JPH0551766A - 色彩異方フイルム - Google Patents

色彩異方フイルム

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JPH0551766A
JPH0551766A JP21429291A JP21429291A JPH0551766A JP H0551766 A JPH0551766 A JP H0551766A JP 21429291 A JP21429291 A JP 21429291A JP 21429291 A JP21429291 A JP 21429291A JP H0551766 A JPH0551766 A JP H0551766A
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JP
Japan
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film
color
sno
layer
thickness
Prior art date
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Pending
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JP21429291A
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English (en)
Inventor
Michio Kubota
道雄 久保田
Yoshikazu Kondo
義和 近藤
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Kanebo Ltd
Original Assignee
Kanebo Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属膜と酸化錫膜あるいは酸化錫と錫の混合
膜の2層のみで優れた色彩異方効果が得られ、しかも、
見る角度が変化しても色の輝きが低下しない色彩異方フ
ィルムに関する。 【構成】 フィルム上に第一層の反射膜として膜厚10
0〜2000Åの金属膜を、その上の第二層の透明膜と
して膜厚100〜5000Åの酸化錫膜あるいは酸化錫
と錫の混合膜を有する色彩異方フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、色彩異方フィルムに関
する。
【0002】
【従来の技術】これまで反射膜としてアルミニウム、
金、銀、銅、亜鉛(以下これらをAl,Au,Ag,C
u,Znと記す)、等の金属膜を、透明膜として酸化ア
ルミニウム、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化ジルコ
ニウム等の金属酸化物膜を有するフィルムは提案されて
いる。又、フィルム上に上述の金属膜及び金属酸化物膜
を形成させたあと、更にこれらを積層させ、最上層に反
射率の高いAl,Ag等の反射膜やポリ塩化ビニル、ポ
リ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル等の感熱型また
は天然樹脂、ポリビニルエーテルなどをベースフィルム
として粘着加工してなる感圧型の接着剤層を付与したも
のがある(特開昭61−16900号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
はフィルムへの蒸着であるが、前者の方法は、作業上の
煩雑さや経済的な問題はともかく、本発明者らが目的と
するすぐれたファッション素材となり得るようなすばら
しい色彩異方効果を有したフィルムは得られない。後者
の方法は、やはり高分子フィルムに関する蒸着であり、
ある程度の色彩異方効果は得られると思うが、やはり我
々が目的とするすぐれたファッション性を有したフィル
ムに到達しないばかりか、更に、作業の煩雑さや経済的
な面に大きな問題がある。
【0004】一方、繊維布帛の少なくとも片面に、該繊
維布帛側から反射金属膜、透明金属化合物膜、半透明金
属膜を順次蒸着させ、上層の半透明金属膜の膜厚を増加
させる(200Å以上)ことにより、干渉色を発現させ
た例もある(特開平3−82881号公報)。しかしな
がら、この方法では特定の色しか発現しないか、或は見
る角度によって発色の程度が大きく変わるものである。
又、干渉効果を得るために、反射金属膜、透明金属化合
物膜、半透明金属膜を積層(3層)構造にし、しかも、
最上層の半透明金属膜の膜厚を厚くしなければならず、
作業上の煩雑さや経済的な面、或は耐久性や風合の面に
非常に大きな問題がある。
【0005】また、金属酸化物以外の透明膜、例えばヨ
ウ化銅、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム(以
下これをCuI,MgF2 ,AlF3 と記す)を用いた
例もあるが(特開昭60−2359号公報)、これらの
処理物では耐光性が悪く、サンプルを数日間放置すると
変色し、色の黒ずみや光沢低下が見られ、実用性に乏し
い。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な従来技術の有する欠点を改良すべく鋭意研究した結
果、本発明を完成した。即ち第一の本発明は、フィルム
上に第一層の反射膜として膜厚100〜2000Åの金
属膜、その上の第二層として膜厚100〜5000Åの
酸化錫(以下これをSnO2 と記す)膜あるいはSnO
2 と錫(以下Snと記す)の混合膜を有する色彩異方フ
ィルムである。
【0007】また第二の本発明は、フィルム上に第一層
の反射膜として膜厚100〜2000ÅのAlと酸化ア
ルミニウム(以下Al2 3 と記す)膜、その上の第二
層として膜厚100〜5000ÅのSnO2 膜あるいは
SnO2 とSnの混合膜を有する色彩異方フィルムであ
る。
【0008】本発明に使用するフィルムとしては、ポリ
エチレンテレフタレート(以下PETと記す)フィル
ム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、
ポリ塩化ビニルフィルム、アクリル系フィルム等公知の
フィルムが挙げられる。
【0009】本発明に使用する金属膜としては、Au,
Ag,Cu,Zn,Sn,Alなどが挙げられる。好ま
しくは、可視領域においてフラットで大きな反射率を有
するAlを用いる。更に好ましくは、400〜600n
mの光反射率が30%以上、更に好ましくは40%以
上、特に好ましくは50%以上であり、かつ、該波長に
おける反射率差が好ましくは20%以下、更に好ましく
は10%以下の金属膜である。
【0010】金属膜としてAlを使用する場合には、膜
を構成する成分としてAl2 3 が共存してもよい。X
線光電子分光法(以下ESCAと記す)によれば、Al
2 3 の結合エネルギーはAlのそれよりも高エネルギ
ー側に位置している。Al2 3 の生成は、装置内の真
空度に依存し、装置内の真空度が低いとAl2 3 の生
成は促進され、Al層中のAl2 3 の存在割合が増加
する。一方、装置内の真空度が高いとAl2 3 の生成
は抑制され、Al層中のAl2 3 の存在割合が減少す
る。この際、真空度が低い程、即ち、Al2 3の存在
割合が多い程、反射率及び光沢が低下する傾向にあるの
で、Al2 3 の生成を極力抑制させるためには、装置
内の真空度を1×10-5Torr以上にする必要があ
る。
【0011】一方、金属膜としてAg、Cuを使用する
と、Alの場合のような酸化物の存在は認められず、本
発明方法による蒸着条件では、Ag、Cuは酸化されな
いことが示唆される。
【0012】反射膜の膜厚は、通常100〜2000
Å、好ましくは200〜1000Åである。金属の膜厚
が100Åよりも小さいと、光の反射が充分でなく、干
渉効果が弱まり目的とする優れた色彩異方フィルムが得
られない。又、2000Å以上では、フィルムへの金属
被膜が厚くなり過ぎ、風合の硬化が生じるばかりか、被
膜が剥離脱落しやすくなり、品質の劣化につながる。
【0013】本発明において使用する透明膜としてはS
nO2 膜あるいはSnO2 とSnの混合膜を用いる。S
nO2 あるいはSnO2 とSnの混合物を用いると、驚
くべきことに、従来の酸化チタン、酸化アルミニウム
等、他の金属酸化物等では不可能であった耐光性がよ
く、又非常に優れた色彩異方効果を有し、鮮やかな虹色
を呈する色彩異方フィルムを得ることができる。ESC
A分析の結果、SnO2 の結合エネルギーがSnのそれ
よりも高エネルギー側に位置する。SnO2 /Snの比
は、1/1以上が好ましく、より好ましくは5/1〜3
/1である。SnO2 とSnの混合膜を用いると、Sn
2 単独膜の場合よりも優れた色彩異方効果が得られ
る。
【0014】これら透明膜の膜厚は通常100〜500
0Å、好ましくは200〜2000Åである。透明膜の
膜厚により色相を選択すればよい。透明膜の膜厚が10
0Åより小さいと干渉効果が良好でなく、優れた色彩異
方効果は得られない。一方、5000Åより大きいと干
渉効果は良好であるが皮膜が剥離し易く又経済的でな
く、目的とする優れた色彩異方フィルムが得られない。
【0015】本発明により得られた色彩異方フィルムは
耐光性、耐摩耗性に優れているが、保護膜として屈折率
が1.7以下のシリコン樹脂、アクリル樹脂、アルキド
樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ニトロセルロース及
びそれらの変成樹脂の透明樹脂層を形成させると、更に
実用上の耐久性が向上する。透明樹脂層の膜厚としては
通常0.5μm以下であり、好ましくは0.3〜0.0
1μm、特に好ましくは0.1〜0.03μmである。
【0016】金属膜と透明膜とは、真空中で真空蒸着、
イオンプレーティング、スパッタリングあるいはそれら
の応用技術にて積層できる。その界面は、原子オーダー
にて組成が徐々に変化するものである。組成の変化は、
ESCAにて分析できるが、大体30〜70Å程度の境
界領域を経て変化する。
【0017】又、本発明により得られる色彩異方繊維及
び/又は繊維構造物の表面の電子顕微鏡(以下これをS
EMと記す)測定を行なうと、ところどころに粒状のも
のが見られる。これをX線顕微鏡解析(以下これをXM
Aと記す)で観察すると、この粒状物は、SnO2 ある
いはSnO2 とSnの混合物が粒状に集合したものであ
ることがわかった。この粒状構造物は、粒子の大きさ、
数に変化はあるが、ほとんどすべてのフィルムに見られ
ている。この粒状構造の粒子の大きさは0.2〜1.0
μ、好ましくは0.3〜0.8μと比較的大きいもので
あり、又、その数は通常100個/μm2 、好ましくは
高々50個/μm2 である。
【0018】本発明者らは、表面の粒状構造と色彩異方
効果との関連性について検討すべく、以下の実験を行な
った。即ち、表面の粒状構造は、真空蒸着装置及びイオ
ンプレーティング装置を用いて蒸着する場合に見られる
特有な構造である。蒸着速度が速いと表面は粗くなり、
一方、蒸着速度が遅いと表面は滑らかになる。この事実
を利用して表面の粒状構造の粗さが色彩異方効果にどの
ように影響するかを検討した。
【0019】金属膜(Al、Au、Ag等)及び透明膜
の膜厚を一定にし、蒸着速度を1.0〜2.0Å/秒、
3.0〜5.0Å/秒、6.0〜8.0Å/秒、>8.
0Å/秒と変化させて、フィルム上に蒸着し、色彩評価
を行なった。評価方法は、肉眼判定及びマクベス分光光
度計による反射率測定により行なった。
【0020】蒸着速度が速い程、色調が薄くなる現象が
見られた。蒸着速度は、粒状構造の生成と相関してお
り、表面形態が粗い程、表面で散乱される光が増加し、
干渉効果が弱まったためである。この現象は、淡い色調
の、例えばパール光沢を呈する色彩異方フィルムの製造
に好適である。
【0021】本発明により得られる色彩異方フィルム
は、フィルム上の第一層の反射膜として金属膜を、その
上の第二層の透明膜としてSnO2 膜あるいはSnO2
とSnの混合膜を蒸着して得られるが、透明なフィルム
を使用する限り、フィルム上の第一層にSnO2 膜ある
いはSnO2 とSnの混合膜を、その上の第二層に金属
膜を蒸着し、フィルムの方から観察しても優れた色彩異
方効果が得られる。本発明者らは、PETフィルムを用
いて上述の2種のサンプルを作成し、肉眼判定及びマク
ベス分光光度計により色彩評価を行なった。その結果、
両サンプル間の色彩の差異はほとんど見られず、また、
500〜600nm付近の最大吸収波長における反射率
の差も10%未満とさほど変わらなかった。フィルム上
の第一層に透明膜を、その上の第二層に金属膜を蒸着す
ると、フィルムが保護膜として作用し、皮膜耐久性の非
常に優れたフィルムが得られる。
【0022】本発明の色彩異方フィルムの製造方法は、
第二層の透明膜を、1.0〜50Å/秒、好ましくは、
2.0〜20Å/秒の蒸着速度で形成することを特徴と
する。蒸着速度が50Å/秒よりも大きいと膜厚の制御
が困難となり、目的とする膜厚、即ち、目的とする色調
にすることができず、一方、蒸着速度が1.0Å/秒よ
りも小さいと蒸着時間が長くなり、作業の煩雑さや経済
的な面に大きな問題がある。蒸着速度を1.0〜50Å
/秒、好ましくは、2.0〜20Å/秒とすることによ
り、本発明者らが目的とするこれまでにない非常に優れ
た色彩異方効果が発現可能となる。
【0023】本発明でいうところの色彩異方効果とは、
基本的に光の干渉現象によって生じるものと思われる
が、水上の油膜やシャボン玉の色合やコンパクトディス
クでの分光現象とはその大きさや色調、趣において根本
的に異なる。身近な例でいうならば、真珠の光沢を布一
杯に広げたようなものである。しかも、見る方向や光の
波長によって、各種色調を異にする。
【0024】
【発明の効果】上述のように透明膜にSnO2 あるいは
SnO2とSnの混合物を用いた色彩異方フィルムは、
耐久性、耐光性に優れ、かつ、金属膜及び透明膜の2層
のみで優れた色彩異方効果が得られ、しかも、見る角度
が変化しても色の輝きが低下しない。同時に、透明膜の
膜厚を変える事により、基調となる色や色彩異方効果を
任意に変える事ができるので、ファッション性、経済性
等、どれを取っても他のものに比べて比較にならない程
優れている。このフィルムを利用することにより、非常
にファッショナブルなインテリア品などに使用すること
ができる。
【0025】
【実施例】
実施例1 真空蒸着装置(図1参照)により、AlあるいはSnO
2 (粉末をプレスした錠剤)をタングステンコイルに入
れ加熱し、1×10-5Torrの状態に保ち、一辺10
cmのPETフィルムを蒸着源の15cm下方に配置
し、その上に真空蒸着させた。Alの膜厚を100、2
00、300、500、1000、2000、3000
Åと変え、SnO2 の膜厚を100〜5000Åと変え
た。尚、膜厚は蒸着源とフィルムの中心部と同距離の位
置に置いた膜厚センサーにより測定した。蒸着終了後、
サンプルを取り出し、肉眼判定及び反射率測定により色
彩の評価を行なった。反射率の測定は、マクベス分光光
度計により波長360〜740nmの範囲で測定した。
色彩評価の結果を表1に示す。尚、Al膜厚3000Å
のものは、皮膜が剥離脱離しやすくまた風合の硬いもの
であった。
【0026】
【表1】
【0027】干渉効果が発現したものは「発現」、しな
いものは「なし」と記載した。色彩異方性は肉眼判定に
より、耐光性は紫外線ロングカーボンアークを使用して
フェードメーク20時間露光した後肉眼判定により色彩
変化の少ないものから「優」、「良」、「可」、「不
可」とした。
【0028】実施例2 真空蒸着装置により実施例1と同様に、Al以外の金属
(Au,Cu)あるいはSnO2 をPETフィルム上に
真空蒸着した。作成したサンプルの色彩評価を実施例1
と同様に行なった。Au,Cuの色彩評価の結果を表1
に示す。これらの金属を使用した場合も、色彩異方効果
は発現するが、色彩の多色化については、Alの場合に
比べてやや劣る。
【0029】比較例1 真空蒸着装置により、AlあるいはZnO2 ,AgI,
AlF3,MgF2 を実施例1と同様にPETフィルム
に真空蒸着した。作製したサンプルの色彩評価を実施例
1と同様に行ない、その結果を表1に示す。
【0030】実施例3 SnO2 の錠剤とSnの粒状物を使用する以外、実施例
1と同様にして色彩異法PET布帛を製造した(ESC
A分析によればSnO2 /Sn=4/1)。その結果を
表1に示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】真空蒸着装置内の蒸着源、基布、膜厚センサー
の位置を表す図である。蒸着源と基布及び膜厚センサー
の距離は同距離である。
【符号の説明】
1 蒸着膜 2 PETフィルム 3 膜厚センサー
【図2】PETフィルムのESCA分析の結果であり、
(a)は第一層の反射膜としてAlを350Å、第二層
の透明膜としてSnO2 を130Åを、(b)はAlを
350Å、SnO2 を246Åをコーティングしたもの
のエッチング時間と元素組成をプロットした図を示す。
【図3】PETフィルムのESCA分析の結果であり、
(c)は第一層の反射膜としてCuを360Å、第二層
の透明膜としてSnO2 を122Åを、(d)は第一層
の反射膜としてCuを350Å、第二層の透明膜として
SnO2 を242Åをコーティングしたもののエッチン
グ時間と元素組成をプロットした図を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィルム上に第一層の反射膜として膜厚
    100〜2000Åの金属膜を、その上の第二層の透明
    膜として膜厚100〜5000Åの酸化錫膜あるいは酸
    化錫と錫の混合膜を有する色彩異方フィルム。
  2. 【請求項2】 フィルム上に第一層の反射膜として膜厚
    100〜2000Åのアルミニウムと酸化アルミニウム
    の混合膜を、その上の第二層の透明膜として膜厚100
    〜5000Åの酸化錫膜あるいは酸化錫と錫の混合膜を
    有する色彩異方フィルム。
JP21429291A 1991-06-14 1991-07-30 色彩異方フイルム Pending JPH0551766A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21429291A JPH0551766A (ja) 1991-06-14 1991-07-30 色彩異方フイルム

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JP17046791 1991-06-14
JP3-170467 1991-06-14
JP21429291A JPH0551766A (ja) 1991-06-14 1991-07-30 色彩異方フイルム

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180046155A (ko) * 2016-10-27 2018-05-08 주식회사 진영알앤에스 발색 필름 및 그 제조 방법

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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