JPH0781022A - Surface-treated material excellent in designing effect - Google Patents
Surface-treated material excellent in designing effectInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、各種家庭用電気製品の
外装部材や、建築物の内外壁、ショーケース、看板等に
有用な意匠性に優れた表面処理材に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface-treating material having excellent design properties which is useful for exterior members of various household electric appliances, interior and exterior walls of buildings, showcases, signboards, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、家庭用電気製品や建材等の分野
で、意匠性付与を目的とした着色表面処理材に対する要
求が高まっている。着色表面処理材としては、現在各種
カラー塗装鋼板が多用されている。このようなカラー塗
装鋼板は、鋼板の表面に有機系塗料を塗布することによ
って製造されるが、中でもコイルの状態で塗装が施され
ているプレコート鋼板は、ユーザーサイドにおける塗装
工程を簡略化することができるため近年急激に需要が拡
大している。しかしながらプレコート鋼板に付与される
色調は、有機系塗料中の各種顔料や染料に依存するもの
であるため、金属特有の光沢を保持したまま鮮やかな色
調を有する様な意匠性製品を得ることは困難である。2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for a colored surface treatment material for the purpose of imparting a design property in the fields of household electric appliances and building materials. As a colored surface treatment material, various color coated steel sheets are now widely used. Such color-coated steel sheets are manufactured by applying an organic paint to the surface of the steel sheet. Among them, the pre-coated steel sheet coated in the coil state simplifies the coating process on the user side. The demand has been increasing rapidly in recent years. However, the color tone given to the pre-coated steel sheet depends on various pigments and dyes in the organic paint, so it is difficult to obtain a design product having a vivid color tone while maintaining the luster peculiar to metal. Is.
【０００３】そこで、金属特有の光沢と鮮やかな色調を
有する表面処理材として、カラーステンレス、カラーア
ルミや、カラーチタン等が製品化されている。これらの
製品は、公知の電解着色法または化学発色法を用いて基
材表面にÅレベルの酸化物皮膜を作り、皮膜の組成と厚
さの違いによって可視光領域において様々な干渉色を得
るものである。また、酸化物層中に遷移金属イオンを析
出させ、析出金属イオン特有の色調を得ることも可能で
ある。Therefore, color stainless steel, color aluminum, color titanium and the like have been commercialized as surface treatment materials having a luster and a vivid color tone peculiar to metal. These products form a Å-level oxide film on the surface of the substrate using the well-known electrolytic coloring method or chemical coloring method, and obtain various interference colors in the visible light range depending on the difference in the composition and thickness of the film. Is. It is also possible to deposit transition metal ions in the oxide layer and obtain a color tone specific to the deposited metal ions.
【０００４】一方、ステンレス鋼板に各種ドライコーテ
ィング法を用いて、窒化物、酸化物、炭化物等のセラミ
ックス材料をコーティングした製品も提案されている。
これらの製品も、セラミックス材料特有の色調を基材表
面に付与する場合と、前述の様に光の干渉作用を利用し
て任意の色調を得る場合がある。特にＴｉＮをコーティ
ングしたものは黄金色を呈し、かつ非常に高硬度である
ため、装飾用途だけでなくドリル等の耐摩耗性が要求さ
れる工具分野にも広く利用されている。On the other hand, a product in which a stainless steel plate is coated with a ceramic material such as a nitride, an oxide or a carbide by using various dry coating methods has been proposed.
These products may also impart a color tone specific to the ceramic material to the surface of the base material, or may obtain an arbitrary color tone by utilizing the interference effect of light as described above. In particular, those coated with TiN exhibit a golden color and have extremely high hardness, and are therefore widely used not only for decorative purposes but also in the field of tools such as drills that require wear resistance.
【０００５】上述した様に、多種多様の着色表面処理材
が商品化されているが、このような着色材からさらに進
んだものとして、金属光沢を有し、かつ複数の色調を連
続的に見ることのできる製品が要求されている。すなわ
ち、観測する角度によって色調が変化したり、同時に複
数の色調を見ることのできる意匠性表面処理材が求めら
れているのである。これまでの塗装鋼板は、有機系塗料
・インキを使用するため、金属光沢が隠蔽されてしまう
上に、観測角度によって色調が変化する様な意匠性を付
与することはできなかった。As described above, a wide variety of colored surface-treating materials have been commercialized. As a further advance from such coloring materials, they have metallic luster and continuously see a plurality of color tones. There is a demand for a product that can. That is, there is a demand for a designable surface-treated material that can change the color tone depending on the angle of observation and can see a plurality of color tones at the same time. Conventionally coated steel sheets use organic paints and inks, so the metallic luster is concealed, and it is not possible to impart a design property in which the color tone changes depending on the observation angle.
【０００６】金属光沢を有し、観測角度を変えることに
よって複数の色調が得られる製品としては、現在ホログ
ラムフィルムが実用化されている。中でもレインボーホ
ログラムと称するものは、可視光領域の光干渉作用で、
見る角度や位置に応じて多彩な色調が得られる。このよ
うなホログラムは、樹脂フィルム上にサブミクロン〜ミ
クロンオーダーの規則的な凹凸を付与し、さらにその表
面にＡｌを蒸着して作製されており、微細な凹凸表面で
反射された光線の干渉作用によって多彩な色調が得られ
るものである。A hologram film is currently in practical use as a product having a metallic luster and a plurality of color tones can be obtained by changing the observation angle. Among them, what is called a rainbow hologram is an optical interference effect in the visible light region,
A variety of color tones can be obtained depending on the viewing angle and position. Such a hologram is produced by providing regular irregularities of submicron to micron order on a resin film and further depositing Al on the surface of the resin film, and the interference effect of light rays reflected on the fine irregular surface. It is possible to obtain various color tones.
【０００７】しかしホログラムは、ミクロンオーダーと
いう微細な凹凸を基材表面に規則的に施すことが必要な
ため、製造工程が複雑で、かつ高精度な制御が要求され
る。具体的製造工程としては、 まずフォトレジスト液を塗布したガラス基板に、レー
ザー光線の干渉作用を利用して干渉模様を露光させ、化
学エッチングすることで微細凹凸を有するフォトレジス
ト原盤を作製する。 次に、この原盤にＮｉめっき等を数回施し、凹凸を有
しためっき層を形成させた後このめっき層を原盤から剥
離して、金属製プレススタンパーを作製する。 このプレススタンパーを用いて、塩化ビニル、ポリス
チレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を熱プレスし
て、微細凹凸模様が付与された樹脂フィルムを得る。 最終工程で樹脂フィルム表面に反射層としてＡｌを蒸
着する。 といったものであって、製造コストが非常に高いのが現
状である。However, since it is necessary for the hologram to regularly have fine irregularities of the order of microns on the surface of the substrate, the manufacturing process is complicated and highly precise control is required. As a specific manufacturing process, first, a glass substrate coated with a photoresist solution is exposed to an interference pattern by utilizing the interference effect of a laser beam and chemically etched to produce a photoresist master having fine irregularities. Next, Ni plating or the like is applied to this master several times to form a plating layer having irregularities, and then this plating layer is peeled off from the master to manufacture a metal stamp stamper. Using this press stamper, a thermoplastic resin such as vinyl chloride, polystyrene or polypropylene is hot-pressed to obtain a resin film having a fine uneven pattern. In the final step, Al is deposited on the surface of the resin film as a reflective layer. At present, the manufacturing cost is very high.
【０００８】また、表面が非常に平滑でなければならな
い点や、スタンパーの微細凹凸を忠実に被処理材上に再
現しなければならない点から、被処理材は前述の樹脂フ
ィルム材料に限定されており、金属基板材料への適用は
困難である。さらに、レーザー光線の干渉作用を利用し
ているために、大面積処理がむずかしく、広幅や大面積
ホログラムの作製はほとんどなされていない。Further, the material to be treated is limited to the above-mentioned resin film material because the surface must be very smooth and the fine irregularities of the stamper must be faithfully reproduced on the material to be treated. However, it is difficult to apply to metal substrate materials. Further, since the interference effect of the laser beam is used, it is difficult to process a large area, and a wide-width or large-area hologram is hardly produced.
【０００９】このような現状のもと、本発明者等は、膜
厚を連続的に変化させながら金属表面に蒸着めっき膜層
を形成することによって、可視光領域において光干渉作
用を有し、且つ金属光沢と鮮やかな多彩な色調を有する
表面処理材の提供に成功した（特開平４−３４１５５７
号）。しかし、この方法で得られる表面処理材は、見る
角度によって色調を変化させることはできない。Under these circumstances, the present inventors have a light interference effect in the visible light region by forming a vapor deposition plating film layer on a metal surface while continuously changing the film thickness, In addition, we have succeeded in providing a surface-treating material having a metallic luster and a wide variety of color tones (JP-A-4-341557).
issue). However, the surface treatment material obtained by this method cannot change the color tone depending on the viewing angle.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明では上記事情を
考慮してなされたものであって、製造コストが低く、大
面積であっても対応可能な方法で、塗装では得られない
金属光沢と、観測角度によって多彩に変化することので
きる鮮やかな色調を有する意匠性に優れた表面処理材を
提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and has a low manufacturing cost and is capable of coping with a large area, and has a metallic luster that cannot be obtained by painting. An object of the present invention is to provide a surface-treated material having a vivid color tone that can be variously changed depending on the observation angle and excellent in design.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得た本
発明の意匠性に優れた表面処理材は、規則的な間隔で且
つ方向性をもって凹凸が配設されてなる任意数の凹凸領
域形成部に、光学干渉膜を設けたものであるところに第
１発明の要旨を有する。また、方向性をもって凹凸が配
設されてなる任意数の凹凸領域形成部に、前記凹凸各面
の向き毎に異なった膜厚を有する光学干渉膜を設けた意
匠性に優れた表面処理材は第２発明である。また、光学
干渉膜が、半導体かまたは透明酸化物であることは本発
明の好ましい実施態様である。The surface-treating material of the present invention, which has been able to solve the above-mentioned problems and has excellent designability, has an arbitrary number of uneven areas in which unevenness is provided at regular intervals and with directionality. The gist of the first invention is that the optical interference film is provided in the forming portion. Further, a surface-treating material excellent in designability, which is provided with an optical interference film having a different film thickness for each direction of each of the concavo-convex areas, in an arbitrary number of concavo-convex area forming portions provided with concavities and convexities This is the second invention. It is a preferred embodiment of the present invention that the optical interference film is a semiconductor or a transparent oxide.
【００１２】[0012]
【作用】本発明者等は上記目的を達成するために種々研
究を重ね、本発明に到達したものである。以下、本発明
の経緯に沿って本発明を詳細に説明する。まず、本発明
者等は、被処理材として鏡面平滑基板を用い、有色セラ
ミックス材料と、可視光領域で光干渉作用を有する材料
について検討を行った。しかし、有色セラミックス材料
を被処理材表面にコーティングした場合は、セラミック
ス自身が着色しているために、基本的に単色しか発色さ
せることができないことが判明した。多色にするには、
複数の有色セラミックス材料を用いるか、またはセラミ
ックス材料の組成比を変化させる方法も考えられたが、
現実的に大面積の基材に単純な工程でこれらの処理を行
うことは困難である。The present inventors have made various studies in order to achieve the above-mentioned object, and arrived at the present invention. Hereinafter, the present invention will be described in detail along with the background of the present invention. First, the present inventors examined a colored ceramic material and a material having an optical interference action in the visible light region by using a mirror-finished smooth substrate as a material to be processed. However, when the surface of the material to be treated is coated with a colored ceramic material, it was found that basically only a single color can be developed because the ceramic itself is colored. To be multicolored,
A method of using a plurality of colored ceramic materials or changing the composition ratio of the ceramic materials has been considered,
It is difficult to perform these treatments on a large-area substrate with a simple process in reality.
【００１３】一方、可視光領域で光干渉作用を有する材
料を被処理材表面にコーティングした場合、コーティン
グ膜厚を変化させることによって複数の色調を得ること
ができ、金属光沢も保持できて鮮やかな色調が得られ
た。これはコーティング膜表面で反射された光と、コー
ティング膜を通過し基材表面で反射された光とでは、光
学的距離（ある屈折率ｎを持つ媒質中を光が通過する距
離）が異なるために、それぞれの反射光の間で位相差が
生じ、特定の波長成分（特定の色調）のみが強調される
ことがわかった。従って、コーティング膜表面で反射さ
れる光と、コーティング膜を通過する光との光学的距離
の差を任意に調整できれば、多彩な色調を有する表面処
理材が得られると考えられる。On the other hand, when a material having a light interference effect in the visible light region is coated on the surface of the material to be treated, a plurality of color tones can be obtained by changing the coating film thickness, and the metallic luster can be retained and it is vivid. A color tone was obtained. This is because the light reflected by the surface of the coating film and the light reflected by the surface of the substrate after passing through the coating film have different optical distances (distances through which light passes through a medium having a certain refractive index n). In addition, it was found that a phase difference occurs between the respective reflected lights and only a specific wavelength component (specific color tone) is emphasized. Therefore, if the difference in optical distance between the light reflected on the surface of the coating film and the light passing through the coating film can be arbitrarily adjusted, it is considered that a surface treatment material having various color tones can be obtained.
【００１４】そこで本発明者等は、光学的距離を変化さ
せることに着目してさらに検討した結果、規則的な間隔
で且つ方向性をもって凹凸が付与された被処理材表面上
に、可視光領域で光学干渉が起きる膜をコーティングす
ることによって、観測角度によって色調が変化する表面
処理材が得られることを見出したのである。本発明での
凹凸は、前述のホログラムの様に超微細なものである必
要はなく、数十〜数百μｍレベルで良い。従って大面積
処理や、コストダウンが達成できた。以下に本発明の色
調変化機構を説明する。Therefore, the inventors of the present invention have conducted further studies focusing on changing the optical distance. As a result, the visible light region is formed on the surface of the material to be treated having irregularities at regular intervals and with directivity. It has been found that by coating a film that causes optical interference, a surface treatment material whose color tone changes depending on the observation angle can be obtained. The unevenness in the present invention does not need to be ultrafine as in the hologram described above, and may be on the level of several tens to several hundreds of μm. Therefore, large area processing and cost reduction were achieved. The color tone changing mechanism of the present invention will be described below.
【００１５】図１は、本第１発明の表面処理材の断面を
模式的に拡大して示す説明図である。一例として被処理
材４の表面に凹部１が形成された場合について説明する
が、機構としては凸部が形成されても同様である。観測
位置Ａにおいては、コーティング層３の平坦部２に入射
した光線Ｍの光学的距離に従って特定の色調（例えば黄
色とする）が観測される。また、観測位置Ｂにおいて
は、テーパ状凹部１の斜面部に入射した光線Ｎを観測す
ることになる。コーティング層表面への光線の入射角度
は、光線Ｍの場合とは異なるため、光線の光学的距離も
異なり、観測位置Ｂで観測される色調は、観測位置Ａの
色調とは違う色（例えば緑）となり、得られる色調に角
度依存性が存在する。そして実際には入射光線の基材表
面への入射角度や観測位置を変えることによって、多彩
な連続的色調変化を有するものとなり得るのである。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an enlarged cross section of the surface-treated material of the first invention. As an example, the case where the concave portion 1 is formed on the surface of the material 4 to be processed will be described, but the mechanism is the same even when the convex portion is formed. At the observation position A, a specific color tone (for example, yellow) is observed according to the optical distance of the light ray M incident on the flat portion 2 of the coating layer 3. At the observation position B, the light ray N incident on the inclined surface of the tapered recess 1 is observed. Since the incident angle of the light ray on the surface of the coating layer is different from that of the light ray M, the optical distance of the light ray is also different, and the color tone observed at the observation position B is different from the color tone at the observation position A (for example, green). ), And the obtained color tone has angle dependence. In fact, it is possible to have various continuous color tone changes by changing the incident angle of the incident light beam on the substrate surface and the observation position.
【００１６】従って、本発明において被処理材に付与さ
れる凹凸は、光学干渉作用コーティング層への入射光線
の角度を変化させる目的で付与されるのであるから、こ
の凹凸は、同一の形状のものが、規則的間隔で且つ方向
性をもって存在していなければならない。形状に統一性
がない場合や、方向性がない場合は、光の反射方向がば
らばらになって、反射光線束に様々な色調が混じり合う
ため、角度依存性が消失もしくは小さくなる。同様に、
凹凸の配置間隔が不規則なときも色調の角度依存性が認
められなくなる。Therefore, in the present invention, the unevenness provided on the material to be treated is provided for the purpose of changing the angle of the incident light beam to the optical interference coating layer, and therefore the unevenness has the same shape. Must exist at regular intervals and with directionality. If the shapes are not uniform or have no directivity, the light reflection directions are scattered and various color tones are mixed in the reflected ray bundle, so that the angle dependence disappears or becomes small. Similarly,
Even when the arrangement intervals of the irregularities are irregular, the angle dependence of the color tone is not recognized.
【００１７】凹凸の形状は、統一されていればどのよう
な形状であっても良く、例えば、円または角（三角、四
角、多角形等）柱状、錐状、あるいは断面が角形、円形
や曲線で表される凹凸や、連続した凹凸条が挙げられ
る。凹凸の大きさやピッチ等は特に限定されないが、１
０〜１００μｍ程度の深さ（高さ）で数十〜数百μｍ程
度のピッチであることが好ましい。The shape of the concavities and convexities may be any uniform shape, for example, a circle or a corner (triangle, quadrangle, polygon, etc.), a columnar shape, a pyramidal shape, or a cross section having a rectangular shape, a circular shape, or a curved shape. The irregularities represented by and the continuous irregular stripes are mentioned. The size and pitch of the unevenness are not particularly limited, but 1
It is preferable that the depth (height) is about 0 to 100 μm and the pitch is about several tens to several hundreds μm.
【００１８】一方、本発明の第２の要旨は、同一形状の
凹凸が方向性をもって配設された凹凸領域形成部に、凹
凸各面の向き毎に異なった膜厚のコーティング層を設け
ることによって、観測される色調を連続的に変化させた
表面処理材である。図２は、第２発明の表面処理材の断
面を模式的に拡大して示す説明図である。コーティング
層の膜厚が、平坦部５と凹部の図中右斜面６と左斜面７
で異なっている。観測位置Ａにおいては、平坦部５にお
ける膜厚（すなわち光学的距離）に応じた特定の色調が
観察される。また、位置Ａから表面処理材を見た場合、
全表面中、平坦部５の領域の面積が最も大きく見えるた
め、結果的に平坦部５の示す色調が支配的となる。しか
し、位置Ｂから見ると、凹部の右斜面６の領域のコーテ
ィング層膜厚は前記平坦部５より小さいため、位置Ａか
ら見た場合とは異なる色調を与える。同時に、観測位置
Ｂからの観測面積は凹部右斜面６の領域が大部分を占め
るため、右斜面６の色調が支配的となる。観測位置Ｃの
場合も同様に、ＡやＢで見る色調とは異なるものとな
る。On the other hand, the second gist of the present invention is to provide a coating layer having a different film thickness for each direction of each surface of the concavo-convex area forming portion in which the concavo-convex areas of the same shape are arranged with directionality. A surface-treated material in which the observed color tone is continuously changed. FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an enlarged cross section of the surface-treated material of the second invention. The thickness of the coating layer is such that the flat portion 5 and the concave portion have a right slope 6 and a left slope 7 in the figure.
It's different. At the observation position A, a specific color tone according to the film thickness (that is, the optical distance) in the flat portion 5 is observed. When the surface treatment material is viewed from the position A,
Since the area of the flat portion 5 appears to be the largest in the entire surface, the color tone of the flat portion 5 becomes dominant as a result. However, when viewed from the position B, the thickness of the coating layer in the region of the right slope 6 of the recess is smaller than that of the flat part 5, so that a color tone different from that when viewed from the position A is given. At the same time, the area of the concave right slope 6 occupies most of the observation area from the observation position B, so that the color tone of the right slope 6 becomes dominant. Similarly, in the case of the observation position C, the color tones seen in A and B are different.
【００１９】すなわち、図１においては（以下第１パタ
ーンという）凹凸の配置に規則性を与え、色調に観測角
度依存性を与えたが、図２においては（以下第２パター
ンという）凹凸面にコーティングする膜厚を制御するこ
とによって、色調に観測角度依存性を与えたものであ
る。従って、図２の様な表面処理材では、凹凸が一定の
間隔で規則的に配置している必要はなく、ある観測角度
で視野に入る凹凸の任意の向きの面のコーティング層膜
厚Ｈ1 が同一であり、他の面の膜厚Ｈ2 が前記膜厚Ｈ1
と異なっていれば、観測角度に依存する色調や複数の色
調が得られるのである。第１発明と同様、凹凸の形状は
特に限定されない。ただし、凹凸の形状の統一性と方向
性は前述の様にやはり必要である。That is, in FIG. 1, the arrangement of the irregularities (hereinafter referred to as the first pattern) is given regularity, and the color tone is provided with the observation angle dependency, but in FIG. 2, the irregular surface (hereinafter referred to as the second pattern) is provided. By controlling the film thickness to be coated, the color tone is given an observation angle dependency. Therefore, in the surface treatment material as shown in FIG. 2, it is not necessary that the irregularities are regularly arranged at regular intervals, and the coating layer thickness H 1 on the surface of the irregularities in any direction entering the field of view at a certain observation angle. Are the same, and the film thickness H 2 on the other surface is the film thickness H 1
, The color tone depending on the observation angle or a plurality of color tones can be obtained. Similar to the first invention, the shape of the unevenness is not particularly limited. However, the uniformity and the directionality of the shape of the unevenness are still necessary as described above.
【００２０】以上説明した本発明の第１パターン、第２
パターンのいずれにおいても、表面処理材における凹凸
領域形成部は、被処理材表面の全域に設けられる必要は
なく、任意の一部分にあるものであっても良い。また、
形状、方向性あるいは規則性の異なった凹凸が任意の領
域毎に別々に存在するものであっても良く、この場合同
一観測角度で異なる色調の領域が同時に観測できると共
に、角度を変化させることによって異なった色調変化を
観測することができる。The first and second patterns of the present invention described above
In any of the patterns, the concavo-convex region forming portion in the surface treatment material does not need to be provided over the entire surface of the treatment target material, and may be present in an arbitrary part. Also,
Concavities and convexities different in shape, directionality or regularity may be present separately in each arbitrary region, in which case regions of different color tones can be simultaneously observed at the same observation angle and by changing the angle. Different color changes can be observed.
【００２１】本発明における被処理基材の材料は、特に
限定されるものではないが、Ｆｅ、ステンレス、Ａｌ、
Ａｌ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金等の金属材料、あるいはこれ
らの金属材料表面に予めＺｎやＡｌ等のめっき層を付与
したもの等のほか、セラミックス基材やプラスチック基
材を使用することも可能である。ただし、可視光領域で
の光干渉作用が充分に発現するには、コーティング層と
被処理材の界面における反射光線の正反射成分が大きい
ことが必要であるため、基材としては金属を用いる方が
より好ましい。The material of the substrate to be treated in the present invention is not particularly limited, but Fe, stainless steel, Al,
In addition to metal materials such as Al alloys, Cu, Cu alloys, or those in which a plating layer of Zn, Al, or the like is previously provided on the surface of these metal materials, a ceramics base material or a plastic base material can be used. . However, in order to fully exhibit the light interference effect in the visible light region, it is necessary that the specular reflection component of the reflected light at the interface between the coating layer and the material to be treated is large. Is more preferable.
【００２２】上記被処理基材に凹凸を設ける手法も特に
限定されない。例えば、凹凸の幾何学模様がその表面に
形成された金属製等のロールで基材を圧下ないし圧延す
る方法や、幾何学的なパターンを有するマスキングを用
いた基材表面のエッチング処理等によって凹凸模様を形
成する等の手段がある。There is no particular limitation on the method for providing the above-mentioned substrate to be processed with irregularities. For example, a method of rolling or rolling a base material with a roll made of metal or the like on which a geometric pattern of unevenness is formed, or an etching treatment of the surface of a base material using a mask having a geometric pattern There are means such as forming a pattern.
【００２３】本発明で用いられる可視光領域における光
学的干渉作用を有するコーティング層形成材料として
は、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体、あるいはＳｉＯ2 、Ａｌ2
Ｏ3 、ＭｇＯ、Ｃｒ2 Ｏ3 等の透明酸化物材料が好まし
く用いられる。特に、Ｓｉ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 は、
比較的安価であり、容易に入手できるため好ましい。Ｆ
ｅ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属材料は、可視光領域の光線が膜
中を透過せず干渉作用を示さないため、本発明では使用
に適さない。ＴｉＮ、ＴｉＣ等の有色セラミックス材料
も同様に不適である。The coating layer forming material having an optical interference function in the visible light range used in the present invention is a semiconductor such as Si or Ge, or SiO 2 or Al 2
Transparent oxide materials such as O 3 , MgO and Cr 2 O 3 are preferably used. In particular, Si, SiO 2 , Al 2 O 3 are
It is preferable because it is relatively inexpensive and easily available. F
Metallic materials such as e, Al, and Cu are not suitable for use in the present invention because light rays in the visible light region do not pass through the film and do not exhibit an interference effect. Colored ceramic materials such as TiN and TiC are also unsuitable.
【００２４】光学干渉コーティング層の膜厚は特に限定
されないが、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体の場合は０．００５
〜０．２μｍとすることが好ましく、ＳｉＯ2 、Ａｌ2
Ｏ3、ＭｇＯ、Ｃｒ2 Ｏ3 等の透明酸化物材料では０．
０５〜１．０μｍが好ましい。干渉膜の膜厚が上記範囲
の上限を超えると、基材表面からの反射光強度の減衰が
著しくなり、鮮やかな色調が得られない。また、前記下
限値を下回ると、膜厚の制御が難しくなると共に、充分
な光干渉作用が得られず、基材の色調のままとなる。The film thickness of the optical interference coating layer is not particularly limited, but 0.005 in the case of semiconductors such as Si and Ge.
To 0.2 μm is preferable, and SiO 2 , Al 2
O 3, MgO, a transparent oxide material such as Cr 2 O 3 0.
05-1.0 μm is preferable. When the film thickness of the interference film exceeds the upper limit of the above range, the intensity of reflected light from the surface of the base material is significantly attenuated, and a vivid color tone cannot be obtained. On the other hand, when the amount is less than the lower limit, it becomes difficult to control the film thickness, and sufficient light interference action cannot be obtained, and the color tone of the substrate remains as it is.
【００２５】上記コーティング層を付与する方法につい
ては特に限定されず、真空蒸着法等の公知の各種ドライ
コーティング方法や、電解法、加熱による酸化皮膜形成
方法を採用することができる。特に真空蒸着法では、本
発明の第２パターンの様に凹凸表面の膜厚に変化を持た
せる場合に、原料の蒸発軌跡と被処理材の角度制御によ
って簡単に行えるという利点があり好ましい。The method of applying the coating layer is not particularly limited, and various known dry coating methods such as vacuum deposition method, electrolysis method, and oxide film forming method by heating can be employed. In particular, the vacuum vapor deposition method is preferable because it can be easily performed by controlling the evaporation trajectory of the raw material and the angle of the material to be processed when the thickness of the uneven surface is changed as in the second pattern of the present invention.
【００２６】[0026]
【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳述する
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the following examples do not limit the present invention.
All modifications and implementations that do not depart from the spirit of the description below are included in the technical scope of the present invention.
【００２７】以下の実施例では、被処理材として溶融Ｚ
ｎめっき鋼板を用い、被処理材表面にＳｉか、Ａｌ2 Ｏ
3 を光学干渉膜として真空蒸着法でコーティングした。
光学干渉膜をコーティング後、コーティング層を上にし
て太陽光下で目視観察を行い、色調の観測角度依存性を
以下の基準で評価した。In the following examples, molten Z was used as the material to be treated.
Using n-plated steel sheet, Si or Al 2 O on the surface of the material to be treated
3 was coated as an optical interference film by a vacuum deposition method.
After coating the optical interference film, the coating layer was faced up to perform visual observation under sunlight, and the dependence of the color tone on the observation angle was evaluated according to the following criteria.
【００２８】◎：あらゆる観測角度で色調が変化する。 ○：ある１方向、または２方向で観測角度によって色調
が変化する。 ×：観測角度による色調の変化が認められない。A: The color tone changes at any observation angle. ◯: The color tone changes depending on the observation angle in one direction or two directions. X: No change in color tone is observed depending on the observation angle.
【００２９】なお、実施例１〜４および比較例１〜２に
おけるコーティング層の膜厚は、Ｓｉの場合で０．０７
〜０．０８μｍ、Ａｌ2 Ｏ3 で０．１μｍとした。実施
例５〜８および比較例３〜４では、１０-2μｍオーダー
から１０-1μｍオーダーの範囲で膜厚を変化させた。ま
た、各実施例の凹凸模様は、深さ１０〜５０μｍ、ピッ
チ１００〜３００μｍとした。The thickness of the coating layer in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 was 0.07 in the case of Si.
˜0.08 μm, 0.1 μm with Al 2 O 3 . In Examples 5 to 8 and Comparative Examples 3 to 4, the film thickness was changed in the range of 10 −2 μm order to 10 −1 μm order. The uneven pattern of each example had a depth of 10 to 50 μm and a pitch of 100 to 300 μm.
【００３０】実施例１〜４（第１パターン）および比較
例１〜２ 表１に示した形状の、方向性、規則性を有する凹凸を持
つ被処理材にコーティング層を施した表面処理材につい
て上記の様な色調変化観察を行い、結果を表１に併記し
た。実施例４は領域毎に異なるパターンの凹凸を設けた
例である。比較例１は、凹凸がランダムに存在するも
の、比較例２は凹凸がないものである。Examples 1 to 4 (first pattern) and Comparative Examples 1 to 2 Surface-treated materials obtained by applying a coating layer to the materials to be treated having the irregularities of directionality and regularity shown in Table 1. The change in color tone as described above was observed, and the results are also shown in Table 1. Example 4 is an example in which unevenness having a different pattern is provided for each region. Comparative Example 1 has unevenness at random, and Comparative Example 2 has no unevenness.
【００３１】[0031]
【表１】 [Table 1]
【００３２】表１から、実施例１〜２の様に、Ｙ軸方向
に連続した同一形状の凹または凸条部が存在する例で
は、溝に対して垂直な面（Ｘ−Ｚ平面）において、観察
角度を変化させると多彩に色調が変化することがわか
る。実施例３の様な四角錐状の凹部を有する例では、凹
部の壁面の２方向において（Ｘ−Ｙ面、Ｙ−Ｚ面）、観
察角度依存性が見られた。また、実施例４に示す様な、
異なった方向性と形状を有する溝を複数領域に存在させ
た例では、様々な角度を持つコーティング面のすべての
法線方向の任意の面内で観測角度を変化させると、多彩
に色調が変化し、また、同一観測角度であっても個々の
領域で異なる色調を示した。一方比較例１は凹凸に方向
性や規則性が存在しないため、色調に角度依存性は見ら
れず、比較例２においても単色しか観察されなかった。From Table 1, as in Examples 1 and 2, in the example in which the recesses or ridges of the same shape which are continuous in the Y-axis direction are present, in the plane perpendicular to the groove (XZ plane). It can be seen that the color tone changes in various ways when the observation angle is changed. In the example having a quadrangular pyramid-shaped concave portion as in Example 3, the observation angle dependency was observed in two directions of the wall surface of the concave portion (XY plane, YZ plane). In addition, as shown in Example 4,
In the example in which grooves with different directivity and shape exist in multiple areas, the color tone changes in various ways when the observation angle is changed in any plane in all normal directions of the coating surface with various angles. Moreover, even in the same observation angle, different color tone was shown in each region. On the other hand, in Comparative Example 1, since the unevenness has no directionality or regularity, the color tone has no angle dependence, and in Comparative Example 2 only a single color is observed.
【００３３】実施例５〜８（第２パターン）および比較
例３〜４ 表２に示した様に、凹凸部におけるコーティング層の膜
厚を凹部または凸部の面毎に変化させた表面処理材につ
いて色調変化観察を行い、結果を表２に併記した。実施
例８は領域毎に異なるパターンの凹凸を設けた例であ
る。比較例３は、ランダムな凹凸上にランダムな厚みで
コーティング層を設けたもの、比較例４は鏡面平滑基板
上でコーティング層に厚み勾配を設けたものである。Examples 5 to 8 (second pattern) and Comparative Examples 3 to 4 As shown in Table 2, the surface treatment material in which the film thickness of the coating layer in the uneven portion was changed for each surface of the concave portion or the convex portion. The change in color tone was observed and the results are shown in Table 2. Example 8 is an example in which unevenness having a different pattern is provided for each region. Comparative Example 3 is one in which a coating layer is provided on random unevenness with a random thickness, and Comparative Example 4 is one in which a coating layer has a thickness gradient on a mirror-smooth substrate.
【００３４】[0034]
【表２】 [Table 2]
【００３５】実施例５〜６の様に、Ｙ軸方向に連続した
同一形状の溝状部の左側と右側で膜厚を変化させた例で
は、溝に対して垂直な面（Ｘ−Ｚ平面）において、観察
角度を変化させると多彩に色調が変化した。実施例７で
は、四角錐状の凸部の各面の膜厚を変化させたため、２
方向において（Ｘ−Ｙ面、Ｙ−Ｚ面）観察角度依存性が
見られた。また、実施例８に示す様な、異なった方向性
と形状を有する凹凸にさらに膜厚の変化を与えると、観
測角度によって多彩に色調が変化し、また個々の領域で
同時に異なる色調を観測することができた。In the examples in which the film thickness is changed on the left side and the right side of the groove portions having the same shape continuous in the Y-axis direction as in Examples 5 to 6, the surface perpendicular to the groove (XZ plane). ), The color tone changed variously when the observation angle was changed. In Example 7, since the film thickness of each surface of the quadrangular pyramid-shaped convex portion was changed, 2
In the direction (XY plane, YZ plane), the observation angle dependence was observed. Further, when the film thickness is further changed to the unevenness having different directionality and shape as shown in Example 8, the color tone is variously changed depending on the observation angle, and different color tones are simultaneously observed in each region. I was able to.
【００３６】一方比較例３は凹凸に方向性が存在しない
ため、色調に角度依存性は見られず、比較例４において
も複数の色調が同時に観察されたものの、観測角度依存
性は認められなかった。On the other hand, in Comparative Example 3, since there is no directionality in the unevenness, no angle dependence is observed in the color tone, and in Comparative Example 4 a plurality of color tones were observed at the same time, but no observation angle dependency was observed. It was
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているの
で、従来の塗装板では得られない金属光沢を保持したま
ま、観測角度によって多彩に変化する鮮やかな色調を有
する表面処理材を提供することができた。この表面処理
材は意匠性に優れ、製造コストも安価であるので、家庭
用電気製品の外装部材や、建材等の他、種々の用途に適
用することができる。EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention is constructed as described above, it provides a surface-treating material having a vivid color tone that is variably changed depending on the observation angle while maintaining the metallic luster that cannot be obtained by the conventional coated plate. We were able to. Since this surface-treated material is excellent in designability and inexpensive in manufacturing cost, it can be applied to various applications such as exterior members for household electric appliances and building materials.
【図１】本発明の第１発明の表面処理材の断面を模式的
に拡大して示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing an enlarged cross section of a surface-treated material of a first invention of the present invention.
【図２】本発明の第２発明の表面処理材の断面を模式的
に拡大して示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an enlarged cross section of a surface-treated material of a second invention of the present invention.
１ 凹部 ２ 平坦部 ３ 光干渉膜 ４ 基材 ５ 平坦部 ６ 凹部右斜面 ７ 凹部左斜面 1 recessed part 2 flat part 3 optical interference film 4 substrate 5 flat part 6 recessed right slope 7 recessed left slope
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入江 広司 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 加藤 淳 兵庫県加古川市尾上町池田字池田開拓2222 番地１ 株式会社神戸製鋼所加古川研究地 区内 (72)発明者 荒賀 邦康 兵庫県加古川市尾上町池田字池田開拓2222 番地１ 株式会社神戸製鋼所加古川研究地 区内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koji Irie 1 Kanazawa-machi, Kakogawa City, Hyogo Prefecture Kado Steel Works, Kakogawa Steel Works (72) Inventor Atsushi Kato 2222 Ikeda, Ikeda, Onoe-machi, Kakogawa City, Hyogo Prefecture 1 Kobe Steel Co., Ltd. Kakogawa Research Area (72) Inventor Kuniyasu Araga 2222 Ikeda, Ikeda, Onoe Town, Kakogawa City, Hyogo Prefecture Kakogawa Research Area, Kobe Steel Co., Ltd.
Claims (3)
が配設されてなる任意数の凹凸領域形成部に、光学干渉
膜を設けたことを特徴とする意匠性に優れた表面処理
材。1. A surface-treating material excellent in design, comprising an optical interference film provided on an arbitrary number of irregularity region forming portions in which irregularities are arranged at regular intervals and with directionality.
意数の凹凸領域形成部に、前記凹凸各面の向き毎に異な
った膜厚を有する光学干渉膜を設けたことを特徴とする
意匠性に優れた表面処理材。2. An optical interference film having a different film thickness depending on the orientation of each surface of the concavo-convex pattern is formed in an arbitrary number of concavo-convex region forming sections in which concavo-convex patterns are arranged in a directional manner. Surface treated material with excellent properties.
物である請求項１または２に記載の意匠性に優れた表面
処理材。3. The surface-treating material excellent in designability according to claim 1, wherein the optical interference film is a semiconductor or a transparent oxide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23192093A JPH0781022A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Surface-treated material excellent in designing effect |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23192093A JPH0781022A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Surface-treated material excellent in designing effect |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0781022A true JPH0781022A (en) | 1995-03-28 |
Family
ID=16931137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23192093A Withdrawn JPH0781022A (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Surface-treated material excellent in designing effect |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781022A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008293009A (en) * | 2007-05-07 | 2008-12-04 | Jds Uniphase Corp | Structured surface of exhibiting color by rotation |
| KR20160076831A (en) * | 2014-12-23 | 2016-07-01 | 엘지전자 주식회사 | Reflection screen and method for manufacturing the same |
| CN111041411A (en) * | 2019-10-29 | 2020-04-21 | 深圳市裕展精密科技有限公司 | Base material and processing and manufacturing method thereof, frame, shell and electronic device |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP23192093A patent/JPH0781022A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008293009A (en) * | 2007-05-07 | 2008-12-04 | Jds Uniphase Corp | Structured surface of exhibiting color by rotation |
| KR20160076831A (en) * | 2014-12-23 | 2016-07-01 | 엘지전자 주식회사 | Reflection screen and method for manufacturing the same |
| CN111041411A (en) * | 2019-10-29 | 2020-04-21 | 深圳市裕展精密科技有限公司 | Base material and processing and manufacturing method thereof, frame, shell and electronic device |
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