KR101356917B1 - 복수의 불연속 연장 요소를 포함하는 착색 웨브 재료 - Google Patents

복수의 불연속 연장 요소를 포함하는 착색 웨브 재료 Download PDF

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Abstract

복수의 불연속 연장 요소를 포함하는 착색 웨브 재료가 개시된다. 착색 웨브 재료는 재료 자체 내에 혼입된 착색제 또는 웨브 재료의 적어도 하나의 표면 상에 배치된 착색제를 포함한다. 불연속 연장 요소는 불연속 연장 요소의 말단부에서, 및/또는 불연속 연장 요소의 측벽을 따라 얇은 부분을 포함한다. 일 실시 형태에서, 불연속 연장 요소는 직경이 약 500 마이크로미터 미만이다. 일 실시 형태에서, 착색 웨브 재료는 제곱센티미터당 약 95개 이상의 불연속 연장 요소를 포함한다. 일 실시 형태에서, 불연속 연장 요소는 종횡비가 약 0.2 이상이다.

Description

복수의 불연속 연장 요소를 포함하는 착색 웨브 재료{COLORED WEB MATERIAL COMPRISING A PLURALITY OF DISCRETE EXTENDED ELEMENTS}
본 발명은 복수의 불연속 연장 요소(discrete extended element)를 포함하는 착색 웨브(colored web)에 관한 것이다.
웨브 재료, 예를 들어 열가소성 필름은 흡수 용품의 구성요소 재료(예를 들어, 톱시트(topsheet) 및 백시트(backsheet)), 포장재(예를 들어, 플로우 랩(flow wrap), 수축성 랩, 및 폴리백(polybag)), 쓰레기 봉투, 식품 랩, 치실, 와이프(wipe), 전자 구성요소 등을 포함하는 다양한 용도를 갖는다. 웨브 재료의 이들 용도 중 많은 경우, 웨브 재료가 미적 만족을 주는 특징들, 예를 들어 바람직한 감촉, 시각적 느낌(impression), 및/또는 청각적 느낌을 갖는 것이 이로울 수 있다.
미적 만족을 주는 그래픽을 생성하여 웨브 재료의 외관을 개선하기 위해, 착색제를 부가함으로써, 웨브 재료에 직접 혼입하거나 웨브 재료의 표면 상에 인쇄함으로써, 웨브 재료는 더욱 미적 만족을 주도록 만들어져 왔다. 그러나, 이러한 접근법은 전형적으로 웨브 재료의 감촉 또는 소리 특성을 개선시키지는 않는다.
다른 웨브 재료는 웨브 재료에 미세 텍스처(microtexture)를 부가하도록 처리되었는데, 이는 웨브 재료의 감촉을 개선시키고/시키거나 웨브 재료의 광택을 감소시킬 수 있다.
당업계에서의 지식에도 불구하고, 바람직한 감촉, 시각적 느낌, 및/또는 청각적 느낌을 갖는 더욱 미적 만족을 주는 웨브 재료, 특히 웨브의 바람직한 영역에서 얇게 되는(thinning) 복수의 불연속 연장 요소를 포함하는 웨브의 개발에 대한 요구가 남아 있다.
본 발명은 바람직한 미감, 예를 들어 감촉, 시각적 느낌 및/또는 청각적 느낌을 제공하는 복수의 불연속 연장 요소를 포함하는 착색 웨브 재료에 관한 것이다.
일 실시 형태에서, 본 발명은 착색 웨브 재료를 포함하며, 착색 웨브 재료는 착색 웨브 재료의 적어도 하나의 표면 상의 착색제를 포함하고, 착색 웨브 재료는 복수의 불연속 연장 요소를 포함한다. 불연속 연장 요소는 개방 기부 단부(proximal end), 개방 또는 폐쇄 말단부(distal end), 및 측벽을 포함한다. 착색 웨브 재료의 불연속 연장 요소는 불연속 연장 요소의 말단부에서, 및/또는 불연속 연장 요소의 측벽을 따라 얇은 부분을 포함한다. 일 실시 형태에서, 불연속 연장 요소는 직경이 약 500 마이크로미터 미만이다. 일 실시 형태에서, 착색 웨브 재료는 제곱센티미터당 약 95개 이상의 불연속 연장 요소를 포함한다. 일 실시 형태에서, 불연속 연장 요소는 종횡비(aspect ratio)가 약 0.2 이상이다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 제1 웨브 재료 및 제2 웨브 재료를 포함하는 다층 착색 웨브 재료를 포함하며, 웨브 재료들 중 적어도 하나는 내부에 혼입된 착색제를 포함하고, 다층 웨브는 복수의 불연속 연장 요소를 포함한다. 다층 착색 웨브 재료의 불연속 연장 요소는 개방 기부 단부, 개방 또는 폐쇄 말단부, 및 측벽을 포함한다. 불연속 연장 요소는 불연속 연장 요소의 말단부에서, 및/또는 불연속 연장 요소의 측벽을 따라 얇은 부분을 포함한다. 일 실시 형태에서, 불연속 연장 요소는 직경이 약 500 마이크로미터 미만이다. 일 실시 형태에서, 다층 웨브는 제곱센티미터당 약 95개 이상의 불연속 연장 요소를 포함한다. 일 실시 형태에서, 불연속 연장 요소는 종횡비가 약 0.2 이상이다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 제1 웨브 재료 및 제2 웨브 재료를 포함하는 다층 착색 웨브 재료를 포함하며, 제1 웨브 재료는 착색제가 없고 제2 웨브 재료는 불투명하며, 다층 웨브는 복수의 불연속 연장 요소를 포함한다. 다층 착색 웨브 재료의 불연속 연장 요소는 개방 기부 단부, 개방 또는 폐쇄 말단부, 및 측벽을 포함한다. 불연속 연장 요소는 불연속 연장 요소의 말단부에서, 및/또는 불연속 연장 요소의 측벽을 따라 얇은 부분을 포함한다. 일 실시 형태에서, 불연속 연장 요소는 직경이 약 500 마이크로미터 미만이다. 일 실시 형태에서, 다층 웨브는 제곱센티미터당 약 95개 이상의 불연속 연장 요소를 포함한다. 일 실시 형태에서, 불연속 연장 요소는 종횡비가 약 0.2 이상이다.
본 특허 또는 출원 파일은 컬러로 제작된 적어도 하나의 도면 또는 사진을 포함한다. 컬러 도면(들) 또는 컬러 사진(들)을 갖는 이러한 특허 또는 특허 출원 공보의 사본은 신청 및 필요한 수수료 납부시에 특허청에 의해 제공될 것이다.
도 1은 본 발명의 착색 웨브 재료의 일부분의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 착색 웨브 재료의 일부분의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 착색 웨브 재료의 일부분의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 착색 웨브 재료 웨브의 평면도를 나타내는 현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 착색 웨브 재료의 일부분의 단면도를 나타내는 현미경 사진이다.
도 6은 본 발명의 착색 웨브 재료의 일부분의 사시도이다.
도 7a는 본 발명의 비신장된 무지개빛(iridescent) 필름 전구체 웨브의 평면도이다.
도 7b는 본 발명의 신장된 무지개빛 필름 전구체 웨브의 평면도이다.
도 8a는 도 7a의 비신장된 무지개빛 필름 전구체 웨브의 일부분의 단면도를 나타내는 현미경 사진이다.
도 8b는 도 7b의 신장된 무지개빛 필름 전구체 웨브의 일부분의 단면도를 나타내는 현미경 사진이다.
도 9는 본 발명의 착색 웨브를 제조하기 위한 연속 공정의 개략도이다.
도 10은 본 발명의 착색 웨브를 생성하기에 적합한 성형 구조체(forming structure)의 일부분의 사진이다.
도 11은 본 발명의 착색 웨브를 생성하기에 적합한 성형 구조체의 돌출 요소의 측면도를 나타내는 현미경 사진이다.
도 12는 본 발명의 착색 웨브의 일부분의 사진이다.
도 13은 폐쇄 말단부를 갖는 연장 요소를 나타내는 본 발명의 착색 웨브의 일부분의 현미경 사진이다.
도 14는 개방 말단부를 갖는 연장 요소를 나타내는 본 발명의 착색 웨브의 일부분의 현미경 사진이다.
도 15는 본 발명의 착색 웨브를 생성하기에 적합한 성형 구조체의 돌출 요소의 측면도를 나타내는 현미경 사진이다.
도 16은 여성용 위생 패드를 위한 외부 싸개(wrapper)로서 사용되는 본 발명의 착색 웨브의 사진이다.
도 17은 여성용 위생 패드를 위한 외부 싸개로서 사용되는 본 발명의 착색 웨브의 사진이다.
도 18은 본 발명의 착색 웨브의 일부분의 평면도를 나타내는 현미경 사진이다.
도 19는 도 18의 착색 웨브의 일부분의 단면도를 나타내는 현미경 사진이다.
도 20은 본 발명의 착색 웨브의 일부분의 사진이다.
도 21은 도 20의 착색 웨브의 일부분의 더 확대된 사진이다.
도 22는 도 20의 착색 웨브의 일부분의 평면도의 현미경 사진이다.
도 23은 도 22의 착색 웨브의 일부분의 측면도의 현미경 사진이다.
도 24는 본 발명의 착색 웨브의 사진이다.
도 25는 본 발명의 착색 웨브를 생성하기에 적합한 성형 구조체(forming structure)의 일부분의 사진이다.
도 26은 본 발명의 착색 웨브의 사진이다.
도 27은 도 26의 착색 웨브의 더 확대된 사진이다.
도 28은 도 27의 착색 웨브의 더 확대된 사진이다.
도 29는 본 발명의 착색 웨브의 사진이다.
본 발명은 착색 웨브로서, 복수의 불연속 연장 요소, 및 웨브 재료의 하나 이상의 층 내에 혼입된 착색제 또는 웨브 재료의 표면 상에 배치된 착색제를 포함하는 착색 웨브를 포함한다. 본 발명은 복수의 불연속 연장 요소를 포함하는 다층 웨브 재료로서, 웨브 재료의 층들이 상이한 굴절 특성을 갖는 중합체로 제조되는 다층 웨브 재료를 추가로 포함한다. 본 발명은 구조적 색상을 나타내고, 복수의 불연속 연장 요소를 포함하며, 내부에 혼입된 간섭 안료를 포함하는 웨브 재료를 추가로 포함한다.
복수의 불연속 연장 요소를 포함하는 착색 웨브
본 발명의 착색 웨브 재료는, 이하에 기재된 공정에 따라 조작되어 본 발명의 착색 웨브 재료를 형성하는 전구체 웨브 재료로부터 제조된다.
본 발명의 착색 웨브 재료는 단층 웨브 재료 또는 다층 웨브 재료를 포함할 수 있다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 웨브는 웨브의 일면 또는 양면 상에 배치된 착색제를 갖는 단일 층 웨브, 예를 들어 단층 열가소성 필름을 포함한다. 착색제는 잉크젯 인쇄, 플렉소그래피(flexography), 로토그라비어(rotogravure), 리소그래피, 스크린 인쇄, 레터프레스(letterpress), 탐포그래피(tampography) 등과 같은, 당업계에 공지된 다수의 공정을 통해 웨브의 표면 상에 배치될 수 있다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 웨브는 다층 웨브로서, 다층 웨브의 적어도 하나의 층이 착색제를 포함하는 다층 웨브를 포함한다. 웨브가 열가소성 필름인 경우, 착색제는 사용된 중합체 수지와 함께 공압출되어 열가소성 필름을 제조한다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 웨브는 다층 웨브를 포함하는데, 여기서 제1 층은 제1 굴절 특성을 갖는 중합체를 포함하고 제2 층은 제2 굴절 특성을 갖는 중합체를 포함하며, 제1 및 제2 굴절 특성들은 상이하다. 그러한 다층 웨브 재료는 수백개의 층을 포함할 수 있다.
전구체 웨브는 다양한 원하는 구조적 특징 및 특성, 예를 들어 원하는 부드러운 손 감촉 및 미적 만족을 주는 시각적 외관을 가질 수 있는 3차원 착색 웨브를 형성하도록 처리된다. 이하에 기재된 바와 같이, 다양한 공정들이 본 발명의 착색 웨브를 형성하는 데 이용될 수 있다.
일 실시 형태에서, 본 명세서에 기재된 공정으로부터 생성되는 웨브는 미국 특허 제7,402,723호 및 제7,521,588호에 상세히 기재된 것과 유사한 연장 요소를 포함할 수 있다.
본 발명의 착색 웨브 재료는 전형적으로 개방 기부 단부 및 개방 또는 폐쇄 말단부를 포함하는 불연속 연장 요소를 포함할 것이다. 불연속 연장 요소는 불연속 연장 요소의 말단부에서, 및/또는 불연속 연장 요소의 측벽을 따라 얇게 될 수 있다. 다층 전구체 웨브의 경우, 불연속 연장 요소의 말단부에서의 및/또는 측벽을 따른 착색 웨브 재료를 얇게 하는 것은, 얇은 웨브의 영역에서, 웨브의 하부 층의 색상이 상부 층을 통해 더욱 가시적으로 되게 할 수 있으며, 상부 층의 색상이 하부 층을 통해 더욱 가시적으로 되게 할 수 있다. 전구체 웨브의 적어도 하나의 표면 상에 착색제를 포함하는 단층 전구체 웨브의 경우, 불연속 연장 요소의 말단부에서의 및/또는 측벽을 따른 착색 웨브 재료를 얇게 하는 것은 전구체 웨브의 표면 상에 배치된 착색제가 또한 얇게되거나 파쇄되게 하여 착색제가 얇게 되거나 파쇄된 웨브의 영역에서 전구체 웨브의 단층의 색상이 더욱 가시적으로 되게 할 수 있다. 이는 불연속 연장 요소에 의해 착색 웨브에 형성된 특정 패턴을 두드러지게 하는, 착색 웨브의 시각적 미감에서의 대비(contrast)를 제공할 수 있고, 미적 만족을 주는 웨브 재료를 생성할 수 있다.
상이한 굴절률을 갖는 중합체들로 제조된 층들을 포함하는 다층 웨브 재료의 불연속 연장 요소를 얇게 하는 것은 얇게 된 영역에서의 각각의 층의 굴절 특성 변화를 초래할 수 있는데, 이는 웨브의 시각적 느낌을 변화시키며 불연속 연장 요소에 의해 생성되는 패턴(들)을 두드러지게 하는 역할을 할 수 있다. 게다가, 3차원 토포그래피(topography)는 그러한 다층 웨브 재료의 각도 의존성 특성으로 인해 연장 요소들의 상이한 겉보기 색상들을 생성한다. 따라서, 심지어 연장 요소의 말단부에서의 및/또는 측벽을 따라 얇게 되지 않은 경우에도, 연장 요소로부터 초래된 3차원 토포그래피는 겉보기 색상 변화의 시각적 효과를 야기할 수 있다.
다층 웨브의 소정 실시 형태에서, 아래에 놓인 층(예를 들어, 하부 층)은 위에 놓인 층(예를 들어, 상부 층)을 통해 연장하지 않는다. 이 점에 있어서, 특히, 불연속 연장 요소의 말단부가 폐쇄된 실시 형태에서, 위에 놓인/상부 층은 부서지거나 파괴되지 않고, 연속적으로 유지된다.
도 1은 3차원 착색 웨브(18)의 일 실시 형태의 부분도이다. 3차원 착색 웨브(18)는 이하에 기재된 바와 같이 단층 웨브 재료 또는 다층 공압출 또는 라미네이트 웨브 재료일 수 있는 전구체 웨브로부터 생성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전구체 웨브는 제1 층(20) 및 제2 층(22)을 포함하는 2층 라미네이트 필름이다. 다층 웨브 재료의 하나의 층 또는 둘 모두의 층이 착색제를 포함할 수 있다. 다층 필름 재료는 표피 층을 포함하는 필름을 비롯한 라미네이트 필름의 제조에 대해 당업계에 알려진 바와 같이 공압출될 수 있다.
도 1은 착색 웨브(18)가 복수의 불연속 연장 요소(24)를 포함한다는 것을 추가로 보여준다. 불연속 연장 요소(24)는, 일반적으로 웨브의 제1 표면 상에, 웨브의 돌출된 연장부로서 형성된다. 착색 웨브를 형성하는 데 사용되는 성형 구조체에 따라, 불연속 연장 요소는 웨브의 양 표면으로부터 연장할 수 있다. 착색 웨브(18) 상의 불연속 연장 요소(24)의 개수, 크기, 및 분포는 원하는 부드러운 감촉, 소리 효과 및 시각적 효과를 기초로 미리결정될 수 있다. 일회용 흡수 용품의 톱시트, 백시트 또는 이형지(release paper) 싸개, 또는 포장재와 같은 응용의 경우, 불연속 연장 요소(24)가 착색 웨브(18)의 단지 일 표면으로부터만 돌출하는 것이 요구될 수 있다. 따라서, 착색 웨브(18)가 일회용 흡수 용품의 톱시트로서 사용되는 경우, 착색 웨브(18)는 우수한 부드러움의 느낌을 위해 불연속 연장 요소(24)가 피부와 접촉하도록 배향될 수 있다. 더욱이, 폐쇄 말단부(26)를 갖는 불연속 연장 요소(24)를 구비하는 것은 감소된 재습윤(rewet)을 야기할 수 있는데, 즉 톱시트의 개구를 통해 아래에 놓인 흡수 층으로 처음에 통과한 후에는 감소된 양의 유체가 톱시트의 표면으로 재도입된다(개구, 예를 들어 거대개구(macroaperture)가 본 명세서의 도면에서 도시되어 있지 않음에 주목한다).
도 2는 본 발명의 착색 웨브(18)의 일 실시 형태의 일부분의 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 불연속 연장 요소(24)는 착색 웨브(18)의 제1 표면(28)으로부터 돌출하는 것으로 설명될 수 있다. 그와 같이, 불연속 연장 요소(24)는 전구체 웨브(30)와 일체형이며, 전구체 웨브(30)의 영구적인 국소적 소성 변형에 의해 형성되는 것으로 설명될 수 있다. 불연속 연장 요소(24)는 개방 기부 부분(34) 및 폐쇄 또는 개방 말단부(26)를 한정하는 측벽(들)(32)을 갖는 것으로 설명될 수 있다. 불연속 연장 요소(24) 각각은 인접한 연장 요소들 사이의 최소 진폭(minimum amplitude, Amin)으로부터 폐쇄 또는 개방 말단부(26)에서의 최대 진폭(Amax)까지 측정된 높이(h)를 갖는다. 불연속 연장 요소는 직경(d)을 가지며, 이는 대체로 원통형인 구조의 경우에 횡방향 단면에서의 외경이다. "횡방향"은 제1 표면(28)의 평면에 대체로 평행함을 의미한다. 불균일한 횡방향 단면을 갖는 대체로 원주형인 불연속 연장 요소, 및/또는 불연속 연장 요소의 비-원통형 구조의 경우, 직경(d)은 도 2에 도시된 바와 같이, 불연속 연장 요소의 ½ 높이(h)에서 평균 횡방향 단면 치수로서 측정된다. 따라서, 각각의 불연속 연장 요소(24)에 대해, h/d로 정의되는 종횡비가 결정될 수 있다. 불연속 연장 요소(24)는 종횡비(h/d)가 약 0.2 이상, 약 0.3 이상, 약 0.5 이상, 약 0.75 이상, 약 1 이상, 약 1.5 이상, 또는 약 2 이상일 수 있다. 불연속 연장 요소(24)는 전형적으로 높이(h)가 약 30 마이크로미터 이상, 약 50 마이크로미터 이상, 약 65 마이크로미터 이상, 약 80 마이크로미터 이상, 약 100 마이크로미터 이상, 약 120 마이크로미터 이상, 약 150 마이크로미터 이상, 또는 약 200 마이크로미터 이상일 것이다. 불연속 연장 요소(24)는 전형적으로 직경(d)이 약 50 마이크로미터 내지 약 5,000 마이크로미터, 약 50 마이크로미터 내지 약 3,000 마이크로미터, 약 50 마이크로미터 내지 약 500 마이크로미터, 약 65 마이크로미터 내지 약 300 마이크로미터, 또는 약 75 마이크로미터 내지 약 200 마이크로미터일 것이다. 일 실시 형태에서, 성형 구조체(10)의 불연속 돌출 요소(15)는 직경이 약 500 마이크로미터 미만일 것이다.
대체로 비-원주형이거나 불규칙한 형상을 갖는 불연속 연장 요소의 경우, 불연속 연장 요소의 직경은 ½ 높이에서의 불연속 연장 요소의 선회 반경의 2배로서 정의될 수 있다.
연장 요소가 개방된 연장 요소의 측벽의 일부분을 갖도록 전체 웨브 재료를 가로질러 길이방향으로 연장하는, 리지(ridge)와 같은 형상을 갖는 불연속 연장 요소의 경우, 불연속 연장 요소의 직경은 ½ 높이에서의 연장 요소의 2개의 대향하는 측벽들 사이의 평균 최소 폭으로서 정의될 수 있다. 도 3은 리지 형상인 불연속 연장 요소를 포함하는 착색 웨브를 도시하는데, 불연속 연장 요소는 ½ 높이(h)에서 측정된 직경(d)을 갖는다.
일반적으로, 임의의 개별 불연속 연장 요소(24)의 실제 높이(h)는 결정하기 어려울 수 있기 때문에, 그리고 실제 높이는 변할 수 있기 때문에, 착색 웨브(18)의 미리결정된 영역에 걸쳐 평균 최소 진폭(Amin)과 평균 최대 진폭(Amax)을 결정함으로써 복수의 불연속 연장 요소의 평균 높이(havg)가 결정될 수 있다. 그러한 평균 높이(hpavg)는 전형적으로 전술된 높이의 범위 내에 속할 것이다. 마찬가지로, 변하는 단면 치수에 대해서, 복수의 불연속 연장 요소(24)에 대해 평균 직경(davg)이 결정될 수 있다. 그러한 평균 직경(davg)은 전형적으로 전술된 직경의 범위 내에 속할 것이다. 그러한 진폭 및 다른 치수 측정은 당업계에 알려진 임의의 방법에 의해서, 예를 들어 컴퓨터 이용 주사 현미경 및 데이터 처리에 의해서 이루어질 수 있다. 따라서, 착색 웨브(18)의 미리결정된 부분에 대한 불연속 연장 요소(24)의 평균 종횡비(ARavg)는 havg //davg로 표현될 수 있다.
소정 실시 형태에서, 불연속 연장 요소의 높이가 변하게 하여 이하에 기재된 바와 같이 상이한 색상 또는 색조(hue)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 불연속 연장 요소는 인접한 연장 요소들과 비교하여 점진적으로 증가하거나 감소하는 높이를 가질 수 있는데, 이는 매끄러운 색상 구배를 생성할 수 있다. 대안적으로, 인접한 연장 요소들, 또는 인접한 연장 요소 영역들은 높이가 더욱 대폭적으로 변할 수 있는데, 이는 색상 외관에 있어서 더욱 대폭적인 차이를 생성할 수 있다.
일 실시 형태에서, 불연속 연장 요소(24)의 직경은 일정하거나 진폭 증가에 따라 감소한다(진폭은 폐쇄 또는 개방 말단부(26)에서 최대치로 증가함). 도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들어 불연속 연장 요소(24)의 직경, 또는 평균 횡방향 단면 치수는 기부 단부(34)에서 최대치일 수 있으며 횡방향 단면 치수는 말단부(26)까지 점차로 감소된다.
일 실시 형태에서, 불연속 연장 요소는 특허 제4,846,821호에 기재된 것과 같은 불연속 버섯형 표면 변형부일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전구체 웨브(30)를 얇게 하는 것은 높은 종횡비의 불연속 연장 요소(24)를 형성하는 데 필요한 비교적 깊은 드로잉(drawing)으로 인해 일어난다. 예를 들어, 얇게 되는 것은 폐쇄 또는 개방 말단부(26)에서 및/또는 측벽(32)을 따라 관찰될 수 있다. "관찰된다"는 확대된 단면에서 볼 때 얇게 되는 것이 구별된다는 것을 의미한다.
그러한 얇게 되는 것은, 얇은 부분은 만졌을 때 압축 또는 전단에 대한 저항을 거의 제공하지 않기 때문에 부드러움 관점에서 이로울 수 있다. 예를 들어, 사람이 불연속 연장 요소(24)를 나타내는 면에서 착색 웨브(18)를 만졌을 때, 사람의 손가락 끝은 먼저 불연속 연장 요소(24)의 폐쇄 또는 개방 말단부(26)에 접촉한다. 불연속 연장 요소(24)의 높은 종횡비, 및 말단부(26)에서의 또는 그 부근에서의 전구체 웨브(30)의 벽이 얇게 됨으로 인해, 불연속 연장 요소(24)는 사람의 손가락에 의해 착색 웨브 상에 가해지는 압축 또는 전단에 대한 저항을 거의 제공하지 않는다. 이러한 저항의 결여는 벨루어 천(velour fabric)의 감촉과 매우 유사한 부드러운 감촉과 관련된다.
그러한 얇게 되는 것은, 얇게 된 영역이 얇게 되지 않은 영역과 구별되는 시각적 느낌을 제공할 수 있기 때문에 시각적 느낌 관점에서 또한 이로울 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 전구체 웨브가, 상부 층 및 하부 층 각각이 상이한 착색제를 포함하며 따라서 상이한 색상을 나타내는 2층 웨브인 경우, 얇게 되는 것은 착색 웨브의 상부 표면에서 볼 때 하부 층의 색상이 더욱 가시적으로 되게 한다. 예를 들어, 이는 하부 층이 백색 또는 흑색인 경우, 불연속 연장 요소를 각각 밝게 하거나 어둡게 할 수 있다. 대안적으로, 이는 연장 요소의 새로운 상이한 색상을 생성할 수 있는데, 예를 들어 청색 상부 층과 황색 하부 층을 포함하는 이중층 전구체 필름은 상이한 영역들에서의 얇게 되는 것의 정도에 따라 녹색 연장 요소, 또는 색상들의 조합을 생성할 수 있다. 색상 변화는 얇게 된 영역의 연장 요소의 외부 및 내부 둘 모두에 영향을 받는다. 전구체 웨브가 교번하는 층에서 상이한 굴절률을 갖는 다층 웨브, 예를 들어 무지개빛 필름인 경우, 얇게 되는 것은 청색-편이(shift)를 야기하거나, 아마도 심지어 착색 전구체 웨브를 무색 연장 요소를 갖는 웨브로 전환시킬 수 있다. 이는 착색 웨브의 불연속 연장 요소에 의해 생성된 패턴을 두드러지게 할 수 있는 독특한 시각적 효과를 제공하는 데 있어서 중요할 수 있다.
폐쇄 또는 개방 말단부(26)에서의, 및/또는 측벽(32)을 따른 전구체 웨브를 얇게 하는 것은 전구체 웨브의 두께에 대하여, 또는 착색 웨브의 불연속 연장 요소를 완전히 둘러싸는 랜드(land) 영역의 두께에 대하여 측정될 수 있다. 전구체 웨브는 전구체 웨브의 두께에 대하여 전형적으로 약 25% 이상, 약 50% 이상, 또는 약 75% 이상이 얇게 될 것이다. 전구체 웨브는 착색 웨브의 불연속 연장 요소를 둘러싸는 랜드 영역의 두께에 대하여 전형적으로 약 25% 이상, 약 50% 이상, 또는 약 75% 이상이 얇게 될 것이다.
본 명세서에 개시된 것과 같은 불연속 연장 요소만을 가지며, 개방 말단부를 갖는 불연속 연장 요소 또는 거시적 개구를 갖지 않는 유체 불투과성 웨브가 유체 투과성이 요구되지 않는 임의의 응용을 위해 부드러움을 제공할 수 있음에 주목하여야 한다. 개방 말단부는 또한, 예를 들어 통기형 포장재 응용과 같은 공기 또는 액체의 통기 또는 통과를 필요로 하는 응용에서 바람직할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 형태에서, 본 발명은 적어도 하나의 표면에서 부드러우며 실크 같은 촉각적 느낌을 나타내는 착색 웨브로서 설명될 수 있는데, 착색 웨브의 실크 감촉 표면은 불연속 연장 요소의 패턴을 나타내고, 불연속 연장 요소 각각은 웨브 표면의 돌출된 연장부이며 개방 기부 단부와 폐쇄 또는 개방 말단부를 한정하는 측벽을 가지고, 불연속 연장 요소는 개방 기부 단부에서 또는 그 부근에서 최대 횡방향 단면 치수를 갖는다.
본 발명의 착색 웨브는 또한 개선된 소리 효과를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 취급되거나 손으로 조작될 때, 착색 웨브는 전구체 웨브와 비교하여 더 적은 소리를 낸다.
제1 표면의 단위 면적당 불연속 연장 요소의 개수인, 불연속 연장 요소의 "면적 밀도"는 최적화될 수 있으며, 착색 웨브는 전형적으로 제곱센티미터당 약 4 내지 약 10,000, 약 95 내지 약 10,000, 약 240 내지 약 10,000, 약 350 내지 약 10,000, 약 500 내지 약 5,000, 또는 약 700 내지 약 3,000개의 불연속 연장 요소를 포함할 것이다. 주어진 영역 내의 불연속 연장 요소의 개수를 결정하는 것과 관련하여, 샘플 영역이 특정 불연속 연장 요소의 일부분만을 포함한다면, 그러한 특정 불연속 연장 요소는 주어진 영역 이내의 불연속 연장 요소의 총계에 포함된다.
일반적으로, 중심간 간격(center-to-center spacing)은 적당한 촉각적 느낌을 위해 최적화되어 (원한다면) 유체 보유를 최소화하거나, (원한다면) 물질을 포집할 수 있다. 인접한 불연속 연장 요소들 사이의 중심간 간격은 약 100 마이크로미터 내지 약 5,000 마이크로미터, 약 100 마이크로미터 내지 약 1,020 마이크로미터, 약 100 마이크로미터 내지 약 640 마이크로미터, 약 150 마이크로미터 내지 약 500 마이크로미터, 또는 약 180 마이크로미터 내지 약 430 마이크로미터일 수 있다.
도 4는 랜드 영역(36)에 의해 완전히 둘러싸인 복수의 불연속 연장 요소(24)를 포함하는 본 발명의 착색 웨브(18)의 일 실시 형태의 평면도의 현미경 사진이다.
도 5는 착색 웨브의 불연속 연장 요소의 단면도를 포함하는 본 발명의 착색 웨브의 일 실시 형태의 단면도의 현미경 사진이다.
도 6은 복수의 불연속 연장 요소(24) - 불연속 연장 요소(24)는 개방 말단부(26) 및 개방 기부 부분(34)을 가짐 - 를 포함하는 본 발명의 착색 웨브(18)의 일 실시 형태를 도시한다.
착색 또는 반투명 웨브는 예를 들어 유체가 착색 또는 반투명 웨브를 통해 유동하게 하는 더 큰 개구를 추가로 포함할 수 있다. 그러한 더 큰 개구의 크기는 약 0.5 제곱㎜ 내지 약 5 제곱㎜ 범위일 수 있다. 적합한 거대개구의 예는 미국 특허 출원 공개 제2008/0138574 A1호 및 미국 특허 제7,521,588호의 7 컬럼, 11 내지 47줄 및 도 6에서 상세히 기재되어 있다.
전구체 웨브
본 발명의 복수의 불연속 연장 요소를 포함하는 착색 웨브 재료는 다양한 전구체 웨브 재료로부터 생성될 수 있다. 전구체 웨브는 바람직하게는 이하에 기재된 바와 같은 공정을 사용하여, 복수의 연장 요소를 포함하는 착색 웨브로 변환된다. 적합한 전구체 웨브는 전구체 웨브 및 성형 구조체에 대항하여 가해지는 압력에 의해 변형되어 전구체 웨브가 파열되면서 또는 파열되지 않으면서 성형 구조체의 토포그래피에 일치되어 본 발명의 착색 웨브를 생성할 수 있는 재료를 포함한다.
본 발명의 전구체 웨브는 전형적으로 합성 재료, 금속 재료, 생물학적 재료(특히, 동물 유래 재료), 또는 그 조합을 포함한다. 전구체 웨브는 선택적으로 셀룰로오스 재료를 포함할 수 있다. 일 실시 형태에서, 전구체 웨브는 셀룰로오스 재료가 없다. 적합한 전구체 웨브의 비제한적인 예에는 중합체 필름, 금속 포일(예를 들어, 알루미늄, 황동, 구리 등), 환경 파괴 없이 유지되는(sustainable) 중합체를 포함하는 웨브, 폼(foam), 합성 섬유를 포함하는 섬유질 부직 웨브(예를 들어, 타이벡(TYVEK)(등록상표)), 콜라겐 필름, 키토산 필름, 레이온, 셀로판 등이 포함된다.) 적합한 전구체 웨브에는 이러한 재료들의 라미네이트 또는 블렌드가 추가로 포함된다.
전구체가 섬유질 웨브인 경우, 섬유질 웨브는 필름 재료와 유사하게 거동하도록 전형적으로 고밀도를 가질 것이다. 그러한 고밀도 섬유질 웨브의 일례는 타이벡(등록상표)이다.
일 실시 형태에서, 전구체 웨브는 중합체 필름이다. 적합한 중합체 필름에는 열가소성 필름, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리비닐 알코올(PVA), 나일론, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)(예를 들어, 테플론(TEFLON)), 또는 그 조합이 포함된다. 적합한 중합체 필름은 중합체들의 블렌드 또는 혼합물을 포함할 수 있다.
소정 실시 형태에서, 전구체 웨브는 환경 파괴 없이 유지되는 중합체, 예를 들어 폴리락티드, 폴리글리콜라이드, 폴리하이드록시알카노에이트, 다당류, 폴리카프로락톤 등, 또는 그 혼합물을 포함하는 웨브일 수 있다.
본 발명의 착색 웨브 재료로 가공되기 전에, 전구체 웨브의 두께는 전형적으로 약 5 마이크로미터 내지 약 150 마이크로미터, 약 8 마이크로미터 내지 약 100 마이크로미터, 또는 약 10 마이크로미터 내지 약 80 마이크로미터의 범위일 것이다.
선택적으로, 전구체 웨브는 본 발명의 착색 웨브로 가공되기 전에 모듈러스를 감소시키고/시키거나 덜 부서지게 만들기 위해서 가소화될 수 있다.
일 실시 형태에서, 전구체 웨브는 변형 경화성(strain hardening)이다. 전구체 웨브의 변형 경화 특성은 본 발명의 공정에서 성형 구조체의 불연속 돌출 요소에 대한 전구체 웨브의 일치를 용이하게 하는 데 바람직할 수 있다. 이는 착색 웨브의 연장 요소의 폐쇄 말단부가 요구되는 착색 웨브를 생성하는 데 바람직할 수 있다.
전구체 웨브는 본 발명의 엠보싱 공정에 의해서 본 명세서에 기재된 착색 웨브로 형성되기에 충분한 재료 특성을 갖는 임의의 재료, 예를 들어 중합체 필름일 수 있다. 전구체 웨브는 전형적으로 항복점을 가질 것이며, 전구체 웨브는 본 발명의 공정에 의해서 바람직하게는 그의 항복점을 넘어서 신장되어 착색 웨브를 형성한다. 즉, 폐쇄 말단부를 갖는 원하는 불연속 연장 요소를 생성하는 정도로 파열없이 전구체 웨브가 변형될 수 있거나, 개방 말단부를 갖는 불연속 연장 요소를 포함하는 착색 웨브의 경우에는 파열되어 개방 말단부를 형성할 수 있도록 전구체 웨브는 충분한 항복 특성을 가져야 한다. 이하에 개시된 바와 같이, 온도 및 변형률과 같은 공정 조건은 주어진 중합체가 파열되거나 파열되지 않고서 신장되게 하여 원하는 불연속 연장 요소를 포함하는 본 발명의 착색 웨브를 형성하도록 변할 수 있다. 따라서, 일부 실시 형태에서, 본 발명의 웨브를 생성하기 위한 전구체 웨브로서 사용되는 바람직한 출발 재료가 낮은 항복 및 높은 연신 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 게다가, 앞서 논의된 바와 같이, 전구체 웨브는 바람직하게는 변형 경화한다. 본 발명의 공정에서 전구체 웨브로서 사용하기에 적합한 필름의 예에는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 폴리프로필렌, 및 선형 저밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌의 블렌드(LDPE/LLDPE)를 포함하는 필름이 포함된다.
전구체 웨브는 또한 본 발명의 전구체 웨브로서 사용하기 위해서 충분히 변형가능하여야 하며, 충분한 연성을 가져야 한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 "변형가능한"이라는 용어는 그의 탄성 한계를 넘어 신장될 때 그의 새롭게 형성된 형태를 실질적으로 유지할 뿐만 아니라, 생성된 착색 웨브의 불연속 연장 요소의 말단부에서 또는 그 부근에서 얇게 되는 재료를 설명한다.
본 발명의 전구체 웨브로서 사용하기에 적합한 것으로 밝혀진 한 가지 재료는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 더 다우 케미컬 컴퍼니(The Dow Chemical Company)로부터 입수가능한 다우렉스(DOWLEX) 2045A 폴리에틸렌 수지이다. 20 마이크로미터의 두께를 갖는 이러한 재료의 필름은 12 ㎫ 이상의 인장 항복; 53 ㎫ 이상의 최대 인장; 635% 이상의 최대 연신율; 및 210 ㎫ 이상의 인장 모듈러스(2% 시컨트(Secant))를 가질 수 있다(상기 측정치 각각은 ASTM D 882에 따라 결정됨). 다른 적합한 전구체 웨브에는 알케이더블유 유에스(RKW US)로부터 입수가능한, 두께가 약 25 마이크로미터(1.0 mil)이고 평량이 약 24 그램/제곱미터 ("gsm")인 폴리에틸렌 필름 및 알케이더블유 유에스로부터 입수가능한 평량이 약 14 gsm이고 두께가 약 15 마이크로미터인 폴리에틸렌/폴리프로필렌 필름이 포함된다.
전구체 웨브는 둘 이상의 웨브의 라미네이트일 수 있으며, 공압출 라미네이트일 수 있다. 예를 들어, 전구체 웨브는 2개의 층을 포함할 수 있으며, 전구체 웨브는 3개의 층을 포함할 수 있는데, 이때 최내측 층은 코어 층으로 지칭되고, 2개의 최외측 층은 표피 층으로 지칭된다. 일 실시 형태에서, 전구체 웨브는 코어 층의 두께가 약 18 마이크로미터(0.0007 in)이고 각각의 표피 층의 두께가 약 3.5 마이크로미터(0.00015 in)인 약 25 마이크로미터(0.001 in)의 전체 두께를 갖는 3층 공압출 라미네이트를 포함한다. 전구체 웨브의 두께는 약 15 마이크로미터, 20 마이크로미터, 25 마이크로미터, 30 마이크로미터, 35 마이크로미터, 40 마이크로미터, 45 마이크로미터, 또는 60 마이크로미터일 수 있다. 일 실시 형태에서, 층들은 상이한 응력-변형 및/또는 탄성 특성을 갖는 중합체들을 포함할 수 있다.
전구체 웨브는 통상적인 공압출 필름 제조 장비에서 다층 필름을 생성하기 위한 통상적인 절차를 사용하여 제조될 수 있다. 블렌드를 포함하는 층이 요구되는 경우, 전술된 성분의 펠렛(pellet)이 먼저 건조 블레딩된 다음 그 층을 공급하는 압출기 내에서 용융 혼합될 수 있다. 대안적으로, 압출기에서 불충분한 혼합이 일어날 경우, 펠렛이 먼저 건조 블렌딩된 다음 예비 배합 압출기에서 용융 혼합되고 이어서 필름 압출에 앞서 재펠렛화할 수 있다. 전구체 웨브를 제조하기 위한 적합한 방법이 미국 특허 제5,520,875호 및 미국 특허 제6,228,462호에 개시되어 있다.
일반적으로, 착색 웨브 상에 높은 면적 밀도 (또는 낮은 평균 중심간 간격 또는 낮은 평균 에지간 간격(edge-to-edge spacing))의 불연속 연장 요소들을 형성하는 능력은 전구체 웨브의 두께에 의해 제한될 수 있다. 예를 들어, 일 실시 형태에서, 성형 구조체의 2개의 인접한 불연속 돌출 요소들의 에지간 간격이, 성형 구조체의 인접한 불연속 돌출 요소들 사이에서 충분하고 완전한 3차원 착색 웨브 형성을 허용하도록, 전구체 웨브의 두께의 약 2배보다 더 커야 한다고 여겨진다. 게다가, 일 실시 형태에서, 성형 구조체의 복수의 불연속 돌출 요소의 평균 높이와 전구체 웨브의 두께의 비는 전형적으로 약 2:1 이상, 약 3:1 이상, 약 4:1 이상, 또는 약 5:1 이상일 것이다. 유사하게, 함몰부 또는 개구를 갖는 성형 구조체가 본 발명의 착색 웨브를 제조하는 데 사용되는 경우, 전구체 웨브가 함몰부 또는 개구에 일치되게 하여 3차원 착색 웨브를 형성하도록 개구 직경은 전구체 웨브 두께의 2배보다 커야 한다.
소정 실시 형태에서, 전구체 웨브는 선택적으로 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. 이용되는 경우, 바람직한 계면활성제는 비이온성 계열의 것들, 예를 들어 알코올 에톡실레이트, 알킬 페놀 에톡실레이트, 카르복실산 에스테르, 글리세롤 에스테르, 지방산의 폴리옥시에틸렌 에스테르, 아비에틴산에 관련된 지방족 카르복실산의 폴리옥시에틸렌 에스테르, 안하이드로소르비톨 에스테르, 에톡실화 안하이드로소르비톨 에스테르, 에톡실화된 천연 지방, 오일, 및 왁스, 지방산의 글리콜 에스테르, 카르복실산 아미드, 다이에탄올아민 축합물, 및 폴리알킬렌옥사이드 블록 공중합체를 포함한다. 본 발명을 위해 선택된 계면활성제의 분자량은 약 200 g/㏖ 내지 약 10,000 g/㏖의 범위일 수 있다. 바람직한 계면활성제는 약 300 내지 약 1,000 g/㏖의 분자량을 갖는다.
이용되는 경우, 초기에 전구체 웨브에 블렌딩되는 계면활성제 수준은 전체 전구체 웨브의 10 중량%만큼 많을 수 있다. 바람직한 분자량 범위(300 내지 1,000 g/㏖) 내의 계면활성제는 낮은 수준, 일반적으로 전체 전구체 웨브의 약 5 중량% 이하로 첨가될 수 있다.
다른 첨가제, 예를 들어 미립자 피부 트리트먼트 또는 보호제, 또는 냄새 흡수 활성제, 예를 들어 제올라이트가 전구체 웨브의 하나 이상의 층에 선택적으로 첨가될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 미립자 물질을 포함하는 착색 웨브는, 피부 접촉 응용에 사용되는 경우, 활성제가 매우 직접적이고 효율적인 방식으로 피부에 접촉하게 할 수 있다. 구체적으로, 일부 실시 형태에서, 불연속 연장 요소의 형성은 그의 말단부에서 또는 그 부근에서 미립자 물질을 노출시킬 수 있다. 따라서, 착색 웨브가 피부 접촉 응용에 사용되는 경우, 피부 케어 제제와 같은 활성제는 불연속 연장 요소의 말단부에 또는 그 부근에 국소배치되어 그러한 피부 케어 제제와의 직접적인 피부 접촉을 허용할 수 있다.
무지개빛 필름이 또한 본 발명의 착색 웨브 재료를 위해 적합한 전구체 웨브일 수 있다. 무지개빛 필름은 전형적으로 제1 굴절률을 갖는 제1 중합체를 포함하는 제1 층 및 제2 굴절률을 갖는 제2 중합체를 포함하는 제2 층을 포함하는 다층 필름이다. 각각의 층의 상이한 중합체들의 상이한 굴절률들이 무지개빛 효과를 발생시킨다. 일부 무지개빛 필름은 100개를 초과하는 층을 포함하며, 각각의 층은 두께가 단지 수 나노미터이다. 그러한 무지개빛 필름은 미국 특허 제3,711,176호 및 미국 특허 제5,451,449호에 상세히 기재되어 있다. 적합한 구매가능한 무지개빛 필름은 바스프(BASF)로부터 상표명 오로라(AURORA)(등록상표) 스페셜 이펙트 필름(Special Effect Film)으로 구매가능하다.
본 발명의 착색 웨브를 생성하기 위하여 전구체 웨브로서 이용되는 무지개빛 필름은 특히 흥미로운 시각적 효과를 제공할 수 있는 독특한 특성을 갖는다. 무지개빛 필름의 각각의 층의 각각의 중합체의 굴절 특성 및 각각의 층의 두께가 무지개빛 필름에 의해 반사되는 광의 파장을 결정할 것이며, 따라서 필름은 변화하는 색상을 나타낸다. 무지개빛 필름을 가공하여 본 발명의 착색 웨브를 형성할 때, 착색 웨브의 연장 요소는 본 발명의 착색 웨브의 연장 요소의 말단부에서의 및/또는 측벽을 따라 필름을 얇게 하고/하거나 3차원 토포그래피로 인해 상이한 색상 및/또는 시각적 효과를 나타내는 경향이 있을 것이다.
일 실시 형태에서, 무지개빛 필름은 공기 층(예를 들어, 전구체 웨브 재료 내의 빈 공간)을 포함할 수 있다. 그러한 웨브 재료는 자연에서 나비의 날개에서 발견되는 구조를 모방할 수 있는데, 여기서 날개 구조 내의 공기 층은 웨브 재료에 무지개빛 외관을 부여하기에 충분한 굴절 특성의 차이를 제공한다.
무지개빛 필름의 색상은 각도 의존성이기 때문에, 연장 요소의 3차원 토포그래피는, 심지어 필름 층(들)이 얇게 되는 것이 거의 없이도(예를 들어, 약 25% 미만), 전구체 웨브 및 불연속 연장 요소 주위의 랜드 영역과는 상이한 시각적 색상을 취한다.
언급된 바와 같이, 무지개빛 전구체 웨브의 시각적 외관은, 예를 들어 본 발명의 착색 웨브의 연장 요소를 형성 할 때, 웨브에 부여되는 얇게 되는 것의 정도에 의해 조작될 수 있다. 무지개빛 필름이, 반사된 광의 경로 길이가 약 370 ㎚ 내지 약 770 ㎚의 범위 (즉, 가시광 범위) 내에 속하도록 하는 두께 및 굴절 특성을 갖는 층을 포함하는 경우, 필름은 지각색(perceived color)을 나타낼 것이다. 증대될 반사된 색상은 층 두께의 최대 약 2배의 파장을 가질 것이다. 광이 웨브를 통해 취하는 경로 길이는 시야각 의존적일 것이다. 바로 위에서 본 경우(즉, 90도), 경로 길이가 가장 짧을 것이고 층 두께의 약 2배일 것이다. 90도 미만의 각도에서 본 경우, 경로 길이는 더 길 것이다. 따라서, 웨브의 주어진 영역의 두께를 변경시킴으로써 웨브의 주어진 영역 내의 지각색을 조작할 수 있다. 본 발명의 착색 웨브의 얇게 된 연장 요소를 형성하는 것은 연장 요소의 영역들에서 지각색 변화를 제공한다. 변화 정도는 웨브의 얇게 되는 것의 정도에 따라 좌우될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 특정 무지개빛 필름 웨브인, 오로라 스페셜 이펙트 필름 IF 4781 레드 그린 56에 대한 얇게 되는 것의 효과를 나타낸다. 비신장 무지개빛 필름 웨브는 어두운 색상의 배경 앞에 있을 때 녹색을 나타내고 밝은 색상의 배경 앞에 있을 때 적색을 나타낸다. 도 7a의 무지개빛 필름 웨브는 어두운 색상의 배경에 대하여 비신장 상태에서 나타나 있다. 이어서, 인장 시험기에서 2 ㎜/s로 25.4 ㎜ 폭, 25.4 ㎜ 길이 샘플을 잡아 당김으로써 도 7a의 필름 웨브가 신장된다. 도 7b에 나타낸 바와 같이, 신장된 무지개빛 필름 웨브는 얇게 되지 않은 제1 영역, 다소 얇게 된 제2 영역, 및 더욱 더 얇게 된 제3 영역을 나타낸다. 제1 영역은 도 7a의 비신장 필름과 동일한 색상을 갖는다. 제2 영역은 비신장 필름에 대한 가시 반사광의 청색 편이를 야기하기에 충분하게 얇게 된다. 제3 영역은 충분히 신장된 영역에서 무색일 정도로 많이 얇게 되었다. 이는 반사광이 가시광 범위를 벗어날 정도로 무지개빛 필름 웨브가 얇게 된 결과이다. 즉, 층 두께는 최단 가시광 파장의 1/2 미만이다.
두께의 차이가 도 8a (비신장 영역이 녹색을 나타냄) 및 도 8b (신장 영역이 무색 외관을 나타냄)에 나타낸 단면 현미경 사진 이미지에 의해 추가로 예시된다. 도 8a는 약 150 나노미터 두께인 개별 층들을 갖는, 도 7a에 나타낸 필름의 비신장 착색 영역의 단면 현미경 사진 이미지이다. 도 8b는 약 80 나노미터 두께인 개별 층들을 갖는, 도 7b의 신장된 무색의 제3 영역 REF의 단면 현미경 사진 이미지이다.
다른 실시 형태에서, 무지개빛 전구체 웨브는 최장 가시광 파장의 2배보다 더 큰 비신장 층 두께를 가질 수 있다. 이러한 경우에, 필름 웨브는 초기에는 무색이다. 그러한 필름 웨브는, 예를 들어 본 발명의 착색 웨브의 연장 요소를 형성할 때, 가시광 파장에 대해 무지개빛 효과를 갖는 두께로 층들을 얇게 되도록 신장될 수 있다. 이어서, 필름 웨브는 오직 얇게 된 영역에서만 착색될 것이다.
무지개빛 전구체 웨브의 일 실시 형태에서, 전구체 웨브는 폴리에틸렌으로 만들어진 외층을 포함한다. 이는 폴리에틸렌 외층을 갖지 않는 무지개빛 전구체 웨브와 비교하여 더 부드러운 손 감촉을 나타내며 더 조용한 경향이 있을 수 있는 본 발명의 착색 웨브를 제공할 수 있다.
전구체 웨브는 또한 선택적으로 충전제, 가소제 등을 포함할 수 있다.
착색제
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "착색제"라는 용어는 일반적으로 안료, 레이크(lake), 토너, 염료, 또는 재료에 색상을 부여하는 데 사용되는 기타 제제를 지칭한다.
본 발명의 착색 웨브 재료는 웨브 재료 자체에 혼입되거나(예를 들어, 공압출되거나), 웨브 재료의 적어도 하나의 표면 상에 코팅된 착색제를 포함한다.
본 발명에서 적합한 안료에는 무기 안료, 진주 광택 안료, 간섭 안료 등이 포함된다. 적합한 안료의 비제한적인 예에는 활석, 운모, 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 규산마그네슘, 규산알루미늄마그네슘, 실리카, 이산화티타늄, 산화아연, 적색 산화철, 황색 산화철, 흑색 산화철, 카본 블랙, 울트라마린, 폴리에틸렌 분말, 메타크릴레이트 분말, 폴리스티렌 분말, 실크 분말, 결정질 셀룰로오스, 전분, 티탄화 운모, 산화철 티탄화 운모, 옥시염화비스무트 등이 포함된다.
간섭 안료는 전형적으로 상이한 굴절률을 갖는 제어된 두께의 둘 이상의 층을 포함하는 입자이다. 간섭 안료는, 얇고 플레이트와 유사할 수 있는 입자의 상이한 층들로부터의 전형적으로는 두 가지 그러나 때때로 더 많은 광 반사의 간섭으로부터 특징적인 반사 색상을 생성할 수 있다. 본 발명에 적합한 간섭 안료의 비제한적 예는 천연 또는 합성 운모, 붕규산염 유리, 실리카, 또는 그 혼합물로 구성된 기본 기재 입자를 포함하며, 이는 TiO2, 실리카, 산화주석, 산화철 또는 그 혼합물의 필름들로 층화되는데, 여기서 이 층들의 두께는 전형적으로 약 50 ㎚ 내지 약 300 ㎚이다. 일 실시 형태에서, 간섭 안료는 벌크 분말 형태에서 육안으로 볼 때, 그리고 필름 층이 TiO2일 때 실질적으로 무색이다.
적합한 간섭 안료는 매우 다양한 공급처, 예를 들어 로나(Rona) (티미론(Timiron)™, 센시언트(Sensient) (코바펄(Covapearl)™), 엥글하르트(Englehard) (플라멘코(Flamenco)™), 코보(Kobo) (KTZ 인터발(KTZ Interval)™ 및 인터파인(Interfine)™) 및 에카르트(Eckart) (프레스티지(Prestige)™)로부터 구매가능하다. 일 실시 형태에서, 간섭 안료는 최장 방향에서의 개별 입자의 평균 직경이 약 5 마이크로미터 내지 약 150 마이크로미터, 대안적으로는 약 5 마이크로미터 내지 약 25 마이크로미터, 그리고 대안적으로는 약 10 내지 약 20 마이크로미터이다.
본 발명에서 사용될 수 있는 일부 착색제에는, D&C 옐로우 7번, D&C 레드 36번, FD&C 레드 3번, FD&C 레드 4번, D&C 오렌지 4번, D&C 레드 6번, D&C 레드 34번, FD&C 옐로우 6번, D&C 레드 33번, FD&C 옐로우 5번, D&C 브라운 1번, D&C 레드 17번, FD&C 그린 3번, D&C 블루 4번, D&C 옐로우 8번, D&C 오렌지 5번, D&C 레드 22번, D&C 레드 21번, D&C 레드 28번, D&C 오렌지 11번, D&C 옐로우 10번, D&C 바이올렛 2번, 엑스트라(Ext.) D&C 바이올렛 2번, D&C 그린 6번, D&C 그린 5번, D&C 레드 30번, D& C 그린 8번, D&C 레드 7번, FD&C 블루 1번, D&C 옐로우 7번, D&C 레드 27번, D&C 오렌지 10번, D&C 레드 31번, FD&C 레드 40번, D&C 옐로우 11번, 아이마토(Aimatto) 추출물, 파이(pi) 카로틴, 구아닌, 카민, 알루미늄 분말, 울트라마린, 옥시염화비스무트(예를 들어, 바스프로부터 상표명 미어라이트(Mearlite)™로 구매가능한 것), 산화크롬 그린, 수산화크롬 그린, 산화철, 페릭 페로시아나이드, 망간 바이올렛, 이산화티타늄, 산화아연, 카라멜 색소, 운모, 페릭 암모늄 페로시아나이드, 다이하이드록시아세톤, 구아이아줄렌, 파이로필라이트, 청동 분말, 구리 분말, 알루미늄 스테아레이트, 칼슘 스테아레이트, 락토파빈(lactofavin), 마그네슘 스테아레이트, 아연 스테아레이트, 캡산틴/캡소루빈, 벤토나이트, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 카본 블랙, 탄산마그네슘, 착색 실리카, 브라운 염료, 러시트(Russet) 염료, 시에나(Sienna) 염료 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 다른 적합한 착색제에는 금속 잉크, 예를 들어 리핑(leafing) 금속 플레이크 잉크 및 비-리핑 금속 플레이크 잉크로 지칭되는 것들이 포함된다.
레이크는 고체 희석제로 증량되거나 감량되는 안료이거나 수용성 염료를 일반적으로 알루미늄 수화물인 흡착성 표면에 침전시켜 제조된 유기 안료이다. 가용성 염료가 알루미늄 수화물의 표면에 침전하여 염색된 무기 안료를 생성할지 또는 단순히 염료가 기재의 존재하에 침전할지에 대해서는 몇몇 경우에서는 불확실하다. 레이크는 또한 산성 또는 염기성 염료로부터 불용성 염이 침전하여 형성된다. 칼슘 및 바륨 레이크가 또한 본 발명에서 사용된다.
본 발명의 전구체 웨브의 표면에 적용하기 위한 착색제를 선택함에 있어서, 원하는 시각적 효과에 따라, 가요성 잉크 또는 비가요성 잉크가 이용될 수 있다. 비가요성 잉크는 본 발명의 착색 웨브의 형성시에 연장 요소의 영역에서 분리되는 경향이 있을 것이다. 이는 적용된 착색제 아래에 놓인 웨브의 색상이 연장 요소의 영역에서 두드러지게 하는 경향이 있을 것이다. 일부 응용에서, 이러한 효과는 바람직할 수 있다. 이하에 기재된 실시예 7은 이러한 효과를 예시한다.
이러한 효과가 바람직하지 않은 다른 응용에서, 가요성 잉크가 이용될 수 있는데, 이는 본 발명의 착색 웨브의 형성시에 연장 요소의 영역에서 얇게 될 수 있지만 분리되지는 않는다. 가요성 잉크는 썬 케미칼(Sun Chemical)(미국 45232 오하이오주 신시내티 스프링 그로브 애비뉴 5020 소재)로부터 구매가능한 것을 포함한다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 다층 웨브의 층들 중 하나는 흑색을 가질 것이다. 흑색 착색 층은 전형적으로 상이한 색상을 갖는 다른 층과 조합된다. 특히 본 발명의 웨브 재료의 연장 요소가 연장 요소의 말단부에서 또는 그 부근에서 벽이 얇게 되는 것을 나타낼 때(연장 요소의 말단부는 폐쇄되거나 개방될 수 있음), 흑색 착색 층은 본 발명에 따라 전구체 웨브에 부여되는 3차원 패턴을 두드러지게 하기 위한 배경으로서 작용할 수 있다. 흑색 착색 층을 제공하기 위하여, 층은 전형적으로 산화철, 카본 블랙 등, 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 안료를 포함할 것이다. 일 실시 형태에서, 다층 웨브의 층은 카본 블랙을 포함한다. 흑색 착색 층 중의 안료의 수준은 흑색 착색 층의 약 0.5 중량% 내지 약 50 중량%, 약 1 중량% 내지 약 30 중량%, 또는 약 2 중량% 내지 약 20 중량%일 수 있다. 이하에 기재된 실시예 1 및 실시예 2는 이러한 유형의 다층 웨브를 예시한다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 다층 웨브의 층들 중 하나는 백색을 가질 것이다. 백색 착색 층은 전형적으로 상이한 색상을 갖는 다른 층과 조합된다. 특히 본 발명의 웨브 재료의 연장 요소가 연장 요소의 말단부에서 또는 그 부근에서 벽이 얇게 될 때(연장 요소의 말단부는 폐쇄되거나 개방될 수 있음), 백색 착색 층은 본 발명에 따라 전구체 웨브에 부여되는 3차원 패턴을 두드러지게 하기 위한 배경으로서 작용할 수 있다. 백색 착색 층을 제공하기 위하여, 층은 전형적으로 이산화티타늄, 탄산칼슘, 활석 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 안료를 포함할 것이다. 일 실시 형태에서, 다층 웨브의 층은 이산화티타늄을 포함한다. 백색 착색 층 중의 안료의 수준은 백색 착색 층의 약 0.5 중량% 내지 약 20 중량%, 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 또는 약 2 중량% 내지 약 6 중량%일 수 있다. 이하에서 기재된 실시예 3은 이러한 유형의 다층 웨브를 예시한다. (폴리에틸렌 중합체 필름 중의) 폴리락트산과 같은, 필름의 중합체에 혼화불가능한 다른 재료가 또한 불투명체를 생성하는 데 사용될 수 있다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 다층 웨브의 층들 중 하나는 흑색 또는 백색 이외의 색상을 가질 것이다. 그러한 착색 층은 전형적으로 흑색 또는 백색으로 착색된 배경 층과 조합된다. 일 실시 형태에서, 그러한 착색 층은, 거시적 3차원 패턴을 갖는 본 발명의 웨브 재료에 혼입될 때 미적으로 만족을 주는 시각적 효과를 제공할 수 있는 간섭 안료를 포함한다. 일 실시 형태에서, 간섭 안료는 다양한 색상 및 입자 크기로 보통 입수가능한 운모이다. 착색 웨브 재료의 층 중의 간섭 안료의 수준은 착색 웨브 재료의 층의 약 1 중량% 내지 약 50 중량%, 약 2 중량% 내지 약 25 중량%, 또는 약 4 중량% 내지 약 15 중량%일 수 있다. 간섭 안료의 입자 크기 범위는 약 5 마이크로미터 내지 약 120 마이크로미터, 약 5 마이크로미터 내지 약 60 마이크로미터, 약 5 마이크로미터 내지 약 25 마이크로미터일 수 있다.
일 실시 형태에서, 착색제는 레터프레스(letterpress), 리소그래피, 플렉소그래피(flexography), 그라비어, 실크 스크린 등과 같은 공정을 통해 전구체 웨브의 표면에 적용된다. 전형적으로, 착색제는 표면에 약 1 내지 약 20 마이크로미터의 두께로 적용될 것이다. 본 발명의 착색 웨브의 연장 요소를 형성하는 것에 의해 제공되는 시각적 느낌에 더하여, 착색제 코팅의 두께를 변화시켜 다양한 시각적 느낌을 제공할 수 있다.
착색 웨브 재료의 제조 공정
다양한 공정을 이용하여 복수의 불연속 연장 요소를 포함하는 본 발명의 웨브 재료를 생성할 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 웨브 재료는, 전구체 웨브 및 성형 구조체를 제공하고, 전구체 웨브를 성형 구조체 상에 위치시키고, 전구체 웨브 및 성형 구조체에 대항하여 압력을 가하여 전구체 웨브를 성형 구조체의 토포그래피에 적어도 부분적으로 일치시켜 본 발명의 착색 웨브 재료를 형성함으로써 생성된다. 전구체 웨브에 대항하여 가해지는 압력은 기계적 엠보싱, 진공 성형, 및 하이드로포밍(hydroforming)을 포함하는, 당업계에 알려진 다양한 공정에 의해 발생될 수 있다.
본 발명의 공정에 유용한 성형 구조체는 복수의 불연속 돌출 요소 및 불연속 돌출 요소를 완전히 둘러싸는 랜드를 포함한다. 본 발명의 성형 구조체의 불연속 돌출 요소는 엠보싱 공정에서 다이(die)에 사용되는 전형적인 패턴에 비하여 규모가 작다. 성형 구조체의 불연속 돌출 요소는 또한 비교적 높은 종횡비를 갖는다. 특성들의 이러한 조합은, 본 발명의 공정이 얇은 말단부를 갖는 비교적 큰 종횡비의 연장 요소를 포함하는 착색 웨브를 심지어 전구체 웨브의 가열없이 그리고 심지어 고속으로 생성하게 할 수 있다.
성형 구조체의 불연속 돌출 요소는 다양한 상이한 형상들, 예를 들어 대체로 원주형이거나 비-원주형인 형상 - 원형, 타원형, 정사각형, 삼각형, 육각형, 사다리꼴, 리지, 피라미드, 모래시계형 등 및 그 조합을 포함함 - 으로 구성될 수 있다. 불연속 돌출 요소는 다양한 정도의 테이퍼(taper)를 가질 수 있으며 소정 정도의 곡률을 가질 수 있다. 돌출 요소는 예리한 첨단, 둥근 첨단, 평평한 첨단 또는 그 조합을 가질 수 있다. 다양한 돌출 요소 높이, 형상 및/또는 패턴의 조합을 갖는 성형 구조체가 특히 바람직한 시각적 외관을 갖는 본 발명의 웨브를 생성할 수 있다.
성형 구조체는 본 발명의 착색 웨브를 제조하는 데 필요한 치수를 갖는 돌출 요소를 갖도록 형성될 수 있는 임의의 재료로 제조될 수 있으며, 성형 구조체가 겪게 되는 공정 온도 및 압력 범위에 걸쳐 치수적으로 안정하다. 충분한 파단변형률을 가져서(즉, 너무 취성이 아니어서) 파단되지 않는 한, 성형 구조체의 재료의 모듈러스가 증가함에 따라 비교적 높이가 높고 큰 종횡비의 돌출 요소가 더 양호한 착색 웨브를 형성하는 것으로 밝혀졌다.
일 실시 형태에서, 돌출 요소는 성형 구조체와 일체형으로 제조된다. 즉, 재료를 제거하거나 재료를 쌓아 올림으로써, 성형 구조체가 일체형 구조체로서 제조된다. 예를 들어, 필요한 비교적 작은 규모의 돌출 요소를 갖는 성형 구조체는 재료의 국소적인 선택적 제거에 의해서, 예를 들어 화학적 에칭, 기계적 에칭에 의해서, 또는 고에너지원, 예를 들어 방전기(electrical-discharge machine, EDM) 또는 레이저를 사용한 융제(ablation)에 의해서, 또는 전자 빔(e-빔)에 의해서, 또는 전기화학 가공(electrochemical machining, ECM)에 의해서 제조될 수 있다. 일 실시 형태에서, 성형 구조체는 미국 특허 제4,342,314호에 기재된 바와 같은 포토-에칭된 라미네이트 공정에 의해 구성될 수 있다.
본 발명의 착색 웨브 재료를 제조하는 데 사용되는 성형 구조체는 평평한 플레이트, 롤, 벨트, 슬리브(sleeve) 등의 형태일 수 있다. 일 실시 형태에서, 성형 구조체는 롤의 형태이다.
적합한 성형 구조체의 비제한적인 예에는 2009년 3월 13일자로 출원된 미국 가출원 제61/159,906호, 미국 특허 제7,521,588호 및 미국 특허 제4,609,518호에 기재된 것들이 포함된다.
본 발명의 착색 웨브 재료를 제조하는 데 사용되는 성형 구조체는 함몰부 또는 개구를 포함할 수 있다. 성형 구조체가 함몰부 또는 개구를 포함하는 경우, 전구체 웨브가 성형 구조체의 함몰부 또는 개구로 밀어 넣어져서, 전구체 웨브에 불연속 연장 요소가 형성될 수 있게 한다.
본 발명의 착색 웨브 재료를 제조하는 데 사용되는 성형 구조체는 불연속 돌출 요소를 포함할 수 있으며, 선택적으로 함몰부 또는 개구를 추가로 포함할 수 있다. 성형 구조체가 함몰부 또는 개구를 추가로 포함하는 경우, 전구체 웨브가 성형 구조체의 함몰부 또는 개구로 밀어 넣어져서, 불연속 돌출 요소가 성형 구조체의 돌출 요소에 의해 형성되는 전구체 웨브 표면의 반대쪽 표면으로부터 연장하는 불연속 연장 요소가 전구체 웨브에 형성될 수 있게 한다. 그 결과, 착색 웨브의 각각의 면에서 상이한 패턴 또는 치수의 연장 요소들을 갖는 양면 착색 웨브가 생성될 수 있다. 성형 구조체 및 전구체 웨브에 대항하여 발생되는 압력뿐만 아니라 성형 구조체의 돌출 요소 및 선택적인 함몰부 또는 개구의 기하학적 형상에 따라, 착색 웨브의 불연속 연장 요소는 폐쇄 또는 개방 말단부를 가질 수 있다.
본 발명의 웨브를 제조하는 데 사용되는 성형 구조체는, 미국 특허 제5,158,819호에 기재된 바와 같은, 디자인 또는 패턴을 만들기 위해 미리 결정된 어레이로 불연속 돌출 요소, 및/또는 함몰부 또는 개구를 포함할 수 있다. 소정 영역에는 불연속 돌출 요소, 및/또는 함몰부 또는 개구가 없을 수 있다. 불연속 돌출 요소, 및/또는 함몰부 또는 개구는 선택적으로, 연장 요소가 다양한 정도로 얇게 될 때 디자인 및 색상 구배 둘 모두를 생성할 수 있는 다양한 높이일 수 있다.
리지 또는 홈의 형상인 불연속 돌출 요소가 미국 특허 제5,567,376호에 기재된 것들과 같은 다양한 정렬로 배열될 수 있다.
일 실시 형태에서, 돌출 요소는 착색 웨브 재료의 연장 요소의 특정 색상에 영향을 줄 수 있는, 높이와 같은 다양한 기하학적 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 돌출 요소들은 수 십 또는 수 백개 범위의 인접한 돌출 요소들에 걸쳐 높이가 점진적으로 증가할 수 있으며, 이는 그러한 돌출 요소들에 상응하는 영역에서 착색 웨브 재료가 색상 구배 효과를 나타낼 수 있게 한다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 착색 웨브를 제조하는 데 적합한 공정은 본 명세서에 기재된 바와 같은 성형 구조체를 제공하는 단계, 순응성(compliant) 기재를 제공하는 단계, 및 성형 구조체와 순응성 기재 사이에 압력을 발생시키는 단계를 포함한다. 적합한 순응성 기재는 2009년 3월 13일자로 출원된 미국 가출원 제61/159,906호에 상세히 기재되어 있다. 이 공정은 성형 구조체와 순응성 기재 사이에 본 명세서에 기재된 전구체 웨브를 제공하는 단계를 추가로 포함한다. 성형 구조체와 순응성 기재 사이의 압력은 전구체 웨브를 성형 구조체에 일치시켜서 착색 웨브를 생성하기에 충분하다. 성형 구조체에 대한 전구체 웨브의 일치는 발생되는 압력 및 성형 구조체의 토포그래피에 따라 부분적 일치, 상당한 일치, 또는 완전한 일치일 수 있다. 이론에 의해 구애되지 않지만, 전구체 웨브를 성형 구조체의 돌출 요소에 일치시키는 동안 전구체 웨브를 국소적으로 파열시킴으로써 본 발명의 공정에 의해서 개방 말단부가 형성될 수 있는 것으로 여겨진다. 그러한 공정은 2009년 3월 13일자로 출원된 미국 가출원 제61/159,906호에 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 착색 웨브 재료를 제조하기 위한 다른 적합한 공정에는 전형적으로 하이드로포밍 공정으로 설명되는 공정들이 포함된다. 하이드로포밍 공정의 비제한적인 예는 미국 특허 제4,609,518호 및 미국 특허 제4,846,821호에 상세히 기재되어 있다. 본 명세서에 기재된 것과 같은 성형 구조체 및 전구체 웨브가 그러한 하이드로포밍 공정에 이용되어 본 발명의 착색 웨브 재료를 생성할 수 있다.
본 발명의 착색 웨브 재료를 제조하기 위한 다른 적합한 공정에는 전형적으로 진공 성형 공정으로 설명되는 공정들이 추가로 포함된다. 진공 성형 공정의 비제한적인 예는 미국 특허 제4,456,570호 및 제4,151,240호와 미국 특허 출원 공개 제2004/0119207 A1호에 상세히 기재되어 있다. 본 명세서에 기재된 바와 같은 성형 구조체 및 전구체 웨브가 그러한 진공 성형 공정에 이용되어 본 발명의 착색 웨브 재료를 생성할 수 있다.
본 발명의 착색 웨브를 형성하도록 전구체 웨브의 영구적 변형을 얻기 위하여, 전형적으로 전구체 웨브는 주어진 공정에 의해 전구체 웨브의 항복점을 넘어서 신장된다.
본 발명의 공정은 배치(batch) 공정 또는 연속 공정일 수 있다.
연속 공정은 전구체 웨브 재료의 롤을 제공하는 단계를 포함할 수 있으며, 롤은 풀려서 각각 롤의 형태일 수 있는 성형 구조체와 순응성 기재 사이에 공급된다. 도 9는 전구체 웨브(30)가 성형 구조체 롤(8)과 순응성 기재 롤(38) 사이에 공급되는 본 발명의 연속 공정의 일 실시 형태를 예시한다. 순응성 기재 롤(38)은 순응성 재료(42)로 덮인 강성 롤(40), 예를 들어 강 롤(steel roll)을 포함한다. 순응성 재료(42)는 약 3 ㎜의 두께(T)를 갖는다. 전구체 웨브가 성형 구조체 롤(8)과 순응성 기재 롤(38) 사이를 통과할 때, 착색 웨브(18)가 형성된다. 그러한 공정은 2009년 3월 13일자로 출원된 미국 가출원 제61/159,906호에 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 착색 웨브를 제조하는 공정은 전형적으로 비교적 짧은 체류 시간(dwell time)을 수반할 것이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "체류 시간"이라는 용어는 전구체 웨브의 주어진 부분에 압력이 가해지는 시간량, 보통은 전구체 웨브의 주어진 부분이 성형 구조체 상에 위치되어 소모하는 시간량을 지칭한다. 본 발명의 착색 웨브를 제조하는 공정의 경우, 압력은 전형적으로 약 5초 미만, 약 1초 미만, 약 0.01초 미만, 약 0.005초 미만, 또는 약 0.002초 미만의 체류 시간 동안 전구체 웨브에 가해진다. 예를 들어, 체류 시간은 약 0.5 밀리초 내지 약 50 밀리초일 수 있다. 심지어 그러한 비교적 짧은 체류 시간을 가지고도, 본 명세서에 기재된 바람직한 구조적 특징을 갖는 착색 웨브가 생성될 수 있다. 그 결과, 본 발명의 공정은 착색 웨브의 고속 생산을 가능하게 한다.
본 발명의 착색 웨브를 제조하는 방법의 경우, 특히 연속 공정의 경우, 전구체 웨브는 성형 구조체에 대항하여 약 0.01 미터/초 이상, 약 1 미터/초 이상, 약 5 미터/초 이상, 약 7 미터/초 이상, 또는 약 10 미터/초 이상의 속도로 형성될 수 있다. 다른 적합한 속도는, 예를 들어 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10 미터/초 이상을 포함한다.
성형 구조체 상의 돌출부의 형상 및 가해지는 압력과 같은 인자에 따라, 본 발명의 공정에 의해 생성되는 착색 웨브의 연장 요소의 말단부는 폐쇄되거나 개방될 수 있다.
미국 특허 출원 공개 제2008/0224351 A1호에 기재된 것과 같은 저변형률 공정이 또한 활성화 벨트가 견고한 또는 순응성 기재인 본 발명의 착색 웨브를 생성하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 공정은 선택적으로, 착색 웨브를 추가로 조작하기 위한 다른 공정과 조합될 수 있다. 일 실시 형태에서, 그러한 추가적 공정은 동일한 공정 제조 라인에서 본 발명의 공정과 조합되어, 예를 들어 흡수 용품을 생성할 수 있다. 일 실시 형태에서, 본 발명의 공정은 미국 특허 출원 공개 제2006/0087053 A1호 또는 제2005/0064136 A1호에 기재된 공정과 같이, 착색 웨브에 거대개구를 부여할 수 있는 공정과 조합된다. 그러한 공정 조합은 흡수 용품의 톱시트로서 사용하기에 적합할 수 있는, 거대개구 형성된 착색 웨브를 생성할 수 있다. 그러한 거대개구 형성된 착색 웨브는 후속적으로, 바람직하게는 동일한 공정 제조 라인에서, 다른 흡수 용품 구성요소, 예를 들어 흡수 코어, 백시트 등과 조합되어 흡수 용품으로 변환될 수 있다.
대안적인 실시 형태에서, 순응성 기재는 유체 압력, 예를 들어 공기압 또는 수압으로 대체될 수 있다. 공기 또는 물과 같은 유체에 의해 전구체 웨브 상에 가해지는 압력은 전형적으로 앞서 기재된 순응성 기재에 의해서 전구체 웨브 상에 가해지는 압력과 유사할 것이다.
공기압을 제공하여 전구체 웨브를 본 발명의 성형 구조체에 일치시키는 데 적합한 장치의 일례는 고압 에어 나이프(air knife)이다. 고압 에어 나이프는, 예를 들어 캐나디안 에어 시스템즈(Canadian Air Systems)로부터 구매가능하다. 공기압을 이용하여 전구체 웨브를 성형 구조체에 일치시키기에 적합한 장치 및 공정의 다른 예는 미국 특허 제5,972,280호에 상세히 기재되어 있다.
수압을 제공하여 전구체 웨브를 본 발명의 성형 구조체에 일치시키기에 적합한 장치의 예는 워터 플리넘(water plenum), 예를 들어 미국 특허 제7,364,687호에 기재된 것이다.
다른 적합한 방법이, 발명의 명칭이 "엠보싱된 웨브의 제조 공정"(process for making an embossed web)인 2010년 3월 11일자로 출원된 함께 계류중인 미국 출원 제__/__,__호 (P&G 사건 번호 11636), 발명의 명칭이 "엠보싱된 웨브의 제조 공정"인 2010년 3월 11일자로 출원된 미국 출원 제__/__,__호 (P&G 사건 번호 11637), 및 발명의 명칭이 "엠보싱된 웨브의 제조 공정"인 2010년 3월 11일자로 출원된 미국 출원 제__/__,__호 (P&G 사건 번호 11638)에 기재되어 있다.
다른 적합한 공정이 미국 특허 제4,846,821호 및 미국 특허 출원 공개 제2004/0119207 A1호에 기재되어 있다.
복수의 연장 요소를 포함하는 착색 또는 반투명 웨브의 용도
본 발명의 착색 또는 반투명 웨브는, 흡수 용품의 구성요소 재료(예를 들어, 톱시트, 백시트 또는 이형지 싸개), 포장재(예를 들어, 플로우 랩, 수축성 랩 또는 폴리백), 쓰레기 봉투, 식품 랩, 치실, 와이프, 전자 구성요소, 벽지, 의류, 앞치마, 창문 커버, 식탁용 매트, 책 커버 등을 포함하는 다양한 응용에 이용될 수 있다.
실시예
하기 비제한적인 실시예는 본 발명의 다양한 착색 웨브 재료를 예시한다.
실시예 1
3층 필름 전구체 필름을 제조한다. 상부 층은 운모계 간섭 안료 형태의 청색 착색제 입자를 포함한다. 중간 층은 산화철 형태의 흑색 착색제를 포함한다. 하부 층은 착색제가 없는 투명한 층이다.
착색제:
센시펄(Sensipearl) #58241 청색 운모계 간섭 안료 (입자 크기 범위: 10 내지 60 마이크로미터)
센시언트 #58040 흑색 산화철 (입자 크기 범위: 0.09 내지 0.11 마이크로미터)
센시언트 컬러스 인크.(Sensient Colors Inc.) (미국 63106-1903 미주리주 세인트 루이스 제퍼슨 애비뉴 2515 N 소재) 가 두 가지 착색제 모두를 공급한다.
2축 압출기(twin screw extruder)를 사용해 고형물들을 개별 마스터배치들 내로 각각 블렌딩하여 펠렛들을 생성한다. 이러한 펠렛들은 80% LLDPE와 20% LDPE의 폴리에틸렌 블렌드 중에 25 중량% 고형물을 함유한다. 하기 표에 따라, 동일한 LLDPE/LDPE의 80/20 블렌드와 적절한 마스터배치를 사용하여, 3층 필름을 공압출한다:
Figure 112011069972559-pct00001
압출된 전구체 필름의 총 두께는 약 23 마이크로미터(0.9 mil)이다.
성형 구조체 및 검 고무의 6.4 ㎜ (0.25") 두께 시트(40 듀로미터)를 사용하여 전구체 필름을 주위 온도에서 엠보싱한다. 전구체 필름이 사이에 있는 상태로, 11.4 ㎫ (1650 psi)의 겉보기 압력 하에, 검 고무의 시트를 성형 구조체에 대항하여 가압하는데, 이때 상부 운모-함유 층이 고무 시트를 향한다.
도 10은 실시예 1의 착색 웨브 재료를 제조하는 데 사용될 수 있는, 복수의 돌출 요소를 포함하는 영역(즉, 도 10에서 더 밝은 영역)과 돌출 요소를 갖지 않는 영역(즉, 도 10에서 더 어두운 영역)을 포함하는, 이용되는 성형 구조체를 나타낸다. 돌출 요소는 돌출 요소가 없는 영역에서 꽃 디자인을 생성하도록 배열된다.
도 11은 도 10에 나타낸 성형 구조체의 비교적 예리한 돌출 요소의 고배율 측면도를 제공하는데, 여기서 돌출 요소들은 중심간에 약 205 마이크로미터 이격되어 있고 약 215 마이크로미터 높이이다.
도 12는 실시예 1의 착색 웨브의 현미경 사진이다. 착색 필름 재료의 불연속 연장 요소는, 착색 필름의 연장 요소의 얇은 개방 및 폐쇄 말단부들을 통해 부분적으로 볼 수 있게 되는 흑색 중간 층으로 인해, 연장 요소를 갖지 않는 영역보다 더 어두운 청색을 갖는다.
도 13은 다수의 불연속 연장 요소가 폐쇄 말단부를 갖는, 실시예 1의 착색 필름 재료의 일부분의 현미경 사진 평면도이다.
도 14는 다수의 불연속 연장 요소가 개방 말단부를 갖는, 실시예 1의 착색 필름 재료의 일부분의 현미경 사진 평면도이다.
실시예 2
2층 필름 전구체 웨브 재료를 제조한다. 상부 층은 운모계 간섭 안료 형태의 자주색 착색제 입자를 포함하고 하부 층은 카본 블랙 형태의 흑색 착색제를 포함한다.
착색제:
클라리언트(Clariant) # PE02709843 자주색 운모계 간섭 안료 (5 내지 25 마이크로미터 운모 입자 크기 범위)
클라리언트 # PL94620002 카본 블랙 (2 내지 10 마이크로미터 입자 크기 범위)
클라리언트 코포레이션(Clariant Corporation) (미국 45242 오하이오주 신시내티 세인트 201 리드 하트만 하이웨이 10999 소재)이 두 가지 착색제 모두를 마스터배치 형태로 공급한다. 담체 수지는 용융 유동 지수가 20인 LLDPE이다. 운모 마스터배치는 약 40 중량%의 운모를 포함한다.
하기 표에 따라, LDPE 및 LLDPE 수지와 적절한 마스터배치를 사용하여 2층 필름을 공압출한다:
Figure 112011069972559-pct00002
압출된 전구체 필름의 총 두께는 약 25 마이크로미터(1 mil)이다.
복수의 돌출 요소를 포함하는 성형 구조체 및 폐쇄 셀 폼 고무(closed cell foam rubber)의 6.4 ㎜(0.25") 두께 시트인 순응성 재료(미국 45241 오하이오주 신시내티 엑손 애비뉴 2931 소재의 네덜란드 러버 컴퍼니(Netherland Rubber Co.)로부터 입수가능; 부품 번호 SNC-1, 네오프렌/EPDM 베이스 중합체, 듀로미터(쇼어 00) 30 내지 45)를 사용하여 필름을 주위 온도에서 엠보싱한다. 약 22.1 ㎫(3,200 psi)의 겉보기 압력 하에 성형 구조체의 돌출 요소를 필름의 흑색 하부 층으로 가압한다.
도 15는 중심간에 약 254 마이크로미터 이격되며 약 192 마이크로미터 높이인, 실시예 2의 착색 필름 재료를 제조하는 데 사용되는 성형 구조체의 비교적 둥근 팁형(tipped) 돌출 요소의 고배율 측면도이다. 성형 구조체의 돌출 요소는 돌출 요소가 없는 영역에서 꽃 디자인을 생성하도록 배열된다.
도 16은 여성용 위생 패드를 위한 외부 싸개로서 사용되는 실시예 2의 착색 필름의 사진이다. 착색 필름의 연장 요소의 얇은 말단부를 통해 부분적으로 볼 수 있게 되는 흑색 층으로 인해 불연속 연장 요소는 불연속 연장 요소를 갖지 않는 영역보다 더 어두운 자주색을 갖는다.
실시예 3
2층 필름 전구체 필름을 제조한다. 상부 층은 운모계 간섭 안료 형태의 청색 착색제 입자를 포함하고 하부 층은 이산화티타늄 형태의 백색 착색제를 포함한다.
착색제:
클라리언트 # PE52709905 청색 운모계 간섭 안료 (5 내지 25 마이크로미터 운모 입자 크기 범위)
암파세트(Ampacet) 110573-B 이산화티타늄 마스터배치 (67 중량% TiO2)
클라리언트 코포레이션(미국 45242 오하이오주 신시내티 세인트 201 리드 하트만 하이웨이 10999 소재)이 운모계 간섭 안료를 마스터배치 형태로 공급한다. 담체 수지는 용융 유동 지수가 20인 LLDPE이다. 운모계 마스터배치는 약 40 중량%의 운모계 간섭 안료 및 약 15 중량%의 청색 안료를 포함한다.
암파세트 코포레이션(Ampacet Corporation)(미국 47804 인디애나주 테레 호트 노스 프루트리지 애비뉴 3701 소재)이 백색 이산화티타늄 마스터배치를 공급한다.
하기 표에 따라 LDPE 및 LLDPE 수지와, 적절한 착색제 혼합물을 사용하여 2층 전구체 필름 재료를 공압출한다:
Figure 112011069972559-pct00003
압출된 필름의 총 두께는 약 18 마이크로미터(0.7 mil)이다.
압출된 전구체 필름을 실시예 2와 동일한 조건 하에 엠보싱한다.
도 17은 여성용 위생 패드를 위한 외부 싸개로서 사용되는 실시예 3의 착색 필름의 사진이다. 착색 필름의 불연속 연장 요소의 얇은 말단부를 통해 부분적으로 볼 수 있게 되는 백색 층으로 인해 불연속 연장 요소는 불연속 연장 요소를 갖지 않는 영역보다 더 밝은 청색을 갖는다.
실시예 4
바스프 코포레이션(미국 07932 뉴저지주 플로햄 파크 캠퍼스 드라이브 100 소재)으로부터 입수한 무지개빛 필름인, 오로라 스페셜 이펙트 필름, 오로라 필름 IF4781 레드 그린 56을 전구체 웨브로서 사용하여 본 발명의 착색 필름을 제조한다. 두께는 약 16 마이크로미터이다.
약 24.3 ㎫(3530 psi)의 겉보기 압력 하에, 복수의 돌출 요소를 포함하는 성형 구조체 및 검 고무의 6.4 ㎜(0.25") 두께 시트인 순응성 재료(40 듀로미터)를 사용하여 전구체 필름을 주위 온도에서 엠보싱한다. 성형 구조체의 돌출 요소는 높이가 약 250 마이크로미터이고, 직경이 약 105 마이크로미터이고, 약 6.86 ㎜(270 mil)의 중심간 간격으로 육각형 어레이로 배치된다.
도 18은 실시예 4의 착색 필름의 일부분의 평면도의 현미경 사진이다.
도 19는 도 18의 착색 필름의 일부분의 측면도의 현미경 사진인데, 여기서 불연속 연장 요소의 단면도는, 불연속 연장 요소를 둘러싸는 랜드 영역(약 15.5 마이크로미터 두께)과 비교하여, 연장 요소의 말단부에서(약 5.3 마이크로미터 두께) 및 연장 요소의 측벽을 따라(약 7.3 마이크로미터 두께) 전구체 웨브이 얇게 된다.
실시예 5
2개의 전구체 필름을 공압출한다. 엥겔하르트 코포레이션(Engelhard Corporation)(미국 08830 뉴저지주 이셀린 사우스 우드 애비뉴 101 소재)으로부터 입수한 무지개빛 필름인 오로라 스페셜 이펙트 필름 플루오리데슨트(Fluoridescent™) 그루비 그린(Groovey Green) FG 8601 RG-56을 전구체 필름들 중 하나로 사용한다.
다른 전구체 필름을, 센시펄 #58201 녹색 운모계 간섭 안료(10 내지 60 마이크로미터의 입자 크기 범위)를 센시펄 #58241 청색 운모계 간섭 안료 대신에 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1에 기재된 전구체 필름과 동일한 방식으로 제조한다.
실시예 2에 기재된 것과 동일한 성형 구조체를 사용하여 주위 온도에서 전구체 필름들을 공압출하여 본 발명의 착색 필름을 제조한다. 무지개빛 필름이 운모-함유 필름 위에 있도록 전구체 필름들을 배열하는데, 여기서 무지개빛 필름으로부터, 카본 블랙 면이 위로 향하고 녹색 면이 아래로 향하게 한다. 15.2 ㎫(2200 psi)의 겉보기 압력 하에, 성형 구조체의 돌출 요소를 하부의 운모-함유 필름의 녹색 면 내로 상향 가압하여서, 검 고무의 6.4 ㎜(0.25") 두께 시트인 순응성 재료(40 듀로미터)를 사용하여 엠보싱한다.
도 20은 실시예 5의 착색 필름의 무지개빛 필름 면의 사진이다. 도 21은 연장 요소가 없는 영역(예를 들어, 더 어두운 영역) 및 연장 요소가 있는 영역(예를 들어, 더 밝은 영역)을 나타내는, 도 20에 나타낸 착색 필름의 확대 사진이다.
도 22는 실시예 5의 착색 필름의 일부분의 현미경 사진 평면도이다.
도 23은 실시예 5의 착색 필름의 일부분의 현미경 사진 측면도이다. 이러한 측면도는 연장 요소들이 포개진, 운모-함유 필름 위의 무지개빛 필름을 나타낸다.
실시예 6
실시예 6에 이용된 전구체 필름은 개별 올웨이즈(ALWAYS)(등록상표) 여성용 위생 패드의 외부 싸개이다. 전구체 필름은 압출 동안에 포함된 이산화티타늄으로부터 기인해 색상이 백색이다. 전구체 필름은 일면에 청색-녹색 잉크가 적용되어 제품 외부 싸개의 그래픽을 생성한다.
22.8 ㎫(3300 psi)의 겉보기 압력 하에 복수의 돌출 요소를 포함하는 성형 구조체 및 검 고무의 6.4 ㎜(0.25") 두께 시트인 순응성 재료(40 듀로미터)를 사용하여 전구체 필름을 주위 온도에서 엠보싱한다. 돌출 요소는 높이가 약 270 마이크로미터이고 약 250 마이크로미터(약 10 mil)의 중심간 간격으로 육각형 어레이로 배열된다.
도 24는 실시예 6의 엠보싱된 착색 필름의 사진이다. 불연속 연장 요소는 높이가 약 140 마이크로미터이며, 착색 필름의 연장 요소의 얇은 말단부를 통해 부분적으로 볼 수 있게 되는 백색 층으로 인해 랜드 영역보다 더 밝은 청색을 갖는다.
실시예 7
실시예 7에 이용된 전구체 필름은 개별 올웨이즈(ALWAYS)(등록상표) 여성용 위생 패드의 외부 싸개이다. 전구체 필름은 압출 동안에 포함된 이산화티타늄으로부터 기인해 색상이 백색이다. 전구체 필름은 일면에 청색-녹색 잉크가 적용되어 제품 외부 싸개의 그래픽을 생성한다.
전구체 필름은 실시예 6과 유사하게 엠보싱되지만, 도 25에 나타낸 바와 같은 돌출 요소를 포함하는 성형 구조체 상에 엠보싱된다.
도 25는 실시예 7의 본 발명의 착색 필름을 제조하는 데 사용되는 복수의 돌출 요소를 포함하는 성형 구조체의 사진이다. 더 밝은 영역은 중심간 약 205 마이크로미터로 이격되고 약 215 마이크로미터 높이인 돌출 요소를 갖는다. 더 어두운 영역은 돌출 요소가 없다.
도 26은 실시예 7의 엠보싱된 착색 필름의 사진이다. 불연속 연장 요소는 연장 요소의 얇은 말단부를 통해 부분적으로 볼 수 있게 되는 백색 층으로 인해 주위의 랜드 영역보다 더 밝은 색상을 갖는다. 도 27 및 도 28은 착색 필름의 불연속 연장 요소를 나타내는, 실시예 7의 엠보싱된 착색 필름의 더 확대된 사진이다.
실시예 8
실시예 8에 이용된 전구체 필름은 이스턴 유럽(Eastern Europe) (2006)으로부터의 개별 올웨이즈(등록상표) 울트라-씬 롱(Ultra-Thin Long) 여성용 위생 패드의 외부 싸개이다. 전구체 필름은 압출 동안에 포함된 이산화티타늄으로부터 기인해 색상이 백색이다. 전구체 필름은 일면에 핑크 잉크가 적용되어 제품 외부 싸개의 그래픽을 생성한다.
전구체 필름은, 미국 특허 제7,521,588호에서의 하이드로포밍 공정의 설명에 따라, 실시예 2에 사용된 성형 구조체와 유사한 복수의 돌출 요소를 포함하는 성형 구조체 상에 하이드로포밍된다. 성형 구조체는 성형 구조체를 통해 레이저 각인되고 6.4 ㎜ 떨어져 정사각형 어레이로 이격된 약 0.55 ㎜ 직경의 구멍들을 갖는다. 물 온도는 약 82℃ (180℉)이고, 물 매니폴드(manifold) 압력은 약 3.8 ㎫(550 psi)이며, 라인 속도는 약 46 m/min (150 fpm)이다.
도 29는 복수의 시안 연장 요소를 포함하는 착색 필름을 나타내는, 실시예 8의 하이드로포밍된 착색 필름의 사진이다.
본 명세서에 개시된 치수 및 값은 열거된 정확한 수치 값으로 엄격히 한정되는 것으로 이해되어서는 안된다. 대신에, 달리 규정되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 인용된 값 및 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 모두를 의미하고자 한다. 예를 들어, "40 ㎜"로 개시된 치수는 "약 40 ㎜"를 의미하고자 한다.
일 실시 형태와 관련하여 기술적 특징이 본 명세서에서 개시되는 경우, 달리 명시되지 않는다면, 이러한 특징은 다른 실시 형태(들) 또는 청구항(들)에 개시된 임의의 다른 특징(들)과 조합될 수 있다.
임의의 상호 참고되거나 관련된 특허 또는 출원을 포함한, 본 명세서에 인용된 모든 문헌은 명확히 배제되거나 달리 제한되지 않는 한, 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된다. 임의의 문헌의 인용은 그것이 본 명세서에 개시되거나 청구된 임의의 발명에 대하여 종래 기술이거나, 또는 그것이 단독으로 또는 임의의 다른 참고 문헌 또는 참고 문헌들과 조합하여 임의의 그러한 발명을 교시하거나, 제안하거나 개시함을 인정하는 것이 아니다. 또한, 본 명세서 내의 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로 포함된 문헌의 동일한 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충될 경우, 본 명세서 내의 용어에 할당된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.
본 발명의 특정 실시 형태가 예시되고 기재되었지만, 당업자에게는 다양한 다른 변경 및 수정이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 모든 이러한 변경 및 수정을 첨부된 특허청구범위에 포함하고자 한다.

Claims (17)

  1. 착색 웨브 재료(colored web material)로서,
    복수의 불연속 연장 요소(discrete extended element), 및 상기 착색 웨브 재료의 적어도 하나의 표면 상의 착색제를 포함하며, 이때 상기 불연속 연장 요소는, 개방 기부 단부(proximal end), 개방 또는 폐쇄 말단부(distal end), 및 측벽을 포함하고, 상기 말단부에서 또는 상기 측벽을 따라 또는 이들 둘다에 얇은(thinned) 부분을 포함하고,
    하기로부터 선택되는 하나 이상의 특징을 갖는, 착색 웨브 재료:
    (a) 상기 불연속 연장 요소는 직경이 500 마이크로미터 미만임,
    (b) 상기 불연속 연장 요소는 종횡비(aspect ratio)가 0.2 이상임, 및
    (c) 상기 착색 웨브 재료는 제곱센티미터당 95개 이상의 불연속 연장 요소를 포함함.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불연속 연장 요소의 상기 얇은 부분이, 상기 착색 웨브 재료의 색상의 시각적으로 식별가능한 파괴를 야기하기에 충분히 얇은, 착색 웨브 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 착색 웨브 재료가, 열가소성 필름을 포함하는 전구체 웨브로 구성되는, 착색 웨브 재료.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 불연속 연장 요소의 상기 얇은 부분이 상기 불연속 연장 요소의 상기 말단부에 있는, 착색 웨브 재료.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 불연속 연장 요소의 상기 얇은 부분이 상기 불연속 연장 요소의 상기 측벽을 따라 있는, 착색 웨브 재료.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 불연속 연장 요소는 직경이 500 마이크로미터 미만인, 착색 웨브 재료.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 불연속 연장 요소는 종횡비가 0.2 이상인, 착색 웨브 재료.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 착색 웨브 재료가 제곱센티미터당 95개 이상의 불연속 연장 요소를 포함하는, 착색 웨브 재료.
  9. 제1 웨브 재료 및 제2 웨브 재료를 포함하는 다층 착색 웨브 재료로서,
    상기 웨브 재료들 중 적어도 하나는 내부에 혼입된 착색제를 포함하고,
    상기 다층 착색 웨브 재료는, 개방 기부 단부, 개방 또는 폐쇄 말단부, 및 측벽을 포함하는 복수의 불연속 연장 요소를 포함하고, 상기 불연속 연장 요소는 상기 말단부에서 또는 상기 측벽을 따라 또는 이들 둘다에 얇은 부분을 포함하고,
    상기 다층 착색 웨브 재료는, 하기로부터 선택되는 하나 이상의 특징을 갖는, 다층 착색 웨브 재료:
    (a) 상기 불연속 연장 요소는 직경이 500 마이크로미터 미만임,
    (b) 상기 불연속 연장 요소는 종횡비가 0.2 이상임, 및
    (c) 상기 다층 착색 웨브 재료는 제곱센티미터당 95개 이상의 불연속 연장 요소를 포함함.
  10. 제1 웨브 재료 및 제2 웨브 재료를 포함하는 다층 착색 웨브 재료로서,
    상기 제1 웨브 재료는 착색제가 없고 상기 제2 웨브 재료는 불투명하며,
    상기 다층 착색 웨브 재료는, 개방 기부 단부, 개방 또는 폐쇄 말단부, 및 측벽을 포함하는 복수의 불연속 연장 요소를 포함하고, 상기 불연속 연장 요소는 상기 말단부에서 또는 상기 측벽을 따라 또는 이들 둘다에 얇은 부분을 포함하고,
    상기 다층 착색 웨브 재료는, 하기로부터 선택되는 하나 이상의 특징을 갖는, 다층 착색 웨브 재료:
    (a) 상기 불연속 연장 요소는 직경이 500 마이크로미터 미만임,
    (b) 상기 불연속 연장 요소는 종횡비가 0.2 이상임, 및
    (c) 상기 다층 착색 웨브 재료는 제곱센티미터당 95개 이상의 불연속 연장 요소를 포함함.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 불연속 연장 요소의 상기 얇은 부분이, 상기 착색 웨브 재료의 색상의 시각적으로 식별가능한 파괴를 야기하기에 충분히 얇은, 다층 착색 웨브 재료.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 다층 착색 웨브 재료가, 열가소성 필름을 포함하는 다층 전구체 웨브로 구성되는, 다층 착색 웨브 재료.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 불연속 연장 요소의 상기 얇은 부분은 상기 불연속 연장 요소의 상기 말단부에 있는, 다층 착색 웨브 재료.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 불연속 연장 요소의 상기 얇은 부분이 상기 불연속 연장 요소의 상기 측벽을 따라 있는, 다층 착색 웨브 재료.
  15. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 불연속 연장 요소는 직경이 500 마이크로미터 미만인, 다층 착색 웨브 재료.
  16. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 불연속 연장 요소는, 종횡비가 0.2 이상인, 다층 착색 웨브 재료.
  17. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 다층 착색 웨브 재료가 제곱센티미터당 95개 이상의 불연속 연장 요소를 포함하는, 다층 착색 웨브 재료.
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