JP2011224540A

JP2011224540A - 路面車両用金属部品の塗装法

Info

Publication number: JP2011224540A
Application number: JP2010264988A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Ogawa; 郁生小川
Original assignee: Raydent Kogyo KK
Current assignee: Raydent Kogyo KK
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2011-11-10

Abstract

【課題】夜間に走行する二輪車や三輪車、自動二輪車などの安全性（視認性）を長期間に亘って保障できるようにする。
【解決手段】ステンレス鋼材から成る金属部品（Ｍ１）の表面へ直接下塗り被膜（１１）を電着塗装又は静電塗装した後、その下塗り被膜（１１）の表面へ蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料、その他の光を受けて発光し得る発光塗料から成る中塗り被膜（１２）の塗装と、その中塗り被膜（１２）の表面へ透明塗料から成る上塗り被膜（１３）の塗装とを順次行なう。
【選択図】図３

Description

本発明は路面車両用金属部品の塗装法に係り、特に自転車や三輪車、自動二輪車などの金属部品へ、蛍光塗料や光反射塗料、蓄光塗料、その他の光を受けて発光する塗料を、長期間の強固な密着被膜として塗装することにより、剥離や脱落などを起さないように工夫したものである。

例えば、自転車における夜間走行時の安全性（視認性）を向上させるため、その部品にリヤーリフレクターや反射テープ、ステッカーなどの光反射部材を取り付けたり、光反射部となる光反射塗料や蓄光部となる蓄光塗料を各々塗布したりすることが、特開平９−１０９９６３号公報や特開平７−１６４８０１号公報に記載されている。

特開平９−１０９９６３号公報特開平７−１６４８０１号公報

ところが、上記反射テープやステッカー、その他の別個な光反射部材を取り付ける方法では、自転車の各種部品へ制約を受けることなく、常時安定裡に取り付け使用することができず、自転車の走行中に脱落や剥離などを生じるおそれがあるほか、光反射部材に光が照射されなければ、その光反射部材は発光しないため、自転車を夜間に視認させ難い問題もある。

他方、光反射塗料や蓄光塗料を塗布する方法の場合、上記問題はないと言えるが、その塗料の塗布によって自転車用金属部品の耐蝕性と塗膜密着性を向上できる保障はなく、直射日光や降雨などに晒される自転車用として好ましくない。

そして、このような問題は自転車のみならず、三輪車や自動二輪車などについても言えることである。

本発明はこのような課題の改良を目的としており、その目的を達成するために、請求項１ではステンレス鋼材から成る金属部品の表面へ直接下塗り被膜を電着塗装又は静電塗装した後、その下塗り被膜の表面へ蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料、その他の光を受けて発光し得る発光塗料から成る中塗り被膜の塗装と、その中塗り被膜の表面へ透明塗料から成る上塗り被膜の塗装とを順次行なうことを特徴とする。

又、請求項２では鉄鋼材から成る金属部品の表面へ塗装下地層となるリン酸化成処理被膜を生成させた後、そのリン酸化成処理被膜の表面へ下塗り被膜の電着塗装又は静電塗装と、その下塗り被膜の表面へ蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料、その他の光を受けて発光し得る発光塗料から成る中塗り被膜の塗装と、その中塗り被膜の表面へ透明塗料から成る上塗り被膜の塗装とを順次行なうことを特徴とする。

更に、請求項３ではアルミ材から成る金属部品の表面へ塗装下地層となる電解陽極酸化被膜を生成させた後、その陽極酸化被膜の表面へ下塗り被膜の電着塗装又は静電塗装と、その下塗り被膜の表面へ蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料、その他の光を受けて発光し得る発光塗料から成る中塗り被膜の塗装と、その中塗り被膜の表面へ透明塗料から成る上塗り被膜の塗装とを順次行なうことを特徴とする。

請求項１の上記構成によれば、中塗り被膜が蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料、その他の光を受けて発光し得る塗料から成り、その下地層も下塗り被膜であるため、冒頭に述べた従来の反射テープやステッカー、その他の別個に二輪車などへ取り付けられる光反射部材と異なって、如何なる表面形状の金属部品にも制約なく、しかも安定・強固に密着一体化させることができ、長期間の使用に供するも、剥離や脱落などを招来するおそれがない。

しかも、上記下塗り被膜は路面車両用金属部品の表面へ電着塗装又は静電塗装によって形成されているため、如何なる表面形状の金属部品にも効率良く密着一体化させることができ、特に電着塗装された下塗り被膜は高い防蝕性も有するため、直射日光や降雨に晒される二輪車や三輪車、自動二輪車における金属部品の耐久性向上に役立つ。

他方、請求項２の構成によれば、上記路面車両用金属部品が発錆するおそれのある鉄鋼材から成るとしても、その表面がリン酸化成処理被膜（パーカー処理膜）として生成されており、その被膜が塗装下地層を形作っているため、塗装密着性と防蝕性に優れ、長期間の走行使用に供するも、上記発光塗料の中塗り被膜が剥離したり、延いては発錆したりするおそれはない。

更に、請求項３の構成を採用するならば、同じく路面車両用金属部品がアルミ材（アルミニウムとアルミニウム合金を含む）から成る場合でも、その表面は電気分解での陽極酸化被膜（アルマイト処理膜）として生成されており、その多孔質の被膜が塗装下地層を形作っているため、優れた塗装密着性と耐蝕性、耐摩耗性を得られ、やはり長期間の走行使用に供するも、上記発光塗料の中塗り被膜が剥離したり、脱落したりするおそれはない。

何れにしても、路面車両用金属部品の中塗り被膜が外部から透明の上塗り被膜を通じて、光の照射を受けることにより発光する結果、夜間や暗い場所での走行使用中、その二輪車や三輪車、自動二輪車などの視認性（安全性）を確保できるのである。

本発明の金属部品を備えた自転車の側面図である。ステンレス鋼材の金属部品であるスポークを抽出して示す拡大側面図である。図２の塗装工程を示す断面図である。鉄鋼材の金属部品であるフレームを抽出して示す拡大側面図である。図４の塗装工程を示す断面図である。アルミ材の金属部品であるホイールリムを抽出して示す拡大断面図である。図６の塗装工程を示す断面図である。

以下、図面に基いて本発明の実施形態を詳述すると、図１、２はその本発明に係る路面車両用金属部品（Ｍ１）の一例として、自転車のステンレス鋼材から成るスポークを示しているが、夜間や暗い場所での走行時における安全性（視認性）を図るため、そのステンレス鋼材の金属部品（スポーク）（Ｍ１）へ蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料、その他の光を受けて発光する発光塗料を塗装するに当っては、図３（Ｉ）（II）（III)の工程順序に従って行なう。尚、「発光塗料」とは蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料、その他の光を受けて発光する塗料の総称である。

即ち、上記金属部品（スポーク）（Ｍ１）の表面に付着している油脂分や汚れ、不純物などを除去するため、予じめシンナーやアルコール、各種酸類による洗浄や脱脂処理などを行なっておく。

そして、先ず第１工程として上記金属部品（スポーク）（Ｍ１）の表面に直接カチオン電着塗装を行ない、図３（Ｉ）に示すようなカチオン電着塗料の下塗り被膜（１１）を形成して、水洗い後、所要時間（例えば約１５０℃で３０〜４０分程度）の強制乾燥（焼付け）により熱硬化させる。その硬化後の膜厚は約１０±２μｍである。

その場合、カチオン電着塗料としてはエポキシ樹脂やアクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、その他の水に溶解又は分散可能な樹脂系塗料を採用することができ、上記下塗り被膜（１１）の防蝕性を向上させるためには、エポキン樹脂にアミンを付加して成るポリアミン樹脂の採用が好ましい。

何れにしても、上記カチオン電着塗料は水性のため、火災などの危険なく、衛生上も安全であり、又電着塗装はつきまわり性に優れているため、上記金属部品（スポーク）（Ｍ１）の全体に密着した防蝕性の均一な下塗り被膜（１１）を効率良く得られる。

但し、その下塗り被膜（１１）を形成する方法としては、上記カチオン電着塗装に代る静電塗装を採用しても良く、そうすれば電着塗装のような負荷電圧の条件を受けないため、下塗り被膜（１１）の硬化後における膜厚を例えば約４０〜５０μｍとして、電着塗料のそれよりも厚肉に強化することができ、しかも電着塗装のような水溶液の排出による公害問題を起さない利点がある。

そこで、次に図３（II）の第２工程に示す如く、上記下塗り被膜（１１）の表面へ好ましくは吹き付けや浸漬などの方法により、上記発光塗料を塗装して、発光し得る中塗り被膜（１２）を形成し、所要時間（例えば常温又は約８０〜１００℃で３０分程度）の乾燥により硬化させる。その中塗り被膜（１２）における硬化後の膜厚は約３０μｍである。

茲に、発光塗料としては水性又は溶剤型の蛍光塗料や蓄光塗料、透明の塗料と反射球（ガラスビーズ）を組合せた光反射塗料などを採用することができ、これらには蛍光材や蓄光材以外の色材となる着色剤（顔料及び染料）が含まれることもある。

このような中塗り被膜（１２）は上記発光塗料から成り、しかもその下塗り被膜（１１）が上記電着塗装又は静電塗装されているため、従来の反射テープやステッカー、その他の別個に取り付け使用される光反射部材と異なって、上記金属部品（スポーク）（Ｍ１）に対する安定・強固を密着力を得られ、長期間の使用に供するも、決して剥離したり、発錆したりするおそれがない。

上記発光塗料から形成された中塗り被膜（１２）を得られたならば、最後に図３（III)の第３工程から明白なように、その中塗り被膜（１２）の表面へやはりスプレーや浸漬、フロー、刷毛、その他の適当な方法を用いて、上塗り用のクリヤーラッカーを塗装し、その透明塗料から成る上塗り被膜（１３）を形成する。その硬化後の膜厚としては約５〜１０μｍあれば良い。

そうすれば、夜間や暗い場所での走行中に、外部から透明の上塗り被膜（１３）を通じて、光が上記中塗り被膜（１２）に与えられることとなり、その結果蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料が発光し、その自転車の金属部品（スポーク）（Ｍ１）により視認性（安全性）を確保できるのである。

又、上記自転車の金属部品（Ｍ１）であるスポークは発錆し難いステンレス鋼材から成り、その表面に効率良く電着塗装又は静電塗装された下塗り被膜（１１）が、発光塗料から成る中塗り被膜（１２）の下地層として、金属部品（スポーク）（Ｍ１）へ強固に密着一体化しているため、長期間の使用に供するも剥離するおそれがなく、耐久的な防蝕効果も得られる。

図４は本発明に係る路面車両用金属部品（Ｍ２）の別な一例として、自転車の鉄鋼材から成るフレーム（車体）を示しており、やはり夜間や暗い場所での走行時における安全性（視認性）を図るべく、その鉄鋼材の金属部品（フレーム）（Ｍ２）へ上記した発光塗料を塗装する場合には、図５（Ｉ）（II）（III)（IV）の工程順序に従って行なう。

即ち、その金属部品（フレーム）（Ｍ２）の表面に付着している油脂分や汚れなどを除去するため、予じめシンナーやアルコール、各種酸類による洗浄や脱脂などの処理を行なっておくことは勿論であるが、上記金属部品（フレーム）（Ｍ２）は使用中に発錆し得る鉄鋼材から成るため、先ず第１工程として図５（Ｉ）に示す如く、リン酸亜鉛やリン酸鉄、リン酸マンガンなどによるリン酸化成処理（パーカー処理）を行ない、その生成されたリン酸化成処理被膜（パーカー処理膜）（１０ａ）を後述する塗装の下地層として、塗装密着性と耐蝕性を昂めるのである。

それから上記ステンレス鋼材の金属部品（スポーク）（Ｍ１）に対する塗装方法と同様な図５（II）〜（IV）の工程を経由する。つまり、上記塗装下地層であるリン酸化成処理被膜（１０ａ）の表面へ第２工程として、図５（II）に示すようなカチオン電着塗装を行ない、そのカチオン電着塗料から成る下塗り被膜（１１）を形成する。但し、その下塗り被膜（１１）は電着塗装に代る静電塗装によって形成しても良い。

次いで、図５（III)の第３工程に示す如く、上記下塗り被膜（１１）の表面へ図３に基いて既述の発光塗料を塗装することにより、光の照射を受けて発光し得る中塗り被膜（１２）を形成する。

そうすれば、やはり従来の反射テープやステッカー、その他の別個に取り付け使用される光反射部材と異なり、塗装下地層がリン酸化成処理被膜（１０ａ）から成ることとも相俟って、上記金属部品（フレーム）（Ｍ２）に対する安定・強固な密着力と高い防蝕性を確保することができ、長期間の使用に供するも、決して剥離したり、発錆したりするおそれはない。

そして、上記発光塗料から成る中塗り被膜（１２）が硬化したならば、最後に図５（IV）の第４工程から明白なように、その中塗り被膜（１２）の表面へクリヤー塗料を塗装して、その透明塗料から成る上塗り被膜（１３）を形成する。

そうすれば、夜間や暗い場所での自転車走行中において、外部から照射される光が、透明の上塗り被膜（１３）を通じて中塗り被膜（１２）に与えられ、その蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料が発光することになる結果、その自転車の金属部品（フレーム）（Ｍ２）によって視認性（安全性）を向上できるのである。

図６は本発明に係る路面車両用金属部品（Ｍ３）の更に別な一例として、自転車のアルミ材（アルミニウムとアルミニウム合金を含む）から成るホイールリムを示しており、やはり夜間や暗い場所での走行時における安全性（視認性）を図るべく、そのアルミ材の金属部品（ホイールリム）（Ｍ３）へ上記発光塗料を塗装する場合には、図７（Ｉ）（II）（III)（IV）の工程順序に従って行なう。

即ち、その金属部品（ホイールリム）（Ｍ３）の表面に付着している油脂分や汚れなどを除去するため、予じめ適当な方法によって脱脂や洗浄などの処理を行なっておく。そして、先ず第１工程として図７（Ｉ）に示す如く、上記アルミ材の金属部品（ホイールリム）（Ｍ３）を希硫酸などの電解液で陽極酸化処理（アルマイト処理）し、その表面に酸化アルミニウム（Al₂O₃)（アルミナ）の酸化被膜（１０ｂ）を生成させ、その後乾燥して、その多孔質（凹凸）の被膜に形成された上記電解陽極酸化被膜（アルマイト処理膜）（１０ｂ）を後述する塗装の下地層として、塗装密着性と耐蝕性などを昂めるのである。

それから、上記ステンレス鋼材の金属部品（スポーク）（Ｍ１）に対する塗装方法と同様な図７（II）〜（IV）の工程を経由するのである。つまり、上記塗装下地層である電解陽極酸化被膜（１０ｂ）の表面へ第２工程として、図７（II）に示すようなカチオン電着塗装を行ない、そのカチオン電着塗料から成る下塗り被膜（１１）を形成する。但し、その下塗り被膜（１１）は電着塗装に代る静電塗装によって形成してもさしつかえない。

次に、図７（III)の第３工程に示す如く、上記下塗り被膜（１１）の表面へ図３に基き既述した発光塗料を塗装することにより、その光の照射を受けて発光し得る中塗り被膜（１２）を形成する。

そうすれば、従来の反射テープやステッカー、その他の別個に取り付け使用される光反射部材と異なり、塗装下地層の上記電解陽極酸化被膜（１０ｂ）が多孔質（凹凸）被膜としての特性を発揮することとも相俟ち、上記金属部品（ホイールリム）（Ｍ３）に対する安定・強固な密着力と高い防蝕性を確保することができ、長期間の使用に供するも、決して剥離・脱落したり、延いては発錆したりするおそれはない。

そして、上記発光塗料から成る中塗り被膜（１２）が硬化したならば、最後に図７（IV）の第４工程から明白なように、その中塗り被膜（１２）の表面へクリヤー塗料を塗装して、その透明塗料から成る上塗り被膜（１３）を形成するのである。

そうすれば、夜間や暗い場所での自転車走行中において、外部から照射される光が、やはり透明の上塗り被膜（１３）を通じて中塗り被膜（１２）に与えられ、その蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料が発光することになる結果、その自転車の金属部品（ホイールリム）（Ｍ３）によって視認性（安全性）を向上させることができる。

尚、図示の実施形態では路面車両用の金属部品として、自転車のスポークとフレーム並びにホイールリムを挙げているが、これらだけに限らず、ハンドルやチェン、チェンケース、クランクアーム、泥除け、荷台、その他の各種金属部品のほか、三輪車や自動二輪車などの各種金属部品についても、本発明を適用できることは言うまでもない。

（１０ａ）・リン酸化成処理被膜
（１０ｂ）・電解陽極酸化被膜
（１１）・下塗り被膜
（１２）・中塗り被膜
（１３）・上塗り被膜
（Ｍ１）・ステンレス鋼材の金属部品（スポーク）
（Ｍ２）・鉄鋼材の金属部品（フレーム）
（Ｍ３）・アルミ材の金属部品（ホイールリム）

Claims

ステンレス鋼材から成る金属部品（Ｍ１）の表面へ直接下塗り被膜（１１）を電着塗装又は静電塗装した後、その下塗り被膜（１１）の表面へ蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料、その他の光を受けて発光し得る発光塗料から成る中塗り被膜（１２）の塗装と、その中塗り被膜（１２）の表面へ透明塗料から成る上塗り被膜（１３）の塗装とを順次行なうことを特徴とする路面車両用金属部品の塗装法。
鉄鋼材から成る金属部品（Ｍ２）の表面へ塗装下地層となるリン酸化成処理被膜（１０ａ）を生成させた後、そのリン酸化成処理被膜（１０ａ）の表面へ下塗り被膜（１１）の電着塗装又は静電塗装と、その下塗り被膜（１１）の表面へ蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料、その他の光を受けて発光し得る発光塗料から成る中塗り被膜（１２）の塗装と、その中塗り被膜（１２）の表面へ透明塗料から成る上塗り被膜（１３）の塗装とを順次行なうことを特徴とする路面車両用金属部品の塗装法。
アルミ材から成る金属部品（Ｍ３）の表面へ塗装下地層となる電解陽極酸化被膜（１０ｂ）を生成させた後、その陽極酸化被膜（１０ｂ）の表面へ下塗り被膜（１１）の電着塗装又は静電塗装と、その下塗り被膜（１１）の表面へ蛍光塗料や蓄光塗料、光反射塗料、その他の光を受けて発光し得る発光塗料から成る中塗り被膜（１２）の塗装と、その中塗り被膜（１２）の表面へ透明塗料から成る上塗り被膜（１３）の塗装とを順次行なうことを特徴とする路面車両用金属部品の塗装法。