押出成形された材料に単軸又は多軸方向の剛性を付与する方法及び同方法により得られる製品
材料の単数又は複数の表面に溝又は断面形状を付与することにより、材料の剛性を改質する方法が記載されている。本方法によって作られる材料、並びに鼻腔拡張器、包装材、建築用材料、及び医療装置の様な、同材料を使って作られる製品も記載されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形された材料に単軸又は多軸方向の剛性を付与する方法及び同方法により得られる製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００６年８月３０日出願の米国仮特許出願第６０／８４１，４０３号の優先権の恩典を主張する。
材料製造業では、長年にわたり、プラスチックポリマーシート材料は押出成形されている。その様な押出成形には、プラスチックシート材が押し出される際にその上に艶消し仕上の様な肌理をインプリントするためのエッチング用鋼ローラーが含まれている。例えば、自動車の内装用として「本革風」に仕上げられるプラスチック材料は、「本革風」の外観をシート状ポリマー材料にインプリントすることによって作られる。
【０００３】
より最近では、エッチング又は機械加工されたローラーが、トラック荷台の中敷に使用されているものの様なシート状のプラスチック材料にダイヤモンド形パターンの様なより複雑な図案を付与するのに使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／８４１，４０３号
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、材料の１つ又は複数の表面に付与された単数又は複数の溝又は断面形状によって得られる所望の剛性を有する材料に着目している。これらの溝は、ウェブを横断して均一に連続していてもよいし、非連続であってウェブ全体を通して剛性が交互に入れ替わるか又は変化するようにしていてもよい。本発明は、材料を作るための方法にも着目している。
【０００６】
本発明は、本発明の材料を使用した鼻腔を拡張するための鼻腔拡張器にも着目している。材料は、鼻に固定された時、鼻道を持ち上げて拡張するのに十分な剛性を有しているのが望ましい。
【０００７】
本発明は、ここに説明している材料から作られる医療装置、包装材、又は建築用材料にも着目している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来型のポリマーシート押出成形の略図を示している。
【図２ａ】本発明の溝付き材料の図である。
【図２ｂ】本発明の溝付き材料の別の図である。
【図２ｃ】本発明の溝付き材料の別の図である。
【図２ｄ】本発明の溝付き材料の別の図である。
【図２ｅ】本発明の溝付き材料の別の図である。
【図３ａ】本発明の溝付き材料の断面図である。
【図３ｂ】本発明の溝付き材料の別の断面図である。
【図４】本発明の材料を押出成形するのに適した押出成形装置の略図である。
【図５ａ】本発明の溝付き材料の別の実施形態の図である。
【図５ｂ】本発明の溝付き材料の図５ａの実施形態の別の図である。
【図６ａ】押出成形された材料に溝が付与されてゆく工程図である。
【図６ｂ】押出成形され溝が付与された材料に粘着剤層とリリースライナー層が貼り付けられてゆく工程図である。
【図７ａ】本発明により作られた鼻腔拡張器の或る実施形態の図である。
【図７ｂ】本発明により作られた鼻腔拡張器の図７ａの実施形態の別の図である
【図８】本発明により作られた鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図９ａ】本発明により作られた鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図９ｂ】本発明により作られた鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図９ｃ】本発明により作られた鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図１０ａ】使用者の鼻に着用された本発明の鼻腔拡張器の図である。
【図１０ｂ】使用者の鼻に着用された本発明の鼻腔拡張器の図である。
【図１０ｃ】使用者の鼻に着用された本発明の鼻腔拡張器の図である。
【図１１】本発明の鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図１２】本発明の鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図１３】本発明の鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図１４】梁に掛かる点荷重の計算に用いられる変数を説明している図である。
【図１５】梁に掛かる分布荷重の計算に用いられる変数を説明している図である。
【図１６】慣性モーメントの計算に用いられる変数を説明している略図である。
【図１７】溝に沿って切り離された溝付き材料の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、押出成形されたポリマー材料に機能的構造的変化を与えると、その結果、ポリマーの構造幾何学に物理的な変化が生じ、それによって、シート状の材料に単軸又は多軸方向の方向性の効果がもたらされる、という予期せぬ発見に着目している。
【００１０】
従来、ポリマー材料の二軸及び単軸方向の方向性は、ポリマーを押出成形し冷却しながら延伸して、ポリマーを分子レベルでポリマーが延伸される方向（大抵は機械加工方向のみ）に向かせることによって達成されている。この方法は、高価な工具と特化された専門技能をしばしば必要とする。従来の押出成形の概略図を図１に示している。ポリマー材料５は、押出成形ダイアッセンブリ６を通して送り出される。材料５は、ダイアッセンブリ６を出ると、チル又はニップロール７上で冷却され、その後、必要に応じて更に加工される。
【００１１】
本発明では、ポリマーを冷却しながら延伸するのではなく、意外にも、ポリマーシート又はウェブが押出成形される時に、それに、溝又は場合によっては不連続な断面形状をエッチングすることによって、ポリマー材料に単軸方向の方向性の効果を実現することが可能である。結果として、物理的手段により、分子的方向性を再構成する効果を生み出すことが可能になった。また、材料を一方向に強化すれば、他方向の強度は低くなるため、押出成形された材料の曲げ特性及び他の特性を相当な範囲まで制御することができる。本発明によれば、チャネルが特定の程度まで弱体化された溝付き材料のウェブを作成して、チャネルに沿ってほんの少し力を加えるだけで、チャネルの外側がむしり取られることなくウェブを割くことができ、実質的に鋭利な又はぎざぎざの縁部のないきれいな割け口となるようになっている。
【００１２】
「溝」という用語は、ここでは、任意の長さと幅、及びどの様なものであれ上面図又は断面図の何れかにより判断して溝の外観又は設計を有している、あぜ又はチャネル（連続又は不連続）を含むものとして使用されている。溝の形状、寸法、及び頻度は、所望の剛性を材料に付与できるように選択されるのが望ましい。所望の剛性は、一部には、押出成形される材料の種類、材料の厚さ、材料の曲げ弾性率、及び溝又は得られるウェブ断面の設計又は外観に基づいて選択することができる。
【００１３】
「曲げ弾性率」は、ここでは、弾性限界内で曲げた時に試験標本に掛かる応力対同標本の最も外側の繊維の対応する歪の比を指すものとする。
ここでは、「単軸方向の方向性」又は「多軸方向の方向性」は、分子の方向性の再構成を生じさせる条件下で、高温のポリマーフィルム又は他の物品を１つ又は複数の方向に延伸する工程を指すものとする。
【００１４】
本発明の溝付き材料の１つの実施形態を、図２ａから図２ｅに示している。図２ｅに最も分かりやすく示しているように、材料１０は、材料１０の表面に付与された少なくとも１つの溝１２を有している。図３ａと図３ｂは、材料１０の図２ｄのｘ−ｘ’線に沿った断面図を示している。図３ａと図３ｂに最も分かりやすく示しているように、溝１２は、Ｒｉとして示されている厚さ又は高さと「Ｘ」として示されている幅を有する畝１３を備えている。溝１２は、更に、１つ又は複数の谷１４を備えており、各畝１３には、少なくとも一方の側又は両方の側に、谷１４によって、図３ｂで１４ａと１４ｂによって示されるフランク面が形成されている。谷１４は、厚さＲ０と「Ｙ」として示されている約０．５Ｘの幅を有する底又は基部１６を有しているが、これら相対寸法は、所望の剛性の度合いによって変わる。
【００１５】
溝の山と谷の幅と高さ又は厚さは、機械加工方向と横断方向の両方向に正確な剛性を提供するように計算される。均一で平坦な材料ウェブでは、方程式は、
剛性＝(Ｆｍ×Ｔ３)(１／１２)
であり、ここにＦｍは、出発原料の曲げ弾性率であり、Ｔは、材料の厚さである。
【００１６】
溝は、機械方向又は横断方向の何れかの方向に単軸方向の方向性の効果を発揮することができる。溝が材料に対して機械加工方向に形成された実施形態では、厚さ（Ｔ）は、図３に示す材料の溝の山に基部の厚さを加えた合計である。横断方向については、厚さは材料の基部の厚さである。
【００１７】
溝は、従来の押出成形技術、又は材料に溝又は断面形状又はチャネルを作成することができる何れか他の方法を用いて材料上に付与すればよく、例えば、溝を材料に一体成形、熱成形、又は真空成形するなどによって付与することができる。適した押出成形工程の例を図４に示している。材料１０は、押出成形器２０を出て、ニップローラー２２と２４の中に給送される。本発明の１つの実施形態では、ニップローラー２２は、溝の様な第１の肌理を材料に付与する。随意的に、別のニップローラー２６を追加することにより、第２の肌理を材料に付与してもよい。ニップローラー２６により付与される第２の肌理は、第１の肌理と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第２の肌理は、第１の肌理と同じ加工方向に付与されてもよいし、第１の肌理に垂直な方向、の様な異なる方向に付与されてもよい。上で説明した溝状の肌理に加え、材料の１つ又は複数の面に適した他の肌理の例として、艶消し風の肌理、織物風の肌理、本革風の肌理、各肌理の組み合わせなどが挙げられる。
【００１８】
本発明の溝付き材料を作るのに使用されるニップローラーは、凹凸があると、溝の寸法を注意深く計算することにより実現される所望の特性を提供できなくなるので、ほぼ完全に円形であるのが望ましい。溝寸法は、所望寸法とのずれができる限り小さくなるようにして材料に付与されるのが望ましい。正弦波の様な繰り返し様式の図案が機械方向に配置される場合は、周方向にロールに巻き付けて配置される時、図案が繋がるように注意しなければならない。
【００１９】
溝は、どの様な形状で付与されてもよい。１つの実施形態では、真っ直ぐな溝が材料にエッチングされている。別の実施形態では、正弦波状の溝が材料にエッチングされている。図に示す実施形態の溝は、平行又は正弦波状の何れかのパターンで付与されている。限定するわけではないが、ジグザグ、帆立貝模様、襞、及び各パターンの組み合わせ、の様な他のパターンも本発明では考えている。パターンは、材料に沿って連続していても不連続であってもよいし、規則的であっても不規則であってもよいし、１つ又は複数の場所で交差させて交差部では強度又は剛性が高くなるようにしていてもよい。
【００２０】
溝の形状は、単語、絵、盛り上がった透かし模様、又はロゴの様な他の図案でエッチングしてもよい。溝は、横断方向に変化する厚さを有していてもよいし、又は、単一又は一連の溝の間に溝なし部分を設けていてもよい。厚さが変化している溝を有する材料の例を図５ａと図５ｂに示している。
【００２１】
溝は、材料に単軸又は多軸方向の方向性の効果をもたらすことの他に、材料の表面積を増やし、限定するわけではないが、粘着剤、染料、薬剤、香料などの様な追加の物質を塗布するための桶部を提供するのにも使用される。
【００２２】
本発明の方法に使用するのに適した材料には、どの様な成形可能な材料も含まれる。その様な材料としては、限定するわけではないが、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）と高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）を含めたポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とグリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）を含めたポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、ビニール、リノリウム、、ゴムコンパウンド、アクリル、ナイロンコンパウンド、ポリ乳酸及びポリヒドロキシアルカノエートの様なトウモロコシ由来樹脂又は他の生体分解性樹脂、上記の何れかの組み合わせなどの様な熱可塑性ポリマー材料が挙げられる。
【００２３】
上記の成形可能な材料の他に、追加の成分を押出成形前又は押出成形中又は押出成形後に同材料に加えてもよい。その様な成分の例には、限定するわけではないが、香料、薬剤、同毒療法的組成物、芳香療法的組成物、抗菌剤、粘着剤、染料、殺虫剤、殺菌剤、除草剤、及びそれらの組み合わせが含まれる。
【００２４】
図６ａは、押出成形された材料に溝を付与している工程図である。材料が押出成形ダイ３１を通過した後、押出成形された材料３０は、エッチングされたニップローラー３２と艶消し仕上げ用ニップローラー３３の間を通る。エッチングされたニップローラー３２は、押出成形された材料３０に谷を型押しすることによって同材料に溝を付与する。得られた溝付き材料３５は、次いで、巻き取りローラー３４に巻き取られる。
【００２５】
材料に溝が付与された後、溝付き材料の片面に粘着剤層とリリースライナー層を貼り付けてもよい。図６ｂは、粘着剤層４０とリリースライナー層４６が、押出成形された溝付き材料３５に貼り付けられてゆく工程図である。粘着性材料が押出成形ダイ４１を通過して粘着剤層４０となる。溝付き材料３５とリリースライナー層４６は粘着剤層４０を挟んで両側に配置されている。溝付き材料３５は、材料３５の溝付き面を下向きに粘着剤層４０に向き合うようにして配置されている。溝付き材料３５と粘着剤層４０とリリースライナー層４６はニップローラー４２の間を通って多層構造の製品４５になる。この多層構造の製品４５では、粘着剤層４０による粘着剤が、溝付き材料３５の溝と接触し、及び／又は溝の中に埋め込まれている。多層構造の製品４５は、巻き取りローラー４４に巻き取られてもよい。
【００２６】
材料が押出成形され、溝が付与された後、更に加工を施すこともできる。例えば、溝付き材料を所望の形状に切断するか又は打ち抜き、切断された細片を更に加工して最終製品にすることもできる。色素レーザーを使用して、所望の画像又は図案を材料の片面又は両面に付与することもできる。
【００２７】
出発原料の既知の曲げ弾性率を用いることによって、得られる剛性を予測（及び、しかるべく調整）して所望の製品に仕上がるようにしてもよい。その様な製品の例には、限定するわけではないが、包装材、医療装置及び消費者健康用品、及び建築用材料が挙げられる。下に説明している本発明の１つの実施形態は鼻腔拡張器に関している。
【００２８】
本発明は、製品中の１つ又は複数の材料の剛性が或る特定の曲げ度合い内で制御され及び／又は制御可能であることが望ましい、どの様な種類の製品を作るのにも使用することができる。本方法は、例えば、製造中及び配送中は原形を保つのに十分な強度を必要とするが、但し、末端利用者が必要に応じて容易に分離させることができる、引き割き型の製品を作るのに用いることができる。本発明の別の用途として、溝状の図案をインプリントして、それを箱又は角の様な設計に折る場合の折り始めの区域にすれば容易に折ることができる、ということが挙げられる。他の用途では、１つの方向対別の方向で異なる剛性を付与する能力を利用している。更に、溝は、ウェブを二つ折りにした場合に、溝が互いに入り込むように作ることもできる。ポリマーの処方は、ウェブを二つ折りに重ねるか別のシートに重ね合わせた際、ウェブが貼り付くことができるようする粘着性付与剤を含んでもよい。溝によって表面積を増やすと、溝を互いに入り込ませて加熱した場合の縁部のヒートシール性を向上させることもできる。
鼻腔拡張器
鼻腔拡張器によって、多くの人々はいびき又は鼻づまりが軽減した。米国特許第５，５３３，４９９号、第５，７０６，８００号、及び第７，１１４，４９５号に示されている様な鼻腔拡張器は、通常は、１つ又は複数の弾性帯を含んでいる。弾性帯には、帯の両端が互いに近づくように曲げられた時、平面状態に復帰しようとする傾向がある。鼻腔拡張器が使用者の鼻に固定された時、弾性帯の平面状態に復帰しようとする傾向は、呼吸中に使用者の鼻道の外側壁組織が引き込まれるのを防ぐ働きをする。鼻腔拡張器は、弾性帯に加えて、鼻腔拡張器の快適性と効能を高めるために追加の可撓性を有する層を含んでいることが多い。
【００２９】
Johnsonに発行された米国特許第５，４７６，０９１号で論じられているように、弾性帯と使用者の皮膚の間に配置された可撓性を有する材料条片は、拡張器の弾性から生じる剥離力を行き渡らせるが、この弾性によって別に鼻腔拡張器が使用者の各皮膚部分から偶発的に外れてしまう恐れがある。鼻腔拡張器が使用者の皮膚から離れると、使用者が皮膚に痒み感を感じることがある。従って、可撓性を有する材料条片は、剥離力を行き渡らせることにより、さもなければ使用者が感じることになる痒み感を実質的になくすことができる。
【００３０】
Johnsonに発行された米国特許第５，６１１，３３３号に記載されているように、鼻腔拡張器は、弾性帯の最上部を覆う可撓性を有する最上部材料条片を含んでいてもよい。可撓を有する最上部材料条片は、弾性帯と基部材料の分離防止を支援することを目的として含まれていてもよい。また、最上部材料は、鼻腔拡張器の剛性を増すことを目的として含まれていてもよい。
【００３１】
長時間使用しても、また多くは一晩中使用しても、快適でありながら、且つ鼻道を持ち上げて開通するのに必要な力を提供することができ、使用者の鼻からやさしく簡単に取り外せる、改良された鼻腔拡張器が今なお必要とされている。
【００３２】
本発明の方法論を用いれば、或る特定の一連の溝を材料に付与することにより、特定の曲げ特性を有する材料を備えた鼻腔拡張器を製造することが可能になる。本方法では、鼻道を効果的に拡張させるのに必要な所望の単軸方向の曲げ剛性を有する鼻腔拡張器を作るのに、プラスチックポリマー又は他の材料に対して押出成形技術を使用している。
【００３３】
十分な拡張を提供するために、鼻腔拡張器は、最初に鼻に固定された時に鼻道の組織を持ち上げることができるのが望ましく、期間中も使用者が激しい不快感を持つことなく引き続き鼻の組織の持ち上げを持続することができるのが望ましい。所望の使用期間が終わると、鼻腔拡張器は、使用者に激しい不快感を与えることなく、使用者の鼻から容易に取り外すことができるのが望ましい。
【００３４】
本発明による溝付き鼻腔拡張器は、外側鼻軟骨構造、大鼻翼軟骨構造、及び小鼻翼軟骨構造を持ち上げることができるのが望ましく、更に、鼻の前鼻孔開大筋と後鼻孔開大筋を支援するのが望ましい。溝付きの鼻腔拡張器は、使用者の皮膚に向き合う面に粘着剤の様な何らかの様式の係合手段を含んでいる。粘着剤は、皮膚刺激を引き起こすことなしに皮膚に取り外し可能に粘着するのが望ましい。或る好適な実施形態では、粘着性材料は、皮膚表面から放散される水分を吸収するか又は透過させることができる材料である。その様な粘着剤の１つの例に、人工肛門袋の粘着又は傷の手当に広く一般に用いられている親水コロイド粘着剤がある。親水コロイドを溝に埋め込めば、鼻腔拡張器の全体輪郭にとって厚さ又は嵩が大きく膨れ上がることなく、水分を蓄えるための更に大きな貯留部を提供することができる。溝付きの鼻腔拡張器は、拡張器の着用中も拡張器を取り外すときも、使用者に激しい不快感を与えることなく、一定期間の間所定の位置に留置することができる。
【００３５】
呼吸中に使用者の鼻道の外壁組織が引き込まれるのを有意に低減するため、本発明の鼻腔拡張器は、或る剛性を備えて作られ鼻に直接粘着させる溝付き材料を使用している。溝付き材料の弾性は、米国特許第５，５３３，４９９号、同第５，７０６，８００号、及び同第７，１１４，４９５号に記載されている鼻腔拡張器の弾性帯の様な１つ又は複数の弾性帯の必要性を減らすか又はなくすことができる。従って、本発明の溝付き材料を鼻腔拡張器に使用すれば、別体の単数又は複数の弾性帯は不要になる。
【００３６】
別体の弾性帯を本発明の溝付き材料と組み合わせて使用すれば、溝付き材料の剛性のおかげで、鼻組織の十分な安定と持ち上げを提供するのに必要な弾性帯の大きさを削減することが可能になる。従って、溝付き材料と共に使用すれば、弾性帯を、これまでの鼻腔拡張器に比べ、一層小型軽量化され目立ちにくいものにすることができる。
【００３７】
本発明の別の利点は、本発明が、鼻腔拡張器の或る構成要素全体、即ち、弾性帯、をなくすことにより、製造を簡略化できることである。或いは、弾性帯を本発明の材料と併用すれば、より小型で細い弾性帯が使用できるようになるため、より一段と細かく調整された目立ちにくい鼻腔拡張器になる。
【００３８】
図７ａと図７ｂは、本発明により作られた鼻腔拡張器の或る実施形態を示している。図７ａは、鼻腔拡張器の斜視図であり、図７ｂは、鼻腔拡張器の構成要素を示す分解斜視図である。この実施形態では、別体の弾性帯は一切使用していない。鼻腔拡張器５０は、溝付き材料５１を備えている。溝付き材料５１は、中間領域５４と、端領域５３及び５５を含んでいる。溝付き材料５１は、中間領域５４が使用者の鼻梁を横断することができ、且つ端領域５３と５５が使用者の鼻道の外壁組織に接触することができる大きさを有している。生体適合性を有する粘着性物質５２の層は、溝付き材料５１の片面に配置されている。使用中は、この粘着剤によって鼻腔拡張器は使用者の皮膚に固定されている。
【００３９】
溝付き材料５１には、溝付き材料５１を端領域５３と５５が互いに近づくように曲げた時、平面状態に復帰しようとする傾向がある。鼻腔拡張器５０が使用者の鼻に固定された時、溝付き材料５１の平面状態に復帰しようとする傾向は、呼吸中に使用者の鼻道の外壁組織が引き込まれるのを防止する働きをする。
【００４０】
鼻腔拡張器５０は、随意的に、粘着性物質５２を介して溝付き材料５１に粘着されている単数又は複数のリリースライナー５６を含んでいてもよい。単数又は複数のリリースライナーが含まれている場合、それらは、使用前に取り除かれる。
【００４１】
本発明により作られた鼻腔拡張器の別の実施形態を図８に示している。この鼻腔拡張器６０は、図７の鼻腔拡張器５０に似ており、溝付き材料５１と生体適合性を有する粘着性物質５２を備えている。溝付き材料５１は、中間領域５４が使用者の鼻梁を横断することができ、且つ端領域５３と５５が使用者の鼻道の外壁組織に接触することができる大きさを有している。鼻腔拡張器６０は、粘着剤５２を介して溝付き材料５１に粘着されている単数又は複数のリリースライナーを含んでいてもよい。
【００４２】
鼻腔拡張器６０は、更に、溝付き材料５１の何れか片方の面に配置されている弾性帯６１を含んでいる。別の実施形態では、複数の弾性帯が、溝付き材料５１と共に使用されている。鼻腔拡張器６０には、端領域５３と５５が互いに近づくように曲げられた時、平面状態に復帰しようとする傾向がある。鼻腔拡張器６０が使用者の鼻に固定された時、溝付き材料５１と弾性帯６１の平面状態に復帰しようとする傾向は、呼吸中に使用者の鼻道の外壁組織が引き込まれのを防止する働きをする。
【００４３】
上で説明した溝付き又はエッチングされたポリマー材料を使用することによって、本発明の鼻腔拡張器は、溝を材料に付与するのに押出成形技法を用いて非常に効率的に作ることができる。本発明による鼻腔拡張器の別の実施形態を図９ａから図９ｃに示している。
【００４４】
溝の寸法並びに材料の特性が、押出成形された鼻腔拡張器の曲げ剛性を決定づける。本発明の方法論を使用することにより、溝の寸法は、長手方向のみならず横断方向にも異方性曲げ特性が最適化されるように選択することができる。
【００４５】
溝は、鼻腔拡張器の溝の場所によって異なる剛性又は弾性を提供するため、鼻腔拡張器内では断面又は厚さが可変であってもよい。
例えば、溝は、拡張器の側面図を見た場合、拡張器の中央部に沿って高く拡張器の縁部に沿って低くなっている畝を有していてもよい。代わりに、より背の高い輪郭を有する１つ又は複数の溝がより背の低い１つ又は複数の溝によって隔てられ、それら背の低い溝の次に背の高い別の単数又は複数の溝が続くという構成でもよい。別の実施形態では、溝付き領域は１つ又は複数の溝を有していて、同溝付き領域は、溝を持たない領域か又は異なる輪郭が付与されている領域に隣接していてもよい。このように、材料の相対的な剛性及び可撓性は、弾性、快適性、及び再剥離性の所望の度合いを提供できるように細かく制御することができる。
【００４６】
鼻腔拡張器は、鼻又は鼻道に使用するのに適したどの様な形状を有していてもよい。鼻腔拡張器は、中央領域と、中央領域から外側に延びる２つの延長領域を有しているのが望ましい。所望の弾性を鼻腔拡張器に提供することによって、図１０ａから図１０ｃに示すように延長領域が鼻周りに曲げられている時、拡張器のその潜在的平面形態時に関係づけられる引き剥がし力を拡張器の両端の剪断力に変換することが可能である。図１０ａの「Ａ」矢印は、鼻道を開通状態に保持する鼻腔拡張器の拡張力を示しており、「Ｂ」矢印は、鼻腔拡張器を所定の位置に維持する剪断力の効果を示している。この力の組み合わせが、使用中に鼻道を拡張状態に維持するのに必要な張りと持ち上げを提供する。本発明の鼻腔拡張器は、鼻腔拡張器の両端が互いに向けて間が約１から１．５インチ空くように配置されているときは、約１０ｇから約５０ｇの範囲の拡張力を提供するのが望ましく、約１２ｇから約４０ｇの範囲の拡張力を提供できれば更に望ましい。１つの好適な実施形態では、本発明の鼻腔拡張器は、数分から数時間まで様々に異なり又は望ましくは一晩中ということもある使用期間中、拡張器の両端が間を約１から１．２インチ空けて配置されている時、約１４ｇから約３０ｇの範囲の拡張力を提供する。当業者には理解頂けるように、使用時に鼻腔拡張器によって提供される力の量は、とりわけ、拡張器材料の緩みと粘着剤の劣化によって、拡張器の使用時間の経過につれて低下するので、使い始めと使用期間を通して、鼻道を開通状態に維持するに足る拡張力が確保されていることが重要である。拡張力は、約８時間の期間経過中は、約２０％を超えて低下しないのが望ましい。本発明の鼻腔拡張器の更に別の実施形態では、拡張力は最初は高いが、８時間から１２時間が経過すると持ち上げ力が急速に衰えていく。時間が経過しても鼻腔拡張器の十分な剛性を維持するには、ＰＥＴＧポリマーが特に好適であることが分かっている。
【００４７】
剪断力は、鼻腔拡張器を使用者の鼻に固定するのに使用されている粘着剤の種類の関数であり、従って、鼻腔拡張器によってもたらされる拡張力の量に関係づけられる。剪断力は、使用中に拡張器を所定の位置に維持するのに十分でありながら、鼻腔拡張器を取り外す必要があるときは、使用者の加える力がこの剪断力を容易に打ち負かすことができるようになっているのが望ましい。
【００４８】
拡張器は、米国特許第６，０２９，６５８号、同第６，３１８，３６２号、又は同第７，１１４，４９５号に示されているものの様な、又は図面に示されている、多くの形状を有することができる。
【００４９】
本発明の鼻腔拡張器は、その長軸に沿って対称的であってもよいし、その長軸に沿って非対称であってもよい。長軸に沿って非対称的であれば、拡張器を正しく位置決めし易くなり、鼻の形状によりきっちりと沿わせることができるので、使用中の鼻腔拡張器の拡張と快適性が高まる。鼻腔拡張器は、その短軸に沿っては対称的であるのが望ましい。短軸に沿って対称的であれば、鼻の両側に実質的に均一な拡張力が提供される。
【００５０】
本発明の別の実施形態では、溝付き材料を用いて作られた拡張器は、中央孔又は開口部を有しており、その一例を図１１に示している。この中央孔は、どの様な大きさ又は形状であってもよく、切り抜き部分又は図１２に示す細長いスリットを備えていてもよい。中央孔は、２つ以上の孔を含んでいてもよい。中央孔は、とりわけ、使用者が、使用者の鼻に対して拡張器の中心を合わせて、最も効果的な拡張にとって適正な配置を確実に実現することができる簡単なやり方を提供する。中央孔又は開口部は、鼻腔拡張器をダイで打ち抜くなど、何れの従来の方法によって形成してもよい。
【００５１】
本発明の鼻腔拡張器は、材料の単数又は複数のチャネルに沿って単数又は複数の切込みを含んでいてもよい。その様な切込みを設ければ、鼻腔拡張器を作るのに使用される材料の大きさは、図１３に示すように、１つ又は複数の長手方向溝部分を取り去ることによって、横方向には容易に調節ができる。
【００５２】
鼻腔拡張器の溝付き材料の剛性は、押出成形工程後に更に調節を加えてもよい。１つの実施形態では、拡張器を更に快適にするため、そしてまた使用者が更に取り外し易いようにするため、１つ又は複数の周辺縁の剛性を弱めている。剛性は、レーザー切断、ウォータージェット切断、超音波切断、電子ビーム切断、機械的研磨などの様な各種技法を使用し、必要に応じて材料部分を取り除くか又は薄くすることによって弱めることができる。
【００５３】
本発明の鼻腔拡張器は、上で説明した単数又は複数の追加の成分を含んでいてもよい。追加の成分は、ポリマー材料が押出成形される前又は後にポリマー材料に組み入れられることができる。
【００５４】
例えば、メントール配合の鼻腔拡張器なら、本発明に基づき、押出成形の前又は後の何れかの時期に、メントール香料送達系を拡張器に組み入れた溝付き鼻腔拡張器を提供することによって作ることができる。適した香料又は薬剤送出系の代表的な例は、米国特許第５，７０６，８００号、同第６，２４４，２６５号、同第６，２７６，３６０号、同第６，５５０，４７４号、同第６，７６９，４２８号、同第７，０１１，０９３号、及び同第７，０１３，８８９号に記載されており、上記特許のそれぞれをそっくり参考文献としてここに援用する。
【００５５】
本発明の鼻腔拡張器は、鼻腔拡張器の下方の使用者の鼻と接触している材料、カバー、全体的又は部分的に粘着剤を欠いた部分、リリースライナー又は裏張りなどの様な、他の鼻腔拡張器に使われている特性又は要素を含むことができる。その様な特性及び要素の例は、米国特許第５，４７６，０９１号、同第５，５３３，４９９号、同第５，５３３，５０３号、同第５，５４９，１０３号、同第５，６１１，３３３号、同第５，６５３，２２４号、及び同第６，３１８，３６２号に記載されており、上記特許のそれぞれをそっくり参考文献としてここに援用する。
鼻腔拡張器の曲げ剛性の計算
鼻腔拡張器の曲げ特性を最適化するためには、拡張器に加えられる変化する荷重に基づいて計算を行わねばならない。鼻腔拡張器は、一般的に、各端には下向きの荷重が、中央には上向きの荷重が掛かっている。各端が約４５°撓んでいるため、梁解析に通常用いられる方程式は注意して使用せねばならない。
【００５６】
荷重はここでは継続的に縦方向に作用しているわけではなく、大部分は横方向のままなので、拡張器のモデル化には一般的な梁の方程式を使用することから始めることにする。すると、この用途で曲げ歪が大きい場合の機構設計上の問題は、材料特性とその結果生じる軸方向の荷重の効果である。この軸方向圧縮によって、荷重を加えられている拡張器では、上層の繊維で引張荷重が多少減り、下層の繊維で圧縮荷重が多少増える。
【００５７】
拡張器を、分布荷重ではなく集中荷重を有する梁としてモデル化すると、撓みの幾何学と特定の撓み角で必要とされる全体的な力の強さの両方に誤差が発生することになる。例えば、全体の力を片持ち式梁の端の点荷重として、梁に沿って均一に分布した荷重と比較すると、曲率は、中央の支点からの距離の関数として前者では３乗、後者では４乗になる。前者の端部の撓みは後者より約２．７倍小さくなる。
【００５８】
方程式は、拡張器の両端が大きく撓んでいる場合については概して有効ではないが、当業者には、荷重モデル化と実際の荷重及び撓みとの相関関係が理解されることであろう。この荷重モデル化及び関連する荷重試験方法は、本発明の溝付き鼻腔拡張器の所望の可撓性を求めるための手段の役割を果たす。
【００５９】
荷重の位置に加え、鼻腔拡張器の様な梁の撓みは、一般に４つのパラメーター、即ち、
・荷重の大きさ
・梁の断面
・材料の弾性
・梁の長さ又は梁に沿った距離
に関係づけられる。
【００６０】
従って、梁上の或る点の撓みは、通常、以下の様な方程式、即ち
梁の撓み＝（荷重）×（断面の測定値）×（弾性の測定値）×（梁に沿った位置に関係づけられた測定値）
によって特徴づけられる。
【００６１】
これは、
ｙ＝Ｐｘ(１／Ｉ)×(１／Ｅ)×(ｘの関数)
として表すことができ、ここに、Ｐは力、Ｉは梁断面の慣性モーメント（二次モーメント）、Ｅは弾性係数、ｘは支点からの距離であり、荷重の幾何学／分布によってｘの特定の関数が決まる。
【００６２】
拡張器の構成が定義されると、幾何学値Ｉと材料特性Ｅを組み合わせれば「ＥＩ」（剛性）又は１／(ＥＩ)（可撓性）を求めることができる。これで、様々な荷重シナリオを評価することができる。
【００６３】
端に横方向の荷重が掛かっている片持ち式梁（撓みは小さい）では、ｘでの撓みは、
ｙ＝(Ｐｘ２)(１／ＥＩ)[(１／６)(３Ｌ−ｘ)]
であり、ここにＬは梁の長さである。
【００６４】
最大撓みは、端(ｘ＝Ｌ)で、
ｙｍａｘ＝(Ｐ)(１／ＥＩ)[(１／３)Ｌ３]
である。
【００６５】
剛性について説明すると、
剛性＝(１／１２)(Ｆｍ×Ｔ３)
又は、ＥＩ＝(１／１２)(Ｆｍ×Ｔ３)
となる。
【００６６】
ここでも、梁の断面の幾何学が変わればＥＩの値は変わる。上の方程式は、実際にはＩの値が、
Ｉ＝(１／１２)×ｂ×ｈ３
である単純な矩形の梁断面から導き出されており、
ここにｂは矩形断面の横方向底辺であり、ｈは断面の高さである。
【００６７】
簡略化された上記方程式［剛性＝(１／１２)(Ｆｍ×Ｔ３)］では、Ｆｍは実際には(Ｅ×ｂ)であり、Ｔはｈである。
梁に掛かる荷重の計算
以下の方程式は、梁に掛かる点又は集中荷重と梁に掛かる分布荷重の計算を記述している。先に指摘したように、何れのやり方も鼻腔拡張器に掛かる実際の荷重を完全に表すことはできないが、当業者なら、これらのやり方に基づくモデルは、本発明の溝付き鼻腔拡張器の所望の可撓性を決める際に有用であることに気がつかれるはずである。図１４は、点荷重の計算に用いられる変数ｘ、ｙ、Ｌ、Ｐ１、及びＰ２を説明している図である。図１５は、分布荷重の計算に用いられる変数ｘ、ｙ、Ｌ、ｗ１、及びｗ２を説明している図である。
点荷重（Ｐ）の計算
【００６８】
【数１】
【００６９】
となる。
分布荷重（ｗ）の計算
【００７０】
【数２】
【００７１】
となる。
慣性モーメントの計算（二次モーメント、Ｉ）
溝付き鼻腔拡張器の断面は、単純な矩形の梁ではない。設計時の変動によってＩの値、ひいては梁の剛性が大きく変わることもありうる。
【００７２】
或る特定の設計の総Ｉは、合成断面積の中心を通る「中立軸」に関して計算される。中心の位置は、各設計の断面によって変わる。以下は、製品の「底辺」から中立軸までの距離
【００７３】
【数３】
【００７４】
の方程式を示している。この距離を用いて、実際のＩを決めるための方程式も示している。図１６は、慣性モーメントの計算に用いられる変数ｈ１、ｈ２、ｂ、ｂ１、及びｂ２を説明している図である。
【００７５】
【数４】
【００７６】
これらの方程式を用いれば、何れの個数の溝及びどれ程の厚さ又は断面積を備えた梁であっても、その予測剛性を計算し比較することができる。材料が画定されている場合は、合成／総Ｉ値（又はＩｔｏｔａｌ値）を比較するだけで充分であろう。
【実施例１】
【００７７】
溝付き鼻腔拡張器の断面積の慣性モーメント（二次モーメント）を求める
上の方程式を使用すると、図９ａに示している鼻腔拡張器構成の各値から表１の値が与えられる。
【００７８】
【表１】
【００７９】
４６ｍｍの長さを有する鼻腔拡張器の荷重目標は、約２７グラムである。４６ｍｍの長さを有する鼻腔拡張器でこれを実現できる比例Ｉｔｏｔａｌは、約０．０１７１ｍｍ４である。
【００８０】
表２は、幾つかの計算値を示している。１列目は、畝の高さが英米単位系で０．００１２インチ、基部又は谷の厚さが０．００３５インチのものを表している。２列目は、代わりに、溝の幅を試行的に３３％から３０％へ狭くしたものを表している。３列目は、畝の高梁０．０１２インチから０．０１０５インチへ低くしたものを表している。何れもＩｔｏｔａｌが０．１７１ｍｍ４に近い値にならないため、両方の変更を採用したところ、Ｉｔｏｔａｌが０．０１７３ｍｍ４になった。このＩｔｏｔａｌを有する長さ４６ｍｍの鼻腔拡張器に予測される比例荷重は、約２７．２グラムである。
【００８１】
【表２】
【００８２】
所望のＩ値を与えることができる構成（ｂ値及びｈ値）は多数ある。これは、他の設計及び加工規準も満たす構成を見い出そうとする場合に対する繰り返し方式による対処法の一例である。
【００８３】
図９ａに示す本発明の実施形態では、全厚＝Ｒ０＋Ｒｉであり、ここにＲ０は、溝の基部又は谷の厚さであり、Ｒｉは、溝の畝の厚さである。谷の幅は、この実施形態では、畝の幅の約半分になるように画定されている。鼻腔拡張器の剛性は、Ｒ０に関係する成分とＲｉに関係する成分の和である。基部又は谷の幅は、単純に、ブラケット部の持ち上げ部分の全幅と定義される。
【００８４】
この方法論を使ったところ、適切な鼻腔拡張器は、ポリマー材料の様な、初期曲げ弾性率が３５０，０００のＰＥＴＧを使って作るのが望ましいと判明した。
ポリマー材料は、図６ａに示すように、約４００°Ｆの温度で加圧式ニップローラーにより約２５フィート／分の速度で押出成形され、その後、図６ｂに示すように、約１８０°Ｆから２１５°Ｆの範囲の温度で加圧ニップローラーを２５フィート／分の速度で通過しながら粘着性材料とリリース層が重ね合わされる。層に重ねられた材料は、押出成形器から出た後、所望の寸法及び形状を有する鼻腔拡張器を形成するために更に加工が施されてもよい。
【００８５】
粘着性材料は材料の溝が形成されている側の表面に塗布されるのが望ましく、そうすれば、粘着剤を各溝内に塗り込むことができる。１つの実施形態では、粘着剤は、溝を部分的又は実質的に充填するように塗布されている。別の実施形態では、粘着剤は、溝の最上部だけに塗布されている。
【００８６】
ここに説明しているように、アクリレートを基材とする粘着剤又は親水コロイド粘着剤など、適しておればどの様な粘着性材料を使用してもよい。粘着性材料の塗布量は、溝の寸法と使用される単数又は複数の粘着性材料の種類によって変わる。例えば、本発明の鼻腔拡張器の１つの実施形態では、各溝は、ゴムを基材とする粘着剤の様な、厚さ約１０ミルの粘着剤層が充填されている。
【００８７】
図９ａから図９ｃに示している鼻腔拡張器の様な、中央開口部を備えていない鼻腔拡張器では、鼻腔拡張器の長さは約３５ｍｍから約６０ｍｍの範囲にあり、幅は約１０ｍｍから約２５ｍｍの範囲にあり、谷の厚さは約３ミルから約１０ミルの範囲にあり、畝の厚さは約８ミルから約１５ミルの範囲にあるのが望ましい。１つの好適な実施形態では、畝の厚さは約１４ミルであり、谷の厚さは約３．５ミルであり、畝と谷の厚さを合計した全厚は約１７．５ミルであった。
【００８８】
図１１に示している鼻腔拡張器の様な、中央開口部と２つの持ち上げ用ブラケット部を備えた鼻腔拡張器では、長さは約４０ｍｍから約５５ｍｍの範囲にあり、幅は約２５ｍｍから３０ｍｍの範囲にあり、畝と谷の厚さは上記の範囲と同じであればよい。
【００８９】
先に指摘したように、谷幅は、畝幅の約半分であるのが望ましい。１つの好適な実施形態では、畝幅と谷幅は、それぞれ、約０．５ｍｍから約１．０ｍｍの範囲にあるが、これらの値は、一部には、使用される材料と押出成形された材料の所望の剛性とによって変わる。谷幅と畝幅の比も、同じく、使用されている材料と押出成形された材料の所望の剛性とによって変化する。
【００９０】
鼻腔拡張器用として溝が付与され重ね合わされた材料はレーザー切断されて、所望の寸法及び形状を有する鼻腔拡張器となる。快適さと使い易さを向上させるために、切断された材料の縁部分に更に処理を施してもよい。両縁部分の剛性は、材料の中央部分に比べ約８５％小さくなっているのが望ましい。１つの好適な実施形態では、縁部分は、厚さが１４ミルから４ミルまで薄くされている。別の好適な実施形態では、縁部分は、厚さが約２ミルから３ミルまで薄くされている。
【００９１】
上で説明したように作られた鼻腔拡張器の寸法、形状、及び剛性は、所望の期間中、鼻道の組織を快適に持ち上げるのに適切であった。
本発明により作られた鼻腔拡張器の別の実施形態では、接着性材料を各溝内に埋め込むのではなく、薄い粘着剤層が溝の１つ又は複数の畝の最上部に貼り付けられている。例えば、１つ又は複数の畝をアクリレート粘着剤の様な粘着剤の厚さ約０．５ミルの薄層で被覆してもよい。
【００９２】
鼻腔拡張器のこの実施形態では、使用者の皮膚には単数又は複数の畝の最上部しか接触及び粘着しないため、溝と使用者の皮膚の間には、部分的又は実質的に開通しているチャネルが、長手方向に拡張器の一方の端から他方の端まで或いは拡張器の一方の端から拡張器の長さに沿った別の場所まで走っているはずである。代わりに、複数のチャネルを十字に交差させて使用者の皮膚と接触する鼻腔拡張器の表面に「えくぼ」が形成されるようにしてもよい。粘着剤は、十字に交差しているチャネルによって作り出される最上部の「島部分」又は畝交差部だけに塗布される。
【００９３】
単数又は複数のチャネルは、鼻腔拡張器の下方で、水分、空気、皮脂、又は汗の様な気体、流体、又は液体が、チャネル内に進入するか又は集まるのを許容する。従って、単数又は複数のチャネルは、蓄積された体水分がチャネルから蒸発することができるようにするか、又は、使用者の皮膚から分泌された皮脂が皮膚の表面から離れて堆積する貯留部を提供することによって、鼻腔拡張器着用時の使用者の快適性を高めることができる。
【００９４】
追加的又は代替的に、単数又は複数のチャネルは、使用者が鼻腔拡張器を取り外すのに顔に水を掛けた時に、水が単数又は複数のチャネルに進入するのを許容することによって、鼻腔拡張器の取り外しを更に容易にする。水が鼻腔拡張器下方のチャネル内の空間に流れ込んだ時、空気は拡張器の下から、単数又は複数のチャネルの位置によって決まる何れかの方向に逃げることができる。単数又は複数のチャネルは、鼻腔拡張器下方で水と接触することになる表面積を増やし、使用者の皮膚に接触している粘着剤の更に多くの部分を不活性化することによって、鼻腔拡張器の取り外しを容易にする手助けをする。
包装用材料
上で説明したように、本発明は、取扱適性が改良された包装用材料を作るのに用いることができる。具体的には、ここで説明している溝付き材料を使用することによって、意外にも、引き割くのにほとんど力が要らず、ＰＶＣクラムシェル包装の様なプラスチック包装用材料に広く見られる尖った又は凸凹した切り縁の無い、包装開封領域を作成することができることを発見した。１つの実施形態では、本発明の溝付き材料を使用すれば、包装の開封に必要な力を約９８％減らすことが可能である。
【００９５】
溝付き材料を包装材として使用すると、必要な樹脂の量を、場合によっては約１５％から２０％減らすことができ、それによって、包装の費用及び環境への影響を低減することができる。溝付き材料には、意外にも、溝なし形態の同じ材料に比べ、圧縮されても鈍力耐性に低下が見られない。溝付き材料は、溝なし材料と比較した場合、溝の横断方向の引裂に対する耐性は保っているが、溝に沿って切れ目又は切込を設けることによって、溝付き材料は図１７に示すように安全且つ容易に引き割くことができるようになる。
【００９６】
溝付き材料は、可撓性を高めた領域も提供することができ、箱型又は他の形状に折り曲げるのに適したものになる。
溝付き材料は、溝の断面の外観を矩形の溝ではなく「Ｖ字」形状の溝の様な外観に変えれば、「透明なプラスチック」包装用材料に匹敵する、視覚的により魅力のあるものになる。更に、エッチングされたローラーのチャネルを研磨し、溝内の酸エッチング艶消し仕上げを除去して材料の不透明度を下げ、更に透明度を高めることもできる。
【００９７】
溝付き材料のチャネル又は谷は、流体又は気体を、包装の中に又は包装の外に移すのに、又はチャネルの一端から他端に移すのに、利用することができる。
溝付き材料は、剛性を高めるために、第２フィルムで覆って、襞付プラスチック「段ボール」材料にすることもできる。端が開口している襞付波形プラスチックは、汚れ又は望ましくない生体物質を閉じ込める可能性があるために、医療又は農業の用途には安易に用いられてこなかった。本発明を使用すれば、繰り返し可能な図案でも不揃いでも何れでもよいが、閉鎖された横ブラケット部を材料ウェブにインプリントすることができる。これら閉鎖されたブラケット部は、材料の襞状端を閉じ合わせることによって機能し、それによって汚れ又は生物学的汚染の可能性を排除することができる。
医療的利用
上で説明した医療用包装用途に加えて、本発明の溝付き材料は、ギプス又は副木の支持材料として使用することもできる。溝付き材料は、四肢に巻き付け、寸法に合わせて折り線を入れて切り取ればよい。材料を寸法に合わせて容易に切り取ることができるようにしたことで、同材料は、治療優先順位選別状況、救急状況、又は戦場状況下での使用に適したものになっている。指又は四肢に巻き付けて折り返した後、又は二つ折りにした後、材料が互いに付着するのを可能にするため、ポリブテンの様な粘着性付与剤を添加してもよい。溝によって作り出された単数又は複数のチャネルは、水分、血液、皮脂、又は汗の様な気体、流体、又は液体が、着用者の皮膚に接触している溝付き材料の下方に進入すること及び出ていくことを許容する。
建築用材料
本発明の溝付き材料は、床張り材の様な建築用材料を作るのに、又は封入を目的としたシート材料として、使用することができる。
【００９８】
本発明を用いて作ることができる或る種の床張り材の一例にリノリウム床張り材がある。溝は（上で説明したように）材料内で襞に形成することができ、そうすれば、床張り材に冷暖房を施すための温かい液体又は気体を通し易くすることができる。
【００９９】
従来の封入シートは、現場で、適切に位置及び寸法を合わせるには非常に扱い辛い。本発明の溝付き材料では、巻かれている材料を壁又は床の様な表面に沿って所望の大きさに広げ、次いで溝に沿って折り目を入れて材料を引き割くことができるようになっている。
【０１００】
溝付き材料は、使い易くするために或る程度の粘着性又は粘つきを提供するため、ポリブテン又は類似の粘着剤を含んでいてもよい
湿損を規制する必要がある状況で使用する場合、防かび又は防胞子処理コンパウンドの様な抗菌剤を材料ウェブに添加してもよい。他の用途としては、指定された「無菌室」を設営又は収容するために溝付き材料を利用する場合が挙げられる。
【０１０１】
虫の多い区域で、一時的な避難所として或いは永久的な構造物の一部として使用する場合は、材料に防虫剤を添加してもよい。一例として、ＤＥＥＴ、ペルメトリン、又はピカリジンが挙げられる。
【０１０２】
前述の実施例及び実施形態は様々な態様と適用を説明しているが、それらは、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲に記載されている。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 材料
１２ 溝
１３ 畝
１４ 谷
１４ａ、１４ｂ フランク面
１６ 溝の基部
Ｒｉ、Ｒ０ 厚さ
Ｘ、Ｙ 幅
２０ 押出成形器
２２、２４、２６ ニップローラー
３０ 材料
３１ 押出成形ダイ
３２ ニップローラー
３３ 仕上げ用ニップローラー
３４ 巻き取りローラー
３５ 溝付き材料
４０ 粘着剤層
４２ ニップローラー４２
４４ 巻き取りローラー
４５ 製品
４６ リリースライナー層
５０ 鼻腔拡張器
５１ 溝付き材料
５２ 粘着性物質
５３、５５ 端領域
５４ 中間領域
５６ リリースライナー
６０ 鼻腔拡張器
６１ 弾性帯
Ａ 鼻腔拡張器の拡張力
Ｂ 剪断力の効果
Ｐ 点荷重
Ｗ 分布荷重
ｘ 支点からの距離
ｙ 撓み
Ｌ 梁の長さ
Ｉ 二次モーメント
ｈ１、ｈ２、ｂ、ｂ１、ｂ２ 慣性モーメントの計算に用いられる変数
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形された材料に単軸又は多軸方向の剛性を付与する方法及び同方法により得られる製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００６年８月３０日出願の米国仮特許出願第６０／８４１，４０３号の優先権の恩典を主張する。
材料製造業では、長年にわたり、プラスチックポリマーシート材料は押出成形されている。その様な押出成形には、プラスチックシート材が押し出される際にその上に艶消し仕上の様な肌理をインプリントするためのエッチング用鋼ローラーが含まれている。例えば、自動車の内装用として「本革風」に仕上げられるプラスチック材料は、「本革風」の外観をシート状ポリマー材料にインプリントすることによって作られる。
【０００３】
より最近では、エッチング又は機械加工されたローラーが、トラック荷台の中敷に使用されているものの様なシート状のプラスチック材料にダイヤモンド形パターンの様なより複雑な図案を付与するのに使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国仮特許出願第６０／８４１，４０３号
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、材料の１つ又は複数の表面に付与された単数又は複数の溝又は断面形状によって得られる所望の剛性を有する材料に着目している。これらの溝は、ウェブを横断して均一に連続していてもよいし、非連続であってウェブ全体を通して剛性が交互に入れ替わるか又は変化するようにしていてもよい。本発明は、材料を作るための方法にも着目している。
【０００６】
本発明は、本発明の材料を使用した鼻腔を拡張するための鼻腔拡張器にも着目している。材料は、鼻に固定された時、鼻道を持ち上げて拡張するのに十分な剛性を有しているのが望ましい。
【０００７】
本発明は、ここに説明している材料から作られる医療装置、包装材、又は建築用材料にも着目している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来型のポリマーシート押出成形の略図を示している。
【図２ａ】本発明の溝付き材料の図である。
【図２ｂ】本発明の溝付き材料の別の図である。
【図２ｃ】本発明の溝付き材料の別の図である。
【図２ｄ】本発明の溝付き材料の別の図である。
【図２ｅ】本発明の溝付き材料の別の図である。
【図３ａ】本発明の溝付き材料の断面図である。
【図３ｂ】本発明の溝付き材料の別の断面図である。
【図４】本発明の材料を押出成形するのに適した押出成形装置の略図である。
【図５ａ】本発明の溝付き材料の別の実施形態の図である。
【図５ｂ】本発明の溝付き材料の図５ａの実施形態の別の図である。
【図６ａ】押出成形された材料に溝が付与されてゆく工程図である。
【図６ｂ】押出成形され溝が付与された材料に粘着剤層とリリースライナー層が貼り付けられてゆく工程図である。
【図７ａ】本発明により作られた鼻腔拡張器の或る実施形態の図である。
【図７ｂ】本発明により作られた鼻腔拡張器の図７ａの実施形態の別の図である
【図８】本発明により作られた鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図９ａ】本発明により作られた鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図９ｂ】本発明により作られた鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図９ｃ】本発明により作られた鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図１０ａ】使用者の鼻に着用された本発明の鼻腔拡張器の図である。
【図１０ｂ】使用者の鼻に着用された本発明の鼻腔拡張器の図である。
【図１０ｃ】使用者の鼻に着用された本発明の鼻腔拡張器の図である。
【図１１】本発明の鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図１２】本発明の鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図１３】本発明の鼻腔拡張器の別の実施形態の図である。
【図１４】梁に掛かる点荷重の計算に用いられる変数を説明している図である。
【図１５】梁に掛かる分布荷重の計算に用いられる変数を説明している図である。
【図１６】慣性モーメントの計算に用いられる変数を説明している略図である。
【図１７】溝に沿って切り離された溝付き材料の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、押出成形されたポリマー材料に機能的構造的変化を与えると、その結果、ポリマーの構造幾何学に物理的な変化が生じ、それによって、シート状の材料に単軸又は多軸方向の方向性の効果がもたらされる、という予期せぬ発見に着目している。
【００１０】
従来、ポリマー材料の二軸及び単軸方向の方向性は、ポリマーを押出成形し冷却しながら延伸して、ポリマーを分子レベルでポリマーが延伸される方向（大抵は機械加工方向のみ）に向かせることによって達成されている。この方法は、高価な工具と特化された専門技能をしばしば必要とする。従来の押出成形の概略図を図１に示している。ポリマー材料５は、押出成形ダイアッセンブリ６を通して送り出される。材料５は、ダイアッセンブリ６を出ると、チル又はニップロール７上で冷却され、その後、必要に応じて更に加工される。
【００１１】
本発明では、ポリマーを冷却しながら延伸するのではなく、意外にも、ポリマーシート又はウェブが押出成形される時に、それに、溝又は場合によっては不連続な断面形状をエッチングすることによって、ポリマー材料に単軸方向の方向性の効果を実現することが可能である。結果として、物理的手段により、分子的方向性を再構成する効果を生み出すことが可能になった。また、材料を一方向に強化すれば、他方向の強度は低くなるため、押出成形された材料の曲げ特性及び他の特性を相当な範囲まで制御することができる。本発明によれば、チャネルが特定の程度まで弱体化された溝付き材料のウェブを作成して、チャネルに沿ってほんの少し力を加えるだけで、チャネルの外側がむしり取られることなくウェブを割くことができ、実質的に鋭利な又はぎざぎざの縁部のないきれいな割け口となるようになっている。
【００１２】
「溝」という用語は、ここでは、任意の長さと幅、及びどの様なものであれ上面図又は断面図の何れかにより判断して溝の外観又は設計を有している、あぜ又はチャネル（連続又は不連続）を含むものとして使用されている。溝の形状、寸法、及び頻度は、所望の剛性を材料に付与できるように選択されるのが望ましい。所望の剛性は、一部には、押出成形される材料の種類、材料の厚さ、材料の曲げ弾性率、及び溝又は得られるウェブ断面の設計又は外観に基づいて選択することができる。
【００１３】
「曲げ弾性率」は、ここでは、弾性限界内で曲げた時に試験標本に掛かる応力対同標本の最も外側の繊維の対応する歪の比を指すものとする。
ここでは、「単軸方向の方向性」又は「多軸方向の方向性」は、分子の方向性の再構成を生じさせる条件下で、高温のポリマーフィルム又は他の物品を１つ又は複数の方向に延伸する工程を指すものとする。
【００１４】
本発明の溝付き材料の１つの実施形態を、図２ａから図２ｅに示している。図２ｅに最も分かりやすく示しているように、材料１０は、材料１０の表面に付与された少なくとも１つの溝１２を有している。図３ａと図３ｂは、材料１０の図２ｄのｘ−ｘ’線に沿った断面図を示している。図３ａと図３ｂに最も分かりやすく示しているように、溝１２は、Ｒｉとして示されている厚さ又は高さと「Ｘ」として示されている幅を有する畝１３を備えている。溝１２は、更に、１つ又は複数の谷１４を備えており、各畝１３には、少なくとも一方の側又は両方の側に、谷１４によって、図３ｂで１４ａと１４ｂによって示されるフランク面が形成されている。谷１４は、厚さＲ０と「Ｙ」として示されている約０．５Ｘの幅を有する底又は基部１６を有しているが、これら相対寸法は、所望の剛性の度合いによって変わる。
【００１５】
溝の山と谷の幅と高さ又は厚さは、機械加工方向と横断方向の両方向に正確な剛性を提供するように計算される。均一で平坦な材料ウェブでは、方程式は、
剛性＝(Ｆｍ×Ｔ３)(１／１２)
であり、ここにＦｍは、出発原料の曲げ弾性率であり、Ｔは、材料の厚さである。
【００１６】
溝は、機械方向又は横断方向の何れかの方向に単軸方向の方向性の効果を発揮することができる。溝が材料に対して機械加工方向に形成された実施形態では、厚さ（Ｔ）は、図３に示す材料の溝の山に基部の厚さを加えた合計である。横断方向については、厚さは材料の基部の厚さである。
【００１７】
溝は、従来の押出成形技術、又は材料に溝又は断面形状又はチャネルを作成することができる何れか他の方法を用いて材料上に付与すればよく、例えば、溝を材料に一体成形、熱成形、又は真空成形するなどによって付与することができる。適した押出成形工程の例を図４に示している。材料１０は、押出成形器２０を出て、ニップローラー２２と２４の中に給送される。本発明の１つの実施形態では、ニップローラー２２は、溝の様な第１の肌理を材料に付与する。随意的に、別のニップローラー２６を追加することにより、第２の肌理を材料に付与してもよい。ニップローラー２６により付与される第２の肌理は、第１の肌理と同じであってもよいし、異なっていてもよい。第２の肌理は、第１の肌理と同じ加工方向に付与されてもよいし、第１の肌理に垂直な方向、の様な異なる方向に付与されてもよい。上で説明した溝状の肌理に加え、材料の１つ又は複数の面に適した他の肌理の例として、艶消し風の肌理、織物風の肌理、本革風の肌理、各肌理の組み合わせなどが挙げられる。
【００１８】
本発明の溝付き材料を作るのに使用されるニップローラーは、凹凸があると、溝の寸法を注意深く計算することにより実現される所望の特性を提供できなくなるので、ほぼ完全に円形であるのが望ましい。溝寸法は、所望寸法とのずれができる限り小さくなるようにして材料に付与されるのが望ましい。正弦波の様な繰り返し様式の図案が機械方向に配置される場合は、周方向にロールに巻き付けて配置される時、図案が繋がるように注意しなければならない。
【００１９】
溝は、どの様な形状で付与されてもよい。１つの実施形態では、真っ直ぐな溝が材料にエッチングされている。別の実施形態では、正弦波状の溝が材料にエッチングされている。図に示す実施形態の溝は、平行又は正弦波状の何れかのパターンで付与されている。限定するわけではないが、ジグザグ、帆立貝模様、襞、及び各パターンの組み合わせ、の様な他のパターンも本発明では考えている。パターンは、材料に沿って連続していても不連続であってもよいし、規則的であっても不規則であってもよいし、１つ又は複数の場所で交差させて交差部では強度又は剛性が高くなるようにしていてもよい。
【００２０】
溝の形状は、単語、絵、盛り上がった透かし模様、又はロゴの様な他の図案でエッチングしてもよい。溝は、横断方向に変化する厚さを有していてもよいし、又は、単一又は一連の溝の間に溝なし部分を設けていてもよい。厚さが変化している溝を有する材料の例を図５ａと図５ｂに示している。
【００２１】
溝は、材料に単軸又は多軸方向の方向性の効果をもたらすことの他に、材料の表面積を増やし、限定するわけではないが、粘着剤、染料、薬剤、香料などの様な追加の物質を塗布するための桶部を提供するのにも使用される。
【００２２】
本発明の方法に使用するのに適した材料には、どの様な成形可能な材料も含まれる。その様な材料としては、限定するわけではないが、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）と高分子量ポリエチレン（ＨＭＷＰＥ）を含めたポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とグリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）を含めたポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、ビニール、リノリウム、、ゴムコンパウンド、アクリル、ナイロンコンパウンド、ポリ乳酸及びポリヒドロキシアルカノエートの様なトウモロコシ由来樹脂又は他の生体分解性樹脂、上記の何れかの組み合わせなどの様な熱可塑性ポリマー材料が挙げられる。
【００２３】
上記の成形可能な材料の他に、追加の成分を押出成形前又は押出成形中又は押出成形後に同材料に加えてもよい。その様な成分の例には、限定するわけではないが、香料、薬剤、同毒療法的組成物、芳香療法的組成物、抗菌剤、粘着剤、染料、殺虫剤、殺菌剤、除草剤、及びそれらの組み合わせが含まれる。
【００２４】
図６ａは、押出成形された材料に溝を付与している工程図である。材料が押出成形ダイ３１を通過した後、押出成形された材料３０は、エッチングされたニップローラー３２と艶消し仕上げ用ニップローラー３３の間を通る。エッチングされたニップローラー３２は、押出成形された材料３０に谷を型押しすることによって同材料に溝を付与する。得られた溝付き材料３５は、次いで、巻き取りローラー３４に巻き取られる。
【００２５】
材料に溝が付与された後、溝付き材料の片面に粘着剤層とリリースライナー層を貼り付けてもよい。図６ｂは、粘着剤層４０とリリースライナー層４６が、押出成形された溝付き材料３５に貼り付けられてゆく工程図である。粘着性材料が押出成形ダイ４１を通過して粘着剤層４０となる。溝付き材料３５とリリースライナー層４６は粘着剤層４０を挟んで両側に配置されている。溝付き材料３５は、材料３５の溝付き面を下向きに粘着剤層４０に向き合うようにして配置されている。溝付き材料３５と粘着剤層４０とリリースライナー層４６はニップローラー４２の間を通って多層構造の製品４５になる。この多層構造の製品４５では、粘着剤層４０による粘着剤が、溝付き材料３５の溝と接触し、及び／又は溝の中に埋め込まれている。多層構造の製品４５は、巻き取りローラー４４に巻き取られてもよい。
【００２６】
材料が押出成形され、溝が付与された後、更に加工を施すこともできる。例えば、溝付き材料を所望の形状に切断するか又は打ち抜き、切断された細片を更に加工して最終製品にすることもできる。色素レーザーを使用して、所望の画像又は図案を材料の片面又は両面に付与することもできる。
【００２７】
出発原料の既知の曲げ弾性率を用いることによって、得られる剛性を予測（及び、しかるべく調整）して所望の製品に仕上がるようにしてもよい。その様な製品の例には、限定するわけではないが、包装材、医療装置及び消費者健康用品、及び建築用材料が挙げられる。下に説明している本発明の１つの実施形態は鼻腔拡張器に関している。
【００２８】
本発明は、製品中の１つ又は複数の材料の剛性が或る特定の曲げ度合い内で制御され及び／又は制御可能であることが望ましい、どの様な種類の製品を作るのにも使用することができる。本方法は、例えば、製造中及び配送中は原形を保つのに十分な強度を必要とするが、但し、末端利用者が必要に応じて容易に分離させることができる、引き割き型の製品を作るのに用いることができる。本発明の別の用途として、溝状の図案をインプリントして、それを箱又は角の様な設計に折る場合の折り始めの区域にすれば容易に折ることができる、ということが挙げられる。他の用途では、１つの方向対別の方向で異なる剛性を付与する能力を利用している。更に、溝は、ウェブを二つ折りにした場合に、溝が互いに入り込むように作ることもできる。ポリマーの処方は、ウェブを二つ折りに重ねるか別のシートに重ね合わせた際、ウェブが貼り付くことができるようする粘着性付与剤を含んでもよい。溝によって表面積を増やすと、溝を互いに入り込ませて加熱した場合の縁部のヒートシール性を向上させることもできる。
鼻腔拡張器
鼻腔拡張器によって、多くの人々はいびき又は鼻づまりが軽減した。米国特許第５，５３３，４９９号、第５，７０６，８００号、及び第７，１１４，４９５号に示されている様な鼻腔拡張器は、通常は、１つ又は複数の弾性帯を含んでいる。弾性帯には、帯の両端が互いに近づくように曲げられた時、平面状態に復帰しようとする傾向がある。鼻腔拡張器が使用者の鼻に固定された時、弾性帯の平面状態に復帰しようとする傾向は、呼吸中に使用者の鼻道の外側壁組織が引き込まれるのを防ぐ働きをする。鼻腔拡張器は、弾性帯に加えて、鼻腔拡張器の快適性と効能を高めるために追加の可撓性を有する層を含んでいることが多い。
【００２９】
Johnsonに発行された米国特許第５，４７６，０９１号で論じられているように、弾性帯と使用者の皮膚の間に配置された可撓性を有する材料条片は、拡張器の弾性から生じる剥離力を行き渡らせるが、この弾性によって別に鼻腔拡張器が使用者の各皮膚部分から偶発的に外れてしまう恐れがある。鼻腔拡張器が使用者の皮膚から離れると、使用者が皮膚に痒み感を感じることがある。従って、可撓性を有する材料条片は、剥離力を行き渡らせることにより、さもなければ使用者が感じることになる痒み感を実質的になくすことができる。
【００３０】
Johnsonに発行された米国特許第５，６１１，３３３号に記載されているように、鼻腔拡張器は、弾性帯の最上部を覆う可撓性を有する最上部材料条片を含んでいてもよい。可撓を有する最上部材料条片は、弾性帯と基部材料の分離防止を支援することを目的として含まれていてもよい。また、最上部材料は、鼻腔拡張器の剛性を増すことを目的として含まれていてもよい。
【００３１】
長時間使用しても、また多くは一晩中使用しても、快適でありながら、且つ鼻道を持ち上げて開通するのに必要な力を提供することができ、使用者の鼻からやさしく簡単に取り外せる、改良された鼻腔拡張器が今なお必要とされている。
【００３２】
本発明の方法論を用いれば、或る特定の一連の溝を材料に付与することにより、特定の曲げ特性を有する材料を備えた鼻腔拡張器を製造することが可能になる。本方法では、鼻道を効果的に拡張させるのに必要な所望の単軸方向の曲げ剛性を有する鼻腔拡張器を作るのに、プラスチックポリマー又は他の材料に対して押出成形技術を使用している。
【００３３】
十分な拡張を提供するために、鼻腔拡張器は、最初に鼻に固定された時に鼻道の組織を持ち上げることができるのが望ましく、期間中も使用者が激しい不快感を持つことなく引き続き鼻の組織の持ち上げを持続することができるのが望ましい。所望の使用期間が終わると、鼻腔拡張器は、使用者に激しい不快感を与えることなく、使用者の鼻から容易に取り外すことができるのが望ましい。
【００３４】
本発明による溝付き鼻腔拡張器は、外側鼻軟骨構造、大鼻翼軟骨構造、及び小鼻翼軟骨構造を持ち上げることができるのが望ましく、更に、鼻の前鼻孔開大筋と後鼻孔開大筋を支援するのが望ましい。溝付きの鼻腔拡張器は、使用者の皮膚に向き合う面に粘着剤の様な何らかの様式の係合手段を含んでいる。粘着剤は、皮膚刺激を引き起こすことなしに皮膚に取り外し可能に粘着するのが望ましい。或る好適な実施形態では、粘着性材料は、皮膚表面から放散される水分を吸収するか又は透過させることができる材料である。その様な粘着剤の１つの例に、人工肛門袋の粘着又は傷の手当に広く一般に用いられている親水コロイド粘着剤がある。親水コロイドを溝に埋め込めば、鼻腔拡張器の全体輪郭にとって厚さ又は嵩が大きく膨れ上がることなく、水分を蓄えるための更に大きな貯留部を提供することができる。溝付きの鼻腔拡張器は、拡張器の着用中も拡張器を取り外すときも、使用者に激しい不快感を与えることなく、一定期間の間所定の位置に留置することができる。
【００３５】
呼吸中に使用者の鼻道の外壁組織が引き込まれるのを有意に低減するため、本発明の鼻腔拡張器は、或る剛性を備えて作られ鼻に直接粘着させる溝付き材料を使用している。溝付き材料の弾性は、米国特許第５，５３３，４９９号、同第５，７０６，８００号、及び同第７，１１４，４９５号に記載されている鼻腔拡張器の弾性帯の様な１つ又は複数の弾性帯の必要性を減らすか又はなくすことができる。従って、本発明の溝付き材料を鼻腔拡張器に使用すれば、別体の単数又は複数の弾性帯は不要になる。
【００３６】
別体の弾性帯を本発明の溝付き材料と組み合わせて使用すれば、溝付き材料の剛性のおかげで、鼻組織の十分な安定と持ち上げを提供するのに必要な弾性帯の大きさを削減することが可能になる。従って、溝付き材料と共に使用すれば、弾性帯を、これまでの鼻腔拡張器に比べ、一層小型軽量化され目立ちにくいものにすることができる。
【００３７】
本発明の別の利点は、本発明が、鼻腔拡張器の或る構成要素全体、即ち、弾性帯、をなくすことにより、製造を簡略化できることである。或いは、弾性帯を本発明の材料と併用すれば、より小型で細い弾性帯が使用できるようになるため、より一段と細かく調整された目立ちにくい鼻腔拡張器になる。
【００３８】
図７ａと図７ｂは、本発明により作られた鼻腔拡張器の或る実施形態を示している。図７ａは、鼻腔拡張器の斜視図であり、図７ｂは、鼻腔拡張器の構成要素を示す分解斜視図である。この実施形態では、別体の弾性帯は一切使用していない。鼻腔拡張器５０は、溝付き材料５１を備えている。溝付き材料５１は、中間領域５４と、端領域５３及び５５を含んでいる。溝付き材料５１は、中間領域５４が使用者の鼻梁を横断することができ、且つ端領域５３と５５が使用者の鼻道の外壁組織に接触することができる大きさを有している。生体適合性を有する粘着性物質５２の層は、溝付き材料５１の片面に配置されている。使用中は、この粘着剤によって鼻腔拡張器は使用者の皮膚に固定されている。
【００３９】
溝付き材料５１には、溝付き材料５１を端領域５３と５５が互いに近づくように曲げた時、平面状態に復帰しようとする傾向がある。鼻腔拡張器５０が使用者の鼻に固定された時、溝付き材料５１の平面状態に復帰しようとする傾向は、呼吸中に使用者の鼻道の外壁組織が引き込まれるのを防止する働きをする。
【００４０】
鼻腔拡張器５０は、随意的に、粘着性物質５２を介して溝付き材料５１に粘着されている単数又は複数のリリースライナー５６を含んでいてもよい。単数又は複数のリリースライナーが含まれている場合、それらは、使用前に取り除かれる。
【００４１】
本発明により作られた鼻腔拡張器の別の実施形態を図８に示している。この鼻腔拡張器６０は、図７の鼻腔拡張器５０に似ており、溝付き材料５１と生体適合性を有する粘着性物質５２を備えている。溝付き材料５１は、中間領域５４が使用者の鼻梁を横断することができ、且つ端領域５３と５５が使用者の鼻道の外壁組織に接触することができる大きさを有している。鼻腔拡張器６０は、粘着剤５２を介して溝付き材料５１に粘着されている単数又は複数のリリースライナーを含んでいてもよい。
【００４２】
鼻腔拡張器６０は、更に、溝付き材料５１の何れか片方の面に配置されている弾性帯６１を含んでいる。別の実施形態では、複数の弾性帯が、溝付き材料５１と共に使用されている。鼻腔拡張器６０には、端領域５３と５５が互いに近づくように曲げられた時、平面状態に復帰しようとする傾向がある。鼻腔拡張器６０が使用者の鼻に固定された時、溝付き材料５１と弾性帯６１の平面状態に復帰しようとする傾向は、呼吸中に使用者の鼻道の外壁組織が引き込まれのを防止する働きをする。
【００４３】
上で説明した溝付き又はエッチングされたポリマー材料を使用することによって、本発明の鼻腔拡張器は、溝を材料に付与するのに押出成形技法を用いて非常に効率的に作ることができる。本発明による鼻腔拡張器の別の実施形態を図９ａから図９ｃに示している。
【００４４】
溝の寸法並びに材料の特性が、押出成形された鼻腔拡張器の曲げ剛性を決定づける。本発明の方法論を使用することにより、溝の寸法は、長手方向のみならず横断方向にも異方性曲げ特性が最適化されるように選択することができる。
【００４５】
溝は、鼻腔拡張器の溝の場所によって異なる剛性又は弾性を提供するため、鼻腔拡張器内では断面又は厚さが可変であってもよい。
例えば、溝は、拡張器の側面図を見た場合、拡張器の中央部に沿って高く拡張器の縁部に沿って低くなっている畝を有していてもよい。代わりに、より背の高い輪郭を有する１つ又は複数の溝がより背の低い１つ又は複数の溝によって隔てられ、それら背の低い溝の次に背の高い別の単数又は複数の溝が続くという構成でもよい。別の実施形態では、溝付き領域は１つ又は複数の溝を有していて、同溝付き領域は、溝を持たない領域か又は異なる輪郭が付与されている領域に隣接していてもよい。このように、材料の相対的な剛性及び可撓性は、弾性、快適性、及び再剥離性の所望の度合いを提供できるように細かく制御することができる。
【００４６】
鼻腔拡張器は、鼻又は鼻道に使用するのに適したどの様な形状を有していてもよい。鼻腔拡張器は、中央領域と、中央領域から外側に延びる２つの延長領域を有しているのが望ましい。所望の弾性を鼻腔拡張器に提供することによって、図１０ａから図１０ｃに示すように延長領域が鼻周りに曲げられている時、拡張器のその潜在的平面形態時に関係づけられる引き剥がし力を拡張器の両端の剪断力に変換することが可能である。図１０ａの「Ａ」矢印は、鼻道を開通状態に保持する鼻腔拡張器の拡張力を示しており、「Ｂ」矢印は、鼻腔拡張器を所定の位置に維持する剪断力の効果を示している。この力の組み合わせが、使用中に鼻道を拡張状態に維持するのに必要な張りと持ち上げを提供する。本発明の鼻腔拡張器は、鼻腔拡張器の両端が互いに向けて間が約１から１．５インチ空くように配置されているときは、約１０ｇから約５０ｇの範囲の拡張力を提供するのが望ましく、約１２ｇから約４０ｇの範囲の拡張力を提供できれば更に望ましい。１つの好適な実施形態では、本発明の鼻腔拡張器は、数分から数時間まで様々に異なり又は望ましくは一晩中ということもある使用期間中、拡張器の両端が間を約１から１．２インチ空けて配置されている時、約１４ｇから約３０ｇの範囲の拡張力を提供する。当業者には理解頂けるように、使用時に鼻腔拡張器によって提供される力の量は、とりわけ、拡張器材料の緩みと粘着剤の劣化によって、拡張器の使用時間の経過につれて低下するので、使い始めと使用期間を通して、鼻道を開通状態に維持するに足る拡張力が確保されていることが重要である。拡張力は、約８時間の期間経過中は、約２０％を超えて低下しないのが望ましい。本発明の鼻腔拡張器の更に別の実施形態では、拡張力は最初は高いが、８時間から１２時間が経過すると持ち上げ力が急速に衰えていく。時間が経過しても鼻腔拡張器の十分な剛性を維持するには、ＰＥＴＧポリマーが特に好適であることが分かっている。
【００４７】
剪断力は、鼻腔拡張器を使用者の鼻に固定するのに使用されている粘着剤の種類の関数であり、従って、鼻腔拡張器によってもたらされる拡張力の量に関係づけられる。剪断力は、使用中に拡張器を所定の位置に維持するのに十分でありながら、鼻腔拡張器を取り外す必要があるときは、使用者の加える力がこの剪断力を容易に打ち負かすことができるようになっているのが望ましい。
【００４８】
拡張器は、米国特許第６，０２９，６５８号、同第６，３１８，３６２号、又は同第７，１１４，４９５号に示されているものの様な、又は図面に示されている、多くの形状を有することができる。
【００４９】
本発明の鼻腔拡張器は、その長軸に沿って対称的であってもよいし、その長軸に沿って非対称であってもよい。長軸に沿って非対称的であれば、拡張器を正しく位置決めし易くなり、鼻の形状によりきっちりと沿わせることができるので、使用中の鼻腔拡張器の拡張と快適性が高まる。鼻腔拡張器は、その短軸に沿っては対称的であるのが望ましい。短軸に沿って対称的であれば、鼻の両側に実質的に均一な拡張力が提供される。
【００５０】
本発明の別の実施形態では、溝付き材料を用いて作られた拡張器は、中央孔又は開口部を有しており、その一例を図１１に示している。この中央孔は、どの様な大きさ又は形状であってもよく、切り抜き部分又は図１２に示す細長いスリットを備えていてもよい。中央孔は、２つ以上の孔を含んでいてもよい。中央孔は、とりわけ、使用者が、使用者の鼻に対して拡張器の中心を合わせて、最も効果的な拡張にとって適正な配置を確実に実現することができる簡単なやり方を提供する。中央孔又は開口部は、鼻腔拡張器をダイで打ち抜くなど、何れの従来の方法によって形成してもよい。
【００５１】
本発明の鼻腔拡張器は、材料の単数又は複数のチャネルに沿って単数又は複数の切込みを含んでいてもよい。その様な切込みを設ければ、鼻腔拡張器を作るのに使用される材料の大きさは、図１３に示すように、１つ又は複数の長手方向溝部分を取り去ることによって、横方向には容易に調節ができる。
【００５２】
鼻腔拡張器の溝付き材料の剛性は、押出成形工程後に更に調節を加えてもよい。１つの実施形態では、拡張器を更に快適にするため、そしてまた使用者が更に取り外し易いようにするため、１つ又は複数の周辺縁の剛性を弱めている。剛性は、レーザー切断、ウォータージェット切断、超音波切断、電子ビーム切断、機械的研磨などの様な各種技法を使用し、必要に応じて材料部分を取り除くか又は薄くすることによって弱めることができる。
【００５３】
本発明の鼻腔拡張器は、上で説明した単数又は複数の追加の成分を含んでいてもよい。追加の成分は、ポリマー材料が押出成形される前又は後にポリマー材料に組み入れられることができる。
【００５４】
例えば、メントール配合の鼻腔拡張器なら、本発明に基づき、押出成形の前又は後の何れかの時期に、メントール香料送達系を拡張器に組み入れた溝付き鼻腔拡張器を提供することによって作ることができる。適した香料又は薬剤送出系の代表的な例は、米国特許第５，７０６，８００号、同第６，２４４，２６５号、同第６，２７６，３６０号、同第６，５５０，４７４号、同第６，７６９，４２８号、同第７，０１１，０９３号、及び同第７，０１３，８８９号に記載されており、上記特許のそれぞれをそっくり参考文献としてここに援用する。
【００５５】
本発明の鼻腔拡張器は、鼻腔拡張器の下方の使用者の鼻と接触している材料、カバー、全体的又は部分的に粘着剤を欠いた部分、リリースライナー又は裏張りなどの様な、他の鼻腔拡張器に使われている特性又は要素を含むことができる。その様な特性及び要素の例は、米国特許第５，４７６，０９１号、同第５，５３３，４９９号、同第５，５３３，５０３号、同第５，５４９，１０３号、同第５，６１１，３３３号、同第５，６５３，２２４号、及び同第６，３１８，３６２号に記載されており、上記特許のそれぞれをそっくり参考文献としてここに援用する。
鼻腔拡張器の曲げ剛性の計算
鼻腔拡張器の曲げ特性を最適化するためには、拡張器に加えられる変化する荷重に基づいて計算を行わねばならない。鼻腔拡張器は、一般的に、各端には下向きの荷重が、中央には上向きの荷重が掛かっている。各端が約４５°撓んでいるため、梁解析に通常用いられる方程式は注意して使用せねばならない。
【００５６】
荷重はここでは継続的に縦方向に作用しているわけではなく、大部分は横方向のままなので、拡張器のモデル化には一般的な梁の方程式を使用することから始めることにする。すると、この用途で曲げ歪が大きい場合の機構設計上の問題は、材料特性とその結果生じる軸方向の荷重の効果である。この軸方向圧縮によって、荷重を加えられている拡張器では、上層の繊維で引張荷重が多少減り、下層の繊維で圧縮荷重が多少増える。
【００５７】
拡張器を、分布荷重ではなく集中荷重を有する梁としてモデル化すると、撓みの幾何学と特定の撓み角で必要とされる全体的な力の強さの両方に誤差が発生することになる。例えば、全体の力を片持ち式梁の端の点荷重として、梁に沿って均一に分布した荷重と比較すると、曲率は、中央の支点からの距離の関数として前者では３乗、後者では４乗になる。前者の端部の撓みは後者より約２．７倍小さくなる。
【００５８】
方程式は、拡張器の両端が大きく撓んでいる場合については概して有効ではないが、当業者には、荷重モデル化と実際の荷重及び撓みとの相関関係が理解されることであろう。この荷重モデル化及び関連する荷重試験方法は、本発明の溝付き鼻腔拡張器の所望の可撓性を求めるための手段の役割を果たす。
【００５９】
荷重の位置に加え、鼻腔拡張器の様な梁の撓みは、一般に４つのパラメーター、即ち、
・荷重の大きさ
・梁の断面
・材料の弾性
・梁の長さ又は梁に沿った距離
に関係づけられる。
【００６０】
従って、梁上の或る点の撓みは、通常、以下の様な方程式、即ち
梁の撓み＝（荷重）×（断面の測定値）×（弾性の測定値）×（梁に沿った位置に関係づけられた測定値）
によって特徴づけられる。
【００６１】
これは、
ｙ＝Ｐｘ(１／Ｉ)×(１／Ｅ)×(ｘの関数)
として表すことができ、ここに、Ｐは力、Ｉは梁断面の慣性モーメント（二次モーメント）、Ｅは弾性係数、ｘは支点からの距離であり、荷重の幾何学／分布によってｘの特定の関数が決まる。
【００６２】
拡張器の構成が定義されると、幾何学値Ｉと材料特性Ｅを組み合わせれば「ＥＩ」（剛性）又は１／(ＥＩ)（可撓性）を求めることができる。これで、様々な荷重シナリオを評価することができる。
【００６３】
端に横方向の荷重が掛かっている片持ち式梁（撓みは小さい）では、ｘでの撓みは、
ｙ＝(Ｐｘ２)(１／ＥＩ)[(１／６)(３Ｌ−ｘ)]
であり、ここにＬは梁の長さである。
【００６４】
最大撓みは、端(ｘ＝Ｌ)で、
ｙｍａｘ＝(Ｐ)(１／ＥＩ)[(１／３)Ｌ３]
である。
【００６５】
剛性について説明すると、
剛性＝(１／１２)(Ｆｍ×Ｔ３)
又は、ＥＩ＝(１／１２)(Ｆｍ×Ｔ３)
となる。
【００６６】
ここでも、梁の断面の幾何学が変わればＥＩの値は変わる。上の方程式は、実際にはＩの値が、
Ｉ＝(１／１２)×ｂ×ｈ３
である単純な矩形の梁断面から導き出されており、
ここにｂは矩形断面の横方向底辺であり、ｈは断面の高さである。
【００６７】
簡略化された上記方程式［剛性＝(１／１２)(Ｆｍ×Ｔ３)］では、Ｆｍは実際には(Ｅ×ｂ)であり、Ｔはｈである。
梁に掛かる荷重の計算
以下の方程式は、梁に掛かる点又は集中荷重と梁に掛かる分布荷重の計算を記述している。先に指摘したように、何れのやり方も鼻腔拡張器に掛かる実際の荷重を完全に表すことはできないが、当業者なら、これらのやり方に基づくモデルは、本発明の溝付き鼻腔拡張器の所望の可撓性を決める際に有用であることに気がつかれるはずである。図１４は、点荷重の計算に用いられる変数ｘ、ｙ、Ｌ、Ｐ１、及びＰ２を説明している図である。図１５は、分布荷重の計算に用いられる変数ｘ、ｙ、Ｌ、ｗ１、及びｗ２を説明している図である。
点荷重（Ｐ）の計算
【００６８】
【数１】
【００６９】
となる。
分布荷重（ｗ）の計算
【００７０】
【数２】
【００７１】
となる。
慣性モーメントの計算（二次モーメント、Ｉ）
溝付き鼻腔拡張器の断面は、単純な矩形の梁ではない。設計時の変動によってＩの値、ひいては梁の剛性が大きく変わることもありうる。
【００７２】
或る特定の設計の総Ｉは、合成断面積の中心を通る「中立軸」に関して計算される。中心の位置は、各設計の断面によって変わる。以下は、製品の「底辺」から中立軸までの距離
【００７３】
【数３】
【００７４】
の方程式を示している。この距離を用いて、実際のＩを決めるための方程式も示している。図１６は、慣性モーメントの計算に用いられる変数ｈ１、ｈ２、ｂ、ｂ１、及びｂ２を説明している図である。
【００７５】
【数４】
【００７６】
これらの方程式を用いれば、何れの個数の溝及びどれ程の厚さ又は断面積を備えた梁であっても、その予測剛性を計算し比較することができる。材料が画定されている場合は、合成／総Ｉ値（又はＩｔｏｔａｌ値）を比較するだけで充分であろう。
【実施例１】
【００７７】
溝付き鼻腔拡張器の断面積の慣性モーメント（二次モーメント）を求める
上の方程式を使用すると、図９ａに示している鼻腔拡張器構成の各値から表１の値が与えられる。
【００７８】
【表１】
【００７９】
４６ｍｍの長さを有する鼻腔拡張器の荷重目標は、約２７グラムである。４６ｍｍの長さを有する鼻腔拡張器でこれを実現できる比例Ｉｔｏｔａｌは、約０．０１７１ｍｍ４である。
【００８０】
表２は、幾つかの計算値を示している。１列目は、畝の高さが英米単位系で０．００１２インチ、基部又は谷の厚さが０．００３５インチのものを表している。２列目は、代わりに、溝の幅を試行的に３３％から３０％へ狭くしたものを表している。３列目は、畝の高梁０．０１２インチから０．０１０５インチへ低くしたものを表している。何れもＩｔｏｔａｌが０．１７１ｍｍ４に近い値にならないため、両方の変更を採用したところ、Ｉｔｏｔａｌが０．０１７３ｍｍ４になった。このＩｔｏｔａｌを有する長さ４６ｍｍの鼻腔拡張器に予測される比例荷重は、約２７．２グラムである。
【００８１】
【表２】
【００８２】
所望のＩ値を与えることができる構成（ｂ値及びｈ値）は多数ある。これは、他の設計及び加工規準も満たす構成を見い出そうとする場合に対する繰り返し方式による対処法の一例である。
【００８３】
図９ａに示す本発明の実施形態では、全厚＝Ｒ０＋Ｒｉであり、ここにＲ０は、溝の基部又は谷の厚さであり、Ｒｉは、溝の畝の厚さである。谷の幅は、この実施形態では、畝の幅の約半分になるように画定されている。鼻腔拡張器の剛性は、Ｒ０に関係する成分とＲｉに関係する成分の和である。基部又は谷の幅は、単純に、ブラケット部の持ち上げ部分の全幅と定義される。
【００８４】
この方法論を使ったところ、適切な鼻腔拡張器は、ポリマー材料の様な、初期曲げ弾性率が３５０，０００のＰＥＴＧを使って作るのが望ましいと判明した。
ポリマー材料は、図６ａに示すように、約４００°Ｆの温度で加圧式ニップローラーにより約２５フィート／分の速度で押出成形され、その後、図６ｂに示すように、約１８０°Ｆから２１５°Ｆの範囲の温度で加圧ニップローラーを２５フィート／分の速度で通過しながら粘着性材料とリリース層が重ね合わされる。層に重ねられた材料は、押出成形器から出た後、所望の寸法及び形状を有する鼻腔拡張器を形成するために更に加工が施されてもよい。
【００８５】
粘着性材料は材料の溝が形成されている側の表面に塗布されるのが望ましく、そうすれば、粘着剤を各溝内に塗り込むことができる。１つの実施形態では、粘着剤は、溝を部分的又は実質的に充填するように塗布されている。別の実施形態では、粘着剤は、溝の最上部だけに塗布されている。
【００８６】
ここに説明しているように、アクリレートを基材とする粘着剤又は親水コロイド粘着剤など、適しておればどの様な粘着性材料を使用してもよい。粘着性材料の塗布量は、溝の寸法と使用される単数又は複数の粘着性材料の種類によって変わる。例えば、本発明の鼻腔拡張器の１つの実施形態では、各溝は、ゴムを基材とする粘着剤の様な、厚さ約１０ミルの粘着剤層が充填されている。
【００８７】
図９ａから図９ｃに示している鼻腔拡張器の様な、中央開口部を備えていない鼻腔拡張器では、鼻腔拡張器の長さは約３５ｍｍから約６０ｍｍの範囲にあり、幅は約１０ｍｍから約２５ｍｍの範囲にあり、谷の厚さは約３ミルから約１０ミルの範囲にあり、畝の厚さは約８ミルから約１５ミルの範囲にあるのが望ましい。１つの好適な実施形態では、畝の厚さは約１４ミルであり、谷の厚さは約３．５ミルであり、畝と谷の厚さを合計した全厚は約１７．５ミルであった。
【００８８】
図１１に示している鼻腔拡張器の様な、中央開口部と２つの持ち上げ用ブラケット部を備えた鼻腔拡張器では、長さは約４０ｍｍから約５５ｍｍの範囲にあり、幅は約２５ｍｍから３０ｍｍの範囲にあり、畝と谷の厚さは上記の範囲と同じであればよい。
【００８９】
先に指摘したように、谷幅は、畝幅の約半分であるのが望ましい。１つの好適な実施形態では、畝幅と谷幅は、それぞれ、約０．５ｍｍから約１．０ｍｍの範囲にあるが、これらの値は、一部には、使用される材料と押出成形された材料の所望の剛性とによって変わる。谷幅と畝幅の比も、同じく、使用されている材料と押出成形された材料の所望の剛性とによって変化する。
【００９０】
鼻腔拡張器用として溝が付与され重ね合わされた材料はレーザー切断されて、所望の寸法及び形状を有する鼻腔拡張器となる。快適さと使い易さを向上させるために、切断された材料の縁部分に更に処理を施してもよい。両縁部分の剛性は、材料の中央部分に比べ約８５％小さくなっているのが望ましい。１つの好適な実施形態では、縁部分は、厚さが１４ミルから４ミルまで薄くされている。別の好適な実施形態では、縁部分は、厚さが約２ミルから３ミルまで薄くされている。
【００９１】
上で説明したように作られた鼻腔拡張器の寸法、形状、及び剛性は、所望の期間中、鼻道の組織を快適に持ち上げるのに適切であった。
本発明により作られた鼻腔拡張器の別の実施形態では、接着性材料を各溝内に埋め込むのではなく、薄い粘着剤層が溝の１つ又は複数の畝の最上部に貼り付けられている。例えば、１つ又は複数の畝をアクリレート粘着剤の様な粘着剤の厚さ約０．５ミルの薄層で被覆してもよい。
【００９２】
鼻腔拡張器のこの実施形態では、使用者の皮膚には単数又は複数の畝の最上部しか接触及び粘着しないため、溝と使用者の皮膚の間には、部分的又は実質的に開通しているチャネルが、長手方向に拡張器の一方の端から他方の端まで或いは拡張器の一方の端から拡張器の長さに沿った別の場所まで走っているはずである。代わりに、複数のチャネルを十字に交差させて使用者の皮膚と接触する鼻腔拡張器の表面に「えくぼ」が形成されるようにしてもよい。粘着剤は、十字に交差しているチャネルによって作り出される最上部の「島部分」又は畝交差部だけに塗布される。
【００９３】
単数又は複数のチャネルは、鼻腔拡張器の下方で、水分、空気、皮脂、又は汗の様な気体、流体、又は液体が、チャネル内に進入するか又は集まるのを許容する。従って、単数又は複数のチャネルは、蓄積された体水分がチャネルから蒸発することができるようにするか、又は、使用者の皮膚から分泌された皮脂が皮膚の表面から離れて堆積する貯留部を提供することによって、鼻腔拡張器着用時の使用者の快適性を高めることができる。
【００９４】
追加的又は代替的に、単数又は複数のチャネルは、使用者が鼻腔拡張器を取り外すのに顔に水を掛けた時に、水が単数又は複数のチャネルに進入するのを許容することによって、鼻腔拡張器の取り外しを更に容易にする。水が鼻腔拡張器下方のチャネル内の空間に流れ込んだ時、空気は拡張器の下から、単数又は複数のチャネルの位置によって決まる何れかの方向に逃げることができる。単数又は複数のチャネルは、鼻腔拡張器下方で水と接触することになる表面積を増やし、使用者の皮膚に接触している粘着剤の更に多くの部分を不活性化することによって、鼻腔拡張器の取り外しを容易にする手助けをする。
包装用材料
上で説明したように、本発明は、取扱適性が改良された包装用材料を作るのに用いることができる。具体的には、ここで説明している溝付き材料を使用することによって、意外にも、引き割くのにほとんど力が要らず、ＰＶＣクラムシェル包装の様なプラスチック包装用材料に広く見られる尖った又は凸凹した切り縁の無い、包装開封領域を作成することができることを発見した。１つの実施形態では、本発明の溝付き材料を使用すれば、包装の開封に必要な力を約９８％減らすことが可能である。
【００９５】
溝付き材料を包装材として使用すると、必要な樹脂の量を、場合によっては約１５％から２０％減らすことができ、それによって、包装の費用及び環境への影響を低減することができる。溝付き材料には、意外にも、溝なし形態の同じ材料に比べ、圧縮されても鈍力耐性に低下が見られない。溝付き材料は、溝なし材料と比較した場合、溝の横断方向の引裂に対する耐性は保っているが、溝に沿って切れ目又は切込を設けることによって、溝付き材料は図１７に示すように安全且つ容易に引き割くことができるようになる。
【００９６】
溝付き材料は、可撓性を高めた領域も提供することができ、箱型又は他の形状に折り曲げるのに適したものになる。
溝付き材料は、溝の断面の外観を矩形の溝ではなく「Ｖ字」形状の溝の様な外観に変えれば、「透明なプラスチック」包装用材料に匹敵する、視覚的により魅力のあるものになる。更に、エッチングされたローラーのチャネルを研磨し、溝内の酸エッチング艶消し仕上げを除去して材料の不透明度を下げ、更に透明度を高めることもできる。
【００９７】
溝付き材料のチャネル又は谷は、流体又は気体を、包装の中に又は包装の外に移すのに、又はチャネルの一端から他端に移すのに、利用することができる。
溝付き材料は、剛性を高めるために、第２フィルムで覆って、襞付プラスチック「段ボール」材料にすることもできる。端が開口している襞付波形プラスチックは、汚れ又は望ましくない生体物質を閉じ込める可能性があるために、医療又は農業の用途には安易に用いられてこなかった。本発明を使用すれば、繰り返し可能な図案でも不揃いでも何れでもよいが、閉鎖された横ブラケット部を材料ウェブにインプリントすることができる。これら閉鎖されたブラケット部は、材料の襞状端を閉じ合わせることによって機能し、それによって汚れ又は生物学的汚染の可能性を排除することができる。
医療的利用
上で説明した医療用包装用途に加えて、本発明の溝付き材料は、ギプス又は副木の支持材料として使用することもできる。溝付き材料は、四肢に巻き付け、寸法に合わせて折り線を入れて切り取ればよい。材料を寸法に合わせて容易に切り取ることができるようにしたことで、同材料は、治療優先順位選別状況、救急状況、又は戦場状況下での使用に適したものになっている。指又は四肢に巻き付けて折り返した後、又は二つ折りにした後、材料が互いに付着するのを可能にするため、ポリブテンの様な粘着性付与剤を添加してもよい。溝によって作り出された単数又は複数のチャネルは、水分、血液、皮脂、又は汗の様な気体、流体、又は液体が、着用者の皮膚に接触している溝付き材料の下方に進入すること及び出ていくことを許容する。
建築用材料
本発明の溝付き材料は、床張り材の様な建築用材料を作るのに、又は封入を目的としたシート材料として、使用することができる。
【００９８】
本発明を用いて作ることができる或る種の床張り材の一例にリノリウム床張り材がある。溝は（上で説明したように）材料内で襞に形成することができ、そうすれば、床張り材に冷暖房を施すための温かい液体又は気体を通し易くすることができる。
【００９９】
従来の封入シートは、現場で、適切に位置及び寸法を合わせるには非常に扱い辛い。本発明の溝付き材料では、巻かれている材料を壁又は床の様な表面に沿って所望の大きさに広げ、次いで溝に沿って折り目を入れて材料を引き割くことができるようになっている。
【０１００】
溝付き材料は、使い易くするために或る程度の粘着性又は粘つきを提供するため、ポリブテン又は類似の粘着剤を含んでいてもよい
湿損を規制する必要がある状況で使用する場合、防かび又は防胞子処理コンパウンドの様な抗菌剤を材料ウェブに添加してもよい。他の用途としては、指定された「無菌室」を設営又は収容するために溝付き材料を利用する場合が挙げられる。
【０１０１】
虫の多い区域で、一時的な避難所として或いは永久的な構造物の一部として使用する場合は、材料に防虫剤を添加してもよい。一例として、ＤＥＥＴ、ペルメトリン、又はピカリジンが挙げられる。
【０１０２】
前述の実施例及び実施形態は様々な態様と適用を説明しているが、それらは、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲に記載されている。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 材料
１２ 溝
１３ 畝
１４ 谷
１４ａ、１４ｂ フランク面
１６ 溝の基部
Ｒｉ、Ｒ０ 厚さ
Ｘ、Ｙ 幅
２０ 押出成形器
２２、２４、２６ ニップローラー
３０ 材料
３１ 押出成形ダイ
３２ ニップローラー
３３ 仕上げ用ニップローラー
３４ 巻き取りローラー
３５ 溝付き材料
４０ 粘着剤層
４２ ニップローラー４２
４４ 巻き取りローラー
４５ 製品
４６ リリースライナー層
５０ 鼻腔拡張器
５１ 溝付き材料
５２ 粘着性物質
５３、５５ 端領域
５４ 中間領域
５６ リリースライナー
６０ 鼻腔拡張器
６１ 弾性帯
Ａ 鼻腔拡張器の拡張力
Ｂ 剪断力の効果
Ｐ 点荷重
Ｗ 分布荷重
ｘ 支点からの距離
ｙ 撓み
Ｌ 梁の長さ
Ｉ 二次モーメント
ｈ１、ｈ２、ｂ、ｂ１、ｂ２ 慣性モーメントの計算に用いられる変数
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料の曲げ特性を改質するための方法において、前記材料に所望の断面形状を有する溝を付与する段階を備える、方法。
【請求項２】
前記材料には複数の溝が付与される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溝は、前記材料を押出成形することによって前記材料に付与される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記材料は、初期曲げ弾性率を有しており、前記材料に前記溝を付与することによって、前記材料の単軸又は多軸方向の剛性が改質される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
請求項１に記載の前記方法により作られた溝付き材料。
【請求項６】
所望の剛性を有する材料において、前記材料の第１面側に第１方向に沿った溝を備えている、材料。
【請求項７】
前記材料の前記第１方向に沿った複数の溝を備えている、請求項６に記載の材料。
【請求項８】
前記材料の第２面側に前記第１方向に沿った溝を更に備えている、請求項６に記載の材料。
【請求項９】
前記材料の第２面側に第２方向に沿った溝を更に備えている、請求項６に記載の材料。
【請求項１０】
前記溝は、畝と谷を備えている、請求項６に記載の材料。
【請求項１１】
請求項６の前記材料を備えている鼻腔拡張器。
【請求項１２】
前記材料の前記第１面側に係合手段を更に備えている、請求項１１に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１３】
前記材料は、鼻道を持ち上げるのに十分な剛性を有している、請求項１１に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１４】
前記溝は、前記材料の前記第１面が患者の皮膚に係合した時、チャネルを形成し、前記チャネルは、物質を、前記鼻腔拡張器によって覆われている皮膚の区域へ運び込み及び前記区域から運び出すことができ、前記物質は、液体、流体、気体、油脂、及びそれらの組み合わせから成るグループから選択される、請求項１１に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１５】
前記材料内に複数の溝を備えており、各溝は畝と谷を備えている、請求項１１に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１６】
前記複数の溝の第１畝は、前記複数の溝の第２畝の厚さと実質的に同じ厚さを有している、請求項１５に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１７】
前記複数の溝の第１畝は、前記複数の溝の第２畝の厚さと異なる厚さを有している、請求項１５に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１８】
前記畝は、約８ミルから約１５ミルの範囲の厚さを有し、前記谷は、約３ミルから約１０ミルの範囲の厚さを有している、請求項１５に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１９】
請求項６の前記材料を備えている医療用支持装置。
【請求項２０】
前記溝は、前記材料の前記第１面が患者の皮膚に係合した時、チャネルを形成し、前記チャネルは、物質を、前記医療用支持装置によって覆われている皮膚の区域へ運び込み及び前記区域から運び出すことができ、前記物質は、液体、流体、気体、油脂、及びそれらの組み合わせから成るグループから選択される、請求項１９に記載の医療用支持装置。
【請求項２１】
請求項６の前記材料を備えている床張り材製品。
【請求項２２】
請求項６の前記材料を備えている建築用シート材製品。
【請求項２３】
請求項６の前記材料を備えている包装材製品。
【請求項２４】
前記材料は、前記溝の或る長さに沿って前記第１方向に切り離すことができる、請求項２３に記載の包装材製品。
【請求項１】
材料の曲げ特性を改質するための方法において、前記材料に所望の断面形状を有する溝を付与する段階を備える、方法。
【請求項２】
前記材料には複数の溝が付与される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溝は、前記材料を押出成形することによって前記材料に付与される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記材料は、初期曲げ弾性率を有しており、前記材料に前記溝を付与することによって、前記材料の単軸又は多軸方向の剛性が改質される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
請求項１に記載の前記方法により作られた溝付き材料。
【請求項６】
所望の剛性を有する材料において、前記材料の第１面側に第１方向に沿った溝を備えている、材料。
【請求項７】
前記材料の前記第１方向に沿った複数の溝を備えている、請求項６に記載の材料。
【請求項８】
前記材料の第２面側に前記第１方向に沿った溝を更に備えている、請求項６に記載の材料。
【請求項９】
前記材料の第２面側に第２方向に沿った溝を更に備えている、請求項６に記載の材料。
【請求項１０】
前記溝は、畝と谷を備えている、請求項６に記載の材料。
【請求項１１】
請求項６の前記材料を備えている鼻腔拡張器。
【請求項１２】
前記材料の前記第１面側に係合手段を更に備えている、請求項１１に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１３】
前記材料は、鼻道を持ち上げるのに十分な剛性を有している、請求項１１に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１４】
前記溝は、前記材料の前記第１面が患者の皮膚に係合した時、チャネルを形成し、前記チャネルは、物質を、前記鼻腔拡張器によって覆われている皮膚の区域へ運び込み及び前記区域から運び出すことができ、前記物質は、液体、流体、気体、油脂、及びそれらの組み合わせから成るグループから選択される、請求項１１に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１５】
前記材料内に複数の溝を備えており、各溝は畝と谷を備えている、請求項１１に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１６】
前記複数の溝の第１畝は、前記複数の溝の第２畝の厚さと実質的に同じ厚さを有している、請求項１５に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１７】
前記複数の溝の第１畝は、前記複数の溝の第２畝の厚さと異なる厚さを有している、請求項１５に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１８】
前記畝は、約８ミルから約１５ミルの範囲の厚さを有し、前記谷は、約３ミルから約１０ミルの範囲の厚さを有している、請求項１５に記載の鼻腔拡張器。
【請求項１９】
請求項６の前記材料を備えている医療用支持装置。
【請求項２０】
前記溝は、前記材料の前記第１面が患者の皮膚に係合した時、チャネルを形成し、前記チャネルは、物質を、前記医療用支持装置によって覆われている皮膚の区域へ運び込み及び前記区域から運び出すことができ、前記物質は、液体、流体、気体、油脂、及びそれらの組み合わせから成るグループから選択される、請求項１９に記載の医療用支持装置。
【請求項２１】
請求項６の前記材料を備えている床張り材製品。
【請求項２２】
請求項６の前記材料を備えている建築用シート材製品。
【請求項２３】
請求項６の前記材料を備えている包装材製品。
【請求項２４】
前記材料は、前記溝の或る長さに沿って前記第１方向に切り離すことができる、請求項２３に記載の包装材製品。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図２ｅ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図２ｅ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公表番号】特表２０１０−５０２３１０（Ｐ２０１０−５０２３１０Ａ）
【公表日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２６９２１（Ｐ２００９−５２６９２１）
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０７７３１３
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２８０８８
【国際公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【出願人】（５０９０５８０８１）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０７７３１３
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０２８０８８
【国際公開日】平成２０年３月６日（２００８．３．６）
【出願人】（５０９０５８０８１）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]