JPH0219184B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0219184B2 JPH0219184B2 JP57110986A JP11098682A JPH0219184B2 JP H0219184 B2 JPH0219184 B2 JP H0219184B2 JP 57110986 A JP57110986 A JP 57110986A JP 11098682 A JP11098682 A JP 11098682A JP H0219184 B2 JPH0219184 B2 JP H0219184B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inorganic
- resin
- coating layer
- thickness
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C14/024—Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
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。 ［従来の技術とその課題］ 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つきや塗装など各種表面処
理が施されているが、例えば金色、銀色めつきな
どの金属めつ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イングを施したも
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たように、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、また耐摩耗性の点でも優れた金属材料とし
て、化成処理後、真空めつ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。 ［課題を解決するための手段］ 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、本発明を完成したものであつ
て、即ちその一つの要旨とするところは、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の間に厚さが0.05〜
1μmである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、基材たる金属に厚さが0.05〜
1μmである樹脂層を被覆後、真空めつき法により
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、基材たる金属と無機物の被覆
層との間に厚さが0.05〜1μmである樹脂層を介在
させたことであつて、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たる金属としては、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
に各種塗装やめつ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
度が例えば150℃以上と高い方が好ましく、その
一例としてポリアリレート樹脂、アクリル系樹
脂、メラミン樹脂、エポキシ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覆
層上におけるクラツクの発生防止という点から、
ポリアリレート樹脂および／又はアクリル系樹脂
を使用することが、特に好ましい。更に、この樹
脂層の厚さを0.05〜1μmとなしたのは、0.05μmよ
り薄いと十分な密着性が得られず、1μmより厚い
と、無機物の被覆層上に発生するクラツクによ
り、密着性が低下して、無機物被覆層の剥離が発
生するためである。 本発明における被覆層を形成する無機物として
その一例を挙げると、アルミニウム、ケイ素、ベ
リリウム、タンタル、チタン、ジルコニウムなど
の酸化物、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。以上、総合すると、樹脂
としてポ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0.05〜1μm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、樹脂層の厚さは、例えば浸漬法の場合、樹
脂液の濃度を変えるなどすることにより制御し、
0.05〜1μmとする。 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、次に真空めつき法によつて無機物の
被覆層が形成される。真空めつき法としては真空
蒸着、スパツタリング、イオンプレーテイングな
どがあり無機物の種類、所望する被覆層の厚さな
どに応じて適宜選択されるが、密着性、緻密性、
被覆速度などの点から特にイオンプレーテイング
によるものが好ましい。イオンプレーテイングに
は直流放電式、高周波放電式などがあるが、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、例えばポ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、あまり高
温の処理は好ましくない。そこで本発明において
は、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高圧を
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℃程度
以下に抑える。これらの条件設定については、無
機物の電気的絶縁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
放電痕跡は外見上の問題点のみならず、無機物の
質の劣化、更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
縁物のイオンプレーテイングの際の大きな問題点
となつている。 尚、当然のことながら本発明においても無機物
被覆開始前に予め基材たる金属の表面をイオンボ
ンバードすることは密着性向上の点から有効であ
る。 ［実施例］ 以下本発明を実施例について説明する。 実施例 １ 銅−錫金色合金めつきを施した真鍮基板を２重
量％のポリアリレート樹脂（商品名：Ｕ−100ユ
ニチカ(株)製）を含むトリクレン溶液に浸漬した後
150℃で30分間乾燥を行ない、これを真空室内に
セツトし、１×10-4Paまで真空引きした後、酸
素ガスを導入した。次に、基板に−6KVの直流
電圧を印加し、イオン化のた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、次に−
2KVに下げ更に55分蒸着を継続したところ、基
板表面に厚さ5μmの酸化アルミニウムの被覆層を
得た。 実施例 ２ 実施例１において、トリクレン溶液中のポリア
リレート樹脂（前述）の濃度を１重量％と変えた
以外はすべて実施例１と同様の方法で基板表面に
厚さ5μmの酸化アルミニウムの被覆層を得た。 実施例 ３ 実施例１において、トリクレン溶液中のポリア
リレート樹脂（前述）の濃度を0.5重量％と変え
た以外はすべて実施例１と同様の方法で基板表面
に厚さ5μmの酸化アルミニウムの被覆層を得た。 実施例 ４ 銅−錫系金色合金めつきを施した真鍮基板を４
重量％のアクリル樹脂の希釈溶液に浸漬し、150
℃で30分間焼付けを行なつた後、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。 実施例 ５〜７ 実施例４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％、0.5重量％と変えた
以外はすべて実施例４と同様になしたものをそれ
ぞれ実施例５〜７とした。 比較例 １ 銅−錫系金色合金めつきを施した真鍮基板上に
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5μmの酸化アルミニウムの被覆
層を得た。 比較例 ２ 実施例１において、トリクレン溶液中のポリア
リレート樹脂（前述）の濃度を0.2重量％と変え
た以外はすべて実施例１と同様の方法で基板表面
に厚さ5μmの酸化アルミニウムの被覆層を得た。 比較例 ３ 実施例１において、トリクレン溶液中のポリア
リレート樹脂（前述）の濃度を0.1重量％と変え
た以外はすべて実施例１と同様の方法で基板表面
に厚さ5μmの酸化アルミニウムの被覆層を得た。 比較例 ４ 実施例４において、アクリル樹脂の希釈溶液の
濃度を0.2重量％と変えた以外すべて実施例４と
同様の方法で、基板表面に厚さ5μmの酸化アルミ
ニウムの被覆層を得た。 比較例 ５ 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℃で30分間焼付けを行なつた後、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。 ［効果］ 以下実施例１〜７、比較例１〜５で得られた試
料の密着性に関して行なつた試験結果を次の表に
示す。
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。 ［従来の技術とその課題］ 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つきや塗装など各種表面処
理が施されているが、例えば金色、銀色めつきな
どの金属めつ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イングを施したも
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たように、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、また耐摩耗性の点でも優れた金属材料とし
て、化成処理後、真空めつ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。 ［課題を解決するための手段］ 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、本発明を完成したものであつ
て、即ちその一つの要旨とするところは、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の間に厚さが0.05〜
1μmである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、基材たる金属に厚さが0.05〜
1μmである樹脂層を被覆後、真空めつき法により
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、基材たる金属と無機物の被覆
層との間に厚さが0.05〜1μmである樹脂層を介在
させたことであつて、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たる金属としては、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
に各種塗装やめつ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
度が例えば150℃以上と高い方が好ましく、その
一例としてポリアリレート樹脂、アクリル系樹
脂、メラミン樹脂、エポキシ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覆
層上におけるクラツクの発生防止という点から、
ポリアリレート樹脂および／又はアクリル系樹脂
を使用することが、特に好ましい。更に、この樹
脂層の厚さを0.05〜1μmとなしたのは、0.05μmよ
り薄いと十分な密着性が得られず、1μmより厚い
と、無機物の被覆層上に発生するクラツクによ
り、密着性が低下して、無機物被覆層の剥離が発
生するためである。 本発明における被覆層を形成する無機物として
その一例を挙げると、アルミニウム、ケイ素、ベ
リリウム、タンタル、チタン、ジルコニウムなど
の酸化物、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。以上、総合すると、樹脂
としてポ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0.05〜1μm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、樹脂層の厚さは、例えば浸漬法の場合、樹
脂液の濃度を変えるなどすることにより制御し、
0.05〜1μmとする。 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、次に真空めつき法によつて無機物の
被覆層が形成される。真空めつき法としては真空
蒸着、スパツタリング、イオンプレーテイングな
どがあり無機物の種類、所望する被覆層の厚さな
どに応じて適宜選択されるが、密着性、緻密性、
被覆速度などの点から特にイオンプレーテイング
によるものが好ましい。イオンプレーテイングに
は直流放電式、高周波放電式などがあるが、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、例えばポ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、あまり高
温の処理は好ましくない。そこで本発明において
は、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高圧を
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℃程度
以下に抑える。これらの条件設定については、無
機物の電気的絶縁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
放電痕跡は外見上の問題点のみならず、無機物の
質の劣化、更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
縁物のイオンプレーテイングの際の大きな問題点
となつている。 尚、当然のことながら本発明においても無機物
被覆開始前に予め基材たる金属の表面をイオンボ
ンバードすることは密着性向上の点から有効であ
る。 ［実施例］ 以下本発明を実施例について説明する。 実施例 １ 銅−錫金色合金めつきを施した真鍮基板を２重
量％のポリアリレート樹脂（商品名：Ｕ−100ユ
ニチカ(株)製）を含むトリクレン溶液に浸漬した後
150℃で30分間乾燥を行ない、これを真空室内に
セツトし、１×10-4Paまで真空引きした後、酸
素ガスを導入した。次に、基板に−6KVの直流
電圧を印加し、イオン化のた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、次に−
2KVに下げ更に55分蒸着を継続したところ、基
板表面に厚さ5μmの酸化アルミニウムの被覆層を
得た。 実施例 ２ 実施例１において、トリクレン溶液中のポリア
リレート樹脂（前述）の濃度を１重量％と変えた
以外はすべて実施例１と同様の方法で基板表面に
厚さ5μmの酸化アルミニウムの被覆層を得た。 実施例 ３ 実施例１において、トリクレン溶液中のポリア
リレート樹脂（前述）の濃度を0.5重量％と変え
た以外はすべて実施例１と同様の方法で基板表面
に厚さ5μmの酸化アルミニウムの被覆層を得た。 実施例 ４ 銅−錫系金色合金めつきを施した真鍮基板を４
重量％のアクリル樹脂の希釈溶液に浸漬し、150
℃で30分間焼付けを行なつた後、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。 実施例 ５〜７ 実施例４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％、0.5重量％と変えた
以外はすべて実施例４と同様になしたものをそれ
ぞれ実施例５〜７とした。 比較例 １ 銅−錫系金色合金めつきを施した真鍮基板上に
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5μmの酸化アルミニウムの被覆
層を得た。 比較例 ２ 実施例１において、トリクレン溶液中のポリア
リレート樹脂（前述）の濃度を0.2重量％と変え
た以外はすべて実施例１と同様の方法で基板表面
に厚さ5μmの酸化アルミニウムの被覆層を得た。 比較例 ３ 実施例１において、トリクレン溶液中のポリア
リレート樹脂（前述）の濃度を0.1重量％と変え
た以外はすべて実施例１と同様の方法で基板表面
に厚さ5μmの酸化アルミニウムの被覆層を得た。 比較例 ４ 実施例４において、アクリル樹脂の希釈溶液の
濃度を0.2重量％と変えた以外すべて実施例４と
同様の方法で、基板表面に厚さ5μmの酸化アルミ
ニウムの被覆層を得た。 比較例 ５ 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℃で30分間焼付けを行なつた後、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。 ［効果］ 以下実施例１〜７、比較例１〜５で得られた試
料の密着性に関して行なつた試験結果を次の表に
示す。
【表】
【表】
以上述べたように、本発明による基材たる金属
と無機物の被覆層との間に厚さが0.05〜1μmであ
る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り、過酷な
摩擦にたえずさらされる物、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。
と無機物の被覆層との間に厚さが0.05〜1μmであ
る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り、過酷な
摩擦にたえずさらされる物、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。
Claims (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の間に厚さ
が0.05〜1μmである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 前記樹脂層がポ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項記載の無機物被覆金属材料。 ３ 基材たる金属に厚さが0.05〜1μmである樹脂
層を被覆後、真空めつ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。 ４ 前記真空めつき法がイオンプレーテイングで
あることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
の無機物被覆金属材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11098682A JPS591675A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | 無機物被覆金属材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11098682A JPS591675A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | 無機物被覆金属材料およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS591675A JPS591675A (ja) | 1984-01-07 |
| JPH0219184B2 true JPH0219184B2 (ja) | 1990-04-27 |
Family
ID=14549502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11098682A Granted JPS591675A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | 無機物被覆金属材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS591675A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07110245B2 (ja) * | 1989-06-09 | 1995-11-29 | ワイケイケイ株式会社 | スライドフアスナー用フアスナーエレメント |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58208703A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-05 | Shigeo Kubo | 多層膜反射鏡の製造方法 |
-
1982
- 1982-06-28 JP JP11098682A patent/JPS591675A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS591675A (ja) | 1984-01-07 |
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