JPH0691222A - 塗膜の乾燥方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来の近赤外線利用の乾燥方法では、母材が薄
くなりあるいは塗膜が厚くなると沸きを生ずることがあ
った。 【構成】被乾燥物の母材表面に塗布された塗料の塗膜に
対する赤外線透過率が高くかつ母材の吸収率の高い領域
の赤外線および、被乾燥物の母材表面に塗布された塗料
の塗膜に吹き付けられる熱風を併用し、段階的に被乾燥
物に加熱を加えることを特徴とする塗膜の乾燥方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 この発明は、赤外線を照射させ
段階的に塗膜に加熱を加えることで塗膜に含有される溶
剤を順次蒸発させる塗膜の乾燥方法にかかる。

【０００２】

【従来の技術】 従来、各種塗料が塗布された被乾燥物
等を乾燥させる方法としては、いわゆる熱風炉、遠赤外
線利用の乾燥炉を用いた乾燥方法が知られている。これ
ら乾燥方法の乾燥メカニズムは以下のように理解されて
いる。

【０００３】すなわち、まず溶剤、アクリル樹脂等の樹
脂からなる塗料を表面に塗布された金属板等からなる被
乾燥物を炉内に搬入する。次いで、熱風を吹き付けある
いは遠赤外線を照射する。すると被乾燥物に塗布された
塗料表面の溶剤がまず蒸発され、表面が流動性を失い固
形化する。熱風等の熱が内部に即ち母材側に伝播すると
加熱により塗膜の固形化が進む。すると表面より内部の
溶剤は、すでに固形化された塗膜表面を突き破って蒸発
する。すると、発泡の跡が表面に残りピンホールを生ず
る。そのため、従来の熱風炉あるいは遠赤外線利用の乾
燥炉では、急激に加熱することなくセッティングルーム
によって溶剤の発散を行った後小さな温度勾配で遠赤外
線を照射しまたは熱風を吹き付けて乾燥をおこなう。

【０００４】しかしながら、従来のこれら乾燥炉を使用
した乾燥方法では発泡を生じない程度の低温を維持しな
がら乾燥させるため乾燥に時間がかかる課題を有した。

【０００５】特に熱風炉と赤外線との組み合わせによる
短時間乾燥を目的とする加熱では、塗膜表面はより高温
となり、塗膜表面と塗膜との界面にあたる金属表面との
温度差が生じ発泡が生じ易い課題を有した。

【０００６】他方、「近赤外線の液体、パウダ、コーテ
ィング、ストーブ」（実開平1ー151873）、「塗料焼付
炉専用の光板」（実開平2ー43217）、USP4,863,375「BA
KINGMETHOD FOR USE WITH LIQUID OR POWDER VARNISHIN
G FURNACE」（ベーキングメソッド フォー ユース
ウィズ リキッド オア パウダー ヴァーニシング
ファーニス）等が知られている。これら従来例には、
「一種近赤外線の液体、パウダ、コーティング、ストー
ブのベーキング方法」についての記載があり、「近赤外
線の快速高温と貫通力が強い特性を利用し、ストーブの
ベーキング物品の方法を改良して、ペイントを快速に乾
燥するとともにその付着力を増強する考案」、すなわち
「いわゆる液体、粉末液体の塗装どおりに、粉末液体状
態のパウダ、液体塗料、気体あるいは流体を運送媒介体
としてその物体表面に付着させて、しかるのち加熱熔融
をへて均等にコートの塗装法」についての記載がある。

【０００７】あるいは、「近赤外線を使用した乾燥炉、
あるいは乾燥炉内に高温部と低温部とを順次形成して乾
燥する乾燥方法、あるいは近赤外線ランプの背後には陶
磁製反射板を設け、および陶磁製反射板の中にはヒータ
ーを設ける」旨の記載がある。

【０００８】又塗装技術増刊10月号には「中波長赤外線
ラジエーター」ついての記載がある（1990年10月20日株
式会社理工出版社刊211〜213頁）。すなわち、「塗膜に
到達した放射エネルギーは、その一部は吸収され、一部
は反射し、一部は透過する。このうち吸収されたエネル
ギーが熱に変り塗膜を加熱、乾燥させる。塗装の場合は
母材、ボディがあるため塗膜を透過した放射エネルギー
が母材を加熱し、熱伝導で塗膜を内側から加熱する。

【０００９】近赤外線：温度2000〜2200℃ 最大エネ
ルギー波長約1.2μm，エネルギー密度大、反射，透過エ
ネルギーが大きい，立上り速度が早い（1〜2秒），寿命
が約5000時間と短い。

【００１０】中赤外線：温度850〜900℃ 最大エネル
ギー波長約2.5μm，エネルギー密度中，吸収．透過エネ
ルギーがバランスしてエネルギーが塗膜内に浸透，寿命
が長い。

【００１１】遠赤外線：温度500〜600℃，最大エネル
ギー波長約3.5μm，エネルギー密度小，良く吸収される
が塗膜表面で吸収，加熱となりがち，立上り時間が長い
（5〜15分），対流損失が大きい。」とされる。

【００１２】さらに、「2．最大効率の中波長赤外線
「より早く乾燥し，より良い塗膜品質を得る」には，つ
まり最大効率で加熱，乾燥させるには，次の二つの条件
を同時に満足している必要がある。

【００１３】赤外線ラジェターの温度が高い放射エネ
ルギーはラジェターの絶対温度(T)の４乗に比例する。

【００１４】Eb∝T⁴

【００１５】温度が高いほど放射エネルギーは大きくな
る。

【００１６】最大エネルギー波長が塗料のピーク吸収
率よりいくぶん短波長よりにあること

【００１７】塗料の工業用赤外線加熱で利用できる最大
ピーク波長は例外なく3μm前後にある。よって2.5μm前
後に最大エネルギー波長を持つ赤外線ラジェターが吸収
も良く，透過し，母材も加熱し内部からも加熱できる。

【００１８】上記の関連，赤外線ラジェターの温度
（Ｔ）と最大エネルギー波長（λm）の関係を表す，ウ
ィーンの変位則，

【００１９】λm＝2897/Tより

【００２０】T＝(t+273)＝2897/2.5

【００２１】t＝880℃

【００２２】中波長赤外線がこの条件を満足し有効エネ
ルギーが大きく最大効率となる。」とされる。

【００２３】しかしながら、実開平1ー151873、実開平2
ー43217、USP4,863,375等には、近赤外線を使用して塗
膜乾燥をおこなう旨の記載はあるが、使用される近赤外
線の性質については一般的に記載されるに止どまり金属
表面に塗布される塗膜と近赤外線との関係による照射さ
れる赤外線の最適な範囲、選択ついては記載がない。

【００２４】他方、従来の塗膜乾燥に使用されていた遠
赤外線、中赤外線では、塗膜の吸収率の高い領域、即ち
塗膜の赤外線吸収率の良い領域を選択して使用していた
が、これは塗膜表面から加熱させる目的のためである。
しかしながら、塗膜の吸収率の高い赤外線を使用する
と、ピンホールの発生の課題を本質的に抱えることにな
る。そのため、発泡を生じない程度の低温を維持しなが
ら乾燥させるため乾燥に時間がかかる課題を有した。

【００２５】また、先の「塗装技術増刊10月号」の記載
には、赤外線と母材の吸収率との関係に基づく赤外線の
選択、あるいはピンホールの発生原因に基づく赤外線の
選択についての記載はなく、そして塗装乾燥においては
「2.5μm前後に最大エネルギー波長を持つ赤外線ラジェ
ターが吸収も良く，透過し，母材も加熱し内部からも加
熱できる。」と結論している。

【００２６】他方、発明者は近赤外線による母材表面に
塗布された塗膜の乾燥を行う過程において、塗布された
塗膜による赤外線吸収率の高い領域を選択するよりはむ
しろ塗膜の赤外線透過性の高い領域の近赤外線を選択す
ると、ピンホール発生を抑制することができることを知
見した。塗膜表面からではなく、塗膜に被覆された被塗
物において塗膜との界面に位置する母材表面を直接加熱
し、母材表面から逆に塗膜が乾燥されているため、と推
測される。

【００２７】すなわち、一般に母材として金属を使用し
た場合金属は赤外線の波長が長くなるほど反射率が高く
なり、波長が短いほど金属の熱吸収率が高くなる。そし
て塗膜に関しては、近赤外線を使用して塗膜を乾燥させ
る場合は、むしろ塗膜に対して透過率の高い、即ち塗膜
の吸収率の低い近赤外線を使用して乾燥させるとピンホ
ールが形成されることなく加熱されると推測される。

【００２８】そこで、先に発明者は特願平２ー３１０９
１６「塗膜の乾燥方法」において、「母材表面に塗布さ
れた塗料の塗膜に対する赤外線透過率が高くかつ母材の
吸収率の高い領域の赤外線を使用して、母材表面に形成
された塗膜を乾燥させることを特徴とする塗膜の乾燥方
法。」を提案した。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】 ところが、「母材表
面に塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過率が高く
かつ母材の吸収率の高い領域の赤外線を使用して、母材
表面に形成された塗膜を乾燥させることを特徴とする塗
膜の乾燥方法。」を使用したところ、比較的薄い金属板
を使用したとき全面的にあるいは膜厚の厚い箇所で、塗
膜の硬化過程で塗膜に含まれる溶剤が突沸し、比較的泡
の小さい症状を生ずるいわゆるわきを生じた。すなわ
ち、表１５に示すように、母材として１．６ｍｍ厚のボ
ンデ鋼材にエポキシ系樹脂を塗布したところ、塗膜厚が
大となると発泡を生じ易くなる。

【００３０】これらの現象は、比較的厚い金属板を母材
として使用したときにはわきは生じない。また、遠赤外
線を使用して塗膜を乾燥させる場合にもわきは生じな
い。

【００３１】さらに、塗膜には各種の沸点の異なる複数
の溶剤が含有していることが知られている。

【００３２】他方、従来は母材に塗膜を形成後そのまま
放置する工程が必要で、塗料の塗布から乾燥までの時間
が要する課題を有した。

【００３３】また、従来の熱風炉では雰囲気温度により
被塗装物は加熱されるため、段階的に被塗装物を加熱さ
せることは行われていなかかった。

【００３４】これらの事実から、発明者は、いわゆる遠
赤外線は、「母材表面に塗布された塗料の塗膜に対する
赤外線透過率が高くかつ母材の吸収率の高い領域の赤外
線」にくらべエネルギー量が小さいため、塗膜の乾燥に
時間がかかるが、ゆっくり加熱されることになるため、
沸点の低い溶剤から順次蒸発し、わきは生じないこと、
「母材表面に塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過
率が高くかつ母材の吸収率の高い領域の赤外線」は遠赤
外線の場合に比較して母材側から加熱されるが、比較的
厚い金属板を母材として使用した場合は金属板を加熱す
るのに時間がかかるのに対して、薄い金属板では時間が
かからないため、塗膜の加熱も急激に行われると推測さ
れる。

【００３５】そこで、発明者は、被乾燥物の母材表面に
塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過率が高くかつ
母材の吸収率の高い領域の赤外線の照射量を段階的に増
加させることで被乾燥物に加熱を加えたところ、母材の
薄厚を問わず、わきを生じないこと、さらに、被乾燥物
の母材表面に塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過
率が高くかつ母材の吸収率の高い領域の赤外線および、
被乾燥物の母材表面に塗布された塗料の塗膜に吹き付け
られる熱風を併用し、段階的に被乾燥物に加熱を加えた
場合は更に有効であることを知見した。

【００３６】

【課題を解決するための手段】 この発明は、このよう
な知見に基づくものであり、すなわち、 被乾燥物の母
材表面に塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過率が
高くかつ母材の吸収率の高い領域の赤外線の照射量を段
階的に増加させることで被乾燥物に加熱を加えることを
特徴とする塗膜の乾燥方法、

【００３７】および、

【００３８】被乾燥物の母材表面に塗布された塗料の塗
膜に対する赤外線透過率が高くかつ母材の吸収率の高い
領域の赤外線および、被乾燥物の母材表面に塗布された
塗料の塗膜に吹き付けられる熱風を併用し、段階的に加
熱量を増加させて被乾燥物に加熱を加えることを特徴と
する塗膜の乾燥方法、

【００３９】を提供することで従来の課題を解決する。

【００４０】

【作用】 被乾燥物が搬送され炉内に搬入される。する
と、被乾燥物の塗膜の形成された母材の表面に、赤外線
発生装置により当該塗膜に対して赤外線透過率が高く、
母材の吸収率の高い領域の赤外線が照射される。する
と、塗膜を透過した赤外線は、被乾燥物の表面に塗膜を
形成された母材に吸収され母材の表面が加熱される。

【００４１】次の工程では、被乾燥物の塗膜の形成され
た母材の表面に、赤外線発生装置により当該塗膜に対し
て赤外線透過率が高く、母材の吸収率の高い領域の赤外
線がより多く照射され、前段階よりもより加熱される。

【００４２】そのため、被乾燥物の塗膜に含有される溶
剤は、沸点の低い溶剤から順次蒸発されるため急激な加
熱によるわきを生じず、被乾燥物は、母材表面に近い塗
膜裏面から加熱され固化される。

【００４３】熱風を使用した場合は、溶剤発散を円滑化
する。更に、赤外線による加熱の熱量の不足分を補完す
ると共に、熱風温度以上の温度上昇を押さえる。

【００４４】

【実施例】 塗膜を形成される母材として金属板を使用
する場合金属板としては、鉄、アルミニウム、銅、真ち
ゅう、金、ベリリウム、モリブデン、ニッケル、鉛、ロ
ジウム、銀、タンケル、アンチモン、カドミウム、クロ
ム、イリジウム、コバルト、マグネシウム、タングステ
ンそのほかの金属からなるが、とりわけ銅、アルミニウ
ム、鉄が望ましい。金属表面に塗布される塗膜を形成す
る塗料としては、アクリル系樹脂塗料、ウレタン樹脂系
塗料、エポキシ樹脂系塗料、メラミン樹脂系塗料、その
他の塗料が可能である。塗膜はいわゆる粉体塗料（エポ
キシ系、ポリエステル系、アクリル系等）を溶融させて
得られた塗膜でもよい。

【００４５】表１〜表４に、各金属の各波長における反
射率を示す（AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS HANDBOO
K、アメリカン インスティテュート オブ フィジッ
クスハンドブック6ー120）。反射率の高いほど吸収率は
低く、反射率の低いほど吸収率は高くなる。

【００４６】図１は、ブチル化尿素ーブチル化メラミン
樹脂の赤外吸収曲線である。図２は、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂の赤外吸収曲線である。図３は、ＭＭＡ
ホモポリマー（アクリル系）の赤外吸収曲線である。図
４はＥＭＡホモポリマー（アクリル系）赤外吸収曲線で
ある。図５は、不飽和ポリエステル樹脂の赤外吸収曲線
である。図６は、この実施例に使用される近赤外線ラン
プの特性曲線および比較例に使用される遠赤外線ランプ
の特性曲線を表す。近赤外線ランプのピーク波長は1.4
μｍ、遠赤外線ランプのピーク波長は3.5μｍである。

【００４７】金属板として、鉄、アルミニウム、銅、真
ちゅう、金、ベリリウム、モリブデン、ニッケル、鉛、
ロジウム、銀、タンケル、アンチモン、カドミウム、ク
ロム、イリジウム、コバルト、マグネシウム、タングス
テンからなる金属板を使用し、塗料としてアクリル系樹
脂塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、メ
ラミン樹脂系塗料を使用する場合は、波長のピークが2
μｍ以下の赤外線ランプ、望ましくは1.2μｍ〜1.5μｍ
のいわゆるの近赤外線ランプを使用するのが望ましい。

【００４８】実施例1

【００４９】近赤外線ランプ（出力ピーク1,4μｍ）

【００５０】金属板 ボンデ鋼板（板厚1ｍｍ、寸法1
00ｍｍ×100ｍｍ）

【００５１】塗料 メラミン系樹脂（関西ペイント
株式会社製アミラックＮｏ1531、白、アルキド・メラミ
ン樹脂塗料、粘度20ｓｅｃ、イワタカップＮＫ−2粘度
計）

【００５２】比較例1

【００５３】遠赤外線ランプ（出力ピーク3.5μｍ）

【００５４】金属板 ボンデ鋼板（板厚1ｍｍ、寸法1
00ｍｍ×100ｍｍ）

【００５５】塗料 メラミン系樹脂（関西ペイント
株式会社製アミラックＮｏ1531、白、アルキド・メラミ
ン樹脂塗料、粘度20ｓｅｃ、イワタカップＮＫ−2粘度
計）

【００５６】実施例2

【００５７】近赤外線ランプ（出力ピーク1,4μｍ）

【００５８】金属板 ボンデ鋼板（板厚1ｍｍ、寸法1
00ｍｍ×100ｍｍ）

【００５９】塗料 アクリル系樹脂（関西ペイント
株式会社製マジクロンＮｏ1531、白、アクリル・メラミ
ン・エポキシ樹脂塗料、粘度20ｓｅｃ、イワタカップＮ
Ｋ−2粘度計）

【００６０】比較例2

【００６１】遠赤外線ランプ（出力ピーク3.5μｍ）

【００６２】金属板 ボンデ鋼板（板厚1ｍｍ、寸法1
00ｍｍ×100ｍｍ）

【００６３】塗料 アクリル系樹脂（関西ペイント
株式会社製マジクロンＮｏ1531、白、アクリル・メラミ
ン・エポキシ樹脂塗料、粘度20ｓｅｃ、イワタカップＮ
Ｋ−2粘度計）

【００６４】実施例1、実施例2、比較例1、比較例2につ
いてそれぞれの膜厚30μｍ、40μｍ、50μｍについて雰
囲気温度及び照射時間が、130°Ｃ×12分、140°Ｃ×10
分、150°Ｃ×8分、160°Ｃ×6分、170°Ｃ×5分、180
°Ｃ×4分の各場合の発泡、ピンホール数を表５（実施
例１）、表６（比較例１）、表７（実施例２）、表８
（比較例２）に示す。

【００６５】図７は、この発明の実施例にかかる正面断
面図である。１１は山型炉、Ｗは母材表面に塗料を塗布
された被乾燥物である。被乾燥物Ｗは母材として金属板
からなり、金属板として、鉄、アルミニウム、銅、真ち
ゅう、金、ベリリウム、モリブデン、ニッケル、鉛、ロ
ジウム、銀、タンタル、アンチモン、カドミウム、クロ
ム、イリジウム、コバルト、マグネシウム、タングステ
ンからなる。被乾燥物Ｗの母材上には、アクリル系樹脂
塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、メラ
ミン樹脂系塗料の塗料が塗布される。

【００６６】各塗料の溶剤としては、例えば表９〜表１
３に表される成分からなるシンンナーが使用される。

【００６７】山型炉１１には被乾燥物搬入口Ａ、被乾燥
物搬出口Ｂの２個の開口部を有する。Ｃ１、Ｃ２はそれ
ぞれ傾斜部でありＣ１は傾斜導入部、Ｄ１、Ｄ２は平面
部である。傾斜導入部Ｃ１、平面部Ｄ１、平面部Ｄ２で
それぞれブロックを形成する。１２は、赤外線発生装置
であり、この実施例では赤外線ランプからなる。赤外線
ランプの背面には、集光鏡を設置させてもよい。この実
施例では、赤外線発生装置１２は、波長のピークが2μ
ｍ以下の赤外線ランプ、望ましくは1.2μｍ〜1.5μｍの
いわゆるの近赤外線ランプを使用する。被乾燥物Ｗの母
材表面に塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過率が
高くかつ母材の吸収率の高い領域の赤外線を母材、塗料
の種類に応じて図１〜図６、表１〜表８に基づき選択
し、炉内の必要箇所に設置する。３１はコンベアであ
り、被乾燥物Ｗを、山型炉１１外から山型炉１１内へ、
トンネル１１内から山型炉１１外へ搬送させる。

【００６８】赤外線発生装置１２は図７に図示されるよ
うに炉内の一面に設けられる。赤外線発生装置１２の設
置は、傾斜部Ｃより平面部Ｄ１の方が密となるように、
平面部Ｄ１より平面部Ｄ２の方が密となるように設置す
る。すなわち、従来は１００ｍｍ〜１５０ｍｍ間隔で均
等に赤外線ランプが設置されていたが、この実施例で
は、傾斜導入部Ｃ１では３００ｍｍ〜４００ｍｍ間隔
で、傾斜導入部Ｃ１に連続する平面部Ｃ１では２００ｍ
ｍ〜３００ｍｍ間隔で、平面部Ｃ１に連続する平面部Ｃ
２では１００ｍｍ〜１５０ｍｍ間隔で赤外線ランプ１２
を設置する。この実施例では、同一能力の赤外線ランプ
を使用し、設置間隔を調整することで雰囲気温度を調整
したが、異なる能力の赤外線ランプを使用して雰囲気温
度を調整してもよい。

【００６９】２１は熱風突出口、２２は熱風吸入口であ
る。熱風突出口２１、熱風吸入口２２は、平面部Ｄ１お
よび平面部Ｄ２の天井面および床面に対向させて設置さ
せ、熱風突出口２１から突出された熱風を熱風吸入口２
２で吸入し、各ブロックを加熱する。熱風は平面部Ｄ１
では、１６０°Ｃ以下、平面部Ｄ２では１８０°Ｃ以下
に加熱された熱風を吹き付ける。赤外線発生装置１２あ
るいは赤外線発生装置１２と熱風の併用により、傾斜導
入部Ｃ１では、雰囲気温度は６０〜１００°Ｃに、平面
部Ｄ１では１２０〜１６０°Ｃに、平面部Ｄ２では１６
０〜１８０°Ｃに加熱されるように設定する。

【００７０】つぎに、実施例の作用について説明する。
被乾燥物Ｗが搬送され山型炉内に搬入される。すると、
まず、傾斜導入部Ｃ１で、次いで平面部Ｄ１、平面部Ｄ
２で被乾燥物Ｗの一方の塗膜の形成された母材表面に、
赤外線発生装置により当該塗膜に対して赤外線透過率が
高く、母材の吸収率の高い領域の赤外線が照射される。
すると、塗膜を透過した赤外線は、被乾燥物Ｗの一方の
面の表面に塗膜を形成された母材に吸収され母材表面が
加熱される。

【００７１】そのため、被乾燥物Ｗの一方の面の塗膜
は、母材表面に近い塗膜裏面から加熱され固化される。
そのため、塗膜中の溶剤が蒸発しても固化した塗膜表面
を破りピンホールを形成することはない。

【００７２】ついで、被乾燥物Ｗが更に移動されると、
すると、被乾燥物Ｗの他方の塗膜の形成された母材表面
に、赤外線発生装置１２からの照射光を鏡面で反射させ
た反射光により当該塗膜に対して赤外線透過率が高く、
母材の吸収率の高い領域の赤外線が照射される。する
と、塗膜を透過した赤外線は、被乾燥物Ｗの他方の面の
表面に塗膜を形成された母材に吸収され母材表面が加熱
される。

【００７３】同時に傾斜導入部Ｃ１では、雰囲気温度６
０〜１００°Ｃの雰囲気内に約２分間さらされる。する
と、表９〜表１３に示される溶剤中、比較的沸点の低い
成分が沸騰することなく効率良く蒸発する。ついで、平
面部Ｄ１では、雰囲気温度１２０〜１６０°Ｃの雰囲気
内に約２分３０秒間さらされる。すると、表９〜表１３
に示される溶剤中、蒸発しきらなかった比較的沸点の低
い成分および中沸点溶剤が沸騰することなく効率良く蒸
発し同時に塗膜のレベリングとキュアリングの初動およ
び硬化がおこなわれる。ついで、平面部Ｄ２では、雰囲
気温度１２０〜１６０°Ｃの雰囲気内に約３分３０秒間
さらされる。すると、表９〜表１３に示される溶剤中、
蒸発しきらなかった中沸点溶剤および高沸点溶剤が沸騰
することなく効率良く蒸発し完全なキュアリングが行わ
れる。

【００７４】そのため、塗膜は、母材表面に近い塗膜裏
面から加熱され固化される。そのため、塗膜中の溶剤が
蒸発しても固化した塗膜表面を破りピンホールを形成す
ることはなく、被乾燥物Ｗの移動に伴い、被乾燥物Ｗは
加熱され乾燥される。

【００７５】（実施例）

【００７６】１．０ｍｍ厚ボンデ鋼板を使用し、表９〜
１１に示される溶剤、および表１４に示される洗浄用シ
ンナーをそれぞれ使用し、表面に１２〜１４μ、１５〜
２０μ、２０〜２４μ、２４〜２９μ、３１〜３８μ、
４５〜５０μの塗膜をメラニン系樹脂塗料で得た。次い
で、本実施例にかかる山型炉１１内で、順次加熱したと
ころ、３５μを越える塗膜においても沸きは生じなかっ
た。

【００７７】

【発明の効果】 したがって、この発明では、塗膜の部
分的に生ずるピンホールのみならず、塗膜全面に生ずる
わきを発生させることなく塗膜の乾燥に要する時間を短
くすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】各樹脂の赤外線吸収曲線図

【図２】各樹脂の赤外線吸収曲線図

【図３】各樹脂の赤外線吸収曲線図

【図４】各樹脂の赤外線吸収曲線図

【図５】各樹脂の赤外線吸収曲線図

【図６】赤外線ランプの特性曲線図

【図７】この発明の実施例の正面断面図

【表１】 金属の各波長における反射率

【表２】 金属の各波長における反射率

【表３】 金属の各波長における反射率

【表４】 金属の各波長における反射率

【表５】 実施例１におけるピンホール発生数

【表６】 比較例１におけるピンホール発生数

【表７】 実施例２におけるピンホール発生数

【表８】 比較例２におけるピンホール発生数

【表９】 メラミン樹脂系塗料およびアクリル樹脂系塗料用シンナ
ー成分及びその沸点

【表１０】 静電塗装用メラミン樹脂系塗料およびアクリル樹脂系塗
料用シンナー成分及びその沸点（大信化学株式会社製６
２０）

【表１１】 静電塗装用メラミン樹脂系塗料およびアクリル樹脂系塗
料用シンナー成分及びその沸点（大信化学株式会社１２
２０）

【表１２】 ウレタン樹脂系塗料用シンナー成分及びその沸点

【表１３】 フッソ樹脂系塗料用シンナー成分及びその沸点

【表１４】 洗浄用シンナー成分及びその沸点

【表１５】 １．０ｍｍボンデ鋼板使用各膜厚による発泡発生

【符号の説明】

１１ 炉 １２ 赤外線発生装置 ２１ 熱風突出口 ２２ 熱風吸入口

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】

【表６】

【表７】

【表８】

【表９】

【表１０】

【表１１】

【表１２】

【表１３】

【表１４】

【表１５】

【手続補正書】

【提出日】平成５年９月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】 この発明は、赤外線を照射させ
段階的に塗膜に加熱を加えることで塗膜に含有される溶
剤を順次蒸発させる塗膜の乾燥方法にかかる。

【０００２】

【従来の技術】 従来、各種塗料が塗布された被乾燥物
等を乾燥させる方法としては、いわゆる熱風炉、遠赤外
線利用の乾燥炉を用いた乾燥方法が知られている。これ
ら乾燥方法の乾燥メカニズムは以下のように理解されて
いる。

【０００３】すなわち、まず溶剤、アクリル樹脂等の樹
脂からなる塗料を表面に塗布された金属板等からなる被
乾燥物を炉内に搬入する。次いで、熱風を吹き付けある
いは遠赤外線を照射する。すると被乾燥物に塗布された
塗料表面の溶剤がまず蒸発され、表面が流動性を失い固
形化する。熱風等の熱が内部に即ち母材側に伝播すると
加熱により塗膜の固形化が進む。すると表面より内部の
溶剤は、すでに固形化された塗膜表面を突き破って蒸発
する。すると、発泡の跡が表面に残りピンホールを生ず
る。そのため、従来の熱風炉あるいは遠赤外線利用の乾
燥炉では、急激に加熱することなくセッティングルーム
によって溶剤の発散を行った後小さな温度勾配で遠赤外
線を照射しまたは熱風を吹き付けて乾燥をおこなう。

【０００４】しかしながら、従来のこれら乾燥炉を使用
した乾燥方法では発泡を生じない程度の低温を維持しな
がら乾燥させるため乾燥に時間がかかる課題を有した。

【０００５】特に熱風炉と赤外線との組み合わせによる
短時間乾燥を目的とする加熱では、塗膜表面はより高温
となり、塗膜表面と塗膜との界面にあたる金属表面との
温度差が生じ発泡が生じ易い課題を有した。

【０００６】他方、「近赤外線の液体、パウダ、コーテ
ィング、ストーブ」（実開平1ー151873）、「塗料焼付
炉専用の光板」（実開平2ー43217）、USP4,863,375「BA
KINGMETHOD FOR USE WITH LIQUID OR POWDER VARNISHIN
G FURNACE」（ベーキングメソッド フォー ユース
ウィズ リキッド オア パウダー ヴァーニシング
ファーニス）等が知られている。これら従来例には、
「一種近赤外線の液体、パウダ、コーティング、ストー
ブのベーキング方法」についての記載があり、「近赤外
線の快速高温と貫通力が強い特性を利用し、ストーブの
ベーキング物品の方法を改良して、ペイントを快速に乾
燥するとともにその付着力を増強する考案」、すなわち
「いわゆる液体、粉末液体の塗装どおりに、粉末液体状
態のパウダ、液体塗料、気体あるいは流体を運送媒介体
としてその物体表面に付着させて、しかるのち加熱熔融
をへて均等にコートの塗装法」についての記載がある。

【０００７】あるいは、「近赤外線を使用した乾燥炉、
あるいは乾燥炉内に高温部と低温部とを順次形成して乾
燥する乾燥方法、あるいは近赤外線ランプの背後には陶
磁製反射板を設け、および陶磁製反射板の中にはヒータ
ーを設ける」旨の記載がある。

【０００８】又塗装技術増刊10月号には「中波長赤外線
ラジエーター」ついての記載がある（1990年10月20日株
式会社理工出版社刊211〜213頁）。すなわち、「塗膜に
到達した放射エネルギーは、その一部は吸収され、一部
は反射し、一部は透過する。このうち吸収されたエネル
ギーが熱に変り塗膜を加熱、乾燥させる。塗装の場合は
母材、ボディがあるため塗膜を透過した放射エネルギー
が母材を加熱し、熱伝導で塗膜を内側から加熱する。

【０００９】近赤外線：温度2000〜2200℃ 最大エネ
ルギー波長約1.2μm，エネルギー密度大、反射，透過エ
ネルギーが大きい，立上り速度が早い（1〜2秒），寿命
が約5000時間と短い。

【００１０】中赤外線：温度850〜900℃ 最大エネル
ギー波長約2.5μm，エネルギー密度中，吸収．透過エネ
ルギーがバランスしてエネルギーが塗膜内に浸透，寿命
が長い。

【００１１】遠赤外線：温度500〜600℃，最大エネル
ギー波長約3.5μm，エネルギー密度小，良く吸収される
が塗膜表面で吸収，加熱となりがち，立上り時間が長い
（5〜15分），対流損失が大きい。」とされる。

【００１２】さらに、「2．最大効率の中波長赤外線
「より早く乾燥し，より良い塗膜品質を得る」には，つ
まり最大効率で加熱，乾燥させるには，次の二つの条件
を同時に満足している必要がある。

【００１３】赤外線ラジェターの温度が高い放射エネ
ルギーはラジェターの絶対温度(T)の４乗に比例する。

【００１４】Eb∝T⁴

【００１５】温度が高いほど放射エネルギーは大きくな
る。

【００１６】最大エネルギー波長が塗料のピーク吸収
率よりいくぶん短波長よりにあること

【００１７】塗料の工業用赤外線加熱で利用できる最大
ピーク波長は例外なく3μm前後にある。よって2.5μm前
後に最大エネルギー波長を持つ赤外線ラジェターが吸収
も良く，透過し，母材も加熱し内部からも加熱できる。

【００１８】上記の関連，赤外線ラジェターの温度
（Ｔ）と最大エネルギー波長（λm）の関係を表す，ウ
ィーンの変位則，

【００１９】λm＝2897/Tより

【００２０】T＝(t+273)＝2897/2.5

【００２１】t＝880℃

【００２２】中波長赤外線がこの条件を満足し有効エネ
ルギーが大きく最大効率となる。」とされる。

【００２３】しかしながら、実開平1ー151873、実開平2
ー43217、USP4,863,375等には、近赤外線を使用して塗
膜乾燥をおこなう旨の記載はあるが、使用される近赤外
線の性質については一般的に記載されるに止どまり金属
表面に塗布される塗膜と近赤外線との関係による照射さ
れる赤外線の最適な範囲、選択ついては記載がない。

【００２４】他方、従来の塗膜乾燥に使用されていた遠
赤外線、中赤外線では、塗膜の吸収率の高い領域、即ち
塗膜の赤外線吸収率の良い領域を選択して使用していた
が、これは塗膜表面から加熱させる目的のためである。
しかしながら、塗膜の吸収率の高い赤外線を使用する
と、ピンホールの発生の課題を本質的に抱えることにな
る。そのため、発泡を生じない程度の低温を維持しなが
ら乾燥させるため乾燥に時間がかかる課題を有した。

【００２５】また、先の「塗装技術増刊10月号」の記載
には、赤外線と母材の吸収率との関係に基づく赤外線の
選択、あるいはピンホールの発生原因に基づく赤外線の
選択についての記載はなく、そして塗装乾燥においては
「2.5μm前後に最大エネルギー波長を持つ赤外線ラジェ
ターが吸収も良く，透過し，母材も加熱し内部からも加
熱できる。」と結論している。

【００２６】他方、発明者は近赤外線による母材表面に
塗布された塗膜の乾燥を行う過程において、塗布された
塗膜による赤外線吸収率の高い領域を選択するよりはむ
しろ塗膜の赤外線透過性の高い領域の近赤外線を選択す
ると、ピンホール発生を抑制することができることを知
見した。塗膜表面からではなく、塗膜に被覆された被塗
物において塗膜との界面に位置する母材表面を直接加熱
し、母材表面から逆に塗膜が乾燥されているため、と推
測される。

【００２７】すなわち、一般に母材として金属を使用し
た場合金属は赤外線の波長が長くなるほど反射率が高く
なり、波長が短いほど金属の熱吸収率が高くなる。そし
て塗膜に関しては、近赤外線を使用して塗膜を乾燥させ
る場合は、むしろ塗膜に対して透過率の高い、即ち塗膜
の吸収率の低い近赤外線を使用して乾燥させるとピンホ
ールが形成されることなく加熱されると推測される。

【００２８】そこで、先に発明者は特願平２ー３１０９
１６「塗膜の乾燥方法」において、「母材表面に塗布さ
れた塗料の塗膜に対する赤外線透過率が高くかつ母材の
吸収率の高い領域の赤外線を使用して、母材表面に形成
された塗膜を乾燥させることを特徴とする塗膜の乾燥方
法。」を提案した。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】 ところが、「母材表
面に塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過率が高く
かつ母材の吸収率の高い領域の赤外線を使用して、母材
表面に形成された塗膜を乾燥させることを特徴とする塗
膜の乾燥方法。」を使用したところ、比較的薄い金属板
を使用したとき全面的にあるいは膜厚の厚い箇所で、塗
膜の硬化過程で塗膜に含まれる溶剤が突沸し、比較的泡
の小さい症状を生ずるいわゆるわきを生じた。すなわ
ち、表１５に示すように、母材として１．６ｍｍ厚のボ
ンデ鋼材にエポキシ系樹脂を塗布したところ、塗膜厚が
大となると発泡を生じ易くなる。

【００３０】これらの現象は、比較的厚い金属板を母材
として使用したときにはわきは生じない。また、遠赤外
線を使用して塗膜を乾燥させる場合にもわきは生じな
い。

【００３１】さらに、塗膜には各種の沸点の異なる複数
の溶剤が含有していることが知られている。

【００３２】他方、従来は母材に塗膜を形成後そのまま
放置する工程が必要で、塗料の塗布から乾燥までの時間
が要する課題を有した。

【００３３】また、従来の熱風炉では雰囲気温度により
被塗装物は加熱されるため、段階的に被塗装物を加熱さ
せることは行われていなかかった。

【００３４】これらの事実から、発明者は、いわゆる遠
赤外線は、「母材表面に塗布された塗料の塗膜に対する
赤外線透過率が高くかつ母材の吸収率の高い領域の赤外
線」にくらべエネルギー量が小さいため、塗膜の乾燥に
時間がかかるが、ゆっくり加熱されることになるため、
沸点の低い溶剤から順次蒸発し、わきは生じないこと、
「母材表面に塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過
率が高くかつ母材の吸収率の高い領域の赤外線」は遠赤
外線の場合に比較して母材側から加熱されるが、比較的
厚い金属板を母材として使用した場合は金属板を加熱す
るのに時間がかかるのに対して、薄い金属板では時間が
かからないため、塗膜の加熱も急激に行われると推測さ
れる。

【００３５】そこで、発明者は、被乾燥物の母材表面に
塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過率が高くかつ
母材の吸収率の高い領域の赤外線の照射量を段階的に増
加させることで被乾燥物に加熱を加えたところ、母材の
薄厚を問わず、わきを生じないこと、さらに、被乾燥物
の母材表面に塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過
率が高くかつ母材の吸収率の高い領域の赤外線および、
被乾燥物の母材表面に塗布された塗料の塗膜に吹き付け
られる熱風を併用し、段階的に被乾燥物に加熱を加えた
場合は更に有効であることを知見した。

【００３６】

【課題を解決するための手段】 この発明は、このよう
な知見に基づくものであり、すなわち、 被乾燥物の母
材表面に塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過率が
高くかつ母材の吸収率の高い領域の赤外線の照射量を段
階的に増加させることで被乾燥物に加熱を加えることを
特徴とする塗膜の乾燥方法、

【００３７】および、

【００３８】被乾燥物の母材表面に塗布された塗料の塗
膜に対する赤外線透過率が高くかつ母材の吸収率の高い
領域の赤外線および、被乾燥物の母材表面に塗布された
塗料の塗膜に吹き付けられる熱風を併用し、段階的に加
熱量を増加させて被乾燥物に加熱を加えることを特徴と
する塗膜の乾燥方法、

【００３９】を提供することで従来の課題を解決する。

【００４０】

【作用】 被乾燥物が搬送され炉内に搬入される。する
と、被乾燥物の塗膜の形成された母材の表面に、赤外線
発生装置により当該塗膜に対して赤外線透過率が高く、
母材の吸収率の高い領域の赤外線が照射される。する
と、塗膜を透過した赤外線は、被乾燥物の表面に塗膜を
形成された母材に吸収され母材の表面が加熱される。

【００４１】次の工程では、被乾燥物の塗膜の形成され
た母材の表面に、赤外線発生装置により当該塗膜に対し
て赤外線透過率が高く、母材の吸収率の高い領域の赤外
線がより多く照射され、前段階よりもより加熱される。

【００４２】そのため、被乾燥物の塗膜に含有される溶
剤は、沸点の低い溶剤から順次蒸発されるため急激な加
熱によるわきを生じず、被乾燥物は、母材表面に近い塗
膜裏面から加熱され固化される。

【００４３】熱風を使用した場合は、溶剤発散を円滑化
する。更に、赤外線による加熱の熱量の不足分を補完す
ると共に、熱風温度以上の温度上昇を押さえる。

【００４４】

【実施例】 塗膜を形成される母材として金属板を使用
する場合金属板としては、鉄、アルミニウム、銅、真ち
ゅう、金、ベリリウム、モリブデン、ニッケル、鉛、ロ
ジウム、銀、タンケル、アンチモン、カドミウム、クロ
ム、イリジウム、コバルト、マグネシウム、タングステ
ンそのほかの金属からなるが、とりわけ銅、アルミニウ
ム、鉄が望ましい。金属表面に塗布される塗膜を形成す
る塗料としては、アクリル系樹脂塗料、ウレタン樹脂系
塗料、エポキシ樹脂系塗料、メラミン樹脂系塗料、その
他の塗料が可能である。塗膜はいわゆる粉体塗料（エポ
キシ系、ポリエステル系、アクリル系等）を溶融させて
得られた塗膜でもよい。

【００４５】表１〜表４に、各金属の各波長における反
射率を示す（AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS HANDBOO
K、アメリカン インスティテュート オブ フィジッ
クスハンドブック6ー120）。反射率の高いほど吸収率は
低く、反射率の低いほど吸収率は高くなる。

【００４６】図１は、ブチル化尿素ーブチル化メラミン
樹脂の赤外吸収曲線である。図２は、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂の赤外吸収曲線である。図３は、ＭＭＡ
ホモポリマー（アクリル系）の赤外吸収曲線である。図
４はＥＭＡホモポリマー（アクリル系）赤外吸収曲線で
ある。図５は、不飽和ポリエステル樹脂の赤外吸収曲線
である。図６は、この実施例に使用される近赤外線ラン
プの特性曲線および比較例に使用される遠赤外線ランプ
の特性曲線を表す。近赤外線ランプのピーク波長は1.4
μｍ、遠赤外線ランプのピーク波長は3.5μｍである。

【００４７】金属板として、鉄、アルミニウム、銅、真
ちゅう、金、ベリリウム、モリブデン、ニッケル、鉛、
ロジウム、銀、タンケル、アンチモン、カドミウム、ク
ロム、イリジウム、コバルト、マグネシウム、タングス
テンからなる金属板を使用し、塗料としてアクリル系樹
脂塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、メ
ラミン樹脂系塗料を使用する場合は、波長のピークが2
μｍ以下の赤外線ランプ、望ましくは1.2μｍ〜1.5μｍ
のいわゆるの近赤外線ランプを使用するのが望ましい。

【００４８】実施例1

【００４９】近赤外線ランプ（出力ピーク1,4μｍ）

【００５０】金属板 ボンデ鋼板（板厚1ｍｍ、寸法1
00ｍｍ×100ｍｍ）

【００５１】塗料 メラミン系樹脂（関西ペイント
株式会社製アミラックＮｏ1531、白、アルキド・メラミ
ン樹脂塗料、粘度20ｓｅｃ、イワタカップＮＫ−2粘度
計）

【００５２】比較例1

【００５３】遠赤外線ランプ（出力ピーク3.5μｍ）

【００５４】金属板 ボンデ鋼板（板厚1ｍｍ、寸法1
00ｍｍ×100ｍｍ）

【００５５】塗料 メラミン系樹脂（関西ペイント
株式会社製アミラックＮｏ1531、白、アルキド・メラミ
ン樹脂塗料、粘度20ｓｅｃ、イワタカップＮＫ−2粘度
計）

【００５６】実施例2

【００５７】近赤外線ランプ（出力ピーク1,4μｍ）

【００５８】金属板 ボンデ鋼板（板厚1ｍｍ、寸法1
00ｍｍ×100ｍｍ）

【００５９】塗料 アクリル系樹脂（関西ペイント
株式会社製マジクロンＮｏ1531、白、アクリル・メラミ
ン・エポキシ樹脂塗料、粘度20ｓｅｃ、イワタカップＮ
Ｋ−2粘度計）

【００６０】比較例2

【００６１】遠赤外線ランプ（出力ピーク3.5μｍ）

【００６２】金属板 ボンデ鋼板（板厚1ｍｍ、寸法1
00ｍｍ×100ｍｍ）

【００６３】塗料 アクリル系樹脂（関西ペイント
株式会社製マジクロンＮｏ1531、白、アクリル・メラミ
ン・エポキシ樹脂塗料、粘度20ｓｅｃ、イワタカップＮ
Ｋ−2粘度計）

【００６４】実施例1、実施例2、比較例1、比較例2につ
いてそれぞれの膜厚30μｍ、40μｍ、50μｍについて雰
囲気温度及び照射時間が、130°Ｃ×12分、140°Ｃ×10
分、150°Ｃ×8分、160°Ｃ×6分、170°Ｃ×5分、180
°Ｃ×4分の各場合の発泡、ピンホール数を表５（実施
例１）、表６（比較例１）、表７（実施例２）、表８
（比較例２）に示す。

【００６５】図７は、この発明の実施例にかかる正面断
面図である。１１は山型炉、Ｗは母材表面に塗料を塗布
された被乾燥物である。被乾燥物Ｗは母材として金属板
からなり、金属板として、鉄、アルミニウム、銅、真ち
ゅう、金、ベリリウム、モリブデン、ニッケル、鉛、ロ
ジウム、銀、タンタル、アンチモン、カドミウム、クロ
ム、イリジウム、コバルト、マグネシウム、タングステ
ンからなる。被乾燥物Ｗの母材上には、アクリル系樹脂
塗料、ウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、メラ
ミン樹脂系塗料の塗料が塗布される。

【００６６】各塗料の溶剤としては、例えば表９〜表１
３に表される成分からなるシンンナーが使用される。

【００６７】山型炉１１には被乾燥物搬入口Ａ、被乾燥
物搬出口Ｂの２個の開口部を有する。Ｃ１、Ｃ２はそれ
ぞれ傾斜部でありＣ１は傾斜導入部、Ｄ１、Ｄ２は平面
部である。傾斜導入部Ｃ１、平面部Ｄ１、平面部Ｄ２で
それぞれブロックを形成する。１２は、赤外線発生装置
であり、この実施例では赤外線ランプからなる。赤外線
ランプの背面には、集光鏡を設置させてもよい。この実
施例では、赤外線発生装置１２は、波長のピークが2μ
ｍ以下の赤外線ランプ、望ましくは1.2μｍ〜1.5μｍの
いわゆるの近赤外線ランプを使用する。被乾燥物Ｗの母
材表面に塗布された塗料の塗膜に対する赤外線透過率が
高くかつ母材の吸収率の高い領域の赤外線を母材、塗料
の種類に応じて図１〜図６、表１〜表８に基づき選択
し、炉内の必要箇所に設置する。３１はコンベアであ
り、被乾燥物Ｗを、山型炉１１外から山型炉１１内へ、
トンネル１１内から山型炉１１外へ搬送させる。

【００６８】赤外線発生装置１２は図７に図示されるよ
うに炉内の一面に設けられる。赤外線発生装置１２の設
置は、傾斜部Ｃより平面部Ｄ１の方が密となるように、
平面部Ｄ１より平面部Ｄ２の方が密となるように設置す
る。すなわち、従来は１００ｍｍ〜１５０ｍｍ間隔で均
等に赤外線ランプが設置されていたが、この実施例で
は、傾斜導入部Ｃ１では３００ｍｍ〜４００ｍｍ間隔
で、傾斜導入部Ｃ１に連続する平面部Ｃ１では２００ｍ
ｍ〜３００ｍｍ間隔で、平面部Ｃ１に連続する平面部Ｃ
２では１００ｍｍ〜１５０ｍｍ間隔で赤外線ランプ１２
を設置する。この実施例では、同一能力の赤外線ランプ
を使用し、設置間隔を調整することで雰囲気温度を調整
したが、異なる能力の赤外線ランプを使用して雰囲気温
度を調整してもよい。

【００６９】２１は熱風突出口、２２は熱風吸入口であ
る。熱風突出口２１、熱風吸入口２２は、平面部Ｄ１お
よび平面部Ｄ２の天井面および床面に対向させて設置さ
せ、熱風突出口２１から突出された熱風を熱風吸入口２
２で吸入し、各ブロックを加熱する。熱風は平面部Ｄ１
では、１６０°Ｃ以下、平面部Ｄ２では１８０°Ｃ以下
に加熱された熱風を吹き付ける。赤外線発生装置１２あ
るいは赤外線発生装置１２と熱風の併用により、傾斜導
入部Ｃ１では、雰囲気温度は６０〜１００°Ｃに、平面
部Ｄ１では１２０〜１６０°Ｃに、平面部Ｄ２では１６
０〜１８０°Ｃに加熱されるように設定する。

【００７０】つぎに、実施例の作用について説明する。
被乾燥物Ｗが搬送され山型炉内に搬入される。すると、
まず、傾斜導入部Ｃ１で、次いで平面部Ｄ１、平面部Ｄ
２で被乾燥物Ｗの一方の塗膜の形成された母材表面に、
赤外線発生装置により当該塗膜に対して赤外線透過率が
高く、母材の吸収率の高い領域の赤外線が照射される。
すると、塗膜を透過した赤外線は、被乾燥物Ｗの一方の
面の表面に塗膜を形成された母材に吸収され母材表面が
加熱される。

【００７１】そのため、被乾燥物Ｗの一方の面の塗膜
は、母材表面に近い塗膜裏面から加熱され固化される。
そのため、塗膜中の溶剤が蒸発しても固化した塗膜表面
を破りピンホールを形成することはない。

【００７２】ついで、被乾燥物Ｗが更に移動されると、
すると、被乾燥物Ｗの他方の塗膜の形成された母材表面
に、赤外線発生装置１２からの照射光を鏡面で反射させ
た反射光により当該塗膜に対して赤外線透過率が高く、
母材の吸収率の高い領域の赤外線が照射される。する
と、塗膜を透過した赤外線は、被乾燥物Ｗの他方の面の
表面に塗膜を形成された母材に吸収され母材表面が加熱
される。

【００７３】同時に傾斜導入部Ｃ１では、雰囲気温度６
０〜１００°Ｃの雰囲気内に約２分間さらされる。する
と、表９〜表１３に示される溶剤中、比較的沸点の低い
成分が沸騰することなく効率良く蒸発する。ついで、平
面部Ｄ１では、雰囲気温度１２０〜１６０°Ｃの雰囲気
内に約２分３０秒間さらされる。すると、表９〜表１３
に示される溶剤中、蒸発しきらなかった比較的沸点の低
い成分および中沸点溶剤が沸騰することなく効率良く蒸
発し同時に塗膜のレベリングとキュアリングの初動およ
び硬化がおこなわれる。ついで、平面部Ｄ２では、雰囲
気温度１２０〜１６０°Ｃの雰囲気内に約３分３０秒間
さらされる。すると、表９〜表１３に示される溶剤中、
蒸発しきらなかった中沸点溶剤および高沸点溶剤が沸騰
することなく効率良く蒸発し完全なキュアリングが行わ
れる。

【００７４】そのため、塗膜は、母材表面に近い塗膜裏
面から加熱され固化される。そのため、塗膜中の溶剤が
蒸発しても固化した塗膜表面を破りピンホールを形成す
ることはなく、被乾燥物Ｗの移動に伴い、被乾燥物Ｗは
加熱され乾燥される。

【００７５】（実施例）

【００７６】１．０ｍｍ厚ボンデ鋼板を使用し、表９〜
１１に示される溶剤、および表１４に示される洗浄用シ
ンナーをそれぞれ使用し、表面に１２〜１４μ、１５〜
２０μ、２０〜２４μ、２４〜２９μ、３１〜３８μ、
４５〜５０μの塗膜をメラニン系樹脂塗料で得た。次い
で、本実施例にかかる山型炉１１内で、順次加熱したと
ころ、３５μを越える塗膜においても沸きは生じなかっ
た。

【００７７】

【発明の効果】 したがって、この発明では、塗膜の部
分的に生ずるピンホールのみならず、塗膜全面に生ずる
わきを発生させることなく塗膜の乾燥に要する時間を短
くすることが可能である。

【００７８】

【表１】 金属の各波長における反射率

【００７９】

【表２】 金属の各波長における反射率

【００８０】

【表３】 金属の各波長における反射率

【００８１】

【表４】 金属の各波長における反射率

【００８２】

【表５】 実施例１におけるピンホール発生数

【００８３】

【表６】 比較例１におけるピンホール発生数

【００８４】

【表７】 実施例２におけるピンホール発生数

【００８５】

【表８】 比較例２におけるピンホール発生数

【００８６】

【表９】 メラミン樹脂系塗料およびアクリル樹脂系塗料用シンナ
ー成分及びその沸点

【００８７】

【表１０】 静電塗装用メラミン樹脂系塗料およびアクリル樹脂系塗
料用シンナー成分及びその沸点（大信化学株式会社製６
２０）

【００８８】

【表１１】 静電塗装用メラミン樹脂系塗料およびアクリル樹脂系塗
料用シンナー成分及びその沸点（大信化学株式会社１２
２０）

【００８９】

【表１２】 ウレタン樹脂系塗料用シンナー成分及びその沸点

【００９０】

【表１３】 フッソ樹脂系塗料用シンナー成分及びその沸点

【００９１】

【表１４】 洗浄用シンナー成分及びその沸点

【００９２】

【表１５】 １．０ｍｍボンデ鋼板使用各膜厚による発泡発生

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】各樹脂の赤外線吸収曲線図

【図２】各樹脂の赤外線吸収曲線図

【図３】各樹脂の赤外線吸収曲線図

【図４】各樹脂の赤外線吸収曲線図

【図５】各樹脂の赤外線吸収曲線図

【図６】赤外線ランプの特性曲線図

【図７】この発明の実施例の正面断面図

【符号の説明】 １１ 炉 １２ 赤外線発生装置 ２１ 熱風突出口 ２２ 熱風吸入口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被乾燥物の母材表面に塗布された塗料の
   塗膜に対する赤外線透過率が高くかつ母材の吸収率の高
   い領域の赤外線の照射量を段階的に増加させることで被
   乾燥物に加熱を加えることを特徴とする塗膜の乾燥方
   法。
2. 【請求項２】 被乾燥物の母材表面に塗布された塗料の
   塗膜に対する赤外線透過率が高くかつ母材の吸収率の高
   い領域の赤外線および、被乾燥物の母材表面に塗布され
   た塗料の塗膜に吹き付けられる熱風を併用し、段階的に
   加熱量を増加させて被乾燥物に加熱を加えることを特徴
   とする塗膜の乾燥方法。