KR100803013B1 - 표면에 인가되는 용품 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면에 기능적 효과를 인가하도록 사용될 수 있는 것과 같은 적층 용품을 포함한다. 기능적 효과는 색상일 수 있다. 용품은 바람직하게는 필요에 따라 재위치설정을 위하여 일시적으로 또는 장기간 사용을 위하여 영구적으로 표면에 접합되도록 서로 해제되거나 서로 부착되는 플라이들을 갖는다.
적층 용품, 색상 시트, 접합제, 이형 라이너, 분배기

Description

표면에 인가되는 용품 및 그 방법 {ARTICLE FOR BEING APPLIED TO A SURFACE AND METHOD THEREOF}
도 1a는 롤로 감긴 본 발명에 따른 용품의 사시도.
도 1b는 적층체로 배열된 본 발명에 따른 용품의 사시도.
*도 2는 인접한 라미네이트들이 분리되고 있는 상태인 도 1a의 롤 또는 도 1b의 적층체의 일부분의 수직 단면도.
도 3은 이형 라이너가 용품의 나머지 부분으로부터 분리되고 있는 상태인, 표면에 접합된 도 2의 용품의 수직 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 대안적인 실시예의 수직 단면도.
본 발명은 표면에 색상 또는 기능적 효과를 인가하기 위한 용품으로서, 적층 시트일 수 있는 용품에 관한 것이다.
적층 시트는 당업계에 공지되어 있다. 적층 시트는 표면에 색상 효과를 인가하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 시트는 벽지(wallpaper) 또는 건성 색상 요소(dry color component)를 포함할 수 있다. 이 색상 요소는 페인트에 함유될 때 결합제에 고정된 색소(pigment)를 포함할 수 있다. 이 시트는 표면에 접착식으로 부착되거나, 또는 응집(cohesion), 자기 인력(magnetic attraction), 정전기(static/electrostatic charge), 기계적 수단, 흡입/진공, 다른 차압(differential pressure) 등과 같은 당업계에 공지된 다른 수단에 의해 부착될 수 있다.
용품은 정해지지 않은(indeterminate) 폭의 연속적인 길이로 제공되거나 또는 불연속적인 유닛으로 제공될 수 있다. 용품은 나선형으로 감긴 시트 또는 평평한 시트일 수 있다. 또한, 용품은 연속적인 롤로부터 데컬(decal)과 같은 불연속적인 유닛으로서 절단될 수도 있다.
용품을 기재에 인가할 때 적층 구조물이 손상되지 않고 유지되는 것이 중요하다. 특히 바람직한 적층 구조물은 이형 라이너(releasable liner), 색상 요소 또는 기능적 효과, 및 접착제 또는 다른 접합제와 같은 라미나(lamina)를 연속하여 포함할 수도 있다.
그러나, 라미나들의 조기 탈층(delamination)을 방지하는 것이 중요하다. 예를 들면, 용품이 표면 상에 배치되어 그 상에 영구적으로 위치될 때까지, 이형 라이너는 특별히 색상 요소로부터 제거될 필요가 없다면 색상 요소로부터 제거되지 않는 것이 중요하다. 유사하게는, 접합제 또는 색상 요소의 응집 파괴(cohesive failure)가 발생하지 않는 것이 중요하다. 또한, 정확하게 수직을 이룬 모서리에 의한 직각도(squareness), 패턴 정합 등을 보장하도록 시트를 재위치시키는 것이 요구될 수도 있다. 그러므로, 기재에 대한 용품의 접합 강도는 너무 빠르게 발현되어 전술한 문제가 발생하지 않도록 하는 것이 중요하다.
본 발명은 표면에 기능적 효과를 제공하기 위한 용품을 포함한다. 이 용품은 대면 관계의 라미나들을 포함하는 라미네이트를 포함한다. 이 라미나는 기능적 효과를 제공하는 시트, 시트의 제1 면에 결합되는 접합제, 및 시트의 제2 면에 제거 가능하게 부착되는 이형 라이너를 포함한다. 기능적 효과는 색상일 수 있다. 시트는 특정한 두께 및 표면에 접합하기 위한 인가 압력을 가질 수 있다.
용품은 감긴 형태 및 절단되어 적층된 형태 등으로 제공될 수 있다. 용품은 표면에 수동으로 인가되거나 또는 분배기로부터 인가될 수도 있다. 분배기는 분배 중에 생성되는 내력(internal force)을 갖는다. 또한, 분배되는 동안 분배기와 용품 사이에서 힘이 발생된다.
층(ply)들 사이의 상대적인 힘은 분배기 내의 힘이 각각의 라미나의 응집력, 시트와 이형 라이너 사이의 힘 및 시트와 접합제 사이의 힘보다 크게 정해질 수 있다. 더욱이, 용품이 표면으로 분배될 때, 용품을 표면에 접합시키는 힘은 표면에 대한 인가시 용품과 분배기 사이의 힘보다 크다.
본 발명은 표면에 색상과 같은 기능적 효과를 인가하기 위한 용품 및 방법에 관한 것이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "색상"이라는 용어는 색상 효과, 즉 색상 인식에서의 미적 차이를 말하는 것으로 사용된다. 구체적인 실시예에서, 색상 효과는 사실상 영구적인 색상 효과, 즉 일상적인 접촉 또는 가벼운 세척 등의 경우에 제거되거나 현저하게 감소되지 않는 색상 효과이다. 따라서, 사실상 영구적인 색상 효과는 분필 또는 크레파스에 의해 제공되는 것과 같은 쉽게 제거되거나 감소되는 일시적인 색상 효과와 구별된다. 본 명세서에서 용어 "색상 요소"는 색상 효과를 제공하는 본 용품의 구성 요소를 말하는 것으로 사용된다.
대안적으로, 용품은 표면에 대해 다른 기능적 효과를 제공할 수도 있다. 예를 들면, 본 용품은 방음, 단열, 텍스처(texture), 표시/설명, 자외선 방사, 살균제, 물질 전달(Mass transfer), 지효성 탈취(time-released odor control), 방향 벽(scented walls), 구리빛 표면(Copper Surface), 애완동물용 액제(Pet Solutions), 야광 벽(glow-in-the-dark walls)(예컨대, 색상 기억, 빛 기억, 차동 야광, 광색성), 화이트보드 성능(white-board capability), 지움성(erasability), 세척성(cleanability), 물품을 걸기 위한 부착 능력(attachable capability)(예컨대, 후크 및 루프), 그림, 자기 표면(magnetic surface), 빛, 열 및 소리의 방사, 자가 세척(self-cleaning), 먼지 흡수, 투사를 위한 반사(벽 내의 작은 면적일 수 있음), 음향 투명성(acoustically transparent), 소리 방사, 내화성(fire resistance), 파편 포착을 위한 안전 그물(safety net), 일방향 창(one-way windows), 연기 검출, 일산화탄소 검출, 침입 검출시의 경보, 소리 검출, 소리 응답 등을 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 용품이 대체로 평면적이고 시트 형태일 수 있는 것으로 이해되지만, 하기의 설명에서 상당한 두께를 갖는 용품도 고려 된다.
본 명세서에서 용어 "표면"은 색상 요소를 그 상에 수용할 수 있는 물체 또는 기재의 임의의 외부 층 또는 경계를 말하기 위해 사용된다. 적합한 표면은 사실상 2차원이며 평평하거나, 또는 사실상 3차원이며 만곡부 또는 각진 부분 등을 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 본 발명의 용품 및 방법을 사용하여 색상 요소가 인가되는 표면은 건축 표면, 즉 건물, 건물 정착물(즉, 설비) 및 가구 등의 표면을 포함한다. 건축 표면은 건물 내의 내부 표면 또는 건물의 외부 상의 외부 표면일 수 있다. 실질적으로 3차원의 건축물 표면은, 예를 들어 몰딩(예컨대, 창문 또는 문 주위의 몰딩), 마루바닥, 설비, 가구, 바닥, 카운터 등과 같은 이차원 표면의 모서리 처리부를 포함할 수 있다. 건축 표면은 영구적으로 설치되거나 일시적으로 설치되거나 이동 가능할 수 있다. 또한, 본 발명의 제품은 용품의 표면에 인가되어 건축 표면과 동일하거나 상이한 텍스처(texture) 및/또는 외관을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제품은 설비, 가구 및 다른 건축 용품에 색상 층을 인가하도록 사용될 수 있다. 본 발명의 용품 및 방법을 사용한 색상의 인가에 적합한 부가적인 표면은 본 명세서의 기재에 의해 당업자에게 명백하게 될 것이다.
본 명세서에서, "수직의", "수평의", "아래의", "위의" 등과 같은 용어의 언급은 하나의 기준틀(frame of reference)을 확립하기 위해 예로서 이루어진 것이지 제한을 위해 이루어진 것은 아니다. 다양한 기타 기준틀이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남 없이 이용될 수 있음이 이해된다. 용품에 작용하는 것으로 본 명세서에서 설명된 힘은 용품 구성 요소에 부여되는 실제 힘의 개략적인 표현이며, 용품 전체에 걸쳐 및/또는 용품 내의 인접 라미나 사이의 대응하는 접촉 영역(interface)이나 경계(boundary)에 분포된다는 것을 당업자는 알 것이다. 하기의 설명은 색상을 포함하는 기능적 효과를 갖는 용품 (10) 과 관련하여 주어진다. 그러나, 이러한 설명은 단지 예시적인 목적으로 주어지며 청구의 범위는 이와 같이 제한되지 않는다는 것을 인식하여야 한다.
도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하면, 표면 상에 색상을 인가하기 위한 용품 (10) 은 색상을 갖는 시트 (12), 감압 접착제와 같은 접합제 (14) 및 이형 라이너 (16) 를 포함한다. 이형 라이너 (16) 는 시트 (12) 에 제거 가능하게 결합되며, 시트 (12) 가 요구되는 표면 (20) 에 인가된 직후(도 3) 또는 표면 (20) 에 대한 인가에 후속하여 제거되도록 되어 있다. 시트 (12) 는, 예컨대 광택, 반광택, 새틴(satin), 달걀 껍질형, 또는 무광택(flat sheen)이나 발산, 반사 등과 같은 다른 광학적 효과, 또는 다른 이로운 특성을 제공하는, 예를 들어 투명, 반투명, 진주 광택 또는 불투명 코팅을 포함하는 톱코트 (topcoat; 22) 를 포함할 수 있다. 시트 (12) 와 접합제 (14) 는 0.08 ㎜ (0.0033 inch) 미만의 전체 두께(collective thickness)를 가질 수 있다.
당업자에게 공지된 감압 접착제와 같은 임의의 접착제일 수 있는 접합제 (14) 는 약 3500 gram/㎠ (50 lb/in2) 미만의 압력의 인가시 시트 (12) 를 표면 (20) 에 접합시키도록 되어 있다. 예시적인 용품 (10) 은 발명의 명칭이 "표면 에 색상을 인가하기 위한 용품 및 방법"이고 본 출원인에게 공히 양도된 미국 출원 제10/324,237호에 개시되어 있다.
이형 라이너 (16) 는, 예컨대 이형 라이너 (16) 가 필름 형태인 경우에 제조, 보관 및 사용 중의 용품의 취급을 용이하게 하도록 시트 (12) 에 대해 구조적인 지지 및/또는 강도를 제공할 수 있다. 이형 라이너 (16) 는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 부직포 또는 셀룰로오스계인 중합체의 시트로 형성될 수 있다. 이형 라이너 (16) 에는 시트 (12) 와 마주하는 표면 상에, 실리콘 코팅과 같은 이형 코팅이 제공될 수 있다. 이형 라이너 (16) 의 두께(caliper)는 시트 (12) 의 두께보다 클 수 있다.
용품 (10) 은 이형 라이너 (16) 가 접합제 (14) 에 인접하여 이와 접촉하게 위치되도록 감긴 롤 형태(도 1a)로 제공되거나 또는 대안적으로 적층된 형태(도 1b)로 제공될 수 있다. 롤 형태에서, 용품 (10) 은 이형제 (16) 가 도 2에 도시된 바와 같이 반경방향 외부로 향하도록 감기거나 또는 접합제 (14) 가 반경방향 외부로 향하도록 반대로 감길 수도 있다. 유사하게는, 개별적으로 적층된 용품 (10) (도 1b)은 접합제 (14) 와 이형 라이너 (16) 가 대면 관계에 있도록 적층되거나, 교대의 용품 (10) 이 뒤바뀌도록 배열되거나, 또는 대안적으로 용품 (10) 이 무작위 배향으로 배열될 수도 있다.
용품 (10) 은 0.076 ㎜ (0.0033 inch), 바람직하게는 0.069 ㎜ (0.003 inch)의 두께를 가질 수 있다. 두께는 이형 라이너 (16) 가 없이 접합제 (14) 와 시트 (12) 만을 고려하여 측정된다. 두께는 8.74 gms의 하중 하에 5 ㎜ 직 경의 압착기 푸트(presser foot)를 사용하여 측정된다. 용품 (10) 은 수동으로 인가되거나 분배기를 사용함으로써 인가될 수도 있다. 분배기가 사용된다면, 분배기는 프록터 앤드 갬블사(Procter & Gamble)의 2003년 6월 10일자 미국 특허 출원 제10/458,520호와 2003년 11월 4일자 미국 특허 출원 제10/700,614호의 교시에 따라 제조될 수 있다.
접합제 (14) 를 이형 라이너 (16) 로부터 성공적으로 풀거나 아니면 분리하기 위하여, 이형 라이너 (16) 와 접합제 (14) 사이에 나타나되 도 2에 (F1) 으로 표시한 총 관련 힘(예컨대, 풀림력 또는 분리력)은 시트 (12) 와 이형 라이너 (16) 사이에 나타나되 도 2에 (F2) 로 표시한 총 관련 힘(예컨대, 박리력)보다 작아야 한다. 그렇지 않다면, 이형 라이너 (16) 는, 표면 (20) 에 대한 후속 인가 중에 제거되도록 시트 (12) 에 고정되어 유지되기보다는, 풀거나 분리하는 동안 접합제 (14) 에 의해 시트 (12) 에 고정될 것이다. 시트 (12) 로부터 이형제 (16) 의 이러한 조기 제거 또는 탈층은 표면 (20) 에 대한 올바른 인가에 대해 부적절하다.
용품 (10) 이 롤 형태로부터 풀린다면, 풀림력(unwind force)은 이형 라이너 (16) 와 이 이형 라이너 (16) 에 접촉하는 시트 (12) 의 인접 부분의 표면 사이에 작용하는 접착력의 특성을 나타내도록 정의된다. 유사하게는, 용품 (10) 이 적층 또는 층상 형태로 배열된다면, 분리력(separation force)은 이형제 (16) 와 접합제 (14) 사이에 작용하는 접착력의 특성을 나타내도록 정의된다. 풀림력 또는 분리력은 랩 마스터 이형 및 접착 시험기 모델 80-90(Lab Master Release and Adhesion Tester Model 80-90)과 1830 ㎝ (720 in)의 시험 속도에서 40.6 ㎝ (16 inch) 샘플 길이를 사용하는 ASTM D3811의 수정본에 따라 5.08 ㎝ (2.0 inch) 폭의 박리 스트립을 사용하는 박리 시험으로 측정될 수 있다. 용품 (10) 이 롤로 감긴 본 발명의 소정 실시예에서, 용품 (10) 이 분당 약 30.5 ㎝ (12 inch) 내지 분당 약 2030 ㎝ (800 inch)의 속도에서 그리고 약 180° 미만, 특히 90도의 각도로 풀린다면, 롤형 용품 (10) 을 풀기 위하여 요구되는 풀림력 (F1) 은 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 150 gram 미만이다. 각도는, 다른 라미나의 이형 라이너 (16) 인 아래의 이형 라이너 (16) 로부터 접합제 (14) 의 해제 선을 따른 위치에서 원형 롤 층에 대한 접평면(tangential plane)에 대해 측정된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 롤이 분당 약 30.5 ㎝ (12 inch) 내지 분당 약 1830 ㎝ (720 inch) 범위의 속도로 풀린다면, 풀림력 (F1) 은 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 100 gram 미만이다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 롤이 분당 약 460 ㎝ (180 inch) 내지 분당 약 1830 ㎝ (720 inch) 범위의 속도로 풀린다면, 풀림력 (F1) 은 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 50 gram 내지 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 65 gram의 범위이다. 또 다른 실시예에서, 풀림력은 분당 30.5 내지 760 ㎝ (분당 12 내지 300 inch)의 속도에서 5.08 ㎝ (2 inch)당 50 gram 미만으로 측정된다.
용품 (10) 이 풀릴 필요가 없는 본 발명의 소정 실시예에서, 이형 라이너 (16) 와 접합제 (14) 를 분리하는데 요구되는 분리력 (F1) 은, 분당 약 30.5 ㎝ (12 inch) 내지 분당 약 2030 ㎝ (800 inch)의 속도로 분리된다면, 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 150 gram 미만이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 이형 라이너 (16) 와 접합제 (14) 가 분당 30.5 ㎝ (12 inch) 내지 분당 약 1830 ㎝ (720 inch) 범위의 속도로 분리된다면, 분리력 (F1) 은 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 100 gram 미만이다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 이형 라이너 (16) 와 접합제 (14) 가 분당 약 460 ㎝ (180 inch) 내지 분당 약 1830 ㎝ (720 inch) 범위의 속도로 분리된다면, 분리력 (F1) 은 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 50 gram 내지 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 65 gram의 범위이다.
풀림력 또는 분리력 (F1) 의 크기는 접합제 (14) 의 조성 또는 화학적 성분을 변경함으로써 수정될 수 있다. 예를 들면, 점착 부여제(tackifier) 및/또는 가교결합제(crosslinker)가 접착제의 점착성을 변화시키도록 조성물에 첨가될 수도 있다. 접합제 (14) 의 코팅 중량 또는 두께 역시 풀림력 또는 분리력을 변화시키도록 변동될 수 있다. 대안적으로, 이형 라이너 (16) 의 이형 코팅의 조성 또는 화학적 성분은 롤이 풀리거나 인접하게 적층된 시트들이 분리될 때 접합제 (14) 로부터 분리되는 능력에 영향을 미치도록 변화될 수도 있다. 풀림력의 값은 또한 용품 (10) 이 감긴 롤의 조밀함(tightness) 또는 치밀함(compactness)에 의해 영향을 받을 수도 있다. 접착제가 접합제 (14) 로서 사용된다면, 접착제는 표면 (20) 에 대한 그의 접착성을 감소시키도록 냉각될 수도 있다. 유사하게는, 이형 라이너 (16) 를 접합제 (14) 와 접촉하게 하도록 배치하는 데에 사용되는 압축력은 분리력의 크기에 영향을 미칠 수도 있다. 접합제 (14) 와 이형 라이너 (16) 사이에 작용하는 정전기에 의해 발생되는 힘은 풀림력 또는 분리력의 값에 기여할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 용품이 표면 (20) 에 인가된 후, 도 3에 (F3) 으로 표시한 접합제 (14) 와 표면 (20) 사이의 접착력은 본 발명의 소정 실시예에서 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 125 gram을 초과한다. 접착력 (F3) 은 약 180 ° 미만, 특히 90도의 각도로 용품 (10) 을 표면 (20) 으로부터 박리시킴으로써 결정된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 접합제 (14) 와 표면 (20) 사이의 접착력 (F3) 은 분당 30.5 ㎝ (12 inch)로 측정될 때 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 180 gram보다 크다. (F3) 은 일반적으로 접합제 (14) 와 외부 표면 (20) 사이의 힘으로서 취해지지만, 본 발명은 이로 제한되지 않는다. 예를 들면, (F3) 은 용품 (10) 의 제1 부분의 접합제 (14) 와 용품 (10) 의 제2 부분의 시트 (12) 사이에서 측정될 수도 있다. 이는, 예컨대 용품 (10) 의 두 부분이 접합부(seam)에서와 같이 중첩하는 관계로 배치되는 경우에 이루어질 수 있다.
접착력 (F3) 의 크기는 접합제 (14) 와 표면 (20) 사이의 접합의 정도에 의해 영향을 받을 수 있다. 구체적으로, 접합제 (14) 와 표면 (20) 사이의 동일 공간 상의 경계 또는 접촉 영역에 사실상 오염물이 없다면 접착력의 크기는 증가한다. 이 때문에, 표면 (20) 의 상태는 용품 (10) 의 인가를 위하여, 예컨대 일시적으로 부착되어 제거될 수 있는 임의의 잔류물을 제거하는 데에 효과적인 방법으로 표면 (20) 을 세척함으로써 준비될 수 있다. 잔류물을 제거함으로써 표면 (20) 과 접합제 (14) 사이의 접촉 면적이 증가되어 접착제 접합의 강도가 증가되는데, 이는 그렇지 않은 경우 개재하는 잔류물이 접착제 접합을 달성하기 위하여 이용 가능한 표면 (20) 의 표면적을 감소시킬 수도 있기 때문이다.
용품 (10) 은 사실상 표면 (20) 에 인가될 수 있다. "사실상 인가"의 달성에 영향을 미치는 인자는, 용품 (10) 을 표면 (20) 에 인가하는 데에 사용되는 광택을 내거나(burnish) 또는 매끄럽게 하는(smoothing) 압력, 표면 (20) 의 표면 에너지, 흩어져 있는 파편 및/또는 오염물(예컨대, 샌딩(sanding)으로부터 잔류물)의 존재, 표면 (20) 의 표면 텍스처, 용품의 인가 전에 표면 (20) 상에 존재하는 페인트의 코팅, 인가 전에 표면 (20) 상에 페인트가 있는 경우의 그의 종류, 하부 표면 특성 및 벽지 제거로 인한 임의의 잔류물(예컨대, 풀칠(sizing))을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 보다 큰 텍스처가 접착제 접합의 강도를 감소시키므로, 표면 (20) 의 표면 텍스처와 기포의 제거는 접합제 (14) 와 표면 (20) 의 부분들 사이의 접촉의 정도에 영향을 미친다. 필요하다면, 용품 (10) 은 공기가 통과하여 배출될 수 있도록 천공될 수도 있다. 접합제와 표면 (20) 사이의 접착의 정도는 또한 표면 (20) 상에 존재하는 임의의 페인트의 특성에 의해 영향을 받을 것이다. 예를 들면, 이 접합의 정도는 프라이머(primer), 에나멜 페인트(enamel paint) 또는 라텍스 페인트(latex paint) 간에, 또는 광택, 반광택, 새틴, 달걀 껍질형 및 무광택(flat finish) 마감들 간에 상이할 수 있다. 용품 (10) 의 굽힘 강성도 표면 (20) 과의 접촉 및 접착을 달성하기 위한 용품 (10) 의 능력에 또한 영향을 미친다. 더욱이, 용품 (10) 이 천공된다면, 공기는 이를 통해 방출될 수 있어 표면 (20) 에 대한 용품 (10) 의 접촉/접착을 증가시킬 수 있다.
접합제 (14) 에 첨가될 수 있는 입자는, 카본 블랙(carbon black), 탄산칼 슘, 이산화티타늄, 실리카, 새틴 화이트(satin white), 중정석(barytes), 운모, 산화아연, 플라스틱 색소(plastic pigment) 또는 주로 카올리나이트(kaolinite)(수산화알루미늄 규산염(hydrated aluminum silicate)(Al2Si2O5(OH)4))로 구성된 카올린 클레이 색소(kaolin clay pigment)를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 이들 입자는 접합제 (14) 의 매트릭스 내에 있을 때 불활성이어야 한다. 입자의 평균 직경은 약 25 ㎚ 내지 약 150 ㎛의 범위일 수 있다. 접합제 (15) 의 조성은, 비록 접합제 (14) 가 더욱 두꺼워짐에 따라 더욱 많은 비율의 입자가 사용될 수도 있지만, 약 5 중량%의 입자를 포함할 수 있으며 상기 조성물의 나머지 부분은 유기 매트릭스를 포함한다.
계속 도 3을 참조하면, 용품 (10) 이 표면 (20) 에 인가될 때, 접합제 (14) 는 시트 (12) 를 표면 (20) 에 접착식으로 고정시키고, 이형 라이너 (16) 는 시트 (12) 를 노출시키도록 제거된다. 도 2에 (F2) 로 표시한 박리력은 전술한 바와 같이 시트 (12) 로부터의 이형 라이너 (16) 의 분리 특성을 나타낸다. 본 발명의 소정 실시예에서, 이형 라이너 (16) 와 시트 (12) 사이의 박리력 (F2) 은, 이형 라이너가 분당 약 30.5 ㎝ (12 inch) 내지 분당 약 1830 ㎝ (720 inch)의 속도로 그리고 적어도 약 45°의 각도로 시트 (12) 로부터 박리될 때, 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 20 gram 내지 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 200 gram이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 박리력 (F2) 은, 이형 라이너 (16) 가 분당 약 30 ㎝ (12 inch) 내지 분당 760 ㎝ (300 inch)의 속도로 그리고 약 180° 미만의 각도로 시트 (12) 로부터 박 리될 때, 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 110 gram 내지 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 150 gram의 범위이다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 박리력 (F2) 은, 이형 라이너 (16) 가 분당 약 30 ㎝ (12 inch) 내지 분당 760 ㎝ (300 inch)의 속도로 그리고 약 180°미만의 각도로 시트 (12) 로부터 박리될 때, 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 40 gram 내지 5.08 ㎝ (2 inch)당 약 80 gram의 범위이다.
특히 바람직한 실시예에서, 하기의 힘이 F1, F2 및 F3로 사용된다:
Figure 112007016897518-pat00001
두 구성 요소 사이의 접촉 면적을 변경하는 등과 같이 이형 라이너 (16) 와 시트 (12) 사이의 접착성을 변경함으로써 박리력 (F2) 의 변경으로 이어 질 수 있다. 이형 라이너 (16) 와 시트 (12) 사이의 접촉 영역에 대한 변형은 접착성을 변경시키도록 작용한다. 유사하게는, 시트 (12) 와 이형 라이너 (16) 사이의 정전기는 이들 라미나들 사이의 과도한 친화력을 초래할 수도 있다.
계속 도 3을 참조하면, 시트 (12) 를 표면 (20) 에 접합시키도록 압력이 인가된 후에 이형 라이너 (16) 가 제거될 때 시트 (12) 가 표면 (20) 과의 접합 상태를 유지하도록, 도 3에 (F3) 으로 표시된 접합제 (14) 와 표면 (20) 사이의 접착력 은 박리력 (F2) 보다 작다. 또한, 표면 (20) 에 인가된 시점에서 이형 라이너 (16) 가 제거될 때 시트 (12) 와 접합제 (14) 가 서로 접합된 상태를 유지하도록, 도 3에서 (F4) 로 나타낸 접합제 (14) 와 시트 (12) 사이의 분리력은 접착력 (F3) 보다 크다.
용품이 표면 (20) 상으로 인가될 때의 인가의 초기 시점에서의 접합제 (14) 와 표면 (20) 사이의 접착력 (F3) 은 용품 (10) 이 인가되는 동안 그리고 롤형 용품 (10) 을 푸는 동안 가해지는 인가력보다 크다. 전형적으로, 롤형 용품 (10) 은 표면 (20) 상의 하나의 위치에 인가 또는 점착되어 길이를 따라 풀리며, 절단되고 표면 (20) 에 대해 가압되어 접착제 접합을 달성한다. 초기 점착 후, 점착된 영역에 대한 접착력은 점착된 영역에 대한 접착성의 손실 없이 연속적인 인가를 허용하기에 충분하여야 한다.
본 발명에 따른 용품 (10) 을 더욱 상세히 조사하면, 당업자는 접착력과 응집력 모두가 제공된다는 것을 알 것이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 예컨대 이형 라이너 (16) 내의 응집력 (C1) 은 이형 라이너 (16) 의 일부분을 자신으로부터 분리하는 데에 필요한 힘의 크기를 말한다. 유사하게는, 응집력 (C3) 은 시트 (12) 를 자신으로부터 분리되게 하는 데에 필요한 응집력을 말한다. 유사하게는, 응집력 (C5) 은 접합제 (14) 를 자신으로부터 분리하는 데에 필요한 응집력을 말한다. 더욱이, 당업자는 용품 (10) 이 (도시되지 않은) 분배기에 의해 인가될 때 용품 (10) 과 분배기 사이에서 분배력 (D6) 이 발생한다는 것을 알 것이다. 유사하게는, 힘 (D7) 이 분배기 내에서 발생된다. 힘 (D7) 은 분배 시스 템 내부의 마찰, 분배기에 의해 야기되는 제동 작용 등과 관계된다.
표면 (20) 에 대한 초기 인가시, 재위치 설정 능력을 필요로 한다:
F2 > F1, 및
F3 (표면에 법선 방향으로의 초기) < F2 (표면에 법선 방향으로의 초기) < C1, C3, C5
용품 (10) 을 이형 라이너 (16) 와 함께 제위치에 분배하기 위하여, 하기의 관계가 인가 지점에서 정확하게 유지되어야 한다. 분배기 힘 (D7) 은 용품 (10) 의 층들 사이의 힘과 그에 대한 응집력보다 작아야 하다. 또한, 용품 (10) 과 표면 (20) 사이의 접착력 (F3) 은 용품 (10) 과 분배기 사이의 친화력보다 커야 한다. 수학적으로, 이는 다음과 같이 표현될 수 있다.
D7 < C1, F2, C3, F4, C5 ; 및
F3 (인가되는 동안) > D6 + D7 ; 그리고
바람직하게는 F4 > F3 > F2.
이러한 수학식은 용품 (10) 이 분배기 없이 표면 (20) 에 인가되는 경우에는 적용되지 않는다는 것을 이해하여야 한다.
더욱이, 이형 라이너 (16) 가 여전히 제위치에 있는 상태에서 분배되는 경우,
a. F3 (표면에 법선 및 접선 방향으로의 초기) ≥ D6 ≥ F1 + D7
b. F2 > F1
여기서, D6는 용품 (10) 과 분배기 사이의 힘이고, 분배하는 동안 사용자가 표면에 인가하는 힘이며, D7은 분배기의 내부 마찰/저항과 같다.
그리고, "법선 방향" 또는 "접선 방향"에 대한 특정한 표시가 없다면, 둘 모두가 적용된다.
필요하다면, 분배기는 그 내력을 감소시키기 위하여 전력이 공급될 수도 있다.
또한, 당업자는 표면 (20) 에 대한 초기 인가 후에 용품 (10) 을 재위치시키는 것이 바람직할 수도 있다는 것을 알 것이다. 예를 들면, 용품 (10) 은 곧고 매끄럽고 또는 수평하게 인가되지 않을 수도 있다. 주름 등을 제거하는 것이 필요할 수도 있다. 재위치 설정되는 동안, 접합제 (14) 와 표면 (20) 사이의 힘 (F3) 은 용품 (10) 에 내재하는 다른 힘들보다 작아야 한다. 수학적으로, 이는 다음과 같이 표현될 수 있다.
F3 (재위치 설정되는 동안) < C1, F2, C3, F4, C5.
표면 (20) 에 대한 용품의 최종 인가시, 용품 (10) 을 표면 (20) 에 결합시키는 접합력은 이형 층 (16) 과 시트 (12) 사이의 힘보다 커야 한다는 것은 중요한 것이다. 수학적으로, 이는 다음과 같이 표현될 수 있다.
F3 > F2I > F2
C, C3, C5 > F3 (표면에 대해 법선 및 접선 방향으로 사용자에 의한 임의의 광택내기가 후속함) > F2 (표면에 대해 법선 및 접선 방향으로 초기에 취해진 이형 라이너 (16) 의 제거의 초기) > F2 (라이너 (16) 와 시트 (12) 사이의 박리력)
이는 인가 시점에서 이형 라이너 (16) 를 갖는 용품 (10) 의 경우에 대한 것 이고, 여기서 F2I은 용품 (10) 의 나머지 부분으로부터 이형 라이너 (16) 를 제거하는 데에 요구되는 초기 힘이다. 이형 라이너 (16) 가 이미 시트 (12) 로부터 미리 분리된 경우, 전술한 수학식은 아래와 같이 단순하게 될 수 있다.
F3 (재위치 설정시) > F2.
필요한 경우, 인가되는 동안 용품 (10) 의 나머지 부분으로부터 이형 라이너 (16) 를 풀어 감기 위한 분배기는 당업계에 공지되어 있다. 그러한 경우, 접합제 (14) 를 표면 (20) 에 결합시키는 힘 (F3) 은 용품 (10) 내에 존재하는 다른 힘들보다 작아야 한다. 수학적으로, 이는 다음과 같이 표현될 수 있다.
F3 (인가 시점) < C1, F2I, C3, F4, C5.
C1, C3, C5 > F3 (표면에 대해 법선 및 접선 방향)≥ D6 ≥ (F1 + F2 + D7)
F2 > F1
더욱이, 접착제와 분배기 사이의 힘은 시트 (12) 와 이형 라이너 (16) 사이의 힘과 접합제 (14) 와 분배기 사이의 힘과 분배기 자체 내의 힘의 합보다 커야 한다. 수학적으로, 이는 다음과 같이 표현될 수 있다.
F3 (인가 시점) > F2 + D6 + D7.
이형 라이너 (16) 가 제거되면, 전술한 바와 같이 용품 (10) 의 재위치 설정이 여전히 요구될 수도 있다. 이러한 시점에서, 용품 (10) 과 표면 (20) 사이의 접착력은 시트 (12) 의 응집 강도, 접합제 (14) 의 응집 강도 및 이들 사이의 힘보다 작아야 한다. 수학적으로, 이는 다음과 같이 표현될 수 있다.
F3 (재위치 설정 동안) < C3, F4, C5.
보강 층이 하기에서와 같이 부가될 수도 있다. 보강 층이 없는 경우에도, 용품 (10) 을 표면 (20) 에 결합시키는 힘이 전술한 내력들의 조합보다 작은 하기의 인장 관계가 관측되어야 한다. 수학적으로, 이는 다음과 같이 표현될 수 있다.
F3 (표면에 법선 방향으로 박리됨) < C3 + F4 + C5 (각각 인장 모드에 있음).
응집 강도는 ASTM D882에 따라 측정될 수 있으며, 층의 분리는 15분의 체류 시간(dwell time) 후에 ASTM D3330에 따라 측정될 수 있다. 시트 (12) 와 접합제 (14) 사이, 이형 라이너 (16) 와 시트 (12) 사이 및/또는 접합제 (14) 와 이형 라이너 (16) 사이의 접착성은 표면 처리에 의해 변경될 수도 있다. 구체적으로, 시트 (12) 및/또는 이형 라이너 (16) 는 코로나 처리에 의해, 표면적을 증가시키기 위한 목표 표면의 거칠기 작업(roughening)에 의해, 목표 표면의 팽윤(swelling) 및 분자간 혼합(intermolecular mixing)에 의해, 접합제의 직접 코팅에 의해, 적층되는 동안의 열 또는 압력의 인가에 의해, 공유 결합 또는 분자간 결합을 제공하기 위한 기능성 중합체를 포함함으로써, 엠보싱에 의해 하나 이상의 층의 표면적을 증가시킴으로써, 브러싱 또는 다른 기계적인 방법에 의해, 또는 입자를 첨가하거나 용매 에칭(solvent etching)에 의해, 그리고 이들의 조합에 의해 표면 처리될 수 있다. 예컨대, 코로나 처리는 한 쌍의 이격된 전극에 의해 공급되는 고전압 코로나 방전에 대한 노출을 수반한다.
도 4를 참조하면, 용품 (10) 은 시트 (12) 와 접합제 (14) 사이에 배치되어 이들 사이의 결합을 향상시키는 하나 이상의 타이(tie) 층 (18) 을 추가로 포함할 수도 있다. 전형적으로, 타이 층 (18) 은 기능성 폴리올레핀 에틸렌 아크릴레이트, 에틸렌 비닐 아세테이트, 기능성 아크릴, 염화 폴리비닐, 폴리올레핀, 폴리에톡시레이트 및 이들의 조합과 당업계에 공지된 다른 재료를 포함한다. 타이 층 (18) 은 시트 (12) 와 접합제 (14) 사이의 접합력을 향상시킨다.
본 발명의 상세한 설명에 인용된 모든 문헌은 본 명세서에 관련 부분에서 참고로서 포함되며, 어떠한 문헌의 인용도 본 발명과 관련된 종래 기술로서의 인정으로서 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 특정한 실시예가 예시되고 설명되었지만, 다양한 다른 변경과 수정이 본 발명의 사상과 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 이러한 모든 변경과 수정을 첨부된 청구의 범위에 포함하고자 한다.
용품이 표면 상에 배치되어 그 상에 영구적으로 위치될 때까지, 이형 라이너는 특별히 색상 요소로부터 제거될 필요가 없다면 색상 요소로부터 제거되지 않고, 접합제 또는 색상 요소의 응집 파괴(cohesive failure)가 발생하지 않으며, 정확하게 수직을 이룬 모서리에 의한 직각도(squareness), 패턴 정합 등을 보장하도록 시트를 재위치시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 적층 용품으로서,
    상기 용품을 표면에 접합시키기 위한 접합제와,
    기능적 효과를 제공하는 시트와,
    상기 용품의 나머지 부분으로부터 해제 가능한 이형 라이너를 포함하고,
    상기 시트는 상기 접합제와 상기 이형 라이너 사이에 개재되며, 상기 이형 라이너는 그 내부에 응집력을 갖고, 상기 시트는 그 내부에 응집력을 가지며, 상기 접합제는 그 내부에 응집력을 갖고, 상기 이형 라이너와 상기 시트는 서로 분리되는 데에 필요한 힘을 그 사이에 가지며, 상기 접합제와 상기 시트는 서로 분리되는 데에 필요한 힘을 그 사이에 갖고,상기 시트는 분배기에 의해 표면에 인가되며, 상기 분배기는 상기 분배기가 상기 시트를 상기 표면 상으로 분배할 때 발생되는 분배력을 그 내부에 갖고, 상기 분배기의 상기 분배력은 상기 접합제의 상기 응집력, 상기 시트의 상기 응집력, 상기 이형 라이너의 상기 응집력, 상기 시트와 상기 이형 라이너 사이의 상기 힘, 및 상기 접합제와 상기 시트 사이의 상기 힘보다 작으며, 또한, 상기 표면에 대한 인가시 상기 용품을 상기 표면에 접합시키는 상기 힘은 상기 용품이 분배될 때의 상기 용품과 상기 분배기 사이의 상기 힘보다 큰 적층 용품.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이형 라이너와 상기 시트 사이의 상기 힘은 상기 이 형 라이너의 상기 시트로부터의 제거의 개시 후에 감소되는 적층 용품.
  3. 제 2 항에 있어서, 분배기와 조합되고, 상기 분배기는 표면에 대한 인가시 상기 용품의 나머지 부분으로부터 상기 이형 라이너를 풀어 감고, 상기 이형 라이너와 상기 시트 사이의 상기 힘은 상기 이형 라이너의 상기 응집력, 상기 시트의 상기 응집력, 상기 접합제의 상기 응집력, 상기 이형 라이너와 상기 시트 사이의 상기 힘, 및 상기 접합제와 상기 시트 사이의 상기 힘보다 작으며, 또한, 상기 접합제와 상기 표면 사이의 상기 힘은 상기 이형 라이너와 상기 시트 사이의 힘과 상기 시트와 상기 분배기 사이의 상기 힘과 상기 분배기 내에서 발생되는 상기 힘의 합보다 큰 적층 용품.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 용품은 표면 상에서 재위치될 수 있고, 상기 용품과 상기 표면 사이의 상기 힘은 상기 시트의 상기 응집력과 상기 접합제의 상기 응집력과 상기 접합제 및 상기 시트 사이의 상기 힘의 합보다 작은 적층 용품.
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