(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー溶融物の配給用ダイモジュール(12)であって、
ダイ本体(16)であって、該ダイ本体内部に形成される空気流路(59)と、該ダイ本体内部に形成されるポリマー溶融物流路と、ポリマー溶融物流路(57,58)の開閉のためのバルブ手段(25,30,44)と、ノズル取付面(46,47)とを有するダイ本体と、
該ダイ本体の取付面上に配置されるノズル(18)であって、該ノズルの内部に形成される少なくとも１のオリフィス(85,134,143)と、その内部に形成される空気流路(77,78)とを有し、該オリフィスと該空気流路とはそれぞれ該ポリマー溶融物流路と該ダイ本体のエア流路とを流体的に連通する該ノズルと、
該ダイ本体からせり出ていて、該ノズルの対抗する面のそれぞれに該ノズルの取付面とほぼ平行に力を与えて、該ダイ本体の取付面に該ノズルを確実にクランプするための保持手段(19)と、
該保持手段(19)は、該ダイ本体(16)に回動するように取り付けられ、該クランプ部と非クランプ部との間を回動可能な部材(80)を有し、それにより該ノズルを該取り付け面から取り外すことが可能であるダイモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のダイモジュールであって、該保持手段は、さらに、該ダイ本体からせり出ていて、該ノズルを該取付面に固定する該部材と協働する縁部を備え、
該部材は、前方に該縁部から離れるように可動であって、これにより該部材が一方向に移動する際は、該ノズルを無理に該取り付け面に固定し、該部材が反対方向に動く際には、該取付面から該ノズルが取り外せることを特徴とする該ダイモジュール。
【請求項３】
請求項１に記載の該ダイモジュールであって、該ノズルを溶融吹付用ダイ先端チップとする該ダイモジュール。
【請求項４】
請求項２において、該ノズルを、溶融吹付用ダイ先端チップ，スパイラルノズル，ビードノズル，スプレーノズル，コーティングノズルから構成されるグループの内から選択される該ダイモジュール。
【請求項５】
請求項２に記載の該ダイモジュールであって、該保持手段は、該ノズルの対抗する面のそれぞれと嵌合可能な部分を有しており、該ノズル付随品上に発生するクランプ力を内側方向かつ上方向に分配して該保持手段を一方向に移動させ、それにより、該保持手段で該ノズルに上向きに力を与えて該取り付け面とシール係合をすることを特徴とする該ダイモジュール。
【請求項６】
請求項２に記載の該ダイモジュールであって、該部材は、該ノズルのある面側と係合可能な面を下側端を有し、該部材は、かつボルトによって該ダイ本体に締結され、これにより該ボルトが一方向に回転すると、該部材は、該ノズルのある側と強く係合するように移動し、その方向と反対に回転すると該ノズルから離れるように移動する該ダイモジュール。
【請求項７】
請求項６に記載のダイモジュールであって、該保持手段は、該ノズルから離れる部材を付勢するスプリングを具備した該ダイモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融吹付，スパイラル，ビード，スプレーまたはコーティングのいずれかを利用して、熱く溶けた接着剤を基材に塗布するための一般的なダイに関する。本発明は、ある面で、交換または取替え可能なモジュール式ダイ本体に関する。また別の面で、本発明は、安価な使い捨てダイモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
基材上への熱く溶けた接着剤の蒸着は、おむつ，生理用ナプキン，手術用掛け布等の様々な用途に使用されている。この技術は、米国特許第４，６８７，１３７号で開示される線形ビードの応用から、米国特許第４，８９１，２４９号で開示された空気補助型蒸着や米国特許第４，９４９，６６８号と第４，９８３，１０９号で開示されたようなスパイラル付着まで発展した。特に最近では、溶融吹付が熱く溶けた接着剤の塗布に採用されている（米国特許第５，１４５，６８９号参照）。
【０００３】
現在のところ、接着剤の塗布で通常使われている接着剤塗布器は、断続的に動作可能な空気補助型ダイである。米国特許第５，６１８，５６６号では、マニホールド上に並んで取り付けられているモジュール式ダイ組み立て体が開示されている。アレーのうち選択されたモジュールは、押し出し型先端チップまたはノズルを提供する。ここで、用語「ノズル」は、接着剤の付着パターン（たとえば、スプレー，ビード，スパイラル，コーティングまたは溶融吹付）を決める塗布器の一部を説明するための一般的意味で使用する。ビードとスパイラル付着のためのノズルは、基材上への単繊維を付着させるのに採用される。ダイの先端チップとして言及される溶融吹付塗布器ノズルもまた、基材上への単繊維の原素材を溶融吹き付けするために設計されている。ビードとコーティング付着のためのノズルは空気非補助型ノズルである。
【０００４】
各々のモジュールに対して異なるタイプのノズルを利用することで、作業者はいろいろな付着のタイプの選択が可能である。ノズルの各々のタイプは、それ自身が利点欠点を有している。溶融吹付ノズルは、基材の予め決められた幅を覆うべく一般的に均一な塗布ができるが、正確な端部の塗布のコントロールができない。一方、スパイラルノズル付着はよい端部の塗布コントロールができるが、均一な塗布はできない。ビードやコーティングノズルは、溶融吹き付けまたはスパイラルパタンよりも重い接着剤の塗布が可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
米国特許第５，６１８，５６６号で開示されたダイ組立体内の特定のダイモジュールのノズルを取り替えるため、または米国特許第５，７２８，２１９号で開示されるダイ組立体内のモジュールのノズルを変更するために、一般に以下が必要である。
（１）マニホールドからモジュールを取り外す。
（２）モジュールにノズル組立体を取り付けている４つのボルトを取り外す。
（３）古いノズルを新しいノズルに代える。
（４）モジュールにノズル組立体を再固定する。
（５）マニホールドにモジュールを再取付けする。
これは、非モジュール式ダイの構造と比較すれば単純な手順であるが、それでもある程度の不稼働時間（３０分から６０分程度）を必要とする。この理由から、古いモジュールが修理される際には、モジュール全体の取り外しが必要となってしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のモジュール式ダイはダイマニホールドからモジュールを取り外すことなく、ダイ先端チップまたはノズルを取り外すことができる簡易型分解組立体を具備するダイモジュールである。手短に言えば、ダイモジュールは２つの主要コンポーネント、すなわちマニホールド上に取り付けられるダイ本体と、該ダイ本体上に取り付けられるダイ先端チップまたはノズルとから構成される。該ダイ先端チップまたは該ノズルは、反対側の縁または側面に嵌合する一対のクランプ部材によってダイに締結される。
【０００７】
マニホールド上に取り付けられたダイ本体の部品は、クランプ部と非クランプ部の間で移動可能である。クランプ位置で、該ダイの先端チップまたはノズルは強制的にダイ本体に締結される。非クランプ部では、ダイの先端チップまたはノズルは、ダイ本体から自由に取り外せる。
【０００８】
従前の技術と比較して、本発明における新規な特徴は、該ダイ先端チップまたはノズルを該本体に締結するための、クランプ手段の動作原理である。従前の装置（たとえば、米国特許第５，６１８，５６６号で開示されている装置）では、該取付面の該面方向にある力を加えるボルトによって、ダイの先端チップは、ダイ本体に締結されている。本発明のモジュール内では、該取付けクランプが該ダイの先端チップの反対端に反対の力を発生させ、その力の各々が取り付けられる該ダイ先端チップの平面上に平行な力を主成分として持ち、該取付面の通常の方向に作用する力の成分としている。だから該クランプ力は、クランプ部材の１つに作用する単一の圧力（たとえば、ボルト）によって、生ぜしめてもよい。
【０００９】
クランプ手段についての別の重要な新規な特徴は、圧力部材の位置である。単一の圧力部材のみを必要としているので、マニホールドからモジュールを取り外すことなくクランプ部材を動作状態または非動作状態にしうる該圧力部材は露出しているダイ本体前面上に簡易に配置しうる。
【００１０】
ダイ本体は、３つの主要な構成品、すなわち、（１）ボディー上部（２）ボディー下部、（３）キャップ、から成っている。これらの構成品は従前の技術において要求される高価な機械を避けるべく、締まりばめにより組み立てられている。該締まりばめ構造では、修理時に該ダイ本体内部にまで取り扱いが及ぶことがない。しかし、損傷または欠陥のあるモジュール捨てて、新しい物に交換すること自体が経済的であるため、これは問題にはならない。
【００１１】
【実施例】
図１と２に関して、本発明たるモジュール式ダイ組立体１０はマニホールドホールド１１，隣接して内部に組込まれるダイモジュール１２、およびモジュール１２を通してポリマー流をコントロールするためのアクチュエータ２０を有したバルブアクチュータ組立体から構成される。図２で良くわかるように、各々のモジュール１２は、ダイ本体１６とダイ先端チップ若しくはノズル１８と、ノズル保持器１９を有している。フィラメント１４は、基材１５（またはコレクター）上に対して、モジュール１２から放出される。マニホールド１１は、熱く溶けた接着剤と熱空気をモジュール１２に分配する。モジュラー式ダイ１０は、ダイ本体１６のほとんどの部位に取付られる溶融吹付用先端チップ１８を有している。しかし、いくつかのモジュール１２には様々なタイプのノズルを具備する。図１では、端部モジュール１２Ａではスパイラルノズルが、端部モジュール１２Ｂではコーティングノズルが取り付けられている。スプレーノズルとビードノズルもまた作られる。以下、上記主要構成品について説明する。
【００１２】
図３で良くわかるように、ダイ本体１６は２つの部分から構成され、ダイ上部１６Ａとダイ下部１６Ｂに分けて構成される。ダイ本体１６は、その内部に環状の窪み部１７を有しており、その上端部はキャップ２４によって閉じられている。キャップ２４はスカート部２４Ａを有しており、窪み部１７の壁と組み合っている該スカートが、一般には円筒である室２３を作っている。
【００１３】
ダイアフラム２５が、室２３を上部室２３Ａと下部室２３Ｂとに分割するように取り付けられている。
【００１４】
側面ポート２６と２７はダイ本体１６Ａの壁に形成され、室２３Ａと２４Ａにそれぞれつながっている。以下に詳細に説明するように、ポート２６と２７は（計装ガスとして以下言及する）空気を室２３Ａと２３Ｂから、または２３Ａと２３Ｂへに導くように使用される。
【００１５】
ダイ本体１６Ａはその内部に下向きに開口し、環状の面２９にかこまれるとともに面３３により一部となる窪み部２８を形成している。ダイ本体１６Ａに形成される中央穴３１は室２３Ｂから窪み部２８まで下側に延びている。以下に説明するとおり、穴３１はバルブ心棒３０を受けている。
【００１６】
ダイ下部１６Ｂは、図３に示したように、窪み部２８に適合するような円筒形突起３５を有している。円筒部材３５の根本を囲んでいる面３６は、面２９またはダイ本体１６Ａに、Ｏリング３２と共に嵌合している。穴３７はダイ本体を通して下側に延びており、底面部３９でとまっている。心棒目止め４０（たとえば、スプリングあて金目止め）が、穴３７の上端に取り付けられている。また、バルブインサート３８は底面３９（図４参照）に接触する穴の下端に取り付けられる。インサート３８と表面３９にそれぞれ形成されるポート４１と４２は、そ開口部３７の流体放出口の役割を果たす。開口部４２の下端には、Ｏリング４３を備えている。穴３７は、その内部に取り付けられる部品に合わせて径を変更することができる。
【００１７】
開口部４１の入り口は、面取りされて、バルブ心棒３０に対するバルブ台座４４として以下のように働く。
【００１８】
図４と５に示したように、ダイ本体１６Ｂの下端内部には、中央の円筒部４５を囲んで、下向きに開口している空気室４９を形成している。空気室４９は内壁４８と円筒部４５によって形づけられている。穴３７とポート４２は、円筒突起部４５内に形成されている。ダイ本体１６Ｂの底面部４６と４７は、以下述べるように、ダイの先端チップまたはノズル１８を受けるように同一平面内の配置される。
【００１９】
本体１６Ｂの（マニホールド１１上に取り付けられる側の）裏面５６において、端部５１は、下向きに端部５２の位置まで狭くせり出ている。
【００２０】
縁部５１の内面５３は、ダイ先端チップまたはノズル１８の補助的形状をした縁部を受けて支持する形状をしている。図に示すように、内側表面５３は垂直にのびる壁部と、下向きにテーパ形状をしかつ壁部５３の下縁からダイ本体に対して内側にせり出している肩部５４とを有している。肩部５４は、ダイ先端チップ縁部またはノズル１８を支持するための平面の環状面を有している。
ダイ本体１６Ａ内に形成されるポリマー流路５７は、突起物３５内に形成されるポリマー流路５８と繋がっている。これらの流路は、穴３７にポリマー溶解物を運ぶ。ダイ本体１６Ｂ内部に形成されるバルブ組立体５９は空気室４９に空気を運ぶ役割をする。モジュール１２内にはバルブ組立体があって、それを通してのポリマー流の選択的に開閉を行っている。バルブ台座４４は、心棒３０ダイアフラム２５の動きで開閉する。バルブ心棒３０は、室２３Ｂから開口部３１を通して穴３７に至るまで延びている。心棒３０の上端部６１は、ダイアフラム２５に締結されて、心棒３０の下端部６２はバルブインサート３８内に適合するような特別の形状をしている。インサート３８は、耐久性のある材料（カーバイド）でできており、インサート３８の内部の心棒部６２をガイドして、その中に流体を導きこむための径方向リブ（図中符号３５で示すもの、たとえばスパイダー状部材）を内部に有している。心棒の先端チップ６３は、バルブ台座４４にはまる形状をしている。
【００２１】
心棒上端部６１はボルト６５をうけるために螺刻されているカラー６４を具備している。ボルト６５は、心棒３０の上端６１にダイアフラム２５で締結されている。キャップ２４とダイアフラム２５の間に挿入されているスプリング６６は、バルブ先端チップ６３がバルブ台座４４上にはまるように、ダイアフラム２５とバルブ心棒３０を下側に付勢している。ダイ本体１６Ａ内に形成される開口部３１の上端部の心棒３０周りには、ワイパーシール６７を具備している。
【００２２】
続いて詳しく説明するとおり、ダイアフラム２５とバルブ心棒３０をスプリング６６を圧縮しながら持ち上げるように、計装ガスを室２３Ｂに導入することによってバルブ台座４４が開放する。ダイアフラム２５の上方移動量は、ボルトヘッド６５と下方突起ヘッド６９の間の空間で設定できる。
【００２３】
ダイ先端チップまたはノズル１８は、下向きであって、かつ同一平面である面４６と４７に取り付けられる様になっている。図２，３および４に示されているノズル１８は溶融吹付用ダイ先端チップであるが、以下述べるように、スパイラルノズル、ビードノズル，スプレーノズルまたはコーティングノズルのようなノズルとすることもできる。図３と４に示したように、ダイ先端チップ１８は、一般にダイ本体１６Ｂの取付面４７と同一の広がりをもつベース部材７１と、ベース部材７１に一体的に形成される３角ノーズ部７２とから構成される。ノーズ部７２は頂点部７６を頂点とする面７３と７４から構成される。頂点部７６は不連続であるが、ダイモジュール１２にそって連続であることが好ましい。ノーズ部７２の高さは、ダイチップ１８の全高さの１００％から２５％であるが、５０％を越えないほうが良く、最も好ましいのは２０％から４０％の間にあることである。
【００２４】
ノーズ部横方向に延びているベース部７１は、空気と溶けたポリマーをベース部７１を通して導入するための流路を有して、ダイ先端チップ１８をダイ本体１６Ｂに取り付けるフランジとしての役割を有する。図６からよくわかるように、ベース７１のフランジには、内部に空気穴群７７と７８が２列に並んでいる。図４に示すように空気穴７７と７８の該列は１線で交差する面内に配置されている。空気穴７７群によって定義される平面は、ノーズ部表面７３の面の角度と同じであって、空気穴７８の中心線群によって定義される平面はノーズ部表面７４と同じ角度で拡がっている。該平面がなす角および表面７３と７４がなす角は３０゜から９０゜の範囲にあって、特に６０゜から９０゜の間にあることが好ましい。（なお、ある平面内の穴群の基準は該平面内の穴の軸群を意味している。）
【００２５】
空気穴７７と７８のそれぞれの列はそれぞれの平面内に並んでいるが、穴７７と７８のうち少なくともいくつか穴は平行である必要はない。図８と９で示されるように、ダイ先端チップ１８は奇数個（たとえば、１７）の入り口７９部とい出口部８０を有する空気穴７７を有している（ノー図部の反対側の空気穴群７８野列は、必ずしも必須ではないが、空気穴７７群の列に対して鏡面対象であることが好ましい。たとえば、空気穴７８は空気穴７７から偏心している）。ダイチップ１８は、空気室４９を閉じながら、さらに、ダイ本体１６Ａの面４７上に取り付けられる表面７０を備えている。表面７０は、表面４６に、該２つの面の結合により流体的にシールするべく、Ｏリング４３で着接している。表面７０は実質的に表面４７の外周と実質的に同じように拡がっている。
【００２６】
ダイ先端チップ１８をダイ本体１６に取り付けると、空気穴７７および７８の全ての入り口部７９は、図３に示したように空気室４９に合うようになっている。図８に示すように、中央空気穴（本実施例においては空気穴７７Ａ）は、頂点部７６に向かうように垂直方向に延びている。ダイ先端チップ１８の中心軸方向に位置する１個以上の穴７７は、空気穴７７Ａに平行に延びている。空気穴７７の数を決定するにあたっては、少なくとも２つの中心空気穴７７Ａを有していることが好ましい。
【００２７】
中心空気穴７７Ａの側部に並ぶ空気穴群７７は、頂点部７６を形成する線との間で形成する角度をβとし、βは中心穴７７から対称的に外側に向かうに従って減少する（図９参照）。最も外側の穴は図８と９上に、７７Ｂとして表されている。空気穴７７Ｂは、頂点７６との間で角度を形成し、該角度は外側への一定の定数により減少する。たとえば、中心穴７７Ａは頂点７６と９０゜の角をなす。もしも該角度が１゜ずつ減少すれば、隣り合う空気穴７７群と空気穴７７Ａとのなす角は、頂点７６と間で８９゜の角をなす。空気穴７７Ｂ（最も外側）８番目の穴までこれをつづければ、これらの空気穴のなす角は８２゜になるであろう。もちろん、増加させる角度は多様に選択できるが、１／２゜から４゜の間にあるのが好ましく、特に１゜から３．５゜の間にあれば最も都合がよい。計算上の関係は以下の式によって与えられる。
【００２８】
角度β＝９０゜−ｎ・ι
ｎ：中心空気穴から両側に向かっての穴の番数
（好ましくは４番目から１５番目，特に５番目から１０番目が最も都合がよい）
ι：角度の増加定数
【００２９】
ポリマー流路８５は、図４と７に示すように、ダイ先端チップ１３の内に形成される。流路８５は、流路８８により入口部８７につながっている複数の流路８５から成っている。ダイ先端チップ１８をダイ本体部１６Ａに取り付けると、入り口部８７がダイ本体部４２につながるようになっている。
【００３０】
流路８５は、頂点７６にそって一様に配置される出口部８９を有している。流路８５は頂点部線７６に対して垂直に拡がっている。図７に示した図は、たとえば、約３”から４”よりは短いような、小さなモジュールを表している。より長いダイでは、圧力バランスコートハンガー設計が好ましい。流路８５は小径のオリフィスであることが好ましく、繊維形成の手段として働く。ダイ先端チップ本体部７１は、図４に示したような、クランプ部の一部であって、補助的に形成された保持肩部５４と８４と嵌合するための傾斜縁８１と８２を具備している。
【００３１】
ノズル保持手段は、１分間しか必要とせずダイ先端チップ１８をすばやく簡単に簡易に取り外すことが可能な設計となっている。簡易取付け取り外しを可能とするうえで鍵となるのは、図３と４に示すようなダイ本体の前方部にある保持プレート８０である。プレート８０は、その下部に（ダイ本体部１６に関して）内側に迫り出している肩部８４と、その上部に同じく一側にせり出している曲面形状した部材８６とを有する本体部から構成されている。
【００３２】
プレート８０の中ほどにある穴９１は、ダイ本体１６Ａ内にわかるように螺刻された穴９３にねじ込まれるボルト９２を受ける。２つのスプリング（図には一方のみを示す）が並んで窪み９５と９６に取り付けられ、プレート８０をダイ本体１６Ａに関して外側に付勢する。
【００３３】
曲面部材８６は、ダイ本体の面にそって水平方向に拡がって、補助的に形成された丸溝９７で受けとめられている。
【００３４】
ダイ先端チップ１８は、ボルト９２でねじ込むことなく、スプリング９４の動きで下部端８４を外側に向かって動かせるようにすることで、ダイ本体１６Ａに締結される。ダイ先端チップ１８は、部材５２の肩部５４上に支持されるように傾斜縁８２で定位置に挿入される。ボルト９２は、本体部１６Ａにねじ込まれる。これで、スプリング９４が圧縮され、肩部８４がダイ先端チップ１８の傾斜縁８１に着接する。
【００３５】
ダイ本体チップ１８は、クランプ部材５１とクランプ部材（プレート）８０下部の間にプレート８０のクランプ部で締め付けられている。面５４と８４に嵌合している傾斜面８１と８２による一連の嵌合動作は、ダイ本体１６Ａの表面４６，４７およびＯリング４３でシールすると共に着接するように、ダイチップ１８を上方に持ち上げる働きをする。
【００３６】
クランプ部材による一連の嵌合動作は、ダイ先端チップ１８上への水平方向の力と垂直方向の両締結力に分配する。
【００３７】
曲面部材８６は、プレート８０がボルト９２の動作で動くように、溝９７に枢着される。
【００３８】
図４に示すように、ダイ先端チップ１８は、締め付けられていないだけのボルト９２によって、ダイ本体１６Ａから取り外せるようになっている。
上記のように、同じまたは異なったタイプのノズルに取り替えられるようなすばやい変更を特徴としている。図１０と１１は、ダイ本体１６Ａに取り付けられる異なったタイプのノズル１８を示している。
【００３９】
図１０に示したように、スパイラル上の繊維を作るためのノズル１８は、本体１３５に螺嵌される環状ノズル１３０から構成される。環状挿入部材１３０を通しての軸方向の広がりは、３角錐１３３の頂点からポリマーを放出するための流路である。空気流路１３６は、ポリマー流路１３４の軸に関して角度を有するように該本体部材を貫通して延びている。ポリマー流路１３４から放出されたポリマーと複数の空気流路１３６から放出された空気が接触するように、空気流路の方向は円運動または螺旋運動をする。ポリマー繊維に関する空気流の方向に関する技術は、米国特許第５，１０２，４８４号または米国特許第４，９８３，１０９号に従うことが可能であるとともに、引用の形でここに合わせて開示をしている。
【００４０】
本体１３５は、溶融吹付け用ダイ先端チップ１８に関して説明したように、モジュール本体部１６Ａ上に取り付けられるようになっている。本体１３５に配置され、面４６と４７上に取り付けられるノズル１３０により、空気流路１３６は空気室４９と流体的に接続し、またポリマー流路１３４はポート４３と流体的な接続を持っている。
【００４１】
ビードノズルまたはコーティングノズル１８（空気補助の無いタイプ）については、概略的に図１１に示した。この構造で、ビードノズル１４１は、本体１４２に螺着され、かつポリマー流路１４３がその中に軸方向に拡がっており、空気流路を有しない以外は、スパイラルノズル１３０に関して述べたように本体１３５に類似している。該ノズルがダイ本体１６上に取り付けられることで、流路１４３の入り口はポリマー流路ポート４２と流体的に接続される。該ノズルは、逆三角錐部１４４を有していて、該ノズルには基材上に該ビードやコーティングを付着させるために該基材から約１／２から１インチの部分まで延びている流路１４３を有している。空気放出にこのノズルが使われないので、本体１４２と組合ってノズル１４１が、空気室４９を塞ぎまたはシールをする。
【００４２】
ダイ先端チップまたはノズル１８の本体は、その種類に拘わらず、上述のとおり同様にダイ本体１６Ａに適合する形をしているので、交換が可能である。すなわち、図１に示すとおり、ダイ組立体１０に沿ってモジュール１２に該ノズルのいずれかまたはダイチップを取り付け、一方いつでも単にクランプ手段を開放して上述のノズルと取り替えることによりその変更が可能となる。
【００４３】
図２に良く示されたように、マニホールド１１は２つの部分で構成される。その２つの部分とは、上部本体部９８と、ボルト１００により該上部本体部に固定される下部本体部９９である。上部本体部９８と下部本体部９９はそれぞれ取付面１０１と１０２をそれぞれ有し、そしてそれはそれらを受けるモジュール１２に対して同じ平面上にある。各々のモジュールの面５６はマニホールド１１の表面１０１と１０２に嵌合する。
【００４４】
上部マニホールド本体９８はそれらの内部に、本体内部に長手方向にそってポリマーの流路先頭部１０３を有しており、その各々のモジュール１２にポリマーを運ぶ流路先端部１０３に沿って側部に配置される供給流路１０４を有している。ポリマー供給流路１０４は、そのモジュール１２の流路５７につながる出口部を有している。ポリマーヘッダー流路１０３は本体９８の一端に側部入口を設けており、本体部９８のその反対端でとまっている。
【００４５】
本体部９８の該側部に締結されるコネクタブロック９０（図１参照）は流路を有しており、ヘッダー溝１０３に材料を供給するラインからポリマーを導く。またコネクタブロック９０はポリマーフィルタを有している。ダイ１０に運ばれた溶融ポリマーは、コネクタブロック９０を通して流路１０３までと、それと同時に供給流路１０４を通して個々のモジュール１２までとに押出器または計量ポンプによって流される。
【００４６】
図２にもどって、マニホールド１１の下部ブロック９９を通して、モジュール１２まで空気が運ばれる。下部ブロック９９の該空気流路群は、１対の流路１０１Ａおよび１０２Ａと，側部ポートにつながる１０３Ａと，および穴１０１Ａにそってなが手方向に配置されるモジュラー空気供給ポート１０５とでネットワーク状流路を形成している。空気入口路１０６は、ブロック９９の長手方向中心付近にある空気供給ライン１０７につながっている。空気供給ポート１０５はその組み合わせモジュールたる空気流路５９につながっている。
【００４７】
熱せられた空気はライン１０７と入り口１０６を通して本体９９に入り込む。該空気は、流路１０２を通して、または側部流路１０３Ａを通して流路１０１Ａに、または空気供給ポート１０５と流路５９を介して、同時に流れ込む。マニホールドの該ネットワークは、ダイ１０の長さ全体の横方向に空気流が均一になるように設計されている。
【００４８】
各々のモジュールを操作するための計装空気は、マニホールド１１のブロック９８で形成される室２３に運ばれる。図２に良く示されるとおり、計装空気流路１１０と１１１は、本体９８の幅全体に延びており、それぞれが入り口１１２と出口１１３を有している。流路１１０の出口１１３は、モジュール１２内に形成されて、室２３Ａにつながるポート２６につながる。また流路１１１の出口１１３は、モジュール１２内にあって、室２３Ｂに導かれるポート２７につながる。計装空気ブロックは、ブロック９８に締結されており、本体９８にそって配置される計装空気流路１１０と１１１の全体の長さを横切っている。計装空気ブロック１１４は、その内部に、長手方向にはしる２つの溝を有している。本体部９８に締結されるブロック１１４により、チャンネル１１５と１１６はそれぞれ、計装空気流路１１０と１１１につながっている。計装空気は、制御バルブ１１９から流体ポート１０８と１０９および流路１１０と１１１まで同時に、計装配管１１７と１１８によって運ばれる。
【００４９】
明確にするため、アクチュエータ２０と配管１１７と１１８は図２に概略的に示される。アクチュエータ２０は、電気制御器１２０につなげられ、３方向のソレノイド空気バルブ１１９を有している。
【００５０】
マニホールド１１は米国特許第５，６１８，５６６号により詳細に示されているが、参考までにここに合わせて開示している。
【００５１】
ダイ本体１６の中での３つの主要コンポーネントは、締まりばめによって組み立てられる。他の組立手段は、前述引用の米国特許第５，６１８，５６６号により利用できるが、締まりばめ用組立は安価である。締まりばめは修理の際の取り外しが困難になるので、使用後は廃棄可能とされる。もちろん、ノズルとプレートは廃棄前に使用可能である。
【００５２】
３つのボディコンポーネント２４，１６Ａと１６Ｂは、締まりばめによって組み立てられる。スカート部２４Ａは、環状窪み１７に適合し、円筒部材３５は窪み２８に適合する。これら結合部材オスとメスの間の隙間は、０．００１５から０．００２０である。該部品は、流体的な高圧（１０００ｐｓｉから２０００ｐｓｉの範囲であって、特に代表的には１５００ｐｓｉ）で一緒に圧縮される。
【００５３】
流体的な押圧手順は以下の通りである。
（ａ）上部ダイ本体１６Ａはその内部に挿入される内部部材（ダイアフラム２５，ワイパーシール６７，スプリング６６および心棒３０）とともに、キャップ２４によって押圧封入される。ダイアフラム２５は窪みに挿入されて、スカート２４Ａによって定位置に保持される。そしてワイパーシール６７は保持リング７５によって定位置に固定される。
（ｂ）それからこの組立体は、内部に部品を有する下部ダイ本体１６Ｂ（突起３５が窪み２８と嵌合するように）に押圧封入される。
【００５４】
本発明の特に有利な性能は、以下の通りである。
（ａ）標準の大きさを有するマニホールドと、交換可能，使捨て可能かつ自己充足型のモジュールとを使用する広範囲の長さにおいて使用可能な溶融吹付型ダイ構造と、
（ｂ）予め決定され、かつ多様なパターンを有するダイノズルの多様性（たとえば、溶融吹付，スパイラル，またはビード塗布器など）
【００５５】
ある応用から別の応用に至るまで異なった大きさにコーティングをするには、さダイの長さと接着剤パタンの多様性が重要となる。以下に示す大きさと数はモジュール式構造の多様性を示したものである。
【表１】
0004326620.tif 000002
【００５６】
ダイの長さとして望ましいものである限り、標準サイズのマニホールドが利用できよう。たとえば、１つの部材のダイの長さでは、４０インチ長のマニホールド上には、５４個のモジュールを取り付けての使用ができよう。また２０インチのダイの長さに対しては、２０インチ長マニホールド上に２７個のモジュールを取り付けられるであろう。モジュール１０は、ダイ本体１６Ａを貫通し、マニホールドブロック９８にねじ込まれるボルト７９によって横並びの状態で取り付けられる。Ｏリングはマニホールド１１からダイ本体１６に流路周りに取り付けられる。
【００５７】
上記に示したとおり、モジュラー式ダイ組立体は、特定のある作業についての必要性に応じる様に、製作することができる。図１に例示したように、ダイ組立体１０は、１４個のモジュール１２と、１４個のモジュールの内の２つのスパイラルノズルと、１４個のモジュールの内の２つのコーティングノズルと、残り１０個の溶融吹付ダイ先端チップから構成される。該装備（配管系，装置，制御）が、これにつなげられて、作動が開始される。熱く溶けた接着剤はブロック９０を通してダイ１０に運ばれて、また熱い空気は配管１０７を通して該ダイに運ばれて、また計装空気若しくはガスは配管１１７と１１８を通して運ばれる。
【００５８】
制御器２０が室２３Ｂを加圧し、室２３Ａの排気をする。これにより、ダイアフラム２５と心棒３０が、上記すでに述べたようにポート４２をを開きながら上側に上昇し、各々のモジュール１２を通して溶融ポリマーを流し始める。溶融吹付モジュール１２においては、マニホールド流路１０４７と、側部ポート５７と、穴３７と、ポート４１と４２とを通して、心棒に平行にダイ先端チップ１８に流れ込む。その間、熱い空気は、マニホールド流路１０３Ａから、室４９と、穴７８と、穴７９とを通してポート５９に流れ込み、ノーズピース７２で一点に向けての空気噴射として放出される。１点集中空気噴射はオリフィスから放出されるフィラメントにあたって、引張力によって該フィラメントを広げて、その下側に置かれた基材１５上に該フィラメントをランダムに放出する。これにより、一般的な意味での一様な溶融吹付材層を基材上に形成する。
【００５９】
両側にあるスパイラルノズルモジュール１２Ａにおいて、該ポリマーは、流路５７と、穴３７と、ポート４１，４２と、三角錐１３３の頂点に放出口を有するノズル１３０の流路１３４とを通して、マニホールドから流れ出る。空気は、室又は空洞４９内への流路５９、流路１３６とを通して、マニホールド１０５からから流れ出る。流路１３６から放出される空気は、流路１３４から出るポリマーに渦巻き状の動きが加えられる。該ポリマーは、環状または螺旋状のビードとして、基材上に放出される接着剤層の縁を良好に制御しながら、基材上に放出される。
【００６０】
代表的な動作パラメータは以下の通りである。
ポリマー              ：    熱く溶けた接着剤
ダイとポリマーの温度  ：    ２８０゜Ｆから３２５゜Ｆ
空気温度              ：    ２８０゜Ｆから３２５゜Ｆ
ポリマー流量          ：    ０．１から１０  ｇ／穴／分
熱空気流量            ：    ０．１から２ＳＣＦＭ／インチ
放出量                ：    ０．５から５００  ｇ／ｍ2
【００６１】
上記の通り、ダイ組立体１０は、ポリマー材一般の溶融吹き付けにも使用されうるが、接着剤の溶融吹付材としては該ポリマー材である。該接着剤は、ＥＶＡを含んでいる（２０〜４０質量％ＶＡ）。これらのポリマーは、溶融吹付で使用するものより一般に粘性が低い。通常使われる熱く溶けた接着剤は、ＳＩＳおよびＳＢＳブロック共重合体をベースとした接着剤を含んでいる。これらの接着剤は、様々な比で混合されるブロック共重合体と、粘着付与剤と、オイルとから構成される。上記溶融接着剤は、図示のためのみであって、他の溶融接着剤もまた使用できる。
【００６２】
広がりビードノズル１２Ｂは、図１に示している該組立体の間の位置に配置されている。３つの異なった塗布器ヘッドを有するモジュール群の該アレーは、おむつで要求されるような多層化による強度増加や塗布縁部の制御のために、隣接する内部の広がりビードを使用して溶融吹付層（ランダムに放出されたフィラメント）を該基材上に放出する。
【００６３】
該種類のダイ先端チップとノズルの位置は、プレート保持ボルトを取り外し、該ノズルを引き出し、別のノズルに取り替えることによって、ダイにそって変更可能である。もしも内部が動作しなくなったならば、該モジュールはマニホールドから取り外されて、新しいモジュールに取り替えられる。
【００６４】
【発明の効果】
まとめとして、本発明における該ダイ組立体は、いくらかの特性を具現化する。
（ａ）ダイ先端チップまたはノズルのすばやい簡易取替
（ｂ）締まりばめ構造
（ｃ）固定状態ダイ先端チップ
（ｄ）各々のモジュール上で交換可能なノズル
【００６５】
本発明にけるダイモジュールと組立体ついて、以上、特に熱く溶けた接着剤の塗布について言及する形で述べてきたが、本発明の技術に熟練することによって編み込みなしのポリマーの溶融接着に適用されればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により構成され、３つの異なる塗布ノズル有するダイ組立体の正面図である。
【図２】図１に示したモジュラーダイの（２−２）箇所の破断面拡大図である。
【図３】図２に示したダイの内部の特徴を示した拡大図である。
【図４】ダイ本体からダイの先端チップを取り外している分解図である。
【図５】図３の５−５に沿って切断した時の該モジュールを見た図である。
【図６】図４の６−６に沿った透視面からみたダイの先端チップの図である。
【図７】図４の７−７に沿って切断した時の該モジュールの断面図である。
【図８】図４の８−８に沿って切断した時の断面図である。
【図９】該三角錐に関する空気孔の角度βを示した図である。
【図１０】図２，３，および４にて開示したモジュールにおいて利用可能な異なった塗布器ノズルの部分図である。
【図１１】図２，３，および４にて開示したモジュールにおいて利用可能な異なった塗布器ノズルの部分図である。
【符号の説明】
１０  ダイ組立体
１１  マニホールドホールド
１２  ダイモジュール
１４  フィラメント
１５  基材（またはコレクター）
１６  ダイ本体１６，１６Ａ  ダイ上部，１６Ｂ  ダイ下部
１７  窪み部，１８  ノズル
１９  ノズル保持器，２０  アクチュエータ
２３  室，２３Ａ  上部室，２３Ｂ  下部室
２４キャップ，２４Ａ  スカート部
２５  ダイアフラム
２６，２７  側面ポート
２８  窪み部，２９  環状の面
３０  バルブ心棒，３１  中央穴
３２  Ｏリング，３３，３６  面
３５  円筒形突起，３７  穴
３８  バルブインサート
３９  底面部，４０  心棒目止め
４１，４２  ポート
４３  Ｏリング，４４  バルブ台座
４５  中央の円筒部
４６，４７  底面部，
４８  内壁
４９  空気室
５１，５２  端部，５３  内側表面
５４  肩部，５６  裏面
５７，５８  ポリマー流路
５９  バルブ組立体
６１  心棒上端部
６２  下端部
６３  心棒の先端チップ
６４  カラー
６５  ボルト
６６  スプリング
６７  ワイパーシール
６９  下方突起ヘッド
７１  ベース部材，７２  ノーズ部
７３，７４  面，７６頂点部
７７，７８  空気穴群
７９  入り口，８０  出口部
８１  傾斜縁，８４  下部端
８５  ポリマー流路，８６  曲面部材
８７  入口部，８９  出口部
９０  コネクタブロック
９１，９３  穴，ボルト９２
９４，スプリング
９５，９６  窪み，９７  丸溝
９８  上部本体部，９９  下部本体部
１００  ボルト
１０１，１０２  取付面
１０３  ポリマー流路先頭部
１０４  供給流路
１０５  モジュラー空気供給ポート
１０６  空気入口路，１０７  空気供給ライン
１０８，１０９  流体ポート
１１０，１１１  計装空気流路
１１２  入口，１１３  出口
１１４  計装空気ブロック
１１５，１１６  チャンネル
１１７，１１８  計装配管
１１９  ３方向のソレノイド空気バルブ（制御バルブ）
１３０  環状ノズル，１３３  三角錐
１３５  本体，１３４  ポリマー流路
１３６  空気流路
１４１  ビードノズル，１４２  本体
１４３  ポリマー流路，１４４  逆三角錐部
【図１】
0004326620.tif 000003
【図２】
0004326620.tif 000004
【図３】
0004326620.tif 000005
【図４】
0004326620.tif 000006
【図５】
0004326620.tif 000007
【図６】
0004326620.tif 000008
【図７】
0004326620.tif 000009
【図８】
0004326620.tif 000010
【図９】
0004326620.tif 000011
【図１０】
0004326620.tif 000012
【図１１】
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