JP5432616B2

JP5432616B2 - 模様付金属製品の製法およびそれによって得られる模様付金属製品

Info

Publication number: JP5432616B2
Application number: JP2009165070A
Authority: JP
Inventors: 直明井上
Original assignee: Key Trading Co Ltd
Current assignee: Key Trading Co Ltd
Priority date: 2009-07-13
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2029-07-13
Also published as: JP2011020286A

Description

本発明は、表面に色模様が付与された模様付金属製品の製法と、それによって得られる模様付金属製品に関するものである。

フェイスブラシ等の化粧筆は、一般に、図６に示すように、筆毛１を束ねた筆穂２の根元部を、筒状に形成された金属製の口金３内に差し込んでかしめることにより固定し、その口金３を筆軸４に一体的に取り付けた構成になっている。

このような化粧筆には、文房具である筆や絵筆に比べて、実用性だけでなく、見栄えや独創性といった意匠性が強く要求されるため、上記口金３や筆軸４の表面に、さまざまな加飾を施したものが出回っている。

例えば、透明な筆軸４の内側に模様付の芯材を設けることにより、汚れにくく、変化に富んだ色模様を筆軸４に付与したものが提案されている（特許文献１を参照）。

一方、口金３への加飾は、口金３が、筆穂２をかしめて取り付ける必要上、アルミニウムや真鍮等の金属製であるため、加飾の方法にあまりバリエーションがなく、まず、その表面にアルマイト処理やクロムメッキ処理を施した後、その上にシルクスクリーン印刷やホットスタンプ等の印刷（焼付け）等によって色模様を付与することが一般的である。

特開２００５−１７６８６３公報

しかしながら、シルクスクリーン印刷やホットスタンプ等の印刷によって付与された色模様は、長期にわたって繰り返しこの部分に手が触れると、次第に剥がれて模様部分が消失してしまうという問題がある。また、製造工程において、筆穂２を口金３にかしめる際、そのかしめ部分や、かしめのための工具や治具が当たる部分において、模様部分が剥がれたり傷付いたりしやすいという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、美麗なデザイン、微細なデザインの色模様を、アルミニウムや真鍮等の金属製品の表面に簡単に付与することができ、しかもその色模様が長期にわたって剥げることのない、優れた模様付金属製品の製法と、それによって得られた模様付金属製品の提供を、その目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、金属材からなるベース部材を準備する工程と、このベース部材の表面に着色層を形成する工程と、上記着色層の表面にインジウム蒸着層からなる金属蒸着層を形成する工程と、上記金属蒸着層をレーザ照射によって部分的に除去し、その除去跡から上記着色層を露出させて色模様を形成する工程と、最表面にトップコート層を形成する工程とを備えたこと模様付金属製品の製法を第１の要旨とする。

また、本発明は、金属材からなるベース部材を準備する工程と、このベース部材の表面に第１の着色層を形成する工程と、上記第１の着色層の表面にインジウム蒸着層からなる金属蒸着層を形成する工程と、上記金属蒸着層の表面に第２の着色層を形成する工程と、上記第２の着色層および金属蒸着層をレーザ照射によって部分的に除去し、その除去跡から上記第１の着色層を露出させて色模様を形成する工程と、最表面にトップコート層を形成する工程とを備えた模様付金属製品の製法を第２の要旨とする。

さらに、本発明は、それらのなかでも、上記レーザ照射を、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザもしくは半導体レーザのいずれかによって行うようにした模様付金属製品の製法を第３の要旨とする。

そして、本発明は、上記第１の要旨である製法によって得られる模様付金属製品であって、金属材からなるベース部材の表面に、着色層と、インジウム蒸着層からなる金属蒸着層とが、この順で形成され、上記金属蒸着層が、レーザ照射によって部分的に除去され、その除去跡から上記着色層が露出して色模様が形成されており、最表面にトップコート層が形成されている模様付金属製品を第４の要旨とする。

また、本発明は、上記第２の要旨である製法によって得られる模様付金属製品であって、金属材からなるベース部材の表面に、第１の着色層と、インジウム蒸着層からなる金属蒸着層と、第２の着色層とが、この順で形成され、上記第２の着色層および金属蒸着層が、レーザ照射によって部分的に除去され、その除去跡から上記第１の着色層が露出して色模様が形成されており、最表面にトップコート層が形成されている模様付金属製品を第５の要旨とする。

さらに、本発明は、それらのなかでも、特に、上記模様付金属製品が、筆毛を束ねてなる筆穂を取り付けるための口金である模様付金属製品を第６の要旨とする。

すなわち、本発明の第１の要旨である模様付金属製品の製法によれば、金属材からなるベース部材の表面に、着色層と金属蒸着層であるインジウム蒸着層とを形成後、そのインジウム蒸着層をレーザ照射によって部分的に除去することにより色模様を形成するため、上記レーザ照射パターンをレーザ装置にプログラミングするだけで、美麗なデザイン、微細なデザインの色模様を、簡単に付与することができる。しかもその色模様が、印刷されたものではないため、長期にわたって剥げることがないという利点を有する。

また、本発明の第２の要旨である模様付金属製品の製法によれば、ベース部材の表面に、第１の着色層と金属蒸着層であるインジウム蒸着層とをこの順で形成し、そのインジウム蒸着層の表面に、さらに第２の着色層を形成後、この第２の着色層とインジウム蒸着層とをレーザ照射によって部分的に除去することにより色模様を形成するため、表面に見える第２の着色層と、その除去跡から露出する第１の着色層との色の対比によって、上記の場合と同様、美麗なデザイン、微細なデザインの色模様を簡単に付与することができるだけでなく、より色合いのバリエーションが豊富なデザインを提供することができる。

そして、上記金属蒸着層が、インジウム蒸着層であり、インジウム蒸着層の展延性が良好であることから、蒸着層形成後に、金属材をかしめたり屈曲させたりする工程を有する場合においても、その蒸着層に剥がれや割れが生じることがなく、美麗な色模様が付与された製品を提供することができる。

さらに、それらのなかでも、特に、上記レーザ照射を、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザもしくは半導体レーザのいずれかによって行うと、インジウム蒸着層もしくは第２の着色層とインジウム蒸着層の部分的な除去を、効率よく、しかも美麗に仕上げることができるので、好適である。

また、本発明の製法によって得られる模様付金属製品は、金属表面の色模様が、転写や印刷によって付与されているのではなく、インジウム蒸着層もしくは第２の着色層とインジウム蒸着層の部分的な除去によって形成されているため、美麗かつ微細な色模様が付与されるだけでなく、繰り返し手に触れたり擦れたりしても、その色模様が欠けたり消失したりすることがなく、長期にわたって良好に維持されるという利点を有する。

そして、上記模様付金属製品において、金属蒸着層がインジウム蒸着層であり、このインジウム蒸着層の展延性が良好であることから、蒸着層形成後に、金属材をかしめたり屈曲させたりする工程を経由したものであっても、その蒸着層に剥がれや割れが生じることがなく、美麗な色模様が維持されている。

さらに、それらのなかでも、特に、上記模様付金属製品が、筆毛を束ねてなる筆穂を取り付けるための口金である場合には、その口金表面に付与した色模様の耐久性が高いため、筆穂を取り付けるためのかしめ工程によって損傷したり、繰り返しの使用によって摩耗したりすることがなく、美麗な状態を長く維持することができ、とりわけ好適である。

本発明の一実施例である口金を用いた化粧筆の斜視図である。上記口金の製法に用いられるベース部材の説明図である。（ａ）〜（ｃ）は、いずれも上記口金の製法の説明図である。（ａ）、（ｂ）は、ともに上記口金の製法の説明図である。（ａ）〜（ｄ）は、いずれも本発明の他の実施例である口金の製法の説明図である。一般的な化粧筆の一例を示す斜視図である。

つぎに、本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明の一実施の形態である口金１０を用いた化粧筆の斜視図を示している。この口金１０の表面は、地の色がピンクがかった金属光沢色をしており、その一部に、黒色の微細な色模様１１が付与されている。他の構成は、図６に示す化粧筆と同様の構成であり、同一部分に同一番号を付して、その説明を省略する。

上記口金１０は、例えばつぎのようにして製造することができる。すなわち、まず、アルミニウム材（厚み０．２ｍｍ）を略筒状の口金形状に賦形することにより、図２に示すようなベース部材１０ａを準備する。そして、図３（ａ）に示すように、その外周面全体に、アルミニウム生地の保護と着色を兼ねて、黒色アルマイト塗装を行うことにより、黒色の第１の着色層１２（厚み２０μｍ）を形成する。

つぎに、図３（ｂ）に示すように、上記第１の着色層１２の表面全体に、インジウム蒸着によって、厚み０．０４μｍのインジウム層からなる金属蒸着層１３を形成し、さらにその上から、ピンク系の透明着色塗料を塗工し、硬化皮膜化させることにより、図３（ｃ）に示すように、第２の着色層１４（厚み１５μｍ）を形成する。なお、上記透明着色塗料はピンク系のため、この第２の着色層１４の形成によって、金属蒸着層１３の無機的な金属光沢色が、ほのかにピンクがかった光沢色に見えるようになる。

つぎに、図４（ａ）に示すように、上記第２の着色層１４の表面のうち、予め設定された色模様形成予定部に、ＹＡＧレーザによるレーザ照射を行い、照射部分の第２の着色層１４と金属蒸着層１３とを除去して、その除去跡から第１の着色層１２を露出させる。この、露出した第１の着色層１２の部分１２ａは黒色であり、除去されていない表面の色（ピンクがかった金属光沢色）との対比によって、色模様１１（図１参照）が現出する。

そして、図４（ｂ）に示すように、上記色模様１１が形成された最表面に、無色透明のウレタン系のトップコート層１５を形成して表面全体を保護することにより、目的とする口金１０を得ることができる。

そこで、筆毛１を束ねた筆穂２の根元部を、上記口金１０内に差し込んでかしめることにより固定し、その口金１０を筆軸４に一体的に取り付けて、図１に示す化粧筆を得ることができる。

上記化粧筆の口金１０によれば、上記金属蒸着層１３が、展延性に優れたインジウム蒸着層によって形成されているため、蒸着層形成後に、筆穂２を固定するためのかしめ工程を経由しても、金属蒸着層１３が剥がれたり割れたりすることがなく、その結果、色模様１１が美麗な状態で維持される。また、この口金１０の部分は、化粧筆の使用を繰り返すたびに手指が触れたり、他のものと接触したりするが、色模様１１の耐久性に優れているため、繰り返して使用しても、美麗な状態を長く維持することができる。

なお、上記口金１０の製法において、ベース部材１０ａの材質は、アルミニウムに限らず、例えば、真鍮、ステンレス、ニッケル、アルミニウム−ニッケル合金等があげられる。ただし、材質の軽さや、成形加工の容易性の点で、アルミニウムもしくは真鍮を用いることが好適である。そして、その厚みは、製品の種類や用途にもよるが、化粧筆の口金やそれに類する化粧小物、携帯小物等に適用する場合は、軽量化と取扱強度の点から、０．１〜２ｍｍに設定することが好適である。

また、上記ベース部材１０ａの外周面に形成する第１の着色層１２は、ベース部材１０ａがアルミニウムである場合、上記の例のように、アルマイト処理と同時に着色を行うと、余分に着色工程を設ける必要がなく好適であるが、アルマイト処理後に、各種メッキ処理、焼付塗装処理等によって別個に着色層１２を形成しても差し支えない。そして、着色層１２の色と厚みは、目的に応じて適宜に設定することができるが、得られる製品の軽量化と、金属蒸着層１３との接着性とを考慮すれば、その厚みは、２０μｍ以下であることが好適である。

さらに、上記の例では、第１の着色層１２の表面に形成する金属蒸着層１３として、インジウム蒸着層を用いている。すなわち、加飾後にかしめや屈曲等の加工を行う場合は、加工追従性の点から、インジウムを用いることが最適だからである。

そして、上記金属蒸着層１３の厚みは、金属製品の用途、大きさ等に応じて適宜に設定することができるが、得られる製品の軽量化と、上記第１の着色層１２との密着性、かしめ等の加工追従性、金属光沢の発現性等を考慮すれば、０．００１〜０．０８μｍに設定することが好適である。すなわち、上記の範囲より薄すぎると、金属光沢色が得られにくく，逆に、厚すぎると、上記第１の着色層１２との密着性、軽量性が損なわれるとともに、加工追従性が悪くなるおそれがあるからである。

また、上記の例では、上記金属蒸着層１３の表面に形成する第２の着色層１４として、ピンク系の透明着色塗料による硬化皮膜を用いたが、着色層１４を形成するための着色剤組成物としては、例えば、金属の下塗りや中塗りに用いられる各種の熱硬化性塗料組成物が用いられる。そして、塗料には、染料や顔料等、各種の色調を与えるための着色剤を配合することができるが、あえて、これらの着色剤を配合しない無色透明の塗料組成物を用いて、金属蒸着層１３の金属光沢色をそのまま見せるようにしてもよい。この場合も、無色透明の塗膜層が着色層１４となる。

そして、上記第２の着色層１４の厚みも、適宜に設定することができるが、得られる製品の軽量化と、金属蒸着層１３との接着性とを考慮すれば、その厚みは、５〜５０μｍであることが好適である。

さらに、上記の例では、上記第２の着色層１４と金属蒸着層１３を除去するためのレーザ照射として、ＹＡＧレーザを用いたが、これに代えて、二酸化炭素レーザ、ルビーレーザ、ＹＶＯ４レーザ、半導体レーザ等、各種のレーザ装置を用いることができる。なかでも、制御性、仕上がり性において、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、半導体レーザのいずれかを用いることが好適である。

そして、上記の例では、最表面のトップコート層１５を、無色透明のウレタン系のトップコート用塗料によって形成したが、これに代えて、他のトップコート用塗料を用いることができる。上記トップコート層１５は、金属部分が水分と接触して錆びるのを防止するとともに、レーザ照射によって形成された色模様１１を保護することを目的とするもので、色模様１１を鮮明に見せるには、無色透明であることが好ましいが、色模様１１を透かしてみることができる程度に透明（もしくは半透明）であれば、多少着色剤によって色が付いているものであってもよい。

上記トップコート層１５の厚みも、適宜に設定することができるが、得られる製品の軽量化と、製品表面への保護強度等を考慮すれば、その厚みは、１０〜５０μｍであることが好適である。

なお、上記の例は、金属蒸着層１３の表面に、ピンク系の透明着色塗料を用いて第２の着色層１４を形成し、金属蒸着層１３の金属光沢色にピンク調を付与したが、上記第２の着色層１４は、必ずしも必要ではない。その場合は、例えば図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、上記の例と同様にして、ベース部材１０ａの表面に、着色層１２と金属蒸着層１３とをこの順で形成した後、図５（ｃ）に示すように、その上からレーザ照射を行うことにより、色模様１１を形成する。そして、その最表面に、トップコート層１５を形成することにより、色模様１１付きの口金１０を得ることができる。

このものは、第２の着色層１４が形成されていないため、トップコート層１５を透かして見える色模様１１が、金属蒸着層１３の表面色と第１の着色層１２との組み合わせによって形成されているが、前記の例と同様の効果を奏することができる。

また、これらの例は、本発明を、化粧筆の口金１０に適用したものであるが、本発明は、金属製のベース部材の表面に色模様１１を付した各種の金属製品に適用することができる。特に、上記色模様１１が、繰り返し手に触れたり摩擦を受けても消失することがないことから、手に触れたり摩擦を受けたりしやすい金属製品に適用することが好適である。そして、金属蒸着層１３としてインジウム蒸着層を用いたものは、蒸着層の展延性に優れ、製造工程でかしめや屈曲等の加工を施されても損傷しにくいため、とりわけ、色模様１１形成後にそのような加工工程を有する金属製品に適用することが好適である。したがって、本発明は、上記の例で示した化粧筆用の口金の他、例えば、各種筆用口金、指輪等のアクセサリー製品、眼鏡ケース、茶筒等の金属容器、照明カバー等のインテリア製品等に用いることが好適である。

つぎに、本発明の実施例について、比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〕
化粧筆の口金を得るために、口金形状に賦形された、厚み０．２ｍｍのアルミニウム製ベース部材を準備した。つぎに、黒色アルマイト塗装を行い、厚み２０μｍの第１の着色層（黒色）を形成し、さらにその表面にインジウム蒸着を行い、厚み０．０４μｍの金属蒸着層を形成した。つぎに、その表面に、透明着色塗料を塗装することにより、厚み１５μｍの第２の着色層（透明ピンク色）を形成した。そして、その上から、ＹＡＧレーザ装置によってレーザ照射を行い、予め設定された色模様形成予定部の、第２の着色層と金属蒸着層のみを除去し、除去跡から、その下の第１の着色層を露出させて、黒色の模様部分を現出させた。そして、その上から、厚み１５μｍのトップコート層（ウレタン系トップコート）を形成することにより、目的とする色模様付きの口金を得た。

〔実施例２〕
第２の着色層を形成しなかった。それ以外は、上記実施例１と同様にして、目的とする色模様付きの口金を得た。

〔比較例１〕
実施例１と同様のアルミニウム製のベース部材に対し、着色することなくアルマイト処理を施した。そして、その表面に、黒色の着色塗料を用いて、色模様を印刷し焼付けることにより色模様層（厚み３０μｍ）を形成し、目的とする色模様付きの口金を得た。

上記実施例１、２品、比較例１品の色模様形成面に対し、ラビングテスター（摩擦試験機、大栄科学精器製作所社製）を用い、羊毛フェルトで上から０．５Ｎの荷重を加えながら、１０万回の往復移動による摺動動作を繰り返し、その色模様部分の変化を観察した。

その結果、実施例１、２品は、１０万回の摺動動作後も、色模様が全く変化していなかったが、比較例１品は、略２万回経過後には、色模様が端部から剥げ始めて、１０万回摺動動作後は、色模様の大半が消失した。したがって、実施例１、２品は、色模様部分の耐久性が非常に高いことがわかる。

本発明は、繰り返し手に触れたり摩擦を受けやすい金属製品の表面に、耐久性に優れた色模様を付与する模様付金属製品の製法と、それによって得られる模様付金属製品に利用することができる。

１０ａベース部材
１１色模様
１２第１の着色層
１３金属蒸着層
１４第２の着色層
１５トップコート層

Claims

金属材からなるベース部材を準備する工程と、このベース部材の表面に着色層を形成する工程と、上記着色層の表面にインジウム蒸着層からなる金属蒸着層を形成する工程と、上記金属蒸着層をレーザ照射によって部分的に除去し、その除去跡から上記着色層を露出させて色模様を形成する工程と、最表面にトップコート層を形成する工程とを備えたことを特徴とする模様付金属製品の製法。
金属材からなるベース部材を準備する工程と、このベース部材の表面に第１の着色層を形成する工程と、上記第１の着色層の表面にインジウム蒸着層からなる金属蒸着層を形成する工程と、上記金属蒸着層の表面に第２の着色層を形成する工程と、上記第２の着色層および金属蒸着層をレーザ照射によって部分的に除去し、その除去跡から上記第１の着色層を露出させて色模様を形成する工程と、最表面にトップコート層を形成する工程とを備えたことを特徴とする模様付金属製品の製法。
上記レーザ照射を、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザもしくは半導体レーザのいずれかによって行うようにした請求項１または２記載の模様付金属製品の製法。
請求項１記載の製法によって得られる模様付金属製品であって、金属材からなるベース部材の表面に、着色層と、インジウム蒸着層からなる金属蒸着層とが、この順で形成され、上記金属蒸着層が、レーザ照射によって部分的に除去され、その除去跡から上記着色層が露出して色模様が形成されており、最表面にトップコート層が形成されていることを特徴とする模様付金属製品。
請求項２記載の製法によって得られる模様付金属製品であって、金属材からなるベース部材の表面に、第１の着色層と、インジウム蒸着層からなる金属蒸着層と、第２の着色層とが、この順で形成され、上記第２の着色層および金属蒸着層が、レーザ照射によって部分的に除去され、その除去跡から上記第１の着色層が露出して色模様が形成されており、最表面にトップコート層が形成されていることを特徴とする模様付金属製品。
上記模様付金属製品が、筆毛を束ねてなる筆穂を取り付けるための口金である請求項４または５記載の模様付金属製品。