JPS6116849A - 虹彩箔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、新規な装飾材料である虹彩箔に関する。

［従来の技術］ 古くより家具、調皮その他の装飾材料として金箔、銀箔
が用いられているが、これら金箔や銀箔は極端に脆弱で
粉末化されやすいが、しかしかろうじて自己保持性を有
するものである。

かかる金箔、銀箔と同様な性質を有し、しかも虹彩光沢
を呈するところの虹彩箔をつる試みはなされており、き
わめて薄い樹脂層上に酸化チタンなどの単層膜を設けた
ものが知られているが、その虹彩光沢は必らずしも満足
しうるものではない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は前記従来技術の問題点を解消して、より一段と
美しい虹彩光沢を呈する虹彩箔をうることを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、虹彩層と該虹彩層を支持する樹脂層とからな
り、該虹彩層が光線反射膜の片面に、該光線反射膜の側
から金属化合物透明薄膜および半透明金属蒸着膜の順に
なるように積層された構成の積層膜を少なくとも一層設
けた構成のものであり、かつ箔全体の厚さが０．５〜２
μで引張強さが２〜１５ｇ／１１０．であることを特徴
とする虹彩箔を提供するものである。

［作　用］ 本発明において虹彩色を発現させる基本的原理は、反射
型干渉フィルターに基づくものである。

反射型干渉フィルターは、金属鏡の上に透明な薄膜と半
透明膜とを順次重ねた構成からなっており、この透明薄
膜の光学的厚さくｎｄ）が１／４波長の奇数倍に相当す
るとき、その波長の光の反射率が最大になるということ
を利用したものである。すなわち、選択的に反射させた
い光の波長の１７４の奇数倍に薄膜の光学的厚さを設定
すれば、他の波長の光の反射率は減少するが、所望の波
長の光だけが最大反射して、選択的にえられるというも
のである。この型のフィルターは、波長に対する反射率
変化の大きいものほど、狭帯域において特性は向上する
。

しかして前記構成の虹彩層を用いるときは、光干渉によ
る一段と色相および彩度のすぐれた虹彩光沢を発現させ
ることができる。

［実施態様］ 本発明の虹彩箔において、虹彩層を支持するための樹脂
層としては、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル−塩化ビニル
共重合樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリウレタン
、ニトロセルロース、セルロースアセテート、ポリアク
リレート、ポリエステル、マレイン酸樹脂、尿素樹脂、
メラミン樹脂などがあげられる。これらの樹脂層は白、
黒、ピンクなどの所望の色に着色されていてもよく、こ
の着色の色によって虹彩の色調を種々の興趣あるものと
することができるが、また着色されていないものであっ
てもよい。また着色するばあいは部分的または全部であ
ってもよい。あるいはまた、かかる樹脂層の何れか一方
の面を着色層で裏打ちするごとくしてもよい。

前記樹脂層上に設けられる虹彩層は光線反射膜の片面に
、該光線反射膜の側から金属化合物透明薄膜および半透
明金属蒸着膜の順になるように積層された構成の積層膜
を一層ないし複数層（すなわち金属化合物透明薄膜およ
び半透明金属蒸着膜を交互に繰返し積層する）設けたも
のである。

金属化合物透明薄膜としては、たとえば酸化アルミニウ
ム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウムなどの
金属酸化物の薄膜が用いられ、その厚さは５０００Å以
下、なかんづく２５００Å以下の光学的厚さに相当する
のが好ましい。その透明性は可視光線帯域における光線
の透過率平均値で表わして６０％以上が好ましい。

かかる金属化合物透明薄膜の形成には真空蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンブレーティング法などの物理蒸着
（ＰＶＤ）法、あるいは化学蒸着法（ＣＶＤ）法などが
適宜用いられる。

半透明金属蒸着膜は、可視光線帯域における光線の透過
率平均値が２０〜７０％のＡｕ、八〇、ＡＩ、Ｃｕ、　
Ｓｎなどからなる薄い金属蒸着膜であり、通常５０〜２
００人程度の厚さである。

光線反射膜はＡＩ、Ａｇなどの膜厚が３５０〜１５００
人程度の不透明金属蒸着膜である。

虹彩層は全体の厚さを１０００〜６０００人程度とする
のが、虹彩箔の自己保持性を前述のごとき臨界値付近に
もっていくために好ましい。

前記構成の虹彩層は半透明金属蒸着膜の方向から見たば
あいに虹彩色を呈するものである。

したがって樹脂層が不透明のばあいは光線反射膜が樹脂
層の側にくるように虹彩層を設ける。

また樹脂層が透明または半透明のばあいは半透明金属蒸
着膜が樹脂層の側にくるように虹彩層を設け、樹脂層を
通して虹彩色をうるようにしてもよい。さらに虹彩箔の
両面に虹彩色を所望するばあいは、樹脂層の両面に光線
反射膜が樹脂層の側にくるように虹彩層を設けてもよい
。

前述の反射型フィルターの原理から明らかなごとく、金
属化合物薄膜の膜厚が一定でも見る角度により種々の色
調の虹彩色をうることが可能である。たえば薄膜の光学
的厚さくｎｄ）が５５０ｎｓｘ　１／４の奇数倍の厚さ
であれば、正面からみたばあいは金色の色調であるが、
見る角度を約１５度かえるごとに緑、青、紫と変化する
など非常に変化に富んだ虹彩色がえられる。

また式ｎｄ−１／４λ（λ：光の波長）から容易に推定
されるように、該膜厚の厚さを変化させることにより、
正面から見てグリーン基調のもの、ブルー基調のもの、
紫基調のものなどを任意につくることが可能である。

なお虹彩色の角度依存性を顕著にだすには、式ｎｄ＝Ｎ
ｘ　１／４λ（Ｎ：奇数）におけるＮが１〜３では不充
分で、少なくとも５以上（膜厚で５００Å以上）である
ことが必要で、Ｎが大きいほど（膜厚が大きいほど）良
好な角度依存性を示すが、実質的には４１（膜厚で約５
０００Ａ　）が限界で、それ以上大きくなると金属化合
物薄膜の内部応力で自然にクラックが発生し、虹彩色が
極度に落ちてくる。

また複数層の金属化合物透明薄膜を設けるばあいは、上
層と下層との光学的厚さが積層状態において干渉が強調
されるように設定しなければならない。その虹彩色は、
該薄膜を単層設けるばあいに比し色相が多彩となりまた
干渉縞が交わったりして、種々の合成色による変った趣
の虹彩色かえられる。

本発明の虹彩箔においては、前記のごとき樹脂層上に設
けられた虹彩層上に、さらに要すればトップコート層（
前記樹脂層用の樹脂を用いる。このトップコート層も適
宜着色させておくことができる）を設けてもよい。

何れにせよ、本発明の虹彩箔は、その全体の厚さが０．
５〜２μであることが必要であって、もし厚さがかかる
範囲よりも薄くなると虹彩的自体の自己保持性がなくな
り、また厚くなると風合がわるくなるので好ましくない
。ざらに引張強さが２〜１５ｇ／１１０履であることも
必要であって、かかる範囲よりも引張強さが小いときは
自己保持性がなくなり、また大きいときは微細な凹凸部
への加工性がわるくなって、シャープな装飾模様の形成
ができなくなる。

本発明の虹彩箔を製造するにあたっては、べ一スフィル
ム（必要があれば離型層を設ける）上に前記樹脂層（ア
ンダーコート層）を設け、その上に虹彩層を設け、要す
ればトップコート層を設けて、２層ないし３層構造の虹
彩箔を形成し、あるいはベースフィルム上にアンダーコ
ート層（省略してもよい）、虹彩層、樹脂層および虹彩
層をこの順に設け、要すればトップコート層を設けて、
３層ないし５層構造の虹彩箔を形成し、この虹彩箔をベ
ースフィルムから剥離し、支持紙上に載置して、これを
適宜カットして製品とする。

ベースフィルムとしてはとくに制限はないが、たとえば
ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ナイロン、セ
ルロースアセテート、ニトロセルロース、ポリカーボネ
ート、耐水性ポリビニルアルコールなどのフィルム類が
あげられ、またこれらフィルム類の厚さとしては６〜１
００μ程度のものが通常用いられる。

アンダーコート用塗料としては前述した樹脂類を含む溶
剤または水性溶液が塗布せられるが、かかる塗料中には
必要なら可塑剤、粘度調整剤などを加えてもよい。虹彩
層の形成についてはすでに述べたとおりであり、またト
ップコート層の形成も前述したとおりである。

虹彩箔をベースフィルムから剥離する手段としてはとく
に制限はないが、たとえばベースフィルム側を真空吸引
し、一方虹彩箔の方を引きはがすようにする方法、ある
いはベースフィルムを延伸して機械的に虹彩箔を剥離す
る方法などが好適なものとしてあげられる。

何れにせよ、剥離された虹彩箔は通常支持紙上に載置さ
れて取出され適宜カットして製品とせられるが、かかる
支持紙としては和紙、洋紙の別を問わずとくに制限はな
い。しかし通常は金箔用の箔押紙として知られているも
のが好適なものとしてあげられる。

かくしてえられた虹彩箔は、虹彩効果を呈する装飾材料
として金箔と同様のメカニズムで装飾加工に使用される
。しかし金箔よりもはるかに安価であるので、その適用
分野はいちじるしく広く、たとえば筆箱その他の各種日
用品、雑貨、あるいは千代紙など、きわめて多くの分野
に有用に使用することができる。

［実施例］ つぎに実施例をあげて本発明の詳細な説明する。

実施例１ 厚さ１２μのポリエステルフィルム（ベースフィルム）
にアンダーコート用塗料（ポリ酢酸ビニル２０部（重曇
部、以下同様）、アセトン７０部およびダイアセトンア
ルコール１０部からなる）をグラビア方式により塗布し
、厚さ約０．７μのアンダーコート層を設けた。ついで
アンダーコート層上にＡ１を膜厚１０００人で蒸着して
光線反射膜を形成し、そのうえに８１０２を高周波誘導
加熱真空蒸着法により蒸着して金属化合物透明薄膜を形
成した。該薄膜の厚さがそれぞれ５ＧＯＡ　。

１５００人、５０００人である３本のフィルムを作製し
、それぞれのフィルムの薄膜上にＡＩ無蒸着行ない、そ
の可視光線域の平均透過率が０〜９５％の範囲で異なる
半透明金属蒸着膜を形成した。

かくしてベースフルム上にアンダーコート層と虹彩層と
の一体構造物が形成されるが、ついでこのものはベース
フィルム側を吸引し、一体構造物を引きはがすように剥
離したところ、剥離はきわめて容易に行なわれ、虹彩箔
（前記一体構造物）がえられた。この剥離された虹彩箔
は剥離と同時に箔押紙上に載置して取出され、１０．８
１：Ｉｌ角にカットされた。

この虹彩箔は何らのシワもキレツも認められないもので
あった。またこのものの引張強さを島津製インストロン
メーターを用い速度１０α／分で測定した。結果を第１
表に示す。

［以下余白］ 第　　　１　　　　表 さらに前記虹彩箔について、金属化合物透明薄膜の膜厚
と半透明金属蒸着膜の光線透過率との関連における虹彩
効果の良否を調べた。その結果を第２表に示す。第２表
から、半透明金属蒸着膜の光線透過率が２０〜７０％の
範囲で虹彩色が確認され、とくに光線透過率が３０〜６
０％の範囲でかつ金属化合物透明薄膜の膜厚の小さい範
囲においてすぐれた虹彩色がえられることがわかる。

なお虹彩色の判定はつぎの基準によって行な−１２一 つだ。

Ｏ・・・色相、彩度共に最良 ○・・・色相、彩度共に良好 Δ・・・色相、彩度共に劣る ×・・・虹彩色が極めて劣る ［以下余白］ 第　　２　　表 実施例２ 厚さ３０μのポリプロピレンフィルム（ベースフィルム
）にアンダーコート用塗料（ポリアクリル酸メチル１０
部、トルエン４０部、アセトン２０部、酢酸エチル２０
部および酢酸ブチル１０部からなる）をグラビア方式に
より塗布し、厚さ約０．３μのアンダーコート層を設け
たのち、そのうえＡ１を５０Ｏｎｌの波長における光線
透過率が３５％になるように蒸着して半透明金属蒸着膜
を形成し、そのうえに８１０２を高周波誘導加熱真空蒸
着法により６００〜５０００人の範囲で膜厚を連続的に
かえて蒸着して金属化合物透明薄膜を形成し、さらにそ
のうえに八１を膜厚５ＧＧ人に蒸着して光線反射膜を形
成した。さらにそのうえにポリアミド樹脂２０部、カー
ボンブラック１０部、エタノール３０部、ｎ−ブタノー
ル１０部およびトルエン２０部からなるトップコート用
塗料を塗布した。

かくしてベースフィルム上にアンダーコート層と虹彩層
とトップコート層とからなる一体構造物が形成せられる
が、ついでこのものはベースフィルム側を吸引し、一体
構造物を引きはがすように剥離したところ、剥離は容易
に行なわれた。

この剥離された虹彩箔（一体構造物）は剥離と同時に箔
押紙上に載置して取出され、１０．８角にカットされた
。この虹彩箔は何らのシワやキレンも認みられないもの
であった。

前記のごとくしてえられた虹彩箔の虹彩効果および膜性
を調べた。その結果を第３表に示す。

なお膜性の判定はつぎの基準によった。

◎：正　常 Ｏ：わずかにクラック発生 ×：クラック発生 ［以下余白］ 第　　　３　　　表 第３表の結果から明らかなごとく、えられた虹彩箔の虹
彩色は、金属化合物薄膜の厚さによって基調色が異なり
、紫から赤まで膜厚により連続的に変化するが、本発明
の主目的とする見る角度によって色調が異なる虹彩色を
うる観点からは、該膜の厚さが１０００Å以上が好まし
く、厚くなるほど多彩な虹彩効果かえられる。なお、該
薄膜の厚さが５０００人を超えると蒸着膜の内部応力に
よるクラックの発生が認められるため、実用上は好まし
くない。

実施例３ 実施例２において、半透明金属蒸着膜の厚さを１００八
としかつ金属化合物薄膜薄躾を膜厚２０００人のｌ「０
２の蒸着膜（エレクトロンビーム加熱真空蒸着法で形成
）にかえたほかは実施例２と同様にして虹彩箔を作成し
た。

えられた虹彩箔は何らのシワやキレンも認められず、き
わめて美麗な虹彩効果を呈するものであった。またこの
ものの引張強さは約１１ｇ／１１０ｍで、厚さは約１．
０５μであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　虹彩層と該虹彩層を支持する樹脂層とからなり、該
   虹彩層が光線反射膜の片面に、該光線反射膜の側から金
   属化合物透明薄膜および半透明金属蒸着膜の順になるよ
   うに積層された構成の積層膜を少なくとも一層設けた構
   成のものであり、かつ箔全体の厚さが０．５〜２μで引
   張強さが２〜１５ｇ／１１０ｍｍであることを特徴とす
   る虹彩箔。