JPH09154866A - 皮膚用接着性ウエハー及びその製造方法 - Google Patents

皮膚用接着性ウエハー及びその製造方法

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JPH09154866A
JPH09154866A JP8202204A JP20220496A JPH09154866A JP H09154866 A JPH09154866 A JP H09154866A JP 8202204 A JP8202204 A JP 8202204A JP 20220496 A JP20220496 A JP 20220496A JP H09154866 A JPH09154866 A JP H09154866A
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platen
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ロナルド・エス・ボトン
Larry R Decamp
ラリー・アール・デキャンプ
Calla K Stoick
カラ・ケイ・ストイク
Eric D Ellingson
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、均一な物理的特性を有すると共
に経済的且つ少量生産に容易に対応し得る皮膚用接着性
ウエハー及びその製造方法を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 皮膚用接着性ウエハーは、内部に分散さ
れた1つ以上のヒドロコロイド粒子を含む柔らくて、し
なやかな接着性物質の薄いバリヤー層11と、バリヤー
層の片面に沿って伸び且つ柔軟で好ましくは伸縮可能な
被覆層13と、バリヤー層の反対面を保護する取り外し
自在の剥離シート12とを有している。ウエハーは、1
個の中央ゾーンと、その中央ゾーンを囲む比較的大きな
外部ゾーンを持ち、この外部ゾーンの中のバリヤー層の
物質は、360°の円弧全面で放射状方向に概ね均一な
分子配向を持ちかつこの全放射状方向に比較的均一な引
張強度を持っている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、皮膚用バリヤー
物質のコア層を有するウエハー及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】皮膚用接着性バリヤー物質は、オストミ
ー用面材、創傷用包帯およびいろいろな形状や寸法の皮
膚に接触するパッキンまたは裏打ち材用として医療分野
に広く知られ、その全部を一括して、ヒドロコロイドを
含むウエハーまたは包帯と呼ぶことがある。乾式および
湿式両方の粘着性を持ち、しかも水性流体を吸収して、
この吸収が起こる時に膨潤できるヒドロコロイド粒子の
分散物を含む柔らかくて、しなやかな接着性物質が存在
することがこのウエハーの特徴である。このようなウエ
ハーの片面は、普通、フィルムまたは布の被覆層を持
ち、そしてバリヤー層の反対面は、使用まではシリコン
処理紙または他の適当な物質の剥離シートによって保護
されている。このようなウエハー、即ち包帯の1つの例
は、米国特許第4,738,257号に開示されている。
【0003】米国特許第4,738,257号は、ヒドロ
コロイドを含む、接着層が実質的に均一な厚さであるウ
エハーを開示しているが、近年、ヒドロコロイドを含む
層は均一な厚さでない体線適合型ウエハーを利用できる
ようになってきた。米国特許第5,133,821号およ
び第4,867,748号は、体線適合型ウエハーを開示
しており、それのウエハーでは、ヒドロコロイドを含む
バリヤー層の中央部は比較的厚手であるが、その隣は外
側へ傾斜が付いて薄くなった周縁部、即ちフランジで終
わっている。
【0004】体線適合型であってもなくても、全てこの
ようなウエハーは本質的に同じ方法での製造と思われ
る。ヒドロコロイドを含むバリヤー物質をウェブ(打抜
き後、これは最終的には完成ウエハーの取り外しの利く
剥離シートまたは被覆シートとしてよい)の上へただ単
に押出して、次に第2ウェブ(打抜き後、これはウエハ
ーのもう1つの外層としてよい)で被覆する。もし、ウ
エハーを、米国特許第5,133,823号に開示されて
いるような体線適合型にしようとすれば、第2ウェブを
付ける前に体線適合化作業を実施してもよい。このよう
な体線適合化作業は、ローラー(米国特許第5,133,
812号にあるように)または垂直プレスによってもよ
いが、いずれの場合も、体線適合化作業は、実際上は、
多層サンドイッチの、ヒドロコロイドを含むコア層が押
出されたサンドイッチ体について行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ヒドロコロイドを含む
バリヤー物質の押出を必要とするプロセスにとって重大
な欠点があり、そのうちの幾つかは過去によく承知され
てきたのもあるが、他は今となって判るようになりつつ
ある。皮膚用バリヤー物質は概ね高価であるが、最終の
打抜き作業でスクラップとなるのでこのような物質のか
なりの量が必然的に廃棄される。ウエハーの輪郭が円形
ならば廃棄量は特に目立ち、この時の廃棄物が正方形に
近い形状のウエハーの場合でもかなり発生する。
【0006】もう1つの欠点は、押出バリヤー物質で体
線適合型ウエハーを作ることが本質的に2段階作業、即
ち第1段階は均一な厚さのバリヤー物質層を押出すこ
と、そして次に第2段階はこのバリヤー物質を圧縮して
所望の体線適合型にすること、という事実にある。連続
加工段階の要件から、作業手順に関する、その独自の複
雑さおよび製造装置の物理的寸法が要求される。別の問
題範囲には、押出されたばかりのバリヤー物質が体線適
合化用ロールに付着しないようにすることが含まれる。
米国特許第5,133,821号で開示されているよう
に、加工紙のウェブをバリヤー物質と体線適合化用ロー
ルとの間に挿入して前記の様な付着が起こらないように
する場合もあるが、この場合、加工用ウェブは体線適合
化工程の後で、一般的にバリヤー物質から剥されて、最
終的には、最終製品の被覆フィルムとなる別の物質のウ
ェブに置き換えられなければならない。加工(体線適合
化)および最終フィルム(体線適合化に使用する加工紙
の物理的特性は、最終製品の外側フィルムとして望まれ
る物理的性質と同じでない場合がある)製造ために別々
のウェブ物質を使うことが必要なことから、複雑さが増
して費用がかさむ。
【0007】一般的に、皮膚用押出バリヤー物質から接
着性ウエハーを製造する方法は、休止は最小にして、高
生産性装置と長期稼動時間が求められる。このような作
業のこの特質から迅速な切り換えや休止作業が困難であ
り、実用化されない。この結果、比較的限られた需要で
あるがやはり患者の重要なニーズに応える特化商品につ
いては、商品化への壁は厚い。
【0008】最終的には、皮膚用バリヤー物質の押出品
は、最終製品、その物理的特性およびその機能に関して
更に欠点を持つことが今や判った。押出物質の製造で
は、“縦”方向(machine directio
n)および“横”方向(cross directio
n)として広く知られていることがある。押出プロセス
では、分子(バリヤー組成物の中に含まれることがある
繊維状粒子も)が押出方向に縦に配向しやすい。このよ
うな平行型の配向は、患者がウエハーまたは包帯を使用
する時にその機能が重要である諸性質が均一ではなく
て、むしろ縦方向か横方向かのどちらで測定されるかに
よって著しく変わる場合があることを意味する。例え
ば、図1は、均一なバリヤー厚さを持つ従来の押出ウエ
ハーのバリヤー層(被覆または剥離層を除いた)を示し
ている。縦方向Mは押出方向に平行に配向された小さい
縞模様が概略的に図示され、一方、横方向Cは、この縞
模様の配向とは直角の位置にある。このような縞模様は
綿または他の繊維質添加剤のフィラー粒子の形態を採っ
てもよいが、このような縞模様はまた分子配向の主流を
成す方向を表すので、繊維質フィラーを含まなくても方
向Mの性質と方向Cの性質とは異りやすい。このような
性質がバリヤー物質の強度(水和の前または後で)、ま
たは貯蔵中の収縮傾向、または吸収もしくはエロージョ
ンの速度、または充分な滲み込み、膨潤および/または
漏れの経路に影響を及ぼす場合は、1つの方向ともう1
つの方向との均一性が崩れて重大な欠陥を生じる場合が
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、皮膚用バリヤ
ーウエハーを作るために従来の押出技術から発生する製
造上および製品上の欠点を、射出成形法と圧縮成形法と
の組み合わせによって解決できるという発見にある。我
々の方法による皮膚用バリヤー物質の射出/圧縮成形法
によって、極めて均一な物理的特性(ウエハー中心の周
り360度の円弧で、即ち全放射状方向で測定した時)
を持つ製品となること、並びに押出法と比較してバリヤ
ー物質の廃棄物が殆どないかまたは全くなくて、より経
済的であること、稼動中の極く僅かの停止時間だけで少
量生産に容易に対応できること、いろいろな寸法、形状
および外形のウエハーの製造に当たっての連続運転には
申し分なく適していること、押出ウエハーの体線適合化
に関係する厄介な問題やこのような厄介な問題を避けも
しくは減らすために過去に採られてきた比較的費用が要
る段階が現れそうにないこと、そして最終物品がこのよ
うなウエハー、創傷用包帯または他の医療製品の付いた
オストミー用袋物であっても、そのような物品の製造に
つながる次の加工ステーションと組み合わもよい、高品
位のウエハーを加工するための比較的小じんまりとして
かつ効率の良いシステムを提供する長所を持つ製造プロ
セスともなることが今や発見された。
【0010】簡単に言うと、本法は、柔らかくて変形し
易い皮膚用バリヤー物質(加熱されるとその流動性が増
加するのが好ましい)の或る量の、即ち盛り上げた小塊
を、水平面に概ね沿って伸びてウェブの下の堅い第1定
盤によって支持される第1ウェブの上に最初に堆積する
段階、第2ウェブがそのすぐ上に取り付けられた堅い第
2定盤で裏打ちされ、第1ウェブと前記盛り上げ小塊の
上の少し離れた距離の柔軟な第2ウェブを引き続いてま
たは同時に配置する段階、そしてその後で第1と第2定
盤との間の隙間を狭めて、皮膚用バリヤー物質の小塊を
圧縮して、この物質の大部分をこの堆積物の元の位置の
周り360度に広がる放射状方向に外側に移動させる段
階を含む。これらの定盤の少なくとも1つはウェブの方
向に向いて選ばれた形状の金型キャビティを持つが、こ
のキャビティはウエハーの形状を定義する輪郭を持ち、
そして圧縮段階の開始時にはこのキャビティの中央部に
前記の小塊が配置される。圧縮段階の間に、金型キャビ
ティの外縁部まで或いはこの外縁部を極く僅かに超える
こともある所までバリヤー物質を移動させるだけほどの
予め定められたバリヤー物質の量だけが第1段階で装入
されるので、バリヤー物質の廃棄物の発生は避けられる
か或いは少量に制限される。
【0011】堆積段階と配置段階が同時に実施される場
合、第2ウェブには開口部が設けられてその開口部を通
して皮膚用バリヤー物質が第1ウェブの受取面上へ射出
される。作業手順の好ましい実施態様では、第1ウェブ
の上へ第2ウェブを配置する段階は堆積段階に続いて直
ちに起こり、堆積段階は第1作業ステーションで起こ
り、そしてウェブの配置と圧縮する段階は第2作業ステ
ーションで起こる。堆積段階と圧縮段階は別々の作業ス
テーションで起こるので、作業法の別の実施態様で要求
される射出開口部を第2ウェブに設ける必要はない。
【0012】ウェブが前方へ割り出しされて、作業は間
欠的ではあるが連続的であり、その半完成ウエハーは1
つ以上の次の加工ステーションの上へ運ばれる。最終ス
テーションには、バリヤー層の外縁部に沿ってウェブ−
バリヤー−ウェブ型サンドイッチ体から完成ウェブを打
抜くことが含まれてもよいが、他のステーションで含ま
れてもよい。例えば、印刷ステーション(このステーシ
ョンで適当な印しを外層の片面にでも両面にでも印刷で
きる)は打抜きステーションより前にあってもよい。ま
た、完成ウエハーは、次の加工のために貯蔵してもよい
けれども、バリヤー製造法は、より包括的な製造作業の
一部をなしていて、貯蔵することなく打ち抜き作業の直
後に追加作業を行ってもよい。例えば、各ウエハーが本
発明の加工段階で仕上げられると、各ウエハーを袋物に
取り付けてオストミー用完成装具(または他のタイプの
集合装具)として作られてもよく、または流通用に包装
されてもよい。本発明の他の特徴、目的および効果は本
願の明細書および図面から明らかになろう。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。外観に関しては、本発明に
従って作られるウエハーは、バリヤー層が押出成形され
る従来法で作られるウエハーと見た目には似ている。こ
のようなウエハーは平らで体線適合型でもよく;輪郭と
しては円形、卵形、台形または長方形(後2者の形状は
普通、丸みのある縁部を持つ)でもよく;そして中央開
口部があってもよい。例えば、図2および4は、ヒドロ
コロイドを含むの皮膚用バリヤー物質のコア層11、並
びに外層12および13を持つ体線適合型ウエハー10
を示している。層12は、シリコン処理紙または他の適
当な物質から成る取り外しの利く剥離シートであるのに
対して、層13はウエハーの永久的成分としてバリヤー
層へ付着されたままである裏打ち層または被覆層であ
る。被覆層13は、ポリウレタンまたはポリエチレンの
ようなポリマーフィルム、または織物または不織布(多
孔質または非多孔質)、または可撓性ポリマー発泡体
(連続気泡または独立気泡)、または同様な性質を持つ
あらゆる他のシート物質、またはそのような物質の組み
合せ体から成っていてもよい。体線適合型ウエハーは図
2および4に示されているけれども、本願中に開示され
た方法によって作られるあらゆるウエハーの体線適合体
は、示されるのは体線適合体、またはもし望むならば、
体線適合型が全く付いていなくて平らな側面を持つ場合
がある体線適合体とは異ってもよいことは理解される筈
である。
【0014】図3は、中央開口部14の件を除いて、図
2のウエハー10と同一のウエハー10’を示してい
る。図示の目的に対しては次の説明において、外層1
3、13’は柔らかく、微細孔構造型で、不織布型の、
ヒートシール可能な布から成るとみなされ、層12、1
2’は、シリコン処理した剥離紙から成るとみなされる
が、説明するようにこれらの層向けに使用される物質の
性質は、完成ウエハーに対する要件および目的とする用
途によって変えてもよい。
【0015】用語“皮膚用バリヤー”物質は、医療分野
に広く使用されていて、多種多様な物質を指しており、
その物質の中では、粘着性の、しなやかな接着性組成物
が連続相を成し、液体吸収性でありかつ膨潤性がある1
種以上のヒドロコロイド粒子が接着剤全体に分散してい
て、不連続相を構成している。接着相は、普通、ポリイ
ソブチレンを含み、1種以上の粘着付与剤、可塑剤およ
び抗酸化剤が組み合わせられることも多い。スチレン−
イソプレン−スチレンブロックコポリマー(例えば、シ
ェル化学(Shell Chemical Co.)か
ら発売される“カリフレックス”(“Carifle
x”)TR−1107、またはスチレン−ブタジエン−
スチレンブロックコポリマー(例えば、シェル化学(S
hellChemical Co.)の“クラトン”
(“Kraton”)1100シリーズのようなエラス
トマーを挙げることができ、EPRゴムとして知れる、
エチレン−プロピレンブロックコポリマーのような別の
ABAブロックコポリマーもこのようなバリヤー物質の
エラストマーの性質向上のための接着性組成物に含めら
れてきた。
【0016】不連続相は、いずれもが適当なヒドロコロ
イドまたはナトリウムカルボキシメチルセルロース、カ
リウムカルボキシメチルセルロース、ペクチン、ゼラチ
ンのようなヒドロコロイドの混合物およびグアーゴム、
アラビアゴム、イナゴ豆ゴム、カラヤゴム等のような天
然ゴムの粒子でもよい。このようなヒドロコロイドは、
吸水性でかつ水膨潤性である。これらのヒドロコロイド
は当業者には全て公知のように、皮膚から水分を吸収し
て皮膚用バリヤー物質の湿式粘着特性に寄与する。
【0017】このような皮膚用バリヤー物質が水和され
ると、その粘稠度は更にりゲル様となり、通常は相変化
が起こる。水および水和したヒドロコロイドが変化して
連続相となり、ポリイソブチレンのような水不溶性の接
着性成分が不連続相となる。水和段階および水和の前の
段階でさえも無関係に、ウエハーの物理的特性が全放射
状方向でほぼ同じであることは重要である。測定しやい
1つのパラメーターは引張強度であるが、貯蔵中の収
縮、水和時の膨張、水性流体が存在するときのエロージ
ョンおよび皮膚用バリヤーウエハーの例の流体の吸収の
ような他の関連特性は、理想的な環境のもとでは全放射
状方向でも同様に似ているはずである。
【0018】引張強度測定値によって判るように、従来
の押出法によって作られる同じ皮膚用バリヤー物質から
成るウエハーよりも、本明細書で開示される射出/圧縮
成形法によって作られるウエハーによって遥かに効果的
に前記の目的が達成されることを今や確信する。1つの
パラメーター、即ち引張強度の差異は、図7および8の
チャート並びに図1、5および6の解説的な略図によっ
て表される。
【0019】図1は、従来の押出技術によって成形され
る皮膚用バリヤー物質のディスク20を示している。M
は縦方向を表し、Cは横方向を表し、縞模様の21は、
押出工程から生じ易い分子配向を模式的に表している。
このような配向は流れ方向で目立つ。
【0020】図5は、図9−13に示すプロセスに従っ
ているが、外層が取り外されて実質的に均一な厚さのバ
リヤー層だけが残された類似のバリヤーディスク20’
を示している。放射状方向へ伸びる縞模様21’が36
0度の円弧全面、即ち360度全面に流れを放射状に概
ね均一に分子配向させることを示し、ディスクの比較的
大きな環状外側部分、即ちゾーン22を構成している。
ディスクの比較的小さい中央領域23(即ち物体の中心
にある領域)では本明細書の説明が進むにつれて明らか
になる理由によって、分子が更にランダムに配向するこ
とがあると思われる。
【0021】様々な放射状方向で測定した時の各バリヤ
ーディスクの引張り特性の差異は、次の実施例から明ら
かになろう。
【0022】
【実施例1】押出したバリヤー物質の試料を、本発明の
方法で作った、同じバリヤー物質の試料と比較した。バ
リヤー物質は、イリノイ州、リバティビルのホリスター
社(Hollister Incorporated)
から“ガーディアン”(“Guardian”)の名称
で市販されている組成物であった。前記バリヤー物質は
選択されたヒドロコロイド物質の粒子が分散されている
一次接着剤としてポリイソブチレンを含む。9重量%未
満の少量の綿繊維も含ませると、内部強度がかなり大き
くなる。このようなバリヤー組成物はオストミー用装具
として市販されていて、水分およびストーマ流体の吸収
に効果を発揮する。“Guardian”バリヤー組成
物から成るディスクは柔軟でしなやかなであるけれど
も、前記エラストマーの性質は他の幾種類かの皮膚用バ
リヤー物質ほど優れていない。
【0023】A、B、C、DおよびEに対応させて1.
0×2.0インチで採寸した長方形の試料を図1および
5のディスク20および20’で示すように切り出し
た。押出したバリヤー物質の試料A10個は縦方向を長
手方向として切り出し、一方押出したバリヤー物質の試
料B10個は横方向を長手方向として切り出した。
【0024】同一寸法(1.0×2.0インチ)の3種
類の試料を10個のディスク20’から各々切り出して
図5に示すように各10個の試料C、DおよびEを作っ
た。ここに示すように、試料CおよびEは互いに90度
をなして放射状方向に伸び、そして各ディスク20’の
試料Dは、試料CおよびEの長手軸の延長線に関して放
射状方向に45度で伸びていた。
【0025】図7は、インストロン・シリーズの自動物
質試験システム(InstronSeries IX
Automated Materials Testi
ng System)6.05を用いて10%伸び時の
全試料の引張応力の測定値をプロットしている。この試
験機のあご部(jaw)が当初は1インチ離れて各試料
の端部を掴み(各試料の“試験される”部分が1.0×
1.0インチと計測される)、次にこのあご部は1分間
当たり2.5インチのクロスヘッド速度で離れる。押出
した物質から切り出された試料の厚さは、射出/圧縮成
形物質から切り出された試料よりも僅かに薄いけれども
(各々0.069と0.070インチ)、全ての引張応
力の測定値はこの差を考慮して平方インチ当たりのポン
ド(psi)に換算した。
【0026】図6は、図7および8のチャートに現れる
特性を説明する重要なポイントである。各ケースとも、
垂線25は、上限および下限が、試料AからEまでの各
々与えられた任意のグループにおける95%の試料に対
する最高psiと最低psiに対応する“信頼区間”と
統計学で言われているものである。線27は或る任意の
与えられたグループの平均psiである。
【0027】このチャートによると、縦方向で試験した
押出した“ガーディアン”バリヤー試料Aの引張応力測
定値の全領域は、横方向で試験した試料Bの引張応力測
定値の全領域よりも極めて優れていることが判る。横方
向の平均引張応力は試料Bの場合で12.6psiで、
これとは対照的に縦方向で測定した押出試料の場合で平
均引張応力は20.4であり、従ってこの差は7.8p
siであった。対照的なのは、射出/圧縮で成形したデ
ィスク20’から切り出された試料は、0度(E)、4
5度(D)および90度(C)で、ほぼ同じであり、
C、DおよびEの各グループの試料の平均測定値の最大
差異は僅かに0.2psiであった。
【0028】
【実施例2】実施例1に記載と同類の試験を、イリノイ
州、リバティビル、Hollister社から“フレク
ステンド”(“Flextend”)として市販されて
いる、別のエラストマーバリヤー物質を用いて実施し
た。“ガーディアン”とは違って、前記物質は、綿繊維
も或いは他の繊維質フィラーも含んでいない。全試料に
ついて100%伸び時の引張応力を測定した。これま
た、押出試料に関しては、Aグループの10個の試料
(縦方向で測定)と、Bグループの10個の試料(横方
向で測定)とはいずれの引張応力測定値でも重なり合い
が起こらなかった。この両グループの平均引張応力測定
値の差異は3.5psiであった。対照的なのは、試料
C、DおよびEの場合、平均引張応力の測定値の最大差
異は僅かに約0.25psiであった。
【0029】実施例1および2で説明して、図7および
8で図示している引張強度の結果によると、本願で開示
されている手法に従って作られた皮膚用バリヤーは、押
出バリヤーを縦方向と横方向とで半径方向で測定すると
きに現れる大きな誤差とは対照的に、いろいろな半径方
向でのバリヤー物質の強度特性は実質的に同じディスク
となることが判る。本発明の射出/圧縮成形法によって
作られるバリヤーのこのような均一性は、バリヤー挙動
と機能において重要である他の特性が半径方向において
更に大きい均一性と関連すると思われる。例えば、バリ
ヤー物質は貯蔵時に収縮をすることが多いから、押出し
たバリヤー物質についてはそのような収縮は横方向より
も縦方向の方が傾向が大きいことは指摘されてきた。押
出した物質の円形状バリヤーの場合、このことは、収縮
は他方向よりも半径方向だけが大きいという傾向がある
のに対して、本発明で実施するバリヤーでは収縮は比較
的均一であるとみなされることを意味している。流体の
は移行、膨潤、収縮およびエロージョンのような他の特
性が比較的均一なことは、これらの程度の全体について
必ずしも完全に判っている訳ではないが、押出バリヤー
の場合よりも全半径方向でより均一であるとも考えられ
る。
【0030】分子配向に関しては、図8に示すデータに
よると、試料グループC、DおよびEの全ての垂線がグ
ループAの垂線よりも上へ伸びているので、射出/圧縮
成形バリヤー体は放射状方向に配向され易いことを示唆
し、このことは我々のプロセスに従って作られるヒドロ
コロイドディスクの場合、全放射状方向の強度は従来の
押出ディスクの縦方向−−従来法で最も強度が出る方向
−−の強度以上であることを意味してい。図7で見られ
るデータについては同じ現象は観察されないが、両者の
形態から1つの重要な事実が明らかになる、即ちそれ
は、或る押出バリヤーディスクとは違って、我々のプロ
セスで形成したディスクは、分子配向と直接関係し、し
かもバリヤーディスク20’の比較的大きい環状の外側
ゾーン22では全放射状方向(360°の円弧全面を放
射状方向に)で実質的に均一という1つの重要な物理的
特性(引張強度)を持つことである。
【0031】図9において、数字30が本発明を実施す
るための装置の全体を指している。この機械は、固定式
の上部定盤部材21と、垂直可動型の下部定盤部材32
を含む。油圧手段、または他の適当な駆動手段が、両部
材の概ね水平な両面31aおよび32a間の間隔を図9
で示す最大間隔として、部材32を間欠的に上下させ
る。供給ロール35からのウェブ34は下部部材面の両
端まで伸びて、最終的には巻取りロール36に巻き直さ
れる。第2ウェブ37は供給ロール38から出て、上部
部材内に付いているガイドロール39−42の上を走
り、次いでウェブ39は両部材の隙間をくぐり抜けて最
終的には巻取りロール36に巻直される(ウェブ34と
37は、説明を単に判り易くするために巻取りロールの
近くでは少し離れて模式的に示されている)。
【0032】逐次型の作業ステーションがその機械には
設けてあり、第1ステーションは射出ステーションで、
このステーションで計量されたバリヤー物質が第1ウェ
ブ34の上へ堆積され、次の第2ステーションは圧縮成
形ステーションで、このステーションでは前記の堆積さ
れた量のバリヤー物質が第1ウェブ34と第2ウェブ3
7の間で所望の形状に圧縮される。
【0033】本発明の方法の実施に当たっての作業要素
の機能は独自と思われけれども、射出ステーションでの
作業要素は従来からのものである。駆動手段45は加熱
されたバリヤー物質を通路46経由でノズル47へ送
る。空気シリンダー49とコンプレサー50、または他
の適当な手段によって作動する仕切弁48は、間欠的に
この弁を上下して、ノズルから、計量されたバリヤー物
質が部材32の水平な上面で支持されながら移動できる
下部の第1ウェブ34の上へ噴射できる。このバリヤー
物質は適当な貯蔵部51の中に蓄えられ、加熱される。
最適温度は、考慮される特定の配合によって決まるけれ
ども、加熱すると、バリヤー物質の流動性が向上する。
一般的に、120ないし260°Fの範囲内の温度が効
果的と考えられる。
【0034】圧縮ステーションでは、上下部材31、3
2の少なくとも1つに成形対象のウエハー形状のキャビ
ティを持つダイ(die)が設えてある。図9では、ダ
イ55は、下部の垂直移動式定盤部材32に付いている
凹部の中で取り外しの利くように支持されている。上部
定盤部材31は固定式でかつダイ55に平行な平らな面
56を持つ。示される配置は特に便利と考えられるが、
もし望むならば、むしろ上部部材に取り外しの利く型ダ
イ55が取り付けられてもよいし、或いは別法として上
下両部材にそのようなダイを取り付けてもよいことは理
解されなければならない。示されている配置は図2−4
で示されるタイプの体線適合型ウエハーを作るには特に
有用であり、各ウエハーの片側のみが体線適合型、即ち
段差があり、その反対側は水平または平坦である。。
【0035】図10〜13はバリヤーウエハーの射出/
圧縮成形に於ける段階の順序を図示している。図10を
見ると、定盤部材32が下方へ動き始めるときバルブゲ
ートが開く。加熱されたバリヤー物質60がノズル47
から第1ウェブ34の上へ噴射されて、上下両部材の間
隔が最大に達するまで、その噴射は続く。次にバルブが
閉じると、小塊、即ち盛り上がり試料バリヤー物質61
がウェブ34の上に残される(図11)。第2ウェブ3
7は、柔らかいバリヤー物質が堆積した個所を通らなく
てむしろ第1ステーションを過ぎた領域にあるウェブ3
4に向かって接近する。
【0036】上下定盤部材の間隙が最大になると、両ウ
ェブ34および37は、前方へ割出してバリヤー物質の
小塊61を金型取付板55上の中央部へ移動させる。上
部ウェブ37も前方へ割出しするので、バリヤー物質の
小塊、即ち集合体は両ウェブの間に配置される(図1
2)。
【0037】この時点で、駆動手段33が作動して下部
定盤部材32を上方へ移動させ、この隙間を狭めてバリ
ヤー物質を圧縮するので、このバリヤー物質は金型キャ
ビティ58の中で全放射状方向に外へ向かって流動する
(図12、13)。小塊61の中のバリヤー物質の量
は、小塊を入れることができるキャビティ空間を丁度充
填するか、または殆ど充填するように、正確に制御でき
る。この結果が、後続の縁取り作業中に発生するバリヤ
ー物質の廃棄物が全くないか、または実質的にないこと
になる。代法としては、バリヤー物質の量を制御してバ
リヤー物質を入れることができるキャビティ空間より僅
かに多めにすることができ、それによって後続のステー
ションで縁取りしなければならない、バリヤー物質の周
縁バリが発生するが、打抜きステーションで廃棄するバ
リヤー物質の量は、やはり極めて少なく、しかも押出し
たバリヤー物質の打抜きの際に通常、経験する量と比較
して極めて採るに足らない量である。
【0038】下部定盤部材32が上部定盤部材31から
離れた時に次のバリヤー物質が第1ステーションに堆積
されることでこの手順が繰り返される。圧縮ステーショ
ンで成形された完成に近いウエハーは、このステーショ
ンから図11の直後の割出し段階へ移される。
【0039】再度、図9に戻ると、完成ウエハー10
は、打抜き用ロール60、61またはいずれか他の適当
な打抜き手段によって、割出し前進するウェブから打抜
かれる。残部のウェブ34および37は巻取りロール3
6に巻かれる。
【0040】他のステーションを、圧縮と打抜きステー
ションとの間に入れてもよく或いは打抜きステーション
の後に置いてもよい。例えば、図9の仮想線63で示す
ように、印刷ステーションを圧縮と打抜きステーション
との間に入れて、最終ウエハーの外層となる、ウェブ部
の片面または両面に適当な印しを印刷してもよい。同様
に、ウエハー10を小袋または他の物品に付けるため、
或いはこのウエハーを適当な包装紙で包装するため、或
いは他の加工作業をするための加工ステーション64を
打抜きステーションを過ぎて付設してもよい。言い替え
れば、図9に示す射出/圧縮成形システムは、ウエハー
が一つの部品に過ぎない製品作りにおいて、打抜きステ
ーションと印刷ステーション63さえも組み合わせて、
前記ウエハーをこの時に利用する製造ラインのウエハー
製造区画に過ぎないとしてもよい。
【0041】かなり高価なバリヤー物質の廃棄物を発生
させないか或いは減らすのに加えて、本発明で開示した
加工法は従来の押出方法よりも優れた別の重要な長所を
持つ。例えば、1つの製造ラインを操業の中断して別の
体線適合型を持つ多量のウエハーを製造することが望ま
しい場合には、このことは、ダイ55を取り外してこの
ダイを別の体線適合型のキャビティを持つダイと交換す
ることによって簡単に実施できる。各ウエハーに要求さ
れるバリヤー物質の量が同じかどうか、ウエハーの外径
は変わるがとにかくウエハーを作るために必要な変更点
や必要な時間が従来の押出作業において1つの製品から
別の製品へ変更するに当たって通常経験するよりも少な
いかどうかによって決まるけれども、射出ステーション
および打ち抜きステーションで対応する変更をしなけれ
ばならないこともあり、しなくて済むこともある。
【0042】示した図の中で、ウェブ37の物質は最終
的には、各完成ウエハーの剥離可能な裏打ち層12とな
ること、一方、ウェブ34の物質はこのような各ウエハ
ーの被覆層となることは明白と思われる。既に述べたよ
うに、このような物質は製品要件によって著しく変わる
けれども、一般的に、もし製品を図2〜4に示すような
体線適合型にしようとすれば、ウエハーの体線適合型の
方の面(または両面)用に選ばれる物質は、圧縮成形ス
テーションにおいて金型キャビティの形状を容易に写し
出すことができるような柔軟でかつ変形し易くなければ
ならない。
【0043】図9〜13に示すような配置が好ましい配
置であると思っても、射出と圧縮成形ステーションを離
す必要はない。図14〜16に示す第2実施態様では、
2つのステーションが組み合わせられて、ウェブの前進
割出しをすくことなく射出(バリヤー物質を堆積するこ
と)も圧縮(放射状方向に移動させることによってこの
バリヤー物質を体線適合型すること)も起こる。
【0044】他の実施態様の方法において、下部ウェブ
134は既に説明したウェブ34と同じでもよいが、下
部、即ち第2ウェブ137はウェブ37と違って、一定
間隔の穴、即ち開口部70を持つ。射出段階では、加熱
されたバリヤー物質60はノズル47によってウェブ開
口部70を通って噴射、即ち供給される(図15)。充
分な量のバリヤー物質の小塊がウェブ134の上へ噴射
されると、下部定盤部材132が上部定盤部材131へ
向かって上へ移動して両方の定盤の隙間を閉じ、次にこ
のバリヤー物質を図16の矢印71の方向で放射状に外
へ移動させる。
【0045】下部定盤部材には、金型55のキャビティ
58の場合と同じでよい、キャビティ158を持つ取り
外しの利く金型155が付いていて、唯一の違いは、金
型155の中心が上部ウェブ137の射出開口部の真下
でかつ射出ノズル47の下になるように金型155が配
置されているので、射出と圧縮段階の間に前進割出しは
必要ないということである。
【0046】第1実施態様に関して説明したような同じ
方法で、射出段階および圧縮段階を別々のステーション
で行うことにより図15および16に示すこれらの段階
を、実施できることは明かであると思われる。この場
合、第1実施態様よりも優れた唯一の大きな違いは、上
部ウェブには穴が開けられていて、図15に示す方法で
上部ウェブの開口部を経由してバリヤー物質が噴射され
ながら射出ステーションを通過する(避けることなく)
ことであろう。
【0047】打抜き作業中にバリヤー物質の廃棄物が出
るかどうかは打抜き線の位置によって殆ど決まる。例え
ば、図17は、図16の打抜き線“d”に沿って打抜か
れた外縁部を持つウエハーを示している。 バリヤー物
質が完成ウエハーの打ち抜き縁まで伸びて、バリヤー物
質が極く少量ながらこのウェブに付いて残ったまま、ス
クラップとして廃棄しなければならない。他方、もし打
抜き線が更に外側の、バリヤー物質の外端部か、または
それよりも少しだけ外側にあれば(図16で“d’”で
表されているように)、この時は、バリヤー物質からは
全く廃棄物は発生しなくて完成製品は図18に示す外観
と比較的似た外観を持つ。このような条件のもとでは、
バリヤー物質はウエハーの外端部に達しないで終わって
いる場合があり、ウエハーの外層は、バリヤー物質の周
縁部とは関係なく互いに接触できる。
【0048】前述の中で我々は説明を目的としてかなり
詳細に本発明の実施態様を開示してきたけれども、これ
らの委細の多くは本発明の技術思想および適用範囲を逸
脱することなく変更してもよいことは当業者には理解さ
れるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来型の押出技術によって作られる従来のウエ
ハーバリヤー層の平面図である。
【図2】本発明の射出/圧縮成形法によって作られるウ
エハーの斜視図である。
【図3】本発明の射出/圧縮成形法によって作られるウ
エハーの斜視図である。
【図4】図2の線4−4に沿った断面図である。
【図5】本発明に開示された方法により作られるウエハ
ーの平らなバリヤー層を示す平面図である。
【図6】図7及び8のチャートを解析するための手がか
りを示す図である。
【図7】従来の押出法によって作られた皮膚用バリヤー
物質と、本発明の射出/圧縮成形法によって作られた同
一組成物の皮膚用バリヤー物質とを比較する10%伸び
時の引張応力特性を示す図である。
【図8】従来の押出法によって作られた皮膚用バリヤー
物質と、本発明の射出/圧縮成形法によって作られた同
一組成物の皮膚用バリヤー物質とを比較する10%伸び
時の引張応力特性を示す図である。
【図9】本発明の方法を実施するための製造装置を示す
一部破断側面図である。
【図10】本発明の方法の逐次段階を示す製造装置の一
部破断側面図である。
【図11】本発明の方法の逐次段階を示す製造装置の一
部破断側面図である。
【図12】本発明の方法の逐次段階を示す製造装置の一
部破断側面図である。
【図13】本発明の方法の逐次段階を示す製造装置の一
部破断側面図である。
【図14】本発明の第2の実施形態に係る製造方法を実
施するのに必要なウェブの特性を示す図である。
【図15】第2の実施形態に係る方法の、堆積と配置と
の同時段階を概略的に示す図である。
【図16】第2の実施形態における圧縮段階を示す図で
ある。
【図17】完成ウエハーを示す断面図である。
【図18】他の完成ウエハーを示す断面図である。
【符号の説明】
10 体線適合型ウエハー 11 バリヤー物質コア層 12 剥離シート 13 被覆層 34 第1ウェブ 35、38 供給ロール 36 巻取りロール 37 第2ウェブ 47 ノズル 55 金型 60 バリヤー物質
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラリー・アール・デキャンプ アメリカ合衆国、イリノイ州、ワーコン ダ、バーンスワロー 23782 (72)発明者 カラ・ケイ・ストイク アメリカ合衆国、イリノイ州、デ・プレー ン、フェデラル・コート 9021 (72)発明者 エリク・ディ・エリンソン アメリカ合衆国、イリノイ州、マウント・ プロスペクト、ノース・ラッセル・ストリ ート 121

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)内部に分散された1つ以上のヒド
    ロコロイドの粒子を有し且つ上部および下部表面を有す
    る、柔らかくて、しなやかな接着性物質の薄いバリヤー
    層と、(b)前記バリヤー層の一方の表面全面に広がる
    可撓性の被覆層と、(c)前記バリヤー層の他方の表面
    全面に広がる取り外し自在の剥離シートとから成る接着
    性ウエハーにおいて、 ウエハーが中央ゾーンと環状の外部ゾーンを有し、前記
    外部ゾーン内の前記バリヤー層の接着性物質が前記中央
    ゾーンの周りの360°の円弧全面に放射方向に概ね均
    一な分子配向を持ち且つ前記全放射方向で測定されたと
    きに実質的に均一な引張強度を有することを特徴とする
    皮膚用接着性ウエハー。
  2. 【請求項2】 前記外部ゾーンの領域が、前記中央ゾー
    ンの領域よりも実質的に広い請求項1に記載のウエハ
    ー。
  3. 【請求項3】 前記バリヤー層の前記表面の少なくとも
    1つが体線適合型であり且つ前記表面と接触する前記被
    覆層または前記剥離シートが前記バリヤー層の形状に追
    従する請求項1に記載のウエハー。
  4. 【請求項4】 皮膚用バリヤー物質のコア層およびこの
    コア層の両面上に少なくとも2つの外層を持つウエハー
    の製造方法において、 柔らかくて、変形可能な皮膚用バリヤー物質の小塊を、
    水平な平面に概ね沿って伸びて第1定盤によって支持さ
    れる可撓性の第1ウェブの上へ堆積し、 可撓性の第2ウェブの上にある第2定盤によって第2ウ
    ェブを裏打ちしながら第2ウェブを第1ウェブ及び前記
    小塊の上に配置し、 その後、第1及び第2定盤の間の間隔を狭めて皮膚用バ
    リヤー物質の前記小塊を圧縮することにより、前記小塊
    の堆積物の元の位置の周りの360°に広がる方向に放
    射状に外側へ皮膚用バリヤー物質の大部分を移動させる
    ことを特徴とするウエハーの製造方法。
  5. 【請求項5】 少なくとも一方の定盤が、ウェブの方向
    に向き合うような形状の金型キャビティを持つ請求項4
    に記載の方法。
  6. 【請求項6】 金型キャビティが、ウエハーの形状を決
    定する輪郭を持ち、前記小塊が、前記小塊の圧縮工程の
    開始時にキャビティに関して中央に配置される請求項5
    に記載の方法。
  7. 【請求項7】 堆積工程が、皮膚用バリヤー物質を金型
    キャビティの外縁まで或いは僅かに超えて移動させるの
    が充分な所定量だけの皮膚用バリヤー物質を堆積するこ
    とを含む請求項5に記載の方法。
  8. 【請求項8】 キャビティは、第1定盤に設けられてい
    る請求項5に記載の方法。
  9. 【請求項9】 第1定盤が第2定盤に対して往復移動自
    在であり、圧縮工程は、第2定盤の位置が固定されたま
    ま第1定盤を第2定盤へ向けて上方へ移動することを含
    む請求項5または8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 第2ウェブを第1ウェブの上で且つ前
    記小塊の上へ配置する工程は、前記小塊が第1ウェブの
    上へ堆積されると同時に行われる請求項4に記載の方
    法。
  11. 【請求項11】 第2ウェブに孔が設けられ、堆積工程
    中に皮膚用バリヤー物質がこの孔を通って第1ウェブの
    上へ移動される請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 第2ウェブを第1ウェブの上で且つ前
    記小塊の上へ配置する工程は、前記小塊が第1ウェブの
    上へ堆積される工程の完了後に行われる請求項4に記載
    の方法。
  13. 【請求項13】 堆積工程が第1作業ステーションで行
    われ、配置および圧縮工程が第2作業ステーションで行
    われ、堆積工程が完了された後に第1ウェブが第1ステ
    ーションから第2ステーションへ進む請求項12に記載
    の方法。
  14. 【請求項14】 第2ウェブが孔を有しない請求項13
    に記載の方法。
  15. 【請求項15】 皮膚用バリヤー物質は周囲温度よりも
    高く加熱されてその流動性が増加し、堆積、配置、およ
    び圧縮工程中は皮膚用バリヤー物質が、加熱された状態
    で増加した流動性を持つ請求項4に記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記小塊物質を圧縮して放射状に移動
    する工程の後に、ウェブからウエハーを裁断する請求項
    4に記載の方法。
  17. 【請求項17】 裁断工程が、皮膚用バリヤー物質の外
    側への移動限界内にある線に沿った裁断を含む請求項1
    6に記載の方法。
  18. 【請求項18】 裁断工程が、皮膚用バリヤー物質の外
    側への移動限界の外側の線に沿ってウェブを裁断する請
    求項16に記載の方法。
  19. 【請求項19】 裁断工程がウエハーにある中央開口部
    を同時に裁断する工程をも含む請求項16に記載の方
    法。
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