專利名稱：涂裝用干燥方法及涂裝用干燥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)箱狀被干燥物的外板涂膜進(jìn)行干燥的涂裝用干燥方法及涂裝用干燥裝置。
背景技術(shù)：
作為涂裝用干燥方法，例如有日本專利公開公報(bào)特開2003-236437號(hào)中所公開的、向 箱狀被干燥物的外板涂膜吹送熱風(fēng)的技術(shù)方案。采用該技術(shù)方案，通過促進(jìn)外板涂膜表面 的水分蒸發(fā)，可實(shí)現(xiàn)外板涂膜的干燥。
但最近，從伴隨減少揮發(fā)性有機(jī)溶劑而引入水基涂料(water-basedpaint)等的角度 出發(fā)，需要能夠縮短涂膜干燥時(shí)間的干燥方法。作為此類干燥方法，例如，如日本專利公 開公報(bào)特開平11-221513號(hào)所示，可考慮通過向被干燥物的外板涂膜放射輻射線，用輻射 熱加熱干燥其外板涂膜。采用該利用輻射線的干燥方法，涂膜可以有效均一地吸收福射線， 通過該吸收所產(chǎn)生的輻射熱使涂膜從表面到內(nèi)部急速升溫。
然而，根據(jù)本發(fā)明人進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)可知，對(duì)外板涂膜進(jìn)行基于輻射熱的加熱干燥時(shí)，雖 可使外板涂膜急速升溫，但外板涂膜的表面溫度較內(nèi)部溫度升溫更高，外板涂膜的表面?zhèn)?有早期硬化的傾向。由此，-外板涂膜表面?zhèn)劝l(fā)生這樣的早期硬化時(shí)，不能將內(nèi)部發(fā)生的突 沸等所產(chǎn)生的蒸汽釋放，使涂膜表面的狀態(tài)受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況而作，其第一技術(shù)課題是提供一種在短時(shí)間內(nèi)干燥被干燥物的外 板涂膜而無損其表面品質(zhì)的涂裝用干燥方法；其第二技術(shù)課題是提供一種適用上述涂裝用 干燥方法的干燥裝置。
作為解決上述第一技術(shù)課題的方法，本發(fā)明的涂裝用干燥方法，用于對(duì)箱狀被干燥物 的外板涂膜進(jìn)行干燥，其特征在于，向上述外板涂膜同時(shí)地且直接地供給輻射線和溫度低 于涂膜硬化溫度的溫風(fēng)。
采用本發(fā)明的涂裝用干燥方法，具有可在短時(shí)間內(nèi)干燥被干燥物的外板涂膜而無損其表面品質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。即，對(duì)外板涂膜進(jìn)行基于輻射熱的加熱干燥時(shí)，伴隨外板涂膜的急速升 溫，外板涂膜的表面溫度會(huì)高于該外板涂膜的內(nèi)部溫度，但在本發(fā)明中，由于直接向外板 涂膜的表面供給溫度低于涂膜硬化溫度的溫風(fēng)，因此，通過相對(duì)冷卻效果可有效地抑制外 板涂膜的表面?zhèn)葴囟鹊纳郎?，從而可抑制外板涂膜的表面?zhèn)鹊挠不?。由此，可以釋放外?涂膜內(nèi)部發(fā)生的突沸等所產(chǎn)生的蒸汽，抑制外板涂膜表面因該蒸汽所受到的影響，抑制被 干燥物的外板涂膜的表面品質(zhì)所受到的損害。而且此時(shí)，由于向外板涂膜供給溫風(fēng)，因此 干燥能力不會(huì)像使用冷卻風(fēng)時(shí)那樣大幅下降，可以盡量抑制基于輻射熱的加熱千燥因受到 外板涂膜表面冷卻的阻礙所造成的干燥時(shí)間增大的問題。
作為解決上述第二技術(shù)課題的裝置，本發(fā)明的涂裝用干燥裝置，用于對(duì)箱狀被干燥物 的外板涂膜進(jìn)行干燥，其特征在于，包括向上述外板涂膜放射輻射線的紅外線加熱器； 和與上述紅外線加熱器的放射同時(shí)地且直接地向上述外板涂膜吹出溫度低于涂膜硬化溫 度的溫風(fēng)的溫風(fēng)吹出口。
采用本發(fā)明的涂裝用千燥裝置，可以提供適用上述涂裝用干燥方法的干燥裝置。 本發(fā)明的涂裝用干燥方法中，較為理想的是，將上述外板涂膜加熱到IO(TC以下，并 且將上述外板涂膜上升到最高溫度的升溫速度設(shè)為30 7CTC/分。
由此，通過恰當(dāng)?shù)乩没谳椛渚€的輻射熱和溫風(fēng)熱，可以防止外板涂裝表面的烘焦 和針孔的產(chǎn)生。
本發(fā)明的涂裝用干燥方法中，較為理想的是， 一邊使上述被干燥物在干燥線上移動(dòng)， 一邊向該被干燥物的外板涂膜供給上述輻射線和上述溫風(fēng)，將上述輻射線的輸出，在上述 干燥線的最上游設(shè)為最高，并且使其向該干燥-線的下游側(cè)逐漸降低。
另外，本發(fā)明的涂裝用干燥裝置中，較為理想的是，還包括使上述被干燥物通過的干 燥爐，上述干燥爐的內(nèi)面形成有加熱區(qū)域，由上述紅外線加熱器和上述溫風(fēng)吹出口所構(gòu)成 的加熱裝置，從上述干燥爐的上游向下游側(cè)排列設(shè)置在上述加熱區(qū)域中，上述紅外線加熱 器的輸出設(shè)定為，在上述干燥爐的最上游為最高，并且向該干燥爐的下游側(cè)逐漸降低。
這樣，若向在干燥線上移動(dòng)的被千燥物的外板涂膜供給輻射線和溫風(fēng)，并且將輻射線 的輸出(紅外線加熱器的輸出)設(shè)定為在干燥線的最上游最高時(shí)，通過增大向水分最多的 外板涂膜射入的輻射線的能量分散，可以增大其吸收率，從而可有效地使涂膜急速升溫， 盡快干燥。另一方面，由于使輻射線的輸出向干燥線的下游側(cè)逐漸下降，因此，即使利用 輻射線進(jìn)行干燥時(shí)，也可減輕干燥后的外板涂膜的冷卻負(fù)擔(dān)。故此，即使利用輻射線進(jìn)《亍 干燥時(shí)，也可縮短被干燥的外板涂膜降至恰當(dāng)溫度的時(shí)間。本發(fā)明的涂裝用干燥方法中，較為理想的是，在上述干燥線的上游側(cè)，向上述被干燥 物的外板涂膜供給輻射線和溫風(fēng)，在上述干燥線的上游側(cè)的下游側(cè)，供給溫度低于該干燥 線的上游側(cè)的溫風(fēng)的溫度的冷卻風(fēng)，而且，上述干燥線的下游側(cè)的冷卻風(fēng)風(fēng)量，大于該干 燥線的上游側(cè)的溫風(fēng)風(fēng)量。
另外，本發(fā)明的涂裝用干燥裝置中，較為理想的是，還包括使上述被干燥物通過的干 燥爐，上述干燥爐的內(nèi)面形成有加熱區(qū)域，由上述紅外線加熱器和上述溫風(fēng)吹出口所構(gòu)成 的加熱裝置，從上述干燥爐的上游向下游側(cè)排列設(shè)置在上述加熱區(qū)域中，上述干燥爐中， 形成有與上述加熱區(qū)域連續(xù)的冷卻區(qū)域，上述干燥爐的內(nèi)面中與上述冷卻區(qū)域?qū)?yīng)的部 分，開有吹出冷卻風(fēng)的冷卻風(fēng)吹出口，從上述冷卻區(qū)域的冷卻風(fēng)吹出口吹出的冷卻風(fēng)的風(fēng) 量，多于從上述加熱區(qū)域的溫風(fēng)吹出口吹出的溫風(fēng)的風(fēng)量。
這樣，若在干燥線的上游側(cè)向被干燥物的外板涂膜供給輻射線和溫風(fēng)，在其下游側(cè)， 供給溫度低于上述溫風(fēng)的溫度的冷卻風(fēng)，而且該冷卻風(fēng)的風(fēng)量大于干燥線上游側(cè)的溫風(fēng)風(fēng) 量時(shí)，可以降低加熱區(qū)域的氛圍氣向冷卻區(qū)域側(cè)的流入，確保了外板涂膜干燥后該外板涂 膜有適當(dāng)?shù)睦鋮s手段，既可干燥外板涂膜又可切實(shí)地將其冷卻至恰當(dāng)?shù)臏囟取?br> 本發(fā)明的涂裝用干燥方法中，較為理想的是，上述被干燥物的外板涂膜為水基涂料涂 膜，上述涂裝用干燥方法應(yīng)用于對(duì)上述水基涂料涂膜的預(yù)熱工序中。
另外，本發(fā)明的涂裝用干燥裝置中，較為理想的是，上述被干燥物的外板涂膜為水基 涂料涂膜，用上述涂裝用干燥裝置，進(jìn)行對(duì)上述水基涂料涂膜的預(yù)熱工序。
由此，可以提供適用于進(jìn)行對(duì)水基涂料涂膜的預(yù)熱工序的干燥方法及裝置。
本發(fā)明的涂裝用干燥方法中，較為理想的是，上述被干燥物木存在時(shí)，通過與別的溫 風(fēng)流合流，來改變朝向上述輻射線的發(fā)生熱源的溫風(fēng)流的方向。
另外，本發(fā)明的涂裝用干燥裝置中，較為理想的是，分別具有多個(gè)上述紅外線加熱器 和上述溫風(fēng)吹出口，上述多個(gè)溫風(fēng)吹出口中的一溫風(fēng)吹出口，與上述多個(gè)紅外線加熱器的 一部分相對(duì)設(shè)置，上述多個(gè)溫風(fēng)吹出口中的別的溫風(fēng)吹出口，向與上述一溫風(fēng)吹出口的指 向方向交叉的方向吹出溫風(fēng)。
這樣，在被干燥物不存在時(shí)，通過使朝向輻射線的發(fā)生熱源(紅外線加熱器)的溫風(fēng) 流，與別的溫風(fēng)流合流(交叉)而改變溫風(fēng)流的方向時(shí)，可以防止輻射線的發(fā)生熱源被溫 風(fēng)積極地冷卻，從而可用簡單的方法防止基于輻射線的干燥效率的下降。
本發(fā)明的涂裝用干燥方法中，較為理想的是，上述被干燥物，具有連通其內(nèi)外的開口， 并且其內(nèi)板上具有應(yīng)干燥的內(nèi)板涂膜，溫風(fēng)從上述被干燥物的外部通過上述開口供給到該被干燥物的內(nèi)板涂膜。
另外，本發(fā)明的涂裝用干燥裝置中，較為理想的是，上述被干燥物，具有連通其內(nèi)外 的開口，并且其內(nèi)板上具有應(yīng)干燥的內(nèi)板涂膜，上述溫風(fēng)吹出口，從上述被干燥物的外部 通過上述開口向該被干燥物的內(nèi)板涂膜供給溫風(fēng)。
這樣，若將溫風(fēng)從被干燥物的外部通過開口向被干燥物的內(nèi).板涂膜供給時(shí)，通過利用 箱狀被干燥物的開口使溫風(fēng)在內(nèi)外流通，既可有效地向被干燥物的外部排出濕氣，又可〈昔 助溫風(fēng)的熱量干燥內(nèi)板涂膜。


圖1是對(duì)使用水基涂料的外涂層涂裝和使用溶劑型涂料的外涂層涂裝進(jìn)行比較說明的 說明圖。
圖2是表示實(shí)施方式所涉及的干燥裝置的正視圖。 圖3是圖2的X3-X3線剖視圖。 圖4是圖2的X4-X4線剖視圖。
圖5是表示IR加熱器的連接部在干燥爐的溫風(fēng)下的狀態(tài)的圖。 圖6是說明車身搬送到圖2的干燥爐時(shí)的溫風(fēng)流的說明圖。
圖7A和圖7B是表示涂膜的評(píng)價(jià)試驗(yàn)的條件及試驗(yàn)結(jié)果的圖表，分別表示各條件下 的、實(shí)施例的試驗(yàn)結(jié)果和比較例的試驗(yàn)結(jié)果。
圖8是表示采用利用輻射線和溫風(fēng)的干燥方法時(shí)和采用利用溫風(fēng)的干燥方法時(shí)，外豐反 涂膜溫度和預(yù)熱時(shí)間的關(guān)系的圖。 .
具體實(shí)施例方式
以下，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
在車身的涂裝領(lǐng)域中，揮發(fā)性有機(jī)溶劑的使用正在日益減少。例如，在對(duì)車身進(jìn)行的 外涂層涂裝工序中，如圖1所示，使用溶劑型涂料時(shí)，進(jìn)行底層涂裝工序、透明涂裝工序、 烘干工序，與此相對(duì)，使用水基涂料時(shí)，為了在透明涂裝工序前干燥水基涂料涂膜而需在 底層涂裝工序和透明涂裝工序之間插入預(yù)熱工序(還包含冷卻工序)。預(yù)熱工序，通常需 要4分鐘以上的工序長度，從節(jié)約空間的角度出發(fā)，希望能在更短的時(shí)間內(nèi)結(jié)束該工序。 下面，以將本實(shí)施方式所涉及的涂裝用干燥方法應(yīng)用到預(yù)熱工序中的情況為例進(jìn)行說明。 首先，在說明該實(shí)施方式所涉及的涂裝用干燥方法之前，對(duì)使用該方法的干燥裝置進(jìn)行i兌明。
干燥裝置l，如圖2 圖4所示，具有沿一方向延伸的干燥爐2。該干燥爐2中，形 成有沿其長度方向延伸的通路3，該通路3的一端(圖3、圖4中的左端)作為搬入口向 外部開口，該通路3的另一端(圖3、圖4中的右端)作為搬出口向外部開口。該通路3 中，設(shè)有從搬入口通往搬出口的未圖示的傳送裝置，該傳送裝置上安裝有搬送臺(tái)5，以載 置并搬送作為被干燥物的車身4。該搬送臺(tái)5的通過干燥爐的時(shí)間，設(shè)定為2分鐘以內(nèi)的 規(guī)定時(shí)間。
上述通路3，由相向的一對(duì)側(cè)壁面6a、 6b和上壁面7來區(qū)劃。各側(cè)壁面6a (6b)， 在干燥爐2的全長范圍，從通路3的底面向上方側(cè)依次包括有底部8、側(cè)部9和肩部10。 底部8，以越往上方越偏向干燥爐2的寬度方向(圖2中的左右方向)外方側(cè)的狀態(tài)傾斜， 該底部8，在搬送來的車身4的側(cè)面?zhèn)?，從斜下方?cè)與該車身4相對(duì)。側(cè)部9，筆直地向 上下方向延伸，該側(cè)部9，在搬送來的車身4的側(cè)面?zhèn)?，與該車身4的大部分相對(duì)。肩部 10，以越往上方越偏向干燥爐2的寬度方向內(nèi)方側(cè)的狀態(tài)傾斜，該肩部10，在搬送來的 車身4的側(cè)面?zhèn)?，從斜上方?cè)與該車身4相對(duì)。上壁面7，水平設(shè)置，該上壁面7，在搬 送來的車身4的上方側(cè)，從上方側(cè)與該車身4的整體相對(duì)。
上述通路3，如圖3、 4所示，在其長度方向的全長范圍，區(qū)分為A F區(qū)域。A D 的各區(qū)域，作為加熱區(qū)域Sh有相同的結(jié)構(gòu)，E、 F的各區(qū)域，作為冷卻區(qū)域Sc有相同的 結(jié)構(gòu)。A D的各區(qū)域中，在兩側(cè)壁面6a (6b)及上壁面7上，安裝有多個(gè)IR加熱器(紅 外線電加熱器)11。該各IR加熱器ll，具有從通路3的周壁向通路3內(nèi)側(cè)放射輻射線的 功能，作為該各IR加熱器，可適當(dāng)?shù)卦谕ㄟ^加熱各種燈絲(filament)放射輻射線的力口 熱器(例如中波加熱器、碳加熱器、陶瓷加熱器)等中進(jìn)行選擇。在本實(shí)施方式中，作為 IR加熱器ll，如圖5所示，使用通過在封入氬氣的石英玻璃管17內(nèi)加熱碳絲18來放射 輻射線的類型(碳型)。此類IR加熱器ll，通常，石英玻璃管11內(nèi)面的金屬反射膜19 容易受熱老化，而且位于基端側(cè)的連接部20 (由石英玻璃管構(gòu)成)很薄因而容易受熱破裂， 當(dāng)發(fā)生破裂時(shí)，空氣進(jìn)入封有氬氣的石英玻璃管17內(nèi)，碳絲18燃燒，從而無法產(chǎn)生輻射 線。然而，由于各IR加熱器11設(shè)置在通路3內(nèi)的溫風(fēng)下，因此其過度升溫受到抑制，由 此，各IR加熱器11的壽命下降便受到抑制。該各IR加熱器ll，其輸出分別可以獨(dú)立控 帝U，其峰值波長，考慮到水的吸收選擇性等，設(shè)定在l 5iim。 A D的各區(qū)域中的IR力口 熱器ll的總強(qiáng)度，其下限，從IR加熱器現(xiàn)實(shí)輻射效果的角度出發(fā)設(shè)定為IOKW，另一方 面，其上限，從防止涂膜烘焦的角度出發(fā)設(shè)定為75KW。另外，使各IR加熱器11的輸出分別可以獨(dú)立控制的原因之一是，如后所述，為了使IR加熱器11的輸出從上游側(cè)(A區(qū)
域)向下游側(cè)(D區(qū)域)逐漸降低。此外，另一原因是，由于品種(形狀、大小)、涂裝 色等導(dǎo)致輻射效果各異，因而通過從IR加熱器11輸出與上述要素相應(yīng)的恰當(dāng)?shù)妮椛淠芰浚?可將使用能量控制在必要的最小限度內(nèi)。
此外，在A D的各區(qū)域中，兩側(cè)壁面6a (6b)及上壁面7上，開有吹出溫風(fēng)的溫 風(fēng)吹出口 12a、 12b、 13a、 13b、 Ua、 14b。以下，有時(shí)會(huì)將它們簡稱為溫風(fēng)吹出口 12 14。該做法對(duì)后述的冷卻風(fēng)吹出口 (12a'、 12b'...)也同樣適用。
各側(cè)壁面6a(6b)中，在肩部10和底部8上設(shè)有溫風(fēng)吹出口 12a、 12b(13a、 13b)， 側(cè)壁面6a (6b)的肩部10的溫風(fēng)吹出口 12a (13a)，以向相對(duì)的側(cè)壁面6b (6a)的底 部8吹送溫風(fēng)來予以指向，底部8的溫風(fēng)吹出口12b (13b)，用多個(gè)槽口 (slit)，以向 斜上方吹送溫風(fēng)來予以設(shè)定。側(cè)壁面6a (肩部IO)的溫風(fēng)吹出口 12a和側(cè)壁面6b (肩部 10)的溫風(fēng)吹出口13a，在A D的各區(qū)域中，分別在干燥爐2的長度方向上錯(cuò)開，它們 從A區(qū)域向D區(qū)域形成相互交錯(cuò)的配置(左右錯(cuò)位配置)。上壁面7上，在A D的各 區(qū)域內(nèi)，設(shè)有2個(gè)溫風(fēng)吹出口 14a、 14b，該各溫風(fēng)吹出口 14a (14b)，在干燥爐2的寬 度方向上離開，且在干燥爐2的長度方向上錯(cuò)開，設(shè)置在該長度方向上與各側(cè)壁面6a(6b) 的溫風(fēng)吹出口 12a (13a)重疊的位置上。因此，當(dāng)作為被干燥物的車身4不存在時(shí)，從 側(cè)壁面6a (6b)的溫風(fēng)吹出口 12a (13a)吹出的溫風(fēng)流，如圖2所示，會(huì)吹到相對(duì)的側(cè) 壁面6b (6a)上的IR加熱器11的加熱器部使其功能下降，但由于上壁面7的溫風(fēng)吹出 口 14a (14b)吹出的溫風(fēng)，與該側(cè)壁面6a (6b)的溫風(fēng)吹出口 12a (13a)吹出的溫風(fēng) 合流，因而將上述溫風(fēng)流的流向改變?yōu)椴淮迪騃R加熱器11的方向。上述各溫風(fēng)吹出口 12 14吹出的溫風(fēng)的溫度可設(shè)定在40 100'C的范圍，A D各區(qū)域的風(fēng)量可設(shè)定在50 220m3/m .min (每干燥爐1米的平均風(fēng)量)的范圍，A D區(qū)域內(nèi)的濕度可設(shè)定在22g/kg 以下。
在E、 F的各區(qū)域中，兩側(cè)壁面6a (6b)和上壁面7的任何一方上均未設(shè)有IR加熱 器ll和溫風(fēng)吹出口，取而代之，在兩側(cè)壁面6a (6b)和上壁面7上設(shè)有吹出冷卻風(fēng)的冷 卻風(fēng)吹出口 12' 14'、 15'。該E、 F各區(qū)域中的冷卻風(fēng)吹出口 12' 14'，以與A D各區(qū) 域中的溫風(fēng)吹出口 12 14相同的布局設(shè)置，冷卻風(fēng)吹出口 15'在側(cè)部9上開口，該開口面 向搬送來的車身4的側(cè)部。各冷卻風(fēng)吹出口 12' 14'、 15'吹出的冷卻風(fēng)，其溫度可設(shè)定在 20 45。C的范圍，E、 F各區(qū)域的風(fēng)量可設(shè)定在50 220mS/m.min的范圍。
下面，就實(shí)施方式所涉及的涂裝用干燥方法，用上述干燥裝置l進(jìn)行說明。干燥裝置1中，作為被干燥物，搬入進(jìn)行了基于水基涂料的外涂層涂裝的車身4， {旦 干燥裝置1在車身4搬入干燥爐2內(nèi)之前就開始運(yùn)作。在A D的各區(qū)域中，從各IR加 熱器ll放射出輻射線，并且從各溫風(fēng)吹出口 12 14吹出溫風(fēng)。A D各區(qū)域中的IR加 熱器ll的輸出，在10KW以上75KW以下，上游側(cè)(A區(qū)域側(cè))最高，向下游側(cè)(D側(cè)) 逐步降低(具體參照?qǐng)D7A的各實(shí)施例)，由此，既可確保對(duì)車身4的加熱性能，又可使 在加熱區(qū)域Sh下游側(cè)的冷卻區(qū)域Sc (E、 F區(qū)域)中的冷卻順利進(jìn)行。關(guān)于從各溫風(fēng)吹 出口 12 14吹出的溫風(fēng)，涂膜硬化溫度以下的溫度的40 10CTC的范圍的溫風(fēng)，以50 220ins/ni.min范圍的風(fēng)量吹出，通過該溫風(fēng)的熱和上述IR加熱器11發(fā)出的輻射線的輻 射熱，車身4的外板涂膜被加熱到10(TC以下，并且該外板涂膜上升到最高溫度的升溫速 度設(shè)定為30 70'C/分。另外，干燥裝置1，不一定要在車身4搬入前開始運(yùn)作，例如， 在休息時(shí)間、或到下一車身4搬入為止有很長時(shí)間等情況下，為了節(jié)能，可以臨時(shí)切斷IR 加熱器11等的開關(guān)，在車身4到達(dá)干燥爐2之前的時(shí)刻再次打開開關(guān)即可。
另夕卜，E、 F的各區(qū)域中，從各冷卻風(fēng)吹出口 12' 15'吹出的20 45。C范圍的冷卻風(fēng)， 以50 220ma/m.min范圍的風(fēng)量吹出，各區(qū)域的風(fēng)量，設(shè)定在加熱區(qū)域Sh中A D各 區(qū)域的風(fēng)量以上，以便切實(shí)地進(jìn)行車身4的涂膜冷卻。
此時(shí)，關(guān)于風(fēng)量，加熱區(qū)域Sh的A D區(qū)域中，從上壁面7、肩部IO、底部8的各 溫風(fēng)吹出口 14a (14b) 、 12a (13a) 、 12b (13b)，以5 30: 20 60: 20 60的比 吹出溫風(fēng)。這是因?yàn)橄率隼碛?。加熱區(qū)域Sh中，關(guān)于上壁面7，由于與其相對(duì)的車身4 的車頂?shù)陌搴褫^薄，溫度容易上升，所以溫風(fēng)風(fēng)量較少即可，關(guān)于肩部IO，由于要使溫風(fēng) 抵迗門內(nèi)板，所以需要輸出較多的溫風(fēng)，關(guān)于底部8，由于下邊梁的板厚較厚，溫度不易 上升，所以需要較多的溫風(fēng)。本實(shí)施方式中，如上所述，上壁面7、肩部IO、底部8上分 別設(shè)有溫風(fēng)吹出口 14a (14b) 、 12a (13a) 、 12b (13b)，而側(cè)部9上未設(shè)有溫風(fēng)吹出 口，但也可在側(cè)部9上設(shè)置溫風(fēng)吹出口，此時(shí)，關(guān)于側(cè)部9，考慮到由于IR加熱器11的 存在，溫風(fēng)較少亦可，上壁面7、肩部IO、側(cè)部9、底部8的各溫風(fēng)吹出口的風(fēng)量比設(shè)為 5~30: 20 60: 20 60: 20 60較理想。
另一方面，在冷卻區(qū)域Sc的E、 F區(qū)域中，從上壁面7、肩部10、側(cè)部9、底部8 的各冷卻風(fēng)吹出口 14a' (14b，) 、 12a' (13a，) 、 15'、 12b' (13b，)，以5 30: 20 60: 20 60: 20 60的比吹出冷卻風(fēng)。這是因?yàn)橄率隼碛?。冷卻區(qū)域Sc中，關(guān)于上壁面7， 由于與其相對(duì)的車身4的車頂?shù)陌搴褫^薄，溫度容易下降，所以冷卻風(fēng)量較少即可，關(guān)于 肩部IO，由于要使冷卻風(fēng)抵達(dá)門內(nèi)板，所以需要輸出較多的冷卻風(fēng)，關(guān)于側(cè)部9，由于IR加熱器ll的效果，溫度不易下降，所以需要適量(肩部10和底部8的一半左右)的冷卻 風(fēng)，關(guān)于底部8，由于下邊梁的板厚較厚，溫度不易下降，所以需要較多的冷卻風(fēng)。
車身4搬入上述干燥裝置1的干燥爐2內(nèi)后，如圖6所示，在A D各區(qū)域，車身4 的外板涂膜4a，同時(shí)接受IR加熱器11發(fā)出的輻射線和溫風(fēng)吹出口 12 14吹出的溫風(fēng) (IO(TC以下，例如80°C)，外板涂膜4a的涂膜溫度(前門外板的涂膜溫度)，如圖8 所示，在1分鐘內(nèi)超過7(TC。此時(shí)，外板涂膜4a的涂膜溫度，如前所述，抑制在100'C 以下，該外板涂膜4a到達(dá)最高溫度的升溫速度為30 7(TC/分。
此時(shí)，車身4的外板涂膜4a，如圖6所示，由于受到輻射線作用，外板涂膜4a因輻 射熱而急速升溫，因此，其表面溫度將會(huì)高于其內(nèi)部溫度(本發(fā)明人的研究發(fā)現(xiàn))。但此 時(shí)，由于溫度低于涂膜硬化溫度的溫風(fēng)供給到外板涂膜4a的表面，因此，該溫風(fēng)，通過 相對(duì)的冷卻效果抑制外板涂膜4a表面溫度的升高，從而抑制外板涂膜4a表面?zhèn)鹊挠不?因此，外板涂膜內(nèi)部發(fā)生的突沸等產(chǎn)生的蒸汽通過外板涂膜4a釋放，由此可以抑制外板 涂膜4a表面的狀態(tài)所受到的影響(針孔(pinhole)、桔皮狀(orange peel)等)。
此時(shí)，由于溫風(fēng)直接向外板涂膜4a吹送(圖6中，參照虛線箭頭)，因此可以有效 增大外板涂膜4a的膜層散熱系數(shù)(對(duì)流膜層散熱系數(shù))，改善對(duì)流散熱，使上述溫風(fēng)的 相對(duì)冷卻效果有效地作用于外板涂膜4a。
而且此時(shí)，向外板涂膜4a供給的是溫風(fēng)(例如8(TC)而非冷卻風(fēng)，因此，在該溫風(fēng) 供給之下，不會(huì)發(fā)生如使用冷卻風(fēng)時(shí)那樣干燥能力大大降低的問題。因此，可以盡量抑制 基于輻射熱的加熱干燥因受到外板涂膜4a表面冷卻的阻礙所造成的干燥時(shí)間增大的問題， 有效利用基于輻射熱的加熱干燥進(jìn)行外板涂膜4a的干燥，在短時(shí)間內(nèi)干燥外板涂膜4a。
另一方面，有關(guān)車身4的內(nèi)板涂膜4b的干燥，從肩部IO的溫風(fēng)吹出口 12a (13a) 吹出的溫風(fēng)，通過車身4的窗開口向內(nèi)板涂膜4b供給溫風(fēng)熱(參照?qǐng)D6的虛線箭頭)。 該溫風(fēng)，通過窗開口向車身4的外部排出時(shí)，將蒸發(fā)的水蒸汽帶出車身4外。該車身4完 全通過F區(qū)域時(shí)，外板涂膜4a的涂膜固態(tài)成分超過80wtX，內(nèi)板涂膜4b的涂膜固態(tài)成 分超過70wt%。
車身4進(jìn)入E區(qū)域后，溫度低于上述溫風(fēng)溫度的冷卻風(fēng)，便以多于A D各區(qū)域的風(fēng) 量，冷卻車身4的外板涂膜4a和內(nèi)板涂膜4b。車身4通過F區(qū)域從干燥爐2中搬出時(shí)， 各涂膜4a、 4b的溫度在40'C以下。然后，移向透明涂裝工序。
圖7A、 B是印證上述各種理想條件的試驗(yàn)結(jié)果。
該試驗(yàn)結(jié)果，是在下述試驗(yàn)方法下進(jìn)行的試驗(yàn)所獲得的。(1) 水基涂膜溫度和固態(tài)成分的測定 在實(shí)際車身的前門外板和作為內(nèi)板的前門踏板上設(shè)置熱電偶和固態(tài)成分測定用的鋁
箔。接著，向內(nèi)板噴涂使干燥膜厚成為13士3iim的水基涂料(立邦(NipponPaint)產(chǎn))， 在室溫下放置120秒。接著，用轉(zhuǎn)動(dòng)噴霧式涂裝機(jī)在車身4的外板上靜電涂裝使干燥膜厚 成為13士3iim的上述水基涂料。靜電涂裝，以車身4的縱面—橫面為一次，反復(fù)進(jìn)行兩次。 涂裝完成后，在室溫下放置90秒，然后預(yù)熱2分鐘。用熱電偶測定從預(yù)熱開始到結(jié)束的 車身4的溫度，如下述那樣求取預(yù)熱結(jié)束時(shí)的水基涂膜的固態(tài)成分。即，涂裝前預(yù)先測定 鋁箔的重量A，預(yù)熱后，立即折疊鋁箔以使涂膜不露出在外，并測定此時(shí)的鋁箔的重量B， 接著，打開該鋁箔使涂膜露出在外，在14(TC下干燥1小時(shí)，測定此時(shí)的鋁箔的重量C。 然后，通過式(C-A) / (B-A) xl00計(jì)算預(yù)熱后的涂膜固態(tài)成分(重量％)。
(2) 涂裝外觀的測定
用轉(zhuǎn)動(dòng)噴霧式涂裝機(jī)在實(shí)際車身的外板上靜電涂裝使干燥膜厚成為20士5!im的溶劑型 中間涂料H880 (立邦產(chǎn))。在室溫下放置7分鐘后，向內(nèi)板噴涂使干燥膜厚成為13士3imi 的水基涂料，在室溫下放置2分鐘。接著，用轉(zhuǎn)動(dòng)噴霧式涂裝機(jī)在車身4的外板上靜電涂 裝使干燥膜厚成為13±3!im的上述水基涂料。在室溫下放置1.5分鐘，然后預(yù)熱2分鐘。 在室溫下放置2分鐘后，向內(nèi)板噴涂使干燥膜厚成為25士5nin的溶劑型透明涂料O-160O (立邦產(chǎn))。在室溫下放置l分鐘后，用轉(zhuǎn)動(dòng)噴霧式涂裝機(jī)在外板上靜電涂裝使干燥膜厚 成為30士5pm的上述溶劑型透明涂料。在室溫下放置IO分鐘后，用電爐在14(TC下干燥 30分鐘。干燥后，用WavescanDOI (BYK公司產(chǎn))測定涂裝的完工品質(zhì)，目視判斷針 孔的有無。 '
此處，作為水基涂料，使用了下述材料。將鋁粉漿(aluminiumpaste) MH8801 (東 洋鋁業(yè)產(chǎn)的鋁顏料)19.0重量部、乳液樹脂(不揮發(fā)成分30%、固態(tài)成分酸值10mgKOH/g、 羥值40) 183.3重量部、水溶性丙烯酸樹脂(固態(tài)成分酸值50mgKOH/g、固態(tài)成分30。/0) 33.3重量部、和Cogum⑧HW-62 (昭和高分子產(chǎn)的聚丙烯酰胺(poly'acrylamide)、固 態(tài)成分15%) 31.25重量部進(jìn)行混合后，混合攪拌Neorez R960 (Avecia公司產(chǎn)的聚氨 酯乳液(urethaneemulsion)、有效成分33%) 60.0重量部、二甲基乙醇胺(dimethyl ethanolamine) 10%水溶液5.0重量部，得到水基涂料組合物。所得的水基涂料，以離子 交換水稀釋調(diào)整至粘度為45秒(在2(TC使用四號(hào)福特杯(No.4 Ford Cup))。
根據(jù)圖7A的實(shí)施例，滿足外板(前門)涂膜4a的涂膜溫度(IO(TC以下)、外板涂 膜4a的升溫速度(30 7(TC/min)等各條件時(shí)，能夠使外板涂膜4a的固態(tài)成分在80wt%以上，使內(nèi)板涂膜4b的固態(tài)成分在70wt。/6以上，并且在預(yù)熱工序后，能夠迅速地使外板 涂膜4a的溫度在4(TC以下，得到了所希望的結(jié)果。此外，有關(guān)光澤、光亮、平滑性等完 工品質(zhì)，滿足所定的標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)針孔，未有發(fā)生。
與此相對(duì)，如圖7B的比較例所示，不滿足條件者，在以下的各項(xiàng)，即，預(yù)熱后的涂 膜固態(tài)成分(wt%)、預(yù)熱后的涂膜溫度(°C)、完工品質(zhì)、針孔的任意一項(xiàng)上產(chǎn)生了問 題。
以上，對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明，并不局限于冷卻風(fēng)吹出口 12' 14'的 設(shè)置與溫風(fēng)吹出口 12 14的設(shè)置相同時(shí)的情況，其也可釆用上述的吹出口的設(shè)置互為不 同的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1. 一種涂裝用干燥方法，用于干燥箱狀被干燥物的外板涂膜，其特征在于向所述外板涂膜同時(shí)地且直接地供給輻射線和溫度低于涂膜硬化溫度的溫風(fēng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的涂裝用干燥方法，其特征在于-將所述外板涂膜加熱到10(TC以下，并且 將所述外板涂膜上升到最高溫度的升溫速度設(shè)為30 70。C/分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的涂裝用干燥方法，其特征在于-一邊使所述被干燥物在干燥線上移動(dòng)， 一邊向該被干燥物的外板涂膜供給所述輻射線 和所述溫風(fēng)，將所述輻射線的輸出，在所述干燥線的最上游設(shè)為最高，并且使其向該干燥線的下訪字 側(cè)逐漸降低。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂裝用干燥方法，其特征在于 在所述干燥線的上游側(cè)，向所述被千燥物的外板涂膜供給輻射線和溫風(fēng)， 在所述干燥線的上游側(cè)的下游側(cè)，供給溫度低于該干燥線的上游側(cè)的溫風(fēng)的溫度的冷卻風(fēng)，而且，所述干燥線的下游側(cè)的冷卻風(fēng)風(fēng)量，大于該干燥線的上游側(cè)的溫風(fēng)風(fēng)量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的涂裝用干燥方法，其特征在于所述被干燥物的外板涂膜為水基涂料涂膜，所述涂裝用干燥方法，應(yīng)用于對(duì)所述水基涂料涂膜的預(yù)熱工序中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的涂裝用千燥方法，其特征在于-所述被千燥物不存在時(shí)，通過與別的溫風(fēng)流合流，來改變朝向所述輻射線的發(fā)生熱、源 的溫風(fēng)流的方向。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的涂裝用干燥方法，其特征在于所述被干燥物，具有連通其內(nèi)外的開口，并且其內(nèi)板上具有應(yīng)干燥的內(nèi)板涂膜， 溫風(fēng)從所述被干燥物的外部通過所述開口供給到該被干燥物的內(nèi)板涂膜。
8. —種涂裝用干燥裝置，用于干燥箱狀被干燥物的外板涂膜，其特征在于，包括 向所述外板涂膜放射輻射線的紅外線加熱器；和與所述紅外線加熱器的放射同時(shí)地且直接地向所述外板涂膜吹出溫度低于涂膜硬化 溫度的溫風(fēng)的溫風(fēng)吹出口。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的涂裝用干燥裝置，其特征在于-還包括使所述被干燥物通過的干燥爐，所述干燥爐的內(nèi)面形成有加熱區(qū)域，由所述紅外線加熱器和所述溫風(fēng)吹出口所構(gòu)成的 加熱裝置，從所述干燥爐的上游向下游側(cè)排列設(shè)置在所述加熱區(qū)域中，所述紅外線加熱器的輸出設(shè)定為，在所述干燥爐的最上游為最高，并且向該干燥爐的 下游側(cè)逐漸降低。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的涂裝用干燥裝置，其特征在于 還包括使所述被干燥物通過的干燥爐，所述干燥爐的內(nèi)面形成有加熱區(qū)域，由所述紅外線加熱器和所述溫風(fēng)吹出口所構(gòu)成的 加熱裝置，從所述干燥爐的上游向下游側(cè)排列設(shè)置在所述加熱區(qū)域中， 所述干燥爐中，形成有與所述加熱區(qū)域連續(xù)的冷卻區(qū)域，所述干燥爐的內(nèi)面中與所述冷卻區(qū)域?qū)?yīng)的部分，開有吹出冷卻風(fēng)的冷卻風(fēng)吹出口， 從所述冷卻區(qū)域的冷卻風(fēng)吹出口吹出的冷卻風(fēng)的風(fēng)量，多于從所述加熱區(qū)域的溫風(fēng)吹 出口吹出的溫風(fēng)的風(fēng)量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的涂裝用干燥裝置，其特征在于 所述被干燥物的外板涂膜為水基涂料涂膜，用所述涂裝用干燥裝置，進(jìn)行對(duì)所述水基涂料涂膜的預(yù)熱工序。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的涂裝用干燥裝置，其特征在于 分別具有多個(gè)所述紅外線加熱器和所述溫風(fēng)吹出口 ，所述多個(gè)溫風(fēng)吹出口中的一溫風(fēng)吹出口 ，與所述多個(gè)紅外線加熱器的一部分相對(duì)設(shè)置，所述多個(gè)溫風(fēng)吹出口中的別的溫風(fēng)吹出口 ，向與所述一溫風(fēng)吹出口的指向方向交叉的 方向吹出溫風(fēng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的涂裝用干燥裝置，其特征在于 所述被干燥物，具有連通其內(nèi)外的開口，并且其內(nèi)板上具有應(yīng)干燥的內(nèi)板涂膜， 所述溫風(fēng)吹出口，從所述被干燥物的外部通過所述開口向該被干燥物的內(nèi)板涂膜供給 溫風(fēng)。
全文摘要
本發(fā)明的涂裝用干燥方法及涂裝用干燥裝置，為了對(duì)箱狀被干燥物(4)的外板涂膜(4a)進(jìn)行干燥，向上述外板涂膜(4a)同時(shí)地且直接地供給輻射線和溫度低于涂膜硬化溫度的溫風(fēng)。由此，可在短時(shí)間內(nèi)干燥被干燥物(4)的外板涂膜(4a)而無損其表面品質(zhì)。
文檔編號(hào)F26B7/00GK101435653SQ20081018215
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者東岡重孝, 古賀一陽, 堀澤里志, 松田隆臣, 石田浩三, 神田輝夫, 迫田俊之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社大氣社;馬自達(dá)汽車株式會(huì)社