JPS63130764A - 装飾材 - 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、表面に膜厚の異なる炭素薄膜層を形成して図
柄を施した美観の高い装飾材、例えば、化粧品容器、高
級玩具、トロフィー、仏具、弱電部品、自動車内装部品
、家具等の装飾材、特にコンパクトケース等の化粧品容
器に利用した場合に効果の高い装飾材に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

コンパクトケースや瓶入化粧香料のキャップに代表され
る化粧品容器の一部又は全部は、一般に、易成形性、易
加工性があり、安価で、薬品に対して優れた耐蝕作用を
有する基材、例えば、銅系統の金属材料やＡＢＳ等の各
種プラスチック材料により形成されることが多く、且つ
商品としてのプレステージを高めるために、その表面に
各種着色加工を施して外観の美観を高める工夫がなされ
ている。

而して、着色加工法としては、アルミニウム蒸着法が工
業的にも盛んに行われているが、アルミニウムは、その
光沢において重量感が欠如しており高級感がない。又、
高級装飾品には、化学メッキと電気メッキ等を併用した
所謂湿式メッキ方法が各種基材に対して多用されている
が、製造工程におけるメッキ浴の管理や公害問題等から
コスト上昇を招いている。

そこで、化粧品容器の外観の美観を高める着色法として
は、基材が上述のように高温で熱的損傷を受は易い点も
考慮して、各種質感を付与する合金を真空蒸着によって
皮膜したり、質感を付与する高融点金属であるクロムを
ＥＢ蒸着法やスパンタリング法によって皮膜しようとす
る動きが活発である。

また、家庭、事務所におけるランプ、椅子、テーブル等
の屋内装備品、自動車の内外装品、部品等の装飾、及び
透明樹脂製品の保護膜形成を目的として、表面に炭素皮
膜を施す際に、上記のスパンタリング法を利用すること
が知られている（特開昭６０−２１３７３号公報及び特
開昭６０−５３５４５号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の如き金属単体及び限られた合金系の皮膜による着
色加工法では、化粧品容器の表面層の色調が限られたも
のとなる。そのため、金属表面層に更に着色加工が施さ
れる場合もあるが、このような従来品の多くは、その光
沢、色調の多彩化故に質感を損なっているのが通常であ
る。

また、スパッタリングにより基材に炭素皮膜層を形成す
る特開昭６０−２１３７３号公報及び特開昭６０−５３
５４５号公報に記載の従来技術は、前者にあっては光沢
度の高い黒色装飾の形成を、又後者にあっては保護膜の
形成をそれぞれ目的としており、これらの目的を達成す
るために、炭素皮膜層の膜厚を厚く　（通常２０００Å
以上）するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、従来品と異なる材質で形成された如き外
観を呈し、しかも従来品よりも優れた美観を呈する装飾
材を開発すべく鋭意検討した結果、基材に炭素薄膜層を
形成すると、基材の表面光沢、材質感等の性質を外観に
生かしながら、装飾材表面に従来品と異なる質感（従来
品の有さない特異且つ優れた品位を呈する美観）を付与
し得、しかも、炭素薄膜Ｍの膜厚を選択することにより
異なった色調を外観に呈させ得ることを知見した。

上記の知見に基づき更に検討を重ねた結果、基材に膜厚
の異なる二種類以上の炭素薄膜層を形成すると、膜厚の
差異により装飾効果の極めて高い図柄を施し得ることを
知見した。

本発明は、斯る知見に基づきなされたもので、表面の一
部又は全面に膜厚の異なる二種類以上の炭素薄Ｉｔ！層
を形成し、膜厚の差異により図柄を施してなることを特
徴とする装飾材を提供するものである。

〔実施例〕

以下、本発明の装飾材を図面に示す一実施例に基づいて
説明する。

第１図は、本発明の装飾材を具備した化粧品容器容器の
好ましい一例であるコンパクトケースの斜視図を示すも
ので、この実施例の場合のコンパクトケース１は、本体
２とこれに開閉自在に設けた上蓋３とで構成されており
、上蓋３は、第３図に示す如り、基材４の表面に、アモ
ルファス性、接着強度、膜強度の高い炭素薄膜層５を形
成することによって構成されている。

而して、炭素薄膜層５は、第３図に示す如く、膜厚を異
ならせて基材４上に形成されており、この膜厚の差異に
より色調、質感等に差異を生じさせ、これによって、第
１図及び第２図に示す如く、Ａ字型形状の図柄、Ｂ字型
形状の図柄、及びそれらの重複部分の図柄を形成してい
る。即ち、膜厚が厚い部分ａが重複部分の図柄を、又膜
厚が中位の部分すがＡ字型形状の図柄を、又膜厚が薄い
部分ＣがＢ字型形状の図柄をそれぞれ形成している。

尚、炭素薄膜層５の膜厚に差異を設ける手段は特に制限
されないが、炭素薄膜Ｎ５の膜厚の差異は、通常、後述
の製造例１の製造態様の如くして設けられるヶ従って、
図柄の重複部分ａは、適宜省略することもできる。

各部について更に詳述すると、上記炭素薄膜層５は、基
材４の表面の一部又は全面に形成してあれば良いが、基
材４の全面に設けることが好ましく、例えば、スパッタ
リング等の乾式薄膜層形成方法により形成することがで
きる。

ここで、「スパッタリング」とは、ターゲットに配置し
た物質にイオンを衝突させてこのターゲット表面の原子
又は分子を蒸発させ、蒸発した原子又は分子を被スパツ
タ物の表面に沈着させる方法をいう。本発明においては
、イオンの種類、反応雰囲気、イオンを生成する方法等
を限定するものではないが、形成される炭素薄膜Ｎ５の
純度や形成速度の速さの点で、低ガス圧スパックリング
法を用いることが望ましい。低ガス圧スパッタリング法
とは、反応中のガス圧が通常の陰極直流グロー放電維持
領域の１０−１〜１０−２Ｔｏｒｒより低い状態でスパ
ッタリングを行う方法であり、３極直流グロ一放電スパ
ツタ方式、２極高周波グロー放電スパッタ方式、マグネ
トロンスパッタ方式等が知られているが、炭素薄膜層５
の成形速度からみて、ＤＣマグネトロンスパッタ方式、
ＲＦマグネトロン方式のスパッタリングが特に望ましい
。

炭素薄膜層５の形成に使用されるターゲット材料として
は、一般的な黒鉛材料の他に、高密度黒鉛タイプの黒鉛
材、熱分解炭素、熱分解黒鉛等が挙げられるが、中でも
ガラス状カーボンを用いることが望ましい。各種スパッ
タリング条件に応じて、ガラス状カーボンを用いること
により、より非結晶質で強度をもつ炭素薄膜層５を形成
することができるからである。

炭素薄膜層５の膜厚を異ならせ、この差異により図柄を
施す点は後述するとして、本発明の装飾材においては、
炭素薄膜Ｎ５の膜厚を変化させることにより、特にその
色調を変化させることができる。とりわけ、炭素薄膜Ｎ
５の膜厚を１００〜２０００人、好ましくは１００〜１
５００人とした場合、基材４の質感を生かし状態でその
質感を更に向上させたり、基材４の色調を著しく変化さ
せることができる等、基材４の影響を大きく外観に生じ
させることができる。従って、膜厚の異なる二種類以上
の炭素薄膜層５の少なくとも−っの炭素薄膜層５の膜厚
は、上記の範囲内とするのが好ましく、更に好ましくは
、総ての炭素薄膜層５の膜厚を上記の範囲内とするのが
望ましい。

例えば、基材４としてその表面部にクロム層が設けられ
ているものを用いた場合、炭素薄膜層５の色調は、その
膜厚が１００〜３００人で黄金色、３００〜４００人で
茶系黄金色、４００〜６００人で濃い黄金色〜赤紫色、
７００〜９００人で青色、９００〜１０００人で青黒色
、１０００〜２０００人で更に黒色に近づく青色を呈す
る。又、基材４としてクロムを用いたり、表面部にクロ
ム層を形成した基材４を用いる代わりに、例えば、各種
色相をもった下地層を基材４の表面部に形成することに
よって、それに応じた色調を炭素薄膜層５にもたせるこ
とが可能である。例えば、アルミニウム、銅、真鍮等の
金属や、アルミナ、窒化ケイ素等のセラミックス等々の
着色層を、スパッタリングや電解メッキ、無電解メッキ
等によって基材４の表面部に下地層として形成すること
により、炭素薄膜層５の色調を変えることができる。

尚、炭素薄膜層５の膜厚の調整は、水晶発信式のオンタ
イムの膜厚計をスパッタ時に用いることや、予めスパッ
タレートを計算した上でスパッタ時間を制御することに
より行うことができる。

また、上記下地層の表面形状や表面粗度により反射率を
変化させることで、炭素薄膜層５の色合や色艶を変える
ことも可能である。例えば、サンドブラスト、研磨シー
ト、遊離砥粒等による各種研磨方法により基材４又はそ
の下地層の表面形状を変えることにより、炭素薄膜層５
の膜厚と相俟って、好みの艶消し、光沢を加減すること
が可能である。

特に光沢を上げるためには、基材４又はその表面部の下
地層の研磨以外に各種樹脂による塗布を施すことにより
表面粗さを小さくすることが有効である。この塗布に用
いる樹脂としては、ブチラール樹脂を初めとする各種熱
可塑性樹脂、アクリル変性エポキシ樹脂等のＵＶ硬化樹
脂、更にはフェノール系の熱硬化性樹脂等が挙げられる
。

また、前記基材４は、その材質に特に制限はなく、プラ
スチック一般、金属、ガラス、セラミックス等を使用す
ることができる。本発明においては、基材４の表面部に
上述の如く必要に応じて各種の下地層を設けることがで
きるからである。

而して、本発明の装飾材は、表面の一部又は全面４こ膜
厚の異なる二種類以上の炭素薄膜層を形成し、膜厚の差
異により各種各様の色調を有する図柄を施してなるもの
である。

図柄の形成方法の一例を、フォトリソグラフィーの技術
を用いた場合について説明すると、先ず、真鍮層の基材
４を研磨して平滑にした後、その表面部にクロム下地層
をスパッタリングにより形成し、更にその表面にポジ型
（又はネガ型）のフォトレジストをスピンコードにより
塗布する。次いで、熱硬化させたレジストの表面を、炭
素薄膜層を形成したい部分を光が透過するように設計し
たフォトマスクを使用して露光機により露光する。

露光した部分は、現像液にて熔解されるのでその部分に
クロム下地層が露出する。このように形成されたレジス
トパターン上にスパッタリングにより炭素薄膜層５を所
望の膜厚で形成する。その後、溶剤にて残りのレジスト
を除去することによってクロム下地層の表面に炭素薄膜
層５のパターン化された図柄が形成される。このパター
ン化された図柄の色調は、前述の如く、膜厚を異ならせ
ることによって容易に選択することが可能である。

上述の方法を活用することにより、各所で膜厚を変化さ
せた炭素薄膜層５によるパターンを形成することが可能
である。即ち、スパッタリングの調整により炭素薄膜層
の膜厚に差異を設けたり、炭素薄膜層を重複させたりす
ることにより、パターン化された様々な色調を有する図
柄が形成されることとなる。又、フォトリソグラフィー
の技術を用いることによって、数ミクロンオーダーの微
線加工が可能となり、光干渉効果を合わせて利用するこ
とも可能となる。

また、本発明の装飾材においては、炭素薄膜層５の上部
に透明保護層を形成することができる。

透明保護層は、形成された図柄パターンを外部の損傷か
ら保護するためのもので、ポリビニルブチラール、ＵＶ
硬化型の透明樹脂等の塗布や５ｉ０２、アルミナ等のセ
ラミックスをスパッタリングにより形成することができ
る。

また、本発明の装飾材は、化粧品容器や容器キャップ等
の装飾主目的の商品を初め、主としてプラスチックに金
属感を付与する商品に、その質感を高めようとする場合
に利用価値の高いもので、化粧品容器の他、例えば、高
級玩具、トロフィー、仏具、弱電部品、自動車内装部品
、家具等に利用される。

次に、製造例を挙げ、本発明の装飾材について更に具体
的に説明する。

製造例１ 化粧品容器の一つであるコンパクトケースの上蓋の基材
に炭素薄膜層を形成するに先立って、基材の表面部を前
処理するために、先ず、表面粗さをＲｍａｘ　５μｍま
で研磨により調整した平板状の真鍮層の基材を、界面活
性剤（アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ等）で洗浄し
た後、乾燥し、更に、エタノール、アセトン中で超音波
洗浄した。

次いで、基材を無塵の乾燥層中で充分乾燥した後１、　
クリーンルーム内でポリビニルブチラールのシクロヘキ
サン２０％溶液に浸し、しかる後、無塵の乾燥層中で溶
剤を除去して基材の表面部に樹脂層を形成した。乾燥終
了後の樹脂表面粗さはＲｍａｘで０．２μｍであった。

次に、このように樹脂層を設けた基材をスパッタリング
装置の治具に装着し、装置のチャンバー内を、１０−６
Ｔｏｒｒまで排気した後、アルゴンガスにて７　Ｘ　１
０−３Ｔｏｒｒにした。次いで、高周波スパッタで先ず
基材の表面を逆スパツタリング（エツチング）した（約
３００Ｗで３０秒）。しかる後、ＤＣマグネトロン方式
のスパッタリングでクロム下地層を１０００人の厚さで
基材の表面部に形成した。クロム下地層の形成に際して
は、予め、５００■でスパッタ成膜のレートを計算して
おり、この操作を約５０秒行ってクロム下地層の形成を
完了した。

次に、チャンバー内から基材を取り出して暗室に移し、
ポジ型フォトレジスト　（シブレイ社ＭＰ−１３００）
をスピンコーターで１μｍの厚さに塗布した後、乾燥器
内において８０°Ｃで３０分乾燥し、乾燥後溶剤を除去
した。次いで、予め設計されたＡ字型形状の図柄パター
ンを有するフォトマスクを、露光機の所定の位置にセソ
トシ上述の如く処理された基材上に密着し露光を施した
。しかる後、現像液（シブレイ社Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ　
１部と水１部との混合液）により、露光部分の感光した
レジストを洗い流した。

次に、上述の如く処理された基材を洗浄、乾燥し、スパ
ッタリング装置の治具に再び装着した後、上述の場合と
同様に高周波スパッタリングによる基材表面のエツチン
グを行い、続けてＲＦマグネトロンスパッタリングでガ
ラス状カーボン（花王（１菊製グラハード）をスパッタ
成膜し、スパッタリング終了後、基材を取り出し、未露
光残留しているフォ１−レジス１−をアセトンで除去し
、Ａ字型形状の図柄の炭素薄膜層を成膜した第４図及び
第５図に示す如き基材を得た。得られた炭素薄膜層は、
その膜厚が小板研究所製表面粗さ計による段差測定の結
果５２０人であり、濃い黄金色をもった質感のある色相
を呈していた。

しかる後、上述の如くして得られたクロム層上に炭素薄
膜層パターン（５２０人）を有する基材上に、再び上述
の方法により、Ｂ字型形状の図柄パターンを有する別の
フォトマスクで炭素薄膜層を形成した。新たに成膜した
炭素薄膜層の厚さは２５０人であった。

斯くして得られた暴利の表面は、第１図〜第３図に示す
如く、基材の表面に形成された下地のクロム層（図示せ
ず）上に、先に成膜し今回に成膜されなかった炭素薄膜
層（ｂ部分）と、先に成膜され且つ今回成膜された炭素
薄膜層（ａ部分）と、先に成膜されずに今回成膜された
炭素薄膜層（０部分）の合計３層からなっていた。

３層であることは、表面粗さ計の段差測定により読み取
れた。これらの厚みは、基材の表面部のクロム下地層を
基準にして、順次０人、５２０人、７７０人、２５０人
であり、クロムの金艮色、濃い黄金色、青色、黄金色が
パターン化されて形成されていた。

しかる後、最終的に上部にＳｉＣ２をスパッタリングし
保護層とした。

〔発明の効果〕

本発明の装飾材は、上述の如く、基材の表面の一部又は
全面に膜厚の異なる二種類以上の炭素薄膜層を形成し、
膜厚の差異により図柄を施したもので、従来品と異なる
材質で形成された如き外観を呈し、しかも従来品よりも
優れた美観を呈するもので、基材の表面光沢、材質感等
の性質を外観に生かしながら、装飾材表面に従来品と異
なる質感（従来品の有さない特異且つ優れた品位を呈す
る美観）を付与することができ、しがも、炭素皮膜の膜
厚を差異により異なった色調を外観に呈させることがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図はその要部
の概略を示す拡大斜視図、第３図は更にその一部の概略
を示す拡大縦断面図、第４図は本発明の一実施例の形成
途中段階の概略を示す拡大斜視図、第５図は更にその一
部の概略を示す拡大縦断面図である。 １・・・装飾材 ４・・・基材 ５・・・炭素薄膜層 ａ・・・炭素薄膜層の膜厚が厚い部分 ｂ・・・炭素″４４層の膜厚が中位の部分Ｃ・・・炭素
薄膜層の膜厚が薄い部分 特許出願人　　　　　　　花　王　株式会社第１図 、′：１ 第２図 へ 第３図 第５図 一一工〜・

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面の一部又は全面に膜厚の異なる二種類以上の
   炭素薄膜層を形成し、膜厚の差異により図柄を施してな
   ることを特徴とする装飾材。
2. （２）膜厚の異なる二種類以上の炭素薄膜層の少なくと
   も一つの炭素薄膜層の膜厚が１００〜２０００Åである
   、特許請求の範囲第（１）項記載の装飾材。
3. （３）総ての炭素薄膜層の膜厚が１００〜２０００Åで
   ある、特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の
   装飾材。
4. （４）炭素薄膜層が乾式薄膜形成方法により形成されて
   いる、特許請求の範囲第（１）項〜第（３）項の何れか
   に記載の装飾材。
5. （５）乾式薄膜形成方法がＤＣマグネトロンスパッタ方
   式、ＲＦマグネトロンスパッタ方式等のスパツタリング
   法である、特許請求の範囲第（４）項記載の装飾材。
6. （６）スパッタリングのターゲット材である炭素がガラ
   ス状カーボンである、特許請求の範囲第（５）項記載の
   装飾材。
7. （７）図柄がフォトリトグラフィーにより形成されてい
   る、特許請求の範囲第（１）項〜第（６）項の何れかに
   記載の装飾材。