(57)【要約】【課題】  鋼板製部材と樹脂製部材とを構成部材として含む場合の塗装および焼付工程を、同一の工程で行うことが可能な塗装方法を提供する。【解決手段】  鋼板製部材と樹脂製部材とを含む自動車ボデーを構成する部材の塗装方法であって、高周波誘導加熱により発熱する被加熱物を含む塗料を前記部材に塗装して塗膜を形成する塗装工程と、高周波誘導加熱装置で前記塗膜を加熱して塗装焼付を行う焼付工程とを含む。前記焼付工程では、塗膜が加熱されて硬化するが、部材の温度上昇は抑えられるため、熱変形の起こりやすい樹脂性部材にも適用できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板製部材と樹脂製部材とを含む自動車ボデーを構成する部材の塗装方法であって、
高周波誘導加熱により発熱する被加熱物を含む塗料を前記部材に塗装して塗膜を形成する塗装工程と、
高周波誘導加熱装置で前記塗膜を加熱して塗装焼付を行う焼付工程とを含むことを特徴とする塗装方法。
【請求項２】
前記被加熱物として、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化鉄、硫酸バリウムおよびケイ酸マグネシウムからなる群から選ばれる材料を用いることを特徴とする、請求項１記載の塗装方法。
【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、自動車ボデーを構成する部材の塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車ボデーには、近年、板金パネルなどの鋼板（金属）製部材に加え、樹脂からなるパネルなどの樹脂製部材が用いられている。鋼板製部材の塗装には、焼付温度が例えば１４０℃〜１６０℃程度の鋼板ボデー用塗料が用いられてきた。しかし、樹脂製部材については、この焼付温度においては耐熱性が十分ではない材料もある。例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）を樹脂パネルとして用いた場合、塗料の焼付温度が１４０℃となると、熱による変形が生じてしまう場合がある。そこで、樹脂性部材については、低温での硬化が可能である２液硬化型塗料が用いられているが、この２液硬化型塗料はコストが高く、また、取扱性の点で煩雑なものである。
【０００３】
一方で、塗装後の色調は、微妙な塗装条件の変更によって差異が生じる場合がある。そのため、鋼板製部材と樹脂製部材というように部材の材料が異なる場合であっても、使用する塗料や塗装条件をできるだけ同一にしたいという要望がある。
【０００４】
そこで、塗装後の鋼板製部材と樹脂製部材との外観を均一にするために、プロピレングリコールモノアルキルエーテルを所定量配合したベース塗料を使用して塗膜を形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１３１１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記の提案の方法では、塗料に含まれる顔料の配向が揃いやすく外観は均一になりやすいと考えられるものの、焼付温度が高温である塗料を、樹脂製部材の塗装に適用することはできなかった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するものであり、鋼板製部材と樹脂製部材とを構成部材として含む場合の塗装および焼付工程を、同一の工程で行うことが可能な塗装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の塗装方法は、鋼板製部材と樹脂製部材とを含む自動車ボデーを構成する部材の塗装方法であって、高周波誘導加熱により発熱する被加熱物を含む塗料を前記部材に塗装して塗膜を形成する塗装工程と、高周波誘導加熱装置で前記塗膜を加熱して塗装焼付を行う焼付工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の塗装方法において、前記被加熱物として、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化鉄、硫酸バリウムおよびケイ酸マグネシウムからなる群から選ばれる材料を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、鋼板製部材と樹脂製部材とを構成部材として含む場合の塗装および焼付工程を、同一の工程で行うことが可能な塗装方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の塗装方法にに用いる高周波誘導加熱装置の基本構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を、詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定および制限されない。
【００１３】
本発明の塗装方法は、鋼板製部材と樹脂製部材とを含む自動車ボデーを構成する部材の塗装方法である。塗装工程の効率化の観点からは、自動車ボデーを一体塗装することが望ましい。鋼板製部材と樹脂製部材とを別塗装すると、部材の材料毎の専用ラインを設ける必要が生じるうえに、塗装色の色合わせのために、細かい塗装条件の調整が必要となり、多大なコストと手間が発生するからである。しかし、鋼板と樹脂製部材とを一体として同時焼付を行うと、鋼板用の塗装焼付温度が高いために、樹脂製部材が変形するという問題がある。そこで、本発明では、特定の塗料を用いて、高周波誘導加熱装置で前記塗膜を加熱して塗装焼付を行うことで、塗装焼付時の樹脂製部材の温度上昇を抑えて、樹脂製部材の熱変形を起こさず同時焼付を行うことを可能としたものである。
【００１４】
本発明の塗装方法で用いる塗料は、高周波誘導加熱により発熱する被加熱物を含む塗料である。このような塗料を用いることにより、各部材上に形成した塗膜を選択的に加熱することができ、塗装基材の温度上昇を抑制しつつ塗膜を焼き付けることができる。
【００１５】
高周波誘導加熱は、公知の特開平７−９１１９号公報または特開平６−２９５７８２号公報等に記載の技術と同様であるため、その詳細は簡略して説明する。即ち、高周波誘導加熱は、高周波電流の流れるワークコイルの中に置かれた導電体（通電性を持つ材料）が、電磁誘導作用によって導電体に生じる渦電流損による発熱と、ヒステリシス損によって導電体に生じる発熱（磁性材料の各分子が交流磁束によって振動、摩擦するため発生する熱量）により急速に加熱される現象を利用するものである。
【００１６】
本発明においては、被加熱物は前記における導電体である。高周波誘導加熱装置を用いると、被加熱物の単位面積に供給される単位時間当たりのエネルギーが大きいので、高速加熱・高温加熱が可能となる。そして、ワークコイルの配置と周波数を選定することにより、ピンポイントで被加熱物の表面のみを加熱したり、被加熱物の一部または全体を加熱することができる。また、出力を変えることにより、加熱温度の制御が容易である。したがって、塗装工程後の部材は、焼付工程において高周波誘電加熱装置の配置や出力等を制御することで、塗膜を選択的に加熱することができるため、部材の温度上昇を抑えつつ塗装焼付を完了させることができる。
【００１７】
前記被加熱物としては、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化鉄、硫酸バリウムおよびケイ酸マグネシウムからなる群から選ばれる材料を用いることが好ましく、特に好ましくは、カーボンブラックである。被加熱物は、含有される塗料の色等に合わせて、その種類を選択することが好ましい。
【００１８】
前記被加熱物は、塗料の固形分量（重量）に対して、０．０１〜６０％の範囲で含まれていることが好ましい。
【００１９】
図１は、本発明の塗装方法において、塗装焼付の対象となる部材１１の焼付工程に用いる高周波誘導加熱装置１０の基本構成を示す概略図である。高周波誘導加熱装置１０は、高周波電源１２、整合部１３、ワークコイル１４、冷却水循環ユニット１５を有している。高周波電源１２は、３φ２００Ｖ等の電源を一旦直流に変換した後、数１００Ｈｚ〜数ＭＨｚの高周波エネルギーを発生させる。整合部１３は、高周波電源１２で発生した高周波エネルギーを、負荷であるワークコイル１４に必要な電圧・電流に合わせる。ワークコイル１４は、塗装焼付の対象となる部材１１の形状や加熱部位などに応じて設計される。本発明においては、部材１１上に形成された塗膜部分を選択的に加熱できるように、ワークコイル１４を設計すればよい。
【００２０】
自動車ボデー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、中塗りした後、仕上げに上塗りすることが、広く知られている。また、上塗り工程では、まず、着色塗料でベース塗装し、その後、クリア塗料でクリア塗装することが普及している。本発明の塗装方法では、高周波誘電加熱により発熱する被加熱物を含む塗料を、中塗り塗料として用いることが好ましい。中塗り塗料であれば、前記被加熱物に起因する着色が生じたとしても、最終的な上塗りの色調には影響を及ぼし難いからである。
【００２１】
前記中塗り塗料は、水性塗料であっても溶剤系塗料であってもよく、例えば、樹脂成分、硬化剤、顔料および粘度調整剤を含有する。前記顔料としては、特に制限されず、通常の着色顔料やメタリック顔料が用いられる。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。
【００２２】
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あげられる。また、メタリック顔料としては、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があげられる。
【００２３】
また、メタリック顔料としては、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があげられる。このようなメタリック顔料を用いれば、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。
【００２４】
前記顔料として、導電体が選択されている場合には、別途、被加熱物を添加することなく、その塗料を「被加熱物を含む塗料」として用いることができる。
【００２５】
一例として、鋼板およびポリプロピレン（ＰＰ）のパネルを塗布対象の部材として、被加熱物を含む塗料を塗装して塗膜を形成した。高周波誘導加熱装置で前記塗膜部分が選択的に加熱されるようにし、各部材の塗装焼付時の温度を測定したところ、鋼板上の塗膜もＰＰ上の塗膜も、約１４０℃に温度上昇していた。一方で、鋼板自体は約１００℃まで温度が上昇していたが、ＰＰは約５０℃と、部材の温度上昇が抑えられていることが確認できた。
【００２６】
このように、高周波誘導加熱により発熱する材料を含む塗料を使用し、塗装の焼付工程において高周波誘導加熱装置を用いると、塗布対象の部材を塗装の焼付に必要な温度まで上昇させることなく、塗装焼付を完了させることができる。したがって、高温で熱変形が起こりやすい樹脂等の材料を、鋼板と一体塗装および一体焼付も行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００２７】
１０  …高周波誘導加熱装置
１１  …（塗装対象）部材
１２  …高周波電源
１３  …整合部
１４  …ワークコイル
１５  …冷却水循環ユニット
【図１】
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