专利名称：涂覆方法、涂覆设备及涂层产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及涂覆工件例如车体的方法，实施该方法的设备以及该方法涂覆的产品，尤其是涉及旋转涂覆的方法，在该方法中涂层组合物在工件的表面上被施加到超过流动或流挂的极限厚度，而且该工件绕一基本水平的轴旋转，从而防止该涂层组合物发生流动或流挂，它还涉及实施该方法的设备以及用该方法涂覆的产品。
人们已经知道，当用涂层组合物涂覆工件例如车体时，通过增加涂层组合物的数量以增加该涂层膜的厚度可以改善该涂层表面的平整性。
也就是说，当将涂层组合物施加到工件的表面上时，由于其表面张力该涂层膜的表面将会变得平整，所说的表面张力以与该涂层膜的表面相平行的方向的张力形式作用在涂层膜的表面上。由于表面张力而引起的平整作用随着该涂层组合物的流动性的增加而变得更好。该涂层组合物的流动性随着涂层组合物的量(该涂层膜的厚度)的增加而增加。因此，当该涂层组合物的数量增加时该涂层组合物的流动性将增加并且该涂层膜的平整性将变得更好。特别是当该涂层组合物所施加的厚度高于流动或流挂的极限厚度时，涂层膜的表面将变得极其光滑。“流动或流挂的极限厚度”是指涂层组合物发生流动或流挂的最小的涂层膜厚度，下文将它简单地说成“流动极限厚度”。
当将涂层组合物施加到表面基本上沿垂直方向沿伸的工件上且其厚度高于流动极限厚度时，该涂层组合物在重力作用下在工件的垂直表面上发生流挂或流动，这极大地降低了该涂层膜的平滑性。
但是，当在施加涂层组合物之后将该工件绕一水平轴旋转时，就会有一个方向与重力相反的力作用在垂直表面上的涂层组合物上并且可以阻止该涂层组合物发生流挂或流动。
此外，由于工件的旋转还产生了一种张力，该张力以与涂层膜的表面相平行的方向作用在该涂层组合物上，而且，该张力和该涂层组合物的表面张力接合在一起从而进一步使该涂层膜的表面变得更光滑。
最近，正如在美国专利4874639中所公开的，人们提出了一种称为“旋转涂覆法”的涂覆方法，在该方法中涂层组合物以高于流动极限厚度的厚度施加到工件的表面上，并且施加了涂覆组合物的工件绕一基本水平的轴旋转，从而从该涂层组合物开始流动或流挂的时候起防止该涂层组合物发生流动或流挂，直到该涂层组合物固化到它不能流动或流挂的程度为止，从而获得足够的涂层膜厚度以改善该涂层膜的表面的平滑性，同时防止该涂层组合物发生流动或流挂。
但是，我们的研究发现即使该涂层组合物所施加的厚度超过流动极限厚度且将工件旋转，仍然不能总是获得特别平滑的涂层膜表面。
也就是说，当要涂覆的表面具有细微的不平整时，该涂层膜表面有时极其光滑，并不受此不平整的影响，而有时该不平整会显现在该涂层膜表面上。
考虑到上述观察及描述，本发明的基本目的是提供一种旋转涂覆方法，在该方法中涂层膜表面及其光滑，不受要涂覆的表面上的不平整的影响。
本发明的另一目的是提供一种实施该方法的涂覆设备。
本发明的另一目的是提供按该方法涂覆的涂层产品。根据本发明的第一方面涂覆方法根据本发明的第一方面的涂覆方法是有下列步骤组成的涂覆方法的一个改进，该方法包括涂覆步骤用于将含有溶剂的涂层组合物施加到工件上，固化步骤用于将在施加到该工件上的涂层组合物中的溶剂蒸发以及硬化步骤用于在固化步骤之后将该涂层组合物硬化，在涂覆步骤中施加到工件上的涂层组合物其厚度高于极限厚度，在该极限厚度之上，在沿垂直方向沿伸的工件的表面上的涂层组合物通常将在固化步骤期间发生流动或流挂，和在涂覆步骤之后将该工件绕一基本水平的轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂。
第一方面的涂覆方法其特征在于该涂层组合物被设计成在固化步骤期间或在该步骤结束时具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30℃，优选地该溶剂的百分比为不超过10％。在该固化步骤中该溶剂可以在常温下挥发。
例如该涂层组合物可以是一种热固型的或紫外线固化型的，只要它含有溶剂。在前种情况下，硬化步骤是通过加热使该涂层组合物硬化的步骤，而在后一种情况下硬化步骤是通过用紫外线照射而使涂层组合物硬化的步骤。
当采用含有溶剂的热固型涂层组合物作为涂层组合物并且采用加热-硬化步骤作为硬化步骤时，可以在涂覆步骤中将该涂层组合物以高于极限厚度的厚度施加在工件上，在该极限厚度之上在工件垂直表面上的涂层组合物通常将会在固化步骤和加热-硬化步骤期间发生流动或流挂。在这种情况下，该工件在固化步骤和加热-硬化步骤期间绕一基本平行轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂。
该涂覆步骤可用来形成外层膜。该工件可以是车体。根据本发明的第二方面涂覆方法根据本发明的第二方面的涂覆方法是有下列步骤组成的涂覆方法的一个改进，该方法包括涂覆步骤用于将含有溶剂的热固型涂覆组合物施加到工件上，和加热-硬化步骤用于在涂覆步骤之后通过加热使该涂层组合物硬化，在涂覆步骤中施加到工件上的涂层组合物其厚度高于极限厚度，在该极限厚度上在沿垂直方向沿伸的工件的表面上的涂层组合物通常将在加热-硬化步骤期间发生流动或流挂，和在涂覆步骤之后将该工件绕一基本水平的轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂。
第二方面的涂覆方法其特征在于该涂层组合物被设计成在加热-硬化步骤期间具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％。优选地该溶剂的百分比为不超过10％。
用于将在施加到工件上的涂层组合物中的溶剂蒸发掉的固化步骤可以放在涂覆步骤和加热-硬化步骤之间。在这种情况下，可以在涂覆步骤中将该涂层组合物以高于极限厚度的厚度施加到工件上，在该极限厚度之上在工件垂直表面上的涂层组合物通常将会在固化步骤和加热-硬化步骤期间发生流动或流挂，并且该工件在固化步骤和加热-硬化步骤期间绕一基本水平轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂。在该固化步骤中该溶剂可以在常温下挥发。
该涂覆步骤可用来形成外层膜。该工件可以是车体。根据本发明的第三方面涂覆方法根据本发明的第三方面的涂覆方法是有下列步骤组成的涂覆方法的一个改进，该方法包括涂覆步骤用于将热固型涂层组合物施加到工件上，和加热-硬化步骤用于在涂覆步骤之后通过加热使涂层组合物硬化，该加热-硬化步骤包括升温步骤用于将该涂层组合物加热到其反应起始温度和反应-硬化步骤用于通过将该涂层组合物的温度在升温步骤之后保持在不低于该反应起始温度下而使该涂层组合物硬化，在涂覆步骤中施加到工件上的涂层组合物其厚度高于极限厚度，在该极限厚度之上在沿垂直方向沿伸的工件的表面上的涂层组合物通常将在升温步骤期间发生流动或流挂，并且在涂覆步骤之后将该工件绕一基本水平的轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂。
第三方面的涂覆方法其特征在于所说的升温步骤包括保温步骤用于在将涂层组合物加热到反应起始温度的过程中将涂层组合物的温度保持在预定的低于反应起始温度而高于正常温度的温度下达到一段预定的时间。该工件在升温步骤和反应-硬化步骤期间可以绕一基本水平轴旋转。
该热固型涂层组合物可以含有溶剂，在这种情况下，优选地该涂层组合物被设计成在升温步骤期间或在该步骤结束时具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％。更优选地该溶剂的百分比为不超过10％。
当采用含有溶剂的热固型涂层组合物时，可以在涂覆步骤和升温步骤之间安排一个固化步骤用于将在施加到工件上的涂层组合物中的溶剂蒸发掉。在这种情况下，该涂层组合物可以在涂覆步骤中以高于极限厚度的厚度施加到工件上，在该极限厚度之上在工件垂直表面上的涂层组合物通常将会在固化步骤和升温步骤期间发生流动或流挂，并且该工件在固化步骤和升温步骤期间绕一基本水平轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂。出于同样目的，该工件也可以在反应硬化步骤中旋转。在固化步骤中该溶剂可以在常温下挥发。
所说的预定温度的预定时间彼此相关。该预定时间优选地不短于1分钟。例如，该升温步骤可以通过将工件传送通过一隔开的加热炉而实现，在该加热炉中有多个以预定方向排列的加热区，这些加热区各自具有温度可控的加热源。另外，该升温步骤也可以利用远红外线而实现。
该涂覆步骤可以用于形成外层膜。该工件可以是车体。根据本发明的第四方面的涂覆设备根据本发明的第四方面的涂覆设备是一种涂覆设备的改进，该涂覆设备包括涂覆装置用于将热固型涂层组合物施加到工件上，加热-硬化装置用于通过加热使工件上的涂层组合物硬化和旋转装置用于将工件绕一基本水平轴旋转，该加热-硬化装置包括升温装置用于将该涂层组合物加热到其反应起始温度和反应-硬化装置用于通过将涂层组合物保持在不低于反应起始温度下而使涂层组合物硬化，该涂覆装置将涂层组合物以高于极限厚度的厚度施加到工件上，在该极限厚度之上，在沿垂直方向延伸的工件表面上的涂层组合物在通过升温装置加热的过程中通常将发生流动或流挂，旋转装置在涂层组合物施加到工件上以后将该工件绕所述的轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂。
第四方面涂覆设备其特征在于具有一个加热控制装置，该装置控制升温装置以进行保温加热，用于在将涂层组合物加热到反应起始温度的过程中将涂层组合物的温度保持在预定的低于反应起始温度和高于正常温度的温度下达到一段预定的时间。该旋转装置可以设计成在用升温装置进行加热和用反应-硬化装置进行反应-硬化的过程中用来绕所述的轴旋转该工件。
该热固型涂层组合物可以含有溶剂。在这种情况下优选地应将该加热控制装置设计成可以控制升温装置，从而使该涂层组合物在通过升温装置加热的过程中或在该过程结束时具有流动性同时该溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％。更优选地该溶剂的百分比不超过10％。
当采用含有溶剂的热固型涂层组合物时可以设置一个固化装置用于用来进行固化从而在通过升温装置进行加热之前将在施加到工件上的涂层组合物中的溶剂蒸发掉。在这种情况下该涂覆装置优选地将该涂层组合物以高于极限厚度和厚度施加到工件上，在该极限厚度之上在该工件垂直表面上的涂层组合物通常将在固化和加热过程中发生流动或流挂，该旋转装置在固化和加热期间绕所述的轴旋转工件以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂。该旋转装置还可以在反应-硬化过程中旋转工件。该固化装置可以在常温下使溶剂蒸发。
所述的预定时间优选地不短于1分钟，举例来说该升温装置可以是一种分割开的加热炉，炉中有多个加热区沿着工件的运动方向排列，各个加热区具有温度可控的加热源。加热控制装置可以根据工件移动通过该分割加热炉的速度来改变所工作的加热区的数量，或者根据工件移动通过该分割加热炉的速度来改变预定的温度。该升温装置可以具有远红外线照辐射装置作为加热源。
通过涂覆装置施加的涂层组合物可用于形成外层膜。该工件可以是车体。根据本发明的第五方面的涂层产品根据本发明的第五方面的涂层产品其特征在于该产品采用根据本发明的第一至第三方面的涂层方法中的一种而涂覆。关于本发明第一至第五方面的总描述作为上述溶剂可以采用含水的溶剂以及挥发性溶剂或有机溶剂。
在本说明书中所谓涂层组合物发生流动或流挂是指该涂层组合物流动或流挂2毫米或更长，所谓涂层组合物具有流动性是指涂层组合物能流动或流挂1毫米或更长的状态。这些定义的原因将在下文进行了解。由这些定义可以看出，当该涂层组合物处于能够流动或流挂的状态时，它必定具有流动性。
所谓的在工件垂直表面上的涂层组合物通常会发生流动或流挂是指在工件垂直表面上的涂层组合物如果将该垂直表面保持垂直不旋转就会在重力下流动或流挂2毫米或更长。所说的在工件垂直表面上的涂层组合物通常将发生流动或流挂的极限厚度是指涂层组合物能够流动或流挂的最小厚度并且基本上等于上述流动极限厚度。
所谓的工件在涂覆步骤之后绕一基本水平轴旋转以防止在工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂是指将该工件旋转不让在工件上的涂层组合物流动或流挂2毫米或更长，而且该工件至少在施加到工件上的涂层组合物流动或流挂2毫米之前应旋转直到涂层组合物不再流动或流挂。
只要该涂层组合物能流动或流挂，优选地只要该涂层组合物具有流动性(能流动或流挂1毫米)以及更优选地直到该涂层组合物完全失去其流动性，就应该旋转工件。更进一步地说在所说的固化步骤或硬化步骤期间(特别是在加热-硬化步骤期间)涂层组合物可能发生流动或流挂。因此当涂层组合物处于在固化步骤期间能发生流动或流挂的状态时，至少只要涂层组合物在固化步骤中处于这种状态下就应该旋转工件，而且当涂层组合物处于在硬化步骤期间能发生流动或流挂状态时，至少只要涂层组合物在硬化步骤期间处于此状态下就应该旋转工件，而且当涂层组合物处于在固化步骤和硬化步骤期间能发生流动或流挂的状态时，至少只要涂层组合物在固化步骤和硬化步骤期间处于此状态下就应该旋转工件。在涂层组合物不会流动或流挂之后也可以将工件保持旋转。
当在涂覆步骤之后立刻对施加了涂层组合物的工件进行加热-硬化步骤时，涂层膜的表面迅速硬化，大量的溶剂留在涂层组合物中，当溶剂随后从硬化的表面膜中释放出来时，在涂层膜的表面上的就会形成孔。为了避免这种问题，就要进行固化步骤，从而在硬化步骤之前，特别是在加热-硬化步骤之前将溶剂蒸发到某种程度。当该溶剂是一种有机溶剂(挥发性溶剂)时，固化步骤可以使工件在常温下放置一段预定的时间。当溶剂是一种含水溶剂时，固化步骤可以使工件在高于常温下保持一段预定的时间，在80℃下保持5～7分钟。尽管对于有机溶剂也可以在较高温度下进行固化步骤，但是该温度通常不应超过40℃。
虽然本发明主要是针对旋转涂覆，其中涂层组合物以高于流动极限厚度的厚度施加到工件上而且将工件旋转以防止涂层组合物发生流动或流挂，而且本发明是针对具有沿基本垂直方向延伸的表面的工件的涂层，但是还可以将本发明用来涂覆具有不是沿基本垂直方向延伸的表面的工件。本发明第一方面的描述根据本发明第一方面的方法是基于下列假设，即涂层组合物能在固化步骤中发生流动或流挂而不管涂层组合物是否能在硬化步骤中发生流动或流挂。
涂层组合物可以是任何一种类型，只要它含有溶剂。例如，该涂层组合物可以是热固型的，在加热时它会硬化，也可以是紫外线固化型的，当将它向紫外线暴露时它会硬化，也可以是其它类型的，它可以用其它方法硬化。硬化步骤取决于所用的涂层组合物的类型。
典型地，用于本发明的第一方面的方法中的涂层组合物是含有溶剂的一种热固型涂层组合物。当将典型的热固型涂层组合物加热时，涂层组合物中的固体成分将软化而且该涂层组合物具有高流动性，当进一步加热时，涂层组合物的温度将超过其反应起始温度并且该涂层组合物通过交联反应而硬化。因此，在固化步骤结束时，涂层组合物有时处于能发生流动或流挂的状态(下文简单地说成是“流动状态”)，有时处于不能发生流动或流挂的状态(下文简单地说成是“非流动状态”)(不再由于当涂层组合物在涂覆步骤中以高于极限厚度的厚度施加到工件上时溶剂的蒸发)。在这两种情况下涂层组合物中的固体成分在加热-硬化步骤中较早地软化并且涂层组合物的流动性会增加到能发生流动或流挂的状态。
在第一方面的方法中涂层组合物在硬化步骤中不必处于流动状态，但是该涂层组合物也可以是在进行硬化步骤时会马上硬化的种类。例如紫外线固化型涂层组合物只要向紫外线暴露就会硬化并且在某些热固型涂层组合物中，涂层组合物的温度在加热时立刻达到反应起始温度，涂层组合物不软化就硬化。
由上面的描述可以看出在第一方面的方法中涂层组合物至少在固化步骤中处于流动状态，因此该工件至少应在固化步骤中旋转。当涂层组合物在硬化步骤中也处于流动状态时，该工件在硬化步骤中也应旋转。当涂层组合物在硬化步骤处于非流动状态时，该工件在硬化步骤中不必旋转，尽管它可以旋转。本发明第二方面的描述根据本发明第二方面的方法是基于下列假设，即采用一种热固型涂层组合物并且涂层组合物能在加热-硬化步骤中发生流动或流挂。尽管并非必要但也可以进行固化步骤。当进行固化步骤时涂层组合物在固化步骤中可以处于流动状态也可以处于非流动状态。热固型涂层组合物可以是任何一种类型，只要它在加热-硬化步骤中能处于流动状态即可。典型地可以采用一加热就软化的热固型涂层组合物但也可以采用不软化的那些组合物。
由上面的描述可以看出在第二方面的方法中涂层组合物至少在固化步骤中处于流动状态，因此该工件至少应在固化步骤中旋转。当涂层组合物在硬化步骤中也处于流动状态时，该工件在硬化步骤中也应旋转。当涂层组合物在硬化步骤处于非流动状态时，该工件在硬化步骤中不必旋转，尽管它可以旋转。本发明第三方面的描述根据本发明第三方面的方法是基于下列假设，即采用一种热固型涂层组合物，加热-硬化步骤包括所述的升温步骤和反应-硬化步骤并且涂层组合物能在升温步骤中发生流动或流挂，而且，在升温步骤中进行所述的保温。尽管并非必要但也可以进行固化步骤。当进行固化步骤时涂层组合物在固化步骤中可以处于流动状态也可以处于非流动状态。热固型涂层组合物可以是任何一种类型，只要它在升温步骤中能处于流动状态即可。典型地可以采用一加热就软化的热固型涂层组合物但也可以采用不软化的那些组合物。
由上面的描述可以看出在第三方面的方法中涂层组合物至少在升温步骤中处于流动状态，因此该工件至少应在升温步骤中旋转。当进行固化步骤并且涂层组合物在固化步骤中也处于流动状态时，该工件在固化步骤中也应旋转。当涂层组合物在固化步骤处于非流动状态时，该工件在固化步骤中不必旋转，尽管它可以旋转。在这两种情况下，工件在反应-硬化步骤中也可以旋转。本发明第四方面的描述根据本发明第四方面的设备用于实施第三方面的方法。旋转涂覆的表面平滑作用如上所述当将涂层组合物以超过流动极限厚度的厚度施加到工件上而且该工件绕一基本水平轴旋转时，该涂层膜表面可以变得极其平滑而不必担心涂层组合物发生流动或流挂。被涂层的表面上的不平整的影响但是，即使采用这种旋转涂覆法，也不能始终获得极其光滑的涂层膜表面。也就是说我们的研究已经发现即使涂层膜表面在涂层组合物失去流动性时充分光滑，当溶剂在涂层组合物失去流动之后大量挥发时平滑性仍会下降。也就是说当大量溶剂在涂层组合物失去流动性之后蒸发时，涂层膜会大量收缩。当涂层膜收缩较大时，要被涂层的表面上的不平整就会极大地影响涂层膜的平滑性，而且该不平整的影响就会出现在涂层膜的表面上。当涂层膜的收缩较小时，该不平整的影响几乎不会出现在涂层膜的表面上。
更进一步地说，我们发现涂层膜在涂层组合物由于溶剂的蒸发、固体组分粘度的降低等等而失去其流动性之后的收缩越小，要涂层表面的不平整性的影响就会更少出现在涂层膜的表面上，而且涂层膜的收缩基本上可以通过在涂层组合物失去其流动性时包含在涂层组合物中的溶剂的数量而确定。当在涂层组合物失去流动性时包含在涂层组合物中溶剂的数量不超过重量的30％时，就可以避免要涂层的表面上的不平整的影响，而且涂层膜表面的平滑性就会好于用常规旋转涂覆法获得的。当包含在涂层组合物中的溶剂的数量在涂层组合物失去其流动性时不超过10％重量时就会获得更加平滑的涂层膜表面。
也就是说当涂层膜的收缩在涂层组合物失去其流动性之后增加时要涂层的表面上的不平整的影响就会更多地出现在涂层膜上，反之亦然。当该不平整的影响在涂层组合物失去其流动性之后一旦出现在涂层膜上，即使该工件连续旋转也不能除去在涂层膜上的不平整，这是因为该涂层组合物已经失去了流动性。
本发明是基于我们的上述发现，并且本发明将阻止在要涂层表面上的不平整的影响显现在涂层膜表面上并且通过将涂层膜的收缩在涂层组合物失去其流动性之后降低到使要涂层表面上的不平整的影响不会出现的程度，也就是说通过将包含在涂层组合物中的溶剂的数量在涂层组合物失去其流动性时降低到不超过30％重量从而保持涂层膜表面(通过旋转涂覆获得)的平滑性。
为了获得充分平滑的涂层膜表面而不受要涂层表面上的不平整的影响，涂层组合物必须在涂层膜表面通过旋转涂覆获得足够光滑度的状态下失去其流动性而且溶剂的含量在涂层组合物失去流动性时必须低于涂层组合物重量的30％(优选地低于10％重量)。
由于旋转涂覆是通过将工件旋转直到涂层组合物固化到该涂层组合物不能流动或流挂的程度而获得充分平滑的涂层膜表面的，该涂层膜表面在涂层组合物失去其流动性时必定具有足够的平滑性，而不管该涂层组合物是否在工件旋转过程中或工件旋转结束后失去流动性。即使该涂层组合物在旋转结束时具有流动性，但涂层组合物的流动很小而且涂层组合物不能流动或流挂超过2毫米。因此，通过旋转工件而获得的涂层膜表面的平滑性可以保持住直到该涂层组合物失去其流动性。
因此在旋转涂覆中，当涂层组合物在工件旋转过程中具有流动性并且同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％或10％时，在涂层组合物失去流动性时溶剂的含量肯定不超过涂层组合物重量的30％或10％而且涂层膜表面在肯定具有足够的平滑性。因此涂层组合物在工件旋转过程中具有流动性而且同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％或10％，基本上就等同于该涂层组合物在涂层膜表面具有足够平滑性的状态下失去其流动性以及溶剂的重量在涂层组合物失去其流动性时不超过涂层组合物重量的30％或10％。
如上所述，在本说明书中，涂层组合物流动或流挂被定义为涂层组合物流动或流挂2毫米或更长以及涂层组合物具有流动性定义为涂层组合物可以流动或流挂1毫米或更长的状态。
将涂层组合物施加到高于极限厚度的厚度，在该极限厚度之上涂层组合物通常将流动或流挂，是为了使涂层组合物具有足够的流动性，这样当该工件旋转时就可以获得足够平滑的涂层膜表面，而且为了获得足够平滑的涂层膜表面，就必须有使涂层组合物可以流动或流挂至少2毫米的流动性。
当涂层膜大量收缩而且不平整的影响一旦在涂层组合物失去其流动性之后出现在涂层膜上的时候，由于涂层组合物已经失去其流动性和由表面张力引起的“自平滑能力”，因此涂层膜上的不平整就不能去除。因此在涂层组合物具有足够的流动性从而具有自平滑能力的同时必须将溶剂降低到即使该涂层膜收缩，要涂层的表面上的不平整的影响也不会显现在涂层膜表面上的程度(即溶剂的含量不超过30％重量，优选地不超过10％重量)。为了确保自平滑能力，流动性不必要高到涂层组合物可以流动或流挂2毫米或更长的程度，但是它可以是涂层组合物可以流动或流挂1毫米或更长的一个值。第一方面的涂层方法在第一方面的涂层方法中，进行固化步骤而且在涂覆步骤中将涂层组合物施加到工件上，这样涂层组合物至少在固化步骤中可能发生流动或流挂。
在这种情况下，当涂层组合物在固化步骤中或在该步骤结束时具有流动性而且同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％时，溶剂的含量肯定不超过涂层组合物重量的30％而且涂层膜表面在涂层组合物在余下的固化步骤中或在硬化步骤中失去其流动性时肯定具有足够的平滑性。因此即使在涂层组合物失去流动性时留在涂层组合物中的溶剂在涂层组合物失去流动性时随后蒸发而且涂层膜发生收缩，但该收缩太小以至于在要涂层的表面上的不平整的影响不会出现在涂层膜表面上，由此可以获得极其平滑的涂层膜的表面。
因此在本发明的第一方面的方法中，涂层组合物以高于极限厚度的厚度在涂覆步骤中施加到工件上，在该极限厚度之上，在沿垂直方向延伸的工件表面上的涂层组合物通常将在固化步骤中发生流动或流挂，而且该工件在涂覆步骤之后绕一基本水平轴旋转，从而防止在工件垂直表面上涂层组合物发生流动或流挂，而该涂层组合物被设计成在硬化步骤中或在该步骤结束时具有流动性且同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％，可以获得极其光滑的涂层膜表面，受要涂层表面上的不平整的影响较小。
当溶剂的百分比低于10％时可以获得更加光滑的涂层膜表面，受要涂层的表面上的不平整的影响较小。
当采用含有溶剂的热固型涂层组合物作为涂层组合物而且采用加热-硬化步骤作为硬化步骤时，该涂层组合物可以以超过极限厚度的厚度在涂覆步骤中施加到工件上，在该极限厚度之上在工件垂直表面上的涂层组合物通常在固化步骤和加热-硬化步骤中将会发生流动或流挂，而且工件可以在固化步骤和加热-硬化步骤中绕一基本水平轴旋转，以防止在工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂。在这种情况下通过设计该涂层组合物使之在加热-硬化步骤中具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％，也可以获得极其光滑的涂层膜表面，受要涂覆的表面上的不平整的影响较小。但是即使涂层组合物在加热-硬化步骤中也具有流动性，通过设计该涂层组合物使之在固化步骤中具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％也可以获得极其光滑的涂层膜表面，受要涂层的表面上的不平整的影响较小，而与涂层组合物在加热-硬化步骤中的状态无关。
当采用含有溶剂的紫外线固化型涂层组合物作为涂层组合物时该涂层组合物必须设计成使之具有流动性同时溶剂的含量在固化步骤中不超过涂层组合物重量的30％，这是因为紫外线固化型涂层组合物只要向紫外线暴露就会失去其流动性并硬化。第二方面的涂层方法在第二方面的涂层方法中，在涂覆步骤中将涂层组合物施加到工件上，这样涂层组合物至少在加热-硬化步骤中能发生流动或流挂。
在这种情况下当在加热-硬化步骤中涂层组合物具有流动性而且同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％时，在余下的加热-硬化步骤中溶剂的含量肯定不超过涂层组合物重量的30％而且涂层膜表面在涂层组合物失去其流动性时肯定具有足够的平滑性。因此即使在涂层组合物失去流动性时，留在涂层组合物中的溶剂在涂层组合物失去流动性时随后蒸发而且涂层膜发生收缩，但该收缩太小以至于在要涂层的表面上的不平整的影响不会显现在涂层膜表面上，由此可以获得极其平滑的涂层膜的表面。
因此在本发明的第二方面的方法中，此时涂层组合物以高于极限厚度的厚度在涂覆步骤中施加到工件上，在该极限厚度之上在沿垂直方向延伸的工件表面上的涂层组合物通常将在加热-硬化步骤中发生流动或流挂，而且该工件在涂覆步骤之后绕一基本水平轴旋转，从而防止在工件垂直表面上涂层组合物发生流动或流挂，而该涂层组合物被设计成在加热-硬化步骤中具有流动性且同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％，可以获得极其光滑的涂层膜表面，受要涂层的表面上的不平整的影响较小。
当溶剂的百分比低于10％时可以获得更加光滑的涂层膜表面，受要涂层表面上的不平整的影响较小。
当进行固化步骤时，该涂层组合物可以以超过极限厚度的厚度在涂覆步骤中施加到工件上，在该极限厚度之上在工件垂直表面上的涂层组合物通常在固化步骤和加热-硬化步骤中将会发生流动或流挂，而且工件可以在固化步骤和加热-硬化步骤中绕一基本水平轴旋转，以防止在工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂。在这种情况下通过设计该涂层组合物使之在加热-硬化步骤中具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％，也可以获得极其光滑的涂层膜表面，受要涂覆的表面上的不平整的影响较小，而与涂层组合物在固化步骤中的状态无关。第三方面的涂层方法在第三方面的涂层方法中，加热-硬化包括升温步骤和反应-硬化步骤，而且在涂覆步骤中将涂层组合物施加到工件上，这样涂层组合物至少在升温步骤中能发生流动或流挂。
在这种情况下，当升温步骤包括保温步骤用于在将涂层组合物加热到反应起始温度(在该温度下涂层组合物开始硬化反应)的过程中将涂层组合物的温度保持在预定的低于反应起始温度和高于常温的温度下达到一段预定时间的时候，可以将涂层组合物具有较高流动性状态保持预定的时间，这一点与普通的加热-硬化步骤不一样，在该普通加热-硬化步骤中涂层组合物的温度线性增加到反应起始温度。当本涂层组合物具有较高流动性时由于表面张力和工件的旋转涂覆膜表面将更加光滑，而且当将该状态保持预定时间时可以获得更加光滑的涂层膜表面，受要涂层的表面上的不平整的影响较小。
因此在第三方面的方法中，此时加热-硬化步骤包括升温步骤用于将涂层组合物加热到反应起始温度和反应-硬化步骤用于通过将涂层组合物的温度保持在不低于反应起始温度而使涂层组合物硬化，涂层组合物以高于极限厚度的厚度在涂覆步骤中施加到工件上，在该极限厚度之上在沿垂直方向延伸的工件表面上的涂层组合物通常将在升温步骤中发生流动或流挂，该工件在涂覆步骤之后绕一基本水平轴旋转，从而防止在工件垂直表面上涂层组合物发生流动或流挂，而且升温步骤包括保温步骤用于在将涂层组合物加热到反应起始温度的过程中将涂层组合物的温度保持在预定的低于反应起始温度且高于常温的温度下达到一段预定的时间，借助于保温步骤可以使涂层膜表面更加光滑而且可以获得极其光滑的涂层膜表面，受要涂层表面上的不平整的影响较小。
当采用含有溶剂的热固型涂层组合物作为涂层组合物时，通过设计涂层组合物使之在升温步骤中或该步骤结束时具有流动性同时溶剂含量不超过涂层组合物重量的30％，就可以获得极其平滑的涂层膜表面，受要涂层表面上的不平整的影响较小。
特别是当采用保温步骤用于在将涂层组合物加热到反应起始温度的过程中将涂层组合物的温度保持在预定的低于反应起始温度而高于常温的温度下达一段预定的时间时，在保持涂层组合物的流动性的同时可以蒸发掉更多的溶剂，从而在涂层组合物失去其流动性时包含在涂层组合物中的溶剂数量与普通的加热-硬化步骤相比降低了，在该普通加热-硬化步骤中，涂层组合物的温度线性增加到反应起始温度，而且可以获得极其光滑的涂层膜表面，它几乎不受要涂层的表面上的不平整的影响。更进一步地说在普通的加热-硬化步骤中加热炉中的温度被设置成不低于涂层组合物的反应起始温度而且该涂层组合物的温度以某种速度(取决于工件的加热能力)增加。当涂层组合物的温度以这样一种方式增加时，涂层组合物的温度在短时间内达到反应起始温度并且涂层组合物的粘度由于反应-硬化而增加(流动性降低)。因此很难在保持流动性的同时将溶剂的含量降低(不低于10％重量)。与此相反，当采用保温步骤时可以蒸发掉足够数量的溶剂而不会使涂层组合物反应-硬化，从而在保持充动性的同时可以很容易地将溶剂的数量降低(不低于10％重量)，而且可获得极其光滑的表面，这种表面若非保温步骤是不能获得的。
当溶剂的含量降到一定的水平，通过进行保温步骤就可以在短时间内达到目的，从而可以缩短加热-硬化步骤所需的时间。
当采用含有溶剂的热固型涂层组合物时，可以在涂覆步骤的和升温步骤之间进行固化步骤用于将施加到工件上的涂层组合物中的溶剂蒸发掉，涂层组合物以超过极限厚度的厚度在涂覆步骤中施加到工件上，在该极限厚度之上工件垂直表面上的涂层组合物通常将在固化步骤和升温步骤中发生流动和流挂，工件可以在固化步骤和升温步骤(如有必要，以及反应-硬化步骤)中绕一基本水平轴旋转，从而防止工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂。当在升温步骤之前进行固化步骤时，可以在固化步骤中将一定量的溶剂蒸发掉，因此在涂层组合物失去其流动性时残留在涂层组合物中的溶剂的数量可以进一步降低。
预定的温度可以根据预定时间而设定，而预定的时间也可以根据预定的温度而设定。通过改变预定的温度和预定的时间，甚至改变工件穿过加热炉的传送速度，可以很容易地处理速度的变化从而保持适当的保温步骤。当预定的时间不短于1分钟时，保温步骤的效果会特别好。
当通过将工件传送经过一分割加热炉而进行升温步骤时(在该加热炉中有多个加热区以预定的方向排列，各个加热区分别具有温度可控的加热源)，通过简单地将实际工作的加热区的数量进行改变就可以很容易地改变工件的传送速度。此外当采用远红外线进行升温步骤时，可以很快地将涂层组合物的温度提高到预定的温度，而且加热-硬化步骤所需的时间可以缩短。第四方面的涂覆设备第四方面的涂覆设备是用于施加第三方面的方法，其操作和结果和第三方面方法的基本相同。
附图简述
图1是简单描述涂覆工艺的流程图。
图2是表示旋转工件从而防止涂层组合物发生流动或流挂的示意图。
图3A和图3B是表示测量涂层组合物的流动或流挂的示意图。
图4是表示要涂层的表面上的不平整的影响出现情况的示意图。
图5是用来实施根据本发明的实施方案的涂覆方法的中试工厂的平面示意图。
图6是图5中所示工厂中的一个重量部分的正视图。
图7是图5中所示工厂的空推车贮存部分的正视图。
图8是旋转推车的一个实例的正视图。
图9是图8中所示旋转推车的右视图。
图10是预热炉的正式图。
图11是图10中预热炉的右视图。
图12是主加热炉的正式图。
图13是图12所示主加热炉的右视图。
图14表示涂层组合物在包括保温步骤的预热-硬化步骤中的温度变化。
图15表示试验5中涂层组合物的温度变化。
图16表示试验6中涂层组合物的温度变化。
图17表示试验7中涂层组合物的温度变化。
下面参照附图对将本发明用来涂覆车体的实施方案进行描述。车体的涂覆参照图1对涂覆车体的实例进行描述。如图1所示通常对车体依次进行底涂层、中间涂层和外层涂层。
在底涂层步骤中，首先对车体进行表面处理。在表面处理中车体被除油，然后在车体上形成一层磷酸锌膜，从而提高涂层组合物与车体的粘接强度。然后通过电镀在磷酸锌膜上形成环氧涂层组合物膜并通过加热使其硬化。
在中间涂层步骤中，形成聚酯涂层组合物膜并通过加热而硬化。
在外层涂层步骤中，车体被涂上固体涂层或底层-透明涂层。当车体上涂以固体涂层时，该因体涂层形成外层膜。固体涂层组合物首先施加到车体上然后通过加热使其硬化。当车体涂以底层-透明涂层时，首先将底层涂层组合物(例如丙烯树脂)施加到车体上然后将透明涂层组合物(例如丙烯树脂)施加到该底层涂层组合物层上。然后通过加热使该底层涂层组合物和透明涂层组合物硬化。底层涂层组合物和透明涂层组合物和结合包括含有发光材料例如铝或云母的底层涂层组合物和无色的透明涂层组合物；含有发光材料例如铝或云母的底层涂层组合物和着色的透明涂层组合物；不含有发光材料的底层涂层组合物和着色的透明涂层组合物。在底层-透明涂层中，底层涂层组合物的使用及其加热-硬化对应于底层涂层步骤，而透明涂层组合物的使用及其加热-硬化对应于透明涂层步骤。
上述车体的涂覆仅仅是一个例子，举例来说中间涂层步骤和/或透明涂层步骤可以进行两次。另外在底涂层步骤和/或中间涂层步骤中也可以进行其它的各种处理，例如密封处理(一种用于改善抗切削性的处理)等等。旋转涂覆进行旋转涂覆是为了获得及其光滑的涂层膜表面。旋转涂覆可以使用到任何一种涂层上，只要该涂层膜表面需要光滑。举例来说在涂覆车体的情况下，旋转涂层可以用在中间涂层步骤和外层涂层步骤中。旋转涂覆可以适当地用于固体涂层步骤和透明涂层步骤。
在旋转涂覆中，如图2所示，涂层组合物4以高于极限厚度(流动极限厚度)的厚度施加到工件2上，在该极限厚度之上在工件2沿垂直方向延伸的表面2a上的涂层组合物通常将会发生流动或流挂，工件2在涂覆步骤之后绕一基本水平轴6旋转，从而防止工件2垂直表面2a上的涂层组合物4发生流动或流挂。
在工件2垂直表面2a上的涂层组合物4通常将发生流动或流挂是指在垂直表面2a上的涂层组合物4，如果垂直表面保持垂直不旋转就会在重力下发生流动或流挂。如前所述，在本说明书中，涂层组合物流动或流挂是指涂层组合物流动或流挂2毫米或更长。当涂层组合物流动或流挂2毫米更长时，在涂层膜表面上就会形成无法接受的不平整。尤其是，在如图3A中所示用遮带遮盖垂直表面2的下半部之后，将涂层组合物施加到表面2a上并且如图3B中所示除去带8。在将工件放置直到涂层组合物的流动或流挂不再增加之后，测量流动(或流挂)4a的长度1。当长度1不短于2毫米时，可以确定发生了流动或流挂。因此，通过在确定固化空气或预定加热空气中从重复测定流动或流挂同时逐渐增加涂层的厚度并确定在长度1不低于2毫米时的涂层厚度就可以获得流动极限厚度。
涂层组合物的流动或流挂是一种现象，即具有流动性的涂层组合物在重力作用下向下流动。因此如图2所示当工件2绕一基本水平轴旋转时，就会有一个和重力相同的力和一个方向和重力相反的力相互交替作用在涂层组合物上，从而防止涂层组合物发生流动或流挂。也就是说，当工件2沿着图2中箭头A的方向持续旋转时，就有一个方向和重力相反的指向箭头B方向的惯性力，当表面2A上面的涂层组合物是位于右侧时(如图2所示)作用在表面2A上，而且有一个和重力相同的指向箭C方向的惯性力，当表面2A上的涂层组合物4位于左侧时作用在表面2A上。因此通过旋转工件2就有一个方向和重力相同的力和一个方向与重力相反的力交替作用在涂层组合物4上，从而防止在一个方向上的涂层组合物发生流动或流挂。工件2不必沿着一个方向持续旋转，但是可以交替地以一个方向和另一个方向以预定的角度(例如360°，45°，90°，135°)转动。
工件的旋转应该在涂层组合物在重力作用下在该涂层组合物施加到工件上以后开始流动或流挂之前开始，而且应该持续到涂层组合物的流动性降低到该涂层组合物不能在重力作用下发生流动或流挂的程度为止。此外该工件应该以可以防止涂层组合物发生流动或流挂的速度进行旋转，例如以高于涂层组合物在重力作用下发生流动或流挂的速率，以及涂层组合物在离心力作用下不产生流动或流挂的速度的速率。当工件具有一个由轴6径向延伸的要涂层的表面时，在该表面上的涂层组合物会在由于工件旋转而产生的离心力的作用下发生流动或流挂。旋转涂覆的变化旋转涂覆主要包括涂覆步骤用于将涂层组合物施加到工件的表在上和硬化步骤用于将施加到表面上的涂层组合物硬化。当该涂层组合物含有溶剂时可在涂覆步骤和硬化步骤之间进行固化步骤用于将该溶剂蒸发。
涂层组合物的流动或流挂至少可以在固化步骤和硬化步骤之一中发生在旋转涂覆过程中，为了获得极其滑的涂层膜表面涂层组合物必须以高于极限厚度的厚度在涂覆过程中施加到工件上，在该极限厚度之上，在沿垂直方向延伸的工件表面上的涂层组合物通常将在固化步骤和/或硬化步骤中发生流挂。也就是说，当不进行固化步骤时，涂层组合物必须以高于极限厚度的厚度在涂覆过程中施加到工件上，在该极限厚度之上在沿垂直方向上延伸的工件表面上涂层组合物通常将在固化步骤中发生流动或流挂，由此该涂层组合物在硬化步骤中变成上述流动状态。另一方面，当进行固化步骤时涂层组合物必须以高于极限厚度的厚度在涂覆步骤中施加到工件上，在该极限厚度之上在沿垂直方向延伸的工件表面上的涂层组合物通常将在固化步骤或在硬化步骤或在固化步骤和硬化步骤两个步骤中发生流动或流挂，由此该涂层组合物在固化步骤中或在硬化步骤中或在固化步骤和硬化步骤两个步骤中变成上述流动状态。
在上述任何一种情况下工件均绕一基本水平轴旋转，从而防止发生流动或流挂。通过旋转涂覆使涂层膜表面平滑举例来说，涂层组合物可以喷涂到要涂覆的表面10上，如图4中(a)所示。要涂层的表面10可以是工件自身的表面或者是另一个已经施加到该表面上的涂层膜的表面。例如当将中间层施加到表面10上时，表面10可以是底涂层的表面，而当将固体涂层施加到表面10上时，该表面10可以是中间层的表面，而当将透明涂层施加到表面10上时，表面10可以施加到底涂层表面上。
如图4(b)中所示，当以一定厚度施加该涂层组合物时，涂层膜表面5在表面张力作用下以平行于涂层膜表面5的箭头D方向被拉伸并且趋向光滑。当涂层厚度较小时，涂层组合物的流动性较差，就不能通过表面张力获得足够的平滑效果。但是当涂层组合物施加到超过流动极限厚度的厚度时，就可以通过表面张力获得平滑效果而且涂层膜表面5可以变得极其光滑。
但是当涂层组合物以超过流动极限厚度的厚度施加到基本上沿垂直方向延伸的表面上时，涂层组合物就会在重力作用下发生流动或流挂，而涂层膜表面的光滑性被大大降低。
如上所述，当工件绕一基本水平轴旋转时，就会有一个方向和重力相同的力和一个方向与重力相反的力交替作用在涂层组合物上，从而防止涂层组合物发生流动或流挂。此外通过旋转工件可以产生以平行于涂层膜表面的箭E的方向作用在涂层组合物上的力，而且增加了由于表面张力而产生的平滑效果，从而可以获得更加光滑的涂层膜表面，如图4中(c)所示。
也就是说，当涂层组合物以超过流动极限厚度的厚度施加到工件上并且该工件绕一基本水平轴旋转时，借助于表面张力以及由于工件旋转而产生的力可以使涂层膜表面变得极其光滑，而不必担心涂层组合物发生流动或流挂。要涂层的表面上的不平整的影响(溶剂的含量和要涂层的表面上的不平整的影响)但是当涂层组合物含有溶剂，即使涂层膜表面如图4中(c)所示那样地足够光滑，该平滑性随后当溶剂在涂层组合物失去其流动性之后大量挥发时仍会下降。也就是说当大量溶剂在涂层组合物失去其流动性之后挥发时，涂层膜会大量收缩。当涂层膜的收缩较大时，涂层膜的平整性会受到要涂层的表面10上的不平整的极大影响，而且该不平整的影响会出现在涂层膜表面上，如图4中(d)所示。当涂层膜的收缩较小时，该不平整的影响几乎不会出现在涂层膜表面上，如图4中(e)所示。
更进一步地说，在涂层组合物由于溶剂的蒸发、固体组分粘度的下降等等而失去其流动性之后涂层膜的收缩越小，要涂层表面上的不平整的影响就越不可能出现在涂层膜的表面上，而且涂层膜的收缩基本上可以通过包含在涂层组合物中的溶剂的含量而确定。当包含在涂层组合物中的溶剂的含量在涂层组合物失去其流动性时不超过30％重量时，就可以避免在要涂层表面上的不平整的影响，而涂层膜的表面的平滑性会超过用普通的旋转涂覆所获得的。当包含在涂层组合物中的溶剂的含量在涂层组合物失去其流动性时不超过10％重量则会获得更加平滑的涂层膜表面。
在本说明书中，涂层组合物具有流动性是指涂层组合物具有足够的流动性以使涂层膜表面可以通过表面张力等等而平滑，当涂层组合物处于可以流动或流挂1毫米或更长的状态时，就可以说该涂层组合物具有流动性。另一方面，当涂层组合物处于仅可以流动或流挂1毫米以下的状态时，就可以说该涂层组合物不具有流动性或失去其流动性。(保温步骤和要涂层表面上的不平整的影响)当采用热固型涂层组合物作为涂层组合物并以超过极限厚度的厚度施加到工件上，在该极限厚度之上，在沿垂直方向延伸的工件表面上的涂层组合物通常将会在加热-硬化步骤中发生流动或流挂而且将工件绕一基本水平轴旋转以防止垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂的时候，如前所述在加热-硬化步骤中可以获得极其光滑的涂层膜表面。在这种情况下，当加热-硬化步骤包括升温步骤用于将涂层组合物加热到其反应起始温度，和反应-硬化步骤用于通过将涂层组合物的温度保持在不低于反应起始温度的温度而使涂层组合物硬化，而且升温步骤包括保温步骤用于将涂层组合物的温度在将涂层组合物加热到反应起始温度的过程中保持在预定的不低于反应起始温度且高于室温的温度下达一预定时间的时候，就可以保证涂层组合物具有较高流动性的状态达一预定时间，这一点不同于普通的加热-硬化步骤，在该普通加热-硬化步骤中涂层组合物的温度线性增加到反应起始温度。当涂层组合物具有较高的流动性时，由于表面张力和工件的旋转而产生的涂层膜表面的平滑作用就可以得到进一步加强，而当该状态保持一预定时间时，就可以获得更加平滑的涂层膜表面，而受要涂层表面上的不平整的影响较小。
当将含有溶剂的热固型涂层组合物用作涂层组合物时，通过设计该涂层组合物使之在升温步骤中或在该步骤结束时具有流动性且同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％(优选地10％)就可以获得极其光滑的涂层膜表面，而受要涂层表面上的不平整的影响较小。
特别是在进行保温步骤，用于将涂层组合物的温度保持在预定的低于反应起始温度和高于常温的温度下达一预定的时间时，与涂层组合物的温度线性增加到反应起始温度的普通加热-硬化步骤相比，在保持涂层组合物的流动性的同时就可以将更多的溶剂蒸发掉，从而包含在涂层组合物中的溶剂的含量在涂层组合物失去其流动性时可以降低，而且可以获得极其光滑的涂层组合物表面，它几乎不受要涂层表面上的不平整的影响。更进一步地说，在普通的加热-硬化步骤中加热炉中的温度被设置在不低于涂层组合物的反应起始温度而且涂层组合物的温度以取决于工件加热能力的速度增加。当涂层组合物的温度以这种方式增加时，涂层组合物的温度可以在短时间内达到反应起始温度而且涂层组合物的粘度由于反应-硬化而增加(流动性降低)。因此很难在保持流动性的同时将溶剂的含量降低，不低于10％。与此相反当采用保温步骤时，可以蒸发掉足够数量的溶剂，而不会使涂层组合物反应-硬化，从而溶剂的含量可以很容易地在保持流动性的同时降低，不降低于10％重量，而且可以获得特别好的光滑性，这种光滑性没有保温步骤是不能获得的。
当将溶剂的含量降低到一定水平的时候，通过采用保温步骤就可以在短时间内达到目的，从而可以缩短加热-硬化步骤所需的时间。涂层中试工厂下面将参照图5-13对用于实施根据本发明的实施方案的涂层方法的涂层中试工厂进行描述。
在由该工厂实施的涂覆方法中，将根据本发明的实施方案的旋转涂覆法使用到透明涂层上。在该实施方案中，采用含有溶剂的透明热固型涂层组合物并且在涂覆步骤和加热-硬化步骤之间进行固化步骤。该加热-硬化步骤包括预热-硬化步骤用于将涂层组合物部分硬化，和主加热-硬化步骤用于使涂层组合物完全硬化。在预热-硬化步骤的早期进行保温步骤。该透明涂层组合物已超过极限厚度的厚度施加到工件上，在该极限厚度之上涂层组合物通常将在固化步骤和预热-硬化步骤中(特别是在保温步骤中)发生流动或流挂，而且旋转工件以防止涂层组合物在固化步骤和预热-硬化步骤中发生流动或流挂。另外涂层组合物被设计成在固化步骤和预热-硬化步骤中(特别是在保温步骤中)具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％或10％。
如图5和6中所示，该涂层中试工厂配有用于非旋转推车的第一传送机12(下文称为“第一非旋转传送机12”)、用于非旋转推车的第二传送机14(下文称为“第二非旋转传送机14”)和用于旋转推车的传送机16(下文称为“旋转传送机16”)。第一非旋转传送机12和第二非旋转传送机14分别以箭头方向传送非旋转推车20，推车20将车体(工件)18保持静止，而旋转传送机16以箭头方向传送旋转推车22，旋转推车22用于保持车体18，车体18绕一基本水平轴旋转。
旋转传送机16被设计成循环方式，它包括第一至第三传送机24，26和28，它们能够相互独立地传送旋转推车22。第二传送机26由一对皮带平行延伸的传送机26A和26B组成。第一传送机24和上游端在位置a和提升机29(在下面描述)相连，而第一传送机24的下游端在结合点e支连到一对支路传送机24A和24B。支路传送机24A和24B的下游端分别在位置b与传送机26A和26B的上游端相连。第三传送机的下游端在位置d与提升机29相连并且通过强力提升机29和第一传送机24的上游端相连，第三传送机28的上游端在结合点f支连到一对支路传送机28A和28B中。支路传送机28A和28B的上游端在位置c分别与传送机26A和26B的下游端相连。
因此旋转传送机16从相对底涂覆区(以后描述)的部分至相对预定-硬化区(以后描述)的部分有两条线，即线A和线B。在旋转传送机16中，从结合点f到结合点e的传送机速度可以高于从结合点e到结合点f的传送速度(在整个线A和线B上)。
第一非旋转传送机12具有一个旋转加紧固定区30。旋转传送机16从上游算起依次具有旋转吹气区32、外层涂层制备区34、一对底涂覆区36、一对透明涂覆区38(每一个包括第一透明涂覆区38a和第二透明涂覆区38b)、一对固化区40、一对预热-硬化区42(每一个包括升温区42a和一个半加热-硬化区42b)、用于堆放的堆放区44(它具有传送机44a)和空推车维修区46，维修区46由所述的提升机29和传送机45组成，它用于维修空推车。在线A和线B上各自具有底层涂覆区36、透明涂覆区38、固化区40、和预热-硬化区42。第二非旋转传送机14配有主加热-硬化区48。
在第一传送机24上配有旋转吹气区32、外层涂层制备区34和底层涂覆区36。在第一传送机24的支路传送机24A和24B与传送机26A和26B的结合点处设置了透明涂覆区38。进一步地说，第一透明涂覆区38a在第一传送机24(支路传送机24A和24B)上，而第二透明涂覆区38b在第二传送机26(传送机26A和26B)上。固化区40和预热-硬化区42和第二透明涂覆区38b一起设置在第二传送机26(传送机26A和26B)上。在第三传送机28上设有堆放区44。在第三传送机28的下游端和第一传送机24的上游端之间设有空推车维修区46。
在第一非旋转传送机12和旋转传送机16之间设有第一传送装置50，用于将由第一非旋转传送机12上的非旋转空车20传送的车体18传送到在旋转传送机16的第一传送机24上的旋转推车22上。在第二非旋转传送机14和旋转传送机16之间设有第二传送装置52，用于将由在第三传送机28上的旋转推车22输送的车体18传送到在第二非旋转传送机14上的非旋转空车20上。旋转吹气区32设有副传送机54，用于在旋转推车22经过旋转吹气区32的时候旋转在旋转推车22上的车体18。在线A和线B上的固化区40和预定-硬化区42各自具有副传送机56用于在旋转推车22经过固化区40和预热区42时旋转在旋转推车22上面的车体18。
如图7所示，第一非旋转传送机12、第二非旋转传送机14和旋转传送机16安置在上层地板58上，而用于维修空推车的传送机45(下文称为“维修传送机45”)放置在下部地板60上。提升机29包括由下层地板60延伸到上层地板58的垂直柱29a和推车支承件29b，该支承件29b通过未示出的驱动装置而沿柱29a上下移动。提升机29将空旋转推车22(车体18已经被第二传送装置52由该推车上取走)传送到位于底层地板60上的维修传送机45上。维修传送机45被设计成循环方式(提升机29插在其上游端和下游端之间)并且以与在上层地板60上的旋转传送机16相同的方式在底层地板58上延伸。由维修传送机45输送到其下游端的空旋转推车22被提升机29输送到位于上层地板60上的第一传送机24上。
如图8和9中所示，旋转推车22包括具有轮子62的基台64、一对支承件66和68(它们沿着传送的方向以预定的间距固定在基台64上从而垂直延伸)，和一对旋转支承件70和72(它们分别安装在支承件66和68上，彼此对准从而绕一基本沿水平方向延伸的旋转轴L旋转)。
旋转夹具74和76分别安装在车体18的前端和后端上，夹具74和76与旋转支承件70和72相连，从而将车体18保持在支承件60和68之间使之绕旋转轴L旋转。
在后支承件68中设有用于旋转后旋转支承件72的旋转传送机构78。旋转传送机构78包括固定到旋转支承件72的旋转轴80上的斜齿轮82、固定在轴86的另一端上的并且与斜齿轮82啮合的斜齿轮84、固定在轴92的一端上并且与斜齿轮88啮合的斜齿轮90和固定在轴92另一端上的链轮94。链轮94可以和所说的副传送机54和56(它由链子组成)相啮合。在这种旋转传送机构78中，当在旋转推车22的传送速度和副传送机54和56的驱动速度之间产生差异时，链轮94就会旋转而链轮94的旋转通过旋转传送机构78而传送到后旋转支承件72上，从而车体18可以绕旋转轴L旋转。通过调整副传送机54和56的驱动速度，车体18的旋转速度和/或旋转方向可以改变，同时车体18甚至在旋转推车22停止时也能旋转。
在基台64的前侧装有一个接合件95，它向前延伸并设有一个向下的突出物95a，连接件95绕一销96旋转。借助于突出物95a和旋转传送机16(它是链子的)之间的接合，旋转推车22以旋转传送机16的驱动设备传送。在机台64的后侧装有接合释放件98，它向后延伸一定的长度并由一个握持部件(未示出)握持。当后来的旋转推车22靠近旋转推车22并且后来的旋转推车22的联接件95搭上向前的旋转推车22的联接释放件98时，后来的旋转推车22的联接件95向上旋转，而突出物95a和旋转传送机16之间的联接被释放，从而后来的旋转推车22即使当旋转传送机16在工作而向前的旋转推车22停止时也会未达到向前的旋转推车22就停止。
在预热-硬化区42中，预热炉100(图10和11)在整个区42长度上延伸。通过将车体18通过预热炉100可以对车体18上的底涂层和透明涂层进行预热和硬化。
如图10和11中所示，预热炉100包括隧道式红外炉传送机26A和26B以及副传送机56均延伸经过该炉。预热炉100采用加热炉的形式，其中有多个(在该实施方案中是6个)加热区P1～P6沿着车体18的传送方向排成一排，而且每个加热区P1～P6均配有多个远红外辐射装置102作为加热源。如图11中所示每个加热区中的远红外辐射装置102在炉的内表面上以一定间隔成U形排列。通过控制器104可以彼此独立地控制加热区的电压供应。为了防止从涂层组合物蒸发出的溶剂充满预热炉100，在炉100中设有排气口106。排气口106包括设置在如100底侧的空气输送箱108、设置在炉100上侧的排气箱110和设置在空气输送箱108和排气箱110之间的空气通道112之中的抽气装置114。抽气装置114包括热源是蒸气的热交换器116、过滤器118和空气输送风扇120。通过热交换器116加热到预定温度的热空气通过空气输送箱108送入炉100中，并在炉100中向上流动，从而通过排气箱110排出。由气箱110排出的空气部分释放到空气中，部分通过抽气装置114返回到热交换器106中。通过排气箱110排出并返回到热交换器106的空气和新鲜空气一起加热到预定的温度并通过空气输送箱108再次供入炉100中。每一个加热区P1～P6均配有温度敏感器122(在图10中仅示出了用于加热区P1的敏感器122)，和控制器104根据温度敏感器122的输出值反馈式控制着每个加热区中的远红外辐射装置102。
上游侧四个加热区P1～P4形成升温区42a，而其它两个加热区P5和P6形成半加热-硬化区42b。
主加热炉124在主加热-硬化区48的整个长度上延伸，通过穿过主加热炉124可以使车体18上的底层涂层膜和透明涂层膜完全硬化。
如图12和13中所示，主加热炉124是倾斜炉的形状，它以隧道方式沿传送方向延伸。炉124包括底层部分124a(在该部分上车体18上的涂层膜实际上被加热)和一对倾斜部分124b，该倾斜部分位于底层部分124a的相对两侧用于将底层部分124a提高到较高的位置。在炉124中采用热空气作为加热源。第二非旋转传送机14延伸经过主加热炉124且非旋转推车20上的车体18经过炉124。在炉124中，底层部分124b包括多个(在该实施方案中是3个)加热区P1～P3，这些加热区延着车体18的传送方向排成一排。每一个加热区P1～P3设有热空气输送装置126，由加热区P1～P3中热空气供应装置126排出的热空气的温度和流速可以独立地进行控制。热空气供应装置126包括位于炉124底侧的空气输送箱128、位于炉124上侧的排气箱和设置在空气供应箱102和排气箱130之间的空气通道132中的抽气装置134。(空气中的132和抽气装置134在图中仅示于加热区P1)。抽气装置包括加热源是蒸气的热交换器136、过滤器138和空气供应风扇140。
通过热交换器136加热到预定温度的热空气通过空气输送箱128导入炉124中，并且在炉124中向上移动，从而通过排气箱130排出。通过排气箱130排出的空气通过抽气装置134返回到热交换器106中并循环。每一个加热区P1～P3都设有温度敏感器142用于对引入每一个加热区的热空气温度进行检测，每一个加热区中的热空气的温度根据温度敏感器142的输出值进行返馈控制。涂覆的方法下文将描述通过上述中试工厂如何对车体18进行涂覆。通过第一非旋转传送机12在非旋转推车20上延箭头方向传送涂有中间涂层的车体18(图5)，旋转夹具74和76在旋转夹具固定区30中固定在车体18的前侧和后侧。随后车体18通过第一传送装置50从非旋转推车20传送到位于旋转传送机16旋转推车22上。
然后车体18在旋转推车22上传送经过旋转吹气区32，而当经过旋转吹气区32时，车体18通过副传送机54旋转并且将空气吹在车体18上，从而可以除去车体18上或车体18中的脏物、灰尘等等。然后将车体18传送到外层涂层制备区34并用鸵鸟羽毛擦洗，以完全除去车体18上的脏物、灰尘等等。而后将车体18交替地引入线A或线B中并且将它传送到底层涂覆区36，在该区域底层涂层组合物(为了外层涂层)被施加到车体18上。在该实施方案中底层涂层组合物包括丙烯酰-密胺树脂(其中含有发光材料例如铝或云母)和颜料等等，并将它施加到中间膜上。举例来说，该底层涂层组合物施加到车体18的外表面上而且随后施加到门开口、门的内侧等等上并且两次施加到车体18的外表面上。通常底层涂层组合物含有低沸点并且容易蒸发的溶剂，并且以相当小的厚度(例如20微米)进行使用。因此该涂层组合物不会流动或流挂。
随后将车体18传送到透明涂覆区38，并且通过适当的涂覆装置例如涂覆机器人将透明涂层组合物施加到底层涂层膜上。在底层涂覆区36和透明涂覆区38之间设有预定的空闲区而且底层涂层组合物中的溶剂在车体18通过该空闲区的同时会充分地蒸发。
在该实施方案中，施加到底层涂层膜上的透明涂层组合物由含有易挥发溶剂的丙烯酰-密胺树脂的透明树脂涂层组合物组成。该透明涂层组合物在透明涂层区38中施加两次。也就是说，在设置在第一传送机24下游端部的第一透明涂层区38a中，透明涂层组合物第一次在固化区40中以小于流动极限厚度的厚度施加，然后将携带车体18的旋转推车22传送到位置b处的第二传送机26上。然后车体18传送到位于第二传送机26的上游端部的第二透明涂覆区38b中，而且将透明涂层组合物施加到在第一透明涂覆区38a中施加的透明涂层膜上，从而使透明涂层膜的总厚度在固化区40和升温区42a中变得不小于流动极限厚度。
在透明涂层之后，将车体18传送到固化区40中并使透明涂层组合物中的挥发性溶剂在车体18经过固化区40的同时在常温下蒸发。当车体18经过固化区40时，车体18通过副传送机56而旋转，从而防止涂层组合物发生流动或流挂。
当车体18经过固化区40时，涂层组合物中的挥发性溶剂逐渐减少，而涂层组合物的流动性也逐渐降低。涂层组合物有时在固化结束前失去流动性。可以根据透明涂层组合物的种类(例如树脂的种类和溶剂的种类及其含量)、透明膜的厚度、预热-硬化条件等等适当地设置固化条件，例如固化温度和固化时间。
在固化之后，将车体18传送到预热-硬化区42中在车体18经过预热-硬化区42中的预热炉的同时将透明涂层膜预热-硬化。在预热-硬化区42的升温区42a中，采用升温步骤用于将透明涂层组合物的温度提高到反应起始温度，并且在将涂层组合物加热到其反应起始温度的过程中，采用保温步骤用于将涂层组合物的温度保持在预定的低于反应起始温度且高于常温的温度下达一预定时间，从而在保持透明涂层组合物的流动性的同时将足够量的溶剂蒸发掉。然后在半加热-硬化区42b中，将涂层组合物的温度保持在不低于反应起始温度的温度下，从而使涂层组合物部分硬化(预热-硬化)。预热-硬化适用于将涂层组合物硬化到这样一种程度，即即使灰尘等等随后沉积在透明涂层膜的表面上，也可以通过后面的加热很容易地将灰尘烧尽。例如，可以使该涂层组合物进行大约不到40％的交联反应。此外在升温区42a中对底层涂层膜进行保温并且在半加热-硬化区42b中将其部分硬化。
尽管在固化结束时透明涂层组合物的流动性很低或为零，在将涂层组合物的温度在升温区42a中升高反应起始温度的过程中，固体组分和树脂组分仍软化(粘度降低)，并且涂层组合物的流动性快速增加到流动或流挂的程度。当溶剂随后蒸发时流动性就会降低，而且在涂层组合物的温度到反应起始温度并且涂层组合物在半加热-硬化区42b中开始反应时会很快失去流动性。
根据透明涂层组合物的种类(例如树脂和溶剂的种类及其含量)、涂层膜的厚度固化条件等等可以适当地确定保温步骤中的预定温度和预定时间，从而在保持涂层组合物的流动性的同时可以将溶剂的含量降低到所要求的值。可以根据预定的时间改变预定的温度，而也可以根据预定的温度改变预定的时间。优选地，预定的温度处在从高于常温至少20℃(通常是40℃)的温度到低于反应起始温度至少10℃的温度之间。优选地预定时间可以设计成使涂层组合物可以在该状态下保持至少1分钟，从而使溶剂达到所要求的涂层组合物的比例(即不超过30％或10％重量)而且涂层组合物具有流动性。半加热硬化条件，即温度和时间也可以根据透明涂层组合物的种类(例如树脂和溶剂的种类及其含量)、涂层膜的厚度、固化条件以及保温条件等等而适当地确定。
图14表示预热-硬化区42中的透明涂层组合物温度变化的一个例子。如图14中所示，在固化区40中，涂层组合物保持在通常的温度下(在该实施方案中为20℃)，而且当车体18被传送到预热-硬化区42中时，涂层组合物的温度提高到反应起始温度(在该实施方案中为70℃～80℃)，并且在升温区42a(加热区P1-P4)中在将温度升高到反应起始温度的过程中保持在预定的低于反应起始温度且高于常温的温度下(在该实施方案中为60℃)达一段预定的时间。预定的温度不一定恒定不变，它可以在预定的温度范围内变化。举例来说，预定的温度可以逐渐的增加。随后在半加热-硬化区42b(加热区P5和P6)中，涂层组合物的温度可以增加到预定的不低于反应起始温度的温度(在该实施方案中为140℃)，而涂层组合物在该预定温度下被半硬化。
在保温步骤中预定时间可以通过改变加热区P1-P4中的温度(空气温度)而变化，预定的时间可以通过改变实际所用的加热区的数目而改变。举例来说，可以改变一天内要涂层的车体18的数量，旋转传送机16的传送速度可以改变，从而改变车体18穿过预热炉的传送速度。在这种情况下，当采用相同数量的加热区时，可以改变保温步骤中的预定时间从而改变实际用于保温步骤的加热区的数量。例如当传送速度降低时，仅采用加热区P1-P3来进行保温，而加热区P4和P5用于半加热-硬化区，加热区P6没有使用，从而可以很容易地将所说的预定时间保持不变。
通过改变实际使用的加热区的数量和其中的空气温度可以很容易地改变在半加热-硬化区42b中的涂层组合物的温度和加热时间。
在上述实施方案中，在各个加热区P1-P4中的空气温度是相同的，因此当工件的热容量较大而且需要较长时间将涂层组合物的温度增加到预定的温度时，升温区42a必须较长。在这种情况下，通过将加热区P1中的温度升高到高于其它加热区中的温度从而使涂层组合物的温度在短时间内升高到预定的温度，预热炉的长度可以较小，也就是说，通过独立地控制在各个加热区的温度，可以对升温图进行各种改变用于各种目的。
在预热-硬化区42中，特别是在升温区42a中涂层组合物的固体组分软化，而涂层组合物的流动性将变得很高，从而该涂层组合物达到了流动状态。因此在预热-硬化区42中车体18利用副传送机56在固化区40之后保持旋转，从而防止涂层组合物发生流动或流挂。由于车体18的旋转是用于防止涂层组合物发生流动或流挂的，因此如果涂层组合物在加热区P5中达到非流动状态则车体18不必要在加热区P6中旋转，如图14中所示。
此外，尽管在上述实施方案中在升温区42a中采用保温步骤，涂层组合物的温度可以直接增加到反应起始温度之上，而不必采用保温步骤。在这种情况下涂层组合物的温度可以如图14中虚线所示线性地增加到反应起始温度之上。
在预热-硬化区42中进行预热-硬化之后，携带车体18的旋转推车22被传送到位于位置c的第三传送机18上，并传送到堆放区44，车体18位于在接合点f汇合的线A和B上。如果需要，车体18可以堆放在堆放区44中，然后通过第二传送装置52传送到位于第二非旋转传送机14上的非旋转推车20中。随后非旋转推车20上的车体18通过第二非旋转传送机14传送到主加热-硬化区48中。当车体18通过主加热-硬化区48时底层涂层膜和透明涂层膜被保持在预定的不低于反应起始温度的温度下达一预定时间，从而将该涂层膜硬化到最终状态，这种状态可以通过使涂层组合物进行大约80％的交联反应而获得。
由于在在主加热-硬化区48中进行的主加热-硬化步骤和在预热-硬化区42的半加热-硬化区42b中进行的半加热-硬化步骤中，涂层组合物的温度均保持在不低于反应起始温度而且涂层组合物进行反应，主加热-硬化步骤和半加热-硬化步骤形成了上述反应-硬化步骤。
在主加热-硬化步骤之后，车体18传送到检查区(未示出)，从而对涂层进行检测。
空旋转推车22(车体18由该推车传送到位于第二非旋转传送机14上的非旋转推车20上)传送到提升机29上并且通过提升机29传送到位于下层地板上的维修传送机45上。然后旋转推车22接受维修，例如清洗、维修、检查等等，同时将它传送到维修传送机45的下游端，然后再通过提升机29传送到旋转推车16上。也就是说，每次当旋转推车22在旋转传送机16上运动时它都要接受维修然后再次使用。旋转传送机16以固定的间隔接受维修。在维修期间，在旋转传送机16上的所有旋转推车22被传送到位于下层地板上的维修传送机45上。因此，维修传送机45应该具有足够的长度用于堆放旋转传送机16上的所有旋转推车。在旋转传送机16进行维修的同时也可以对旋转推车22进行维修。涂层中试工厂的改变尽管在该实施方案中用于加热-硬化步骤的加热炉被分成预热炉和位于不同位置的加热炉，但预热-硬化和主加热-硬化可以在一个加热炉中进行。虽然预热炉是远红外类型的而主加热炉是热空气类型的，但也可以采用其它种类的炉子。
当在独立的炉子中进行预热和主加热时(如在该实施方案中的那样)，可以获得下列好处。也就是说作为加热炉，热空气类型的炉子结构简单，热源成本低，但是当在一种热空气类型的炉子中进行预热-硬化和主加热和硬化时，就会存在下列缺陷。也就是说，由于涂层组合物在炉子的前面部分，即用于预热-硬化的炉子的部分中处于流动状态，车体18必须旋转，而当车体18旋转时，车体18中的脏物和灰尘就会离开车体18而粘接到尚未硬化的涂层膜表面上。尽管通过使用例如远红外炉可以避免这个问题，但远红外炉较昂贵。因此当将远红外炉用于预热-硬化而将热空气炉用于主加热-硬化时，可以以较低的成本制成用于加热-硬化的炉子。
此外当预热-硬化和主加热-硬化均在一个热空气炉中进行时，该炉子必须位于旋转传送机16上，这是因为车体18必须在用于预热-硬化的炉子部分中旋转，这使得旋转涂覆线较长。因此通过将用于预热-硬化的炉子和用于主加热-硬化的炉子分割开并且在旋转传送机16上仅设置一个用于预热-硬化的炉子同时在第二非旋转传送机14上提供用于主加热-硬化的炉子，可以将旋转涂覆线缩短。
另外当预热-硬化和主加热-硬化均在热空气炉中进行时，优选地该炉子出于热效率考虑应是一种倾斜炉。也就是说，在该倾斜炉中加热集中在处于较高位置的底层部分，与水平炉相比热量不太容易从该炉子的端部散失出去。但是在该炉子中车体18必须旋转而且车体18必须被传送通过在比非旋转推车20长的旋转推车22上的炉子。因此当该炉子是一种倾斜炉时，在用于将底层部分提高到较高位置的底层部分的相对端上的倾斜部分必须较长，从而它们能以较小的角度与平坦部分相连接(换句话说比非旋转推车长的旋转推车可以与传送机脱离)，这样就会使炉子的长度较长而且旋转涂覆线的长度也较长。因此通过将用于预热-硬化的炉子和用于主加热-硬化的炉子分割开并且在旋转传送机16上仅设置一个用于预热-硬化的炉子(它可以是平的远红外炉而且其中车体18必须旋转)同时在第二非旋转传送机14上设置用于主加热-硬化的炉子(优选地它可以是热空气倾斜炉并且其中车体18不需要旋转)，旋转涂覆线可以较短而且炉子的成本可以降低。
尽管在上述实施方案中，升温步骤和半加热-硬化步骤可以在预热炉中进行，但是这些步骤也可以在独立的炉中进行。在这种情况下车体18可以仅在用于升温步骤的炉子中旋转，这是因为涂层组合物主要是在升温步骤中发生流动或流挂并且不会在半加热-硬化步骤中发生。堆放区下面将对所述的堆放区44进行描述。如前所述，在位于预热-硬化区42和第二传送装置52之间的第三传送机28上设置了堆放区44。堆放区44是用于暂时存放预定数量的携带已经完成预热-硬化的车体18的旋转推车22。
通常涂层组合物多次施加到车体18上并且涂层膜的厚度通常在最终涂覆区中不低于流动极限厚度。在上述实施方案中，透明涂层组合物在第一透明涂覆区38a和第二透明涂覆区38b中被施加，在第二透明涂覆区38b中透明涂层膜的厚度不低于流动极限厚度。
在这种情况下，当在透明涂层膜的厚度不低于流动极限厚度之前的步骤中发生某些问题，例如涂层机器人或传送机失败，以及涂覆线停止时，已经以不低于流动极限厚度的厚度施加了涂层组合物的车体18就会停止，这就会使涂层组合物发生流动或流挂并且在涂层中产生缺陷。
为了避免这个问题，在该方案的涂层线中，该传送线被分割成第一透明涂覆区38a和第二透明涂覆区38b，而且在第一透明涂层38a侧的第一传送机24和在第二透明涂覆区38b侧的第二传送机26被设计成彼此独立驱动。这种安排使第二传送机26可以连续地将已经以不超过流动极限厚度的厚度施加了涂层组合物的车体18传送到固化区40中并且旋转车体18以防止涂层组合物发生流动或流挂，即使在第一透明涂覆区38a或其上游涂层线发生某些问题时。
但是，即使采用上述安排，当在第二透明涂覆区38b的下游侧，例如在第二传送装置52、主加热-硬化区48、检测区以及随后的装配线中发生某些问题并且变得不可能传送旋转推车22而旋转传送机16受到第二涂覆区38b下游的推车的干扰时，就不可能将从第二透明涂覆区38b出来的车体18传送到旋转区，即固化区40和预热-硬化区42中，这会在涂层中产生缺陷。
堆放区44的目的在于避免该问题。也就是说即使在第二传送装置52、主加热-硬化区48、检测区以及随后的装配线中发生某些问题时，通过将在位于第二透明涂覆区38b下游的旋转传送机16上的旋转推车22移动到堆放区44，可以将车体18从第二透明涂覆区38b传送到旋转区中并且将它旋转以防止涂层组合物发生流动或流挂以及将其上的涂层膜预热-硬化以防止灰尘等等粘到涂层膜上。
在该实施方案中，通过将副传送机44a与第三传送机28在结合点α和β处相连而形成堆放区44，从而可以将旋转推车22暂时停留在副传送机44a上。也可以以其它方式形成堆放区44。
例如，通过向在上述实施方案中所说的那样将传送线分割成第一透明涂覆区38a和第二透明涂覆区38b并且使在第二透明涂覆区38b侧的第二和第三传送机26和28中的传送速度(在单位时间中可以传送到推车的数量)高于在第一透明涂覆区38a侧的第一传送机24中的传送速度，可以由第二和第三传送机26和28本身形成堆放区。也就是说当第二和第三传送机26和28的传送速度高于第一传送机24时，在第二和第三传送机26和28上连续两个旋转推车22之间的间距将超过在第一传送机24上的，因此当将旋转推车22在第二和第三传送机26和28上靠近放置时，就会在传送机26和28上形成一定的间距。由此在传送机26和28上形成的间距可以用作为堆放区44。
类似地，通过将第二透明涂覆区38b侧的传送线在预定的位于预热-硬化区42下游端(在上述实施方案中的预热-硬化区42的末端)的预定位置c分割成一对传送机(第二和第三传送机26和28)并且使第三传送机28中的传送速度高于第二传送机26中的，可以由第三传送机28本身形成堆放区。
堆放区44应该能够容纳至少和第二透明涂覆区38b中的旋转推车22相同数量的旋转推车22，从而可以将已经在第二透明涂覆区38b中以不低于流动极限厚度的厚度施加了涂层组合物的车体18全部从区域38b中传送出去。
优选地，堆放区44至少可以容纳和第二透明涂覆区38b和固化区40中的旋转推车22相同数量的旋转推车22，从而在第二透明涂覆区38b和固化区40中的车体18可以全部传送到预热-硬化区42中或经过预热-硬化区42，由此可以避免在车体18在固化区40中旋转较长时间的同时灰尘等等粘附到涂层膜上的问题。
更优选地，堆放区44至少可以容纳和第二透明涂覆区38b、固化区40和预热-硬化区42中的旋转推车22的总量相同的旋转推车22，从而在第二透明涂覆区38b、固化区40和预热-硬化区42中的车体可以全部经过预热-硬化区42，而且在所有车体18上的涂层膜的预热-硬化可以完成，从而可以更有把握地避免灰尘等等粘附到涂层膜上的问题。硬化前涂层组合物状态的控制下面将描述从施加到车体上到它硬化时的透明涂层组合物的状态控制。
如前所述，在透明涂层中可以使用一种含有溶剂的热固型透明涂层组合物，而且该涂层组合物在第二透明涂覆区38b中以超过极限厚度的厚度施加到车体18上，在该极限厚度之上在沿垂直方向延伸的工件表面上的涂层组合物通常将在重力作用下在固化区40中的固化步骤中和在预热-硬化区42中预热-硬化步骤中发生流动或流挂，而且车体18在固化步骤和预热-硬化步骤中旋转，从而防止涂层组合物发生流动或流挂。
在这种情况下，如前所述，对透明涂层组合物进行控制，从而使该透明涂层组合物在预定的时间下具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％(优选地10％)，从而避免在车体18的表面上的不平整的影响。
该预定的时间可以是在以超过极限厚度的厚度施加的涂层组合物开始硬化之前的任何一个时间。因此可以将涂层组合物控制成使该涂层组合物在固化步骤中或在该步骤结束时具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％(优选地10％)，或者将其控制成使该涂层组合物在预热-硬化步骤中具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％(优选地10％)。
通过调整涂层组合物的种类、溶剂的种类和/或含量、涂层厚度、固化条件、预热-硬化条件等等可以对涂层组合物进行控制。
例如，可以以下列方式对涂层组合物的状态进行控制。(1)在固化步骤中或在该步骤结束时涂层组合物状态的控制(a)当溶剂的含量太大而涂层组合物具有足够的流动性时。
在这种情况下，应该对涂层组合物进行控制从而将溶剂的含量降低而不降低流动性。其具体的例子如下。
(a-1)将部分溶剂改变成快速蒸发的溶剂(其沸点较低)。
(a-2)增加固体组分的比例。
(a-3)增加固化时间。
(a-4)在不高于40℃范围内提高固化温度。
(b)当涂层组合物的流动性不够大而溶剂的含量较小时。
在这种情况下，应该对涂层组合物进行控制，从而使溶剂的含量增加以增加流动性。其具体的例子如下(b-1)将部分溶剂改变成缓慢蒸发的溶剂(其沸点较低)。
(b-2)降低固体组分的比例。
(b-3)降低固化时间。
此外，也可以将涂层组合物控制成使其流动性增加而不改变溶剂的含量。其具体的例子如下。
(b-4)增加涂层膜的厚度。
(2)加热-硬化步骤(此时不进行保温步骤而且涂层组合物的温度基本上线性增加)中涂层组合物状态的控制(a)当溶剂的含量太大而涂层组合物具有足够的流动性时。
在这种情况下应该对涂层组合物进行控制从而将溶剂的含量降低而不降低流动性。其具体的例子如下。
(a-1)在加热-硬化步骤之前(当采用固化步骤时，在固化步骤结束时)增加固体组分的比例。在上文与(1)有关的(a-1)至(a-4)所述的方法也可以采用。
(a-2)降低升温速度。
(b)当涂层组合物的流动性不够大而溶剂的含量较小时。
在这种情况下，应该对涂层组合物进行控制，从而使溶剂的含量增加以增加流动性。其具体的例子如下。
(b-1)在加热-硬化步骤之前(当采用固化步骤时，在固化步骤结束时)降低固体组分的比例。在上文与(1)有关的(b-1)至(b-3)所述的方法也可以采用。
(b-2)增加升温速度。
此外，也可以将涂层组合物控制成使其流动性增加而不改变溶剂的含量。其具体的例子如下。
(b-3)增加涂层膜的厚度。
(b-4)改变涂层组合物使其具有较高的反应起始温度。
(3)在加热-硬化步骤(此时进行固化步骤和保温步骤)中涂层组合物状态的控制(a)当溶剂的含量太大而涂层组合物具有足够的流动性时。
在这种情况下应该对涂层组合物进行控制从而将溶剂的含量降低而不降低流动性。其具体的例子如下。
(a-1)在固化步骤结束时增加固体组分的比例。在上文与(1)有关的(a-1)至(a-4)所述的方法也可以采用。
(a-2)提高所述的预定的对涂层组合物进行保温的温度。
(a-3)在所述的预定温度下延长所述的预定的用于对涂层组合物进行保温的时间。
(b)当涂层组合物的流动性不够大而溶剂的含量较小时。
在这种情况下，应该对涂层组合物进行控制，从而使溶剂的含量增加以增加流动性。其具体的例子如下(b-1)在固化步骤结束时降低固体组分的比例。在上文与(1)有关的(b-1)至(b-3)所述的方法也可以采用。
(b-2)降低所述的预定的对涂层组合物进行保温的温度。
(b-3)在所述的预定温度下缩短所述的预定的用于对涂层组合物进行保温的时间。
另外也可以对涂层组合物进行控制以增加其流动性，而不改变溶剂的含量。其具体的例子如下。
(b-4)增加涂层膜的厚度。
(4)在加热-硬化步骤(此时不进行固化步骤而进行保温步骤)中涂层组合物状态的控制(a)当溶剂的含量太大而涂层组合物具有足够的流动性时。
在这种情况下应该对涂层组合物进行控制从而将溶剂的含量降低而不降低流动性。其具体的例子如下。
(a-1)将部分溶剂改变成快速蒸发的溶剂(其沸点较低)。
(a-2)增加固体组分的比例。
(a-3)提高所述的预定的对涂层组合物进行保温的温度。
(a-4)在所述的预定温度下延长所述的预定的用于对涂层组合物进行保温的时间。
(b)当涂层组合物的流动性不够大而溶剂的含量较小时。
在这种情况下，应该对涂层组合物进行控制，从而使溶剂的含量增加以增加流动性。其具体的例子如下。
(b-1)将部分溶剂改变成较慢蒸发的溶剂(其沸点较高)。
(b-2)降低固体组分的比例。
(b-3)降低所述的预定的对涂层组合物进行保温的温度。
(b-4)在所述的预定温度下缩短所述的预定的用于对涂层组合物进行保温的时间。
另外也可以对涂层组合物进行控制以增加其流动性，而不改变溶剂的含量。其具体的例子如下。
(b-5)增加涂层膜的厚度。在固化步骤中涂层组合物状态的控制下面将更详细的描述在固化步骤中涂层组合物状态的控制。本发明人做了各种试验，在该试验中对固化步骤中涂层组合物的状态进行了多种改变，而且研究了涂层组合物的状态和涂层膜表面的平滑性之间的关系。下面将描述这些试验。(I)试验条件(1)试验样品(a)试验板采用300mm长100mm宽和0.7mm厚度的钢板。
对该钢板进行激光处理以使其表面上的不平整均匀(b)表面处理(1)电沉积涂层膜厚20μ，在175℃下加热-硬化30分钟。
(2)中间涂层膜厚30μ，热固型无油聚酯涂层组合物，在140℃下加热-硬化25分钟。
在中间涂层之后将聚酯带施加到试验板的涂层表面上并测量PGD值。在试验板中选择那些涂层表面的PGD值为0.6的板，从而仅采用具有相同抛光值的试验板。PGD值是一个代表成像清晰度的值并根据下列方式确定。也就是说将记录了多个不同尺寸的数字符号的图象投影到涂层膜表面上并通过图象收集装置获得投影在涂层膜表面上的图象。根据可以通过图象收集装置识别的最小数字符号的尺寸确定PGD值。尽管PGD值通常是通过反射光测定的，但试验板的PGD值通过来自在实验中施加到中间膜表面上的聚酯带的反射光而确定，这是因为该中间膜表面是暗淡无光的。PGD值为0.6基本上等同于NSIC值为50-60，而PGD值不小于1.0则基本上等同于NSIC值约为85或更高。NSIC值是另一个代表成像清晰度的值。
(2)外层涂层(a)底层涂层
(1)膜厚度20μ(2)涂层组合物热固型丙烯酰-密胺涂层组合物，N.V.(涂层组合物中的固体成分)＝20wt％，粘度＝13秒/#4FC·20℃(3)涂覆条件涂布器静电喷射涂器空气压力3.0kg/cm2喷射速度350亳升/分钟电压-90KV距离300mm(4)涂覆的方式二次涂层(在第一涂层和第二次涂层之间间隔5分钟)当工件以垂直方向固定并以4.0米/分钟的速度传送时，涂层组合物在往复运动(往复行程＝1000mm，往复速度＝70米/分钟)以直角喷射到工件上第一次施加的涂层膜的厚度与第二次施加到涂层膜厚度的比例1∶1(b)透明涂层(1)膜厚标准厚度60μ对比厚度40μ(2)涂层组合物标准组合物热固型丙烯酰-密胺涂层组合物，N.V.(涂层组合物中的固体成分)＝40wt％，粘度＝22秒/#4FC·20℃对比组合物1通过将标准组合物的溶剂改变成蒸发速度较高的溶剂而获得，N.V.＝41.8wt％，
粘度＝25秒/#4FC·20℃对比组合物2通过将标准组合物的溶剂改变成蒸发速度较低的溶剂而获得，N.V.＝38.9wt％，粘度＝18秒/#4FC·20℃在下列表1和表2中显示了涂层组合物的组成和涂层组合物的流动或流挂特性。在表1中，每一种组分所附的温度代表该组分的沸点。图2中显示的流动极限厚度是将涂层组合物的温度保持在20℃时的值。
表1
<p>表2
p><p>以下列方式测定在固化中的流动(表2中所示)。以与图3A和3B相同的方式，在用遮带将工件垂直表面的下半部遮盖之后，将涂层组合物施加到表面上并取下该带。然后在20℃的空气中将该工件固化60分钟同时涂层表面保持垂直。在固化结束时测定涂层组合物的流动。以下列方式测定在加热过程中的流动(示于表2中)。在用遮带将工件垂直表面的下半部遮盖之后，将涂层组合物施加到表面上并将工件在20℃空气中固化8分钟同时将工件旋转。然后将涂覆的表面保持垂直并取下该带。然后将工件放在加热炉中并将炉中空气的温度在8分钟内以15℃/分钟的速度升高到140℃。
随后将工件放置20分钟同时炉中的温度保持在140℃下在加热步骤结束时测定涂层组合物的流动。
(3)间隔底涂层结束时与透明涂层开始时之间的间隔8分钟(4)涂覆条件涂层器静电喷射涂层器成型空气1.5kg/cm2喷射速度200-300亳升/分钟电压-90KV距离300mm(4)涂覆的方式二次涂层(在第一涂层和第二次涂层之间间隔2分钟)当工件以垂直方向固定并以4.0米/分钟的速度传送时，涂层组合物在往复运动(往复行程＝500mm，往复速度＝18米/分钟)以直角喷射到工件上第一次施加的涂层膜的厚度与第二次施加到涂层膜厚度的比例2∶3(通过喷涂速度控制)(c)喷涂室的条件温度＝20±1℃，湿度＝75±5％RH，风速＝0.3-0.4米/秒(d)旋转条件考虑到车体涂覆过程中的条件，在透明涂层结束以后，将试验样品在涂覆位置放置2分钟，然后将试验样品放置到在离该装置旋转轴80厘米的位置处的旋转装置。然后将试验样品以10rom旋转。在试验样品放置2分钟时涂层组合物不会发生流动或流挂。
(e)固化条件和加热-硬化条件在下列试验及试验结果的描述中给出。(II)实验(1)实验1将实验样品进行上述表面处理，然后施加外层涂层组合物。在透明涂层的情况下，施加标准涂层组合物，涂层膜的标准厚度为60微米。然后将实验样品在上述条件下旋转并在下列条件下对其进行固化步骤和加热-硬化步骤。以下列方式对在固化结束时的涂层组合物状态和在加热-硬化之后的涂层膜表面的光滑性进行研究。
(a)固化在下列不同的固化温度下将试验样品固化下列不同的固化时间，同时在上述条件下将其旋转。
(1)固化温度(固化空气的空气温度)20±1℃，30±1℃(湿度＝75±5％RH，风速＝0.3-0.4米/秒)(2)固化时间4，6，8，10，15，30，60分钟(b)加热-硬化在固化之后立刻将已经在上述不同条件下固化了的试验样品放入加热炉中。在该加热炉中，在相同的条件下旋转该实验样品。将炉中空气的温度保持在140℃。10分钟之后，使试验样品停止旋转，并将试验样品在炉中放置15分钟同时炉中的空气温度保持在140℃下。
(c)涂层组合物状态的测定(1)NV值的测定根据下列等式利用重量测定法对在固化步骤之前(喷涂组合物之后)和在固化之后(就在将试验样品放入炉中之前)透明涂层组合物的NV值(涂层组合物中固体成分的比例)进行测定。/(测定时的组合物的重量)(2)流动性(流动或流挂)的测定根据下列方式对透明涂层组合物就在将实验样品送人炉中之前(固化结束时)的流动性(流动或流挂)进行测试。也就是说，对试验样品(尺寸为400×400mm)进行上述表面处理，以与上述图3A和3B相同的方式将每个试验样品的下半部垂直表面用遮带遮盖。然后将涂层组合物(上述底涂层组合物或透明涂层组合物)施加到整个垂直表面上。在上述不同的条件下将带有遮带和涂层组合物的实验样品固化，同时将其在上述条件下旋转。固化之后，除去实验样品上的遮带并将其垂直放置，使被遮盖的部分朝下，并在等于它们各自固化温度下将其放置60分钟。然后在固化结束时测定涂层组合物的流动(流动的长度)。
(d)涂层膜表面的平滑性测定按下列方式对加热-硬化之后的每一种试验样品的涂层膜表面的平滑性进行测定。也就是说，利用由“Suga Sikenki，K.K.”制造的成像清晰度测定装置对涂层膜表面的成像清晰度(平滑性)进行测定。在该测定中，在要测试的表面和光源之间放置一块带有线性狭缝的狭缝板，并将来自该光源的光通过该狭缝板投射到该表面上。然后利用图像收集装置获取该表面的图像，并根据在用该图像收集装置获取的图像中的狭缝图像的线性度和亮度差(狭缝的图像和附近背景之间的亮度差)计算成像清晰度(NSIC值)。NSIC值是相对黑镜100值的数值。
(2)试验2除了用对比组合物1代替标准组合物以及仅在下列条件下进行固化以外，以与试验1相同的方式进行试验。
温度＝20±1℃，时间＝4，6和8分钟(3)试验3除了将涂层膜的厚度从标准厚度60微米变成40微米以及仅在下列条件下进行固化以外，以与试验1相同的方式进行试验。
温度＝20±1℃，时间＝4，6，8，10，15，30和60分钟(4)试验4除了用对比组合物2代替标准组合物以及仅在下列条件下进行固化以外，以与试验1相同的方式进行试验。
温度＝20±1℃，时间＝4，6，8，10，15，30和60分钟(5)对比试验真对试验1和试验2进行对比试验。在该对比试验中，将透明涂层组合物施加到具有极其光滑表面的试验样品上并且以和试验1和试验2相同的方式使其固化并加热-硬化。然后测定该涂层膜表面的光滑性。通过将中间涂层组合物施加到抛过光的板上(膜厚40-50微米)，使该中间层加热-硬化以及随后通过湿砂洗(#1000)使中间膜表面平滑而准备每一个对比试验的试验样品。
(III)试验的结果在下列表3和表4中表示了实验1至4和对比试验的结果。在这些试验中，试验样品尺寸较小，因而可以认为试验样品上的涂层组合物的温度与空气的温度相等，尽管存在某些时间滞后。在后面的试验中同样如此。
表3
表4<
<p>在试验1-4中，各个试验样品的固化条件、涂层组合物的种类(特别是其中的溶剂的种类及含量)以及透明涂层膜的厚度(透明涂层组合物的涂层厚度)彼此不同，从而使各个试验样品在固化结束时或在固化过程中的某个预定的时间(下文将简单地说成“固化过程中”)的涂层组合物的流动性及其NV值相互不同，而且试验样品在固化结束后立刻放入空气温度保持在140℃下的炉中，从而使涂层组合物随即硬化。以这种方式，对固化过程中涂层组合物的状态与涂层膜表面最后的平滑性之间的关系进行研究，同时避免炉中涂层膜的流动性对涂层膜的光滑性产生影响。
由试验1-4的结果可以看出当在固化过程中涂层组合物具有流动性同时NV值不小于70％重量(即溶剂的含量不超过30％重量)时，NSIC值就落在不小于80的范围内，而且可以获得极其光滑的涂层膜表面，而不受要涂层表面上不平整的影响。利用普通方法，涂层膜表面的NSIC值最多为70左右。因此NSIC值不小于80就意味着根据本发明可以获得极其光滑的涂层膜表面，它可以和用普通涂覆方法获得的表面明显区分开。
下面将更详细地描述试验1-4的结果。
由试验1的结果可以看出，主要涂层组合物在将试验样品放入炉中加热之前，即在固化结束时具有流动性，则当NV值增加时涂层膜表面的平滑性就会增高。也就是说，由于在试验1中，试验样品在固化结束以后立刻放入保温在140℃下的炉中，固化结束时的NV值可以看成是刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值。因此可以认为当刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值(或涂层组合物失去其流动性时的NV值)越大，涂层膜表面的光滑性就会更好。
此外试验1的结果还表示，当刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值小于70％重量时，NSIC值小于80，而当刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值不小于70％重量时，NSIC值则不小于80。
不管固化温度是否是20℃或30℃，涂层组合物在固化时间为30分钟或60分钟时均在固化结束时失去其流动性，在固化条件为20℃，30分钟和20℃、60分钟时的NSIC值与在固化条件为20℃，15分钟时的相同，而在固化条件为30℃，30分钟和30℃，60分钟时的NSIC值与在固化条件为30℃，15分钟时的相同。当固化时间为30分钟或60分钟时，涂层组合物在固化结束之前失去流动性，而且刚好在失去流动性之前的NV值必须基本上等于在15分钟固化过程结束时的NV值，这是因为在15分钟固化过程结束时的流动在20℃下为2mm而在30℃下为1mm，该值表明涂层组合物将要失去其流动性。因此由30分钟固化过程和60分钟固化过程的NSIC值与15分钟固化过程的相等这一事实可以看出，刚好在失去流动性之前的NV值控制着涂层膜表面的平滑性，而不管涂层组合物是否在固化过程中或在固化结束时失去其流动性。另外试验1的结果还表明随着刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值的增加，涂层膜的平滑性就会增加，而当刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值不低于70％重量时，NSIC值不小于80。
试验2的结果还表明随着刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值的增加，涂层膜的平滑性就会增加，而当刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值不低于70％重量时，NSIC值不小于80。在试验2中，溶剂的蒸发速度高于在试验1中所用的，从而对于一个给定的固化条件在固化过程结束时的NV值与试验1中的相比较大。对于固化条件20℃，4分钟、20℃，6分钟和20℃，8分钟来说，在试验1中加热前的NV值分别为63wt％，68wt％和72wt％，而在试验2中加热前的NV值分别为70wt％，74wt％和78wt％。试验2的结果表明当通过改变涂层组合物而增加NV值时，NSIC值也增加。
在试验3中，流动性通过降低涂层膜厚度而降低。试验3的结果表明当涂层组合物在固化过程结束时，即使NV值不小于70wt％也不具有流动性，NSIC值很小且达不到80。
试验4的结果还表明随着刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值的增加，涂层膜的平滑性就会增加，而当刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值不低于70％重量时，NSIC值不小于80。在试验4中，溶剂的蒸发速度低于在试验1中所用的，从而对于一个给定的固化条件在固化过程结束时的NV值与试验1中的相比较大。对于固化条件20℃，4分钟、20℃，6分钟和20℃，8分钟来说，在试验1中加热前的NV值分别为63wt％，68wt％和72wt％，而在试验4中加热前的NV值分别为55wt％，57wt％和60wt％。试验2的结果表明当通过改变涂层组合物而降低NV值时，NSIC值也降低。
如前所述，针对实验1和2进行对比试验。通过将对比试验的结果和试验1和2的结果作比较可以看出，在相同的固化条件下试验1和对比试验之间的NSIC值差和试验2和对比试验之间的NSIC值差随着NV值的增加而变小。例如当固化条件在试验1中为20℃时，差值如下
NSIC值差随着NV值增加而减小意味着涂层膜表面的平滑性在NV值增加时变得不容易受要涂层表面上的不平整的影响。因此，可以认为涂层膜表面的平滑性随着NV值增加而增加的原因在于涂层膜表面的平滑性随着NV值的增加而变得不容易受要涂层表面上的不平整的影响。在加热-硬化步骤中涂层组合物状态的控制下面将更详细的描述在加热-硬化步骤中涂层组合物状态的控制。本发明人做了各种试验，在该试验中对加热-硬化步骤中涂层组合物的状态进行了多种改变，而且研究了加热-硬化步骤中的涂层组合物的状态和加热-硬化步骤结束时涂层膜表面的平滑性之间的关系。下面将描述这些试验。(I)试验条件除了在透明涂层中采用标准组合物和标准膜厚度(60微米)以外采用和固化试验中相同的试验条件，即试验样品和外涂层。(II)实验(1)实验5将实验样品进行上述表面处理，然后施加底层和外涂层涂层。在透明涂层的情况下，施加标准涂层组合物，涂层膜的标准厚度为60微米。然后将实验样品在上述条件下旋转并在下列条件下对其进行固化步骤和加热-硬化步骤。以下列方式对在加热-硬化过程中的涂层组合物状态和在加热-硬化之后的涂层膜表面的光滑性进行研究。以上述方式进行光滑性测量。
(a)固化在下列不同的固化温度下将试验样品固化下列不同的固化时间，同时在上述条件下将其旋转。
(1)固化温度20±1℃，(湿度＝75±5％RH，风速＝0.3-0.4米/秒)(2)固化时间4，6，8，10，15，30，60分钟(b)加热-硬化在固化之后立刻将已经在上述不同条件下固化了的试验样品放入加热炉中。在该加热炉中，在相同的条件下旋转该实验样品。将炉中空气的温度在8分钟内以15℃/分钟的速率升温到140℃并保持在140℃。在炉中温度达到140℃，10分钟之后，使试验样品停止旋转，并将试验样品在炉中放置15分钟同时炉中的空气温度保持在140℃。在该过程中涂层组合物的温度的变化示于图15。
(c)涂层组合物状态的测定(1)NV值的测定利用上述重量测定法对在固化步骤之前(喷涂组合物之后)和在固化之后(就在将试验样品放入炉中之前)以及炉中温度开始升高之后3分钟(炉中温度为65℃时)的透明涂层组合物的NV值进行测定。
(2)流动性(流动或流挂)的测定根据上述试验1的方式制备带有遮带和涂层组合物试验样品，在上述条件下将其固化并加热-硬化，同时将其在上述条件下旋转。在炉中温度开始升高之后3分钟，使试验样品的旋转停止并将试验样品从炉中取出。然后除去实验样品上的遮带并将其垂直放置，使被遮盖的部分朝下，并在等于在炉中温度开始升高之后3分钟(65℃)时的温度下将其放置60分钟。然后测定涂层组合物的流动(流动的长度)。
测定在炉中温度开始升高之后3分钟时的NV值和涂层组合物的流动的原因在于已经确定在炉中温度开始升高之后3分钟时的温度65℃刚好是在涂层组合物失去其流动性之前的温度。
也就是说如上所述，可以认为刚好在失去流动性之前的NV值控制在涂层膜表面的光滑性，因此必须对刚好在涂层组合物在炉中失去其流动性之前的NV值与涂层膜表面的NSIC值之间的关系进行研究。因此为了对涂层组合物在炉中失去其流动性时的温度进行研究，将刚好在试验样品放入炉中之前的涂层组合物的NV值定为80％重量的试验样品放入炉中，并将炉中温度以10℃/分钟，15℃/分钟和20℃/分钟的不同速度由20℃向上升高，然后对每一个升温速度在不同的经过时间测定涂层组合物的流动。其结果示于下表5中。
表5
试验结果表明当炉温大约为70℃～80℃时涂层组合物失去其流动性。因此可以确定刚好在涂层组合物失去其流动性之前的炉温，即涂层组合物可以保持其流动性的极限温度为约65℃。因此，测定在炉中温度开始升高之后3分钟时的NV值和涂层组合物的流动性。
(2)对比试验对试验5进行对比试验。除了仅在20℃，4分钟、20℃，8分钟、20℃，30分钟和20℃，60分钟的条件下进行固化以外，以和试验1和2相同的方式进行该对比试验。(III)试验结果试验5及对比试验的结果示于下表6中表6<
>
在试验5中，通过在不同的条件下进行固化从而使刚好在涂层组合物在炉中失去其流动性之前的NV值彼此不同，对刚好在涂层组合物失去流动性之前的NV值和涂层膜表面的最终的平滑性之间的关系进行研究。实验5的结果表明当刚好在涂层组合物在加热炉中失去其流动性之前的NV值增加时，涂层组合物表面的平滑性就会增加，而当NV值不小于90wt％时，NSIC值不小于90。
在试验5中，刚好在涂层组合物在炉中失去其流动性之前的NV值不小于81wt％，NV值为81wt％时的NSIC值为86。因此在NSIC值不低于80时的刚好在涂层组合物在炉中失去其流动性之前的NV值不能根据试验5的结果而确定。但是试验5的结果加上试验1-4的结果表明确定涂层膜由于溶剂在涂层组合物失去流动性之后的蒸发而引起的收缩的刚好在涂层组合物在炉中失去其流动性之前的NV值控制着NSIC值。因此可以认为涂层组合物失去其流动性的时间或者涂层组合物是在炉中在固化过程中还是在加热过程中失去流动性并不重要。换句话说，可以认为当涂层组合物在炉中失去其流动性的情况下，当刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值不小于70wt％时NSIC值不小于80，就象在涂层组合物在加热过程中失去其流动性的情况那样。由刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值与在试验5中所看到的NSIC值之间的关系也可以看出。
出于同样的原因，在试验1-4中当NV值不低于90wt％时NSIC不低于90。由刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值与在试验1-4中所看到的NSIC值之间的关系也可以看出。
将在试验5中获得的NSIC值与在试验5的对比试验中获得的值进行比较也可以表明，随着NV值的增加，涂层膜表面的平滑性变得不易受要涂层表面上的不平整的影响。在具有保温步骤的加热-硬化步骤中涂层组合物状态的控制下面将更详细的描述在加热-硬化步骤(其中在该加热-硬化步骤的早期进行保温步骤)中涂层组合物状态的控制。
如前所述，NSIC值随着刚好在涂层组合物在加热-硬化步骤中失去其流动性之前的NV值的增加而增加。根据该结果，我们预测当在加热-硬化步骤中进行保温步骤用于将涂层组合物的温度保持在预定的低于反应起始温度且高于常温的温度下达一预定时间时，大量的溶剂在将涂层组合物保持在它不开始反应且保持其流动性的状态下时会快速蒸发，从而刚好在失去流动性之前的NV值会快速增加而且可以获得较高的NSIC值。
然后我们做了各种试验，在该试验中在该加热-硬化步骤的早期进行保温步骤并且对在保温步骤结束时涂层组合物的状态和涂层膜表面的平滑性之间的关系进行了研究。下面将描述这些试验。(I)试验条件除了在透明涂层中采用标准组合物和标准膜厚度(60微米)以外采用和固化试验中相同的试验条件，即试验样品和外涂层。(II)实验(1)实验6将实验样品进行上述表面处理，然后施加底层和外涂层。在透明涂层的情况下，施加标准涂层组合物，涂层膜的标准厚度为60微米。然后将实验样品在上述条件下旋转并在下列条件下对其进行固化步骤和具有保温步骤的加热-硬化步骤。以下列方式对在保温步骤结束时涂层组合物的状态和在加热-硬化之后的涂层膜表面的光滑性进行测定。以上述方式测定平滑性。
(a)固化在下列不同的固化温度下将试验样品固化下列不同的固化时间，同时在上述条件下将其旋转。
(1)固化温度
20±1℃，(湿度＝75±5％RH，风速＝0.3-0.4米/秒)(2)固化时间6，10，30分钟(b)加热-硬化在固化之后立刻将已经在上述不同条件下固化了的试验样品放入第一加热炉中，炉中的温度已经保持在预定的温度下，并在第一炉中保持预定的时间，从而对试验样品进行保温步骤。在第一加热炉中，在相同的条件下旋转该实验样品。随后立刻将试验样品放入保温在140℃下的第二炉中，10分钟后使试验样品停止旋转。然后将工件在炉中温度保持在140℃下时放置15分钟。
考虑到透明涂层组合物通常在大约70-80℃下开始反应，在下列4种不同的条件下进行保温步骤50℃，2分钟；50℃，5分钟；65℃，2分钟和65℃，5分钟。图16中表示了当保温步骤在50℃下进行2分钟时涂层组合物的温度变化。
(c)涂层组合物状态的测定(1)NV值的测定利用上述重量测定法对在固化步骤之前(喷涂组合物之后)和在固化之后(就在将试验样品放入第一炉中之前)以及在保温步骤结束时透明涂层组合物的NV值进行测定。
(2)流动性(流动或流挂)的测定根据上述试验1的方式制备带有遮带和涂层组合物试验样品，在上述条件下对其进行固化和保温步骤，同时将其在上述条件下旋转。在保温步骤结束时，使试验样品的旋转停止并将试验样品从第一炉中取出。然后除去实验样品上的遮带并将其垂直放置，使被遮盖的部分朝下，并在等于保温步骤的温度的温度下放置60分钟。然后测定涂层组合物的流动(流动的长度)。(2)试验7
在试验6中，在固化之后进行保温步骤。在试验7中，对当不进行固化时在保温步骤结束时涂层组合物的状态与加热-硬化之后涂层膜的表面的平滑性之间的关系进行研究。
除了不进行固化，不进行固化结束时的NV值的测量以及在下列6种不同条件下进行保温步骤50℃，2分钟；50℃，5分钟；50℃，10分钟；65℃，2分钟；65℃，5分钟和65℃，10分钟以外，以和试验6相同的方式进行试验7。图17中表示了当步骤在50℃下进行10分钟时的涂层组合物温度下变化。(3)对比试验对试验6和7进行对比试验。除了在对试验6的对比试验中仅在20℃，6分钟和20℃，30分钟的条件下以及在对试验7的对比试验中仅在50℃，2分钟；50℃，10分钟；65℃，2分钟和65℃，10分钟的条件下进行固化以外，以类似试验5的方式进行对比试验。(III)试验的结果在下列表7和8中表示的试验6和7以及对比试验的结果。由于在试验6和7中，试验样品在保温步骤结束后立刻放入保温在140℃下的第二炉中并且涂层组合物立刻硬化，在保温步骤结束时的NV值(在表7和8中表示为炉中的NV)可以看成是刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值。
表7
表8
<p>由试验6的结果可以看出，与当炉中空气温度如试验5中那样线性增加时相比，当在试验6中进行保温步骤时，刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值可能升高，由此可以提高NSIC值。
也就是说，当将试验6的结果与试验5的结果比较时，可以看出当在50℃，5分钟，或65℃，2分钟，或65℃，5分钟下进行保温步骤时，刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值和NSIC值均高于试验5中，而与固化条件(20℃，6分钟；20℃，10分钟和20℃，30分钟)无关，尽管在50℃，2分钟的保温步骤中没有如此大的差别，而当NV值不小于90％时，NSIC值不小于90，如下表9中所示。
表9
虽然我们希望当采用加热-硬化而不进行固化步骤时，试验样品放入炉中之前的NV值较小而刚好在涂层组合物在炉中失去其流动性之前的NV值变小(它导致NSIC值较小)，通过即使在不进行固化时在加热-硬化步骤中的早些时候进行保温步骤(除了保温步骤50℃，2分钟以外)可以使刚好在失去流动性之前的NV值不小于70wt％，从而可以确保NSIC值不小于80，就象试验7的结果所表示的那样。
将在试验6和7中获得的NSIC值与对比试验中所获得的进行比较，结果还表明当NV值象试验1和2中那样增加时涂层膜表面的平滑性变得不易受要涂层表面上的不平整的影响。
就像由试验1-7的结果可以理解到的，在将涂层组合物以不低于流动极限厚度的厚度施加并旋转工件从而使涂层组合物不发生流动或流挂的旋转涂覆中，最终涂层膜表面的NSIC值会增加并且获得更好的平滑性(随着刚好在涂层组合物在工件旋转过程中失去其流动性之前涂层组合物中的NV值，即随着刚好在涂层组合物在工件旋转过程中失去其流动性之前溶剂在涂层组合物中的比例)。涂层组合物可以在固化过程中的任何一个时间，在固化结束时和在加热-硬化过程中失去其流动性。
当刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值不小于70％重量时，即刚好在涂层组合物失去其流动性之前溶剂在涂层组合物中的比例不大于30％重量时，NSIC值可以不超过80，不受要涂层表面上的不平整的影响，并且可以稳定地保证有一个极其光滑的涂层膜表面，这种表面通过普通涂覆方法是不能获得的。此外当刚好在涂层组合物失去其流动性之前的NV值不小于90％重量，即刚好在涂层组合物失去其流动性之前溶剂在涂层组合物中的比例不大小10％重量时，NSIC值可以不小于90并且可以获得更加好的光滑性。
换句话说，在固化过程中或在加热-硬化过程中或在固化结束时涂层组合物具有流动性且涂层组合物中的溶剂的比例不大于30％时，NSIC值肯定可以不低于80，而当涂层组合物中溶剂的比例在此时不超过10％时，NSIC值肯定可以不小于90，从而可以获得极其光滑的表面。
此外，当在加热-硬化步骤中采用保温步骤用于将涂层组合物的温度保持在预定的低于反应起始温度并高于常温的温度下达一预定时间时，刚好在失去其流动性之前溶剂在涂层组合物中的比例可以进一步降低，由此获得更加平滑的涂层膜表面，
权利要求
1.一种涂覆方法，它包括涂覆步骤用于将热固型涂层组合物施加到工件上，和加热-硬化步骤用于在涂覆步骤之后通过加热使涂层组合物硬化，该加热-硬化步骤包括升温步骤用于将该涂层组合物加热到其反应起始温度和反应-硬化步骤用于通过将该涂层组合物的温度在升温步骤之后保持在不低于该反应起始温度下而使该涂层组合物硬化，在涂覆步骤中施加到工件上的涂层组合物其厚度高于极限厚度，在该极限厚度之上在沿垂直方向沿伸的工件的表面上的涂层组合物通常将在升温步骤期间发生流动或流挂，并且在涂覆步骤之后将该工件绕一基本水平的轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂，其改进在于所说的升温步骤包括保温步骤用于在将涂层组合物加热到反应起始温度的过程中将涂层组合物的温度保持在预定的低于反应起始温度而高于正常温度的温度下达到一段预定的时间。
2.权利要求1所述的涂覆方法，其中在升温步骤和反应-硬化步骤中将该工件绕一基本水平的轴旋转。
3.权利要求1所述的涂覆方法，其中所述的涂层组合物是含有溶剂的热固化型涂层组合物。
4.权利要求3所述的涂覆方法，其中所述的涂层组合物被设计成在升温步骤期间或在该步骤结束时具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％。
5.权利要求4所述的涂覆方法，其中所述的涂层组合物被设计成在升温步骤期间或在该步骤结束时具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的10％。
6.权利要求1-5中任意一个所述的涂覆方法，其中所述的预定温度根据所述的预定时间而定。
7.权利要求1-5中任意一个所述的涂覆方法，其中所述的预定时间根据所述的预定温度而定。
8.权利要求1-5中任意一个所述的涂覆方法，其中所述的预定时间不短于1分钟。
9.权利要求1-8中任意一个所述的涂覆方法，其中所述的升温步骤可以通过将工件传送通过一隔开的加热炉而实现，在该加热炉中有多个以预定方向排列的加热区，这些加热区各自具有温度可控的加热源。
10.权利要求1-9中任意一个所述的涂覆方法，其中所述的升温步骤可以利用远红外线而完成。
11.一种涂覆设备，它包括涂覆装置用于将热固型涂层组合物施加到工件上，加热-硬化装置用于通过加热使工件上的涂层组合物硬化和旋转装置用于将工件绕一基本水平轴旋转，该加热-硬化装置包括升温装置用于将该涂层组合物加热到其反应起始温度和反应-硬化装置用于通过将涂层组合物保持在不低于反应起始温度下而使涂层组合物硬化，该涂覆装置将涂层组合物以高于极限厚度的厚度施加到工件上，在该极限厚度之上，在沿垂直方向延伸的工件表面上的涂层组合物在通过升温装置加热的过程中通常将发生流动或流挂，旋转装置在涂层组合物施加到工件上以后将该工件绕所述的轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂，其改进在于包括一个加热控制装置，该装置控制升温装置以进行保温加热，用于在将涂层组合物加热到反应起始温度的过程中将涂层组合物的温度保持在预定的低于反应起始温度和高于正常温度的温度下达到一段预定的时间。
12.权利要求11所述的涂覆设备，其中所述的旋转装置可以设计成在用升温装置进行加热和用反应-硬化装置进行反应-硬化的过程中用来绕所述的轴旋转该工件。
13.权利要求11或12所述的涂覆设备，其中所述的涂层组合物是含有溶剂的热固化型涂层组合物。
14.权利要求13所述的涂覆设备，其中所述的加热控制装置设计成可以控制升温装置，从而使该涂层组合物在通过升温装置加热的过程中或在该过程结束时具有流动性同时该溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％。
15.权利要求14所述的涂覆设备，其中所述的加热控制装置设计成可以控制升温装置，从而使该涂层组合物在通过升温装置加热的过程中或在该过程结束时具有流动性同时该溶剂的含量不超过涂层组合物重量的10％。
16.权利要求11-15中任意一个所述的涂覆设备，其中所述的升温装置包括一种分隔开的加热炉，炉中有多个加热区沿着工件的运动方向排列，各个加热区具有温度可控的加热源，工件从炉中经过。
17.权利要求16所述的涂覆设备，其中所述的加热控制装置可以根据工件移动通过该分隔加热炉的速度来改变所工作的加热区的数量。
18.权利要求16所述的涂覆设备，其中所述的加热控制装置可以根据工件移动通过该分割加热炉的速度来改变预定的温度。
19.权利要求11-18中任意一个所述的涂覆设备，其中所述的升温装置具有远红外线辐射装置作为加热源。
20.一种涂覆方法，它包括涂覆步骤用于将含有溶剂的涂层组合物施加到工件上，施加到工件上的涂层组合物其厚度高于极限厚度，在该极限厚度之上在沿垂直方向沿伸的工件的表面上的涂层组合物通常将发生流动或流挂，和旋转步骤用于在涂覆步骤之后将该工件绕一基本水平的轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂，其中该涂层组合物被设计成在旋转步骤期间具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％。
21.权利要求20所述的涂覆方法，它还进一步包括固化步骤用于将在施加到该工件上的涂层组合物中的溶剂蒸发以及硬化步骤用于在固化步骤之后将该涂层组合物硬化，在涂覆步骤中施加到工件上的涂层组合物其厚度高于极限厚度，在该极限厚度之上在沿垂直方向沿伸的工件的表面上的涂层组合物通常将在固化步骤期间发生流动或流挂，并且所述的涂层组合物被设计成在固化步骤期间或在该步骤结束时具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％。
22.权利要求21所述的涂覆方法，其中所述的涂层组合物被设计成在固化步骤期间或在该步骤结束时具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的10％。
23.权利要求21所述的涂覆方法，其中溶剂在固化步骤中在常温下蒸发。
24.权利要求21-23中任意一个所述的涂覆方法，其中所述的涂层组合物是含有溶剂的热固化型涂层组合物，所述的硬化步骤用于通过加热将涂层组合物硬化。
25.权利要求21-23中任意一个所述的涂覆方法，其中所述的涂层组合物是含有溶剂的紫外固化型涂层组合物，所述的硬化步骤用于通过紫外线照射将涂层组合物硬化。
26.权利要求24所述的涂覆方法，其中在涂覆步骤中将该涂层组合物以高于极限厚度的厚度施加在工件上，在该极限厚度之上在工件垂直表面上的涂层组合物通常将会在固化步骤和加热-硬化步骤期间发生流动或流挂，并且将该工件在固化步骤和加热-硬化步骤期间绕一基本平行轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂。
27.一种涂覆方法，它包括涂覆步骤用于将含有溶剂的热固型涂覆组合物施加到工件上，加热-硬化步骤用于在涂覆步骤之后通过加热使该涂层组合物硬化，在涂覆步骤中施加到工件上的涂层组合物其厚度高于极限厚度，在该极限厚度之上在沿垂直方向沿伸的工件的表面上的涂层组合物通常将在加热-硬化步骤期间发生流动或流挂，并且在涂覆步骤之后将该工件绕一基本水平的轴旋转，以防止在该工件垂直表面上的涂层组合物发生流动或流挂，其改进之处在于该涂层组合物被设计成在加热-硬化步骤期间具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的30％。
28.权利要求27所述的涂覆方法，其中所述的涂层组合物被设计成在固化步骤期间或在该步骤结束时具有流动性同时溶剂的含量不超过涂层组合物重量的10％。
29.权利要求27或28所述的涂覆方法，它在所述的涂覆步骤和加热-硬化步骤之间还进一步包括固化步骤用于将在施加到该工件上的涂层组合物中的溶剂蒸发，在涂覆步骤中施加到工件上的涂层组合物其厚度高于极限厚度，在该极限厚度之上在沿垂直方向沿伸的工件的表面上的涂层组合物通常将在固化步骤期间和加热-硬化步骤期间发生流动或流挂。
全文摘要
在涂覆步骤中，将含有熔剂的涂层组合物以大于流动极限厚度的厚度施加到工件上，之后，将工件绕一基本水平轴旋转，与此同时，进行将施加到工件上的该涂层组合物中的熔剂蒸发掉的固化步骤和将该涂层组合物硬化的硬化步骤，以防止在工件垂直面上的涂层组合物发生流动或流挂。该涂层组合物被设计成在固化步骤期间或在该步骤结束时具有流动性同时熔剂的含量不超过涂层组合物重量的30％。
文档编号B05D3/06GK1119966SQ94113870
公开日1996年4月10日 申请日期1994年9月30日 优先权日1993年9月30日
发明者小原敏文 申请人:马自达汽车株式会社