(57)【要約】【課題】漆特有の質感および光沢を有する金属製品において、漆層内に金属粉を含まず、剥離強度に優れ、十分な硬度と耐候性とを有する金属製品およびその製造方法を提供する。【解決手段】金属の表面に漆を塗布し、１５０〜３００℃で焼き付けて下塗り層を形成する工程、さらに漆を塗布し、乾燥した後、１２０〜３００℃で焼しめて上塗り層を形成する工程からなる金属製品の製造方法である。また、金属面に接する漆の下塗り層と、該下塗り層に接する漆の上塗り層とを有し、該下塗り層が金属粉を含まない金属製品である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属の表面に漆を塗布し、１５０〜３００℃で焼き付けて下塗り層を形成する工程、さらに漆を塗布し、乾燥した後、１２０〜３００℃で焼しめて上塗り層を形成する工程からなる金属製品の製造方法。
【請求項２】
下塗り層を形成する工程の後に、艶付けし、蒔絵技法により加飾する工程を含む請求項１記載の金属製品の製造方法。
【請求項３】
金属面に接する漆の下塗り層と、該下塗り層に接する漆の上塗り層とを有し、該下塗り層が金属粉を含まない金属製品。
【請求項４】
さらに、金粉および／または銀粉で加飾された請求項３記載の金属製品。
【請求項５】
金属が、アルミニウム、鋼鉄、鉄、真鍮、銀、金またはプラチナである請求項３または４記載の金属製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製品およびその製造方法に関し、詳細には、漆特有の質感および光沢を有する金属製品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、漆は接着剤や塗料として用いられてきた。その塗膜は、漆特有のしっとりした質感および光沢などの優れた美しさと、耐久性保護材という二つの機能を有している。
【０００３】
また、防錆剤としても、古くから兜および鎧などに使用され、現在では、南部鉄器および飾り金具などの金属製品に用いられている。しかし、通常の乾燥だけでは金属と密着しないため、１５０〜３００℃で焼き付けることが行なわれている。この場合、防錆のみを目的としているため、膜厚はせいぜい１０μｍ程度と薄く、漆特有の質感や光沢を有していない。
【０００４】
金属表面に漆特有の質感や光沢をもつ塗膜を形成するために、単に漆を厚く塗布して焼き付けても、漆の粘度が急激に低くなって流れたり、塗膜表面にちぢみが生じる。また、膜厚が厚いと、金属と漆との膨張率の違いからクラッキングなどを発生させる結果となる。
【０００５】
そこで、ブローチなどの装身具において、金属と漆塗膜との密着性を向上させる方法として、特許文献１には、金属基材の表面に金属粉を混合した下塗り漆膜を形成する工程、１００℃以上で焼付乾燥する工程、中塗りおよび蒔絵加工後に１００℃以上で再焼付乾燥する工程からなる漆加工品の製造方法が開示されている。
【０００６】
この方法は、下塗り漆膜の中に金属粉を混入することを特徴としており、２度の焼付乾燥によって前記金属粉を金属基材と固く結びつけ、密着性を向上させるものである。
【０００７】
金属粉を混入する方法として、金属粉をあらかじめ漆と混合する方法と、下塗り漆膜の上に金属粉を蒔きつける方法が挙げられているが、前者の場合、漆と金属粉との比重が大きく異なるため、均一に分散した状態で塗膜にすることが困難であり、後者の場合も、やはり塗膜に均一に蒔きつけることは難しく、結果として十分な密着性を得ることができない。また、なめらかな表面に仕上げるために、金属粉の粒径によって、漆を塗装する回数または膜厚を変更する必要があり、作業工程が複雑になり、膜厚が厚くなることで、金属基材との密着性が損なわれるという問題がある。
【０００８】
さらに、焼付温度が１２０〜１３０℃と低いため、金属粉と金属基材との固着が十分ではなく、やはり十分な密着性を得ることができない。くわえて、焼き付けが十分でないため、漆が完全に硬化しないまま流通することになり、使用者に漆かぶれを引き起こす可能性がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１４１９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、漆特有の質感および光沢を有する金属製品において、漆層内に金属粉を含まないにもかかわらず、剥離強度に優れ、十分な硬度と耐候性とを有する金属製品およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち、本発明は、金属の表面に漆を塗布し、１５０〜３００℃で焼き付けて下塗り層を形成する工程、さらに漆を塗布し、乾燥した後、１２０〜３００℃で焼しめて上塗り層を形成する工程からなる金属製品の製造方法に関する。
【００１２】
下塗り層を形成する工程の後に、艶付けし、蒔絵技法により加飾する工程を含むことが好ましい。
【００１３】
金属面に接する漆の下塗り層と、該下塗り層に接する漆の上塗り層とを有し、該下塗り層が金属粉を含まない金属製品に関する。
【００１４】
さらに、金粉および／または銀粉で加飾されたことが好ましい。
【００１５】
金属が、アルミニウム、鋼鉄、鉄、真鍮、銀、金またはプラチナであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、漆特有の質感および光沢をもちつつ、剥離強度に優れ、十分な硬度と耐候性を有する金属製品およびその製造方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の金属製品としては、特に限定されないが、ライター、自動車のエンブレム、鞄の止め金具、メガネフレーム、ベルトのバックル、ペンダントなどの装身具、および茶釜のふたなどがあげられる。
【００１８】
また、それらに使用される金属としても特に限定されないが、漆との密着性に優れる点で、アルミニウム、鋼鉄、鉄、真鍮、銀、金またはプラチナであることが好ましい。なかでも、鉄、真鍮または銀が好ましい。
【００１９】
本発明に使用される漆も特に限定されず、荒味漆を濾過して得られる生漆、および生漆を精製して得られる精製漆などがあげられる。精製漆としては、無油精製漆、有油精製漆、それらの透漆に顔料を加えた色漆、および水酸化鉄などとの反応により得られる黒漆などがあげられる。
【００２０】
本発明の金属製品は、以下のようにして製造される。
【００２１】
まず、漆を塗布する対象である金属製品の表面を研磨する。このとき、金属の表面粗さを０．１〜５０μｍとすることが好ましい。より好ましくは、０．１〜３μｍである。表面粗さが０．１μｍより小さいと、漆との密着性が低下する傾向にあり、５０μｍをこえると、漆との密着性は向上するものの、漆を焼き付けた後の塗面に大きな凹凸を生じる傾向にある。
【００２２】
その後、アセトンなどで脱脂する。
【００２３】
ついで、下塗り用の漆を、厚さが５〜２０μｍ、好ましくは５〜１５μｍ、より好ましくは８〜１２μｍ、とくに好ましくは１０μｍ程度となるように、前記金属製品の表面に塗布する。
【００２４】
下塗りの厚さが５μｍより小さいと、研磨後の凹凸が表出し、上塗りにも悪い影響を与える傾向にあり、２０μｍをこえると、漆の表面が早く乾燥しすぎるため、塗面にちぢみを生じる傾向にある。
【００２５】
塗布の方法としては、刷毛塗り、およびスプレーガン塗装などがあげられる。なかでも、品質の安定した製品を反復生産できる点で、スプレーガン塗装が好ましい。
【００２６】
ついで、下塗りした漆を焼き付ける。焼き付け温度は、１５０〜３００℃であり、２００〜２８０℃が好ましい。１５０℃より低いと、生漆を使用する場合、水分量が多いため不乾となる傾向にあり、３００℃をこえると、焼き付け時間によっては、塗膜の劣化を招く傾向にある。
【００２７】
また、焼き付け時間は、温度にもよるが、３〜３０分であることが好ましい。焼き付けを１５０〜２００℃で行なう場合は１０〜３０分、２００〜３００℃で行なう場合は３〜１５分の焼き付け時間とすることが好ましい。焼付け時間が短いと、乾燥が十分でなかったり、金属との密着性に劣る傾向にあり、長過ぎると、塗膜の劣化を招く傾向にある。
【００２８】
金属上に形成される下塗り層の焼き付け後の膜厚は、５〜２０μｍ、好ましくは５〜１５μｍ、より好ましくは８〜１２μｍとなる。
【００２９】
本発明の金属製品に形成されている下塗り層は、金属粉を含んでいないため、漆を比較的薄い膜厚で塗ることができ、よって、金属との密着性を向上することができる。また、短時間での乾燥が可能なため、作業性がよくなるという利点がある。
【００３０】
この後、上塗りする漆との密着性を良くするために、下塗り研ぎをして塗面を平坦にする工程を加えてもよい。
【００３１】
また、下塗り層を形成する工程の後に、艶付けし、蒔絵技法により加飾する工程を加えてもよい。
【００３２】
艶付けとは、塗面のキズを、研磨剤を用いて小さくしながら、漆をキズの中に充填し、さらに、余分な漆を角粉または磨き粉などで除去することで、塗膜表面に艶を付けることである。
【００３３】
研磨剤としては、研磨炭、砥の粉と油との混合物、および耐水研磨紙などがあげられる。なかでも、耐水研磨紙と比較して、キズが深く入りにくく作業性がよい点、より平坦に研磨しやすい点で、研磨炭が好ましい。
【００３４】
前記角粉は、鹿の角を蒸し焼きにして粉末にしたもので、艶付け用に塗布した漆の余分なものを除去しながら、艶を付けていく研磨剤である。微粒であるにもかかわらず、研磨力を求められるため、指先および手の平で調整しながら研磨する必要がある。また、角粉の代わりに、胴摺り粉と油との混合物を用いてもよい。
【００３５】
蒔絵技法としては、平蒔絵、高蒔絵、研出蒔絵、肉合研出蒔絵、木時蒔絵、彩漆蒔絵および地蒔きなどがあげられ、とくに限定されない。なかでも、肉合蒔絵が好ましい。また、意匠性が高い点、およびより高い付加価値があるという点で、金粉および／または銀粉を使用して加飾することが好ましい。
【００３６】
さらに、その他の技法により加飾してもよく、青貝細工、切金、螺鈿、平文、彫漆、きんま、沈金および卵殻などがあげられる。
【００３７】
ついで、上塗り用の漆を、厚さが３０〜６０μｍ、好ましくは４０〜５０μｍ、より好ましくは４０μｍ程度となるように、前記下塗りした漆の表面に塗布する。塗布は数回にわけて行なってもよいが、艶付け工程を含む呂色仕上げを行なう場合は、塗面が平坦になっているため、適度な厚さであれば一回で塗布してもよい。
【００３８】
上塗りした漆の厚さが３０μｍより小さいと、この後に行なう研磨作業が困難となる傾向にあり、５０μｍをこえると、乾燥の管理が難しく、形状によってはタレやちぢみなどが生じやすくなる傾向にある。
【００３９】
塗布の方法としては、刷毛塗り、およびスプレーガン塗装などがあげられる。なかでも、膜厚の安定性および作業性の点で、スプレーガン塗装が好ましい。
【００４０】
ついで、恒温恒湿下にて乾燥させる。上塗り用の漆は塗布厚が厚いため、粘度が低下して焼きしめ工程の間に流れたり、塗膜がちぢみを起こしたりするおそれがあるためである。
【００４１】
乾燥条件は、漆が乾燥するのに適した条件であればよく、２０〜２８℃、６５〜８０％ＲＨで、３〜３６時間行なうことが好ましい。乾燥時間が３時間より短いと、十分に乾燥せず、焼きしめ工程の間に塗膜のタレやちぢみを起こす傾向にあり、３６時間をこえると、この後の焼きしめ工程により塗膜の硬度を上げて堅牢性を付与する効果が十分でなくなる傾向にある。
【００４２】
乾燥の後、上塗りした漆を焼きしめる。焼きしめ温度は、１２０〜３００℃であり、１２０〜２５０℃が好ましい。１２０℃より低いと、硬化が十分でなく堅牢性に劣る傾向にあり、３００℃をこえると、塗面がちぢみを生じたり、仕上げが艶よくならない傾向にある。
【００４３】
また、焼きしめ時間は、温度にもよるが、１５〜１８０分であることが好ましい。焼きしめを１２０〜１９０℃で行なう場合、焼きしめ時間は９０〜１８０分、１９０〜２２０℃で行なう場合は３０〜６０分、２２０〜３００℃で行なう場合は１５分程度の焼きしめ時間とすることが好ましい。焼きしめ時間が短いと、下塗りした漆との密着性に劣る傾向にあり、長過ぎると、塗膜の劣化を招く傾向にある。
【００４４】
金属上に形成される上塗り層の焼きしめ後の膜厚は、２５〜４０μｍ、好ましくは３０〜４０μｍとなる。
【００４５】
最後に、上塗り層表面を研磨し、光沢を出すことが好ましい。
【００４６】
このように、漆を塗布した後に高温にて乾燥させることを繰り返すという、非常に簡便な方法により、金属製品に優れた密着性で漆の塗膜を形成することができる。さらに、得られる塗膜は、硬度および耐候性にも優れている。また、使用する金属の素材も限定されない。
【００４７】
本発明の金属製品およびその製造方法によれば、金属製品に漆特有の質感および光沢を与え、意匠性に非常に優れている。
【実施例】
【００４８】
参考例１〜１２
（下塗り層の形成）
真鍮製のプレート（１５０ｍｍ×７０ｍｍ×０．８ｍｍ）を耐水研磨紙＃４００（ＫＯＶＡＸ製）で研磨し、表面粗さを０．２２μｍとした後、アセトンで脱脂し、金属基板とした。
【００４９】
前記金属基板に、中国産生漆（（有）田島漆店製、下地用漆）をバーコーターにより１０μｍの厚さで塗布した。
【００５０】
ついで、表１に示す条件にて、乾燥機（三洋電機（株）製、ＥＯ−ＣＢ７６３Ａ）を用いて焼き付け、下塗り層を形成した。得られた下塗り層の付着強さを、ＪＩＳ−Ｋ５４００  ８．７に準じて評価した。評価結果を図１に示す。
【００５１】
【表１】
2006150728.tif 000002
【００５２】
参考例１３および１４
参考例１〜１２と同様にして金属基板を得たのち、該金属基板に、それぞれ、２液性１２時間硬化型エポキシ接着剤（セメダイン（株）製、ＥＰ００５）と瞬間型接着剤（セメダイン（株）製、３０００ＢＸＬ、低粘度タイプ）とを塗布し、同様に付着強さを評価した。評価結果を図１に示す。
【００５３】
この結果から、２００℃で１０〜１５分間焼き付けを行なうと、より高い密着性を有する下塗り層が得られることがわかる。
【００５４】
実施例１〜５
バーコーターにより中国産素黒目漆（（有）田島漆店製、味黒目漆）を４０μｍの厚さで塗布した。ついで、以下に示す条件Ａ〜Ｅで乾燥および焼きしめをおこない、上塗り層を形成した。
【００５５】
得られた上塗り層を、摩耗試験機（アトラス社製  クロックメーターＣＭ−５、耐水研磨紙＃８００、１００往復）にて摩耗し、表面粗さ計（（株）ミツトヨ製、ＳＵＲＦＴＥＳＴ・３０１）にて表面の粗さ（Ｒａ）を測定した。この表面粗さを、漆塗膜の硬度を示すものとして評価した。評価結果を図２に示す。なお、表面粗さは、条件Ａ〜Ｅで作製した試料を各３つずつ用意し、摩耗試験を行なったときの平均値である。
【００５６】
条件Ａ
乾燥：温度２３℃、湿度７０％、３時間
焼きしめ：１３０℃、１８０分
条件Ｂ
乾燥：温度２３℃、湿度７０％、８時間
焼きしめ：１６０℃、９０分
条件Ｃ
乾燥：温度２３℃、湿度７０％、１０時間
焼きしめ：１９０℃、６０分
条件Ｄ
乾燥：温度２３℃、湿度７０％、１２時間
焼きしめ：２２０℃、３０分
条件Ｅ
乾燥：温度２３℃、湿度７０％、２４時間
焼きしめ：２５０℃、１５分
【００５７】
実施例６〜８５および比較例１〜５
つぎに、様々な焼き付け条件に対して、条件Ａ〜Ｅのうち、どの条件が好ましいかを光沢度（光沢度測定器：日本電色工業（株）製、３６０Ａ）を用いて評価した。なお、光沢度は、実施例１同様に、各３試料における平均値である。
【００５８】
焼き付けを表２〜５に示す条件にして行なったこと以外は、参考例１同様にして下塗り層を形成した後、前記条件Ａ〜Ｅにてそれぞれ乾燥および焼きしめを行なった。焼き付け条件および光沢度の評価結果を、実施例６〜２５は表２および図３に、実施例２６〜５０は表３および図４に、実施例５１〜７０は表４および図５に、実施例７１〜８５は表５および図６に、比較例１〜５は表６および図６に示す。
【００５９】
【表２】
2006150728.tif 000003
【００６０】
【表３】
2006150728.tif 000004
【００６１】
【表４】
2006150728.tif 000005
【００６２】
【表５】
2006150728.tif 000006
【００６３】
【表６】
2006150728.tif 000007
【００６４】
実施例１〜５における表面粗さの測定結果、および、実施例６〜８５の光沢度の測定結果から、総合的に条件Ａによるものが良好であった。条件Ａの場合、表面粗さが小さく、また、様々な焼きつけ条件に対しても、光沢度においてバラツキが少なかった。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】下塗り層の付着強さを示すグラフである。
【図２】摩耗試験後の塗膜の表面粗さを示すグラフである。
【図３】各条件ごとの光沢度を示すグラフである。
【図４】各条件ごとの光沢度を示すグラフである。
【図５】各条件ごとの光沢度を示すグラフである。
【図６】各条件ごとの光沢度を示すグラフである。
【図１】
2006150728.tif 000008
【図２】
2006150728.tif 000009
【図３】
2006150728.tif 000010
【図４】
2006150728.tif 000011
【図５】
2006150728.tif 000012
【図６】
2006150728.tif 000013