JPS6211908B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、板、管、加工製品等の金属製品の加
飾方法に関する。更に詳しくは、金属製品の表面
に形成された非導電性皮膜層の所望の部分を除去
し、その除去された部分に熱硬化性樹脂を電着塗
装して塗膜層を形成し、該塗膜層にスタンピング
箔を圧着せしめることを特徴とする金属製品の加
飾方法に関するものである。

従来より、金属、ガラス、プラスチツクの表面
にスタンピング箔の金属箔を圧着せしめる加飾方
法は知られている。又、特公昭55―6514号公報に
は、熱硬化性樹脂による印刷面にスタンピング箔
の金属箔を圧着せしめる金属製品の印刷方法が提
案されている。しかし、これらはいずれも成型さ
れた突出部或いに印刷された熱硬化性樹脂層の突
出部に金属箔が圧着されたものである為に、摩擦
などにより金属箔が摩滅し易く、所定の外観を維
持することは困難であるなどの欠点を有してい
た。

又、これらは、半硬化状態の熱硬化樹脂層にス
タンピング箔の金属箔を加熱圧着するので突出し
ている熱硬化性樹脂が拡がりはみ出す為に、細か
いか或いは巾の狭い文字、図柄等の金属箔を精密
に圧着せしめることに制限があつた。

本発明は以上の欠点に鑑がみてなされたもので
あり、すなわち本発明の金属製品の加飾方法は、
金属製品の表面に非導電性皮膜層を形成した後、
任意の文字、図柄等に応じて前記非導電性皮膜層
の所望の部分を除去して導電性の金属面を表面に
露出し、引続いて該金属面に熱硬化性樹脂を電着
塗装して上面が前記非導電性皮膜層表面よりも低
い塗膜層を形成し、該塗膜層が完全に硬化する以
前にスタンピング箔の金属箔を該塗膜層に加熱弾
性体で圧着した後、該塗膜層を硬化せしめるスタ
ンピング箔の金属箔が金属表面の非導電性皮膜層
表面と同一面か或いは表面より低い凹部に存在す
ることを特徴とするものである。

本発明において、金属製品はアルミニウム、ア
ルミニウム合金、銅、銅合金等のいずれかの素材
により形成された、板、管、加工品等であり、そ
の形状は特に限定されるものではない。

金属製品の表面に塗装した塗装膜からなる非導
電性皮膜層は、洗浄処理を施こした金属製品に、
アルキド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性
樹脂を配合した非導電性の塗料を適用し、通常の
塗装方法である、スプレー塗装、刷毛塗装、ロー
ラー塗装、電着塗装、静電塗装等のいずれかの塗
装方法により塗装した後加熱処理して形成され
る。ここで塗装膜の厚さは特に限定されるもので
はないが通常20〜30μｍの厚さである。又、金属
製品の素材がアルミニウム或いはアルミニウム合
金である場合には、陽極酸化処理と封孔処理とを
通常の方法で施こすことにより、金属製品の表面
に非導電性皮膜層を形成することが可能である。
すなわち金属製品の表面を水酸化ナトリウム溶液
等で脱脂洗浄し、硫酸、蓚酸、硫蓚酸等の水溶液
からなる陽性酸化皮膜生成浴中で、電流密度1.0
〜1.5A／ｄm²で20〜50分間直流電解し、次に必
要に応じて染料溶液中に浸漬し染色処理を施こし
て、更に、酢酸ニツケル、酢酸コバルト等の水溶
液中で煮沸封孔処理をするか、或いは、例えば蒸
気圧５Kg/cm²程度で20〜30分間の蒸気封孔処理を
することによつて達成される。陽極酸化封孔処理
層の厚さは特に限度されるものではないが通常８
〜15μｍの厚さである。

前記非導電性皮膜層を所望の文字、図柄等に応
じて除去する方法には、物理的な切削方法或いは
レーザービームを照射する方法が採用される。物
理的な切削方法では、ダイヤモンドバイト、セラ
ミツクバイト、超硬合金タングステンバイト等が
選択し適用される。又、レーザービームを照射す
る方法では、 YAGレーザービーム、CO₂ガスレーザービー
ム、ルビーレーザービーム等のいずれかを照射
し、局部的に非導電性皮膜層を焼失或いは溶融蒸
発して除去する方法があり、再現性が良く、精度
も高く、しかも効率が良く多量生産に適した除去
方法である。

レーザービームを遮蔽する素材からなる、所望
の文字、図柄等が開口されたマスクを適用し、金
属製品の非導電性皮膜層に該マスクを密着し、マ
スク全面をレーザービームにより走査し、照射す
れば良く、開口された部分に相当する非導電性皮
膜層のみがレーザービームにより照射された焼失
或いは溶融蒸発して除去される。レーザービーム
を遮蔽する素材はレーザービームの種類により異
なるが、金属板、金属箔、金属含有塗装膜等によ
り形成される。又、レーザービームを走査し、照
射する条件は、非導電性皮膜層の種類とその厚さ
及びレーザービームの種類等により異なるが、例
えばYAGレーザーの場合、ビーム径：50〜150μ
ｍφ、出力：10〜40w、送り速度：200〜400mm／
secの条件において前記非導電性皮膜層を除去す
ることは可能である。

更に、文字、図柄等の原画を読み取る原画走査
と、原画に同一か或いは相似形の画像を被照射面
に再現し照射するレーザービーム走査とを同期し
て行う周知の装置を利用することによつて、前述
したレーザービーム遮蔽マスクの必要もなく、一
品一様に所望の文字、図柄等を非導電性皮膜層の
除去された部分として速やかに効率良く、金属製
品の表面に再現することが出来る。

本発明の電着塗装に使用される熱硬化性樹脂に
は、アニオン型のアルキツド樹脂、アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等と、
カチオン型のエポキシ樹脂、変性アクリル系樹脂
等があり、金属製品の素材に適合したものが選択
され、特に後述するスタンピング箔の金属箔の接
着が良好であるのが採用される。

電着塗装は、まず前処理として脱脂洗浄を行
い、前記熱硬化性樹脂の水溶液或いはエマルジヨ
ンの入つた電着塗装浴中で金属製品とステンレス
板等の両極間に50〜150Vの直流電流を１〜３分
間通電する通常の方法により施こされ、前記非導
電性皮膜層が除去された導電性の金属面のみに電
着塗装した塗膜層が形成される。塗膜層の厚さ
は、後述するスタンピング箔の金属箔が金属製品
の表面と同一面か或いは表面より低い凹部に存在
するようになる厚さにすればよい。

スタンピング箔はベースフイルム上にアルミニ
ウム、金等の金属を蒸着させて形成した金属箔を
設けるか、或いは金、銀等の金属箔を接着し、更
にその上にトツプコートを施こした周知のもので
あり、金属箔には光輝性の有る種々の色に着色さ
れたものが存在し、任意に採用される。

スタンピング箔の金属箔を前記塗膜層に圧着す
るには、塗膜層が半硬化状態であり、必要に応じ
て加熱されて、ある程度の粘着性が存在する時
に、150〜200℃の温度に加熱されたシリコンゴム
等の弾性体でスタンピング箔を塗膜層に加圧し接
着すればよい。又、半硬化状態とは塗膜層がスタ
ンピング箔と接して加圧される時に、変形し拡が
らない程度の状態である。

本発明では、塗膜層を金属製品の表面より低い
凹部に形成している為、加熱された弾性体で加圧
することによつてスタンピング箔の金属箔は凹部
に存在する粘着性のある塗膜層のみと接着し、他
の非導電性皮膜層へは接着しないのである。又、
この時、塗膜層は変形し拡がりはみ出すことは無
く、細かいか或いは巾の狭い文字、図柄等の精密
に且つ繊細に加飾することを可能ならしめたもの
である。更に、上述のごとき金属箔を圧着した金
属製品を120〜200℃の温度で15〜30分間乾熱処理
を施こして、金属箔を塗膜層に強力に接着すると
共に塗膜層を硬化せしめる。又、必要に応じて透
明な熱硬化性樹脂からなるトツプコートを上述の
加飾された金属製品に施こしてもよく、金属箔の
耐摩滅性を更に向上せしめることも出来る。

図面は本発明の方法をその順序に従つて示した
要部断面図である。図面において１は金属製品、
２は金属製品の表面に形成された非導電性皮膜
層、３は文字、図柄等に応じて非導電性皮膜層を
除去して露出された導電性の金属面、４は金属面
に電着塗装して形成された塗膜層、５は塗膜層に
圧着されたスタンピング箔の金属箔である。尚、
図面には記載されていないが、金属箔５の表面或
いは加飾された金属製品の全面にトツプコートを
施こしてもよい。

上述のごとく、本発明においては、金属製品の
表面と同一面か或いは低い凹部に金属箔を圧着せ
しめることが出来、従来のごとく突出部に金属箔
が設けられたもので、金属箔は耐摩滅性に優れて
いる。又、導電性の金属面に熱硬化性樹脂を電着
塗装し塗膜層を形成することにより、前記特公昭
55―6514公報の発明のごとく印刷する方法で塗膜
層を設けるとの異なり、印刷の位置合せの必要も
ない。更に金属製品の表面と同一の面か或いは低
い凹部に塗膜層が形成されている為、スタンピン
グ箔の金属箔を圧着せしめる時に塗膜層が変形す
ることはなく、繊細な文字、図柄等の金属箔を金
属製品に精密に加飾することが出来るのである。

本発明は各種金属製品に適用されるものである
が、特に化粧料の容器となる金属製品に採用さ
れ、光輝性のある文字、図柄等の外観を有する極
めて美しく、且つ耐久性の優れた容器を提供する
ものである。

次に本発明の実施例を記載する。尚、本発明は
実施例に記載するもののみに限定されるものでな
い。

実施例 １ アルミニウム（純度99.8wt％）製のキヤツプを
2wt％水酸化ナトリウム水溶液で脱脂洗浄し、
18wt％硫酸水溶液からなる液温23℃の電解浴中
に浸漬して電流密度1.5A／ｄm²で30分間直流電
解し、膜厚10μｍの陽極酸化皮膜を形成した。次
に濃青色の染料溶液中に20分間浸漬した後、液温
95℃の5wt％酢酸ニツケル溶液中に20分間浸漬し
て封孔処理を施こした。次にこのキヤツプの天面
に表面を研磨したステンレス製或いは銅合金製の
薄板Ａという文字が開口されたマスクを密着し、
このマスクの照射面：20mmφに出力：36〜52J／
cm²の条件でCO₂ガスレーザービーム（波長10.63
μｍ）を照射して、Ａという文字の陽極酸化封孔
処理層を除去し、導電性のアルミニウム金属面を
露出した。次にこのキヤツプを液温23℃、不揮発
分が15％であるアクリル系アニオン型電着塗装樹
脂のエマルジヨン浴中に浸漬し、キヤツプを陽極
に、ステンレス板を陰極にして両極間に100Vの
直流を１分間通電し、８μｍの厚さのＡをいう文
字の塗膜層を前記アルミニウム金属面の上に形成
した。次に、このキヤツプを温度100℃の加熱炉
の中で10分間加熱して塗膜層を半硬化状態とし、
その上へスタンピング箔の銀色アルミニウムの金
属箔を密着し、180℃の温度に加熱してシリコン
ゴム弾性体で加圧し、アルミニウム箔を圧着せし
めた。次いでこのキヤツプを温度150℃の加熱炉
の中で20分間加熱し、アルミニウム箔を強力に接
着せしめると共に前記塗膜層を硬化せしめた。

青色のキヤツプ天面に光輝性のある銀色のＡと
いう文字を精度を高く加飾することが出来た。

尚、アルミニウム箔はキヤツプの表面より２μ
ｍ程度低い凹部に存在していた。

実施例 ２ 実施例１でCO₂ガスレーザービームを照射しＡ
という文字の陽極酸化封孔処理層を除去する替わ
りに、ダイヤモンドバイトを使用して物理的な切
削の方法でＡという文字の陽極酸封孔処理層を除
去した。その他の工程は実施例１と同一の処理を
施こし、ほぼ同一の加飾されたキヤツプを作成し
た。

実施例 ３ 黄銅製のネームプレートを通常の方法で、酸、
アルカリ洗浄処理を施こし、ネームプレートの表
面に黒色のエポキシ系塗料をエアー圧力５Kg／cm²
でスプレー塗装した後、加熱炉で130℃の温度で
20分間熱処理して塗装膜を硬化せしめた。塗装膜
の厚さは30μｍであつた。

次に、このネームプレートの片面にＢという文
字の前記塗装膜を除去するため、原画を読み取る
原画走査と、原画に同一の画像を被照射面に再現
し照射するレーザービーム走査とを同期して行う
YAGレーザービーム（波長1.06μｍ）発生装置
を利用した。この装置は、原画をテレビカメラで
撮像し、テレビカメラから出力された画像アナロ
グデーターをオン、オフ値に変換して、このオ
ン、オフ値に応じてレーザービームの照射をオ
ン、オフ制御するようになつている。つまり、Ｂ
という文字の原画をテレビカメラで撮像走査する
と同時にＢという文字の画像を前記塗装膜に
YAGレーザービームが照射走査して塗装膜を除
去することによつてＢという文字の黄銅の金属面
を露出した。レーザービームを照射する条件は、
ビーム径：120μｍφ、出力：12w、Ｑスイツチ
周波数：50KHz、送り速度：300mm／secであつ
た。

次に、このネームプレートを液温20℃、不揮発
分25wt％のエポキシ系カチオン型電着塗装樹脂
のエマルジヨン浴中に浸漬し、ネームプレートを
陰極に、ステンレス板を陽極にして両極間に
100Vの直流電流を２分間通電して28μｍの厚さ
のＢという文字の塗膜層を前記の露出された黄銅
の金属面に形成した。次にこのネームプレートを
温度100℃の加熱炉の中で15分間加熱して塗膜層
を半硬化状態とし、その上へスタンピング箔の金
色アルミニウムの金属箔を密着し、180℃の温度
に加熱されたシリコンゴム弾性体で加圧してアル
ミニウム箔を圧着せしめた。次いでこのネームプ
レートに透明なエポキシ樹脂塗料でスプレー塗装
してトツプコートを施こし、温度130℃の加熱炉
の中で30分間加熱しアルミニウム箔を強力に接着
せしめると共に前記塗膜層を硬化せしめた。黒色
のネームプレートに光輝性のある金色のＢという
文字を加飾することが出来た。

尚、アルミニウム箔はネームプレートの表面と
ほぼ同一の面に存在した。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の方法をその
順序に従つて示した要部断面図。 １……金属製品、２……非導電性皮膜層、３…
…金属面（文字、図柄等の部分）、４……塗膜
層、５……金属箔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属製品の表面に非導電性皮膜層を形成した
   後、任意の文字、図柄等に応じて前記非導電性皮
   膜層の所望の部分を除去して導電性の金属面を表
   面に露出し、引続いて該金属面に熱硬化性樹脂を
   電着塗装して上面が前記非導電性皮膜層表面より
   も低い塗膜層を形成し、該塗膜層が完全に硬化す
   る以前にスタンピング箔の金属箔を該塗膜層に加
   熱弾性体で圧着した後、該塗膜層を硬化せしめる
   スタンピング箔の金属箔が金属表面の非導電性皮
   膜層表面と同一面か或いは表面より低い凹部に存
   在することを特徴とする金属製品の加飾方法。 ２ 金属製品の金属がアルミニウム或いはアルミ
   ニウム合金である特許請求の範囲第１項記載の金
   属製品の加飾方法。 ３ 非導電性皮膜層が陽極参加封孔処理膜からな
   る特許請求の範囲第２項記載の金属製品の加飾方
   法。 ４ 金属製品の金属が銅或いは銅合金である特許
   請求の範囲第１項記載の金属製品の加飾方法。 ５ 非導電性皮膜層が非導電性の塗装膜からなる
   特許請求の範囲第１項、第２項、第４項いずれか
   記載の金属製品の加飾方法。 ６ 非導電性皮膜層の所望の部分を除去する方法
   が物理的な切削方法である特許請求の範囲第１項
   乃至第５項いずれかに記載の金属製品の加飾方
   法。 ７ 非導電性皮膜層の所望の部分を除去する方法
   がレーザービームを照射する方法である特許請求
   の範囲の第１項乃至第５項いずれかに記載の金属
   製品の加飾方法。