(57)【要約】【課題】基材に影響を及ぼすことなく金属粉体膜を形成することが可能な金属粉体膜の形成方法および金属粉体膜を備えた被着部材を提供することにある。【解決手段】被着部材は、被着面に金属層が形成された基材１０と、金属層上に、チタン、タングステン、モリブデン、鉄、亜鉛、錫、ジルコニウムの少なくとも１つの単一金属、もしくはそれらの酸化物または水素化物、あるいは、これらの混合物、合金により構成される金属粉末、もしくはこれらの金属をセラミックスに担持させた金属粉末を被着させて形成された金属粉体膜２２と、金属粉体膜に重ねて形成され、金属粉末を被着面に固着した接着層３０と、を備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の被着面に金属粉体膜を形成する金属粉体膜の形成方法であって、
前記基材の被着面に金属膜を形成し、
前記金属膜上に、チタン、タングステン、モリブデン、鉄、亜鉛、錫、ジルコニウムの少なくとも１つの単一金属、もしくはそれらの酸化物または水素化物、あるいは、これらの混合物、合金により構成される金属粉末、もしくはこれらの金属をセラミックスに担持させた金属粉末を被着させて金属粉体膜を形成し、
前記金属膜上に接着層を形成し、この接着層により前記金属粉末を前記被着面に固着する金属粉体膜の形成方法。
【請求項２】
前記金属粉末の平均粒度分布は、０．０１〜１０μｍである請求項１に記載の金属粉体膜の形成方法。
【請求項３】
前記金属粉末の平均粒度分布は、０．１〜５μｍである請求項２に記載の金属粉体膜の形成方法。
【請求項４】
前記金属粉末を電着により基材の金属膜に被着させる請求項１に記載の金属粉体膜の形成方法。
【請求項５】
前記金属粉末を電着により基材の金属膜に被着させた後、無電解または電解メッキにより前記接着層を形成する請求項１に記載の金属粉体膜の形成方法。
【請求項６】
被着面に金属層が形成された基材と、
前記金属層上に、チタン、タングステン、モリブデン、鉄、亜鉛、錫、ジルコニウムの少なくとも１つの単一金属、もしくはそれらの酸化物または水素化物、あるいは、これらの混合物、合金により構成される金属粉末、もしくはこれらの金属をセラミックスに担持させた金属粉末を被着させて形成された金属粉体膜と、
前記金属層上に形成され、前記金属粉末を前記被着面に固着した接着層と、を備えた被着部材。
【請求項７】
前記基材は絶縁材料で形成され、前記金属層は、前記基材の被着面に形成された金属膜により構成されている請求項６に記載の被着部材。
【請求項８】
前記金属粉末の平均粒度分布は、０．０１〜１０μｍである請求項６に記載の被着部材。
【請求項９】
前記金属粉末の平均粒度分布は、０．１〜５μｍである請求項８に記載の被着部材。
【請求項１０】
前記接着層は、前記金属粉体膜に重ねて形成されたメッキ層であり、このメッキ層の膜厚は、前記金属粉末の粒径よりも小さい請求項６に記載の被着部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂、紙、セラミックスなどの絶縁物上、あるいは、金属膜上に、金属粉末からなる金属粉体膜を形成する方法、および金属粉体膜が被着された基板、シート等の被着部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂などの被塗装物の表面に粉体を塗装する塗装方法として、スプレーガンにより塗料を帯電させ、アースの取れた被塗物の表面に静電気を使って塗料を塗布し、塗布後、焼付け乾燥炉で加熱することにより、塗膜を形成する静電スプレー方法が知られている（例えば、特許文献１）。また、塗料容器の底の部分に多孔板を配置し、多孔板から圧縮空気を送る事により塗料を流動させ、流動している塗料の中に予熱した被塗装物を浸漬することにより被塗装物の表面を塗装する流動浸漬法が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００３】
静電スプレー法には熱硬化性の塗料が使用され、また、流動浸漬法には熱可塑性塗料が使用される。流動浸漬法では膜厚の管理が困難であるが、静電スプレー法では５０ミクロン程度の薄膜で塗膜を管理する事が可能である。
【０００４】
静電スプレー法で使用される熱硬化性塗料は、架橋反応により各種の性能を付加させることが可能なため、用途に応じた塗料を選択することができる。使用されるベース樹脂は、外装用としてポリエステル樹脂、アクリル樹脂、又、内装用としてエポキシ樹脂、ハイブリッド（エポキシ/ポリエステル）樹脂が一般的である。
【０００５】
流動浸漬法では、塗料容器の中の塗料は熱により被塗物に融着し厚膜の塗膜を形成するため、通常２００〜５００μｍの膜厚が付くことより、耐食目的の塗装に使用される場合が多い。流動浸漬法に使用される熱可塑性粉体塗料は、主に、塩化ビニル、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂が使用されている。
【特許文献１】特開２００７−３１７２９号公報
【特許文献２】特開２００７−３２１１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の技術には以下のような課題がある。  
塗料を含む非水溶系溶媒を上記の方法により塗工し、所望のパターンを得る場合、一部の金属酸化物などで形成された被塗装物では、自身の持つ光触媒作用により、接着に使用している有機物を分解して剥離してしまうなどの問題がある。
【０００７】
このため、樹脂系の塗料の代わりに、ガラスのような比較的低温で溶融して硬化する無機材料などをバインダに使用する場合などが考えられる。しかし、この場合、塗装後に粉体を被塗装物に被着させる際、静電スプレー法では１５０℃以上、ガラスを用いた場合には４００℃程度、に加熱する必要がある。そのため、基材、つまり、被塗装物の種類によっては、樹脂のようにこれらの加熱温度に耐えることが出来ないものもある。
【０００８】
このように、従来の塗布方法には、粉体を固着するための塗料に有機物系の樹脂を使用できない場合や、固着させるために高温の処理が必要になり、基材に影響を及ぼすという課題がある。
【０００９】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、基材に影響を及ぼすことなく金属粉体膜を形成することが可能な金属粉体膜の形成方法および金属粉体膜を備えた被着部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、この発明の態様に係る金属粉体膜の形成方法は、基材の被着面に金属粉体膜を形成する金属粉体膜の形成方法であって、前記基材の被着面に金属膜を形成し、前記金属膜上に、チタン、タングステン、モリブデン、鉄、亜鉛、錫、ジルコニウムの少なくとも１つの単一金属、もしくはそれらの酸化物または水素化物、あるいは、これらの混合物、合金により構成される金属粉末、もしくはこれらの金属をセラミックスに担持させた金属粉末を被着させて金属粉体膜を形成し、前記金属膜上に接着層を形成し、この接着層により前記金属粉末を前記被着面に固着することを特徴としている。
【００１１】
この発明の他の態様に係る被着部材は、被着面に金属層が形成された基材と、前記金属層上に、チタン、タングステン、モリブデン、鉄、亜鉛、錫、ジルコニウムの少なくとも１つの単一金属、もしくはそれらの酸化物または水素化物、あるいは、これらの混合物、合金により構成される金属粉末、もしくはこれらの金属をセラミックスに担持させた金属粉末を被着させて形成された金属粉体膜と、前記金属層上に形成され、前記金属粉末を前記被着面に固着した接着層と、を備えている。
【発明の効果】
【００１２】
以上構成によれば、基材に影響を及ぼすことなく金属粉体膜を形成することが可能な金属粉体膜の形成方法および金属粉体膜を備えた被着部材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る被着部材を金属粉体膜の形成方法と合わせて説明する。  
図１は、金属粉体膜の複数の形成工程を示し、図２は、電気泳動法を用いた金属粉末の被着工程を示す図である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、例えば、合成樹脂、紙、セラミック等の絶縁材料からなる板状あるいはシート状の基材１０を用意し、この基材の被着面１２、例えば、一方の表面に下地処理を施す。図１（ｂ）に示すように、下地処理は、被着面１２をエッチングして粗くする方法、あるいは、被着面にプライマー層をコーディングする。なお、使用する基材１０によっては、下地処理を省略することもできる。
【００１５】
続いて、図１（ｃ）に示すように、下地処理された被着面１２上に触媒を載せた後、スパッタ法もしくは無電解めっき法などにより被着面１２上に金属膜１４を形成し、下地へのバリア層とする。
【００１６】
次いで、図２に示すように、金属膜１４が形成した基材１０を、水に金属粉末１７ｗｔ％、エチルアルコール５４ｗｔ％、硝酸イットリウム０．１ｗｔ％が調製された分散液１６に浸漬する。金属粉末としては、チタン、タングステン、モリブデン、鉄、亜鉛、錫、ジルコニウムの少なくとも１つの単一金属、もしくはそれらの酸化物または水素化物、あるいは、これらの混合物、合金、もしくはこれらの金属をセラミックスに担持させた金属粉末を用いる。金属粉末の平均粒度分布は、０．０１〜１０μｍ、望ましくは０．１〜５μｍに形成されている。
【００１７】
そして、電気泳動法により金属膜１４上に金属粉末を被着させる。すなわち、分散液１６を攪拌しながら、この分散液１６内に浸漬されたアノード電極２０と基材１０の金属膜１４との間に、４５Ｖの電圧を１．２秒程度、印加することにより、図１（ｄ）に示すように、分散液中の金属粉末２４を金属膜１４上に電着させ、金属粉体膜２２を形成する。この際、金属膜１４と金属粉末２４との間に、硝酸イットリウムからなるバインダ層２８が形成され、このバインダ層により金属粉体膜を基材１０の被着面に仮接着する。
【００１８】
この後、基材１０を分散液から取り出し、アルコール系溶剤によりすすいで、余分な金属粉末を取り除く。続いて、図１（ｅ）に示すように、電気メッキあるいは無電解メッキにより、金属膜１４上に接着層として機能するメッキ層３０を形成し、このメッキ層により、金属粉末２４を被着面である金属膜１４に固着する。メッキ層３０の膜厚は、金属粉末２４の粒径よりも小さく形成されている。これにより、金属粉体膜２２の上面部分はメッキ層３０に覆われることなく外部に露出している。
【００１９】
なお、金属粉末２４が単一金属の場合、メッキ層３０は金属粉末２４上にも付着する。この場合、メッキ層３０を形成した後、メッキ層の表面側をエッチングにより一部除去し、金属粉体膜２２の上層部分を外部に露出させる。  
以上により、被着面に金属粉体膜２２が被着された被着部材が得られる。
【００２０】
上記のように構成された被着部材および金属粉体膜の形成方法によれば、通常の樹脂による塗装で製作する粉体塗装に比べ、光触媒作用を持つ粉体に対して長期間の安定性が向上する他、ガラスなどを使用した塗工方法に比べてエネルギー投入量が小さくなり、かつ基材を選ばない処理が可能になる。これにより、基材に影響を及ぼすことなく金属粉体膜を形成することが可能な金属粉体膜の形成方法および金属粉体膜を備えた被着部材が得られる。
【００２１】
この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００２２】
例えば、被着部材は、基板状、シート状に限定されることなく、任意の形状とすることができる。基材は、絶縁部材に限らず、金属により形成されていてもよい。この場合、基材の被着面に金属膜を形成する工程を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、この発明の実施形態に係る金属粉体膜の形成工程をそれぞれ示す断面図。
【図２】図２は、電気泳動法を用いた金属粉末の被着工程を示す断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１０…基材、１２…被着面、１４…金属膜、１６…分散液、２２…金属粉体膜、
２４…金属粉末、３０…メッキ層
【図１】
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【図２】
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