CN1134367A - 金色装饰品及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐腐蚀、带有红色调的金色装饰品。所述装饰品由在基体材料上形成由金、铁及氧组成的金色覆膜，再在氧气氛中将金及铁物理蒸镀(理想的是离子镀法)于基体材料上而得。所述金色覆膜的红色调可由调节上述物理蒸镀中导入的氧的流量而调节，所述金及铁的蒸发因可使用同一蒸发源，可提高蒸发的可控性能及重复性。本发明的金色装饰品置于渗透了人工汗液的卫生巾上24小时后，未发现有生锈等表面变化。

Description

金色装饰品及其制造方法

本发明涉及一种钟表盒、钟表牌、文字板、眼镜框及佩戴的装饰品等的金色装饰品及其制造方法。

以往，在基体材料表面涂敷以金色而成的钟表盒、钟表牌、眼镜框等的装饰品上，由在基体材料表面上形成一层金或金合金的覆膜制得金色部件。但是，由于纯金色中的金色太强，人们要求一种黄色较淡的薄色调的金色。对此，已有人开发了金-铬合金和金-镍合金等。然而，此时，上述合金尚有红色调不足的问题。作为消除该问题的材料，已知有添加铜使之带有黄色和红色调的金-镉-铜合金及金-镍-铜合金。

另一方面，作为上述覆膜的制造方法，已知有使用了蒸发方法的真空蒸镀、离子镀或溅射法。

但是，上述金-镉-铜合金及金-镍-铜合金尚有耐腐蚀性不够的问题。而且，在形成这些合金的覆膜时，在真空蒸镀和离子镀法中，由于蒸发速度的不稳定及各种金属的蒸气压皆不同，在以同一(一个)蒸发源作蒸发时，总有某种金属首先蒸发。如将蒸发源分开使用，则各种金属相对于不同的温度变化的幅度，其蒸发速度的变化幅度也不同。因此，此时须对各不同的金属设定不同的蒸发控制方法，因此要控制蒸发速度是困难的。这样，在上述合金中，要对不同的蒸发方法进行覆膜控制是非常困难的，且难以再现覆膜的品质。

又，在溅射法中，配制不同的合金成分以调节金色色调时，须更换靶极，这也相当费功夫。

本发明鉴于上述已有的问题而作，其第一个目的在于，提供一种富于耐腐蚀性的、具红色调的金色装饰品。

本发明的第二个目的在于，提供一种红色调的金色装饰品的容易的、重复性良好的制造方法。

本发明的第三个目的在于，提供一种金色装饰品的色调调节方法，按该方法可简单地调节金色装饰品的红色调。本发明者经刻意研究发现，在金中含有铁和氧，可得到具有良好的耐腐蚀性、带有红色调的金色装饰品。本发明即基于这样的见解而作。

即，权利要求1中所述的金色装饰品，其特征是，在基体材料上形成含有金、铁和氧而成的(至少含有该三种成分元素)的金色覆膜。

又，权利要求2中所述的金色装饰品，其特征是，在基体材料上形成由金、铁和氧组成的(基本上不含有其它的成分元素)的金色覆膜。

金色覆膜的膜厚通常为0.05-0.5μm，理想的是在0.1-0.3μm的范围。又，金色覆膜的表面状态即可以作成具镜面光泽的表面，也可以作成纹面。

权利要求3所述的金色装饰品，其特征在于，在基体材料上形成由Ti化合物及/或Zr化合物组成的基底层，在该基底层上形成由金、铁和氧组成的(基本上不含有其它的成分元素)的金色覆膜。

权利要求4所述的金色装饰品，其特征在于，在权利要求3所述的金色装饰品中，Ti化合物为TiN或TiCN，所述的Zr化合物为ZrN或ZrCN。

权利要求5所述的金色装饰品，其特征在于，在权利要求1、2、3所述的金色装饰品中，所述金色覆膜的色调范围在L*、a*、b*的表示系统(JIS Z8729-1980)中，为90≥L*≥75、10≥a*≥0、40≥b*≥20。

权利要求6中所述的金色装饰品，其特征是，在基体材料上形成由金和铁组成的金色覆膜。

权利要求7所述的金色装饰品的制造方法，其特征在于，在权利要求1、2、3、4或5中制造所述的金色装饰品时，由适当地设定该金色覆膜中的铁及氧的含量，来进行对上述金色覆膜所述的调节(金色的调节)。

权利要求8所述的金色装饰品的制造方法，其特征在于，在权利要求1、2、3、4或5中制造所述的金色装饰品时，由使金和铁在含氧的氛围中，作物理蒸镀于上述基体材料或基底层上，而形成所述的金色覆膜。

作为物理的蒸镀，可以采用离子镀法、溅射法、真空蒸发法等，但，其中，最好是离子镀法。

权利要求9所述的金色装饰品的制造方法，其特征在于，在权利要求8中，使用同一(一个)蒸发源的物理蒸镀金及铁。

权利要求10所述的金色装饰品的制造方法，其特征在于，在权利要求8及9中，所述物理蒸镀是在含氧的氛围气体中供氧进行。

权利要求11所述的金色装饰品的制造方法，其特征在于，在权利要求10中，所述金色覆膜的红色调的调节，由调节氧的供给量(流量)进行。

权利要求12所述的金色装饰品的制造方法，其特征在于，在权利要求8、9、10及11中，以离子镀法进行上述的物理蒸镀。

有关权利要求1、2、3中的金色装饰品带有红色调的原因尚不明白，但可以认为，铁成分可使金成分的黄色调降低，同时，铁的氧化物使金增添红色调。

权利要求1、2、3的金色装饰品上的金色覆膜一定含有金、铁及氧，但权利要求1的金色装饰品也可含有除了金、铁以外的金属成分。不过，由于铜具有腐蚀性，最好不含有铜(权利要求2、3)。

权利要求8所述的金属装饰品的制造方法中，因该方法是在含氧的氛围气体中将金及铁物理蒸镀于基体材料或基底层之上形成金色覆膜，其蒸发源使用了两个系统，或者，也可因铁和金的蒸汽压力相近，仅使用一个系统。蒸发源少较有利，蒸发源的数目越少，其可控性能越好，蒸镀的重复性良好。

上述的金色覆膜的理想的色调范围为：90≥L*≥75、10≥a*≥0、40≥b*≥20。L*值设为几近纯金的亮度的90以下，但该值不到75，则色感变暗，偏离金的色调。a*值随着接近0，金色覆膜的红色调减少，但当a*值超过10，则表面粗糙，有损美观。在权利要求1、2、3的金色装饰品中。由于金色覆膜含有铁及铁的氧化物，b*为几近纯金色的40以下，当b*值不到20，则看不到金色。

又，金色覆膜的红色调程度可以由含氧量的多少而调节，含氧量越多，则红色调越增加。

实施例1

下面，就本发明的实施例作一说明。

实施例1

在一真空装置内设置玻璃基片，抽气至1×10^-4乇，设定在250℃加热。其次，使用氩气以离子轰击作表面清洗。其后，导入氩气至2×10^-4乇，再以设定的流量将氧作为反应气体导入，加热置有金5g和铁0.1g的电阻加热器，作离子镀，在所述玻璃基片上形成0.1μm的金色层。探讨了该金色层(金色覆膜)的色调和膜的组份比之间的关系。

将氧流量定为2SCCM时，色调为L*＝82.93，a*＝4.75，b*＝29.51；组份比为：金＝72.6％(原子)，铁＝10.4％(原子)，氧＝17.0％(原子)。

又，将氧流量定为8SCCM时，色调为L*＝77.12，a*＝8.45，b*＝26.26；组份比为：金＝65.0％(原子)，铁＝9.5％(原子)，氧＝25.5％(原子)。

与此有关地，同样制得的纯金膜的色调为：L*＝91.27，a*＝1.55，b*＝39.41。

有关上述L*、a*、b*的表示，使用了由D65光源、2°视野上的积分球方式所得的反射率测定的结果。实施例2

在一不锈钢制的钟表标牌上形成TiN膜，置于与实施例1不同的蒸发装置中，在设定的250℃下加热，抽气至3×10^-5。其次，使用氩气以离子轰击作表面清洗。其后，导入氩气至3×10^-4乇，再以150SCCM将氧作为反应气体导入，加热置有金10.0g和铁0.2g的电阻加热炉，作离子镀，在所述钟表标牌上形成0.1μm的金色层。

又，进行同样的抽气，由加热氩气进行离子轰击，得到具有TiN膜的不锈钢制的钟表标牌，在氩气压为3×10^-4乇的气体中，分别调节置有金10.0g和铁0.2g的电阻加热器及载有铜5.0g的电阻加热器的蒸发速度，使之蒸发，在上述钟表标牌上形成0.1μm的金色层。

将上述工序中所得的、由金、铁及氧组成的膜和由金、铁及铜组成的膜在大气中，200℃下进行加热，120分钟后分别测定其色调。其结果示于表1。

                                        表1

	由金、铁、氧组成的膜			由金、铁、铜组成的膜
								L*	a*	b*	L*	a*	b*
加热前	86.82	3.94	29.63	89.96	4.72	27.61
							120分钟	84.69	3.82	29.30	71.36	22.16	41.54

从表1可以明白，金、铁、铜形成的膜上，色调变化较大，相比之下，在同一条件下加热的金、铁、氧形成的膜上，未见有色调变化。又，在渗透有用氯化钠20g/l、脲2g/l、乳酸2g/l制作的人工汗溶液的卫生巾上放置24小时，则在由金、铁、铜形成的膜上发现生锈，而在由金、铁及氧组成的膜表面上则未发现变化。

上述的金色覆膜的色调范围最好在

90≥L*≥75、10≥a*≥0、40≥b*≥20(权利要求5)的范围。

实施例3

与实施例2同样的方法，形成由金、铁、氧形成的膜时，将氧的流量由0SCCM改变至192SCCM，观察其金色膜的色调变化。其结果示于图1。从该图可以明白，随着氧流量的加大，a*值，即膜的红色调增加。又，在氧流量为48SCCM时，反复形成膜，可得到如表2所示的色调重复性良好的膜。

                                          表2

	L*	a*	b*
				第一次	83.82	3.07	28.28
第二次	83.62	3.10	29.00
				第三次	83.17	3.33	29.23
第四次	84.09	3.01	29.42
				第五次	83.18	3.04	19.11

实施例4

与实施例2同样的方法，形成由金、铁、氧形成的膜时，将氧的流量定为48SCCM，就将金10.0g、铁0.1g置于电阻加热器上和金10.0g、铁0.2g置于电阻加热器上形成金色膜的情况探讨其金色层。其结果示于表3。

                                            表3

金10.0g铁0.1g

金10.0g铁0.2g

L*	a*	b*	L*	a*	b*
						88.79	3.09	35.49	83.92	3.07	28.28

从表3可以明白，改变电阻加热炉上所载的金和铁的比例，可以容易地使所述金色层带有红色的同时，改变其b*值，即改变其黄色调。

由以上的说明可以显见，在权利要求2的金色装饰品中，是在基体材料上形成由金、铁、氧形成的覆膜；在权利要求3的金色装饰品中，是在基体材料上设置基底层，在该基底层上形成由金、铁、氧形成的覆膜，由此分别得到带有红色调的金色装饰品。另外，在权利要求2、3的金色装饰品中，作为金色覆膜的成分金属不含有腐蚀性的铜，因此，可以作成耐腐蚀性良好的金色装饰品。

权利要求1的金色装饰品(与权利要求2、3一样)，作为金色覆膜的成分金属不含有腐蚀性的铜，因此，可以作成耐腐蚀性良好的、带有红色调的金色装饰品。

权利要求3、4的金色装饰品中，因是在基体材料上形成了金色的、具有优异的耐腐蚀性、耐磨性的Ti化合物(TiN或TiCN)、或Zr化合物(ZrN或ZrCN)的基底层，由此，即使发生了金属的磨损，金色色调也不消失。

权利要求6的金属装饰品，因在其基体材料上形成了由金和铁组成的金属覆膜，可以制得其黄色调得到抑制的金属装饰品。

在权利要求8所述的金属装饰品的制作方法中，因是在含氧的氛围气体中将金及铁作物理蒸镀于上述基体材料或基底层上，以形成金属覆膜，所以，可以容易地、重复性良好地制得带有红色调的金色装饰品。

又，在权利要求11的金色装饰品的制作方法中，由调节氧的供给量(流量)，可以方便地调节金色覆膜的红色调。

在权利要求12的金色装饰品的制作方法中，用离子镀法进行所述的物理蒸镀，所以，金色覆膜的密着性良好。

图1为表示氧的流量和金色层的色调之关系的图表。

Claims (12)

1.一种金色装饰品，其特征在于，所述装饰品在基体材料上形成有含有金、铁和氧而形成的金色覆膜。

2.一种金色装饰品，其特征在于，所述装饰品在基体材料上形成由金、铁和氧组成的金色覆膜。

3.一种金色装饰品，其特征在于，所述装饰品在基体材料上形成由Ti化合物或Zr化合物组成的基底层，在该基底层上形成由金、铁、氧组成的金色覆膜。

4.如权利要求3所述的金色装饰品，其特征在于，所述Ti化合物为TiN或TiCN，所述Zr化合物为ZrN或ZrCN。

5.如权利要求1、2、3或4中之任一项所述的金色装饰品，其特征在于，所述金色覆膜的色调范围在L*、a*、b*的表示系统(JISZ8729-1980)中，为90≥L*≥75、10≥a*≥0、40≥b*≥20。

6.一种金色装饰品，其特征在于，所述装饰品在基体材料上形成由金和铁组成的金色覆膜。

7.一种金色装饰品的制作方法，其特征在于，在制造权利要求1、2、3、4或5所述的金色装饰品时，由将该金色覆膜中的铁及氧的含量调节至适当的值，进行上述金色覆膜的适当的调节。

8.一种金色装饰品的制作方法，其特征在于，在制造权利要求1、2、3、4或5所述的金色装饰品时，由在含氧的氛围气体中，将金及铁作物理蒸镀于所述基体材料或基底层上，形成所述的金色覆膜。

9.如权利要求8所述的金色装饰品的制造方法，其特征在于，使用同一(一个)蒸发源进行金及铁的蒸镀。

10.如权利要求8或9所述的金色装饰品的制造方法，其特征在于，在含氧的氛围气体中，在供氧的同时，进行所述的物理蒸镀。

11.如权利要求10所述的金色装饰品的制造方法，其特征在于，由调节氧的供给量(流量)，来调节所述金色覆膜的红色调。

12.如权利要求8、9、10或11中之任一项所述的金色装饰品的制造方法，其特征在于，由离子镀法进行所述的物理蒸镀。

Images