[发明专利]涂膜干燥方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用水性涂料的涂膜干燥方法，更具体而言，涉及包括用于初步干燥涂膜的过程的涂膜干燥方法。

背景技术

近年来，由于全球环境问题，需要涂料从溶剂型涂料向水性涂料转变。例如，机动车工业已经进行用于车身或缓冲器的涂料从溶剂型涂料向水性涂料的替换。

在干燥过程中通过使用热空气、加热器等来干燥水性涂料。通过外部施加热来干燥由水性涂料形成的涂膜。此时，当快速加热涂膜以快速干燥从而缩短工艺时，涂膜的表面首先固化。此后，涂膜中的水蒸发，导致了称为爆孔缺陷的外观缺陷。所述爆孔缺陷为在涂膜表面上形成弹坑状开口的外观缺陷。为了克服这样的爆孔缺陷，需要尽可能慢地加热整个涂膜以使其尽可能地均匀温热。因此，和使用溶剂型涂料的涂膜干燥工艺相比，涂膜的干燥时间更长，这是不利的。

同时，在JP 2003-340361A(此后称为专利文献1)中描述的涂膜干燥方法包括：用于将空气干燥水性涂料或强制干燥水性涂料施加于对象工件表面的涂布过程，用于将涂布工件直接暴露于室温下的凝定过程，用于加热涂布工件直至涂布工件的表面温度达到从35摄氏度到60摄氏度的温度的初步加热过程，和用于加热涂布工件直至涂布工件的涂膜中的不挥发物含量达到97％或更多百分比的干燥过程。初步加热过程在加热满足关系式ΔNV/Δt＝2％～5.5％/min(ΔNV：在初步加热过程中不挥发物含量的变化，Δt：初步加热过程的时间)的条件下进行。在专利文献1中描述的涂膜干燥方法中，没有出现爆孔缺陷并缩短了干燥时间。

另外，在JP2004-344860A(此后称为专利文献2)中公开了另一种涂膜干燥方法，所述方法采用通过向涂膜辐射微波以初步干燥涂膜来实施，由此缩短了干燥时间。

此外，在JP2006-26547A(此后称为专利文献3)中公开了一种涂膜干燥方法，其包括用于施加水性涂料至对象工件并用水性涂料在所述工件上形成湿涂膜的涂布过程。所述涂膜干燥方法还包括将湿涂膜暴露于微波下同时控制微波输出在从100W至500W的范围内的微波暴露过程。在微波过程中，通过以步进的方式控制来自微波的输出来将湿涂膜暴露于微波，由此缩短了干燥时间并防止了爆孔缺陷的出现。

然而，传统上，根据在专利文献1中描述的涂膜干燥方法，将涂布工件置于干燥炉内并使用加热方法例如鼓风、热风干燥和红外加热进行加热。将涂布工件直接置于干燥炉中并使其不移动。因此，当涂布工件由容易热变形的塑料材料等制成时，涂布工件的变形值得关注。另外，为了避免由于其上的点加热而导致的涂布工件的热变形，以及为了均匀加热所述涂布工件，需要在加热装置和涂布工件之间具有预定的距离，这导致了干燥炉等的尺寸的增加。

而且，传统上，根据在专利文献2中描述的涂膜干燥方法，当微波通过振动水分子快速生热时，涂膜中的水沸腾，导致爆孔缺陷的出现。此外，当将涂料施加到由塑料材料制成的对象工件时，所述对象工件通常吸收存在于工作环境中的水。因此，通过用微波加热使所述涂布工件快速加热和变形，导致了尺寸缺陷。另外，当应用微波时，需要用于用气密性金属容器覆盖所述涂布工件的设备。在通过传送生产系统操作涂布生产线的情况下，需要从生产线上取出所述涂布工件一次以进行处理，导致了降低的生产率并由于需要昂贵设备而导致生产成本陡然上升。

另外，传统上，根据在专利文献3中描述的涂膜干燥方法，通过控制来自微波的输出防止了对象工件的爆孔缺陷和变形的发生。然而，由于应用了微波，需要用于用气密性金属容器覆盖所述涂布工件的设备。在通过传送生产系统操作涂布生产线的情况下，需要从生产线上取出所述涂布工件一次以进行处理，导致了降低的生产率并由于需要包括控制来自微波的输出的昂贵设备而导致生产成本陡然上升。

因此存在对于涂膜干燥方法的需求，所述方法缩短干燥时间而不出现爆孔缺陷，防止对象工件变形，提高生产率，并使用与用于传统涂膜干燥方法的设备相比更紧凑和更廉价的设备来初步干燥涂膜。

发明内容