WO2017061358A1 - 装飾部品及びその製造方法 - Google Patents

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plating
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satin
layer
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宏明 安藤
鈴木 剛
功徳 吉澤
尚泰 井土
順治 吉田
亮太 近内
景 横山
貴久 河合
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豊田合成株式会社
株式会社Jcu
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    • C25D5/627Electroplating characterised by the visual appearance of the layers, e.g. colour, brightness or mat appearance
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    • C25D5/10Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
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    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated

Definitions

  • the present invention relates to a decorative part provided with a satin plating film.
  • Satin plating means plating with a semi-glossy satin appearance that is intermediate between bright plating and matte plating, and there is a range from shallow pear texture close to luster to deep pear texture close to matte.
  • a satin Ni plating layer is often formed to obtain a satin appearance.
  • the satin Ni plating layer is poor in ductility following the base material, a ductile Cu plating layer is often formed thereunder.
  • the satin Ni plating layer is gradually oxidized and discolored, a Cr plating layer is often formed thereon. Therefore, the conventional satin plating requires a five-layer structure such as Cu / semi-gloss Ni (SBN) / satin Ni / joule Ni (DN) / Cr.
  • Patent Document 1 discloses a step of depositing a first Cu layer from a first electrolytic solution containing a polyether compound to produce a matte Cu plating, and a second Cu layer comprising an alkylsulfonic acid derivative and an aromatic sulfone.
  • An invention of a method including a step of precipitating from a second electrolytic solution containing an acid derivative in this order is disclosed.
  • the Cu deposited from the first electrolyte has a strong matte (Comparative Example 1)
  • the Cu deposited from the second electrolyte has a gloss (Comparative Example 2)
  • the second electrolyte When Cu is deposited from the first electrolytic solution on Cu deposited from, the matte is excessive (Comparative Example 3), and the aromatic sulfonic acid derivative is not included on Cu deposited from the first electrolytic solution.
  • Cu is deposited from the second electrolytic solution it becomes non-uniform matte or matte with blackened spots (Comparative Examples 4 and 5), but in the example in which the invention is carried out, it becomes uniform matte (Examples 6 and 7). ).
  • an appearance with a relatively high level of matting can be achieved with a relatively thin second Cu layer
  • an appearance with a relatively low level of matting can be achieved with a relatively thick second Cu layer.
  • an object of the present invention is to obtain a satin-like appearance reliably and stably with a small number of layers by using a ductile Cu plating layer without using a satin Ni plating layer.
  • the present invention is based on the finding that a satin-like appearance can be obtained by appropriately filling the surface unevenness of the Cu plating layer with the Cu plating layer thereon in the decorative part as a result of the inventors' diligent research. It is.
  • the decorative part of the present invention includes a base material and a first Cu plating having a surface roughness (arithmetic mean roughness) Ra of 0.1 to 0.8 ⁇ m formed on the base material.
  • a second Cu plating layer formed on the first Cu plating layer and having a thickness of 1 to 6.1 ⁇ m and a surface roughness Ra of 15 to 80% of the surface roughness Ra of the first Cu plating layer; And a satin-like appearance based on the surface roughness of the second Cu plating layer.
  • the second Cu plating layer having a thickness of 1 to 6.1 ⁇ m formed on the first Cu plating layer having a surface roughness Ra of 0.1 to 0.8 ⁇ m is formed on the surface of the first Cu plating layer. Since the second Cu plating layer having a surface roughness Ra of 15 to 80% of the surface roughness Ra of the first Cu plating layer is well controlled and formed by appropriately reducing the unevenness, the number of layers with less satin tone appearance is reduced. Can be obtained stably.
  • the color tone of the satin tone appearance can be easily and accurately adjusted.
  • the silver white metal plating layer is preferably a Sn or Sn alloy plating layer. According to this configuration, the surface hardness and the like can be improved.
  • the silver white metal plating layer is preferably a Cr plating layer. According to this configuration, the surface hardness and the like can be improved.
  • the decorative part manufacturing method of the present invention is a first step of forming a first Cu plating layer having a surface roughness Ra of 0.1 to 0.8 ⁇ m by performing electrolytic matte Cu plating on a substrate. Then, by performing electrolytic bright Cu plating on the first Cu plating layer, the film thickness is 1 to 6.1 ⁇ m, and the surface roughness Ra is 15 to 80% of the surface roughness Ra of the first Cu plating layer. And a second step of forming a 2Cu plating layer. According to this configuration, the second Cu plating layer having a thickness of 1 to 6.1 ⁇ m formed on the first Cu plating layer having a surface roughness Ra of 0.1 to 0.8 ⁇ m is formed on the surface of the first Cu plating layer. Since the second Cu plating layer having a surface roughness Ra of 15 to 80% of the surface roughness Ra of the first Cu plating layer is well controlled and formed with moderately reduced irregularities, the satin-like appearance is reduced with less It can be stably obtained by number.
  • a satin appearance can be stably obtained with a small number of layers by using a ductile Cu plating layer without using a satin Ni plating layer.
  • Base material is not particularly limited, and a known material can be appropriately selected according to the purpose.
  • the substrate include resin, metal, glass, and ceramic.
  • the resin base material can be appropriately selected in consideration of functionality such as rigidity, ease of processing, heat resistance, ease of plating, purpose of use, and the like.
  • the resin include acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer (ABS) resin, polycarbonate (PC) resin, PC / ABS alloy (PC / ABS blend resin), polypropylene (PP) resin, and polyacrylic resin (polymethacrylic resin).
  • the resin base material can be molded using a known molding method such as an injection molding method, an extrusion molding method, a blow molding method, a compression molding method, or the like.
  • a known molding method such as an injection molding method, an extrusion molding method, a blow molding method, a compression molding method, or the like.
  • the metal used for the substrate include iron, stainless steel, Al, Al alloy, Ti, and Ti alloy.
  • One type of these base materials may be selected and used, or a plurality of types may be used in combination.
  • the shape of the substrate can be appropriately designed according to the purpose of use of the decorative part.
  • the surface is subjected to conductivity imparting treatment.
  • the conductivity imparting process include electroless plating and sputtering.
  • the surface roughness Ra of the first Cu plating layer is 0.1 to 0.8 ⁇ m, it is easy to control when the surface unevenness is reduced by the second Cu plating layer, so the satin appearance is stable. Is obtained.
  • the surface roughness Ra of the first Cu plating layer is less than 0.1 ⁇ m, it becomes difficult to control the film thickness thinly in order to make the second Cu plating layer satin.
  • the surface roughness Ra of the first Cu plating layer exceeds 0.8 ⁇ m, it is difficult to control the thickness of the second Cu plating layer to be satin.
  • the film thickness of the first Cu plating layer is not particularly limited as long as the surface roughness Ra is obtained.
  • the first Cu plating layer is preferably formed by performing electrolytic matte Cu plating. This is because the desired surface roughness Ra is easily obtained from 0.1 to 0.8 ⁇ m.
  • the Cu source of the plating bath is not particularly limited, and examples thereof include Cu sulfate, Cu cyanide, Cu pyrophosphate, Cu borofluoride and the like.
  • the plating bath does not contain additives (leveling agents, growth inhibitors, growth accelerators, anti-burning agents, etc.) that contribute to smoothing the plating surface, or the amount added (electroless bright Cu of the second Cu plating layer) It is preferred that there be relatively little (relative to plating).
  • Second Cu Plating Layer When the thickness of the second Cu plating layer is 1 to 6.1 ⁇ m and the surface roughness Ra is 15 to 80% of the surface roughness Ra of the first Cu plating layer, the second Cu plating layer is satin-like. Appearance can be obtained stably. If the film thickness of the second Cu plating layer is less than 1 ⁇ m and the Ra ratio exceeds 80%, it becomes difficult to control the film thickness thinly in order to make the second Cu plating layer satin. When the film thickness of the second Cu plating layer exceeds 6.1 ⁇ m and the Ra ratio is less than 15%, it is difficult to control the film thickness to be thick in order to make the second Cu plating layer satin.
  • the film thickness of the second Cu plating layer is more preferably 2 to 5 ⁇ m.
  • the second Cu plating layer is preferably formed by performing electrolytic bright Cu plating. This is because the surface unevenness of the first Cu plating layer is easily reduced.
  • the Cu source of the plating bath is not particularly limited, and examples thereof include Cu sulfate, Cu cyanide, Cu pyrophosphate, Cu borofluoride and the like.
  • the plating bath is preferably added with additives (leveling agents, growth inhibitors, growth promoters, anti-burning agents, etc.) that contribute to the smoothing of the plating surface, adjusting the blending amount, ratio, etc. as appropriate.
  • the amount is preferably relatively large (relative to the electroless bright Cu plating of the second Cu plating layer).
  • the silver-white metal plating layer is preferably a Sn or Sn alloy plating layer or a Cr plating layer.
  • the Sn alloy applied to form the Sn alloy plating layer include a Sn—Co alloy, a Sn—Ni alloy, a Sn—Pb alloy, a Sn—Ni—Cu alloy, a Sn—Cu—Zn alloy, and a Sn—Fe alloy. Sn—Fe—Zn alloy and the like.
  • One type of these Sn alloys may be selected and used, or a plurality of types may be used in combination.
  • the Sn or Sn alloy plating treatment can be performed by a known electroplating method.
  • the Cr plating treatment can also be performed by a known electroplating method.
  • the film thickness of the silver-white metal plating layer is not particularly limited as long as the color tone of the satin appearance can be adjusted.
  • Transparent or translucent protective layer A transparent or translucent protective layer is preferably formed on the second Cu plating layer (on the silver-white metal plating layer when the silver-white metal plating layer is formed).
  • Examples of the transparent or translucent protective layer include an organic protective layer, an inorganic protective layer, and a silicon-based resin protective layer.
  • One type of transparent or translucent protective layer may be selected and used, or a plurality of types may be used in combination.
  • Examples of the resin formed by the organic protective layer include an acrylic resin (methacrylic resin), a polycarbonate resin, a urethane resin, and a melamine resin.
  • an ultraviolet curable polyfunctional acrylic resin is preferable from the viewpoint of excellent corrosion resistance, chemical resistance, scratch resistance, ductility, transparency, handleability, and the like.
  • Examples of the method for forming the organic protective layer and the silicon-based resin protective layer include known electrodeposition coating, spin coating, coater, spray, flow, dip (immersion), electrostatic coating, and ultraviolet curable coating.
  • Examples of the inorganic material used for forming the inorganic protective layer include transparent or translucent metal oxides such as zirconium oxide, zinc oxide, titanium oxide, silicon oxide, and aluminum oxide.
  • Examples of the method for forming the inorganic protective layer include known sol-gel methods, hydrothermal synthesis methods, physical vapor deposition methods, CVD methods, chemical solution deposition methods, and electrolytic deposition methods.
  • the film thickness of the transparent or translucent protective layer can exert a protective function, and the second Cu plating layer (silver white metal plating layer when a silver white metal plating layer is formed) is visually recognized through the protective layer.
  • the thickness is not particularly limited as long as it is as thick as possible.
  • Uses of decorative parts are not particularly limited, and examples thereof include interior parts or exterior parts for vehicles, electric / electronic parts, daily necessities, and the like.
  • the decorative parts of Examples 1 to 7 have a base material 1 and a first Cu plating layer having a surface roughness Ra of 0.25 ⁇ m or 0.67 ⁇ m formed on the base material. 2 and a first Cu plating layer 2 having a film thickness of 1.0 to 6.1 ⁇ m and a surface roughness Ra of 16 to 84% of the surface roughness Ra of the first Cu plating layer 2. 2 Cu plating layer 3 and Sn—Co alloy plating layer 4 as a silver white metal plating layer formed on second Cu plating layer 3.
  • the decorative part shows a satin appearance based on the surface roughness of the second Cu plating layer 3, and the Sn—Co alloy plating layer 4 is for adjusting the color tone of the satin appearance.
  • the satin plating film 5 of the present embodiment has a three-layer structure of the first Cu plating layer 2 ⁇ second Cu plating layer 3 ⁇ Sn-Co alloy plating layer 4.
  • a transparent or translucent protective layer 6 may be formed on the Sn—Co alloy plating layer 4 as necessary.
  • Comparative Example 1 does not include the second Cu plating layer 3 as compared with Examples 1 to 6.
  • the thickness of the second Cu plating layer 3 is 0.35 ⁇ m compared to Examples 1 to 6.
  • the thickness of the second Cu plating layer 3 is 7.0 ⁇ m compared to Examples 1 to 6.
  • Comparative Example 4 does not include the first Cu plating layer 2 as compared with Examples 1 to 6.
  • Comparative Example 5 does not include the second Cu plating layer 3.
  • Comparative Example 6 compared to Example 7, the thickness of the second Cu plating layer 3 is 0.35 ⁇ m.
  • the film thickness of the 2nd Cu plating layer 3 is 0.7 micrometer compared with Example 7 in the comparative example 7.
  • the decorative parts of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 2, 3, 6, and 7 were produced by the following method.
  • Base material and its treatment The plate-shaped base material made from ABS was processed in the following order. Each treatment can be performed by a known method. -The substrate surface was degreased by dipping in a surfactant-containing bath. -The substrate surface was etched by immersion in a Cr acid / sulfuric acid solution. A catalyst typified by a Pd / Sn mixed colloid catalyst was applied to activate the substrate surface. Electroless Ni plating or electroless Cu plating was performed to impart conductivity to the substrate surface.
  • the substrate 1 after the above treatment is plated by appropriately mixing only “CuSOFT” made by JCU as an additive to a known Cu plating bath. It was immersed in a bath 11 and subjected to electrolytic matte Cu plating under a plating condition of a cathode current density of 4 A / dm 2 .
  • the plating time was changed stepwise within a range of 50 seconds to 60 minutes and the film thickness and surface roughness Ra of the formed first Cu plating layer were measured, the relationship between the plating time and the film thickness shown in FIG. The approximate curve is also shown), and the relationship between the film thickness and Ra shown in FIG. 4 was obtained.
  • the first Cu plating layer having a film thickness of 8 ⁇ m and a surface roughness Ra of 0.25 ⁇ m obtained in a plating time of 20 minutes was used as the first Cu plating layer 2 in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 2 and 3.
  • the first Cu plating layer having a film thickness of 10 ⁇ m and a surface roughness Ra of 0.67 ⁇ m obtained in a plating time of 25 minutes was used as the first Cu plating layer 2 in Example 7 and Comparative Examples 6 and 7.
  • the base material 1 on which the first Cu plating layer 2 having a thickness of 8 ⁇ m is formed is used as a known leveling agent as an additive in a known Cu plating bath.
  • a growth inhibitor, a growth promoter, a burn inhibitor and a reagent “EP30-A, B, C” manufactured by JCU, respectively, are immersed in a plating bath 12 appropriately mixed, and the cathode current density is 3 A / dm 2 . Then, electrolytic bright Cu plating was performed.
  • Table 1 also shows a reduction rate ⁇ Ra of the surface roughness Ra of the second Cu plating layer 3 with respect to the surface roughness Ra of the first Cu plating layer 2.
  • FIG. 5 shows the relationship between the film thickness of the second Cu plating layer 3 and ⁇ Ra together with an approximate curve.
  • FIG. 6 the relationship between the film thickness of the 2nd Cu plating layer 3, its surface roughness Ra, and glossiness is shown collectively.
  • the appearance of the second Cu plating layer 3 was 1.0 to 6.1 ⁇ m thick and the surface roughness Ra was the surface roughness Ra of the first Cu plating layer 2 and the appearance was satin.
  • Examples 1 to 6 were 16 to 84%.
  • An example of the second Cu plating layer 3 having a film thickness of 0.35 ⁇ m whose appearance was matte is Comparative Example 2.
  • An example of the second Cu plating layer 3 having a film thickness of 7.0 ⁇ m whose appearance was substantially glossy is Comparative Example 3.
  • the appearance was satin-like by visual observation.
  • the film thickness of the second Cu plating layer 3 was 1.0 ⁇ m and the surface roughness Ra was the first Cu.
  • An example in which the surface roughness Ra of the plating layer 2 was 24% is Example 7.
  • Comparative examples 6 and 7 are examples in which the appearance of the second Cu plating layer 3 with a film thickness of 0.35 to 0.7 ⁇ m, which has a dull appearance.
  • a plating bath (not shown) comprising a base material 1 on which the second Cu plating layer 3 is formed, a commercially available pyrophosphoric acid bath using a Sn—Co drug manufactured by JCU. Then, electrolytic Sn—Co alloy plating was performed under a plating condition of a cathode current density of 0.5 A / dm 2 . An Sn—Co alloy plating layer 4 having a thickness of 0.3 ⁇ m was formed in a plating time of 3 minutes.
  • the Sn—Co alloy plating layer 4 hardly changes the surface roughness Ra and the glossiness of the second Cu plating layer 3, and the color tone of the satin appearance of Examples 1 to 7 by the second Cu plating layer 3 is the Cr color tone. became.
  • a transparent or translucent protective layer 6 having a thickness of 10 ⁇ m can be formed on the Sn—Co alloy plating layer 4 by, for example, electrodeposition coating of an acrylic resin. .
  • This transparent or translucent protective layer 6 does not affect the satin appearance of Examples 1-7.
  • the first Cu plating layer 2 was formed without forming the second Cu plating layer 3 by forming the same first Cu plating layer 2 as in Examples 1 to 6 on the substrate 1.
  • the same Sn—Co alloy plating layer 4 as in each of the examples was formed thereon.
  • the appearance was matte.
  • the decorative part of Comparative Example 4 was formed on the second Cu plating layer 3 by forming the second Cu plating layer 3 having a film thickness of 10.0 ⁇ m on the base material 1 without forming the first Cu plating layer 2.
  • the same Sn—Co alloy plating layer 4 as in each example was formed. The appearance was glossy.
  • Comparative Example 5 was formed on the first Cu plating layer 2 without forming the second Cu plating layer 3 by forming the same first Cu plating layer 2 as in Example 7 on the base material 1.
  • the same Sn—Co alloy plating layer 4 as in the example was formed.
  • the appearance was matte.
  • the decorative parts of Examples 1 to 7 do not use the conventional satin Ni plating layer, but use the ductile first Cu plating layer 2 and the second Cu plating layer 3 to provide a satin appearance with a small number of layers. It was possible to obtain stably.
  • the base material 1 is not limited to a resin base material, and for example, a base material made of metal (such as brass) can also be used.
  • the surface roughness Ra of 0.25 ⁇ m or 0.67 ⁇ m is adopted in each example as described above, but the surface roughness Ra of 0.1 to 0.8 ⁇ m may be adopted. it can.
  • a satin-like appearance can be stabilized by forming a second Cu plating layer having a film thickness of 1 to 6.1 ⁇ m and a surface roughness Ra of 15 to 80% of the surface roughness Ra of the first Cu plating layer. Can get to.

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Abstract

【課題】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。 【解決手段】装飾部品は、基材1と、表面粗さRaが0.1~0.8μm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1~6.1μmであり、表面粗さRaが第1Cuめっき層2の表面粗さRaの15~80%である第2Cuめっき層3とを含み、第2Cuめっき層3の表面粗さに基づくサテン調外観を示す。

Description

装飾部品及びその製造方法
 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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 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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