JP5295492B2 - 粘性流体材料の楕円状螺旋パターンを形成するノズル、粘性流体材料を基材に塗布する方法、及び製品 - Google Patents

Description

本発明は、粘性流体材料の楕円状螺旋パターンを形成するノズル、粘性流体材料を基材に塗布する方法、及び製品に関する。

従来、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、尿とりパッド、母乳パッドなど使い捨て着用物品の分野において、表面シート、吸収体、及び裏面シートを接着すために、ホットメルト接着剤の螺旋パターン塗布方法が採用されている。螺旋パターン塗布方法は、Controlled Fiberization（ＣＦという。）と呼ばれているものであり、一本の連続したホットメルトファイバーを螺旋状に塗布する方法である。

螺旋パターン塗布方法は、エッジをきれいにコントロールすることができる、ホットメルトの飛び散りがない、多孔質性基材に直接塗布してもホットメルトの突き抜けがない、吸収性基材に塗布しても吸収性を妨げない、細いファイバーであるため風合いが良いなどの効果がある。

また、螺旋パターン塗布方法によりホットメルト接着剤を糸ゴムに塗布した場合、ホットメルトファイバーが糸ゴムに絡みつくので、螺旋パターン塗布は、両面塗布と同じ効果が得られるとともに、コーティングに比べ塗布量が少なくてすむという効果もある。

螺旋パターン塗布は、上記効果を有することから、着用物品の分野において広く採用されている。

螺旋パターン塗布のためのＣＦノズルは、連続した接着剤ファイバーを吐出するオリフィスが円錐状の突起中心に設けられている。オリフィスの周りに、オリフィスと同心状に均等な間隔で複数のガス孔が設けられている。ガス孔からは、接着剤ファイバーの外周囲に対しほぼ接する方向に圧縮空気が噴射される。これによって、接着剤ファイバーはねじられながら延伸し、円状の螺旋パターンを形成する（例えば、特許文献１参照。）。

螺旋パターン塗布を使用して複数枚のシートを重ねて接合するために、複数の接着剤ファイバーを吐出することが要求される。複数の円状螺旋パターンを形成するために、基材の幅方向に一直線に並んだ複数の間隔を隔てたノズルの列を設ける。また、このようなノズル列を複数設けて、第一ノズル列のノズルの間に第二ノズル列のノズルが入るように互い違いの配列にし、基材上に付着した複数の円状螺旋パターンが重ならないようにしている（例えば、特許文献２参照。）。

さらにまた、円状螺旋パターン塗布を使用して複数枚のシートを重ねて接合するときに、接着剤の塗工量を低くしつつ安定した円状螺旋パターンを得るためにパターンの数値を制御している（例えば、特許文献３参照。）。

一方、基材上に塗布された円状螺旋パターンの接着剤ファイバーの重なりにおける両側縁部のファイバーの高密度化を防ぐために、円状螺旋パターンで降下する接着剤ファイバーの両側方からパターンエアを吹き付けることにより、楕円状螺旋パターンとする塗布方法がある（例えば、特許文献４参照。）。

また、接着剤ファイバーの螺旋状スプレーパターンを断面楕円形で旋回させるためのノズルもある（例えば、特許文献５を参照。）。このノズルは、ノズルベースに設けられた円錐状突起の先端部をＶ字状に切除してＵ状開口とＵ状開口の周囲に傾斜平面を形成して、それぞれ接着剤露出面と傾斜垂下面としている。接着剤孔の周りには、接着剤孔と同心に等間隔で複数個の加圧空気孔が設けられている。加圧空気は、傾斜垂下面と接触して旋回方向を偏向させられる。これによって、傾斜垂下面の下端が存在する方向の短軸と傾斜垂下面の下端が存在しない方向の長軸とをもつ楕円形の螺旋スプレーパターンを形成する。

特開昭６３−２８３７７４号公報 特開平２−１０４３５４号公報 特開２００３−１６５１７３号公報 特開平３−１４６１６０号公報 特開平１１−３１９６７４号公報（段落番号００２３、図２４（ｂ））

シート材に多数の糸ゴムを縦方向に接着する場合、隣り合う円状螺旋パターンの接着剤が離れていると、縦方向の糸ゴムに接着剤が付着しないことがある。また、同量のホットメルトで接着強度を高くするためには、隣り合う円状螺旋パターン同士を部分的に重ね合わせて塗布する必要がある。

しかし、従来の円状螺旋パターンのノズルを使用して、隣り合うパターン同士を重ね合わせるためにパターンを広げると、隣り合うパターン同士が衝突し、パターンが乱れてしまうという問題がある。図１は、隣り合う円状螺旋パターンの干渉を説明する模式図である。接着剤の隣り合う円状螺旋パターン１及び２は、模式的に示されている。円状螺旋パターン１及び２が基材上に付着するときの仮想円１ａ及び２ａの矢印は、円状螺旋パターンの旋回方向を示している。仮想円１ａ及び２ａの矢印は、ハッチング３で示す部分で互いに干渉する。すなわち、ハッチング３で示す部分においては、仮想円１ａの旋回流と仮想円２ａの旋回流が反対方向に衝突してパターンの乱れを生じる。

また、特許文献４に記載のノズルは、接着剤の繊維に旋回を与える空気とは別に楕円状にするための空気を作用させなければならないので、隣り合うノズルからの空気の干渉が大きい。
特許文献５に記載のノズルは、ノズルの円錐状突起に切り込みを入れなければならないため、加工が複雑であり精度の良いノズルを提供することが困難である。

そこで、本発明は、隣り合う螺旋パターンが衝突すなわち干渉することのない粘性流体材料の楕円状螺旋パターンを提供することを目的とする。

本発明は、楕円状螺旋パターンを乱すことなく隣り合う楕円状螺旋パターンをオーバーラップさせることができるノズルを提供することを目的とする。

さらに、本発明は、従来の円状螺旋パターンのノズルよりも加工工数を減らし且つ精度の良い楕円状螺旋パターを形成することができるノズルを提供することを目的とする。

前述した課題を解決する為に本発明では次のようなノズルとした。
すなわち、粘性流体材料の概ね楕円状螺旋パターンを形成するノズルにおいて、粘性流体材料を吐出して、実質的に連続した粘性流体材料の繊維を形成するためのオリフィスと、粘性流体材料の繊維に対してガスを噴射して粘性流体材料の繊維を概ね楕円状螺旋パターンにするために、オリフィスの周りに設けられた複数のガス孔とを設け、複数のガス孔は、複数のガス孔の一つとオリフィスとを結ぶ仮想線に関して対称な位置に複数のガス孔が配置されないような仮想線を少なくとも一つ含むように、オリフィスの周りに設けた。

複数のガス孔は、少なくとも一対のガス孔を有しており、それぞれの対のガス孔は、オリフィスに関して対称に配置されているとよい。

複数のガス孔のうち所定のガス孔の軸線と所定のガス孔の一方の側に隣接するガス孔の軸線とがなす角度α°と、所定のガス孔の軸線と所定のガス孔の他方の側に隣接するガス孔の軸線とがなす角度β°とは、α°＜β°の関係を満たしているとよい。

複数のガス孔は、粘性流体材料の繊維を旋回させるように配置されたガス孔と、粘性流体材料の繊維を所定方向に真っ直ぐに移動させるように配置されたガス孔とを含んでいるとよい。

また、粘性流体材料を基材へ塗布する方法において、粘性流体材料を吐出して、少なくとも二本の実質的に連続した粘性流体材料の繊維を単一列に形成する工程と、それぞれの粘性流体材料の繊維に対して複数のガス孔からガスを噴射して、それぞれの粘性流体材料の繊維を互いに干渉させることなく概ね楕円状螺旋パターンにするガス噴射工程と、それぞれの粘性流体材料の繊維を概ね楕円パターンで基材上に付着させる工程とを設けた。

ガス噴射工程は、粘性流体材料の繊維を旋回させるようにガスを噴射する工程と、粘性流体材料の繊維を所定方向に真っ直ぐに移動させるようにガスを噴射する工程とを有しているとよい。

さらにまた、少なくとも二本の粘性流体材料の繊維が概ね楕円パターンで基材上に付着した製造物品を生産する方法において、粘性流体材料を吐出して、少なくとも二本の実質的に連続した粘性流体材料の繊維を単一列に形成する工程と、それぞれの粘性流体材料の繊維に対して複数のガス孔からガスを噴射して、それぞれの粘性流体材料の繊維を互いに干渉させることなく概ね楕円状螺旋パターンにするガス噴射工程と、それぞれの粘性流体材料の繊維を概ね楕円パターンで基材上に付着させる工程とを設けた。

さらにまた、第一表面を有する基材と、単一横列に配置されたオリフィスから吐出されて隣り合う縦列を形成するように第一表面に付着した少なくとも二本の実質的に連続した接着剤の繊維すなわちフィラメントとからなる製造物品において、それぞれの縦列の接着剤の繊維すなわちフィラメントを、概ね楕円パターンの繰り返しで形成し、概ね楕円パターンは、繰り返し形成される概ね楕円パターンの連続方向に垂直な方向に対して概ね楕円の長径方向が傾いており、少なくとも二本の隣り合う縦列の接着剤の繊維すなわちフィラメントの概ね楕円パターンが一部重なり合うようにした。

さらにまた、少なくとも二枚のシート部材を積層することによって形成された複合シートにおいて、少なくとも二枚のシート部材は、単一横列に配置されたオリフィスから吐出されて隣り合う縦列を形成するようにシート部材の一方に付着した少なくとも二本の実質的に連続した接着剤の繊維又はフィラメントにより接合されており、該縦列のそれぞれは、繰り返し形成される概ね楕円パターンの連続方向に垂直な方向に対して概ね楕円の長径方向が傾いている概ね楕円パターンで塗布されており、少なくとも二本の隣り合う縦列の接着剤の繊維すなわちフィラメントの前記概ね楕円パターンが一部重なり合っているようにした。

接合されたシート部材は、不織布及び透湿性の樹脂シートであるとよい。

複合シートは、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、尿とりパッド、母乳パッドなどの使い捨て着用物品に使用することができるとよい。

以下、本発明を、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。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（楕円状螺旋パターンの概念）
図２は、隣り合う楕円状螺旋パターンが干渉しないことを説明する模式図である。粘性流体材料の隣り合う楕円状螺旋パターン４及び５は、模式的に示されている。楕円状螺旋パターン４及び５が基材上に付着するときの仮想楕円４ａ及び５ａの矢印は、楕円状螺旋パターンの旋回方向を示している。図２からわかるように、仮想楕円４ａの旋回流と仮想楕円５ａの旋回流とは干渉しない。すなわち、仮想楕円４ａの旋回流と仮想楕円５ａの旋回流は、基材上に到達するまでに、互いに楕円の長径方向が同じ方向に傾き、互いに接することなく隙間を空けて左右に隣り合った状態で、ノズルに平面視又は底面視で左方の仮想楕円４ａの右端部の上方位置に右方の仮想楕円５ａの左端部が位置するように、ノズルのオリフィスから吐出された粘性流体材料の繊維が旋回して降下するため、干渉しない。

図３は、基材上に塗布されたパターンが一部重なり合うことを説明する模式図である。基材１０は、矢印Ｘで示す方向に移動している。ノズルから粘性流体材料を楕円状螺旋パターンで降下させ基材１０上に塗布したときに、基材１０上に付着した粘性流体材料のパターン１２及び１４は、斜線１６で示す領域において、互いに重なり合う。

（ノズルの概略構成）
図４は、本発明の実施例によるノズルの側面図である。図５は、本発明の実施例によるノズルの正面図である。図６は、本発明の実施例によるノズルの背面図である。図７は、本発明の実施例によるノズルの底面図である。図８は、図６の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿って取ったノズルの拡大断面図である。図９は、図７の線ＩＸ−ＩＸに沿って取ったノズルの拡大断面図である。本実施例においては、粘性流体材料としてホットメルト接着剤を使用し、ガスとして圧縮空気を使用する。

ノズル２０は、本体２１の底面２２に、二つの円錐台状突起２３が設けられている。図８に示すように、円錐台状突起２３の中心には、ホットメルト接着剤を吐出する吐出口すなわちオリフィス２４が設けられている。オリフィス２４は、連絡孔２５を介して、図６に示すほぼ三角形状の溝部２６に連通している。図６に示すように、本体２１の背面２７には、二つの空気入口通路２８が設けられている。二つの空気入口通路２８とほぼ三角形状の溝部２６との間に、漏れ防止溝２９が設けられている。

ノズルの背面２７には、ホットメルト接着剤及び圧縮空気を供給するためのモジュール（不図示）が取り付けられる。モジュールは、本体２１に設けられた二つの穴３０にボルト（不図示）を通して本体２１に締結される。

図７に示すように、円錐台状突起２３のそれぞれの周りには、６つのガス孔３１が設けられている。ガス孔３１は、連絡孔３２を介して、図５に示すように、本体２１の正面３３に設けられている横空気溝３４に連通している。横空気溝３４は、縦空気溝３５を介して空気入口２８通路と連通している。板部材（不図示）が横空気溝３４と縦空気溝３５を覆うように、本体２１の正面３３に取り付けられる。

ホットメルト接着剤の螺旋パターンを形成する従来技術のノズルは、ホットメルト接着剤を吐出するオリフィスを中心とした円の上に等間隔で８つのガス孔を設けていた。本実施例のノズルは、従来のノズルのオリフィスの直径方向に対向した一対のガス孔を設けないことで、圧縮空気が作用しない方向へホットメルト接着剤の繊維を大きく伸延させることができ、これによって、ホットメルト接着剤の繊維は、楕円状螺旋パターンの軌跡を描く。

すなわち、本実施例のノズルは、オリフィスの周りに等間隔で配置した穴のうち、オリフィスを中心とした少なくとも一組の点対称な位置にある穴をつぶしたような構成をしている。
つまり、複数のガス孔の一つとオリフィスとを結ぶ仮想線に関して対称な位置に複数のガス孔が配置されないような仮想線を少なくとも一つ含むように、オリフィスの周りに複数のガス孔が設けられている。

前記したような楕円状螺旋パターンを基材の移動方向を横切る方向に複数並べ、且つ楕円状螺旋パターンを基材の移動方向に対して任意の角度で傾けることにより、ホットメルト接着剤の繊維の軌跡が互いに重なり合わないようにすることができる。これによって、隣り合うホットメルト接着剤の繊維の干渉を防止することができ、乱れのないパターンでホットメルト接着剤の繊維を基材上に塗布することができる。

（ノズル構造の詳細な説明）
１．オリフィスとガス孔との位置関係及びノズル先端の構造
図１０は、ノズル２０の底面２２のオリフィス２４とガス孔３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ）とを詳細に示す拡大図である。図１１は、ガス孔３１の拡大断面図である。

ホットメルト接着剤は円錐台状突起２３に設けられたオリフィス２４から吐出される。ガス孔３１は、オリフィス２４を中心に同心円上に複数個配置されている。本実施例においては、６つのガス孔３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ）が設けられている。

図１０に示すように、ガス孔３１の軸線３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ、３６ｆ）は、オリフィス２４の軸線３７（図１１参照。）からγｍｍ離れた位置に、オリフィス２４の外壁としての円錐台状突起２３の接線と平行な方向に配置されている。

ガス孔３１は、オリフィス２４の軸線に対して対称に配置されている。６つのガス孔３１は、角度α°の間隔で配置されているが、所定のガス孔３１ａ及び３１ｆの間と、オリフィス２４の軸線３７に対して所定のガス孔３１ａ及び３１ｆと対称のガス孔３１ｄ及び３１ｃの間は、角度β°の間隔で配置されている。ここで、α°＜β°の関係を満たしている。
すなわち、複数のガス孔のうち所定のガス孔３１ａの軸線３６ａと所定のガス孔３１ａの一方の側に隣接するガス孔３１ｂの軸線３６ｂとがなす角度α°と、所定のガス孔３１ａの軸線３６ａと所定のガス孔３１ａの他方の側に隣接するガス孔３１ｆの軸線３６ｆとがなす角度β°とは、α°＜β°の関係を満たしている。

ガス孔３１ｂとオリフィス２４とを結ぶ仮想線に関して、ガス孔３１ａとガス孔３１ｃは対称な位置に配置され、ガス孔３１ｆとガス孔３１ｄは対称な位置に配置されている。しかし、ガス孔３１ａとオリフィス２４とを結ぶ仮想線に関して、この仮想線の一方側のガス孔３１ｂ及び３１ｃからなる一方側ガス孔群の配列と、この仮想線の他方側のガス孔３１ｆ及び３１ｅからなる他方側ガス孔群の配列とは線対称な関係で配置されていない。すなわち、複数のガス孔は、複数のガス孔の一つとオリフィスとを結ぶ仮想線に関して対称な位置に複数のガス孔が配置されないような仮想線を少なくとも一つ含むように、オリフィスの周りに設けられている。

なお、複数のガス孔は、少なくとも一対のガス孔を有していればよい。また、一対のガス孔は、オリフィスに関して対称に配置されているとよい。複数対のガス孔が設けられている場合には、それぞれの対のガス孔がオリフィスに関して対称に配置されているとよい。
なお、一対のみのガス孔の場合、ガス孔とオリフィスとを結ぶ仮想線上に二つのガス孔が配置されるので、仮想線に関して対称な位置にガス孔は存在しない。ゆえに、一対のみのガス孔の場合にも、複数のガス孔の一つとオリフィスとを結ぶ仮想線に関して対称な位置に複数のガス孔が配置されないような仮想線を少なくとも一つ含むように、オリフィスの周りに設けられているといえる。

本実施例において、所定のガス孔３１ａ及び３１ｄの軸線３６は、所定のガス孔３１ａ及び３１ｄの中心を結ぶ線３８に対して角度θ°だけ傾いている。本実施例においては、線３８は、基材とノズルとの相対移動方向Ｘと平行であるが、線３８を相対移動方向Ｘに対して傾けて配置することもできる。

図１１に示す断面で見ると、ガス孔３１の軸線３６は、オリフィス２４の軸線３７に対してσ°の角度で配置されている。

２．楕円状螺旋パターンの原理
ガス孔３１の軸線３６は、オリフィス２４の外壁としての円錐台状突起２３の接線と平行な方向に配置されている。ガス孔３１からの圧縮空気は、吐出されたホットメルト接着剤の外周に作用してホットメルト接着剤の繊維（ファイバーすなわちフィラメント）は旋回運動をする。

α°= β°であれば、全てのガス孔３１が均等な間隔で配置されていることになり、従来の円状螺旋パターンになるが、本実施例のガス孔３１は、α°＜β°の関係を満たしているので、ホットメルト接着剤繊維の外周に作用する旋回力は、角度β°に対応する部分で弱くなるため、相対的にガス孔３１ａ及び３１ｄから噴射された圧縮空気の影響力が強くなり、ホットメルト接着剤繊維は、ガス孔３１ａ及び３１ｄの圧縮空気噴射方向に大きく移動させられ、図１０の矢印Ｅで示すように、ホットメルト接着剤繊維は同方向を長軸とする楕円旋回運動をする。

３．ノズル先端の構造に関する詳細
イ．ガス孔の数：２個〜１０個(一つのオリフィスにつき)
原理的には最小２個で、穴数が偶数であれば可能である。ただし、２個の場合、ホットメルトに作用する旋回力が弱いため、パターン幅が狭く、サイクル数も少なくなるが、構造が単純かつ空気消費量がより少ないメリットもあるため、ごく低速なライン速度であれば使用することができる。
ガス孔の数が多すぎるとホットメルトに作用する旋回力が過剰になり、安定した旋回運動を維持できなくなって、ホットメルトが飛散してしまう。
安定したパターンを連続して得るためには、ガス孔の数は、６〜１０個が望ましい。

ロ．ガス孔角度σ°：２０〜４０°
ガス孔３１の軸線３６とオリフィス２４の軸線３７とのなす角度σ°を大きくすると、ホットメルトに作用する旋回力が大きくなるためパターン寸法が大きくなるが、大きくし過ぎるとホットメルトが飛散してしまう。
逆に角度σ°が小さ過ぎると旋回力が弱くなり、ホットメルトの楕円旋回運動が安定しない。また、パターンが広がらなくなってしまう。角度σ°は、２０°〜４０°が望ましい。

ハ． 角度α°、β°（α°：３０〜５２°、β°：１．５α°〜２α°）
楕円状螺旋パターンを得るには、α°＜β°の関係を満たす必要がある。角度がα°＝ β°に近づくほどパターンは円に近くなる。
また、α°とβ°の差が大きいほど長軸の長い楕円状パターンとなる。ただし差が大き過ぎると、ホットメルトへの旋回力が弱まりパターンが安定しなくなる。
特徴ある楕円パターンを安定して得るためには、およそβ°＝１．５α°〜２α°程度が望ましい。つまり、角度β°は、角度α°の１．５倍から２倍であるとよい。この時の角度α°は、ガス孔の数によって決まるが、約３０°〜５２°となる。角度β°は、約４５°〜１０４°となる。
ただし、ガス孔の数が２個の場合はこの限りではない。

ニ． オリフィス径ｃ、ガス孔径ｄ：約０．４ｍｍ〜１．０ｍｍ
オリフィス２４の直径ｃおよびガス孔３１の直径ｄは、希望する塗布量やサイクル数によって任意に選定できるが、穴径が細過ぎると目詰まりを起こしやすくなり、またホットメルトの線径が細くなるため飛散しやすくなってしまう。逆に太過ぎるとホットメルトの線径が太くなるため、基材から染み出してしまう。
塗工不良及び目詰まり防止のため、オリフィス径ｃ及びガス孔径ｄは、０．４ｍｍ〜０．８ｍｍが望ましい。

ホ． オフセット距離γ ｍｍ：０．４ｍｍ〜２ｍｍ
オリフィス２４の軸線３７とガス孔３１の軸線３６との距離γは、ホットメルトの旋回寸法、サイクル数に影響する。距離γが大きいと、ホットメルトの初期旋回寸法が大きくなるため、パターン寸法も大きくなるが、空気流との距離が離れてしまうため、ホットメルトへの影響力(旋回力)が弱まり、パターンが安定しなくなる。逆に距離γが小さいとホットメルト吐出口付近で吐出された圧縮空気が過密になり乱流が生じるため吐出直後のホットメルトの運動が不安定になり、パターンが安定しない。
距離γは、約０．４ｍｍ〜２ｍｍ 程度であると、パターンが安定して塗布できる。

ヘ． 角度θ°：３５°〜５５°
ガス孔３１ａ及び３１ｄの軸線３６は、ガス孔３１ａ及び３１ｄの中心を結ぶ線３８に対して角度θ°だけ傾いている。
ガス孔３１ａ及び３１ｄから噴射される圧縮空気の流れ方向にホットメルトが大きく移動させられるため、ホットメルトの楕円運動の傾斜角度はほぼ角度θ°となる。
複数のノズルを並べて配置したときに、角度θが３５°より小さいと、隣り合うパターン同士が重なりにくくなる。
角度θが５５°より大きいと、隣り合うホットメルトの軌道同士が衝突してしまう。
衝突しない程度に角度θを大きくすることで、パターン同士の重なりが大きくなるので、角度θは、３５°〜５５°が望ましく、３０°〜５０°のときに、より安定したパターンでホットメルトを塗布できる。

（楕円状螺旋パターンの詳細）
図１２は、楕円状螺旋パターンを詳細に示す図である。図１３は、重なり合った隣接する楕円状螺旋パターンを詳細に示す図である。
図１２及び図１３は、製品(紙おむつ、生理用ナプキン等の衛生用品)上に塗布されたホットメルト接着剤のパターンを詳細に説明するためのものであるが、以下の数値データのみに、本発明の使用条件を限定するものではない。
図１２及び図１３は、パターンの各種寸法定義を示している。パターンの実線で示された部分は、楕円の頂点Ｏを基準とした場合のパターンの１周期を表わしている。

１．オリフィス（ ホットメルト吐出口）のピッチ Ｐ：約５ｍｍ〜１３ｍｍ
一つのノズル（幅２２〜２５ｍｍ）当たり、パターンが２ 条〜４ 条で均等に配置させることを考慮すると、隣り合うオリフィスの間の距離（ピッチ）Ｐは、約５ｍｍ〜１３ｍｍ 程度が望ましい。

２． パターン角度 Ｔ：４０°〜８０°
パターン角度Ｔは、楕円の頂点Ｏと、直前のパターンとの交点Ｑとを結ぶ直線４０の基材移動方向Ｘに対してなす角度とする。パターン角度Ｔは、ラインスピードや、サイクル数によっても変わってくるが、楕円状に運動しているホットメルト接着剤繊維の傾斜より約５°〜２５°傾いた値になる。
前記したホットメルト接着剤繊維の楕円運動傾斜角度θ°の値と同様に、パターン角度Ｔが４０°より小さいと、隣り合うパターン同士が重なりにくくなる。また、パターン角度Ｔが８０°より大きいと、隣り合うホットメルト接着剤繊維の軌道同士が衝突してしまう。
そこで、衝突しない程度にパターン角度Ｔを大きくすることで、隣り合うパターン同士の重なりが大きくなるので、パターン角度Ｔは、４０°〜８０°が望ましく、パターン角度Ｔが約５０°〜７０°のときに、パターンがより安定して塗布できる。

３． パターン幅 Ｗ：約６ｍｍ〜１８ｍｍ
基材の移動方向Ｘに垂直な方向におけるパターンの長さをパターン幅Ｗとする。
パターン幅Ｗが６ｍｍより小さいと、隣り合うパターン同士が重ならなくなる。また、旋回寸法が小さくなり、ホットメルトの旋回運動が安定しないため、パターンが不安定になる。
パターン幅Ｗが１８ｍｍより大きいと、隣り合うホットメルト接着剤繊維同士が基材に到達する前に衝突してパターンが乱れる。また、ホットメルトが過剰に引き伸ばされ線径が細くなり、機器周辺の空気流れに影響を受けやすくなり、パターンが不安定になる。
上記理由に加え、オリフィスのピッチＰ及びパターン角度Ｔを考慮すると、パターン幅Ｗは約６ｍｍ〜１８ｍｍにするのが望ましく、パターン幅Ｗが約１０ｍｍ〜１５ｍｍのときに、より安定したパターンを塗布できる。

４． 重なり長さ Ｒ：０ｍｍ〜５ｍｍ（重なり長さＲが０ｍｍであるとは、隣接するパターン端部が重なっていることを示す。)
重なり長さＲが０ｍｍより小さいと、隣り合うパターン間に隙間が空き十分な接着強度が得られない。重なり長さＲが５ｍｍより大きいと、ホットメルト接着剤繊維が過密になり、製品(紙おむつ等)の肌触りや通気性が悪くなってしまう。
上記理由に加え、オリフィス（ホットメルト吐出口）のピッチＰ、パターン幅Ｗを考慮すると、０ｍｍ〜最大で約５ｍｍ程度の重なり長さＲで、隣り合うパターン同士を重ね合わせることができる。パターンの重なり長さＲは、約１ｍｍ〜４ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは１．５ｍｍ〜３ｍｍ程度である。

なお、パターン同士を重ね合わせる必要が無い場合は、当然に、隙間を空けたパターンを塗布できることはもちろんである。

紙おむつ、生理用ナプキン等の製品を製作する上で、パターン間に隙間があってはならず、接着強度が必要な場合の例としては、次のものが挙げられる。
・糸ゴム等弾性体と不織布等基材との貼りあわせ(弾性体の伸収縮力によって剥れてはならない)
・ポリマー等の吸収体を封入するための接着(隙間があって吸収体が漏れてはならない)

５． 短軸径 ａ：２ｍｍ〜１０ｍｍ
上記パターン角度Ｔ及びパターン幅Ｗから、短軸径ａは、ある程度限定され、約２ｍｍ〜１０ｍｍ程度が好ましい。

６． 長軸径 ｂ：６ｍｍ〜２０ｍｍ
上記パターン角度Ｔ及びパターン幅Ｗから、長軸径ｂは、ある程度限定され、約６ｍｍ〜２０ｍｍ程度が好ましい。

７． サイクル数：９０〜２８０個／ｍ
単位長さ（１メートル）当りの基材上に付着する接着剤の楕円状パターンの数をサイクル数とする。
サイクル数が９０個／ｍより小さいと、楕円状パターンは、従来の円状パターンに比べて、基材移動方向における幅が狭いため、前後のパターン間隔が広くなり、十分な接着強度を得ることができない。
サイクル数が２８０個／ｍより大きいと、パターンが過密になるため、製品(紙おむつ等)の肌触りや通気性が悪くなってしまう。
サイクル数は、１５０〜２００個／ｍが適度に密なパターンで、接着強度及び良好な肌触りを得ることができる。また、サイクル数が１５０〜２００個／ｍのときに、より安定したパターンを塗布できる。

８． 線径：０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ
基材上に塗布されたホットメルト接着剤繊維の線径が０．１ｍｍより小さいと、機器周辺の空気流れの影響を受けやすく、パターンが不安定になる。また、接着強度も弱くなってしまう。
線径が１．０ｍｍより大きいと、不織布等通気性のある基材では、ホットメルトが染み出してしまう。また、肌触りも悪くなってしまう。
線径は、０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ 程度が塗工不良を起こしにくく、より安定したパターンを塗布できる。

９． 塗布量：１〜３０ｇ／ｍ^２
上記サークル数及び線径を考慮すると、ホットメルト接着剤の塗布量は、１ｇ／ｍ^２〜３０ｇ／ｍ^２が望ましい。

（楕円状パターン塗布の実施例）
以下の条件で、ホットメルト接着剤の楕円状螺旋パターンを基材に塗布した。
１．基材：ＯＰＰ フィルム（両面）
２．ラインスピード：１４０ ｍ／ｍｉｎ
３．ホットメルト塗布量：４．０ｇ／ｍ^２
４．ホットメルト温度：１６０℃
５．ホットメルト粘度：約３０００〜８０００ ｍＰａ・ｓ
６．空気圧力：約０．０４０ＭＰａ
７．空気流量：約６〜８ ＮＬ／ｍｉｎ
８．塗布高さ（ノズル先端から基材までの距離）：２０ｍｍ
９．ノズル形状
・ノズル数量：１個
・ノズル幅：２２ｍｍ
・オリフィス（ホットメルト吐出口）の数：２
・オリフィスのピッチＰ：１１．５ｍｍ
・ガス孔の数（一つのオリフィスに対し）：６
・角度α：４５°
・角度β：９０°
・距離γ：０．７５ｍｍ
・ガス孔角度σ：３０°
・オリフィス径ｃ：０．５ｍｍ
・ガス孔径ｄ：０．４ｍｍ

上記テスト条件により得たパターンを図１４に示す。基材上に塗布されたパターンの数値データは以下のとおりである。
・パターン角度Ｔ：約７５°
・パターン幅Ｗ：約１３ｍｍ
・重なり長さＲ：約１．５ｍｍ
・短軸径ａ：約５．５ｍｍ
・長軸径ｂ：約１１．５ｍｍ
・サイクル数：約１８０ 個／ｍ
・線径：約０．２ｍｍ

図１５は、楕円状パターンをイメージで示す平面図である。図１５において、（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）は、サイクル数が小さい場合において、それぞれ単一横列に配列されたそれぞれ６つ、２つ、及び１つのオリフィスから吐出された接着剤が基材上に付着して形成された６条、２条、及び１条の縦列の楕円状パターンを示している。（Ｄ）、（Ｅ）、及び（Ｆ）は、サイクル数が大きい場合において、それぞれ単一横列に配列されたそれぞれ６つ、２つ、及び１つのオリフィスから吐出された接着剤が基材上に付着して形成された６条、２条、及び１条の縦列の楕円状パターンを示している。
図１６は、楕円状パターンをイメージで示す斜視図である。図１５と同様に、図１６において、（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）は、サイクル数が小さい場合において、それぞれ単一横列に配列されたそれぞれ６つ、２つ、及び１つのオリフィスから吐出された接着剤が基材上に付着して形成された６条、２条、及び１条の縦列の楕円状パターンを示している。（Ｄ）、（Ｅ）、及び（Ｆ）は、サイクル数が大きい場合において、それぞれ単一横列に配列されたそれぞれ６つ、２つ、及び１つのオリフィスから吐出された接着剤が基材上に付着して形成された６条、２条、及び１条の縦列の楕円状パターンを示している。

本実施例による楕円状パターンのホットメルト接着剤繊維は、プラスチックシート、不織布、糸ゴム、吸収性シート、多孔質シートなどの基材に塗布することができる。また、本実施例は、体液を吸収、保持する使い捨ておむつや生理用ナプキン、尿とりパッド、母乳パッド等の使い捨て着用物品の製造において使用できる。

図１７は、使い捨ておむつに使用される複合シートの概略構成図である。使い捨ておむつに使用される複合シート５０は、不織布５１と透湿性の樹脂シート５２とがホットメルト接着剤５３を介して重ね合わせて接合されている。樹脂シート５２の接着面には、複数本の傾斜した楕円パターンのホットメルト接着剤５３が付着している。隣り合う楕円パターンは互いに一部重なり合っている。楕円パターンは、乱れなくきれいに形成されている。これによって、接着強度を強くすると共に肌触りをよくしている。

本実施例による楕円状螺旋パターン塗布によれば、エッジをきれいにコントロールすることができる、粘性流体材料の飛び散りがない、多孔性基材に直接塗布しても粘性流体材料の突き抜けがない、吸収性材料に塗布した場合でも吸収性を妨げない、細いファイバーであるため風合いが良い、糸ゴムに塗布した場合に粘性流体材料ファイバーが糸ゴムに絡みつき、両面塗布と同じ効果が得られるとともにコーティングに比べ塗布量が少なくてすむという効果がある。さらに、本実施例によれば、隣り合う楕円状螺旋パターン同士の衝突を防止して、より乱れにくいパターンを得ることができる。また、隣り合う楕円状螺旋パターンをオーバーラップさせることができるので、塗布量を増やすことなく接着強度を大きくすることができる。

本実施例においては、ノズル２０に二つのオリフィス２４を単一列に並べて設けた。しかし、一つのノズルに、三つ、四つ、あるいはそれ以上の数のオリフィスを単一列に並べて設けてもよい。また、複数のオリフィスを一列に並べて配置したノズルを示したが、複数のオリフィスを二列あるいはそれ以上の列に並べて配置したノズルとしてもよい。

なお、本実施例においては、基材に付着した隣り合う楕円状パターンが互いに重なり合う例を示したが、本発明は、これに限定されず、隣り合う楕円状パターンの重なりＲが無く、隣り合う楕円状パターンの間に開き（隙間）があってもよい。この場合、パターンの開きは、たとえば、０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲で設定することができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、その特徴事項から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。

隣り合う円状螺旋パターンの干渉を説明する模式図。 隣り合う楕円状螺旋パターンが干渉しないことを説明する模式図。 基材上に塗布されたパターンが一部重なり合うことを説明する模式図。 本発明の実施例によるノズルの側面図。 本発明の実施例によるノズルの正面図。 本発明の実施例によるノズルの背面図。 本発明の実施例によるノズルの底面図。 図６の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿って取ったノズルの拡大断面図。 図７の線ＩＸ−ＩＸに沿って取ったノズルの拡大断面図。 ノズルの底面に設けられたオリフィスとガス孔とを詳細に示す拡大図。 ガス孔の拡大断面図。 楕円状螺旋パターンを詳細に示す図。 重なり合った隣接する楕円状螺旋パターンを詳細に示す図。 基材上に塗布されたホットメルト接着剤繊維のパターンを示す図。 楕円状パターンをイメージで示す平面図。 楕円状パターンをイメージで示す斜視図。 使い捨ておむつに使用される複合シートの概略構成図。

符号の説明

４、５ 楕円状螺旋パターン
４ａ、５ａ 仮想楕円
１０ 基材
１２、１４ パターン
２０ ノズル
２３ 円錐台状突起
２４ オリフィス
３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ） ガス孔
３６ ガス孔の軸線
３７ オリフィスの軸線
Ｘ 相対移動方向

Claims (11)

1. 粘性流体材料の概ね楕円状螺旋パターンを形成するノズルであって、
   粘性流体材料を吐出して、実質的に連続した粘性流体材料の繊維を形成するためのオリフィスと、
   粘性流体材料の繊維に対してガスを噴射して粘性流体材料の繊維を概ね楕円状螺旋パターンにするために、前記オリフィスの周りに設けられた複数のガス孔とを有し、
   前記複数のガス孔は、前記複数のガス孔の一つと前記オリフィスとを結ぶ仮想線に関して対称な位置に前記複数のガス孔が配置されないような仮想線を少なくとも一つ含むように、前記オリフィスの周りに設けられていることを特徴とするノズル。
2. 前記複数のガス孔は、少なくとも一対のガス孔を有しており、それぞれの対のガス孔は、前記オリフィスに関して対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のノズル。
3. 前記複数のガス孔のうち所定のガス孔の軸線と前記所定のガス孔の一方の側に隣接するガス孔の軸線とがなす角度α°と、前記所定のガス孔の軸線と前記所定のガス孔の他方の側に隣接するガス孔の軸線とがなす角度β°とは、α°＜β°の関係を満たしていることを特徴とする請求項１乃至２に記載のノズル。
4. 前記複数のガス孔は、粘性流体材料の繊維を旋回させるように配置されたガス孔と、粘性流体材料の繊維を所定方向に真っ直ぐに移動させるように配置されたガス孔とを含むことを特徴とする請求項１乃至３に記載のノズル。
5. 粘性流体材料を基材へ塗布する方法であって、
   請求項１乃至４に記載のノズルに設けられた少なくとも二つのオリフィスから粘性流体材料を吐出して、少なくとも二本の実質的に連続した粘性流体材料の繊維を単一横列に形成する工程と、
   それぞれの粘性流体材料の繊維に対して前記少なくとも二つのオリフィスのそれぞれの周りに設けられた複数のガス孔からガスを噴射して、それぞれの粘性流体材料の繊維を互いに干渉させることなく概ね楕円状螺旋パターンにするガス噴射工程と、
   それぞれの粘性流体材料の繊維を概ね楕円パターンで基材上に付着させる工程とを有する方法。
6. 前記ガス噴射工程は、粘性流体材料の繊維を旋回させるようにガスを噴射する工程と、粘性流体材料の繊維を所定方向に真っ直ぐに移動させるようにガスを噴射する工程とを有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 少なくとも二本の粘性流体材料の繊維が概ね楕円パターンで基材上に付着した製造物品を生産する方法であって、
   請求項１乃至４に記載のノズルに設けられた少なくとも二つのオリフィスから粘性流体材料を吐出して、少なくとも二本の実質的に連続した粘性流体材料の繊維を単一横列に形成する工程と、
   それぞれの粘性流体材料の繊維に対して前記少なくとも二つのオリフィスのそれぞれの周りに設けられた複数のガス孔からガスを噴射して、それぞれの粘性流体材料の繊維を互いに干渉させることなく概ね楕円状螺旋パターンにするガス噴射工程と、
   それぞれの粘性流体材料の繊維を概ね楕円パターンで基材上に付着させる工程とを有する方法。
8. 第一表面を有する基材と、
   請求項１乃至４に記載のノズルに単一横列に配置されたオリフィスから吐出されて隣り合う縦列を形成するように前記第一表面に付着した少なくとも二本の実質的に連続した接着剤の繊維すなわちフィラメントとからなり、
   それぞれの縦列の前記接着剤の繊維すなわちフィラメントは、前記ノズルにより概ね楕円パターンの繰り返しで形成されており、
   前記概ね楕円パターンは、繰り返し形成される前記概ね楕円パターンの連続方向に垂直な方向に対して概ね楕円の長径方向が傾いており、
   少なくとも二本の隣り合う縦列の接着剤の繊維すなわちフィラメントの前記概ね楕円パターンが一部重なり合っていることを特徴とする製造物品。
9. 少なくとも二枚のシート部材を積層することによって形成された複合シートであって、
   前記少なくとも二枚のシート部材は、請求項１乃至４に記載のノズルに単一横列に配置されたオリフィスから吐出されて隣り合う縦列を形成するように前記少なくとも二枚のシート部材の一方に付着した少なくとも二本の実質的に連続した接着剤の繊維又はフィラメントにより接合されており、該縦列のそれぞれは、繰り返し形成される概ね楕円パターンの連続方向に垂直な方向に対して概ね楕円の長径方向が傾いている前記概ね楕円パターンで前記ノズルにより塗布されており、
   少なくとも二本の隣り合う縦列の接着剤の繊維すなわちフィラメントの前記概ね楕円パターンが一部重なり合っていることを特徴とする複合シート。
10. 接合された前記シート部材は、不織布及び透湿性の樹脂シートであることを特徴とする請求項９に記載の複合シート。
11. 前記複合シートは、使い捨ておむつ、生理用ナプキン、尿とりパッド、母乳パッドなどの使い捨て着用物品に使用されることを特徴とする請求項９乃至１０に記載の複合シート。

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