JPS591675A - 無機物被覆金属材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被覆した無機物との密着性の改良された無機
物被覆金属材料およびその製造方法に関するものである
。

従来、筆記具外装品、ペン先、装飾品、家具。

電気製品、自動車部品などの諸々の技術分野における金
属材料には、装飾性を持たせたり、腐蝕防止などの目的
で金属めっきや塗装など各種表面処理が施されているが
２例えば金色、銀色めっきなどの金属めっきを適宜模様
表出のもと施したものは変色や腐蝕が生じ易いという問
題があり、また適宜表面処理の上に樹脂コーティングを
施したものは軟質で傷がつき易いため耐摩耗性に欠ける
という問題があるといつだように、それぞれ問題を有し
ていた。そこで近年変色や腐蝕に対しても優れ、まだ耐
摩耗性の、Ｑでも優れた金属拐料として、化成処理後、
真空めっき法による無機物の被覆層を有したものが知ら
れている。しかし、このものにおいても無機物の金属に
対する密着性の点で十分とは言えず。

即ち衝撃や摩擦などにより被覆された無機物が剥離し、
結果的には耐摩耗性にも欠ける−など未だ改善の余地が
残されていた。

そこで本発明者らは上述した現状に鑑み、無機物の金属
に対する密着性の改良を目的として鋭意研究を重ねた結
果１本発明を完成したものであって、即ちその一つの要
旨とするところは。

無（幾物の被覆層を有する金属材料において１　前記無
機物のａ覆層と基材たる金属との間に樹脂層を介在させ
たことを特徴とする無機物被覆金属材料にあり、更にも
う一つの要旨とするところは、基（オだる金属に樹脂層
を被覆後、真空めっき法により無機物の被覆層を形成し
てなることを特徴とする無機物被覆金属材料の製造方法
にある。

本発明の特徴は、基材だる金属と無機物の被覆１−との
間に樹脂層を介在させたことであって。

該樹脂層が両者間において接着剤的な働きをなすことに
より、無機物の密着性を向上させたものである。

以下詳細に説明する。

本発明における基材だる金属と１〜では１本質的にいか
なるものも含まれ単体および合金素地の他に各種塗装や
めっきが施されたものもその対象となるが、無機物との
密着性が他に比べて良くない金、銀、亜鉛、錫、鉛の単
体およびこれらを含む合金素地あるいはこれらを他の素
地上に被覆したものにおいては特に本発明が有効に適用
されるものである。

また本発明に使用される樹脂としては、耐熱温＃が例え
ば１５０°Ｃ以上と高い方が好ましく。

その−例としてボリアリレー１樹脂、アクリル系樹脂、
メラミン系樹脂、エボキン系樹脂などが挙げられる。こ
れらは一種もしくは二種以上混合して使用可能であるが
、これらの樹脂の中で、後述せる無機物との良好な密着
性の点および無機物の被横層上におけるクラックの発生
防止という点から、ボリアリレート樹脂および／ヌはア
クリル系樹脂を使用することが、％に好ま［２い。更に
、この１１１脂層の厚さについては適宜設定できるが１
基材たる金属と後述せる無機物との密着性が特に良好と
なったり、或は無機物の被覆層」−におけるクシツクの
発生が防止できることなどを考慮すると、その厚さを０
０５〜１μｍとすることが特に好ましいものである。

本発明における被６ｉ層を形成する無機物とし。

てぞの−例を挙げると、アルミニウム、ケイ素。

へＩＪ　ＩＪ　ウム、タンタル、チタン、ジルコニウム
などの旅化物、炭化物、窒化物、硼化物などがあるが、
これらは単独もしくは組合せて使用可能である。これら
無機物のうち特に耐摩耗性および下地金属の色感を損わ
ないような透明性の観点からは酸化アルミニウム、二酸
化ケイ素。

中でも酸化アルミニウムが好ましい。以」二、総合する
と、樹脂としてボリアリレート樹脂および／又はアクリ
ル系樹脂を使用し、その厚さを００５〜１１１ｍとし、
無機物として酸化アルミニウムを使用したものが、最も
好ましいものとなる。

次に無機物被覆金属材料の製造方法について述べる。ま
ず、基材たる金属の表面に樹脂層を形成するが、この方
法としては金属を樹脂の希釈溶液中に浸漬してなる浸漬
法の他、エアスプレー塗装、静電塗装、電着塗装などが
適宜採用できるものである。尚、樹脂層の厚さの設定に
ついては２例えば、浸漬法の場合、樹脂液の濃度を変え
ることにより制御できるものである。

このようにして表面に樹脂層が形成された基材たる金属
は９次に真空めっき法によって無機物の被覆層が形成さ
れる。真空めっき法としては真空蒸着、スパッタリング
、イオンプレーテイングなどがあり無機物の種類、所望
する４ｔｉ、覆１１囁の厚さなどに応じて適宜選択され
るが、密着性。

緻雷性、被覆速度などの点から特にイオンブレーティン
グによるものが好ましい。イオンブレーティングには直
流放電式、高周波放電式などがあるが２本発明において
は基材たる金属の表面に樹脂層が形成されており１例え
ばボ、リアリレート樹脂のように比較的耐熱性に優れる
樹脂の場合でも、あ１り高温の処理は好ましくない。

そこで本発明においては１例えば蒸発粒子および活性ガ
スを電子衝撃によりイオン化し、基材たる金属に負の直
流筒〜圧を印加する際のイオン化率および直流印加電圧
を調整することにより。

温度設定を行ない１５０°Ｃ程度以下に抑える。

これらの条件設定については、無機物の電気的絶球性に
起因する基材上での放電痕跡を防止する意味からも重要
である。基材上での放電痕跡は外観」二の問題点のみな
らず、無機物の質の劣化、史には無機物と基材たる金属
との密着性を低下させ、剥離現象を生じることもあり、
絶縁物のイオンブレーティングの際の大きな問題点とな
っている。

尚、轟然のことながら本発明においても無機物被覆開始
前に予じめ基材だる金属の表面をイオンボンパー　ドす
ることは密着性向上の点から有効である。

以下本発明を実施例について説明する。

〔実施例１〕 銅−場金色合金めっきを施した真鍮基板を２重量％のボ
リアリレート樹脂（商品名°Ｉ）−１００ユニチカ■製
）を含むトリクレン溶液に浸漬した後１５０　’Ｃで６
０分間乾燥を行ない、これを真空室内にセットし、１×
４ ｉｎ　　Ｐａ’ｄで真空引きした後、酸素ガスを導入し
た。次に、基板に一６ＫＶの直流電圧を００口し、イオ
ン化のだめの電子衝撃を行ないながら、ハース中の酸化
アルミニウムに電子ビームを照射し、５分間蒸着を行な
い９次に−２１（ｖに下げさらに５５５分間蒸を継続し
たところ、基板表面に厚さ５μｍの酸化アルミニウムの
被覆層を得だ。

〔実施例２〜５〕 実施例１において、トリクレン溶液中のボリアリレート
樹脂（前述）の濃度を１重量％。

０５重歌％、０２重量％、０．１重駿％ｂ変えた以外す
べて実施例１と同様になしたものをそれぞれ実施例２〜
５とした。

〔実施例６〕 銅−錫系金色合金めっきを施した真鍮基板を４重敗％の
アクリル樹脂の希釈溶液に浸漬し、１５０’Ｃで５０分
間焼付けを行なった後。

実施例１と同様にして、基板表面に１１さ５μｍの酸化
アルミニウムの被ｒｌＪ層を得た。

し実施例７〜１０〕 実施例６において、アクリル樹脂の希釈溶液の濃度を２
重量％、１重量％、０５重量％。

０２市量％と変えた以外すべて実施例６と同様になしだ
ものをそれぞれ実施例７〜１０としだ。

〔実施例１１〕 銅−錫系金色合金めつきを施した真鍮基板を０．１重量
％のメラミン樹脂の希釈溶液に浸漬し、１５０°Ｃで３
０分間焼付けを行なった後、実施例１と同様にして、基
板表面に厚さ５μｍの酸化アルミニウムの被覆層を得た
。

し比較例〕 銅−錫系金色合金めつきを施しだ真鍮基板上に樹脂層を
形成せずに、直に実施例１と同様の方法で基板表面に厚
さ５１ｔｍの酸化アルミニウムの被唖層を得た。

以上実施例１〜１１．比較例で得られた試料の密着性に
関して行なった試験結果を以下の表に示す。

（全試料の釡属（Ｘ鍮ン基板の厚さは０３朋である） ※１）エリクセン試験　　　　　　　　　　※幻試料」
二にナイフで１朋四方の切れ 目を１００個作り、その上にセロ ハンテープをはりつけた後、勢い よくはがし、その時の残っている マス目の数を評価した。

落砂試験゛ 、■Ｉｓ　　Ｓ　　６（１１５に準じて行なった。即ち
粒度３５〜４２メソ シュの炭化ケイ素の粒子をロート から１分間に４５０±１０ｇを試 料に落下させ、剥離発生源での時 間を計り、２．０００す以上のもの を０．５００〜１．　Ｏ（］　０秒のものをΔ、１００
〜２００秒のものを ×とした。ただし、ロートの落下 【」から試料までの距離は３０（１ｍｍ。

試料面と落下砂のなす角は４５゜ である。

折り曲げ試験； 試料を９０°に折り曲げ１次に元 に戻すという動作を繰り返し、剥 離が発生するまでの回数を調べ。

６０回以上のものを◎、１１〜６０ 回のものを０，５〜１０回のもの をΔ１１〜４回のものを×表した。

以上述べたように２本発明によると基材たる合端と無機
物の被覆層との間に樹脂層を介在させたため、該樹脂層
が両者を強力に密着させ。

その結果無機物の剥離も起こらず、耐摩耗性にすぐれた
無機物被覆金属材料を得ることができるものである。

本発明による無機物被覆金属材料は装飾品。

家具、電気製品、自動車部品などあらゆるものに有効で
、実用的な効果を奏するものであるが。

過酷な摩Ｉ察に絶えずさらされる物１例えば筆記具外装
品、ペン先などへの利用においては、特に効果がある。

特許出願人　ぺんてる株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）無機物の被覆層を有する金属材料において。 前記無機物の被覆層と基材たる金属と９間に樹脂層を介
   在させたことを特徴とする無機物被覆金属材料。 ２）前記樹脂層の厚さが０．０５〜１μｍであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の無機物被覆金属
   材料。 ３）前記樹脂層がボリアリレート樹脂および／又はアク
   リル系樹脂よりなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項、第２項記載の無機物被覆金属材料。 ４）基材たる金属に樹脂層を被覆後、真空めっき法によ
   り無機物の被覆層を形成してなることを特徴とする無機
   物被覆金属材料の製造方法。 ５）前記真空めっき法がイオンブレーティングであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の無機物被覆
   金属材料の製造方法。