JPH05209140A - 耐候性塗膜及びそれを形成したアルミニウム部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明の耐候性塗膜は、（ａ）アルミニウム部
材上に形成されたエポキシポリエステル系ハイブリッド
粉体塗料からなるプライマー層と、（ｂ）プライマー層
上に形成されたアルキッド水性メタリック塗料又はアク
リルハイソリッドメタリック塗料からなるベースコート
層と、（ｃ）ベースコート層上に形成されたＴＧＩＣポ
リエステル系粉体クリヤー塗料からなるトップコート層
と、（ｄ）トップコート層上に形成されたアクリルハイ
ソリッドクリヤー塗料からなるバリヤーコート層とを有
する。 【効果】本発明の塗膜は、耐腐食性、耐候性、塗装性等
に優れており、アルミニウムホイールの耐候性塗膜とし
て好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム又はその
合金からなる自動車用ホイールのようなアルミニウム部
材上に形成する耐侯性塗膜、及びかかる耐侯性塗膜を形
成してなるアルミニウム部材に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】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、
最近になって自動車重量の低減及び外観や意匠性の向上
を目的として、アルミニウム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、その耐侯性や耐腐食性等を改善するために、表面に
塗装を施すのが普通である。

【０００３】アルミニウムホイールの耐侯性塗装は種々
の方法で形成することができるが、塗膜表面の平坦度及
び透明性を向上するために、従来は有機溶剤を用いるい
わゆる溶剤型塗料により塗膜形成を行っていた。しかし
ながら、近年の環境問題の深刻化にともなって、有機溶
剤の排出規制が厳しくなってきており、従来の溶剤型塗
料の使用が困難になってきた。

【０００４】このような状況下において、アルミニウム
ホイールの塗装として粉体塗装が注目され、特に米国に
おいて塗装方法の主流となってきた。米国においては、
粉体塗装用塗料として、トリグリシジルイソシアヌレー
ト系ポリエステルのようなポリエステル樹脂粉末が広く
使用されている。

【０００５】しかしながら、最近アルミニウムホイール
の塗装に関して、耐腐食性、耐侯性、塗装性等の要求レ
ベルが益々高くなり、上記ポリエステル系粉体塗料では
これらの要求を十分に満たすことができないことがわか
った。

【０００６】中でもいわゆるメタリック塗装の場合、塗
膜中にアルミニウムの微粉末が含まれるため変色が起き
やすく、ソリッドカラーに比べて、耐侯性に劣るという
問題がある。そこで、メタリック塗装の場合でも、良好
な耐侯性を示すようなアルミニウム部材用塗膜が望まれ
ている。

【０００７】従って本発明の目的は、溶剤系塗料を使用
することなくアルミニウム部材上に形成した、優れた耐
腐食性、耐侯性、塗装性等を有するメタリック塗膜を提
供することである。本発明のもう１つの目的は、優れた
耐腐食性、耐侯性等を有するメタリック塗膜を形成した
アルミニウム部材を提供することである。

【０００８】

【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、メタリック塗料により形成するア
ルミニウム部材の塗膜において、ＴＧＩＣポリエステル
系粉体クリヤー塗料からなるトップコート層の上にアク
リルハイソリッドクリヤー塗料からなるバリヤーコート
層を形成することにより、上記要求を満たすことができ
ることを発見し、本発明を完成した。

【０００９】すなわち、本発明の第一の実施例によるア
ルミニウム部材の耐侯性塗膜は、(a) アルミニウム部材
上に形成されたエポキシポリエステル系ハイブリッド粉
体塗料からなるプライマー層と、(b) 前記プライマー層
上に形成されたアルキッド水性メタリック塗料からなる
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ＴＧＩＣポリエステル系粉体クリヤー塗料からなる
トップコート層と、(d) 前記トップコート層上に形成さ
れたアクリルハイソリッドクリヤー塗料からなるバリヤ
ーコート層とを有することを特徴とする。

【００１０】本発明の第二の実施例によるアルミニウム
部材の耐侯性塗膜は、(a) アルミニウム部材上に形成さ
れたエポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料から
なるプライマー層と、(b) 前記プライマー層上に形成さ
れたアクリルハイソリッドメタリック塗料からなるベー
スコート層と、(c) 前記ベースコート層上に形成された
ＴＧＩＣポリエステル系粉体クリヤー塗料からなるトッ
プコート層と、(d) 前記トップコート層上に形成された
アクリルハイソリッドクリヤー塗料からなるバリヤーコ
ート層とを有することを特徴とする。

【００１１】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。

【００１２】[1] 下地処理 本発明の塗膜を形成する前に、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５〜２０mg／ｍ²
の付着量を有する。

【００１３】化成皮膜を施したアルミニウム部材は次い
で水洗するが、洗浄水として脱イオン水を用いるのが好
ましい。

【００１４】[2] プライマー層 プライマー用塗料としては、エポキシポリエステル系ハ
イブリッド粉体塗料を用いる。エポキシポリエステル系
ハイブリッド粉体塗料は、例えばＨ．Ｂフュラー社のIF
2506等が好ましい。

【００１５】プライマー層用塗料の粉体塗装は静電塗装
法により行う。アルミニウム部材上に付着したエポキシ
ポリエステル系ハイブリッド粉体塗料からなる塗膜は、
150〜200 ℃で10〜40分間焼付る。このようにして得ら
れるプライマー層の厚さは、一般に20〜40μｍ程度であ
る。

【００１６】プライマー層は、次のベースコート層の種
類に応じて空研ぎを行うのが好ましい。具体的には、ベ
ースコート層をアルキッド水性塗料により形成する場合
には空研ぎを行い、アクリルハイソリッド塗料により形
成する場合には空研ぎを行わなくてもよい。

【００１７】[3] ベースコート層 ベースコート層を形成する塗料はアルキッド水性塗料又
はアクリルハイソリッド塗料である。

【００１８】アルキッド水性塗料の場合、アミノアルキ
ッド系、アクリルアルキッド系、スチレンアルキッド系
等がある。アルキッド水性塗料の固形分濃度は一般に20
〜40重量％程度であり、焼付温度は170 〜190 ℃程度で
ある。

【００１９】一方、アクリルハイソリッド塗料の場合、
メラミンを架橋剤とした硬化性アクリル樹脂を主成分と
するものである。アクリルハイソリッド水性塗料の固形
分濃度は一般に40〜50重量％程度であり、焼付温度は12
0 〜140 ℃程度である。なお、いずれの場合も、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、アルミニウム微粉末としては、平均径が５〜15μ
ｍ程度の鱗片状のものが好ましい。

【００２０】[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クリヤー塗
料は、ＴＧＩＣポリエステル系粉体塗料である。ＴＧＩ
Ｃポリエステル系粉体塗料としては、トリグリシジルイ
ソシアヌレートポリエステル系のグリシジル基含有ポリ
エステル樹脂からなる粉体塗料が挙げられる。

【００２１】トップコートの粉体塗装は静電塗装法によ
り行う。ベースコート層上に付着したＴＧＩＣポリエス
テル系粉体クリヤー塗料からなる塗膜は、160 〜200 ℃
で10〜50分間焼付ける。このようにして得られるトップ
コート層の厚さは30〜50μｍ程度である。

【００２２】[5] バリヤーコート層 トップコート層上に形成するバリヤーコート層は、アク
リルハイソリッドクリヤー塗料からなる。これは、硬化
性アクリル樹脂を主成分とするものである。硬化性アク
リル樹脂の架橋剤としては、エポキシ、メラミン、ウレ
タン等が挙げられる。アクリルハイソリッド塗料からな
る塗膜の焼付は130 〜180 ℃で10〜40分間行う。このよ
うにして得られるバリヤーコート層の厚さは、20〜50μ
ｍ程度である。

【００２３】なお、アクリルハイソリッド系クリヤー塗
料からなる塗膜は、塗膜密着性及び塗装性を向上するた
めに、硬化後に比較的低い硬度を示すものでなければな
らない。好ましい塗膜硬度は鉛筆硬度テストで測定した
ときにＦ以上、特に１Ｈ〜２Ｈ程度である。塗膜硬度が
Ｆより低い場合は、塗膜の耐スクラッチ性が十分でな
い。一方、塗膜硬度が３Ｈより高い場合、良好な塗装性
が得られない。また同時に、膜厚は20μｍ以上でなけれ
ばならない。膜厚が20μｍを満たさない場合、耐酸性試
験で塗膜の軟化、シミ等を生じる。

【００２４】以上のようにして得られる塗膜は全体で80
〜170 μｍ程度の厚さを有する。塗膜の厚さが80μｍ未
満であると、十分な塗膜の均一性及び耐腐食性が得られ
ない。一方、塗膜厚さが170 μｍを超えた場合、密着性
試験が著しく劣る。

【００２５】

【実施例】本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳
細に説明する。

【００２６】実施例１ アルミニウム板（１２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ）
をアルカリ脱脂した後、水洗し、クロミウムクロメート
処理（５〜20mg／ｍ² ）を施し、さらに純水で水洗し、
乾燥した。このアルミニウム板に、プライマー用にエポ
キシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料（ＩＦ２５０
６、Ｈ．Ｂフューラー社製）を静電塗装法により塗布
し、190 ℃で10分間焼付けた。得られた厚さ40μｍのプ
ライマー層をサンドペーパにより空研ぎした後、アルキ
ッド水性メタリック塗料（ＷＰＢ−３８１４−１、スプ
レイラット社製）を塗布し、170 ℃で30分間焼付し、厚
さ20μｍのベースコート層を形成した。

【００２７】その後、静電塗装法によりトリグリシジル
イソシアヌレートポリエステル系粉体クリヤー塗料（６
Ｃ−１０５、グリデン社製）を塗布し、170 ℃で30分間
焼付し、厚さ40μｍのトップコート層を得た。さらに、
その上にアクリルハイソリッドクリヤー塗料（Ｗ４８９
７０、ＰＰＧ社）を塗布し、170 ℃で30分間焼付して、
厚さ30μｍのバリヤーコート層を得た。このようにして
得られた塗膜（厚さ130 μｍ）の層構成を表１に示す。
また、各試験片に対して以下のテストを行った。

【００２８】(1) 鉛筆硬度試験 各試験片の塗膜を種々の硬度の鉛筆でスクラッチするこ
とにより、塗膜硬度を測定した。

【００２９】(2) 塗膜厚さ 各試験片の塗膜の厚さを、高周波膜厚計により測定し
た。

【００３０】(3) 密着性試験 各試験片の塗膜に、カッターにより１ｍｍの間隔で縦横
１０本ずつの切れ目を入れ、その上にセロハンテープを
貼付してはがし、１００個のます目のうちの残存したま
す目をカウントした（碁盤目試験）。

【００３１】(4) 温水浸漬試験 各試験片を６０℃の温水中に７２時間浸漬した後、２４
時間放置し、次いで上記(3) と同じ碁盤目試験を行っ
た。

【００３２】(5) 塩水噴霧試験 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、５重量％のＮａＣｌ水溶液を用いて、３５℃で１２
００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。 ○：塗膜のふくれ、錆等の異常なし。 ×：異常あり。

【００３３】(6) 耐侯性試験 各試験片に対して、サンシャインウエザオメータにより
で６００時間暴露試験を行った。その後、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、碁盤目試験（１ｍｍ×１ｍｍの碁盤目１００
個）を行い、各試験片について碁盤目の剥離及び変色を
調べた。 ○：外観に著しい変化がない。 ×：異常あり。

【００３４】(7) 糸錆試験 表面にクロスカットした各試験片に対して、５重量％の
ＮａＣｌ水溶液を用いて３５℃で２４時間塩水噴霧を行
い、４０℃で相対湿度８２％に２４０時間保持するサイ
クルを３回繰り返し（全部で７９２時間）、上記(5) と
同様に腐食の度合いを調べた。 ○：糸錆の長さ２mm以内。 ×：糸錆の長さ２mmを超える。

【００３５】(8) 複合腐食試験 上記(5) と同じ塩水噴霧試験を４時間行い、６０℃で２
時間乾燥し、５０℃で相対湿度９５％に２時間保持する
サイクルを１００繰り返した。その後２４時放置してか
ら、腐食の度合いを測定した。 ○：一般面及びエッジ部にふくれや錆がないか、または
クロスカット部のふくれ及び錆が２mmの範囲内。 ×：異常あり。

【００３６】(9) 熱サイクル試験 各試験片に対して、９０℃で４時間、−４０℃で１．５
時間、７０℃、相対湿度９５％で３時間、及び−４０℃
で１．５時間からなるサイクルを２回繰り返し、その後
２４時間放置した。その後碁盤目試験を行った。 ○：外観に著しい変化がなく、かつ碁盤目試験結果が80
/100以上。 ×：異常あり。

【００３７】(10)耐衝撃性試験 各試験片を−４０℃に保持した直後、３０ｃｍ上方から
５００ｇの錘を落下させ、塗膜の割れ、はがれを調べ
た。 ○：異常なし。 ×：塗膜の割れ、はがれあり。

【００３８】(11)耐アルカリ性試験 各試験片上に５重量％のＮａＯＨ水溶液を滴下し、常温
にて４時間放置後塗膜表面の状態を評価した。 ○：異常なし ×：外観に変色、しみ、ふくれ、軟化等を認める。

【００３９】(12)耐酸性 各試験片上に１０重量％のＨ₂ ＳＯ₄ 水溶液を滴下し、
常温にて２４時間放置後塗膜表面の状態を評価した。 ○：異常なし ×：外観に変色、しみ、ふくれ、軟化等を認める。

【００４０】以上の試験(1) 〜(12)の結果を表２に示
す。

【００４１】実施例２ アルミニウム板（１２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ）
をアルカリ脱脂した後、水洗し、クロミウムクロメート
処理を施し、さらに純水で水洗し、乾燥した。このアル
ミニウム板に、プライマー用にエポキシポリエステル系
ハイブリッド粉体塗料（ＩＦ２５０６、Ｈ．Ｂフューラ
ー社製）を塗布し、190 ℃で10分間焼付け、厚さ40μｍ
のプライマー層を得た。その後空研ぎをせずに、アルミ
ニウム微粉末（平均径１０μｍ）を含有し、樹脂固形分
が５０重量％のアクリルハイソリッドメタリック塗料
（Ｗ４８８４８、ＰＰＧ社製）を塗布し、140 ℃で20分
間焼付けし、厚さ20μｍのベースコート層を得た。

【００４２】その後、静電塗装法によりトリグリシジル
イソシアヌレートポリエステル系粉体クリヤー塗料（６
Ｃ−１０５、グリデン社製）を塗布し、170 ℃で30分間
焼付して、厚さ40μｍのトップコート層を得た。さら
に、その上にアクリルハイソリッドクリヤー塗料（Ｗ４
８９７０、ＰＰＧ社製）を塗布し、厚さ30μｍのバリヤ
ーコート層を得た。このようにして得られた塗膜（全厚
さ130 μｍ）の層構成を表１に示す。また、試験(1) 〜
(12)を行った結果を表２に示す。

【００４３】比較例１ 実施例１においてバリヤーコート層を形成しない以外実
施例１と同様にして、アルミニウム板上に塗膜を形成し
た。得られた塗膜の層構成を表１に示す。また、試験
(1) 〜(12)を行った結果を表２に示す。

【００４４】 表１層 構 成 実施例１ プライマー層 エポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料⁽¹⁾ ベースコート層 アルキッド水性メタリック塗料⁽²⁾ トップコート層 トリグリシジルイソシアヌレートポリエステル系 粉体クリヤー塗料⁽³⁾ バリヤーコート層 アクリルハイソリッドクリヤー塗料 ⁽⁴⁾ 実施例２ プライマー層 エポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料⁽¹⁾ ベースコート層 アクリルハイソリッドメタリック塗料 ⁽⁵⁾ トップコート層 トリグリシジルイソシアヌレートポリエステル系 粉体クリヤー塗料⁽³⁾ バリヤーコート層 アクリルハイソリッドクリヤー塗料 ⁽⁴⁾ 比較例１ プライマー層 エポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料⁽¹⁾ ベースコート層 アルキッド水性メタリック塗料⁽²⁾ トップコート層 トリグリシジルイソシアヌレートポリエステル系 粉体クリヤー塗料⁽³⁾ バリヤーコート層 なし 注：（１）ＩＦ２５０６、Ｈ．Ｂ．フューラー社製 （２）ＷＰＢ−３８１３−１、スプレイラット社製 （３）６Ｃ−１０５、グリデン社製 （４）Ｗ４８９７０、ＰＰＧ社製 （５）Ｗ４８８４８、ＰＰＧ社製

【００４５】 表２ 試 験 項 目 実施例１ 実施例２ 比較例１ (1)鉛筆硬度 Ｈ Ｈ Ｈ (2)塗装膜厚 120〜140 120〜140 100〜130 （μｍ） (3)密着性 100/100 100/100 100/100 (4)温水浸漬 100/100 100/100 100/100 (5)塩水噴霧 ○ ○ ○ (6)耐候性 100/100 100/100 39/100 ○ ○ × (7)糸錆性 ○ ○ ○ (8)複合腐食 ○ ○ ○ (9)熱サイクル 100/100 100/100 100/100 ○ ○ ○ (10)耐衝撃性 ○ ○ ○ (11)耐アルカリ性 ○ ○ ○ (12)耐酸性 ○ ○ ○

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のアルミニ
ウム部材の耐侯性塗膜は、耐腐食性、耐侯性、塗装性等
に優れている。このような特徴を有する塗膜は、アルミ
ニウムホイールの耐侯性塗膜として好適である。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 耐候性塗膜及びそれを形成したアルミ
ニウム部材

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム又はその
合金からなる自動車用ホイールのようなアルミニウム部
材上に形成する耐候性塗膜、及びかかる耐候性塗膜を形
成してなるアルミニウム部材に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】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、
最近になって自動車重量の低減及び外観や意匠性の向上
を目的として、アルミニウム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ために、表面に
塗装を施すのが普通である。

【０００３】アルミニウムホイールの耐候性塗装は種々
の方法で形成することができるが、塗膜表面の平坦度及
び透明性を向上するために、従来は有機溶剤を用いるい
わゆる溶剤型塗料により塗膜形成を行っていた。しかし
ながら、近年の環境問題の深刻化にともなって、有機溶
剤の排出規制が厳しくなってきており、従来の溶剤型塗
料の使用が困難になってきた。

【０００４】このような状況下において、アルミニウム
ホイールの塗装として粉体塗装が注目され、特に米国に
おいて塗装方法の主流となってきた。米国においては、
粉体塗装用塗料として、トリグリシジルイソシアヌレー
ト系ポリエステルのようなポリエステル樹脂粉末が広く
使用されている。

【０００５】しかしながら、最近アルミニウムホイール
の塗装に関して、耐腐食性、耐候性、塗装性等の要求レ
ベルが益々高くなり、上記ポリエステル系粉体塗料では
これらの要求を十分に満たすことができないことがわか
った。

【０００６】中でもいわゆるメタリック塗装の場合、塗
膜中にアルミニウムの微粉末が含まれるため変色が起き
やすく、ソリッドカラーに比べて、耐候性に劣るという
問題がある。そこで、メタリック塗装の場合でも、良好
な耐候性を示すようなアルミニウム部材用塗膜が望まれ
ている。

【０００７】従って本発明の目的は、溶剤系塗料を使用
することなくアルミニウム部材上に形成した、優れた耐
腐食性、耐候性、塗装性等を有するメタリック塗膜を提
供することである。本発明のもう１つの目的は、優れた
耐腐食性、耐候性等を有するメタリック塗膜を形成した
アルミニウム部材を提供することである。

【０００８】

【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、メタリック塗料により形成するア
ルミニウム部材の塗膜において、ＴＧＩＣポリエステル
系粉体クリヤー塗料からなるトップコート層の上にアク
リルハイソリッドクリヤー塗料からなるバリヤーコート
層を形成することにより、上記要求を満たすことができ
ることを発見し、本発明を完成した。

【０００９】すなわち、本発明の第一の実施例によるア
ルミニウム部材の耐候性塗膜は、（ａ）アルミニウム部
材上に形成されたエポキシポリエステル系ハイブリッド
粉体塗料からなるプライマー層と、（ｂ）前記プライマ
ー層上に形成されたアルキッド水性メタリック塗料から
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ＴＧＩＣポリエステル系粉体クリヤー塗料か
らなるトップコート層と、（ｄ）前記トップコート層上
に形成されたアクリルハイソリッドクリヤー塗料からな
るバリヤーコート層とを有することを特徴とする。

【００１０】本発明の第二の実施例によるアルミニウム
部材の耐候性塗膜は、（ａ）アルミニウム部材上に形成
されたエポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料か
らなるプライマー層と、（ｂ）前記プライマー層上に形
成されたアクリルハイソリッドメタリック塗料からなる
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ＴＧＩＣポリエステル系粉体クリヤー塗料からな
るトップコート層と、（ｄ）前記トップコート層上に形
成されたアクリルハイソリッドクリヤー塗料からなるバ
リヤーコート層とを有することを特徴とする。

【００１１】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。

【００１２】［１］下地処理 本発明の塗膜を形成する前に、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／ｍ^２以上、好ましくは５〜２０ｍｇ／
ｍ^２の付着量を有する。

【００１３】化成皮膜を施したアルミニウム部材は次い
で水洗するが、洗浄水として脱イオン水を用いるのが好
ましい。

【００１４】［２］プライマー層 プライマー用塗料としては、エポキシポリエステル系ハ
イブリッド粉体塗料を用いる。エポキシポリエステル系
ハイブリッド粉体塗料は、例えばＨ．Ｂフュラー社のＩ
Ｆ２５０６等が好ましい。

【００１５】プライマー層用塗料の粉体塗装は静電塗装
法により行う。アルミニウム部材上に付着したエポキシ
ポリエステル系ハイブリッド粉体塗料からなる塗膜は、
１５０〜２００℃で１０〜４０分間焼付る。このように
して得られるプライマー層の厚さは、一般に２０〜４０
μｍ程度である。

【００１６】プライマー層は、次のベースコート層の種
類に応じて空研ぎを行うのが好ましい。具体的には、ベ
ースコート層をアルキッド水性塗料により形成する場合
には空研ぎを行い、アクリルハイソリッド塗料により形
成する場合には空研ぎを行わなくてもよい。

【００１７】［３］ベースコート層 ベースコート層を形成する塗料はアルキッド水性塗料又
はアクリルハイソリッド塗料である。

【００１８】アルキッド水性塗料の場合、アミノアルキ
ッド系、アクリルアルキッド系、スチレンアルキッド系
等がある。アルキッド水性塗料の固形分濃度は一般に２
０〜４０重量％程度であり、焼付温度は１７０〜１９０
℃程度である。

【００１９】一方、アクリルハイソリッド塗料の場合、
メラミンを架橋剤とした硬化性アクリル樹脂を主成分と
するものである。アクリルハイソリッド水性塗料の固形
分濃度は一般に４０〜５０重量％程度であり、焼付温度
は１２０〜１４０℃程度である。なお、いずれの場合
も、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、アルミニウム微粉末としては、平
均径が５〜１５μｍ程度の鱗片状のものが好ましい。

【００２０】［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クリヤー塗
料は、ＴＧＩＣポリエステル系粉体塗料である。ＴＧＩ
Ｃポリエステル系粉体塗料としては、トリグリシジルイ
ソシアヌレートポリエステル系のグリシジル基含有ポリ
エステル樹脂からなる粉体塗料が挙げられる。

【００２１】トップコートの粉体塗装は静電塗装法によ
り行う。ベースコート層上に付着したＴＧＩＣポリエス
テル系粉体クリヤー塗料からなる塗膜は、１６０〜２０
０℃で１０〜５０分間焼付ける。このようにして得られ
るトップコート層の厚さは３０〜５０μｍ程度である。

【００２２】［５］バリヤーコート層 トップコート層上に形成するバリヤーコート層は、アク
リルハイソリッドクリヤー塗料からなる。これは、硬化
性アクリル樹脂を主成分とするものである。硬化性アク
リル樹脂の架橋剤としては、エポキシ、メラミン、ウレ
タン等が挙げられる。アクリルハイソリッド塗料からな
る塗膜の焼付は１３０〜１８０℃で１０〜４０分間行
う。このようにして得られるバリヤーコート層の厚さ
は、２０〜５０μｍ程度である。

【００２３】なお、アクリルハイソリッド系クリヤー塗
料からなる塗膜は、塗膜密着性及び塗装性を向上するた
めに、硬化後に比較的低い硬度を示すものでなければな
らない。好ましい塗膜硬度は鉛筆硬度テストで測定した
ときにＦ以上、特に１Ｈ〜２Ｈ程度である。塗膜硬度が
Ｆより低い場合は、塗膜の耐スクラッチ性が十分でな
い。一方、塗膜硬度が３Ｈより高い場合、良好な塗装性
が得られない。また同時に、膜厚は２０μｍ以上でなけ
ればならない。膜厚が２０μｍを満たさない場合、耐酸
性試験で塗膜の軟化、シミ等を生じる。

【００２４】以上のようにして得られる塗膜は全体で８
０〜１７０μｍ程度の厚さを有する。塗膜の厚さが８０
μｍ未満であると、十分な塗膜の均一性及び耐腐食性が
得られない。一方、塗膜厚さが１７０μｍを超えた場
合、密着性試験が著しく劣る。

【００２５】

【実施例】本発明を以下の具体的実施例によりさらに詳
細に説明する。

【００２６】実施例１ アルミニウム板（１２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ）
をアルカリ脱脂した後、水洗し、クロミウムクロメート
処理（５〜２０ｍｇ／ｍ^２）を施し、さらに純水で水洗
し、乾燥した。このアルミニウム板に、プライマー用に
エポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料（ＩＦ２
５０６、Ｈ．Ｂフューラー社製）を静電塗装法により塗
布し、１９０℃で１０分間焼付けた。得られた厚さ４０
μｍのプライマー層をサンドペーパにより空研ぎした
後、アルキッド水性メタリック塗料（ＷＰＢ−３８１４
−１、スプレイラット社製）を塗布し、１７０℃で３０
分間焼付し、厚さ２０μｍのベースコート層を形成し
た。

【００２７】その後、静電塗装法によりトリグリシジル
イソシアヌレートポリエステル系粉体クリヤー塗料（６
Ｃ−１０５、グリデン社製）を塗布し、１７０℃で３０
分間焼付し、厚さ４０μｍのトップコート層を得た。さ
らに、その上にアクリルハイソリッドクリヤー塗料（Ｗ
４８９７０、ＰＰＧ社）を塗布し、１７０℃で３０分間
焼付して、厚さ３０μｍのバリヤーコート層を得た。こ
のようにして得られた塗膜（厚さ１３０μｍ）の層構成
を表１に示す。また、各試験片に対して以下のテストを
行った。

【００２８】（１）鉛筆硬度試験 各試験片の塗膜を種々の硬度の鉛筆でスクラッチするこ
とにより、塗膜硬度を測定した。

【００２９】（２）塗膜厚さ 各試験片の塗膜の厚さを、高周波膜厚計により測定し
た。

【００３０】（３）密着性試験 各試験片の塗膜に、カッターにより１ｍｍの間隔で縦横
１０本ずつの切れ目を入れ、その上にセロハンテープを
貼付してはがし、１００個のます目のうちの残存したま
す目をカウントした（碁盤目試験）。

【００３１】（４）温水浸漬試験 各試験片を６０℃の温水中に７２時間浸漬した後、２４
時間放置し、次いで上記（３）と同じ碁盤目試験を行っ
た。

【００３２】（５）塩水噴霧試験 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、５重量％のＮａＣｌ水溶液を用いて、３５℃で１２
００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。 ○：塗膜のふくれ、錆等の異常なし。 ×：異常あり。

【００３３】（６）耐候性試験 各試験片に対して、サンシャインウエザオメータにより
で６００時間暴露試験を行った。その後、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、碁盤目試験（１ｍｍ×１ｍｍの碁盤目１００
個）を行い、各試験片について碁盤目の剥離及び変色を
調べた。 ○：外観に著しい変化がない。 ×：異常あり。

【００３４】（７）糸錆試験 表面にクロスカットした各試験片に対して、５重量％の
ＮａＣｌ水溶液を用いて３５℃で２４時間塩水噴霧を行
い、４０℃で相対湿度８２％に２４０時間保持するサイ
クルを３回繰り返し（全部で７９２時間）、上記（５）
と同様に腐食の度合いを調べた。 ○：糸錆の長さ２ｍｍ以内。 ×：糸錆の長さ２ｍｍを超える。

【００３５】（８）複合腐食試験 上記（５）と同じ塩水噴霧試験を４時間行い、６０℃で
２時間乾燥し、５０℃で相対湿度９５％に２時間保持す
るサイクルを１００繰り返した。その後２４時放置して
から、腐食の度合いを測定した。 ○：一般面及びエッジ部にふくれや錆がないか、または
クロスカット部のふくれ及び錆が２ｍｍの範囲内。 ×：異常あり。

【００３６】（９）熱サイクル試験 各試験片に対して、９０℃で４時間、−４０℃で１．５
時間、７０℃、相対湿度９５％で３時間、及び−４０℃
で１．５時間からなるサイクルを２回繰り返し、その後
２４時間放置した。その後碁盤目試験を行った。 ○：外観に著しい変化がなく、かつ碁盤目試験結果が８
０／１００以上。 ×：異常あり。

【００３７】（１０）耐衝撃性試験 各試験片を−４０℃に保持した直後、３０ｃｍ上方から
５００ｇの錘を落下させ、塗膜の割れ、はがれを調べ
た。 ○：異常なし。 ×：塗膜の割れ、はがれあり。

【００３８】（ＩＩ）耐アルカリ性試験 各試験片上に５重量％のＮａＯＨ水溶液を滴下し、常温
にて４時間放置後塗膜表面の状態を評価した。 ○：異常なし ×：外観に変色、しみ、ふくれ、軟化等を認める。

【００３９】（１２）耐酸性 各試験片上に１０重量％のＨ_２ＳＯ_４水溶液を滴下し、
常温にて２４時間放置後塗膜表面の状態を評価した。 ○：異常なし ×：外観に変色、しみ、ふくれ、軟化等を認める。

【００４０】以上の試験（１）〜（１２）の結果を表２
に示す。

【００４１】実施例２ アルミニウム板（１２５ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ）
をアルカリ脱脂した後、水洗し、クロミウムクロメート
処理を施し、さらに純水で水洗し、乾燥した。このアル
ミニウム板に、プライマー用にエポキシポリエステル系
ハイブリッド粉体塗料（ＩＦ２５０６、Ｈ．Ｂフューラ
ー社製）を塗布し、１９０℃で１０分間焼付け、厚さ４
０μｍのプライマー層を得た。その後空研ぎをせずに、
アルミニウム微粉末（平均径１０μｍ）を含有し、樹脂
固形分が５０重量％のアクリルハイソリッドメタリック
塗料（Ｗ４８８４８、ＰＰＧ社製）を塗布し、１４０℃
で２０分間焼付けし、厚さ２０μｍのベースコート層を
得た。

【００４２】その後、静電塗装法によりトリグリシジル
イソシアヌレートポリエステル系粉体クリヤー塗料（６
Ｃ−１０５、グリデン社製）を塗布し、１７０℃で３０
分間焼付して、厚さ４０μｍのトップコート層を得た。
さらに、その上にアクリルハイソリッドクリヤー塗料
（Ｗ４８９７０、ＰＰＧ社製）を塗布し、厚さ３０μｍ
のバリヤーコート層を得た。このようにして得られた塗
膜（全厚さ１３０μｍ）の層構成を表１に示す。また、
試験（１）〜（１２）を行った結果を表２に示す。

【００４３】比較例１ 実施例１においてバリヤーコート層を形成しない以外実
施例１と同様にして、アルミニウム板上に塗膜を形成し
た。得られた塗膜の層構成を表１に示す。また、試験
（１）〜（１２）を行った結果を表２に示す。

【００４４】 表１層 構 成 実施例１ プライマー層 エポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料^（１） ベースコート層 アルキッド水性メタリック塗料^（２） トップコート層 トリグリシジルイソシアヌレートポリエステル系 粉体クリヤー塗料^（３） バリヤーコート層 アクリルハイソリッドクリヤー塗料^（４） 実施例２ プライマー層 エポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料^（１） ベースコート層 アクリルハイソリッドメタリック塗料^（５） トップコート層 トリグリシジルイソシアヌレートポリエステル系 粉体クリヤー塗料^（３） バリヤーコート層 アクリルハイソリッドクリヤー塗料^（４） 比較例１ プライマー層 エポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料^（１） ベースコート層 アルキッド水性メタリック塗料^（２） トップコート層 トリグリシジルイソシアヌレートポリエステル系 粉体クリヤー塗料■（３） バリヤーコート層 なし 注：（１）ＩＦ２５０６、Ｈ．Ｂ．フューラー社製 （２）ＷＰＢ−３８１３−１、スプレイラット社製 （３）６Ｃ−１０５、グリデン社製 （４）Ｗ４８９７０、ＰＰＧ社製 （５）Ｗ４８８４８、ＰＰＧ社製

【００４５】

【００４６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のアルミニ
ウム部材の耐候性塗膜は、耐腐食性、耐候性、塗装性等
に優れている。このような特徴を有する塗膜は、アルミ
ニウムホイールの耐候性塗膜として好適である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (a) アルミニウム部材上に形成されたエ
   ポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料からなるプ
   ライマー層と、(b) 前記プライマー層上に形成されたア
   ルキッド水性メタリック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ＴＧＩＣポ
   リエステル系粉体クリヤー塗料からなるトップコート層
   と、(d) 前記トップコート層上に形成されたアクリルハ
   イソリッドクリヤー塗料からなるバリヤーコート層とを
   有することを特徴とする耐侯性塗膜。
2. 【請求項２】 (a) アルミニウム部材上に形成されたエ
   ポキシポリエステル系ハイブリッド粉体塗料からなるプ
   ライマー層と、(b) 前記プライマー層上に形成されたア
   クリルハイソリッドメタリック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ＴＧＩ
   Ｃポリエステル系粉体クリヤー塗料からなるトップコー
   ト層と、(d) 前記トップコート層上に形成されたアクリ
   ルハイソリッドクリヤー塗料からなるバリヤーコート層
   とを有することを特徴とする耐侯性塗膜。
3. 【請求項３】請求項１に記載のアルミニウム部材の耐侯
   性塗膜において、前記ベースコート層は前記プライマー
   層を空研ぎした後で形成されていることを特徴とする耐
   侯性塗膜。
4. 【請求項４】請求項２に記載のアルミニウム部材の耐侯
   性塗膜において、前記ベースコート層は前記プライマー
   層を空研ぎせずに形成されていることを特徴とする耐侯
   性塗膜。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載のアルミ
   ニウム部材の耐侯性塗膜において、前記トップコート層
   を形成するＴＧＩＣポリエステル系粉体塗料がトリグリ
   シジルイソシアヌレートポリエステル系粉体塗料である
   ことを特徴とする耐侯性塗膜。
6. 【請求項６】請求項１乃至４のいずれかに記載の耐侯性
   塗膜において、前記バリヤーコート層を形成するアクリ
   ルハイソリッドクリヤー塗料がアクリルメラミン系樹脂
   をベースとすることを特徴とする耐侯性塗膜。
7. 【請求項７】請求項１乃至６のいずれかに記載の耐侯性
   塗膜を形成してなるアルミニウム部材。