JP3407511B2 - 装飾体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、表面が金属からな
る基材上にパターンを有する装飾体の製造方法に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】従来、金属や樹脂表面には、その外観意
匠性や、耐摩耗性、耐食性を高めるために電気めっき法
や無電解めっき法により金属膜（めっき皮膜）が形成さ
れている。この方法で得られた表面は、めっき液の種類
やめっき法により光沢や梨地調の表面が得られるが、例
えば、筆記具軸体の把持部に滑り止め機能を有する凸パ
タ−ンや立体的な図柄、文字などを金属表面に形成する
ことはできなかった。 【０００３】一般に筆記具などの軸体の把持部に滑り止
め機能を付加する方法としては、予め、基材表面に切削
加工などの機械的加工法によりロ−レットや格子状の溝
を形成し、その後めっき皮膜を形成することが一般的に
行われている。また、エッチング法により凹凸パターン
を形成し、その後めっき皮膜を形成する方法も行われて
いた。他方、金属基材上に立体的な図柄や文字などを形
成する方法は、ロストワックス法や鋳造法により型に溶
融した金属を流し込んで成形し、その後、貴金属めっき
皮膜などで被覆することで装飾効果を高めていた。これ
らの方法は、例えば、筆記具の軸体の中心部に装着した
リング状の部材に用いることで、筆記具の装飾効果を高
める上では有効な方法である。また、樹脂基材では凹凸
パターンを形成した金型を用いて成形することで凹凸パ
ターンを有した基材を形成し、その後、従来の樹脂めっ
き法によりめっき皮膜を形成する方法も用いられてい
た。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】例えば、筆記具の把持
部に滑り止め機能を付加するためのロ−レット加工や、
格子状の溝は、機械的方法で形成されることから、パタ
−ンは制約され、デザイン自由度の高い滑り止めパタ−
ンを形成できない。また、滑り止め機能は、基材上に凸
パタ−ンを形成することで機能をさらに高めることが可
能ではあるが、機械的加工法では形成することは不可能
である。さらに、金属では、エッチング法でも凹凸パタ
−ンは形成できるものの、金属をエッチングすると、金
属の材質によってはエッチングされた面が荒れてしま
い、目的とする外観を有する凹凸パタ−ンが形成できな
い等の問題があった。 【０００５】一方、ロストワックス法や鋳造法では、筆
記具などの軸体を成形しても寸法精度が低いことから、
切削加工などの後加工が必要となり、さらに、薄肉の軸
体を形成できないことから、軸体表面に図柄や文字の立
体模様が形成できても使用することはできなかった。ま
た、樹脂成形体では、凸パタ−ンの成形できる金型で成
形し、樹脂めっきを行うことで各種凸パタ−ンを有する
装飾体は形成できるが、各種の凸パタ−ンを有する装飾
体を形成する場合では、パタ−ンの種類の数の金型を準
備する必要から、設備投資が嵩み、コストアップになる
ことから、最近の多品種少量生産には対応できないのが
現状である。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明は、これらの問題
に鑑みなされたものであって、基材上に図柄や文字など
のパタ−ンを確実に形成することができる装飾体の製造
方法を提供することを目的とするものであり、少なくと
も表面が金属からなる基材上に、スクリ−ン印刷法によ
り導電性インキでパタ−ンを形成し、該パタ−ンを形成
した基材を陽極として陽極酸化処理した後、電気めっき
によりめっき皮膜を形成してなる装飾体の製造方法を要
旨とするものである。 【０００７】本発明を図面に基づき詳述する。図１はパ
タ−ンが形成された基材の断面を示している。参照符号
１は基材であり、２は導電性インキで形成されたパタ−
ン層を示している。さらに、導電性インキ層上には電気
めっき法によりめっき皮膜３が形成されている。また、
基材１と導電性インキ層２との間の層４は、導電性イン
キの密着性を高めるために形成された酸化皮膜層やクロ
メ−ト皮膜層や黒クロムめっき層などの予備処理層を示
している。 【０００８】１の基材は、鉄、真鍮、銅、亜鉛、アルミ
ニウム等の金属あるいは合金からなる。これらの金属基
材上には電気めっき法や無電解めっき法などによりめっ
き皮膜が形成されてあってもよい。また、ＡＳ、ＡＢ
Ｓ、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカ
−ボネ−ト等の樹脂の樹脂基材も使用可能であるが、こ
の場合、その表面には、従来より公知の樹脂めっき法に
よりめっき皮膜を形成する必要がある。 【０００９】これらの基材上には、用いる基材材質にも
よるが、必要に応じて後述する導電性インキ層の密着性
を高めるために、酸化皮膜層やクロメ−ト皮膜、黒クロ
ムめっき層などの予備処理層が形成されている。なお、
これらの皮膜において、後述する導電性インキ層以外に
表面に現れる皮膜は、電気めっきする前工程で塩酸、硫
酸などに浸漬して除去すればよい。 【００１０】つぎに、パタ−ンを形成するための導電性
インキ層について説明する。導電性インキは、バインダ
−樹脂に導電性微粒子が分散されたものである。バイン
ダ−樹脂はめっき液により膨潤したり剥離しないものが
用いられ、耐薬品性の高い熱可塑性樹脂や熱硬化型樹
脂、２液硬化型樹脂などの架橋型樹脂が用いられる。具
体的には、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリウレタンエラストマ−樹脂、ポリスチレン
樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、メラ
ミン樹脂、アルキッド樹脂などの熱硬化型樹脂、ウレタ
ン樹脂、アクリルウレタン樹脂、シリコンアクリル樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などの２液
硬化型樹脂などが用いられる。 【００１１】導電性微粒子は、カ−ボンブラック、アセ
チレンブラック、グラファイト、カ−ボン繊維などの炭
素からなる微粒子、金、銀、パラジウム、ロジウム、ル
テニウム、ニッケル、銅、亜鉛、鉄、ステンレス等の金
属から形成されている。また、ナイロンやアクリル等の
樹脂粉体や、アルミナ、シリカ、マイカ、酸化チタン等
の無機粉体を各種金属で被覆した複合微粒子であっても
よい。これらの導電性微粒子の形状は無定型、球状、繊
維状、鱗片状であればよく、その粒子径は、０．０１μ
ｍ〜２０μｍ程度であればよい。２０μｍを超える粒子
径では印刷された表面が粒子径の影響を受けて凹凸とな
り、電気めっきしても表面の凹凸が無くならず、光沢を
有するパタ−ンが形成できない問題が発生することがあ
り好ましくない。これらの導電性微粒子は、印刷した導
電性インキ層の比抵抗値が１×０．１オ−ム／ｃｍ未満
になる様にバインダ−樹脂に分散すればよい。比抵抗値
が１×０．１オ−ム／ｃｍを超える場合は、金属基材と
導電性インキとの抵抗値の差が大きくなり、電気めっき
した場合、均一な金属の電着ができなくなり、外観上の
問題が発生するので好ましくない。 【００１２】この様な条件のもとに得られた導電性イン
キを用いたパタ−ンの形成方法について説明する。パタ
−ンはスクリ−ン印刷法により形成されるものであり、
印刷層の厚さは、スクリ−ン印刷に用いる版により制御
すればよい。スクリ−ン版は、スクリ−ン紗と乳剤から
構成されており、厚さはスクリ−ン紗のメッシュと乳剤
厚さで決まる。スクリ−ン紗のメッシュは、８０〜２０
０メッシュであればよく、８０メッシュ未満ではパタ−
ン精度が低下し、外観意匠性に優れたパタ−ンが得られ
ないことがあり、また、２００メッシュを超える場合
は、導電性微粒子の透過性が低下し、ピンホ−ルが発生
したり、均一な厚さの印刷層の形成が困難となることが
あるので好ましくない。乳剤厚さは、１０〜２００μｍ
程度であればよく、目的とする印刷厚さに合わせて適且
選択すればよい。乳剤厚さが２００μｍを超える場合
は、スクリ−ン版の柔軟性が損なわれ、基材形状に対応
できないことがあり好ましくない。 【００１３】この様にして形成された導電性インキ層か
らなるパタ−ンを有する基材を電気めっきすると、金属
面と導電性インキ層表面にめっき皮膜が形成されるが、
導電性インキ層表面に析出しためっき皮膜は密着性が低
く、フクレや剥離が発生することがある。この原因は、
導電性インキ層表面の濡れ性が低いことに起因する。従
って、導電性インキ層表面の濡れ性を高める必要があ
る。本発明では、この問題に対して、導電性インキで形
成した導電性インキ層からなるパタ−ンを形成した基材
を陽極とし、電位を印加することで、導電性インキ層表
面は酸化され、濡れ性を付与することができることか
ら、安定にめっき皮膜を析出させることが可能であるこ
とが確認された。さらに、陽極酸化した導電性インキ層
表面は酸化されることにより、その表面が多孔質化する
ことから、従来の樹脂めっきと同様にアンカ−効果が高
まり、密着性のよいめっき皮膜が形成できる。また、陽
極酸化する場合、高いプラスの電位を印加することは、
基材の金属表面が酸化されて不導体皮膜が形成され、再
度電気めっきしても、不導体化した金属表面には密着性
の高いめっき皮膜が形成できないことから、好ましくな
い。適切な電位は、基材金属材料によっても異なるが、
プラス０〜プラス１０Ｖ、好ましくはプラス０．１〜プ
ラス５Ｖであればよい。また、電解液の温度は、３０〜
６０℃と高くすることが短時間で導電性インキ層表面を
酸化する上で好ましい。 【００１４】陽極酸化に用いる電解液は、ｐＨが７以上
のアルカリ性水溶液が好ましい。酸性の水溶液で陽極酸
化すると金属の溶解や腐食が発生することがあるので好
ましくない。アルカリ性の水溶液としては、炭酸ナトリ
ウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カ
リウム等の炭酸塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム等の水酸化物が用いられる。また、
金属の種類によっては、不導体膜が形成されることもあ
ることから、シアン化ナトリウムやグルコン酸ナトリウ
ム等の錯体形成能の高い化合物を添加してもよい。 【００１５】この様にして導電性インキで形成したパタ
−ン表面を酸化した後、電気めっきによりめっき皮膜を
形成すればよいが、アルカリが表面に吸着しているの
で、従来のめっき工程で行われている塩酸や硫酸の水溶
液に浸漬し、表面を活性化するか、或いは金属表面に不
導体皮膜が形成している場合には、化学研磨液で表面の
不導体皮膜を除去すればよく、ついで形成するめっき皮
膜の密着性をさらに高める場合には、ストライク銅めっ
き、ストライクニッケルめっき処理などを行えばよい。 【００１６】 【作用】本発明は、基材上に導電性インキを用い、スク
リ−ン印刷法でパタ−ンを形成し、該パタ−ンを形成し
た基材を陽極酸化することで、導電性インキ層表面に濡
れ性が付与できることから、電気めっき法によりめっき
皮膜が基材および導電性インキ層表面に均一に形成でき
るものであり、さらに、図柄や文字が立体的に形成でき
ることから、装飾効果をさらに高めることができるもの
である。 【００１７】 【実施例】 〈実施例１〉ステンレス軸体（内径１０ｍｍ、外形１
０．２ｍｍ、長さ５０ｍｍ）を溶剤で脱脂した。導電性
インキはバインダ−樹脂にエポキシ樹脂（セイコ−アド
バンス（株）製１０００番メジウム）を、導電性微粒子
として０．８８μｍのパラジウム粉体を使用した。パラ
ジウム粉体はバインダ−樹脂固形分に対して７０重量％
使用し、３本ロ−ルで分散した。得られた導電性インキ
に専用硬化剤を１０重量％添加し、スクリ−ン紗、１０
０メッシュ（ポリエステルフィラメント）、乳剤厚さ８
０μｍで作成したスクリ−ン版を用い、軸体全体にパタ
−ンを形成し、１３０℃、３０分間乾燥した。なお、パ
タ−ンは１．５ｍｍの菱形で、パタ−ンが縦、横に連続
する様にした。つぎに、炭酸ナトリウム１００ｇ／ｌ、
液温５０℃とし、対極にカ−ボン板を用い、５Ｖ、５分
間陽極酸化処理した。その後、３０％塩酸に５分間浸漬
し、表面に吸着したアルカリを除去した。その後、スト
ライクニッケルめっきを施し、ついで、半光沢ニッケル
めっきを施した。さらに、錫−ニッケル−銅合金めっき
（（株）シミズ製ノ−ブロイＳＮＣ）を施すことで、パ
タ−ンが艶消し調のグレ−で、パタ−ンの形成されてい
ない部分が光沢のあるライトグレ−を呈した軸体を得
た。 【００１８】〈実施例２〉真鍮の軸体（内径８ｍｍ、外
形８．２ｍｍ、長さ１００ｍｍ）に従来公知のめっき前
処理（浸漬脱脂、電解脱脂）を行い、ワット浴により光
沢ニッケルめっきを施した。その後、黒クロムめっき液
（日本エムアンドティ−（株）製）を用いて黒クロムめ
っき皮膜を形成し、乾燥した。導電性インキはバインダ
ー樹脂にウレタン樹脂（旭電化（株）製Ｕ−５００）
を、導電性微粒子として０．０３μｍのカ−ボンブラッ
ク（三菱油化（株）製ケッチェンブラックＥＣ６００Ｊ
Ｄ）と１μｍのグラファイト（日本黒鉛（株）製ＣＳＳ
Ｐ）を用いた。導電性微粒子は１μｍのグラファイトに
０．０３μｍのカ−ボンブラックを３０重量％混合し、
混合した導電性微粒子をバインダ−樹脂固形分に対して
５０重量％使用し、３本ロ−ルで分散して作成した。得
られた導電性インキに専用硬化剤を５重量％添加し、ス
クリ−ン紗、１００メッシュ（ポリエステルフィラメン
ト）、乳剤厚さ６０μｍで作成したスクリ−ン版を用
い、軸体把持部にパタ−ンを形成し、１３０℃、３０分
間乾燥した。なお、パタ−ンは径が１ｍｍの円で、各パ
タ−ン間隔が１．５ｍｍ（縦、横）になる様にした。つ
ぎに、炭酸ナトリウム１００ｇ／ｌ、水酸化ナトリウム
５０ｇ／ｌ、液温５０℃とし、対極にカ−ボン板を用
い、３Ｖ、２０分間陽極酸化処理した。その後、３０％
塩酸に５分間浸漬し、表面に吸着したアルカリを除去し
た。その後、ワット浴により光沢ニッケルめっきを施
し、ついでクロムめっきを行うことにより、軸表面がク
ロムめっきで被覆され、軸体把持部にパタ−ンを有する
軸体を得た。 【００１９】〈実施例３〉実施例２で用いた真鍮の軸体
を重クロム酸ナトリウム濃度２０ｇ／ｌの水溶液に１分
間浸漬し、真鍮表面にクロメ−ト皮膜を形成した。導電
性インキおよびスクリ−ン版、印刷条件は実施例２と同
様とし、陽極酸化処理も同様の条件で行った。その後、
３０％塩酸に５分間浸漬した。ついで、銅合金の化学研
磨液（菱江化学（株）製ＣＰＢ−１０）に３０秒間浸漬
し、真鍮表面を活性化した後、半光沢ニッケルめっきを
施し、ついで金めっきを行うことにより、真鍮部分は光
沢のある金色で、パタ−ン表面が艶消し調の金色を有し
た軸体を得た。 【００２０】〈実施例４〉めっきグレ−ドのＡＢＳ樹脂
（ダイセル化学工業（株）製セビアンＶ３２０）を用
い、射出成形により軸体（内径１０ｍｍ、外形１１ｍ
ｍ、長さ５０ｍｍ）を得た。ついで、従来公知の樹脂め
っき法（クロム酸によるエッチング、無電解銅めっき、
ワット浴による光沢ニッケルめっき、クロムめっき）に
よりめっき皮膜を形成した。その後、実施例２で使用し
た導電性インキで、実施例１で用いたスクリ−ン版で軸
全体にパタ−ンを形成し、８０℃、６０分間乾燥した。
その後、実施例２の条件で陽極酸化し、濃塩酸に１分間
浸漬し、表面に付着したアルカリと表面に形成されてい
るクロムめっきを溶解し除去した。つぎに、ワット浴に
より光沢ニッケルめっきを施し、さらにクロムめっきを
施すことにより、パタ−ンが形成された、全体が金属光
沢を有した軸体を得た。 【００２１】〈比較例１〉実施例１において、陽極酸化
処理を行わない以外は、同様の条件で軸体の表面に導電
性インキでパタ−ンを形成し、めっき皮膜を形成した。 【００２２】〈比較例２〉実施例２において、陽極酸化
処理を行わない以外は、同様の条件で軸体の把持部に導
電性インキでパタ−ンを形成し、めっき皮膜を形成し
た。 【００２３】以上の実施例、比較例で得られた軸体につ
いて、パタ−ンの断面高さを顕微鏡で測定し、外観を目
視により評価した結果を表１に示す。 【００２４】 【表１】【００２５】 【発明の効果】本発明は、少なくとも金属からなる基材
に、スクリ−ン印刷法により導電性インキでパタ−ンを
形成し、ついで、陽極酸化することにより、導電性樹脂
インキで形成されたパタ−ン表面に濡れ性を付与するこ
とができ、さらに、電気めっきすることで、めっき皮膜
で被覆された図柄や文字などの立体パタ−ンが形成でき
ることから、例えば、筆記具の把持部に滑り止め機能が
付加できたり、レリ−フ調の外観が容易に得られること
から、各種装飾体、化粧品容器、時計、筆記具軸など様
々な分野に応用できるものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の形成パタ−ンの断面模式図。 【符号の説明】 １ 基材 ２ 導電性インキ層（パタ−ン層） ３ めっき皮膜 ４ 予備処理層

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 28/00 C25D 7/00 C25D 11/04 310 C25D 11/20

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくとも表面が金属からなる基材上
   に、スクリ−ン印刷法により導電性インキでパタ−ンを
   形成し、該パタ−ンを形成した基材を陽極として陽極酸
   化処理した後、電気めっきによりめっき皮膜を形成して
   なる装飾体の製造方法。