JP4604143B2

JP4604143B2 - Metal or resin material whose surface is brightened and its brightening method

Info

Publication number: JP4604143B2
Application number: JP2001016299A
Authority: JP
Inventors: 直明北川; 勲雄安藤
Original assignee: Topy Industries Ltd
Current assignee: Topy Industries Ltd
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2021-01-24
Also published as: JP2002219771A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車外装部品等（たとえば、アルミホイール）として使用に耐える、表面が光輝化処理された金属または樹脂材料およびその光輝化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属材料および樹脂材料の表面を光輝化処理するために、電気クロムメッキ法が一般に用いられてきた。この方法により、高い反射率や高級感がある外観が得られ、優れた耐摩耗性・耐食性などをもつ材料が供給されてきた。このような金属材料の例には自動車用のアルミホイールが挙げられ、その他にフロントグリル、ガーニッシュ、エンブレム、ドアノブなどを軽量化するために樹脂の上に光輝処理された材料が使用されている。
しかるに、電気メッキ法は排水処理などの環境対策が必要なため、最近、電気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、性能が不十分であるという問題もある。
自動車用アルミホイールを電気メッキ法によらないで光輝化処理するために、塗膜中にアルミ粒やアルミフレークを混入させメッキ調外観を得る方法も用いられているが、この方法では反射率は低く、電気メッキに代わる表面処理ではない。
そこで、上記方法を改良した方法が、特開昭６２−１３５６５号公報、特公平６−７３９３７号公報や特開平９−２９０２１３号公報や特開平１０−１３０８２２号公報で提案されている。
特開昭６２−１３５６５号公報では表面に着色ベースコート層を設け、該着色ベースコート層上に膜厚が約２０〜２５０Åの金属薄膜を真空メッキした着色真空メッキ樹脂製品が開示されている。ここで、この金属薄膜はベースコート層の色が透けて見えるように、その厚さが設定されている。これはクロムメッキ色に近似させるために行っていると開示されている。
また、特公平６−７３９３７号公報ではアルミニウムホイール等の金属表面にショットブラスト加工した後に、当該加工面に粉体塗装して下地処理を施し、中間層としてアンダーコートした後に、クロムのスパッタリングをしてトップコートするようにした金属表面処理方法が開示されている。このときのスパッタリングの膜厚は４５０〜５００Åであると開示されている。
また、特開平９−２９０２１３号公報ではアルミ合金ホイールの素地に、黒系統の色をもつかクリアーの樹脂層と所定の色をもつベースコートとの何れか少なくとも一つを含む下地層、厚さが０．０４〜１．１μｍのアルミニウムの乾式メッキ層、樹脂のクリアートップコート層を順に形成したものである。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層（薄い膜）を透過してくるので、金属材の素地の色（例えばアルミ）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）を出すことができ高級感がある外観が得られる。ここで黒系統の色の透過を可能とするために、厚さが０．０４〜１．１μｍのアルミニウムと膜厚を限定していると開示されている。
さらに、特開平１０−１３０８２２号公報では鍛造アルミニウムホイールを型堀し、当該加工面に粉体塗装し、アンダーコート、スパッタリング、その後トップコートを行い鏡面仕上げを形成する。前処理としてクロメート処理を行い、ポリエステル系、アクリル系およびエポキシ系樹脂の粉体塗装を静電塗装する。その後、アンダーコートとしてウレタン・アクリル・エポキシ系樹脂を塗装する。次いでスパッタリング装置でアルミニウムを１０００Åの膜厚に形成する。次にトップコートとしてウレタン系・アクリル系・エポキシ系樹脂を使用して塗膜形成することが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開昭６２−１３５６５号公報では、製品の平面部にはクロムメッキ外観に近い外観が得られる金属薄膜を形成すると、側面部には平面部の１／２、１／３の膜厚しか形成されない（真空工法では側面まで回り込んで膜が形成されない）。膜が極端に薄くなった場合、下地の色（黒色）が強く出てしまい、全体を見た場合、黒ずんだ外観になる。また、量産した場合、製品間、製品の部位での膜厚分布が生じ安定した色調がだせないという欠点がある。
また、特公平６−７３９３７号公報では金属薄膜にクロムを用いるとあるが、クロム薄膜は膜応力が強く、５００Å以上形成するとクラックが入る。また、トップコートの乾燥もごく低温で乾燥しないと、下地樹脂層の伸びにクロムが追従できずクラックが入ってしまう。よってクロムを薄くつけ、低温で反応するトップコートを用いることになる。よって、自動車のボデイ塗装に使用されているアクリルもしくはポリエステル・メラミン塗料のような１４０℃以上の熱架橋する塗料は用いることはできない。
さらに、クロム薄膜を乾式メッキで形成すると、成膜中の酸素、窒素、アルゴンガスなどの影響で色が黒ずむこととなり、反射率は約３０〜４０％で電気メッキの６０％と比較すると低い。また、低温で形成されたトップコートは塗膜強度は低く、外装アルミホイールとして電気メッキと同様の性能が出ないという致命的欠点がある。またクロムを使用することでアルミホイールをリサイクルするときに異種金属が混じることで、リサイクルできないという問題もある。
特開平９−２９０２１３号公報では、金属膜を通して下地アンダーコートの色を出すことは前記の理由で現実的でない。また膜厚が０．０４〜１．１μｍと規定されているが、膜厚が１０００Åを超えると透過率は１％以下になり、下地が透けてこない。また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、アルゴンガスが膜中に取り込まれ外観が曇ってくるという欠点がある。
特開平１０−１３０８２２号公報では反射面にアルミニウムの薄膜を用いており、アルミニウム金属は安価であり、反射率が高いという利点があるが、白っぽくなり高級感に欠けるという外観上の欠点がある。
またアルミ薄膜は活性で大気に触れると酸化膜を形成する。この酸化膜が塗装との密着性の観点から見ると悪く、酸化被膜の成長に伴い塗膜密着性は低下する。また、水分を含む環境下では酸化物ではなく、水酸化物被膜を形成する。塗膜の乾燥、加熱により容易にアルミには酸化膜が形成されるが、塗装後、塗膜には透水性があるため塗膜を通過してきた水分と反応して、塗膜下で水和反応（水分子と結合）を起こし、腐食、塗膜剥離にいたる可能性がある。
このような性質の金属薄膜を使用していると、トップコートが健全な時は大きな問題は発生しないが、悪路、海岸地帯での使用、凍結防止のため塩を散布する地帯、高温多湿地帯での使用、さらに飛び石などでホイールのトップコートに傷が入った場合、アルミニウムが外部環境に触れたときから腐食が始まる。実際、トップコートなしでは４０〜６０℃の温水に浸すと水和反応により２４〜１００Ｈで膜は溶解する。またキャス試験（JIS H 8502）ではトップコートを塗布していても６０Ｈ以上の試験ではトップコートを通じてアルミニウム薄膜が溶解する。このような性能では走行中の実車で飛び石や清掃中の傷などが付いた場合、その傷から腐食が進行する。いったん進行するとアンダーコートが露出し、本来の光輝面が損なわれるだけでなく、金属が溶解するとアンダーコートとトップコートの密着がなくなり膨れが発生する。さらに、そこを基点としてホイール本体の錆び、割れに発展することが考えられる。すくなくとも耐環境性に乏しい金属薄膜を使用するかぎり、外観だけクロムメッキに近づいても、性能は電気メッキよりかなり低下するという致命的欠陥がある。
本発明の目的は、電気クロムメッキに近い外観を有し、優れた耐食性、耐延性（クラック性）をもち、電気クロムメッキを超える性能を有する表面光輝化処理した、かつ排水処理の必要がない乾式メッキ法で得ることができる、金属または樹脂材料およびその光輝化処理方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、図１に示す通りであり、つぎの通りである。
（１）金属または樹脂の材料と、前記材料の表面に形成された樹脂塗膜と、前記樹脂塗膜の上に形成されたクロムメッキ外観を有するチタン合金の薄膜と、前記薄膜の上に保護層として形成された透明樹脂塗膜とを有する、表面が光輝化処理された金属または樹脂材料であって、
前記樹脂塗膜が、材料表面に形成されたポリエステルもしくはアクリル樹脂もしくはエポキシ系、もしくはそれらの混合の厚さ２０〜２００μｍの粉体塗装層と、該粉体塗装層の上に形成されポリエステ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された厚さ１０〜４０μｍのアンダーコートと、からなり、
前記アンダーコートのポリエステル樹脂とメラミン樹脂の比率はポリエステル樹脂の方が多く重量比で２．０〜２．５の比率とされており、
前記チタン合金薄膜の上にエポキシ樹脂の厚さ２〜１０μｍのプライマーが形成され、
前記透明樹脂塗膜はアクリル樹脂を主剤とし架橋剤としてメラミン樹脂を使用し厚さが２０〜３０μｍの膜に形成されている、
表面が光輝化処理された金属または樹脂材料。
（２）前記材料１がアルミ鋳造ホイールである（１）記載の表面が光輝化処理された金属または樹脂材料。
（３）金属または樹脂の材料の表面に樹脂塗膜を形成し、その上にクロムメッキ外観を有するチタン合金の薄膜を形成し、その上に保護層として透明樹脂塗膜を形成する、金属または樹脂材料を光輝化処理する方法であって、
材料が金属の場合は基材表面の防錆を高めるためにクロメート処理で化成皮膜を形成し、基材表面を平滑にするためにポリエステルもしくはアクリル樹脂もしくはエポキシ系、それらの混合の粉体塗装を厚さ２０〜２００μｍ形成し、
前記粉体塗装の上に表面を平滑にしチタン合金と密着を向上させるために、ポリエステル樹脂を主剤とし架橋剤としてメラミン樹脂を用いその他溶剤、添加剤からなるアンダーコートを厚さ１０〜４０μｍ形成し１３０〜１６０℃で乾燥し熱硬化反応させ、
前記アンダーコートのポリエステル樹脂とメラミン樹脂の比率をポリエステル樹脂の方が多く重量比で２．０〜２．５の比率に設定し、
前記チタン合金薄膜の上にエポキシ樹脂の厚さ２〜１０μｍのプライマーを形成し、
前記透明樹脂塗膜はアクリル樹脂を主剤とし架橋剤としてメラミン樹脂を使用し厚さが２０〜３０μｍの膜に形成し、１４０〜１６０℃で熱硬化反応させる、
金属または樹脂材料を光輝化処理する方法。
（４）前記材料１がアルミホイールである（３）記載の金属または樹脂材料を光輝化処理する方法。
（５）上記アンダーコート２ｂに上に、形成するスパッタ薄膜と密着を良くするためにエポキシ樹脂をポリエステル樹脂に１０〜２０重量％添加する（３）記載の金属または樹脂材料を光輝化処理する方法。
（６）チタン合金はチタン含有量が１５〜５０重量％である（３）記載の金属または樹脂材料を光輝化処理する方法。
（７）チタン合金はアルミニウムの含有量が５０〜８５重量％である（３）記載の金属または樹脂材料を光輝化処理する方法。
（８）チタン合金の薄膜３の膜厚は０．０２〜０．２μｍである（３）記載の金属または樹脂材料を光輝化処理する方法。
（９）チタン合金薄膜３は、スパッタリング法で形成する（３）記載の金属または樹脂材料を光輝化処理する方法。
（１０）チタン合金薄膜３の結晶構造はアモルフアスである（３）記載の金属または樹脂材料を光輝化処理する方法。
【０００５】
本発明の光輝処理された金属または樹脂材料１では、ポリエステル・メラミン樹脂塗膜がアンダーコート２ｂとして形成される。膜厚は１０〜４０μｍである。基材１が金属の場合は防錆効果を高めるためにクロメート処理などの化成皮膜を基材表面に形成し、アンダーコート２ｂを形成する。基材１の表面粗さが大きくてアンダーコート２ｂのみでは平滑が得られないときはアクリルおよびポリエステルやエポキシそれらの混合の粉体塗装を静電気を利用して施し５０〜１５０μｍの塗膜２ａを形成し、その上にアンダーコート２ｂを形成する。
次にアルミ・チタン合金３が形成され、さらに、アクリル・メラミン樹脂からなる透明保護膜４が１０〜４０μｍ形成される。金属薄膜と保護膜の間には密着を向上させるエポキシ樹脂のプライマーを塗布する。
本発明で使用するアルミ・チタン合金は、チタンの含有量が１５〜５０重量％、アルミの含有量が５０〜８０重量％である。
金属薄膜３はスパッタリング法で形成し、成膜時には特に基材を加熱することなく薄膜がアモルフアス構造になるようにする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
ａ）下地処理および樹脂塗膜
金属または樹脂の材料１の上に形成される樹脂塗膜２は基材１（材料本体）表面を平滑にし金属薄膜３に高い反射率をもたせる。基材１からのガス発生を抑制すること、基材１との密着が良いことが必要である。基材１が金属で高い防錆効果が望まれるときはクロメートなどの化成皮膜を形成する。さらに基材表面の粗さが１００μｍ近くあるときは静電塗装で粉体塗料２ａを５０〜１５μｍ形成し、１３０〜１５０℃で乾燥させ表面を平滑にする。粉体塗料２ａは基材１との密着性によりアクリルでもポリエステル系、エポキシ系もしくはそれらの混合粉でもよい。
【０００７】
その上に金属薄膜３と密着させるアンダーコート２ｂを形成する。アンダーコート２ｂとしてはアクリル系かポリエステル系がよい。塗膜の反応形態として熱架橋させ、強固な皮膜を形成させるため架橋材としてメラミン樹脂を用いる。
塗料の構成としてアクリルもしくはポリエステル樹脂にメラミン樹脂をプレンドし、塗装できるように溶剤で希釈する。アクリルもしくはポリエステル樹脂（主剤）とメラミン樹脂（架橋剤）の比率は主剤／架橋剤＝２．０〜２．５の範囲にするのが望ましい。これはその上に形成するチタン・アルミ合金とアンダーコートを強固に密着させるには主剤と架橋剤を１：１にして反応させるのでなく、主剤の方を多くして官能基を過剰にさせその反応基とアルミ・チタン合金とを反応させ接合させる。
この比率が１．９以下になると薄膜と反応する官能基が減じ、温水試験などでアンダーコート２ｂと金属薄膜３間で剥離する。また、比率を２．５より高めていくと未反応主剤が多くなり硬化低下や耐候性が低下する。
アンダーコート２ｂの膜厚は、５〜４０μｍに形成する。５μｍ以下では美しい平面が出ないし、４０μｍを超えると垂れ、わきなどの塗膜欠陥が発生しやすくなる。
１３０〜１５０℃で３０〜６０分乾燥させる。焼き付け温度、時間が不十分だとトップコート４乾燥中に伸び縮みでチタン・アルミ合金にクラックが入ったり、虹色変色がおきる。乾燥温度が高すぎるとオーバーベイクになり塗膜の官能基が減り、密着不良が起こることがある。
【０００８】
チタン合金の第一層として、エポキシ樹脂に防錆顔料が２〜５重量％入り、溶剤で希釈されたプライマーを１〜１０μｍに塗布するのが望ましい。これはチタン合金とトップコートの密着をより強固にするために接着剤として使用する。１μｍ以下では連続膜が形成されず、１０μｍより厚いと耐水、耐湿試験で吸水して白化する。
【０００９】
プライマーの上にアルミ・チタン合金３を保護するトップコート４として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る。アクリル樹脂（主剤）とメラミン樹脂（架橋剤）の比率は主剤／架橋剤＝２．２〜２．５の範囲にするのが望ましい。この比率が２．１以下になると薄膜と反応する官能基が減じ、温水試験などでアンダーコート２ｂと金属薄膜３間で剥離する。また比率を２．５より高めていくと未反応主剤が多くなり硬度低下や耐候性が低下する。
プライマーとトップコート４が塗布されてから１４０℃で３０〜６０分乾燥し熱硬化させる。１４０℃以下で乾燥すると未反応部分ができプライマーが吸水して白化する。膜厚は５〜４０μｍが望ましい。５μｍ以下では平滑にならないし摩耗特性が悪くなる。４０μｍ以上ではアンダーコートと同様で垂れ、わきなどの塗膜欠陥が発生する。
【００１０】
ｂ）金属薄膜
樹脂塗膜の上に形成する金属薄膜３の材質はチタン合金を用いる。使用するチタン合金のチタン含有量は１５〜５０重量％が望ましい。
表１に、以下にチタン量と表面反射率を分光光度計（日立製作所）で測定したデータを示す。
【００１１】
【表１】

【００１２】
表１から、電気クロムに近い反射率を有するのはチタン含有量が１５〜５０重量％であると判断される。
トップコート４をコーティングしないで耐食試験（キャス試験）を実施した結果を表２、表３、表４に示す。
【００１３】
【表２】

【００１４】
【表３】

【００１５】
上記結果から、チタン合金のアルミ含有量は１５〜５０重量％が望ましい。
【００１６】
【表４】

【００１７】
金属薄膜３の膜厚は平面部で０．０３〜０．２μｍが適当である。膜厚が０．０３μｍより薄いと下地（樹脂塗膜）が透けて見え、白っぽい外観になり高い反射率が得られない。膜厚が０．２μｍを超えるとアンダーコート２ｂの伸び（薄膜の約１０倍）に薄膜３の伸びが追従できず膜に割れが入ったり、膜の応力が高くなり膜に割れが入る。
薄膜３の膜厚は０．５μｍ以上では膜厚を上げても反射率に変化はなく、無意味な厚膜を形成することは成膜時間が延びランニングコストの増加、生産時間の長期化になりコストアップになる。
【００１８】
金属薄膜形成方法はスパッタリング法が好ましい。スパッタリング方式はＤＣマグネトロンもしくはＲＦマグネトロンのどちらでも良い。スパッタ法は真空中でアルゴンイオンをターゲットにぶつけてエネルギーを与え、該ターゲットを構成する原子を飛び出させて対象物に付着させる。熱で蒸気化して飛ばす方法でないので蒸気圧による成分の変動が少なく、ターゲット組成とほぼ同じ組成の膜が得られる。さらにアルミとチタンのターゲットをそれぞれ配置し同時に成膜することで、アルミ・チタン合金を得る成膜法も可能である。合金比率の調整はそれぞれのターゲットの投入電流を調整することで可能となる。
ターゲットは溶解法や焼結法で作製する。さらにアルミ・チタン合金薄膜の結晶性はアモルフアスが望ましい。結晶化すると耐食性の低下と金属間化合物を形成し耐クラック性が低下する可能性がある。作製時には基板、作製物を加温しない、もしくは作製物の温度が７０℃を越えることがないように注意することが望ましい。
【００１９】
【実施例】
〔実施例１〕
アルミニウム合金鋳物ＡＣ４Ｃ材（Al-Si-Mg系）１０ｃｍ角、厚み３ｍｍを基材１に用いた。この基材１は鋳物材なので表面は１００〜２００μｍの凹凸がある。
クロメート処理で基材に化成皮膜を形成し、基材の耐食性を向上させた。
次にアクリル粉体塗料を静電塗装で１２０μｍ形成し、１４０℃で１時間乾燥した。
次にポリエステル・メラミン樹脂のアンダーコートをエアースプレーガンで３０μｍ形成し、１４０℃で３０分乾燥した。このときアンダーコートはポリエステル樹脂：メラミン樹脂＝２．１８：１の比率で調合され、ポリエステル樹脂の１６重量％のエポキシ樹脂が添加されたものを用いた。
次にチタンを２０重量％含みその他アルミニウムである、アルミ・チタン合金を焼結法で作製したターゲットを用い、直流マグネトロンスパッタリングで金属膜を形成した。成膜条件は５×１０^-5Ｔｏｒｒまで排気し、アルゴンガスを１．５×１０^-3Ｔｏｒｒになるまで導入した。ターゲットと基板間距離は１０７ｍｍ、基板回転数９ｒｐｍ、ターゲット電流３Ａ（電圧６５０Ｖ）で２分間コーティングし、膜厚が約０．０７μｍの被膜を得た。
次にエポキシ樹脂が主成分のプライマーをエアースプレーガンで５μｍ形成した。その上にアクリル・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形成し、１４０℃で約３０分乾燥した。このときトップコートはアクリル樹脂：メラミン樹脂＝２．３１：１の比率である。これに紫外線吸収剤などの添加剤が若干添加してある。上記のように作製した表面処理の外観はクラックや割れがなく電気クロムメッキと同様な色調を持っている。
このサンプルを主に電気メッキ規格で評価した結果を表５に示す。
【００２０】
【表５】

【００２１】
以上のように電気メッキの規格に合格し、外観、性能とも満足した。
【００２２】
〔実施例２〕
スパッタするチタン・アルミ合金ターゲットのチタン含有量を３０重量％、その他は実施例１と同様で試料作製し、評価試験を行った。外観は電気黒色クロムメッキ色である。クラック、割れなく作製でき、実施例１の試験を実施し全て合格した。
【００２３】
〔実施例３〕
スパッタするチタン・アルミ合金ターゲットのチタン含有量を４０重量％、その他は実施例１と同様で試料作製し、評価試験を行った。外観は電気黒色クロムメッキ色である。クラック、割れなく作製でき、実施例１の試験を実施し全て合格した。
【００２４】
〔実施例４〕
アルミニウム合金鋳物ＡＣ４Ｃ材（Al-Si-Mg系) で作製された直径15インチのアルミホイールを基材とし実施例１の処理を行った。スパッタするチタン・アルミ合金ターゲットのチタン含有量を１５、２０、３０、４０、５０重量％と５種類作製した。その他は実施例１と同様で試料作製し、評価試験を行った。外観は明るい電気メッキ外観から黒色クロムメッキ色まで作製できた。クラック、割れなく作製でき、実施例１の試験を実施し全て合格した。
【００２５】
〔実施例５〕
基材にポリイミド樹脂を用いた。基材が樹脂なので防錆を高める化成被膜は施さなかった。さらに表面の凹凸が３０μｍ以下だったので粉体塗装は省略した。
他は実施例１と同様に作製した。上記のように作製した表面処理の外観はクラックや割れがなく電気クロムメッキと同様な色調を持っていた。
実施例１の試験を実施し全て合格した。
【００２６】
〔実施例６〕
基材にポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂にガラスフイラーが４０％添加された樹脂を用いた。基材が樹脂なので防錆を高める化成被膜は施さなかった。さらに表面の凹凸が３０μｍ以下だったので粉体塗装は省略した。他は実施例１と同様に作製した。上記のように作製した表面処理の外観はクラックや割れがなく電気クロムメッキと同様な色調を持っていた。
実施例１の試験を実施し全てで合格した。
【００２７】
〔比較例１〕
アンダーコートのポリエステル：メラミン＝１．８５：１にしてその他実施例１と同様にして光輝化処理した。評価試験で促進耐候試験後の密着試験で０／１００だった。
〔比較例２〕
金属薄膜の形成の際にアルミニウム薄膜を膜厚を０．０８μｍに形成した以外は実施例１と同様にして光輝化処理した。評価試験でクロスカットを入れてキャス試験を実施した結果、１２Ｈ後にクロスカット部から幅５ｍｍの金属溶解が起こった。
〔比較例３〕
金属薄膜の形成の際にアルミニウム薄膜を膜厚を０．０８μｍに形成した以外は実施例１と同様にして光輝化処理した。評価試験でクロスカットを入れて６０℃温水試験を実施した。３６Ｈ後に、クロスカット部からアルミの溶解が起こった。
〔比較例４〕
金属薄膜の形成の際にニクロム、ステンレス等のクロム合金薄膜を０．０５μｍに形成した以外は実施例１と同様にして光輝化処理した。トップコート乾燥後の外観はクラックが入っていた。
〔比較例５〕
トップコートにアクリル・シリコン系の塗料を用い２０〜３０μｍ塗装し７０℃、１Ｈ乾燥した以外は実施例１と同様にして光輝化処理した。評価試験を実施した結果、アルカリ薬品試験でトップコートが溶解した。耐候試験後の外観は白亜化した。
〔比較例６〕
トップコートにアクリル・ウレタン系の２液の塗料を用い２０〜３０μｍ塗装し７０℃、１Ｈ乾燥した以外は実施例１と同様にして光輝化処理した。評価試験を実施した結果、鉛筆硬度試験でＢ硬度であった。
〔比較例７〕
トップコートにエポキシ系の塗料を用い２０〜３０μｍ塗装し７０℃、１Ｈ乾燥した以外は実施例１と同様にして光輝化処理した。評価試験を実施した結果、促進耐候試験３００Ｈで表面がガサガサに荒れ、さらに白亜化し光輝性が失われていた。
〔比較例８〕
チタン・アルミ合金薄膜の上にプライマーを塗布しないでアクリル・メラミンのトップコートを形成し、評価試験を行った。６０℃温水試験で９０／１００の密着であった。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の表面が光輝化処理された金属または樹脂材料およびその光輝化処理方法によれば、つぎの効果が得られる。
金属、樹脂表面に電気クロムメッキに近い外観が得られ、ターゲット組成を変化させることで色調も変えられる。クロムを使用していないので環境にやさしく、チタンとアルミという生体にも安全でリサイクル性にも優れている。
各種評価試験も合格し、耐食性において十分に電気クロムと同様の性能を有している表面処理を提供できた。この性能は従来、電気メッキで表面処理していた部品の代替となり、他への応用展開が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光輝化処理方法によって光輝化された、表面が光輝化処理された金属または樹脂材料の断面図である。
【符号の説明】
１材料（基材）
２樹脂塗膜
２ａ粉体塗装層
２ｂアンダーコート
３チタン合金の薄膜
４透明樹脂塗膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a metal or resin material whose surface is brightened that can be used as an automobile exterior part or the like (for example, an aluminum wheel), and a brightening method thereof.
[0002]
[Prior art]
In order to brighten the surface of a metal material and a resin material, an electrochrome plating method has been generally used. By this method, a high reflectance and a high-quality appearance are obtained, and materials having excellent wear resistance, corrosion resistance, and the like have been supplied. An example of such a metal material is an aluminum wheel for automobiles. In addition, a material that is brilliantly treated on a resin is used to reduce the weight of a front grille, garnish, emblem, door knob, and the like.
However, since electroplating requires environmental measures such as wastewater treatment, various methods for replacing electroplating have recently been studied. In addition, there is a problem that in order to form electroplating on a casting material, the polishing process becomes complicated, the cost increases, and the performance is insufficient.
In order to brighten aluminum wheels for automobiles without electroplating, a method of obtaining a plating-like appearance by mixing aluminum grains and aluminum flakes in the coating film is also used, but with this method the reflectance is Low and not a surface treatment alternative to electroplating.
Therefore, methods improved from the above methods have been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-13565, 6-73937, 9-290213, and 10-130822.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-13565 discloses a colored vacuum plating resin product in which a colored base coat layer is provided on the surface, and a metal thin film having a thickness of about 20 to 250 mm is vacuum-plated on the colored base coat layer. Here, the thickness of the metal thin film is set so that the color of the base coat layer can be seen through. It is disclosed that this is done to approximate the chrome plating color.
Also, in Japanese Patent Publication No. 6-73937, after shot blasting on a metal surface such as an aluminum wheel, the processed surface is coated with powder and subjected to a ground treatment, and after undercoating as an intermediate layer, chromium sputtering is performed. A metal surface treatment method for top coating is disclosed. It is disclosed that the film thickness of sputtering at this time is 450 to 500 mm.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-290213 discloses a base layer including at least one of a black color or a clear resin layer and a base coat having a predetermined color on a base of an aluminum alloy wheel. A dry plating layer of 0.04-1.1 μm aluminum and a clear top coat layer of resin are sequentially formed. In this configuration, since the predetermined color of the base layer passes through the metal or metal compound layer (thin film), the color of the base material of the metal material (for example, aluminum) disappears, and the generally preferred predetermined color ( For example, a black system, plating color) can be produced, and a high-quality appearance can be obtained. Here, it is disclosed that the thickness is limited to 0.04 to 1.1 μm of aluminum in order to allow transmission of black color.
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-130822, a forged aluminum wheel is formed, and the processed surface is powder coated, undercoated, sputtered, and then topcoated to form a mirror finish. Chromate treatment is performed as a pretreatment, and powder coating of polyester, acrylic and epoxy resins is electrostatically applied. Then, urethane / acrylic / epoxy resin is applied as an undercoat. Next, aluminum is formed to a thickness of 1000 mm with a sputtering apparatus. Next, it is disclosed that a coating film is formed using a urethane-based, acrylic-based, or epoxy-based resin as a top coat.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-13565, when a metal thin film having an appearance close to the appearance of chrome plating is formed on the flat part of the product, the film thickness of 1/2 or 1/3 of the flat part is formed on the side part. It is only formed (the vacuum method does not form a film around the side surface). When the film becomes extremely thin, the base color (black) becomes strong, and when viewed as a whole, the appearance becomes dark. In addition, when mass-produced, there is a drawback in that a stable color tone cannot be produced due to a film thickness distribution between products and product parts.
Japanese Patent Publication No. 6-73937 discloses that chromium is used for the metal thin film. However, the chromium thin film has a strong film stress, and cracks occur when it is formed to 500 or more. Further, if the top coat is not dried at an extremely low temperature, the chrome cannot follow the elongation of the base resin layer, and cracks are generated. Therefore, it is necessary to use a topcoat that is thinly coated with chromium and reacts at a low temperature. Therefore, it is not possible to use paints that thermally crosslink at 140 ° C. or higher, such as acrylic or polyester / melamine paints used in automobile body painting.
Furthermore, when the chromium thin film is formed by dry plating, the color becomes dark due to the influence of oxygen, nitrogen, argon gas, etc. during the film formation, and the reflectance is about 30-40%, which is lower than that of electroplating 60%. Moreover, the top coat formed at low temperature has a fatal defect that the coating film strength is low and the performance similar to that of electroplating is not obtained as an exterior aluminum wheel. Another problem is that the use of chrome makes it impossible to recycle aluminum wheels because they are mixed with different metals.
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-290213, it is not practical to produce the color of the base undercoat through the metal film. Moreover, although the film thickness is defined as 0.04 to 1.1 μm, when the film thickness exceeds 1000 mm, the transmittance becomes 1% or less and the base does not show through. On the other hand, if the thickness exceeds 0.5 μm, the film formation time becomes long, and oxygen, nitrogen, and argon gas in the vacuum chamber are taken into the film and the appearance becomes cloudy.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-130822 uses an aluminum thin film on the reflecting surface, and aluminum metal has the advantages of being inexpensive and having high reflectivity, but has a defect in appearance that it becomes whitish and lacks a high-class feeling.
The aluminum thin film is active and forms an oxide film when exposed to the atmosphere. This oxide film is bad from the viewpoint of adhesion to the coating, and the adhesion of the coating film decreases as the oxide film grows. Further, a hydroxide film is formed instead of an oxide in an environment containing moisture. An oxide film is easily formed on aluminum by drying and heating the coating, but after coating, the coating has water permeability, so it reacts with moisture that has passed through the coating and hydrates under the coating. Reaction (bonding with water molecules) may occur, leading to corrosion and peeling of the coating film.
When using a metal thin film with such properties, no major problems will occur when the top coat is healthy, but it is used on rough roads, coastal areas, areas where salt is sprayed to prevent freezing, and hot and humid areas. If the wheel top coat is damaged by the use of a stepping stone or a stepping stone, corrosion starts when the aluminum touches the external environment. In fact, without a top coat, when immersed in warm water at 40 to 60 ° C., the film dissolves at 24 to 100 H by a hydration reaction. In the cast test (JIS H 8502), the aluminum thin film dissolves through the top coat in the test of 60H or higher even when the top coat is applied. In such a performance, when a stepping stone or a flaw during cleaning is attached to a running vehicle, corrosion proceeds from the flaw. Once the process progresses, the undercoat is exposed and the original bright surface is not only damaged, but when the metal is dissolved, the undercoat and the top coat are not adhered, and swelling occurs. Furthermore, it can be considered that the wheel body develops into rust and cracks from that point. As long as a metal thin film having at least poor environmental resistance is used, there is a fatal defect that even if the appearance is close to chrome plating, the performance is considerably lower than that of electroplating.
The object of the present invention is to have an appearance close to that of electrochromic plating, have excellent corrosion resistance and ductility (cracking properties), have a surface brightening treatment with performance exceeding that of electrochromic plating, and do not require drainage treatment. An object of the present invention is to provide a metal or resin material and a brightening treatment method thereof that can be obtained by a dry plating method.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object is as shown in FIG. 1 and is as follows.
(1) A metal or resin material, a resin coating formed on the surface of the material, a titanium alloy thin film having a chromium plating appearance formed on the resin coating, and protection on the thin film A transparent resin coating film formed as a layer, the surface is a metal or resin material that has been brightened,
The resin coating film is formed on the surface of polyester, acrylic resin, epoxy, or a powder coating layer having a thickness of 20 to 200 μm, and a polyester resin formed on the powder coating layer. base resin and to the undercoat thickness 10~40μm formed by thermally curing reaction using melamine resin as crosslinking agent, Ri Tona,
The ratio of the polyester resin and the melamine resin of the undercoat is a ratio of 2.0 to 2.5 in terms of weight ratio with more polyester resin,
A primer having an epoxy resin thickness of 2 to 10 μm is formed on the titanium alloy thin film,
The transparent resin coating film is formed into a film having a thickness of 20 to 30 μm using an acrylic resin as a main ingredient and a melamine resin as a crosslinking agent.
A metal or resin material whose surface is brightened.
(2) The metal or resin material in which the material 1 is an aluminum cast wheel and the surface according to (1) is brightened.
(3) forming a resin coating film on the surface of a metal or resin material, forming a thin film of a titanium alloy having a chromium plating appearance thereon, and forming a transparent resin coating film as a protective layer thereon; A method of brightening a resin material,
If the material is metal, a chemical conversion film is formed by chromate treatment to increase the rust prevention of the substrate surface, and polyester, acrylic resin, epoxy, or a mixture of them is used to smooth the substrate surface. Forming a thickness of 20-200 μm,
In order to smoothen the surface and improve the adhesion with the titanium alloy on the powder coating, an undercoat made of a polyester resin as a main agent and a melamine resin as a crosslinking agent and other solvents and additives is formed to a thickness of 10 to 40 μm. Dry at 130-160 ° C. and heat cure reaction ,
The ratio of the polyester resin and the melamine resin of the undercoat is set to a ratio of 2.0 to 2.5 by weight ratio of the polyester resin.
A primer having an epoxy resin thickness of 2 to 10 μm is formed on the titanium alloy thin film,
The transparent resin coating film is formed into a film having a thickness of 20 to 30 μm using an acrylic resin as a main component and a melamine resin as a crosslinking agent, and is thermoset at 140 to 160 ° C.,
A method of brightening a metal or resin material.
(4) The method for brightening the metal or resin material according to (3), wherein the material 1 is an aluminum wheel.
(5) a method in which the top to the undercoat 2b, and epoxy resins in order to improve the adhesion between sputtered film forming adding 10 to 20 wt% polyester resin (3) for processing bright the metallic or resin material according .
( 6 ) The method for brightening the metal or resin material according to (3), wherein the titanium alloy has a titanium content of 15 to 50% by weight.
( 7 ) The method of brightening the metal or resin material according to (3), wherein the titanium alloy has an aluminum content of 50 to 85% by weight.
( 8 ) The method for brightening the metal or resin material according to (3), wherein the thickness of the thin film 3 of the titanium alloy is 0.02 to 0.2 μm.
( 9 ) The titanium alloy thin film 3 is formed by a sputtering method, and a method of brightening the metal or resin material according to (3).
( 10 ) The method for brightening the metal or resin material according to (3), wherein the crystal structure of the titanium alloy thin film 3 is amorphous.
[0005]
In the glitter-treated metal or resin material 1, a polyester / melamine resin coating film is formed as the undercoat 2b. The film thickness is 10 to 40 μm. When the base material 1 is a metal, a chemical conversion film such as chromate treatment is formed on the surface of the base material in order to enhance the rust prevention effect, and the undercoat 2b is formed. When the surface roughness of the substrate 1 is large and smoothness cannot be obtained only with the undercoat 2b, a powder coating of a mixture of acrylic, polyester, and epoxy is applied using static electricity to form a coating film 2a of 50 to 150 μm. Then, an undercoat 2b is formed thereon.
Next, an aluminum / titanium alloy 3 is formed, and a transparent protective film 4 made of acrylic / melamine resin is further formed to 10 to 40 μm. An epoxy resin primer that improves adhesion is applied between the metal thin film and the protective film.
The aluminum / titanium alloy used in the present invention has a titanium content of 15 to 50% by weight and an aluminum content of 50 to 80% by weight.
The metal thin film 3 is formed by a sputtering method so that the thin film has an amorphous structure without particularly heating the substrate during film formation.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
a) Base treatment and resin coating The resin coating 2 formed on the metal or resin material 1 makes the surface of the base material 1 (material main body) smooth and gives the metal thin film 3 a high reflectance. It is necessary to suppress gas generation from the substrate 1 and to have good adhesion with the substrate 1. When the base material 1 is a metal and a high antirust effect is desired, a chemical conversion film such as chromate is formed. Further, when the surface roughness of the substrate is close to 100 μm, the powder coating 2a is formed to 50 to 15 μm by electrostatic coating and dried at 130 to 150 ° C. to smooth the surface. Depending on the adhesion to the substrate 1, the powder coating 2a may be acrylic, polyester, epoxy, or a mixed powder thereof.
[0007]
An undercoat 2b that adheres to the metal thin film 3 is formed thereon. The undercoat 2b is preferably acrylic or polyester. Melamine resin is used as a cross-linking material in order to form a strong film by thermally cross-linking as a reaction form of the coating film.
As a coating composition, acrylic or polyester resin is blended with melamine resin and diluted with a solvent so that it can be painted. The ratio of the acrylic or polyester resin (main agent) to the melamine resin (crosslinking agent) is preferably in the range of main agent / crosslinking agent = 2.0 to 2.5. This is because the titanium / aluminum alloy and the undercoat formed on it are not allowed to react with the main agent and the cross-linking agent in a 1: 1 ratio, but the main agent is increased to increase the functional groups. A reactive group and an aluminum / titanium alloy are reacted and joined.
When this ratio becomes 1.9 or less, the functional group that reacts with the thin film decreases, and the undercoat 2b and the metal thin film 3 are peeled off by a hot water test or the like. On the other hand, when the ratio is increased from 2.5, the amount of unreacted main agent increases, resulting in a decrease in curing and weather resistance.
The film thickness of the undercoat 2b is 5 to 40 μm. If it is 5 μm or less, a beautiful flat surface does not appear, and if it exceeds 40 μm, coating film defects such as sagging and armpits tend to occur.
Dry at 130-150 ° C. for 30-60 minutes. If the baking temperature and time are insufficient, the top coat 4 will stretch and shrink during drying, causing cracks in the titanium / aluminum alloy and iridescent discoloration. If the drying temperature is too high, overbaking may occur and functional groups of the coating film may be reduced, resulting in poor adhesion.
[0008]
As the first layer of the titanium alloy, it is desirable to apply a primer diluted with a solvent and containing a rust preventive pigment in an epoxy resin in an amount of 2 to 5 wt% to 1 to 10 μm. This is used as an adhesive in order to strengthen the adhesion between the titanium alloy and the top coat. If the thickness is less than 1 μm, a continuous film is not formed. If the thickness is greater than 10 μm, water is absorbed and whitened in a water resistance and moisture resistance test.
[0009]
As the top coat 4 for protecting the aluminum / titanium alloy 3 on the primer, an acrylic resin is used as a main agent and a melamine resin is used as a cross-linking agent. The ratio of the acrylic resin (main agent) to the melamine resin (crosslinking agent) is preferably in the range of main agent / crosslinking agent = 2.2 to 2.5. When this ratio is 2.1 or less, the functional group that reacts with the thin film is reduced, and the undercoat 2b and the metal thin film 3 are separated by a hot water test or the like. Further, when the ratio is increased from 2.5, the amount of unreacted main agent increases, resulting in a decrease in hardness and weather resistance.
After the primer and the top coat 4 are applied, it is dried at 140 ° C. for 30 to 60 minutes and thermally cured. When it is dried at 140 ° C. or lower, an unreacted portion is formed and the primer absorbs water and whitens. The film thickness is desirably 5 to 40 μm. If it is 5 μm or less, it will not be smooth and the wear characteristics will deteriorate. When the thickness is 40 μm or more, coating film defects such as sagging and ablation occur as in the case of the undercoat.
[0010]
b) The material of the metal thin film 3 formed on the metal thin film resin coating is a titanium alloy. The titanium content of the titanium alloy used is preferably 15 to 50% by weight.
Table 1 shows data obtained by measuring the titanium amount and the surface reflectance with a spectrophotometer (Hitachi, Ltd.).
[0011]
[Table 1]

[0012]
From Table 1, it is judged that the titanium content is 15 to 50% by weight having a reflectance close to that of electrochrome.
Tables 2, 3 and 4 show the results of performing the corrosion resistance test (cast test) without coating the top coat 4.
[0013]
[Table 2]

[0014]
[Table 3]

[0015]
From the above results, the aluminum content of the titanium alloy is desirably 15 to 50% by weight.
[0016]
[Table 4]

[0017]
The film thickness of the metal thin film 3 is suitably 0.03 to 0.2 μm at the plane portion. If the film thickness is less than 0.03 μm, the base (resin coating film) can be seen through, giving a whitish appearance and high reflectance cannot be obtained. When the film thickness exceeds 0.2 μm, the elongation of the thin film 3 cannot follow the elongation of the undercoat 2b (about 10 times that of the thin film), and the film is cracked, or the film stress is increased and the film is cracked.
If the film thickness of the thin film 3 is 0.5 μm or more, the reflectance does not change even if the film thickness is increased, and forming a meaningless thick film increases the film formation time and increases the running cost and the production time. Cost increase.
[0018]
The metal thin film forming method is preferably a sputtering method. The sputtering method may be either a DC magnetron or an RF magnetron. In the sputtering method, argon ions are struck against a target in a vacuum to give energy, and atoms constituting the target are ejected and attached to an object. Since it is not a method of vaporizing and flying with heat, there is little fluctuation of components due to vapor pressure, and a film having the same composition as the target composition can be obtained. Furthermore, a film forming method for obtaining an aluminum / titanium alloy by arranging aluminum and titanium targets and forming films simultaneously is also possible. The alloy ratio can be adjusted by adjusting the input current of each target.
The target is prepared by a melting method or a sintering method. Furthermore, it is desirable that the crystallinity of the aluminum / titanium alloy thin film is amorphous. Crystallization may result in a decrease in corrosion resistance and an intermetallic compound, resulting in a decrease in crack resistance. It is desirable that care should be taken so that the substrate and the product are not heated at the time of manufacture, or the temperature of the product does not exceed 70 ° C.
[0019]
【Example】
[Example 1]
A 10 cm square aluminum alloy cast AC4C material (Al—Si—Mg system) and a thickness of 3 mm were used for the substrate 1. Since this base material 1 is a casting material, the surface has irregularities of 100 to 200 μm.
A chemical conversion film was formed on the substrate by chromate treatment to improve the corrosion resistance of the substrate.
Next, an acrylic powder coating was formed to 120 μm by electrostatic coating and dried at 140 ° C. for 1 hour.
Next, an undercoat of polyester / melamine resin was formed to 30 μm with an air spray gun and dried at 140 ° C. for 30 minutes. At this time, the undercoat was prepared in a ratio of polyester resin: melamine resin = 2.18: 1 and added with 16% by weight epoxy resin of the polyester resin.
Next, a metal film was formed by direct current magnetron sputtering using a target obtained by sintering an aluminum / titanium alloy containing 20% by weight of titanium and other aluminum. The film forming conditions were evacuated to 5 × 10 ⁻⁵ Torr, and argon gas was introduced until the pressure reached 1.5 × 10 ⁻³ Torr. The distance between the target and the substrate was 107 mm, the substrate was rotated at 9 rpm, and the target current was 3 A (voltage 650 V) for 2 minutes to obtain a film having a film thickness of about 0.07 μm.
Next, a primer mainly composed of epoxy resin was formed to 5 μm with an air spray gun. A 25 μm thick acrylic / melamine resin topcoat was formed thereon with an air spray gun and dried at 140 ° C. for about 30 minutes. At this time, the top coat has a ratio of acrylic resin: melamine resin = 2.31: 1. To this, an additive such as an ultraviolet absorber is slightly added. The appearance of the surface treatment produced as described above has the same color tone as that of electrochrome plating without cracks or cracks.
Table 5 shows the results of evaluating this sample mainly by the electroplating standard.
[0020]
[Table 5]

[0021]
As mentioned above, it passed the standard of electroplating and was satisfied with both appearance and performance.
[0022]
[Example 2]
The titanium content of the titanium / aluminum alloy target to be sputtered was 30% by weight, and other samples were prepared in the same manner as in Example 1, and an evaluation test was performed. The appearance is an electric black chrome plating color. It was possible to produce without cracks and cracks, and the test of Example 1 was conducted and all passed.
[0023]
Example 3
The titanium content of the titanium / aluminum alloy target to be sputtered was 40% by weight, and other samples were prepared in the same manner as in Example 1, and an evaluation test was performed. The appearance is an electric black chrome plating color. It was possible to produce without cracks and cracks, and the test of Example 1 was conducted and all passed.
[0024]
Example 4
The treatment of Example 1 was performed using a 15-inch diameter aluminum wheel made of an aluminum alloy cast AC4C material (Al-Si-Mg system) as a base material. Five types of titanium content of the titanium / aluminum alloy target to be sputtered were produced: 15, 20, 30, 40, and 50% by weight. The other samples were prepared in the same manner as in Example 1 and evaluated. Appearances ranged from bright electroplating to black chrome plating. It was possible to produce without cracks and cracks, and the test of Example 1 was conducted and all passed.
[0025]
Example 5
A polyimide resin was used for the substrate. Since the base material was a resin, no chemical conversion coating was applied to enhance rust prevention. Further, since the surface irregularities were 30 μm or less, powder coating was omitted.
Others were produced in the same manner as in Example 1. The appearance of the surface treatment produced as described above was free from cracks and cracks and had the same color tone as electrochrome plating.
The test of Example 1 was conducted and all passed.
[0026]
Example 6
A resin obtained by adding 40% of a glass filler to a polyphenylene sulfide (PPS) resin was used as a base material. Since the base material was a resin, no chemical conversion coating was applied to enhance rust prevention. Further, since the surface irregularities were 30 μm or less, powder coating was omitted. Others were produced in the same manner as in Example 1. The appearance of the surface treatment produced as described above was free from cracks and cracks and had the same color tone as electrochrome plating.
The test of Example 1 was conducted and all passed.
[0027]
[Comparative Example 1]
Brightening treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that undercoat polyester: melamine = 1.85: 1. It was 0/100 in the adhesion test after the accelerated weathering test in the evaluation test.
[Comparative Example 2]
Brightening treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the aluminum thin film was formed to a thickness of 0.08 μm when forming the metal thin film. As a result of carrying out a cast test with a crosscut inserted in the evaluation test, metal dissolution with a width of 5 mm occurred from the crosscut portion after 12 hours.
[Comparative Example 3]
Brightening treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the aluminum thin film was formed to a thickness of 0.08 μm when forming the metal thin film. A cross cut was put in the evaluation test, and a 60 ° C. hot water test was conducted. After 36H, dissolution of aluminum occurred from the crosscut part.
[Comparative Example 4]
Brightening treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that a chromium alloy thin film such as nichrome or stainless steel was formed to 0.05 μm at the time of forming the metal thin film. The appearance after drying the top coat was cracked.
[Comparative Example 5]
Brightening treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the top coat was coated with 20-30 μm using acrylic / silicone paint and dried at 70 ° C. for 1 H. As a result of the evaluation test, the top coat was dissolved in the alkaline chemical test. The appearance after the weathering test became chalky.
[Comparative Example 6]
A brightening treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that an acrylic / urethane-based two-component paint was applied to the top coat at 20 to 30 μm and dried at 70 ° C. for 1 H. As a result of carrying out the evaluation test, it was B hardness in the pencil hardness test.
[Comparative Example 7]
A brightening treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the top coat was coated with 20 to 30 μm using an epoxy-based paint and dried at 70 ° C. for 1 H. As a result of carrying out the evaluation test, the surface was roughened in the accelerated weathering test 300H, and further, it became chalky and the glitter was lost.
[Comparative Example 8]
An acrylic / melamine topcoat was formed on the titanium / aluminum alloy thin film without applying a primer, and an evaluation test was conducted. The adhesion was 90/100 in the 60 ° C. hot water test.
[0028]
【The invention's effect】
According to the metal or resin material whose surface is brightened and its brightening method, the following effects can be obtained.
Appearance close to electrochrome plating is obtained on the metal and resin surfaces, and the color tone can be changed by changing the target composition. Because it does not use chromium, it is environmentally friendly, and it is safe and recyclable for living organisms such as titanium and aluminum.
Various evaluation tests were passed, and a surface treatment having sufficient performance similar to that of electrochrome in corrosion resistance could be provided. This performance is an alternative to parts that have been surface-treated with electroplating and can be expected to be applied to other applications.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a metal or resin material whose surface is brightened by the brightening method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Material (base material)
2 Resin coating 2a Powder coating layer 2b Undercoat 3 Titanium alloy thin film 4 Transparent resin coating

Claims

A metal or resin material, a resin coating formed on the surface of the material, a titanium alloy thin film having a chromium plating appearance formed on the resin coating, and a protective layer formed on the thin film A transparent resin coating film, the surface of which is a metal or resin material that has been brightened,
The resin coating film is formed on the surface of polyester, acrylic resin, epoxy, or a powder coating layer having a thickness of 20 to 200 μm, and a polyester resin formed on the powder coating layer. base resin and to the undercoat thickness 10~40μm formed by thermally curing reaction using melamine resin as crosslinking agent, Ri Tona,
The ratio of the polyester resin and the melamine resin of the undercoat is a ratio of 2.0 to 2.5 in terms of weight ratio with more polyester resin,
A primer having an epoxy resin thickness of 2 to 10 μm is formed on the titanium alloy thin film,
The transparent resin coating film is formed into a film having a thickness of 20 to 30 μm using an acrylic resin as a main ingredient and a melamine resin as a crosslinking agent.
A metal or resin material whose surface is brightened.

The metal or resin material whose surface is brightened according to claim 1, wherein the material is an aluminum cast wheel.

A metal or resin material is formed by forming a resin coating film on the surface of a metal or resin material, forming a thin film of a titanium alloy having a chromium plating appearance thereon, and forming a transparent resin coating film as a protective layer thereon. A method of brightening treatment,
If the material is metal, a chemical conversion film is formed by chromate treatment to increase the rust prevention of the substrate surface, and polyester, acrylic resin, epoxy, or a mixture of them is used to smooth the substrate surface. Forming a thickness of 20-200 μm,
In order to smoothen the surface and improve the adhesion with the titanium alloy on the powder coating, an undercoat made of a polyester resin as a main agent and a melamine resin as a crosslinking agent and other solvents and additives is formed to a thickness of 10 to 40 μm. Dry at 130-160 ° C. and heat cure reaction ,
The ratio of the polyester resin and the melamine resin of the undercoat is set to a ratio of 2.0 to 2.5 by weight ratio of the polyester resin.
A primer having an epoxy resin thickness of 2 to 10 μm is formed on the titanium alloy thin film,
The transparent resin coating film is formed into a film having a thickness of 20 to 30 μm using an acrylic resin as a main component and a melamine resin as a crosslinking agent, and is thermoset at 140 to 160 ° C.,
A method of brightening a metal or resin material.

4. The method for brightening a metal or resin material according to claim 3, wherein the material is an aluminum wheel.

The above undercoat, a method of a metal or resin material according to claim 3, wherein the epoxy resin is added 10 to 20 wt% in the polyester resin in order to improve the adhesion and sputtering thin film formed on handle glitter of.

The method for brightening a metal or resin material according to claim 3, wherein the titanium alloy has a titanium content of 15 to 50% by weight.

The method for brightening a metal or resin material according to claim 3, wherein the titanium alloy has an aluminum content of 50 to 85% by weight.

4. The method of brightening a metal or resin material according to claim 3, wherein the thickness of the titanium alloy thin film is 0.02 to 0.2 [mu] m.

4. The method of brightening a metal or resin material according to claim 3, wherein the titanium alloy thin film is formed by a sputtering method.

4. The method for brightening a metal or resin material according to claim 3, wherein the crystal structure of the titanium alloy thin film is amorphous.