KR20150066549A - 루프형 파일 필름 롤 코어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적으로 중합체 필름을 권취하기 위해 사용되는 루프형 파일 필름 롤 코어, 필름을 루프형 파일 필름 롤 코어 상에 권취하는 방법, 및 루프형 파일 필름 롤 코어를 포함하는 필름의 롤에 관한 것이다. 본 개시 내용은 코어 옆에 인접한 웨브 층들 상에 웨브의 시작 단부에 의해 생성되는 코어 압흔을 감소시키기 위한 물품과 공정을 기술한다. 하나의 특정 실시 형태에서, 본 발명은 권취된 웨브의 인접한 층들 내에서 응력의 양을 감소시킴으로써, 권취된 중합체 필름 상에서의 그러한 코어 압흔의 양과 심각도의 감소로 이어질 수 있다.

Description

루프형 파일 필름 롤 코어{LOOPED PILE FILM ROLL CORE}

광학 필름과 같은 중합체 필름을 제조하는 공정 동안에, 판매될 재료의 롤(roll)을 형성하기 위해 웨브(web)가 코어(core) 상에 권취될 필요가 있다. 전형적으로, 웨브를 코어 상에 권취시키는 것을 시작하기 위해 절단 전달 공정(cut transfer process)이 사용된다. 절단 전달 공정에서, 웨브의 시작 단부(starting end)가 접착 테이프의 스트립, 또는 양면 접착 테이프의 스트립을 사용하여 코어에 부착된다. 이러한 부착 방식으로 인해, 권취된 웨브의 후속 층들이 웨브의 선단 에지 위에 겹쳐지고, 웨브의 선단 에지는 코어 표면 상에서 유효 격차(disparity)를 유발하는데, 이는 인접한 웨브 층들 내에서 응력을 증가시킬 수 있다. 이러한 격차는 압흔(impression)을 웨브의 수 개의 인접한 층들로 전파시켜, 코어 압흔으로 흔히 지칭되는 결함을 초래할 수 있다. 이들 코어 압흔은 각각의 롤 상의 권취된 웨브 재료의 초기 층들 중 많은 것에서 관찰될 수 있고, 폐기품으로 간주될 수 있다.

본 발명은 일반적으로 중합체 필름을 권취하기 위해 사용되는 루프형 파일 필름 롤 코어(looped pile film roll core), 필름을 루프형 파일 필름 롤 코어 상에 권취하는 방법, 및 루프형 파일 필름 롤 코어를 포함하는 필름의 롤에 관한 것이다. 본 개시 내용은 코어 옆에 인접한 웨브 층들 상에 웨브의 시작 단부에 의해 생성되는 코어 압흔을 감소시키기 위한 물품과 공정을 기술한다. 하나의 특정 실시 형태에서, 본 발명은 권취된 웨브의 인접한 층들 내에서 응력의 양을 감소시킴으로써, 권취된 중합체 필름 상에서의 그러한 코어 압흔의 양과 심각도의 감소로 이어질 수 있다. 일 태양에서, 본 발명은 외측 표면을 갖는 원통형 튜브; 및 탄성 루프형 파일 천(resilient looped pile fabric)을 포함하고 원통형 튜브의 외측 표면 위에 배치되는 맞물림 커버(engagement cover)를 포함하는 필름 롤 코어를 제공한다.

다른 태양에서, 본 발명은 필름을 권취하는 방법으로서, 외측 표면을 포함하는 원통형 튜브, 탄성 루프형 파일 천을 포함하고 원통형 튜브의 외측 표면 위에 배치되는 맞물림 커버를 구비하는 필름 롤 코어에 인접하게 접선방향으로 필름을 배치하는 단계; 맞물림 커버에 필름을 부착시키는 단계; 필름 상의 장력을 유지하는 단계; 및 필름 롤 코어를 중심축을 중심으로 회전시킴으로써 필름을 필름 롤 코어 상에 권취하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

또 다른 태양에서, 본 발명은 필름의 롤로서, 외측 표면을 갖는 원통형 튜브, 탄성 루프형 파일 천을 포함하고 원통형 튜브의 외측 표면 위에 배치되는 맞물림 커버를 구비하는 필름 롤 코어; 및 맞물림 커버 주위에 권취되는 필름의 웨브를 포함하고, 필름의 웨브의 제1 필름 에지가 맞물림 커버를 압착시켜, 필름의 웨브의 후속하여 권취되는 층들이 제1 필름 에지 및/또는 제1 필름 에지에 고정되는 전사 테이프(transfer tape)의 최소의 압흔을 포함하게 하는, 필름의 롤을 제공한다.

상기 발명의 내용은 본 발명의 각각의 개시된 실시 형태 또는 모든 구현예를 기술하고자 하는 것은 아니다. 이하의 도면 및 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 예시적인 실시 형태들을 보다 구체적으로 예시한다.

본 명세서 전반에 걸쳐, 유사한 도면 부호가 유사한 요소를 지시하는 첨부 도면을 참조한다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술의 필름 롤 코어의 단면 개략도.
도 2는 필름 롤 코어의 측단면도.
도 3a는 필름 롤 코어의 단면 단부도.
도 3b는 필름 랩(wrap)들을 갖는 필름 롤 코어의 단면 단부도.
도 4a는 필름 롤 코어의 단면 단부도.
도 4b는 필름 랩들을 갖는 필름 롤 코어의 단면 단부도.
도면들은 반드시 축척대로 된 것은 아니다. 도면에 사용된 유사한 도면 부호는 유사한 구성요소를 지칭한다. 그러나, 주어진 도면에서 구성요소를 지칭하기 위한 도면 부호의 사용은 동일한 도면 부호로 나타낸 다른 도면의 구성요소를 제한하고자 하는 것은 아니라는 것을 이해할 것이다.

본 개시 내용은 코어 옆에 인접한 웨브 층들 상에 웨브의 시작 단부에 의해 생성되는 코어 압흔을 감소시키기 위한 물품과 공정을 기술한다. 전형적으로, 웨브(예를 들어, 필름)가 권취 공정 동안에 양면 전사 테이프와 함께 다른 유형의 테이프, 예를 들어 실리콘 테이프를 사용하여 코어에 부착된다. 그러나, 폴리에스테르 필름과 같은 일부 필름들은 매우 높은 모듈러스(modulus)를 가져, 웨브의 시작 에지 및 전사 테이프들의 요철(irregularity)들이 권취된 필름의 인접한 층들을 통해 전가되게 한다. 이들 요철은 필름을 결함 있게 그리고 사용할 수 없게 만드는 코어 압흔으로 흔히 알려져 있다. 이들 코어 압흔은 권취된 필름의 매 롤 상의 재료에서 최대 400 야드의 폐기로 이어질 수 있다.

하나의 특정 실시 형태에서, 본 발명은 권취된 웨브의 인접한 층들 내에서 응력의 양을 감소시킴으로써, 권취된 중합체 필름 상에서의 그러한 코어 압흔의 양과 심각도의 감소로 이어질 수 있다. 물품은 후속하여 권취되는 필름 층에 시작 단부 및 전사 테이프가 최소의 응력을 부여하도록 탄성 맞물림 표면을 제공하는 루프형 파일 외부를 갖는 필름 롤 코어로서 기술될 수 있다.

본 발명의 하나의 효과는 코어 옆의 필름을 코어 압흔으로 인해 폐기하는 대신에 필름 중 더 많은 부분을 사용할 수 있음으로써 얻어질 수 있는 비용 절감이다. 또한, 현재의 기술은 코어의 재사용 전에 제거되어야 하는 전사 테이프 및 접착제 잔류물을 강(steel) 코어 상에 남긴다. 그러나, 본 발명을 사용하면, 전사 테이프는 코어가 아니라 필름 상에 체류하여, 코어의 세정이 필요하지 않게 한다.

탄성 맞물림 표면을 제공하는 루프형 파일 외부를 사용하는 커버링을 갖는 필름 롤러들이, 예를 들어 발명의 명칭이 "웨브 이송 방법 및 이를 이용한 장치(WEB CONVEYANCE METHOD AND APPARATUS USING SAME)"인 PCT 특허 공개 WO 2011/038279호; 발명의 명칭이 "웨브 이송 장치용 롤러를 위한 맞물림 커버를 제조하는 방법(METHOD FOR MAKING ENGAGMENT COVER FOR ROLLERS FOR WEB CONVEYANCE APPARATUS)"인 WO 2011/038248호; 및 또한 발명의 명칭이 "적응성 웨브 확장 장치(ADAPTABLE WEB SPREADING DEVICE)"(대리인 관리번호 70032US002, 2012년 8월 29일자로 출원됨)인 동시 계류 중의 미국 특허 출원 제61/694,300호에, 웨브라인(webline)에서 운반 롤러와 함께 사용되도록 기술되어 있다. 이제 놀랍게도, 탄성 맞물림 표면을 제공하는 루프형 파일 외부를 사용하는 유사한 커버링이 필름 롤 코어의 표면 상에 사용되어, 웨브 처리를 곤란하게 하는 코어 압흔의 감소라는 예상치 못한 이득을 제공할 수 있음이 밝혀졌다. 일부 경우에, 탄성 맞물림 표면의 적절한 선택에 의해, 또한 "스포킹(spoking)"(즉, 권취된 필름 롤 내의 반경방향 변형부) 및 다른 권취 결함의 경향에서의 감소가 있을 수 있다.

하나의 특정 실시 형태에서, 루프형 파일 필름 롤 코어는 탄성 맞물림 표면으로서 사용될 수 있는 탄성 재료로 필름 코어를 덮음으로써 제조될 수 있다. 하나의 특정 실시 형태에서, 탄성 재료는 제1 면 및 제2 면을 갖는 기부 층(base layer), 및 제1 면으로부터 돌출되는 탄성 루프형 파일을 포함하는 편직 천(knit fabric)일 수 있다.

일부 경우에, 테리 루프(terry loop)들을 갖는 원형 편직 폴리에스테르 슬리브(sleeve)가 필름의 권취된 롤의 중심에서 보이는 코어 압흔의 양을 감소시키기 위해 강, 플라스틱, 섬유 또는 이들의 조합인 코어 위에 위치될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "테리"는 일부 형태의 편직 루프형-파일 천에 대한 대중적인 용어이지만, 용어 "테리"는 편직 루프형-파일 천을 어떠한 방식으로도 제한하도록 의도되지 않는다. 테리 루프 층을 갖는 원형 편직 폴리에스테르 슬리브는 중심 재료에서 반경방향 응력을 감소시키기에 충분한 컴플라이언스(compliancy)를 허용하지만, 권취된 재료가 압괴(collapse)되고 스포킹 및 다른 권취 결함을 생성하는 것을 허용하지 않게 하기에 충분히 견고하다. 테리 루프 재료를 갖는 원형 편직 폴리에스테르 슬리브는 또한 양면 전사 테이프가 코어가 아니라 필름에 부착되게 하여, 강 코어가 테이프 접착제 잔류물의 세정을 필요로 하지 않도록 하며, 섬유 코어가 손상되지 않고 재사용될 수 있도록 한다.

본 발명은 강 코어로 제한되는 것이 아니라, 섬유 코어, 복합재 코어 등에 또한 사용될 수 있다. 테리 루프 재료를 갖는 원형 편직 폴리에스테르 슬리브는 코어 압흔을 감소시키는 것을 돕기 위해 그러나 또한 전사 테이프가 섬유 코어를 손상시키지 못하게 하기 위해 섬유 코어 상에 놓일 수 있다. 재료가 코어 면을 덮기 때문에, 전사 테이프가 코어를 손상시킬 수 없어, 이것들이 재사용될 수 있게 한다. 현재, 전사 테이프는 섬유 코어에 점착될 수 있고, 전사 테이프가 제거되는 경우에 섬유 재료를 코어로부터 박리시킬 수 있어, 코어를 손상시킬 수 있다.

본 명세서에 기술된 코어는, 현재 사용되고 있는, 발명의 명칭이 "개방 간극 필름 롤 코어(OPEN GAP FILM ROLL CORE)"인 PCT 출원 공개 WO2012/083019호에 기술된 것들과 같은 폼 랩핑된(foam wrapped) 코어에 비해 이점을 가질 수 있다. 폼 랩핑된 코어 및 양면 테이프 부착된 코어는 1회만 사용될 수 있는데, 그 이유는 폼 또는 테이프가 제거된다면 섬유 코어를 손상시킬 것이기 때문이다. 테리 루프 랩핑된 코어를 갖는 원형 편직 폴리에스테르 슬리브가, 편직 표면이 마모 징후를 보이기 전에 수 회 사용될 수 있는데, 부분적으로 그 이유는 본 명세서에 기술된 코어의 경우에 감소된 응력 집중 계수 및 반경방향 변형률의 더 많은 제어가 있기 때문이다.

하기의 용어들이 지시된 의미를 갖는 것으로 본 명세서에 사용되고, 다른 용어들이 본 명세서의 다른 곳에서 정의된다.

"이송하다"는 제1 위치에서 제2 위치로 웨브를 이동시키는 것을 의미하는 것으로 사용되는데, 여기서 웨브는 롤러와의 맞물림 접촉을 통해 지나간다.

"맞물림 접촉"은 웨브가 이송될 때 웨브와의 접촉에 응답하여 맞물림 커버를 압축하는 롤러의 맞물림 커버와 웨브가 맞물리도록 하는 웨브와 롤러 사이의 접촉을 말하는 데 사용된다.

"맞물림 표면"은 맞물림 커버의 반경방향 외측으로 대면하는 부분으로, 이는 웨브가 이송될 때 웨브와 직접 접촉되는 부분이다.

"맞물림 구역"은 특정 순간에 웨브와 직접 접촉하는 맞물림 표면의 부분이다.

"탄성"은 변형 또는 압축되고 나서 초기의 형상 또는 로프트(loft)로 회복될 수 있는 능력을 말하는 데 사용된다.

"웨브"는 재료의 가요성의 긴 리본 또는 시트를 말한다.

하기의 설명에서, 그 일부를 형성하고 예시로 도시된 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 범주 또는 사상으로부터 벗어남이 없이 다른 실시 형태들이 고려되고 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 제한적인 의미로 취해져서는 안된다.

달리 지시되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에서 사용되는 특징부의 크기, 양, 및 물리적 특성을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"으로 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 전술된 명세서 및 첨부된 청구범위에 기재된 수치 파라미터는 당업자가 본 명세서에 개시된 교시 내용을 이용하여 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다.

본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 그 내용이 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 갖는 실시 형태를 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, "또는"이라는 용어는 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 "및/또는"을 포함하는 의미로 일반적으로 이용된다.

"하부", "상부", "바로 아래에", "아래에", "보다 위에" 및 "상부에"를 포함하지만 이로 한정되지 않는 공간적으로 관련된 용어는 본 명세서에 사용되는 경우, 요소(들)의 서로에 대한 공간적 관계를 기술하기 위한 용이한 설명을 위해 사용된다. 이러한 공간적으로 관련된 용어는 도면에 나타내어지고 본 명세서에 기재된 특정한 배향 이외에도, 사용 중이거나 작동 중의 장치의 상이한 배향을 포함한다. 예를 들어, 도면에 도시된 물체가 반전되거나 뒤집힌 경우, 다른 요소 아래에 또는 밑에 있는 것으로 전술된 부분은 이들 다른 요소 위에 있게 될 것이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 예를 들어 요소, 구성요소 또는 층이 다른 요소, 구성요소 또는 층과 "일치하는 계면"을 형성하거나, "그 상에", "그에 접속되어", "그와 결합되어" 또는 "그와 접촉하고" 있는 것으로 기술될 때, 그것은 예를 들어 특정 요소, 구성요소 또는 층 상에 직접, 그에 직접 접속, 그와 직접 결합, 그와 직접 접촉할 수 있거나, 개재하는 요소, 구성요소 또는 층이 그 특정 요소, 구성요소 또는 층 상에, 그에 접속, 그와 결합, 또는 그와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 요소, 구성요소 또는 층이 다른 요소 "상에 직접" 있거나, 다른 요소"에 직접 연결되어" 있거나, 다른 요소"와 직접 결합되어" 있거나, 다른 요소"와 직접 접촉하여" 있는 것으로 지칭될 때, 예를 들어 개재하는 요소, 구성요소 또는 층이 없다.

웨브 재료는 전형적으로 롤 형태로, 예를 들어 그 자체 상에 또는 코어 상에 권취된 롤 형태로 제공될 것이지만, 원한다면 다른 형태로 제공될 수 있다. 본 발명은 매우 다양한 웨브 재료와 함께 사용될 수 있는데, 예시적인 예에는 플라스틱, 종이, 금속, 및 복합 필름 또는 포일(foil)이 포함된다.

일부 실시 형태에서, 웨브 재료는 중간 보관 상태로부터, 예를 들어 원재료 및/또는 중간 재료의 재고로부터 제공된다. 다른 실시 형태에서, 웨브 재료는, 예를 들어 필름 형성 공정으로부터의 취출 공급(take off feed)과 같은 선행 처리로부터 직접 본 발명의 공정에 제공될 수 있다. 웨브 재료는 단층 또는 다층일 수 있으며, 일부 경우에, 기술된 발명은 하나 이상의 추가 층에서 제조 작업을 통해 웨브 재료를 이송하는 데 사용되고/되거나, 하나 이상의 처리가 웨브 재료에 적용된다.

웨브 재료를 통과 형태로 구성하는 것은 단순히 본 발명에 따라 웨브 재료를 롤러의 맞물림 표면과의 맞물림 접촉이 될 수 있게 하는 위치 및 배향으로 배열하는 것을 지칭한다. 많은 실시 형태에서, 이는 웨브 재료가 맞물림 표면과 맞물림 접촉이 될 수 있도록 롤 형태인 웨브 재료의 일부를 푸는 단계를 단순히 포함할 것이다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 웨브 재료는 작업의 선행 부분에서, 즉 인라인(in line)으로 형성되고, 롤 형태로 권취됨이 없이 웨브 이송 장치 내로 직접 통과하는데, 예를 들어 중합체 재료가 인라인으로 압출 또는 캐스팅되어 필름을 형성하며, 이 필름은 그 시점에서 롤 형태로 전혀 권취됨이 없이 통과 형태에 있으며, 본 발명의 장치에 의해 이송되는 웨브 재료이다.

도 1a는 종래 기술의 필름 롤 코어(100)의 단면 개략도를 도시한다. 도 1a에서, 종래 기술의 필름 롤 코어(100)는 내부 표면(112), 외부 표면(114), 및 회전 중심(115)을 갖는 원통형 튜브(110)를 포함한다. 내부 표면(112)은 전형적으로 필름 권취 장치(도시되지 않음)의 맨드릴(mandrel) 상에 장착된다. 중합체 필름(120)의 시작 단부(122)가 원통형 튜브(110)의 외부 표면(114) 상에 배치되고, 중합체 필름(120)은 원통형 튜브(110) 주위에 권취된다. 중합체 필름(120)의 시작 단부(122)는 코어의 외부 표면(114) 상에 코팅되는 접착제 층을 사용하여, 또는 양면 접착 테이프(도시되지 않음)에 의해 코어에 부착될 수 있다. 중합체 필름(120)의 제1 랩 중첩부(124)가 시작 단부(122) 위에 놓임에 따라 중합체 필름(120)에 인가되는 장력 "T"에 의해, 증가된 응력의 영역(130)이 생성된다. 증가된 응력의 영역(130)은 중합체 필름에서의 가시적인 변형을 초래할 수 있다. 제1 랩 중첩부(124)는 일반적으로 제1 랩 중첩부가 위에 감기는 표면의 윤곽을 따르고, 시작 단부(122)는 중합체 필름의 두께 "t"에 해당하는 원통형 튜브의 외부 표면(114)의 계단형 변화를 생성한다. 후속하는 제2 랩 중첩부(126)가 제1 랩 중첩부(124)와 시작 단부(122) 위에 놓여, 증가된 응력의 영역(130)에서 중합체 필름(120)에서의 가시적인 변형을 다시 초래한다.

도 1b는 종래 기술의 필름 롤 코어(101)의 단면 개략도를 도시한다. 도 1b에서, 종래 기술의 필름 롤 코어(101)는 내부 표면(112), 외부 표면(114), 및 회전 중심(115)을 갖는 원통형 튜브(110)를 포함한다. 내부 표면(112)은 전형적으로 필름 권취 장치(도시되지 않음)의 맨드릴 상에 장착된다. 중합체 필름(120)의 시작 단부(122)가 원통형 튜브(110)의 외부 표면(114) 상에 배치되고, 중합체 필름(120)은 원통형 튜브(110) 주위에 권취된다. 중합체 필름(120)의 시작 단부(122)는 코어의 외부 표면(114) 상의 접착 테이프(123)를 사용하여 코어에 부착될 수 있다. 중합체 필름(120)의 제1 랩 중첩부(124)가 시작 단부(122)와 접착 테이프(123) 위에 놓임에 따라 중합체 필름(120)에 인가되는 장력 "T"에 의해, 증가된 응력의 영역(130)이 생성된다. 증가된 응력의 영역(130)은 중합체 필름에서의 가시적인 변형을 초래할 수 있다. 제1 랩 중첩부(124)는 일반적으로 제1 랩 중첩부가 위에 감기는 표면의 윤곽을 따르고, 시작 단부(122)는 중합체 필름의 두께 "t"에 해당하는 원통형 튜브의 외부 표면(144)의 계단형 변화뿐만 아니라 접착 테이프(123)의 두께에 해당하는 외측 표면에서의 제2 계단형 변화를 생성한다. 후속하는 제2 랩 중첩부(126)가 제1 랩 중첩부(124), 시작 단부(122) 및 접착 테이프(123) 위에 놓여, 증가된 응력의 영역(130)에서 중합체 필름(120)에서의 가시적인 변형을 다시 초래한다.

본 발명에 따른 필름 코어 롤은 필름 코어 롤의 외부에 있는 맞물림 커버를 포함한다. 맞물림 커버는, 다른 곳에 기술된 바와 같이, 편직 루프형 파일 천과 같은, 유연하고 정합가능한 재료로부터 제조될 수 있다. 웨브를 정밀하게 절단하고, 웨브의 시작 단부를 단면 접착 테이프 또는 양면 접착 테이프를 사용하여 맞물림 커버에 부착시키는 절단 전달 공정에 의해 웨브가 코어로 전달될 수 있다. 맞물림 커버의 천 재료가 접착 테이프에 덜 강하게 부착될 수 있기 때문에, 재료의 제거 후에 최소의 손상이 발생할 수 있고, 테이프와 필름의 제거 후에 필름 코어 롤이 반복하여 재사용될 수 있다. 맞물림 커버는 매우 유연성이도록 제조되어, 롤 상에 권취되는 필름의 많은 후속 층들의 압착 효과가 웨브의 시작 단부로 하여금 웨브의 시작 단부가 놓이는 맞물림 커버의 부분을 압착하게 할 수 있다. 이는 웨브의 시작 단부가 맞물림 커버의 표면으로(또는 그 아래로) 하강하게 하여, 권취된 웨브의 다음 층이 웨브 시작 단부를 덮어서, 최소화된 응력을 초래한다. 이들 최소화된 응력은 인접한 웨브 층들 상의 코어 압흔을 감소시킬 수 있으며, 그 결과 폐기물을 감소시킴으로써 웨브 처리 라인의 수율을 개선할 수 있다.

본 발명의 이점은 전형적으로 맞물림 커버가 상당한 장비 변경 또는 상당한 재구성 없이 기존의 필름 코어 롤 상에 용이하게 설치될 수 있다는 것이다. 따라서, 기존의 웨브 이송 장치가 본 발명의 맞물림 커버를 갖는 필름 롤 코어로 용이하게 개장되어 이에 수반하는 성능의 개선을 달성할 수 있다.

맞물림 커버가 원통형 튜브 상에 장착되는 방식은 코어의 구성과 유형 및 권취될 재료와 같은 요인에 의존한다. 작동 동안에, 맞물림 커버는 하부 튜브 상에서 미끄러지거나 연신되지 않아야 하는데, 그 이유는 이것이 웨브에 대한 손상, 또는 다른 성능의 손상을 초래할 수 있기 때문이다. 많은 경우에, 맞물림 커버가 단순히 본 명세서에 기술된 바와 같은 편직 천이고, 하부 튜브의 표면에 대해 밀착 맞춤(snug fit)될 때, 맞물림 커버의 제2 면은 작동 동안에 코어 상에 확고히 위치된 상태로 유지될 것이다. 일부 경우에, 장착 수단, 예를 들어 중간 접착제, 정합형 후크 및 루프 체결구, 코어에 부착되는 강성 셸(rigid shell) 등이 사용될 수 있다.

바람직한 실시 형태에서, 맞물림 커버는, 예를 들어 동시 계류 중인 PCT 공개 WO2011/038279호 및 WO2011/038284호에 기술된 바와 같은 그리고 제거가능한 슬리브로서 코어 상에 장착될 수 있는 편직 천이다. 슬리브는 바람직하게는 이음매가 없고, 어떠한 느슨한 팽창부(bulge) 또는 리지(ridge)도 형성함이 없이 코어 주위에 밀착 맞춤되기에 적절한 크기를 가져야 한다. 많은 실시 형태에서, 슬리브는 단단히 매여 결속될 수 있도록 충분히 멀리 코어의 양단부를 지나 연장되도록 구성될 것이며; 코어가 적절한 치수를 가지면, 이러한 작용은 전형적으로 슬리브를 팽팽하게 잡아당기는 경향이 있다. 전형적으로, 코어는 이동하는 웨브의 정렬에 관한 우려를 덜기 위하여 적어도 웨브만큼 넓어야 하고, 바람직하게는 웨브보다 더 넓어야 한다.

코어 상에의 맞물림 커버의 장착은 통상적인 수단에 의해 달성될 수 있는데, 이 수단은 맞물림 커버의 특성 및 이송 장치의 특성에 일부 좌우된다. 바람직하게는, 맞물림 커버는 작동 동안에 코어 상에서 미끄러지지 않는다. 많은 실시 형태에서, 커버는 코어에 밀착 맞춤되며 선택적으로는 거기에서 매어질 정도로 충분히 코어의 단부를 지나 연장되는 슬리브의 형태이다. 일부 실시 형태에서, 맞물림 커버 및 코어의 표면은 충분한 마찰 효과를 나타내며, 일부 경우에, 접착제, 또는 후크 및 루프 유형 체결구 기구와 같은 추가의 수단이 사용될 수 있다.

전형적으로 맞물림 커버의 슬리브의 기부가 코어 상에서의 밀착 맞춤을 달성하도록 연신되는 것이 바람직하지만, 기부는 권취되는 웨브 아래에서 뭉침(bunching)을 일으키도록 작동 동안에 연신되지 않아야 한다. 대안적으로, 코어는 본 명세서에 기술된 바와 같은 맞물림 커버가 코어의 외측 표면에 보다 강하게 부착된 상태로 제조될 수 있다. 또한, 제거가능한 실시 형태의 이점은, 본 발명에 따른 일체화된 맞물림 표면을 갖는 코어를 보수(refinishing)하기보다는 코어 상의 제거가능한 맞물림 커버를 교체하여 그의 맞물림 표면을 교체하는 것이 전형적으로 더 용이하고 더 저렴할 것이라는 것이다.

전형적인 실시 형태에서, 커버는 매 스티치(stitch)에서 파일-형성 루프를 갖는 편직 천으로 제조된다. 예시적인 실시 형태에서, 1 밀리미터 당 1개의 스티치(1인치 당 25개의 스티치)가 있다. 천을 제조하는 데 사용되는 섬유상 재료(들)는 단일 필라멘트 스트랜드, 다중 필라멘트 스트랜드(예를 들어, 함께 감겨져서 단일 실(thread)을 생성하는 2개 이상의 스트랜드), 또는 이들의 조합일 수 있다.

많은 실시 형태에서, 루프형 파일은 루프 높이(즉, 기부 층의 상면에 의해 정의된 평면으로부터 파일 루프의 정점까지의 치수)가 약 0.4 내지 약 3.0 mm 이상, 또는 약 1.0 내지 약 3.0 mm, 바람직하게는 약 1.25 내지 약 2.7 mm이다. 루프 높이가 이러한 범위 밖에 있는 루프형 파일을 갖는 맞물림 커버가 소정 실시 형태에서 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 루프 높이가 불충분하다면, 커버는 본 발명의 완전한 이득을 달성하기에 효과적인 완충 효과를 웨브에 제공하지 못할 수 있다. 루프 높이가 너무 높으면, 파일은 늘어지고, 권취 동안에 웨브에 바람직하지 않은 영향을 미치거나 권취된 웨브를 손상시키는 경향이 있을 수 있다.

파일은 본 발명의 이득을 신뢰성 있게 달성하도록 권취 동안에 웨브를 지지할 정도로 충분하게 조밀해야 한다. 예를 들어, 루프형 파일은 응용을 위해 적절한 데니어(denier)를 갖도록 선택된 섬유를 포함하며, 이때 더 두꺼운 섬유가 압축에 대해 상대적으로 더 큰 저항을 제공한다. 예시적인 예는 약 50 내지 약 500, 또는 약 50 내지 약 300, 또는 바람직하게는 약 70 내지 200의 데니어를 갖는 섬유를 포함한다. 이해되는 바와 같이, 이러한 범위 밖의 데니어를 갖는 섬유가 본 발명에 따라 일부 실시예에서 사용될 수도 있다.

예시적인 실시 형태에서, 섬유상 재료(들)는 폴리(테트라플루오로에틸렌)(예를 들어, 테플론(TEFLON)(등록상표) 섬유와 같은 PTFE), 아라미드(예를 들어, 케블라(KEVLAR)(등록상표)), 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론, 울(wool), 대나무, 면, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 그러나, 당업자는 효과적으로 편직될 수 있고 본 발명의 커버 내에 사용될 수 있는 다른 섬유를 용이하게 선택할 수 있을 것이다. 일부 경우에, 섬유상 재료는 열, 습기, 또는 이들의 조합에 노출될 때 수축하는 재료, 예를 들어 울, 면, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에스테르, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

기부는 전형적으로 기부가 롤러 상에 배치되고 본 발명에 따라 사용되게 하기 위해 원하는 특성을 제공하도록, 예를 들어 작동 동안에 바람직하지 않게 연신되지 않으면서 설치되도록 하기 위해 롤 위에서 충분히 용이하게 연신되고 미끄러지도록 편직된다.

본 발명의 맞물림 커버를 제조하기 위하여 슬리브로서 사용될 수 있는 재료의 일부 예시적인 예는 캐나다 온타리오주 엑세터 소재의 사이필코 리미티드(Syfilco Ltd.)로부터의 HS4-16 및 HS6-23 폴리에스테르 슬리브; 캐나다 온타리오주 런던 소재의 조디악 패브릭스 컴퍼니(Zodiac Fabrics Company) 또는 그의 계열사인 미국 노스 캐롤라이나주 미들랜드 소재의 카리프 코포레이션(Carriff Corp.)으로부터의 WM-0401C, WM-0601, 및 WM-0801 폴리에스테르 슬리브; 및 미국 노스 캐롤라이나주 하이 포인트 소재의 드럼 필터 미디어 인크.(Drum Filter Media, Inc.)로부터의 BBW3310TP-9.5 및 BBW310TP-7.5 슬리브를 포함한다.

전형적으로, 편직 천은 편직 공정을 용이하게 하도록 윤활제로 처리된 섬유상 재료를 사용하여 제조된다. 생성된 편직 천이 본 발명에 따라 웨브 이송 작업에 사용될 때, 그러한 윤활제는 마멸되는 경향이 있을 수 있으며, 이는 웨브에 대한 마찰 성능에 있어서의 변동 및 잠재적인 오염 문제를 일으킬 수 있다. 따라서, 전형적으로 본 발명의 롤러 커버로서 사용되는 천을 세척하거나 세탁하는 것이 바람직하다.

선택되는 재료(들)는 웨브 재료 및 작동 조건에 적합하여야 하는데, 예를 들어 존재하는 재료, 습도, 온도 등과 같은 주위 작동 조건 하에서 안정하고 내구적이어야 한다. 맞물림 커버 재료(들)가 웨브 재료와 대비되는 색상을 갖는다면, 예를 들어 투명한 필름 웨브와 함께 사용되는 맞물림 커버에 흑색 폴리에스테르 섬유를 사용한다면, 맞물림 커버에 의한 파편(debris) 포착의 관찰이 용이해진다는 것이 관찰되었다.

전형적으로, 그들을 제조하는 데 사용되는 편직 공정의 요건으로 인해, 편직 천은 섬유들이 서로 접촉시 이리저리 움직여서 원하는 편직물을 형성할 수 있도록 제한된 탄성중합체 특징을 갖는 섬유상 재료로 제조된다. 많은 예에서, 편직 공정을 용이하게 하기 위하여 윤활제가 섬유에 적용된다. 예를 들어, 재료를 세정하거나 세탁함으로써 예컨대 재료를 사용하기 전에 세척함으로써, 본 발명에 사용되는 편직물로부터 그러한 윤활제를 제거하는 것이 바람직하다. 일부 경우에, 편직물은 윤활제가 소모되는 상태로 본 발명의 맞물림 표면으로서 사용될 수 있다.

전형적으로 맞물림 커버의 루프 파일은 웨브에 대한 마찰 계수를 약 0.25 내지 약 2로 제공하는 것이 바람직하며, 약 1.0 이상이 흔히 바람직하지만, 필요하다면 이 범위 밖의 마찰 계수를 제공하는 맞물림 커버가 사용될 수 있다.

일부 경우에서, 웨브에 대한 원하는 마찰 특성, 내마모성, 반경방향 탄성 모듈러스, 및 루프 파일의 탄성을 동시에 달성하기 위하여, 원한다면, 선택된 중합체성이고 (섬유상 파일 재료(들)와 비교하여) 상대적으로 탄성중합체성인 재료가 다량으로 맞물림 표면에 적용되어, 맞물림 표면과 웨브 사이에 유효 마찰 계수(coefficient of friction, COF)를 일으키는 파지 강화 요소(grip enhancement element)를 형성할 수 있다.

기술된 발명은, 예를 들어 고무 코어, 금속 코어(예를 들어, 알루미늄, 강, 텅스텐 등), 중합체 코어, 복합재 코어 및 종이 코어를 비롯한 알려진 웨브 코어와 함께 사용될 수 있다. 코어는 중실형이거나 중공형일 수 있지만, 중공형 코어(즉, 튜브)가 바람직하다.

도 2는 본 발명의 일 태양에 따른 필름 롤 코어(200)의 측단면도를 도시한다. 필름 롤 코어(200)는 내측 표면(212), 외측 표면(214) 및 길이 "L"을 갖는 원통형 튜브(210)를 포함한다. 원통형 튜브(210)는 베어링(도시되지 않음) 내에서 회전축(215)을 중심으로 회전하는 액슬(axle)(203)을 갖는 맨드릴(205)에 해제가능하게 부착될 수 있다. 하나의 특정 실시 형태에서, 원통형 튜브(210)는, 예를 들어 원통형 튜브(210)가 부착될 때 외측 맨드릴 표면(206)을 지나 연장되고 원통형 튜브(210)를 해제시키기 위해 외측 맨드릴 표면(206) 내로 후퇴되는 복수의 확장가능 부재(207)들을 사용하여, 맨드릴(205)에 해제가능하게 부착될 수 있다. 탄성 루프형 파일 천(268)과 기부 층(264)을 포함하는 맞물림 커버(260)가 원통형 튜브(210)의 외측 표면(214) 위에 배치되어, 기부 층(264)이 외측 표면(214)에 인접하도록 한다. 일부 경우에, 고무, 폐쇄 셀형 폼 또는 개방 셀형 폼 등을 비롯한 유연성 층과 같은 추가 층(도시되지 않음)이 기부 층(264)과 원통형 튜브(210)의 외측 표면(214) 사이에 배치될 수 있다.

맞물림 커버(260)는, 예를 들어 압착, 접착, 기계적 부착, 또는 이들의 조합을 비롯한 임의의 적합한 기술을 사용하여 원통형 튜브(210)의 외측 표면(214)에 부착될 수 있다. 일반적으로, 상이한 커버들이 동일한 튜브 상에 사용될 수 있도록 맞물림 커버를 원통형 튜브(210)의 외측 표면(214)에 해제가능하게 부착하는 것이 바람직할 수 있지만, 일부 경우에, 이러한 부착은 더 영구적으로 이루어질 수 있다. 일부 경우에, 맞물림 커버(260)는, 예를 들어 울 섬유, 면 섬유, 폴리비닐알코올(PVA) 섬유 등과 같은, 열 및/또는 습기에 노출시 수축하는 섬유를 맞물림 커버(260) 내에 포함시킴으로써 압착을 사용하여 부착될 수 있다. 하나의 특정 실시 형태에서, PVA 섬유가 얀(yarn)으로 방사되고 나서 직조될 수 있는데, 예를 들어 일본 도쿄 소재의 니티비 컴퍼니 리미티드(Nitivy Co. Ltd.)로부터 입수가능한 상표명 솔브론(Solvron)(등록상표) 하의 것들이 열 및 습기에 노출시 수축하는 재료를 위해 특히 바람직할 수 있다. 일부 경우에, 맞물림 커버는, 예를 들어 양면 전사 테이프, 용매 코팅된 PSA, 핫-멜트 접착제 등을 비롯한 접착제를 사용하여 원통형 튜브(210)의 외측 표면(214)에 해제불가능하게 부착될 수 있다. 일부 경우에, 맞물림 커버(260)는 복수의 선택적인 기계적 부착 요소(230)들을 사용하여 외측 표면(214)에 부착될 수 있다. 하나의 특정 실시 형태에서, 기계적 부착 요소(230)는 외측 표면(214)의 단부들 부근에 접착식으로 부착되는, 예를 들어 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 입수가능한 스카치메이트(Scotchmate)™ 후크 & 루프 테이프와 같은 후크-루프 기계적 체결구의 후크 부분일 수 있다.

도 3a는 본 발명의 일 태양에 따른 필름 롤 코어(300)의 단면 단부도를 도시한다. 도 3a에 도시된 요소(310-368)들 각각은 전술된 도 2에 도시된 유사한 도면 부호의 요소에 대응한다. 예를 들어, 도 3a의 원통형 튜브(310)는 도 2의 원통형 튜브(210)에 대응하고, 기타 등등이다. 필름 롤 코어(300)는 내측 표면(312), 외측 표면(314) 및 회전축(315)을 갖는 원통형 튜브(310)를 포함한다. 탄성 루프형 파일 천(368)과 기부 층(364)을 포함하는 맞물림 커버(360)가 원통형 튜브(310)의 외측 표면(314) 위에 배치되어, 기부 층(364)이 외측 표면(314)에 인접하도록 한다. 일부 경우에, 고무, 폐쇄 셀형 폼 또는 개방 셀형 폼 등을 비롯한 유연성 층과 같은 추가 층(도시되지 않음)이 기부 층(364)과 원통형 튜브(310)의 외측 표면(314) 사이에 배치될 수 있다.

하나의 특정 실시 형태에서, 필름 롤 코어(300) 상에 권취될 웨브(예를 들어, 필름)(320)가 중합체 필름(320)의 시작 단부(322) 위에서 연장되는 감압 테이프(예를 들어, 전사 테이프)(323)를 사용하여 맞물림 커버(360)의 탄성 루프형 파일 천(368)에 부착될 수 있다. 이어서, 두께 "t"를 갖는 중합체 필름(320)이 장력 "T"로 필름 롤 코어(300) 주위에 권취될 수 있다. 일부 경우에(도시되지 않음), 중합체 필름(320)은 대신에 중합체 필름(320)과 탄성 루프형 파일 천(368) 사이에 전적으로 배치되고 시작 단부(322)를 지나 연장되지 않을 수 있는 양면 테이프를 사용하여 탄성 루프형 파일 천(368)에 부착될 수 있다. 일부 경우에, 탄성 루프형 파일 천(368)에 대한 접착 테이프(323)의 부착은 권취 공정을 시작하기에 충분히 강할 수 있으며, 맞물림 커버(360)를 교체함이 없이 필름 롤 코어(300)가 재사용될 수 있도록, 재료가 권취해제된 후에 여전히 코어로부터 용이하게 제거가능할 수 있다.

도 3b는 본 발명의 일 태양에 따른, 필름 랩들을 갖는 필름 롤 코어(301)의 단면 단부도를 도시한다. 도 3b에 도시된 요소(310-368)들 각각은 전술된 도 3a에 도시된 유사한 도면 부호의 요소에 대응한다. 예를 들어, 도 3b의 원통형 튜브(310)는 도 3a의 원통형 튜브(310)에 대응하고, 기타 등등이다. 필름 랩들을 갖는 필름 롤 코어(301)는 제1 층 랩(332), 제2 층 랩(334) 및 제3 층 랩(336)을 포함한다.

중합체 필름(320)의 시작 단부(322)가 원통형 튜브(310)의 외측 표면(314) 상에 배치되고, 중합체 필름(320)은 원통형 튜브(310) 주위에 권취된다. 중합체 필름(320)의 시작 단부(322)는 탄성 루프형 파일 천(368) 상의 접착 테이프(323)를 사용하여 코어에 부착될 수 있다. 대안적으로, 다른 곳에 기술된 바와 같이, 양면 테이프가 사용될 수 있다. 중합체 필름(320)의 제2 층 랩(334)이 제1 층 랩(332)의 시작 단부(322)와 접착 테이프(323) 위에 놓임에 따라 중합체 필름(320)에 인가되는 장력 "T"에 의해 중첩 영역(335)이 생성된다. 중첩 영역(335)은 중합체 필름에서의 가시적인 변형을 초래할 수 있는 증가된 응력의 영역(도 1b에 도시된 증가된 응력의 영역(130)과 유사함)을 생성하지 않는데, 그 이유는 중첩부가 탄성 루프형 파일 천(368)을 압축시키기 때문이다. 제3 층 랩(336) 및 후속 층 랩들은 이것이 위에 권취되는 표면의 윤곽을 대체로 따르며, 매끄러운 랩들이 원통형 튜브의 외측 표면(314)을 따른다.

도 4a는 본 발명의 일 태양에 따른 필름 롤 코어(400)의 단면 단부도를 도시한다. 도 4a와 도 4b에서, 맞물림 커버는 루프형 파일 표면이 기부 층과 원통형 튜브의 외측 표면 사이에 있도록 반전된다. 도 4a에 도시된 요소(410-468)들 각각은 전술된 도 3a에 도시된 유사한 도면 부호의 요소에 대응한다. 예를 들어, 도 4a의 원통형 튜브(410)는 도 3a의 원통형 튜브(310)에 대응하고, 기타 등등이다. 탄성 루프형 파일 천(468)과 기부 층(464)을 포함하는 맞물림 커버(460)가 원통형 튜브(410)의 외측 표면(414) 위에 배치되어, 탄성 루프형 파일 천(468)이 외측 표면(414)에 인접하도록 한다. 일부 경우에, 고무, 폐쇄 셀형 폼 또는 개방 셀형 폼 등을 비롯한 유연성 층과 같은 추가 층(도시되지 않음)이 탄성 루프형 파일 천(468)과 원통형 튜브(410)의 외측 표면(414) 사이에 배치될 수 있다.

하나의 특정 실시 형태에서, 필름 롤 코어(400) 상에 권취될 웨브(예를 들어, 필름)(420)가 중합체 필름(420)의 시작 단부(422) 위에서 연장되는 감압 테이프(예를 들어, 전사 테이프)(423)를 사용하여 맞물림 커버(460)의 기부 층(464)에 부착될 수 있다. 이어서, 두께 "t"를 갖는 중합체 필름(420)이 장력 "T"로 필름 롤 코어(400) 주위에 권취될 수 있다. 일부 경우에(도시되지 않음), 중합체 필름(420)은 대신에 중합체 필름(420)과 기부 층(464) 사이에 전적으로 배치되고 시작 단부(422)를 지나 연장되지 않을 수 있는 양면 테이프를 사용하여 기부 층(464)에 부착될 수 있다. 일부 경우에, 기부 층(464)에 대한 접착 테이프(423)의 부착은 권취 공정을 시작하기에 충분히 강할 수 있으며, 맞물림 커버(460)를 교체함이 없이 필름 롤 코어(400)가 재사용될 수 있도록, 재료가 권취된 후에 여전히 코어로부터 용이하게 제거가능할 수 있다.

도 4b는 본 발명의 일 태양에 따른, 필름 랩들을 갖는 필름 롤 코어(401)의 단면 단부도를 도시한다. 도 4b에 도시된 요소(410-468)들 각각은 전술된 도 4a에 도시된 유사한 도면 부호의 요소에 대응한다. 예를 들어, 도 4b의 원통형 튜브(410)는 도 4a의 원통형 튜브(410)에 대응하고, 기타 등등이다. 필름 랩들을 갖는 필름 롤 코어(401)는 제1 층 랩(432), 제2 층 랩(434) 및 제3 층 랩(436)을 포함한다.

중합체 필름(420)의 시작 단부(422)가 원통형 튜브(410)의 외측 표면(414) 상에 배치되고, 중합체 필름(420)은 원통형 튜브(410) 주위에 권취된다. 중합체 필름(420)의 시작 단부(422)는 기부 층(464) 상의 접착 테이프(423)를 사용하여 코어에 부착될 수 있다. 대안적으로, 다른 곳에 기술된 바와 같이, 양면 테이프가 사용될 수 있다. 중합체 필름(420)의 제2 층 랩(434)이 제1 층 랩(432)의 시작 단부(422)와 접착 테이프(423) 위에 놓임에 따라 중합체 필름(420)에 인가되는 장력 "T"에 의해 중첩 영역(435)이 생성된다. 중첩 영역(435)은 중합체 필름에서의 가시적인 변형을 초래할 수 있는 증가된 응력의 영역(도 1b에 도시된 증가된 응력의 영역(130)과 유사함)을 생성하지 않는데, 그 이유는 중첩부가 기부 층(464) 아래에 있는 탄성 루프형 파일 천(468)을 압축시키기 때문이다. 제3 층 랩(436) 및 후속 층 랩들은 이것이 위에 권취되는 표면의 윤곽을 대체로 따르며, 매끄러운 랩들이 원통형 튜브의 외측 표면(414)을 따른다.

일부 경우에, 필름 롤 코어는 다수의 맞물림 커버들이 상부에 설치되거나 동심으로 장착된, 또는 대안적으로 개방 셀형 또는 폐쇄 셀형 유연성 폼과 같은 다른 유연성 재료가 튜브 표면과 맞물림 커버 사이에 있는 튜브들을 포함할 수 있다. 이는 더 두꺼운 완충 깊이를 생성함으로써 맞물림 커버(들)의 압축성 효과를 증가시키기 위하여 행해질 수 있다. 일부 경우에, 원한다면, 덜 유연한 재료, 예를 들어 강성 셸이 튜브 표면과 맞물림 커버 사이에 장착될 수 있다.

필름 롤 코어는 매우 다양한 웨브 재료들과 관련하여 사용될 수 있다. 이는 광학 필름과 같은 고품질 중합체 재료의 웨브의 제조 및 취급과 관련하여 적합하며 특별한 이점을 제공할 수 있다. 전형적으로 선택된 중합체 재료, 예를 들어 방사선-경화 조성물의 하나 이상의 층을 포함하는 그러한 필름은 전형적으로 매우 낮은 결함률과 함께 폭, 두께, 필름 특성 등의 정밀하고 균일한 사양을 필요로 한다. 웨브 재료는 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다.

일부 실시 형태에서, 웨브는 단순 필름인데, 예를 들어 폴리에스테르(예를 들어, 사진 등급 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 듀폰 필름즈(DuPont Films)로부터의 멜리넥스(MELINEX)™) 또는 폴리카르보네이트의 단순 필름이다. 일부 실시 형태에서, 필름은, 예를 들어 스티렌-아크릴로니트릴, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 트라이아세테이트, 폴리에테르 설폰, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 나프탈렌 다이카르복실산을 기재로 한 공중합체 또는 블렌드, 폴리사이클로-올레핀, 및 폴리이미드와 같은 재료를 포함한다.

본 명세서에 기재된 맞물림 커버는 향상된 마찰공학 특성과 함께 낮은 반경방향 탄성 모듈러스를 갖는다. 그 결과, 본 발명은 웨브 권취 동안에 웨브에 대한 바람직하지 않은 영향을 감소시키는 편리한 저비용의 방식을 제공한다.

맞물림 커버는 낮은 반경방향 탄성 모듈러스의 탄성 특징을 롤러 표면에 제공하는데, 이는 무수한 원인들, 예를 들어 두께, 모듈러스 등과 같은 웨브 특성의 변동, 많은 롤들을 포함하는 시스템에서 개개의 롤의 성능 또는 특징의 변동, 구동 롤에서의 동력 변동 등 중 임의의 원인으로 인한, 복잡한 웨브 운반 시스템에서 직면하게 되는 많은 교란들, 예를 들어 장력 변동 및 속도 변동을 보상한다. 본 발명에 따르면, 커버는 그렇지 않을 경우 있을 수 있는 좌굴 및 주름짐을 웨브로 하여금 피할 수 있게 한다.

실시예

폴리에스테르/라이크라(Lycra)(등록상표) 블렌드 기부 편직 층 및 폴리에스테르의 루프 층을 사용하여 맞물림 커버를 제조하였다. 70 데니어 백색 폴리에스테르 얀을 사용하여 직경이 24.1 cm(9.5 인치)이고 800개의 니들(needle)을 갖는 원통 위에 재료를 편직하였다. 테리 루프 싱커(sinker) 높이 니들은 1.5 mm였다. 완성되어진 이완된 맞물림 커버 직경은 약 20.3 cm(8 인치)였다. 원통형 튜브 32.1 cm(12.65 인치) 직경 × 335 cm(132 인치) 길이의 강 코어를 사용하였고, 맞물림 커버를 코어 위에서 연신시켜, 코어의 단부들에서 쓰리엠 스카치메이트™ 후크 & 루프 체결구(오직 후크만)에 의해 제위치에서 유지시켰다. 맞물림 커버가 상당히 밀착 맞춤되지만 과도하게 연신되지 않도록 맞물림 커버를 연신시켰다. 생성된 루프형 파일 필름 코어는 코어 상에서 191 내지 216 인치의 맞물림 커버를 구비하였는데, 이때 테리 루프는 코어를 향해 내향으로 대면하였고 저지(jersey) 기부 편직물은 필름을 향해 외향으로 대면하였다.

맞물림 커버의 4개의 상이한 변형을 사용하여, 어느 재료가 필름 처리 라인에서 코어 압흔을 감소시키는 데 가장 효과적인지를 결정하였다. 얀의 데니어를 기부 편직물 내의 라이크라(등록상표) 재료와 블렌딩된 150, 100 및 70 데니어 얀 및 기부 편직물 내에 라이크라(등록상표)가 없는 하나의 70 데니어 얀을 사용하여 변화시켰다. 대략적으로 동일한 길이의 맞물림 커버를 각각의 코어 상에 놓아 대략 동일한 연신량을 얻었다. 모든 권취 변수(장력, 속도 등)들은 샘플들 각각에 대해 동일하였다. 사용된 필름 재료는 모두 쓰리엠 컴퍼니에 의해 제조되고 필름 라인에서 권취된 비퀴티(Vikuiti)™ 인핸스드 스펙큘러 리플렉터(ESR) 필름, 윈도우 필름 및 내천공성/내인열성 필름이었다. 예에 사용된 실험 필름 중 일부는 외부 판매용 사양을 벗어난 재료를 포함하였지만, 일부는 사양 내 필름이었다. 1500 또는 2500 야드의 재료를 실시예를 위한 코어 상에 권취하였다. 쓰리엠 양면 전사 테이프(3M™ 9425 양면 코팅된 재부착가능 테이프)를 사용하였고, 맞물림 커버 재료와 필름에 잘 점착시켰다.

150 데니어 재료는 코어의 중심을 향해 어떠한 코어 압흔도 나타내지 않았지만, "스포킹" 권취 결함이 관찰되었다. 또한, 필름 상에서 보여졌던 맞물림 커버 압흔이 있었다. 100 데니어 재료는 코어 중심으로부터 대략 5개 랩에서 코어 압흔을 나타내었고, 스포킹의 가시적인 징후를 갖지 않았다. 라이크라를 갖는 그리고 갖지 않는 70 데니어 재료가 또한 스포킹의 가시적인 징후가 없이 2개의 랩에서 코어 압흔을 나타내지 않았다. 100 및 70 데니어 재료 둘 모두가 코어 압흔 없이 잘 기능하였지만, 라이크라를 갖는 70 데니어 재료가 바람직하였는데, 그 이유는 스포킹의 가능성이 보다 적었고, 커버가 코어 상에서 더욱 밀착 맞춤을 가졌기 때문이다.

하기는 본 발명의 실시예들의 나열이다.

항목 1은 필름 롤 코어로서, 외측 표면을 갖는 원통형 튜브; 및 탄성 루프형 파일 천을 포함하고 원통형 튜브의 외측 표면 위에 배치되는 맞물림 커버를 포함하는, 필름 롤 코어이다.

항목 2는 항목 1의 필름 롤 코어로서, 탄성 루프형 파일 천은 제1 면 및 제2 면을 갖는 기부 층, 및 제1 면으로부터 돌출되는 탄성 루프형 파일을 포함하는 편직 천인, 필름 롤 코어이다.

항목 3은 항목 2의 필름 롤 코어로서, 기부 층은 직포 기부 층, 편직 기부 층, 부직(non-woven) 기부 층, 또는 이들의 조합을 포함하는, 필름 롤 코어이다.

항목 4는 항목 1 내지 항목 3의 필름 롤 코어로서, 맞물림 커버는 압착, 접착, 기계적 부착, 또는 이들의 조합에 의해 원통형 튜브의 외측 표면에 부착되는, 필름 롤 코어이다.

항목 5는 항목 1 내지 항목 4의 필름 롤 코어로서, 탄성 루프형 파일은 원통형 튜브의 외측 표면을 향해 대면하는, 필름 롤 코어이다.

항목 6은 항목 1 내지 항목 5의 필름 롤 코어로서, 탄성 루프형 파일은 원통형 튜브의 외측 표면으로부터 멀리 대면하는, 필름 롤 코어이다.

항목 7은 항목 1 내지 항목 6의 필름 롤 코어로서, 맞물림 커버는 튜브 형상 또는 직사각형 형상을 포함하는, 필름 롤 코어이다.

항목 8은 항목 1 내지 항목 7의 필름 롤 코어로서, 탄성 루프형 파일 천은 폴리(테트라플루오로에틸렌), 아라미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론, 울, 대나무, 면, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 섬유상 재료를 포함하는, 필름 롤 코어이다.

항목 9는 항목 1 내지 항목 8의 필름 롤 코어로서, 맞물림 커버는 열, 습기, 또는 이들의 조합에 노출될 때 수축하는 재료를 추가로 포함하는, 필름 롤 코어이다.

항목 10은 항목 9의 필름 롤 코어로서, 수축하는 재료는 울, 면, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에스테르, 또는 이들의 조합을 포함하는, 필름 롤 코어이다.

항목 11은 항목 9 또는 항목 10의 필름 롤 코어로서, 수축하는 재료는 섬유를 포함하는, 필름 롤 코어이다.

항목 12는 항목 1 내지 항목 11의 필름 롤 코어로서, 원통형 튜브의 적어도 일부분과 맞물림 커버 사이에 배치되는 접착제를 추가로 포함하는, 필름 롤 코어이다.

항목 13은 항목 1 내지 항목 12의 필름 롤 코어로서, 원통형 튜브의 외측 표면의 적어도 하나의 단부에 인접하게 배치됨으로써 맞물림 커버를 원통형 튜브에 부착시키는 후크형 체결구를 추가로 포함하는, 필름 롤 코어이다.

항목 14는 항목 1 내지 항목 13의 필름 롤 코어로서, 탄성 루프형 파일 천은 약 70 데니어 내지 약 200 데니어의 범위의 크기를 갖는 섬유를 포함하는, 필름 롤 코어이다.

항목 15는 항목 1 내지 항목 14의 필름 롤 코어로서, 탄성 루프형 파일 천은 약 1.25 mm 내지 약 2.7 mm의 높이를 갖는 루프를 포함하는, 필름 롤 코어이다.

항목 16은 항목 1 내지 항목 15의 필름 롤 코어로서, 원통형 튜브는 강 튜브, 알루미늄 튜브, 중합체 튜브, 복합재 튜브, 또는 종이 튜브를 포함하는, 필름 롤 코어이다.

항목 17은 필름을 권취하는 방법으로서, 외측 표면을 갖는 원통형 튜브, 탄성 루프형 파일 천을 포함하고 원통형 튜브의 외측 표면 위에 배치되는 맞물림 커버를 포함하는 필름 롤 코어에 인접하게 접선방향으로 필름을 배치하는 단계; 맞물림 커버에 필름을 부착시키는 단계; 필름 상의 장력을 유지하는 단계; 및 필름 롤 코어를 중심축을 중심으로 회전시킴으로써 필름을 필름 롤 코어 상에 권취하는 단계를 포함하는 방법이다.

항목 18은 항목 17의 방법으로서, 필름을 부착시키는 단계는 필름과 맞물림 커버에 단면 접착 테이프를 적용하는 단계를 포함하는, 방법이다.

항목 19는 항목 17의 방법으로서, 필름을 부착시키는 단계는 필름과 맞물림 커버 사이에 양면 접착 테이프를 적용하는 단계를 포함하는, 방법이다.

항목 20은 필름의 롤로서, 외측 표면을 갖는 원통형 튜브, 탄성 루프형 파일 천을 포함하고 원통형 튜브의 외측 표면 위에 배치되는 맞물림 커버를 포함하는 필름 롤 코어; 및 맞물림 커버 주위에 권취되는 필름의 웨브를 포함하고, 필름의 웨브의 제1 필름 에지가 맞물림 커버를 압착시켜, 필름의 웨브의 후속하여 권취되는 층들이 제1 필름 에지 및/또는 제1 필름 에지에 고정되는 전사 테이프의 최소의 압흔을 포함하게 하는, 필름의 롤이다.

달리 지시되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에 사용되는 특징부 크기, 양 및 물리적 특성을 표현하는 모든 숫자는 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 전술된 명세서 및 첨부된 청구범위에 기재된 수치 파라미터는 당업자가 본 명세서에 개시된 교시 내용을 이용하여 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다.

본 명세서에 인용된 모든 참고 문헌 및 공보는 본 발명과 직접 모순되지 않는 한 본 발명에 그 전체가 참고로 본 명세서에 명백히 포함된다. 특정 실시 형태가 본 명세서에 도시 및 설명되었지만, 당업자는 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 대안적이고/이거나 등가의 구현예가 도시 및 설명된 특정 실시 형태를 대신할 수 있음을 이해할 것이다. 본 출원은 본 명세서에 논의된 특정 실시 형태의 임의의 변형 또는 수정을 포함하도록 의도된다. 따라서, 본 발명은 오직 청구범위 및 그의 등가물에 의해서만 한정되는 것으로 의도된다.

Claims (20)

1. 필름 롤 코어(film roll core)로서,
   외측 표면을 갖는 원통형 튜브; 및
   탄성 루프형 파일 천(resilient looped pile fabric)을 포함하고 원통형 튜브의 외측 표면 위에 배치되는 맞물림 커버(engagement cover)
   를 포함하는, 필름 롤 코어.
2. 제1항에 있어서, 탄성 루프형 파일 천은 제1 면 및 제2 면을 갖는 기부 층(base layer), 및 제1 면으로부터 돌출되는 탄성 루프형 파일을 포함하는 편직 천(knit fabric)인, 필름 롤 코어.
3. 제2항에 있어서, 기부 층은 직조(woven) 기부 층, 편직 기부 층, 부직(non-woven) 기부 층, 또는 이들의 조합을 포함하는, 필름 롤 코어.
4. 제1항에 있어서, 맞물림 커버는 압착, 접착, 기계적 부착, 또는 이들의 조합에 의해 원통형 튜브의 외측 표면에 부착되는, 필름 롤 코어.
5. 제2항에 있어서, 탄성 루프형 파일은 원통형 튜브의 외측 표면을 향해 대면하는, 필름 롤 코어.
6. 제2항에 있어서, 탄성 루프형 파일은 원통형 튜브의 외측 표면으로부터 멀리 대면하는, 필름 롤 코어.
7. 제1항에 있어서, 맞물림 커버는 튜브 형상 또는 직사각형 형상을 포함하는, 필름 롤 코어.
8. 제1항에 있어서, 탄성 루프형 파일 천은 폴리(테트라플루오로에틸렌), 아라미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론, 울(wool), 대나무, 면, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 섬유상 재료(fibrous material)를 포함하는, 필름 롤 코어.
9. 제1항에 있어서, 맞물림 커버는 열, 습기, 또는 이들의 조합에 노출될 때 수축하는 재료를 추가로 포함하는, 필름 롤 코어.
10. 제9항에 있어서, 수축하는 재료는 울, 면, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에스테르, 또는 이들의 조합을 포함하는, 필름 롤 코어.
11. 제9항에 있어서, 수축하는 재료는 섬유를 포함하는, 필름 롤 코어.
12. 제1항에 있어서, 원통형 튜브의 적어도 일부분과 맞물림 커버 사이에 배치되는 접착제를 추가로 포함하는, 필름 롤 코어.
13. 제1항에 있어서, 원통형 튜브의 외측 표면의 적어도 하나의 단부에 인접하게 배치됨으로써 맞물림 커버를 원통형 튜브에 부착시키는 후크형 체결구(hooked fastener)를 추가로 포함하는, 필름 롤 코어.
14. 제1항에 있어서, 탄성 루프형 파일 천은 약 70 데니어 내지 약 200 데니어의 범위의 크기를 갖는 섬유를 포함하는, 필름 롤 코어.
15. 제1항에 있어서, 탄성 루프형 파일 천은 약 1.25 mm 내지 약 2.7 mm의 높이를 갖는 루프를 포함하는, 필름 롤 코어.
16. 제1항에 있어서, 원통형 튜브는 강(steel) 튜브, 알루미늄 튜브, 중합체 튜브, 복합재 튜브, 또는 종이 튜브를 포함하는, 필름 롤 코어.
17. 필름을 권취하는 방법으로서,
    외측 표면을 갖는 원통형 튜브,
    탄성 루프형 파일 천을 포함하고 원통형 튜브의 외측 표면 위에 배치되는 맞물림 커버
    를 포함하는 필름 롤 코어에 인접하게 접선방향으로 필름을 배치하는 단계;
    맞물림 커버에 필름을 부착시키는 단계;
    필름 상의 장력을 유지하는 단계; 및
    필름 롤 코어를 중심축을 중심으로 회전시킴으로써 필름을 필름 롤 코어 상에 권취하는 단계
    를 포함하는, 방법.
18. 제17항에 있어서, 필름을 부착시키는 단계는 필름과 맞물림 커버에 단면 접착 테이프를 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
19. 제17항에 있어서, 필름을 부착시키는 단계는 필름과 맞물림 커버 사이에 양면 접착 테이프를 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
20. 필름의 롤로서,
    외측 표면을 갖는 원통형 튜브,
    탄성 루프형 파일 천을 포함하고 원통형 튜브의 외측 표면 위에 배치되는 맞물림 커버
    를 포함하는 필름 롤 코어; 및
    맞물림 커버 주위에 권취되는 필름의 웨브(web)
    를 포함하고,
    필름의 웨브의 제1 필름 에지가 맞물림 커버를 압착시켜, 필름의 웨브의 후속하여 권취되는 층들이 제1 필름 에지 및/또는 제1 필름 에지에 고정되는 전사 테이프(transfer tape)의 최소의 압흔(impression)을 포함하게 하는, 필름의 롤.

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