JP2011251521A

JP2011251521A - 立体虹模様を呈する多重薄膜及びその製造方法

Info

Publication number: JP2011251521A
Application number: JP2010139908A
Authority: JP
Inventors: Nobuyasu Sugioka; 伸泰杉岡; Masashi Moriwaki; 正司森脇; Kentaro Kubota; 健太郎久保田; Kenshiro Yamaguchi; 謙四郎山口
Original assignee: YAMATO-SHINKU CO Ltd
Current assignee: YAMATO-SHINKU CO Ltd
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2011-12-15

Abstract

【課題】多様なデザインの幾何学的な立体虹模様を呈する多重薄膜及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基体１側から順に、光反射性を有する第１金属薄膜２と、光透過性層３と、光半透過性を有する第２金属薄膜４とを設けた多重薄膜及びその製造方法を特徴とする。ここで、基体１と第１金属薄膜２との間に、密着性と平滑性を高めるアンダーコート層を設けてもよい。また、第２金属薄膜４の外側に表面保護トップコート層を設けてもよい。光透過性層３の層厚は０．１〜２μｍの範囲が好ましい。第２金属薄膜４の光透過率は３０〜７０％の範囲が好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、光の干渉現象を応用した立体虹模様を呈する多重薄膜及びその製造方法に関する。

一般的な樹脂成型品の装飾用塗膜は、密着性と平滑性を高めるアンダーコート層の外側に金属光沢の蒸着層を付与し、さらにその外側に表面保護トップコート層を付与したものが主である。

一方、光の干渉現象を応用した事例としては、金属又は金属化合物の蒸着層を複数重ねた虹彩転写材（特許文献１参照）、コート剤と金属蒸着層を重ねた虹色プレート（特許文献２参照）、塗膜と金属蒸着層を重ねた虹色竿体（特許文献３参照）、基材と透明被膜を重ねた虹色ルアー（特許文献４参照）などがある。

特開平９−１１６９９号公報特開平９−３０８３９号公報特開２００２−１０７２７号公報特開２００６−１４１２８５号公報

一般的な樹脂成型品の装飾用塗膜は、蒸着層の金属光沢そのものを生かしたものや、顔料などの色素を混入したトップコート層を付与することで所望の色相にしたものが主であり、光の干渉現象を応用した事例はない。

一方、光の干渉現象を応用した上記特許文献類は、いずれも薄膜を重ねて二つの反射光を生み出し干渉させている点で共通しているが、光路差を生み出す光透過性層に微妙な厚み変化を付け、多様なデザインの幾何学的な立体虹模様を浮き立たせた事例はない。

本発明は、多様なデザインで幾何学的な立体虹模様を浮き立たせることのできる多重薄膜及びその製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、基体表面に形成される多重薄膜であって、基体側から順に、光反射性を有する第１金属薄膜と、光透過性層と、光半透過性を有する第２金属薄膜とを備えた多重薄膜及びその製造方法を提供する。

このような構成の多重薄膜に白色光が入射すると、第１金属薄膜で反射する光と、第２金属薄膜で反射する光とが互いに干渉し立体虹模様を呈する。

基体表面に形成する第１金属薄膜は、白色光を反射させる役目を担っており、真空蒸着法などによって付与する。ここで金属を付与する方法としては、必ずしも真空蒸着法に限るものではなく、化学的気相成長法などによっても良い。第１金属薄膜を構成する材料としては、アルミ、スズ、ステンレスなどが挙げられる。

第１金属薄膜の外側に形成する光透過性層は、その上面と下面から反射される二つの反射光に光路差付ける役目を担っており、塗料を塗布した直後に遠心力、風力、重力の少なくとも１つの力によって引き伸ばす技法などによって付与する。

塗料を塗布した直後に遠心力、風力、重力の少なくとも１つの力によって引き伸ばす技法などを用いると、光透過性層に微妙な厚み変化を生じさせることができる。このとき、光透過性層は連続的に形成されても良いし、不連続に点在して形成されても良い。

光透過性層の上面と下面から反射される二つの反射光は、光透過性層の微妙な厚み変化によって互いに強め合う波長成分も変化して立体虹模様を呈する。二つの反射光が互いに強め合う時の関係式は、２ｎｄ＝（２ｍ＋１）λ／２で表わされる。ここで、ｎは光透過性層の屈折率、ｄは光透過性層の層厚、ｍは整数、λは白色光の波長である。

白色光の波長は色相によって、青色は０．４４〜０．４８μｍ、緑色は０．５０〜０．５６μｍ、黄色は０．５８〜０．６０μｍ、赤色は０．６１〜０．７５μｍと異なる。従って、上記関係式から二つの反射光が干渉し虹色に輝く時の光透過性層の層厚ｄは、０．１〜２μｍの範囲であることが好ましいと言える。

光透過性層を構成する材料としては、ビニル樹脂、アクリル樹脂、アミノ樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、紫外線硬化樹脂などが挙げられる。

光透過性層の外側に形成する第２金属薄膜は、白色光を一部反射させ、一部透過させる役目を担っており、その光透過率を３０〜７０％の範囲にするのが好ましく、真空蒸着法などによって付与する。ここで金属を付与する方法としては、必ずしも真空蒸着法に限るものではなく、化学的気相成長法などによっても良い。第２金属薄膜を構成する材料としては、アルミ、スズ、ステンレスなどが挙げられる。

基体側から順に、光反射性を有する第１金属薄膜と、光透過性層と、光半透過性を有する第２金属薄膜とを備えた多重薄膜は、それ自身で多様なデザインの幾何学的な立体虹模様を呈するが、必要に応じ基体との密着性と平滑性を高めるアンダーコート層及び又は表面保護トップコート層を付与してもよい。

以上の如き構成の多重薄膜は、第１金属薄膜及び第２金属薄膜の両面から安定した強い反射光を得ることができ、結果として立体虹模様が鮮やかに浮き立つ。また、光路差を生み出す光透過性層が微妙な厚み変化を有しているため、二つの反射光が互いに強め合う波長成分も変化し、結果として多様なデザインの幾何学的な立体虹模様を呈する。

本発明の多重薄膜を製造する工程断面図である。実施例１の寸法８５ｍｍ×５０ｍｍの立体虹模様である。実施例２の寸法８５ｍｍ×５０ｍｍの立体虹模様である。実施例３の寸法８５ｍｍ×５０ｍｍの立体虹模様である。実施例４の寸法８５ｍｍ×５０ｍｍの立体虹模様である。実施例５の寸法８５ｍｍ×５０ｍｍの立体虹模様である。実施例６の寸法８５ｍｍ×５０ｍｍの立体虹模様である。

本発明の多重薄膜を製造する工程は、基体１の表面に図１（Ａ）に示す如く、光反射性を有する第１金属薄膜２を付与する。

第１金属薄膜２の外側に図１（Ｂ）に示す如く、微妙な厚み変化を有する光透過性層３を付与する。光透過性層３の層厚は０．１〜２μｍの範囲が好ましい。

光透過性層３の外側に図１（Ｃ）に示す如く、光半透過性を有する第２金属薄膜４を付与する。第２金属薄膜４の光透過率は３０〜７０％の範囲が好ましい。

このような構成の多重薄膜に白色光が入射すると、図１（Ｃ）に示す如く第１金属薄膜２からの第１反射光５と、第２金属薄膜４からの第２反射光６との間で干渉現象が生じる。光透過性層３の層厚は０．１〜２μｍの範囲で微妙な厚み変化を有していることを特徴としており、その厚み変化に応じて二つの反射光が互いに強め合う波長成分も変化し、結果として多様なデザインの幾何学的な立体虹模様を呈する。

実施例１
基体１の表面に、光を反射する高純度アルミの第１金属薄膜２を真空蒸着法によって付与する。次に、２０００（ＲＰＭ）の高速で回転させながら、ビニル樹脂塗料をシンナーで５０Ｖｏｌ％に薄めた塗料を回転の中心に少量たらし遠心力で薄く引き伸ばすことによって、第１金属薄膜２の外側に光透過性層３を付与する。さらにその外側に光を５０％透過する高純度アルミの第２金属薄膜４を付与する。以上の構成によって得られた多重薄膜が呈する立体虹模様を図２に示す。

実施例２
基体１の表面に、光を反射するステンレスの第１金属薄膜２を真空蒸着法によって付与する。次に、２０００（ＲＰＭ）の高速で回転させながら、ビニル樹脂塗料をシンナーで３０Ｖｏｌ％に薄めた塗料を回転の中心に少量たらし遠心力で薄く引き伸ばすことによって、第１金属薄膜２の外側に光透過性層３を付与する。さらにその外側に光を５０％透過する高純度アルミの第２金属薄膜４を付与する。以上の構成によって得られた多重薄膜が呈する立体虹模様を図３に示す。

実施例３
基体１の表面に、光を反射する高純度アルミの第１金属薄膜２を真空蒸着法によって付与する。次に、ビニル樹脂塗料をシンナーで３０Ｖｏｌ％に薄めた塗料中に浸漬してから斜めにして一方向からドライヤーの強風力で薄く引き伸ばすことによって、第１金属薄膜２の外側に光透過性層３を付与する。さらにその外側に光を５０％透過する高純度アルミの第２金属薄膜４を付与する。以上の構成によって得られた多重薄膜が呈する立体虹模様を図４に示す。

実施例４
基体１の表面に、光を反射する高純度アルミの第１金属薄膜２を真空蒸着法によって付与する。次に、ビニル樹脂塗料をシンナーで５０Ｖｏｌ％に薄めた塗料を霧噴霧して一方向からドライヤーの弱風力で薄く引き伸ばすことによって、第１金属薄膜２の外側に光透過性層３を付与する。さらにその外側に光を５０％透過する高純度アルミの第２金属薄膜４を付与する。以上の構成によって得られた多重薄膜が呈する立体虹模様を図５に示す。

実施例５
基体１の表面に、光を反射する高純度アルミの第１金属薄膜２を真空蒸着法によって付与する。次に、１５００（ＲＰＭ）の高速で回転させながら、ビニル樹脂塗料をシンナーで５０Ｖｏｌ％に薄めた塗料を霧噴霧し遠心力で薄く引き伸ばすことによって、第１金属薄膜２の外側に光透過性層３を付与する。さらにその外側に光を５０％透過する高純度アルミの第２金属薄膜４を付与する。以上の構成によって得られた多重薄膜が呈する立体虹模様を図６に示す。

実施例６
基体１の表面に、光を反射する高純度アルミの第１金属薄膜２を真空蒸着法によって付与する。次に、ビニル樹脂塗料をシンナーで５０Ｖｏｌ％に薄めた塗料を霧噴霧し重力で薄く引き伸ばすことによって、第１金属薄膜２の外側に光透過性層３を付与する。さらにその外側に光を５０％透過する高純度アルミの第２金属薄膜４を付与する。以上の構成によって得られた多重薄膜が呈する立体虹模様を図７に示す。

本発明の多重薄膜を電気器具、化粧品、遊戯品、車両部品などに用いられる樹脂成型品の表面装飾用として利用することで、意匠性の高い製品を提供することができる。

１基体
２第１金属薄膜
３光透過性層
４第２金属薄膜
５第１反射光
６第２反射光

Claims

基体表面に形成される多重薄膜であって、基体側から順に、光反射性を有する第１金属薄膜と、光透過性層と、光半透過性を有する第２金属薄膜とを備えた多重薄膜。
基体と第１金属薄膜との間に、密着性と平滑性を高めるアンダーコート層を備えた請求項１記載の多重薄膜。
第２金属薄膜の外側に、表面保護トップコート層を備えた請求項１又は２記載の多重薄膜。
前記光透過性層の層厚を０．１〜２μｍとした請求項１〜３のいずれかに記載の多重薄膜。
第２金属薄膜の光透過率を３０〜７０％とした請求項１〜４のいずれかに記載の多重薄膜。
前記光透過性層の層厚が不均一である請求項１〜５のいずれかに記載の多重薄膜。
基体表面に光反射性を有する第１金属薄膜を形成する工程と、第１金属薄膜の外側に遠心力、風力、重力の少なくとも１つの力によって塗料を不均一な厚みに引き伸ばして光透過性層を形成する工程と、光透過性層の外側に光半透過性を有する第２金属薄膜を形成する工程とを有する多重薄膜の製造方法。