KR920009924B1 - 음각 및 천공된 물질의 생산방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

음각 및 천공된 물질의 생산방법 및 장치

제1도는 피성형 물질웨브 생산방법의 개략적인 순서도.

제2도는 물질웨브를 성형하는 바람직한 장치의 개략적인 단순사시도.

제3도는 제2도에 도시된 장치의 일부를 나타내는 개략적인 단순 절단단부도.

제4도는 제3도의 지역 4의 확대도.

제5도는 액체 흐름이 성형면의 주행방향과 예각을 이루고 그 성형면에 부딪치는 경우에 제3도의 지역 4의 확대도.

제6도는 본 발명의 본보기적인 피음각 및 천공물질의 부분평면도.

제7도는 본 발명의 부분 피성형물질웨브의 부분 평면도.

제8도는 물질웨브를 성형하는 다른 장치의 단순화된 개략적인 절단 단부도.

제9도는 피성형물 박판을 생산하는 본 발명 방법의 개략적인 단순 절단 단부도.

제10도는 본 발명에 따라 피음각 및 천공물을 생산하는데 쓰이는 대표적인 성형 스크린의 부분 확대 사시도.

제11도는 본 발명의 본보기적인 피음각 및 천공필름의 부분확대 사시도.

제12도는 본 발명의 본보기적인 피음각 및 천공물의 부분평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,150 : 필름웨브(web) 15,150 : 성형된 필름웨브

21 : 구멍 22 : 액체분류(奔流)

25 : 분무계통 27 : 성형 스크린

28 : 성형 구조물 29 : 성형면

30 : 성형 드럼 31-36 : S-감기 로울

37 : 대향면 40,41 : 건조호온

42,43 : 진공 매니포울드 51-55 : 공전로울

45 : 인장 조절장치 61-68 : 공전로울

71-78 : 공전로울 81-89 : 공전로울

90 : 분무노즐 95 : 돌기

96 : 측벽 97 : 함몰부

94 : 체임버 131 : 제1면

132 : 제2면 151,160 : 랜드지역(land area)

155 : 돌기 161 : 제1구멍

162 : 제2구멍 163 : 측벽

164 : 내측면 167 : 외측면

본 발명은 3차원 특성을 나타내는 피성형물 웨브, 특히 중합체 필름웨브와 그 생산방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 특별히 필름이 전공정을 통해 고질상태에 있는 중합체 필름을 포함하는 피음각 및 천공물 웨브의 생산에 관한 것이다.

열연화된 열가소성 필름의 양각 방법과 음각 및 천공방법은 알려져 있다. 여기서 사용되는 바와 같이, 웨브물질은 폭이 유한하고 바람직하게 사실상 균일하고 길이가 무한한, 얇고 평편하고 사실상 평면상의 웨브물질이다. 피양각 필름 혹은 다른 물질의 웨브는 그 물질의 평면에 수직한 대략 3차원 구조를 웨브에 제공하도록 수많은 돌기들이 성형되어 있는 그러한 물질의 웨브이다. 피음각 및 천공 필름 혹은 다른 물질의 웨브는 그 물질의 평면에 수직한 3차원 구조를 웨브에 제공하는 돌기들을 가지며, 여기서 돌기들의 대다수가 구멍을 가진다. 피양각물 웨브와 피음각 및 천공물 웨브의 돌기들은 다양한 형상 및 크기로 될 수 있거나 동일할 수 있다. 집합적으로 그와 같은 피양각물 웨브 및/혹은 피음각 및 천공물 웨브를 여기서는 피성형을 웨브라칭하고, 그러한 피성형 필름웨브의 돌기들은 웨브에 3차원 부피형상을 제공한다.

종래 피성형 필름웨브의 생산방법에 있어서, 무단 벨트 혹은 드럼 원통면과 같은 구조물의 천공된 모형 외측면(여기서 성형면이라 함) 위에 열연화된 필름의 웨브가 마련된다.

성형면 밑의 진공이 열연화된 필름을 성형면과 윤곽이 일치하도록 끌어당긴다. 선택적으로, 열연화된 필름을 성형면에 가압하는 데는 정압(positive pressure)이 사용될 수 있다. 필름웨브가 단순히 양각되는가 혹은 음각 및 천공되는 가는 성형면에 있는 구멍들의 크기, 피성형중인 필름의 연성 및 두께, 필름에 걸친 유체압력 편차에 따라 좌우된다.

양각된 열가소성 필름웨브의 생산방법이 미국특허 제23,910호, 제2,776,451호 및 제2,776,452호, 그리고 제2,905,969호에 기술되어 있다. 음각 및 천공된 열가소성 필름웨브의 생산방법은 미국특허 제3,038,198호, 제3,054,148호, 제4,151,240호, 제4,155,693호, 제4,226,828호, 제4,259,286호, 제4,280,978호, 제4,317,792호, 제4,342,314호 및 제4,395,215호에 기술되어 있다. 천공된 무이음매 관형 필름의 생산방법이 미국특허 제4,303,609호에 기술되어 있다.

상기 인용된 참고물에 기술된 방법들은 필름의 원하는 양각 혹은 음각 및 천공을 달성하기 위해 열가소성 필름이 열연화될 필요가 있다. 이는, 기존 필름웨브를 그 융점이상의 온도로 가열하여 웨브가 용융상태에서 용이하게 흘러 새로운 형상을 얻을 수 있게 함으로써 상기 참고물의 많은 곳에 기술된 바와 같이 달성될 수 있다. 혹은, 용융필름은 직접 필름 압출기로부터 성형면위로 필름웨브를 이송함으로써 얻어질 수 있다. 그러한 방법이 미국특허 제3,685,930호에 기술되어 있는데, 여기서 열가소성 필름웨브가 무단벨트의 외측면위로 직접 압출되고, 진공이 벨트 밑에서 흡인되어 용융된 필름웨브가 외측 벨트면의 형상을 취하게 한다. 마찬가지로 미국특허 제3,709,647호는 진공 성형드럼의 외측원통면위로 곧장 압출된 용융열가소성 필름웨브를 기술한다. 시이트(sheet)를 주형에 가압하는 유체압을 사용하여 용융열가소성 시이트물을 성형하는 것이 알려져 있는데, 그러한 방법이 미국특허 제2,123,552호 및 제3,084,389호에 기술되어 있다.

회전하는 실린더의 표면에 액체 라텍스를 침적하여 작은 구멍이 있는 물질을 생산하는 것이 미국특허 제3,605,191호 및 제2,262,049호에 기술되어 있다. 라텍스 필름에 있는 구멍들은 고압 물분사로 파열하여 만들어진다.

양각된 혹은 음각 및 천공된 열가소성 필름웨브들이 상기 종래기술에 따라 모형면위에 생산될 때, 성형면으로부터 피성형 필름웨브를 걷어내기 전에 3차원 구조를 경화시키기 위해서 필름을 그 융점이하로 냉각시킬 필요가 대개 있다.

이런 작업은 피성형 필름웨브가 그 부피형상의 뒤틀림에 덜민감하도록 한다.

피성형 필름웨브를 성형면에서 걷어내기 전에 냉각 및 경화시키는 이런 필요성은 그러한 피성형 필름의 생산에 있어서 종종 속도제한 단계가 된다. 피성형 필름웨브의 실질적인 냉각은 필름에서 성형면으로의 열전달로 일어날 수 있다.

미국특허 제3,685,930호에서는, 피성형 필름웨브를 벨트에서 벗겨낸 후에 그리고 용융 필름웨브가 다시 벨트에 가해지기 전에 무단 벨트를 냉각시킴으로써 그러한 열전달이 향상된다.

미국특허 제3,709,647호에서는, 성형면을 냉각시키기 위해 냉각매체가 드럼 내측에서 사용된다.

냉각작용은 또한, 피성형 필름웨브가 성형면 위에 있는 동안 외측 필름면을 외부 냉각매체와 접촉시킴으로써 보조될 수 있다. 피음각 및 천공필름웨브에 있어서, 피성형 필름웨브를 성형면에서 벗겨내기 전에 기공들을 의해 공기를 흡입함으로써 피성형 필름의 냉각이 또한 보조될 수 있다.

그러한 냉각 방법은 예를들어 미국특허 제4,151,240호에 기술되어 있다. 미국특허 제2,776,452호는 필름을 냉각시키기 위해 미양각 필름웨브를 젖은 벨트와 접촉시키는 것을 기술한다.

미국특허 제2,905,969호는 양각 드럼의 성형면 위에 피양각 필름웨브를 냉각시키기 위해 물분무를 사용하는 것을 기술한다. 미국특허 제3,084,389호는 진공성형된 응용 열가소성 시이트를 물안개로 냉각시키는 것을 기술한다.

이러한 종래 방법들로 피성형 필름웨브를 만드는 단점은, 필름을 성형하기 위해 용융온도 범위내 혹은 그 이상으로 필름을 유지시킬 필요가 있다는 것이다. 이것은, 필름의 모든 지난 열-기계적 내력이 지워지기 때문에 피성형 필름에 가공될 수 있는 소거의 특성 범위를 제한시킨다. 또한, 필름의 원하는 부피형상을 보존시키는데 필요한 피성형 필름의 급속한 냉각은 매우 제한된 세트의 분자형태들을 만들어내고, 그래서 결과적인 피성형 필름은 제한된 범위의 물리적 특성을 갖게 된다.

본 발명의 목적은 고속으로 피성형 필름웨브를 생산하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 물질이 그 변형 온도범위내 혹은 그 이상으로 가열되지 않아서 출발물질의 원하는 물리적 특성이 피성형물에 보유되는 그러한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 다양한 물질들을 성형할 수 있는 그러한 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 피성형물 웨브의 고속생산을 위한 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 돌기들 사이의 랜드(land)지역과 돌기의 내부측벽들 일부에 표면 거침을 나타내는 피음각 및 천공물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 서로 인접히 실질적으로 다른 크기의 피천공 돌기들을 가진 피음각 및 천공물을 제공하는 것이다,

본 발명의 또다른 목적은, 다양한 형태의 돌기들을 지닌 피음각 및 천공물을 제공하는 것이다.

본 발명은 무한정한 길이, 제1표면 및 제2표면을 가진 사실상 변형가능한 물질의 사실상 연속한 웨브를 피성형물로 바꾸는 방법을 제공한다. 그 물질은 변형온도범위를 가진다. 그 방법은 다음의 단계들을 포함한다. 즉, (a)물질웨브의 제1표면이 성형 구조물의 성형면에 밀접하게 물질웨브를 성형구조물 위에 마련하고, 성형면이 물질웨브의 길이방향으로 이동하면서 그 방향으로 물질웨브를 운반하는 단계: (b)물질웨브의 제2표면에 액체 분류(奔流)를 가지고, 그 액체 분류는 물질웨브가 성형면 쪽으로 변형되게 하기에 충분한 힘과 질량 유량(mass flux)을 가지고 있어서 그 물질이 사실상 3차원 형태를 얻게되는 단계; 그리고 (c)물질웨브의 온도를 조절하게 그 온도가 전공정을 통하여 물질의 변형온도범위 아래에 있게하는 단계로 되어 있다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 방법들은 실질적으로 평면인 변경가능한 물질의 웨브로부터 피양각 및/혹은 피음각 및 천공물의 웨브를 생산하는데 사용된다. 본 발명의 방법들에 의해, 동일한 물질웨브위에 양각과 음각 및 천공이 얻어질 수 있다. 또한 피성형물의 천공된 돌기들은 똑같은 피형성물안이라 해도 매우 다양한 크기 및 형성들을 가질 수 있다.

여기서 사용된 변형가능한 물질이란 그 탄성한계를 넘어 신장될 때 새로 성형된 형성을 실질적으로 보유하는 물질을 나타낸다. 그러한 변경가능한 물질이란 동종중합체 및 중합에 혼합물과 같이 화학적으로 동질이거나 이질일 수 있고, 평탄한 시이트나 박판과 같이 구조적으로 동질이거나 이질일 수도 있고, 혹은 그러한 물질의 결합체일 수도 있다. 본 발명의 방법은 중합체 필름을 포함한 물질들을 성형하는데 쓰이는 것이 바람직하고, 그러한 물질들은 중합체 필름 그 자체와, 중합체 필름 및 다른 물질을 포함한 박판일 수 있다.

본 발명의 방법에 이용되는 변형성 물질은, 경절구조의 변화나 고질상에서 용융상으로의 변화와 같이 물질의 고질상 분자구조의 변화가 일어나는 변형온도범위를 가진다. 결과적으로 변형온도 범위 위에서 물질의 어떤 물리적 특성은 사실상 변화한다. 열가소성 필름에 있어서, 변형온도 범위한 필름의 용융온도범위이고, 그 범위위에서 필름은 용융상태이고 모든 전의 열-기계적 내력을 실질적으로 상실한다.

양각되어 부피형상을 지닌 변형성 물질의 웨브, 특히 양각된 중합체 필름의 웨브가 본 발명의 방법에 의해 생산된다. 그러한 피양각물은 울퉁불퉁한 모양을 지닌 물질이 요구되거나 거친 물질이 요구되는 경우에 쓰인다.

음각 및 천공되고 부피형상을 지닌 변형성 물질의 웨브, 특히 피음각 및 천공중합체 필름의 웨브가 본 발명의 바람직한 방법으로 만들어진다. 그러한 피음각 및 천공필름은 어떤 액체조작 특성을 주는 다양한 부피 형상을 주도록 가공될 수 있다.

피음각 및 천공 필름은 예를들어, 경사진 모세관을 가진 흡수구조물에 톱 시이트(top sheet)로 사용될 수 있다. 일회용 기저귀, 생리대, 불대 등을 포함하는 그러한 구조물들은 미국특허 제3,929,135호에 기술되어 있다. 그러한 피음각 및 천공필름의 다른 사용 가능성은 미국특허 제3,989,867호에 기술된 바와 같은 1회용 흡수기구의 통기성 백시이트(back sheet)이다.

본 발명의 방법들로 성형하기 전의 물질웨브들은 사실상 “평탄”하다. 명료히하기 위해, 그러한 물질웨브를 기술하는데 쓰이는 용어 “평탄”은 거시적으로 볼 때 물질웨브의 전반적인 상태를 말한다. 여기서 평탄한 물질웨브는 1면에 혹은 양면에 미세한 표면성김(표면 거침)을 가진 물질웨브를 포함할 수 있고, 혹은 섬유상이거나 직조된 것일 수 있다. 표면거침이 의미하는 바는, 대략 평탄한 물질의 3차원 구조가 본 발명의 방법들에 의해 물질에 가해진 3차원 구조(부피형상)보다 사실상 작다는 것이다. 예를들면, 메트처리를 했거나 심지어 미세하게 양각된 표면 모양을 지닌 열가소성 필름도 본 발명의 방법에 의해 음각 및 천공될 수 있고, 음각 및 천공된 형상은 거시적으로 보아 매트처리 혹은 미세한 양각모양의 구조에 비하여 사실상 평탄한 물질에 수직한 방향으로 되어 있다. 본 발명의 방법의 바람직한 기여는 필름의 그와 같은 메트처리면 혹은 미세한 양각모양이 음각 및 천공된 필름면에 그대로 보유될 수 있다는 것이다.

앞에서 인용된 몇가지 참고물에 기술된 바와 같이, 양각된 그리고 음각 및 천공된 열가고성 필름의 웨브들을 생산하는 종래의 방법들은 용융된 열가소성 필름웨브의 진공성형을 수반한다. 대표적인 진공 필름 형성방법이 앞에 인용된 미국특허 제4,151,240호에 기술되어 있다. 그러한 방법에 있어서, 드럼의 원통면은 필름 웨브에 가해질 소망의 표면형태를 가진 천공된 모영 외측면(성형면)을 가진다. 성형면에는 유체가 통과할 수 있는 구멍들이 있다. 성형면 아래의 진공은 용융된 열가소성 필름을 성형면에 가압시켜 거기에 일치시킨다.

본 발명의 방법은 양각된 및/혹은 음각 및 천공된 열가소성필름의 웨브들을 성형하는데 유리하게 상요될 수 있다. 본 발명의 방법은 또한, 중합체를 포함하는 기타물질, 특히 중합체 필름을 포함하는 물질의 웨브들을 양각하고 및/혹은 음각 및 천공하는데 사용될 수 있다. 예를들면, 중합체 필름 박판과 금속박막, 중합체 필름과 제직 혹은 비제직 섬유, 그리고 중합체 필름과 종이가 본 발명의 방법들에 따라 양각되거나 및/혹은 음각 및 천공 될 수 있다. 그러한 다른 물질들은 종종 종래방법들에 의해서는 양각되거나 음각 및 천공될 수 없는데, 왜냐하면 그 물질이 성형에 필요한 고온(열가소성 중합체의 용융온도 범위 위)으로 가열될 때 그 고온에 물질들이 견디지 못하거나, 진공성형 장치로 얻을 수 있는 압력차이가 그 물질을 강제로 성형면에 일치시키는데 충분하지 못하기 때문이다.

본 발명의 방법에 따라 생산된 피성형물의 웨브는 바람직하게도, 조성 및 온도에 따라 좌우되는 특징적인 유동학적 성질을 가진 열가소성 중합체들로 되어 있다. 유리전이온도 아래에서, 그러한 열가소성 중합체들은 매우 단단하고 뻣뻣하며, 종종 부서진다. 이 유리전이온도 아래에서 분자들은 강직한 고정위치들에 있다.

유리전이온도 위치만 용융온도범위 아래에서, 열가소성 중합체들은 점탄성(粘彈性)을 나타낸다. 이런 온도범위에서 열가소성 물질은 대개 어느 정도의 결정성을 지니고, 대체로 가요성이 있고 힘이 가해지면 어느정도 변형할 수 있다.

그러한 열가소성 물질의 변형성은 변형속도, 변형량(치수적 크기), 변형되는 시간의 길이, 및 그 온도에 따라 좌우된다.

본 발명의 방법은 열가소성 중합체, 특히 열가소성 필름을 포함한 물질들을 이런 점탄성 온도범위내에서 성형하는데 이용되는 것이 좋다.

용융온도범위 위에서, 열가소성 중합체는 용융상태에 있고, 거시적으로 협동적인 분자운동이 가능해진다. 용융된 열가소성 중합체의 분자배열은 중합체가 평형상태에 있을 때 불규칙하다. 따라서, 용융온도범위 위로 온도가 상승되어 충분한 시간동안 거기에 유지된다면, 열가소성 중합체의 어떤 규칙적인 분자배열도 사라져 버릴 것이다. 종래의 열가소성 필름 성형방법은 필름이 용융상태로 용융온도범위 위에 있는 동안에 필름을 성형한다.

본 발명의 방법에 따라 피성형물 웨브를 생산하는데 사용될 수 있는 물질의 웨브들은 그것들이 성형되는 성형면 위에 실질적으로 일치할 수 있을 정도로 변형될 수 있어야 한다.

이는 성형될 물질의 웨브에 어떤 최소량의 연성(延性)을 요한다. 여기서 쓰이는 “연성”이란 물질이 파괴(절단 혹은 분리)되기 전에 물질이 변형될 때 일어나는 연구적인 회복불가능한 소성변형량이다. 성형되기 위해서, 본 발명의 방법들로 성형된 물질들은 바람직하게 적어도 약 10%의 최소연성, 더욱 바람직하게 적어도 100%, 가장 바람직하게 적어도 약 200%의 최소연성을 가진다.

제1도는 피음각 및 천공물의 웨브를 생산하기 위한 본 발명의 본보기적인 방법들의 개략적인 순서도이다. 대략 연속한 웨브의 대략 평탄한 물질이 큰 이송로울(39)과 같은 통상의 수단에 의해 공정에 이송된다.

물질의 웨브는 중합체 필름웨브가 좋고, 순수한 열가소성물질, 열가소성 물질의 혼합물, 혹은 열가소성물질과 다른 성분의 혼합물인 열가소성 필름웨브(10)가 더욱 좋다. 본 발명에서 피성형 필름웨브를 만드는데 사용되는 바람직한 열가소성 물질들은 폴리올레핀, 나일론, 폴리에스터등과 같은 필름으로서 통상 주조된 물질들을 포함하고, 특히 바람직한 열가소성 물질은 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 공중합체 및 이러한 물질들의 일정비율을 포함한 혼합물들이다.

필름웨브(10)가 피동 S-감기 로울(31)(32)에 의해 저장 로울(39)로부터 당겨진다. 필름 웨브(10)는 공전로울(51,52,53,54 및 55)을 돌아 인장조절된 장치(45)를 통해 견인된다. 공전로울(52)(54)은 피봇 아암(48)에 부착된다. 필름웨브(10)의 인장은 인장조정장치(45)의 로울(52,54)과 피복 아암(48)을 통해 필름웨브(10)위에 가해진 힘으로 조정된다. 필름웨브(10)는 인장조정장치(45)로부터 공전로울(56,57)을 돌아 피동 S-감기로울(31)(32)로 이송된다.

필름웨브(10)는 피동성형드럼(30)에 의해 공전 로울(58,61)을 돌아 견인된다. 로울(58)는 미국 오하이오주 클리브랜드에 있는 클리브랜드 머시인 컨트롤사에서 제작하는 인장측정로울 모델 번호 PB-O이다. 필름웨브(10)는 분무기 계통(25)에서 액체 분류(22)를 가함으로써 성형 드럼(30)위에서 음각 및 천공되고, 그래서 피성형 필름웨브(15)를 생산한다. 필름성형방법이 이하 더 상세히 설명한다. 공정 로울(61)은 원통면에 구멍들이 있는 중공의 로울이 좋고, 이는 필름웨브(10)와 로울면 사이에 낀 액체로 인하여 로울(61) 위에서 필름웨브(10)가 미끄러지는 것을 막아준다.

피성형 필름웨브(15)는 피동 진공 S-감기 로울(33,34)의 작용에 의해 성형로울(30)로부터 견인된다. 피성형 필름웨브(15)는, 바람직하게 원통면에 구멍들이 있는 중공 로울인공전로울(64)과, 필름의 방향을 많이 바꾸게 해주고 액체가 피성형 필름웨브(15)로부터 배수되어 떨어질 수 있게 해주는 공전 로울들(63,64,65,66 및 67)을 지나 견인된다. 로울(67)은 인장측정로울이다. 피동 S-감기 로울(33,34)은 원통면에 구멍들이 있는 중공 로울인 것이 좋고 진공이 로울의 내부상에서 흡인된다. 이런 호울들의 진공은 이중 목적을 지닌다. 그것은 약간 젖어 미끄러움 피성형 필름웨브(15)가 로울면들에 더욱 단단히 보유되게 하여 피성형 필름웨브(15)의 미끄러짐을 막아주고, 또한 피성형 필름웨브(15)로부터 약간의 액체를 제거해준다

피성형 필름웨브(15)는 피동 S-감기로울들(35,36)에 의해 진공 S-감기 로울들(33,34)로부터 견인된다. 피성형 필름웨브(15)는 공전로울(68,71 및 72)을 돌아 견인되어 초음파 건조호온(40)을 기나간다. 초음파 건조호온(40)은 초음파 에너지를 사용하여 피성형 필름웨브(15)를 진동시키고, 그래서 진공에 의해 매니포울드(42)안에 떨어진 피성형 필름웨브(15)상의 나머지 액적을 원자화시킨다. 그리고 나서 피성성 필름웨브(15)는 공정로울(73,74,75,76,77 및 78)을 돌아 초음파 건조호온(41) 및 진공 매니포울드(43)을 지나면 피성형 필름웨브(15)의 외측면이 건조된다. 그러므로 진공 매니포울드(42,43)와 접속한 초음파 건조호온(40,41)은 필름을 지나치게 가열하지 않고서 피성형 필름웨브(15)를 건조할 수 있다. 피성형 필름웨브(15)의 건조가 더 필요하면, 웨브(15)가 저온 공기건조터널을 통과하는 것이 좋다. 피성형 필름웨브(15)는 공정로울(79,81 및 82)을 지나 피동 S-감기 로울(35,36)로 견인된다. 로울(82)는 인장측정로울이다.

피성형 필름웨브(15)가 피동 권취로울(38)에 의해 S-감기로울(35,36)로부터 견인된다. 피성형 필름웨브(15)가 공전로울(83,84,85,86,87,88 및 89)을 돌아 인장조정장치(46)를 통해 권취로울(38)로 견인된다. 피성형 필름웨브(15)상의 인장은 피봇 아암(49)과 거기에 부착된 공정로울(86,88)에 의해 피성형 필름웨브(15)위에 걸리는 힘에 의해 조정된다.

제1도에 도시된 본보기적인 방법에 있어서 필름 웨브(10) 및 피성형 필름웨브(15)의 주행 및 인장은 피동로울들 사이에서 필름을 약간 당기거나 늘임으로써 보조되는 것이 좋다.

예를들면, 성형드럼(30)은, 그 표면속도가 피동 S-감겨로울(31,32)의 표면 속도보다 약간 더 빠르게 구동되는데, 이는 그런로울들 사이에서 필름웨브(10)가 잘 인장하고 주행할 수 있도록 도와준다. 마찬가지로, 진공 S-감겨 로울(33,34)은 그 표면속도가 성형드럼의 표면속도보다 약간 더 빠르게 구동되고, 공정을 통해 계속 그렇다. 연속한 피동 로울들 사이의 바람직한 인발(신장)량은 성형되고 있는 물질, 피동로울등 사이의 거리, (있다면) 물질들에 있는 기공들의 크기 및 형상, 그리고 공정을 받고 있는 물질부분의 온도에 의존할 것이다. 제1도에 도시된 대표적인 방법에 의해 성형된 저밀도 폴리에틸렌 웨브에 있어서, 연속한 피동로울들(1쌍의 S-감기 로울들이 하나의 피동로울이라고 생각하고서)사이에 약 1%-약 15%의 인발이 전형적으로 사용되어 왔다.

본 발명은 무한정 길이를 가진 대략 평탄한 물질의 대략 연속한 웨브를 음각 및 천공하는 장치를 제공한다.

제2,3 및 4도는 예시적인 장치의 단순된 개략적인 사시도들이고, 성형 드럼(30) 및 분무기 계통(25)의 작동을 나타낸다. 그 장치는 무늬진 성형면(29)과 대향면(37)을 가진 관형 성형 구조물(28)을 가진다. 필름웨브(10)는 제1면(11)과 제2면(12)을 가진다. 필름웨브(10)는 그 제1면(11)이 성형 구조물(28)의 무늬진 성형면(29)에 근접하게 성형 구조물(28) 위에 배치된다. 음각 및 천공된 물질이 생산될 장치에 있어서, 성형 구조물(28)은 측벽(96)과 양단부의 구멍(21)을 가진 함몰부(97)로 되어 있는 것이 좋다. 성형구조물(28)은 성형면(29)의 구멍(21)에서 대향면(37)까지 열려있다. 장치는 성형되고 있는 물질웨브(필름웨브 10)의 방향으로 성형면(29)을 이동시키는 수단을 가진다. 장치는 기공들이 필름웨브(10)에 생성되게끔 충분한 힘과 질량 유량으로 액체분류(22)를 필름웨브(10)의 제2면(12)에 가하는 수단을 가진다. 액체분류(22)의 적어도 일부는 필름웨브(10)의 기공들을 통해, 성형면(29)의 구멍들(21)을 통해, 그리고 성형구조물(28)을 통해 흐른다. 액체분류(22)는 필름웨브(10)가 함몰부(97)안으로 신장되게 하고 필름웨브(10)의 제1면(11)이 함몰부(97)의 측벽을 향해 변형되게 할 만큼 충분한 힘과 질량유량을 가지고 있어, 천공된 돌기들(95)이 필름웨브(10)에 성형된다. 그래서 피성형 필름웨브(15)가 생산된다.

이 장치는 필름웨브(10)의 온도를 조절할 수단을 가지고 있어 물질은 그 변형온도범위(용융온도범위) 아래서 유지된다.

본 발명의 방법에 따라 피성형물 웨브를 생산하는데 성형드럼(30)위에 사용될 수 있는 성형 구조물 및 성형표면, 그리고 그러한 성형 구조물의 지지 구조물들이 미특허 제4,151,240호, 제4,342,314호, 제4,395,215호 및 한국실용 신안출원 84-10141에 기술되어 있다.

피음각 및 천공물의 웨브를 만들기 위한 예시적인 관형 성형 구조물(28)이 제3도에 도시되어 있고, 제3도는 제2도에 도시된 장치의 일부분을 절단한 단순화된 단부도이다. 관형 성형 구조물(28)은 서로 결합된 3개의 동심관형요소들, 즉 성형 스크린(27), 벌집(26) 및 천공된 판(24)로 구성된다. 성형 스크린(27)은 필름웨브(10)(제3도에 도시안됨)가 성형되는 성형면(29)을 가진다. 성형면(29)은 측벽(96) 및 양측의 구멍(21)을 가진 함몰부(97), 및 함몰부(97)를 둘러싼 랜드지역(23)을 가진다. 함몰부(97)는 성형 스크린(27)에 요면을 제공하고, 여기서 음각 및 천공된 돌기들이 필름웨브(10)에 성형된다. 성형 스크린(27)은 벌집(26)에 의해 지지되고, 벌집(26)은 약 1/4인치 폭의 육각 소실을 형성하도록 굽어지고 땜질된 두께 약 0.05㎜의 스테인레스강 띠로 만들어진 1/4인치 깊이의 육각형 벌집이 전형적이다.

벌집(26)의 소실벽 두께는 어떤 구멍(21)도 벌집(26)의 벽들에 의해 완전히 막히지 않도록 충분히 얇게 되어 있는 것이 좋다. 천공된 판(24)은 벌집(26)을 지지하고, 중심상 약 8㎜ 떨어진 직경 약 6㎜의 구멍을 가진 두께 약 2㎜의 천공된 스테인레스강 시이트 금속으로 되어 있는 것이 전형적이다. 성형 구조물(28)의 대향면(37)은 천공된 판(24)의 내측면과 일치한다. 벌집(26)과 천공된 판(24)에 있는 구멍들은 충분히 정렬되어 있다. 성형면(29)의 어떤 구멍(21)에서 성형 구조물(28)을 통해 대향면(37)으로 유체가 흐르는 데 실제로 아무런 장애가 없게 되어 있다. 그러므로, 성형구조물(28)은 성형면(29)의 구멍들(21)에서 대향면(37)까지 개방되어 있다.

양각된(천공되지 않은)돌기들이 필름웨브(10)에 성형될 경우에, 성형 스크린(27)은 성형면(29)의 구멍들로 끝나지 않은 요면들을 갖는 것이 좋을 것이다. 본 발명의 방법에 의해 성형될 수 있는 양각된 돌기들의 깊이는 성형되는 물질, 그 물질의 두께, 성형 액체의 온도 등에 의존할 것이다. 성형면(29)의 요면들이 너무 깊게 만들어지면 돌기들이 천공되어 버릴 것이다. 성형되는 물질에 아무런 돌기도 없는 것이 바람직한 지역에 대해서는, 성형면(29)은 실제로 평편하게 (아무런 요면이나 구멍이 없이)유지된다.

제2도에 도시된 대로, 관형 성형 구조물(28)은 필름웨브(10)의 길이 방향으로 구동되고, 그 방향으로 분무기 계통(25)을 지나 필름웨브(10)을 운반한다. 액체 분류(22)가 분무계통(25)에서 필름웨브(10)의 제2면(12)을 가해진다. 액체분류(22)는 필름웨브(10)가 성형면 쪽으로 변형되게 하고 바람직하게 성형면(29)의 형상에 실제로 일치하게 할 만큼 충분한 힘과 질량 유량을 가진다. 따라서, 필름웨브(10)는 실질적인 3차원 형태를 획득하고 피성형 필름웨브(15)로 변형된다.

분무계통(25)는 필름웨브(10)를 변형할 만큼 충분한 힘과 질량 유량을 가지고 액체분류를 필름웨브(10)의 제2면(12)으로 가하는 어떤 수단이라도 좋다. 제2도에 본보기로 도시된 분무계통은 필름웨브(10)의 전폭을 가로질러 고압의 액체(바람직하게 물)분무를 가한다. 물이 고압으로 매니포울드(91)를 통해 분무노즐(90)에 공급된다. 분무노즐(90)은 기계횡단 방향에서 쟀을 때 약 60°미만, 바람직하게 약 30°미만의 팬(fan) 각도를 가진 평편한 팬형 분무를 바람직하게 제공하는 통상의 고압 분무노즐인 것이 좋다. 그와 같이 좋은 분무각은 양호한 필름 성형을 보장하고, 액체 분류(22)의 편향에 의해 야기될 수 있는 편향된 돌기들의 생성을 방지하는데 도움이 된다. 분무노즐(90)은 바람직하게 정렬되어 있어 평탄한 분무의 가장 좁은 치수가 기계방향(성형면 29의 운동방향)에 평행하고, 그래서 인접 노즐들에서 나온 분무는 약간 중첩하게 되어, 필름웨브(10)의 제2면(12)전체가 분무계통(25)옆을 지날 때 액체분류(22)와 접촉하게 된다. 필름웨브(10)폭의 일부만이 성형되고 있으면, 성형면(29)의 해당 부분만이 3차원 형상을 가질 것이다. 그러한 경우에 분무노즐(90)이 선택적으로 설치될 수 있어, 액체분류(22)가 성형될 필름웨브(10)의 그런 폭 부분에만 가해진다.

본 발명의 방법은 열가소성 중합체, 특히 점탄성을 가진 열가소성 필름을 포함하는 물질들을 사용하여 수행되는 것이 좋다. 피성형 필름웨브(15)는 대개 성형면(29)의 형상과 엄밀히 일치하지는 않는다. 피성형 필름웨브(15)의 부피형상은, 액체 분류(22)의 온도, 힘 및 질량 유량, 그리고 성형면(29)의 형상, 필름 특성에 따라 좌우될 것이다. 액체분류(22)의 더 높은 온도, 힘 및 질량 유량에서 피성형 필름웨브(15)는 성형면(29)에 더욱 밀접하게 일치할 것이다. 하지만, 바람직한 열가소성 필름웨브(10)가 전 성형공정을 통해 점탄성 특성을 지니기 때무네, 피성형 필름웨브(15)가 액체분류(22)를 지난 후에는 대개 피성형 필름웨브(15)의 “탄성회복(spring back)”이 일어난다. 성형되는 열가소성 필름의 이러한 점탄성 행위는, 액체분류(22)의 온도, 힘 및 질량 유량을 변화시킴으로써 피성형 필름웨브(15)의 부피형상에 변화를 얻을 수 있게 한다.

본 발명의 방법은, 실질적으로 평탄한 출발 물질 웨브로 가공된 물리적 특성을 보유하는 것이 바람직한 경우에 양각된 및/혹은 음각 및 천공된 물질의 웨브를 만드는데 특히 적합하다. 실질적으로 펑탄한 열가소성 필름의 제조에 있어서, 인장강도, 인열강도, 연성, 인장률과 같은 어떤 물질적 성질, 그러한 성질의 불균형한 특성, 표면처리(매트처리), 표면화학, 예비양각 등이 제조기술을 통해 필름에 가공될 수 있고, 그것은 예를들어 필름에 분자배향, 결정조직, 표면외관 및 촉감을 원하는 대고 갖게한다.

본 발명의 방법으로 성형되는 물질웨브의 온도는 성형과정을 통해 물질의 변형온도 범위아래에서 유지되도록 조정된다. 그래서, 본 발명의 바람직한 방법은 열가소성 필름웨브를 그 용융온도 범위 아래의 온도에서 성형할 수 있다.

본 발명의 방법은, 필름을 성형하는 고압 액체 분류를 사용할 때 생기는 큰 힘과 질량 유량으로 인하여 필름의 용융온도 범위 아래의 온도에서 피성형 열가소성 필름웨브를 생산할 수 있다. 종래의 필름웨브 성형방법은 성형면 아래에 진공을 흡인하고 대향면에 정상의 대기압을 가짐으로써 얻어지는 압력차를 사용한다. 그래서 그러한 압력차는 약 1기압에 제한되고, 용융온도 범위 아래의 온도에 있는 열가소성 필름을 성형한 만큼 대개 충분하지 못했다. 물질웨브를 성형하는데 필요한 액체분류의 힘과 질량 유량은 성형되는 물질의 조성, 두께 및 온도를 포함한 여러 인자들에 의존할 것이다.

필름웨브(10)의 성공적인 성형은 필름웨브(10)를 성형구조물(28)의 성형면(29) 형상으로 변형시키도록 충분한 힘과 질량 유량을 가진 노즐(90)로부터의 액체분류(22)에 의존한다. 액체분류(22)가 필름웨브(10)를 성형할 수 있는 것은 분무계통(25)의 노즐(90)을 통해 흐르는 액체의 압력, 필름웨브(10)의 면(12)에 부딪치는 액체의 질량 및 분포, 노즐(90)과 필름웨브(10) 면 (12)사이의 거리, 액체분류(22)의 온도, 드럼(30)의 면속도, 그리고 필름웨브(10)의 조성, 두께 및 온도에 좌우된다.

본 발명의 방법은, 필름을 전공성을 통해 고질상으로 유지시키는 동안 음각 및 천공된 필름웨브를 생산하는데 특히 적합하다. 본 발명의 범주가 필름을 성형하는 특별한 기구에 제한받지 않을 지라도, 고질 상태로의 필름 성형기구는 필름이 용융 상태에 있을 경우의 종래 방법의 성형기구와는 다르다.

용융된 필름이 무늬진 천공 표면아래의 진공의 작용에 의해 음각 및 천공될 때, 용융필름은 성형면의 함몰부안으로 인발되어 용이하고 신속하게 성형면의 형상을 획득한다. 이런 성형작용에 이어서, 성형면의 구멍위에 있는 용융필름은 파열될 때까지 신장되고, 그래서 피성형 필름의 돌기들에 기공들을 형성시킨다.

고질상태에서 음각 및 천공된 필름을 성형하는 것은, 돌기들이 성형면의 함몰부에서 완성된 형태를 얻기 전에 각 돌기의 천공이 일어난다는 점에서 용융상태에서의 성형과 다른 듯이 보인다. 이런 메카니즘이 제4도 및 제5도에 개략적으로 도시된다. 단면으로 도시된 성형 스크린(27)은 구멍들(21)로 끝나는 함몰부(97)의 측벽(96)과 랜드지역(23)으로 구성된 성형면(29)을 가진다. 액체분류(22)가 성형면(29)의 함몰부(97)와 구멍(21)위에 있는 필름의 일부분에 부딪칠 때, 함몰부(97)의 측벽(96) 형태가 허용한다면 필름의 그 부분은 상대적으로 곧은 변인 V형상(98)으로 함몰부(97)안으로 신장된다. 필름의 그 부분은 그 항복점을 넘어 신장되고, 이어서 보통 V자 지점 가까이서 붕괴되고, 그래서 기공들이 필름에 생성된다. 천공후에, 액체분류(22)의 적어도 일부분은 필름의 기공들을 통해, 그리고 성형면(29)의 구멍들(21)을 통해 흐른다. 이런 액체 흐름은 필름돌기(95)의 측벽들을 강제로 성형면(29)의 함몰부(97) 측벽들 (96)쪽으로 밀어 부친다. 필름이 성형면(29)의 형상에 일치하는 정도는 필름위에 가해진 액체분류(22)의 질량 유량 및 힘에 의해 조정될 수 있다. 점탄성 상태에 있어서 필름의 탄성회복 경향은 고질상의 열가소성 필름에 내재하는 시간/온도 왕복 점탄성 관계 및 변형도에 의존한다. 그러므로, 그러한 탄성회복은 필름웨브(10)에 부딪치는 액체분류의 힘, 질량 유량 및 온도에 의해 실질적으로 조정될 수 있다.

음각 및 천공된 필름(15)의 천공된 돌기들(95)을 성형하는 메카니즘에 관계없이, 액체분류(22)는 필름웨브(10)의 제1면(11)이 성형면 쪽으로 변형되게 하고 기공들이 필름웨브(10)에 생성될 수 있게 하고, 그래서 필름웨브(10)가 음각 및 천공되게 하기에 충분한 힘과 질량 유량을 가져야 한다. 양각된 필름의 성형에 있어서, 액체분류(22)는 필름웨브(10)가 성형면(29)의 형상으로 변형하게 하기에 충분한 힘 및 질량 유량을 가져야 한다. 필름웨브(10)를 성형하는데 요하는 액체 압력 및 힘은 성형되는 필름의 성질과 작업의 속도에 따라 크게 달라진다.

피성형 필름웨브(150가 필름웨브(10)의 원하는 물리적 성질을 확실히 보유하도록 하기 위해 액체분류(22)가 필름의 용융온도 범위에 근사하지만 그러한 용융온도 범위보다 충분히 낮은 온도로 가열됨으로써, 필름웨브(10)가 성형면(29)의 형태로 보다 쉽게 천공되어 성형된다. 여기에 기술된 바람직한 열가소성 필름을 물로 성형하는데 있어서, 물을 액상으로 유지할 수 있는 온도가 사용될 수 있다. 바람직한 물의 온도는 약 40℃-90℃이고, 보다 바람직하게는 약 65℃-약 75℃이다. 바람직한 물 압력은 적어도 약 350N/㎠(500psig), 보다 바람직하게 약 700N/㎠(1000psig)-약1100N/㎠(1600psig) 혹은 그 이상이다.

본 발명의 방법들을 사용하면, 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이러한 물질들의 실질적인 미소량을 포함한 공중합체와 혼합물과 같은 실질적으로 평탄한 열가소성 필름웨브들이 성공적으로 음각되고 천공될 수 있다. 경제적인 이유로 해서, 가능한한 얇으면서 동시에 충분한 강도를 보유하는 피성형 필름웨브가 일반적으로 바람직하다. 그러한 필름웨브는 두께가 약 1.0㎜미만, 바람직하게 0.06㎜미만이고, 약 0.01㎜-0.04㎜의 두께가 제일 좋다. 그러한 필름웨브는 필름의 용융온도 범위 아래의 온도에서 본 발명의 공정안으로 이송된다. 대개 그러한 필름웨브는 공정이 수행되고 있는 방의 대기온도로 이송된다.

예시적인 성형 구조물(28)에 있어서, 필름이 붕괴한 후에 피성형 필름웨브(15)의 기공들을 통해 흐르는 물은 성형 구조물(28)을 통해 성형드럼(30)의 체임버(94)안으로 흐른다. 고정 매니포울드(92)는 성형드럼(30)내에 체임버(94)를 이루는 격벽들을 제공하도록 성형드럼(30) 내측에 놓일 수 있다.

본 발명의 방법으로 피성형 필름웨브들을 생산하는데 필요한 것은 아니라 해도, 진공이 두가지 목적을 위해 체임버(94)상에 흡인될 수 있다. 체임버(94)는 액체분류(22)가 필름웨브(10)의 제2면(12)상에 부딪치는 지역을 약간 넘어서 필름웨브(10)가 맨 먼저 성형 구조물(28)의 성형면(29)과 접촉하는 성형 구조물(28) 부분으로 부터 연장하는 것이 좋다. 체임버(94)의 진공은 웨브(10)의 성형전에 필름웨브(10)를 성형구조물(28)의 성형면(29)의 단단히 밀착시키는 수단을 제공하고, 그래서 액체분류(22)에서 나온 액체의 대부분은 진공의 보조를 받거나 혹은 받지 않고 체임버(94)안으로 흘러간다. 체임버(94)에 수집된 액체는 파이프(93)를 통해 배출된다. 액체가 피성형 필름웨브(15)와 성형면(29) 사이에 있게 되면, 피성형 필름웨브(15)의 미끄럼, 비틀림 혹은 갈라짐과 같은 문제들이 일어날 수 있다. 대부분의 액체를 체임버(94) 및 파이프(93)를 통해 계통으로 부터 배출하여 버림으로써, 그러한 문제들이 대개 극소화된다. 체임버(94)에 진공이 사용되면, 필름웨브(10)를 성형면(29)에 단단히 밀착시키고 혹은 액체를 성형면(29)으로부터 빼버리는 소기의 목적들을 이루는데는 단지 낮은 수준의 진공이 필요하다. 그래서 체임버(94)에 어떤 진공수준이라도 필름웨브(10)를 실질적으로 변형하는데 요하는 수준보다 훨씬 아래에 있는 것이 좋다. 체임버(94)에서의 바람직한 진공수준은 0-약 250㎜Hg, 바람직하게 약 15-50㎜Hg이다.

피성형물 웨브를 만드는데 고압 액체분류를 사용하면, 생산된 제품에 여러 가지 변형을 가할 수 있다. 종래와 같이 용융 열가소성 필름웨브들을 진공성형하면, 이런 변형들의 많은 것이 얻어지지 않고 혹은 얻기가 훤씬 더 어렵다. 제11도는 본 발명의 본보기적인 음각 및 천공된 필름(150)의 부분사시도이다. 제11도의 필름(150)은 제10도에 도시된 대표적인 성형 스크린(127)을 사용하여 생산될 수 있다.

피성형 필름웨브(150)를 만드는데 사용되는 성형 스크린(127)의 모형 및 구조가 제10도에 도시되어 있다. 그러한 성형 스크린이 앞서 인용된 미특허 제4,342,314호에 기술된 바와같이 만들어질 수 있다. 성형 스크린(127)의 성형면(129) 모형은, 5각 함몰부(141)들과 그 사이의 랜드지역(151)의 반복적인 모형으로 구성된다. 성형면(129)은 랜드지역(151)과, 거기에 사실상 수직하고 성형 스크린(127)을 통해 연장하는 5각 함몰부(141)의 측벽들로 구성되어 있어, 성형면(129)에 5각 구멍들을 형성한다. 이런 5각 구멍들로 생성된 성형면(129)의 열린 지역은 성형 스크린(127)의 투사된 표면적의 약 67%이다. 인접 5각형들의 평행한 변들사이에 있는 랜드지역(151)대의 횡단치수(A)는 약 0.178㎜이다. 각 5각형은 한 변(B)의 길이가 0.477㎜이고, 다른 4변의 길이가 약 0.651㎜이다. 각 5각형은 결코 인접한 각도가 아니고 늘 5각형의 두 등변에 의해 형성되는 두 90°각도(C)를 가진다. 성형 스크린(127)의 두께인 치수(E)는 약 1.3㎜이다. 성형 스크린(127)은 약 129㎝의 외경을 갖고, 스테인레스강으로 만들어진다.

본 발명의 음각 및 천공된 물질은, 두께 만큼 떨어진 제1면과 제2면을 가진 중합체 필름을 포함한다. 그러한 물질들은 필름의 제2면의 일부를 포함하고 평면을 이루는 상부면과 필름의 제1면의 일부를 포함하는 하부면이 있는 랜드지역을 가진다. 제11도의 대표적인 음각 및 천공된 필름(150)은 두께(T)만큼 떨어진 제1면(131)과 제2면(132)을 가진다. 필름은 대략 균일한 두께(T)를 가진 중합체 필름으로 만들어지는 것이 바람직하다. 피성형 필름(150)에 있어서, 성형된 필름(150)의 랜드지역(160)의 상부면에 의해 평면이 이루어진다. 평면이 랜드지역(160)의 상부면에 의해 이루어진다는 것은 성형된 필름(150)이 펼쳐질 수 있도록 랜드지역(160)이 실질적으로 평편하다는 것을 나타내고, 이것은 성형된 필름(150)이 가요성이 있어서 많은 비평탄 형태에 일치할 수 있다고 이해된다.

본 발명의 음각 및 천공된 물질은 성형된 필름(150)의 천공된 돌기들과 같은 돌기들을 포함한다. 각 돌기(155)는 랜드지역(160)의 상부면의 평면에 위치한 제1구멍(161)과, 상기 평면아래로 거기서 완전히 먼 제2구멍(162)를 가진다. 각 돌기(155)는 제1구멍(161)과 제2구멍(162)을 서로 연속적으로 연결하는 측벽(163)을 가진다. 측벽(163)은 필름의 제2면(132)의 일부를 포함하는 내측면(164)과, 필름의 제1면(131)의 일부를 포함하는 외측면(167)을 가진다.

본 발명의 음각 및 천공된 물질을 설명하는데 있어서, 성형된 물질의 어떤 치수들을 언급하는 것이 유용하다. 대표적인 성형된 필름(150)은 필름 제1면(131)과 제2면 (132)을 분리하는 최대두께(T)를 가진다. 각돌기(155)의 측벽(163)은 랜드지역(160)의 상부면 평면에 수직한 방향에서 제2구멍(162)의 외주 주위에서 측정할 때 상기 평면에서 부터 평균 깊이(L)을 가진다. 돌기(155)의 제1구멍(161)은 자주 불규칙한 형상을 갖는다. 제1구멍(161)의 크기는 직경(D)의 원이 그 안에 내접될 수 있도록 하는 단면적을 가진 것으로 기술 될 수 있다.

여기서 사용되다시피, 내접원은 제1구멍(161)내에 완전히 들어오고 최소한 2점에서 구멍(161)의 가장자리에 접하는 원이고, 그래서 그 원을 양분하는 모든 직격에 대해서 각 반원에 그러한 접점이 적어도 하나가 있거나, 혹은 직경이 그러한 2개의 접점들은 연결된다.

본 발명의 음각 및 천공된 물질들은 L/T비가 적어도 약5, 바람직하게는 적어도 약10, 더 바람직하게 적어도 약15인 돌기들을 포함한다. 본 발명의 음각 및 천공된 물질들은 L/L비가 적어도 약0.5, 바람직하게 0.7, 더 바람직하게는 적어도 약1.0이다.

본 발명의 음각 및 천공된 물질들이 극히 광범위하게 다양한 형상의 돌기들을 갖기 때문에, 그러한 돌기들은 1개 이상의 내접원이 있는 제1구멍을 가질 수 있다. 그러한 불규칙한 형상의 돌기들에 있어서, L/D비는 직경 D의 특별한 내접원을 둘러싸는 돌기의 부분을 가리킨다.

본 발명의 고압 액체 필름성형 방법의 장점은 그렇게 성형된 성형 필름에 실질적으로 평탄한 평편 필름의 어떤 물리적 성질을 보유할 수 있다는 것이다. 실제로 평탄한 출발 필름의 원하는 물리적 성질들은 대개 그러한 성형된 필름의 돌기들 사이의 랜드지역에서 실질적으로, 그리고 돌기들의 측벽들에서 어느정도 보유될 수 있다. 필름이 돌기에서 물리적으로 뒤틀리기 때문에, 돌기들의 필름, 특히, 제2구멍에 인접한 곳의 필름은 랜드지역의 필름과는 좀다른 물리적 성질을 대체로 얻는다.

종래 진공성형 방법에 대해서 본 발명의 방법이 갖는 주용한 잇점은 실질적으로 평탄한 필름으로 가공된 표면외관 및 성질들을 보유할 수 있다는 것이다. 예를들면, 매트 표면, 혹은 미세한 양각 모양과 같은 표면 거침이 있는 대략 평탄한 열가소성 필름은 본 발명의 방법에 의해 음각 및 천공되면서도 성형된 필름의 랜드지역 위에, 그리고 성형된 필름의 돌기 측벽들 위에 많이 매트 표면 혹은 미세한 양각 무늬를 보유할 수 있다. 이는 반짝이는 “플라스틱”모양이 없는 음각 및 천공된 필름을 얻는 데 특별한 잇점이다. 그러한 표면 거침은 매트 처리의 경우와 같이 성형전에 평편한 필름의 일면에만 있어도 되고, 혹은 대개 미세한 양각 무늬의 경우와 같이 대략 평편한 필름의 모든 곳에 분명히 연장해도 된다. 투명 혹은 반투명한 필름에 있어서, 필름의 어느 한면에 표면 거침을 두는 것은 양면에 반짝이는 플라스틱 외관을 감소시키는 데 효과적이다.

그러한 표면 거침이 미성형된 필름의 적어도 한면에 있는 경우, 성형된 필름은 그 적어도 일면에, 가령 제11도의 예시적인 성형된 필름(150) 랜드지역(160)의 상부면이나 하부면에 표면거침을 나타낼 수 있다. 그러한 경우라면, 성형된 필름(150)은 랜드지역(160)의 상부면 평면에서 적어도 L/4의 평균 깊이로 각 천공된 돌기(155) 측벽(163)의 적어도 일면에 그러한 표면 거침을 나타낼 것이다. 그러나, 제2구멍(162)이 성형공정 동안 성형될 때 제2구멍(162)에 인접한 측벽(163)의 내측면(164)과 외측면(167)에서 필름이 극도로 신장되기 때문에 이 지역에서 둘다 필름의 표면이 매끄러워 보인다. 본 발명의 바람직한 성형된 필름은 랜드지역(160)의 상부면 평면에서 적어도 약 L/2의 깊이로 천공된 돌기(155) 측벽(163)의 적어도 일면에 표면 거침을 나타낸다.

천공된 돌기 측벽들의 표면에 그러한 표면 거침의 깊이는 성형되는 필름의 성질과 성형 조건에 의존한다.

제10도는 랜드지역(151)에 표면 변형들(156)을 가진 본보기적인 성형 스크린(127)을 나타낸다. 그러한 성형 스크린을 만드는 방법은 구주특허원 제0.059,506A2호에 기술되어 있는데, 그 설명이 여기에 참고로 병합된다. 성형면에 표면 변형을 가진 성형 스크린을 만드는 다른 방법은 미특허 제4,327,730호에 기술되어 있고, 그 설명이 여기서 참고로 병합된다.

미특허 제4,327,730호는 성형면의 두 랜드지역과 성형면의 함몰부 측벽들 상에 불규칙한 표면 변태를 가진 성형 스크린을 개발했다.

반면에 구주특허원 제0.059,506A 2호는 성형면의 랜드지역 위에만 표면 변태의 규칙적인 무늬를 가진 성형 스크린을 설명한다.

어떤 형식의 성형 스크린이나 본 발명의 피성형물을 생산하는데 사용될 수 있다. 그러나, 무차별한 모양 이건 규칙적인 모양이건 성형면의 랜드지역 위에만 표면 변태, 가령 제10도의 성형스크린(127)의 성형면(129)의 랜드지역(151)위에 표면 변태(156)과 같은 것을 가진 성형 스크린을 사용하는 것이 바람직하다.

랜드지역 위에 표면 변태를 지닌 성형 스크린을 사용하게 되면, 그러한 표면 변태가없는 성형 스크린이 사용될 때 보다 성형스크린의 성형면 영상과 더욱 밀접히 일치하는 피성형 필름이 얻어진다는 것이 밝혀졌다.

본 발명이 이와 같은 어떤 특별한 발생 메카니즘에 종속되지 않는다 할지라도, 그것은 필름 웨브(10)와 성형면(29) 사이의 마찰력에 주로 기인한다고 믿어진다.

함몰부의 측벽들 위가 아니라 랜드지역 위에 표면 변태를 지닌 바람직한 성형 스크린을 사용하게 되면, 성형 스크린에 의해 피성형 필름에 부여된 거침은 피성형 필름의 돌기들 측벽이 아니라 피성형 필름의 랜드지역들에 국한된다. 성형된 필름이 그 한 면만이 거칠고 한면에 매끄럽게 되어있을 때, 최종적인 피성형 필름은 성형면 랜드지역의 표면 변태에 의해 부여된 기침과 출발 필름의 거침이 합해진 랜드지역의 표면 거침을 나타낸다. 성형된 필름은 또한 출발 필름의 한면 위에 있는 표면 거침에 대응하는 돌기 측벽의 한면의 적어도 일부분에 표면 거침을 나타낸다.

그러나 성형된 필름은 출발 필름의 매끄러운 면에 상당하는 돌기 측벽의 어느 면에나 표면 매끄러움을 나타낸다.

성형될 평편한 필름의 제1면(성형 스크린의 성형면에 근접한 면) 위의 표면 거침은 성형면의 랜드지역 위의 표면 변태와 유사한 효과를 가진다. 그와 같이 필름의 제1면이 거칠게 되어 있으면, 필름의 제1면이 매끄럽게 되어 있을 때 보다 성형된 필름이 성형 스크린의 성형면 영상에 더욱 일치하게 된다. 이것은 필름 웨브(10)와 성형면(29) 사이의 마찰력에 주로 기인한다고 믿어진다.

다양한 크기 및 형상의 기공들을 포함한 복잡한 모양을 지닌 음각 및 천공된 열가소 필름 웨브들은, 본 발명의 고압 액체 분류 필름성형 방법으로 생산될 수 있다. 서로 인접히 큰 구멍(121) 및 작은 구멍(122)을 가진 예시적인 피성형물(120)의 부분평면도가 제6도에 나타나 있다. 본 발명의 그러한 음각 및 천공된 물질들은 적어도 약 2,5,10,20,50 혹은 그 이상의 인수만큼 다른 직경들을 지닌 인접한 돌기들을 포함하고 중합체 필름으로 되어 있다.

성형되는 물질의 두께가 그 물질의 인접 지역들의 성형과 실제로 무관하기 때문에, 그러한 물질의 성형은 본 발명의 방법을 사용하여 가능하다. 이는, 일단 구멍이 필름에 성형되면 바로 주면 지역의 필름 두께를 가로지르는 압력차는 실질적으로 감소되는 종래의 진공성형 방법과는 다르다. 그래서 종래의 진공 성형 방법을 사용하면 큰 구멍들에 인접히 매우 작은 구멍들을 성형하기가 보통 불가능하였다.

이와 같이 성형되고 있는 물질의 바로 주변 지역에 무관하게 성형함으로써, 본 발명의 방법은 다양한 형태의 돌기들을 성형되는 물질에 부여하는 데 사용될 수 있다. 성형될 수 있는 형상은 거의 무한히 다양하다. 예를들어, 좁은 개방지역에 인접히 큰 개방지역이 형성될 수 있다. 인접한 대소 개방지역들을 가진 불규칙한 피성형 구멍들(181)을 가진 예시적인 피성형 필름(180)의 부분평면도가 제12도에 나타나 있다. 그러한 필름은 불규칙한 형상의 단면적을 가진 돌기들을 가지고 있어, 적어도 2개의 직경 D인 원들이 그 돌기안에 내접될 수 있고, 2원들은 중첩하지 않고, 또 적어도 약 2,5,10,20,50 혹은 이상의 인수만큼 다른 직경들을 지닌다.

성형 스크린에 있는 구멍의 크기에 이와 같이 덜 민감함으로써, 본 발명의 방법에 성형 스크린(27)을 지지하는 데 사용될 수 있는 구조물들이 더 많은 가요성을 지니게 된다. 예를들어, 성형 구조물(28)이 종래 진공 성형 방법으로 음각 및 천공된 필름을 만드는 데 사용된다면, 천공된 돌기의 성형이 완전하지 못해 성형면(29)의 구멍들이 벌집(26)의 금속 소실 벽들의 의해 부분적으로 막힌다는 것이 밝혀졌다. 성형면(29)의 구멍들이 그와 같이 부분적으로 막히면, 돌기들은 천공되지 않게 된다. 반면에, 성형면(29)에 그와 같이 부분적으로 막힌 구멍들은, 그러한 막힘이 성형되는 필름의 일부분을 직접 지지하지 않는 한 본 발명의 고압액체 분류 성형방법이 사용될 때 천공된 돌기의 성형에 거의 영향을 미치지 못한다.

용융된 필름 웨브의 진공성형에 의해 피성형 필름을 만드는 종래 방법에 있어서, 필름을 그 성형면에서 벗겨내기 전에 성형된 필름의 새로운 부피형상을 경화시키도록 필름이 그 용융온도 범위 아래로 냉각되어야 한다. 필름의 경화에 요구되는 열전달은 종종 그러한 방법에 있어서 속도제한 단계가 된다. 본 발명의 방법은 필름 웨브가 전 공정을 통해 고질상태인 채로 수행되므로, 필름을 성형면에서 벗겨내기전에 필름을 경화시키는데 냉각이 필요치 않다. 그래서 본 발명의 방법은 매우 고속으로 가동되어 실질적인 경제적 이익을 얻는다. 제1도 및 제2도에 도시된 예시적인 방법은 더 낮은 속도로 가동될 수 있는데 2m/sec 혹은 더 빠른 속도로 가동하는 것이 보통이다. 그러한 방법에 바람직한 속도는 약 4m/sec-약 8m/sec이고, 약 15m/sec속도까지 얻어진다.

용융된 필름이 직접 필름 압출기에서 성형면 위로 이송되는 종래 방법이 적당하게 높은 성형 속도(약 2.5m/sec 미만이 상업적인 규모로 보통 얻어진다)를 얻을 수 있는데, 그와 같이 적당히 높은 속도로 생산된 피성형 필름에는 높은 분자 방향성이 부여된다. 그와 같이 높은 분자 방향성은, 성형된 필름에 큰 부동방성을 유도하기 때문에 대표적으로 좋지 않은 것이다.

본 발명의 방법은, 필름이 그 용융온도 범위 아래의 온도에서 보유되고 또 크게 신장되지 않으므로 필름에 그와 같은 좋지 않은 분자 방향성을 주지 않고서 매우 높은 속도로 성형된 필름을 생산할 수 있다.

경화되어야 할 용융된 필름이 없으므로, 본 발명의 방법은, 실질적으로 평탄한 물질 웨브의 일부만을 성형하는 것이 요구되는 경우에 매우 높은 속도로 사동될 수 있다. 제7도는 성형된 1회용 기저귀의 덮개층으로 사용할 수 있도록 부분들(115)로 분할되는 열가소성 필름 웨브(110)의 일부를 나타낸다. 성형된 필름 웨브(110) 는 기저귀의 다리 밴드와 허리 밴드가 되는 지역들(111)에서만 음각 및 천공된다. 그래서 천공된 지역들(111)은 기저귀의 다리와 허리부 주위의 통기성 착용물을 제공하여 안락함을 준다. 필름웨브(110)의 나머지 지역(112)은 습기차단재가 된다.

종래의 진공 필름 성형 방법을 사용하여 필름 웨브(110)를 만들게 되면, 전체 필름 웨브(혹은 웨브110의 적어도 실질적인 부분들)는 지역(111)들이 음각 및 천공되는 곳에서 보통 용융상태에 있을 것이다. 그러면 필름을 고화시키기 위해 필름 웨브(110)의 용융된 부분들은 냉각되어야 할 것이다. 천공되지 않은 지역(112)의 급속한 냉각이란, 지역(112)에 냉각 유체가 흐르는 기공들이 없으므로 특히 곤란하다.

필름 웨브가 본 발명의 방법에 의해 고질 상태에 있는 동안 필름 웨브(110)의 지역(111)은 쉽게 음각 및 천공될 수 있다.

제2도 및 제3도에 도시된 장치는, 일정간격 떨어진 어떤 지역에만 성형 스크린(27)에 성형면(29)의 구멍들을 제공하여 필름 웨브(110)에 성형된 지역(111)을 제공하는데 사용될 수 있다.

그러한 공정은 성형후에 필름을 고화할 필요가 없으므로 고속으로도 쉽게 수행 될 수 있다.

본 발명의 방법에 따라 음각 및 천공된 물질을 생산하는 데 있어서, 앞 뒤 가장자리에 대해 서로 대칭인 함몰부 및 구멍들이 있는 성형 스크린을 사용한다고 해서 성형된 필름 웨브에 반드시 대칭인 음각된 돌기들이 얻어지는 것은 아니다는 것이 밝혀졌다.

액체 분류(22)가 필름 웨브(10)의 제2면(12)에 부딪치는 각도가 성형된 필름 웨브(15)의 돌기들의 대칭성에 영향을 줄 수 있다는 것이 밝혀졌다. 실제로 일어난다고 믿어지는 메카니즘이 제4 및 제5도에 예시되어 있는데, 장치 및 공정은 성형면(29)에 수직하게 도시된다. 제4도에서, 액체 분류(22)가 주행방향(101)에서 설치되어 있어 성형면(29)의 운동방향(100)에 대략 수직한 각도로 필름 웨브(10)의 제2면(12)에 부딪친다.

함몰부(97)가 액체분류(22)에 접근함에 따라, 함몰부(97)의 앞가장자리에 있는 필름 웨브(10) 부분이 최초로 액체 분류(22)에 접촉된다. 이로써 그 필름 웨브(10) 부분이 함몰부(97)안으로 신장되어, 결국 제4도에 도시된 바와 같이 비대칭적으로 천공된다.

성형면(29)의 운동방향(100)에 대해 적당한 각도(99)를 이루고 주행방향(101)으로 액체 분류(22)를 설정함으로써 실질적으로 대칭되는 천공돌기가 얻어질 수 있다는 것이 밝혀졌다. 성형면(29)에 수직하게 보았을 때 여기서 정의되는 각도(99)는, 액체분류(22)가 성형면(29)에 접근하는 경우에 그 주행방향(101)과 액체 분류(22)가 성형면(29)에 부딪치는 지점으로부터 성형면(29)의 운동방향(100)사이의 각도이다. 액체분류(22)를 설치하는 적절한 각도(99)는 성형 스크린(27)의 성형면(26) 모양과, 필름 웨브(10)가 액체분류(22)를 지나가는 속도에 의존할 것이다. 매우 높은 속도에서, 액체 분류(22)의 원하는 각도(99)는 성형면(29)의 주행 방향에 수직한 각도에 접근한다.

본 발명의 방법은, 금속 박막, 비제직 물질 및 종이와 같은 다른 물질과 열가소성 필름의 음각 및 천공된 박층을 생산하는데 특히 유용하다. 본 발명의 방법은 그러한 박층을 음각 및 천공하는데 뿐만아니라, 박층의 판들을 서로 접착하게 하는데도 사용될 수 있다. 이는, 2개(혹은 그 이상)의 대략 평탄한 물질 웨브들을 동시에 성형드럼(30)위로 이송함으로써 제1도 및 제2도에 도시된 대표적인 방법들을 사용하여 이루어진다.

그러한 공정의 일부가 제9도에 도시되어 있는데, 여기서 열가소성 필름 웨브(210)와 금속박막 웨브(211)이 평탄한 접촉을 한 체성형 드럼(30)의 성형면(29) 위로 이송되고, 분무계통(25)으로 부터의 액체 분류(22)에 의해 성형되어 음각 및 천공된 박판(215)을 만든다. 성형된 박판(215)의 천공된 3차원 돌기들은 열가소성 필름과 금속 박막층들의 교합을 제공하여 박판층들이 함께 고정된다.

앞서 제공된 도면들은 암 성형면상에 필름을 성형하는 것을 설명했는데, 여기서 성형되는 물질은 고압 액체 분류에 의해 성형면의 함몰부 혹은 요면들 안으로 가압된다. 그러한 암성형면들은 인장강도 보다 더 큰 압축당도를 가진 물질들에 주로 적합하다. 압축강도 보다더큰 인장강도를 가진 물질들을 성형하려면, 제8도에 예시된 바와 같은 숫 성형면들이 바람직하다. 변형성 물질 웨브(310)가 액체분류(322)의 충돌작용에 의해 성형구조물(328)의 숫 성형면(329)상에 성형되어, 성형된 물질 웨브(315)를 만든다.

[실시예]

다음의 실시예들은 본 발명의 예시로서 설명되므로 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다.

[실시예 1]

음각 및 천공된 필름 웨브가 제1,2도 및 제3도에 도시되고 전술된 방법에 의해 실질적으로 만들어 졌다. 제10도 성형 스크린(127)이 필름을 성형하는데 사용되었다. 필름 웨브는 델라웨어 주 해링톤시 콘소리데이티드씨모플라스틱스 사에서 만드는 제품 번호 23932인 두께 0.025m, 폭 19.4cm인 저밀도 폴리에틸렌 필름 웨브였다. 필름 웨브(10)는 표면(11)상에 매트 처리를 했고 표면(12)상에 코로나 방전처리를 했다.

성형 드럼(30)은 필름 웨브(10)의 속도가 약 4m/sec가 되게 구동되었다. 피동 S-감기로울들(31/32,33/34, 및 35/36)은 전 공정을 통해 필름 웨브(10) 및 성형된 필름 웨브(15)에 적절한 인장이 걸릴 수 있도록 차이진 표면 속도들로 구동되었다. 피동 S-감기 로울들(31/32), (33/34) 및 (35/36)의 이런 표면 속도들은 성형 그럼(30) 속도의 백분율로서 각각 97.5%, 108% 및 113%였다. 인장 측정 로울들(58),(67) 및 (82)로 측정된 인장력은 주행중에 각각 0.9kg, 0.5kg 및 1.2kg였다.

필름 웨브(10)는 4,8cm씩 균일하게 떨어지고 필름 웨브(10)를 가로질러 집중된 5개의 분무 노즐(90)에서 나온 액체 분류(22)의 흐름에 의해 음각되고 천공되었다. 노즐(90)은 일리노리주, 웨아톤시 스프레잉 시스템사의 제품인 워쉬제프(wash jet), 형 2540 이었고, 그것들은 25°각도의 평편란 분부를 제공한다. 액체분류(22)는 압력 830N/㎠(1200psig), 온도 70℃에서 노즐(90)들에 공급된 물로서, 5개의 노즐들을 통해 5.7m/sec의 물을 흘려 보냈다.

노즐은 25°의 분무각이 기계횡단 방향에 평행하고 집중되도록 정해진다(분무의 가장 얇은 곳이 기계방향-성형면 29의 주행방향에 평행한다). 노즐들은 물 분류(22)의 평탄한 분무가 성형면(29)의 주행방향에 대해 81°의 각을 이루면서 필름 웨브(10)의 면(12)에 부딪치도록 정해진다.

그렇게 만들어진 성형된 필름 웨브(15)는 돌기들의 실질적인 부분과 랜드지역들에서 표면(11)에 매트처리를 보유했다.

성형된 필름 웨브(15) 몇(12)의 실질적인 부분위에서 코로나방전 이온화가 보유되었다.

그렇게 만들어진 성형된 필름 웨브(15)는 약 0.65㎜의 평균 길이 L과 약 0.8㎜의 평균 내접원 직경D를 가진 천공된 돌기들을 가졌다. 성형된 필름 웨브(15)는 약 25의 L/T비와 약 0.8의 L/D비를 가졌다. 치수 L 및 D는 적절한 확대기를 사용한 광학 측정기에 의해 결정되었다.

[실시예 2]

음각 및 천공된 필름 웨브는 다음의 사항을 제외하고는 실시예1에 사용된 방법에 따라 만들어졌다. 즉, 필름웨브(10)의 속도는 약 7.5m/sec였고, 물이 압력 1040N/㎠(1500psig)에서 노즐들(90)에 공급되어 5개의 노즐들을 통해 7.6l/sec의 물을 흘려보냈고, 노즐들은 물 분류(22)의 평편란 분무가 성형면(29)의 주행방향에 대해 85°각도를 이룬채 필름 웨브(10)의 면(12)에 부딪치도록 설치된다.

그렇게 해서 만들어진 성형된 필름 웨브는 실시예1에 의해 만들어진 성형된 필름 웨브와 실질적으로 동일한 특성을 가졌다.

[실시예 3]

필름 웨브(10)가 텍사스주 하우스톤시 액손 케미컬사, 제품번호 XELF 4251인 높은 인열강도 폴리프로필렌 혼합물인 점을 제외하고는, 음각 및 천공된 필름 웨브가 실시예1의 방법으로 만들어졌다.

그렇게하여 만들어진 필름 웨브는 약 0.53㎜의 평균 깊이 L 및 약 0.8㎜의 내접원 직경을 가진 천공된 돌기들을 가졌다. 그래서 성형된 필름 웨브는 약 21의 L/T비와 약0.7의 L/D비를 가졌다.

본 발명의 특별한 실시예들이 도시되고 설명되었는데, 당분야에 익숙한 자라면 본 발명의 개념과 범주에 벗어나지 않고서 여러 가지 변경 및 개조를 가할 수 있을 것이다.

Claims (43)

1. 무한한 길이와 제1면 및 제2면을 갖고 변형 온도 범위를 갖는 편평하고 변형 가능한 물질인 연속 웨브를 성형된 물질로 변형하는 방법에 있어서, 웨브의 길이 방향으로 이동하여 웨브를 길이 방향으로 운반하는, 성형 구조물의 성형면에 인접한 웨브의 제1면을 성형 구조물 위에 제공하는 단계와 웨브가 상기 성형면 쪽으로 변형되게 할 만큼 충분한 힘과 질량 흐름을 가져서 상기 웨브가 3차원 형상으로 변형될 수 있게 하는 액체 분류를 상기 웨브의 제2면에 가하는 단계 및, 상기 단계중 웨브 웨브가 변형 온도 범위 아래로 유지되도록 상기 웨브의 온도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 웨브를 성형된 물질로 변형하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 웨브는 용융 온도 범위가 있는 열가소성 필름을 포함하고, 상기 변형 온도 범위는 상기 필름의 용융 온도 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 열가소성 필름은 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이 물질들을 함유하는 혼성 중합체와 혼합물로 구성된 그룹으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 필름은 약 0.01㎜내지 약 0.04㎜의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제2항에 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 성형하기 전의 필름의 표면 외관과 기계적 성질들이 성형된 필름에도 실질적으로 보유되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제2항에 있어서, 구멍내부에 측벽과 양끝을 갖는 함몰부들을 포함하고 상기 성형면 내부의 구멍으로 부터 대향면까지 개방되어 있는 모양진 성형면과 대향면을 갖는 성형 구조물을 사용하여 음각 및 천공된 물질의 웨브를 제조하는 방법으로서, 액체 분류는 상기 물질의 웨브에 기공을 생성하는 충분한 힘과 질량 흐름으로 웨브의 제2면에 가해지고, 상기 액체 분류의 적어도 일부가 상기 웨브의 기공과 상기 성형면의 구멍 및 상기 성형 구조물을 통해 흐르며, 상기 액체 분류는 상기 웨브가 함몰부 안으로 연장되게 하고 상기 웨브의 제1면이 함몰부의 측벽돌 쪽으로 가압되게 하는 충분한 힘과 질량 흐름을 가져서 천공된 돌기들이 상기 웨브에 성형되게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 액체 분류가 구멍들을 통해 상기 성형 구조물안으로 흐르는 지역에 있는 성형구조물의 대향면 아래에 진공이 가해지는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 성형면의 운동 방향에서 수직하게 볼 때, 액체 분류가 이동 방향에 설치되어 한 지점에서 상기 성혐면에 부딪쳐서, 액체 분류가 상기 성형면에 접근할 때의 상기 액체 분류의 이동 방향과 상기 액체 분류가 성형면에 부딪치는 상기 지점으로 부터의 상기 성형면의 운동방향 사이의 각도가 예각이 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제6항에 있어서, 상기 성형면은 약 4m/sec이상의 선형 속도로 웨브의 길이 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 웨브의 일부만이 성형되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제6항에 있어서, 상기 음각 및 천공된 웨브의 각 돌기들은 필름 제2면의 일부를 포함하는 내측면과 필름 제1면의 일부를 포함하는 외측면을 가지며, 성형전의 상기 필름은 제1면 및 제2면 중 적어도 한 면에 표면 거침을 나타내고, 상기 필름은 상기 음각 및 천공된 필름의 각 돌기 측벽의 내외면중 적어도 한 면의 일부분에 표면 거침을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제6항에 있어서, 편평한 물질의 제1면에 표면 거침을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제6항에 있어서, 상기 성형면은 함몰부 사이에 표면이 거친 랜드 지역을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제1항에 있어서, 상기 액체 분류는 고압 분무 노즐로부터 웨브의 제2면에 가해지고, 액체는 적어도 약 350N/㎠(1000psig)의 압력에서 상기 분무 노즐로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 액체는 적어도 약 700N/㎠(1000psig)의 압력에서 분무 노즐로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제1항에 있어서, 상기 액체는 약 40℃ 내지 약 90℃온도의 물인 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제1항에 있어서, 상기 성형면은 성형 드럼의 원통면인 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제1항에 있어서, 상기 성형면은 무한 벨트의 외측면인 것을 특징으로 하는 방법.
19. 무한한 길이와 변형 온도 범위를 갖는 편평한 물질의 연속 웨브를 성형된 물질로 변형하는 장치에 있어서, 모양진 성형면을 가진 성형 구조물과, 상기 성형면을 웨브의 길이 방향으로 이동시키는 수단과, 상기 웨브가 상기 성형면의 형상으로 성형되게 할 수 있는 충분한 힘과 질량 흐름을 갖는 액체 분류를 상기 성형면에 가하는 수단 및, 상기 변형 온도 범위 이하로 웨브의 온도를 유지하도록 웨브의 온도를 조정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 웨브를 선형된 물질로 변형하는 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 성형면의 구멍 내부에서 대향면까지 개방되어 있는 성형면은 구멍 내부에 측벽과 양끝을 가진 함몰부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 성형면은 함몰부 사이에 표면에 거친 랜드 지역을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
22. 제19항 내지 제21항에 있어서, 액체 분류를 가하는 수단은 고압 분무 노즐을 포하하는 것을 특징으로 하는 장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 노즐은 기계 횡단 방향으로 약 30°미만의 팬 각도를 가진 편평한 팬형 분무로 액체 분류를 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
24. 제22항에 있어서, 상기 노즐은 성형면의 운동 방향에 수직하게 바라볼 때, 액체 분류가 이송 방향을 가지며, 상기 액체 분류의 이송 방향과 상기 성형면의 이동 방향 사이의 각도가 예각인 것을 특징으로 하는 장치.
25. 제19항에 있어서, 상기 웨브의 온도 조절 수단은 액체 분류의 온도를 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
26. 최대 두께 T로 분리된 제1면과 제2면을 갖는 중합체 필름을 포함하는 음각 및 천공된 물질에 있어서, 상기 물질은 평면을 형성하는 상부면을 갖는 랜드 지역과 상기 필름의 제2면의 일부 및 상기 필름의 제1면의 일부를 포함하는 하부면으 포함하며, 상기 필름은 상기 랜드 지역의 상부 및 하부면중 적어도 하나의 면이 거칠고 천공된 돌기를 포함하며, 상기 각 돌기는, 상기 평면내에 위치하는, 직경 D의 원이 내접할 수 있는 단면적을 갖는 제1구멍과, 상기 평면 아래의 아주 멀리 떨어져 있는 제2구멍과, 상기 측벽의 내측면과 외측면 중 적어도 한 면이 상기 평면으로 부터의 평균 깊이가 적어도 약 L/4인 표면 거침을 나타내고 상기 제2구멍에 인접한 상기 측벽의 내외측면 양쪽의 표면이 매끄러운 필름의 제2면의 일부를 포함하는 내측면과 상기 필름의 제1면의 일부를 포함하는 외측면을 가지고 상기 제2구멍의 외주 둘레를 상기 평면에 수직한 방향으로 측정하여 상기 평면으로 부터 평균 깊이 L을 갖는, 상기 제1구멍과 제2구멍을 서로 연속하여 연결하는 측벽과, 적어도 약5의 L/T비 및, 적어도 약 0.5의 L/D비를 포함하는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
27. 제26항에 있어서, 상기 필름은 랜드 지역의 하부면 위에 표면 거침을 나타내는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
28. 최대 두께 T로 분리된 제1면과 제2면을 갖는 중합체 필름을 포함하는 음각 및 천공된 물질에 있어서, 상기 물질은 평면을 형성하는 상부면을 갖는 랜드 지역과 천공된 돌기들을 포함하는 필름의 제2면의 일부 및 상기 필름을 제1면의 일부를 포함하는 하부면을 포함하며, 상기 각 돌기는, 상기 평면내에 위치하는, 직경 D의 원이 내접할 수 있는 단면적을 갖는 제1구멍과 상기 평면 아래로 아주 멀리 떨어져 있는 제2구멍과, 적어도 약 2의 인수만큼 다른 직경들을 갖는 인접한 천공 돌기를 갖는 상기 필름의 제2면의 일부를 포함하는 내측면과 상기 필름의 제1면의 일부를 포함하는 외측면을 가지고 상기 제2구멍의 외주 둘레를 상기 평면에 수직한 방향으로 측정하여 상기 평면으로 부터 평균 깊이 L을 갖는, 상기 제1구멍과 제2구멍을 서로 연속적으로 연결하는 측벽과, 적어도 약5의 L/T비 및, 적어도 약 0.5의 L/D비를 포함하는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
29. 제28항에 있어서, 필름도 적어도 약 5의 인수만큼 다른 직경을 갖는 인접한 천공 돌기를 갖는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
30. 제29항에 있어서, 필름은 적어도 약 10의 인수만큼 다른 직경들을 갖는 인접한 천공 돌기를 갖는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
31. 제30항에 있어서, 인접한 천공 돌기는 적어도 약20의 인수만큼 다른 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
32. 제28항에 있어서, 제1구멍이 불규칙한 형상의 단면적을 가지고 있어 적어도 2개의 직경 D 인 원들이 그 안에 내접하지만 서로 중첩되지 않고, 상기 2개의 원들이 적어도 약2의 인수만큼 다른 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
33. 제32항에 있어서, 2개의 원들이 적어도 약5의 인수만큼 다른 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
34. 제32항에 있어서, 2개의 원들이 적어도 약10의 인수만큼 다른 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
35. 제26항에 있어서, 상기 필름은 제2구멍에 인접한 측벽의 외측면과 내측면 양측에 매끄러운 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
36. 제26항에 있어서, 상기 필름은 랜드 지역의 상부면과 하부면중 적어도 한면위에, 그리고 측벽의 내측면과 외측면중 적어도 한면위에 상기 평면에서 적어도 약 L/4의 평균 깊이로 표면 거침을 나타내는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
37. 제26항에 있어서, L/T비가 적어도 약10인 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
38. 제26항 또는 제27항에 있어서, 상기 필름은 평면으로 부터 적어도 약 L/2의 깊이로 표면 거침을 나타내는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
39. 제26항에 있어서, L/T비가 적어도 약15인 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
40. 제26항에 있어서, L/D비가 적어도 약0.7인 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
41. 제26항에 있어서, L/D비가 적어도 약1.0인 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.
42. 제26항에 있어서, 중합체 필름은 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 이 물질들을 소량 함유하는 혼성 중합체 및 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택되는 열가소성 필름인 것을 특징으로 하는 음각 및 천공되 물질.
43. 제26항에 있어서, 상기 필름은 약 0.01m 내지 약 0.04㎜의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 음각 및 천공된 물질.

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