JP2005138080A - 管状体の周面の塗装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 管状体の周面の塗装の作業性を高め得る塗装方法を提供する。
【解決手段】 この方法は以下の工程を含む。強化繊維に合成樹脂を含浸させた繊維強化樹脂からなる管状体１の周面にマスク部材１０を配置したうえで、管状体１及びマスク部材１０の周面に酸化チタンを物理蒸着させて酸化チタン層５を形成する工程と、酸化チタン層５の周面に透明又は半透明のクリア層６を形成する工程と、マスク部材１０を剥離する工程と、マスク部材１０を剥離したクリア層６の周面に透明又は有色のウレタン層７を形成する工程。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、釣竿やゴルフクラブなどの強化繊維に合成樹脂を含浸させた繊維強化樹脂からなる管状体の周面を塗装する方法に関するものである。

近時の釣竿やゴルフクラブなどは、炭素繊維などの強化繊維にエポキシ樹脂等の合成樹脂を含浸させたプリプレグ素材を焼成した管状体から構成されることが多い。そして、嗜好品としての性質も備える釣竿やゴルフクラブなどの物品においては、その管状体の周面塗装による意匠性の向上も重要な１つの要素である。

このような周面の塗装方法として、周面に金属光沢などを付与するべく様々な手法が提案されてきた。例えば、管状体の周面に金属被膜を物理蒸着させて、さらにクリア層を形成して金属被膜を保護する手法などが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。さらに、管状体の周面に文字や模様などを描くためにマスキングを施し、その上で金属被膜を形成し、マスクを除去する手法も提案されている（特許文献２参照）。

しかし、これらの手法にはさらなる改善が必要である。まず、金属光沢を付与するために物理蒸着させた層は、その表面に保護用のクリア層を形成するまでは破損し易く、作業工程中に物理蒸着させた層が剥離し若しくは傷が付いてしまうことがある。マスキング処理やマスクを除去する際等には特にこのような破損が生じ易い。
特開平11-220978号公報 特開2002-362099号公報

本発明は、管状体の周面の塗装の作業性を高め得る塗装方法を提供することにある。

本発明は、強化繊維に合成樹脂を含浸させた繊維強化樹脂からなる管状体の周面の塗装方法であって、その一つの方法は以下の工程を含むものである。管状体の周面にマスク部材を配置したうえで、管状体及びマスク部材の周面に酸化チタンを物理蒸着させて酸化チタン層を形成する工程。酸化チタン層の周面に透明又は半透明のクリア層を形成する工程。マスク部材を剥離する工程。マスク部材を剥離したクリア層の周面に透明又は有色のウレタン層を形成する工程。

この方法においては、酸化チタン層を物理蒸着により形成しさらに透明又は半透明のクリア層を形成した上で、マスク部材を剥離する。このクリア層により酸化チタン層の破損を防止した上でマスク部材の剥離を行うことで、作業性が高められている。その上でウレタン層を形成し、酸化チタン層とウレタン層からなる部分と、酸化チタンとクリア層とウレタン層とからなる部分とを形成し、多様な色彩乃至模様を描くことが可能である。

さらに、マスク部材を配置する工程に先立って、以下の工程を加味してもよい。管状体の周面にエポキシ樹脂からなる下地層をする工程。下地層の周面に窒化クロムを物理蒸着させて窒化クロム層を形成する工程。窒化クロム層の周面に透明又は半透明のクリア層を形成する工程。この方法を採用した場合、窒化クロム層がさらに酸化チタン層と管状体との間に介在し、より多様な色彩乃至模様となる。

本発明の別の方法は、強化繊維に合成樹脂を含浸させた繊維強化樹脂からなる管状体の周面の塗装方法であって、以下の工程を含むものである。管状体の周面に酸化チタンを物理蒸着させて酸化チタン層を形成する工程。酸化チタン層の周面に透明又は半透明の第１クリア層を形成する工程。クリア層の周面にマスク部材を配置したうえで、マスク部材の周囲に有色のウレタン層を形成する工程。マスク部材を剥離したうえで、第１クリア層及びウレタン層の周面に第２クリア層を形成する工程。

この方法においては、酸化チタン層を形成したうえで直ちに第１クリア層を形成し、酸化チタン層を保護している。ここでマスク部材を配置してその周囲にのみ有色のウレタン層を形成し、管状体の周面に部分的にマスク部材により模様が形成される有色のウレタン部分が描かれる。管状体全体に有色ウレタン層を形成するものではなく管状体の重量化を抑え、また、多様な色彩乃至模様を描くことができる。

なお、本発明においては、網目状のパイプ部材からなるマスク部材を利用してもよい。例えば、管状体をパイプ部材に挿入し、パイプ部材を軸長方向に引き延ばして管状体の周面に配置する。このようなマスク部材を利用することで、網目模様を管状体の周面に容易に形成できる。

本発明の方法によれば、管状体の周面の塗装、特に、マスク処理を施す周面塗装の作業性が向上する。

［第１実施形態］
以下に、図面を参照しつつ本発明の１つの方法について説明する。この方法は、炭素繊維やガラス繊維などの強化繊維を引き揃えて配向させ、エポキシ樹脂等を含浸させたプリプレグ素材を焼成して形成した管状体１の周面に於ける塗装方法である。詳しくは、管状体１は、シート状若しくはテープ状のプリプレグ素材を芯材の周面に巻回し、炉内において焼成し、芯材を引き抜いて形成する。このような管状体１としては、釣竿を構成する竿体やゴルフクラブシャフト等が例示できる。

図１に、管状体１の周面に各層を積層させた塗装後の断面図を示す。管状体１の周面には、管状体１側から下地層２，窒化クロム層３，第１クリア層４，酸化チタン層５，第２クリア層６，ウレタン層７とが順次積層されている。

下地層２は、エポキシ系樹脂等を塗布して形成するものである。これらの樹脂を管状体１の周面に塗布し、その周面を平滑化し鏡面化させる。この下地層２を形成した後に、その周面に窒化クロムを物理蒸着させて窒化クロム層３を形成する。物理蒸着の手法としては、スパッタリング，真空蒸着，イオンプレーティング等の手法を採用できるが、好ましくはスパッタリングを採用する。このようにスパッタリングによって窒化クロム層３を形成した後に、その周面に透明若しくは半透明のポリウレタン等によって第１クリア層４を形成する。この第１クリア層４は管状体１の全周面に形成されている窒化クロム層３の全周面に積層される。

続いて、図２（ａ）に示すように、この第１クリア層４の周面に、任意の文字・模様等をかたどったマスク部材１０を貼り付ける。マスク部材１０は複数個用意して、任意の箇所に貼り付けることができる。このようにマスク部材１０を第１クリア層４の周面に貼り付けた上で、第１クリア層４及びマスク部材１０の周面全体に対して、酸化チタンを物理蒸着させて酸化チタン層５を形成する（図２（ｂ）参照）。物理蒸着の手法としては、上述の窒化クロム層３の場合と同様に、スパッタリング，真空蒸着，イオンプレーティング等の手法を採用できるが、好ましくはイオンプレーティングを採用する。このように酸化チタン層５を積層した後に、その全周面に対して、図２（ｃ）に示すように、透明又は半透明の第２クリア層６を形成する。この第２クリア層６も、第１クリア層４と同様にポリウレタン樹脂等を塗布して形成するものである。

その後、図２（ｄ）に示すように、マスク部材１０を剥離し、マスク部材１０の周面に積層されていた酸化チタン層５と第２クリア層６とを部分的にマスク部材１０と共に取り外す。この状態においては、マスク部材１０を剥離した部分には第１クリア層４とその下の窒化クロム層３とが露出し、それ以外の部分には、第２クリア層６とその下の酸化チタン層５とが存在することになる。

その後、マスク部材１０を剥離した部分を含めて第２クリア層６の周面に透明又は有色のウレタン層７を形成する。このようにして、最終的には、図１に示すように、マスク部材１０の部分にのみ酸化チタン層５が存在しないような積層構造が形成される。
このような塗装方法においては、酸化チタン層５を物理蒸着により形成しさらに透明又は半透明の第２クリア層６を積層したた上で、マスク部材１０を剥離するので、酸化チタン層５が工程中において破損乃至傷が付いてしまうこともない。さらに、有色のウレタン層７や、酸化チタン層５の下の窒化クロム層３との積層により、多様な色彩乃至模様を容易に管状体に施すことが可能である。

［第２実施形態］
以下に、図面を参照しつつ本発明の別の塗装方法について説明する。この方法も、第１実施形態と同様の管状体１の周面に於ける塗装方法である。

図３に、管状体１の周面に各層を積層させた塗装後の断面図を示す。管状体１の周面には、管状体１側から下地層１２，窒化クロム層１３，第１クリア層１４，有色ウレタン層１５，第２クリア層１６とが順次積層されている。

下地層１２は、エポキシ系樹脂等を塗布して形成するものである。これらの樹脂を管状体１の周面に塗布し、その周面を平滑化し鏡面化させる。この下地層１２を形成した後に、その周面に窒化クロムを物理蒸着させて窒化クロム層１３を形成する。物理蒸着の手法としては、スパッタリング，真空蒸着，イオンプレーティング等の手法を採用できるが、好ましくはイオンプレーティングを採用する。このようにイオンプレーティングによって窒化クロム層１３を形成した後に、その周面に透明若しくは半透明のポリウレタン等によって第１クリア層１４を形成する。この第１クリア層１４は管状体１の全周面に形成されている窒化クロム層１３の全周面に積層される。

続いて、図４（ａ）に示すように、この第１クリア層１４の周面に、任意の文字・模様等をかたどったマスク部材１０を貼り付ける。マスク部材１０は複数個用意して、任意の箇所に貼り付けることができる。このようにマスク部材１０を第１クリア層１４の周面に貼り付けた上で、マスク部材１０の周辺の第１クリア層１４の周面に部分的に有色ウレタン樹脂を塗布して有色ウレタン層１５を形成する（図４（ｂ）参照）。即ち、マスク部材１０の周囲に有色ウレタンを塗布して、マスク部材１０を形付ける。

その後、図４（ｃ）に示すように、マスク部材１０を剥離し、マスク部材１０の周面に積層されていた有色ウレタン層１５を部分的にマスク部材１０と共に取り外す。この状態においては、マスク部材１０を剥離した部分には第１クリア層１４とその下の窒化クロム１３とが露出し、マスク部材１０を剥離した周縁には有色ウレタン層１５が残り、従って、マスク部材１０を剥離した形状が形付けられている。

そして、マスク部材１０を剥離した部分を含めて有色ウレタン層１５及び第１クリア層１４の周面に透明又は半透明のウレタン樹脂などから第２クリア層１６を形成する。このようにして、最終的には、図３に示すような積層構造が形成される。

このような塗装方法においては、窒化クロム層１３を物理蒸着により形成しさらに透明又は半透明の第１クリア層１４を積層したた上で、マスク部材１０を貼り付け・剥離するので、窒化クロム層１３が工程中において破損乃至傷が付いてしまうこともない。

［第３実施形態］
さらに他の実施形態を説明する。上述の第１・第２の実施形態においては、マスク部材１０として、文字・模様などをかたどったものを貼り付けるケースを示している。これに代えて、図５に示すように、網目状のパイプ部材２０を利用してもよい。

このようなパイプ部材２０は、一般に先細りテーパの施された管状体１である竿体やゴルフクラブの周面に、網目状の模様を形成するのに有益である。まず、パイプ部材２０に管状体１を挿入して、管状体１の周面にパイプ部材２０を配置する（図５（ａ）参照）。パイプ部材２０は管状体１の径に対して太径のものを用意する。パイプ部材２０は在る程度の幅を有する糸乃至テープ状のものを網目状に編み込んだものである。続いて、パイプ部材２０を軸長方向に引き延ばし、その外径を縮小させながら管状体１の周面に当接させる（図５（ｂ）参照）。このような状態において、上記各実施形態に準じて塗装する。

このようなパイプ部材２０を利用すれば、管状体１の周面全体に細かな網目状のマスクを施すことができる。このような細かな網目状のマスクを剥離する場合、多数の箇所で酸化チタン層の剥離が生じがちであるが、上記各実施形態に示すような手法を採用し、予めクリア層で保護することで、酸化チタンの剥離も防止できる。そして、美しい模様を容易に描くことができる。

本発明の第１実施形態を採用した管状体の断面図。 本発明の第１実施形態の塗装方法の工程を示した図。 本発明の第２実施形態を採用した管状体の断面図。 本発明の第２実施形態の塗装方法の工程を示した図。 本発明の第３実施形態の塗装方法の工程を示した図。

符号の説明

１ 管状体
２ 下地層
３ 窒化クロム層
４ 第１クリア層
５ 酸化チタン層
６ 第２クリア層
７ ウレタン層
１０，２０ マスク部材
１２ 下地層
１３ 窒化クロム層
１４ 第１クリア層
１５ 有色ウレタン層
１６ 第２クリア層

Claims (4)

1. 強化繊維に合成樹脂を含浸させた繊維強化樹脂からなる管状体の周面の塗装方法であって、
   前記管状体の周面にマスク部材を配置したうえで、前記管状体及びマスク部材の周面に酸化チタンを物理蒸着させて酸化チタン層を形成する工程と、
   前記酸化チタン層の周面に透明又は半透明のクリア層を形成する工程と、
   前記マスク部材を剥離する工程と、
   前記マスク部材を剥離したクリア層の周面に透明又は有色のウレタン層を形成する工程と、
   を含む、管状体の周面の塗装方法。
2. 前記マスク部材を配置する工程に先立って、
   前記管状体の周面にエポキシ樹脂からなる下地層をする工程と、
   前記下地層の周面に窒化クロムを物理蒸着させて窒化クロム層を形成する工程と、
   前記窒化クロム層の周面に透明又は半透明のクリア層を形成する工程と、をさらに含む、請求項１に記載の管状体の周面の塗装方法。
3. 強化繊維に合成樹脂を含浸させた繊維強化樹脂からなる管状体の周面の塗装方法であって、
   前記管状体の周面に酸化チタンを物理蒸着させて酸化チタン層を形成する工程と、
   前記酸化チタン層の周面に透明又は半透明の第１クリア層を形成する工程と、
   前記クリア層の周面にマスク部材を配置したうえで、前記マスク部材の周囲に有色のウレタン層を形成する工程と、
   前記マスク部材を剥離したうえで、前記第１クリア層及びウレタン層の周面に第２クリア層を形成する工程と、
   を含む、管状体の周面の塗装方法。
4. 前記マスク部材は網目状のパイプ部材である、請求項１〜３の何れかに記載の管状体の周面の塗装方法。

Images