(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた防汚性を有するとともに、鏡面光沢による優れた装飾性を有する防汚クロムめっき製品を提供する。【解決手段】ニッケルめっき工程Ｓ３２、ニッケルめっき水洗工程Ｓ３３、クロムめっき工程Ｓ３４及びクロムめっき水洗工程Ｓ３５を備えたクロムメッキ製品の製造方法である。クロムめっき層に不動態皮膜が形成される前のクロムめっき水洗工程Ｓ３５中において、クロムと結合可能であってフッ素を含むポリマーからなる防汚皮膜をワークの外周面に形成する防汚処理工程Ｓ３５を行う。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロムめっき浴を用い、ワークの外周面にクロムめっき層を施すクロムめっき工程と、該クロムめっき工程後の該ワークから該クロムめっき浴を水洗するクロムめっき水洗工程とを備えたクロムメッキ製品の製造方法において、
前記クロムめっき層に不動態皮膜が完全に形成される前において、クロムと結合可能であってフッ素を含むポリマーからなる防汚皮膜を前記ワークの外周面に形成する防汚処理工程を行うことを特徴とする防汚クロムめっき製品の製造方法。
【請求項２】
前記防汚処理工程を前記クロムめっき水洗工程中に行うことを特徴とする請求項１記載の防汚クロムめっき製品の製造方法。
【請求項３】
前記クロムめっき水洗工程は複数の水洗槽に前記ワークを順次浸漬することにより行われ、前記防汚処理工程は前記ポリマーを分散させてなる防汚液を少なくとも一の該水洗槽に添加することにより行うことを特徴とする請求項２記載の防汚クロムめっき製品の製造方法。
【請求項４】
複数の前記水洗槽のうち、温水を貯溜してなる温水洗槽に前記防汚液を添加することを特徴とする請求項３記載の防汚クロムめっき製品の製造方法。
【請求項５】
複数の水洗槽のうち、下流側に前記防汚液を添加することを特徴とする請求項３又は４記載の防汚クロムめっき製品の製造方法。
【請求項６】
前記ワークは水栓金具用のものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の防汚クロムめっき製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防汚クロムめっき製品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水栓金具等の一般的なクロムめっき製品はおよそ以下ように製造される。まず、前処理工程後のワークに対し、ニッケルめっき浴を用いたニッケルめっき工程を行う。これにより、ワークの外周面にニッケルめっき層を施す。ニッケルめっき層は表面の平滑化及び優れた耐食性を実現する。この後、クロムめっき浴を用いたクロムめっき工程により、ワークの外周面にクロムめっき層を施す。なお、各めっき工程間にはめっき浴を水洗する水洗工程が存在する。そして、組立工程によりこのワークを組み立て、クロムめっき製品を得る。こうして得られるクロムめっき製品は、クロムめっき層の鏡面光沢により優れた装飾性を発揮する。
【０００３】
ところが、上記通常のクロムめっき製品は、表面に効果的な防汚性が付与されているとは言えないため、汚れが付きやすく、付いた汚れが落ち難いという不具合がある。このため、さらなる防汚性の付与されたクロムめっき製品が強く要求されている。この要求は水栓金具において特に強い。
【０００４】
このため、特許文献１開示のように、一般的な製造方法で得られたクロムめっき製品に防汚処理剤を塗布することも考えられる。防汚処理剤をクロムメッキ製品の表面に塗布すれば、得られる防汚クロムめっき製品は防汚処理剤からなる防汚皮膜により防汚性が付与されたものとなると考えられる。
【０００５】
また、非特許文献１、２開示の防汚クロムめっき製品も提案されている。この防汚クロムめっき製品は、ニッケルめっき工程、サテンニッケルめっき工程及び撥水めっき工程からなる下地めっき工程と、クロムめっき工程と、加熱工程とを順次行う製造方法によって製造される。下地めっき工程の撥水めっき工程では、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子が添加されたニッケルめっき浴を用いている。加熱工程では、クロムめっき層上に露出したＰＴＦＥ粒子を表面に広げる。なお、各めっき工程間にはめっき浴を水洗する水洗工程が存在する。こうして得られた防汚クロムめっき製品は、表面に存在するＰＴＦＥにより撥水性が付与されたものとなる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２９５３３４号公報
【非特許文献１】
吉川豊、西川賢一著「ユージライトニュース（撥水性めっき  テフジットシステム）」、２０００年０５月、Ｐ．７
【非特許文献１】
「表面技術協会めっき部会６月例会資料」、２０００年０６月１５日発表、Ｐ．２１−２５
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１開示の防汚クロムめっき製品は、クロムメッキ製品の表面に防汚処理剤を塗布しただけのものであるため、防汚皮膜がクロムめっき層から剥れ易く、防汚性、特に長期間使用後の防汚性が十分でない。例えば、特開２０００−２９００８９号公報開示の防汚処理剤は、対象物の表面に存在する水酸基と脱水反応により化学結合する有機ケイ素化合物とフッ素とを含むものであるため、表面に水酸基を有するガラス層をもつセラミックスに対しては有効であるものの、表面がクロムめっき層であるクロムめっき製品に対しては十分な防汚性を付与することができない。
【０００８】
また、上記非特許文献１、２開示の防汚クロムめっき製品においては、ＰＴＦＥ粒子を採用していることにより、表面がぼんやりとくすんだ外観になることが避けられず、そのためにサテンニッケルめっき工程を行って表面を梨地状とする等の手段が採用されている。つまり、従来の製造方法によって得られる防汚クロムめっき製品は、撥水による防汚性は有しているものの、鏡面光沢を有しないものである。
【０００９】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、優れた防汚性を有するとともに、鏡面光沢による優れた装飾性を有する防汚クロムめっき製品を提供することを解決すべき課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記課題解決のために鋭意研究を行い、クロムめっき製品に防汚皮膜が強固に結合しない理由がそのクロムめっき製品を一旦製造してしまうことにあることを発見した。すなわち、クロムめっき製品は、図９に示すように、基材９０と、この基材９０の表面側に形成されたニッケルめっき層９１と、このニッケルめっき層９１の表面側に形成されたクロムめっき層９２とからなるのであるが、一旦製造したそのクロムめっき製品は、そのクロムめっき層９２の表面にクロメート皮膜（ｘＣｒ２Ｏ３・ｙＣｒＯ３・ｚＨ２Ｏ）等からなる不動態皮膜９３が完全に形成されているのである。この不動態皮膜９３は、クロムめっき層９２を施すためのクロムめっき工程後の水洗工程において、クロムめっき浴のクロム酸によって形成される。
【００１１】
こうして、発明者らは、クロムと結合可能であってフッ素を含むポリマーを用い、その不動態皮膜９３が完全に形成される前に防汚皮膜をワークの外周面に形成することにより、本発明の課題を解決できることを発見したのである。
【００１２】
本発明の防汚クロムめっき製品の製造方法は、クロムめっき浴を用い、ワークの外周面にクロムめっき層を施すクロムめっき工程と、該クロムめっき工程後の該ワークから該クロムめっき浴を水洗するクロムめっき水洗工程とを備えたクロムメッキ製品の製造方法において、
前記クロムめっき層に不動態皮膜が完全に形成される前において、クロムと結合可能であってフッ素を含むポリマーからなる防汚皮膜を前記ワークの外周面に形成する防汚処理工程を行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明の製造方法では、クロムめっき層に不動態皮膜が完全に形成される前に防汚皮膜をワークの外周面に形成するため、得られる防汚クロムめっき製品は防汚皮膜が強固に結合したものとなる。また、この製造方法では、ＰＴＦＥ粒子を採用していないことから、得られる防汚クロムめっき製品は鏡面光沢を有するものとなる。
【００１４】
したがって、本発明の製造方法によれば、優れた防汚性を有するとともに、鏡面光沢による優れた装飾性を有する防汚クロムめっき製品が得られる。
【００１５】
本発明の製造方法では、クロムめっき工程の前に、ニッケルめっき浴を用い、前処理工程後のワークの外周面にニッケルめっき層を施すニッケルめっき工程と、このニッケルめっき工程後のワークからニッケルめっき浴を水洗するニッケルめっき水洗工程とを行うことができる。
【００１６】
クロムと結合可能であってフッ素を含むポリマーとしては、特開２０００−６２１０５開示のものを用いることができる。発明者らの試験結果によれば、このポリマーを構成する成分の一つである官能基含有含フッ素エチレン単量体としては、化１、化２又は化３に示すものが好ましい。酸素の二重結合がクロムめっき層のクロムとの結合に代えられ、防汚皮膜がクロムめっき層に強固に結合するからである。
【００１７】
【化１】
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【００１８】
【化２】
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【００１９】
【化３】
2005023337.tif 000005
【００２０】
本発明の製造方法は、防汚処理工程をクロムめっき水洗工程中に行うことが好ましい。クロムめっき水洗工程はクロムめっき工程後のワークからクロムめっき浴を水洗するのであるが、前述のように、この際にクロムめっき層の表面に不動態皮膜が徐々に形成される。このため、クロムめっき水洗工程中に防汚処理工程を行えば、その不動態皮膜がクロムめっき層の表面に強固に形成される前に防汚皮膜をクロムめっき層の表面に形成することができるからである。
【００２１】
クロムめっき水洗工程は、通常、複数の水洗槽にワークを順次浸漬することにより行われる。これによって水洗槽中の水のＣｒ６＋濃度を徐々に低くし、環境上の問題を無くしている。水洗槽に貯溜される水は、室温の水を用いる場合と、５０〜９０°Ｃの温水を用いる場合とがある。この場合、防汚処理工程はポリマーを分散させてなる防汚液を少なくとも一の水洗槽に添加することにより行うことができる。これによって通常のクロムめっき製品の製造ラインをそのまま使用して本発明の製造方法を実施することができる。
【００２２】
複数の水洗槽のうち、温水を貯溜してなる温水洗槽に防汚液を添加することもできる。温水によってクロムめっき水洗工程を行う湯洗浄は、通常、室温の水によってクロムめっき水洗工程を行う水洗浄の最も下流側に位置される。これによってワークからクロムめっき浴を完全に除去できるとともに、水洗後のワークから水が揮発しやすくして乾燥工程を省略することができる。湯洗浄中に防汚処理工程を行えば、防汚皮膜がより活性化してクロムめっき層のクロムと強固に結合すると考えられる。
【００２３】
複数の水洗槽のうち、下流側に防汚液を添加することが好ましい。水洗槽中の水には、上流側程高い濃度のクロムめっき浴が含まれている。このため、上流側の水洗槽に防汚液を添加すると、防汚液のポリマーがそのクロムめっき浴のクロムと結合してしまって無駄に消費されることとなる。これに対し、下流側の水洗槽に防汚液を添加するのであれば、防汚液のポリマーがより確実にワークのクロムめっき層のクロムと結合し、防汚皮膜を確実に生成させることとなる。
【００２４】
ワークとしては種々のものを採用することができるが、水栓金具用のワークを採用することが好ましい。水栓金具は、水や温水によって汚れを落とすために用いられ、汚れが付着しやすいものである一方、従来から高い美観が要求されているからである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施例１〜４及び比較例１、２を図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
（実施例１）
実施例１では、図１に示す各工程に従って、以下のとおり本発明を実施する。まず、鋳造品、鍛造品、棒材又は管材からなるＪＩＳＣＡＣ４０６（青銅６種）製のワークを用意する。このワークは水栓金具用のものである。このワークに対し、切削工程Ｓ１０により切削加工を行った後、研磨工程Ｓ２０により研磨加工を行う。こうして、図４（Ａ）に示すように、研磨工程Ｓ２０後のワークＷを得る。このワークＷは、水を通す通水路１ａを有する基材１のみからなる。このワークＷに対し、図１に示すように、めっき工程Ｓ３０を行う。
【００２７】
めっき工程Ｓ３０では、図２に示すように、まず前処理工程Ｓ３１を行う。この際、研磨工程Ｓ２０後のワークＷに対し、アルカリ脱脂、陰極電解脱脂及び酸洗を行い、水洗する。この後、ニッケルめっき浴を用いたニッケルめっき工程Ｓ３２を行う。これにより、図４（Ｂ）に示すように、前処理工程Ｓ３１後のワークＷの外周面にニッケルめっき層２を施す。次いで、図２に示すように、ニッケルめっき水洗工程Ｓ３３を行う。これにより、ニッケルめっき工程Ｓ３２後のワークＷからニッケルめっき浴を水洗する。この後、クロムめっき浴を用いたクロムめっき工程Ｓ３４を行う。これにより、図４（Ｃ）に示すように、ニッケルめっき水洗工程Ｓ３４後のワークＷの外周面にクロムめっき層３を施す。そして、図２に示すように、クロムめっき水洗工程及び防汚処理工程Ｓ３５を行う。これにより、クロムめっき工程Ｓ３４後のワークＷからクロムめっき浴を水洗するとともに、図４（Ｄ）に示すように、防汚皮膜４をワークＷの外周面に形成する。
【００２８】
ここで、クロムめっき水洗工程Ｓ３５は、図３に示すように、４〜６段階で水洗浄を行う水洗槽１１〜１４と、２段階で湯洗浄を行う温水洗槽１５、１６とを用い、これらにクロムめっき工程Ｓ３４後のワークＷを順次浸漬することにより行われる。水洗浄の水の温度は室温であり、湯洗浄の温水の温度は５０〜９０（６０±１０〜８０±１０）°Ｃである。これによって水洗槽１１〜１４及び温水洗槽１５、１６中の水のＣｒ６＋濃度を１０５ｐｐｍから、１０４ｐｐｍ、…１０１ｐｐｍ、１００ｐｐｍへと徐々に低くし、環境上の問題を無くしている。なお、最上流側の水洗槽１１中の水のＣｒ６＋濃度が限度を超えて高くなれば、その水洗槽１１を浄化処理に回し、下流側の水洗槽１２〜１６を順次上流側に移動させる。
【００２９】
また、クロムと結合可能であってフッ素を含むポリマーを分散させた防汚液（ダイキン工業（株）製）を用意する。この防汚液中のポリマーは官能基含有含フッ素エチレン単量体からなる。
【００３０】
実施例１では、防汚処理工程Ｓ３５として、水洗槽１１〜１４の一つの水洗槽１３に防汚液を水に対して０．１質量％添加している。発明者らの試験によれば、防汚液を水に対して１０質量％程度まで添加可能である。
【００３１】
こうして、通常のクロムめっき製品の製造ラインをそのまま使用し、図４（Ｄ）及び図５に示すワークＷを得る。そして、図１に示すように、組立工程Ｓ４０によりこのワークＷを組み立て、防汚クロムめっき製品としての防汚水栓金具を得る。
【００３２】
得られた防汚水栓金具は、図５に示すように、水を通す通水路１ａを有する基材１と、この基材１の外周面側に形成されたニッケルめっき層２と、このニッケルめっき層２のさらに外周面側に形成されたクロムめっき層３と、このクロムめっき層３のさらに外周面側に形成されたポリマーの防汚皮膜４とからなる。
【００３３】
この防汚水栓金具は水接触角が９５°以上であり、優れた撥水等による防汚性を有していた。特に、この防汚水栓金具は使用によっても水接触角がほとんど低下せず、優れた耐久性を有している。こうして、この製造方法では、防汚処理工程Ｓ３５をクロムめっき水洗工程Ｓ３５中に行うことにより、図９に示すような不動態皮膜９３がクロムめっき層３の表面に強固に形成される前に防汚皮膜４をクロムめっき層３の表面に形成しているため、得られる防汚水栓金具は防汚皮膜４が強固に結合しているのである。また、この製造方法では、ＰＴＦＥ粒子を採用していないことから、得られる防汚水栓金具は鏡面光沢を有するものであった。
【００３４】
なお、実施例１において、水洗槽１３以外の水洗槽１１、１２、１４又は全ての水洗槽１１〜１４に防汚液を添加することも可能である。
【００３５】
（実施例２）
実施例２では、防汚処理工程Ｓ３５として、図６に示すように、湯水洗槽１５に防汚液を水に対して０．１質量％添加している。他の条件は実施例１と同様である。この製造方法によっても、同様の防汚水栓金具を製造することができる。
【００３６】
なお、実施例２において、湯水洗槽１５以外の湯水洗槽１６又は両湯水洗槽１５、１６に防汚液を添加することも可能である。
【００３７】
（実施例３）
実施例３では、防汚処理工程Ｓ３５として、図７に示すように、下流側の二つの水洗槽１３、１４の間に防汚処理槽２１のラインを設けている。防汚処理槽２１には、防汚液を６５°Ｃの温水に対して０．１質量％添加している。他の条件は実施例１と同様である。この製造方法では、通常のクロムめっき製品の製造ラインをやや変更するだけで、同様の防汚水栓金具を製造することができる。
【００３８】
（実施例４）
実施例４では、防汚処理工程Ｓ３５として、図８に示すように、湯水洗槽１５、１６の間に防汚処理槽２１のラインを設けている。他の条件は実施例３と同様である。この製造方法においても、実施例３と同様の作用効果を奏することができる。
【００３９】
なお全ての水洗槽１１〜１４及び湯水洗槽１５、１６に防汚液を添加することも可能である。
【００４０】
（比較例１）
表面になんら防汚性が付与されていない通常の水栓金具を得る。この水栓金具は水接触角が５０〜８５°以上であり、汚れが付きやすく、付いた汚れが落ち難いものであった。
【００４１】
（比較例２）
表面になんら防汚性が付与されていない通常の水栓金具を一旦製造し、この水栓金具に防汚液を直接塗布した。こうして得られた防汚水栓金具は水接触角が８５〜９０°であったが、使用によって水接触角が低下しやすく、耐久性が劣るものであった。これは、この防汚水栓金具では、一旦製造した水栓金具が図９に示すように不動態皮膜９３を有するものであるため、防汚皮膜が強固に結合しないためである。
【００４２】
したがって、実施例１〜４の製造方法によれば、優れた防汚性を有するとともに、鏡面光沢による優れた装飾性を有する防汚水栓金具が得られることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１〜４の製造方法を示す工程図である。
【図２】実施例１〜４の製造方法を示す工程図である。
【図３】実施例１の製造方法のクロムめっき水洗工程及び防汚処理工程を示す工程図である。
【図４】図（Ａ）は研磨工程後のワークの断面図、図（Ｂ）はニッケルめっき工程後のワークの断面図、図（Ｃ）はクロムめっき工程後のワークの断面図、図（Ｄ）は防汚処理工程後のワークの断面図である。
【図５】防汚処理工程後のワークの拡大断面図である。
【図６】実施例２の製造方法のクロムめっき水洗工程及び防汚処理工程を示す工程図である。
【図７】実施例３の製造方法のクロムめっき水洗工程及び防汚処理工程を示す工程図である。
【図８】実施例４の製造方法のクロムめっき水洗工程及び防汚処理工程を示す工程図である。
【図９】従来例及び比較例２に係るワークの拡大断面図である。
【符号の説明】
Ｗ…ワーク
２…ニッケルめっき層
Ｓ３２…ニッケルめっき工程
Ｓ３３…ニッケルめっき水洗工程
３…クロムめっき層
Ｓ３４…クロムめっき工程
Ｓ３５…クロムめっき水洗工程、防汚処理工程
９３…不動態皮膜
４…防汚皮膜
１１〜１６…水洗槽（１５、１６…温水洗槽）
【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】
2005023337.tif 000012
【図８】
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【図９】
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