(57)【要約】本発明の実施態様は、まず、マクロ突起又はマクロアパーチャを形成するためにフィルムに真空を提供し、次いで、フィルムにマイクロ突起を形成するためにフィルムを流体と接触させることによって形成された成形フィルムに関する。本発明は、成形フィルムを含む吸収性物品、改良された成形フィルム、及び成形フィルムを形成する方法を含む。
2006514864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブを形成する方法において、
ｉ．軟化された材料のウェブを提供し、
ｉｉ．パーフォレーション及びアベレーションを有するスクリーン上に、軟化した材料のウェブを配置し、パーフォレーションが、繊維状エレメントの調整されたパターンを形成しており、
ｉｉｉ．ウェブにマクロ突起が形成されるように、軟化したウェブに真空を提供し、マクロ突起が、繊維状エレメントの調整されたパターンを形成しており、マクロ突起が、スクリーン上のパーフォレーションの形状に実質的に合致しており、軟化したウェブを硬化させ始めるために、軟化したウェブが十分な時間に亘って真空に曝され、
ｉｖ．フィルムの繊維状エレメント上に、スクリーン上のアベレーションと一致するマイクロ突起を形成するために、ウェブを流体と接触させ、
ｖ．ウェブをスクリーンから取り外す
ことを特徴とする、ウェブを形成する方法。
【請求項２】
流体が加圧水である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
水ジェットが、十分なエネルギを備えた加圧水を供給し、これにより、スクリーンにおけるアベレーションに重なる位置においてアパーチャを形成することなく固体ウェブを永久に変形させ、これにより、アパーチャを有さないマイクロ突起を形成する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
水ジェットが、十分なエネルギを備えた加圧水を供給し、これにより、スクリーンにおけるアベレーションに重なる位置において固体ウェブを破裂させ、これにより、フィルムに、アパーチャを有するマイクロ突起を形成する、請求項２記載の方法。
【請求項５】
流体が加圧空気である、請求項１記載の方法。
【請求項６】
エアナイフが、十分なエネルギを備えた加圧空気を供給し、これにより、スクリーンにおけるアベレーションに重なる位置においてアパーチャを形成することなく固体ウェブを永久に変形させ、これにより、アパーチャを有さないマイクロ突起を形成する、請求項５記載の方法。
【請求項７】
エアナイフが、十分なエネルギを備えた加圧空気を供給し、これにより、スクリーンにおけるアベレーションに重なる位置において固体ウェブを破裂させ、これにより、フィルムに、アパーチャを有するマイクロ突起を形成する、請求項５記載の方法。
【請求項８】
スクリーンにおけるアベレーションが円筒状である、請求項１記載の方法。
【請求項９】
アベレーションの高さが約２ミル〜約５ミルであり、直径が約１ミル〜約３ミルである、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
マクロ突起がアパーチャを有する、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
請求項１の方法によって形成された柔軟かつ弾性的なウェブ。
【請求項１２】
ウェブが、約０．１００ｍｍ〜約２．５０ｍｍのロフトを有する、請求項１１記載のウェブ。
【請求項１３】
アパーチャを有するマクロ突起の直径が、約０．１ｍｍ〜約２．０ｍｍである、請求項１１記載のウェブ。
【請求項１４】
マイクロ突起の高さが、約２ミル〜約５ミルであり、直径が約１ミル〜約３ミルである、請求項１１記載のウェブ。
【請求項１５】
請求項１１のウェブを含む吸収性物品。
【請求項１６】
ウェブが約０．１００ｍｍ〜約２．５０ｍｍのロフトを有する、請求項１５記載の吸収性物品。
【請求項１７】
マクロ突起の直径が約０．１ｍｍ〜約２．０ｍｍである、請求項１５記載の吸収性物品。
【請求項１８】
マイクロ突起の高さが約２．５ミル〜約４．８ミルであり、直径が約１ミルである、請求項１５記載の吸収性物品。
【請求項１９】
ウェブがトップシートであり、バックシートと、少なくとも部分的にトップシートとバックシートとの間に位置決めされた吸収性コアとが設けられている、請求項１５記載の吸収性物品。
【請求項２０】
物品が乳幼児のおむつである、請求項１５記載の吸収性物品。
【請求項２１】
物品が女性用衛生物品である、請求項１５記載の吸収性物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体接触の吸収性及び非吸収性の物品、例えば、乳幼児おむつ、成人失禁物品、衛生ナプキン若しくはパンティライナ、フェイシャルタオル、ボディタオル、服地、病院のベッドシート等において使用するための改良された成形フィルムに関する。吸収性物品は、通常、液体透過性のトップシートと、液体不透過性のバックシートとを有している。トップシート又はバックシートのうちの少なくとも一方に含まれたコンポーネントのうちの少なくとも１つは、本発明の成形フィルムを含んでいる。本発明は、改良された物品と、改良されたフィルムと、成形フィルムを形成する方法と、フィルムを形成するために使用される装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融したポリマシートを成形スクリーンの形状に合致させることによって３次元フィルム若しくは成形フィルムを形成することが知られている。一般的に使用されている穴の開いた成形フィルムトップシートは、例えば、トンプソンによる米国特許第３９２９１３５号明細書、マレイン他による米国特許第４３２４２４６号明細書、ラデル他による米国特許第４３４２３１４号明細書、ラリー他による米国特許第４２５２５１６号明細書、トーマス他による米国特許第４５３５０２０号明細書、ジャンカー他による米国特許第５５９１５１９号明細書、トーマスへの２００１年６月６日に出願された米国特許出願第０９／８７６４４０号明細書及び２００２年１月１７日に出願された６０／３４６７５１号明細書、及びコパット他への２００２年２月２０日に出願された米国特許出願第１０／０８２０４０号明細書に開示されている。それぞれのこれらの文書の開示は引用したことにより全体を本明細書に記載したものとする。これらの文書に開示されたトップシートは、ポリマシートをスクリーンに合致させ、このポリマシートを冷却するために、真空を利用する。これらのトップシートの好適な特徴は、溶融したポリマが３次元の形状に成形された後に結晶化若しくは“セット”する、ということである。したがって、結果的な成形フィルムは“３次元記憶”を有すると言われている。成形及び冷却の後、フィルムは通常ロール状に巻成される。
【０００３】
ロールが搬送される場合、特に夏季の搬送及びトラック又は空調のない倉庫に貯蔵される間に、ウェブテンション及び熱が成形フィルムを圧縮する傾向があり、成形フィルムから価値のある、ある程度の３次元性を一時的に失わせる。フィルムは、フィルムが物品に組み込まれた後及び物品が包装された後にも圧縮される。３次元記憶により、通常数時間以内に非変形力が取り除かれた後成形フィルムは元の形状に復元することができる。この変形に抵抗しかつ３次元形状を復元する能力は“弾性”と呼ばれる。これらの真空成形フィルムの欠点は、開口の規則的なパターンを形成した繊維状のワイヤが、プラスチックのような表面及び感触を示す可能性があるということである。プラスチックのような表面及び感触は、不織布又は織布のような表面及び感触を好む顧客によって否定的に見られる。
【０００４】
３次元ウェブを形成するために、二次元ポリマウェブを成形構造体に合致させるように高圧水ジェットシステムを使用することも知られている。キュロに発行された米国特許第４６０９５１８号明細書、米国特許第４６２９６４３号明細書、米国特許第４６９５４２２号明細書、及び米国特許第４８３９２１６号明細書（ここでは“キュロ特許”及び“キュロプロセス”と呼ぶ）には、成形構造体と高圧水ジェットシステムとの組合せによって形成される多数のウェブデザインが記載されている。それぞれのキュロ特許の開示は引用により全体が本明細書に記載されたものとする。キュロプロセスにおいて、加圧水がノズルから噴射され、水を２次元又は平坦なポリマウェブに衝突させ、ウェブをその下に位置する支持スクリーンの表面に合致させる。スクリーンが回転すると、ウェブの次の部分が水ジェットの下を通過し、ウェブの次の部分がスクリーンに合致する。高圧水システムの１つの利点は、溶融していないウェブをスクリーンに合致させるために用いられるエネルギ又は仕事がウェブを軟化させると考えられており、したがって、水により成形されたフィルムは、真空成形されたフィルムよりも布のような外観及び感触として認識される。
【０００５】
好適な実施形態において、キュロは、フィルムに柔らかい感触の組織を与えるマイクロ突起をフィルムに形成するために、マイクロアパーチャを有する第１のスクリーンを使用する第１ステージ水システムの使用を説明している。マイクロアパーチャ若しくは微細気泡を有するフィルムはバックシートとして有効である。次いで、フィルムは、フィルムに吸水機能を与えるマクロ突起を形成するためにマクロアパーチャを有する第２のスクリーンを使用する第２ステージ水システムを通過させられることができる。要するに、第１のステージは柔軟性と組織を提供し、第２のステージは吸水機能のためのアパーチャを提供する。
【０００６】
前記の高圧水ジェットシステムによって製造されたフィルムは、主に不十分な弾性、又は別の言い方をすれば“平坦フィルム”記憶を含む複数の欠点を有すると考えられる。高圧水ジェットシステムにおいて使用される前のフィルムは、平坦に形成され、次いで、３次元の形状に合致させられるので、ウェブが平坦である間に結晶化が生じ、その結果、フィルムは平坦フィルム記憶を有する。平坦フィルム記憶を有するフィルムは、時間が経つにつれて平坦フィルム形状に戻ろうとするので、３次元形状とその利点とを失う。２ステージ式水ジェットシステムの別の欠点は、第２ステージジェットが水を第１ステージホールマイクロ突起に噴射するので、マイクロ突起を損傷する、ということである。
【０００７】
キュロプロセスの別の欠点は、アパーチャを形成するために第１及び第２のステージシステムがそれぞれスクリーンを貫通するための水を必要とし、これにより、内部水除去システムを必要とするということである。これらの内部システムは、複雑さとコストとを高め、メンテナンスの必要性を高め、このこと自体は機器の利用を減じる。キュロプロセスのさらに別の欠点は、２ステージ高圧水ジェットシステムを運転するのが高価であるということである。それぞれのステージは、スクリーンの形成と、高圧水の調達とを必要とし、これらはそれぞれコストを増大させる。
【０００８】
前記成形フィルムがトップシートにおいて使用される場合、その配合に界面活性剤を組み込むのが一般的である。界面活性剤は、時間が経つにつれてフィルムの表面に付着し（bloom）、フィルムを親水性にする。親水性は、流体獲得機能のために設計されたフィルムにおける望ましい機能である。ヤン−パー  リーに発行された米国特許第５８３４０９２号明細書、米国特許第５７９２４１２号明細書、及び米国特許第６２２８４６２号明細書（これらの米国特許の開示内容は、引用により全体が本明細書に記載されたものする）に記載された２ステージ式水プロセスの欠点は、ウェブが第２のステージに達する前に著しい量の界面活性剤がウェブの表面に付着し（bloom）、これにより、このような界面活性剤が水ジェットによって洗い流されるということである。界面活性剤の損失、及びフィルムに含まれることができる界面活性剤の量に対する上限があるということに関連した明白な問題の他に、水ジェットによって洗い流される界面活性剤が、水システムに堆積し、水システムを早期に故障させるか又は、択一的に、付加的なクリーニング及びメンテナンス努力を要求する。界面活性剤の損失は、第１のステージの間に湯を使用することによってさらに悪化され、この場合、加熱された水が分子の動きを増大し、このこと自体は、付着速度を加速し、第２のステージの間にさらにより多くの界面活性剤が洗い流される。
【０００９】
前記問題に対する１つの提案されたソリューションは、例えば、スパンレース、ニードルパンチ、又はエンボシングシステム等によって不織布のウェブに３次元のアパーチャを形成することである。これらのプロセスによって、極めて柔軟なウェブを形成することができる。しかしながら、このようなウェブの３次元の構造は不十分な弾性を有する。なぜならば、このようなウェブは３次元記憶を有していないからである。
【００１０】
前記問題に対する択一的なソリューションは、真空成形フィルムに、アパーチャを有する又は有さない不織布のウェブ又はステープルファイバを積層することである。このような組合せは、米国特許第４９９５９３０号明細書、米国特許第５５９１５１０号明細書、米国特許第５６３５２７６号明細書、米国特許第５６６０８８２号明細書、米国特許第５６９８０５４号明細書、米国特許第５７６２６４３号明細書、米国特許第５７３３６２８号明細書、米国特許第５７８３０１４号明細書、米国特許第６２４２０７４号明細書及び米国特許第６３０３２０８号明細書に記載されている。これらのそれぞれの特許の開示は引用により全体が本明細書に記載されたものする。ここに記載された積層プロセスによって、極めて柔軟かつ弾性的なウェブを形成することができる。しかしながら、このようなウェブを製造するのは高価である。なぜならば、このようなウェブは、２つの先行材料の準備と、その後の積層とを必要とするからである。
【００１１】
前記の製品、方法及び装置に関連する欠点の説明は、これらの製品、方法及び装置を含まない実施態様に本発明を限定するものではない。実際には、本発明のある実施態様は、ここに記載された欠点を生じることなく、前記の製品、方法及び装置のうちの幾つか又は全てを含むことができる。
【００１２】
発明の概要
本発明の実施態様の特徴は、より効果的な柔軟かつ弾性的なウェブを形成することである。本発明の実施態様の別の特徴は、本発明のウェブを製造するための経済的な方法を提供することである。したがって、本発明は、３次元ポリマウェブを形成するための改良された方法と、この方法によって形成された改良された柔軟かつ弾性的なウェブと、コンポーネントの１つとして、改良された柔軟かつ弾性的ウェブを含む身体接触物品とに関する。
【００１３】
発明の様々な実施態様のこれらの特徴及びその他の特徴に基づき、柔軟かつ弾性的な成形フィルムを形成するための１ステージ式成形、組織形成及び軟化プロセスが提供される。本発明の方法において、溶融したポリマシート若しくは再加熱された先行ウェブが、真空の影響下でアパーチャを有する回転するスクリーンと接触して配置される。アパーチャを有する回転スクリーンは、アパーチャの規則的なパターンを規定するワイヤを有しており、これにより、ワイヤには組織が設けられている。アパーチャを有する回転するスクリーンと、真空のインピタスとは、溶融したウェブを、アパーチャを有する回転するスクリーンの形状に合致させ、空気がアパーチャを通過すると、溶融したウェブを冷却させ、これにより３次元記憶を得る。真空により、溶融したウェブがワイヤのテクスチャ表面と接触させられ、フィルムの内面におけるテクスチャパターンの少なくとも部分的な形成を生じる。真空を提供した後、アパーチャを有する３次元のウェブが回転するスクリーンと密に接触させられながら、フィルムに流体が提供され、これにより、フィルムを軟化させ、フィルムをさらにテクスチャスクリーンワイヤに合致させる。次いで、フィルムは、流体の提供後にスクリーンから取り外され、必要ならば乾燥されることができる。
【００１４】
有利には、１ステージ式プロセスは、第２ステージに関するコストを排除し、ウェブが流体に接触する前に移動しなければならない距離及び時間をできるだけ低減し、これにより、界面活性剤の洗流しの量をできるだけ低減する。第２の水ジェット提供ステージがないので、界面活性剤洗流しがさらに低減される。また、有利には、流体による軟化／テクスチャ形成作業が行われている間、１つのスクリーンが、マクロ突起及びマイクロ突起の両方を支持するので、キュロプロセスにおいてマイクロ突起の第１のセットに対して流体によって生ぜしめられる損傷が排除される。本発明の方法のさらに別の利点は、マイクロアパーチャの代わりに、スクリーンアベレーションの周囲にテクスチャを形成することによって、流体は、テクスチャを形成するためにキュロのスクリーンにおけるマイクロパーフォレーションを貫通する必要はなく、これにより、外部水除去システムの使用を可能にする。外部対内部システムの利点に加えて、真空成形された大きなアパーチャ内に存在する水を吹き出すためにブロワシステムを使用することにより、乾燥度を高め、より小さな低価格の乾燥システムを使用することができる。
【００１５】
本発明の結果的なウェブは、従来の真空成形されたフィルムと比較した場合、真空成形されたフィルムの弾性を有しておりかつ、水成形されたフィルムの改良された柔軟性を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本明細書において使用される用語及び表現のうちの幾つかの定義を示す。
【００１７】
“実質的に”という用語は、与えられた特性又はパラメータ（例えば表面角度）が、言及された値から約３０％変化することができることを意味する。
【００１８】
“調整されたパターン”という用語は、フィルムにおける（ひいてはフィルムを含む吸収性物品のコンポーネントにおける）突起の領域を意味し、この領域において、毛管の１つ又は複数の選択された特性が制御される、すなわち、１つ又は複数の選択された特性の所望のパターンを得るために、１つ又は複数の特性が制御される。領域が毛管の調整されたパターンを有しているならば、その領域における全ての毛管が、制御されるように選択された全く同じ（１つ又は複数の）特性を有することを必ずしも意味するわけではない。実質的に特定の配合を得るために、選択された特性が、設計された、予め規定された形式（又はパターン）で変化させられることを意味する。
【００１９】
“透過性”という用語は、上記又は液体の透過性を意味する。“カバーストック”という用語は、パーソナルケア物品の一部である身体接触ウェブを意味する。カバーストックウェブは、フィルムウェブ、不織布ウェブ、ラミネートウェブ、及びアパーチャを有するラミネートウェブであることができる。“ウェブ”という用語は、ロールを形成するように巻成されることができる材料を意味する。ウェブは、フィルムウェブ、不織布ウェブ、ラミネートウェブ、アパーチャを有するラミネートウェブ等であることができる。“シート”という用語は、フィルムを形成するように凝固されていない、押出し成形された溶融したポリマのカーテンを意味する。
【００２０】
“フィルム”という用語は、流込み又は吹込押出しプロセスによって、ポリマ材料の溶融したシートを押し出し、次いで、中実のポリマウェブを形成するためにシートを冷却することによって形成されたウェブを意味する。フィルムは、一層のフィルム、共通押出し成形されたフィルム、コーティングされたフィルム、複合フィルムであることができる。コーティングされたフィルムは、一層フィルム又は共通押出し成形されたフィルムを含むフィルムであり、このフィルムは、引き続き、このフィルムが接着される、同じ材料又は異なる材料から成る薄い層でコーティングされ（押出し成形コーティング、押圧コーティング、印刷）、接着の後、通常の使用条件下で分離することができる。複合フィルムは、少なくとも２つのフィルムが接着プロセスにおいて接着された２つ以上のフィルムを含むフィルムである。接着プロセスは、フィルム層の間の接着層又は熱及び／又は圧力を組み込む。
【００２１】
“流体”という用語は、本明細書においては流動性材料、好適には、圧力上昇によって流量が増大されることができる材料を示すために使用される。典型的な流体は、水、空気、ゲル、及びこれらの組合せを含む。好適な流体は水及び空気である。
【００２２】
“パネル”という用語は、鋼又は同様の材料から成る、正方形又は矩形のシートを意味する。“プレート”という用語は、パネルの接着された積層体を意味する。“パーフォレーション”という用語は本明細書では、スクリーンにおけるアパーチャを意味する。
【００２３】
“凹み”という用語は本明細書では、少なくともスクリーンの最も外側の表面に配置された凹所又はデボスメントを意味する。凹みは、スクリーンにパーフォレーションを形成するためにスクリーンの最も外側の表面と最も内側の面とを結合する。すなわち、パーフォレーションは凹所であるが、凹所は必ずしもパーフォレーションではない。
【００２４】
成形フィルムを示す場合に“内面”というフレーズは、スクリーン表面と接触した平坦なフィルム面を意味する。“内面”というフレーズは、スクリーンを示す場合、フィルムと接触していない、スクリーンのフィルム接触面と反対側のスクリーン面を意味する。スクリーンのフィルム接触面はスクリーンの“外面”と呼ばれる。
【００２５】
本明細書において使用される“アベレーション”という用語は、スクリーンの最も外側の面に配置された基部と、スクリーンの面から外方へ突出した頂点とを備えた、３次元の部材又はエンボス部を意味する。アベレーションは、調整されたパターンを形成するか又はスクリーン面上にランダムに配置されることができる。
【００２６】
アパーチャ、パーフォレーション又は凹みを説明するために本明細書において使用される“最小幅”という表現は、アパーチャ（又はパーフォレーション又は凹み）の平面において測定されたあらゆる２つのエッジの間の最小距離を意味する。円の最小幅はその直径である。楕円の最小幅はその短軸の長さである。スロットの最小幅は、その平行な長いエッジの間の距離である。
【００２７】
アパーチャ、パーフォレーション又は凹みを説明するために本明細書において使用される“最大幅”の表現は、アパーチャ（又はパーフォレーション又は凹み）の平面において測定されたあらゆる２つのエッジの間の最大距離を意味する。円の最大幅はその直径である。楕円の最大幅はその長軸の長さである。スロットの最大幅は、その長さに対して平行な方向に沿って測定されたそのエッジの間の距離である。
【００２８】
調整されるパターンを説明するために本明細書において使用される“メッシュ”という用語は、側部における１インチ（２５４００μｍ）を測定する平坦な正方形の領域に記されることができる（突起の第１のアパーチャ等の）多角形の最大数の平方根を意味する。メッシュは、突起が、中心から中心までの距離によって測定されるように相対的に配置されている形式を説明することによって規定されることもできる。例えば、０．１インチの中心から中心までの距離を有する突起の密にパックされた正方形のパターンは、１０メッシュ正方形パターンである。０．１インチの中心から中心までの距離を有する突起の密にパックされた六角形のパターンは、１０．７メッシュ六角形パターンである（六角形パターンは正方形パターンよりも密にパックされている）。０．０１インチの中心から中心までの距離を有する突起の密にパックされた六角形パターンは、１０７メッシュ六角形パターンである。
【００２９】
本明細書で使用される“スクリーン”という用語は、フィルムに突起を成形するために使用される凹みを含む３次元成形装置を意味する。特に好適な実施態様において、不クリーンは、長さ及び直径を有する管状の部材を含む。択一的な実施態様において、スクリーンは、幅及び長さを有するベルトを含む。横方向は、スクリーンの幅に対して平行な方向である。マシン方向は、スクリーンの回転方向に対して平行な方向であり、縦方向に対して垂直な方向である。
【００３０】
“マクロ突起”というフレーズは、フィルムの第１の面の平面に配置されたアパーチャを有する基部と、概してフィルムの第２の面の方向に延びた側壁部分とを含む、３次元部材として定義されることができる。それぞれの基部は側壁部分を有している。側壁部分は、フィルムの第２の面の平面に配置された頂点において終わっている。マクロ突起は、第１の面から第２の面まで延びた比較的大きな突起であり、第１の面における基部におけるアパーチャと、側壁と、第２の面における端部とから成っている。突起の端部は、アパーチャを有しているか又は有していない。アパーチャを有するマクロ突起は、本明細書においてマクロアパーチャとも呼ばれる。
【００３１】
“主アパーチャ”とも呼ばれる、突起の基部におけるアパーチャは、好適には、例えば、調整された又はランダムなパターンにおける、多角形、正方形、六角形、五角形、楕円形、円形、卵形、スロット等である。アパーチャが“二次アパーチャ”と呼ばれるならば、突出した端部は、好適には多角形、例えば、正方形、六角形、五角形、楕円形、円形、卵形、スロット等である。フィルムにおけるマクロ突起は、スクリーンにおける比較的大きな凹みに対応し、フィルムにおけるアパーチャを有するマクロ突起は、スクリーンにおけるパーフォレーションに対応する。
【００３２】
“マクロ突起”というフレーズは、フィルムの第１の面の平面に配置されたアパーチャを有する基部と、概してフィルムの第３の面の方向に延びた側壁部分とを含む３次元部材を引用して定義されることができる。それぞれの基部は側壁部分を有している。側壁部分は、フィルムの第３の面の平面に配置された頂点において終わっている。マイクロ突起は、第１の面から第３の面まで延びた比較的小さな突起であり、第１の面における基部におけるアパーチャと、側壁と、第３の面における端部とから成る。マイクロ突起の端部はアパーチャを有しているか又は有していない。“一次アパーチャ”とも呼ばれるマイクロ突起の基部におけるアパーチャは、好適には多角形、例えば、調整された又はランダムなパターンにおける、正方形、六角形、五角形、楕円形、円形、卵形、スロット等である。フィルムにおけるマイクロ突起はスクリーンにおけるアベレーションに対応する。
【００３３】
“マクロ”という接頭辞は、観察者の目とウェブの平面との間の垂直な距離が約３０ｃｍである場合に標準的な人間の目に容易に見える構造的フィーチャ又はエレメントを表す。これに対して、“マイクロ”という接頭辞は、観察者の目とウェブの平面との間の垂直な距離が約３０ｃｍである場合に標準的な人間の目に容易に見えない構造的フィーチャ又はエレメントを表す。
【００３４】
本発明による突起を有するウェブに関して、与えられた突起の“幅”は、突起が発生した平面から突起が終了した面までの距離を表す。
【００３５】
本明細書で使用されているように、“雌側”というフレーズは、記載されている突起が発生したウェブの側部又は表面を表す。これに対して、“雄側”というフレーズは、記載されている突起が終了するウェブの側部又は表面を表す。ウェブがマクロ突起とマイクロ突起とを有しており、マクロ突起とマイクロ突起とが反対方向に延びている場合、雌側は、マクロ突起が出発するウェブの側部又は表面であり、雄側は、マクロ突起が終わるウェブの側部又は表面である。
【００３６】
通常、“マイクロ突起”のフレーズは、その最大幅として約３００μｍ、好適には約２００μｍ、さらに好適には約１００μｍ以下の距離を有する突起を表す。“マクロ突起”のフレーズは、通常、約３００μｍよりも大きな最大幅を有するアパーチャを表す。
【００３７】
本明細書で使用されるように、“移動可能な界面活性剤”は、結合される熱可塑性ポリマと化学的に不適合なあらゆる界面活性剤を表し、この界面活性剤は、時間が経つにつれてフィルム表面へ移動し、ポリマの表面の流体ハンドリング力学を変化させる。界面活性剤及び熱可塑性ポリマとして有効な代表的な材料は、後で説明される。
【００３８】
図１は公知の真空成形システムの概略図である。ポリマブレンドは、押出機（図示せず）において運搬、混合及びブレンドされ、押出しダイ１０、好適には流込み押出しダイ１０に供給される。溶融したポリマカーテン１２若しくはシートは、ダイから排出され、回転するアパーチャを有するスクリーン１４に載置される。スクリーンはポリマシートを真空スロット１６上に搬送し、この真空スロットにおいて、空気がシートを通過して真空チューブ１８内へ強制され、スクリーン上のアパーチャに合致したアパーチャがフィルムに成形される。成形されたフィルム４２はローラ４０において、回転するアパーチャを有するスクリーン１４から取り外される。
【００３９】
このような真空成形システムは、例えば、米国特許第３９２９１３５号明細書、第４３２４２４６号明細書、第４３４２３１４号明細書、第４２５２５１６号明細書、第４５３５０２０号明細書、第５５９１５１０号明細書、２００１年６月６日に出願された米国特許出願番号第０９／８７６４４０号明細書、２００２年１月１７日に出願された第６０／３４６７５１号明細書、及び２００２年２月２０日に出願された第１０／０８２０４０号明細書に記載されている。これらの明細書の開示内容は引用により全体が本明細書に記載されたものとする。スクリーンにおけるアパーチャを規定する、繊維状の相互結合するワイヤは、米国特許第４４６５０４５号明細書（“Ａｈｒ”）のＡｈｒの教えによればマイクロテクスチャにされる。マイクロテクスチャは、その幅が約０．３ミル（７．５μｍ）であるアベレーション（例えばマイクロ突起）であると、Ａｈｒによって定義されている。アベレーションは、好適には、六角形に密にパックされたパターンに配置されており、この場合、隣接するアベレーションの中心から中心までの間隔は最大で４ミル（１００μｍ）である。アベレーションのこのような調整されたパターンは、六角形の２６７メッシュパターンと表すこともできる。Ａｈｒによって開示されているように、マイクロテクスチャは、スクリーンの外面をエッチングすることによって得ることができる。
【００４０】
図２は、公知の二段式高圧水成形システムの概略図である。ポリマブレンドは、押出機において運搬、混合及びブレンドされ、押出しダイに供給される。溶融したポリマカーテン若しくはシートは、ダイから排出され、回転する２ロール式エンボシングシステム１００に載置され、このシステムにおいて、ウェブは押圧及び冷却され、これにより、２次元記憶を獲得する。平坦なフィルムは、第１段水成形ステーション１０２に搬送され、スクリーン１０４によって支持されたフィルムに高圧水を噴射することによってマイクロアパーチャが成形される。次いで、マイクロアパーチャを有するフィルムは、第２段水成形ステーション１１２へ搬送され、スクリーン１１０によって支持されたフィルムに高圧水を噴射することによってマクロアパーチャが成形される。次いで、成形されたフィルムは乾燥装置１１４において乾燥される。
【００４１】
この方法の１つの特に重要な特徴は、第１段においてフィルムをスクリーンのマイクロパーフォレーションに押し付けることによって成形された、第３の面において終わったマイクロアパーチャが、第２段において成形された、第２の面において終わったマクロアパーチャとは反対方向に延びているということである。すなわち、第３の面は、第１の面と第２の面との間には位置していない。この方法の別の重要な特徴は、第２段成形スクリーンが、フィルムにウェブ支持を提供するが、第１段のマイクロパーフォレーションに合致しない、ということである。したがって、ウェブが支持されているけれども、第１段マクロアパーチャはされておらず、その結果、第２段水ジェットは、第１段マイクロアパーチャを変形させる。このことは、明らかに、米国特許第６２２８４６２号明細書の図１０に示されたマイクロアパーチャ直径における観察可能な変化によって明らかである。前記米国特許明細書の開示内容は引用により全体が本明細書に記載されたものとする。前記図面は、この方法によって形成されたフィルムのイメージである。
【００４２】
図３は、本発明による一段式真空／流体成形システムの好適な実施態様の概略図である。概して、柔軟かつ弾性的なウェブは、１つの回転するスクリーンと、真空区分と、流体提供区分とを使用して形成されることができる。好適な方法によれば、ポリマブレンドは先ず、従来技術においてよく知られているので本明細書において図示及び説明されない手段によって押出機において搬送、混合及びブレンドされる。溶融したポリマは、押出しダイ１０に供給されることができる。溶融したポリマカーテン１２又はシートは、ダイから排出され、好適には、必ずしもそうではないが、回転するスクリーン１４にすぐに載置される。好適には、スクリーン１４はアパーチャ成形／テクスチャ形成スクリーン１４である。スクリーンが回転しながら、溶融したポリマが真空ブロック１６上を搬送され、この真空ブロックにおいて真空が提供され、これにより、マクロ突起を形成し、溶融シートを冷却する。この冷却プロセスの間、フィルムは部分的に又は完全に結晶化し、３次元記憶を得る。真空ブロック１６における真空は、例えば真空チューブ１８の一方又は両方の端部において空気を吸引することによって形成されることができる。真空ブロック１６において真空を形成するためのその他の技術は当業者に容易に明らかであり、説明されかつ請求項に記載された発明に関連して使用することができる。
【００４３】
今や弾性的な、マクロ突起を有する、好適にはマクロアパーチャを有するフィルムとスクリーンとは一緒に水ジェットノズル２０へ移動する。スクリーンが支持ブロック２４によって支持されながら、水流２２がフィルムに衝突する。水ジェットノズル２０を介して水を提供することは、フィルムを軟化させるようにフィルムの繊維状ワイヤを“加工する”ために働き、フィルムは、スクリーンの繊維状ワイヤに存在するテクスチャリング面の鏡像を得る。スクリーンのテクスチャは、真空成形ステップの間にフィルムの内面に前もって押し付けられており、テクスチャがより明瞭に見えかつ触知可能であるように今やより明瞭に押し付けられる。付加的なテクスチャは柔軟性の知覚を高める。スクリーンが回転し続けながら、柔軟かつ弾性的なフィルムは、ブロワブロック２６を通過するまで移動し続ける。
【００４４】
空気は、好適には、吹付け空気チューブ２８の一方又は両方の端部から吹き付けられ、ブロワブロック２６と、柔軟かつ弾性的なフィルムにおけるマクロアパーチャとを通ってチューブから流出する。空気が穴を通過するとき、この空気が、アパーチャを有するフィルム突起の内部に滞留した水滴を除去する。さらに、フィルムが支持ブロックと水除去ローラ３０とを通過すると、さらなる水の除去が行われる。プロセス水は外部のドリップパン３２によって捕捉され、水の容易な除去及び、望まれるならば廃棄又はリサイクル前のさらなる処理を可能にする。
【００４５】
次いで、柔軟かつ弾性的なフィルム４２は、除去ローラ４０を介してスクリーンから除去され、乾燥装置４４において乾燥される。次いで、乾燥された柔軟かつ弾性的なフィルム４６は、望まれるならばロール状に巻成されることができる。択一的に、フィルム４６は、スリットが形成されるか、コロナ処理されるか、又は巻成又はスリット形成（図示せず）の前に他の材料にラミネートされることができる。択一的に、フィルム又はラミネートは、打ち抜かれることができ、切断されたコンポーネントは、ロール形式で箱詰め及び包装される。
【００４６】
発明の付加的な好適な実施態様が図４の概略図に示されている。この実施態様に示されているように、溶融したポリマは押出機又はその他の混合装置によって押出しダイ１０に供給される。溶融ポリマカーテン１２若しくはシートは、ダイから排出され、必ずというわけではないが、好適には、即座に、回転するスクリーン１４に載置される。好適には、スクリーン１４はアパーチャ成形／テクスチャ形成スクリーン１４である。スクリーンが回転すると、溶融ポリマは真空ブロック１６上へ搬送され、この真空ブロックにおいて真空が提供され、これにより、マクロ突起を成形しかつ溶融したシートを冷却する。この冷却プロセスの間に、フィルムは部分的又は完全に結晶化し、３次元記憶を得る。真空ブロック１６における真空は、例えば真空チューブ１８の一方又は両方の端部において空気を吸引することによって形成されることができる。
【００４７】
今や弾性的な、マクロ突起を有する、好適にはマクロアパーチャを有するフィルムと、スクリーンとは、一緒にエアナイフ２００、又は加圧空気を供給することができるその他の装置へ移動する。必ずというわけではないが、好適には、スクリーンが支持ブロック２４によって支持されながら、空気流２２０がフィルムに衝突する。エアナイフ２００を介して空気を提供することは、フィルムの繊維状のワイヤを“加工”し、これにより、ワイヤを軟化させるために働き、また、フィルムに、スクリーンの繊維状ワイヤに存在するテクスチャ形成面の鏡像が提供される。真空成形ステップの間にスクリーンのテクスチャは前もってフィルムの内面に押し付けられており、このテクスチャは、今や、明らかに目に見えかつ触知可能であるようにより明瞭に押し付けられる。付加的なテクスチャは、柔軟性の知覚を高める。スクリーンが回転し続けながら、柔軟かつ弾性的なフィルムは移動し続け、除去ローラ４０まで進む。
【００４８】
様々なパーフォレーティングスクリーンが長年に亘って発展されてきた。スクリーンは、Pruynの米国特許第４３８３８９６号明細書及びMorssinkhofの米国特許第４４９６４３４号明細書に記載されているような電子成形技術を用いて形成されることができる。これらの米国特許明細書は引用により全体が本明細書に記載されたものとする。要するに、Pruynの明細書に開示された方法では、電解浴においてマトリックスにスクリーンスケルトンが成形される。この後、スクリーンスケルトンは、マトリックスから剥離され、少なくとも１つの光沢剤の存在中で第２の電解浴において電気分解される。第２の電解浴は、スクリーンスケルトン上の金属堆積物の成長がスクリーンスケルトンの表面に対して主に垂直であり、これにより、スケルトンの表面に堆積された金属が、凹みの調整されたパターンを規定するワイヤを完成させる。銅及びニッケル等の様々な金属を使用することができる。中実のウェブが（その組成により）他のウェブよりも厚い及び／又は強く、ひいては、ウェブにテクスチャを形成するために必要な水ジェットがより高いようなある実施態様において、ニッケルスクリーンはその付加的な強度により銅よりも好ましい。
【００４９】
その開示内容が引用により本明細書に全体が記載されたものとする、Radelの米国特許第４５０８２５６号明細書は、平坦な金属パネルをエッチングし、これらのパネルを、積層体に通路を形成するようにパネルの開口が整合させられるように積層させることによって成形スクリーンを形成する方法（“ＰＥＬ”方法）を開示している。通路の中心軸線は、積層体の表面に対して平行な平面から９０゜の角度を成して配置されている。すなわち、通路は積層体の表面に対して垂直に整合させられている。次いで、積層されたパネルは、接着、ロール及び溶接され、これにより、円筒状のチューブ又はスクリーンを形成する。形成されたスクリーンにおける通路は、スクリーンの表面に対して垂直に整合されている。この方法によって形成されたスクリーンは、ＰＥＬスクリーンと呼ばれる。その開示内容が引用により全体が本明細書に記載されたものとする、Riekerの米国特許第５５６２９３２号明細書及び米国特許第５７１８９２８号明細書は、角度付けられた又は湾曲した毛管を形成することができるスクリーンを形成するための改良されたＰＥＬ方法を開示している。Riekerの特許は、多数のパネルからスクリーンを形成することを開示しており、それぞれのパネルは開口を有しており、これらの開口は、スクリーンを貫通した通路を形成するように位置決めされている。それぞれのパネルの開口の中心が、残りのパネルの開口の中心からずれているようにパネルを積層することにより、中心軸線が、スクリーンの面に対して平行な平面から９０゜ではない角度で配置された通路を形成することができる。すなわち、通路は、非垂直角度で整合させられている、若しくは傾斜させられている。
【００５０】
択一的に、例えばRoseの国際公開第００／１６７２６号パンフレットに記載された方法によってスクリーンを形成するためにシリンダに垂直な又は傾斜した通路を形成するために、高エネルギビームパーフォレーションプロセスを使用することができる。Roseの特許出願に記載された方法及びスクリーンは、スクリーンを製造するため及び本発明のフィルム及び物品を成形するために改良されることができる。
【００５１】
その開示内容が引用により全体が本明細書に記載されたものとする、Ahrの米国特許第４４６５０４５号明細書は、つや消しの見える面を有する成形フィルムを開示している。成形フィルムには、フィルム面をつや消しにする表面突起の規則的に間隔を置いて配置された微視的なパターンが設けられている。マイクロ突起は、半溶融したウェブが、表面にアベレーションを備えた回転するスクリーンと接触しながら、このウェブに真空を提供することによって、ウェブの厚さを通じて伝達される。アベレーションはフィルム内へ突出しており、フィルムを反対側へ突出させ、これによりマイクロ突起を形成する。Ahrは次のことを教示している。すなわち、フィルム表面のつや消しを達成するために、マイクロ突起が調整されたパターンで間隔を置かれなければならず、パターンにおけるマイクロ突起のそれぞれには、直径が４ミル（１００μｍ）の円に内接するように十分に大きな平面領域がないので、各マイクロ突起は、前記マイクロ突起及び隣接するマイクロ突起の中間のあらゆる平面に内接されることができるあらゆる円の最大直径が約４ミル（１００μｍ）未満であるように、全てのマイクロ突起に対して間隔を置かれている。
【００５２】
Procter & Gamble Co. によって“DRI-WEAVE”（Ｒ）の商標で市販される一般的に使用されるフィルムは、Ahrによって教えられた特性を有している。DRI-WEAVE（Ｒ）フィルムは、その表面にマイクロ突起の２１５メッシュの六角形のパターンを有している（あらゆる２つのマイクロ突起の間の中心から中心までの最小距離は、５ミル（１２５μｍ）である）。このようなマイクロ突起の幅は約２ミル（５０μｍ）未満である。スクリーン上に成形されるときのAhrフィルムの断面が図１１に示されている。長さが約１ミル（２５μｍ）で直径が１ミル（２５μｍ）である、円筒状のアベレーション６０４が、約５ミル（１２５μｍ）の中心から中心までの距離で、パーフォレーションを有するスクリーン６０１の表面に位置決めされている。溶融したポリマフィルムはアベレーションの周囲表面に合致し、フィルムの平面６１１から離れる方向に延びたマイクロ突起６１４を成形する。すなわち、マイクロ突起の第３の面は、フィルムの第１の面と第２の面との間にはなく、第１の面は平面であり、第２の面はマクロ突起の端部である。
【００５３】
図７〜図１０は、スクリーンワイヤ６０１の表面にアベレーションの調整されたパターンを形成するために使用される典型的なエッチングプロセスを示している。パーフォレーションを有するスクリーンワイヤ６０１は、テクスチャ形成面を提供するために、除去可能なエッチングレジストコーティング６０２に封入されている。テクスチャ化されていないスクリーンにおけるワイヤは、有効な平面を提供するために、ミリング又は旋削によって平坦化されることができる。所望のテクスチャリングパターンから成る感光性マスク６０３がコーティング上に提供される。マスク６０３及びエッチレジストコーティング６０２は、ポジティブなレリーフが成形されるか又はネガティブなレリーフが成形されるかに応じて、所要の表面アベレーション６０４を提供するように当業者によって設計されることができる。マスクによって被覆されていない領域におけるコーティングを硬化させるために照明源が提供されている。硬化されないコーティングは除去され、次いで、硬化されないコーティングが除去された領域と一致する領域における金属を除去するために、酸が提供される。硬化されないコーティングが除去されると表面アベレーション６０４が現れる。次いで、エッチングレジストコーティング６０２が除去されることができ、これにより、表面アベレーション６０４を備えた完成したアパーチャ付きスクリーンを残す。表面アベレーションを提供するためにレーザプロセスを使用することもできる。このプロセスにおいては、高エネルギビームがスクリーンの非テクスチャ化表面上に照射され、これにより、所望の深さ及び幅を有する金属ストリップが除去される。次いで、所望の表面アベレーションが形成されるまでストリップが除去されることができる。択一的な方法においては、エッチレジストコーティングをトレース及びバーンオフするためにレーザビームを使用することができる。この方法は、図８に示されたマスクを形成及び提供するという必要性を排除する。当業者は、本明細書に提供されたガイドラインを用いて、本明細書に記載された寸法を有するスクリーンを成形するためにあらゆる適切な方法を使用することができる。
【００５４】
エッチングプロセスは、形成されることができるマイクロ突起のタイプを制御する。エッチングプロセスの１つの制限は、エッチング領域に関して可能なエッチングの深さである。“エッチングアスペクト比”は、エッチングされない面の間の最小エッチング面に対するエッチングの深さの比を意味する。例えば、DRI-WEAVE（Ｒ）を形成するために使用されるスクリーンは、２１５メッシュ六角形アベレーションパターンを有しており、アベレーションの高さは約１ミル、直径は１ミルである。エッチングの深さは１ミルであり、エッチングされない面の間の最小距離は４ミルである。したがって、エッチングアスペクト比は１：４である。約１．２：１のアスペクト比が使用されるならば、２１５メッシュ六角形パターンのための可能な最大の予想されるエッチングされたアベレーションの高さは、４．８ミルである。したがって、アベレーションの間のより広い分離は、より大きな高さのアベレーションの形成を可能にし、より狭い分離は、アベレーションの高さを制限する。アベレーションの直径を増大することは、アベレーションの高さを減じる。Ahr, Morssingkhof, Pruyn, Rieker, Radel 及びRose特許の開示は、引用により全体が本明細書に記載されたものとする。これらに提供されたガイドラインを使用して、当業者は、本発明に基づく成形フィルムにおいて使用するためのスクリーンを設計することができる。
【００５５】
本発明の様々な実施形態の柔軟で弾性的なウェブは、３次元記憶と、身体に接触する衣類又は物品においてウェブを使用する消費者によって望まれる柔軟性の知覚とを有する。本発明の実施態様のウェブは、真空成形されたフィルムと比較した場合、改良された柔軟性を有しており、慣用の２段式高圧水ジェットによって形成されたフィルムと比較した場合、改良された弾性を有する。あらゆる動作理論によって縛られることを意図しないが、改良された柔軟性の１つの理由は、フィルムを加工するのを助けるために第２の処理において水が使用される実施形態に寄与すると考えられている（図３参照）。
【００５６】
本発明の好適な柔軟で弾性的なウェブが図５に示されている。図５に示したように、本発明の実施態様のウェブ４００は、マクロアパーチャの形式の、あらゆる形状及び寸法を有することができる、好適には五角形の複数のマクロ突起と、好適には断面が円形の複数のマイクロ突起とを有している。やはり、突起はあらゆる断面形状を有することができる、図５は、分かり易くするために、ウェブに存在するマイクロ突起４２０の幾つかしか示していない。その他の一般的に使用される形状は、六角形、正方形及び卵形を含む。ウェブ４００は、真空及び流体によって変形されることができるあらゆる材料から形成されることができる。好適には、このような変形可能な材料は、弾性限界を超えて伸長させられた場合に、実質的に新たに成形された形態を保持するようなものを含む。本発明において使用するための好適な材料は、ホモポリマ及びポリマブレンド等の化学的に均一又は不均質な材料、シート及びラミネート等の構造的に均一及び不均質な材料、又はそれらのあらゆる組合せを含む。特に好適な材料は、ホモポリマ、コポリマ、及びそれらのブレンドを含む、エチレン、プロピレン、ブチレン、スチレン、及びブタジエンのポリマフィルムを含む。ポリエチレンフィルムは、高密度、低密度、リニア低密度のメタロセン及び慣用のポリエチレンポリマを含む。前述のように、ウェブ４００は、１つのポリマフィルムから成るか、又は、共通押出しされたフィルム及びラミネートを含む、複数のフィルムであることができる。
【００５７】
３次元のウェブは、好適には、約０．１００〜約２．５０ｍｍ、好適には約０．１００〜２．００ｍｍ、最も好適には約０．１００〜約１．５０ｍｍのロフト若しくは高さ“ｈ”を有している。本発明のマクロアパーチャ４１０の寸法は、ウェブの所望の外見及び感触と、アパーチャの幾何学的設計（すなわち、六角形、五角形、七角形、円形等）とに応じて広範囲に亘って変化することができる。図５に示したように五角形のマクロアパーチャ４１０が使用されるならば、以下の寸法が好ましい。本発明のこの特に好適な実施態様のリブ若しくはワイヤの厚さ“ｔ”は、約０．０４〜約０．８０ｍｍ、好適には約０．０６〜約０．７０ｍｍ、最も好適には約０．０８〜約０．６ｍｍであることができる。マクロアパーチャ４１０の直径“ｄ”、例えば一方の側から他方の側までの距離は、約０．１〜約２．５ｍｍ、好適には約０．１〜約２．０ｍｍ、より好適には、約０．１〜約１．７ｍｍ、より好適には約０．１〜約１．５５ｍｍ、最も好適には約１．５５〜約２．０ｍｍであることができる。本発明のウェブのマクロアパーチャの構造は、使用目的に応じて著しく変化する。例えば、DRI-WEAVE（Ｒ）フィルムは、マクロアパーチャの２５メッシュ五角形パターンを有しており、この場合、それぞれの開口は約０．８ｍｍの最大幅を有している。このようなフィルムは、様々な吸収性物品におけるトップシート又はカバーストックとして使用することが望ましい。マイクロ突起４２０の寸法も、図１３を参照にして以下に詳細に記述されるように、変化する。
【００５８】
種々異なるパターンを有する他のフィルムは、本発明の様々な実施態様の方法によって製造されることができる。例えば、マクロ突起、好適にはマクロアパーチャの六角形６４メッシュパターンは、通気性バックシート又は通気性弾性サイドパネルとして使用するのが望ましい。６４メッシュ六角形パターンは、中心が１６．６ミル間隔を置かれたアパーチャを有することができる。したがって、アパーチャの直径は、所望の透過性を提供するように制御されることができる。より低い透過性は、より少ない開口を要求し、このことは対応して、テクスチャ形成されたフィルム表面を多くする。マクロ突起の調整されたパターンも、アパーチャの多数のゾーンを有するように変更されることができ、これにより、フィルムに様々なタイプの弾性特性を与えるための制御された方法を提供する。当業者は、本明細書に提供されたガイドラインを使用して、前記アパーチャ及び突起寸法（マクロ突起４１０及びマイクロ突起４２０）いずれか及び全て、及びウェブ４００の設計を変更することができる（例えばマクロアパーチャ４１０及びマイクロ突起４２０の連続的なアレイ、アパーチャの散乱した構成、又は図、文章メッセージ又は認識マークを記すように配置されたアパーチャ）。
【００５９】
吸収性物品において使用される場合、本発明のウェブ４００は好適には身体接触面４３０（例えば第１の面）及び衣服又は吸収性コアに面した面４４０（例えば第２の面）とを有している。図５に示されたように、マイクロ突起４２０の端部は、第３の面において終わっている。
【００６０】
図３に戻り、本発明の好適なプロセスがより詳細に記述される。フィルムを形成するために使用されるポリマは、当業者に知られたあらゆるプロセシング添加剤及び補助剤と共に、溶融及び混合装置、好適には押出機に供給される。押出ダイ１０から排出された溶融したポリマカーテン１２、又は多数の押出ダイ１０から排出された共押出しされたポリマカーテン１２は、回転するアパーチャ成形／テクスチャ形成スクリーン１４に接触する。溶融したポリマカーテン１２は、回転するアパーチャ成形／テクスチャ形成スクリーン１４に直接に供給されることができるか、又はこのような接触の前に（完全に又は部分的に）冷却されてよい。ポリマカーテン１２は、完全に溶融したポリマである必要はなく、カーテン１２を成形するために使用されるポリマの融点よりも高い温度のポリマカーテン１２であることができる。回転するアパーチャ成形／テクスチャ形成スクリーン１４は、この分野において知られたあらゆる技術によって形成されることができ、好適には、所望のアパーチャ寸法、アベレーションパターン及び構成を有する、アパーチャを有するニッケル電気めっきされたスクリーンである。例えば、回転するアパーチャ成形／テクスチャ形成スクリーン１４は、図５に示された形状に成形されることができる。
【００６１】
スクリーンが回転すると、好適にはフィルムを形成するために使用されるポリマの軟化点よりも高い温度にあるポリマは、真空ブロック１６へ搬送され、ここで、真空が、アパーチャ、プリテクスチャに提供され、溶融したシートを冷却する。この冷却プロセスの間に、フィルムは、部分的又は完全に結晶化し、３次元記憶を得る。真空ブロック１６における真空は、例えば真空チューブ１８の一方又は両方の端部において空気を吸引することによって形成されることができる。真空ブロック１６において真空を形成するためのその他の技術は、当業者に容易に明らかであり、本明細書に記述及び請求された発明に関して使用されることができる。真空ブロック１６によって形成される真空の量は、所要の変形程度に応じて異なり、この変形程度は、通常、特定のアパーチャを有する構成と、ポリマカーテン１２の温度とに依存する。溶融したポリマを直接にキャスト押出ダイ１０から回転するスクリーン１４へ送ることが本発明においては好適であり、真空レベルは、約０〜約５００ｍｍＨｇ、より好適には約１０〜約２５０ｍｍＨｇ、最も好適には約２０〜約２００ｍｍＨｇである。当業者は、本明細書に提供されたガイドラインを使用して、真空ブロック１６に生ぜしめるための真空の適切な量を決定することができる。
【００６２】
フィルムを真空ブロック１６において成形した後、フィルムは弾性的になる。本明細書において使用される場合“弾性的”とは、軟化温度まで加熱することを除き、圧力及び熱が提供されても実質的に構造を維持する材料を意味する。実質的に構造を維持するとは、温度及び／又は圧力負荷が除去された後でも、材料の元の構造の９０％、好適には９５％、より好適には１００％まで戻ることができる材料を意味する。今や弾性的なマクロアパーチャを有するフィルムとスクリーンとは一緒に水ジェットノズル２０まで移動する。スクリーンが支持ブロック２４によって支持されながら水流２２がフィルムに衝突する。水流は、室温又はそれよりも高い温度、好適には約４０℃〜約９０℃、より好適には約６５℃〜約７５℃の水流として提供されることが好ましい。好適な水圧は、約１０Ｎ／ｃｍ２〜約５００Ｎ／ｃｍ２、より好適には約２５Ｎ／ｃｍ２〜約３５０Ｎ／ｃｍ２、最も好適には約３００Ｎ／ｃｍ２未満である。
【００６３】
水が既に成形されたマクロアパーチャ４１０（図５）を通過しないことが本発明において好ましい。水ジェットノズル２０（図３）を介して水を提供することは、軟化させるようにフィルムの繊維状ワイヤを“加工”するために働き、これにより、フィルムに、スクリーンの繊維状ワイヤに存在するテクスチャ形成面の鏡像が付与される。スクリーンのテクスチャは、真空成形処理の間にフィルムの内面に前もって型押されており、この時点で、より明瞭に見えかつ触知可能であるようにより明瞭に型押される。
【００６４】
水噴霧処理の間、支持ブロック２４を使用しかつ真空を使用しないことが好ましいが、支持ブロック２４は使用される必要はない。さらに、マクロアパーチャ４１０を介して水を吸い込むのを補助するために、及びアパーチャを乾燥させるために、真空が提供されることができる。この択一的な実施態様において、水除去システムは、Curro特許のいずれかに記述されたもののように、回転するスクリーン１４の内側において用いられる。
【００６５】
スクリーン１４が回転し続けながら、本発明の柔軟で弾性的なフィルムは、好適にはブロワブロック２６を通過するまで、移動し続ける。再び、ブロワブロック２６は本発明において好適であるが、前述のものと同じ又は同様の形式で真空を使用することができる。本発明の好適な実施態様において、空気は、吹付け空気チューブ２８の一方又は両方の端部から吹き込まれ、ブロワブロック２６と、柔軟かつ弾性的なフィルム４００におけるマクロアパーチャ４１０とを通ってチューブから排出される。空気がフィルムにおける穴を通過しながら、空気は好適には、アパーチャを有するフィルム突起の内側に滞留した水滴を除去する。これに関連して、加熱された乾燥した空気、好適には約４０℃〜約９０℃、より好適には約６５℃〜約７５℃の空気を使用することが好ましい。フィルムが支持ブロック及び水除去ローラ３０を通過しながら、別の水除去が選択的に行われてよい。プロセス水は好適には外部ドリップパン３２によって捕捉され、望まれるならば、廃棄又はリサイクルの前に容易な除去及びさらなる処理を可能にする。
【００６６】
次いで、柔軟かつ弾性的なフィルム４２は好適には除去ローラ４０を介してスクリーンから取り外され、乾燥装置４４において乾燥される。次いで、乾燥された柔軟で弾性的なフィルム４６は、望まれるならば、ロール状に巻成されることができる。択一的に、フィルム４６は、スリットが形成されるか、コロナ処理されるか、又は巻成又はスリット形成の前に他の材料と積層されてよい（図示せず）択一的に、フィルム又はラミネートは、打ち抜かれ、切断されたコンポーネントは、ロールの形式で箱詰めされるか又は包装される。
【００６７】
公知の方法によって形成された不履行フィルムの断面が図１２に示されている。不履行は、主に示されたフィルムの粗い感触によるものである。長さが約２ミル（５５μｍ）で直径が１ミル（２５μｍ）の円筒状のアベレーション６０４は、パーフォレーションを有するスクリーン６０１の表面に、２１５メッシュ六角形パターンで配置されている。溶融したポリマフィルムは、フィルム６１１の平面から離れる方向に延びた突起６１４を形成したアベレーションの周面に合致する。理論によって縛られることを望むことなく、発明者たちは、粗いテクスチャが生じると考える。なぜならば、溶融したポリマは、十分に加工されることなくかつアベレーション全体の周囲に適切に成形するために十分に伸長されることなく、ひいては側部を薄くかつ柔軟にすることなく、アベレーションを封入しかつ結晶化するからである。
【００６８】
本明細書に記述された方法によって形成された本発明の実施態様の特に好適なフィルムの断面が図１３に示されている。高さが約４ミル（１００μｍ）で直径が１ミル（２５μｍ）の円筒状のアベレーション６０４は、パーフォレーションを有するスクリーン６０１の表面に、２１５メッシュ六角形パターンで配置されている。溶融したポリマフィルムは部分的に、第１の真空プロセスの状態において周囲面に合致させられ（図３）、次いで、第２の流体プロセスの状態において、フィルム６１１の平面から離れる方向に延びた突起６１４を形成したアベレーションに実質的に合致させられる。本発明のアベレーション６０４は好適には、２１５メッシュ六角形パターンが使用される場合、高さが約２ミル〜約５ミルであり、直径が約１〜約３ミルであり、より好適には直径が約１〜約２ミルである。より好適には、アベレーション６０４の高さは、約２．５〜約４．８ミル、最も好適には約３．０〜約４．５ミルであり、直径は最も好適には約１ミルである。当業者は、どのようにアベレーション６０４の間の間隔を変化させるか、その結果、前述よりも大きな高さ及び／又は直径を有するアベレーション６０４を形成するかを認識する。
【００６９】
本発明のウェブはあらゆるフィルム成形ポリマから形成されることができ、ポリマの適切な選択はフィルムの所望の用途に依存する。５４よりも大きなメッシュ数を有するマクロアパーチャ付きパターンを備えたフィルムは、高い溶融インデセス（indeces）を備えた低密度ポリエチレン等の容易に流動可能なポリマを必要とする。低粘度も望ましく、これもポリマの選択を決定する。延長可能なポリマが望ましい。フィルムは、破壊なしにアベレーションの周囲に液体圧力によって成形されることができる。例えば、低線密度ポリエチレン又は、メタロセン触媒線低線密度ポリエチレンである。もちろん、アベレーションの寸法及び形状は、伸長可能ポリマの必要な最小限の量を決定する。当業者は、製造されるフィルムのそれぞれのタイプのための最適な配合を得るために様々なポリマが組み合わされることができることを認めるであろう。
【００７０】
フィルム４００を成形した後、フィルムは好適には身体接触物品、好適には吸収性物品のエレメントの１つとして使用されることができる。特に好適な吸収性物品はおむつであり、典型的なおむつが図６に示されており、弾性の効果は、明瞭にするために排除されている。ここで使用される場合、“吸収性衣料”、“吸収性物品”又は単に“物品”又は“衣料”という用語は、体液及び／又はその他の身体浸出液を吸収及び含有する装置を意味する。より具体的には、これらの用語は、身体から排出された様々な浸出液を吸収及び含有するために、装着者の身体に対して又は近接して配置される衣料を意味する。吸収性衣料の例の、全てを網羅していないリストは、おむつ、おむつカバー、使い捨ておむつ、トレーニングパンツ、女性用衛生製品、大人用失禁製品、手術着、包帯等を含む。このような衣料は、一回使用された後捨てられる又は部分的に捨てられる（“使い捨て”衣料）。このような衣料は、本質的に１つの分離不能な構造（“単位”衣料）か、又は交換可能な挿入体又は交換可能な部分を含むことができる。
【００７１】
本発明は、使い捨てであるかそうでないかにかかわらず、制限無く、吸収性衣料の前記分類の全てに関して使用されることができる。ここに記述された実施態様は、典型的な構造として、乳幼児のためのおむつを提供するが、これは、請求項に記載された発明を限定するものではない。発明は、制限無く、ここに記述されたものを含む、吸収性衣料の全ての分類及びタイプにおけるウェブ４００の使用を含むものと理解される。
【００７２】
この記述を通して、“配置される”という用語は、１つのエレメントが別のエレメントと一体的であるか又は、１つのエレメントが、別のエレメントに接着された、別のエレメントと共に配置された又は別のエレメントの近くに配置された別個の構造であることができることを意味する。このように、吸収性衣料のエレメントに配置されたコンポーネントは、エレメントの表面に直接又は間接的に形成又は提供されることができ、多層エレメントの層の間に形成又は提供されることができ、エレメントと共に又はエレメントの近くに配置された基板に形成又は提供されることができ、エレメント又は別の基板の層内に形成又は提供されることができ、また、このような配置の変更又は組合せも可能である。
【００７３】
この記述を通して、“トップシート”及び“バックシート”という用語は、吸収性コアに対するこれらの材料又は層の関係を表す。吸収性コアと、トップシート及びバックシートとの間に付加的な層が設けられていてもよく、トップシート又はバックシートの、吸収性コアとは反対の側に付加的な層及びその他の材料が設けられていてもよい。
【００７４】
図６は、本発明の吸収性衣料５００（好適には使い捨て吸収性衣料）の典型的な実施態様の部分的な断面図である。図６に示された実施態様は乳幼児のおむつであるが、この記述は発明を限定するものではなく、当業者は、発明がその他のタイプの吸収性物品を含むことを認める。しかしながら、単純にするために、発明は乳幼児のおむつに関して記述される。図６の衣料５００は、身体に面する側を下側にして概して平らにされた位置で示されており、この場合、様々な弾性部材が弛緩した状態で示されており、弾性部材の効果は図面を分かり易くするために排除されている（弛緩されている場合、弾性部材は通常、包囲する材料を収集又は“ひだ”にさせる）。平らにされた位置において、衣料５００は概して砂時計の形状を有しているが、矩形、台形、Ｔ字形等の、与えられた用途に適したあらゆる他の形状を有することもできる。
【００７５】
本明細書では、衣料の長手方向軸線１００は、使用者の前後の寸法に相当する衣料の寸法であり、衣料の横方向軸線１０２は、使用者の側部から側部までの寸法に相当する寸法である。
【００７６】
使用時には、発明は、ウエスト包囲領域と股領域とを有するパンツ状の衣料５００を含む。ウエスト包囲領域は、例えば装着者のウエスト後側に隣接して配置される第１のウエスト領域５１２と、例えば装着者の身体の前側ウエスト領域に隣接して配置される第２のウエスト領域５１４とを有している。第１及び第２のウエスト領域５１２，５１４は、衣料が主体装着者の前側に取り付けられるか背後に取り付けられるかに応じて、それぞれ装着者身体の前側及び後側に相当する。第１及び第２のウエスト領域は、好適には、側縁部５１８において又はその近くにおいて結合されており、これにより、衣料５００の長手方向遠位縁部５２０は、ウエスト開口部の周辺部を形成している。股領域５１６は第１及び第２のウエスト領域５１２，５１４の間に延びており、股縁部５２２は、衣料５００が主体装着者に配置されている場合に、１対の足開口の周辺部を形成する。
【００７７】
衣料５００は、好適には、トップシート５２４と、トップシート５２４と実質的に共通境界であることができるバックシート５２６とを有している。衣料５００が装着された場合、トップシート５２４が装着者の身体に面し、バックシート５２６は装着者とは反対側に面する。吸収性コア５２８は、好適には、トップシート５２４の少なくとも一部とバックソーと５２６との間に配置されている。
【００７８】
本発明の実施態様はさらに様々な付加的な特徴を有する。弾性的なギャザー５３０の１つ又は２つ以上の対が、股縁部５２２に隣接して延びている。衣料５００は、内部起立脚部ギャザー５４０等の、１つ又は２つ以上の排泄物保持システムを有しており、この排泄物保持システムは好適には長手方向中心線１００の両側に沿って第２のウエスト領域５１４から第１のウエスト領域５１２まで延びている（図面を分かり易くするために、図５には、１つの起立脚部ギャザーシステム５４０のみが示されている）。第１及び第２のウエスト領域５１２，５１４の一方又は両方には、装着者のウエストの周囲に衣料を収縮させるのを助け、改良された適合及び漏洩阻止を提供する、弾性部材又は発泡材料又はその他の弾性的に伸縮自在な材料の条片５３２が取り付けられることができる。
【００７９】
吸収性衣料５０は、好適には、第２のウエスト領域５１４への第１のウエスト領域５１２への取付けを可能にするために固定エレメントをも有している。固定エレメントは、好適には、衣料５００の第１のウエスト領域５１２の両側の縁部５１８から側方へ延出した１対のタブ５３４を含んでいる。タブ５３４は、弾性的に延伸自在な材料（図示せず）を含むことができ、改良された適合、快適性及び漏洩阻止を提供するために装着者のウエストの周囲に伸長するように設計されている。このような弾性的なタブ５３４は、ウエストフォーム５３２又はその他の弾性的に伸縮自在な材料５３２に関連して、又はその代わりに使用されることができる。
【００８０】
タブを第２のウエスト領域５１４に取り付け、これにより衣料５００にパンツ形状を与え、衣料５００が装着者に固定される又はその他の形式で取り付けられることを可能にするために、少なくとも１つの固定機構５３６（集合的に“ファスナ５３６”と呼ぶ）がそれぞれのタブ５３４に取り付けられている。ファスナ５３６は、第２のウエスト領域５１４に配置された１つ又は２つ以上のターゲット装置５３８に取り付けられる。
【００８１】
衣料５００の様々な部分は、好適には衣料５００の使用寿命の間その形状を維持する構造を形成するために、互いに取り付けられるか、互いに関連されるか、又は互いに隣接して又は互いの間に配置されることができる。ここでは、“取り付けられる”、“結合される”、“関連される”及び同様の用語は、第１の部分を直接に第２の部分に固定することによって、中間部材を介して第１の部分を第２の部分に間接的に結合することによって、及び部分を他の部分の間に捕捉することによって様々な部分の相対的な位置を固定することによって第１の部分が直接に第２の部分に結合されるような構成を含んでいる。当業者は、衣料５００の個々の部分を互いにしっかりと結合するために使用される様々な方法又はそのような方法の組合せが使用されることを認めるであろう。
【００８２】
トップシート５２４及びバックシート５２６は、この分野において知られた広範囲の材料から形成されることができる。本発明は、これらのコンポーネントのためのあらゆる特定の材料に限定されるものではない。トップシート５２４及びバックシート５２６は、様々なタイプの吸収性衣料のそれぞれの要求に従って、又は様々な使用者の寸法に適応するように、成形及び寸法決めされることができる。衣料５００がおむつ又は大人用失禁ブリーフである発明の実施態様において、トップシート５２４及びバックシート５２６の組合せは、図１に示したように砂時計の形状を有するか、又は矩形、台形、Ｔ字形又はその他の形状を有することができる。
【００８３】
現在利用可能な広範囲のバッキング及びライナシート構造及び材料により、本発明は、これらのコンポーネントのいかなる特定の材料又は構造にも限定されない。バックシート５２６は、好適には、この分野において知られたあらゆる適切な柔軟な液体不透過性の材料から形成されている。典型的なバックシート材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、塩化ポリビニール及びこれらの材料のブレンドのフィルムを含む。例えば、バックシートは、０．０２ｍｍ〜０．０４ｍｍの厚さを有するポリエチレンフィルムから形成されることができる。衣料５００の見た目を良くするように着色したり、衣料５００によって含有された浸出液が衣料の外側から見えないようにバックシート５２６を十分に不透明にしたりするために、バックシート５２６は例えば二酸化チタンで着色されることができる。さらに、バックシート５２６は、例えばポリマフィルムにおいて様々な不活性コンポーネントを使用し、次いでフィルムを二軸延伸することによって、不透明になるように形成されることができる。その他のバックシートの材料が当業者に容易に明らかになるであろう。バックシート５２６は、好適には、流体のあらゆる漏洩を阻止するために十分な液体不透過性を有する。液体不透過性の所要のレベルは衣料５００の種々異なる位置によって異なる。
【００８４】
バックシート５２６は、例えば、Heran他に発行された米国特許第４６４６３６２号明細書に開示されているような繊維質の不織布で被覆されていてよい。このような繊維質の外部ライナのための材料は、ポリプロピレン、ポリエチレン又はポリエステル繊維等の合成繊維のスパンボンド不織布ウェブ；セルロース系繊維、レーヨン繊維、綿等の紡織繊維、又はセルロース繊維と紡織繊維とのブレンドの不織布ウェブ；ポリプロピレン等の合成繊維のスパンボンド不織布；セルロース系繊維、パルプ繊維又は紡織繊維と混合されたポリエチレン又はポリエステル繊維；ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル又はその他の熱可塑性材料又は、セルロース系繊維、パルプ繊維又は紡織繊維とのこのような熱可塑性マクロファイバ又はマイクロファイバの混合物等の、メルトブロー成形された熱可塑性繊維を含む。
【００８５】
トップシート５２４が１つ又は２つ以上のアパーチャ付きウェブ４００から成ることは本発明において好適である。アパーチャ付きウェブ４００がトップシートとして使用される場合、ウェブ４００の身体側の面４３０（図５）は、好適には図６におけるページ内に面する。なぜならば、トップシート５２４は、図６に示された最も下側の層であるからである。ウェブ４００の、衣料又は吸収性コア側の面４４０は、好適には、吸収性コア５２８に面する。このようなアパーチャ付きフィルム４００は、通常、親水性にするために界面活性剤で処理され、前述のように、ウェブ４００を形成する好適な方法では、トップシート５２４の面から除去すべき界面活性剤がより少ない。本発明のアパーチャ付きフィルム４００を使用することは、水ジェット成形されたフィルムの改良された柔軟性を備えた真空成形されたフィルムの弾性を含む多くの利点を提供する。
【００８６】
トップシート５２４及びバックシート５２６は、技術上知られた様々な方法を使用して互いに関連させられることができる。例えば、これらは、熱又は超音波によって、又は化学的に互いに結合されることができる。これらは、ホットメルト樹脂接着剤又は、糸、クリップ又はステープル等の機械的な固定手段を使用して結合されることもできる。特定の結合方法は、トップシート５２４及びバックシート５２６のために選択された材料のタイプによって決定される。
【００８７】
発明は、特定の好適な実施態様及び例に関して記述された。しかしながら、当業者は、発明の精神及び範囲から著しく逸脱することなく、発明に対し様々な変更が行われることができることを認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】公知の真空成形システムの概略図である。
【図２】公知の２段式高圧水ジェット成形システムの概略図である。
【図３】本発明の１段式成形システムの実施態様の概略図である。
【図４】本発明の１段成形システムの別の実施態様の概略図である。
【図５】本発明により形成されたウェブの断面図である。
【図６】本発明の柔軟なウェブを含む吸収性物品の断面図である。
【図７】エッチングレジストコーティングに封入された典型的なスクリーンの断面図である。
【図８】エッチングレジストコーティングに封入されかつ感光性マスクで被覆された典型的なスクリーンの断面図である。
【図９】表面アベレーションを曝すために金属がエッチング除去された後にエッチングレジストコーティングに封入された典型的なスクリーンの断面図である。
【図１０】エッチングプロセスによってテクスチャが設けられた典型的なスクリーンの断面図である。
【図１１】公知の方法によって形成された典型的なフィルムの断面図である。
【図１２】公知の方法によって形成された典型的なフィルムの断面図である。
【図１３】本発明の新規な方法によって形成された典型的なフィルムの断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０  流込み押出しダイ、  １２  溶融ポリマカーテン、  １４  アパーチャ付きスクリーン、  １６  真空スロット、  １８  真空チューブ、  ２０  水ジェットノズル、  ２２  水流、  ２４  支持ブロック、  ２６  ブロワブロック、  ２８  吹付け空気チューブ、  ３０  水除去ローラ、  ４０  ローラ、  ４２  成形フィルム、  ４４  乾燥装置、  ４６  フィルム、  １００  ロールエンボシングシステム、  １０２  水成形ステーション、  １０４  スクリーン、  １１０  スクリーン、  １１２  水成形ステーション、  １１４  乾燥装置、  ２００  エアナイフ、  ２２０  空気流、  ４００  ウェブ、  ４１０  マクロアパーチャ、  ４２０  マイクロ突起、  ４３０  身体接触面、  ４４０  吸収性コア側の面、  ５００  吸収性衣料、  ５１２  第１のウエスト領域、  ５１８  側縁部、  ５２０  長手方向での末端縁部、  ５２２  股縁部、  ５２４  トップシート、  ５２６  バックシート、  ５２８  吸収性コア、  ５３０  弾性的なギャザー、  ５３２  弾性体又は発泡材料の条片、  ５３４  タブ、  ５３６  ファスナ、  ５３８  ターゲット装置、  ５４０  起立した足ギャザー、  ６０１  スクリーンワイヤ、  ６０２  除去可能なエッチレジストコーティング、  ６０４  表面アベレーション、  ６１１  フィルムの平坦な面、  ６１４  マイクロ突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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