(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも片面に樹脂フィルムが被覆された金属帯に潤滑剤を塗付するための潤滑剤塗布装置の入側において、ラミネート金属帯を目標温度（Ｔ１）まで加熱する方法であって、加熱工程の前段では１以上の加熱ロールにラミネート金属帯を接触させて加熱し、加熱工程の後段ではラミネート金属帯を電気ヒーターで加熱し、該電気ヒーターには遠赤外線ヒーターを用いることを特徴とするラミネート金属帯の加熱方法。
【請求項２】
温度計によりラミネート金属帯の温度（Ｔ２）を計測し、目標温度（Ｔ１）との偏差を解消するように、加熱ロールおよび／または電気ヒーターによるラミネート金属帯加熱量を調整することを特徴とする請求項１に記載のラミネート金属帯の加熱方法。
【請求項３】
電気ヒーターが、ラミネート金属帯幅方向に沿って配置される複数の加熱体からなり、該各加熱体による加熱出力を個別に制御することを特徴とする請求項１または２に記載のラミネート金属帯の加熱方法。
【請求項４】
電気ヒーターとラミネート金属帯の間に遮蔽板を設置し、該遮蔽板の開度により、電気ヒーターからラミネート金属帯への輻射伝熱量を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のラミネート金属帯の加熱方法。
【請求項５】
少なくとも片面に樹脂フィルムが被覆された金属板に潤滑剤を塗付するための潤滑剤塗布装置の入側に配置されるラミネート金属帯の加熱装置であって、ラミネート金属帯を接触させることにより該ラミネート金属帯を加熱するための１以上の加熱ロールと、該加熱ロールのライン方向下流側で前記ラミネート金属帯を加熱するための電気ヒーターと、該電気ヒーターと前記ラミネート金属帯の間に設置された開度調整可能な遮蔽板と、加熱後のラミネート金属帯の温度（Ｔ２）を計測するための加熱装置出側温度計と、前記加熱ロールおよび／または前記電気ヒーターによる加熱量を調整するための制御装置とを備え、且つ、前記電気ヒーターが遠赤外線ヒーターであることを特徴とするラミネート金属帯の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラミネート金属板に潤滑剤を塗付する潤滑剤塗布装置の入側におけるラミネート金属帯の加熱方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
溶融した潤滑剤を塗付する潤滑剤塗布装置の入側で樹脂フィルムが被覆されたラミネート金属帯を加熱するのは、潤滑剤塗布装置の出側の工程において潤滑剤が樹脂フィルムによってはじかれることなく、樹脂フィルム上に潤滑剤層が均一に形成されるようにするためである。また、ラミネート金属帯に潤滑剤を塗付するのは、樹脂フィルムや金属薄板を長期にわたって保護し、成形時に樹脂フィルムを金型との摩擦から保護し、適切なすべり性を付与する等のためである。
【０００３】
従来のラミネート金属帯の加熱方法は、図３または図４に示すように、温水などで加熱した加熱ロール(温水ロール)にラミネート金属帯を巻付け、昇温させる方法が一般的である。
【０００４】
こうした温水ロールをラミネート金属帯の加熱に用いた例として、特開平８−１１８５４４号には、金属薄板の少なくとも片面に樹脂フィルムを被覆したラミネート金属帯を、温水ロールから構成される予備加熱ロールと当接させることにより、塗布しようとする潤滑剤のメルティングポイントの±２０℃の範囲に加熱する方法が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平８−１１８５４４号の方法では、温水ロールによるラミネート金属帯の昇温方法であり、ラミネート金属帯と温度差が少ない１００℃以下の温水ロールから受熱するため非常に長い加熱長が必要となる。また、必ずしも幅方向の均一加熱を行っておらず、幅方向の温度むらが生じ易いため、潤滑剤を塗付する際に潤滑剤むらが非常に生じ易くなるという問題がある。
【０００６】
さらに、ラミネート金属帯の製造ラインを増速しようとすると、加熱能力を上げるために加熱ロールを増強する必要があり、設備コストの面で問題がある。
【０００７】
したがって本発明は、上記した従来技術の問題点を解決し、ラミネート金属帯の適切な温度コントロールと板幅方向の温度均一化により製品の歩留を向上させるラミネート金属帯の加熱方法およびその装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、金属板に潤滑剤を塗付する潤滑剤塗布装置の入側において、安価な設備によりラミネート金属帯の板幅方向の温度均一化と製品の歩留を向上させるラミネート金属帯の加熱方法およびその装置について検討を行い、加熱ロールのライン方向下流側に電気ヒーターを用いれば、加熱ロールを増強することに比べて安価で、ラミネート金属帯に生じる幅方向の温度むらを解消できるという着想を得た。
【０００９】
従来より加熱ロールを用いていたのは、内部に１００℃以下の温水を流して金属帯を加熱する方式だと、絶対に樹脂の変質温度（樹脂結晶化度（二軸配向性）が小さくなり過ぎる温度で約１１０℃）を越えることがないから品質上の扱いが簡単であったためである。
【００１０】
ここで、電気ヒーターのうちでもラミネート金属帯の表層のみ加熱可能な、非接触型の電気ヒーターが好適である。
【００１１】
ただし、このような電気ヒーターを用いる場合、使用できる電気ヒーターの種類に好ましいものがあることが判った。通常の電気ヒーターでは、その光線中に紫外線を有しており、ラミネート金属帯に被覆されている樹脂の種類によっては、紫外線で変質してしまい樹脂結晶化度（二軸配向性）が小さくなり過ぎ樹脂皮膜強度が低下するため、ラミネート金属帯には使用できないことがある。そこで、光線中に紫外線を含む量が少ない赤外線ヒーターとりわけ紫外線をほとんど含まない遠赤外線ヒーターを用いることが好ましい。一方、遠赤外線ヒーターは、セラミックス溶射した金属板の後方に電気ヒーターを備え、該セラミックを加熱してそこから発生する遠赤外線を用いるため、熱応答性が非常に悪く、ヒーター表面の温度変化に数分を要するため、ラミネート金属帯の速度変化に対応して加熱装置出口板温を一定にすべくコントロールし難いという課題がある。
【００１２】
本発明者等は検討を進めた結果、上記した課題を解決するためにはラミネート金属帯を加熱ロールと接触させてある程度加熱させた後に、遠赤外線ヒーターを用いた電気ヒーターで目標温度（Ｔ１）まで加熱し、且つ電気ヒーターをラミネート金属帯幅方向に沿って配置される複数の加熱体として構成し、この各加熱体による加熱出力を個別に制御することによりラミネート金属帯の幅方向を均一温度にして、ラミネート金属帯を昇温させる。さらには、ラインスピードが変化しても電気ヒーター出口板温を維持できるように、電気ヒーターとラミネート金属帯間に開度可変な遮蔽板を備えればよいということが判った。
【００１３】
本発明はこのような知見に基づきなされたもので、その特徴は以下の通りである。
【００１４】
（１）少なくとも片面に樹脂フィルムが被覆された金属帯に潤滑剤を塗付するための潤滑剤塗布装置の入側において、ラミネート金属帯を目標温度（Ｔ１）まで加熱する方法であって、加熱工程の前段では１以上の加熱ロールにラミネート金属帯を接触させて加熱し、加熱工程の後段ではラミネート金属帯を電気ヒーターで加熱し、該電気ヒーターには遠赤外線ヒーターを用いることを特徴とするラミネート金属帯の加熱方法。
【００１５】
（２）温度計によりラミネート金属帯の温度（Ｔ２）を計測し、目標温度（Ｔ１）との偏差を解消するように、加熱ロールおよび／または電気ヒーターによるラミネート金属帯加熱量を調整することを特徴とする上記（１）に記載のラミネート金属帯の加熱方法。
【００１７】
（３）電気ヒーターが、ラミネート金属帯幅方向に沿って配置される複数の加熱体からなり、該各加熱体による加熱出力を個別に制御することを特徴とする上記（１）または（２）に記載のラミネート金属帯の加熱方法。
【００１８】
（４）電気ヒーターとラミネート金属帯の間に遮蔽板を設置し、該遮蔽板の開度により、電気ヒーターからラミネート金属帯への輻射伝熱量を調整することを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のラミネート金属帯の加熱方法。
【００１９】
（５）少なくとも片面に樹脂フィルムが被覆された金属板に潤滑剤を塗付するための潤滑剤塗布装置の入側に配置されるラミネート金属帯の加熱装置であって、ラミネート金属帯を接触させることにより該ラミネート金属帯を加熱するための１以上の加熱ロールと、該加熱ロールのライン方向下流側で前記ラミネート金属帯を加熱するための電気ヒーターと、該電気ヒーターと前記ラミネート金属帯の間に設置された開度調整可能な遮蔽板と、加熱後のラミネート金属帯の温度（Ｔ２）を計測するための加熱装置出側温度計と、前記加熱ロールおよび／または前記電気ヒーターによる加熱量を調整するための制御装置とを備え、且つ、前記電気ヒーターが遠赤外線ヒーターであることを特徴とするラミネート金属帯の加熱装置。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明によるラミネート金属帯の加熱方法およびその装置の一実施形態を示している。
【００２１】
図１に示すラミネート金属帯加熱装置は、ライン方向上流側からラミネート金属帯１を接触させることによりこのラミネート金属帯１を加熱するための内部が温水で加熱された３個の加熱ロール２と、その下流側に設けられるラミネート金属帯１を加熱するための非接触型電気ヒーター８と、電気ヒーター８とラミネート金属帯１の間に設置された開度調整可能な遮蔽版９と、加熱後のラミネート金属帯の温度を計測するための加熱装置出側温度計５と、加熱ロール２および／または電気ヒーター８による加熱量を調整するための制御装置７とからなる。
【００２２】
前記ロール２は、本実施形態では流量調節弁３にて温水の流量を調節するが、温水の温度を調節してもよい。さらに、ロール２は内部の温水などでの加熱方法に限定されず、ロール内部電気加熱、ロール内部蒸気加熱、ロールの鋼帯との接触面積の増減等により加熱量を調整してもよい。
【００２３】
前記加熱装置出側温度計５は、加熱後のラミネート金属帯１の温度（Ｔ２）を測定するための第２の温度計で、電気ヒーター８の下流側に設置する場合もあるし、加熱ロール２の下流側に設置したり、加熱ロール２の下流側および電気ヒーター８の下流側に設置する場合もある。加熱前のラミネート金属帯１の温度を測定するための第1の温度計である加熱装置入側温度計４も設置されることが多い。
【００２４】
前記制御装置７は、他の制御装置６からの出力信号である通過中のラミネート金属帯１の幅（Ｗ）、厚さ（ｔ）、搬送速度（Ｖ）、比熱（Ｃｐ）、密度（ρ）、加熱温度目標値（Ｔ１）等と、加熱装置出側温度計５および／または加熱装置入側温度計４からの温度信号とを用いて加熱ロール用流量調整弁３の開度および遮蔽板９の開度を制御するものである。ただし、加熱ロール２または電気ヒーター８のいずれかの加熱量を調整する場合もある。
【００２５】
前記非接触型電気ヒーター８には赤外線ヒーターとりわけ遠赤外線ヒーターを用いることが好ましい。通常の電気ヒーターでは、その光線中に紫外線を有しており、ラミネート金属帯の表面を被覆している樹脂フィルムを紫外線で変質させてしまう恐れがあるからである。また、電気ヒーター８はラミネート金属帯幅方向を均一に加熱するために、電気ヒーター８が、ラミネート金属帯幅方向に沿って配置される複数の加熱体からなり、この各加熱体による加熱出力を個別に制御することが好ましい。図２は、電気ヒーター８がラミネート金属帯幅方向に沿って配置される複数の加熱体からなることの一例を示している。
【００２６】
前記遮蔽板９は非接触型電気ヒーター８とラミネート金属帯１の間に設置されるもので、概略、窓に設置するブラインドカーテンと類似し、その開度を変えることでラミネート金属帯１への輻射伝熱量を増減している。ただし、ブラインドカーテンと類似した調整可能のものに限らず全閉、全開だけができるものもある。
【００２７】
次に、上記実施形態のラミネート金属帯加熱装置の動作および作用を説明する。
【００２８】
図１に示すように加熱工程の前段では、ラミネート金属帯１は内部が温水で加熱された３個の加熱ロール２とラミネート金属帯１の内面および外面が接触して加熱される。このときロール２はその内部が１００℃以下の温水により加熱されている。加熱工程の後段では、ラミネート金属帯１は電気ヒーター８で加熱される。ラミネート金属帯１を、潤滑剤塗付時または潤滑剤塗付後、潤滑剤が固まらず且つ、樹脂の樹脂結晶化度が小さくなり過ぎない範囲の適切な目標温度（Ｔ１）まで加熱する。
【００２９】
加熱後のラミネート金属帯１の温度（Ｔ２）を測定するための加熱装置出側温度計５によりラミネート金属帯１の温度（Ｔ２）を計測し、目標温度（Ｔ１）との偏差を解消するように、加熱ロール２および／または電気ヒーター８によるラミネート金属帯加熱量を調整する。なお、加熱ロールの加熱量の調整方法としては前述の通りであるが、電気ヒーターの加熱量の調整方法としては、電気ヒーター８とラミネート金属帯１の間に遮蔽板９を設置し、この遮蔽板９の開度により電気ヒーター８からラミネート金属帯１への輻射伝熱量を調整する方法とか、レスポンスは悪いが電気ヒーター８の表面温度を調整する方法がある。
【００３０】
さらに、ラミネート金属帯加熱装置が装置トラブルを発生した場合の対応として、加熱ロールではロールを通板ラインから離接する機能を有し、遮蔽板では遮蔽板を全閉するか、または全開する機能を有することが好ましい。
【００３１】
【実施例】
図１に示す装置を用いて、本発明法および比較法により表１の使用条件で樹脂フィルム付きラミネート金属帯の潤滑剤（ワックス）塗布装置入側でのラミネート金属帯の加熱を行った。ここで、電気ヒーターは、図２に示すようにラミネート金属帯幅方向を均一に加熱するためにラミネート金属帯幅方向に沿って配置される４個の加熱体からなり、この各加熱体による加熱出力が個別に制御される。すなわち本発明例ではラミネート金属帯を加熱ロールにより約７５〜８０℃まで加熱した後に、遠赤外線ヒ−ターにより約８０〜８５℃までの加熱を実施した。その後潤滑剤（ワックス）塗布装置により潤滑剤を塗布して、目視にてラミネート金属帯表面のワックスむらを評価した。その結果を４個の加熱体の出力の平均値、遮蔽板開度、ラミネート金属帯速度とともに表２に示した。
【００３２】
また、比較例としてラミネート金属帯を加熱ロールにより約７５〜８０℃まで加熱した後に、遠赤外線ヒーターによる加熱をせずに、金属帯を通過させるのみとした。その後潤滑剤（ワックス）塗布装置により潤滑剤を塗布して、目視にてラミネート金属帯表面のワックスむらを評価した。その結果をラミネート金属帯速度とともに表２に併せて示した。
【００３３】
表２によれば、比較例ではラミネート金属帯速度が２５０ｍｐｍおよび３００ｍｐｍのいずれにおいてもワックスむらが発生したのに対して、本発明例ではラミネート金属帯速度が２５０ｍｐｍおよび３００ｍｐｍのいずれにおいてもワックスむらは発生せず、本発明法の加熱を行うことによりラミネート金属帯への潤滑剤塗布がより均一な膜厚に行われて、ワックスむら発生による歩留低下がないことが判る。
【００３４】
【表１】
0003838073.tif 000002
【００３５】
【表２】
0003838073.tif 000003
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、精密な温度制御により、ラミネート金属帯を板幅方向均一に所定の温度まで加熱することができるため、潤滑剤を表面に均一に塗布できる。その結果製品の品質と歩留を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるラミネート金属帯の加熱方法およびその装置の一実施形態を示す説明図
【図２】本発明の電気ヒーターがラミネート金属帯幅方向に沿って配置される複数の加熱体からなることの一例を示す説明図
【図３】従来法のラミネート金属帯の加熱装置（温水ロール方式：制御なし）
【図４】従来法のラミネート金属帯の加熱装置（温水ロール方式：温水流量制御）
【符号の説明】
１  ラミネート金属帯
２  加熱（温水）ロール
３  加熱ロール用流量調整弁
４  加熱装置入側温度計
５  加熱装置出側温度計
６  制御装置
７  制御装置
８  非接触型電気ヒーター
９  遮蔽板
【図１】
0003838073.tif 000004
【図２】
0003838073.tif 000005
【図３】
0003838073.tif 000006
【図４】
0003838073.tif 000007