(57)【要約】【課題】連続巻取り可能な塗布体の製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】基材Ｐに熱溶融性物質を含浸させた塗布体を製造するための装置であって、基材に熱溶融性物質を含浸させるために、融点以上に加熱された熱溶融性物質が入った槽１０と、塗布体から余分な熱溶融性物質を削ぎ落すために、塗布体を挟んで向かい合うように前記槽の上方に設置された一対の第一ドクター２１と、塗布体表面を均すために、塗布体を挟んで向かい合うように前記第一ドクター２１の上方に設置された一対の第二ドクター２２と、前記第二ドクター２２より上方に設置され、塗布体表面を冷却するための第一冷却装置３１と、塗布体を冷却するための第二冷却装置３２と、を備えた塗布体製造装置１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に熱溶融性物質を含浸させた塗布体を製造するための装置であって、
基材に熱溶融性物質を含浸させるために、融点以上に加熱された熱溶融性物質が入った槽と、
塗布体から余分な熱溶融性物質を削ぎ落すために、塗布体を挟んで向かい合うように前記槽の上方に設置された一対の第一ドクターと、
塗布体表面を均すために、塗布体を挟んで向かい合うように前記第一ドクターの上方に設置された一対の第二ドクターと、
前記第二ドクターより上方に設置され、塗布体表面を冷却するための第一冷却装置と、
塗布体を冷却するための第二冷却装置と、
を備えた塗布体製造装置。
【請求項２】
前記塗布体と前記第一ドクターのなす角度は、前記塗布体と前記第二ドクターのなす角度よりも鋭角である、請求項１記載の塗布体製造装置。
【請求項３】
前記第一冷却装置が冷風吹付装置である、請求項１又は２に記載の塗布体製造装置。
【請求項４】
基材に熱溶融性物質を含浸させた塗布体の製造方法であって、
融点以上に加熱された熱溶融性物質が入った槽に基材を浸漬させる浸漬工程と、
塗布体から余分な熱溶融性物質を削ぎ落すための削ぎ落とし工程と、
前記削ぎ落し工程後に、塗布体表面を均すための均し工程と、
前記均し工程後に、塗布体表面を冷却するための冷却工程と、
を少なくとも含む塗布体の製造方法。
【請求項５】
前記冷却工程が第一冷却工程と第二冷却工程とからなり、第一冷却工程が冷風吹付工程であり、第二冷却工程がチルドローラーによる冷却工程である、請求項４記載の塗布体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布体の製造装置及び製造方法に関する。より詳しくは、塗布量、塗布精度および外観に優れた塗布体の製造方装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐水・耐油・粘着性物質の包装材料として、紙や不織布などの基材にワックスなどの熱可融性物質やシリコーン樹脂等を塗布した塗布体が従来から知られている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５０−０１７４８７号公報
【特許文献２】特開平５−１５６２０８号公報
【０００４】
しかし、塗布体を連続巻取り方式で生産しようとした場合、基材の均一性および保液性能の問題や、塗布装置のロール冷却能力および塗布方式が不十分であることなどから、連続巻取り方式による生産が困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、連続巻取り可能な塗布体の製造装置及び製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した目的を達成するため、本発明の塗布体の製造装置は、基材に熱溶融性物質を含浸させた塗布体を製造するための装置であって、基材に熱溶融性物質を含浸させるために、融点以上に加熱された熱溶融性物質が入った槽と、塗布体から余分な熱溶融性物質を削ぎ落すために、塗布体を挟んで向かい合うように槽の上方に設置された一対の第一ドクターと、塗布体表面を均すために、塗布体を挟んで向かい合うように第一ドクターの上方に設置された一対の第二ドクターと、第二ドクターより上方に設置され、塗布体表面を冷却するための第一冷却装置（冷風吹付装置）と、塗布体を冷却するための第二冷却装置と、を備えた塗布体製造装置であることを特徴とする。
【０００７】
また、塗布体と第一ドクターのなす角度は、塗布体と第二ドクターのなす角度よりも鋭角であることが好ましい。さらに、第一冷却装置が冷風吹付装置であることが好ましい。
【０００８】
前記した目的を達成するため、本発明の塗布体の製造装置は、基材に熱溶融性物質を含浸させた塗布体の製造方法であって、融点以上に加熱された熱溶融性物質が入った槽に基材を浸漬させる浸漬工程と、塗布体から余分な熱溶融性物質を削ぎ落すための削ぎ落とし工程と、削ぎ落し工程後に、塗布体表面を均すための均し工程と、均し工程後に、塗布体表面を冷却するための冷却工程と、を少なくとも含む塗布体の製造方法であることを特徴とする。
【０００９】
また、冷却工程が第一冷却工程と第二冷却工程とからなり、第一冷却工程が冷風吹付工程であり、第二冷却工程がチルドローラーによる冷却工程であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、塗布量、塗布精度および外観に優れる塗布体を提供することができる。また、連続巻取り可能な塗布体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明にかかる塗布体製造装置を説明するための概略説明図である。
【図２】本発明にかかる塗布体製造装置の一部を拡大した概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための好適な形態について図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は本実施形態に係る塗布体製造装置を示す概略図である。図２は、塗布体製造装置の一部を拡大した概略説明図である。
【００１３】
≪塗布体製造装置１≫
図１，２に示すように、本発明にかかる塗布体の製造装置１は、基材（不織布）Ｐに熱溶融性物質を含浸させる溶融槽１０と、溶融槽１０の出口から引き上げられる熱溶融性物質を含浸させた基材（以下、「塗布体」という。）に対して所定の角度をなすように配置されたドクター２０と、ドクター２０の直上に配置された冷却装置３０を、主に備えている。
より詳細に製造装置１を説明すると、塗布体製造装置１は、溶融槽１０で基材に熱溶融性物質を含浸させ、溶融槽出口で立ち上がった塗布体に対して、塗布体と当接する位置に塗布体を挟んで配置された一対の第一ドクター２１と、第一ドクター２１よりも上方で、塗布体となす角度が第一ドクター２１よりも鋭角であり、塗布体表面に触れるか触れないかの位置に基材を挟んで配置された一対の第二ドクター２２を備えている。また、第一ドクター２１及び第二ドクター２２を通過した塗布体に対して、塗布体の両面に冷風を吹き付ける第一冷却装置３１と、塗布体を片面ずつ冷却する第二冷却装置３２を、備えている。
【００１４】
＜溶融槽１０＞
図１に示すように、溶融槽１０は、基材に熱溶融性物質を含浸させるための浴槽である。溶融槽１０は、融点以上に加熱されて溶融した熱溶融性物質で満たされており、基材Ｐを溶融槽１０に浸漬させることで、基材Ｐに熱溶性物質が染み込む。
なお、本実施形態においては、基材Ｐの坪量に対して８０〜５００％程度の熱溶融性物質を染み込ませる。
【００１５】
本実施形態においては、溶融槽１０内に複数のシンカローラーが配置され、基材Ｐが十分に溶融槽１０内に浸漬されるようになっている。また、必要に応じて溶融槽１０に波動手段及び熱付与手段を備えていてもよい。波動手段としては、モータと、回転軸と、回転体とから構成される装置が考えられる。回転軸は、回転体の回転中心軸であるとともに、モータの動力を回転体に伝達するものである。波動手段によって表面上で固化した熱溶融性物質を溶融槽１０中に再度溶解させることができる。
【００１６】
熱付与手段としては既存の発熱体が適用できる。熱付与手段を溶融槽中に浸漬することで溶融槽１０の温度を制御し、熱溶融性物質が固化するのを防ぐことができる。
【００１７】
（不織布）
ここで、本実施形態に用いることができる不織布には、熱可融性物質の塗工時における熱によって破損せず、収縮が少ないなどの耐熱性が求められる。また、熱可融性物質に対して優れた吸液塗工性も求められる。さらに、耐アルカリ・薬品性能なども求められる。
【００１８】
これらの要件を満たす本発明に最適な不織布としては、複数の繊維を用いた湿式不織布が挙げられる。湿式不織布は、工業的に生産される水中での紙漉きを応用した製品であって、通気性および寸法安定性に優れる。また、本発明に係る不織布の繊維長としては短いものであることが好ましい。湿式不織布は紙漉きの要領で行うため、水溶液中に繊維が分散している必要がある。そのため、撹拌作業が必要となるが、長繊維は撹拌しづらいため、撹拌しやすい短繊維が好ましい。
【００１９】
工業的な不織布の構成材料としては、ポリエチレンやポリプロピレンからなるポリオレフィンがよく知られている。しかし、ポリオレフィンは耐アルカリ性については優れているものの、耐熱性と塗工均一性に劣るといった問題がある。また、工業的な不織布の構成材料としてビニロンも知られているが、ビニロンは耐熱性に優れる一方で吸液均一性に劣るといった問題がある。さらに、セルロースは、吸液均一性に優れるものの耐熱性に問題がある。
【００２０】
そこで、セルロース繊維、マーセル化パルプ繊維とレーヨン繊維の混合体、ビニロン繊維を主体とし、接着性繊維を配合することが好ましい。これにより、耐熱性と吸液均一性を実現させることができる。
【００２１】
なお、不織布としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。積層構造としては、例えば、アクリル繊維または超吸水ポリマーを内層・片側層とする２層以上の構成であってもよいし、さらにセルロース繊維を混抄したものを組み合わせて２種２層、２種３層としてもよい。
【００２２】
（熱可融性物質）
また、本実施形態に用いることができる熱可融性物質としては、融点が５０℃以上であることが好ましく、６０℃以上の有機化合物を用いることがより好ましい。このような化合物としては、例えば、アルコール、エステル、アミド、ケトン、エーテル等の極性基を有する脂肪族化合物、芳香族化合物、複素環化合物などが挙げられる。
【００２３】
また、食品類に用いる場合には、安全性、透明性、示温性などの観点から、飽和炭化水素または不飽和炭化水素を用いることが好ましい。飽和炭化水素と不飽和炭化水素は、温度領域と特性により使い分けることができる。
【００２４】
飽和炭化水素としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、サゾールワックス、流動パラフィン等が挙げられる。このうち、化学物質ＣｎＨ２ｎ＋２で表記することができるパラフィンワックスを主成分とすることが好ましく、ｎ数は２４〜６０のものであることが特に好ましい。なお、ｎ数が少ないほど融点は低くなり、逆にｎ数が多いほど融点は高くなる。
【００２５】
不飽和炭化水素としては、ポリエチレンワックス、オレフィン、ポリオレフィンワックス等が挙げられる。
【００２６】
熱可融性物質の分子構造としては、直鎖状であることが好ましい。分子構造が直鎖状であるほど、重油精製時の単離が容易であり、融点の温度領域が鋭くなるため、熱応答性に優れる。また、表面張力も低いため、含浸速度が速くなる。
含浸制御のため熱可融性物質は１種類のみを用いてもよいし、融点・粘度の異なる熱可融性物質を複数組み合わせてもよい。  
【００２７】
また、熱可融性物質以外にその好適な特性に悪影響を与えない限りにおいて、石油ワックス（マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等）、動植物蝋（カルナバ蝋、米糠蝋、密蝋等）、合成ワックス（エステルワックス等）、ホットメルト（酢酸ビニル系、ポリオレフィンブレンド）を混合してもよい。少量混合することにより、塗工性と加工後の脆弱性を改善することができる。なお、上記成分以外にも、必要に応じて、顔料、染料等の着色剤及び香料を混合することもできる。
【００２８】
＜ドクター２０＞
図１，２に示すように、ドクター２０は、塗布体から余分な熱溶融性物質を削ぎ落とし、塗布体表面を均すためのものである。ドクター２０は基材の幅よりも長い部材で構成され、塗布体を挟んで配置されている。
ドクター２０の素材としては、スチール、高密度ポリエチレン、ポリアセタール、強化ポリエステルが挙げられる。このうち、高剛性および耐摩耗性の観点からスチールが好ましい。また、ドクターはコーティングされていることが好ましい。コーティングとしては、セラミックスやフッソ加工又はこれらの組み合わせなどが挙げられる。このうち、撥水撥油性の観点からフッ素加工が好ましい。さらに、基材に接するドクターの先端の形状は、角刃、丸刃、傾斜刃等が挙げられる。このうち、基材の接触圧と面積の調整の観点から丸刃が好ましい。
【００２９】
＜第一ドクター２１＞
本実施形態における第一ドクター２１は、塗布体から余分な熱溶融性物質を削ぎ落すことを主目的としている。本実施形態における第一ドクター２１は、溶融槽１０出口から立ち上がった塗布体に対して、垂直となるようにほぼ９０℃の角度に塗布体を挟んで配置され、かつ、ドクターの位置が上下方向にずれて配置されている。また、溶融槽１０から垂直に立ち上がった塗布体を基準線としたときに、基準線を越えて自身が配置された側とは反対側（例えば、左側に配置されているのであれば、基準線よりも右側）に下側に配置された第一ドクター２１１の先端２１１ａが来るように配置されている。これにより、塗布体は第一ドクターの先端２１１ａと接触し、屈曲させられることとなる。一方、上側に配置された第一ドクター２１２の先端２１２ａは、塗布体に触れるか触れないかの位置に配置されている。
上側に配置された第一ドクターの先端２１１ａと下側に配置された第一ドクターの先端２１２ａとは、垂直方向における最短距離が１００〜２００ｍｍ程度離れていることが好ましい。１００ｍｍ未満だと熱可融物質が跳ねるため、点状欠点が発生しやすい。２００ｍｍ以上だと熱可融物質の固化が進行し、反対面にドクター圧跡が発生しやすいためである。
【００３０】
＜第二ドクター２２＞
本実施形態における第二ドクター２２は、塗布体の表面を均すことを主目的としている。本実施形態における第二ドクター２２は、塗布体に対して鋭角をなすように塗布体を挟んで配置され、かつ、ドクターの位置が上下方向にずれて配置されている。ここで、本実施形態における鋭角としては、１０〜２０度であることが好ましい。なお、第二ドクター２２の形状としては、丸刃や傾斜刃などが好ましい。これにより、基材を傷つけないようにすることができる。
【００３１】
また、本実施形態における第二ドクター２２は、第二ドクター２２の先端が塗布体に触れるか触れないかの位置に調整されている。具体的には、塗布体とドクターの先端との隙間が１ｍｍ以下に設定されている。なお、第二ドクター２２の下には、熱溶融性物質が第二ドクター２２を伝って他のドクターに垂れ落ちないように受け皿を設けておくことが好ましい。第二ドクター２２は一対のみであってもよいし、上下方向において複数対配置されていてもよい。
【００３２】
＜冷却装置３０＞
冷却装置３０は、基材Ｐに含浸させた熱溶融性物質を冷却・固化させ、塗布体から熱溶融性物質がだれるのを防ぐためのものである。冷却装置３０は塗布体の幅全体を冷却できるようになっている。また、塗布体の両面を冷却する構成となっている。冷却方法としては、冷風を吹き付ける方法や、チルドローラーなどを用いる方法が挙げられる。
【００３３】
＜第一冷却装置３１＞
図１，２に示すように、本実施形における第一冷却装置３１は、塗布体表面にある熱溶融性物質の表面を冷却・固化することを主目的としている。これにより、熱溶融性物質のだれを防ぐことができる。本実施形態にかかる第一冷却装置３１は、塗布体の両面を同時に冷却できるように、塗布体を挟んで配置されている。ここで、本実施形態における第一冷却装置３１としては空冷装置が挙げられる。空冷装置から吹き付けられる空気としては、０℃〜作業室内の温度、風速１〜５ｍ／ｓが好ましい。温度が作業室温度以上だと、熱溶融性物質が固化しない。また、風速が１ｍ／ｓ未満だと熱溶融性物質が十分冷却されず、５ｍ／ｓ以上だと、均した熱溶融性物質の表面が乱れてしまう。吹き付けられる気体としては特に制限されず、空気や窒素を用いることができる。装置としてはスポットクーラーや大型扇風機などを用いることができる。
【００３４】
＜第二冷却装置３２＞
図１，２に示すように、本実施形態における第二冷却装置３２は、熱溶融性物質から残っている粗熱を除去することを主目的としている。これにより、塗布体内部まで冷却させ、熱溶融性物質を固化させることができる。本実施形態にかかる第二冷却装置３２は、複数のチルドローラーで構成され、チルドローラーを垂直方向において上下交互に配置することで塗布体を片面ずつ冷却するようになっている。また、チルドローラー内には、冷水などを循環させることで、熱交換しやすくなっている。なお、僅かな隙間ができるように二台のチルドローラーを配置し、その隙間に塗布体を通すことで両面を同時に冷却するようにしてもよい。
【００３５】
続いて、塗布体の製造方法について説明する。図１に示すように、製造装置１はまずロール状に巻かれた基材（不織布）Ｐを巻き出し、基材Ｐをガイドローラーに従って溶融槽１０中に導く。溶融槽１０中に導かれた基材Ｐは、溶融槽１０中ではシンカローラーに従って移動することで、熱溶融性物質に浸漬される。このとき、溶融槽１０中のシンカローラーの配置を調整し、基材Ｐができるだけ長く熱溶融性物質に浸漬しているようにすることが好ましい。これにより、基材Ｐの深部にまで熱溶融性物質が染み込む。なお、基材Ｐにかかるテンションをコントロールするため、複数のローラーを用いて基材Ｐをたすきがけにしておくことが好ましい。
【００３６】
熱溶融性物質が十分に染み込んだ基材（塗布体）は溶融槽１０出口から垂直方向に引き上げられる。このとき、図２に示すように、塗布体が最後に通過するシンカローラー４０が、塗布体よりも右側に位置するようにする。垂直方向に引き上げられた塗布体に対して、まず塗布体よりも左側に配置され、かつ、下側に配置された第一ドクター２１１が当接する。このとき、塗布体と第一ドクター２１１のなす角度は８９度とした。また、下側に配置された第一ドクターの先端２１１ａは、溶融槽１０から垂直に立ち上がった塗布体を基準線としたときに、基準線を５ｍｍ越えて基準線よりも右側に来るように配置した。これにより、引き上げられる直前の塗布体が、最後に通過するシンカローラー４０に巻きつけられるような形となる。塗布体をシンカローラー４０に巻きつけることで基材に一定の線圧がかかり、弾力性および嵩密度に富む基材が一定の密度になるように調整が可能となる。
【００３７】
下側に配置された第一ドクター２１１によって塗布体から余分な熱溶融性物質が削ぎ落とされた後、今度は上側に配置された第一ドクター２１２及び第二ドクター２２によって塗布体の表面が均される。このとき、各ドクターの先端は塗布体に触れるか触れないかの位置に配置する。これにより、塗布体の表面においてダレた熱溶融性物質を削ぎ落し、表面を均すことができる。また、削り落とされた熱溶融性物質はドクターを伝って、ドクターの先端とは反対側に設置された受け皿（図示せず）で回収される。これにより、削り落とされた熱溶融性物質が他のドクターに付着したり、塗布体に再度付着したりすることを防ぐことができる。
【００３８】
表面が均された塗布体は、次に第一冷却装置３１によって表面が冷却される。ここでは５℃、３ｍ／ｓの風を塗布体に当てた。第一冷却装置３１で風を当てることにより、熱溶融性物質の温度が低下し、塗布体表面が固化し始める。これにより、塗布体表面のダレを防ぐことができる。なお、温度および風速は一例であり、これに限られない。
【００３９】
第一冷却装置３１で冷却された塗布体は、続いて第二冷却装置３２に送られる。第二冷却装置３２は複数の熱置換効率の良い金属ローラーで構成されている。また、ローラー内には冷水が循環されており、ローラー表面の温度を一定に保っている。なお、結露が発生しないように温度調整することが好ましい。
【００４０】
塗布体はローラー間を搬送されることで、片面ずつ冷却され、熱溶融性物質が完全に固化する。熱溶融性物質が固化した塗布体はその後ロールに巻き取られる。これにより、塗布体の連続巻取りが可能となる。
【００４１】
上記説明したように、本願発明によれば、塗布量、塗布精度および外観に優れる塗布体を連続生産することができる
【図１】
2019141750.tif 000003
【図２】
2019141750.tif 000004