(57)【要約】【課題】  従来の塗装工程では、擦り傷対策を行うために紫外線照射により硬い塗膜を形成していたが、その後の塗装工程や最終工程における不良の補修工程で、すみ研ぎや不良除去のためのペーパーがけを行うことが困難となってしまっていた。【解決手段】  被塗装物に所定の塗料を塗布した後に、塗膜を硬化させる硬化塗膜形成方法であって、塗膜を硬化させるための硬化塗膜形成工程２０３・２０９を、二工程以上設け、前記硬化塗膜形成工程２０３・２０９のうち、少なくとも一工程は、塗装品質検査工程２０８後に設けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗装物に所定の塗料を塗布した後に、塗膜を硬化させる硬化塗膜形成方法であって、
塗膜を硬化させるための硬化塗膜形成工程を、二工程以上設けることを特徴とする硬化塗膜形成方法。
【請求項２】
前記硬化塗膜形成工程のうち、少なくとも一工程は、塗装品質検査工程後に設けられることを特徴とする請求項１に記載の硬化塗膜形成方法。
【請求項３】
前記硬化塗膜形成工程のうち、少なくとも一工程は、紫外線を照射する紫外線照射工程であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の硬化塗膜形成方法。
【請求項４】
前記紫外線照射工程では、２００ｎｍ〜３５０ｎｍの波長域に全照射エネルギーの５０％以上が含まれる紫外線を照射することを特徴とする請求項３に記載の硬化塗膜形成方法。
【請求項５】
前記硬化塗膜形成工程のうち、少なくとも一工程は、
塗膜の硬度が、塗装不良および塗装後の組立工程にて発生する傷を補修可能な、フィッシャー硬度で２００〜３００の範囲内となるまで塗膜を硬化させる、第一次硬化塗膜形成工程であることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の硬化塗膜形成方法。
【請求項６】
前記第一次硬化塗膜形成工程では、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長域に全照射エネルギーの５０％以上が含まれる紫外線を照射することを特徴とする請求項５に記載の硬化塗膜形成方法。
【請求項７】
前記第一次硬化塗膜形成工程では、照射される紫外線のエネルギーが１０００ｍｊ以上であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の硬化塗膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被塗装物に所定の塗料を塗布した後に、塗膜を硬化させるための硬化塗膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車の製造工程においては、ボデー工場で車体部品を溶接して自動車車体を製造し、その後塗装工場にて塗装が行われる。
図１２に示すように、例えば、ボデー工場１００では、大きく分けて、自動車車体の骨格部用のメインボデーライン１０１と、ドア・フェンダー・フード・ラゲージなどといった蓋物用のサブライン１０２とがあり、これらのライン１０１・１０２で製造された車体部品が溶接されて自動車車体が完成する。
完成した自動車車体は、ボデー工場１００から塗装工場２００へ搬送されて、洗浄・電着工程２０１にて脱脂や化成処理などの洗浄及び電着塗装がなされた後、中塗り塗装工程２０２、及び上塗り塗装工程２０３へ順次送られる。上塗り塗装工程２０３では、一般的にメタリック色の場合は、まずメタリックベース塗料が塗布され（水性塗料の場合は、水分を蒸発させるためのフラッシュオフ工程が設けられる）、続いて透明なクリヤ塗料が塗布される。その後、焼き付け乾燥がなされる。
高級車では、上塗り塗装工程２０３での焼き付け乾燥の後に、さらにクリヤ塗料を塗布して焼き付け乾燥を行うクリヤ塗装工程２０４を通る場合もある（いわゆるダブルクリヤ塗装）。なお、クリヤ塗料は熱硬化型のクリヤが用いられている。
【０００３】
前述の各塗装工程の後に、品質検査工程２０６にて品質検査を行う。各塗装工程では、いわゆるブツ、たれ、ピンホールなどといった様々な不良が発生するが、一般的に一台の車両当たり、２〜１０点程度の不良が発生する。その多くは、ほこりブツなどの軽い不良であり、ライン上のすみ研ぎ工程２０７で研磨されて補修される。研磨で補修できない不良は、ライン外のスポット補修工程２１２にて補修され、致命的な不良の場合は、上塗り塗装工程２０３に戻り、全面にわたってもう一度上塗りを塗装し直す（再塗装工程２１１）。
塗装工場２００の塗装最終検査工程２０８にて検査した後、組立工場３００へ搬送して、組立工程３０１にて組立を行い自動車として完成させた後、最終の品質検査工程３０２にて検査を行う。数は多くないが、塗装工場２００で見逃しがあったり、組立工程３０１で傷がついたりするため、この組立工場３００でもスポット補修工程３１１での補修や研磨が行われる。
完成車は出荷工程３０４にてディーラー４００へ配車されるが、ディーラー４００でも車両をユーザー５００に引き渡す前の品質検査工程４０１にて点検を行い、製造過程で発見できなかった不良をチェックし、必要に応じてスポット補修工程４１１での補修を行っている。
【０００４】
一方、市場では、特に濃彩色に塗装された車両について、擦り傷の問題がある。つまり、新車のうちは鮮やかな色であるが、日が経つにつれて洗車の際などに細かな擦り傷が付き、車としての価値が減少する。濃彩色の車両である程ほこりが目立ち易く洗車をする必要があるが、洗車時に付く傷を恐れるあまり洗車せずに汚れたまま放置したり、新車購入の際に白などの淡彩色の車両を購入したりすることとなってしまう。
このような問題を解決すべく、耐擦り傷性に優れるクリヤ塗料の開発および導入が進められてきている。
耐擦り傷性に優れるクリヤ塗料としては、紫外線硬化型のアクリル系ハードコート剤がある。例えば、特許文献１に示す塗料のように、熱硬化性樹脂組成物を被塗装物に塗装した後、紫外線を照射して塗膜を硬化させるものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−５３２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のように、紫外線照射により塗膜を硬化させるクリヤ塗装の開発および導入が進められてきてはいるが、まだ十分に改良がなされているとは言い難かった。
つまり、擦り傷対策を行うためには、塗料の架橋密度を高めて硬い塗膜を形成する必要があるが、紫外線照射により硬い塗膜を形成してしまうと、その後の塗装工程や最終工程における不良の補修工程で、すみ研ぎや不良除去のためのペーパーがけを行うことが困難となってしまう。実際、紫外線硬化型のアクリル系ハードコート剤は耐擦り傷性に優れているが、前述のような補修を行うことは殆ど不可能である。
そこで、本発明においては、耐擦り傷性に優れた塗膜を形成しつつ、良好な補修性をも保つことができる硬化塗膜形成方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する硬化塗膜形成方法は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、被塗装物に所定の塗料を塗布した後に、塗膜を硬化させる硬化塗膜形成方法であって、塗膜を硬化させるための硬化塗膜形成工程を、二工程以上設ける。
これにより、良好な補修性を保ちながら、耐擦り傷性に優れた強固なハードコート膜を形成することができる。
【０００８】
また、請求項２記載の如く、前記硬化塗膜形成工程のうち、少なくとも一工程は、塗装品質検査工程後に設けられる。
これにより、塗装工程で発生した不良を全て修正した後に塗膜を強固で耐擦り傷性に優れたものとすることができ、高品質な塗膜を形成することが可能となる。
【０００９】
また、請求項３記載の如く、前記硬化塗膜形成工程のうち、少なくとも一工程は、紫外線を照射する紫外線照射工程である。
これにより、クリヤ塗料として紫外線硬化可能なものを用い、塗装工場、組立工場、またはディーラーに紫外線照射装置を設置するだけで、非常に塗面に傷が付きにくい、耐擦り傷性に優れた強固なハードコート膜を形成することができるとともに、良好な補修性をも保つことが可能となる。
【００１０】
また、請求項４記載の如く、前記紫外線照射工程では、２００ｎｍ〜３５０ｎｍの波長域に全照射エネルギーの５０％以上が含まれる紫外線を照射する。
これにより、塗膜に必要十分なエネルギーを与えることができて、強固で擦り傷性に優れた塗膜を完成することができる。
【００１１】
また、請求項５記載の如く、前記硬化塗膜形成工程のうち、少なくとも一工程は、塗膜の硬度が、塗装不良および塗装後の組立工程にて発生する傷を補修可能な、フィッシャー硬度で２００〜３００の範囲内となるまで塗膜を硬化させる、第一次硬化塗膜形成工程である。
これにより、第一次硬化塗膜形成工程では、補修が比較的容易にできる硬度レベルとなるまで、ＵＶクリヤ塗料を硬化させることができる。
【００１２】
また、請求項６記載の如く、前記第一次硬化塗膜形成工程では、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長域に全照射エネルギーの５０％以上が含まれる紫外線を照射する。
これにより、第一次硬化塗膜形成工程では、補修が比較的容易にできる硬度レベルとなるまで、ＵＶクリヤ塗料を硬化させることができる。
【００１３】
また、請求項７記載の如く、前記第一次硬化塗膜形成工程では、照射される紫外線のエネルギーが１０００ｍｊ以上である。
これにより、複雑な形状の被塗装物であっても、各部位による塗膜の硬度のばらつきを抑えて均一な硬度の塗膜としつつ、補修をすることができる程度の硬度に硬化させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、良好な補修性を保ちながら、耐擦り傷性に優れた強固なハードコート膜を形成することができる。
この場合、まず補修が比較的容易にできる硬度レベルとなるまで、ＵＶクリヤ塗料を均一な硬度で硬化させて、塗装工程で発生した不良を全て修正し、その後に塗膜を強固で耐擦り傷性に優れたものとすることができ、高品質な塗膜を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
図１には、自動車製造工程での、本発明の硬化塗膜形成方法におけるプロセスの第一の実施形態を示している。
まず、ボデー工場１００では、自動車車体の骨格部用のメインボデーライン１０１と、ドア・フェンダー・フード・ラゲージなどの蓋物用のサブライン１０２とで製造された車体部品が溶接されて自動車車体が完成する。
完成した自動車車体は、ボデー工場１００から塗装工場２００へ搬送され、洗浄・電着工程２０１での洗浄・電着塗装がなされた後、中塗り塗装工程２０２での中塗り塗装が行われる。
【００１６】
中塗り塗装工程２０２が終了すると、自動車車体は上塗り塗装工程２０３へ送られる。
上塗り塗装工程２０３では、一般的にメタリック色の場合は、まずメタリックベース塗料が塗布され（水性塗料の場合は、水分を蒸発させるためのフラッシュオフ工程が設けられる）、続いて透明なクリヤ塗料が塗布される。その後、加熱乾燥がなされる。
高級車では、上塗り塗装工程２０３での加熱乾燥の後に、さらにクリヤ塗料を塗布して加熱乾燥を行うクリヤ塗装工程２０４を通る場合もある（いわゆるダブルクリヤ塗装）。
【００１７】
本発明におけるクリヤ塗料は、熱硬化併用紫外線型のクリヤ塗料が用いられている。この熱硬化併用紫外線型クリヤは、加熱乾燥のみで従来の熱硬化型クリヤと同等の硬度を得ることができる。
【００１８】
前述の上塗り塗装工程２０３またはクリヤ塗装工程２０４の後に、品質検査工程２０６にて品質検査を行う。各塗装工程では、いわゆるブツ、たれ、ピンホールなどといった様々な不良が発生するが、一般的に一台の車両当たり、２〜１０点程度の不良が発生する。その多くは、ほこりブツなどの軽い不良であり、ライン上のすみ研ぎ工程２０７で研磨されて補修される。研磨で補修できない不良は、ライン外のスポット補修工程２１２にて補修され、致命的な不良の場合は、上塗り塗装工程２０３に戻り、全面にわたってもう一度上塗りを塗装し直す（再塗装工程２１１）。
【００１９】
スポット補修工程２１２での補修、および塗装最終検査工程２０８での検査を終え、塗装品質を満たした後に、紫外線照射工程２０９にて塗装面に紫外線を照射する。これにより、塗膜の硬化をさらに進行させて硬度を高め、ハードコートとして完成させる。
塗装の硬化が完了した自動車車体は組立工場３００に搬送され、組立工程３０１にて組立を行い自動車として完成させた後、最終の品質検査工程３０２にて検査を行う。検査にて不具合が発見された場合等、必要に応じてスポット補修工程３１１で補修等が行われる。
その後、完成車は出荷工程３０４にてディーラー４００へ配車されるが、ディーラー４００でも車両をユーザー５００に引き渡す前の品質検査工程４０１にて点検を行い、製造過程で発見できなかった不良をチェックし、必要に応じてスポット補修工程４１１での補修等が行われる。
【００２０】
このように、本硬化塗膜形成方法においては、上塗り塗装工程２０３およびクリヤ塗装工程２０４で塗布されるクリヤ塗料として、熱硬化併用紫外線硬化型クリヤを用いるとともに、塗膜を硬化させるための硬化塗膜形成工程として、上塗り塗装工程２０３およびクリヤ塗装工程２０４で行われ、加熱乾燥により塗膜の硬化を進行させる第一次硬化塗膜形成工程と、紫外線照射工程２０９にて行われ、紫外線照射により塗膜の硬化を進行させる第二次硬化塗膜形成工程との、二段階の硬化塗膜形成工程を備えている。
これらの点が、前述した従来の硬化塗膜形成方法と異なる点である。
【００２１】
また、前記第二次硬化塗膜形成工程は、塗装工場２００で行うのではなく、図２に示すように、組立工場３００での品質検査工程３０２の後に、紫外線照射工程３０３として行うこともできる。
さらに、第二次硬化塗膜形成工程を、塗装工場２００および組立工場３００で行わず、図３に示すように、ディーラー４００にて紫外線照射工程４０２として行うこともできる。
【００２２】
ここで、本発明で用いている熱硬化併用紫外線硬化型クリヤは、加熱および紫外線照射の両方で硬化させることが可能な塗料であり、まず加熱を行うことで、従来の熱硬化型クリヤと同等の硬度となるまで硬化させることができる。その後、紫外線照射を行うと、さらに硬化が進んで硬度が増し、ハードコート膜が完成する。
【００２３】
なお、第二次硬化塗膜形成工程にて、紫外線照射を行う際には、照射面を予備加熱することで、高硬度で耐擦り傷性に優れたハードコート膜を確実に得ることができる。
この場合、照射面の予備加熱は赤外線ランプなどで行うことが可能であり、８０℃〜１００℃程度にまで加熱すると、自動車車体に装着された各種部品に悪影響を与えることなく塗膜の硬化性を向上させることができる。
また、第二次硬化塗膜形成工程にて照射する紫外線としては、例えば２００ｎｍ〜３５０ｎｍの波長域に全照射エネルギーの５０％以上が含まれる紫外線が用いられる。
さらに、塗膜の硬度がフィッシャー硬度で３００を超えると補修が難しくなるが、第一次硬化塗膜形成工程終了時点での硬度は、フィッシャー硬度で２００〜３００程度の範囲内、さらには２５０程度となっており、第二次硬化塗膜形成工程終了時点での硬度は、フィッシャー硬度で３００を超えた硬度となっている。
【００２４】
従って、熱硬化併用紫外線硬化型クリヤを塗布して加熱硬化を行った後から紫外線照射を行うまでの間は、通常の焼き付け塗装が行われた場合と同様に扱うことができ、必要な補修を行うことが可能である。
一方、紫外線を照射した後の熱硬化併用紫外線硬化型クリヤは、極めて強固なハードコート膜となるため、補修することが殆ど不可能な状態、または極めて困難な状態となる（グラインダー等で塗面を研ぎ落として補修することができるが、新車としての価値を維持しつつ補修することは困難である）。
【００２５】
そこで、紫外線照射を行ってハードコート膜を完成させるタイミングとしては、自動車車体がユーザー５００の手に渡った時点での塗装品質の観点からみると、図３に示したように、ユーザー５００に引き渡す直前にディーラー４００にて紫外線照射を行うことが望ましい。
【００２６】
しかし、多数存在する各ディーラー４００全てに紫外線照射装置を備えるのは、設備投資費用の観点から困難な場合がある。
このような場合は、図２に示したように、組立工場３００内に紫外線照射装置を設置して、車両として完成し出荷する直前に紫外線照射を行うことが好ましい。
また、品質は、工程毎に保証するものであるという観点に立てば、図１に示したように、塗装工場２００で補修を終えた後に紫外線照射を行うことが好ましいといえる。
【００２７】
このように、第一次硬化塗膜形成工程および第二次硬化塗膜形成工程といったように、複数の硬化塗膜形成工程を設けることで、良好な補修性を保ちながら、耐擦り傷性に優れた強固なハードコート膜を形成することができる。
また、複数の硬化塗膜形成工程のうち、第二次硬化塗膜形成工程である紫外線照射工程２０９を塗装最終検査工程２０８の後に設けることで、塗装工程で発生した不良を全て修正した後に塗膜を強固で耐擦り傷性に優れたものとすることができ、高品質な塗膜を形成することが可能となる。
クリヤ塗料を熱硬化併用紫外線硬化型クリヤとして、塗装工場２００、組立工場３００、またはディーラー４００に紫外線照射装置を設置して紫外線照射工程を設けるだけで、非常に塗面に傷が付きにくい、耐擦り傷性に優れた強固なハードコート膜を形成することができるとともに、良好な補修性をも保つことが可能となる。
【００２８】
次に、本発明の硬化塗膜形成方法におけるプロセスの第二の実施形態について説明する。
図４に示すように、本プロセスでは、自動車車体の骨格部用のメインボデーライン１０１と、必要に応じて設けられるフェンダー用などのサブライン１０２とを備えたボデー工場１００にて、多くの蓋物を外した状態で自動車車体が完成される。ボデー工場１００で完成された自動車車体は塗装工場２００に搬送される。
一方、ボデー工場１００で自動車車体に装着されなかったドア・フード・ラゲージなどの蓋物は、それぞれパーツ溶接工場６００のライン６０１で完成され、パーツ塗装工場７００へ搬送される。
例えば、パーツ溶接工場６００およびパーツ塗装工場７００は、それぞれボデー工場１００や塗装工場２００と同じ自動車製造工場内に配置され、またはサプライヤーのサブラインとして設けられる。
【００２９】
ボデー工場１００から搬送される蓋物を外した状態の自動車車体は、塗装工場２００にて図１の場合と同様の工程を経て塗装が行われる。
つまり、熱硬化併用紫外線型のクリヤ塗料を用いて、クリヤ塗装の加熱乾燥を行う上塗り塗装工程２０３、および紫外線照射を行う紫外線照射工程２０８といった、複数の硬化塗膜形成工程を備えている。
【００３０】
パーツ塗装工場７００では、それぞれのパーツが別々に塗装されるが、塗装工程自体は塗装工場２００での塗装工程と同様である。
すなわち、洗浄・電着工程７０１および中塗り塗装工程７０２の後に、上塗り塗装工程７０３で、メタリックベース塗料の塗布およびクリヤ塗料の塗布がなされ、第一次硬化塗膜形成工程として加熱乾燥がなされる。さらにクリヤ塗装工程７０４にてダブルクリヤ塗装がなされる場合もある。
パーツ塗装工場７００でのクリヤ塗料も、前述の熱硬化併用紫外線型のクリヤ塗料が用いられており、加熱乾燥のみで従来の熱硬化型クリヤと同等の硬度を得ることができる。
【００３１】
前述の上塗り塗装工程７０３またはクリヤ塗装工程７０４の後には、品質検査工程７０６にて品質検査を行い、不良があればすみ研ぎ工程７０７で研磨し補修を行う。研磨で補修できない不良はスポット補修工程７１２にて補修され、致命的な不良の場合は、上塗り塗装工程７０３に戻って、全面にわたってもう一度上塗りを塗装し直す（再塗装工程７１１）。
スポット補修工程７１２での補修、および塗装最終検査工程７０８での検査を終え、塗装品質を満たした後に、第二次硬化塗膜形成工程として、紫外線照射工程７０９にて塗装面に紫外線を照射する。これにより、塗膜の硬化をさらに進行させて硬度を高め、ハードコートとして完成させる。
【００３２】
このように、塗装を終えた各パーツは、パーツ組立工場８００へ搬送され、パーツ組立工程８０１にて組み立てられる。
組み立てられた各パーツ、および塗装工場２００で塗装が完了した自動車車体は、ともに組立工場３００へ搬送されて組み立てられ、図１の場合と同様の工程にて車両として完成される。
その後も、図１の場合と同様に、ディーラー４００に配車されて、ユーザー５００へ納車される。
【００３３】
本実施形態の場合も、自動車車体および各パーツの第二次硬化塗膜形成工程を、塗装工場２００およびパーツ塗装工場７００にて行うのではなく、図５に示すように、組立工場３００での品質検査工程３０２の後に、紫外線照射工程３０３として行うこともできる。
さらに、第二次硬化塗膜形成工程を、塗装工場２００およびパーツ塗装工場７００や、組立工場３００で行わず、図６に示すように、ディーラー４００にて紫外線照射工程４０２として行うこともできる。
【００３４】
次に、本発明の硬化塗膜形成方法におけるプロセスの第三の実施形態について説明する。
図７に示すように、本プロセスでは、自動車車体の骨格部用のメインボデーライン１０１と、必要に応じて設けられるフェンダー用などのサブライン１０２とを備えたボデー工場１００にて、多くの蓋物を外した状態で自動車車体が完成される。ボデー工場１００で完成された自動車車体は塗装工場２００に搬送される。
一方、ボデー工場１００で自動車車体に装着されなかったドア・フード・ラゲージなどの蓋物は、それぞれパーツ溶接工場６００のライン６０１で完成され、パーツ塗装工場７００へ搬送される。
例えば、パーツ溶接工場６００およびパーツ塗装工場７００は、それぞれボデー工場１００や塗装工場２００と同じ自動車製造工場内に配置され、またはサプライヤーのサブラインとして設けられる。
【００３５】
ボデー工場１００から搬送される蓋物を外した状態の自動車車体は、塗装工場２００にて洗浄・電着工程２０１での洗浄・電着塗装がなされた後、中塗り塗装工程２０２での中塗り塗装が行われる。
次に、上塗り塗装工程２０３にて、メタリック色の場合は、まずメタリックベース塗料が塗布され（水性塗料の場合は、水分を蒸発させるためのフラッシュオフ工程が設けられる）、さらに透明なクリヤ塗料が塗布される。
【００３６】
次に、クリヤ塗装工程２０４にて紫外線硬化タイプのクリヤ塗料（いわゆるＵＶクリヤ）が塗布され、一回目の紫外線照射が第一次硬化塗膜形成工程としての第一紫外線照射工程２０５にて行われる。この一回目の紫外線照射により、ＵＶクリヤの第一段階目の硬化が終了する。
第一紫外線照射工程２０５での第一段階目の硬化が終了した時点では、ＵＶクリヤは従来の熱硬化型クリヤと同等の硬度まで硬化が進行する。
【００３７】
第一紫外線照射工程２０５の後は、品質検査工程２０６にて品質検査を行う。品質検査工程２０６で不良が発見されると、ライン上のすみ研ぎ工程２０７で研磨されて補修される。研磨で補修できない不良は、ライン外のスポット補修工程２１２にて補修され、致命的な不良の場合は、上塗り塗装工程２０３に戻り、全面にわたってもう一度上塗りを塗装し直す（再塗装工程２１１）。
【００３８】
スポット補修工程２１２での補修、および塗装最終検査工程２０８での検査を終え、塗装品質を満たした後に、第二次硬化塗膜形成工程としての第二紫外線照射工程２０９にて塗装面に紫外線を照射する。これにより、塗膜の硬化をさらに進行させて硬度を高め、ハードコートとして完成させる。
【００３９】
一方、パーツ塗装工場７００では、それぞれのパーツが別々に塗装されるが、塗装工程自体は図７における塗装工場２００での塗装工程と同様である。
すなわち、洗浄・電着工程７０１および中塗り塗装工程７０２の後に、上塗り塗装工程７０３で、メタリックベース塗料の塗布およびクリヤ塗料の塗布がなされる。
次に、クリヤ塗装工程７０４にて紫外線硬化タイプのクリヤ塗料（いわゆるＵＶクリヤ）が塗布され、一回目の紫外線照射が第一次硬化塗膜形成工程としての第一紫外線照射工程７０５にて行われる。この一回目の紫外線照射により、ＵＶクリヤの第一段階目の硬化が終了する。
第一紫外線照射工程７０５での第一段階目の硬化が終了した時点では、ＵＶクリヤは従来の熱硬化型クリヤと同等の硬度まで硬化が進行する。
【００４０】
第一紫外線照射工程７０５の後は、品質検査工程７０６にて品質検査を行う。品質検査工程７０６で不良が発見されると、ライン上のすみ研ぎ工程７０７で研磨されて補修される。研磨で補修できない不良は、ライン外のスポット補修工程７１２にて補修され、致命的な不良の場合は、上塗り塗装工程７０３に戻り、全面にわたってもう一度上塗りを塗装し直す（再塗装工程７１１）。
【００４１】
スポット補修工程７１２での補修、および塗装最終検査工程７０８での検査を終え、塗装品質を満たした後に、第二次硬化塗膜形成工程としての第二紫外線照射工程７０９にて塗装面に紫外線を照射する。これにより、塗膜の硬化をさらに進行させて硬度を高め、ハードコートとして完成させる。
【００４２】
このように、塗装を終えた各パーツは、パーツ組立工場８００へ搬送され、パーツ組立工程８０１にて組み立てられる。
組み立てられた各パーツ、および塗装工場２００で塗装が完了した自動車車体は、ともに組立工場３００へ搬送されて組み立てられ、図１、図４の場合と同様の工程にて車両として完成される。
その後も、図１、図４の場合と同様に、ディーラー４００に配車されて、ユーザー５００へ納車される。
【００４３】
本実施形態の場合も、自動車車体および各パーツの第二次硬化塗膜形成工程を、塗装工場２００およびパーツ塗装工場７００にて行うのではなく、図８に示すように、組立工場３００での品質検査工程３０２の後に、第二紫外線照射工程３０３として行うこともできる。
さらに、第二次硬化塗膜形成工程を、塗装工場２００およびパーツ塗装工場７００や、組立工場３００で行わず、図６に示すように、ディーラー４００にて第二紫外線照射工程４０２として行うこともできる。
【００４４】
ここで、クリヤ塗装工程２０４およびクリヤ塗装工程７０４にて塗布されるＵＶクリヤとしては、例えば以下のようなものが用いられる。
つまり、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート５０重量部と、トリメチロールプロパントリメタクリレート２０重量部と、トリプロピレングリコールジアクリレート３０重量部とから成る紫外線硬化型樹脂に、重合開始剤としてベンゾインエチルエーテルを加えたものを、ＵＶクリヤとして用いることができる。
このＵＶクリヤを実際に塗布する場合には、ＵＶクリヤを、キシレン、ブチルアルコール、およびブチルセロソルブから成る溶剤に溶解して７０重量％の溶液を作成して塗料とする。
【００４５】
そして、被塗装物に塗布したＵＶクリヤ塗料に対しては、前述のように、第一次硬化塗膜形成工程および第二次硬化塗膜形成工程の二段階に分けて紫外線照射を行い、硬化させる。
一段階目の第一次硬化塗膜形成工程では、補修が比較的容易にできる硬度レベルとなるまで、ＵＶクリヤ塗料を硬化させる。
硬化した塗料の硬度がフィッシャー硬度で３００を超えると補修が難しくなることから、第一次硬化塗膜形成工程終了時点での硬度は、好ましくはフィッシャー硬度で２００〜３００程度の範囲内に、さらに好ましくは２５０程度にするのがよい。
【００４６】
第一次硬化塗膜形成工程にて、補修が比較的容易にできる硬度レベルであるフィッシャー硬度で２００〜３００程度の範囲内の硬度に硬化させるためには、図１０に示すように、比較的長波長側の３５０ｎｍ〜４５０ｎｍといった波長域に全照射エネルギーの５０％以上が含まれる出力特性を備える紫外線ランプを用いて、紫外線照射を行えばよい。
この場合、１０００ｍｊ／ｃｍ２程度以上の照射エネルギー、好ましくは１５００ｍｊ／ｃｍ２程度以上の照射エネルギーで、紫外線照射を行う。
【００４７】
自動車車体のように、蓋物を外した状態であっても三次元的に複雑な形状となっている被塗装物に紫外線を照射した場合、どうしても照射量に部位によるばらつきが生じる。その結果、照射する紫外線波長の出力特性や照射エネルギー量によっては、部分的に硬度が不足したり、逆に硬度が高くなりすぎて補修が困難になったりする場合がある。
また、使用する紫外線硬化型樹脂や重合開始剤などの種類によって、最適な紫外線ランプや最適な照射エネルギーは異なるが、一般的に長波長側の紫外線を照射した場合の照射エネルギーとＵＶクリヤ塗料の硬度の関係は、照射エネルギーが１０００ｍｊ／ｃｍ２に達するまではエネルギー上昇に応じて硬度が高くなるが、１０００ｍｊ／ｃｍ２を超すと
硬度は略一定となって大幅な上昇はみられない。
【００４８】
従って、長波長側の紫外線を、１０００ｍｊ／ｃｍ２程度以上の照射エネルギー、好ましくは１５００ｍｊ／ｃｍ２程度以上の照射エネルギーで照射することで、複雑な形状の被塗装物であっても、各部位による塗膜の硬度のばらつきを抑えて均一な硬度の塗膜としつつ、補修をすることができる程度の硬度に硬化させることができる。
【００４９】
前述のように、第一次硬化塗膜形成工程にて、補修可能で均一な硬度の塗膜を形成した状態で必要な補修を行い、欠点を無くした後、第二次硬化塗膜形成工程にて紫外線照射を行ってハードコートを完成させる。
第二次硬化塗膜形成工程では、第一次硬化塗膜形成工程で照射した紫外線の波長域よりも短波長側の波長域の紫外線を照射することが望ましい。
例えば、図１１に示すように、２００ｎｍ〜３５０ｎｍの波長域に全照射エネルギーの５０％以上が含まれる紫外線を照射することが望ましい。
【００５０】
このように、短波長側の波長域の紫外線を照射することにより、塗膜に必要十分なエネルギーを与えることができて、強固で擦り傷性に優れた塗膜を完成することができる。
【００５１】
なお、本実施形態の場合も、第二次硬化塗膜形成工程である第二紫外線照射工程２０９・７０９にて、短波長側の紫外線を照射した後のＵＶクリヤは、極めて強固なハードコート膜となるため、補修することが殆ど不可能な状態、または極めて困難な状態となる
そこで、紫外線照射を行ってハードコート膜を完成させるタイミングとしては、自動車車体がユーザー５００の手に渡った時点での塗装品質の観点からみると、図９に示したように、ユーザー５００に引き渡す直前にディーラー４００にて紫外線照射を行うことが望ましい。
【００５２】
しかし、多数存在する各ディーラー４００全てに紫外線照射装置を備えるのは、設備投資費用の観点から困難な場合があるため、図８に示したように、組立工場３００内に紫外線照射装置を設置して、車両として完成し出荷する直前に紫外線照射を行うことが好ましい。また、品質は、工程毎に保証するものであるという観点に立てば、図７に示したように、塗装工場２００で補修を終えた後に紫外線照射を行うことが好ましいといえる。
【００５３】
そして、クリヤ塗料としてＵＶクリヤを用い、塗装工場２００、組立工場３００、またはディーラー４００に紫外線照射装置を設置して紫外線照射工程を設けるだけで、非常に塗面に傷が付きにくい、耐擦り傷性に優れた強固なハードコート膜を形成することができるとともに、良好な補修性をも保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の硬化塗膜形成方法におけるプロセスの第一の実施形態において、塗装工場の塗装最終検査工程の後に紫外線照射工程を設けた例を示す図である。
【図２】同じく第一の実施形態において、組立工場の品質検査工程の後に紫外線照射工程を設けた例を示す図である。
【図３】同じく第一の実施形態において、ディーラーでの品質検査工程の後に紫外線照射工程を設けた例を示す図である。
【図４】本発明の硬化塗膜形成方法におけるプロセスの第二の実施形態において、塗装工場およびパーツ塗装工場の塗装最終検査工程の後に紫外線照射工程を設けた例を示す図である。
【図５】同じく第二の実施形態において、組立工場の品質検査工程の後に紫外線照射工程を設けた例を示す図である。
【図６】同じく第二の実施形態において、ディーラーでの品質検査工程の後に紫外線照射工程を設けた例を示す図である。
【図７】本発明の硬化塗膜形成方法におけるプロセスの第三の実施形態において、塗装工場およびパーツ塗装工場のクリヤ塗装工程の後に第一紫外線照射工程を設け、塗装最終検査工程の後に第二紫外線照射工程を設けた例を示す図である。
【図８】同じく第三の実施形態において、塗装工場およびパーツ塗装工場のクリヤ塗装工程の後に第一紫外線照射工程を設け、組立工場の品質検査工程の後に第二紫外線照射工程を設けた例を示す図である。
【図９】同じく第三の実施形態において、塗装工場およびパーツ塗装工場のクリヤ塗装工程の後に第一紫外線照射工程を設け、ディーラーでの品質検査工程の後に第二紫外線照射工程を設けた例を示す図である。
【図１０】長波長側の３５０ｎｍ〜４５０ｎｍといった波長域に全照射エネルギーの５０％以上が含まれる出力特性を備える紫外線ランプの出力特性の一例を示す図である。
【図１１】短波長側の２００ｎｍ〜３５０ｎｍといった波長域に全照射エネルギーの５０％以上が含まれる出力特性を備える紫外線ランプの出力特性の一例を示す図である。
【図１２】従来の硬化塗膜形成方法のプロセスを示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
２００  塗装工場
２０３  上塗り塗装工程（一回目の硬化塗膜形成工程）
２０８  塗装最終検査工程
２０９  紫外線照射工程（二回目の硬化塗膜形成工程）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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