KR100825133B1

KR100825133B1 - 엠보싱 장치, 엠보싱 방법 및 엠보싱된 웨브 재료

Info

Publication number: KR100825133B1
Application number: KR1020047019819A
Authority: KR
Inventors: 바운제프리모스; 맥닐케빈비
Original assignee: 더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2008-04-24
Also published as: MXPA04011705A; HK1075636A1; NZ536378A; US6846172B2; US20030228445A1; KR20050008798A; CA2487023C; AU2003238952A1; ATE432818T1; ES2326798T3; US20050069603A1; AU2003238952B2; JP4489584B2; AU2003238952A2; CA2487023A1; EP1511616A1; EP1511616B1; ZA200408902B; JP2005529006A; KR20080010466A

Abstract

본 발명은 서로 독립적으로 각인된 비정합 엠보싱 패턴을 갖고, 엠보싱 패턴의 인접한 상호 맞물림 돌출부와 함몰부 사이에서 확대된 측벽 간격(50)을 갖는 적어도 한 쌍의 엠보싱 롤을 포함하는, 엠보싱 방법 및 이 방법에 의해 제조된 재료에 관한 것이다. 측벽 간격(50)은 약 0.050 ㎜ 내지 약 1.27 ㎜ 범위일 수 있다. 돌출부의 폭은 약 0.050 ㎜를 초과할 수 있다. 엠보싱 롤들 중 적어도 하나의 엠보싱 롤의 주연부 표면은 금속, 플라스틱, 세라믹, 또는 고무를 포함할 수 있다. 또한, 전술된 방법에 의해 제조된, 식품용 랩 재료로서 사용될 수 있는 엠보싱된 웨브 재료가 개시되어 있다.

Description

엠보싱 장치, 엠보싱 방법 및 엠보싱된 웨브 재료{EMBOSSING METHOD}

본 발명은 엠보싱 방법 및 재료에 관한 것이다. 특히, 상당히 큰 측벽 간격에 의해 서로 분리된 비정합 엠보싱 패턴을 갖는 적어도 한 쌍의 상호 맞물림 엠보싱 롤에 의한 엠보싱 방법 및 이에 의해 생성된 재료에 관한 것이다.

많은 엠보싱된 웨브 또는 시트형 재료는 주연부 표면 상에 엠보싱 패턴이 각각 각인된 한 쌍의 엠보싱 롤에 의해 제조될 수 있다. 롤들은 그들 각각의 엠보싱 패턴을 통해 소정의 반경방향 맞물림 깊이에서 서로 맞물린다. 상호 맞물림 롤들은 대향 방향들로 회전하여, 회전하는 엠보싱 롤들 사이로 통과하는 변형가능한 웨브 또는 시트형 재료의 양면에 엠보싱 패턴을 부여한다. 웨브 또는 시트형 재료는 롤의 상호 맞물림 엠보싱 패턴의 돌출부들과 접촉하는 지점에서, 웨브 또는 시트형 재료가 롤의 엠보싱 패턴의 함몰부 내부로 눌려짐으로써 편향 및 변형된다. 돌출부와 함몰부의 맞물림 해제시, 엠보싱된 재료는 엠보싱 롤을 빠져나와서 요구되는 엠보싱 패턴으로서 부여된 소정 정도의 변형을 유지한다.

엠보싱 롤의 엠보싱 패턴의 돌출부와 함몰부가 (롤의 주연부 표면의 평면도 에 있어서) 비교적 클 때 및/또는 상호 맞물림 돌출부와 함몰부의 벽들 사이의 간격이 비교적 클 때, 롤의 주연부 표면의 엠보싱 패턴은, 예컨대 공구강, 카바이드 또는 기타 경질 재료로 제조된 밀(mill), 톱(saw) 등과 같은 임의의 적합한 기계가공 공구에 의해 기계가공될 수 있다. 그러나, 엠보싱 패턴의 함몰부가 경질 공구에 의해 기계가공되기에는 너무 작게 되었을 때 및/또는 상호 맞물림 엠보싱 패턴이 상호 맞물림 돌출부와 함몰부 사이에서 상당히 작은 측벽 간격을 형성할 필요가 있을 때, 엠보싱 패턴은 롤의 주연부 표면 상에 엠보싱 패턴의 함몰부를 버닝(buring)하는 레이저 기술에 의해 각인될 수 있다. 레이저 버닝 기술에 의해 전형적으로 각인되는 엠보싱 롤의 예로는 엠보싱 패턴의 약 645 제곱밀리미터(약 1 제곱인치) 면적당 약 10 내지 약 1,000개의 돌출부 또는 함몰부를 포함하는 엠보싱 패턴을 들 수 있다.

한 쌍의 엠보싱 롤은 "정합" 또는 "비정합" 엠보싱 패턴(또는 이들의 조합)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 용어 "정합" 엠보싱 패턴은 상호 맞물린 때 제 1 엠보싱 롤의 돌출부들이 제 2 엠보싱 롤의 대응하는 상호 맞물림 함몰부들과 형상 및 치수가 사실상 동일하고, 역으로 제 1 엠보싱 롤의 함몰부들이 제 2 엠보싱 롤의 대응하는 상호 맞물림 돌출부들과 형상 및 치수가 사실상 동일한, 한 쌍의 엠보싱 롤을 지칭한다. 정합 엠보싱 패턴은, 예컨대 전술한 레이저 버닝 기술에 의해 각인된 제 1 엠보싱 롤의 제 1 엠보싱 패턴이 제 1 엠보싱 롤의 제 1 엠보싱 패턴과 정합하는 제 2 엠보싱 롤에 제 2 엠보싱 패턴을 화학적으로 에칭하기 위한 마스터 롤의 마스터 패턴으로서 사용될 때, 전형적으로 달성될 수 있다.

그러나, 엠보싱 패턴이 "정합되지 않을" 필요가 있을 때(즉, 대응하는 돌출부와 함몰부가 맞물리도록 서로에 대해 여전히 정렬되어 위치되지만, 제 1 각인된 롤의 돌출부의 형상과 치수가 제 2 각인된 롤의 대응하는 함몰부의 형상 및 치수와 사실상 동일하지 않을 때), 전술된 방법은 비정합 변수들이 비교적 작은 상황으로 제한될 수 있다. 예를 들면, 제 1 롤의 레이저 각인된 패턴의 돌출부를 코팅(예컨대, 전기도금)하고 나서 이 레이저 각인된 롤을 제 2 롤의 대응하는 함몰부를 화학적으로 에칭하기 위한 마스터 롤로서 사용하고, 이로써 코팅이 제거되어 돌출부가 그 원래의 각인된 크기로 감소된 후에는 마스터 롤의 제 1 패턴과 정합되지 않을 제 2 롤의 제 2 패턴을 생성함으로써, 한 쌍의 상호 맞물림 엠보싱 롤에는 대응하는 상호 맞물림 돌출부와 함몰부의 인접한 측벽들을 분리시키는 제한된 측벽 간격이 제공된다. 코팅에 의해 달성된 측벽 간격은 통상 약 0.025 ㎜(약 0.001 인치)로 제한된다. 이 제한은, 예컨대 엠보싱 요소들의 날카로운 에지를 둥글게 하는 등에 의해 돌출부와 함몰부의 요구되는 형상을 변형시킴이 없이 엠보싱 패턴의 요소들을 코팅하기 위해 인가될 수 있는 코팅의 제한된 두께에 기인한다.

그러므로, 비정합 변수들이 코팅만의 두께에 의해 제공될 수 있는 것보다 상대적으로 크게 될 필요가 있을 때, 예를 들면 코팅만에 의해 얻을 수 있는 것보다 큰 측벽 간격, 예컨대 약 0.050 ㎜(약 0.002 인치)로부터 약 0.203 ㎜(약 0.008 인치)까지 또는 이보다 큰 예컨대 약 1.27 ㎜(약 0.050 인치)까지의 큰 간격이 상호 맞물림 돌출부와 함몰부 사이에 필요할 때 및/또는 상호 맞물림 돌출부와 함몰부의 형상이 사실상 서로 상이할 때, 롤들은 각각의 엠보싱 롤 상에 대응하는 엠보싱 패턴을 별개로 레이저 버닝함으로써 독립적으로 각인될 수 있다.

불행하게도, 레이저 버닝의 실용성은 서로 맞물리게 될 때에 엠보싱 패턴의 사실상 전체 면적에 대해 균일하게 맞물릴 한 쌍의 롤의 엠보싱 패턴을 별개로 버닝하는 능력을 제한한다. 쌍을 이룬 엠보싱 롤의 각각을 서로로부터 별개로 레이저 버닝함으로써 야기되는 이들 결함은, "엠보싱 롤 상의 모든 위치"에서 돌출부와 함몰부 사이의 균일한 접촉을 얻을 필요성과 관련된 다른 문제점에 관하여 예컨대 미국 특허 제 5,356,364 호(컬럼 3, 39-54 행)에서 부분적으로 해결된다. 위에서 참조된 특허에 설명된 바와 같이, 이러한 문제점은 상호 맞물림 롤 쌍의 대응하는 돌출부와 함몰부 사이에 수용가능한 "충분하고 상당한 수"의 요구되는 균일한 맞물림부가 있어서 수용가능한 품질의 엠보싱된 재료를 얻을 수 있게 하는 응용에서는 때때로 용인될 수 있다.

그러나, 이러한 문제점은 "상당한 수"의 균일한 맞물림부가 요구되는 제품을 생산하기에는 여전히 불충분한 경우에는 용인될 수 없다. 예를 들면, 엠보싱 롤의 상호 맞물림 돌출부와 함몰부 사이의 요구되는 측벽 간격이 엠보싱 롤의 전체 면적에 걸쳐 균일하지 않고, 상호 맞물림 돌출부와 함몰부의 측벽을 분리하기에는 불충분한 간격을 갖는 맞물림 지점이 존재하는 경우, 불충분한 간격의 지점은 엠보싱된 웨브 재료에서 핀홀(pinhole), 닙(nip), 또는 기타 바람직하지 않은 변형과 같은 재료의 생산 결함을 초래할 수 있으며, 이러한 생산 결함은 예컨대 식품을 포장하는 데 사용될 수 있고 주변 환경으로부터의 보호를 필요로 하는 식품 또는 기타 제품을 효과적으로 보호하기 위하여 핀홀을 전혀 용인하지 않거나 단지 제한된 개수 만을 용인할 수 있는 보관 랩 재료에서는 수용될 수 없다. 본 명세서에서 용어 "핀홀"은 곡선, 직선 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 형상의 주변부를 갖는 엠보싱된 웨브 재료의 표면에서의 관통 개구를 지칭하며, 여기서 웨브 재료의 평면 내에서 임의의 방향으로 측정된 관통 구멍의 최소 치수는 약 0.076 ㎜(약 0.003 인치)로부터 이다.

때때로, 불충분한 측벽 간격으로부터 야기된 전술된 변형은 어떠한 재료 성형 예에 대하여, 특히 비교적 작은 측벽 간격이 필요한 경우에, 위에서 참고한 미국 특허 제 5,356,364 호, 컬럼 1, 61-66 행에 설명된 바와 같이, 엠보싱 롤들 중 적어도 하나의 롤의 엠보싱 패턴을 웨브에 대해 약간 순응할 수 있어 웨브를 손상시킬 가능성을 감소시킨 고무 등의 탄성 재료에 각인한 엠보싱 롤을 채택함으로써 감소될 수 있다. 그러나, 전술된 방법에 사용될 수 있는 측벽 간격의 범위에서의 제한에 더하여, 이러한 탄성 재료는 흔히 마모가 촉진되기 쉬워서, 마모된 롤을 제거하고 새로운 롤을 설치하는 데 요구되는 바람직하지 않은 생산 중단 기간을 초래할 수 있다.

그러므로, 엠보싱된 재료의 결함 및 생산 중단 기간에 기인한 기계의 운전 정지를 방지하기 위하여, 엠보싱 롤의 상호 맞물림 돌출부와 함몰부 사이의 요구되는 크기의 측벽 간격[예컨대 약 0.050 ㎜(약 0.002 인치)로부터 약 0.203 ㎜(약 0.008인치)까지 또는 이보다 큰 예컨대 약 1.27 ㎜(약 0.050 인치)까지]을 갖는 적어도 한 쌍의 엠보싱 롤을 포함하는 장치를 제공하는 것이 유리하다.

또한, 엠보싱된 재료의 결함 및 생산 중단 기간에 기인한 기계의 운전 정지 를 방지하기 위하여, 요구되는 측벽 간격에 의해 분리되는 요구되는 크기와 형상을 갖는 돌출부와 함몰부를 구비한 적어도 한 쌍의 엠보싱 롤을 포함하는 장치를 제공하는 것이 유리하다.

또한, 엠보싱 롤들이 대응하는 엠보싱 패턴의 사실상 전체 면적에 걸쳐 서로 균일하게 맞물릴 수 있는, 요구되는 측벽 간격에 의해 분리되는 요구되는 크기와 형상을 갖는 돌출부와 함몰부를 구비한 적어도 한 쌍의 엠보싱 롤을 포함하는 장치를 제공하는 것이 유리하다.

또한, 측벽 간격의 부족과 관련된 핀홀 또는 결함의 개수가 상당히 감소된, 특히 기체 및 액체 투과에 대한 충분한 장벽 특성을 갖는, 식품 보관용으로 사용되는 제품을 위한 본 발명의 엠보싱된 재료 - 본 발명의 엠보싱 롤에 의해 제조됨 - 를 생산하는 방법을 제공하는 것이 유리하다.

발명의 요약

위에서 논의된 어려움과 문제점에 응하여, 적어도 한 쌍의 엠보싱 롤을 포함하는 엠보싱 장치에 의한 신규한 엠보싱 방법과 이에 의해 제조된 재료가 밝혀졌다. 장치는 돌출부와 함몰부를 포함한 제 1 엠보싱 패턴이 그 주연부 표면의 적어도 일부분 상에 각인된 제 1 엠보싱 롤을 포함한다. 장치는 제 2 엠보싱 패턴이 그 주연부 표면의 적어도 일부분 상에 각인된 제 2 엠보싱 롤을 추가로 포함한다. 제 2 엠보싱 패턴은 돌출부와 함몰부를 포함하는데, 여기서 상호 맞물림 돌출부와 함몰부의 적어도 99.7%가 약 0.050 ㎜(약 0.002 인치) 내지 약 1.27 ㎜(약 0.050 인치) 범위의 측벽 간격에 의해 서로 분리되도록 제 1 엠보싱 롤의 제 1 엠보싱 패 턴의 돌출부가 제 2 엠보싱 롤의 제 2 엠보싱 패턴의 대응하는 함몰부와 소정의 반경방향 맞물림 깊이에서 상호 맞물리게 된다.

엠보싱 롤들 중 하나의 엠보싱 롤의 돌출부는 적어도 약 0.050 ㎜(약 0.002 인치)의 폭을 가질 수 있다. 엠보싱 롤의 엠보싱 패턴은 엠보싱 패턴의 약 645 제곱밀리미터(1 제곱인치) 면적당 돌출부 또는 함몰부가 약 10개 내지 약 1,000개 범위인 패턴 밀도를 가질 수 있다. 엠보싱 롤의 엠보싱 패턴의 돌출부는 약 0도 내지 약 30도로 경사진 측벽을 가질 수 있다. 엠보싱 롤들 중 적어도 하나의 엠보싱 롤의 주연부 표면은 금속, 플라스틱, 세라믹, 또는 고무일 수 있다. 엠보싱 롤들 중 적어도 하나의 엠보싱 롤의 돌출부는 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 엠보싱 롤들 중 적어도 하나의 엠보싱 롤의 함몰부는 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 엠보싱 롤의 엠보싱 패턴은 규칙성 패턴이거나 무정형성 패턴일 수 있다. 장치는 적어도 제 1 엠보싱 롤 또는 제 2 엠보싱 롤과 상호 맞물리는 제 3 엠보싱 롤을 추가로 포함할 수 있다.

핀홀이 없거나 매우 적은 수의 핀홀을 갖는 개선된 엠보싱된 재료가 본 발명의 엠보싱 방법과 장치에 의해 생산될 수 있다. 이러한 재료의 일 실시예는 표면으로부터 외측으로 연장하고 약 0.050 ㎜(약 0.002 인치)를 초과하는 폭을 갖는 함몰부의 3차원 공간에 의해 서로 분리된 복수의 이격된 3차원 돌출부를 갖는 보관 랩을 포함한다. 보관 랩의 함몰부는 랩이 밀봉 표면에 대항하여 눌려질 때 소비자에 의해 활성화되는 접착제로 부분적으로 채워진다. 본 발명의 랩 재료는 바람직하게는 핀홀이 없거나, 엠보싱된 웨브 재료의 약 46,452 제곱밀리미터(약 72 제곱인치)의 면적당 핀홀이 산술 평균으로 0개 또는 6개 또는 12개 이하인 제한된 개수의 핀홀을 가질 수 있다.

본 명세서는 본 발명으로서 간주되는 주제를 특별히 지적하고 명확하게 청구하는 청구의 범위로 끝맺고 있지만, 본 발명은 첨부 도면과 관련된 이하의 설명으로부터 보다 완전하게 이해될 것이라고 여겨진다.

도 1은 소정의 반경방향 깊이에서 상호 맞물리고 상호 맞물림 롤들의 대응하는 돌출부와 함몰부 사이에서 사실상 비접촉 관계를 형성하는 본 발명의 한 쌍의 회전하는 엠보싱 롤에 의해 형성되는 패턴 형성된 웨브 재료를 생산하기 위한 본 발명의 방법의 일 실시예의 단순화된 정면도,

도 1a는 2개 이상의 롤에 의해 형성된 패턴 형성된 웨브 재료를 생산하기 위한 본 발명의 방법의 일 실시예의 단순화된 정면도,

도 2는 도 1의 엠보싱 롤의 상호 맞물리는 대응하는 돌출부와 함몰부 사이에 형성된 완전 맞물림 위치를 포함하는 영역(49)의 확대된 단면도,

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 제 1 엠보싱 롤의 제 1 각인된 패턴의 약 645 제곱밀리미터(1 제곱인치) 면적의 일 실시예의 확대된 평면 이미지를 도시하는 도면,

도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 제 2 엠보싱 롤의 제 2 각인된 패턴의 약 645 제곱밀리미터(1 제곱인치) 면적의 일 실시예의 확대된 평면 이미지를 도시하는 도 면,

도 5는 측벽 간격에 의해 서로로부터 사실상 분리되어 개별적으로 상호 맞물리는 돌출부와 함몰부의 다수의 평면 이미지를 형성하는, 도 3 및 도 4의 각인된 패턴의 평면 이미지를 포갬으로써 얻어진 확대된 평면 이미지를 도시하는 도면,

도 6은 도 2의 제 1 엠보싱 롤의 제 1 각인된 패턴의 돌출부의 확대 단면도,

도 7은 도 6의 돌출부와 대응하는, 도 2의 제 2 엠보싱 롤의 제 2 각인된 패턴의 함몰부의 확대 단면도,

도 8은 엠보싱 롤 쌍의 회전축들 사이에서 연장하는 중심선(23)과 정렬된 완전 맞물림 위치에서의 도 6의 돌출부와 도 7의 함몰부의 확대 단면도,

도 9 및 도 10은 제 1 및 제 2 엠보싱 롤 각각의 제 1 및 제 2 무정형성(amorphous) 엠보싱 패턴에 관한 컴퓨터 프로그램 챠트,

도 11은 본 발명의 제 1 엠보싱 롤의 제 1 엠보싱 패턴의 비디오 현미경 이미지를 나타내는 도면,

도 12는 도 11에 도시된 비디오 현미경 측정의 데이터 및 통계적 결과를 나타내는 도면,

도 13은 광원에 대항하여 배치된 단면 인상(cross-sectional impression)과 템플릿(template) 사이의 시각적 비교를 나타내는 도면,

도 14는 도 13의 시각적 비교의 기하학적 표현을 나타내는 도면,

도 15는 제거의 목표가 되는 원치않는 반경부(radius)를 갖는 돌출부의 단면 인상을 나타내는 도면.

도 1은 바람직하게는, 예컨대 접착제(29)와 같은 활성 물질(28)을 유지하기 위한 3차원(3D) 엠보싱 패턴(26)을 갖는 패턴 형성된 웨브 재료(24)를 생산하기 위한 본 발명의 방법(20)의 일 실시예의 단순화된 정면도이다. 패턴 형성된 웨브(24)는 이하의 함께 양도된 특허인, 1997년 9월 2일자로 해밀턴(Hamilton) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,662,758 호, 1999년 2월 16일자로 해밀턴 등에게 허여된 미국 특허 제 5,871,607 호, 1999년 10월 12일자로 맥과이어(McGuire) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,965,235 호, 2000년 8월 8일자로 해밀턴 등에게 허여된 미국 특허 제 6,099,940 호, 2001년 2월 27일자로 맥과이어에게 허여된 미국 특허 제 6,193,918 호, 2001년 2월 27일자로 해밀턴 등에게 허여된 미국 특허 제 6,194,062 호, 및 2001년 7월 3일자로 맥과이어 등에게 허여된 미국 특허 제 6,254,965 호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 본 명세서에 참고로 포함되어 있다.

패턴 형성된 웨브(24)는 바람직하게는 본 발명의 회전하는 엠보싱 롤(30, 32)의 쌍(21)을 포함하는 본 발명의 방법(20)에 의해 변형가능한 웨브(22)로부터 형성될 수 있다. 엠보싱 롤(30, 32)은 그들의 주연부 표면 상에 각인된 대응하는 돌출부와 함몰부의 3D 패턴을 갖는다. 엠보싱 롤(30, 32)은 회전하는 동안 엠보싱 롤(30, 32)의 대응하는 개별 돌출부와 함몰부에 의해 형성된 다수의 개별 맞물림 형상을 제공하도록 상호 맞물리는데, 여기서 바람직하게는 회전의 일부분에서는 롤들 중 하나의 롤의 각인된 엠보싱 패턴의 각각의 돌출부가, 예컨대 바람직하게는 상호 맞물리는 대응하는 돌출부와 함몰부 사이에 사실상 비접촉 관계를 형성하도록 반대편 롤의 대응하는 함몰부와 상호 맞물리게 된다. 비접촉 관계는 상호 맞물림 엠보싱 롤(30, 32)의 대응하는 개별 돌출부와 함몰부가 서로에 대해 그리고 엠보싱 롤(30, 32)의 대향한 회전 축(30A, 32A) 각각에 대해 정렬되었을 때 완전 맞물림 위치(49)를 포함한다.

도 2는 상호 맞물리는 대응하는 돌출부와 함몰부가 엠보싱된 웨브(24)를 형성하도록 중심선(23)을 따라 서로 정렬되었을 때, 엠보싱 롤(30, 32)의 대응하는 돌출부와 함몰부 사이에 형성된 도 1의 완전 맞물림 위치(49)를, 각각의 엠보싱 롤(30, 32)의 회전축(30A, 32A) 사이에서 연장하는 중심선(23)을 따라 취한 확대 단면도로 도시한다. 완전 맞물림 위치(49)는 회전하는 엠보싱 롤(30, 32)의 상호 맞물림 돌출부와 함몰부 사이에서 엠보싱될 변형가능한 웨브 재료(22)의 요구되는 두께를 수용하기에 충분한 요구되는 간격(들)을 포함한다.

제 1 엠보싱 롤(30)은 돌출부(42)와 함몰부(44)를 포함한 제 1 엠보싱 패턴(40)이 그 주연부 표면 상에 각인된다. 제 2 엠보싱 롤(32)은 함몰부(42A)와 돌출부(44A)를 포함한 제 2 엠보싱 패턴(46)이 그 주연부 표면 상에 각인된다. 제 1 엠보싱 롤(30)의 돌출부(42)는 제 2 엠보싱 롤(32)의 대응하는 함몰부(42A)와 맞물리고, 유사하게 제 1 엠보싱 롤(30)의 함몰부(44)는 제 2 엠보싱 롤(32)의 대응하는 돌출부(44A)와 맞물린다. 본 발명에 따라 완전 맞물림 위치(49) 및 결과적인 변형가능한 웨브(22)의 엠보싱부를 형성하도록 상호 맞물리게 되는 대응하는 돌출부와 함몰부는 바람직하게는 이들이 측벽 간격 및 반경방향 간격과 같은 이들 사이 의 요구되는 간격(들)에 의해 서로 분리되도록 상호 맞물린다. 예를 들면, 측벽 간격(50)은 대응하는 상호 맞물림 돌출부와 함몰부의 측벽들 사이에 형성될 수 있다. 또한, 제 1 반경방향 간격(52)은 제 1 엠보싱 롤(30)의 최외측 주연부 표면(54)을 형성하는 제 1 엠보싱 롤(30)의 돌출부(42)의 상부 표면(45)과 제 2 엠보싱 롤(32)의 최내측 주연부 표면(58)을 형성하는 제 2 엠보싱 롤(32)의 대응하는 함몰부(42A)의 하부 표면(56) 사이에 형성될 수 있다. 유사하게, 제 2 반경방향 간격(60)은 제 1 엠보싱 롤(30)의 최내측 주연부 표면(64)을 형성하는 제 1 엠보싱 롤(30)의 함몰부(44)의 하부 표면(62)과 제 2 엠보싱 롤(32)의 최외측 주연부 표면(68)을 형성하는 제 2 엠보싱 롤(32)의 대응하는 돌출부(44A)의 상부 표면(66) 사이에 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 패턴 형성된 웨브(24)는 웨브 또는 시트로서 제공되는 임의의 적합한 변형가능한 재료(22)로부터, 롤(30, 32)의 주연부 표면을 포함하는 대응하는 돌출부와 함몰부 사이에서 완전 맞물림 위치(49)를 형성하도록 상호 맞물리는 본 발명의 엠보싱 롤(30, 32)의 쌍(21)을 통해 변형가능한 재료(22)를 통과시켜 3차원 패턴(26)으로 변형시킴으로써 형성될 수 있다.

본 발명의 엠보싱 롤(30, 32)은 상호 맞물린 돌출부와 함몰부 사이에서 변형가능한 재료(22)의 변형을 용이하게 하도록 임의의 바람직한 온도를 가질 수 있다. 또한, 엠보싱 롤(30, 32)은 특정 생산 규모를 수용하도록 그리고 엠보싱 롤(30, 32)이 엠보싱된 웨브(24)의 생산 중에 받을 수 있는 변형력을 견딜 수 있는 요구되는 롤 강도를 제공하도록, 소정 직경과 길이와 같은 임의의 요구되는 치수를 가질 수 있다. 이하에서 예로 나타낸 본 발명의 일 실시예에서, 엠보싱 롤은 외경이 약 610 ㎜(약 24.00 인치)이고 엠보싱 롤의 길이를 따라 연장하는 엠보싱 패턴의 폭이 약 660 ㎜(약 26.00 인치)이다. 엠보싱 롤의 주연부 표면은 금속, 플라스틱[예컨대, 에보나이트(EBONITE)], 세라믹, 고무 또는 임의의 기타 적합한 재료일 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 활성 물질(28)은 바람직하게는 엠보싱된 웨브(24)의 3차원 구조(26)의 개방 골(open valley; 25) 내에 보유될 수 있는 임의의 재료일 수 있다. 활성 물질(28)이 골(25) 내부에 침착되도록, 우선적으로 활성 물질(28)은 패턴 형성된 웨브(24)의 개방 골(25)을 형성하는 제 2 엠보싱 롤(32)의 돌출부(44A)[최외측 주연부 표면(68)을 형성함]의 상부 표면(66) 상에 침착될 수 있다. 활성 물질(28)은 제 2 엠보싱 롤(32)의 최외측 주연부 표면(68) 상에 바람직하게는 균일한 침착 층을 제공하는 임의의 적합한 수단에 의해 침착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 활성 물질(28)은 요구되는 커버리지(coverage) 균일성을 제공하도록 임의의 개수의 전달 롤을 포함할 수 있는 일련의 전달 롤(70)에 의해 침착될 수 있다. 그러나, 활성 물질(28)은 임의의 바람직한 두께 프로파일을 갖는 불균일 층으로서 최외측 주연부 표면(68) 상으로 침착될 수 있음을 알아야 한다.

도 1에 도시된 본 발명의 방법의 실시예(20)의 대안으로, 도 1a는 웨브의 엠보싱이 롤(30, 33) 사이에서 이루어지고 롤(32)로부터 웨브(24) 상의 함몰부 내로의 활성 물질(28)의 전달이 롤(30, 32) 사이에서 이루어지는, 본 발명의 3개의 롤을 채용하는 다른 실시예(20A)를 도시한다.

패턴 형성된 웨브(24)를 형성한 후, 웨브는 추가의 취급, 예컨대 권취된 롤로서의 포장을 위하여 (임의의 적합한 수단에 의해) 장치(20 또는 20A)로부터 제거될 수 있다. 롤 상에 권취되었을 때, 패턴 형성된 웨브(24)의 겹친 층들 내의 돌출부가 이들의 크기, 형상, 위치 및/또는 기하학적 배열에 기인하여 서로 맞얽히는 경우에, 패턴 형성된 웨브(24)의 인접 층들의 중첩(nesting)을 방지하는 것이 바람직하다. 연속적인 3차원 웨브의 인접 층들의 중첩은 웨브의 단부를 풀어내는 데 어려움을 초래할 수 있다. 이 어려움은 3차원 웨브가, 예컨대 접착제와 같은 활성 물질을 위한 담체(carrier)로서 사용될 때 더욱 커질 수 있어서, 활성 물질의 영구적인 접착 및/또는 오염을 초래할 수 있다. 그러므로, 중첩을 방지하기 위하여, 3차원 웨브의 패턴은 통계적으로 제어된 무작위도(degree of randomness)를 갖는, 예컨대 다각형과 같은 3차원 형상의 무정형성 패턴을 가질 수 있으며, 이는 이하의 함께 양도된 특허인, 1999년 10월 12일자로 맥과이어 등에게 허여된 미국 특허 제 5,965,235 호, 2000년 8월 8일자로 해밀턴 등에게 허여된 미국 특허 제 6,099,940 호, 2001년 2월 27일자로 맥과이어에게 허여된 미국 특허 제 6,193,918 호, 2001년 2월 27일자로 해밀턴 등에게 허여된 미국 특허 제 6,194,062 호, 및 2001년 7월 3일자로 맥과이어 등에게 허여된 미국 특허 제 6,254,965 호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 본 명세서에 참고로 포함되어 있다. [본 명세서에서 구성 요소의 쉽게 지각될 수 있는 조직, 규칙성 또는 배향을 나타내는 엠보싱 패턴을 지칭하는 용어 "규칙성"(regular)과는 반대되는 것으로서, 본 명세서에서 용어 "무정형성"(amorphous)은 구성 요소의 쉽게 지각될 수 없는 조직, 규칙성 또는 배향을 나타 내는 엠보싱 패턴을 지칭한다.]

위에서 참고된 특허들은 임의의 3차원 형상으로부터 형성된 돌출부를 포함하는 엠보싱 패턴의 가능한 변형을 개시하지만, 바람직하게는 재료의 일 표면의 평면 내에서 볼록한 다각형 기부 및 맞얽히는 인접한 평행 측벽들을 갖는 사실상 동일한 높이의 절두체(frustum)인 볼록 다각형 형상의 것이다. 하나 또는 2개의 변(side)을 갖는 다각형은 선을 형성하므로, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "다각형"(polygon)[및 형용사형 "다각형의"(polygonal)]은 3개 이상의 변을 갖는 2차원의 기하학적 도형을 지칭하도록 사용된다. 따라서, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등은 용어 "다각형" 내에 포함되고, 무한개의 변을 갖는 원, 타원 등과 같은 곡선 형상도 그러할 것이다.

3차원 웨브 재료 구조를 설계할 때, 최종 구조의 요구되는 물리적 특성은 재료의 선택뿐만 아니라 3차원 토포그래피 특징부(topographical feature)의 크기, 기하학적 형상 및 간격 설정을 좌우할 것이다. 또한, 웨브 재료에는 동일한 웨브 내에 복수의 무정형성 영역이 의도적으로 생성될 수 있으며, 심지어는 둘 이상의 이러한 영역 내에서의 동일한 무정형성 패턴의 복제까지도 생성될 수 있다. 예를 들면, 무정형성 패턴은 패턴 형성된 웨브(24)의 권취된 롤의 최대 예상 원주보다 큰 간격으로 기계 또는 권취 방향으로 반복될 수 있으며, 이럼으로써 권취된 롤에서 패턴 형성된 웨브(24)의 중첩을 방지한다. 또한, 설계자는 무정형성 패턴 영역, 규칙성(즉, 무정형성이 아닌) 패턴 영역, 또는 돌출부가 전혀 없는 "공백"(blank) 영역까지도 또는 이들의 임의의 조합을 의도적으로 분리할 수 있다. 엠 보싱 패턴의 이들 및 기타 변형은 본 명세서에 참고로 포함된 전술한 특허들에 개시되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 패턴 형성된 웨브(24) 상에 엠보싱될 수 있는 3차원 구조(26)는 다양한 크기와 형상을 갖는 다각형으로서 형성된 다수의 돌출부와 함몰부를 포함하고, 변형가능한 웨브(22)의 제 1 면(22A) 상의 제 1 무정형성 패턴(24A) 및 변형가능한 웨브(22)의 제 2 면(22B) 상의 제 2 무정형성 패턴(24B)을 형성하는 사실상 무정형성인 패턴을 갖도록 설계되는 것이 바람직하다.

엠보싱된 웨브(24)를 형성하도록 변형가능한 웨브(22) 상에 무정형성 패턴(24A, 24B)을 엠보싱하기 위하여, 엠보싱 롤(30, 32)은 또한 이들의 주연부 표면 상에 각인된 각각의 무정형성 패턴을 갖는다. 롤(30, 32)은 회전 관계를 형성하도록 서로 맞물리게 위치되는데, 여기서 제 1 엠보싱 롤(30)은 웨브(22)의 제 1 면(22A) 상에 제 1 무정형성 패턴(24A)을 형성하도록 제 1 엠보싱 롤(30)의 주연부 표면 상에 각인된 제 1 무정형성 패턴(80)을 포함하고, 제 2 엠보싱 롤(32)은 웨브(22)의 제 2 면(22B) 상에 제 2 무정형성 패턴(24B)을 형성하도록 제 2 엠보싱 롤(32)의 주연부 표면 상에 각인된 제 2 무정형성 패턴(90)을 포함한다.

도 3과 도 4는 엠보싱 롤(30, 32) 각각의 무정형성 엠보싱 패턴(80, 90)의 약 645 제곱밀리미터(1 제곱인치) 면적의 일 실시예의 확대된 평면도를 도시한다. 제 1 엠보싱 롤(30)의 제 1 무정형성 패턴(80)은 백색 공간(84)으로 도시된 함몰부(44)에 의해 분리된 다양한 크기와 형상을 갖는 돌출한 다각형(82)(본 예에서는 흑색으로 채워진 부분으로 나타냄)으로서 도시된 돌출부(42)를 포함한다. 유사하게, 제 2 엠보싱 롤(32)의 제 2 무정형성 패턴(90)은 백색으로 나타낸 다양한 크기와 형상을 갖는 함몰된 다각형(94)으로서 도시되고 함몰된 다각형(94)을 둘러싸는 흑색 선(92)의 두께로 나타낸 돌출부(44A)의 두께에 의해 분리된 함몰부(42A)를 포함한다. 본 명세서에 설명된 양 패턴의 인접 다각형들의 변은, 인접한 다각형들 사이의 임의의 다른 적합한 상대적 배향이 선택적으로 이용될 수 있지만, 서로 평행한 것이 바람직하다.

도 5는 대응하는 돌출부와 함몰부의 포개진 이미지들 사이에서 다수의 맞물림부를 형성하도록 서로 포개진 도 3과 도 4의 무정형성 패턴(80, 90)의 확대된 평면 이미지를 도시하는데, 여기서 돌출한 다각형(82)은 함몰된 다각형(94) 내에 끼워지고 요구되는 측벽 간격(95)[함몰된 다각형(94)의 측벽을 나타내는 흑색 선(92)과 돌출한 다각형(82) 사이의 백색 공간으로 도시됨]에 의해 함몰된 다각형(94)의 측벽으로부터 분리되어 있다.

실시예

본 실시예는 식품을 포장하기 위한 랩 재료와 같은 본 발명의 엠보싱된 웨브 재료의 일 실시예를 구현하기 위한 본 발명의 장치의 일 실시예를 제공하는 예시적인 방법을 제공한다. 본 발명의 랩 재료는 바람직하게는 포장된 식품의 효과적인 보호를 제공하기 위하여 핀홀이 없거나 약 46,452 제곱밀리미터(약 72 제곱인치)의 재료 제품 크기당 적어도 12개 이하의 핀홀을 가져야 한다.

본 발명의 랩 재료는 비교적 얇은 변형가능한 필름으로 형성되며, 따라서 엠보싱된 웨브를 형성하는 엠보싱 롤들의 비정합 엠보싱 패턴들 사이에서 비교적 작 은 측벽 간격[통상 약 0.050 ㎜(약 0.002 인치) 내지 약 0.203 ㎜(약 0.008 인치)]을 요구할 수 있다. 그러나, 본 예는 또한 엠보싱된 재료가 비교적 두꺼울 수 있어서 1.27 ㎜(0.050 인치)까지 또는 심지어 이보다 큰 간격과 같이 일반적으로 큰 측벽 간격의 사용을 요구하는 다른 예[필름 또는 특히 일회용 티슈 및 타월 재료 - 여기서, 단일 겹(single-ply) 재료는 두께가 약 0.30 ㎜(약 0.012 인치)일 수 있고 2겹(two-ply) 재료는 약 0.64 ㎜(0.025 인치)일 수 있음 - 를 포함함]를 나타내고자 한다는 것을 알아야 한다.

본 예의 장치는 상호 맞물림 롤들 사이의 사실상 비접촉 관계를 형성하도록 상호 맞물릴 수 있는 적어도 2개의 엠보싱 롤을 포함하는데, 여기서 상호 맞물림 엠보싱 패턴의 대응하는 돌출부와 함몰부는 요구되는 단면 프로파일을 가지며, 변형가능한 웨브 재료(22)가 변형가능한 웨브 재료(22) 상에 엠보싱 패턴을 부여하는 상호 맞물림 돌출부와 함몰부 사이에서의 충분한 간격의 부족에 의해 핀치되거나(pinched) 아니면 달리 손상되는 것을 방지하기에 적합한 측벽 간격을 포함한 필요 간격에 의해 서로 분리된다. (그러나, 본 발명의 엠보싱 롤의 개수는 2개를 초과할 수 있고, 예를 들어 3개, 4개 또는 그 이상의 임의의 개수의 롤을 포함할 수 있음을 역시 알아야 한다.)

엠보싱된 웨브

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 예의 엠보싱된 웨브(24)는 다양한 품목의 수납 및 보호뿐만 아니라 식품과 같은 부패하기 쉬운 재료의 보존을 제공하는 보관 랩 재료로서 사용될 것을 의도하였다. 엠보싱된 웨브는 보관 랩 재료가 사용자에 의 해, 바람직하게는 랩 재료에 사실상 수직한 방향으로 가해지는 외부 압축력을 인가함으로써 활성화되었을 때 점착 박리력(adhesion peel force)을 나타내는 접착제 또는 접착제 유사 물질을 포함하는 활성 면을 포함한다.

엠보싱된 웨브(24)는 본 예에서는, 예컨대 식품 보관 용도로 사용되는 Paxon HDPE라는 상표명으로 엑손 모빌 케미컬(Exxon Mobil Chemical)로부터 입수할 수 있는 약 0.013 ㎜(약 0.0005 인치) 두께의 고밀도 폴리에틸렌 필름(HDPE)인 변형가능한 웨브 재료(22) 상에 엠보싱 패턴을 부여함으로써 형성되었다. 필름은 ASTM D-1434에 따라 시험된 5,580 cc/24 시간 × 100 제곱미터 × 밀(mi)의 산소 침투성과 ASTM E-969에 따라 시험된 11.6 g/24 시간 × 100 제곱미터 × 밀의 수증기 투과율을 갖는다.

엠보싱된 웨브(24)는, 임의의 다른 적합한 두께가 선택될 수 있지만, 약 0.102 ㎜(약 0.004 인치)의 엠보싱된 두께(ET)를 가졌다. 엠보싱된 웨브(24)의 일 면은 본 예에서는 본 명세서에서 전술한 다양한 적합한 활성 물질로부터 선택된 접착제의 얇은 층인 활성 물질(28)의 얇은 층(27)을 보유하는 바람직하게는 연속적인 골(25)을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같은 단면에서, 접착제 층(27)은 두께가 약 0.025 ㎜(0.001 인치)이고 폭이 약 0.203 ㎜(약 0.008 인치)가 되도록 선택되었다. 또한, 접착제 층(27)은 엠보싱된 웨브(24)를 포함하는 제품을 사용자가 사용하는 동안 접착제 층(27)과 접착제 층(27)이 대항하여 눌려질 수 있는 표면 사이의 연속적인 밀봉을 보장하기 위하여, 접착제 층(27)이 연속적인 골(25)들과 서로 접하여 연속적 으로 연장하도록 선택되었다. [그러나, 접착제 층(27)의 임의의 기타 요구되는 단면 치수뿐만 아니라, 연속적이거나 불연속적일 수 있는 접착제 층(27)의 임의의 길이가 대안적으로 선택될 수 있음을 알아야 한다.]

골(25)의 폭은 접착제 층(27)의 요구되는 폭, 즉 약 0.203 ㎜(약 0.008 인치)에 대응하도록 선택되었다. 그러나, 골의 폭은 본 예의 0.203 ㎜(약 0.008 인치)보다 작은 임의의 폭일 수 있으며, 본 발명에서는 골(25)을 형성하는 엠보싱 롤의 엠보싱 패턴을 보유하는 특정 재료의 완전성(integrity)에 의해 제한될 수 있다 - 약 0.050 ㎜(0.002 인치) 이하만큼 낮게. 또한, 골(25)의 폭은 일반적으로 제한 없이, 본 예의 0.203 ㎜(0.008 인치)보다 클 수 있다. 그러나, 본 발명은 경질 공구에 의한 엠보싱 패턴의 각인에 의해서는 일반적으로 달성될 수 없는 범위인 약 0.050 ㎜(0.002 인치) 내지 약 1.27 ㎜(0.050 인치) 내의 골(25)의 폭과 관련된다.

또한, 본 예의 엠보싱 패턴은 전술한 바와 같이 엠보싱된 웨브가 롤에 권취될 때의 바람직하지 않은 웨브 중첩 현상을 방지하기 위하여 다양한 크기와 형상을 갖는 다각형으로 구성된 무정형성 엠보싱 패턴을 형성한다.

본 예의 엠보싱된 웨브(24)는 소정 표면에 대해 밀봉되는 랩 재료로서 사용될 때, 엠보싱된 웨브(24)가 핀홀이 전혀 없거나 이의 약 46,452 제곱밀리미터(약 72 제곱인치)의 면적당 핀홀이 산술 평균으로 적어도 12개 이하인 경우와, 또한 함몰부 망상구조의 면적 - 접착제의 층으로 채워짐 - 이 웨브의 제 1 면의 제 1 엠보싱 패턴의 면적의 약 30% 내지 약 70% 사이를 포함하는 경우와, 또한 패턴 밀도(PD; 도 5 참조)가 웨브의 제 1 면의 제 1 엠보싱 패턴의 약 645 제곱밀리미터(1 제곱인치) 면적당 약 500개 내지 약 700개 사이의 다각형을 포함할 경우에, 표면에 대해 충분한 밀봉 기능을 제공할 수 있는 것으로 실험적으로 확인되었다. [역시, 본 명세서에서 전술된 바와 같이, 패턴 밀도(PD)는 특정 요구에 따라서 일반적으로 엠보싱 요소가 10 내지 1,000개 사이가 되도록 변화할 수 있다.]

엠보싱 롤

본 발명의 각각의 엠보싱 롤(30, 32)은 약 610 ㎜(약 24.00 인치)의 외경 및 약 660 ㎜(약 26.00 인치)의 엠보싱 패턴[폭방향(CMD)으로 연장함]을 갖도록 선택된다.

도 2를 참조하면, 본 예에서 골(25)을 형성하고 또한 접착제 층(27)을 형성된 골(25) 내부로 침착시키기 위한 엠보싱 부재로서 기능하는 제 2 엠보싱 롤(32)의 돌출부(44A)의 확대된 단면도를 도시한다. 도 2는 또한 돌출부(44A)와 함몰부(44)가 완전하게 상호 맞물리고 완전 맞물림 위치(49)에서 서로 정렬되었을 때 엠보싱 롤(30, 32)의 소정 회전 지점에서 돌출부(44A)와 상호 맞물리는 제 1 엠보싱 롤(30)의 함몰부(44)를 도시한다. 돌출부(44A) 및 대응하는 함몰부(44) 모두는 맞물림 중에 엠보싱된 웨브의 핀칭(pinching) 및 다른 바람직하지 않은 손상을 방지하기에 충분한 요구되는 간격으로 서로 분리되는 요구되는 단면 프로파일을 갖는다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 엠보싱된 웨브(24)의 약 0.102 ㎜(약 0.004 인치)의 요구되는 엠보싱된 두께(ET)를 제공하기 위하여, 엠보싱 롤(30, 32)은 약 0.229 ㎜(약 0.009 인치)의 완전 반경방향 맞물림(full radial engagement; FRE)으로 상호 맞물릴 것을 필요로 한다는 것이 실험적으로 밝혀졌다. 완전 반경방향 맞물림(FRE)은 (특정 요구에 따라서) 변화될 수 있으며, 약 0.127 ㎜(약 0.005 인치) 내지 약 0.254 ㎜(약 0.010 인치) 사이인 본 발명의 FRE의 바람직한 범위를 초과하여 확대될 수 있음을 알아야 한다.

도 6 및 도 7은 도면의 명확성을 위하여, 도 2의 롤(30, 32)의 확대된 부분을 별개로 도시하는데, 여기서 도 6은 제 1 엠보싱 롤(30)의 확대된 함몰부(44)를 도시하고 도 7은 골을 형성하는 제 2 엠보싱 롤(32)의 확대된 돌출부(44A)를 도시한다. 도 8은 도면의 명확성을 위하여, 돌출부(44A)와 함몰부(44)의 확대된 완전 맞물림 위치(49)를 도시한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 골(25)을 형성하는 돌출부(44A)의 단면 형상은 폭(101), 높이(102), 및 폭(101)과 하부 표면(104)를 연결하는 측벽(106, 108)의 윤곽선(contour)에 의해 한정될 수 있다.

본 예의 엠보싱된 웨브 재료(24)의 골(25)을 형성하는 돌출부(44A)의 폭(101)은 요구되는 접착제 층(27)과 골(25)의 폭, 즉 약 0.203 ㎜(약 0.008 인치)에 대응하도록 선택되었다. 그러나, 돌출부(44A)의 폭(101)은 본 예의 폭 0.203 ㎜(0.008 인치)보다 작은 임의의 폭일 수 있으며, 본 발명에서는 골(25)을 형성하는 엠보싱 롤의 엠보싱 패턴을 보유하는 특정 재료의 완전성에 의해 - 약 0.050 ㎜(0.002 인치) 이하만큼 작게 - 제한된다. 또한, 돌출부(44A)의 폭(101)은 일반적으로 제한 없이, 본 예의 약 0.203 ㎜(약 0.008 인치)보다 클 수 있다. 그러나, 본 발명은 엠보싱 패턴을 각인하는 경질 공구에 의해서는 일반적으로 달성될 수 없 는 범위인 약 0.050 ㎜(0.002 인치) 내지 약 1.27 ㎜(0.050 인치) 내의 돌출부(44A)의 폭(101)과 관련된다.

돌출부(44A)의 높이(102)는 웨브(24)가 하부 표면(56)과의 접촉에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여, 본 명세서에서 전술된 약 0.229 ㎜(0.009 인치)의 완전 반경방향 맞물림(FRE)에서, 웨브(24)와 하부 표면(56) 사이에 약 0.152 ㎜(약 0.006 인치)의 충분한 제 1 반경방향 간격(52, 도 2 및 도 8 참조)을 제공하는 약 0.381 ㎜(약 0.015 인치)가 되도록 선택되었다.

돌출부(101)의 측벽(106, 108)의 윤곽선은 곡선형(볼록형, 오목형 또는 이들의 조합을 포함함), 직선형[측벽(106, 108)의 사실상 수직한 배치 또는 약 0도 내지 약 30도 범위의 임의의 각도(A)로 기울어진 경사형 배치를 포함함]과 같은 임의의 적합한 윤곽선일 수 있다. 본 예에서, 돌출부(44A)의 윤곽선은 약 10도의 각도(A)를 갖는 직선형으로 선택되었다.

도 6 및 도 8을 참조하면, 도 2에도 도시된 바와 같이 제 2 엠보싱 롤(32)의 돌출부(44A)와 상호 맞물리는 제 1 엠보싱 롤(30)의 대응하는 함몰부(44)는 전술한 돌출부(44A)의 선택된 형상과 치수, 요구되는 제 1 반경방향 간격(52), 및 측벽 간격(122, 124)과 관련하여 설계될 수 있다. 예를 들면, 제 1 반경방향 간격(52)이 약 0.152 ㎜(약 0.006 인치)로 선택되고 측벽 간격(122, 124)이 약 0.107 ㎜(약 0.004 인치)로 선택된다면, 함몰부(44)의 폭(120)은 약 0.330 ㎜(약 0.013 인치)일 수 있고, 폭(126)은 약 0.508 ㎜(약 0.020 인치)일 수 있으며, 측벽(127, 128)은 약 10도의 각도(A)로 경사질 수 있고, 함몰부(44)의 깊이(130)는 약 0.508 ㎜(약 0.020 인치)일 수 있다. [필요하다면, 측벽 간격은 약 0.050 ㎜(약 0.002 인치) 내지 약 0.203 ㎜(약 0.008 인치) 또는 이를 초과하는 범위일 수 있다는 것을 알아야 한다.]

도 7 및 도 8을 참조하면, 제 2 엠보싱 롤(32)의 돌출부(44A)의 폭(101)이 약 0.203㎜(약 0.008 인치)로 선택된 경우, 연속적으로 연장하는 폭(101)에 의해 분리된, 다양한 크기 및 형상을 갖는 다각형으로서 형성된 함몰부(44)의 적합한 무정형성 패턴은 오하이오주 신시네티 소재의 스트레스 엔지니어링 서비시즈(Stress Engineering Services; www.stresseng.com)에 의해 더 프록터 앤드 갬블 컴퍼니(the Procter & Gamble Company)용으로 개발된 HARQ70A.exe와 같은 적합한 상용 무작위 패턴 생성 프로그램을 사용함으로써 선택될 수 있다.

전술된 컴퓨터 프로그램에 돌출부(44A)의 요구되는 폭(101)을 입력하고 나서 별도로 (수 개의 기타 변수들 중) 함몰부(44)의 요구되는 폭(126)을 입력함으로써, 엠보싱 롤(30, 32)의 2개의 별개인 2차원 무정형성 패턴(80, 90)(도 3 및 도 4에 도시됨)이 생성될 수 있다.

제 1 엠보싱 패턴(80)의 경우, 전술된 프로그램은 약 645 제곱밀리미터(1 제곱인치) 면적당 550개의 다각형의 목표 개수를 포함하는, 기타 4개의 입력값과 함께 "모르타르 라인 폭"(mortar line width)이라는 명칭으로 입력된, 약 0.508 ㎜(약 0.020 인치)의 폭(126)을 갖는 제 1 엠보싱 롤(30)의 패턴(80)의 정보의 일부를 표시하는 도 9에 도시된 바와 같은 챠트를 제공한다. 챠트는 본 예의 경우 엠보싱된 웨브(24)가 형성되는 동안 다각형이 변형가능한 재료(22)를 관통하는 것을 방지 하기에 충분한 크기인 약 0.189 제곱밀리미터(약 0.000293 제곱인치)의 최소 다각형 면적을 포함하는, 프로그램에 의해 제공된 데이터의 일부를 도시한다. 최종 다각형 총수 또는 최종 패턴 밀도는 약 645 제곱밀리미터(1 제곱인치) 면적당 521개의 다각형으로서 기입되는데, 이는 또한 약 500 내지 약 700개의 다각형의 특정 패턴 밀도 범위 내에 있다.

전술된 제 1 롤(30)의 제 1 패턴(80)과 유사하게, 제 2 롤(32)의 대응하는 제 2 패턴(90)은 전술된 프로그램 HARQ70A.exe에, 초기에 입력된 제 1 엠보싱 롤(30)의 폭(126) 대신에 제 2 엠보싱 롤(32)의 돌출부(44A)의 폭(101)[0.203 ㎜(약 0.008 인치)]을 입력함으로써 선택될 수 있다. 최종 챠트는 도 10에 도시되어 있다. 각각의 제 1 및 제 2 패턴(80, 90)의 양 프로그램은 각각의 제 1 및 제 2 패턴(80, 90)의 2D 형상을 한정하는 포스트-스크립트 전자 파일(post-script electronic files)로 생성된다.

2D 패턴(80, 90)의 포스트-스크립트 파일이 선택된 후, 이들 파일은 엠보싱 롤의 각각의 주연부 표면 상에 각각의 3D 패턴을 레이저-버닝함으로써 엠보싱 롤을 각인하기 위한 각각의 기계가공 파일을 생성하는 데 사용될 수 있다. 기계가공 파일은 흔히, 예컨대 레이저에 의해 버닝될 롤의 주연부 표면의 특정 재료, 레이저의 특정 출력과 레이저의 특정 전진 속도를 중간에 변경하는 방법, 레이저 버닝 중의 롤의 회전의 특정 속도, 돌출부와 함몰부의 측벽의 특정 형상 등과 같은 레이저 버닝 공정의 특정 변수에 대해 실험적으로 개발될 수 있다.

제 1 엠보싱 롤(30) 및 제 2 엠보싱 롤(32)의 레이저 버닝을 위한 이들 기계 가공 파일은 롤(30, 32)의 각각의 주연부 표면 상의 각각의 패턴의 비교적 작은 면적[예컨대, 645 제곱밀리미터(1 제곱인치)], 바람직하게는 각각의 시험-버닝(test-burning) 면적을 별도로 검사한 후에 추후 버닝될 의도되는 완전 패턴의 경계의 외측을 시험-버닝함으로써 별도로 생성될 수 있다.

검사 방법은 2D 및 3D 형식 패턴의 각각을 검사하기 위한 기술을 포함할 수 있다. 2D 형식은 각인된 패턴의 평면 이미지를 갖고 있는 롤의 최외측 주연부 표면에 의해 한정되며, 각인된 패턴의 요소들의 평면 치수와 형상을 검사하는 것과 관련된다. 3D 형식은 각인된 패턴의 요소들의 단면 형상을 검사하는 것과 관련된다.

2D 검사

2D 검사는 바람직하게는 약 100x 배율(임의의 기타 적합한 배율이 사용될 수 있음)을 제공하고 적합한 측정 장치를 포함하는 임의의 적합한 비디오 현미경(video microscope)을 포함할 수 있다. 도 11은 비디오 현미경에 의한 제 1 롤(30)의 최외측 주연부 표면(54) 상의 각인된 엠보싱 패턴(80)의 단편의 100x 배율의 예시적인 이미지를 도시한다. 측정 장치는 평행한 백색 선에 의해 나타나 있으며, 예를 들어 제 1 롤(30)의 돌출한 다각형(42)들 사이의 함몰부(44)의 폭(126)과 같은 패턴의 필요한 요소를 측정한다.

도 12는 [제 2 엠보싱 롤(32)의 제 2 엠보싱 패턴(90)의] 돌출부(44A)의 폭(101) 및 [제 1 엠보싱 롤(30)의 제 1 엠보싱 패턴(80)의] 함몰부(44)의 폭(126) 모두를 수평 방향(150), 수직 방향(152) 및 경사진 방향(154)으로 구분되는 3개의 방향으로 측정함으로써 수집된 예시적인 데이터를 도시한다. 도 12를 참조하면, 용어 "수직 방향"은 기계방향(화살표 MD에 의해 지시됨)으로부터 또는 "수평 방향"은 폭방향(화살표 CMD에 의해 지시됨)으로부터 +/- 30도 내에 배치된 임의의 방향을 포함한다. 용어 "경사진 방향"은 MD 또는 CD 방향과 관련하여 취한 45도 방향으로부터 +/- 15도 내에 배치된 임의의 방향을 포함한다. 도 12는 또한 평균과 표준 편차를 포함하는 통계학적 데이터를 도시한다.

3D 검사

3D 검사는 인가된 압력에서 검사되는 형상과 합치될 수 있고 압력이 제거되고 인상(impression)이 패턴의 인상된 요소로부터 분리된 후에는 합치된 형상을 유지할 수 있는 임의의 적합한 플라스틱 재료를 사용함으로써 돌출부 및/또는 함몰부의 인상을 취하는 것을 포함할 수 있다. 적합한 플라스틱 재료는 예컨대 실리콘을 포함할 수 있다.

패턴의 인상된 영역으로부터 실리콘 인상을 제거한 후, 실리콘 인상은 바람직하게는 인상된 돌출부 또는 함몰부의 윤곽선을 한정하는 단면 인상을 생성하기 위하여, 인상된 돌출부 또는 함몰부의 각각의 측벽과 대응하는 실리콘 인상의 측벽을 가로질러 사실상 수직하게 절단된다. 단면 인상은 돌출부 및/또는 함몰부의 크기 및 형상에 대하여 요구되는 데이터를 제공할 수 있다. 단면 인상은 비디오 현미경 시험과 관련하여 위에서 설명되고 한정된 3개의 측정 방향(수직, 수평 및 경사 방향)과 관련하여 구분될 수 있다.

도 13 및 도 14는 템플릿(template; 162)과 비교되는 단면 인상(160)을 도시 하는데, 여기서 도 13은 광원에 대한 비교를 도시하며 도 14는 기하학적 도면으로서 도시되어 있다.

단면 인상은 흔히 레이저 버닝에 의해 초래되는, 도 15에 도시된 바와 같은 롤의 주연부 표면 상의 반경부(130)에 관한 정보를 제공할 수도 있다. 이들 반경부는 일반적으로 약 0.051 ㎜ 내지 약 0.102 ㎜(약 0.002 인치 내지 약 0.004 인치) 사이의 범위일 수 있다. 반경부(130)가 특정 패턴에 대해 요구되지 않는다면, 반경부(130)는 도 15에 도시된 바와 같이 외부 재료(132)를 제거하는 롤의 주연부 표면의 후속 기계가공에 의해 제거될 수 있다. 이러한 경우, 버닝된 함몰부의 깊이(134)는 제거된 외부 재료(132)의 두께를 수용하도록 더 깊게 적절하게 버닝될 수 있다.

전술된 비디오 현미경 및 단면 인상을 수반하는 시험 방법을 사용하여 엠보싱 롤(30, 32)의 시험-버닝된 면적을 검사한 후, 대응하는 함몰부 및 돌출부의 요구되는 구성을 제공하여 그 결과 전술된 완전 맞물림 위치(49)(도 2 및 도 8 참조) 동안 각각의 돌출부와 함몰부 사이에서 요구되는 간격을 제공하도록 인상 및/또는 함몰부의 요구되는 형상 및 구성이 달성할 때까지, 후속적으로 검사되어 수정될 수 있는 수정된 패턴을 얻도록 레이저 버닝의 작동 변수를 적절하게 변경함으로써 기계가공 파일이 수정될 수 있다. 수정된 기계가공 파일은 이후 제 1 및 제 2 롤(30, 32) 각각의 완전한 엠보싱 패턴을 레이저 버닝하기 위하여 사용될 수 있다.

백래시(Backlash) 측정을 통한 상호 맞물림 롤 쌍의 엠보싱 패턴의 측면 간격 평가

그리고 나서, 롤(30, 32)의 엠보싱 패턴은 전술된 완전 맞물림 위치(49)(도 8 참조)에서 약 0.229 ㎜(약 0.009 인치)의 요구되는 완전 반경방향 맞물림(FRE)에서 - 롤(30, 32)의 대응하는 상호 맞물림 돌출부 및 함몰부를 분리하는 - 측벽 간격(50)을 정량화하기 위한 수단으로서의 상호 맞물림 엠보싱 롤들 사이의 백래시에 대해 검사될 수 있다. 본 명세서에서 용어 "백래시"는 하나의 롤이 왕복식으로 회전되고 반대편의 상호 맞물림 롤이 바람직하게는 이동이 구속되었을 때 발생할 수 있는, (상호 맞물림 엠보싱 롤들 사이의 소정의 반경방향 맞물림 깊이에서) 엠보싱 롤의 주연부에서 측정된 총 원주방향 변위를 지칭한다.

이러한 시험에서, 이동가능한 롤은, 이동가능한 롤 상의 임의의 패턴 요소가 구속된 패턴 롤의 반대편 패턴 요소와 접촉할 때까지 제 1 원주방향으로 회전한다. 이 위치는 기준점 또는 0점을 결정한다. 그리고 나서, 이동가능한 롤은, 이동가능한 롤 상의 임의의 패턴 요소가 구속된 패턴 롤 상의 반대편 패턴 요소와 접촉할 때까지 반대의 원주방향으로 회전된다. 패턴 롤의 주연부 상에서 기준 위치로부터 제 2 위치까지 주행한 거리가 그 원주방향 위치에서의 백래시이다.

백래시 측정값은, 예컨대 다이얼 지시기(dial indicator), 마이크로미터, 각회전을 측정하는 샤프트 장착식 리졸버(shaft mounted resolver) 또는 엔코더, 또는 당 업계에 공지된 임의의 기타 적합한 장치와 같은, 당 업계에 공지된 임의의 적합한 장치를 사용함으로써 구할 수 있다. 백래시는 인접하고 대향하는 패턴 요소들 간의 총 측벽 간격을 측정하기 때문에, 백래시는 전술된 목표 측벽 간격의 대략 두배이어야 하는데, 그 이유는 적당하게 중심에 위치된 패턴 요소의 각각의 측 면 상의 요구되는 개방 공간으로서 측벽 간격이 한정되기 때문이다. 그러나, 제조의 허용 오차에 기인한 요소 위치의 약간의 변동이 있으므로 이동가능한 롤 상의 모든 요소가 동일한 지점에서 반대편 요소와 접촉하지는 않으며, 본 예의 엠보싱 요소가 비교적 강성이므로 롤의 이동은 서로 만나는 제 1 요소에 의해서만 제한된다. 그러므로, 롤의 변위가 제 1 접촉 지점에 의해 제한되기 때문에, 이러한 시험은 상호 맞물림 롤의 각각의 측정 위치에서의 최소 측벽 간격을 실제로 정량화할 것이다. 따라서, 이 방법은 측벽 간격이 취해지는 각각의 원주방향 위치에서의 측벽 간격에 대한 최악의 경우를 결정한다.

백래시를 측정하는 이 방법은 각각의 패턴 롤 상의 요소의 비교적 넓은 부분을 측정한다. 전술된 바와 같이, 본 예에 사용된 패턴은 약 645 제곱밀리미터(1 제곱인치)당 요소가 약 521개인 밀도를 갖고, 이로써 엠보싱 패턴의 폭[폭방향(CMD)]의 1 제곱밀리미터당 약 0.807개의 요소 또는 660 ㎜당 약 533개의 요소를 갖는다. 약 610 ㎜의 외경과 대략 0.229 ㎜의 완전 반경방향 맞물림(FRE)으로 상호 맞물리는 엠보싱 롤(30, 32)의 경우, [기계방향(MD)으로의] 엠보싱 패턴의 대략 8개의 추가 열이 또한 적어도 약 0.178 ㎜의 작은 반경방향 맞물림[대략 0.229 ㎜의 완전 반경방향 맞물림(FRE)에 비해 작음]으로 상호 맞물릴 것이다. 그러므로, 각각의 백래시 측정 중에, (MD 및 CMD 양 방향으로 연장하는) 상호 맞물림 요소들의 총 개수는 대략 4,797개일 것이다.

일단 측정이 제 1 원주방향 위치에서 취해지고 나면, 구속된 롤이 해제되고, 롤은 다음의 요구되는 원주방향 위치로 회전되며, 측정 절차가 반복된다. 연속적 인 측정이 롤의 원주 둘레에서 동일한 간격으로 반복될 수 있다. 롤(30, 32)의 엠보싱 패턴들 사이의 정렬은 상호 맞물리는 패턴들과 동시에 롤을 수동으로 회전시킴으로써 유지될 수 있다.

본 예에서, 백래시 측정은 패턴 롤의 원주 둘레에서 61개의 동일하게 이격된 위치에서 취해졌다. 4,797개의 엠보싱 요소가 각각의 측정 위치에서 상호 맞물림으로써, (각각의 롤 상의 대략 1,020,180개의 전체 엠보싱 요소 중) 각각의 롤 상의 총 약 292,617개의 요소가 롤(30, 32)의 원주 둘레에서 취해지는 61번의 측정에 포함된다. 전술한 61번의 측정의 백래시 데이터가 이하의 챠트에 도시되어 있다.

데이터 지점 #	백래시(밀)	백래시(인치)	백래시(㎜)
1	4.3	0.0043	0.10922
2	4.0	0.004	0.1016
3	4.0	0.004	0.1016
4	4.0	0.004	0.1016
5	4.0	0.004	0.1016
6	4.0	0.004	0.1016
7	3.5	0.0035	0.0889
8	4.6	0.0046	0.11684
9	4.0	0.004	0.1016
10	4.0	0.004	0.1016
11	3.8	0.0038	0.09652
12	3.5	0.0035	0.0889
13	4.0	0.004	0.1016
14	4.1	0.0041	0.10414
15	3.7	0.0037	0.09398
16	3.6	0.0036	0.09144
17	3.9	0.0039	0.09906
18	4.5	0.0045	0.1143
19	3.5	0.0035	0.0889
20	3.6	0.0036	0.09144
21	4.5	0.0045	0.1143
22	4.0	0.004	0.1016
23	3.8	0.0038	0.09652
24	4.1	0.0041	0.10414
25	3.5	0.0035	0.0889
26	3.8	0.0038	0.09652
27	3.5	0.0035	0.0889
28	4.3	0.0043	0.10922
29	4.4	0.0044	0.11176
30	4.1	0.0041	0.10414

데이터 지점 #	백래시(밀)	백래시(인치)	백래시(㎜)
31	4.3	0.0043	0.10922
32	4.1	0.0041	0.10414
33	4.5	0.0045	0.1143
34	4.0	0.004	0.1016
35	4.5	0.0045	0.1143
36	4.5	0.0045	0.1143
37	4.0	0.004	0.1016
38	4.5	0.0045	0.1143
39	3.7	0.0037	0.09398
40	3.6	0.0036	0.09144
41	4.5	0.0045	0.1143
42	4.6	0.0046	0.11684
43	4.3	0.0043	0.10922
44	4.2	0.0042	0.10668
45	4.5	0.0045	0.1143
46	4.6	0.0046	0.11684
47	4.6	0.0046	0.11684
48	4.6	0.0046	0.11684
49	5.0	0.005	0.127
50	4.5	0.0045	0.1143
51	4.4	0.0044	0.11176
52	4.2	0.0042	0.10668
53	4.5	0.0045	0.1143
54	4.3	0.0043	0.10922
55	4.6	0.0046	0.11684
56	4.6	0.0046	0.11684
57	4.5	0.0045	0.1143
58	4.8	0.0048	0.12192
59	3.8	0.0038	0.09652
60	4.8	0.0048	0.12192
61	5.0	0.005	0.127

백래시 평균(㎜) 0.106

백래시 표준편차(㎜) 0.010

최소 간격(㎜) 0.076

(백래시 평균 - 3 ×표준편차)

최대 간격(㎜) 0.136

(백래시 평균 + 3 ×표준편차)

위의 챠트로부터, 61번의 측정에 대한 평균 측벽 간격은 0.106 ㎜이고, 표준 편차는 0.010 ㎜이다. 이 데이터에 기초하여, 롤(30, 32)의 상호 맞물림 엠보싱 요소들 간의 백래시의 범위는 약 0.076 ㎜ 내지 약 0.136 ㎜ 사이에서 변할 수 있다. 이 범위는 평균 측벽 간격(0.106 ㎜)으로부터 표준편차의 3배(3 × 0.010 ㎜)를 빼고 평균 측벽 간격에 표준편차의 3배를 더함으로써 결정된다. 데이터가 정규분포인 것으로 가정하면, +/- (3 × 표준편차)는 각각의 제 1 및 제 2 엠보싱 롤(30, 32) 상에서의 약 1,020,180개의 엠보싱 요소의 전체 모집단의 99.7%를 포함한다. 61개의 데이터 지점은 95%를 초과하는 신뢰도를 제공하며, 이 데이터는 롤(30, 32) 상의 모든 엠보싱 요소의 99% 내지 99.9%의 실제 간격의 정확한 대표값이다. 이러한 결론은 문헌["Statistical Intervals", Gerald H. Hahn 및 William Q. Meeker 저, Wiley, 1991, ISBN 0-471 88769-2]에 설명된 통계적 방법에 기초한 것이다. 이 문헌은 본 명세서에 설명된 것과 같은 엠보싱 롤 상의 정합 패턴의 간격과 유사한 간격을 평가하기 위한 정확한 방법으로서 당 업계에서 인식되고 있다.

전술된 바와 같이 0.076 ㎜ 내지 0.136 ㎜ 범위의 계산된 백래시는 0.107 ㎜의 목표 측벽 간격과 비교하여 뛰어나다. 0.107 ㎜의 목표 측벽 간격은 (적절하게 중심에 위치된 엠보싱 요소의 각각의 측면 상의 측면 간격 0.107 ㎜의 두배인) 0.214 ㎜의 대응하는 백래시 또는 총 측벽 간격을 가질 것이다.

이 백래시 방법이 최악의 경우의 측벽 간격을 측정하고, (본 예에서는 약 0.106 ㎜인) 측정된 평균 백래시가 (본 예에서는 약 0.214 ㎜인) 목표 백래시의 대략 50%이기 때문에, 종래의 엠보싱 롤 쌍의 상호 맞물림 엠보싱 요소들 간의 (약 0.025 ㎜인) 측벽 간격보다 큰 측벽 간격을 갖는 적어도 한 쌍의 상호 맞물림 엠보싱 롤을 제공하는 신규한 능력이 달성될 수 있음은 명확하다.

엠보싱된 웨브 재료의 검사

식품 보관용으로 사용되는 제품의 경우, 핀홀의 존재는 기체 및 액체 투과에 대한 제품의 장벽 특성이 사실상 손상될 수 있기 때문에 중대한 결함일 수 있다. 이러한 종류의 결함은 본 발명의 엠보싱 롤을 사용함으로써 상당히 감소된다는 것이 판명되었다. 그러므로, 이러한 시험 중에 제조된 제품은 이후 핀홀 결함에 대해 평가되었다. 결함은 이하의 방법에 따라 정량화되었다. 엠보싱 롤의 원주에 대응하는 전체 엠보싱 폭 및 길이를 포함하는 엠보싱된 제품의 연속적인 부분이 백지 위에 배치되었다. 그리고 나서, 제품 샘플과 백지 사이의 접촉을 유지한 상태에서 적색 잉크 표시 펜이 적색 잉크를 제품 샘플의 전체 표면에 인가하도록 사용되었다. 그 후, 잉크는 임의의 핀홀을 통해 백지 상으로 이동하였다. 그 후, 제품 샘플이 종이로부터 제거되고, 종이 상의 모든 적색 표시가 계수된다. 그리고 나서, 결함 총수를 약 46,452 제곱밀리미터(약 72 제곱인치)의 표준 제품 면적에 대해 환산하였다. 전술된 바와 같이 본 발명의 엠보싱 롤(30, 32)에 의해 엠보싱된 HDPE 필름과 같은 변형가능한 재료(22)로부터 형성된, 본 발명의 엠보싱된 재료 또는 랩 재료(24)는 엠보싱된 재료(24)의 약 46,452 제곱밀리미터(약 72 제곱인치) 면적당 산술 평균으로 0개의 핀홀을 가졌다. [그러나, 본 발명의 랩 재료는 핀홀의 개수가 엠보싱된 재료(24)의 약 46,452 제곱밀리미터(약 72 제곱인치) 면적당 핀홀이 산술 평균으로 12개를 초과하지 않을 때 충분한 보호 기능을 제공할 수 있음이 본 발명자들에 의해 실험적으로 판명되었다.

정합 엠보싱 패턴 - 제 2 롤을 화학적으로 에칭하기 전에 제 1 롤을 크롬 도금하여 제공되어서 약 0.025 ㎜(약 0.001 인치)의 측벽 간격을 얻음 - 을 갖는 한 쌍의 종래의 엠보싱 롤에 의해 제조된 랩 재료에 대해 동일한 시험이 사전에 수행되며, 그 결과 엠보싱된 재료의 약 46,452 제곱밀리미터(약 72 제곱인치) 면적당 핀홀이 산술 평균으로 사실상 더 많은 개수인 약 15.2개의 핀홀을 발생시켰다.

본 발명의 특정 실시예들과 개별적인 특징들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 다른 변경 및 수정이 이루어질 수 있음은 당 업계의 숙련자들에게 명백할 것이다. 또한 이러한 실시예들과 특징들의 모든 조합이 가능하며 본 발명의 바람직한 실시로 귀결된다는 것이 명백하다. 따라서 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 범위 내에 있는 이러한 모든 수정과 변형을 포함하고자 의도된다.

Claims

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엠보싱된 웨브(24)가 변형될 때까지 외부 표면과의 의도하지 않은 접촉으로부터 보호되는 활성 물질(28)을 갖는 엠보싱된 웨브(24) 재료를 형성하기 위한 엠보싱 방법(20)에 있어서,

(a) 변형가능한 웨브 재료(22)를 엠보싱하여 활성 물질(28)을 갖는 엠보싱된 웨브(24) 재료를 형성하기 위하여, 제 1 엠보싱 롤(30)과 이와 맞물리는 제 2 엠보싱 롤(32) 사이로 변형가능한 웨브 재료(22)를 통과시키는 단계로서,

상기 제 1 엠보싱 롤(30)은 그 주연부 표면의 적어도 일부분 상에 각인된 제 1 엠보싱 패턴(40)을 구비하고, 상기 제 1 엠보싱 패턴(40)은 돌출부(42)와 함몰부(44)를 포함하며,

상기 제 2 엠보싱 롤(32)은 그 주연부 표면의 적어도 일부분 상에 각인된 제 2 엠보싱 패턴(46)을 구비하고, 상기 제 2 엠보싱 패턴(46)은 돌출부(42A)와 함몰부(44A)를 포함하며,

상호 맞물림 돌출부와 함몰부의 적어도 99.7%가 0.050 ㎜(0.002 인치) 내지 1.27 ㎜(0.050 인치) 범위의 측벽 간격(50)에 의해 서로 분리되도록 제 1 엠보싱 롤(30)의 제 1 엠보싱 패턴(40)의 돌출부(42)가 제 2 엠보싱 롤(32)의 제 2 엠보싱 패턴(46)의 대응하는 함몰부(44A)와 소정의 반경방향 맞물림 깊이에서 상호 맞물리게 되는, 상기 변형가능한 웨브 재료를 통과시키는 단계와;

(b) 제 3 엠보싱 롤(33)의 돌출부의 적어도 일부분의 상부 표면(45)을 활성 물질(28)로 코팅하는 단계로서, 상기 제 3 엠보싱 롤은 그 주연부 표면의 적어도 일부분 상에 각인된 제 3 엠보싱 패턴을 구비하고, 상기 제 3 엠보싱 패턴은 돌출부와 함몰부를 포함하며,

상기 제 1 엠보싱 롤(30)의 제 1 엠보싱 패턴(40)의 돌출부(42)는 제 3 엠보싱 롤(33)의 제 3 엠보싱 패턴의 대응하는 함몰부와 상호 맞물리게 되는, 상기 코팅 단계와;

(c) 활성 물질(28)을 변형가능한 웨브 재료(22)로 전달하여 활성 물질(28)을 갖는 엠보싱된 웨브(24) 재료를 형성하기 위하여 제 1 엠보싱 롤(30)과 이와 맞물리는 제 3 엠보싱 롤(33) 사이로 엠보싱된 웨브(24) 재료를 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는

엠보싱 방법.
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제 54 항에 있어서,

상기 변형가능한 웨브 재료는 HDPE 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는

엠보싱 방법.
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제 54 항에 있어서,

엠보싱 패턴 중 적어도 하나는, 엠보싱 패턴의 645 제곱밀리미터(1 제곱인치) 면적당 돌출부 또는 함몰부가 10개 내지 1,000개 범위인 패턴 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는

엠보싱 방법.
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제 54 항에 있어서,

상기 활성 물질(28)은 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는

엠보싱 방법.
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