(57)【要約】【課題】表面に金属装飾を施したプラスチック製のめがねフレームであって、その装飾がプラスチックの変形に追従して変形することができ、耐久性、耐薬品性、耐擦傷性が高く、保護被膜を必要としないものを提供すること。【解決手段】めがねフレームの形状をもつプラスチック成形品の表面に、まずハードコート層を形成し、その上にスパッタリングにより金属（Ｔｉ、Ｔｉ−Ａｌ、Ｃｒなど）の層を設け、さらにこの金属のスパッタリング層の上に、窒素ガスやアセチレンガスを供給しながらイオンプレーティングを行なって、表面に、金属の色彩を有する硬質の金属化合物（ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＣｒＮ、ＴｉＡｌＮなど）の層を形成する。【選択図】　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
めがねフレーム形状のプラスチック成形品の表面に、ハードコート層、スパッタリングにより形成した金属層およびイオンプレーティングにより形成した金属化合物層を順次設けてなる、金属装飾を有するプラスチック製めがねフレーム。
【請求項２】
めがねフレームを構成するプラスチックが、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート−ポリエチレンテレフタレート共重合体またはＡＢＳ樹脂から選んだものである請求項１のプラスチック製めがねフレーム。
【請求項３】
ハードコート層として、ポリウレタン塗料またはシリコーン塗料を使用した請求項１のプラスチック製めがねフレーム。
【請求項４】
スパッタリングにより形成した金属層が、Ｔｉ、Ｔｉ−Ａｌ合金、ＣｒまたはＺｒの層である請求項１のプラスチック製めがねフレーム。
【請求項５】
金属化合物の層がＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＣｒＮ、ＣｒＣ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＣまたはＴｉＡｌＣＮの層である請求項１のプラスチック製めがねフレーム。
【請求項６】
めがねフレームの形状をもつプラスチック成形品の表面にハードコート層を形成し、ついで金属のスパッタリング層を設け、その上にイオンプレーティングを行なって金属化合物の層を設けることからなる金属装飾を有するプラスチック製めがねフレームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属装飾を有するプラスチック製めがねフレームと、その製造方法に関する。ここで、「金属装飾」とは、金属化合物によりゴールド、シルバー、ブロンズ、グレーおよびブラウンのような、光沢またはツヤ消しの金属的な外観を有するものをいう。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック製のめがねフレームは軽量で好ましいものであるが、そのままでは美観に乏しいため、表面に金属装飾を施すことが要望され、その努力がなされてきた。まず試みられたのが、メッキ処理であって、そのもっとも基本的なものは、いわゆる銀鏡反応による金属被覆の形成である。銀鏡反応は銀の装飾を実現するが、その被覆は耐摩耗性、耐薬品性に劣り、そのままでは使用に耐えないから、保護層を与えるため、塗料の塗布が必要になる。そうなると、金属そのものの美観が損われるといううらみがある。
【０００３】
メッキ層を厚くし、金属を選択すれば、耐摩耗性は増す。たとえば、無電解メッキによって銅の下地を作り、それを基礎として銅の電解メッキをした上にニッケルの電解メッキを行なうという手法が、つぎに登場した。この方法の実施に当たっては、プラスチックと金属の密着をよくすることを意図して、プラスチックのエッチング処理を行ない、アンカー効果が生じるようにする。しかしエッチングは凹凸を作ることであり、その影響が外観に現れないようにするには、ある程度厚いメッキを施さなければならず、その厚さは、全部で２０ミクロンを超えることが必要である。
【０００４】
ところが、このような厚さの金属層を形成すると、比較的撓みやすいプラスチックが曲がったとき、その形状変化に金属層がついて行かず、ワレが生じる。その破断面は危険であって、不用意に触れるとケガをしかねない。発明者らの見出したところによれば、プラスチック製めがねフレームの変形に追従することのできる装飾被膜は、１％以上の伸縮が可能であればよく、この観点からは、金属層の厚さを５〜６ミクロン以下にすることが適切であるが、それではエッチングによる凹凸を隠すことはできない。
【０００５】
いまひとつの手段は金属の蒸着またはスパッタリングである。これらの手法によるときは、形成できる金属の層がミクロン以下の薄いものであり、また金属層が軟らかいものしか形成できないから、耐摩耗性が不足で、そのままではめがねフレームとして使用に耐えない。そこで、表面にハードコートを行なうが、そうなると、はじめに挙げた場合と同様な、表面に金属そのものの美観が現れないという問題がある。
【０００６】
同じプラスチック製のめがね部品であっても、プラスチックレンズの耐久性向上に関しては、アルミニウムやマグネシウムのスパッタリングを行なってからハードコートを施したり、あるいはハードコートを施してから金属のスパッタリングを行なったりする技術が確立されているが、これらは、レンズという用途から当然に、色がついても、紫外線のカットなどを目的とする薄いもので、金属装飾にはほど遠いものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、プラスチック製のめがねフレームに金属装飾を施そうとするときに、それを妨げていた上記の諸問題を解消し、プラスチックの変形に追従して変形することができ、耐久性、耐薬品性、耐擦傷性が高く、保護被膜を必要としない金属装飾を有するプラスチック製のめがねフレームと、その製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の金属装飾を有するプラスチック製めがねフレームは、めがねフレーム形状のプラスチック成形品の表面に、ハードコート層、スパッタリングにより形成した金属層およびイオンプレーティングにより形成した金属化合物層を順次設けてなるものである。
【０００９】
金属装飾を有するプラスチック製めがねフレームを製造する本発明の方法は、めがねフレームの形状をもつプラスチック成形品の表面にハードコート層を形成し、ついで金属のスパッタリング層を設け、その上にイオンプレーティングを行なって金属化合物の層を設けることからなる。
【００１０】
【発明の実施形態】
めがねフレームを構成するプラスチックとしては、常用されている材料、すなわちナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート−ポリエチレンテレフタレート共重合体またはＡＢＳ樹脂などから、任意のものを選んで使用することができる。めがねフレームの製造それ自体も、既知の技術にしたがって実施すればよい。エッチングのような処理は必要ないし、その表面が多少粗であっても、ハードコートを施すことによって改善されるから、特別の配慮をする必要もない。
【００１１】
ハードコート層としては、比較的硬度の高い塗膜を与える塗料を使用する。常用のポリウレタン塗料またはシリコーン塗料が好適に使用でき、鉛筆硬度にしてＨ〜５Ｈの塗膜が得られる。この層の厚さは５〜３０μｍの範囲とするのが適切であり、それによって、プラスチック製めがねフレーム表面の凹凸の影響を防いで、曲げによく追従できる金属装飾を施すことができる。通常は、１５μｍ以内の厚さで足りる。
【００１２】
スパッタリングにより形成する金属の層は、Ｔｉ、Ｔｉ−Ａｌ金属間化合物または合金、ＣｒまたはＺｒの層が有用である。ターゲットとしてこれらの金属または合金を使用するスパッタリング技術が既知であり、それにしたがって、ハードコート層上のスパッタリング層を形成すればよい。
【００１３】
イオンプレーティングの技術もまた既知であって、上記したスパッタリングのターゲットの使用と、ガスの供給とを組み合わせることにより、スパッタリング層の上に金属化合物の層を形成することができる。供給ガスは、窒化物の形成にはＮ２、炭化物の形成にはアセチレンガスが好適である。いうまでもないが、形成する金属化合物の層は、それ自体で美しい外観を与えるとともに、高い硬度を有するものが好適である。具体的な金属化合物は、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＣｒＮ、ＣｒＣ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＣおよびＴｉＡｌＣＮである。
【００１４】
【実施例１】
ポリカーボネート樹脂の射出成形により、めがねフレームの形状を有する成形品を用意した。その表面に、シリコーン塗料「ＵＶ硬化型アクリルシリコーンＸ−４１−２４１５」（信越シリコン製）を塗布して乾燥させ、硬度３Ｈのハードコート層を形成した。このハードコート層の厚さは、約１０μｍである。チタンターゲットを用いたスパッタリング（真空度２．０×１０−３Ｔｏｒｒ）により、上記めがねフレーム表面に厚さ０．０５μｍのチタン層を形成した。その後、スパッタリング装置内に窒素ガスを供給して（圧力５．０×１０−３Ｔｏｒｒ）イオンプレーティングを行ない、厚さ０．１μｍのＴｉＮ層を形成した。このようにして、外観が美しいゴールドの金属装飾をもっためがねフレームを得た。ＴｉＮ層は実質硬さ２０００Ｈｖを有するため傷がつきにくい。この金属装飾の被膜は、フレームの曲げ試験において、１％以上の伸縮に耐えた。
【００１５】
【実施例２】
ナイロン６６の射出成形により、めがねフレームの形状を有する成形品を用意した。その表面にポリウレタン塗料「２０３ＨＮ」（日本油脂製）を塗布して乾燥させ、硬度２Ｈのハードコート層を形成した。クロムターゲットを用いたスパッタリングにより、上記めがねフレーム表面に厚さ０．１５μｍのクロム層を形成した。続いてスパッタリング装置内に窒素ガスを供給してイオンプレーティングを行ない、表面に厚さ０．０５μｍのＣｒＮ層を形成した。このようにして、シルバーグレー色の金属装飾をもっためがねフレームを得た。ＣｒＮ層は実質硬さＨｖ１６００を有し、傷がつきにくい。この金属装飾被膜は、１．５％の伸縮に耐えた。
【００１６】
【発明の効果】
本発明にしたがえば、プラスチック製のめがねフレーム状成形品の表面に、ハードコート−スパッタリング−イオンプレーティングという簡易な手段により、プラスチックとよく密着した装飾被膜を形成し、表面の金属化合物の被膜により堅牢な金属装飾を行なうことができる。この被膜は高い硬度を有するから、従来のように表面を保護するための塗装を施す必要がなく、金属化合物そのものの美観を実現することができる。色調は、形成する金属化合物の選択によって、ゴールド（ＴｉＮ）、シルバー（ＴｉＣ）、ブロンズ（ＴｉＣＮ）、シルバーグレー（ＣｒＮ）およびブラウン（ＴｉＡｌＮ）など、さまざまなものが可能であり、光沢面でも、ツヤ消しでも、任意に作ることができる。