車両用ホイールの塗装方法
【課題】 歩留まり低下の問題を解決し、スポーク部裏側でのエッジ部での糸錆対策を十分に行うことができる車両用ホイールの塗装方法を提供する。
【解決手段】 車両用ホイールの塗装方法であって、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記カラーベース塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記カラーベース塗料を焼付けることを特徴とする。
【解決手段】 車両用ホイールの塗装方法であって、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記カラーベース塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記カラーベース塗料を焼付けることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４輪自動車の車両用ホイールのディスク面裏側のエッジ部分での錆の発生を防止するためなどに行う、デザイン面の両面を塗装する車両用ホイールの塗装方法であって、デザイン面の表側での塗膜表面に凹凸を出さないようにすることが可能な塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車（例えば乗用車）部品である鋳造により製造した軽合金ホイールでは、高質感をもった外観を呈するようにするために、ホイール基体の表面に多層からなる塗装が施される。例えば一般的には、鋳肌の凹凸を隠すために５０〜１００μｍほどの厚さで塗られる粉体のポリエステル、アクリル、エポキシ、ウレタン系樹脂などからなるプライマー層、外観の色彩を出すためのポリエステル、アクリル系樹脂を主剤とするカラーベース層、カラーベース層の色彩を出すとともに耐候性、耐蝕性などを高めるためのクリア層、からなる３層塗装がある。また、さらに高質感を高めるために、金属の研摩面を連想させる金属調シルバー塗装（メッキ調塗装）を施すものなどもある。
【０００３】
鋼板材などでも同様の塗装が行われるが、鋳造による車両用ホイールでこれらの塗装を行う場合、ホイール基体を加工することで形成されるエッジ部の防錆対策を検討する必要がある。特にデザイン面に形成されるスポーク部は側面の縦壁が形成されているため、旋盤加工によってデザイン面の裏側を加工した場合、切削面とこの縦壁との境目が鋭角もしくは鋭角に近い角度を持つ。塗料となる樹脂は、塗膜が形成された後に２００〜３００℃程度の温度で焼付けられるため、焼成時に樹脂が塗装面の中央側に収縮するのでエッジ部では稜部の両側に樹脂が引っ張られ、塗装膜の膜圧が薄くなる。これによりエッジ部では耐蝕性が低下して糸錆が発生しやすくなり、糸錆が発生して周囲に広がっていくと外観性が悪化する。
【０００４】
このエッジ部での糸錆発生を防ぐために、例えば特許文献１では、ディスク部の裏側を切削加工した後、鋳肌面からなる飾り穴の内周面と切削面からなるディスク部裏面との境のエッジの面取りを行い、その後回転ブラシによりこのエッジにブラシ研磨を行った後に塗装を行うことが開示されている。また特許文献２では、エッジ部に多層の塗装膜を形成し、耐蝕性を上げることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０６２８５号公報
【特許文献２】特開平１０−１５７４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１や特許文献２では、どちらにもエッジ部で塗装が厚く塗られている図が記載されているが、塗料の具体的な塗布方法については記載されていない。スポーク部裏側のエッジ部での膜厚を厚くするためには、少なくともその塗料をデザイン面の裏側からも塗布する必要がある。しかしながら、デザイン面の裏側から塗料を塗布すると、デザイン面の表側からだけ塗料を塗布するものと比較して外観が悪化しやすく、歩留まりが低下するという問題が発生した。
本発明では、この歩留まり低下の問題を解決し、スポーク部裏側でのエッジ部での糸錆対策を十分に行うことができる車両用ホイールの塗装方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための第１の本発明の車両用ホイールの塗装方法は、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記カラーベース塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記カラーベース塗料を焼付ける。
また、第２の本発明の車両用ホイールの塗装方法は、車両用ホイールの塗装方法であって、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料を塗装し、そのカラーベース塗装の上にクリアー塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記クリアー塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記クリアー塗料を焼付けることを特徴とする。
また、第３の本発明の車両用ホイールの塗装方法は、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記カラーベース塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記カラーベース塗料を焼付けし、そのカラーベース塗装の上にクリアー塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記クリアー塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記クリアー塗料を焼付けることを特徴とする。
【０００８】
裏側から吹付けられたカラーベース塗料やクリアー塗料は、衣装面の裏側全体からデザイン面の窓部のエッジの周囲に堆積する。吹付けられた塗料は一部が窓部を通過し、かつそのまた一部はスポーク部の側面に付着して鳥肌のような多数の凸部ができる。その後、表側から吹付けられた塗料は、この凸部の上に堆積される。そのため、意匠面の表側は平滑な表面が得られ、良好な外観性が得られる。
対して、表側からカラーベース塗料やクリアー塗料を吹付けた場合は、平滑に堆積した塗料の層の上に、裏側から吹きつけられた溶剤樹脂塗料が付着して凸部が表面に発生してしまう。このため、塗料を焼付けた後の外観にはこの凸部が残存してしまい、外観不良が発生しやすい。
【０００９】
塗料をデザイン面の両面に塗布する製品では、どのような種類であれ、塗料を裏側から吹付けた後に表側から吹付けることが好ましい。ただし、静電塗装での粉体塗料ではこの凸部は発生しにくいため、カラーベース塗料やクリアー塗料に溶剤樹脂塗料を用いる場合に、この本発明の塗装方法を用いることが好ましい。
【００１０】
プライマー層に粉体樹脂塗料を使えば膜圧を厚くすることができ、被覆が行いやすくなるだけでなく、鋳肌の凹凸を目立たなくさせることができる。
【００１１】
鋳造成形した車両用ホイールのデザイン面の裏側が切削加工されたものは、スポーク部の裏側の加工面と側面とが鋭角になりやすい。表側からのみ塗料を吹付けても有る程度裏側まで樹脂は回りこんでくれるが、デザイン面裏側の加工面と側面との凌部があまりにも鋭角だと、塗料を焼付ける際に樹脂が収縮し、稜部での樹脂厚が薄くなって防錆性が低下し、糸錆が発生する原因となる。よって、デザイン面の裏側が切削加工された車両用ホイールでは、裏側からも塗料を塗布するものが多い。そのため、本発明の塗装方法を適用することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車両用ホイールに塗料を吹付けてスポーク部とデザイン面裏側の加工面との稜線部で防錆を高めるために、塗料をデザイン面の表側と裏側から吹付ける際にまず裏側から吹付けた後に表側から吹付けるようにしたため、デザイン面の表側で裏側から吹付けられた樹脂の飛び散りがなく、平坦で外観性が良好な塗装面が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
軽合金ホイールの基体（軽合金素材）表面は、プライマー層を設ける前に前処理が施される。この前処理には、一般に、脱脂と酸洗を行い、その後化成処理が施される。化成処理液として一般的にはクロム酸クロムやリン酸クロムを用いたクロメート処理が適用されるが、環境保護の観点からノンクロムの化成処理液として、Ｔｉ酸やＺｒ酸を用いたものが使用される。
【００１４】
プライマー塗料は、ポリエステル系、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系の樹脂を使用できる。水酸基の配向による金属への密着性の良好なエポキシ系粉体塗料（グリシジルエーテル型（例えばビスフェノールＡ型）、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型、環状オキシラン型エポキシ樹脂を主体とする）を用いることが好ましい。エポキシ系粉体塗料としては、価格及び基体との密着性の点から、特に、酸末端ポリエステル樹脂を硬化剤とするグルシジル基／カルボキシル基架橋型エポキシ樹脂からなり、固形分濃度が高い（４０〜６０質量％）エポキシ・ポリエステル系粉体塗料が好ましい。エポキシ・ポリエステル／ハイブリッド系粉体塗料を、１５０〜１８０℃の温度で、１０〜３０分間焼付けることにより、平滑でかつ強固な高分子架橋塗膜が形成される。プライマー層の膜厚は、上記のように軽合金ホイールの鋳肌の凹凸を隠す必要がある場合、４０〜２００μｍ程度の厚さで形成される。塗膜装置には静電塗装装置が一般的に用いられる。
【００１５】
有色の溶剤樹脂塗料（カラーベース）塗料として、例えばアクリル、ポリエステル、エポキシ樹脂等からなり溶剤を含むものがある。プライマー層にエポキシ−ポリエステル系のハイブリット粉体塗料を用いた場合には、熱硬化性のアクリル樹脂系着色塗料を用いることが好ましい。アクリル樹脂や硬化剤、顔料などを有機溶剤に溶解もしくは分散してなる熱硬化性塗料が好ましい。環境保護のために有機溶剤の割合が少ないハイソリッド系のものが好ましく、例えばアクリル樹脂と硬化剤、顔料などがｖｏｌ％で全体の５０％以上のものが好ましい。軽合金ホイールへはエアスプレ−や静電塗装などで吹付ける。膜圧は１０〜４０μｍが一般的である。カラーベース塗料には有機顔料、無機顔料、メタリック粉末などの公知の顔料が用いられる。その他、防錆顔料、硬化触媒、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、表面調整剤、ワキ防止剤等の添加剤を配合することができる。
【００１６】
有色の溶剤樹脂塗料の上に塗布されるクリヤー塗料は、透明なものであれば良いが、有機溶剤にポリマーまたはオリゴマーを溶解した溶剤系クリヤー塗料を使用して形成することが可能である。クリヤー塗料としては、透明性、光沢、耐候性等に優れたアクリル塗料、例えば、固形分濃度が４０〜５０質量％程度のアクリル溶剤塗料を用いることが好ましい。アクリル塗料には、アクリル系モノマーとエポキシ基、カルボキシル基、水酸基等の官能性モノマーを溶液重合させて得られる熱硬化性アクリル樹脂が使用される。特に、メラミンを架橋剤とした硬化性アクリル樹脂が使用され、樹脂固形分濃度が４０〜５０質量％程度のアクリル溶剤塗料を用いることが好ましい。クリヤー層は、有色の溶剤樹脂塗料（カラーベース）層の表面に塗布後、１３０〜１８０℃の温度で焼付けることにより、例えば１０〜４０μｍの厚さに形成される。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
以下本発明の詳細を添付図面により説明する。
図１は本発明の塗装の断面を模式的に示す図である。図１において、３０は、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ等の金属またはそれらの合金で鋳造により形成されたホイール基体（スポーク部の断面）であり、その表面に粉体樹脂によるプライマー層１１、溶剤樹脂塗料のカラーベース層１２からなる多層塗膜が形成されている。カラーベース層１２の上にはクリヤー層が形成される。通常、この塗膜を形成する前に、耐食性を高めるために基体３０の表面に前処理が施される。基体３０が鋳物などのアルミニウム合金の場合は、アルカリ脱脂、及びクロメート処理に代表される化成処理を施す。化成被膜は、３ｍｇ／ｍ２以上（好ましくは５〜２０ｍｇ／ｍ２）の付着量を有するように形成される。化成処理後の基体３０は、水洗、乾燥される。
【００１８】
Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金（ＪＩＳ ＡＣ４ＣＨ材相当）からなる基体（低圧鋳造による一体型アルミホイール）をアルカリ脱脂、クロメート処理後、純水で水洗し、乾燥して、前処理を施した。
エポキシ・ポリエステル／ハイブリッド系粉体塗料（日本ペイント社製）を、軽合金ホイールのデザイン面の両面から吹付け、静電塗装により約１００μｍの厚さに積層し、１５０〜１８０℃の温度で、３０〜６０分間焼付ける。
その後、このプライマー層の上にデザイン面の裏側から有色の溶剤樹脂塗料（アクリルハイソリッド系の熱硬化性樹脂（日本ペイント工業社製のアクリルメラミン樹脂系塗料）を膜厚が３０μｍとなるようにスプレーガンにより吹付ける。その後ホイール基体の向きを変え、デザイン面の表側から同種の有色の溶剤樹脂塗料を膜厚が３０μｍとなるようにスプレーガンにより吹付けた。その後、１００〜１３０℃で１０〜３０分間焼付け、カラーベース層を形成する。
このカラーベース層の上に、デザイン面側からアクリルハイソリッド系の透明な熱硬化性樹脂（溶剤系クリヤー、日本ペイント（株）製）を膜厚が３０μｍとなるようにスプレーガンにより吹付け、その後１３０〜１６０℃で焼付け、クリアー層を形成する。
【００１９】
図１のホイール基体３０はスポーク部の断面であり、図中下側がデザイン面の裏側の加工面２０である。図２に本発明の塗装方法の工程を示す。面２１はデザイン面の窓の稜部を面取りした部分であり、デザイン面の裏側の面２０を旋盤加工した際に発生したバリを取るために面取りした部分である。この面取り面２１とデザイン面の裏側の面２０の間、および面取り面２１とスポーク部側面２２の間は所定の角度を有する。プライマー層は焼付けられた際に面の中央部方向へ収縮するため、樹脂が両側に引っ張られ、稜部でのプライマー層は薄くなっている。さらに塗膜の厚さを厚くするためにカラーベース塗料をデザイン面の両面から塗布し、カラーベース層１２を形成している。図中、カラーベース層１２は、裏側から吹きつけた層１２ｂと表側から吹付けた層１２ａを模式的に分けて記載している。また、裏側からカラーベース塗料を吹きつけた時にデザイン面の表側まで飛散した層１２ｃを記載している。まずデザイン面の裏側から吹付けられたカラーベース塗料は、デザイン面の裏側に堆積するが、飛散した塗料はデザイン面の表側に回りこんで部分的に凸の層１２ｃができる。図中では模式的に大きな凸形状を記載しているが、実際は直径１ｍｍ程度の凸部が柚子肌状に形成される。しかしその後、表側から同じ塗料を吹付けることで、この凸の層１２ｃは全体を覆われ、デザイン面の表側のカラーベース層１２ａは滑らかな表面となる。
【００２０】
図３は実施例１と塗装工程が異なり、カラーベース塗料を表側からデザイン面の表側から吹付け、その後デザイン面の裏側から再度吹付けたものである。図１の塗膜の断面と異なり、裏側からカラーベース塗料を吹付けた際に飛散した樹脂がデザイン面の表側に付着して凸の層１２ｃができている。実際には樹脂は霧状に飛散するため多数の凸の層１２ｃが形成されているため外観不良となりやすい。カラーベース層１２の上にクリアー層（図示せず）が形成されるが、この凸の層１２ｃは外観上消すことが難しい。
デザイン面の裏側から吹付けた塗料が表側に出ないよう塗料の吐出量を少なくし、時間をかけて塗装すれば外観不良の発生は抑えられるが、裏側から吹付ける塗装工程のみサイクルタイムが長くなり、全体のサイクルタイムを長くしてしまう。
【００２１】
（実施例２）
クリアー塗料を、実施例１のカラーベース塗料と同様にして、カラーベース塗料の上にデザイン面の裏側から吹付けた後、デザイン面の表側から吹付けて塗料を堆積させ、クリアー塗料を焼付け、プライマー層、カラーベース層、クリアー層の３層塗装を施した車両用ホイールを製造した。クリアー層の表面は平滑な表面であり、外観上は問題ない仕上がりになっている。
カラーベース層、クリアー層とも、デザイン面の裏側から吹付けた後、デザイン面の表側から吹付けて塗料を堆積させることで、さらに外観性に優れたホイールを容易に得ることができる。
【００２２】
逆に、デザイン面の表側から吹きつけた後に裏側からクリアー塗料を吹付けて焼成したものは、クリアー層の表面（スポーク部やリム側の縦壁部分）が柚子肌状になっており、光をあてるとその形状は容易に目視できるほどである。クリアー塗料も添加剤が含まれているために粘度が高く、その影響でカラーベース塗料ほどではないが肌荒れ不良が起こりやすい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の塗装工程による塗膜断面を模式的に示す図である。
【図２】本発明の塗装工程を示すフローチャートである。
【図３】比較の塗装工程による塗膜断面を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１１：プライマー層、１２：カラーベース層、２０：デザイン面の裏側の加工面、２１：スポーク窓部の面取り面、２２：デザイン面表側（スポーク部の側面）、３０：軽合金ホイール基体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４輪自動車の車両用ホイールのディスク面裏側のエッジ部分での錆の発生を防止するためなどに行う、デザイン面の両面を塗装する車両用ホイールの塗装方法であって、デザイン面の表側での塗膜表面に凹凸を出さないようにすることが可能な塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車（例えば乗用車）部品である鋳造により製造した軽合金ホイールでは、高質感をもった外観を呈するようにするために、ホイール基体の表面に多層からなる塗装が施される。例えば一般的には、鋳肌の凹凸を隠すために５０〜１００μｍほどの厚さで塗られる粉体のポリエステル、アクリル、エポキシ、ウレタン系樹脂などからなるプライマー層、外観の色彩を出すためのポリエステル、アクリル系樹脂を主剤とするカラーベース層、カラーベース層の色彩を出すとともに耐候性、耐蝕性などを高めるためのクリア層、からなる３層塗装がある。また、さらに高質感を高めるために、金属の研摩面を連想させる金属調シルバー塗装（メッキ調塗装）を施すものなどもある。
【０００３】
鋼板材などでも同様の塗装が行われるが、鋳造による車両用ホイールでこれらの塗装を行う場合、ホイール基体を加工することで形成されるエッジ部の防錆対策を検討する必要がある。特にデザイン面に形成されるスポーク部は側面の縦壁が形成されているため、旋盤加工によってデザイン面の裏側を加工した場合、切削面とこの縦壁との境目が鋭角もしくは鋭角に近い角度を持つ。塗料となる樹脂は、塗膜が形成された後に２００〜３００℃程度の温度で焼付けられるため、焼成時に樹脂が塗装面の中央側に収縮するのでエッジ部では稜部の両側に樹脂が引っ張られ、塗装膜の膜圧が薄くなる。これによりエッジ部では耐蝕性が低下して糸錆が発生しやすくなり、糸錆が発生して周囲に広がっていくと外観性が悪化する。
【０００４】
このエッジ部での糸錆発生を防ぐために、例えば特許文献１では、ディスク部の裏側を切削加工した後、鋳肌面からなる飾り穴の内周面と切削面からなるディスク部裏面との境のエッジの面取りを行い、その後回転ブラシによりこのエッジにブラシ研磨を行った後に塗装を行うことが開示されている。また特許文献２では、エッジ部に多層の塗装膜を形成し、耐蝕性を上げることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０６２８５号公報
【特許文献２】特開平１０−１５７４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１や特許文献２では、どちらにもエッジ部で塗装が厚く塗られている図が記載されているが、塗料の具体的な塗布方法については記載されていない。スポーク部裏側のエッジ部での膜厚を厚くするためには、少なくともその塗料をデザイン面の裏側からも塗布する必要がある。しかしながら、デザイン面の裏側から塗料を塗布すると、デザイン面の表側からだけ塗料を塗布するものと比較して外観が悪化しやすく、歩留まりが低下するという問題が発生した。
本発明では、この歩留まり低下の問題を解決し、スポーク部裏側でのエッジ部での糸錆対策を十分に行うことができる車両用ホイールの塗装方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための第１の本発明の車両用ホイールの塗装方法は、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記カラーベース塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記カラーベース塗料を焼付ける。
また、第２の本発明の車両用ホイールの塗装方法は、車両用ホイールの塗装方法であって、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料を塗装し、そのカラーベース塗装の上にクリアー塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記クリアー塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記クリアー塗料を焼付けることを特徴とする。
また、第３の本発明の車両用ホイールの塗装方法は、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記カラーベース塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記カラーベース塗料を焼付けし、そのカラーベース塗装の上にクリアー塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記クリアー塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記クリアー塗料を焼付けることを特徴とする。
【０００８】
裏側から吹付けられたカラーベース塗料やクリアー塗料は、衣装面の裏側全体からデザイン面の窓部のエッジの周囲に堆積する。吹付けられた塗料は一部が窓部を通過し、かつそのまた一部はスポーク部の側面に付着して鳥肌のような多数の凸部ができる。その後、表側から吹付けられた塗料は、この凸部の上に堆積される。そのため、意匠面の表側は平滑な表面が得られ、良好な外観性が得られる。
対して、表側からカラーベース塗料やクリアー塗料を吹付けた場合は、平滑に堆積した塗料の層の上に、裏側から吹きつけられた溶剤樹脂塗料が付着して凸部が表面に発生してしまう。このため、塗料を焼付けた後の外観にはこの凸部が残存してしまい、外観不良が発生しやすい。
【０００９】
塗料をデザイン面の両面に塗布する製品では、どのような種類であれ、塗料を裏側から吹付けた後に表側から吹付けることが好ましい。ただし、静電塗装での粉体塗料ではこの凸部は発生しにくいため、カラーベース塗料やクリアー塗料に溶剤樹脂塗料を用いる場合に、この本発明の塗装方法を用いることが好ましい。
【００１０】
プライマー層に粉体樹脂塗料を使えば膜圧を厚くすることができ、被覆が行いやすくなるだけでなく、鋳肌の凹凸を目立たなくさせることができる。
【００１１】
鋳造成形した車両用ホイールのデザイン面の裏側が切削加工されたものは、スポーク部の裏側の加工面と側面とが鋭角になりやすい。表側からのみ塗料を吹付けても有る程度裏側まで樹脂は回りこんでくれるが、デザイン面裏側の加工面と側面との凌部があまりにも鋭角だと、塗料を焼付ける際に樹脂が収縮し、稜部での樹脂厚が薄くなって防錆性が低下し、糸錆が発生する原因となる。よって、デザイン面の裏側が切削加工された車両用ホイールでは、裏側からも塗料を塗布するものが多い。そのため、本発明の塗装方法を適用することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車両用ホイールに塗料を吹付けてスポーク部とデザイン面裏側の加工面との稜線部で防錆を高めるために、塗料をデザイン面の表側と裏側から吹付ける際にまず裏側から吹付けた後に表側から吹付けるようにしたため、デザイン面の表側で裏側から吹付けられた樹脂の飛び散りがなく、平坦で外観性が良好な塗装面が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
軽合金ホイールの基体（軽合金素材）表面は、プライマー層を設ける前に前処理が施される。この前処理には、一般に、脱脂と酸洗を行い、その後化成処理が施される。化成処理液として一般的にはクロム酸クロムやリン酸クロムを用いたクロメート処理が適用されるが、環境保護の観点からノンクロムの化成処理液として、Ｔｉ酸やＺｒ酸を用いたものが使用される。
【００１４】
プライマー塗料は、ポリエステル系、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系の樹脂を使用できる。水酸基の配向による金属への密着性の良好なエポキシ系粉体塗料（グリシジルエーテル型（例えばビスフェノールＡ型）、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型、環状オキシラン型エポキシ樹脂を主体とする）を用いることが好ましい。エポキシ系粉体塗料としては、価格及び基体との密着性の点から、特に、酸末端ポリエステル樹脂を硬化剤とするグルシジル基／カルボキシル基架橋型エポキシ樹脂からなり、固形分濃度が高い（４０〜６０質量％）エポキシ・ポリエステル系粉体塗料が好ましい。エポキシ・ポリエステル／ハイブリッド系粉体塗料を、１５０〜１８０℃の温度で、１０〜３０分間焼付けることにより、平滑でかつ強固な高分子架橋塗膜が形成される。プライマー層の膜厚は、上記のように軽合金ホイールの鋳肌の凹凸を隠す必要がある場合、４０〜２００μｍ程度の厚さで形成される。塗膜装置には静電塗装装置が一般的に用いられる。
【００１５】
有色の溶剤樹脂塗料（カラーベース）塗料として、例えばアクリル、ポリエステル、エポキシ樹脂等からなり溶剤を含むものがある。プライマー層にエポキシ−ポリエステル系のハイブリット粉体塗料を用いた場合には、熱硬化性のアクリル樹脂系着色塗料を用いることが好ましい。アクリル樹脂や硬化剤、顔料などを有機溶剤に溶解もしくは分散してなる熱硬化性塗料が好ましい。環境保護のために有機溶剤の割合が少ないハイソリッド系のものが好ましく、例えばアクリル樹脂と硬化剤、顔料などがｖｏｌ％で全体の５０％以上のものが好ましい。軽合金ホイールへはエアスプレ−や静電塗装などで吹付ける。膜圧は１０〜４０μｍが一般的である。カラーベース塗料には有機顔料、無機顔料、メタリック粉末などの公知の顔料が用いられる。その他、防錆顔料、硬化触媒、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、表面調整剤、ワキ防止剤等の添加剤を配合することができる。
【００１６】
有色の溶剤樹脂塗料の上に塗布されるクリヤー塗料は、透明なものであれば良いが、有機溶剤にポリマーまたはオリゴマーを溶解した溶剤系クリヤー塗料を使用して形成することが可能である。クリヤー塗料としては、透明性、光沢、耐候性等に優れたアクリル塗料、例えば、固形分濃度が４０〜５０質量％程度のアクリル溶剤塗料を用いることが好ましい。アクリル塗料には、アクリル系モノマーとエポキシ基、カルボキシル基、水酸基等の官能性モノマーを溶液重合させて得られる熱硬化性アクリル樹脂が使用される。特に、メラミンを架橋剤とした硬化性アクリル樹脂が使用され、樹脂固形分濃度が４０〜５０質量％程度のアクリル溶剤塗料を用いることが好ましい。クリヤー層は、有色の溶剤樹脂塗料（カラーベース）層の表面に塗布後、１３０〜１８０℃の温度で焼付けることにより、例えば１０〜４０μｍの厚さに形成される。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
以下本発明の詳細を添付図面により説明する。
図１は本発明の塗装の断面を模式的に示す図である。図１において、３０は、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ等の金属またはそれらの合金で鋳造により形成されたホイール基体（スポーク部の断面）であり、その表面に粉体樹脂によるプライマー層１１、溶剤樹脂塗料のカラーベース層１２からなる多層塗膜が形成されている。カラーベース層１２の上にはクリヤー層が形成される。通常、この塗膜を形成する前に、耐食性を高めるために基体３０の表面に前処理が施される。基体３０が鋳物などのアルミニウム合金の場合は、アルカリ脱脂、及びクロメート処理に代表される化成処理を施す。化成被膜は、３ｍｇ／ｍ２以上（好ましくは５〜２０ｍｇ／ｍ２）の付着量を有するように形成される。化成処理後の基体３０は、水洗、乾燥される。
【００１８】
Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金（ＪＩＳ ＡＣ４ＣＨ材相当）からなる基体（低圧鋳造による一体型アルミホイール）をアルカリ脱脂、クロメート処理後、純水で水洗し、乾燥して、前処理を施した。
エポキシ・ポリエステル／ハイブリッド系粉体塗料（日本ペイント社製）を、軽合金ホイールのデザイン面の両面から吹付け、静電塗装により約１００μｍの厚さに積層し、１５０〜１８０℃の温度で、３０〜６０分間焼付ける。
その後、このプライマー層の上にデザイン面の裏側から有色の溶剤樹脂塗料（アクリルハイソリッド系の熱硬化性樹脂（日本ペイント工業社製のアクリルメラミン樹脂系塗料）を膜厚が３０μｍとなるようにスプレーガンにより吹付ける。その後ホイール基体の向きを変え、デザイン面の表側から同種の有色の溶剤樹脂塗料を膜厚が３０μｍとなるようにスプレーガンにより吹付けた。その後、１００〜１３０℃で１０〜３０分間焼付け、カラーベース層を形成する。
このカラーベース層の上に、デザイン面側からアクリルハイソリッド系の透明な熱硬化性樹脂（溶剤系クリヤー、日本ペイント（株）製）を膜厚が３０μｍとなるようにスプレーガンにより吹付け、その後１３０〜１６０℃で焼付け、クリアー層を形成する。
【００１９】
図１のホイール基体３０はスポーク部の断面であり、図中下側がデザイン面の裏側の加工面２０である。図２に本発明の塗装方法の工程を示す。面２１はデザイン面の窓の稜部を面取りした部分であり、デザイン面の裏側の面２０を旋盤加工した際に発生したバリを取るために面取りした部分である。この面取り面２１とデザイン面の裏側の面２０の間、および面取り面２１とスポーク部側面２２の間は所定の角度を有する。プライマー層は焼付けられた際に面の中央部方向へ収縮するため、樹脂が両側に引っ張られ、稜部でのプライマー層は薄くなっている。さらに塗膜の厚さを厚くするためにカラーベース塗料をデザイン面の両面から塗布し、カラーベース層１２を形成している。図中、カラーベース層１２は、裏側から吹きつけた層１２ｂと表側から吹付けた層１２ａを模式的に分けて記載している。また、裏側からカラーベース塗料を吹きつけた時にデザイン面の表側まで飛散した層１２ｃを記載している。まずデザイン面の裏側から吹付けられたカラーベース塗料は、デザイン面の裏側に堆積するが、飛散した塗料はデザイン面の表側に回りこんで部分的に凸の層１２ｃができる。図中では模式的に大きな凸形状を記載しているが、実際は直径１ｍｍ程度の凸部が柚子肌状に形成される。しかしその後、表側から同じ塗料を吹付けることで、この凸の層１２ｃは全体を覆われ、デザイン面の表側のカラーベース層１２ａは滑らかな表面となる。
【００２０】
図３は実施例１と塗装工程が異なり、カラーベース塗料を表側からデザイン面の表側から吹付け、その後デザイン面の裏側から再度吹付けたものである。図１の塗膜の断面と異なり、裏側からカラーベース塗料を吹付けた際に飛散した樹脂がデザイン面の表側に付着して凸の層１２ｃができている。実際には樹脂は霧状に飛散するため多数の凸の層１２ｃが形成されているため外観不良となりやすい。カラーベース層１２の上にクリアー層（図示せず）が形成されるが、この凸の層１２ｃは外観上消すことが難しい。
デザイン面の裏側から吹付けた塗料が表側に出ないよう塗料の吐出量を少なくし、時間をかけて塗装すれば外観不良の発生は抑えられるが、裏側から吹付ける塗装工程のみサイクルタイムが長くなり、全体のサイクルタイムを長くしてしまう。
【００２１】
（実施例２）
クリアー塗料を、実施例１のカラーベース塗料と同様にして、カラーベース塗料の上にデザイン面の裏側から吹付けた後、デザイン面の表側から吹付けて塗料を堆積させ、クリアー塗料を焼付け、プライマー層、カラーベース層、クリアー層の３層塗装を施した車両用ホイールを製造した。クリアー層の表面は平滑な表面であり、外観上は問題ない仕上がりになっている。
カラーベース層、クリアー層とも、デザイン面の裏側から吹付けた後、デザイン面の表側から吹付けて塗料を堆積させることで、さらに外観性に優れたホイールを容易に得ることができる。
【００２２】
逆に、デザイン面の表側から吹きつけた後に裏側からクリアー塗料を吹付けて焼成したものは、クリアー層の表面（スポーク部やリム側の縦壁部分）が柚子肌状になっており、光をあてるとその形状は容易に目視できるほどである。クリアー塗料も添加剤が含まれているために粘度が高く、その影響でカラーベース塗料ほどではないが肌荒れ不良が起こりやすい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の塗装工程による塗膜断面を模式的に示す図である。
【図２】本発明の塗装工程を示すフローチャートである。
【図３】比較の塗装工程による塗膜断面を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１１：プライマー層、１２：カラーベース層、２０：デザイン面の裏側の加工面、２１：スポーク窓部の面取り面、２２：デザイン面表側（スポーク部の側面）、３０：軽合金ホイール基体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用ホイールの塗装方法であって、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記カラーベース塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記カラーベース塗料を焼付けることを特徴とする車両用ホイールの塗装方法。
【請求項２】
車両用ホイールの塗装方法であって、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料を塗装し、そのカラーベース塗装の上にクリアー塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記クリアー塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記クリアー塗料を焼付けることを特徴とする車両用ホイールの塗装方法。
【請求項３】
車両用ホイールの塗装方法であって、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記カラーベース塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記カラーベース塗料を焼付けし、そのカラーベース塗装の上にクリアー塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記クリアー塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記クリアー塗料を焼付けることを特徴とする車両用ホイールの塗装方法。
【請求項４】
前記車両用ホイールは鋳造成形されたものであり、デザイン面の裏側が切削加工されるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の車両用ホイールの塗装方法。
【請求項１】
車両用ホイールの塗装方法であって、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記カラーベース塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記カラーベース塗料を焼付けることを特徴とする車両用ホイールの塗装方法。
【請求項２】
車両用ホイールの塗装方法であって、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料を塗装し、そのカラーベース塗装の上にクリアー塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記クリアー塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記クリアー塗料を焼付けることを特徴とする車両用ホイールの塗装方法。
【請求項３】
車両用ホイールの塗装方法であって、プライマー塗料をデザイン面の表側と裏側に塗装し、そのプライマー層の上にカラーベース塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記カラーベース塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記カラーベース塗料を焼付けし、そのカラーベース塗装の上にクリアー塗料をデザイン面の裏側から吹付け、その後、前記クリアー塗料をデザイン面の表側から吹付け、前記クリアー塗料を焼付けることを特徴とする車両用ホイールの塗装方法。
【請求項４】
前記車両用ホイールは鋳造成形されたものであり、デザイン面の裏側が切削加工されるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の車両用ホイールの塗装方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−９５７０４（Ｐ２００９−９５７０４Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６７５０６（Ｐ２００７−２６７５０６）
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
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