(57)【要約】【課題】めっき剥離を解消するするため、キャップ装着工程を改良し、耐食性能を低下させず非常に簡単で汎用性があり、特殊な設備も必要としないプラスチックへの部分めっき方法を提供する。【解決手段】プラスチックのめっき対象部に電流を流すことが可能な通電接点を設け、めっき対象部へのめっき密着性を高めるためのエッチング工程、非めっき対象部への導電性皮膜の形成を防止するキャップ装着工程、プラスチックにパラジウム触媒を付与するパラジウム触媒付与工程、エッチング後のプラスチックに導電性皮膜を形成するためにプラスチックにパラジウム触媒を付与するパラジウム触媒付与工程、パラジウム触媒付与後のプラスチックに導電性皮膜を形成するための導電性皮膜形成工程、キャップを除去するキャップ除去工程、および通電接点を介して導電性皮膜に通電を開始しめっき対象部にのみ電気めっきを施すめっき形成工程を順次行う部分めっき方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき対象部品が少なくとも２箇所以上の解放された開口部を有するプラスチック製中空通水部材であり、前記通水部材の外面がめっき対象部であり、通水部材の通水内面が非めっき部であり、前記めっき対象部に２箇所以上の電流を流すことが可能な通電接点を設ける部分めっき方法であって、前記プラスチック製中空通水部材の表面を洗浄する洗浄工程を行い、続いて前記めっき対象部へのめっき密着性を高めるためのエッチング工程を行い、続いて前記解放された開口部にキャップを装着し前記非めっき部へのパラジウム触媒の付与を防止し導電性皮膜を形成させなくするキャップ装着工程を行い、続いて前記めっき対象部にパラジウム触媒を付与するパラジウム触媒付与工程を行い、続いてパラジウム触媒付与後の前記めっき対象部に導電性皮膜を形成するための導電性皮膜形成工程を行い、続いて前記キャップを除去するキャップ除去工程を行い、続いて前記通電接点を介して前記導電性皮膜に通電を開始し、前記めっき対象部にめっきを施すめっき形成工程を順次行うことを特徴とするプラスチック製通水部材への部分めっき方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ＡＢＳ樹脂やポリカーボネイト（ＰＣ）樹脂等のプラスチック製中空通水部材に部分的にめっきする部分めっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラスチックめっき製品（以下、プラめっき製品と言う）は、その優れた特性を利用して幅広く日用品として使用されている。例えば、プラスチックの一例であるＡＢＳ樹脂やポリカーボネイト（ＰＣ）樹脂等の熱可塑性樹脂は、射出成形することにより、樹脂ペレットから一気に成形品へと加工することが可能であるため、従来、金属製品の市場であった分野に数多く進出している。
中でも、従来、銅合金を鋳造造形し、機械加工後表面研磨を行い、その後電気めっきすることで製造していた家庭で使用される水廻り用品等へは数多く適用され、更に、耐熱性や高強度等の金属と同等の特性が必要とされる所以外にも、プラめっき製品が多用されるようになってきた。これは、例えばＡＢＳ樹脂を使用した製品の場合、ＡＢＳ樹脂ペレットを、例えば射出成型機を用いて射出成形することで、ＡＢＳ樹脂の表面を、機械加工し研磨して製造した金属製品の表面と同等の状態にまで加工することができる。そのため、金属製品に必要だった工程（例えば、機械加工、研磨等）を省略して、射出成形品に直接電気めっき加工することで、金属製品とほとんど同じ外観に仕上げることが可能となることに起因する。
【０００３】
しかし、プラめっき製品の場合、ベースとなるプラスチック基材が、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ樹脂、又はＰＣ／ＡＢＳ樹脂で構成される基材がプラめっき製品の大半（８５％以上）を占めている。プラめっき製品の場合、ベースとなるプラスチック基材に対するめっきの密着性が悪くなるため、基材へのめっきの密着性がめっきの主要な性能とされている。このため、プラめっき製品を製造する場合、プラスチック基材の表面を洗浄した後、（クロム酸＋硫酸）液によるエッチングを行うことで、プラスチック基材の表層部のゴム成分を溶出させると共に、プラスチック基材の表面にＯＨ基やカルボキシル基等の極性基を残留させ、めっきの密着性を高めるためのプラスチック基材の表面を作り出す。
次に、プラスチック基材の表面にパラジウム（Ｐｄ）触媒を付着させ、Ｐｄを核として通電性皮膜を化学的に形成させる。通電性皮膜形成後は、この導電性皮膜に通電接点を介して電流を流すことにより、銅、ニッケル、クロムその他の電気めっきが行われている。
特に、めっき不要部を含む部品のめっき法である部分めっき法としては、金型を使用する部分めっき法（例えば特許文献１，２，３参照）やめっき対象部に導電性粉体を含有した導電性塗料を塗布する部分めっき法（例えば特許文献４参照）やめっき対象部と非対象部の境界にマスキングを塗付する部分めっき方法（例えば特許文献５参照）が提案されている。
一般的には、図７に示すように、めっきを行う前にめっき不要部のめっき付着を防止するためにキャップを装着した後、プラスチック基材の表面を洗浄し、エッチング工程、Ｐｄ触媒付与工程、導電性皮膜形成工程、めっき形成工程を順次行いめっきが完了した後、前記キャップを除去する方法が主流となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−４１９８６号公報
【特許文献２】
特開平７−９０６７９号公報
【特許文献３】
特開平７−２４３０５９号公報
【特許文献４】
特開平８−１２７８９４号公報
【特許文献５】
特開２００２−２１７８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したプラめっき製品は、多くの場合、プラスチック基材のすべての表面にめっきが施されることが多いため、一部の製品において品質問題が懸念されてきた。例えば、台所用シャワーヘッドの通水する内面等は常時水に接するため、内面に付着しためっき層の浮上がり、剥離等の品質問題が懸念される所となった。なお、このような問題は、通水接水部を有するすべての製品に同じような品質問題として提起された。
また、この剥離問題は、Ｃｕ／Ｎｉ／Ｃｒの３層めっき、又はＮｉ／Ｃｒの２層めっきのどちらのめっき層の構造においても発生する可能性があり、究極的な対策として、外面のみにめっきし、通水節水部である内面にめっきを行わない部分めっき法の開発が必要となった。
一般的な部分めっき法は、図７に示すように、めっきを行う前にめっき不要部のめっき付着を防止するためにキャップを装着し、プラスチック基材の表面を洗浄した後、エッチング工程、Ｐｄ触媒付与工程、導電性皮膜形成工程、めっき形成工程を行った後、前記キャップを除去する方法である。
【０００６】
ところが、キャップの装着をエッチング工程前に行い、エッチング液の液温が６０〜７０℃と常温に比べかなり高温の為、キャップを装着された閉空間内の空気が膨張し装着したキャップがエッチング工程中に外れる可能性があった。また、めっき不要部にもめっきが付着したり、エッチング液を他のめっき層に持ち込む為、製品の歩留りが極端に低下するという不具合があった。
さらに、エッチング液の組成がクロム酸と硫酸の混液で有る為、例えばキャップの材質をシリコンゴム等で作成するとキャップがエッチング液で犯され複数回キャップの使用ができない為経済性がよくないという問題点があった。
【０００７】
また、特許文献１、２、３、４に示す部分めっき方法が提案されているが、金型の製造コストが多くかかったり、また導電性塗料を塗付する工程の作業性も良好でない。
【０００８】
また、特許文献５のめっき対象部と非対象部の境界にマスキングを塗布する部分めっき方法では、めっき非対象部には電気めっきは施されないものの、ＮｉもしくはＣｕの導電性皮膜（化学めっき皮膜）が形成される為、そのままでは上記導電性皮膜（化学めっき皮膜）の浮上り、剥離等の品質問題がおこる可能性が有る。この問題を解決する為にＮｉもしくはＣｕの導電性皮膜（化学めっき皮膜）を例えば硝酸や過酸化水素水と硫酸の混合液により化学的に除去する必要が有り工程も複雑となる。さらに硝酸で導電性皮膜（化学めっき皮膜）を除去する場合、硝酸が電気めっき層を侵す為、耐食性能が低下するという問題点があった。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、めっき剥離を解消する部分めっきを目的として、キャップ装着などの工程を改良し、耐食性能を低下させず非常に簡単で汎用性があり、特殊な設備も必要としないプラスチックへの部分めっき方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿うこの発明に係るプラスチックへの部分めっき方法は、めっき対象部品が少なくとも２箇所以上の解放された開口部を有するプラスチック製中空通水部材であり、前記通水部材の外面がめっき対象部であり、通水部材の通水内面が非めっき部であり、前記めっき対象部に２箇所以上の電流を流すことが可能な通電接点を設ける部分めっき方法であって、前記プラスチック製中空通水部材の表面を洗浄する洗浄工程を行い、続いて前記めっき対象部へのめっき密着性を高めるためのエッチング工程を行い、続いて前記解放された開口部にキャップを装着し前記非めっき部へのパラジウム触媒の付与を防止し導電性皮膜を形成させなくするキャップ装着工程を行い、続いて前記めっき対象部にパラジウム触媒を付与するパラジウム触媒付与工程を行い、続いてパラジウム触媒付与後の前記めっき対象部に導電性皮膜を形成するための導電性皮膜形成工程を行い、続いて前記キャップを除去するキャップ除去工程を行い、続いて前記通電接点を介して前記導電性皮膜に通電を開始し、前記めっき対象部にめっきを施すめっき形成工程を順次行うことを特徴とした。
【００１１】
これにより、めっき対象部のみに電流を流すことができる部分めっきが可能であり、めっき剥離の問題を解消できる。
この発明では、例えばＡＢＳ樹脂、ＰＣ樹脂、又はＰＣ／ＡＢＳ樹脂等のプラスチック基材へ電気めっきを施すに際し、このプラスチック基材を、洗浄工程、エッチング工程、キャップ装着工程、Ｐｄ触媒付与工程、導電性皮膜形成工程の各工程にかけた後、キャップ除去工程を行い非めっき部分には導電性皮膜が形成されていない状態で、通電接点を介して通電を開始する。これにより、めっき対象部のみに電気めっきを施すことが可能となるプラスチックへの部分めっき方法を見出した。この方法は特殊な装置を必要とせず設備投資も不要である。
すなわちキャップ装着工程を改良するため、つまりエッチング後に非めっき対象部にキャップを装着するので、キャップがエッチング工程中に外れることも無く、非めっき対象部にもめっきが付着したり、エッチング液を他のめっき層に持ち込むことも無いため、製品の歩留りが低下するという不具合も解消される。
さらに、めっき非対象部にＮｉもしくはＣｕの導電性皮膜が形成されることがなく、硝酸等でこの導電性皮膜を除去する必要もないため、めっきの耐食性能を低下させることもない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
【００１３】
本発明の工程順序は、図１に示すように、洗浄工程、エッチング工程、キャップ装着工程、Ｐｄ触媒付与工程、導電性皮膜形成工程の各工程を行った後、キャップ除去工程を行い、非めっき部分には導電性皮膜が形成されていない状態で、通電接点を介してめっき対象部の導電性皮膜に通電を開始し、めっきを施すめっき形成工程を順次行うものである。
【００１４】
図２は本発明の実施の形態に係るプラスチックへの部分めっき方法を適用した中空部品の管材の説明図である。
図２に示すように、本発明の実施の形態に係るプラスチックへの部分めっき方法は、外表面と内表面とを分ける明確な境界部を有するプラスチック基材の一例であるＡＢＳ樹脂からなる中空となった管材１０に部分電気めっきを施す方法である。
以下、詳細に説明する。この管材１０は、外径Ｄが例えば３〜３０ｃｍ程度、長さＬが例えば１０〜２００ｃｍ程度、厚みＴが例えば２〜１０ｍｍ程度の実製品で、しかも単純形状でなく、例えば射出成形により製造したものである。この管材１０の外表面に、部分電気めっきを施し、均一な厚みを有するめっき層を形成する。
【００１５】
そして、めっき対象部１１に、電気めっきを行う際の通電金具（通常、リン青銅等の銅合金）を、管材１０に押し付け密着させ、図６に示すように、めっき対象部１１に電流を流すことが可能な通電接点１４を管材１０の両端部に、それぞれに設ける。なお、ここでは、通電接点１４の１個当りに流す電気量を小さくするため、管材１０の一端部に２個ずつ、合計４個の通電接点１４がめっき対象部１１に設けられている。ここで、通電接点１４を管材１０の内側両端部に設ける理由は、通電接点１４部分のめっきの付き方が他の部分とは異なり、模様が管材１０の表面に現れることに起因する。従って、通電接点１４を管材１０の内側両端部に設けることで、一方が高電流密度とならないため、模様やめっきのこげを管材１０の外表面に出すことなく、管材１０の外表面に均一で美麗なめっきの外観を得ることが可能となる。（以上、めっき準備工程）。
【００１６】
次に、通常のプラめっき製品に施される従来公知の前処理を行う。洗浄工程により洗浄を行った後、管材１０のめっき対象部１１へのめっき密着性を高めるため、管材１０を（クロム酸＋硫酸）液に所定時間浸漬することで管材１０の表層部をエッチングし、同時にエッチングされた管材１０の表面に水酸基やカルボキシル基等の極性基を残留させる（以上、エッチング工程）。
【００１７】
そして、図３に示すように、非めっき対象部１６に導電性皮膜が形成される事を防止する為、非めっき対象部１６の両端にキャップ１２を水密に装着し、非めっき対象部１６を閉空間とする事で非めっき対象部１６に下記パラジウム触媒が付与されないようにする。ここで、キャップ１２は、ゴムまたは樹脂製であり、装着は管材１０にキャップ１２を圧入する事により行う。（以上、キャップ装着工程）。
ここでキャップ１２の装着をエッチング工程前に行うと、エッチング液の液温が６０〜７０℃と常温に比べかなり高温の為、上記閉空間内の空気が膨張し装着したキャップ１２がエッチング工程中に外れる可能性があり製品の歩留りが極端に低下したり、エッチング液を他のめっき層に持ち込む可能性が有る。またエッチング液の組成がクロム酸と硫酸の混液で有る為、例えばキャップ１２の材質をシリコンゴム等で作成するとキャップ１２がエッチング液で犯され複数回キャップの使用ができない為経済性がよくない。
そのため、本発明においては、エッチング工程後にキャップ１２を装着するようにしている。
【００１８】
次に、図４に示すように、エッチング後の管材１０に導電性皮膜１３を形成するため、例えば従来公知のアクチベーティング法（塩化第一スズと塩化パラジウムを使用するセンシタイジング）、又はアクセレーティング法（塩化第一スズと塩化パラジウムと塩化水素の混合溶液を使用するキャタライジング）等により管材１０にパラジウム触媒を付与する。管材１０にパラジウム触媒を付与した後は、この管材１０を水洗し、更に硫酸や塩酸の溶液中に浸漬して、パラジウム触媒を活性化させる（以上、パラジウム触媒付与工程）。
【００１９】
次に、金属イオン、還元剤、錯化剤とアルカリ金属を含む溶液に、パラジウム触媒付与後の管材１０を浸漬させ、パラジウムを核として導電性皮膜１３の一例であるＮｉ又はＣｕの皮膜（例えば、０．２〜１μｍ程度）を、管材１０の表面に化学的に形成させる（以上、導電性皮膜形成工程）。
【００２０】
さらに、図５に示すように、非めっき対象部両端に装着したキャップ１２を除去する（以上、キャップ除去工程）。
【００２１】
そして、図６に示すように、この管材１０に配置された通電接点１４を介して、めっき対象部１１に形成されたＮｉ又はＣｕの皮膜に通電を開始し、めっき対象部１１にのみ電気めっき１５を施す。なお、電気めっきの種類は、例えばＣｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｓｎ、又はその合金等、必要な機能に応じて選択することが可能である。このように、通電接点１４より電流を流し始めると、電気めっき１５は通電接点１４から徐々に広がって行くが、非めっき対象部１６は、導電性皮膜１３が形成されていない為通電されず、電気めっき１５の広がりが阻止される。従って、電気めっき１５はめっき対象部１１のみ行われ、めっき対象部１１以外の非めっき対象部１６には電気めっき１５が行われない。このようにして部分めっきは完了する（以上、めっき形成工程）。
【００２２】
以上、本発明を、単純な中空形状である円筒を例にして実施形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、前記実施の形態においては、プラスチック基材が管材である場合について示した。しかし、プラスチック基材（熱可塑性樹脂射出成形品）は、多用途にわたる利用分野を有しており、その形状も簡単なものから複雑極まるものまで各種あるため、前記した製品形状にとらわれることなく適用することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明により、めっき対象部のみに電流を流すことが可能となり、めっき剥離の問題を解消できたプラスチックの部分めっき方法を提供でき、特殊な装置を必要とせず設備投資も不要である。
すなわちキャップ装着工程を改良するため、つまりエッチング後に非めっき対象部にキャップを装着するので、キャップがエッチング工程中に外れることも無く、非めっき対象部にもめっきが付着したり、エッチング液を他のめっき層に持ち込むことも無いため、製品の歩留りが低下するという不具合も解消される。
さらに、めっき非対象部にＮｉもしくはＣｕの導電性皮膜が形成されることがなく、硝酸等でこの導電性皮膜を除去する必要もないため、めっきの耐食性能を低下させることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のめっき工程の順序を示した図
【図２】本発明での管材での実施例概略図
【図３】本発明でのキャップを装着した時の概略図
【図４】本発明での導電性皮膜を形成した時の概略図
【図５】本発明での導電性皮膜を形成した後キャップを除去した時の概略図
【図６】本発明での通電接点から通電を開始し、電気めっきを形成した時の概略図
【図７】従来のめっき工程の順序を示した図
【符号の説明】
１０：管材
１１：めっき対象部
１２：キャップ
１３：導電性皮膜
１４：通電接点
１５：電気めっき層
１６：非めっき対象部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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