JP7124138B2

JP7124138B2 - 塗装方法

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Publication number: JP7124138B2
Application number: JP2021011403A
Authority: JP
Inventors: 麻尋吉川; 桂太嶋田; 杏田久保; 清貴上村; 美次黒木; 竜実忍田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2022-08-23
Anticipated expiration: 2041-01-27
Also published as: JP2022114922A

Description

本発明は、塗装方法に関する。

従来、塗装乾燥炉用ヤニ除去装置は、塗装乾燥炉の炉内空間に連通する吸気部と、吸気部を通じて炉内空間からヤニを含む高温空気を吸気して旋回させる旋回処理空間と、旋回処理空間から分離空気を排気する排気部と、を有している（例えば特許文献１参照）。
このようなものでは、筒状のサイクロン容器と、サイクロン容器を冷却水との間の熱移動を利用して高温空気中で気化しているヤニ成分を回収する。

特開２０１９－１５５２８１号公報

空気中のヤニ成分は乾燥炉内で煙として存在しているが、室温程度まで温度が下がると液化する。塗装乾燥炉の出口部の低温領域で冷やされたヤニは、凝縮してワークに向けて落下してヤニたれとして塗装鋼板の表面に付着する虞があった。
このような場合、品質低下が発生する要因になり得る。塗装に難がある場合には、研磨によりヤニたれ部分の塗装面を一部または全部除去し、再塗装にて加修（修復）が行なわれる。
しかしながら、ヤニたれの規模によっては、加修に時間がかかるケースも有り、従来のヤニたれの除去手法では、後の工程の遅れを招いたり、さらに加修部分が二次不良を生じる虞がある。このため、更なる改良の余地があった。
この発明は、ヤニたれの除去による製造工程全体の時間の増大を抑制することができる塗装方法を提供することを目的とする。

本発明の塗装方法は、塗装層及びクリア層の順に積層された塗装鋼板の表面に付着したヤニたれを除去する塗装方法である。塗装方法は、洗浄シンナーを含浸させた布状吸湿体を前記表面のうちヤニたれが付着した部位に貼り付けるステップと、布状吸湿体を貼り付けた状態で所定時間維持するステップと、ウエスを取り外すステップと、塗装鋼板を乾燥炉で乾燥させるステップと、を有することを特徴としている。

本発明によれば、ヤニたれの除去による時間の増大を抑制することができる塗装方法を提供することができる。

本発明の実施形態の塗装方法で、塗装工程Ａから除去工程Ｂ、乾燥工程Ｃ、検査工程Ｄまでの流れを説明する模式図である。本実施形態の塗装方法で、車体の表面にヤニたれが付着した様子を示す斜視図である。本実施形態の塗装方法で、車体の表面に付着しているヤニたれにウエスを被せた様子を示す斜視図である。本実施形態の塗装方法で、（ａ）は、ヤニたれが塗装鋼板の表面に付着した様子を示す模式的な断面図、（ｂ）は、ウエスをヤニたれの上に被せた様子を示す模式的な断面図、（ｃ）は、ウエスの洗浄シンナー成分にヤニ成分が溶かされる様子を示す模式的な断面図、（ｄ）は、塗装鋼板を乾燥炉で乾燥させる様子を示す模式図、（ｅ）は、乾燥炉内でヤニ成分が洗浄シンナー成分とともに蒸発する様子を示す模式的な断面図である。本実施形態の塗装方法で、縦軸にクリア層の表面からの厚さ寸法、横軸に経過時間をとって、洗浄シンナー成分がベース層方向に含侵する速度を示すグラフである。本実施形態の塗装方法で、塗装工程、除去工程および検査工程までの流れをフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。方向を説明する際には、特に示さない限り、基本的に運転者から見た前後，左右あるいは上下に基づいて説明する。また、本実施形態は、車両の塗装鋼板に関するものであり、「車幅方向」は「左右方向」と同義である。

本実施形態の塗装方法が用いられた車両の塗装鋼板に関する製造ラインの構成について説明する。
図１に示すように、本実施形態の塗装方法では、車両の製造ラインに沿って、塗装工程Ａ、除去工程Ｂ、乾燥工程Ｃ、検査工程が配置されている。車両の車体１は、製造ラインに沿って各塗装工程Ａ、除去工程Ｂ、乾燥工程Ｃ、検査工程を通るように順次搬送される。

以下、製造ラインの各塗装工程Ａ～検査工程Ｄに沿って本実施形態の塗装方法について説明する。
［塗装工程Ａ］
塗装工程Ａにおいて、車体１の塗装鋼板２の表面には、金属製の鋼板２ａに電着層３、中塗り層４、ベース層５が塗装層１２として積層されるとともに、塗装層１２の上からクリア層６が積層される（図４参照）。
塗装工程Ａに設けられた塗装ブース９の周縁からは、出口部の低温領域で冷やされたヤニ１０が凝縮して塗装鋼板２の表面に垂れ落ちてヤニたれ１１として付着することがある（図１参照）。ヤニたれ１１は、クリア層６の表面を拭き取っただけでは、変色等として残ることがある。
本実施形態の塗装方法は、図２に示すような塗装鋼板２の表面に付着したヤニたれ１１を乾燥工程Ｃの前に設定された除去工程Ｂにより効率よく除去する。これにより、変色等も残ることなく外観品質が向上し、かつ製造工程全体の時間の増大が抑制される。
塗装工程Ａに設けられた塗装ブース9では、塗装鋼板２の表面に電着層３、中塗り層４、ベース層５及びクリア層６の順に塗料が積層される。そして、車体1は、塗装ブース9から搬出される。

［除去工程Ｂ］
本実施形態の除去工程Ｂでは、図４に示すように、洗浄シンナー７を含浸させた布状吸湿体としてのウエス８を用いて、クリア層６に到達しているヤニたれ１１を除去する。
本実施形態のウエス８は、布製で洗浄シンナー７を一定量保持できるように吸湿性を有する布片によって構成されている。しかしながら特にこれに限らず例えば紙製のウエス等、吸湿性を有するものであればどのような材質のウエスであってもよい。
また、本実施形態のウエス８は、例えば長方形状で塗装鋼板２の上方から被せることでヤニたれ１１を覆えるように所定の大きさの面積を有している。
そして、本実施形態のウエス８は、塗装鋼板２の表面の形状に追従可能となるように所定の柔軟性を有するように構成されている。また、ウエスの形状は特に長方形に限らず正方形、円形や台形等どのような形状の布状吸湿体を用いてもよい。
すなわち、布状吸湿体は、洗浄シンナー7を一定量保持して、塗装鋼板２の表面に付着したヤニたれ１１を上方から覆える大きさおよび柔軟性を有するものであればよく、たとえばウエス８を折り畳んで用いてもよい。

除去工程Ｂでは、図４（ｂ）に示すように、ウエス８を塗装鋼板２の表面に付着したヤニたれ１１の上から貼り付ける（図３参照）。ウエス８は、所定時間、貼り付けられた状態で維持される。洗浄シンナー７は、ウエス８からクリア層６をベース層５方向に浸透する。これにより、クリア層６に浸透したヤニ成分１１ａの周囲に洗浄シンナー７が到達する（図４（ｃ）参照）。
本実施形態では、ヤニの主成分であるフタル酸エステルに近い芳香族でフタル酸エステルを含むもの、例えば芳香族とエステル系の溶剤が数多く使用された混合溶剤を洗浄シンナー７として用いる。

一般に、洗浄シンナー７は、構造式がヤニ成分に似ているものは親和性が強く溶けやすい。このため、（１）芳香族で長鎖（アルコール構造（油分））が短いフタル酸エステルなら、トルエンなどの溶剤が構造式として近く、洗浄シンナー７として用いて好適である。また、（２）芳香族で長鎖が長いフタル酸エステルなら、酢酸エチルやグリコール系の溶剤が構造式として近く、洗浄シンナー７として用いて好適である。
さらに、様々なタイプの溶剤を混合することで、長鎖が短いフタル酸エステルにも、長鎖が長いフタル酸エステルにも洗浄シンナー７として対応できる。このため、たとえば油分を溶かす性質を有する洗浄シンナー７を用いることにより、付着したヤニたれ１１のヤニ成分にバラツキがあっても、幅広く対応できる。

図４（ｃ）に示すように、塗装鋼板２の表面に貼り付けられた状態のウエス８から下方に洗浄シンナー７が滲み出る。洗浄シンナー７は、ヤニたれ１１の周辺でクリア層６内をベース層５方向に向けて浸透する。洗浄シンナー７は、クリア層６内のヤニ成分１１ａを溶かしながら混ざり合う。この際、ヤニ成分は、洗浄シンナー７によって希釈される。
本実施形態では、ウエス８を貼り付けた状態で維持する所定時間は、４～６分間である。ウエス８を貼り付けた状態で維持する時間は、洗浄シンナー7がクリア層6内に浸透する時間と同等であると考えられ、クリア層６の厚み寸法に比例する。例えば、クリア層６が２０～３０μmの膜厚を有する場合、図５に示すように、洗浄シンナー7がクリア層6の表面からベース層５に浸透するまでには所定の時間Ｔは、ここでは４分間が必要である。

このため、ベース層５内に浸透しているヤニ成分のヤニ成分１１ａに洗浄シンナー7が到達して溶かすための所定時間Ｔ１は、最低でも４分間は必要と考えられる。ヤニ成分１１ａは、好ましくは、６～７分あれば確実に除去できる（４分＜Ｔ１＜６～７分）。
なお、さらに７分間を超えると放置限界時間Ｔ２は、タクトオーバーとなり（７分＜Ｔ２）、さらに３０分以上取り外さないと塗装層１２が元に戻らなくなる。そこで、本実施形態の塗装方法では、ウエス８を貼り付けた状態で維持する所定時間Ｔ１が４～６分間に収まるように設定されている。
なお、ヤニ成分１１ａは、乾燥炉から出て温度が低下しつつある状態であれば、通常１００～１５０μ程の厚み寸法を有する自動車の塗装鋼板２の有する塗膜のうち、２０～３０μ以上を占めるクリア層６を超えてベース層５に浸透する虞がない。
そして、洗浄シンナー７は、揮発性が高い。このため、中塗り層4に到達する前に揮発してしまう。よって、洗浄シンナー７は、ヤニ成分１１ａを除去するために用いて好適である。
所定時間経過後、塗装鋼板２の表面からウエス８が取り除かれる。

［乾燥工程Ｃ］
図１に示すように、車体１を搬送して、乾燥炉２０内を所定の時間をかけて通過させる。塗装鋼板２に積層された塗装層１２およびクリア層６は、乾燥炉２０（図４（ｄ）参照）内で熱によって乾燥して塗装鋼板２の表面に固着する。
この際、図４（ｅ）に示すように、クリア層６内で洗浄シンナー７によって希釈されたヤニ成分１１ａは、乾燥炉２０内で熱によって洗浄シンナー7と共に蒸発する。このため、塗装を乾燥させる熱を用いて、塗装鋼板２の表面に付着していたヤニたれ１１を蒸発させて除去することができる。

［検査工程］
図１に示すように、乾燥炉２０から搬出された車体１は、検査工程Ｄを行うため検査ブース３０に搬入される。
検査ブース３０では、車体１の塗装鋼板２の表面に付着したヤニたれ１１が除去されたことが確認される。
本実施形態では、乾燥炉２０から搬出された状態の車体１は、塗装鋼板２の表面に付着していたヤニたれが除去されている。このため、従来のようにヤニたれを研ぎ出し作業によって除去したり、再塗装のためのマスキング等の塗装準備作業および部分塗装作業等が不要で、簡単なポリッシング作業（約１０分）による加修のみによりリペアが終了する。
このように、通常の研ぎ出し作業を行う不良よりも面積が大きくなるヤニたれ１１箇所の研ぎ出し作業を不要とすることができる。また、ウエス８を貼り付けておくのみであるため、ヤニたれ対応と通常の研ぎ出し作業とを並行して行うことができる。よって、製造工程全体の時間の増大を抑制できる。
このため、リペアおよび検査工程の時間が短縮されて、従来のヤニたれの除去手法で発生していた後工程の遅れや二次不良が生じる虞がない。

次に、本実施形態の塗装方法について図６のフローチャートに沿って説明する。
ステップＳ１では、塗装工程Ａの塗装ブースにおいて、車体１の塗装鋼板２の表面に電着層３、中塗り層４、ベース層５及びクリア層６の順に塗料が積層される（図４（ａ）参照）。
ステップＳ２では、塗装ブースの出口部付近に位置する低温領域で冷やされたヤニが凝縮する。凝縮したヤニ１０（図２参照）は、ヤニたれ１１として塗装鋼板２の表面に落下してクリア層６の表面に付着する。

ステップＳ３では、図１に示す除去工程Ｂで洗浄シンナー７を含浸させたウエス８をヤニたれ１１が付着している部分に上方から被せられる（図３参照）。
図４（ｂ）に示すように、洗浄シンナー７は、ウエス８から下方に位置するクリア層６内に浸透する。なお洗浄シンナー７が垂れやすい側面部では、事前にマスキングテープを用いて養生してもよい。

ステップＳ４では、所定時間Ｔ１（Ｔ１＝約４～６分間）、ウエス８の貼り付け状態が維持される。なお、基準となる６分と同様に洗浄シンナー７がベース層５に到達すれば、どのような所定時間Ｔ１であってもよい（図４（ｃ）参照）。浸透に必要とされる所定時間Ｔ１の測定はタイマーを用いて計測する。
ステップＳ５では、ウエス８を車体１から取り外す。この際、クリア層６内に含浸しているヤニ成分１１ａは、浸透した洗浄シンナー７によって希釈されている。
このため、希釈されたヤニたれ１１の成分は、クリア層６の表面から蒸発する。

ステップＳ６では、乾燥工程Ｃを行うため車体１を搬入し（図１参照）、乾燥炉２０内を通過させる。
ステップＳ７では、図４（ｅ）に示すように、乾燥炉２０内でクリア層６および塗装層１２を乾燥させる熱によって、希釈されたヤニ成分１１ａは、洗浄シンナー7と共に蒸発する。このため、塗装鋼板２の表面に付着していたヤニたれ１１は、除去される。

ステップＳ８では、車体１を乾燥炉２０から搬出する。本実施形態の乾燥炉２０では、塗装層１２を乾燥させる乾燥工程の熱によって、ヤニ成分を洗浄シンナー7と共に蒸発させることができる。
このため、ヤニたれ１１の除去工程を別途設けることによる製造工程の全体時間の増大が抑制される。
ステップＳ９では、塗装の外観品質を検査する検査工程によって塗装状態が確認されるとともに、図１中に示す検査工程の検査ブース３０で、塗装鋼板２からヤニたれ１１が除去されていることが確認される。

本実施形態の塗装方法は、塗装層１２及びクリア層６の順に積層された塗装鋼板２の表面に付着したヤニたれ１１を除去する塗装方法である。塗装方法は、洗浄シンナー７を含浸させたウエス８をヤニたれ１１が付着している部位に貼り付けるステップと、ウエス８を貼り付けた状態で所定時間Ｔ１、維持するステップと、を有している。塗装方法は、ウエス８を取り外すステップと、塗装鋼板２を乾燥炉２０で乾燥させるステップと、を有している。

このように構成された本実施形態の塗装方法では、ヤニたれ１１の除去による製造工程全体の時間の増大を抑制することができる。すなわち、通常の研ぎ出し作業を行う不良よりも面積が大きくなるヤニたれ１１箇所の研ぎ出し作業を不要とすることができる。また、ウエス８を貼り付けておくのみであるため、ヤニたれ対応と通常の研ぎ出し作業とを並行して行うことができる。よって、製造工程全体の時間の増大を抑制できる。
詳しくは、図３に示すように、ウエス８は、ヤニたれ１１が付着した塗装鋼板２の表面に直接、貼り付けられる。これにより、ウエス８から滲み出た洗浄シンナー７は、図４に示すように、ヤニたれ１１の周辺に浸透する。
また、この際、ヤニたれ１１が付着した塗装鋼板２の表面へウエス８を面状に貼り付けることにより、ウエス８によって覆われた範囲内は、均等に洗浄シンナー７を移行させることができる。
ウエス８は、所定時間Ｔ１、貼り付けられた状態で維持される。これにより、ウエス８から滲み出た洗浄シンナー７によってヤニ成分１１ａは、溶融されて希釈される。
この際、ヤニたれ１１の付着部分の周囲にウエス８が貼り付けられている。ウエス８は、全面に噴霧等により洗浄シンナー７を塗布する場合と比べて、外気に晒されている上面側の表面積が少ない。このため、洗浄シンナー７の気化量は限定的である。したがって、ウエス８は、浸透させている洗浄シンナー７が気化しないように抑制することができる。

さらに、本実施形態の塗装方法は、洗浄シンナー７の移行範囲がウエス８によって覆われる部分に限定される。このため、効率的に洗浄シンナー７をヤニたれ１１部分の周囲に含侵させることができる。また、ヤニたれ１１部分以外の周辺のクリア層６および塗装層１２が必要以上に洗浄シンナー７によって浸食されることがない。
そして、塗装鋼板２を乾燥炉２０で乾燥させることにより、残存するヤニ成分１１ａは洗浄シンナー７とともに蒸発して除去される。
乾燥炉による乾燥は、通常の塗装の乾燥工程と同じ工程で行うことができる。このため、本実施形態の塗装方法は、除去専用の乾燥工程を必要としない。
また、研磨作業や再塗装などの従来の加修を行う際の煩雑なリペア作業が必要なくなる。すなわち、検査工程では、簡単なポリッシング等でリペアが完了し、効率よくヤニたれ１１が塗装鋼板２の外側面から除去されて所望の外観品質を得られる。よって、リペア作業に必要とされる時間は削減されて、さらにヤニたれ除去工程が行われることによる時間の増大が抑制される。

本実施形態では、ウエス８は、布製であるが特にこれに限らず紙製のウエスであってもよい。
布製または紙製のウエス８は、塗装鋼板２の塗装層１２およびクリア層６の上から表面の形状に沿って貼設される。ウエス８に含侵させた洗浄シンナー７は、上方の空気中への蒸発が抑制されて、下方のヤニたれ１１の周囲に効率良く浸透できる。

本実施形態では、ウエス８を貼り付けた状態で維持する所定時間Ｔ１は、４～６分間である。
ウエス８に含侵された洗浄シンナー７は、４～６分間でヤニたれ１１のヤニ成分を希釈することができる。また、所定の時間を過ぎるとウエス８が取り除かれる。このため、洗浄シンナー７によってクリア層６および塗装層１２が必要以上に浸食されることがない。

本実施形態では、クリア層６は、２０～３０μmの膜厚を有する。このため、複数の電着層３、中塗り層４、ベース層５の順に塗装鋼板２の表面に有する塗装層１２は、クリア層６によって洗浄シンナー７から保護される。よって、塗装鋼板２の表面に複数の塗装工程にって積層された塗装層１２を形成されていても再塗装の必要がなくなる。したがって、塗装効率が向上する。

本実施形態の洗浄シンナー７は、酢酸エチル及びグリコールの少なくとも何れか一方と、トルエンとを含む。
ヤニたれ１１のヤニ成分が芳香族で長鎖が短いフタル酸エステルであっても、または、長いフタル酸エステルであっても、ヤニたれ１１を除去することが可能である。このため、汎用性が高い。

本実施形態の塗装層１２は、図４に示すように、電着層３、中塗り層４、ベース層５の順に積層されている。
本実施形態の塗装方法では、複数層を積層した塗装層１２を再塗装する必要がない。このため、加修による塗装工程の時間の増大が抑制されて、従来のように後工程が遅れることなく、また、二次不良が発生する虞を減少させることができる。

上述してきたように、本実施形態では、図１中に示すように塗装ブース９から搬出された車体１が乾燥炉２０に搬入されるまでの搬送時間を利用してヤニたれ１１部分に洗浄シンナー７を浸透させる。すなわち、洗浄シンナー７を含浸させたウエス８をヤニたれ１１が付着している部分に所定時間Ｔ１、貼り付けて均一に浸透させる。
また、本実施形態では、乾燥工程および検査工程を塗装の乾燥工程および検査工程とともに同時に行うことができる。さらに、検査工程Ｄにおいて簡単なポリッシング作業でリペアが終了して、仕上げ作業が完了する。
これにより、元通りの外観品質を得ながら生産ラインの速度が低下しない。このため、ヤニたれ１１の除去による製造工程の全体時間の増大を抑制することができる。また、加修部分が二次不良を生じる虞を減少させて品質を安定化させることができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。上記実施形態に対して可能な変形は、たとえば、以下のようなものである。

本実施形態では、布状吸湿体が布製のウエス８によって構成されている。しかしながら特にこれに限らず例えば布状吸湿体は、紙製のウエスであってもよい。すなわち、洗浄シンナー７を含浸させて、一定量保持できるものであれば、布状吸湿体の形状、数量および材質が特に限定されるものではない。

また、本実施形態では、ウエス８を貼り付けた状態で維持する所定時間Ｔ１を４～６分間に設定している。しかしながら特にこれに限らず、たとえば、所定時間Ｔ１が4分未満または６分以上であってもよい。すなわち、ヤニたれ１１のヤニ成分が洗浄シンナー７を希釈することができる時間であれば、洗浄シンナー7の成分、ヤニ成分やクリア層６の厚み等との兼ね合いでどのような所定時間Ｔ１に設定されていてもよい。

２塗装鋼板
６クリア層
７洗浄シンナー
８ウエス（布状吸湿体）
１１ヤニたれ
１２塗装層
２０乾燥炉
Ａ塗装工程
Ｂ除去工程
Ｃ乾燥工程
Ｄ検査工程

Claims

塗装層及びクリア層の順に積層された塗装鋼板の表面に付着したヤニたれを除去する塗装方法であって、
洗浄シンナーを含浸させた布状吸湿体を前記表面のうちヤニたれが付着した部位に貼り付けるステップと、
前記布状吸湿体を貼り付けた状態で所定時間、維持するステップと、
前記布状吸湿体を取り外すステップと、
前記塗装鋼板を乾燥炉で乾燥させるステップと、
を有することを特徴とする塗装方法。
前記布状吸湿体は、布製または紙製のウエスであることを特徴とする、請求項1に記載の塗装方法。
前記所定時間は、４～６分間であることを特徴とする、請求項1または２に記載の塗装方法。
前記クリア層は、２０～３０μmの膜厚を有することを特徴とする、請求項1～３のうち何れか一項に記載の塗装方法。
前記洗浄シンナーは、酢酸エチル及びグリコールの少なくとも何れか一方と、トルエンとを含むことを特徴とする請求項1～４のうち何れか一項に記載の塗装方法。
前記塗装層は、電着塗装、中塗り層、ベース層の順に積層されていることを特徴とする請求項1～５のうち何れか一項に記載の塗装方法。