アルミホイールの製造方法、およびアルミホイール
【課題】本発明は、高耐食性および塗膜との高密着性を有するアルミホイールの製造方法、およびアルミホイールを提供する。
【解決手段】アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を、０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの金属イオンと、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌの硝酸とを含む酸洗処理液を用いて酸洗する。また、上記酸洗処理液には、上記金属イオンとして、Ｆｅ３＋イオン、Ｎｉ２＋イオン、Ｃｏ２＋イオン、Ｍｏ６＋イオン、およびＣｅ４＋イオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンを含むものを用いる。これにより、アルミホイールの表面の清浄化を高め、結果として、該アルミホイールを塗装した際、塗膜との密着性および耐食性を向上させることができる。
【解決手段】アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を、０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの金属イオンと、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌの硝酸とを含む酸洗処理液を用いて酸洗する。また、上記酸洗処理液には、上記金属イオンとして、Ｆｅ３＋イオン、Ｎｉ２＋イオン、Ｃｏ２＋イオン、Ｍｏ６＋イオン、およびＣｅ４＋イオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンを含むものを用いる。これにより、アルミホイールの表面の清浄化を高め、結果として、該アルミホイールを塗装した際、塗膜との密着性および耐食性を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミホイールの製造方法、およびアルミホイールに関するものであって、特に、高耐食性および塗膜との高密着性を有するアルミホイールの製造方法、およびアルミホイールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム基材やアルミニウム合金基材（以下、総称して「アルミニウム系基材」ともいう）は、素材自体に光輝性があり、軽量であるため、これらの特性を活かして、さまざまな分野で利用が拡大している。例えば、自動車のホイールは、鉄製のものが主流であったが、自動車の高級化、軽量化が要求されるようになってから、アルミニウム合金基材からなるアルミホイールの需要が高まっている。
【０００３】
アルミニウム系基材をアルミホイールに鋳造成型した場合、もしくは鍛造成型した場合、その表面には、鋳造時や鍛造時に用いる離型剤や、鋳造時や鍛造時に生成する酸化アルミニウムの皮膜、汚れ、油等（以下、これらを総称して「不純物」ともいう）が付着している。
【０００４】
また、これら不純物は、アルミホイールへの塗膜の密着性を低下させる要因となる。そのため、アルミホイールを塗装する前に、塗装の前処理を行うことにより、上記不純物を除去する必要がある。
【０００５】
上記不純物を除去するために、従来、アルミニウム系基材を鋳造成型もしくは鍛造成型したアルミホイールに対してショットブラスト、バレル研磨、ブラシ研磨、およびバフ研磨等の物理的手段による処理が行われている。また、アルミホイールの表面をアルカリ処理液または酸性処理液を用いた化学エッチング処理がその代替として、もしくは物理的手段による処理と組み合わされて行われている。
【０００６】
ところで、アルミホイールの製造方法に関するものではないが、アルミニウム基材の耐食性や、塗膜との密着性を向上させる技術として、例えば、特許文献１に開示される技術が知られている。
【０００７】
具体的には、特許文献１には、酸性洗浄剤を使用して、アルミニウム製熱交換器を酸洗し、その後に化成処理皮膜形成および親水性皮膜形成を行うことが記載されている。
【０００８】
上記酸性洗浄剤として、鉄、ニッケル、コバルト、モリブデン、およびセリウムから選ばれる金属および／または金属酸の塩を少なくとも１種と、硝酸および／または硫酸とを含有する水溶液を用いることが記載されている。また、上記水溶液における金属塩および／または金属酸塩の濃度は、０．０１〜５質量％であることが記載されている。
【０００９】
特許文献１には、このような構成によれば、アルミニウム製熱交換器は、白錆発生が少ないことに加えて、親水性塗膜の密着性も高くなることが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１５８９８３号公報（平成１３（２００１）年６月１２日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
アルミホイールに対してショットブラスト、バレル研磨、ブラシ研磨、およびバフ研磨等の物理的手段による処理、また、アルカリ処理液または酸性処理液を用いた化学エッチング処理のいずれかで、もしくはそれらを組み合わせて処理されたアルミホイールに塗装を施すことにより、アルミホイールへの塗膜の密着性、および塗装アルミホイールの耐食性をある程度向上させることができる。しかし、実用的な塗装アルミホイールとしては、塗膜密着性および耐食性ともに決して十分とはいえない。
【００１１】
そもそも、これらの従来技術では、なぜ、塗装アルミホイールにおいて、塗膜との密着性および耐食性を十分に向上させることができないのかについて、その原因は不明であった。そのため、塗装アルミホイールの塗膜との密着性および耐食性を実用レベルの有効な域まで向上させる技術を開発しようにもその対策を取りようがない状況にあった。
【００１２】
一方、特許文献１の技術は、アルミニウム系基材の表面処理方法であるが、特許文献１のアルミニウム系基材の用途はアルミホイールとは全く異なる熱交換器であるため、両者では、アルミニウム系基材に求められる物性が全く異なる。したがって、アルミニウム系基材の材質や特性も全く異なる。そのため、特許文献１の技術を用いて、アルミホイールで問題となっている耐食性および塗膜との密着性を向上させることはできない。
【００１３】
また、特許文献１の技術は、アルミニウム材上のろう材を原因とする偏析物、アルミニウム−シリコン合金の除去を目的とするものである。そのため、特許文献１の技術により、アルミホイールの密着性、耐食性の劣化要因となっていた、下記に説明するアルミニウム金属よりも貴な金属不純物を除去することはできない。
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、高耐食性および塗膜との高密着性を有するアルミホイールの製造方法、およびアルミホイールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、アルミホイールに対してショットブラスト、バレル研磨、ブラシ研磨、およびバフ研磨等の物理的手段による処理、また、アルカリ処理液または酸性処理液を用いた化学エッチングなどの従来技術を用いて塗装前処理されたアルミニウム系基材の表面には、鉄、ニッケル、銅などのアルミニウムよりも貴な金属不純物が多く存在することを独自に見出した。
【００１６】
具体的には、本発明者らは、極表層の分析が可能なＸ線光電子分光法を用いて分析を行い、鋳造もしくは鍛造後のアルミニウム系基材の表面には、塗装下地としては性状不良な酸化膜(以下、「原初の酸化膜」という)とともに、アルミニウムに対して貴な金属不純物（鉄、ニッケル、銅）が金属偏析していることを独自に見出した。
【００１７】
さらに、このアルミニウムより貴な金属不純物は、アルミニウム系基材の表面を、特定の組成を有する酸洗処理液を用いて洗浄することによって除去できることを独自に見出した。
【００１８】
加えて、このような酸洗処理液で洗浄したアルミニウム系基材の表面に塗膜を形成させると、その塗膜とアルミニウム系基材との密着性を向上させ、かつ、該塗装されたアルミニウム系基材の耐食性を向上させることができることを独自に見出した。
【００１９】
本発明者らは、これらの独自に見出した知見に基づいて、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、産業上有用な以下の発明を包含する。
【００２０】
（１）アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を、０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの金属イオンと、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌの硝酸とを含む酸洗処理液によって洗浄することを含み、上記金属イオンは、Ｆｅ３＋イオン、Ｎｉ２＋イオン、Ｃｏ２＋イオン、Ｍｏ６＋イオン、およびＣｅ４＋イオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンを含むことを特徴とするアルミホイールの製造方法。
【００２１】
（２）上記酸洗処理液は、０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの硫酸をさらに含むことを特徴とする（１）に記載のアルミホイールの製造方法。
【００２２】
（３）上記酸洗処理液において、硝酸に対する硫酸の重量比が、１／３未満であることを特徴とする（２）に記載のアルミホイールの製造方法。
【００２３】
（４）上記酸洗処理液で洗浄後の上記アルミホイールの表面において、銅とアルミニウムとの重量比（Ｃｕ／Ａｌ）は０．１以下であり、鉄とアルミニウムとの重量比（Ｆｅ／Ａｌ）は０．１以下であり、ニッケルとアルミニウムとの重量比（Ｎｉ／Ａｌ）は０．１以下であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のアルミホイールの製造方法。
【００２４】
（５）上記酸洗処理液による洗浄後に、該アルミホイールの表面を化成処理することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のアルミホイールの製造方法。
【００２５】
（６）上記化成処理の後に、該アルミホイールの表面に塗装を施すことを特徴とする（５）に記載のアルミホイールの製造方法。
【００２６】
（７）上記塗装は、粉体塗装であることを特徴とする（６）に記載のアルミホイールの製造方法。
【００２７】
（８）（６）または（７）に記載のアルミホイールの製造方法を用いて製造されたことを特徴とするアルミホイール。
【００２８】
（９）アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を洗浄するための酸洗処理液であって、０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの金属イオンと、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌの硝酸とを含む酸洗処理液であり、上記金属イオンは、Ｆｅ３＋イオン、Ｎｉ２＋イオン、Ｃｏ２＋イオン、Ｍｏ６＋イオン、およびＣｅ４＋イオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンを含むことを特徴とする酸洗処理液。
【００２９】
（１０）上記酸洗処理液は、０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの硫酸をさらに含むことを特徴とする（９）に記載の酸洗処理液。
【００３０】
（１１）硝酸に対する硫酸の重量比が、１／３未満であることを特徴とする（１０）に記載の酸洗処理液。
【発明の効果】
【００３１】
本発明にかかるアルミホールの製造方法は、以上のように、アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を、特定の組成を有する酸洗処理液によって洗浄することを含むため、上記アルミホイールの表面に存在する、アルミニウムよりも貴な金属不純物を除去することができる。
【００３２】
また、本発明による特定の組成を有する酸洗処理液を用いれば、従来の酸洗処理液と同様に、性状不良な原初の酸化膜を除去することも可能である。
【００３３】
すなわち、本発明による特定の組成を有する酸洗処理液を用いれば、発明者らが独自に見出したアルミニウムよりも貴な金属不純物だけでなく、従来の酸洗処理液によっても除去可能であった性状不良な原初の酸化膜をも、同時に除去することが可能である。
それゆえ、上記酸洗処理液で表面が洗浄されたアルミホイールに塗装を施した場合、塗装密着性、および塗装耐食性を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３５】
本発明にかかるアルミホイールの製造方法は、アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を、０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの金属イオンと、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌの硝酸とを含む酸洗処理液によって、洗浄する工程（以下、「酸洗工程」ともいう）を少なくとも含んでいればよく、その他の具体的な構成は特に限定されるものではない。
【００３６】
上記酸洗工程を含むことにより、酸洗工程では、アルミホイールの表面に存在する不純物や、アルミニウムよりも貴な金属元素、およびスマットを除去し、アルミホイールの表面を清浄化することができる。
【００３７】
それゆえ、該アルミホイールの表面に塗装を施した際、該塗装により形成された塗膜の該アルミホイールに対する密着性を向上させることができる。
【００３８】
なお、本明細書中、「アルミニウム系基材」とは、少なくともアルミニウム基材及びアルミニウム合金基材を含む、アルミニウムを主として含む基材全般を意図している。
【００３９】
本発明にかかるアルミホイールの製造方法は、脱脂工程があり、その後に上記酸洗工程、さらにその後に、塗膜の密着性や耐食性を向上させるための化成皮膜を形成する工程（以下、「化成工程」ともいう）を含むことが好ましい。
【００４０】
上記化成工程を行うことにより、該アルミホイールの表面に塗装を施した際、該塗装により形成された塗膜の該アルミホイールに対する密着性をより向上させることができる。
【００４１】
また、本発明にかかるアルミホイールの製造方法は、上記酸洗工程の後（化成工程を含む構成では、化成工程の後）に、該塗膜のアルミホイールとの密着性を向上させるための処理を行う工程（以下、「後処理工程」ともいう）を含んでいてもよい。
【００４２】
上記後処理工程を行うことにより、アルミホイールに施す塗装の種類の選択域を広げることができる。より具体的に説明すれば、粉体塗装のように、内部応力の高い厚膜を形成する塗装を施した場合であっても、塗膜のアルミホイールとの密着性を向上させることができる。
【００４３】
さらに、本発明にかかるアルミホイールの製造方法は、上記化成工程の後（後処理工程を含む構成では後処理工程の後）に、塗装工程を含んでいてもよい。これにより、塗装されたアルミホイールを製造することができる。
【００４４】
本発明において、アルミホイールは、アルミニウム系基材を成型、換言すれば鋳造してなるアルミホイールであればよい。特に、ＪＩＳ Ｈ ５２０２の規定するＡＣ４ＣまたはＡＣ４ＣＨを成型してなるアルミホイールであることが好ましい。ＡＣ４ＣやＡＣ４ＣＨのようなアルミニウム合金基材は、アルミホイールに好適に用いることができる。本発明におけるアルミホイールは、アルミニウム系基材を鍛造してなるアルミホイールであってもよい。特に、ＪＩＳ Ｈ ４０００の規定する６０６１を成型してなるアルミホイールであることが好ましい。
【００４５】
上記アルミニウム系基材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金のみからなるものであってもよいが、その他の金属を、意図的に、もしくは、不純物として含んでいてもよい。
【００４６】
上記その他の金属としては、アルミホイールの原料として用いられるアルミニウム系基材に、通常含まれる金属不純物や、意図的に添加される金属等を挙げることができる。具体的には、例えば、機械的物性を向上させるためにストロンチウムを添加してもよい。
【００４７】
ここで、本発明にかかるアルミホイールの製造方法に含まれうる各工程、すなわち、脱脂工程、酸洗工程、化成処理工程、後処理工程、および塗装工程についてより具体的に説明する。
【００４８】
なお、上説したように、本発明にかかるアルミホイールの製造方法は、上記工程のうち、少なくとも酸洗工程を含んでいればよく、全ての工程を含んでいる必要はない。本発明にかかるアルミホイールの製造方法は、具体的には、酸洗工程と、化成処理工程と、塗装工程とを含む構成が好ましい。
【００４９】
〔脱脂工程〕
脱脂工程では、アルミホイールの表面に付着した油分を除去する。脱脂工程に供するアルミホイールは、鋳造もしくは鍛造された後、ショットブラスト処理を行っていないものであることが好ましい。脱脂工程に供するアルミホイールは、鋳造もしくは鍛造された後、バレル研磨、ブラシ研磨、およびバフ研磨等の物理的手段による処理を行ったものでも良い。
【００５０】
脱脂工程において、アルミホイールの表面を脱脂する方法は、特に限定されるものではなく、アルミニウム系基材の表面の脱脂処理に用いられる従来公知の方法を用いればよい。
【００５１】
具体的には、一般的に、アルカリ脱脂や酸脱脂等により脱脂処理を行うことができる。アルカリ脱脂に用いるアルカリとしては、例えば、苛性ソーダ、ケイ酸ソーダ、炭酸ソーダ、リン酸ソーダ等を挙げることができる。また、上記アルカリには、界面活性剤を添加して用いてもよい。
【００５２】
また、酸脱脂に用いる酸としては、例えば、硫酸や硝酸等を挙げることができる。
【００５３】
このようなアルカリ脱脂および酸脱脂では、上記アルカリまたは酸を含む溶液にアルミホイールを浸漬したり、該溶液をアルミホイールにスプレーしたりして、脱脂処理を行えばよい。なかでも、脱脂を効果的に行うために、浸漬法で行うことが好ましい。
【００５４】
〔酸洗工程〕
酸洗工程では、特定の組成を有する酸洗処理液によって、アルミホイールの表面を洗浄する。
【００５５】
酸洗工程に供するアルミホイールは、鋳造もしくは鍛造された後、何ら処理を行っていないものであってもよいし、表面に対して、バレル研磨、ブラシ研磨、およびバフ研磨等の物理的手段による処理を行ったものでもよいし、上記脱脂処理に供したものであってもよい。ショットブラスト処理を行っていないものが好ましい。
【００５６】
上記脱脂工程によれば、上説したように、アルミホイールの表面に付着した油分や汚れが効果的に除去される。このような脱脂工程において油分や汚れが除去されたアルミホイールの表面には、鋳造時もしくは鍛造時に生成する酸化アルミニウムの皮膜（原初の酸化膜）や、Ｃｕ等のアルミニウムよりも貴な金属元素が露出している。
【００５７】
また、鋳造もしくは鍛造された後、何ら処理に供していない状態のアルミホイールにおいても、同様に、鋳造時もしくは鍛造時に生成する酸化アルミニウムの皮膜（原初の酸化膜）や、Ｃｕ等のアルミニウムよりも貴な金属元素が露出している。
【００５８】
このようなアルミホイールの表面に露出した鋳造時もしくは鍛造時に生成する酸化アルミニウムの皮膜（原初の酸化膜）やＣｕ等のアルミニウムよりも貴な金属元素は、該アルミホイールに塗装を施した際、塗膜とアルミホイールとの密着性や塗装アルミホイールの耐食性を低下させる原因となる。
【００５９】
より詳しく説明すると、例えば、従来公知の鋳造法もしくは鍛造法で成型されたアルミホールは、脱脂工程後においては、一般的に、図１の（ａ）に示すように、酸化膜層（原初の酸化膜）が表面に形成されている。そして、酸化アルミニウム層の下に、アルミニウムよりも貴な金属不純物偏在層が形成されている。そして、該アルミニウムよりも貴な金属不純物偏在層のさらに下にアルミ合金層が存在している。
【００６０】
表面の原初の酸化膜層や、アルミニウムよりも貴な金属不純物が偏在した表面は、アルミホイール表面での腐食反応を促進したり、塗膜の密着性を低下させたりする。
【００６１】
しかし、本発明による上記酸洗工程によれば、アルミホイールの表面に存在したＣｕ等のアルミニウムよりも貴な金属元素を除去することができる。換言すれば、上記酸洗工程によれば、図１の（ｂ）に示すように、アルミニウムよりも貴な金属不純物の偏在のない新たな酸化膜層を、アルミホイールの表面に形成することができる。この新たな酸化膜層は、アルミニウムよりも貴な金属不純物を含有しない。
【００６２】
したがって、アルミホイールに塗装を施した際、塗膜とアルミホイールとの密着性や塗装アルミホイールの耐食性を向上させることができる。
【００６３】
上記アルミニウムよりも貴な金属元素は、Ｃｕに限定されず、例えば、ＦｅおよびＮｉ等を挙げることができる。
【００６４】
また、上記酸洗工程によれば、アルミホイールの表面に存在するスマットや、汚れを除去することができる。これらスマットや、汚れもまた、塗装によりアルミホイール上に形成される塗膜のアルミホイールへの密着性を低下させるものである。したがって、上記酸洗工程によれば、後述する塗装工程においてアルミホイール上に形成される塗膜のアルミホイールへの密着性を向上させることができる。
【００６５】
酸洗工程において除去される上記スマットは、特に限定されるものではないが、具体的には、カーボン、マグネシウム酸化物、Ｆｅ３Ｏ４等の不溶性成分の混合物を挙げることができる。
【００６６】
酸洗工程では、まず、アルミホイールを、金属イオン、硝酸、および硫酸を含む酸洗処理液で処理する。なお、上記酸洗処理液において、硫酸は必須成分ではなく、硫酸を含まない構成とすることもできる。
【００６７】
上記酸洗処理液における金属イオンの濃度は、０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌであることが好ましく、１ｇ／Ｌ〜５ｇ／Ｌであることがより好ましい。
【００６８】
上記金属イオンの濃度が０．５ｇ／Ｌ未満であると、アルミニウムより貴な金属不純物の除去効果が低下する傾向がある。一方、１０ｇ／Ｌを越えると、コストが上昇する傾向がある。しかし、上記範囲内であれば、製造コストを抑えつつ、アルミニウムより貴な金属不純物を効率よく除去することができる。
【００６９】
本発明において、上記酸洗処理液は、上記金属イオンとして、Ｆｅ３＋イオン、Ｎｉ２＋イオン、Ｃｏ２＋イオン、Ｍｏ６＋イオン、およびＣｅ４＋イオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンを含んでいればよい。特に、Ｆｅ３＋イオンおよび／またはＣｅ４＋イオンを含むことが好ましい。
【００７０】
Ｆｅ３＋イオンを用いることにより、アルミニウムより貴な金属不純物をより効率よく除去することができる。
【００７１】
上記金属イオンの供給源は特に限定されるものではなく、具体的には、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、モリブデンおよびセリウムからなる群より選択される金属塩および／または金属酸塩を挙げることができる。
【００７２】
より具体的には、上記Ｆｅ３＋イオンの供給源として、例えば、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、Ｆｅ（ＮＯ３）３、Ｆｅ（ＣｌＯ４）３等の水溶性の第２鉄塩；ＦｅＳＯ４、Ｆｅ（ＮＯ３）２等の水溶性第１鉄塩等を挙げることができる。
【００７３】
上記Ｆｅ３＋イオンの供給源として、上記水溶性第１鉄塩を使用する場合には、上記水溶性第１鉄塩を配合した酸性水溶液に当量の酸化剤を添加し、必要量のＦｅ２＋イオンをＦｅ３＋イオンに酸化してから用いることが好ましい。
【００７４】
また、Ｎｉ２＋イオンの供給源として、例えば、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケル、酢酸ニッケル等を挙げることができる。
【００７５】
Ｃｏ２＋イオンの供給源として、例えば、硫酸コバルト、硫酸コバルトアンモニウム、硝酸コバルト、酢酸コバルト、塩化コバルト等を挙げることができる。
【００７６】
Ｍｏ６＋イオンの供給源として、例えば、塩化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸ナトリウム等を挙げることができる。
【００７７】
Ｃｅ４＋イオンの供給源として、例えば、硫酸セリウム、硫酸セリウムアンモニウム、酢酸セリウム、硝酸セリウム、塩化セリウム等を挙げることができる。
【００７８】
上記酸洗処理液における硝酸の濃度は、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌであることが好ましく、５０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌであることがより好ましい。硝酸の濃度が１０ｇ／Ｌ以下であると、アルミニウムより貴な金属不純物の除去効果が低下する傾向がある。一方、硝酸の濃度が１００ｇ／Ｌを越えると、コストが上昇する傾向がある。しかし、上記範囲内であれば、製造コストを抑えつつ、アルミニウムより貴な金属不純物を効率よく除去することができる。
【００７９】
また、上記酸洗処理液における硫酸の濃度は、０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌであることが好ましく、０ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌであることがより好ましい。
【００８０】
さらに、上記酸洗処理液において、硝酸に対する硫酸の重量比は、１以下であることが好ましく、１／３未満であることがより好ましい。
【００８１】
また、上記酸洗処理液のｐＨは、特に限定されるものではないが、ｐＨが低すぎると、アルミホイールの表面を過剰にエッチングしてしまうことがある。一方、ｐＨが高過ぎると、アルミホイールのエッチング速度が極端に低下し、アルミホイールの表面の清浄化を効率的に行うことができなくなる傾向がある。そのため、上記酸洗処理液のｐＨは、一般的には、０〜２とすることが好ましく、０．０５〜１とすることがより好ましい。なお、上記酸洗処理液のｐＨ調整は、硝酸イオンの供給源であるＨＮＯ３で行うことが好ましい。
【００８２】
上記酸洗処理液には、必要に応じて、塩酸、リン酸、フッ酸あるいはこれら酸の化合物を単独であるいは２種以上を混合して添加してもよい。さらに、フッ素イオン、界面活性剤等を添加してもよい。
【００８３】
また、酸洗効果を高めるために、上記酸洗処理液には酸化剤を配合してもよい。上記酸化剤としては、具体的には、例えば、低酸化数のＭｏ化合物、過酸化水素、亜硝酸塩等を挙げることができる。
【００８４】
なお、本発明には、上説した酸洗工程において用いる酸洗処理液も含まれる。
【００８５】
酸洗工程において、アルミホイールを上記酸洗処理液で処理する方法は、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、上記酸洗処理液をアルミホイールの表面にスプレーする方法や、上記酸洗処理液を入れた酸洗浴中へアルミホイールを浸漬する方法等を挙げることができる。
【００８６】
アルミホイールを上記酸洗処理液で処理する時の処理温度および処理時間もまた、特に限定されるものではない。具体的には、上記処理温度は、１０℃〜７０℃であることが好ましく、４０℃〜６０℃であることがより好ましい。
【００８７】
上記処理温度範囲内で処理することにより、アルミホイールの表面をより効率よく清浄化することができる。
【００８８】
また、上記処理時間、換言すれば、アルミホイールと酸洗処理液との接触時間は、３０秒間〜５分間とすることが好ましく、６０秒間〜３分間とすることがより好ましい。上記処理時間内で処理することにより、アルミホイールの表面を効率よく清浄化することができる。
【００８９】
酸洗工程では、アルミホイールを上記酸洗処理液にて処理した後、水洗することが好ましい。これにより、酸洗処理液を洗い流して（希釈して）、酸洗を停止させることができる。また、この水洗処理により、後の工程に持ち込まれる酸洗処理液の量を低減することもできる。
【００９０】
この水洗処理は、酸洗を停止させることが可能な条件で行えばよいが、効率の点から、複数回行うことが好ましい。これにより、酸洗を確実に停止させることができる。
【００９１】
上記酸洗工程後のアルミホイールの表面において、銅とアルミニウムとの重量比（Ｃｕ／Ａｌ）は０．１以下であり、鉄とアルミニウムとの重量比（Ｆｅ／Ａｌ）は０．１以下であり、ニッケルとアルミニウムとの重量比（Ｎｉ／Ａｌ）は０．１以下であることが好ましい。
【００９２】
上記構成によれば、上記酸洗工程後（もしくは、後述の化成処理工程および／または後処理工程後）のアルミホイールに塗装を施した場合、塗膜との接着性、および耐食性を向上させることができる。
【００９３】
アルミホイールの表面のＣｕ／Ａｌ、Ｆｅ／Ａｌ、およびＮｉ／Ａｌは、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ法）による表面分析により測定することができる。なお、分析深さは、〜１０Å （１ｎｍ、１０−３μｍ）である。
【００９４】
〔化成処理工程〕
化成処理工程では、上記酸洗工程で処理されたアルミホイールの表面に、塗膜との密着性や耐食性を向上させるための化成皮膜を形成させる。具体的には、均一で緻密な化成皮膜が、アルミホイールの素地に強固に密着して形成させる。
【００９５】
化成処理工程における具体的な化成処理としては、特に限定されるものではなく、アルミホイールの表面に施される従来公知の化成処理を行えばよい。
【００９６】
このような化成処理としては、具体的には、例えば、クロメート処理、ノンクロメート処理、ベーマイト処理等を挙げることができる。中でも、ノンクロメート処理を行うことが好ましい。
【００９７】
上記化成処理に用いる化成処理剤は、特に限定されるものではなく、化成処理の種類に応じて従来公知のものを適宜選択して用いればよい。具体的には、例えば、クロム酸クロメート、リン酸クロメート等のクロメート系化成処理剤、ジルコニウム塩、チタニウム塩、ケイ素塩、ホウ素塩あるいは過マンガン酸塩およびこれらのフッ化物、またはこれらとリン酸、マンガン酸、過マンガン酸、バナジン酸、タングステン酸、モリブデン酸とからなるクロムフリーの化成処理剤等と用いることができる。
【００９８】
クロムフリーの化成処理剤としては、より具体的には、ジルコニウムイオンまたはチタニウムイオン０．０１ｇ／Ｌ〜０．１２５ｇ／Ｌ、リン酸イオン０．０１ｇ／Ｌ〜１．０ｇ／Ｌ、および、フッ素イオン０．０１ｇ／Ｌ〜０．５ｇ／Ｌを含み、ｐＨ１．５〜４．０、好ましくは、ｐＨ２．８〜３．８の酸性皮膜化成処理剤を挙げることができる。
【００９９】
このような酸性皮膜化成処理剤によれば、耐食性等の性能を発揮するのに十分な化成皮膜を形成することができるとともに、化成皮膜が厚くなりすぎ、アルミホイールの光輝性が損なわれることを防止することができる。
【０１００】
上記酸性皮膜化成処理剤において、ジルコニウムイオンの供給源としては、例えば、フルオロジルコネート、フルオロジルコネート酸等の可溶性フルオロジルコネート；（ＮＨ４）２ＺｒＦ６；アルカリ金属フルオロジルコネート；フッ化ジルコニウム等を用いることができる。
【０１０１】
また、チタニウムイオンの供給源としては、例えば、フルオロチタネート、フルオロチタネート酸等の可溶性フルオロチタネート；（ＮＨ４）２ＴｉＦ６；アルカリ金属フルオロチタネート；フッ化チタン等を用いることができる。
【０１０２】
さらに、リン酸イオンの供給源としては、例えば、リン酸、リン酸アンモニウム、リン酸アルカリ金属塩等の酸溶液に可溶なリン酸化合物等を用いることができる。特に、リン酸イオンの供給源としては、オルトリン酸を用いることが好ましいが、これに限定されず、メタリン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、次リン酸、およびこれらの塩を用いてもよい。
【０１０３】
なお、上記酸性皮膜化成処理剤において、リン酸イオンは、皮膜形成成分のひとつであり、形成される化成皮膜の耐食性及び塗膜密着性に寄与するものである。
【０１０４】
また、上記酸性皮膜化成処理剤において、フッ素イオンの供給源としては、上記酸性皮膜化成処理剤に可溶であり、アルミニウムと錯体を形成することができ、かつ、上記化成処理に対して反作用の効果を呈しないものを用いればよい。具体的には、例えば、フッ化水素酸、フッ化水素酸塩、フッ化ホウ素酸等を挙げることができる。
【０１０５】
上記フッ素イオンの供給源として、上述したジルコニウムまたはチタンの錯体を用いる場合には、生成するフッ素イオンの量が不充分であるので、上記フッ素化合物を併用することが好ましい。
【０１０６】
なお、上記酸性皮膜化成処理剤において、フッ素イオンは、アルミニウムのエッチング剤としての役割を果たすものである。したがって、上記酸性皮膜化成処理剤におけるフッ素イオン濃度が、上記範囲を下回ると、アルミホイールの表面のエッチングが不充分となって、形成される化成皮膜の重量が不足する傾向がある。一方、フッ素イオン濃度が、上記範囲を超えると、アルミホイールの表面が過剰にエッチングされ、該アルミホイールの表面が霜に覆われたようなにぶい状態のものとなる傾向がある。
【０１０７】
上記酸性皮膜化成処理剤のｐＨの調整は、上記化成処理に対して悪影響を与えない酸または塩基を用いて行えばよく、具体的には、例えば、硝酸、水酸化アンモニウム；過塩素酸、硫酸等を用いればよい。なお、上記酸のうち、硫酸を用いる場合、上記酸性皮膜化成処理剤のｐＨは、２以上とすることが好ましい。
【０１０８】
化成処理工程では、このような化成処理剤を用いて、塗膜の密着性や耐食性を向上させるための化成皮膜を形成するが、化成処理工程で形成する化成皮膜の重量は、５ｍｇ／ｍ２〜５０ｍｇ／ｍ２が好ましい。化成皮膜の重量が５ｍｇ／ｍ２未満であると、耐食性等の性能が十分に発揮されない場合がある。一方、化成皮膜の重量が５０ｍｇ／ｍ２を超えると、厚膜になりすぎてアルミホイールの光輝性が損なわれるおそれがあるだけでなく、かえって耐食性に劣る場合がある。
【０１０９】
また、上記化成処理の条件（処理温度および処理時間）は、特に限定されるものではなく、形成される化成皮膜の重量が上記範囲内となるように設定すればよい。一般的には、処理温度は３０℃〜５０℃とすることが好ましい。また、処理時間は３０秒間〜３分間とすることが好ましい。より具体的には、好適な化成処理条件として、４０℃で、４５秒間程度で化成処理する処理条件が挙げられる。
【０１１０】
上記化成処理の具体的な方法については、特に限定されるものではないが、具体的に、例えば、浸漬法、スプレー法等を挙げることができる。
【０１１１】
化成処理工程では、アルミホイールを上記化成処理剤にて処理した後、水洗することが好ましい。これにより、化成処理剤を洗い流して（希釈して）、化成処理を停止させることができる。また、この水洗処理により、後の工程に持ち込まれる化成処理剤の量を低減することもできる。
【０１１２】
この水洗処理は、化成処理を停止させることが可能な条件で行えばよいが、効率の点から、複数回行うことが好ましい。これにより、化成処理を確実に停止させることができる。
【０１１３】
〔後処理工程〕
後処理工程では、上記化成処理工程において処理したアルミホイールに対して、シランカップリング剤等を用いて、上記化成処理工程でアルミホイールの表面に形成された化成皮膜の表面に、薄膜を形成させる。この後処理工程で形成された薄膜により、該アルミホイールの表面に粉体塗装のような内部応力の高い厚い塗膜を形成させる場合であっても、塗膜とアルミホイールとの密着性を向上させることができる。
【０１１４】
つまり、上記後処理工程を含む構成とすれば、アルミホイールに施す塗装の種類の選択域を広げ、いずれの塗装であっても、塗膜とアルミホイールとの密着性を向上させることができる。
【０１１５】
後処理工程に用いる処理剤は、特に限定されるものではないが、シランカップリング剤を好適に用いることができる。より具体的には、上記処理剤として、例えば、オルガノアルコキシシラン化合物を含む水溶液を用いることができる。
【０１１６】
上記オルガノアルコキシシラン化合物は、上記水溶液中において、塗膜とアルミホイールとの密着性を高める作用を有する。上記水溶液におけるオルガノアルコキシシラン化合物の含有量は、０．１ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌであることが好ましく、０．１ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌであることがより好ましい。
【０１１７】
オルガノアルコキシシラン化合物の含有量が０．１ｇ／Ｌ未満であると、塗膜の密着性を十分に向上させることができない場合がある。一方、オルガノアルコキシシラン化合物の含有量が５０ｇ／Ｌを超えると、塗膜が偏って付着し、かさぶた状になって剥がれる場合がある。
【０１１８】
上記オルガノアルコキシシラン化合物は、特に限定されるものではないが、炭素−炭素二重結合、エポキシ基、メルカプト基及びアミノ基からなる群より選択される少なくとも１種の反応性官能基を有するオルガノアルコキシシラン化合物を好ましく用いることができる。
【０１１９】
このようなオルガノアルコキシシラン化合物としては、より具体的には、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。
【０１２０】
また、上記水溶液のｐＨは、１０〜１２であることが好ましい。このようなｐＨ範囲であれば、上記水溶性の安定性がよく、効率的に後処理を行うことができる。
【０１２１】
後処理工程において、上記後処理を行う処理条件（処理温度および処理時間等）は、特に限定されるものではなく、上説した後処理工程の効果が得られるように設定すればよい一般的には、処理温度は１５℃〜４０℃とすることが好ましい。また、処理時間は、３０秒間〜６０秒間とすることが好ましい。
【０１２２】
後処理工程では、アルミホイールを上記水溶液にて処理した後、アルミホイールを乾燥させることが好ましい。これにより、後述する塗装工程において、該アルミホイールを効率よく塗装することができる。
【０１２３】
〔塗装工程〕
塗装工程では、上記化成処理工程で処理後のアルミホイール、または上記後処理工程で処理後のアルミホイールの表面に塗装を行う。該塗装は特に限定されるものではなく、従来公知のあらゆる塗装を用いることができる。具体的には、例えば、溶剤塗装、水性塗装および粉体塗装を挙げることができる。
【０１２４】
中でも、環境への安全性の点から粉体塗装を用いることが好ましい。なお、従来のアルミホイールの製造方法では、粉体塗装を行うと、塗膜とアルミホイールとの密着性が低くなる傾向がある。これに対して、本発明にかかるアルミホイールの製造方法によれば、塗装の前処理として上記酸洗工程を行うため、粉体塗装を施しても塗膜との密着性に悪影響が生じることはなく、塗膜との高い密着性を有する塗装アルミホイールを製造することができる。
【０１２５】
上記塗装に用いる塗料は、特に限定されるものではなく、塗装の種類に応じて適宜選択すればよい。溶剤塗装の場合、環境面から有機溶剤の少ないハイソリッド溶剤塗料、もしくは水性塗料を用いることが好ましい。
【０１２６】
また、粉体塗装の場合、アクリル樹脂、エポキシポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。
【０１２７】
また、塗装工程では、複数の塗膜層が形成されるように塗装を行ってもよい。具体的には、例えば、粉体プライマー塗装、シルバー塗装、トップクリアー塗装をこの順で施してもよい。上記粉体プライマー塗装には、例えば、アクリル樹脂、エポキシポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の塗料を用いることができる。また、トップクリアー塗装には、耐候性を考慮した場合、アクリル樹脂、フッ素樹脂等の塗料を用いることが好ましい。
【０１２８】
なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０１２９】
本発明について、実施例および比較例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。なお、以下の実施例および比較例における塗装アルミホイールの塗装品質は、以下の衝撃テスト、ＳＳＴ試験、ＣＡＳＳ試験、および耐糸錆性試験により評価した。
【０１３０】
〔酸処理後のアルミホイール表面の金属不純物測定〕
被処理物（アルミホイール）鋳肌表面を分析面とする５ｍｍ×５ｍｍ×５ｍｍ（厚み）の試料を、酸洗処理後、下記条件でＸ線光電子分光法で分析した。分析結果より、アルミニウム合金の腐食の促進要因となるＮｉ、Ｆｅ、ＣｕそれぞれのＡｌに対する相対重量比率を算出し、以下基準で判定した。
【０１３１】
Ｎｉ／Ａｌ比、Ｆｅ／Ａｌ比、およびＣｕ／Ａｌ比のそれぞれについて、０．１以下である場合を○、Ｎｉ／Ａｌ比、Ｆｅ／Ａｌ比、およびＣｕ／Ａｌ比のそれぞれが０．１を越える場合を×とした。
【０１３２】
〔塗装アルミホイールの衝撃テスト〕
得られた各試験片を−３０℃に冷却した後、これを飛石試験機（スガ試験機社製）の試料ホルダーに石の進入角度が９０°になるように取り付け、１００ｇの７号砕石を３ｋｇ／ｃｍ２の空気圧で噴射し、砕石を試験片の塗膜に衝突させた。その時のハガレやキズの程度（数、大きさ、破壊場所）を３段階評価した。
【０１３３】
その結果、塗膜のハガレやキズが認められないものを○、一部に塗膜のハガレもしくはキズが認められるものの、素地に達するハガレもキズも認められないものを△、素地に達する塗膜のハガレ、もしくはキズが認められるものを×とした。
【０１３４】
〔塗装アルミホイールのＳＳＴ試験〕
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。
【０１３５】
その結果、塗膜のフクレが認められないものを○、２ｍｍ以内の塗膜のフクレが発生したものを△、２ｍｍを超えて塗膜のフクレが発生したものを×とした。
【０１３６】
〔塗装アルミホイールのＣＡＳＳ試験〕
キャス試験各試験片の表面をカッターナイフにより１０ｃｍ長さでカットし、ＪＩＳＺ２３７１−２０００で調整されたキャス試験液を５０±２℃で２４０時間噴霧を行い、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評価した。
【０１３７】
その結果、塗膜のフクレおよび錆等の異常がないものを○、２ｍｍ以内にフクレ、または錆が発生したものを△、２ｍｍを超えて、フクレまたは錆が発生したものを×とした。
【０１３８】
〔塗装アルミホイールの耐糸錆性試験〕
塗膜にクロスカットを入れ、「塩水噴霧を２４時間行い、その後、１２０時間、湿潤（湿度８５％、４０℃）させ、続いて、２４時間、室温で自然乾燥させる」とのサイクルを８サイクル行い、クロスカット部の片側の錆幅を測定した。
【０１３９】
その結果、塗膜のフクレおよび錆等の異常がないものを○、２ｍｍ以内にフクレ、または錆が発生したものを△、２ｍｍを超えて、フクレまたは錆が発生したものを×とした。
【０１４０】
〔実施例１：塗装アルミホイールの製造〕
溶湯したアルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）を、自動車用ホイール金型に鋳込み、固化後、金型から取り出した。その後、ホイールをＴ６熱処理した。
【０１４１】
その後、アルカリ脱脂剤（サーフクリーナー５３ＮＦ（日本ペイント株式会社製）、２重量％）による脱脂（５０℃、３分間浸漬処理）をした。脱脂処理後、２段回で浸漬水洗を実施した。
【０１４２】
脱脂処理後、表１に記載の酸洗処理液２で酸洗した（５０℃×３分間浸漬）。処理後２段回で浸漬水洗を実施した。
【０１４３】
酸洗処理後、表面分析用の鋳造ホイールの意匠面の鋳肌面を切り出したチップを用いて、上記の方法に従って、アルミホイール表面のアルミニウムより貴な金属不純物を測定した。
【０１４４】
その結果、表２に示すように、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０であった。
【０１４５】
酸洗処理後、ノンクロム化成処理剤（アルサーフ５０１Ｍ（日本ペイント株式会社製）、１重量％）で化成処理（ｐＨ＝３．５、４０℃、４５秒間浸漬処理）した。化成処理後、２段回で浸漬水洗を実施し、次いで、純水による浸漬処理を実施した。その後、１２０℃の熱風で１０分間乾燥させた後、自然冷却した。
【０１４６】
ポリエステル系粉体塗料（ビリューシアＰＬ２０００グレーＰＲ、日本ペイント株式会社製）で静電粉体塗装を実施し、１６０℃で２０分間（被塗物保持時間）の加熱乾燥により、塗膜厚み（１００μｍ）のプライマー塗膜を得た。
【０１４７】
アクリル系溶剤型塗料（スーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚２０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で１０分間加熱した。次いで、アクリル系溶剤塗料（スーパーラック５０００ＡＷ−１０、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し、複層塗膜を作製した。
【０１４８】
得られた塗装アルミホイールの意匠面（スポーク部位）を切断したものを用いて、上記の評価方法により、塗装品質評価を行った。
【０１４９】
その結果、表２に示すように、衝撃テスト、ＳＳＴ試験、ＣＡＳＳ試験、および耐糸錆性試験の結果はすべて○であった。
【０１５０】
〔実施例２：塗装アルミホイールの製造〕
溶湯したアルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）を、自動車用ホイール金型に鋳込み、固化後、金型から取り出した。その後、ホイールをＴ６熱処理した。次に、物理的処理として、アルミナを研磨材としたバレル処理を実施した。
【０１５１】
その後、アルカリ脱脂剤（サーフクリーナー５３ＮＦ（日本ペイント株式会社製）、２重量％）による脱脂（５０℃、３分間浸漬処理）をした。脱脂処理後、２段回で浸漬水洗を実施した。
【０１５２】
次に、表１に記載の酸洗処理液２で酸洗した（５０℃×３分間浸漬）。処理後２段回で浸漬水洗を実施した。
【０１５３】
酸洗処理後、表面分析用の鋳造ホイールの意匠面の鋳肌面を切り出したチップを用いて、上記の方法に従って、アルミホイール表面のアルミニウムより貴な金属不純物を測定した。
【０１５４】
その結果、表２に示すように、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０であった。
【０１５５】
酸洗処理後、ノンクロム化成処理剤（アルサーフ５０１Ｍ（日本ペイント株式会社製）、１重量％）で化成処理（ｐＨ＝３．５、４０℃、４５秒間浸漬処理）した。化成処理後、２段回で浸漬水洗を実施し、次いで、純水による浸漬処理を実施した。その後、１２０℃の熱風で１０分間乾燥させた後、自然冷却した。
【０１５６】
ポリエステル系粉体塗料（ビリューシアＰＬ２０００グレーＰＲ、日本ペイント株式会社製）で静電粉体塗装を実施し、１６０℃で２０分間（被塗物保持時間）の加熱乾燥により、塗膜厚み（１００μｍ）のプライマー塗膜を得た。
【０１５７】
アクリル系溶剤型塗料（スーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚２０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で１０分間加熱した。次いで、アクリル系溶剤塗料（スーパーラック５０００ＡＷ−１０、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し、複層塗膜を作製した。
【０１５８】
得られた塗装アルミホイールの意匠面（スポーク部位）を切断したものを用いて、上記の評価方法により、塗装品質評価を行った。
【０１５９】
その結果、表２に示すように、衝撃テスト、ＳＳＴ試験、ＣＡＳＳ試験、および耐糸錆性試験の結果はすべて○であった。
【０１６０】
〔実施例３：塗装アルミホイールの製造〕
溶湯したアルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）を、自動車用ホイール金型に鋳込み、固化後、金型から取り出した。次に、Ｔ６熱処理を実施した。
【０１６１】
その後、アルカリ脱脂剤（サーフクリーナー５３ＮＦ（日本ペイント株式会社製）、２重量％）による脱脂（５０℃、３分間浸漬処理）をした。脱脂処理後、２段回で浸漬水洗を実施した。
【０１６２】
次に、表１に記載の酸洗処理液３で酸洗した（５０℃×３分間浸漬）。処理後２段回で浸漬水洗を実施した。
【０１６３】
酸洗処理後、表面分析用の鋳造ホイールの意匠面の鋳肌面を切り出したチップを用いて、上記の方法に従って、アルミホイール表面のアルミニウムより貴な金属不純物を測定した。
【０１６４】
その結果、表２に示すように、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０．０５であった。
【０１６５】
酸洗処理後、ノンクロム化成処理剤（アルサーフ５０１Ｍ（日本ペイント株式会社製）、１重量％）で化成処理（ｐＨ＝３．５、４０℃、４５秒間浸漬処理）した。化成処理後、２段回で浸漬水洗を実施し、次いで、純水による浸漬処理を実施した。その後、１２０℃の熱風で１０分間乾燥させた後、自然冷却した。
【０１６６】
ポリエステル系粉体塗料（ビリューシアＰＬ２０００グレーＰＲ、日本ペイント株式会社製）で静電粉体塗装を実施し、１６０℃で２０分間（被塗物保持時間）の加熱乾燥により、塗膜厚み（１００μｍ）のプライマー塗膜を得た。
【０１６７】
アクリル系溶剤型塗料（スーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚２０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で１０分間加熱した。次いで、アクリル系溶剤塗料（スーパーラック５０００ＡＷ−１０、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し、複層塗膜を作製した。
【０１６８】
得られた塗装アルミホイールの意匠面（スポーク部位）を切断したものを用いて、上記の評価方法により、塗装品質評価を行った。
【０１６９】
その結果、表２に示すように、衝撃テスト、ＳＳＴ試験、およびＣＡＳＳ試験の結果は○、耐糸錆性試験の結果は△であった。
【０１７０】
〔実施例４〜９：塗装アルミホイールの製造〕
実施例４〜９は、それぞれ、酸洗処理において、表１に記載の酸洗処理液５〜７、９〜１１を用いたことを除いて、実施例３と同一の方法で塗装前アルミホイールを作製した。
【０１７１】
酸洗処理後、表面分析用の鋳造ホイールの意匠面の鋳肌面を切り出したチップを用いて、上記の方法に従って、アルミホイール表面のアルミニウムより貴な金属不純物を測定した。
【０１７２】
その結果、表２に示すように、実施例４では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０であった。また、実施例５では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０．０５、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０．０５であった。さらに、実施例６では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０．０５、Ｎｉ／Ａｌは０．０８、Ｃｕ／Ａｌは０．０５であった。また、実施例７では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０であった。実施例８では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０であった。さらに、実施例９では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０．０７であった。
【０１７３】
酸洗処理後、実施例３と同一の方法で塗装アルミホイールを製造した。得られた塗装アルミホイールの意匠面（スポーク部位）を切断したものを用いて、上記の評価方法により、塗装品質評価を行った。
【０１７４】
その結果、表２に示すように、実施例４、７、および８では、衝撃テスト、ＳＳＴ試験、ＣＡＳＳ試験、および耐糸錆性試験の結果は全て○であった。実施例５および実施例６では、衝撃テストおよびＣＡＳＳ試験の結果は○、ＳＳＴ試験および耐糸錆性試験の結果は△であった。実施例９では、衝撃テスト、ＳＳＴ試験、およびＣＡＳＳ試験の結果は○、耐糸錆性試験の結果は△であった。
【０１７５】
〔比較例１〕
酸洗処理において、表１に記載の酸洗処理液１を用いたことを除いて、実施例２と同一の方法で塗装前アルミホイールを作製した。
【０１７６】
酸洗処理後、表面分析用の鋳造ホイールの意匠面の鋳肌面を切り出したチップを用いて、上記の方法に従って、アルミホイール表面のアルミニウムより貴な金属不純物を測定した。
【０１７７】
その結果、表２に示すように、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０．１２（×）、Ｎｉ／Ａｌは０．０８（○）、Ｃｕ／Ａｌは０．１１（×）であった。
【０１７８】
酸洗処理後、ノンクロム化成処理剤（アルサーフ５０１Ｍ（日本ペイント株式会社製）、１重量％）で化成処理（ｐＨ＝３．５、４０℃、４５秒間浸漬処理）した。化成処理後、２段回で浸漬水洗を実施し、次いで、純水による浸漬処理を実施した。その後、１２０℃の熱風で１０分間乾燥させた後、自然冷却した。
【０１７９】
ポリエステル系粉体塗料（ビリューシアＰＬ２０００グレーＰＲ、日本ペイント株式会社製）で静電粉体塗装を実施し、１６０℃で２０分間（被塗物保持時間）の加熱乾燥により、塗膜厚み（１００μｍ）のプライマー塗膜を得た。
【０１８０】
アクリル系溶剤型塗料（スーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚２０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で１０分間加熱した。次いで、アクリル系溶剤塗料（スーパーラック５０００ＡＷ−１０、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し、複層塗膜を作製した。
【０１８１】
得られた塗装アルミホイールの意匠面（スポーク部位）を切断したものを用いて、上記の評価方法により、塗装品質評価を行った。
【０１８２】
その結果、表２に示すように、衝撃テストの結果は○であったが、ＳＳＴ試験、ＣＡＳＳ試験、および耐糸錆性試験の結果は、いずれも×であった。
【０１８３】
〔比較例２および３〕
比較例２および３は、それぞれ、酸洗処理において、表１に記載の酸洗処理液４および８を用いたことを除いて、実施例３と同一の方法で塗装前アルミホイールを作製した。
【０１８４】
酸洗処理後、表面分析用の鋳造ホイールの意匠面の鋳肌面を切り出したチップを用いて、上記の方法に従って、アルミホイール表面のアルミニウムより貴な金属不純物を測定した。
【０１８５】
その結果、表２に示すように、比較例２では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０．１５（×）、Ｎｉ／Ａｌは０．３（×）、Ｃｕ／Ａｌは０．３７（×）であった。また、比較例３では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０．２５（×）、Ｎｉ／Ａｌは０．１５（×）、Ｃｕ／Ａｌは０．１５（×）であった。
【０１８６】
酸洗処理後、実施例３と同一の方法で塗装アルミホイールを製造した。得られた塗装アルミホイールの意匠面（スポーク部位）を切断したものを用いて、上記の評価方法により、塗装品質評価を行った。
【０１８７】
その結果、表２に示すように、衝撃テストの結果は○であったが、ＳＳＴ試験、ＣＡＳＳ試験、および耐糸錆性試験の結果は、いずれも×であった。
【０１８８】
【表１】
【０１８９】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【０１９０】
以上のように、本発明では、特定の組成の酸洗処理液を用いて、アルミホイールの表面を酸洗するため、該アルミホイールを塗装した際、該アルミホイールと塗膜との密着性および塗装された基材の耐食性を向上させることができる。そのため、本発明は、アルミホイールを製造する分野に利用できるだけではなく、アルミホイールを用いる自動車産業などの分野に幅広く応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９１】
【図１】図１は、本発明にかかるアルミホイールの製造方法において、アルミホイール表面の層が変化する様子を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミホイールの製造方法、およびアルミホイールに関するものであって、特に、高耐食性および塗膜との高密着性を有するアルミホイールの製造方法、およびアルミホイールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム基材やアルミニウム合金基材（以下、総称して「アルミニウム系基材」ともいう）は、素材自体に光輝性があり、軽量であるため、これらの特性を活かして、さまざまな分野で利用が拡大している。例えば、自動車のホイールは、鉄製のものが主流であったが、自動車の高級化、軽量化が要求されるようになってから、アルミニウム合金基材からなるアルミホイールの需要が高まっている。
【０００３】
アルミニウム系基材をアルミホイールに鋳造成型した場合、もしくは鍛造成型した場合、その表面には、鋳造時や鍛造時に用いる離型剤や、鋳造時や鍛造時に生成する酸化アルミニウムの皮膜、汚れ、油等（以下、これらを総称して「不純物」ともいう）が付着している。
【０００４】
また、これら不純物は、アルミホイールへの塗膜の密着性を低下させる要因となる。そのため、アルミホイールを塗装する前に、塗装の前処理を行うことにより、上記不純物を除去する必要がある。
【０００５】
上記不純物を除去するために、従来、アルミニウム系基材を鋳造成型もしくは鍛造成型したアルミホイールに対してショットブラスト、バレル研磨、ブラシ研磨、およびバフ研磨等の物理的手段による処理が行われている。また、アルミホイールの表面をアルカリ処理液または酸性処理液を用いた化学エッチング処理がその代替として、もしくは物理的手段による処理と組み合わされて行われている。
【０００６】
ところで、アルミホイールの製造方法に関するものではないが、アルミニウム基材の耐食性や、塗膜との密着性を向上させる技術として、例えば、特許文献１に開示される技術が知られている。
【０００７】
具体的には、特許文献１には、酸性洗浄剤を使用して、アルミニウム製熱交換器を酸洗し、その後に化成処理皮膜形成および親水性皮膜形成を行うことが記載されている。
【０００８】
上記酸性洗浄剤として、鉄、ニッケル、コバルト、モリブデン、およびセリウムから選ばれる金属および／または金属酸の塩を少なくとも１種と、硝酸および／または硫酸とを含有する水溶液を用いることが記載されている。また、上記水溶液における金属塩および／または金属酸塩の濃度は、０．０１〜５質量％であることが記載されている。
【０００９】
特許文献１には、このような構成によれば、アルミニウム製熱交換器は、白錆発生が少ないことに加えて、親水性塗膜の密着性も高くなることが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１５８９８３号公報（平成１３（２００１）年６月１２日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
アルミホイールに対してショットブラスト、バレル研磨、ブラシ研磨、およびバフ研磨等の物理的手段による処理、また、アルカリ処理液または酸性処理液を用いた化学エッチング処理のいずれかで、もしくはそれらを組み合わせて処理されたアルミホイールに塗装を施すことにより、アルミホイールへの塗膜の密着性、および塗装アルミホイールの耐食性をある程度向上させることができる。しかし、実用的な塗装アルミホイールとしては、塗膜密着性および耐食性ともに決して十分とはいえない。
【００１１】
そもそも、これらの従来技術では、なぜ、塗装アルミホイールにおいて、塗膜との密着性および耐食性を十分に向上させることができないのかについて、その原因は不明であった。そのため、塗装アルミホイールの塗膜との密着性および耐食性を実用レベルの有効な域まで向上させる技術を開発しようにもその対策を取りようがない状況にあった。
【００１２】
一方、特許文献１の技術は、アルミニウム系基材の表面処理方法であるが、特許文献１のアルミニウム系基材の用途はアルミホイールとは全く異なる熱交換器であるため、両者では、アルミニウム系基材に求められる物性が全く異なる。したがって、アルミニウム系基材の材質や特性も全く異なる。そのため、特許文献１の技術を用いて、アルミホイールで問題となっている耐食性および塗膜との密着性を向上させることはできない。
【００１３】
また、特許文献１の技術は、アルミニウム材上のろう材を原因とする偏析物、アルミニウム−シリコン合金の除去を目的とするものである。そのため、特許文献１の技術により、アルミホイールの密着性、耐食性の劣化要因となっていた、下記に説明するアルミニウム金属よりも貴な金属不純物を除去することはできない。
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、高耐食性および塗膜との高密着性を有するアルミホイールの製造方法、およびアルミホイールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、アルミホイールに対してショットブラスト、バレル研磨、ブラシ研磨、およびバフ研磨等の物理的手段による処理、また、アルカリ処理液または酸性処理液を用いた化学エッチングなどの従来技術を用いて塗装前処理されたアルミニウム系基材の表面には、鉄、ニッケル、銅などのアルミニウムよりも貴な金属不純物が多く存在することを独自に見出した。
【００１６】
具体的には、本発明者らは、極表層の分析が可能なＸ線光電子分光法を用いて分析を行い、鋳造もしくは鍛造後のアルミニウム系基材の表面には、塗装下地としては性状不良な酸化膜(以下、「原初の酸化膜」という)とともに、アルミニウムに対して貴な金属不純物（鉄、ニッケル、銅）が金属偏析していることを独自に見出した。
【００１７】
さらに、このアルミニウムより貴な金属不純物は、アルミニウム系基材の表面を、特定の組成を有する酸洗処理液を用いて洗浄することによって除去できることを独自に見出した。
【００１８】
加えて、このような酸洗処理液で洗浄したアルミニウム系基材の表面に塗膜を形成させると、その塗膜とアルミニウム系基材との密着性を向上させ、かつ、該塗装されたアルミニウム系基材の耐食性を向上させることができることを独自に見出した。
【００１９】
本発明者らは、これらの独自に見出した知見に基づいて、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、産業上有用な以下の発明を包含する。
【００２０】
（１）アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を、０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの金属イオンと、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌの硝酸とを含む酸洗処理液によって洗浄することを含み、上記金属イオンは、Ｆｅ３＋イオン、Ｎｉ２＋イオン、Ｃｏ２＋イオン、Ｍｏ６＋イオン、およびＣｅ４＋イオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンを含むことを特徴とするアルミホイールの製造方法。
【００２１】
（２）上記酸洗処理液は、０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの硫酸をさらに含むことを特徴とする（１）に記載のアルミホイールの製造方法。
【００２２】
（３）上記酸洗処理液において、硝酸に対する硫酸の重量比が、１／３未満であることを特徴とする（２）に記載のアルミホイールの製造方法。
【００２３】
（４）上記酸洗処理液で洗浄後の上記アルミホイールの表面において、銅とアルミニウムとの重量比（Ｃｕ／Ａｌ）は０．１以下であり、鉄とアルミニウムとの重量比（Ｆｅ／Ａｌ）は０．１以下であり、ニッケルとアルミニウムとの重量比（Ｎｉ／Ａｌ）は０．１以下であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のアルミホイールの製造方法。
【００２４】
（５）上記酸洗処理液による洗浄後に、該アルミホイールの表面を化成処理することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のアルミホイールの製造方法。
【００２５】
（６）上記化成処理の後に、該アルミホイールの表面に塗装を施すことを特徴とする（５）に記載のアルミホイールの製造方法。
【００２６】
（７）上記塗装は、粉体塗装であることを特徴とする（６）に記載のアルミホイールの製造方法。
【００２７】
（８）（６）または（７）に記載のアルミホイールの製造方法を用いて製造されたことを特徴とするアルミホイール。
【００２８】
（９）アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を洗浄するための酸洗処理液であって、０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの金属イオンと、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌの硝酸とを含む酸洗処理液であり、上記金属イオンは、Ｆｅ３＋イオン、Ｎｉ２＋イオン、Ｃｏ２＋イオン、Ｍｏ６＋イオン、およびＣｅ４＋イオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンを含むことを特徴とする酸洗処理液。
【００２９】
（１０）上記酸洗処理液は、０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの硫酸をさらに含むことを特徴とする（９）に記載の酸洗処理液。
【００３０】
（１１）硝酸に対する硫酸の重量比が、１／３未満であることを特徴とする（１０）に記載の酸洗処理液。
【発明の効果】
【００３１】
本発明にかかるアルミホールの製造方法は、以上のように、アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を、特定の組成を有する酸洗処理液によって洗浄することを含むため、上記アルミホイールの表面に存在する、アルミニウムよりも貴な金属不純物を除去することができる。
【００３２】
また、本発明による特定の組成を有する酸洗処理液を用いれば、従来の酸洗処理液と同様に、性状不良な原初の酸化膜を除去することも可能である。
【００３３】
すなわち、本発明による特定の組成を有する酸洗処理液を用いれば、発明者らが独自に見出したアルミニウムよりも貴な金属不純物だけでなく、従来の酸洗処理液によっても除去可能であった性状不良な原初の酸化膜をも、同時に除去することが可能である。
それゆえ、上記酸洗処理液で表面が洗浄されたアルミホイールに塗装を施した場合、塗装密着性、および塗装耐食性を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３５】
本発明にかかるアルミホイールの製造方法は、アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を、０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの金属イオンと、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌの硝酸とを含む酸洗処理液によって、洗浄する工程（以下、「酸洗工程」ともいう）を少なくとも含んでいればよく、その他の具体的な構成は特に限定されるものではない。
【００３６】
上記酸洗工程を含むことにより、酸洗工程では、アルミホイールの表面に存在する不純物や、アルミニウムよりも貴な金属元素、およびスマットを除去し、アルミホイールの表面を清浄化することができる。
【００３７】
それゆえ、該アルミホイールの表面に塗装を施した際、該塗装により形成された塗膜の該アルミホイールに対する密着性を向上させることができる。
【００３８】
なお、本明細書中、「アルミニウム系基材」とは、少なくともアルミニウム基材及びアルミニウム合金基材を含む、アルミニウムを主として含む基材全般を意図している。
【００３９】
本発明にかかるアルミホイールの製造方法は、脱脂工程があり、その後に上記酸洗工程、さらにその後に、塗膜の密着性や耐食性を向上させるための化成皮膜を形成する工程（以下、「化成工程」ともいう）を含むことが好ましい。
【００４０】
上記化成工程を行うことにより、該アルミホイールの表面に塗装を施した際、該塗装により形成された塗膜の該アルミホイールに対する密着性をより向上させることができる。
【００４１】
また、本発明にかかるアルミホイールの製造方法は、上記酸洗工程の後（化成工程を含む構成では、化成工程の後）に、該塗膜のアルミホイールとの密着性を向上させるための処理を行う工程（以下、「後処理工程」ともいう）を含んでいてもよい。
【００４２】
上記後処理工程を行うことにより、アルミホイールに施す塗装の種類の選択域を広げることができる。より具体的に説明すれば、粉体塗装のように、内部応力の高い厚膜を形成する塗装を施した場合であっても、塗膜のアルミホイールとの密着性を向上させることができる。
【００４３】
さらに、本発明にかかるアルミホイールの製造方法は、上記化成工程の後（後処理工程を含む構成では後処理工程の後）に、塗装工程を含んでいてもよい。これにより、塗装されたアルミホイールを製造することができる。
【００４４】
本発明において、アルミホイールは、アルミニウム系基材を成型、換言すれば鋳造してなるアルミホイールであればよい。特に、ＪＩＳ Ｈ ５２０２の規定するＡＣ４ＣまたはＡＣ４ＣＨを成型してなるアルミホイールであることが好ましい。ＡＣ４ＣやＡＣ４ＣＨのようなアルミニウム合金基材は、アルミホイールに好適に用いることができる。本発明におけるアルミホイールは、アルミニウム系基材を鍛造してなるアルミホイールであってもよい。特に、ＪＩＳ Ｈ ４０００の規定する６０６１を成型してなるアルミホイールであることが好ましい。
【００４５】
上記アルミニウム系基材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金のみからなるものであってもよいが、その他の金属を、意図的に、もしくは、不純物として含んでいてもよい。
【００４６】
上記その他の金属としては、アルミホイールの原料として用いられるアルミニウム系基材に、通常含まれる金属不純物や、意図的に添加される金属等を挙げることができる。具体的には、例えば、機械的物性を向上させるためにストロンチウムを添加してもよい。
【００４７】
ここで、本発明にかかるアルミホイールの製造方法に含まれうる各工程、すなわち、脱脂工程、酸洗工程、化成処理工程、後処理工程、および塗装工程についてより具体的に説明する。
【００４８】
なお、上説したように、本発明にかかるアルミホイールの製造方法は、上記工程のうち、少なくとも酸洗工程を含んでいればよく、全ての工程を含んでいる必要はない。本発明にかかるアルミホイールの製造方法は、具体的には、酸洗工程と、化成処理工程と、塗装工程とを含む構成が好ましい。
【００４９】
〔脱脂工程〕
脱脂工程では、アルミホイールの表面に付着した油分を除去する。脱脂工程に供するアルミホイールは、鋳造もしくは鍛造された後、ショットブラスト処理を行っていないものであることが好ましい。脱脂工程に供するアルミホイールは、鋳造もしくは鍛造された後、バレル研磨、ブラシ研磨、およびバフ研磨等の物理的手段による処理を行ったものでも良い。
【００５０】
脱脂工程において、アルミホイールの表面を脱脂する方法は、特に限定されるものではなく、アルミニウム系基材の表面の脱脂処理に用いられる従来公知の方法を用いればよい。
【００５１】
具体的には、一般的に、アルカリ脱脂や酸脱脂等により脱脂処理を行うことができる。アルカリ脱脂に用いるアルカリとしては、例えば、苛性ソーダ、ケイ酸ソーダ、炭酸ソーダ、リン酸ソーダ等を挙げることができる。また、上記アルカリには、界面活性剤を添加して用いてもよい。
【００５２】
また、酸脱脂に用いる酸としては、例えば、硫酸や硝酸等を挙げることができる。
【００５３】
このようなアルカリ脱脂および酸脱脂では、上記アルカリまたは酸を含む溶液にアルミホイールを浸漬したり、該溶液をアルミホイールにスプレーしたりして、脱脂処理を行えばよい。なかでも、脱脂を効果的に行うために、浸漬法で行うことが好ましい。
【００５４】
〔酸洗工程〕
酸洗工程では、特定の組成を有する酸洗処理液によって、アルミホイールの表面を洗浄する。
【００５５】
酸洗工程に供するアルミホイールは、鋳造もしくは鍛造された後、何ら処理を行っていないものであってもよいし、表面に対して、バレル研磨、ブラシ研磨、およびバフ研磨等の物理的手段による処理を行ったものでもよいし、上記脱脂処理に供したものであってもよい。ショットブラスト処理を行っていないものが好ましい。
【００５６】
上記脱脂工程によれば、上説したように、アルミホイールの表面に付着した油分や汚れが効果的に除去される。このような脱脂工程において油分や汚れが除去されたアルミホイールの表面には、鋳造時もしくは鍛造時に生成する酸化アルミニウムの皮膜（原初の酸化膜）や、Ｃｕ等のアルミニウムよりも貴な金属元素が露出している。
【００５７】
また、鋳造もしくは鍛造された後、何ら処理に供していない状態のアルミホイールにおいても、同様に、鋳造時もしくは鍛造時に生成する酸化アルミニウムの皮膜（原初の酸化膜）や、Ｃｕ等のアルミニウムよりも貴な金属元素が露出している。
【００５８】
このようなアルミホイールの表面に露出した鋳造時もしくは鍛造時に生成する酸化アルミニウムの皮膜（原初の酸化膜）やＣｕ等のアルミニウムよりも貴な金属元素は、該アルミホイールに塗装を施した際、塗膜とアルミホイールとの密着性や塗装アルミホイールの耐食性を低下させる原因となる。
【００５９】
より詳しく説明すると、例えば、従来公知の鋳造法もしくは鍛造法で成型されたアルミホールは、脱脂工程後においては、一般的に、図１の（ａ）に示すように、酸化膜層（原初の酸化膜）が表面に形成されている。そして、酸化アルミニウム層の下に、アルミニウムよりも貴な金属不純物偏在層が形成されている。そして、該アルミニウムよりも貴な金属不純物偏在層のさらに下にアルミ合金層が存在している。
【００６０】
表面の原初の酸化膜層や、アルミニウムよりも貴な金属不純物が偏在した表面は、アルミホイール表面での腐食反応を促進したり、塗膜の密着性を低下させたりする。
【００６１】
しかし、本発明による上記酸洗工程によれば、アルミホイールの表面に存在したＣｕ等のアルミニウムよりも貴な金属元素を除去することができる。換言すれば、上記酸洗工程によれば、図１の（ｂ）に示すように、アルミニウムよりも貴な金属不純物の偏在のない新たな酸化膜層を、アルミホイールの表面に形成することができる。この新たな酸化膜層は、アルミニウムよりも貴な金属不純物を含有しない。
【００６２】
したがって、アルミホイールに塗装を施した際、塗膜とアルミホイールとの密着性や塗装アルミホイールの耐食性を向上させることができる。
【００６３】
上記アルミニウムよりも貴な金属元素は、Ｃｕに限定されず、例えば、ＦｅおよびＮｉ等を挙げることができる。
【００６４】
また、上記酸洗工程によれば、アルミホイールの表面に存在するスマットや、汚れを除去することができる。これらスマットや、汚れもまた、塗装によりアルミホイール上に形成される塗膜のアルミホイールへの密着性を低下させるものである。したがって、上記酸洗工程によれば、後述する塗装工程においてアルミホイール上に形成される塗膜のアルミホイールへの密着性を向上させることができる。
【００６５】
酸洗工程において除去される上記スマットは、特に限定されるものではないが、具体的には、カーボン、マグネシウム酸化物、Ｆｅ３Ｏ４等の不溶性成分の混合物を挙げることができる。
【００６６】
酸洗工程では、まず、アルミホイールを、金属イオン、硝酸、および硫酸を含む酸洗処理液で処理する。なお、上記酸洗処理液において、硫酸は必須成分ではなく、硫酸を含まない構成とすることもできる。
【００６７】
上記酸洗処理液における金属イオンの濃度は、０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌであることが好ましく、１ｇ／Ｌ〜５ｇ／Ｌであることがより好ましい。
【００６８】
上記金属イオンの濃度が０．５ｇ／Ｌ未満であると、アルミニウムより貴な金属不純物の除去効果が低下する傾向がある。一方、１０ｇ／Ｌを越えると、コストが上昇する傾向がある。しかし、上記範囲内であれば、製造コストを抑えつつ、アルミニウムより貴な金属不純物を効率よく除去することができる。
【００６９】
本発明において、上記酸洗処理液は、上記金属イオンとして、Ｆｅ３＋イオン、Ｎｉ２＋イオン、Ｃｏ２＋イオン、Ｍｏ６＋イオン、およびＣｅ４＋イオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンを含んでいればよい。特に、Ｆｅ３＋イオンおよび／またはＣｅ４＋イオンを含むことが好ましい。
【００７０】
Ｆｅ３＋イオンを用いることにより、アルミニウムより貴な金属不純物をより効率よく除去することができる。
【００７１】
上記金属イオンの供給源は特に限定されるものではなく、具体的には、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、モリブデンおよびセリウムからなる群より選択される金属塩および／または金属酸塩を挙げることができる。
【００７２】
より具体的には、上記Ｆｅ３＋イオンの供給源として、例えば、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、Ｆｅ（ＮＯ３）３、Ｆｅ（ＣｌＯ４）３等の水溶性の第２鉄塩；ＦｅＳＯ４、Ｆｅ（ＮＯ３）２等の水溶性第１鉄塩等を挙げることができる。
【００７３】
上記Ｆｅ３＋イオンの供給源として、上記水溶性第１鉄塩を使用する場合には、上記水溶性第１鉄塩を配合した酸性水溶液に当量の酸化剤を添加し、必要量のＦｅ２＋イオンをＦｅ３＋イオンに酸化してから用いることが好ましい。
【００７４】
また、Ｎｉ２＋イオンの供給源として、例えば、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケル、酢酸ニッケル等を挙げることができる。
【００７５】
Ｃｏ２＋イオンの供給源として、例えば、硫酸コバルト、硫酸コバルトアンモニウム、硝酸コバルト、酢酸コバルト、塩化コバルト等を挙げることができる。
【００７６】
Ｍｏ６＋イオンの供給源として、例えば、塩化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸ナトリウム等を挙げることができる。
【００７７】
Ｃｅ４＋イオンの供給源として、例えば、硫酸セリウム、硫酸セリウムアンモニウム、酢酸セリウム、硝酸セリウム、塩化セリウム等を挙げることができる。
【００７８】
上記酸洗処理液における硝酸の濃度は、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌであることが好ましく、５０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌであることがより好ましい。硝酸の濃度が１０ｇ／Ｌ以下であると、アルミニウムより貴な金属不純物の除去効果が低下する傾向がある。一方、硝酸の濃度が１００ｇ／Ｌを越えると、コストが上昇する傾向がある。しかし、上記範囲内であれば、製造コストを抑えつつ、アルミニウムより貴な金属不純物を効率よく除去することができる。
【００７９】
また、上記酸洗処理液における硫酸の濃度は、０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌであることが好ましく、０ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌであることがより好ましい。
【００８０】
さらに、上記酸洗処理液において、硝酸に対する硫酸の重量比は、１以下であることが好ましく、１／３未満であることがより好ましい。
【００８１】
また、上記酸洗処理液のｐＨは、特に限定されるものではないが、ｐＨが低すぎると、アルミホイールの表面を過剰にエッチングしてしまうことがある。一方、ｐＨが高過ぎると、アルミホイールのエッチング速度が極端に低下し、アルミホイールの表面の清浄化を効率的に行うことができなくなる傾向がある。そのため、上記酸洗処理液のｐＨは、一般的には、０〜２とすることが好ましく、０．０５〜１とすることがより好ましい。なお、上記酸洗処理液のｐＨ調整は、硝酸イオンの供給源であるＨＮＯ３で行うことが好ましい。
【００８２】
上記酸洗処理液には、必要に応じて、塩酸、リン酸、フッ酸あるいはこれら酸の化合物を単独であるいは２種以上を混合して添加してもよい。さらに、フッ素イオン、界面活性剤等を添加してもよい。
【００８３】
また、酸洗効果を高めるために、上記酸洗処理液には酸化剤を配合してもよい。上記酸化剤としては、具体的には、例えば、低酸化数のＭｏ化合物、過酸化水素、亜硝酸塩等を挙げることができる。
【００８４】
なお、本発明には、上説した酸洗工程において用いる酸洗処理液も含まれる。
【００８５】
酸洗工程において、アルミホイールを上記酸洗処理液で処理する方法は、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、上記酸洗処理液をアルミホイールの表面にスプレーする方法や、上記酸洗処理液を入れた酸洗浴中へアルミホイールを浸漬する方法等を挙げることができる。
【００８６】
アルミホイールを上記酸洗処理液で処理する時の処理温度および処理時間もまた、特に限定されるものではない。具体的には、上記処理温度は、１０℃〜７０℃であることが好ましく、４０℃〜６０℃であることがより好ましい。
【００８７】
上記処理温度範囲内で処理することにより、アルミホイールの表面をより効率よく清浄化することができる。
【００８８】
また、上記処理時間、換言すれば、アルミホイールと酸洗処理液との接触時間は、３０秒間〜５分間とすることが好ましく、６０秒間〜３分間とすることがより好ましい。上記処理時間内で処理することにより、アルミホイールの表面を効率よく清浄化することができる。
【００８９】
酸洗工程では、アルミホイールを上記酸洗処理液にて処理した後、水洗することが好ましい。これにより、酸洗処理液を洗い流して（希釈して）、酸洗を停止させることができる。また、この水洗処理により、後の工程に持ち込まれる酸洗処理液の量を低減することもできる。
【００９０】
この水洗処理は、酸洗を停止させることが可能な条件で行えばよいが、効率の点から、複数回行うことが好ましい。これにより、酸洗を確実に停止させることができる。
【００９１】
上記酸洗工程後のアルミホイールの表面において、銅とアルミニウムとの重量比（Ｃｕ／Ａｌ）は０．１以下であり、鉄とアルミニウムとの重量比（Ｆｅ／Ａｌ）は０．１以下であり、ニッケルとアルミニウムとの重量比（Ｎｉ／Ａｌ）は０．１以下であることが好ましい。
【００９２】
上記構成によれば、上記酸洗工程後（もしくは、後述の化成処理工程および／または後処理工程後）のアルミホイールに塗装を施した場合、塗膜との接着性、および耐食性を向上させることができる。
【００９３】
アルミホイールの表面のＣｕ／Ａｌ、Ｆｅ／Ａｌ、およびＮｉ／Ａｌは、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ法）による表面分析により測定することができる。なお、分析深さは、〜１０Å （１ｎｍ、１０−３μｍ）である。
【００９４】
〔化成処理工程〕
化成処理工程では、上記酸洗工程で処理されたアルミホイールの表面に、塗膜との密着性や耐食性を向上させるための化成皮膜を形成させる。具体的には、均一で緻密な化成皮膜が、アルミホイールの素地に強固に密着して形成させる。
【００９５】
化成処理工程における具体的な化成処理としては、特に限定されるものではなく、アルミホイールの表面に施される従来公知の化成処理を行えばよい。
【００９６】
このような化成処理としては、具体的には、例えば、クロメート処理、ノンクロメート処理、ベーマイト処理等を挙げることができる。中でも、ノンクロメート処理を行うことが好ましい。
【００９７】
上記化成処理に用いる化成処理剤は、特に限定されるものではなく、化成処理の種類に応じて従来公知のものを適宜選択して用いればよい。具体的には、例えば、クロム酸クロメート、リン酸クロメート等のクロメート系化成処理剤、ジルコニウム塩、チタニウム塩、ケイ素塩、ホウ素塩あるいは過マンガン酸塩およびこれらのフッ化物、またはこれらとリン酸、マンガン酸、過マンガン酸、バナジン酸、タングステン酸、モリブデン酸とからなるクロムフリーの化成処理剤等と用いることができる。
【００９８】
クロムフリーの化成処理剤としては、より具体的には、ジルコニウムイオンまたはチタニウムイオン０．０１ｇ／Ｌ〜０．１２５ｇ／Ｌ、リン酸イオン０．０１ｇ／Ｌ〜１．０ｇ／Ｌ、および、フッ素イオン０．０１ｇ／Ｌ〜０．５ｇ／Ｌを含み、ｐＨ１．５〜４．０、好ましくは、ｐＨ２．８〜３．８の酸性皮膜化成処理剤を挙げることができる。
【００９９】
このような酸性皮膜化成処理剤によれば、耐食性等の性能を発揮するのに十分な化成皮膜を形成することができるとともに、化成皮膜が厚くなりすぎ、アルミホイールの光輝性が損なわれることを防止することができる。
【０１００】
上記酸性皮膜化成処理剤において、ジルコニウムイオンの供給源としては、例えば、フルオロジルコネート、フルオロジルコネート酸等の可溶性フルオロジルコネート；（ＮＨ４）２ＺｒＦ６；アルカリ金属フルオロジルコネート；フッ化ジルコニウム等を用いることができる。
【０１０１】
また、チタニウムイオンの供給源としては、例えば、フルオロチタネート、フルオロチタネート酸等の可溶性フルオロチタネート；（ＮＨ４）２ＴｉＦ６；アルカリ金属フルオロチタネート；フッ化チタン等を用いることができる。
【０１０２】
さらに、リン酸イオンの供給源としては、例えば、リン酸、リン酸アンモニウム、リン酸アルカリ金属塩等の酸溶液に可溶なリン酸化合物等を用いることができる。特に、リン酸イオンの供給源としては、オルトリン酸を用いることが好ましいが、これに限定されず、メタリン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、次リン酸、およびこれらの塩を用いてもよい。
【０１０３】
なお、上記酸性皮膜化成処理剤において、リン酸イオンは、皮膜形成成分のひとつであり、形成される化成皮膜の耐食性及び塗膜密着性に寄与するものである。
【０１０４】
また、上記酸性皮膜化成処理剤において、フッ素イオンの供給源としては、上記酸性皮膜化成処理剤に可溶であり、アルミニウムと錯体を形成することができ、かつ、上記化成処理に対して反作用の効果を呈しないものを用いればよい。具体的には、例えば、フッ化水素酸、フッ化水素酸塩、フッ化ホウ素酸等を挙げることができる。
【０１０５】
上記フッ素イオンの供給源として、上述したジルコニウムまたはチタンの錯体を用いる場合には、生成するフッ素イオンの量が不充分であるので、上記フッ素化合物を併用することが好ましい。
【０１０６】
なお、上記酸性皮膜化成処理剤において、フッ素イオンは、アルミニウムのエッチング剤としての役割を果たすものである。したがって、上記酸性皮膜化成処理剤におけるフッ素イオン濃度が、上記範囲を下回ると、アルミホイールの表面のエッチングが不充分となって、形成される化成皮膜の重量が不足する傾向がある。一方、フッ素イオン濃度が、上記範囲を超えると、アルミホイールの表面が過剰にエッチングされ、該アルミホイールの表面が霜に覆われたようなにぶい状態のものとなる傾向がある。
【０１０７】
上記酸性皮膜化成処理剤のｐＨの調整は、上記化成処理に対して悪影響を与えない酸または塩基を用いて行えばよく、具体的には、例えば、硝酸、水酸化アンモニウム；過塩素酸、硫酸等を用いればよい。なお、上記酸のうち、硫酸を用いる場合、上記酸性皮膜化成処理剤のｐＨは、２以上とすることが好ましい。
【０１０８】
化成処理工程では、このような化成処理剤を用いて、塗膜の密着性や耐食性を向上させるための化成皮膜を形成するが、化成処理工程で形成する化成皮膜の重量は、５ｍｇ／ｍ２〜５０ｍｇ／ｍ２が好ましい。化成皮膜の重量が５ｍｇ／ｍ２未満であると、耐食性等の性能が十分に発揮されない場合がある。一方、化成皮膜の重量が５０ｍｇ／ｍ２を超えると、厚膜になりすぎてアルミホイールの光輝性が損なわれるおそれがあるだけでなく、かえって耐食性に劣る場合がある。
【０１０９】
また、上記化成処理の条件（処理温度および処理時間）は、特に限定されるものではなく、形成される化成皮膜の重量が上記範囲内となるように設定すればよい。一般的には、処理温度は３０℃〜５０℃とすることが好ましい。また、処理時間は３０秒間〜３分間とすることが好ましい。より具体的には、好適な化成処理条件として、４０℃で、４５秒間程度で化成処理する処理条件が挙げられる。
【０１１０】
上記化成処理の具体的な方法については、特に限定されるものではないが、具体的に、例えば、浸漬法、スプレー法等を挙げることができる。
【０１１１】
化成処理工程では、アルミホイールを上記化成処理剤にて処理した後、水洗することが好ましい。これにより、化成処理剤を洗い流して（希釈して）、化成処理を停止させることができる。また、この水洗処理により、後の工程に持ち込まれる化成処理剤の量を低減することもできる。
【０１１２】
この水洗処理は、化成処理を停止させることが可能な条件で行えばよいが、効率の点から、複数回行うことが好ましい。これにより、化成処理を確実に停止させることができる。
【０１１３】
〔後処理工程〕
後処理工程では、上記化成処理工程において処理したアルミホイールに対して、シランカップリング剤等を用いて、上記化成処理工程でアルミホイールの表面に形成された化成皮膜の表面に、薄膜を形成させる。この後処理工程で形成された薄膜により、該アルミホイールの表面に粉体塗装のような内部応力の高い厚い塗膜を形成させる場合であっても、塗膜とアルミホイールとの密着性を向上させることができる。
【０１１４】
つまり、上記後処理工程を含む構成とすれば、アルミホイールに施す塗装の種類の選択域を広げ、いずれの塗装であっても、塗膜とアルミホイールとの密着性を向上させることができる。
【０１１５】
後処理工程に用いる処理剤は、特に限定されるものではないが、シランカップリング剤を好適に用いることができる。より具体的には、上記処理剤として、例えば、オルガノアルコキシシラン化合物を含む水溶液を用いることができる。
【０１１６】
上記オルガノアルコキシシラン化合物は、上記水溶液中において、塗膜とアルミホイールとの密着性を高める作用を有する。上記水溶液におけるオルガノアルコキシシラン化合物の含有量は、０．１ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌであることが好ましく、０．１ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌであることがより好ましい。
【０１１７】
オルガノアルコキシシラン化合物の含有量が０．１ｇ／Ｌ未満であると、塗膜の密着性を十分に向上させることができない場合がある。一方、オルガノアルコキシシラン化合物の含有量が５０ｇ／Ｌを超えると、塗膜が偏って付着し、かさぶた状になって剥がれる場合がある。
【０１１８】
上記オルガノアルコキシシラン化合物は、特に限定されるものではないが、炭素−炭素二重結合、エポキシ基、メルカプト基及びアミノ基からなる群より選択される少なくとも１種の反応性官能基を有するオルガノアルコキシシラン化合物を好ましく用いることができる。
【０１１９】
このようなオルガノアルコキシシラン化合物としては、より具体的には、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。
【０１２０】
また、上記水溶液のｐＨは、１０〜１２であることが好ましい。このようなｐＨ範囲であれば、上記水溶性の安定性がよく、効率的に後処理を行うことができる。
【０１２１】
後処理工程において、上記後処理を行う処理条件（処理温度および処理時間等）は、特に限定されるものではなく、上説した後処理工程の効果が得られるように設定すればよい一般的には、処理温度は１５℃〜４０℃とすることが好ましい。また、処理時間は、３０秒間〜６０秒間とすることが好ましい。
【０１２２】
後処理工程では、アルミホイールを上記水溶液にて処理した後、アルミホイールを乾燥させることが好ましい。これにより、後述する塗装工程において、該アルミホイールを効率よく塗装することができる。
【０１２３】
〔塗装工程〕
塗装工程では、上記化成処理工程で処理後のアルミホイール、または上記後処理工程で処理後のアルミホイールの表面に塗装を行う。該塗装は特に限定されるものではなく、従来公知のあらゆる塗装を用いることができる。具体的には、例えば、溶剤塗装、水性塗装および粉体塗装を挙げることができる。
【０１２４】
中でも、環境への安全性の点から粉体塗装を用いることが好ましい。なお、従来のアルミホイールの製造方法では、粉体塗装を行うと、塗膜とアルミホイールとの密着性が低くなる傾向がある。これに対して、本発明にかかるアルミホイールの製造方法によれば、塗装の前処理として上記酸洗工程を行うため、粉体塗装を施しても塗膜との密着性に悪影響が生じることはなく、塗膜との高い密着性を有する塗装アルミホイールを製造することができる。
【０１２５】
上記塗装に用いる塗料は、特に限定されるものではなく、塗装の種類に応じて適宜選択すればよい。溶剤塗装の場合、環境面から有機溶剤の少ないハイソリッド溶剤塗料、もしくは水性塗料を用いることが好ましい。
【０１２６】
また、粉体塗装の場合、アクリル樹脂、エポキシポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。
【０１２７】
また、塗装工程では、複数の塗膜層が形成されるように塗装を行ってもよい。具体的には、例えば、粉体プライマー塗装、シルバー塗装、トップクリアー塗装をこの順で施してもよい。上記粉体プライマー塗装には、例えば、アクリル樹脂、エポキシポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の塗料を用いることができる。また、トップクリアー塗装には、耐候性を考慮した場合、アクリル樹脂、フッ素樹脂等の塗料を用いることが好ましい。
【０１２８】
なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０１２９】
本発明について、実施例および比較例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。なお、以下の実施例および比較例における塗装アルミホイールの塗装品質は、以下の衝撃テスト、ＳＳＴ試験、ＣＡＳＳ試験、および耐糸錆性試験により評価した。
【０１３０】
〔酸処理後のアルミホイール表面の金属不純物測定〕
被処理物（アルミホイール）鋳肌表面を分析面とする５ｍｍ×５ｍｍ×５ｍｍ（厚み）の試料を、酸洗処理後、下記条件でＸ線光電子分光法で分析した。分析結果より、アルミニウム合金の腐食の促進要因となるＮｉ、Ｆｅ、ＣｕそれぞれのＡｌに対する相対重量比率を算出し、以下基準で判定した。
【０１３１】
Ｎｉ／Ａｌ比、Ｆｅ／Ａｌ比、およびＣｕ／Ａｌ比のそれぞれについて、０．１以下である場合を○、Ｎｉ／Ａｌ比、Ｆｅ／Ａｌ比、およびＣｕ／Ａｌ比のそれぞれが０．１を越える場合を×とした。
【０１３２】
〔塗装アルミホイールの衝撃テスト〕
得られた各試験片を−３０℃に冷却した後、これを飛石試験機（スガ試験機社製）の試料ホルダーに石の進入角度が９０°になるように取り付け、１００ｇの７号砕石を３ｋｇ／ｃｍ２の空気圧で噴射し、砕石を試験片の塗膜に衝突させた。その時のハガレやキズの程度（数、大きさ、破壊場所）を３段階評価した。
【０１３３】
その結果、塗膜のハガレやキズが認められないものを○、一部に塗膜のハガレもしくはキズが認められるものの、素地に達するハガレもキズも認められないものを△、素地に達する塗膜のハガレ、もしくはキズが認められるものを×とした。
【０１３４】
〔塗装アルミホイールのＳＳＴ試験〕
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。
【０１３５】
その結果、塗膜のフクレが認められないものを○、２ｍｍ以内の塗膜のフクレが発生したものを△、２ｍｍを超えて塗膜のフクレが発生したものを×とした。
【０１３６】
〔塗装アルミホイールのＣＡＳＳ試験〕
キャス試験各試験片の表面をカッターナイフにより１０ｃｍ長さでカットし、ＪＩＳＺ２３７１−２０００で調整されたキャス試験液を５０±２℃で２４０時間噴霧を行い、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評価した。
【０１３７】
その結果、塗膜のフクレおよび錆等の異常がないものを○、２ｍｍ以内にフクレ、または錆が発生したものを△、２ｍｍを超えて、フクレまたは錆が発生したものを×とした。
【０１３８】
〔塗装アルミホイールの耐糸錆性試験〕
塗膜にクロスカットを入れ、「塩水噴霧を２４時間行い、その後、１２０時間、湿潤（湿度８５％、４０℃）させ、続いて、２４時間、室温で自然乾燥させる」とのサイクルを８サイクル行い、クロスカット部の片側の錆幅を測定した。
【０１３９】
その結果、塗膜のフクレおよび錆等の異常がないものを○、２ｍｍ以内にフクレ、または錆が発生したものを△、２ｍｍを超えて、フクレまたは錆が発生したものを×とした。
【０１４０】
〔実施例１：塗装アルミホイールの製造〕
溶湯したアルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）を、自動車用ホイール金型に鋳込み、固化後、金型から取り出した。その後、ホイールをＴ６熱処理した。
【０１４１】
その後、アルカリ脱脂剤（サーフクリーナー５３ＮＦ（日本ペイント株式会社製）、２重量％）による脱脂（５０℃、３分間浸漬処理）をした。脱脂処理後、２段回で浸漬水洗を実施した。
【０１４２】
脱脂処理後、表１に記載の酸洗処理液２で酸洗した（５０℃×３分間浸漬）。処理後２段回で浸漬水洗を実施した。
【０１４３】
酸洗処理後、表面分析用の鋳造ホイールの意匠面の鋳肌面を切り出したチップを用いて、上記の方法に従って、アルミホイール表面のアルミニウムより貴な金属不純物を測定した。
【０１４４】
その結果、表２に示すように、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０であった。
【０１４５】
酸洗処理後、ノンクロム化成処理剤（アルサーフ５０１Ｍ（日本ペイント株式会社製）、１重量％）で化成処理（ｐＨ＝３．５、４０℃、４５秒間浸漬処理）した。化成処理後、２段回で浸漬水洗を実施し、次いで、純水による浸漬処理を実施した。その後、１２０℃の熱風で１０分間乾燥させた後、自然冷却した。
【０１４６】
ポリエステル系粉体塗料（ビリューシアＰＬ２０００グレーＰＲ、日本ペイント株式会社製）で静電粉体塗装を実施し、１６０℃で２０分間（被塗物保持時間）の加熱乾燥により、塗膜厚み（１００μｍ）のプライマー塗膜を得た。
【０１４７】
アクリル系溶剤型塗料（スーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚２０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で１０分間加熱した。次いで、アクリル系溶剤塗料（スーパーラック５０００ＡＷ−１０、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し、複層塗膜を作製した。
【０１４８】
得られた塗装アルミホイールの意匠面（スポーク部位）を切断したものを用いて、上記の評価方法により、塗装品質評価を行った。
【０１４９】
その結果、表２に示すように、衝撃テスト、ＳＳＴ試験、ＣＡＳＳ試験、および耐糸錆性試験の結果はすべて○であった。
【０１５０】
〔実施例２：塗装アルミホイールの製造〕
溶湯したアルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）を、自動車用ホイール金型に鋳込み、固化後、金型から取り出した。その後、ホイールをＴ６熱処理した。次に、物理的処理として、アルミナを研磨材としたバレル処理を実施した。
【０１５１】
その後、アルカリ脱脂剤（サーフクリーナー５３ＮＦ（日本ペイント株式会社製）、２重量％）による脱脂（５０℃、３分間浸漬処理）をした。脱脂処理後、２段回で浸漬水洗を実施した。
【０１５２】
次に、表１に記載の酸洗処理液２で酸洗した（５０℃×３分間浸漬）。処理後２段回で浸漬水洗を実施した。
【０１５３】
酸洗処理後、表面分析用の鋳造ホイールの意匠面の鋳肌面を切り出したチップを用いて、上記の方法に従って、アルミホイール表面のアルミニウムより貴な金属不純物を測定した。
【０１５４】
その結果、表２に示すように、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０であった。
【０１５５】
酸洗処理後、ノンクロム化成処理剤（アルサーフ５０１Ｍ（日本ペイント株式会社製）、１重量％）で化成処理（ｐＨ＝３．５、４０℃、４５秒間浸漬処理）した。化成処理後、２段回で浸漬水洗を実施し、次いで、純水による浸漬処理を実施した。その後、１２０℃の熱風で１０分間乾燥させた後、自然冷却した。
【０１５６】
ポリエステル系粉体塗料（ビリューシアＰＬ２０００グレーＰＲ、日本ペイント株式会社製）で静電粉体塗装を実施し、１６０℃で２０分間（被塗物保持時間）の加熱乾燥により、塗膜厚み（１００μｍ）のプライマー塗膜を得た。
【０１５７】
アクリル系溶剤型塗料（スーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚２０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で１０分間加熱した。次いで、アクリル系溶剤塗料（スーパーラック５０００ＡＷ−１０、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し、複層塗膜を作製した。
【０１５８】
得られた塗装アルミホイールの意匠面（スポーク部位）を切断したものを用いて、上記の評価方法により、塗装品質評価を行った。
【０１５９】
その結果、表２に示すように、衝撃テスト、ＳＳＴ試験、ＣＡＳＳ試験、および耐糸錆性試験の結果はすべて○であった。
【０１６０】
〔実施例３：塗装アルミホイールの製造〕
溶湯したアルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）を、自動車用ホイール金型に鋳込み、固化後、金型から取り出した。次に、Ｔ６熱処理を実施した。
【０１６１】
その後、アルカリ脱脂剤（サーフクリーナー５３ＮＦ（日本ペイント株式会社製）、２重量％）による脱脂（５０℃、３分間浸漬処理）をした。脱脂処理後、２段回で浸漬水洗を実施した。
【０１６２】
次に、表１に記載の酸洗処理液３で酸洗した（５０℃×３分間浸漬）。処理後２段回で浸漬水洗を実施した。
【０１６３】
酸洗処理後、表面分析用の鋳造ホイールの意匠面の鋳肌面を切り出したチップを用いて、上記の方法に従って、アルミホイール表面のアルミニウムより貴な金属不純物を測定した。
【０１６４】
その結果、表２に示すように、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０．０５であった。
【０１６５】
酸洗処理後、ノンクロム化成処理剤（アルサーフ５０１Ｍ（日本ペイント株式会社製）、１重量％）で化成処理（ｐＨ＝３．５、４０℃、４５秒間浸漬処理）した。化成処理後、２段回で浸漬水洗を実施し、次いで、純水による浸漬処理を実施した。その後、１２０℃の熱風で１０分間乾燥させた後、自然冷却した。
【０１６６】
ポリエステル系粉体塗料（ビリューシアＰＬ２０００グレーＰＲ、日本ペイント株式会社製）で静電粉体塗装を実施し、１６０℃で２０分間（被塗物保持時間）の加熱乾燥により、塗膜厚み（１００μｍ）のプライマー塗膜を得た。
【０１６７】
アクリル系溶剤型塗料（スーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚２０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で１０分間加熱した。次いで、アクリル系溶剤塗料（スーパーラック５０００ＡＷ−１０、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し、複層塗膜を作製した。
【０１６８】
得られた塗装アルミホイールの意匠面（スポーク部位）を切断したものを用いて、上記の評価方法により、塗装品質評価を行った。
【０１６９】
その結果、表２に示すように、衝撃テスト、ＳＳＴ試験、およびＣＡＳＳ試験の結果は○、耐糸錆性試験の結果は△であった。
【０１７０】
〔実施例４〜９：塗装アルミホイールの製造〕
実施例４〜９は、それぞれ、酸洗処理において、表１に記載の酸洗処理液５〜７、９〜１１を用いたことを除いて、実施例３と同一の方法で塗装前アルミホイールを作製した。
【０１７１】
酸洗処理後、表面分析用の鋳造ホイールの意匠面の鋳肌面を切り出したチップを用いて、上記の方法に従って、アルミホイール表面のアルミニウムより貴な金属不純物を測定した。
【０１７２】
その結果、表２に示すように、実施例４では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０であった。また、実施例５では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０．０５、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０．０５であった。さらに、実施例６では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０．０５、Ｎｉ／Ａｌは０．０８、Ｃｕ／Ａｌは０．０５であった。また、実施例７では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０であった。実施例８では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０であった。さらに、実施例９では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０、Ｎｉ／Ａｌは０、Ｃｕ／Ａｌは０．０７であった。
【０１７３】
酸洗処理後、実施例３と同一の方法で塗装アルミホイールを製造した。得られた塗装アルミホイールの意匠面（スポーク部位）を切断したものを用いて、上記の評価方法により、塗装品質評価を行った。
【０１７４】
その結果、表２に示すように、実施例４、７、および８では、衝撃テスト、ＳＳＴ試験、ＣＡＳＳ試験、および耐糸錆性試験の結果は全て○であった。実施例５および実施例６では、衝撃テストおよびＣＡＳＳ試験の結果は○、ＳＳＴ試験および耐糸錆性試験の結果は△であった。実施例９では、衝撃テスト、ＳＳＴ試験、およびＣＡＳＳ試験の結果は○、耐糸錆性試験の結果は△であった。
【０１７５】
〔比較例１〕
酸洗処理において、表１に記載の酸洗処理液１を用いたことを除いて、実施例２と同一の方法で塗装前アルミホイールを作製した。
【０１７６】
酸洗処理後、表面分析用の鋳造ホイールの意匠面の鋳肌面を切り出したチップを用いて、上記の方法に従って、アルミホイール表面のアルミニウムより貴な金属不純物を測定した。
【０１７７】
その結果、表２に示すように、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０．１２（×）、Ｎｉ／Ａｌは０．０８（○）、Ｃｕ／Ａｌは０．１１（×）であった。
【０１７８】
酸洗処理後、ノンクロム化成処理剤（アルサーフ５０１Ｍ（日本ペイント株式会社製）、１重量％）で化成処理（ｐＨ＝３．５、４０℃、４５秒間浸漬処理）した。化成処理後、２段回で浸漬水洗を実施し、次いで、純水による浸漬処理を実施した。その後、１２０℃の熱風で１０分間乾燥させた後、自然冷却した。
【０１７９】
ポリエステル系粉体塗料（ビリューシアＰＬ２０００グレーＰＲ、日本ペイント株式会社製）で静電粉体塗装を実施し、１６０℃で２０分間（被塗物保持時間）の加熱乾燥により、塗膜厚み（１００μｍ）のプライマー塗膜を得た。
【０１８０】
アクリル系溶剤型塗料（スーパーラック５０００ＡＳ７０ １１ＳＶ−１４、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚２０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で１０分間加熱した。次いで、アクリル系溶剤塗料（スーパーラック５０００ＡＷ−１０、日本ペイント株式会社製）を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗装し、１０分間セッティングした後、１４０℃で２０分間加熱し、複層塗膜を作製した。
【０１８１】
得られた塗装アルミホイールの意匠面（スポーク部位）を切断したものを用いて、上記の評価方法により、塗装品質評価を行った。
【０１８２】
その結果、表２に示すように、衝撃テストの結果は○であったが、ＳＳＴ試験、ＣＡＳＳ試験、および耐糸錆性試験の結果は、いずれも×であった。
【０１８３】
〔比較例２および３〕
比較例２および３は、それぞれ、酸洗処理において、表１に記載の酸洗処理液４および８を用いたことを除いて、実施例３と同一の方法で塗装前アルミホイールを作製した。
【０１８４】
酸洗処理後、表面分析用の鋳造ホイールの意匠面の鋳肌面を切り出したチップを用いて、上記の方法に従って、アルミホイール表面のアルミニウムより貴な金属不純物を測定した。
【０１８５】
その結果、表２に示すように、比較例２では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０．１５（×）、Ｎｉ／Ａｌは０．３（×）、Ｃｕ／Ａｌは０．３７（×）であった。また、比較例３では、アルミホイール表面におけるＦｅ／Ａｌは０．２５（×）、Ｎｉ／Ａｌは０．１５（×）、Ｃｕ／Ａｌは０．１５（×）であった。
【０１８６】
酸洗処理後、実施例３と同一の方法で塗装アルミホイールを製造した。得られた塗装アルミホイールの意匠面（スポーク部位）を切断したものを用いて、上記の評価方法により、塗装品質評価を行った。
【０１８７】
その結果、表２に示すように、衝撃テストの結果は○であったが、ＳＳＴ試験、ＣＡＳＳ試験、および耐糸錆性試験の結果は、いずれも×であった。
【０１８８】
【表１】
【０１８９】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【０１９０】
以上のように、本発明では、特定の組成の酸洗処理液を用いて、アルミホイールの表面を酸洗するため、該アルミホイールを塗装した際、該アルミホイールと塗膜との密着性および塗装された基材の耐食性を向上させることができる。そのため、本発明は、アルミホイールを製造する分野に利用できるだけではなく、アルミホイールを用いる自動車産業などの分野に幅広く応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９１】
【図１】図１は、本発明にかかるアルミホイールの製造方法において、アルミホイール表面の層が変化する様子を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を、０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの金属イオンと、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌの硝酸とを含む酸洗処理液によって洗浄することを含み、
上記金属イオンは、Ｆｅ３＋イオン、Ｎｉ２＋イオン、Ｃｏ２＋イオン、Ｍｏ６＋イオン、およびＣｅ４＋イオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンを含むことを特徴とするアルミホイールの製造方法。
【請求項２】
上記酸洗処理液は、０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの硫酸をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のアルミホイールの製造方法。
【請求項３】
上記酸洗処理液において、硝酸に対する硫酸の重量比が、１／３未満であることを特徴とする請求項２に記載のアルミホイールの製造方法。
【請求項４】
上記酸洗処理液で洗浄後の上記アルミホイールの表面において、
銅とアルミニウムとの重量比（Ｃｕ／Ａｌ）は０．１以下であり、
鉄とアルミニウムとの重量比（Ｆｅ／Ａｌ）は０．１以下であり、
ニッケルとアルミニウムとの重量比（Ｎｉ／Ａｌ）は０．１以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミホイールの製造方法。
【請求項５】
上記酸洗処理液による洗浄後に、該アルミホイールの表面を化成処理することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアルミホイールの製造方法。
【請求項６】
上記化成処理の後に、該アルミホイールの表面に塗装を施すことを特徴とする請求項５に記載のアルミホイールの製造方法。
【請求項７】
上記塗装は、粉体塗装であることを特徴とする請求項６に記載のアルミホイールの製造方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載のアルミホイールの製造方法を用いて製造されたことを特徴とするアルミホイール。
【請求項９】
アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を洗浄するための酸洗処理液であって、
０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの金属イオンと、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌの硝酸とを含む酸洗処理液であり、
上記金属イオンは、Ｆｅ３＋イオン、Ｎｉ２＋イオン、Ｃｏ２＋イオン、Ｍｏ６＋イオン、およびＣｅ４＋イオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンを含むことを特徴とする酸洗処理液。
【請求項１０】
上記酸洗処理液は、０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの硫酸をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の酸洗処理液。
【請求項１１】
硝酸に対する硫酸の重量比が、１／３未満であることを特徴とする請求項１０に記載の酸洗処理液。
【請求項１】
アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を、０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの金属イオンと、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌの硝酸とを含む酸洗処理液によって洗浄することを含み、
上記金属イオンは、Ｆｅ３＋イオン、Ｎｉ２＋イオン、Ｃｏ２＋イオン、Ｍｏ６＋イオン、およびＣｅ４＋イオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンを含むことを特徴とするアルミホイールの製造方法。
【請求項２】
上記酸洗処理液は、０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの硫酸をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のアルミホイールの製造方法。
【請求項３】
上記酸洗処理液において、硝酸に対する硫酸の重量比が、１／３未満であることを特徴とする請求項２に記載のアルミホイールの製造方法。
【請求項４】
上記酸洗処理液で洗浄後の上記アルミホイールの表面において、
銅とアルミニウムとの重量比（Ｃｕ／Ａｌ）は０．１以下であり、
鉄とアルミニウムとの重量比（Ｆｅ／Ａｌ）は０．１以下であり、
ニッケルとアルミニウムとの重量比（Ｎｉ／Ａｌ）は０．１以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミホイールの製造方法。
【請求項５】
上記酸洗処理液による洗浄後に、該アルミホイールの表面を化成処理することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアルミホイールの製造方法。
【請求項６】
上記化成処理の後に、該アルミホイールの表面に塗装を施すことを特徴とする請求項５に記載のアルミホイールの製造方法。
【請求項７】
上記塗装は、粉体塗装であることを特徴とする請求項６に記載のアルミホイールの製造方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載のアルミホイールの製造方法を用いて製造されたことを特徴とするアルミホイール。
【請求項９】
アルミニウム系基材を成型してなるアルミホイールの表面を洗浄するための酸洗処理液であって、
０．５ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌの金属イオンと、１０ｇ／Ｌ〜１００ｇ／Ｌの硝酸とを含む酸洗処理液であり、
上記金属イオンは、Ｆｅ３＋イオン、Ｎｉ２＋イオン、Ｃｏ２＋イオン、Ｍｏ６＋イオン、およびＣｅ４＋イオンからなる群より選択される少なくとも１種の金属イオンを含むことを特徴とする酸洗処理液。
【請求項１０】
上記酸洗処理液は、０ｇ／Ｌ〜５０ｇ／Ｌの硫酸をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の酸洗処理液。
【請求項１１】
硝酸に対する硫酸の重量比が、１／３未満であることを特徴とする請求項１０に記載の酸洗処理液。
【図１】
【公開番号】特開２００９−１６７４７４（Ｐ２００９−１６７４７４Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７３５４（Ｐ２００８−７３５４）
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（０００２３００５４）日本ペイント株式会社 (626)
【出願人】（０００１１０２５１）トピー工業株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（０００２３００５４）日本ペイント株式会社 (626)
【出願人】（０００１１０２５１）トピー工業株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
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