JPS60131240A - 合成樹脂成形品 - 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】 技術分野 この発明は合成樹脂の表面にスパッタリングを行うこと
によシ種々の色彩を付与した樹脂板、樹脂パネル、・樹
脂ケース等の合成樹脂成形品に関すをものである。

従来技術 、　従来の有色（・着色透明を含む）の合成樹脂成形品
は、合成樹脂材料に・顔料を添加するか、成形品の表面
を塗装して製造したものが大部分である。

これらは大抵の色彩をほぼ任意に表わすことができるが
、・金属感を有する鮮かな色彩の表現は困難であった。

　、□ 又、合成・、樹脂表面にアルミ等の金属を蒸着あるいは
スパッタリングしたものもあったが、これでは金属色そ
のものあるいはハーフミラ−のような淡い金属色が表わ
れる程度であり、金属感を有する任意の色彩を得ること
はできなかった。

目的 本第−発明の目的はあらゆる色彩、特に鮮かな金属感を
有する任意の色彩を表わすことができる新規な合成樹脂
成形品を提供することにあり、本第二発明の目的は上記
第一発明の目的に加え、耐久性、耐候性、スパッタリン
グ層の付着性等が向上して退色や変色が防止されるとと
もに、色彩の鮮かさも増す合成樹脂成形品を提供するこ
とにある。

構成 本第−発明の合成樹脂成形品は、合成樹脂の表面に金属
よりなる第１層をスパッタリングによｐ設け、この第１
層表面に透明な金属酸化物よりなる第２層をスパッタリ
ングにより設けたことをその構成とするものであり、本
第二発明の合成樹脂成形品は、合成樹脂の表面に合成樹
脂材料よりなるベースコート層を形成し、ベースコート
層表面に金属よりなる第１層をスパッタリングにより設
け、第１層表面に透明な金属酸化物よりなる第２層をス
パッタリングにより設け、第２層表面に透明な合成樹脂
材料よりなるトンプコート層を形成したことをその構成
とするものである。

実施例 以下、まず本発明を樹脂板に具体化した３つの実施例に
ついて図面に従い説明する。

１は低温ハイレートスパッタリング装置を示す。

２は平板型のターゲツトとしての陰極であって、その少
く□とも表面部は樹脂板にスパッタリングにより付着さ
せるための所望の金属材３により形成されており、本実
施例では同金属材３としてチタンが用いられている。４
はリング伏の陽極であって、前記陰極２との間に５０〜
１００ＯＶの直流電圧が印加されるようになっている。

５は試料ホルダー１２にセントされた樹脂板であって、
透明なアクリル樹脂より形成されている。。

６はバルブ７を介してスパッタリング装置１に連結され
た真空ポンプであって、同装置１内を減圧するためのも
のである。８．ｌｊパルプ１０゜１１を介してスパッタ
リング装置１に連結されたガスのボンベであって、各々
アルゴンガス（Ａｒ　”）及び酸素ガス（０２）が充填
されている。

以上のようなスパッタリング装置１によって樹脂板５の
表面にスパッタリングを行ない、本発明所望の樹脂板を
得るには、まずスパッタリング装置１内を真空ポンプ６
によって減圧する。

次に、ボンベ８から同装置１内にアルゴンガスを送り込
むとともに、同アルゴンガスを真空ポンプ６から序々に
排出することによって同装置１内を低圧アルゴンガス雰
囲気に保持する。

続いて、両極２，４間に直流□高電圧を印加すると、グ
ロー放電が起こり、放電エネルギーによりアルゴン分子
が解離してアルゴンイオンが生成され、同アルゴンイオ
ンは陰極２側へ加速されて陰極２表面の金属材３である
チタンを叩き出す。同チタンは装置１内に飛散して樹脂
板５の対向側表面に付着し、第２図に示すように第１層
１６を形成する。

第１層１６形成後、パルプ１１も開けてボンベ８．９か
ら装置１内へアルゴンガス及び酸素ガスを併せて送り込
み、同装置１内を両ガスの低圧混合気雰囲気に保持する
。

次に、両極２，４間に直流高電圧を印加すると、前出の
スパッタリングと同機にして、陰極２表面の金属材３で
あるチタンが叩き出される。このとき、スパッタリング
装置１内には酸素ガス及び同ガスから解離した活性の高
い酸素イオンが存在するため１、飛散したチタンは直ち
に酸化して酸化チタンとなる。同酸化チタンは樹脂板５
０対向側表面に付着して、第２図に示すように第１層１
６の上に第２層１７を形成する。

酸化チタンは透光性及び固有の大きい屈折率を有するた
め、第２層１７の厚さを可視光の波長の８０分の１から
４分の１である５０〜２００　ｏｈ（オングストローム
）に形成すると、第２図に示す通り第２層１７０表面で
反射した光Ａと、第２膚１７の内部に入って第１層１６
との境界面で反射した光Ｂとが干渉しＪ特定色に色づい
て見えるようになる。すなわち、第２層１７の厚さを適
当に設けれは、任意の波長の可視光線の反射を抑えてあ
らゆる色彩を呈するようにできる。

以上のようにして、任意の色彩の樹脂板を製造すること
ができるが、次に３つの実施例についてより詳細に述べ
る。次表は、３つの実施例における前記第１層１６及び
第２層１７の各形成条件を挙げたものである。　表 上記表中、到達真空度は第１層１６形成前にスパッタリ
ング装置１内を減圧したときの空気圧を示シている。ま
た、スパッタリング電力は両極２゜４間に印加したスパ
ッタリング電圧と所要電流の積で示している。

同表の通り、第２層１７の形成条件を変えて同層１Ｔの
厚みを増減するだけで第一実施例ては紫色、第二実施例
では青色、第三実施例では金色というように前記干渉に
基づく種々の色彩を容易に顕色させることができる。本
実施例μ外の例えば赤色、黄色等の全ての色彩も、その
波長が異なるだけであるから第２層１７の厚みを変える
ことにより任意に顕色し得る。

又、第１層１６自身はチタンによる金属色（銀色に近い
）を示す。従って、各実施例で認められる色彩は第２層
１７を通して見られる第１層１６の金属色に、前記干渉
に基づく色が重なったものとなることから、金属感を有
する鮮かな色調を呈し、高級感を与える。

なお、前記実施例において第１層１６は外部からの光を
その表面で反射して前記干渉を起こし得る最小限以上の
厚さを有すれば、干渉に基づく色彩の種類にはほとんど
影響を与えない、ただし、第１層１６の厚さは上記金属
感の程度と、樹脂板５の透明感とを左右する。

又、本実施例では第１層１６がチタン、第２層１１が酸
化チタンで各々形成され、後者の酸化チタンはスパッタ
リング中に反応形成される。従って、両層１６，１？共
にターゲットとしての°金属材３はチタンでよく、第２
層１７の形成前に陰極２を取換える必要がない。

更に、第１層１６及び第２層１７は各々スパッタリング
によって強固に付着しているので、密着性、耐久性等に
優れ、剥離し難い。

又、本実施例は上記両層１６．１７の有する導電性に基
づき帯電防止効果や電磁波遮断効果を奏するとともに、
両層１６．１７が赤外線や紫外線をある程度反射するた
め、同光線の遮断効果も奏する。

次に、本発明の第四実施例を第３図に従って説明すると
、この実施例は樹脂板５と第１層１６の間にベースコー
ト層１Ｂを設けるとともに、第２層１７０表面にトンプ
コート層１９を設けた点において前記各実施例と相違し
ており、第１層１６及び第２層１７の内容は前記各実施
例のいずれでも、あるいは後述するようにその他のもの
でもよい。

すなわち、第１層１６の形成前に樹脂板５に有機溶媒で
希釈したアクリル系のウレタン２液無黄変型塗料をスプ
レーコーティングすることによって、同塗料を単位面積
当たり約１０ｆ／ｍ付着させた。この付着量は塗料の希
釈率等によシ調整することができる。次に、樹脂板５を
８０°０の暖気中に１２０分保持して前記塗料を硬化さ
せることにより約１０μｍ厚の透明なベースコート層１
８を形成した。

次に、第２層１７形成後、同層１７上に同じく有機溶媒
で希釈したアクリル系のウレタン２液無黄変型塗料をス
プレーコーティングして２０帥２付着させた後、８Ｏ−
Ｘ１２０分乾燥して約２０μｍ厚の透明なトップコート
層１９を形成した。

この第四実施例は前記各実施例の効果を奏する他、ベー
スコート層１Ｂの樹脂板５に対する付着力及び第１層１
６のベースコート層１８に対する付着力がともに非常に
強いため、第１層１６の付着性、耐剥離性が向上し、耐
久性が高まる。

又、トップコート層２４が非常に薄い第１層２１及び第
２層２２を剥離や変質から保護して退色や変色を防止す
るため、耐久性や耐候性等が向上する。更に色の深みも
増す。

以上、４つの実施例について説明したが、この発明はこ
れらの実施例の構成に限定されるものではなく、例えば
次のようにして具体化することも可能である。

（１）第１層１６を形成する金属はチタンに限定されず
、スパッタリング可能な全ての金属（合金を含む）を採
用することができる。すなわち、金属材３に任意の金属
を用いて、これをターゲットとすればよい。同金属とし
ては、特に単体金属ではチタン、アルミニウム、スズ、
亜鉛、ニッケル、銅、コバルト、クロム、アンチモン、
ニオブ等が、合金ではハステロイ、パーマロイ、ステン
レス鋼、窒化チタン、コバルト系合金等が耐蝕性や色彩
の点で適している。同金属は用途、色彩、コスト等に応
じて選択される。

又、第１層１６の厚みも特に限定されず、例えば１００
〜１ｏｏｏｏｌの範囲内で任意に選択することができる
。同厚みが１００Ａ程度になると金属色が淡く表われ始
め、８００Ａ程度でほぼ完全な金属色が得られる。

（２）第２層１７を形成する材料は酸化チタンに限定さ
れず、酸化ジルコニウム、酸化インジウム等の透明な金
属酸化物を用いることができる。

同材料は各々屈折率が異なるので、表わす色調に応じて
選択される。

又、第２層１７の厚みは、前記の通り可視光線が干渉し
得る可視光線の波長の８０分の１からＡ分の１である５
０〜２０　（１０Ａの範囲であれば特に限定されない。

（３）ベースコート層１Ｂを形成する材料は前記アクリ
ル系ウレタン２液無黄型塗料に限らず、耐久性及び密着
性のよい各種透明合成樹脂材料を用いることができる。

又、同コート層１Ｂの厚みも特に限定されないが、第１
層１６の付着性の点から通常は２〜３０μｍの範囲で選
択される。

（４）トップコート層１９を形成する材料及び厚みも前
記ベースコート層１８と同様に限定されず、耐久性、密
着性、透明性のよい各種合成樹脂材料及び任意の厚みが
選択される。

又、トップコート層１９の材料にわずかな顔料を加えて
着色透明とし、この色を前記第１層１６及び第２層１１
による色と組合わせるようにしてもよい。これにより色
彩の多様化を図ることができる。本発明における透明の
概念には上記着色透明も含まれる。

（５）ベースコート層１８及びトップコート層１９ハ、
前記ロールコーティング以外にディッピング、スプレー
等の種々の方法により塗布してもよい。

（６）前記各実施例は本発明を樹脂板に具体化したが、
その他樹脂製パネル、樹脂製包装用容器、樹脂製台所用
品等の各種合成樹脂成形品に具体化してもよい。

又、第１層１６及び第２層１７の施し方は合成樹脂成形
品の片面（表裏を問わず、選択し得る）、両面、又は一
部のいずれでもよく、任意に選択し得る。

（７）本発明におけるスパッタリング条件は次の通りで
ある。スパッタリングを生じさせるためのガスとして前
記アルゴンガス以外に窒素イオン、キセノン等の不活性
ガスを使用し得る。

２ １Ｑ’ｌ：’ｏｒｒＯ間で選択される。３　Ｘ　ｌ　０
　Ｔｏｒｒ以下ではスパッタリングが困難となり、９Ｘ
１０Ｔｏｒｒ以上ではブランキング現象が起こり易く、
付着金属が黒ずむからである。又、印加電圧はスパッタ
リング可能な範囲であれば特に限定されないが、通常５
００〜ＩＫＶである。又、ターゲットＴｉＯ２等の金属
酸化物を使用する場合は高周波電源を使用してもよい。

効果 以上詳述したように、本第−発明は合成樹脂５０表面に
金属よりなる第１層１６をスパッタリングにより設け、
この第１層１６表面に透明な金属酸化物よりなる第２層
１７をスパッタリングにより設けたことにより、あらゆ
る色彩、特に金属感を有する鮮かな色彩を任意に表わす
ことができるとともに、帯電防止や電磁波遮断の効果を
奏し、本第二発明は合成樹脂５の表面に合成樹脂材料よ
υなるベースコート層１８を形成し、ベースコート層１
８表面に金属よりなる第１層１６をスパッタリングによ
り設け、第１層１６表面に透明な金属酸化物よりなる第
２層１７をスパッタリングによシ設け、第２層１７表面
に透明な合成樹脂材料よりなるトップコート層１９を形
成したことにより上記第一発明の効果に加え、耐久性、
耐候性、スパッタリング層の付着性等が向上して退色や
変色が防止されるとともに、色彩の鮮かさも増す効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した実施例の製造方法を示す概
略断面図、第２図は第一〜第三実施例の要部断面図、第
３図は第四実施例の要部断面図である。 樹脂板５、第１層１６、第２層１７、ベースコート層１
８、トップコート層１９゜ 特許出願人　豊田合成株式会社 代　理　人　弁理士恩田博宣

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　合成樹脂（５）の表面に金属よりなる第１層（１６
   ）をスパッタリングにより設け、この第１層（１ｂ）表
   面に透明な金属酸化物よりなる第２層（１７”）ヲスパ
   ッタリングにより設けたことを特徴とする合成樹脂成形
   品。 ２　第２層（１７）は酸化チタンよりなり、その厚み、
   Ｖｉ２０〜２０００１であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の合成樹、脂成形品。 ８　合成樹脂（５）の表面に合成樹脂材料よりなるベー
   スコ−）Ｊｉ（１Ｂ）を形成し、、ベースコート層（１
   ８）表面に金属よりなる第１層（１６）をスパッタリン
   グにより設け、第１層（１６）表面に透明な金属酸化物
   よりなる第２層（１７）をスパッタリングにより設け、
   第２層（１７）表面に透明な合成樹脂材料よりなるトン
   プコート層（１９）を形成したことを特徴とする合成樹
   脂成形品。 ４　第２層（１７）は酸化チタンよりなり、そのけみは
   ２０〜２０００Ａであることを特徴とする特許請求の範
   囲第８項記載の合成樹脂成形品。