JP2005504873A - 構造化層を有する積層体 - Google Patents

Abstract

第１の主面および第２の主面を有する少なくとも１つの第１の層であって、前記第１および第２の主面の少なくとも１つが構造化面である第１の層と、前記第１の層の構造化面と接触するキャップ層とを含む物品。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つ以上の構造化層を含む積層物品、およびそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡接着剤は、接着剤マトリックス中に気体が充填された空隙を形成することによって製造することができ（たとえば、発泡剤によって）、高い剥離強度が要求される用途において特に望ましい。発泡接着剤は、接着剤の消費量が少ないこと、ならびに高い粘着力および接着強度などのさらに別の種々の利点を有する。発泡接着剤組成物は弾性および可塑性であるため、平坦でない表面に対しても高い適合性を有する発泡接着剤を含む物品が形成される。
【０００３】
しかし、接着剤マトリックス内部の気体が充填された空隙の配置および寸法の制御は困難である。発泡方法は不正確な性質を有するため、接着剤マトリックス内部の全空隙体積を正確に制御することは不可能である。さらに、全空隙体積に対する接着剤マトリックスの比率が比較的低く、そのためこのフォーム系接着剤は非常に薄い構造が必要とされる特定の用途には適さない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
米国特許第６，１９７，３９７ Ｂ１号明細書（シェル（Ｓｈｅｒ）ら）、第５，８９７，９３０号明細書（カルホーン（Ｃａｌｈｏｕｎ）ら）、ならびに第５，６５０，２１５号明細書および第６，１２３，８９０号明細書（マズレク（Ｍａｚｕｒｅｋ）ら）には、正確に複製された表面構造を有する接着剤層を有する物品が記載されている。これらの物品の性能特性は、接着剤のレオロジー特性と接着剤層に形成される構造とを独立に変動させることによって調整可能である。たとえば、接着剤層中にチャネルを使用することで、物品を基材に接着するときの流体出口を設けることができるし、ペグおよびポストを使用して、基材への接着レベルを制御することもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様では、本発明は、表面構造を有する構造化層の表面と接触するように上層を配置すると、構造化層のある領域が分離したまたは不連続なチャネルまたはリザーバーとなり、これらは積層構造体の性質の調整に使用すると好都合となりうるという発見にある。たとえば、キャップ層が、接着剤層の構造化面と接触した状態でその上に配置されると、接着剤マトリックス中の構造間の領域、またはそれらの構造自体が、一連の部分的または完全に取り囲まれたチャネルまたはリザーバーまたはチャネルを形成する。この一連のチャネルおよびリザーバーまたはチャネルは、単独で使用するか、あるいは非構造化接着剤層または別の構造化接着剤層と組み合わせて使用することで、広範囲の特有の性質を有する積層物品を得ることができる。
【０００６】
たとえば、リザーバーまたはチャネルまたはチャネルを精密に成形し分布させることによって、従来のフォーム系接着剤と比べて接着剤マトリックスに対する空隙体積の比率を高くすることができる。より低密度になるため、本発明の接着剤積層構造体は、同等の空隙体積を有する標準的なフォーム系接着剤構造体よりも薄くすることができる。これらの薄く適合性の高い積層体は、同じ厚さの非構造化接着物品と比較してより高いまたはより低い剥離力を示すように適応させることができる。
【０００７】
さらに、接着剤層中のリザーバーまたはチャネルは、制御された量の気体、液体、および／または固体の物質を含むことによって、積層物品の量をさらに調整することができる。構造化接着剤の設計（すなわち、ピッチ、深さ、接触領域、壁およびポストの幅、ならびに形状）は、構造化剥離ライナーを使用せずに接着剤内部のリザーバーまたはチャネルの所望の寸法、密度、および配置を実現できるように調整することができる。
【０００８】
第１の態様では、本発明は、第１の主面および第２の主面を有する少なくとも１つの第１の層であって、第１および第２の主面の少なくとも１つが構造化面である第１の層と、第１の層の構造化面と接触するキャップ層であって接着剤を含むキャップ層とを含む物品である。
【０００９】
第２の態様では、本発明は、第１の主面および第２の主面を有する少なくとも１つの接着剤層であって、第１および第２の主面の少なくとも１つが構造化面である接着剤層と、接着剤層の構造化面と接触するキャップ層とを含む物品である。
【００１０】
第３の態様では、本発明は、（ａ）第１の主面および第２の主面を有する少なくとも１つの感圧接着剤層であって、第１の主面が構造化面であり第２の主面が非構造化面である感圧接着剤層と、（ｂ）第１の主面と接触するキャップ層とを含むテープである。
【００１１】
第４の態様では、本発明は、（ａ）第１の主面および第２の主面を有する第１の接着剤層であって、第１および第２の主面の少なくとも１つが構造化面である第１の接着剤層と、（ｂ）第１の主面および第２の主面を有する第２の接着剤層であって、第１および第２の主面の少なくとも１つが構造化面である第２の接着剤層とを含む積層物品である。
【００１２】
第５の態様では、本発明は、（ａ）接着剤を工具の構造化面に適用して、構造化面および非構造化面を有する接着剤層を形成するステップと、（ｂ）バッキングを接着剤層の非構造化面に積層して、予備積層体を形成するステップと、（ｃ）予備積層体を工具から取り外すステップとを含む予備積層体の製造方法である。
【００１３】
第６の態様では、本発明は、積層体の製造方法であって、（ａ）構造化された第１の主面および構造化されていない第２の主面を有する第１の接着剤層を含む第１の予備積層体と、第１の予備積層体の第１の主面と接触するキャップ層とを提供するステップと、（ｂ）構造化された第１の主面および構造化されていない第２の主面を有する第２の接着剤層を含む第２の予備積層体と、第２の予備積層体の第２の主面と接触するバッキングとを提供するステップと、（ｃ）第１の予備積層体の第２の主面を第２の予備積層体の第１の主面と接触させるステップとを含む方法である。
【００１４】
本発明の１つ以上の実施態様の詳細は、添付の図面および以下の説明により記載される。本発明のその他の特徴、目的、および利点は、以下の説明、図面、および請求項より明らかとなるであろう。
【００１５】
種々の図面中の同様の参照記号は同様の要素を表している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１Ａを参照すると、一態様において本発明は、第１の主面１４および第２の主面１６を有する層１２を含む積層物品１０である。第１の主面１４は、構造のパターン１８と、対応するランドエリア２０とを含む。米国特許第６，１９７，３９７ Ｂ１号明細書（シェル（Ｓｈｅｒ）ら）、第５，８９７，９３０号明細書（カルホーン（Ｃａｌｈｏｕｎ）ら）、ならびに第５，６５０，２１５号明細書および第６，１２３，８９０号明細書（マズレク（Ｍａｚｕｒｅｋ）ら）（これらの記載内容を本明細書に援用する）に記載される規則的な配列の構造が好ましい。キャップ層２２は、層１２の構造化面１４と接触するように配置され、少なくとも部分的に封入されたチャネルあるいはリザーバーまたはチャネル２４の配列を形成される。チャネルおよびリザーバーまたはチャネル２４の寸法、形状、分布、および含有量は、積層物品１０の性質を調整するために選択してよい。層１２およびキャップ層２２用に選択される材料は、意図する用途に応じて広範囲で変動させることができる。たとえば、図１Ａに示される実施態様では、層１２は構造化されたポリマーフィルムであり、キャップ層２２は非構造化接着剤層である。
【００１７】
図１Ｂを参照すると、好ましい実施態様の本発明は、少なくとも１つの構造化主面１２０を有する接着剤層１１０を含む積層物品１０２である。表面１２０は、複数の構造１１４と、対応するランドエリア１１６の配列とを含む。構造化面１２０の少なくとも一部の上にある構造１１４および／またはランドエリア１１６は、キャップ層１００と接触している。キャップ層１００が重ねられる構造化面１２０の領域は、完全または部分的に封入されたリザーバーまたはチャネル１４０の配列を含む。接着剤層１１０は、構造化されてもされなくてもよい第２の主面１３０をさらに含む。構造化されていないと本明細書で記載される表面は、表面構造を有さない。
【００１８】
あらゆる接着剤が本発明の接着剤層に好適となる。本発明の目的に有用な接着剤としては、構造化成形工具を使用してエンボス加工して構造化成形工具を取り外した後で構造化面を維持することができる接着剤が挙げられる。好適な接着剤の非限定的な例としては、感圧接着剤、エポキシ、構造用接着剤、接合用接着剤、エマルジョン接着剤、およびホットメルト接着剤が挙げられる。
【００１９】
セイタス（Ｓａｔａｓ）ら、粘着技術ハンドブック第２版（１９８９年）（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ，２ｄ ｅｄ．）に記載されるあらゆる種類の感圧接着剤などの感圧接着剤が好ましい。感圧接着剤の種類としては、たとえば、アクリル、天然および合成ゴム、エチレン酢酸ビニル、ポリ（α−オレフィン）、ビニルエーテル、およびシリコーンが挙げられる。接着剤は、コポリマー、共連続接着剤、ヒドロゲル、ラテックスエマルジョン、マクロマー、およびブロックコポリマーの形態であってよい。好適なブロックコポリマーは、シェル・オイル・カンパニー（Ｓｈｅｌｌ Ｏｉｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）（テキサス州ヒューストン（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ））より商品名クラトン（ＫＲＡＴＯＮ）で市販されている。
【００２０】
より好ましい感圧接着剤としては、たとえば、アクリル、ポリ（オレフィン）、クラトン（ＫＲＡＴＯＮ）、およびシリコーンが挙げられ、アクリルが特に好ましい。好適なアクリル系接着剤は、たとえば、米国特許第３，２３９，４７８号明細書、米国特許第３，９３５，３３８号明細書、米国特許第５，１６９，７２７号明細書、米国再発行特許第２４，９０６号明細書、米国特許第４，９５２，６５０号明細書、米国特許第４，１８１，７５２号明細書、米国特許第５，９８６，０１１号明細書、米国特許第５，６３７，６４６号明細書、および米国特許第５，７５３，７６８号明細書に開示されている。アクレート感圧接着剤の好適な種類は、少なくとも１種類のアクリル酸アルキルと少なくとも１種類の強化性コモノマーとの反応生成物である。好適なアクリル酸アルキルはホモポリマーのガラス転移温度が約−１０℃未満のアクリル酸アルキルであり、たとえば、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸イソノニル、エチレンモノアクリレート、アクリル酸オクタデシルなどが挙げられる。好適な強化性モノマーとしては、たとえば、アクリル酸、イタコン酸、アクリル酸イソボルニル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられる。
【００２１】
感圧接着剤は、種々の標準的な方法を使用して調製しコーティングすることができる。たとえば、感圧接着剤は、溶媒または水中に分散されるポリマーであってよく、ライナーまたは成形工具上にコーティングされてよい。溶媒系または水性の感圧接着剤組成物が使用される場合は、接着剤層に対して乾燥ステップを実施して担体の液体のすべてまたは大部分を除去してもよい。接着剤はエネルギー源（たとえば、熱、ＵＶ線、ｅ−ビームなど）を使用して硬化させてもよい。あるいは、たとえば、ライナーまたは成形工具上での接着剤の溶融または押出などの種々の方法を使用して、溶媒または水中に分散させずに接着剤を適用してもよい。接着剤は、熱、ＵＶ線、ｅ−ビーム線などのエネルギー源を使用して架橋させることができる。さらに別の代替法では、モノマーのプレ接着剤組成物をライナーまたは成形工具上にコーティングして、上述のエネルギーを使用して重合および架橋させることができる。
【００２２】
ライナーまたは成形工具の表面は、２種類の異なる接着剤配合物の交互に配列したストリップなどの異なる接着剤の領域が適用されていてもよいし、あるいはそれぞれが異なる接着剤配合物の複数の層を含んでもよい。
【００２３】
接着剤層１１０の厚さは、意図される用途に応じて広範囲で変動させることができ、典型的には約２μｍ〜約８００μｍの範囲であり、好ましくは約２０μｍ〜約１５０μｍの範囲である。
【００２４】
接着剤は任意に、たとえば、開始剤、充填剤、可塑剤、架橋剤、粘着付与剤、連鎖移動剤、繊維状強化剤、織物および不織布、発泡剤、酸化防止剤、安定剤、難燃剤、増粘剤、着色剤、およびそれらの混合物などの１種類以上の添加剤を含むことができる。
【００２５】
再び図１を参照すると、物品１０２中の接着剤層１１０の少なくとも１つの主面１２０は構造化された形状を有する。この構造化された形状は特定の構造１１４を有し、キャップ層１００が上に重ねられた場合に複数の分離したリザーバーまたはチャネル１４０が形成される。好ましくはこれらの構造は、実質的に規則的な配列またはパターンを接着剤層中に形成し、たとえば、直線パターン、有極パターン、幾何学的パターン、および網目状パターンを含む。構造の配列またはパターンは任意選択で、接着剤層１１０互いに反対側の２つの主面１２０、１３０の上にあってもよい（図１には示されていない）。接着剤層１１０中の構造１１４の形状、寸法、および分布は、特定の寸法を有するリザーバーまたはチャネル１４０の配列が得られ、同時にキャップ層１００と接着剤層１１０の間の既知の接触領域が維持されるように正確に制御することができる。
【００２６】
構造化接着剤層１１０のリザーバーまたはチャネル１４０は、送達性および／または非送達性の物質で少なくとも部分的に充填されてもよい。送達性物質は、リザーバーまたはチャネル１４０内部に含まれ、物品１０２の使用中に、リザーバーまたはチャネル１４０および接着剤層１１０から拡散して流出することができる。非送達性物質は、物品１０２の使用中、リザーバーまたはチャネル１４０および接着剤層１１０内部に実質的に含まれたまま維持される。リザーバーまたはチャネル１４０は、１種類以上の送達性および／または非送達性物質を含むことができる。任意に、接着剤層１１０は送達性または非送達性の物質を含むことができ、この物質はリザーバーまたはチャネル中に存在する物質と同種であっても異種であってもよい。
【００２７】
送達性および非送達性の物質は、たとえば、気体（空気など）、固体、液体、ゲル、ペースト、フォーム、粉末、凝集粒子、マイクロカプセル化された液体、懸濁液などの種々の形態であってよい。送達性および非送達性の物質としては、たとえば、ホルモン、抗微生物剤、抗真菌剤、ローション、軟膏、指示薬（たとえば、細菌、圧力、色、ｐＨ、および温度の指示薬）、タンパク質、インク、染料、震動減衰性流体、および薬物（たとえば鎮痛剤および抗生物質）が挙げられる。
【００２８】
リザーバーまたはチャネル１４０は、キャップ層１００（後述する）によって少なくとも部分的に覆われ、これによってリザーバーまたはチャネルの空隙体積内部に送達性および非送達性の物質が封入される。この複数の別々に封入されたリザーバーは、封入された物質を区画化し、同じまたは異なる接着剤層内の隣接するリザーバーの内容物の間の連絡を最小限にする。対照的に、チャネルは実質的に連続な空隙であり、接着剤層内の送達性および非送達性の物質の移動は制限しないかまたはより制限が少ない。
【００２９】
図１を参照すると、リザーバーまたはチャネル１４０が空気を含み、対象基材に接着可能な非構造化露出面１３０を物品１０２が有する本発明の実施態様において、接着剤がコーティングされた物品は、同じ厚さの非構造化接着剤がコーティングされた物品と比較すると剥離強度が増加する。本発明の物品は、後述の剥離接着試験手順を使用して約３．０〜約７．０ミルの厚さで少なくとも２１〜４２オンス／０．５インチの剥離強度を示す。比較として、同じ厚さの標準的な非構造化接着剤は、約２０〜２５オンス／０．５インチの剥離強度を示した。典型的には剥離強度は接着材料の量に比例するが、これらの試料は、同じ厚さの非構造化物品と同等の剥離強度を達成するのにより少ない材料しか必要としない。
【００３０】
接着剤層１１０中の構造１１４の形状は、所与の用途における具体的な要求を満たすために変動させてよい。構造１１４の寸法、形状、および分布は、たとえば、リザーバーまたはチャネル１４０に含まれる送達性および／または非送達性の物質の全体積、物質の送達速度、および個々の用途に要求される接着剤層１１０の剥離接着力に依存する。接着剤層の面の上および／または下に延在しうる構造１１４の高さおよび幅は、所望の性能が得られるように選択することができる。構造１１４の好適な個々の形状としては、半球、正角錐、三角錐、角柱（正四角柱、直方体、円柱、およびその他の同様の多角形構造など）、正四角錐、四角錐、円、楕円、および多角形（たとえば六角形および菱形）が挙げられる。これらの構造の好適な実質的に連続し相互接続する形状としては、溝（たとえば「Ｖ」字型溝）および稜（たとえば「Ｙ」字型の稜）が挙げられる。構造の最終的な寸法は、接着剤層のレオロジーおよび適用条件に依存して広範囲を変動しうる。接着剤中の構造実質的に規則的な形状となるように設計されるが、経時により接着剤の部分的なクリープが生じるため不規則性が生じうる。
【００３１】
異なる構造の形状、寸法、および向きの組み合わせを接着剤層１１０の異なる領域に使用することができ、あるいは接着剤層１１０の特定の領域が複数または重なり合った構造を有するパターンを含んでもよい。
【００３２】
接着剤層の特定の領域に実質的に大きなリザーバー空隙体積を得るために、好ましい構造としては六角形および菱形が挙げられる。この目的のために好適な構造の１つが図２に示されており、この構造は六角形構造１５０を含み、それぞれが接着剤層１５３中でリザーバー１５２を形成している。各リザーバー１５２は、接着剤層１５６の表面から突出する６つの側壁またはポスト１５４によって囲まれる。
【００３３】
図３は、図２の六角形構造１５０の実質的に平行な２つの側壁１５４を示している。図３を参照すると、それぞれの側壁１５４は、接着剤層１５３の表面１５６と垂直な面に対して角度αを形成している。角度αは、接着剤層１５６の表面の面に対して０°以上および９０°未満の角度から選択することができる。角度αは好ましくは約０°を超え約４５°未満であり、より好ましくは約２°を超え約２０°未満である。接着剤層１５６の面から側壁１５４の先端部１５５までで測定される各リザーバーまたはチャネル１５２の深さは好ましくは２ｍｍ未満、より好ましくは約１０μｍ〜約２００μｍ、最も好ましくは約７０μｍ〜約１５０μｍである。底部Ｗ₁における側壁１５４の幅は好ましくは約５μｍ〜約５ｍｍの間であり、より好ましくは約２０μｍ〜約８０μｍの間である。側壁１５４の先端部１５５の両端間の距離Ｗ₂は好ましくは２ｍｍ未満であり、より好ましくは約０．０５μｍ〜約６０μｍである。リザーバーまたはチャネル１５２の任意の２つの平行な側壁１５４の間で測定される側壁１５４の底部間の距離Ｗ₃は好ましくは約３０ｍｍ未満であり、より好ましくは約５ｍｍ未満であり、最も好ましくは約５０μｍ〜約２５０μｍである（図４も参照されたい）。Ｗ₁とＷ₃の合計がパターンの繰り返し単位を規定しており、本明細書ではこの合計をピッチと呼ぶ。
【００３４】
分離したリザーバー１５２の場合、分離した各リザーバーの空隙体積は約１００μｌ未満であり、好ましくは２０ｎｌ未満であり、より好ましくは４ｎｌ未満である。接着剤層１５６の単位面積当たりのリザーバー１５２の数は、一般に約５Ｅ＋０６／ｃｍ²〜１／ｃｍ²であり、好ましくは約１．２０Ｅ＋０３〜約１．００Ｅ＋０６／ｃｍ²である。好ましくは、構造のパターンによって画定される個々の空隙体積は、接着剤層１５６の任意の１ｃｍ²の領域上で、２０ｎｌを超え約８０μｌまでであり、より好ましくは約２０ｎｌ〜約２０，０００ｎｌである。
【００３５】
不連続なリザーバーまたはチャネルは、接着剤層の全体積の０．１〜９９．９％の空隙体積を一般に有し、好ましくは０．５〜５０％、より好ましくは１〜２０％の空隙体積を有する。
【００３６】
また図１を参照すると、実質的な連続層であることが好ましいキャップ層１００は、たとえば、構造化または非構造化バッキング、構造化または非構造化接着剤層、膜などであってよい。第１の主面１２０上の構造１１４とキャップ層１００との間の接触面積は、意図する用途に応じて広範囲で変動してよく、約０．５％〜約９９％の間であり、好ましくは約５％〜約８０％の間であり、より好ましくは約２０％〜約４０％の間である。たとえば、稠密六角形構造（図２）の場合、理論的な％接触面積は
【数１】

であり、式中、ｐ＝ピッチであり、ｗ＝接触点における壁の幅である（上記ではＷ₂とも記載している）。
【００３７】
本発明の好ましい一実施態様では、キャップ層１００はバッキングである。本明細書で使用される場合、バッキングという用語は、薄いシートであって、接着剤に密着させた後では接着剤コーティングを損傷せずに除去することができないシートを意味する。バッキングは、接着剤と、接着剤層および／またはリザーバーまたはチャネルに含まれるあらゆる成分とを環境から保護する。バッキングは、所望に応じて剛性、可撓性、吸蔵性、非吸蔵性、または通気性のフィルムを使用することができる。さらに、バッキングを接着剤、ならびに接着剤および／またはリザーバーまたはチャネル中に含まれる成分と接触させる場合、バッキングがその構造的完全性を維持するために、それらの成分に対してバッキングが安定であり実質的に非反応性であることが重要である。接着剤あるいはリザーバーまたはチャネルからの成分をバッキングが吸収しないことも重要である。他の種々のポリマー基材に対して比較的低温でバッキングを熱有着可能であることが望ましい場合もある。
【００３８】
バッキングは好ましくは、バッキングがコーティング可能で取り扱い可能となるのに十分な構造的完全性を有する。バッキングは、テープバッキングとして従来使用されるあらゆる材料から作製することができるし、あるいはその他の可撓性または剛性材料から作製することもできる。可撓性テープバッキング材料の典型的な例としては、紙、プラスチックフィルム、たとえばポリプロピレン、ポリエチレン、特に低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、メタロセンポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル（たとえば、ポリエチレンテレフタレート）、不規則に配列したナイロン繊維、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリウレタン、ビニル、ポリフッ化ビニリデン、酢酸セルロース、およびエチルセルロース、ならびにポリアミドフィルム、たとえばＥ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏ．）（デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））より商品名カプトン（ＫＡＰＴＯＮ）で市販されるフィルムなどから製造される材料が挙げられる。
【００３９】
バッキングは、綿、ナイロン、レーヨン、ガラス、ポリエステルセラミック材料などの合成または天然材料の糸から作製された織物、または天然または合成繊維またはこれらの混合物などのエアレイドウェブなどの不織布などの布から作製することもできる。バッキングは、金属、金属化ポリマーフィルム、ガラス、木材、またはセラミックのシート材料から作製されてもよい。ポリエチレンテレフタレート−アルミニウム−ポリエチレン複合材料などの層状のバッキングも好適である。
【００４０】
好適なバッキングとしては、ポリ（エチレンテレフタレート）フィルム、不織ポリエステル、布、絹、レーヨン、およびフォームが挙げられる。バッキング材料は予備処理（すなわちプライマー処理）することができる。一般的予備処理としては、コロナ処理および化学的プライマー処理が挙げられる。
【００４１】
図５Ａを参照すると、キャップ層２００が非構造化接着剤層である接着剤がコーティングされた物品２０２が示されている。この構造体は、少なくとも１つの構造化主面２２０を有する少なくとも１つの接着剤層２１０を含む。接着剤層２１０の第１の主面２２０は、構造２１４およびランドエリア２１６を含む。キャップ層２００と接触している構造２１４の間の領域によって、複数のリザーバーまたはチャネル２４０が形成される。構造体２０２はバッキング２４２をさらに含み、これは接着剤層２１０の構造化されていない第２の主面２３０を保護する。
【００４２】
あるいは、図５Ｂの構造体２０４に示されるように、接着剤層２１０の第１の主面２２０がバッキング２４２と接触し、第２の主面２３０はキャップ層２００と接触する（図５Ｂに示される通り）。
【００４３】
別の実施態様では、キャップ層は構造化接着剤層であってもよい。図５Ｃは、少なくとも１つの構造化主面３２０を有する接着剤層３１０を含む接着物品３０２を示している。接着剤層３１０は、少なくとも１つの構造化主面３０１を有する構造化接着剤キャップ層３００と接触している。接着剤層３００および３１０は組成および構造が同じであっても異なっていてもよい。図５Ｃに示される物品３０２は、接着剤層３１０とキャップ層３００の間に複数の封入されたリザーバーまたはチャネル３４０を有する。
【００４４】
図５Ｄは、キャップ層が構造化接着剤層であってもよい別の実施態様を示している。接着剤がコーティングされた物品４０２は、構造４１４を有する少なくとも１つの構造化主面４２０を有する接着剤層４１０を含む。接着剤層４１０は、構造４１５を含む少なくとも１つの構造化主面４２０を有する構造化接着剤キャップ層４００と接触している。接着剤層４１０および４００の構造は主面は隣接しており、拡大され相互接続された空隙体積４４０が形成されるように互いに重なり合わないように位置合わせされることが好ましい。図５Ｄに示される接着剤層の配列は、たとえば、接着剤がコーティングされた物品の内部で実質的に連続なリザーバー４４０を形成する。構造化層４００および４１０が位置合わせされたことによって形成されるリザーバーまたはチャネルの配列は、２つ以上のリザーバーを形成する終端領域を含んでもよい。構造４１４、４１５の全体または一部は、互いに接触してもよく、これによって、連続したリザーバーにおいて、リザーバーまたはチャネル４４０の支持されていない領域の間のたわみを最小限にすることができる。
【００４５】
別の態様では、本発明は、２つ以上の接着剤層を含み、各層が少なくとも１つの構造化面を有する多層物品である。２つ以上の接着剤層の接着剤および構造は、同じ接着剤および構造を含んでもよいし、異なる接着剤および構造を含んでもよい。この多層構造体は、前述と同様の寸法の複数の封入されたリザーバーまたはチャネルを含む。
【００４６】
図６Ａを参照すると、物品５０２は、第１および第２の接着剤層５１０および５２０を含み、それぞれは少なくとも１つの構造化主面を有する。第１の接着剤層５１０は、構造５１４およびランドエリア５１６を有する構造化された第１の主面５１２と、第２の非構造化主面５３０とを有する。第２の接着剤層５２０は、第１の接着剤層５１０の表面５３０と接触する構造化された第１の主面５２２を有し、構造５２４およびランドエリア５２６を含み、さらに第２の非構造化主面５３２を有する。表面５３２は任意選択で構造化面であってもよい。キャップ層５００は、第１の接着剤層５１０の第１の主面５１２の上に重ねられる。図６Ａに示される実施態様では、層５１０の構造化面５１２はキャップ層５００と接触している。任意選択で、１つ以上の別の構造化および／または非構造化接着剤層および／または非接着剤層を、キャップ層５００と第１の接着剤層５１０の間にはさんでもよい。構造５１４、５２４は、図６Ａに示されるように垂直方向で位置を合わせることができるし、あるいは互いに位置をずらすこともできる。図６Ａに示される構造体では、２つの構造化接着剤層５１０、５２０の積層によって２層の封入されたリザーバーまたはチャネル５４０、５４２が物品５０２内部に形成される。それぞれの封入されたリザーバーの空隙体積は約１Ｔｌ未満であり、より好ましくは約０．０００１ｎｌ〜約５ｎｌの間である。
【００４７】
別の態様では、本発明は、多層の接着剤がコーティングされた物品であって、２つ以上の接着剤層を含み、そのそれぞれが少なくとも１つの構造化面を有し、構造化面が互いに向かい合っている物品である。２つ以上の接着剤層の接着剤および構造は、同じ接着剤および構造を含んでもよいし、異なる接着剤および構造を含んでもよい。図６Ｂを参照すると、物品６０２は、第１および第２の接着剤層６１０および６２０を含み、それぞれが少なくとも１つの構造化主面を有する。第１の接着剤層６１０は、構造６１４およびランドエリア６１６を有する構造化された第１の主面６１２と、構造化されていない第２の主面６３０とを有する。キャップ層６００は第２の主面６３０と接触している。任意選択で、第１の接着剤層６１０の第２の主面６３０も構造化面であってもよい。第２の接着剤層６２０は、構造６２４およびランドエリア６２６を有する構造化された第１の主面６２２と、構造化されていない第２の主面６３２とを有する。任意選択で、第２の接着剤層６２０の第２の主面６３２も構造化面であってよい。図６Ｂに示される実施態様では、接着剤層６１０、６２０は一般的に位置合わせされておらず、そのため第１の接着剤層６１０の構造化された第１の主面６１２は、第２の接着剤層６２０の構造化された第１の主面６２２と部分的にのみ接触する。この方法における接着剤層６１０および６２０の積層では、複数の封入されたリザーバーまたはチャネル６４０が接着剤がコーティングされた物品の内部に形成される。２つの層内のリザーバーまたはチャネルの空隙体積の実質的に合計である各リザーバーの空隙体積は、典型的には約１Ｔｌ未満であり、好ましくは２００ｎｌ未満であり、より好ましくは約０．０００２ｎｌ〜約４０ｎｌの間である。
【００４８】
別の実施態様では、本発明は、多層の接着剤がコーティングされた物品であって、２つ以上の接着剤層を含み、そのそれぞれが少なくとも１つの構造化面を有する物品である。構造化接着剤の一方の表面は、対象基材との接触に好適な露出面である。図７を参照すると、少なくとも１つの構造化面を有する第１の接着剤層７１０を有する多層物品７０２が示されている。接着剤層７１０は、構造７１４および対応するランドエリア７１６を有する構造化された第１の主面７１２と、構造化されていない第２の主面７３０とを有する。第２の主面７３０はキャップ層７００と接触している。あるいは、第２の主面７３０が構造化面であり、および／または第１の主面７１２がキャップ層７００と接触することができる。接着剤がコーティングされた物品は、構造７２４およびランドエリア７２６を有する少なくとも１つの露出した構造化主面７２２を有する第２の接着剤層７２０も含む。接着剤層７２０は、構造化面でも非構造化面でもよい第２の主面７３２をさらに含む（図７に示す通り）。図７に示す方法による接着剤層７１０および８２０の積層によって、複数の封入されたリザーバーまたはチャネル７４０が接着剤がコーティングされた物品の内部に形成され、これらは前述と同様の寸法を有する。対象基材と接着すると、露出した構造化面を有する単層および多層の接着剤がコーティングされた物品（図７）は、同じ厚さを有する標準的な非構造化接着物品よりも低い剥離強度を示す。これらの構造体は、薄くて高適合性で低剥離強度のテープの製造に特に適している。
【００４９】
図６Ａ、６Ｂ、および７に示される構造体では、１つ以上の別の構造化および／または非構造化接着剤層および／または非接着剤層を、多層構造体のキャップ層と第１の接着剤層の間、または多層構造体の任意の２つの層の間にはさむことができる。さらに、１つ以上の別の構造化および／または非構造化接着剤層および／または非接着剤層を、図６Ａ、６Ｂ、および７に示す構造体の第２の接着剤層の第２の主面に積層することができる。追加の層のそれぞれは、片面または両面を構造化することができ、１種類以上の構造ならびに接着性および非接着性材料を含むことができる。
【００５０】
本発明の積層物品は、任意選択の剥離ライナー（図示していない）をさらに含むことができ、剥離ライナーは接着剤層と、接着剤マトリックスおよび／またはリザーバーまたはチャネル内に含まれる内容物とを、損傷および汚染から防護する。ライナーは、接着剤表面と密着するように配置できるべきであり、後に接着剤層を損傷することなく除去することができる。好適なライナーとしては、コーティングされたポリエステル、ポリエステルウェブ、ポリエチレンウェブ、ポリスチレンウェブ、またはポリマーがコーティングされた紙などの公知のシート材料を含む従来の剥離ライナーが挙げられる。ライナーは典型的には、シリコーン剥離コーティングまたは過フッ素化基を含有するフルオロポリマーコーティングを有しポリマーがコーティングされた紙、シリコーン剥離コーティングを有しポリエチレンがコーティングされたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、またはシリコーン剥離コーティングを有するポリオレフィンキャストフィルムである。ライナーの非限定的な例としては、ミネソタ州セントポール（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）のミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ Ｍｉｎｉｎｇ ＆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ（３Ｍ））、アイオワ州アイオワシティ（Ｉｏｗａ Ｃｉｔｙ，ＩＡ）のレクサム・コーポレーション（Ｒｅｘａｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、イリノイ州ウエストチェスター（Ｗｅｓｔｃｈｅｓｔｅｒ，ＩＬ）のドーバート・コーテッド・プロダクツ（Ｄａｕｂｅｒｔ Ｃｏａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）、Ｐ．Ｓ．サブストレーツ（Ｐ．Ｓ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ，Ｉｎｃ．）、シェーラー・テクニカル・ペーパーズ（Ｓｃｈｏｅｌｌｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ，Ｉｎｃ．）、アシドマン・インコート（ＡｓｓｉＤｏｍａｎ Ｉｎｎｃｏａｔ ＧｍｂＨ）、およびＰ．Ｗ．Ａ．カンストフ（Ｐ．Ｗ．Ａ．Ｋｕｎｓｔｏｆｆ ＧｍｂＨ）の材料が挙げられる。
【００５１】
本発明の構造体は、接着剤がコーティングされた物品内部の特定の位置で特定の寸法および形状の封入されたリザーバーまたはチャネルが形成されるように適応させることができる。１つ以上の構造化層中に封入されたリザーバーまたはチャネルは、量および分布が制御された空気、および／または１種類以上の送達性および／または非送達性の物質を含有することができる。接着剤がコーティングされた物品は、たとえば、流体および空気の移送、送達（たとえば薬物送達）装置として、振動、音、およびエネルギーを減衰する材料として、再配置可能なテープとして、指示テープとして、および高接着性および高適合性薄膜テープとしてなどの種々の用途に使用することができる。
【００５２】
接着剤層中の構造は、米国特許第６，１９７，３９７ Ｂ１号明細書（シェル（Ｓｈｅｒ）ら）および第６，１２３，８９０号明細書（マズレク（Ｍａｚｕｒｅｋ）ら）（これらの記載内容を本明細書に援用する）に記載されるように形成することができる。これらの形状は、あらゆる公知の技術によって接着剤層中に形成することができ、好ましくはキャスティング、コーティング、または圧縮などの接触技術によって形成することができる。パターンの形成に使用される工具の形状は、あらゆる公知の技術を使用して形成することができ、たとえば、化学エッチング、機械的エッチング、レーザーアブレーション、フォトリソグラフィー、ステレオリソグラフィー、微細機械加工、ローレット切り、切削、またはスコーリングを使用して形成することができる。
【００５３】
たとえば、接着剤層中の構造のパターンは、機械加工されたパターンを有する成形工具上に接着剤層をキャスティングすることによって形成することができる。たとえば図８は、図２の接着剤層の構造化された形状を形成するために使用した成形工具の走査型電子顕微鏡写真を示している。図２に見られる構造化接着剤層は、図８に示される成形工具の逆の形状を実質的に複製した表面を有する。
【００５４】
一般に、成形工具は、エンボスステップの前に剥離コーティングで予備処理される。工具を剥離コーティングで処理してから、接着剤を工具上に押出または溶媒コーティングして乾燥させ、バッキングに積層することができる。接着剤は、バッキング層への接着性を向上させるためにあらかじめ加熱しておいてもよい。ある用途では、早期のコールドフローを防止するために、接着剤を工具上で硬化または架橋させる。あるいは、硬化前に別の接着剤を工具から除去する。構造化接着剤層の露出面は、別の接着剤層と接触させて第２の積層体または多層構造体を形成してもよい。これらの積層ステップを繰り返して、所望の厚さの多層構造体を形成することができる。次に、熱、ＵＶ線、ｅ−ビーム線などのエネルギー源を使用して接着剤層を硬化または架橋させることができる。接着剤の種類に依存するが、接着剤は、室温まで積層体を冷却することによって固化させたり、物理的に架橋させたりしてもよい。接着剤の硬化、架橋、または固化の後、接着剤層の表面上の構造は、時間が経過してもその形状を実質的に維持する。接着剤の選択は、構造化接着剤層の長期の性質を決定する役割を果たしている。この方法は、米国特許第６，１２３，８９０号明細書に記載の方法を使用して連続法としてスケールアップすることができる。
【００５５】
当業界で公知の積層技術を使用して追加の膜層、転写ライナー、剥離ライナー、接着剤層（構造化および非構造化）、ポリマーフィルム（構造化および非構造化）などを接着剤構造体に積層することができる。
【００５６】
キャップ層を接着剤の構造化面に積層すること、および／または複数の構造化層を積層することによって、複数の封入されたリザーバーまたはチャネルが、接着剤がコーティングされた物品の内部に形成される。封入されたリザーバーまたはチャネルに含まれる空隙体積の大きさは、接着剤組成物、ならびに各層の構造を形成するために使用される工具の寸法および形状に基づいて調整することができる。
【００５７】
図９〜１１は、封入されたリザーバーまたはチャネルと、基材に接着するための非構造化面とを有する物品を製造するための２種類の一般的な方法を示している。図９は、図１０および１１に示される構造体に使用される接着剤層を作製する方法を示している。
【００５８】
図９Ａ〜９Ｃを参照すると、構造化接着剤層９１０は、接着剤９０１の構造化成形工具９９７上への溶融または押出または溶媒コーティングを行い、続いて構造化接着剤９１０をバッキング９２０に積層することによって作製することができる。典型的には無溶剤接着剤９０１を、接着剤９０１が流動するような高温において、成形工具９９７とバッキング９２０（たとえば非構造化ライナー）の間で圧力を加えることでプレスする。圧力を維持したままでプレス機を冷却し、図９Ｂに示されるように、続いて積層体９０５を成形工具９９７から取り外し、ＵＶ線を使用して硬化または架橋されて、積層体９０５が得られる（図９Ｃ）。
【００５９】
図１０Ａ〜１０Ｂを参照すると、積層体９０５をキャップ層９５０または非構造化接着剤層にさらに積層して、物品９６０（図１０Ｂ）を形成することができ、複数の封入されたリザーバーまたはチャネル９７０が形成される。キャップ層９５０が単層の構造化接着剤層である場合、この方法は図６および７に示される構造体の作製に使用することができる。
【００６０】
図１１Ａ〜１１Ｃを参照すると、構造化接着剤層９１０を有するバッキング９２０を含む積層体９０５を作製する方法が示されている。露出した接着剤面９１０Ａは、キャップ層９８０、たとえばプライマー処理したポリエステルバッキングなどに積層される。結果として得られる積層体９９０は次に元のバッキング９２０から取り外され（図１１Ｂ）、非構造化接着剤面９２５が露出する。積層体９９０は、基材との接触に好適な非構造化接着剤面９２５と、キャップ層９８０と接触する構造化面と、複数の封入されたリザーバーまたはチャネル９７５とを含む（図１１Ｃ）。この基本構造を、たとえば単層の構造化接着剤層にさらに積層することで、図６Ａに示す構造体を作製することができる。
【００６１】
図１２Ａを参照すると、図６Ａに示される多層構造体を製造する方法が示されている。この方法は、積層体９９０（図１１Ｃ）を第２の積層体９０５（図１０Ａ）に積層するステップを含み、どちらの積層体も前述の方法に従って作製される。この結果得られる多層の接着剤がコーティングされた物品は、物品構造中に複数のリザーバーまたはチャネル９４０を有する。リザーバーまたはチャネルは、図１２Ａに示されるように互いに位置を合わせてもよい。しかし、別の実施態様は、構造化面の位置が互いに合っていない接着剤層を含む。各構造化面は異なる構造のパターンを有してもよい。
【００６２】
図１２Ｂを参照すると、図７に示される多層構造体を製造する方法が示されている。この方法は、最初に前述（図９Ａ）のように接着剤９０１を成形工具９９７に適用して構造化接着剤９１０を形成するステップを含む。次に、積層体９０５（図９Ｃ）を構造化接着剤９１０の第１の主面９１２に積層する。多層積層体８００を続いて成形工具９９７から取り外すと、リザーバーまたはチャネル８４０を有する積層体８００が得られる。この方法は、多層構造体８００の構造化接着剤面９９６の上に非構造化接着剤を積層するステップをさらに含んでもよい。
【００６３】
図１２Ｃを参照すると、図６Ｂに示される多層構造体を製造する方法が示されている。この方法は、バッキング９２０Ａおよび９２０Ｂを含み構造９０５（図９Ｃ）を有する、接着剤がコーティングされた２つの物品の露出した構造化主面９１２Ａおよび９１２Ｂを互いに積層するステップを含む。結果として得られる多層の接着剤がコーティングされた物品８５０は、複数の封入されたリザーバーまたはチャネル８９０をその構造中に含む。続いてバッキング９２０Ｂが除去されて、対象基材と接着するための非構造化露出面９９９が現れる。
【００６４】
当業界で公知の積層技術を使用して追加の膜層、転写ライナー、剥離ライナー、接着剤層（構造化および非構造化）などを本発明の接着剤構造体の片面または両面に積層することができる。
【００６５】
本発明の構造体（たとえば図１に示される構造体１０２）中のリザーバーに充填する方法としては、中間積層体９０５（たとえば図９Ｃに示されるもの）への液体または固体の浸漬、噴霧、コーティング、超音波処理、または粉砕が挙げられる。続いて積層体９０５がキャップ層に積層されて、構造体のリザーバー内に材料が封入される。図１に示されるようにキャップ層１００が既に構造化面に適用されている構造体への流体の充填は、数種類の方法によって実施可能である。圧力勾配を使用して、流体（所望の送達性または非送達性物質を含有する液体など）をチャネルに充填しながら空気を置換することができる。これは、たとえばシリンジ／プランジャーを使用する単純な機械的手段によって実施してもよい。チャネルに充填するためにこのような圧力勾配を生じさせる特に好都合な方法は、遠心力を加えることである。所望であれば、チャネルの下流（低圧）端において脱気を行って、高圧端で流体が導入される時にチャネルから空気を除去することができる。逆に、液体が流入するのと反対方向に空気が排出されるように、脱気を行わずに遠心力充填を使用してもよい。この場合、排出された空気は、液体が充填されるのと同じ入り口から脱気してもよい。
【００６６】
封入されたリザーバーを有する構造体のチャネルに液体を充填する別の手段は、減圧を使用することである。十分な低圧になるまで空気をチャネルから排気して減圧した後、高圧（典型的は大気圧）の液体をチャネルに連絡する。この圧力差の条件下で、次に液体をチャネルに満たす。この方法は、脱気が行われない場合、すなわち装置への開口部のみが充填口（液体入口）に通じる場合に特に好適である。
【００６７】
たとえば構造体９０５などの構造体のリザーバーまたはチャネルは、送達性および／または非送達性の物質を充填することができる。一般に、物質は構造体の露出したリザーバーまたはチャネルに充填された後、別の構造化または非構造化層の接着剤層または非接着剤層が積層される。積層することによって、物質は構造体のリザーバーまたはチャネル内部に封入される。接着剤組成物は、送達性および／または非送達性の物質がリザーバー内に保持されるように処方することができる。用途、物質、接着剤の組成、および／またはリザーバー構造に依存して、１つ以上の接着剤層内の特定の領域に同じまたは異なる物質を充填することができる。あるいは、１つの層において、異なる材料を縞状にコーティングして、異なる材料を有する異なる領域を形成することができる。
【００６８】
液体の場合、噴霧、コーティング、および浸漬などの種々の方法を使用してリザーバーまたはチャネルに物質を導入することができる。あるいは、インクジェットまたはその他の種類のプリンターを使用して、特定の位置に向けて、正確な量の１種類以上の送達性および／または非送達性の物質をリザーバーまたはチャネルに充填することができる。リザーバーまたはチャネルに充填する方法の１つは、接着剤がコーティングされた物品を液体に浸漬し、超音波処理して気泡を液体から除去して、続いて接着剤がコーティングされた物品をニップローラーなどに通して過剰の液体充填物を除去することを含む。一般に、低表面エネルギーのシリコーンがコーティングされたフィルムが、ローラーを覆うために使用される。過剰の流体は、たとえばスキージーまたはシリコーンをコーティングしたローラーなどの装置を使用して表面から除去される。チャネルへの充填に特に有用な方法の１つは、構造化接着剤層の端部を封止し、層に孔を開けて充填口を形成し、接着剤層を減圧し、チャネルに流体を充填し、続いて充填口を閉じることを含む。
【００６９】
固体物質の場合、固体を最初に接着剤表面に適用し、続いてたとえば、振動またはニップローラによる接着剤の引き抜きによって過剰分を除去する。任意に、接着剤面の壁面への固体物質の付着を最小限にするために、接着物品を冷却してもよい。
【００７０】
空気以外の気体物質は、選択した気体または気体混合物を充填したドライボックス中で積層工程を実施することによって、リザーバーまたはチャネルに充填することができる。
【００７１】
試験方法
ウェットアウト
ウェットアウトは、光学顕微鏡（ドイツのライカ（Ｌｅｉｃａ）のモデル＃３０１−３７１．０１１顕微鏡）を使用して測定した接触する壁の幅と、既知のピッチとから測定した。試料をガラス片上に押しつけ、壁の幅を測定した（顕微鏡のスケールバーを使用）。この方法を使用して、壁を加圧した場合の接触面積を評価した。
【００７２】
剥離接着力
剥離接着力は、コーティングされた可撓性シート材料を試験パネルから除去するのに必要な力であり、特定の角度および除去速度で測定される。相対湿度５０％および２３．３℃で試料を平衡化した後、試料をガラス試験表面に適用した後で、中間および養生後（２４時間休止）の剥離接着力測定を行った。手順は以下の通りであった。
１．コーティングされたシートの幅１２．７ｍｍ［０．５インチ］または２５．４ｍｍ［１インチ］の試料を、少なくとも１０．０線ｃｍの清浄なガラス板の水平表面にしっかり接触するように適用した。２ｋｇの硬質ゴムローラーを使用してこのストリップを適用した。
２．コーティングされたストリップの自由端がそのストリップ自体とほぼ接触するまで折り返して、剥離角が１８０°になるようにした。自由端は接着力試験機のスケールに取り付けた。
３．０．３ｍ［１２インチ］／分の一定速度で板をスケールから引き離すことができる引張試験機のジョーにガラス試験板を固定した。
４．テープがガラス表面から剥離した時のスケールの読み取り値を記録し、試験した試料の幅に応じてオンス／（１／２インチ）（オンス／０．５インチ）またはオンス／インチの単位で表した。
【００７３】
剪断力
材料の１インチのみが板と接触し、残りの部分は垂れ下がるように、アルミニウム板の端部上に試料を取り付けた。アルミニウム板の端部から１インチにあるテープ試料の末端上に重り（２００ｇ）を取り付けた。試料かアルミニウム板から剪断するまでに要する時間を記録した。
【００７４】
ＷＹＫＯ
ＷＹＫＯ ＲＳＴ表面観測装置（ＷＹＫＯ Ｃｏｒｐ．、アリゾナ州トゥーソン（Ｔｕｃｓｏｎ，ＡＺ））を使用する干渉顕微鏡を使用して接着剤試料を評価した。この方法では、試料の表面粗さを評価するために光干渉法を使用した。光を水平表面から反射させることで、構造化材料の上部および下部の端部の構造を評価することによって、微細構造の深さを測定することができた。
【００７５】
ＳＥＭ
走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）を使用して、高倍率で試料を観察し、深さに関する情報を得た。ＳＥＭ分析は、アムレイ・インコーポレーテッド（Ａｍｒａｙ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）（マサチューセッツ州ベッドフォード（Ｂｅｄｆｏｒｄ，ＭＡ））のモデル＃１９２０−Ｄ ＳＥＭを使用して実施した。
【００７６】
厚さ
厚さ測定は、マイクロメーターを接触モードで使用して実施した。構造化接着剤の全体の厚さには、微細構造の厚さおよびランドの厚さ（すなわち構造化した構造と接続する接着剤の連続相）が含まれた。構造の厚さとランドの厚さの間の接着剤厚さの比は、考慮すべき重要なパラメーターであった。以下の実施例では、構造化領域の厚さは一定のままであったが、ランド厚さは変動した。ランド厚さは、接着剤の全体の厚さから構造化領域の深さ（厚さ）を減算することによって求めた。
【００７７】
厚さは、前述のＷＹＫＯを使用しても求めた。ＷＹＫＯは非接触型測定法であるので、構造化面の圧縮を回避することができる。
【００７８】
接着剤組成物
９０重量部のアクリル酸イソオクチルと、１０重量部のアクリル酸と、０．５％のイオン性架橋剤とからなる熱可塑性感圧接着剤を、米国特許第５，９８６，０１１号明細書、米国特許第５，６３７，６４６号明細書、および米国特許第５，７５３，７６８号明細書に記載されるようにして作製した。
【実施例】
【００７９】
実施例１：構造体９０５のＷＹＫＯ分析
図９Ｃに示される一般構造９０５を有する２種類の試料を作製した。本発明により、接着剤を３種類の異なる成形工具に適用し、続いてポリ（エチレンテレフタレート）バッキングに積層した。同じ厚さの非構造化接着剤層を対照試料として作製した。異なる構造を有する２種類の試料を、ＷＹＫＯを使用して特性決定し、表面粗さと、経時による接着剤構造の忠実度とを観察した。ＷＹＫＯ分析から、接着剤は、図１３に示す規則的な高さおよびピッチの構造を有する構造化面を有することが分かった。複数の測定にわたって、構造の高さは、工具の深さの約６７％で一貫して維持された。
【００８０】
実施例２：ＷＹＫＯを使用した構造体９０５のウェットアウト分析
実施例１の深さおよびピッチを有する２種類の異なる構造化接着剤について、光学顕微鏡を使用してウェットアウトの程度を観察した。同じ厚さの非構造化接着剤層を対照試料として作製した。この実施例では、構造化接着剤は、２ｋｇのローラを使用してガラス上に積層した後に分析した。ピッチが小さいため、ピッチが７０μｍの構造は、ピッチが２００μｍでほぼ同じ壁の厚さを有する構造よりもウェットアウトの％値が大きかった（表１）。これらの接着剤層の構造化パターンは６か月後でさえもウェットアウトが起こらなかった。
【００８１】
【表１】

【００８２】
実施例３：構造体９０５の剥離および剪断特性
剥離接着力試験を使用して実施例２の３種類の試料について剥離力データを収集し、表１および図１５に示した。構造化接着剤試料の剥離力は、非構造化対照試料に必要な力よりも小さかった。表１は、４種類の試料のそれぞれの剪断特性も示している。ピッチの小さな構造は、より大きなピッチを有する接着剤構造体よりも高い剪断抵抗性を示した。
【００８３】
構造化接着剤からの剥離は、非構造化接着剤試料からの剥離よりも滑らかであった。図１４は、ピッチが７０μｍの構造化接着テープを、９０°において５インチ／分でアルミニウムから引き剥がした場合の剥離力対変位のプロットを示している。図１４に見られるように、構造化接着剤からの剥離は、非構造化接着剤よりも平滑でより安定している。構造化試料の平均剥離力は、同じ厚さの非構造化テープの剥離に必要な平均力よりも小さかった。
【００８４】
図１５は、前述の３種類の構造体における剥離力対接着剤厚さのプロットである。最大ピッチ（すなわち、接着剤接触面積が最小）の構造体は最小の剥離力であった。六角形パターンを有する接着剤の場合、ピッチが縮小されるにつれて、ウェットアウトおよび剥離力が増加した。この実施例の２種類の構造化接着剤は、非構造化接着剤よりも剥離力が小さかった。
【００８５】
実施例４：構造体９９０の作製
前述の方法に従って、図１１Ｃに示される一般構造９９０を有する試料を作製した。ピッチ７０μｍおよび高さ７０μｍの構造を有する成形工具に適用し、続いてポリ（エチレンテレフタレート）バッキングに積層した。次に図１１に示される一般的方法に従って、接着剤層を、プライマー処理したポリ（エチレンテレフタレート）バッキングに転写した。光学顕微鏡およびＷＹＫＯを使用して試料の特性決定を行い、経時による構造を観察した。顕微鏡分析およびＷＹＫＯ分析より、接着剤は、高度に配列しよく画定されたリザーバーまたはチャネルを接着剤マトリックス中に有することが分かった。高さが１０μｍを超えるリザーバーまたはチャネルは、圧力を加えない周囲条件下では９か月を超えて安定であった。ＷＹＫＯおよびＳＥＭを使用して、リザーバーまたはチャネルを覆う非構造化接着剤層が平坦で平滑であることを確認した。分析から、非構造化接着剤の表面上には表面構造がわずかしか存在しないことが分かった。
【００８６】
実施例５：構造体９９０の剥離特性
実施例４に記載のようにして作製した３種類の構造体について剥離接着力試験を実施した。３種類の設計における剥離力の比較を図１６に示す。これらの試験から、空気が充填されたリザーバーを有する構造体は、ピッチおよび高さとは無関係に、同じ厚さの非構造化構造体よりも剥離力が大きいことが分かった。このことは、剥離力を増加させるためにはより多くの接着材料が必要となる非構造化接着剤とは異なる。
【００８７】
実施例６：多層構造体５０２の剥離特性
数種類の異なるピッチおよび深さを有する成形工具を使用して、図６Ａに示される一般構造５０２を有する多層試料を作製した。これらの多層構造体は、前述の方法および図１２Ａに示される方法に従って作製した。構造体８００の表面９９６（図１２Ｂに示される）に隣接する非構造化接着剤層を有する多層構造体も試験した。これらの２種類の異なる構造体で同様の結果が得られた。
【００８８】
図１７は、種々の高さおよびピッチを有する構造体の剥離力のグラフを示している。凡例は、バッキングと隣接する層から始まる各層中の構造の高さを示している。データに大きなばらつきが見られたが、このプロットは、多層の接着剤がコーティングされた物品が、同じ厚さの非構造化物品よりも剥離力が大きいことを示している。
【００８９】
実施例７：多層構造体６０２の剥離特性
図６Ｂに示される一般構造６０２を有する多層試料を作製した。これらの多層構造体は、前述の方法および図１２Ｃに示される方法に従って作製し、キャップ層１００は非構造化ＰＥＴバッキングであった。
【００９０】
図１８は、接着剤の厚さに対する剥離力のプロットを示している。凡例は、バッキングと隣接する層（すなわち層１）から始まる各層中の構造の高さを示している。構造体の１つ（図の凡例には（７０＋３５）＋３５と記載している）は、層１および２の高さがそれぞれ７０μｍおよび３５μｍである構造６０２を有するように作製した。この構造体は、高さ３５μｍの構造を有するキャップ層の反対側に別の構造化接着剤をさらに含んだ。この追加の接着剤層の構造化面はキャップ層に面した。大きなばらつきがあったが、このプロットから、多層構造体が、同じ厚さの非構造化構造体よりも大きな剥離力を有することが分かる。
【００９１】
実施例８：多層構造体の剥離特性
図７に示される一般構造を有する１、２、または３層の構造化接着剤層を有する構造体を、図１２Ｂの技術を使用して作製した。これらの試料は、接着剤層数の増加の剥離力に対する影響を観察するために作製した。１層の非構造化接着剤層を有する構造体は対照試料となった。図１９を参照すると、棒グラフは、４種類の構造体のそれぞれの剥離力に対する剥離速度の影響を示している。剥離力は、概略を前述した剥離接着試験手順を使用して測定した。構造体は１２インチ／分および９０インチ／分でガラスから剥離し、オンス／インチの単位で剥離力を測定した。
【００９２】
剥離速度９０インチ／分では、層の数とは無関係に、構造化面を有する３つの接着剤構造体が、非構造化露出面を有する構造体よりも有意に小さな剥離力（＜５０％）を示した。非構造化構造体は、より低い剥離速度（１２インチ／分）で剥離力の顕著な現象を示した。対照的に、それぞれの構造化構造体の剥離力は、構造体の全体の厚さが増加するにもかかわらず（すなわち接着剤層数の増加によって）、さらに９０インチ／分から１２インチ／分に剥離速度が低下したにもかかわらず、ほぼ一定となった。
【００９３】
実施例９：リザーバーまたはチャネルへの固体指示薬の充填
室温の接着剤構造体９０５（図９Ｃ）の露出した構造化面上に、室温でフェノフタレイン（ｐｈｅｎｏｐｈｔｈａｌｅｉｎ）粉末を塗り広げた。
【００９４】
第２の構造化接着剤層を上記露出面に積層して、充填されたリザーバーを多い、構造体８００（図１２Ｂ）を得た。次に、この試料に数滴の０．１０ＭのＫＯＨを加えた。一般に、フェノフタレイン（ｐｈｅｎｏｐｈｔｈａｌｅｉｎ）はマゼンタ色には変色しなかったが、ＫＯＨが粉末と混合された場合にはマゼンタ色に変色する。このことから、架橋した接着剤層によってバリアが形成されて、ＫＯＨのリザーバーまたはチャネルへの以降が妨害されたことが分かる。
【００９５】
実施例１０：リザーバーまたはチャネルへの有色液体の充填
実施例９に従って作製した接着剤がコーティングされた物品の構造化接着剤層の表面にスライドガラスの端部を使用して緑色液体の食用色素を塗り広げた後、シリコーンをコーティングしたローラーを使用して過剰分を除去した。試料を乾燥させた後、構造化接着剤の別の層に積層して、図１２Ｂに示される構造体８００と類似の積層体を作製した。光学顕微鏡画像（図示していない）から、緑色食用色素は接着剤の壁の第１の層内部に封入されたままであり、最上部接着剤層には移行していないことが分かった。
【００９６】
実施例１１：装置の構造体、および減圧手段によるチャネルへの流体の充填
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）シートを、六角形のポストパターン（図８に示される通り）に成形した。構造体は、図９Ｂおよび９Ｃに示される方法に従って作製したが、バッキングは必要としなかった。構造化されたＬＤＰＥを、評価のため直径１インチの円に切り抜いた。このＬＤＰＥディスクを、２枚の非構造化接着テープの間にはさんで、図１に示されるものと同様の構造体を形成した。第１のテープは、ＢＯＰＰフィルム上のシリコーン感圧接着剤からなり、ＬＤＰＥの非構造化側に接着すると、テープは構造化ＬＤＰＥを超えて隆起した。これによって非構造化封止領域が構造化領域周囲に形成された。第２のテープは、シリコーン紙ライナー上のアクリレート感圧接着剤であり、ＬＤＰＥの構造化側に接着して、接着剤層をディスク周囲と接触させ、端部周囲でこの装置を封止した。ＬＤＰＥの構造化領域の周囲に非構造化封止領域が形成される（たとえば成形によって）場合には、底部接着剤／フィルム層を必要とせずに同様の構造体を得ることができた。あるいは、ＬＤＰＥ周囲上に微細構造は、積層中に圧力を加えて崩壊させて、端部を封止することもできた。
【００９７】
上部のアクリル／紙層（積層前）に小さな孔を開けて、装置の内部チャネルに連絡できるようにした。減圧ポンプを使用して、装置の充填孔に取り付けた充填固定具によってチャネルから空気を排出した。次に、三方弁を操作して、充填する流体（着色液体）と装置の脱気したチャネルとの間で直接つながる経路を形成した。液体は迅速に装置に流入し、チャネルを満たした。液体の量は１３ｍｇであることが分かり、これよりこの方法は、非常に少量の液体をこのような装置に充填するために使用できることが確認された。
【００９８】
本発明の多数の実施態様を説明してきた。にもかかわらず、本発明の意図および範囲から逸脱することなく種々の修正を実施できることを理解されたい。その他の実施態様は請求項の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１Ａ】本発明による積層物品の実施態様の断面図である。
【図１Ｂ】本発明による積層物品の実施態様の断面図である。
【図２】稠密六角形構造の接着剤の走査型電子顕微鏡写真である。
【図３】図２の構造化接着剤の一部の概略断面図である。
【図４】図２の構造化接着剤の一部の概略上面図である。
【図５Ａ】キャップ層およびバッキングを有する積層物品の断面図である。
【図５Ｂ】積層物品の実施態様の断面図である。
【図５Ｃ】２つの構造化接着剤層を有する積層物品の実施態様の断面図である。
【図５Ｄ】２つの構造化接着剤層を有する積層物品の実施態様の断面図である。
【図６Ａ】２つの構造化接着剤層を有する積層物品の実施態様の断面図である。
【図６Ｂ】２つの構造化接着剤層を有する積層物品の実施態様の断面図である。
【図７】２つの構造化接着剤層を有する積層物品の実施態様の断面図である。
【図８】構造化成形工具の走査型電子顕微鏡写真である。
【図９Ａ】構造化接着剤層の製造方法を示している。
【図９Ｂ】構造化接着剤層の製造方法を示している。
【図９Ｃ】構造化接着剤層の製造方法を示している。
【図１０Ａ】積層物品の製造方法を示している。
【図１０Ｂ】積層物品の製造方法を示している。
【図１１Ａ】積層物品の製造方法を示している。
【図１１Ｂ】積層物品の製造方法を示している。
【図１１Ｃ】積層物品の製造方法を示している。
【図１２Ａ】図６Ａに示される多層構造体の製造方法を示している。
【図１２Ｂ】図７に示される多層構造体の製造方法を示している。
【図１２Ｃ】図６Ｂに示される多層構造体の製造方法を示している。
【図１３】３つの構造化成形工具および３つの構造化接着剤のＷＹＫＯ分析を示している。
【図１４】非構造化および構造化感圧接着テープの剥離対変位のプロットを示している。
【図１５】非構造化および構造化感圧接着テープの剥離力対厚さのプロットを示している。
【図１６】非構造化および構造化感圧接着テープの剥離力対接着剤の厚さのプロットを示している。
【図１７】非構造化感圧接着物品および図５Ａの多層構造化感圧接着物品の剥離力対接着剤の厚さのプロットを示している。
【図１８】非構造化感圧接着物品および図５Ｄの多層構造化感圧接着物品の剥離力対接着剤の厚さのプロットを示している。
【図１９】３つの構造化された接着剤がコーティングされた物品の速度および厚さに対する剥離力の棒グラフを示している。

Claims (56)

1. 第１の主面および第２の主面を有する少なくとも１つの接着剤層であって、前記第１および第２の主面の少なくとも１つが構造化面である接着剤層と、接着剤層の構造化面と接触するキャップ層とを含む物品。
2. 前記キャップ層がバッキング、膜、および接着剤層から選択される、請求項１に記載の物品。
3. 前記少なくとも１つの接着剤層が、感圧接着剤、エポキシ接着剤、構造用接着剤、接合用接着剤、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される接着剤を含む、請求項１に記載の物品。
4. 前記感圧接着剤が、アクリル、天然および合成ゴム、エチレン酢酸ビニル、ビニルエーテル、シリコーン、ポリ（α−オレフィン）、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項３に記載の物品。
5. 前記物品の厚さが約２μｍ〜約５００μｍである、請求項１に記載の物品。
6. 前記接着剤層が構造化接着剤層および非構造化接着剤層からなる群より選択される、請求項２に記載の物品。
7. 前記第１および第２の主面の１つと接触する少なくとも１つの非接着剤層をさらに含む、請求項１に記載の物品。
8. 前記物品が構造化露出面を含む、請求項１に記載の物品。
9. 前記物品が非構造化露出面を含む、請求項１に記載の物品。
10. 前記物品が複数の分離したリザーバーを含み、各リザーバーの空隙体積が１００μｌ未満である、請求項１に記載の物品。
11. 前記物品が複数のチャネルを含む、請求項１に記載の物品。
12. 前記リザーバーが、少なくとも１種類の送達性または非送達性の物質を含む、請求項１０に記載の物品。
13. 前記チャネルが、少なくとも１種類の送達性または非送達性の物質を含む、請求項１１に記載の物品。
14. 前記少なくとも１種類の送達性または非送達性の物質が、ホルモン、抗生物質、抗微生物剤、抗真菌剤、ローション、軟膏、指示薬、タンパク質、インク、染料、薬物、および震動減衰性流体から選択される、請求項１２に記載の物品。
15. 前記少なくとも１種類の送達性または非送達性の物質が、固体、液体、ゲル、ペースト、フォーム、粉末、凝集粒子、マイクロカプセル化された液体、懸濁液、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される形態にある、請求項１２に記載の物品。
16. 前記少なくとも１種類の送達性または非送達性の物質が、ホルモン、抗生物質、抗微生物剤、抗真菌剤、ローション、軟膏、指示薬、タンパク質、インク、染料、薬物、および震動減衰性流体から選択される、請求項１３に記載の物品。
17. 前記少なくとも１種類の送達性または非送達性の物質が、固体、液体、ゲル、ペースト、フォーム、粉末、凝集粒子、マイクロカプセル化された液体、懸濁液、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される形態にある、請求項１３に記載の物品。
18. 前記キャップ層が構造化層である、請求項１に記載の物品。
19. 前記キャップ層が積層体である、請求項１に記載の物品。
20. 前記第２の主面が非構造化面であり、前記キャップ層が前記第１の主面と接触し、前記物品が前記第２の主面上にバッキング層をさらに含む、請求項１に記載の物品。
21. 前記第２の主面が構造化面であり、前記キャップ層が前記第１の主面と接触し、前記物品が前記第２の主面上にバッキング層をさらに含む、請求項１に記載の物品。
22. （ａ）第１の主面および第２の主面を有する少なくとも１つの感圧接着剤層であって、前記第１の主面が構造化面であり、前記第２の主面が非構造化面である感圧接着剤層と、
    （ｂ）前記第１の主面と接触するキャップ層と、
    を含むテープ。
23. 前記第２の主面が構造化面である、請求項２２に記載のテープ。
24. 前記第２の主面が非構造化面である、請求項２２に記載のテープ。
25. 前記テープの剥離強度が、０．００３〜０．００７インチの厚さの場合に少なくとも２１〜４２オンス／０．５インチである、請求項２４に記載のテープ。
26. 前記第２の主面と隣接するバッキングをさらに含む、請求項２２に記載のテープ。
27. 前記キャップ層が構造化層である、請求項２２に記載のテープ。
28. （ａ）第１の主面および第２の主面を有する第１の接着剤層であって、前記第１および第２の主面の少なくとも１つが構造化面である第１の接着剤層と、
    （ｂ）第１の主面および第２の主面を有する第２の接着剤層であって、前記第１および第２の主面の少なくとも１つが構造化面である第２の接着剤層と、
    を含む積層物品。
29. 前記第１の接着剤層の前記第１の主面が構造化面であり、前記第１の接着剤層の前記第２の主面が非構造化面であり、前記第２の接着剤層の前記第１の主面が構造化面であり、前記第２の接着剤層の前記第２の主面が非構造化面であり、前記第１の接着剤層の前記第２の主面が前記第２の接着剤層の前記第１の主面と接触する、請求項２８に記載の積層物品。
30. 前記第２の接着剤層の前記第２の主面上にバッキングをさらに含む、請求項２８に記載の積層物品。
31. 前記第１の接着剤層の前記第１の主面上にキャップ層をさらに含む、請求項２８に記載の積層物品。
32. 前記第１の接着剤層の前記第１の主面が前記第２の接着剤層の前記第１の主面と接触する、請求項２８に記載の積層物品。
33. 前記第１の接着剤層の前記第２の主面上にバッキング層をさらに含む、請求項２８に記載の積層物品。
34. 前記第１の接着剤層がその前記第１の主面上に第１のパターンの構造を有し、前記第２の接着剤層がその前記第１の主面上に第２のパターンの構造を有し、前記第１のパターンは前記第２のパターンと実質的に位置が合わせられている、請求項２８に記載の積層物品。
35. 前記第１のパターンが、前記第２のパターンと位置がずれている、請求項３４に記載の積層物品。
36. 予備積層体の製造方法であって、（ａ）接着剤を工具の構造化面に適用して、構造化面および非構造化面を有する接着剤層を形成するステップと、（ｂ）バッキングを前記接着剤層の前記非構造化面に積層して、予備積層体を形成するステップと、（ｃ）前記予備積層体を前記工具から取り外すステップと、を含む製造方法。
37. 前記予備積層体の前記構造化面にキャップ層を積層するステップをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
38. 前記キャップ層が接着剤層である、請求項３６に記載の方法。
39. 前記接着剤層が構造化接着剤層である、請求項３８に記載の方法。
40. 前記キャップ層がバッキングである、請求項３６に記載の方法。
41. 前記バッキングが構造化される、請求項４０に記載の方法。
42. 前記予備積層体の前記構造化面にキャップ層を積層するステップをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
43. 前記予備積層体の前記非構造化面から前記バッキングを取り外すステップをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
44. 積層体の製造方法であって、（ａ）構造化された第１の主面および構造化されていない第２の主面を有する第１の接着剤層を含む第１の予備積層体と、前記第１の予備積層体の前記第１の主面と接触するキャップ層とを提供するステップと、（ｂ）構造化された第１の主面および構造化されていない第２の主面を有する第２の接着剤層を含む第２の予備積層体と、前記第２の予備積層体の前記第２の主面と接触するバッキングとを提供するステップと、（ｃ）前記第１の予備積層体の前記第２の主面を前記第２の予備積層体の前記第１の主面と接触させるステップと、を含む製造方法。
45. 前記第１の接着剤層と前記第２の接着剤層との間の領域に、少なくとも１種類の送達性および非送達性の物質を充填するステップをさらに含む、請求項４４に記載の方法。
46. 前記領域がコーティングによって充填される、請求項４５に記載の方法。
47. 前記領域が減圧下で充填される、請求項４５に記載の方法。
48. 積層体の製造方法であって、（ａ）構造化された第１の主面および構造化されていない第２の主面を有する第１の接着剤層を含む第１の予備積層体と、前記第１の予備積層体の前記第２の主面と接触する第１のバッキング層とを提供するステップと、（ｂ）構造化された第１の主面および構造化されていない第２の主面を有する第２の接着剤層を含む第２の予備積層体と、前記第２の予備積層体の前記第２の主面と接触する第２のバッキングとを提供するステップと、（ｃ）前記第１の予備積層体の前記第１の主面を前記第２の予備積層体の前記第１の主面と接触させるステップと、
    を含む製造方法。
49. 前記第１の接着剤層と前記第２の接着剤層との間の領域に、少なくとも１種類の送達性および非送達性の物質を充填するステップをさらに含む、請求項４８に記載の方法。
50. 前記領域がコーティングによって充填される、請求項４９に記載の方法。
51. 前記領域が減圧下で充填される、請求項５０に記載の方法。
52. 積層体の製造方法であって、（ａ）構造化された第１の主面および構造化されていない第２の主面を含む第１の予備積層体を提供するステップと、（ｂ）第１の構造化された主面および第２の構造化されていない主面を含む第２の予備積層体と、前記第２の予備積層体の前記第２の主面と接触するバッキング層とを提供するステップと、（ｃ）前記第１の予備積層体の前記第２の主面を前記第２の予備積層体の前記第１の主面と接触させるステップと、を含む製造方法。
53. 前記第１の予備積層体が、工具上に接着剤をキャスティングすることによって形成される、請求項４８に記載の方法。
54. 第１の主面および第２の主面を有する少なくとも１つの第１の層であって、前記第１および第２の主面の少なくとも１つが構造化面である第１の層と、前記第１の層の構造化面と接触するキャップ層とを含み、前記キャップ層が接着剤を含む物品。
55. 前記キャップ層が構造化されていない、請求項５３に記載の物品。
56. 前記第１の層がポリマーフィルムを含む、請求項５３に記載の物品。

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