(57)【要約】【課題】  水性塗料によるベース塗装を含むメタリック塗装工程と、水性塗料によるソリッド塗装工程とを、同一の塗装ラインで簡易に実施することができる塗装方法を提供すること。【解決手段】  第１塗装ブース１４、乾燥炉１５および第２塗装ブース１６を順次通過する塗装ラインを用いて、自動車ボディを構成する下塗りおよび中塗りされた部材に上塗り塗装する塗装方法であって、水性塗料によるベース塗装と、クリア塗装とをするときは、第１塗装ブース１４で部材にベース塗装し、乾燥炉１５で予備加熱した後、第２塗装ブース１６でクリア塗装する。一方、水性塗料によりソリッド塗装するときは、第１塗装ブース１４で部材にソリッド塗装し、乾燥炉１５で予備加熱した後、第２塗装ブース１６を単に通過させる。【選択図】  図１
2006136830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１塗装ブース、乾燥炉および第２塗装ブースを順次通過する塗装ラインを用いて、自動車ボディを構成する少なくとも下塗りされた部材に上塗り塗装する塗装方法であって、
水性塗料によるベース塗装と、クリア塗装とをするときは、前記第１塗装ブースで前記部材にベース塗装し、前記乾燥炉で予備加熱した後、前記第２塗装ブースでクリア塗装し、
水性塗料によるソリッド塗装をするときは、前記第１塗装ブースで前記部材にソリッド塗装し、前記乾燥炉で予備加熱した後、前記第２塗装ブースを通過させることを特徴とする、塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装方法、詳しくは、自動車ボディを構成する部材の塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車ボディを構成する金属や樹脂からなるパネルなどの部材の塗装方法として、まず、電着塗装により下塗りし、次いで、有機溶剤系の塗料（以下、「溶剤塗料」という。）で中塗りした後、仕上げの上塗りとして、溶剤塗料によるベース塗装およびクリア塗装をこの順で塗工する、メタリック塗装が、広く知られている。
上記の塗装方法では、例えば、上記部材を、図４に示す塗装ラインに沿って搬送する。この塗装ラインでは、まず、中塗り塗装ブース６１において、下塗りされた部材に溶剤塗料で中塗り塗装し、中塗り焼付炉６２で中塗層を焼き付ける。次いで、除塵ブース６３で除塵した後、ベース塗装ブース６４において、中塗りされた部材に溶剤塗料でベース塗装し、さらに、クリア塗装ブース６５において、溶剤塗料でクリア塗装し、その上で、上塗り焼付炉６６でベース層およびクリア層を焼き付ける。
【０００３】
また、上塗りを、メタリック塗装からソリッド塗装に変更する場合には、ソリッド塗装後、ソリッド塗装面に対する粉塵に付着を防止すべく、すぐに焼付工程へと移行できるように、ベース塗装ブース６４では上記部材を単に通過させ、クリア塗装ブース６５において、クリア塗装に代えてソリッド塗装するようにしている。
また、近年、上記のような塗装方法において、中塗り塗装、ベース塗装およびソリッド塗装のための塗料を、溶剤塗料から水系の塗料（水性塗料）へ移行することが、環境負荷を低減する観点から進められている。
【０００４】
水性塗料を用いる塗装方法では、例えば、上記部材を、図５に示す塗装ラインに沿って搬送する。この塗装ラインでは、まず、水性中塗り塗装ブース４１において、下塗りされた部材に水性塗料で中塗り塗装し、第１乾燥炉４２で予備加熱して、中塗り焼付炉４３で中塗層を焼き付ける。次いで、除塵ブース４４で除塵した後、水性ベース塗装ブース４５において、中塗りされた部材に水性塗料でベース塗装し、第２乾燥炉４６で予備加熱した後、クリア塗装ブース４７において、溶剤塗料でクリア塗装し、その上で、上塗り焼付炉４８でベース層およびクリア層を焼き付ける（３コート２ベーク方式）。
【０００５】
さらに、例えば、上記部材を、図６に示す塗装ラインに沿って搬送する塗装方法が、生産効率の向上を図る観点から検討されている。この塗装ラインでは、まず、水性中塗り塗装ブース５１において、下塗りされた部材に水性塗料で中塗り塗装し、第１乾燥炉５２で予備加熱した後、ウエット状態のままで、水性ベース塗装ブース５３においてベース塗装し、さらに、第２乾燥炉５４で予備加熱した後、ウエット状態のままで、クリア塗装ブース５５においてクリア塗装し、その上で、焼付炉５６で中塗層、ベース層およびクリア層を一度に焼き付ける（３コート１ベーク方式；例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、図５および図６に示す塗装ラインにおける上塗りについて、ベース塗装とクリア塗装とを含むメタリック塗装に代えて、ソリッド塗装する場合には、溶剤塗料の場合と同様に、ソリッド塗装面に対する粉塵の付着を防止すべく、水性ベース塗装ブース４５，５３を単に通過させて、クリア塗装ブース４７，５５でソリッド塗装することが検討される。
【０００７】
しかし、水性塗料を用いて塗装する場合には、混層の防止や、焼付工程における塗膜残留水分の突沸の防止のために、水性塗料によるソリッド塗装後、焼付炉で焼き付ける前に、乾燥炉での予備加熱が必要となる。それゆえ、クリア塗装ブース４７，５５でソリッド塗装する場合には、図５および図６に示す設備をそのまま転用することができず、ソリッド塗装後の予備加熱用の新たなブース（乾燥炉）が必要となり、大幅な設備投資の増加を招くという不具合がある。しかも、新たなブースを設けることで、塗装ライン上での上記部材の移動時間が増加して、生産効率が低下するという不具合も生じる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、水性塗料によるベース塗装を含むメタリック塗装工程と、水性塗料によるソリッド塗装工程とを、同一の塗装ラインで簡易に実施することができる塗装方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の塗装方法は、第１塗装ブース、乾燥炉および第２塗装ブースを順次通過する塗装ラインを用いて、自動車ボディを構成する少なくとも下塗りされた部材に上塗り塗装する塗装方法であって、水性塗料によるベース塗装と、クリア塗装とをするときは、前記第１塗装ブースで前記部材にベース塗装し、前記乾燥炉で予備加熱した後、前記第２塗装ブースでクリア塗装し、水性塗料によるソリッド塗装をするときは、前記第１塗装ブースで前記部材にソリッド塗装し、前記乾燥炉で予備加熱した後、前記第２塗装ブースを通過させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の塗装方法では、塗装ラインは、上流側（自動車ボディを構成する部材の搬送方向の上流側、以下同様。）に配置される第１塗装ブースと、下流側（上記搬送方向の下流側、以下同様。）に配置される第２塗装ブースと、その間に、塗膜を予備加熱して、乾燥させるための乾燥炉と、を備えている。それゆえ、上記部材の上塗り塗装を、メタリック塗装からソリッド塗装に変更した場合において、たとえ、上流側の第１塗装ブースにて、水性塗料によるソリッド塗装をしたとしても、その後、下流側の第２塗装ブースを通過させる前に、上記乾燥炉にて予備加熱できる。そして、下流側の第２塗装ブースで上記部材を単に通過させたとしても、既に、上記乾燥炉にて、ソリッド塗装の塗膜が予備加熱され、ある程度成膜された状態となることから、その通過中に、塗装面に粉塵が付着することを防止することができる。
【００１１】
また、水性塗料によるソリッド塗装を、上流側の第１塗装ブースですることから、下流側の第２塗装ブースと、さらに下流側に配置される焼付炉との間に、予備加熱のための新たな乾燥炉を設ける必要がない。それゆえ、大幅な設備投資の増加や、製造時間の増加による生産効率の低下を防止することができる。
さらに、本発明の塗装方法では、下流側の第２塗装ブースは、メタリック塗装時にクリア塗装し、ソリッド塗装時に単に部材を通過させるブースであることから、メタリック塗装とソリッド塗装とを切り替えた場合に、この第２塗装ブースを、溶剤塗料によるクリア塗装のためのブースおよび水性塗料によるソリッド塗装のためのブースとして兼用する必要がない。それゆえ、第２塗装ブースでは、溶剤塗料と水性塗料との混合を防止することができ、クリア塗料の溶剤や未硬化塗料の回収作業を簡易なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の塗装方法の一実施形態を示す工程図であって、同図（ａ）は、上塗りとしてメタリック塗装する場合の工程図を示し、同図（ｂ）は、上塗りとしてソリッド塗装する場合の工程図を示している。図２は、自動車ボディを構成する部材上に形成される塗膜の層構成を示す断面図であって、同図（ａ）は、上塗りとしてメタリック塗装した場合の塗膜の層構成を示し、（ｂ）は、上塗りとしてソリッド塗装した場合の塗膜の層構成を示している。
【００１３】
図１に示す塗装方法は、自動車ボディを構成する下塗りおよび中塗りされた部材３１に、上塗り塗装する塗装方法であって、この塗装方法には、例えば、図１（ａ）に示すように、上流側Ｕから下流側Ｄに向かって、水性塗料によるベース塗装のための第１塗装ブース１４、ベース塗装で形成されたベース層３４を予備加熱するための乾燥炉１５、および、ベース層３４上にクリア塗装するための第２塗装ブース１６を備える塗装ラインが用いられる。
【００１４】
この塗装ラインは、さらに、第１塗装ブース１４よりも上流側Ｕにおいて、上流側Ｕから下流側Ｄに向かって、下塗りされた部材３１に中塗り塗装するための中塗りブース１１、中塗り塗装で形成された中塗層３３を予備加熱するための中塗り乾燥炉１２、および、中塗層３３を焼き付けるための中塗り焼付炉１３を備え、また、第２塗装ブース１６よりも下流側Ｄにおいて、第２塗装ブース１６に隣接して上塗り焼付炉１７を備えている。
【００１５】
上記塗装ラインは、いわゆる分割ブース型であって、３コート２ベーク方式対応型の塗装ラインである。なお、上記塗装ラインは、任意的に、中塗り塗装前に下塗層３２から埃などを取り除くための除塵ブース（図示せず）を備える。
上記３コート２ベーク方式対応型の塗装ラインに適用される、自動車ボディを構成する部材３１としては、例えば、車体本体、ドアパネルなどが挙げられる。
【００１６】
部材３１への下塗り塗装には、これに限定されないが、例えば、電着塗装などが用いられる。下塗工程は、上記塗装ラインの第１塗装ブース１４よりも上流側Ｕに配置した下塗りブース（図示せず）にて下塗りする。
部材３１への中塗り塗装は、特に限定されず、例えば、水性塗料による中塗りや、溶剤塗料による中塗りのいずれであってもよい。なかでも、本発明では、上塗りのベース塗装またはソリッド塗装を水性塗料ですることから、中塗り塗装においても、水性塗料を用いることが好ましい。中塗工程は、上記下塗りブースよりも下流側Ｄで、かつ、第１塗装ブース１４よりも上流側Ｕに配置した中塗りブース１１において、中塗りする。
【００１７】
また、水性塗料で中塗り塗装した場合には、次に、中塗りされた部材３１を、中塗り乾燥炉１２で予備加熱し、さらに、中塗り焼付炉１３において中塗層３３を焼き付ける。なお、中塗りの塗装方法、予備乾燥および焼き付けの条件については、特に限定されず、公知の方法、条件に設定される。
上記３コート２ベーク方式対応型の塗装ラインを用いる塗装方法において、上塗り塗装としてメタリック塗装を採用する場合、すなわち、水性塗料によるベース塗装と、クリア塗装とをする場合には、まず、第１塗装ブース１４において、水性塗料によりベース塗装する。
【００１８】
ベース塗装の塗装方法は、特に限定されないが、例えば、エアスプレー法、エアレススプレー法、静電塗装法などが挙げられる。好ましくは、ベル塗装法が挙げられ、その塗装条件は、これに限定されないが、例えば、ベル回転速度２５０００〜３５０００ｍｉｎ−１、シェービングエア圧力１．０〜２．０ｋｇ／ｃｍ２、ガン距離２０〜３０ｃｍ、吐出量１５０〜３５０ｍＬである。
【００１９】
ベース塗装に用いられる水性塗料（ベース水性塗料、以下同様。）は、特に限定されないが、例えば、水溶性または水分散性の樹脂成分、硬化剤および顔料を含有するベース水性塗料が挙げられる。
ベース水性塗料として、より具体的には、例えば、カルボキシル基や水酸基などを有する、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂成分と、ブロックポリイソシアネート、メラミン樹脂、尿素樹脂などの架橋剤と、顔料と、その他の添加剤とを、水に溶解または分散させて調製したものが挙げられる。
【００２０】
顔料として、例えば、アルミニウム粉、フレーク状酸化アルミウム、パールマイカ、フレーク状マイカなどのメタリック顔料を用いる場合には、メタリック調またはパール調の塗膜を形成することができる。ベース水性塗料における顔料の配合量は、ベース塗装により形成される塗膜が透明性を有し、その塗膜を介して中塗層３３の色彩を目視で認識できる程度の配合量とされる。
【００２１】
ベース水性塗料は、これに限定されないが、その固形分濃度が、例えば、２０〜５０重量％、好ましくは、２５〜４５重量％となるように調製される。
ベース水性塗料の塗装膜厚は、これに限定されないが、焼付け後の膜厚として、例えば、１０〜１００μｍ、好ましくは、１０〜３５μｍである。
上記３コート２ベーク方式対応型の塗装ラインで、上塗り塗装としてメタリック塗装する場合において、第１塗装ブース１４でのベース塗装後には、乾燥炉１５において、ベース層３４を予備加熱する。
【００２２】
乾燥炉１５は、これに限定されないが、例えば、塗装ラインの上流側Ｕ（第１塗装ブース１４側）に配置されて、部材３１を温風により加熱するホットエアゾーンと、このホットエアゾーンよりも下流側Ｄ（第２塗装ブース１６側）に配置されて、部材３１を冷風により冷却するクーリングゾーンと、を備えるものが挙げられる。また、上記ホットエアゾーンは、加熱条件の異なる２以上のホットエアゾーンを有するものであってもよい。
【００２３】
予備加熱の条件は、特に限定されないが、例えば、上記ホットエアゾーンでの熱風の吹き出し温度が、４５〜１００℃、好ましくは、６５〜９０℃であり、熱風の吹き出し速度が、０．３〜１０．０ｍ／ｓであり、熱風の被塗面（部材の表面）での風速が、１〜３ｍ／ｓであり、熱風の吹き出し口から被塗面までの距離が、２０〜５０ｃｍであり、予備加熱時間が、０．５〜１．５分である。
【００２４】
熱風の吹き出し温度が、４５℃より低いと、ベース水性塗料の固形分濃度が低く、混層やワキを生ずる場合がある。また、１００℃より高いと、ベース水性塗料の固形分濃度が急激に上昇して、塗膜の流動性が低下する場合がある。また、熱風の吹き出し速度が、０．３ｍ／ｓより低いと、ベース水性塗料の固形分濃度が低く、混層やワキを生ずる場合がある。また、１０．０ｍ／ｓより高いと、表面のみが乾燥することにより、塗膜の流動性が低下したり、ワキを生ずる場合がある。
【００２５】
また、上記クーリングゾーンでの冷却の条件は、特に限定されないが、例えば、冷風の吹き出し温度が、１５〜２３℃であり、冷風の吹き出し速度が、１０ｍ／ｓ以下であり、冷風の吹き出し口から被塗面までの距離が、２０〜５０ｃｍであり、冷却時間が、０．５〜１．３分である。また、このような冷却では、部材の温度を、好ましくは、４５℃以下、さらに好ましくは、４０℃以下に冷却する。
【００２６】
上記３コート２ベーク方式対応型の塗装ラインで、上塗り塗装としてメタリック塗装する場合において、乾燥炉１５での予備加熱後には、第２塗装ブース１６において、クリア塗装する。
クリア塗装の塗装方法は、特に限定されないが、例えば、エアスプレー法、エアレススプレー法、静電塗装法などが用いられる。好ましくは、ベル塗装法が挙げられ、その塗装条件は、これに限定されないが、例えば、ベル回転速度２００００〜３５０００ｍｉｎ−１、シェービングエア圧力０．５〜２．０ｋｇ／ｃｍ２、ガン距離２０〜３０ｃｍ、吐出量１５０〜４００ｍＬである。
【００２７】
クリア塗装に用いられる塗料は、特に限定されず、公知のクリア塗料が挙げられる。具体的には、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂成分と、ブロックポリイソシアネート、メラミン樹脂、尿素樹脂などの架橋剤と、その他の添加剤とを、有機溶剤または水に溶解または分散させて調製したものが挙げられる。
【００２８】
また、クリア塗料には、必要に応じて、透明性を阻害しない範囲において、ベース顔料やメタリック顔料を含有させることができ、さらに、体質顔料、紫外線吸収剤などを適宜含有させることができる。
クリア塗料は、これに限定されないが、その固形分濃度が、例えば、３０〜７０重量％、好ましくは、４０〜６０重量％となるように調製される。
【００２９】
また、クリア塗料の塗装膜厚は、これに限定されないが、焼付け後の膜厚として、例えば、１０〜６０μｍ、好ましくは、２５〜５０μｍである。
上記のようにしてクリア塗装された上記部材３１については、次に、上塗り焼付炉１７において、ベース層３４およびクリア層３５を焼き付ける。
焼き付けの方法は、特に限定されないが、例えば、熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱などの焼き付け方法が挙げられる。
【００３０】
焼き付け温度は、これに限定されないが、例えば、８０〜１７０℃、好ましくは、１２０〜１６０℃であり、焼き付け時間は、２０〜４０分程度である。
こうして、図２（ａ）に示すように、部材３１上に、下塗層３２、中塗層３３、ベース層３４およびクリア層３５をこの順で積層した塗膜が形成される。
上記３コート２ベーク方式対応型の塗装ラインを用いる塗装方法において、上塗り塗装として、メタリック塗装に代えて、ソリッド塗装を採用する場合には、中塗り塗装ブース１１での中塗り塗装、中塗り乾燥炉１２での予備加熱、および、中塗り焼付炉１３での中塗層３３の焼き付けの後、第１塗装ブース１４において、水性塗料によりソリッド塗装する。
【００３１】
ソリッド塗装の塗装方法は、特に限定されないが、例えば、エアスプレー法、エアレススプレー法、静電塗装法などが挙げられる。より具体的には、例えば、ベル塗装法が挙げられ、その塗装条件は、これに限定されないが、例えば、ベル回転速度２００００〜３００００ｍｉｎ−１、シェービングエア圧力０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ２、ガン距離２０〜３０ｃｍ、吐出量２００〜４００ｍＬである。
【００３２】
ソリッド塗装に用いられる水性塗料（ソリッド水性塗料、以下同様。）は、特に限定されないが、例えば、水溶性または水分散性の樹脂成分、硬化剤および顔料を含有するソリッド水性塗料が挙げられる。
樹脂成分としては、親水性基（例えば、カルボキシル基、水酸基、メチロール基、アミノ基、スルホン酸基、ポリオキシエチレン結合など）と、硬化剤と反応する官能基（例えば、水酸基）を有する、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの公知の水性樹脂が挙げられる。好ましくは、カルボキシル基を有するアクリル樹脂またはポリエステル樹脂が用いられる。
【００３３】
このような樹脂成分は、親水性基の種類により、例えば、塩基性化合物または酸で中和して、水溶化または水分散化するか、あるいは、ポリオキシエチレン結合するものなどでは、そのまま水溶化または水分散化させる。
硬化剤としては、特に限定されず、例えば、メラミン樹脂、ブロックポリイソシアネートなどが挙げられる。メラミン樹脂としては、より具体的には、親水性メラミンが挙げられ、また、ブロックポリイソシアネートとしては、より具体的には、ポリイソシアネートのイソシアネート基を、例えば、オキシム、フェノール、アルコール、ラクタム、メルカプタンなどのブロック剤でブロックしたものが挙げられる。
【００３４】
硬化剤の配合割合は、通常、樹脂成分１００重量部に対して、６０重量部以下、好ましくは、２０〜５０重量部である。
また、顔料としては、特に限定されず、通常の着色顔料が挙げられる。着色顔料としては、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、塩基性硫酸鉛、鉛酸カルシウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸カルシウム、紺青、群青、コバルトブルー、銅フタロシアニンブルー、インダンスロンブルー、黄鉛、合成黄色酸化鉄、透明べんがら（黄）、ビスマスバナデート、チタンイエロー、亜鉛黄（ジンクエロー）、クロム酸ストロンチウム、シアナミド鉛、モノアゾイエロー、モノアゾイエロー、ジスアゾ、モノアゾイエロー、イソインドリノンイエロー、金属錯塩アゾイエロー、キノフタロンイエロー、イソインドリンイエロー、ベンズイミダゾロンイエロー、べんがら、透明べんがら（赤）、鉛丹、モノアゾレッド、モノアゾレッド、無置換キナクリドンレッド、アゾレーキ（Ｍｎ塩）、キナクリドンマゼンダ、アンサンスロンオレンジ、ジアンスラキノニルレッド、ペリレンマルーン、キナクリドンマゼンダ、ペリレンレッド、ジケトピロロピロールクロムバーミリオン、塩基性クロム酸鉛、酸化クロム、塩素化フタロシアニングリーン、臭素化フタロシアニングリーン、ピラゾロンオレンジ、ベンズイミダゾロンオレンジ、ジオキサジンバイオレット、ペリレンバイオレットなどが挙げられる。これら顔料は、単独使用または２種以上併用することができる。
【００３５】
顔料の配合割合は、通常、樹脂成分１００重量部に対して、１２０重量部以下、好ましくは、２０〜１００重量部である。
また、ソリッド水性塗料には、架橋反応を促進させるために、好ましくは、ブロック剤の解離触媒や酸触媒を含有させる。ブロック剤の解離触媒としては、特に限定されず、例えば、オクチル酸錫、ジブチル錫ジ（２−エチルヘキサノエート）、ジオクチル錫ジ（２−エチルヘキサノート）、ジオクチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、モノブチル錫トリオクテート、２−エチルヘキン酸鉛、オクチル酸亜鉛などの有機金属化合物が挙げられる。酸触媒としては、例えば、リン酸系、スルホン酸系の酸触媒が挙げられる。
【００３６】
触媒の配合割合は、通常、樹脂成分１００重量部に対して、０．００５〜５重量部、好ましくは、０．０１〜３重量部である。
また、ソリッド水性塗料には、必要に応じて、光干渉性顔料、体質顔料、分散剤、沈降防止剤、有機溶剤、反応促進剤（例えば有機スズ化合物など）、消泡剤、増粘剤、防錆剤、紫外線吸収剤、表面調整剤など、公知の添加剤を適宜配合することもできる。
【００３７】
ソリッド水性塗料は、上記の各成分を水とともに公知の方法によって配合して、樹脂成分を水溶化または水分散化することにより、例えば、その固形分濃度が２０〜７０重量％、好ましくは、３５〜６０重量％となるように調製される。
ソリッド水性塗料の塗装膜厚は、これに限定されないが、焼付け後の膜厚として、例えば、１０〜１００μｍ、好ましくは、２０〜４０μｍである。
【００３８】
上記３コート２ベーク方式対応型の塗装ラインで、上塗り塗装としてソリッド塗装する場合において、第１塗装ブース１４でのソリッド塗装後には、乾燥炉１５において、ソリッド層３６を予備加熱する。
予備加熱の方法および条件は、特に限定されないが、例えば、上述のメタリック塗装時におけるベース層３４の予備加熱と同様に、設定する。
【００３９】
上記のようにしてソリッド塗装された上記部材３１については、次に、メタリック塗装時にクリア塗装するための第２塗装ブース１６を、単に通過させる（第２塗装ブース１６での工程を空工程とする）。その後、上塗り焼付炉１７において、ソリッド層３６を焼き付ける。
焼き付けの方法および焼き付け温度は、特に限定されないが、例えば、上述のメタリック塗装時におけるベース層３４の焼き付けと同様に、設定する。
【００４０】
こうして、図２（ｂ）に示すように、部材３１上に、下塗層３２、中塗層３３およびソリッド層３６をこの順で積層した塗膜が形成される。
図１に示す塗装方法では、塗装ラインは、上流側Ｕに配置される第１塗装ブース１４と、下流側Ｄに配置される第２塗装ブース１６と、その間に、塗膜を予備加熱して、乾燥させるための乾燥炉１５と、を備えている。それゆえ、部材３１の上塗り塗装を、メタリック塗装からソリッド塗装に変更した場合において、たとえ、第１塗装ブース１４にて、水性塗料によるソリッド塗装をしたとしても、その後、第２塗装ブース１６を通過させる前に、乾燥炉１５にて予備加熱できる。そして、第２塗装ブース１６で部材３１を単に通過させたとしても、既に、乾燥炉１５にて、ソリッド塗装の塗膜が予備加熱され、ある程度成膜された状態となることから、その通過中に、塗装面に粉塵が付着することを防止することができる。
【００４１】
また、水性塗料によるソリッド塗装を、第１塗装ブース１４ですることから、第２塗装ブース１６と、さらにその下流側Ｄに配置される上塗り焼付炉１７との間に、予備加熱のための新たな乾燥炉を設ける必要がない。それゆえ、大幅な設備投資の増加や、製造時間の増加による生産効率の低下を防止することができる。
図３は、本発明の塗装方法の他の実施形態を示す工程図であって、同図（ａ）は、上塗りとしてメタリック塗装する場合の工程図を示し、同図（ｂ）は、上塗りとしてソリッド塗装する場合の工程図を示している。なお、自動車ボディを構成する部材上に形成される塗膜の層構成は、上塗りとしてメタリック塗装した場合には図２（ａ）と同様に、ソリッド塗装した場合には図２（ｂ）と同様に、それぞれ示される。
【００４２】
図３に示す塗装方法は、自動車ボディを構成する下塗りされた部材３１に、中塗り塗装および上塗り塗装をウエット状態（ウエットオンウエット）で連続して塗装する塗装方法であって、この塗装方法には、上述の図１に示す塗装ラインに代えて、例えば、図３（ａ）に示すように、上流側Ｕから下流側Ｄに向かって、水性塗料によるベース塗装のための第１塗装ブース２３、ベース塗装で形成されたベース層３４を予備加熱するための乾燥炉２４、および、ベース層３４上にクリア塗装するための第２塗装ブース２５を備える塗装ラインが用いられる。
【００４３】
この塗装ラインは、さらに、第１塗装ブース２３よりも上流側Ｕにおいて、上流側Ｕから下流側Ｄに向かって、下塗りされた部材３１に中塗り塗装するための中塗りブース２１、および、中塗り塗装で形成された中塗層３３を予備加熱するための中塗り乾燥炉２２を備え、また、第２塗装ブース２５よりも下流側Ｄにおいて、第２塗装ブース２５に隣接して焼付炉２６を備えている。
【００４４】
上記塗装ラインは、中塗り塗装、ベース塗装およびクリア塗装を、ウエット状態（ウエットオンウエット）で重ねて塗工することのできる、３コート１ベーク方式対応型の塗装ラインである。なお、上記塗装ラインは、任意的に、中塗り塗装前に下塗層３２から埃などを取り除くための除塵ブース（図示せず）を備える。
上記３コート１ベーク方式対応型の塗装ラインに適用される、自動車ボディを構成する部材３１としては、図１に示す塗装方法の場合と同様のものが挙げられる。
【００４５】
部材３１への下塗り塗装には、これに限定されないが、例えば、電着塗装などが用いられる。下塗工程は、上記塗装ラインの第１塗装ブース２３よりも上流側Ｕに配置した下塗りブース（図示せず）にて下塗りする。
部材３１への中塗り塗装は、中塗り塗装ブース２１において、水性塗料を用いる。また、中塗り塗装された部材３１には、中塗り乾燥炉２２において、予備加熱する。
【００４６】
中塗り塗装の塗装方法は、特に限定されないが、例えば、エアスプレー法、エアレススプレー法、静電塗装法などが挙げられる。例えば、ベル塗装法が挙げられ、その塗装条件は、これに限定されないが、例えば、ベル回転速度２００００〜３００００ｍｉｎ−１、シェービングエア圧力０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ２、ガン距離２０〜３０ｃｍ、吐出量１５０〜３５０ｍＬである。
【００４７】
中塗り塗装に用いられる水性塗料（中塗り水性塗料、以下同様。）は、特に限定されないが、例えば、水溶性または水分散性の樹脂成分、硬化剤および顔料を含有する中塗水性塗料が挙げられる。
上記の樹脂成分、硬化剤および顔料としては、上述のソリッド水性塗料において例示したものと同様のものが挙げられる。また、上記硬化剤および顔料の配合割合は、上述のソリッド水性塗料の場合と同様に、設定される。
【００４８】
中塗水性塗料には、架橋反応を促進させるために、好ましくは、ブロック剤の解離触媒や酸触媒を含有させる。ブロック剤の解離触媒および酸触媒としては、上述のソリッド水性塗料において例示したものと同様のものが挙げられる。また、触媒の配合割合は、上述のソリッド水性塗料の場合と同様に、設定される。
また、中塗水性塗料には、必要に応じて、光干渉性顔料、体質顔料、分散剤、沈降防止剤、有機溶剤、反応促進剤（例えば有機スズ化合物など）、消泡剤、増粘剤、防錆剤、紫外線吸収剤、表面調整剤など、公知の添加剤を適宜配合することもできる。
【００４９】
中塗水性塗料は、上記の各成分を水とともに公知の方法によって配合して、樹脂成分を水溶化または水分散化することにより、例えば、その固形分濃度が２０〜６０重量％、好ましくは、３５〜６０重量％となるように調製される。
中塗水性塗料の塗装膜厚は、これに限定されないが、焼付け後の膜厚として、例えば、１０〜１００μｍ、好ましくは、１３〜３５μｍである。
【００５０】
中塗り塗装後の予備加熱する中塗り乾燥炉２２は、これに限定されないが、例えば、塗装ラインの上流側Ｕ（中塗りブース２１側）に配置されて、部材３１を温風により加熱するホットエアゾーンと、このホットエアゾーンよりも下流側Ｄ（第１塗装ブース２３側）に配置されて、部材３１を冷風により冷却するクーリングゾーンと、を備えるものが挙げられる。また、上記ホットエアゾーンは、加熱条件の異なる２以上のホットエアゾーンを有するものであってもよい。
【００５１】
予備加熱の条件は、特に限定されないが、例えば、上記ホットエアゾーンでの熱風の吹き出し温度が、４５〜１００℃、好ましくは、６５〜９０℃であり、熱風の吹き出し速度が、０．３〜１０．０ｍ／ｓであり、熱風の被塗面（部材の表面）での風速が、１〜３ｍ／ｓであり、熱風の吹き出し口から被塗面までの距離が、２０〜５０ｃｍであり、予備加熱時間が、０．５〜１．５分である。
【００５２】
熱風の吹き出し温度が、４５℃より低いと、ベース水性塗料の固形分濃度が低く、混層やワキを生ずる場合がある。また、１００℃より高いと、ベース水性塗料の固形分濃度が急激に上昇して、塗膜の流動性が低下する場合がある。また、熱風の吹き出し速度が、０．３ｍ／ｓより低いと、ベース水性塗料の固形分濃度が低く、混層やワキを生ずる場合がある。また、１０．０ｍ／ｓより高いと、表面のみが乾燥することにより、塗膜の流動性が低下したり、ワキを生ずる場合がある。
【００５３】
また、上記クーリングゾーンでの冷却の条件は、特に限定されないが、例えば、冷風の吹き出し温度が、１５〜２３℃であり、冷風の吹き出し速度が、１０ｍ／ｓ以下であり、冷風の吹き出し口から被塗面までの距離が、２０〜５０ｃｍであり、冷却時間が、０．５〜１．３分である。また、このような冷却では、部材の温度を、好ましくは、４５℃以下、さらに好ましくは、４０℃以下に冷却する。
【００５４】
なお、水性塗料で中塗り塗装した後に、予備加熱することによって、中塗層のタレやワキなどの欠陥を防止して、塗膜の仕上がりをより一層良好なものとすることができる。
上記３コート１ベーク方式対応型の塗装ラインを用いる塗装方法において、上塗り塗装としてメタリック塗装を採用する場合、すなわち、水性塗料によるベース塗装と、クリア塗装とをする場合には、中塗りブース２１で中塗り塗装し、かつ、中塗り乾燥炉２２で予備加熱した部材３１について、中塗層３３がウエット状態のままで（ウエットオンウエット）、第１塗装ブース２３において、水性塗料によりベース塗装する。
【００５５】
ベース塗装の塗装方法、塗装条件、使用するベース水性塗料などについては、上述の３コート２ベーク方式対応型の塗装ラインにおけるベース塗装の場合と同様に、設定する。
上記３コート１ベーク方式対応型の塗装ラインで、上塗り塗装としてメタリック塗装する場合において、第１塗装ブース２３でのソリッド塗装後には、乾燥炉２４において、ソリッド層３６を予備加熱する。
【００５６】
乾燥炉２４は、これに限定されないが、例えば、塗装ラインの上流側Ｕ（第１塗装ブース２３側）に配置されて、部材を温風により加熱するホットエアゾーンと、このホットエアゾーンよりも下流側Ｄ（第２塗装ブース２５側）に配置されて、部材を冷風により冷却するクーリングゾーンと、を備えるものが挙げられる。また、上記ホットエアゾーンは、加熱条件の異なる２以上のホットエアゾーンを有するものであってもよい。
【００５７】
予備加熱の条件は、特に限定されないが、例えば、上述の３コート２ベーク方式対応型の塗装ラインにおけるベース層の予備加熱と同様に、設定する。
上記３コート１ベーク方式対応型の塗装ラインで、上塗り塗装としてメタリック塗装する場合において、乾燥炉２４での予備加熱後には、第２塗装ブース２５において、クリア塗装する。
【００５８】
クリア塗装の塗装方法、塗装条件、使用するクリア塗料などについては、上記の３コート２ベーク方式対応型の塗装ラインを用いる塗装方法の場合と同様に、設定する。
上記のようにしてクリア塗装された上記部材３１については、次に、焼付炉２６において、中塗層３３、ベース層３４およびクリア層３５を一度に焼き付ける。
焼き付けの方法は、特に限定されないが、例えば、熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱などの焼き付け方法が挙げられる。
【００５９】
焼き付け温度は、これに限定されないが、例えば、８０〜１７０℃、好ましくは、１２０〜１６０℃であり、焼き付け時間は、２０〜４０分程度である。
こうして、図２（ａ）に示すように、部材３１上に、下塗層３２、中塗層３３、ベース層３４およびクリア層３５をこの順で積層した塗膜が形成される。
上記３コート１ベーク方式対応型の塗装ラインを用いる塗装方法において、上塗り塗装として、メタリック塗装に代えて、ソリッド塗装を採用する場合には、中塗りブース２１で中塗り塗装し、かつ、中塗り乾燥炉２２で予備加熱した部材３１について、中塗層３３がウエット状態のままで（ウエットオンウエット）、第１塗装ブース２３において、水性塗料によりソリッド塗装する。
【００６０】
ソリッド塗装の塗装方法、塗装条件、使用するソリッド水性塗料などについては、上述の３コート２ベーク方式対応型の塗装ラインにおけるソリッド塗装の場合と同様に、設定する。
上記３コート１ベーク方式対応型の塗装ラインで、上塗り塗装としてソリッド塗装する場合において、第１塗装ブース２３でのソリッド塗装後には、乾燥炉２４において、ソリッド層３６を予備加熱する。
【００６１】
予備加熱の条件は、特に限定されないが、例えば、上述のメタリック塗装時におけるベース層３４の予備加熱と同様に、設定する。
上記のようにしてソリッド塗装された上記部材３１については、次に、メタリック塗装時にクリア塗装するための第２塗装ブース２５を、単に通過させる（第２塗装ブース２５での工程を空工程とする）。その後、焼付炉２６において、ソリッド層３６を焼き付ける。
【００６２】
焼き付けの方法および焼き付け温度は、特に限定されないが、例えば、上述のメタリック塗装時におけるベース層３４の焼き付けと同様に、設定する。
こうして、図２（ｂ）に示すように、部材３１上に、下塗層３２、中塗層３３およびソリッド層３６をこの順で積層した塗膜が形成される。
図３に示す塗装方法では、塗装ラインは、上流側Ｕに配置される第１塗装ブース２３と、下流側Ｄに配置される第２塗装ブース２５と、その間に、塗膜を予備加熱して、乾燥させるための乾燥炉２４と、を備えている。それゆえ、部材３１の上塗り塗装を、メタリック塗装からソリッド塗装に変更した場合において、たとえ、第１塗装ブース２３にて、水性塗料によるソリッド塗装をしたとしても、その後、第２塗装ブース２５を通過させる前に、乾燥炉２４にて予備加熱できる。そして、第２塗装ブース２５で部材３１を単に通過させたとしても、既に、乾燥炉２４にて、ソリッド塗装の塗膜が予備加熱され、ある程度成膜された状態となることから、その通過中に、塗装面に粉塵が付着することを防止することができる。
【００６３】
また、水性塗料によるソリッド塗装を、第１塗装ブース２３ですることから、第２塗装ブース２５と、さらにその下流側Ｄに配置される焼付炉２６との間に、予備加熱のための新たな乾燥炉を設ける必要がない。それゆえ、大幅な設備投資の増加や、製造時間の増加による生産効率の低下を防止することができる。
上述した本発明の塗装方法において、ベース塗装に用いられる水性塗料（ベース水性塗料）は、アルミニウム粉、フレーク状酸化アルミニウム、パールマイカ、フレーク状マイカなどの光輝剤を特に配合しなくてもよい。
【００６４】
また、本発明の塗装方法においては、中塗り塗装を特にしなくてもよく、下塗り塗装後に、すぐに上塗り塗装してもよい。
本発明の塗装方法および本発明に用いられる塗装ラインは、上塗り塗装、または、上塗り塗装と中塗り塗装に、水性塗料を使用する場合だけでなく、上塗り塗装と中塗り塗装に溶剤塗料を用いる場合にも適用することができる。すなわち、水性メタリック塗装、水性ソリッド塗装、溶剤メタリック塗装および溶剤ソリッド塗装の、いずれの塗装工法にも対応させることができる。
【００６５】
また、本発明の塗装方法および本発明に用いられる塗装ラインで、溶剤塗料を用いて塗装する場合には、中塗り塗装後や、ベース塗装またはソリッド塗装後に予備加熱することができ、中塗層、ベース層およびソリッド層のいずれの塗膜についても、混層の防止をより確実なものとすることができ、しかも、塗膜の仕上がりをより一層良好なものとすることができる。
【００６６】
本発明は、以上の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲において、種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の塗装方法における一実施形態を示す工程図であって、（ａ）は、上塗りとしてメタリック塗装する場合の工程図を示し、（ｂ）は、上塗りとしてソリッド塗装する場合の工程図を示す。
【図２】（ａ）は、上塗りとしてメタリック塗装した場合の塗膜の一例を示す断面図であって、（ｂ）は、上塗りとしてソリッド塗装した場合の塗膜の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の塗装方法における他の実施形態を示す工程図であって、（ａ）は、上塗りとしてメタリック塗装する場合の工程図を示し、（ｂ）は、上塗りとしてソリッド塗装する場合の工程図を示す。
【図４】溶剤塗料による塗装工程の一例を示す工程図である。
【図５】水性塗料を用いた３コート２ベーク方式による塗装工程の一例を示す工程図である。
【図６】水性塗料を用いた３コート１ベーク方式による塗装工程の一例を示す工程図である。
【符号の説明】
【００６８】
１４  第１塗装ブース
１５  乾燥炉
１６  第２塗装ブース
２３  第１塗装ブース
２４  乾燥炉
２５  第２塗装ブース
Ｕ  上流側
Ｄ  下流側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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