JP5090389B2 - Ｄｌｃコーティングルアー - Google Patents

Description

本発明はルアーに係り、特に、外観が虹色模様や玉虫色等の干渉色を呈している耐久性に優れたＤＬＣコーティングルアーに関するものである。

ルアーフィッシングで用いられるルアーは、水中で小魚や虫などに見せかけて食い付かせるためのもので、対象とする魚に興味を持たせるために形状や材質、外観が異なる多種多様のものが提案されている。特許文献１に記載のルアーは、ステンレス鋼やプラスチック等のルアー基材の表面に、透明な有機化合物層を蒸着重合法によって形成したり、透明な金属酸化物層を物理蒸着法によって形成したりすることにより、外観が虹色模様等の干渉色を呈するようになっており、魚や虫等の自然界の生き物に近い色合いを再現できて釣り果が期待できる。特許文献１にはまた、ルアー基材の表面に光を虹色に反射する塗料を印刷したり、シールやホログラムシートを表面に貼り付けたりする技術についても記載されている。

特開２００６−１４１２８５号公報

しかしながら、有機化合物層は比較的柔らかく、金属酸化物層は脆いため、何れも使用に際して水中で石等にぶつかったりすることにより、被膜が早期に摩耗したり破れたり剥がれたりして必ずしも十分な耐久性が得られないという問題があった。塗料を塗ったりシールを貼ったりする場合も、同様に塗料が剥がれたりシールが破れたりして十分な耐久性が得られない。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、外観が虹色模様や玉虫色等の干渉色を呈している耐久性に優れたルアーを提供することにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 所定形状の金属製のルアー基材と、(b) 元素の周期表の IIIｂ族、IVａ族、Ｖａ族、およびVIａ族の中の少なくとも１種類の金属、またはその金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、或いはそれらの相互固溶体から成り、前記ルアー基材の表面に設けられた中間層と、(c) 膜厚が０．０５μｍ〜０．５５μｍの範囲内で前記中間層の上に設けられ、外観が干渉色を呈しているＤＬＣ膜と、を有することを特徴とする。
なお、ＤＬＣ膜とは、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon ；ダイヤモンド状カーボン）の薄膜のことであり、ＤＬＣは緻密なアモルファス構造で、結晶学的にはダイヤモンドと異なるが、高硬度で優れた耐摩耗性が得られる。

第２発明は、第１発明のＤＬＣコーティングルアーにおいて、前記ＤＬＣ膜は、０．０５μｍ以上の変化幅で膜厚が滑らかに変化していることを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明のＤＬＣコーティングルアーにおいて、前記ルアー基材は、表面が滑らかな湾曲形状を成していることを特徴とする。

第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかのＤＬＣコーティングルアーにおいて、前記中間層の膜厚は０．５μｍ〜３μｍの範囲内であることを特徴とする。

このようなＤＬＣコーティングルアーによれば、膜厚が０．０５μｍ〜０．５５μｍの範囲内のＤＬＣ膜が設けられることにより、虹色模様や玉虫色等の干渉色の外観が得られ、ルアーとして好適に用いられる。すなわち、このようなＤＬＣ膜は、光の入射角度や膜厚の変化によって色調（波長）が連続的に変化し、例えばルアー基材の表面形状が滑らかに湾曲していたり膜厚が滑らかに変化していたりすると、虹色模様や玉虫色等の自然に近い干渉色が得られるのである。なお、膜厚が０．０５μｍ未満では色調の変化が少なくなり、０．５５μｍを超えると濁った黒っぽい色になるため、０．０５μｍ〜０．５５μｍの範囲内が適当である。

一方、上記ＤＬＣ膜は高硬度で優れた耐摩耗性を有するとともに、元素の周期表の IIIｂ族、IVａ族、Ｖａ族、およびVIａ族の中の少なくとも１種類の金属、またはその金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、或いはそれらの相互固溶体から成る中間層を介してルアー基材にコーティングされるため、高い密着力が得られ、剥離や摩耗に対して強く、優れた耐久性が得られる。

第２発明では、ＤＬＣ膜の膜厚が０．０５μｍ以上の変化幅で滑らかに変化しているため、その膜厚変化により色調が連続的に変化する干渉色が得られる。

第３発明は、ルアー基材の表面が滑らかな湾曲形状を成しているため、光の入射角度すなわち見る角度の変化により色調が連続的に変化する干渉色が得られる。また、例えばアークイオンプレーティング法等の成膜技術では、ルアー基材の湾曲形状による成膜条件の変化により、積極的に膜厚制御を行うことなくＤＬＣ膜をコーティングした場合でも膜厚が滑らかに変化するため、この点でも色調が連続的に変化する干渉色が得られる。

第４発明は、中間層の膜厚が０．５μｍ〜３μｍの範囲内であるため、ＤＬＣ膜の密着力が適切に高められて耐久性が向上する。なお、中間層の膜厚が０．５μｍ未満では密着力が弱くなる一方、３μｍを超えても密着力は殆ど変化がないため、製造コスト等の点で０．５μｍ〜３μｍの範囲内が適当である。

本発明の一実施例であるＤＬＣコーティングルアーを示す図で、(a) は平面図、(b) は(a) の下方から見た側面図、(c) は(b) の右方向から見た側面図、(d) は表面近傍の断面図である。 ＤＬＣ膜の膜厚と色調との関係の一例を説明する図である。 中間層の有無による耐摩耗性の違いを確認する際の試験方法を説明する図である。 中間層の有無が相違する２種類のテストピンを用いて図３の試験方法で耐摩耗性試験を行うことにより、それ等のテストピンの先端球面部分に生じた摩耗痕を示す写真である。

本発明が適用されるルアー基材としては、例えば銅や銅合金、ステンレス鋼など種々の金属材料を採用できる。形状は、滑らかに湾曲した板状のスプーン型や魚に似たプラグ型など種々の形状に適用できる。

ＤＬＣ膜の膜厚は、０．０５μｍ〜０．５５μｍの範囲内で、特に０．１μｍ〜０．５μｍの範囲内が望ましい。ルアー基材の表面の全域で上記数値範囲を満たしている必要はなく、少なくとも一部が上記数値範囲内で設けられて干渉色を呈するようになっておれば良く、ルアーの形状などに応じて適宜定められる。例えば板状のスプーン型の場合、主要部である湾曲表面部分の８０％以上が上記数値範囲内となるように設けることが望ましい。このＤＬＣ膜の膜厚は、例えば電子顕微鏡などで切断面を観察することによって測定することができる。

ＤＬＣ膜のコーティング法としては、グラファイトをターゲットとして用いて成膜するアークイオンプレーティング法、スパッタリング法等のＰＶＤ（物理的蒸着）法が好適に用いられる。その場合に、炭化水素ガスや水素ガス等を導入して水素を含む雰囲気下で成膜すれば、所定量（例えば２原子％〜２０原子％の範囲内）の水素を含有させることも可能で、このように水素を含有させると摩擦係数が小さくなり、表面の光沢を持続できる。表面側の一部のみを水素含有層としても良い。光沢を強調するために、ＤＬＣ膜の表面にクリア塗装等を施すことも可能である。

上記水素含有量は、例えばＥＲＤＡ(Elastic Recoil Detection Analysis：弾性反跳検出分析) 法などで検出できるが、表面部分では炭化水素や水分などの付着物の影響で検出値が著しく高くなる場合があるため、そのような場合には表層部分を除く水素含有層の内部の水素含有量の平均値が例えば２原子％〜２０原子％の範囲内となるようにすれば良い。

ＤＬＣ膜の膜厚は、例えばルアー基材の表面が滑らかな湾曲形状を成している場合、積極的に膜厚制御を行うことなくＤＬＣ膜をコーティングした場合でも、湾曲形状による成膜条件の変化などで膜厚が変化し、色調が連続的に変化する干渉色が得られるが、前記特許文献１に記載のように積極的に膜厚が不均一になるように成膜することも可能で、例えば蒸発源（ターゲット）に対するルアー基材の装着角度を変える等の工夫で膜厚を変化させることができる。

ＤＬＣ膜の膜厚は、第２発明のように０．０５μｍ以上の変化幅で変化していることが望ましいが、例えば表面が滑らかな湾曲形状の場合、膜厚の変化が０．０５μｍ未満でも光の入射角の相違により色調が変化して干渉色となるため、第１発明の実施に際しては膜厚変化が０．０５μｍ未満であっても良い。

中間層は、例えばＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣｒＮ、ＣｒＮ、ＡｌＣｒＮなどで、アークイオンプレーティング法やスパッタリング法等のＰＶＤ法によって好適に設けられるが、プラズマＣＶＤ法等の他の成膜法で設けられても良い。中間層としてＴｉＮを用いた場合、ＴｉＮは金色であるため、その上に設けられるＤＬＣ膜の外観は黄色っぽい干渉色となる。また、ＴｉＡｌＮやＴｉＣＮは黒色であるため、その上に設けられるＤＬＣ膜の外観は青色っぽい干渉色となる。すなわち、ＤＬＣ膜の膜厚だけでなく、中間層の種類によっても干渉色の色調をコントロールすることができる。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例であるＤＬＣコーティングルアー１０を示す図で、(a) は平面図、(b) は(a) の下方から見た側面図、(c) は(b) の右方向から見た側面図、(d) は表面近傍の断面図である。このＤＬＣコーティングルアー１０は、銅板をプレスにより略長円形状乃至流線形状に打ち抜くとともに、滑らかな凹湾曲形状を成すように曲げ加工したスプーン型のルアー基材１２を主体として構成されている。ルアー基材１２の長手方向の両端部には、釣り針や釣り糸を結び付けるための貫通孔１４、１６が設けられているとともに、そのルアー基材１２の表面の全域に中間層１８を介してＤＬＣ膜２０がコーティングされている。

中間層１８は、元素の周期表の IIIｂ族、IVａ族、Ｖａ族、およびVIａ族の中の少なくとも１種類の金属、またはその金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、或いはそれらの相互固溶体で、本実施例では金色のＴｉＮがアークイオンプレーティング法によって設けられている。この中間層１８の膜厚Ｄ１は０．５μｍ〜３μｍの範囲内で、本実施例では約１．０μｍであり、成膜時の処理温度は３００℃〜５００℃程度である。

ＤＬＣ膜２０は、本実施例ではグラファイトをターゲットとして用いてアークイオンプレーティング法により８０℃〜２００℃の処理温度で形成されている。その場合に、所定量の炭化水素ガスや水素ガス等を導入して水素を含む雰囲気下で成膜されることにより、約１０原子％の水素が含有させられている。水素含有量は、例えばＥＲＤＡ法によって検出できるが、表面部分では炭化水素や水分などの付着物の影響で検出値が著しく高くなる場合があるため、内部の水素含有量を測定した平均値である。また、ＤＬＣ膜２０の膜厚Ｄ２は０．０５μｍ〜０．５５μｍの範囲内で、本実施例では０．２１μｍ〜０．３２μｍの範囲で滑らかに変化しており、その膜厚Ｄ２の変化幅は０．１１μｍである。この膜厚変化は、湾曲形状のルアー基材１２の各部の成膜条件の変化によって生じたものである。上記膜厚Ｄ２および前記膜厚Ｄ１は、何れも切断面を電子顕微鏡で観察して測定した実測値である。

このようなＤＬＣコーティングルアー１０は、ＤＬＣ膜２０がコーティングされることにより外観が干渉色を呈している。本実施例では、中間層１８が金色のＴｉＮであることから、全体的に黄色が強調された色調の干渉色になる。図２は、ＤＬＣ膜２０の膜厚Ｄ２を種々変化させて干渉色との関係を調べた結果で、膜厚Ｄ２が薄い方から厚くなるに従って茶→紫→青→銀→黄→橙→赤→紫→青→緑→黄→赤→紫・・・と連続的に変化する。膜厚Ｄ２が０．２１μｍ〜０．３２μｍの本実施例のＤＬＣコーティングルアー１０は、赤、紫、青の干渉色を含み、赤紫や青紫といった中間色を介して連続的に変化している。

このように本実施例のＤＬＣコーティングルアー１０によれば、膜厚Ｄ２が０．０５μｍ〜０．５５μｍの範囲内のＤＬＣ膜２０が設けられることにより、虹色模様や玉虫色等の干渉色の外観が得られるため、ルアーとして好適に用いられる。しかも、ＤＬＣ膜２０は高硬度で優れた耐摩耗性を有するとともに、ＴｉＮの中間層１８を介してルアー基材１２にコーティングされているため、高い密着力が得られ、剥離や摩耗に対して強く、優れた耐久性が得られる。

また、本実施例のルアー基材１２は、表面が滑らかな湾曲形状を成しているため、光の入射角度すなわち見る角度の変化により色調が連続的に変化させられるのに加えて、湾曲形状の各部の成膜条件の変化により、積極的に膜厚制御を行うことなくＤＬＣ膜２０をコーティングした場合でも、膜厚Ｄ２が０．０５μｍ以上の所定の変化幅（実施例では０．１１μｍ）で滑らかに変化させられるため、その膜厚変化によっても色調が連続的に変化させられ、一層良好な干渉色が得られる。

また、本実施例では、中間層１８の膜厚Ｄ１が０．５μｍ〜３μｍの範囲内であるため、ＤＬＣ膜２０の密着力が適切に高められて耐久性が向上する。膜厚Ｄ１が３μｍを超えても密着力は殆ど変化がないため、３μｍ以下で成膜されることにより、製造コストを節減しつつ所定の密着力を得ることができる。

また、本実施例のＤＬＣ膜２０は、水素を含む雰囲気下で成膜されることにより約１０原子％の水素を含有しているため、優れた光沢を持続でき、良好な干渉色が長期間に亘って保持される。

図３は、前記中間層１８の有無による耐摩耗性の違いを確認する際の試験方法を説明する図で、中間層１８の有無が相違する２種類のテストピンを用いて、以下の試験条件で耐摩耗試験を行ったところ、図４に示す結果が得られた。テストピンは、φ６×２５Ｌの円柱形状を成すもので、先端は５Ｒの球面とされている。
（試験条件）
・ピン材種：粉末ハイス
・相手材（円板）：Ａ７０７５（アルミニウム合金）
・荷重：５Ｎ
・線速度：１００ｍｍ／ｓ
・時間：９００秒

図４は、テストピンの先端球面の摩耗痕を示す写真で、中間層１８を設けることなくＤＬＣ膜２０を直接コーティングした比較品は、大きな剥離が認められるのに対し、ＴｉＮの中間層１８を設けた本発明品は、摩耗痕を有するものの剥離までは認められず、中間層１８の存在で剥離が抑制されて耐久性が向上することが分かる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。

１０：ＤＬＣコーティングルアー １２：ルアー基材 １８：中間層 ２０：ＤＬＣ膜

Claims (4)

1. 所定形状の金属製のルアー基材と、
   元素の周期表の IIIｂ族、IVａ族、Ｖａ族、およびVIａ族の中の少なくとも１種類の金属、または該金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、或いはそれらの相互固溶体から成り、前記ルアー基材の表面に設けられた中間層と、
   膜厚が０．０５μｍ〜０．５５μｍの範囲内で前記中間層の上に設けられ、外観が干渉色を呈しているＤＬＣ膜と、
   を有することを特徴とするＤＬＣコーティングルアー。
2. 前記ＤＬＣ膜は、０．０５μｍ以上の変化幅で膜厚が滑らかに変化している
   ことを特徴とする請求項１に記載のＤＬＣコーティングルアー。
3. 前記ルアー基材は、表面が滑らかな湾曲形状を成している
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のＤＬＣコーティングルアー。
4. 前記中間層の膜厚は０．５μｍ〜３μｍの範囲内である
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のＤＬＣコーティングルアー。