(57)【要約】それから延出する円柱状の突出部を有する形成構造体を製造するための方法であって、液体感光性樹脂を活性化波長を有する光に暴露し、それによって感光性樹脂の部分的硬化を生じさせて、部分的に硬化された感光性樹脂のモノリシック構造のスラブを形成する工程を含み；モノシリック構造のスラブ上の複数の突出部の部分的硬化を生じさせて、結果としてそれらがモノリシック構造のスラブに結合し、また一体となるようにする工程を含む方法。この方法は、形成構造体を貫いて複数のアパーチャをレーザーエッチングする工程を更に含むことができる。
2006514849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それから伸びる円柱状の突出部を有する連続的ネットワークを規定するアパーチャを有する形成構造体を製造するための方法であって、前記方法が：
ａ）形成ユニットを調製する工程；
ｂ）裏打ちフィルムを調製する工程；
ｃ）小アパーチャのある部材を調製する工程；
ｄ）前記裏打ちフィルムが前記小アパーチャのある部材と前記形成ユニットとの間に介在するように、前記小アパーチャのある部材と前記裏打ちフィルムとを前記形成ユニットに関して並置する工程；
ｅ）液体感光性樹脂を調製する工程；
ｆ）前記液体感光性樹脂のコーティングを前記小アパーチャのある部材に適用する工程；
ｇ）感光性樹脂の前記コーティングと接触する関係において、不透明領域及び透明領域の両方を含む第一マスクを並置する工程；
ｈ）前記裏打ちフィルムと前記コーティングの前記第一マスクとの間の第一の厚さを予め選択された値に制御する工程；
ｉ）前記液体感光性樹脂を、前記第一マスクを通して活性化波長を有する光に暴露し、それによって前記第一マスクの前記透明領域と合致した領域の前記感光性樹脂の部分的硬化を生じさせて、部分的に硬化された感光性樹脂の連続的ネットワークを形成する工程；
ｊ）前記第一マスクを取り除く工程；
ｋ）前記部分的に硬化された感光性樹脂の連続的ネットワークがアパーチャを規定するように、実質的にすべての未硬化樹脂を除去する工程；
ｌ）工程（ｇ）〜（ｈ）における前記第一マスクを置き換える異なる第二マスク、及び工程（ｈ）における異なる第二の厚さを用いて工程（ａ）〜（ｋ）をもう一度繰り返す工程であって、前記第二の厚さは前記裏打ちフィルムと前記第二マスクとの間に、そして前記第一の厚さより大きく規定され、工程（ｉ）では前記連続的ネットワーク上の複数の突出部の部分的硬化を生じさせて、結果としてそれらが前記連続的ネットワークに結合し、また一体となるようにし、工程（ｊ）では前記第二マスクを取り除く工程；
ｍ）前記小アパーチャのある部材及びその上の部分的に硬化された樹脂を、酸素を含まない環境に浸漬する工程；
ｎ）前記小アパーチャのある部材及びその上の部分的に硬化された樹脂を、活性化波長を有する光に暴露して、前記部分的に硬化された樹脂を完全に硬化させ、結果として、それから延出する円柱状の突出部を有する連続的ネットワークを有する前記形成構造体を生じる工程
を特徴とする方法。
【請求項２】
前記形成ユニットが、回転できるドラムである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記小アパーチャのある部材が、金属及びポリマーから成る群から選択される材料から製造される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記液体感光性樹脂が紫外線により活性化可能であり、前記光源が紫外線光源である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第一マスクが、透明な連続的ネットワークを規定する複数の不透明領域を含み、前記第二マスクが、不透明な連続的ネットワークを規定する複数の透明領域を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第一マスクの前記不透明領域及び前記第二マスクの前記透明領域の各々が、個々の規則的に間隔をあけた幾何学的図形の一様なパターンを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
形成構造体を製造するための方法であって、前記方法が：
ａ）厚さを有する基盤材料を調製する工程；
ｂ）レーザー光源を調製する工程；
ｃ）複数の離間したアパーチャをレーザーエッチングする工程であって、各アパーチャが前記基盤材料の全体の厚さを貫いて延出し、その結果前記基盤材料の前記レーザーエッチングされない部分が連続的ネットワークを規定する工程；及び
ｄ）前記連続的ネットワークをレーザーエッチングして、複数の突出部を規定するパターンになるように材料を除去する工程であって、各突出部がほぼ円柱状及び柱状である工程
を特徴とする方法。
【請求項８】
前記突出部が、少なくとも５０ミクロンの平均高さ及び少なくとも１の平均縦横比を有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
形成構造体を製造するための方法であって、前記方法が：
ａ）厚さを有する基盤材料を調製する工程；
ｂ）レーザー光源を調製する工程；
ｃ）レーザーエッチングされない部分が複数の突出部を規定するように前記基盤材料をレーザーエッチングする工程であって、各突出部がほぼ円柱状及び柱状である工程；及び
ｄ）複数の離間したアパーチャを規定するパターンをレーザーエッチングする工程であって、各アパーチャが前記基盤材料の厚さを貫いて延出する工程
を特徴とする方法。
【請求項１０】
前記突出部が、少なくとも５０ミクロンの平均高さ及び少なくとも１の平均縦横比を有する、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの表面上で柔らかく及び絹のような触感を示すポリマーウェブを製造するための成形構造体に関する。更に特に本発明は、使い捨て吸収性物品の体に面するトップシートとして用い得る柔らかく及び絹のような触感を示す三次元のポリマーウェブを製造するための成形構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
予想されるいずれの接触点においても、使用者の皮膚に対して柔らかい布様表面の感触を有する、生理用ナプキン、パンティライナー、陰唇間用品、おむつ、トレーニングパンツ、失禁用品、創傷包帯などを包含する吸収性用品などのような使い捨て物品を構築することは極めて望ましい。同様に、特に使用中に乾いた表面の感触を使用者に提示する吸収性用品を構築することは、使い捨て物品の技術においては長いこと知れらていた。使用中に乾いた表面の感触を保持する柔らかい布様の体に面する表面を有することにより、吸収性用品は改善された装着の快適さを与え、及び吸収性用品内に吸収された水分への長期の暴露による望ましくない皮膚状態の進行を最小限にする。
【０００３】
織布及び不織布の繊維性ウェブは、それらの心地よい表面の感触のために、吸収性用品の体に面するトップシートとして頻繁に採用されるが、巨視的に膨らんだ三次元有アパーチャポリマーウェブ、例えばプロクター・アンド・ギャンブル社（Procter & Gamble Company）より市販される商業的に成功したドライ−ウィーブ（DRI-WEAVE）（商標）トップシートもまた使用されてきた。この種類の一つの実行可能なポリマーウェブは、米国特許第４，３４２，３１４号（レーデル（Radel）ら、１９８２年８月３日発行）に開示されている。こうしたウェブは、望ましい流体移送及び流体保持特性を示すことが明らかにされてきた。望ましい流体移送特性により、トップシートは尿又は経血のような流体を捕捉し、流体を吸収性物品中に渡すことが可能になる。吸収性物品中に一旦吸収されると、トップシートの流体保持特性は、好ましくは、再湿潤、即ち流体のトップシートへの逆流の動きを妨げる。再湿潤は、次のような少なくとも二つの原因の結果であり得る：（１）吸収性物品への圧力による吸収された流体の絞り出し；及び／又は（２）トップシート内又はトップシート上に捕捉された湿潤。好ましくは流体捕捉及び流体保持の両特性は最大化される。換言すると、好ましくはトップシートは高率の流体捕捉及び低度の再湿潤を示す。
【０００４】
その他の巨視的に膨らんだ三次元有アパーチャポリマーウェブが知られている。例えば米国特許第４，４６３，０４５号（アール（Ahr）ら、１９８４年７月３１日発行）は、実質的に非光沢の可視表面及び布様の触感を示す巨視的に膨らんだ三次元ポリマーウェブを開示する。アール（Ahr）らは、入射光線を広く反射し及びそれによって光沢をなくすために、規則的に間隔をあけた表面の歪みのパターンに関して満たさなければならない基準を教示している。アール（Ahr）らは、結果として得られるウェブの触感がより布様又は繊維様であるためには、ウェブの表面の歪みは、少なくとも約０．００５１ｍｍ（０．２ｍｉｌ（即ち０．０００２インチ））、及び最も好ましくは少なくとも約０．００７６２ｍｍ（０．３ｍｉｌ（即ち０．０００３インチ））の平均振幅を示すことが必要であると教示している。光沢をなくすことについてのその進歩にもかかわらず、アール（Ahr）らのウェブの表面の歪みの構造は、望ましい柔軟性を欠く可能性がある。例えば米国特許第４，６２９，６４３号（クーロ（Curro）らに発行）（以下に述べる）のように、当該技術分野において認識されるように、望ましい柔軟性の不足は、各歪みの構造によるものであると考えられており、これは個々の構造ユニットとして行動し、撓みに抵抗する「弓形」の特性を有するものとして記述できる。十分な撓みのこうした不足は、使用者の皮膚が経験するソフトな感触を損なう。
【０００５】
アール（Ahr）らのウェブについてソフトな感触を改善するために提案された一つの解決策は、前述の米国特許第４，６２９，６４３号（クーロ（Curro）らの’６４３号）に開示された。クーロ（Curro）らの’６４３号は、個々の表面の歪みの微小規模のパターンを示す、ミクロアパーチャを有するポリマーウェブを開示する。これらの表面の歪みの各々は、最大振幅を有し、及びアール（Ahr）らにより開示されたウェブ構造と異なり、少なくとも一つのミクロアパーチャが調製され、これは各表面の歪みの最大振幅と実質的に同時に発生する。各表面の歪みの最大振幅でのミクロアパーチャの形成は、花弁の形状の縁を有する噴火口様の先端を調製する。結果として得られるヒトの皮膚と接触するウェブの表面は、アール（Ahr）らにより教示されるアパーチャなしの「弓形様」構造より総面積が小さく、並びに圧縮及び剪断力に対して抵抗力がより小さいと考えられている。
【０００６】
クーロ（Curro）らの’６４３号のミクロアパーチャを有するフィルムは、優れた触感を使用者の皮膚に付与するが、吸収性物品のトップシートとして用いられる場合、特定の流体処理特性に関連する幾つかの欠点を有する。例えば、クーロ（Curro）らの’６４３号に開示されたようなウェブは、生理用ナプキン上のトップシートとして用いられる場合、容認し難いほど多量の再湿潤、即ち流体であって初めに生理用ナプキンに吸収されるべくトップシートを通過した後でトップシートの皮膚に面する表面に戻ってくる流体を許す可能性があることが見出された。特に、クーロ（Curro）の’６４３号によるウェブは、圧力下で再湿潤をより受けやすい可能性があるようである。これは、こうした製品が例えば生理用品のトップシートとして用いられる場合、吸収された流体はトップシートの多くのミクロアパーチャを通って製品から戻るように強制される可能性があるためである。クーロ（Curro）らの’６４３号の構造中のミクロアパーチャの各々は、通常の装着条件の圧力下で、流体が吸収性物品中の内在する吸収性コアから逃れるための通路を調製し得るようである。ウェブ構造中のこれらの通路はそのため流体保持を減少させ、吸収性構造における再湿潤を増加させる。
【０００７】
クーロ（Curro）の’６４３号の欠点を軽減する試み、即ち柔らかさを最大化し及び再湿潤を減少する両方を行う試みは、例えば米国特許第６，２２８，４６２号（リー（Lee）ら、２００１年５月８日発行）に見出すことができる。リー（Lee）は、硬質ポリマーを含む圧縮抵抗力のあるウェブを開示している。硬質ポリマーの圧縮抵抗力は再湿潤を減少するのを助けるが、使用される硬質ポリマーはウェブの柔らかさを減少する傾向がある。
【０００８】
その上、巨視的に膨らんだ三次元有アパーチャポリマーウェブを製造するためのクーロ（Curro）らの’６４３号及びリー（Lee）の’’４６２号に開示されるハイドロフォーミングプロセスは、ハイドロフォーミング後に乾燥されなくてはならない成形フィルムを結果として生じる。水を保持できるミクロアパーチャの多くの隙間のために、こうしたウェブの業務用量を乾燥することは、著しい量のエネルギーを消費し、及び乾燥設備に著しい設備投資を必要とする可能性がある。こうしたウェブを有効に乾燥するための手法の一つの例は、米国特許第４，４６５，４２２号（クーロ（Curro）ら、１９８７年９月２２日発行）に開示されている。
【０００９】
生理用ナプキン上のトップシートとして用いられる場合、クーロ（Curro）の’６４３号及びリー（Lee）の’４６２号に開示されるウェブに関連する更に一つの欠点は、ミクロアパーチャが経血のような流体を捕捉する傾向である。捕捉はミクロアパーチャ自体の中及び／又は隣接するミクロアパーチャとの間であり得る。そのように捕捉された流体はウェブの表面に又はウェブの表面近くに残留し、及びそのため装着者の皮膚に長時間の間接触する可能性がある。この接触は装着者の皮膚の健康に対して負に影響し、及びトップシートが使用後に清潔な外観を有しない原因となる。
【００１０】
改善された機能的表面を有する、柔らかい三次元の巨視的に膨らんだウェブを製造する別の試みは、米国特許第５，６７０，１１０号（ダーク（Dirk）ら、１９９７年９月２３日発行）である。ダーク（Dirk）らのウェブは、スクリーン印刷ロールにより達成されるフィブリルを使用する。しかしながらスクリーン印刷は、消費者物品のための商業用ウェブを製造するためには相対的に遅いプロセスである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
それ故に、優れた触感及び優れた流体処理特性を有する改善された成形フィルムウェブを有することは有益である。
更に、優れた触感を有し、並びに優れた流体の保持及び再湿潤の特性を調製する成形フィルムウェブを有することは有益である。
更に、優れた触感を有し、並びに衛生物品のために優れた清潔さを調製する成形フィルムウェブを有することは有益である。
更に、優れた触感を有し、並びに優れた流体の保持及び再湿潤の特性を調製する成形フィルムウェブを製造するための改善されたプロセスを有することは有益である。
最後に、優れた触感を有し、並びに優れた流体の保持及び再湿潤の特性を調製する成形フィルムウェブを形成するための成形構造体を製造する改善された装置及び方法を有することは有益である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
それから延出する円柱状の突出部を有する成形構造体を製造するための方法であって、その方法は次の工程を含む：
ａ）成形ユニットを調製する工程；
ｂ）裏打ちフィルムを調製する工程；
ｃ）小アパーチャのある部材を調製する工程；
ｄ）裏打ちフィルムが小アパーチャのある部材と成形ユニットとの間に介在するように、小アパーチャのある部材と裏打ちフィルムを成形ユニットに関して並置する工程；
ｅ）液体感光性樹脂を調製する工程；
ｆ）液体感光性樹脂のコーティングを小アパーチャのある部材に適用する工程；
ｇ）感光性樹脂のコーティングと接触する関係において第一の透明マスクを並置する工程；
ｈ）裏打ちフィルムとコーティングの第一マスクとの間の第一の厚さを予め選択された値に制御する工程；
ｉ）液体感光性樹脂を第一マスクを通して活性化波長を有する光に暴露し、それによって感光性樹脂の部分的硬化を生じさせて部分的に硬化された感光性樹脂のモノリシック構造のスラブを形成する工程；
ｊ）第一マスクを取り除く工程；
ｋ）工程（ｇ）〜（ｈ）における第一マスクと置き換える異なる第二マスク、及び工程（ｈ）における異なる第二の厚さを用いて工程（ａ）〜（ｊ）をもう一度繰り返す工程であって、第二の厚さは裏打ちフィルムと第二マスクとの間に、及び第一の厚さより厚く定義され、及び工程（ｉ）ではモノリシック構造のスラブ上の複数の突出部の部分的硬化を生じさせて結果としてそれらがモノリシック構造のスラブに結合し及び一体となるようにし、及び工程（ｊ）では第二マスクを取り除く工程；
ｌ）小アパーチャのある部材及びその上の部分的に硬化された樹脂を酸素を含まない環境に浸す工程；
ｍ）小アパーチャのある部材及びその上の部分的に硬化された樹脂を、部分的に硬化された樹脂を完全に硬化するための活性化波長を有する光に暴露し、結果として、成形構造体から延出する円柱状の突出部を有する成形構造体を生じる工程。
【００１３】
この方法は、成形構造体を貫通して複数のアパーチャをレーザーエッチングして有アパーチャの成形構造体を形成する工程を更に含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本明細書は、本発明の主題を特定して指摘し明確に請求する特許請求の範囲により結論とするが、本発明は添付図面と共に考慮される次の説明により、更に良く理解されると考えられる。
【００１５】
図１は、前述の米国特許第４，３４２，３１４号に一般に従って形成された、先行技術の巨視的に膨らんだ三次元の流体透過性ポリマーウェブ４０の部分的にセグメント化された拡大斜視図である。この種類のウェブは、生理用ナプキン、パンティライナー、陰唇間用品などの吸収性物品のトップシートとして用いるのに極めて好適であることが見出されている。流体透過性のウェブ４０は、一次アパーチャ４１などのアパーチャであることができる複数の巨視的な表面の歪みを示す。一次アパーチャ４１は、繊維様の部材、例えば４２、４３、４４、４５、及び４６などの多数の相互に連結する部材により形成され、それらは相互に連結されて、ウェブ４０の連続的な第一表面５０を定義する。各繊維様の部材は基盤部、例えば基盤部５１を有し、第一表面５０の平面５２に位置している。各基盤部は側壁部、例えば側壁部５３を有し、その各長手方向縁部に結合している。側壁部は、ウェブ４０の不連続な第二表面５５の方向に一般に延出する。交差する側壁部は、ウェブの第一及び第二表面の中間で相互に連結し、及び第二表面５５の平面５６において互いに実質的に同時に終了する。幾つかの実施形態では、基盤部５１は、前述のアール（Ahr）の’０４５号特許に従って表面の歪み５８を有してもよい。
【００１６】
本明細書で使用する時、「巨視的に膨らんだ」という用語は、前駆体ウェブ又はフィルム、例えば平面的なウェブから形成されるウェブの構造を指し、これは三次元成形構造体の表面に適合させられており、その結果成形構造体の三次元パターンへの前駆体ウェブの少なくとも部分的な適合のために、前駆体ウェブの両側面又は表面は永久に変更される。こうした巨視的に膨らんだウェブは典型的には、エンボス加工により（即ち成形構造体が主として雄の突出部から構成されるパターンを示す場合）、デボス加工（debossing）により（即ち成形構造体が主として雌の陥没部又はアパーチャから構成されるパターンを示す場合）、又は両方の組み合わせにより成形構造体の表面に適合させられる。
【００１７】
本明細書で使用する時、「巨視的」という用語は、見るヒトの目とウェブとの間の垂直距離が約３０ｃｍ（１２インチ）である場合に、容易に目で見ることができ、及び２０／２０の視力を有するヒトがはっきりと識別できる構造的特徴又は部材を指す。逆に、「微視的」という用語は、見るヒトの目とウェブの平面との間の垂直距離が約３０ｃｍ（１２インチ）である場合に、容易に目で見ることができず、及び２０／２０の視力を有するヒトがはっきりと識別できない構造的特徴又は部材を指すのに使用される。一般に、本明細書で使用する時、本明細書に開示されるウェブの一次アパーチャは巨視的であり、及び表面の歪み、例えばより完全に以下に開示される毛髪様フィブリルは微視的であると考えられる。
【００１８】
本明細書で使用する時、「平面的」という用語は、ウェブを三次元成形フィルムに永久に変形する前に巨視的な尺度で裸眼で見た場合の前駆体ウェブ又はフィルムの全体的な状態を指す。この文脈において、押出成形後加工前の押出成形フィルム、及び永久的な巨視的三次元性の顕著な度合い、例えばフィルムの平面からの変形を示さないフィルムは一般に平面的であるとして記述される。
【００１９】
本明細書で使用する時、「相互に連結する部材」という用語はウェブ、例えば図１のウェブ４０の幾つかの又はすべての部材を指し、その部分は一次アパーチャを連続的ネットワークにより定義する役目をする。図１の記述及び本明細書の本発明から理解できるように、相互に連結する部材、例えば繊維様の部材４２、４３、４４、４５、及び４６は接触して相互に連結する部材が互いに融合されて相互に隣接する移行部分になることにより本質的に連続的である。個々の相互に連結する部材は、いずれかの二つの隣接する一次アパーチャの間に配置されるウェブのそうした部分が、第一表面において始まり及び第二表面まで延出している図１を参照して最も良く記述できる。ウェブの第一表面上では相互に連結する部材は、集合的に連続的ネットワーク又はパターンを形成し、相互に連結する部材の連続的ネットワークは一次アパーチャを定義し、及びウェブの第二表面上では、相互に連結する部材の相互に連結する側壁は、二次アパーチャの不連続なパターンを集合的に形成する。相互に連結する部材は、図６を参照してより一般的に以下に記述される。
【００２０】
三次元の巨視的に膨らんだウェブにおいて、相互に連結する部材は通路様であるとして記述されてもよい。それらの二次元の断面はまた、前述のレーデル（Radel）の’３１４号特許のように「Ｕ字形状」として、又は米国特許第５，５１４，１０５号（グッドマン・ジュニア（Goodman,Jr.）ら、１９９６年５月７日発行）に開示されるように「上方に凹形の形状」として記述されてもよい。本明細書で使用する時、及び図１に描写されるように、「上方に凹形の形状」は、相互に連結する部材の通路様の形状の向きについて、ウェブの表面に関して、一般に第一表面５０内の基盤部５１、及び脚、例えば基盤部５１から第二表面５５の方向に延出する通路の側壁部５３、第二表面５５内に実質的に存在する通路の開口について記述する。一般に、ウェブ、例えばウェブ４０を切断し、平面、例えば第一表面５０の平面５２に直交し、及びいずれかの二つの隣接する一次アパーチャ、例えばアパーチャ４１に交わる平面については、その中に配置される相互に連結する部材の結果の断面は、実質的にＵ字形状であってもよいほぼ上方に凹形の形状を示す。
【００２１】
「連続的な」という用語は、巨視的に膨らんだ三次元成形フィルムウェブの第一表面を記述するために本明細書で使用する場合は、一般に第一表面の平面内における第一表面の中断されない特性を指す。したがって第一表面のいずれの点にも第一表面上のその他のいずれの点からも、第一表面を実質的に離れずに到達することができる。逆に本明細書で使用する時、「不連続的な」という用語は、三次元成形フィルムウェブの第二表面を記述するために使用する場合は、一般に第二表面の平面内における第二表面の中断される特性を指す。したがって第二表面のいずれの点も第二表面上のその他のいずれの点からも、第二表面の平面内の第二表面を実質的に離れずに到達できるとは必ずしも限らない。
【００２２】
図２は、前述のクーロ（Curro）の’６４３号の特許に一般に従って形成された、別の先行技術のミクロアパーチャを有するポリマーウェブ１１０の部分の部分的にセグメント化された拡大斜視図を示す。ミクロアパーチャを有する表面の歪み１２０は、ハイドロフォーミングプロセスにより形成することができるが、その中では高圧液体噴射が使用されてウェブを三次元支持部材に適合させる。示されるように、各ミクロアパーチャを有する表面の歪み１２０の最大振幅に実質的に一致する裂け目が、その周囲に相対的に薄い不規則な形状の花弁１２６を有する噴火口の形状のアパーチャ１２５の形成を結果として生じる。こうしたウェブのアパーチャの相対的に薄い花弁形状の縁は、例えばアール（Ahr）の’０４５号のウェブと比べた場合に、より柔らかな印象を使用者の皮膚上に調製する。この柔らかな印象は、噴火口の形状のアパーチャを有する表面の歪みにより与えられる、圧縮及び剪断力への抵抗力の相対的な不足によるものであると考えられている。
【００２３】
上記のように、クーロ（Curro）の’６４３号のミクロアパーチャを有するフィルムは優れたソフトな触感を付与するが、それはまた使い捨て吸収性物品上のトップシートとして用いられる場合、望ましくない再湿潤を許す可能性がある。本発明のウェブは、クーロ（Curro）の’６４３号のウェブに匹敵する、圧縮及び剪断力への小さい抵抗力を示す表面の歪みにより柔らかさを調製するが、ミクロアパーチャによる流体の流れを許さないことによりこの問題を解決する。そのため本発明のウェブの一つの利益は、生理用ナプキンなどの使い捨て吸収性物品上のトップシートとして用いられる場合の、最小限の再湿潤と共に優れた柔らかさである。
【００２４】
図３は、本発明の流体透過性の巨視的に膨らんだ三次元のポリマーウェブ８０の部分的にセグメント化された拡大斜視図である。ポリマーウェブの巨視的な表面の歪み、例えば一次アパーチャ７１の幾何学構造は、図１に示される先行技術のウェブ４０のそれにほぼ類似している可能性がある。一次アパーチャ７１は、本明細書において「アパーチャ」又は「マクロアパーチャ」と呼ばれる場合もあり、ウェブ８０の第一表面９０とウェブ８０の第二表面８５との間の流体連通を可能にするウェブ中の開口を指す。図３に示されるウェブの一次アパーチャ７１は、相互に連結する部材、例えば相互に連結される部材９１、９２、９３、９４、及び９５の連続的ネットワークにより第一表面９０の平面１０２内に定義される。第一表面９０の平面内に突き出た一次アパーチャ７１の形状は、整列した又は無作為のパターンによる多角形、例えば正方形、六角形などの形状であってもよい。好ましい実施形態では、一次アパーチャ７１は変形した楕円形の形状であり、及び一つの実施形態では一次アパーチャ７１は涙の滴の一般形状である。ポリマーウェブ８０は、より完全に以下に記述される毛髪様フィブリル２２５の形態の複数の表面の歪み２２０を示す。
【００２５】
本発明の三次元のミクロアパーチャを有するポリマーウェブ８０では、各相互に連結する部材は基盤部、例えば一般に平面１０２に位置する基盤部８１を含み、及び各基盤部は側壁部、例えばその各長手方向縁部から延出する側壁部８３を有する。側壁部８３は、一般にウェブ８０の第二表面８５の方向に延出し、及び隣接する相互に連結する部材の側壁に第一及び第二表面、それぞれ９０及び８５の中間で結合し、及び互いに実質的に同時に終了して二次アパーチャ、例えば第二表面８５の平面１０６内の二次アパーチャ７２を定義する。
【００２６】
図６は、本発明の三次元の、マクロアパーチャを有するポリマーウェブの別の実施形態の、第一表面の平面内に突き出た代表的な一次アパーチャの形状の平面図である。一様な形状の繰返しパターン、例えば市松模様のパターンが好ましいが、一次アパーチャ、例えばアパーチャ７１の形状は一般に円形、多角形、又は混合したものであってもよく、及び整列したパターン又は無作為のパターンで配列されてもよい。
【００２７】
図６に示されるように、相互に連結する部材、例えば相互に連結する部材９７及び９８は、接触して相互に連結する部材が互いに融合されて相互に隣接する移行領域又は移行部、例えば移行部８７になることにより各々が本質的に連続的である。一般の移行部は、いずれかの三つの隣接するアパーチャに接線を記すことができる最大の円により定義される。アパーチャの特定のパターンについては、移行部分の内接円は三を超える隣接するアパーチャに接してもよいことは理解される。説明のため、相互に連結する部材は、相互に連結する部材９７及び９８、移行部分の実質的に中心で開始する又は終了すると考えてもよい。相互に連結する部材は線状である必要はないが、曲線状であってもよい。相互に連結する部材の側壁は、接触して隣接する相互に連結する部材の側壁に相互に連結するとして記述することができる。以下に開示されるように、移行領域の部分及び毛髪様フィブリルを包含する部分を除いて、相互に連結する部材の開始と終了の間の長手方向中心線に対して横の相互に連結する部材の断面は、一般にＵ形状であるとして記述されてもよい。しかしながら横断面は相互に連結する部材の全長に沿って均一又はＵ形状である必要はなく、及び特定の一次アパーチャの構造についてはその長さの大部分に沿って均一でなくてもよい。特に、移行領域又は移行部では、相互に連結する部材は接触する相互に連結する部材に融合し、及び移行領域又は移行部の横断面は実質的に不一様なＵ形状を示してもよいし、又はＵ形状が認識できなくてもよい。
【００２８】
図４は、図３に示される三次元のポリマーウェブ８０の更に拡大された部分図である。三次元のポリマーウェブ８０は、ポリマーフィルム１２０、即ち前駆体フィルムを含み、これは押出成形されたポリマーの単層であるか、又は多層の共押出成形若しくは積層体のフィルムであり得る。図４に示されるように、フィルム１２０は第一層１０１及び第二層１０３を含む二層積層体である。積層体物質は、表面薄層を含むフィルムを包含する積層体フィルムを製造するために当該技術分野において既知のように共押出成形されてもよい。図４に示されるように、ポリマー層、例えば層１０１及び１０３は、第二表面の平面１０６において実質的に同時に終了することが目下のところ好ましいが、それらがそうすることが必須であるとは目下のところ考えられていない。１以上の層が、その他の層（類）より、更に第二表面に向かって延出してもよい。
【００２９】
図４は、毛髪様フィブリル２２５の形態の複数の表面の歪み２２０を示す。毛髪様フィブリルは、ポリマーウェブ８０、一般にその第一表面９０上の突き出た延長として形成される。ポリマーウェブ８０上の毛髪様フィブリル２２５の数、大きさ、及び分布は、所望の肌触りに基づいて予め決定できる。使い捨て吸収性物品のトップシートとしての用途については、毛髪様フィブリル２２５は図３及び４に示されるように、ポリマーウェブ８０の第一表面９０の基盤部８１のみから突き出ることが好ましい。そのため、ウェブ８０が使い捨て吸収性物品のトップシートとして用いられる場合には、毛髪様フィブリル２２５が優れた柔軟性の印象のために皮膚に接触するが、毛髪様フィブリル２２５がマクロアパーチャ７１を通しての流体の流れを妨害しないように、ウェブは配向され得る。その上閉じた遠位部２２６を有する、毛髪様フィブリル２２５を有することは、再湿潤の減少、即ち内在する吸収性層へとトップシートを最初に通過した後に、トップシートの表面に再導入される流体の量の減少をもたらす。
【００３０】
図５の断面図に示されるように、毛髪様フィブリル２２５はウェブ８０の第一表面９０から突き出ているとして記述できる。そのようなものとして、毛髪様フィブリル２２５はフィルム１２０と一体であり、及びフィルム１２０の永久的な局部的な塑性変形により形成されるとして記述できる。毛髪様フィブリルは、開いた近位部２２９及び閉じた遠位部２２６を定義する側壁２２７を有するものとして記述できる。毛髪様フィブリル２２５は、隣接するフィブリル間の最小振幅Ａminから閉じた遠位部２２６での最大振幅Ａmaxまでを測定した高さｈを有する。毛髪様フィブリルは直径ｄを有し、これはほぼ円筒形の構造については横断面の外径である。「横の」とは第一表面の平面１０２にほぼ平行であることを意味する。不一様な横断面及び／又は非円筒形構造の毛髪様フィブリルについては、直径ｄは図５に示されるようにフィブリルの高さｈの１／２における平均横断面寸法として測定される。したがって各毛髪様フィブリル２２５について、ｈ／ｄとして定義される縦横比が決定され得る。毛髪様フィブリル２２５は、少なくとも０．５の縦横比ｈ／ｄを有することができる。縦横比は１又は１．５であることができ、及び好ましくは少なくとも約２である。
【００３１】
一般に、いずれかの個々の毛髪様フィブリル２２５の実際の高さｈを決定するのは困難であり得るため、及び実際の高さは変わる場合があるため、複数の毛髪様フィブリルの平均の高さｈavgは、平均の最小振幅Ａmin及び平均の最大振幅Ａmaxを、ウェブ８０の所定領域にわたって決定することにより決定できる。同様に、変化する断面寸法については、平均寸法ｄavgが複数の毛髪様フィブリル２２５について決定され得る。こうした振幅及びその他の寸法測定は、コンピュータを使った走査顕微鏡及びデータ処理のような当該技術分野において既知のいずれかの方法により行うことができる。そのためウェブの所定部分についての毛髪様フィブリル２２５の平均の縦横比ＡＲavgは、ｈavg/／ｄavgとして表現できる。
【００３２】
毛髪様フィブリル２２５についての寸法ｈ及びｄは、より完全に以下に開示されるように、成形構造体の既知の寸法に基づいて間接的に決定できる。例えば雄の突出部、例えば以下の図１１に示される突出部２２５０の所定寸法により製造される成形構造体については、その上に毛髪様フィブリル２２５が形成されるが、既知の寸法を有することができる。前駆体フィルム１２０が突出部２２５０の上に完全に及び永久に変形される場合は、予測及び／又は観察されるウェブの薄化を包含する前駆体フィルム１２０の厚さを考慮しながら、ｈ及びｄはこれらの既知の寸法から計算できる。前駆体フィルム１２０が突出部２２５０の上に完全に形成されない場合には、毛髪様の支柱の高さｈは、突出部２２５０の対応する高さより低い。
【００３３】
一つの実施形態では毛髪様フィブリル２２５の直径は一定であるか、又は振幅が増加するにつれて（振幅は閉じた遠位末端部２２６における最大まで増加する）減少する。図５に示されるように、例えば毛髪様フィブリル２２５の直径又は平均横断面寸法は、近位部２２９において最大であることができ、及び横断面寸法は遠位末端部２２６まで次第に減少する。この構造は、図１０に関してより完全に以下に記述されるように、ポリマーウェブ８０が成形構造体３５０から容易に取り外せることを確実にするために必要であると考えられる。
【００３４】
大きい縦横比の毛髪様フィブリル２２５を形成するために必要な相対的に大きい延伸のために、図５に示されるように、前駆体ウェブ１２０の何らかの薄化が生じ得る。例えば薄化は閉じた遠位末端部２２６で又は遠位末端部２２６の近くで観察され得る。「観察される」とは、拡大された断面で見る場合、薄化がはっきりと識別できることを意味する。ヒトの皮膚に触れる場合に、薄化した部分は圧縮又は剪断力に対してほとんど抵抗力を示さないため、こうした薄化は有利であり得る。例えばヒトが、毛髪様フィブリル２２５を示す側面上でポリマーウェブ８０に触れる場合、指先は毛髪様フィブリル２２５の閉じた遠位末端２２６に最初に接触する。毛髪様フィブリル２２５の大きい縦横比のために、及び遠位末端部２２６で又は遠位末端部２２６の近くでのフィルム壁の薄化のためと考えられているが、毛髪様フィブリルはヒトの指により課せられるウェブ上への圧縮又は剪断力に対してほとんど抵抗力を示さない。この抵抗力の不足は、ベロア布地の感触に酷似したソフトな感触として印象づけられる。実際本発明のポリマーウェブは、クーロ（Curro）の’６４３号に開示されたウェブなどの先行技術のポリマーウェブのものと同等か又はそれを超えるソフトな感触を調製できることが見出された。
【００３５】
本明細書に開示されるような毛髪様フィブリルのみを有し、巨視的なアパーチャを有しない流体不透過性ウェブは、流体透過性が必要でないいずれかの用途において柔軟性を調製できることに注意することが必要である。したがって本発明の一つの実施形態では、本発明は、その少なくとも一つの表面上で柔らかく及び絹のような触感を示すポリマーウェブ８０として記述することができ、ウェブ８０の絹のような感触の表面が、個々の毛髪様フィブリル２２５のパターンを示し、毛髪様フィブリル２２５の各々がウェブ表面の突き出た延長であり、並びに開いた近位部２２９及び閉じた遠位部２２６を定義する側壁２２７を有し、前記開いた近位部で又は前記開いた近位部の近くで毛髪様フィブリルの最大の横断面寸法を有し、約５０μ（約０．００２インチ）〜約７６μ（約０．００３インチ）の断面直径ｄを示し、及び少なくとも１００μ（０．００４インチ）１３０μ（０．００５インチ）であることができる。毛髪様フィブリルは、０．５〜３の縦横比を有することができる。
【００３６】
使い捨て吸収性物品については、流体透過性の三次元構造を有するトップシートが望ましく、本発明は、その少なくとも一つの表面９０上で柔らかく及び絹のような触感を示すポリマーウェブ８０として記述することができ、ウェブの絹のような感触の表面９０が、個々の毛髪様フィブリル２２５のパターンを示し、毛髪様フィブリル２２５の各々がウェブ表面９０の突き出た延長であり、並びに開いた近位部２２９及び閉じた遠位部２２６を定義する側壁２２７を有し、毛髪様フィブリルは、５０μ（０．００２インチ）〜１３０μ（０．００５インチ）の平均断面直径ｄを示し、及び少なくとも０．５、１、１．５、２、又は３の縦横比を示し、及びその際ウェブ８０は更に、例えばその上に重ね合わされた一次アパーチャ７１の、巨視的な表面の歪みの巨視的に膨らんだ三次元のパターンを示し、巨視的な表面の歪み７１は毛髪様フィブリル２２５と反対に配向され、即ち一次アパーチャは、ポリマーウェブ８０の第一表面９０から第二表面８５に延出する。
【００３７】
毛髪様フィブリル２２５の「面密度」は、第一表面９０のユニット面積当たりの毛髪様フィブリル２２５の数であり、吸収性物品に用いるために最適化され得る。一般に適切な触感のために中心から中心までの間隔は最適化できるが、一方同時に繊維から繊維までの流体の捕捉は最小化される。現在では、約１００μ〜２５０μ（約０．００４インチ〜約０．０１０インチ）の中心から中心までの間隔が生理用ナプキンに用いるのに最適であると考えられている。繊維間の経血の捕捉を最小化することは生理用ナプキンの表面の清潔さを改善し、これは次に装着者の清潔さ及び皮膚の健康を改善する。
【００３８】
一つの実施形態では、「その上に重ね合わされた」とは、ポリマーウェブが一般に図３に示されるように見え、その際個々の毛髪様フィブリル２２５のパターンが、相互に連結する部材のみの陸地部分８１の上に、即ちウェブ８０の第一表面９０の上のみに配置されることを意味する。しかしながら、概念的には「その上に重ね合わされた」とはまた個々の毛髪様フィブリル２２５がマクロアパーチャ７１の中、例えば相互に連結する部材の側壁８３上まで延出する実施形態（図示せず）も対象とすることができると考えられる。その他の実施形態では、毛髪様フィブリル２２５はウェブ８０の特定の所定領域のみに配置される。例えば生理用ナプキンのトップシートは、毛髪様フィブリル２２５を有する中央領域を有することができ、トップシートの残りは毛髪様フィブリル２２５を含まない。
【００３９】
前駆体ウェブ１２０は、本明細書に記述されるハイドロフォーミングプロセスにより、本発明のウェブに形成される十分な材料特性を有するいずれのポリマーフィルムであることもできる。即ち前駆体ウェブ１２０は、前駆体ウェブ１２０が毛髪様フィブリル２２５を製造する程度まで破裂せずに引っ張られるように、及び三次元の巨視的なアパーチャを有する成形フィルムの場合には破裂してマクロアパーチャ７１を形成できるように十分な降伏特性を有しなくてはならない。より完全に以下に開示されるように、温度などの加工条件は、破裂して又は破裂せずに伸びて本発明のウェブを形成することが可能であるように所与のポリマーについて変わることができる。したがって、一般に、本発明のウェブ８０を製造するための前駆体ウェブ１２０として用いるのに好ましい出発物質は、低い降伏特性及び高い伸長特性を示すことが見出された。加えて出発フィルムは好ましくは歪み硬化する。本発明において前駆体ウェブ１２０として用いるのに好適なフィルムの例には、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、及び直鎖低密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンのブレンド（ＬＤＰＥ／ＬＬＤＰＥ）のフィルムが挙げられる。
【００４０】
前駆体ウェブ１２０はまた十分に変形可能でなくてはならず、及び本発明のポリマーウェブとして用いるのに十分な延性を有しなくてはならない。本明細書で使用する時、「変形可能」という用語は、その弾性限度を超えて引き伸ばされる場合にはその新しく形成された形態を実質的に維持する材料を記述する。
【００４１】
本発明の前駆体ウェブ１２０として用いるのに好適であることが見出された一つの材料は、米国ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル社（The Dow Chemical Company）から入手可能なダウレックス（DOWLEX）２０４５Ａポリエチレン樹脂である。２０μの厚さを有するこの材料のフィルムは、少なくとも１２ＭＰａの引張降伏；少なくとも５３ＭＰａの最高張力；少なくとも６３５％の最高伸長；及び少なくとも２１０ＭＰａの引張係数（２％セカント）を有することができる（上記の測定の各々がＡＳＴＭ  Ｄ  ８８２により決定される）。
【００４２】
前駆体ウェブ１２０は、二以上のウェブの積層体であることができ、及び共押出成形積層体であることができる。例えば、前駆体ウェブ１２０は図４に示されるように二層を含むことができ、及び前駆体ウェブ１２０は三層を含むことができ、その際最内層はコア層と呼ばれ、及び二つの最外層は表面薄層と呼ばれる。一つの実施形態では、前駆体ウェブ１２０は、約１８μ（０．０００７インチ）の厚さを有するコア層と共に、約２５μ（０．００１インチ）の全体の厚さを有する三層共押出成形積層体を含み；及び各表面薄層は約３．５μ（０．０００１５インチ）の厚さを有する。一般に、生理用ナプキンのトップシートとして用いるには、前駆体ウェブ１２０は、少なくとも約１０μ及び約１００μ未満の全体の厚さ（キャリパーと呼ばれることもある）を有することが必要である。前駆体ウェブ１２０の厚さは、約１５μ、２０μ、２５μ、３０μ、３５μ、４０μ、４５μ、又は６０μであることができる。一般に、高い面密度（又は小さい平均の中心から中心への間隔Ｃ）の毛髪様フィブリル２２５をウェブ８０上に形成する能力は、前駆体ウェブ１２０の厚さにより制限される。例えば、より完全に以下に開示されるように、成形構造体３５０の隣接する突出部２２５０間の適切な及び完全な三次元ウェブの形成を可能にするために、二つの隣接する毛髪様フィブリル２２５の中心から中心への間隔Ｃは、前駆体ウェブ１２０の厚さの二倍より大きいことが必要であると考えられている。
【００４３】
前駆体ウェブ１２０は、好ましくは界面活性剤を含む。三層積層体において、コア層は界面活性剤を含むことができ、一方外層は初めは界面活性剤を含まない。好ましい界面活性剤には、非イオン性の種類からのものが挙げられ、例えば：アルコールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、カルボン酸エステル、グリセロールエステル、脂肪酸のポリオキシエチレンエステル、アビエチン酸に関連する脂肪族カルボン酸のポリオキシエチレンエステル、無水ソルビトールエステル、エトキシル化（etyhoxylated）無水ソルビトールエステル、エトキシル化天然脂肪、油、及びワックス、脂肪酸のグリコールエステル、カルボキシルアミド、ジエタノールアミン縮合物、及びポリアルキレンオキシドブロックコポリマーが挙げられる。本発明のために選択される界面活性剤の分子量は、約２００ｇ／ｍｏｌ〜約１０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲であってもよい。好ましい界面活性剤は、約３００〜約１，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する。
【００４４】
前駆体ウェブ１２０に（又は任意に三層積層体のコア層に）初めにブレンドされる界面活性剤濃度は、多層構造全体の１０重量％であることができる。好ましい分子量の範囲（３００〜１，０００ｇ／ｍｏｌ）の界面活性剤が、より低濃度で、一般には多層構造全体の約５重量％以下で添加され得る。
前駆体１２０はまたポリマーブレンド中に二酸化チタンを含むことができる。二酸化チタンは、より大きな不透明性を完成したウェブ８０に調製できる。二酸化チタンは、前駆体ウェブ１２０の材料中にブレンドするために、約１０重量％までにおいて低密度ポリエチレンに添加することができる。
【００４５】
粒子状物質例えば炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）、粒子状皮膚トリートメント若しくは保護剤、又は臭気吸収活性物質、例えばゼオライトなどのその他の添加物を前駆体ウェブ１２０の１以上の層に添加することができる。幾つかの実施形態では、粒子状物質を含むウェブ８０は、皮膚に接触する用途に用いられる場合は、非常に直接的な及び効率的な方式で活性物質を皮膚に接触させることができる。具体的には幾つかの実施形態では、毛髪様フィブリル２２５の形成はその遠位末端部において又は遠位末端部の近くで粒子状物質を暴露することができる。そのためウェブ８０が皮膚に接触する用途に用いられる場合は、皮膚ケア剤などの活性物質は遠位末端部２２６に又は遠位末端部２２６の近くに局在化されることができ、こうした皮膚ケア剤に皮膚が直接接触することを可能にすることができる。
【００４６】
前駆体ウェブ１２０は、従来の共押出成形フィルム製造機器上で多層フィルムを製造するための従来の手順を用いて加工することができる。ブレンドを含む層が必要とされる場合、上記の構成成分のペレットは最初に乾式混合され、次いで押出成形機中で溶融混合されその層を供給することができる。あるいは押出成形機中で不十分な混合が生じる場合には、ペレットは最初に乾式混合され、次いで予備配合押出成形機中で溶融混合され、次にフィルム押出成形の前に再ペレット化されることができる。前駆体ウェブ１２０を製造するための好適な方法は、米国特許第５，５２０，８７５号（ヴヌク（Wnuk）ら、１９９６年５月２８日発行）、及び米国特許第６，２２８，４６２号（リー（Lee）ら、２００１年５月８日発行）に開示され；両方の特許の開示は本明細書に参考として組み込まれる。
【００４７】
本発明の流体透過性ポリマーウェブは、生理用ナプキンなどの生理用品のトップシートとして使用できる。例えば一次アパーチャ７１の形態の巨視的な表面の歪みの巨視的に膨らんだ三次元のパターンを示す本発明のポリマーウェブ８０は、柔らかさの特性と、優れた流体の再湿潤特性（即ちクーロ（Curro）の’６４３号のウェブのような前のウェブと比べて減少した流体の再湿潤）とを兼ね備える。
【００４８】
図７は、本発明のポリマーウェブ８０を含むことができるトップシート２２を包含するナプキン２０の構造をより明らかに示すために、切り離した部分を有する生理用ナプキン２０の平面図である。本発明のポリマーウェブ８０はまた、パンティライナー、陰唇間用品、おむつ、トレーニングパンツ、失禁用品、創傷包帯などのその他の吸収性物品にも使用できることを理解することが必要である。本発明は、図７に示される生理用ナプキン２０の特定の種類又は構造に限定されず、これは単に代表的な非限定例であることもまた理解することが必要である。
【００４９】
図８に示されるように、生理用ナプキン２０は二表面、体に面する表面２０ａ及び衣類に面する反対する表面２０ｂを有する。体に面する表面２０ａは、装着者の身体に隣接して装着されることを意図する。衣類に面する表面２０ｂは、生理用ナプキン２０が装着される場合に装着者の下着に隣接して設置されることを意図する。
【００５０】
生理用ナプキン２０は、長手方向中心線「ｌ」、及び横断方向中心線「ｔ」の二つの中心線を有する。本明細書で使用する時、「長手方向」という用語は、生理用ナプキン２０を装着する場合に、直立装着者を左半身及び右半身に二等分する垂直平面にほぼ一直線に並ぶ（例えば、およそ平行になる）、生理用ナプキン２０の平面内の線、軸、又は方向を指す。本明細書で使用する時、用語「横断方向」又は「横方向」は互換可能であり、長手方向にほぼ垂直に交わる生理用ナプキン２０の平面内の線、軸、又は方向を指す。
【００５１】
図７に示されるように、生理用ナプキン２０は、本発明のウェブ８０を含むことができる液体透過性のトップシート２２；液体透過性のトップシート２２と結合する液体不透過性のバックシート２３、及び液体透過性のトップシート２２と液体不透過性のバックシート２３との間に位置する吸収性コア２４を含む。図７はまた生理用ナプキン２０が、生理用ナプキン２０の外縁により定義される外周３０を有することを示し、その中で長手方向縁部（又は「側縁部」）は３１と指定され、及び末端縁部（又は「末端部」）は３２と指定される。
【００５２】
生理用ナプキン２０は好ましくは任意のサイドフラップ又は「羽根」３４を包含し、これは装着者のパンティーの股部分の周りに折り曲げることができる。サイドフラップ３４は、多数の目的に役立つことができ、それには装着者のパンティーを汚れることから保護すること、及び生理用ナプキンを装着者のパンティーに固定して保持することが挙げられるが、これらに限定されない。
【００５３】
図８は、図７の切断線８−−８に沿って取られた生理用ナプキンの断面図である。図８に見られるように、生理用ナプキン２０は好ましくは、生理用ナプキン２０を装着者の下着に取り付けるための接着剤の固定手段３６を包含する。取り外し可能な剥離ライナー３７が、接着剤固定手段３６を覆って、接着剤が使用前に下着の股部分以外の表面にくっ付かないようにする。長手方向及び横断方向を有するのに加えて、生理用ナプキン２０はまた「ｚ」方向又は軸を有し、これは液体透過性トップシート２２を下に進み、及び調製されてもよい何らかの流体の貯蔵コア２４の中まで通る方向である。液体透過性トップシート２２と本明細書の物品の内在する層又は層類との間の連続的な通路は、流体が「ｚ」方向に引き込まれ、及び物品のトップシートから離れてその最終的な貯蔵層中に引き込まれることを可能にする。幾つかの実施形態では、連続的な通路は増加する毛細管引力の勾配を有し、これは流体の流れを下に貯蔵媒質中まで促進する。
【００５４】
図９では、本発明の連続的ポリマーウェブ８０をデボス加工（debossing）及び乾燥（必要であれば）するための単一相ウェブのプロセスが示される。単一相とは、プロセスがただ一つの三次元成形構造体を用いることを意味する。連続的とは、記述されたプロセスをバッチプロセスから区別することを意味し、その中ではよくハンドシートと呼ばれるウェブの単一の個々の試料が製造される。本発明のウェブは、連続プロセスについて記述される構造体を用いてバッチ加工できることは認められるが、本発明のポリマーウェブを商業的に製造するためには、連続プロセスが好ましい方法である。更に、図９に関して記述されるプロセスは、毛髪様フィブリル２２５及び一次アパーチャ、例えばウェブ８０のアパーチャ７１を有する巨視的に膨らんだウェブを形成するために主として設計されるが、毛髪様フィブリルのみを有するウェブを形成するために、成形構造体を突出部２２５０のみを有するように適切に修正することにより、ハイドロフォーミングプロセスが使用できると考えられている。
【００５５】
本発明のポリマーウェブ８０は、単一の三次元成形構造体３５０上でのハイドロフォーミングプロセスにより形成でき、及びまた更なる加工のためにロールストックにウェブを巻き直す前に成形構造体３５０上でアニール及び／又は乾燥できる。ポリマーウェブ、例えば図４に示されるポリマーウェブ８０の三次元構造体は、ウェブを成形構造体３５０に強制的に適合させることにより形成され、これは静止した成形ドラム５１８の周りを回転する。成形構造体３５０は、より完全に以下に記述されるが、一般にそれは、前駆体ウェブ１２０が強制的に適合させられる三次元形態である。
【００５６】
前駆体ウェブ１２０は押出成形され、及び成形構造体３５０の表面上に直接に供給される前に急冷されることができるか、又はそれは、図９の供給ロール５０１により示されるように、供給ロールから供給され得る。幾つかの実施形態では、前駆体ウェブ１２０の温度を、それを柔らかくし及びそれを成形構造体３５０により適合しやすくするために十分高めることは好ましい。前駆体ウェブ１２０の温度は、ウェブが成形プロセスを受ける前に、熱い空気若しくは蒸気をウェブに適用するか、又はウェブを加熱したニップロールに通すことにより高めることができる。
【００５７】
図９に記述されるプロセスにおいて、前駆体ウェブ１２０は実質的に平面的な状態で、機械方向（ＭＤ）に供給ロール５０１から成形構造体３５０の表面上に供給される。成形構造体３５０は、成形構造体３５０の接面速度が、機械方向の前駆体ウェブ１２０の線速度に実質的に一致するような速度で回転し、その結果ハイドロフォーミングプロセスの間、ウェブは成形構造体３５０に関して実質的に静止している。
【００５８】
一旦前駆体ウェブ１２０が成形構造体３５０に隣接し、及びいわゆる「維持される」ならば、前駆体ウェブ１２０は、成形ドラム５１８の内部にある静止した真空室５２０の上に導かれる。本明細書に記述されるハイドロフォーミングプロセスは、真空室がなくてもある程度は達成できるが、一般に真空室は、より良好な三次元ウェブ形成並びに液体の除去を助ける。前駆体ウェブ１２０が真空室５２０の上を通過する時、前駆体ウェブ１２０の外側に暴露される表面は、飛び散る液体を局所化するのを助ける役目をする静止した液体バッフルの対５２５と５３０との間の高圧液体噴射ノズル５３５から放出される液体噴射５４０により衝突される。液体噴射５４０の効果は、前駆体ウェブを成形構造体３５０に適合させることである。前駆体ウェブが成形構造体３５０に適合する時、毛髪様フィブリル２２５及び一次アパーチャ７１の両方が形成できる。一次アパーチャ７１が形成する時、真空室５２０からの真空は、過剰の液体をウェブから除去するのを助け、及び幾つかの場合には、前駆体ウェブ１２０を成形構造体３５０に形成するのを助ける。前駆体ウェブ１２０が高圧液体噴射５４０の影響下で通過する時、それは成形構造体３５０に適合するように永久に変形し、それによって本発明の三次元の巨視的に膨らんだポリマーウェブ８０に形成される。
【００５９】
図９に関して記述されるプロセスでは、単一の液体噴射５４０は、毛髪様フィブリル２２５及び一次アパーチャ７１の両方を形成するとして記述される。別の実施形態では、追加の液体（又は流体）噴射が、三次元ウェブ構造体を形成するために多段階で使用できる。例えば第一段階では水などの第一の流体が前駆体ウェブ１２０に衝突してマクロアパーチャ７１を形成することができ、及び第一段階に続いて第二段階では、湯又は空気（任意に真空室との組み合わせにより）などの第二の流体が部分的に形成されたウェブに衝突して毛髪様フィブリル２２５を更に形成することができる。
【００６０】
図９に記述されたプロセスでは、液体噴射５４０及び／又は乾燥手段５９０は、再加熱手段により置き換えることができる。再加熱手段は、加熱気体が単独で又は真空室５２０又は５５５からの真空と組み合わせて、前駆体ウェブ１２０を成形構造体３５０に適合させるのに十分であるように、空気などの加熱気体の流れを導く手段を指す。再加熱手段は、例えば米国特許第４，８０６，３０３号（ビアンコ（Bianco）らに発行）に開示されているように、当該技術分野において既知である。一般に、再加熱手段は、送風機、及び加熱機、並びに強制された加熱された空気をウェブの表面上に導くためのノズルを具備する。一つの実施形態では、ノズルを出た空気は２２０〜３０５℃であり得、及び前駆体ウェブ１２０は、加熱空気流の下又は加熱空気流を横切って、約２５ｍ／分で移動することができる。一つの実施形態では、真空は約３６５ｍｍＨｇに保持することができる。加熱手段が液体噴射５４０を置き換える実施形態では、乾燥手段５９０は必要ないが、所望であれば例えばアニール手段又は更なる形成手段として使用することができる。
【００６１】
理論に束縛されるものではないが、前駆体ウェブの特性、真空滞留時間、即ち前駆体ウェブが真空室５２０及び／若しくは５５５に隣接する時間、並びに／又は真空の程度、即ち分圧を調整することにより、ウェブ８０を図９に示される装置上で、いずれの液体噴射５４０も使用しない成形プロセスで形成することは可能であると考えられている。即ち前駆体ウェブの特性、例えば厚さ、材料、温度を適切に調整することにより、成形構造体３５０に適合するウェブ８０を形成するためには真空のみで十分である。成形プロセスでは、ウェブ８０の形成が前駆体ウェブ１２０の冷却前に生じ得るように、前駆体ウェブ１２０は、成形構造体３５０の表面上に直接押出成形される。
【００６２】
そのため一般に、一流体（例えば水若しくは空気）又は１を超える流体（例えば水、空気）が１以上の段階において前駆体ウェブ１２０に衝突する、及び強力に作用するように導かれることができる。熱可塑性前駆体ウェブ１２０については、前駆体ウェブの温度がその融点に近づくにつれて、破裂せずに、より容易に伸びて成形構造体３５０の突出部２２５０の上に形成すると考えられている。しかしながらマクロアパーチャを形成するためには、相対的に高い歪み速度及び相対的に迅速な破裂を有することがより望ましく、毛髪様フィブリルを形成するためには、相対的に低い歪み速度及び破裂がないことがより望ましい。それ故に、二段階成形プロセスでは、第一及び／又は第二段階での衝突する流体の温度は、各衝突が活動する滞留時間、並びにマクロアパーチャ７１及び毛髪様フィブリル２２５の高い縦横比の両方を形成するための前駆体ウェブ１２０の温度に独立して依存して、独立して調整され得る。
【００６３】
使い捨て吸収性物品のトップシートとして用いるのに好適なウェブを製造するために、前駆体ウェブ１２０は、約１０μ〜約１００μの全体の厚さのポリオレフィンフィルムであり得る。こうした前駆体ウェブ１２０については、高圧液体噴射５４０は典型的には約１５〜９５℃の温度の水であり、約１３７９ｋＰａ（２００ｐｓｉｇ）〜約８２７４ｋＰａ（１２００ｐｓｉｇ）の範囲の圧力、及び機械横方向（ＣＤ）の前駆体ウェブ１２０の幅２５．４ｍｍ（１インチ）当たりについて、約１８ｌ（４ガロン）／分〜約６２ｌ（１４ガロン）／分の範囲の水の流速で作用される。
【００６４】
高圧液体噴射５４０（又は上記のように噴射類）を通過した後、本発明のポリマーウェブ８０は、成形構造体３５０上にまだある間に乾燥され得る。例えば図９に示されるように、ポリマーウェブ８０は成形構造体３５０上にまだある間に乾燥手段５９０の影響下に導かれることができる。乾燥手段５９０は、ポリマーウェブからの液体を除去する又は追い散らすための、放射熱乾燥、対流乾燥、超音波乾燥、高速エアーナイフ乾燥などのいずれかの手段であり得る。一般に、加熱空気、超音波などの乾燥媒質６００が使用され得る。静止した真空室５５５は、成形ドラム５１８内部の分圧を用いて乾燥を助けるために使用され得る。乾燥手段５９０は、ポリマーウェブ８０の液体を真空室５５５の中に追い散らすために設計され得る。バッフル５７０及び５８０は、除去されるが真空室５５５には入らないいずれかの液体を局所的に含有するために使用され得る。バッフル５７０及び５８０はまた、乾燥のために用いられる熱又は加熱空気を局所化する及び導くために役立つことができる。
【００６５】
加熱した乾燥媒質６００を用いることは、本発明のウェブ８０を製造するために追加の利益を有する。例えば前述のクーロ（Curro）の’６４３号に開示されるような先行技術の巨視的に膨らんだ三次元のポリマーウェブは、それらのそれぞれの成形構造体から取り外された後、別々のプロセスで乾燥される。これらのウェブは、例えば使い捨て物品のウェブ加工のために必要になるまで、貯蔵のため典型的にはロール上に巻かれる。先行技術のウェブに関連する一つの問題は、巻くこと及び貯蔵の間に生じる圧縮永久歪みである。理論に束縛されるものではないが、三次元のポリエチレンウェブは、ウェブの崩壊し巻かれた状態に「固定化」される時間の間に二次結晶化を経験する可能性があると考えられている。三次元のポリマーウェブを高温に十分な時間曝すことで最初にアニールすることにより、この観察される圧縮永久歪みは減少されるか又は完全に防止されることが見出された。一般にしかしながら、先行技術のウェブを必要温度に曝すことは、相対的に壊れやすい構造のために困難である。即ち、先行技術のウェブがアニール温度に曝される場合には、ウェブは成形構造体上に形成される三次元構造を失う傾向がある。したがってこの理由のために、成形構造体上にまだあるうちにウェブを乾燥することは、同時にウェブを乾燥しながら、ウェブをアニールするのに十分に高いアニール温度で処理できるために著しい加工の利益を調製する。アニール温度は、乾燥時間、用いられるポリマー、及びウェブの厚さに依存して変化するが、一般にポリオレフィンウェブについては、約５０〜２５０℃の乾燥／アニール温度が十分である。
ポリマーウェブ８０が、プロセスの乾燥（又は乾燥／アニール）段階を通過した後、それは成形構造体３５０からローラー６１０の周りに取り外されることができ、及びその後巻かれる又は次の変換操作に直接供給される。
【００６６】
図９に関して参照される成形構造体３５０などの本発明の成形構造体は、本発明のウェブを製造するために必要である。成形構造体は、成形スクリーンと呼ばれる時もある。図１０は、部分斜視図における本発明の成形構造体３５０の部分を示す。成形構造体３５０は、成形構造体の相互に連結する部材９１０により定義される複数の成形構造体のアパーチャ７１０を示す。成形構造体のアパーチャ７１０は、相対する表面間、即ち成形構造体第一表面９００（第一表面の平面１０２０内）と成形構造体第二表面８５０（第二表面の平面１０６０内）との間の流体連通を可能にする。成形構造体側壁部８３０は、一般に成形構造体第一表面９００と成形構造体第二表面８５０との間に延出する。突出部２２００は、成形構造体第一表面９００から延出してほぼ円柱状、支柱様の形態を形成する。
【００６７】
図１０と図３の比較は、成形構造体３５０と本発明のポリマーウェブ８０との概略の対応を示す。即ち、成形構造体３５０の三次元の突出部２２５０及び陥没部（例えばアパーチャ７１０）は、ポリマーウェブ８０の毛髪様フィブリル２２５及び一次アパーチャ７１にそれぞれ１対１の対応を有する。１対１の対応は、成形構造体３５０が本発明のポリマーウェブ８０の全体の寸法を決定する程度まで必要である。しかしながらポリマーウェブ８０の第一表面の平面１０２と第二表面の平面１０６との間の距離は、成形構造体３５０の第一表面の平面１０２０と第二表面の平面１０６０との間の距離と同じである必要はない。これは、図５に示されるようにポリマーウェブ８０の距離「Ｔ」は、成形構造体３５０の実際の厚さに依存せず、この厚さは成形構造体３５０の第一表面の平面１０２０と第二表面の平面１０６０との間の垂直距離であるためである。
【００６８】
図１１は、図１０に示される成形構造体３５０の更に拡大された部分斜視図であり、及び図４のポリマーウェブ８０の同様な図に対応する。突出部２２５０は、第一表面９００から遠位末端部２２６０まで延出するように、以下に記述される方法により製造され得る。図１２の更に拡大された図に示されるように、突出部２２５０は、隣接する突出部間の第一表面９００から遠位末端部２２６０までで測定される、最小振幅から測定される高さｈｐを有することができる。突出部の高さｈｐは少なくとも約５０μ（約０．００２インチ）であることができ、及び少なくとも約７６μ（約０．００３インチ）であることができ、及び少なくとも約１５２μ（約０．００６インチ）であることができ、及び少なくとも約２５０μ（約０．０１０インチ）であることができ、及び少なくとも約３８１μ（約０．０１５インチ）であることができる。突出部２２５０は直径ｄｐを有し、これはほぼ円筒形の構造については外径である。突出部２２５０の不一様な断面、及び／又は非円筒形構造については、直径ｄｐは、図１２に示されるように突出部２２５０の高さｈｐの１／２における突出部の平均断面の寸法として測定される。突出部の直径ｄｐは、約５０μ（約０．００２インチ）であることができ、及び少なくとも約６６μであることができ、及び約７６μ（約０．００３インチ）であることができ、及び少なくとも約１２７μ（約０．００５インチ）であることができる。したがって、各突出部２２５０について、ｈｐ／ｄｐとして定義される突出部の縦横比が決定され得る。突出部２２５０は、少なくとも１、及び３以上の大きさの縦横比ｈｐ／ｄｐを有することができる。縦横比は少なくとも約５であることができ、及び約６であることができる。一つの実施形態では、突出部は、約１．６の縦横比について、約１０５μの高さに対して約６６μの実質的に均一の直径を有した。突出部２２５０は、約１００μ（約０．００４インチ）〜約２５０μ（約０．０１０インチ）の二つの隣接する突出部２２５０間の中心から中心までの間隔Ｃｐを有することができる。一つの実施形態では、中心から中心までの間隔は１７９μであった。一般に隣接する突出部２２５０間の前駆体ウェブ１２０の適切な変形を確実にするために、二つの隣接する突出部２２５０間の実際の距離（即ち「側面から側面まで」の寸法）は、前駆体ウェブ１２０の厚さの二倍より大きいことが必要であると考えられている。
【００６９】
一般に、各単一の突出部２２５０の実際の高さｈｐは変化してもよいため、複数の突出部２２５０の平均の高さｈｐavgは、成形構造体３５０の所定領域にわたって、突出部平均最小振幅Ａｐmin及び突出部平均最大振幅Ａｐmaxを決定することにより決定され得る。同様に、変化する断面寸法については、平均突出部直径ｄｐavgが複数の突出部２２５０について決定され得る。こうした振幅及びその他の寸法測定は、コンピュータを使った走査顕微鏡及び関連するデータ処理のような当該技術分野において既知のいずれかの方法により行うことができる。そのため成形構造体３５０の所定部分についての突出部２２５０の平均の縦横比ＡＲｐavgは、ｈｐavg/／ｄｐavgとして表現できる。突出部２２５０についての寸法ｈｐ及びｄｐは、より完全に以下に開示されるように、成形構造体３５０を製造するための既知の明細書に基づいて間接的に決定できる。
【００７０】
一つの実施形態では、突出部２２５０の直径は一定であるか、又は振幅が増加するにつれて減少する。図１２に示されるように、例えば突出部２２５０の直径又は最大横断面寸法は、第一表面９００の近くで最大であり、及び遠位末端部２２６０へと次第に減少する。この構造はポリマーウェブ８０が成形構造体３５０から容易に取り外せることを確実にするために必要であると考えられている。
【００７１】
成形構造体３５０は、本発明のウェブを製造するために必要な寸法を有する突出部２２５０を有するように形成され得、成形構造体３５０が経験する加工温度範囲にわたって寸法安定性であり、少なくとも約５ＭＰａ、より好ましくは少なくとも約１０ＭＰａ、より好ましくは少なくとも約３０ＭＰａ、より好ましくは少なくとも約１００〜２００ＭＰａ、及びより好ましくは少なくとも約４００ＭＰａの引張係数、少なくとも約２ＭＰａ、より好ましくは少なくとも約５ＭＰａ、より好ましくは少なくとも約１０ＭＰａ、より好ましくは少なくとも約１５ＭＰａの降伏強さ、及び少なくとも約１％、好ましくは少なくとも約５％、より好ましくは少なくとも約１０％の破断歪みを有するいずれの材料からも製造できる。成形構造体の材料の係数が増加するにつれて、破断しないように十分な破断歪みを有する（即ち脆性であり過ぎない）限り、相対的に高さが高い、大きい縦横比の突出部はより良好なウェブを形成することが見出された。係数及び降伏強さのデータについては、既知の方法により試験することにより値を決定することができ、及び標準ＴＡＰＰＩ条件で、歪み速度１００％／分で試験できる。
【００７２】
幾つかの加工条件については、成形構造体３５０が成形ドラムを超えて膨張又は収縮する場合には、成形構造体３５０／成形ドラム５１８の接合部分が譲歩できるため、熱膨張に関する寸法安定性は、図９に関して記述されるような商業的プロセスについてのみ必要である。本発明のポリマーウェブのバッチプロセスについては、寸法安定性は必要条件ではない。しかしながらすべての商業的プロセスにおいて、成形構造体が、加工温度範囲について好適な材料から製造されることは必要である。加工温度範囲は、流体噴射、例えば液体噴射５４０の温度、及び例えば加熱され得る成形構造体３５０の温度を包含する加工条件により影響される。一般には、使い捨て吸収性物品用のウェブに用いる積層体化共押出成形フィルム（即ち約１０〜１００μの厚さｔを有するフィルム）を包含するポリオレフィンウェブについては、１５℃〜９５℃の水温を用いることができる。乾燥／アニール空気温度は２５０℃以下であることができる。一般に、加工温度は広範囲にわたって変化することができ、及びなお本発明のポリマーウェブ８０を製造することができる。しかしながら温度範囲は、ポリマーウェブ８０を、フィルムの厚さ、フィルムの種類、及びライン速度に依存する最適な速度で製造するために変化することができる。
【００７３】
好ましい実施形態では、突出部２２５０は成形構造体３５０と一体化して製造される。即ち成形構造体は、材料を除去する又は材料を積み上げることのいずれかにより一体構造として製造される。例えば、必要な相対的に小規模の突出部２２５０を有する成形構造体３５０が材料の局所的な選択的除去、例えば化学エッチング、機械エッチング、又は放電加工機（ＥＤＭ）又はレーザーなどの高エネルギー源の使用による切除により製造できる。
【００７４】
前述のアール（Ahr）の’０４５号の特許に開示されるような鉄鋼構造体の酸エッチングだけが、１以下の縦横比を有する突出部を製造できると考えられている。理論に束縛されるものではないが、小さい漸進的工程において鉄鋼を酸エッチングすることは、本発明の成形構造体に好ましい大きい縦横比を生じる場合があると考えられているが、結果として得られる突出部（類）は大幅に下部を切り取られて「キノコ」形状の輪郭を有することが予測される。本発明の発明者は、どのようにすればアール（Ahr）の’０４５号に教示されるように鉄鋼を酸エッチングして、必要な縦横比を有する本発明のほぼ円筒形の突出部２２５０を形成し得るか現在のところわかっていない。同様に電気メッキにより鉄鋼上の突出部を形成することも、「キノコ」形状の突出部を結果として生じると考えられている。両方、即ち酸エッチングと電気メッキの場合、材料除去／付着の性質のために「キノコ」形状が予測される。材料は、ほぼ一直線に並ぶ、例えば垂直の方式だけでは除去／付着されない。そのため放電加工機（ＥＤＭ）又はレーザーの使用によってのみ、金属の成形構造体３５０を製造することが現在は知られている。
【００７５】
鉄鋼から製造され、及び従来のＥＤＭ加工により製造された突出部２２５０を有する成形構造体３５０の見本の部分が図１３及び図１４に示される。図１３は成形構造体３５０の顕微鏡写真であり、及び図１４は、図１３の成形構造体の更なる拡大図である。図１３に示されるように、鉄鋼成形構造体はＥＤＭ加工を受けて遠位末端部２２６０を有する一体突出部２２５０を形成する。図１３及び１４に示される成形構造体３５０は、図３に示されるものとほぼ同様の形状の陥没部７１０を有する。しかしながら図１３及び１４に見られるように、構造体は、ＥＤＭ加工前の成形構造体３５０及びＥＤＭ加工それ自体の両方の幾何学的制約のために、吸収性物品のトップシートを製造するために決して理想的ではない。具体的には、見られるように、成形構造体の相互に連結する部材９１０の第一表面９００は一つの突出部のみの「幅広さ」である。また図１３に見られるように、ＥＤＭ加工の幾何学的制約のために、突出部２２５０間の隙間が結果として生じ得る。例えば図１３の隙間９０１は、示されるそれぞれの成形構造体の相互に連結する部材９１０からの平行から僅かにずれて配向するＥＤＭ線の結果として生じた。
【００７６】
そのため使い捨て吸収性物品のトップシートに好適なウェブの商業的に成功する製造については、図１３に示される成形構造体は容認できない場合がある。しかしながら必要な縦横比を有する適切に成形された突出部２２５０を形成できることは明らかである。図１３に示される成形構造体の突出部２２５０は、約２．７の平均縦横比ＡＲｐavgを定義する、約２７５μ（０．０１１インチ）の平均高さｈｐavg、及び約１００μ（０．００４インチ）の平均直径の約ｄｐavgを有する。（図１３及び１４に示される成形スクリーンは見本であり、及びＥＤＭにより両側を加工されていることに注意のこと。実際は片側に突出部を形成することのみが必要である。）
【００７７】
成形構造体３５０を製造する別の方法では、レーザー変形を受けやすい基盤材料がレーザー「エッチング」されて材料を選択的に除去され、突出部２２５０及び成形構造体のアパーチャ７１０を形成する。「レーザー変形を受けやすい」とは、レーザー光線により制御された方式で材料が選択的に除去され得ることを意味し、レーザー加工に用いられる光の波長、並びに出力程度は最適結果のために材料に適合される必要があってもよい（逆もまた同様である）。レーザー変形を受けやすい現在既知の材料には、熱可塑性物質、例えばポリプロピレン、アセタール樹脂、例えばデルリン（DELRIN）（登録商標）（米国デラウェア州ウィルミントンのデュポン（DuPont）から）、熱硬化性樹脂、例えば架橋ポリエステル若しくはエポキシ、又はアルミニウム若しくはステンレス鋼などの金属さえも挙げられる。
【００７８】
一つの実施形態では、成形構造体は連続プロセスにおいてレーザー機械加工されることができる。例えばデルリン（DELRIN）（登録商標）などのポリマー材料は、長手方向中央軸、外側表面、及び内側表面を有する基盤材料として、円筒形形態に調製され得、外側表面、及び内側表面が基盤材料の厚さを定義する。可動レーザー光源が外側表面にほぼ直交して導かれることができる。可動レーザー光源は、基盤材料の長手方向中央軸に平行な方向に移動できる。レーザー光源が基盤材料の外側表面を機械加工又はエッチングして、複数の突出部を定義するパターンに基盤材料の選択された部分を除去する間に、円筒形の基盤材料は長手方向中央軸の周りに回転され得る。各突出部は、本明細書に開示されるようにほぼ円柱状及び支柱様の突出部２２５０であることができる。レーザー光源を、円筒形基盤材料が回転するにつれて、円筒形基盤材料の長手方向軸に平行に移動することにより、相対的な移動、即ち回転及びレーザーの移動は同調されることができ、その結果円筒形基盤材料の各完全な回転に際し、突出部の所定のパターンが、ネジの「ネジ山」に類似する連続プロセスにより形成され得る。
【００７９】
図１５は、本発明の成形構造体３５０のレーザーエッチングされた実施形態の顕微鏡写真である。図１６は、本発明の成形構造体３５０の別のしかし類似のものの拡大図である。図１５及び１６に示される成形構造体３５０は、その中に陥没部７１０を形成されたポリマー層を最初に形成することにより製造され、これは示されるようにほぼ「涙の滴」の形状であり、及び本発明のウェブ８０内のほぼ涙の滴の形状の一次アパーチャ７１を製造する。陥没部７１０は、例えば陥没部を最初にレーザーエッチングすることにより形成できる。その中に陥没部７１０を有するポリマー層はまた、紫外線硬化可能ポリマーなどの液体感光性樹脂を、内在する支持層（図示せず）、例えば小アパーチャのある織った裏打ち上の適切なマスキング層を通して照射することにより形成できる。好適なポリマー層、支持層、マスキング層、及び紫外線硬化プロセスが、製紙ベルト製造技術分野において周知であり、及び米国特許第５，３３４，２８９号（トルクハン（Trokhan）ら、１９９４年８月２日発行）；及び米国特許第４，５２９，４８０号（トルクハン（Trokhan）、１９８５年７月１６日発行）；及び米国特許第６，０１０，５９８号（ブティリエ（Boutilier）ら、２０００年１月４日発行）に開示され、これらの特許の各々は構造、樹脂、及び硬化技術の教示のために本明細書に参考として組み込まれる。例えばブティリエ（Boutilier）の’５９８号の特許に開示されるように、一つの好適な液体感光性樹脂組成物は、四つの構成成分：プレポリマー；モノマー；光開始剤、及び酸化防止剤から構成される。好ましい液体感光性樹脂は、デラウェア州ウィルミントンのマクダーミッド・イメージング・テクノロジー社（MacDermid Imaging Technology,Inc.）から入手可能なメリグラフ（Merigraph）Ｌ−０５５である。
【００８０】
ポリマー層が硬化されて陥没部７１０を有した後、ポリマー層はレーザーエッチングされて遠位末端部２２６０を有する突出部２２５０を形成する。レーザーエッチングは、既知のレーザー技術により、所望の突出部寸法を製造するように必要に応じて波長、出力、及び時間のパラメータを選択して達成できる。図１６の成形構造体では、突出部は、２５０μの平均の高さｈｐ、及び８５μの平均直径ｄｐ（高さｈｐの１／２において）、及び約２．９の縦横比ａｒｐを有する。
【００８１】
そのため以上に開示されるように、一つの実施形態では、陥没部７１０は一つの方式で製造でき、及び突出部はもう一つの別のプロセスにより製造できる。例えば、陥没部７１０は成形構造体「ブランク」に予備形成されることができ、これはその後レーザー機械加工、即ちエッチングされ、陥没部７１０間の陸地部分に突出部が形成される。一つの実施形態では、支持層上に硬化ポリマーとして形成された成形構造体３５０はそのままで、支持層を成形構造体３５０の一部として用いられることができる。しかしながら別の実施形態では、硬化ポリマーは支持層から除去され及び単独で用いられることができる。この場合は、部分的にだけポリマーを硬化し、支持層９０３を除去し、及びポリマー材料の完全な硬化を完成することが望ましい場合もある。
【００８２】
図１５に示される成形構造体上に製造されるウェブ８０は、図１７及び１８の顕微鏡写真に示される。図１７は、毛髪様フィブリル２２５及びアパーチャ７１を示すウェブ８０の部分の顕微鏡写真である。図１８は、閉じた遠位末端部２２６を有する毛髪様フィブリル２２５をより詳細に示すウェブ８０の更なる拡大図である。図１７及び１８に示されるウェブ８０について、前駆体ウェブ１２０は、厚さ２５μ（０．００１インチ）厚さのダウレックス（Dowlex）２０４５Ａ前駆体フィルム１２０から製造された。
【００８３】
図１９及び２０は、毛髪様フィブリル２２５の詳細をより密接に示すために、図１３及び１４に示される成形構造体上でバッチプロセスで製造されるウェブ８０の大きく拡大された部分を示す。図１９及び２０に示されるポリマーウェブ８０は、ほぼ五角形の形状の一次アパーチャ７１（図示せず）を有し、各々が約１．４平方ｍｍの第一表面９０内の突き出た面積を有する。一次アパーチャ７１間の間隔は、第一表面９０内に突き出た一次アパーチャ７１の開いた面積が総表面積の６５％までであるようになっている。ウェブ８０は、第一表面９０の面積の１平方ｃｍ当たり、約４，６５０の毛髪様フィブリル２２５（平方インチ当たり約３０，０００毛髪様フィブリル２２５）を示す。毛髪様フィブリル２２５のこの濃度は、毛髪様フィブリル２２５の「密度」又は「面密度」と呼ばれ、及びポリマーウェブ８０の総面積とは対照的に第一表面９０のユニット面積当たりの毛髪様フィブリルの数を表す。したがって、一次アパーチャ７１に対応するポリマーウェブ８０の領域は、密度を計算する場合には面積に寄与しない。一般に密度は、成形構造体３５０上の突出部２２５０の中心から中心までの平均の間隔により決定され、これは図１３及び１４に示される成形構造体について約１５０μ（０．００６インチ）である。
【００８４】
使い捨て吸収性物品（例えば生理用ナプキン）上のトップシートとして用いるのに好適な本発明のポリマーウェブ８０は、平方ｃｍ当たり少なくとも約１５５０（平方インチ当たり約１０，０００）の毛髪様フィブリル２２５の密度を有することが必要であると考えられている。毛髪様フィブリル２２５の密度は、平方ｃｍ当たり約２３２５（平方インチ当たり約１５，０００）であることができ、平方ｃｍ当たり約３１００（平方インチ当たり約２０，０００）であることができ、平方ｃｍ当たり約３８７５（平方インチ当たり約２５，０００）であることができる。幾つかのウェブについては、第一表面９０がどこから始まり及び終わるのかを正確に決定するのが困難である場合もあるため、密度はポリマーウェブ８０の所定部分の総面積を取り、その所定部分の第一表面９０内に突き出た一次アパーチャ７１の面積を引き算することにより概算できる。一次アパーチャ７１の面積は、成形構造体３５０の陥没部７１０の突き出た面積に基づくことができる。「突き出た面積」とは、それがその表面に平行な平面上に突き出た場合の表面の面積を意味し、例えば表面の「インクの圧痕」から類推され得る。
【００８５】
図１９は、２５μ（０．００１インチ）のダウレックス（Dowlex）（登録商標）２０４５Ａ前駆体フィルム１２０から製造されたウェブ８０の顕微鏡写真である。示されるように、図１９のウェブ８０は個々の毛髪様フィブリル２２５を含み、毛髪様フィブリル２２５の各々が第一表面９０の突き出た延長である。毛髪様フィブリル２２５の各々が、開放部２２９（図５に示される）及び閉じた遠位部２２６を定義する側壁２２７を有する。示される毛髪様フィブリル２２５は、約２１１μの高さ、及びそれらの高さの１／２の約１４２μの直径を有し、結果として約１．５の縦横比を生じる。
【００８６】
図２０のウェブ８０は個々の毛髪様フィブリル２２５を含み、毛髪様フィブリル２２５の各々が第一表面９０の突き出た延長である。毛髪様フィブリル２２５の各々が、開放部２２９（図５に示される）及び閉じた遠位部２２６を定義する側壁２２７を有する。図２０に示される毛髪様フィブリル２２５は、少なくとも１の縦横比ＡＲを有する。
【００８７】
図１９及び２０に示されるウェブ８０の差違は、図２０に示されるポリマーウェブ８０を製造するために用いられた前駆体フィルム１２０が、最外層の一つに炭酸カルシウムを含む共押出成形四層ポリエチレンフィルムであったことである。具体的には、毛髪様フィブリル２２５の形成後にウェブ８０の第一表面を形成するポリマーのために、炭酸カルシウムがポリマー溶融物に添加された。四層はポリエチレンを次の順番で含んだ：（１）エクソンモービル（ExxonMobil）ＮＴＸ−１３７約４２容量％；（２）エクソンモービル・イグザクト（ExxonMobil Exact）４１５１約１６容量％；（３）エクソンモービル・イグザクト（ExxonMobil Exact）４０４９約３２容量％；及び（４）主バッチとしてブレンドされた５７重量％のアンパセット（Ampacet）１０８４７と炭酸カルシウムの混合物及び４３重量％のエクソンモービル（ExxonMobil）ＬＤ１２９であり、この混合物は約１０容量％である。前駆体フィルム１２０の開始の厚さは、約２５μ（０．００１インチ）だった。
【００８８】
前駆体フィルム１２０の表面薄層としてＣａＣＯ3／ＰＥブレンドを用いることの一つの興味深い及び予期せぬ結果は、図２０に示されるウェブ上に見られるように、毛髪様フィブリル２２５の遠位末端部２２６において又は遠位末端部２２６の近くでの粗い外側表面の領域２２８の形成である。相対的により粗い表面のこれらの領域２２８は、第一表面９０など周囲の表面より表面の滑らかさが劣り、その本質的に低い光沢のためにより股様の外観、並びに更により柔らかく及び絹のような触感を調製する。理論に束縛されるものではないが、毛髪様フィブリル２２５の遠位末端部の相対的に粗い表面の質感は、表面に触るヒトの皮膚に柔軟であるとして経験されるより卓越した質感を与えると考えられている。理論に束縛されるものではないが、毛髪様フィブリル２２５の遠位末端部２２６における又は遠位末端部２２６近くの粗い外側表面の形成は、その中に粒子状物質を有する前駆体ウェブの大きな延伸の結果であると考えられている。おそらく粒子状物質、この場合はＣａＣＯ3がフィルムブレンド中に応力集中を生じさせ、それが表面の不連続を生じるようである。最大歪みの点において、即ち毛髪様フィブリル２２５の最大の伸びの点で、フィルム（即ち前駆体フィルム１２０）の表面は破断し、毛髪様フィブリル２２５の表面上の粒子状物質を暴露する。
【００８９】
そのため一つの実施形態では、ポリマーウェブ８０は、毛髪様フィブリル２２５を有し、その際その遠位末端部２２６の近くの少なくとも一部分は、残りの部分よりも相対的により粗い表面の領域２２８を示すとして記述されることができる。異なる添加物の粒子状物質を用いることにより、相対的により粗い表面の領域２２８はその他の利益を調製することができる。例えば、粒子状の皮膚トリートメント若しくは保護剤、又は臭気吸収活性物質を用いることができる。重要なことに、粒子状物質を含むウェブ８０は、ウェブ８０を用いて非常に直接的な及び効率的な方式で活性物質を物品の装着者の皮膚に送達することができる。
【００９０】
一般に、前駆体ウェブ１２０のポリマーの溶融物中にブレンドされたいずれかの非拡散成分（粒子状及び非粒子状）は、毛髪様フィブリル２２５の遠位末端部の近くでポリマーの歪みに際して暴露されることができると考えられている。具体的には、皮膚ケア剤などの活性物質は、ウェブ８０について第一の皮膚接触表面であり得る遠位末端部２２６に又は遠位末端部２２６の近くに実質的に局在化されることができる。局部的な歪みをポリマーフィルムに付与するその他の既知の方法はまた、層中の非拡散成分を暴露する役目をすることができる。例えば、エンボス加工、リング・ローリング、熱真空成形、及びその他の既知のプロセスは、局部的な破裂及びポリマーフィルムの活性成分の暴露を調製することができる。
【００９１】
成形構造体３５０を製造するためのその他の方法には、局部的な電気メッキ、３−Ｄ付着加工、又はフォトレジスト技術を用いて構造体を構築することが挙げられる。一つの３−Ｄ付着加工は、焼結加工である。焼結はステレオリソグラフィーに類似しており、その際粉末金属の層は、積み重ねられて最終的な加工品を製造する。しかしながら焼結加工は変換に制限がある場合があると考えられている。フォトレジスト技術は、液体感光性樹脂、例えば上に開示される紫外線硬化可能ポリマーの上に適切なマスクを使用して三次元構造体を形成することを包含する。紫外線硬化は、紫外線光源からの紫外線に暴露される液体樹脂の部分のみを硬化するのに有効である。液体樹脂の残りの（非硬化）部分は次に洗い流され、硬化部分のみを残すことができる。液体樹脂紫外線硬化可能ポリマーはトレイ上に、例えば所望の深さ又は厚さに設置されることができ、適切にマスクされることができ、及び紫外線硬化されて突出部２２５０になる部分が選択的に硬化され、及びアパーチャ７１０になる部分は硬化されないことができる。
【００９２】
別の実施形態では、図２１及び２２に示されるように、可撓性ポリマー成形構造体３５０が、空気透過性裏打ちスクリーン４３０上の紫外線硬化可能ポリマーの重合により形成され得る。第一表面９００はアパーチャ７１０を定義し、これは例示された実施形態では交互ねじれ形配列による六角形である。前のように、アパーチャ７１０の多様な形状及び配向を用いることができることを理解することが必要である。図２２は、図２８に示される成形構造体３５０を線２２−−２２に沿って取った部分の断面図を示す。機械方向補強ストランド４２０、及び横断方向補強ストランド４１０が図２１及び２２の両方に示される。機械方向補強ストランド４２０、及び横断方向補強ストランド４１０が共に組み合わされて小アパーチャのある織った部材４３０を形成する。補強ストランドの一つの目的は、可撓性ポリマー成形構造体３５０を強化することである。示されるように、補強ストランド４１０及び４２０は円形であることができ、及び紫外線硬化可能樹脂がその周りに硬化した正方形の織り方の布地として調製され得る。一般に織り目が粗ければ粗いほどより良好であるが、いずれの便利な織り方によるいずれの便利なフィラメントの大きさも用いることができる。より目が粗い織り方は一般にアパーチャ７１０を通る、より良好な気流を結果として生じる。成形構造体３５０がポリマーウェブ８０などのポリマーウェブを形成するために用いられる場合には、より良好な気流は、より良好な即ちより経済的なハイドロフォーミングを結果として生じる。一つの実施形態では、成形構造体３５０、４３０は、家庭のドア及び窓に商業的に用いられるような金属のスクリーンである。一つの実施形態では、金属のスクリーンは、機械方向フィラメント４２０及び横断方向フィラメント４１０の両方について、０．２４ｍｍのフィラメント直径を有する１８ｘ１６のメッシュの明るいアルミニウムのスクリーニングであり、米国ペンシルベニア州ハノーバーのスター・ブランド・スクリーニング（Star Brand Screening）からのハノーバー・ワイヤークロス（Hanover Wire Cloth）として入手可能である。
【００９３】
図２１及び２２に示されるように、突出部２２５０は第一表面９００から延出し、及びほぼ丸い形状である遠位末端部２２６０を有する。別の実施形態では、図２６の顕微鏡写真に示されるように、遠位末端部はほぼ扁平に台地状であることができる。図２６に示される成形構造体は、紫外線硬化可能樹脂の二段階プロセスの重合により形成された可撓性のポリマー成形構造体である。
【００９４】
図２４〜２６に示される成形構造体などの可撓性ポリマー成形構造体３５０を製造するための一つの二段階方法は、図２３を参照して記述される。本明細書に記述される方法は、相対的に大きい開口部、即ち陥没部７１０、及び相対的に微細な突出部、即ち突出部２２５０の組み合わせを有する成形構造体３５０を製造する。図２３に示される好ましい実施形態では、本明細書に記述される方法は連続的なベルト型成形構造体３５１を製造する。大綱では、方法は、成形構造体３５０（又はベルト型成形構造体３５１）の相対的に大きい陥没部７１０、及び相対的に微細な突出部２２５０の予め選択されたパターンの輪郭を描くしっかりしたポリマーの骨組みを、小アパーチャのある部材の中及び周りに構築するために感光性樹脂を用いることを伴う。より特には、方法は、次の工程を包含する二段階樹脂成形プロセスを含む：
ａ．裏打ちフィルムを成形ユニットの作業面に調製する工程；
ｂ．裏打ちフィルムが小アパーチャのある部材と成形ユニットとの間に介在するように、小アパーチャのある部材を裏打ちフィルムに並置させる工程；
ｃ．液体感光性樹脂のコーティングを小アパーチャのある部材の表面に適用する工程；
ｄ．コーティングの厚さを予め選択された値に制御する工程；
ｅ．感光性樹脂のコーティングと接触する関係において、不透明及び透明な領域の両方を含み、その場合不透明な領域が陥没部７１０に対応する予め選択されたパターンを定義するマスクを並置させる工程；
ｆ．液体感光性樹脂をマスクを通して活性化波長を有する光に暴露し、それによってマスクの透明領域と合致した領域の感光性樹脂の少なくとも部分的硬化を生じさせる工程；
ｇ．小アパーチャのある部材／部分的に硬化された樹脂の複合体から、すべての非硬化液体感光性樹脂を除去する工程；
ｈ．工程ａ〜ｇを、工程（ｄ）において異なる制御された厚さ（例えばより大きい厚さ、例えば図２２のｈｆ２に対応する厚さ）で、及び工程（ｅ）において異なるマスクを用いてもう一度繰り返す工程であって、工程（ｅ）のマスクが不透明及び透明な領域の両方を含み、その場合透明な領域が突出部２２５０に対応する予め選択されたパターンを定義する工程；
ｉ．小アパーチャのある部材／硬化された樹脂を水浴又はその他の水溶液などの酸素を含まない環境に浸す工程；
ｊ．小アパーチャのある部材／部分的に硬化された樹脂を、マスクを通して活性化波長を有する光に暴露し、それによって感光性樹脂を完全に硬化させ、結果として、完成したベルト型成形構造体を生じる工程。
【００９５】
本発明の実施に用いられる正確な装置（又は機器）は、実際それが本発明を実施するために用いられることができる限り重要ではない。次の記述のすべてを読んだ後、当業者は上に示された工程を実行するために適切な装置を選択することができるであろう。エンドレスベルトの形態の成形構造体を構築するための本発明の実施に用い得る装置の好ましい実施形態が、図２３の概略図に示される。便宜上、本発明はその装置に関して記述される。
【００９６】
プロセスの第一工程は、裏打ちフィルムを成形ユニットの作業面に調製することである。図２３では、成形ユニット６１３は作業面６１２を有し、及び円形部材であるとして示されるが、それは好ましくは回転ドラムである。成形ユニット６１３の直径及びその長さは便利なように選択される。その直径は、裏打ちフィルム及び小アパーチャのある部材が加工中に過度に曲げられないように、十分大きいことが必要である。また成形ユニット６１３が回転するにつれて必要な工程が達成できるように、その表面の周りに十分な運行距離があるように直径は十分に大きくなければならない。成形ユニット６１３の長さは、構築される成形構造体３５０の幅によって選択される。成形ユニット６１３は、図示されない駆動手段によって回転される。任意に及び好ましくは作業面６１２は、活性化波長の光を吸収する。好ましくは成形ユニット６１３は、裏打ちフィルム６５３が作業面６１２と密接な接触を保持することを保証するための手段を備えている。裏打ちフィルム６５３は、例えば接着剤により作業面６１２に固定され得るか、又は成形ユニット６１３は、成形ユニット６１３の作業面６１２全体の複数の密集した小さな開口部を通して適用される真空の影響下で裏打ちフィルム６５３を作業面６１２に固定するための手段を備え得る。好ましくは裏打ちフィルム６５３は、図２３に示されない張力の手段により作業面６１２に対して保持される。
【００９７】
裏打ちフィルム６５３はシステムに、裏打ちフィルム供給ロール６３１からそれを巻き戻すことにより導入され、及びそれを方向指示矢印Ｄ３により示される方向に運行させることができる。裏打ちフィルム６５３は成形ユニット６１３の作業面６１２に接触し、前述の手段により作業面６１２に対して一時的に拘束され、成形ユニット６１３と共に、後者が回転するにつれて運行し、最終的に作業面６１２から分離して、及び裏打ちフィルムが巻き取られる、裏打ちフィルム巻き取りロール６３２まで運行する。
【００９８】
図２３に示される実施形態では、裏打ちフィルム６５３は使い捨て用に設計され、その後それは廃棄される。別の配置では、裏打ちフィルム６５３は、それが必要に応じて洗浄され及び再生される一連のリターンロールの周りを運行するエンドレスベルトの形態を取ることができる。必要な駆動手段、ガイドロールなどは図２３には示されていない。裏打ちフィルム６５３の機能は、成形ユニット６１３の作業面６１２を保護することであり、及び部分的に硬化された成形構造体３５０の成形ユニットからの取り外しを容易にすることである。フィルムは、ポリエチレン又はポリエステルのシートなどのいずれかの可撓性の滑らかな平面材料であることができる。好ましくは裏打ちフィルム６５３はポリプロピレンから製造され、及び約０．０１〜約０．１ミリメートル（ｍｍ）の厚さである。
【００９９】
プロセスの第二工程は、裏打ちフィルムが小アパーチャのある部材６０１と成形ユニット６１３との間に介在するように、小アパーチャのある部材６０１を裏打ちフィルムに並置させることである。小アパーチャのある部材６０１は、その周りに硬化可能樹脂が構築される材料である。一つの好適な小アパーチャのある部材は、図２１及び２２に示されるように金属線のスクリーン４３０である。ポリエステルのフィラメントを有するスクリーンは好適である。１ｃｍ当たり約６〜約３０のフィラメントのメッシュの大きさを有するスクリーンは好適である。平織のスクリーンは、その他のより複雑な織り方のスクリーンのように好適である。円形又は楕円形のいずれかの断面を有するフィラメントが好ましい。好都合ではあるが、活性化波長の光に対してフィラメントが透明であることは必要ない。スクリーンに加えて小アパーチャのある部材が、織布及び不織布の布地、製紙用布地、熱可塑性網目などにより調製され得る。選択された小アパーチャのある部材の正確な性質及びその寸法は、成形構造体３５０が、それが構築された後に設置される用途により左右される。図２３に示される装置により構築される成形構造体３５０がエンドレスベルトの形態であるため、小アパーチャのある部材６０１もまた、例えばスクリーニングの長さの末端部を共に縫い合わせることにより形成されたエンドレスベルトである。
【０１００】
図２３に示されるように、小アパーチャのある部材６０１は、方向指示矢印Ｄ１により示される方向にリターンロール６１１の周りを運行し、成形ユニット６１３に上がり、超えて、及び周り、並びにリターンロール６１４及び６１５の周りを運行する。その他のガイドロール、リターンロール、駆動手段、支持ロールなどは、必要に応じて使用されることができ、及び幾つかは図２３に示される。小アパーチャのある部材６０１は、裏打ちフィルム６５３が小アパーチャのある部材６０１と成形ユニット６１３の間に介在するように裏打ちフィルム６５３に並置する。成形構造体３５０に望ましい具体的設計は、並置の正確な方法を決定する。好ましい実施形態では、小アパーチャのある部材６０１は裏打ちフィルム６５３と直接接触する関係において設置される。
【０１０１】
液体感光性樹脂６５２が供給源６２０から小アパーチャのある部材６０１に適用される場合、樹脂６５２は小アパーチャのある部材６０１の主として片側に配置され、及び小アパーチャのある部材６０１は事実上、成形構造体３５０の一つの表面に位置付けられる。小アパーチャのある部材６０１は、いずれかの便利な手段により、裏打ちフィルム６５３から幾らかの有限距離で間隔をあけることができるが、こうした配置は普通は好ましくない。樹脂供給源６２０は、ノズルであることができ、又は押出成形、スロットコーティングなどを包含する液体感光性樹脂を付着するいずれかの既知の手段であることができる。
【０１０２】
本発明のプロセスの第三工程は、液体感光性樹脂６５２のコーティングの第一層を小アパーチャのある部材６０１に適用することである。コーティングの第一層は、それぞれ１０２０及び１０６０の第一及び第二表面の平面間の（図２２のｈｆ１として示される）成形構造体３５０の部分を最終的に構成する層である。それにより液体材料が小アパーチャのある部材６０１に適用できるいずれの技術も好適である。例えば粘稠な液体樹脂を供給するために、ノズル６２０を用いることができる。液体感光性樹脂６５２が、小アパーチャのある部材６０１の幅にわたって硬化前に均一に適用されること、及び成形構造体３５０の設計が必要とする場合、小アパーチャのある部材６０１の開口部に介在するように材料の必要量が適用されることが必要である。織った小アパーチャのある部材については、ナックル、即ち織ったスクリーン構造の高くなった交差混合点は、好ましくは裏打ちフィルムと接触し、その結果各フィラメントの全体を感光性樹脂により完全に包み込むことは可能でない場合もあり得るが、各フィラメントのできるだけ多くの部分を包み込むことが必要である。
【０１０３】
好適な感光性樹脂は、多くの市販のものから容易に選択できる。それらは材料で普通はポリマーであり、それらは放射、普通は紫外線（ＵＶ）の影響下で硬化又は架橋する。液体感光性樹脂についてより多くの情報を含有する参考文献には、グリーン（Green）らの「光架橋可能な樹脂系（Photocross-linkable Resin Systems）」（Ｊ．Ｍａｃｒｏ−Ｓｃｉ．Ｒｅｖｓ．Ｍａｃｒｏ  Ｃｈｅｍ．、Ｃ２１（２）、１８７〜２７３（１９８１〜８２））；バイエル（Bayer）の「紫外線硬化技術概説（A Review of Ultraviolet Curing Technology）」（Ｔａｐｐｉ  Ｐａｐｅｒ  Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｓ  Ｃｏｎｆ．Ｐｒｏｃ．、９月、２５〜２７、１９７８、１６７〜１７２ページ）；及びシュミーデル（Schmidle）の「紫外線硬化可能可撓性コーティング（Ultraviolet Curable Flexible Coatings）」、（コーティング布地誌（J.of Coated Fabrics）、８、１０〜２０（１９７８年７月））が挙げられる。前の三つの参考文献はすべて、本明細書に参考として組み込まれる。特に好ましい液体感光性樹脂は、米国デラウェア州ウィルミントンのマクダーミッド・イメージング・テクノロジー社（MacDermid Imaging Technology,Inc.）により製造されたメリグラフ（Merigraph）Ｌ−０５５シリーズに包含される。
【０１０４】
本発明のプロセスの次の工程は、コーティングの厚さを予め選択された値に制御することである。予め選択された値は、それぞれ１０２０と１０６０の第一と第二表面との間の成形構造体３５０に所望される厚さに対応する。即ち、図２２に示されるような厚さｈｆ1である。成形構造体３５０が、使い捨て吸収性物品のトップシートとして用いるのに好適なウェブ８０を製造するために用いられる場合は、ｈｆ１が約１ｍｍ〜約２ｍｍの厚さであることが好ましい。もちろんその他の用途は、厚さ３ｍｍ以上であり得る、より厚い成形構造体３５０を要求し得る。
【０１０５】
厚さを制御するいずれかの好適な手段を用いることができる。図２３に示されるのはニップロール６４１の使用である。ニップロール６４１と成形ユニット６１３との間の隙間は、図示されない手段により機械的に制御され得る。ニップは、マスク６５４及びマスクガイドロール６４１と共に、液体感光性樹脂６５２の表面を滑らかにし及びその厚さを制御する傾向がある。
【０１０６】
本発明のプロセスの第五工程は、液体感光性樹脂６５２と接触する関係において、第一マスク６５４を並置させることを含む。マスクの目的は、液体感光性樹脂の特定領域を光への暴露から遮断することである。第一マスク６５４は成形構造体３５０に所望されるアパーチャ７１のパターンに対応する不透明領域のパターンを除いて、光、例えば紫外線の活性波長に対して透明である。不透明、即ち陰をつけた部分６５７及び光を通す部分６５８の一つのパターンを示す好適な第一マスク６５４の部分が図２７に示される。図２７は、その下に重ね合わせた測定目盛りを示すことに注意のこと。示された目盛りの最小の増加分は０．１ｍｍである。
【０１０７】
第一マスク６５４の光を通す部分６５８、即ち活性化光源から遮蔽されない領域は、成形構造体３５０の結合部材９１０を形成するために硬化される液体感光性樹脂の領域に対応する。同様に、第一マスク６５４の不透明部分６５７は、成形構造体３５０の陥没部７１０のパターンに対応する。第一マスク６５４は、そのため図２１に示される成形構造体３５０の六角形の形状の陥没部、又は図１３に示される五角形の形状の陥没部７１０、又は図１５に示される涙の滴の形状の陥没部７１０のパターンに対応する不透明部分６５７を有することができる。一般に使い捨て吸収性物品のトップシートとして用いるウェブ８０を形成するために用いられる成形構造体３５０について、第一マスク６５４の不透明部分６５７は、所望の流体の流れ特性を示すようにウェブ８０のアパーチャ７１の必要な構造を調製するために好適な大きさ、形状、及び間隔であることが必要である。
【０１０８】
第一マスク６５４は、不透明及び透明領域を調製し得るいずれかの好適な材料であることができる。可撓性フィルムの性質を有する材料は好適である。可撓性フィルムは、ポリエステル、ポリエチレン、又はセルロース系若しくはいずれかのその他の好適な材料であることができる。不透明領域は、写真又はグラビア加工、フレキソ印刷加工、及びインクジェット又は回転スクリーン印刷加工などのいずれかの便利な手段により形成することができる。第一マスク６５４はエンドレスループ若しくはベルト（その詳細は図示されない）であることができる、又はそれは一つの供給ロールから供給されることもでき、及び巻き取りロールまでシステムを横断することもできるが、どれについても図には示されていない。第一マスク６５４は方向指示矢印Ｄ４により示される方向に運行し、ニップロール６４１の下で曲がりそこで液体感光性樹脂６５２の表面と接触し、マスクガイドロール６４２まで運行し、その近くで樹脂との接触から取り外される。この特別な実施形態では、樹脂の厚さの制御及びマスクの並置は同時に生じる。
【０１０９】
本発明のプロセスの第六工程は、液体感光性樹脂６５２を第一マスク６５４を通して活性化波長の光に暴露し、それによって第一マスク６５４の透明領域６５８と合致した領域の樹脂の少なくとも部分的硬化を生じさせることを含む。樹脂はこの工程で完全に硬化される必要はないが、光暴露後の工程、例えば以下に記述されるように、未硬化樹脂を洗い流す間に暴露された樹脂がその所望の形状を維持する場合には、少なくとも部分的な硬化は達成される。図２３に示される実施形態では、裏打ちフィルム６５３、小アパーチャのある部材６０１、液体感光性樹脂６５２、及びマスク６５４のすべてが、ニップロール６４１からマスクガイドロール６４２の近くまで共に運行するユニットを形成する。ニップロール６４１とマスクガイドロール６４２の中間であり、及び裏打ちフィルム６５３及び小アパーチャのある部材６０１が成形ユニット６１３になお並置する場所に位置する場合、液体感光性樹脂６５２は照射ランプ６５５により供給される活性波長の光に暴露される。照射ランプ６５５は、主として、液体感光性樹脂の硬化を生じる波長内の照明を調製するように選択される。その波長は液体感光性樹脂の特徴である。好ましい実施形態では、樹脂は紫外線硬化可能であり、及び照射ランプ６５５は紫外線光源である。水銀アーク、パルスキセノン、無電極及び蛍光灯などのいずれかの好適な照明源が使用できる。
【０１１０】
上記のように、液体感光性樹脂が適切な波長の光に暴露される場合は、硬化は樹脂の暴露された部分に生じる。硬化は、暴露された領域の樹脂の固化により一般に現れる。逆に、暴露されていない領域は流体のまま残留する。照明の強度及びその持続時間は、暴露された領域内に必要とされる硬化の程度に依存する。暴露強度の絶対値及び時間は、樹脂の化学的性質、その光特性、樹脂コーティングの厚さ、及び選択されるパターンに依存する。更に、暴露の強度、及び光の入射角は、成形構造体３５０の厚さｈｆ１を通じて、結合部材９１０の壁におけるテーパーの存在又は不在について重要な影響を有することができる。それ故に、光は所望の程度のテーパーを達成するために平行にされることができる。
【０１１１】
プロセスの第七工程は、小アパーチャのある部材／部分的に硬化された樹脂６２１の、硬化された又は部分的に硬化された複合体から、実質的にすべての非硬化液体感光性樹脂を除去することである。即ち、光への暴露から遮断された樹脂は、システムから除去される。図２３に示される実施形態では、マスクガイドロール６４２の近くの点では、第一マスク６５４及び裏打ちフィルム６５３が、小アパーチャのある部材６０１及び今や部分的に硬化された樹脂６２１を含む複合体から物理的に分離される。小アパーチャのある部材６０１及び部分的に硬化された樹脂６２１の複合体は、第一の樹脂除去シュー（shoe）６２３の近くまで運行する。第一の樹脂除去シュー（shoe）６２３において、かなりの量の液体（非硬化）感光性樹脂が複合体から除去されるように、複合体の一つの表面に真空が適用される。複合体が更に先へ運行すると、それは樹脂洗浄シャワー６２４、及び樹脂洗浄ステーションドレイン６２５の近くに至り、その地点で複合体は水又はその他の好適な液体により完全に洗浄されて残留液体（非硬化）感光性樹脂のより多くを除去され、これはシステムから樹脂洗浄ステーションドレイン６２５を通って排出される。洗浄シャワーは好ましくは、約４６℃（１１５°Ｆ）を超える温度の主として水又は水溶液である。
【０１１２】
第二の樹脂除去シュー（shoe）６２６（又は必要に応じて第三など）が、プロセスのこの段階で、残留未硬化樹脂の更なる除去のために用いられることができる。（第二の光源６６０の形態での第二の硬化ステーション、及び水浴６３０などの空気を置き換える媒質が図２３に示されるが、プロセスの第一段階では用いられない。）
第一段階の最後である、成形構造体３５０を製造するためのプロセスのこの段階で、複合体は今や、小アパーチャのある部材６０１、並びに結合部材９１０、第一表面９００及び第二表面８５０、及び陥没部７１０を含む成形構造体３５０の部分を表す部分的に硬化された樹脂６２１を、本質的に含む。
【０１１３】
次の工程は、部分的に形成された成形構造体３５０上に突出部２２５０を形成することである。突出部２２５０を形成するために、プロセスは第二段階で及び第一マスク６５４を置き換える第二マスク６５６を用いて、本質的に繰り返される。
そのため第八工程は、図２３において６０３として示される部分的に形成された成形構造体により開始し、方向指示矢印Ｄ１により示される方向にリターンロール６１１の周りを進み、成形ユニット６１３に上がり、超えて、及び周り、並びにリターンロール６１４及び６１５の周りを進む。前のようにその他のガイドロール、リターンロール、駆動手段、支持ロールなどが必要に応じて使用でき、及び幾つかは図２３に示される。裏打ちフィルム６５３が、部分的に形成された成形構造体６０３と成形ユニット６１３との間に介在するように、部分的に形成された成形構造体６０３を裏打ちフィルム６５３に並置させる。成形構造体３５０に所望される具体的な設計は並置の正確な方法を決定する。好ましい実施形態では、部分的に形成された成形構造体６０３は、裏打ちフィルム６５３と直接接触する関係で設置される。裏打ちフィルム６５３は、プロセスの第一段階について前に言及された同じ裏打ちフィルムであることができる。
【０１１４】
プロセスの第九工程では、液体感光性樹脂６５２の第二のコーティングが供給源６２０から部分的に形成された成形構造体６０３に再び上述のように適用されるが、樹脂６５２は陥没部、即ち部分的に形成された成形構造体６０３の陥没部７１０を満たすように適用され、及び加えて、部分的に形成された成形構造体６０３の部分的に硬化された樹脂の水平面の上にコーティングを適用する。前のように、部分的に形成された成形構造体６０３は、いずれかの便利な手段により、裏打ちフィルム６５３から幾らかの有限距離で間隔をあけることができるが、こうした配置は普通は好ましくない。
【０１１５】
コーティングの第二層は、最終的に硬化されて成形構造体３５０の突出部２２５０を形成する層である。均一の高さの突出部２２５０が望ましい場合は、液体感光性樹脂６５２の第二層が、部分的に形成された成形構造体６０３の幅全体に均一に適用されることが必要である。突出部２２５０を形成するための感光性樹脂の必要量は、部分的に形成された成形構造体６０３の開口部を満たすために、及び図２２の距離ｈｆ２に対応する厚さのような望ましい突出部の高さに対応する予め選択された厚さを超えて満たすために十分である。成形構造体３５０が、使い捨て吸収性物品のトップシートとして用いるのに好適なウェブ８０を製造するために用いられる場合、ｈｆ２は約１．１ｍｍ〜約２．１ｍｍの厚さであることが好ましい。前のように、ニップロール６４１の使用を包含する、厚さを制御するためのいずれかの好適な手段を用いることができる。
【０１１６】
図２３に示されるプロセスの第十工程は、第二マスク６５６を液体感光性樹脂６５２の第二層と接触する関係において並置させることを含む。前のように、マスクの目的は、液体感光性樹脂の特定領域を光への暴露から遮断することである。不透明、即ち陰をつけた部分６５７及び光を通す部分６５８の一つのパターンを示す好適な第一マスク６５４の部分が図２８に示される。見るのが困難ではあるが、図２８はその下に重ね合わせた測定目盛りを示すことに注意のこと。示された目盛りの最小の増加分は０．１ｍｍである。
【０１１７】
図２８に示されるように、第二マスク６５６は成形構造体３５０に所望される突出部２２５０のパターンに対応する透明領域６５８のパターンを除いて、光、例えば紫外線の活性波長に対して不透明である。第二マスク６５６の光を通す部分、即ち活性化光源から遮蔽されない領域は、硬化される液体感光性樹脂の領域に対応する。そのため、第二マスク６５６の透明領域は、成形構造体３５０の突出部２２５０の予め選択されたパターンに対応する。第二マスク６５６はそのため、密集した斑点又は点である透明領域のパターンを有することができ、こうした斑点又は点は、図２４及び２５に示されるもののような密集した円形（断面において）の突出部に１対１の対応を有する。もちろんマスク６５６の透明領域のパターンは、成形構造体３５０の特定の最終使用に依存してその他の形状及びパターンであることができる。一般に使い捨て吸収性物品のトップシートとして用いるウェブ８０を形成するために用いられる成形構造体３５０について、第二マスク６５６の透明領域６５８は、感知される柔らかさのような所望の触覚特性を示すようにウェブ８０の突出部２２５０の必要な構造を調製するために好適な大きさ、形状、及び間隔であることが必要である。一つの実施形態では、第二マスク６５６の透明領域６５８は、各々が約６５μの直径を有する円形であり、１平方ｃｍ当たり透明領域６５８が約３８７５（１平方インチ当たり約２５，０００）の一様な間隔で、中心から中心までの距離約１８８μで離間した。
【０１１８】
第二マスク６５６は、不透明領域が、写真又はグラビア加工、フレキソ印刷加工、及びインクジェット又は回転スクリーン印刷加工などのいずれかの便利な手段により適用できる可撓性フィルムなどの第一マスク６５４と同じ材料であることができる。第二マスク６５６は、エンドレスループ（その詳細は図示されない）であることができる、又はそれは一つの供給ロールから供給されることもでき、及び巻き取りロールまでシステムを横断することもできるが、どれについても図には示されていない。第二マスク６５６は方向指示矢印Ｄ４により示される方向に運行し、ニップロール６４１の下で曲がりそこで液体感光性樹脂６５２の表面と接触し、マスクガイドロール６４２まで運行し、その近くで樹脂との接触から取り外される。この特別な実施形態では、樹脂の厚さの制御及びマスクの並置は同時に生じる。
【０１１９】
プロセスの第十一工程は、液体感光性樹脂６５２を第二マスク６５６を通して活性化波長の光に再び暴露し、それによって第二マスク６５６の透明領域と合致した領域の樹脂、即ち突出部２２５０の硬化を生じさせることを含む。図２３に示される実施形態では、裏打ちフィルム６５３、部分的に形成された成形構造体６０３、液体感光性樹脂６５２、及び第二マスク６５６のすべてが、ニップロール６４１からマスクガイドロール６４２の近くまで共に運行するユニットを形成する。ニップロール６４１とマスクガイドロール６４２の中間であり、及び裏打ちフィルム６５３及び部分的に形成された成形構造体６０３が成形ユニット６１３になお並置する場所に位置する場合、液体感光性樹脂６５２は照射ランプ６５５により供給される活性波長の光に暴露される。前のように、照射ランプ６５５は一般に、主として、液体感光性樹脂の硬化を生じる波長内の照明を調製するように選択される。その波長は液体感光性樹脂の特徴である。前のように、好ましい実施形態では、樹脂は紫外線硬化可能であり、及び照射ランプ６５５は紫外線光源である（実際、上記のプロセスの第一段階で用いられた同じ光源である）。
【０１２０】
上記のように、液体感光性樹脂が適切な波長の光に暴露される場合は、硬化は樹脂の暴露された部分に生じる。硬化は、暴露された領域の樹脂の固化によりに現れる。逆に、暴露されていない領域は流体のまま残留する（又は部分的に形成された成形構造体６０３の前に硬化された部分の場合は部分的に硬化される）。照明の強度及びその持続時間は、暴露された領域内に必要とされる硬化の程度に依存する。暴露強度の絶対値及び時間は、樹脂の化学的性質、その光特性、樹脂コーティングの厚さ、及び選択されるパターンに依存する。更に、暴露の強度、及び光の入射角は、突出部２２５０の壁におけるテーパーの存在又は不在について重要な影響を有することができる。前述のように、壁のテーパーを減らすために光コリメーターを使用することができる。
【０１２１】
プロセスの十二工程は、部分的に硬化された成形構造体３５０から実質的にすべての非硬化液体感光性樹脂を再び除去することである。即ち第二の硬化工程で、光への暴露から遮断された樹脂がシステムから除去される。図２３に示される実施形態では、マスクガイドロール６４２の近くの点では、第二マスク６５６及び裏打ちフィルム６５３が今や部分的に硬化された樹脂６２１から物理的に分離されるが、この部分的に硬化された樹脂６２１は今や、完成された、即ち陥没部７１０及び突出部２２５０の両方を有する成形構造体３５０の部分的に又は実質的に完全に硬化された樹脂を包含する。部分的に硬化された樹脂６２１は、第一の樹脂除去シュー（shoe）６２３の近くまで運行する。第一樹脂除去シュー（shoe）６２３において、かなりの量の液体（非硬化）感光性樹脂、並びに陥没部７１０に隣接する硬化された「突出部」が複合体から除去されるように、複合体の一つの表面に真空が適用される。第二硬化工程において、第二マスク６５６は、樹脂の硬化を成形構造体３５０の第一表面９００に対応する部分上のみに限定しないことに注意のこと。第二硬化工程は、実際に「突出部」を、部分的に硬化された複合体６０３の全領域にわたって均一に硬化する。しかしながら、結合部材９１０上の硬化された樹脂の部分のみが、第一表面９００において結合部材９１０に結合し、及び前に硬化された樹脂部分と本質的に一体になる。したがって、真空及び水洗浄工程において、隣接する陥没部７１０の中にある「突出部」に対応する硬化された樹脂の部分は、より完全に以下に記述されるように、最終硬化のための最終光暴露の前に単に除去される。
【０１２２】
複合体が更に先へ運行すると、それは樹脂洗浄シャワー６２４、及び樹脂洗浄ステーションドレイン６２５の近くに至り、その地点で複合体は水又はその他の好適な液体により完全に洗浄されて残留液体（非硬化）感光性樹脂の実質的にすべて、並びに完成した成形構造体３５０の部分を形成しないいずれの硬化された樹脂も除去し、これらのすべてはシステムから樹脂洗浄ステーションドレイン６２５を通って再生利用又は廃棄のため排出される。例えば、第二段階の陥没部の領域の光活性化により形成された硬化された樹脂は洗い流される。こうした硬化された樹脂は好ましくは内在する小アパーチャのある部材に接着せず、及び接着する場合には、接着の程度は好ましくは、望ましくない硬化された材料が洗い流されるのを防止するには不十分である。
【０１２３】
実質的にすべての未硬化樹脂が除去され、及び残留樹脂が成形構造体３５０のための最終形態になった後、残留樹脂は好ましくは水浴６３０などの酸素を含まない媒質中で第二光源６６０により完全に硬化される。酸素を含まない媒質は、酸素が残留未硬化樹脂の最終紫外線硬化を妨害しないことを確実にする。酸素は、ラジカル重合の鎖の成長を遅くする又は停止する可能性がある。
【０１２４】
図２３に示されるように、一連のガイドロール６１６は、部分的に形成された成形構造体３５０を水浴６３０の中に導くために必要に応じて用いることができる。しかしながら実際のところ、部分的に形成された成形構造体３５０を、浅い例えば深さ２５．４ｍｍの水のトレイ中に自重により単に浸漬させることを包含するいずれのプロセス構成も使用することができる。活性光６６０への樹脂の最終暴露は、その完全に硬くなった及び丈夫な状態への樹脂の完全な硬化を確実にする。
【０１２５】
上記の十二工程の二段階プロセスは、小アパーチャのある部材６０１の全長が処理され及び成形構造体３５０に変換される時まで続く。ベルト型成形構造体３５１として示される完成した成形構造体は次に、例えば図２９を参照して記述されるプロセスのようなウェブ形成プロセスに用いることができる。
【０１２６】
そのため一般に、硬化は数段階で行われることができ、その結果、最初に成形構造体のアパーチャ７１０に対応する紫外線遮断部分を有する（例えば涙の滴のパターンの紫外線遮断部分を有する）ネガティブのマスクを用いて、紫外線光源をマスクに直交して十分な時間の間導くことによりポリマーを最初に部分的に硬化することができる。マスクされていない領域で一旦ポリマーが部分的に硬化されたら、紫外線を通す密集した複数の斑点又は点を含む第二マスクが、光源と部分的に硬化されたポリマーとの間に設置され得る。ポリマーは、突出部２２５０になるポリマー部分を完全に硬化するために、紫外線により再び硬化される。一旦突出部が完全に硬化されたら、残留する非硬化ポリマー（及び部分的に硬化されたポリマー）が除去されて、図２２〜２６に示されるものに類似する特徴を有する成形構造体を残すことができる。記述される手順は、例えば材料のハンドシートの見本を製造するために用いることができる。
【０１２７】
ベルト型成形構造体の形成の実施例：
図２４〜２６に示される成形構造体３５０が、図２３に関する上記のプロセスによって製造された。特に、小アパーチャのある部材６０１は、ペンシルベニア州ハノーバーのスター・ブランド・スクリーニング（Star Brand Screening）からのハノーバー・ワイヤークロス（Hanover Wire Cloth）として入手可能な１８ｘ１６メッシュの明るいアルミニウムのスクリーニングであった。スクリーニングは厚さおよそ０．５ｍｍ（０．０２１インチ）、幅６１ｃｍ（２４インチ）、及びフィラメントの織ったメッシュを具備し、各フィラメントはフィラメント直径約０．２４ｍｍを有した。スクリーニングは、長さ約１５ｍ（５０フィート）であり、及び縫った継ぎ目によりエンドレスベルトに形成された。
【０１２８】
裏打ちフィルムは、米国オハイオ州クリーブランドのマイルズロード１９４９９のグラフィックス（Graphix）から品目ＮＯ．Ｒ０４ＤＣ３０６００として入手可能な厚さ０．１ｍｍ（．００４インチ）の二軸配向透明ポリエステルフィルムであった。感光性樹脂は、米国デラウェア州ウィルミントンのマクダーミッド・イメージング・テクノロジー社（MacDermid Imaging Technology,Inc.）から購入されたＸＰＧ２００３−１であり、これは製造業者から受領したように室温で使用された。
【０１２９】
第一マスクは、米国イリノイ州シカゴのアゾン（Azon）から入手可能な０．１ｍｍ（．００４インチ）カラー・クリアー・フィルム（Color Clear Film）７８７Ｎであり、及び図２７に示されるように涙の滴のパターンを印刷された。第一マスクは、パターンを直接アゾン（Azon）のカラー・クリアー・フィルム（Color Clear Film）上にインクジェット印刷することにより作成された。
【０１３０】
成形ユニットは、直径約１０８ｃｍ（４２．５インチ）及び幅約７１ｃｍ（２８インチ）のドラムを具備した。それは、表面速度１分当たり約４１ｃｍ（１６インチ）で回転した。
第一の成形について、感光性樹脂がノズルを通して約１．７ｍｍ（０．０６７インチ）の制御された全体の厚さに適用されたが、厚さは成形ユニットの間隔及び上記のようにニップロールにより制御された。
【０１３１】
照射ランプ、即ち上述のランプ６５５は、米国メリーランド州ゲイサーズバーグのクロッパーロード９１０のフュージョンＵＶシステムズ（Fusion UV Systems）から購入された紫外線システムＶＰＳ／１６００システム、モデルＮｏ．ＶＰＳ−６であった。照射ランプは第一マスクから約３５ｃｍ（１４インチ）に設置され、及び照射は、マスク表面から約６．４ｍｍ（２．５インチ）に位置付けられた石英のアパーチャにより制御され（任意であり、石英のアパーチャはマスクの暴露領域全体の一様な光密度を創出するのを助ける）、並びにこれは成形ユニットの幅及び約１０ｃｍ（４インチ）の運行方向（即ち成形ドラム６１３の外周の周り）に及んだ。光は、３８ｍｍ（１．５インチ）の高さ（即ちハニカム構造を有する３８ｍｍの長さの管）の１２．５ｍｍ（０．５インチ）の六角形ハニカムコリメーターを通して平行にされた（コリメーターは任意であるが、良好な硬化変換のために光を平行にするのを助ける）。
【０１３２】
第一の樹脂層が紫外線に暴露された後、第一のマスクは部分的に硬化された樹脂の複合体から分離され、及び未硬化樹脂は複合体から、水（３７９ｌ／分（１００ガロン／分））、ミスタークリーン（Mr.Clean）（登録商標）（０．２４６ｌ／分（０．０６５ガロン／分））及びメリグラフシステム（Merigraph System）Ｗ６２００消泡剤（０．３３７ｌ／分（０．０８９ガロン／分））の水溶液により約４６℃（１１５°Ｆ）の温度で、各々が幅７１ｃｍ（２８インチ）の多種多様な１７のノズルを具備する四組のシャワーを通して洗浄された。三つのシャワーは複合体の上部から及び一つは底部から吹き付けられた。
【０１３３】
第一段階の後、複合体は部分的に硬化されたが、これは樹脂の第一成形は第二紫外線光源、例えば上記のランプ６６０により完全に硬化されなかったことを意味する。樹脂の第一成形を含む部分的に硬化された複合体は、今や成形構造体３５０の涙の滴の形状の陥没部７１０を含んだ。樹脂の第一成形は、約１．３ｍｍ（０．０５０インチ）の小アパーチャのある部材上の厚さを示した。部分的に硬化された複合体は、プロセスの第二段階において成形ユニット上に二度目に戻ってきた。同じ感光性樹脂が約２ｍｍ（０．０７７インチ）の全体の厚さに適用されたが、これは樹脂の第一適用より約０．２４ｍｍ（０．０１０インチ）厚かった。第二マスクが用いられたが、第二マスクは、直径０．０８ｍｍ（０．００３インチ）、及び図２８に示されるように正三角形の配列で中心から中心まで０．１８ｍｍ（０．００７インチ）の間隔をあけた小さい透明な円のパターンを有した。
【０１３４】
複合体は光源６５５により上記のように再び硬化され、及びシャワー６２４を上記のように受けた。シャワーが実質的にすべての未硬化樹脂を除去した後、複合体は後硬化紫外線を例えば光源６６０から複合体に導くことにより後硬化されたが、一方で複合体は、亜硫酸ナトリウム９．５ｇ／水１ｌ（亜硫酸ナトリウム３６ｇ／水１ガロン）を含有する２．５ｃｍ（１インチ）の水に沈められた。亜硫酸ナトリウムは任意であるが、良好な脱酸素剤である。後硬化紫外線光源は、複合体から約２０ｃｍ（８インチ）に設置された。
【０１３５】
結果として得られるベルト型成形構造体３５１は、第一表面から延出する実質的に一様な円形断面を有する円柱形状の支柱（即ち突出部２２５０）を示した。突出部の各々は、高さ約１０５μ、直径約６６μ、及び中心から中心までの間隔約１８８μを有した。ベルト型成形構造体３５１は、一様な涙の滴の形状の陥没部７１０を更に示した。上記のプロセスにより製造されたベルト型成形構造体の代表的部分の顕微鏡写真が、図２４〜２６に示される。その突出部は継ぎ目がなく、成形構造体の第一表面の一体化した延長であることに注意のこと。これは、ポリマーがプロセスの第一段階で部分的にのみ硬化され、及び突出部の形成後に最終的に硬化されるためであると考えられている。
【０１３６】
上記の感光性樹脂硬化プロセスを使用する本発明の成形構造体を形成する方法の変形は、本発明の範囲から逸脱することなく行われ得る。例えば、一つの実施形態では、上記の十二工程プロセスは、第一マスク６５４を除外することにより、又は単にマスク６５４を完全に透明にすることにより変更することができる。この実施形態では、第一層に付着するすべての樹脂、又は紫外線硬化可能樹脂のコーティング６５２が部分的に硬化されて、部分的に硬化された樹脂のモノシリックな「スラブ」を形成する。第二マスク６５６の使用による突出部２２５０の形成を包含するプロセスの残りの工程は上記のように実行される。この方式では、成形構造体は、突出部２２５０を有するが、陥没部７１０を有せずに形成される。陥没部７１０はそのためレーザーエッチングによるなど別のプロセスにより形成され得る。
【０１３７】
成形構造体を製造する他の方法が考えられる。例えば、熱硬化（例えば加硫樹脂）又は紫外線硬化可能樹脂などの樹脂が材料の「スラブ」に部分的に硬化される（即ち部分的に重合される）ことができ、部分的硬化はスラブを円筒形スリーブ上にラッピングするプロセスにおいてスラブを取り扱うのに十分である。スパイラルラッピングによるか、又は個々のスラブを完全な円筒形の形態に接合するかのいずれかにより一旦ラッピングされると、部分的に硬化された樹脂は完全に硬化されることができ、それによって重合された材料の単一の完全に硬化された円筒形スリーブを形成し、これはその後例えばレーザーエッチングにより、陥没部７１０及び／又は突出部２２５０を形成することができる。こうしたプロセスの利益は、成形構造体の円筒形の形態が継ぎ目を作る必要なしに達成できることである。したがって継ぐ工程を伴う典型的なベルト製造プロセスとは異なり、そのように製造された成形構造体は本質的に継ぎ目がない。更に硬化可能樹脂の個々の層は、異なる材料特性を有する層を配置して、例えばその厚さにわたって変化する材料特性を有する成形構造体を形成することができるように、所定の方式により積み重ねることができる。追加の加工工程として、上記の層化プロセスにおいて、非硬化の硬化可能樹脂の層を部分的に硬化された樹脂の層の間に適用することは有益である場合がある。
【０１３８】
更に、材料の部分的に硬化された「スラブ」の円筒形の形態への使用により成形構造体を製造する方法についての別の任意の変形として、部分的に硬化されたスラブは、最外層であってその上に突出部２２５０を形成される層である最外層により層化されることができる。したがって、完全に硬化する際に、完全に硬化される樹脂は、最終の円筒形の成形構造体を製造するために、例えばレーザーエッチングにより、ただ陥没部７１０を形成されることのみが必要である。
【０１３９】
円筒形の形態上に設置される材料の部分的に硬化された「スラブ」の使用により成形構造体を製造することの一つの利点は、使用される円筒形の形態が成形構造体のための全体の支持構造の一部であり得ることである。例えば部分的に硬化されたスラブは、金属又はポリマースクリーン部材のような小アパーチャのある部材の上に層化できる。一旦完全に硬化されると、部分的に硬化されるスラブは小アパーチャのある部材に接着する可能性があり、これはその結果、成形構造体の単一部分になり、及び強度及び耐久性を成形構造体に調製することができる。更に、部分的に硬化されたスラブは、相対的に硬いが空気透過性の膜、例えば成形構造体に支持及び剛性を調製できるハニカム膜上に積み重ねられることができる。例えば、金属ハニカム構造は管状形態で調製されることができ、その結果材料の部分的に硬化されたスラブを完全に硬化する際に、最終構造は相対的に硬く円筒形の空気透過性の成形構造体である。
【０１４０】
成形構造体３５０をネガティブの金型の中で成形し、硬化し及び取り出す成形技術による作成を包含する、成形構造体を製造するその他の方法が考えられる。一つの実施形態では、ポリマー基材などの基材は、レーザー機械加工されて、成形構造体３５０のネガティブ、即ち成形構造体３５０の内部の形状を有する金型を形成することができる。一旦レーザー機械加工されたら、ポリマーは金型の中で直接に成形されることができる（当該技術分野において既知のような適切に適用された離型剤などを用いる）。結果として生じる成形構造体３５０は金型のポジティブの形状を有する。あるいはレーザー機械加工金型は、例えば金属の成形構造体３５０をその中に電気メッキすることにより構築された可能性もある。また成形構造体は、電気メッキ技術により形成する可能性があり、その際材料の連続層は好適な形態に構築される。
【０１４１】
成形構造体３５０を、可撓性ポリマー材料、例えば図１５、及び２４〜２６に関して記述される材料から製造することの一つの利点は、成形構造体が、上記のトルクハン（Trokhan）の’２８９号の特許に用いられる製紙ベルトに酷似した連続ベルトとして使用されるのに十分なほど可撓性であることである。こうした連続ベルトは、本明細書では可撓性の「ベルト型」成形構造体３５１と呼ばれる。「ベルト型」とは、成形構造体が材料の連続する可撓性バンドの形態であり、相対的に硬い管状のドラム形状の構造とは対照的に、コンベヤーベルト又は製紙ベルトに酷似していることを意味する。実際本発明の成形構造体は、ティッシュペーパーなどの折り目加工された紙を製造するための製紙加工における製紙ベルトとして使用できる。
【０１４２】
図２９は、可撓性のベルト型成形構造体３５１を使用して本発明のポリマーウェブ８０を製造するためのプロセスの一つの実施形態の簡略化された配置図を示す。示されるように、ベルト型成形構造体３５１は、様々なローラー、例えばローラー６１０により導かれ及び張力をかけて保持される連続的ベルト型部材であることができる。ベルト型成形構造体３５１は成形ドラム５１８上に導かれる。成形ドラム５１８上ではベルト型成形構造体が成形ドラム５１８により支持されるが、前駆体フィルム１２０は成形構造体３５１上で支持される。成形構造体３５１上のウェブ８０の形成は、図９及び成形ドラム３５０に関する上記と同じ方法で進行する。そのため、前駆体ウェブ１２０は液体噴射５４０（又は噴射）、並びに乾燥手段５９０（又は乾燥／アニール手段）を受ける可能性がある。しかしながら図２９に概略的に記述されるプロセスにおいて、より完全に以下に記述されるように、乾燥（及び／又はアニール）はプロセスの他の場所で調製されるため、成形ドラム５１８上の乾燥手段５９０は任意である。そのため、図２９に関して記述される実施形態では、乾燥手段５９０は、前駆体ウェブ１２０を更に形成するための再加熱手段により置き換えることができる。
【０１４３】
一つの実施形態では、液体噴射５４０は用いられず、及びプロセスは本質的に液体を含まないプロセスである。こうしたプロセスでは、液体噴射５４０及び／又は乾燥手段５９０は上記のように再加熱手段により置き換えられる。前駆体フィルム１２０は、再加熱手段により加熱され、これは必要であれば真空と共に前駆体ウェブ１２０を成形構造体３５１に適合させる。このプロセスでは液体が用いられないために乾燥は必要なく、及び本明細書に開示される乾燥工程は除外することができる。
【０１４４】
図２９に見られるように、ベルト型成形構造体３５１は成形ドラム５１８上を単に回転するのではなく、成形ドラム５１８の上に導かれ及び離れるように導かれる。ベルト型成形構造体３５１が成形ドラム５１８上に導かれる場合、それは好ましくは乾燥している。ベルト型成形構造体３５１が成形ドラム５１８により支持された後、又は現在それと共にある場合、前駆体ウェブ１２０はベルト型成形構造体３５１上に導かれ、及び上記のようにハイドロフォーミングされる。乾燥手段５９０を過ぎた後、ベルト型成形構造体３５１及び本発明の三次元有アパーチャ成形フィルムウェブ８０は共に、成形ドラム５１８を離れるように導かれる。即ちポリマーウェブ８０はベルト型成形構造体３５１に密接し及び支持される。これは、ポリマーウェブ８０がベルト型成形構造体３５１によりなお支持される間に、必要であれば乾燥又はアニールなどの更なる加工が起きることを可能にする。この方式によりポリマーウェブ８０は、否定的な方式で崩壊、分裂、ないしは変形せずにより大きな作業に耐えることができる。
【０１４５】
ベルト型成形構造体３５１及びポリマーウェブ８０は、空気通過乾燥手段８００まで図２９に示される方向、即ち機械方向に導かれる。空気通過乾燥手段は、図２９に示されるように回転ドラムの形態であることができるが、その他の既知の構造のいずれかであることができる。乾燥手段８００は、ウェブの乾燥をもたらすようにポリマーウェブ８０及びベルト型成形構造体３５１を強制的に通過させる空気を好ましくは使用する。しかしながら、製紙業界で一般的な毛管乾燥又は限定開口部（limited orifice）乾燥技術の使用などのその他の乾燥手段も考えられる。
【０１４６】
図２９に示される乾燥手段は、回転多アパーチャ性乾燥ドラム８０２を具備する。ベルト型成形構造体３５１及びポリマーウェブ８０が乾燥ドラム８０２により支持される時、空気のような乾燥流体はベルト型成形構造体３５１及びポリマーウェブ８０を強制的に通過させられる。空気などの流体は、図２９に示されるように乾燥ドラム８０２の外側から内側に強制的に通過させられることができるか、又はそれは内側から外側に強制的に通過させられることができる。どちらの構造についても、重要なことはポリマーウェブ８０がベルト型成形構造体３５１上に完全に支えられて残っている間に、ポリマーウェブ８０の乾燥が流体によりもたらされるということである。乾燥ドラム８０２から離れるように導かれる前にポリマーウェブ８０の適切な乾燥を確実にするために、乾燥ドラムの寸法、流体の流速、流体の含水量、乾燥ドラムの回転速度のすべては必要に応じて調整され得る。
【０１４７】
乾燥ドラム８０２は、ポリマーウェブ８０及びベルト型成形構造体３５１を通る流体の流れを助けるために真空室８０８を有することができる。更に流体除去手段を使用して、ポリマーウェブ８０から除去される液体を除去することができる。流体除去手段には、成形ドラム８０２の簡単なドレーンを挙げることができるが、また水をハイドロフォーミング装置に再循環するために当該技術分野において既知のようなポンプによる積極的な除去を挙げることもできる。乾燥ドラム８０２は、正圧室８１０を有することができ、これはベルト型成形構造体３５１を支持するプロセスを繰り返す前に、過剰の水分を成形ドラム８０２の表面から除去するのを助ける。除去された液体は単に容器８０４内に捕捉されることができ、及び水の再循環システム中にドレーン排出することなどによって適切に除去され得る。
【０１４８】
一旦ポリマーウェブ８０及びベルト型成形構造体３５１が乾燥ドラム８０２から離れるように導かれたら、ポリマーウェブ８０は分離点８３０においてベルト型成形構造体３５１から分離される。この点からポリマーウェブ８０は、必要であれば例えば放射熱乾燥手段８４０により追加の乾燥を受けてもよく、及び同様にベルト型成形構造体は、例えば強制空気乾燥手段８５０などの追加の乾燥手段を受けてもよい。すべての場合において、ポリマーウェブ８０がロールストックに最終加工される前に十分に乾燥していること、及びポリマーウェブ８０の毛髪様フィブリル２２５の内部に水分を導入することを避けるために、ベルト型成形構造体３５１が十分に乾燥していることを確実にするために、加工条件下で好適なその他の乾燥手段を必要に応じて使用することができる。十分な乾燥手段は、ポリマーウェブのカビ又は白カビなどの製造後の水分に関連する問題が最小限にされる又は除外されるように十分に乾燥する。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】同一出願人による米国特許第４，３４２，３１４号に一般に開示された種類の、先行技術のポリマーウェブの拡大された部分的にセグメント化された斜視図。
【図２】同一出願人による米国特許第４，６２９，６４３号に一般に開示された種類の、先行技術のポリマーウェブの拡大された部分的にセグメント化された斜視図。
【図３】本発明の成形構造体上に製造されたポリマーウェブの拡大された部分的にセグメント化された斜視図。
【図４】本発明のポリマーウェブの特定の特徴をより詳細に示す、図３に示されるウェブ部分の更に拡大された部分図。
【図５】図４の切断線５−５に沿って取られた断面の断面図。
【図６】本発明のポリマーウェブの第一表面の平面内に突き出た代表的なアパーチャの形状の平面図。
【図７】本発明の生理用品の構造をより明瞭に示すために切除した部分を有する生理用ナプキンの上部平面図。
【図８】図７の切断線８−８に沿って取られた生理用ナプキンの断面図。
【図９】本発明の単一相形成プロセスの簡略化された模式図。
【図１０】本発明の成形構造体の拡大された部分的にセグメント化された斜視図。
【図１１】図１０に示される成形構造体の部分の更に拡大された部分図。
【図１２】図１１に示される成形構造体の部分の更に拡大された部分図。
【図１３】本発明の成形構造体の一つの実施形態の顕微鏡写真。
【図１４】図１３の成形構造体の部分の拡大図。
【図１５】本発明の成形構造体の別の実施形態の顕微鏡写真。
【図１６】図１５に示されるものに類似した成形構造体の部分の拡大図。
【図１７】本発明の成形構造体上に製造されたウェブの部分の顕微鏡写真。
【図１８】図１７に示されるウェブの部分の拡大図。
【図１９】本発明の成形構造体上に製造されたウェブの部分の顕微鏡写真。
【図２０】本発明の成形構造体上に製造されたウェブの部分の拡大図。
【図２１】本発明の成形構造体の平面図。
【図２２】図２１に示される成形構造体の断面図。
【図２３】本発明の成形構造体を製造するための方法の配置図。
【図２４】本発明の成形構造体の拡大された部分を示す顕微鏡写真。
【図２５】図２４に示される成形構造体の更に拡大された部分を示す顕微鏡写真。
【図２６】図２４に示される成形構造体の断面の拡大された部分を示す顕微鏡写真。
【図２７】本発明の成形構造体を製造するためのプロセスに用いられる第一マスクの図。
【図２８】本発明の成形構造体を製造するためのプロセスに用いられる第二マスクの図。
【図２９】本発明のベルト型成形構造体を用いるウェブを製造するためのプロセスの簡略化された模式図。
【図１】
2006514849.tif 000003
【図２】
2006514849.tif 000004
【図３】
2006514849.tif 000005
【図４】
2006514849.tif 000006
【図５】
2006514849.tif 000007
【図６】
2006514849.tif 000008
【図７】
2006514849.tif 000009
【図８】
2006514849.tif 000010
【図９】
2006514849.tif 000011
【図１０】
2006514849.tif 000012
【図１１】
2006514849.tif 000013
【図１２】
2006514849.tif 000014
【図１３】
2006514849.tif 000015
【図１４】
2006514849.tif 000016
【図１５】
2006514849.tif 000017
【図１６】
2006514849.tif 000018
【図１７】
2006514849.tif 000019
【図１８】
2006514849.tif 000020
【図１９】
2006514849.tif 000021
【図２０】
2006514849.tif 000022
【図２１】
2006514849.tif 000023
【図２２】
2006514849.tif 000024
【図２３】
2006514849.tif 000025
【図２４】
2006514849.tif 000026
【図２５】
2006514849.tif 000027
【図２６】
2006514849.tif 000028
【図２８】
2006514849.tif 000029
【図２９】
2006514849.tif 000030
【図２７】
2006514849.tif 000031
【国際調査報告】
2006514849.tif 000032
2006514849.tif 000033
2006514849.tif 000034
2006514849.tif 000035
2006514849.tif 000036