(57)【要約】【課題】塗膜中に含まれる気泡の数を減少させることのできる塗膜の製造方法および製造方法監視システムを提供すること。【解決手段】下記数式（１）で算出される物質移動係数ｋｍを利用した乾燥条件と、下記数式（２）で算出される算出乾燥時間ｔｉと、に基づいて調整された条件で行う塗膜の製造方法。    ｋｍ＝Ｄ×（Ｓｃ／Ｐｒ）０．４２×ｈ／ｋａ        …（１）    ｔｉ＝ｋｉ×ｄ×μ                              …（２）（ｋｍは物質移動係数（ｍ／ｓｅｃ）、Ｄは乾燥雰囲気下の気体中での溶媒の拡散係数（ｍ２／ｓｅｃ）、ｈは熱伝達係数（Ｊ／（ｍ２・Ｋ・ｓｅｃ））であり、ｋａは乾燥雰囲気下の気体の熱伝導率（Ｊ／（ｍ・Ｋ・ｓｅｃ））であり、Ｓｃはシュミット数、Ｐｒはプラントル数、ｔｉは算出乾燥時間（ｓｅｃ）、ｄは塗布厚さ（ｍ）、μは塗工液の粘度（Ｐａ・ｓｅｃ）、ｋｉ＝（２／９）×１０６（（ｍ・Ｐａ）−１）である。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記数式（１）で算出される物質移動係数ｋｍを利用した乾燥条件と、下記数式（２）で算出される算出乾燥時間ｔｉと、に基づいて調整された塗膜製造条件で行うことを特徴とする塗膜の製造方法。
ｋｍ＝Ｄ×（Ｓｃ／Ｐｒ）０．４２×ｈ／ｋａ      …（１）
ｔｉ＝ｋｉ×ｄ×μ                              …（２）
（前記数式（１）において、
ｋｍは、物質移動係数（単位は、ｍ／ｓｅｃ）であり、
Ｄは、乾燥雰囲気下の気体中での溶媒の拡散係数（単位は、ｍ２／ｓｅｃ）であり、
ｈは、熱伝達係数（単位は、Ｊ／（ｍ２・Ｋ・ｓｅｃ））であり、
ｋａは、乾燥雰囲気下の気体の熱伝導率（単位は、Ｊ／（ｍ・Ｋ・ｓｅｃ））であり、
Ｓｃは、下記数式（３）で算出されるシュミット数であり、
Ｐｒは、下記数式（４）で算出されるプラントル数である。）
【数１】
2015186787.tif 000019
（前記数式（３）において、
ηは、乾燥雰囲気下の気体の粘度（単位は、Ｐａ・ｓｅｃ）であり、
ρは、乾燥雰囲気下の気体の密度（単位は、ｋｇ／ｍ３）であり、
Ｄは、乾燥雰囲気下の気体中での溶媒の拡散係数（単位は、ｍ２／ｓｅｃ）である。）
【数２】
2015186787.tif 000020
（前記数式（４）において、
ηは、乾燥雰囲気下の気体の粘度（単位は、Ｐａ・ｓｅｃ）であり、
ｃｐは、乾燥雰囲気下の気体の比熱（単位は、Ｊ／（ｋｇ・Ｋ））であり、
ｋａは、乾燥雰囲気下の気体の熱伝導率（単位は、Ｊ／（ｍ・Ｋ・ｓｅｃ））であり、
前記数式（２）において、
ｔｉは、算出乾燥時間（単位は、ｓｅｃ）であり、
ｄは、塗布厚さ（単位は、ｍ）であり、
μは、塗工液の粘度（単位は、Ｐａ・ｓｅｃ）であり、
ｋｉ＝（２／９）×１０6（単位は、（ｍ・Ｐａ）−１）である。）
【請求項２】
塗布手段および乾燥手段を有する塗膜の製造工程を監視する製造方法監視システムであって、
塗膜中の欠点を検出する欠点検出手段と、
予め記憶させておいた欠点に関する閾値と、前記欠点検出手段によって検出された欠点に関する情報と、を対比する判別手段と、
検出された欠点が前記閾値を超えたことが前記判別手段によって判定された場合に、前記閾値を超えない第二の塗膜製造条件を算出し、予め記憶させておいた第一の塗膜製造条件から前記第二の塗膜製造条件に変更して、前記塗膜の製造工程を制御する制御手段と、を備え、
前記塗膜製造条件は、下記数式（１）で算出される物質移動係数ｋｍを利用した乾燥条件と、下記数式（２）で算出される算出乾燥時間ｔｉと、に基づいて調整された条件であることを特徴とする製造方法監視システム。
ｋｍ＝Ｄ×（Ｓｃ／Ｐｒ）０．４２×ｈ／ｋａ      …（１）
ｔｉ＝ｋｉ×ｄ×μ                              …（２）
（前記数式（１）において、
ｋｍは、物質移動係数（単位は、ｍ／ｓｅｃ）であり、
Ｄは、乾燥雰囲気下の気体中での溶媒の拡散係数（単位は、ｍ２／ｓｅｃ）であり、
ｈは、熱伝達係数（単位は、Ｊ／（ｍ２・Ｋ・ｓｅｃ））であり、
ｋａは、乾燥雰囲気下の気体の熱伝導率（単位は、Ｊ／（ｍ・Ｋ・ｓｅｃ））であり、
Ｓｃは、下記数式（３）で算出されるシュミット数であり、
Ｐｒは、下記数式（４）で算出されるプラントル数であり、
【数３】
2015186787.tif 000021
前記数式（３）において、
ηは、乾燥雰囲気下の気体の粘度（単位は、Ｐａ・ｓｅｃ）であり、
ρは、乾燥雰囲気下の気体の密度（単位は、ｋｇ／ｍ３）であり、
Ｄは、乾燥雰囲気下の気体中での溶媒の拡散係数（単位は、ｍ２／ｓｅｃ）であり、
【数４】
2015186787.tif 000022
前記数式（４）において、
ηは、乾燥雰囲気下の気体の粘度（単位は、Ｐａ・ｓｅｃ）であり、
ｃｐは、乾燥雰囲気下の気体の比熱（単位は、Ｊ／（ｋｇ・Ｋ））であり、
ｋａは、乾燥雰囲気下の気体の熱伝導率（単位は、Ｊ／（ｍ・Ｋ・ｓｅｃ））であり、
前記数式（２）において、
ｔｉは、算出乾燥時間（単位は、ｓｅｃ）であり、
ｄは、塗布厚さ（単位は、ｍ）であり、
μは、塗工液の粘度（単位は、Ｐａ・ｓｅｃ）であり、
ｋｉ＝（２／９）×１０6（単位は、（ｍ・Ｐａ）−１）である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗膜の製造方法、および製造方法監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、塗工液の調製、塗布手段への塗工液の供給、塗工などの工程において、塗工液中に空気が混入し、乾燥後の塗膜に気泡が混入する場合がある。塗工液を基材に塗布する際は、塗工液の調製工程において気泡を脱泡している。
例えば、粘着剤のような粘度の高い塗工液の場合、気泡が製糊装置の釜の内部から気液界面まで浮上するまでに非常に長い時間を要する。そのため、塗工液の調製後、長時間放置して気泡が抜けるのを待つか、特殊な脱泡装置を使用して脱泡を行っている。例えば、特許文献１には、真空引きを行って脱泡を行う気泡除去装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１５５１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたような気泡除去装置を用いて調製された塗工液から気泡を除去したとしても、塗工液を塗布手段へ供給する際、あるいは塗工する際に新たに空気が混入する場合がある。基材上の塗工液に空気が混入したまま乾燥されると、気泡が混入した塗膜が製造されてしまう場合もある。
【０００５】
本発明の目的は、塗膜中に含まれる気泡の数を減少させることのできる塗膜の製造方法、および製造方法監視システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る塗膜の製造方法は、下記数式（１）で算出される物質移動係数ｋｍを利用した乾燥条件と、下記数式（２）で算出される算出乾燥時間ｔｉと、に基づいて調整された塗膜製造条件で行うことを特徴とする。
ｋｍ＝Ｄ×（Ｓｃ／Ｐｒ）０．４２×ｈ／ｋａ      …（１）
ｔｉ＝ｋｉ×ｄ×μ                              …（２）
【０００７】
前記数式（１）において、
ｋｍは、物質移動係数（単位は、ｍ／ｓｅｃ）であり、
Ｄは、乾燥雰囲気下の気体中での溶媒の拡散係数（単位は、ｍ２／ｓｅｃ）であり、
ｈは、熱伝達係数（単位は、Ｊ／（ｍ２・Ｋ・ｓｅｃ））であり、
ｋａは、乾燥雰囲気下の気体の熱伝導率（単位は、Ｊ／（ｍ・Ｋ・ｓｅｃ））であり、
Ｓｃは、下記数式（３）で算出されるシュミット数であり、
Ｐｒは、下記数式（４）で算出されるプラントル数である。
【０００８】
【数１】
2015186787.tif 000002
【０００９】
前記数式（３）において、
ηは、乾燥雰囲気下の気体の粘度（単位は、Ｐａ・ｓｅｃ）であり、
ρは、乾燥雰囲気下の気体の密度（単位は、ｋｇ／ｍ３）であり、
Ｄは、乾燥雰囲気下の気体中での溶媒の拡散係数（単位は、ｍ２／ｓｅｃ）である。
【００１０】
【数２】
2015186787.tif 000003
【００１１】
前記数式（４）において、
ηは、乾燥雰囲気下の気体の粘度（単位は、Ｐａ・ｓｅｃ）であり、
ｃｐは、乾燥雰囲気下の気体の比熱（単位は、Ｊ／（ｋｇ・Ｋ））であり、
ｋａは、乾燥雰囲気下の気体の熱伝導率（単位は、Ｊ／（ｍ・Ｋ・ｓｅｃ））である。
シュミット数とは、流体の動粘度と流体中における溶媒の拡散係数との比で表され、流体中の速度分布と濃度分布との比を示す値である。プラントル数とは、流体の動粘度と熱拡散率との比で表され、流体中の速度分布と温度分布との比を示す値である。
【００１２】
前記数式（２）において、
ｔｉは、算出乾燥時間（単位は、ｓｅｃ）であり、
ｄは、塗布厚さ（単位は、ｍ）であり、
μは、塗工液の粘度（単位は、Ｐａ・ｓｅｃ）であり、
ｋｉ＝（２／９）×１０6（単位は、（ｍ・Ｐａ）−１）である。
【００１３】
本発明の一態様に係る製造方法監視システムは、塗布手段および乾燥手段を有する塗膜の製造工程を監視する製造方法監視システムであって、塗膜中の欠点を検出する欠点検出手段と、予め記憶させておいた欠点に関する閾値と、前記欠点検出手段によって検出された欠点に関する情報と、を対比する判別手段と、検出された欠点が前記閾値を超えたことが前記判別手段によって判定された場合に、前記閾値を超えない第二の塗膜製造条件を算出し、予め記憶させておいた第一の塗膜製造条件から前記第二の塗膜製造条件に変更して、前記塗膜の製造工程を制御する制御手段と、を備え、前記塗膜製造条件は、前記数式（１）で算出される物質移動係数ｋｍを利用した乾燥条件と、前記数式（２）で算出される算出乾燥時間ｔｉと、に基づいて調整された条件であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様に係る塗膜の製造方法によれば、塗膜製造条件が、前記数式（１）で算出される物質移動係数ｋｍを利用した乾燥条件と、前記数式（２）で算出される算出乾燥時間ｔｉと、に基づいて調整される。具体的には、所定の物質移動係数ｋｍを満たすように乾燥条件を設定し、算出乾燥時間ｔｉに応じて実際の乾燥時間を設定し、当該乾燥条件下で塗膜の製造が行われる。その結果、塗工された塗工液中に気泡が混入していても、気泡が塗工液から抜け易くなる。ゆえに、本発明の一態様に係る塗膜の製造方法によれば、塗膜中に含まれる気泡の数を減少させることができる。
【００１５】
本発明の一態様に係る製造方法監視システムによれば、塗膜中の欠点を欠点検出手段にて検出しながら、欠点に関する閾値を超えるか否か判別手段にて判定し、閾値を超えた場合には、制御手段にて当該閾値を超えない第二の塗膜製造条件に変更する。この第二の塗膜製造条件は、前述の本発明の一態様に係る塗膜の製造方法におけるものと同様の数式（１）、および数式（２）に基づいて調整される。その結果、本発明の一態様に係る製造方法監視システムによれば、塗膜中に含まれる気泡の数を減少させることができ、さらには塗膜の製造工程を適切に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗膜の製造方法を実施する製造装置の概略図である。
【図２】前記製造装置が有する乾燥手段の内部形状を表す断面概略図である。
【図３】前記乾燥手段の有効幅と塗工液の塗布幅との関係を表す断面概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る製造方法監視システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実験例に係る塗膜中の欠点数と乾燥時間との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について実施形態を例に挙げて説明する。本発明は実施形態の内容に限定されるものではない。
【００１８】
図１には、本発明の一実施形態に係る塗膜製造装置１００の概略図が示されている。
塗膜製造装置１００は、長尺状の基材１０に塗工液を塗布し、塗工液を乾燥させて塗膜１１を製造することのできる装置である。
塗膜製造装置１００は、基材１０を繰り出す第一供給手段３０と、塗工液４１を塗布する塗工手段４０と、塗工液を乾燥させる乾燥手段５０と、製造方法監視システム２０と、保護フィルム１２を繰り出す第二供給手段６０と、塗膜１１に保護フィルム１２を貼合する貼合部７０と、保護フィルム１２付き積層体１を巻き取る巻取手段８０と、を備える。
【００１９】
第一供給手段３０は、駆動機器としての回動モータ３１と、回動モータ３１により回転可能に設けられた支持ローラ３２と、を備える。支持ローラ３２は、ロール状に巻回した長尺状の基材１０を支持する。支持ローラ３２から繰り出された基材１０は、途中、ガイドローラによって搬送方向を案内されながら、塗工手段４０へ供給される。
【００２０】
本実施形態での基材１０は、塗膜１１である粘着層が形成され、塗膜１１を支持する。基材１０の材質は、特に限定されることはないが、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート等）、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂などの合成樹脂フィルムや、上質紙、含浸紙、グラシン紙、コート紙などの紙材や、不織布、木材や金属箔等のシート材料や板状材料を用いることができる。当該シート材料に必要に応じて剥離剤が塗布されていてもよく、当該剥離剤としては、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、長鎖アルキル樹脂などを用いることができる。基材１０の形状は、特に限定されることはないが、正方形や長方形などの矩形状や三角形、五角形、六角形などの多角形状、円形状、楕円形状、不定形状、長尺のロール形状など最終製品の用途により様々選択されればよい。本実施形態では、長尺状の基材１０に、塗膜１１としての粘着剤層が積層された態様を例に挙げて説明する。
基材の厚さとしては、３μｍ以上５ｍｍ以下が好ましく、５μｍ以上３ｍｍ以下がさらに好ましく、１０μｍ以上１ｍｍ以下が特に好ましい。基材の厚さが３μｍ未満だと、薄いために耐熱性及び引張強度が劣り、積層加工での熱処理や張力により伸びたり切れたりするおそれがあり、さらに基材のコシが弱いために加工工程でのハンドリングに劣る場合がある。基材の厚さが５ｍｍを超えると、厚みが大きいためにロール状で巻き取る際に加工機の巻取り部のスペースにより巻取り径が制限され、必要な長さが得られなかったり、基材のコシが強く柔軟性に劣るために加工工程でのハンドリング性に支障が出たり、基材の反発によりきれいに巻き取れない場合がある。
【００２１】
塗工手段４０は、本実施形態では、粘着剤の構成成分、および溶媒を含んだ塗工液４１を基材１０に塗布する。塗工手段４０としては、特に限定されないが、例えば、グラビアコーター、ナイフコーター、ロールコーター、ダイコーターなどを挙げることができ、ダイコーターとしては、複数の層を一度に形成できるストレートダイ、クロスヘッドダイ、フラットダイなどを用いることができる。本実施形態では、塗工手段４０は、ナイフロール４２、および塗工液４１を溜める液ダム部４３と、を備える。塗工液４１は、事前に製糊装置等で調製されて液ダム部４３へと供給される。塗工液４１を調製し、脱泡装置にて脱泡した後に液ダム部４３へ供給してもよい。
粘着剤の材質は、特に限定されず広く適用でき、例えば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、ウレタン系等の粘着剤を用いることができる。なお、粘着剤の種類は、用途や貼着される被着体の種類等を考慮して選択される。
塗工液４１の塗布厚さは、特に限定されないが、それぞれ、積層体１における所望の粘着性質や、塗膜１１としての粘着剤層の厚さに応じて適宜設定される。
【００２２】
乾燥手段５０は、塗工手段４０にて塗工された所定幅の塗工液４１に含まれる溶媒を乾燥および除去する。溶媒の除去により、塗膜１１としての粘着層が基材１０の上に形成された積層体１が得られる。
本実施形態では、塗工手段４０と乾燥手段５０の入口との間には、所定の間隔が設けられており、乾燥手段５０の内部に入る前に、常温乾燥が施されている。
乾燥手段５０は、一つの乾燥室で構成されていても、基材１０の搬送方向に沿って複数の乾燥ゾーンに分割されていてもよい。乾燥手段が複数の乾燥ゾーンに分割されている場合、乾燥ゾーンごとに乾燥条件を設定することができる。
本実施形態では、乾燥手段５０は、６つの乾燥ゾーンを有し、入口側から順に第一乾燥ゾーン５１、第二乾燥ゾーン５２、第三乾燥ゾーン５３、第四乾燥ゾーン５４、第五乾燥ゾーン５５、および第六乾燥ゾーン５６に区画されている。各乾燥ゾーン５１〜５６について乾燥条件の設定が可能である。乾燥手段５０おける乾燥は、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性気体や空気などの雰囲気下で行われる。
【００２３】
図２には、乾燥手段５０の断面概略図が示されており、この断面は、基材１０の搬送方向に沿う方向の断面である。
乾燥手段５０の各乾燥ゾーン５１〜５６には、熱風を供給するためのノズル５０ａが複数備えられている。本実施形態では、ノズル５０ａは、スリットノズルであり、各ノズル５０ａは、基材１０の幅方向に亘って熱風の供給が可能である。図２に示すように、ノズル５０ａ同士の間隔は、Ｘ（単位は、ｍ）で表され、ノズル５０ａの熱風吹出口先端５０ｂから基材１０までの最短距離は、Ｓ（単位は、ｍ）で表され、熱風吹出口先端５０ｂの幅（基材１０の搬送方向に沿う方向の幅）は、Ｗ（単位は、ｍ）で表される。
【００２４】
図３にも、乾燥手段５０の断面概略図が示されており、この断面は、基材１０の幅方向に沿う方向の断面である。前述のとおり、ノズル５０ａは、スリットノズルである。図３には、当該スリットノズルについて、熱風吹出口先端５０ｂから供給される熱風が塗工液へ有効に供給可能な幅（熱風有効幅）ＷＨと、塗工液の塗布幅ＷＣとの関係が断面概略図として表されている。塗布幅ＷＣは、熱風有効幅ＷＨよりも小さく、熱風が供給される範囲内に塗布幅が収まるようにすることが好ましい。基材１０の幅も、熱風有効幅ＷＨよりも小さい。
【００２５】
ここで、塗膜の製造条件の調整方法について説明する。
本実施形態では、塗膜の製造条件は、下記数式（１）で算出される物質移動係数ｋｍを利用した乾燥条件と、下記数式（２）で算出される算出乾燥時間ｔｉと、に基づいて調整される。なお、物質移動係数の算出に関して、文献「Martin.H, Advances in Heat Transfer Volume 13, 1977, Pages 1-60」を参考とした。
【００２６】
ｋｍ＝Ｄ×（Ｓｃ／Ｐｒ）０．４２×ｈ／ｋａ        …（１）
ｔｉ＝ｋｉ×ｄ×μ                              …（２）
【００２７】
前記数式（１）において、ｋｍは、物質移動係数（単位は、ｍ／ｓｅｃ）であり、Ｄは、乾燥雰囲気下の気体中での溶媒の拡散係数（単位は、ｍ２／ｓｅｃ）であり、Ｓｃは、下記数式（３）で算出されるシュミット数であり、Ｐｒは、下記数式（４）で算出されるプラントル数であり、ｈは、熱伝達係数（単位は、Ｊ／（ｍ２・Ｋ・ｓｅｃ））であり、ｋａは、乾燥雰囲気下の気体の熱伝導率（単位は、Ｊ／（ｍ・Ｋ・ｓｅｃ））である。
【００２８】
【数３】
2015186787.tif 000004
【００２９】
【数４】
2015186787.tif 000005
【００３０】
前記数式（３）および（４）において、ηは、乾燥雰囲気下の気体の粘度（単位は、Ｐａ・ｓｅｃ）であり、前記数式（３）において、ρは、乾燥雰囲気下の気体の密度（単位は、ｋｇ／ｍ３）であり、Ｄは、乾燥雰囲気下の気体中での溶媒の拡散係数（単位は、ｍ２／ｓｅｃ）であり、前記数式（４）において、ｃｐは、乾燥雰囲気下の気体の比熱（単位は、Ｊ／（ｋｇ・Ｋ））であり、ｋａは、乾燥雰囲気下の気体の熱伝導率（単位は、Ｊ／（ｍ・Ｋ・ｓｅｃ））である。
【００３１】
前記数式（２）において、ｔｉは、算出乾燥時間（単位は、ｓｅｃ）であり、ｄは、塗布厚さ（単位は、ｍ）であり、μは、塗工液の粘度（単位は、Ｐａ・ｓｅｃ）であり、ｋｉは、係数であって、本実施形態では、ｋｉ＝（２／９）×１０6（単位は、（ｍ・Ｐａ）−１）である。なお、塗布厚さは、乾燥後の塗膜厚さを粘着剤に含まれる固形分の割合で除した値とした。
【００３２】
前述の乾燥雰囲気下の気体中での溶媒の拡散係数Ｄは、下記数式（５）に基づいて算出される。なお、溶媒の拡散係数の算出に関して、文献「E. N. Fuller, P. D. Schettler, and J. C. Giddings, Ind. Eng. Chem. 58(5), 19 (1966).」を参考とした。
【００３３】
【数５】
2015186787.tif 000006
【００３４】
前記数式（５）において、Ｔは、乾燥雰囲気下の気体の温度（単位は、Ｋ）であり、Ｍａｉｒは、乾燥雰囲気下の気体の分子量（単位は、ｋｇ／ｍｏｌ）であり、Ｍｓｏｌｖｅｎｔは、溶媒の分子量（単位は、ｋｇ／ｍｏｌ）であり、Ｐは、圧力（単位は、ａｔｍ）であり、Ｖａｉｒは、乾燥雰囲気下の気体のモル体積（単位は、ｍ３／ｍｏｌ）であり、Ｖｓｏｌｖｅｎｔは、溶媒のモル体積（単位は、ｍ３／ｍｏｌ）である。大気圧下であれば、Ｐは１ａｔｍである。
本実施形態において、乾燥雰囲気下の気体中での溶媒の拡散係数Ｄは、乾燥手段５０の各乾燥ゾーンにおける拡散係数の平均値とする。また、溶媒が、複数種類の溶媒が混合されてなる混合溶媒である場合、当該混合溶媒の拡散係数Ｄは、各溶媒の拡散係数の平均値とする。
【００３５】
前述の熱伝達係数ｈは、下記数式（６）に基づいて算出される。
【００３６】
【数６】
2015186787.tif 000007
【００３７】
前記数式（６）において、
ｋａは、乾燥雰囲気下の気体の熱伝導率（単位は、Ｊ／（ｍ・Ｋ・ｓｅｃ））であり、
Ｗは、熱風吹出口先端５０ｂの幅（単位は、ｍ）であり、
Ｐｒは、プラントル数であり、
Ｒｅは、熱風吹出口先端５０ｂから吹き出された熱風のレイノルズ数であり、
Ｆ０は、下記数式（７）に基づいて算出され、
Ｆは、下記数式（８）に基づいて算出される。
【００３８】
【数７】
2015186787.tif 000008
【００３９】
Ｆ＝Ｗ／Ｘ          …（８）
【００４０】
前記数式（７）において、
Ｓは、熱風吹出口先端５０ｂから基材１０までの最短距離（単位は、ｍ）であり、
Ｗは、熱風吹出口先端５０ｂの幅（単位は、ｍ）であり、
前記数式（８）において、
Ｘは、ノズル５０ａ同士の間隔（単位は、ｍ）であり、
Ｗは、熱風吹出口先端５０ｂの幅（単位は、ｍ）である。
【００４１】
前記数式（６）におけるレイノルズ数Ｒｅは、下記数式（９）に基づいて算出される。
【００４２】
【数８】
2015186787.tif 000009
【００４３】
前記数式（９）において、
ρは、乾燥雰囲気下の気体の密度（単位は、ｋｇ／ｍ３）であり、
Ｖは、熱風吹出口先端５０ｂから吹き出された熱風の風速（単位は、ｍ／ｓｅｃ）であり、
Ｗは、熱風吹出口先端５０ｂの幅（単位は、ｍ）であり、
ηは、乾燥雰囲気下の気体の粘度（単位は、Ｐａ・ｓｅｃ）である。
【００４４】
本実施形態において、物質移動係数ｋｍが、２．６×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下に設定された乾燥条件の下で、連続した所定時間、乾燥が行われることが好ましい。物質移動係数ｋｍが、２．６×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下の乾燥条件は、塗工液の塗布直後から所定時間、連続して保たれることが好ましい。なお、物質移動係数ｋｍは、乾燥手段や塗工液等に応じて設定されるので、本実施形態で例示した数値に限定されない。物質移動係数ｋｍは、２．５×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下であることがより好ましく、２．４×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下であることが更に好ましい。
塗工液の塗布直後から物質移動係数ｋｍが２．６×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下の乾燥条件に保たれる時間ｔＲと、前記数式（２）に基づいて算出される算出乾燥時間ｔｉとの差Δｔが、下記数式（１０）で表される条件を満たすことが好ましく、下記数式（１１）で表される条件を満たすことがより好ましく、下記数式（１２）で表される条件を満たすことがさらに好ましく、下記数式（１３）で表される条件を満たすことがさらに好ましい。なお、時間ｔＲは、換言すれば、塗工液の塗布直後から物質移動係数ｋｍが２．６×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）を超えるまでの時間である。なお、本実施形態では、物質移動係数ｋｍが２．６×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）を超えた後、再度、物質移動係数ｋｍが２．６×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下の条件に戻ったとしても、その時間は時間ｔＲに含めない。
【００４５】
Δｔ＝ｔＲ−ｔｉ≧−１００    …（１０）
Δｔ＝ｔＲ−ｔｉ≧−６０      …（１１）
Δｔ＝ｔＲ−ｔｉ≧−３０      …（１２）
Δｔ＝ｔＲ−ｔｉ≧０          …（１３）
【００４６】
したがって、本実施形態では、塗工液の塗布直後から乾燥手段５０の各乾燥ゾーン５１〜５６までの間において、時間ｔＲが、より長いことが好ましい。なお、差Δｔの上限は、特に限定されないが、時間ｔＲが長すぎると、塗膜の製造効率が低下するため、欠点の発生状況と塗膜の製造効率との観点から、適宜、差Δｔの上限が設定されることが好ましい。
【００４７】
図４には、本実施形態に係る製造方法監視システム２０の構成を示すブロック図が示されている。
製造方法監視システム２０は、塗膜の製造状況を監視するとともに、製造条件を制御する。製造方法監視システム２０は、欠点検出手段２１と、判別手段２２と、警報手段２３と、制御手段２４と、を備える。製造方法監視システム２０は、本実施形態では、乾燥手段５０の下流側に配置されている。
【００４８】
欠点検出手段２１は、塗膜１１中の欠点を検出する。本実施形態では、塗膜１１に含まれた気泡を欠点として検出する。
欠点検出手段２１としては、例えば、塗膜１１を撮像する撮像手段と、得られた画像を解析して所定サイズ以上の気泡の個数を計測可能な画像処理手段とを備えた構成が挙げられる。欠点検出手段２１として、例えば、株式会社ＭＥＣ製のＬＳＣ−４０００シリーズ表面検査装置などを用いることができる。
欠点検出手段２１は、検出した欠点に関する情報を、判別手段２２へ供給する。欠点検出手段２１は、塗膜製造装置１００において長尺状の基材１０に連続的に形成される塗膜１１について、連続的に欠点を検出し、判別手段２２に情報を供給してもよいし、所定時間毎に欠点を検出して、判別手段２２に情報を供給してもよい。
【００４９】
判別手段２２は、欠点検出手段２１と接続されている。判別手段２２は、予め記憶させておいた欠点に関する閾値と、欠点検出手段２１から供給された欠点に関する情報と、を対比する。欠点に関する閾値としては、例えば、単位面積当たりの所定サイズ以上の気泡の個数や、基材１０の所定長さ範囲に含まれる気泡の個数などが挙げられる。本実施形態では、単位面積当たりの所定サイズ以上の気泡の個数を、欠点に関する閾値とする。判別手段２２は、例えば、第一記憶手段を備えていてもよく、この第一記憶手段に欠点に関する閾値を記憶させておくことができる。判別手段２２は、本実施形態では、警報手段２３および制御手段２４に接続されている。判別手段２２は、気泡の個数が、欠点に関する閾値を超えたと判定した場合は、その旨の情報を警報手段２３および制御手段２４それぞれに供給する。
【００５０】
警報手段２３は、判別手段２２から、気泡の個数が前述の閾値を超えた旨の情報が供給されると、警報を発する。警報手段２３としては、例えば、表示灯やブザー等が挙げられ、警報が発せられていることを塗膜製造装置１００のオペレーターに認知させ得る手段であればよい。警報手段２３が発する警報は、オペレーターが手動で停止させてもよいし、判別手段２２や制御手段２４にて停止させてもよい。
【００５１】
制御手段２４は、判別手段２２から供給される情報に基づいて、塗膜１１の製造工程を制御する。本実施形態では、判別手段２２から、気泡の個数が欠点に関する閾値を超えた旨の情報が供給されると、制御手段２４は、前述の閾値を超えた際の条件である第一の塗膜製造条件から、欠点に関する閾値を超えない第二の塗膜製造条件に変更する。制御手段２４は、前述の塗膜製造条件の調整方法に基づいて、第二の塗膜製造条件を算出する。制御手段２４は、例えば、第二記憶手段を備えていてもよく、この第二記憶手段に第一の塗膜製造条件、第二の塗膜製造条件、塗工液の組成や粘度、塗布厚さ、塗膜厚さ等を記憶させておくことができる。
制御手段２４は、本実施形態では、第一供給手段３０、塗工手段４０、乾燥手段５０、第二供給手段６０、および巻取手段８０と接続されており、算出した第二の塗膜製造条件に基づいて各手段を制御することが好ましい。例えば、第一の塗膜製造条件よりも塗膜の乾燥時間を長くする必要があれば、制御手段２４にて、第一供給手段３０、第二供給手段６０、および巻取手段８０による基材１０や保護フィルム１２の供給速度、および巻取速度を遅くするよう制御させてもよい。また、塗工液の粘度や塗布厚さの調整が必要である場合には、塗工手段４０を制御させてもよい。また、制御手段２４にて、乾燥手段５０における熱風吹出口先端５０ｂから吹き出される熱風の風速や、乾燥雰囲気下の気体の温度などを制御させてもよい。さらには、制御手段２４にて第一供給手段３０、塗工手段４０、乾燥手段５０、第二供給手段６０、および巻取手段８０を複合的に制御させてもよい。
【００５２】
第二供給手段６０は、駆動機器としての回動モータ６１と、回動モータ６１により回転可能に設けられた支持ローラ６２と、を備える。支持ローラ６２は、ロール状に巻回した長尺状の保護フィルム１２を支持する。支持ローラ６２から繰り出された保護フィルム１２は、貼合部７０へ供給される。
【００５３】
貼合部７０は、積層体１が架け回された第一貼合ロール７１と、保護フィルム１２が架け回された第二貼合ロール７２と、を備える。積層体１と保護フィルム１２とは、第一貼合ロール７１および第二貼合ロール７２の間を通過することで貼り合わされて、保護フィルム１２付きの積層体１となる。保護フィルム１２付きの積層体１は、第一貼合ロール７１および第二貼合ロール７２によって、巻取手段８０が配置された下流側へと案内される。
【００５４】
巻取手段８０は、駆動機器としての回動モータ８１と、回動モータ８１により回転可能に設けられた支持ローラ８２と、を備える。支持ローラ８２は、長尺状の保護フィルム１２付きの積層体１をロール状に巻回して支持する。
【００５５】
ロール状に巻回された保護フィルム１２付きの積層体１は、所定形状および所定寸法に裁断されて、例えば、保護フィルム１２付きの粘着シートとして利用できる。この粘着シートは、保護フィルム１２を剥がして粘着剤からなる塗膜１１を露出させて、被着体（第一の被着体）に貼着される。基材１０は、そのまま塗膜１１の支持体としておいてもよいし、基材１０を剥がして塗膜１１を露出させ、粘着剤からなる塗膜１１に別の被着体（第二の被着体）を貼着してもよい。
【００５６】
本実施形態に係る塗膜の製造方法は、前述の方法に基づいて調整された塗膜製造条件に基づいて実施される。また、本実施形態に係る塗膜の製造方法は、塗膜製造装置１００を用いて実施することができる。
【００５７】
本実施形態に係る塗膜の製造方法によれば、塗膜製造条件が、前記数式（１）で算出される物質移動係数ｋｍを利用した乾燥条件と、前記数式（２）で算出される算出乾燥時間ｔｉと、に基づいて調整される。具体的には、所定の物質移動係数ｋｍを満たすように乾燥条件を設定、好ましくは、物質移動係数ｋｍを２．６×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下となるように乾燥条件を設定する。なお、物質移動係数ｋｍを２．６×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下に設定することで、塗工液に含まれる溶媒の蒸発に伴う塗膜の粘度上昇が抑制され、塗工液に含まれる気泡が気液界面まで上昇する際の粘性抵抗が小さくなると考えられる。
そして、物質移動係数ｋｍが、２．６×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下の乾燥条件に保たれる時間ｔＲと、前記数式（２）に基づいて算出される算出乾燥時間ｔｉとの差Δｔが、前記数式（１０）を満たすように、乾燥を行う。このような乾燥条件下で塗膜１１の製造が行われるため、塗膜１１中に含まれる気泡の数を減少させることができる。差Δｔが、前記数式（１１）を満たせば気泡の数をより減少させることができ、前記数式（１２）を満たせば気泡の数をさらに減少させることができ、前記数式（１３）を満たせば気泡の数をさらに減少させることができる。なお、前記数式（１０）〜（１３）を満たすように時間ｔＲを設定することで、塗膜中の気泡が浮力によって気液界面まで上昇するための時間が得られると考えられる。
【００５８】
本実施形態に係る製造方法監視システム２０によれば、塗膜１１中の欠点を欠点検出手段２１にて検出しながら、欠点に関する閾値を超えるか否か判別手段２２にて判定し、閾値を超えた場合には、制御手段２４にて当該閾値を超えない第二の塗膜製造条件に変更する。この第二の塗膜製造条件は、前記数式（１）および前記数式（２）に基づいて調整されるため、塗膜１１中に含まれる気泡の数を減少させることができ、さらには、塗膜１１の製造工程を適切に管理することができる。
【００５９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００６０】
前記実施形態では、製造する塗膜が粘着剤である態様を例に挙げて説明したが、本発明はこのような態様に限定されない。例えば、塗膜としては、ハードコート層、表面保護層、インク受理層やインク印刷層等が挙げられる。
【００６１】
前記実施形態では、乾燥手段として熱風をスリットノズルから供給する態様を例に挙げて説明したが、本発明はこのような態様に限定されない。例えば、乾燥手段は、熱風の供給と、紫外線や電子線を照射する照射装置による照射とが可能な態様でもよい。この場合、例えば、紫外線硬化型の樹脂を含む塗工液を基材に塗布し、乾燥手段の入口側の乾燥ゾーンにて熱風を供給して溶媒を除去し、その後、紫外線を照射して樹脂を硬化させるなどの方法も採用できる。
【００６２】
塗膜製造装置１００は、さらに、厚さ測定手段を備えていてもよい。乾燥手段５０の下流側に厚さ測定手段を配置し、製造方法監視システム２０の制御手段２４と接続することが好ましい。厚さ測定手段で得た塗膜厚さに関する情報を制御手段２４に供給し、制御手段２４にて記憶されていた塗布厚さと対比して、所望の膜厚で塗膜が製造されていることを判断する構成としてもよい。なお、厚さ測定手段で得た塗膜厚さに基づいて塗布厚さを算出するためのデータやプログラム等を、制御手段２４に記憶させておいてもよい。
【００６３】
〔実験例〕
以下に、実験例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実験例に何ら限定されるものではない。
【００６４】
・塗工液の調製
塗膜としての粘着剤層を製造するため、粘着剤成分を含む塗工液を調製した。具体的には、アクリル共重合体と、酢酸エチルと、トルエンと、メチルエチルケトンとを、表１に示す配合量で配合して３種類の塗工液Ａ〜Ｃを調製した。各塗工液の粘度は、表１に示す通りである。塗工液の粘度は、ＲｈｅｏＳｅｎｓｅ社製のｍ−ＶＲＯＣ微量サンプル粘度計を用いて測定した。
【００６５】
【表１】
2015186787.tif 000010
【００６６】
（実験例１）
塗工液Ｂを基材としての長尺状フィルム（厚さ３８μｍ、幅１．３ｍ、ポリエチレンテレフタレートフィルム）に１００ｍの長さに亘って塗工し、塗膜の製造を行った。
粘度が２Ｐａ・ｓｅｃの塗工液Ｂを、塗布厚さ１５３μｍで塗布した。なお、塗布厚さは、本実験例では、乾燥後の塗膜厚さ５８μｍを、粘着剤Ｂの固形分としてのアクリル共重合体の割合０．３８１で除して、１５３μｍと算出した。
算出乾燥時間ｔｉは、前記数式（２）に基づいて、６８秒と算出された。
【００６７】
塗布した塗工液Ｂの乾燥は、前記実施形態で説明した６つの乾燥ゾーンを有する乾燥手段５０にて行った。本実験例では、乾燥雰囲気は、空気とした。
本実験例では、各乾燥ゾーンの長さは、下記のとおり設定した。
第一乾燥ゾーン５１  ：３ｍ
第二乾燥ゾーン５２  ：４．５ｍ
第三乾燥ゾーン５３  ：４．５ｍ
第四乾燥ゾーン５４  ：４．５ｍ
第五乾燥ゾーン５５  ：４．５ｍ
第六乾燥ゾーン５６  ：４．５ｍ
【００６８】
本実験例の各乾燥ゾーンにおける物質移動係数を前記数式（１）に基づいて算出し、算出結果を表２に示す。
【００６９】
【表２】
2015186787.tif 000011
【００７０】
本実験例では、物質移動係数ｋｍが２．６０×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下に設定された乾燥ゾーンは、第一乾燥ゾーン５１から第六乾燥ゾーン５６までであった。なお、塗工手段４０で塗工された直後から第一乾燥ゾーン５１に入るまでの時間も、物質移動係数ｋｍが２．６０×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下に設定されていた。塗工手段４０で塗工された直後から第一乾燥ゾーン５１に入るまで、２ｍの距離を設定した。
【００７１】
塗膜の製造条件を表３に示す。表３に示すように、本実験例では塗工速度を１２（ｍ／ｍｉｎ）とした。塗工手段４０で塗工された後から第六乾燥ゾーン５６まで通過するのに要する時間は、｛２＋（３＋４．５×５）｝×６０／１２＝１３７．５秒（＝約１３８秒）であった。そうすると、本実験例では、物質移動係数ｋｍが２．６０×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下に設定された乾燥条件の下で、ｔＲ＝１３８秒間の乾燥が基材上の塗工液に対して施されたことになる。
そして、本実験例は、Δｔ＝ｔＲ−ｔｉ＝１３８−６８＝７０秒という条件で塗工液の乾燥を行い、塗膜の製造を行ったことになる。
【００７２】
【表３】
2015186787.tif 000012
【００７３】
欠点（気泡）の検出は、株式会社ＭＥＣ製のＬＳＣ−４０００シリーズ表面検査装置を用いて行った。本実験例では、当該表面検査装置にて、径が５０μｍ以上である気泡を検出させた。本実験例に係る塗膜中の気泡の数は、幅１．３ｍ、長さ１００ｍのフィルムにおいて、４つであった。表４に、ｔＲ、ｔｉ、Δｔ、および欠点数を示す。
【００７４】
【表４】
2015186787.tif 000013
【００７５】
実験例２〜１８は、それぞれ、塗工液の種別、塗布厚さ、塗工速度および物質移動係数を表３に示す条件に変更したこと以外は、実験例１と同様にして塗膜の製造を行った。実験例２〜１８のｔＲ、ｔｉ、Δｔ、および欠点数を表４に示す。
また、表３中で示された各実験例の各乾燥ゾーンにおける物質移動係数ｋｍの算出結果を、表５〜表９に示す。実験例２〜１８の第一乾燥ゾーンにおける物質移動係数ｋｍは、実験例１と同様であった。
【００７６】
【表５】
2015186787.tif 000014
【００７７】
【表６】
2015186787.tif 000015
【００７８】
【表７】
2015186787.tif 000016
【００７９】
【表８】
2015186787.tif 000017
【００８０】
【表９】
2015186787.tif 000018
【００８１】
図５には、実験例１〜１８において製造した塗膜について、塗膜中の欠点数と乾燥時間との関係を示すグラフが示されている。なお、図５のグラフの縦軸（欠点の数）は、対数目盛となっている。
実験例１〜１７は、物質移動係数ｋｍが、２．６０×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下に設定された乾燥条件下、算出乾燥時間ｔｉに基づいて調整された塗膜製造条件で行われた。具体的には、物質移動係数ｋｍが２．６０×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下に設定された乾燥が、前記数式（１０）の条件を満たすように連続的に施された。その結果、実験例１〜１７によれば、塗膜に含まれる気泡の数を減少させることができた。さらに、実験例１〜１６によれば、前記数式（１１）の条件を満たすように連続的に乾燥が施され、気泡の数をより減少させることができ、実験例１〜１５によれば、前記数式（１２）の条件を満たすように連続的に乾燥が施され、気泡の数をさらに減少させることができ、実験例１〜８によれば、前記数式（１３）の条件を満たすように連続的に乾燥が施され、気泡の数をさらに減少させることができた。
一方、実験例１８では、物質移動係数ｋｍが２．６０×１０−２（ｍ／ｓｅｃ）以下に設定された乾燥が５０秒間だったため、前記数式（２）に基づいて算出される算出乾燥時間ｔｉよりも、１５０秒以上短く、塗膜に含まれる気泡の数が実験例１〜１７に比べて多くなった。
【符号の説明】
【００８２】
１１…塗膜、２０…製造方法監視システム、２１…欠点検出手段、２２…判別手段、２３…警報手段、２４…制御手段。
【図１】
2015186787.tif 000023
【図２】
2015186787.tif 000024
【図３】
2015186787.tif 000025
【図４】
2015186787.tif 000026
【図５】
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