WO2019230175A1 - 微細中空突起具の製造方法、及び微細中空突起具 - Google Patents

微細中空突起具の製造方法、及び微細中空突起具 Download PDF

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WO2019230175A1
WO2019230175A1 PCT/JP2019/013597 JP2019013597W WO2019230175A1 WO 2019230175 A1 WO2019230175 A1 WO 2019230175A1 JP 2019013597 W JP2019013597 W JP 2019013597W WO 2019230175 A1 WO2019230175 A1 WO 2019230175A1
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WO
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fine hollow
protrusion
sheet
forming
hollow projection
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Application number
PCT/JP2019/013597
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴利 新津
智志 上野
Original Assignee
花王株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a fine hollow protrusion and a fine hollow protrusion.
  • Patent Document 1 discloses a process of placing a resin body on an elastic body having a predetermined hardness, and puncturing the elastic body by passing a fine needle through the resin body from the back side of the elastic body while heating.
  • a method of manufacturing a fine nozzle is described, which includes a step and a step of continuing heating with the fine needle punctured and then cooling to solidify the resin body.
  • Patent Document 2 describes a method for manufacturing a microneedle array, in which a microneedle array is formed on a planar material using a bottom-shaped structure having a horizontal base surface and a plurality of micro struts.
  • the manufacturing method described in Patent Document 2 includes a step of continuously deforming the planar material until a part of the planar material comes into contact with the horizontal base surface while heating the micro struts and the planar material.
  • a microneedle array is manufactured by forming a fine protrusion on one surface of a substrate by a thermal imprint method and then forming a through hole in the fine protrusion by a laser method to form a fine hollow protrusion. A method is described.
  • the present invention is a method of manufacturing a fine hollow projection tool including a sheet portion and a fine hollow projection protruding from the sheet portion and hollow inside.
  • a second material different from the first material is partially disposed on a base material sheet formed from the first material, and the base material sheet and the second material are laminated.
  • a protrusion is formed so as to form a fine hollow protrusion protruding from the other surface side of the intermediate sheet by piercing a convex mold having a heating means into the other material laminated portion from the one surface side of the intermediate sheet.
  • a process is provided.
  • the sheet portion is a part of the base sheet formed of the first material.
  • the first material or the second material is a skeleton-forming material containing a thermoplastic resin.
  • a skeleton that maintains the three-dimensional shape of the fine hollow protrusions is formed by the skeleton-forming material.
  • the present invention is a fine hollow projection tool including a sheet portion and a fine hollow projection protruding from the sheet portion and hollow inside.
  • the fine hollow protrusion is formed of a skeleton-forming material in which the skeleton that maintains its shape includes a thermoplastic resin.
  • the skeleton forming material or the coating material that covers the surface of the fine hollow protrusion is a material different from the first material that forms the sheet portion, and is partially disposed in a plan view of the fine hollow protrusion. Formed from the second material.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the first embodiment of the fine hollow projection tool of the present invention.
  • 2A is a perspective view of one protrusion shown in FIG. 1
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG. 2A.
  • FIG. 3 (a) is an explanatory view showing a method for measuring the tip diameter of the protrusion of the hollow protrusion shown in FIG. 2 (b), and FIG. 3 (b) shows a case where the protrusion has a tip opening. It is explanatory drawing which shows the measuring method of the front-end
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the first embodiment of the fine hollow projection tool of the present invention.
  • 2A is a perspective view of one protrusion shown in FIG. 1
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line II-II shown in FIG. 2A.
  • FIG. 3 (a) is an explanatory view showing a
  • FIG. 4 (a) is a perspective view showing a fine hollow projection tool in which one fine hollow projection is formed per one other material arrangement portion in which the second material according to the present invention is arranged
  • FIG. ) Is a perspective view showing a fine hollow projection having a plurality of fine hollow projections formed on one other material arrangement portion.
  • FIG. 5 (a) is a perspective view showing a fine hollow projection tool having a plurality of other material arrangement portions in which different second materials are arranged, and one fine hollow projection is formed per one other material arrangement portion.
  • FIG. 5 (b) is a perspective view showing a fine hollow projection tool in which a plurality of fine hollow projections are formed on one other material arrangement portion.
  • FIG. 6A to 6D are cross-sectional views showing the fine hollow protrusions according to the second embodiment of the fine hollow protrusion tool of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an outline of a manufacturing apparatus used in the first embodiment of the manufacturing method of the fine hollow projection tool of the present invention, which is the manufacturing method of the fine hollow projection tool shown in FIG. 8 (a) to 8 (c) are diagrams illustrating a process for manufacturing a fine hollow projection tool using the manufacturing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method for measuring the convex tip angle.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a process of manufacturing the fine hollow protrusion using the other material laminated portion forming portion different from the embodiment shown in FIG. FIGS.
  • FIGS. 13A to 13C are views corresponding to FIG. 8 showing a process of forming protrusions in a direction in which the convex insertion direction is different from that in FIG.
  • a base material sheet made of a resin material is obtained by piercing a needle-like convex portion or by punching the needle-like shape while softening the sheet-like resin material by heating.
  • a fine hollow protrusion having a fine protrusion formed on one surface is manufactured. Since the resin material has high rigidity unless heated to the softening point, the entire fine protrusion including the base sheet and the protrusion is a hard product.
  • a microprojection tool is used for a patch to be applied to a body surface such as the skin or the vicinity of a joint, for example, it is difficult to apply it so as to follow the skin or the joint because the base sheet has high rigidity. It is.
  • FIG. 1 shows a microneedle array 1M having a plurality of fine hollow protrusions 3 (protrusions 3), which is a first embodiment of the fine hollow protrusion tool of the present invention.
  • the fine hollow projection tool according to the first embodiment is referred to as a “fine hollow projection tool 10a”.
  • the microneedle array 1M includes a sheet portion 2 and a fine hollow protrusion 3 that protrudes from the sheet portion 2 and has a hollow inside.
  • the fine hollow protrusion 3 is also simply referred to as the protrusion 3.
  • the number of the protrusions 3, the arrangement of the protrusions 3, and the shape of the protrusions 3 are not particularly limited.
  • the microneedle array 1 ⁇ / b> M according to the present embodiment is preferably configured so that a plurality of protrusions 3 are arranged
  • the frustoconical protrusions 3 are arranged in an array (matrix). Specifically, nine protrusions 3 arranged in an array (matrix) form three rows in the Y direction, which is a direction (vertical direction of the base material sheet 20) for transporting a base material sheet 20 to be described later.
  • FIG. 2A is a perspective view of the microneedle array 1M in which attention is paid to one protrusion 3 among the array-shaped protrusions 3 of the microneedle array 1M
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG.
  • the protrusion 3 has a hollow interior. Specifically, the opposite side of the portion of the sheet portion 2 where the protrusion 3 is disposed is open, and a hollow space V is formed through the sheet portion 2 and extending into the protrusion 3. .
  • the space V inside the protrusion 3 is formed in a conical shape corresponding to the outer shape of the protrusion 3.
  • the protrusion 3 has a conical shape in the fine hollow protrusion 10a, but may have a truncated cone shape, a columnar shape, a prism shape, a pyramid shape, a truncated pyramid shape, or the like other than the conical shape.
  • the fine hollow protrusion 3 protrudes from the sheet portion 2 from the viewpoint of inserting the tip of the protrusion 3 into the stratum corneum of the skin at the shallowest point and deeply into the dermis.
  • the height H1 [see FIG. 2 (b)] is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.02 mm or more, and preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less. Is preferably 0.01 mm or more and 10 mm or less, and more preferably 0.02 mm or more and 5 mm or less.
  • the protrusion 3 has an average thickness T1 of preferably 0.005 mm or more, more preferably 0.01 mm or more, and preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.5 mm or less. Is preferably 0.005 mm or more and 1.0 mm or less, more preferably 0.01 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the sheet portion 2 has a thickness T2 of preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.02 mm or more, and preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.7 mm or less. Is preferably 0.01 mm or more and 1.0 mm or less, more preferably 0.02 mm or more and 0.7 mm or less.
  • the tip diameter of the protrusion 3 of the fine hollow protrusion 10a is preferably 0.001 mm or more, more preferably 0.005 mm or more. And it is preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.3 mm or less, specifically preferably 0.001 mm or more and 0.5 mm or less, more preferably 0.005 mm or more and 0.3 mm. It is as follows.
  • the tip diameter of the protrusion 3 of the fine hollow protrusion 10a is measured as follows.
  • a location where the one side 1a is separated from the virtual straight line ILa is obtained as the first distal point 1a1
  • a location where the other side 1b is separated from the virtual straight line ILb is obtained as the second distal point 1b1.
  • the length L of the straight line connecting the first tip point 1a1 and the second tip point 1b1 thus determined is measured using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope, and the measured length of the straight line is measured.
  • SEM scanning electron microscope
  • the plurality of protrusions 3 arranged in an array (matrix) on the upper surface of the sheet-like sheet portion 2 has a uniform center-to-center distance in the vertical direction (Y direction), as shown in FIG.
  • the center distance in the X direction is preferably uniform, and the center distance in the vertical direction (Y direction) and the center distance in the horizontal direction (X direction) are preferably the same distance.
  • the center-to-center distance in the longitudinal direction (Y direction) of the protrusion 3 is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.05 mm or more, and preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less.
  • the distance between the centers of the protrusions 3 in the lateral direction (X direction) is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.05 mm or more, and preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less.
  • it is preferably 0.01 mm or more and 10 mm or less, and more preferably 0.05 mm or more and 5 mm or less.
  • the fine hollow protrusion 3 is formed of a skeleton forming material in which the skeleton 30 that maintains its shape includes a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin contained in the skeleton forming material includes poly fatty acid ester, polycarbonate, polypropylene, polyethylene, polyester, polyamide, polyamideimide, polyetheretherketone, polyetherimide, polystyrene, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, nylon resin , Acrylic resins and the like, or combinations thereof, and polyfatty acid esters are preferably used from the viewpoint of biodegradability.
  • Specific examples of the polyfatty acid ester include polylactic acid, polyglycolic acid, and combinations thereof.
  • the skeleton forming material of the protrusion 3 is a material different from the first material forming the sheet portion 2, and is partially arranged in a plan view of the fine hollow protrusion 10a. Formed from the second material.
  • the skeleton 30 of the fine hollow projection is formed from the second material partially disposed on the plane of the sheet portion 2, and the first material that forms the sheet portion 2 with the second material. Are different from each other.
  • the skeleton 30 of the fine hollow protrusions maintains the three-dimensional formation of the fine hollow protrusions.
  • the first material is a material for forming the sheet portion 2
  • the second material is a skeleton forming material for the protrusion 3
  • the second material is a fine hollow protrusion. It is partially arranged in plan view of the tool.
  • the rigidity of the sheet portion 2 and the protrusion 3 of the fine hollow protrusion 10a can be made different from each other.
  • the first material forming the sheet portion 2 is a flexible material that can form the flexible sheet portion 2 such as a nonwoven fabric
  • the second material is the first material.
  • the second material is partially disposed on the sheet portion 2, the entire sheet portion 2 has high flexibility. Since the sheet
  • Examples of the flexible material that can form the flexible sheet portion 2a include a nonwoven fabric, a resin film, a laminate of two or more types of nonwoven fabric, a laminate of a resin film and a nonwoven fabric, and the like.
  • Examples of the nonwoven fabric include nonwoven fabrics produced by various known production methods, such as air-through nonwoven fabric, spunlace nonwoven fabric, spunbond nonwoven fabric, melt blown nonwoven fabric, needle punch nonwoven fabric, and heat roll nonwoven fabric.
  • the non-woven fabric is preferably composed of synthetic fibers.
  • Examples of the constituent resin of the synthetic fibers include polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), and polybutylene terephthalate (PBT).
  • the sheet portion 2a is preferably a flexible material having stretchability.
  • a flexible material include nonwoven fabrics containing elastic fibers, that is, stretchable composite nonwoven fabrics and stretchable nonwoven fabrics.
  • an inelastic fiber layer composed of substantially inelastic fibers is disposed on at least one surface of an elastic fiber layer containing elastic fibers, and both fiber layers are composed of fibers constituting the elastic fiber layer. It is the nonwoven fabric joined by heat fusion in the state which maintained the form.
  • the stretchable nonwoven fabric is a nonwoven fabric in which a large number of elastic filaments arranged so as to extend in one direction without crossing each other are bonded to the stretchable nonwoven fabric over their entire length in a substantially non-stretched state.
  • the elastic fiber a fiber made of a thermoplastic elastomer such as styrene elastomer, polyolefin elastomer, polyester elastomer or polyurethane elastomer, or an elastic resin such as rubber is used.
  • a fiber made of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyester (PET or PBT), polyamide or the like is used.
  • stretchable composite nonwoven fabric various known materials can be used.
  • stretchable sheet described in JP2008-179128A the stretchable sheet described in JP2007-22066A
  • JP2007- An elastic nonwoven fabric produced by the method for producing an elastic nonwoven fabric described in 22066, a laminated sheet described in JP-A-10-029259, and the like can also be used.
  • the fine hollow projection tool 10a has a portion where the second material is disposed on the sheet portion 2 including the projection 3.
  • the portion where the second material is arranged is also referred to as other material arrangement portion 25.
  • the entire second material may constitute the protrusion 3, or a part of the second material may constitute the protrusion 3.
  • the fine hollow protrusion 10 a has protrusions 3 formed on the other material arrangement portion 25.
  • the fine hollow projection tool 10a may have one projection formed on the other material arrangement portion 25.
  • a plurality of protrusions may be formed. In the fine hollow projection tool 10a shown in FIG.
  • a plurality of other material arrangement portions 25 are formed in a dotted shape in a plan view, and one projection 3 is formed in each of the other material arrangement portions. Yes.
  • a plurality of fine hollow protrusions 3 are formed in the other material arrangement portion 25 having a certain size in plan view.
  • the plurality of fine hollow protrusions 3 formed on one other material arrangement portion 25 may be arranged such that the distance between the centers in the vertical direction and the horizontal direction is in the above-described range in plan view.
  • the other material arrangement portion 25 may be formed on the entire surface of one side of the sheet portion 2, and is partially formed on one surface of the sheet portion 2 as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). It may be.
  • the basis weight of the second material 3a in the other material arrangement portion 25 is not particularly limited, and is appropriately set according to the dimensions of the fine hollow protrusions 3 and the like.
  • the fine hollow protrusion 10a may have a plurality of fine hollow protrusions 3 made of the same second material as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b).
  • the second material may have a plurality of fine hollow protrusions 3A and 3B that are different from each other.
  • the second material has a plurality of different fine hollow projections 3A and 3B, for example, as shown in FIG. 5A, one projection is formed for each of the other material arrangement portions 25A and 25B.
  • a plurality of protrusions may be formed for each of the other material arrangement portions 25A and 25B.
  • fine hollow projection tool 10b the fine hollow projection tool according to the second embodiment.
  • the fine hollow projection tool 10b of the present embodiment is the first in that the projection is coated on the surface, specifically, the surface of the skeleton 30 with a coating material.
  • the coating material can form a coating layer 32 that covers the surface of the protrusion 3.
  • the protrusion whose surface is covered with the coating layer 32 is also referred to as a coating-type protrusion 35.
  • the coating material that covers the surface of the protrusion is a material different from the first material that forms the sheet portion 2, and is partially in a plan view of the fine hollow protrusion 10b. It is formed from the arranged second material.
  • the first material forming the sheet portion 2 is a skeleton forming material for the protrusions 3. That is, the coating material is formed from the second material partially arranged on the plane of the sheet portion 2, and the first material that forms the sheet portion 2 and the skeleton 30 of the protrusion with the second material. The materials are different from each other.
  • the other material arrangement portion 25 is a portion in which the second material forming the coating layer 32 is laminated on the sheet portion 2.
  • the sheet portion 2 and the skeleton 30 of the projection are continuous.
  • the first material is a skeleton forming material of the protrusion
  • the second material is a skeleton forming material of the protrusion 3
  • the second material is formed of the first material.
  • This is a coating material for forming a functional covering layer 32 on the skeleton 30 of the formed protrusion. Since the coating layer 32 is formed on the surface of the skeleton 30 of the projection having high rigidity, the fine hollow projection tool 10b having such a configuration can puncture the coating layer 32 into the skin, and the function of the coating layer 32 sexual components can be effectively supplied into the skin. Therefore, it can be preferably used as a functional sheet agent provided with a functional component.
  • the coating material can form the coating layer 32, and the functional coating layer forming material which has functionality by itself can be used preferably.
  • the functional coating layer forming material include skin care materials having effects such as protection and healing on the skin.
  • the skin care material include hyaluronic acid and collagen.
  • the functional component include a sensory stimulating material that gives a sensory stimulus such as warmth and cold to the skin, and a vaccine preparation.
  • Examples of the sensory stimulating material include menthol and capsaicin.
  • a coating material one or a mixture of two or more selected from the above-mentioned materials can be used on the assumption that at least one of a functional coating layer forming material and a coating layer forming material is included. .
  • the coating layer 32 made of a coating material may be formed on the entire surface of the skeleton 30 of the protrusion as shown in FIG. 6A, or may be formed on a part of the surface of the skeleton 30. Also good. From the viewpoint of easily transferring the functional component into the skin, it is preferable that a coating layer 32 is formed on the surface of at least the tip of the skeleton 30 of the protrusion, as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, in the other material arrangement portion 25, the entire second material may constitute the coating layer 32. Further, in the other material arrangement portion 25, a part of the second material may constitute the covering layer 32.
  • the covering layer 32 may be formed using a single material as the second material. From the viewpoint of efficiently transferring a plurality of functional components from one protrusion into the skin, the coating layer 32 is preferably formed using a plurality of different materials as the second material. That is, the covering layer 32 is preferably formed of two or more second materials.
  • the coating layer 32 may be a multilayer coating layer 37 in which a plurality of different coating materials are laminated, or may have a plurality of coating portions 38A and 38B formed of different coating materials. .
  • the multilayer coating layer 37 may have a laminated structure of two or more layers as shown in FIG. 6C, or may have a laminated structure of three or more layers.
  • the covering portion 38 is arranged so as to divide the covering layer 32 into a plurality of regions in a plan view of the fine hollow protrusion 10b, and the boundary between the plurality of covering portions 38A and 38B is located at the tip of the protrusion 3. It is preferable. As shown in FIG. 6D, the coating layer 32 may have two or more coating portions 38 or may have three or more coating portions 38.
  • the other material arrangement portion 25 is a portion where the second material, that is, the coating material is partially arranged on the sheet portion 2.
  • the fine hollow protrusion 10b may have one coating-type protrusion 35 formed on the other material arrangement portion 25, and a plurality of coating-type protrusions 35 formed on the other material arrangement portion 25. May be.
  • the fine hollow protrusion 10b may include a plurality of coating-type protrusions 35 having the same coating material, or may include a plurality of coating-type protrusions 35 having different coating materials. That is, the fine hollow protrusion 10b includes a plurality of protrusions on which the covering layer 32 is formed, and the coating material forming the covering layer 32 may be the same or different. From the viewpoint of efficiently transferring a plurality of functional components into the skin using one fine hollow protrusion 10b, the fine hollow protrusion 10b in the present embodiment is different in the second material, that is, the coating material.
  • a plurality of coating-type protrusions 35 are preferably provided. In this case, for example, one projection may be formed per one other material arrangement portion, or a plurality of projections may be formed per one other material arrangement portion.
  • the other material arrangement portion 25 may be formed on the entire surface of one side of the sheet portion 2 or may be partially formed on one surface of the sheet portion 2.
  • the basis weight of the second material 3a in the other material arrangement portion 25 is not particularly limited, and is appropriately set according to the type and size of the coating-type protrusion 35.
  • the fine hollow protrusion 10b only needs to have at least a part of protrusions having any one of a single-layer coating layer, a multilayer coating layer, and a coating layer having a coating portion.
  • a coating-type protrusion and a protrusion that does not have a coating layer may be provided.
  • a part of the plurality of protrusions arranged in an array does not have a coating layer, and the remaining protrusions are coating-type protrusions.
  • the fine hollow protrusion 10b may be a combination of two or more of protrusions having a single coating layer, protrusions having a multilayer coating layer, and protrusions having a coating portion.
  • a part of the plurality of protrusions arranged in an array has a single-layer coating layer, and the remaining protrusions have a multilayer coating layer.
  • FIG. 7 shows an overall configuration of a manufacturing apparatus 100 used for carrying out the manufacturing method of the first embodiment.
  • the projection 3 in the fine hollow projection tool is very small, but for convenience of explanation, the projection 3 is drawn very large in FIG.
  • the manufacturing apparatus 100 includes an other material laminated portion forming portion that partially forms the other material laminated portion 26 in which the base material sheet 20 serving as the sheet portion and the second material 3a are laminated. 15, a protrusion forming part 40 for forming the protrusion 3 on the base sheet 20, a cooling part 60, and a release part 50 for extracting the convex mold 410.
  • the direction in which the base sheet 20 is transported is the Y direction
  • the direction orthogonal to the transport direction and the width direction of the transported base sheet 20 are transported in the X direction.
  • the thickness direction of the base material sheet 20 will be described as the Z direction.
  • the other material laminated portion forming portion 15 will be described with reference to FIG.
  • the other material laminated portion forming unit 15 is a device that partially arranges the second material 3 a serving as a skeleton forming material of the protrusion on one surface of the base sheet 20.
  • the other material laminated portion forming portion 15 is a coater 15a that coats the second material 3a on one surface of the base sheet 20, as shown in FIG.
  • the coater 15a includes a rotor 17 provided with a plurality of recessed portions 17a that can retain the second material 3a on the outer peripheral surface.
  • the coater 15a rotates the rotor 17 to apply the molten second material 3a retained in the recessed portion 17a to one side of the base sheet 20, so that the base sheet 20 and the second material 3a are coated.
  • the other material laminated portion 26 is laminated.
  • Concave portions 17a are formed in a dot shape on the outer peripheral surface of the rotor 17, whereby the second material 3a can be applied in a dot shape.
  • the rotor 17 is provided with heating means (not shown), and the second material 3a can be heated to be in a molten state.
  • the protrusion formation part 40 is demonstrated using FIG.7 and FIG.8.
  • the protrusion forming part 40 includes a convex part 41 having a convex part 410.
  • the convex mold 410 has heating means (not shown).
  • the convex mold 410 is a part that pierces the base sheet 20, and is arranged on the disk-shaped base part of the convex mold part 41 in this embodiment.
  • the convex part 41 is not limited to this form, and may be a convex part composed only of the convex mold 410, or may be a convex part 41 in which a plurality of convex molds 410 are arranged on a table-like support. good.
  • the convex portion 41 in this embodiment is arranged with the tip of each convex die 410 facing upward, and is movable up and down at least in the thickness direction (Z direction).
  • the convex portion 41 is preferably movable up and down in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown).
  • the heating means of the convex mold 410 only needs to be capable of heating to a temperature higher than the softening temperature of the projection skeleton-forming material or higher than the glass transition temperature of the projection skeleton-forming material.
  • the heating means may be provided on the convex mold 410 itself, or may be provided on a portion other than the convex mold 410 of the convex mold portion 41, and provided as a separate device from the convex mold portion. Also good.
  • the heating means is an ultrasonic vibration device in which a vibrator that ultrasonically vibrates the convex mold 410 is provided on the base portion of the convex mold portion 41.
  • the base sheet 20 is a sheet that becomes the sheet portion 2 included in the fine hollow protrusion 10a. That is, the sheet part 2 is a part of the base material sheet 20.
  • the base sheet 20 is made of a first material. As the first material, a flexible material that can form the sheet portion 2 can be used.
  • the thickness of the base material sheet 20 is equivalent to the thickness T2 of the sheet part 2 of the fine hollow projection tool 10a to be manufactured.
  • the 2nd material 3a forms the 1986
  • the method for manufacturing a fine hollow protrusion using the above-described apparatus 100 includes an intermediate sheet forming step for obtaining the intermediate sheet 23 and a protrusion forming step.
  • the belt-shaped base sheet 20 is fed out from the raw roll of the base sheet 20 and conveyed in the Y direction. And the base material sheet 20 is provided to an intermediate sheet formation process, being conveyed.
  • the intermediate sheet forming step the second material 3a in a molten state is partially disposed on the base sheet 20, and the other material stacking portion 26 in which the base sheet 20 and the second material 3a are stacked is formed. To do.
  • the coater 15a is used to partially apply the second material 3a in a molten state on one side of the base sheet, thereby forming the second on the base sheet 20.
  • the material is partially disposed to form the other material laminated portion 26.
  • the base material sheet on which the other material laminated portion 26 is formed is also referred to as an intermediate sheet 23.
  • the convex mold 410 having the heating means is brought into contact with the other material laminated portion 26 from one surface side of the intermediate sheet 23, and the skeleton forming material (second material 3a) of the projection is softened by heat.
  • the convex mold 410 is brought into contact with the one surface 21 side of the intermediate sheet 23, and the second material 3a is softened by heat. 410 is stabbed into the intermediate sheet 23 to form the protrusion 3 protruding from the other surface 22 side of the intermediate sheet 23.
  • one surface 21 of the intermediate sheet 23 is a surface opposite to the side on which the second material is disposed, and the other surface 22 of the intermediate sheet 23 is a surface on the side on which the second material is disposed. is there.
  • the operation of the heating means of the convex mold 410 is preferably performed from just before the convex mold 410 contacts the intermediate sheet 23 until just before the cooling process of the next process.
  • the operation of the convex part 41, the operation of the heating conditions performed by the heating means of the convex mold 410, and the like are controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100 of the first embodiment.
  • a skeleton that maintains the three-dimensional form of the fine hollow protrusions is formed by the second material.
  • the manufacturing method of this embodiment is different in the formation material of the base sheet 20 to be the sheet portion 2 and the skeleton formation material of the fine hollow protrusion, and the intermediate sheet forming step and the protrusion formation in which the other material laminated portion is partially arranged Therefore, it is possible to preferably manufacture a fine hollow protrusion including a sheet portion having rigidity of the first material and a protrusion having rigidity of the second material.
  • the fine hollow protrusion manufactured by the manufacturing method of the present embodiment may include a sheet portion having low rigidity and a protrusion having high rigidity. That is, the manufacturing method of the present embodiment can preferably manufacture the fine hollow protrusion 10a of the first embodiment described above. In this fine hollow projection tool 10a, since the second material is partially arranged on one surface of the sheet portion 2 to form projections, the entire sheet portion 2 can be made low in rigidity.
  • the second material 3a in the intermediate sheet forming step has fluidity. That is, the second material 3a is preferably in a molten state.
  • the viscosity of the second material 3a in the molten state is preferably 500 mPa ⁇ s or more, more preferably 1000 mPa ⁇ s or more, and preferably 100000 mPa ⁇ s or less, more preferably Is 50000 mPa ⁇ s or less, more specifically 500 mPa ⁇ s or more and 100000 mPa ⁇ s or less, more preferably 1000 mPa ⁇ s or more and 50000 mPa ⁇ s or less.
  • Viscosity was measured using a B-type viscometer (TVB-10, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). It is measured under measurement conditions of 4, 6 rpm and 60 seconds. Viscosity is measured at a temperature at which the second material can be maintained in a molten state.
  • B-type viscometer (TVB-10, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). It is measured under measurement conditions of 4, 6 rpm and 60 seconds. Viscosity is measured at a temperature at which the second material can be maintained in a molten state.
  • the convex mold 410 has a shape having a conical portion with a sharp tip corresponding to the outer shape of the conical protrusion 3 of the fine hollow protrusion 10a. That is, in the manufacturing apparatus 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 7, the convex portion 41 is a convex shape corresponding to the number and arrangement of the protrusions 3 of the fine hollow protrusion 10 a and the substantially outer shape of each protrusion 3. 410. Specifically, the convex portion 41 has nine conical convex shapes 410 corresponding to the nine frustoconical protrusions 3. In the projection forming process using such a convex portion 41, a plurality (9) of projections 3 are formed in an array.
  • the heating means of the convex mold 410 is an ultrasonic vibration device in the manufacturing apparatus 100 of the first embodiment.
  • the frequency of ultrasonic vibration by the ultrasonic vibration device is preferably 10 kHz or more, more preferably 15 kHz or more, and preferably 50 kHz or less, more preferably 40 kHz or less. Specifically, it is preferably 10 kHz or more and 50 kHz or less, and more preferably 15 kHz or more and 40 kHz or less.
  • the amplitude of the ultrasonic vibration is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, and preferably 60 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less, specifically, Is not less than 1 ⁇ m and not more than 60 ⁇ m, more preferably not less than 5 ⁇ m and not more than 50 ⁇ m.
  • the shape on the tip side of the convex mold 410 may be a shape corresponding to the outer shape of the desired protrusion 3.
  • the convex mold 410 of the convex mold portion 41 is formed such that its height H2 (see FIG. 7) is the same as or slightly higher than the height H1 of the fine hollow projection tool 1 to be manufactured, preferably 0.01 mm or more. More preferably, it is 0.02 mm or more, and preferably 30 mm or less, more preferably 20 mm or less, specifically, preferably 0.01 mm or more and 30 mm or less, more preferably 0.02 mm. It is 20 mm or less.
  • the convex mold 410 of the convex mold portion 41 has a tip diameter D1 (see FIG.
  • the tip diameter D1 of the convex die 410 of the convex die 41 is measured as follows.
  • the convex mold 410 of the convex mold portion 41 has a root diameter D2 (see FIG.
  • the convex mold 410 of the convex mold section 41 has a tip angle ⁇ of preferably 1 degree or more, more preferably 5 degrees or more, from the viewpoint that sufficient strength can be easily obtained.
  • the tip angle ⁇ is preferably 60 degrees or less, more preferably 45 degrees or less from the viewpoint of obtaining the protrusion 3 having an appropriate angle, and specifically, preferably 1 degree or more and 60 degrees or less. More preferably, it is 5 degrees or more and 45 degrees or less.
  • the tip angle ⁇ of the convex mold 410 is measured as follows.
  • a location where the one side 11a is separated from the virtual straight line ILc is obtained as the first distal point 11a1
  • a location where the other side 11b is separated from the virtual straight line ILd is obtained as the second distal point 11b1.
  • the length D1 of the straight line connecting the first tip point 11a1 and the second tip point 11b1 thus determined is measured using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope, and the measured length of the straight line is measured. Is the tip diameter of the convex mold 410.
  • the tip portion of the convex die 410 of the convex die 41 is observed as a SEM image shown in FIG. 9, for example, in a state where it is enlarged by a predetermined magnification using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope.
  • SEM scanning electron microscope
  • a virtual straight line ILc is extended along a straight line portion on one side 11a of both side edges 11a and 11b
  • a virtual straight line ILd is extended along a straight line portion on the other side 11b.
  • an angle formed between the virtual straight line ILc and the virtual straight line ILd is measured using a scanning electron microscope (SEM) or a microscope, and the measured angle is determined as the tip angle ⁇ of the convex mold 410 of the convex portion 41.
  • the convex part 41 is formed of a high-strength material that is difficult to break.
  • Examples of the material of the convex portion 41 include steel, stainless steel, aluminum, aluminum alloy, nickel, nickel alloy, cobalt, cobalt alloy, copper, copper alloy, beryllium copper, and beryllium copper alloy, or ceramic. .
  • the convex mold 410 can be inserted as shown in FIGS. 8A and 8B in the protrusion forming step. It is preferable to stab the convex mold 410 in the intermediate sheet 23 under the state of being supported by the support members 12 and 13 having the openings 12a and 13a.
  • the apparatus 100 includes support members 12 and 13 at a position corresponding to a predetermined position where the intermediate sheet 23 is conveyed, and the second support member 13 is provided on the one surface 21 side of the intermediate sheet 23 in addition to the intermediate sheet 23.
  • the first support members 12 are arranged on the surface 22 side.
  • the first and second support members are collectively referred to as a support member.
  • the support members 12 and 13 support a region other than the region where the convex mold 410 is inserted in the base sheet 20, in other words, a region other than the region where the protrusion 3 is formed in the base sheet 20.
  • each of the support members 12 and 13 is a plate-like member extending in parallel with the transport direction (Y direction), and a plurality of openings 12a and 13a through which the convex mold 410 of the convex mold portion 41 can be inserted. It is an opening plate which has.
  • the first and second support members 12 and 13 support the intermediate sheet 23 in a region other than the opening 12a.
  • each opening 13 a of the second support member 13 is arranged concentrically with each opening 12 a of the first support member 12. Accordingly, each of the openings 12a and 13a of the pair of first support member 12 and second support member 13 that sandwich the intermediate sheet 23 has a region where it overlaps in the thickness direction (Z direction).
  • the protrusion 3 is formed with the intermediate sheet 23 sandwiched, that is, in a state where both surfaces of the intermediate sheet 23 are supported.
  • the intermediate sheet 23 is formed on both surfaces 21 and 22 by the support member. As long as is held down.
  • the first material is a flexible material, the intermediate sheet 23 is particularly easily bent. From the viewpoint of further suppressing the bending of the intermediate sheet 23, it is preferable to pierce the intermediate sheet 23 with the convex mold 410 in a state where the intermediate sheet 23 is sandwiched.
  • the first and second support members 12 and 13 are formed so that one convex mold 410 is inserted into one opening 12a and 13a.
  • the opening diameters of the openings 12a and 13a are preferably 0.1 mm or more and 20 mm or less, and more preferably 0.2 mm or more and 10 mm or less.
  • the openings 12a and 13a of the two first and second support members 12 and 13 sandwiching the intermediate sheet 23 have the same opening shape, and both are circular.
  • the openings 12a and 13a are not particularly limited in the shape in plan view, and may be any shape such as a circle, an ellipse, and a quadrangle.
  • the shape of the two first and second support members 12 and 13 is not particularly limited, in the present embodiment, the first and second support members 12 and 13 are formed in the same shape and the same size.
  • the material constituting the two first and second support members 12, 13 may be the same material as the convex portion 41, or may be formed of a synthetic resin or the like.
  • the first and second support members 12 and 13 have an opening area larger than the cross-sectional area of the convex mold 410 so that a plurality of convex molds 410 in the convex mold portion 41 can be inserted into one opening 12a and 13a.
  • the first and second support members 12 and 13 have openings 12a and 13a having an opening area through which the plurality of protrusions 3 arranged in an array can be supported so that the periphery of the protrusion group can be supported. You may have one.
  • Each of the first and second support members 12 and 13 is movable in a direction in which the first and second support members 12 and 13 are in contact with the base sheet 20 and in a direction in which they are separated from each other.
  • the first and second support members 12 and 13 in this embodiment are movable up and down in the thickness direction (Z direction) by an electric actuator (not shown). Control of the operation of the first and second support members 12 and 13 is controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100.
  • the intermediate sheet 23 sandwiched between the first and second support members 12 and 13 is inserted with a plurality of convex molds 410 from the one surface 21 side.
  • the second support member 13 that is the second support member supports the intermediate sheet 23 from the one surface 21 side, and allows each convex mold 410 to pass through each opening portion 13a to contact the one surface 21 of the intermediate sheet 23.
  • the convex portion 41 is raised from the one surface 21 side (lower surface side) of the intermediate sheet 23 toward the other surface 22 side (upper surface side) while causing the ultrasonic vibration of each convex mold 410 to be expressed by the ultrasonic vibration device.
  • the convex mold 410 is pierced into the intermediate sheet 23 while suppressing the bending of the intermediate sheet 23 with the first support member 12 disposed on the other surface 22 side of the intermediate sheet 23. Then, as shown in FIG. 8B, the convex mold 410 penetrating the intermediate sheet 23 reaches the second material and generates heat due to friction of ultrasonic vibration to soften the second material. Rise. Thereby, the convex mold 410 forms the projection 3 that passes through each opening 12a of the first support member 12 and protrudes from the other surface 22 side of the intermediate sheet 23 (see FIG. 8C). The ultrasonic vibration of the convex mold 410 may appear when the convex mold 410 reaches the second material.
  • the skeleton forming material of the protrusion is the second material.
  • the heating temperature of the second material 3a by the convex mold 410 is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of the second material 3a used and lower than the melting temperature. It is preferably below the melting temperature. More specifically, the heating temperature is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, and preferably 300 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower. It is not less than 300 ° C and more preferably not less than 40 ° C and not more than 250 ° C.
  • the preferred heating temperature is applied as the temperature range of the contact portion between the convex 410 and the second material 3a when the second material 3a is heated using the ultrasonic vibration device as in the first embodiment. Is done.
  • the heating temperature of the convex mold 410 may be adjusted within the above-described range.
  • the glass transition temperature (Tg) is measured by the following method, and the softening temperature is measured according to JIS K-7196 “Softening temperature test method by thermomechanical analysis of thermoplastic film and sheet”. .
  • Tg glass transition temperature
  • the amount of heat is measured using a DSC measuring instrument to determine the glass transition temperature.
  • the measuring instrument uses a differential scanning calorimeter (Diamond DSC) manufactured by Perkin Elmer.
  • the measurement condition is that 20 ° C. is isothermal for 5 minutes, and then the temperature is increased from 20 ° C. to 320 ° C. at a rate of 5 ° C./min to obtain a DSC curve of the horizontal axis temperature and the vertical axis calorie.
  • glass transition temperature Tg is calculated
  • the glass transition temperature (Tg) of the second material 3a which is the skeleton forming material of the protrusion, means the glass transition temperature (Tg) of the constituent component of the second material.
  • the heating temperature of the second material by the heating means is at least the lowest glass transition temperature (Tg) of the plurality of glass transition temperatures (Tg). It is preferable that it is higher than the highest glass transition temperature (Tg) among the plurality of glass transition temperatures (Tg). Further, the softening temperature of the second material is the same as the glass transition temperature (Tg).
  • the heating temperature of the second material by the heating means is preferably at least the lowest softening temperature among the plurality of softening temperatures, and more preferably at least the highest softening temperature among the plurality of softening temperatures.
  • the heating temperature of the second material by the heating means is less than the lowest melting point among the plurality of melting points. Is preferred.
  • the insertion speed of the convex mold 410 is preferably 0.1 mm / second or more, more preferably 1 mm / second or more, and preferably 1000 mm / second or less, More preferably, it is 800 mm / second or less, Specifically, Preferably it is 0.1 mm / second or more and 1000 mm / second or less, More preferably, it is 1 mm / second or more and 800 mm / second or less.
  • the softening time which is the time until the next process (cooling process) is performed while the convex mold 410 is stuck inside the protrusion 3, is excessively heated.
  • it is preferably more than 0 seconds, more preferably 0.1 seconds or more, and preferably 10 seconds or less, more preferably 5 seconds or less.
  • it is more than 0 seconds and not more than 10 seconds, and more preferably not less than 0.1 seconds and not more than 5 seconds.
  • the insertion height of the convex mold 410 inserted into the intermediate sheet 23 is preferably 0.01 mm or more, more preferably 0.02 mm or more, and preferably 10 mm or less. Yes, more preferably 5 mm or less, specifically, preferably 0.01 mm or more and 10 mm or less, more preferably 0.02 mm or more and 5 mm or less.
  • “the insertion height” is the distance between the apex of the convex mold 410 and the other surface 22 (upper surface) of the intermediate sheet 23 in a state where the convex mold 410 is most inserted into the intermediate sheet 23. means.
  • the insertion height in the projection forming process is perpendicular to the other surface 22 in a state where the convex mold 410 is inserted most deeply in the projection forming process and the convex mold 410 protrudes from the other surface 22 of the intermediate sheet 23. It is the distance to the top of the convex mold 410 measured in the direction.
  • the manufacturing method of the first embodiment includes a cooling step of cooling the protrusion 3 in a state where the convex mold 410 is inserted into the protrusion 3 after the protrusion forming step.
  • a cooling unit 60 is installed next to the protrusion forming unit 40.
  • the cooling part 60 can be equipped with what can cool the protrusion 3 without a restriction
  • the cooling unit 60 includes a cold air blowing device, and an air outlet 61 for blowing cold air is provided on the other surface 22 side (upper surface side) of the intermediate sheet 23.
  • Cold air is blown from the blower opening 61 to cool the protrusion 3 in a state where the convex mold 410 is stuck inside.
  • the cooling process is performed with the intermediate sheet 23 sandwiched between the first support member 12 and the second support member 13. Control of the cooling temperature and cooling time of the cold air blower is controlled by a control means (not shown) provided in the manufacturing apparatus 100.
  • the heating by the heating means of the convex mold 410 may be continued or stopped, but is preferably stopped.
  • the temperature of the cold air to be blown is preferably ⁇ 50 ° C. or higher, more preferably ⁇ 40 ° C. or higher, and preferably 26 ° C. or lower, more preferably 10 ° C. or lower. Specifically, it is preferably ⁇ 50 ° C. or higher and 26 ° C. or lower, and more preferably ⁇ 40 ° C. or higher and 10 ° C. or lower.
  • the cooling time for cooling by blowing cold air is preferably 0.01 seconds or more, more preferably 0.5 seconds or more, and preferably 60 seconds or less. More preferably, it is 30 seconds or less, specifically, preferably 0.01 seconds or more and 60 seconds or less, more preferably 0.5 seconds or more and 30 seconds or less.
  • the cold air blowing device covers the entire other surface 22 side and one surface 22 side of the intermediate sheet 23 to be conveyed in a hollow shape, and the intermediate sheet 23 conveys the inside of the cold air blowing device.
  • a blower port 61 for blowing cool air may be provided in the hollow so as to be conveyed in the direction (Y direction).
  • a method of covering the intermediate sheet with the cold air blower it can be covered in a tunnel shape or a box shape.
  • the heating means (not shown) of the convex mold 410 is ultrasonic vibration as in the first embodiment, it is not always necessary to provide a cold air blower, but by turning off the vibration of the ultrasonic vibration device. Can also be cooled. In this respect, it is preferable to use ultrasonic vibration as a heating means, because the apparatus can be simplified and the production of the fine hollow projection 1 at high speed is facilitated.
  • the second material 3a is more difficult to transmit heat in the portion that is not in contact with the convex mold 410, and cooling is efficiently performed by turning off the ultrasonic vibration, so that deformation other than the molded portion is not caused. There is an advantage that it is hard to occur.
  • the manufacturing method of the first embodiment includes a release step of removing the convex mold 410 from the inside of the protrusion 3 to form the fine hollow protrusion 1 after the cooling step.
  • the release unit 50 is installed next to the cooling unit 60. From the viewpoint of suppressing the bending of the intermediate sheet 23 when the convex mold 410 is extracted from the projection 3, it is preferable to pull out the convex mold 410 using the second support member 13 in the release process.
  • the second support member 13 supports a region other than the region where the convex mold 410 is pulled out in the intermediate sheet 23, in other words, a region other than the region where the protrusion 3 is formed in the intermediate sheet 23. Has been placed.
  • the first support member 12 is disposed on the other surface 22 side (upper surface side) of the intermediate sheet 23, and the second support member 13 is disposed on the one surface 21 side (lower surface side) of the intermediate sheet 23. Then, the convex mold 410 is pulled out in a state where the intermediate sheet 23 is sandwiched between the support members 12 and 13.
  • the blowing of the cold air from the blower port 61 is stopped, and the other surface 22 side of the intermediate sheet 23
  • the convex 410 is lowered from the (upper surface side) toward the one surface 21 side (lower surface side), and the intermediate sheet 23 is bent by the second support member 13 disposed on the one surface 21 side (lower surface side) of the intermediate sheet 23.
  • the convex mold 410 is extracted from the intermediate sheet 23 while suppressing the above. In this way, the precursor 9a of the fine hollow projection tool 10a having the hollow projection 3 therein is formed.
  • the precursor of the fine hollow projection tool 10a 9a is transported downstream in the transport direction (Y direction). Thereafter, the precursor 9a is subjected to a cutting process, cut within a predetermined range, and has a sheet-like sheet portion 2 and a plurality of minute hollow protrusions 3 as shown in FIG.
  • the hollow projection tool 10a is molded.
  • a plurality of other material laminated portions 26 are formed in the intermediate sheet forming step, one convex mold 410 is inserted into each other material laminated portion 26, and protrusions are formed. Form. That is, one protrusion 3 is formed for one other material laminated portion 26. From the viewpoint of easily forming the other material arrangement portion, it is preferable to pierce a plurality of convex molds 410 in one other material laminated portion 26. Specifically, a plurality of convex molds 410 are brought into contact with one other material laminated portion 26, and the plurality of fine hollow protrusions 3 are formed by piercing the intermediate sheet 23 with the plurality of convex molds 410. For example, as shown in FIG.
  • the other material laminated portion forming unit 15 arranges the second material having a certain area on the base sheet 20.
  • the second material having a certain area can be disposed by increasing the area of the concave portion 17a of the rotor 17 and increasing the coating area of the second material.
  • the fine hollow protrusion 10a in which the skeleton forming materials of the plurality of protrusions are different from each other, it is preferable to form the plurality of fine hollow protrusions 3 by using different second materials 3a.
  • different second materials 3a are arranged in the form of dots on the base sheet 20, and after forming the plurality of other material laminated portions 26A and 26B, The protrusions 410 are inserted into the other material laminated portions 26A and 26B to form a plurality of protrusions 3A and 3B having different skeleton forming materials (see FIG. 11A).
  • different second materials 3a are arranged on the base sheet 20 so as to extend in the conveying direction, and after forming the plurality of other material laminated portions 26A and 26B, The convex material 410 is inserted into the other material laminated portion 26 to form a plurality of different projections 3A and 3B made of the second material 3a (see FIG. 11B).
  • the fine hollow protrusion 10a manufactured by the manufacturing method of the first embodiment may be further formed into a predetermined shape in the subsequent steps. Moreover, you may perform a cutting process before arium
  • the manufacturing method of this embodiment includes an intermediate sheet forming step for obtaining the intermediate sheet 23 and a protrusion forming step, as in the first embodiment, but the first material is a forming material for forming the base sheet.
  • the first material is a forming material for forming the base sheet.
  • it is different from the manufacturing method of the first embodiment in that it is a skeleton forming material containing a thermoplastic resin with fine hollow protrusions. That is, in the manufacturing method of the first embodiment, the skeleton forming material of the protrusion is the second material, whereas in the manufacturing method of the second embodiment, the skeleton forming material of the protrusion is the first material.
  • the protrusion forming step in the second embodiment is a skeleton forming material containing the thermoplastic resin of the protrusion 3 by bringing the convex mold 410 having a heating means into contact with the other material laminated portion 26 from one side of the intermediate sheet 23.
  • a protrusion 3 protruding from the other surface side of the intermediate sheet 23 is formed by piercing the intermediate sheet 23 with a convex mold 410 while softening a certain first material with heat.
  • the skeleton 30 of the protrusion 3 is formed of the first material similarly to the base sheet 20 and is continuous with the base sheet 20.
  • the convex mold 410 having the heating means is brought into contact with the other material lamination portion 26 from one surface side of the intermediate sheet 23, and the base material sheet 20 made of the first material is heated.
  • the convex mold 410 pierce the intermediate sheet 23 while being softened, the fine hollow protrusions 3 protruding from the other surface 22 side of the intermediate sheet 23 are formed.
  • the convex mold 410 is stabbed into the intermediate sheet 23 and the intermediate sheet 23 is inserted.
  • a protrusion 3 protruding from the other surface 22 side is formed.
  • the first material is a skeleton of the protrusion 3
  • the second material partially disposed on the base sheet 20 is a coating that covers the skeleton surface of the protrusion 3.
  • Layer 32 is formed. That is, the manufacturing method of the present embodiment preferably manufactures a fine hollow protrusion having a coating-type protrusion, which includes a protrusion 3 having the rigidity of the first material and a coating layer having the rigidity of the second material. be able to.
  • the first material is a skeleton forming material of the protrusion and the second material is a functional coating material
  • the fine hollow protrusion manufactured by the manufacturing method of the present embodiment has a skeleton surface of the protrusion.
  • the manufacturing method of this embodiment can manufacture preferably the fine hollow protrusion 10b of 2nd Embodiment mentioned above. Since the fine hollow projection tool 10b has the coating layer 32 containing the functional component on the skeleton surface of the projection 3, the functional component can be effectively supplied into the skin.
  • the various coating-type protrusions described above are different in the formation method of the other material laminated portion 26 in the intermediate sheet forming step.
  • the protrusion having the single-layer coating layer is arranged with one type of the second material in the intermediate sheet forming step so that the other material laminated portion 26 is formed.
  • the protrusion having the multilayer coating layer forms the other material laminated portion 26 by arranging a plurality of types of second materials in the intermediate sheet forming step.
  • FIG. 12 (a) and 12 (b) the protrusion having the single-layer coating layer is arranged with one type of the second material in the intermediate sheet forming step so that the other material laminated portion 26 is formed.
  • the protrusion having the multilayer coating layer forms the other material laminated portion 26 by arranging a plurality of types of second materials in the intermediate sheet forming step.
  • the protrusions having a plurality of covering portions are arranged so that a plurality of types of second materials are adjacent to each other in the intermediate sheet forming step to form the other material laminated portion 26.
  • the range in which the coating layer 32 is formed on the surface of the protrusion 3 can be adjusted by the amount of the second material disposed on the base material sheet 20 and its arrangement area (coating area).
  • the covering layer 32 is formed on a part of the surface of the protrusion 3 by making the arrangement area of the second material smaller than the area of the portion into which the convex mold 410 is inserted. Can be formed.
  • the covering layer 32 is formed on the entire surface of the protrusion 3 by making the arrangement area of the second material larger than the area of the portion where the convex mold 410 is inserted. can do.
  • a plurality of different coatings are used by using different types of materials as the second material. It is preferable to form a plurality of fine hollow protrusions 3 made of a material. For example, as shown in FIGS. 12A and 12B, a plurality of second materials are arranged to form other material laminated portions 26A and 26B having different coating materials, and then each other material laminated portion 26A. , 26B, and a convex mold 410 is inserted to form a plurality of coating projections 35A, 35B having different coating layer forming materials. Further, as shown in FIG.
  • a plurality of different coating materials are used as the second material, and a plurality of different coating materials are laminated on the skeleton of each of the fine hollow projections.
  • the covering layer 37 may be formed.
  • the coating material for forming the multilayer coating layers 37A and 37B that is, the second materials 3a, 3b, 3c, and 3d may be different for each protrusion 3.
  • a covering layer 32 having a plurality of covering portions formed of different coating materials may be formed.
  • the second materials 3a, 3b, 3c, 3d forming the individual covering portions 38A, 38B, 38C, 38D may be different for each protrusion 3.
  • the coating layer may be formed only on the skeleton surface of some protrusions.
  • the second material is not disposed in a portion where some protrusions are formed in the intermediate sheet forming step, and the protrusion is formed in a portion where the second material is not disposed in the next protrusion step.
  • the coating material in the intermediate sheet forming step that is, the second material 3a has fluidity.
  • the viscosity of the second material 3a is preferably 500 mPa ⁇ s or more, more preferably 1000 mPa ⁇ s or more, and preferably 100,000 mPa ⁇ s or less, more preferably 50000 mPa ⁇ s. s or less, more specifically, 500 mPa ⁇ s or more and 100,000 mPa ⁇ s or less, more preferably 1000 mPa ⁇ s or more and 50000 mPa ⁇ s or less.
  • the viscosity is measured by a method using the above-described B-type viscometer.
  • the first and second support members shown in FIG. 7 have the same opening diameters of the openings 12a and 13a, but may be different.
  • the opening diameter of the opening 13a of the second support member 13 disposed on the one surface 21 side (lower surface side) of the base sheet 20 is disposed on the other surface 22 side (upper surface side) of the base sheet 20.
  • the opening diameter of the support member 12 is larger than the opening diameter of the opening 12a.
  • At least one of the support members 12 and 13 used in the projection forming process is not initially formed with the openings 12a and 13a through which the convex mold 410 in the convex mold 41 can be inserted.
  • the openings 12a and 13a may be formed by being pressed by the convex mold 410 of the convex mold portion 41 that pierces 23.
  • Examples of the support members 12 and 13 include silicon members and elastic members such as rubber.
  • the support members 12 and 13 made of the elastic member or the like may be removed from the intermediate sheet 23 after the release step, but may be used as a part of the formed fine hollow projection tool.
  • the thickness of the support member 12 may be thicker or thinner than the protrusion height H1 of the protrusion 3.
  • the thickness of the support member 12 is made thicker than the protrusion height H1, it can function as a protective member for preventing damage to the protrusion 3 before use.
  • the thickness of the support member 12 is made smaller than the protrusion height H1 of the protrusion 3, it is useful for controlling the amount of puncture of the protrusion 3 into the skin.
  • the ultrasonic vibration device is used as the heating means provided in the convex mold 410, but a heater may be used instead.
  • the intermediate sheet 23 is intermittently conveyed, and the convex portion is movable only up and down in the thickness direction (Z direction). 41, the protrusion 3 and the fine hollow protrusion 1 are formed.
  • the intermediate sheet 23 is continuously conveyed, and a box motion type protrusion forming portion 40 that draws an endless track, and the support members 12, 13 are used. You may shape
  • this 2nd material is distribute
  • the convex portion 41 having the convex die 410 that is inserted toward the side to be used is used, but as shown in FIGS. 13A to 13C, the intermediate sheet 23 is provided with the second material.
  • the protrusion 3 and the fine hollow protrusion 1 may be formed by using the convex portion 41 into which the convex die 410 is inserted toward the side opposite to the side on which the second material is disposed.
  • one surface 21 of the intermediate sheet 23 is a surface on the side where the second material is disposed, and the other surface 22 of the intermediate sheet 23 is a surface opposite to the side on which the second material is disposed. is there.
  • the present invention further discloses the following method for producing a fine hollow protrusion and a fine hollow protrusion.
  • a manufacturing method of a fine hollow projection tool comprising a sheet portion and a fine hollow projection protruding from the sheet portion and having a hollow inside, Other material laminated portion in which a second material different from the first material is partially arranged on the base material sheet formed from the first material, and the base material sheet and the second material are laminated.
  • the sheet portion is a part of the base sheet formed of the first material,
  • the first material or the second material is a skeleton forming material containing a thermoplastic resin, and a skeleton that maintains the three-dimensional form of the fine hollow protrusion is formed by the skeleton forming material.
  • ⁇ 2> The method for producing a fine hollow protrusion according to ⁇ 1>, wherein the convex mold is inserted into the intermediate sheet under a state where the convex mold is supported by a support member having an opening through which the convex mold can be inserted.
  • the support member includes a first support member and a second support member, The method for producing a fine hollow projection according to ⁇ 2>, wherein the second support member is disposed on one surface side of the intermediate sheet, and the first support member is disposed on the other surface side of the intermediate sheet.
  • the convex sheet is raised from one surface side to the other surface side with respect to the intermediate sheet sandwiched between the first support member and the second support member, and the first support member
  • ⁇ 5> The method for producing a fine hollow projection tool according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein a plurality of convex molds are pierced into one of the other material laminated portions.
  • the other material laminated portion is formed by partially applying the molten second material on one side of the base sheet using a coater, ⁇ 1
  • the coater includes a rotor provided with a plurality of recessed portions capable of retaining the second material on an outer peripheral surface thereof, and the second state of the molten state retained in the recessed portions by rotating the rotor. The method according to ⁇ 6>, wherein the material is coated on one side of the base sheet to form the other material laminated portion.
  • a fine hollow projection tool comprising a sheet portion and a fine hollow projection that protrudes from the sheet portion and is hollow inside,
  • the fine hollow protrusion is formed of a skeleton-forming material containing a thermoplastic resin in a skeleton that maintains its shape, and the coating material that covers the surface of the skeleton-forming material or the fine hollow protrusion forms the sheet portion.
  • the fine hollow projection tool which is formed from the 2nd material which is a material different from the 1st material to perform, and is distribute
  • the first material is a skeleton forming material of the fine hollow protrusion
  • the second material forms a functional coating layer on the skeleton of the fine hollow protrusion formed of the first material.
  • the fine hollow protrusion according to ⁇ 8> which is a coating material.
  • the fine hollow protrusion according to ⁇ 11> wherein the coating layer is formed using a plurality of different materials as the second material.
  • the sheet portion has an other material arrangement portion in which the second material is arranged, The fine hollow protrusion according to any one of ⁇ 8> to ⁇ 15>, wherein a plurality of the fine hollow protrusions are formed in the other material arrangement portion.
  • a hollow projection tool can be manufactured.
  • the fine hollow projection tool of the present invention since the material of the sheet portion and the fine hollow projection portion is different, it can be used for various applications and scenes.

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Abstract

本発明は、シート部(2)及び微細中空突起(3)を備えた微細中空突起具の製造方法である。第1の材料から形成された基材シート(20)上に、第2の材料(3a)を部分的に配置し、該基材シート(20)と第2の材料(3a)とが積層された他材料積層部(26)が部分的に形成された中間シート(23)を得る工程と、他材料積層部(26)に、加熱手段を有した凸型(410)を刺すことによって、微細中空突起(3)を形成する突起形成工程とを備える。第1の材料又は第2の材料は、熱可塑性樹脂を含む骨格形成材料であり、該骨格形成材料によって前記微細中空突起の立体形態を維持する骨格が形成される。

Description

微細中空突起具の製造方法、及び微細中空突起具
 本発明は、微細中空突起具の製造方法、及び微細中空突起具に関する。
 医療又は美容分野において、微小サイズの針を皮膚の浅い層に穿刺することで、痛みを伴わずに剤を供給できるマイクロニードルの技術が知られており、該マイクロニードルの製造方法について種々の観点から検討がなされている。例えば、特許文献1には、所定の硬度の弾性体上に樹脂体を配置する工程と、加熱を行いながら、弾性体の裏面側から微細針を樹脂体に貫通して該弾性体に穿刺する工程と、微細針を穿刺した状態で加熱を継続し、その後冷却して樹脂体を固化する工程とを含む微細ノズルの製造方法が記載されている。
 また、特許文献2には、水平なベース面と複数の微小支柱とを有する底部形構造体を用いて平面材料にミクロ針アレイを形成する、ミクロ針アレイを製造方法が記載されている。特許文献2に記載の製造方法では、微小支柱と平面材料とを加熱しながら、平面材料の一部が水平なベース面に接触するまで平面材料を変形させ続けるステップを備える。
 また、特許文献3には、熱インプリント法によって基材の一面に微細突起部を形成した後、レーザー法により微細突起部に貫通孔を形成して微細中空突起にする、マイクロニードルアレイの製造方法が記載されている。
特開2013-172833号公報 国際公開第2000-074764号 特開2011-078654号公報
 本発明は、シート部及び該シート部から突出し内部が中空の微細中空突起を備えた微細中空突起具の製造方法である。本製造方法は、第1の材料から形成された基材シート上に、第1の材料とは異なる第2の材料を部分的に配置し、該基材シートと第2の材料とが積層された他材料積層部が部分的に形成された中間シートを得る工程を備える。本製造方法は、前記中間シートにおける一面側から、前記他材料積層部に、加熱手段を有した凸型を刺すことによって、該中間シートの他面側から突出する微細中空突起を形成する突起形成工程を備える。前記シート部は、前記第1の材料によって形成された前記基材シートの一部である。前記第1の材料又は前記第2の材料は、熱可塑性樹脂を含む骨格形成材料である。前記骨格形成材料によって前記微細中空突起の立体形態を維持する骨格が形成される。
 また、本発明は、シート部及び該シート部から突出し内部が中空の微細中空突起を備えた微細中空突起具である。前記微細中空突起は、その形態を維持する骨格が熱可塑性樹脂を含む骨格形成材料から形成されている。前記骨格形成材料又は前記微細中空突起の表面を被覆するコーティング材料が、前記シート部を形成する第1の材料とは異なる材料であって、前記微細中空突起具の平面視において部分的に配されている第2の材料から形成されている。
図1は、本発明の微細中空突起具の第1実施形態の一例を示す斜視図である。 図2(a)は、図1に示す1個の突起部の斜視図であり、図2(b)は、図2(a)に示すII-II線断面図である。 図3(a)は、図2(b)に示す中空突起具の突起部の先端径の測定方法を示す説明図であり、図3(b)は突起部が先端開口部を有する場合における、突起部の先端径の測定方法を示す説明図である。 図4(a)は、本発明に係る第2材料を配した他材料配置部1個に付き1個の微細中空突起が形成された微細中空突起具を示す斜視図であり、図4(b)は、他材料配置部1個に付き複数個の微細中空突起が形成された微細中空突起具を示す斜視図である。 図5(a)は、異なる第2材料を配した複数の他材料配置部を有し、他材料配置部1個に付き1個の微細中空突起が形成された微細中空突起具を示す斜視図であり、図5(b)は、他材料配置部1個に付き複数個の微細中空突起が形成された微細中空突起具を示す斜視図である。 図6(a)~(d)は、本発明の微細中空突起具の第2実施形態に係る微細中空突起を示す断面図である。 図7は、図1に示す微細中空突起具の製造方法であって、本発明の微細中空突起具の製造方法の第1実施態様に用いられる製造装置の概要を示す斜視図である。 図8(a)~(c)は、図7に示す製造装置を用いて微細中空突起具を製造する工程を説明する図である。 図9は、凸型の先端角度の測定方法を示す説明図である。 図10は、図7に示す態様とは異なる他材料積層部形成部を用いて微細中空突起を製造する工程を説明する図である。 図11(a)及び(b)は、図7に示す製造装置を用いて、異なる第2の材料によって形成された複数の突起を有する微細中空突起具を製造する工程を説明する図である。 図12(a)~(d)は、本発明の微細中空突起具の製造方法の第2実施態様における、突起形成工程を説明する図である。 図13(a)~(c)は、凸型の刺入方向が図8と異なる方向で突起を形成する工程を示す図8相当図である。
発明の詳細な説明
 特許文献1~3に記載の製造方法では、シート状の樹脂材料を加熱によって軟化させながら、針状の凸型部を刺すか、又は針状に型抜くことによって、樹脂材料からなる基材シートの一面に微細な突起部が形成された微細中空突起具を製造する。係る樹脂材料は、軟化点に加熱しない限りは剛性が高いため、基材シートと突起部とを含む微細突起具全体が硬い製品となる。このような微細突起具を、例えば皮膚や関節近傍等の体表面に貼付される貼付剤に用いると、基材シートの剛性が高いことから、皮膚や関節に追従するように貼付することが困難である。
 また、ヒアルロン酸等のように微細な突起部に形成可能な機能性材料を、微細中空突起具の形成材料に用いることも知られている。しかし、係る機能性材料を形成材料に用いた場合、特許文献1~3に記載の製造方法では、基材シートも機能性材料で形成されるため、強度が弱く破損し易い微細突起具が製造される。
 したがって本発明は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る微細中空突起具の製造方法及び微細中空突起具を提供することにある。
 以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
 先ず、本発明の微細中空突起具について、図1を参照しつつ説明する。図1は、本発明の微細中空突起具の第1実施形態である、複数の微細中空突起3(突起3)を有するマイクロニードルアレイ1Mである。以下、第1実施形態に係る微細中空突起具を「微細中空突起具10a」と表す。マイクロニードルアレイ1Mは、シート部2及び該シート部2から突出し内部が中空の微細中空突起3を備えている。以下、微細中空突起3を単に突起3ともいう。突起3の数、突起3の配置及び突起3の形状には、特に制限はないが、本実施態様のマイクロニードルアレイ1Mは、好適には、シート状のシート部2の上面に、複数個の円錐台状の突起3をアレイ(行列)状に有している。具体的には、アレイ(行列)状に配されている9個の突起3が、後述する基材シート20を搬送する方向(基材シート20の縦方向)であるY方向に3行、搬送する方向と直交する方向及び搬送される基材シート20の横方向であるX方向に3列に配されている。尚、図2(a)は、マイクロニードルアレイ1Mの有するアレイ(行列)状の突起3の内の1個の突起3に着目したマイクロニードルアレイ1Mの斜視図であり、図2(b)は、図2(a)に示すII-II線断面図である。突起3は、図2(b)に示すように、内部が中空に形成されている。具体的には、シート部2の突起3が配置された部分の反対側が開口しており、中空の空間Vが、シート部2を貫通して、突起3の内部にまで亘って形成されている。微細中空突起具10aにおいては、突起3の内部の空間Vが、突起3の外形形状に対応した円錐状に形成されている。尚、突起3は、微細中空突起具10aにおいては、円錐状であるが、円錐状の形状以外に、円錐台状、円柱状、角柱状、角錐状、角錐台状等であってもよい。
 微細中空突起具10aをマイクロニードルとして使用する場合、突起3の先端を最も浅いところでは皮膚の角層まで、深くは真皮まで刺入させる観点から、微細中空突起3は、シート部2からの突出高さH1〔図2(b)参照〕が、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上5mm以下である。突起3は、その平均厚みT1が、好ましくは0.005mm以上、更に好ましくは0.01mm以上であり、そして、好ましくは1.0mm以下であり、更に好ましくは0.5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.005mm以上1.0mm以下であり、更に好ましくは0.01mm以上0.5mm以下である。シート部2は、その厚みT2が、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは1.0mm以下であり、更に好ましくは0.7mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上1.0mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上0.7mm以下である。
 皮膚に突起3を刺し入れる際、痛みを感じ難くさせる観点から、微細中空突起具10aの突起3の先端径は、その直径が、好ましくは0.001mm以上、更に好ましくは0.005mm以上であり、そして、好ましくは0.5mm以下であり、更に好ましくは0.3mm以下であり、具体的には、好ましくは0.001mm以上0.5mm以下であり、更に好ましくは0.005mm以上0.3mm以下である。微細中空突起具10aの突起3の先端径は、以下のようにして測定する。
 〔微細中空突起具の突起の先端径の測定〕
 突起3の先端が開口していない場合には、微細中空突起具10aの突起3の先端部を、走査型電子顕微鏡(SEM)もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率拡大した状態で、例えば、図3(a)に示すSEM画像のように観察する。
 次に、図3(a)に示すように、両側辺1a,1bの内の一側辺1aにおける直線部分に沿って仮想直線ILaを延ばし、他側辺1bにおける直線部分に沿って仮想直線ILbを延ばす。そして、先端側にて、一側辺1aが仮想直線ILaから離れる箇所を第1先端点1a1として求め、他側辺1bが仮想直線ILbから離れる箇所を第2先端点1b1として求める。このようにして求めた第1先端点1a1と第2先端点1b1とを結ぶ直線の長さLを、走査型電子顕微鏡(SEM)又はマイクロスコープを用いて測定し、測定した該直線の長さを、微細中空突起具10aの先端径とする。なお、突起3の先端が開口している場合には、図3(b)に示すように、突起3の開口部側先端があると仮定して仮想直線ILa,ILbを引き、その交点を突起3の頂点とし、上述した図3(a)に示す方法にて先端径を測定する。
 シート状のシート部2の上面にアレイ(行列)状に配されている複数個の突起3は、図1に示すように、縦方向(Y方向)の中心間距離が均一で、横方向(X方向)の中心間距離が均一であることが好ましく、縦方向(Y方向)の中心間距離と横方向(X方向)の中心間距離とが同じ距離であることが好ましい。好適には、突起3の縦方向(Y方向)の中心間距離が、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.05mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.05mm以上5mm以下である。また、突起3の横方向(X方向)の中心間距離が、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.05mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.05mm以上5mm以下である。
 微細中空突起3は、その形態を維持する骨格30が熱可塑性樹脂を含む骨格形成材料から形成されている。骨格形成材料に含まれる熱可塑性樹脂としては、ポリ脂肪酸エステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート類、ポリ塩化ビニル、ナイロン樹脂、アクリル樹脂等又はこれらの組み合わせが挙げられ、生分解性の観点から、ポリ脂肪酸エステルが好ましく用いられる。ポリ脂肪酸エステルとしては、具体的に、ポリ乳酸、ポリグリコール酸又はこれらの組み合わせ等が挙げられる。
 本実施形態の微細中空突起具10aは、突起3の骨格形成材料が、シート部2を形成する第1の材料とは異なる材料であって、微細中空突起具の平面視において部分的に配されている第2の材料から形成されている。即ち、微細中空突起の骨格30は、シート部2の平面上に部分的に配されている第2の材料から形成されており、該第2の材料とシート部2を形成する第1の材料とは互いに異なっている。微細中空突起の骨格30とは、該微細中空突起の立体形成を維持するものである。
 本実施形態の微細中空突起具10aは、第1の材料がシート部2を形成する材料であり、第2の材料が突起3の骨格形成材料であり、且つ該第2の材料が微細中空突起具の平面視において部分的に配されている。斯かる構成を具備することにより、微細中空突起具10aのシート部2及び突起3の剛性を互いに異ならせることができる。例えば、本実施形態の微細中空突起具10aにおいて、シート部2を形成する第1の材料が、不織布等の柔軟なシート部2を形成し得る柔軟材料である場合、第2の材料は第1の材料に比して剛性が高いものであるが、該第2の材料はシート部2に部分的に配されているため、シート部2全体は高い柔軟性を有する。係る微細中空突起具10aは、シート部2が柔軟であり、身体の表面等に対し該シート部2を追従させることができるため、身体の表面等に貼付する貼付剤として好ましく用いることができる。
 柔軟なシート部2aを形成し得る柔軟性材料としては、例えば、不織布、樹脂フィルム、2種以上の不織布の積層体、樹脂フィルムと不織布との積層体等が挙げられる。
 不織布としては、公知の各種製法による不織布、例えばエアスルー不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、ニードルパンチ不織布、ヒートロール不織布等が挙げられる。不織布は合成繊維を含んで構成されていることが好ましく、該合成繊維の構成樹脂としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル、ナイロン等のポリアミド等が挙げられる。これらの構成樹脂は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。2種以上を組み合わせて用いる態様としては、2種以上の樹脂をブレンドして用いることもできるし、芯鞘型やサイド・バイ・サイド型などの複合繊維の形態で用いることができる。
 身体の表面等に対する追従性をより向上させる観点から、シート部2aは、伸縮性を有する柔軟性材料であることが好ましい。そのような柔軟性材料としては、弾性繊維を含む不織布、即ち伸縮性複合不織布や伸縮性不織布が挙げられる。伸縮性複合不織布は、弾性繊維を含む弾性繊維層の少なくとも一面に、実質的に非弾性の繊維から構成された非弾性繊維層が配され、両繊維層は、弾性繊維層の構成繊維が繊維形態を保った状態で、熱融着によって接合されている不織布である。伸縮性不織布は、互いに交差せずに一方向に延びるように配列した多数の弾性フィラメントが、実質的に非伸長状態で、それらの全長にわたり、伸長可能な不織布に接合されている不織布である。
 前記弾性繊維は、スチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー又はポリウレタン系エラストマー等の熱可塑性エラストマー、ゴム等の弾性樹脂を原料とする繊維が用いられる。また、非弾性繊維は、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエステル(PETやPBT)、ポリアミド等からなる繊維が用いられる。
 伸縮性複合不織布としては、各種公知のものを用いることができ、例えば、特開2008-179128号公報に記載の伸縮シート、特開2007-22066号公報に記載の伸縮性シート、特開2007-22066号公報に記載の伸縮性不織布の製造方法により製造される伸縮性不織布、特開平10-029259号公報に記載の積層シート等を用いることもできる。
 微細中空突起具10aは、突起3を含むシート部2に第2の材料が配されている部分を有している。この第2の材料が配されている部分を他材料配置部25ともいう。他材料配置部25において、第2の材料全体が突起3を構成していてもよく、第2の材料の一部が突起3を構成していてもよい。微細中空突起具10aは、他材料配置部25に突起3が形成されている。微細中空突起具10aは、図4(a)に示すように、他材料配置部25に1個の突起が形成されていてもよく、図4(b)に示すように他材料配置部25に複数の突起が形成されていてもよい。図4(a)に示す微細中空突起具10aは、平面視において複数の他材料配置部25が散点状に形成されており、該他材料配置部それぞれに1個の突起3が形成されている。図4(b)に示す微細中空突起具10aは、平面視においてある程度の大きさの他材料配置部25に複数の微細中空突起3が形成されている。この場合、1個の他材料配置部25に形成される複数の微細中空突起3は、平面視において縦方向及び横方向の中心間距離が上述した範囲となるように配されていてもよい。
 他材料配置部25は、シート部2の片方の面全体に形成されていてもよく、図4(a)及び(b)に示すように、シート部2の片方の面に部分的に形成されていてもよい。
 他材料配置部25における第2の材料3aの坪量は、特に制限されず、微細中空突起3の寸法等に応じて適宜設定される。
 微細中空突起具が複数の突起を有する場合、微細中空突起具10aは、第2の材料が同じ複数の微細中空突起3を有していてもよく、図5(a)及び(b)に示すように第2の材料がそれぞれ異なる複数の微細中空突起3A,3Bを有していてもよい。第2の材料が異なる複数の微細中空突起3A,3Bを有する場合、例えば、図5(a)に示すように、1個の他材料配置部25A,25Bにつき1個の突起が形成されていてもよく、図5(b)に示すように、1個の他材料配置部25A,25Bにつき複数の突起が形成されていてもよい。
 次に、微細中空突起具の第2実施形態について説明する。本実施形態については、第1実施形態と異なる点を中心に説明し、特に説明しない点については第1実施形態についての説明が適宜適用される。以下、第2実施形態に係る微細中空突起具を「微細中空突起具10b」と表す。
 本実施形態の微細中空突起具10bは、図6(a)~(d)に示すように、突起が、その表面、具体的には骨格30の表面がコーティング材料で被覆されている点で第1実施形態と異なる。コーティング材料は、突起3の表面を被覆する被覆層32を形成し得るものである。以下、表面が被覆層32で被覆された突起をコーティング型突起35ともいう。
 本実施形態の微細中空突起具10bは、突起の表面を被覆するコーティング材料が、シート部2を形成する第1の材料とは異なる材料であって、微細中空突起具の平面視において部分的に配されている第2の材料から形成されている。また、第2実施形態においてシート部2を形成する第1の材料は、突起3の骨格形成材料である。即ち、コーティング材料は、シート部2の平面上に部分的に配されている第2の材料から形成されており、該第2の材料とシート部2及び突起の骨格30を形成する第1の材料とは互いに異なっている。
 本実施形態の微細中空突起具10bにおいて他材料配置部25は、シート部2に被覆層32を形成する第2の材料が積層された部分である。
 また、本実施形態において、シート部2と突起の骨格30は連続している。
 本実施形態の微細中空突起具10bは、第1の材料が突起の骨格形成材料であり、第2の材料が突起3の骨格形成材料であり、且つ該第2の材料が第1の材料により形成された突起の骨格30上に機能性を有する被覆層32を形成するコーティング材料である。斯かる構成を具備する微細中空突起具10bは、被覆層32が剛性の高い突起の骨格30表面に形成されているため、被覆層32を皮膚内部に穿刺することができ、被覆層32の機能性成分を効果的に皮膚内部に供給することができる。そのため、機能性成分を付与した機能性シート剤として好ましく用いることができる。
 コーティング材料は、被覆層32を形成し得るものであって、且つそれ自体で機能性を有する機能性被覆層形成材料を好ましく用いることができる。機能性被覆層形成材料としては、肌に対して保護、治癒等の効能を有するスキンケア材料、等が挙げられる。前記スキンケア材料としては、例えばヒアルロン酸、コラーゲン等が挙げられる。
 また、でんぷん、セルロース等の被覆層形成材料に、機能性成分を加えた混合材料をコーティング材料として用いてもよい。前記機能性成分としては、肌に対して温感・冷感等の感覚刺激を与える感覚刺激材料や、ワクチン製剤等が挙げられる。前記感覚刺激材料としては、メントール、カプサイシン等が挙げられる。
 また、上述した機能性被覆層形成材料に、前記機能性成分を加えた混合材料をコーティング材として用いてもよい。
 コーティング材料として、機能性被覆層形成材料及び被覆層形成材料の少なくとも何れか一方を含むことを前提に、前述した各材料の中から選ばれた1種又は2種以上の混合物を用いることができる。
 コーティング型突起35は、コーティング材料からなる被覆層32が、図6(a)に示すように突起の骨格30表面全体に形成されていてもよく、該骨格30表面の一部に形成されていてもよい。機能性成分を容易に皮膚内部へ移行させる観点から、図6(b)に示すように、突起の骨格30の少なくとも先端部における表面に被覆層32が形成されていることが好ましい。また、図6(a)及び(b)に示すように、他材料配置部25において、第2の材料全体が被覆層32を構成していてもよい。また、他材料配置部25において、第2の材料の一部が被覆層32を構成していてもよい。
 被覆層32は、図6(a)及び(b)に示すように、第2の材料として単一の材料を用いて形成されていてもよい。
 複数の機能性成分を1個の突起から皮膚内部に効率的に移行させる観点から、被覆層32は、第2の材料として相異なる複数の材料を用いて形成されていることが好ましい。即ち、被覆層32は、2種以上の第2の材料によって形成されていることが好ましい。この場合、被覆層32は、相異なる複数のコーティング材料が積層された多層被覆層37であってもよく、相異なるコーティング材料によって形成された複数の被覆部38A,38Bを有していてもよい。多層被覆層37は、図6(c)に示すように2層以上の積層構造を有していてもよく、3層以上の積層構造であってもよい。被覆部38は、微細中空突起具10bの平面視において、被覆層32を複数の領域に区分するように配されており、突起3の先端に複数の被覆部38A,38B間の境界が位置していることが好ましい。被覆層32は、図6(d)に示すように、2個以上の被覆部38を有していてもよく、3個以上の被覆部38を有していてもよい。
 本実施形態において、他材料配置部25は、シート部2に第2の材料、即ちコーティング材料が部分的に配されている部分である。
 微細中空突起具10bは、第1実施形態と同様に、他材料配置部25に1個のコーティング型突起35が形成されていてもよく、他材料配置部25に複数のコーティング型突起35が形成されていてもよい。
 微細中空突起具10bは、コーティング材料が同じ複数のコーティング型突起35を備えていてもよく、コーティング材料がそれぞれ異なる複数のコーティング型突起35を備えていてもよい。即ち、微細中空突起具10bは、被覆層32が形成された複数の突起を備えており、該被覆層32を形成するコーティング材料は同じであってもよく、それぞれ異なっていてもよい。1個の微細中空突起具10bを用いて複数の機能性成分を皮膚内部に効率的に移行させる観点から、本実施形態における微細中空突起具10bは、第2の材料、即ちコーティング材料がそれぞれ異なる複数のコーティング型突起35を備えていることが好ましい。この場合、例えば、1個の他材料配置部につき1個の突起が形成されていてもよく、1個の他材料配置部につき複数の突起が形成されていてもよい。
 他材料配置部25は、シート部2の片方の面全体に形成されていてもよく、シート部2の片方の面に部分的に形成されていてもよい。
 他材料配置部25における第2の材料3aの坪量は、特に制限されず、コーティング型突起35の種類や寸法等に応じて適宜設定される。
 また、微細中空突起具10bは、少なくとも一部の突起が単層の被覆層、多層被覆層、及び被覆部を有する被覆層の何れか一方を有するものであればよい。例えば、コーティング型突起及び被覆層を有していない突起を備えるものであってもよい。具体的には、アレイ状に配されている複数の突起の一部が被覆層を有していないものであり、残りの突起がコーティング型突起であるものが挙げられる。
 また、前記微細中空突起具10bは、単層の被覆層を有する突起、多層被覆層を有する突起、及び被覆部を有する突起の2種以上を組み合わせたものであってもよい。例えば、アレイ状に配されている複数の突起の一部が単層の被覆層を有し、残りの突起が多層被覆層を有するものが挙げられる。
 次に、本発明の微細中空突起具の製造方法の一例である該製造方法の第1実施態様について、前述した第1実施形態に係る微細中空突起具10aの製造方法を例にとり図7を参照して説明する。図7には、第1実施態様の製造方法の実施に用いる製造装置100の全体構成が示されている。尚、上述したように、微細中空突起具における突起3は非常に小さなものであるが、説明の便宜上、図7においては突起3が非常に大きく描かれている。
 図7に示す第1実施態様の製造装置100は、シート部となる基材シート20と第2の材料3aとが積層された他材料積層部26を部分的に形成する他材料積層部形成部15、基材シート20に突起3を形成する突起形成部40、冷却部60、凸型410を抜き出すリリース部50を備えている。以下の説明では、基材シート20を搬送する方向(基材シート20の長手方向)をY方向、搬送する方向と直交する方向及び搬送される基材シート20の幅方向をX方向、搬送される基材シート20の厚み方向をZ方向として説明する。
 他材料積層部形成部15を図7を用いて説明する。他材料積層部形成部15は、基材シート20の片面に、突起の骨格形成材料となる第2の材料3aを部分的に配置する装置である。本実施態様において他材料積層部形成部15は、図7に示すように、第2の材料3aを基材シート20の片面に塗工するコーター15aである。コーター15aは、外周面に第2の材料3aを滞留し得る複数の凹陥部17aが設けられたローター17を具備している。コーター15aは、ローター17を回転させることにより、凹陥部17aに滞留させた溶融状態の第2の材料3aを基材シート20の片面に塗工して、基材シート20と第2の材料3aとが積層された他材料積層部26を形成する。ローター17の外周面には、凹陥部17aがドット状に形成されており、これにより第2の材料3aをドット状に塗工することができる。また、ローター17には加熱手段(図示せず)が設けられており、第2の材料3aを加熱して溶融状態にすることができる。
 突起形成部40を、図7及び図8を用いて説明する。突起形成部40は、図7に示すように、凸型410を有した凸型部41を備えている。凸型410は、加熱手段(不図示)を有している。凸型410は、基材シート20に刺さる部分であり、本実施態様では、凸型部41における円盤状の土台部分の上に配されている。凸型部41は、この形態に限られず凸型410のみからなる凸型部であっても良いし、複数の凸型410を台状支持体の上に配した凸型部41であっても良い。本実施態様における凸型部41は、各凸型410の先端を上方に向けて配置されており、少なくとも厚み方向(Z方向)の上下に移動可能となっている。凸型部41は、好適には電動アクチュエータ(不図示)によって、厚み方向(Z方向)の上下に移動可能となっている。
 凸型410が有する加熱手段は、突起の骨格形成材料の軟化温度以上、又は突起の骨格形成材料のガラス転移温度以上に加熱し得るものであればよい。また、前記加熱手段は、凸型410自体に設けられていてもよく、凸型部41の凸型410以外の部分に設けられていてもよく、凸型部とは別装置として設けられていてもよい。なお、本実施態様において前記加熱手段は、凸型410を超音波振動させる振動子を、凸型部41の土台部分に設けた超音波振動装置である。
 基材シート20は、微細中空突起具10aが備えるシート部2となるシートである。即ち、シート部2は、基材シート20の一部である。基材シート20は、第1の材料によって形成されている。第1の材料としては、シート部2を形成し得る柔軟性材料等を用いることができる。基材シート20の厚みは、製造する微細中空突起具10aの有するシート部2の厚みT2と同等である。
 第2の材料3aは、微細中空突起具10aが備える突起3を形成するものであり、前述した熱可塑性樹脂を含んでいる。
 第1実施態様において、上述の装置100を用いた微細中空突起具の製造方法は、中間シート23を得る中間シート形成工程と、突起形成工程とを備える。
 本実施態様においては、先ず、図7に示すように、基材シート20の原反ロールから帯状の基材シート20を繰り出し、Y方向に搬送する。そして基材シート20は、搬送されながら、中間シート形成工程に供される。
 中間シート形成工程では、基材シート20上に溶融状態の第2の材料3aを部分的に配置して、基材シート20と第2の材料3aとが積層された他材料積層部26を形成する。本実施態様においては、前述のように、コーター15aを用いて、基材シートの片面に溶融状態の第2の材料3aを部分的に塗工することによって、基材シート20上に第2の材料を部分的に配置して、他材料積層部26を形成する。以下、他材料積層部26が形成された基材シートを、中間シート23ともいう。
 中間シート23は所定位置まで搬送されたところで停止し、突起形成工程に供される。
 突起形成工程では、中間シート23における一面側から、他材料積層部26に、加熱手段を有した凸型410を当接させ、突起の骨格形成材料(第2の材料3a)を熱により軟化させながら、該中間シート23に凸型410を刺すことによって、該中間シート23の他面22側から突出する微細中空突起3を形成する。本実施態様では、図8(a)及び(b)に示すように、中間シート23の一面21側から凸型410を当接させて、第2の材料3aを熱により軟化させながら、凸型410を中間シート23に刺してゆき中間シート23の他面22側から突出する突起3を形成する。本実施形態において中間シート23の一面21は、第2の材料が配される側とは反対の面であり、中間シート23の他面22は、第2の材料が配される側の面である。
 なお、凸型410の加熱手段の作動は、中間シート23に凸型410が当接する直前から、次工程の冷却工程に至る直前まで行われることが好ましい。凸型部41の動作や、凸型410の加熱手段が行う加熱の条件の作動等は、第1実施態様の製造装置100に備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。
 第1実施態様の製造方法では、第2の材料によって微細中空突起の立体形態を維持する骨格が形成される。本実施態様の製造方法は、シート部2となる基材シート20の形成材料、及び微細中空突起の骨格形成材料が異なり、且つ他材料積層部を部分的に配置する中間シート形成工程と突起形成工程とを備えているため、第1の材料の剛性を有するシート部と、第2の材料の剛性を有する突起とを備える微細中空突起具を好ましく製造することができる。例えば、第1の材料が柔軟性材料、即ち低剛性材料であり、第2の材料が突起の骨格形成材料、即ち高剛性材料である場合、本実施形態の製造方法で製造される微細中空突起具は、低剛性であるシート部と、高剛性である突起とを備えることができる。即ち、本実施形態の製造方法は、前述した第1実施形態の微細中空突起具10aを好ましく製造することができる。この微細中空突起具10aでは、シート部2の片面に第2の材料が部分的に配されて突起が形成されているため、シート部2全体を低剛性にすることができる。
 一方、従来の微細中空突起具の製造方法は、シート部となる基材シートの一部を突起状に成形して突起を形成するため、シート部と突起とは同じ形成材料となる。そのため、従来の微細中空突起具の製造方法では、本実施形態のようにシート部及び突起の剛性が互いに異なる微細中空突起具を製造することは困難である。
 第2の材料を塗工して他材料積層部26を容易に形成する観点から、中間シート形成工程における第2の材料3aは流動性を有していることが好ましい。即ち、第2の材料3aは溶融状態であることが好ましい。第2の材料の塗工性の観点から、溶融状態の第2の材料3aの粘度は、好ましくは500mPa・s以上、更に好ましくは1000mPa・s以上、そして、好ましくは100000mPa・s以下、更に好ましくは50000mPa・s以下、より具体的には、好ましくは500mPa・s以上100000mPa・s以下、更に好ましくは1000mPa・s以上50000mPa・s以下である。粘度は、B型粘度計(東機産業株式会社製、TVB-10)を用いて、ローターNo.4、6rpm、60秒間の測定条件で測定される。粘度の測定温度は、第2の材料を溶融状態に維持し得る温度で行う。
 本実施態様の突起形成工程において、凸型410は、微細中空突起具10aの有する円錐状の突起3の外形形状に対応して、尖鋭な先端の円錐状の部分を有する形状となっている。即ち、第1実施態様の製造装置100では、凸型部41は、図7に示すように、微細中空突起具10aの突起3の個数、配置、各突起3の略外形形状に対応した凸型410を有している。具体的には、凸型部41は、9個の円錐台状の突起3に対応して、9個の円錐状の凸型410を有している。このような凸型部41を用いる突起形成工程では、アレイ状に複数個(9個)の突起3を形成するようになっている。
 上述したように、凸型410の加熱手段は、第1実施態様の製造装置100においては、超音波振動装置である。突起3を容易に形成する観点から、超音波振動装置による超音波振動の周波数は、好ましくは10kHz以上、更に好ましくは15kHz以上であり、そして、好ましくは50kHz以下であり、更に好ましくは40kHz以下であり、具体的には、好ましくは10kHz以上50kHz以下であり、更に好ましくは15kHz以上40kHz以下である。上記と同様の観点から、超音波振動の振幅は、好ましくは1μm上、更に好ましくは5μm以上であり、そして、好ましくは60μm以下であり、更に好ましくは50μm以下であり、具体的には、好ましくは1μm以上60μm以下であり、更に好ましくは5μm以上50μm以下である。
 凸型410の先端側の形状は、所望の突起3の外形形状に対応した形状となっていればよい。凸型部41の凸型410は、その高さH2(図7参照)が、製造される微細中空突起具1の高さH1と同じか或いは若干高く形成されており、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは30mm以下であり、更に好ましくは20mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上30mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上20mm以下である。凸型部41の凸型410は、その先端径D1(図9参照)が、好ましくは0.001mm以上、更に好ましくは0.005mm以上であり、そして、好ましくは1mm以下であり、更に好ましくは0.5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.001mm以上1mm以下であり、更に好ましくは0.005mm以上0.5mm以下である。凸型部41の凸型410の先端径D1は、以下のようにして測定する。
 凸型部41の凸型410は、その根本径D2(図9参照)が、好ましくは0.1mm以上、更に好ましくは0.2mm以上であり、そして、好ましくは5mm以下であり、更に好ましくは3mm以下であり、具体的には、好ましくは0.1mm以上5mm以下であり、更に好ましくは0.2mm以上3mm以下である。凸型部41の凸型410は、十分な強度が得られ易くなる観点から、その先端角度αが、好ましくは1度以上、更に好ましくは5度以上である。そして、先端角度αは、適度な角度を有する突起3を得る観点から、好ましくは60度以下であり、更に好ましくは45度以下であり、具体的には、好ましくは1度以上60度以下であり、更に好ましくは5度以上45度以下である。凸型410の先端角度αは、以下のようにして測定する。
 〔凸型部の凸型の先端径の測定〕
 凸型部41の凸型410の先端部を、走査型電子顕微鏡(SEM)もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率に拡大した状態で観察する。次に、図9に示すように、両側辺11a,11bの内の一側辺11aにおける直線部分に沿って仮想直線ILcを延ばし、他側辺11bにおける直線部分に沿って仮想直線ILdを延ばす。そして、先端側にて、一側辺11aが仮想直線ILcから離れる箇所を第1先端点11a1として求め、他側辺11bが仮想直線ILdから離れる箇所を第2先端点11b1として求める。このようにして求めた第1先端点11a1と第2先端点11b1とを結ぶ直線の長さD1を、走査型電子顕微鏡(SEM)又はマイクロスコープを用いて測定し、測定した該直線の長さを、凸型410の先端径とする。
 〔凸型部の凸型の先端角度αの測定〕
 凸型部41の凸型410の先端部を、走査型電子顕微鏡(SEM)もしくはマイクロスコープを用いて所定倍率拡大した状態で、例えば、図9に示すSEM画像のように観察する。次に、図9に示すように、両側辺11a,11bの内の一側辺11aにおける直線部分に沿って仮想直線ILcを延ばし、他側辺11bにおける直線部分に沿って仮想直線ILdを延ばす。そして、仮想直線ILcと仮想直線ILdとのなす角を、走査型電子顕微鏡(SEM)又はマイクロスコープを用いて測定し、測定した該なす角を、凸型部41の凸型410の先端角度αとする。
 凸型部41は、折れ難い高強度の材質で形成されている。凸型部41の材質としては、鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、銅合金、ベリリウム銅、ベリリウム銅合金等の金属、又はセラミック等が挙げられる。
 凸型410を中間シート23に刺してゆく際に中間シート23の撓みを抑制する観点から、突起形成工程では、図8(a)及び(b)に示すように、凸型410を挿通可能な開口部12a,13aを有する支持部材12,13により支持した状態下に、中間シート23に凸型410を刺すことが好ましい。
 本実施態様において装置100は、中間シート23が搬送される所定位置に対応した位置に支持部材12,13を備え、中間シート23の一面21側に第2支持部材13が、中間シート23の他面22側に第1支持部材12がそれぞれ配されている。これら第1及び第2の支持部材を纏めて支持部材ともいう。支持部材12,13は、基材シート20における凸型410が刺し込まれる領域以外の領域、言い換えれば、基材シート20において突起3が形成される領域以外の領域を支持するようになされている。
 本実施形態において、各支持部材12,13は、搬送方向(Y方向)に平行に延在する板状部材であり、凸型部41の凸型410を挿通可能な開口部12a,13aを複数有する開口プレートである。第1及び第2支持部材12,13は、開口部12a以外の領域で中間シート23を支持している。また、第2支持部材13の各開口部13aは、第1支持部材12の各開口部12aと同心円上に配置されている。従って、中間シート23を挟持する一対の第1支持部材12及び第2支持部材13の各々の開口部12a,13aが厚み方向(Z方向)に重なった領域を有している。
 上記の構成を具備する支持部材12,13を用いて中間シート23を支持することにより、凸型410を刺してゆく際に中間シート23に生じ得る撓みを効果的に抑制することができる。
 本実施態様においては、中間シート23を挟持して、即ち中間シート23の両面を支持した状態で突起3を形成するが、中間シート23は、支持部材によって一面21及び他面22の両方の面が押さえられていればよい。第1の材料が柔軟性材料であると、特に中間シート23が撓み易くなる。中間シート23の撓みをより抑制する観点から、中間シート23を挟持した状態下に、該中間シート23に凸型410を刺すことが好ましい。
 本実施態様において第1及び第2支持部材12,13は、図7に示すように、1個の開口部12a,13aに対して1個の凸型410が挿通されるように形成されている。このような開口部12a,13aの開孔径は、0.1mm以上20mm以下であることが好ましく、0.2mm以上10mm以下であることが更に好ましい。
 本実施態様において中間シート23を挟持する2枚の第1及び第2支持部材12,13の各開口部12a,13aは、その開口形状が同じであり、双方とも円形状である。開口部12a,13aは、その平面視形状に、特に制限はなく、円形、楕円形、四角形等の任意の形状とすることができる。
 前記2枚の第1及び第2支持部材12,13は、その形状に、特に制限はないが、本実施態様においては、同形同大の板状に形成されている。
 前記2枚の第1及び第2支持部材12,13を構成する材質は、凸型部41の材質と同じ材質でもよく、合成樹脂等から形成されていてもよい。
 第1及び第2支持部材12,13は、1個の開口部12a,13aに対して凸型部41における凸型410が複数個挿通できるように、凸型410の断面積よりも大きな開口面積で形成された開口部12a,13aを有していてもよい。例えば、第1及び第2支持部材12,13は、アレイ状に複数個並んだ突起3からなる突起群の周囲を支持可能に、該突起群を挿通し得る開口面積の開口部12a,13aを1個有していてもよい。
 第1及び第2支持部材12,13それぞれは、基材シート20に当接する方向と離間する方向に移動可能となっている。本実施態様における第1及び第2支持部材12,13は、電動アクチュエータ(不図示)によって、厚み方向(Z方向)の上下に移動可能となっている。
 第1及び第2支持部材12,13の動作の制御は、製造装置100に備えられた制御手段(不図示)により制御されている。
 本実施態様の突起形成工程において、第1及び第2支持部材12,13によって挟持された中間シート23は、一面21側から複数の凸型410が刺入される。その際、第2支持部材である第2支持部材13は、中間シート23を一面21側から支持すると共に、各開口部13aに各凸型410を通過させ、中間シート23の一面21に当接させる。次に、超音波振動装置により各凸型410の超音波振動を発現させながら、中間シート23の一面21側(下面側)から他面22側(上面側)に向かって凸型部41を上昇させて、中間シート23の他面22側に配されている第1支持部材12で中間シート23の撓みを抑制しつつ、凸型410を中間シート23に刺してゆく。そして、中間シート23を貫通した凸型410は、図8(b)に示すように、第2の材料に到達し、超音波振動の摩擦による熱を発生させて第2の材料を軟化させながら上昇する。これにより、凸型410は、第1支持部材12の各開口部12aを通過して、中間シート23の他面22側から突出する突起3を形成する〔図8(c)参照〕。
 凸型410の超音波振動は、凸型410が第2の材料に到達した際に発現してもよい。
 本実施態様において突起の骨格形成材料は第2の材料である。突起3を容易に形成する観点から、凸型410による第2の材料3aの加熱温度は、使用される第2の材料3aのガラス転移温度以上溶融温度未満であることが好ましく、特に軟化温度以上溶融温度未満であることが好ましい。詳述すると前記加熱温度は、好ましくは30℃以上、更に好ましくは40℃以上であり、そして、好ましくは300℃以下であり、更に好ましくは250℃以下であり、具体的には、好ましくは30℃以上300℃以下であり、更に好ましくは40℃以上250℃以下である。好ましい加熱温度は、第1実施態様のように、超音波振動装置を用いて第2の材料3aを加熱する場合においては、凸型410と第2の材料3aとの接触部分の温度範囲として適用される。一方、超音波振動装置の代わりに加熱ヒーター装置を用いて第2の材料3aを加熱する場合には、凸型410の加熱温度を上述した範囲で調整すればよい。なお、ガラス転移温度(Tg)の測定方法は、以下の方法によって測定され、軟化温度の測定方法は、JIS K-7196「熱可塑性プラスチックフィルム及びシートの熱機械分析による軟化温度試験方法」に従って行う。
 〔ガラス転移温度(Tg)の測定方法〕
 DSC測定器を使用して熱量の測定を行い、ガラス転移温度を求める。具体的に、測定器はPerkin Elmer社製の示差走査熱量測定装置(Diamond DSC)を使用する。第2の材料10mgについて、測定条件は20℃を5分間等温した後に、20℃から320℃まで、5℃/分の速度で昇温させ、横軸温度、縦軸熱量のDSC曲線を得る。そして、このDSC曲線からガラス転移温度Tgを求める。
 尚、突起の骨格形成材料である第2の材料3aのガラス転移温度(Tg)は、第2の材料の構成成分のガラス転移温度(Tg)を意味し、該構成成分が複数種存在する場合においてそれら複数種のガラス転移温度(Tg)が互いに異なる場合、前記加熱手段による第2の材料の加熱温度は、少なくともそれら複数のガラス転移温度(Tg)のうち最も低いガラス転移温度(Tg)以上であることが好ましく、それら複数のガラス転移温度(Tg)のうち最も高いガラス転移温度(Tg)以上であることがさらに好ましい。
 また、第2の材料の軟化温度についてもガラス転移温度(Tg)と同様であり、即ち、第2の材料の構成成分が複数種存在する場合においてそれら複数種の軟化温度が互いに異なる場合、前記加熱手段による第2の材料の加熱温度は、少なくともそれら複数の軟化温度のうち最も低い軟化温度以上であることが好ましく、それら複数の軟化温度のうち最も高い軟化温度以上であることがさらに好ましい。
 また、第2の材料が融点の異なる2種以上の成分を含んで構成されている場合、前記加熱手段による第2の材料の加熱温度は、それら複数の融点のうち最も低い融点未満であることが好ましい。
 凸型410を中間シート23に刺してゆく刺入速度は、遅過ぎると第2の材料を過剰に加熱軟化させ、速過ぎると加熱軟化不足となる。突起3を効率的に形成する観点から、凸型410の刺入速度は、好ましくは0.1mm/秒以上、更に好ましくは1mm/秒以上であり、そして、好ましくは1000mm/秒以下であり、更に好ましくは800mm/秒以下であり、具体的には、好ましくは0.1mm/秒以上1000mm/秒以下であり、更に好ましくは1mm/秒以上800mm/秒以下である。加熱状態の凸型410の上昇を停止させ、突起3の内部に凸型410を刺した状態のまま次工程(冷却工程)を行うまでの時間である軟化時間は、長過ぎると過剰加熱となるが、加熱不足を補う観点から、好ましくは0秒超、更に好ましくは0.1秒以上であり、そして、好ましくは10秒以下であり、更に好ましくは5秒以下であり、具体的には、好ましくは0秒超10秒以下であり、更に好ましくは0.1秒以上5秒以下である。
 突起3を効率的に形成する観点から、中間シート23に刺す凸型410の刺入高さは、好ましくは0.01mm以上、更に好ましくは0.02mm以上であり、そして、好ましくは10mm以下であり、更に好ましくは5mm以下であり、具体的には、好ましくは0.01mm以上10mm以下であり、更に好ましくは0.02mm以上5mm以下である。ここで、「刺入高さ」とは、中間シート23に最も凸型410を刺し込んだ状態において、凸型410の頂点と、中間シート23の他面22(上面)との間の距離を意味する。したがって、突起形成工程における刺入高さとは、突起形成工程で凸型410が最も深く刺し込まれて中間シート23の他面22から凸型410が出てきた状態における、該他面22から垂直方向に測定した凸型410の頂点までの距離のことである。
 第1実施態様の製造方法は、突起形成工程の後、突起3の内部に凸型410を刺した状態で突起3を冷却する冷却工程を備えている。製造装置100においては、図7に示すように、突起形成部40の次に冷却部60が設置されている。冷却部60は、突起3を冷却し得るものを特に制限なく備えることができ、例えば冷風送風装置を備えることができる。本実施態様において冷却部60は、冷風送風装置を備え、冷風送風する送風口61が中間シート23の他面22側(上面側)に設けられている。この送風口61から冷風を吹き付けて、凸型410が内部に刺さった状態の突起3を冷却するようになっている。また、本実施態様においては、第1支持部材12と第2支持部材13とで、中間シート23を挟んだ状態で冷却工程を行うようになっている。
 尚、冷風送風装置の冷却温度、冷却時間の制御は、製造装置100に備えられた、制御手段(不図示)により制御されている。
 第1実施態様においては、凸型部41の位置を維持して凸型410を突起3の内部に刺した状態で、中間シート23の他面22側(上面側)に配されている送風口61から冷風を吹き付けて、突起3の内部に凸型410を刺した状態のまま冷却する。突起を冷却する際には、凸型410の加熱手段による加熱は、継続状態でも止められた状態でも良いが、止められた状態であることが好ましい。
 凸型部41による成形性の観点から、吹き付ける冷風の温度は、好ましくは-50℃以上、更に好ましくは-40℃以上であり、そして、好ましくは26℃以下であり、更に好ましくは10℃以下であり、具体的には、好ましくは-50℃以上26℃以下であり、更に好ましくは-40℃以上10℃以下である。突起の成形性と加工時間の両立性の観点から、冷風を吹き付けて冷却する冷却時間は、好ましくは0.01秒以上、更に好ましくは0.5秒以上であり、そして、好ましくは60秒以下であり、更に好ましくは30秒以下であり、具体的には、好ましくは0.01秒以上60秒以下であり、更に好ましくは0.5秒以上30秒以下である。
 突起3を効率的に冷却する観点から、冷風送風装置は、搬送される中間シート23の他面22側及び一面22側の全体を中空状に覆い、冷風送風装置の内部を中間シート23が搬送方向(Y方向)に搬送されるようにし、中空内に、例えば、冷風送風する送風口61を設けるようにしてもよい。冷風送風装置で中間シートを覆う方法としてはトンネル状、又は箱型に覆うことができる。
 なお、第1実施態様のように、凸型410の加熱手段(不図示)が超音波振動である場合には、冷風送風装置を必ず備える必要はなく、超音波振動装置の振動を切ることにより、冷却することもできる。この点で、超音波振動を加熱手段として用いると、装置の簡便化とともに、高速での微細中空突起具1の製造が容易となるので好ましい。また、第2の材料3aは、凸型410と当接していない部分では、より熱が伝わりにくく、また、超音波振動付与のオフによって冷却が効率的に行われるので、成形部分以外の変形が生じにくいという長所がある。
 第1実施態様の製造方法は、冷却工程の後に、突起3の内部から凸型410を抜いて微細中空突起具1を形成するリリース工程を備えている。製造装置100においては、図7に示すように、冷却部60の次にリリース部50が設置されている。突起3の内部から凸型410を抜く際に中間シート23の撓みを抑制する観点から、リリース工程では、第2支持部材13を用いて、凸型410を引き抜くことが好ましい。この場合、リリース工程において第2支持部材13は、中間シート23における凸型410が引き抜かれる領域以外の領域、言い換えれば、中間シート23における突起3の形成される領域以外の領域を支持するように配置されている。
 第1実施態様におけるリリース工程では、中間シート23の他面22側(上面側)に第1支持部材12を配置し、中間シート23の一面21側(下面側)に第2支持部材13を配置して、両支持部材12,13で中間シート23を挟んだ状態において凸型410を引き抜く。好適には、第1及び第2支持部材12,13で中間シート23を挟んだ状態で冷却工程を行った後、送風口61からの冷風の吹き付けを停止し、中間シート23の他面22側(上面側)から一面21側(下面側)に向かって凸型410を下降させて、中間シート23の一面21側(下面側)に配されている第2支持部材13で中間シート23の撓みを抑制しつつ、凸型410を中間シート23から抜き出す。このようにして、内部に中空の突起3を備える微細中空突起具10aの前駆体9aを形成する。
 中間シート23の他面22側(上面側)に配されている第1支持部材12を、前駆体9aの突起3の高さよりも高い位置まで上昇させた後、微細中空突起具10aの前駆体9aは搬送方向(Y方向)下流側に搬送される。その後、前記前駆体9aはカット工程に供されて、所定の範囲でカットされ、図1に示すような、シート状のシート部2と複数の微細中空突起3とを有する第1実施形態の微細中空突起具10aに成形される。以上の工程を繰り返すことによって、第1実施形態の微細中空突起具10aを連続的に効率良く製造できる。
 上述した第1実施態様の製造方法では、中間シート形成工程において複数の他材料積層部26を形成し、1個の他材料積層部26につき1個の凸型410を刺入して、突起を形成する。即ち1個の他材料積層部26につき、1個の突起3が形成される。
 他材料配置部を容易に形成する観点から、1個の他材料積層部26に複数の凸型410を刺すことが好ましい。具体的には、1個の他材料積層部26に複数の凸型410を当接させ、中間シート23に複数の凸型410を刺すことにより、複数の微細中空突起3を形成する。例えば、図10に示すように、ある程度の面積の他材料積層部を形成し、該他材料積層部に複数の微細中空突起3を形成してもよい。この場合、他材料積層部形成部15は、基材シート20上に、ある程度の面積の第2の材料を配置する。例えば、前述したローター17の凹陥部17aの面積を大きくし、第2の材料の塗工面積を大きくすることにより、ある程度の面積の第2の材料を配置することができる。
 複数の突起の骨格形成材料を互いに異ならせた微細中空突起具10aを形成する観点から、異なる第2の材料3aによって複数の微細中空突起3を形成することが好ましい。具体的には、中間シート形成工程において、基材シート20上に異なる第2の材料3aを散点状に配置し、複数の他材料積層部26A,26Bを形成した後、突起形成工程において各他材料積層部26A,26Bに凸型410を刺入して、骨格形成材料がそれぞれ異なる突起3A,3Bを複数形成する〔図11(a)参照〕。また、中間シート形成工程において、基材シート20上に異なる第2の材料3aを搬送方向に延びるようにそれぞれ配置し、複数の他材料積層部26A,26Bを形成した後、突起形成工程において各他材料積層部26に凸型410を刺入して、第2の材料3aがそれぞれ異なる突起3A,3Bを複数形成する〔図11(b)参照〕。
 第1実施態様の製造方法により製造された微細中空突起具10aは、その後の工程において更に所定の形状に形成されてもよい。また、カット工程を突起形成工程の前に行ってもよい。即ち、中間シート23を所望の形状にカットした後、該中間シート23を突起形成工程に供してもよい。
 次に、本発明の製造方法を、第2実施態様に基づき、図面を参照しながら説明する。なお、第2実施態様においては、上述した第1実施態様と異なる点を中心に説明し、同様の点については同一の符号を付して説明を省略する。特に言及しない点については、第1実施態様に関する説明が適宜適用される。
 本実施態様の製造方法は、第1実施態様と同様に、中間シート23を得る中間シート形成工程と、突起形成工程とを備えるが、第1の材料が、基材シートを形成する形成材料であるとともに、微細中空突起の熱可塑性樹脂を含む骨格形成材料である点で第1実施態様の製造方法と異なる。即ち、第1実施態様の製造方法は、突起の骨格形成材料が第2の材料である一方、第2実施態様の製造方法は突起の骨格形成材料が第1の材料である。
 第2実施態様における突起形成工程は、中間シート23における一面側から、他材料積層部26に、加熱手段を有した凸型410を当接させ、突起3の熱可塑性樹脂を含む骨格形成材料である第1の材料を熱により軟化させながら、該中間シート23に凸型410を刺すことによって、該中間シート23の他面側から突出する突起3を形成する。この突起3の骨格30は、基材シート20と同様に第1の材料から形成されており、基材シート20と連続している。
 本実施態様における突起形成工程では、中間シート23における一面側から、他材料積層部26に、加熱手段を有した凸型410を当接させ、第1の材料からなる基材シート20を熱により軟化させながら、該中間シート23に凸型410を刺すことによって、該中間シート23の他面22側から突出する微細中空突起3を形成する。具体的には、中間シート23の一面21側から凸型410を当接させた当接部分の第1の材料を熱により軟化させながら、凸型410を中間シート23に刺してゆき中間シート23の他面22側から突出する突起3を形成する。
 本実施態様の他材料積層部26において、第1の材料は突起3の骨格となる一方、基材シート20上に部分的に配置された第2の材料は突起3の骨格表面を被覆する被覆層32となる。即ち、本実施態様の製造方法は、第1の材料の剛性を有する突起3と、第2の材料の剛性を有する被覆層とを備える、コーティング型突起を備えた微細中空突起具を好ましく製造することができる。例えば、第1の材料が突起の骨格形成材料であり、第2の材料が機能性を有するコーティング材料である場合、本実施形態の製造方法で製造される微細中空突起具は、突起の骨格表面に機能性成分を含む被覆層32を備えることができる。即ち、本実施形態の製造方法は、前述した第2実施形態の微細中空突起具10bを好ましく製造することができる。この微細中空突起具10bでは、突起3の骨格表面に機能性成分を含む被覆層32を有するため、皮膚内部に機能性成分を効果的に供給することができる。
 上述した各種のコーティング型突起は、中間シート形成工程における他材料積層部26の形成方法がそれぞれ異なる。具体的には、単層の被覆層を有する突起は、図12(a)及び(b)に示すように、中間シート形成工程において第2の材料を1種類配置して他材料積層部26を形成する。多層被覆層を有する突起は、図12(c)に示すように、中間シート形成工程において第2の材料を複数種類重ねて配置して他材料積層部26を形成する。複数の被覆部を有する突起は、図12(d)に示すように、中間シート形成工程において第2の材料を複数種類隣り合うように配置して他材料積層部26を形成する。
 また、突起3の表面において被覆層32が形成される範囲は、基材シート20上に配される第2の材料の量やその配置面積(塗工面積)によって調整することができる。例えば、図12(b)に示すように、第2の材料の配置面積を、凸型410が刺入される部分の面積よりも小さくすることで、突起3の表面の一部に被覆層32を形成することができる。また、図12(a)に示すように、第2の材料の配置面積を、凸型410が刺入される部分の面積よりも大きくすることで、突起3の表面全体に被覆層32を形成することができる。
 1個の微細中空突起具10bに、異なる機能性成分を含む被覆層32を備えた突起3を形成する観点から、第2の材料として相異なる種類の材料を用いて、相異なる複数の前記コーティング材料によって形成された複数の微細中空突起3を形成することが好ましい。例えば、図12(a)及び(b)に示すように、複数の第2の材料を配して、コーティング材料が互いに異なる他材料積層部26A,26Bを形成した後、各他材料積層部26A,26Bに凸型410を刺入して、被覆層の形成材料が異なる複数のコーティング型突起35A,35Bを形成する態様が挙げられる。また、図12(c)に示すように、第2の材料として相異なる複数の前記コーティング材料を用いて、個々の前記微細中空突起の骨格上に相異なる複数の前記コーティング材料が積層された多層被覆層37を形成してもよい。この場合、多層被覆層37A,37Bを形成するコーティング材料、即ち第2の材料3a,3b,3c,3dを突起3毎に異ならせてもよい。また、図12(d)に示すように、相異なるコーティング材料によって形成された複数の被覆部を有する被覆層32を形成してもよい。この場合、個々の被覆部38A,38B,38C,38Dを形成する第2の材料3a,3b,3c,3dを突起3ごとに異ならせてもよい。
 なお、本実施態様の製造方法において、一部の突起の骨格表面にのみ被覆層を形成してもよい。この場合、中間シート形成工程において一部の突起が形成される部分に、第2の材料を配置せず、次の突起工程において第2の材料が配置されなかった部分に突起を形成する。
 第2の材料を塗工して他材料積層部26を容易に形成する観点から、中間シート形成工程におけるコーティング材料、即ち第2の材料3aは流動性を有していることが好ましい。第2の材料の塗工性の観点から、第2の材料3aの粘度は、好ましくは500mPa・s以上、更に好ましくは1000mPa・s以上、そして、好ましくは100000mPa・s以下、更に好ましくは50000mPa・s以下、より具体的には、好ましくは500mPa・s以上100000mPa・s以下、更に好ましくは1000mPa・s以上50000mPa・s以下である。粘度は、前述のB型粘度計を用いた方法によって測定される。
 以上、本発明の微細中空突起具の製造方法を、その好ましい実施態様に基づき説明したが、本発明は前記実施態様に制限されるものではなく、適宜変更可能である。
 例えば、上述した実施態様において、図7に示す第1及び第2支持部材は、開口部12a,13aの開口径が同じであったが、異なっていてもよい。好適には、基材シート20の一面21側(下面側)に配置された第2支持部材13の開口部13aの開口径が、基材シート20の他面22側(上面側)に配置された支持部材12の開口部12aの開口径よりも大きく形成されている。斯かる構成を具備することにより、突起形成工程において凸型410を基材シート20に刺してゆく際に開口部12a,13aが接触し難く、リリース工程において凸型410を基材シート20から抜く際に開口部12a,13aが接触し難く、内部が中空の微細中空突起具1を更に精度良く製造することができる。
 また、突起形成工程に用いる支持部材12,13の少なくとも一方には、凸型部41における凸型410を挿通可能な開口部12a,13aが当初形成されておらず、突起形成工程にて中間シート23に刺してゆく凸型部41の凸型410により押圧されて開口部12a,13aが形成されるようになっていてもよい。このような支持部材12,13としては、シリコン製の部材、ゴム等の弾性部材等が挙げられる。
 上記の弾性部材等からなる支持部材12,13は、リリース工程以降において、中間シート23から取り外されてもよいが、形成される微細中空突起具の一部として用いられてもよい。このような態様において、支持部材12の厚みは、突起3の突出高さH1よりも厚くても良いし、薄くても良い。支持部材12の厚みを、突出高さH1よりも厚くする場合には、使用前における突起3の破損防止の保護部材として機能しうる。一方、支持部材12の厚みを突起3の突出高さH1よりも小さくする場合には、突起3の皮膚への穿刺量を制御するのに役立つ。
 また、上記説明した第1及び第2実施態様では、凸型410の備える加熱手段として、超音波振動装置を使用したが、これに代えて加熱ヒーターを使用しても良い。
 また、上記説明した第1及び第2実施態様では、図7に示すように、中間シート23の搬送を間欠的に行うようにし、厚み方向(Z方向)の上下にのみ移動可能な凸型部41を用いて突起3及び微細中空突起具1を成形しているが、中間シート23の搬送を連続して行うようにし、無限軌道を描くボックスモーション式の突起形成部40、支持部材12,13を用いて突起3及び微細中空突起具1を成形してもよい。
 また、上記第1及び第2実施態様では、図7に示すように、中間シート23を第2の材料が配されている側とは反対側の面から、該第2の材料が配されている側に向かって刺入する凸型410を有する凸型部41を用いているが、図13(a)~(c)に示すように、中間シート23を第2の材料が配されている側から、該第2の材料が配されている側とは反対側に向かって凸型410を刺入する凸型部41を用いて、突起3及び微細中空突起具1を成形してもよい。この場合、中間シート23の一面21は、第2の材料が配される側の面であり、中間シート23の他面22は、第2の材料が配される側とは反対側の面である。
 上述した実施形態に関し、本発明は更に以下の微細中空突起具の製造方法及び微細中空突起具を開示する。
<1>
 シート部及び該シート部から突出し内部が中空の微細中空突起を備えた微細中空突起具の製造方法であって、
 第1の材料から形成された基材シート上に、第1の材料とは異なる第2の材料を部分的に配置し、該基材シートと第2の材料とが積層された他材料積層部が部分的に形成された中間シートを得る工程と、
 前記中間シートにおける一面側から、前記他材料積層部に、加熱手段を有した凸型を刺すことによって、該中間シートの他面側から突出する微細中空突起を形成する突起形成工程とを備え、
 前記シート部は、前記第1の材料によって形成された前記基材シートの一部であり、
 前記第1の材料又は前記第2の材料は、熱可塑性樹脂を含む骨格形成材料であり、該骨格形成材料によって前記微細中空突起の立体形態を維持する骨格が形成される、微細中空突起具の製造方法。
<2>
 前記凸型を挿通可能な開口部を有する支持部材により支持した状態下に、前記中間シートに前記凸型を刺す、前記<1>に記載の微細中空突起具の製造方法。
<3>
 前記支持部材は、第1支持部材及び第2支持部材を備えており、
 前記中間シートの一面側に前記第2支持部材が、該中間シートの他面側に前記第1支持部材がそれぞれ配される、前記<2>に記載の微細中空突起具の製造方法。
<4>
 前記突起形成工程において、前記第1支持部材及び前記第2支持部材によって挟持された前記中間シートに対し、一面側から他面側に向かって前記凸型を上昇させて、前記第1支持部材で前記中間シートの撓みを抑制しつつ、該中間シートに前記凸型を刺す、前記<3>に記載の微細中空突起具の製造方法。
<5>
 1個の前記他材料積層部に複数の前記凸型を刺す、前記<1>~<4>の何れか1に記載の微細中空突起具の製造方法。
<6>
 前記中間シートを得る工程において、コーターを用いて、前記基材シートの片面に溶融状態の前記第2の材料を部分的に塗工することによって、前記他材料積層部を形成する、前記<1>に記載の微細中空突起具の製造方法。
<7>
 前記コーターは、外周面に前記第2の材料を滞留し得る複数の凹陥部が設けられたローターを具備し、該ローターを回転させることにより、前記凹陥部に滞留させた溶融状態の前記第2の材料を前記基材シートの片面に塗工して、前記他材料積層部を形成する、前記<6>に記載の微細中空突起具の製造方法。
<8>
 シート部及び該シート部から突出し内部が中空の微細中空突起を備えた微細中空突起具であって、
 前記微細中空突起は、その形態を維持する骨格が熱可塑性樹脂を含む骨格形成材料から形成されており、該骨格形成材料又は前記微細中空突起の表面を被覆するコーティング材料が、前記シート部を形成する第1の材料とは異なる材料であって、前記微細中空突起具の平面視において部分的に配されている第2の材料から形成されている、微細中空突起具。
<9>
 前記第2の材料が、前記微細中空突起の骨格形成材料であり、前記第1の材料が、柔軟な前記シート部を形成し得る柔軟性材料である、前記<8>に記載の微細中空突起具。
<10>
 前記第2の材料がそれぞれ異なる複数の前記微細中空突起を有している、前記<8>又は<9>に記載の微細中空突起具。
<11>
 前記第1の材料が、前記微細中空突起の骨格形成材料であり、前記第2の材料が、前記第1の材料により形成された前記微細中空突起の骨格上に機能性を有する被覆層を形成するコーティング材料である、前記<8>に記載の微細中空突起具。
<12>
 前記被覆層が、前記第2の材料として、相異なる複数の材料を用いて形成されている、前記<11>に記載の微細中空突起具。
<13>
 前記被覆層が、相異なる複数の前記コーティング材料が積層された多層被覆層である、前記<11>又は<12>に記載の微細中空突起具。
<14>
 前記被覆層が、相異なる前記コーティング材料によって形成された複数の被覆部を有している、前記<11>又は<12>に記載の微細中空突起具。
<15>
 前記被覆層が形成された複数の前記微細中空突起を備えており、該被覆層を形成する前記コーティング材料がそれぞれ異なっている、前記<11>~<14>の何れか1に記載の微細中空突起具。
<16>
 前記シート部は、前記第2の材料が配されている他材料配置部を有しており、
 前記他材料配置部に、複数の前記微細中空突起が形成されている、前記<8>~<15>の何れか1に記載の微細中空突起具。
 本発明の製造方法によれば、第1の材料から形成されたシート部と第1の材料又は第2の材料から微細中空突起の立体形態を維持する骨格が形成された微細中空突起を有する微細中空突起具を製造することができる。また、本発明の微細中空突起具によれば、シート部と微細中空突起部の材料が異なるので、様々な用途や場面に用いることができる。

Claims (16)

  1.  シート部及び該シート部から突出し内部が中空の微細中空突起を備えた微細中空突起具の製造方法であって、
     第1の材料から形成された基材シート上に、第1の材料とは異なる第2の材料を部分的に配置し、該基材シートと第2の材料とが積層された他材料積層部が部分的に形成された中間シートを得る工程と、
     前記中間シートにおける一面側から、前記他材料積層部に、加熱手段を有した凸型を刺すことによって、該中間シートの他面側から突出する微細中空突起を形成する突起形成工程とを備え、
     前記シート部は、前記第1の材料によって形成された前記基材シートの一部であり、
     前記第1の材料又は前記第2の材料は、熱可塑性樹脂を含む骨格形成材料であり、該骨格形成材料によって前記微細中空突起の立体形態を維持する骨格が形成される、微細中空突起具の製造方法。
  2.  前記凸型を挿通可能な開口部を有する支持部材により支持した状態下に、前記中間シートに前記凸型を刺す、請求項1に記載の微細中空突起具の製造方法。
  3.  前記支持部材は、第1支持部材及び第2支持部材を備えており、
     前記中間シートの一面側に前記第2支持部材が、該中間シートの他面側に前記第1支持部材がそれぞれ配される、請求項2に記載の微細中空突起具の製造方法。
  4.  前記突起形成工程において、前記第1支持部材及び前記第2支持部材によって挟持された前記中間シートに対し、一面側から他面側に向かって前記凸型を上昇させて、前記第1支持部材で前記中間シートの撓みを抑制しつつ、該中間シートに前記凸型を刺す、請求項3に記載の微細中空突起具の製造方法。
  5.  1個の前記他材料積層部に複数の前記凸型を刺す、請求項1~4の何れか1項に記載の微細中空突起具の製造方法。
  6.  前記中間シートを得る工程において、コーターを用いて、前記基材シートの片面に溶融状態の前記第2の材料を部分的に塗工することによって、前記他材料積層部を形成する、請求項1に記載の微細中空突起具の製造方法。
  7.  前記コーターは、外周面に前記第2の材料を滞留し得る複数の凹陥部が設けられたローターを具備し、該ローターを回転させることにより、前記凹陥部に滞留させた溶融状態の前記第2の材料を前記基材シートの片面に塗工して、前記他材料積層部を形成する、請求項6に記載の微細中空突起具の製造方法。
  8.  シート部及び該シート部から突出し内部が中空の微細中空突起を備えた微細中空突起具であって、
     前記微細中空突起は、その形態を維持する骨格が熱可塑性樹脂を含む骨格形成材料から形成されており、該骨格形成材料又は前記微細中空突起の表面を被覆するコーティング材料が、前記シート部を形成する第1の材料とは異なる材料であって、前記微細中空突起具の平面視において部分的に配されている第2の材料から形成されている、微細中空突起具。
  9.  前記第2の材料が、前記微細中空突起の骨格形成材料であり、前記第1の材料が、柔軟な前記シート部を形成し得る柔軟性材料である、請求項8に記載の微細中空突起具。
  10.  前記第2の材料がそれぞれ異なる複数の前記微細中空突起を有している、請求項8又は9に記載の微細中空突起具。
  11.  前記第1の材料が、前記微細中空突起の骨格形成材料であり、前記第2の材料が、前記第1の材料により形成された前記微細中空突起の骨格上に機能性を有する被覆層を形成するコーティング材料である、請求項8に記載の微細中空突起具。
  12.  前記被覆層が、前記第2の材料として、相異なる複数の材料を用いて形成されている、請求項11に記載の微細中空突起具。
  13.  前記被覆層が、相異なる複数の前記コーティング材料が積層された多層被覆層である、請求項11又は12に記載の微細中空突起具。
  14.  前記被覆層が、相異なる前記コーティング材料によって形成された複数の被覆部を有している、請求項11又は12に記載の微細中空突起具。
  15.  前記被覆層が形成された複数の前記微細中空突起を備えており、該被覆層を形成する前記コーティング材料がそれぞれ異なっている、請求項11~14の何れか1項に記載の微細中空突起具。
  16.  前記シート部は、前記第2の材料が配されている他材料配置部を有しており、
     前記他材料配置部に、複数の前記微細中空突起が形成されている、請求項8~15の何れか1項に記載の微細中空突起具。
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