KR20190038535A

KR20190038535A - 탄성사 권취용 코어

Info

Publication number: KR20190038535A
Application number: KR1020197000216A
Authority: KR
Inventors: 이스마엘 안토니오 헤르난데즈
Original assignee: 소노코 디벨럽먼트, 인코포레이티드
Priority date: 2016-08-18
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2019-04-08
Also published as: CA3024075C; IL262815B; CN109476439B; EP3433196A1; US9751721B1; WO2018033811A1; EP3433196B1; MX2019001764A; CA3024075A1; SG11201809644SA; CN109476439A; IL262815A; KR102342707B1; MY190394A; BR112018073072B1; ES2789275T3; BR112018073072A2

Abstract

코어(5) 상에 원사(10)의 적절한 권취를 위해 마찰에 의존하는 탄성사(10)와 같은 권취되는 원사(10)를 수용하도록 고안된 판지 코어(5)가 상기 기술된다. 특히, 코어(5)는 점토 코팅된 외부 플라이(30)와 원사(10)의 직접 접촉을 통해 원사(10)가 코어(5) 상에 권취될 수 있도록 원사(10)와 코어(5)의 직접 마찰 맞물림을 제공할 수 있는 점토 코팅지 외부 플라이(30)를 포함한다. 이러한 방식으로, 코어(5) 상에 원사(10)의 적절한 권취를 유도하는 바람직한 마찰 특성을 수득하기 위해 코어(5)의 외표면(15) 상에 필름을 사용할 필요가 없다.

Description

탄성사 권취용 코어

본 개시내용은 탄성사 권취용 판지 코어에 관한 것이다.

코어는 원사(yarn)의 제조에서 방사된 후 원사의 단부를 수용하는데 사용된다. 원사를 코어 주변에 권취하여 원사를 사용하는 시기가 될 때까지 특정 길이의 원사를 포장, 운반 및/또는 보관하는 방식을 제공한다. 그 시점에, 원사는 직물 제조와 같은 사용을 위해 코어로부터 권출될 수 있다.

상이한 원사는 상이한 특성을 갖는다. 탄성사(예, 스판덱스) 등은 신축성이 있고, 일단 원사를 연신하기 위해 가하는 힘을 없애면 신속하고 실질적으로 완전한 탄성 회복력을 갖는다.

본 발명의 실시양태는 탄성사의 제조에 사용하도록 구성된 코어에 관한 것이다. 특히, 코어 표면과 탄성사 사이에 적절한 마찰을 제공하여 코어와 탄성사의 맞물림(engagement)을 촉진하기 위해 코어의 외표면 상에 별도의 필름 적용을 할 필요없이 코어에 원사의 전달을 용이하게 하는 점토 코팅지 외부 플라이(ply)를 갖는 코어의 실시양태가 제공된다. 필름을 제거하는 것은 탄성사의 제조에서 몇가지 장점들을 허용하며, 이하 상세하게 기술한다.

따라서, 권취되는 원사를 수용하도록 구성된 판지 코어의 실시양태가 이에 따라 제공되며, 여기서 코어는 적어도 하나의 내부 플라이 및 적어도 하나의 내부 플라이에 인접하게 배치된 외부 플라이를 포함한다. 외부 플라이는 점토 코팅지를 포함하고, 외부 플라이는 원사가 코어 상에 권취될 수 있도록 원사와 코어의 직접 마찰 맞물림을 제공하도록 구성된다. 원사는, 예를 들면 탄성사일 수 있다.

일부 경우에, 코어는 외부 플라이의 외표면 상에 인쇄된 잉크 층을 추가로 포함할 수 있다. 외부 플라이는 적어도 하나의 내부 플라이 상에 나선형으로 권취될 수 있다.

일부 실시양태에서, 코어는 외부 플라이의 외표면에 적용된 오버코팅을 추가로 포함할 수 있다. 오버코팅은 원사가 코어 상에 권취되는 경우 원사로부터 코어로 도입되는 화학물질에 대한 배리어로서 작용하도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 오버코팅은 원사와 코어의 마찰 맞물림을 강화하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 코어는 적어도 하나의 내부 플라이와 외부 플라이 사이에 접착제 층을 추가로 포함할수 있다. 외부 플라이는 침강성 탄산칼슘(PCC), 차이나 점토, 라텍스 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

다른 실시양태에서, 권취되는 원사를 수용하도록 구성된 판지 코어가 제공되고, 상기 코어는 점토 코팅지 외부 플라이를 포함하고, 점토 코팅된 외부 플라이와 원사의 직접 접촉을 통해 코어 상에 원사가 권취될 수 있도록 외부 플라이가 원사와 코어의 직접 마찰 맞물림을 제공하도록 구성된다. 코어는 적어도 하나의 내부 플라이와 외부 플라이 사이에 접착제 층을 추가로 포함할 수 있다. 외부 플라이는 침강성 탄산칼슘(PCC), 차이나 점토, 라텍스, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 코어는 외부 플라이의 외표면에 적용된 오버코팅을 포함할 수 있다.

다른 실시양태에서, 권취되는 원사를 수용하도록 구성된 판지 코어를 제조하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 적어도 하나의 내부 플라이에 인접하게 외부 플라이를 배치하는 단계를 포함하고, 외부 플라이는 점토 코팅지를 포함한다. 점토 코팅된 외부 플라이와 원사의 직접 접촉을 통해 원사가 코어 상에 권취될 수 있도록 외부 플라이가 원사와 코어의 직접 마찰 맞물림을 제공하도록 구성된다.

일부 경우에, 적어도 하나의 내부 플라이에 인접하게 외부 플라이를 배치하는 단계는 적어도 하나의 내부 플라이 상에 외부 플라이를 나선형으로 권취하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 적어도 하나의 내부 플라이와 외부 플라이 사이에 접착제 층을 적용하는 단계를 추가로 포함할 수 있고/있거나, 상기 방법은 외부 플라이의 외표면에 오버코팅을 적용하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

일부 실시양태에서, 오버코팅은 원사가 코어 상에 권취되는 경우 원사로부터 코어로 도입되는 화학물질에 대한 배리어로서 작용하도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 오버코팅은 원사와 코어의 마찰 맞물림을 강화하도록 구성될 수 있다. 상기 방법은 외부 플라이의 외표면에 잉크 층을 적용하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

따라서, 일반적인 용어로 개시내용을 기술하였지만, 이하 첨부 도면을 참조하고, 이는 비율에 따른 것은 아니다.
도 1에는 원사 권취용 코어가 도시된다.
도 2에는 권취된 원사를 가진 도 1의 코어가 도시된다.
도 3은 도 1의 코어의 일부의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시양태에 따른 코어의 일부의 측면도이다.
도 5는 잉크 층을 포함한 본 발명의 실시양태에 따른 코어의 일부의 측면도이다.
도 6은 오버코팅을 포함한 본 발명의 실시양태에 따른 코어의 일부의 측면도이다.
도 7a-7c에는 상이한 외표면 처리로 제조된 코어의 마찰 성능과 관련된 데이타를 플롯팅한 본 발명의 실시양태의 상이한 구성의 마찰 특성을 도시한다.

본 발명은 이하 본 발명의 일부지만 전부는 아닌 실시양태가 제시된 첨부 도면을 참조하여 더욱 완전하게 기술된다. 실제로, 이러한 발명은 다수의 상이한 형태로 구체화될 수 있고, 본원에 제시된 실시양태를 한정하는 것으로 이해해서는 안된다; 오히려 이러한 실시양태는 그 개시내용이 적용가능한 법적 요건을 만족하도록 제공된다. 유사 번호는 전반에 걸쳐 유사 요소를 나타낸다.

도 1에 도시된 기존의 코어(5)와 같은 코어는 탄성사 등의 원사의 제조에서 원사의 수송, 포장, 보관 및/또는 하류 취급을 용이하게 하기 위해 원사가 권취될 수 있는 대략의 표면을 제공하는 데 흔히 사용된다. 도 2에는 예를 들어 권취된 원사(10)를 가진 기존의 코어(5)가 도시된다. 수반된 원사 유형에 따라, 권취 공정은 적어도 부분적으로 코어(5)의 외표면(15) 사이의 마찰에 의존하여 원사(10)의 코어로의 전달을 가능하게 할 수 있다. 탄성사, 예컨대 스판덱스의 경우, 원사(10)와 코어(5)의 외표면(15) 사이의 적절한 마찰은 코어가 회전함에 따라 원사가 코어에 대해 정 위치에 있도록 하여 원사가 코어에 권취될 수 있도록 한다. 하지만, 불충분한 양의 마찰은 코어의 표면에 대하여 원사가 이동하거나 미끄러질 수 있어서 코어에 대하여 원사의 불량하거나 비효율적인 권취를 초래할 수 있다.

탄성사의 경우, 종이 또는 판지로 제조된 코어의 외층과 원사 사이의 마찰은 통상 권취 공정 동안 탄성사를 적절하게 맞물림시키기에 충분하지 않다. 따라서, 기존의 코어는 일반적으로 원사 전달을 용이하게 하기 위한 적절한 양의 마찰을 생성하기 위해 코어(5)의 외표면(15)이 필름의 외표면이 되도록 코어의 외표면에 필름을 적용하는 것이 필요하다. 도 1에 도시된 기존의 코어(5)의 일부의 단순화된 단면도가 도 3에 도시된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 기존의 코어(5)는 통상 코어 주변에 권취되는 특정 원사를 지지하기 위한 코어에 적당한 강도를 제공하는 하나 이상의 층의 판지일 수 있는 내부 플라이(20); 일부 경우에 내부 플라이(20)의 최외층일 수 있는 판지의 외층(25); 및 (기존의 코어 제작의 일부로서) 권취 공정 동안 외층(25)의 외표면 상에 적용된 필름 층(30)을 포함한다. 이에 따라 필름 층(30)의 외표면은 코어(5)의 외표면(15)을 형성하여, 코어 주변에 권취되는 원사와 코어 사이에 생성되는 마찰이 필름 층(30)과 원사 사이의 재료 특성 및 상호작용에 의존한다. 재료, 예컨대 셀로판, 이축 배향 폴리프로필렌(BOPP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리비닐리덴 클로라이드(PVDC) 등은 코어(5)를 형성하는 종이 또는 판지의 최외층(25)의 외표면에 적용되어 탄성사와 코어 사이에 적절한 양의 마찰을 달성하기 위해 필름에 종종 사용되었다. 필름 층(30)은, 예를 들면 특수 접착제(32)를 사용하여 외층(25)의 외표면에 접착될 수 있다. 컬러 마킹은, 각각의 코어(5)에 권취된 원사의 유형 또는 규격을 식별하는 것과 같은 일부 경우에, 특수 접착제(32) 및 필름 층(30)의 적용 전 (예를 들어, 인쇄 공정을 통해 외층의 외표면에 잉크를 적용함으로써) 외층(25)에 적용될 수 있다.

하지만, 기존의 코어에서 이러한 필름을 사용하는 것은 단점을 가지며, 코어 제작 공정에 제약을 부가한다. 예를 들면, 코어의 최외 종이 층에 필름을 적용하는 것은 필름의 배리어 특성으로 인해 코어 내외로의 수분 전달을 제한할 수 있다. 추가로, 필름이 코어 내 물 침투를 차단하기 때문에, 그러한 필름 층을 갖는 기존의 코어는 일반적으로 재활용하기가 어렵다(그리고 더 많은 비용이 든다). 결과적으로, 이러한 기존의 코어는 매립지에 매립되거나 소각될 가능성을 더 높여서 다른 더욱 생태학적 처리 공정 보다는 환경적으로 더욱 부정적인 영향을 미치게 된다.

또한, 원하는 양의 마찰을 달성하기 위해 기존의 코어에 사용되는 필름은 일반적으로 코어의 하부 종이 부분과 상이한 속도 및 상이한 정도로 수축하여, 필름의 엣지에서 단부 원사의 출발시 장애를 일으킨다. 나아가, 코어 상 권취된 원사는 종종 코어에 적용된 색채 배합을 통해 식별된다. 충분한 마찰을 생성하는 데 필름이 요구되는 경우, 필름이 일반적으로 (예컨대 인쇄되기 어려운) 색채 지표의 좋지 않은 수신체이기 때문에 색채 배합을 통한 식별은 반드시 필름을 적용하기 전에 완료될 수 있는 방법의 사용으로 제한되며, 필름은 코어를 제조하는 데 사용되는 권취 공정 동안 적용된다. 따라서, 코어 상에 권취하고자 하는 원사의 유형에 있어서의 마지막 순간의 변화는, 기존의 코어가 이미 적용된 필름과 인벤토리화되어 고객의 주문이 변경되더라도 변경할 수 없는 필름 아래에 이미 색채 지표가 존재하게 되기 때문에 상이한 코어의 사용을 필요하게 만들 수 있다.

또한, 탄성사 등의 원사는 상이한 프로파일, 상이한 직경, 및 상이한 코팅 유형을 가질 수 있다. 따라서, 원사의 이러한 특징 중 어느 하나의 변화는 통상 코어와의 맞물림에 필요한 최적의 마찰에 영향을 미치는 반면, 코어의 마찰 프로파일은 일단 필름이 적용되면 일정하게 설정되고 유지되어 필름을 위해 선택된 재료에 주로 의존한다.

따라서, 도 4와 관련하여, 본 발명의 실시양태는 권취된 원사를 수용하도록 구성된 판지 코어(50)를 제공하고, 코어는 적어도 하나의 내부 플라이(55) 및 적어도 하나의 내부 플라이에 인접하게 배치된 외부 플라이(60)를 포함한다. 하기 더욱 상세하게 기술되는 바와 같이, 외부 플라이(60)는 점토 코팅지를 포함한다. 이러한 방식으로, 외부 플라이(60)는, 외부 플라이 상 필름 층의 적용을 필요로 하는 일 없이 원사가 코어 상에 권취될 수 있도록 원사와 코어(50)의 직접 마찰 맞물림을 제공한다. 오히려, 외부 플라이(60)를 형성하는 점토 코팅지에서 점토의 존재는, 원사와 외부 플라이(60)의 외표면(65)의 직접 접촉을 통해 원사가 코어(50) 상에 권취될 수 있도록 외부 플라이(60)와 원사 사이에 적절한 양의 마찰을 형성한다.

특히, 외부 플라이(60)를 형성하는 점토 코팅지는 재료, 예컨대 조합하여 또는 별도로 사용될 수 있는 침강성 탄산칼슘(PCC), 차이나 점토, 라텍스 및 기타 물질로 코팅된 종이를 포함할 수 있다. 코팅에 사용되는 재료는 종이의 섬유들 사이에 있는 작은 오목부 및 보이드를 충전하도록 작용한다. 기존의 지식에 따르면, 이러한 코팅은 종이에 매끄럽고 편평한 외표면을 부여함으로써 종이의 불투명도, 광택 및 색채 흡수성을 향상시킨다. 하지만, 본 발명자들은 본원에 기술된 판지 코어(50)에 그러한 코팅을 사용하는 것이 놀랍게도 외부 플라이(60)의 외표면(65)의 마찰 특성을 강화시킨다는 것을 발견하였다.

본 발명자들은 점토 코팅지 등급이 원사 권취용 코어를 제조하기 위한 적용예 이외의 적용예에 통상 사용되기 때문에 외부 플라이(60)로서 점토 코팅지의 사용으로 인한 마찰은 예상 외였음을 언급하고 있다. 예를 들면, 기존의 점토 코팅지는 인쇄 및 그래픽 디스플레이 시장에서 광택, 높은 인쇄성 및 향상된 심미성을 제공하도록 개발되었다. 웹 처리를 넘어, 점토 코팅된 종이 시트의 강도는 기존의 적용예에서 기능적 요건이 아니다. 기존의 지식에 따르면, 예를 들어, 점토 코팅지 및 점토 코팅은 마찰 강화된 표면을 제공하기 보다는 극도로 매끄럽고 미끄러운 텍스쳐를 제공한다. 다른 한편으로는, 본원에서 논의된 엔지니어링된 캐리어 고안은 비용의 최소화뿐만 아니라 종이 재료의 강도의 최대화를 요구한다. 이러한 이유로, 점토 코팅지는 사용되지 않았고, 예를 들어 원사의 적절한 권취를 위해 표면과 원사 사이에 증가된 마찰이 필요하기 때문에, 당업자는 점토 코팅지를 사용하지 않았다.

일부 실시양태에서, 점토 코팅된 외부 플라이(60)는 적어도 하나의 내부 플라이(55) 상에 나선형으로 권취될 수 있다. 예를 들면, 코어(50)는 적어도 하나의 내부 플라이(55)와 외부 플라이(60) 사이에 적용되어 최외 내부 플라이의 외표면에 외부 플라이를 유지시키는 접착제 층(70)을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 예를 들면 폴리비닐 아세테이트(PVA) 접착제는 외부 플라이(60)를 제자리에 유지시키는 데 사용될 수 있다.

상기 언급된 바와 같이, 본원에 기술된 점토 코팅된 외부 플라이(60)의 사용은, 권취 공정 동안 원사(예, 탄성사)를 맞물림시키기 위한 적절한 마찰 특성이 점토 코팅된 외부 플라이에 내재되어 있기 때문에, 코어의 최외층으로서 필름 층을 사용할 필요성을 없앤다. 따라서, 잉크 층(75)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 코어(50) 상에 권취된 원사의 유형 및/또는 규격을 식별하는 방식으로 제공되도록 외부 플라이(60)의 외표면(65) 상에 인쇄될 수 있다. 잉크 층(75)은 상기 언급된 바와 같이 일부 경우에 코어 상에 권취하고자 하는 원사의 식별을 제공하도록 적용될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시양태에서, 잉크 층(75)은 문자(예, 텍스트 코드), 색채 밴드(예, 상이한 유형의 원사에 대해 상이한 색채), 패턴, 2차원 바코드, 및/또는 인쇄 전자장치(예, 전자 전도성 잉크가 무선 주파수 식별(RFID) 회로를 인쇄하는 경우)의 형태로 특징부를 식별하는 것을 제공할 수 있다. 또한, 잉크 층(75)은 외부 플라이(60), 예를 들어 일부 경우에 이의 단부 상 외표면(65)의 임의의 부분에 적용될 수 있다. 예를 들어, 색채 밴드는, 색채에 상응하는 원사가 코어 상에 권취된 후, 색채 밴드가 여전히 사용자에게 보이고 코어 상에 보관된 원사 유형을 식별하는 데 사용될 수 있도록 코어(50)의 외부 플라이(60)의 한쪽 단부 또는 양쪽 단부 상에 적용될 수 있다. 따라서, 잉크 층(75)의 인쇄 및/또는 이의 코어 상 위치와 관계없이, 원사는 사용되는 점토 코팅지에 의해 외부 플라이에 부여되는 마찰 특성으로 인해 (잉크 층 위에 필름 층을 적용할 필요 없이) 외부 플라이(60) 상에 여전히 직접 권취될 수 있다.

상기 기술된 바와 같이 점토 코팅지가 외층(60)에 사용되는 경우 코어 상에 권취되는 원사와 코어 사이의 적절한 수준의 마찰 맞물림을 달성하기 위해 필름 층이 필요한 것은 아니지만, 일부 실시양태에서, 코어(50)는 도 6에 도시되는 바와 같이 외부 플라이의 외표면(65)에 적용된 오버코팅(80)을 추가로 포함할 수 있다. 오버코팅(80)은, 예를 들어 하기 더욱 상세하게 기술되는 자외선(UV) 경화성, 열 경화성 또는 용매 기반 코팅일 수 있다. 기존의 필름 층(예, 셀로판, 이축 배향 폴리프로필렌(BOPP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 또는 폴리비닐리덴 클로라이드(PVDC) 필름 층)과 대조적으로, 오버코팅(80)은 코어(50)가 형성된 후 임의의 시점에, 예를 들어 코어가 초기 인벤토리화되고 공급하고자 하는 특정 유형의 원사에 대해 고객으로부터의 요청을 받은 후에 코어의 외층(60)에 적용될 수 있다. 추가로, 필름 유형(예, 셀로판 대 PVDC)에 의존하여 소정의 두께로 들어가는 기존의 필름(30)과 달리, 오버코팅(80)은 (예컨대, 더 두꺼운 두께를 실현하기 위해 더 많은 오버코팅을 적용함으로써) 원하는 만큼의 관용 두께를 제공하기 위해 임의의 양으로 적용될 수 있다. 따라서, 하기 기술되는 바와 같이 오버코팅(80)의 재료를 선택할 수 있는 것 이외에, 사용자는 또는 외부 플라이(60)의 외표면(65)의 특정 부분에 또는 특정 패턴에 오버코팅을 적용함으로써 오버코팅의 적용범위뿐만 아니라 적용된 오버코팅의 두께를 조정할 수 있다. 오버코팅(80)의 이러한 파라미터는, 예를 들면 원하는 양의 마찰을 제공하도록 또는 (예컨대 심미적 이유로) 다른 원하는 퀄리티를 달성하도록 선택될 수 있다.

일부 경우에, 예를 들면, 오버코팅(80)은 코어(50)의 외부 플라이(60)의 마찰을 더욱 강화하도록 구성될 수 있다. 따라서, 권취 공정에 적절한 마찰이 상기 기술된 본 발명의 실시양태에 따른 외부 플라이(60)와 직접 원사의 맞물림을 통해 제공될 수 있지만, 외부 플라이(60)의 마찰 특성은 UV 오버코팅(80)의 적용을 통해 추가로 증가될 수 있다. 예를 들면, 일부 경우에, 무광 UV 코팅(예, SunCure® Matte 1741 코팅, 미국 일리노이주 노스 레이크 소재의 Sun Chemical사에 의해 제조)은, 200 라인/인치 및 100억 입방 미크론/in² 아닐록스를 사용하여 0.7-1.0 lbs/1000 ft²의 필름 중량으로 사용될 수 있고, 이는 플렉소, 롤러 또는 그라비어 코터를 통해 적용될 수 있다. 하지만, 다른 경우에, 새틴 UV 코팅(예, SunCure® Satin 1694 코팅, 미국 일리노이주 노스 레이크 소재의 Sun Chemical사에 의해 제조)은 200 라인/인치 및 100억 입방 미크론/in² 아닐록스를 사용하여 0.5 lbs/1000 ft²의 필름 중량으로 사용될 수 있고, 플렉소 프레스를 통해 적용될 수 있다. 새틴 코팅은 코어(50)의 외표면(60)에 더욱 광택 외관을 부여하기 위해 무광 코팅 위에 선택될 수 있다. 하지만, 각 경우마다, 필름 중량은 원사와의 적당한 마찰 접촉량을 제공하도록 필요에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 실시양태에서, 코팅(80)은 코어(50)의 전체 외층(60)을 커버하기 보다는 패턴으로 적용될 수 있다. 사용될 수 있는 UV 코팅의 또다른 예시는 IdeOn LLC(미국 뉴저지주 힐스버러 소재)의 Inno-Coat UC-HR27A 및 UC-HR27A이고, 이는 혼합 아크릴레이트, 예컨대 모노머 및 올리고머를 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 또다른 UV 코팅은 실리콘 기반 UV 코팅, 예컨대 Bluestar Silicones USA Corp(미국 사우스캐롤라이나주 요크 소재)의 Silcolease UV Poly 206이고, 이는 폴리오가노실록산, 충전제 및 첨가제의 혼합물을 포함할 수 있다.

다른 경우에, 코팅(80)은 코어 상에 원사가 권취되는 경우 원사로부터 코어(50) 내로 화학물질이 도입되는 것을 방지 또는 감소시키는 배리어로서 작용하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 화학물질은 원사의 가공을 용이하게 하도록 원사에 첨가될 수 있다. 원사가 코어(50) 상에 권취되는 경우, 이러한 화학물질은 코어와 접촉하여 코어에 의해 흡수되거나, 일부 경우에 코어에 손상을 주거나, 코어 상 잉크 층(75)을 막거나 변화시키거나, 또는 그렇지 않은 경우 원사를 유지하는 코어의 능력을 손상시킬 수 있다. 이와 관련하여, 일부 실시양태에서, UV 코팅 대신, 열 경화 코팅, 예컨대 Rohm and Haas(미국 펜실베니아주 소재)의 Serfene^TM 2024B 코팅이 사용될 수 있다. 열 경화 코팅은 폴리비닐 클로라이드 코폴리머 및 잔류 모노머를 포함할 수 있다.

적은 마찰이 필요하고/하거나 배리어 특성이 필요하지 않은 적용예에서, 용매 기반 코팅은 UV 또는 열 경화성 코팅보다는 오버코팅(80)에 사용될 수 있다. 용매 기반 코팅은 잉크젯 기술을 사용하여 적용된 투명 코트 잉크, 예컨대 Code Tech Corporation(미국 뉴저지주의 프린스턴 소재)의 CT-PTG-087-R 잉크일 수 있다.

필름 외부 플라이를 갖는 기존의 판지 코어와 비교하여 (오버코팅(80) 유무 하에) 점토 코팅된 외부 플라이를 갖는 코어를 사용한 원사 권취 적용예에 있어서 강화된 마찰 특성을 예시하기 위해, 상이한 외표면 처리로 제조된 코어의 마찰 성능과 관련된 데이타를 모으고, 시각 비교로서 도 7a-7c에 플롯팅하였다.

예를 들어, 도 7a에서, 필름 외부 플라이(30)로 제조된 구입 가능한 최신 코어(도 3 참조)의 마찰 성능. 표준 테스트 TAPPI T549의 방법과 유사하게, 마찰 보존을 위한 변형 수평면 방법을 사용하여 표면에서 마찰을 측정하면서 코어의 표면 위에서 스판덱스 원사를 잡아당겼다. 마찰력은 플롯의 y-축에서 그램 단위로 표시되는 반면(힘 = 질량 x 중력), 코어 위의 원사의 변위는 x-축을 따라 인치 단위로 표시된다. 따라서, 플롯은 코어 표면에서의 마찰력 대 코어 위의 원사의 변위를 나타낸다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 원사가 코어 표면 위로 당겨지기 때문에, 마찰이 증가하여, 원사와 코어 표면 사이의 상대 운동을 달성하는 일 없이 스판덱스 원사를 연신시킨다. 마찰력은 약 1.4 g으로 증가하고, 그 지점에서 원사는, 마찰력이 약 0.5 g으로 떨어짐에 따라 하향 스파이크로 표시되는 코어 표면에 대하여 이동한다(원사는 "미끄러진다"). 그리고나서 새로운 원사 세그먼트가 코어의 표면에 접촉하고, 표면의 마찰력은 다시 한번 증가하여, 다시 0 g으로 미끄러지기 전에 약 1.4 g에 도달한다. 이러한 "유지 및 방출" 양상은 테스트 동안 수 회 반복되어 도 7a에 도시된 "톱니형" 마찰 프로파일을 유도한다.

도 7b에서, 도 7a와 관련하여 수행된 동일 마찰 테스트 프로토콜은 본원에 기술된 본 발명의 실시양태에 따라 점토 코팅된 외부 플라이(60)를 갖는 코어 상에서 수행된다(도 4 참조). 또한, 스판덱스 원사 및 코어 표면 사이의 마찰은 미끄러짐(slippage)이 있을 때까지 증가하여, 도 7a와 관련하여 상기 기술된 바와 같이 톱니형 마찰 프로파일에 반영되는 유사한 "유지 및 방출" 패턴을 유도한다. 특히, 점토 코팅된 외부 플라이(60)를 사용하여 달성가능한 마찰력은 필름 외부 플라이를 사용한 기존의 적용예에서 달성된 것과 상응하며(도 7a), 반직관적이어서 종이의 불완전성을 충전함으로써 점토 코팅지의 기존 지식을 고려하고 마찰 강화된 표면을 제공하기 보다는 극도로 매끄럽고 미끄러운 텍스쳐를 제공한다. 따라서, 본 발명자들은 본원에 기술된 점토 코팅된 외부 플라이의 사용은 상기 논의된 바와 같이 필름 층과 관련된 결점을 제거하거나 적어도 감소시키면서 필름을 사용하여 앞서 달성된 동일한 마찰 특성을 제공하는 것을 발견하였다.

또한, 하기 기술된 다른 실시양태에 따르면, 점토 코팅된 외부 플라이와 자외선(UV) 코팅의 조합으로 제조된 코어의 마찰 성능은 도 7a 및 7b에서와 동일한 마찰 테스트 프로토콜 하에서 도 7c에 도시된다. 이러한 경우, 스판덱스 원사는 또한 도 7a 및 7b에 도시된 "유지 및 방출"의 "톱니형" 패턴을 겪게되지만; 특히, 마찰력 규모는 마찰력 피크에서 약 2.9-4 g의 마찰력 수준에 도달하여 도 7a 및 7b의 실시예의 규모의 거의 두배이다.

상기 기술된 코어 상에 권취되는 탄성사 등의 원사를 수용하도록 구성된 판지 코어의 제조 방법의 실시양태가 또한 제공된다. 방법의 실시양태에 따르면, 외부 플라이는 적어도 하나의 내부 플라이에 인접하게 배치될 수 있고, 외부 플라이는 점토 코팅지를 포함한다. 상기 기술된 바와 같이, 외부 플라이는, 점토 코팅된 외부 플라이와 원사의 직접 접촉을 통해 원사가 코어 상에 권취될 수 있도록 원사와 코어의 직접 마찰 맞물림을 제공하도록 구성된다. 예를 들면, 외부 플라이는 적어도 하나의 내부 플라이 상에 외부 플라이의 나선형 권취를 통해 적어도 하나의 내부 플라이에 인접하게 배치될수 있다.

일부 경우에, 접착제 층은 적어도 하나의 내부 플라이와 외부 플라이 사이에 적용될 수 있다. 잉크 층은 또한 외부 플라이의 외표면에 적용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 오버코팅은 상기 기술된 바와 같이 외부 플라이의 외표면에 적용될 수 있다. 오버코팅은 일부 경우에 원사가 코어 상에 권취되는 경우 원사로부터 코어로 도입되는 화학물질에 대한 배리어로서 작용하도록 구성될 수 있다. 다른 경우에, 오버코팅은 원사와 코어의 마찰 맞물림을 강화시키도록 구성될 수 있다.

따라서, 코어 상에 원사의 적절한 권취를 위한 마찰에 의존하는 탄성사 등의 권취되는 원사를 수용하도록 구성된 판지 코어의 실시양태가 상기 기술되어 있다. 코어의 실시양태는 점토 코팅지 외부 플라이를 포함하고, 외부 플라이는 (예를 들어, 코어의 마찰 특성을 강화시키기 위해 코어에 필름 층을 적용할 필요 없이) 점토 코팅된 외부 플라이와 원사의 직접 접촉을 통해 원사가 코어 상에 권취될 수 있도록 원사와 코어의 직접 마찰 맞물림을 제공하도록 구성된다. 코어는 상기 기술된 바와 같이 적어도 하나의 내부 플라이와 외부 플라이 사이에 접착제 층을 포함할 수 있고, 일부 경우에, 오버코팅은 예를 들어 상기 기술된 바와 같이 원사 상에서 또는 원사에서 발견되는 화학물질로부터 코어를 보호하기 위해, 코어와 원사의 마찰 맞물림을 증가시키기 위해, 또는 코어 상 인쇄 외관을 향상시키기 위해 외부 플라이의 외표면에 적용될 수 있다.

본원에 제시된 본 발명의 수많은 변형예 및 다른 실시양태는 전술된 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 이러한 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 고안될 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시양태로 한정되지 않으며 변형예 및 다른 실시양태는 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 본원에 특정 용어가 사용되지만, 이는 제한적 목적이 아닌 단지 일반적으로 기술적 의미로서만 사용된다.

Claims

권취되는 원사(yarn)를 수용하도록 구성된 판지 코어로서, 코어는
적어도 하나의 내부 플라이(ply); 및
적어도 하나의 내부 플라이에 인접하게 배치되고, 점토 코팅지를 포함하는 외부 플라이
를 포함하고, 외부 플라이는 원사가 코어 상에 권취될 수 있도록 원사와 코어의 직접 마찰 맞물림(engagement)을 제공하도록 구성되는 것인 판지 코어.
제1항에 있어서, 원사는 탄성사인 판지 코어.
제1항에 있어서, 외부 플라이의 외표면 상에 인쇄된 잉크 층을 추가로 포함하는 판지 코어.
제1항에 있어서, 외부 플라이는 적어도 하나의 내부 플라이 상에 나선형으로 권취되는 것인 판지 코어.
제1항에 있어서, 외부 플라이의 외표면에 적용된 오버코팅을 추가로 포함하는 판지 코어.
제5항에 있어서, 오버코팅은 원사가 코어 상에 권취되는 경우 원사로부터 코어로 도입되는 화학물질에 대한 배리어로서 작용하도록 구성되는 것인 판지 코어.
제5항에 있어서, 오버코팅은 원사와 코어의 마찰 맞물림을 강화하도록 구성되는 것인 판지 코어.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 내부 플라이와 외부 플라이 사이에 접착제 층을 추가로 포함하는 판지 코어.
제1항에 있어서, 외부 플라이는 침강성 탄산칼슘(PCC), 차이나 점토, 라텍스 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 것인 판지 코어.
권취되는 원사를 수용하도록 구성된 판지 코어로서, 코어는 점토 코팅지 외부 플라이를 포함하고, 외부 플라이는, 점토 코팅된 외부 플라이와 원사의 직접 접촉을 통해 원사가 코어 상에 권취될 수 있도록, 원사와 코어의 직접 마찰 맞물림을 제공하도록 구성되는 것인 판지 코어.
제10항에 있어서, 적어도 하나의 내부 플라이와 외부 플라이 사이에 접착제 층을 추가로 포함하는 판지 코어.
제10항에 있어서, 외부 플라이는 침강성 탄산칼슘(PCC), 차이나 점토, 라텍스 또는 이의 임의의 조합을 포함하는 것인 판지 코어.
제10항에 있어서, 외부 플라이의 외표면에 적용된 오버코팅을 추가로 포함하는 판지 코어.
권취되는 원사를 수용하도록 구성된 판지 코어의 제조 방법으로서, 적어도 하나의 내부 플라이에 인접하게 외부 플라이를 배치하는 단계를 포함하고, 외부 플라이는 점토 코팅지를 포함하고, 외부 플라이는, 점토 코팅된 외부 플라이와 원사의 직접 접촉을 통해 원사가 코어 상에 권취될 수 있도록, 원사와 코어의 직접 마찰 맞물림을 제공하도록 구성되는 것인 제조 방법.
제14항에 있어서, 적어도 하나의 내부 플라이에 인접하게 외부 플라이를 배치하는 단계는 적어도 하나의 내부 플라이 상에 외부 플라이를 나선형으로 권취하는 단계를 포함하는 것인 제조 방법.
제14항에 있어서, 적어도 하나의 내부 플라이와 외부 플라이 사이에 접착제 층을 적용하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.
제14항에 있어서, 외부 플라이의 외표면에 오버코팅을 적용하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.
제17항에 있어서, 오버코팅은 원사가 코어 상에 권취되는 경우 원사로부터 코어로 도입되는 화학물질에 대한 배리어로서 작용하도록 구성되는 것인 제조 방법.
제17항에 있어서, 오버코팅은 원사와 코어의 마찰 맞물림을 강화하도록 구성되는 것인 제조 방법.
제14항에 있어서, 외부 플라이의 외표면에 잉크 층을 적용하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.