(57)【要約】その上に配置された相補的なエンボスパターンを有する第一のエンボスロールと第二のエンボスロールとを使用する高速エンボス加工及び接着剤転写の方法。材料シートのウェブが、第一エンボスロールに塗布された接着剤と接触して配置される。接着剤は、第一のエンボスロールの第一のエンボスパターンと一致する接着剤パターンを材料シートのウェブの上に形成する。次に、材料シートウェブは、第一のエンボスロールと第二のエンボスロールとの間を通過して、相補的なエンボスパターンでエンボス加工される。
2005506914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速エンボス加工及び接着剤転写方法であって、
（ａ）その上に配置された第一のエンボスパターンを有する第一のエンボスロールを供給する工程であって、該工程は第一のエンボスロールが第二のエンボスロールと係合することを更なる特徴とし、前記第二のエンボスロールがその上に配置された第二のエンボスパターンを有し、前記第一のエンボスパターンと前記第二のエンボスパターンが相補的である、工程と、
（ｂ）前記第一のエンボスロールに接着剤を塗布する工程と、
（ｃ）工程（ｂ）の後、材料シートのウェブを前記第一のエンボスロールに接触させる工程であって、該工程は前記接着剤が前記第一のエンボスロールの前記第一のエンボスパターンと一致する接着剤パターンを前記材料シートのウェブの上に形成することを更なる特徴とする、工程と、
（ｄ）前記材料シートのウェブを前記第一のエンボスロールと前記第二のエンボスロールとの間を通過させる工程であって、前記第一のエンボスロールと前記第二のエンボスロールとが前記相補的なエンボスパターンで前記ウェブをエンボス加工する、工程と
により特徴付けられる方法。
【請求項２】
（ｅ）工程（ｂ）の前に、前記接着剤を初期接線速度で回転しているロールに塗布する工程と、
（ｆ）前記接着剤を複数の隣接する接着剤ロールの間の一連の計量ギャップを通して加速する工程と、
（ｇ）前記接着剤を前記初期接線速度よりも速い接線速度で回転している接着剤塗布ロールに塗布する工程と、
（ｈ）前記接着剤を前記接着剤塗布ロールから前記第一のエンボスロールに転移させる工程と
により更に特徴付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｉ）前記材料シートのウェブを前記第一のエンボスロールから取り外す工程により更に特徴付けられる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
工程（ｉ）における前記第一のエンボスロールの温度が工程（ｂ）における前記第一のエンボスロールの温度よりも低いことを更なる特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
（ｊ）前記材料シートのウェブを冷却する工程により更に特徴付けられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記材料シートのウェブが前記第一のエンボスロールの少なくとも一部を冷却することにより冷却されることを更なる特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第一のエンボスロールが内部冷却されることを更なる特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第一のエンボスロールが円周外側表面により更に特徴付けられ、前記外側表面が工程（ｂ）の前に加熱されることを更なる特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第一のエンボスロールの少なくとも一部が工程（ｂ）の前に加熱されることを更なる特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
その上に配置された第一のエンボスパターンを有する第一のエンボスロールを供給することにより材料シートのウェブ上に配置される接着剤によって特徴付けられ、前記第一のエンボスロールが第二のエンボスロールと係合することを更なる特徴とし、前記第二のエンボスロールはその上に配置された第二のエンボスパターンを有し、前記第一のエンボスパターンと前記第二のエンボスパターンとは相補的であり、前記接着剤を前記第一のエンボスロールに塗布し、前記材料シートのウェブを前記第一のエンボスロールと接触させ、前記接着剤が前記第一のエンボスロールの前記第一のエンボスパターンと一致する接着剤パターンを前記材料シートのウェブの上に形成することを更なる特徴とし、及び、前記材料シートのウェブを前記第一のエンボスロールと前記第二のエンボスロールとの間を通過させ、そこで前記第一のエンボスロールと前記第二のエンボスロールが前記ウェブを前記相補的なエンボスパターンでエンボス加工する、接着剤をコーティングした材料シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料ウェブのシートをエンボス加工して接着剤を塗布する方法及び設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
不注意による接触から保護された感圧接着剤の薄い層を含む三次元の材料シート、並びにこれらを製造する方法及び装置が開発されてきており、本発明の譲受人に共に譲渡された特許群、すなわち、ハミルトン（Hamilton）らの「対象表面に押し付けた時に、対象表面に開放可能に封止可能な複合材料及び製造方法（Composite Material Releasably Sealable to a Target Surface When Pressed Thereagainst and Method of Making）」という名称の米国特許第５，６６２，７５８号、ハミルトンらの「変形性のスタンドオフにより保護される物質を有する材料及び製造方法（Material Having A Substance Protected by Deformable Standoffs and Method of Making）」という名称の米国特許第５，８７１，６０７号、マクガイア（McGuire）らの「三次元ネスティング抵抗性材料シート、並びにその製造方法及び装置（Three-Dimensional, Nesting-Resistant Sheet Materials and Method and Apparatus for Making Same）」という名称の米国特許第５，９６５，２３５号、ハミルトンらの「改善された貯蔵包み材料（Improved Storage Wrap Materials）」という名称の米国特許第６，１９４，０６２号、及びマクガイアらの「高速エンボス加工及び接着剤転写の方法及び装置（High Speed Embossing and Adhesive Printing Process and Apparatus）」という名称の米国特許第６，１９３，９１８号に詳細に記載されており、その全てを参考として本明細書に組み入れる。
【０００３】
これらの特許中に記載された、そのような感圧接着剤をコーティングした材料を製造するための方法及び設備は、製造には好適であるが、方法及び設備の性質は、機械の設定に敏感な場合もある。言い換えれば、そのような方法及び装置を作動させて材料を生産できる最大速度は、移動する構成要素の大きさ若しくは重量、機械の設定、変形性の基材材料にかけることができる加熱速度、基材を所望の形状に変形させるために基材に付与できる力の速度、並びに／又は基材及び／若しくは中間装置要素に接着剤を塗布できる速度により制限され得る。そのような方法及び装置を作動できる速度は、そのような材料を商業規模で生産する経済性において主要な要因である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それ故に、これまでの開示よりも速い速度で接着剤を塗布することにより、接着剤をコーティングした三次元材料シートを形成するのに好適な、改良された方法及び装置を提供することが望ましい。
【０００５】
製造プロセス全体のエンボス加工と転写工程との両方を、分離して制御する能力を提供することもまた望ましい。エンボス加工と転写工程のこの分離により、彫版エンボスロールの寿命を伸ばすことができ、エンボスロールがエンボス加工と転写との両方の工程ではなく、エンボス加工工程だけを実行するので、より良い品質のエンボスパターンを得ることができるようになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、高速エンボス加工及び接着剤転写の方法を包含する。本方法は、まず、その上に配置された第一のエンボスパターンを有する第一のエンボスロールを供給する工程を含む。第一のエンボスロールは、その上に配置された第二のエンボスパターンを有する第二のエンボスロールと係合する。第一のエンボスパターンと第二のエンボスパターンは、相補的である。次に、接着剤が、第一のエンボスロールに塗布される。次に、材料シートのウェブが、第一のエンボスロールに接着剤が塗布された後で第一のエンボスロールと接触させられ、その結果、接着剤が第一のエンボスロールの第一のエンボスパターンと一致する接着剤パターンを材料シートのウェブの上に形成する。最後に、材料シートのウェブは、第一のエンボスロールと第二のエンボスロールとの間を通過し、その結果、第一のエンボスロールと第二のエンボスロールとが相補的なエンボスパターンでウェブをエンボス加工する。
【０００７】
別の方法として、本発明は、その上に配置されたランド及び窪みを有する第一のエンボスパターンを備える第一のエンボスロールをまず供給する工程を含む、高速エンボス加工及び接着剤転写方法も包含する。第一のエンボスロールは、上に配置された第二のエンボスパターンを有する第二のエンボスロールと係合する。第一のエンボスパターンと第二のエンボスパターンは、相補的である。次に、材料シートのウェブが、第一のエンボスロールと第二のエンボスロールとの係合の間を通過し、その結果、第一のエンボスロールと第二のエンボスロールとが、相補的なエンボスパターンで材料シートのウェブをエンボス加工する。最後に、接着剤が、材料シートのウェブに塗布される。
【０００８】
本発明は、その上に配置された第一のエンボスパターンを有する第一のエンボスロールを供給することにより材料シートのウェブの上に配置された接着剤を含む、接着剤をコーティングした材料シートにも関する。第一のエンボスロールは、上に配置された第二のエンボスパターンを有する第二のエンボスロールと係合する。第一のエンボスパターンと第二のエンボスパターンは、相補的である。接着剤が、第一のエンボスロールに塗布される。次に、材料シートのウェブが、第一のエンボスロールと接触させられ、その結果、接着剤が第一のエンボスロールの第一のエンボスパターンと一致する接着剤パターンを材料シートのウェブの上に形成する。次に、材料シートのウェブは、第一のエンボスロールと第二のエンボスロールとの間を通過し、その結果、第一のエンボスロールと第二のエンボスロールとが相補的なエンボスパターンでウェブをエンボス加工する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本明細書は、本発明を特定して指摘して明確に請求する請求項で結論とするが、本発明は、添付図面と共に読まれる好ましい実施形態の次の説明によってよりよく理解されると考えられ、図面中において、同じ参照番号は同一要素であると見なす。
【００１０】
図１は、本発明の高速エンボス加工方法及び高速エンボス加工装置１０を概略形体で示す。高速エンボス加工装置１０は、第一及び第二のエンボスロール１５、１６と、複数の接着剤計量塗布ロール１１〜１４と、ウェブ転移ロール２０と、圧力ロール１７と、剥取りロール１８と、Ｓ字型ラップ１９とを備える。第一及び第二のエンボスロール１５、１６は、連動してその間を通る材料シートのウェブ５０の上にパターンをエンボス加工する相補的な（すなわち一致する）エンボスパターンを有する。ポケット及び隆起ランドを備えるエンボスロールは、一般に雌エンボスロールと呼ばれる。隆起ナブ及び窪みランドを有するエンボスロールは、一般に雄エンボスロールと呼ばれる。第一又は第二のエンボスロール１５、１６のどちらかが、雄又は雌ロールであり得ることが理解される。非限定的な例として、第一のエンボスロール１５を雌ロールにすると決定した場合には、第二のエンボスロール１６は雄ロールであるべきである。第一のエンボスロール１５は、その上に配置されたシリコン系、又はフルオロカーボン系の材料（すなわちＦＥＰ）のような、剥離表面を有することが好ましい。剥離表面は、一般に、高剥離特性を有し、エンボス加工した最終製品を第一のエンボスロールから取り外すことを容易にする。
【００１１】
図１に示すように、高速エンボス加工装置は、通常は、接着剤供給源から計量した量の接着剤４０を第一のエンボスロール１５へ一般に供給する、複数の接着剤計量塗布ロール１１〜１４を備える。接着剤計量塗布ロール１１〜１４の表面は、交互の表面コーティングを有するのが好ましい。非限定的な例として、接着剤計量塗布ロール１１は鋼鉄製として、隣接する接着剤計量塗布ロール１２はゴムコーティング又は他の順応性表面とすることができる。数多くの構成が可能であるが、複数の接着剤計量塗布ロール１１〜１４は１つおきに、順応性表面を有することが好ましい。
【００１２】
圧力ロール１７及び剥取りロール１８の表面は、ゴムコーティングされているのが好ましい。Ｓ字型ラップ１９は、複数の中空鋼鉄製ロールを備えることができる。Ｓ字型ラップ１９の各ロールは、その上に剥離コーティングを塗布されるのが好ましいが、剥離コーティングを必要としなくてもよいことは、当業者にとって既知である。Ｓ字型ラップ１９は、Ｓ字型ラップ１９のいずれかの個々のロールの中を流れる、供給された冷却剤で冷却されることもまた好ましい。図１は、典型的であるが非限定的な、各ロールの回転方向を矢印で示す。
【００１３】
図１を参照してより具体的には、接着剤４０が、スロットダイ２２を経由して、第一の接着剤計量塗布ロール１１の表面上に押し出される。典型的ではあるが非限定的な接着剤として、ホットメルト接着剤、感圧接着剤、水性接着剤、水系接着剤、溶媒系接着剤、紫外線接着剤、電子ビーム硬化接着剤、及びこれらの組合せが挙げられる。スロットダイ２２は、加熱され、加熱ホッパー及び可変速ギアポンプ（図示せず）を含むことができるホットメルト供給装置により加熱ホースを通して供給されることもまた好ましい。しかしながら、接着剤４０を第一の接着剤計量塗布ロール１１に供給する他の方法も使用できることは、当業者にとって既知であろう。
【００１４】
第一の接着剤計量塗布ロール１１の表面速度は、一般に、エンボス加工されてコーティングされる材料シートウェブ５０の公称接線速度よりもかなり遅い。計量ニップが、図１でステーション１、２、及び３として示される。残る接着剤計量塗布ロール１２〜１４は次第により早く回転し、その結果、接着剤塗布ニップであるステーション４の表面速度は、横切っている材料シートウェブ５０の表面速度と一致する表面速度である。接着剤４０は、次に、最終接着剤計量塗布ロール１４からステーション４に配置された第一のエンボスロール１５に転移される。接着剤４０は、第一のエンボスロール１５の表面上をステーション５へ移動し、ここで接着剤４０は材料シートのウェブ５０と組み合わされて接着剤コーティングウェブ５５を形成する。次に、接着剤コーティングウェブ５５は、ステーション６へ進む。
【００１５】
ステーション６において、接着剤コーティングウェブ５５は、上に相補的なエンボスパターンを有する第一及び第二のエンボスロール１５、１６によりエンボス加工されて、接着剤コーティングエンボスウェブ６０を形成する。これにより、第一のエンボスロール１５の接着剤パターンと一致するエンボスパターンが得られる。第一のエンボスロール１５の表面に今接着している接着剤コーティングエンボスウェブ６０は、次に第一のエンボスロール１５上をステーション７へ移動し、ここで、圧力ロール１７が、接着剤コーティングエンボスウェブ６０を加圧する。第一のエンボスロール１５に依然接着している接着剤コーティングエンボスウェブ６０は、次にステーション８へ移動し、ここで、剥取りロール１８により第一のエンボスロール１５から取り外される。仕上がった接着剤コーティングエンボスウェブ６０は、次に、ステーション９のＳ字型ラップ１９へ移動する。冷却Ｓ字型ラップ１９が、仕上がった接着剤コーティングエンボスウェブ６０の強度を増大させると考えられている。当業者にとって既知であるように、接着剤コーティングエンボスウェブ６０は、ステーション７及び８において接着剤コーティングエンボスウェブ６０を追加的に冷却することにより、更に強化することができる。
【００１６】
接着剤４０は、第一のエンボスロール１５のランド領域にのみ塗布される。これは、ステーション４においてエンボスロール１５と最終接着剤塗布ロール１４との間の相互作用を慎重に制御することにより達成できる。第一のエンボスロール１５と最終接着剤塗布ロール１４との間の相互作用は、最終接着剤塗布ロール１４が、接着剤４０を第一のエンボスロール１５のランド間の窪み又はポケットに押し込むことなく、接着剤４０を第一のエンボスロール１５のランドにのみ塗布するように制御されべきである。この理由のために、第一のエンボスロール１５と最終接着剤塗布ロール１４はまた、一致する表面速度を有すべきである。第一のエンボスロール１５のランドにのみ接着剤４０を付着させることにより、仕上がった接着剤コーティングエンボスウェブ６０内のエンボスの窪んでいない領域上に接着剤４０が転移するのを防ぐことができる。接着剤がエンボスの頂部に存在すると、エンボスを押し潰すことにより最終製品を活性化する前に、早すぎる接着剤特性を示すことがある。
【００１７】
典型的な目的だけであるが、最終接着剤塗布ロール１４は、ゴムコーティングした鋼鉄製ロールとすることができる。ゴムコーティングは、約０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）のＴＩＲ振れ公差を有すべきである。最終接着剤塗布ロール１４と第一のエンボスロール１５との間のニップは、精密ウェッジブロックで機械方向に制御される。ゴムコーティングは、金属の第一のエンボスロール１５上のコーティングが金属対金属の接触のために損傷するのを防ぐことと、最終接着剤塗布ロール１４を第一のエンボスロール１５に対して非常に軽く押し付けて、ゴムの変形が第一のエンボスロール１５及び最終接着剤塗布ロール１４の実振れの補償を可能にすることとの両方に利用できると考えられている。代替案では、第一のエンボスロール１５が順応特性を示して、最終接着剤塗布ロール１４が非順応特性を示すのも好ましい。これにより、接着剤４０は、第一のエンボスロール１５のランド上に均一に塗布される。しかしながら、接着剤４０が局所的に有効な方法で提供される限り、第一のエンボスロール１５又は最終接着剤塗布ロール１４のいずれかが、順応性／非順応性のいかなる構成にもできることは当業者にとって既知であろう。
【００１８】
利用する接着剤４０は、静止したスロットダイ２２から全接線速度への推移により、接着剤４０が引き伸ばされて断裂する、又は第一の接着剤計量塗布ロール１１に付着しなくなり得るので、好ましくは高弾性な性質であるべきである。当業者にとって既知であるように、接着剤４０は一般に、ウィスコンシン州ワワトース（Wawatoss,WI）のボスティクフィンドレイ社（Bostik Findlay Corporation）により製造されるＸ８０１−３３４−０３のような、スチレン化されたブロックコポリマーとすることができる。接着剤の伸張率を減少させるために、接着剤４０は、まず材料シートウェブ５０の移動速度よりも遅い表面速度のロールに塗布されて、次に一連の計量ニップ（ステーション１、２、及び３）を通って、接着剤４０が非常に薄い膜に圧延され所望の接線速度に加速されるのが好ましい。
【００１９】
接着剤が蓄積する、及び接着剤蓄積に関連して製造が非効率となる傾向がより少ないプロセスであるので、薄い接着剤厚さが好ましいことが見出された。驚くべきことに、最終仕上り製品の使用の際の良好な粘着は、薄い接着剤厚さでも維持される。接着剤減少の更なる利益は、材料購入コスト及び追加的な在庫コストの低減である。追加製品利益は、ロール内の層を粘着して消費者が製品をほどくのをより難しくする傾向がある、製品中のはみ出した接着剤がより少ないことである。
【００２０】
好ましくは、接着剤厚さは、約０．０００３インチ（０．００８ｍｍ）〜約０．００００１インチ（０．０００２５ｍｍ）の範囲である。より好ましくは、接着剤厚さは、約０．０００２インチ（０．００５ｍｍ）〜約０．００００３インチ（０．０００７ｍｍ）の範囲である。最も好ましくは、接着剤厚さは、約０．０００１５インチ（０．００４ｍｍ）〜約０．００００５インチ（０．００１３ｍｍ）の範囲である。更に、接着剤４０は、３ｇ／ｍ2未満、最も好ましくは２ｇ／ｍ2未満の坪量で、材料シートのウェブ５０に塗布すべきであると考えられている。材料シートのウェブ５０への接着剤４０の塗布が、同時に出願されて係属中の「貯蔵用包み材料（Storage Wrap Material）」という名称の出願Ｓ／Ｎ○○／○○○，○○○（Ｐ＆Ｇケース８７６２）に更に開示されており、参考として本明細書に組み入れる。接着剤計量塗布ロール１１〜１４は、接着剤計量及び加速に必要な正確なロール間隙間寸法を維持するために、直径及び振れに対して厳しい公差に研磨すべきである。典型的な振れ公差は、０．０００５インチ（０．０１３ｍｍ）ＴＩＲである。接着剤計量塗布ロール１２〜１４並びに第一及び第二のエンボスロール１５、１６は、熱的に誘起されるロールのクラウン又は振れを避けるために、円周方向及び機械横方向に均一に加熱することができる。電気的に加熱するロールの場合には、単一のヒータの故障でも、材料シートのウェブ５０上に接着剤を均一に転写するのを妨げるのに十分な振れが作り出されるおそれがあることが判明した。そのような場合には、ヒータの故障を示す電流計を使用すべきである。更に、軸受及びロールシャフトを通る熱損失が、接着剤４０の均一な転写をやはり妨げるおそれがあるロールクラウンを作り出すことがある。この理由のために、接着剤計量塗布ロール１１〜１４の軸受ブロックは、横方向の温度勾配を防ぐために加熱されるのが好ましい。
【００２１】
第一のエンボスロール１５は、ランド表面上で、及び好ましくはその間のポケット又は窪み表面上で、剥離特性を有することが好ましい。剥離特性と接着剤４０の特性は、慎重にバランスをとり、接着と剥離との最良の組合せを提供すべきである。典型的な剥離特性は、非常に熱い（通常３００〜３５０°Ｆ（１４９〜１７７℃））接着剤を第一のエンボスロール１５に転移でき、しかも、接着剤コーティングエンボスウェブ６０が第一のエンボスロール１５の温度で剥離できるコーティングである。剥離特性が小さすぎる接着しか作り出さない場合、接着剤は、最終接着剤塗布ロール１４から第一のエンボスロール１５へ転移しない。しかし、剥離特性が大きすぎる接着を作り出す場合、最終接着剤コーティングウェブ６０は、材料シートのウェブ５０を引き裂く又は伸張させることなしに、第一のエンボスロール１５の表面から取り外すことができない。
【００２２】
典型的な一実施形態では、第一のエンボスロール１５は、接着剤コーティングウェブをエンボスロール１５から剥離するのが容易になる温度まで内部冷却される。接着剤塗布ロール１４からエンボスロール１５への接着剤転移を改善するために、ステーション８とステーション４との間のエンボスロール１５の表面はヒータ２１により加熱されるべきである。ヒータとして、輻射、導電、対流、及びこれらの組合せが含まれることは、当業者にとって既知である。あるいは、これらの結果は、エンボスロール１５を加熱して、次に接着剤コーティングエンボスウェブ６０をステーション６とステーション８との間で選択的に冷却しても達成することができる。好ましくは、接着剤コーティングエンボスウェブ６０の温度は、ステーション８において、１８０°Ｆ（８２℃）未満、より好ましくは１４０°Ｆ（６０℃）未満、最も好ましくは１００°Ｆ（３８℃）未満に冷却される。つまり、ステーション４において接着剤４０をピックアップする点と、ステーション８において接着剤コーティングエンボスウェブ６０を第一のエンボスロール１５から取り外す点との間で、温度差が存在すべきである。好ましくは、ステーション８における第一のエンボスロール１５の表面温度は、ステーション４における第一のエンボスロール１５の表面温度よりも低い。
【００２３】
剥取りロール１８は、接着剤コーティングエンボスウェブ６０を損傷することなく、第一のエンボスロール１５から接着剤コーティングエンボスウェブ６０を取り外すのを補助する。接着剤コーティングエンボスウェブ６０は第一のエンボスロール１５の表面に接着しているので、取り外し点において非常に大きな力が発生し得る。理論に縛られることは望まないが、剥取りロール１８は、これらの大きな力を接着剤コーティングエンボスウェブ６０の非常に短い長さに局在化させて、接着剤コーティングエンボスウェブ６０のひずみをより小さくし、剥取り角度をより制御すると考えられている。接着剤コーティングエンボスウェブ６０のひずみを防ぐことは、不変のウェブ特性を提供し、及び接着剤コーティングエンボスウェブ６０が早すぎる活性化をされて塗布された接着剤の特性を示す領域を有することを防ぐために不可欠である。
【００２４】
第一及び第二のエンボスロール１５、１６の間の係合の量又は程度は、ロール又は材料シートのウェブ５０の損傷を防ぐために、慎重に制御されるべきである。第一及び第二のエンボスロール１５、１６の外側表面は、通常は、０．０００５インチ（０．０１３ｍｍ）ＴＩＲ振れ公差に研磨される。係合は、精密ウェッジブロックで機械方向に制御することができる。第一及び第二のエンボスロール１５、１６の係合が、接着剤コーティングエンボスウェブ６０の最終厚さ（すなわち、エンボスの最終高さ及びウェブの厚さ）を決定する。本設備はまた、第一及び第二のエンボスロール１５、１６の正確な同調又は位置合わせを維持するように設計されるべきである。
【００２５】
相補的なパターン形状の噛み合う雄及び雌エンボスロールを使用すると、エンボス加工及び接着剤塗布加工工程の間、材料シートの薄いフィルムウェブ５０を完全に支持して、力を材料シートウェブ５０内に確実に適切に分布させることができる。材料シートのウェブ５０の完全な支持により、支持されていない材料シートのウェブ５０の部分を開口又は窪みに変形させる、孔あきベルト又はドラムなどのオープン支持構造で材料シートのウェブ５０を熱成形又は真空成形するのとは反対に、材料シートのウェブ５０を損傷することなく材料シートのウェブ５０にひずみを与える速度を上昇させることができ、したがって高い生産速度が可能になると考えられる。第一のエンボスロール１５上の材料シートのウェブ５０へ接着剤４０を塗布すると、第一のエンボスロール１５のランド領域の上の材料シートのウェブ５０の部分上に、接着剤４０の正確な位置合わせがもたらされる。
【００２６】
接着剤４０の正確な制御、特に第一のエンボスロール１５に塗布する接着剤層の厚さ及び均一性の正確な制御は、高品質製品を高速度で生産するのに重要な要因である。特に、接着剤４０の非常に低い追加レベルの場合には、ロールからロールへ移動する間の接着剤４０の厚さの僅かな変動でさえも、接着剤４０が第一のエンボスロール１５に塗布される時までには、適用範囲の格差になり得る。同時に、そのような変動は、第一のエンボスロール１５のある領域での接着剤４０の過剰につながることがあり、これは、第一のエンボスロール１５の窪みを汚染するか、又は材料シートのウェブ５０への接着剤４０の不完全な転移及び第一のエンボスロール１５上に接着剤４０の蓄積という結果となり得る。
【００２７】
図３は、高速エンボス加工の代替方法を示す。ステーション１’において、材料シートのウェブ５０’は、相補的又は噛み合うエンボスパターンを有する第一及び第二のエンボスロール１５’、１６’の間を接線速度で通過して、材料シートのウェブ５０’上にエンボスパターンを形成する。エンボスウェブ５５’は、第一のエンボスロール１５’上に保持される。ステーション２’において、接着剤４０’が、エンボスウェブ５５’の窪みに塗布される。接着剤４０’は、エンボスウェブ５５’のエンボスパターン及び第一のエンボスロール１５’に相補的パターンを有する、パターン付き接着剤塗布ロール１７’により塗布される。パターン付き接着剤塗布ロール１７’は、全ての接着剤接触表面に剥離特性を有するのが好ましい。材料シートの接着剤コーティングエンボスウェブ６０’は、次に、第一のパターン付き接着剤ロール１７’と第一のエンボスロール１５’との間から取り外される。
【００２８】
パターン付き接着剤塗布ロール１７’は、好ましくは先に説明したような複数ロールの接着剤コータースタック２２’及びスロットダイ２１’から、又は当業者に既知の他のいずれかの手段により、接着剤をコーティングされる。
【００２９】
図３のエンボス加工及び接着剤転写のための代替方法は、パターン付き接着剤塗布ロール１７’がエンボス加工機能を果たすのに必要とされないので、利益をもたらす。したがって、パターン付き接着剤塗布ロール１７’の特性は、エンボス加工への影響を考慮せずに、接着剤４０’の塗布及び剥離のために最適化することができる。特に、パターン付き接着剤塗布ロール１７’は、第一のパターン付きエンボスロール１５’との高い公差の適合を必要としないのみならず、エンボス加工の高圧力に曝されることもない。したがって、剥離表面にはより少ないひずみが起こり、パターン付き接着剤塗布ロール１７’の寿命はより長くなる。
【００３０】
図４及び５に示す第一及び第二のエンボスロール１５、１６のエンボスパターンは、「不定形パターンを繋ぎ合わせて拡大する方法（Method of Seaming and Expanding Amorphous Patterns）」という名称の米国出願番号第０９／２８８，７３６号に更に詳細に記載されるアルゴリズムを使用して作り出されるパターン２０を詳細に示し、その開示を参考として本明細書に組み入れる。図４及び５は、非常に近接する時にも、タイル２０の境界において繋ぎ目の様子を示さない。同様に、パターンをベルト又はロールの周りに巻くなどして単一のパターン又はタイルの反対側の縁部が合わされた場合にも、繋ぎ目は、容易に目で認められない。
【００３１】
本明細書で使用する「不定形」という用語は、容易に認知可能な構成要素の組織、規則性、又は方向性を示さないパターンについていう。用語「不定形」のこの定義は、一般に、ウェブスターの新大学辞書９版（Webster's Ninth New Collegiate Dictionary）における対応する定義により証明されるように、用語の普通の意味に従っている。当業者にとって既知であるように、不定形パターンにおいては、隣接要素に対する１つの要素の配向及び配置は、次に続く要素のそれと予測可能な関係はない。
【００３２】
「配列」という用語は、規則的な秩序あるグループ分け又は配置を示す、構成要素のパターンを指すために本明細書で使用する。用語「配列」のこの定義も同様に、一般に、ウェブスターの新大学辞書９版における対応する定義により証明されるように、用語の普通の意味に従っている。そのような配列パターンにおいては、隣接要素に対する１つの要素の配向及び配置は、次に続く要素のそれと予測可能な関係を帯びる。
【００３３】
三次元突出部の配列パターンにおいて存在する規則性の程度は、ウェブにより示される重ね合わせ性（nestability）の程度と直接の関係がある。例えば、密集六角形配列における均一な大きさ及び形状の中空突出部の非常に規則的な配列パターンでは、各突出部は、文字通り他の任意の突出部の繰返しである。そのようなウェブの領域の重ね合わせは、実際にはウェブ全体ではなくても、任意の方向に１以下の突出部間隔で重ねられたウェブ又はウェブの部分の間のウェブ整列移動で達成することができる。規則性のより低い程度は低い重ね合わせ傾向を示すが、規則性のどのような程度でも、ある程度の重ね合わせ性を提供すると考えられている。それ故に、不定形の不規則的な突出部パターンは、したがって、可能なる最大程度の重ね合わせ抵抗を示す。
【００３４】
事実上ほぼ不定形の三次元突出部の二次元パターンを有する三次元材料シートは、「同形性」もまた示すと考えられている。本明細書で使用する「同形性」及びその語根「同形」という用語は、所与の外接領域がパターン内に線引きされたのであれば、それに対する幾何学的及び構造的な特性の実質的な均一性を指すのに使用する。用語「同形」のこの定義は、一般に、ウェブスターの新大学辞書９版における対応する定義により証明されるように、用語の普通の意味に従っている。例として、統計的に有意の数の突出部を含む規定された領域は、不定形パターン全体に関して、突出部面積、突出部数密度、突出部壁全長などのようなウェブ特性について統計的にほぼ等価な値を生み出す。そのような関連は、ウェブ表面全体で均一性を望む時に、特に突出部の圧壊抵抗などのようなウェブ平面に法線で測定するウェブ特性に関してそうである時に、物理的、構造的ウェブ特性に関して望ましいと考えられる。
【００３５】
三次元突出部の不定形パターンの利用は、他の利点をも有する。例えば、材料平面内で当初は等方性の材料から形成された三次元シート材料は、物理的ウェブ特性に関して材料平面内の方向で一般に等方性のままであることが観察された。本明細書で使用する「等方性」という用語は、材料平面内で全ての方向にほぼ等しい程度で示されるウェブ特性を表わすのに使用する。用語「等方性」のこの定義も同様に、一般に、ウェブスターの新大学辞書９版における対応する定義により証明されるように、用語の普通の意味に従っている。理論に縛られることは望まないが、これは、不定形パターン内の三次元突出部の不規則的非方向性配置のためであると現在考えられている。逆に、ウェブ方向で変化するウェブ特性を示す方向性材料ウェブは、通常、材料に不定形パターンを導入した後に同様にそのような特性を示す。例として、そのような材料シートは、出発材料が引張り特性において等方性である場合、材料平面内でどの方向にもほぼ均一の引張り特性を示すことができる。
【００３６】
物理的な意味でそのような不定形パターンは、パターン内のいかなる所与の点からも任意の所与の方向に射線として外向きに引かれる線により接触する、単位長さ測定当り統計的に等価な数の突出部に置き換えられる。他の統計的に等価なパラメーターとして、突出部壁数、平均突出部面積、突出部間の平均総空隙などを含むことができる。ウェブ平面内の方向に関して構造的幾何学的特徴の点からの統計的な等価性は、方向的なウェブ特性の点からの統計的な等価性に置き換えられると考えられている。
【００３７】
配列概念を再び取り上げて配列と不定形パターンとの区別に焦点を当てると、配列は、定義として物理的な意味で「規則的」であるので、突出部の大きさ、形状、間隔、及び／又は配向においてなんらかの規則性を示す。したがって、パターン内の所与の点から引かれた線又は射線は、方向的なウェブ特性の対応する変化を有する突出部壁数、平均突出部面積、突出部間の平均総空隙などのようなパラメーターについて、その射線が延びる方向によって統計的に異なる値を生み出す。
【００３８】
好ましい不定形パターン内では、突出部は、その寸法、形状、ウェブに対する配向、及び隣接する突出部の中心間の間隔に関して、不均一であることが好ましい。理論に縛られることは望まないが、隣接する突出部の中心間の間隔の差は、面対背の重ね合わせシナリオにおいて、重ね合わせが生じる可能性を減少させるのに重要な役割を果たすと考えられている。パターン内における突出部の中心間の間隔の差は、物理的な意味で、突出部間の空隙がウェブ全体に関して異なる空間的場所に位置するという結果になる。それ故に、１つ以上のウェブの重畳された部分の間で突出部／空隙の場所に関して「一致」が生じる可能性は、極めて低い。更に、重ねられたウェブ又はウェブ部分上の複数の隣接する突出部／空隙の間で「一致」が生じる可能性は、突出部パターンの不定形性質のために更に低い。
【００３９】
現在好ましいような完全に不定形のパターンにおいては、中心間の間隔は、少なくとも設計者が指定した境界範囲内においてはランダムであり、その結果、所与の突出部に最も近い隣接突出部が、ウェブ平面内の任意の所与の角位置にも生じる同等の可能性がある。ウェブの他の物理的な幾何学特性もまた、突出部の側面数、各突出部に含まれる角度、突出部の大きさなどのようなパターンの境界条件内において、好ましくはランダムであり、又は少なくとも不均一である。しかしながら、隣接する突出部間の間隔を不均一及び／又はランダムにすることは可能であり、及び幾つかの状況では望ましいが、相互連結が可能な多角形形状を選択すると、隣接する突出部の間で均一な間隔が可能になる。これは、以下で説明するように、三次元の重ね合わせ抵抗性がある本発明の材料シートの幾つかの用途について特に有用である。
【００４０】
１つ又は２つの辺を有する多角形は線を定義することになるので、本発明で使用する「多角形」（及び形容詞形「多角形の」）という用語は、３つ以上の辺を有する二次元の幾何学形状を指すのに使用する。それ故に、三角形、四角形、五角形、六角形などは「多角形」という用語に含まれ、無限数の辺を有することになる円形、楕円形などの曲線形状も同様である。
【００４１】
不均一な、特に非円形の形状、及び不均一な間隔の二次元構造の特性を説明する時には、「平均」数及び／又は「等価」数を使用するのが有用なことが多い。例えば、間隔が中心間基準、又は個々の間隔基準である二次元パターン内の物体間の線距離関係を特徴付ける点からは、「平均」間隔の用語が、得られる構造を特徴付けるのに有用なことがある。平均という点から記述できる他の数値には、物体により占められる表面積の比、物体面積、物体周線、物体直径などが含まれる。物体周線及び物体直径などの他の寸法の場合、非円形である物体に対して、水力学の文脈でよく行われるように仮定的な等価直径を打ち立てることにより、概算を実施することができる。
【００４２】
ウェブ内の三次元中空突出部の完全にランダムなパターンは、各錘台の形状及び整列が特有であるので、理論的には、決して面対背の重ね合わせを示さない。しかしながら、そのような完全にランダムのパターンの設計は、非常に時間を費やして複雑な命題であり、好適な形成構造を製造する方法も同様である。本発明によれば、非重ね合わせ属性は、相互に隣接するセル又は構造の関係が指定され、セル又は構造の全体的な幾何学的特性も指定されるが、その際、セル又は構造の正確な大きさ、形状、及び配向が不均一であって非繰返しである、パターン又は構造を設計することにより得ることができる。本明細書で使用する「非繰返し」という用語は、対象の画定された領域内ではどの２つの場所でも同一の構造又は形状が存在しない、パターン又は構造を指すことを意図する。ある所与の大きさ及び形状の２つ以上の突出部が対象のパターン又は領域内に存在してもよいが、それらの周りの不均一な大きさ及び形状の他の突出部の存在が、突出部の同一のグループ分けが複数の場所で存在する可能性を事実上排除する。言い換えれば、突出部のパターンは、パターン全体の中でどの突出部のグループ分けも突出部の他の同様のグループ分けと同一でないように、対象の領域にわたって不均一である。三次元材料シートのビーム（beam）強度は、突出部そのものが一致する単一の窪みに重ねられる場合でさえも、対象の単一の突出部を包囲する突出部は他の突出部／窪みを包囲する突出部と大きさ、形状、及び得られる中心間間隔が異なるので、所与の突出部を包囲するいかなる材料領域の有意の重ね合わせも阻止する。
【００４３】
マンチェスター（Manchester）大学のデービス（Davies）教授は、多孔質セルラーセラミック膜を研究してきており、より具体的には、実在の性能をシミュレートする数学的モデル化を可能にする、こうした膜の解析モデルを作り出してきた。この研究は、ジャーナル・オブ・メンブレン・サイエンス（Journal of Membrane Science）、１０６巻（１９９５年）、８９〜１０１頁に掲載されている、Ｊ．ブロートン（J.Broughton）及びＧ．Ａ．デービス（G.A.Davies）著の「多孔質セルラーセラミック膜：陽極酸化膜の構造を記述するための確率論的モデル（Porous cellular ceramic membranes:a stochastic model to describe the structure of an anodic oxide membrane）」という題名の出版に非常に詳細に記載されており、この開示を参考として本明細書に組み入れる。他の関連する数学的モデル化技法が、コンピューター・ジャーナル（The Computer Journal）、第２４巻、第２号（１９８１年）１６７〜１７２頁に掲載されているＤ．Ｆ．ワトソン（Watson）著の「ｎ−次元ドロネー分割の計算とボロノイ多面体への適用（Computing the n-dimensional Delaunay tessellation with application to Voronoi polytopes）」、及びセパレイション・サイエンス・アンド・テクノロジー（Separation Science and Technology）、２８（１−３）（１９９３年）、８２１〜８５４頁に掲載されているＪ．Ｆ．Ｆ．リム（Lim）、Ｘ．ジャイア（Jia）、Ｒ．ジェファラリ（Jafferali）、及びＧ．Ａ．デービス（Davies）著の「多孔質セラミック膜の構造を記述する統計的モデル（Statistical Models to Describe the Structure of Porous Ceramic Membranes）」に更に詳細に記載されており、その両方の開示を参考として本明細書に組み入れる。
【００４４】
この研究の一環として、デービス（Davies）教授は、二次元の制限付きボロノイ（Voronoi）分割に基づく二次元多角形パターンを開発した。こうした方法では、再び上記特定した出版物を参照すると、最終パターンで望まれる多角形数と数が等しい核生成点が、境界を定められた（所定の）平面内のランダム位置に配置される。コンピュータープログラムは、各核生成点から同時に及び放射状に、各点を円として等しい速度で「成長させる」。隣接する核生成点からの成長の先端部が出会うと、成長は停止し、境界線が形成される。これらの境界線のそれぞれが多角形の縁部を形成し、頂点が境界線の交差により形成される。
【００４５】
この理論的背景は、こうしたパターンがどのようにして生成されるか、及びこうしたパターンの特性を理解する上で有用であるが、上記数的繰返しを段階的に実行して、核生成点を対象の所望の領域全体に外向きに伝搬して完了させるという問題が残る。それ故に、この方法を迅速に遂行するために、コンピュータープログラムは、適切な境界条件及び入力パラメーターが与えられてこれらの計算を実行し、望ましい出力を供給するように書かれているのが好ましい。
【００４６】
本発明により有用なパターンを生成する第一の段階は、所望のパターンの寸法を確立することである。例えば、任意選択的にドラム又はベルト並びにプレートに形成するために、１０インチ（２５．４ｃｍ）幅と１０インチ（２５．４ｃｍ）長さのパターンを構築することを望む場合には、最大Ｘ寸法（ｘmax）が１０インチ（２５．４ｃｍ）であり最大Ｙ寸法（ｙmax）が１０インチ（２５．４ｃｍ）である（又は逆である）、Ｘ−Ｙ座標システムを確立する。
【００４７】
座標システム及び最大寸法を指定した後、次の段階は、パターンの定められた境界の中で所望の多角形になる「核生成点」の数を決定することである。この数は、０と無限の間の整数であって、最終パターンで所望の多角形の平均の大きさ及び間隔に関連して選定すべきである。より大きな数が、より小さな多角形に対応し、逆も真である。核生成点又は多角形の適切な数を決定する有用な方法は、所望の形成構造を満たすのに必要であろう、人工的で仮定的な均一の大きさ及び形状の多角形の数を計算することである。図６に示すように、この人工的なパターンが、Ｄを辺対辺の寸法としてＭを六角形間の間隔とする規則的な六角形３０の配列である場合には、六角形の数密度Ｎは次のようになる：
【００４８】
【数１】
2005506914.tif 000003
この式を使用して、ここで説明したように生成される不定形パターンの核生成密度を計算すると、仮定的な六角形の大きさ（Ｄ）にごく近似した平均の大きさを有する多角形が得られることが判明した。核生成密度がわかると、パターン内で使用すべき核生成点の総数は、パターンの面積（この例の場合には、８０インチ2（５１６ｃｍ2））を乗算して計算することができる。
【００４９】
次の段階には、乱数発生器が必要とされる。「種数」を必要とする又は経時的時間のような客観的に決定される出発値を利用するものを含めて、当業者に既知の好適ないかなる乱数発生器をも使用することができる。多数の乱数発生器がゼロと１（０〜１）の間の数を提供するように作動し、以下の説明ではそのような発生器の使用を仮定している。結果が０〜１のなんらかの数に変換される場合、又は適切な換算率が利用される場合には、異なる出力の発生器を利用してもよい。
【００５０】
コンピュータープログラムは、上で計算した「核生成点」の所望の数の２倍に等しくなるのに必要なだけの乱数を生成するために、乱数発生器を望ましい繰返し回数だけ作動させるように書かれる。数が生成される時に、交互の数が最大Ｘ寸法又は最大Ｙ寸法のいずれかで乗算されて、ゼロと最大Ｘ寸法との間のＸ値及びゼロと最大Ｙ寸法との間のＹ値を全てが有する、Ｘ及びＹ座標のランダムな対が生成される。次に、これらの数値は、「核生成点」の数と数が等しい（Ｘ、Ｙ）座標の対として記憶される。
【００５１】
本明細書に記述する本発明が、先のマクガイア（McGuire）らの出願に記載されたパターン生成アルゴリズムと異なるのはこの点である。パターンの右縁部及び左縁部を「メッシュ化」する、すなわち「タイル張り」可能であることが好ましいと仮定して、幅Ｂの境界部を１０インチ（２５．４ｃｍ）角の右側に追加する（図７参照）。必要な境界部の大きさは核生成密度によって決まり、核生成密度が大きい程、必要な境界部の大きさは小さい。境界部幅Ｂを計算する便宜的な方法は、上記して図６に示した仮定的で規則的な六角形の配列を再び参照することである。一般に、仮定的な六角形の少なくとも３つの列が境界部に組み込まれるべきであり、したがって境界部幅は次のように計算できる：
【００５２】
【数２】
2005506914.tif 000004
ここで、ｘ＜Ｂである座標（ｘ、ｙ）を有するどの核生成点Ｐも、新しい座標（ｘmax＋ｘ、ｙ）を有する別の核生成点Ｐ’として、境界部の中へコピーされる。
【００５３】
前のパラグラフで説明した方法を使用して、得られるパターンを生成する場合、パターンは真ランダムである。この真ランダムパターンは、その性質により多角形の大きさ及び形状の広い分布を有し、これは場合によっては望ましくないことがある。「核生成点」位置の生成に関連するランダム性の程度を幾分か制御するために、制御係数又は「制約数」を選択して、以下ではβと呼ぶ。制約数は、排他距離Ｅを導入することにより隣接する核生成点位置の近接を制限するものであり、この排他距離が任意の２つの隣接する核生成点間の最小距離を表す。排他距離Ｅは次のように計算される：
【００５４】
【数３】
2005506914.tif 000005
式中、λ（ラムダ）は点の数密度（単位面積当りの点）であり、β（ベータ）の範囲は０〜１である。
【００５５】
「ランダム性の程度」の制御を実施するために、第１の核生成点を上記のように配置する。次にβを選択し、Ｅを上式により計算する。β、したがってＥは、核生成点の配置の全体を通じて一定のままであることに留意すること。生成される後続の核生成点（ｘ、ｙ）座標それぞれについて、その点からの距離が、既に配置されている他の核生成点それぞれに対して計算される。この距離がどの点についてもＥより小さい場合には、新しく生成された（ｘ、ｙ）座標は削除され、新しい組が生成される。この方法は、全てのＮ点がうまく配置されるまで繰り返される。本発明に従って有用なタイル張りアルゴリズムでは、ｘ＜Ｂである全ての点（ｘ、ｙ）について、元の点Ｐとコピーした点Ｐ’との両方が、他の全ての点に対してチェックされなければならないことに留意すること。Ｐ又はＰ’のどちらかが、いずれかの他の点にＥより近い場合には、Ｐ及びＰ’両方を削除して、ランダム（ｘ、ｙ）座標の新しい組を生成する。
【００５６】
β＝０である場合には、排他距離は０であって、パターンは真ランダムである。β＝１である場合には、排他距離は、密集六角形配列に対する最短隣接距離に等しい。βを０〜１の間で選択することにより、これら２つの極値の間の「ランダム性の程度」について制御できる。
パターンをタイルにして、右縁部及び左縁部の両方が適切にタイル張りされ、頂部及び底部の縁部が適切にタイル張りされるためには、Ｘ及びＹ両方向において境界部が使用されなければならない。
【００５７】
核生成点の完全な組が一旦計算されて記憶されると、最終的な多角形パターンを生成する前工程として、ドロネー（Delaunay）三角形分割が実行される。この方法でドロネー（Delaunay）三角形分割を用いることによって、上記の理論的モデルにおいて述べたように核生成点から同時に円として多角形を繰返して「成長させる」のに対して、より簡単ではあるが数学的に等価な代替方法が構築される。三角形分割の実行の背後にある課題は、三角形を形成する３つの核生成点の組を生成して、その際これら３点を通過するように構成される円が円内に他のいずれの核生成点も含まないようにすることである。ドロネー（Delaunay）三角形分割を実行するために、コンピュータープログラムは、各核生成点に単に識別の目的のために特有の数（整数）を割り当てて、３つの核生成点の全ての可能な組合せを集めるように書かれる。次に、三角形に配置された３点の各組を通過する円に対して、半径及び中心点の座標が計算される。次に、特定の三角形を画定するのに使用しない各核生成点の座標位置を、その円の座標（半径及び中心点）と比較して、他の核生成点のいずれかが、対象の３点の円内に入るかどうかを判断する。これらの３点について構築された円がテストに合格する（すなわち他のどの核生成点も円内に入らない）と、３点の番号、それらのＸＹ座標、円の半径、及び円の中心のＸＹ座標が記憶される。これらの３点について構築された円がテストに不合格の場合、結果が保存されずに、計算は次の３点の組に進む。
【００５８】
ドロネー（Delaunay）三角形分割が完了すると、次に二次元ボロノイ（Voronoi）分割が実行され、最終多角形が生成される。分割を達成するために、ドロネー（Delaunay）三角形の頂点であるとして保存された各核生成点が、多角形の中心を形成する。次に、各ドロネー（Delaunay）三角形の外接円の中心点を順番に連結することにより、多角形の外形が構成されるが、これは先の頂点を時計回りの順番で含む。これらの円の中心点を時計回りなどの繰返す順番で保存することにより、各多角形の頂点の座標を核生成点の領域全体にわたって順番に記憶することが可能になる。多角形を生成するに際して、パターンの境界にあるいずれの三角形頂点も完全な多角形を画定しないので、計算から除外するように比較がなされる。
【００５９】
同一パターンの複数のコピーを合わせてタイル張りし、より大きなパターンを形成する容易さが望まれる場合、核生成点の結果として生成されて計算境界部にコピーされた多角形は、パターンの一部として保持されて隣接パターン内の同一多角形と重なり合わせ、多角形間隔の一致及び位置合わせを助けることができる。あるいは、図４及び５に示すように、核生成点の結果として生成されて計算境界部にコピーされた多角形は、隣接パターンが好適な多角形間隔で当接するように三角形分割及び分割（テッセレーション）が実行されてから、削除することができる。
【００６０】
連結する多角形の二次元形状の最終パターンが本発明に従って一旦生成されると、連結した形状のそのようなネットワークは、出発材料の当初平面状のウェブから形成される三次元中空突出部の基部の形状を画定するパターンを有する、材料ウェブの１つのウェブ表面のためのデザインとして利用される。出発材料の当初平面状のウェブからこの突出部の形成を達成するために、所望の最終三次元構造の雌型を含む好適な形成構造を作り出し、出発材料を永久的に変形するのに十分な好適な力をかけることにより、出発材料がこれに合わせられる。
【００６１】
多角形頂点座標の完成したデータファイルから、多角形の最終パターンの線画などの物理的出力が作成される。このパターンは、メタルスクリーンのエッチング加工のための入力パターンとして従来の方法で利用され、三次元形成構造を形成することができる。多角形の間により広い間隔が望ましい場合は、コンピュータープログラムは、１つ又は複数の平行線を各多角形の辺に追加してそれらの幅を増大させる（したがって、多角形の大きさは相当する量だけ減少する）ように書くことができる。
【実施例】
【００６２】
トレドガー社（Tredegar Inc.）（登録商標）により製造されるゲージ５の透明フィルムが、張力制御器を通って、上にエンボスされて位置が合う０．０１５〜０．０２０インチ（０．３８〜０．５１ｍｍ）の雄及び雌パターンを有する、１２インチ（３０．５ｍｍ）直径の２つのロールからなる形成ニップに通された。ロールは、０．００８〜０．０１２インチ（０．２０〜０．３１ｍｍ）の間に係合されて、フィルムに０．００３〜０．００４インチ（０．０７６〜０．１０２ｍｍ）の永久変形を起す結果となった。
【００６３】
次に、エンボスフィルムは、雄ロールが接着剤転移ニップに向かって回転する時に、雄ロールとの接触及び位置合わせを維持しながら形成ニップを出た。接着剤転移ニップは、０．０００５インチ（０．０１３ｍｍ）のＦＥＰ剥離コーティング及び一致するエンボスパターンを有する第二の雌ロールであって、雄パターンロールと０．００５インチ（０．１３ｍｍ）係合した。第二の雌ロールは、１．５〜２．５ｇ／ｍ2の均一分布のスチレン化したブロックコポリマー・ホットメルト接着剤を有した。３つのロール全ては１１０°Ｆ（４３℃）に加熱された。
【００６４】
次に、フィルム／接着剤を組み合わされた基材は、１／４のニップ幅に空気で荷重がかけられている、４インチ（１０ｃｍ）直径のゴム被覆（８５Ａジュロ硬度）圧力ロールで加圧された。フィルムは、雌ロールと１／１６インチ（０．１６ｃｍ）の隙間を有して雌ロールよりも１〜１０％早く走行する、２インチ（５ｃｍ）直径のゴム被覆（８５Ａジュロ硬度）剥取りロールに続いた。取り外された最終製品は、次に、冷却Ｓ字型ラップ装置、張力制御ダンサーを通り、巻き上げコアに巻き戻された。
【００６５】
本発明の特定の実施形態を図示し説明してきたが、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なし得ることが当業者には明らかであり、本発明の範囲内にある全てのそのような変更を付随する請求項に含めることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明によるエンボス加工及び接着剤転写の方法及び装置の略図である。
【図２】エンボスロール間の位置合わせをしたエンボス加工工程を示す、図１の付番２の領域の装置の拡大部分図である。
【図３】エンボス加工及び接着剤転写の代替方法及び装置の略図である。
【図４】本発明で有用な不定形パターンの代表的実施形態の、４つの同一の「タイル」の平面図である。
【図５】パターン縁部の一致を示すために更に近くに移動して近接させた、図４の４つの「タイル」の平面図である。
【図６】パターン生成式で参照する寸法の略図である。
【図７】パターン生成式で参照する寸法の略図である。
【図１】
2005506914.tif 000006
【図２】
2005506914.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005506914.tif 000011
【図７】
2005506914.tif 000012
【国際公開パンフレット】
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2005506914.tif 000039
2005506914.tif 000040
【国際調査報告】
2005506914.tif 000041
2005506914.tif 000042