JP2003025495A - 光輝化アルミ部品およびその製造方法 - Google Patents
光輝化アルミ部品およびその製造方法Info
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Abstract
角度で、クロムメッキの外観と、任意の有色を有する外
観との両方が得られ、意匠的に優れた光輝化アルミホイ
ールを提供する。 【解決手段】 アルミニウム鋳造部品に、粉体塗装層お
よびアンダーコート層からなる樹脂塗装膜と、有色外観
を有する金属の薄膜もしくは金属外観を有する薄膜と、
透明保護膜とを順に被覆する。粉体塗装層は、ポリエス
テル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ系樹脂、およびウレ
タン系樹脂からなる群から選ばれた一種以上で、層厚が
20〜200μmであり、アンダーコート層は、ポリエ
ステル樹脂、アクリル樹脂を主剤とし架橋剤としてメラ
ミン樹脂を用いて、熱硬化反応させて形成する塗膜、ま
たはポリオールとイソシアネートを反応させるウレタン
塗膜であり、膜厚が10〜40μmである。
Description
品、例えばアルミホイールのような自動車外装部品およ
びその製造方法に関し、特に、自動車外装部品などとし
て使用に耐える表面光輝化処理方法に関する。
めに、一般に、電気クロムメッキ法が用いられてきた。
電気クロムメッキ法による表面処理では、高い反射率や
高級感がある外観と、優れた耐摩耗性、耐食性などが得
られ、自動車用のアルミホイールの他に、フロントグリ
ル、ドアノブ、ガーニッシュ、エンブレム等に広く用い
られてきた。
の環境対策が必要なため、近年には、電気クロムメッキ
法に代わる方法が各種検討されている。また、鋳物材に
電気クロムメッキを形成するには、研磨工程が複雑にな
り、コストが上がり、性能が不充分であるという問題が
ある。
メッキ法によらないで光輝化処理を行うために、塗膜中
にアルミ粉やアルミフレークを混入させることにより、
メッキ調外観を得る方法も用いられている。しかし、こ
の方法では反射率が低く、電気クロムメッキ法に代わる
ものではなかった。
観が自動車の意匠に重要な役割を果たしており、意匠の
多様性の需要が高まっている。
ホイール全面が光輝化されるのであり、部分的な光輝化
処理や、任意色の部分と、光輝化処理の部分との組み合
わせなどが得られない。一般的には、塗装法によって任
意の色調を出しているアルミホイールもあるが、光輝化
処理と組み合わされた製品はみられない。
が、特開昭62−13565号公報および特開平9−2
90213号公報に提案された。
に着色ベースコート層を設け、該着色ベースコート層の
上に、膜厚が約20〜250Åの金属薄膜を真空メッキ
した着色真空メッキが記載されている。該金属薄膜は、
ベースコート層の色が透けて見えるように、厚さが設定
され、これは、クロムメッキ色に似せるために行われ
る。
は、アルミ合金ホイールの素地に、所定の色か、クリア
の樹脂層と所定の色のベースコートとの何れか少なくと
も一つからなる下地層に、厚さが0.04〜1.1μm
の金属または金属化合物の薄い層(例えば、アルミニウ
ムの乾式メッキ層)、さらに、クリア塗装のトップコー
ト層を、順に形成することが記載されている。この構成
で、下地層の所定の色が、金属または金属化合物の薄い
層(アルミニウムの乾式メッキ層)を透過するので、金
属の地の色(例えばアルミ合金の色)が消え、一般的に
好まれる所定の色(例えば黒系統、メッキ色)を下地層
により出すことができ、高級感がある外観が得られる。
そのために、アルミニウムの乾式メッキ層の膜厚が、
1.1μm以下と規定される。
3565号公報では、製品の平面部にも、最大で250
Åの膜厚しか成膜しないので、下地が透けてしまい、充
分なクロムメッキ外観が得られない。側面部は平面部よ
り膜厚が薄くなるので、さらにクロムメッキ外観と違う
色調になり、アルミホイール全体として意匠的に優れな
い製品になってしまう。
も、例えばアルミニウムの乾式メッキ層を通して、下地
のアンダーコートの色を出すために、アルミニウムの膜
厚が0.04〜1.1μmと規定されており、膜厚が
1.1μmを超えると下地の色が透過しにくくなる。ま
た、膜厚が0.5μmを超えると成膜時間が長期にな
り、真空チャンバー内の酸素、窒素およびアルゴンが、
膜中に取り込まれ、膜成長が変化し、外観が曇ってくる
欠点がある。
て、クロムメッキ外観を得ようとしている。しかし、ア
ルミホイールの各部の膜厚が規定されていないため、成
膜するまでは全体の外観が分からないし、人の目には薄
ぼやけて見えたり、金属色が強くなって見える問題があ
った。
匠的に多くのユーザニーズに対応できず、従来技術で
は、多色ホイールのための表面処理や、部分的に色調が
変化するような光輝化表面処理はできなかった。
するだけでなく、見る角度で、クロムメッキの外観と、
任意の有色を有する外観との両方が得られ、意匠的に優
れた光輝化アルミホイールを提供することを目的とす
る。
品は、アルミニウム鋳造部品に、粉体塗装層およびアン
ダーコート層からなる樹脂塗装膜と、有色外観を有する
金属の薄膜もしくは金属外観を有する薄膜と、透明保護
膜とを順に被覆する。
クリル樹脂、エポキシ系樹脂、およびウレタン系樹脂か
らなる群から選ばれた一種以上で、層厚が20〜200
μmであり、前記アンダーコート層は、ポリエステル樹
脂、アクリル樹脂を主剤とし架橋剤としてメラミン樹脂
を用いて、熱硬化反応させて形成する塗膜、またはポリ
オールとイソシアネートを反応させるウレタン塗膜であ
り、膜厚が10〜40μmである。
ジ、金色、銀色などの有色の顔料または染料を含有する
ことが望ましい。あるいは、前記アンダーコート層の上
あるいは下にかかる有色の顔料または染料を塗布するの
が好ましい。顔料または染料を有する層は、20〜30
μmの厚さが好ましい。
ンや、各種窒化膜、銅、銅合金、金、金合金を、金属外
観を有する薄膜は、クロム、アルミニウム、アルミニウ
ム合金、ニッケル合金などをスパッタリングなどにより
形成する。
前記薄膜の膜厚が300〜500Åで、波長450〜9
00nmの光で反射率が40%以上、透過率が5%以下
であり、前記光輝化アルミ部品の立て面部、下面部およ
び奥部では、前記薄膜の膜厚が50〜200Åで、波長
450〜900nmの光で透過率が10%以上であるこ
とが望ましい。
主剤としメラミン樹脂を架橋剤として用いて、140〜
160℃で熱硬化反応させて形成され、膜厚が20〜4
0μmであることが好ましい。
メラニン塗料またはポリエステル・ウレタン塗料を用い
て、60〜100℃で乾燥させ熱硬化反応させて形成さ
れ、膜厚が20〜30μmであることが好ましい。
型的には自動車用アルミホイールである。
手順で製造する。
平滑性を持たせるための粉体塗装層およびアンダーコー
ト層からなる樹脂塗装膜を形成する。
ル樹脂、エポキシ系樹脂、およびウレタン系樹脂からな
る群から選ばれる一種以上で、層厚が20〜200μm
である。アンダーコート層は、ポリエステル樹脂、アク
リル樹脂を主剤としメラミン樹脂を架橋剤として用い
て、熱硬化反応させて形成する塗膜、またはポリオール
とイソシアネートを反応させるウレタン塗膜であり、膜
厚が10〜40μmである。さらに、黒、白、オレン
ジ、金色、銀色などの有色のメタリック塗料、顔料また
は染料の塗膜をアンダーコート層の下に10〜30μm
形成するか、前記アンダーコート層の表面側に含有させ
るとよい。
て優れる外観を出すために、有色外観を有する金属の薄
膜を、窒化チタンや、各種窒化膜、銅、銅合金、金、金
合金などにより、あるいは金属外観を有する薄膜を、ク
ロム、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル合金
などにより形成する。
平面部には300〜500Åの膜厚で、反射率を40%
以上にし、透過率を5%以下にする。立て面部、下面部
および奥部には50〜200Åの膜厚で、透過率を10
%以上にする。
て大気中に曝した時、これらの薄膜の表面は、瞬時に大
気の酸素により酸化され、酸化膜を形成する。酸化膜
は、通常の膜厚の50〜150Åでは透明であるが、1
50Åを大きく超えると、金属外観を持ち始める。
すい部分に、これらの薄膜が200Åの膜厚を超えて成
膜されないように、マスクで一部を隠したり、スパッタ
リングターゲットの位置を、製品に対し対向するように
配置し、必要な膜厚以上に成膜させないことが重要であ
る。
を形成する。
脂を主剤とし、メラミン樹脂を架橋剤として使用し、2
0〜40μmの膜厚を形成し、140〜160℃で熱硬
化させる。または、アクリル・ウレタン塗料を、20〜
30μmの膜厚を形成し、60〜100℃で乾燥させて
反応硬化させて、膜形成する。
保護膜の間に、エポキシ樹脂のプライマー層を介在させ
てもよい。
において、立て面部、下面部および奥部の前記薄膜の膜
厚の調整は、アルミホイールを取り付ける位置を調整し
たり、マスク治具を使用する。従って、平面部の反射率
が高く、ホイール正面から見たときに、クロムまたは金
属外観や有色金属外観を有し、斜め方向や上方向から見
た場合、平面部よりもほとんど金属外観の無い立て面部
や奥部の色調(例えば、シルバーグレー、金色など)が
目立ち、あたかも2色や多色のアルミホイールのように
見えて、意匠的に優れた自動車用の光輝化アルミホイー
ルを提供できる。
化アルミホイールを製造した。
できたアルミホイールに、黒皮を除去するためのショッ
トブラストを行った。
形成し、耐食性を向上させた。
体塗装層を120μm形成し、170℃で1時間乾燥し
た。
ルミニウムの粒と、メタリック色にするためグレーの顔
料を添加し、充分に撹拌して、エアースプレーガンで塗
布し、アンダーコートを30μm形成し、140℃で3
0分乾燥した。
を用いて、直流マグネトロンスパッタリングで、金属の
薄膜を形成した。
に、角度がつかないように、それぞれを107mmの距
離で対向させて固定した。膜厚調整用に、ターゲット前
に制御板を配置した。成膜条件は、6.67mPa(5
×10-5Torr)まで排気し、アルゴンガスを0.2
Pa(1.5×10-3Torr)になるまで導入した。
ターゲット電流3A(印加電圧650V)で、アルミホ
イールは回転速度9rpmで回転させ、90秒コーティ
ングした。
は150Åの膜厚で、金属の薄膜が成膜され、平面部は
鏡面の外観であり、立て面部は透明酸化膜が形成され、
下地が完全に透過していた。
を、エアースプレーガンで、膜厚を5μm形成し、さら
に、アクリル・メラミン樹脂のトップコートを、エアー
スプレーガンで、膜厚を25μm形成し、140℃で約
30分乾燥し、透明保護膜を形成した。
ら見ると、光輝化処理特有の高反射率外観を持ち、側面
からはメタリックグレーに見え、意匠に非常に優れてい
た。
化アルミホイールを製造した。
できたアルミホイールに、黒皮を除去するためのショッ
トブラストを行った。
形成し、耐食性を向上させた。
体塗装層を120μm形成し、170℃で1時間乾燥し
た。
ルミニウムの粒と、メタリック色にするため黄色の顔料
を添加し、充分に撹拌して、エアースプレーガンで15
μm塗布し、さらに透明アンダーコートを20μm形成
し、140℃で30分乾燥した。
ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタリング
で、金属の薄膜を形成した。
に、角度がつかないように、それぞれを107mmの距
離で対向させて固定した。膜厚調整用に、ターゲット前
に制御板を配置した。成膜条件は、6.67mPa(5
×10-5Torr)まで排気し、アルゴンガスを0.2
Pa(1.5×10-3Torr)になるまで導入した。
ターゲット電流3A(印加電圧650V)で、アルミホ
イールは回転速度9rpmで回転させ、60秒コーティ
ングした。
は120Åの膜厚で、金属の薄膜が成膜され、平面部は
鏡面の外観であり、立て面部は透明酸化膜が形成され、
下地が完全に透過していた。
を、エアースプレーガンで、5μmの膜厚で形成し、さ
らに、アクリル・メラミン樹脂のトップコートを、エア
ースプレーガンで、25μmの膜厚で形成し、140℃
で約30分乾燥し、透明保護膜を形成した。
ら見ると、光輝化処理特有の高反射率外観を持ち、側面
からはメタリック金色に見え、意匠に非常に優れてい
た。
化アルミホイールを製造した。
できたアルミホイールに、黒皮を除去するためのショッ
トブラストを行った。
形成し、耐食性を向上させた。
体塗装層を120μm形成し、170℃で1時間乾燥し
た。
ルミニウムの粒と、メタリック色にするため黄色の顔料
を添加し、充分に撹拌して、エアースプレーガンで15
μm塗布し、さらに透明アンダーコートを20μm形成
し、140℃で30分乾燥した。
て、直流マグネトロンスパッタリングで、金属の薄膜を
形成した。
に、角度がつかないように、それぞれを107mmの距
離で対向させて固定した。膜厚調整用に、ターゲット前
に制御板を配置した。成膜条件は、6.67mPa(5
×10-5Torr)まで排気し、アルゴンガスを0.2
Pa(1.5×10-3Torr)になるまで導入した。
ターゲット電流3A(印加電圧650V)で、アルミホ
イールは回転速度9rpmで回転させ、70秒コーティ
ングした。
の形成をアシストした。
は150Åの膜厚に、金属の薄膜が成膜され、平面部は
鏡面の外観であり、立て面部は透明酸化膜が形成され、
下地が完全に透過していた。
を、エアースプレーガンで、膜厚を5μm形成し、さら
に、アクリル・メラミン樹脂のトップコートを、エアー
スプレーガンで、25μmの膜厚に形成し、140℃で
約30分乾燥し、透明保護膜を形成した。
ら見ると、光輝化処理特有の高反射率外観を持つ淡い金
色で、側面からは濃いメタリック金色に見え、意匠に非
常に優れていた。
化アルミホイールを製造した。
できたアルミホイールに、黒皮を除去するためのショッ
トブラストを行った。
形成し、耐食性を向上させた。
体塗装層を120μm形成し、170℃で1時間乾燥し
た。
ルミニウムの粒と、メタリック色にするため緑色の顔料
を添加し、充分に撹拌して、エアースプレーガンで15
μm塗布し、さらに透明アンダーコートを20μm形成
し、140℃で30分乾燥した。
50)のターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッ
タリングで、金属の薄膜を形成した。
に、角度がつかないように、それぞれを107mmの距
離で対向させて固定した。膜厚調整用に、ターゲット前
に制御板を配置した。成膜条件は、6.67mPa(5
×10-5Torr)まで排気し、アルゴンガスを0.2
Pa(1.5×10-3Torr)になるまで導入した。
ターゲット電流3A(印加電圧650V)で、アルミホ
イールは回転速度9rpmで回転させ、60秒コーティ
ングした。
は120Åの膜厚で、金属の薄膜が成膜され、平面部は
鏡面の外観であり、立て面部は透明酸化膜が形成され、
下地が完全に透過していた。
加し、シンナーで希釈し、エアースプレーガンで、25
μmの膜厚に形成し、80℃で約60分乾燥し、透明保
護膜を形成した。
ら見ると、光輝化処理特有の高反射率外観を持ち、側面
からはメタリック緑色に見え、意匠に非常に優れてい
た。
化アルミホイールを製造した。
できたアルミホイールに、黒皮を除去するためのショッ
トブラストを行った。
形成し、耐食性を向上させた。
体塗装層を120μm形成し、170℃で1時間乾燥し
た。
ルミニウムの粒と、メタリック色にするためグレーの顔
料を添加し、充分に撹拌して、エアースプレーガンで1
5μm塗布し、さらに透明アンダーコートを20μm形
成し、140℃で30分乾燥した。
トを用いて、直流マグネトロンスパッタリングで、金属
の薄膜を形成した。
に、角度がつかないように、それぞれを107mmの距
離で対向させて固定した。膜厚調整用に、ターゲット前
に制御板を配置した。成膜条件は、6.67mPa(5
×10-5Torr)まで排気し、アルゴンガスを0.2
Pa(1.5×10-3Torr)になるまで導入した。
ターゲット電流3A(印加電圧650V)で、アルミホ
イールは回転速度9rpmで回転させ、30秒コーティ
ングした。
は120Åの膜厚で、金属の薄膜が成膜され、平面部は
鏡面の外観であり、立て面部は透明酸化膜が形成され、
下地が完全に透過していた。
を、エアースプレーガンで、膜厚を5μm形成し、さら
に、アクリル・メラミン樹脂のトップコートを、エアー
スプレーガンで、膜厚を25μm形成し、140℃で約
30分乾燥し、透明保護膜を形成した。
ら見ると、光輝化処理特有の高反射率外観を持ち、側面
からはメタリックグレーに見え、意匠に非常に優れてい
た。
00秒コーティングした以外は、実施例1と同様に光輝
化アルミホイールを製造した。
は250Åの膜厚で、金属の薄膜が成膜され、平面部
は、高い反射率を有してクロムメッキ外観であり、立て
面部は、反射率が30%で鏡面外観になった。
けでなく、正面から見たクロムメッキ外観や金色外観に
加えて、斜めから見た任意の有色を有するように、見る
角度で異なる外観の意匠的に優れる光輝化アルミホイー
ルが提供できる。
Claims (6)
- 【請求項1】 アルミニウム鋳造部品に、粉体塗装層お
よびアンダーコート層からなる樹脂塗装膜と、有色外観
を有する金属の薄膜もしくは金属外観を有する薄膜と、
透明保護膜とを順に被覆した光輝化アルミ部品であり、
前記粉体塗装層は、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、
エポキシ系樹脂、およびウレタン系樹脂からなる群から
選ばれる一種以上で、層厚が20〜200μmであり、
前記アンダーコート層は、ポリエステル樹脂、アクリル
樹脂を主剤としメラミン樹脂を架橋剤として用いて、熱
硬化反応させて形成する塗膜、またはポリオールとイソ
シアネートを反応させるウレタン塗膜であり、膜厚が1
0〜40μmであることを特徴とする光輝化アルミ部
品。 - 【請求項2】 前記アンダーコート層の下に有色の顔料
または染料を塗布するか、前記アンダーコート層が有色
の顔料または染料を含有するか、または前記アンダーコ
ート層の上に有色の顔料または染料を塗布することを特
徴とする請求項1に記載の光輝化アルミ部品。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の光輝化アルミ
部品であり、前記薄膜がスパッタリング法で形成され、
前記光輝化アルミ部品の平面部では、前記薄膜の膜厚が
300〜500Åで、波長450〜900nmの光で反
射率が40%以上、透過率が5%以下であり、前記光輝
化アルミ部品の立て面部、下面部および奥部では、前記
薄膜の膜厚が50〜200Åで、波長450〜900n
mの光で透過率が10%以上であることを特徴とする光
輝化アルミ部品。 - 【請求項4】 請求項1または3に記載の光輝化アルミ
部品を製造する製造方法であり、前記透明保護膜が、ア
クリル樹脂を主剤としメラミン樹脂を架橋剤として用い
て、140〜160℃で熱硬化反応させて形成され、膜
厚が20〜40μmであることを特徴とする光輝化アル
ミホイールの製造方法。 - 【請求項5】 請求項1または3に記載の光輝化アルミ
部品を製造する製造方法であり、前記透明保護膜が、ア
クリル・メラミン塗料またはポリエステル・ウレタン塗
料を用いて、60〜100℃で乾燥させ熱硬化反応させ
て形成され、膜厚が20〜30μmであることを特徴と
する光輝化アルミ部品の製造方法。 - 【請求項6】 自動車用アルミホイールであることを特
徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光輝化アルミ
部品。
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JP2001215381A JP4590796B2 (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | 光輝化アルミ部品およびその製造方法 |
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