JP3423322B2 - 変形自在の隔離部によって保護された物質を備えた材料及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、物質を収容するための空間が内部に設けら
れた立体的表面特徴部を持つように成形されたシート状
材料に関し、更に詳細には、表面特徴部に及ぼされた力
により、これらの表面特徴部が変形するまで、表面特徴
部により外部表面が物質と接触しないようにされている
材料に関する。

発明の背景 有用物質がコーティング又は含浸してあり、ターゲッ
ト表面との接触時に使用されるようになった物品があ
る。このような物品の表面上に又は表面近くに物質を置
くことには利点があるが、有用物質が保護されておら
ず、使用しようとする前に不注意で接触してしまうこと
があるという欠点がある。このような物品の一つの範疇
には、テープ及びラベルの分野が含まれる。

テープ、ラベル、及び接着剤でコーティングした表面
をターゲット表面に付着するのに感圧接着剤を使用する
他の物品の分野では、ターゲット表面への早期粘着（pr
emature sticking）の問題が認識されている。即ち、接
着剤でコーティングした表面をターゲット表面上に適正
に位置決めできる前に接着剤がターゲット表面と不注意
で接触することによって、一つ又はそれ以上の箇所で早
期粘着が起こり、これによって、適正に位置決めするこ
とができなくなるのである。更に、早期粘着により、タ
ーゲット表面に最終的に位置決めする前に接着剤が汚れ
たり劣化したりしてしまう。

材料表面上に隔離部（standoff）を設け、これらの隔
離部間に接着剤要素を配置することによってこの問題点
を解決しようという試みがなされてきた。隔離部には、
接着剤表面から外方に延び、接着剤表面が露呈されて接
触する前に最初に別の表面と接触する任意の手段が含ま
れる。別の表面による早期接触からの接着剤の保護は、
例えば、ポリマーフォーム製ストリップを加えて変形自
在の隔離部を接着剤表面上に形成することによって行わ
れてきた。しかしながら、ポリマーフォームは、ばね作
用で戻る傾向があり、ターゲット表面と結合した接着剤
に引き剥がし力を加える。かくして、この望ましからぬ
引き剥がし力に打ち勝つため、更に強力な接着剤が必要
とされる。

カルホーン等に賦与された米国特許第5,141,790号に
は、接着剤でコーティングした表面を有し、シートがタ
ーゲット表面に押し付けられるまで接着剤がターゲット
表面と接触しないように粒子塊が接着剤上で外方に対し
て離間する、再位置決めを一回行うことができる感圧テ
ープが開示されている。粒子の厚さは接着剤層よりも小
さいため、表面に押し付けられると、粒子が接着剤の表
面の下に沈み、離間機能を失う。接着剤がテープの最も
高価な成分であるため、及び厚い接着剤層で表面全体が
コーティングしてあるため、カルホーン等の特許は、費
用のかかる解決策を提供する。

マギド等に賦与された米国特許第4,061,820号には、
気泡を含むフォームが開示されている。フォームを圧縮
し、感圧接着剤を連続気泡に付けることができるように
フォーム表面の気泡キャビティを開放する。フォームに
加えられた圧縮力を開放すると、気泡が閉鎖し、接着剤
を隠す。フォームをプレスすると、感圧接着剤が気泡の
表面に現れ、フォームをターゲット表面に粘着する。こ
れもまた、費用のかかる問題解決策であると考えられ、
連続した即ち相互連結された接着剤パターンを形成でき
ない。更に、ポリマーフォームは、ばね作用による望ま
しからぬ戻り力を発生し、これは、ターゲット表面への
接着剤の結合を弱めるように作用する。更に、場合によ
っては透明であることが、例えば正確に配置する上で有
利であるが、マギド等の特許のフォームは透明ではな
い。

ウッド等に賦与された米国特許第4,959,265号には、
接着剤でコーティングしてあり、先の丸いステムが感圧
接着剤層を越えて突出した基材が開示されている。この
基材の後側は衛生ナプキンに結合できる。プレス作用を
加え、下着の布が接着剤と接触する深さまでステムを布
に強制的に貫入させることによって、ナプキンを下着の
布上に設置できる。ステムは、布を貫通することによっ
て、ファスナの付着性を大幅に強化する。ステムは、圧
縮及び曲げに対して抵抗性であるにも拘わらず極めてし
なやかでなければならない。ステムを備えた基材は、好
ましくは、強靱な熱可塑性樹脂から流し込成形又は押出
し成形によって形成される。ステムは、貫入されるべき
布の目に粗さに応じて、接着剤の表面高さの上方に20μ
ｍ乃至３μｍ突出している。接着剤の面積は、好ましく
は、ステムが占有する面積の３倍乃至30倍である。明ら
かに、ウッド等の特許は、剛性のターゲット表面に対し
ては使用できない。

サンダースに賦与された米国特許第5,344,693号に
は、接着剤でコーティングした表面を、別の表面から、
これらの表面が互いに押し付けられるまで互いに離間す
るため、接着剤でコーティングした表面から外方に延び
る相互連結されていない複数の離間手段を持つ基材が開
示されている。サンダースの離間手段は、変形不能であ
る。これらの離間手段は、各スペーサの寸法の最大80倍
の間隔が隔てられている。隔離部機能を提供する離間部
材が少数であるため、サンダースは、接着剤が誤って接
触することがないようにするため、部材間に一つの剛性
ウェブ並びに剛性部材を必要とする。サンダースの形体
における剛性は厚さと対応し、及び従って高価な材料で
ある。サンダースは、彼の発明が、再閉鎖可能な袋で使
用するためのものであると論じている。サンダースは、
ウッド等と同様に、ターゲット表面でなく部材が変形す
る剛性のターゲット表面で使用されるようになっていな
い。

1996年10月１日に出願された、本発明と同じ発明者
の、同時係属中の同一人に譲渡された米国特許出願第08
/584,638号には、非常に接近した変形可能な中空突出部
及びこれらの突出部間に配置された連続した感圧接着剤
層を持つように成形されたフィルムが開示されている。
この同時係属中の出願に触れたことにより、その出願に
開示されている内容は本明細書中に組入れたものとす
る。突出部が非常に接近しているため、ウェブ材料を非
常に薄く且つ可撓性にすることができ、それにも拘わら
ず、単位面積当りの隔離部の密度が高いため、誤って変
形されることに対する抵抗がある。しかしながら、この
同時係属中の出願は、感圧接着剤が突出部間に設けられ
た成形フィルムに関する出願である。同じ発明者は、新
たな材料についての更に広い構造並びにその変形例の製
造方法を発見した。

接着剤表面が隔離部によって保護された物品及び表面
の製造方法が、例えば、ローリッツェン等に賦与された
米国特許第5,453,296号に開示されている。ローリッツ
ェン等は、衛生ナプキンを使用者の下着に取り付けるた
めの凹所をなした接着剤パターンを持つ衛生ナプキンの
製造方法を開示する。ローリッツェン等は、流体不透過
性障壁フィルムに窪みを形成する。これらの窪みは、下
着に取り付けられるナプキンの側部にある障壁フィルム
に盛り上がった領域を形成する。接着剤は、盛り上がっ
た領域を持つ障壁フィルム側に、盛り上がった領域間に
別個のパターンをなして配置される。変形例では、ロー
リッツェン等は、障壁フィルムの盛り上がった領域の先
端に接着剤を付け、次いで盛り上がった領域を引き込ん
で窪みを形成する。これによって、接着剤は、窪みに有
利に配置される。しかしながら、ローリッツェン等の別
個に配置された接着剤は、ターゲット表面と気密接着剤
シールを形成することができない。

更に、ローリッツェン等は、隔離部は、輸送中及び貯
蔵中に接着剤が誤って接触することがないように保護す
るのに十分に強いが、作動するために変形自在であるよ
うに形成しなければならないともいっている。ローリッ
ツェン等は、厚さが0.08cm（0.03インチ）乃至0.15cm
（0.06インチ）のフォームによって十分な剛性が得られ
ると述べている。一実施形態では、円錐形の窪みは、開
放端の直径が0.25cm（0.1インチ）乃至1.27cm（0.5イン
チ）で深さが0.25cm（0.1インチ）乃至0.64cm（0.25イ
ンチ）である。このような大きな窪み及び厚いフォーム
により、消費者に送出するために小さく丸まることがで
きない。更に、大型の隔離部は、特に狭幅のターゲット
表面を取り扱う場合、連続シールでなく断続シールを形
成し易い。同様に、隔離部を更に接近して配置すると、
接着剤がターゲット表面と接触する頻度が高くなり、連
続シールに近付く。

ローリッツェン等の更に別の実施形態では、接着剤を
プリント装置でプリントベルトに転移し、このベルトが
接着剤を剥離ベルトに転移し、次いで障壁フォームウェ
ブに転移する。このシステムは先ず最初に、接着剤パッ
チからなる別個のパターンを障壁フォームウェブにプリ
ントするのに使用される。次いで、フォームウェブを真
空プレートと位置合わせする各接着剤パッチを成形プレ
ートの凹所の上に配置し、接着剤を含む窪みを真空によ
り形成する。この発明は、位置合わせを必要とするた
め、比較的大型で大きく離間された隔離部に限定される
ものと考えられる。ローリッツェン等の方法を使用して
比較的小さな隔離部をびっしりと並べたパターンを形成
することは困難である。これは、成形を行う上での位置
合わせに高度の正確性が必要とされるためである。ロー
リッツェン等の方法は、同時係属中の米国特許出願第08
/584,638号の高数密度の隔離部からなる微視的パターン
と比較して、隔離部の数密度が低い巨視的パターンを持
つ材料構造に限定されるものと考えられる。

発明の目的 本発明の目的は、物質層を内部に収容するための立体
構造を提供することである。物質は、立体構造が変形し
て実質的に平面構造になるまで、又は他の方法で付勢さ
れて物質を露呈し又は解放するまで、立体構造内にとど
まる。

本発明の別の目的は、変形自在の突出部を含む立体的
な表面を持ち、突出部間で物質が突出部の最外端の内側
に連続パターン又は不連続パターンをなして配置され、
突出部が物質の表面高さまで潰れた後にのみ、物質が外
部表面と接触できる変形自在のシート状材料を提供する
ことである。

本発明の更に別の目的は、変形自在の突出部を持つ変
形自在の材料を提供することである。この材料は、貯蔵
のため及びパッケージングを便利にするため、丸めて小
さなロールにするのに十分薄い。更に、この材料は、材
料をロールの形体で貯蔵する場合、ウェブを丸めるため
の張力等による早期変形が起こらないようにするため、
突出部の変形に対する抵抗が十分に大きい。

本発明の他の目的は、接着剤を内部に又はその間に含
む変形自在の突出部を持つ変形自在の材料を提供するこ
とである。突出部が変形すると、ばね作用による戻りを
最少にして変形し、そのため、露呈されてターゲット表
面と接触する接着剤は、ターゲット表面に結合されたま
まにするために過度に強力である必要がない。

本発明の更に他の目的は、凹所をなした物質層を持
つ、非常に小さな微細なパターンをなした立体構造を含
む材料を提供することである。材料は実質的に透明であ
るか或いは半透明であり、そのため、構造を変形させて
物質層を露呈する前に正確に位置決めできる。

本発明の他の目的は、凹所をなした物質層を持つ、非
常に小さな微細なパターンをなした立体構造を含む材料
を形成するための方法を提供することである。物質層は
変形自在の突出部と正確に位置合わせしてある。この方
法は、自動的に連続的に移動でき、又は連続ウェブフォ
ーマットで割り送り移動できる。

発明の概要 本発明では、「物質」という用語は、ターゲット表面
への送出前には実質的に非流動性である流動性物質を意
味する。「物質」という用語は、繊維又は他の相互係止
材料等の、流動性が全くない材料を意味する場合もあ
る。「物質」という用語は、流体又は固体を含む。本発
明では、「物質」という用語は、立体構造の開放した谷
部及び／又は窪み内に保持できる任意の材料であると定
義される。物質は、例えば、接着剤、静電気（electros
tatics）、機械的相互係止、毛管作用、表面吸着、及び
摩擦を使用して谷部及び／又は窪み内に保持できる。物
質は、谷部及び／又は窪み内に永久的に保持されていて
もよいし、露呈されて外部表面と接触したとき、又は変
形、加熱、又は他の方法で立体構造に作用を加えたとき
に解放されるようになっていてもよい。本発明で現在考
えられている物質は、ゲル、ペースト、フォーム、粉
体、凝集粒子、プリル小球、マイクロカプセルに封入し
た液体、ワックス、懸濁液、液体、及びこれらの組み合
わせである。

本発明の立体構造内の空間は、通常は開放しており、
従って、物質は、所定の場所にとどまり、何等かの付勢
工程を加えなければ構造から出ないようにしてあるのが
望ましい。本発明の付勢工程は、好ましくは、圧縮によ
り立体構造を変形させることである。しかしながら、物
質を流動化させる付勢工程は、材料を室温以上に加熱す
る工程であってもよいし、室温以下に冷却する工程であ
ってもよい。或いは、重力よりも大きな力を加えること
も含まれる。引張力等の他の変形力、及びこれらの付勢
現象の組み合わせもまた含まれる。

「変形自在の材料」という用語には、箔、ポリマーシ
ート、クロス、織布又は不織布、紙、セルロース繊維シ
ート、同時押出し物、積層体、及びこれらの組み合わせ
が含まれる。選択された変形自在の材料は、多孔質、無
孔質、又は微孔質であり、ガス又は液体に対して透過性
又は不透過性であり、親水性、疎水性、ハイドロスコピ
ック（hydroscopic）、オレオフィリック（oleophili
c）、オレオフォビック（oleophobic）であり、臨界表
面張力が高く又は低く、表面にテクスチャーが予め付け
てあり、弾性変形可能、塑性変形可能、導電性、及び非
導電性であるといった性質を備えているが、材料に備え
られる性質はこれらの性質及びこれらの性質の組み合わ
せに限定されない。

本発明の一つの特徴では、物質送出システムは、最外
面特徴部（outermost surface feature）及び物質を収
容するための相互連結された空間を持つ立体構造を有す
る。物質の表面高さは最外面特徴部の内側にあり、その
ため、物質は、誤って外部表面と接触することがないよ
うに保護される。ターゲット表面に送出される前に流動
化に対する抵抗が大きい物質が立体構造の相互連結され
た空間に入っている。物質は、立体構造が十分に変形し
て実質的に平面構造になり、これによって物質が露呈さ
れて外部表面を撓ませる必要なしに外部表面と接触する
まで、保護されたままである。最外面特徴部の数密度
は、6.45cm²（１平方インチ）当り200個の密度であり、
即ち1cm²当り31個の密度である。

立体構造は、圧縮力を立体構造の平面に対して実質的
に垂直方向に加え、これによって立体構造の最外面特徴
部を圧縮力の方向に変形させることによって、変形でき
る。別の態様では、立体構造は、引張力を立体構造の平
面に対して実質的に平行に加え、これによって立体構造
の最外面特徴部を平面に対して実質的に垂直方向に変形
させることによって、変形できる。更に、立体構造は、
立体構造の平面と実質的に平行に加えられた引張力と平
面に対して実質的に垂直方向に加えられた圧縮力とを組
み合わせ、これによって立体構造の最外面特徴部を平面
に対して実質的に垂直方向に変形させることによって、
変形できる。

本発明の別の特徴では、最外面特徴部と、物質が外部
表面と誤って接触することがないように保護されるよう
に物質を最外面特徴部の内部に収容するための空間を持
つ立体材料とを有する立体材料製造方法は、成形面を物
質でコーティングする工程と、物質コーティングを成形
面から材料部片に転移する工程と、物質が成形面と接触
した状態で材料部片を成形面上で成形し、立体構造にす
る工程とを有する。この方法は、立体構造の最外特徴部
の内側の空間内に物質を配置できるように立体構造と物
質とを正確に位置合わせする。この方法の別の工程に
は、物質が成形面よりも材料部片に容易に付着するよう
に、成形面の臨界表面張力を低下する工程が含まれる。

本発明の更に別の特徴では、材料が変形するまで、外
部表面と誤って接触することがないように保護された物
質を有する材料の製造方法は、フォーミングスクリーン
に第１物質をコーティングする第１工程を含む。フォー
ミングスクリーンは、上面及び複数の凹所を有する。コ
ーティング工程は、第１物質を凹所以外の上面に塗布す
る。第２工程は、第１側部及び第２側部を持つ材料部片
を、第１側部がフォーミングスクリーンの上面上の第１
物質と接触するようにフォーミングスクリーン上に導入
する工程を含む。第１物質は、材料部片の第１側部に選
択的に付着する。第３工程は、材料部片を成形し、フォ
ーミングスクリーンの凹所内に第１側部から延びる複数
の中空突出部を形成する工程である。複数の中空突出部
は、谷部によって離間されており、これらの谷部に第１
物質がフォーミングスクリーンから転移される。共通の
転移−成形面を使用することによって複数の中空突出部
を第１物質と正確に整合する。第１物質は、突出部間の
谷部に相互連結層を形成する。

材料部片は、複数の中空突出部と対応する複数の窪み
を第２側部に有する。この方法は、材料部片の第２側部
の複数の窪みに第２物質を注入する工程を更に有する。
別の態様では、複数の突出部の各々の最外端に開口部を
形成する工程を更に有する。材料をフォーミングスクリ
ーン上に導入する工程は、ウェブをフォーミングスクリ
ーン上に計量分配するか或いは材料をフォーミングスク
リーン上に直接押出す工程を含む。この方法は、材料部
片を、フォーミングスクリーンから、好ましくは物質残
滓をフォーミングスクリーン上に残さないで取り外す工
程を更に有する。

本発明の更に別の特徴では、材料が変形するまで、外
部表面と誤って接触することがないように保護された物
質を有する材料の製造方法は、成形プレートから延びる
ピンの頂面を第１物質でコーティングする第１工程を有
する。ピンは互いからスペーサで離間されている。コー
ティング工程は、第１物質をピンの頂面に付けるがスペ
ーサに付けない。第２工程は、第１側部及び第２側部を
持つ材料部片を、第１側部がピンの頂面上の第１物質と
接触するようにピン上に導入する。第１物質は材料部片
に選択的に付着する。第３工程は、成形プレートのピン
上に材料部片を成形し、第２側部から延びる複数の中空
突出部を形成する。複数の中空突出部の窪みは、第１物
質の別個のスポットをピンと整合する。材料部片は、ピ
ン間の空間と一致する相互連結された谷部が第２側部上
に形成されている。

材料をピン上に導入する工程には、ウェブをピン上に
計量供給する工程又は材料をピン上に直接押出す工程が
含まれる。変形例として、方法は、複数の突出部の各々
の間の相互連結された谷部に開口部を形成する工程を更
に有する。材料部片をピンから、好ましくは物質残滓を
ピン上に残さないで、取り出す工程を更に有する。

本発明の別の特徴では、材料部片は、材料が変形する
まで、外部表面と誤って接触することがないように保護
された物質が設けられている。材料部片は、谷部によっ
て離間された複数の中空突出部を持つように成形された
変形自在の材料部片からなる。複数の中空突出部は、最
外端を有する。材料部片は第２側部を有する。第２側部
には、第１側部の複数の中空突出部と対応する複数の窪
みが設けられている。物質は、複数の中空突出部間の谷
部に付着しており且つこれらの谷部を部分的に充填す
る。物質の表面は、複数の中空突出部の最外端の下にあ
り、そのため、変形自在のフィルム片の第１側部の一部
分をターゲット表面に対して置いたとき、この部分がタ
ーゲット表面のところで変形するまで、複数の中空突出
部により、物質とターゲット表面との間が接触しないよ
うにする。好ましくは、複数の突出部は、入り込み（in
verting）、潰れ、及び伸長からなる群から選択された
態様で変形する。好ましくは、入り込み態様及び潰れ態
様では、複数の突出部は少なくとも0.69kPa（１平行イ
ンチ当り0.1ポンド）の圧力に露呈されるまで実質的に
変形しない。

谷部の少なくとも一部には物質が入っている。好まし
くは、谷部は相互連結された物質層を有し、物質とター
ゲット表面との接触により連続したパターンが形成され
る。物質は、材料部片の第１側部に選択的に付着する。
第２側部に設けられた複数の窪みにも物質が注入してあ
る。この物質は、第１側部に転移された物質と同じであ
ってもよいし、異なっていてもよい。

図面の簡単な説明 本明細書は、本発明を特定的に指摘し且つ明瞭に特許
請求する請求の範囲で終わるけれども、本発明は、好ま
しい実施形態の以下の説明を、同じ参照番号が同じ要素
に附してある添付図面を参照して読むことによって更に
よく理解されるものと考えられる。

第１図は、相互連結された物質パターンによって取り
囲まれた截頭円錐形突出部を持つ材料部片を開示する、
本発明の好ましい実施形態の平面図であり、 第２図は、突出部の配列を示す拡大部分平面図であ
り、 第３図は、突出部の最外端と接触したターゲット表面
が物質層と接触しないようにする突出部間の物質層用の
隔離部として役立つ突出部を示す、第２図の３−３線に
沿った断面図であり、 第４図は、突出部が実質的に入り込むことによって及
び／又は潰れることによって変形し、突出部間の物質層
をターゲット表面と接触させた、材料をターゲット表面
に押し付ける効果を示す第３図と同様の断面図であり、 第５図は、表面に物質が既に付けてある成形ドラム上
に連続ウェブを送り込んだ後、フィルムに成形突出部を
付ける前に物質をウェブに転移する、本発明の材料の製
造方法の概略図であり、 第６図は、内部で突出部が形成される先細りした凹所
を持つ、本発明の立体的材料表面の製造に使用されるフ
ォーミングスクリーンの断面図であり、 第７図は、フォーミングスクリーンの上面の凹所に物
質が付かないように物質をフォーミングスクリーンの上
面にスプレーする工程を示す断面図であり、 第８図は、物質層の上に載せてあり、物質側の反対側
が赤外線源からの熱に露呈された、材料部片を示す断面
図であり、 第９図は、凹所を通して真空を加え、加熱された材料
を凹所に引込み、パターンをなした物質間の材料に中空
突出部を形成する方法を示す断面図であり、 第10図は、フォーミングスクリーンが取り外してあ
り、突出部間の材料に物質層を取り付けられた状態で残
したところを示す断面図であり、 第11図は、真空成形に代わる液体成形を示す、突出部
の最外端に開口部が設けられている、第９図と同様の断
面図であり、 第12図は、フィルムが成形ドラム上に直接的に押出さ
れ、インクジェット装置が物質の別個の部分を中空突出
部の窪みにドラムの外側から注入すること以外は第５図
に示す方法と同様の、本発明の材料の製造方法を示す概
略図であり、 第13図は、フォーミングスクリーンが取り外してあ
り、物質部分が成形済材料の両側に取り付けられてお
り、両物質が同じ隔離部突出部によって保護されてい
る、第12図の方法で得られた材料の断面図であり、 第14図は、突出部が実質的に入り込むことによって及
び／又は潰れることによって変形し、突出部間の物質層
及び突出部内の別個の物質部分をターゲット表面と接触
させる、第13図の材料を二つの外部表面間でプレスした
効果を示す第４図と同様の断面図であり、 第15図は、スクリーンの開口部でなく円錐形のピンが
第10図の材料を引き込むこと、即ち物質でコーティング
したピン上で材料を形成するとき、物質が突出部間の谷
部内でなく中空突出部内に転移されること以外は第８図
及び第９図と同様の、変形例の材料製造方法を示す断面
図であり、 第16図は、第15図の方法で得られた材料の断面図であ
り、 第17図は、突出部の好ましい寸法関係を示す、第８図
及び第９図の方法によって、又は第15図の方法によって
成形した材料の断面図であり、 第18図は、開口部が突出部間の材料の谷部に設けられ
ていること以外は第16図に示す材料と同様の、第15図の
方法によって成形した変形例の材料の断面図であり、 第19図は、真空ドラム及び駆動プーリにベルト状に巻
き付けてあるフォーミングスクリーンを示す、本発明の
材料を製造するための別の方法の概略図である。

発明の詳細な説明 次に、添付図面のうち特に第１図乃至第４図を参照す
ると、これらの図には、全体に参照番号10を附した立体
的シート状構造を提供する本発明の好ましい実施形態が
示してある。材料10は、中空突出部14及びこれらの突出
部間に配置された物質層16を持つ変形済材料12を含む。
突出部14は、好ましくは、円錐形形状であり、截頭して
あるか或いはドーム状最外端18を有する。突出部14は、
好ましくは、等辺三角形パターンをなして等間隔に間隔
が隔てられており、全ての突出部が材料の同じ側部から
延びている。突出部14の中心間距離は、突出部間の谷部
の容積を小さくし、及び従って突出部間に配置される物
質の量を小さくするため、好ましくは、突出部のベース
直径の約二つ分であるか或いはそれ以下である。突出部
14の高さは、好ましくは、その直径よりも小さく、その
ため、突出部は、その変形時に、材料の平面に対して実
質的に垂直な軸線に沿って大きく入り込むことによって
及び／又は潰れることによって変形する。この突出部形
状及び変形の態様により、突出部14が材料の平面と平行
な方向に潰れないようにする。その結果、突出部は、そ
の間にある物質を覆った状態でターゲット表面と接触す
ることがない。

第３図は、滑らかであるが、或る程度の表面凹凸があ
るターゲット表面20を示す。ターゲット表面は、突出部
14の最外端18によって物質16の層から離間されている。
ターゲット表面は、剛性、半剛性、又は可撓性の任意の
材料でできた任意の物質表面であるのがよい。第４図
は、物質が設けられている側部とは反対側の材料の側部
に加えられた力Ｆが示す圧力の作用で突出部14を部分的
に変形させた後の、物質16の層と接触したターゲット表
面を示す。

特に好ましい実施形態では、円錐形突出部14のベース
の直径は、約0.038cm（0.015インチ）乃至約0.076cm
（0.030インチ）であり、更に好ましくは、約0.064cm
（0.025インチ）である。これらの突出部の中心間距離
は、0.08cm（0.03インチ）乃至0.15cm（0.06インチ）で
あり、更に好ましくは、約0.13cm（0.05インチ）であ
る。この結果、突出部は数密度が高い。単位面積当りの
突出部の数が多くなればなる程、材料部片及び突出部の
壁が薄くなる。これは、所与の変形力に抵抗するために
行われる。好ましい実施形態では、6.45cm²（１平方イ
ンチ）当りの突出部の数は200以上であり、これらの突
出部は、材料部片の突出部側の約30％乃至約70％を占有
する。突出部の高さは、約0.010cm（0.004インチ）乃至
0.030cm（0.012インチ）であり、更に好ましくは、約0.
015cm（0.006インチ）である。好ましい材料は、公称厚
さが0.0076cm（0.0003インチ）の高密度ポリエチレン
（HDPE）である。物質16でできた好ましい層は、好まし
くは、厚さが約0.025mm（0.001インチ）のラテックス感
圧接着剤である。更に好ましくは、物質16の層は、厚さ
が約0.013mm（0.0005インチ）乃至約0.051mm（0.002イ
ンチ）のフューラーHL−2115Xホットメルト接着剤層で
あるのがよい。この接着剤は、メネソタ州ヴァドナイス
ハイツのH.B.フューラー社が製造している。材料の用途
の必要に適した任意の接着剤を使用できる。接着剤は、
再取り付け可能な接着剤、取り外し自在の接着剤、永久
的な接着剤、等である。突出部の大きさ及び間隔は、好
ましくは、ターゲット表面と気密シールを形成するよう
に突出部を取り囲む連続的な接着剤パターンを提供する
ように選択される。

フィルム材料は、均質な樹脂又はその混合物からつく
ることができる。フィルム構造内の単一の層又は多数の
層は、同時押出し、押出被覆、積層化、又は他の周知の
手段による組み合わせの何れかによって形成されたもの
であると考えられる。フィルム材料の重要な属性は、突
出部及び谷部を構成するように形成できるということで
ある。有用な樹脂には、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、PET、PVC、PVDC、ラテックス構造、ナイロン等が含
まれる。一般的には、ポリオレフィンが好ましい。これ
は、低価格であり、形成が容易であるためである。材料
の好ましい厚さは、約0.0025mm（0.0001インチ）乃至約
0.25mm（0.010インチ）である。更に好ましい厚さは、
約0.005mm（0.0002インチ）乃至約0.051mm（0.002イン
チ）である。これよりも更に好ましい厚さは、約0.0076
mm（0.0003インチ）乃至約0.025mm（0.001インチ）であ
る。

使用中のフィルムの延伸を最少にするのに十分大きな
フィルムの弾性率は、材料10をターゲット表面にシール
する上で有用である。フィルムを延伸すると、接着剤の
接触平面と平行に力が残留し、これによって、弱い接着
剤結合が壊される。突出部が大きければ大きい程、及び
突出部が接近していれば接近している程、所与のフィル
ムで延伸が起こり易くなる。材料10の弾性は、容器に対
してシールされる容器ラップとして使用する上で望まし
くないと考えられているが、物質を所定のパターンで付
着させた弾性材料には、多くの他の潜在的用途が存在す
る。突出部の間隔を製造できる最小可能な間隔にする
と、材料の延伸が増大するが、突出部間の物質の容積を
減少する上で有利である。本発明の成形材料は、突出部
の理想的な大きさ及び密度、並びにこれで使用される材
料の選択が用途によって異なる。

第５図は、材料10、好ましくは感圧接着剤を含む薄い
熱可塑性フィルムを製造するための、全体に参照番号30
を附した自動プロセスを示す。プロセス30は、湾曲して
ドラムを形成するフォーミングスクリーン32を有する。
物質源及び物質塗布システム34がインフィードアイドラ
ーローラー36の上流に配置されている。物質塗布システ
ム34は、フォーミングスクリーン32の外面40に物質38の
薄いコーティングを付着する。外面40は、冷却時又は乾
燥時に物質38が強固に付着しないように、低い臨界表面
張力を持つように処理される。好ましい実施形態では、
外面40は、テネシー州メンフィスのテネシープラズマコ
ーティング社によって形成され且つ塗布された21000シ
リーズの所有剥離コーティングでコーティングしてあ
る。このコーティングは、主として、有機珪素エポキシ
であると考えられている。このコーティングは、本発明
の方法で使用されるステンレス鋼製のフォーミングスク
リーンに塗布すると、18dynes/cmの臨界表面張力を発生
する。臨界表面張力を減少するのに適しているというこ
とがわかっている他の材料には、パラフィン、シリコー
ン、PTFE類等が含まれる。

薄い物質コーティングは、厚さが約0.025mm（0.001イ
ンチ）の感圧接着剤のコーティングである。自動プロセ
ス30では、材料ウェブ42をインフィードアイドラーロー
ラー36とフォーミングスクリーン32との間に通す。プロ
セス30では、材料ウェブ42は、物質層38の上に導入され
る。材料ウェブ42は、好ましくは、物質層38に少なくと
も十分に取り付けられる。材料ウェブ42に対する物質の
親和性は、フォーミングスクリーン32に対する親和性よ
りも大きい。例えば、材料ウェブ42がポリオレフィンフ
ィルムである場合には、フィルムにコロナ処理を施すこ
とによってフィルムが更に容易に湿潤できるようにする
ことによって接着性を改善する。別の態様では、第12図
に示すように、材料をスクリーンの外面上で物質層38の
上で直接的に押出す。

フォーミングスクリーン32が回転してアイドラーロー
ラー36を通過するとき、真空熱成形を行うために材料ウ
ェブ42を軟化するため、輻射熱源44又は他の熱源からの
熱を使用できる。ポリマーフィルムは、最も熱成形が容
易であるが、これに対し、箔又は紙等の他の材料は、エ
ンボス加工又は液圧成形に最も適しており、この場合に
は、成形前に材料を加熱することに何の利点もない。

一方、物質層38は、ドラムから材料ウェブに転移され
る。真空マニホールド46はフォーミングスクリーン32と
ともに作動し、材料ウェブ42を物質層38の周りに及びフ
ォーミングスクリーン32の凹所内に引き込んで突出部14
と同様の突出部を形成する。

材料ウェブに突出部を形成する上で、熱及び真空の代
わりに従来技術で周知の何等かの方法を使用できる。例
えば、変形可能なフィルムでできたウェブの非物質側
に、この材料ウェブがフォーミングスクリーンに載止し
た状態で、加熱圧縮ガスを吹き付けることによって突出
部を形成できる。更に、材料ウェブをフォーミングスク
リーンに当ててエンボスを機械的に形成することによっ
て、雌成形構造を使用する更に別の成形方法を提供す
る。

フォーミングスクリーン32の回転時に、真空熱成形、
液圧成形、エンボス加工、又はこれらの方法の組み合わ
せによる成形を完了し、その後、成形済の材料ウェブを
排出用アイドラーロール48の周りに排出する。更に、自
動プロセス30は、物質塗布システムの上流に配置された
スプレー機50を備えているのがよい。スプレー機50は、
物質38が材料ウェブ42に選択的に取り付けられるよう
に、更新可能な剥離剤を外面40に塗布するのに使用で
る。別の態様では、永久的剥離剤を外面40に設けること
によって、スプレー機50を不要にする。

第６図乃至第10図は、別個の材料部片の実験室での好
ましい製造方法を示す。これらの材料部片は、好ましく
は、感圧接着剤物質を含む薄い熱可塑性フィルムであ
る。この方法には、全体に参照番号60が附してある。第
６図に示すように、方法60は、大径端の直径が約0.064c
m（0.025インチ）の複数の円錐形凹所64を備えたフォー
ミングスクリーン62を使用する。凹所64は、好ましく
は、フォーミングスクリーン62にフォトエッチングによ
り形成されている。フォーミングスクリーンは、好まし
くは、厚さが約0.015cm（0.006インチ）乃至0.030cm
（0.012インチ）のステンレス鋼板である。フォーミン
グスクリーン62の上面66は、好ましくは、接着剤物質に
対して剥離性を持つようにコーティングが施してある。

円錐形凹所64は、０゜乃至60゜の円錐角度を持つ側壁
を有する。即ち、これらの凹所は、直線状の又は円錐形
の側壁を有する。直線状の側壁は、例えば、パンチ穴を
持つスクリーンで見つけられる。フォトエッチングによ
る金属スクリーンの製造方法は、同一特許権者の、ラデ
ル及びトンプソンに賦与された米国特許第4,342,314
号、ラデル等に賦与された米国特許第4,508,256号、ミ
ュランジュニアに賦与された米国特許第4,509,908号に
更に詳細に記載されている。これらの特許に触れたこと
により、これらの特許に開示されている内容は本明細書
中に組入れたものとする。

第７図は、スプレー機70が上面66上にスプレーした物
質68を示す。物質68は、乾燥すると感圧接着剤になるラ
テックス乳濁液である。乾燥は、例えば暖気又は輻射熱
を加えることによって行われる。第５図に示すように、
好ましいホットメルト接着剤を転移コーティングによっ
て頂面66に付ける。粉体やマイクロカプセルに封入した
液体等の幾つかの物質は乾燥を必要としない。物質68
は、好ましくは、凹所には付着しておらず、その代わり
に、凹所間の頂面66上に残っている。物質を頂面66上に
スプレーする際に低レベルの真空を凹所64を通して加え
ることによって、物質が凹所64に付かないようにするの
を助ける。

第８図は、乾燥させたラテックス乳濁液又はホットメ
ルト接着剤コーティング上に置いた公称厚さが0.0076mm
（0.0003インチ）乃至0.025mm（0.0076インチ）の高密
度ポリエチレンでできた例示の材料部片72を示す。高密
度ポリエチレンは、低密度ポリエチレンよりも好まし
い。これは、高密度ポリエチレンは、突出部の同じ変形
強度を得る上で薄くできるためであり、高密度ポリエチ
レン製の突出部は、ひとたび変形させると、低密度ポリ
エチレン製の突出部のように未変形の初期形態に向かっ
て戻ろうとしないためである。好ましくは、材料部片72
の物質側74は、物質68に対する接着性が最大であるよう
に処理してある。材料部片72は、外方に面した非物質側
76を更に有する。高密度ポリエチレン材料製の部片の熱
成形を開始するため、赤外線加熱ランプ78によって、又
は高温空気によってフィルムを非物質側から加熱する。
加熱ランプによる加熱は、高密度ポリエチレン製の材料
部片が約93℃（200゜F）乃至149℃（300゜F）に加熱さ
れるまで、約60分に亘って行われる。

材料部片72の加熱後直ちに、第９図に示すように、真
空Ｖを真空源（図示せず）から凹所64の開放端に加え
る。好ましくは、真空Ｖは、68kPa（20インチ水銀柱）
である。真空Ｖは、軟化させた材料72の凹所64上にある
部分を凹所64に引込み、突出部75を形成する。材料部片
72を冷却すると、材料部片は、成形済材料に形成され
る。成形済材料73を第10図に示すようにフォーミングス
クリーン62から取り外す。選択的付着により、物質68は
成形済材料部品73に取り付けられたままである。材料部
片は、これによって、熱成形され、截頭円錐形又はドー
ム状最外端を持つ円錐形突出部を形成する。最外端は、
好ましくは、物質68の層の表面を越えて約0.076mm（0.0
03インチ）乃至0.279mm（0.011インチ）延びている。異
なる形状のスクリーン凹所によって円錐形以外の形状の
突出部を形成できる。凹所は、例えば、角錐体形状、半
球形形状、円錐形形状、多角形形状、及び細長い形状で
あるのがよいが、円錐形形状の突出部は、入り込むこと
や潰れることに対する抵抗が実質的に一定していると考
えられている。凹所は、所与のパターン内で形状、大き
さ、及び高さが異なる突出部を提供するように形成でき
るが、この場合も、一般的には、変形力が予測可能であ
り且つ一定しているように、突出部が均等であるのが望
ましい。

突出部の形状は、材料シートを積み重ねることや材料
ウェブを丸めてロールにすることにも影響を及ぼすとい
うこともわかっている。例えば積み重ねの隣接した材料
シートで同じ突出部形状が同じ間隔で次々に重なり、ロ
ールの隣接した層が互いに入れ子になる場合には、隔離
部の内側にある材料を保護する上での剥離部の利点を打
ち消す。入れ子が問題点になる状況では、形状又は大き
さ又は間隔が不均等な突出部の方が、円錐形突出部から
なる規則的パターンよりも有利である。形状又は大きさ
又は間隔が不均等な突出部は、1996年11月８日付けで本
願と同時に出願された同時係属中の同一人に譲渡された
米国特許出願に開示されている。この特許出願の代理人
事件番号は、第6356号であり、USPTO番号は、第__号で
ある。

突出部の成形に使用するのと同じ共通のフォーミング
スクリーンを使用して物質を材料に転移するため、物質
のパターンが突出部と都合よく位置合わせされる。好ま
しい実施態様では、フォーミングスクリーン62の上面66
は、凹所64以外の場所が連続しており、かくして物質の
パターンは全体としてこの形態で相互連結されている。
しかしながら、物質の不連続なパターンがフォーミング
スクリーン上にコーティングされた場合には、物質の不
連続なパターンが突出部間に形成される。

突出部の強度は、突出部の大きさ、形状、及び間隔、
及び曲げ弾性率、材料の厚さ、硬度、撓み温度等のウェ
ブ材料の性質、並びに成形プロセスによって決定され
る。成形プロセスは、例えばポリマーフィルムで重要で
ある。これは、「冷間成形」即ちエンボス加工では残留
応力が発生し、高温で熱成形を行った場合に製造される
場合とは壁厚の分布が異なるためである。用途によって
は、物質が外面と接触する場所に対して突出部が実質的
に変形せずに、少なくとも0.69kPa（１平方インチ当り
0.1ポンド）の圧力に耐えるのに十分な剛性（変形に対
する抵抗）を提供するのが望ましい。この必要条件の一
例は、輸送及び／又は分配のためにウェブをロールに巻
き付ける必要である。0.69kPa（１平方インチ当り0.1ポ
ンド）の非常に低い巻付け圧力の場合には、ロール内部
の残留巻付け圧力によりウェブの突出部が変形する。こ
の変形は、重なったウェブ層を物質と接触させるのに十
分である。巻付けによるこの損傷が起こらないようにす
るためには、突出部の「閾値」剛性が必要とされる。同
様に、ウェブの保管時又はウェブを別個のシートとして
分配する時、上側のシート層の重量、又は輸送時の振
動、取り扱いの誤り、落下、等によって生じる他の力で
製品が早期付勢されることがないようにする上で、この
「閾値」剛性が必要とされる。

第11図乃至第16図は、上文中に説明した方法及び材料
に対する変形例を示す。第11図には、全体に参照番号80
を附した材料成形方法が示してある。方法80では、変形
可能な材料82をフォーミングスクリーン84上に配置す
る。フォーミングスクリーン84は、物質90によってコー
ティングされた上面86と、物質が存在しない凹所88とを
有する。材料82を第８図及び第９図に示す実施形態にお
けるように物質90の上に置く。しかしながら、第11図
は、スクリーンの下から真空力を加える代わりに、スク
リーンの上方から材料に加えられる正圧成形力Ｈを示
す。成形力Ｈは、液圧成形で生じるような、材料82に当
てられる加圧液体により生じる。成形力Ｈは、恐らくは
加熱されている加圧ガスを加えることによっても発生で
きる。正圧成形の用途で使用するための好ましい流体は
加熱した水であり、その使用は、同一人に譲渡された、
カルロ等に賦与された米国特許第4,695,422号、カルロ
等に賦与された米国特許第4,778,644号、及びカルロ等
に賦与された米国特許第4,839,216号に詳細に記載され
ている。これらの特許に触れたことにより、これらの特
許に開示されている内容は本明細書中に組入れたものと
する。

更に、第11図は、突出部92を形成するように変形させ
た材料82を示す。突出部92は、最外端94を有する。本発
明の材料の多くの用途で必要とされていないけれども、
各最外端には開口部96が設けられており、その結果、材
料には通気性があり、及び／又は物質透過性がある。理
想的には、開口部96は、直径が0.025mm（0.001インチ）
乃至1.000mm（0.039インチ）であるような大きさを備え
ている。

第12図は、全体に参照番号100を附した変形例のプロ
セスを開示する。プロセス100は、第５図に示すプロセ
ス30と同様である。プロセス100は、湾曲してドラムを
形成するフォーミングスクリーン102を有する。物質源
及び塗布システム104は、押出機106の上流に配置されて
いる。物質塗布システム104が、物質108の薄いコーティ
ングをフォーミングスクリーン102の外面に付着する。
外面110は、臨界表面張力が小さくなるように処理して
あり、そのため、物質108は、その乾燥時又は冷却時
に、外面110でなく物質108上に導入された材料に選択的
に付着する。プロセス100は、予備成形したウェブをフ
ォーミングスクリーン上に計量分配する代わりに、材料
112をフォーミングスクリーン上に直接的に押出すこと
によって材料112が形成されるという点で、プロセス30
と異なっている。材料112が物質108の層上に置かれる。
材料112は、物質108に対する親和性が外面110に対する
親和性よりも大きく、そのため、物質108と材料112とが
接触したとき、物質108が材料112に効果的に転移され
る。

フォーミングスクリーン102が回転して押出機106を通
過するとき、材料112は、好ましくは、開口部なしで、
第11図に示すように形成される。中空突出部を形成する
ため、材料112を物質108の層の周りに及びフォーミング
スクリーン102の凹所内に引き込む真空マニホールド116
がフォーミングスクリーン102とともに示してある。中
空突出部は、ひとたび形成されると、好ましくは、「イ
ンクジェット」型物質噴射送出システム120の下を通過
する。この送出システムは、物質122のスポットをフォ
ーミングスクリーン102の外側から各中空突出部の窪み
に付着し、成形済材料121を形成する。物質噴射システ
ム120と中空突出部とを位置合わせする必要があるけれ
ども、システム120は、突出部の位置を決めるフォーミ
ングスクリーン102の凹所から直接的に位置合わせでき
る。これは、過渡的な、特定的には非常に薄い材料ウェ
ブで位置合わせを行う場合よりもはるかに容易である。
その後、成形済材料121を排出用アイドラーロール118の
周りに排出する。

第13図は、プロセス100から取り出した後の成形済材
料121を示す。成形済材料121は、突出部124及びこれら
の突出部124を取り囲む谷部126を有する。好ましくは、
谷部126内には、物質108からなる相互連結された連続し
た層が配置されている。しかしながら、上文中に説明し
たように、物質をフォーミングスクリーンに不連続に塗
布すると、材料121上に物質の不連続なパターンが形成
される。中空突出部124の内側窪みには、物質122の別個
のスポットがある。物質108及び物質122は、感圧接着剤
等の同じものであってもよい。感圧接着剤である場合に
は、物質108及び物質122は成形済材料121の両側にあ
り、材料121と隣接した表面と接触しないように保護さ
れている。この場合には、成形済材料121は、接着剤108
及び122とともに両面テープとして機能する。第14図
は、成形済材料121の両側が、外部表面128及び130と力
Ｆが作用した状態で接触した場合にどのような挙動を示
すのかを示す図である。突出部124は、実質的に入り込
み及び／又は潰れることによって変形し、これによっ
て、物質108は表面128と接触した状態で位置決めされ、
物質122は表面130と接触した状態で位置決めされる。し
かしながら、物質108及び122は互いに明らかに異なって
おり、異なる目的で使用される。

本発明の立体構造を例えばテープや貯蔵用ラップとし
て使用する場合、外部接触表面は、柔軟であってもよい
し剛性であってもよく、平らであってもよいし平らであ
ってもよい。剛性のターゲット表面とともに使用するた
め、立体構造を変形させるのが好ましい。物質が接着剤
であり、構造を変形させた後にターゲット表面に取り外
し自在に接着するのが目的である場合には、接着の程度
が重要である。接着後に剥離できることが必要な貯蔵用
ラップについては、接着剤の引き剥がし強度は、好まし
くは、感圧テープ会議（Pressure Sensitive Tape Coun
cil）法PSTC−１によって計測される。長さが30.5cm（1
2インチ）で幅が2.5cm（１インチ）のフィルムストリッ
プをステンレス鋼製の滑らかな表面に2.04kg（4.5ポン
ド）のローラーを使用して毎分30.5cm（12インチ）の速
度で巻き付けた後、ピーク接着値が、１インチ（2.5c
m）のストリップの幅当り約１オンス（0.453kg）乃至約
50オンス（22.680kg）、更に好ましくは0.012kg/cm乃至
0.027kg/cm（１インチ（2.5cm）のストリップの幅当り
約１オンス乃至約2.5オンス）の範囲内にあるかどうか
を試験する。

貯蔵用ラップについては、ラップを剥がして貯蔵され
ている物品に近付くのを容易にするため、シールを維持
する最小接着値が望ましい。突出部、特に高密度ポリエ
チレン製の突出部が入り込む場合、突出部がばねのよう
に戻ることが少なく、そのため、比較的弱いシールが損
なわれないようにするために高い接着値が必要とされな
い。この実施形態では、入り込んだ即ち潰れた後、突出
部が「デッド」状態のままである、即ち非弾性であるの
が望ましいが、結合が永久的に行われ、強固な接着剤が
ばねのように戻ることを阻止する場合には、弾性の突出
部を使用できる。更に、材料を繰り返し使用したい場合
には、弾性の突出部が望ましい。

第15図及び第16図は、本発明の材料を製造するための
別の変形例のプロセスを示す。このプロセスには、全体
に参照番号140が附してある。プロセス140は、フォーミ
ングスクリーンの代わりに、ピン144が外方に突出した
成形プレート142を有する。ピン144は、好ましくは円錐
形であり、谷部146によって離間されている。各谷部146
のベースには、成形プレート142を通して開口部148が設
けられている。開口部148は、変形自在の材料部片をピ
ン上で成形するため、ピン144間に真空Ｖを引くのに使
用できる。液圧成形及びエンボス加工が、材料の形態を
雄成形構造の形態と一致するための変形例の成形手段を
提供する。

第15図は、外端150を物質152でコーティングしたピン
144を示す。物質152の上に一片の変形自在の材料154を
載せる。この材料は、ピン144の外端150よりも強く物質
152を引付ける性質を備えている。材料154の外側に熱発
生ランプ156が示してある。このランプは、材料154が例
えばポリマーフィルムである場合に、真空成形を行うた
めに材料の状態を整えるため、材料154を加熱するのに
使用できる。材料に真空成形を加えた結果を、成形プレ
ート142を取り外した状態で第16図に示す。成形済材料1
55が得られる。材料154が真空で谷部146に引き込まれた
とき、複数の円錐形突出部158がピン144上で形成され
る。円錐形以外のピン形状は、対応する形状の突出部を
形成する。角錐体形状、半球形形状、円筒形形状、多角
形形状、及び細長い瘤の形状等のピン形状も可能である
が、円錐形形状は、突出部の入り込み抵抗及び／又は圧
潰抵抗を予想でき且つ実質的に一定にすると考えられて
いる。ピンは、形状、大きさ、及び高さが所与のパター
ン内で異なっていてもよいが、この場合も、一般的に
は、結果的に得られた突出部が均等であり、そのため変
形力が予想でき且つ一定であるのが望ましい。

物質152は、突出部158の形成時にこれらの突出部の内
側に転移される。材料を真空成形する場合にはいつで
も、突出部158の側壁160は、ピン上に置いた材料の元の
厚さと比べて薄くなる。ピン144間の谷部146に引き込ま
れた材料の部分162もまた薄くなるが、外端150のところ
で物質152と接触したままの別の部分164は、代表的に
は、プロセス140によって薄くされることはない。これ
は、ピンの外端の縁部のところでの材料摩擦によるもの
であると考えられている。

プロセス140では、突出部間の材料の部分162が成形さ
れ、従って薄くなり、これに対してプロセス60及び100
では、成形を受け、従って薄くなるのは、夫々の突出部
75及び92である。

本発明を実施する場合、物質にホットメルト接着剤を
使用すると、熱成形は、他の物質を用いて加工を行う場
合とは異なる挙動を示す。相違点は、ホットメルト接着
剤を成形表面に塗布した場合に形成される突出部の側壁
が更に薄くなるということである。ホットメルト接着剤
は、金属製成形表面と接触したときに冷却し且つ固化
し、これによって、接着剤と接触したウェブ材料が凹所
に引き込まれないようにするものと考えられている。そ
の結果、均等な厚さの谷部が得られる。ラテックス接着
剤等の他の物質については、突出部の側壁は薄くなり難
い。これは、恐らくは、成形表面のランド又はピン頂部
上の接着剤と接触したウェブ材料が熱成形中に凹所に流
入するためである。

第17図は、本発明の突出部及び谷部の好ましい形状を
示す。この形状により、突出部は、変形モード時に大き
く入り込むことができ、及び／又は潰れることができ
る。この好ましい形状により、突出部が折れたり、突出
部間の谷部、又は中空突出部の内側、又はこの両方置い
た物質と干渉したりすることがない。更に、この好まし
い形状は、変形に対する突出部の抵抗を再現性があり且
つ予想可能にするのを助ける。第17図は、各突出部が高
さ寸法Ａ及びベース直径寸法Ｂによって定義されるとい
うことを示す。突出部を大きく入りこませることができ
及び／又は折り曲げることなく潰すことができる、ベー
ス直径Ｂの高さＡに対する好ましい比は、少なくとも2:
1である。

側壁の厚さ分布によって、変形モード及び変形力に影
響を及ぼし、更に望ましい結果を得ることができる。突
出部の側壁は、突出部の最外部分を突出部のベース周囲
と隣接した未成形材料に連結する。かくして形成された
側壁は、最外部分の内部領域よりもかなり薄い最外部分
内に周囲領域を含む。側壁の少なくとも一部が、ベース
周囲と隣接した未成形材料よりもかなり薄い突出部は、
使用者が変形させる上で好ましいと考えられている。少
なくとも一部が突出部の最外部の材料と比較してかなり
薄い側壁もまた、主に側壁構造内で変形を有利に生ぜし
める。

突出部の密度が高いパターンで見つけられるような比
較的小さな突出部を持つ構造では、このような薄い側壁
厚さが特に有用である。

フォーミングスクリーンに穴を形成する本質的に直線
状のスクリーン壁を持つフォーミングスクリーンを使用
する場合等では、製造方法は、側壁の厚さ分布に影響を
及ぼすことができる。このようなプロセスにより、壁厚
をかなり薄くすることができる。これは、突出部が、ベ
ース周囲からフォーミングスクリーンの凹所内に、内部
バックアップスクリーンと接触する箇所まで自由に引き
込まれるためである。内部バックアップスクリーンの目
的は、突出部が更に引き込まれることを阻止することで
ある。この方法により、側壁の厚さ分布を更に大きく変
化させる。

第18図は、第16図の材料の変形例の材料を示す。この
材料もまた、第15図のプロセスによって製造される。材
料170は、相互連結された谷部174によって取り囲まれた
中空突出部172を有する。中空突出部172の内側には、物
質176のスポットが設けられている。第16図の材料と第1
8図の材料との相違は、第18図に示すように、開口部178
が谷部174に設けられていることである。開口部178は、
例えば、加熱ランプ156及び真空力Ｖの代わりに第11図
の成形力Ｈを第15図に示す成形方法に加えることによっ
て形成できる。

第19図は、本発明の材料10と同様の材料の最も好まし
い製造方法を示す。この方法には、全体に参照番号180
が附してある。成形済材料は、好ましくは透明であるか
或いは半透明であり、そのため、変形前に正確に位置決
めできる。しかしながら、透明であるということには、
いずれの側をターゲット表面に当てるのかを知るため、
物質が立体構造のいずれの側に配置されているのかを確
認する必要があるという新たな問題点がある。物質側の
確認は、例えば、立体的構造の表面上にしるしを配置す
ることによって、立体構造と色合いが異なるように物質
を着色することによって、又は色合いが異なる積層材料
構造を設けることによって行うことができる。ラベルの
場合、位置決めを適正に行うために材料縁部を使用でき
るため、透明である必要はない。

材料の一方の側部を他方の側部から区別する上で、微
小なテクスチャーを材料に成形中に付けるのが有利であ
る。本発明では、例えば、材料部片をフォーミングスク
リーンの凹所内に引込み、微小な開口部を備えた真空ド
ラム等の微小なテクスチャーを備えた表面に押し付ける
ことによって、立体構造の最外面特徴部に微小なテクス
チャーを付けることができる。

フォーミングスクリーン181をアイドラープーリ182及
び被駆動真空ロール184に掛ける。フォーミングスクリ
ーン181は、好ましくは、厚さが0.013cm（0.005イン
チ）で幅が183cm（６フィート）のステンレス鋼製のベ
ルトであり、ベルトに凹所として形成された所望の突出
部パターンを有する。真空ロール184の外面は、195メッ
シュの継ぎ目無しニッケルスクリーンで覆ってある。こ
のスクリーンの直径は21.9cm（8.63インチ）であり、フ
ォーミングスクリーン181用の多孔質支持面として役立
つ。

感圧接着剤を含む材料を製造するため、物質186、好
ましくはホットメルト接着剤を、物質アプリケータ188
でフォーミングスクリーン181上にコーティングする。
コーティングは、フォーミングスクリーン181が毎分約6
10cm（20フィート）で移動しているときに行われる。材
料190、例えば、厚さが約0.0013cm（0.0005インチ）の
高密度ポリエチレン製のフィルムウェブを、物質でコー
ティングしたフォーミングスクリーンと、材料インフィ
ードアイドラーロール192のところで接触させる。材料
が真空ロール184上を通過するとき、及びフォーミング
スクリーン181に真空が固定真空マニホールド196を介し
て真空源から加えられるとき、毎分約0.32m³（11.25SCF
M）で流れる約316℃（600゜F）の高温空気を高温空気源
194で材料190に半径方向に差し向ける。材料を高温空気
源194で加熱する際に約40.6kPa（12インチ水銀柱）の真
空を加える。物質をコーティングした成形済材料198
は、フォーミングスクリーン181からストリッピングロ
ール200のところで剥がされる。

ステンレス鋼製のフォーミングスクリーン181は継ぎ
ベルトとして製造される。これは、幾つかの工程で製造
される。凹所パターンは、コンピュータープログラムに
よって開発され、第２原紙にプリントされ、フォトエッ
チング用のフォトマスクを形成する。フォトマスクは、
エッチング領域及び非エッチング領域を形成するのに使
用される。エッチングを受ける領域は、代表的には、ス
テンレス鋼であるが、真鍮、アルミニウム、銅、マグネ
シウム、及び合金を含む他の材料であってもよい。更
に、金属の代わりに感光性ポリマーに凹所パターンをエ
ッチングによって形成してもよい。例が、ポリマー製フ
ォーミングスクリーンの製造方法とともに、同一人に譲
渡されたジョンソン等に賦与された米国特許第4,514,34
5号、スマルコスキ等に賦与された米国特許第5,098,522
号、トローハンに賦与された米国特許第4,528,439号、
及びトローハンに賦与された米国特許第5,245,025号に
説明されている。これらの特許に触れたことにより、こ
れらの特許に開示されている内容は本明細書中に組入れ
たものとする。

次に、レーザービーム溶接又は電子ビーム溶接を使用
して端部を突き合わせ溶接することによって、フォーミ
ングスクリーンを連続したベルトにする。これによっ
て、ほぼ取り外し不能の継ぎ目を形成する。これは、凹
所パターンの断続を最少にするのに必要とされる。最終
工程は、上文中に説明したテネシープラズマコーティン
グ社が提供するシリーズ21000材料等の臨界表面張力が
低い（付着製がない）コーティングを無端ベルトに付け
ることである。このコーティングにより、成形済材料を
ベルトから、望ましからぬ延伸や裂けを伴わずに取り外
すことができる。

ベルト状フォーミングスクリーンは、平らなプレート
状フォーミングスクリーンやドラム状のフォーミングス
クリーンよりも有利である。これは、ベルトが、スクリ
ーンパターンやパターン長さを更に容易に変えることが
できるためであり、大質量の回転部材なしで更に大きな
パターンを使用できるためである。

一般的には、本発明は、外面と誤って接触することが
ないように保護された物質を保持するための立体構造で
ある。この構造は、圧縮力を加えることによって実質的
に平面構造に変化させることができる。その結果、構造
が潰れ、物質を放出するか或いは露呈し、外面と接触さ
せる。しかしながら、本発明の範囲は、物質が誤って接
触することがないように保持し、圧縮以外の手段で実質
的に平面構造に変えられる立体構造にも適用される。例
えば、発明者は、同じ立体構造に引張力を加えることに
よって、この立体構造を長さ方向に塑性変形し、これに
よってキャリパ即ち厚さを小さくすることによって、物
質を同様に露呈し即ち解放することができるということ
を発見した。十分な張力が加わった状態では、突出部間
の材料が材料の平面内の力に応じて変形し、これによっ
て突出部が同じ方向に伸長されると考えられている。突
出部は、伸長されると、高さが減少する。突出部を十分
に延ばすと、突出部間の物質、突出部上の物質、又はこ
れらの両方にある物質が露呈される高さにまで高さが減
少する。

厚さが0.0076mm（0.0003インチ）の高密度ポリエチレ
ンでできており、高さが0.152mm（0.006インチ）で直径
が0.762mm（0.030インチ）で1.143mm（0.045インチ）離
間された突出部が設けられているように形成された、幅
が2.54cm（１インチ）の材料10のストリップについて、
突出部を変形させて、突出部間の谷部にある厚さが0.02
5mm（0.001インチ）の接着剤コーティングを露呈するの
に必要であることがわかっている引張力は、ストリップ
の幅2.54cm（１インチ）当り約0.36kg（0.80ポンド）で
ある。

物質を立体構造内から露呈するため、圧縮力及び引張
力の組み合わせを本発明の材料に加えることができる。
本発明の好ましい実施形態では、物質を外部表面に対し
て露呈するために前記立体構造を十分に変形させるのに
必要な引張力は、同じ結果を得るのに必要な圧縮力より
もかなり大きいが、特定の平面方向に加えられた引張力
により更に容易に変形するように構造を設計することが
できる。例えば、構造に突出部の代わりに平行な波形を
設けることができる。これらの波形は、構造を波形に対
して垂直に波形の平面内で引っ張ることによって平らに
することができる。他の適当な引張応答構造がチャペル
等に賦与された米国特許第5,518,801号に開示されてい
る。同特許に触れたことにより、その特許に開示されて
いる内容は本明細書中に組入れたものとする。

別の例では、加熱することによって、収縮性フィルム
製の同じ構造の厚さを小さくし、物質を同様に解放し又
は露呈することができる。

本発明の立体構造の使用例には、テープ、ラベル、及
び貯蔵用ラップの他に、ローションを含浸したフェイシ
ャルティッシュ、微小なカプセルに封入した香料を含む
香料入りストリップ、棚及び壁用の接着剤含浸紙、医療
用パッチ、香辛料が表面にパターンをなして付けられた
部材、二成分接着剤、洗濯用予備処理剤、研磨剤送出シ
ステム、及び基材内に保持された物質が何らかの行為が
行われるまで接触しないようにするのが望ましい他の用
途が含まれる。

下文に説明するように、様々な物質を成形済材料の両
面に付着させることができる。材料の同じ面上に多数の
物質を、互いに幾何学的に離間して又は交じり合って配
置できる。物質を部分的に層状にすることもできる。一
例は、材料表面と隣接した一層の接着剤層であり、固体
粒子が接着剤層の露呈側に付着する。

突出部からなるパターンを、他の大きな突出部の頂部
上に配置された単一の又は多数の「微小突出部」パター
ン等の同じ寸法スケールで又は異なる寸法スケールで重
ねることができる。

本発明の特定の実施形態を図示し且つ説明したが、本
発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変形
及び変更を行うことができ、添付の請求の範囲は、本発
明の範疇のこれらの変更の全てをカバーしようとするも
のであるということは当業者には明らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−246216（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−2292（ＪＰ，Ａ) 特表 平５−505152（ＪＰ，Ａ) 英国特許975783（ＧＢ，Ｂ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 C09J 7/00 - 7/04

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】材料が変形するまで、外部表面と誤って接
   触することがないように保護された物質が設けられた材
   料の製造方法において、 ａ）成形面を第１物質でコーティングする工程と、 ｂ）第１側部及び第２側部を持つ材料部片を、前記第１
   側部が前記成形面上の前記第１物質と接触するように前
   記成形面上に導入し、前記第１物質を前記材料部片の前
   記第１側部に選択的に付着させる工程と、 ｃ）前記材料部片を成形し、谷部によって離間された複
   数の中空突出部を持つ立体構造を形成する工程であっ
   て、前記第１物質は前記成形面から前記立体構造に転移
   され、前記立体構造との正確な整合は、共通の転移−成
   形面を使用して行われ、前記材料部片は、前記複数の中
   空突出部と対応する複数の窪みを前記第２側部に有す
   る、工程と、を有し、前記成形面は、複数のピンがそこ
   から延びる成形プレートを含み、前記複数のピンは、複
   数の頂面及びそれらの間の複数の間隔を含み、前記複数
   の中空突出部は、前記複数のピンの上に形成される、方
   法。
2. 【請求項２】前記物質は、感圧接着剤を含む、請求項１
   に記載の方法。
3. 【請求項３】前記成形面の臨界表面張力を低くする工程
   を有する、請求項１又は２に記載の方法。
4. 【請求項４】前記材料部片の前記第２側部に設けられた
   前記複数の窪みに第２物質を注入する工程を有する、請
   求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の方法。
5. 【請求項５】誤って付着することがないように保護され
   た感圧接着剤が設けられており、押し付けた場合にだけ
   ターゲット表面に粘着できる可撓性フィルムの製造方法
   において、 ａ）複数の凹所が設けられた上面を有するフォーミング
   スクリーンの上面の前記凹所以外に感圧接着剤をコーテ
   ィングする工程と、 ｂ）可撓性フィルム片を前記フォーミングスクリーンの
   前記上面上の前記感圧接着剤と接触させ、前記感圧接着
   剤を前記可撓性フィルム片に選択的に付着する工程と、 ｃ）前記可撓性フィルム片を成形し、前記フォーミング
   スクリーンの前記凹所内に延びる複数の突出部を形成
   し、これらの複数の突出部は、前記感圧接着剤と位置が
   合っている、工程と、 ｄ）前記可撓性フィルム片を前記感圧接着剤とともに前
   記フォーミングスクリーンから取り外す工程とを有する
   ことを特徴とする、方法。
6. 【請求項６】材料部片であって、この材料が変形するま
   で、外部表面と誤って接触しないように保護された物質
   が設けられており、谷部によって離間された複数の中空
   突出部を持つように成形された第１側部を有し、前記複
   数の中空突出部は最外端を有し、更に、前記第１側部に
   設けられた前記複数の中空突出部と対応する複数の窪み
   を有する第２側部を有し、 前記複数の中空突出部間の谷部に付着しており且つこれ
   らの谷部を部分的に充填し、表面が前記複数の中空突出
   部の前記最外端の内部にある第１物質を有する、材料部
   片において、 前記材料部片の前記第１側部の一部分をターゲット表面
   に対して配置したとき、前記部分が前記ターゲット表面
   に押し付けられて前記部分の前記複数の突出部を変形さ
   せるまで、前記複数の中空突出部により、前記第１物質
   が前記ターゲット表面と接触しないようにし、 第２物質が、前記材料部片の前記第２側部に設けられた
   前記複数の窪み内に置かれる、ことを特徴とする材料部
   片。