JPH09262544A - Surface coating film structure of metal material and method for forming it - Google Patents

Surface coating film structure of metal material and method for forming it

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JPH09262544A
JPH09262544A JP7633796A JP7633796A JPH09262544A JP H09262544 A JPH09262544 A JP H09262544A JP 7633796 A JP7633796 A JP 7633796A JP 7633796 A JP7633796 A JP 7633796A JP H09262544 A JPH09262544 A JP H09262544A
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JP
Japan
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layer
metal
resin
coating
metal material
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Application number
JP7633796A
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Japanese (ja)
Inventor
Takuaki Saitou
卓章 斎藤
Toru Fujie
徹 藤江
Kishiro Abe
喜四郎 阿部
Kenji Tsuchida
健次 土田
Shinichiro Azuma
新一郎 我妻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NITSUTOUSHIYA KK
Topy Industries Ltd
Original Assignee
NITSUTOUSHIYA KK
Topy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve corrosion resistance, cost reduction and recycling properties while brightness and high quality feeling is kept by forming successively a resin electrodeposition coating layer, a resin powder coating layer, a metal or metal compd. layer and a resin top coat layer on a basis of a metal material such as an aluminum wheel. SOLUTION: In this surface coating structure of a metal material 1 such as an aluminum alloy wheel, a resin electrodeposition coating layer 2, a resin powder coating layer 3, a metal or metal compd. layer 4 and a resin top coat layer 5 are successively formed on a basis of a metal material 1. In this instance, the layer 3 and the layer 5 are clear layers and the layer 4 is pref. formed of a dry plating layer of a metal selected from aluminum, chromium nitride, titanium nitride and gold. In addition, the electrodeposition layer 2 is a resin layer formed by means of electrodeposition so as to tightly stick the resin on the basis of the metal material 1. In addition, a primer is applied on the layer 4 so as to improve interlocking properties and adhesion properties between the top coat layer 5 and the layer 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属材表面の被膜
構造と、被膜形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating structure on a metal material surface and a coating forming method.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルミホイールなどの金属材表面の被膜
構造の形成方法としては、従来、特開平4−13123
2号公報が知られている。そこでは、金属材表面をショ
ットブラスト加工した後、その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、さらにトップコートして、光
輝面にしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of forming a film structure on the surface of a metal material such as an aluminum wheel, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 2 publication is known. There, after the surface of the metal material is shot blasted, the surface is subjected to powder coating and ground treatment, and the underlayer is undercoated as an intermediate layer. I have.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来方法に
は、つぎの問題がある。 粉体塗装層は金属素地との密着性が低く、熱膨張の
差、クッションなどによりひび割れが起こる。したがっ
て、耐蝕性、耐久性が低い。 光輝性を出すのにクロムを用いているので、コスト
が高くなる。 アルミと異なる金属(クロム)を用いるので、アル
ミのリサイクルをすることが困難である。 本発明の目的は、光輝性、高級感を従来クロムメッキタ
イプと同等かそれ以上に維持しつつ、耐蝕性、コスト低
減、リサイクル性を向上することができる、金属材表面
被膜構造とその形成方法を提供することにある。
However, the conventional method has the following problems. The powder coating layer has low adhesion to a metal substrate, and cracks occur due to a difference in thermal expansion and a cushion. Therefore, corrosion resistance and durability are low. Since chromium is used for the glitter, the cost increases. Since a metal (chromium) different from aluminum is used, it is difficult to recycle aluminum. An object of the present invention is to provide a metal material surface coating structure and a method for forming the same, which can improve corrosion resistance, cost reduction, and recyclability while maintaining the brilliancy and luxury feeling equal to or higher than the conventional chromium plating type. Is to provide.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。 (1) 金属材の素地に、樹脂の電着塗装層、樹脂の粉
体塗装層、金属または金属化合物の層、樹脂のトップコ
ート層を、順に形成した金属材表面被膜構造。 (2) 前記金属材がアルミニウム合金ホイールである
(1)記載の金属材表面被膜構造。 (3) 前記粉体塗装層と前記トップコート層がクリア
ー層である(1)記載の金属材表面被膜構造。 (4) 前記金属または金属化合物の層が、アルミニウ
ム、窒化クロム、窒化チタン、金からなるグループから
選択された少なくとも1種の金属の、乾式メッキ層から
構成されている(1)または(2)記載の金属材表面被
膜構造。 (5) 金属材の素地の上に樹脂塗料を電着塗装して樹
脂の電着塗装層を形成する工程と、前記樹脂の電着塗装
層の上に樹脂塗料を粉体塗装して樹脂の粉体塗装層を形
成する工程と、前記樹脂の粉体塗装層の上に金属または
金属化合物の層を、たとえば乾式メッキによ、り形成す
る工程と、前記金属のメッキ層の上に樹脂塗料を塗装し
て樹脂のトップコート層を形成する工程と、からなる金
属材表面被膜構造の形成方法。
The present invention to achieve the above object is as follows. (1) A metal material surface coating structure in which a resin electrodeposition coating layer, a resin powder coating layer, a metal or metal compound layer, and a resin topcoat layer are sequentially formed on a base material of a metal material. (2) The metal material surface coating structure according to (1), wherein the metal material is an aluminum alloy wheel. (3) The metal material surface coating structure according to (1), wherein the powder coating layer and the top coat layer are clear layers. (4) The metal or metal compound layer is a dry plating layer of at least one metal selected from the group consisting of aluminum, chromium nitride, titanium nitride and gold (1) or (2) The surface coating structure of the metal material described. (5) a step of forming a resin electrodeposition coating layer by electrodeposition coating a resin coating material on a metal base, and powder coating the resin coating material onto the resin electrodeposition coating layer A step of forming a powder coating layer, a step of forming a layer of a metal or a metal compound on the powder coating layer of the resin by, for example, dry plating, and a resin coating on the plating layer of the metal And a step of forming a resin top coat layer, and a method of forming a metal surface coating structure.

【0005】上記(1)、(2)の金属材表面被膜構造
および(6)の被膜構造の形成方法では、金属または金
属化合物の層はたとえば乾式メッキ層であるが、メッキ
の下地処理に電着塗装プラス粉体塗装を用いているの
で、電着塗装層が粉体塗装層に比べて金属素地との密着
性がよいことおよび緻密なことから、耐剥離性、耐蝕性
が、従来の粉体塗装プラス中間層構造に比べて向上され
る。上記(4)、(5)の金属材表面被膜構造では、金
属または金属化合物の層を純クロムとしなくても(たと
えば、安価のアルミ層としても)下地の色(たとえば、
黒系統)がある程度透過して、深みのある高級感(あた
かもクロムメッキのような色)を出すことができ、クロ
ムを用いないことによりコスト低減をはかることが可能
となる。また、金属材がアルミホイールの場合、メッキ
層をアルミ層とすることにより、同種金属となり、アル
ミホイールのリサイクルに容易になる。
In the methods of forming the metal material surface coating structure of (1) and (2) and the coating structure of (6), the metal or metal compound layer is, for example, a dry plating layer. Since electrodeposition coating plus powder coating is used, the electrodeposition coating layer has better adhesion to the metal base and is denser than the powder coating layer. It is improved compared to body painting plus intermediate layer structure. In the metal material surface coating structure of the above (4) and (5), even if the metal or metal compound layer is not pure chromium (for example, an inexpensive aluminum layer), the base color (for example,
Black system) can be transmitted to some extent to give a deep sense of high quality (color as if it were chrome plating), and the cost can be reduced by not using chrome. In addition, when the metal material is an aluminum wheel, the same kind of metal is formed by making the plating layer an aluminum layer, which facilitates recycling of the aluminum wheel.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の金属材表面被膜構造は、
図1に示すように、金属材1の素地に、樹脂の電着塗装
層2、樹脂の粉体塗装層3、金属または金属化合物の層
4(たとえば、金属のメッキ層)、樹脂のトップコート
層5を、順に形成した構造からなる。金属材素地は、金
属素地であればよく、たとえばアルミニウム合金、マグ
ネシウム合金、鉄などからなる。金属1は金属からなる
任意の部材であり、たとえばアルミニウム合金ホイール
からなる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The metal material surface coating structure of the present invention comprises:
As shown in FIG. 1, a base material of a metal material 1 is coated with a resin electrodeposition coating layer 2, a resin powder coating layer 3, a metal or metal compound layer 4 (for example, a metal plating layer), and a resin topcoat. It consists of a structure in which the layer 5 is formed in order. The metal base may be a metal base, for example, an aluminum alloy, a magnesium alloy, iron, or the like. The metal 1 is an arbitrary member made of metal, for example, an aluminum alloy wheel.

【0007】電着塗装層2は、金属材1の素地に直接密
着するように電着塗装により形成された樹脂層であれば
よく、たとえばエポキシ系のカチオン電着塗料の塗装層
からなり、層の厚さは10〜30μmである。この範囲
にするのは、10μmより薄いと鋳肌が出、30μmよ
り厚いと垂れが出るからである。電着塗装層2は、金属
素地への固着性、密着性が、粉体塗装層に比べてはるか
の良好で、かつ緻密で固いため、素地の小さな凹凸を埋
めることができ、被膜構造の耐剥離性と耐蝕性を向上さ
せる。電着塗装層2は着色されており、被膜構造の外観
をクロムに似た色とするには黒系統の色に着色される。
着色は黒系統に限るものではなく、被膜構造の外観を下
地の色が映えた色とすることができ、たとえば被膜構造
の外観を青みがかった色とするには、電着塗装層2の着
色を青色とする。
The electrodeposition coating layer 2 may be a resin layer formed by electrodeposition coating so as to be in direct contact with the base material of the metal material 1, for example, a coating layer of an epoxy-based cationic electrodeposition coating. Has a thickness of 10 to 30 μm. The reason for this range is that if the thickness is less than 10 μm, cast surface appears, and if the thickness is more than 30 μm, sagging occurs. The electrodeposition coating layer 2 has much better adhesion and adhesion to the metal substrate than the powder coating layer, and since it is dense and hard, it can fill the small irregularities of the substrate, and the resistance of the coating structure can be improved. Improves releasability and corrosion resistance. The electrodeposition coating layer 2 is colored, and in order to make the appearance of the coating structure similar to chrome, it is colored in a blackish color.
The coloring is not limited to the black type, and the appearance of the coating structure can be a color in which the color of the undercoat appears. For example, in order to make the appearance of the coating structure bluish, the coloring of the electrodeposition coating layer 2 can be changed. It is blue.

【0008】粉体塗装層3は、電着塗装層2の上に直接
密着するように粉体塗装により形成された樹脂層であれ
ばよく、たとえばエポキシ系、アクリル系、ポリエステ
ル系の粉体塗料の塗装層からなる。塗料粒の大きさは3
〜6μmであり、層3の厚さは60〜150μmであ
る。この値の範囲は、電着塗装層2と協働して、素地の
耐蝕性を保証するための値である。粉体塗装層3と電着
塗装層2との固着力、密着性は樹脂、樹脂密着のため良
好である。粉体塗装層3は電着塗装層2に比べて塗料粒
が大きく大きな凹凸を速く埋めることができる。電着塗
装層2の上側を粉体塗装層3とするのは、必要厚さの耐
蝕層を速く安く形成するためである。電着塗装層2が着
色されている場合には、粉体塗装層3はクリアー(透
明)層か、あるいは電着塗装層2と同系統の色が着色さ
れている。
The powder coating layer 3 may be a resin layer formed by powder coating so as to be in direct contact with the electrodeposition coating layer 2, and may be, for example, an epoxy, acrylic or polyester powder coating. Consisting of a painted layer. Paint particle size is 3
66 μm, and the thickness of the layer 3 is 60-150 μm. This range of values is a value for ensuring the corrosion resistance of the base material in cooperation with the electrodeposition coating layer 2. The adhesion and adhesion between the powder coating layer 3 and the electrodeposition coating layer 2 are good because of resin and resin adhesion. The powder coating layer 3 has a larger paint grain than the electrodeposition coating layer 2 and can fill large irregularities quickly. The reason why the powder coating layer 3 is formed on the upper side of the electrodeposition coating layer 2 is to form a corrosion-resistant layer having a required thickness quickly and inexpensively. When the electrodeposition coating layer 2 is colored, the powder coating layer 3 is a clear (transparent) layer, or the same color as the electrodeposition coating layer 2 is colored.

【0009】金属または金属化合物の層4は、たとえ
ば、アルミニウム、窒化クロム、窒化チタン、金のいず
れか少なくとも1種の金属(純金属、合金を含む)の、
乾式メッキ層から構成されている。金属のメッキ層4
は、これら以外の金属から構成されていてもよく、コス
トが従来のクロムメッキ層と同じように高くてもよい場
合はクロムでもよい。金属または金属化合物の層4がア
ルミニウムの場合は、下地層2、3からの黒色が若干透
過してクロムメッキの色に近づきかつ深みのある色を呈
する。アルミを用いることによりクロムの場合よりもコ
ストダウンをはかることができる。ただし、下地の色を
適量透過させるために、金属または金属化合物の層4の
厚さは0・04〜1.1μmにする。1.1μmを越え
ると、下地の色が透過しにくくなり、下地の色の映えが
悪くなり、また0・04μmより小だと層4の形成が難
しくなる。乾式メッキは、スパッタリング、イオンプレ
ーティング、蒸着のいずれによってもよい。金属または
金属化合物の層4と下地の粉体塗装層3との固着性、密
着性を良くするために、金属メッキ層4の形成前に、粉
体塗装層3の上にプライマー6(下塗りのことで、たと
えばエポキシ系のメタリックプライマーを用いる)を5
〜10μm程度塗布しておいてもよい。
The metal or metal compound layer 4 is made of, for example, at least one metal (including a pure metal and an alloy) selected from the group consisting of aluminum, chromium nitride, titanium nitride, and gold.
It is composed of a dry plating layer. Metal plating layer 4
May be composed of a metal other than these, and may be chromium if the cost may be as high as that of the conventional chromium plating layer. When the metal or metal compound layer 4 is aluminum, the black color from the underlayers 2 and 3 is slightly transmitted and approaches the color of chrome plating and has a deep color. By using aluminum, the cost can be reduced more than in the case of chromium. However, the thickness of the metal or metal compound layer 4 is set to 0.04 to 1.1 μm in order to transmit an appropriate amount of the color of the base. If it exceeds 1.1 μm, it becomes difficult to transmit the color of the underlayer, and the appearance of the color of the underlayer becomes poor. If it is less than 0.04 μm, it becomes difficult to form the layer 4. Dry plating may be performed by any of sputtering, ion plating, and vapor deposition. In order to improve the adhesion and adhesion between the metal or metal compound layer 4 and the underlying powder coating layer 3, before forming the metal plating layer 4, a primer 6 (undercoating) is formed on the powder coating layer 3. Therefore, for example, an epoxy-based metallic primer is used)
You may apply | coat about 10-10 micrometers.

【0010】樹脂のトップコート層5は、クリアー塗装
層(下地と金属層による高級感のある色を阻害しないた
めにクリアーとする)であり、アクリル系、ウレタン
系、またはエポキシ系の樹脂塗料をエアー吹きつけ塗装
(静電塗装でもよい)することにより、形成する。金属
または金属化合物の層4を保護できる厚さであればよ
く、たとえば10〜40μm程度の厚さに形成される。
この領域にする理由は、40μm程度より厚くしても保
護機能は増さないし形成に時間がかかるだけであり、1
0程度より薄いと保護機能が十分でなくなるからであ
る。トップコート層5と金属または金属化合物の層4と
の固着性、密着性を良くするために、トップコート層5
の形成前に、金属または金属化合物の層4の上にプライ
マー7(たとえば、エポキシ系のメタリックプライマ
ー)を5〜10μm程度塗布しておいてもよい。
The resin topcoat layer 5 is a clear coating layer (which is clear so as not to impair the high-quality color of the base and the metal layer), and is made of an acrylic, urethane or epoxy resin coating. It is formed by air spray coating (electrostatic coating may be used). Any thickness may be used as long as it can protect the metal or metal compound layer 4, for example, about 10 to 40 μm.
The reason for setting this area is that even if the area is thicker than about 40 μm, the protection function does not increase or it takes time to form the protection function.
This is because if it is thinner than about 0, the protective function becomes insufficient. In order to improve adhesion and adhesion between the top coat layer 5 and the metal or metal compound layer 4, the top coat layer 5
Prior to the formation of the above, a primer 7 (for example, an epoxy-based metallic primer) may be applied on the metal or metal compound layer 4 to a thickness of about 5 to 10 μm.

【0011】本発明の金属材表面被膜構造の形成方法
は、金属材1の素地の上に樹脂塗料を電着塗装して樹脂
の電着塗装層2を形成する工程と、樹脂の電着塗装層2
の上に樹脂塗料を粉体塗装して樹脂の粉体塗装層3を形
成する工程と、樹脂の粉体塗装層3の上に金属または金
属化合物の層4を乾式メッキにより形成する工程と、金
属または金属化合物の層4の上に樹脂塗料を塗装して樹
脂のトップコート層5を形成する工程と、からなる。
The method of forming the surface coating structure of a metal material according to the present invention comprises a step of forming a resin electrodeposition coating layer 2 by electrodeposition coating a resin coating material on the base material of the metal material 1, and a resin electrodeposition coating. Layer 2
A step of forming a resin powder coating layer 3 by powder coating a resin coating on the above, and a step of forming a metal or metal compound layer 4 on the resin powder coating layer 3 by dry plating, A step of forming a resin top coat layer 5 by applying a resin paint on the metal or metal compound layer 4.

【0012】層2の電着塗装による形成工程では、まず
金属材1の素地を脱脂、水洗し、たとえば黒系統の色を
着色したエポキシ系カチオン電着塗料を用いて、電着塗
装する。電着塗装では、低濃度の水性塗料を満たした電
着槽(温度がたとえば27°C)内で電導体である金属
材1と電極との間に直流電圧(たとえば、210〜23
0V)を2〜3分印加し、水中に分散している塗料の微
粒子を電気的力で金属材1に引きつけ、凝集析出させて
塗膜を形成させる。カチオン電着塗料は、塩基性アミノ
基、アンモニウム、スルホニウムなどのオニウム基をも
つ樹脂をベースとし、低級有機酸などの酸で中和した陰
極析出形の塗料である。カチオン電着では、塗膜が塩基
性であるので金属イオンの溶出がなく、塗膜の耐アルカ
リ性、耐蝕性に有利である。また、塗膜の塗装中の着色
も少ない。塗膜厚さは10〜30μmとする。塗装後、
炉内にて200〜210°Cで、約10〜25分、焼付
け、乾燥する。かくして形成された塗膜は緻密で固く、
素地の小さな凹凸を埋め、素地との密着性、固着性にす
ぐれ、素地を保護して素地の耐蝕性を、従来の粉体塗装
に比べて大きく向上させる。
In the step of forming the layer 2 by electrodeposition coating, first, the base material of the metal material 1 is degreased and washed with water, and then the electrodeposition coating is carried out using, for example, an epoxy-based cationic electrodeposition coating which is colored black. In electrodeposition coating, a DC voltage (for example, 210 to 23) is applied between the metal material 1 which is an electric conductor and an electrode in an electrodeposition tank (temperature is, for example, 27 ° C.) filled with a low concentration aqueous coating material.
0 V) is applied for 2 to 3 minutes, and the fine particles of the coating material dispersed in water are attracted to the metal material 1 by an electric force to coagulate and deposit to form a coating film. The cationic electrodeposition paint is a cathodic deposition paint based on a resin having an onium group such as a basic amino group, ammonium and sulfonium and neutralized with an acid such as a lower organic acid. In the cationic electrodeposition, since the coating is basic, there is no elution of metal ions, which is advantageous for the alkali resistance and corrosion resistance of the coating. Also, coloring during coating of the coating film is small. The coating thickness is 10 to 30 μm. After painting,
Bake and dry in a furnace at 200-210 ° C for about 10-25 minutes. The coating film thus formed is dense and hard,
It fills small irregularities in the base material, has excellent adhesion and adhesion to the base material, protects the base material, and greatly improves the corrosion resistance of the base material compared to conventional powder coating.

【0013】層3の粉体塗装による形成工程では、接地
した被塗物(層2が形成された金属材1)とガンの電極
との間に直流高電圧(30〜90kV)を印加し、一
方、アクリル、ポリエステル、エポキシ系のクリアー粉
体塗料(粒径が約3〜6μmで、200°C程度に予熱
しておく)を空気力によってガンから噴射する。空気中
に分散した粉体粒子はガンの電極で起こるコロナ放電に
よって発生するイオン化空気と衝突して荷電し、ガンと
被塗物間の静電場の作用と空気流によって被塗物に向か
い、静電気力で被塗物表面に吸着する。粉体塗装は厚塗
りに適し、比較的大きな凹凸を埋め、表面を金属膜形成
に適した表面にする。層3の厚さを60〜150μmに
形成する。塗装後、炉内にて、約170°Cで、約20
〜30分、焼付け、乾燥する。
In the step of forming the layer 3 by powder coating, a high DC voltage (30 to 90 kV) is applied between the grounded object to be coated (the metal material 1 having the layer 2 formed) and the electrode of the gun, On the other hand, an acrylic, polyester, or epoxy-based clear powder coating (having a particle size of about 3 to 6 μm and preheated to about 200 ° C.) is jetted from the gun by aerodynamic force. The powder particles dispersed in the air collide with the ionized air generated by the corona discharge generated at the gun electrode and become charged.They move toward the coating object by the action of the electrostatic field between the gun and the coating object and the air flow, Adsorbs to the surface of the substrate by force. Powder coating is suitable for thick coating, fills relatively large irregularities, and makes the surface suitable for forming a metal film. The layer 3 is formed to have a thickness of 60 to 150 μm. After painting, in a furnace at about 170 ° C, about 20
Bake and dry for ~ 30 minutes.

【0014】金属または金属化合物の層4の、たとえば
乾式メッキによる、形成工程では、アルミニウム、窒化
クロム、窒化チタン、金などの金属(純金属または合
金)を、スパッタリング(金属、プラスチックなどの表
面に、真空中で、金属の薄い層を付着させる操作で公知
の操作)、イオンプレーティング、蒸着のうちの何れか
の方法により、金属材1の層3の上に、厚さ0.04〜
1.1μm、形成する。たとえば、アルミニウムを厚さ
0.1μm形成する。その場合、下地の黒系統の色を若
干透過して深みのある(アルミだけの軽い色合と異な
る)、高級感のある、クロムに似た色を、安価に、出す
ことができる。
In the step of forming the metal or metal compound layer 4 by, for example, dry plating, a metal (pure metal or alloy) such as aluminum, chromium nitride, titanium nitride or gold is sputtered (on a surface of metal, plastic or the like). , A known operation for depositing a thin layer of metal in a vacuum), ion plating, or vapor deposition on the layer 3 of the metal material 1 to a thickness of 0.04 to
1.1 μm is formed. For example, aluminum is formed to a thickness of 0.1 μm. In this case, it is possible to inexpensively produce a deep (high-quality) chrome-like color that is slightly transmitted through the underlying black color (different from the light shade of aluminum only).

【0015】トップコート層5の形成工程では、ブース
内にて、アクリル系、ウレタン系、またはエポキシ系の
クリアー粉体塗料を、予熱した被塗物に、粉体吹きつけ
ガンを用いて吹きつけ、溶融、付着させる(いわゆる、
吹きつけ法)。吹きつけ法は、粉体静電塗装に変えても
よい。トップコート層5は厚さ20〜40μmに形成す
る。かくして形成されたトップコート層5は金属層4の
保護層として機能する。
In the step of forming the top coat layer 5, in the booth, an acrylic, urethane, or epoxy clear powder coating is sprayed onto the preheated object using a powder spraying gun. , Melt, attach (so-called,
Spray method). The spraying method may be changed to powder electrostatic coating. The top coat layer 5 is formed to a thickness of 20 to 40 μm. The top coat layer 5 thus formed functions as a protective layer for the metal layer 4.

【0016】[0016]

【実施例】金属材1としてアルミホイールを選択してそ
の表面に被膜構造をつぎのように形成した。まず、アル
ミホイールの表面を脱脂、水洗した。ついで、エポキシ
径カチオン電着塗料(商品名:ニッペパワートップU−
600、黒系統)を、温度27°C、2〜3min.、
210〜230Vの条件で電着塗装し、厚さ20μmの
電着塗装層2を形成した。ついで、この層2を温度20
0〜210°C×18分、焼付け、乾燥した。つぎに、
アクリル粉体塗料(4〜5μm、クリアー)を、40〜
60kVの電圧条件で、層2の上に、厚さ約100μ
m、静電粉体塗装し、温度170°C×25分、焼付
け、乾燥し、粉体塗装層3を形成した。ついで、アルミ
を、スパッタリングして、層3の上に金属膜4を、厚さ
0.1μm、形成した。つぎに、下地に5〜10μmの
メタルプライマーを塗布したのち、クリアー粉体塗料
(商品名:ニッペスパーラック5000BF)をエアー
吹きつけ、厚さ約25μmのトップコート層5を形成し
た。ついで、140°C×25分、焼付け、乾燥した。
EXAMPLE An aluminum wheel was selected as the metal material 1, and a film structure was formed on the surface thereof as follows. First, the surface of the aluminum wheel was degreased and washed with water. Next, an epoxy diameter cationic electrodeposition coating (trade name: Nippe Power Top U-
600, black line) at a temperature of 27 ° C. for 2 to 3 min. ,
Electrodeposition coating was performed under the conditions of 210 to 230 V to form an electrodeposition coating layer 2 having a thickness of 20 μm. The layer 2 is then heated to a temperature of 20
It was baked and dried at 0 to 210 ° C for 18 minutes. Next,
Acrylic powder paint (4-5 μm, clear), 40-
Under the voltage condition of 60 kV, the thickness is about 100 μm on the layer 2.
m, electrostatic powder coating, baking at 170 ° C. for 25 minutes, and drying to form a powder coating layer 3. Then, aluminum was sputtered to form a metal film 4 on the layer 3 with a thickness of 0.1 μm. Next, a metal primer having a thickness of 5 to 10 μm was applied to the base, and then clear powder coating (trade name: Nippesparac 5000BF) was blown on the air to form a topcoat layer 5 having a thickness of about 25 μm. Then, it was baked and dried at 140 ° C for 25 minutes.

【0017】なお、被膜構造は図2に示すように、ホイ
ール前面8のみならず、リムのドロップ部の内面9全長
まで、形成した(従来は、ホイール前面のみ)。かくし
て製造されたアルミホイールは、下地の黒さを映えた、
深みのある色合いを有していた。また、下地の色に黒色
系統を選定することにより、メッキ自体の黄色味のある
色が黒系統の色によって目立たなくなり、まさに鏡面色
となる。また、塗装範囲をホイール前面だけでなくリム
のドロップ部の内面全長まで拡大したので、ホイール前
面部は透過する色調効果を引出し、リムのドロップ部の
内面9はその色がホイール前面部8の鏡面に反映して大
きな効果を出す。また、温度39°C24時間、−18
°C20時間、室温4時間の熱耐久試験を10サイクル
行ったが、被膜構造に剥がれやひび割れが認められず、
良好な耐久性があることが判明した。また、pH2の酸
性液に1分浸漬し、その後pH7の蒸留水に1分浸漬す
ることを、2000回繰り返す耐蝕性試験を行ったが、
被膜構造下のアルミ素地に化学浸食は認められず、被膜
構造によりホイールは良好な耐蝕性を有することとも判
明した。
As shown in FIG. 2, the coating structure was formed not only on the front surface 8 of the wheel but also on the entire length of the inner surface 9 of the drop portion of the rim (conventionally, only the front surface of the wheel). The aluminum wheels manufactured in this way shine the blackness of the base,
It had a deep shade. In addition, by selecting a black system as the base color, the yellowish color of the plating itself becomes inconspicuous due to the black system color, and becomes just a mirror color. In addition, since the coating range has been expanded not only to the front of the wheel but also to the entire length of the inner surface of the drop portion of the rim, the front surface of the wheel draws a transparent color tone effect. The effect is great. In addition, the temperature 39 ° C 24 hours, -18
A thermal endurance test was conducted for 10 hours at 20 ° C for 4 hours at room temperature, but no peeling or cracking was observed in the coating structure.
It has been found that there is good durability. In addition, a corrosion resistance test was performed by repeating immersion in acidic solution of pH 2 for 1 minute and then in distilled water of pH 7 for 1 minute 2,000 times.
No chemical erosion was observed on the aluminum substrate under the coating structure, and it was also found that the wheel has good corrosion resistance due to the coating structure.

【0018】[0018]

【発明の効果】請求項1の構造によれば、金属材の素地
に、樹脂の電着塗装層、樹脂の粉体塗装層、金属または
金属化合物の層、樹脂のトップコート層を、順に形成し
たので、メッキの下地処理が電着塗装プラス粉体塗装と
なり、耐蝕性、耐割れ性が従来の粉体塗装プラス中間層
構造に比べて向上される。請求項2の構造によれば、金
属材をアルミニウム合金ホイールとしたので、アルミホ
イールの耐蝕性を向上させることができる。請求項3の
構造によれば、粉体塗装層とトップコート層をクリアー
層としたので、電着塗装層とメッキ層とによって出され
た色調が粉体塗装層とトップコート層の色の影響を受け
ることはない。請求項4の構造によれば、金属または金
属化合物のメッキ層を、アルミニウムなど純クロム以外
の金属から構成されているので、メッキ層の金属を金属
材(たとえば、アルミホイール)の材料と合わせること
により、メッキのコストダウンと、金属材のリサイクル
(回収、再利用)の容易化がはかられる。請求項5の方
法によれば、金属材の素地の上に樹脂塗料を電着塗装
し、その上に粉体塗装層を形成し、その上に金属または
金属化合物の層を形成し、その上に樹脂のトップコート
層を形成するので、できた製品が請求項1の効果と同等
の効果を有する。
According to the structure of claim 1, a resin electrodeposition coating layer, a resin powder coating layer, a metal or metal compound layer, and a resin topcoat layer are sequentially formed on a base material of a metal material. Therefore, the base treatment of the plating is electrodeposition coating plus powder coating, and the corrosion resistance and crack resistance are improved compared to the conventional powder coating plus intermediate layer structure. According to the structure of claim 2, since the metal material is an aluminum alloy wheel, the corrosion resistance of the aluminum wheel can be improved. According to the structure of claim 3, since the powder coating layer and the top coat layer are the clear layers, the color tone produced by the electrodeposition coating layer and the plating layer is influenced by the colors of the powder coating layer and the top coat layer. I will not receive it. According to the structure of claim 4, the metal or metal compound plating layer is made of a metal other than pure chromium such as aluminum, so that the metal of the plating layer is combined with the material of the metal material (for example, an aluminum wheel). As a result, the cost of plating can be reduced and the recycling (collection and reuse) of metal materials can be facilitated. According to the method of claim 5, a resin coating material is electrodeposited on a base material of a metal material, a powder coating layer is formed on the base material, and a metal or metal compound layer is formed on the powder coating layer. Since the resin top coat layer is formed on the product, the finished product has the same effect as that of claim 1.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の金属材表面被膜構造の拡大
断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a metal material surface coating structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の金属材表面被膜構造を適用
したアルミホイールの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an aluminum wheel to which a metal material surface coating structure according to one embodiment of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属材 2 電着塗装層 3 粉体塗装層 4 金属または金属化合物の層 5 トップコート層 6、7 プライマー 1 Metal Material 2 Electrodeposition Coating Layer 3 Powder Coating Layer 4 Metal or Metal Compound Layer 5 Topcoat Layer 6, 7 Primer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B05D 7/24 301 B05D 7/24 301A (72)発明者 阿部 喜四郎 東京都千代田区四番町5番地9 トピー工 業株式会社内 (72)発明者 土田 健次 神奈川県藤沢市用田478番地の1 株式会 社日東社内 (72)発明者 我妻 新一郎 神奈川県藤沢市用田478番地の1 株式会 社日東社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location B05D 7/24 301 B05D 7/24 301A (72) Inventor Kishiro Abe 5 Yonbancho, Chiyoda-ku, Tokyo Address 9 Within Topy Industries, Ltd. (72) Inventor Kenji Tsuchida 1 share company at 478 Yoda, Fujisawa City, Kanagawa Nitto inside (72) Inventor Shinichiro Gazuma 1 share association at 478 Yoda, Fujisawa City, Kanagawa Prefecture Nitto company

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属材の素地に、樹脂の電着塗装層、樹
脂の粉体塗装層、金属または金属化合物の層、樹脂のト
ップコート層を、順に形成した金属材表面被膜構造。
1. A metal material surface coating structure in which a resin electrodeposition coating layer, a resin powder coating layer, a metal or metal compound layer, and a resin topcoat layer are sequentially formed on a metal material substrate.
【請求項2】 前記金属材がアルミニウム合金ホイール
である請求項1記載の金属材表面被膜構造。
2. The metal material surface coating structure according to claim 1, wherein said metal material is an aluminum alloy wheel.
【請求項3】 前記粉体塗装層と前記トップコート層が
クリアー層である請求項1記載の金属材表面被膜構造。
3. The metal material surface coating structure according to claim 1, wherein the powder coating layer and the top coat layer are clear layers.
【請求項4】 前記金属または金属化合物の層が、アル
ミニウム、窒化クロム、窒化チタン、金からなるグルー
プから選択された少なくとも1種の金属の乾式メッキ層
から構成されている請求項1または2記載の金属材表面
被膜構造。
4. The dry plating layer of at least one metal selected from the group consisting of aluminum, chromium nitride, titanium nitride, and gold, wherein the metal or metal compound layer is formed by a dry plating layer. Metal material surface coating structure.
【請求項5】 金属材の素地の上に樹脂塗料を電着塗装
して樹脂の電着塗装層を形成する工程と、 前記樹脂の電着塗装層の上に樹脂塗料を粉体塗装して樹
脂の粉体塗装層を形成する工程と、 前記樹脂の粉体塗装層の上に金属層を乾式メッキにより
形成する工程と、 前記金属または金属化合物の層の上に樹脂塗料を塗装し
て樹脂のトップコート層を形成する工程と、からなる金
属材表面被膜構造の形成方法。
5. A step of forming a resin electrodeposition coating layer by electrodeposition coating a resin coating material on a metal base, and powder coating the resin coating material on the resin electrodeposition coating layer. A step of forming a resin powder coating layer, a step of forming a metal layer on the resin powder coating layer by dry plating, and a resin coating by coating a resin coating on the metal or metal compound layer. Forming a top coat layer, and forming a metal material surface coating structure.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2416355A (en) * 2004-07-20 2006-01-25 Kuo-Bin Chen A method for forming a coating on a wheel and the structure of the coating
US7297397B2 (en) 2004-07-26 2007-11-20 Npa Coatings, Inc. Method for applying a decorative metal layer
CN101961708A (en) * 2010-08-20 2011-02-02 江苏凯特汽车部件有限公司 Finish turning process for manufacturing color automobile aluminium alloy wheels
US20220095469A1 (en) * 2020-09-24 2022-03-24 Giant Glory International Limited Composite structure and method of making the same

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