(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗装部材の表面に有機系成分を主成分とした塗膜層を形成するとともにこの塗膜層の表面の全体に無機系成分を主成分とした塗膜層を直接積層形成し、前記有機系成分を主成分とした塗膜層が粉体塗料から形成された塗膜層である塗膜構造において、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むことを特徴とする塗膜構造。
【請求項２】
被塗装部材に有機系成分を主成分とした塗膜層を形成するとともにこの塗膜層の表面に無機系成分を主成分とした塗膜層を形成し、前記有機系成分を主成分とした塗膜層が粉体塗料から形成された塗膜であるとともにこの前記有機系成分を主成分とした塗膜層が前記無機系成分を主成分とした塗膜層の下側に設置されている塗膜構造において、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むことを特徴とする塗膜構造。
【請求項３】
被塗装部材の表面に有機系成分を主成分とした塗膜層を粉体塗装によって形成し、その後、この有機系成分を主成分とした塗膜層の表面の全体に無機系成分を主成分とした塗膜層を直接積層形成する塗膜構造の製法において、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むことを特徴とする塗膜構造の製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、樹脂、金属部材（以下、「被塗装部材」と記す）、例えば、アルミニウム製車両用ホイールの塗膜構造およびその製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機質系塗膜は塗膜を厚くできるとともに塗料の焼成温度があまり高くなくてすむため、従来より、例えば、門扉、街灯、アルミニウム製車両用ホイール等の塗膜として使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、
(1).有機質系塗膜は、特に、金属表面との親和性が良くないため、被塗装部材がアルミ部材（アルミニウム製車両用ホイール等）の場合には腐蝕しやすく、又、被塗装部材が樹脂の場合には耐候性に問題が発生し、
【０００４】
また、
(2).有機質系塗膜は汚れとの親和性が良いため、汚れ、例えば、鳥の糞、油、コールタール等の汚れが染みやすい結果、塗膜表面に付着した汚れを落としにくく、その上、この塗膜は傷がつきやすいため、被塗装部材（アルミニウム製車両用ホイール等）の美観が損なわれる、という不都合を有した。
【０００５】
この発明の課題はかかる不都合を解消することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、この発明に係る塗膜構造においては、被塗装部材の表面に有機系成分を主成分とした塗膜層を形成するとともにこの塗膜層の表面の全体に無機系成分を主成分とした塗膜層を直接積層形成し、前記有機系成分を主成分とした塗膜層が粉体塗料から形成された塗膜層である塗膜構造において、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むようにしたため、即ち、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むようにしたので、有機系塗料を主成分とした塗膜層の欠点を補填した状態で厚膜化ができるとともに、この有機成分を主成分とした塗膜層との密着性が向上する。
【０００７】
また、この発明に係る塗膜構造においては、被塗装部材に有機系成分を主成分とした塗膜層を形成するとともにこの塗膜層の表面に無機系成分を主成分とした塗膜層を形成し、前記有機系成分を主成分とした塗膜層が粉体塗料から形成された塗膜であるとともにこの前記有機系成分を主成分とした塗膜層が前記無機系成分を主成分とした塗膜層の下側に設置されている塗膜構造において、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むようにしたため、即ち、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むようにしたので、有機系塗料を主成分とした塗膜層の欠点を補填した状態で厚膜化ができるとともに、この有機成分を主成分とした塗膜層との密着性が向上する。
【０００８】
また、この発明に係る塗膜構造の製法においては、被塗装部材の表面に有機系成分を主成分とした塗膜層を粉体塗装によって形成し、その後、この有機系成分を主成分とした塗膜層の表面の全体に無機系成分を主成分とした塗膜層を直接積層形成する塗膜構造の製法において、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むようにしたため、即ち、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むようにしたので、有機系塗料を主成分とした塗膜層の欠点を補填した状態で厚膜化ができるとともに、この有機成分を主成分とした塗膜層との密着性が向上した塗膜構造を製造することができる。
【０００９】
【実施例】
この発明の実施例としてアルミニウム製車両用ホイール（この発明の「被塗装部材」に相当する）を取り上げ、以下説明する。
【００１０】
図１において、１は車両用ホイールＷのディスク、２はこのディスク１の外周縁に一体形成されたリムである。このディスク１およびリム２はアルミニウム合金（又は、アルミニウム）によって一体鋳造されている。
【００１１】
次に、図２において、３１は粉体塗料から形成される有機塗膜層（この発明の「有機系成分を主成分とした塗膜層」に相当する）であり、ディスク１の表面に施されている。この有機塗膜層３１を形成する粉体塗料としてはアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂、アミノアルキド樹脂等の熱硬化性樹脂からなる粉体塗料が適している。なお、ホイールＷの表面に粉体塗料から形成される有機塗膜層を複数層（種類、成分を変えた層）設けることもできる。この場合、「粉体塗料から形成される最上層の有機塗膜層」およびこの「粉体塗料から形成される最上層の有機塗膜層」とホイールＷとの間に介在する介在塗膜層である「有機塗膜層」はこの発明の「有機系成分を主成分とした塗膜層」に相当する。なお、有機塗膜層（介在塗膜層がある場合にはその膜厚をも含む）の膜厚を80〜100 μｍにすると鋳肌が十分にカバーされて外観性が良い。そして、この膜厚が最終的には製品の表面を均一にできることに結びつく。なお、この膜厚は粉体を用いた場合、一度塗りで80〜100 μｍにすることができる。
【００１２】
また、３２は無機塗膜層（この発明の「無機系成分を主成分とした塗膜層」に相当する）であり、粉体塗料から形成される有機塗膜層３１の表面に施されている。この場合、無機塗膜層３２を施す前に粉体塗料から形成される有機塗膜層３１の表面を修正することもできる。この前記無機系成分を主成分とした無機塗膜層３２の主成分は、オルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物成分と不飽和エチレン性単量体の重合体又は共重合体とを含有するものであり、さらに具体的にはコロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物と不飽和エチレン性単量体の重合体又は共重合体を含有するものが例示される。不飽和エチレン性単量体の重合体又は共重合体の含有量は５〜４０重量％であり、当該不飽和エチレン性単量体をアクリル誘導体、スチレン又は酢酸ビニルとすることができ、種類、成分を変えて複数層設置することもできる。なお、膜厚は20〜30μｍである。ここに、不飽和エチレン性単量体の重合体又は共重合体としてアクリル樹脂を１５〜３０重量％含有させれば第一塗膜層３１の有機系成分との架橋が強固になり、密着性が向上する。
【００１３】
かかる粉体塗料から形成される有機塗膜層３１および無機塗膜層３２は成分が相応する塗料をディスク２に塗布することにより形成するが、この場合の焼成温度としては、１００°Ｃ〜２００°Ｃが適している。
【００１４】
【発明の効果】
この発明に係る塗膜構造は、被塗装部材の表面に有機系成分を主成分とした塗膜層を形成するとともにこの塗膜層の表面の全体に無機系成分を主成分とした塗膜層を直接積層形成し、前記有機系成分を主成分とした塗膜層が粉体塗料から形成された塗膜層である塗膜構造において、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むようにしたため、即ち、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むようにしたので、有機系塗料を主成分とした塗膜層の欠点を補填した状態で厚膜化ができるとともにこの有機成分を主成分とした塗膜層との密着性が向上する。
【００１５】
よって、この塗膜構造においては、有機系塗料を主成分とした塗膜層の欠点を無機系塗料を主成分とした塗膜層によって補填できる状態において、有機系塗料を主成分とした塗膜層の膜厚を厚くすることができるとともに無機系成分を主成分とした塗膜層と有機成分を主成分とした塗膜層との密着性が向上させ、ひいては、被塗装部材の表面を充分にカバーして外観性を向上させることができるものである。
【００１６】
また、この発明に係る塗膜構造は、被塗装部材に有機系成分を主成分とした塗膜層を形成するとともにこの塗膜層の表面に無機系成分を主成分とした塗膜層を形成し、前記有機系成分を主成分とした塗膜層が粉体塗料から形成された塗膜であるとともにこの前記有機系成分を主成分とした塗膜層が前記無機系成分を主成分とした塗膜層の下側に設置されている塗膜構造において、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むようにしたため、即ち、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むようにしたので、有機系塗料を主成分とした塗膜層の欠点を補填した状態で厚膜化ができるとともに、この有機成分を主成分とした塗膜層との密着性が向上する。
【００１７】
よって、この塗膜構造は、有機系塗料を主成分とした塗膜層の欠点を無機系塗料を主成分とした塗膜層によって補填できる状態において、有機系塗料を主成分とした塗膜層の膜厚を厚くすることができるとともに無機系成分を主成分とした塗膜層と有機成分を主成分とした塗膜層との密着性を向上させ、ひいては、被塗装部材の表面を充分にカバーして外観性を向上させることができるものである。
【００１８】
また、この発明に係る塗膜構造の製法は、被塗装部材の表面に有機系成分を主成分とした塗膜層を粉体塗装によって形成し、その後、この有機系成分を主成分とした塗膜層の表面の全体に無機系成分を主成分とした塗膜層を直接積層形成する塗膜構造の製法において、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むようにしたため、即ち、前記無機系成分を主成分とした塗膜層が、コロイド状シリカとオルガノアルコキシシラン部分加水分解縮合物を含むようにしたので、有機系塗料を主成分とした塗膜層の欠点を補填した状態で厚膜化ができるとともに、この有機成分を主成分とした塗膜層との密着性が向上した塗膜構造を製造することができる。
【００１９】
よって、この塗膜構造の製法においては、有機系塗料を主成分とした塗膜層の欠点を無機系塗料を主成分とした塗膜層によって補填できる状態において、有機系塗料を主成分とした塗膜層の膜厚を厚くすることができるとともに無機系成分を主成分とした塗膜層と有機成分を主成分とした塗膜層との密着性が向上させ、ひいては、被塗装部材の表面を充分にカバーして外観性を向上させる塗膜構造を得ることができるものである。
【００２０】
なお、前記した「粉体塗料から形成される有機系塗料を主成分とした塗膜層の欠点を無機系塗料を主成分とした塗膜層によって補填した状態」とは下記のとおりである。
【００２１】
この発明の塗膜構造は、厚膜化による外観性の向上や色や塗料の種別の選択が豊富である等の粉体塗料から形成される有機系塗料の利点を維持したまま、第１表の試験結果（車両用アルミホイ−ルに対して試験を行った）から明確なように、
【００２２】
(1).塗膜表面と汚れとの親和性が乏しいため、塗膜表面に付着した汚れを落としやすく、この結果、アルミ部材（アルミニウム製車両用ホイール）の美観を維持できる。
【００２３】
(2).塗膜表面の硬度が大きいため、塗膜表面に傷がつきにくく、この結果、アルミ部材（アルミニウム製車両用ホイール）の美観を維持できる。
【００２４】
(3).粉体塗料から形成される有機系塗料を下に塗ったのでホイールエッジ部のカバー性が向上する。
【００２５】
0003584369.tif 000002
【００２６】
(1).有機質系塗料としてはアクリル粉体樹脂70％, 硬化剤12％, 添加剤18％) を使用した。
【００２７】
(2).キャス試験はJIS に従って行った。
【００２８】
(3).糸錆試験はアルミニウム合金に対して行った。この糸錆試験は、試料にスクラッチを入れ、塩水噴霧テスト 120時間後、大気中に 240時間放置し、スクラッチマークよりの糸錆発生の長さを調べた。
【００２９】
(4).制動試験とは、自動車のホイールに試験塗料を塗布し、加速制動を繰り返してブレーキパッドの摩耗粉のホイールへの付着を観察するものである。
【００３０】
(5).冷熱試験とは、試験塗料を塗布した金属部材に対して加熱 (160 ℃) と水冷を10回繰り返して金属部材の塗料塗布面の変化を観察するものである。
【００３１】
(6).表中における記号の示す意味は下記のとおりである。
【００３２】
◎：極めて良、○：良、△  ：普通、  ×：不良
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の塗膜構造の実施例の断面図である。
【図２】図１におけるII部拡大図である。
【符号の説明】
１    ディスク（被塗装部材）
31    有機塗膜層（有機系成分を主成分とした塗膜層）
32    無機塗膜層（無機系成分を主成分とした塗膜層）
【図１】
0003584369.tif 000003
【図２】
0003584369.tif 000004