專利名稱：：涂膜干燥方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及使用水性涂料的涂膜干燥方法，更具體而言，涉及包括用于初步干燥涂膜的過程的涂膜干燥方法。
背景技術(shù)：
：近年來，由于全球環(huán)境問題，需要涂料從溶劑型涂料向水性涂料轉(zhuǎn)變。例如，機(jī)動車工業(yè)已經(jīng)進(jìn)行用于車身或緩沖器的涂料從溶劑型涂料向水性涂料的替換。在干燥過程中通過使用熱空氣、加熱器等來干燥水性涂料。通過外部施加熱來干燥由水性涂料形成的涂膜。此時(shí)，當(dāng)快速加熱涂膜以快速干燥從而縮短工藝時(shí)，涂膜的表面首先固化。此后，涂膜中的水蒸發(fā)，導(dǎo)致了稱為爆孔缺陷的外觀缺陷。所述爆孔缺陷為在涂膜表面上形成彈坑狀開口的外觀缺陷。為了克服這樣的爆孔缺陷，需要盡可能慢地加熱整個(gè)涂膜以使其盡可能地均勻溫?zé)?。因此，和使用溶劑型涂料的涂膜干燥工藝相比，涂膜的干燥時(shí)間更長，這是不利的。同時(shí)，在JP2003-340361A(此后稱為專利文獻(xiàn)1)中描述的涂膜干燥方法包括用于將空氣干燥水性涂料或強(qiáng)制干燥水性涂料施加于對象工件表面的涂布過程，用于將涂布工件直接暴露于室溫下的凝定過程，用于加熱涂布工件直至涂布工件的表面溫度達(dá)到從35攝氏度到60攝氏度的溫度的初步加熱過程，和用于加熱涂布工件直至涂布工件的涂膜中的不揮發(fā)物含量達(dá)到97%或更多百分比的干燥過程。初步加熱過程在加熱滿足關(guān)系式ANV/At=2%~5.5%/min(ANV:在初步加熱過程中不揮發(fā)物含量的變化，At:初步加熱過程的時(shí)間)的條件下進(jìn)行。在專利文獻(xiàn)l中描述的涂膜干燥方法中，沒有出現(xiàn)爆孔缺陷并縮短了干燥時(shí)間。另外，在JP2004-344860A(此后稱為專利文獻(xiàn)2)中7>開了另一種涂膜干燥方法，所述方法采用通過向涂膜輻射微波以初步干燥涂膜來實(shí)施，由此縮短了干燥時(shí)間。此外，在JP2006-26547A(此后稱為專利文獻(xiàn)3)中公開了一種涂膜干燥方法，其包括用于施加水性涂料至對象工件并用水性涂料在所述工件上形成濕涂膜的涂布過程。所述涂膜干燥方法還包括將濕涂膜暴露于微波下同時(shí)控制微波輸出在從100W至500W的范圍內(nèi)的微波暴露過程。在微波過程中，通過以步進(jìn)的方式控制來自微波的輸出來將濕涂膜暴露于微波，由此縮短了干燥時(shí)間并防止了爆孔缺陷的出現(xiàn)。然而，傳統(tǒng)上，根據(jù)在專利文獻(xiàn)l中描述的涂膜干燥方法，將涂布工件置于干燥爐內(nèi)并使用加熱方法例如鼓風(fēng)、熱風(fēng)干燥和紅外加熱進(jìn)行加熱。將涂布工件直接置于干燥爐中并使其不移動。因此，當(dāng)涂布工件由容易熱變形的塑料材料等制成時(shí)，涂布工件的變形值得關(guān)注。另外，為了避免由于其上的點(diǎn)加熱而導(dǎo)致的涂布工件的熱變形，以及為了均勻加熱所述涂布工件，需要在加熱裝置和涂布工件之間具有預(yù)定的距離，這導(dǎo)致了干燥爐等的尺寸的增加。而且，傳統(tǒng)上，根據(jù)在專利文獻(xiàn)2中描述的涂膜干燥方法，當(dāng)微波通過振動水分子快速生熱時(shí)，涂膜中的水沸騰，導(dǎo)致爆孔缺陷的出現(xiàn)。此外，當(dāng)將涂料施加到由塑料材料制成的對象工件時(shí)，所述對象工件通常吸收存在于工作環(huán)境中的水。因此，通過用微波加熱使所述涂布工件快速加熱和變形，導(dǎo)致了尺寸缺陷。另外，當(dāng)應(yīng)用微波時(shí)，需要用于用氣密性金屬容器覆蓋所述涂布工件的設(shè)備。在通過傳送生產(chǎn)系統(tǒng)操作涂布生產(chǎn)線的情況下，需要從生產(chǎn)線上取出所述涂布工件一次以進(jìn)行處理，導(dǎo)致了降低的生產(chǎn)率并由于需要昂貴設(shè)備而導(dǎo)致生產(chǎn)成本陡然上升。另外，傳統(tǒng)上，根據(jù)在專利文獻(xiàn)3中描述的涂膜干燥方法，通過控制來自微波的輸出防止了對象工件的爆孔缺陷和變形的發(fā)生。然而，由于應(yīng)用了微波，需要用于用氣密性金屬容器覆蓋所述涂布工件的設(shè)備。在通過傳送生產(chǎn)系統(tǒng)操作涂布生產(chǎn)線的情況下，需要從生產(chǎn)線上取出所述涂布工件一次以進(jìn)行處理，導(dǎo)致了降低的生產(chǎn)率并由于需要包括控制來自微波的輸出的昂貴設(shè)備而導(dǎo)致生產(chǎn)成本陡然上升。因此存在對于涂膜干燥方法的需求，所述方法縮短干燥時(shí)間而不出現(xiàn)爆孔缺陷，防止對象工件變形，提高生產(chǎn)率，并使用與用于傳統(tǒng)涂膜干燥方法的設(shè)備相比更緊湊和更廉價(jià)的設(shè)備來初步干燥涂膜。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，涂膜干燥方法包括用于施加水性涂料至工件并在所述工件上形成涂膜的涂布過程，從而由具有所述涂膜的工件制得涂布元件。涂膜干燥方法還包括用于加熱所述涂布元件并初步干燥所述涂布元件直至所述涂膜的不揮發(fā)物含量達(dá)到從70%至卯％的百分比的初步干燥過程，用于加熱和干燥所述涂布元件直至所述涂膜的不揮發(fā)物含量達(dá)到97%或更多的百分比的最終干燥過程，和用于冷卻所述涂布元件直至所述涂布元件的表面溫度降低至可以用手觸摸涂布元件的溫度的冷卻過程，其中通過以預(yù)定的頻率反復(fù)加熱和冷卻所述涂布元件以初步干燥所述涂膜來實(shí)施所述初步干燥過程。在根據(jù)本發(fā)明的涂膜干燥方法中，通過在初步干燥過程中反復(fù)加熱和冷卻所述涂布元件同時(shí)以預(yù)定的頻率(例如，從0.1Hz至20Hz的頻率)通過旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)涂布元件來初步干燥所述涂膜。因此，促進(jìn)了涂膜的干燥而不出現(xiàn)爆孔缺陷并縮短了干燥時(shí)間。隨后將解釋通過反復(fù)加熱和冷卻涂布元件縮短涂膜干燥時(shí)間的原因。在反復(fù)加熱和冷卻然后干燥同時(shí)旋轉(zhuǎn)涂布元件的實(shí)施方案的涂膜干燥方法的情況下，溫度振幅(較高溫度側(cè))比在干燥同時(shí)固定涂布元件的傳統(tǒng)涂膜干燥方法的情況下的溫度振幅(較高溫度側(cè))高5攝氏度(較高溫度側(cè))。在這種情況下，在實(shí)施方案涂膜干燥方法中的最大水蒸汽壓力約增加了25%。涂膜中含有的水的干燥與最大水蒸汽壓力相關(guān)。當(dāng)用加熱裝置例如紅外波加熱涂膜時(shí)，涂膜中含有的水的溫度升高。隨著溫度的提高，最大水蒸汽壓力增大。當(dāng)最大水蒸汽壓力高時(shí)，施加于涂膜中所含的水的壓力增加，從而促進(jìn)了涂膜中含有的水的揮發(fā)并使得涂膜被干燥。此時(shí)，通過反復(fù)加熱和冷卻將包含在涂布元件的工件中的塑料材料等的溫度控制在低于溫度振幅中較高溫度的溫度下。因此，控制涂布元件的溫度不上升，同時(shí)干燥涂膜，而不出現(xiàn)爆孔缺陷，從而防止了由于高溫導(dǎo)致的涂布元件和工件的熱變形，也防止了尺寸缺陷。根據(jù)本發(fā)明，在涂膜干燥方法中使用初步干燥設(shè)備，初步干燥設(shè)備包括用于旋轉(zhuǎn)涂布元件的旋轉(zhuǎn)裝置和用于加熱涂布元件的涂膜的初步加熱裝置，其中當(dāng)通過旋裝置以預(yù)定頻率旋轉(zhuǎn)涂布元件時(shí)，涂布元件和初步加熱裝置之間的距離是變化的，由此反復(fù)地加熱和冷卻涂布元件。因此，當(dāng)在初步干燥過程中通過旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)涂布元件時(shí)，為了均勻加熱涂膜而需要的涂布元件和加熱裝置之間的距離從涂布元件不旋轉(zhuǎn)時(shí)的300mm至500mm的長度縮短為涂布元件旋轉(zhuǎn)時(shí)的30mm至100mm的長度。因此，當(dāng)通過旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)涂布元件時(shí)，涂布元件距離初步加熱裝置300mm至500mm,由此最小化初步加熱裝置。另夕卜，也不需要當(dāng)應(yīng)用微波時(shí)需要的用于用氣密性金屬容器覆蓋涂布元件的昂貴設(shè)備。而且，在通過傳送生產(chǎn)系統(tǒng)操作的涂布生產(chǎn)線中，可以在線加工涂布元件而不從生產(chǎn)線上取出涂布元件，因此確保了與傳統(tǒng)涂膜干燥方法相比更高的生產(chǎn)率。另外，和傳統(tǒng)涂膜干燥方法相比不需要昂貴的設(shè)備，使得制造成本降低。在根據(jù)本發(fā)明的涂膜干燥方法中，旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)，使得相對于初步加熱裝置以40mm/s至400mm/s的速度旋轉(zhuǎn)涂布元件。相應(yīng)地，旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)，使得相對于初步加熱裝置以40mm/s至400mm/s的速度旋轉(zhuǎn)涂布元件。當(dāng)相對于初步加熱裝置以40mm/s至400mm/s的速度旋轉(zhuǎn)涂布元件時(shí)，由涂布元件旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的對流輕微影響了冷卻，并且涂膜的不揮發(fā)物含量(NV:在初步加熱過程中的不揮發(fā)物含量)保持在70o/?；蚋?。70o/。的不揮發(fā)物含量對于初步干燥過程通常是合適的百分比。在根據(jù)本發(fā)明的涂膜干燥方法中，通過初步加熱裝置用中紅外線或近紅外線加熱并且初步干燥涂布元件。相應(yīng)地，由于水性涂料易于吸收中紅外線或近紅外線，因此可以加熱涂膜中的水。因此，促進(jìn)了涂膜的干燥而不發(fā)生爆孔缺陷并縮短了干燥時(shí)間。而且，由于通過中紅外線的輻射熱來加熱涂布元件，因此與涂膜中的水完全從內(nèi)部加熱的傳統(tǒng)涂膜干燥方法相比，涂布元件的溫度從表面升高。因此，防止了涂布元件的工件中包含的塑料材料的溫度升高。因此，防止了工件的熱變形，由此防止了尺寸缺陷。在根據(jù)本發(fā)明的涂膜干燥方法中，將多個(gè)涂布元件同軌道連接至旋轉(zhuǎn)裝置，通過多個(gè)初步加熱裝置加熱和初步干燥多個(gè)涂布元件。由于將多個(gè)涂布元件同軌道連接至旋轉(zhuǎn)裝置并通過多個(gè)初步加熱裝置加熱，因此當(dāng)旋轉(zhuǎn)裝置作一次旋轉(zhuǎn)時(shí)，反復(fù)加熱和冷卻涂布元件幾次。因此，促進(jìn)了每一個(gè)涂布元件的涂膜的干燥并縮短了干燥時(shí)間。另外，由于將多個(gè)涂布元件同軌道連接至旋轉(zhuǎn)裝置，因此獲得了與傳統(tǒng)涂膜干燥方法相比更高的生產(chǎn)率。另外，由于不需要昂貴的設(shè)備，因此生產(chǎn)成本降低了。在根據(jù)本發(fā)明的涂膜干燥方法中，將奇數(shù)個(gè)涂布元件連接至旋轉(zhuǎn)裝置。由于奇數(shù)個(gè)涂布元件連接至旋轉(zhuǎn)裝置，因此在連接至旋轉(zhuǎn)裝置的涂布元件旋轉(zhuǎn)一次時(shí)出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)裝置外周側(cè)的涂膜受到初步加熱裝置輻射。因此，無需反轉(zhuǎn)位于旋轉(zhuǎn)裝置外和內(nèi)周側(cè)的涂膜即可干燥涂膜，因此提高了生產(chǎn)率。在根據(jù)本發(fā)明的涂膜干燥方法中，水性涂料是低溫固化水性涂料。相應(yīng)地，通過施加主要由丙烯酸乳液構(gòu)成的水性涂料并形成在70攝氏度至卯?dāng)z氏度的溫度下硬化的單液體型低溫固化水性涂料，來促根據(jù)本發(fā)明，涂膜干燥方法還包括在初步干燥過程和最終干燥過程之間的用于施加低溫固化水性涂料至涂布元件的透明涂料施加過程。在透明涂料施加過程中，將主要由異氰酸酯構(gòu)成的固化劑混合于主要由丙烯酸聚氨酯構(gòu)成的主試劑中，由此形成在70攝氏度至90攝氏度的溫度下硬化的雙液體型低溫固化溶劑涂料。然后，施加所述雙液體型低溫固化溶劑涂料至涂布元件。由于涂膜干燥方法包括在初步干燥過程和最終干燥過程之間的透明涂料施加過程，因此將低溫固化溶劑涂料的透明涂料施加到由水性涂料形成的涂膜上。通過下面參照附圖的詳述，本發(fā)明的前述和另外的特征和特性將變得更加明顯，其中圖1為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的使用水性涂料的涂膜干燥方法的工藝流程圖。圖2舉例說明了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的初步干燥過程中使用的初步干燥設(shè)備。圖3為舉例說明初步干燥設(shè)備的III-III截面的示意圖。圖4為表示涂布元件表面溫度變化的圖。圖5描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，在旋轉(zhuǎn)涂布元件并暴露于中紅外線時(shí)，圖4中表示涂布元件表面溫度變化的區(qū)域A的細(xì)節(jié)。具體實(shí)施方式將參照如下對附圖的描述來解釋本發(fā)明的實(shí)施方案。下面將基于圖l至6描述根據(jù)該實(shí)施方案的用于干燥由水性涂料形成的涂膜的涂膜干燥方法。當(dāng)用水性涂料涂布對象工件13(圖3)時(shí)，在工件13的表面上形成涂膜8和9(圖3)，從而由具有涂膜8和9的工件13制備涂布元件2(圖2)。該涂膜干燥方法提供干燥涂膜8和9的技術(shù)，這使得可以在工件13的表面上形成涂膜8和9后的短時(shí)間內(nèi)處理涂布元件2。在所述技術(shù)中使用的水性涂料主要由丙烯酸乳液構(gòu)成并且是在70攝氏度至卯?dāng)z氏度的溫度下硬化的單液體型低溫固化水性涂料。另外，工件13是由塑料制成的用于在機(jī)動車工業(yè)中使用的車輛的機(jī)動車外部部件例如擾流器等。圖l描述根據(jù)該實(shí)施方案的使用水性涂料的涂膜干燥方法的工藝流程圖。所述工藝流程圖包括下面五個(gè)過程涂布過程、初步干燥過程、透明涂料施加過程、最終干燥過程和冷卻過程。在涂布過程中，使用噴涂方法將低溫固化水性涂料施加至機(jī)動車外部部件例如車輛的擾流器的工件13，從而在工件13上形成涂膜8和9。在初步干燥過程中，干燥通過施加涂膜8和9至工件13而形成的涂布元件2，同時(shí)反復(fù)加熱和冷卻。初步干燥所述涂布元件2，直至在涂膜8和9的每一個(gè)中的不揮發(fā)物含量(此后稱為NV)達(dá)到70%至90%的百分比。此處，本發(fā)明的百分比表示重量比。在透明涂料施加過程中，將主要由異氰酸酯構(gòu)成的固化劑混合于主要由丙烯酸聚氨酯構(gòu)成的主試劑中，由此形成在70攝氏度至卯?dāng)z氏度的溫度下硬化的雙液體型低溫固化溶劑涂料。然后，施加所述雙液體型低溫固化溶劑涂料至涂布元件2。由于連接至車輛外部表面的機(jī)動車部件等需要設(shè)計(jì)性能，因此涂膜干燥方法包括在初步干燥過程和最終干燥過程之間的透明涂料施加過程。因此，將低溫固化溶劑涂料的透明涂料施加到由水性涂料形成的涂膜上。在最終干燥過程中，加熱和干燥涂布元件2，直至涂膜8和9的每一個(gè)的NV達(dá)到97%或更多。由于作為在高溫下加熱的結(jié)果縮短了干燥時(shí)間，因此優(yōu)選在高溫下進(jìn)行加熱，除非工件13以及涂膜8和9劣化。為了促進(jìn)干燥，可同時(shí)采用鼓風(fēng)和紅外線加熱。在冷卻過程中，冷卻涂布元件2，直至涂布元件2的表面溫度降低至可以用手觸摸涂布元件2的溫度?？勺匀焕鋮s涂布元件2，但是為了在短時(shí)間內(nèi)冷卻涂布元件2，也可以強(qiáng)制冷卻。冷卻涂布元件2，直至涂布元件2的表面溫度降低至干燥性能基本無關(guān)的溫度。例如，持續(xù)冷卻，直至涂布元件2的表面溫度降低至30攝氏度至60攝氏度的溫度。優(yōu)選地，為了縮短冷卻時(shí)間，進(jìn)行鼓風(fēng)、冷空氣冷卻等。圖2舉例說明了根據(jù)該實(shí)施方案的在初步干燥過程中使用的初步干燥設(shè)備1。初步干燥設(shè)備1包括用于旋轉(zhuǎn)涂布元件2的旋轉(zhuǎn)裝置3和作為加熱手段的初步加熱裝置4。旋轉(zhuǎn)裝置3包括上板5和下板6。在圖2中，涂布元件2被支撐在上板5的外周側(cè)和下板6的外周側(cè)之間，并且沿上下方向延伸。上板5和下板6與軸7同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，外周直徑分別為100mm至600mm。通過驅(qū)動裝置例如馬達(dá)(未示出)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置3旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸7旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過上板5和下板6支撐的涂布元件2同時(shí)旋轉(zhuǎn)。在該實(shí)施方案中，旋轉(zhuǎn)裝置3以5rpm至50rpm旋轉(zhuǎn)。另外，可在上板5和下板6之間插入五個(gè)涂布材料2，并在上板5和下板6的外圍同軌道地相互等間隔布置。用兩個(gè)550W至1200W中紅外加熱器構(gòu)成初步加熱裝置4。雖然在該實(shí)施方案中采用了中紅外加熱器，但是也可釆用不同于中紅外加熱器的輻射型加熱器。另外，初步加熱裝置4的數(shù)目不限于兩個(gè)，可使用三個(gè)或多個(gè)初步加熱裝置4。當(dāng)初步加熱裝置4的數(shù)目增加時(shí)，增加用于加熱和冷卻涂布元件2的頻率的數(shù)目。圖3為舉例說明根據(jù)該實(shí)施方案在初步干燥過程中采用的初步干燥設(shè)備1的III-III截面的示意圖。當(dāng)通過旋轉(zhuǎn)裝置3以0.1Hz至2.0Hz的預(yù)定頻率旋轉(zhuǎn)涂布元件2時(shí)，涂布元件2和初步加熱裝置4之間的距離是變化的，由此反復(fù)地加熱和冷卻出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)裝置3外周側(cè)的涂膜8和出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)裝置3內(nèi)周側(cè)的涂膜9，如圖3所示。因此，通過以預(yù)定頻率反復(fù)加熱和冷卻涂布元件2，涂布元件2與初步加熱裝置4的距離為30mm至100mm。由于在上板5和下板6之間插入奇數(shù)個(gè)(五個(gè))涂布元件2并且在旋轉(zhuǎn)裝置3的上板5和下板6的外周同軌道地相互等間隔布置，因此來自圖3中右側(cè)的初步加熱裝置4的中紅外線輻射至出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)裝置3內(nèi)周側(cè)的涂膜9，此時(shí)來自位于圖3中右側(cè)的初步加熱裝置4的中紅外線的輻射熱穿過相鄰?fù)坎荚?之間的間隔直線傳遞到涂膜9。<表1>當(dāng)涂布元件2沿旋轉(zhuǎn)方向的速度變化時(shí)，涂膜的NV和涂膜的表面溫度<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>上表1示出涂布元件2沿旋轉(zhuǎn)方向的速度變化后1分鐘涂布元件2的涂膜的NV和涂布元件2的涂膜的表面溫度。從40mm/s至400mm/s的速度通常是在低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域的速度。當(dāng)涂布元件2的速度低于40mm/s時(shí)，冷卻時(shí)間延長并且涂布元件2的表面溫度緩慢增加。當(dāng)涂布元件2的速度達(dá)到400mm/s或更高時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)涂布元件2和環(huán)境空氣之間的對流的影響而導(dǎo)致涂布元件2被冷卻，由此緩慢地增加涂布元件2的表面溫度。設(shè)置涂布元件2在旋轉(zhuǎn)方向上40mm/s至400mm/s的速度，由此在涂布元件2沿旋轉(zhuǎn)方向的速度變化后一分鐘，涂膜的NV達(dá)到70%或更多。70%或更多的NV是初步加熱過程所需要的百分比。圖4為表示涂布元件表面溫度變化的圖，尤其是表示通過旋轉(zhuǎn)裝置3旋轉(zhuǎn)的并暴露于中紅外線的涂布元件2的溫度變化10(根據(jù)該實(shí)施方案)，固定的、不旋轉(zhuǎn)的并暴露于中紅外線的涂布元件2的溫度變化11,以及固定的、不旋轉(zhuǎn)的并暴露于熱空氣的涂布元件2的溫度變化12。根據(jù)該實(shí)施方案，當(dāng)通過旋轉(zhuǎn)裝置3旋轉(zhuǎn)涂布元件2并暴露于中紅外線時(shí)，干燥涂膜8和9，同時(shí)控制涂布元件2的溫度不上升，以防止爆孔缺陷的出現(xiàn)，并且防止了工件13的變形。同時(shí)，當(dāng)涂布元件2固定、不旋轉(zhuǎn)并且暴露于中紅外線時(shí)，涂布元件2的表面溫度迅速升高并立即超過了水的沸點(diǎn)100攝氏度。當(dāng)涂布元件2的表面溫度超過100攝氏度時(shí)，會導(dǎo)致工件13的爆孔缺陷和變形。另外，當(dāng)涂布元件2固定、不旋轉(zhuǎn)并且暴露于熱空氣時(shí)，熱由于熱空氣對流而傳遞至涂布元件2。但是，涂布元件2的表面溫度增加緩慢，涂膜8和9的初步干燥需要時(shí)間。圖5詳細(xì)描述了表示通過旋轉(zhuǎn)裝置3旋轉(zhuǎn)并暴露于中紅外線的涂布元件2的溫度變化10的區(qū)域A。涂布元件2的表面溫度以0.1Hz至2.0Hz的頻率反復(fù)地升高和降低，并且溫度振幅在3攝氏度和20攝氏度之間。在該實(shí)施方案中，通過以預(yù)定的頻率(例如0.1Hz到2.0Hz的頻率)在初步干燥過程中反復(fù)加熱和冷卻涂布元件2來干燥涂布元件2的涂膜8和9,由此促進(jìn)了涂膜8和9的干燥而不出現(xiàn)爆孔缺陷。因此，初步干燥時(shí)間縮短至40秒至150秒，其低于當(dāng)使用空氣加熱爐時(shí)的干燥時(shí)間的一半。而且，通過反復(fù)加熱和冷卻涂布元件2，將涂布元件2的工件13中包含的塑料材料等的溫度控制在低于涂膜8和9的瞬間高溫的溫度下。因此，涂布元件2的溫度控制在低溫，同時(shí)促進(jìn)了涂膜8和9的干燥而不出現(xiàn)爆孔缺陷。因此，防止了由于高溫而導(dǎo)致的工件13的熱變形，由此防止了尺寸缺陷。另外，在不通過旋轉(zhuǎn)裝置3旋轉(zhuǎn)涂布元件時(shí)，通過反復(fù)加熱和冷卻涂布元件2均勻加熱涂膜8和9所需的涂布元件2和初步加熱裝置4之間的距離是300mm至500mm。同時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)裝置3旋轉(zhuǎn)涂布元件2時(shí)，所需距離縮短為30mm至100mm的長度，由此縮小初步干燥設(shè)備1的尺寸。另外，不需要當(dāng)應(yīng)用微波時(shí)需要的用于用氣密性金屬容器覆蓋涂布元件2的昂貴設(shè)備。在通過傳送生產(chǎn)系統(tǒng)操作的涂布生產(chǎn)線中加工涂布元件2時(shí)，可以在線加工涂布元件2而不從生產(chǎn)線中取出涂布元件2，因此確保了和傳統(tǒng)涂膜干燥方法相比更高的生產(chǎn)率。另外，和傳統(tǒng)涂膜干燥方法相比不需要昂貴的設(shè)備，由此降低了生產(chǎn)成本。此外，旋轉(zhuǎn)裝置3旋轉(zhuǎn)，使得相對于初步加熱裝置4以40mm/s至400mm/s的速度旋轉(zhuǎn)涂布元件2。當(dāng)相對于初步加熱裝置4以40mm/s至400mm/s的速度旋轉(zhuǎn)涂布元件2時(shí)，涂布元件2旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的對流輕微影響了冷卻，涂膜8和9中每一個(gè)的NV(NV:在初步加熱過程中的不揮發(fā)物含量)保持在70%或更多，這對于初步干燥而言通常是合適的。另外，由于水性涂料容易吸收中紅外線，因此可以加熱涂膜8和9中的水。因此，促進(jìn)了涂膜8和9的干燥而不產(chǎn)生爆孔缺陷并縮短了干燥時(shí)間。而且，與涂膜8和9中的水完全從內(nèi)部加熱的傳統(tǒng)涂膜干燥方法相比，由于通過中紅外線的輻射熱來加熱涂布元件2，涂布元件2的溫度從表面升高。因此，防止了涂布元件2的工件13中包含的塑料材料的溫度升高。因此，防止了工件13的熱變形，由此防止了尺寸缺陷。由于將多個(gè)涂布材料2同軌道連接至旋轉(zhuǎn)裝置3并通過兩個(gè)初步加熱裝置4加熱，因此當(dāng)旋轉(zhuǎn)裝置3作一次旋轉(zhuǎn)時(shí)，反復(fù)加熱和冷卻涂布元件2幾次，從而促進(jìn)了涂膜8和9的干燥并縮短了干燥時(shí)間。另外，由于將五個(gè)涂布材料2同軌道連接至旋轉(zhuǎn)裝置3，因此獲得了與傳統(tǒng)涂膜干燥方法相比更高的生產(chǎn)率。另外，由于不需要昂貴的設(shè)備，因此生產(chǎn)成本降低。由于奇數(shù)個(gè)涂布材料2連接至旋轉(zhuǎn)裝置3，因此當(dāng)連接至旋轉(zhuǎn)裝置3的涂布元件2旋轉(zhuǎn)一次時(shí)，出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)裝置3內(nèi)周側(cè)的涂膜9也受到初步加熱裝置4輻射。因此，無需反轉(zhuǎn)涂膜8和9即可干燥出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)裝置3外周側(cè)的涂膜8，由此提高了生產(chǎn)率。通過施加主要由丙烯酸乳液構(gòu)成的水性涂料和形成在70攝氏度至卯?dāng)z氏度的溫度下硬化的單液體型低溫固化水性涂料，并通過輻射中紅外線或近紅外線，同時(shí)旋轉(zhuǎn)涂布元件2，促進(jìn)了干燥，從而縮短了干燥時(shí)間。此外，在透明涂料施加過程中，將主要由異氰酸酯構(gòu)成的固化劑混合于主要由丙烯酸聚氨酯構(gòu)成的主試劑中，由此形成在70攝氏度至90攝氏度的溫度下硬化的雙液體型低溫固化溶劑涂料。然后，施加所述雙液體型低溫固化溶劑涂料至涂布元件2。由于涂膜干燥方法包括在初步干燥過程和最終干燥過程之間提供的透明涂料施加過程，因此將低溫固化溶劑涂料的透明涂料施加到由水性涂料形成的涂膜上。權(quán)利要求1.一種涂膜干燥方法，所述方法包括用于施加水性涂料至工件(13)并在所述工件(13)上形成涂膜(8，9)的涂布過程，從而由具有所述涂膜(8，9)的工件(13)制得涂布元件(2)；用于加熱所述涂布元件(2)并初步干燥所述涂布元件(2)直至所述涂膜(8，9)的不揮發(fā)物含量達(dá)到70％至90％的百分比的初步干燥過程；用于加熱和干燥所述涂布元件(2)直至所述涂膜(8，9)的不揮發(fā)物含量達(dá)到97％或更多的百分比的最終干燥過程；和用于冷卻所述涂布元件(2)直至所述涂布元件(2)的表面溫度降低至可以用手觸摸所述涂布元件(2)的溫度的冷卻過程，其中通過以預(yù)定頻率反復(fù)加熱和冷卻所述涂布元件(2)以初步干燥所述涂膜(8，9)來實(shí)施所述初步干燥過程。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的涂膜干燥方法，其中在所述涂膜干燥方法中使用初步干燥設(shè)備(l)，所述初步干燥設(shè)備(l)包括用于旋轉(zhuǎn)所述涂布元件(2)的旋轉(zhuǎn)裝置(3)和用于加熱所述涂布元件(2)的涂膜(8,9)的初步加熱裝置(4)，其中當(dāng)通過所述旋轉(zhuǎn)裝置(3)以預(yù)定頻率旋轉(zhuǎn)所述涂布元件(2)時(shí)，所述涂布元件(2)和所述初步加熱裝置(4)之間的距離是變化的，由此反復(fù)地加熱和冷卻所述涂布元件(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂膜干燥方法，其中所述旋轉(zhuǎn)裝置(3)旋轉(zhuǎn)，使得相對于所述初步加熱裝置(4)以40mm/s至400mm/s的速度旋轉(zhuǎn)所述涂布元件(2)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂膜干燥方法，其中通過所述初步加熱裝置(4)用中紅外線或近紅外線來加熱并且初步干燥所述涂布元件(2)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂膜干燥方法，其中將多個(gè)所述涂布元件(2)同軌道連接至所述旋轉(zhuǎn)裝置(3)，通過多個(gè)所述初步加熱裝置(4)加熱和初步干燥所述多個(gè)涂布元件(2)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的涂膜干燥方法，其中將奇數(shù)個(gè)所述涂布元件(2)連接至所述旋轉(zhuǎn)裝置(3)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂膜干燥方法，其中所述水性涂料是低溫固化水性涂料。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂膜干燥方法，還包括在所述初步干燥過程和所述最終干燥過程之間的用于施加低溫固化水性涂料至所述涂布元件(2)的透明涂料施加過程。全文摘要一種涂膜干燥方法，其包括用于施加水性涂料至工件(13)和在所述工件(13)上形成涂膜(8，9)從而制備涂布元件(2)的涂布過程，用于加熱所述涂布元件(2)并初步干燥所述涂布元件(2)直至所述涂膜(8，9)的不揮發(fā)物含量達(dá)到從70％至90％范圍的百分比的初步干燥過程，用于加熱和干燥所述涂布元件(2)直至所述不揮發(fā)物含量達(dá)到97％或更多的最終干燥過程，和用于冷卻所述涂布元件(2)直至所述涂布元件(2)的表面溫度降低至涂布元件(2)可以用手觸摸的溫度的冷卻過程，其中通過以預(yù)定的頻率反復(fù)加熱和冷卻所述涂布元件(2)來實(shí)施所述初步干燥過程。文檔編號B05D7/24GK101229544SQ20081000080公開日2008年7月30日申請日期2008年1月22日優(yōu)先權(quán)日2007年1月23日發(fā)明者井尾健兒,山本稔申請人:愛信精機(jī)株式會社