) 없이, 영역/위치에 기초한 웹 성질들의 통계적 균일성과 같은 어레이 패턴의 장점들을 가진 웹을 제조할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 웹은, 도 2 에 도시한 바와 같이, 거의 임의의 3차원 모양으로 이루어진 돌출부를 가질 수도 있으며, 따라서 모두가 볼록한 다각형 모양일 필요가 없다. 도 2 는 재료의 평면으로부터 위로 돌출한 다양한 기하학적 모양들을 가지며 골들 (14) 에 의해 분리되는 돌출부들 (12) 을 포함하는 개략적인 웹 (10) 의 평면도인데, 상기 돌출부들은 보이는 전 영역에 걸쳐 불 균일한 크기, 모양, 및 간격들을 가지며 비정형 패턴을 형성한다. 그러나, 재료의 한 표면의 평면내에 볼록한 다각형 밑면들을 가지며 인접한 평행한 측벽들이 서로 맞물리는, 거의 동일한 높이의 뿔대의 모양으로 돌출부를 형성하는 것이 바람직하다. 그러한 개략적 형상이 돌출부들 (12) 및 골들 (14) 을 도시하는 도 1 에 도시된다. 그러나, 다른 응용처에서는 돌출부들은 반드시 다각형 모양일 필요는 없다.
여기에서 사용되는 '다각형' (및 그 형용사형인 '다각형의') 이라는 용어는, 하나 또는 두개의 모서리를 가지는 다각형은 직선을 정의할 것이기 때문에, 3 또는 그 이상의 모서리를 가지는 2차원 기하학적 형상을 의미하는 것으로 사용된다. 따라서, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등이 '다각형' 이라는 용어내에 포함되며, 무한히 많은 수의 모서리를 가지는 것으로 볼 수 있는 원, 타원 등과 같은 곡선 모양들도 이에 포함된다.
3차원 구조를 디자인함에 있어서, 결과적인 구조의 원하는 물리적 성질에 따라 재료 및 성형 기술의 선택뿐만 아니라 3차원 토포그래픽 (topographic) 특성들의 크기, 기하학적 모양, 및 간격들이 결정된다. 예를 들어, 변형 가능한 3차원 돌출부들은, 그들의 단면 모양 및 평균 등가 직경에 따라, 일반적으로 다양한 정도의 변형도, 특히, 압착도를 나타낼 것이다. 전체 웹의 굽힘 강도 및/또는 유연도는 3차원 돌출부들 사이의 2차원 재료의 상대적 비율에 의해 영향을 받는다.
불 균일, 특히 원형이 아닌 모양 및 불 균일한 간격을 가진 3차원 구조의 성질을 설명함에 있어, '평균'치 및/또는 '등가'치를 사용하는 것이 유용하다. 예를 들어, 2차원 패턴내에서의 3차원 돌출부들간의 직선 거리를 나타내는데 있어, 중심간의 기초한 간격이거나 개별적인 간격에 기초하는 경우에, '평균' 간격이 결과적인 구조의 특징을 나타내는데 유용할 수도 있다. 평균치의 관점에서 기술될 수 있는 다른 양들로는 돌출부들이 차지하는 표면적의 비, 돌출부 면적, 돌출부의 둘레길이, 돌출부 직경 등이 포함된다. 돌출부 둘레길이 및 돌출부 직경과 같은 다른 치수들에 있어서, 원형이 아닌 돌출부들의 경우에는 유체역학에서 자주 사용되는 바와 같이 가상적인 등가 직경을 가정함으로써 근사값을 얻을 수 있다.
개별 돌출부들의 3차원 모양은 전체 웹의 성질들뿐만 아니라 개별적인 돌출부들의 물리적 성질을 결정하는데 중요한 역할을 하는 것으로 여겨진다. 특정한 응용처에 있어서 특히 중요한 것이 돌출부들의 항압착성 (즉, 재료의 평면에 거의 수직인 방향으로의 짖누룸 및/또는 인버팅 (inverting) 에 의한 변형에 견디는 능력) 이다. 이론에 얽매이지 않고, 주어진 돌출부의 항압착성은 돌출부의 둘레를 따라 각 면을 정의하는 개별적인 패널 세그먼트 (panel segment) 의 압착강도에 의해 결정되는 것으로 여겨지고 있다. 가장 약한 연결고리가 일정한 길이의 체인의 강도를 결정하듯이, 가장 낮은 압착강도를 가지는 패널 세그먼트가 돌출부의 압착강도를 결정한다.
각 패널들의 좌굴강도 (buckling strength) 는 압착 방향에 수직인 평면내에서 패널에 곡률을 줌으로써 증가될 수 있는데, 이 강도는 곡률 반지름이 감소할수록 증가한다. 각 패널의 좌굴강도는 일정한 높이에 대해 패널의 폭이 감소함 (즉, 종횡비 (aspect ratio) 가 감소함) 에 따라 증가할 수도 있다. 거의 평면 형상인 한정된 수의 면들을 가지는 비곡선적 돌출부의 경우에 있어서, 이러한 원리들의 적용은 '가장 약한 고리' 영향을 최소화하여 면 길이 및 끼인 각도들에 있어서의 균일성을 증가시킴에 따라 돌출부들이 일반적으로 더 큰 항압착성을 가질 것이라는 것을 의미한다. 따라서, 다른 면들보다 한 면이 특히 긴 돌출부는 그 압착강도가 가장 긴 면의 좌굴 성향에 의해 결정된다. 따라서, 주어진 둘레 및 주어진 벽 두께에 대한 압착강도는 더 많은 수의 더 작은 면들을 가진 돌출부의 경우에 더 클 것이며, 가장 약한 고리 영향을 최소화하기 위해 거의 유사한 치수들을 가지는 면들을 가지게 함으로써 그 항압착성을 극대화시킬 수 있을 것이다.
상기 설명들은 기하학적 모양들의 성형 구조체로부터 3차원 구조들을 기하학적 복제한 것으로 가정하였음에 유의해야 한다. 최종적으로 나타내지는 물리적 성질들에 대해서는 곡률, 주조성, 모서리의 반경 등과 같은 '실제'적인 영향도 고려되어져야 한다.
뿔대들의 맞물리는 네트워크를 사용함으로써, 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 전체 웹 구조에 어느 정도의 균일성을 줄 수 있으며, 이는 패턴에 있어서의 원하는 비정형도를 유지하면서도 웹 신축성, 인장 강도, 롤 프로파일 및 두께 등과 같은 전체적인 웹 성질들의 제어 및 설계에 도움이 된다. 또한, 접착제 또는 상기하였고 참조로서 채택된, 일반적으로 양도된 계류중인 미국 특허출원 번호 08/584,638 에서 설명된 바와 같은 다른 활성 물질을 가하기 위한 기저 구조로서 사용되는 경우, 돌출부들을 위한 맞물리는 다각형 기저 패턴의 사용은 돌출부들 사이의 골의 간격 및 폭을 조절할 수 있도록 해주어, 목표 표면과 활성제의 접촉에 사용될 수 있는 면적을 조절할 수 있도록 한다. 이로부터 뿔대의 면들이 위쪽으로 뻗어나가게 되는 외부 다각형 기저들을 사용함으로써, 압력 하에서의 돌출부의 붕괴에 대한 예측성 및 균일성을 증가시킬 수 있으며 또한 대응하는 형성 구조로부터의, 형성된 재료의 방출성질 (release properties) 성질을 향상시킬 수 있다.
맞물리도록 배열된 비정형 패턴에서 한정된 수의 면을 갖는 다각형을 사용하는 것은 원형 또는 원에 가까운 모양을 사용하는 구조에 비해 장점을 가진다. 밀집된 원들을 사용하는 어레이와 같은 패턴의 경우에는 인접한 원들 사이의 원에 둘러싸이지 않은 영역에 대해 원들이 차지할 수 있는 영역의 크기라는 관점에서 제한이 있다. 좀더 구체적으로 말하자면, 인접한 원들이 그들간의 접점에서 접하는 패턴에서조차, 연속되는 접점들 사이의 '모서리'에 '포획'되는 공간의 주어진 양이 존재한다. 따라서, 원형 모양들의 비정형 패턴에 있어서도 원에 의해 둘러싸이지 않은 면적이 거의 구조로 설계되어질 수 없다는 관점에서 제한이 있게 된다. 반대로, 한정된 수의 면들을 가진 맞물리는 다각형 모양 (곡선인 면이 없는 모양) 들의 경우에는 서로 밀집되도록 디자인될 수 있으며, 극단적인 경우에는, 모서리들 사이의 '포획된' 자유 공간이 없도록, 인접한 다각형들의 인접한 면들이 그 전체 길이에 있어 서로 접촉하도록 밀집될 수 있다. 따라서, 이러한 패턴들은 거의 0% 내지 거의 100% 에 걸친 다각형 면적이라는 가능한 전체 범위를 가지게 되며, 이는 기능상 자유공간이 적은 것이 중요해지는 응용처들에 있어서는 특히 바람직할 수도 있다.
속빈 뿔대들의 맞물리는 다각형 배열을 디자인하는데는, 원하는 돌출부 크기, 모양, 테이퍼, 간격, 반복 거리 등의 관점에서 적합한 디자인 능력을 제공할 수 있도록 해주는 임의의 적합한 방법이 사용될 수 있다. 손으로 직접 디자인할 수도 있다. 이러한 패턴은 수동식 방법 및 개별적으로 돌출부를 맞춤 형성하는 방법을 포함하는 임의의 적합한 방식으로 개시 웹 재료에 이전될 수 있다.
그러나, 본 발명에 의하면, 비정형 패턴내의 원하는 돌출부 크기, 모양, 테이퍼 및 간격, 비정형 패턴의 반복 거리 등을 정확하게 재단할 수 있도록 하며 이러한 돌출부들을 포함하는 웹들을 자동화된 공정으로 연속적으로 형성할 수 있도록 하는, 돌출부들을 디자인하고 형성하는 신속한 방법이 개발되었다.
도 2 에 도시된 바와 같은 웹내의 속이 빈 3차원 돌출부의 완전히 무질서한 패턴은, 이론상, 각각의 뿔대의 모양 및 정렬이 고유할 것이기 때문에, 절대로 정면-대-후면 네스팅을 일으키지 않는다. 그러나, 이렇게 완전히 무질서한 패턴을 디자인하는 것 및 적합한 성형 구조체를 제조하는 방법은 매우 시간 소비적이고 복잡한 일이다. 본 발명에 의하면, 셀들 또는 구조들의 전체 기하학적 특징과 마찬가지로, 인접한 셀들 또는 구조들의 서로간의 관계가 특정되어 있으나, 셀들 또는 구조들의 정확한 크기, 모양, 및 방향성은 불 균일하고 비반복적인 패턴들 또는 구조들을 설계함으로써 네스팅이 발생하지 않는 특성이 얻어질 수 있다. 여기서 사용되는 '비반복적' 이라는 용어는 관심의 대상이 되는 정해진 영역내의 임의의 두 위치들에서 동일한 구조 또는 모양이 발견되지 않는 패턴 또는 구조들을 칭하기 위한 것이다. 패턴내 또는 관심의 대상이 되는 영역내에 주어진 크기 및 모양의 돌출부가 하나 이상 있을 수도 있지만, 그들 주위에 불 균일한 크기 및 모양을 가진 다른 돌출부들이 존재하기 때문에 돌출부들의 동일한 집합이 다수의 위치들에 존재할 가능성이 거의 제거된다. 즉, 관심의 대상이 되는 영역에 걸쳐 돌출부들의 패턴이 불 균일하여, 전체 패턴내의 돌출부의 어떤 집합들도 돌출부의 임의의 다른 유사한 집합과 동일하지는 않게 된다. 3차원 시트 재료의 빔강도 (beam strength) 는, 관심의 대상이 되는 하나의 돌출부를 둘러싸는 돌출부들이 크기, 모양 및 결과적인 중심에서 중심까지의 간격에 있어서 다른 돌출부/함몰부를 둘러싸는 것들과 다를 것이기 때문에, 그 돌출부가 하나의 일치하는 함몰부위에 중첩되어 있는 경우라 해도 그 주어진 돌출부를 둘러싸는 재료의 임의의 영역의 심각한 네스팅을 방지할 것이다.
맨체스터 대학의 데이비스 교수는 다공성 셀룰라 세라믹 멤브레인에 대해서 연구해 왔는데, 특히, 실제 성능을 시뮬레이션하기 위한 수학적 모델링을 가능하게 하는 그러한 멤브레인의 분석적 모델을 만들어 왔다. 이 연구는 'Porous cellular ceramic membranes : a stochastic model to describe the structure of an anodic oxide membrane' 이라는 제목 하에 J. Broughton 과 G.A. Davies 가 지은 저서에 더 상세히 기재되어 있으며, 이것은 'Journal of Membrane Science' Vol.106(1995) 의 89쪽 내지 101쪽에 개시되었는데, 그 개시된 바를 여기에 참조로서 채택한다. 다른 관련된 수학적 모델링 기법은 D.F.Watson 이 지은 'Computing the n-dimensional Delaunay tessellation with application to Voronoi polytopes' 라는 제목의 저서에, 이는 'The Computer Journal' Vol.24, No.2(1981) 의 167쪽 내지 172쪽에 개시되었는데, 그리고 J.F.F.Lim, X. Jia, R. Jafferali 및 G.A.Davies 가 지은 'Statistical Models to Describe the Structure of Porous Ceramic Membranes' 라는 제목의 저서에, 이는 'Separation Science and Technology' 28(1-3) (1993) 의 821쪽 내지 854쪽에 개시되었는데, 더욱 상세히 설명되어 있으며, 이들 개시된 내용을 여기에 참조로서 채택한다.
이러한 연구의 일부로서, 데이비스 교수는 2-스페이스의 제한된 보로노이 테셀레이션에 기초한 2차원 다각형 패턴을 개발하였다. 이 방법에서는, 상기한 출판물을 참조하여, 핵형성 점 (nucleation point) 들이 최종 패턴에서의 다각형의 원하는 수와 같은 수의, 한정된 (미리 결정된) 평면내의 임의의 위치들에 배치된다. 컴퓨터 프로그램은 동시에 그리고 동일한 속도로 각 핵형성 점에서부터 방사상으로 각 핵형성 점을 원으로서 성장시킨다. 이웃하는 핵형성 점들로부터의 성장면들이 만나면, 성장은 멈추고 경계선이 형성된다. 이들 경계선들은 각각 다각형의 에지를 형성하며, 경계선들의 교차점에 의해 꼭지점이 형성된다.
이러한 이론적 배경은 이러한 패턴들이 어떻게 생성될 수 있는가 및 이들 패턴의 성질을 이해하는데 유용하지만, 관심의 대상이 되는 영역전체에 걸쳐 완전히 핵형성 점들을 바깥쪽으로 성장시키기 위해, 상기 수치적 반복을 단계별로 수행해야 하는 문제가 남아 있다. 따라서, 이러한 공정을 신속하게 수행하기 위해, 적합한 경계 조건들 및 입력 파라미터들이 주어진 이들 계산을 수행하여 원하는 출력을 내기 위한 컴퓨터 프로그램을 작성하는 것이 바람직하다.
3차원 성형 구조체를 제조하기 위한 패턴을 발생시키는 제 1 단계는 원하는 성형 구조체의 치수를 결정하는 것이다. 예를 들어, 8 인치의 폭 및 10 인치의 길이를 가지는 성형 구조체를 만들기를 원하는 경우에는, 평판뿐만 아니라 드럼 또는 벨트로 선택적으로 성형하기 위해, 최대 X 치수 (Xmax) 가 8 인치가 되도록 하고 최대 Y 치수 (Ymax) 가 10 인치 (또는 그 반대로) 가 되도록 한 X-Y 좌표계가 설치된다.
일단 좌표계와 최대 치수들이 결정된 후, 다음 단계는 성형 구조체의 정의된 경계들내에 원하는 돌출부의 수에 해당하는 다각형이 될 핵형성 점들의 수를 결정하는 것이다. 이 숫자는 0 내지 무한대의 정수이며, 최종 패턴에서 원하는 다각형의 평균 크기 및 간격을 고려해 선택되어져야 한다. 숫자가 클수록 작은 다각형이 생성되며, 숫자가 작으면 큰 다각형이 형성된다. 핵형성 점들 또는 다각형들의 적절한 수를 결정하기 위한 유용한 방법은 원하는 성형 구조체를 채우는데 필요한 인공적, 가상적인 균일한 크기 및 모양의 다각형의 수를 계산하는데 있다. 일반적인 측정단위를 가정할 때, 성형 구조체 면적 (길이 ×폭) 을 다각형 지름과 다각형들간의 간격의 합의 제곱으로 나누어 원하는 수치 N (반올림함) 을 얻는다. 수식의 형태로 표현하면
N = Xmax·Ymax/(다각형 크기 + 다각형 간격)2
다음 단계에서는 난수 발생기가 요구된다. 당업자에 공지된 임의의 적합한 난수 발생기가 사용될 수 있는데, 이는 '시드 숫자 (seed number)'를 요구하는 것들 또는 역시 (曆時) 와 같은 객관적으로 결정된 초기값을 사용하는 것들을 포함한다. 많은 난수 발생기들이 0 내지 1 사이의 수를 제공하기 위해 동작하며, 이하에서의 설명은 이러한 발생기의 사용을 가정한다. 결과가 0 과 1 사이의 어떤 수로 전환되거나 적절한 전환 인자들이 사용되는 경우에는 디퍼링 출력 (differing output) 을 가진 발생기가 사용될 수도 있다.
위에서 계산한 원하는 '핵형성 점들' 의 수의 2배 만큼의 무작위 숫자들을 발생시키기 위해, 난수 발생기를 필요한 회수만큼 반복하도록 작동시키기 위한 컴퓨터 프로그램이 작성된다. 숫자들이 발생됨에 따라, 하나의 숫자에는 최대 X 치수가 곱해지고 그 다음 숫자에는 최대 Y 치수가 곱해지며 다시 그 다음 숫자에는 최대 X 치수가 곱해 지는 방식으로, 0 과 최대 X 치수 사이의 X 값을 가지며 0 과 최대 Y 치수 사이의 Y 값을 가지는 X,Y 좌표의 무작위한 짝들을 발생시킨다. 이들 값들은 '핵형성 점들' 의 수와 같은 수의 (X,Y) 좌표의 짝들로서 저장된다.
앞 단락에서 설명된 방법이 결과적인 패턴을 생성하기 위해 사용되면, 패턴은 완전히 무작위적일 것이다. 이러한 완전히 무질서한 패턴은, 그 성질상, 다각형 크기 및 모양들의 방대한 분포를 가지기 때문에 어떤 경우에는 바람직하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 다각형 크기들의 방대한 분포는 웹의 여러 영역에서 웹 성질이 큰 차이를 초래 할 수도 있으며 선택된 형성 방법에 따라 웹을 형성하는데 문제를 일으킬 수도 있다. 핵형성 점 위치들의 생성에 관련된 무질서도를 어느 정도 제어하기 위해, 제어인자 또는 '제한인자' 가 선택되고 이하에서 이를 베타 (β) 라고 칭한다. '제한인자' 는 인접한 임의의 두 핵형성 점들 사이의 최소 거리를 나타내는 배제 거리 (exclusion distance, E) 를 도입함으로써 인접하는 핵형성 점 위치들의 근접을 제한한다. 배제 거리 (E) 는 다음과 같이 계산된다.
E = 2·β/(λ·π)½
여기서 λ는 점들의 개수 밀도 (단위 면적당 점들) 이고 β 는 0 내지 1 의 값을 가진다.
무질서도의 제어를 실현하기 위해, 제 1 핵형성 점은 상기한 바와 같이 배치된다. 그리고 나서, β값이 선택되며, 상기 식으로부터 E 가 계산된다. β, 따라서 E 는 핵형성 점들의 배치가 진행되는 동안 일정한 값을 가짐에 유의하자. 발생되는 각 연속적인 핵형성 점 (X,Y) 좌표에 대해, 이들 점으로부터 이미 배치된 모든 다른 핵형성 점들까지의 거리가 계산된다. 이 거리가 임의의 점에 대해 E 보다 작으면, 새롭게 생성된 (X,Y) 좌표들이 삭제되며 새로운 세트가 생성된다. 이 공정이 모든 N 개의 점들이 성공적으로 배치될 때까지 반복된다. β가 0 이면, 배제 거리는 0 이고, 패턴은 완전히 무질서하게 된다. β가 1 이면, 배제 거리는 육방밀집 어레이에 있어서 최근접 이웃의 거리와 같게된다. β를 0과 1 사이의 값으로 선택으로써 이들 두 극단적인 경우 사이의 '무질서도' 를 제어할 수 있게 된다.
일단 핵형성 점들의 완전한 세트가 계산되고 저장되면, 최종 다각형 패턴을 발생시키기 위한, 선행 스텝으로서 델로네 삼각분할 (Delaunay triangulation) 을 수행한다. 이 공정에서의 델로네 삼각분할은, 상기 이론적 모델에서 설명된 바와 같이, 핵형성 점들로부터 동시에 원으로서 다각형을 반복적으로 성장시키는 것보다 간단하면서도 수학적으로 등가인 대안을 제공한다. 삼각분할의 배경이 되는 주제는 삼각형을 형성하는 3개의 핵형성 점들의 세트들을 생성시키고, 이들 3 점들을 통과하도록 형성된 원이 그 원내에 임의의 다른 핵형성 점들을 포함하지 않도록 하는 것이다. 델로네 삼각분할을 수행하기 위해, 3개의 핵형성 점들의 가능한 모든 조합을 모으는 컴퓨터 프로그램이 작성되었는데, 각 핵형성 점에는 식별의 목적상 고유 숫자 (정수) 가 할당된다. 그리고 나서, 3개의 3각형 모양으로 배열된 점들의 각각의 세트를 통과하는 원에 대한 반경 및 중심점 좌표가 계산된다. 그리고 나서, 특정한 삼각형을 정의하는데 사용되지 않은 각 핵형성 점의 좌표 위치들을 원의 좌표들 (반경 및 중심점) 과 비교하여 다른 핵형성 점들중 어느 하나라도 관심의 대상인 3 점의 원내에 들어가는지를 결정한다. 이러한 3 점들에 대해 형성된 원이 테스트 (다른 어떤 핵형성 점들이 원내에 들어가지 않음) 를 통과하면, 3 점 숫자들, 이들의 X 및 Y 좌표, 원의 반경, 및 원중심의 X 및 Y 좌표가 저장된다. 이들 3 점에 대해 형성된 원이 테스트를 통과하지 못하면, 결과값들은 저장되지 않고 다음 3 점 세트에 대해 계산을 진행한다.
델로네 삼각분할이 완수되면, 최종 다각형을 생성시키기 위해 2-스페이스 보로노이 테셀레이션이 수행된다. 테셀레이션을 수행하기 위해, 델로네 삼각형의 정점 (vertex) 으로서 저장된 각 핵형성 점이 다각형의 중심을 형성한다. 다각형의 외선은, 델로네 삼각형들 각각을 둘러싸는 원들, 이는 그 정점을 포함하는데, 의 중심점을 차례로 시계방향으로 연결하여 형성된다. 이들 원 중심점들을 시계방향과 같이 반복적인 순서로 저장하는 것은 각 다각형의 정점들의 좌표들이 핵형성 점들의 영역 전체에 걸쳐 차례로 저장될 수 있도록 한다. 다각형을 생성시킴에 있어, 패턴의 경계들에서의 임의의 삼각형 정점들은 완전한 다각형을 정의하지 못할 것이기 때문에, 이 정점들은 계산에서 제외되도록 비교가 행해진다.
일단 맞물리는 다각형 2차원 모양들의 최종 패턴이 생성되면, 본 발명에 의하면, 이러한 맞물리는 모양들의 네트워크는 재료의 웹의 하나의 웹의 평면을 위한 무늬로서 사용되며, 이 패턴은 초기에는 평면 웹이었던 개시 재료로부터 형성된 속 빈 3차원 돌출부의 기저의 모양을 정의한다. 초기에는 평면인 개시 재료의 웹으로부터 돌출부들을 형성하기 위해, 원하는 최종 3차원 구조의 네가티브를 구비하는 적절한 성형 구조체를 만드는데, 개시 재료는 개시 재료를 영구적으로 변형시키기에 충분한 힘을 가함으로써 성형 구조체와 일치된다.
다각형 정점 좌표들의 완전한 데이타 파일 (file) 로부터, 선 긋기와 같은 물리적 출력이 다각형의 최종 패턴으로 이루어질 수도 있다. 이 패턴은, 본 발명의 재료의 형성에 적합한 3차원 성형 구조체를 형성하기 위한 금속 스크린 에칭 공정에 대한 입력 패턴으로서 종래의 방식대로 사용될 수 있다. 다각형들 사이의 보다 큰 간격이 필요한 경우, 각 다각형의 면에 하나 이상의 평행선을 덮붙여 폭을 증가시키도록 (따라서 그 해당하는 양만큼 다각형들의 크기를 줄임) 컴퓨터 프로그램을 작성할 수 있다.
상기 컴퓨터 프로그램은 그 출력으로서 컴퓨터 그래픽 파일 (.TIFF) 을 제공하는 것이 바람직하다. 이 데이타 파일로부터, 재료의 최종 웹에 있어서의 원하는 뿔대 다각형 모양에 해당하도록, 네가티브 모양들을 기초 재료로 에칭하는 포토에칭 공정에서 사용되기 위한 포토그래픽 네가티브가 만들어질 수 있다. 또는, 최종 웹을 형성하기 위한 네가티브 성형 구조체를 생성하는데 어떤 공정을 원하는 가에 따라, 다각형 리세스들의 좌표점 등을 제공하는 컴퓨터 프로그램의 출력을 재단하는 것이 바람직할 수도 있는데, 이는 기계적 공정이 사용되어진다면 유용할 것이다. 또한, 수 (male) 패턴을 형성하는 것이 바람직하다면, 컴퓨터 출력은 수 패턴이 네가티브 (암) 패턴과 다른 정도의 정보만 성형 장비에 제공하도록 재단될 수도 있다.
β의 여러 가지 값들에 의해 얻어지는 제한인자 레벨의 증가의 효과를 더 도시하기 위해, 도 3 내지 도 5 는 β값이 각각 0.25, 0.5, 0.75 일 때 형성되는 3차원 시트 재료들 (10) 의 평면도를 제공한다. 도 3 내지 도 5 로부터 알 수 있듯이, 0.25 의 β값 (0 내지 1 의 범위에서 낮은 영역에 해당) 은 0.75 의 β값 (0 내지 1 의 범위에서 높은 영역에 해당) 의 경우보다 핵형성 점들의 중심에서 중심까지의 간격이 큰 변이를 가지며 따라서 결과적인 다각형들도 큰 변이를 가진다. 이러한 중심에서 중심까지의 간격의 변이도는, 기하학적인 의미에서, 다각형 크기뿐만 아니라 결과적인 다각형에 있어서의 면들의 수의 대응하는 변이도로 나타나는데 이것의 영향은 위에서 설명하였다. 다각형의 결과적인 패턴에서 원하는 정도의 비정형성을 얻기 위한, β에 대한 바람직한 값은 0.75 이지만, 이 값은 특정한 응용처에 맞추어 조절될 수 있다. 도 1 은 0.75 의 β값으로 생성한 패턴을 사용하여 형성된 3차원 시트 재료를 도시하는 현미경 사진이다.
도 6 은 다각형 면적 (mil2) 대 도 3 및 도 5 (각각 β=0.25 및 β=0.75) 의 3차원 시트 재료에 대한 주어진 면적에 나타나는 다각형의 수를 도시하는 그래프이다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 다각형 면적 분포는 제한인자 (β) 값이 증가함에 따라 감소한다. 즉, 덜 제한된 패턴은 더 제한된 패턴보다 다각형 크기가 더 넓은 범위를 가진다. 두 재료는, 인접한 다각형들간의 간격이 0.015 인치인 평방 인치당 711개의 다각형이라는 디자인 기준으로 상기 방법을 사용하여 형성되었다. 도 3 및 도 5 에 도시된 패턴들은 도 6 에 제시된 데이타를 발생시키는데 사용된 패턴의 각각의 일부이다.
도 7 은 도 6 의 그것과 비슷한 비교를 도시하는 그래프이지만, 패턴전체에 걸쳐 주어진 샘플 또는 '박스' 면적 크기 (평방 인치) 에 대한 도 3 및 도 5 (각각 β=0.25 및 β=0.75) 의 3차원 시트 재료에 대한 퍼센트 다각형 면적의 상한 및 하한을 도시한다. 도 6 에 사용된 것과 동일한 패턴이 이 도면에서 사용되었다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 테스트 박스의 면적의 변화는 주어진 패턴의 퍼센트 다각형 면적의 범위에 영향을 준다. 테스트 박스의 면적이 감소함에 따라, 퍼센트 다각형 면적의 변이가능도는 증가한다. 반대로, 테스트 박스의 면적이 증가함에 따라, 일정한 점을 지나면, 퍼센트 다각형 면적은 전체 패턴에 걸쳐 일정한 값을 유지한다. 이러한 변이가능도에 대한 제한인자의 영향은 도 7 에 도시되는데, 도 5 의 더 제한된 재료는 보다 좁은 범위의 퍼센트 다각형 면적을 보이며 약 4 평방 인치의 박스 면적에 도달하면 퍼센트 다각형 면적은 일정한 값으로 수렴하는 반면, 도 3 의 덜 제한된 재료는 더 넓은 범위의 퍼센트 다각형 면적을 보이며 적어도 8 평방 인치의 박스 면적에 도달될 때까지는 일정한 퍼센트 다각형 면적으로 수렴되지 않는다. 또한, 웹 전체에 걸친 물리적 성질의 일관성이라는 관점에서, 더 제한된 테셀레이션은 에리얼 (aerial) 밀도, 즉 단위면적당 돌출부 및 이에 대응하는 돌출부 웰 (well) 들의 국부적 수에 있어서 더 작은 변이를 나타낸다.
도 6 및 도 7 에서 제공된 데이타에 기초하여, 패턴내에서의 비정형성이 유지되면서도 본 발명의 실시예에 의하여 생성된 패턴은 예측가능한 정도의 일관성을 가질수 있다는 것이 명백하다. 따라서, 통계적으로 예측 가능한 기하학적 및 물리적 재료 성질을 가지며 3차원, 비정형 패턴을 가진 항네스팅 재료가 형성될 수 있다.
도면을 다시 참조하여, 특히, 도 5에서는, 본 발명의 대표적인 3차원, 항네스팅 시트 재료의 평면도가 도시되는데, 이 시트 재료는 일반적으로 10 이라는 도면부호로 참조된다. 도 5 는 0.75의 제한인자를 사용하여 상기한 방법에 의해 생성된 비정형적 2차원 패턴을 나타낸다. 재료 (10) 는 불 균일한 모양 및 크기를 가지며, 속이 빈 것이 바람직한, 다수의 돌출부들 (12) 을 가지는데, 돌출부들 (12) 은 그들 사이의 공간들 또는 골들 (14) 에 의해 둘러싸이며, 이들 공간들은 비정형 패턴내에서 공간들의 연속적인 네트워크를 형성하도록 상호 연결되는 것이 바람직하다. 도 5 는 치수 A 를 도시하는데, 이는 거의 평행한 인접한 벽들사이의 거의 수직 거리를 돌출부들의 기저에서 측정한 공간들 (14) 의 폭을 나타낸다. 바람직한 실시예에서, 공간들 (14) 의 폭은 돌출부들의 패턴 전체에 걸쳐 거의 일정한 것이 바람직하다.
본 발명의 돌출부들 (12) 은, 재료 (10) 가 롤내의 재료의 층들사이에서 네스팅이 일어나지 않으면서 롤상으로 감겨질 수 있도록 하기 위해, 불 균일한 크기 및 모양을 가지도록 생성된다. 항네스팅 특징은, 상기한 바와 같이, 돌출부들의 비정형 패턴이 한 층의 정면과 다른 층의 후면이 정렬하여 한 층의 돌출부가 인접한 층의 각 돌출부 후면에 형성된 함몰부내로 들어가려는 것을 제한함으로써 달성될 수 있다. 돌출부들 사이에 좁고 폭이 일정한 공간들이 존재함으로 인해, 재료 (10) 의 층들이 정면 대 정면으로 배치될 때에도, 돌출부들 (12) 이 공간들 (14) 내로 들어갈 수 없도록 하는 장점을 얻을 수 있다.
돌출부들 사이의 골들의 부피를 최소화하여 이들 사이에 배치되는 물질의 양을 최소화하기 위해, 대체로 2개의 돌출부의 기저 직경 또는 그 이하의 중심 대 중심 평균 간격를 가지도록 돌출부들 (14) 이 배치되는 것이 바람직하다. 돌출부들이 변형 가능하도록 의도된 응용분야의 경우, 돌출부들이 변형될 때 재료의 평면에 거의 수직인 축을 따라 인버팅 및/또는 좌굴됨으로써 변형되도록, 돌출부들 (14) 은 그들의 지름보다 작은 높이를 가지는 것이 바람직하다. 이러한 돌출부 모양 및 변형 모드를 갖도록 함으로써 재료의 평면에 평행한 방향으로 돌출부들 (14) 이 접히는 것을 방지하여, 돌출부들이 그들 사이의 골에 존재하는 물질 (존재한다면) 이 목표 표면과 접촉되는 것을 막지 못하도록 한다.
도 1 의 현미경 사진에서, 개략적인 돌출부 (12) 는 개략적인 형성된 그대로의 상태에서 도시되며, 개략적인 돌출부 (13) 는 돌출부의 상부 중앙 부분이 아래쪽으로 압박되어 돌출부가 그 자신위로 거의 인버팅됨으로써 붕괴된 변형된 상태로 도시된다. 이러한 변형은 돌출부들 사이의 인접한 골 또는 공간위로 돌출하지 않으면서 돌출부의 높이를 감소시킨다.
도 8 및 도 9 는 완전한 돌출부 (12) 및 인접한 두개의 골 또는 공간 (14) 이 보일 수 있는 위치에서 취해진 재료 (10) 의 부분 정면 단면도를 도시한다. 도 8 은 접착제 또는 다른 물질이 기초 시트 재료에 첨가되지 아니한 상태에서의 도 5 의 3차원 구조 자체를 도시한다. 이 도면에서, 도 5 를 보는 사람을 마주보며 돌출부 (12) 의 뾰족한 부분을 포함하는 웹의 상부 표면은 도면부호 15 로 식별되며, 이하에서는 재료의 수 (male) 면이라고 칭해진다. 마찬가지로, 도 5 를 보는 사람으로부터의 반대편 면과 마주보며 돌출부 (12) 의 속빈 부분의 개구를 포함하는 웹의 하부 표면은 도면부호 17 로 식별되며 이하에서는 재료의 암 (female) 면으로 칭한다.
도 9 는 도 8 에 유사하지만, Peter W. Hamilton 및 Kenneth S. McGuire 의 이름으로 'Material Having a Substance Protected by Deformable Standoffs and Method of Making' 이라는 명칭하에 1996년 11월 8일 동시 출원되었으며 공동으로 양수되고, 함께 계류중인 미국 특허 출원번호 08/744850, Attorney's Docket No.Case 5922R 에 따라, 공간들 (14) 및 돌출부들 (12) 의 빈 하부에 물질 (16) 이 첨가된 도 5 의 구조를 도시한다. 물질 (16) 은, 돌출부들 (12) 의 바깥쪽 표면이 물질 (16) 의 표면 레벨위로 나오도록, 공간들 (14) 을 부분적으로 채우는데 돌출부들은 재료의 수 (male) 면상의 물질 (16) 이 외부 표면들과 접촉하는 것을 방지한다. 재료의 수 면에 대해, 물질 (16) 은 속빈 돌출부들을 부분적으로 채우는데, 돌출부들 사이의 골들 또는 공간들의 배면은 돌출부들 내의 물질 (16) 이 외부 표면들과 접촉하는 것을 방지하는 유사한 기능을 수행한다. 재료 (10) 의 다른 면들내의 물질들 및/또는 재료 (10) 의 면내의 기하학적으로 구별되는 다른 영역들내에 있는 물질들은 동일한 물질일 필요는 없으며, 실제로 확연히 다른 기능을 수행하는 확연히 다른 물질들일 수 있다.
본 발명에서 '물질'은 개구된 골 및/또는 3차원 구조의 함몰부내에 담겨질 수 있는 임의의 물질로서 정의된다. 본 발명에서, '물질'이라는 용어는 목표 표면에 전달되기 전에는 거의 비유동성인 유동 가능한 물질을 의미할 수 있다. '물질' 은 또한 섬유질 또는 다른 맞물리는 구조를 가진 물질과 같이 전혀 유동하지 않는 물질을 의미할 수도 있다. '물질' 은 유체 또는 고체를 의미할 수도 있다. 예를 들어, 접착제, 정전기, 기계적 맞물림, 모세관 인력, 표면 흡착, 및 마찰이 골 및/또는 함몰부내에 물질을 담을 수 있도록 하는데 사용될 수도 있다. 물질들은 골 및/또는 함몰부내에 영구히 고정될 수도 있으며, 또는 외부 표면들과 접촉하도록 노출된 때 또는 3차원 구조가 변형되거나 가열되거나 또는 다른 방식으로 활성화될 때로부터 방출되도록 할 수도 있다. 본 발명에 있어 현재 관심을 끄는 물질은 겔, 페이스트, 거품 (foam), 파우더, 응집된 입자, 프릴 (prill), 마이크로 캡슐화된 액체, 왁스, 서스펜션 (suspension), 액체 및 이들의 조합들을 포함한다.
본 발명의 3차원 구조에 있어서의 공간들은 일반적으로 개구된다; 따라서, 물질은 활성화 단계 없이 구조 밖으로 흘러나오지 않고 그 자리에 머물러 있도록 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 활성화 단계는 압축에 의한 3차원 구조의 변형인 것이 바람직하다. 그러나, 물질이 유동하도록 하는 활성화 단계는 실온보다 높은 온도로 재료를 가열하는 것 또는 실온보다 낮은 온도로 재료를 냉각하는 것일 수도 있다. 또는 지구의 중력보다 큰 힘을 가하는 것이 포함될 수도 있다. 장력 및 이들 활성화 현상의 조합들과 같은 다른 변형력이 포함될 수도 있다.
'변형 가능한 재료' 라는 용어는 호일 (foil), 폴리머 시트, 직포 또는 부직포, 종이, 셀룰로우스 섬유 시트, 공압출물, 적층물 및 그들의 조합을 포함한다. 선택된 변형 가능한 재료의 성질은 다공성, 비다공성, 세공성, 가스 또는 액체 투과성, 비투과성, 친수성, 소수성, 흡습성, 친유성, 소유성, 높은 임계 표면 장력, 낮은 임계 표면장력, 표면이 선텍스쳐화된 것, 탄성적으로 항복 가능함, 가소성적으로 항복 가능함, 전기적 도전성, 및 전기적 비도전성 등의 조합을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 예시적인 재료들에는 나무, 금속, 강성의 폴리머 스톡 (stock), 세라믹, 유리, 경화된 수지, 열경화성 재료, 교차결합 재료, 고무, 동결 액체, 콘크리이트, 시멘트, 돌, 인공 재료 등이 포함된다. 그러한 재료는 균질 또는 조성 조합물일 수 있다.
특히 바람직한 실시예에서는, 돌출부들 (14) 은 약 0.015 인치 (0.038㎝) 내지 약 0.030 인치 (0.076㎝) 의 평균 기저 직경을 가지고 있으며, 0.025 인치 (0.064㎝) 인 것이 더 바람직하다. 이들은 0.03 인치 (0.08㎝) 내지 0.06 인치 (0.15㎝) 의 중심에서 중심까지의 평균 간격을 가지며, 약 0.05 인치 (0.13㎝) 의 간격을 가지는 것이 더욱 바람직하다. 이것은 높은 돌출부 개수 밀도를 초래한다. 단위 면적당 돌출부들이 많아질수록, 주어진 변형력에 저항하기 위해, 재료의 조각 및 돌출부 벽들이 더 얇아질 수 있다. 바람직한 실시예에서, 평방 인치당 돌출부들의 수는 200을 넘으며, 돌출부들은 재료의 조각의 돌출부 면의 약 30% 내지 약 70% 를 차지한다. 그들은 약 0.004 인치 (0.010㎝) 내지 0.012 인치 (0.030㎝) 의 돌출부 높이를 가지며, 더욱 바람직하게는 약 0.006 인치 (0.015㎝) 의 높이를 가진다. 재료는 0.0003 인치 (0.0076mm) 의 공칭 (nominal) 두께를 가진 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE) 인 것이 바람직하다.
접착제를 함유한 3차원 항네스팅 시트 재료의 제조에 있어서, 물질 (16) 의 층은 약 0.001 인치 (0.025㎜) 두께의 감압 라텍스 접착제인 것이 바람직하다. 물질 (16) 의 층은 약 0.0005 인치 (0.013㎜) 두께 내지 0.002 인치 (0.051㎜) 두께의 미네소타주 Vadnais Heights 의 H.B.Fuller사에 의해 제조된 사양 번호 Fuller HL-2115X 인 고온 용융 접착제의 층인 것이 더욱 바람직하다. 재료 응용분야의 요구에 적합하다면 임의의 접착제도 사용될 수 있다. 접착제는 재부착가능, 탈착가능, 영구성 또는 다른 성질을 가질 수도 있다. 목표 표면과 기밀된 시일 (seal) 을 형성하기 위해, 돌출부들의 크기 및 간격은 돌출부들을 둘러싸는 연속적인 접착제 통로를 제공하도록 선택된다.
막 재료는 균질한 수지들 또는 이들의 혼합물로부터 만들어질 수도 있다. 공압출 (coextrude), 압출-코팅, 적층 또는 다른 공지의 수단들의 조합에 의해 막 구조내에 단일 또는 복수의 층들이 형성되는 것이 고려된다. 막 재료의 주요 특징은 돌출부들 및 골들을 생성하도록 형성될 수 있다는 것이다. 유용한 수지들로는 폴리 에틸렌, 폴리프로필렌, PET, PVC, PVDC, 라텍스 구조, 나일론 등을 포함한다. 폴리올레핀은 일반적으로 더 싸고 성형이 쉽기 때문에 선호된다. 재료 치수로는 약 0.0001 인치 (0.0025㎜) 내지 약 0.010 인치 (0.25㎜) 인 것이 바람직하다. 약 0.0002 인치 (0.005㎜) 내지 약 0.002 인치 (0.051㎜) 인 것이 더욱 바람직하다. 약 0.0003 인치 (0.0076㎜) 내지 약 0.001 인치 (0.025㎜) 인 것이 더더욱 바람직하다.
사용중에 막이 늘어나는 것을 최소화하기 위해 탄성계수가 충분히 큰 막을 제공하는 것은 재료 (10) 를 목표 표면에 밀봉시키는데 유리하다. 늘어난 막은 접착제 접촉평면에 평행한 잔류 힘을 초래하는데 이는 약한 접착 결합이 파괴되도록 할 수도 있다. 돌출부들이 더 크고 간격이 더 작을 수록, 주어진 막내에서 연신이 일어날 가능성이 더 커진다. 재료 (10) 에 있어서 탄성이 용기를 밀봉하는 용기 랩 (wrap) 으로서 사용되는데 바람직하지 않다고 믿어지지만, 물질의 패턴을 함유한 탄성 재료를 위한 다른 많은 사용처들이 잠재적으로 존재한다. 돌출부 간격이 제조 가능한 가장 작은 간격으로 줄어드는 것은 재료의 연신을 증가시킬 수도 있지만, 돌출부들 사이의 물질의 부피를 줄이는데 유리할 수도 있다. 본 발명의 형성된 재료가 어떤 응용처에 사용되는가 하는 것은 돌출부들과 함께 사용되는 물질들의 선택뿐만 아니라 돌출부들의 이상적 크기 및 밀도를 결정짓는다.
3차원 시트 재료의 재료 성질인 '빔 (beam) 강도'는, 주어진 돌출부가 하나의 일치하는 또는 유사한 모양의 보다 큰 함몰부상에 중첩되는 경우에도, 관심의 대상인 하나의 돌출부를 둘러싸는 돌출부들이 크기, 모양 및 간격에 있어서 다른 돌출부/함몰부를 둘러싸는 것들과 다르기 때문에, 주어진 돌출부를 둘러싸는 재료의 임의의 영역에서 상당한 네스팅이 일어나는 것을 방지하는 빔 강도의 관점에서 상기하였다. 따라서, 빔 강도는 돌출부들의 밀도 및 패턴뿐만 아니라 재료의 형태 및 두께를 선택하는데 있어서 고려되어야 할 중요한 인자가 된다. 주어진 재료 형태 및 두께에 대해, 더 작은 수의 더 큰 돌출부들보다 더 큰 수의 더 작은 돌출부들이 일반적으로 더 큰 빔 강도를 제공한다고 알려져 있다. 비교적 작고, 비교적 높은 개수 밀도의 돌출부들을 가지는 비정형 패턴을 사용함으로써, 더 얇고 더 정합 가능한 재료를 사용하면서도, 본 발명의 네스팅이 일어나지 않는다는 효과를 실현할 수 있다.
성형 공정뿐만 아니라 돌출부 크기, 모양 및 간격, 휨계수 (flexural modulus) 와 같은 웹 재료 성질들, 재료 강성도, 재료 두께, 경도, 처짐 온도 (deflection temperature) 가 돌출부의 강도를 결정한다. 성형 공정은 예를 들어 폴리머 막에서 중요해지는데, 이는 '냉성형' 또는 엠보싱이 잔류 응력을 발생시키며 고온에서 열성형에 의해 제조된 것과 다른 벽 두께 분포를 발생시키기 때문이다. 일부 응용처에 대해서는, 평방 인치당 적어도 0.1 파운드의 압력 (0.69kPa) 에서 돌출부들이 물질이 외부 표면과 접촉하게 되는 위치까지 거의 변형되지 않고 견딜 수 있는 강성도 (변형에 견디는 정도) 를 가지는 것이 바람직하다. 이러한 요구의 예가 운반 및/또는 디스펜싱을 위해 롤상에 웹을 감는 경우의 요구이다. 평방 인치당 0.1 파운드 (0.69kPa) 의 매우 낮은 인와운드 (in-wound) 압력으로도, 롤의 내부에서의 잔류 인와운드 압력은 위에 위치한 웹 층들이 물질과 접촉하게 하는데 충분하게 웹내의 돌출부들을 변형시킬 수 있다. '역치' 돌출부 강성도는 이러한 감기에 의한 피해가 발생하는 것을 방지하는데 요구된다. 마찬가지로, 웹이 개별적인 시트들로 저장되거나 디스펜스될 때, 위에 위치하는 시트의 층들의 무게 또는 운반시의 진동, 거칠게 다룸, 떨어뜨림 등에 의해 유발된 힘들과 같은 다른 힘들로 인해, 제품의 때 이른 활성화가 발생하는 것을 방지하기 위해 이러한 '역치' 돌출부 강성도가 요구된다.
본 발명의 3차원 구조가 테이프 또는 저장용 랩으로 사용된다면, 예를 들어, 외부 접촉 표면들은 유연성을 가질 수도 있고 또는 강성일 수도 있으며, 평면 또는 평면이 아닐 수도 있다. 3차원 구조 변형을 가지는 것은 강성인 목표 표면에 사용되는 것이 바람직하다. 물질이 접착성이고 구조의 변형 후에 목표 표면에 탈착 가능하도록 접착되는 것이 목적이라면, 접착의 정도가 중요해진다. 접착후의 탈착도가 요구되는 저장용 랩의 경우, 접착제의 벗김 강도는 PSTC-1 (Pressure Sensitive Tape Council Method) 에 의해 측정되는 것이 바람직하다. 12 인치 (30.5㎝) 의 길이, 1 인치 (2.5㎝) 의 폭을 갖는 막의 스트립을 표면이 매끄러운 스테인리스강 표면에 분당 12 인치 (30.5㎝) 의 속도로 4.5 파운드 (2.04㎏) 롤러를 사용하여 한번 감았으며 그리고 나서 테스트했을 때, 약 1 내지 50 온스/인치 (0.012 내지 0.600㎏/㎝) 의 범위를 가지는 최대 접착 벗김 힘 값을 가지는 것이 바람직하며, 스트립 폭에 대해 약 1 내지 2.5 온스/인치 (0.012 내지 0.027㎏/㎝) 의 범위를 가지는 것이 더 바람직하다.
저장용 랩이 저장된 물체(들) 에의 접근을 위해 쉽게 벗겨져 열릴수 있도록 밀봉을 유지하는 최소의 접착이 저장용 랩의 경우에 요구된다. 돌출부들, 특히 HDPE로 만들어진 돌출부들, 의 인버젼은 돌출부가 다시 원래대로 되돌아가는 것을 최소화하므로 상대적으로 약한 밀봉이 벗겨지는 것을 방지하기 위해 더 강한 접착을 필요로 하지 않는다. 이 실시예에서, 돌출부는 인버팅 또는 압착된 후에 회복되지 않고 죽은 채로 남아 있는 것이 바람직하다; 그러나, 예를 들어, 강력한 접착이 원래대로 되돌아가려는 것을 극복하는 경우와 같이 결합이 영구적일 것을 의도하는 경우에는 탄력성을 갖는 돌출부가 사용될 수도 있다. 또한, 재료의 반복적 사용이 의도되는 경우에도 탄력성을 갖는 돌출부가 바람직할 수도 있다.
변형 모드 및 힘은, 더 원하는 결과를 제공하기 위해, 측벽 두께 프로파일에 의해 영향받을 수 있다. 돌출부의 측벽은 돌출부의 최외각 부분을, 돌출부의 기저 둘레에 인접한 성형되지 않은 재료에 연결시킨다. 정의된 측벽은 최외각 부분내의 주변 영역을 포함할 수도 있는데, 이 주변 영역은 최외각 부분의 내부 영역보다 훨씬 얇다. 기저 둘레에 인접한 성형되지 않은 재료보다 적어도 측벽의 일부가 훨씬 얇은 돌출부들이, 사용자에 의한 변형을 위해 바람직한 것으로 여겨진다. 돌출부의 최외각 부분에서의 재료에 비교해 적어도 측벽의 일부가 훨씬 얇은 측벽은 변형이 기본적으로 측벽구조내에서 발생하도록 바이어스한다.
개수 밀도가 높은 돌출부 패턴에서 발견되는 것과 같은 비교적 작은 돌출부들을 포함하는 구조에서는, 그러한 얇은 측벽 치수가 특히 유용하다.
돌출부들 (12) 은 측벽들 (22) 을 가지는데, 이들은 돌출부들 (12) 이 형성될 때 얇아져 의도한 대로 돌출부들 (12) 이 변형되도록 한다. 고밀도 폴리에틸렌이 저밀도 폴리에틸렌보다 바람직한데, 이는 동일한 돌출부 변형 강도에 대해 전자가 더 얇게 만들어질 수 있다는 것 및 일단 변형되면 HDPE 돌출부들은, LDPE 돌출부들과는 달리, 그들의 변형되지 않은 초기의 형상으로 되튀지 않기 때문이다.
돌출부들 (12) 은 볼록한 다각형 기저 모양을 가지는 것이 바람직하며, 그 형성은 이하에서 설명된다. 볼록한 다각형 모양이란, 돌출부들의 기저들이 다수의 (3 또는 그 이상) 직선 면들을 가지며, 이들이 임의의 인접한 면과 바깥쪽으로 측정하여 180°보다 작은 각도를 가진다는 것을 의미한다. 물론, 다른 기저 모양들도 동일하게 유용하다. 그러나, 바람직한 기저 모양이 가장 쉽게 생성되는 것이라고 여겨진다. 다각형들 사이에 일정한 폭 간격을 제공하기 위해, 테셀레이션에서와 같이, 다각형들은 하부 평면 또는 암 표면 (17) 내에서 맞물리는 것이 바람직하다. 공간들 (14) 의 폭 (A) 은 돌출부들 사이의 물질의 원하는 부피에 따라 선택될 수 있다. 폭 (A) 은 다수의 돌출부들 (12) 중 어느 하나의 최소 돌출부 치수보다 항상 작은 것이 바람직하다. 다수의 돌출부들 (12) 이 차지하는 면적은, 평면 (20) 에 평행하게 측정하여, 시트 재료 (10) 의 사용 가능한 면적의 약 30% 내지 약 70%, 더욱 바람직하게는 약 50% 인 것이 바람직하다.
도 10 내지 도 13 은 재료 (10) 를 제조하는데 적합한 방법 및 장비를 개시하는데, 방법은 일반적으로 30 으로 표시된다. 방법 (30) 은 개략적이며 결과적인 재료 (10) 의 특정한 크기, 조성 등에 맞도록 변형되거나 조절될 수 있다. 방법 (30) 은 성형 면 (32) 을 사용하는데, 이는 리세스들 (34) 및 리세스들 (34) 사이에 랜드들 (36) 을 가진 3차원 스크린인 것이 바람직하다. 이러한 성형 구조체 또는 성형 구조체는 암-형태 (female type) 성형 구조체를 형성하는데, 사용 시에, 이러한 성형 구조체는 형성된 재료가 구조와 접촉되는 면에서 대응하는 수 돌출부를 형성시킨다. 또한, 성형 표면 (32) 은 원하는 다각형 모양의 돌출한 핀들 (34) 및 이들 핀들 (34) 사이와 주변에 존재하는 리세스들 (36) 을 가지는 수-형태의 3차원 성형 구조체를 구비할 수도 있다. 사용 시에, 이러한 성형 구조체는 형성된 재료가 구조와 접촉하는 면에서 대응하는 암 (female) 함몰부를 형성한다.
좀더 특정하면, 도 10 은 도 5 에 도시된 바와 같은 대응하는 3차원 재료 (10) 를 형성하는데 사용될 수 있는 성형 표면을 도시한다. 재료 (10) 가 성형 표면 (32) 상에서 열 성형되는 경우, 재료 (10) 가 연화온도까지 가열된 때 진공으로 리세스들 (34) 내로 끌어당기고 재료 (10) 가 고화 온도까지 냉각되는 동안 돌출부들 (12) 을 리세스들 (34) 내에 유지시킴으로서 형성되는 것이 바람직하다. 이 방법에서는, 랜드들 (36) 이 돌출부들 (12) 사이의 공간들 (14) 의 기저를 형성한다. 돌출부들 (12) 은 가능한 한 평면 (20) 에 거의 수직이 되는 측벽들 (22) 을 가지도록 형성되는 것이 바람직하지만 약간의 테이퍼가 지도록 하는 것이 일반적이다. 돌출부들 (12) 의 최외각 단부들은, 대응하는 다각형 모양의 뿔대를 형성하기 위해, 돔모양으로 하거나 윗부분이 더 잘린 모양을 하도록 할 수 있다.
재료 (10) 는 진공 열성형, 엠보싱, 수압성형 또는 박막 재료를 영구히 변형시키는데 본 기술분야에서 일반적으로 공지된 다른 성형 수단을 사용하여 형성될 수 있다.
도 10 은 다각형 리세스 (34) 를 둘러싸는 상호 연결된 랜드들 (36) 을 구비하는 바람직한 성형 스크린 (32) 을 도시한다. 랜드들 (36) 은 스테인리스강으로 이루어지고 탈착제로 코팅된 것이 바람직하다. 스크린 (32) 은 도 13 에 도시된 바와 같이 연속적인 벨트 (38) 로 된 것이 가장 바람직하다. 또는, 스크린 (32) 은 납작한 평판과 같은 형태 또는 휘어지지 않는 드럼으로 형성된 것이 사용될 수도 있다. 도 12 는 두개의 연속된 랜드를 관통하는 단면을 도시하는 위치에서 취해진 형성 스크린 (32) 의 부분 단면도를 도시한다. 랜드들 (36) 은 랜드 폭을 나타내는 치수 (B) 및 스크린 두께를 나타내는 치수 (T) 를 가지는데, 치수 (B) 는 거의 평행한 인접한 랜드 에지들 사이에서 측정되듯이 일정한 것이 바람직하다.
성형 스크린의 비정형 패턴은 상기한 방법에 따라 생성되는 것이 바람직하다. 예로서, 도 11 은 도 1 의 것과 같은 3차원 항네스팅 시트 재료를 형성하는데 적합한 리세스들 (34) 및 랜드들 (36) 을 가진 3차원 성형 구조체 (32) 의 개략적인 사시도를 도시하는 현미경 사진이다.
성형 스크린 홀을 정의하는 거의 직선인 스크린 벽들을 가진 성형 스크린의 사용에서와 같이 제조 방법은 측벽 두께 프로파일에 영향을 줄 수 있다. 돌출부가 기저 둘레로부터 성형 스크린 리세스안으로 내부 백업 스크린과 접촉할 위치까지 자유롭게 끌어당겨지기 때문에, 이러한 공정은 매우 얇은 측벽 두께를 가능케 한다. 내부 백업 스크린의 목적은 돌출부가 그 이상 당겨지는 것을 막기 위함이다. 이 접근 방법은 측벽내에서 더욱 다양한 치수 프로파일을 만들어낸다.
본 발명을 실행으로 옮기는 동안, 물질로서 고온 용융된 접착제를 사용하는 경우는 다른 물질들이 처리되는 경우와는 다른 열성형 경향을 나타낸다는 것이 발견되었다. 그 차이는 고온 용융 접착제가 성형 표면에 가해질 때 형성되는 돌출부들은 그들의 측벽이 더 얇아지는 경향을 보인다는 것이다. 고온 용융 접착제가 금속 성형 표면과 접촉할 때 냉각되고 고화되어 접착제와 접촉하고 있는 웹 재료가 리세스안으로 당겨지는 것을 방해하여 균일한 두께의 골들이 형성된다고 믿어진다. 라텍스 접착제와 같은 다른 물질들의 경우, 돌출부 측벽의 박막화가 덜 발생하는데, 이는 성형 표면의 랜드 또는 핀 상면상의 접착제들과 접촉해 있는 웹 재료의 일부가 열 성형동안 리세스내로 흘러 들어가기 때문이다.
도 13 은 본 발명의 재료 (10) 와 같은 재료를 제조하기 위한 적절하고, 바람직한 방법 및 장치를 나타내고 있으며, 이 장치는 도면부호 180 으로 지정되어 있다. 성형된 재료로는 투명하거나 반투명인 것이 바람직하며, 이 재료는 변형되기 전에 정확하게 위치될 수 있다. 하지만, 투명성으로 인해 목표 표면에 대해 어떤 측면을 위치시켜야 하는지를 알기 위하여 물질이 위치되는 3차원 구조의 면을 결정하야 하는 새로운 문제가 제기된다. 물질의 측면 결정은 3차원 구조의 표면상에 표시를 함으로써, 물질을 3차원 구조와는 다른 엷은 색으로 채색함으로써, 또는 예컨대 다른 엷은 색의 적층 재료 구조를 제공함으로써 해결될 수 있다. 라벨의 경우에는, 투명성이 필요하지 않은데, 그 이유는 재료 에지가 적절한 위치결정을 위해 사용될 수 있기 때문이다.
재료의 하나의 측면과 또 다른 하나의 측면을 구별할 때 처럼, 성형 중에 재료를 미세텍스쳐화하는 것이 효과적일 수 있다. 본 발명에서 3차원 구조의 최외각 표면 특성의 미세텍스쳐화는, 예컨대 일편의 재료를 성형 스크린 리세스내로, 그리고 내부에 미소 구멍을 갖는 진공 드럼과 같은 미세텍스쳐화된 표면에 대해 끌어 당김으로써 달성될 수 있다.
성형 스크린 (181) 은 아이들러 풀리 (182) 와 피동 진공 롤 (184) 위로 밀려들어간다. 성형 스크린 (181) 은 0.005인치 (0.013㎝) 두께, 12.5인치 (31.8㎝) 폭, 6 피트 (183㎝) 의 원주로 된 스테인리스강 벨트가 바람직하며, 이 성형 스크린은 벨트에 리세스로서 식각된 원하는 돌출부 패턴을 갖는다. 8.63인치 (21.9㎝) 의 직경을 갖는 195의 그물눈을 갖는 이음매없는 니켈 스크린이 진공 롤 (184) 의 외면을 커버하며, 니켈 스크린은 성형 스크린 (181) 을 위한 다공성 지지면으로 작용한다.
감압 접착제 함유 재료를 제조하기 위하여, 성형 스크린 (181) 이 분당 약 20피트(610㎝) 로 이동할 때 물질 (186), 바람직하게는 고온 용융 접착제가 물질 도포기 (188) 에 의해 성형 스크린 (181) 상으로 코팅된다. 재료 (190), 예컨대 약 0.0005인치(0.0013㎝) 두께를 갖는 HDPE필름웹이 재료 공급 아이들러 롤 (192) 에서 물질이 코팅된 성형 스크린과 접촉하게 된다. 재료가 진공 롤 (184) 을 통과할 때, 그리고 진공원 (도시되지 않음) 에서부터 고정된 진공 매니폴드 (manifold) (196) 를 경유하여 진공 롤 (184) 을 통해서 진공이 성형 스크린 (181) 에 가해질 때, 약 600℉(316℃)이며, 그리고 약 11.25SCFM(0.32㎥/분) 으로 유동하는 고온 공기가 고온 공기원 (194) 에 의해 재료 (190) 에서 반경방향으로 가해진다. 재료가 고온 공기원 (194) 에 의해 가열되면서 대략 12 인치 수은 진공에 해당하는 압력 (40.6kPa) 이 가해진다. 물질이 코팅된 형성된 재료 (198) 가 제거 롤 (200) 에서 성형 스크린 (181) 으로부터 제거된다.
스레인리스강 성형 스크린 (181) 은 제조된, 이음매있는 벨트이다. 이것은 여러 단계로 제조된다. 리세스 패턴은 상기한 방법에 따라 컴퓨터 프로그램에 의해 생성되며 포토에칭을 위한 포토마스크를 제공하기 위해 투명판상에 인쇄되는 것이 바람직하다. 포토마스크는 식각된 그리고 식각되지 않은 영역들을 형성하기 위해 사용된다. 식각된 재료는 일반적으로 스테인리스강이지만, 그것은 황동, 알루미늄, 구리, 마그네슘, 및 합금을 포함하는 다른 재료일 수 있다. 포토에칭에 의해 금속 스크린을 제조하는 방법은 공유된 Radel 및 Thompson 명의의 미국 특허 번호 4,342,314, Radel 등 명의의 미국 특허번호 4,508,256 및 Mullane, Jr. 명의의 미국 특허 번호 4,509,908 에 보다 자세히 설명되며 그 개시된 내용이 여기에 참조로서 채택된다.
또한, 리세스 패턴이 금속대신에 감광성 폴리머로 식각될 수도 있다. 폴리머 성형 스크린을 제조하는 방법들 및 예들이 공유된 Johnson 등 명의의 미국 특허번호 4,514,345, Smurkoski 등 명의의 5,098,522, Trokhan 명의의 4,528,239 및 Trokhan 명의의 5,245,025 에 설명되며, 여기에 그 개시된 내용이 참조로서 채택된다.
다음으로, 성형 스크린이 양끝을 서로, 레이저 또는 전자빔 용접을 사용하여, 맞대기 용접하여 연속적인 벨트로 전환시킨다. 이것은 거의 검출되지 않는 이음매를 형성하는데, 이는 리세스 패턴에 있어서의 분열들을 최소화하기위해 요구된다. 최종 단계는, 테네시주 멤피스에 위치한 Plasma Coatings of TN 사에 의해 제조되고 가해지는 Series 21000 전매 릴리스 코팅 (proprietary release coating) 과 같은 낮은 임계 표면장력 (끈적이지 않는) 코팅으로 무한 벨트를 코팅하는 것이다. 이 코팅은 기본적으로 유기-실리콘 (organo-silicone) 에폭시인 것으로 여겨진다. 본 발명의 방법에서 사용되는 스테인리스강 성형 스크린에 가해지면, 이 코팅은 약 18dynes/㎝ 의 임계 표면장력을 제공한다. 낮은 임계 표면 장력을 제공하는데 적합한 것으로 증명될 수 있는 다른 물질들로는 파라핀, 실리콘 (silicone), PTFE's 등이 포함된다. 이 코팅은 형성된 재료가 과도한 연신 또는 찢어짐 없이 벨트로부터 제거될 수 있도록 한다.
벨트 성형 스크린은 납작한 평판 또는 드럼 성형 스크린에 비해 유리한데, 이는 벨트의 경우 스크린 패턴 및 패턴 길이를 쉽게 변화시킬 수 있으며 보다 큰 패턴이 거대한 회전 부재들 없이도 사용될 수 있기 때문이다. 그러나, 형성될 재료 (10) 의 원하는 양 및 치수들에 따라, 성형 구조체를 납작한 평판 또는 휘어지지 않는 드럼 및/또는 본 기술분야에서 공지된 다른 성형 구조체들 및 방법들로 제조하는 것도 마찬가지로 적절할 수도 있다.
돌출부를 형성하는데 사용된 것과 동일한 공통 성형 스크린이 물질을 재료에 전달하는데 사용되기 때문에, 물질 패턴이 돌출부들에 쉽게 전달된다. 바람직한 실시예에서, 성형 스크린 (32) 의 상부 표면은 리세스들 (34) 을 제외하고는 연속적이다; 따라서, 물질 패턴은 완전히 이러한 형상으로 상호 연결된다. 그러나, 물질의 불연속적인 패턴이 성형 스크린 (32) 상에 코팅되면, 돌출부들 사이에 불연속적인 물질 패턴이 초래될 것이다.
3차원 항네스팅 시트 재료 (10) 를 제조하는 바람직한 방법에 따르면, 3차원 돌출부들은 변형 가능한 시트 재료 그 자체로부터 한번에 형성되며 한면에 함몰부들을 가진 속이 빈 구조들인데, 함몰부들 각각은 그들 각각의 돌출부의 크기 및 3차원 모양과 거의 일치하는 크기 및 3차원 모양을 가진다. 그러나, 일부 응용분야에 대해서는, 한번에, 일체적으로, 또는 개별적으로 시트 재료로부터 형성되며 (그리고 시트 재료에 가해지며) 변형 가능할 수도 있고 변형 가능하지 않을 수도 있는 고체 돌출부들을 사용하는 것이 바람직할 수도 있다.
일반적으로, 본 발명은 외부 표면들과의 불의의 접촉으로부터 보호되는 물질을 담는데 적합한 3차원, 비정형 패턴을 가진, 항네스팅 시트 재료에 대한 것이다. 본 발명의 시트 재료는 압력을 가함으로써 거의 2차원 구조로 전환될 수 있는 구조의 일부로서 사용될 수도 있는데, 이때 구조는 붕괴되어 물질을 방출 또는 외부 표면(들) 과 접촉하도록 한다. 그러나, 본 발명의 범위는 압력이외의 다른 수단에 의해 거의 2차원 구조로 전환되는, 물질을 불의의 접촉으로부터 보호하는 3차원 구조를 포함한다. 예를 들어, 발명자들은 동일한 3차원 구조에 가해지는 장력이 3차원 구조를 세로로 가소성적으로 변형시켜 그 두께를 감소시켜 물질을 유사하게 노출 또는 방출시킨다는 것을 발견하였다. 충분한 장력이 가해지면, 재료의 평면내에서의 힘들에 대응하여 돌출부들 사이의 재료가 변형되며, 이에 의해 돌출부들이 같은 방향으로 늘어나는 것으로 여겨진다. 돌출부들이 늘어나는 경우 그 높이가 감소한다. 충분히 늘어나면, 돌출부들은 그들 사이의, 그들 내부의, 또는 양위치 모두의 물질들이 노출되는 높이까지 그 높이가 감소된다.
1 인치의 폭을 가지며 0.0003인치 (0.0076㎜) 두께의 HDPE로부터 만들어졌으며, 0.045인치 (1.14㎜) 의 간격을 가진 0.006인치 (0.152㎜) 의 높이 및 0.030인치 (0.762㎜)의 직경의 돌출부들을 가지도록 형성된 재료 (10) 의 스트립에 대해, 돌출부들 사이의 골내의 접착제의 0.001 인치 (0.025㎜) 두께의 코팅을 노출시키기 위해 필요한 장력이 스트립 폭의 인치당 약 0.80 파운드 (0.36㎏) 이다.
3차원 구조 내로부터 물질을 노출시키기 위해, 압력 및 장력의 조합이 본 발명의 재료에 가해질 수도 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 외부 표면에 물질을 노출시키기 위해 상기 3차원 구조의 충분한 변형을 달성하는데 필요한 장력이 동일한 결과를 달성하는데 필요한 압력보다 훨씬 크지만, 특정한 평면 방향으로 가해진 장력에 의해 더 쉽게 변형되는 구조로 디자인되는 것이 가능하다. 장력 반응 구조들 및 그 배경이 되는 원리가 공동 양수된 Chappell 등 명의의 미국 특허 번호 5,518,801에 개시되며, 그 개시된 내용이 여기에 참조로서 채택된다.
다른 예에서는, 열을 가함으로써 수축 가능한 막으로 이루어진 동일한 구조의 두께가 감소되도록 하여 유사하게 물질을 방출 또는 노출시킨다.
테이프, 라벨, 및 저장용 랩외에 본 발명의 3차원 시트 재료의 사용처의 예로는 로션이 스며든 화장용 티슈, 마이크로 캡슐화한 향수를 함유하는 향기가 나는 스트립, 접착제가 스며든 선반 및 벽지, 약용 패치, 표면에 패턴을 가진 양념 운반구, 2 성분 접착제, 세탁물 전처리 화학물, 연마제 전달 시스템, 및 어떤 액션이 취해질 때까지 기판내에 담긴 물질의 접촉을 피하는 것이 요구되는 다른 응용처들이 포함된다. 물질을 노출시키기 위해 2차원 구조로 전환될 수 있는 3차원 구조를 가진 재료의 다른 사용처는 공동으로 양수되었으며 함께 계류중이고 동시에 출원된 상기하였으며 참조로서 채택된 미국 특허 출원번호 08/744,850, Attorney's Docket No. Case 5922R 에 상세히 설명된다.
여기에 설명된 바와 같이, 형성된 재료의 대향하는 면들상에는 다른 물질들이 퇴적될 수 있다. 기하학적으로 서로 떨어진 또는 섞인 다수의 물질들이 재료의 동일한 면상에 배치될 수 있다. 물질들은 부분적으로 계층화될 수도 있다. 접착제층의 노출된 면에 부착된 고체 입자를 가진, 재료 표면에 인접한 접착제층이 한 예이다. 또한, 특정한 응용분야에서는, 형성된 재료의 양면이 변형 가능한 돌출부들을 가지는 활성면들이 되도록, 형성된 재료의 양면으로부터 바깥쪽으로 뻗어나가는 돌출부를 가지는 것이 바람직할 수도 있다.
돌출부들의 패턴은 유사한 치수 스케일로 또는 다른 더 큰 돌출부들의 상부상에 배치된 하나의 또는 다수의 '미세 돌출부'와 같은 다른 치수 스케일로 중첩될 수 있다.
상기 설명의 대부분은 시트 자체가 형성되는 재료이외에 감압 접착제와 같은 물질을 함유하는 3차원 시트 재료에 대해 집중되었으나, 그러한 부가적인 물질을 함유하지 않은 3차원 시트 재료도 본 발명의 범위내인 것으로 생각되어져야 한다. 예를 들어, 포장용 랩으로서 사용되기 위한 3차원 구조의 시트를 형성하여, 운반용 용기안에 든 물체가 거의 움직이지 않도록, 운반용 용기내의 빈 공간을 채우는데 사용할 수도 있다. 이러한 3차원 시트 재료의 다른 예로는 닦는 것, 천, 스폰지, 패드 등과 같은 세정 및 청소 도구들의 카테고리내의 것들이 있다. 세정 및 청소 작업동안 3차원 구조내의 채널들이 때 (dirt), 고체, 담겨져 있지 않은 액체, 또는 이들의 조합을 모으고 흡수하고 긁어 모으는데 사용된다. 채널들 또는 함몰부들의 비정형 패턴의 좋은 성질들중의 일부로 인해 효율적인 청소가 가능해진다. 이것은 닦는 방향 및/또는 표면을 접촉하는 패턴의 선택된 부분 또는 청소되는 물체에 관계없이 효과적인 청소를 가능하게 한다. 효과적인 청소 또는 세정 성질을 부여할 수 있는 물질이 사용전에 3차원 시트 재료내에 포함될 수도 있다.
본 발명의 특정한 실시예들이 개시되고 설명되었지만, 당업자라면 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고도 다양한 변화 및 변형을 수행할 수 있다는 것이 자명하며, 본 발명의 범위내인 모든 그러한 변형들은 첨부된 청구범위내에 포함되도록 이해되어야 한다.

Claims (40)

  1. 3차원 시트 재료에 있어서,
    상기 재료는 제 1 면 및 제 2 면을 가지며,
    상기 제 1 면은 상기 제 1 면으로부터 바깥쪽으로 돌출하며 서로 떨어져 있는 다수의 3차원 돌출부들을 가지는 하나 이상의 영역을 구비하며,
    상기 돌출부들이 통계적으로 제어된 무질서도를 갖는 2차원 기하학적 모양들의 비정형 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  2. 제 11 항에 있어서, 상기 패턴이 다수의 다른 2차원 기하학적 모양들을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  3. 제 11 항에 있어서, 상기 돌출부들이 상기 시트 재료로부터 한번에 형성된 것임을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  4. 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 면이 상기 돌출부들에 대응하는, 서로 떨어져 있고 속이 빈 다수의 3차원 함몰부들을 구비하여 상기 돌출부들은 속이 비어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  5. 제 14 항에 있어서, 각 함몰부들의 크기 및 모양이 각각의 대응하는 돌출부의 크기 및 모양과 실질적으로 일치하는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  6. 제 11 항에 있어서, 상기 시트 재료가 상기 시트 재료의 평면내의 임의의 방향으로 등방성인 구조적 웹 성질들을 나타내는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  7. 제 11 항에 있어서, 상기 시트 재료가, 상기 패턴전체에 걸쳐, 주어진 한정된 영역에 대한 기하학적 및 구조적 성질들에 있어 실질적으로 이소몰픽한 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  8. 제 11 항에 있어서, 상기 비정형 패턴내의 임의의 하나의 돌출부가 그로부터 가장 근접한 돌출부를 상기 재료의 평면내의 임의의 각을 이룬 방향에서 발견할 확률이 동일한 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  9. 제 11 항에 있어서, 상기 비정형 패턴내의 상기 다수의 돌출부들이, 각각이 한정된 수의 실질적으로 직선인 면들을 가지며 인접한 다각형들의 마주보는 면들이 실질적으로 평행한 맞물리는 볼록한 다각형들을 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  10. 제 11 항에 있어서, 상기 시트 재료가 재료의 등방성 웹으로부터 형성되며, 상기 시트 재료가 상기 시트 재료의 평면내의 임의의 방향으로 등방성인 구조적 웹 성질들을 나타내는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  11. 제 11 항에 있어서, 상기 다수의 돌출부들이 인접한 돌출부들 사이의 3차원 공간들의 상호 연결된 네트워크에 의해 분리된 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  12. 제 21 항에 있어서, 상기 공간들이 상기 패턴 전체에 걸쳐 실질적으로 등가의 폭들을 가지는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  13. 제 22 항에 있어서, 상기 공간들이 부분적으로 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  14. 제 23 항에 있어서, 상기 물질이 접착제로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 함몰부들이 부분적으로 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  16. 제 25 항에 있어서, 상기 물질이 접착제로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 돌출부들이 상기 제 1 면에 접하게 되는 상기 시트 재료의 평면에 평행하게 측정하여, 상기 돌출부들이 상기 시트 재료의 상기 제 1 면의 면적의 약 30% 내지 약 70%를 차지하는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  18. 3차원 시트 재료에 있어서,
    상기 재료는 제 1 면 및 제 2 면을 가지며,
    상기 제 1 면은 상기 시트 재료로부터 한번에 형성되며 상기 제 1 면으로부터 바깥쪽으로 돌출하며 서로 떨어져 있는 다수의 3차원 돌출부들을 가지는 하나 이상의 영역을 구비하며,
    상기 돌출부들이 다수의 다른 통계적으로 제어된 무질서도를 갖는 2차원 기하학적 모양들의 비정형 패턴을 형성하며,
    상기 제 2 면이 상기 돌출부들에 대응하는, 서로 떨어져 있고 속이 빈 다수의 3차원 함몰부들을 구비하여 상기 돌출부들은 속이 비어 있는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  19. 제 28 항에 있어서, 상기 다수의 돌출부들이 인접한 돌출부들 사이의 3차원 공간들의 상호 연결된 네트워크에 의해 분리되며, 상기 공간들이 상기 패턴전체에 걸쳐 실질적으로 등가의 폭을 가지며 부분적으로 접착제로 채워지는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료.
  20. ⒜ 3차원 모양들의 비정형 패턴을 가지는 3차원 성형 구조체상에 성형 가능한 시트 재료를 도입하는 단계;
    ⒝ 재료의 상기 시트의 제 1 면으로부터 바깥쪽으로 돌출한, 서로 떨어져 있는 다수의 3차원 돌출부들을 생성하기 위해 상기 성형 구조체와 일치하도록 상기 시트 재료를 성형하는 단계로서, 상기 돌출부들이 통계적으로 제어된 무질서도를 갖는 2차원 기하학적 모양의 비정형 패턴을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료의 제조 방법.
  21. 제 30 항에 있어서, 상기 다수의 돌출부들이 인접한 돌출부들 사이의 3차원 공간들의 상호 연결된 네트워크에 의해 분리되며,
    상기 제조방법이 상기 공간들을 물질로 부분적으로 채우는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  22. 제 31 항에 있어서, 상기 시트 재료를 성형 단계와 상기 공간들을 상기 물질로 부분적으로 채우는 단계가 실질적으로 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  23. 제 32 항에 있어서, 상기 실질적으로 동시에 수행되는 단계들이 공통 성형 구조체상에서 함께 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  24. 제 30 항에 있어서, 상기 시트 재료를 상기 성형 구조체상에 도입하는 단계가 상기 성형 구조체상으로 상기 시트 재료를 압출하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  25. 제 30 항에 있어서, 상기 시트 재료를 상기 성형 구조체상에 도입하는 단계가 상기 성형 구조체상에 재료의 선(先)형성된 시트를 배치하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  26. 제 30 항에 있어서, 상기 성형 단계가 기계적 엠보싱, 진공 열성형, 수압성형, 및 이들의 조합들로 구성되는 집합에서 선택된 성형 방법에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  27. 제 30 항에 있어서, 상기 성형 구조체가 연속 유연성 벨트를 구비하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  28. 제 30 항에 있어서, 상기 성형 구조체가 3차원 리세스들 및 상호 연결된 랜드들의 비정형 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  29. 제 38 항에 있어서, 상기 리세스들의 각각이 볼록한 다각형 모양을 가지는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  30. ⒜ 맞물리는 통계적으로 제어된 무질서도를 갖는 2차원 기하학적 모양들의 비정형적 2차원 패턴을 가진 컴퓨터 그래픽을 생성하는 단계로서, 상기 패턴이 상기 맞물리는 모양들 사이에 폭이 실질적으로 일정한 직선들을 가지는 단계;
    ⒝ 상기 맞물리는 모양들에 대응하는 3차원 리세스들 및 실질적으로 일정한 폭을 가진 상기 직선들에 대응하는 상호 연결된 랜드들을 가지는 3차원 성형 구조체를 제조하기 위해 상기 비정형적 2 차원 패턴을 성형 구조체상에 전사시키는 단계;
    ⒞ 선택적으로, 상기 상호 연결된 랜드들을 물질로 코팅하는 단계;
    ⒟ 상기 성형 구조체보다 상기 물질에 대한 친화력이 더 크며 성형 가능한 시트 재료를 상기 성형 구조체상에, 상기 물질 위쪽에, 도입하는 단계;
    ⒠ 상기 시트 재료의 제 1 면으로부터 바깥쪽으로 돌출한, 서로 떨어져 있는 다수의 3차원 돌출부들을 생성하기 위해 상기 성형 구조체와 일치하도록 상기 시트 재료를 성형하는 단계로서, 상기 돌출부들이 통계적으로 제어된 무질서도를 갖는 2차원 기하학적 모양의 비정형 패턴을 형성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 시트 재료의 제조 방법.
  31. ⒜ 맞물리는 통계적으로 제어된 무질서도를 갖는 2차원 기하학적 모양들의 비정형 2차원 패턴을 가진 컴퓨터 그래픽을 생성하는 단계로서, 상기 패턴이 상기 맞물리는 모양들 사이에 폭이 실질적으로 일정한 직선들을 가지는 단계;
    ⒝ 상기 맞물리는 통계적으로 제어된 무질서도를 갖는 2차원적 모양들에 대응하는 3차원 모양을 가진 3차원 성형 구조체를 제조하기 위해 상기 비정형 2차원 패턴을 상기 성형 구조체상에 전사하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 성형 구조체의 제조방법.
  32. 제 41 항에 있어서, 상기 전사 단계에서, 상기 맞물리는 모양에 대응하는 3차원 리세스들 및 실질적으로 일정한 폭을 가진 상기 직선들에 대응하는 상호 연결된 랜드들을 가지는 3차원 성형 구조체를 형성하는 것을 특징으로 하는 성형 구조체의 제조방법.
  33. 제 41 항에 있어서, 상기 맞물리는 모양들의 비정형 패턴이 2-스페이스의 제한된 보로노이 테셀레이션 (Voronoi tessellation) 으로부터 얻어진 것임을 특징으로 하는 성형 구조체의 제조방법.
  34. 제 43 항에 있어서, 상기 테셀레이션이 상기 모양들의 중심에서 중심까지의 허용 가능한 간격의 범위를 제어하는 제한인자에 의해 제한되는 것임을 특징으로 하는 성형 구조체의 제조방법.
  35. 3차원 성형 구조체에 있어서, 상기 성형 구조체가 상호 연결된 랜드들에 의해 분리된, 서로 떨어져 있는 3차원 리세스들의 비정형 패턴을 구비하며, 상기 리세스들이 맞물리는 통계적으로 제어된 무질서도를 갖는 2차원 기하학적 모양들의 비정형적 2차원 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 3차원 성형 구조체.
  36. 제 45 항에 있어서, 상기 리세스들 사이의 상기 랜드들이 일정한 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 3차원 성형 구조체.
  37. 제 45 항에 있어서, 상기 성형 구조체가 무한 유연성 벨트를 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 성형 구조체.
  38. 제 47 항에 있어서, 상기 무한 유연성 벨트가 중합체 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 성형 구조체.
  39. 제 47 항에 있어서, 상기 무한 유연성 벨트가 스테인리스강으로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 성형 구조체.
  40. 제 45 항에 있어서, 상기 성형 구조체가 강성인 성형 스크린을 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 성형 구조체.
KR1019997004064A 1996-11-08 1999-05-07 비정형 패턴을 가진 항네스팅 3차원 시트 재료와, 이를 제조하는 방법 및 장치 KR100314984B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/745,339 1996-11-08
US08/745,339 US5965235A (en) 1996-11-08 1996-11-08 Three-dimensional, amorphous-patterned, nesting-resistant sheet materials and method and apparatus for making same
US8/745,339 1996-11-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000053134A KR20000053134A (ko) 2000-08-25
KR100314984B1 true KR100314984B1 (ko) 2001-11-24

Family

ID=24996292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997004064A KR100314984B1 (ko) 1996-11-08 1999-05-07 비정형 패턴을 가진 항네스팅 3차원 시트 재료와, 이를 제조하는 방법 및 장치

Country Status (27)

Country Link
US (2) US5965235A (ko)
EP (1) EP0937180B1 (ko)
JP (1) JP4531134B2 (ko)
KR (1) KR100314984B1 (ko)
CN (2) CN1119460C (ko)
AR (1) AR005442A1 (ko)
AT (1) ATE346977T1 (ko)
AU (1) AU731961B2 (ko)
BR (1) BR9713497A (ko)
CA (1) CA2271083C (ko)
CO (1) CO4650059A1 (ko)
CZ (1) CZ301490B6 (ko)
DE (1) DE69737027T2 (ko)
EG (1) EG21617A (ko)
ES (1) ES2277351T3 (ko)
HK (1) HK1022178A1 (ko)
HU (1) HUP0000594A3 (ko)
ID (1) ID18828A (ko)
IL (1) IL129716A (ko)
MA (1) MA24052A1 (ko)
MY (1) MY115062A (ko)
NO (1) NO992216L (ko)
PE (1) PE39098A1 (ko)
TR (1) TR199900987T2 (ko)
TW (1) TW401347B (ko)
WO (1) WO1998021410A1 (ko)
ZA (1) ZA97164B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101766997B1 (ko) 2016-02-15 2017-08-23 한양대학교 산학협력단 3차원 음향 확산 구조체 및 이의 설계 시스템

Families Citing this family (132)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0907889B1 (en) 1996-04-25 2007-07-04 BioArray Solutions Ltd. Light-controlled electrokinetic assembly of particles near surfaces
US5965235A (en) * 1996-11-08 1999-10-12 The Procter & Gamble Co. Three-dimensional, amorphous-patterned, nesting-resistant sheet materials and method and apparatus for making same
US5968633A (en) * 1997-06-06 1999-10-19 The Procter & Gamble Company Selectively-activatible sheet material for dispensing and dispersing a substance onto a target surface
US6099940A (en) * 1997-07-16 2000-08-08 The Procter & Gamble Company Selectively-activatible three-dimensional sheet material having multi-stage progressive activation to deliver a substance to a target surface
US6612473B1 (en) * 1999-03-11 2003-09-02 The Procter & Gamble Company Asymmetrical end-loadable carton for rolled sheet materials
US6421052B1 (en) 1999-04-09 2002-07-16 The Procter & Gamble Company Method of seaming and expanding amorphous patterns
US6148496A (en) 1999-04-09 2000-11-21 The Procter & Gamble Company Method for making a seamless apertured metal belt
US6270878B1 (en) * 1999-05-27 2001-08-07 The Procter & Gamble Company Wipes having a substrate with a discontinous pattern of a high internal phase inverse emulsion disposed thereon and process of making
NZ515909A (en) 1999-06-18 2003-09-26 Procter & Gamble Multi-purpose absorbent and cut-resistant sheet materials
US6592983B1 (en) 1999-06-18 2003-07-15 The Procter & Gamble Company Absorbent sheet material having cut-resistant particles and methods for making the same
US6274232B1 (en) 1999-06-18 2001-08-14 The Procter & Gamble Company Absorbent sheet material having cut-resistant layer and method for making the same
US6451410B1 (en) 1999-06-18 2002-09-17 The Procter & Gamble Company Flexible, cut resistant, and abrasion resistant sheet material and method for making same
US6443936B1 (en) * 1999-08-06 2002-09-03 The Procter & Gamble Company Absorbent article having improved adhesive system to provide flexibility and breathability
US6299966B1 (en) * 1999-09-24 2001-10-09 Reynolds Metals Company Embossed cling wrap
US6394299B1 (en) 2000-01-11 2002-05-28 The Procter & Gamble Company Slider for opening or closing a reclosable fastener disposed in a two dimensional plane
US20020042962A1 (en) * 2000-02-24 2002-04-18 Willman Kenneth William Cleaning sheets comprising a polymeric additive to improve particulate pick-up and minimize residue left on surfaces and cleaning implements for use with cleaning sheets
US6858285B1 (en) * 2000-03-22 2005-02-22 The Procter & Gamble Company High bond strength, repositionable adherent sheet
GB0008538D0 (en) * 2000-04-06 2000-05-24 Itw Ltd Protective packaging sheet
EP2807995B1 (en) 2000-04-07 2020-07-15 The Procter and Gamble Company Apertured polymeric film webs and absorbant articles using such webs
JP2003532595A (ja) 2000-05-11 2003-11-05 ザ、プロクター、エンド、ギャンブル、カンパニー 複合シート材料を含む剥離可能なシール可能バッグ
BR0017242B1 (pt) 2000-05-11 2012-01-24 método para o preparo de alimentos a baixa temperatura utilizando sacos permeáveis a ar e lìquidos.
US20030118759A1 (en) * 2000-05-11 2003-06-26 The Procter & Gamble Company Releasably sealable bag comprising a composite sheet material
US9709559B2 (en) 2000-06-21 2017-07-18 Bioarray Solutions, Ltd. Multianalyte molecular analysis using application-specific random particle arrays
US7892854B2 (en) 2000-06-21 2011-02-22 Bioarray Solutions, Ltd. Multianalyte molecular analysis using application-specific random particle arrays
US20030124935A1 (en) * 2000-07-06 2003-07-03 Nicole Smith Scrub pad with printed rigid plates and associated methods
FR2811316B1 (fr) * 2000-07-06 2003-01-10 Saint Gobain Substrat texture transparent et procedes pour l'obtenir
US20040192133A1 (en) * 2000-07-06 2004-09-30 Higher Dimension Medical, Inc. Abrasion and heat resistant fabrics
US20020098348A1 (en) 2000-07-24 2002-07-25 Mcreynolds Kent B. Pressure-sensitive food grade wrap film and process for manufacturing such a film
US6692805B2 (en) * 2000-07-31 2004-02-17 Reynolds Metals Company Plastic wrap with cling layer
US6409615B1 (en) * 2000-08-15 2002-06-25 The Procter & Gamble Company Golf ball with non-circular shaped dimples
US6610173B1 (en) 2000-11-03 2003-08-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Three-dimensional tissue and methods for making the same
US20020078665A1 (en) 2000-12-21 2002-06-27 Salman Nabil Enrique Portable packaging device and method for forming individually packaged articles
US6541098B2 (en) 2000-12-22 2003-04-01 Avery Dennison Corporation Three-dimensional flexible adhesive film structures
US6660352B2 (en) 2001-01-09 2003-12-09 3M Innovative Properties Company Adhesive electrostatic sheets
US7262063B2 (en) 2001-06-21 2007-08-28 Bio Array Solutions, Ltd. Directed assembly of functional heterostructures
US20030003832A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 The Procter & Gamble Company Cleaning sheets comprising a fibrous web of carded staple fibers hydroentangled with a reinforcing fibrous web
US20030003831A1 (en) * 2001-06-29 2003-01-02 Childs Stephen Lee Cleaning sheets comprising multi-denier fibers
TW567392B (en) * 2001-09-07 2003-12-21 Nec Corp Device for generating ragged pattern data in random arrangement, computer program, mask and manufacturing device, light reflection member manufacturing device, liquid crystal manufacturing device, liquid crystal display device, portable terminal device
WO2003034029A2 (en) 2001-10-15 2003-04-24 Bioarray Solutions, Ltd. Multiplexed analysis of polymorphic loci by concurrent interrogation and enzyme-mediated detection
US6881471B2 (en) * 2001-10-25 2005-04-19 The Procter & Gamble Company High speed embossing and adhesive printing process and apparatus
US20030082345A1 (en) * 2001-10-25 2003-05-01 Hamilton Peter Worthington Storage wrap material
US20030080005A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-01 The Procter & Gamble Company Flexible wrap kit and methods
CA2459738C (en) * 2001-10-26 2007-12-11 The Procter & Gamble Company Container covering system
US7235156B2 (en) 2001-11-27 2007-06-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for reducing nesting in paper products and paper products formed therefrom
US7490730B2 (en) 2001-11-29 2009-02-17 The Procter & Gamble Company Container including a slider, a reclosable fastener and a track including a ramp
US20030121586A1 (en) * 2001-12-11 2003-07-03 3M Innovative Properties Company Tack-on-pressure films for temporary surface protection and surface modification
US7001475B2 (en) 2001-12-11 2006-02-21 3M Innovative Properties Company Film structures and methods of making film structures
US20030171051A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-11 3M Innovative Properties Company Wipe
USD472948S1 (en) 2002-04-22 2003-04-08 The Procter & Gamble Company Golf ball
US8696749B2 (en) * 2002-04-25 2014-04-15 Blackstone Medical, Inc. Artificial intervertebral disc
MXPA04010858A (es) * 2002-05-02 2005-01-25 Polymer Group Inc Articulo de limpieza con exhibicion.
US6699347B2 (en) * 2002-05-20 2004-03-02 The Procter & Gamble Company High speed embossing and adhesive printing process
US6846172B2 (en) * 2002-06-07 2005-01-25 The Procter & Gamble Company Embossing apparatus
US7000864B2 (en) * 2002-06-10 2006-02-21 The Procter & Gamble Company Consumer product winding control and adjustment
US20040007494A1 (en) * 2002-07-15 2004-01-15 Popeil Ronald M. Apparatus and method to more effectively vacuum package foods and other objects
US20040137202A1 (en) * 2002-10-25 2004-07-15 The Procter & Gamble Company Multifunctional adhesive food wraps
WO2004047007A1 (en) 2002-11-15 2004-06-03 Bioarray Solutions, Ltd. Analysis, secure access to, and transmission of array images
US7004632B2 (en) 2003-03-31 2006-02-28 The Glad Products Company Ventable storage bag
US20040229269A1 (en) * 2003-05-15 2004-11-18 Ghazala Hashmi Hybridization-mediated analysis of polymorphisms
US20050005504A1 (en) * 2003-06-30 2005-01-13 Munagavalasa Murthy S. Volatile insect control sheet and method of manufacture thereof
WO2005029705A2 (en) 2003-09-18 2005-03-31 Bioarray Solutions, Ltd. Number coding for identification of subtypes of coded types of solid phase carriers
NZ546072A (en) 2003-09-22 2009-08-28 Bioarray Solutions Ltd Surface immobilized polyelectrolyte with multiple functional groups capable of covalently bonding to biomolecules
AU2004286252A1 (en) 2003-10-28 2005-05-12 Bioarray Solutions Ltd. Optimization of gene expression analysis using immobilized capture probes
AU2004287069B2 (en) 2003-10-29 2009-07-16 Bioarray Solutions, Ltd. Multiplexed nucleic acid analysis by fragmentation of double-stranded DNA
US7326453B2 (en) * 2004-02-04 2008-02-05 3M Innovative Properties Company Article with selectively activated adhesive
US20060188710A1 (en) * 2004-02-04 2006-08-24 Windorski David C Pad with selectively activated adhesive
AU2004316909A1 (en) * 2004-03-04 2005-09-15 Sca Hygiene Products Ab A multi-ply tissue paper
US20050276953A1 (en) * 2004-06-14 2005-12-15 3M Innovative Properties Company Selective adhesive gift wrapping sheet
US20050276971A1 (en) * 2004-06-14 2005-12-15 3M Innovative Properties Company Selective adhesive gift wrapping sheet and method for using same
US20050286817A1 (en) * 2004-06-28 2005-12-29 Hall Bruce N Storage bag
US7848889B2 (en) 2004-08-02 2010-12-07 Bioarray Solutions, Ltd. Automated analysis of multiplexed probe-target interaction patterns: pattern matching and allele identification
CA2577409A1 (en) * 2004-08-26 2006-03-09 3M Innovative Properties Company Embossed masking sheet with pressure sensitive adhesive regions
US8486629B2 (en) 2005-06-01 2013-07-16 Bioarray Solutions, Ltd. Creation of functionalized microparticle libraries by oligonucleotide ligation or elongation
US8911850B2 (en) * 2005-06-08 2014-12-16 The Procter & Gamble Company Amorphous patterns comprising elongate protrusions for use with web materials
US7374639B2 (en) * 2005-06-08 2008-05-20 The Procter & Gamble Company Papermaking belt
US7829177B2 (en) * 2005-06-08 2010-11-09 The Procter & Gamble Company Web materials having offset emboss patterns disposed thereon
JP2007022000A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Honda Motor Co Ltd 物体の表面構造
US7845079B2 (en) * 2005-07-29 2010-12-07 The Gillette Company Shaving foil
US20070022606A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Mcguire Kenneth S Shaving foil
US20090029156A1 (en) * 2005-08-11 2009-01-29 Kruchko Steven N Substrate having polarized adhesive
WO2007021977A1 (en) * 2005-08-11 2007-02-22 Stromberg Allen And Company Substrate having polarized adhesive
US7712962B1 (en) 2006-01-27 2010-05-11 The Glad Produts Company Storage bag
US20070178262A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 The Procter & Gamble Company Storage wrap material
US7651579B1 (en) 2006-01-27 2010-01-26 The Glad Products Company Storage bag
EP1820571B1 (en) * 2006-02-09 2009-05-27 Roche Diagnostics GmbH 3D structures based on 2D substrates
CA2647167A1 (en) * 2006-03-23 2007-10-04 The Procter & Gamble Company Apparatus and process for cleaning process surfaces
TWI400142B (zh) * 2006-07-28 2013-07-01 Toray Industries 相互侵入高分子網目構造體及研磨墊與其製法
DE102006052622A1 (de) * 2006-11-08 2008-05-15 Braun Gmbh Scherfolie für einen elektrischen Rasierapparat
US20080115463A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Ramona Wilson Diaper wrapping methods, apparatus, and systems
US8234940B2 (en) * 2006-11-20 2012-08-07 Duval Joelle N Trace evidence collection method
US20080179330A1 (en) * 2007-01-29 2008-07-31 Brooks Kerry G Trash containment system
AU2008245845A1 (en) 2007-04-24 2008-11-06 Convatec Technologies Inc. Closure system for a drainable pouch
JP2010529320A (ja) 2007-06-06 2010-08-26 ハイアー ディメンション マテリアルズ，インコーポレイティド 耐切創性、耐摩耗性および／または耐穴開け性の編み手袋
US7874731B2 (en) 2007-06-15 2011-01-25 S.C. Johnson Home Storage, Inc. Valve for a recloseable container
US7967509B2 (en) 2007-06-15 2011-06-28 S.C. Johnson & Son, Inc. Pouch with a valve
US20090126320A1 (en) 2007-11-16 2009-05-21 Playtex Products, Inc. Waste disposal devices and methods
US8613371B2 (en) * 2007-11-16 2013-12-24 Eveready Battery Company, Inc. Waste disposal devices for storage of waste in an inner storage area and methods
JP4921419B2 (ja) * 2008-06-03 2012-04-25 Ｓｒｉスポーツ株式会社 ゴルフボール表面の凹凸パターン設計方法
JP4921442B2 (ja) * 2008-10-08 2012-04-25 Ｓｒｉスポーツ株式会社 ゴルフボール表面の凹凸パターン設計方法
US8765217B2 (en) 2008-11-04 2014-07-01 Entrotech, Inc. Method for continuous production of (meth)acrylate syrup and adhesives therefrom
JP2010213741A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Sri Sports Ltd ゴルフボール
US8329079B2 (en) 2009-04-20 2012-12-11 Entrochem, Inc. Method and apparatus for continuous production of partially polymerized compositions and polymers therefrom
US8211271B2 (en) 2010-08-19 2012-07-03 The Procter & Gamble Company Paper product having unique physical properties
US8298376B2 (en) * 2010-08-19 2012-10-30 The Procter & Gamble Company Patterned framework for a papermaking belt
US8313617B2 (en) * 2010-08-19 2012-11-20 The Procter & Gamble Company Patterned framework for a papermaking belt
JP4993640B2 (ja) * 2011-05-26 2012-08-08 ダンロップスポーツ株式会社 ゴルフボール表面の凹凸パターン設計方法
JP4993639B2 (ja) * 2011-05-26 2012-08-08 ダンロップスポーツ株式会社 ゴルフボール表面の凹凸パターン設計方法
JP5425139B2 (ja) * 2011-06-30 2014-02-26 ダンロップスポーツ株式会社 ゴルフボール表面の凹凸パターン設計方法
KR20140066770A (ko) 2011-09-20 2014-06-02 애버리 데니슨 코포레이션 양각 열가소성 라벨
DE102012204559A1 (de) * 2012-03-22 2013-09-26 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Haushaltsgerät mit einem Prägemuster
US9194119B2 (en) * 2012-10-04 2015-11-24 ST Global Partners, LLC Peel and stick decoupling membrane
EP2908798B1 (en) 2012-10-17 2018-08-22 The Procter and Gamble Company Strip for the delivery of an oral care active and methods for applying oral care actives
WO2014068572A2 (en) * 2012-11-01 2014-05-08 Israel Aerospace Industries Ltd. Manufacture of integrated structures formed of composite materials
EP2738742B1 (en) 2012-11-07 2018-07-25 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Process for designing rugged pattern on golf ball surface
TWI617438B (zh) 2014-03-13 2018-03-11 特種東海製紙股份有限公司 玻璃間隔紙
US20150272401A1 (en) * 2014-03-25 2015-10-01 The Procter & Gamble Company Fibrous structures
WO2015177586A1 (en) 2014-05-20 2015-11-26 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Optical lens coated with a patterned removable film and method for edging such a lens
US10486885B2 (en) 2014-12-12 2019-11-26 Bemis Company, Inc. Flexible package with embossed liquid containment cells
USD793097S1 (en) * 2015-01-13 2017-08-01 Giuseppe Dinunzio Plastic sheet material
US10168629B2 (en) * 2015-01-19 2019-01-01 Hp Indigo B.V. Liquid electrophotographic varnish composition
EP3284731A4 (en) * 2015-04-15 2018-12-19 Sekisui Chemical Co., Ltd. Intermediate film for laminated glass, and laminated glass
EP4248921A3 (en) 2015-10-14 2023-10-04 ConvaTec Technologies Inc. A medical device with an opening system
WO2017067799A1 (en) 2015-10-23 2017-04-27 Unilever Plc A resilient body comprising a corrugated surface
USD850124S1 (en) * 2016-05-25 2019-06-04 Bobst Mex Sa Packaging substrate with surface pattern
DE102017004002A1 (de) * 2017-04-26 2018-10-31 Ewald Dörken Ag Entkopplungsbahn
DE102017004000A1 (de) * 2017-04-26 2018-10-31 Ewald Dörken Ag Entkopplungsbahn
USD880170S1 (en) * 2017-10-24 2020-04-07 Bedgear, Llc Fabric
USD880169S1 (en) * 2017-10-24 2020-04-07 Bedgear, Llc Fabric
US10885233B2 (en) 2018-04-23 2021-01-05 Milliken & Company Systems and methods for generating textiles with repeating patterns
US11441274B2 (en) 2020-03-16 2022-09-13 Gpcp Ip Holdings Llc Tissue products having emboss elements with reduced bunching and methods for producing the same
US11702797B2 (en) 2020-03-16 2023-07-18 Gpcp Ip Holdings Llc Tissue products formed from multi-apex emboss elements and methods for producing the same
DE102020134732A1 (de) * 2020-12-22 2022-06-23 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Thermoformteil

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2338749A (en) * 1942-03-17 1944-01-11 Ralph H Wilbur Tie band, label, and similar article

Family Cites Families (105)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE570960A (ko) *
US2861006A (en) * 1957-02-19 1958-11-18 Scholl Mfg Co Inc Adhesive tape and method of making the same
FR1315903A (fr) * 1961-12-14 1963-01-25 Nouveau matériau d'emballage
GB975783A (en) * 1962-07-16 1964-11-18 Us Rubber Co Method of making an article of a polymeric resin having co-ordinated surface relief and colouring
US3312005A (en) * 1962-10-04 1967-04-04 Dennison Mfg Co Linerless pressure-sensitive labels
FR1376509A (fr) * 1963-05-02 1964-10-31 Procédé de collage pour emballage de beurre
US3386846A (en) * 1963-06-19 1968-06-04 Nashua Corp Activatable adhesive sheets with peaked areas of lesser potential adhesive tenacity
FR1429312A (fr) * 1964-12-07 1966-02-25 Poval Soc Procédé de fabrication d'objets en contre-dépouille et objets obtenus par ce procédé
US3554835A (en) * 1967-08-16 1971-01-12 Morgan Adhesives Co Slidable adhesive laminate and method of making
US3592722A (en) * 1970-06-04 1971-07-13 Morgan Adhesives Co Slidable adhesive laminate
US3879330A (en) * 1972-03-17 1975-04-22 Union Carbide Corp Food wrap having low oxygen permeability and desirable elastic properties
US3853129A (en) * 1973-10-01 1974-12-10 Union Carbide Corp Pressure-sensitive tape fastener for disposable diapers
US3943609A (en) * 1974-02-04 1976-03-16 Colgate-Palmolive Company Adhesive diaper fastener with integral adhesive protecting means
US3937221A (en) * 1974-07-18 1976-02-10 Johnson & Johnson Disposable diaper with permanently attached closure system with a string gripper
US3901237A (en) * 1974-07-31 1975-08-26 Johnson & Johnson Fastening means for a disposable diaper
US4181752A (en) * 1974-09-03 1980-01-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Acrylic-type pressure sensitive adhesives by means of ultraviolet radiation curing
GB1493407A (en) * 1974-12-16 1977-11-30 Ici Ltd Decorative sheet material
US3967624A (en) * 1975-04-04 1976-07-06 Johnson & Johnson Disposable diaper with tab fasteners having a perforated cover strip
GB1548164A (en) * 1975-06-25 1979-07-04 Penrose R Set of tiles for covering a surface
US4067337A (en) * 1976-02-19 1978-01-10 Johnson & Johnson Re-usable tape tab for disposable diapers
US4061820A (en) * 1976-04-07 1977-12-06 Oxford Chemicals, Incorporated Self-adhering material
US4023570A (en) * 1976-04-21 1977-05-17 Personal Products Company Adhesively attached absorbent liners
US4576850A (en) * 1978-07-20 1986-03-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Shaped plastic articles having replicated microstructure surfaces
JPS5536212A (en) * 1978-09-06 1980-03-13 Mitsui Toatsu Chem Inc Thermosetting resin composition
US4342314A (en) * 1979-03-05 1982-08-03 The Procter & Gamble Company Resilient plastic web exhibiting fiber-like properties
US4508256A (en) * 1979-03-05 1985-04-02 The Procter & Gamble Company Method of constructing a three dimensional tubular member
US4303485A (en) * 1979-08-20 1981-12-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Ultraviolet polymerization of acrylate monomers using oxidizable tin compounds
DE7931547U1 (de) * 1979-11-08 1980-02-07 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Klebeband
US4460634A (en) * 1979-12-29 1984-07-17 Masaaki Hasegawa Adhesive sheet and method for manufacturing the same
US4659608A (en) * 1980-01-28 1987-04-21 James River-Norwalk, Inc. Embossed fibrous web products and method of producing same
DE3012342C2 (de) * 1980-03-29 1984-08-16 Scheuch Folien- und Papierverarbeitung GmbH & Co KG, 6109 Mühltal Mehrschichtfolie und Verfahren zum Verschluß von Gefäßen
US4339088A (en) * 1980-04-07 1982-07-13 Paper Converting Machine Company Embossing method to avoid nesting in convolutely wound rolls and product
DE3023959C2 (de) * 1980-06-26 1986-06-26 Schubert & Salzer Maschinenfabrik Ag, 8070 Ingolstadt Verfahren und Vorrichtung zum Anspinnen eines Fadens in einem Spinnrotor einer Offenend-Spinnvorrichtung
US4376440A (en) * 1980-08-05 1983-03-15 Kimberly-Clark Corporation Sanitary napkin with adhesive attachment means
DE3039651C2 (de) * 1980-10-21 1985-07-25 Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim Luftschallschluckende, verformte Platte
US4509908A (en) * 1981-02-02 1985-04-09 The Procter & Gamble Company Apparatus for uniformly debossing and aperturing a resilient plastic web
US4337772A (en) * 1981-03-06 1982-07-06 Kimberly-Clark Corporation Adhesive backed sanitary napkin
US4336804A (en) * 1981-03-23 1982-06-29 Kimberly-Clark Corporation Sanitary napkin with garment suspension adhesive but without release paper covering
JPS5813682A (ja) * 1981-07-16 1983-01-26 Nippon Carbide Ind Co Ltd 感圧接着剤層
US4410130A (en) * 1981-12-30 1983-10-18 Mobil Oil Corporation Protective strip for Z-fold bag closure
US4519095A (en) * 1981-12-30 1985-05-21 Mobil Oil Corporation Adhesive channel closure for flexible bags
US4404242A (en) * 1982-04-02 1983-09-13 Mobil Oil Corporation Film laminate food wrap and food pouch therefrom
US4405666A (en) * 1982-04-02 1983-09-20 Mobil Oil Corporation Film laminate food wrap and food pouch therefrom
US4392897A (en) * 1982-04-05 1983-07-12 Mobil Oil Corporation Manufacturing process for channel seal
US4803032A (en) * 1983-05-17 1989-02-07 James River-Norwalk, Inc. Method of spot embossing a fibrous sheet
US4528239A (en) * 1983-08-23 1985-07-09 The Procter & Gamble Company Deflection member
US4514345A (en) * 1983-08-23 1985-04-30 The Procter & Gamble Company Method of making a foraminous member
US4612221A (en) * 1983-11-16 1986-09-16 Union Carbide Corporation Multilayer food wrap with cling
DE3346100A1 (de) * 1983-12-21 1985-07-04 Beiersdorf Ag, 2000 Hamburg Rueckstandsfrei wieder abloesbare haftklebrige flaechengebilde
US4695422A (en) * 1984-02-16 1987-09-22 The Procter & Gamble Company Production of formed material by solid-state formation with a high-pressure liquid stream
US4839216A (en) * 1984-02-16 1989-06-13 The Procter & Gamble Company Formed material produced by solid-state formation with a high-pressure liquid stream
US4546029A (en) * 1984-06-18 1985-10-08 Clopay Corporation Random embossed matte plastic film
US4743242A (en) * 1984-08-06 1988-05-10 Kimberly-Clark Corporation Disposable diaper with refastenable tape system
US4655761A (en) * 1984-08-06 1987-04-07 Kimberly-Clark Corporation Disposable diaper with refastenable tape system
US4578069A (en) * 1984-08-10 1986-03-25 Kimberly-Clark Corporation Breathable baffle composite
US4699622A (en) * 1986-03-21 1987-10-13 The Procter & Gamble Company Disposable diaper having an improved side closure
US4820589A (en) * 1986-11-17 1989-04-11 Mobil Oil Corporation Cling/no cling-slip stretch wrap film
US5273809A (en) * 1987-04-17 1993-12-28 Mobil Oil Corporation Multilayer stretch wrap film inherently exhibiting a significant cling property
US4778644A (en) * 1987-08-24 1988-10-18 The Procter & Gamble Company Method and apparatus for making substantially fluid-impervious microbubbled polymeric web using high pressure liquid stream
US4894275A (en) * 1987-10-02 1990-01-16 Helmut Pelzer Floor mat/foot pad for automobiles
JP2657965B2 (ja) * 1987-10-31 1997-09-30 日本カーバイド工業 株式会社 感圧接着剤層
US5116677A (en) * 1987-12-30 1992-05-26 Co-Ex Plastics, Inc. Thermoplastic stretch-wrap material
US5176939A (en) * 1989-02-10 1993-01-05 Esselte Pendaflex Corporation Method of manufacturing discontinuous pattern on a support material
US5269776A (en) * 1989-03-24 1993-12-14 Paragon Trade Brands, Inc. Disposable diaper with refastenable mechanical fastening system
US4959265A (en) * 1989-04-17 1990-09-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Pressure-sensitive adhesive tape fastener for releasably attaching an object to a fabric
US5175049A (en) * 1989-04-27 1992-12-29 The Dow Chemical Company Polyolefin laminate cling films
JPH032292A (ja) * 1989-05-30 1991-01-08 Masaya Takinami 粘着装置
US5080957A (en) * 1989-08-01 1992-01-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Tape having partially embedded ribs
CA2065417C (en) * 1989-08-08 1996-07-02 Yasurou Nakamura Heat-adhesive paper sheet
US4946527A (en) * 1989-09-19 1990-08-07 The Procter & Gamble Company Pressure-sensitive adhesive fastener and method of making same
US5221276A (en) * 1989-09-19 1993-06-22 The Procter & Gamble Company Absorbent article having a textured fastener
DE3931299C2 (de) * 1989-09-20 1998-07-02 Targor Gmbh Kunststoff-Formteil mit genarbter Oberfläche und verbesserter Kratzfestigkeit
US5112674A (en) * 1989-11-07 1992-05-12 Exxon Chemical Company Inc. Cling packaging film for wrapping food products
US5141790A (en) * 1989-11-20 1992-08-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Repositionable pressure-sensitive adhesive tape
US5208096A (en) * 1990-01-08 1993-05-04 Paragon Films Incorporated Single-sided cling stretch film
JPH0734865Y2 (ja) * 1990-02-21 1995-08-09 株式会社クラレ 食品の包装材
GB9005948D0 (en) * 1990-03-16 1990-05-09 Sanders Bernard A component carrying a substance
WO1992000187A1 (en) * 1990-06-18 1992-01-09 Harder Robert L Improved fusible bonding tape and method of manufacture thereof
US5098522A (en) * 1990-06-29 1992-03-24 The Procter & Gamble Company Papermaking belt and method of making the same using a textured casting surface
DE4034869A1 (de) * 1990-11-02 1992-05-07 Hoechst Ag Flaechenhafter formkoerper mit wenigstens einseitig regelmaessig strukturierter oberflaeche
US5300347A (en) * 1991-03-01 1994-04-05 Kimberly-Clark Corporation Embossed facial tissue
JP3002292B2 (ja) 1991-06-10 2000-01-24 シャープ株式会社 画像調整装置
US5245025A (en) * 1991-06-28 1993-09-14 The Procter & Gamble Company Method and apparatus for making cellulosic fibrous structures by selectively obturated drainage and cellulosic fibrous structures produced thereby
US5275588A (en) * 1991-09-19 1994-01-04 Nitta Gelatin Inc. Article having target part for adhering and method for producing it
US5585178A (en) * 1991-12-31 1996-12-17 Minnesota Mining & Manufacturing Company Composite adhesive tape
US5296277A (en) * 1992-06-26 1994-03-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Positionable and repositionable adhesive articles
USD331665S (en) 1992-10-02 1992-12-15 Kimberly-Clark Corporation Embossed tissue
US5436057A (en) * 1992-12-24 1995-07-25 James River Corporation High softness embossed tissue with nesting prevention embossed pattern
US5597639A (en) * 1992-12-24 1997-01-28 James River Corporation Of Virginia High softness embossed tissue
US5334428A (en) * 1992-12-28 1994-08-02 Mobil Oil Corporation Multilayer coextruded linear low density polyethylene stretch wrap films
US5487929A (en) * 1993-02-03 1996-01-30 Borden, Inc. Repositionable wall covering
NZ250875A (en) * 1993-02-22 1997-10-24 Mcneil Ppc Inc Absorbent pad comprising an adhesive layer which contacts and follows the contour of recess(s) in the garment side surface of the pad
US5453296A (en) * 1993-05-04 1995-09-26 Mcneil-Ppc, Inc. Method for making an absorbent product having integrally protected adhesive
US5458938A (en) * 1993-08-03 1995-10-17 Minnesota Mining And Manufacturing Company Mounting laminate having recessed adhesive areas
US5518801A (en) * 1993-08-03 1996-05-21 The Procter & Gamble Company Web materials exhibiting elastic-like behavior
JPH07246216A (ja) * 1994-03-08 1995-09-26 Uni Charm Corp 使い捨ての体液吸収性着用物品における貼着構造
JP3002292U (ja) 1994-03-23 1994-09-20 常和 ▲角▼井 納骨室
US5527112A (en) * 1994-04-15 1996-06-18 Dowbrands L.P. Adhesive closure for flexible bag
US5514122A (en) * 1994-05-16 1996-05-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Feminine hygiene pad
FR2721251B1 (fr) * 1994-06-17 1996-07-26 Kaysersberg Sa Feuille multicouche de papier absorbant, son procédé de fabrication.
US5589246A (en) * 1994-10-17 1996-12-31 Minnesota Mining And Manufacturing Company Heat-activatable adhesive article
USD373026S (en) 1994-12-15 1996-08-27 Fort Howard Corporation One side of a paper wipe product
WO1997025256A1 (en) * 1996-01-10 1997-07-17 The Procter & Gamble Company Improved storage wrap material
USD381810S (en) 1996-03-21 1997-08-05 Kimberly-Clark Corporation Top surface of tissue
US5965235A (en) * 1996-11-08 1999-10-12 The Procter & Gamble Co. Three-dimensional, amorphous-patterned, nesting-resistant sheet materials and method and apparatus for making same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2338749A (en) * 1942-03-17 1944-01-11 Ralph H Wilbur Tie band, label, and similar article

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101766997B1 (ko) 2016-02-15 2017-08-23 한양대학교 산학협력단 3차원 음향 확산 구조체 및 이의 설계 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
BR9713497A (pt) 2000-02-29
CA2271083A1 (en) 1998-05-22
PE39098A1 (es) 1998-07-20
ZA97164B (en) 1997-10-21
HK1022178A1 (en) 2000-07-28
KR20000053134A (ko) 2000-08-25
NO992216L (no) 1999-07-08
CZ162099A3 (cs) 1999-09-15
JP2001504054A (ja) 2001-03-27
AU731961B2 (en) 2001-04-05
EP0937180A1 (en) 1999-08-25
MA24052A1 (fr) 1997-10-01
CA2271083C (en) 2004-03-30
DE69737027D1 (de) 2007-01-11
DE69737027T2 (de) 2007-06-06
IL129716A0 (en) 2000-02-29
US6254965B1 (en) 2001-07-03
HUP0000594A3 (en) 2001-10-29
NO992216D0 (no) 1999-05-06
CN1261649C (zh) 2006-06-28
MY115062A (en) 2003-03-31
AU1528697A (en) 1998-06-03
ES2277351T3 (es) 2007-07-01
CN1443900A (zh) 2003-09-24
TW401347B (en) 2000-08-11
CO4650059A1 (es) 1998-09-03
EP0937180B1 (en) 2006-11-29
AR005442A1 (es) 1999-06-23
IL129716A (en) 2002-07-25
EG21617A (en) 2001-12-31
WO1998021410A1 (en) 1998-05-22
TR199900987T2 (xx) 1999-09-21
JP4531134B2 (ja) 2010-08-25
US5965235A (en) 1999-10-12
ATE346977T1 (de) 2006-12-15
ID18828A (id) 1998-05-14
HUP0000594A2 (en) 2000-07-28
CZ301490B6 (cs) 2010-03-24
CN1119460C (zh) 2003-08-27
CN1236411A (zh) 1999-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100314984B1 (ko) 비정형 패턴을 가진 항네스팅 3차원 시트 재료와, 이를 제조하는 방법 및 장치
US6194062B1 (en) Storage wrap material
EP0874765B1 (en) Improved storage wrap material
US20070178262A1 (en) Storage wrap material
CA2431165C (en) Substance delivery system
MXPA99004190A (en) Three-dimensional, amorphous-patterned, nesting-resistant sheet materials and method and apparatus for making same
AU2017200874A1 (en) Storage wrap material
AU2012265595A1 (en) Storage wrap material

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121019

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131016

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141017

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151016

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161028

Year of fee payment: 16

EXPY Expiration of term