JPH10230563A - 干渉色物品及びその製造方法 - Google Patents

干渉色物品及びその製造方法

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JPH10230563A
JPH10230563A JP3474397A JP3474397A JPH10230563A JP H10230563 A JPH10230563 A JP H10230563A JP 3474397 A JP3474397 A JP 3474397A JP 3474397 A JP3474397 A JP 3474397A JP H10230563 A JPH10230563 A JP H10230563A
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JP
Japan
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film
article
interference
color
oxide
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JP3474397A
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English (en)
Inventor
Tomoyoshi Watanabe
朋美 渡辺
Yoshichika Mizuno
吉近 水野
Tetsuya Date
哲也 伊達
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Mizuno Corp
Toshin KK
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Mizuno Corp
Toshin KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 物品に鮮やかな有彩色で外観装飾を任意に行
うことができ、かつ、ゴルフシャフト等の長尺物品であ
っても短時間に、かつ、肉厚が薄くて鮮やかな有彩色を
発する装飾層を形成すること。 【解決手段】 物品表面に酸化物からなる干渉膜を形成
し、その表面に積層された光透過性合成樹脂膜からなる
装飾層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は干渉色物品及びその
製造方法、特に、ゴルフシャフトやスキーストックなど
のスポーツ用品その他の物品の表面上に光の干渉を利用
した鮮やかな有彩色を発する装飾層を有する物品に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ゴルフシャフトやスキーストック
等のスポーツ用品或は釣り竿、ルアー等のレジャー用品
などの物品は、表面保護或は装飾の手段として塗装膜や
金属メッキなどが形成されている。例えば、ゴルフシャ
フトでは、従来はスプレーガンでの吹き付けによる着色
塗装や金属粉を混ぜたメタリック塗装等で外観装飾を施
した製品が市販されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
吹き付け塗装やメタリック塗装等の塗装膜では、任意の
色に着色したり金属色を付与することはできるが、鮮や
かな有彩色を発する外観装飾を付与することは不可能で
あり、所望の色彩を付与するためには重ね塗りを必要と
し、必然的に重量増加を招くため、ゴルフシャフトや釣
り竿等のように微妙な重量バランスが要求されると同時
に、より一段と軽量化が要求される長尺物品には満足な
結果を得ることは困難であった。
【0004】他方、装飾膜の薄膜化を図るため、真空蒸
着法、スパッタリング法等を採用することが考えられ
る。しかしながら、前者の真空蒸着法は、特に光学レン
ズの反射防止膜の製作等に使用されてはいるが、これを
ゴルフシャフト等の長い棒状の物品に適用しようとする
と、真空蒸着法では物質の蒸発が点蒸発になるため、膜
厚分布が余弦法則に従って球面状に分布することから、
長尺物品の表面に均一な膜を形成させることは困難であ
る。
【0005】これに対して、後者のスパッタリング法
は、真空中で薄膜形成材料からなるターゲットにイオン
等を衝突させてターゲットの構成原子や分子を弾き飛ば
し、ターゲットに相対する基板表面に一様に付着させる
ことができるため、長いターゲットを使用すれば長尺物
品表面にも均一に干渉膜を付けることができ、しかも、
制御が容易で再現性も良いという利点がある。しかしな
がら、この方法は、膜形成速度が遅いため生産性に欠
け、しかも、長時間スパッタリングすると基板表面が加
熱されるため、プラスチック製物品に適用するとダメー
ジを与えるという問題がある。
【0006】従って、本発明は、物品に鮮やかな有彩色
で外観装飾を任意に行うことができ、かつ、ゴルフシャ
フト等の長尺物品であっても短時間に、かつ、肉厚が薄
くて鮮やかな有彩色を発する装飾層を形成することがで
きるようにすることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、薄膜がその両
面からの多重反射による干渉のため着色して見え、しか
も、その色が膜の厚さにのみ依存することに着目し、前
記課題を解決する手段として、基本的には、物品表面に
酸化物からなる干渉膜を形成し、その表面に積層された
光透過性合成樹脂膜からなる装飾層を形成するようにし
たものである。
【0008】前記干渉膜は、好ましい形態として、物品
本体の表面に形成された金属反射膜の表面上に積層され
る。このようにすると、同じ有彩色をより薄肉の干渉膜
で実現でき、しかも、装飾層による重量増加を抑制する
ことができる。
【0009】前記物品の本体が樹脂のみで形成されてい
ない場合、例えば、硝子繊維強化プラスチックス、炭素
繊維強化プラスチックスなど繊維強化プラスチック製で
ある場合、物品本体と金属反射膜との間に合成樹脂製ア
ンダーコート層を形成するのが好ましい。このアンダー
コート層を形成することにより、金属反射膜を形成する
表面を平滑にすると共に、真空中での物品表面からのガ
ス放出を減少させ、金属反射膜との密着性を向上させる
ことができる。
【0010】前記干渉膜の形成材料としては、代表的な
ものとしてアルミニウム、チタン、クロム、ステンレス
等が挙げられるが、後述の反射膜形成材料と同じものを
使用するのが好ましい。この干渉膜の厚さは、所望の有
彩色に応じて変化するため一義的に定めることはできな
いが、一般的には10〜3000μmの範囲内で決定さ
れる。この干渉膜の厚さは、スパッタリング時間及び・
又はターゲットへの印加電圧を変えることにより、任意
に調整することができ、それによって赤色から紫色まで
多段階の有彩色を実現できる。
【0011】また、前記反射膜の形成材料としては、反
射率の高い金属材料であれば任意のものを使用できる。
代表的なものとしては、銀、クロム、ニッケル、アルミ
ニウム、チタンなどが挙げられるが、物品の機械的強度
を高める観点からアルミニウムよりもチタン、クロム、
ステンレス等がより効果的である。
【0012】前記アンダーコート層及びトップコート層
は、スプレーコーティング、フローコーティング、シゴ
キコーティングなど公知の塗装方法を採用すれば良い。
前記アンダーコート層材料としては、エポキシ樹脂、ウ
レタン樹脂、メラミン樹脂、セルロース樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ブチラール樹脂、フタル酸等のアルキド樹脂、
シリコン樹脂、シリコンアクリル樹脂、アクリル樹脂な
ど、従来公知のプラスチック素材の蒸着膜形成のベース
コートに汎用されている任意のものを使用すれば良い。
【0013】これらの樹脂の特性としては、ベースコー
トタイプの下地密着性に優れ、金属反射膜を形成する金
属の蒸着を助け、金属反射膜の保持ができる金属との親
和力の高い樹脂であること及び常温硬化可能タイプであ
ることが好ましい。具体的には、Tg100℃以下で比
較的柔らかいもの、例えばポーラスな硬化膜を形成し、
且つ分散性を確保する程度にスリップ剤を少量添加した
ものを使用すれば良い。なお、好ましくは、ポリエステ
ルポリオール系樹脂のものが良い。
【0014】又、トップコート層の材料としては、光の
干渉を生じさせるためには透明又は半透明でなければな
らないので、ウレタン樹脂、セルロース樹脂、メタクリ
ル酸樹脂、メチル樹脂、アクリロニトリル樹脂、ブタジ
ェン−スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル−スチレ
ン共重合樹脂、フタル酸等のアルキド樹脂、アクリル樹
脂、シリコン樹脂、シリコン−アクリル樹脂等が挙げら
れる。なお、トップコートは膜厚によって干渉、偏光が
屈折率により素地と異なる発色を示すため、20μm程
度に押さえる必要がある。
【0015】又、これらの樹脂の特徴として、ポーラス
な金属反射膜表面を貫通し、下地塗料と直接手を結ぶこ
とにより、密着性を確保したり、金属反射膜と直接反応
し、密着性を確保することが挙げられる。なお、これら
の特性を有する塗料としては、アクリル−ウレタン系の
アクリル樹脂が望ましい。なお、Tg100℃以上の比
較的硬度の高い塗料では、スプレーコーティング、フロ
ーコーティング、シゴキコーティングなどの公知の塗装
方法を採用出来るものである。
【0016】前記干渉色物品は、本発明によれば、物品
の表面に合成樹脂塗料を用いてアンダーコートを形成
し、その表面に金属薄膜を形成した後、スパッタリング
により酸化物干渉膜を積層し、その干渉膜の表面を合成
樹脂塗料で透明なトップコート層を形成することにより
製造できる。
【0017】前記金属反射膜は、真空蒸着法あるいはス
パッタリング法によって形成するのが好ましい。特に、
金属反射膜の形成手段としてスパッタリング法を採用す
ると、スパッタリング雰囲気を非酸化性雰囲気から酸化
性雰囲気に変更するだけで金属反射膜の形成に続いて干
渉膜の形成を行うことができる。また、金属反射膜を形
成させることにより、下地に金属反射膜のない場合に比
べ、同じ有彩色をより薄い干渉膜で達成でき、スパッタ
リング時間の短縮を図ることができる。例えば、金属反
射膜としてチタン膜を形成した場合、チタン膜の無い場
合の約1/3の干渉膜の膜厚で鮮やかな有彩色を得るこ
とができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図1は本発明の一実施例を示し、この
干渉色物品は物品本体1の表面に酸化物干渉膜4及びト
ップコート層5を順次積層した構造を有している。ま
た、図2は本発明の他の実施例を示し、物品本体1の表
面にアンダーコート2、金属反射層3、酸化物干渉膜4
及びトップコート層5を順次積層した構造を有してい
る。
【0019】図1に示す構造の干渉色物品は、例えば、
図3に示す構造の装置を用いて製造できる。図3に示す
装置は、真空容器11と、その内部に配設され非装飾物
品を自転及び公転させる回転機構12と、真空容器11
の外部に配設され前記回転機構を回転駆動する駆動モー
タ13と、干渉膜形成材料からなるターゲットを保持す
るターゲット保持手段14と、前記真空容器11にそれ
ぞれバルブを介して接続された雰囲気ガス供給源15及
び酸素供給源16とを備え、真空容器11はその排気口
17を介して図示しない真空ポンプに接続されている。
なお、18は覗き窓である。
【0020】前記装置を用いて図1の干渉色物品を製造
するに際しては、まず、真空容器11内の回転体12内
に長尺物品20を取り付け、排気口17を介して真空ポ
ンプにより真空容器11内の圧力を10-6〜10-6To
rrに排気したのち駆動モータ13を回転させ、長尺物
品を自転及び公転させる。
【0021】次いで、酸素供給源16から少量の酸素を
真空容器11内に導入した後、雰囲気ガス供給源15か
らアルゴンガスを導入して真空容器内の圧力を10-3
10-4Torrに調整し、ターゲット14、14’に直
流電圧を印加して反応性スパッタリングを行ない、非装
飾物品の表面に所定膜厚の酸化物干渉膜を形成した後、
真空容器内を大気圧に戻し、非装飾物品を取り出してト
ップコートを形成すれば良い。なお、金属反射膜の形成
方法として蒸着法を採用する場合、図3にに示すよう
に、タングステンボード19の上にクローム・ステンレ
ス等の金属反射膜形成材料を載せて加熱することによ
り、又はタングステンフィラメント等により加熱して蒸
発させ、蒸着するようにしても良い。
【0022】
【実施例1】図1の装置を用い、非装飾物品として複数
本のカーボン繊維強化プラスチック製ゴルフシャフト2
0を真空容器11内の回転体12内に取付け、チタンタ
ーゲット14を取り付けた後、排気口17より真空ポン
プで真空容器11内の圧力を7×10-6Torrに真空
排気した後、駆動モータ13によりゴルフシャフト20
を自転及び公転させ、その真空容器内に酸素供給源16
から酸素ガスを導入して真空容器内の圧力を4×10-4
Torrに調整し、更に雰囲気ガス供給源15からアル
ゴンガスを導入して真空容器内の圧力を3×10-3To
rrに調整した。
【0023】チタンターゲット14に直流電圧を印加し
て45分間スパッタリングを行った後、真空容器内を大
気圧に戻し、ゴルフシャフト20を取り出し試料とし
た。この試料は、紫がかったピンク色の干渉色を発し、
その表面の干渉膜はチタン酸化物からなり、膜厚は約1
200Åであった。この干渉膜の上にアクリル樹脂をコ
ーティングして製品とした。
【0024】
【実施例2】実施例1と同様に真空容器内の回転体にゴ
ルフシャフトを取付け、真空ポンプにより真空容器内の
圧力を7×10-6Torrに排気した後、駆動モーター
を回転させ、ゴルフシャフトを自転公転させる。真空容
器内にアルゴンガスを導入し、真空容器内の圧力を3×
10-3Torrに調整した。チタンのターゲットに直流
電圧を印加し、5分間スパッタリングを行ない、チタン
の金属反射膜を形成した。
【0025】次に、真空排気して真空容器内の圧力を再
び10-6Torrに排気した後、酸素ガスを導入して真
空容器内の圧力を4×10-4Torrに調整し、更にア
ルゴンガスを導入して、真空容器内の圧力を3×10-3
Torrに調整した後、チタンターゲットに直流電圧を
印加し、チタン酸化物のスパッタリングを行ないながら
覗窓18より真空容器内のゴルフシャフトの色が紫がか
ったピンク色をした時を確認し、スパッタリングを止め
た。スパッタリング時間は15分間であった。真空容器
内を大気圧に戻し、ゴルフシャフト20を取り出して試
料とした。また、この干渉膜の上にアクリル樹脂をコー
ティングして製品とした。
【0026】この試料は、紫がかったピンク色の干渉色
を発し、その表面の干渉膜はチタン酸化物からなり、そ
の膜厚を測定したところ約400Åであった。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、干渉膜を形成すること
により従来得られなかった再現性の良い鮮やかな有彩色
を得ることができ、しかも、膜厚を調整するだけで任意
の干渉色を発色させることができ、また、下地に金属反
射膜を施すことにより施さない場合の干渉膜の膜厚の約
三分の一の厚さで同色を得ることができ、従って、スパ
ッタリング方の欠点である膜形成速度の遅い点を補い、
生産性を向上させことができる。更に、チタンターゲッ
トへの印加電圧を変えることにより、チタン酸化物の膜
厚をコントロールし、長尺物品の左右で干渉色の色を変
えるグラデーション効果を出すこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す干渉色物品の断面
図。
【図2】 本発明の他の実施例を示す干渉色物品の断面
図。
【図3】 本発明に係る干渉色物品を製造するための装
置の概略構成図。
【符号の説明】
1: 物品本体 2: アンダーコート 3: 金属反射層 4: 酸化物干渉膜 5: トップコート層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊達 哲也 大阪府藤井寺市川北3丁目8番19号 株式 会社トーシン内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に酸化物からなる干渉膜と、その表
    面に積層された光透過性合成樹脂からなる保護層を有す
    る干渉色物品。
  2. 【請求項2】 前記干渉膜が物品本体の表面に形成され
    た金属反射膜の表面上に積層されている請求項1に記載
    の干渉色物品。
  3. 【請求項3】 前記物品本体と金属反射膜との間に合成
    樹脂製アンダーコート層を有する干渉色物品。
  4. 【請求項4】 物品本体の表面に合成樹脂塗料を用いて
    アンダーコートを形成し、その表面に金属薄膜を形成し
    た後、スパッタリングにより酸化物干渉膜を積層し、そ
    の干渉膜の表面を合成樹脂塗料で透明なトップコート層
    を形成することを特徴とする干渉色物品の製造方法。
JP3474397A 1997-02-19 1997-02-19 干渉色物品及びその製造方法 Pending JPH10230563A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005535427A (ja) * 2002-08-13 2005-11-24 レオナード クルツ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー スキーを構成するための多層フイルム
WO2010109506A2 (en) 2009-03-27 2010-09-30 Fonderie A. Doglione & C. S.P.A. Self-bearing furniture modules and elements made of metal, in particular made of a die-cast aluminium alloy, and process for their possible surface finishing
WO2010109505A1 (en) 2009-03-27 2010-09-30 Politecnico Di Torino Process for coating parts made of aluminium alloy and parts obtained therefrom
JP2011120939A (ja) * 2011-02-07 2011-06-23 Toshiba Medical System Co Ltd 磁気共鳴イメージング装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005535427A (ja) * 2002-08-13 2005-11-24 レオナード クルツ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー スキーを構成するための多層フイルム
WO2010109506A2 (en) 2009-03-27 2010-09-30 Fonderie A. Doglione & C. S.P.A. Self-bearing furniture modules and elements made of metal, in particular made of a die-cast aluminium alloy, and process for their possible surface finishing
WO2010109505A1 (en) 2009-03-27 2010-09-30 Politecnico Di Torino Process for coating parts made of aluminium alloy and parts obtained therefrom
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