JP2009057640A - アルミニウム合金ホイールの塗装方法及びアルミニウム合金ホイール - Google Patents

Abstract

【課題】４Ｃ／３Ｂ塗装を適用した場合であっても、耐水密着性に優れ、かつ、切削性にも優れた塗膜を付与できるアルミニウム合金ホイールの塗装方法、並びに、該塗装方法により塗装されたアルミニウム合金ホイールを提供する。
【解決手段】遊離フッ素イオン濃度、アルミニウムイオン濃度、ｐＨ等の値が特定の範囲内に調整されたジルコニウム及び／又はチタニウム系の化成処理液を用いてアルミニウム合金ホイールを化成処理することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、アルミニウム合金ホイールの塗装方法及びアルミニウム合金ホイールに関する。

近年、高級自動車用ホイールとして、軽量で外観に優れた光輝性を有するアルミニウム合金ホイールの市場ニーズが高まっている。アルミニウム合金は、アルミニウムと比較して耐食性及び機械強度等に優れるが、自動車用ホイールに用いられる場合には、保護と外観の向上を目的として金属の表面に化成皮膜を形成した後、塗膜を形成することが多い。

従来、前記化成皮膜を形成する化成処理液として、優れた耐食性を付与するクロメート処理液が広く用いられていた。しかしながら、近年高まりつつある環境への配慮から、クロムを含まないノンクロメート化成処理液に対する需要が高まってきており、本発明者等は、この需要に応えるべく、先行技術として特許文献１を開示している。この先行技術は、ノンクロメート化成処理液を用いて化成皮膜を形成した金属表面に、プライマー塗料、ベース塗料及びクリヤ塗料を順次塗装して焼付乾燥させる、いわゆる３コート３ベーク（３Ｃ／３Ｂ）を前提としたものである。

しかしながら、市場ではより一層の外観の向上が求められている。この市場ニーズに応えるためには、プライマー塗料及び第１ベース塗料を順次塗装して加熱した後、さらに第２ベース塗料及びクリヤ塗料を順次塗装して一度に加熱し、第２ベース塗膜及びクリヤ塗膜を形成する、いわゆる４コート３ベーク（４Ｃ／３Ｂ）による４層構造を有する塗膜を形成することが必要である。ところが、前記先行技術を４Ｃ／３Ｂに適用した場合には、塗膜の耐水密着性が著しく低下するという問題が生じていた。

本発明者等は鋭意検討を重ねた結果、塗膜の耐水密着性低下の第一の原因が、化成皮膜中に含まれるアルミニウム化合物が加水分解し、体積膨張して化成皮膜を脆弱化させることであることを見出した。また、第二の原因が、塗膜の多層化に伴い、脆弱化した化成皮膜にかかる応力がさらに増大して化成皮膜が凝集破壊することであることを見出した。さらには、前記先行技術による塗膜は切削性に難があり、塗膜が応力変化に追随できないことも一因であると推察された。

ところで、成形されたアルミニウム合金ホイールは、高温処理を行うと強度が低下してしまうことから、低温で硬化を行うことが好ましく、ホイールの塗装に用いられる低温硬化性粉体塗料として、β−ヒドロキシアルキルアミド硬化剤を含有してなる粉体塗料組成物が知られている（特許文献２参照）。しかしながら、この粉体塗料組成物においては、切削加工性、耐チッピング性の改善については検討されていない。
特開２０００−２８２２５１号公報 特開２００１−２９４８０４号公報

従って、本発明の目的は、４Ｃ／３Ｂ塗装を適用した場合であっても、耐水密着性に優れ、且つ、切削性にも優れた塗膜を付与できるアルミニウム合金ホイールの塗装方法、並びに、該塗装方法により塗装されたアルミニウム合金ホイールを提供することにある。

（１） アルミニウム合金ホイールの塗装方法であって、ジルコニウムイオン及び／又はチタニウムイオンを金属元素換算合計で０．０１０ｇ／Ｌ以上０．１２５ｇ／Ｌ以下、リン酸イオンをリン元素換算で０．００３ｇ／Ｌ以上０．３３ｇ／Ｌ以下、アルミニウムイオンを金属元素換算で０．０３ｇ／Ｌ以上０．１０ｇ／Ｌ以下、全フッ素イオンをフッ素元素換算で０．０１ｇ／Ｌ以上０．５ｇ／Ｌ以下、及び、遊離フッ素イオンをフッ素元素換算で０．００３ｇ／Ｌ以上０．０１５ｇ／Ｌ以下含有し、且つ、ｐＨが３．０以上３．８以下である化成処理液を、前記アルミニウム合金ホイールの表面に接触させて化成皮膜を形成する工程（１）と、前記化成皮膜上に粉体塗料を塗布して加熱硬化させることによりプライマー塗膜を形成する工程（２）と、を含むアルミニウム合金ホイールの塗装方法。

（２） 前記プライマー塗膜上に第１ベース塗料を塗布して加熱硬化させることにより第１ベース塗膜を形成する工程（３）と、前記第１ベース塗膜上に第２ベース塗料及びクリヤ塗料を順次塗布して同時に加熱硬化させることにより、第２ベース塗膜及びクリヤ塗膜を同時に形成する工程（４）と、をさらに含む（１）記載のアルミニウム合金ホイールの塗装方法。

（３） 前記粉体塗料として、カルボキシル基含有ポリエステル樹脂、β−ヒドロキシアルキルアミド硬化剤、及び、ポリカプロラクトンを含有する粉体塗料を用いる（１）又は（２）記載のアルミニウム合金ホイールの塗装方法。

（４） （１）から（３）いずれか記載の塗装方法により塗装されたアルミニウム合金ホイール。

本発明によれば、ノンクロメート系の化成処理であるにもかかわらず、耐チッピング性、切削加工性、耐水性、耐食性、及び、密着性に優れた塗膜を付与できるアルミニウム合金ホイールの塗装方法、並びにこの塗装方法により塗装されたアルミニウム合金ホイールを提供できる。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

本実施形態に係る塗装方法は、アルミニウム合金ホイールを、ジルコニウムイオン及び／又はチタニウムイオンを金属元素換算合計で０．０１０ｇ／Ｌ以上０．１２５ｇ／Ｌ以下、リン酸イオンをリン元素換算で０．００３ｇ／Ｌ以上０．３３ｇ／Ｌ以下、アルミニウムイオンを金属元素換算で０．０３ｇ／Ｌ以上０．１０ｇ／Ｌ以下、全フッ素イオンをフッ素元素換算で０．０１ｇ／Ｌ以上０．５ｇ／Ｌ以下、及び、遊離フッ素イオンをフッ素元素換算で０．００３ｇ／Ｌ以上０．０１５ｇ／Ｌ以下含んでなるｐＨが３．０以上３．８以下の化成処理液で化成処理した後、粉体塗料を塗装することを特徴とするアルミニウム合金ホイールの塗装方法である。

ここで、金属元素換算とは、金属化合物の含有量に金属元素換算係数（金属化合物量を金属元素量に換算するための係数であり、具体的には、金属化合物中の金属元素の原子量を、金属化合物の分子量で割った値を意味する。）をかけることにより、目的の金属元素量を求めることである。また、本発明における遊離フッ素イオン濃度は、フッ素イオン感応電極で測定されるフッ素イオン濃度を意味する。

＜アルミニウム合金ホイール＞
本実施形態における塗装対象物であるアルミニウム合金ホイールとしては、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金に分類されるＡＣ４Ｃ合金やＡＣ４ＣＨ合金といったアルミニウム合金基材が主として用いられる。これらのアルミニウム合金基材は、必要に応じて脱脂処理が施される。

脱脂処理としては特に限定されず、通常のアルカリ脱脂洗浄の他、酸性処理溶液による酸洗浄が挙げられる。酸洗浄に用いられる酸性処理溶液としては、硫酸等の無機強酸及びエッチング促進成分である第二鉄イオン等を所定量含有し、ｐＨが０．５〜２．０の酸性処理溶液が好適に用いられる。具体的には、この酸性処理溶液を浸漬法又はスプレー法により、処理温度３０℃〜７５℃、処理時間１分〜５分でアルミニウム合金基材に接触させて酸洗浄が施される。この酸洗浄により、アルミニウム合金基材の表面の酸化皮膜が効果的に除去されるとともに、表面に偏析しているアルミニウム合金中のＭｇ、Ｓｉ、Ｃｕ等の不純物が除去される。このため、酸洗浄が施された場合には、塗装塗膜の密着性がより向上する。なお、通常、酸洗浄が施されたアルミニウム合金ホイールは、後の化成処理工程への酸性処理溶液の持ち込みを回避するために水洗される。

＜化成処理工程（１）＞
本実施形態に係る塗装方法においては、まず、アルミニウム合金ホイールの表面に対して、ノンクロメート化成処理液による処理が施される（化成処理工程（１））。上記ノンクロメート化成処理液は、クロム金属を含有しない処理液であり、ジルコニウム系処理液及び／又はチタニウム系処理液が挙げられる。上記ジルコニウム系処理液及び／又はチタニウム系処理液は、ジルコニウムイオン及び／又はチタニウムイオンを含む。

［ジルコニウムイオン、チタニウムイオン］
上記ジルコニウムイオン及び／又はチタニウムイオンの含有量は、上記ノンクロメート化成処理液中、金属元素換算合計で０．０１０以上０．１２５ｇ／Ｌ以下である。０．０１０ｇ／Ｌ未満であると、形成される皮膜の質量が不足し、耐食性等の性能が不充分となる場合がある。０．１２５ｇ／Ｌを超えると、形成される皮膜の質量が多すぎて皮膜が厚膜となり、アルミホイールの金属感が損なわれる場合がある。上記ジルコニウムイオン及び／又はチタニウムイオンのより好ましい含有量は、上記ノンクロメート化成処理液中、金属元素換算合計で０．０１５以上０．１００ｇ／Ｌ以下である。

上記ノンクロメート化成処理液のジルコニウムイオンの供給源としては特に限定されず、例えば、フルオロジルコネート、フルオロジルコネート酸等の可溶性フルオロジルコネート；（ＮＨ_４）_２ＺｒＦ_６；アルカリ金属フルオロジルコネート；フッ化ジルコニウム等を挙げることができる。

上記ノンクロメート化成処理液のチタニウムイオンの供給源としては特に限定されず、例えば、フルオロチタネート、フルオロチタネート酸等の可溶性フルオロチタネート；（ＮＨ_４）_２ＴｉＦ_６；アルカリ金属フルオロチタネート；フッ化チタン等を挙げることができる。

［リン酸イオン］
上記リン酸イオンの含有量は、上記ノンクロメート化成処理液中、リン元素換算で０．００３ｇ／Ｌ以上０．３３ｇ／Ｌ以下である。０．００３ｇ／Ｌ未満であると、塗装塗膜の密着性が低下する場合がある。０．３３ｇ／Ｌを超えると、塗装塗膜の耐食性が低下する場合がある。上記リン酸イオンのより好ましい含有量は、上記ノンクロメート化成処理液中、リン元素換算で０．００５ｇ／Ｌ以上０．１５ｇ／Ｌ以下である。

上記リン酸イオン供給源としては特に限定されず、例えば、リン酸、リン酸アンモニウム、リン酸アルカリ金属塩等の酸性溶液に可溶なリン酸化合物等を挙げることができる。また、オルトリン酸を用いるのが望ましいが、メタリン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、次リン酸、又はこれらの塩を使用してもよい。

［アルミニウムイオン］
アルミニウムイオンの含有量は、上記ノンクロメート化成処理液中、金属元素換算で０．０３ｇ／Ｌ以上０．１０ｇ／Ｌ以下である。０．０３ｇ／Ｌ未満であると、アルミニウム合金ホイール表面に形成される皮膜が不均一になりやすく、塗装塗膜の密着性及び耐食性が低下する場合がある。０．１０ｇ／Ｌを超えると、特に４Ｃ／３Ｂ塗装後の金属調光沢塗膜の耐水密着性が低下する場合がある。

上記アルミニウムイオン供給源としては特に限定されず、例えば、硝酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、アルミニウムの錯弗化物等を挙げることができる。

［フッ素イオン］
上記ノンクロメート化成処理液中の全フッ素イオンの含有量（処理液中の全フッ素イオン濃度）は、フッ素元素換算で０．０１ｇ／Ｌ以上０．５ｇ／Ｌ以下であることが好ましい。０．０１ｇ／Ｌ未満であると、アルミニウム合金ホイールの表面のエッチングが不充分となり、形成される皮膜の質量が不足する場合がある。０．５ｇ／Ｌを超えると、アルミニウム合金ホイールの表面を過剰にエッチングすることになり、表面が霜に覆われたようなにぶい状態のものとなる場合がある。上記全フッ素イオンのより好ましい含有量は、０．０１５ｇ／Ｌ以上０．４５ｇ／Ｌ以下である。

上記全フッ素イオンの供給源としては、上記ノンクロメート化成処理液に可溶であり、アルミニウムと錯体を形成することができ、且つ、化成処理に対して反作用の効果を呈しないものであれば特に限定されない。例えば、フッ化水素酸、フッ化水素酸塩、フッ化硼素酸等を挙げることができる。なお、全フッ素イオンの供給源として、上述したジルコニウム又はチタニウムイオンの錯体を用いる場合には、生成する全フッ素イオンの量が不充分であるので、上記のフッ素化合物を併用することが望ましい。

上記フッ素化合物の一部は、上記ノンクロメート化成処理液中で解離して遊離フッ素イオン（Ｆ⁻）を生じる。上記ノンクロメート化成処理液中の遊離フッ素イオン（Ｆ⁻）の含有量は、フッ素イオン感応電極で測定することにより求められ、具体的には０．００３ｇ／Ｌ以上０．０１５ｇ／Ｌ以下である。０．００３ｇ／Ｌ未満であると、エッチングが不充分となる場合がある。０．０１５ｇ／Ｌを超えると、塗装塗膜の密着性及び耐食性が低下する場合がある。上記遊離フッ素イオンのより好ましい含有量は、０．００４ｇ／Ｌ以上０．０１０ｇ／Ｌ以下である。

［ｐＨ］
上記ノンクロメート化成処理液のｐＨは、３．０以上３．８以下である。ｐＨが３．０未満であると、特にアルミニウムイオン濃度が高い時に形成される皮膜の品質が低下し、塗装塗膜の密着性が低下する場合がある。ｐＨが３．８を超えると、特にアルミニウムイオン濃度が低い時に皮膜形成が不充分となり、塗装塗膜の耐食性が低下する場合がある。より好ましいｐＨは、３．２以上３．６以下である。

［処理方法］
上記ノンクロメート化成処理液による処理は、スプレー等の従来公知の方法によって行うことができ、皮膜量は１０ｍｇ／ｍ^２〜４０ｍｇ／ｍ^２であることが好ましく、より好ましくは２０ｍｇ／ｍ^２〜３０ｍｇ／ｍ^２である。１０ｍｇ／ｍ^２未満であると耐食性が低下するおそれがあり、４０ｍｇ／ｍ^２を超えると厚膜になりすぎて、アルミニウムの光輝性が損なわれるおそれがある。上記化成処理は、形成される皮膜量が上記範囲となるように行えばよい。化成処理条件は、例えば、処理温度４０℃程度、処理時間４５秒程度とすることができる。一般には、処理温度３０℃以上５０℃以下、処理時間０．５分以上３分以下で行うのが好ましい。

上記ノンクロメート化成処理液による処理は、酸洗処理を施したアルミニウム合金ホイールに対して行うことが好ましい。上記酸洗処理は、第２鉄イオンを０．１ｇ／Ｌ〜０．４ｇ／Ｌ、及び、所定量の硫酸イオンを含有するｐＨが０．５〜２．０の処理液によって行うことが好ましい。

上記第２鉄イオンの供給源としては特に限定されず、例えばＦｅ_２（ＳＯ_４）_３、Ｆｅ（ＮＯ_３）_３、Ｆｅ（ＣｌＯ_４）_３等の水溶性第２鉄塩；ＦｅＳＯ_４、Ｆｅ（ＮＯ_３）_２等の水溶性第１鉄塩等を挙げることができる。これらのうち、硫酸イオンを提供することができるＦｅ_２（ＳＯ_４）_３、ＦｅＳＯ_４を用いることが好ましい。

上記酸洗処理は、通常、処理温度３０〜７５℃で行われ、好ましくは３５〜４５℃で行われる。また、通常、処理時間は１〜５分であり、好ましくは３分程度である。上記酸洗処理の方法としては特に限定されず、例えば、浸漬法、スプレー法等を挙げることができる。上記酸洗処理が施されたアルミニウム合金ホイールは、化成処理前に水洗されることが好ましい。上記水洗の方法としては特に限定されず、一般に金属の表面処理に用いられている方法で行うことができる。上記酸洗処理前に界面活性剤による脱脂処理を行ってもよい。

＜プライマー塗膜形成工程（２）＞
本実施形態においては、上記化成処理工程（１）を施した後、粉体塗料を塗布して加熱硬化させることにより、プライマー塗膜を形成するプライマー塗膜形成工程（２）を施す。プライマー塗膜形成工程（２）で使用する粉体塗料は、カルボキシル基含有ポリエステル樹脂、ポリカプロラクトン、及び、下記の一般式（１）で示されるβ−ヒドロキシアルキルアミド硬化剤を含有する粉体塗料であることが好ましい。このような粉体塗料を使用することによって、化成皮膜上にプライマー塗装を行った場合であっても、平滑性、切削加工性、及び、耐チッピング性に優れた塗膜を得ることができる。

［一般式（１）中、Ｒ^１は、水素原子、メチル基、又はエチル基を表し、Ｒ^２は水素原子、炭素原子数１〜５のアルキル基、又はＨＯＣＨ（Ｒ^１）ＣＨ_２−を表し、Ａは２価の炭化水素基を表す。］

上記粉体塗料において使用されるポリカプロラクトンは、塗膜に可撓性を付与できる樹脂である。このため、上記ポリカプロラクトンを使用することによって、アルミニウム合金ホイール上に形成された複層塗膜の物性、特に切削加工性が良好なものになると推測される。

上記ポリカプロラクトンは、数平均分子量が１０，０００〜１００，０００であることが好ましい。数平均分子量が１０，０００未満であると、塗膜の耐ブロッキング性が低下する問題が生じやすい場合がある。一方、１００，０００を超えると、塗膜の平滑性が低下する場合がある。上記ポリカプロラクトンは、塗膜の物性に悪影響を与えない程度に多塩基酸、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸、ラクトン等によって変性したものであってもよい。

上記ポリカプロラクトンは、市販のものを使用することもできる。市販のポリカプロラクトンとしては、例えば、プラクセルＨ１Ｐ、プラクセルＨ５、プラクセルＨ７（いずれもダイセル化学社製）等を挙げることができる。

上記ポリカプロラクトンは、上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂１００質量部に対して、１．０質量部〜２０質量部となる割合で配合される。配合量が１．０質量部未満であると、充分に塗膜物性を改善することができない。一方、２０質量部を超えると、粉体塗料の流動性若しくは搬送性が低下し、塗装が困難となるおそれがある。

上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂は、樹脂固形分酸価が１０〜１００（ｍｇＫＯＨ／ｇ固形分；以下同様）であることが好ましく、より好ましくは１５〜８０、さらに好ましくは２０〜６０の範囲である。上記酸価が１０未満であると、硬化性が低下して機械的物性が低下するおそれがある。一方、１００を超えると、得られる塗膜の耐水性が低下するおそれがある。また、上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂は、軟化点が８０〜１５０℃、好ましくは９０〜１３０℃の範囲である。軟化点が８０℃未満であると、耐ブロッキング性が低下するおそれがあり、１５０℃を超えると、得られる塗膜の平滑性が低下するおそれがある。

上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂は、質量平均分子量が１，０００〜１５０，０００、好ましくは３，０００〜７０，０００、さらに好ましくは４，０００〜５０，０００の範囲である。上記質量平均分子量が１，０００未満であると、得られる塗膜の性能及び物性が低下するおそれがある。一方、１５０，０００を超えると、得られる塗膜の平滑性及び外観が低下するおそれがある。

なお、本実施形態における樹脂固形分の酸価はＪＩＳ Ｋ ００７０に準拠し、軟化点はＪＩＳ Ｋ ２２０７に準拠した方法により決定することができる。また、本実施形態における質量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いたスチレン換算法等の当業者によく知られた方法により決定することができる。

上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸を主成分とした酸成分と、多価アルコールを主成分としたアルコール成分とを原料とし、通常の方法により縮重合することにより得ることができる。それぞれの成分及び縮重合の条件を選択することにより、上記の物性値及び特数値を有するカルボキシル基含有ポリエステル樹脂を得ることができる。

上記酸成分としては、特に限定されず、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、トリメリット酸又はこれらの無水物、２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類又はこれらの無水物、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ドデカンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸類又はこれらの無水物等を挙げることができる。その他に、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のラクトン類、これらに対応するヒドロキシカルボン酸類、ｐ−オキシエトキシ安息香酸等の芳香族オキシモノカルボン酸類等を挙げることができる。上記酸成分は２種以上であってもよい。中でも、イソフタル酸とテレフタル酸が、耐久性、物性、価格の点から好ましい。全酸成分中に占めるテレフタル酸とイソフタル酸の合計の割合は好ましくは７０モル％以上、より好ましくは７５％モル以上、特に好ましくは８０モル％以上である。ここで、全酸成分中に占めるテレフタル酸とイソフタル酸の合計割合を７０モル％以上とすることを、テレフタル酸及びイソフタル酸を主原料として用いることを意味するものとする。

上記テレフタル酸とイソフタル酸の合計含有量の上限については、上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂の調製に使用する酸成分の全量をテレフタル酸及び／又はイソフタル酸としてもよい。また、耐候性を特に向上させたい場合は、全酸成分中に占めるイソフタル酸の割合が７０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは８０モル％以上、特に好ましくは９０モル％以上である。ここで、全酸成分中に占めるイソフタル酸の割合を７０モル％以上とすることを、イソフタル酸を主原料として用いることを意味するものとする。

上記アルコール成分としては、特に限定されず、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，５−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡアルキレンオキシド付加物、ビスフェノールＳアルキレンオキシド付加物、１，２−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，２−ペンタンジオール、２，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、１，４−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，２−ドデカンジオール、１，２−オクタデカンジオール等のジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の３価以上の多価アルコール類等を挙げることができる。上記アルコール成分は２種以上であってもよい。

上記β−ヒドロキシアルキルアミド硬化剤は、上述したように下記一般式（１）で表されるものである。

［一般式（１）中、Ｒ^１は、水素原子、メチル基、又はエチル基を表し、Ｒ^２は水素原子、炭素原子数１〜５のアルキル基、又はＨＯＣＨ（Ｒ^１）ＣＨ_２−を表し、Ａは２価の炭化水素基を表す。］

なお、一般式（１）中のＲ^１としては水素原子又はメチル基が好ましく、Ｒ^２としてはＨＯＣＨ（Ｒ^１）ＣＨ_２−が好ましく、Ａとしては炭素原子数２〜１０、特に４〜８のアルキレン基が好ましい。

上記硬化剤は、例えば、カルボン酸及び／又はカルボン酸エステルと、β−ヒドロキシアルキルアミンとを、ナトリウムやカリウム等のアルコキシドの触媒の存在下で反応させることにより得られる。

ここで用いるカルボン酸やカルボン酸エステルとしては、例えばコハク酸、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、アジピン酸ジメチル等を挙げることができる。

また、β−ヒドロキシアルキルアミンとしては、例えば、Ｎ−メチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、Ｎ−メチルプロパノールアミン等を挙げることができる。上記β−ヒドロキシアルキルアミド硬化剤は、ＥＭＳ−ＰＲＩＭＤ社製「プリミド」シリーズ等の市販品を用いることもできる。

上記粉体塗料は、さらにアクリル樹脂及び／又はエポキシ樹脂を含有することが好ましい。上記アクリル樹脂は、分子の末端又は側鎖にエポキシ基を有するビニル系共重合体であることが好ましい。上記エポキシ基含有ビニル系共重合体は、塗料の貯蔵安定性、得られる塗膜の機械的物性、耐水性等の点から、エポキシ当量が２５０〜１，５００であることが好ましく、より好ましくは３００〜１，０００、さらに好ましくは４００〜９００である。エポキシ当量が２５０未満であると、固相反応が進みやすくなって貯蔵安定性が低下するおそれがある。一方、１，５００を超えると、機械的物性、耐水性が低下するおそれがある。

上記エポキシ基含有ビニル系共重合体は、エポキシ基を有するビニル系モノマーと、必要によりその他のビニル系モノマーとを共重合させることによって得られる。また、ビニル系共重合体にエポキシ基を導入することによっても得られる。

上記エポキシ基を有するビニル系モノマーとしては、グリシジル（メタ）アクリレート、β−メチルグリシジル（メタ）アクリレートのような（メタ）アクリル酸の各種のグリシジルエステル類、３，４−エポキシシクロヘキシルアクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメタアクリレートのような、各種脂環式エポキシ基含有ビニル系単量体類等を挙げることができる。上記その他のビニル系モノマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸エステル類、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の水酸基含有（メタ）アクリレート類、エチレン、プロピレン、ブテン−１のような、各種のα−オレフィン類、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンのような、各種の芳香族ビニル化合物類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルのようなビニルエステル類等が挙げられる。

一方、上記エポキシ基含有ビニル系共重合体を、ビニル系共重合体にエポキシ基を導入して得る方法としては、例えば、イソシアネート基を有するビニル共重合体にグリシドールを反応させる方法等を挙げることができる。

上記アクリル樹脂の軟化点は、８０℃〜１５０℃であることが好ましい。この範囲外であると、耐ブロッキング性や塗膜の平滑性が低下するおそれがある。

上記アクリル樹脂の数平均分子量は、塗膜の機械的物性や平滑性の点から３００〜１０，０００であることが好ましく、より好ましくは１，０００〜５，０００の範囲内である。数平均分子量が３００未満であると機械的物性が低下し、１０，０００を超えると平滑性が低下するおそれがある。

上記エポキシ基含有ビニル系樹脂の市販品としては、例えば、ファインディックＡ２２９、ファインディックＡ２４１、ファインディックＡ２４４、ファインディックＡ２４９、ファインディックＡ２６１、ファインディックＡ２６０、ファインディックＡ２６６（以上、いずれも大日本インキ工業社製）、アルマテックスＰＤ６３００、アルマテックスＰＤ６６００、アルマテックスＰＤ７２１０、アルマテックスＰＤ７３１０、アルマテックス７６１０、アルマテックス７６９０（以上、いずれも三井化学社製）等を挙げることができる。

上記エポキシ樹脂としては、例えば１分子内に平均１．１個以上のエポキシ基を有するものを挙げることができる。具体的には、ノボラック型フェノール樹脂とエピクロルヒドリンとの反応生成物、ビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ型、Ｂ型、Ｆ型等）、ノボラック型フェノール樹脂とビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ型、Ｂ型、Ｆ型等）とエピクロロヒドリンとの反応生成物、ノボラック型フェノール樹脂とビスフェノール型エポキシ樹脂（Ａ型、Ｂ型、Ｆ型等）との反応生成物、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール及びグリセロール等のアルコール化合物とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエーテル類、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸及びトリメリット酸等のカルボン酸化合物とエピクロルヒドリンとの反応により得られるグリシジルエステル類、ｐ−オキシ安息香酸やβ−オキシナフトエ酸等のヒドロキシカルボン酸とエピクロルヒドリンとの反応生成物、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（３，４−エポキシシクロヘキサン）カルボキシレート等の脂環式エポキシ化合物類、トリグリシジルイソシアヌレート（ＴＧＩＣ）及びその誘導体等が用いられる。上記エポキシ樹脂は、２種以上であってもよい。

上記エポキシ樹脂のエポキシ当量としては、１００〜４，０００であることが好ましく、１００〜２，０００であることがさらに好ましい。エポキシ当量が１００未満であると、塗料の貯蔵安定性が低下するおそれがある。一方、４，０００を超えると、塗膜の耐水性が低下するおそれがある。なお、本実施形態におけるエポキシ当量はＪＩＳ Ｋ ７２３６により決定することができる。

上記エポキシ樹脂の市販品の例としては、エポトートＹＤ−１２８、エポトートＹＤ−０１４、エポトートＹＤ−０１９、ＳＴ−５０８０、ＳＴ−５１００、ＳＴ−４１００Ｄ（いずれも東都化成社製）、ＥＨＰＡ−３１５０（ダイセル化学工業社製）、アラルダイトＣＹ−１７９（日本チバガイギー社製）、デナコールＥＸ−７１１（ナガセ化成工業社製）、エポトートＹＤＰＮ−６３９、エポトートＹＤＣＮ−７０１（いずれも東都化成社製）、エピクロンＮ−６８０、エピクロンＮ−６９５、エピクロンＨＰ−４０３２、エピクロンＨＰ−７２００Ｈ（いずれも大日本インキ化学工業社製）、アラルダイトＰＴ−８１０、アラルダイトＰＴ−９１０（日本チバガイギー社製）、ＴＥＰＩＣ（日産化学工業社製）等を挙げることができる。

上記粉体塗料における上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂、上記アクリル樹脂、上記エポキシ樹脂、及び上記硬化剤の各成分の含有割合は以下の通りである。

上記アクリル樹脂は、塗膜の機械的物性、耐水性、平滑性、塗料の貯蔵安定性等の観点から、必要に応じて、上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂１００質量部に対して、０．１〜１０質量部、好ましくは１〜１０質量部、さらに好ましくは２〜９質量部の範囲内で配合される。０．１質量部未満であると、塗膜の機械的物性が低下して耐水性が不良になる。一方、１０質量部を超えると、塗膜の平滑性の低下や、塗料の貯蔵時にカルボキシル基とエポキシ基との反応が進行して塗料の貯蔵安定性が低下するおそれがある。

上記エポキシ樹脂は、塗膜の耐水性、塗料の貯蔵安定性等の観点から、必要に応じて、上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂１００質量部に対して、０．１〜１０質量部、好ましくは１〜１０質量部、さらに好ましくは２〜９質量部の範囲で配合される。０．１質量部未満であると、塗膜の耐水性が不良になる。一方、１０質量部を超えると、塗料の貯蔵時にカルボキシル基とエポキシ基との反応が進行して塗料の貯蔵安定性が低下するおそれがある。

上記β−ヒドロキシアルキルアミド硬化剤の水酸基の当量数と、上記カルボン酸含有ポリエステル樹脂のカルボキシル基の当量数との比は、０．５／１〜１．５／１であることが好ましく、０．７／１〜１．３／１であることがさらに好ましい。この範囲内にあれば硬化反応は正常に進行するが、０．５／１未満であると、硬化が不十分となり、塗膜の機械的物性及び耐水性が低下するおそれがある。１．５／１を超えると、塗膜の耐水性が低下するおそれがある。

また、上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂の酸価が１０〜４５である場合には、上記当量比が０．９／１〜１．３／１であることが好ましい。この範囲内にあれば、硬化反応は過不足無く進行し、塗膜の機械的物性及び耐水性が良好となるため好ましい。

一方、上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂の酸価を、通常の粉体塗料で採用されている酸価よりも高い４５〜１００として、低温硬化性を特に向上させようとした場合、上記当量比は０．７／１〜１．１／１であることが好ましい。この範囲外であると、塗膜の機械的物性及び耐水性が低下するおそれがある。

上記粉体塗料は、必要に応じて表面調整剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ワキ防止剤、帯電制御剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。

上記表面調整剤としては、適用性の点から、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸のアルキルエステル類を原料として得られた、数平均分子量が３００〜５０，０００、好ましくは１，０００〜３０，０００で、ガラス転移温度が２０℃未満、好ましくは０℃以下のアクリル重合体からなるものが好ましい。数平均分子量が上記範囲外である場合には、十分な表面調整機能を発揮できず、ヘコミ等の外観不良の防止が困難となる。また、ガラス転移温度が２０℃以上である場合にも、十分な表面調整機能を発揮できないおそれがある。上記表面調整剤は、粉体塗料組成物中に０．０１〜５質量％、好ましくは０．０５〜３質量％、さらに好ましくは０．１〜２質量％の範囲内で配合される。０．０１質量％未満であると、十分な表面調整機能を発揮できず、外観不良の確率が高くなる。一方、５質量％を超えると、塗料のブロッキング性が低下するおそれがある。

このような表面調整剤の市販品として、例えば、アクロナール４Ｆ（ＢＡＳＦ社製）、ポリフローＳ（共栄社化学社製）、レジフローＬＶ（ＥＳＴＲＯＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ社製）等が挙げられ、シリカ担体アクリル重合体、例えば、モダフローＩＩＩ（モンサント社製）等が好適に用いられる。また、表面調整剤であるアクリル重合体とエポキシ樹脂の混合物をエポキシ樹脂の使用量が上記範囲内になるようにして使用してもよい。

上記粉体塗料は、顔料を添加しないクリヤ塗料であってもよく、顔料を添加するものであってもよい。上記顔料としては特に限定されず、例えば、二酸化チタン、ベンガラ、黄色酸化鉄、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドン系顔料、アゾ系顔料等の着色顔料、タルク、シリカ、炭酸カルシウム、沈降性硫酸バリウム等の体質顔料等を挙げることができる。

また、上記粉体塗料は、金属顔料を含有するものであってよい。金属顔料としては、例えば、アルミフレーク等のフレーク状顔料や、金属又は合金等の無着色若しくは着色された金属性光輝材等を挙げることができる。分散性に優れ、透明感の高い塗膜を形成することができるため、金属又は合金等の無着色若しくは着色された金属顔料及びその混合物が好ましく用いられる。金属としては、酸化アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ等が好ましく用いられる。

上記粉体塗料の製造は、粉体塗料分野において従来公知の製造方法を用いて行うことができる。例えば、上記カルボキシル基含有ポリエステル樹脂、上記ポリカプロラクトン、及び、上記β−ヒドロキシアルキルアミド硬化剤を必須成分として、さらに上記アクリル樹脂、上記エポキシ樹脂、その他上記顔料及び上記各種添加剤等の原料を準備した後、スーパーミキサー、ヘンシエルミキサー等を使用して原料を予備的に混合し、コニーダー、エクストルーダー等の混練機を用いて原料を溶融混練する。この時の加熱温度は勿論焼付硬化温度より低くなければならないが、少なくとも原料の一部が溶融し全体を混練することができる温度でなければならない。一般に８０℃〜１２０℃の範囲で溶融混練される。次いで、溶融物は冷却ロールや冷却コンベヤー等で冷却して固化され、粗粉砕及び微粉砕の工程を経て所望の粒径に粉砕される。

上記粉体塗料組成物の体積平均粒子径は、２５μｍ〜３５μｍであることが好ましい。２５μｍ未満であると、粉体塗料の流動性低下により塗装作業性に問題が生じ、３５μｍを超えると、高外観の塗膜を得ることができない場合がある。上記体積平均粒子径は、リード・アンド・ノースロップ社製のマイクロトラック−ＩＩ等の光散乱による粒径測定装置により測定することができる。

上記粉体塗料を塗布する方法としては、特に限定されず、スプレー塗装法、静電粉体塗装法、流動浸漬法等の当業者間で周知の方法を用いることができるが、粘着効率の点から、静電粉体塗装法が好適に用いられる。本実施形態の粉体塗料組成物を塗布する際の塗装膜厚は、特に限定されないが、２０μｍ〜３００μｍであることが好ましく、５０μｍ〜１５０μｍであることがさらに好ましい。

上記粉体塗料の焼き付け条件としては、加熱温度は１００℃〜２３０℃、好ましくは１４０℃〜２００℃であり、さらに好ましくは１５０℃〜１７０℃である。加熱時間は、上記加熱温度に応じて適宜設定することができる。本実施形態の塗装方法は、このように比較的低温で硬化させて塗膜を形成することができるため、アルミニウム合金ホイールの塗装に特に適している。

＜第１ベース塗膜形成工程（３）＞
本実施形態に係るアルミニウム合金ホイールの塗装方法は、上記プライマー塗膜形成工程（２）を経た後、プライマー塗膜上に第１ベース塗料を塗布して加熱硬化させ、第１ベース塗膜を形成する第１ベース塗膜形成工程（３）を有する。

［第１ベース塗料］
第１ベース塗膜を形成するのに用いられる第１ベース塗料は、バインダー樹脂、顔料、添加剤、及び溶剤を含有する。バインダー樹脂としては、一般に塗膜形成樹脂として用いられている樹脂等を用いることができ、アクリル樹脂、塩ビ酢ビ共重合樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等の樹脂が例示される。また、添加剤としては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のワックス類や、可塑剤、分散剤、増粘剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、硬化触媒等が例示される。

溶剤としては、下地塗膜であるプライマー塗膜の種類等を考慮して適宜選択されるものであるが、例えば、トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、第２ブチルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ソルベッソ１００やソルベッソ１５０（商品名、エッソ社製、芳香族系炭化水素溶剤）等の炭化水素系溶剤を挙げることができる。

顔料としては、上記粉体塗料で用いられる着色顔料や体質顔料の他、光輝性顔料等の一般的な顔料が用いられる。

上記第１ベース塗膜層の厚みは特に限定されるものではないが、好ましくは１５μｍ〜５０μｍである。

上記第１ベース塗料の市販品としては、日本ペイント社製アクリル系溶剤型塗料「スーパーラック５０００ＡＳ７０ベースブラック」を挙げることができる。

＜第２ベース塗膜及びクリヤ塗膜形成工程（４）＞
本実施形態に係るアルミニウム合金ホイールの塗装方法は、上記第１ベース塗膜上に、第２ベース塗料及びクリヤ塗料を順次塗布して同時に加熱硬化させることにより、第２ベース塗膜及びクリヤ塗膜を同時に形成する、第２ベース塗膜及びクリヤ塗膜形成工程（４）を有する。

［第２ベース塗料］
第２ベース塗料としては、光輝性顔料含有塗料が好ましく用いられる。この光輝性顔料含有塗料と第１ベース塗料との組み合わせによって、金属調光沢を有する塗膜外観を得ることができる。この第２ベース塗料は、光輝性顔料を必須成分としてさらに、バインダーとなる樹脂、添加剤、及び溶剤を含有することが好ましい。

上記光輝性顔料含有塗料は、光輝性顔料、リン酸基含有化合物、溶剤、さらには必要に応じて、バインダーとなる樹脂、及び添加剤を添加して調製される。上記光輝性顔料含有塗料において、光輝性顔料の顔料重量濃度（ＰＷＣ）は２０％以上が好ましく、さらに好ましくは２５％以上である。

また、必要に応じて、上記光輝性顔料含有塗料を実質的に光輝性顔料と溶剤とから構成してもよい。前記塗料におけるＰＷＣを高くすることにより、光輝性顔料の面状の配向を促進することができ、より良好な金属調光沢を付与することができる。しかしながら、ＰＷＣが高くなりすぎると、積層塗膜における密着性、即ち下地塗膜層及び上塗り塗膜層に対する密着性が低下する傾向にあるので、このような密着性を考慮すればＰＷＣは３０％以下であることが好ましい。なお、後述するように、光輝性顔料含有塗料中にシランカップリング剤を添加することにより、密着性を著しく向上させることができる。従って、シランカップリング剤を光輝性顔料含有塗料中に添加する場合には、より高い濃度で光輝性顔料を含有させることができる。

ここで、本発明で用いられる光輝性顔料としては、蒸着金属膜を粉砕して金属片とした光輝性顔料であれば特に限定されるものではない。このような光輝性顔料は、一般に基材フィルム上に金属膜を蒸着させ、基材フィルムを剥離した後、蒸着金属膜を粉砕して金属片とすることにより得られる。蒸着金属膜の厚み、即ち粉砕して得られる金属片の厚みとしては、一般には１００〜１，０００Å程度が好ましい。また、粉砕の程度としては、粒径が約５μｍ〜約１００μｍ程度となるように粉砕されることが好ましい。

蒸着金属膜の材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、真鍮、チタン、クロム、ニッケル、ニッケルクロム、ステンレス等の金属膜が挙げられる。特に、本発明で好適に使用されるアルミニウム片は、水の付着により変色しやすいので、光輝性顔料として蒸着金属膜を粉砕したアルミニウム片を用いる場合、本発明が特に有用なものとなる。

本発明で用いられる光輝性顔料は、蒸着金属膜を粉砕して金属片とした光輝性顔料であるので、非常に厚みが薄い金属片である。従って、面状に配向することにより、表面がフラットなメッキまたは金属表面のような光沢を有するメタリック塗膜層を形成することができる。従来のメタリック塗料に用いられているアルミニウムフレーク等の金属フレークは、金属粉や金属箔をボールミル等で粉砕して得られるものであるが、これらの金属フレークは比較的厚みが厚く、また表面に凹凸を有しているので、このような金属フレークを面状に配向しても、表面がフラットにならず、本発明のような金属調光沢を付与することはできない。

上記光輝性顔料含有塗料に配合される溶剤としては、光輝性顔料製造の際に用いた剥離剤やトップコート剤、あるいは光輝性顔料含有塗料塗装の下地塗膜の種類等を考慮して適宜選択されるものであるが、例えば、トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、第２ブチルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、及び、ソルベッソ１００やソルベッソ１５０（商品名、エッソ社製、芳香族系炭化水素溶剤）等の炭化水素系溶剤を挙げることができる。また、光輝性顔料が金属粉ペーストのような市販品として入手される場合には、この金属粉ペースト中に含有されている溶剤が含まれていてもよい。

上記光輝性顔料含有塗料においては、上述のように必要に応じてバインダーとなる樹脂や添加剤を添加することができる。バインダー樹脂としては、一般に塗膜形成樹脂として用いられている樹脂等を用いることができ、アクリル樹脂、塩ビ酢ビ共重合樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂等の樹脂が例示される。また添加剤としては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のワックス類や、可塑剤、分散剤、増粘剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、硬化触媒等が例示される。

上記光輝性顔料含有塗料中のリン酸基含有化合物の含有量は、光輝性顔料（固形分）１００質量部に対し、６〜１７０質量部（固形分）程度であることが好ましく、さらに好ましくは１２〜１１０質量部（固形分）である。リン酸基含有化合物の含有量が少ない場合には、耐水性が悪くなる傾向にある。逆に、リン酸基含有化合物の含有量が多い場合には、塗膜の密着性が悪くなる傾向にある。

上記リン酸基含有化合物としては、リン酸エステルとリン酸基含有アクリルポリマーとを併用することが好ましい。この場合、上記リン酸エステルの含有量は、光輝性顔料（固形分）１００質量部に対し、１〜２０質量部（固形分）程度であることが好ましく、さらに好ましくは２〜１０質量部（固形分）である。また、上記リン酸基含有アクリルポリマーの含有量は、光輝性顔料（固形分）１００質量部に対し、５〜１５０質量部（固形分）程度であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００質量部（固形分）である。

上記光輝性顔料含有塗料の塗布量としては、特に限定されるものではないが、光輝性顔料の塗布量が０．１〜１０ｇ／ｍ^２程度となるように塗布されることが好ましい。

上記光輝性顔料含有塗料により形成される第２ベース塗膜層の厚みは、５μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは２μｍ以下である。

［クリヤ塗料］
上記クリヤ塗料としては特に限定されず、例えば、塗膜形成樹脂、硬化剤、及びその他の添加剤からなるものを挙げることができる。上記塗膜形成樹脂としては特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられ、これらはアミノ樹脂及び／又はブロックイソシアネート樹脂等の硬化剤と組み合わせて用いられる。上記クリヤ塗料は、水性塗料、溶剤塗料、粉体塗料等の任意の形態のものを使用することができる。

上記クリヤ塗料により形成されるクリヤ塗膜の乾燥膜厚は、一般には１５μｍ〜４０μｍの範囲内であることが好ましい。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。また実施例中、「部」は特に断りのない限り「質量部」を意味する。

＜表面処理＞
アルミニウム合金ホイールに対して脱脂を行った後、水洗を行ってから、以下に示した条件で酸洗処理、水洗、化成処理、水洗、純水洗を行い、乾燥後、粉体塗料による塗装を行った。なお、水洗は水道水シャワーで行い、純水洗は純水シャワーで行った。各工程は、全てディップ方式で処理を行った。乾燥は、電気乾燥機で１２０℃、１５分間行った。処理液は、以下の組成を有するものを使用した。
（Ａ）脱脂処理液：２％（ｗ／ｖ）サーフクリーナー５３ＮＦ（日本ペイント社製）、処理温度：５０℃、処理時間：３分。
（Ｂ）酸洗処理液：３％（ｗ／ｖ）サーフクリーナー３５５Ａ（日本ペイント社製；ＦｅＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ、０．８１ｇ／Ｌ、９８％硫酸１２．１ｇ／Ｌ、ｐＨ０．９）、処理温度：４０℃、処理時間：３分。
（Ｃ）化成処理液：表１記載の組成を有する化成処理液、処理温度：４０℃、浸漬処理時間：４５秒。

＜粉体塗料の製造＞
［粉体塗料１］
ファインディックＭ８９６２（大日本インキ化学工業社製、カルボキシル基含有ポリエステル樹脂、Ｍｎ３，０００、Ｍｗ８，０００、酸価３３、軟化点１１２℃）１００質量部と、ファインディックＡ２４１（大日本インキ化学工業社製、エポキシ基含有ビニル系重合体、エポキシ当量６００、軟化点１０９℃）５質量部と、プリミドＸＬ５５２（ＥＭＳ−ＰＲＩＭＤ社製、β−ヒドロキシアルキルアミド硬化剤、水酸基当量８４）５質量部と、アクロナール４Ｆ（ＢＡＳＦ社製、アクリル重合体、Ｔｇが−５５℃、溶解性パラメータＳＰが９．３、数平均分子量が１６，５００の表面調整剤）０．５質量部と、エポトートＹＤ−０１４（東都化成社製、エポキシ樹脂、エポキシ当量９５０）５質量部と、プラクセルＨ５（ダイセル化学社製、ポリカプロラクトン）５質量部と、ベンゾイン１質量部と、タイペークＣＲ−９０（石原産業社製、ルチル型二酸化チタン顔料）６５質量部を原料として、混合機スーパーミキサー（日本スピンドル社製）を用いて約３分間混合し、さらに溶融混練機コニーダー（ブス社製）を用いて約１１０℃で溶融混練した。ここで、プリミドＸＬ５５２は、以下の式で示される物質である。

その後、得られた溶融混練物を室温まで冷却した後、粉砕機アトマイザー（不二パウダル社製）を用いて粉砕し、得られた粉体を、気流分級機ＤＳ−２型（日本ニューマチック社製）を用いて分級し、微小粒子と粗大粒子を除去することによって、粉体塗料組成物を得た。その体積平均粒子径は３５μｍであった。β−ヒドロキシアルキルアミド硬化剤の水酸基の当量数と、カルボキシル基含有ポリエステル樹脂のカルボキシル基の当量数との比は、１．０１／１であった。

［粉体塗料２］
粉体塗料１の製造において、プラクセルＨ５（ダイセル化学社製、ポリカプロラクトン）５質量部を原料として利用しない他は前記粉体塗料１と同様条件、方法で溶融混練し冷却、粉砕、及び分級して粉体塗料組成物を得た。

＜実施例１、２＞
［プライマー塗膜の形成］
実施例１では、上記表面処理がなされたアルミニウム合金ホイールに対して、表１に示す前処理（化成処理）１を実施した後、上記粉体塗料１を、コロナ放電式静電粉体塗装機（商品名「ＭＸＲ−１００ＶＴ−ｍｉｎｉ」旭サナック株式会社製）を用いて印加電圧８０ｋＶで、乾燥膜厚が１００μｍとなるように塗装した。その後、１６０℃で２０分（被塗物保持時間）焼き付けた。また、実施例２では、実施例１で行った前処理（化成処理）１の代わりに、表１に示す前処理（化成処理）２を実施した以外は、実施例１と同様の処理を行った。

［第１ベース塗膜の形成］
次いで、実施例１及び２それぞれにおいて、日本ペイント株式会社製アクリルメラミン塗料「スーパーラック５０００ＡＳ７０ベースブラック」を乾燥膜厚が２０μｍになるように塗装して１０分間セッティングした後、１４０℃で２０分間焼き付けた。

［第２ベース塗膜及びクリヤ塗膜の形成］
次いで、実施例１及び２それぞれにおいて、十分に室温まで冷却した第１ベース塗膜を形成したアルミニウム合金ホイールに、日本ペイント株式会社製光輝性顔料含有塗料「スーパーラック５０００スウォードシルバー」を乾燥膜厚が０．５μｍになるように塗装した。その後、ウェット状態のまま、日本ペイント株式会社製アクリル系クリヤ塗料「スーパーラック５０００ＡＷ−１０」を乾燥膜厚が３０μｍになるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で２０分間焼き付け、４Ｃ／３Ｂ塗装材を作成した。

＜比較例１、２＞
比較例１では、実施例１で行った前処理（化成処理）１の代わりに、表１に示す前処理（化成処理）３を実施した以外は、実施例１と同様の処理、塗装を行い、４Ｃ／３Ｂ塗装材を作成した。また、比較例２では、実施例１で行った前処理（化成処理）１の代わりに、表１に示す前処理（化成処理）４を実施した以外は、実施例１と同様の処理、塗装を行い、４Ｃ／３Ｂ塗装材を作成した。

＜実施例３＞
実施例３では、塗装前処理を実施例１と同様の条件で実施した後、実施例１と同様の条件でプライマー塗膜を形成した。次いで、日本ペイント株式会社製「スーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４」を乾燥膜厚が２０μｍとなるように塗装し、１４０℃で２０分間焼き付けて第１ベース塗膜を形成した。次いで、塗装アルミニウム合金ホイールの一部を切削加工した後、実施例１と同様の条件で前処理を実施した。その後、日本ペイント株式会社製「スーパーラック５０００ＡＣ−１（Ｔ）」を乾燥膜厚が１５μｍとなるように塗装し、１４０℃で２０分間焼付けてクリヤ塗膜を形成した。さらにその後、日本ペイント株式会社製「スーパーラック５０００ＡＷ−１０」を乾燥膜厚が３０μｍとなるように塗装し、１４０℃で２０分間焼付けてさらに別のクリヤ塗膜を形成した。

上記の実施例３の内容を、図面を用いて説明する。図１は、実施例３で用いたアルミニウム合金ホイール１の平面図であり、図２は、図１中で示すスポーク部２におけるＡＢ断面図である。図２に示されるように、先ず、プライマー塗膜１１、第１ベース塗膜１２を形成した後、表面に形成されたこれら塗膜を、図３に示される切削面まで切削加工して削り取る。この時に、図４に示されるように、塗膜に欠けた部分が生じると、その部分も含めて図５のように２層のクリヤ塗膜１３が形成される。この切削加工性が良ければ、上記のような塗膜のハガレが生じていない。

＜比較例３＞
比較例３では、塗装前処理を表１に示す前処理（化成処理）４を用いる他は、実施例３と同様の条件で前処理を実施し、プライマー塗装の形成、スーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４の塗装、塗装アルミニウム合金ホイールの一部を切削加工、塗装前処理、次いでスーパーラック５０００ＡＣ−１（Ｔ）のクリヤ塗膜形成及びスーパーラック５０００ＡＷ−１０のクリヤ塗膜をさらに形成した。

＜比較例４＞
比較例４では、塗装前処理を実施例３と同様の条件で実施した後、粉体塗料１の代わりに粉体塗料２を用いる他は、実施例３と同様の条件でプライマー塗膜を形成した。次いで、実施例３と同様の方法、条件でスーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４を塗装し、塗装アルミニウム合金ホイールの一部を切削加工し、塗装前処理し、次いでスーパーラック５０００ＡＣ−１（Ｔ）の塗膜を形成し、スーパーラック５０００ＡＷ−１０のクリヤ塗膜を形成した。

＜評価方法＞
実施例１、２と比較例１、２については、アルミニウム合金ホイールに塗装して適当な大きさに切断したものについて、耐食性と耐水性を評価した（表２）。また、実施例３と比較例３、４については、切削性及び塗膜外観を評価した（表３）。これらの評価結果を表２と表３に示す。

［塗膜外観］
以下に示す評価基準に従って、目視により塗装外観の評価を行った。
◎・・・切削加工されたアルミニウム素材の光沢があり金属感がある。
○・・・切削加工されたアルミニウム素材の光沢がややぼけるが金属感がある。
△・・・切削加工されたアルミニウム素材の光沢がうすれ、金属感がにぶくなる。
×・・・切削加工されたアルミニウム素材の光沢が消失、金属感がなくなる。

［耐食性］
塩水噴霧試験用に適当な大きさに切断した各試験片の表面を、カッターナイフによりクロスカットした後、５質量％のＮａＣｌ水溶液を用いて、３５℃で１２００時間塩水噴霧を行った。塩水噴霧終了後、２４時間放置後のクロスカット部の周辺２ｍｍ以内における腐食の度合いを測定し、以下に示す評価基準に従って評価した。
○・・・塗膜のフクレ、錆等の異常なし
△・・・２ｍｍ以内にフクレ、又は錆が発生
×・・・２ｍｍを超えてフクレ、又は錆が発生

［耐水性］
温水試験用に適当な大きさに切断した各試験片を、４０℃の温水中に２４０時間浸漬させた後、カッターナイフにより２ｍｍの間隔で縦横１１本ずつ切れ目を入れた。次いで、その上にセロハンテープ（登録商標）を貼り付けて剥がし、１００個のます目のうちの剥離した塗膜の碁盤目の数を測定し、以下に示す評価基準に従って評価した。
○・・・塗膜が剥がれる碁盤目が認められない
△・・・塗膜の一部が剥がれる碁盤目を確認
×・・・塗膜の全部が剥がれる碁盤目を確認

［切削性］
意匠面のスポークを切削加工したときの縦横面の塗膜の剥がれ等の異常の有無を確認すべく、切削加工近傍の塗膜の状態を目視により観察し、以下の評価基準に従って評価した。
○・・・切削加工近傍部の塗膜に異常が認められない
×・・・切削加工近傍部の塗膜に剥がれが認められる

アルミニウム合金ホイール１の平面図である。 図１のスポーク部２におけるＡＢ断面図である。 切削加工性の評価を説明するための図面である。 切削加工性の評価を説明するための図面である。 切削加工性の評価を説明するための図面である。

符号の説明

１ アルミニウム合金ホイール
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ スポーク部
１０ アルミニウム素材
１１ プライマー塗膜
１２ 第１ベース塗膜
１３ ２層クリヤ塗膜

Claims (3)

1. アルミニウム合金ホイールの塗装方法であって、
   ジルコニウムイオン及び／又はチタニウムイオンを金属元素換算合計で０．０１０ｇ／Ｌ以上０．１２５ｇ／Ｌ以下、リン酸イオンをリン元素換算で０．００３ｇ／Ｌ以上０．３３ｇ／Ｌ以下、アルミニウムイオンを金属元素換算で０．０３ｇ／Ｌ以上０．１０ｇ／Ｌ以下、全フッ素イオンをフッ素元素換算で０．０１ｇ／Ｌ以上０．５ｇ／Ｌ以下、及び、遊離フッ素イオンをフッ素元素換算で０．００３ｇ／Ｌ以上０．０１５ｇ／Ｌ以下含有し、且つ、ｐＨが３．０以上３．８以下である化成処理液を、前記アルミニウム合金ホイールの表面に接触させて化成皮膜を形成する工程（１）と、
   前記化成皮膜上にポリカプロラクトンを含有する粉体塗料を塗布して加熱硬化させることによりプライマー塗膜を形成する工程（２）と、を含むアルミニウム合金ホイールの塗装方法。
2. 前記プライマー塗膜上に第１ベース塗料を塗布して加熱硬化させることにより第１ベース塗膜を形成する工程（３）と、
   前記第１ベース塗膜上に第２ベース塗料及びクリヤ塗料を順次塗布して同時に加熱硬化させることにより、第２ベース塗膜及びクリヤ塗膜を同時に形成する工程（４）と、をさらに含む請求項１記載のアルミニウム合金ホイールの塗装方法。
3. 請求項１又は２に記載の塗装方法により塗装されたアルミニウム合金ホイール。
   

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