JPWO2016052146A1 - 装飾めっき製品、取付構造、製造方法、及び取り付け方法 - Google Patents
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Abstract
装飾めっき製品(1)は、金属取付部材(2,3)と係合可能な形状を有する当接部分(11−15)を含む基材(1a)と、前記基材(1a)を覆うめっき層(1b)と、少なくとも前記当接部分(11−15)において前記めっき層(1b)を覆う合成樹脂層(1c)とを備える。
Description
本発明は、基材を覆うめっき層を備えた装飾めっき製品に関する。
一般的に、樹脂、金属、ガラス、セラミックス等の基材に耐久性等の機能性を付与するための表面処理技術の一つとしてめっき処理が行われている。金属めっき処理は、自動車や家電製品等の各種部品に防食性、耐摩耗性、耐熱性、耐薬品性等の各種特性を付与したり、装飾性を向上させることができる。
例えば、車両の意匠性を高めるために、装飾めっき製品が車両に取り付けられることがある。こういった装飾めっき製品は、例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS)樹脂等の合成樹脂製の基材上に順次積層された、Cuめっき層、Niめっき層、及びCrめっき層を備える。Cuめっき層は、ABS樹脂基材の変形に追従可能な延性を有する。Niめっき層は、犠牲防食の観点から装飾めっき製品の耐食性を向上させる。Crめっき層は、装飾めっき製品に光輝外観を付与することができる。
特許文献1には、装飾めっき製品であるフードモールディングを、金属製のボルト及びナット、或いは、金属製のクリップ等の取付部材で車体であり得るマウントに固定することが開示されている。図3に示すように、フードモールディング100の裏面には、ボルト300の頭部310を収容する空間を区画する第1の側壁部110及び第2の側壁部120を含むボルトリテーナ130が形成されている。車体のフードアウターパネル200の前縁部には、取付孔210が穿設されている。ボルト300の軸部320には、ワッシャー330が一体的に形成されている。ボルト300は、頭部310とワッシャー330との間においてボルトリテーナ130の第1の側壁部110及び第2の側壁部120によって挟持される。ボルト300をボルトリテーナ130が保持した状態で、ボルト300の軸部320を、フードアウターパネル200の取付孔210に挿通し、軸部320にナット400を締め付けることにより、フードモールディング100がフードアウターパネル200の前縁部に固定される。
特許文献2には、ラジエータグリルをボルト及びナットで車両フードに固定することが開示されている。
特許文献3には、車両のラジエータグリルに暗色の金属光沢を付与するために、ABS樹脂からなる合成樹脂基材上に下地めっき層を積層して導電性を付与し、電気めっきによりクロムめっき層を形成し、そのクロムめっき層上に透明樹脂と顔料との混合物のスプレー塗装によりスモーククリア層を形成することを備えるラジエータグリルの製造方法が開示されている。
特許文献3には、車両のラジエータグリルに暗色の金属光沢を付与するために、ABS樹脂からなる合成樹脂基材上に下地めっき層を積層して導電性を付与し、電気めっきによりクロムめっき層を形成し、そのクロムめっき層上に透明樹脂と顔料との混合物のスプレー塗装によりスモーククリア層を形成することを備えるラジエータグリルの製造方法が開示されている。
特許文献4には、合成樹脂基材を覆う金属めっき層の上に複数の樹脂層を積層した車両用の外装製品が開示されている。複数の樹脂層は、オレフィン系のプライマ塗料によって形成された耐チッピング塗膜、ポリオール系の高弾性塗膜、顔料を含んだスモーク色の塗膜から構成されている。
特許文献5、6には、金属光沢色のめっきが施された装飾部と、その装飾部の裏面に、マウントに形成された貫通孔に取り付けられる円柱状の取付部とを備える装飾めっき製品が開示されている。
本願発明者らは、従来技術のいくつかの潜在的な課題に気付いた。すなわち、フードモールディングやラジエータグリル等の、めっき層を最外面に備えた装飾めっき製品を、金属製の取付部品で車両に固定した場合、装飾めっき製品と取付部材との当接及び/または摩擦によって、装飾めっき製品及び取付部材の当接部分に部分電池が形成されて、腐蝕が発生することがある。例えば、図3の両頭矢印で示すように、フードモールディング100の表面に露出したCrめっき層と、ボルト300及びナット400を構成する金属(例えば鉄)との酸化還元電位の差により、部分電池が形成されて、表面の腐蝕が進行することがある。
車両走行時の揺れが装飾めっき製品と取付部材との当接部分に伝搬すると、当該当接部分における金属間の摩擦によって、軋み音が発生することがある。
特許文献3のラジエータグリルの製造方法では、電気めっき処理において金属めっき浴液中に含浸された部分全体に金属めっき層が積層されることになり、また、スプレー塗装された部分全体に合成樹脂層が形成されることになる。その結果、装飾性を付与すべき部分と、そうでない部分との境界が明確とはならず、装飾めっき製品の装飾性向上にはなお改善の余地がある。また、装飾性を付与することが必要でない部分にも装飾めっきが形成される分、材料費が嵩む。
特許文献3のラジエータグリルの製造方法では、電気めっき処理において金属めっき浴液中に含浸された部分全体に金属めっき層が積層されることになり、また、スプレー塗装された部分全体に合成樹脂層が形成されることになる。その結果、装飾性を付与すべき部分と、そうでない部分との境界が明確とはならず、装飾めっき製品の装飾性向上にはなお改善の余地がある。また、装飾性を付与することが必要でない部分にも装飾めっきが形成される分、材料費が嵩む。
もし、電気めっき処理に先立って、装飾性を付与することが必要な意匠面以外の部分をマスキングすると、マスキングのための手間が増加し、作業性および生産性が悪くなる。一つの装飾めっき製品の中に装飾性を必要としない部分が多い場合、及び、装飾めっき製品の形状が複雑であったりマスキングするべき部分が凹状であったりすると、マスキングの手間は顕著に増加する。
特許文献3、4の製造方法では、スプレー塗装により樹脂層を形成するため、梯子構造、格子構造、又は複数の凹状構造等の複雑な構造を有する装飾めっき製品の全面に均等に樹脂層を形成することが困難であった。
特許文献5の装飾めっき製品は、取付部が貫通孔に差し込まれた後、マウントの裏面から突出した取付部の先端部が樹脂熱かしめされ、貫通孔から抜け止めされることにより、マウントに固定される。特許文献6の装飾めっき製品は、マウントの挿通孔に嵌め込まれたピンの先端部が超音波溶着法等により溶融変形されることにより、マウントに固定される。特許文献5、6では、生産性向上の観点から、装飾めっき製品の装飾部とその裏面の取付部を連続的に覆うめっき層が形成されることがある。しかし、取付部に形成された硬質のめっき層、例えばCrめっき層は、取付部の先端部の溶融変形を妨げることがある。もし、めっき処理に先立って取付部をキャップやテープ等によりマスキングすると、生産性が低下する。硬質めっき層を省略したり、硬質めっき層の膜厚を薄くすると、装飾部に所望の外観特性及び機能性を付与できないことがある。
本発明の目的は、上述した従来技術の潜在的な課題のうちの一つ以上を解決した装飾めっき製品を提供することにある。
例えば、本発明のいくつかの局面は、取付部材に対する装飾めっき製品の当接部分における耐食性の低下を抑制することができ、前記当接部分における異音の発生を抑制することができる装飾めっき製品及び取付構造を提供することを目的とする。
例えば、本発明のいくつかの局面は、取付部材に対する装飾めっき製品の当接部分における耐食性の低下を抑制することができ、前記当接部分における異音の発生を抑制することができる装飾めっき製品及び取付構造を提供することを目的とする。
本発明の別のいくつかの局面は、所望の部分のみを選択的に覆う装飾めっきを備える装飾めっき製品を容易に提供することを目的とする。
本発明の更に別のいくつかの局面は、梯子構造、格子構造、又は複数の凹状構造を有する装飾めっき製品に所望の外観特性及び機能性を付与するめっき層を備える装飾めっき製品を提供することを目的とする。
本発明の更に別のいくつかの局面は、梯子構造、格子構造、又は複数の凹状構造を有する装飾めっき製品に所望の外観特性及び機能性を付与するめっき層を備える装飾めっき製品を提供することを目的とする。
本発明の他の局面は、装飾めっき製品に外観特性と機能性を付与する装飾部と、取付部とを備え、生産性を向上できる装飾めっき製品を提供することにある。
本発明の第1の局面は、金属取付部材とともに用いられる装飾めっき製品を提供する。その装飾めっき製品は、前記金属取付部材と係合可能な形状を有する当接部分を含む基材と、前記金属取付部材に含まれる金属とは異なる金属を含むとともに前記基材を覆う一以上のめっき層と、少なくとも前記当接部分において前記一以上のめっき層を覆う合成樹脂層とを備える。
この構成によれば、当接部分におけるめっき層が合成樹脂層によって覆われているため、めっき層が関与する部分電池が当接部分に形成されることを防止または低減でき、腐蝕の発生及び/または進行を防止または低減することができる。この構成は、めっき層の金属とは異なる金属を含む金属取付部材で装飾めっき製品をマウントに固定する場合に特に好ましい。
また、合成樹脂層の存在により、金属製の取付部材が装飾めっき製品の最外めっき層と接触しないため、金属同士の摩擦による軋み音の発生を抑制することができる。
いくつかの例では、前記基材は、前記当接部分とは異なる意匠面を含み、前記めっき層は、前記基材の前記意匠面及び前記当接部分を覆っており、前記合成樹脂層は、前記基材の前記意匠面及び前記当接部分上の前記めっき層を一体的に覆う透明又は半透明の合成樹脂層である。
いくつかの例では、前記基材は、前記当接部分とは異なる意匠面を含み、前記めっき層は、前記基材の前記意匠面及び前記当接部分を覆っており、前記合成樹脂層は、前記基材の前記意匠面及び前記当接部分上の前記めっき層を一体的に覆う透明又は半透明の合成樹脂層である。
この構成によれば、合成樹脂層が透明又は半透明の合成樹脂層であることから、意匠面を覆うめっき層の光輝外観等の外観特性が損なわれることがなく、装飾めっき製品の意匠性が好適に保持される。また、合成樹脂層は、意匠面と当接部分上のめっき層を一体的に覆うことから、合成樹脂層の形成が煩雑となることがない。
いくつかの例では、前記合成樹脂層は、電着塗料組成物またはその硬化物を含む。この構成によれば、装飾めっき製品の表面全体に対する合成樹脂層の形成が容易になる。
いくつかの例では、前記めっき層に含まれる最外めっき層は、Sn又はSn合金層である。この構成によれば、Sn又はSn合金めっき層により、装飾めっき製品に優れた色調、光輝外観を付与することができるとともに、表面の平滑性、剛性、耐食性といった優れた機能性を付与することができる。
いくつかの例では、前記めっき層に含まれる最外めっき層は、Sn又はSn合金層である。この構成によれば、Sn又はSn合金めっき層により、装飾めっき製品に優れた色調、光輝外観を付与することができるとともに、表面の平滑性、剛性、耐食性といった優れた機能性を付与することができる。
いくつかの例では、第1の局面に従う装飾めっき製品と、前記装飾めっき製品の前記当接部と係合して前記装飾めっき製品をマウントに固定するように構成された金属取付部材とを備える取付構造が提供される。この構成によれば、装飾めっき製品と金属取付部材の接触または摩擦による部分電池の形成と異音を防止または低減することができる。
本発明の第2の局面に従う装飾めっき製品は、基材と、前記基材を覆うめっき層と、前記めっき層を覆う合成樹脂層とを備え、前記基材は第1の合成樹脂基材と第2の合成樹脂基材との一体的な2色成形品であり、前記めっき層は、前記第1の合成樹脂基材の選択された表面のみを全体的に覆う金属めっき層を含み、前記合成樹脂層は、電着塗料組成物またはその硬化物を含む。
この構成によれば、2色成形品を構成する第1及び第2の合成樹脂基材の性状の相違により、第1の合成樹脂基材の上にのみ金属めっき層が形成され、導電性を備えた金属めっき層の上にのみ合成樹脂層を電着塗装で形成することができる。これにより、第1の合成樹脂基材の上にのみ金属めっき層と合成樹脂層とを含む装飾被膜が形成された装飾めっき製品が容易に得られる。また、装飾被膜が形成された部分と装飾被膜が形成されていない部分との境界が明確となり、外観特性に優れた装飾めっき製品となる。
いくつかの例では、装飾めっき製品は、前記第1の合成樹脂基材と前記第2の合成樹脂基材との間の境界部を更に備える。この構成によれば、装飾被膜が形成された部分と装飾被膜が形成されていない部分との境界がさらに明確となる。境界部を、例えば、第1の合成樹脂基材と第2の合成樹脂基材との間に設けられた段差として構成したような場合、装飾被膜が形成された部分と装飾皮革が形成されていない部分とがこの段差を介して隣接することになり、装飾被膜の端部がより明確になって各部分の間の境界がより明確になる。
本発明の第3の局面は、2色成形された合成樹脂基材のうちの第1の合成樹脂基材の選択された表面のみを全体的に覆う無電解めっき層を形成する無電解めっき工程と、前記無電解めっき層上に金属めっき層を形成する電気めっき工程と、前記金属めっき層上に合成樹脂層を形成する電着塗装工程とを有する装飾めっき製品の製造方法を提供する。
この構成によれば、2色成形品のうちの第1の合成樹脂基材の性状により、第1の合成樹脂基材の上にのみ選択的に無電解めっき層を形成することができる。これにより、その後の電気めっき工程でも、無電解めっき層の上にのみ選択的に金属めっき層を形成することができる。さらに、合成樹脂層の形成を電着塗装により行うことにより、金属めっき層の上にのみ選択的に合成樹脂層を形成することができる。このような一連の工程により、合成樹脂基材のうち、第1の合成樹脂基材の上にのみ選択的に装飾被膜を形成することが容易となる。
いくつかの例では、前記電着塗装工程は、紫外線を照射することにより樹脂塗膜を硬化させて前記合成樹脂層を形成する。この構成によれば、合成樹脂層の硬化を比較的低温で行うことができることから、合成樹脂基材に対する熱影響を低減させることができる。また、熱硬化させる場合のように、高温まで昇温させる必要がないことから、合成樹脂層の形成を効率的に行うことができる。
いくつかの例では、前記電気めっき工程では、複数の2色成形品合成樹脂基材の第1の合成樹脂基材に対して同時に前記金属めっき層が装飾被膜が形成され、前記電気めっき工程では、複数の2色成形品の第1の合成樹脂基材に対して同時に前記金属めっき層が形成され、前記電着塗装工程では、前記金属めっき層が形成された前記複数の2色成形品に対して同時に前記合成樹脂層が形成される。前記電気めっき工程及び電着塗装工程では、前記複数の2色成形品における前記第1の合成樹脂基材の前面が電極と対向するように、前記複数の2色成形品が並列に配置されている。
この構成によれば、複数の装飾めっき製品の品質を容易に均質化することができる。例えば、複数の2色成形品の第1の合成樹脂基材の前面を、均等な膜厚の金属めっき層及び/または合成樹脂層で覆うことができる。
本発明の第4の局面に従う装飾めっき製品は、基材と、前記基材を覆うめっき層とを備え、前記基材は、梯子構造、格子構造、又は複数の凹状構造を有し、前記めっき層は、前記基材の表面全体を覆う、0.03μm以上の厚みの金属めっき層と、前記金属めっき層を覆う、電着塗料組成物またはその硬化物を含む透明又は半透明の合成樹脂層とを含む。この構成によれば、梯子構造、格子構造、又は複数の凹状構造を有する装飾めっき製品の全面において、めっき層により十分な外観特性及び機能性を発揮することができる。
いくつかの例では、前記合成樹脂層は、5μm以上である。この構成によれば、耐久性等の機能性をより向上できる。
いくつかの例では、前記金属めっき層は、Ni、Cu、Cr、Sn、及びSn合金から選ばれる少なくとも一種を含むこの構成によれば、装飾めっき製品の表面に金属光沢色を付与することにより装飾性をより向上できる。
いくつかの例では、前記金属めっき層は、Ni、Cu、Cr、Sn、及びSn合金から選ばれる少なくとも一種を含むこの構成によれば、装飾めっき製品の表面に金属光沢色を付与することにより装飾性をより向上できる。
いくつかの例では、前記金属めっき層は、前記基材の第1部分において第1の厚みを有し、前記基材の第2部分に前記第1の厚みとは異なる第2の厚みを有する厚みプロファイルを有している。この構成によれば、梯子構造、格子構造、又は複数の凹状構造を有する装飾めっき製品に対して、電着塗装により、所望の厚みの合成樹脂層を形成することができ、合成樹脂層による十分な外観特性及び機能性を発揮することができる。
いくつかの例では、前記装飾めっき製品は、車両用の装飾製品である。フロントグリルのような、意匠性又は機能性の観点から複雑な構成を有する車両用の装飾製品においても、全体にめっき層を形成し、十分な外観特性及び機能性を付与することができる。
本発明の第5の局面に従う装飾めっき製品は、基材と、前記基材に装飾部を提供すべく前記基材を覆うめっき層とを備え、前記基材は、前記装飾部とは異なる取付部であって、マウントに取り付けられるように構成された取付部を含み、当該取付部は、前記マウントに固定的に係合するように溶融変形可能な樹脂製の先端部を含み、前記めっき層は、前記基材を覆うCuめっき層と、該Cuめっき層に直接接触して覆うSn又はSn合金めっき層と、該Sn又はSn合金めっき層を覆う合成樹脂層とを含み、前記装飾部を提供する前記めっき層は、少なくとも前記取付部の前記先端部の表面から連続的に延在している。
この構成によれば、Cuめっき層、Sn又はSn合金めっき層、及び合成樹脂層を順に設けためっき層を溶融部に設けたことにより、装飾めっき製品を取り付ける際、溶融部を溶融変形させることが可能となる。それにより、めっき処理の際、溶融部におけるマスキング処理を省略することができ、生産性を向上できる。
いくつかの例では、前記合成樹脂層は、電着塗料組成物またはその硬化物を含む。この構成によれば、装飾部の表面から溶融部の表面まで連続的に覆う合成樹脂層を電着塗装によって形成することができ、生産性をより向上できる。
いくつかの例では、前記合成樹脂層を構成する樹脂は、ガラス転移温度が25℃以上であり、且つ前記先端部を溶融変形する際の温度以下である。この構成によれば、装飾めっき製品の使用時の実用性及び生産性のバランスを図ることができる。
本発明の第5の局面は、第4の局面の装飾めっき製品をマウントに取り付ける方法を提供する。この方法は、前記めっき層に覆われた前記取付部の前記先端部を前記マウントと係合した状態で溶融変形させて、前記装飾めっき製品を前記マウントに固定する工程を含む。この構成によれば、めっき処理の際、溶融部におけるマスキング処理を省略することができ、生産性を向上できる。
本発明のいくつかの局面によれば、当接部分における耐食性の低下と異音の発生とが抑制された装飾めっき製品を提供することができる。本発明の別のいくつかの局面によれば、所望の部分にのみ選択的に装飾被膜が形成された装飾めっき製品を容易に得ることができる。本発明の更に別のいくつかの局面によれば、梯子構造、格子構造、又は複数の凹状構造を有する装飾めっき製品に所望の外観特性及び機能性を付与することができる。本発明のいくつかの局面によれば、装飾部に外観特性と機能性を発揮するとともに、生産性を向上できる。
本発明の他の局面及び利点は本発明の技術的思想の例を示す図面と共に以下の記載から明らかとなる。
以下、本発明の第1実施形態の装飾めっき製品について説明する。第1実施形態の装飾めっき製品は、ボルト及びナットで車両ボディなどのマウントに取り付けられるラジエータグリルカバーである。車両ボディであり得るマウントは装飾めっき製品とは異なる第1の金属部材と呼ぶことがあり、ボルト及びナットは取付部材または装飾めっき製品とは異なる第2の金属部材と呼ぶことがある。
図1(a)に示すように、ラジエータグリルカバー1の裏面には、ボルト2の頭部21を下方から支える支持壁11、12と、支持壁11、12から立設してボルト2の頭部21を上方から支える側壁13、14が形成されている。支持壁11、12と側壁13、14は、ボルト2の頭部21を収容可能な空間または溝を有するボルトリテーナ―15を構成している。また、車両ボディ4には、ボルトの軸部22を挿入可能な挿通孔41が形成されている。
ラジエータグリルカバー1を車両ボディ4に取り付けるには、ラジエータグリルカバー1のボルトリテーナ―15に、ボルト2の頭部21を嵌合させた状態で、車両ボディ4の挿通孔41にボルト2の軸部22を挿入する。車両ボディ4の挿通孔41から突出したボルト2の軸部22にナット3を螺合させて締め付けることにより、ラジエータグリルカバー1を車両ボディ4に取り付けることができる。
次に、第1実施形態のラジエータグリルカバー1の材質について説明する。
第1実施形態のラジエータグリルカバー1は、樹脂、金属、ガラス、セラミック製等の基材上に、一または複数層のめっき層が積層され、そのめっき層のうちの最外めっき層の上に、保護層としての合成樹脂層が形成されてなるものである。この合成樹脂層は、ラジエータグリルカバー1の最外層であり得る。
第1実施形態のラジエータグリルカバー1は、樹脂、金属、ガラス、セラミック製等の基材上に、一または複数層のめっき層が積層され、そのめっき層のうちの最外めっき層の上に、保護層としての合成樹脂層が形成されてなるものである。この合成樹脂層は、ラジエータグリルカバー1の最外層であり得る。
基材の材質は、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。樹脂製の基材は、剛性、加工容易性、耐熱性、めっき容易性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。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、装飾めっき製品の使用目的等に応じ適宜選択することができる。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。
金属製の基材としては、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。
基材上の複数のめっき層の構成は特に限定されるものではなく、装飾めっき製品としての用途、機能に応じて公知のめっき処理を適宜選択して形成することができる。第1実施形態のラジエータグリルカバー1のめっき層としては、一例として、基材の表面上にCuめっき層が積層され、その上にSnめっき層又はSn合金めっき層が積層されているものについて、以下説明する。
基材上の複数のめっき層の構成は特に限定されるものではなく、装飾めっき製品としての用途、機能に応じて公知のめっき処理を適宜選択して形成することができる。第1実施形態のラジエータグリルカバー1のめっき層としては、一例として、基材の表面上にCuめっき層が積層され、その上にSnめっき層又はSn合金めっき層が積層されているものについて、以下説明する。
第1実施形態のラジエータグリルカバー1では、基材の表面上にCuめっき層が積層されている。Cuめっき層は、無電解Cuめっき処理により形成しても、電気Cuめっき処理により形成してもよい。Cuめっき層の形成方法は、めっき層の特性に応じて適宜選択することができる。電気Cuめっき処理を施す場合、基材の表面に導電性を付与するために、電気Cuめっき処理に先立って無電解めっき処理を施すことが必要である。無電解めっき処理としては、無電解Cuめっき処理以外に、無電解Niめっき処理を挙げることができる。
無電解Cuめっき処理は、公知の方法を適宜採用することができる。無電解Cuめっき処理としては、例えば還元剤としてホルムアルデヒドを配合したホルムアルデヒド浴が挙げられる。また、還元剤としてテトラヒドロホウ酸カリウム、DMAB、水酸化ホウ素ナトリウム等の水素化ホウ素系、グリオキシル酸塩、次亜リン酸塩、ホスフィン酸塩、コバルト(II)塩、ヒドラジン等を配合した浴によって行うこともできる。例えば、ホルムアルデヒド浴にて行う場合、還元剤としてのホルムアルデヒドの他に、銅塩としての硫酸銅、錯化剤としてのロシェル塩及びエチレンジアミン四酢酸(EDTA)等、pH調整剤、安定剤、促進剤、皮膜改良剤、界面活性剤等を含有するめっき浴に浸漬することによって行うことができる。
無電解Niめっき処理は、公知の方法を適宜採用することができる。例えば、基材としてABS樹脂が用いられる場合、基材を界面活性剤含有浴に浸漬して基材表面を脱脂した後、クロム酸/硫酸溶液に浸漬して基材表面に対してエッチング処理を行う。続いて、基材表面にPd/Sn混合コロイド触媒等に代表される触媒を付与して活性化後、無電解Niめっき処理を行う。無電解Niめっき処理は、ホスフィン酸塩、テトラヒドロホウ酸塩、ジメチルアミンボラン(DMAB)、ヒドラジン等を還元剤とし、ニッケル塩として、硫酸ニッケル、塩化ニッケル等を含有するとともに、錯化剤、促進剤、安定剤、pH調整剤、界面活性剤等を含有するめっき浴に浸漬することによって行うことができる。
電気Cuめっき処理についても、公知の方法を適宜採用することができる。めっき浴は、例えばシアン化第一銅及びシアン化ナトリウムを含むシアン化銅めっき浴、ピロリン酸銅及びピロリン酸カリウムを含むピロリン酸銅めっき浴、硫酸銅を含む硫酸銅めっき浴等、いずれを採用してもよい。各めっき浴中に、公知の添加剤、例えばレベリング剤、促進剤、抑制剤等を配合することができる。これらの添加剤は、基材の表面状態、例えば表面粗さ、うねり等に応じて、配合量及び比率等を適宜調整して添加することができる。
基材上のCuめっき層の厚みは、延性、面精度、表面硬度、生産性等の観点から適宜設定可能であるが、基材上のCuめっき層の厚みの下限は、好ましくは5μm以上、より好ましくは6μm以上、さらに好ましくは7μm以上である。5μm以上の場合、基材に対する延性、面精度、表面硬度等をより向上させることができる。一方、Cuめっき層の厚みの上限は、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下、さらに好ましくは20μm以下である。30μm以下の場合、生産性の向上、例えば生産コストの低減を一層図ることができる。
第1実施形態のラジエータグリルカバー1は、Cuめっき層上に、Snめっき層又はSn合金めっき層が直接積層されている。Sn又はSn合金めっき層は、ラジエータグリルカバー1に、Crめっき処理を施したかのような金属様の光輝外観を付与することができる。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めっき処理又はSn合金めっき処理は、公知の方法を適宜採用することができる。めっき浴は、酸性浴、アルカリ性浴、中性浴のいずれで行ってもよい。また、酸性浴の場合、硫酸浴、ホウフッ化物浴、有機スルホン酸浴のいずれでも行うことができる。例えば、有機スルホン酸浴中で行う場合、硫酸第一スズ、クレゾールスルホン酸、ホルマリン系化合物(ホルムアルデヒド)、アミンーアルデヒド系光沢剤、界面活性剤、pH調整剤等をメタンスルホン酸に溶解したメタンスルホン酸浴中、処理温度10〜20℃、陰極電流密度0.3〜1.5A/dm2、陽極電流密度1.0〜3.0A/dm2の条件で電気めっき処理を行うことができる。
Cuめっき層上に積層されるSnめっき層又はSn合金めっき層の厚みは、ラジエータグリルカバー1の意匠面の色調及び面精度等の外観特性、表面硬度、生産性、Sn合金の種類等の観点から適宜設定することができる。例えばSn又はSn−Ni合金めっきの場合、めっき層の厚みの下限は、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、さらに好ましくは5μm以上である。1μm以上の場合、好ましい外観特性を得ることができる。一方、めっき層の厚みの上限は、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下、さらに好ましくは20μm以下である。30μm以下の場合、生産性の向上、例えば生産コストの低減をより図ることができる。
また、例えばSn−Co合金めっきが用いられる場合、めっき層の厚みの下限は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上、さらに好ましくは0.3μm以上である。0.1μm以上の場合、ラジエータグリルカバー1としての好ましい外観特性を得ることができる。一方、めっき層の厚みの上限は、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.9μm以下、さらに好ましくは0.8μm以下である。1μm以下の場合、生産性の向上、例えば生産コストの低減をより図ることができる。
Snめっき層又はSn合金めっき層によって基材に光輝外観を付与することを目的として、Snめっき浴又はSn合金めっき浴中に光沢剤を含有させてもよい。光沢剤としては、公知の光沢剤を適宜使用することができる。例えば、アルデヒド化合物系光沢剤及び不飽和カルボン酸化合物系光沢剤が挙げられる。
光沢剤は、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。光沢剤の添加量は、添加する光沢剤の種類によって適宜設定することができる。Snめっき浴又はSn合金めっき浴中の合計濃度として好ましくは0.01〜1g/Lである。光沢剤の濃度を0.01g/L以上とすると、Cuめっき表面へのSnの分散性、密着性が良好になるとともに、ラジエータグリルカバー1としての適度な光輝外観を付与することができる。
ラジエータグリルカバー1のSnめっき層又はSn合金めっき層の表面には、保護層としての有機系の合成樹脂層が形成されている。合成樹脂層は、ラジエータグリルカバー1を車両ボディ4に取り付ける際の取付部分(支持壁11、12、側壁13、14)を含むラジエータグリルカバー1全体に亘って形成されている。
合成樹脂層により、ラジエータグリルカバー1を、ボルト2及びナット3で車両ボディ4に取り付けた時、ラジエータグリルカバー1のめっき層表面のSnめっき層又はSn合金めっき層と、ボルト2及びナット3を構成する金属とが直接接触することを回避することができる。また、ラジエータグリルカバー1のめっき層表面のSnめっき層又はSn合金めっき層と、車両ボディ4を構成する金属とが直接接触することを回避することができる。
合成樹脂層としては、めっき層表面の保護に用いられる公知の保護層を適宜採用することができるが、ラジエータグリルカバー1の意匠面におけるSnめっき層又はSn合金めっき層に対する視認性の観点から、透明又は半透明の合成樹脂層が適用される。半透明の合成樹脂層とは、合成樹脂層の上面側から視認したときに、Snめっき層又はSn合金めっき層の意匠が透けて視認できる程度の透明性を有していればよい。透明又は半透明の合成樹脂層により、Snめっき層又はSn合金めっき層の耐食性を付与するとともに、意匠面を視認可能とすることで装飾効果を充分に発揮させることができる。また、合成樹脂層には、顔料や染料等の着色剤等を配合し、着色性を付与し、ラジエータグリルカバー1としての意匠性・装飾性をより向上させてもよい。
有機系の合成樹脂層の形成に用いられる樹脂としては、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。透明又は半透明の合成樹脂層は、1種類の樹脂を選択して用いてもよく、又は複数種類の樹脂を組み合わせて用いてもよい。
合成樹脂層の形成に用いられるコート剤の塗装方法は、各コート剤の種類等により適宜選択することができる。具体的には、電着塗装、スピンコート、コーター、スプレー、フロー、浸漬(ディップ)、静電塗装等の方法を挙げることができる。また、熱硬化樹脂を使用する場合、コート剤を塗布した後、加熱して硬化させる熱硬化塗装を適用することができる。紫外線硬化樹脂を使用する場合、コート剤を塗布した後、紫外線を照射して硬化させる紫外線硬化塗装を適用することができる。
これらの塗装方法の中で、耐食性、外観特性等に優れる観点から電着塗装が好ましい。電着塗装とは、塗料と被塗物にそれぞれ異なる電極の静電気を負わせて、水性塗料中に被塗物を入れて、電気泳動によって被塗物に電着させて電着塗膜層を形成させる塗装方法である。塗料としては、導電性の水溶液又はエマルジョンであり、アニオン電着塗料とカチオン電着塗料の2種類がある。電着塗装に熱硬化塗料を使用した場合、電着させた後、加熱して硬化させることができ、紫外線硬化型塗料を使用した場合、電着させた後、紫外線を照射することにより硬化させることができる。例えば、紫外線硬化型塗料用の組成物としては、特開平5−263026号公報、特開2010−47692号公報に記載されるような、(メタ)アクリレートが紫外線によってラジカル重合して硬化してなるアクリル系樹脂を使用することができる。
電着塗装する場合には、ラジエータグリルカバー1を塗料の入った容器中に入れて、ラジエータグリルカバー1全体が塗料中に浸漬された状態で電気泳動を行う。これにより、ラジエータグリルカバー1の意匠面と、車両ボディ4への取付部分を含む裏面とに、一体的な合成樹脂層を形成することができる。当該一体的な合成樹脂層は、継ぎ目のない合成樹脂層であり得る。当該合成樹脂層は、電着塗料組成物またはその硬化物を含むかそれ自体であり得る。
Snめっき層又はSn合金めっき層上の合成樹脂層の厚みは、めっき層と取付部品との接触を回避する機能を発揮することができることにより、ラジエータグリルカバー1表面に耐食性を付与でき、また、合成樹脂層の上面側から視認したときに、Snめっき層又はSn合金めっき層の意匠が透けて視認できる程度の厚みであれば、特に限定されない。合成樹脂層の厚みの下限は、好ましくは5μm以上、より好ましくは6μm以上、さらに好ましくは7μm以上である。5μm以上の場合、下地に対する保護機能等をより向上させることができる。一方、合成樹脂層の厚みの上限は、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下、さらに好ましくは20μm以下である。30μm以下の場合、生産性の向上、例えば生産コストの低減をより図ることができ、視認性をより向上させることができる。
これら一連の処理により、図1(b)に示すように、第1実施形態のラジエータグリルカバー1は、ABS樹脂基材1aの上に、Cuめっき層、Snめっき層又はSn合金めっき層からなるめっき層1b、及び合成樹脂層1cが形成された状態となっている。
次に、第1実施形態のボルト2及びナット3について説明する。
ボルト2及びナット3は、従来公知のものを適宜使用することができる。その材質は、鉄鋼材製、マルテンサイト系、フェライト系、オーステナイト系等のステンレス製、真鍮製、チタン又はチタン合金等のチタン製、アルミ製又は樹脂製のものを適宜使用することができる。樹脂製のものは、その表面にめっき層が形成されたものを使用することができるが、めっき層を構成する金属の種類は特に限定されない。また、鉄鋼材製、マルテンサイト系、フェライト系、オーステナイト系等のステンレス製、真鍮製、チタン又はチタン合金等のチタン製、アルミ製等、金属製のものについても、その表面にめっき層が形成されていてもよい。
ボルト2及びナット3は、従来公知のものを適宜使用することができる。その材質は、鉄鋼材製、マルテンサイト系、フェライト系、オーステナイト系等のステンレス製、真鍮製、チタン又はチタン合金等のチタン製、アルミ製又は樹脂製のものを適宜使用することができる。樹脂製のものは、その表面にめっき層が形成されたものを使用することができるが、めっき層を構成する金属の種類は特に限定されない。また、鉄鋼材製、マルテンサイト系、フェライト系、オーステナイト系等のステンレス製、真鍮製、チタン又はチタン合金等のチタン製、アルミ製等、金属製のものについても、その表面にめっき層が形成されていてもよい。
第1実施形態では、鉄鋼材製のものを、Zn金属塩及びNi金属塩を含む電解質溶液中に浸して電解めっき処理を施してZn−Niめっき層を形成し、その上に6価Crを含まないクロメート処理を施すことにより得られたものを、ボルト2及びナット3として使用した。
また、その形状、大きさは、特に限定されない。形状及び大きさは、ラジエータグリルカバー1に形成されたボルトリテーナ―15の形状及び大きさ、車両ボディ4に形成された挿通孔41の形状及び大きさにより適宜設定することができる。
次に、ラジエータグリルカバー1を、ボルト2及びナット3で車両ボディ4に取り付ける取付構造について説明する。
図1(a)に示すように、ラジエータグリルカバー1の裏面は、支持壁11、12と側壁13、14とによって囲まれた空間または溝を有するボルトリテーナ―15を有する。また、図2に示すように、ボルトリテーナ―15は、開口部(入口ともいう)17、ストッパ壁16、及び、当該開口部17からストッパ壁16まで延びる切欠きを含むことができる。
図1(a)に示すように、ラジエータグリルカバー1の裏面は、支持壁11、12と側壁13、14とによって囲まれた空間または溝を有するボルトリテーナ―15を有する。また、図2に示すように、ボルトリテーナ―15は、開口部(入口ともいう)17、ストッパ壁16、及び、当該開口部17からストッパ壁16まで延びる切欠きを含むことができる。
図2の矢印で示すように、まず、ボルト2の頭部21を、ボルトリテーナ―15の開口部17から挿入して、ボルト2の軸部22が支持壁11、12から突出するようにする。ボルトリテーナ―15に保持されたボルト2は、頭部21がストッパ壁16に当接した状態で抜け止めされている。次いで、図1(a)に示すように、支持壁11、12の間の隙間から突出している軸部22を、車両ボディ4に形成された挿通孔41に挿入する。挿通孔41を貫通して挿通孔41から突出した軸部22に、ナット3を螺合させて締め付ける。これにより、ラジエータグリルカバー1を車両ボディ4に強固に固定することができる。
図1(b)に示すように、ラジエータグリルカバー1は、ABS樹脂基材1a、めっき層1b、及び合成樹脂層1cを有している。そして、ラジエータグリルカバー1を車両ボディ4に固定したときには、図1(b)の矢印で示すように、ラジエータグリルカバー1の支持壁11、12、側壁13、14が、ボルト2の頭部21や車両ボディ4に当接した状態となっている。しかし、ラジエータグリルカバー1に形成されためっき層1bの表面全体には、合成樹脂層1cが形成されていることから、めっき層1bがボルト2や車両ボディ4と直接接触することはない。
次に、第1実施形態の装飾めっき製品及び取付構造の作用を以下に説明する。
第1実施形態のラジエータグリルカバー1のめっき層1bは、Snめっき層又はSn合金めっき層を最外めっき層として含む。Snめっき層又はSn合金めっき層の上には、合成樹脂層1cが形成されている。そして、ボルト2及びナット3には、Zn−Niめっき層が積層されている。したがって、ラジエータグリルカバー1をボルト2及びナット3で車両ボディ4に取り付けた場合、ラジエータグリルカバー1の合成樹脂層1cが、ラジエータグリルカバー1のSnめっき層又はSn合金めっき層と、ボルト2及びナット3のZn−Niめっき層との間に介在された状態となり、Snめっき層又はSn合金めっき層と、Zn−Niめっき層とが接触しないように作用する。
第1実施形態のラジエータグリルカバー1のめっき層1bは、Snめっき層又はSn合金めっき層を最外めっき層として含む。Snめっき層又はSn合金めっき層の上には、合成樹脂層1cが形成されている。そして、ボルト2及びナット3には、Zn−Niめっき層が積層されている。したがって、ラジエータグリルカバー1をボルト2及びナット3で車両ボディ4に取り付けた場合、ラジエータグリルカバー1の合成樹脂層1cが、ラジエータグリルカバー1のSnめっき層又はSn合金めっき層と、ボルト2及びナット3のZn−Niめっき層との間に介在された状態となり、Snめっき層又はSn合金めっき層と、Zn−Niめっき層とが接触しないように作用する。
仮に、ラジエータグリルカバー1に合成樹脂層1cが形成されていないと仮定すると、Snめっき層又はSn合金めっき層とZn−Niめっき層とが当接して、それぞれの金属の酸化還元電位の違いにより酸化還元反応が起こり、部分電池が発生することになる。しかし、第1実施形態では、ラジエータグリルカバー1に形成された合成樹脂層1cは、部分電池の発生が回避されるように作用する。
また、合成樹脂層1cの存在によりラジエータグリルカバー1の最外めっき層のSnめっき層又はSn合金めっき層と、ボルト2及びナット3のZn−Niめっき層が接触しないため、金属同士が摩擦することによる軋み音等が発生することを抑制するように作用する。
透明又は半透明の合成樹脂層1cは、最外めっき層のSnめっき層又はSn合金めっき層の視認を可能にする。
第1実施形態の装飾めっき製品及び取付構造によれば、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態の装飾めっき製品及び取付構造によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1−1)第1実施形態では、車両ボディ4に取り付けるラジエータグリルカバー1の最表面に合成樹脂層1cが形成され、取付部品としてのボルト2及びナット3との間に合成樹脂層1cが介在された状態となっている。これにより、ラジエータグリルカバー1のめっき層1bの最外層のSnめっき層又はSn合金めっき層と、ボルト2及びナット3のZn−Niめっき層との間に部分電池が発生することが抑制される。各部材の耐食性を向上させることができる。
(1−2)また、金属同士の摩擦による軋み音等の異音が発生することが抑制されることから、運転時の不快感を軽減することができる。
(1−3)合成樹脂層1cを透明又は半透明とすることにより、めっき層1bの最外層のSnめっき層又はSn合金めっき層が視認可能である。したがって、合成樹脂層1cの形成によりSnめっき層又はSn合金めっき層の光輝外観が損なわれることがなく、好適な意匠性を保持することができる。
(1−3)合成樹脂層1cを透明又は半透明とすることにより、めっき層1bの最外層のSnめっき層又はSn合金めっき層が視認可能である。したがって、合成樹脂層1cの形成によりSnめっき層又はSn合金めっき層の光輝外観が損なわれることがなく、好適な意匠性を保持することができる。
(1−4)合成樹脂層1cが形成されていることにより、耐食性、耐薬品性、耐擦傷性等を付与することができ、ラジエータグリルカバー1表面に保護機能を付与することができる。
上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第1実施形態では、第1の部材としての車両ボディ4に対して、金属製の取付部品としてのボルト2及びナット3で、装飾めっき製品としてのラジエータグリルカバー1を取り付ける取付構造について説明したが、各部材はこれらに限定されない。当接部分が金属同士となる複数の部材の取付構造であれば適用することができる。これら複数の部材の最外層の金属同士が接触しないように、これら複数の部材の少なくとも一つに合成樹脂層1cを形成してもよい。
・第1実施形態では、第1の部材としての車両ボディ4に対して、金属製の取付部品としてのボルト2及びナット3で、装飾めっき製品としてのラジエータグリルカバー1を取り付ける取付構造について説明したが、各部材はこれらに限定されない。当接部分が金属同士となる複数の部材の取付構造であれば適用することができる。これら複数の部材の最外層の金属同士が接触しないように、これら複数の部材の少なくとも一つに合成樹脂層1cを形成してもよい。
・取付部品はボルト2及びナット3に代えてまたは加えて、クリップ等であってもよい。
・第1実施形態では、電着塗装用の塗料の入った容器中にラジエータグリルカバー1を入れて、ラジエータグリルカバー1全体が塗料中に浸漬された状態で電気泳動を行ったが、電着塗装方法はこれに限定されない。ラジエータグリルカバー1を複数の部分に分けて、別々に電着塗装を行うこともできる。
・第1実施形態では、電着塗装用の塗料の入った容器中にラジエータグリルカバー1を入れて、ラジエータグリルカバー1全体が塗料中に浸漬された状態で電気泳動を行ったが、電着塗装方法はこれに限定されない。ラジエータグリルカバー1を複数の部分に分けて、別々に電着塗装を行うこともできる。
・第1実施形態では、ABS樹脂基材上に、Cuめっき層、Snめっき層又はSn合金めっき層を積層したが、めっき層1bの構成はこれに限定されない。無電解めっきによりABS樹脂基材に導電性を付与した後、延性を備えたCuめっき層、犠牲防食の観点からの複数のNiめっき層、意匠性を付与するCrめっき層を順次積層するようにしてもよく、他の異なるめっき層を順次積層する構成としてもよい。部材の特性に応じてめっき層1bの構成を適宜選択することができる。特に、部材の最表面のめっき層1bを構成する金属と、ボルト2及びナット3の最表面を構成する金属との腐蝕電位の差が大きいほど、第1実施形態で説明した効果は顕著になる。部材のめっき層1bは、意匠面として広い面積を占めることから、部材の最表面のめっき層1bを構成する金属の腐蝕電位が、ボルト2及びナット3の最表面を構成する金属より貴であることが好ましい。その一方で、ボルト2及びナット3に高い防食性が求められる場合は、ボルト2及びナット3の最表面を構成する金属の腐蝕電位を、部材の最表面のめっき層1bを構成する金属より貴とすることができる。
本発明の第2実施形態について、図4〜図6により説明する。
図4(a)、(b)は、車両内装部品として使用されるカーオーディオのつまみ101を示す。つまみ101は、カーオーディオ使用時に、使用者に対向する前面113を有する。つまみ100は、合成樹脂製の筒部102と、金属製の蓋103とを備えている。蓋103は、筒部102の前面103に固定され得る。第2実施形態では、つまみ100の筒部102が、装飾めっき製品に相当する。
図4(a)、(b)は、車両内装部品として使用されるカーオーディオのつまみ101を示す。つまみ101は、カーオーディオ使用時に、使用者に対向する前面113を有する。つまみ100は、合成樹脂製の筒部102と、金属製の蓋103とを備えている。蓋103は、筒部102の前面103に固定され得る。第2実施形態では、つまみ100の筒部102が、装飾めっき製品に相当する。
図5(a)に示すように、筒部102は、外筒部111と、外筒部111の内周面間に架け渡された2つの支持部112とを備えている。支持部112の前方端面は蓋103の後面と接触して蓋103を位置決めする。
外筒部111の前面113は、円環状の溝116を含む立体的な凹凸形状を有し、つまみ100に装飾性を付与する。溝116の形状は特に限定されないが、溝の幅Wが溝の深さHより大きいことが好ましい。溝の幅Wを大きくすることにより、後に説明する金属めっき工程、及び電着塗装の際に、溝116の内部にまで装飾被膜が均等に形成されやすく、つまみ100の外観形状を良好なものとすることができる。
図5(a)に示すように、筒部102は、異なる合成樹脂を2色成形してなる2色成形品である。2色成形品のうちの第1の合成樹脂基材102aは、筒部102の前方に位置し、2色成形品のうちの第2の合成樹脂基材102bは、筒部102の後方に位置する。支持部112は、第2の合成樹脂基材102bの一部であり得る。図5(b)は、図5(a)で1点鎖線で囲まれた部分の拡大断面図であるが、図5(b)に示すように、筒部102の外筒部111のうち第1の合成樹脂基材102aの上にのみ、その全体にわたって、無電解めっき層121、金属めっき層122、及び合成樹脂層123からなる装飾被膜が積層されている。筒部102の外筒部111のうち第2の合成樹脂基材102b及び支持部112の上には、装飾被膜は形成されていない。
筒部102の外筒部111を形成する第1の合成樹脂基材102aと第2の合成樹脂基材102bとは、同じ径で同じ壁厚を有することができる。第2の合成樹脂基材102bの外側面115において、第1の合成樹脂基材102aに隣接する前端部には、凹部または段差が形成されている。これにより、第1の合成樹脂基材102aと第2の合成樹脂基材102bとが接合する部分に、外側面115において周方向全体にわたって延びる凹溝117が区画されている。一方、第1の合成樹脂基材102aの内側面114及び外側面115は、円環状の前面113から連続して後方へ延びる平滑面であり、アンダーカット部を有さない。
次に、筒部102の製造方法について説明する。
つまみ100の筒部102を構成する合成樹脂は、従来公知のものを適宜選択して適用することができる。第2実施形態では、装飾被膜が積層される第1の合成樹脂基材102aとして、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)樹脂を使用し、装飾被膜が積層されない第2の合成樹脂基材102bとして、ポリカーボネート(PC)樹脂を使用している。合成樹脂基材102bとしては、他にもPC−ABS樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)樹脂、ポリアセタール樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)等を適宜選択することができる。
つまみ100の筒部102を構成する合成樹脂は、従来公知のものを適宜選択して適用することができる。第2実施形態では、装飾被膜が積層される第1の合成樹脂基材102aとして、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)樹脂を使用し、装飾被膜が積層されない第2の合成樹脂基材102bとして、ポリカーボネート(PC)樹脂を使用している。合成樹脂基材102bとしては、他にもPC−ABS樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)樹脂、ポリアセタール樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)等を適宜選択することができる。
まず、第1の合成樹脂基材102a表面に導電性を付与する無電解めっき層121を形成すべく無電解Niめっき処理を行う。無電解Niめっき処理は、例えば第1実施形態で説明したものと同様の手順で行うことができる。
ここで、第2実施形態の筒部102は、2色成形品として構成され、第1の合成樹脂基材102aがABS樹脂により形成されるとともに、第2の合成樹脂基材102bがPC樹脂により形成されている。第1の合成樹脂基材102aと第2の合成樹脂基材102bとの合成樹脂の性状の相違により、無電解Niめっき処理工程におけるエッチング処理では、ABS樹脂表面が選択的に荒らされて凹凸が形成されるものの、PC樹脂表面は荒らされることなく平滑なままで維持される。エッチング処理後の合成樹脂基材102a、102bの表面形状の相違により、第1の合成樹脂基材102aのABS樹脂表面では、触媒の作用によってNiイオンが析出して無電解Niめっき層121が形成される。一方、エッチング処理後に表面が平滑なまま維持される第2の合成樹脂基材102bのPC樹脂表面では、Niイオンが析出することができず、無電解Niめっき層121は形成されない。このようにして、合成樹脂基材102a、102bに対し、第1の合成樹脂基材102aのみに選択的に無電解Niめっき層121が形成されて、第1の合成樹脂基材102aのみに選択的に導電性が付与されることになる。
続いて、無電解Niめっき層121の上に装飾性を付与する金属めっき層122を形成すべく電気めっき処理を行う。第2実施形態では、つまみ100に適度な光輝外観を付与すべく、光沢Snめっき処理を行っている。光沢Snめっき処理は、光沢剤とSnとを含むめっき浴中で従来公知の方法で行うことができる。
図6に示すように、第1の合成樹脂基材102aのみに無電解Niめっき層121が形成された筒部102を陰極として、めっき浴中に浸漬する。このとき、複数の筒部102を構成する第1の合成樹脂基材102aの前面113が陽極と対向するように並列に配置する。これにより、複数の筒部102において、第1の合成樹脂基材102aの表面に同じ膜厚で金属めっき層(光沢Snめっき層)122が積層され、複数の筒部102に形成される金属めっき層(光沢Snめっき層)122の膜厚を均等化することができる。
また、複数の筒部102は、隣り合う筒部102同士の間隔が、それぞれ第1の合成樹脂基材102aの前後方向の長さより大きくなるように配置する。つまり、隣り合う筒部102の外側面115間の間隔が、合成樹脂基材102aの前後方向の長さより大きくなるように配置する。これにより、第1の合成樹脂基材102aの内側面114及び外側面115の後端部近傍でも好適な電流密度が確保でき、第1の合成樹脂基材102aの後端部にまで、金属めっき層(光沢Snめっき層)122の膜厚を確保することができる。
光沢Snめっき浴は、例えば第1実施形態で説明したものと同様の方法及び材料で形成することができる。
光沢Snめっき処理により、無電解Niめっき処理によって導電性が付与された第1の合成樹脂基材102aのみに選択的に金属めっき層(光沢Snめっき層)122が形成されることになる。
光沢Snめっき処理により、無電解Niめっき処理によって導電性が付与された第1の合成樹脂基材102aのみに選択的に金属めっき層(光沢Snめっき層)122が形成されることになる。
続いて、金属めっき層(光沢Snめっき層)122の外観形状をさらに向上させてつまみ100の装飾性を高めるべく、金属めっき層(光沢Snめっき層)122の上に無色透明な合成樹脂層123を形成する。これにより、つまみ100の表面に、光輝性の高い樹脂塗膜が形成されることになり、つまみ100に高級感を付与することができる。
合成樹脂層123の形成は、電着塗装法により行う。電着塗装法は、従来公知の方法で行うことができる。カチオン電着塗装、アニオン電着塗装のいずれの方法で行ってもよい。
例えば、電着塗料組成物としてカチオン電着塗料組成物を用いてカチオン電着塗装を行う場合は、基材を陰極として、陽極との間に、通常1〜400Vの電圧を印加して行う。電着塗装時、電着塗料組成物の浴液温度は10〜45℃、好ましくは15〜30℃に調節する。電着過程は、カチオン電着塗料組成物に基材を浸漬する過程、および、基材を陰極として陽極との間に電圧を印加し、塗膜を析出させる工程、から構成されるが、電圧の印加時間および印加電圧などは従来公知の方法に従って行うことができる。電着塗装後、筒部102に紫外線を照射し、第1の合成樹脂基材102aの表面に形成された樹脂塗膜を架橋処理することによって硬化させて合成樹脂層123を形成する。
電着塗料組成物は、従来公知のものを適宜選択し使用することができ、例えば第1実施形態で説明したものを使用することができる。
電着塗装の際も、光沢Snめっき処理と同様に、図6に示すように、複数の筒部102を構成する第1の合成樹脂基材102aの前面113が陽極と対向するように並列に配置するとともに、隣り合う筒部102同士の間隔が、第1の合成樹脂基材102aの前後方向の長さより大きくなるように配置する。これにより、複数の筒部102において、合成樹脂層123の膜厚を均等化することができ、また、第1の合成樹脂基材102aの後方にまで合成樹脂層123を確実に形成することができる。
電着塗装の際も、光沢Snめっき処理と同様に、図6に示すように、複数の筒部102を構成する第1の合成樹脂基材102aの前面113が陽極と対向するように並列に配置するとともに、隣り合う筒部102同士の間隔が、第1の合成樹脂基材102aの前後方向の長さより大きくなるように配置する。これにより、複数の筒部102において、合成樹脂層123の膜厚を均等化することができ、また、第1の合成樹脂基材102aの後方にまで合成樹脂層123を確実に形成することができる。
このような電着塗装により、無電解Niめっき処理によって導電性が付与されるとともに金属めっき層(光沢Snめっき層)122が形成された第1の合成樹脂基材102aのみに選択的に合成樹脂層123が形成されることになる。第2実施形態の筒部102の外筒部111の外側面115では、第1の合成樹脂基材102aと第2の合成樹脂基材102bとの間に凹溝117が形成されていることから、装飾被膜(無電解Niめっき層121、金属めっき層122、及び合成樹脂層123)が形成された部分と、装飾被膜が形成されていない部分との境界が明確となる。装飾被膜が形成された部分と装飾被膜が形成されていない部分とが凹溝117を介して隣接することになることから、装飾被膜の端部がより明確になって外観形状が向上する。
次に、第2実施形態の筒部102、及び筒部102の製造方法による作用について記載する。
筒部102を構成する合成樹脂基材は、2色成形品として形成されている。2色成形品を構成する合成樹脂の性状の相違は、無電解Niめっき処理時のエッチング処理により、表面形状がそれぞれ異なる状態となるように作用する。これにより、金属との親和性が第1の合成樹脂基材102aと第2の合成樹脂基材102bとの間で異なるように作用する。
筒部102を構成する合成樹脂基材は、2色成形品として形成されている。2色成形品を構成する合成樹脂の性状の相違は、無電解Niめっき処理時のエッチング処理により、表面形状がそれぞれ異なる状態となるように作用する。これにより、金属との親和性が第1の合成樹脂基材102aと第2の合成樹脂基材102bとの間で異なるように作用する。
電着塗装法による合成樹脂層123の形成は、合成樹脂基材102a、102bのうち導電性の付与された第1の合成樹脂基材102aにのみ合成樹脂層123を選択的に形成可能に作用する。
筒部102の外筒部111の外側面115に形成された凹溝117は、第1の合成樹脂基材102aと第2の合成樹脂基材102bとの間を離間させるように作用する。
外筒部111の前面113に形成された溝116は、その開口部の幅Wが、深さHより大きくなるように形成されている。この形状は、光沢Snめっき処理時に、溝116の最奥部においても好適な電流密度を好適に確保できるとともに、Snイオンが溝116の最奥部まで届きやすくなるように作用する。また、電着塗装時に、電着塗料組成物が溝116の最奥部まで届きやすくなるように作用する。
外筒部111の前面113に形成された溝116は、その開口部の幅Wが、深さHより大きくなるように形成されている。この形状は、光沢Snめっき処理時に、溝116の最奥部においても好適な電流密度を好適に確保できるとともに、Snイオンが溝116の最奥部まで届きやすくなるように作用する。また、電着塗装時に、電着塗料組成物が溝116の最奥部まで届きやすくなるように作用する。
光沢Snめっき処理及び電着塗装においては、複数の筒部102を構成する第1の合成樹脂基材102aの前面113が陽極と対向するように並列に配置するとともに、隣り合う筒部102同士の間隔が、それぞれ第1の合成樹脂基材102aの前後方向の長さより大きくなるように配置している。この配置は、第1の合成樹脂基材102aの後方においても好適な電流密度が確保できるように作用し、Snイオンや電着塗料組成物が第1の合成樹脂基材102aの後方にまで確実に到達するよう作用する。
第2実施形態の筒部102、及び筒部102の製造方法の効果について記載する。
(2−1)合成樹脂基材が2色成形品として形成されていることから、エッチング処理により荒らされた表面形状が異なる状態となり、一方の合成樹脂基材102aにのみ選択的に装飾被膜を形成することができる。2色成形品とすることで、装飾被膜を選択的に形成することが容易となる。
(2−1)合成樹脂基材が2色成形品として形成されていることから、エッチング処理により荒らされた表面形状が異なる状態となり、一方の合成樹脂基材102aにのみ選択的に装飾被膜を形成することができる。2色成形品とすることで、装飾被膜を選択的に形成することが容易となる。
(2−2)合成樹脂層123の形成を、電着塗装法により行ったことから、導電性を有する部分にのみ選択的に合成樹脂層123を形成することができる。合成樹脂層123の形成が容易であり、合成樹脂層123が形成された部分と形成されていない部分との境界が明確となる。また、筒部102の形状が複雑であって、スプレー塗装等による合成樹脂層123の形成が困難な部分であっても、電着塗装法によれば、容易に合成樹脂層123を形成することができる。
(2−3)第1の合成樹脂基材102aと第2の合成樹脂基材102bとの間には、凹溝117が形成されている。これにより、装飾被膜が形成された部分と装飾被膜が形成されていない部分との境界がより明確になり、つまみ100の装飾性をより向上させることができる。凹溝117は境界部または境界目印と呼ぶことがある。
(2−4)外筒部111の前面113に形成された溝116は、その開口部の幅Wが、深さHより大きくなるように形成されていることから、溝116の内部まで光沢Snめっき層を形成することができる。溝116の全体に光沢Snめっき層を均質に形成することができ、つまみ100の装飾性を向上させることができる。また、電着塗料組成物も溝116の内部にまで到達しやすくなり、合成樹脂層123を溝116全体に均質に形成することができる。
(2−5)光沢Snめっき処理及び電着塗装においては、複数の筒部102を構成する第1の合成樹脂基材102aの前面113が陽極と対向するように並列に配置するとともに、隣り合う筒部102同士の間隔が、第1の合成樹脂基材102aの前後方向の長さより大きくなるように配置している。したがって、複数の筒部102に効率よく装飾被膜を形成できるとともに、第1の合成樹脂基材102aの後方にまで均質な樹脂被膜を形成することができる。
(2−6)第1の合成樹脂基材102aには、アンダーカット部が存在しない形状となっていることから、装飾被膜が形成されにくい部分が存在せず、全体に均質な装飾被膜を形成することができる。
上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第2実施形態の装飾めっき製品は、カーオーディオのつまみの筒部に限定されない。装飾性のある部品であれば他の部品に適用することができる。
・第2実施形態の装飾めっき製品は、カーオーディオのつまみの筒部に限定されない。装飾性のある部品であれば他の部品に適用することができる。
・また、装飾めっき製品の形状も特に限定されない。電気めっき処理によって金属めっき層122を形成し、電着塗装法によって合成樹脂層123を形成することから、入り組んだ形状であっても、金属イオンや電着塗料が到達しやすく、好適な電流密度が確保できれば、装飾被膜を容易に形成することができる。
・第2実施形態の筒部102は、第2の合成樹脂基材102bに段差を形成して、第1の合成樹脂基材102aと第2の合成樹脂基材102bとの間に凹溝117が形成されるようにしたが、これに限定されない。第1の合成樹脂基材102aの後方端部に段差を形成してもよく、第1の合成樹脂基材102aの後方端部及び第2の合成樹脂基材102bの前方端部にともに段差を形成してもよい。また、内側面114に凹溝117を形成してもよい。
・第2実施形態の筒部102では、第1の合成樹脂基材102aと第2の合成樹脂基材102bとを同径の筒状として形成したが、例えば後方に位置する第2の合成樹脂基材102bの径を小さくして、第1の合成樹脂基材102aの外側面115と第2の合成樹脂基材102bの外側面115との間に段差が形成されるようにしてもよい。
・第2実施形態の筒部102では、外筒部111の前面113に溝116を形成したが、これを省略してもよい。また、溝116の形状を適宜変更することもできる。或いは、溝116ではなく、前面113から前方へ突出する突部を形成してもよい。
・第2実施形態の筒部102では、外筒部111の前面113に溝116を形成して、その開口部の幅Wが、深さHより大きくなるようにしたが、これとは逆に、開口部の幅Wが、深さHより小さくなるようにするか、開口部の幅Wと深さHとを同一としてもよい。この場合であっても、溝116の内面において装飾被膜を形成する位置の深さ(奥行)より開口部の幅Wが大きくなるように設定することが好ましい。つまり、溝116の対向する内面の間隔が、内面の装飾被膜の長さより大きくなるように設定することが好ましい。こうすることで、溝116の内面における好適な電流密度を確保でき、溝116の内面における装飾被膜の膜厚を確保することができる。
・第2実施形態では、第1の合成樹脂基材102aに導電性を付与するために無電解Niめっき処理を行ったが、これに限定されない。無電解Coめっき処理、無電解Cuめっき処理、無電解Pdめっき処理、或いは、無電解Auめっき処理等、従来公知の無電解めっき処理を適宜用いることができる。
・第2実施形態では、筒部102に装飾性を付与する金属めっき処理として、光沢Snめっき処理を行ったが、これに限定されない。Crめっき、Cuめっき、Niめっき、Znめっき、Auめっき、Agめっき、Sn合金めっき等、従来公知の電気めっき処理を適宜用いることができる。
・第2実施形態では、金属めっき層122として、光沢Snめっき層のみを形成する構成としたが、他の金属めっき層122をさらに積層して複層構成としてもよい。
・第2実施形態では、電着塗装により無色透明な合成樹脂層を形成したが、これに限定されない。塗料組成物中に適宜顔料を含有させて着色された透明層を形成することもできるし、不透明な合成樹脂層を形成することもできる。金属めっき層122と合成樹脂層123との組み合わせにより、所望の色調を容易に実現できる。
・第2実施形態では、電着塗装により無色透明な合成樹脂層を形成したが、これに限定されない。塗料組成物中に適宜顔料を含有させて着色された透明層を形成することもできるし、不透明な合成樹脂層を形成することもできる。金属めっき層122と合成樹脂層123との組み合わせにより、所望の色調を容易に実現できる。
・第2実施形態では、合成樹脂層123として無色透明な合成樹脂層のみを形成する構成としたが、透明な合成樹脂層の上に、さらに有色透明な合成樹脂層を積層する等、複層構成としてもよい。
・第2実施形態では、電着塗装後の塗膜の硬化を紫外線照射によって行ったが、加熱硬化により行ってもよい。
以下、本発明の第3実施形態に従う装飾めっき製品を説明する。この装飾めっき製品は、図7〜9に示すフロントグリル本体210であ得る。図7に示されるように、フロントグリル本体210を構成する複数の横格子211は、所定の間隔で互いに略平行に配され、四角筒状の枠体213に保持されている。複数の横格子211は、フロントグリル本体210の桟部を構成する。複数の縦格子212は、複数の横格子211とそれぞれ直交しながら、所定の間隔で互いに略平行に配され、枠体213に保持されている。
以下、本発明の第3実施形態に従う装飾めっき製品を説明する。この装飾めっき製品は、図7〜9に示すフロントグリル本体210であ得る。図7に示されるように、フロントグリル本体210を構成する複数の横格子211は、所定の間隔で互いに略平行に配され、四角筒状の枠体213に保持されている。複数の横格子211は、フロントグリル本体210の桟部を構成する。複数の縦格子212は、複数の横格子211とそれぞれ直交しながら、所定の間隔で互いに略平行に配され、枠体213に保持されている。
図8に示されるように、各横格子211は、平板部211a、及び該平板部211aのフロントグリル本体210の前側に位置する前側端部211bを含む下方に連設されている凹部211cから構成されている。凹部211cは、平板部211aの前端部分、前側端部211bから下方に連設される前面部211d、及び前面部211dの下端部からフロントグリル本体210の後ろ側へ連設される下面部211eにより、凹状に成形されている。横格子211及び縦格子212は、意匠性及び気流等の機能性の観点から角部及び端部は曲面に成形されている。複数の横格子211の各平板部211aは、それぞれ平行に配されている。
第3実施形態のフロントグリル本体210を構成する基材は、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。基材の具体例として、樹脂、金属、ガラス、セラミック等を挙げることができる。基材に用いられる樹脂製の材料としては、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製の材料としては、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。これら基材の材料は、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。
図9に示されるように、フロントグリル本体210は、めっき処理により、表面全体にめっき層214が形成されている。めっき層214は、フロントグリル本体210の平板部211aを含む基材の表面上に積層された装飾性の金属めっき層215と、該金属めっき層215に直接積層された合成樹脂層216とを有している。金属めっき層215は、電気めっきにより形成される。電気めっき処理を施す場合、基材表面に導電性を付与するために、電気めっき処理に先立って無電解めっき処理を施すことが必要である。無電解めっき処理としては、無電解Cuめっき処理、無電解Niめっき処理等を挙げることができる。
無電解Cuめっき処理及び無電解Niめっき処理は、公知の方法を適宜採用することができ、例えば第1実施形態で説明したものと同様の手順で行うことができる。第1実施形態で説明したる。
金属めっき層215は、電気めっき処理により基材に対して装飾性の金属光沢を付与することができる材料であれば特に限定されない。例えば、Ni、Cu、Cr、Sn、Sn合金等が挙げられる。これらの材料は、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。それらは、各めっきの特性に応じて適宜選択することができる。これらの中で、耐久性等の機能性及び金属光沢付与等の外観特性の向上の観点から、Cr、Sn又はSn合金が好ましい。
電気Cuめっき処理は、公知の方法を適宜採用することができ、例えば第1実施形態で説明したものと同様の方法で形成することができる。例えば、硫酸銅めっき浴が用いられる場合、めっき浴の温度は、20〜50℃、電流密度は1〜30A/dm2の条件で行うことができる。
Niめっき処理は、公知の方法を適宜採用することができる。例えば、ワット浴、全塩化物浴、スルファミン浴、ウッドストライク浴等を用いた方法が挙げられる。めっき浴には、Niめっき層に光沢性を付与する観点から、Niめっき処理に適用可能な公知の光沢剤を配合してもよい。例えば、ワット浴が用いられる場合、pH3.8〜4.6、処理温度50〜60℃、電流密度1〜6A/dm2の条件で行うことができる。
Crめっき処理は、公知の方法を適宜採用することができる。例えば、サージェント浴、フッ化物含有浴(ケイフッ化物浴、SRHS浴)、高速度浴、テトラクロメート浴、三価Cr浴、高硬度Crめっき浴(Cr−C合金めっき浴)等が挙げられる。
Crめっき処理として、黒色めっき皮膜を形成するために、CoリッチなCo−Cr系合金を採用してもよい。これは、酸化コバルト含量が増すに連れて黒色性が強くなるため、Co−Cr皮膜形成後の酸化処理により酸化コバルトが生成して漆黒調の黒色めっき層(酸化コバルト層)を形成することができる。したがって、Co−Cr系合金の皮膜組成は、CoがCo−Cr全体に対して金属量(質量)として50〜98%であることが好ましい。Co−Cr系合金による電解めっき処理に使用するCr化合物は、3価Cr化合物を適宜選択して使用することができる。その具体例としては、硫酸クロム、クロムミョウバン、硝酸クロム、塩化クロム、酢酸クロム等が挙げられる。また、Co化合物も適宜選択して使用することができる。その具体例としては、硝酸コバルト、硫酸コバルト、塩化コバルト等が挙げられる。電解処理液中に含まれるCr化合物及びCo化合物の液組成は、要求される黒色化の度合いに応じて、ここに例示した化合物中から適宜選択して組み合わせることができる。これら化合物は、金属量として0.1〜50g/L程度、特に1〜40g/L程度の液組成とすることが好ましい。また、電解処理液中には、通常の電解めっき処理方法と同様に、導電性塩、pH緩衝剤、表面調整剤等を添加することができる。電解めっき処理は、公知の湿式電解めっき法に準じて行うことができる。例えば、めっき浴のpHが3〜3.8の範囲内、浴温が40〜60℃の範囲内、電流密度が1〜20A/dm2範囲内の条件で行うことができる。
Sn又はSn合金めっき処理は、例えば第1実施形態で説明したものと同様の方法及び材料で形成することができる。有機スルホン酸浴を使う場合、硫酸第一スズ、クレゾールスルホン酸、ホルマリン系化合物(ホルムアルデヒド)、アミンーアルデヒド系光沢剤、界面活性剤、pH調整剤等をメタンスルホン酸に溶解したメタンスルホン酸浴中、処理温度10〜60℃、電流密度1〜5A/dm2の条件で電気めっき処理を行うことができる。
金属めっき層215として、Sn又はSn合金めっき層が適用される場合、基材に光輝外観を付与することを目的として、Snめっき浴又はSn合金めっき浴中に光沢剤を含有させてもよい。光沢剤は、公知の光沢剤を適宜使用することができ、具体例及び添加量は第1実施形態で説明した通であり得る。
図9は、金属めっき層215の厚みプロファイルを示す。金属めっき層215は第1の部分において第1の厚みを有し、第2の部分において第1の厚みよりも薄い第2の厚みを有し、第1の部分と第2の部分との中間部分において勾配的に減少する厚みを有する不均一厚みプロファイルを有する。金属めっき層215の厚みプロファイルは、電気めっき処理工程において、基材と電極との距離を勾配的に異ならせることによって、調整することができる。例えば、基材の第1の部分を電極から第1の距離に配置し、基材の第2の部分を電極から第1の距離よりも遠い第2の距離に配置した状態で、電気めっき処理を行ことによって、図9の厚みプロファイルを有する金属めっき層215を形成することができる。格子構造又は複数の凹状構造を有するフロントグリル本体210を電気めっき処理した場合、特に、向かい合う平板部211aの間の後方部分、及び凹部211c等の奥まった表層部においては、電気めっき処理の際、電極を近づけることができず、低電圧となる。かかる電極から遠い表層部においては、前面部211d等の電極に近い表層部よりも金属めっき層215が薄く形成される。金属めっき層215の厚みの下限は、電極から最も遠い最薄部において0.03μm以上、好ましくは0.05μm以上、より好ましくは0.1μm以上である。厚みが0.03μm以上の場合、基材に対して金属光沢色を付与することができ、また、後述する電着塗装により合成樹脂層216を形成することができる。金属めっき層215の厚みの上限は、フロントグリル本体210の全面に所定の厚み以上の金属めっき層215が形成されていればよいため、特に限定されないが、製造コスト等の生産性の観点から、電極から最も近い最厚部において好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下である。
金属めっき層215の表面には、耐食性の付与又は色調の調整等の観点から、さらに合成樹脂層216が積層される。合成樹脂層216としては、めっき表面の保護に用いられる公知の合成樹脂層を適宜採用することができるが、金属めっき層215に対する視認性の観点から透明又は半透明の合成樹脂層216が適用される。半透明の合成樹脂層とは、合成樹脂層の上面側から視認したときに、金属めっき層215の意匠が透けて視認できる程度の透明性を有していればよい。透明又は半透明の合成樹脂層216により金属めっき層215の耐食性を付与するとともに、装飾効果を充分に発揮させることができる。また、合成樹脂層216は、顔料や染料等の着色剤等を配合することにより着色性を付与し、意匠性・装飾性をより向上させてもよい。
合成樹脂層216の形成に用いられるコート剤の塗装方法としては、例えば第1実施形態で説明したものと同様の電着塗装法が適用される。電着塗装により、金属めっき層215上に所定の膜厚を有する合成樹脂層216を形成することができ、耐食性及び耐久性等の機能性、及び外観特性に優れるめっき層を形成することができる。電着塗装する場合には、フロントグリル本体210を塗料の入った容器中に入れて、フロントグリル本体210の全体が塗料中に浸漬された状態で電気泳動を行う方法が挙げられる。これにより、フロントグリル本体210の金属めっき層215が形成されている表面上に所定の厚みプロファイルを有する合成樹脂層216を形成することができる。合成樹脂層216の形成に用いられる樹脂は、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。
合成樹脂層216の厚みは、保護機能を発揮することができ、合成樹脂層216の上面側から視認したときに、金属めっき層215の意匠が透けて視認できる程度の厚みであれば特に限定されない。合成樹脂層216の厚みの下限は、好ましくは5μm以上、より好ましくは7μm以上、さらに好ましくは10μm以上である。厚みが5μm以上の場合、耐久性等の機能性をより向上させることができる。一方、合成樹脂層216の厚みの上限は、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下、さらに好ましくは20μm以下である。30μm以下の場合、生産性の向上を図ることができる。また、金属めっき層215の視認性をより向上させることができる。
第3実施形態のフロントグリル本体210によれば、以下のような効果を得ることができる。
(3−1)第3実施形態では、格子構造又は複数の凹状構造等を有し、表面全体に電気めっきにより装飾性の金属めっき層215が最薄部において0.03μm以上で形成されているフロントグリル本体210において、金属めっき層215上にさらに電着塗装により透明又は半透明の合成樹脂層216を形成した。この構成によれば、格子構造等の複雑な構成を有する装飾めっき製品の全面において、各めっき層により十分な外観特性と、耐チッピング性や耐食性等の機能性を発揮することができる。
(3−1)第3実施形態では、格子構造又は複数の凹状構造等を有し、表面全体に電気めっきにより装飾性の金属めっき層215が最薄部において0.03μm以上で形成されているフロントグリル本体210において、金属めっき層215上にさらに電着塗装により透明又は半透明の合成樹脂層216を形成した。この構成によれば、格子構造等の複雑な構成を有する装飾めっき製品の全面において、各めっき層により十分な外観特性と、耐チッピング性や耐食性等の機能性を発揮することができる。
(3−2)第3実施形態では、合成樹脂層216が、5μm以上であることが好ましい。この構成によれば、耐久性等の機能性をより向上できる。
(3−3)第3実施形態では、金属めっき層215が、Ni、Cu、Cr、Sn、及びSn合金から選ばれる少なくとも一種により形成されることが好ましい。この構成によれば、フロントグリル本体210の表面に金属光沢色の付与し、装飾性をより向上できる。
(3−3)第3実施形態では、金属めっき層215が、Ni、Cu、Cr、Sn、及びSn合金から選ばれる少なくとも一種により形成されることが好ましい。この構成によれば、フロントグリル本体210の表面に金属光沢色の付与し、装飾性をより向上できる。
(3−4)金属めっき層215は、電気めっき処理工程において、電極との距離の差により、フロントグリル本体210の表面において厚み差が生じていることがある。格子構造又は複数の凹状構造等を有するフロントグリル本体210を電気めっき処理した場合、特に、各平板部211aの間の後方部分、及び凹部211c等の奥まった表層部においては、電気めっき処理の際、電極を近づけることができず、低電圧となる。よって、電極から遠い表層部においては、電極から近い表層部よりも金属めっき層215が薄く形成される。かかる薄い金属めっき層215の構成においても、電着塗装により、所定の厚みの合成樹脂層216を形成することができ、合成樹脂層216により十分な外観特性及び機能性を発揮することができる。
上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第3実施形態は、装飾めっき製品としてのフロントグリル本体210のめっき処理に適用した。しかしながら、装飾めっき製品の種類は、特に限定されず、車両用の内外装部品、電気・電子部品、日用品等の分野に適宜採用することができる。
・第3実施形態は、装飾めっき製品としてのフロントグリル本体210のめっき処理に適用した。しかしながら、装飾めっき製品の種類は、特に限定されず、車両用の内外装部品、電気・電子部品、日用品等の分野に適宜採用することができる。
・第3実施形態の装飾めっき製品は、格子状構造又は複数の凹状構造等を有しているフロントグリル本体210である。しかしながら、装飾めっき製品は、複数の縦格子212に代えてまたは加えて、枠体213と横格子211からなる梯子状構造を有するフロントグリル本体であってもよい。または、装飾めっき製品は、枠体213を省略し、複数の横格子211と、1本又は2本以上の縦格子212とから構成されるフロントグリル本体であってもよい。
・第3実施形態の装飾めっき製品は、梯子構造、格子構造、及び複数の凹状構造のいずれかの構造を有していればよい。
・第3実施形態は、装飾めっき製品の表面全体にめっき層214を形成した。しかしながら、めっき処理の際、装飾めっき製品の把持、載置等により、装飾めっき製品の表面に一部めっき層が形成されていない箇所があってもよい。
・第3実施形態は、装飾めっき製品の表面全体にめっき層214を形成した。しかしながら、めっき処理の際、装飾めっき製品の把持、載置等により、装飾めっき製品の表面に一部めっき層が形成されていない箇所があってもよい。
・第3実施形態において、基材に電気めっき処理を施す際、前処理として無電解Ni,Cuめっき処理を施したが、かかるめっき処理以外の方法を用いてもよい。
・第3実施形態において、各めっき処理の温度及び時間等の条件は、生産性等を考慮し、適宜設定することができる。
・第3実施形態において、各めっき処理の温度及び時間等の条件は、生産性等を考慮し、適宜設定することができる。
・第3実施形態において、基材上に金属めっき層215を被覆した。基材上に下地層としてCuめっき層を形成し、その上にCuめっき層以外の金属めっき層215を形成してもよい。基材上にCuめっき層が積層された場合、優れた延性作用を発揮する。したがって、基材に対する金属めっきとの線膨張係数の差による応力を緩和させ、各層間の密着性及び耐久性をより向上させることができる。
また、下地層として、上記Cuめっき層の上に、Niめっき処理、例えば半光沢Ni(SBN)めっき処理、光沢Ni(BN)めっき処理、ジュールNi(DN)めっき処理等を施してもよい。特に、金属めっき層215として、Crめっきが採用される場合、Niめっき層により、腐食をより抑制して装飾めっき製品の耐久性をより向上させることができる。
次に、実施例及び比較例を挙げて第3実施形態を更に具体的に説明する。尚、本発明は、各実施例に限定されない。
<試験例1:めっき処理された装飾めっき製品の外観特性及び機能性の評価試験>
下記各例に記載される条件で、市販のハルセル試験キッド(山本鍍金試験器社製)を使用し、装飾めっき製品に見立てた試験片として、所定長さのABS樹脂基板を使用し、各金属めっき処理を施した。さらに、同じハルセル試験キッドを使用し、金属めっき層上に電着塗装法により、合成樹脂層を形成した。得られた各例の試験片の表面をそれぞれ観察し、電極からの所定距離ごとに、めっきの膜厚及び下記に示される方法に従い、機能性として耐食性、及び外観特性として光沢外観について評価した。
<試験例1:めっき処理された装飾めっき製品の外観特性及び機能性の評価試験>
下記各例に記載される条件で、市販のハルセル試験キッド(山本鍍金試験器社製)を使用し、装飾めっき製品に見立てた試験片として、所定長さのABS樹脂基板を使用し、各金属めっき処理を施した。さらに、同じハルセル試験キッドを使用し、金属めっき層上に電着塗装法により、合成樹脂層を形成した。得られた各例の試験片の表面をそれぞれ観察し、電極からの所定距離ごとに、めっきの膜厚及び下記に示される方法に従い、機能性として耐食性、及び外観特性として光沢外観について評価した。
(実施例1)
長さ80mmのABS樹脂製の基板を準備し、樹脂基板表面の導電性を確保するべく、前処理した。前処理は、ABS樹脂基板をクロム酸に浸漬してエッチング処理し、エッチング処理後の表面にPdーSnの金属錯体を付与して活性化後、無電解Niめっき処理を行うことにより、ABS樹脂基板の表面にNi塗膜を形成して導電体とした。
長さ80mmのABS樹脂製の基板を準備し、樹脂基板表面の導電性を確保するべく、前処理した。前処理は、ABS樹脂基板をクロム酸に浸漬してエッチング処理し、エッチング処理後の表面にPdーSnの金属錯体を付与して活性化後、無電解Niめっき処理を行うことにより、ABS樹脂基板の表面にNi塗膜を形成して導電体とした。
次に、前処理により導電性が付与されたABS樹脂の表面に、下地層として公知の電気めっき法を用いてCuめっき層及びNiめっき層をそれぞれ10μmの厚みで順に積層した。得られた下地層の表面に、金属めっき層として6価Crめっき層を形成した。6価Crめっき処理は、サージェント浴にて行った。6価Crめっき浴としては、市販品を使用し、無水クロム酸(酸化クロム(VI))200〜300g/L、硫酸2〜3g/L等を含有するめっき浴を使用した。めっき浴の温度は、40〜50℃、めっき時間は2分の条件を採用した。得られた試験片表面の電極からの所定距離ごとに、6価Crめっき層の厚みを測定した。
次に、6価Crめっき層上に電着塗装により、合成樹脂層を形成した。電着塗装の塗装装置としては、金属めっき層を形成する際に使用したハルセル試験キッドを用いた。電着塗装の樹脂塗料としては、市販品を使用することができる。例えば、(メタ)アクリロイル基を含有する紫外線硬化性(メタ)アクリル樹脂と、イソシアネート含有アクリル誘導体(多官能(メタ)アクリレート)、及び光重合開始剤等を塗膜形成成分として含有する電着塗料組成物を使用した。電着塗装の条件としては、液温25℃、塗装時間1分を採用した。電着塗装処理後、UV乾燥機(80W2灯、メタルハライドランプ、距離20cm)で1分間照射し、被膜を硬化させ、合成樹脂層を形成した。得られた試験片表面の電極からの所定距離ごとに、合成樹脂層の厚みを測定した。
<耐食性>
CASS試験(JISH8502)により評価した。具体的には、CASS試験槽に得られた試験片を設置し、酢酸でpH3.0に調整したNaCl/CuCl2試験液を投入して、試験槽温度50℃、湿度65%の条件下で50時間経過後、試験片を取り出し、試験片表面の電極からの所定距離ごとに、変色、しみ、腐食、表面劣化、剥離等の表面状態の変化について目視で評価した。
○:表面状態に変化がなく、実用性が高い場合。
△:やや表面状態に変化があり、実用下限レベルの場合。
×:表面状態に変化があり、実用性が低い場合。
CASS試験(JISH8502)により評価した。具体的には、CASS試験槽に得られた試験片を設置し、酢酸でpH3.0に調整したNaCl/CuCl2試験液を投入して、試験槽温度50℃、湿度65%の条件下で50時間経過後、試験片を取り出し、試験片表面の電極からの所定距離ごとに、変色、しみ、腐食、表面劣化、剥離等の表面状態の変化について目視で評価した。
○:表面状態に変化がなく、実用性が高い場合。
△:やや表面状態に変化があり、実用下限レベルの場合。
×:表面状態に変化があり、実用性が低い場合。
<光沢外観>
試験片の金属めっき層由来の光沢外観について、試験片表面の電極からの所定距離ごとに、標準光源下において評価者が目視にて下記基準に従い評価した。
○:光沢性に優れ、実用性が高い場合。
△:やや光沢性に劣り、実用下限レベルの場合。
×:光沢がなく、実用性が低い場合。
試験片の金属めっき層由来の光沢外観について、試験片表面の電極からの所定距離ごとに、標準光源下において評価者が目視にて下記基準に従い評価した。
○:光沢性に優れ、実用性が高い場合。
△:やや光沢性に劣り、実用下限レベルの場合。
×:光沢がなく、実用性が低い場合。
表1に示されるように、電気めっき処理の際、電極からの距離が相違することにより、6価Crめっき層の膜厚が電極から遠い箇所において薄くなっていくことが確認される。しかしながら、電着塗装により、所定の厚みを有する合成樹脂層をさらに被覆できることが確認された。それにより、格子構造等の複雑な構造を有する装飾めっき製品であっても、電極からの距離に関係なく耐食性等の機能性及び光沢外観等の外観特性を満たすめっき層を形成することができる。
(実施例2)
長さ60mmのABS樹脂製の基板を準備し、実施例1と同様の方法により下地層としてCu及びNiめっき層をそれぞれ積層したABS樹脂基板を得た。得られた下地層を有するABS樹脂基板上に金属めっき層として3価Crめっき層を形成した。3価Crめっき処理は、3価Cr浴にて行った。3価Cr浴としては、市販品を使用し、塩化クロム6水和物100〜300g/Lの他、ホウ酸、グリシン、塩化アンモニウム、塩化アルミニウム6水和物等の添加剤を含有するめっき浴を使用した。めっき浴の温度は、35〜65℃、めっき時間は2分の条件を採用した。得られた試験片表面の電極からの所定距離ごとに、3価Crめっき層の厚みを測定した。
長さ60mmのABS樹脂製の基板を準備し、実施例1と同様の方法により下地層としてCu及びNiめっき層をそれぞれ積層したABS樹脂基板を得た。得られた下地層を有するABS樹脂基板上に金属めっき層として3価Crめっき層を形成した。3価Crめっき処理は、3価Cr浴にて行った。3価Cr浴としては、市販品を使用し、塩化クロム6水和物100〜300g/Lの他、ホウ酸、グリシン、塩化アンモニウム、塩化アルミニウム6水和物等の添加剤を含有するめっき浴を使用した。めっき浴の温度は、35〜65℃、めっき時間は2分の条件を採用した。得られた試験片表面の電極からの所定距離ごとに、3価Crめっき層の厚みを測定した。
次に、3価Crめっき層上に実施例1と同様の方法を用いて、電着塗装により、合成樹脂層を形成した。得られた試験片表面の電極からの所定距離ごとに、合成樹脂層の厚みを測定した。また、実施例1と同様に、機能性として耐食性、及び外観特性として光沢外観について評価した。
表2に示されるように、電気めっき処理の際、電極からの距離が相違することにより、3価Crめっき層の膜厚が電極から遠い箇所において薄くなっていくことが確認される。しかしながら、電着塗装により、所定の厚みを有する合成樹脂層をさらに被覆できることが確認された。それにより、格子構造等の複雑な構造を有する装飾めっき製品であっても、電極からの距離に関係なく耐食性等の機能性及び光沢外観等の外観特性を満たすめっき層を形成することができる。
(実施例3)
長さ80mmのABS樹脂製の基板を準備し、実施例1と同様の方法により下地層としてCu及びNiめっき層をそれぞれ積層したABS樹脂基板を得た。得られた下地層を有するABS樹脂基板上に金属めっき層としてCo−Crめっき層(黒色3価Crめっき層)を形成した。使用した電解質溶液は、Cr3+の金属量濃度が30g/L、Co2+の金属量濃度が3g/Lの硫酸塩溶液であり、他に電導性塩、pH緩衝剤、表面調整剤等を含有するものである。Co−Crめっき浴は、浴温50℃、pH3.5の条件下で2分間の電解めっき処理を行ってCo−Cr系合金層からなる黒色めっき層を形成した。
長さ80mmのABS樹脂製の基板を準備し、実施例1と同様の方法により下地層としてCu及びNiめっき層をそれぞれ積層したABS樹脂基板を得た。得られた下地層を有するABS樹脂基板上に金属めっき層としてCo−Crめっき層(黒色3価Crめっき層)を形成した。使用した電解質溶液は、Cr3+の金属量濃度が30g/L、Co2+の金属量濃度が3g/Lの硫酸塩溶液であり、他に電導性塩、pH緩衝剤、表面調整剤等を含有するものである。Co−Crめっき浴は、浴温50℃、pH3.5の条件下で2分間の電解めっき処理を行ってCo−Cr系合金層からなる黒色めっき層を形成した。
続いて、表面に黒色めっき層が積層されたABS樹脂基板を取り出し、その表面を酸浸漬処理することにより酸化コバルト層を形成した。酸浸漬処理は、pH1.5の有機酸を満たした処理槽中にABS樹脂基板を浸漬し、処理温度50℃で10分間保持することにより行った。この酸浸漬処理により黒色めっき層であるCo−Cr系合金層の表層部分の酸化が進んで酸化コバルト層が形成され、表層部分の黒味が増して漆黒調の色調となった。最後に無水クロム酸溶液に浸漬して不動態化を行った。25質量%の無水クロム酸溶液中での浸漬処理を、pH3.0、液温40℃、電流密度0.5A/dm2の条件下で5分間行うことで不動態化した。得られたCo−Crめっき層の組成比率は、金属質量としてCo90%、Cr5%であり、その他炭素、酸素、硫黄等で構成されている。得られた試験片表面の電極からの所定距離ごとに、Co−Crめっき層の厚みを測定した。
次に、Co−Crめっき層上に実施例1と同様の方法を用いて、電着塗装により、合成樹脂層を形成した。得られた試験片表面の電極からの所定距離ごとに、合成樹脂層の厚みを測定した。また、実施例1と同様に、機能性として耐食性、及び外観特性として光沢外観について評価した。
表3に示されるように、電気めっき処理の際、電極からの距離が相違することにより、黒色3価Crめっき層の膜厚が電極から遠い箇所において薄くなっていくことが確認される。しかしながら、電着塗装により、所定の厚みを有する合成樹脂層をさらに被覆できることが確認された。それにより、格子構造等の複雑な構造を有する装飾めっき製品であっても、電極からの距離に関係なく耐食性等の機能性及び光沢外観等の外観特性を満たすめっき層を形成することができる。
以下、本発明の第4実施形態を図10,11に従って説明する。
図10に示されるように、第4実施形態の装飾めっき製品310は、装飾面311aと裏面311bとを含む基材311を含む。図示した例では、基材311の装飾面311aは、めっき処理により基材311の上面に形成されている。装飾面311aは装飾部と呼ぶことがある。装飾めっき製品310は、基材311の裏面311bから略垂直に延びる柱状の取付部312を含む。取付部312は、樹脂により構成され、基材311と一体的に成形されてもよい。取付部312の先端部312aは、装飾めっき製品310をマウント313に取り付ける際、マウント313の取付孔313aに挿通され、マウント313の裏面313bから突出するよう構成されている。先端部312aは、装飾めっき製品310をマウント313に固定する際に、溶融変形可能な樹脂により成形されている。マウント313の裏面313bから突出している先端部312aは、装飾めっき製品310をマウント313に固定する際、溶融変形されて、取付孔313aの内径より拡径された拡径部312bとなり、取付孔313aから抜け止めされている。先端部312a及び/または拡径部312bは、マウント313に係合する溶融変形可能な合成樹脂係合部、または、溶融部と呼ぶことがある。
図10に示されるように、第4実施形態の装飾めっき製品310は、装飾面311aと裏面311bとを含む基材311を含む。図示した例では、基材311の装飾面311aは、めっき処理により基材311の上面に形成されている。装飾面311aは装飾部と呼ぶことがある。装飾めっき製品310は、基材311の裏面311bから略垂直に延びる柱状の取付部312を含む。取付部312は、樹脂により構成され、基材311と一体的に成形されてもよい。取付部312の先端部312aは、装飾めっき製品310をマウント313に取り付ける際、マウント313の取付孔313aに挿通され、マウント313の裏面313bから突出するよう構成されている。先端部312aは、装飾めっき製品310をマウント313に固定する際に、溶融変形可能な樹脂により成形されている。マウント313の裏面313bから突出している先端部312aは、装飾めっき製品310をマウント313に固定する際、溶融変形されて、取付孔313aの内径より拡径された拡径部312bとなり、取付孔313aから抜け止めされている。先端部312a及び/または拡径部312bは、マウント313に係合する溶融変形可能な合成樹脂係合部、または、溶融部と呼ぶことがある。
基材311及び先端部312a以外の取付部312を構成する樹脂は、特に限定されないが、生産性向上の観点から先端部312aと同じ樹脂により一体的に成形されることが好ましい。
溶融変形可能な樹脂としては、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、例えば、熱可塑性樹脂を挙げることができる。溶融変形可能な樹脂の具体例としては、例えば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。これらの樹脂は、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。
図11に示されるようなめっき層314が第4実施形態の装飾めっき製品310の全面に形成されている。めっき層314は、基材311の表面上に積層されたCuめっき層315と、該Cuめっき層315に直接積層されたSn又はSn合金めっき層316と、該Sn又はSn合金めっき層316の上に積層された合成樹脂層317とを有している。図示した例では、合成樹脂層317は、装飾めっき製品310の最外層であり、保護層と呼ぶことがある。
Cuめっき層315は、例えば第1実施形態で説明したものと同様の方法で形成することができる。
基材311上のCuめっき層315の厚みは、溶融変形の容易性、延性、面精度、表面硬度、生産性等の観点から適宜設定可能であるが、基材311上のCuめっき層315の厚みの下限は、好ましくは5μm以上、より好ましくは6μm以上、さらに好ましくは7μm以上である。5μm以上の場合、基材311に対する延性、表面硬度等の機能性、面精度等の外観特性をより向上させることができる。一方、Cuめっき層315の厚みの上限は、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下、さらに好ましくは20μm以下である。30μm以下の場合、生産性の向上、例えばめっき層314を有する先端部312aの溶融変形処理をより容易に行うことができる。
基材311上のCuめっき層315の厚みは、溶融変形の容易性、延性、面精度、表面硬度、生産性等の観点から適宜設定可能であるが、基材311上のCuめっき層315の厚みの下限は、好ましくは5μm以上、より好ましくは6μm以上、さらに好ましくは7μm以上である。5μm以上の場合、基材311に対する延性、表面硬度等の機能性、面精度等の外観特性をより向上させることができる。一方、Cuめっき層315の厚みの上限は、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下、さらに好ましくは20μm以下である。30μm以下の場合、生産性の向上、例えばめっき層314を有する先端部312aの溶融変形処理をより容易に行うことができる。
第4実施形態の装飾めっき製品310は、Cuめっき層315上に、Sn又はSn合金めっき層316が直接積層されている。Sn又はSn合金めっき層316は、Crめっきに比べ硬度が低いため、めっき層314を有する先端部312aの溶融変形処理をより容易に行うことができる。また、Sn又はSn合金めっき層316は、装飾めっき製品310の装飾面311aに、Crめっき処理を施したかのような金属様の光輝外観を付与することができる。Sn又はSn合金めっき層316は、例えば第1実施形態で説明したものと同様の材料で形成することができる。
Sn又はSn合金めっき処理は、例えば第1実施形態で説明したものと同様の方法で形成することができる。例えば、有機スルホン酸浴中で行う場合、硫酸第一スズ、クレゾールスルホン酸、ホルマリン系化合物(ホルムアルデヒド)、アミンーアルデヒド系光沢剤、界面活性剤、pH調整剤等をメタンスルホン酸に溶解したメタンスルホン酸浴中、処理温度10〜60℃、電流密度1〜5A/dm2の条件で電気めっき処理を行うことができる。
Cuめっき層315上に積層されるSn又はSn合金めっき層316の厚みは、溶融変形の容易性、装飾面311aの色調及び面精度等の外観特性、表面硬度等の外観特性、生産性、Sn合金の種類等の観点から適宜設定することができる。例えばSn又はSn−Ni合金めっきの場合、めっき層の厚みの下限は、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、さらに好ましくは5μm以上である。1μm以上の場合、好ましい外観特性を得ることができる。一方、めっき層の厚みの上限は、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下、さらに好ましくは20μm以下である。30μm以下の場合、生産性の向上、例えばめっき層314を有する先端部312aの溶融変形処理をより容易に行うことができる。
また、例えばSn−Co合金めっき層が用いられる場合、めっき層の厚みの下限は、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上、さらに好ましくは0.3μm以上である。0.1μm以上の場合、装飾面311aに対し、好ましい外観特性を得ることができる。一方、めっき層の厚みの上限は、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.9μm以下、さらに好ましくは0.8μm以下である。1μm以下の場合、生産性の向上、例えばめっき層314を有する先端部312aの溶融変形処理をより容易に行うことができる。
Sn又はSn合金めっき層316によって基材311に光輝外観を付与することを目的として、Snめっき浴又はSn合金めっき浴中に光沢剤を含有させてもよい。光沢剤は、公知の光沢剤を適宜使用することができ、具体例及び添加量は第1実施形態で説明した通であり得る。
Sn又はSn合金めっき層316の上面には、金属めっき層が形成されている樹脂製の先端部312aに対し、溶融変形を可能にするために、合成樹脂層317が形成されている。また、合成樹脂層317により、耐食性等の機能性をより向上させることができる。合成樹脂層317を構成する樹脂としては、装飾めっき製品310をマウント313に固定するために先端部312aを溶融変形する際に、先端部312aとともに溶融変形可能な樹脂が適用される。好ましくは、ガラス転移温度が25℃以上で且つ先端部312aの溶融変形温度以下である。樹脂のガラス転移温度が25℃以上であることにより、装飾めっき製品の室温使用時における機能性を維持することができる。樹脂のガラス転移温度が先端部312aの溶融変形温度以下であることにより、先端部312aの溶融変形処理をより容易に行うことができる。
合成樹脂層317は、Sn又はSn合金めっき層316に対する視認性を確保し、外観特性をより向上させる観点から透明又は半透明の合成樹脂層であることがより好ましい。半透明の合成樹脂層は、合成樹脂層317の上面側から視認したときに、Sn又はSn合金めっき層316の意匠が透けて視認できる程度の透明性を有していればよい。透明又は半透明の合成樹脂層317によりSn又はSn合金めっき層316の耐食性等の機能性をより向上させるとともに、装飾効果等の外観特性を充分に発揮させることができる。
合成樹脂層317の形成に用いられる樹脂として、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。これらの樹脂は、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。
合成樹脂層317は、例えば第1実施形態で説明したものと同様の方法及び材料で形成することができる。電着塗装する場合には、装飾めっき製品310を塗料の入った容器中に入れて、装飾めっき製品310全体が塗料中に浸漬された状態で電気泳動を行う方法が挙げられる。これにより、装飾めっき製品310の装飾面311a、取付部312の先端部312aを含む裏面311bへ、一体的な樹脂塗膜からなる合成樹脂層317を形成することができる。
Sn又はSn合金めっき層316上の合成樹脂層317の厚みは、先端部312aの溶融変形処理が可能な厚みであれば特に限定されない。また、透明又は半透明の合成樹脂層317が適用される場合、合成樹脂層317が装飾面311aにおいて、保護機能を発揮することができ、合成樹脂層317の上面側から視認したときに、Sn又はSn合金めっき層316の意匠が透けて視認できる程度の厚みであることが好ましい。合成樹脂層317の厚みの下限は、好ましくは5μm以上、より好ましくは6μm以上、さらに好ましくは7μm以上である。5μm以上の場合、下地に対する保護機能等をより向上させることができる。一方、合成樹脂層317の厚みの上限は、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下、さらに好ましくは20μm以下である。30μm以下の場合、生産性の向上、例えばめっき層314を有する先端部312aの溶融変形処理をより容易に行うことができる。また、合成樹脂層317が透明又は半透明の場合は、Sn又はSn合金めっき層316の視認性をより向上させることができる。
次に、第4実施形態の装飾めっき製品310の作用を以下に説明する。
第4実施形態の装飾めっき製品310は、まず装飾面311a、先端部312aの表面等を含む全体に対し、一体的なめっき処理により連続的なめっき層314が設けられる。全面にめっき層314が積層された装飾めっき製品310をマウント313に取り付ける際、取付孔313aに柱状の取付部312を挿通させ、マウント313の裏面313bから先端部312aと突出させる。先端部312aは、公知の方法を用いて溶融変形処理、例えば樹脂かしめ処理されることにより、偏平に押しつぶされ、取付孔313aよりも拡径された拡径部312bが形成される。取付部312は、取付孔313aにおいて抜け止めされ、装飾めっき製品310はマウント313に固定される。このように、装飾面311aにめっき層314が形成された装飾めっき製品310は、マウント313に取付部312を介して固定され、マウント313に対し、意匠性を付与する。
第4実施形態の装飾めっき製品310は、まず装飾面311a、先端部312aの表面等を含む全体に対し、一体的なめっき処理により連続的なめっき層314が設けられる。全面にめっき層314が積層された装飾めっき製品310をマウント313に取り付ける際、取付孔313aに柱状の取付部312を挿通させ、マウント313の裏面313bから先端部312aと突出させる。先端部312aは、公知の方法を用いて溶融変形処理、例えば樹脂かしめ処理されることにより、偏平に押しつぶされ、取付孔313aよりも拡径された拡径部312bが形成される。取付部312は、取付孔313aにおいて抜け止めされ、装飾めっき製品310はマウント313に固定される。このように、装飾面311aにめっき層314が形成された装飾めっき製品310は、マウント313に取付部312を介して固定され、マウント313に対し、意匠性を付与する。
溶融変形処理、例えば樹脂かしめ処理される際、先端部312aを被覆する合成樹脂層317が、Cuめっき層315及びSn又はSn合金めっき層316からなる金属めっき層を巻き込み、先端部312aを構成する樹脂と一体変形される。Cuめっき層315及びSn又はSn合金めっき層316は、Crめっきよりも低硬度で延性作用に優れる。また、従来のCu、Ni、及びCrによる各めっき処理を順次行う方法に比べ、薄膜化が可能である。そのため、めっき処理を施した先端部312aにおいて、めっき層314と先端部312aを構成する樹脂との一体変形がより容易となる。
第4実施形態の装飾めっき製品310によれば、以下のような効果を得ることができる。
(4−1)第4実施形態において、装飾めっき製品310のめっき層314として、Cuめっき層315と、該Cuめっき層315に直接積層されたSn又はSn合金めっき層316と、該Sn又はSn合金めっき層316の上に積層された合成樹脂層317の構成を採用した。したがって、装飾めっき製品310をマウント313に取り付ける際、めっき層314が積層された先端部312aを溶融変形させることが可能となる。金属めっき層の表面に合成樹脂層317を積層しためっき層314は、装飾面311aの表面から先端部312aの表面まで一体的なめっき処理により連続的に延在する。それにより、めっき処理の際、先端部312aにおけるマスキング処理を省略することができ、生産性を向上できる。
(4−1)第4実施形態において、装飾めっき製品310のめっき層314として、Cuめっき層315と、該Cuめっき層315に直接積層されたSn又はSn合金めっき層316と、該Sn又はSn合金めっき層316の上に積層された合成樹脂層317の構成を採用した。したがって、装飾めっき製品310をマウント313に取り付ける際、めっき層314が積層された先端部312aを溶融変形させることが可能となる。金属めっき層の表面に合成樹脂層317を積層しためっき層314は、装飾面311aの表面から先端部312aの表面まで一体的なめっき処理により連続的に延在する。それにより、めっき処理の際、先端部312aにおけるマスキング処理を省略することができ、生産性を向上できる。
(4−2)第4実施形態において、めっき層314は、基材311上にCuめっき層315を有する。したがって、Cuめっき層315は、優れた延性作用を発揮するため、基材311に対する金属めっきとの線膨張係数の差による応力を緩和させ、機能性、特に各層間の密着性及び耐久性をより向上させることができる。また、Cuめっき膜は、めっき浴中にレベリング剤、促進剤、抑制剤等の公知の添加剤を配合することにより、外観特性、特に面精度をより向上させることができる。
(4−3)第4実施形態において、めっき層314は、Cuめっき層315に直接Sn又はSn合金めっき層316を積層されている。したがって、優れた外観特性、特にうねりや表面粗さを抑制し、優れた面精度を得ることができる。また、Sn又はSn合金めっき層316により、特に光沢Niめっき層に積層されたCrめっき層に近似した金属様外観を得ることができる。また、Sn又はSn合金めっき層316は、装飾めっき製品310を取り付ける際、先端部312aの溶融変形をより容易にする。
(4−4)第4実施形態において、めっき層314は、Sn又はSn合金めっき層316上に合成樹脂層317が積層されている。したがって、装飾めっき製品310の表面の機能性、特に耐食性、耐薬品性、耐擦傷性等の耐久性をより向上させることができる。また、透明又は半透明の合成樹脂層317が適用される場合、顔料や染料等の着色剤等の添加により、Sn又はSn合金めっき層316による金属様外観に容易に色調を付与することができる。
(4−5)第4実施形態において、合成樹脂層317を構成する樹脂は、ガラス転移温度が25℃以上で且つ前記先端部312aの溶融変形温度以下であることが好ましい。したがって、装飾めっき製品の室温使用時における機能性を維持することができ、先端部312aの溶融変形処理をより容易に行うことができる。つまり、使用時の実用性及び生産性のバランスを図ることができる。
(4−6)第4実施形態において、合成樹脂層317は、電着塗装により形成されることが好ましい。この構成によれば、装飾面311aの表面から取付部312の表面まで連続的なめっき処理を容易に行うことができ、生産性をより向上できる。
上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・第4実施形態の装飾めっき製品310の用途は、特に限定されず、車両用の内装又は外装めっき製品等の分野に適宜採用することができる。
・第4実施形態の装飾めっき製品310の用途は、特に限定されず、車両用の内装又は外装めっき製品等の分野に適宜採用することができる。
・第4実施形態の装飾めっき製品310を構成する基材311、及び先端部312a以外の取付部312は、生産性向上の観点から、先端部312aと同じ樹脂により構成した。しかしながら、先端部312a以外の部分は、装飾めっき製品310をマウント313に固定する際、溶融変形可能な樹脂以外の材料により構成してもよい。具体的には、例えば金属、ガラス、セラミック、溶融変形困難な熱硬化性樹脂等の材料が挙げられる。金属製の材料としては、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。
・第4実施形態において、先端部312aを含む取付部312の形状は、特に限定されず、円柱状、角形状、管状等の形状を採用することができる。
・第4実施形態において、装飾面311aの形状は特に限定されず、意匠の目的等に応じ、適宜決定することができる。
・第4実施形態において、装飾面311aの形状は特に限定されず、意匠の目的等に応じ、適宜決定することができる。
・第4実施形態において、基材の形状や大きさ、及びマウントの取り付け面の形状は、特に限定されず、装飾めっき製品310の用途・目的等に応じ、適宜のものを採用することができる。
・第4実施形態において、取付部312の数は、特に限定されず、装飾めっき製品310の形状や大きさ、マウント313の構造等を考慮し、1又は2個以上採用することができる。
・第4実施形態において、溶融変形の方法は、特に限定されず、公知の方法、例えば、加熱、超音波、振動、加圧、高周波等を伴う溶着、かしめ等の各方法を採用することができる。より具体的には、超音波かしめ・溶着法等が挙げられる。
・第4実施形態において、溶融変形は、マウント313の取付孔に係合を伴うように変形し、抜け止めできればよく、変形した際の形状は特に限定されない。
・第4実施形態の装飾めっき製品310は、生産性向上の観点から、装飾めっき製品310の全面に同じめっき処理を施した。しかしながら、先端部312aが複数形成されている場合に装飾めっき製品310にめっき処理を施す際、装飾面311aと連続的なめっき処理は、先端部312aの一部のみに施してもよい。かかる構成においても、マスキング処理を従来構成に比べ減らすことができ、生産性の向上が期待される。
・第4実施形態の装飾めっき製品310は、生産性向上の観点から、装飾めっき製品310の全面に同じめっき処理を施した。しかしながら、先端部312aが複数形成されている場合に装飾めっき製品310にめっき処理を施す際、装飾面311aと連続的なめっき処理は、先端部312aの一部のみに施してもよい。かかる構成においても、マスキング処理を従来構成に比べ減らすことができ、生産性の向上が期待される。
・第4実施形態のめっき層314は、所望の効果を阻害しない範囲で、めっき層の厚みやめっき層の構造が異なる部分を含むことができる。
本開示は、以下の実施例を含む。
本開示は、以下の実施例を含む。
(a)前記合成樹脂層は、多官能性アクリル樹脂層である取付構造。
(b)前記装飾めっき製品が、基材と、該基材を覆うCuめっき層と、該Cuめっき層に直接接触して覆うSn又はSn合金めっき層と、当該Sn又はSn合金めっき層を覆うアクリル系合成樹脂層である保護層とを有する取付構造。
(b)前記装飾めっき製品が、基材と、該基材を覆うCuめっき層と、該Cuめっき層に直接接触して覆うSn又はSn合金めっき層と、当該Sn又はSn合金めっき層を覆うアクリル系合成樹脂層である保護層とを有する取付構造。
(c)前面に凹部を有し、該凹部の開口幅が該凹部の深さより大きい装飾めっき製品。
(d)基材において装飾被膜が形成される部分には、アンダーカット部が存在しない装飾めっき製品。
(d)基材において装飾被膜が形成される部分には、アンダーカット部が存在しない装飾めっき製品。
(e)前記合成樹脂層は、電着塗装により積層された透明または半透明の層である装飾めっき製品。
(f)前記電気めっき工程及び電着塗装工程は、複数の2色成形品の前記第1の合成樹脂基材の前面が電極と対向し、隣接する2色成形品の外側面同士の間隔が前記第1の合成樹脂基材における外側面の奥行長さより大きくなるように配置して行う装飾めっき製品の製造方法。
(f)前記電気めっき工程及び電着塗装工程は、複数の2色成形品の前記第1の合成樹脂基材の前面が電極と対向し、隣接する2色成形品の外側面同士の間隔が前記第1の合成樹脂基材における外側面の奥行長さより大きくなるように配置して行う装飾めっき製品の製造方法。
(g)車両のフロントグリルである前記装飾めっき製品。この構成によれば、前面部分のみならず、表面全体に耐久性等の所望の機能性及び所望の装飾性を有するフロントグリルが得られる。
(h)前記溶融変形は、樹脂かしめ処理により行われる前記装飾めっき製品の取り付け方法。この構成によれば、装飾めっき製品の取り付け工程を公知の装置等を用いて、より容易に行うことができる。
(i)前記めっき層は、前記先端部のマスキング処理を行うことなく形成される前記装飾めっき製品。この構成によれば、特に装飾めっき製品のめっき処理からマウントへの組み付けまでの工程において生産性をより向上させることができる。
実施形態及び変更例は適宜組合せてもよく、一実施形態の一部の構成を別の実施形態の一部の構成に置換してもよく、一実施形態の一部の構成を別の実施形態に追加してもよい。例えば、第1実施形態の基材の選択された表面(例えば当接部分及び/または意匠面)または全部が、第2〜4実施形態のいずれかのめっき層及び合成樹脂層によって覆われてもよい。第2実施形態の第1の合成樹脂基材の一部(例えば外側面115、溝116、支持部112)または全部が、第1、3、4実施形態のいずれかのめっき層及び合成樹脂層によって覆われてもよい。第3実施形態の基材の全体が第1、2、4実施形態のいずれかのめっき層及び合成樹脂層によって覆われてもよい。第4実施形態の基材の選択された表面(例えば取付部の先端部)または全部が第1〜3実施形態のいずれかのめっき層及び合成樹脂層によって覆われてもよい。実施形態の基材の構造を適宜変更または組合せてもよい。例えば、第1〜3実施形態の基材は第4実施形態の取付部312を備えてもよい。第1、3、4実施形態の基材は2色成形品であってもよい。こうした置換及び/または追加によって得られる作用効果は本願明細書及び図面の開示から当業者であれば理解できるであろう。
本発明は、例示したものに限定されるものではない。例えば、例示した特徴が本発明にとって必須であると解釈されるべきでなく、本発明の主題は、開示した特定の実施形態の全ての特徴より少ない特徴に存在することがある。
1、102、210、310…装飾めっき製品、1a、102a、311…基材、1b、121、122、214、215、314、315、316…めっき層、1c、123、216、317…合成樹脂層、2、3…取付部品、4、313…マウント、113…前面、117…境界部、211…横格子、211c…凹部、311a…装飾部、312…取付部、312a…取付部の先端部。
Claims (25)
- 金属取付部材とともに用いられる装飾めっき製品であって、
前記金属取付部材と係合可能な形状を有する当接部分を含む基材と、
前記金属取付部材に含まれる金属とは異なる金属を含むとともに前記基材を覆う一以上のめっき層と、
少なくとも前記当接部分において前記めっき層を覆う合成樹脂層と
を備える装飾めっき製品。 - 前記基材は、前記当接部分とは異なる意匠面を含み、
前記めっき層は、前記基材の前記意匠面及び前記当接部分を覆っており、
前記合成樹脂層は、前記基材の前記意匠面及び前記当接部分上の前記めっき層を一体的に覆う透明又は半透明の合成樹脂層である請求項1に記載の装飾めっき製品。 - 前記合成樹脂層は、電着塗料組成物またはその硬化物を含む請求項1又は2に記載の装飾めっき製品。
- 前記めっき層は、Niめっき層、Cuめっき層、Crめっき層、Snめっき層、及びSn合金めっき層から選ばれる複数の金属めっき層である請求項1〜3のいずれか一項に記載の装飾めっき製品。
- 前記めっき層に含まれる最外めっき層は、Sn又はSn合金層である請求項1〜4のいずれか一項に記載の装飾めっき製品。
- 車両用の装飾製品である請求項1〜5のいずれか一項に記載の装飾めっき製品。
- 請求項1〜6の何れか一項に記載の装飾めっき製品と、
前記装飾めっき製品の前記当接部と係合して前記装飾めっき製品をマウントに固定するように構成された金属取付部材と
を備える取付構造。 - 基材と、前記基材を覆うめっき層と、前記めっき層を覆う合成樹脂層とを備える装飾めっき製品であって、
前記基材は第1の合成樹脂基材と第2の合成樹脂基材との一体的な2色成形品であり、
前記めっき層は、前記第1の合成樹脂基材の選択された表面のみを全体的に覆う金属めっき層を含み、
前記合成樹脂層は、電着塗料組成物またはその硬化物を含むことを特徴とする装飾めっき製品。 - 前記第1の合成樹脂基材と前記第2の合成樹脂基材との間の境界部を更に備える請求項8に記載の装飾めっき製品。
- 前記めっき層に含まれる最外めっき層は、Sn又はSn合金層である請求項8または9に記載の装飾めっき製品。
- 車両用の装飾製品である請求項8〜10のいずれか一項に記載の装飾めっき製品。
- 装飾めっき製品の製造方法であって、
2色成形された合成樹脂基材のうち第1の合成樹脂基材の選択された表面のみを全体的に覆う無電解めっき層を形成する無電解めっき工程と、
前記無電解めっき層上に金属めっき層を形成する電気めっき工程と、
前記金属めっき層上に合成樹脂層を形成する電着塗装工程とを有することを特徴とする装飾めっき製品の製造方法。 - 前記電着塗装工程は、紫外線を照射することにより樹脂塗膜を硬化させて前記合成樹脂層を形成する請求項12に記載の装飾めっき製品の製造方法。
- 前記電気めっき工程では、複数の2色成形品の第1の合成樹脂基材に対して同時に前記金属めっき層が形成され、
前記電着塗装工程では、前記金属めっき層が形成された前記複数の2色成形品に対して同時に前記合成樹脂層が形成され、
前記電気めっき工程及び電着塗装工程では、前記複数の2色成形品における前記第1の合成樹脂基材の前面が電極と対向するように、前記複数の2色成形品が並列に配置される請求項12又は13に記載の装飾めっき製品の製造方法。 - 基材と、前記基材を覆うめっき層とを備える装飾めっき製品において、
前記基材は、梯子構造、格子構造、又は複数の凹状構造を有し、
前記めっき層は、
前記基材の表面全体を覆う、0.03μm以上の厚みの金属めっき層と、
前記金属めっき層を覆う、電着塗料組成物またはその硬化物を含む透明又は半透明の合成樹脂層とを含む装飾めっき製品。 - 前記合成樹脂層の厚みは、5μm以上である請求項15に記載の装飾めっき製品。
- 前記金属めっき層は、Ni、Cu、Cr、Sn、及びSn合金から選ばれる少なくとも一種を含む請求項15又は16に記載の装飾めっき製品。
- 前記金属めっき層は、前記基材の第1部分において第1の厚みを有し、前記基材の第2部分に前記第1の厚みとは異なる第2の厚みを有する厚みプロファイルを有している請求項15〜17のいずれか一項に記載の装飾めっき製品。
- 前記金属めっき層に含まれる最外めっき層は、Sn又はSn合金層である請求項15〜18いずれか一項に記載の装飾めっき製品。
- 車両用の装飾製品である請求項15〜19のいずれか一項に記載の装飾めっき製品。
- 基材と、前記基材に装飾部を提供すべく前記基材を覆うめっき層とを備える装飾めっき製品において、
前記基材は、前記装飾部とは異なる取付部であって、マウントに取り付けられるように構成された取付部を含み、当該取付部は、前記マウントに固定的に係合するように溶融変形可能な樹脂製の先端部を含み、
前記めっき層は、前記基材を覆うCuめっき層と、該Cuめっき層に直接接触して覆うSn又はSn合金めっき層と、該Sn又はSn合金めっき層を覆う合成樹脂層とを含み、
前記装飾部を提供する前記めっき層は、少なくとも前記取付部の前記先端部の表面から連続的に延在している装飾めっき製品。 - 前記合成樹脂層は、電着塗料組成物またはその硬化物を含む請求項21に記載の装飾めっき製品。
- 前記合成樹脂層を構成する樹脂は、ガラス転移温度が25℃以上で且つ前記先端部の溶融変形温度以下である請求項21又は22に記載の装飾めっき製品。
- 車両用の装飾製品である請求項21〜23のいずれか一項に記載の装飾めっき製品。
- 請求項21〜24のいずれか一項に記載の装飾めっき製品をマウントに取り付ける方法であって、
前記めっき層に覆われた前記取付部の前記先端部を前記マウントと係合した状態で溶融変形させて、前記装飾めっき製品を前記マウントに固定する工程を含む、装飾めっき製品の取り付け方法。
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