JP3301067B2 - Automotive wheels with weather resistant coatings - Google Patents

Automotive wheels with weather resistant coatings

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルミ地肌に直接クリ
ヤー塗装を施して意匠性を向上させ、かつ耐候性の高い
塗膜を形成してなる自動車用ホイールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automotive wheel having a clear coating applied directly to the aluminum surface to improve design and form a coating having high weather resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車のホイールは、従来からスチール
で形成されているが、最近になって燃費向上のための自
動車の軽量化、及び外観や意匠性の向上を目的として、
アルミニウム合金製のホイールを装着する割合が益々増
大してきている。アルミニウムホイールの場合、その耐
候性や耐腐食性等を改善する為に、表面に塗膜を施すの
が普通である。
2. Description of the Related Art Wheels of automobiles have conventionally been made of steel. Recently, however, in order to reduce the weight of automobiles for improving fuel efficiency, and to improve appearance and design.
Increasingly, the proportion of aluminum alloy wheels mounted is increasing. In the case of aluminum wheels, it is common to apply a coating film on the surface in order to improve the weather resistance, corrosion resistance, and the like.

【0003】アルミニウムホイールの塗装には、着色顔
料あるいはアルミパウダーやマイカ粉を含む塗料を塗装
する有色塗装系と、アルミの地肌を見せるため切削面の
上に透明保護膜であるクリヤー塗料を塗装する光輝系と
がある。
[0003] For the coating of aluminum wheels, a colored coating system in which a coating containing a coloring pigment or aluminum powder or mica powder is applied, and a clear coating as a transparent protective film is applied on the cut surface to show the aluminum background. There is a bright system.

【0004】更には、耐食性を改善する方法としてアル
マイト処理があり、染料による染色が行われる場合があ
る。
Further, as a method of improving corrosion resistance, there is an alumite treatment, and dyeing with a dye is sometimes performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ホイールの意匠面となる切削面上にクリヤー塗装をする
場合はアルミニウムの金属光沢を意匠とするのみであ
り、意匠性に乏しいという問題がある。更にアルマイト
処理による染色は浸漬によるため色替が非常に難しく、
また染料を使用するため耐候性が劣り、同時に皮膜の厚
みが薄いため、傷部の耐食性に乏しいという問題があ
る。そこで、従来以上に意匠性に優れていて高級感を有
し、かつ良好な耐候性と耐食性を示すような塗膜が施さ
れた自動車用ホイールが望まれている。
However, when clear coating is performed on a cut surface which is a design surface of an aluminum wheel, only the metallic luster of aluminum is used as a design, and there is a problem that the design is poor. Furthermore, the color change by alumite treatment is very difficult because of the immersion,
In addition, the use of the dye has a problem that the weather resistance is inferior and the thickness of the film is thin, so that the corrosion resistance of the flaw is poor. Thus, there is a demand for an automotive wheel having a coating that is more excellent in design than ever before, has a luxurious appearance, and exhibits good weather resistance and corrosion resistance.

【0006】したがって本発明の目的は、アルミ素材の
地肌の外観性を塗装後にも活かすようにアルミ地肌に直
接透明な塗装を施して意匠性を向上させ、かつ優れた耐
食性、耐候性を有する自動車用ホイールを提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an automobile which has an improved corrosion resistance and weather resistance by directly applying a transparent coating to the aluminum background so as to utilize the appearance of the background of the aluminum material even after the coating, thereby improving the design. To provide wheels for

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果本発明者は、アクリル系クリヤー塗料からなるト
ップコート層を有する自動車用ホイールの塗装におい
て、プライマー層を体質顔料の少ないエポキシ系クリヤ
ー塗料により形成すると共に、その上のベースコート層
を顔料が添加されたカラークリヤー塗料により形成する
ことにより、上記要求を満たす塗膜を形成することがで
きることを発見し、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems In view of the above problems, as a result of intensive studies, the present inventors have found that, in the coating of an automotive wheel having a top coat layer made of an acrylic clear paint, the primer layer is made of an epoxy clear containing little extender pigment. The inventors have found that a coating film satisfying the above-mentioned requirements can be formed by forming a base coat layer on a color clear coating material to which a pigment has been added while forming the base coat layer on the coating material, thereby completing the present invention.

【0008】すなわち、本発明の自動車用ホイールは、
(a)アルミニウム部材表面上に形成されたエポキシ系
クリヤー塗料からなり前記塗料全体に対して5重量%未
満の体質顔料を含むるプライマー層と、(b)前記プラ
イマー層上に形成されたエポキシ系カラークリヤー塗料
からなるベースコート層と、(c)前記ベースコート層
上に形成されたアクリル系クリヤー塗料からなるトップ
コート層とを有することを特徴とする。
That is, the automotive wheel of the present invention is:
(A) a primer layer composed of an epoxy clear paint formed on the surface of an aluminum member and containing less than 5% by weight of an extender pigment based on the entire paint; and (b) an epoxy-based paint formed on the primer layer. It has a base coat layer composed of a color clear paint and (c) a top coat layer composed of an acrylic clear paint formed on the base coat layer.

【0009】本発明の塗膜の層構成、及びその形成方法
について説明する。
The layer structure of the coating film of the present invention and the method for forming the same will be described.

【0010】(1)前処理 本発明の塗膜を形成する前に、自動車用ホイールのアル
ミニウム部材にアルカリ脱脂、及び化成処理を施す。化
成処理としては、クロメート処理をするのが好ましい。
クロメート処理は、クロム酸と、硫酸、硝酸、フッ化水
素酸、燐酸等の無機酸と、適当な添加剤とを含有する水
溶液を用いて行うことができる。クロメート処理の方法
は、2通りに大別することができる。すなわち、第一の
方法は無機酸として燐酸を用いる燐酸クロメート処理法
であり、第二の方法は燐酸以外の酸を用いるクロミウム
クロメート処理法である。いずれの方法も、アルミニウ
ム部材をクロメート処理液に浸漬するか、処理液をスプ
レーすることにより行うことができる。クロメート処理
により得られる化成皮膜は、3mg/m2以上、好まし
くは、5〜10mg/m2の付着量を有する。
(1) Pretreatment Before forming the coating film of the present invention, the aluminum member of the automobile wheel is subjected to alkali degreasing and chemical conversion treatment. As the chemical conversion treatment, a chromate treatment is preferably performed.
The chromate treatment can be performed using an aqueous solution containing chromic acid, an inorganic acid such as sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, and phosphoric acid, and a suitable additive. The method of chromate treatment can be roughly classified into two types. That is, the first method is a phosphoric acid chromate treatment method using phosphoric acid as the inorganic acid, and the second method is a chromium chromate treatment method using an acid other than phosphoric acid. Either method can be performed by immersing the aluminum member in a chromate treatment liquid or spraying the treatment liquid. The chemical conversion film obtained by the chromate treatment has an adhesion amount of 3 mg / m 2 or more, preferably 5 to 10 mg / m 2 .

【0011】化成皮膜を施した自動車用ホイール部材は
次いで水洗いするが、洗浄水として脱イオン水を用いる
のが好ましい。
The automobile wheel member provided with the chemical conversion coating is then washed with water, and it is preferable to use deionized water as the washing water.

【0012】(2)プライマー層 プライマー層を形成する塗料は、密着性及び耐食性を考
慮し、エポキシ系クリヤー塗料を用いる。体質顔料はプ
ライマー層の塗料全体に対して5重量%未満とする。微
粉末である体質顔料の添加量が多いと本願の要旨である
アルミ素地の金属光沢が顔料により隠蔽されてしまい、
意匠性に乏しいものとなる。また、更に耐食性が求めら
れる場合には、防錆顔料を添加することが好ましい。プ
ライマー層の焼付温度は、130〜150℃程度であ
る。なおプライマー層の厚さは、5〜20μm程度であ
るのが好ましい。
(2) Primer Layer An epoxy-based clear coating is used as a coating for forming the primer layer in consideration of adhesion and corrosion resistance. The extender is less than 5% by weight based on the entire coating of the primer layer. If the amount of the extender pigment that is a fine powder is large, the metallic luster of the aluminum base, which is the gist of the present application, is hidden by the pigment,
The design is poor. When corrosion resistance is further required, it is preferable to add a rust preventive pigment. The baking temperature of the primer layer is about 130 to 150 ° C. Note that the thickness of the primer layer is preferably about 5 to 20 μm.

【0013】(3)ベースコート層 ベースコート層を形成する塗料は、アクリル系カラーク
リヤー塗料である。着色顔料は耐候性を考慮し、無機顔
料の使用が望ましいが、色調によっては有機顔料も使用
でき、顔料を選定することにより自由に色相を変えるこ
とができる。また、アルミニウム微粉末によるメタリッ
ク顔料や雲母によるパール顔料も添加できる(顔料の添
加量は、1重量%程度である)。顔料の濃度が低い場
合、意匠性の向上が困難となる。また、濃度が高い場合
アルミ素地の金属光沢が顔料により隠蔽されてしまい、
意匠性に乏しいものとなる。なお、ベースコート層の厚
さは、10〜30μm程度であるのが好ましい。また、
ベースコート層の焼付温度は、120〜160℃程度で
ある。
(3) Base coat layer The paint for forming the base coat layer is an acrylic color clear paint. It is desirable to use an inorganic pigment as the coloring pigment in consideration of weather resistance. However, an organic pigment can be used depending on the color tone, and the hue can be freely changed by selecting the pigment. Also, a metallic pigment made of aluminum fine powder or a pearl pigment made of mica can be added (the amount of the pigment added is about 1% by weight). When the concentration of the pigment is low, it is difficult to improve the design. Also, if the concentration is high, the metallic luster of the aluminum base is hidden by the pigment,
The design is poor. Note that the thickness of the base coat layer is preferably about 10 to 30 μm. Also,
The baking temperature of the base coat layer is about 120 to 160C.

【0014】(4)トップコート層 ベースコート層上に塗布するトップコート用塗料はアク
リル系クリヤー塗料であり、ベースコートの耐候性劣化
を防ぐため極く微量の紫外線吸収剤を添加する。トップ
コート層の厚さは、30〜50μm程度であるのが好ま
しい。また、焼付温度は120〜160℃程度である。
(4) Top Coat Layer The top coat paint applied on the base coat layer is an acrylic clear paint, and a very small amount of an ultraviolet absorber is added to prevent the weather resistance of the base coat from deteriorating. The thickness of the top coat layer is preferably about 30 to 50 μm. The baking temperature is about 120 to 160 ° C.

【0015】以上のように、塗膜をプライマーとベース
コート層とトップコート層の3層構造とすることによ
り、意匠性を向上させ、優れた耐食性と耐候正を得るこ
とができる。特にプライマー層には体質顔料を極力低減
させたクリヤー塗層とすることでアルミ地肌の外観性を
活かすことが可能であり、自動車用ホイールの意匠面の
塗装方法として非常に好ましい外観性とすることが可能
である。また、得られる塗膜は全体で45〜100μm
程度の厚さを有する。塗膜の厚さが45μm未満である
と、光や耐食性物質を透過してしまうため、十分な耐食
性及び耐候性が得られない。一方、塗膜厚さが100μ
mを越えると、密着性に劣り、またそれに伴う改善が得
られない。
As described above, by forming the coating film into a three-layer structure including the primer, the base coat layer, and the top coat layer, the design can be improved, and excellent corrosion resistance and weather resistance can be obtained. In particular, it is possible to make use of the appearance of the aluminum background by using a clear coating layer with the extender pigment reduced as much as possible for the primer layer, and to make the appearance very favorable as a coating method for the design surface of automobile wheels Is possible. Moreover, the obtained coating film is 45 to 100 μm in total.
It has a thickness of the order. When the thickness of the coating film is less than 45 μm, light and corrosion-resistant substances are transmitted, and thus sufficient corrosion resistance and weather resistance cannot be obtained. On the other hand, the coating thickness is 100μ
If it exceeds m, the adhesion will be poor, and no accompanying improvement will be obtained.

【0016】[0016]

【実施例】本発明を以下の具体的実施例により、更に詳
細に説明する。アルミニウム板(125mm×75mm
×0.7mm)をアルカリ脱脂した後水洗いし、5〜1
0mg/m2程度の化成皮膜が形成される様にクロミウ
ムクロメート処理を施し、更に純水で水洗いし、乾燥し
た。このアルミニウム板に、プライマーとしてエポキシ
系クリヤー塗料を塗布し、140℃で10分間焼付け
た。次いで、アクリル系カラークリヤー塗料を塗布し、
140℃で10分間焼付けた。その後、アクリル系クリ
ヤー塗料を塗布し、140℃で20分焼付けた。得られ
た試験片に対して以下のテストを行った。
The present invention will be described in more detail with reference to the following specific examples. Aluminum plate (125mm x 75mm
× 0.7 mm) was washed with water after alkaline degreasing, and 5-1
Chromium chromate treatment was performed so that a chemical conversion film of about 0 mg / m 2 was formed, followed by washing with pure water and drying. An epoxy clear paint was applied as a primer to the aluminum plate and baked at 140 ° C. for 10 minutes. Next, apply an acrylic color clear paint,
Bake at 140 ° C. for 10 minutes. Thereafter, an acrylic clear paint was applied and baked at 140 ° C. for 20 minutes. The following tests were performed on the obtained test pieces.

【0017】(1)密着性試験試験片の塗膜に、カッタ
ーナイフにより2mmの間隔で縦横10本ずつの切れめ
を入れ、その上にセロハンテープを貼付してはがし、1
00個のます目のうちの残存したます目を数えた。(基
盤目試験)
(1) Adhesion test Ten cuts of 10 pieces each were made on the coating film of the test piece at intervals of 2 mm by a cutter knife, and a cellophane tape was stuck thereon and peeled off.
The remaining squares out of the 00 were counted. (Base exam)

【0018】(2)温水浸漬試験試験片を60℃の温水
中に72時間浸漬したのち、24時間放置し、ついで上
記(1)と同じ基盤目試験を行った。
(2) Immersion test in hot water The test piece was immersed in hot water at 60 ° C. for 72 hours, allowed to stand for 24 hours, and then subjected to the same base test as in (1) above.

【0019】(3)塩水噴霧試験試験片の表面をカッタ
ーナイフによりクロスカットし、5重量%のNaCl水
溶液を用いて、35℃で1200時間塩水噴霧を行い、
24時間放置後カット部の周辺2mm以内における腐食
の度合いを測定した。
(3) Salt spray test The surface of the test piece was cross-cut with a cutter knife, and sprayed with a 5% by weight aqueous solution of NaCl at 35 ° C. for 1200 hours.
After standing for 24 hours, the degree of corrosion within 2 mm around the cut was measured.

【0020】(4)耐候性試験試験片に対して、サンシ
ャインウエザオメーターにより600時間暴露後、湿潤
試験機により50℃、相対湿度98%において240時
間保持し、24時間放置した後で、基盤目試験を行い、
試験片について基盤目の剥離及び変色を調べた。
(4) A weathering test specimen was exposed to a sunshine weatherometer for 600 hours, then kept at 50 ° C. and a relative humidity of 98% for 240 hours by a wet tester, left standing for 24 hours, and then exposed to a substrate. Perform an eye test,
The test pieces were examined for peeling and discoloration of the substrate.

【0021】以上の結果、密着性試験、温水浸漬試験及
び耐候性試験において100/100の密着性が得ら
れ、また、塩水噴霧試験において異常が認められなかっ
た。更に、耐候性試験において変色が認められなかっ
た。なお、従来技術による、切削面の上にアルマイト処
理を行い染色し、クリヤー塗装をした場合は、塩水噴霧
試験においてクロスカット部に4mm以上の著しい錆が
発生し、また耐候性において著しい変色が認められた。
As a result, 100/100 adhesion was obtained in the adhesion test, hot water immersion test and weather resistance test, and no abnormality was observed in the salt spray test. Further, no discoloration was observed in the weather resistance test. In addition, when the alumite treatment is performed on the cut surface by the conventional technology and dyed, and the clear coating is applied, significant rust of 4 mm or more is generated in the cross cut part in the salt spray test, and significant discoloration in the weather resistance is recognized. Was done.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上詳述した様に、本発明の耐候性塗膜
を施した自動車用ホイールは、耐食性、耐候性に優れ、
かつアルミ地肌の外観性を活かした意匠面とし、意匠性
を向上させることができる。
As described in detail above, the automobile wheel provided with the weather-resistant coating film of the present invention has excellent corrosion resistance and weather resistance.
In addition, a design surface utilizing the appearance of the aluminum background can be used to improve the design.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C09D 163/00 C09D 163/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C09D 163/00 C09D 163/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)アルミニウム部材表面に形成さ
れたエポキシ系クリヤー塗料からなり前記塗料全体に対
して5重量%未満の体質顔料を含むプライマー層と、
(b)前記プライマー層上に形成されたアクリル系カラ
ークリヤー塗料からなるベースコート層と、(c)前記
ベースコート層上に形成されたアクリル系クリヤー塗料
からなるトップコート層とを有することを特徴とする耐
候性塗膜を形成してなる自動車用ホイール
1. A (a) made of aluminum member formed on the surface epoxy clear coating versus the entire paint
A primer layer containing less than 5% by weight of an extender pigment ;
(B) a base coat layer made of an acrylic color clear paint formed on the primer layer; and (c) a top coat layer made of an acrylic clear paint formed on the base coat layer. An automotive wheel formed with a weather-resistant coating film.
【請求項2】 前記プライマー層の厚さは5〜20μm
である請求項1に記載の耐候性塗膜を形成してなる自動
車用ホイール
2. The primer layer has a thickness of 5 to 20 μm.
An automatic film formed by forming the weather-resistant coating film according to claim 1.
Car wheel .
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