(57)【要約】【課題】塗工面の表面温度を放射温度計によリ測定する方法を提供すること。【解決手段】基材の表面に、溶剤と樹脂を含有するワニスを塗布し、乾燥する工程において、塗工面から放射される赤外線のうち、２μｍ以上５μｍ以下の波長によって輝度測定を行うことによって、前記基材に塗布されたワニスが、乾燥により塗膜を形成しつつある時の塗工面の表面温度を放射温度計によリ測定することを特徴とする、塗工面の表面温度測定方法。乾燥する工程は、窓を有する密閉乾燥器の系中で行い、前記窓の材質は、２μｍ以上５μｍ以下の赤外線の吸収率が７０％以上であり、放射温度計は、前記密閉乾燥器の外側に設置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に、溶剤と樹脂を含有するワニスを塗布し、乾燥する工程において塗工面の表面温度を測定する方法であって、塗工面から放射される赤外線のうち、２μｍ以上５μｍ以下の波長によって輝度測定を行うことによって、前記基材に塗布されたワニスが、乾燥により塗膜を形成しつつある時の塗工面の表面温度を放射温度計によリ測定することを特徴とする、塗工面の表面温度測定方法。
【請求項２】
乾燥する工程を、窓を有する密閉乾燥器の系中で行い、前記窓の材質は、２μｍ以上５μｍ以下の赤外線の吸収率が７０％以上であり、放射温度計は、前記密閉乾燥器の外側に設置し、塗工面の表面温度を放射温度計によリ測定することを特徴とする、請求項１記載の塗工面の表面温度測定方法。
【請求項３】
前記窓の材質が、アルミナからなる、請求項２記載の塗工面の表面温度測定方法。
【請求項４】
前記窓の材質が、フッ化アルカリ土類金属塩からなる、請求項２記載の塗工面の表面温度測定方法。
【請求項５】
前記窓の材質が、フッ化カルシウムからなる、請求項４記載の塗工面の表面温度測定方法。
【請求項６】
前記窓の材質が、フッ化アルカリ金属塩からなる、請求項２記載の塗工面の表面温度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基材の表面に、溶剤と樹脂を含有するワニスを塗布し、乾燥することによって塗工面を形成させる時の、塗工面の表面温度を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基材の表面に、溶剤と樹脂を含有するワニスを塗布し、乾燥するための乾燥装置として様々な種類のものが知られている。一般的な乾燥装置では、直列に配設された複数のガイドロール上で基材が連続的に搬送されるようになっており、各ガイドロールによる基材の搬送方向に沿って直列に設けられた複数の乾燥ノズルから基材に向かって熱風を吹き付けることによりこの基材の表面に塗工された塗工面を乾燥するようになっている。
【０００３】
このような乾燥装置において、基材の表面に塗工された塗工面の乾燥状態を制御するためには、塗工面の温度挙動を正確に測定し、熱風の量、温度を制御することは、均一な厚さの塗工面を形成するために極めて重要である。
【０００４】
一般に、塗工面の温度測定は、非接触で測定できる放射温度計により行われる。そして、放射温度計では、非測定体から放射される赤外域の放射線の輝度を測定し、その輝度から被測定体の温度が求められる。一般的に放射温度計では、８μｍ〜１４μｍの遠赤外線の波長域で測定が行われる。
【０００５】
しかしながら、基材の表面に、溶剤と樹脂を含有するワニスを塗布し、乾燥する工程においては、溶剤が蒸発し発生するために、放射温度計を溶剤の蒸気雰囲気下において、塗工面の温度を測定することは、安全面や、放射温度計の電気部分に対する影響を考慮すると、不可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１９０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、基材の表面に、溶剤と樹脂を含有するワニスを塗布し、乾燥する工程において、前記基材に塗布されたワニスが、乾燥により塗膜を形成しつつある時の塗工面の表面温度を放射温度計によリ測定する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は以下の（１）〜（６）に記載される本発明によって解決される。
（１）基材の表面に、溶剤と樹脂を含有するワニスを塗布し、乾燥する工程において塗工面の表面温度を測定する方法であって、塗工面から放射される赤外線のうち、２μｍ以上５μｍ以下の波長によって輝度測定を行うことによって、前記基材に塗布されたワニスが、乾燥により塗膜を形成しつつある時の塗工面の表面温度を放射温度計によリ測定することを特徴とする、塗工面の表面温度測定方法。
（２）乾燥する工程を、窓を有する密閉乾燥器の系中で行い、前記窓の材質は、２μｍ以上５μｍ以下の赤外線の吸収率が７０％以上であり、放射温度計は、前記密閉乾燥器の外側に設置し、塗工面の表面温度を放射温度計によリ測定することを特徴とする、（１）記載の塗工面の表面温度測定方法。
（３）前記窓の材質が、アルミナからなる、（２）記載の塗工面の表面温度測定方法。
（４）前記窓の材質が、フッ化アルカリ土類金属塩からなる、（２）記載の塗工面の表面温度測定方法。
（５）前記窓の材質が、フッ化カルシウムからなる、（４）記載の塗工面の表面温度測定方法。
（６）前記窓の材質が、フッ化アルカリ金属塩からなる、（２）記載の塗工面の表面温度測定方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の温度測定方法によれば、基材に塗布されたワニスが、乾燥により塗膜を形成しつつある時の塗工面の表面温度を正確に測定することができ、塗工面の厚みや硬化度や溶剤残存率のばらつきの少ない塗工面を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態による乾燥装置の構成の概略を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す乾燥装置における機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を図面を参照しながら説明する。
【００１２】
まず、図１を参照しつつ、乾燥装置について説明する。
図１に示すように、本発明の実施形態における乾燥装置１０は、密閉された乾燥炉１１からなる。乾燥炉１１は、SUSによって構成されている。乾燥炉１１には複数のガイドロール２０が直列に配置されている。ガイドロール２０により、ワニスが塗工された基材Wが乾燥炉１１内に搬送されるようになっている。
【００１３】
基材Wとしては、銅箔、アルミニウム箔などの金属箔、PETフィルム、ポリイミドフィルムなどの各種樹脂フィルムが用いられる。この基材Wには、溶剤と樹脂を含有するワニスが塗工されている。溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、エタノール、時メチルホルムアミドなどの各種有機溶剤、水などが用いられる。樹脂としては、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられる。
【００１４】
乾燥炉中には、基材Wの搬送方向に沿って複数の乾燥ノズル２２が設けられている。各乾燥ノズル２２は、ガイドロール２０上で搬送される基材Wに向かって熱風を吹き付けることにより当該基材Wの表面に塗布されたワニスを乾燥するようになっている。
【００１５】
乾燥炉１１は基材Wの上方に窓部１２が設けられている。窓部１２の材質は、２μｍ以上５μｍ以下の赤外線の吸収率が７０％以上であり、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウムなどのフッ化アルカリ土類金属塩、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウムなどのからなるフッ化アルカリ金属塩、サファイアなどのアルミナが挙げられる。これらの中でもアルミナが耐熱性、耐薬品性の理由で好ましい。窓部の面積としては特に規定されないが、基材Wの幅×幅以上の大きさを有することが好ましい。
【００１６】
図１に示すように、温度測定機２４は、乾燥炉１１の窓部１２の上方に位置し、窓部１２を通して、非接触で、ガイドロール２０上で搬送される基材W上の塗工面の表面温度、すなわち乾燥により塗膜を形成しつつある時の塗工面のを測定するようになっている。温度測定機２４は放射温度計から構成されている。温度測定機２４は、塗工面から放射される赤外線のうち、２μｍ以上５μｍ以下の波長によって輝度測定を行うことによって温度を測定する。
【００１７】
一般に放射温度計では、８μｍ以上１４μｍ以下の波長域で測定が行われる。また、基材の表面に、溶剤と樹脂を含有するワニスを塗工し、乾燥する工程においては、溶剤が蒸発し発生するために、放射温度計を溶剤の蒸気雰囲気下において、塗工面の温度を測定することは、安全面や、放射温度計の電気部分に対する影響を考慮すると、不可能である。このため、放射温度計は、塗工面から隔てられた位置に配置し、溶剤の影響を受けないように配置され、赤外線を透過する窓部から測定される。しかしながら、８μｍ以上１４μｍ以下の波長域は、各種素材が、赤外線を反射するため、輝度測定を正確に行うことは困難である。
【００１８】
本発明においては、塗工面から放射される赤外線のうち、２μｍ以上５μｍ以下の波長によって輝度測定を行い、窓部に２μｍ以上５μｍ以下の波長の赤外線を透過しやすい材質を用いることで、正確に、塗工面の温度を測定するものである。すなわち、８μｍ以上１４μｍ以下の波長域は、各種素材が、赤外線を反射するため、輝度測定を正確に行うことは困難であるのに対し、２μｍ以上５μｍ以下の波長域で測定を行うことで、一部特定の素材が、２μｍ以上５μｍ以下の波長域の赤外線を反射しないため、窓材として使用することができ、放射温度計を、塗工面から隔てられた位置に配置しても、輝度測定を正確に行うことができ、正確に、塗工面の温度を測定することができる。
すなわち、２μｍ以上５μｍ以下の波長によって輝度測定を行い、窓部に２μｍ以上５μｍ以下の波長の赤外線を透過しやすい材質との組み合わせによって、放射温度計を溶剤の蒸気雰囲気下におくことなく、正確に、塗工面の温度を測定することができるものである。
【００１９】
また、本実施形態の乾燥装置１０では、各温度測定器２４により測定された塗膜の表面温度に基づいて、ガイドロール２０上で搬送される基材Ｗ上の塗膜に対する各乾燥ノズル２２による乾燥強度を調整するよう各乾燥ノズル２２を制御する制御部３０が設けられている。図３に示すように、制御部３０は、搬送部２１、各乾燥ノズル２２および各温度測定器２４にそれぞれ接続されており、各温度測定器２４により測定された塗膜の表面温度に係る情報が制御部３０に送られるとともに、制御部３０は搬送部２１や各乾燥ノズル２２に指令を送ることによりこれらの搬送部２１や各乾燥ノズル２２を制御するようになっている。
【００２０】
制御部３０は、温度測定器２４により測定された塗膜の表面温度が予め設定された設定温度以上となった場合には、基材Ｗの搬送方向におけるこの温度測定器２４よりも上流側にある各乾燥ノズル２２による塗膜に対する乾燥強度を、当該温度測定器２４よりも下流側にある各乾燥ノズル２２による塗膜に対する乾燥強度よりも小さくするよう各乾燥ノズル２２を制御する。ここで、「乾燥強度」とは、単位面積あたりの塗膜に与えられる熱量のことをいい、この熱量が大きければ大きいほど塗膜が乾燥しやすくなる。「乾燥強度」は、単位面積当たりの塗膜の温度が１℃上昇するのに１秒あたりどれくらいの熱風のカロリーが必要であるかを示す指標である伝熱係数に置き換えることもできる。また、この際に、制御部３０は、塗膜の表面温度が予め設定された設定温度以上となったことを測定した温度測定器２４よりも下流側にある各乾燥ノズル２２による塗膜に対する乾燥強度を均一にするとともに、この温度測定器２４よりも上流側にある各乾燥ノズル２２による塗膜に対する乾燥強度を均一にするよう各乾燥ノズル２２を制御する。
【００２１】
図１に示すような構成の乾燥装置１０では、制御部３０は、温度測定器２４による塗膜の表面温度が予め設定された設定温度以上となった場合には、基材Ｗの搬送方向におけるこの温度測定器２４よりも下流側にある各乾燥ノズル２２と基材Ｗとの距離を、当該温度測定器２４よりも上流側にある各乾燥ノズル２２と基材Ｗとの距離よりも大きくするよう、各乾燥ノズル２２と基材Ｗとの距離を乾燥ノズル２２毎に調整するようになっている。
【００２２】
なお、本発明による乾燥装置および乾燥方法は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。
【００２３】
例えば、各乾燥ノズル２２による塗膜に対する乾燥強度を変更する方法として、各乾燥ノズル２２と基材Ｗとの間の距離を変更するような方法に限定されることはない。第１の変形例として、各乾燥ノズル２２により基材Ｗに向かって吹き付けられる熱風の風量を他の乾燥ノズル２２から独立して変化させることができるようになっており、制御部３０は、温度測定器２４による塗膜の表面温度が予め設定された設定温度以上となった場合には、基材Ｗの搬送方向におけるこの温度測定器２４よりも下流側にある各乾燥ノズル２２により基材Ｗに向かって吹き付けられる熱風の風量を、当該温度測定器２４よりも上流側にある各乾燥ノズル２２により基材Ｗに向かって吹き付けられる熱風の風量よりも小さくするよう各乾燥ノズル２２により基材Ｗに向かって吹き付けられる熱風の風量を乾燥ノズル２２毎に調整するようになっていてもよい。
【００２４】
また、第２の変形例として、各乾燥ノズル２２により基材Ｗに向かって吹き付けられる熱風の温度を他の乾燥ノズル２２から独立して変化させることができるようになっており、制御部３０は、温度測定器２４による塗膜の表面温度が予め設定された設定温度以下となった場合には、基材Ｗの搬送方向におけるこの温度測定器２４よりも下流側にある各乾燥ノズル２２により基材Ｗに向かって吹き付けられる熱風の温度を、当該温度測定器２４よりも上流側にある各乾燥ノズル２２により基材Ｗに向かって吹き付けられる熱風の温度よりも大きくするよう各乾燥ノズル２２により基材Ｗに向かって吹き付けられる熱風の温度を乾燥ノズル２２毎に調整するようになっていてもよい。
【００２５】
前記のように、２μｍ以上５μｍ以下の波長によって輝度測定を行い、窓部に２μｍ以上５μｍ以下の波長の赤外線を透過しやすい材質との組み合わせによって、放射温度計を溶剤の蒸気雰囲気下におくことなく、正確に、塗工面の温度を測定することによって、各乾燥ノズルを制御することにより、均一な厚さの塗工面を形成することができるものである。
【実施例】
【００２６】
（実施例１）
図１に示される装置を用いて塗膜温度を測定した。
基材は銅箔（日立化成工業株式会社製、厚み７５μｍ）を用いた。
ワニスは、溶剤：トルエン８０％、樹脂：ポリスチレン（分子量１９２、０００）２０％のものを用いた。
塗布厚みは約２００μｍとした。
基材の温度は６０℃に設定した。
温度測定機２４はＪＥＮＯＰＴＩＫ社製品番ＶａｒｉｏＴＨＥＲＭ  Ｉｎｓｂを用いて、波長２μｍ〜５μｍの赤外線で測定した。塗工工程の間、塗膜厚みは約２００μｍ〜４０μｍまで変化した。
窓部１２の材質はアルミナであるサファイア（２〜５μｍの赤外線吸収率が７２〜８２％）を用いた。
【００２７】
（実施例２）
窓部１２の材質をフッ化カルシウム（２〜５μｍの赤外線吸収率が９０〜９５％）を用いた以外は実施例１と同等にした。
【００２８】
（実施例３）
窓部１３の材質をフッ化ナトリウム（２〜５μｍの赤外線吸収率が９０〜９５％）を用いた以外は実施例１と同等にした。
【００２９】
（比較例１）
温度測定機２４は日本アビオニクス株式会社製品番Ｒ３００ＳＲを用いて、波長８μｍ以上１４μｍ以下の赤外線で測定した以外は、実施例１と同等にした。
【００３０】
結果を以下に示す。
実施例１〜３：塗膜温度の測定をすることができた。
比較例１：窓部１２に波長８μｍ以上１４μｍ以下の赤外線が反射され、温度測定を実施できなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、この発明によれば、溶剤が充満する雰囲気においても正確な温度測定が可能である。連続塗工ラインにおいても正確な温度測定を可能とし、塗工条件を制御できるため、均一な塗工面を得ることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  乾燥装置
１１  乾燥炉
１２  窓部
２０  ガイドロール
２１  搬送部
２２  乾燥ノズル
２４  温度測定機
３０  制御部
【図１】
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【図２】
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