JP2007162141A - Accessory having white coating film and production method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、白色被膜を有する装飾品およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、特に、硬質でステンレス鋼色調の白色被膜を有する装飾品およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a decorative article having a white coating and a method for producing the same, and more particularly to a decorative article having a hard, stainless steel color white coating and a method for producing the same.
従来、装飾品である時計、ネックレス、ペンダント、ブローチ等は、加工性、材料価格等により銅合金が多く使用されている。
しかしながら、この銅合金を素材として調製された装飾品は、耐食性が悪いため基材表面に湿式メッキ法によりメッキ被膜が施されているのが現状である。このメッキ被膜は、通常、下地メッキ被膜として湿式メッキ法により形成されるニッケルメッキ被膜と、その被膜表面に湿式メッキ法により形成される最外層メッキ被膜とからなっている、この最外層メッキ被膜は、最外層を金色にする場合、ニッケルメッキ被膜表面に金メッキ被膜が湿式メッキ法により形成され、また最外層を白色にする場合、ニッケルメッキ被膜表面にパラジウムメッキ被膜、パラジウム合金メッキ被膜またはロジウムメッキ被膜などが湿式メッキ法により形成されている。また、これらのメッキ被膜の厚みは、1〜5μmの範囲で形成されるのが一般的である。
Conventionally, many clock alloys, necklaces, pendants, brooches, etc., which are decorative items, have been made of copper alloys due to processability, material price, and the like.
However, since the decorative article prepared using this copper alloy as a raw material has poor corrosion resistance, a plating film is applied to the surface of the base material by a wet plating method. This plating film is usually composed of a nickel plating film formed by a wet plating method as a base plating film, and an outermost layer plating film formed by a wet plating method on the surface of the coating. When the outermost layer is gold, a gold plating film is formed on the surface of the nickel plating film by a wet plating method. When the outermost layer is white, the surface of the nickel plating film is a palladium plating film, a palladium alloy plating film or a rhodium plating film. Etc. are formed by a wet plating method. The thickness of these plating films is generally formed in the range of 1 to 5 μm.
しかしながら、上記のような装飾品においては、耐食性を得るため高価な貴金属を含むメッキ被膜を最外層メッキ被膜として形成しているため、装飾品の価格が高くなるという、コスト面での問題がある。したがって、低価格品の装飾品では、最外層メッキ被膜が薄くなり、長期間における耐食性が問題となる。しかも、低価格品の装飾品の製造に際し、安定した薄い最外層メッキ被膜を得るため、貴金属メッキ浴の維持管理が作業上の大きな問題となっている。さらには、安定した色調の最外層メッキ被膜を得るためには、作業者の熟練度も問題となっている。また、ステンレス鋼特有の白色色調の最外層メッキ膜を有する安価な装飾品は得られていない。 However, in the decorative product as described above, since a plating film containing an expensive noble metal is formed as the outermost layer plating film in order to obtain corrosion resistance, there is a cost problem that the price of the decorative product is increased. . Therefore, in a low-priced decoration, the outermost layer plating film becomes thin, and the corrosion resistance for a long time becomes a problem. In addition, in the production of low-priced ornaments, maintenance of a precious metal plating bath is a major operational problem in order to obtain a stable thin outermost plating film. Furthermore, in order to obtain the outermost plating film having a stable color tone, the skill level of the worker is also a problem. Further, an inexpensive decorative article having an outermost layer plating film having a white color tone unique to stainless steel has not been obtained.
そこで、本願出願人は、白色装身具として、特開平3−120355号公報において、金属基材表面を、白色硬質膜とこの膜表面に形成されたプラチナまたはプラチナ合金の膜とで被覆した白色装身具を開示した。しかしながら、このような装身具に形成された白色被膜は、高級感が得られるが、市場で要望されているステンレス鋼特有の白色色調は得られなかった。また、白色被膜を有する装飾品として、特願2000−192077号明細書(平成12年6月27日出願、未公開)において、金属(合金を含む)特に耐食性の悪い金属からなる装飾品表面に、安価で長期耐食性に優れる白色色調のステンレス鋼被膜を有する低価格品の装飾品、およびその製造方法を開示した。 Therefore, the applicant of the present application, as a white jewelry, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-120355, a white jewelry in which a metal base material surface is coated with a white hard film and a platinum or platinum alloy film formed on the film surface. Disclosed. However, the white film formed on such a jewelry can provide a high-class feeling, but the white tone specific to stainless steel required in the market cannot be obtained. In addition, as a decorative article having a white coating, in the specification of Japanese Patent Application No. 2000-192077 (filed on June 27, 2000, unpublished), on the surface of a decorative article made of metal (including an alloy), particularly a metal having poor corrosion resistance. A low-cost decorative article having a white-colored stainless steel coating that is inexpensive and excellent in long-term corrosion resistance, and a method for producing the same are disclosed.
その開示した内容は、金属からなる装飾品用基材表面を、乾式メッキ法により白色色調を有するステンレス鋼被膜で被覆した装飾品である。また、耐食性等の機能品質に劣る銅合金等からなる装飾品用基材には、下地メッキ被膜として、湿式メッキ法によりニッケル等のメッキ被膜を施したり、乾式メッキ法により炭化チタン、炭化ジルコニウム等のメッキ被膜を施したりした後、乾式メッキ法により、この下地メッキ被膜表面をステンレス鋼被膜で被覆する。 The disclosed content is a decorative article in which the surface of a decorative substrate made of metal is coated with a stainless steel film having a white color tone by a dry plating method. In addition, a decorative substrate made of a copper alloy or the like that is inferior in functional quality such as corrosion resistance is coated with a nickel plating film by a wet plating method as a base plating film, or by titanium plating, zirconium carbide, etc. by a dry plating method Then, the surface of the base plating film is coated with a stainless steel film by a dry plating method.
しかしながら、このような装飾品に形成された白色被膜は、最外層に単にステンレス鋼被膜が形成されているため、すなわち最外層に貴金属被膜が形成されていないので、装飾品は重厚感に欠け、高級感のない表面品質となっていた。また、装飾品用基材の種類や下地メッキ被膜の種類により、硬度が低く、簡単に傷が入り、外観品質の劣化が短期間に発生する問題があった。 However, since the white film formed on such a decorative article is simply formed with a stainless steel film on the outermost layer, that is, the noble metal film is not formed on the outermost layer, the decorative article lacks a profound feeling, The surface quality was high-quality. In addition, depending on the type of base material for decorative goods and the type of the base plating film, there is a problem that the hardness is low, scratches are easily generated, and the appearance quality is deteriorated in a short time.
したがって、高級感があり、傷等による外観品質の劣化が起きにくく、しかも、ステンレス鋼被膜に近い、高級感のある白色被膜を有する装飾品およびその製造方法の出現が望まれている。
本発明は、上記問題を解決しようとするものであって、高級感があり、傷等による外観品質の劣化が起きにくく、しかも、ステンレス鋼被膜に近い、高級感のある白色被膜を有する装飾品およびその製造方法を提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve the above-described problem, and has a high-grade feeling, appearance quality deterioration due to scratches and the like hardly occurs, and a decorative article having a high-grade white coating close to a stainless steel coating And it aims at providing the manufacturing method.
本発明に係る白色被膜を有する装飾品は、
最外層として貴金属または貴金属の合金からなる白色色調を有する被膜が乾式メッキ法により形成された装飾品において、
金属またはセラミックスからなる装飾品用基材と、
該基材表面に形成された下地層と、
該下地層の表面に乾式メッキ法により形成された耐摩耗層、および該耐摩耗層の表面に乾式メッキ法により形成された最外層からなる発色層と
から構成され、
前記発色層は、厚み0.2〜1.5μmの耐摩耗層と厚み0.002〜0.1μmの最外層とからなる、ステンレス鋼色調を有する硬質の白色被膜であることを特徴としている。ただし、最外層がプラチナ被膜またはプラチナ合金被膜である場合、その被膜の厚みは0.002〜0.01μmである。
A decorative article having a white coating according to the present invention is:
In a decorative article in which a film having a white color tone made of a noble metal or a noble metal alloy is formed by a dry plating method as an outermost layer,
A decorative substrate made of metal or ceramics;
An underlayer formed on the surface of the substrate;
A wear-resistant layer formed on the surface of the underlayer by a dry plating method, and a coloring layer consisting of an outermost layer formed on the surface of the wear-resistant layer by a dry plating method,
The color-developing layer is a hard white film having a stainless steel color tone and comprising a wear-resistant layer having a thickness of 0.2 to 1.5 μm and an outermost layer having a thickness of 0.002 to 0.1 μm. However, when the outermost layer is a platinum film or a platinum alloy film, the thickness of the film is 0.002 to 0.01 μm.
前記装飾品用基材の素材となる金属は、通常、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、銅、銅合金およびタングステンカーバイトからなる群から選ばれる少なくとも1つの金属(合金も含む)からなる。
また、前記装飾品用基材の素材となるセラミックスは、通常、ジルコニアセラミックスからなり、その組成が酸化イットリウム(Y2O2)、酸化マグネシウム(MgO)または酸化カルシウム(CaO)の安定化剤を3〜7重量%含む安定化ジルコニアで、白色色調を呈している。
The metal used as the material for the decorative article base material is usually made of at least one metal (including an alloy) selected from the group consisting of stainless steel, titanium, titanium alloy, copper, copper alloy, and tungsten carbide.
The ceramic material used as the base material for the decorative article is usually made of zirconia ceramics, and contains a stabilizer having a composition of yttrium oxide (Y 2 O 2 ), magnesium oxide (MgO) or calcium oxide (CaO). Stabilized zirconia containing 3 to 7% by weight, which exhibits a white color tone.
本発明に係る白色被膜を有する装飾品において、前記装飾品用基材が、銅および銅合金以外の金属、またはセラミックスからなる場合、該基材表面に形成される下地層が、乾式メッキ法により形成された、チタン(Ti)、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、またはタンタル(Ta)からなる被膜であることが望ましい。また、下地層表面に、耐摩耗層として炭化チタン(TiC)、炭化クロム(Cr3C2)、炭化ジルコニウム(ZrC)、炭化ハフニウム(HfC)、炭化バナジウム(VC)、炭化ニオブ(NbC)、炭化タングステン(WC)または炭化タンタル(TaC)からなる金属化合物被膜を形成する場合には、基材と耐摩耗層との密着性を更に高めるという観点から、下地層は、乾式メッキ法により形成された、炭素原子含有量が5〜15原子%の炭化チタン、炭化クロム、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化ニオブ、炭化タングステンまたは炭化タンタルからなる金属化合物被膜であることが特に好ましい。 In the decorative article having a white coating according to the present invention, when the decorative article base material is made of a metal other than copper and a copper alloy, or a ceramic, the base layer formed on the surface of the base material is dry-plated. It is desirable that the coating is made of titanium (Ti), chromium (Cr), zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), niobium (Nb), or tantalum (Ta). Further, on the surface of the underlayer, titanium carbide (TiC), chromium carbide (Cr 3 C 2 ), zirconium carbide (ZrC), hafnium carbide (HfC), vanadium carbide (VC), niobium carbide (NbC) as an abrasion resistant layer, When forming a metal compound film made of tungsten carbide (WC) or tantalum carbide (TaC), the base layer is formed by a dry plating method from the viewpoint of further improving the adhesion between the base material and the wear-resistant layer. Further, a metal compound film made of titanium carbide, chromium carbide, zirconium carbide, hafnium carbide, vanadium carbide, niobium carbide, tungsten carbide or tantalum carbide having a carbon atom content of 5 to 15 atom% is particularly preferable.
前記装飾品用基材が、銅および銅合金以外の金属、またはセラミックスからなる場合、前記下地層が、乾式メッキ法により形成された厚み0.02〜0.2μmの被膜であることが望ましい。
また、本発明に係る白色被膜を有する装飾品において、前記装飾品用基材が、銅または銅合金からなる場合、前記下地層が、該基材表面に湿式メッキ法により形成された厚み1〜10μmのニッケル被膜と、該ニッケル被膜表面に湿式メッキ法により形成された厚み3〜10μmのアモルファスのニッケル−リン合金被膜とからなることが好ましい。
In the case where the decorative article base material is made of a metal other than copper and a copper alloy, or ceramics, the base layer is preferably a film having a thickness of 0.02 to 0.2 μm formed by a dry plating method.
Moreover, in the decorative article having a white film according to the present invention, when the decorative article base material is made of copper or a copper alloy, the base layer is formed on the surface of the base material by a wet plating method. It is preferably composed of a 10 μm nickel coating and an amorphous nickel-phosphorus alloy coating having a thickness of 3 to 10 μm formed on the surface of the nickel coating by a wet plating method.
また、ニッケルアレルギー防止の面からは、前記装飾品用基材が、銅または銅合金からなる場合、前記下地層が、湿式メッキ法により形成された、銅、パラジウム、銅−錫合金、銅−錫−亜鉛合金および銅−錫−パラジウムからなる群から選ばれる少なくとも1つからなる厚み2〜9μmの被膜であることが好ましい。
前記耐摩耗層は、炭化チタン(TiC)、炭化クロム(Cr3C2)、炭化ジルコニウム(ZrC)、炭化ハフニウム(HfC)、炭化バナジウム(VC)、炭化ニオブ(NbC)、炭化タングステン(WC)または炭化タンタル(TaC)からなる金属化合物被膜であることが望ましい。
From the viewpoint of preventing nickel allergy, when the decorative article base material is made of copper or a copper alloy, the base layer is formed by wet plating, copper, palladium, copper-tin alloy, copper- It is preferable that the coating film has a thickness of 2 to 9 μm and comprises at least one selected from the group consisting of a tin-zinc alloy and copper-tin-palladium.
The wear-resistant layer includes titanium carbide (TiC), chromium carbide (Cr 3 C 2 ), zirconium carbide (ZrC), hafnium carbide (HfC), vanadium carbide (VC), niobium carbide (NbC), tungsten carbide (WC). Alternatively, a metal compound film made of tantalum carbide (TaC) is desirable.
前記耐摩耗層の厚みは、0.2〜1.5μmであり、0.5〜1.0μmであることが好ましい。
前記最外層は、プラチナ(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)およびこれらの合金からなる群から選ばれる少なくとも1つからなる被膜であることが望ましい。
The wear-resistant layer has a thickness of 0.2 to 1.5 μm, preferably 0.5 to 1.0 μm.
The outermost layer is preferably a film made of at least one selected from the group consisting of platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), and alloys thereof.
前記最外層の厚みは、0.002〜0.1μmであるが、好ましくは0.005〜0.1μm、さらに好ましくは0.01〜0.08μmである。
本発明に係る白色被膜を有する装飾品は、前記耐摩耗層と前記最外層との間に、該耐摩耗層を形成する金属化合物と、該最外層を形成する金属または合金とからなる混合層を有していてもよい。
The outermost layer has a thickness of 0.002 to 0.1 μm, preferably 0.005 to 0.1 μm, and more preferably 0.01 to 0.08 μm.
The decorative article having a white coating according to the present invention is a mixed layer comprising a metal compound forming the wear-resistant layer and a metal or alloy forming the outermost layer between the wear-resistant layer and the outermost layer. You may have.
前記発色層のL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価が、
70<L*<91、−0.1<a*<3.0、1.0<b*<5.5であることが望ましい。
前記下地層、前記耐摩耗層、前記混合層および前記最外層の各層は、スパッタ法、イオンプレーティング法およびアーク法の中の少なくとも1つの方式で形成されていることが好ましい。
The color evaluation by L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the coloring layer is as follows:
It is desirable that 70 <L * <91, −0.1 <a * <3.0, and 1.0 <b * <5.5.
The underlayer, the wear-resistant layer, the mixed layer, and the outermost layer are preferably formed by at least one of a sputtering method, an ion plating method, and an arc method.
本発明に係る白色被膜を有する装飾品は、前記発色層からなるステンレス鋼色調を有する白色被膜表面の一部に、乾式メッキ法または湿式メッキ法により形成された、該発色層の色調と異なる少なくとも1つの被膜を有していてもよい。
前記発色層の色調と異なる被膜は、金、金合金、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたはダイヤモンドライクカーボン(DLC)からなることが望ましい。また、前記発色層と異なる被膜は、窒化チタン、窒化ジルコニウムまたは窒化ハフニウムからなる下層と、金または金合金からなる上層との二層構造になっていてもよい。
The decorative article having a white coating according to the present invention is formed on a part of the surface of the white coating having a stainless steel color tone formed of the color developing layer, and is formed at least different from the color tone of the color developing layer formed by a dry plating method or a wet plating method. You may have one film.
The coating different from the color tone of the coloring layer is preferably made of gold, gold alloy, titanium nitride, zirconium nitride, hafnium nitride, or diamond-like carbon (DLC). The coating different from the coloring layer may have a two-layer structure of a lower layer made of titanium nitride, zirconium nitride or hafnium nitride and an upper layer made of gold or a gold alloy.
さらに、この装飾品は、前記発色層と、該発色層と異なる被膜であるダイヤモンドライクカーボン(DLC)被膜との間に、チタン被膜と該チタン被膜表面に形成されたシリコン被膜とを有していてもよい。
本発明に係る白色被膜を有する装飾品は、前記最外層が、前記耐摩耗層を形成する金属化合物と、プラチナ(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)およびこれらの合金からなる群から選ばれる少なくとも1つとからなる混合層であってもよい。
Further, this decorative article has a titanium coating and a silicon coating formed on the surface of the titanium coating between the coloring layer and a diamond-like carbon (DLC) coating which is a coating different from the coloring layer. May be.
In the decorative article having a white coating according to the present invention, the outermost layer includes a metal compound that forms the wear-resistant layer, platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), and an alloy thereof. It may be a mixed layer composed of at least one selected.
本発明に係る白色被膜を有する装飾品は、前記発色層の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)が、通常700〜2000、好ましくは1000〜2000である。
本発明に係る白色被膜を有する装飾品は、時計外装部品であってもよい。
本発明に係る白色被膜を有する装飾品の製造方法は、
最外層として貴金属または貴金属の合金からなる白色色調を有する被膜が乾式メッキ法により形成された装飾品の製造方法において、
金属またはセラミックスからなる素材を用い、各種加工手段で装飾品用基材を製造する工程と、
該基材表面に、乾式メッキ法または湿式メッキ法により下地層を形成する工程と、
該下地層の表面に乾式メッキ法により金属化合物からなる耐摩耗層を形成し、さらに該耐摩耗層の表面に乾式メッキ法によりプラチナまたはプラチナ合金からなる最外層を形成することにより、ステンレス鋼色調を有する硬質の発色層を得る工程と
を含むことを特徴としている。
In the decorative article having a white coating according to the present invention, the surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) of the color developing layer is usually 700 to 2000, preferably 1000 to 2000.
The ornament having the white coating according to the present invention may be a watch exterior part.
The method for producing a decorative article having a white coating according to the present invention is as follows.
In the method of manufacturing a decorative article in which a coating having a white color tone made of a noble metal or a noble metal alloy is formed by a dry plating method as an outermost layer,
Using a material made of metal or ceramics to produce a base material for decorative goods by various processing means;
Forming a base layer on the substrate surface by a dry plating method or a wet plating method;
By forming a wear resistant layer made of a metal compound on the surface of the underlayer by a dry plating method, and further forming an outermost layer made of platinum or a platinum alloy on the surface of the wear resistant layer by a dry plating method, And a step of obtaining a hard coloring layer having the above.
前記装飾品用基材の素材となる金属は、通常、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、銅、銅合金およびタングステンカーバイトからなる群から選ばれる少なくとも1つの金属からなる。
前記装飾品用基材は、その素材がセラミックスである場合、酸化イットリウム(Y2O2)、酸化マグネシウム(MgO)または酸化カルシウム(CaO)の安定剤3〜7重量%含んだ安定化ジルコニア粉末100重量部に対して、バインダーを20〜25重量部含んだ素材を射出成形で成形し、その後、機械加工で粗加工、脱脂、焼成、研削および研磨工程を経て形成され、白色色調を呈している。
The metal used as the material for the decorative article base material is usually made of at least one metal selected from the group consisting of stainless steel, titanium, titanium alloy, copper, copper alloy, and tungsten carbide.
When the material for the decorative article is ceramic, the stabilized zirconia powder containing 3 to 7% by weight of a stabilizer of yttrium oxide (Y 2 O 2 ), magnesium oxide (MgO) or calcium oxide (CaO). A material containing 20 to 25 parts by weight of a binder with respect to 100 parts by weight is formed by injection molding, and then formed by roughing, degreasing, firing, grinding and polishing processes by machining, and exhibits a white color tone. Yes.
装飾品用基材が銅および銅合金以外の金属、またはセラミックスからなる場合には、その基材表面に、前記下地層として、チタン(Ti)、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、またはタンタル(Ta)からなる被膜を乾式メッキ法により形成することが望ましい。 When the base material for decorative articles is made of a metal other than copper and copper alloy, or ceramics, titanium (Ti), chromium (Cr), zirconium (Zr), hafnium ( It is desirable to form a film made of Hf), vanadium (V), niobium (Nb), or tantalum (Ta) by a dry plating method.
装飾品用基材が銅および銅合金以外の金属、またはセラミックスからなる場合は、その基材表面に、前記下地層として、厚み0.02〜0.2μmの被膜を乾式メッキ法により形成することが望ましい。
装飾品用基材が銅または銅合金からなる場合には、その基材表面に、前記下地層として、厚み1〜10μmのニッケル被膜を湿式メッキ法により形成し、該ニッケル被膜表面に厚み3〜10μmのアモルファスのニッケル−リン合金被膜を湿式メッキ法により形成することが好ましい。
When the base material for ornaments is made of a metal other than copper and copper alloy, or ceramics, a film having a thickness of 0.02 to 0.2 μm is formed on the surface of the base material as the base layer by a dry plating method. Is desirable.
When the decorative article base material is made of copper or a copper alloy, a nickel film having a thickness of 1 to 10 μm is formed on the surface of the base material as a base layer by a wet plating method. It is preferable to form a 10 μm amorphous nickel-phosphorus alloy film by a wet plating method.
また、ニッケルアレルギー防止の面からは、前記装飾品用基材が銅または銅合金からなる場合には、その基材表面に、前記下地層として、銅、パラジウム、銅−錫合金、銅−錫−亜鉛合金および銅−錫−パラジウムからなる群から選ばれる少なくとも1つからなる厚み2〜9μmの被膜を湿式メッキ法により形成することが好ましい。 Further, from the viewpoint of preventing nickel allergy, when the decorative article base material is made of copper or a copper alloy, copper, palladium, copper-tin alloy, copper-tin are used as the base layer on the surface of the base material. -It is preferable to form a 2-9 micrometer-thick film which consists of at least 1 chosen from the group which consists of a zinc alloy and copper-tin-palladium by a wet plating method.
前記耐摩耗層は、炭化チタン(TiC)、炭化クロム(Cr3C2)、炭化ジルコニウム(ZrC)、炭化ハフニウム(HfC)、炭化バナジウム(VC)、炭化ニオブ(NbC)、炭化タングステン(WC)または炭化タンタル(TaC)からなる金属化合物被膜であることが望ましい。
前記耐摩耗層の厚みは、通常0.2〜1.5μm、好ましくは0.5〜1.0μmである。
The wear-resistant layer includes titanium carbide (TiC), chromium carbide (Cr 3 C 2 ), zirconium carbide (ZrC), hafnium carbide (HfC), vanadium carbide (VC), niobium carbide (NbC), tungsten carbide (WC). Alternatively, a metal compound film made of tantalum carbide (TaC) is desirable.
The thickness of the abrasion-resistant layer is usually 0.2 to 1.5 μm, preferably 0.5 to 1.0 μm.
前記最外層は、プラチナ(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)およびこれらの合金からなる群から選ばれる少なくとも1つからなる被膜であることが望ましい。
前記最外層の厚みは、通常0.002〜0.1μm、好ましくは0.005〜0.1μm、さらに好ましくは0.01〜0.08μmである。ただし、最外層がプラチナ被膜ま
たはプラチナ合金被膜である場合、その被膜の厚みは0.002〜0.01μm、好ましくは0.005〜0.01μmである。
The outermost layer is preferably a film made of at least one selected from the group consisting of platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), and alloys thereof.
The thickness of the outermost layer is usually 0.002 to 0.1 μm, preferably 0.005 to 0.1 μm, and more preferably 0.01 to 0.08 μm. However, when the outermost layer is a platinum film or a platinum alloy film, the thickness of the film is 0.002 to 0.01 μm, preferably 0.005 to 0.01 μm.
本発明においては、前記耐摩耗層と前記最外層との間に、該耐摩耗層を形成する金属化合物と、該最外層を形成する金属または合金とからなる混合層を形成してもよい。
本発明に係る白色被膜を有する装飾品の製造方法において、前記発色層のL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価が、
70<L*<91、−0.1<a*<3.0、1.0<b*<5.5であることが望ましい。中でも、75<L*<85、0<a*<2.0、3.5<b*<5.0であることが好ましい。
In the present invention, a mixed layer comprising a metal compound that forms the wear-resistant layer and a metal or alloy that forms the outermost layer may be formed between the wear-resistant layer and the outermost layer.
In the method for producing a decorative article having a white coating according to the present invention, the color evaluation of the coloring layer by L *, a *, b * display system (CIE surface system)
It is desirable that 70 <L * <91, −0.1 <a * <3.0, and 1.0 <b * <5.5. Among these, it is preferable that 75 <L * <85, 0 <a * <2.0, and 3.5 <b * <5.0.
前記下地層、前記耐摩耗層、前記混合層および前記最外層の各層を、スパッタ法、イオンプレーティング法およびアーク法の少なくとも1つの方式で形成することが好ましい。
本発明に係る白色被膜を有する装飾品の製造方法では、前記発色層からなるステンレス鋼色調を有する白色被膜表面の一部に、該発色層の色調と異なる少なくとも1つの被膜を乾式メッキ法または湿式メッキ法により形成することができる。
The underlayer, the wear-resistant layer, the mixed layer, and the outermost layer are preferably formed by at least one of a sputtering method, an ion plating method, and an arc method.
In the method for producing a decorative article having a white coating according to the present invention, at least one coating different from the color tone of the coloring layer is applied to a part of the surface of the white coating having the stainless steel color tone composed of the coloring layer by a dry plating method or a wet method. It can be formed by a plating method.
前記発色層の色調と異なる被膜は、金、金合金、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたはダイヤモンドライクカーボン(DLC)からなることが望ましい。また、前記発色層と異なる被膜として、窒化チタン、窒化ジルコニウムまたは窒化ハフニウムからなる下層と、金または金合金からなる上層との二層構造の被膜を形成してもよい。 The coating different from the color tone of the coloring layer is preferably made of gold, gold alloy, titanium nitride, zirconium nitride, hafnium nitride, or diamond-like carbon (DLC). In addition, as the coating different from the coloring layer, a coating having a two-layer structure of a lower layer made of titanium nitride, zirconium nitride or hafnium nitride and an upper layer made of gold or a gold alloy may be formed.
さらに、前記発色層と、該発色層と異なる被膜であるダイヤモンドライクカーボン(DLC)被膜との間に、チタン被膜を形成し、さらに該チタン被膜表面にシリコン被膜を形成してもよい。
前記最外層が、前記耐摩耗層を形成する金属化合物と、プラチナ(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)およびこれらの合金からなる群から選ばれる少なくとも1つとからなる混合層であってもよい。
Furthermore, a titanium film may be formed between the coloring layer and a diamond-like carbon (DLC) film that is a film different from the coloring layer, and a silicon film may be formed on the surface of the titanium film.
The outermost layer is a mixed layer comprising a metal compound forming the wear-resistant layer and at least one selected from the group consisting of platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), and alloys thereof. Also good.
本発明に係る白色被膜を有する装飾品の製造方法により得られた装飾品において、前記発色層の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、通常700〜2000、好ましくは1000〜2000である。
本発明に係る白色被膜を有する装飾品の製造方法により得られた装飾品は、時計外装部品であってもよい。
In the decorative product obtained by the method for manufacturing a decorative product having a white coating according to the present invention, the surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) of the color developing layer is usually 700 to 2000, Preferably it is 1000-2000.
The ornament obtained by the method for producing an ornament having a white coating according to the present invention may be a watch exterior part.
本発明によれば、高級感があり、硬質で耐傷付き性に優れ、傷等による外観品質の劣化が起きにくく、しかも、ステンレス鋼被膜に近い、高級感のある白色被膜を有する装飾品およびその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a decorative article having a high-class white coating that has a high-class feeling, is hard and excellent in scratch resistance, hardly deteriorates in appearance quality due to scratches, and is close to a stainless steel coating, and its A manufacturing method can be provided.
以下、本発明に係る白色被膜を有する装飾品およびその製造方法について具体的に説明する。
本発明に係る白色被膜を有する装飾品は、装飾品用基材と、下地層と、発色層とから構成されている。この発色層は、耐摩耗層と最外層、または耐摩耗層と混合層と最外層とから構成されている。
Hereinafter, a decorative article having a white coating according to the present invention and a method for producing the same will be described in detail.
A decorative article having a white coating according to the present invention is composed of a decorative article base material, a base layer, and a coloring layer. The coloring layer is composed of an abrasion resistant layer and an outermost layer, or an abrasion resistant layer, a mixed layer, and an outermost layer.
また、本発明に係る白色被膜を有する装飾品は、前記発色層からなるステンレス鋼色調を有する白色被膜表面の一部に、この発色層の色調と異なる少なくとも1つの被膜を有していてもよい。
装飾品用基材
本発明に係る白色被膜を有する装飾品で用いられる装飾品用基材は、金属またはセラミックスから形成される基材である。
Further, the decorative article having a white coating according to the present invention may have at least one coating different from the color tone of the coloring layer on a part of the surface of the white coating having the stainless steel color tone composed of the coloring layer. .
Decorative article base material The decorative article base material used in a decorative article having a white coating according to the present invention is a base material formed of metal or ceramics.
上記金属(合金を含む)としては、具体的には、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、銅、銅合金、タングステンなどが挙げられる。これらの金属は、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
上記セラミックスとしては、具体的には、ジルコニアセラミックスなどが挙げられる。このジルコニアセラミックスは、その組成が酸化イットリウム(Y2O2)または他の安定化剤(たとえば酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO))を3〜7重量%含む安定化ジルコニアで、白色色調を呈している。より具体的に説明すると、このジルコニアセラミックスは、ジルコニアおよびバインダーを主成分とし、酸化イットリウム等の安定剤を3〜7重量%含んだ安定化ジルコニア粉末100重量部に対して、バインダーを20〜25重量部含んでおり、焼成後に白色色調を呈する。バインダーとしては、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレンビニルアセテート、ブチルメタクリレート、ポリアセタール、ワックスおよびステアリン酸からなる群から選ばれる少なくとも2種を混合したものがよい。
Specific examples of the metals (including alloys) include stainless steel, titanium, titanium alloys, copper, copper alloys, and tungsten. These metals can be used alone or in combination of two or more.
Specific examples of the ceramics include zirconia ceramics. This zirconia ceramic is a stabilized zirconia having a composition of 3 to 7% by weight of yttrium oxide (Y 2 O 2 ) or another stabilizer (for example, magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO)), and has a white color tone. Presents. More specifically, this zirconia ceramic is composed of zirconia and a binder as main components, and 20 to 25 binders per 100 parts by weight of stabilized zirconia powder containing 3 to 7% by weight of a stabilizer such as yttrium oxide. It contains parts by weight and exhibits a white color tone after firing. As the binder, for example, a mixture of at least two selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polystyrene, ethylene vinyl acetate, butyl methacrylate, polyacetal, wax and stearic acid is preferable.
本発明において、酸化イットリウム(イットリア)等の安定化剤を3〜7重量%含むジルコニアセラミックスを選択した理由は、イットリア等の安定化剤が3重量%より少なくなると、成形したジルコニアセラミックスの耐衝撃性が低下し(脆くなる)、外部からの衝撃で割れ等が発生し易くなり、また、安定化剤が7重量%より多くなっても耐衝撃性が低下し、外部からの衝撃で割れ等が発生し易くなるからである。安定化剤が上記範囲内にあると、ジルコニアセラミックスの結晶構造が立方晶と単斜晶の2相混合組織となっているため、耐衝撃性が安定していると考えられる。 In the present invention, the reason for selecting zirconia ceramics containing 3 to 7% by weight of a stabilizer such as yttrium oxide (yttria) is that if the stabilizer such as yttria is less than 3% by weight, the impact resistance of the molded zirconia ceramics The resistance decreases (becomes brittle), and it is easy for cracks to occur due to external impact, and even if the stabilizer exceeds 7% by weight, impact resistance decreases, and cracks occur due to external impact. This is because it becomes easy to occur. When the stabilizer is within the above range, the crystal structure of zirconia ceramics is a two-phase mixed structure of cubic and monoclinic crystals, so that the impact resistance is considered to be stable.
また、バインダーの含有量を、ジルコニア粉末100重量部に対して20〜25重量部としたのは、バインダーが20重量部より少なくなると、射出成形が悪くなり、金型内に素材が完全に充填されにくくなり、また、25重量部より多くなると、脱脂工程に時間がかかり量産性が悪くなるとともに、成形された形が壊れやすくなるからである。 In addition, the binder content is set to 20 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zirconia powder. When the binder is less than 20 parts by weight, the injection molding becomes worse and the material is completely filled in the mold. This is because if the amount is more than 25 parts by weight, the degreasing process takes time and the mass productivity is deteriorated, and the molded shape is easily broken.
金属からなる装飾品用基材は、上記の金属から従来公知の機械加工により調製される。また、装飾品用基材には、必要に応じて各種手段により、鏡面、梨地、ヘアライン模様、ホーニング模様、型打ち模様、エッチング模様の中の少なくとも1つの表面仕上げが施されている。
また、セラミックスからなる装飾品用基材、たとえば時計ケース用基材は、ジルコニアおよびバインダーを主成分とする素材を用いて射出成形により時計ケースの形状を有する成形体を作った後、この成形体を機械加工により粗加工、さらに、この粗加工した成形体を脱脂および焼成して時計ケースの粗基材を作り、次いで、この粗基材を研削および研磨等の機械加工することにより製造される。
The base material for decorative articles made of metal is prepared from the above-described metal by conventionally known machining. Further, the decorative article base material is subjected to at least one surface finish among a mirror surface, a satin finish, a hairline pattern, a honing pattern, a stamping pattern, and an etching pattern by various means as required.
Further, a decorative article base material made of ceramics, for example, a watch case base material, is made by forming a molded article having a watch case shape by injection molding using a material mainly composed of zirconia and a binder. It is manufactured by roughing by machining, further degreasing and firing the roughened molded body to make a rough base material for a watch case, and then machining the rough base material by grinding and polishing. .
本発明における装飾品(装身具)(部品も含む)としては、たとえば腕時計ケース、腕時計バンド、腕時計のリューズ、腕時計の裏蓋等の時計外装部品、さらにはベルトのバックル、指輪、ネックレス、ブレスレット、イヤリング、ペンダント、ブローチ、カフスボタン、ネクタイ止め、バッジ、メダル、眼鏡のフレーム、カメラのボディ、ドアノブなどが挙げられる。 Examples of the ornaments (including accessories) in the present invention (including parts) include watch case parts, wristwatch bands, wristwatch crowns, watch exterior parts such as wristwatch back covers, belt buckles, rings, necklaces, bracelets, and earrings. , Pendants, brooches, cufflinks, tie-stops, badges, medals, eyeglass frames, camera bodies, doorknobs, etc.
本発明においては、装飾品用基材の表面に下地層を形成する前に、予め装飾品用基材表面を従来公知の有機溶剤等で洗浄・脱脂しておくことが好ましい。
下地層
本発明に係る白色被膜を有する装飾品を構成している下地層は、湿式メッキ法および/または乾式メッキ法により形成される少なくと1つのメッキ被膜からなる。
In the present invention, it is preferable to wash and degrease the surface of the decorative article substrate in advance with a conventionally known organic solvent or the like before forming the base layer on the surface of the decorative article substrate.
Underlayer The underlayer constituting the decorative article having a white coating according to the present invention comprises at least one plated coating formed by a wet plating method and / or a dry plating method.
装飾品用基材が銅および銅合金以外の金属、またはセラミックスからなる場合、この基材表面に形成される下地層としては、乾式メッキ法により形成された、チタン(Ti)、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)またはタンタル(Ta)からなる金属被膜が望ましい。 When the base material for decoration is made of a metal other than copper and copper alloy, or ceramics, the underlying layer formed on the surface of the base material is titanium (Ti) or chromium (Cr) formed by a dry plating method. A metal coating made of zirconium (Zr), hafnium (Hf), vanadium (V), niobium (Nb) or tantalum (Ta) is desirable.
下地層表面に、耐摩耗層として炭化チタン(TiC)、炭化クロム(Cr3C2)、炭化ジルコニウム(ZrC)、炭化ハフニウム(HfC)、炭化バナジウム(VC)、炭化ニオブ(NbC)、炭化タングステン(WC)または炭化タンタル(TaC)からなる金属化合物被膜を形成する場合には、基材と耐摩耗層との密着性を更に高めるという観点から、下地層は、乾式メッキ法により形成された、炭素原子含有量が5〜15原子%の炭化チタン、炭化クロム、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化ニオブ、炭化タングステンまたは炭化タンタルからなる金属化合物被膜であることが特に好ましい。この金属化合物被膜において、装飾品用基材表面に近づくに従って、上記金属化合物の炭素原子含有量が徐々に少なくなっており、この金属化合物被膜は、いわゆる傾斜膜と呼ばれる。 On the surface of the underlayer, titanium carbide (TiC), chromium carbide (Cr 3 C 2 ), zirconium carbide (ZrC), hafnium carbide (HfC), vanadium carbide (VC), niobium carbide (NbC), tungsten carbide as an abrasion resistant layer In the case of forming a metal compound film made of (WC) or tantalum carbide (TaC), from the viewpoint of further improving the adhesion between the base material and the wear-resistant layer, the underlayer was formed by a dry plating method. A metal compound film made of titanium carbide, chromium carbide, zirconium carbide, hafnium carbide, vanadium carbide, niobium carbide, tungsten carbide or tantalum carbide having a carbon atom content of 5 to 15 atom% is particularly preferable. In this metal compound film, the carbon atom content of the metal compound gradually decreases as it approaches the surface of the decorative article substrate, and this metal compound film is called a so-called gradient film.
これらの金属被膜および金属化合物被膜(下地層)の厚みは0.02〜0.2μmであることが望ましく、特に0.05〜0.1μmであることが好ましい。
乾式メッキ法としては、具体的には、スパッタリング法、アーク法、イオンプレーティング法、イオンビーム等の物理的蒸着法(PVD)、CVDなどが挙げられる。中でも、スパッタリング法、アーク法、イオンプレーティング法が特に好ましく用いられる。
The thickness of these metal coating and metal compound coating (underlayer) is preferably 0.02 to 0.2 μm, and particularly preferably 0.05 to 0.1 μm.
Specific examples of the dry plating method include a sputtering method, an arc method, an ion plating method, a physical vapor deposition method (PVD) such as an ion beam, and CVD. Of these, the sputtering method, the arc method, and the ion plating method are particularly preferably used.
また、本発明に係る白色被膜を有する装飾品において、装飾品用基材が銅または銅合金からなる場合、下地層としては、この基材表面に湿式メッキ法により形成された厚み1〜10μm、好ましくは1〜5μmのニッケル被膜と、このニッケル被膜表面に湿式メッキ法により形成された厚み3〜10μm、好ましくは3〜5μmのアモルファスのニッケル−リン合金被膜とからなることが好ましい。 Moreover, in the decorative article having a white coating according to the present invention, when the decorative article base material is made of copper or a copper alloy, the base layer has a thickness of 1 to 10 μm formed on the surface of the base material by a wet plating method, Preferably, it is composed of a nickel film having a thickness of 1 to 5 μm and an amorphous nickel-phosphorus alloy film having a thickness of 3 to 10 μm, preferably 3 to 5 μm, formed on the surface of the nickel film by a wet plating method.
また、ニッケルアレルギー防止の面からは、装飾品用基材が銅または銅合金からなる場合、下地層としては、湿式メッキ法により形成された、銅、パラジウム、銅−錫合金、銅−錫−亜鉛合金および銅−錫−パラジウム合金からなる群から選ばれる少なくとも1つからなる厚み2〜9μm、好ましくは2〜3μmの被膜であることが好ましい。 From the viewpoint of preventing nickel allergy, when the decorative article base is made of copper or a copper alloy, the base layer is formed by wet plating, copper, palladium, copper-tin alloy, copper-tin- It is preferable that the coating film has a thickness of 2 to 9 [mu] m, preferably 2 to 3 [mu] m, made of at least one selected from the group consisting of zinc alloys and copper-tin-palladium alloys.
発色層
本発明に係る白色被膜を有する装飾品を構成している発色層は、耐摩耗層と最外層、または耐摩耗層と混合層と最外層とから構成されている。
これらの層は乾式メッキ法により形成される。乾式メッキ法としては、具体的には、スパッタリング法、アーク法、イオンプレーティング法、イオンビーム等の物理的蒸着法(PVD)、CVDなどが挙げられる。中でも、スパッタリング法、アーク法、イオンプレーティング法が特に好ましく用いられる。
Color-forming layer The color-forming layer constituting the decorative article having a white coating according to the present invention is composed of an abrasion-resistant layer and an outermost layer, or an abrasion-resistant layer, a mixed layer, and an outermost layer.
These layers are formed by a dry plating method. Specific examples of the dry plating method include a sputtering method, an arc method, an ion plating method, a physical vapor deposition method (PVD) such as an ion beam, and CVD. Of these, the sputtering method, the arc method, and the ion plating method are particularly preferably used.
〔耐摩耗層〕
上記耐摩耗層は、下地層表面に乾式メッキ法により形成される金属化合物被膜からなる。
このような金属化合物被膜としては、炭化チタン(TiC)、炭化クロム(Cr3C2)、炭化ジルコニウム(ZrC)、炭化ハフニウム(HfC)、炭化バナジウム(VC)、炭化ニオブ(NbC)、炭化タングステン(WC)または炭化タンタル(TaC)からな
る金属化合物被膜が望ましい。
(Abrasion resistant layer)
The wear-resistant layer is made of a metal compound film formed on the surface of the underlayer by a dry plating method.
Such metal compound coatings include titanium carbide (TiC), chromium carbide (Cr 3 C 2 ), zirconium carbide (ZrC), hafnium carbide (HfC), vanadium carbide (VC), niobium carbide (NbC), tungsten carbide. A metal compound film made of (WC) or tantalum carbide (TaC) is desirable.
この耐摩耗層の厚みは、0.2〜1.5μm、好ましくは0.5〜1.0μmである。〔最外層〕
上記最外層は、上記耐摩耗層または後述の混合層の表面に、乾式メッキ法により形成される貴金属(合金を含む)の被膜からなる。
The wear-resistant layer has a thickness of 0.2 to 1.5 μm, preferably 0.5 to 1.0 μm. [Outermost layer]
The outermost layer is made of a noble metal (including alloy) film formed by a dry plating method on the surface of the wear-resistant layer or a mixed layer described later.
このような貴金属からなる被膜としては、プラチナ(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)およびこれらの合金からなる群から選ばれる少なくとも1つからなる貴金属被膜が望ましい。
また、本発明においては、後述する混合層を最外層とすることができる。
最外層の厚みは、0.002〜0.1μm、好ましくは0.005〜0.1μm、さらに好ましくは0.01〜0.08μmである。ただし、最外層としてプラチナ被膜またはプラチナ合金被膜を形成する場合には、その被膜の厚みは、0.002〜0.01μm、好ましくは0.005〜0.08μmである。
As such a film made of a noble metal, a noble metal film made of at least one selected from the group consisting of platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh) and alloys thereof is desirable.
Moreover, in this invention, the mixed layer mentioned later can be made into an outermost layer.
The thickness of the outermost layer is 0.002 to 0.1 μm, preferably 0.005 to 0.1 μm, and more preferably 0.01 to 0.08 μm. However, when a platinum film or a platinum alloy film is formed as the outermost layer, the thickness of the film is 0.002 to 0.01 μm, preferably 0.005 to 0.08 μm.
〔混合層〕
本発明において必要に応じて耐摩耗層と最外層との間に形成されることがある混合層は、乾式メッキ法により形成される被膜である。
この被膜は、耐摩耗層を形成する金属化合物(たとえば炭化チタン)と、最外層を形成する金属または合金(たとえばプラチナ、プラチナ合金)とからなる。この混合層の厚みは、通常、0.005〜0.1μm、好ましくは0.01〜0.08μmであることが望ましい。このような混合層を設けることにより、耐摩耗層と最外層との密着性をより強固にすることができる。
(Mixed layer)
In the present invention, the mixed layer that may be formed between the wear-resistant layer and the outermost layer as necessary is a coating formed by a dry plating method.
This coating consists of a metal compound (for example, titanium carbide) that forms the wear-resistant layer and a metal or alloy (for example, platinum, platinum alloy) that forms the outermost layer. The thickness of this mixed layer is usually 0.005 to 0.1 μm, preferably 0.01 to 0.08 μm. By providing such a mixed layer, the adhesion between the wear-resistant layer and the outermost layer can be further strengthened.
上記のような耐摩耗層と最外層、または耐摩耗層と混合層と最外層とからなる発色層のL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価は、
70<L*<91、−0.1<a*<3.0、1.0<b*<5.5であることが望ましい。中でも、75<L*<85、0<a*<2.0、3.5<b*<5.0であることが好ましい。
The color evaluation by the L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the coloring layer composed of the abrasion-resistant layer and the outermost layer, or the abrasion-resistant layer, the mixed layer, and the outermost layer is as follows.
It is desirable that 70 <L * <91, −0.1 <a * <3.0, and 1.0 <b * <5.5. Among these, it is preferable that 75 <L * <85, 0 <a * <2.0, and 3.5 <b * <5.0.
なお、鏡面仕上げが施された装飾品用基材に形成された発色層と、ヘアライン仕上げ(微細な線の模様)が施された装飾品用基材に形成された発色層のそれぞれのL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価は、
85<L*<90、0<a*<2.0、3.5<b*<5.0と、
75<L*<85、0<a*<2.0、3.5<b*<5.0とであった。また、色々な表面仕上げが施された装飾品用基材に形成された発色層のL*、a*、b*のΔ値は、ΔL*=±6.0、Δa*=±1.55、Δb*=±2.25であった。
In addition, each L * of the coloring layer formed on the base material for decorative articles having a mirror finish and the coloring layer formed on the base material for decorative articles having a hairline finish (fine line pattern) , A *, b * display system (CIE table system) color evaluation,
85 <L * <90, 0 <a * <2.0, 3.5 <b * <5.0,
75 <L * <85, 0 <a * <2.0, 3.5 <b * <5.0. In addition, the Δ values of L *, a *, and b * of the color forming layer formed on the decorative article base material with various surface finishes are ΔL * = ± 6.0, Δa * = ± 1.55. Δb * = ± 2.25.
また、前記発色層の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、通常700〜2000、好ましくは1000〜2000である。
本発明においては、少なくとも厚みが0.2〜1.5μmの耐摩耗層と厚み0.002〜0.1μmの貴金属からなる最外層を前記下地層表面に形成することにより、高級感があり、傷等による外観品質の劣化が起きにくく、しかも、ステンレス鋼被膜に近い、高級感のある白色被膜を有する装飾品が得られる。
Moreover, the surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) of the color developing layer is usually 700 to 2000, preferably 1000 to 2000.
In the present invention, by forming an outermost layer consisting of at least a wear-resistant layer having a thickness of 0.2 to 1.5 μm and a noble metal having a thickness of 0.002 to 0.1 μm on the surface of the base layer, there is a sense of quality. It is possible to obtain a decorative article having a high-quality white coating that is unlikely to deteriorate in appearance quality due to scratches or the like and that is close to a stainless steel coating.
発色層と異なる被膜
本発明に係る白色被膜を有する装飾品は、前記発色層からなるステンレス鋼色調を有する白色被膜表面の一部に、発色層の色調と異なる少なくとも1つの被膜が乾式メッキ法または湿式メッキ法により形成されていてもよい。
発色層の色調と異なる被膜としては、金、金合金(好ましくはニッケルを含まない金合金)、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたはダイヤモンドライクカーボン(DLC)からなるこ被膜が望ましい。この被膜は、発色層を形成する最外層とともに装飾品の外観に現れる。したがって、本発明に係る装飾品には、いわゆるツートーンの装飾品等も含まれる。
Coating different from coloring layer The decorative article having the white coating according to the present invention has a dry plating method or at least one coating different from the coloring of the coloring layer on a part of the surface of the white coating having the stainless steel color tone composed of the coloring layer. It may be formed by a wet plating method.
As the coating different from the color tone of the coloring layer, a coating made of gold, a gold alloy (preferably a gold alloy not containing nickel), titanium nitride, zirconium nitride, hafnium nitride or diamond-like carbon (DLC) is desirable. This coating appears in the appearance of the decorative article together with the outermost layer forming the color forming layer. Therefore, the ornament according to the present invention includes so-called two-tone ornaments.
発色層と色調の異なるメッキ被膜の厚みは、通常0.1〜1.0μm、好ましくは0.2〜0.5μmである。
また、この発色層と色調の異なる被膜は、窒化チタン、窒化ジルコニウムまたは窒化ハフニウムからなる下層と、金または金合金(たとえば金−鉄合金)からなる上層との二層構造になっていてもよい。この場合、下層の厚みは、通常0.2〜1.5μm、好ましくは0.5〜1.0μmであり、上層の厚みは、通常0.03〜0.2μm、好ましくは0.05〜0.1μmである。
The thickness of the plating film having a color tone different from that of the coloring layer is usually 0.1 to 1.0 μm, preferably 0.2 to 0.5 μm.
Further, the coating film having a color tone different from that of the coloring layer may have a two-layer structure of a lower layer made of titanium nitride, zirconium nitride or hafnium nitride and an upper layer made of gold or a gold alloy (for example, a gold-iron alloy). . In this case, the thickness of the lower layer is usually 0.2 to 1.5 μm, preferably 0.5 to 1.0 μm, and the thickness of the upper layer is usually 0.03 to 0.2 μm, preferably 0.05 to 0. .1 μm.
さらに、発色層と色調の異なる被膜は、チタンからなる下層と、窒化チタン、窒化ジルコニウム、または窒化ハフニウムからなる中間層と、金または金合金からなる上層との三層構造になっていてもよい。この場合、下層の厚みは、通常0.02〜0.1μm、好ましくは0.03〜0.08μmであり、中間層の厚みは、通常0.2〜1.5μm、好ましくは0.5〜1.0μmであり、上層の厚みは、通常0.03〜0.2μm、好ましくは0.05〜0.1μmである。 Furthermore, the coating film having a color tone different from that of the coloring layer may have a three-layer structure of a lower layer made of titanium, an intermediate layer made of titanium nitride, zirconium nitride, or hafnium nitride, and an upper layer made of gold or a gold alloy. . In this case, the thickness of the lower layer is usually 0.02 to 0.1 μm, preferably 0.03 to 0.08 μm, and the thickness of the intermediate layer is usually 0.2 to 1.5 μm, preferably 0.5 to It is 1.0 micrometer, and the thickness of an upper layer is 0.03-0.2 micrometer normally, Preferably it is 0.05-0.1 micrometer.
さらにまた、この発色層と色調の異なる被膜は、発色層表面の一部に、チタン被膜とシリコン被膜とダイヤモンドライクカーボン(DLC)被膜とがこの順で形成されていてもよい。この場合、下層の厚みは、通常0.05〜0.3μm、好ましくは0.08〜0.2μmであり、中間層の厚みは、通常0.05〜0.3μm、好ましくは0.08〜0.2μmであり、上層の厚みは、通常0.5〜3.0μm、好ましくは0.8〜1.5μmである。 Further, in the coating film having a color tone different from that of the coloring layer, a titanium coating, a silicon coating, and a diamond-like carbon (DLC) coating may be formed in this order on a part of the surface of the coloring layer. In this case, the thickness of the lower layer is usually 0.05 to 0.3 μm, preferably 0.08 to 0.2 μm, and the thickness of the intermediate layer is usually 0.05 to 0.3 μm, preferably 0.08 to The thickness of the upper layer is usually 0.5 to 3.0 μm, preferably 0.8 to 1.5 μm.
上記の単層構造、二層構造、三層構造を構成する各層は、通常、乾式メッキ法により形成される。乾式メッキ法としては、具体的には、スパッタリング法、アーク法、イオンプレーティング法、イオンビーム等の物理的蒸着法(PVD)、CVDなどが挙げられる。中でも、スパッタリング法、アーク法、イオンプレーティング法が特に好ましく用いられる。 Each layer constituting the single-layer structure, the two-layer structure, or the three-layer structure is usually formed by a dry plating method. Specific examples of the dry plating method include a sputtering method, an arc method, an ion plating method, a physical vapor deposition method (PVD) such as an ion beam, and CVD. Of these, the sputtering method, the arc method, and the ion plating method are particularly preferably used.
また、この発色層と色調の異なる被膜は、湿式メッキ法により形成される金ストライクメッキ被膜等からなる下層と、湿式メッキ法により形成される金または金合金メッキ被膜等からなる上層との二層構造であってもよい。この場合、下層の厚みは、通常0.05〜0.2μm、好ましくは0.05〜0.1μmであり、上層の厚みは、通常1.0〜10μm、好ましくは1.0〜3.0μmである。 In addition, the coating layer having a color tone different from that of the coloring layer is composed of a lower layer made of a gold strike plating film formed by a wet plating method and an upper layer made of a gold or gold alloy plating film formed by a wet plating method. It may be a structure. In this case, the thickness of the lower layer is usually 0.05 to 0.2 μm, preferably 0.05 to 0.1 μm, and the thickness of the upper layer is usually 1.0 to 10 μm, preferably 1.0 to 3.0 μm. It is.
このような発色層と色調の異なる被膜を発色層表面の一部に有する装飾品は、たとえば以下のような方法により調製することができる。
まず、装飾品用基材表面に下地層を形成し、この下地層表面に、前記発色層を形成した後、この発色層表面の一部にマスキング処理を施し、この発色層およびマスク表面に発色層と色調の異なるメッキ被膜を乾式メッキ法または湿式メッキ法で形成し、その後、このマスクおよびマスクの上のメッキ被膜を除去する工程を少なくとも1回行なうことにより、ステンレス鋼色調を有する白色被膜と、この白色被膜と色調の異なる少なくとも1つのメッキ被膜とからなる、2以上の色調を有する最外層被膜を得ることができる。
Such a decorative article having a coating film having a color tone different from that of the coloring layer on the surface of the coloring layer can be prepared, for example, by the following method.
First, a base layer is formed on the surface of the base material for decorative goods, and after forming the coloring layer on the surface of the base layer, a masking process is applied to a part of the surface of the coloring layer, and the coloring layer and the mask surface are colored. A white coating film having a stainless steel color tone is formed by forming a plating film having a color tone different from that of the layer by a dry plating method or a wet plating method, and then performing a process of removing the mask and the plating film on the mask at least once. An outermost layer film having two or more color tones, which is composed of this white film and at least one plating film having a different color tone, can be obtained.
[実施例]
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited at all by these Examples.
まず、ステンレス鋼(SUS316L)を機械加工して得られた腕時計ケース用基材および腕時計バンド用基材を有機溶剤で洗浄・脱脂した。なお、これらの基材の表面は、機械加工によりヘアライン仕上げとした。
次いで、これらの基材をイオンプレーティング装置内に取り付け、アルゴン雰囲気中で基材表面をボンバードクリーニングした。
First, a watch case base material and a watch band base material obtained by machining stainless steel (SUS316L) were washed and degreased with an organic solvent. In addition, the surface of these base materials was made into the hairline finish by machining.
Next, these substrates were mounted in an ion plating apparatus, and the substrate surface was bombard cleaned in an argon atmosphere.
次いで、これらの基材表面に、厚み0.05μmのチタンメッキ被膜(下地層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
蒸発源:チタン
電子銃:10kV、200〜500mA
ガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.004〜0.009Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
アノード電圧:50V
フィラメント電圧:7V
次いで、これらの基材表面に形成されたチタンメッキ被膜表面に、厚み0.6μmの白色色調を有する炭化チタンメッキ被膜(耐摩耗層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
蒸発源:チタン
電子銃:10kV、300mA
ガス:メタンガス
成膜圧力:0.02Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
アノード電圧:60V
フィラメント電圧:7V
次いで、これらの基材表面に形成された炭化チタンメッキ被膜表面に、厚み0.05μmの白色色調を有する炭化チタンとプラチナとの混合メッキ被膜(混合層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。<成膜条件>
蒸発源:チタン、プラチナ
電子銃:10kV、300mA(蒸発源:チタン)、
10kV、500mA(蒸発源:プラチナ)
ガス:メタンガス
成膜圧力:0.02Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−50V
アノード電圧:60V
フィラメント電圧:7V
次いで、これらの基材表面に形成された炭化チタンとプラチナとの混合メッキ被膜表面に、厚み0.005μmの白色色調を有するプラチナ被膜(最外層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成し、ステンレス鋼色の腕時計ケースおよび腕時計バンドを得た。
<成膜条件>
蒸発源:プラチナ
電子銃:10kV、500mA
ガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−50V
アノード電圧:60V
フィラメント電圧:7V
上記のようにして得られた腕時計ケースおよび腕時計バンドの表面に形成されているプラチナ被膜の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、1400であった。これらの腕時計ケースおよび腕時計バンドは、耐傷付き性に優れ、しかも、ステンレス鋼被膜に近く高級感のある白色被膜が形成されていた。
Next, a titanium plating film (underlayer) having a thickness of 0.05 μm was formed on the surface of these base materials by the ion plating method (hot cathode method) under the following film forming conditions.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Titanium Electron gun: 10 kV, 200-500 mA
Gas: Argon gas Deposition pressure: 0.004 to 0.009 Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -100V
Anode voltage: 50V
Filament voltage: 7V
Next, a titanium carbide plating film (abrasion resistant layer) having a thickness of 0.6 μm is formed on the surface of the titanium plating film formed on the surface of the base material by the ion plating method (hot cathode method) as described below. Formed under conditions.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Titanium Electron gun: 10 kV, 300 mA
Gas: Methane gas Deposition pressure: 0.02 Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -100V
Anode voltage: 60V
Filament voltage: 7V
Next, a mixed plating film (mixed layer) of titanium carbide and platinum having a white color tone with a thickness of 0.05 μm is applied to the surface of the titanium carbide plating film formed on the surface of these substrates by an ion plating method (hot cathode method). Was formed under the following film forming conditions. <Film formation conditions>
Evaporation source: titanium, platinum Electron gun: 10 kV, 300 mA (evaporation source: titanium),
10 kV, 500 mA (evaporation source: platinum)
Gas: Methane gas Deposition pressure: 0.02 Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -50V
Anode voltage: 60V
Filament voltage: 7V
Next, a platinum coating (outermost layer) having a white color tone of 0.005 μm in thickness is formed on the surface of the mixed plating coating of titanium carbide and platinum formed on the surface of these substrates by the ion plating method (hot cathode method). Thus, a stainless steel-colored watch case and a watch band were obtained.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Platinum Electron gun: 10 kV, 500 mA
Gas: Argon gas Deposition pressure: 0.2Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -50V
Anode voltage: 60V
Filament voltage: 7V
The surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) of the platinum film formed on the surfaces of the watch case and watch band obtained as described above was 1400. These watch cases and watch bands are excellent in scratch resistance, and have a white coat with a high-class feeling close to a stainless steel coat.
また、発色層のL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価は、
82<L*<85、0<a*<2.0、4.0<b*<5.0
であった。
In addition, the color evaluation by the L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the coloring layer is as follows:
82 <L * <85, 0 <a * <2.0, 4.0 <b * <5.0
Met.
まず、黄銅(銅合金)を機械加工して得られた腕時計ケース用基材および腕時計バンド用基材を有機溶剤で洗浄・脱脂した。なお、これらの基材の表面は、機械加工によりヘアライン仕上げとした。
次いで、これらの基材をスパッタリング装置内に取り付け、アルゴン雰囲気中で基材表面をボンバードクリーニングした。
First, a wristwatch case base material and a wristwatch band base material obtained by machining brass (copper alloy) were washed and degreased with an organic solvent. In addition, the surface of these base materials was made into the hairline finish by machining.
Subsequently, these base materials were attached in a sputtering apparatus, and the surface of the base material was bombard cleaned in an argon atmosphere.
次いで、これらの基材を下記の組成を有するメッキ液中に浸漬し、下記のメッキ条件で電気メッキして厚さ2μmの銅−錫合金メッキ被膜(下地層1)を基材表面に形成し、水洗した。
《銅−錫合金メッキ》
<メッキ液の組成>
シアン化銅 15g/l(銅換算)
錫酸ナトリウム 15g/l(錫換算)
シアン化亜鉛 1g/l(亜鉛換算)
KOH 20g/l
KCN(フリー) 30g/l
光沢剤 10ml/l
<メッキ条件>
pH 12.5(at 50℃)
液温 50℃
電流密度(Dk) 2A/dm2
成膜速度 3分/1μm
次いで、これらの銅−錫合金メッキ被膜を有する基材を下記の組成を有するメッキ液中に浸漬し、下記のメッキ条件で電気メッキして厚み2μmの銅−錫−亜鉛合金メッキ被膜(下地層2)を銅−錫合金メッキ被膜表面に形成し、水洗した。
《銅−錫−亜鉛合金メッキ》
<メッキ液の組成>
シアン化銅 8.5g/l(銅換算)
錫酸ナトリウム 34.0g/l(錫換算)
シアン化亜鉛 1g/l(亜鉛換算)
KOH 20g/l
KCN(フリー) 50g/l
光沢剤1 5ml/l
光沢剤2 5ml/l
<メッキ条件>
pH 13.0(at 50℃)
液温 60℃
電流密度(Dk) 2A/dm2
成膜速度 3分/1μm
次いで、これらの銅−錫−亜鉛合金メッキ被膜を有する基材を下記の組成を有するメッキ液中に浸漬し、下記のメッキ条件で電気メッキして厚み0.5μmのパラジウムストライクメッキ被膜(下地層3)を銅−錫−亜鉛合金メッキ被膜表面に形成し、水洗した。
《パラジウムストライクメッキ》
<メッキ液の組成>
純パラジウム 1〜3g/l
<メッキ条件>
pH 8
液温 32℃
電流密度(Dk) 3〜5A/dm2
時間 30秒
次いで、これらの基材をスパッタリング装置内に取り付け、アルゴン雰囲気中で基材表面をボンバードクリーニングした。
Next, these substrates are immersed in a plating solution having the following composition, and electroplated under the following plating conditions to form a copper-tin alloy plating film (underlayer 1) having a thickness of 2 μm on the substrate surface. , Washed with water.
<Copper-tin alloy plating>
<Composition of plating solution>
Copper cyanide 15g / l (in terms of copper)
Sodium stannate 15g / l (tin equivalent)
Zinc cyanide 1g / l (Zinc conversion)
KOH 20g / l
KCN (free) 30g / l
Brightener 10ml / l
<Plating conditions>
pH 12.5 (at 50 ° C)
Liquid temperature 50 ℃
Current density (Dk) 2A / dm 2
Deposition rate 3 min / 1 μm
Next, the substrate having these copper-tin alloy plating films is dipped in a plating solution having the following composition, electroplated under the following plating conditions, and a 2 μm thick copper-tin-zinc alloy plating film (underlayer) 2) was formed on the surface of the copper-tin alloy plating film and washed with water.
<Copper-tin-zinc alloy plating>
<Composition of plating solution>
Copper cyanide 8.5g / l (in terms of copper)
Sodium stannate 34.0g / l (tin equivalent)
Zinc cyanide 1g / l (Zinc conversion)
KOH 20g / l
KCN (free) 50g / l
Brightener 1 5ml / l
Brightener 2 5ml / l
<Plating conditions>
pH 13.0 (at 50 ° C)
Liquid temperature 60 ℃
Current density (Dk) 2A / dm 2
Deposition rate 3 min / 1 μm
Next, a substrate having these copper-tin-zinc alloy plating films is dipped in a plating solution having the following composition and electroplated under the following plating conditions to form a palladium strike plating film (underlayer) having a thickness of 0.5 μm. 3) was formed on the surface of the copper-tin-zinc alloy plating film and washed with water.
<Palladium strike plating>
<Composition of plating solution>
Pure palladium 1-3g / l
<Plating conditions>
pH 8
Liquid temperature 32 ℃
Current density (Dk) 3-5 A / dm 2
Time 30 seconds Next, these substrates were mounted in a sputtering apparatus, and the substrate surface was bombarded cleaned in an argon atmosphere.
次いで、これらの基材表面に形成されたパラジウムストライクメッキ被膜表面に、厚み0.05μmのタンタル被膜(下地層4)をスパッタリング法(マグネトロンスパッタリング方式)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
ターゲット:タンタル
スパッタガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.4Pa
ターゲット印加電力:0.5kW
バイアス電圧(加速電圧):−50V
次いで、これらの基材表面に形成されたタンタルメッキ被膜表面に、厚み0.6μmの白色色調を有する炭化タンタルメッキ被膜(耐摩耗層)をスパッタリング法(マグネトロンスパッタリング方式)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
ターゲット:タンタル
スパッタガス:メタンガスとアルゴンガスとの混合ガス
成膜圧力:0.665Pa
ターゲット印加電力:0.5kW
バイアス電圧(加速電圧):−50V
次いで、これらの基材表面に形成された炭化タンタルメッキ被膜表面に、厚み0.005μmの白色色調を有するパラジウム被膜(最外層)をスパッタリング法(マグネトロンスパッタリング方式)により下記の成膜条件で形成し、ステンレス鋼色の腕時計ケースおよび腕時計バンドを得た。
<成膜条件>
ターゲット:パラジウム
スパッタガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.4Pa
ターゲット印加電力:0.5kW
バイアス電圧(加速電圧):−50V
上記のようにして得られた腕時計ケースおよび腕時計バンドの表面に形成されているパラジウム被膜の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、1300であった。これらの腕時計ケースおよび腕時計バンドは、耐傷付き性に優れ、しかも、ステンレス鋼被膜に近く高級感のある白色被膜が形成されていた。
Next, a 0.05-μm-thick tantalum film (underlayer 4) was formed on the surface of the palladium strike plating film formed on the surface of the base material by the sputtering method (magnetron sputtering method) under the following film formation conditions.
<Film formation conditions>
Target: Tantalum Sputtering gas: Argon gas Deposition pressure: 0.4 Pa
Target applied power: 0.5 kW
Bias voltage (acceleration voltage): -50V
Next, a tantalum carbide plating film (abrasion resistant layer) having a white color tone with a thickness of 0.6 μm is formed on the surface of the tantalum plating film formed on the surface of the base material by a sputtering method (magnetron sputtering method) under the following film formation conditions. Formed.
<Film formation conditions>
Target: Tantalum Sputtering gas: Mixed gas of methane gas and argon gas Deposition pressure: 0.665 Pa
Target applied power: 0.5 kW
Bias voltage (acceleration voltage): -50V
Next, a palladium film (outermost layer) having a white color tone of 0.005 μm in thickness is formed on the surface of the tantalum carbide plating film formed on these substrate surfaces by sputtering (magnetron sputtering method) under the following film formation conditions. Got stainless steel color watch case and watch band.
<Film formation conditions>
Target: Palladium Sputtering gas: Argon gas Deposition pressure: 0.4 Pa
Target applied power: 0.5 kW
Bias voltage (acceleration voltage): -50V
The surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) of the palladium coating formed on the surfaces of the watch case and watch band obtained as described above was 1300. These watch cases and watch bands are excellent in scratch resistance, and have a white coat with a high-class feeling close to a stainless steel coat.
また、発色層のL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価は、
82<L*<85、0<a*<2.0、4.0<b*<5.0
であった。
In addition, the color evaluation by the L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the coloring layer is as follows:
82 <L * <85, 0 <a * <2.0, 4.0 <b * <5.0
Met.
まず、ステンレス鋼(SUS316L)を機械加工して得られた腕時計ケース用基材および腕時計バンド用基材を有機溶剤で洗浄・脱脂した。なお、これらの基材の表面は、機械加工によりヘアライン仕上げとした。
次いで、これらの基材をイオンプレーティング装置内に取り付け、アルゴン雰囲気中で基材表面をボンバードクリーニングした。
First, a watch case base material and a watch band base material obtained by machining stainless steel (SUS316L) were washed and degreased with an organic solvent. In addition, the surface of these base materials was made into the hairline finish by machining.
Next, these substrates were mounted in an ion plating apparatus, and the substrate surface was bombard cleaned in an argon atmosphere.
次いで、これらの基材表面に、厚み0.05μmのチタンメッキ被膜(下地層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
蒸発源:チタン
電子銃:10kV、200〜500mA
ガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.004〜0.009Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
アノード電圧:50V
フィラメント電圧:7V
次いで、これらの基材表面に形成されたチタンメッキ被膜表面に、厚み0.6μmの白色色調を有する炭化チタンメッキ被膜(耐摩耗層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
蒸発源:チタン
電子銃:10kV、300mA
ガス:メタンガスとアルゴンガスとの混合ガス
成膜圧力:0.02Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
アノード電圧:60V
フィラメント電圧:7V
次いで、これらの基材表面に形成された炭化チタンメッキ被膜表面に、厚み0.005μmの白色色調を有するプラチナ被膜(最外層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成し、ステンレス鋼色の腕時計ケースおよび腕時計バンドを得た。
<成膜条件>
蒸発源:プラチナ
電子銃:10kV、500mA
ガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−50V
アノード電圧:60V
フィラメント電圧:7V
上記のようにして得られた腕時計ケースおよび腕時計バンドの表面に形成されているプラチナ被膜の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、1200であった。これらの腕時計ケースおよび腕時計バンドは、耐傷付き性に優れ、しかも、ステンレス鋼被膜に近く高級感のある白色被膜が形成されていた。
Next, a titanium plating film (underlayer) having a thickness of 0.05 μm was formed on the surface of these base materials by the ion plating method (hot cathode method) under the following film forming conditions.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Titanium Electron gun: 10 kV, 200-500 mA
Gas: Argon gas Deposition pressure: 0.004 to 0.009 Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -100V
Anode voltage: 50V
Filament voltage: 7V
Next, a titanium carbide plating film (abrasion resistant layer) having a thickness of 0.6 μm is formed on the surface of the titanium plating film formed on the surface of the base material by the ion plating method (hot cathode method) as described below. Formed under conditions.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Titanium Electron gun: 10 kV, 300 mA
Gas: Mixed gas of methane gas and argon gas Deposition pressure: 0.02 Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -100V
Anode voltage: 60V
Filament voltage: 7V
Next, a platinum coating (outermost layer) having a white color tone of 0.005 μm in thickness is formed on the surface of the titanium carbide plating coating formed on the surface of these substrates by the ion plating method (hot cathode method) under the following film forming conditions. A stainless steel color watch case and watch band were obtained.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Platinum Electron gun: 10 kV, 500 mA
Gas: Argon gas Deposition pressure: 0.2Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -50V
Anode voltage: 60V
Filament voltage: 7V
The surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) of the platinum film formed on the surfaces of the watch case and the watch band obtained as described above was 1200. These watch cases and watch bands are excellent in scratch resistance, and have a white coat with a high-class feeling close to a stainless steel coat.
また、発色層のL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価は、
82<L*<85、0<a*<2.0、4.0<b*<5.0
であった。
In addition, the color evaluation by the L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the coloring layer is as follows:
82 <L * <85, 0 <a * <2.0, 4.0 <b * <5.0
Met.
実施例3と同様にして得たステンレス鋼色の硬質被膜(プラチナ被膜)表面の一部に、この硬質被膜の色調と異なるメッキ被膜を乾式メッキ法により形成した。
すなわち、この硬質被膜表面に、厚み0.05μmのチタンメッキ被膜をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
蒸発源:チタン
電子銃:10kV、200〜500mA
ガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
アノード電圧:40〜50V
フィラメント電圧:7V
次いで、このチタンメッキ被膜表面に、厚み0.6μmの金色を呈する窒化チタンメッキ被膜をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
蒸発源:チタン
電子銃:10kV、200〜500mA
ガス:アルゴンガスと窒素ガスとの混合ガス
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
アノード電圧:40〜50V
フィラメント電圧:7V
次いで、この窒化チタンメッキ被膜表面に、厚み0.1μmの金色を呈する金−鉄合金メッキ被膜をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
蒸発源:金−鉄合金
電子銃:8kV、500mA
ガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.26Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
アノード電圧:10〜30V
フィラメント電圧:7V
次いで、この金−鉄合金メッキ被膜表面の一部にマスキング処理(マスク材としてエポキシ系レジストを使用)を施し、金−鉄合金メッキ被膜、窒化チタンメッキ被膜およびチタンメッキ被膜を順次エッチング液で除去し、最後にマスクを除去することにより、ステンレス鋼色の硬質被膜と金色の金−鉄合金メッキ被膜とからなる、2つの色調の異なる最外層被膜を有する腕時計ケースおよび腕時計バンドを得た。
A plating film having a color tone different from that of the hard film was formed on a part of the surface of the stainless steel-colored hard film (platinum film) obtained in the same manner as in Example 3 by a dry plating method.
That is, a titanium plating film having a thickness of 0.05 μm was formed on the surface of the hard film by the ion plating method (hot cathode method) under the following film forming conditions.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Titanium Electron gun: 10 kV, 200-500 mA
Gas: Argon gas Deposition pressure: 0.2Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -100V
Anode voltage: 40-50V
Filament voltage: 7V
Next, a titanium nitride plating film exhibiting a gold color with a thickness of 0.6 μm was formed on the surface of the titanium plating film by the ion plating method (hot cathode method) under the following film forming conditions.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Titanium Electron gun: 10 kV, 200-500 mA
Gas: Mixed gas of argon gas and nitrogen gas Film forming pressure: 0.2 Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -100V
Anode voltage: 40-50V
Filament voltage: 7V
Next, a gold-iron alloy plating film having a gold color with a thickness of 0.1 μm was formed on the surface of the titanium nitride plating film by the ion plating method (hot cathode method) under the following film forming conditions.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Gold-iron alloy Electron gun: 8 kV, 500 mA
Gas: Argon gas Deposition pressure: 0.26Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -100V
Anode voltage: 10-30V
Filament voltage: 7V
Next, a part of the surface of the gold-iron alloy plating film is subjected to masking (using an epoxy resist as a mask material), and the gold-iron alloy plating film, titanium nitride plating film and titanium plating film are sequentially removed with an etching solution. Finally, the mask was removed to obtain a watch case and a watch band having two outermost layer coatings of different colors, each consisting of a stainless steel-colored hard coating and a gold-colored gold-iron alloy plating coating.
なお、金−鉄合金メッキ被膜用剥離液として、シアンを主成分に酸化剤が含有された剥離液を用い、窒化チタンメッキ被膜およびチタンメッキ被膜用剥離液として、硝酸を主成分にフッ化アンモンが含有された剥離液を用い、マスク剥離液として塩化メチレンを用いた。
上記のようにして得られた腕時計ケースおよび腕時計バンドの表面に形成されているプラチナ被膜の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、1200であり、金−鉄合金メッキ被膜の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、120であった。これらの腕時計ケースおよび腕時
計バンドは、耐傷付き性に優れ、しかも、ステンレス鋼被膜に近く高級感のある白色被膜が形成されていた。
In addition, as a stripping solution for the gold-iron alloy plating film, a stripping solution containing cyan as a main component and containing an oxidizing agent is used. As a stripping solution for a titanium nitride plating film and a titanium plating film, nitric acid is used as a main component. Was used, and methylene chloride was used as a mask remover.
The surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) of the platinum coating formed on the surface of the watch case and watch band obtained as described above is 1200, and gold-iron The surface hardness (HV; micro Vickers hardness tester, 5 g load, holding time 10 seconds) of the alloy plating film was 120. These watch cases and watch bands are excellent in scratch resistance, and have a white coat with a high-class feeling close to a stainless steel coat.
また、発色層を構成している最外層(白色被膜)のL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価は、
82<L*<85、0<a*<2.0、4.0<b*<5.0
であった。
In addition, the color evaluation by the L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the outermost layer (white film) constituting the coloring layer is as follows:
82 <L * <85, 0 <a * <2.0, 4.0 <b * <5.0
Met.
実施例3と同様にして得たステンレス鋼色の硬質被膜(プラチナ被膜)表面の一部に、この硬質被膜の色調と異なるメッキ被膜を湿式メッキ法により形成した。
すなわち、この硬質被膜が形成された基材を、前処理として電解脱脂、中和、水洗を行ないクリーニングを行なった。
A plating film having a color tone different from that of the hard coating was formed on a part of the surface of the stainless steel-colored hard coating (platinum coating) obtained in the same manner as in Example 3.
That is, the substrate on which the hard film was formed was cleaned by performing electrolytic degreasing, neutralization, and water washing as pretreatment.
次いで、この硬質被膜を有する基材を下記の組成のメッキ液に浸漬し、下記のメッキ条件で電気メッキして、厚み0.1μmの金ストライクメッキ被膜を、硬質被膜表面に形成し、水洗した。
《金ストライクメッキ》
<メッキ液の組成>
金 3〜5g/l
硫酸 10g/l
<メッキ条件>
pH 0.3以上1未満
液温 25℃
電流密度(Dk) 3〜5A/dm2
時間 30秒
次いで、この金ストライクメッキ被膜を有する基材を下記の組成のメッキ液に浸漬し、下記のメッキ条件で電気メッキして、厚み2.0μmの金−鉄合金メッキ被膜を、金ストライクメッキ被膜表面に形成し、水洗した。
《金−鉄合金メッキ》
<メッキ液の組成>
シアン化第2カリウム 8.7g/l(メタル5.0g/l)
塩化鉄 2.7g/l(メタル1.0g/l)
クエン酸 150g/l以上
クエン酸ソーダ 150g/l以上
光沢剤 10ml/l
<メッキ条件>
pH 3.5〜3.7
浴温 37〜40℃
電流密度(Dk) 1.0〜1.5A/dm2
Be(ボーメ比重) 20
次いで、この金−鉄合金メッキ被膜表面の一部にマスキング処理を施し、金−鉄合金メッキ被膜および金ストライクメッキ被膜を順次エッチング液で除去し、最後にマスクを除去することにより、ステンレス鋼色の硬質被膜と金色の金−鉄合金メッキ被膜とからなる、2つの色調の異なる最外層被膜を有する腕時計ケースおよび腕時計バンドを得た。
Next, the substrate having the hard coating was immersed in a plating solution having the following composition and electroplated under the following plating conditions to form a gold strike plating coating having a thickness of 0.1 μm on the surface of the hard coating and washed with water. .
《Gold strike plating》
<Composition of plating solution>
Gold 3-5g / l
Sulfuric acid 10g / l
<Plating conditions>
pH 0.3 or more and less than 1 Liquid temperature 25 ° C
Current density (Dk) 3-5 A / dm 2
Time 30 seconds Next, the base material having the gold strike plating film is immersed in a plating solution having the following composition and electroplated under the following plating conditions to form a gold-iron alloy plating film having a thickness of 2.0 μm. It was formed on the surface of the plating film and washed with water.
《Gold-iron alloy plating》
<Composition of plating solution>
Potassium cyanide 8.7 g / l (metal 5.0 g / l)
Iron chloride 2.7g / l (metal 1.0g / l)
Citric acid 150 g / l or more Sodium citrate 150 g / l or more Brightener 10 ml / l
<Plating conditions>
pH 3.5-3.7
Bath temperature 37-40 ° C
Current density (Dk) 1.0 to 1.5 A / dm 2
Be (Baume specific gravity) 20
Next, a part of the surface of the gold-iron alloy plating film is subjected to a masking process, the gold-iron alloy plating film and the gold strike plating film are sequentially removed with an etching solution, and finally the mask is removed, thereby obtaining a stainless steel color. Thus, a watch case and a watch band having two outermost layer coatings having different color tones comprising a hard coating and a gold-iron alloy plating coating of gold were obtained.
なお、金−鉄合金メッキ被膜および金ストライクメッキ被膜用剥離液として、シアンを主成分に酸化剤が含有された剥離液を用い、マスク剥離液として塩化メチレンを用いた。
上記のようにして得られた腕時計ケースおよび腕時計バンドの表面に形成されているプラチナ被膜の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)
は1100であり、金−鉄合金メッキ被膜の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、120であった。これらの腕時計ケースおよび腕時計バンドは、耐傷付き性に優れ、しかも、ステンレス鋼被膜に近く高級感のある白色被膜が形成されていた。
In addition, as a stripping solution for the gold-iron alloy plating film and the gold strike plating film, a stripping solution containing cyan as a main component and an oxidizing agent was used, and methylene chloride was used as a mask stripping solution.
Surface hardness of the platinum film formed on the surface of the watch case and watch band obtained as described above (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds)
Was 1100, and the surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) of the gold-iron alloy plating film was 120. These watch cases and watch bands are excellent in scratch resistance, and have a white coat with a high-class feeling close to a stainless steel coat.
また、発色層を構成している最外層(白色被膜)のL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価は、
82<L*<85、0<a*<2.0、4.0<b*<5.0
であった。
In addition, the color evaluation by the L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the outermost layer (white film) constituting the coloring layer is as follows:
82 <L * <85, 0 <a * <2.0, 4.0 <b * <5.0
Met.
実施例3と同様にして得たステンレス鋼色の硬質被膜(プラチナ被膜)表面の一部に、この硬質被膜の色調と異なるメッキ被膜を乾式メッキ法により形成した。
すなわち、この硬質被膜表面の一部にマスク材(エポキシ系レジスト)を塗布し乾燥させた後、硬質被膜表面およびマスク材表面に、厚み0.05μmのチタンメッキ被膜をスパッタリング法(マグネトロンスパッタリング方式)により下記の成膜条件で形成した。<成膜条件>
ターゲット:チタン
スパッタガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.02Pa
ターゲット印加電力:0.3〜0.5kW
バイアス電圧(加速電圧):−50〜−100V
次いで、このチタンメッキ被膜表面に、厚み0.1μmのシリコンメッキ被膜をスパッタリング法(マグネトロンスパッタリング方式)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
ターゲット:シリコン
スパッタガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.05Pa
ターゲット印加電力:0.3〜0.5kW
バイアス電圧(加速電圧):−50〜−100V
次いで、このシリコンメッキ被膜表面に、厚み0.1μmの黒色のダイヤモンドライクカーボン(DLC)メッキ被膜をプラズマCVD(Chemical Vaper Deposition)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
ガス:ベンゼン
成膜圧力:0.2Pa
フィラメント電流:20A
アノード電流:2.0A
カソード電圧(加速電圧):−1.0〜−5.0kV
次いで、塩化メチレンでマスキング材をエッチングし、マスキング材直上に形成されているチタンメッキ被膜、シリコンメッキ被膜およびDLC被膜をリフトオフすることにより、ステンレス鋼色の硬質被膜と黒色のDLCメッキ被膜とからなる、2つの色調の異なる最外層被膜を有する腕時計ケースおよび腕時計バンドを得た。
A plating film having a color tone different from that of the hard film was formed on a part of the surface of the stainless steel-colored hard film (platinum film) obtained in the same manner as in Example 3 by a dry plating method.
That is, after a mask material (epoxy resist) is applied to a part of the hard coating surface and dried, a 0.05 μm-thick titanium plating coating is sputtered on the hard coating surface and the mask material surface (magnetron sputtering method). Was formed under the following film forming conditions. <Film formation conditions>
Target: Titanium Sputtering gas: Argon gas Deposition pressure: 0.02 Pa
Target applied power: 0.3 to 0.5 kW
Bias voltage (acceleration voltage): -50 to -100V
Next, a silicon plating film having a thickness of 0.1 μm was formed on the surface of the titanium plating film by a sputtering method (magnetron sputtering method) under the following film forming conditions.
<Film formation conditions>
Target: Silicon Sputtering gas: Argon gas Deposition pressure: 0.05Pa
Target applied power: 0.3 to 0.5 kW
Bias voltage (acceleration voltage): -50 to -100V
Next, a black diamond-like carbon (DLC) plating film having a thickness of 0.1 μm was formed on the surface of the silicon plating film by plasma CVD (Chemical Vaper Deposition) under the following film formation conditions.
<Film formation conditions>
Gas: benzene Deposition pressure: 0.2Pa
Filament current: 20A
Anode current: 2.0A
Cathode voltage (acceleration voltage): -1.0 to -5.0 kV
Next, the masking material is etched with methylene chloride, and the titanium plating film, the silicon plating film and the DLC film formed immediately above the masking material are lifted off to form a stainless steel-colored hard film and a black DLC plating film. A watch case and a watch band having an outermost layer coating having two different colors were obtained.
上記のようにして得られた腕時計ケースおよび腕時計バンドの表面に形成されているプラチナ被膜の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、1200であり、DLCメッキ被膜の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、1800であった。これらの腕時計ケースおよび腕時計バンドは、耐傷付き性に優れ、しかも、ステンレス鋼被膜に近く高級感のある白色被膜が形成されていた。 The surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) of the platinum film formed on the surface of the watch case and the watch band obtained as described above is 1200, and the DLC plating film The surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) was 1800. These watch cases and watch bands are excellent in scratch resistance, and have a white coat with a high-class feeling close to a stainless steel coat.
また、発色層を構成している最外層(白色被膜)のL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価は、
82<L*<85、0<a*<2.0、4.0<b*<5.0
であった。
In addition, the color evaluation by the L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the outermost layer (white film) constituting the coloring layer is as follows:
82 <L * <85, 0 <a * <2.0, 4.0 <b * <5.0
Met.
まず、チタンを機械加工して得られた腕時計ケース用基材および腕時計バンド用基材を有機溶剤で洗浄・脱脂した。なお、これらの基材の表面は、機械加工によりヘアライン仕上げとした。
次いで、これらの基材をスパッタリング装置内に取り付け、アルゴン雰囲気中で基材表面をボンバードクリーニングした。
First, a wristwatch case base material and a wristwatch band base material obtained by machining titanium were washed and degreased with an organic solvent. In addition, the surface of these base materials was made into the hairline finish by machining.
Subsequently, these base materials were attached in a sputtering apparatus, and the surface of the base material was bombard cleaned in an argon atmosphere.
次いで、これらの基材表面に、厚み0.05μmのジルコニウム被膜(下地層)をスパッタリング法(マグネトロンスパッタリング方式)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
ターゲット:ジルコニウム
スパッタガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.5Pa
ターゲット印加電力:0.5kW
バイアス電圧(加速電圧):−50V
次いで、これらの基材表面に形成されたジルコニウムメッキ被膜表面に、厚み0.6μmの白色色調を有する炭化ジルコニウムメッキ被膜(耐摩耗層)をスパッタリング法(マグネトロンスパッタリング方式)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
ターゲット:ジルコニウム
スパッタガス:メタンガスとアルゴンガスとの混合ガス
成膜圧力:0.665Pa
ターゲット印加電力:0.5kW
バイアス電圧(加速電圧):−50V
次いで、これらの基材表面に形成された炭化ジルコニウムメッキ被膜表面に、厚み0.005μmの白色色調を有するプラチナ被膜(最外層)をスパッタリング法(マグネトロンスパッタリング方式)により下記の成膜条件で形成し、ステンレス鋼色の腕時計ケースおよび腕時計バンドを得た。
<成膜条件>
ターゲット:プラチナ
スパッタガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.2Pa
ターゲット印加電力:0.5kW
バイアス電圧(加速電圧):−50V
上記のようにして得られた腕時計ケースおよび腕時計バンドの表面に形成されているプラチナ被膜の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、1300であった。これらの腕時計ケースおよび腕時計バンドは、耐傷付き性に優れ、しかも、ステンレス鋼被膜に近く高級感のある白色被膜が形成されていた。
Subsequently, a zirconium film (underlayer) having a thickness of 0.05 μm was formed on the surface of these base materials by a sputtering method (magnetron sputtering method) under the following film forming conditions.
<Film formation conditions>
Target: Zirconium Sputtering gas: Argon gas Deposition pressure: 0.5 Pa
Target applied power: 0.5 kW
Bias voltage (acceleration voltage): -50V
Next, a zirconium carbide plating film (abrasion resistant layer) having a white color tone with a thickness of 0.6 μm is formed on the surface of the zirconium plating film formed on these substrate surfaces by sputtering (magnetron sputtering method) under the following film formation conditions. Formed.
<Film formation conditions>
Target: Zirconium Sputtering gas: Mixed gas of methane gas and argon gas Deposition pressure: 0.665 Pa
Target applied power: 0.5 kW
Bias voltage (acceleration voltage): -50V
Next, a platinum coating (outermost layer) having a white color tone with a thickness of 0.005 μm is formed on the surface of these substrate surfaces by the sputtering method (magnetron sputtering method) under the following film formation conditions. Got stainless steel color watch case and watch band.
<Film formation conditions>
Target: Platinum Sputtering gas: Argon gas Deposition pressure: 0.2Pa
Target applied power: 0.5 kW
Bias voltage (acceleration voltage): -50V
The surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) of the platinum film formed on the surfaces of the watch case and watch band obtained as described above was 1300. These watch cases and watch bands are excellent in scratch resistance, and have a white coat with a high-class feeling close to a stainless steel coat.
また、発色層のL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価は、
82<L*<85、0<a*<2.0、4.0<b*<5.0
であった。
In addition, the color evaluation by the L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the coloring layer is as follows:
82 <L * <85, 0 <a * <2.0, 4.0 <b * <5.0
Met.
まず、ジルコニアセラミックスを用いて調製した腕時計ケースおよび腕時計バンドの形状に成形加工等を行なって得られた腕時計ケース用基材および腕時計バンド用基材を有機溶剤で洗浄・脱脂した。(これらの基材、たとえば腕時計ケースの製造方法については、本願出願人が平成13年10月30日に特許出願した特願2001−333236号に係る明細書[0032]〜[0036]に、より具体的に記載されている。) なお、これらの基材の表面は、機械加工によりヘアライン仕上げとした。 First, a wristwatch case base material and a wristwatch band base material obtained by molding or processing the shape of a wristwatch case and a wristwatch band prepared using zirconia ceramics were washed and degreased with an organic solvent. (For the manufacturing method of these base materials, for example, watch cases, the specification [0032] to [0036] according to Japanese Patent Application No. 2001-333236, filed on October 30, 2001 by the applicant of the present application, Specifically, the surfaces of these substrates were hairlined by machining.
次いで、これらの基材をイオンプレーティング装置内に取り付け、アルゴン雰囲気中で基材表面をボンバードクリーニングした。
次いで、これらの基材表面に、厚み0.05μmのクロムメッキ被膜(下地層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
蒸発源:クロム
電子銃:10kV、300mA
ガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.004〜0.009Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
アノード電圧:60V
フィラメント電圧:7V
次いで、これらの基材表面に形成されたクロムメッキ被膜表面に、厚み0.6μmの白色色調を有する炭化クロムメッキ被膜(耐摩耗層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
蒸発源:クロム
電子銃:10kV、300mA
ガス:メタンガスとアルゴンガスとの混合ガス
成膜圧力:0.02Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
アノード電圧:60V
フィラメント電圧:7V
次いで、これらの基材表面に形成された炭化クロムメッキ被膜表面に、厚み0.005μmの白色色調を有するパラジウム被膜(最外層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成し、ステンレス鋼色の腕時計ケースおよび腕時計バンドを得た。
<成膜条件>
蒸発源:パラジウム
電子銃:10kV、500mA
ガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−50V
アノード電圧:60V
フィラメント電圧:7V
上記のようにして得られた腕時計ケースおよび腕時計バンドの表面に形成されているパラジウム被膜の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、1300であった。これらの腕時計ケースおよび腕時計バンドは、耐傷付き性に優れ、しかも、ステンレス鋼被膜に近く高級感のある白色被膜が形成されていた。
Next, these substrates were mounted in an ion plating apparatus, and the substrate surface was bombard cleaned in an argon atmosphere.
Next, a chromium plating film (underlayer) having a thickness of 0.05 μm was formed on the surface of these base materials by the ion plating method (hot cathode method) under the following film forming conditions.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Chrome Electron gun: 10 kV, 300 mA
Gas: Argon gas Deposition pressure: 0.004 to 0.009 Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -100V
Anode voltage: 60V
Filament voltage: 7V
Subsequently, a chromium carbide plating film (abrasion resistant layer) having a thickness of 0.6 μm is formed on the surface of the chromium plating film formed on the surface of the substrate by the ion plating method (hot cathode method) as described below. Formed under conditions.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Chrome Electron gun: 10 kV, 300 mA
Gas: Mixed gas of methane gas and argon gas Deposition pressure: 0.02 Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -100V
Anode voltage: 60V
Filament voltage: 7V
Next, a palladium coating (outermost layer) having a white color tone with a thickness of 0.005 μm is formed on the surface of the chromium carbide plating coating formed on these substrate surfaces by the ion plating method (hot cathode method) under the following film forming conditions. A stainless steel color watch case and watch band were obtained.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Palladium Electron gun: 10 kV, 500 mA
Gas: Argon gas Deposition pressure: 0.2Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -50V
Anode voltage: 60V
Filament voltage: 7V
The surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) of the palladium coating formed on the surfaces of the watch case and watch band obtained as described above was 1300. These watch cases and watch bands are excellent in scratch resistance, and have a white coat with a high-class feeling close to a stainless steel coat.
また、発色層のL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価は、
82<L*<85、0<a*<2.0、4.0<b*<5.0
であった。
In addition, the color evaluation by the L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the coloring layer is as follows:
82 <L * <85, 0 <a * <2.0, 4.0 <b * <5.0
Met.
まず、ステンレス鋼(SUS316L)を機械加工して得られた腕時計ケース用基材および腕時計バンド用基材を有機溶剤で洗浄・脱脂した。なお、これらの基材の表面は、機械加工によりヘアライン仕上げとした。
次いで、これらの基材をイオンプレーティング装置内に取り付け、アルゴン雰囲気中で基材表面をボンバードクリーニングした。
First, a watch case base material and a watch band base material obtained by machining stainless steel (SUS316L) were washed and degreased with an organic solvent. In addition, the surface of these base materials was made into the hairline finish by machining.
Next, these substrates were mounted in an ion plating apparatus, and the substrate surface was bombard cleaned in an argon atmosphere.
次いで、これらの基材表面に、厚み0.05μmの炭素原子含有量5〜15原子%の傾斜構造からなる炭化チタンメッキ被膜(下地層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
蒸発源:チタン
電子銃:10kV、200〜500mA
ガス:アルゴンガスとメタンガスとの混合ガス
成膜圧力:0.004〜0.009Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
アノード電圧:50V
フィラメント電圧:7V
次いで、これらの基材表面に下地層として形成された炭化チタンメッキ被膜表面に、厚み0.6μm、炭素原子含有量40±10原子%の白色色調を有する炭化チタンメッキ被膜(耐摩耗層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
蒸発源:チタン
電子銃:10kV、300mA
ガス:メタンガスとアルゴンガスとの混合ガス
成膜圧力:0.02Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
アノード電圧:60V
フィラメント電圧:7V
次いで、これらの基材表面に形成された炭化チタンメッキ被膜表面に、厚み0.005μmの白色色調を有するプラチナ被膜(最外層)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成し、ステンレス鋼色の腕時計ケースおよび腕時計バンドを得た。
<成膜条件>
蒸発源:プラチナ
電子銃:10kV、500mA
ガス:アルゴンガス
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−50V
アノード電圧:60V
フィラメント電圧:7V
上記のようにして得られた腕時計ケースおよび腕時計バンドの表面に形成されているプラチナ被膜の表面硬度(HV;マイクロビッカース硬度計、5g荷重、保持時間10秒)は、1200であった。これらの腕時計ケースおよび腕時計バンドは、耐傷付き性に優れ、しかも、ステンレス鋼被膜に近く高級感のある白色被膜が形成されていた。
Next, a titanium carbide plating film (undercoat layer) having a gradient structure with a carbon atom content of 5 to 15 atomic% having a thickness of 0.05 μm is formed on the surface of these base materials by the ion plating method (hot cathode method) as follows. The film was formed under film conditions.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Titanium Electron gun: 10 kV, 200-500 mA
Gas: Mixed gas of argon gas and methane gas Film forming pressure: 0.004 to 0.009 Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -100V
Anode voltage: 50V
Filament voltage: 7V
Next, a titanium carbide plating film (abrasion resistant layer) having a white color tone with a thickness of 0.6 μm and a carbon atom content of 40 ± 10 atomic% is formed on the surface of the titanium carbide plating film formed on the surface of these base materials. The film was formed under the following film forming conditions by an ion plating method (hot cathode method).
<Film formation conditions>
Evaporation source: Titanium Electron gun: 10 kV, 300 mA
Gas: Mixed gas of methane gas and argon gas Deposition pressure: 0.02 Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -100V
Anode voltage: 60V
Filament voltage: 7V
Next, a platinum coating (outermost layer) having a white color tone of 0.005 μm in thickness is formed on the surface of the titanium carbide plating coating formed on the surface of these substrates by the ion plating method (hot cathode method) under the following film forming conditions. A stainless steel color watch case and watch band were obtained.
<Film formation conditions>
Evaporation source: Platinum Electron gun: 10 kV, 500 mA
Gas: Argon gas Deposition pressure: 0.2Pa
Acceleration voltage (bias voltage): Ground to -50V
Anode voltage: 60V
Filament voltage: 7V
The surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load, holding time 10 seconds) of the platinum film formed on the surfaces of the watch case and the watch band obtained as described above was 1200. These watch cases and watch bands are excellent in scratch resistance, and have a white coat with a high-class feeling close to a stainless steel coat.
また、発色層のL*、a*、b*表示系(CIE表系)による色評価は、
82<L*<85、0<a*<2.0、4.0<b*<5.0
であった。
さらに、上記のようにして得られた腕時計ケースおよび腕時計バンドと実施例3で得られた腕時計ケースおよび腕時計バンドについて、それぞれ、引っ掻き試験を行ない、基材に対する被膜の密着力の比較を行なった。引っ掻き試験に使用した測定機は、HEIDON−14型の表面性測定機である。
In addition, the color evaluation by the L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the coloring layer is as follows:
82 <L * <85, 0 <a * <2.0, 4.0 <b * <5.0
Met.
Further, the wristwatch case and wristband obtained as described above and the wristwatch case and wristband obtained in Example 3 were each subjected to a scratch test to compare the adhesion of the coating to the base material. The measuring instrument used for the scratch test is a HEIDON-14 type surface property measuring instrument.
以下、チタンメッキ被膜からなる下地層と炭素原子含有量40±10原子%の白色色調を有する炭化チタンメッキ被膜(耐摩耗層)を有する実施例3の装飾部品試料と、炭素原子含有量5〜15原子%の炭化チタンメッキ被膜からなる下地層と炭素原子含有量40±10原子%の白色色調を有する炭化チタンメッキ被膜(耐摩耗層)を有する実施例9の装飾部品試料を作製して被膜の密着力(後述の臨界荷重)を測定した。 Hereinafter, a decorative part sample of Example 3 having a base layer made of a titanium plating film and a titanium carbide plating film (a wear-resistant layer) having a white color tone with a carbon atom content of 40 ± 10 atomic%, and a carbon atom content of 5 to 5 A decorative part sample of Example 9 having a base layer composed of a 15 atom% titanium carbide plating film and a titanium carbide plating film (a wear-resistant layer) having a white color tone with a carbon atom content of 40 ± 10 atom% was prepared and coated. The adhesion force (critical load described later) was measured.
この測定条件は、先端角度が90°で先端曲率半径が50μmのダイヤモンド圧子を使用し、引っ掻き速度は30mm/分とし、引っ掻き荷重は50gfから300gfまで、50gfおきに変化させた。
この測定結果は、引っ掻き荷重と引っ掻き後の抵抗値により、引っ掻き荷重がある値以上になると、抵抗値が急激に変化する。これは、荷重の増加とともに直線的に引っ掻き抵抗値が増加していくが、臨界荷重以上になると、基材上に形成した被膜に亀裂が発生し、チッピング剥がれが発生しているためと考えられる。そして、発生した亀裂、チッピング剥がれのために、引っ掻き抵抗値は急激な増加を示し、摩擦係数が増大する。この臨界荷重の値によって、基材に対する被膜の密着力を評価することができる。ここでは、急激に変化した引っ掻き荷重の点を光学顕微鏡で観察し、被膜の密着強度を評価した。
The measurement conditions were such that a diamond indenter with a tip angle of 90 ° and a tip curvature radius of 50 μm was used, the scratching speed was 30 mm / min, and the scratching load was changed from 50 gf to 300 gf every 50 gf.
This measurement result shows that the resistance value changes abruptly when the scratch load exceeds a certain value due to the scratch load and the resistance value after scratching. This is because the scratch resistance value increases linearly as the load increases, but when the critical load is exceeded, cracks occur in the coating formed on the substrate and chipping peeling occurs. . Then, due to the generated cracks and chipping peeling, the scratch resistance value increases rapidly, and the friction coefficient increases. The adhesion force of the film to the substrate can be evaluated by the value of the critical load. Here, the point of the scratch load which changed rapidly was observed with an optical microscope, and the adhesion strength of the coating was evaluated.
実施例3では、引っ掻き荷重を200grにしたときにチッピング剥がれが発生した。一方、実施例9では、引っ掻き荷重を250gfにしたときにチッピング剥がれが発生した。すなわち、実施例3における臨界荷重は200gfであり、実施例9における臨界荷重は250gfであった。このことから、実施例9の装飾部品は、実施例3の装飾部品よりも、被膜の密着力が25%もアップしていることが理解される。 In Example 3, chipping peeling occurred when the scratch load was 200 gr. On the other hand, in Example 9, chipping peeling occurred when the scratch load was 250 gf. That is, the critical load in Example 3 was 200 gf, and the critical load in Example 9 was 250 gf. From this, it is understood that the decorative part of Example 9 has a coating adhesion strength of 25% higher than that of the decorative part of Example 3.
なお、上記実施例1〜9において、装飾用基材としてタングステンカーバイト、下地層としてクロム、ハフニウム、バナジウム、またはニオブからなるメッキ被膜、耐摩耗層として炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化ニオブ、または炭化タングステンからなるメッキ被膜、最外層としてロジウム被膜、ロジウム合金被膜、パラジウム合金被膜またはプラチナ合金被膜を形成できることは云うまでもない。また、実施例1〜9では、腕時計ケースおよび腕時計バンドを製造しているが、実施例1〜9に記載の技術は、ネックレス、ペンダント、ブローチ等の装飾品にも適用できることは云うまでもない。 In Examples 1 to 9 above, tungsten carbide as a decorative substrate, a plating film made of chromium, hafnium, vanadium, or niobium as an underlayer, hafnium carbide, vanadium carbide, niobium carbide, or carbonized as an abrasion resistant layer Needless to say, a plating film made of tungsten and a rhodium film, a rhodium alloy film, a palladium alloy film or a platinum alloy film can be formed as the outermost layer. In Examples 1-9, watch cases and wristbands are manufactured. Needless to say, the techniques described in Examples 1-9 can also be applied to ornaments such as necklaces, pendants, brooches and the like. .
Claims (45)
金属またはセラミックスからなる装飾品用基材と、
該基材表面に形成された下地層と、
該下地層の表面に乾式メッキ法により形成された耐摩耗層、および該耐摩耗層の表面に乾式メッキ法により形成された最外層からなる発色層と
から構成され、
前記発色層は、厚み0.2〜1.5μmの耐摩耗層と厚み0.002〜0.1μmの最外層とからなる、ステンレス鋼色調を有する硬質の白色被膜であることを特徴とする白色被膜を有する装飾品。 In a decorative article in which a film having a white color tone made of a noble metal or a noble metal alloy is formed by a dry plating method as an outermost layer,
A decorative substrate made of metal or ceramics;
An underlayer formed on the surface of the substrate;
A wear-resistant layer formed on the surface of the underlayer by a dry plating method, and a coloring layer consisting of an outermost layer formed on the surface of the wear-resistant layer by a dry plating method,
The white color layer is a hard white film having a stainless steel color tone, comprising a wear-resistant layer having a thickness of 0.2 to 1.5 μm and an outermost layer having a thickness of 0.002 to 0.1 μm. A decorative article with a coating.
)、炭化タングステン(WC)または炭化タンタル(TaC)からなる金属化合物被膜であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の白色被膜を有する装飾品。 The wear-resistant layer is composed of titanium carbide (TiC), chromium carbide (Cr 3 C 2 ), zirconium carbide (ZrC), hafnium carbide (HfC), vanadium carbide (VC), niobium carbide (NbC).
The decorative article having a white coating film according to any one of claims 1 to 8, which is a metal compound coating film made of tungsten carbide (WC) or tantalum carbide (TaC).
70<L*<91、−0.1<a*<3.0、1.0<b*<5.5であることを特徴とする請求項1、11〜14のいずれかに記載の白色被膜を有する装飾品。 The color evaluation by L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the coloring layer is as follows:
The white color according to claim 1, wherein 70 <L * <91, −0.1 <a * <3.0, 1.0 <b * <5.5. A decorative article with a coating.
000であることを特徴とする請求項1〜21のいずれかに記載の白色被膜を有する装飾品。 The color developing layer has a surface hardness (HV; micro Vickers hardness meter, 5 g load) of 700-2.
The decorative article having a white film according to any one of claims 1 to 21, wherein the decorative article is 000.
金属またはセラミックスからなる素材を用い、各種加工手段で装飾品用基材を製造する工程と、
該基材表面に、乾式メッキ法または湿式メッキ法により下地層を形成する工程と、
該下地層の表面に乾式メッキ法により金属化合物からなる耐摩耗層を形成し、さらに該耐摩耗層の表面に乾式メッキ法によりプラチナまたはプラチナ合金からなる最外層を形成することにより、ステンレス鋼色調を有する硬質の発色層を得る工程と
を含むことを特徴とする白色被膜を有する装飾品の製造方法。 In the method of manufacturing a decorative article in which a coating having a white color tone made of a noble metal or a noble metal alloy is formed by a dry plating method as an outermost layer,
Using a material made of metal or ceramics to produce a base material for decorative goods by various processing means;
Forming a base layer on the substrate surface by a dry plating method or a wet plating method;
By forming a wear resistant layer made of a metal compound on the surface of the underlayer by a dry plating method, and further forming an outermost layer made of platinum or a platinum alloy on the surface of the wear resistant layer by a dry plating method, A method for producing a decorative article having a white coating, comprising the step of:
求項24または25に記載の白色被膜を有する装飾品の製造方法。 From the at least one selected from the group consisting of copper, palladium, copper-tin alloy, copper-tin-zinc alloy and copper-tin-palladium as the base layer on the surface of the decorative article substrate made of copper or copper alloy The method for producing a decorative article having a white coating according to claim 24 or 25, wherein the coating having a thickness of 2 to 9 µm is formed by a wet plating method.
70<L*<91、−0.1<a*<3.0、1.0<b*<5.5であることを特徴とする請求項24〜36のいずれかに記載の白色被膜を有する装飾品の製造方法。 The color evaluation by L *, a *, b * display system (CIE surface system) of the coloring layer is as follows:
The white coating film according to any one of claims 24 to 36, wherein 70 <L * <91, -0.1 <a * <3.0, and 1.0 <b * <5.5. A method for manufacturing a decorative article.
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