| 【発明の名称】 |
撥水性サテンめっき製品及びその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 浩司
【氏名】伊藤 毅
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| 【要約】 |
【課題】低廉なコストで製造が可能な撥水性サテンめっき製品を提供する。
【解決手段】基材１上には、平均粒径が５μｍの撥水性粒子３ｂが表面側で分散された下地めっき層４が形成されている。さらに、下地めっき層４上には、撥水性粒子３ｂを露出させつつ最上面をなす最上めっき層５が形成されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】基材と、該基材上に形成され、平均粒径が２〜１０μｍの撥水性粒子が少なくとも表面側で分散された下地めっき層と、該下地めっき層上に形成され、該撥水性粒子を露出させつつ最上面をなす最上めっき層とからなることを特徴とする撥水性サテンめっき製品。
【請求項２】下地めっき層は、基材上に形成され、撥水性粒子を含まずに平滑性を確保する第１下地めっき層と、該第１下地めっき層上に形成され、撥水性粒子を含む第２下地めっき層とからなることを特徴とする請求項１記載の撥水性サテンめっき製品。
【請求項３】第２下地めっき層には撥水性粒子が１０〜３０体積％含まれていることを特徴とする請求項２記載の撥水性サテンめっき製品。
【請求項４】撥水性粒子はフッ素樹脂からなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の撥水性サテンめっき製品。
【請求項５】下地めっき層の撥水性粒子以外はニッケルからなることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の撥水性サテンめっき製品。
【請求項６】最上めっき層はクロムからなることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の撥水性サテンめっき製品。
【請求項７】基材は水道用器具を構成する器具本体であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の撥水性サテンめっき製品。
【請求項８】平均粒径が２〜１０μｍの撥水性粒子を少なくとも表面側で分散させた下地めっき層を基材上に形成する下地めっき工程と、該下地めっき層上に該撥水性粒子を露出させつつ最上面をなす最上めっき層を形成する最上めっき工程とを備えたことを特徴とする撥水性サテンめっき製品の製造方法。
【請求項９】最上めっき工程後、撥水性粒子を溶解する加熱工程を備えたことを特徴とする請求項８記載の撥水性サテンめっき製品の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は撥水性サテンめっき製品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図８に示すように、めっき層の表面が撥水性を有しているとともに梨地状とされた撥水性サテンめっき製品が知られている（「ユージライトニュース」２０００年５月号、「表面技術協会めっき部会６月例会資料」２１〜２５頁（平成１２年６月１５日発表））。この撥水性サテンめっき製品は、基材９１と、この基材９１上に形成され、撥水性粒子９３が表面側で分散された下地めっき層９２と、下地めっき層９２上に形成され、撥水性粒子９３を露出させつつ最上面をなす最上めっき層９４とから構成されている。
【０００３】ここで、下地めっき層９２は、基材９１上に形成された撥水性粒子９３を含まずに平滑性を確保するニッケルめっき層９２ａと、ニッケルめっき層９２ａ上に形成されたサテンニッケルめっき層９２ｂと、サテンニッケルめっき層９２ｂ上に形成された撥水性粒子９３を含む複合めっき層９２ｃとからなる。
【０００４】この撥水性サテンめっき製品は、サテンニッケルめっき層９２ｂが梨地状の表面を有するため、最上めっき層９４の表面も梨地状となり、撥水性サテンめっき製品９０は梨地状の優れた装飾性も兼ね備えている。また、最上めっき層９４上に露出した撥水性粒子９３によって、優れた撥水性も示す。このため、この撥水性サテンめっき製品は水垢等を取り除き易く、優れた防汚性を奏することができる。
【０００５】この撥水性サテンめっき製品の製造方法は、図９に示す各工程に従って、以下のとおり実施される。
【０００６】＜下地めっき工程Ｓ９０＞まず、ニッケルめっき工程Ｓ９０ａとして、基材９１に半光沢ニッケルめっきを施し、さらに光沢ニッケルめっきを施すことにより、ニッケルめっき層９２ａを形成する。このニッケルめっき工程Ｓ９０ａにより、ニッケルめっき層９２ａが表面の平滑化を得るとともに優れた耐食性を得る。
【０００７】次に、サテンめっき工程Ｓ９０ｂとして、エマルジョンタイプのサテンニッケルめっき浴を用いてサテンニッケルめっきを施す。このサテンめっき工程Ｓ９０ｂにより、ニッケルめっき層９２ａ上に装飾性に優れた梨地状の外観をなすサテンニッケルめっき層９２ｂが形成される。
【０００８】さらに、撥水めっき工程Ｓ９０ｃとして、粒子径が１μｍ以下のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子が添加されたニッケルめっき浴を攪拌しながら、めっきを施すことにより、サテンニッケルめっき層９２ｂ上に複合めっき層９２ｃを形成する。この複合めっき層９２ｃには、上記ＰＴＦＥ粒子が撥水性粒子９３として表面に露出されつつ分散されている。
【０００９】こうして形成されたニッケルめっき層９２ａ、サテンニッケルめっき層９２ｂ、複合めっき層９２ｃ及び撥水性粒子９３が下地めっき層９２を構成する。
【００１０】＜最上めっき工程Ｓ９１＞そして、最上めっき工程Ｓ９１として、上記下地めっき層９２上に通常のクロムめっきを施すことにより、最上めっき層９３を形成する。この際、ＰＴＦＥ粒子等の撥水性粒子９３は非導電性であるため、最上めっき層９３はこれら撥水性粒子９３を避けて下地めっき層９２上に形成され、撥水性粒子９３は最上めっき層９３の表面からも露出している。
【００１１】＜加熱工程Ｓ９２＞そして、加熱工程Ｓ９２として、３５０°〜３７０°で１時間の加熱を行い、撥水性サテンめっき製品を得る。こうして得られた撥水性サテンめっき製品は、最上めっき層９３上に露出し、加熱工程Ｓ９２によって最上めっき層９３の表面に広がったＰＴＦＥによって優れた撥水性を示す。また、サテンめっき工程Ｓ９０ｂにおいて形成されたサテンニッケルめっき層９２ｂの表面は梨地状とされており、この梨地状の表面状態は最上めっき層９３においても維持されていることから、上記のようにして得られた撥水性サテンめっき製品は梨地状の表面が醸し出す優れた装飾性も兼ね備えている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の撥水性サテンめっき製品においては、撥水性を発揮するため、より粒径の細かい撥水性粒子９３を採用した方がよりそれらの分散性が優れると考え、粒子径が１μｍ以下の撥水性粒子９３を採用していた。ところが、こうして細かい撥水性粒子９３を採用する場合、下地めっき層９２の一部としてサテンニッケルめっき層９２ｂを形成しなければ、表面を梨地状の外観とし得ない。このため、従来の撥水性サテンめっき製品では、下地めっき工程Ｓ９０にサテンめっき工程Ｓ９０ｂが不可欠となり、製造に長時間を要し、ひいては製造コストの高騰化を招来することとなっていた。
【００１３】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、低廉なコストで製造が可能な撥水性サテンめっき製品を提供することを解決すべき課題としている。また、このような撥水性サテンめっき製品を製造するための方法を提供することも解決すべき課題としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記課題解決のために鋭意研究を行い、撥水性を付与するための撥水性粒子として平均粒径が２〜１０μｍの範囲のものを採用すれば、上記課題を解決できることを発見し、発明を完成させるに至った。
【００１５】すなわち、本発明の撥水性サテンめっき製品は、基材と、該基材上に形成され、平均粒径が２〜１０μｍの撥水性粒子が少なくとも表面側で分散された下地めっき層と、該下地めっき層上に形成され、該撥水性粒子を露出させつつ最上面をなす最上めっき層とからなることを特徴とする。
【００１６】発明者らの試験によれば、平均粒径が２〜１０μｍという比較的大きな粒径の撥水性粒子であっても、それらは充分な分散性を発揮する。そして、本発明の撥水性サテンめっき製品は、こうして比較的大きな撥水性粒子が下地めっき層の表面側で分散され、その下地めっき層上に最上めっき層が形成されている。ここで、撥水性粒子が非導電性であれば、最上めっき層はこれら撥水性粒子を避けて下地めっき層上に形成されるため、撥水性粒子は最上めっき層の表面からも露出する。また、本発明の撥水性サテンめっき製品では、撥水性粒子の平均粒径が２〜１０μｍと比較的大きいため、撥水性粒子は最上めっき層の表面から確実に露出する。このため、この撥水性サテンめっき製品では、下地めっき層の一部としてサテンニッケルめっき層を形成しなくても、下地めっき層の表面を撥水性粒子によって梨地状とすることができる。すなわち、撥水性を付与するための撥水性粒子が撥水性の付与ばかりでなく、梨地状の発現まで行うのである。このため、下地めっき工程の工程数が減り、製造時間を短縮でき、ひいては製造コストの低減化が実現可能となる。
【００１７】したがって、本発明の撥水性サテンめっき製品は、サテンニッケルめっき層の形成が不要となり、低廉なコストで製造することが可能となる。
【００１８】撥水性粒子の平均粒径は２μｍを超え、１０μｍ未満であることが必要である。平均粒径が２μｍ以下である場合は、梨地状の発現が不充分なものとなる。また、平均粒径が１０μｍ以上である場合は、下地めっき層中での撥水性粒子の分散性が不充分となり、撥水性サテンめっき製品の外観も不均一で装飾性に劣るものとなる。
【００１９】この撥水性サテンめっき製品では、下地めっき層は、基材上に形成され、撥水性粒子を含まずに平滑性を確保する第１下地めっき層と、第１下地めっき層上に形成され、撥水性粒子を含む第２下地めっき層とからなることが好ましい。こうであれば、撥水性粒子の使用量を減らすことができるため、製造コストの低減が可能となる。また、一般に、粒子が分散された複合めっき層は、それら粒子を含むことから、粒子を含まないめっき層に比し、腐食の程度が劣ることは否めない。しかし、こうして、下地めっき層を第１下地めっき層と第２下地めっき層とにより構成した場合、たとえ第２下地めっき層が腐食されたとしても、第１下地めっき層により腐食の進行を食い止めることが可能となり、優れた耐食性を発揮することができる。
【００２０】第２下地めっき層に含まれる撥水性粒子は１０〜３０体積％とすることができる。撥水性粒子がこの複合めっき層中で１０体積％未満であれば、最上めっき層の上にあまり撥水性粒子が露出しないこととなり、装飾性に優れた梨地状の表面を実現しにくく、撥水性も劣ることとなる。他方、撥水性粒子が複合めっき層中で３０体積％を超えれば、外観が不均一となるとともに、充分な耐食性及び耐摩耗性を得にくい。
【００２１】撥水性粒子としては通常よく用いられるフッ素樹脂粒子を採用することができる。フッ素樹脂粒子としては、ＰＴＦＥ、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の粒子を用いることができる。
【００２２】下地めっき層の撥水性粒子以外は通常よく用いられるニッケルとすることができる。こうであれば、耐食性、耐摩耗性及び平滑性に優れた下地めっき層を有する撥水性サテンめっき製品とすることができる。
【００２３】最上めっき層は通常よく用いられるクロムとすることができる。こうであれば、撥水性サテンめっき製品の外観をさらに装飾性に優れたものとできるとともに、耐食性もさらに向上する。
【００２４】この撥水性サテンめっき製品では、基材は水道用器具を構成する器具本体であることができる。こうであれば、サテンニッケルめっき層の形成を必要とせず、低廉なコストで製造が可能な撥水性サテンめっき製品としての水道用器具を提供することができる。水道用器具としては水栓金具等を採用することができる。
【００２５】本発明の撥水性サテンめっき製品の製造方法は、平均粒径が２〜１０μｍの撥水性粒子を少なくとも表面側で分散させた下地めっき層を基材上に形成する下地めっき工程と、該下地めっき層上に該撥水性粒子を露出させつつ最上面をなす最上めっき層を形成する最上めっき工程とを備えたことを特徴とする。
【００２６】ここで、この撥水性サテンめっき製品の製造方法として、最上めっき工程後、撥水性粒子を溶解する加熱工程を備えることが好ましい。こうであれば、最上めっき層から露出した撥水性粒子が加熱により溶解して広がることとなり、撥水性能をさらに向上させることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施例１、２及び比較例１を図面を参照しつつ説明する。
【００２８】（実施例１）実施例１では、図１に示す各工程に従って、以下のとおり本発明を実施した。
【００２９】＜基材の準備＞まず、図１及び図２に示すように、バフ研摩した１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさの銅合金製の板を基材１として用意する。
【００３０】＜下地めっき工程Ｓ１＞「ニッケルめっき工程Ｓ１ａ」図１に示すニッケルめっき工程Ｓ１ａとして、以下の処理を行う。すなわち、基材１に対し、アルカリ脱脂を４０°Ｃで５分間行い、次に陰極電解脱脂を常温において４０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で２分間行う。さらに、常温で酸洗を１分間行い、水洗する。その後、以下に示す条件で光沢ニッケルめっき法を施すことにより、図３に示すように、基材１上に第１下地めっき層２が形成される。
【００３１】
めっき浴の組成 硫酸ニッケル六水和物 ２５０ｇ／ｌ 塩化ニッケル六水和物 ４５ｇ／ｌ ほう酸 ３５ｇ／ｌ 一次光沢剤（主成分サッカリン） ５ｇ／ｌ 二次光沢剤（主成分ブチンジオール） ０．２ｇ／ｌ 電流密度 ４０ｍＡ／ｃｍ2 温度 ５５°Ｃ ｐＨ ４．３ めっきの厚さ ５μｍ【００３２】「撥水めっき工程Ｓ１ｂ」こうして得られた第１下地めっき層２が形成された基材１に対し、図１に示す撥水めっき工程Ｓ１ｂとして、以下に示す条件で複合めっき法を施す。これにより、図４に示すように、第１下地めっき層２上に第２下地めっき層３が形成される。
【００３３】
めっき浴の組成 スルファミン酸ニッケル ４５０ｇ／ｌ 塩化ニッケル六水和物 ４５ｇ／ｌ ほう酸 ３５ｇ／ｌ 一次光沢剤（主成分サッカリン） ５ｇ／ｌ 二次光沢剤（主成分ブチンジオール） ０．２ｇ／ｌ ＰＴＦＥ粒子（平均粒径５μｍ） ２０ｇ／ｌ 電流密度 ４０ｍＡ／ｃｍ2 温度 ５２°Ｃ ｐＨ ４．３ めっき厚さ ７μｍめっき液の攪拌方法ポンプを用いてめっき浴の循環を行うとともに、陰極側を揺動させることにより行った。
【００３４】こうして図１に示す下地めっき工程Ｓ１が終了し、第１下地めっき層２上に第２下地めっき層３が形成された下地めっき層４が完成する。第２下地めっき層３では、ＰＴＦＥ粒子が撥水性粒子３ｂとして、ニッケルめっき皮膜３ａに分散している。撥水性粒子３ｂは第２下地めっき層３中に１５体積％含まれており、その一部はニッケルめっき皮膜３ａから露出している。このため、第２下地めっき層３の表面は梨地状となっている。
【００３５】＜最上めっき工程Ｓ２＞さらに、第２下地めっき層３が形成された基材１に対し、図１に示す最上めっき工程Ｓ２として、以下に示す条件でクロムめっき法を施す。これにより、図５及び図６に示すように、ニッケルめっき皮膜３ａ上にクロムからなる最上めっき層５が形成される。こうして、実施例１の撥水性サテンめっき製品６を得る。
【００３６】
めっき浴の組成 無水クロム酸 ２５０ｇ／ｌ 硫酸 ２．５ｇ／ｌ ケイフッ化ナトリウム ５ｇ／ｌ 電流密度 １００ｍＡ／ｃｍ2 温度 ４０°Ｃ めっきの厚さ ０．３μｍ【００３７】ここで、撥水性粒子３ｂは非導電性であるので、最上めっき層５はこれら撥水性粒子３ｂを避けて下地めっき層４上に形成され、撥水性粒子３ｂは最上めっき層５の表面からも露出する。また、撥水性粒子３ｂの平均粒径が５μｍと比較的大きいため、撥水性粒子３ｂは最上めっき層５の表面から確実に露出している。このため、この撥水性サテンめっき製品６の表面は優れた装飾性を有した梨地状とされている。
【００３８】（実施例２）実施例２では、実施例１の製品６を半製品として捉え、この半製品６に対し、図１に示す加熱工程Ｓ３として、３５０°Ｃで６０分間の加熱を行う。この加熱工程Ｓ３により、図７に示すように、最上めっき層５から露出した撥水性粒子３ｂが溶解して広がる。こうして、実施例２の撥水性サテンめっき製品７を得る。
【００３９】（比較例１）比較例１では、実施例１と同じ基材１を用いる。この基材１に対し、実施例１におけるニッケルめっき工程Ｓ１ａで使用した光沢ニッケルめっき浴を用いて厚さが１２μｍのニッケルめっき層を形成し、さらにその上に実施例１と同様の条件で最上めっき層を形成した。こうして、比較例１の比較品を得る。
【００４０】（評価１）上記実施例１、２の撥水性サテンめっき製品６、７及び比較例１の比較品に対し、水に対する接触角（°）を測定した。結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】表１より、接触角は、比較例１の比較品＜実施例１の撥水性サテンめっき製品６＜実施例２の撥水性サテンめっき製品７の順に大きくなることがわかる。このことから、撥水性能はこれらの順であることがわかる。これは、実施例１及び実施例２の撥水性サテンめっき製品６、７では、最上めっき層５の表面から撥水性粒子３ｂが露出していることによるものと考えられる。また、実施例１の撥水性サテンめっき製品よりも実施例２の撥水性サテンめっき製品の方が撥水性に優れているのは、実施例２では加熱工程Ｓ３を行うため、最上めっき層５から露出した撥水性粒子３ｂが溶解して広がるからであると考えられる。
【００４３】（評価２）上記実施例２の撥水性サテンめっき製品７及び比較例１の比較品に対し、以下のような水垢付着試験を行った。まず、実施例２の撥水性サテンめっき製品７及び比較例１の比較品の重量を測定する。次に、これらの表面を水道水によって濡らした後、乾燥し、これを５００回繰り返し、再び重量を測定する。さらに、ティッシュペーパによってそれらの表面を１回拭き取り、重量を測定する。計算により重量の差を求める。こうして得られた結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】表２から、実施例２の撥水性サテンめっき製品７は比較例１の比較品に比べ、格段に水垢の付着を拭い取りやすいことがわかる。このため、実施例２の撥水性サテンめっき製品７は、比較例１の比較品よりも優れた防汚性を奏することがわかる。
【００４６】以上の結果から、実施例１、２の撥水性サテンめっき製品６、７は、製造方法において、サテンめっき工程を行わなくても装飾性に優れた梨地上の表面となることから、低廉なコストで製造できることがわかる。なお、以上の効果は、基材１として銅合金製の板の代わりに、銅合金製の水栓金具本体を使用しても同様に発揮される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００４７９
【氏名又は名称】株式会社イナックス
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| 【出願日】 |
平成１３年４月１７日（２００１．４．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０９０６９
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 敬
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３１７２９８（Ｐ２００２−３１７２９８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月３１日（２００２．１０．３１） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１１８２１８（Ｐ２００１−１１８２１８） |
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