(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動するシート状基材に接触させながらスラリーをコーティング成形するための、スラリーの供給開口部、スラリーの排出開口部、および前記シート状基材表面にコーティングされるスラリーの厚さを規制するクリアランスを設定するクリアランス設定壁を備えた本体と、前記本体に装着された仕切部材を備え、
前記仕切部材は、前記排出開口部を前記シート状基材の表面に接触した状態でその移動方向と直交する方向に関して少なくとも前記クリアランス設定壁近傍まで達する長さを有する複数の分割部と、各分割部を結合する連結部とを備え、
前記スラリーが前記分割部の存在しない部分に形成された複数のスラリー出口を通って前記シート状基材の表面に塗布されたときに、前記スラリー出口の幅と前記クリアランスの厚さに対応するライン状パターンを形成するように構成されていることを特徴とする連続ライン状パターンコーティング装置。
【請求項２】
前記分割部の前記シート状基材の表面への接触が、自身の重量と供給されたスラリーの重量とにより行われるように、前記分割部の少なくとも先端部がフレキシブルである請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記分割部が前記シート状基材の表面に常に接触し得る位置に固定されている請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記仕切部材が前記本体に着脱可能に装着されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記分割部が前記クリアランスを貫通して延長されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記分割部が前記クリアランスを貫通して、前記シート状基材およびその表面に塗布されたスラリーの液体成分を吸引除去するための吸引ゾーンに達している請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記分割部が、前記クリアランスを設定するクリアランス設定壁の先端部と係合する係合部を有している請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記分割部が、前記クリアランスを設定するクリアランス設定壁の先端部に固定されている請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記連結部が、前記シート状基材の表面に対して、前記分割部と同じ高さに位置している請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記連結部が、前記シート状基材の表面に対して、前記分割部よりも高い位置におかれている請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記スラリーが粒子状高分子吸収体のスラリーである請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記スラリーがミクロフィブリル状微細繊維と粒子状高分子吸収体との混合物のスラリーである請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート状基材の表面に液体を塗布するために使用されるコーティング装置に関し、さらに詳細には、連続的に走行するシート状基材の表面に接触した状態でこの表面に塗布液をライン状のパターンで塗布するための連続ライン状パターンコーティング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シート状基材の表面に塗布液を塗布する手段は多種多様であるが、塗布液が比較的流動性の低いものである場合には、接触型アプリケータが使用されることが多い。
【０００３】
従来の一般的な、接触型アプリケータの形態のコーティング装置の基本構造を図１および図２に概略的に示す。図において、符号１で示す本体は、その上端および下端が開放された、内部にスラリー２を収容するほぼ長方形の筒状をなしており、下端開口には支持台３が配置され、この下端開口と支持台３との間の隙間を通って、スラリー２を塗布すべきシート状基材４が連続的に通過するようになっている。
【０００４】
また本体１の側壁の１つ、すなわちシート状基材４の移動方向に関して下流側に位置する側壁の下端面は、シート状基材４の表面に対して所定の幅のクリアランスＣを形成するように、他の側壁の下端面よりも僅かに高い位置に置かれ、この側壁がクリアランスＣの厚さを規制するクリアランス設定壁１ａを形成している。
【０００５】
コーティング操作は、本体１内の空間にスラリー２を供給しながら、シート状基材４を図の矢印方向に連続的に移動させることにより行われる。本体１内において、スラリー２は本体１の底面に沿って移動するシート状基材４の表面に乗り、コーティング層としてシート状基材４とともに移動するが、クリアランス設定壁１ａの内面に接触することにより、その下端に形成されたクリアランスＣの厚さだけがシート状基材４とともに本体１を出ることを許容され、その結果、シート状基材４の表面上には、クリアランスＣの厚さに相当する厚さのコーティング層２ａが形成される。
【０００６】
図１および図２に示したような塗布装置を使用すれば、シート状基材４の表面に一定の厚さのコーティング層２ａを形成することが可能である。ここに形成されるコーティング層２ａは、シート状基材４の表面のほぼ全面を均一に覆うもので、設定できるパラメータは、クリアランスＣの厚さを変えることによるコーティング層２ａの厚さのみである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
たとえばシート状基材の表面に粒子状高分子吸収体の層を設けたシート状吸収体においては、シート状基材の全面に均等な厚さで粒子状高分子吸収体層を設けた場合、柔軟性が乏しくなるとともに、液のブロッキングを起こし易く、拡散性も悪くなることが知られている。このような柔軟性に乏しいシート状吸収体を使用したオムツ等の吸収体製品等は、人体の複雑な曲面に合わせることが困難であり、また人体の運動にも追従できないため、横漏れ等の重大な欠陥を生じる原因となる。また液のブロッキングを起こし易く、拡散性も悪いシート状吸収体では、オムツ等のように繰り返し吸液する場合には、１回目は問題ないが、２回目以降ではブロッキング現象により、まだ吸液能力を残している部分への液の拡散が阻害される問題も発生する。
【０００８】
上記のような問題を解決するための効果的な手段は、高分子吸収体をコーティングした部分と、コーティングのない部分を共存させることである。より一般的には、コーティングした部分がライン状になるように間欠コーティングを行うことにより、非コーティング部分がライン状につながり、柔軟で曲がり易い部分となり、また液が拡散するためのチャンネルとして働かせることができる。このような背景から、連続ライン状パターンを有するシート状吸収体を製造することは工業的に重要なことである。
【０００９】
しかしながら、取扱いが困難なスラリーを連続ライン状パターンに安定してコーティングすることが容易でないために、工業的な規模で製造することができる装置は未だ提供されていない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、表面にコーティング層を設けたシート材料の柔軟性を改善し、さらに液のブロッキングを起こさずに拡散性を向上させることができるコーティング装置を提供することである。
【００１１】
本発明によれば、移動するシート状基材に接触させながらスラリーをコーティング成形するための、スラリーの供給開口部、スラリーの排出開口部、および前記シート状基材表面にコーティングされるスラリーの厚さを規制するクリアランスを設定するクリアランス設定壁を備えた本体と、前記本体に装着された仕切部材を備え、
前記仕切部材は、前記排出開口部を前記シート状基材の表面に接触した状態でその移動方向と直交する方向に関して少なくとも前記クリアランス近傍まで達する長さを有る複数の分割部と、各分割部を結合する連結部とを備え、
前記スラリーが前記分割部の存在しない部分に形成された複数のスラリー出口を通って前記シート状基材の表面に塗布されたときに、前記スラリー出口の幅と前記クリアランスの厚さに対応するライン状パターンを形成するように構成されていることを特徴とする連続ライン状パターンコーティング装置が提供される。
【００１２】
分割部は、シート状基材の表面に、自身の重量と供給されたスラリーの重量とにより接触するように構成してもよく、あるいはその前端部が前記シート状基材の表面に常に接触し得る位置に固定されていてもよく、好ましくは、仕切部材は本体に着脱可能に装着される。
【００１３】
本発明の他の好ましい態様においては、分割部はクリアランスを貫通して延長される。塗布装置の後段に、スラリーの液分を分離するための吸引ゾーンが設けられる場合には、分割部は、クリアランスを貫通して、吸引ゾーンに達するように延長される。
【００１４】
また分割部は、クリアランスを設定するクリアランス設定壁の先端部と係合する係合部を有していてもよく、あるいはクリアランス設定壁の先端部に固定されてもよい。
【００１５】
複数の分割部を相互に連結する連結部は、シート状基材の表面に対して、分割部と同じ高さに位置していてもよいが、好ましくは、シート状基材の表面に対して、分割部よりも高い位置におかれる。
【００１６】
本発明のコーティング装置は、種々の形態のシート状基材に任意のスラリーを塗布するために広く利用することができるが、最適な用途の一つは、液体透過性のシート状基材の表面に、粒子状高分子吸収体のスラリー、もしくはミクロフィブリル状微細繊維と粒子状高分子吸収体との混合物のスラリーを塗布する用途である。
【００１７】
相互に平行な複数の連続ライン状パターンでコーティングされたコーティング層を設けたシート材料は、隣接する２つのライン状パターンの間に存在するシート状基材だけの部分、すなわちコーティング層が存在しない部分で容易に折り曲がり、これにより良好な柔軟性を発揮するとともに、２回目以降の吸収時の液のチャンネルとなって拡散を容易にする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図３は本発明の連続ライン状パターンコーティング装置の一部を切り欠いて示す斜視図であり、図４はその縦断面図である。図３および図４において、符号１０で示す本体は、ほぼ上端にスラリーの供給開口部および下端にスラリー排出開口部を有する長方形の筒状をなし、平らな表面を有する支持台１１上に、そのスラリー排出開口部が所定の間隔で対面するように配置され、この本体１０と支持台１１との間の間隙を通ってシート状基材１２が図の矢印方向に移動できるようになっている。また本体１０の、シート状基材１２の移動方向に関して下流側に位置する側壁の下端面は、シート状基材１２の表面に対して所定の幅のクリアランスＣを形成するように、他の側壁の下端面よりも僅かに高い位置に置かれ、この側壁がクリアランスＣの厚さを規制するクリアランス設定壁１０ａを形成している。
【００２０】
さらに本体１０には、その下端スラリー供給開口部を部分的に塞ぐための仕切部材１３が取り付けられている。この仕切部材１３は、図５に示すように、相互に平行に配置されたほぼ長方形の板状をなす複数の分割部１３ａと、分割部１３ａを各々の一端で相互に連結する、同じく板状の連結部１３ｂとからなる櫛形のものである。そしてこの仕切部材１３は、図４から分かるように、各分割部１３ａが、矢印で示すシート状基材１２の移動方向と平行に延び、その先端が本体１０のクリアランス設定壁１０ａの内面に接近し、もしくは接触する位置に達し、これによりスラリー排出開口部が、複数（図示の例では６個）の独立したスラリー出口に分割されている。
【００２１】
分割部の少なくとも先端部がフレキシブルであると、分割部のシート状基材の表面への接触が、自身の重量と供給されたスラリーの重量とにより行われるので、条件によっては好ましい場合もある。
【００２２】
このように構成された連続ライン状パターンコーティング装置において、スラリーは本体１０の上端のスラリーの供給開口部から供給され、同時にシート状基材１２が本体１０の下端のスラリーの排出開口部に接した状態で連続的に移動される。本体１０内に蓄えられたスラリー１４は、仕切部材１３の分割部１３ａによって分割された複数のスラリー出口を通ってシート状基材１２の表面に付着し、シート状基材１２の移動に伴われて移動し、その過程で、クリアランス設定壁１０ａの下端部でスクレープされる。これにより、スラリーは、分割部１３ａで区画されたスラリー出口の幅と、クリアランスＣの厚さに対応する厚さを有する、連続ライン状パターンでシート状基材１２の表面にコーティングされる。このライン状にコーティングされたスラリーの層、およびコーティング後に液体の一部もしくは大部分を失って固形化した物質の層を「ライン状コーティング層」と呼び、符号１００で示す。
【００２３】
このような連続ライン状パターンでスラリーをコーティングするために望まれる条件として、下記のような事項が挙げられる。
【００２４】
条件１）仕切部材１３の分割部１３ａの下面全体が、シート状基材１２の表面と均一に接触していること。
【００２５】
条件２）分割部１３ａの先端とクリアランス設定壁１０ａ内面との間に隙間がないこと。
【００２６】
条件１）は、本体１０に対する仕切部材１３の取り付け位置を適正に定めることで容易に満たすことができ、分割部１３ａがある程度の可撓性をもつ場合でも、それ自身の重量と、その上方から加えられるスラリーの重量により、分割部１３ａはシート状基材１２の表面に押しつけられるので、通常は特別な固定手段を設ける必要はない。
【００２７】
しかし、この条件２）をさらに確実に満足するために、分割部１３ａの先端部をクリアランス設定壁１０ａに係合もしくは固定することが望まれる場合には、図６（ａ）〜（ｃ）に示すような構造を採用することができる。図６（ａ）は、分割部１３ａの先端をクリアランス設定壁１０ａの外面の位置まで延長し、クリアランス設定壁１０ａの下方に位置する部分ではその厚さをクリアランスＣとほぼ等しくして隙間をなくし、シール性を向上させた場合を、また図６（ｂ）は同部分の厚さをクリアランスＣよりも幾分薄くした場合であるが、クリアランス設定壁１０ａの内壁側と分割部１３ａとの係合により、スラリーが洩れることはない。また図６（ｃ）に示すように、分割部１３ａの先端をクリアランス設定壁１０ａの外側まで延長し、この延長部部分に、クリアランス設定壁１０ａの外側面と係合する係合部１３１を設け、隙間をなくすこともできる。
【００２８】
図３〜図５に示した例では、複数の分割部１３ａおよびこれらを連結する連結部１３ｂは、各分割部１３ａの一端、すなわちシート状基材１２の移動方向に関して最上流端に一体的に設けられており、これは１枚の板から打ち抜き等の手段で形成するのに適するという利点を有する。しかし、連結部１３ｂは、各分割部１３ａ間のスラリー出口からシート状基材１２上に流下したスラリーがそのままクリアランスＣを通過する通路を妨げない限り、その形状、厚さ、および取付位置を任意に選択できる。
【００２９】
図７に示した仕切部材１３は、所定の間隔で相互に平行に配置された複数の分割部１３ａの長さ方向のほぼ中央部において、これらと直交する方向に延びる別部材としての連結部１３ｃが、各分割部１３ａの上に乗った状態で配置され、各分割部１３ａとの交差部で相互に連結されている。また図８は、各分割部１３ａの下流側上面に、クリアランス設定壁１０ａの先端部と係合する係合溝１３２を設け、この係合溝１３２よりも下流側に位置する部分で、連結部１３ｃにより連結した構成を示している。あるいは図９に示すように、分割部１３ａを連結する連結部１３ｂと、図８の連結部１３ｃとの両方を設けることもできる。
【００３０】
前述の仕切部材１３は、本体１０とシート状基材１２との間に挟まれた状態で使用されるので、本体１０に対してシート状基材１２の表面と平行な方向に移動しない程度に係合させておけばよく、本体１０に固定することは必ずしも必要ではないが、固定しておくことが望ましい場合には、たとえば図１０〜図１２に示すような固定手段を採用してもよい。
【００３１】
すなわち図１０の例では、分割部１３ａの上流側端に、本体１０の上流側内壁面に沿って上方に延びる連結部１３ｄを設け、この連結部１３ｄと本体１０とをボルト１５で固定している。また図１１の例では、分割部１３ａの下流側端に、クリアランス設定壁１０ａ内壁面に沿って上方に延びる連結部１３ｅを設け、この連結部１３とクリアランス設定壁１０ａとをボルト１５で固定している。あるいは図１２に示すように、分割部１３ａの先端をクリアランスＣを貫通してその下流側まで延長させ、この延長部においてクリアランス設定壁１０ａ外壁面に沿って上方に延びる連結部１３ｆを設け、この連結部１３とクリアランス設定壁１０ａとをボルト１５で固定してもよい。また図１０〜図１２に示した固定手段の少なくとも２つを併用することもできる。
【００３２】
つぎに、本発明の第２の実施の形態について説明する。本発明のコーティング装置の使用形態において、シート状基材に塗布するのに適した物性を持つスラリーが使用される場合には、仕切部材の各分割部は、本体に設けられたクリアランス設定壁の下流側の表面よりも大きく下流側に延長されている必要はない。しかし、使用するスラリーの流動性が比較的高く、シート状基材にライン状に塗布した後に横方向に流れる恐れがある場合には、分割部の先端を、クリアランス設定壁の外側面を越えて下流側に任意の位置まで延長させてもよい。
【００３３】
図１３および図１４に示した仕切部材１３は、分割部１３ａを、本体１０のクリアランス設定壁１０ａの下端に形成されたクリアランスＣを通過して下流側に延長させた延長部１３３を有する。この延長部１３３は、本体１０の下方を通過することによりシート状基材１２上に形成されたライン状のスラリーが流動性を失うまで、ライン状スラリーの縁部を規制するように機能する。したがって延長部１３３の長さは、使用されるスラリーの流動性、その固化速度等の条件に応じて最適な値に設定することができる。
【００３４】
また図１５の例では、クリアランス設定壁１０ａの下流側の壁面に沿って配置された連結部１３ｇが、これと直交する分割部１３ａの延長部１３３を相互に連結しており、これにより延長部１３３がシート状基材１２の移動方向に直交する方向に移動あるいは振動するのを防止している。この連結部１３ｇは、延長部１３３のさらに自由端側に設けてもよい。
【００３５】
さらに、スラリーが塗布されたシート状基材が、脱液のためにコーティング装置の後段においてサクション装置に導かれる場合には、仕切部材の延長部は、サクション装置の上方まで延長させることができる。
【００３６】
図１６および図１７を参照して詳細に説明すると、連続的に走行するシート状基材１２の上方にコーティング装置１０が、またシート状基材１２の下方には、コーティング装置１０よりも下流側においてサクション装置２０が配置されている。
【００３７】
コーティング装置１０は、クリアランス設定壁１０ａを有する本体１０の排出開口面を複数のスラリー出口に分割する分割部１３ａを備えた、図１３および図１４に示したものと実質的に同じ構成を有する。またサクション装置２０は、シート状基材１２の全幅とほぼ等しい幅をもつ、上面が開放された受器２１を備え、この受器２１の底面に形成されたポート２２は、図示しない吸引装置に連結されている。受器２１の上端開放面は、移動するシート状基材１２の下面と接触し得る位置に配置されており、したがって受器の内部の負圧により、その上方に位置する部分でシート状基材１２を吸引する吸引ゾーン２３を形成している。そして分割部１３ａの延長部１３３は、この吸引ゾーン２３の下流側端近傍、もしくは下流側端を越える位置に達している。
【００３８】
シート状基材１２が連続的に移動し、同時にコーティング装置１０からスラリーが供給されると、前述の動作にしたがってシート状基材１２上には連続ライン状パターンでスラリーがコーティングされて、ライン状コーティング層１００が形成される。このライン状コーティング層１００は、シート状基材１２とともに下流側に移動し、吸引ゾーン２３に達すると、空気が上方から吸引容器２１内に吸引されるが、吸引ゾーン２３では、シート状基材１２の表面は、ライン状コーティング層１００が存在しない部分では分割部１３ａの延長部１３３で覆われており、ライン状コーティング層１００の設けられた部分のみが開放されている。したがって外部の空気は、ライン状コーティング層１００およびその下方のシート状基材１２のみを通って吸引装置２０に引き込まれ、この空気流に伴われて、ライン状コーティング層１００に含有されている液分が吸引され、脱液が行われる。もし延長部１３３が存在しないと、外部の空気は、ライン状コーティング層１００が存在しない、したがって抵抗の著しく低い部分のみを通ることになり、効果的な脱液は行われない。
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、シート状基材の表面上に連続ライン状パターンでスラリーを容易に、かつ安定してコーティングすることができる。しかも構造が簡単であり、また分割部のサイズ、数の異なる複数の仕切部材を準備しておけば、仕切部材を交換するだけで、シート状基材に形成されるスラリーのパターンを変更することが可能である。
【００４０】
さらに、スラリーが粒子状高分子吸収体のスラリー、あるいはミクロフィブリル状微細繊維と粒子状高分子吸収体との混合物のスラリーである場合には、製造された製品は、シート状基材に連続ライン状パターンで高吸収体層が設けられたシート状吸収体となる。このシート状吸収体は、高吸収体層の間に、高吸収体層が存在しないシート状基材のみの部分が存在するために、ゴワゴワし勝ちな幅方向に関して高度にフレキシブルで、しかも拡散性が良好であり、幼児用および成人用オムツをはじめとする各種吸収体製品に有利に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の接触型アプリケータの形態のコーティング装置の基本構造を概略的に示す斜視図。
【図２】図１のコーティング装置の縦断面図。
【図３】本発明の連続ライン状パターンコーティング装置の一部を切り欠いて示す斜視図。
【図４】図３のコーティング装置の縦断面図。
【図５】図３のコーティング装置に用いられた仕切部材を示す平面図。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ他の仕切部材を示す縦断面図。
【図７】本発明に適用される他の仕切部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図８】本発明に適用される他の仕切部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図９】本発明に適用される他の仕切部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図１０】本発明のコーティング装置に用いられる仕切部材の変形例を示す縦断面図。
【図１１】本発明のコーティング装置に用いられる仕切部材の変形例を示す縦断面図。
【図１２】本発明のコーティング装置に用いられる仕切部材の変形例を示す縦断面図。
【図１３】本発明のコーティング装置に用いられる仕切部材の他の変形例を示す平面図。
【図１４】図１３の仕切部材を備えたコーティング装置の縦断面図。
【図１５】さらに他の変形例による仕切部材を備えたコーティング装置の縦断面図。
【図１６】本発明の他の実施の形態による連続ライン状パターンコーティング装置を示す平面図。
【図１７】図１６のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【符号の説明】
１０    本体
１０ａ    クリアランス設定壁
１１    支持台
１２    シート状基材
１３    仕切部材
１３ａ    分割部
１３ｂ〜１３ｇ    連結部
１３２    溝
１３３    延長部
２０    サクション装置
２１    容器
２２    ポート
２３    吸引ゾーン
１００    ライン状コーティング層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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