(57)【要約】      （修正有）【課題】古美仕上げを行わずとも、被めっき物に対して古美調の着色が施されためっき皮膜を直接成膜することができる電気めっき方法の提供。【解決手段】陽極としてカーボン電極を用いて電気めっきを行うことにより、炭素を含有する着色された電気めっき皮膜を被めっき物の表面に形成する方法。電気めっき皮膜は、着色された電気めっき皮膜であって、炭素を含有し黒色を帯びた色調を備える、電気めっき皮膜。銅を主成分として含有し、Ｘ線分析によって得られたスペクトルのピーク強度の銅に対し、炭素の比ＩＣ／ＩＣｕが０．０２〜０．２である電気めっき被膜。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被めっき物の表面に着色された電気めっき皮膜を成膜する電気めっき方法であって、
被めっき物を電気めっき液に浸漬し、陽極としてカーボン電極を用いて電気めっきを行うことにより、炭素を含有する電気めっき皮膜を形成することを特徴とする電気めっき方法。
【請求項２】
前記電気めっき液は、銅を含有する請求項１に記載の電気めっき方法。
【請求項３】
前記電気めっきは、電流密度を０．７〜２Ａ／ｄｍ２とし、３〜１０分間、静止めっき法により行う請求項１又は請求項２に記載の電気めっき方法。
【請求項４】
前記電気めっきは、電流を２００〜１０００ｍＡとし、３〜１０分間、バレルめっき法により行う請求項１又は請求項２に記載の電気めっき方法。
【請求項５】
着色された電気めっき皮膜であって、
炭素を含有し黒色を帯びた色調を備えることを特徴とする電気めっき皮膜。
【請求項６】
前記電気めっき皮膜は、銅を主成分として含有し、エネルギー分散型Ｘ線分析によって得られたスペクトルのピーク強度の銅に対する炭素の比ＩＣ／ＩＣｕが０．０２≦ＩＣ／ＩＣｕ≦０．２である請求項５に記載の電気めっき皮膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、着色された電気めっき皮膜を得る電気めっき方法、及び、着色された電気めっき皮膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファスナー、ボタン等の衣類に用いられる服飾品や、携帯電話、デジタルオーディオプレーヤーの筐体等の工業製品等、種々の分野において、物品の表面にめっき皮膜を設ける技術が知られている。めっき皮膜は、消費者の趣向に合わせて装飾性を備えることが望まれる。
【０００３】
装飾性を備えるめっき皮膜として、年月を経たような古めいた印象のいぶし調又は古美調（以下、「古美調」と記載する）を備えたものが知られている。古美調を備えためっき皮膜を得る方法として、被めっき物としての素材上に金等の貴金属めっき層を形成した後に、黒クロムめっき層を形成し、この黒クロムめっき層をバフ研磨やホーニング処理によって取り除く方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような方法は「古美仕上げ」とも呼ばれており、黒クロムめっき層の除去によって生じた黒色の濃淡やぼかしの色調が貴金属層自体の色調と調和してアンティークな雰囲気を備えためっき皮膜を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２５１２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の方法は、被めっき物に対してめっき層を形成した後に、黒クロムめっき層を形成する工程とこの黒クロムめっき層を除去する工程とを必要とするため、コスト増となるという不都合がある。
【０００６】
本発明の課題は、古美仕上げを行わずとも、被めっき物に対して古美調の着色が施されためっき皮膜を直接成膜することができる電気めっき方法を提供することを目的とする。さらに、本発明の課題は、古美調の着色を備えた電気めっき皮膜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】
【０００７】
本件発明の電気めっき方法は、被めっき物の表面に着色された電気めっき皮膜を成膜する電気めっき方法であって、被めっき物を電気めっき液に浸漬し、陽極としてカーボン電極を用いて電気めっきを行うことにより、炭素を含有する電気めっき皮膜を形成することを特徴とする。
【０００８】
本件発明の電気めっき方法において、前記電気めっき液は、銅を含有することが好ましい。
【０００９】
本件発明の電気めっき方法において、前記電気めっきは、電流密度を０．７〜２Ａ／ｄｍ２とし、３〜１０分間、静止めっき法により行うことが好ましい。
【００１０】
或いは、本件発明の電気めっき方法において、前記電気めっきは、電流を２００〜１０００ｍＡとし、３〜１０分間、バレルめっき法により行うことが好ましい。
【００１１】
本件発明の電気めっき皮膜は、着色された電気めっき皮膜であって、炭素を含有し黒色を帯びた色調を備えることを特徴とする。
【００１２】
本件発明の電気めっき皮膜は、銅を主成分として含有し、エネルギー分散型Ｘ線分析によって得られたスペクトルのピーク強度の銅に対する炭素の比ＩＣ／ＩＣｕが０．０２≦ＩＣ／ＩＣｕ≦０．２であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本件発明の電気めっき方法によれば、電気めっき液に含まれる金属成分が被めっき物の表面に析出してめっき皮膜を形成する際に、カーボン電極から溶出した炭素が当該めっき皮膜に取り込まれる。そして、炭素由来の黒色が当該めっき皮膜自体の色調に調和して、古美調の着色が施された電気めっき皮膜を得ることができる。そのため、当該電気めっき方法によれば、古美仕上げを行わずとも、被めっき物に対して古美調の着色が施されためっき皮膜を直接成膜することができる。
【００１４】
本件発明の電気めっき皮膜によれば、炭素を含有することにより、炭素由来の黒色がめっき皮膜自体の色調に調和して、古美調の着色を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電気めっき処理が施された後の機能部品を示す写真であり、上は実施例１の電気めっき処理が施されたものであり、下は比較例１の電気めっき処理が施されたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本件発明に係る電気めっき方法及び電気めっき皮膜の実施の形態を説明する。
【００１７】
（電気めっき方法）
実施形態の電気めっき液を用いた電気めっき方法について説明する。被めっき物として、種々の材質からなる基体を用いることができ、普通炭素鋼、特殊鋼、ステンレス鋼、亜鉛ダイキャスト、アルミダイキャスト等の金属基体や、当該金属基体の表面に銅やニッケル等の金属皮膜を設けたものを用いることができる。さらに、プラスチック基材等の不導体物の表面が無電解めっき、蒸着、スパッタ等で導電化処理されたものを用いることもできる。
【００１８】
電気めっきを施す前に前処理を行う。前処理は、従来公知の方法で行うことができ、例えば、電解脱脂を行った後、酸活性を行う。電解脱脂及び酸活性の後には水洗処理を行う。また、必要に応じて、前処理が施された被めっき物の表面に銅めっき皮膜、ニッケルめっき皮膜等の下地層を成膜してもよい。
【００１９】
続いて、前処理が施された被めっき物に対して電気めっきを行う。電気めっきに用いる電気めっき液として、本実施形態では銅めっき液を例に挙げて説明するが、金めっき液、銀めっき液等種々の電気めっき液を用いてもよい。
【００２０】
本実施形態の電気めっき方法に用いる電気めっき液は、銅を含有する銅めっき液である。具体的には、金属成分として銅のみを含有する電気めっき液でもよく、銅及び錫を含有する電気めっき液でもよく、銅及び錫を含有する電気めっき液でもよい。また、亜鉛、錫以外の他の金属成分を含有する電気めっき液でもよい。
【００２１】
電気めっき液は、銅として銅の硫酸塩又は塩化物塩を０．００５〜２ｍｏｌ／Ｌ含有することが好ましい。電気めっき液は、亜鉛を含有する場合には、亜鉛の硫酸塩又は塩化物塩を０．１〜２．０ｍｏｌ／Ｌ含有することが好ましい。電気めっき液は、錫を含有する場合には、錫の硫酸塩又は塩化物塩、或いは錫酸塩を０．００５〜１ｍｏｌ／Ｌ含有することが好ましい。
【００２２】
電気めっき液は、錯化剤を０．２〜１．０ｍｏｌ／Ｌ含むことが好ましい。錯化剤として、例えば、ピロリン酸カリウム、リン酸二水素カリウム、酒石酸、ロッシェル塩、ＥＤＴＡを用いることができる。
【００２３】
電気めっきは、上記電気めっき液をｐＨ７〜１１に調整し、浴温度３０〜６０℃に加温した状態で行う。本実施形態の電気めっき方法は、電気めっきにおける陽極としてカーボン電極を用いることを特徴とする。
【００２４】
カーボン電極として、炭素を１０％以上含むものを用いることができ、例えば、黒鉛、グラッシーカーボン（登録商標）からなる炭素電極、カーボングラファイト材、市販の炭素鋼、黒鉛を結合剤と共に焼成したものを挙げることができる。
【００２５】
電気めっきは、静止めっき法によって行うことができ、このとき、電流密度を０．７〜２Ａ／ｄｍ２とし、３〜１０分間とすることが好ましい。また、電気めっきは、バレル法によって行うこともでき、このとき、電流密度を２００〜７００ｍＡ／ｄｍ２とし、３〜１０分間とすることが好ましい。
【００２６】
本実施形態の電気めっき方法によれば、電気めっき液に含まれる銅、亜鉛、錫等の金属成分が被めっき物の表面に析出してめっき皮膜を形成する際に、カーボン電極から生じた炭素粒子が当該めっき皮膜に取り込まれる。その結果、単金属又は合金に由来するめっき皮膜の色調に炭素由来の黒色が足され、黒色の濃淡やぼかしの色調がめっき皮膜自体の色調と調和して、アンティークな色調を備えた電気めっき皮膜を得ることができる。
【００２７】
そのため、当該電気めっき方法によれば、従来行われていたような黒クロムめっき層の形成及び除去等の古美仕上げを行わずとも、被めっき物に対して古美調の着色が施されためっき皮膜を直接成膜することができる。
【００２８】
（電気めっき皮膜）
本実施形態の電気めっき皮膜は、例えば、上述した電気めっき方法によって得ることができる。本実施形態の電気めっき皮膜は、着色された電気めっき皮膜であって、炭素を含有し黒色を帯びた色調を備えることを特徴とする。
【００２９】
本実施形態の電気めっき皮膜は、炭素を含有することにより、炭素由来の黒色がめっき皮膜自体の色調に調和して、古美調の着色を備えることができる。めっき皮膜自体は、銅を主成分とするものが好ましいが、金や銀を主成分とするものであってもよい。めっき皮膜は、銅を主成分とする場合、亜鉛や錫を含有し、炭素を含有しないときのめっき皮膜本来の色調が、従来から銅合金の色調として知られている黄銅色、赤銅色、白銅色等の色調や、ホワイトゴールド、ピンクゴールド等のゴールド系の色調であることが好ましい。
【００３０】
当該電気めっき皮膜は、エネルギー分散型Ｘ線分析によって得られたスペクトルのピーク強度の銅に対する炭素の比ＩＣ／ＩＣｕが０．０２≦ＩＣ／ＩＣｕ≦０．２となる範囲で、炭素を含有することが好ましい。ＩＣ／ＩＣｕが０．０２未満では、炭素含有量が少なく黒色の色調を足す効果が不足するため、アンティークな色調を得られないことがある。ＩＣ／ＩＣｕが０．２を超えると、炭素含有量が多くなり黒色の色調を足す効果が過剰になるため、アンティークな色調を得られないことがある。
【００３１】
以下、実施例を挙げて、本件発明をより具体的に説明するが、下記実施例に本件発明が限定されるものではないのは勿論である。
【実施例】
【００３２】
被めっき物として、亜鉛ダイキャストからなりその表面に銅めっき皮膜が施された機能部品（約１０ｍｍ×１５ｍｍ×２５ｍｍ）を被めっき物とした。被めっき物に対して電解脱脂を６５℃で１分間行い、水洗した後に、酸活性を室温で１分間行い、水洗することにより、前処理を施した。
【００３３】
次に、以下の組成の電気めっき液を調製した。電気めっき液に硫酸、水酸化カリウムを添加してｐＨを所定の値に調整した。
硫酸銅５水和物        ０．０１ｍｏｌ／Ｌ
硫酸亜鉛７水和物      ０．２ｍｏｌ／Ｌ
塩化錫（ＩＶ）        ０．０１ｍｏｌ／Ｌ
ピロリン酸カリウム    ０．７ｍｏｌ／Ｌ
ｐＨ                  ９
【００３４】
前処理が施された被めっき物に対して、上記電気めっき液を用いてバレルめっき法により電気めっき処理を行い、電気めっき皮膜を成膜した。電気めっき処理では、バレルめっき槽に被めっき物を１３個投入した。実施例１の電気めっき処理では陽極にカーボン電極を用い、比較例１の電気めっき処理では陽極にステンレス電極（ＳＵＳ３０４）を用いた。めっき条件は以下のとおりである。
浴温度                ３０℃
電流                  ５００ｍＡ
めっき時間            ５分間
バレル回転数          ８ｒｐｍ
【００３５】
得られた実施例１及び比較例１の電気めっき処理によって得られた電気めっき皮膜について、目視によってその色調を観察した。結果を図１に示す。図１の上は実施例１の電気めっき処理が施された後の機能部品の写真であり、図１の下は比較例１の電気めっき処理が施された後の機能部品の写真である。
【００３６】
実施例１の電気めっき処理で得られた電気めっき皮膜は、全体的に、特に機能部品の平面部分では、銅−亜鉛−錫合金に起因する黄銅色の色調に、炭素に起因する黒色の濃淡が合わさった状態となっている。さらに、この電気めっき皮膜は、機能部品の角部では黒色よりも黄銅色が強く発色している。このため、実施例１の電気めっき皮膜は、全体として見たときに古美調の色調を備えている。一方、比較例１の電気めっき処理が施された機能部品は、電気めっき皮膜がホワイトゴールドの色調を備えており、黒色の部分は全く存在しなかった。
【００３７】
さらに、実施例１及び比較例１の電気めっき皮膜について、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）を用いて組成を分析した。分析には、ＢＲＵＫＥＲ  ＱＵＡＮＴＡＸ  ７０  日立卓上顕微鏡ＴＭ３０００用ＥＤＳシステムを用いた。結果を表１に示す。表１中のＥＤＳの欄の上段の数値は、得られたＥＤＳスペクトルのピーク強度を示し、「−」は検出限界以下であることを示す。ＥＤＳの欄の下段の数値は、ＥＤＳスペクトルのピーク強度の銅に対する各元素の比を示す。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
表１に示すとおり、実施例１の電気めっき皮膜は、銅、亜鉛、錫に加えて、炭素を含むのに対し、比較例１の電気めっき皮膜は、炭素を含まない。このことから、実施例１の電気めっき皮膜では、陽極に用いたカーボンが、当該電気めっき皮膜中に取り込まれて、黒色を帯びた色調となっていることが明らかである。
【００４０】
また、実施例１の電気めっき処理では陽極としてカーボン電極を用いたのに対し、比較例１の電気めっき処理ではステンレス電極を用いたが、それ以外の条件は同条件でそれぞれ電気めっき処理を行ったにもかかわらず、実施例１の電気めっき皮膜は、比較例１の電気めっき皮膜よりも、錫及び酸素の含有量が多くなっている。この含有量の相違が、実施例１の電気めっき皮膜は炭素に起因する黒色を除いた色調が黄銅色であるのに対し、比較例１の電気めっき皮膜はホワイトゴールドの色調であるという、色調の相違に関連しているものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本件発明の電気めっき方法によれば、電気めっき処理を行うのみで、被めっき物に対して古美調の着色が施されためっき皮膜を直接成膜することができるため、古美仕上げを行う必要がなく、コストを低減することができる。本件発明の電気めっき皮膜は、素由来の黒色がめっき皮膜自体の色調に調和して、古美調の着色を備えるため、本件発明の電気めっき皮膜は、ゴールド系の色調を備え、ファスナー、ボタン等の衣類に用いられる服飾品や、携帯電話、デジタルオーディオプレーヤーの筐体等の工業製品等、種々の分野に適用することができる。
【図１】
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