JP2008093616A - Method for forming coating film on metallic light alloy wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属調の金属調塗装が施された、アルミニウム合金などを基体とする金属調軽合金ホイールの塗膜形成方法に関するものであり、特に鋳肌部分に金属調塗膜を施すものである。 The present invention relates to a method for forming a coating film of a light metal alloy wheel having an aluminum alloy as a base, which has been subjected to metallic coating, and in particular, to apply a metallic coating film to a cast surface portion. is there.
自動車(例えば乗用車)部品である軽合金ホイールでは、高質感をもった外観を呈するようにするために、基体の表面に多層からなる塗装が施される。近年、さらに高質感を高めるために、金属の研摩面を連想させる金属調シルバー塗装(金属調塗装)を施すものが製造されている。この金属調シルバー塗装では、従来のシルバーメタリック系のぎらぎらした粒子感を感じさせない高い緻密感と、視覚の方向によって大きな陰影感を与える金属調塗装が要求されており、このような金属調塗膜を実現するために、種々の提案がなされている。 In a light alloy wheel that is an automobile (for example, passenger car) part, a multi-layer coating is applied to the surface of a base body in order to exhibit a high-quality appearance. In recent years, in order to further enhance the high quality, a metal-like silver coating (metal-tone coating) that is reminiscent of a polished surface of metal has been manufactured. In this metallic silver coating, there is a demand for a metallic coating that gives a high-density feeling that does not give the gritty particles of the conventional silver metallic system, and a large shading feeling depending on the visual direction. Various proposals have been made to achieve this.
一般的な金属調シルバー塗装として、特許文献1にはめっき調のアルミホイールの塗膜構成が開示され、アルミホイールの表面に、粉体プライマー、溶剤あるいは水性カラーベースコート、溶剤あるいは水性めっき調コート、溶剤あるいは粉体トップコート(クリヤー)からなる4層の塗膜が記載されている。また、特許文献2にも同様の、被覆材の表面に、ポリエステル、アクリル、エポキシ系の粉体樹脂塗膜を20〜200μmの厚さで設け、その上にポリエステル樹脂を主材とした熱硬化性樹脂による10〜40μmのアンダーコート層を設け、その上にチタン合金薄膜を設け、その上に透明樹脂塗膜を設けた4層の塗膜材料が記載され、被覆する対象としてアルミホイールを用いることが記載されている。
As a general metal-like silver coating,
金属調軽合金ホイールは、外観に金属調を施すために、通常、薄さ0.1μm以下の蒸着アルミフレークが内部で分散したメタリック塗料が用いられる。しかしながら、このメタリック塗料は、非常に高価である。通常、メタリック塗料は、他のプライマー塗料、カラーベース塗料、クリアー塗料の、3つの塗料コストの合計よりも高い。よって、金属調軽合金ホイールの外観不良が、メタリック塗料の形成後に見つかった場合、手直しした後に再度メタリック塗料を塗らなければならないため、非常にコストが高くなる。
外観不良はホイール基体の鋳肌の凹凸が原因であるものが多い。下地層を厚く塗ることで塗膜表面が平滑化され、外観不良の発生を抑制することができる。下地層を厚く塗るために、溶剤塗料ではなく、粉体塗料を用いた静電塗装が用いられる。この静電塗装は、特許文献3のように、粉体塗料をスプレーガンにより噴出し、意匠面に吹付けるものがある。
Many appearance defects are caused by irregularities in the cast surface of the wheel base. By thickly applying the base layer, the surface of the coating film can be smoothed and the occurrence of poor appearance can be suppressed. In order to coat the underlayer thickly, electrostatic coating using a powder coating is used instead of a solvent coating. As for this electrostatic coating, there is one that sprays a powder paint with a spray gun and sprays it on a design surface as in
しかしながら、意匠面の表側が鋳肌の部分では、若干の凹凸でも外観不良となるため、単に粉体静電塗装による下地層を設けても、完全に凹凸を消すことは難しい。これらの原因を検討した結果、粉体塗料をスプレーガンで噴出する際、既に意匠面の表側に付着した粉体塗料が、スプレーガンからのエアの噴出圧により吹き飛び、意匠面の表側で必要な膜圧まで粉体塗料が積もっておらず、薄い10μm以下のメタリック層がこの凹凸の影響を受けてしまうことが解った。 However, when the front side of the design surface is a cast surface, even a slight unevenness causes a poor appearance, so it is difficult to completely remove the unevenness even if a ground layer is simply provided by powder electrostatic coating. As a result of examining these causes, when spraying powder paint with a spray gun, the powder paint that has already adhered to the front side of the design surface is blown off by the spray pressure of air from the spray gun, and is necessary on the front side of the design surface. It was found that the powder coating was not piled up to the film pressure, and a thin metallic layer of 10 μm or less was affected by this unevenness.
よって、本発明は上記の問題を解決し、粉体静電塗装の層を十分に厚くして鋳肌の凹凸を外観上無くし、薄いメタリック層を形成しても外観不良が発生することなく、歩留まりの低下を防止することができる軽合金ホイールの塗膜形成方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above problems, sufficiently thicken the electrostatic powder coating layer to eliminate the irregularities of the casting surface, without causing poor appearance even if a thin metallic layer is formed, It aims at providing the coating-film formation method of the light alloy wheel which can prevent the fall of a yield.
上記の目的を達成するために本発明者が検討した結果、上記のように意匠面の表側から粉体塗料を吹付けるよりも、意匠面の裏側から吹込む方が、意匠面の表側で粉体静電塗装膜の膜圧が厚くなり、下地層の凹凸が無くなるので、薄いメタリック層を塗装しても最も目立つ意匠面の上面での外観不良がなくなることが解った。 As a result of the study by the present inventor to achieve the above-mentioned object, it is more effective to blow from the back side of the design surface than to spray the powder paint from the front side of the design surface as described above. It has been found that since the film pressure of the body electrostatic coating film is increased and the unevenness of the underlying layer is eliminated, appearance defects on the uppermost surface of the design surface that are most noticeable are eliminated even when a thin metallic layer is applied.
つまり本発明の金属調軽合金ホイールの塗膜形成方法は、粉体塗料を軽合金ホイール基体の意匠面の裏側から吹込み、意匠面の表側に静電塗装による層を有する下地層を形成する工程と、前記下地層よりも外側にメタリック層を形成する工程とを有することを特徴とするものである。粉体塗料を意匠面の裏側から吹込む際、意匠面を上側にした状態で行うことが好ましい。また、粉体塗料を意匠面の裏側から吹込む際、軽合金ホイールを軸回転させながら行うことが好ましい。 That is, in the method for forming a coating film of a light metal alloy wheel of the present invention, the powder coating is blown from the back side of the design surface of the light alloy wheel base to form a base layer having a layer by electrostatic coating on the front side of the design surface. And a step of forming a metallic layer outside the underlayer. When the powder coating is blown from the back side of the design surface, it is preferable to carry out with the design surface facing upward. Moreover, it is preferable that the powder coating material is blown from the back side of the design surface while rotating the light alloy wheel.
塗膜は、メタリック層の上にクリアー層を形成するものが好ましい。また、下地層は、基体の表面に形成された粉体プライマー層と、前記プライマー層の上に形成されたカラーベース層からなるものが好ましい。また、メタリック層は、メタリック層の厚みが10μm以下であり、かつ、メタリック層中に厚さが10Å〜500Å、アスペクト比が300〜800の金属フレークが分散しているものが好ましい。また、金属調軽合金ホイールは、鋳肌部分に塗装を施したものが好ましい。 The coating film preferably forms a clear layer on the metallic layer. The underlayer is preferably composed of a powder primer layer formed on the surface of the substrate and a color base layer formed on the primer layer. The metallic layer preferably has a metallic layer thickness of 10 μm or less, and metal flakes having a thickness of 10 to 500 mm and an aspect ratio of 300 to 800 dispersed in the metallic layer. Further, the metal light alloy wheel is preferably one in which the cast skin portion is coated.
本発明によれば、粉体塗料を軽合金ホイール基体の意匠面の裏側から吹込むことで、意匠面での下地層の厚さを容易に厚くすることができるようになり、下地層の表面の凹凸により発生する外観不良が減り、薄い10μm以下のメタリック層がこの凹凸の影響を受けることがなくなる。よって、高価なメタリック層を形成する前段階で外観不良品の発生を抑えることができる。 According to the present invention, it is possible to easily increase the thickness of the foundation layer on the design surface by blowing the powder coating from the back side of the design surface of the light alloy wheel base. The appearance defect caused by the unevenness is reduced, and a thin metallic layer of 10 μm or less is not affected by the unevenness. Therefore, it is possible to suppress the appearance of defective products before the formation of the expensive metallic layer.
本発明の金属調軽合金ホイールの塗膜形成方法では、下地層の粉体塗装の層11が厚くなっており、下地層の表面が平滑化され、下地層の凹凸による外観不良の発生が少なくなる。鋳造により形成された意匠面は、金型との離型性を上げるため、縦壁部分に抜き勾配が設けられる。本願発明は、図4、5のように、この縦壁部分が、意匠面の表側から裏側にかけて広がっていく軽合金ホイールに適用することが好ましい。
図4は図2のホイール基体におけるA−A断面と、本願発明の塗膜形成方法での粉体塗料とエアの流れを模式的に示すものである。裏側から吹付けられた粉体塗料18とエアは、窓部16を通って意匠面表側に吹き入れられる。吹付けられたエアの一部は、スポーク部の裏面に遮られるため、意匠面の表側に堆積した粉体塗料18を直接吹き飛ばすことがない。
対して、図5のように、意匠面の表側から粉体塗料18とエアを吹付けると、意匠面の表側に堆積した粉体塗料18を吹き飛ばしてしまい、結果粉体塗料18が十分に堆積しない。特に抜き勾配部となる縦壁部分17ではこの傾向が顕著に出る。
粉体塗料を意匠面の裏側から吹込む際、意匠面15を上側にした状態で行うことが好まく、粉体塗料が重力によって意匠面15の上面側に堆積しやすい。
また、粉体塗料を意匠面の裏側から吹込む際、軽合金ホイールを軸回転させながら行うことが好ましい。粉体塗料に対して相対的に縦壁部分が動くため、浮遊している粉体塗料が意匠面表側に付着しやすくなる。また、スプレーガンの個数、配置によらず、周方向各部で均一な厚さの塗膜が形成できる。
裏側のみから粉体塗料を噴出すると、円周面にほぼ平行な縦壁となる、窓部の内径側、外径側で膜圧が小さくなりやすい。よって、そのような膜圧が不足する部位がある場合は裏面側から粉体塗料を吹付けると同時に、表面側からもその部位を集中的に吹付けることが好ましい。
In the method of forming a coating film for a metal light alloy wheel according to the present invention, the
FIG. 4 schematically shows the AA cross section of the wheel base body of FIG. 2 and the flow of the powder coating and air in the coating film forming method of the present invention. The
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the
When the powder coating is blown from the back side of the design surface, it is preferable to perform with the
Moreover, it is preferable that the powder coating material is blown from the back side of the design surface while rotating the light alloy wheel. Since the vertical wall portion moves relative to the powder coating material, the floating powder coating material tends to adhere to the surface of the design surface. Moreover, a coating film having a uniform thickness can be formed in each part in the circumferential direction regardless of the number and arrangement of spray guns.
When the powder paint is ejected only from the back side, the membrane pressure tends to be small on the inner diameter side and outer diameter side of the window portion, which are vertical walls substantially parallel to the circumferential surface. Therefore, when there is a portion where such film pressure is insufficient, it is preferable to spray the powder coating from the back surface side and at the same time blast the portion from the front side.
下地層は、例えば、基体の表面に形成された粉体プライマー層だけからなる物でも良いし、前記粉体プライマー層の上に形成されたカラーベース層からなる多層塗膜でも良い。金属調を施すために、下地層は黒色や紺色系の濃彩色とすることが好ましい。よって、下地層が単層であれ多層であれ、下地層の最上層となる層は濃彩色系の塗料を用いることが好ましい。 The underlayer may be composed of, for example, only a powder primer layer formed on the surface of the substrate, or may be a multilayer coating film composed of a color base layer formed on the powder primer layer. In order to give a metallic tone, the base layer is preferably black or dark blue. Therefore, it is preferable to use a deep-colored paint for the uppermost layer of the underlayer regardless of whether the underlayer is a single layer or a multilayer.
また、メタリック層は、金属フレークが塗膜体積に対して20%超含まれるものが好ましい。この金属フレークの含有量は、塗膜の断面撮影を行い、その断面映像に移る塗膜面積と金属フレークの断面積から求めることができる。例えば、メタリック層の厚みが10μm以下であり、かつ、メタリック層中に厚さが10Å〜500Å、アスペクト比が300以上800以下の金属フレークが分散しているものが適用できる。これらの金属フレークは蒸着により薄肉化されるため、この種類のメタリック塗料は非常に高価である。本発明の金属調軽合金ホイールの塗膜形成方法は、下地層の凹凸が少なくなるので不良品の発生率が下げられ、高価なメタリック塗料の再塗装が減り、コストが下がるという効果がある。 Further, the metallic layer preferably contains metal flakes in an amount of more than 20% with respect to the coating film volume. The content of the metal flakes can be obtained from the cross-sectional area of the coating film and the cross-sectional area of the metal flakes obtained by taking a cross-sectional image of the coating film and moving to the section image. For example, a metallic layer having a thickness of 10 μm or less and metal flakes having a thickness of 10 to 500 mm and an aspect ratio of 300 to 800 in the metallic layer is applicable. Since these metal flakes are thinned by vapor deposition, this type of metallic paint is very expensive. The method of forming a coating film for a metal light alloy wheel according to the present invention has an effect that the unevenness of the underlayer is reduced, the generation rate of defective products is reduced, the repainting of expensive metallic paint is reduced, and the cost is reduced.
粉体プライマー層はエポキシ系粉体塗料またはエポキシポリエステル系粉体塗料などを採用できる。エポキシポリエステル系粉体塗料でプライマー層を形成し、アクリル系カラーコート層をその上に形成することで、耐候性、密着性の良好な塗膜が形成できる。 For the powder primer layer, an epoxy powder paint or an epoxy polyester powder paint can be employed. By forming a primer layer with an epoxy polyester powder coating and forming an acrylic color coat layer thereon, a coating film having good weather resistance and adhesion can be formed.
鋳肌部分に塗装を施す金属調軽合金ホイールに、本発明の塗膜形成方法を施すことが好ましい。鋳肌の凹凸が有っても、本発明の金属調軽合金ホイールであれば、中間層が凹凸を少なくする効果を持ち、歩留まりが向上してコストが低減されるという効果が十分に発揮される。金属調軽合金ホイールに用いられるホイール基体は、低圧鋳造さらには一体型鋳造によるものが好ましい。 It is preferable to apply the coating film forming method of the present invention to a metal light alloy wheel for coating a cast surface portion. Even if there are irregularities on the casting surface, if the metal light-alloy alloy wheel of the present invention, the intermediate layer has the effect of reducing the irregularities, and the effect of improving the yield and reducing the cost is sufficiently exhibited. The The wheel base body used for the metal light alloy wheel is preferably a low pressure casting or a one-piece casting.
軽合金ホイールの基体(軽合金素材)表面は、プライマー層を設ける前に前処理が施される。この前処理には、一般に、脱脂と酸洗を行い、その後化成処理が施される。化成処理液として一般的にはクロム酸クロムやリン酸クロムを用いたクロメート処理が適用されるが、環境保護の観点からノンクロムの化成処理液として、Ti酸やZr酸を用いたものが使用される。 The surface of the base (light alloy material) of the light alloy wheel is pretreated before providing the primer layer. In general, the pretreatment is performed by degreasing and pickling, followed by a chemical conversion treatment. In general, chromate treatment using chromium chromate or phosphate is applied as the chemical conversion treatment solution, but from the viewpoint of environmental protection, non-chromium chemical treatment solution using Ti acid or Zr acid is used. The
プライマー塗料は、ポリエステル系、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系の樹脂を使用できる。水酸基の配向による金属への密着性の良好なエポキシ系粉体塗料(グリシジルエーテル型(例えばビスフェノールA型)、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型、環状オキシラン型エポキシ樹脂を主体とする)を用いることが好ましい。架橋剤や、必要により顔料、硬化剤、表面調整剤などが用いられる。
エポキシ系粉体塗料としては、価格及び基体との密着性の点から、特に、酸末端ポリエステル樹脂を硬化剤とするグルシジル基/カルボキシル基架橋型エポキシ樹脂からなり、固形分濃度が高い(40〜60質量%)エポキシ・ポリエステル系粉体塗料が好ましい。エポキシ・ポリエステル/ハイブリッド系粉体塗料を、150〜180℃の温度で、10〜30分間焼付けることにより、平滑でかつ強固な高分子架橋塗膜が形成される。プライマー層の膜厚は、上記のように軽合金ホイールの鋳肌の凹凸を隠す必要がある場合、40〜200μm程度の厚さで形成される。また、下地層としてプライマー単層とする場合は、濃彩色系のものを用いる。
The primer paint can be a polyester, acrylic, epoxy, or urethane resin. Use of an epoxy powder coating material (mainly composed of glycidyl ether type (for example, bisphenol A type), glycidyl ester type, glycidyl amine type, and cyclic oxirane type epoxy resin) having good adhesion to metal due to orientation of hydroxyl groups preferable. A crosslinking agent and, if necessary, a pigment, a curing agent, a surface conditioner and the like are used.
The epoxy-based powder coating is particularly composed of a glycidyl group / carboxyl group-crosslinked epoxy resin having an acid-terminated polyester resin as a curing agent from the viewpoint of cost and adhesion to the substrate, and has a high solid content concentration (40 to 40). 60 mass%) epoxy / polyester powder coating is preferred. By baking the epoxy polyester / hybrid powder coating material at a temperature of 150 to 180 ° C. for 10 to 30 minutes, a smooth and strong polymer cross-linked coating film is formed. As described above, the primer layer is formed to a thickness of about 40 to 200 μm when it is necessary to hide the unevenness of the cast surface of the light alloy wheel. Further, when a primer single layer is used as the underlayer, a deep color type is used.
本発明において、カラーベース塗料とは顔料を含んだ有色の塗料を指す。カラーベース塗料として、例えばアクリル、ポリエステル、エポキシ樹脂等からなり溶剤を含むものがある。プライマー層にエポキシ−ポリエステル系のハイブリット粉体塗料を用いた場合、熱硬化性のアクリル樹脂系着色塗料を用いることが好ましい。アクリル樹脂や硬化剤、顔料などを有機溶剤に溶解もしくは分散してなる熱硬化性塗料が好ましい。環境保護のために有機溶剤の割合が少ないハイソリッド系のものが好ましく、例えばアクリル樹脂と硬化剤、顔料などがvol%で全体の50%以上のものが好ましい。軽合金ホイールへの塗布方法として、エアスプレ−や静電塗装などで塗装することが好ましい。膜厚は10〜40μmが一般的である。カラーベース塗料には顔料が用いられ、黒色に近い濃彩色系のベース層とする必要がある。有機顔料、無機顔料、炭素系顔料(例えば、カーボンブラック、グラファイト等)、メタリック粉末などの公知の顔料を適宜使用し、黒色系の濃彩色ベース層とする。他、防錆顔料、硬化触媒、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、表面調整剤、ワキ防止剤等の添加剤を配合することができる。 In the present invention, the color base paint refers to a colored paint containing a pigment. Examples of color base paints include those made of acrylic, polyester, epoxy resin, and the like and containing a solvent. When an epoxy-polyester hybrid powder coating is used for the primer layer, it is preferable to use a thermosetting acrylic resin-based colored coating. A thermosetting paint obtained by dissolving or dispersing an acrylic resin, a curing agent, a pigment or the like in an organic solvent is preferable. In order to protect the environment, a high solid type having a small proportion of the organic solvent is preferable. For example, an acrylic resin, a curing agent, a pigment, and the like are preferably in a vol% of 50% or more. As a method of applying to the light alloy wheel, it is preferable to apply by air spray or electrostatic coating. The film thickness is generally 10 to 40 μm. A pigment is used for the color base paint, and it is necessary to form a base layer of a dark color system close to black. Known pigments such as organic pigments, inorganic pigments, carbon pigments (for example, carbon black, graphite, etc.), metallic powders, and the like are appropriately used to form a black dark base layer. In addition, additives such as a rust preventive pigment, a curing catalyst, an ultraviolet absorber, an ultraviolet stabilizer, an antioxidant, a surface conditioner, and a crack inhibitor can be blended.
メタリック塗料は、金属調(メッキ調)の外観を持つ合金の金属箔(フレーク)を含む塗料もの全てを含むものである。例えば、クロム、アルミニウム、ニッケルおよびそれらの合金の金属箔(フレーク)を含む塗料を用いえる。金属箔は蒸着した金属薄帯を粉砕したものが好ましい。例えば、平均厚みが10Å以上900Å以下で、平均径が2μm以上70μm以下のフレークが使用できる。更に好ましくは、平均厚みが10Å以上500Å以下で、平均径が3μm以上50μm以下のフレークを含むものが好ましい。これら金属箔がある部分に投射された光はメタリック層で反射し、金属箔がない部分に投射された光はその下のクリアー層を介してカラーベース層で反射するため、カラーベース層の色調を反映した外観性に優れた金属調塗膜となる。カラーベース層は濃彩色のものが好ましく、鋼の色合いを出すことができる。金属箔のアスペクト比(金属フレークの幅/厚さ)は30以上のものが使用でき、300超〜800が好ましく、更に好ましくは400〜700が好ましい。 The metallic paint includes all paints including metal foil (flakes) of an alloy having a metallic (plating) appearance. For example, a paint containing metal foil (flakes) of chrome, aluminum, nickel and alloys thereof can be used. The metal foil is preferably a pulverized metal ribbon. For example, flakes having an average thickness of 10 to 900 mm and an average diameter of 2 to 70 μm can be used. More preferably, it includes flakes having an average thickness of 10 to 500 mm and an average diameter of 3 to 50 μm. The light projected on the part with the metal foil is reflected by the metallic layer, and the light projected on the part without the metal foil is reflected by the color base layer through the clear layer below it, thus reflecting the color tone of the color base layer. It becomes the metal-tone coating film which was excellent in the external appearance. The color base layer is preferably a deep color, and can give a tint of steel. A metal foil having an aspect ratio (width / thickness of metal flakes) of 30 or more can be used, preferably more than 300 to 800, and more preferably 400 to 700.
メタリック顔料となる偏平な(鱗片状の)フレークの多くは、クリアー層5に沿って平行に並ぶように(配向された)状態で、クリアー層5との界面近傍に偏在している。フレークの配向を容易にするために、リーフィング化されたアルミニウムフレークを使用することもできる。リーフィング化されたアルミニウムフレークは飽和脂肪酸(例えばステアリン酸)などで被覆することにより得られる。このアルミニウムフレークは、クリアー層と平行に配向され、これにより反射光や干渉光により高い輝度感をもった塗膜が得られる。このメタリック層の厚さは0.05〜10μm、好ましくは0.1〜3μmである。メタリック層の厚さが0.05μm未満であると、紫外線がクリアー層に到達し易くなり、耐候性が低下し、その厚さが10μmを越えると、層形成時間が長くなる。 Many of flat (scale-like) flakes serving as a metallic pigment are unevenly distributed in the vicinity of the interface with the clear layer 5 in a state of being aligned (orientated) in parallel along the clear layer 5. Leafed aluminum flakes can also be used to facilitate flake orientation. Leafed aluminum flakes can be obtained by coating with saturated fatty acids (eg stearic acid). The aluminum flakes are oriented in parallel with the clear layer, whereby a coating film having a high brightness feeling is obtained by reflected light or interference light. The thickness of this metallic layer is 0.05 to 10 μm, preferably 0.1 to 3 μm. When the thickness of the metallic layer is less than 0.05 μm, the ultraviolet rays easily reach the clear layer, the weather resistance is lowered, and when the thickness exceeds 10 μm, the layer formation time becomes longer.
金属フレークとして、蒸着アルミフレークが好ましい。蒸着アルミニウムフレークは、アルミニウムをプラスチックフィルム基材の表面に蒸着後粉砕し、基材を溶解除去することにより作成される。厚さが非常に薄く、アスペクト比は300超のものを用いるため、クリアー層に沿って平行に並ぶように配向される。また本発明では、リーフィング化されたアルミフレークとともに蒸着アルミフレークを添加することにより、さらに高い輝度感を得ることが可能である。さらに本発明では、リーフィング化されたアルミニウムフレーク及び/又は蒸着アルミニウムフレークの他に、粉砕アルミニウムフレークを添加することにより、別の意匠感を創出することが可能である。 As metal flakes, vapor deposited aluminum flakes are preferred. Vapor-deposited aluminum flakes are prepared by vapor-depositing aluminum on the surface of a plastic film substrate and then crushing and dissolving and removing the substrate. Since the thickness is very thin and the aspect ratio is more than 300, the layers are oriented in parallel along the clear layer. Further, in the present invention, it is possible to obtain a higher brightness feeling by adding vapor deposition aluminum flakes together with leafed aluminum flakes. Furthermore, in the present invention, it is possible to create another design feeling by adding ground aluminum flakes in addition to the leafed aluminum flakes and / or vapor-deposited aluminum flakes.
また、メタリック塗料の顔料として、平均粒径が300nm以下の黒色顔料を添加することができる。平均粒径が300nmより大きいと、クリアー層とベース層を通過する可視光が顔料7,8により遮断され、その下地のベース層2にまで到達できなくなる。渋みの有るシルバーの色調、高級感の有るチタン合金肌のような色調を出すためには濃彩色のベース層が外部から入射される可視光の反射壁となり、再度クリアー層にまで反射しなければならない。よって、この黒色顔料の粒度を所定の値まで小さくする必要がある。
Further, a black pigment having an average particle size of 300 nm or less can be added as a pigment for the metallic paint. When the average particle size is larger than 300 nm, visible light passing through the clear layer and the base layer is blocked by the pigments 7 and 8 and cannot reach the
メタリック層に含まれる黒色系顔料としては、フリップフロップ性を向上させるために、例えば黒色乃至茶色または青色の色相を呈する無機顔料あるいは有機着色顔料を用い得る。これらの顔料としては、カーボンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、マグネタイト、ヘマタイト(茶色)、銅・クロムブラック、コバルトブラック、銅・マンガン・鉄ブラック等の無機黒色顔料、群青、紺青、コバルトブルー等の無機青色顔料、フタロシアンブルー等の有機青色顔料が挙げられる。
また、イエロー系顔料を用いる場合もあり、黄鉛、黄色酸化鉄、黄色系LiFeO2黄色系酸化チタン粉末など、適宜使用可能である。
As the black pigment contained in the metallic layer, for example, an inorganic pigment or an organic coloring pigment exhibiting a black to brown or blue hue can be used in order to improve the flip-flop property. These pigments include carbon black, lamp black, bone black, graphite, magnetite, hematite (brown), inorganic black pigments such as copper / chromium black, cobalt black, copper / manganese / iron black, ultramarine blue, bitumen, and cobalt blue. And inorganic blue pigments such as phthalocyanine blue.
In addition, yellow pigments may be used, and yellow lead, yellow iron oxide, yellow LiFeO 2 yellow titanium oxide powder, and the like can be used as appropriate.
メタリック層の上に塗布されるクリアー塗料は、透明なものであれば良いが、有機溶剤にポリマーまたはオリゴマーを溶解した溶剤系クリアー塗料または粉体系クリアー塗料を使用して形成することが可能である。クリアー塗料としては、透明性、光沢、耐候性等に優れたアクリル塗料、例えば、固形分濃度が40〜50質量%程度のアクリル溶剤塗料を用いることが好ましい。アクリル塗料には、アクリル系モノマーとエポキシ基、カルボキシル基、水酸基等の官能性モノマーを溶液重合させて得られる熱硬化性アクリル樹脂が使用される。特に、メラミンを架橋剤とした硬化性アクリル樹脂が使用され、樹脂固形分濃度が40〜50質量%程度のアクリル溶剤塗料を用いることが好ましい。クリアー層は、メタリックベース層の表面に塗布後、130〜180℃の温度で焼付けることにより、例えば10〜40μmの厚さに形成される。 The clear paint applied on the metallic layer may be transparent, but it can be formed using a solvent-based clear paint or a powder-based clear paint in which a polymer or oligomer is dissolved in an organic solvent. . As the clear paint, it is preferable to use an acrylic paint excellent in transparency, gloss, weather resistance, etc., for example, an acrylic solvent paint having a solid content concentration of about 40 to 50% by mass. For the acrylic paint, a thermosetting acrylic resin obtained by solution polymerization of an acrylic monomer and a functional monomer such as an epoxy group, a carboxyl group, or a hydroxyl group is used. In particular, a curable acrylic resin using melamine as a crosslinking agent is used, and it is preferable to use an acrylic solvent paint having a resin solid content concentration of about 40 to 50% by mass. The clear layer is formed on the surface of the metallic base layer and then baked at a temperature of 130 to 180 ° C., for example, to a thickness of 10 to 40 μm.
カラーベース層、メタリック層、クリアー層で溶剤塗料を用いる場合、塗料は表側面からのみ吹付ける。但し、これらの層が静電粉体塗装の場合は、上記の下地層の静電粉体塗装と同様に、粉体塗料を意匠面の裏側から吹き込む方法を採用しても良い。 When solvent paint is used in the color base layer, metallic layer, and clear layer, the paint is sprayed only from the front side. However, when these layers are electrostatic powder coating, a method of spraying a powder coating from the back side of the design surface may be adopted as in the electrostatic powder coating of the underlayer.
(実施例)
以下本発明の詳細を添付図面により説明する。
図3は金属調塗膜の断面を模式的に示す図である。図3において、1は、Al、Mg、Fe等の金属またはそれらの合金で鋳造により形成された軽合金ホイールの基体であり、その表面に粉体樹脂の静電塗装によるプライマー層11と、カラーベース層12、メタリック層13、及びクリアー層14からなる計4層の塗膜が形成されている。通常、この塗膜を形成する前に、耐食性を高めるために基体30の表面に前処理が施される。基体30が鋳物などのアルミニウム合金の場合は、アルカリ脱脂、及びクロメート処理に代表される化成処理を施す。化成被膜は、3mg/m2以上(好ましくは5〜20mg/m2)の付着量を有するように形成される。化成処理後の基体30は、水洗、乾燥される。
Al−Si−Mg系合金(JIS AC4CH材相当)からなる基体(低圧鋳造による一体型アルミホイール)をアルカリ脱脂、クロメート処理後、純水で水洗し、乾燥して、前処理を施した。その後、プライマー層11として、エポキシ・ポリエステル系粉体塗料(日本ペイント社製)を、軽合金ホイール基体1の鋳肌に塗布した。
粉体塗料の塗布には、図1に示すように、軽合金ホイール基体1を意匠面が上になるように回転台2に固定し、回転させながら行った。粉体塗料が意匠面裏側から窓部16を抜けて意匠面表側まで抜けるようにスプレーガン4から吐出した。粉体塗料は、吐出ポンプ3の中で計量され、1つのホイール基体に対して80〜200gを噴出される。回転台の回転数は10〜30rpmとし、回転方向を途中で逆転させて回転させた。この条件で静電塗装を行い、150〜180℃の温度で30〜60分間焼付けた。この粉体塗装層の膜厚を計測したところ、意匠面の上面15の膜圧が150μm以上、スポークの横壁17の膜圧が50μm以上であった。
その後、カラーベース層12として、アクリル系の黒色の熱硬化性樹脂(日本ペイント工業社製のアクリルメラミン樹脂系塗料(AS70ブラックベース))を膜厚が20μmとなるようにスプレーガンにより吹付け、100〜130℃で10〜30分間焼付けた。これによりプライマー層11aとカラーベース層12からなる下地層を形成した。
その後、バインダー樹脂(ポリエステル系樹脂)100質量部と、キシレン100質量部を混練し、この樹脂に蒸着アルミニウムフレーク(平均厚さが170Å、平均粒径が14μm)が15質量部、平均粒径200Åのカーボンブラックが10質量部となるよう混ぜてメタリック塗料とした。膜厚が0.5μmとなるようにスプレーガンにより吹付け、その後、100〜130℃で20分間焼付けて、厚さ0.5μmのメタリック層を形成した。
その後、アクリルハイソリッド系の透明な熱硬化性樹脂(溶剤系クリアー、日本ペイント(株)製)を膜厚が30μmとなるようにスプレーガンにより吹付け、130〜160℃で焼付けてクリアー層を形成した。
また、比較として図5に示すように、意匠面の表側のみから粉体塗料を吹付けて粉体塗装層を形成し、膜圧を測定したところ、特に径方向に伸びたスポーク部横壁での塗膜厚が薄く、50μmに満たない塗装部が見受けられた。
また、外観不良の発生率を比較したところ、本発明での外観不良の発生率は、従来の意匠面の表側から粉体塗料を吹付けるものより少ないことが確認された。
(Example)
Details of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of the metallic coating film. In FIG. 3, 1 is a base of a light alloy wheel formed by casting a metal such as Al, Mg, Fe or an alloy thereof, and a
A base body (integrated aluminum wheel by low pressure casting) made of an Al—Si—Mg alloy (equivalent to JIS AC4CH material) was subjected to alkali degreasing and chromate treatment, then washed with pure water, dried and pretreated. Thereafter, as the
As shown in FIG. 1, the powder coating was applied while rotating the light
Thereafter, as the
Thereafter, 100 parts by mass of binder resin (polyester resin) and 100 parts by mass of xylene were kneaded, and 15 mass parts of vapor-deposited aluminum flakes (average thickness of 170 mm, average particle diameter of 14 μm) were added to this resin, and the average particle diameter of 200 mm. The carbon black was mixed to 10 parts by mass to obtain a metallic paint. It sprayed with the spray gun so that the film thickness might be set to 0.5 micrometer, and it baked for 20 minutes at 100-130 degreeC after that, and formed the 0.5-micrometer-thick metallic layer.
After that, acrylic high solid type transparent thermosetting resin (solvent type clear, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) is sprayed with a spray gun so that the film thickness becomes 30 μm, and baked at 130-160 ° C. to form a clear layer. Formed.
As a comparison, as shown in FIG. 5, a powder coating layer was formed by spraying a powder coating only from the front side of the design surface, and when the film pressure was measured, particularly in the spoke side wall extending in the radial direction. The coating part was thin and the coating part which was less than 50 micrometers was seen.
Moreover, when the appearance rate of the appearance defect was compared, it was confirmed that the occurrence rate of the appearance failure in the present invention is smaller than that in which the powder coating material is sprayed from the front side of the conventional design surface.
1:車両用軽合金ホイール基体、2:回転台、3:吐出ポンプ、4:スプレーガン、11:静電粉体プライマ−層、12:濃彩色系カラーベース層、13:メタリック層、14:クリアー層、15:意匠面表面、16:窓部、17:縦壁(抜き勾配部)、18:粉体塗料 1: Light alloy wheel base for vehicle, 2: Turntable, 3: Discharge pump, 4: Spray gun, 11: Electrostatic powder primer layer, 12: Dark color base layer, 13: Metallic layer, 14: Clear Layer: 15: Design surface, 16: Window, 17: Vertical wall (drafted part), 18: Powder coating
Claims (7)
The method of forming a coating film on a metal light alloy wheel according to any one of claims 1 to 6, wherein the metal light alloy wheel has a cast surface coated.
Priority Applications (1)
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JP2006280857A JP2008093616A (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | Method for forming coating film on metallic light alloy wheel |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011235593A (en) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Asahipen Corp | Mirror surface decorative plate and method for manufacturing the same |
JP2018118368A (en) * | 2017-01-27 | 2018-08-02 | 工機ホールディングス株式会社 | Driving machine |
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- 2006-10-16 JP JP2006280857A patent/JP2008093616A/en active Pending
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