JP6539746B2 - 装飾部品及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、サテンめっき膜を備えた装飾部品に関するものである。

サテンめっきは、光沢めっきと無光沢めっきとの中間である半光沢梨地のサテン調外観を有するめっきを意味し、光沢に近い浅い梨地から、無光沢に近い深い梨地まで、幅がある。

サテンめっきでは、サテン調外観を得るために、サテンＮｉめっき層を形成することが多い。また、サテンＮｉめっき層は、基材に追従する延性に乏しいので、その下に延性のあるＣｕめっき層を形成することが多い。さらに、サテンＮｉめっき層は、徐々に酸化して変色するので、その上にＣｒめっき層を形成することが多い。そのため、従来のサテンめっきは、Ｃｕ／半光沢Ｎｉ（ＳＢＮ）／サテンＮｉ／ジュールＮｉ（ＤＮ）／Ｃｒ、のような５層構成が必要であった。

特許文献１には、つや消しＣｕめっきを製造するために、第一Ｃｕ層をポリエーテル化合物を含んでいる第一電解液から析出させる工程と、第二Ｃｕ層をアルキルスルホン酸誘導体と芳香族スルホン酸誘導体を含んでいる第二電解液から析出させる工程とを、この順で含む方法の発明が開示されている。その詳細な説明によると、第一電解液から析出させたＣｕはつや消しが強く（比較例１）、第二電解液から析出させたＣｕは光沢を有し（比較例２）、第二電解液から析出させたＣｕの上に第一電解液からＣｕを析出させると、つや消しが過度であり（比較例３）、第一電解液から析出させたＣｕの上に芳香族スルホン酸誘導体を含まない第二電解液からＣｕを析出させると、不均一なつや消し又は黒変箇所のあるつや消しとなるが（比較例４，５）、同発明を実施した例では均一なつや消しとなる（例６，７）としている。また、比較的つや消しの程度が高い外観は比較的薄い第二Ｃｕ層で達成でき、比較的つや消しの程度の低い外観は比較的厚い第二Ｃｕ層で達成できるとしている。

この方法によれば、サテンＮｉめっき層を用いず、延性のあるＣｕめっき層を用いてつや消し被覆を得るので、少ない層数でサテン調外観を得られる可能性がある。しかしながら、この方法では、第一電解液及び第二電解液の各組成の開示はあるが、第一電解液から析出させる第一Ｃｕ層の膜厚及び表面粗さについて具体的な開示がなく、また、第二電解液から析出させる第二Ｃｕ層の膜厚及び表面粗さについても具体的な開示がない。このため、サテン調外観を確実に且つ安定的に得ることは困難である。

特表２０１５−５１００３８号公報

そこで、本発明は、サテンＮｉめっき層を用いず、延性のあるＣｕめっき層を用いて、サテン調外観を、少ない層数で、しかも確実に且つ安定的に得ることを目的としている。

本発明は、発明者らの鋭意研究の結果、装飾部品において、Ｃｕめっき層の表面凹凸をその上のＣｕめっき層で適度に埋めることによりサテン調外観が得られることを見出したことに基づく発明である。

上記の目的を達成するために、本発明の装飾部品は、基材と、基材上に形成された表面粗さ（算術平均粗さ）Ｒａが０．１〜０．８μｍである第１Ｃｕめっき層と、第１Ｃｕめっき層上に形成された、膜厚が１〜６．１μｍであり、表面粗さＲａが第１Ｃｕめっき層の表面粗さＲａの１５〜８０％である第２Ｃｕめっき層とを含み、第２Ｃｕめっき層の表面粗さに基づく半光沢梨地のサテン調外観を示すことを特徴とする。
この構成によれば、表面粗さＲａが０．１〜０．８μｍである第１Ｃｕめっき層の上に形成される膜厚１〜６．１μｍの第２Ｃｕめっき層が、第１Ｃｕめっき層の表面凹凸を適度に減少させ、もって表面粗さＲａが第１Ｃｕめっき層の表面粗さＲａの１５〜８０％である第２Ｃｕめっき層がよく制御されて形成されるので、サテン調外観を少ない層数で安定的に得ることができる。

さらに、第２Ｃｕめっき層上に形成された、前記サテン調外観の色調を調整するための銀白色金属めっき層を含むことが好ましい。この構成によれば、サテン調外観の色調を簡単且つ正確に調整することができる。

銀白色金属めっき層は、Ｓｎ又はＳｎ合金めっき層であることが好ましい。この構成によれば、表面硬度等を向上できる。

銀白色金属めっき層は、Ｃｒめっき層であることが好ましい。この構成によれば、表面硬度等を向上できる。

また、本発明の装飾部品の製造方法は、基材上に電解無光沢Ｃｕめっきを行うことにより、表面粗さＲａが０．１〜０．８μｍである第１Ｃｕめっき層を形成する第１ステップと、第１Ｃｕめっき層上に電解光沢Ｃｕめっきを行うことにより、膜厚が１〜６．１μｍであり、表面粗さＲａが第１Ｃｕめっき層の表面粗さＲａの１５〜８０％である第２Ｃｕめっき層を形成する第２ステップとを含むことを特徴とする。
この構成によれば、表面粗さＲａが０．１〜０．８μｍである第１Ｃｕめっき層の上に形成される膜厚１〜６．１μｍの第２Ｃｕめっき層が、第１Ｃｕめっき層の表面凹凸を適度に減少させ、もって表面粗さＲａが第１Ｃｕめっき層の表面粗さＲａの１５〜８０％である第２Ｃｕめっき層がよく制御されて形成されるので、サテン調外観を、少ない層数で安定的に得ることができる。

本発明によれば、サテンＮｉめっき層を用いず、延性のあるＣｕめっき層を用いて、サテン調外観を少ない層数で安定的に得ることができる。

実施例の装飾部品の断面図である。 実施例の装飾部品の製造方法を説明する図である。 実施例における第１Ｃｕめっき層のめっき時間−膜厚の関係を示すグラフ図である。 実施例における第１Ｃｕめっき層の膜厚−表面粗さの関係を示すグラフ図である。 実施例における第２Ｃｕめっき層の膜厚−表面粗さ低減率の関係を示すグラフ図である。 実施例における第２Ｃｕめっき層の膜厚−表面粗さ・光沢度の関係を示すグラフ図である。

１．基材
基材は、特に限定されず、目的に応じて公知の材料を適宜選択することができる。基材として、例えば、樹脂、金属、ガラス、セラミック等を挙げることができる。樹脂製の基材は、剛性、加工容易性、耐熱性、めっき容易性等の機能性、使用目的等を考慮して適宜選択することができる。樹脂としては、例えばアクリルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ＰＣ／ＡＢＳアロイ（ＰＣ／ＡＢＳブレンド樹脂）、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリアクリル樹脂（ポリメタクリル樹脂）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等を挙げることができる。また、樹脂製の基材は、公知の成型方法、例えば射出成形法、押出成形法、ブロー成形法、圧縮成形法等を用いて成形することができる。基材に用いられる金属としては、例えば鉄、ステンレス、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金等を挙げることができる。これらの基材は、１種類を選択して用いてもよく、又は複数種類を組み合わせて用いてもよい。基材の形状は、装飾部品の使用目的等に応じ適宜設計することができる。

基材の材料が非導電性材料である場合、表面に導電性付与処理がされる。導電性付与処理としては、無電解めっき、スパッタリング等を例示できる。

２．第１Ｃｕめっき層
第１Ｃｕめっき層の表面粗さＲａが０．１〜０．８μｍであると、その表面凹凸を第２Ｃｕめっき層により減少させる際の制御をしやすいので、サテン調外観が安定的に得られる。第１Ｃｕめっき層の表面粗さＲａが０．１μｍ未満だと、第２Ｃｕめっき層をサテン調にするためにその膜厚を薄く制御する困難さが生じる。第１Ｃｕめっき層の表面粗さＲａが０．８μｍを超えると、第２Ｃｕめっき層をサテン調にするためにその膜厚を厚く制御する困難さが生じる。
第１Ｃｕめっき層の膜厚は、特に限定されず、上記表面粗さＲａとなるような膜厚であればよい。

第１Ｃｕめっき層は、電解無光沢Ｃｕめっきを行うことにより形成することが好ましい。目的の表面粗さＲａが０．１〜０．８μｍを得やすいからである。そのめっき浴のＣｕ源としては、特に限定されないが、硫酸Ｃｕ、シアン化Ｃｕ、ピロリン酸Ｃｕ、ホウフッ化Ｃｕ等を例示できる。そのめっき浴は、めっき表面の平滑化に寄与する添加剤（レベリング剤、成長抑制剤、成長促進剤、こげ防止剤等）を添加しないか又は添加量が（第２Ｃｕめっき層の無電解光沢Ｃｕめっきに対し）相対的に少ないことが好ましい。

３．第２Ｃｕめっき層
第２Ｃｕめっき層の膜厚が１〜６．１μｍであり、表面粗さＲａが第１Ｃｕめっき層の表面粗さＲａの１５〜８０％であると、第２Ｃｕめっき層によるサテン調外観が安定的に得られる。第２Ｃｕめっき層の膜厚が１μｍ未満であり、同Ｒａ比率が８０％を超えると、第２Ｃｕめっき層をサテン調にするためにその膜厚を薄く制御する困難さが生じる。第２Ｃｕめっき層の膜厚が６．１μｍを超え、同Ｒａ比率が１５％未満であると、第２Ｃｕめっき層をサテン調にするためにその膜厚を厚く制御する困難さが生じる。第２Ｃｕめっき層の膜厚は、より好ましくは２〜５μｍである。

第２Ｃｕめっき層は、電解光沢Ｃｕめっきを行うことにより形成することが好ましい。第１Ｃｕめっき層の表面凹凸を減少させやすいからである。そのめっき浴のＣｕ源としては、特に限定されないが、硫酸Ｃｕ、シアン化Ｃｕ、ピロリン酸Ｃｕ、ホウフッ化Ｃｕ等を例示できる。そのめっき浴は、めっき表面の平滑化に寄与する添加剤（レベリング剤、成長抑制剤、成長促進剤、こげ防止剤等）を、配合量、比率等を適宜調整し添加することが好ましく、添加量は（第２Ｃｕめっき層の無電解光沢Ｃｕめっきに対し）相対的に多いことが好ましい。

４．銀白色金属めっき層
上述の通り、銀白色金属めっき層は、Ｓｎ又はＳｎ合金めっき層、あるいはＣｒめっき層であることが好ましい。Ｓｎ合金めっき層の形成に適用されるＳｎ合金としては、例えば、Ｓｎ−Ｃｏ合金、Ｓｎ−Ｎｉ合金、Ｓｎ−Ｐｂ合金、Ｓｎ−Ｎｉ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｚｎ合金、Ｓｎ−Ｆｅ合金、Ｓｎ−Ｆｅ−Ｚｎ合金等が挙げられる。これらのＳｎ合金は、１種類を選択して用いてもよく、又は複数種類を組み合わせて用いてもよい。Ｓｎ又はＳｎ合金めっき処理は、公知の電気めっき法により行うことができる。Ｃｒめっき処理も、公知の電気めっき法により行うことができる。

銀白色金属めっき層の膜厚は、前記サテン調外観の色調を調整しうるものであればよく、特に限定されない。

５．透明又は半透明の保護層
第２Ｃｕめっき層上（銀白色金属めっき層を形成した場合には銀白色金属めっき層上）には、透明又は半透明の保護層を形成することが好ましい。透明又は半透明の保護層としては、例えば有機系保護層、無機系保護層、シリコン系樹脂保護層が挙げられる。透明又は半透明の保護層は、１種類を選択して用いてもよく、又は複数種類を組み合わせて用いてもよい。

有機系保護層により形成される樹脂として、例えばアクリル樹脂（メタクリル樹脂）、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。これらの中で紫外線硬化型の多官能性アクリル樹脂が優れた耐食性、耐薬品性、耐擦傷性、延性、透明性、取扱い性等を有する観点から好ましい。有機系保護層及びシリコン系樹脂保護層の形成方法としては、例えば公知の電着塗装、スピンコート、コーター、スプレー、フロー、ディップ（浸漬）、静電塗装、紫外線硬化塗装法等が挙げられる。

無機系保護層の形成に用いられる無機材料として、透明性又は半透明性の金属酸化物、例えば酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム等が挙げられる。無機系保護層の形成方法としては、例えば公知のゾルゲル法、水熱合成法、物理蒸着法、ＣＶＤ法、化学溶液析出法、電解析出法等が挙げられる。

透明又は半透明の保護層の膜厚は、保護機能を発揮することができ、保護層を透かして第２Ｃｕめっき層（銀白色金属めっき層を形成した場合には銀白色金属めっき層）を視認できる程度の厚みであれば、特に限定されない。

６．装飾部品の用途
装飾部品の用途としては、特に限定されないが、車両用の内装部品又は外装部品、電気・電子部品、日用品等を例示できる。

次に、実施例１〜７及び比較例１〜７を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は各実施例に限定されるものではない。

図１及び表１に示すように、実施例１〜７の装飾部品は、基材１と、基材上に形成された表面粗さＲａが０．２５μｍ又は０．６７μｍである第１Ｃｕめっき層２と、第１Ｃｕめっき層２上に形成された、膜厚が１．０〜６．１μｍであり、表面粗さＲａが第１Ｃｕめっき層２の表面粗さＲａの１６〜８４％である第２Ｃｕめっき層３と、第２Ｃｕめっき層３上に形成された銀白色金属めっき層としてのＳｎ−Ｃｏ合金めっき層４とからなる。
装飾部品は、第２Ｃｕめっき層３の表面粗さに基づくサテン調外観を示し、Ｓｎ−Ｃｏ合金めっき層４はサテン調外観の色調を調整するためのものである。従って、本実施例のサテンめっき膜５は、第１Ｃｕめっき層２＼第２Ｃｕめっき層３＼Ｓｎ−Ｃｏ合金めっき層４の３層構成である。なお、Ｓｎ−Ｃｏ合金めっき層４上には、必要に応じて透明又は半透明の保護層６を形成してもよい。

比較例１は、実施例１〜６に対し、第２Ｃｕめっき層３を含まない。
比較例２は、実施例１〜６に対し、第２Ｃｕめっき層３の膜厚が０．３５μｍである。
比較例３は、実施例１〜６に対し、第２Ｃｕめっき層３の膜厚が７．０μｍである。
比較例４は、実施例１〜６に対し、第１Ｃｕめっき層２を含まない。
比較例５は、実施例７に対し、第２Ｃｕめっき層３を含まない。
比較例６は、実施例７に対し、第２Ｃｕめっき層３の膜厚が０．３５μｍである。
比較例７は、実施例７に対し、第２Ｃｕめっき層３の膜厚が０．７μｍである。

実施例１〜７及び比較例２，３，６，７の装飾部品は、次の方法で作製された。
＜１＞基材とその処理
ＡＢＳ製の板状の基材を、次の順で処理した。各処理はいずれも公知の方法により行うことができる。
・界面活性剤含有浴に浸漬して基材表面を脱脂した。
・Ｃｒ酸／硫酸溶液に浸漬して基材表面をエッチングした。
・Ｐｄ／Ｓｎ混合コロイド触媒等に代表される触媒を付与して基材表面を活性化した。
・無電解Ｎｉめっき又は無電解Ｃｕめっきを行って基材表面に導電性を付与した。

＜２＞第１Ｃｕめっき層の形成
図２の左側に示すように、上記処理後の基材１を、公知のＣｕめっき浴に添加剤としてＪＣＵ社製「ＣｕＳＯＦＴ」のみを適宜配合してなるめっき浴１１に浸漬し、陰極電流密度４Ａ／ｄｍ^２のめっき条件で電解無光沢Ｃｕめっきを行った。めっき時間を５０秒〜６０分の範囲内で段階的に変えて、形成された第１Ｃｕめっき層の膜厚と表面粗さＲａを測定したところ、図３に示すめっき時間と膜厚の関係（近似曲線も示す）、及び、図４に示す膜厚とＲａの関係が得られた。
そして、めっき時間２０分で得られる膜厚８μｍ、表面粗さＲａ０．２５μｍである第１Ｃｕめっき層を、実施例１〜６及び比較例２，３における第１Ｃｕめっき層２とした。
また、めっき時間２５分で得られる膜厚１０μｍ、表面粗さＲａ０．６７μｍである第１Ｃｕめっき層を、実施例７及び比較例６，７における第１Ｃｕめっき層２とした。

＜３＞第２Ｃｕめっき層の形成
図２の右側に示すように、上記膜厚８μｍの第１Ｃｕめっき層２が形成された基材１を、公知のＣｕめっき浴に添加剤として公知のレベリング剤、成長抑制剤、成長促進剤及びこげ防止剤とＪＣＵ社製の試薬「ＥＰ３０−Ａ，Ｂ，Ｃ」をそれぞれ適宜配合してなるめっき浴１２に浸漬し、陰極電流密度３Ａ／ｄｍ^２の条件で電解光沢Ｃｕめっきを行った。めっき時間を１分、３分、７．５分、１０分、１２．５分、１５分、１７．５分、２０分と段階的に変えて、形成された第２Ｃｕめっき層の膜厚、表面粗さＲａ及び光沢度を測定したところ、表１に示す結果となった。

表１には、第１Ｃｕめっき層２の表面粗さＲａに対する第２Ｃｕめっき層３の表面粗さＲａの低減率ΔＲａも示す。図５に、第２Ｃｕめっき層３の膜厚とΔＲａの関係を近似曲線とともに示す。図６に、第２Ｃｕめっき層３の膜厚とその表面粗さＲａ及び光沢度との関係を併せて示す。

そして、表１のとおり、目視観察で外観がサテン調であった、第２Ｃｕめっき層３の膜厚１．０〜６．１μｍで、表面粗さＲａが第１Ｃｕめっき層２の表面粗さＲａの１６〜８４％であった６例が実施例１〜６である。外観が無光沢であった、第２Ｃｕめっき層３の膜厚０．３５μｍの例は比較例２である。外観が略光沢であった、第２Ｃｕめっき層３の膜厚７．０μｍの例は比較例３である。
また、膜厚１０μｍの第１Ｃｕめっき層２が形成された例については、目視観察で外観がサテン調であった、第２Ｃｕめっき層３の膜厚１．０μｍで、表面粗さＲａが第１Ｃｕめっき層２の表面粗さＲａの２４％であった例が実施例７である。外観が無光沢であった、第２Ｃｕめっき層３の膜厚０．３５〜０．７μｍの例は比較例６，７である。

＜４＞Ｓｎ−Ｃｏ合金めっき層の形成
上記第２Ｃｕめっき層３が形成された基材１を、ＪＣＵ社製のＳｎ−Ｃｏ薬を使用した市販のピロリン酸浴からなるめっき浴（図示略）に浸漬し、陰極電流密度０．５Ａ／ｄｍ^２のめっき条件で電解Ｓｎ−Ｃｏ合金めっきを行った。めっき時間３分で膜厚０．３μｍのＳｎ−Ｃｏ合金めっき層４が形成された。

このＳｎ−Ｃｏ合金めっき層４により、第２Ｃｕめっき層３の表面粗さＲａ及び光沢度はほとんど変わることなく、第２Ｃｕめっき層３による実施例１〜７のサテン調外観の色調がＣｒ色調となった。

＜５＞透明又は半透明の保護層の形成
上記Ｓｎ−Ｃｏ合金めっき層４上に、例えばアクリル系樹脂の電着塗装により膜厚１０μｍの透明又は半透明の保護層６を形成することができる。この透明又は半透明の保護層６は、実施例１〜７のサテン調外観に影響を与えないものである。

次に、比較例１の装飾部品は、基材１上に実施例１〜６と同様の第１Ｃｕめっき層２を形成して、第２Ｃｕめっき層３を形成することなく、第１Ｃｕめっき層２上に各実施例と同様のＳｎ−Ｃｏ合金めっき層４を形成して作製された。外観は無光沢であった。
また、比較例４の装飾部品は、基材１上に、第１Ｃｕめっき層２を形成することなく、膜厚１０．０μｍの第２Ｃｕめっき層３を形成して、第２Ｃｕめっき層３上に各実施例と同様のＳｎ−Ｃｏ合金めっき層４を形成して作製された。外観は光沢であった。
また、比較例５の装飾部品は、基材１上に実施例７と同様の第１Ｃｕめっき層２を形成して、第２Ｃｕめっき層３を形成することなく、第１Ｃｕめっき層２上に各実施例と同様のＳｎ−Ｃｏ合金めっき層４を形成して作製された。外観は無光沢であった。

以上のとおり、実施例１〜７の装飾部品は、従来のサテンＮｉめっき層を用いず、延性のある第１Ｃｕめっき層２及び第２Ｃｕめっき層３を用いて、サテン調外観を少ない層数で安定的に得ることができた。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することができる。
（１）基材１は、樹脂製の基材に限定されず、例えば金属（真鍮等）製の基材を用いることもできる。
（２）第１Ｃｕめっき層として、上述のとおり各実施例では表面粗さＲａ０．２５μｍ又は０．６７μｍのものを採用したが、表面粗さＲａ０．１〜０．８μｍのものを採用することができる。その場合も、膜厚が１〜６．１μｍで表面粗さＲａが第１Ｃｕめっき層の表面粗さＲａの１５〜８０％である第２Ｃｕめっき層を形成することにより、サテン調外観を安定的に得ることができる。

１ 基材
２ 第１Ｃｕめっき層
３ 第２Ｃｕめっき層
４ Ｓｎ−Ｃｏ合金めっき層
５ サテンめっき膜
６ 透明又は半透明の保護層
１１ めっき浴（第１Ｃｕめっき層用）
１２ めっき浴（第２Ｃｕめっき層用）

Claims (5)

1. 基材と、
   基材上に形成された表面粗さＲａが０．１〜０．８μｍである第１Ｃｕめっき層と、
   第１Ｃｕめっき層上に形成された、膜厚が１〜６．１μｍであり、表面粗さＲａが第１Ｃｕめっき層の表面粗さＲａの１５〜８０％である第２Ｃｕめっき層とを含み、
   第２Ｃｕめっき層の表面粗さに基づく半光沢梨地のサテン調外観を示すことを特徴とする装飾部品。
2. 第２Ｃｕめっき層上に形成された、前記サテン調外観の色調を調整するための銀白色金属めっき層を含む請求項１記載の装飾部品。
3. 銀白色金属めっき層は、Ｓｎ又はＳｎ合金めっき層である請求項２記載の装飾部品。
4. 銀白色金属めっき層は、Ｃｒめっき層である請求項２記載の装飾部品。
5. 基材上に電解無光沢Ｃｕめっきを行うことにより、表面粗さＲａが０．１〜０．８μｍである第１Ｃｕめっき層を形成する第１ステップと、
   第１Ｃｕめっき層上に電解光沢Ｃｕめっきを行うことにより、膜厚が１〜６．１μｍであり、表面粗さＲａが第１Ｃｕめっき層の表面粗さＲａの１５〜８０％である第２Ｃｕめっき層を形成する第２ステップとを含む装飾部品の製造方法。

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