专利名称：带有花纹的金属薄片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及用于商品标识或装饰部件等的带有花纹的金属薄片及其制造方法，更详细地涉及表面形成有全息图案、布纹、纸纹、石纹等的微细花纹的带有花纹的金属薄片及其制造方法。
背景技术：
在制造商品标识或装饰部件等的具有微细复杂形状的金属制品时，可采用例如日本特许公开公报平7-331479号、日本特许公开公报平8-27597号等所记载的电镀图像法。近年来，对于这样的商品标识等，人们要求能进一步提高其装饰性，例如，人们需要在其表面上能形成微细的图案。但是，在上述公报所记载的方法中，没有揭示在电镀图像表面形成花纹的方法。
日本特许公开公报2001-342595号公开了带有花纹的电镀图像及其制造方法。该制造方法包括将具有花纹的物品的表面花纹复制在导电性的薄膜上，在该导电性薄膜的花纹面上形成电镀图像的工序。
通过上述日本特许公开公报2001-342595号文献，虽可提供表面具有花纹的电镀图像，得到高的市场评价，但是，就如下几点还需要进行改善(1)因利用电镀图像法形成文字图案，所以在花纹面的反面(以下称为“粘合面”)的边缘部(端部)有时带有圆形，特别对文字图案小或宽度窄的文字图案，该趋势较为明显。电镀图像法是通过形成在粘合面上的固定用粘合剂层将粘附体粘附在被粘附体上，但若粘合面带圆形的话，不能涂布足够量的粘合剂，有时不能得到所需的粘着力。为此，固定于被粘附体后，电镀图像有时会脱离。
(2)在将电镀图像从导电性薄膜剥离时，导电性薄膜会弯曲。为此，该薄膜的变形使导电性薄膜不能被再利用。
(3)电镀图像，分别形成各自独立的文字图案。所形成的电镀图像被复制在支持薄膜上，使花纹面外露。文字图案各自独立，而支持薄膜具有绝缘性，所以不能进行作为对花纹面进行最后处理的电镀。无电镀时，浴温约为100℃，支持薄膜会软化，薄膜的伸缩有时引起文字图案的脱落。
(4)因为上述(3)的原因，在日本特许公开公报2001-342595号中揭示了在形成电镀图像前，预先在导电性薄膜的花纹面上形成装饰用薄膜层，在其上进行电镀。通过该方法可制得在表面上具有装饰用薄膜层的带有花纹的电镀图像。但是，该工序复杂。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，其目的在于提供一种粘合面为平面，可涂布足够量的粘合剂的带有花纹的金属薄片及其制造方法。本发明的另一个目的在于提供一种在花纹面上简便形成耐腐蚀性电镀层的带有花纹的金属薄片的制造方法。
解决上述问题的本发明的要点如下所述1.带有花纹的金属薄片，其特征在于，在表面上具有花纹，其截面拟似梯形。
2.根据1所述的带有花纹的金属薄片，其特征在于，在花纹表面上进行耐腐蚀性的电镀。
3.带有花纹的金属薄片的制造方法，其特征在于，包括在具有花纹的导电性铸模内进行电铸形成带有花纹的金属薄膜，将该带有花纹的金属薄膜蚀刻为需要的图案的工序。
4.带有花纹的金属薄片的制造方法，其特征在于，包括在具有花纹的导电性铸模内进行电铸形成带有花纹的金属薄膜，将该带有花纹的金属薄膜从导电性铸模中脱模，对该带有花纹的金属薄膜的花纹面进行耐腐蚀性的电镀，将该带有花纹的金属薄膜蚀刻为需要的图案的工序。
通过本发明可提供粘合面为平面、能够涂布足够量的粘合剂的带有花纹的金属薄片及其制造方法。另外，通过本发明的制法，可简便地在花纹面上形成耐腐蚀性的电镀层。
图1是本发明的带有花纹的金属薄片的一实施方式的截面图。
图2是本发明的带有花纹的金属薄片的一实施方式的截面图。
图3是本发明的带有花纹的金属薄片的一实施方式的截面图。
图4显示了导电性铸模的制造方法的一个工序。
图5显示了导电性铸模的制造方法的一个工序。
图6显示了本发明的制造方法的一个工序。
图7显示了本发明的制造方法的一个工序。
图8显示了本发明的制造方法的一个工序。
图9显示了本发明的制造方法的一个工序。
图10显示了本发明的制造方法的一个工序。
图11是图10的平面图。
(标记的说明)1带有花纹的金属薄片2固定用粘合剂层3被粘附体4耐腐蚀性电镀膜11带有花纹的物品12金属膜13导电性铸模14导电性基材15带有花纹的金属薄膜16抗蚀膜17外露部18粘贴片21工序管理用于决定位置的图案22工序管理用掩模图案具体实施方式
以下，就本发明的带有花纹的金属薄片及其制造方法，参考附图进行更加具体地说明。
如图1、2所示，本发明的带有花纹的金属薄片1的表面被形成为凹凸状的花纹面，其截面被形成为拟似梯形的形状。
对于花纹无特别限制，可以是布、纸、石纹、木纹、辉石、叶子、花瓣、贝壳、皮革、各种人造物品(人造皮革、雕刻、雕金)的微细花纹、全息照片、砂粒(gritting)、发丝等极微细的图案。
带有花纹的金属薄片1可由能够电铸的各种金属形成，从成本、容易得到等方面考虑，较好用镍、铜、铁等的金属。
这样的带有花纹的金属薄片1可通过后叙的本发明的带有花纹的金属薄片的制造方法制得，将其截面形成为拟似梯形的形状。这里的拟似梯形是指花纹面的一侧的平均平面A和粘合面(形成固定用粘合剂层3的面)平行。平均平面A通过对花纹面的凹凸进行算术平均而定义。
在带有花纹的金属薄片1中，侧面和粘合面形成的底角θ，在图1所示的花纹面的上底较粘合面的下底长的形态，所以较好超过100°、在150°以下，特好超过100°、在120°以下。2个底角可以相同，也可以不同。
若以图2所示的上底较下底短的形态使用时，底角较好未满80°、在50°以上，特好未满80°、在60°以上。2个底角可以相同、也可以不同。
本发明的带有花纹的金属薄片1的使用形态有图1和图2所示的使用形态。图1的形态是花纹面的上底长、粘合面的下底短。因此，从花纹面一侧目视该花纹时，不能见到侧面，有尖的印象。另外，图2的形态，上底短、下底长。因此，从花纹面目视该形状时，能看到侧面，具有立体感的印象。本发明的带有花纹的金属薄片可根据要求的视觉效果，适当选择使用形态。
带有花纹的金属薄片1，可通过后叙的本发明的制造方法制得，和上述的日本特许公开公报2001-342595号文献等所记载的电镀图像法不同，粘合面的端部不带有圆形。因此，在粘合面上可涂布足够量的粘合剂，粘附在被粘附体3上后，玻璃管薄片1上脱落困难。
带有花纹的金属薄片1的厚度，可根据其用途而不同，通常约为20-300μm，较好在50-200μm，特好在100-150μm。另外，花纹面的凹凸根据所形成的花纹而多样化。
这样的带有花纹的金属薄片1，如图1、2所示，通过固定用粘合剂层2被粘合在被粘附体3上。
固定用粘合剂层2例如为橡胶类、丙烯酸类、环氧类等的粘合剂或粘附剂，由具有约为800-3000g/25图案幅宽的剥离强度的较强的粘合剂或粘附剂形成。还可以是热熔粘附剂、紫外线固化粘附剂。
被粘附体3可根据带有花纹的金属薄片1的用途而多样化，例如，可以是时钟用的文字盘、各种电气制品、各种装饰品等。在被粘附体3上可配置和带有花纹的金属薄片1相似大小的凹部，在该凹部内，可将带有花纹的金属薄片1埋入。
在本发明的带有花纹的金属薄片1上，如图3所示，为了进一步提高其装饰性和耐腐蚀性，还可在花纹面上形成覆盖层4。覆盖层4的厚度，根据其素材的不同而不同，通常约为0.1-3μm较为适合。该覆盖层4还可以由油墨、涂料、树脂等的绝缘性材料形成。还可以是电镀金、银、铂、锡钴合金等的电镀膜，无电镀膜或离子涂膜、膜。特别是在以实现耐腐蚀性为目的的情况下，较好用铬、金等，特别是用铬的耐腐蚀性的电镀膜。
下面就本发明的带有花纹的金属薄片的制造方法进行说明。
本发明的带有花纹的金属薄片的制造方法的特征是包括在具有花纹的导电性铸模内进行电铸，形成带有花纹的金属薄膜，将该带有花纹的金属薄膜蚀刻成所需的图案的工序。
具有花纹的导电性铸模可通过各种各样的方法制得。例如，在具有花纹的物品的表面上，通过涂布和固化导电性涂料或导电性聚合物，可制得作为复制有花纹的导电性树脂膜的导电性铸模，还可以在具有花纹的物品的表面上，通过实施无电镀，可制得作为复制有花纹的无电镀膜的导电性铸模。
但是，在本发明中，从强度、经济性、操作性和品质的均匀性等的方面考虑，特好用如下的导电性铸模利用电成形法(电铸法)使具有花纹的物品的表面花纹形成模具化而得。
为了利用电成形法对具有花纹的物品的表面花纹进行模具化，对具有花纹的物品11进行电铸。该物品11不具有导电性时，如图4一样，在物品11表面形成金属膜12等，让该物品11具有导电性。
这里，作为具有该花纹的物品11，可用布、纸、石纹、木纹、辉石、叶子、花、贝壳、皮革、具有微细花纹的各种人造物品(人造皮革、雕刻、雕金)等。较好用布、纸、石纹、木纹、辉石、叶子、雕刻、雕金。也可用全息照相、砂粒(gritting)、发丝等极微细的图案。
如图4所示，在物品11的表面上形成花纹(图4的表面的凹凸)。在图4中，关于物品11的里面省略了说明。
首先，为了赋予物品11的表面导电性，清洁物品11的表面后，在物品11的表面上形成金属膜12。金属膜12的形成，可利用例如真空蒸镀法、离子涂膜法、喷膜法、无电镀法、银镜反应等进行。金属膜12由银、金等的金属或它们的合金形成，对其厚度无特别限制，只要是不淹没花纹面的凹凸的程度即可，为1-30μm左右，较好在1-10μm。
而如前所述那样，物品11具有导电性时，不必形成金属膜12。
然后，根据需要，对金属膜12的表面进行剥离处理。物品11有导电性的情况下，对物品11的表面进行直接剥离处理。该剥离处理是通过亚硒酸处理、重铬酸钾处理、阳极氧化等进行。若预先进行剥离处理的话，导电性铸模13(电成形模)的剥离容易。
如图5所示那样，在上述物品11的表面或金属膜12的表面上，利用电成形法(电铸法)让金属析出，形成印有花纹的导电性铸模13。
作为导电性铸模13的材质，可用镍、铜、铁等的金属或这些金属的合金。
导电性铸模13的厚度在100-500μm的范围内。导电性铸模13的厚度在上述范围内时，具有适当的弹性(コシ)，所以操作性良好。
复制花纹的深度未满10μm时，导电性铸模13的厚度较好为10-200μm左右。花纹的深度在10-50μm的情况下，导电性铸模13的厚度较好在200-300μm左右。在花纹的深度在50-100μm的情况下，导电性铸模13的厚度较好在300-500μm。
对于电成形时的条件无特别限制，从以往公知的电成形(电镀)条件中进行适当选择。虽然无特别限制，但是以下简单就采用镍金属来制得厚度为200μm的导电性铸模13时的电成形条件进行说明。
首先，进行前处理在具有花纹的物品11或金属膜12的表面上，进行电解脱脂、水洗、酸中和、水洗、剥离处理(重铬酸钾)、水洗的各项处理。
然后，利用镀镍浴(氨基磺酸镍450g/L、硼酸40g/L)，在液温50℃、以265AH(1A/dm2)进行电铸，得到厚度为200μm的导电性铸模13。
从上述物品11的表面或金属膜12的表面上将导电性铸模13剥离，制得模具化的具有花纹面的导电性铸模13(电成形模)。
在具有花纹的物品11本身具有导电性的情况下，可用物品11作为导电性铸模13。
在本发明中，通过对导电性铸模13的花纹面进行电铸，可制得带有花纹的金属薄膜。带有花纹的金属薄膜的制造，虽可通过和导电性铸模13的制造相同的通常的电铸法来进行，但从提高品质和操作性等观点看，特别希望附加如下工序。
导电性铸模13具有如上所述厚度，即100-500μm左右，较薄时，操作可能困难。因此，在本发明中，如图6所示那样将导电性铸模13的平滑面(花纹面的反面)固定在导电性基板14上来制造带有花纹的金属薄膜，较为理想。
这里，作为导电性基板14，只要是具有足够强度、有导电性，并且能够固定导电性铸模13，可使用各种板状部件。因此，导电性基板14较好用导电性磁棒、磁性金属板等的磁性导电板。也可在通常的金属板、导电性聚合物片等之上通过导电性的再剥离型粘合剂将导电性铸模13固定。若事先在导电性基板14上固定导电性铸模13的平滑面(花纹面的反面)的话，导电性铸模13的操作变得容易，同时还可防止电铸时的振动等，可得到高品质的带有花纹的金属薄膜15。
带有花纹的金属薄膜15可通过电铸让金属析出在导电性铸模13的花纹面上而形成。为此，如图7所示那样，导电性铸模13的花纹面的凹凸也同样形成在析出的金属薄膜上，所以可制得带有花纹的金属薄膜15。
这里，作为形成带有花纹的金属薄膜15的金属，使用镍的情况下，通过使用硫酸镍溶液作为瓦特溶液，让镍电镀在导电性铸模13的花纹面上。作为此时的电镀条件，相对于150图案×150图案的电铸有效面积，利用3A/dm2的电流，以3小时制得100μm±10μm的金属薄膜。
除了上述镍以外，当然还可以让金、银、铜、铁或合金等的任何金属析出以形成带有花纹的金属薄膜15，还可通过改变电铸条件，例如在20-300μm的范围内，制得任意厚度的带有花纹的金属薄膜15。
在本发明中，较好在电铸前，对导电性铸模13的花纹面进行脱模处理。脱模处理可通过如上所述的方法进行。若预先进行脱模处理的话，容易将所得的带有花纹的金属薄膜15从导电性铸模13上剥离。
将带有花纹的金属薄膜15从导电性铸模13剥离后，将带有花纹的金属薄膜15蚀刻为所需的文字、图形图案，制得本发明的带有花纹的金属薄片1。
在蚀刻前，还可以在带有花纹的金属薄膜15的花纹面上预先形成上述的覆盖层4，较好形成耐腐蚀性的镀膜。
带有花纹的金属薄膜15的蚀刻，可通过蚀刻金属箔的公知的手法进行。具体地说，通过在带有花纹的金属薄膜15上涂布和干燥液体抗蚀剂、抗蚀油墨或粘贴干的抗蚀膜，以形成抗蚀膜，进行曝光和显像使其形成所需的文字、图形图案形状，其后，进行蚀刻制得所需形状的带有花纹的金属薄片1。
抗蚀膜的形成，可在带有花纹的金属薄膜15的花纹面上进行，也可以在花纹面的反面(粘合面)上进行。在带有花纹的金属薄膜15的粘合面上形成抗蚀膜，在粘合面一侧进行蚀刻，就可制得如图1所示的截面形状的带有花纹的金属薄片。在带有花纹的金属薄膜15的花纹面上形成抗蚀膜，从花纹面一侧进行蚀刻的话，可制得如图2所示的截面形状的带有花纹的金属薄片。
在形成所需形状的带有花纹的金属薄片的同时，可以形成工序管理用的金属薄片，该薄片用在决定位置、固定用粘合剂层2形成时的掩模等。
以下，对在带有花纹的金属薄膜15的粘合面上形成抗蚀膜，从粘合面侧进行蚀刻的情况，进行更加具体说明。
首先，利用照相或印刷等制成必须的负或正的光掩模。在该薄膜上用油墨等描画对应于目的的带有花纹的金属薄片的文字、图形图案的画像图、以及对应于根据需要所形成的工序管理用金属薄片的形状的图像图。
另一方面，在带有花纹的金属薄膜15的粘合面上，涂布液体抗蚀剂、干膜抗蚀剂抗蚀膜或印刷用抗蚀油墨等光刻胶，进行焙烧。然后，在光刻胶上放置上述光掩模，以该状态下利用曝光机进行曝光，该曝光后进行显像，除去没有曝光的光抗蚀膜，由此，在带有花纹的金属薄膜15的粘合面上形成如图8所示的沿着上述图像图的形状而成的形状的抗蚀膜16和外露部17。
从粘合面一侧进行蚀刻的情况下，上述光掩模为所需的文字和图形的反图案。
此时，为了防止蚀刻液浸入花纹面进行不必要的蚀刻，并防止蚀刻后的图案位置偏离和脱落，在带有花纹的金属薄膜15的花纹面一侧较好预先粘贴粘贴片18。作为粘贴片，从事后容易剥离的角度出发，特好用紫外线固化型粘贴片。紫外线固化型粘贴片具有在紫外线照射前以足够的粘着力粘附在被粘附体上，通过紫外线照射进行聚合固化，丧失粘着力的性质。在市面上出售各种各样的这样的紫外线固化型粘贴片。
然后，从形成有抗蚀膜的粘合面一侧喷涂蚀刻液，进行全蚀刻。为此将蚀刻液浸入到上述外露部17内，该部分的金属薄膜15被除去，形成所需文字和图形图案，制得如图9所示的带有花纹的金属薄片1。
蚀刻液和蚀刻条件，考虑到金属薄膜15的材质和厚度，从公知的范围内进行适当选择。因蚀刻从粘合面一侧进行，所以粘合面一侧被严重蚀刻、而花纹面一侧只少许被蚀刻，这样，金属薄片1的侧面被蚀刻为锥形，从粘合面一侧进行蚀刻的话，制得具有如图1所示截面形状的带有花纹的金属薄片。另外，从花纹面一侧进行蚀刻的情况下，制得具有如图2所示的截面形状的带有花纹的金属薄片。但是，蚀刻时间过长，过多的地方被蚀刻。因此，为了得到所需的截面形状，较好适当调整蚀刻时间。
其后，浸渍于剥离液中让残留在粘合面上的光抗蚀膜除去，如图10所示那样，在粘贴片18上残留带有花纹的金属薄片1、根据需要所形成的工序管理用金属薄片21、22。在图11内显示了图10的平面图的一例。在该例中，作为目标的带有花纹的金属薄片1的文字图案为“XYZ”，形成了工序管理用决定位置的花纹21和工序管理用掩模图案22。文字图案的XYZ因显示在粘合面一侧，所以为倒图案。
然后，在粘合面一侧形成固定用粘合剂层2。固定用粘合剂的具体例被建议为如上所述，固定用粘合剂层2，为了防止在被粘附体上粘附不需要的粘合剂，较好只在带有花纹的金属薄片1的粘合面上形成。因此，形成固定用粘合剂层2时，在文字图案上，和文字图案位置对齐层积另外准备的具有文字图案的形状的开口部的掩模，形成固定用粘合剂层，其后，除去该掩模而成。但是，形成如图11所示的工序管理用掩模图案22时，不必准备另外的掩模。此时，在全部的带有花纹的金属薄片1和工序管理用掩模图案22的整个外露面上形成固定用粘合剂层，其后，若除去工序管理用掩模图案22的话，仅在带有花纹的金属薄片1的粘合面上形成固定用粘合剂层2。
然后，通过固定用粘合剂层2将带有花纹的金属薄片1固定在所需的被粘附体3上。作为固定用粘合剂，若选择具有大于上述粘贴片18的粘着力的粘着力的粘合剂，通过固定用粘合剂层2将整齐粘附在粘贴片18上的带有花纹的金属薄片1固定在给粘附体3上，其后，除去粘贴片18，带有花纹的金属薄片1被复制固定在被粘附体一侧。另外，粘贴片18为紫外线固化型粘贴片的情况下，因为紫外线照射锐减粘贴片18的粘着力，所以切实将带有花纹的金属薄片1复制在被粘附体上。
经过上述工序，可将如图1所示的带有花纹的金属薄片1固定在被粘附体3上。
从花纹面进行蚀刻的情况下，先将整齐粘附在粘贴片18上的带有花纹的金属薄片1和工序管理用图案复制在其他的粘贴片上，让粘合面一侧外露，形成固定用粘合剂层2。其他的工序如上所述。
通过本发明可提供一种粘合面为平面、能够涂布足够量粘合剂的带有花纹的金属薄片及其制造方法。通过本发明的制造方法，还可在花纹面上简便形成耐腐蚀性电镀层。
权利要求
1.带有花纹的金属薄片，其特征在于，表面上具有花纹，截面拟似梯形。
2.根据权利要求1所述的带有花纹的金属薄片，其特征在于，在花纹表面上进行耐腐蚀性的电镀。
3.带有花纹的金属薄片的制造方法，其特征在于，包括在具有花纹的导电性铸模内进行电铸形成带有花纹的金属薄膜，将该带有花纹的金属薄膜蚀刻为需要的图案的工序。
4.带有花纹的金属薄片的制造方法，其特征在于，包括在具有花纹的导电性铸模内进行电铸形成带有花纹的金属薄膜，将该带有花纹的金属薄膜从导电性铸模中脱模，对该带有花纹的金属薄膜的花纹面进行耐腐蚀性的电镀，将该带有花纹的金属薄膜蚀刻为需要的图案的工序。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种粘合面为平面、可涂布足够量的粘合剂的带有花纹的金属薄片及其制造方法，还提供一种在花纹面上简便地形成耐腐蚀性的电镀层的该带有花纹的金属薄片的制造方法。本发明的带有花纹的金属薄片在表面上具有花纹，其截面拟似梯形，可在具有花纹的导电性铸模中进行电铸形成带有花纹的金属薄膜，将该带有花纹的金属薄膜蚀刻为所需图案而制得。
文档编号C25F3/00GK1733976SQ200410078760
公开日2006年2月15日 申请日期2004年9月16日 优先权日2004年8月12日
发明者中山广男, 三浦秀胜 申请人:特富科青森株式会社