JPH09202963A - エッチングを行わずに金属化アイランド被覆製品を製造する方法 - Google Patents

エッチングを行わずに金属化アイランド被覆製品を製造する方法

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JPH09202963A
JPH09202963A JP10478596A JP10478596A JPH09202963A JP H09202963 A JPH09202963 A JP H09202963A JP 10478596 A JP10478596 A JP 10478596A JP 10478596 A JP10478596 A JP 10478596A JP H09202963 A JPH09202963 A JP H09202963A
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モーリーン・エム・レイン
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アダム・ムーラーノー
W Finch Richard
リチャード・ダブリュー・フィンチ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属化被覆プラスチック製品の製造法を提
供する。 【解決手段】 プラスチック基体を準備し、基体に装飾
金属を真空蒸着して基体の上に金属アイランドを形成
し、しかして金属化基体が電気を伝導しないようにし、
そして金属化基体にエッチングを行わずにトップコート
を適用する、各工程を含むことを構成要件とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック又は
金属材料の真空蒸着による光沢装備品（ブライトトリム
製品）及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック及び類似の誘電性基体の真
空蒸着は多くの米国特許において様々な形態で開示され
ており、その米国特許の例を挙げると、２９９２１２５
（Fustier ）、２９９３８０６（Fisher）、３１１８７
８１（ Downing）、３９１４４７２（ Nakanishi）、４
１０１６９８（ Dunning）、４１３１５３０（Blum）、
４２１１８２２（ Kaufman）、４２１５１７０（ Oliv
a）及び５１９８２７２（E isfeller）である。
【０００３】１９８４年２月１４日付けで発行された米
国特許４４３１７１１は、商品の外観及び性能、金属層
の導電性、金属層の耐腐食性及び／又はトップコートの
接着性に対する金属被膜アイランドの構造及び間隔に関
する。更に、それは、所望のアイランド構造に対する核
形成及び被膜成長、並びにこれらの両端を形成する間隔
に関する。
【０００４】最後の記載に関して、２つの優秀な文献
は、Thin Film Phenomena ,Kasturi L.Chopra ,Robert
E.Kreige Publishing Company ,Huntington ,N.Y.,1979
（特に、１６３頁以下を参照されたい）、Handbook of
Thin Film Technology ,Leon I.Maissel and Reinhard
Glang ,McGraw-Hill Book Company ,New York ,N.Y.,19
70（特に、８〜３２頁以下を参照されたい）、である。
【０００５】これらの文献は、金属核形成及び核成長か
ら液体凝集、電気的に断続のアイランド、初期被膜導電
性とのチャンネル化、そして最後に全連続被膜の形成ま
での真空蒸着による金属被膜成長の各段階について説明
し且つ例示している。商品を得るためにプラスチック基
体特にエラストマープラスチック基体に対して真空蒸着
金属の被膜を形成することについては説明されていな
い。また、製品性能と相関した金属被膜及びトップコー
トの性状の相互依存性についても説明されていない。
【０００６】米国特許４４３１７１１は、被膜の導電性
が確立されるところのチャンネル化段階を越えて凝集さ
せる代わりに金属粒子をアイランド状態までのみ凝集さ
せる場合に、トップコート適用の真空蒸着軟質プラスチ
ック製品で性能の有意な相違が得られることを示してい
る。
【０００７】米国特許４４３１７１１では、別々の核形
成点から別個のアイランドが凝集されているが、それら
のアイランドは小葉状又は鍛造融合されたように見え、
そして核形成及び成長プロセスの一部分である。
【０００８】一般には、米国特許４４３１７１１のイン
ジウム被膜を形成する凝集したアイランドは小さく、そ
してそれらのアイランド間には、実際にアイランドを被
包し且つそれらを基体表面に結合するトップコートの樹
脂で満たされることができるずっと大きい間隔が存在す
る。円形のアイランドは樹脂によってより良好に保護さ
れ、そして全体を覆っている被膜は一層はるかに耐腐食
性である。金属被膜は基体にずっと確実に付着され、こ
れは極めて有意義な利益である。球形アイランド生成物
の外観は良好であり、これはより鏡のようであり且つよ
り反射性である。
【０００９】米国特許４４３１７１１におけるインジウ
ムアイランド構造の構成はチャンネルによって隔てられ
たアイランドを含むが、これらのチャンネルは、トップ
コートを受け取ってトップコートの樹脂質被膜をインジ
ウムアイランド構造の基体に結合させる。このアイラン
ド構造はそれらの意図する目的に対して好適であるけれ
ども、個々のアイランド間に形成されたチャンネルは多
くのクラスター及び樹脂質材料のより小さいアイランド
も含有することが観察された。この物質は、トップコー
トを結合させることができる基体物質の全有効面積を減
少させると考えられる。従って、得られる光沢装備品
は、トップコートと金属又はベースコートとの間で望ま
しくない剥離を受ける場合がある。
【００１０】米国特許４７１３１４３は光沢金属材料の
耐腐食性真空蒸着製品を開示しており、ここで誘電性基
体表面は、イリジウム及びその合金（この合金は主とし
てイリジウムからなる）よりなる群から選択される金属
の真空蒸着層を有し、そして真空蒸着は不連続のアイラ
ンドが形成されるまでだけ続けられる。これらは肉眼で
は連続的な被膜として見えるが、しかしこれらは、基体
の表面全体にわたってアイランドを非導電性に維持する
ような寸法の個々のアイランドの間で形成されたチャン
ネルを有している。この方法は、基体と保護誘電性トッ
プコートとの間の接着表面積を増大させるために基体上
に追加的な結合表面を露出させるべく個々のアイランド
間のチャンネルを取り除くようにアイランド間のチャン
ネルから残留量のインジウムを徐々に溶解又は除去する
溶剤を使用して真空蒸着アイランドをエッチングするこ
とを包含する。
【００１１】付着されるアイランドは、両性でありかく
して酸及び塩基の両方においていくらかの溶解度を有す
るイリジウムによって形成される。付着時に、イリジウ
ム金属層は、直径が２５Åの小さいクラスターからそれ
以下にわたる範囲の小さなアイランドから構成される。
小さいクラスターは、透過電子顕微鏡においてかろうじ
て解像可能である。アイランドは、直径４０００Å程の
大きい寸法まで増大することができる。アイランドの各
々は、数百Å幅であってよいチャンネルによって隔離さ
れる。しかしながら、上記のインジウムアイランド構造
を形成する付着法では、基体の表面を横切って所望の非
導電性を生じるチャンネルに残留インジウム物質の多く
のクラスター及び小さいアイランドが存在する場合があ
ることが認められる。米国特許４７１３１４３の方法
は、チャンネルをきれいにするために小さいクラスター
及びアイランドを徐々に溶解又は除去する溶液を使用し
て先に付着されたインジウム物質をエッチングし、これ
によってベースコートへのトップコートの付着を向上さ
せるためにトップコートがベースコートに付着できると
ころの追加的な表面積を定めることを包含する。ベース
コート物質に対するトップコート物質の典型的な付着強
度は、チャンネルによって隔離された個々のアイランド
構造を構成する金属に対するトップコートの接着強度よ
りも２倍程度強い。真空蒸着アイランドに対するトップ
コートの適用直前の処理工程は、部材を１０％ＮａＯＨ
溶液中において１５０〜１６０°Ｆの温度範囲で６０〜
９０秒の間濯ぎ、次いで水による２回の濯ぎ及び脱イオ
ン水による第二の濯ぎを行うことよりなる。このエッチ
ング処理工程は、米国特許４４３１７１１に記載される
種類のトップコート物質の接着力を向上させることが報
告されている。米国特許４４３１７１１に記載される軟
質基体はたいていの自動車の規格試験に合格するのに十
分な接着力を有しているので、このような製品の接着力
を向上させてそれがフロリダ暴露又は促進耐候試験（Ｑ
ＵＶウエザロメーター、キセノン二重炭素アークウエザ
ロメーターを含めて）のいずれの後でもＸ字刻み型テー
プ接着試験に絶えず合格するようにするのが望ましい。
米国製乗用車の品質に対する関心が増加するにつれて、
かかる試験は自動車の規格試験に含められるようになっ
た（例えば、ＧＭ４３８８Ｍを参照されたい）。米国特
許４４３１７１１に記載される種類のアイランド含有金
属層をエッチングすると、トップコート物質とベースコ
ート物質との間の向上した接着力が得られ、かくしてか
かるＸ字刻み型テープ接着試験の基準を満たすことがで
きる。
【００１２】基体の金属化又は基体への金属の適用は周
知の技術である。好適な類似の技術は、熱蒸発（真空蒸
発）スパッタリング、イオンボンバード又はイオンプレ
ーティング、化学的蒸着等である。
【００１３】装置は、ＭＤＣ（Hayward,ＣＡ）、Telema
rk（ＣＡ）、Balzer（Hudson, ＮＨ）、Airco Temescal
（Concord,ＣＡ）の如き多くの源から市場で入手可能で
ある。
【００１４】真空蒸着法によって金属化が行われるとこ
ろの従来のすべての光沢装備品の製造法では、被覆の接
着力を十分に発達させるために金属化基体をエッチング
することが必要であると考えられていた。しかしなが
ら、エッチング工程を有する望ましさは、エッチング材
料を環境上安全且つ効率的な態様で取扱うという実際の
困難を引き起こす。エッチング工程には追加的な費用が
伴うのみならず、エッチング工程で使用された物質を環
境上健全な態様で処分する必要性も生じる。更に、エッ
チング工程では、水酸化ナトリウム（これ自体、実際の
安全な取扱い要件を必要とする）のような苛性物質が通
常使用される。更に、エッチング工程で使用される物質
は、適用された装飾金属の品質に悪影響を及ぼす可能性
がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はエッチ
ング工程を行わずに真空金属蒸着プラスチック基体を得
ることであり、この製品はエッチング工程によって得ら
れるものに実質上匹敵するものである。
【００１６】本発明の目的は、金属化基体に適用される
ベースコート及び／又はトップコート中に有機官能性珪
素質物質例えばシランを配合することによってこれまで
使用されたエッチング工程を行わずに真空金属蒸着プラ
スチック基体を得ることである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】発明の概要 本発明は、プラスチック基体を準備し、基体に装飾金属
を真空蒸着して基体の上に金属アイランド（metallic i
sland）を形成し、しかして金属化基体が電気を伝導し
ないようにし、そして金属化基体にエッチングを行わず
にトップコートを適用する、各工程を含む金属化被覆プ
ラスチック製品の製造法、を提供する。
【００１８】本発明は、プラスチック基体を準備し、基
体に装飾金属を真空蒸着して基体の上に金属アイランド
を形成し、ここで金属化基体は厚さ５０〜３０００Åの
断続被覆を有するとして特徴づけることができ、金属化
基体にトップコートを適用し、ここで適用されたトップ
コートはその中に有機官能性シランが含有されており、
珪素質物質はトップコートとして適用される全被覆組成
物の約０．１〜１０重量％の範囲内の量で存在し、そし
て被覆基体を１５０〜３７５°Ｆの範囲内の温度で１０
〜６０分の間硬化させる、各工程を含む金属化被覆プラ
スチック製品の製造法、を提供する。
【００１９】本発明を更に例証すると、適用されたトッ
プコートは、その中に有機官能性珪素質物質が含有され
ており、金属化前に基体は、有機官能性珪素質物質を含
有するベースコートを適用することによって処理される
ことができ、また別法として、ベースコート及びトップ
コートは両方とも、その中に有機官能性珪素質物質を含
有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】好ましい具体例の説明 本発明は、真空金属蒸着プラスチック製品に関する。金
属の蒸着後、エッチング工程は全く使用されない。
【００２１】製品の典型的な構成は、基体／ベースコー
ト／金属／トップコートである。
【００２２】金属化工程において、使用される金属は光
沢のある表面を提供する。好ましい金属はイリジウム及
びイリジウム合金であり、これらは腐食を受けやすい金
属である。使用することができる他の金属としては、
銅、銀、ニッケル、クロム、錫、アルミニウム及びそれ
らの合金等が挙げられる。金属化工程は、不連続のアイ
ランドを有する金属化プラスチック基体をもたらす。金
属化基体は、電気を伝導しないものである。金属付着物
は本質的に円形であり、そして約２５〜４０００Å好ま
しくは５００〜３０００Åの厚さを有する。
【００２３】上記の金属化工程はプラスチック基体を対
象としているけれども、アルミニウム、銅及びそれらの
合金等のような金属基体を使用することもできることを
理解されたい。
【００２４】金属化基体に対して適切な光沢を確保する
には、有機官能性珪素質物質を製品のトップコート及び
／又はベースコート中に配合するのが極めて望ましいこ
とが分かった。珪素質物質は、通常の市販被覆組成物に
添加剤として加えることができる。別法として、珪素質
物質は、被覆組成物中に存在する重合体系と反応性であ
ってもよい。
【００２５】用語「有機官能性珪素質物質」は、有機官
能性珪素含有物質を意味する。かかる珪素含有物質は、
シラン、シロキサン又はセスキシロキサン及び類似物と
して特徴づけられる。必要ならば、次の米国特許、５１
８２１７４、５２８６５６９、５２２５２４８、５２３
０９６２及び５３５４８０８を参照されたい。
【００２６】珪素質物質は、ベースコート及びトップコ
ートが形成される樹脂中で反応させることができ、又は
加熱によって珪素質物質及び重合体が同時に反応すると
ころのベースコート及びトップコート中に添加剤として
加えることもできる。また、珪素質物質は、これらの場
合の両方において水分と反応して重合する。
【００２７】珪素質物質の目的は、金属化基体特に金属
物質と被覆組成物それ自体との間の接着力を向上させる
ことである。
【００２８】珪素質物質は、市場で容易に入手できる周
知の物質である。使用される有機官能性珪素質物質の量
は、全被覆組成物の０．１〜１０重量％好ましくは０．
５〜９重量％の範囲内である。
【００２９】いかなる理論によっても拘束されることを
望まないけれども、ここに記載した方法は、この系にお
いて有機官能性珪素質物質を使用可能にするための技術
であると信じられる。有機珪素質物質は、硬化間に被覆
組成物と反応する官能基を有する。珪素質物質の他の部
分は加水分解性であり、これによってそれはインジウム
のような無機金属と反応すると信じられる。
【００３０】誘電体である様々なプラスチック基体、例
えば、熱可塑性物質、熱硬化性物質及びエラストマー物
質を使用することができる。
【００３１】好適な基体は熱可塑性又は熱硬化性ポリウ
レタン、軟質エラストマー（これは少なくとも３０％の
伸びを有する天然若しくは合成熱可塑性又は熱硬化性重
合体であってよい）、ポリエチレン、ポリプロピレンポ
リブチレンのようなポリオレフィン、ゴム／ポリプロピ
レンブレンド、ＡＢＳ（ポリアクリロニトリル−ブタジ
エン−スチレン）、ポリ塩化ビニルのような熱可塑性樹
脂、サーリン（デュポン社）、ポリエステル、ポリエス
テルエラストマー及び類似物である。
【００３２】この方法が適応する基体は、乗物／自動車
の内装及び外装用品、スポーツ装置、ファッション、他
の典型的な軟質プラスチック用品及び硬質基体例えば金
属を包含する。
【００３３】本法が有用である特に好ましい群の基体
は、装飾品を作るのに使用される任意の基体である。一
般には、これは、クロムメッキすることができる任意の
基体として特徴づけることができる。好適な基体は、ア
ルミニウム及びアルミニウム合金ホィール、炭素鋼又は
鋳鉄ホィール、黄銅又は銅板ホィール、ニッケル及びニ
ッケル合金ホィール、ステンレス鋼及びモネルホィー
ル、亜鉛基材物質及びマグネシウム合金ホィール例えば
マグネシウムアルミニウム合金ホィール等である。ホィ
ールの他の基体としては、家庭電化製品産業又は室内装
備品産業において使用される基体、例えば、コック、ノ
ブ、ハンドル等が挙げられる。他の基体としては、刃物
類、やすり及び刃、ゴルフクラブ及びアイロン、ハンマ
ー、ジェット機の羽根、ライフル銃の銃身、スケートの
刃、カメラ部品、旅行かばん等が挙げられる。
【００３４】本発明の方法で使用することができる多く
の金属基体特にホィールに関して言えば、これらの基体
は、本発明の適用法の前に予備処理することができるこ
とを理解されたい。かかる予備処理は、ピックリング及
び／又は耐腐食性被覆の適用を随意に包含することがで
きる。これらの耐腐食性被覆は、鋼基材物質の場合に
は、周知のホスフェート耐腐食性被覆又は“Ｅ−コー
ト”のようなエポキシプライマー即ちカソードエレクト
ロコート又は粉末粒子被覆であってよい。アルミニウム
及びマグネシウム合金に関して言えば、かかる耐腐食性
被覆は、周知のクロム転換被覆及び類似物を包含する。
基体は、自動車、水道設備及び建設産業用の部材を包含
する。自動車産業で使用するのに好適な部材は、外装成
形品、バンパーガード、二重引手、ミラーハウジング、
グリルヘッダー、ライトベゼル及び他の自動車用装備品
部材を包含する。本法で使用するための追加的な基体
は、水道設備工業で使用される部品、家庭用硬質製品、
家庭用装飾部品、トラック、乗用車及び船舶用部品であ
る。
【００３５】同様に、被覆組成物はベースコート及び／
又はトップコートに応じて変動し、そしてそれらはアク
リル、ブチルセルロース、エポキシ、フラン、メラミ
ン、ネオプレン、ニトロセルロース、フェノール、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスルフィ
ド、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、尿素−ホル
ムアミド及び類似物のような被覆物質であってよい。
【００３６】珪素質物質は、シランエステル、ビニルシ
ラン、メタクリルオキシシラン、エポキシシラン、硫黄
含有シラン、アミノ官能性シラン、ウレイド官能性シラ
ン、イソシアナト官能性シラン及び類似物質であってよ
い。好ましいシラン物質は、γ−グリシドキシピロピル
トリメトキシシラン（米国コネチカット州ダンバリー所
在のＯＳｉスペシャリティーズ及び同ニュージャージー
州ピスカタウェイ所在のヒュルズ・アメリカから入手可
能である）及びビス（γ−トリメトキシシリルプロピ
ル）アミンである。
【００３７】使用することができる他のシラン物質は次
の通りである。アリルトリメトキシシラン、アリルトリ
メチルシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノ
プロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−アミノエチ
ル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミ
ノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、ビス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン、ビ
ス（Ｎ−メチルベンズアミド）エトキシメチルシラン、
ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、ｎ−ブチルジ
メチルクロルシラン、ｔ−ブチルジメチルクロルシラ
ン、クロルメチルトリメチルシラン、３−クロルプロピ
ルトリエトキシシラン、３−クロルプロピルトリメトキ
シシラン、ジ−ｔ−ブトキシジアセトキシシラン、Ｎ，
Ｎ−ジエチルアミノトリメチルシラン、
【００３８】ジメチルクロルシラン、ジメチルジクロル
シラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシ
シラン、ジメチルオクタデシルクロルシラン、ジフェニ
ルジメトキシシラン、１，３−ジビニルテトラメチルジ
シラザン又はジシロキサン、エチルトリアセトキシシラ
ン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジエトキシシ
ラン、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラ
ン、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチルシクロトリ
シラザン、ヘキサメチルジシラン、ヘキサメチルジシラ
ザン、イソブチルトリメトキシシラン、
【００３９】３−メルカプトプロピルメチルジメトキシ
シラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−メタ
クリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタク
リルオキシプロピルトリス（メチルシロキシ）シラン、
Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、メチル
シクロヘキシルジクロルシロキサン、メチルシクロヘキ
シルジメトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、
メチルトリクロルシラン、メチルトリエトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、
【００４０】Ｎ−メチル−Ｎ−トリメチルシリルフルオ
ルアセトアミド、オクタデシルトリクロルシラン、オク
タメチルシクロテトラシロキサン、オクチルジメチルク
ロルシラン、オクチルトリクロルシラン、ｎ−オクチル
トリエトキシシラン、１，１，１，３，３−ペンタメチ
ル−３−アセトキシジシロキサン、フェニルトリエトキ
シシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｎ−プロピル
トリメトキシシラン、エチルポリシリケート、
【００４１】テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラクロ
ルシラン、テトラエトキシシラン、テトラキス（２−エ
トキシエトキシ）シラン、テトラキス（２−メトキシエ
トキシ）シラン、テトラメトキシシラン、１，１，３，
３−テトラメチルジシロキサン、テトラメチルシラン、
テトラプロピルシラン、トリクロルシラン、
【００４２】Ｎ−［３−（トリエトキシシリル）プロピ
ル］−４，５−ジヒドロイミダゾール、Ｎ−（トリエト
キシシリルプロピル）尿素、トリエチルクロルシラン、
トリエチルシラン、トリメトキシシリルプロピルジエチ
レントリアミン、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−
Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリド、トリメ
チルブロムシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチ
ルシリルアセトアミド、トリメチルシリルヨーダイド、
トリメチルシリルニトリル、トリメチルシリルトリフル
オルメタンスルホネート、
【００４３】ビニルジメチルクロルシラン、ビニルメチ
ルジクロルシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルト
リエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリス（２−メトキシエトキシ）シラン、アミノ官能性
シラン、グリコール官能性シラン、ジアミノ官能性シラ
ン、ビニルアミノ官能性シラン、オクチルトリエトキシ
シラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキ
シシラン、
【００４４】トリス［３−（トリメトキシシリル）プロ
ピル］イソシアヌレート、γ−メタクリルオキシプロピ
ルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロ
ヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン、ポリスルフィドシラン、γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、アミノオルガノシラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
【００４５】Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、トリアミノ官能性シラン、
ビス（γ−トリメトキシシリルプロピル）アミン、ポリ
ジメチルシロキサン、ポリアザアミドシラン、γ−ウレ
イドプロピルトリアルコキシシラン、γ−ウレイドプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルト
リエトキシシラン。
【００４６】有機官能性珪素質物質は、被覆の適用に先
立って被覆物質のウレタン部分と反応させることができ
ることを理解されたい。かかる珪素質物質とウレタン重
合体との反応は斯界において周知である。例えば、次の
米国特許、３６３２５５７、４３７４２３７、４６４５
８１６、５３５４８０８、４６４５８１６、４３７４２
３７、５２８６５６９、５２２５２４８を参照された
い。
【００４７】被覆組成物は、それらがベースコート及び
／又はトップコートであろうとも、約１５０〜３７５°
Ｆの温度範囲において１０〜６０分の期間硬化させるこ
とができる。
【００４８】被覆の被膜厚さは、１〜５ミル好ましくは
１．５〜２ミルの範囲内であってよい。
【００４９】下塗又はベースコート及びトップコート組
成物の適用、並びにプラスチック基体の金属化について
は、米国特許４４０７８７１、４４３１７１１、４７１
３１４３、５３２０８６９、１９９４年５月２５日付け
出願の米国特許出願２４８９５７、及び１９９４年１０
月２４日付け出願の米国特許出願２４８６４９に記載さ
れているので、必要ならばそれらを参照されたい。
【００５０】被覆系をベースコート、プライマーコート
又はトップコートとして基体に適用するに当たっては、
しばしば有機溶剤が使用される。しかしながら、有機溶
剤キャリヤーの一部分又は全部を二酸化炭素のような無
機キャリヤーで置換することができることが分かった。
米国特許４９２３７２７、並びに次の他の米国特許、１
９９３年５月１８日発行の５２１２２２９、１９９３年
５月１８日発行の５２１１３４２、１９９３年４月２０
日発行の５２０３８４３、１９９３年１月１２日発行の
５１７８３２５、１９９２年１２月１５日発行の５１７
１６１３、１９９２年８月２５日発行の５１４１１５
６、１９９２年４月２８日発行の５１０８７９９、１９
９２年４月２１日発行の５１０６６５０、１９９１年１
１月１９日発行の５０６６５２２、１９９１年１０月１
５日発行の５０５７３４２、１９９１年７月２日発行の
５０２７３４２及び１９９１年４月２３日発行の５００
９３６７を参照されたい。
【００５１】溶剤の一部分としてのＣＯ2 の適用のため
の系は、ユニオン・カーバイド・コーポレーションから
「Unicarb System」（米国コネチカット州ダンバリー所
在のユニオン・カーバイド社の商品名）として入手可能
である。
【００５２】ここに記載される被覆系の適用は、エアレ
ススプレーガンによって行われるのが好ましい。被覆
は、周囲温度及び圧力において基体に適用される。
【００５３】一般には、被覆は、被覆系中の溶剤を蒸発
させるためにそして随意として各層の適用後に硬化工程
によって約２０分間フラッシングされる。別法として、
溶剤のフラッシングが行われた後に他の被覆を適用する
のが望ましい場合がある。これは、ウエット・オン・ウ
エット方式として特徴づけることができる。なすべきこ
とは、第一被覆が適用された後にそれが完全には硬化さ
れない前に第二の被覆を適用することだけである。基体
は、金属の適用前に取扱い可能又は粘着性の状態にあ
る。
【００５４】被覆は、ベースコート又はトップコートの
どちらかとして適用される。一般には、それは、合計を
１００重量％として３０〜５０重量％の樹脂質系、４０
〜７０重量％の溶剤ブレンド及び０．１〜１０重量％の
有機官能性珪素質物質からなる。下塗又はベースコート
に対しては、追加的な量の顔料を１０〜４０重量％好ま
しくは１０〜３０重量％の量で添加することもできる。
また、被覆系の硬化を助けるために系に触媒、随意とし
て珪素含有物質と被覆組成物それ自体との間の反応を高
めるのに有用な触媒を添加するのが望ましいことが分か
った。
【００５５】珪素含有物質と被覆組成物との間の反応を
促進させる触媒は、ジ−ｎ−ブチル錫ジラウレート、ト
リエチレンジアミン等のような錫含有又はアミン含有物
質であってよい。
【００５６】市販被覆組成物に対して様々な有機溶剤を
使用することができる。トルエン及びキシレンのような
芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチ
ル等のようなアルキルエステルを使用することができる
ことは周知である。同様に、アルカノール物質のような
アルコールも使用することができ、ジアルキルケトンの
ようなケトンも使用することができ、同様にジアルキル
エーテルのようなエーテルも使用することができる。
【００５７】以上の如く本発明を説明したけれども、以
下に本発明の好ましい具体例を記載する。ここで特に記
していなければ、すべての部数及び百分率は重量によ
る。
【００５８】
【実施例】例１ ポリエステル熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、熱可塑
性ポリウレタン（ＴＰＵ）又は熱可塑性ポリオレフィン
（ＴＰＯ）である市販プラスチック部材をベースコート
被覆組成物で処理した。その後に、被覆された部材に、
被覆基体にインジウム金属を適用するための市販装置を
使用して真空熱蒸着技術を施した。付着されたインジウ
ムは、基体が電気を伝導しないようなアイランド構造の
状態にあった。その後に、被覆された金属化基体に透明
なトップコートを適用した。この透明なコートは、透明
なウレタン樹脂３０〜５０重量％、二酸化炭素１５〜２
０重量％、溶剤ブレンド４０〜７０重量％及び有機官能
性シラン（エポキシ官能性シラン）０．１〜５．０重量
％（合計して１００重量％）よりなっていた。生成物を
１５０〜３７５°Ｆの温度で１０〜６０分間硬化させ
た。
【００５９】例２ 例１の操作に従って、ベースコート及び透明トップコー
トの両方にシランを添加した。ベースコートは、透明ウ
レタン樹脂２０〜４０重量％、黒色顔料ペースト１０〜
３０重量％、溶剤ブレンド４０〜６０重量％、触媒溶液
０．５〜２．０重量％及び有機官能性シラン０．１〜
５．０重量％（合計１００重量％）よりなっていた。
【００６０】例３ 例２の金属化基体にベースコート及びトップコートを適
用する方法を実施した。異なる点は、エポキシシランの
簡単な添加の代わりに、ポリウレタン樹脂をアミノ官能
性シランと予備反応させたことである。ウレタンプレポ
リマーのシリル化はいくつかの特許文献で周知されてい
る（例えば、米国特許３６３２５５７、４３７４２３
７、４６４５８１６）。典型的なＮＣＯ（イソシアネー
ト）停止ウレタンプレポリマーが有機官能性シランと反
応された。完全な末端キャッピングを確保するために過
剰のシランが使用され、かくしてすべての残留イソシア
ネートが除去された。温度は、反応が完結するまで５０
〜７０℃で制御された。反応は窒素雰囲気中で実施され
た。この組成物は、例１又は２のいずれにおけるトップ
コートの代わりにもトップコートとして使用された。同
様の態様で、シリル化ウレタン重合体からベースコート
を製造することができる。有機官能性シラン物質と反応
された上記製造のポリウレタン被覆を使用して例１及び
２の操作を実施した。
【００６１】ここに開示した発明の形態は現時点で好ま
しい具体例を構成するけれども、多くの他の形態が可能
である。本発明のすべての可能な均等形態又は変形例を
ここで記載することは不可能である。本発明の精神又は
範囲から逸脱せずに多くの変更修正がなし得ることが理
解されよう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アダム・ムーラーノー アメリカ合衆国ニューハンプシャー州ドー バー、オルデ・マドバリー・レイン91 (72)発明者 リチャード・ダブリュー・フィンチ アメリカ合衆国コネティカット州ノースフ ォード、ディープウッド・レイン118

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プラスチック基体を準備し、 基体に装飾金属を真空蒸着して基体の上に金属アイラン
    ドを形成し、しかして金属化基体が電気を伝導しないよ
    うにし、そして金属化基体にエッチングを行わずにトッ
    プコートを適用する、各工程を含む金属化被覆プラスチ
    ック製品の製造法。
  2. 【請求項２】 適用されたトップコートに有機官能性珪
    素質物質が含有されている請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 適用されたトップコートに有機官能性シ
    ランが含有されている請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 金属化前に基体が、有機官能性珪素質物
    質を含有するベースコートを適用することによって更に
    処理される請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 金属化前に基体が、有機官能性シランを
    含有するベースコートを適用することによって更に処理
    される請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 金属化基体が、トップコートの適用に先
    立って、有機官能性シランを随意に含有するベースコー
    トを適用することによって更に処理される請求項１記載
    の方法。
  7. 【請求項７】 有機官能性珪素質物質がトップコートの
    被覆組成物中に存在し、そしてトップコート中に存在す
    る重合体系と反応性である請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 有機官能性珪素質物質が全被覆組成物の
    ０．１〜１０重量％の量で存在する請求項７記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 金属化基体が、厚さ５０〜３０００Åの
    断続被覆を有するとして特徴づけることができる請求項
    １記載の方法。
  10. 【請求項１０】 トップコートが、金属化基体への適用
    に先立って有機官能性珪素質物質をトップコート中の樹
    脂と反応させるところのウレタン塗料である請求項１記
    載の方法。
  11. 【請求項１１】 トップコートが、金属化基体の最終硬
    化の間に有機官能性珪素質物質をウレタン塗料中の樹脂
    と反応させるところのウレタン塗料である請求項１記載
    の方法。
  12. 【請求項１２】 有機官能性珪素質物質がエポキシ官能
    性シランである請求項２記載の方法。
  13. 【請求項１３】 有機官能性珪素質物質がイソシアネー
    ト停止ウレタンプレポリマーと反応される請求項２記載
    の方法。
  14. 【請求項１４】 被覆組成物が、２０〜４０重量％の透
    明ウレタン樹脂、４０〜６０重量％の有機溶剤ブレン
    ド、０〜２重量％の触媒及び０．１〜１０重量％の有機
    官能性珪素質物質（合計１００重量％）より構成される
    請求項１記載の方法。
  15. 【請求項１５】 プラスチック基体を準備し、 基体に装飾金属を真空蒸着して基体の上に金属アイラン
    ドを形成し、しかして金属化基体が電気を伝導しないよ
    うにし、ここで金属化基体は厚さ５０〜３０００Åの断
    続被覆を有するとして特徴づけることができ、 金属化基体にエッチングを行わずにトップコートを適用
    し、ここで適用されたトップコートはその中に有機官能
    性シランが含有されており、珪素質物質はトップコート
    として適用される全被覆組成物の約０．１〜１０重量％
    の範囲内の量で存在し、そして被覆基体を１５０〜３７
    ５°Ｆの範囲内の温度で１０〜６０分の間硬化させ、こ
    こで珪素質物質はシラン、シロキサン、セスキシロキサ
    ン及びシラザンよりなる群から選択される珪素含有物質
    である、各工程を含む金属化被覆プラスチック製品の製
    造法。
  16. 【請求項１６】 請求項２〜４のいずれか一項に記載の
    方法によって得られた製品。
  17. 【請求項１７】 基体を準備し、 基体に装飾金属を真空蒸着して基体の上に金属アイラン
    ドを形成し、ここで金属化基体は厚さ５０〜３０００Å
    の断続被覆を有するとして特徴づけることができ、 金属化基体にトップコートを適用し、ここで適用された
    トップコートはその中に有機官能性珪素質物質が含有さ
    れており、この珪素質物質はトップコートとして適用さ
    れる全被覆組成物の約０．１〜１０重量％の範囲内の量
    で存在し、そして被覆基体を１５０〜３７５°Ｆの範囲
    内の温度で１０〜６０分の間硬化させる、各工程を含む
    金属化被覆プラスチック製品の製造法。
  18. 【請求項１８】 適用されたトップコートに有機官能性
    シランが含有されている請求項１７記載の方法。
  19. 【請求項１９】 金属化前に基体が、有機官能性珪素質
    物質を含有するベースコートを適用することによって更
    に処理される請求項１７記載の方法。
  20. 【請求項２０】 金属化前に基体が、有機官能性シラン
    を含有するベースコートを適用することによって更に処
    理される請求項１７記載の方法。
  21. 【請求項２１】 トップコートが、金属化基体への適用
    に先立って有機官能性珪素質物質をトップコート中の樹
    脂と反応させるところのウレタン塗料である請求項１７
    記載の方法。
  22. 【請求項２２】 トップコートが、金属化基体の最終硬
    化の間に有機官能性珪素質物質をウレタン塗料中の樹脂
    と反応させるところのウレタン塗料である請求項１７記
    載の方法。
  23. 【請求項２３】 有機官能性珪素質物質がエポキシ官能
    性シランである請求項１７記載の方法。
  24. 【請求項２４】 有機官能性珪素質物質がイソシアネー
    ト停止ウレタンプレポリマーと反応される請求項１７記
    載の方法。
  25. 【請求項２５】 被覆組成物が、２０〜４０重量％の透
    明ウレタン樹脂、４０〜６０重量％の有機溶剤ブレン
    ド、０〜２重量％の触媒及び０．１〜１０重量％の有機
    官能性珪素質物質（合計１００重量％）より構成される
    請求項１７記載の方法。
  26. 【請求項２６】 基体が金属基体である請求項１７記載
    の方法。
  27. 【請求項２７】 基体が、アルミニウム、アルミニウム
    合金、鋼、ニッケル又はニッケル合金、ステンレス鋼、
    マグネシウム、マグネシウム合金及びモネルよりなる群
    から選択される金属を有する金属ホイールである請求項
    １７記載の方法。
  28. 【請求項２８】 請求項１７又は１９のいずれか一項に
    記載の方法によって得られた製品。
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