(57)【要約】本発明は、ストリップ形状の金属支持材料（１０）、具体的には、前もって型打ちされてなる接点要素を備えたストリップ形状の支持材料に連続的なプロセスにおいて選択的に電気めっきを行う方法に関する。本発明の方法は、以下のステップを備えることを特徴とする。：ａ）電気泳動塗装装置（１４）において、少なくとも選択的に塗装ストリップを備えるよう電気泳動塗装によるコーティングを支持材料（１０）に対して行うこと。ｂ）塗装ストリップにおける塗料のうち電気めっき対象領域にあるものをレーザ（４０）により除去すること。ｃ）塗料が除去された塗装ストリップにおける領域に、電気めっきステップにおいて、選択的電気めっき手段により、金属層を形成すること。ｄ）少なくとも１つの塗装ストリップをその後除去すること。
2004536971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製基板材料バンドの、より具体的には、前もって型打ちされてなる接点要素を有する基板材料バンドの選択的連続電気めっき方法であって、
ａ）基板材料（１０、２３、２７、３０及び３４）が、電気泳動組成物コーティング手段（１４及び１５）で、少なくとも１つの組成物ストリップ（２２、２４〜２６、２８、２９、３３及び３７）を選択的に備えた電気泳動コーティング用組成物によってコーティングされ、
ｂ）少なくとも１つの組成物ストリップ（２２、２４〜２６、２８、２９、３３及び３７）における電気めっきを行う対象部分（４２）がレーザ（４０）によって除去され、
ｃ）電気めっきプロセスにおいて、金属層が、選択的電気めっきを使用して、少なくとも１つの組成物ストリップ（２２、２４〜２６、２８、２９、３３及び３７）内における組成物を除去された領域（４２）に形成され、そして、
ｄ）少なくとも１つの組成物ストリップ（２２、２４〜２６、２８、２９、３３及び３７）がその後除去される、
選択的連続電気めっき方法。
【請求項２】
請求項１に記載した方法であって、基板材料バンド（１０、２３、２７、３０及び３４）が、前記組成物でコーティングされる前に、洗浄、及び／又は、活性化、及び／又は、洗い流しの段階を通過することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載した方法であって、複数の組成物ストリップ（２４〜２６、２８及び２９）が、基板材料バンド（２３と２７）の同じ面又は両面に、同じ幅、又は異なる幅を有するものとして形成されることを特徴とする方法。
【請求項４】
前記請求項のいずれかに記載した方法であって、コーティング用組成物の厚さが、適用される電圧、組成物の組成、及び基板材料の送り速度に基づいて設定され、具体的には、カタフォレティック又はアナフォレティックの組成物コーティングが実行されることを特徴とする方法。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載した方法であって、組成物コーティング手段（１４及び１５）のハウジング（１６）内で電極（１９）がスロット状の調節板（１７及び１８）によって基板材料（１０）に対してマスクされ、組成物ストリップの幅が、スロットの幅（２０）や、調節板（１７及び１８）と基板材料（１０）との間の距離に基づき設定されることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記請求項のいずれかに記載した方法であって、基板材料（１０、２３、２７、３０及び３４）がコーティングの後に洗い流し洗浄を受け、具体的にはオーブン（２８）又は紫外線を使用して乾燥されることを特徴とする方法。
【請求項７】
前記請求項のいずれかに記載した方法であって、組成物のレーザ除去によりストリップ、及び／又は、個々の電気めっきされた領域（４２）の形成がなされることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記請求項のいずれかに記載した方法であって、基板材料（１０、２３、２７、３０及び３４）がレーザによって組成物除去を受けた後、洗い流し洗浄を受けることを特徴とする方法。
【請求項９】
前記請求項のいずれかに記載した方法であって、レーザ（４０）によって組成物を除去された領域（４２）が以下の１またはそれ以上の選択的電気めっき方法によって電気めっきされることを特徴とするものであって、該めっき方法は、電気めっき槽に選択的に浸漬することと、具体的にはベルト手段等の機械的マスク手段（４４）によって少なくとも１つのコーティング用組成物ストリップ外の領域をマスキングすることと、回転技術、スポッタ技術あるいはブラシ技術によって電解質組成物を付着させることからなることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記請求項のいずれかに記載した方法であって、少なくとも１つの組成物ストリップ（２２、２４〜２６、２８、２９、３３及び３７）が電気めっきされた後、アルカリ性又は酸性溶液内で完全に除去されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、金属製基板材料バンドに対する選択的電気めっきを連続的に行う方法に関し、より具体的には、前もって型打ちされてなる接点要素を備えた基板材料バンドの電気めっきを連続的に行う方法に関するものである。
【０００２】
ドイツ特許公報１９，９３４，５８４  Ａ１で公開されている方法の場合では、まず最初に、該基板材料はコーティング用組成物を吹き付けるか又はコーティング用組成物に浸漬するかによって、完全にコーティング用組成物で覆われる。そしてレーザを使用された部分ではコーティング用組成物が除去される。そしてそのコーティング用組成物が除去された部分には接点用材料が電気めっきによって付着させられる。
【０００３】
このような公知方法では、コーティング用組成物を吹き付ける場合やコーティング用組成物に浸漬する場合の両方において、不均一な厚みのコーティング用組成物層しか形成されないという不都合がある。このような問題は、三次元基板材料の場合においてさらに深刻となる。極端に厚いコーティング用組成物の堆積物が特に角や端に堆積するからである。その上、全体を覆うコーティング用組成物層が当該方法には必要であるが、このような全体を覆うコーティング用組成物層は該層の厚みが比較的大きい場合においてのみ形成可能である。電気めっきされる部分における材料のレーザ除去に関し、これは時間を要する操作か、あるいは高出力レーザを利用することが必要となることを意味する。該コーティング用組成物層は、電気めっきされる領域で完全に除去されなければならないので、コーティング用組成物層が最大限のコーティング用組成物の厚さを備えた領域でも除去されるようレーザビームを設定する必要がある。このことは小さいコーティング用組成物の厚さを備えた領域で、基板材料が該レーザビームによって損傷されることを意味する。当該公知方法のさらなる欠点は、たとえとても小さい領域を電気めっきする場合であっても、コーティング用組成物層で基板材料を完全に覆うために、大量のコーティング用組成物が必要となることである。全体を覆うコーティング用組成物層の形成に比較的大きな厚みのコーティング用組成物層が必要であること、より具体的には三次元基板材料の場合においては相当な蓄積量のコーティング用組成物が必要であることは、さらなる困難性をここに意味している。この場合、このような方法を取る上で必要となるコーティング用組成物が比較的高価になることを考慮する必要がある。
【０００４】
本発明の１つの目的は、公知方法を発展させて、電気めっきラインに沿ったバンド状の基板材料のより高速な運搬が可能となるようにし、そして実質上、より少量のコーティング用組成物を用いるだけで済むようにすることである。
【０００５】
本目的は、請求項１に定義するように、方法のステップを使用する本発明によって達成される。
本発明に基づく方法は、実質的により小さい厚さのコーティング用組成物を実現する電気泳動コーティングを行う点で、全体を覆うコーティング用組成物層が得られ、そのようなコーティング用組成物が極めて一定の膜厚を有することになるという利点をもたらす。これにより、レーザによるコーティング用組成物の除去の最中に、基板材料が損傷することが効果的に防止できる。さらに、極めて薄いコーティング用組成物層がより迅速に低電力を用いるだけで除去される。それにより例えば設備を通して基板材料を運搬する際の速度の高速化を実現できる。基板材料上の電気泳動コーティング用組成物の堆積は極めて迅速に起こる。このことも該基板材料の処理速度の高速化を可能にする。これらの利点は、例えば、１つのコーティング用組成物ストリップ又は複数のコーティング用組成物ストリップを設ける場合のように、選択的にコーティング用組成物層を設ける場合にはさらに増す。これらのコーティング用組成物ストリップは、基板上の電気めっきされるべき領域に限定的に形成される。高価なコーティング用組成物を節約できることに加えて、それに応じて処理の最後にコーティング用組成物をより迅速に除去できる。
【０００６】
電気泳動組成物コーティングステップにより、三次元基板の場合でさえも一定の厚さの薄いコーティング用組成物層を形成できる。この結果、この場合も選択的な電気めっき処理を実行できる。レーザを使用するコーティング用組成物の除去は実質的に自由に制御できるので、ストリップ状に電気めっきすることに加えて、領域に点状に電気めっきを行うことも可能である。
【０００７】
従属項に規定されている手段は、請求項１で明示した方法のさらなる有利な進歩と改良に関するものである。
基板材料バンドは、最適な初期条件を達成するために、洗浄の、及び／又は、活性化の、及び／又は、洗い流しのユニットを好ましくは通過する。
【０００８】
複数のコーティング用組成物ストリップを設ける場合において、それらの複数のストリップを同じ幅で、又は異なった幅で、基板材料バンドの同じ面又は両面に設けることには利点がある。そのようなストリップの幅は、この場合、電気泳動コーティング法によって正確に設定できる。その結果、必要なコーティング用組成物の量を最適化することによって最小限に抑えることができる。
【０００９】
該コーティング用組成物の厚さは、印加電圧、コーティング材料の組成、基板材料の送り速度に基づいて予め決定される。より具体的にはコーティング用組成物のカタフォレティック、あるいはアナフォレティック堆積が生ずる。コーティング用組成物の厚さを厳密に設定することで、基板材料に対する損傷を防止できるだけでなく、必要な場所においてコーティング用組成物層を完全に除去できるようレーザビームを適切に設定することも可能である。
【００１０】
コーティング用組成物の電気泳動堆積を行うにあたって、コーティング用組成物形成手段におけるハウジング内のカソードは、好ましくはスロット状の調節板によって基板に対してマスクされる。コーティング用組成物ストリップの適切な幅を得るために、スロットの幅や、調節板と基板材料間の距離を調節することが可能である。複数のスロットを備えた調節板を使用することによって、これら複数のスロットに対応した複数のコーティング用組成物ストリップを形成することが可能である。
【００１１】
コーティング用組成物を付着させた後、基板材料は、好ましくは洗い流しによる洗浄を受け、具体的にはオーブンや紫外線を使用して、乾燥される。さらに、該基板材料はレーザを用いた組成物の除去の後に洗い流しによる洗浄を受けることが好ましい。
【００１２】
組成物がレーザで除去された領域は、以下の選択的電気めっき方法の１又はそれ以上のステップを使用して電気めっきされることが可能である。つまり、該めっき方法は、電気めっき槽に選択的に浸漬することと、少なくとも１つのコーティング用組成物ストリップ外の領域をベルト手段等の機械的マスクによりマスキングすることと、回転技術、スポッタ技術あるいはブラシ技術によって電解質組成物を付着させることからなる。
【００１３】
本発明の実施例は、図面によって示されており、以下の記載において詳細に説明される。
図１に示した基板材料バンドの選択的電気めっき用の電気めっきプラントは、いわゆるリールトゥリールプラントの形式に設計されている。金属製の基板材料バンド１０は第１のリール１１から連続して引き出され、プラントを通過し、そして該プラントの後方に移動し、その後完成したバンドとして第２のリール１２上に巻き上げられる。本実施例の場合、バンドの速度は２０ｍ／分以上にすることが可能である。
【００１４】
まず、基板材料バンド１０は準備ステーション１３を通過する。このステーション内で該バンドは洗浄され、活性化され、洗い流しを受ける。
これに続いて、該基板材料バンド１０は組成物でコーティングするために、コーティングステーション１４を通過する。このステーションでは選択的電気泳動コーティングが行われる。コーティングステーション１４は、図２で図式的に示すように、1またはそれ以上のコーティングセル１５を有していてもよい。そのようなコーティングセルは原則として、例えば、カプセル形状のハウジングを有する。好ましくない領域においてコーティング用組成物の制御範囲外の堆積が起きないよう、ハウジングは遮蔽されている。この目的のために、調節板１７と１８が、板状のアノード１９と対向する基板材料におけるコーティング対象でない領域を覆うよう配置される。調節板１７と１８は、他のハウジングの部分と同様にテフロン又はその他の非導電性樹脂からなる。２つの調節板１７と１８で規定されたスロット２０により、コーティング用組成物ストリップは、基板材料バンド１０上に対応する幅を備えた電気泳動コーティング堆積物として形成される。本実施例の場合、アノード１９はステンレス鋼から構成されるが、チタンめっきされたものも適用可能である。
【００１５】
図で示したコーティングセル１５は、アナフォレティック組成物によるアナフォレティックコーティング用に設計されている。このような組成物層は、ニッケル、金あるいはスズのめっき槽のような酸性媒体に耐性を有し、アルカリ性環境下で除去され得る。アナフォレティックめっきのために、アノード１９は電気めっき電圧の陽極に接続される。一方、基板材料バンド１０に対する電流供給のために、接触手段２１がセルの前方に配置されている。別の選択肢として、カタフォレティックコーティング用組成物を使用するカタフォレティックコーティングを行うことも可能である。カタフォレティック組成物はアルカリ性媒体に耐性を有し、酸性環境下で除去され得る。極性は反対となる。すなわち、アノード１９がカソードとして機能する。
【００１６】
組成物によりコーティングされた領域を有する、形成されたコーティング用組成物ストリップが、それぞれ、コーティング処理の後において損傷されないようコーティングセル１５は設計されている。この保護は、例えば図示していないが、ガイド・ローラの使用によって確実に行われる。ガイド・ローラはコーティングセル１５の上流、及び下流に設置される。ガイド・ローラは、基板材料を垂直方向と水平方向の両方において非常に正確に位置決めするので、組成物ストリップ２２でコーティングされた領域がハウジング１６の部分と接触する状態にはならない。基板材料バンド１０と、調節板１７、１８間の間隔は、本実施例では、一方では十分な調節板効果が出るよう、また他方では接触点が存在しないよう選択される。
【００１７】
組成物は、図示されていない供給タンク内に位置し、ノズルによってコーティングセルに供給される。供給タンク内に配置されたポンプはパイプによってコーティングセルに接続される。図示されていないチョーク・バルブが、コーティング用組成物の供給速度を調整し、又は制御するためにこれらの中間に設置される。フィルタ装置が設けられてもよい。組成物ポンプは全可動部に低摩擦材料を用いることによって、可動部が電荷を帯びることが防止されるよう設計される。このように設計しない場合には、電荷を帯びた状態で組成物に触れる可能性のある可動部上に組成物の堆積が起こりうる。
【００１８】
図３〜１０には、異なるタイプの基板材料バンドが例示されている。これらの基板材料バンドは異なる構成の組成物ストリップを備えている。
図３と４に示された基板材料バンドの場合では、異なる幅を持つ３つの組成物ストリップ２４〜２６がバンドの正面と背面に形成される。この形成は、直列に配置された複数のコーティングセル１５、又は、複数のスロット２０、調節板、アノード、そしてカソードを基板材料バンド２３の両側に有しているコーティングセルによって実行される。
【００１９】
図５と６に示された基板材料バンド２７は、前もって型打ちされることで個々の電気的接点部がすでに形成された状態にされている。これらの接点部は、完成後に折られたり切除されてもよい。２つの組成物ストリップ２８と２９が形成される。
【００２０】
図７と８に示された基板材料バンド３０も、個々の電気的な接点部の形成のために前もって型打ちされる。この接点部は、複数の接点部を一体に保持する保持用ストリップ３１の片側において、半円状の突起部３２を有している。従って、基板材料バンド３０は、三次元構造を有している。１つの組成物ストリップ３３が突起部３２の外面に形成される。
【００２１】
図９と１０に示された基板材料バンド３４もまた三次元形状であり、個々の接点要素３６の先端部が接続されている保持用ストリップ３５を有している。これらの接点要素３６は中間部においてボックス状の形状を有しており、組成物ストリップ３７はこのボックス状の突起部の中間部分に延在している。選択的組成物ストリップ（又は複数の選択的組成物ストリップ）は、図７〜１０に示すように、三次元基板材料バンドの場合には空間的深さの全体にわたって形成される。
【００２２】
１又はそれ以上の組成物ストリップの形成後、図１に基づく基板材料バンド１０は乾燥ステーション３８を通過する。乾燥及びそれによる部分重合が乾燥ステーション３８のオーブン内で実行される。該乾燥ステーション３８内では、均一の温度分布が維持される。その他の方法として、該組成物ストリップはまた紫外線を使用して乾燥され、部分重合されてもよい。
【００２３】
次のステップでは基板材料バンド１０が、コーティングの選択的除去のため、レーザステーション３９内を通過する。レーザ４０からのビームによって、後に電気めっきされる組成物領域は１又は複数の組成物ストリップから除去される。本実施例の場合、個々の領域からの組成物除去と同様に、ストリップ状の組成物除去が可能である。このような除去は、例えば除去対象領域上でレーザを揺動させることで実行できる。レーザを使用して個々の組成物ストリップ内の複数の組成物除去処理を実行することも当然に可能である。組成物除去部分及びそれに対応したその後の電気めっき処理部分の寸法上の不正確さ又は誤差は微小であり、例えば約５０μｍ程度である。該基板はレーザビームによって損傷されることはなく、組成物の除去は完全である。このことはレーザパルスのエネルギー、波長、振幅、及び継続時間に関して、レーザを正確にセットすることによって実現される。図１１と１２は、ストリップ状の領域４２が、レーザステーション３９内で、基板材料バンド１０に形成された組成物ストリップ２２から除去されることを示している。
【００２４】
次に基板材料バンド１０は電気めっきステーション４３を通過する。該電気めっきステーション４３内では、レーザによって組成物を取り除かれた領域４２に電気めっきが行われる。このことは公知の選択的電気めっき方法によって実行される。図１２に示すように、本実施例では、組成物ストリップ２０以外の基板材料バンド１０上の領域は、２つの連続的に循環するベルト４４によって覆われる。該ベルト４４の速度は、本実施例の場合、該ベルト４４が基板材料バンド１０と一致した移動を行うよう、装置を通過する基板材料バンド１０の通過速度と等しくされる。２つのベルト４４間の開口領域は、電気めっき液を含んだ布、ブラシ等で湿らされ、こうして電気めっきされる。所望の層の厚さに応じて、電気めっきは複数の段階に分けて実行される。組成物ストリップが基板材料バンド１０の周縁部にある場合には、基板材料バンド１０を電気めっき槽に選択的に浸漬することによって選択的電気めっきを実行することもまた可能である。この代替案として、その他の機械的マスクが利用されてもよい。適用可能性のある選択的電気めっきの他の公知方法にはスポッタ技術及びブラシ技術に基づくものがある。
【００２５】
最後のステップとして、基板材料バンド１０が、コーティング除去ステーション４５内で好適な溶液を通過することによって、基板材料バンド１０上のコーティング用組成物が完全に除去される。カタフォレティック、あるいはアナフォレティック堆積プロセスが用いられたかに応じて、該溶液は酸性あるいはアルカリ性とされる。
【００２６】
通常、黄銅、銅又は銅合金から成る基板材料バンド１０上に各種の異なる材料、例えば金、パラジウム、銀、及び亜鉛などを電気めっきすることは当然に可能である。各種の異なる材料による電気めっき層は相互に重なるよう形成されてもよい。この場合には必要な処理が順番に実行される。基板材料バンド１０は、例えば電気めっきされた層を前もって有していてもよい。該電気めっきされた層は、コーティング用組成物が当該層を覆うことのない選択的にめっきされた層の形式で従来通りに形成される。
【００２７】
本発明に基づく方法は、上述のように、基板材料バンドに対して実行される。該基板材料バンドは、図５から１０に対応するようなすでに型打ちされてなる接点部、又は他の要素を有しており、あるいは、例えば図３、４、１１及び１２に対応するような平面を有している。後者の場合では、より多くのコーティング用組成物と電気めっき用金属が必要となりうるが、型打ち処理が電気めっき処理の後に実行されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の方法の実行に用いられる選択的電気めっき用プラントの個別のステーションの図表示である。
【図２】予め定められた幅を持つコーティング用組成物ストリップを形成するためのコーティングセルの図表示である。
【図３】正面と背面に３つのコーティング用組成物層を有した基板材料バンドの正面図である。
【図４】図３に示された基板材料バンドの斜視図である。
【図５】２つのコーティング用組成物層を有する型打ちした基板材料バンドの正面図である。
【図６】図４に示された基板材料バンドの斜視表示である。
【図７】突出部上に１つのコーティング用組成物ストリップを有する三次元基板材料バンドの正面図である。
【図８】図７で表示された基板材料バンドの斜視表示である。
【図９】１つのコーティング用組成物ストリップを有する別の三次元基板材料バンドの正面図である。
【図１０】図９に示された基板材料バンドの斜視表示である。
【図１１】ストリップ領域においてレーザ処理によってコーティング用組成物が除去され、選択的電気めっき用のマスク手段を備えた、１つのコーティング用組成物ストリップを有する基板材料バンドの正面図を示している。
【図１２】図１１に図示された基板材料バンドの斜視表示である。
【国際公開パンフレット】
2004536971.tif 000003
2004536971.tif 000004
2004536971.tif 000005
2004536971.tif 000006
2004536971.tif 000007
2004536971.tif 000008
2004536971.tif 000009
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2004536971.tif 000011
2004536971.tif 000012
2004536971.tif 000013
2004536971.tif 000014
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2004536971.tif 000017
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2004536971.tif 000019
2004536971.tif 000020
2004536971.tif 000021
2004536971.tif 000022
2004536971.tif 000023
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004536971.tif 000024
【国際調査報告】
2004536971.tif 000025
2004536971.tif 000026
2004536971.tif 000027
2004536971.tif 000028