KR100712586B1

KR100712586B1 - 입자 매설 웨브 제조 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100712586B1
Application number: KR1020027014953A
Authority: KR
Inventors: 챔버즈데이비드씨.; 콘넬글렌; 디비갈피티야란지쓰; 리빙스톤데이비드이.; 몬테아구도토니디.; 노이수잔씨.; 산두테즈민케이.
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2000-05-09
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2007-05-16
Also published as: EP1280612B1; DE60009756T2; US6569494B1; EP1280612A1; US6834612B2; AU2000275812A1; WO2001085358A1; US20030129302A1; HK1054345B; ATE263632T1; MY125007A; JP2004508918A; HK1054345A1; KR20030022795A; DE60009756D1

Abstract

표면 상으로 입자(26)들을 분배하기 위한 분배기(24)는 입자들을 수용하는 호퍼(50)를 포함한다. 개구들을 갖는 스크린(56)은 호퍼의 개구에 인접해서 위치된다. 스크린 개구들은 균일한 크기이고 이격되어 있고 입자가 분배되는 동안 가장 큰 입자가 통과할 정도로 충분히 크지만 분배기가 작동하지 않을 때에는 입자들을 유지하기에 충분히 작다. 규칙적으로 이격된 강모로 덮혀 있는 회전 가능한 브러시(58)는 호퍼의 외측에 위치된다. 강모의 크기는 스크린 개구의 크기보다 작을 수 있으며, 강모가 스크린의 표면 위에서 이동할 때, 강모는 스크린의 개구를 통해 돌출하고 입자들을 표면 상으로 분배하도록 스크린을 거쳐 입자들을 끌어낸다. 또한, 스크린으로부터 떨어진 제1 위치와 스크린과 접촉하는 제2 위치 사이에서 브러시를 이동시키기 위한 장치가 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 매설된 입자들을 구비한 웨브를 제조하기 위한 장치이다. 본 장치는 웨브를 입자에 대해 수용성으로 제조하기 위한 제조기(18)와, 웨브 상으로 입자들을 분배하기 위한 분배기(42)와, 웨브에서의 입자 응집을 최소화하고 웨브의 종방향 및 횡방향 모두에서 입자들을 사실상 균일하게 분산시키기 위한 입자 분산용 분산기와, 분배된 입자들을 웨브 내에 매설시키기 위한 매설기(36)를 포함한다.

분배기, 호퍼, 스크린, 브러시, 매설기

Description

입자 매설 웨브 제조 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MAKING PARTICLE-EMBEDDED WEBS}

본 발명은 웨브에 입자들을 매설(embed)하는 것에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 접착 필름에 입자들을 매설하기 위한 처리에 관한 것이다.

입자들을 포함하는 웨브는 공지되어 있다. 통상적으로 이들 웨브는 필름이나 테이프이다. 입자-포함 필름은 일반적으로 필름 예비물에 입자들을 분산시킨 후 필름 예비물을 필름 형태로 재단함으로써 제조된다. 분산 기술은 사전-교차 링크 상태에서 낮은 점성도를 갖는 교차 링크형 수지와 용매계 수지에서 상당한 효과가 있다. 입자 분산에서의 문제점은 일반적으로 필름 예비물 점성도 및 전단율과 같은 처리 변수를 선택함으로써 해결될 수 있다.

그러나, 고온-용융 처리 수지에서, 입자 분산이 어려울 수 있다. 입자들이 처리 설비에서의 간극들보다 훨씬 작으면, 별다른 문제는 없다. 이방 도전성 접착제와 같은 적용에서, 이런 소입자들을 사용하는 것이 항상 바람직한 것은 아니다. 이들 적용에서 작은 입자들을 사용하면, 필름 두께가 소입자의 직경과 같은 지점까지 접착제가 유동하는데 드는 시간 때문에 접합 시간은 길 수 있다. 유리하게는, 크기가 접착 필름 두께에 근사한 입자들을 사용하는 것이다. 그러나, 입자 크기가 (복합 설비 및 피복 설비를 포함하는) 처리 설비에서의 다양한 간극의 크기와 가까워지면, 입자 신뢰도를 유지하면서 혼합하는 것에 문제가 있을 수 있으며 처리 설비가 손상될 수 있다. 또한, 때로는, 예컨대 역반사 필름의 제조에서, 입자들을 필름의 표면으로부터 돌출시키는 것이 바람직할 수 있다. 고온 용융 처리에서 경화성 재료가 사용될 때, 사용자는 조기 경화를 방지하기에 충분히 높게 온도를 유지하면서 혼합을 가능하게 하는 점성도를 갖기에 충분히 낮게 온도를 제공하는 것 사이에서 균형을 달성해야만 한다.

필름 상에서 입자들을 특정 패턴이나 무작위 패턴으로 배치하는 시스템이 알려져 있다. 대부분은 입자들을 분리하는 제1 단계와 입자들을 웨브로 전달하는 제2 단계를 포함한다. 이들 기술은 입자들을 포켓 내로 넣는 방법(칼론(Calhoun) 등의 미국 특허 제5,087,494호)과, 스크린을 거쳐 입자들을 통과시키는 방법(사카츠(Sakatsu) 등의 미국 특허 제5,616,206호)과, 강자성 입자와의 자성 정렬(진(Jin) 등의 미국 특허 제4,737,112호, 바사반핼리(Basavanhally)의 미국 특허 제5,221,417호)과, 강자성 유체와 임의의 입자와의 자성 정렬(맥아들(McArdle) 등의 미국 특허 제5,851,644호, 미국 특허 제5,916,641호)과, 표면 상에 조밀 입자들을 갖는 필름을 스트레칭시키는 방법(칼론 등의 미국 특허 제5,240,761호)과, 입자 프린팅(칼론 등의 미국 특허 제5,300,340호)을 포함한다. 입자들을 전달하는 다른 방법은 전기 도전성 입자들이 정전기 대전되어 접착("실리콘계 점착재") 필름과 접촉하는 스크린을 거쳐 전기 도전성 입자들을 접착 필름으로 끌어당기는 고토(Goto) 등의 유럽 특허 0691660호에 개시된다. 스크린(마스크)은 입자들을 끌어당기기 위해 전기 대전된다. 이 경우, 입자들은 차폐되지 않은 영역만을 피복한다. 스크린은 선택적으로 필터로서 기능함으로써, 입자들은 스크린의 개구에 대응하는 패턴으로만 통과될 수 있다. 잉여 입자들은 스크린으로부터 털어서 제거되거나 진공 제거된다. 분포된 전기 도전성 입자들 사이의 간극은 입자간의 전기적 접속을 방지하기 위해 광경화성 또는 열경화성 수지로 충전된다. 수지를 경화시킬 때, 점착재는 이방성 전기 도전성 수지를 형성하기 위해 입자 충전된 수지로부터 마스크와 함께 벗겨진다. 이들 기술은 모두 상당히 고가의 설비를 필요로 하거나 최종 입자 매설 웨브에 비용을 추가하는 다양한 일회용 또는 재사용 가능한 부품들을 필요로 한다. 본 발명은 보다 간단한 실행을 구현할 수 있다.
국제 공개 공보 WO 86/00829호는 표면 상으로 분말, 즉 뭉친 재료로 된 입자를 분배하는 장치를 개시하고 있는데, 상기 장치는 그 바닥부를 따라 배열되어 분배된 재료를 배출하도록 된 적어도 하나의 개구와, 종방향으로 회전가능하게 지지된 축을 갖고, 상기 축에는 그 축을 따라 나선형으로 배열된 고정 브러시가 설치되고, 상기 브러시는 상기 개구로 분배될 재료를 쓸도록 되어 있고, 하우징에는 재료가 분배되도록 그 일단부에 배열된 입구가 제공되고, 상기 개구 후에 하우징의 대향 단부에 제공된 잉여 재료를 위한 출구가 제공되고, 이에 의해 상기 축이 회전하는 동안 브러시는 컨베이어와 같이 상기 입구와 출구 사이에 재료를 반송하도록 되어서, 그 자체가 공지된 방식으로 상기 개구를 통해 재료를 배출한다.

입자 매설 웨브의 입자들은 필름의 접착 수준을 제어하거나 또 다른 용도를 제공한다. 예컨대, 입자들이 전기 도전성인 경우, 도전성 접착 필름이 제조될 수 있다. 도전성 접착 필름은 프린트 회로 기판 등에 플렉스 회로(flex circuit)를 부착시키는 것과 같이, 전기 구성물의 조립체의 층으로서 사용될 수 있다. Z-축 도전성 접착 필름은 인접 부품들을 측방으로 전기 절연할 필요가 있는 복층 구조물에서 복수개의 개별적인 전기 상호 접속부를 제조할 때 유용하다. 다른 예에서, 입자들은 역반사성일 수 있으며, 따라서 역반사성 필름을 형성한다. 입자들이 고유 점착성을 갖지 않는다면, 접착 웨브의 접착 수준은 입자 장전(loading) 수준에 의해 제어될 수 있다. 또한, 입자들은 캡슐화된(encapsulated) 재료를 갖는 중공의 구일 수 있으며, 따라서 사용시 이용 가능한 표면 상에 또는 표면 근처에 캡슐화된 재료를 갖는 웨브를 산출한다.

본 발명은 표면 상으로 입자들을 분배하기 위한 분배기이다. 분배기는 입자들을 수용하기 위해 호퍼를 포함한다. 호퍼는 바닥부에 개구를 갖는다. 개구를 갖는 스크린이 호퍼의 개구에 인접해서 위치되며, 호퍼의 외측에 위치된 이동기는 호퍼로부터 스크린을 거쳐 표면 상으로 입자들을 이동시킨다.

스크린 개구들은 균일한 크기일 수 있고 이격되어 있고 입자가 분배되는 동안 가장 큰 입자가 통과할 정도로 충분히 크지만 분배기가 작동하지 않을 때에는 입자들을 유지하기에 충분히 작다.

이동기는 규칙적으로 이격된 강모로 덮힌 원통형 브러시를 포함할 수 있다. 강모의 크기는 스크린 개구들의 크기보다 작을 수 있으며, 강모가 스크린의 표면 위에서 이동할 때, 강모는 스크린의 개구들을 통해 돌출하고 입자들을 표면 상으로 분배하도록 스크린을 거쳐 입자들을 끌어낸다. 브러시는 회전 가능하며 회전 속도는 입자의 분배 속도에 따라 가변적이다. 또한, 스크린으로부터 떨어진 제1 위치와 스크린과 접촉하는 제2 위치 사이에서 이동 가능한 브러시가 사용될 수 있다.

스크린으로부터 브러시의 중심 종축까지의 거리는 스크린 상의 브러시의 힘과 입자의 분배 속도를 조절하도록 조정될 수 있다. 또한, 잉여 입자는 세척 와이어를 사용해서 브러시로부터 제거될 수 있다.

본 발명은 또한 표면 상으로 입자들을 분배하는 방법이다. 본 방법은 호퍼에 입자들을 유지하는 단계를 포함한다. 호퍼는 스크린에 의해 덮힌 분배 개구를 갖는다. 스크린은 균일한 크기이고 이격되어 있고 입자가 분배되는 동안 가장 큰 입자가 통과할 정도로 충분히 크지만 분배기가 작동하지 않을 때에는 입자들을 유지하기에 충분히 작은 개구들을 갖는다. 본 방법은 또한 스크린의 개구들을 통해 강모를 돌출시키고 입자들을 표면 상으로 분배하도록 스크린을 거쳐 입자들을 끌어내기 위해 분배 개구에 인접한 규칙적으로 이격된 강모로 덮힌 원통형 브러시를 호퍼의 외측에서 회전시키는 단계를 포함한다. 본 방법은 또한 입자의 분배 속도를 변경시키는 단계를 포함한다. 분배 속도의 변경은 브러시의 회전 속도를 변경하거나, 스크린으로부터 브러시의 중심 종축까지의 거리를 조정하거나, 둘 모두를 행함으로써 이루어 질 수 있다.

본 발명은 또한 입자 매설 웨브를 제조하기 위한 장치이다. 본 장치는 웨브를 입자에 대해 수용성으로 만들기 위한 제조기와, 웨브 상으로 입자들을 분배하기 위한 분배기와, 웨브에서의 입자 응집을 최소화하고 웨브의 종방향 및 횡방향 모두에서 입자들을 사실상 균일하게 분산시키기 위한 입자 분산용 분산기와, 분배된 입자들을 웨브 내에 매설시키는 매설기를 포함한다.

분산기는 입자가 웨브 상으로 분배된 후 웨브의 표면을 완충시키기 위한 버퍼를 포함할 수 있다. 분산기는 입자들이 웨브 상으로 분배되기 전에, 입자들이 분배기 내에 있는 동안 입자들을 대전시키기 위해 분배기에 접속된 전원부에 의해서와 같이, 입자들을 전기 대전시킬 수 있다. 분산기는 또한 웨브를 접지시키거나 입자의 전하에 반대되는 전하로 웨브를 대전하는 것을 포함할 수 있다.

본 장치는 웨브 상의 정전하를 제거하기 위해 정전하 제거기를 포함할 수도 있다. 본 장치는 웨브 경로를 따라 위치된 정적 바아(static bar)를 포함하거나, 웨브 둘레의 대기를 이온화시키거나, 둘 모두를 포함할 수 있다.

웨브 상의 매설된 입자들은 z축 도전성인 것, 역반사성인 것, 필 접착력을 제어한 것, 연마제, 캡슐화한 것 또는 이들의 조합일 수 있다.

본 발명은 또한 웨브를 입자 수용성으로 만드는 단계와, 웨브 상으로 입자들을 분배하는 단계와, 웨브에서 입자가 덩어리지는 것을 최소화하도록 입자들을 분산시키는 단계와, 웨브 내의 분배된 입자들을 매설시키는 단계를 포함하는 입자 매설 웨브 제조 방법이다.

본 방법에서, 분산 단계는 웨브 상으로 입자들이 분배된 후 웨브의 표면을 완충시키는 단계와, 입자들이 웨브 상으로 분배되기 전에 입자들을 전기 대전하는 단계이거나, 이들 모두일 수 있다. 분산 단계는 또한 웨브를 접지시키거나 입자의 전하에 반대되는 전하로 웨브를 대전하는 단계를 포함할 수 있다. 웨브를 입자 수용성으로 만드는 단계는 가열 단계를 포함할 수 있다. 본 방법은 웨브 경로를 따라 위치된 정적 바아와 웨브 둘레의 대기를 이온화시키는 것 중 적어도 하나를 사용해서 웨브 상의 정전하를 제거하는 단계를 포함할 수도 있다.

도1은 본 발명의 장치의 개략도이다.

도2는 도1의 장치에 사용될 수 있는 급송 분배기의 사시도이다.

도3은 크래들이 상승된 도2의 분배기의 측면도이다.

도4는 크래들이 하강된 도2의 분배기의 측면도이다.

도5는 열가소성 접착제 상에 매설된 은-피복 유리 비드의 현미경 사진으로 서, 샘플 면적은 420 ㎛ × 570 ㎛이다.

본 발명은 재료의 웨브에 입자들을 매설하기 위한 방법과 장치이다. 비록 접착 기능을 하지 않는 종이 웨브 및 웨브와 같은 다른 웨브에 입자들이 매설될 수 있지만, 본 상세한 설명에서는, 필름, 특히 필름 형상의 수지에 대해 설명하기로 한다. 입자들은 구형이거나 규칙적일 필요는 없으며 완전히 또는 부분적으로 매설될 수 있다. 입자들은 접착력 제어와 같이 기존 웨브 성질을 개선하거나 추가 용도를 제공할 수 있는 임의의 입자일 수 있다. 입자들은 순 유리 비드와, 팽창 가능한 소형구와, 코어/셸 입자들과, 금속 비드와, 은 산화물이나 질화 붕소, 이산화티탄, 산화 2철, 산화 규소, 황화 마그네슘, 황화 칼슘 또는 규화 베릴륨 알루미늄과 같은 산화물, 질화물, 황화물 또는 규화물로 제조된 비드와, 중공형 유리 버블과, 중합체 구와, 세라믹 소형구와, 자성 입자들과, 해제 가능한 의약품, 가스 및 다른 재료를 포함하는 임의의 활성 충전 재료가 캡슐화된 미세 캡슐화 입자들일 수 있다. 입자들은 은, 구리, 니켈, 금, 팔라듐 또는 플라티늄과 같은 금속으로 또는 자성 피막, 금속 산화물 및 금속 질화물과 같은 다른 재료로 완전히 또는 부분적으로 피복될 수 있다. 예컨대 입자들을 역반사성 요소로 유용하도록 만들기 위해, 부분 금속 피막이 사용될 수 있다. 입자들은 소형 다공체이거나, 그렇지 않은 경우 활성화된 탄소 입자들을 포함하는 높은 표면 영역을 갖도록 설계될 수 있다. 입자들은 입자 내에 또는 입자 상에 잔광성 축광 안료를 포함하는 안료와 염료를 포함할 수 있다.

예시적인 입자들은 다음과 같은 상표로 판매되는 것들을 포함할 수 있다. 즉, 미네소타주 세인트 폴 소재, 3M의 "리플렉티브(Reflective) 잉크 8010"과, 펜실베니아주 밸리 포지 소재, 포터즈 인더스트리즈(Potters Industries)의 "컨덕트-오-필(Conduct-O-Fil)"과, 캘리포니아주 로스 가토스(Los Gatos) 소재, 바이오포어(Biopore) 코포레이션의 "마그나포어(Magnapore)"와, 매사츄세츠주 와드 힐(Ward Hill) 소재, 알파 에어사(Alfa Aesar)의 325 메시 질화 붕소와, 아리조나주 스코트데일 소재, 글로벌 트레이드 얼라이언스(Alliance) 인크의 "피엘오-피엘비6/7(PLO-PLB6/7) 인광 안료"와, 미네소타주 세인트 폴 소재, 3M과 질란 인더스트리즈의 "지오스피어즈(Zeospheres)" 또는 "스카치라이트(Scotchlite)"와, 펜시베니아주 필라델피아 소재, 롬 앤 하스(Rohm & Haas)의 "파라로이드 이엑스엘(Paraloid EXL)2600"과, 뉴저지주 위코프 소재, 노바멧 스페셜티 프로덕츠(Novamet Specialty Products) 코포레이션의 "노바멧 니켈 파우더"이다.

다음은 본 발명의 용도를 보여주는 응용 분야의 예이다. 도전성 입자들은 프린트 회로 기판 등에 플렉스 회로(flex circuit)를 부착시키는 것과 같이, 전기 구성물을 조립할 때 층으로서 사용될 수 있는 도전성 접착 필름이 될 수 있다. 라이너 상의 접착 필름으로부터 제조된 Z-축 도전성 접착 필름(ZAF)은 층들이 (필름의 평면에 수직한) z-방향으로 전기 접속되는 동안 인접 부품들과 측방으로 전기적으로 절연될 필요가 있는 다층 구조물에서 전기 접속부를 만들 때 유용하다. ZAF가 전기 접속부를 만드는데 사용될 때, 접촉 패드 영역당 적어도 여섯 개의 입자로 된 입자 밀도를 갖는 것이 바람직하다. 통상적인 최소 크기는 0.44 ㎟이다. 입자들이 필름의 두께와 유사한 직경을 갖도록 선택된다면, 입자들과 두 개의 도전성 기판 사이에서 전기 접촉을 이루는 데 요구되는 접착성 유동은 적기 때문에 ZAF의 접합 시간은 빠르다. 본 발명을 사용하여 ZAF를 제조하기 위해, 도전성 입자들은 필름이 제조된 후 필름 내에 매설된다. 입자들은 입자들이 접착 필름 상에 불규칙하게 놓일 때 입자들의 분포를 돕도록 전기장이 있는 상태에서 분배될 수 있다. 전기장은 입자들의 서로에 대한 상호간 척력을 발생시키며, 필름에 대한 입자의 인력을 발생시키도록 사용될 수도 있다. 그 후, 부품들은 두 개의 도전체 사이에 도전성 필름을 개재시키고 압력과 때로는 열을 가함으로써 접합된다. 접착제의 종류와 입자의 크기 범위에 따라, 접합 시간과 온도와 압력은 달라진다.

이런 제조 처리는 공지된 도전성 접착 필름에 사용된 제조 처리와 비교된다. 대부분의 공지된 필름에서, 접착성 예비물은 입자들이 혼합된 후 형성된 필름의 x-y 평면에서 도전성 경로가 형성되는 것을 방지하는데 충분한 입자 분산을 보장하기 위해 충분히 낮은 농도의 도전성 입자와 혼합된다. 입자들이 클수록, 입자들이나 처리 장치를 손상시키지 않고도 입자들을 충분히 분산시키는 것은 더 어렵다. 다른 방법은 캐리어 필름 상에 입자들을 위치시키는 단계와, 매설될 필름에 이런 조립체를 적층시키는 단계와, 캐리어 필름을 제거하는 단계를 포함한다. 이 방법은 바람직하지 않은 잔여 처리 단계를 추가한다. 미국 특허 제5,300,340호는 입자들이 최종 필름 상으로 직접 프린트될 수 있는 입자 프린트 처리를 설명한다. 그러나, 이것은 결과적으로 (본 발명에서와 같이 무작위적이 아닌) 균일한 순서로 된 패턴으로 되는 접촉 처리이다. 처리 속도는 제한되며, 프린트된 영역 내에서 입자들이 뭉치는 것을 방지하기 위한 어떠한 제공물도 없다. 이것의 한 가지 단점은 접합된 부품에서 회로 라인의 최소 피치가 비-뭉침 상황의 경우 보다 커야만 한다는 것이다. 또한, 두 입자들이 뭉쳐진다는 물증은 더 큰 입자-밀집물(cluster)을 충분히 가질 수 있음을 의미한다.

다른 예에서, 입자들은 고속도로 표지판이나 다른 산업에서 유용한 역반사성 필름을 형성하기 위해 역반사성 특성을 가질 수 있다.

입자-매설 웨브의 제3 예는 비접착성 입자들을 첨가함으로써 필 접착력(peel adhesion)을 제어하는 것을 포함한다. 이들 웨브는 접착력 수준을 제어한 접착제를 제조하는데 유용하다.

입자들은 사용중에 유용하게 되는 캡슐화된 재료를 구비한 중공형 구일 수도 있다. 미소-캡슐화 방향제를 구비한 필름이 향수 샘플로 사용될 수 있다. 미소-캡슐화 잉크를 구비한 필름이 무탄소형 종이로 사용될 수 있다. 입자들은 입자들이 효율적이고 저렴한 방식으로 부착된 품목에 대한 정보를 제공하기 위해 라디오 주파수 확인 시스템의 부품으로 사용될 수 있는 자성 구성물을 포함할 수 있다.

다른 예에서, 웨브 재료는 입자들을 웨브에 매설하는 동안 또는 매설한 후 열적으로 경화하는 실리콘 고무일 수 있다. 최종 재료는 전기 도전성인 또는 열 도전성인 패드로서 사용될 수도 있다.

입자들에 의해 덮힌 표면 영역의 기대량은 적용에 의해 달라질 수 있으며, 1 % 미만으로부터 최대 전체 표면을 덮는 단일층 입자까지의 범위일 수 있다. 단일층 입자들에 의해 제공되는 백분율 보호 범위는 다시 입자들의 형상과 관련된 입자들의 조밀 밀도에 따른다. 구형 입자에서, 단일층 입자들은 대략 78 %의 백분율 표면 영역 보호 범위에 대응한다. 이 범위에 속하는 적용물은 역반사성 시트, 탈점착화 접착 필름 및 z-축 도전성 접착제를 포함한다.

적절한 웨브 재료는 웨브 상으로 입자들을 분배하는 동안 입자들에 대해 수용성으로 될 수 있는 것들을 포함한다. 수용성이란 입자들이 웨브에 영구 매설될 수 있을 때까지 입자들이 분배된 직후 입자들이 취하는 위치에 거의 남아 있게 됨을 의미한다. 웨브는 단일한 또는 복수개의 층 구조물일 수 있다. 웨브는 캐리어층의 상부 상의 필름층 또는 다른 재료일 수 있다. 캐리어 층이 사용될 때, 이것은 릴리즈 피복(release coating)될 수 있는 라이너일 수 있다. 다르게는, 연속 벨트가 캐리어 층으로서 사용될 수 있다. 입자들이 분배되는 웨브는 연속적일 필요는 없으며, 부직물일 수 있다.

실온에서 감압형(pressure-sensitive) 접착제인 웨브 재료는, 예컨대 필름을 예열하거나 예열하지 않고 닙 롤러를 통해 웨브를 운행시킴으로써, 접착제에 영구 매설된 입자들을 가질 수 있다. 또한, 감압형 접착제의 반응성 예비물로 피복된 라이너로 제조된 웨브 상으로 입자들을 분배시키고, 그 후 입자들이 첨가된 후 예비물을 경화시킬 수도 있다. 열가소성 웨브 재료는 웨브를 수용성으로 만들기 위해 가열될 수 있다. 가열되는 경우, 열가소성 수지가 라이너로부터 벗겨져 유동하게 되는 온도보다 낮은 온도로 웨브의 온도를 유지하는 것이 바람직하다. 유용한 열가소성 필름은 고온-용융 접착제로도 알려진 열 가소성 접착제로서 사용되도록 설계된 것들을 포함한다. 용매로부터 주형 성형(cast)될 수 있는 임의의 필름 재료는 라이너와 같은 캐리어 상으로 주형 성형될 수 있으며, 필름을 비수용성으로 만들도록 충분한 용매가 소실되기 전에 입자들이 매설되게 한다.

적절한 감압형 접착재는 아크릴, 비닐에테르, 천연 또는 합성 고무계 재료, 폴리(알파-올레핀) 및 실리콘을 포함할 수 있다. 1985년 8월 감압형 테이프 위원회의 "감압형 테이프 산업에 사용된 용어 정리"에 정의된 바와 같이, 감압형 접착제는 공지되어 있다. 예시적인 감압형 접착재로서는 상표명 "스카치

매직™ 테이프 810"으로 판매되는 3M의 아크릴 감압형 접착 테이프와 상표명 "컬러드(Colored) 페이퍼 테이프 256"으로 판매되는 3M의 고무계 감압형 접착 테이프를 포함한다.

열가소성 재료는 비정질이거나 반-결정질일 수 있다. 적절한 열가소성 재료는 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리페닐렌 황화물, 아크로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS), 폴리에스테르, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리우레탄, 폴리아미드, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌과 폴리에테르-블록-아미드와 같은 블록 공중합체, 폴리올레핀 및 이들의 유도물을 포함할 수 있다. "유도물"은 교차 링크 반응이나 중합 반응 쪽으로 반응하지 않는 추가적인 치환물을 구비한 염기성 분자를 지칭한다. 열가소성 재료의 혼합물이 사용될 수도 있다. 점착 부여제가 열가소성 수지에 포함될 수도 있다. 필름 형상의 예시적인 열가소성 재료는 상표명 "3M 서모-본드(Thermo Bond) 필름 560", "3M 서모-본드 필름 615", "3M 서모-본드 필름 770" 및 "3M 서모-본드 필름 870"으로 3M에서 판매하는 것들과, 상표명 "PAF", "EAF" 및 "UAF" 필름 시리즈로 어드히시브 필름 인크(뉴저지주 파인 브룩 소재)에서 판매되는 것들과, 상표명 "페박스(PEBAX) 3533"으로 엘프 아토켐(Elf Atochem)(펜실베니아주 필라델피아 소재)으로 판매되는 것들을 포함한다. 적절한 점착 부여제 수지는 일리노이주 시카코 소재, 아라카와 케미컬(Arakawa Chemical)에서 상표명 "타미놀(TAMINOL) 135"로 판매하는 것, 플로리다주 파나마 시티 소재, 아리조나 케미컬에서 상표명 "니레즈(NIREZ) 2040"으로 판매하는 것과, 델러웨어주 윌밍톤 소재, 허큘레스 인크에서 상표명 "피코핀 티(PICOFYN T)로 판매하는 것을 포함한다.

열경화성 웨브 재료가 사용될 수도 있다. 열경화성 재료에 따라, 입자들은 경화가 진전된 상태로 재료 내에 매설될 수 있다. 그러나, 특히 입자들이 부분적으로 또는 완전히 경화된 재료에 매설될 수 없다면, 웨브를 수용성으로 만들기 위한 어떤 가열도 경화가 너무 멀리 진행되기 전에 입자들이 매설될 수 있기에 충분히 낮은 웨브 온도에서 이루어져야 한다. 적절한 열경화성 재료는 잠복기를 유지하면서 웨브 형상으로 제조될 수 있는 것들이다. 잠복기란 원하는 처리가 완료될 수 있을 때까지 경화가 사실상 방지될 수 있음을 의미한다. 이런 잠복기를 달성하고자 하는 경우 암형(dark) 및/또는 냉온 처리 조건을 필요로 한다. 적절한 열경화성 재료는 에폭시, 우레탄, 시안산염 에스테르, 비스말레이미드(bimaleimides), 니트릴 페놀산을 포함하는 페놀산 및 이들의 조합을 포함한다. 예시적인 열경화성 재료는, 다음의 AF 명칭을 갖는 것들, 즉 "AF 42", "AF 111", "AF 126-2", "AF 163-2", "AF 3109-2", "AF 191", "AF 2635", "AF 3002", "AF 3024", "AF 3030FST", "AF 10", "AF 30", "AF 31" 및 "AF 32"를 포함하는 상표명 "3M 스카치-웰드 스트럭쳐럴 어드헤시브 필름(Scotch-Weld Structural Adhesive Film)"으로 3M에서 판매하는 것들을 포함한다.

혼성 재료도 웨브로서 사용될 수 있다. 혼성 재료는 적어도 두 개의 구성물의 조합이며, 이때 구성물들은 액상(구성물의 조합은 액체이다)에서 양립성이 있고 구성물들은 상호 투과성 중합체 네트워크 또는 반투과성 중합체 네트워크를 형성하고 적어도 하나의 구성물은 열에 의해 또는 빛과 같은 다른 방법에 의해 경화후 불용성(구성물이 용해될 수 없거나 용융될 수 없다)으로 된다. 제1 구성물은 교차 링크형 재료일 수 있으며 제2 구성물은 (a) 열가소성 재료이거나, (b) 열가소성 재료를 형성할 수 있는 단량체, 저중합체 또는 중합체(및 임의의 필수 큐러티브(curative))이거나, (c) 열경화성 재료를 형성할 수 있는 열경화성 재료, 즉 단량체, 저중합체 또는 예비 중합체(및 임의의 필수 큐러티브)일 수 있다. 제2 구성물은 제1 구성물과 반응하지 않도록 선택된다. 그러나, 바람직하게는, 예컨대 접합된 혼성 재료의 응집 강도를 증가시키기 위해, 교차 링크형 재료 및 제2 구성물 중 어느 하나 또는 이들 모두와 반응할 수 있는 제3 구성물을 첨가할 수 있다.

적절한 제1 구성물은 아크릴 및 우레탄과 같은 교차 링크형 탄성체뿐만 아니라, 상술한 바와 같은, 열경화성 재료를 포함한다. 적절한 열가소성 제2 구성물은 상술할 것들을 포함한다. 원상태로, 즉 어떠한 심각한 교차 링크 반응을 하지 않으면서 열가소성 재료를 형성할 수 있는 단량체, 저중합체 또는 중합체(및 임의의 필수 큐러티브)로 형성될 수 있는 적절한 열가소성 수지가 보다 쉽게 명백한 것일 수 있다. 제2 구성물(a)을 합체한 예시적인 혼성 재료는, 예컨대 국제 공개 00/20526호와, 미국 특허 제5,709,948호와, 미국 특허 제6,057,382호에 개시된다. 제2 구성물(b)을 합체한 예시적인 혼성 재료는, 예컨대 미국 특허 제5,086,088호에 개시된다. 미국 특허 제5,086,088호의 예1은 원형대로 형성된 열가소성 재료의 일 예를 설명한다. 적절한 열경화성 제2 구성물은 상술한 것들을 포함한다. 제2 구성물(c)을 합체한 예시적인 혼성 재료는, 예컨대 미국 특허 제5,494,981호에 개시된다.

선택 사항으로서, 웨브 재료는 또한 최종 입자 매설 웨브의 필름 조작 성질을 개선하는 필름-형성 재료와 같은 첨가물을 포함할 수 있다. 첨가물의 다른 예는 퓸드 실리카(fumed silica)와 같은 칙소제(thixotropic)와, 코어-셸 강인화제(toughener)와, 산화2철, 벽돌 가루, 카본 블랙 및 산화 티탄과 같은 안료, 이산화규소, 황화 망간, 황화 칼슘 및 규화 베릴륨 알루미늄과 같은 충전제와, 베토나이트(betonite)와 같은 클레이, 유리 비드, 유리 또는 페놀 수지로 제조된 버블, 예컨대 상표명 "익스팬셀 디유(Expancel DU)"로 조지아주 둘루쓰(Duluth) 소재, 익스팬셀 인크/아크조 노벨(Akzo Nobel)에서 판매하는 소형구인 팽창 가능한 소형구, 예컨대 상표명 "쉴덱스 에이씨5(Shieldex AC5)"로 독일, 움즈(Worms) 소재 더블유.알. 그레이스 게엠베하(W. R. Grace GmbH)에서 판매하는 것들과 같은 부식 억제제, (뉴욕주 슬레이트 힐 소재, 테크니컬 파이버 프로덕츠 및 테네시주 올드 히코리 소재, 리메이(Reemay) 인크에서 판매하는) 폴리에스테르, 폴리이미드, 유리, (상표명 "케블라(Kevlar)로 델라웨어주 윌밍톤 소재, 이.아이. 듀폰 디 네이모아 앤드 코. 인크에서 판매하는) 폴리(피-페놀렌 테레프탈아미드)와 같은 폴리아미드, 카본 및 세라믹과 같은 유기물 또는 무기물 섬유로 된 비방향성, 직물 및 부직물 웨브와 같은 강화 재료를 포함한다. 다른 적절한 첨가물은 전기적 또는 열적 도전성 입자들이나, 전기적 또는 열적 도전성 직물 또는 부직물 웨브나, 전기적 또는 열적 도전성 섬유와 같은 열적 또는 전기적 도전성을 제공하는 것들을 포함한다. 또한, 바람직하게는 초단파 경화와 같은 경화 방법에서 에너지 흡수제로 기능하는 첨가물을 제공할 수도 있다.

본 발명은 무작위적이고 비응집성으로 분포하도록 입자들을 분배해서 매설하는 기술을 사용한다. 입자들은 사전 선택된 밀도로 입자들이 비교적 균일(단위 면적당 입자의 수)하게 분포하도록 적용된다. 이런 적용은 (비록 어떤 적용물에 대해 요구되는 경우에 사용될 수 있으나) 어떤 복잡한 스크린이나 마스크를 필요로 하지 않고도 달성된다. 정전 전하는 입자들이 접착 필름 상에 무작위적으로 있을 때 입자들의 반발 작용과 상호간 배제를 돕기 위해 사용될 수 있다. 또한, 웨브는 입자 분포를 더욱 돕기 위해 완충될 수 있다.

도1에 도시된 시스템(10)에서, 접착제가 피복된 열가소성 필름과 같은 웨브(12)가 공급 로울(14)로부터 풀려서 비교적 수평한 경로를 따라 이동하며, 이때 비수평 배향이 사용될 수도 있다. 다르게는, 웨브는 처리 라인으로부터 직접 또는 임의의 다른 공지 형상으로 공급될 수 있다. 임의 종류의 웨브 풀림 장치(web unwind device)가 사용될 수 있다. 웨브(12)는 (도시되지 않은) 한 쌍의 닙 롤러를 통해서 또는 하나 이상의 종동 또는 안내 롤러(16)를 통해서 또는 그 위로 선택적으로 통과할 수 있다. 다음으로, 웨브(12)는 웨브를 연화시키기 위해 가열면(18) 위로 통과한다. 서모커플과 같은 온도 감지 장치, 비접촉형 적외선 센서 또는 다른 유사 장치가 웨브 온도를 감시하지만, 보다 양호하게는 웨브(12) 자체의 온도가 측정된다. 가열면(18)은 제어기(20)에 의해 제어될 수 있다. 웨브(12)는 가열면(18)과 접촉함으로써 접촉에 의해 가열될 수 있거나 가열면 위로 통과함으로써 대류에 의해 가열될 수 있다. 웨브(12)가 가열면(18) 위로 통과하면, 활주 접촉에 의해 생성된 정전하는 최소화되지만 웨브를 가열하기 위해 보다 많은 에너지가 요구된다. 도시된 바와 같이, 가열면은 전기 가열판이다.

그 후 웨브(12)는 웨브 상에 쌓인 정전하를 줄이기 위해 선택 사항인 정적 바아(22)를 지난다. 다르게는, 이온화 공기 및 다른 공지된 정전하 제거 장치가 사용될 수 있다. 정전하는 웨브를 풀거나 초기 피복 과정에서 웨브 상에 이미 존재할 수 있다.

다음으로, 웨브(12)는 웨브의 표면 상으로 입자(26)들을 분배하는 분배 수단, 예를 들어 입자 분배기(24)를 통과한다. 도시된 바와 같이, 선택적인 전원(28)이 입자 분배기(24)에 접속되어서 입자들이 웨브 상으로 분배되기 전에 입자(26)들을 대전시킨다. 전원(28)은 입자(26)들을 대전시키기에 충분히 높은 전압을 공급한다.

입자(26)들이 웨브(12)의 표면 상으로 쌓인 후, 웨브는 제어기(32)에 의해 제어되는 제2 가열면(30) 위를 통과한다. 다르게는, 단일 제어기가 가열면(18, 30) 모두를 작동시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 단일 가열면이 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 가열면(18, 30)은 전기 가열판이다. 다르게는, 다른 가열 장치가 사용될 수 있다. 예컨대, 웨브는 일반적으로 "핫 캔(hot can)"으로 알 려진 원통형 로울의 위를 통과할 수 있거나, 웨브는 오븐을 거쳐 통과할 수 있거나, 웨브는 적외선 또는 유도 히터의 위를 통과할 수 있다. 히터는 바닥면에 인접할 뿐만 아니라 웨브의 상면에 인접할 수 있다.

도1에 도시된 바와 같이, 가열면(18)은 웨브(12)를 연화시키거나, 웨브가 피복되어 있는 경우 표면을 점성으로 만드는 웨브 상의 피복을 연화시키는 데 사용된다. 이로써 웨브(12)는 웨브 상에서 이동하지 않지만 웨브에 아직 단단히 점착되지 않은 입자(26)들에 대해 수용성으로 된다. 가열면(18)보다 길어 보이는 가열면(30)은 입자(26)들을 피복 내로 주입하기 위해 웨브(12)를 더욱 가열하는 데 사용된다. 복수개의 가열면이 사용되면, 가열면(18, 30)의 상대 길이는 그들 각각의 가열 작업을 달성하기 위해 달라질 수 있다. 다르게는, 가열면(30)은 입자(26)들이 분배될 때 웨브(12)를 가열할 수 있다. 가열면(30)에서 또는 그 뒤에서, 다른 선택 사항인 정적 바아(34)나 다른 정전하 제거 장치가 사용될 수 있다. 정적 바아(22)와 같이 정적 바아(34)는 웨브(12) 위에 또는 아래에 위치될 수 있다.

도시된 실시예에서 가열면(30)으로부터 나온 웨브(12)는 선택적으로 구동될 수 있는 한 쌍의 닙 롤러(36)를 통해 이동한다. 닙에서의 압력은 웨브(12) 내로 입자(26)들을 더욱 주입시킨다. 하나 또는 두 개의 닙 롤러가 웨브(12) 내로 입자(26)들을 매설하는 데 사용된다. 예컨대, 단일 롤러가 편평판 위에서 사용될 수 있다. 웨브(12) 내의 입자들을 붕괴시키지 않는 한 실리콘 고무, 고무 피복, 금속 및 이들의 조합을 포함하는 임의 종류의 롤러가 사용될 수 있다. 닙 롤러(36)는 웨브(12) 내로 입자들을 더욱 주입하기 위해 가열될 수도 있다. 또한, 닙 롤러(36)를 가열함으로써, 가열면(30)은 단축되거나 심지어 제거될 수 있다. 닙 롤러(36)를 지나, 웨브(12)는 (닙 롤러(36)가 구동되지 않는 경우) 구동 롤러(38)를 돌아서, 예컨대 공기-클러치 와인더를 구비한 와인드업 위치의 와인드업 롤러(40)로 통과한다. 다르게는, 웨브(12)는 선택적으로는 스테인리스 강 페이서 위를 통과할 수 있다.

분배 중 입자의 응집은 균일한 분포의 입자들을 얻는데 있어 장애이다. 입자 뭉침은 전기 단락, 불균일 역반사, 불균일 트랙 및 불균일 외양을 야기하는 경로를 발생시키기 때문에 바람직하지 않다. 웨브 상으로 입자들을 분배하기 위해 사용되는 공지된 방법에서 입자 응집은 공통적인 문제이다. 본 발명은 이런 문제를 극복한다. 전원(28)은 분배기(24)로 전압을 인가할 수 있으며, 가열면(18)(접지가 도시됨), 정적 바아(34)(접지가 도시됨) 및 가열면(30)으로 된 임의의 조합에 반대 전하가 인가되거나 접지될 수 있다. 입자(26)들을 대전시키면 분배기(24)와 웨브의 가열면 사이에는 전기장이 발생한다. 입자(26)에 전하를 가하게 되면, 동일 전하는 서로 반발하기 때문에 입자들을 분리할 기회가 증가한다. 또한, 전기장은 입자들을 표면에 박아 넣기에 충분한 모멘텀을 갖고 웨브(12) 상으로 입자(26)들을 주입한다. 세째로, 전기장의 기하학적 구조는 분말이 웨브 너머로 떨어지는 것을 억제함으로써 낭비를 최소화할 수 있다.

분산을 개선하기 위한 다른 방법은 입자들이 웨브에 분배된 후 웨브(12)의 표면을 완충시키는 것이다. 예컨대, (캐나다, 웨스턴 소재, 이즈(EZ) 페인터에서 상표명 이즈 페인트로 판매하고 미국 특허 제3,369,268호에 설명된) 연성화 채색 패드가 끼워진 무작위 궤도 샌더(sander, 42)(테네시주 잭슨 소재, 포터 케이블 컴패니에서 판매하는 피니싱 샌더 모델 505)가 접착제 위에서 분말을 균일하게 확산시키기 위해 사용될 수 있다. 버퍼(42)는 도1에도 도시된다. 본 발명의 발명자들은 입자들의 기대 보호 범위가 증가할 때, 완충이 필름에서 입자들을 분산시키는 보다 바람직한 방법이 됨을 알았다.

피대전판(electrically charged plate)(44)은 분배된 분말을 포함하도록 분배기(24)의 근처에 위치될 수 있다. 피대전판(44)은 고전압 전력 공급부(28)에 직접 접속되거나, 개별 전력 공급부(도시 안됨)에 접속될 수 있다. 전기적으로 접지된 판(46)이 입자 분배기(24)에서 웨브 아래에 사용될 수 있다. 판(46)은 전기적으로 가열될 수 있다.

입자 분배기(24)는 널링된 롤러(knurled roller)와, 중력-급송 저장소와, 진동 공급기를 포함할 수 있다. 시스템(10)은 임의의 다양한 공지된 분배기를 사용해서 작동할 수 있다. 도2 내지 도4에 상세히 도시된 입자 분배기(24)는 신규한 크래들형 분배기이다. 이것은 두 개의 주요부인, 호퍼(50)로 지칭된 저장소와 크래들(52)로 지칭된 피봇 분배 헤드를 갖는다. 분배될 입자(26)들은 우선 리드(54)로 덮을 수 있는 호퍼(50)에 유지된다. 호퍼(50)는 호퍼의 전방으로의 입자(26) 흐름을 촉진시키기 위해 경사진 바닥부를 가질 수 있다. 호퍼(50)의 바닥부에서 전방면 상의 개구는 스크린(56)으로 덮힌다. 스크린 개구들은 입자들이 분배되는 동안 최대 크기의 입자(26)들이 통과할 정도로 충분히 커야하지만 분배기(24)가 작동하지 않을 때에는 입자들을 유지하기에 충분히 작아야만 한다. 일 실시예에서, 입자(26)들의 평균 크기는 43 ㎛이며, 스크린(56)은 80 ㎛ 크기의 개구들을 갖지만 개구들의 크기는 65 내지 105 ㎛(평균 입자 직경의 1.5 내지 2.5배)이거나 75 내지 86 ㎛(평균 입자 직경의 1.75 내지 2배)일 수 있다. 스크린(56)은 웨브(12)를 가로질러 입자(26)의 균일한 분배를 보장하기 위해 일정한 개구 크기와 간격을 가져야 한다. 스크린은 스크린 인쇄 산업에서 통상적으로 사용되는 유형의 폴리에스테르 또는 금속 스크린일 수 있다. 본 실시예에서, 스크린은 뉴욕주 소머 소재, 사티 아메리카즈 마제스틱 디비젼(Saati America's Majestic Division)에서 제조한 PW-180 x 55 스크린으로서 단섬유 폴리에스테르이다.

크래들(52)은 분배 브러시(58), 조정 가능한 크래들 마운트(60), 피봇점(62), 기어형 구동 모터(64), 평형추(66), 단부판(68), 지지 바아(70), 세척 와이어(72) 및 구동 베어링(74)을 포함한다. 분배 브러시(58)는 분배 브러시를 구동 베어링(74)에 장착시켜서 구동 모터(64)에 결합시키는 단부들을 가지며 원통형일 수 있다. 브러시(58)의 표면은 아주 미세하고 규칙적으로 이격되고 그 직경이 스크린(56)의 개구를 통해 연장되기에 충분히 작은 강모로 덮혀 있다. 강모는 폴리아미드 수지로 제조되거나 도전성을 증대시키기 위해 흑연으로 피복될 수 있다. 본 실시예에서 브러시(58) 상의 강모는 직경이 26 ㎛인 나일론이고 평균 길이가 0.368 ㎝(0.145 인치)이다. 강모들은 뉴욕주 뉴욕시 소재의 콜린스 앤 아이크멘 콤패니(Collins & Aikmen Company)의 0.038 ㎝(0.015 인치) 폴리에스테르 섬유 지지물 상에 한 타래당 대략 70 강모(bristle per tuft)와 56 열/㎝(row/㎝)(22 열/인치)로 제조된 30.5 타래/㎝(12 타래/인치)의 열로 배열된다. 강모들이 균일하게 이격되지 않거나 불규칙한 패턴으로 배치되는 경우, 이들 패턴은 입자들이 분배될 때 웨브로 이전된다. 따라서, 브러시(58)는 편평면을 가져야 하고, 이것이 회전하는 동안 내내 분배기(24)의 전체 길이에 걸쳐 균일하게 스크린과 접촉하도록 정확해야 한다. 브러시(58)가 스크린과 균일하게 접촉하지 않는다면, 웨브를 가로지르는 입자의 분배 속도는 변하게 된다. 다르게는, 브러시는 다른 형상을 가질 수 있다. 또한, 후술한 바와 같은 브러시에 대한 변형물이 사용될 수 있다.

브러시(58)에는 진회전(true rotation)을 보장하기 위해 밀봉된 구동 베어링(74)이 장착된다(솔질이 사용될 수 있음). 기어형 직류 구동 모터(64)(또는 브러시를 회전시킬 수 있는 임의의 유사한 장치)는 브러시(58)를 회전시키며, 모터에 인가되는 전압을 변경시킴으로써 브러시의 회전 속도를 제어한다. 이로써 입자의 분배 속도가 결정된다. 브러시의 회전 속도를 변경시키기 위한 임의의 다른 방법과 장치가 사용될 수 있다. 구동 베어링(74), 구동 모터(64), 평형추(66) 및 피봇점(62)이 장착되어서 단부판(68)에 의해 서로 유지된다. 피봇점(62)은 크래들(52)의 저마찰 선회를 보장하기 위한 밀봉된 베어링이다.

도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 전체 크래들 조립체는 브러시(58)가 스크린(56)과 접촉할 때까지(도4) 상부 위치로부터(도3) 하향되게 피봇점(62) 상에서 자유롭게 피봇할 수 있다. 크래들(52)은 조절 가능한 크래들 마운트(60)에 의해 피봇점(62)에서 지지된다. 일 실시예에서, 단부판(68)은 브러시(58)와 스크린(56)의 정렬을 유지하기 위해 크래들(62)의 단부들을 함께 이동시키는 지지 바아(70)에 의해 서로 구조적으로 연결된다. 본 실시예에서, 브러시(58)는 조절 가능한 크래들 마운트(60)를 사용해서 스크린(56)과 정밀하게 정렬되어야만 한다. 다른 실시예에서, 단부판들은 조절 가능한 크래들 마운트(60)가 아닌 지지 바아에 장착되며, 지지 바아도 또한 그 중심 둘레에서 피봇할 수 있음으로써 브러시가 자유롭게 이동하고 스크린과 자기 정렬할 수 있도록 한다. 크래들 조립체는 수동으로 또는 임의의 공지된 시스템을 사용해서 피봇될 수 있다.

크래들 마운트(60)는 스크린(56)으로부터 브러시(58)의 중심 종축까지의 거리(D1)가 브러시의 반경과 동일하게 조절된다. 이로써, 크래들(52)이 (평형추(66)없이) 자유롭게 현수될 때, 브러시 면은 스크린과 접촉하고 스크린에 대해 작용하는 힘에 큰 영향을 미치지 않는다. 크래들(52)의 정면에서 축을 벗어나 장착된 평행추(66)는 브러시(58)가 스크린(56)을 누르는 힘을 결정한다. 이 힘은 회전 중 브러시와 스크린 간의 근접 접촉을 유지하며 분배 속도에 영향을 미친다. 평행추(66)는 브러시 압력을 조절하기 위해 나사 로드 상의 피봇점(62) 사이에서 피봇축으로 더 가깝게 이동될 수 있다. 다르게는, 다른 공지된 편의 장치가 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 분배기는 비록 다른 압력이 사용될 수 있지만, 0.661 kg/linear meter(0.037 lb/linear inch)의 압력을 사용했으며 0.536 내지 0.929 kg/linear meter(0.030 내지 0.052 lb/linear inch)의 범위를 갖는다.

피봇축과 브러시의 중심 종축 사이의 길이(D2)는 브러시(58)가 스크린과 접촉하고 스크린의 위 또는 아래의 금속 호퍼면과는 접촉하지 않도록 하기 위해 피봇축으로부터 스크린의 중심 높이까지의 수직 길이와 같아야만 한다. 클리너는 브러시로부터 잉여 입자들을 제거할 수 있다. 도시된 바와 같이, 클리너는 와이어가 강모의 단부들과 바로 접촉하도록 브러시(58)의 전방측 상의 단부판(68)들 사이에서 신장된 세척 와이어(72)이다. 브러시(58)가 회전하고 세척 와이어(72)를 문지르면, 브러시 상의 모든 잉여 입자(26)들은 제거되어서 브러시 상에 입자들이 쌓이는 것과 웨브(12) 상에서 입자가 응집할 가능성을 방지한다.

분배기(24)는 분배 패턴에 대한 공기 흐름의 효과를 줄이기에 충분히 가까운 거리에서 웨브(12)의 위에 현수된다. 이 거리는 세척 와이어(72)로부터 웨브(12)까지 3 ㎝일 수 있다. 호퍼(50)는 분배될 입자(26)들로 충전되며 리드(54)는 오염을 방지한다. 전압이 호퍼로 인가되어 입자(26)를 대전시킨다. 구동 모터(64)는 강모가 스크린(56)의 표면을 가로질러 하향 이동하도록 브러시(58)를 회전시킨다. 강모가 스크린의 표면 위에서 이동할 때, 강모는 스크린의 개구를 통해 돌출해서 입자들을 외측으로 유인해서 웨브(12) 상으로 입자들을 분배한다. 브러시의 표면 상에 잔류하는 모든 입자(26)들은 세척 와이어(72)에 의해 세척된다. 세척 와이어에 의해 브러시로부터 세척되는 입자들은 웨브 상으로 떨어져서 제2 분배 영역을 형성한다. 두 개의 분배 영역은 독립적이기 때문에, 이들 영역은 입자 분산을 더욱 균일하게 한다.

주어진 입자 크기에 대한 분배 속도는 스크린 개구 크기, 브러시 회전 속도, 스크린에 대한 브러시 압력, 스크린 인장 및 거리(D1)에 대한 적절한 조절에 의해 영향을 받는다. 분배 속도는, 스크린 개구 크기가 증가하고, 브러시 회전 속도가 증가하고, 스크린 인장이 감소하고, 스크린에 대한 브러시 압력이 증가할 때 증가한다. 거리(D1)가 증가할 때, 분배 속도는 감소한다.

웨브를 가로지르는 피복 중량의 균일성과 웨브 상의 입자의 분산은 다음 방식으로 스크린에 대한 브러시 정렬과 브러시 청결도와 브러시 면 규칙도와 전압에 의해 영향을 받는다. 브러시와 스크린을 오정렬하면 브러시가 처음으로 스크린과 접촉하는 곳에서의 분배는 더 어려워진다. 브러시 표면 상의 오염 영역과 강모 밀도가 작은 브러시 표면 상의 영역은 이들 영역에서의 분배 속도를 감소시킨다. 전원이 없다면, 입자 분산은 감소하고 응집은 증가한다.

다른 실시예에서, 브러시는 인쇄 산업에서 사용되는 것과 같은 널링된 롤러로 교체될 수 있다. 다른 실시예에서, 스크린은 호퍼(50)의 바닥에 수평으로 위치되며, 브러시는 스크린과 접촉하여 위치된다. 호퍼(50)에서의 분말은 스크린을 통해 입자들을 쳐냄으로써 브러시가 스크린과 접촉하며 회전할 때 분배된다. 이로써 강모의 기부에는 결과적으로 웨브 상에 덩어리로 되는 분말 축적과 밀착이 발생할 수 있기 때문에, 다른 스크린이 브러시와도 접촉하도록 장치의 바닥부에 수평 위치될 수 있다. 제2 스크린은 브러시의 아래에 위치되며 덩어리들이 바닥 스크린을 거쳐 통과될 때 덩어리들을 깨트림으로써 입자들의 응집을 저감하는 것을 도울 수 있다.

다른 실시예에서, 진동 분배기가 분말 분배에 사용될 수 있다. 경로가 진동 분배기에서의 분말 유동에 대해 저항하도록 경로를 개조함으로써, 분배 속도는 완화될 수 있다. 하나의 개조물에서, 분배기의 분말 경로는 분말 유동 경로에 (공지된 후크 및 루프 체결기에서 볼 수 있는 바와 같은) "후크" 재료를 부착함으로써 개조될 수 있다. 이는 분배 유동에 대한 후크에 의해 배치된 억제로 인해 분배 속 도를 느리게 한다. 분배 속도는 다양한 등급의 후크 재료를 사용함으로써 완화될 수 있다. 다양한 미세 구조로 된 표면이 입자들의 유동을 변경하기 위해 후크 재료 대신 사용될 수 있다. 진동 분배기의 교류 전압을 작동시키는 것과 분말 분배 속도 사이의 선형 관계가 주어진 유동 매체에 대해 설정되었다.

본 발명의 한가지 장점은 본 발명이 입자 응집 문제를 제거함으로서 제조 과정을 단순화시켰다는 점이다. 이런 장점은 특히 도전성 입자들을 매설할 때 유리하다. 도5는 열가소성 접착제 상에 매설된 은-피복 유리 비드의 현미경 사진이다. 샘플 영역은 420 ㎛×570 ㎛이다. 이러한 보다 균일한 입자 분포에 대한 부수적인 잇점은 균일한 입자 분포로 인해 최종 제품의 외양이 균일하게 된다는 점이다.

z-축 도전성 접착 필름을 제조하기 위한 본 발명의 방법을 사용하는 장점은 큰 도전성 입자들의 사용을 허용한다는 점이다. 입자들의 크기는 접착 필름의 두께와 아주 유사하게 변할 수 있기 때문에, 그리고 입자들은 접착제의 두께를 채우기 때문에, 특히 입자들이 접착제의 두께에 비해 작은 공지된 열가소성 필름 계열의 시스템과 비교할 때, 접합을 이루는 재료 유동량은 최소이다. 이로써 도전성 표면은 신속하게 접합될 수 있다. 또한 최종 접합 두께는 대부분에 걸쳐 균일하게 된다. 이는 최종 제품의 품질 유지를 도울 수 있다.

본 발명의 과정을 거쳐 제조된 z-축 도전성 접착 필름의 다른 장점은 매설된 입자 필름 제품이 열가소성 접착제에 기초할 수 있다는 점이다. 접착제의 점성은 가열에 의해 재활성화될 수 있다. 이런 재활성화는 필요한 만큼 여러 번에 걸쳐 수행될 수 있다. 접착제를 재활성화시키기 위한 자유도는 접합된 부품이 재처리되 거나, 제거되거나, 수리되거나, 재위치되어야 하는 적용에서 유용하다.

시험 방법

필 접착 강도(peel adhesion strength)

유리 기판에 대한 필 접착 강도가 측정되었다. (오하이오주 스트롱빌 소재, 이마스 인스트루먼터즈(IMASS Instrumentors), 인코포레이티드에서 판매하는) 이마스 테스터(IMASS Tester), 모델 3M90이 다음과 같이 180°각도 필 접착력을 측정하기 위해 사용되었다. 첫째로, 필 시험기의 유리판 시험면이 메티 에틸케톤과 (조지아주 로즈웰 소재, 킴벌리-클라크 코포레이션에서 판매하는) 킴와잎스 이엑스-엘(KIMWIPES EX-L) 티슈를 사용해서 세척되었다. 다음으로, 폭이 1.9 ㎝(0.75 인치)이고 길이가 25.4 ㎝(10.0 인치)인 샘플이 유리판 상에서 길이 방향으로 위치되었다. 샘플은 2.27 ㎏(5 lb) 고무 롤러를 샘플 위에서 전후방으로 세 번에 걸쳐 통과시킴으로써 유리 기판에 고정되었다. 다음으로, 센서 아암은 샘플 위에서 길이 방향으로 연장되었으며 아암 홀더로부터 가장 먼 단부가 샘플에 부착되었다. 그 후, 센서 아암의 대향하는 단부는 아암 홀더에 위치되었으며 시험기가 작동되었다. 샘플은 180°의 각도로 229 ㎝/분(90 인치/분)의 속도로 유리 기판으로부터 박피되었다.

최초 2초의 데이터는 시험의 개시를 적응시키기 위해 분석에 포함되지 않았다. 2 내지 5초 사이에 취해진 데이터가 평균 박피력에 대해 분석되었으며, 필 접착 강도로 전환되어서, 2.5 ㎝(1 인치)로 표준화된다. 네 개의 샘플이 측정되었으며 그 결과값은 보고된 전체 평균 필 접착 강도(gm/㎝(oz/in) 단위) 및 표준 편차를 계산하는 데 사용되었다.

표면 영역 보호 범위

매설된 입자들로 덮힌 표면 영역이 현미경을 사용해서 평가되었다. 표면 상으로 입자들이 매설된 물품이 비디오 카메라를 장착한 (일본 소재의, 올림푸스 옵티컬 콤패니 엘티디에서 판매하는) 올림푸스(OLYMPUS) BX60 F5 현미경을 사용하여 20배율로 시험되었다. 무작위적으로 선택된 영역에 대해 366 배율로 사진이 촬영되었으며 화상이 차후의 조작을 위해 디지털 포맷으로 저장되었다. 각각 면적이 0.24 ㎟인 여섯 개의 화상은 각각 여섯 개의 무작위로 선택된 영역의 입자수를 얻기 위해 (일리노이주 시카고 소재, 에스피에스에스(SPSS) 인코포레이티드에서 판매하는) 시그마스캔(SIGMASCAN) 프로 5 화상 처리 소프트웨어를 사용해서 분석되었으며, 평균 입자수가 계산되었다. 덮혀 있는 표면 영역의 백분율은 (제조자가 제공한 평균 입자 크기로부터 얻어진) 입자의 평균 단면적에 화상 영역의 평균 전체 입자수를 곱하고 이 수를 화상의 전체 영역으로 나눔으로써 결정되었다. 이 수에 100을 곱함으로써 백분율을 얻게 된다.

전기 저항률

전기적 도전성인 입자들을 갖는 물품이 물품의 두께(z-방향)를 통과하고 그 표면(x-y 평면, "시트 저항"으로도 지칭됨)을 가로질러 전기 저항에 대해 평가되었다. 보다 상세하게는, z-축 저항률에서, 폭이 약 15.2 ㎝(6 인치)이고 길이가 약 25.4 ㎝(10.0 인치)인 필름 샘플이 두께가 약 0.318 ㎝(0.125 인치)이고 직경이 약 2.5 ㎝(1 인치)인 두 개의 원형 동판 사이에 위치되었다. (워싱톤주 에버레트(Everett) 소재, 플루크(FLUKE) 코포레이션에서 판매하는) 플루크 83 Ⅲ 멀티미터의 전극이 동판에 부착되었으며, 그 후 동판은 손가락으로 눌러서 서로 압착되었다. z 축 저항은 오옴 단위로 기록되었다.

상술한 치수를 갖는 샘플의 x-y 평면(시트) 저항은 작업 매뉴얼에서 설명된 절차에 따라 (일리노이주 벤센빌(Bensenville) 소재, 프로스탯(PROSTAT) 코포레이션에서 판매하는) 프로스탯 표면 저항 및 저항률 지시계, 모델 PSI-870을 사용해서 측정되었다. x-y 평면 저항은 오옴/입방(Ω/로도 기록됨) 단위로 기록되었다.

역반사도

피복된 샘플의 역반사도는 캘리포니아주 스프링 밸리 소재, 어드밴스트 레트로 테크놀로지 인크에서 판매하는 필드 역반사기 모델 920을 사용해서 측정되었다. 역반사도는 평방미터당 룩스당 칸델라(cd/lx/㎡)로 표현된다. 우선, 이 기구는 (기구의 광학적 윈도우가 샘플에 끼워지도록) 샘플 위에 기구를 위치시키고 기구 상의 디지털 표시를 판독함으로써 제조자(엔지니어링 화이트(Engineering White))가 제조한 표준 샘플을 사용해서 눈금 조정되었다. 눈금 조정 노브는 기구가 101.0 cd/lx/㎡을 판독할 때까지 조정되었다. 그 후, 기구는 동일한 방식으로 측정될 샘플 위에 위치되었으며 역반사도가 제공되었다. 서로에 대해 10 ㎝(4 인치) 떨어져 있는 피복된 샘플의 세 영역이 측정되었으며 평균값이 보고되었다.

예

다음의 예들에서, 다양한 피복 웨브에 도1 내지 도4의 장치를 사용해서 입자가 매설되었다. 예들 중 몇몇 예에서, 분배는 완충, 정전 대전 또는 이들 모두를 조합해서 수행되었다. 모든 예들은 습도 제어 환경에서 수행되었다. 장치 내의 통상적인 상대 습도는 10 % 미만으로 유지되었고 주변 온도는 약 30 ℃였다.

예 1

폭이 1.9 ㎝(0.75 인치)이고 길이가 25.4 ㎝(10 인치)인 스카치

매직™ 테이프 810(아크릴 감압형 접착 테이프)의 샘플이 포터즈 인더스트리즈에서 판매하는 평균 입자 직경이 43 ㎛인 피복되지 않은 컨덕트-오-필™ S-3000-S3P 유리 비드(금속 피복 유리 비드의 제품에서 중간체)를 구비한 접착면 상에 매설되었다. 사용된 분배기는 도2 내지 도4에서 도시된 것과 유사한 것이었으며 다양한 표면 영역 보호 범위가 사용되었다. 다음의 변수가 사용되었다. 즉, 웨브의 속도는 6.1 m/분(20 피트/분), 전기적으로 접지된 가열판 온도는 약 20 내지 25 ℃였고, 브러시 상의 대전 와이어와 가열판 사이의 거리는 30 ㎜였고, 브러시를 회전시키기 위한 작동 전압은 0.4 V였고, 분배 장치에 인가된 음의 직류 전위는 7 kV였다. 스크린은 손가락으로 누를 때 느슨하게 보이지 않을 때까지 분배기 개구 위에서 스크린을 손으로 신장시킴으로써 팽팽하게 유지되었다. 최종 입자 매설 물품이 상술한 "시험 방법"에서 설명된 바와 같이 표면 영역 보호 범위 및 필 접착 강도에 대해 평가되었다. 그 결과는 아래의 표1에서 보고된다.

예 2

웨브의 속도를 9.1 m/분(30 피트/분)으로 하여 예 1이 반복되었다. 최종 입자 매설 물품은 상술한 "시험 방법"에서 설명된 바와 같이 표면 영역 보호 범위 및 필 접착 강도에 대해 평가되었다. 그 결과는 아래의 표1에서 보고된다.

예 3

웨브의 속도를 12.2 m/분(40 피트/분)으로 하여 예 1이 반복되었다. 최종 입자 매설 물품은 상술한 "시험 방법"에서 설명된 바와 같이 표면 영역 보호 범위 및 필 접착 강도에 대해 평가되었다. 그 결과는 아래의 표1에서 보고된다.

비교예

스카치

매직™ 테이프 810이 상술한 "시험 방법"에서 설명된 바와 같이 표면 영역 보호 범위 및 필 접착 강도에 대해 평가되었다. 그 결과는 아래의 표1에서 보고된다.

표1

예	기판 종류	입자 종류	분배 방법	덮혀 있는 표면 영역 %	필 접착 강도 gm/㎝(oz/in)
1	아크릴 PSA 테이프	피복안된 유리 비드	분배 및 정전 대전	40	0(완전 탈점성화됨)
2	동일	동일	동일	9	3.3±1.1 (0.3±0.1)
3	동일	동일	동일	1	33.5±11.1 (3±1)
CE	동일	없음	없음	0	256.7±122.8 (23±11)

CE = 비교예

예 4

상표명 페박스 3533(펜실베니아주 필라델피아 소재, 북미 엘프 아토켐에서 판매하는 폴리아미드-폴리에테르 블록 공중합체)을 갖는 수지 재료와 상표명 니레즈 2040(아리조나 케미컬에서 판매하는 테르펜 페놀산)을 갖는 수지 재료의 1:1(중량) 혼합물이 0.00508 cm(0.002 인치) 두께의 실리콘-피복 폴리에스테르 필름 상으로 압출되어 릴리즈 라이너 상에 두께가 0.00635 cm(0.0025 인치)인 열가소성 필름을 제공하였다.

열가소성 필름에는, 예1에서 설명된 것과 유사한 분배 장치를 거쳐 릴리즈 라이너 상의 열가소성 필름을 통과시킴으로써 평균 입자 직경이 43 ㎛인 (포터즈 인더스트리즈에서 판매하는) S-3000-S3P인 도전성 은-피복 유리 비드가 매설되었다. 다음의 변수가 사용되었다. 즉, 웨브 속도는 6.1 m/분(20 피트/분), (일리노이주 버논 힐즈 소재, 코울-파머(Cole-Parmer) 인스트루먼트 콤패니에서 판매하는, 온도 제어기 모델 89810-2를 사용해서 측정된) 가열판 온도는 85 ℃였고, 브러시 상의 대전 와이어와 가열판 사이의 거리는 30 ㎜였고, 브러시를 회전시키기 위한 작동 전압은 0.4 V였다. 스크린은 손가락으로 누를 때 느슨하게 보이지 않을 때까 지 분배기 개구 위에서 스크린을 손으로 신장시킴으로써 팽팽하게 유지되었다. 피복된 웨브는 두 개의 실리콘 러버 로울의 닙을 거쳐 전송되었다. 최종 입자 매설 물품이 상술한 "시험 방법"에서 설명된 바와 같이 표면 영역 보호 범위 및 저항률에 대해 평가되었다. 그 결과는 아래의 표2에서 보고된다.

예 5

분배 장치에 인가되는 음의 직류 전위를 7kV로 하고 가열판을 접지한 상태에서 예 4가 반복되었다. 최종 입자 매설 물품은 상술한 "시험 방법"에서 설명된 바와 같이 표면 영역 보호 범위 및 저항률에 대해 평가되었다. 그 결과는 아래의 표2에서 보고된다.

예 6

예 5가 이즈 페인터(EZ Paintr

) 패드를 설치한 피니싱 샌더(테네시주 포터 케이블 컴패니에서 판매하는 모델 505)를 사용해서 입자 포함 표면 상에서 완충된 입자 매설 열가소성 필름으로 반복되었다. 완충은 웨브의 분말 분배 영역으로부터 7.5 ㎝(3 인치) 떨어져 수행되었다. 최종 입자 매설 물품은 상술한 "시험 방법"에서 설명된 바와 같이 표면 영역 보호 범위 및 저항률에 대해 평가되었다. 그 결과는 아래의 표2에서 보고된다.

표2

예	기판 종류	입자 종류	분배 방법	덮혀 있는 표면 영역 %	저항률
4	열가소성 수지	은-피복 유리 비드	분배	4	z 축: 0.5Ω x-y 평면: 10¹¹Ω/
5	동일	동일	분배 및 정전 대전	17	z 축: 0.4Ω x-y 평면: 10¹¹Ω/
6	동일	동일	분배 및 정전 대전 및 완충	48	z 축: 0.4Ω x-y 평면: 10¹¹Ω/

예 7

고무 접착-계열 테이프에 역반사성 입자들이 매설되었으며 역반사도에 대해 평가되었다. (역반사도는 반사도의 특별한 경우이며, 180°의 각도 후방으로의 입사광의 반사를 설명한다.) 특히, 3M™ 컬러드 페이퍼 테이프 256(프린트 가능한 플랫백 종이 테이프)에는 접착면 상에 다음의 변경을 가한 예1에서 설명된 장치와 변수를 사용해서 알루미늄(3M™ 반사 잉크 8010의 성분 B로 판매)이 반구형으로 피복된 유리 비드가 매설되었다. 브러시를 작동시키기 위한 작동 전압은 1.5 V였다. 최종 입자 매설 물품이 상술한 "시험 방법"에서 설명된 바와 같이 표면 영역 보호 범위 및 역반사도에 대해 평가되었다. 그 결과는 아래의 표3에서 보고된다.

예 8

브러시를 작동시키기 위한 작동 전압을 3.0 V로 하여 예 7이 반복되었다. 최종 입자 매설 물품은 상술한 "시험 방법"에서 설명된 바와 같이 표면 영역 보호 범위 및 역반사도에 대해 평가되었다. 그 결과는 아래의 표3에서 보고된다.

예 9

브러시를 작동시키기 위한 작동 전압을 6.0 V로 하여 예 7이 반복되었다. 최종 입자 매설 물품은 상술한 "시험 방법"에서 설명된 바와 같이 표면 영역 보호 범위와 역반사도에 대해 평가되었다. 그 결과는 아래의 표3에서 보고된다.

예 10

3M™ 컬러드 페이퍼 테이프 256 대신에 3M™ 구조용 접합 테이프 9245(열경화성, 에폭시/아크릴 혼성 감압형 접착 테이프)를 사용해서 예9가 반복되었다. 최종 입자 매설 물품은 상술한 "시험 방법"에서 설명된 바와 같이 표면 영역 보호 범위와 역반사도에 대해 평가되었다. 그 결과는 아래의 표3에서 보고된다.

표3

예	기판 종류	입자 종류	분배 방법	피복된 표면 영역 %	역반사도 (cd/lx/㎡)
7	고무 접착 테이프	알루미늄 피복된 유리 비드	분배 및 정전 대전	14	16.2±4.4
8	동일	동일	동일	33	36.8±16.6
9	동일	동일	동일	50	60.5±30.1
10	혼성 PSA 테이프	동일	동일	60	66.4±35.4

본 발명의 정신 또는 범위를 벗어나지 않은 다양한 변경과 개조가 본 발명 내에서 이루어질 수 있다. 모든 인용된 도구들은 인용에 의해 본 명세서에서 설명된 것에 합체된다.

Claims

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표면 상으로 입자들을 분배하기 위한 분배기이며,

바닥부에 개구를 갖고 있고 입자들을 수용하기 위한 호퍼와,

개구를 가지며 호퍼의 개구에 인접하게 위치하고, 스크린 개구들은 균일하게 크기결정되고 이격되어 있으며, 분배되는 동안 가장 큰 입자들이 통과할 정도로 충분히 크지만 분배기가 작동하지 않을 때에는 입자들을 유지하기에 충분히 작은 스크린과,

호퍼의 외측에 위치하고 강모로 덮혀 있으며, 강모의 크기는 스크린의 개구들의 크기보다 작으며, 강모가 스크린의 표면 위에서 이동할 때 강모가 스크린의 개구들을 통해 돌출하고 스크린을 통해 입자들을 끌어내어 입자들을 표면 상에 분배하는 회전 가능한 브러시와,

스크린에 대항하여 블러시를 가압할 수 있는, 브러시에 접속된 바이어싱 장치를 포함하는 분배기.
표면 상으로 입자들을 분배하기 위한 분배기이며,

바닥부에 개구를 갖고 있고 입자들을 수용하기 위한 호퍼와,

개구를 가지며 호퍼의 개구에 인접하게 위치하고, 스크린 개구들은 균일하게 크기결정되고 이격되어 있으며, 분배되는 동안 가장 큰 입자들이 통과할 정도로 충분히 크지만 분배기가 작동하지 않을 때에는 입자들을 유지하기에 충분히 작은 스크린과,

호퍼의 외측에 위치하며, 호퍼로부터 스크린을 통해 표면 상으로 입자들을 이동시키기 위한, 회전 가능한 원통형 브러시를 포함하며,

브러시는 규칙적으로 이격된 강모들로 덮혀 있으며, 강모의 크기는 스크린의 개구의 크기보다 작으며, 강모가 스크린의 표면 위를 이동할 때 강모가 스크린의 개구들을 통해 돌출하고 입자들을 스크린을 통해 끌어내어 표면 상으로 분배하며, 입자들의 분배 속도는 (a) 브러시의 회전 속도를 변경시키거나, (b) 스크린으로부터 브러시의 중심 종축까지의 거리를 조정하거나, (c) 스크린 개구 크기를 조정하거나, (d) 브러시의 회전 속도를 조정하거나, (e) 스크린에 대한 브러시 압력을 조정하거나, (f) 스크린의 인장력을 조정하는 것 중 적어도 하나에 의해 가변되는 분배기.
표면 상에 입자들을 분배하는 방법이며,

균일하게 크기결정되고 이격되어 있으며, 분배되는 동안 가장 큰 입자들이 통과할 정도로 충분히 크지만 분배기가 작동하지 않을 때에는 입자들을 유지하기에 충분히 작은 개구들을 갖는 스크린에 의해 덮힌 분배 개구를 갖는 호퍼 내에 입자들을 유지하는 단계와,

스크린의 개구들을 통해 강모를 돌출시키며 입자들을 표면 상으로 분배하도록 스크린을 거쳐 입자들을 끌어내기 위해, 분배 개구에 인접한 규칙적으로 이격된 강모로 덮힌 원통형 브러시를 호퍼의 외측에서 회전시키는 단계와,

(a) 브러시의 회전 속도를 변경시키는 단계, (b) 스크린으로부터 브러시의 중심 종축까지의 거리를 조정하는 단계, (c) 스크린 개구 크기를 조정하는 단계, (d) 브러시의 회전 속도를 조정하는 단계, (e) 스크린에 대한 브러시 압력을 조정하는 단계, (f) 스크린의 인장력을 조정하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 입자들의 분배 속도를 변경시키는 단계를 포함하는 입자 분배 방법.
제24항에 있어서, 브러시로부터 잉여 입자들을 제거하는 단계를 더 포함하는 입자 분배 방법.
매설된 입자들을 갖는 웨브를 제조하는 장치이며,

웨브를 입자들에 대해 수용성이 되도록 만들기 위한 수단과,

웨브 상에 입자들을 분배하기 위한 수단과,

웨브 내의 입자 응집을 최소화하도록 그리고 웨브의 종방향 및 횡방향 모두에서 입자들의 대체로 균일한 분산을 제공하도록 입자들을 분산하기 위한 수단과,

웨브 내에 분산된 입자들을 매설하기 위한 수단을 포함하는 입자 매설 웨브 제조 장치.
제26항에 있어서, 분산 수단은 입자들이 웨브 상으로 분배된 후 웨브의 표면을 완충시키는 것을 포함하며, 분산 수단은 입자들이 분배 수단 내에 있는 동안 입자들을 전기 대전시키기 위해 분배 수단에 접속된 전원과, 웨브를 접지시키는 것과 입자들의 전하에 반대되는 전하로 웨브를 대전시키는 것 중 적어도 하나를 포함하며, 웨브를 수용성으로 만들기 위한 수단은 열원을 포함하는 입자 매설 웨브 제조 장치.
매설된 입자들을 갖는 웨브를 제조하기 위한 장치이며,

열원을 포함하여 웨브를 입자들에 대해 수용성이 되도록 만들기 위한 기기와,

웨브 상에 입자들을 분배하는 분배기와,

(a) 입자들이 웨브 상에 분배되기 전에 입자들을 전기 대전하는 기기 및 (b) 입자들이 웨브 상에 분배된 후 웨브의 표면을 완충함으로써 웨브 상의 입자 응집을 최소화하고 웨브의 종방향 및 횡방향 모두에서의 입자들의 대체로 균일한 분산을 제공하는 기기 중 적어도 하나와,

분배된 입자들을 웨브 내에 매설하기 위한 열원 및 압력원 중 적어도 하나를 포함하는 입자 매설 웨브 제조 장치.
매설된 입자들을 갖는 웨브를 제조하는 방법이며,

웨브를 입자들에 대해 수용성이 되도록 만드는 단계와,

웨브 상으로 입자들을 분배하는 단계와,

웨브에서의 입자 뭉침을 최소화하도록 입자들을 분산시키는 단계와,

웨브 내에 분배된 입자들을 매설하는 단계를 포함하며,

분산 단계는 (a) 입자들이 웨브 상으로 분배된 후 웨브의 표면을 완충하는 단계와, (b) 입자들이 웨브 상으로 분배되기 전에 입자들을 전기 대전하는 단계 중 적어도 하나를 포함하고, 분산 단계는 웨브를 접지시키는 것과 입자들의 전하에 반대되는 전하로 웨브를 대전하는 것 중 적어도 하나를 더 포함하며, 웨브를 수용성으로 만드는 단계는 가열 단계를 포함하는 입자 매설 웨브 제조 방법.
제24항, 제25항 또는 제29항 중 어느 한 항의 방법에 의해 형성된 매설된 입자들을 갖는 웨브.