JP2992276B2 - 保護層を有する銀部材 - Google Patents
保護層を有する銀部材Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気相合成法を用い
て保護層を被膜した銀部材に関する。
て保護層を被膜した銀部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】銀は古来より、独特の色調、柔らかい質
感が好まれ、数多くの銀製品が愛用されている。しか
し、銀は本来、耐硫化性に対して致命的な欠点を有して
おり、大気中放置だけでも銀表面は次第に変色し、その
色調、質感が損なわれるために、恒常的に銀の持つ外観
を保つためには、定期的に銀表面の硫化物を除去する必
要がある。
感が好まれ、数多くの銀製品が愛用されている。しか
し、銀は本来、耐硫化性に対して致命的な欠点を有して
おり、大気中放置だけでも銀表面は次第に変色し、その
色調、質感が損なわれるために、恒常的に銀の持つ外観
を保つためには、定期的に銀表面の硫化物を除去する必
要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記、欠点を克服し、
銀の持つ本来の色調、質感を長期に保存する為の手段と
して銀合金化、銀表面への有機被膜塗布、銀表面への無
機被膜コートなどが考えられてきた。しかし、いずれの
方法も不充分であった。
銀の持つ本来の色調、質感を長期に保存する為の手段と
して銀合金化、銀表面への有機被膜塗布、銀表面への無
機被膜コートなどが考えられてきた。しかし、いずれの
方法も不充分であった。
【０００４】具体的には、銅添加によるスターリングシ
ルバーおよびマグネシウム、ニッケル添加においては、
銀の硬質化は認められるが耐硫化性にたいしては全く改
善されない。パラジウム添加による銀合金化によっては
耐硫化性は改善されるものの反面、純粋の銀との色調差
が大きくなり違和感を生ずる。
ルバーおよびマグネシウム、ニッケル添加においては、
銀の硬質化は認められるが耐硫化性にたいしては全く改
善されない。パラジウム添加による銀合金化によっては
耐硫化性は改善されるものの反面、純粋の銀との色調差
が大きくなり違和感を生ずる。
【０００５】ラッカーコートに代表される銀表面への有
機被膜塗布においても耐硫化性の改善は認められるが、
塗布層が厚いことによる色調、質感の変化がおおきい。
上述したようにそれぞれに問題点を有しており、満足な
特性が得られていないのが現状である。
機被膜塗布においても耐硫化性の改善は認められるが、
塗布層が厚いことによる色調、質感の変化がおおきい。
上述したようにそれぞれに問題点を有しており、満足な
特性が得られていないのが現状である。
【０００６】そこで、本発明によれば、かかる従来技術
の問題点に鑑み、銀本来の色調を保持したままで耐硫化
性を改善し得る構造を有した銀部材を提供する事にあ
る。
の問題点に鑑み、銀本来の色調を保持したままで耐硫化
性を改善し得る構造を有した銀部材を提供する事にあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】ここで言う銀部材とは、
純粋な銀の持つ外観色調差からの色差△Ｅ* がＬ*ａ*ｂ
* 表色系評価において、
純粋な銀の持つ外観色調差からの色差△Ｅ* がＬ*ａ*ｂ
* 表色系評価において、
【０００８】
【数１】 を満足するものを全て含んでいる。このため、純銀に卑
金属もしくは、貴金属を添加した銀合金あるいは任意の
基板上にメッキもしくは、蒸着法により形成された銀膜
においても、上記特性を満足する限りここでは銀部材の
範疇に属する。
金属もしくは、貴金属を添加した銀合金あるいは任意の
基板上にメッキもしくは、蒸着法により形成された銀膜
においても、上記特性を満足する限りここでは銀部材の
範疇に属する。
【０００９】このため、本発明においては、銀部材表面
に保護膜を形成するに際して、銀部材がプラズマ電位に
対して負の電位の関係を有する様な条件下において、炭
化水素ガスを主成分とするガスを導入したプラズマ重合
法を用いることを特徴としている。
に保護膜を形成するに際して、銀部材がプラズマ電位に
対して負の電位の関係を有する様な条件下において、炭
化水素ガスを主成分とするガスを導入したプラズマ重合
法を用いることを特徴としている。
【００１０】従って、上記のような電位関係で形成され
た保護層は従来に比して可視域短波長領域での透過率特
性が改善され、外観上、銀部材単体との比較において
も、有意差は確認されず、かつ、プラズマ重合法を用い
ることにより、ピンホールの無い膜が形成されることか
ら結果として、銀本来の色調を有した、耐硫化性に優れ
た銀部材の提供が可能になる。
た保護層は従来に比して可視域短波長領域での透過率特
性が改善され、外観上、銀部材単体との比較において
も、有意差は確認されず、かつ、プラズマ重合法を用い
ることにより、ピンホールの無い膜が形成されることか
ら結果として、銀本来の色調を有した、耐硫化性に優れ
た銀部材の提供が可能になる。
【００１１】さらに、上記のようにして銀部材表面に保
護層を形成した後、IIａ、IIIａ、IVａ、Ｖａ、IIｂ、I
IIｂ、IVｂ族元素の中から選ばれる少なくとも一種の元
素の酸化物あるいは窒化物からなる膜、もしくはダイヤ
モンドに準じた硬度と低摩擦係数を有する硬質カーボン
膜が積層された保護層を有する事により、銀本来の色調
を有し、耐硫化性に優れ、かつ耐摩耗性を有した銀部材
の提供が可能となる。以下に、本発明の詳細について実
施例を用いて説明を行う。
護層を形成した後、IIａ、IIIａ、IVａ、Ｖａ、IIｂ、I
IIｂ、IVｂ族元素の中から選ばれる少なくとも一種の元
素の酸化物あるいは窒化物からなる膜、もしくはダイヤ
モンドに準じた硬度と低摩擦係数を有する硬質カーボン
膜が積層された保護層を有する事により、銀本来の色調
を有し、耐硫化性に優れ、かつ耐摩耗性を有した銀部材
の提供が可能となる。以下に、本発明の詳細について実
施例を用いて説明を行う。
【００１２】
【発明の実施の形態】銀部材の表面に炭化水素ガスのプ
ラズマ重合による保護膜を有し、さらにその上に、II
ａ、IIIａ、IVａ、Ｖａ、IIｂ、IIIｂ、IVｂ族元素の中
から選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物あるいは窒
化物からなる膜、ダイヤモンドに準じた硬度と低摩擦係
数を有する硬質カーボン膜が積層された保護層を有する
銀部材を提供することにある。
ラズマ重合による保護膜を有し、さらにその上に、II
ａ、IIIａ、IVａ、Ｖａ、IIｂ、IIIｂ、IVｂ族元素の中
から選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物あるいは窒
化物からなる膜、ダイヤモンドに準じた硬度と低摩擦係
数を有する硬質カーボン膜が積層された保護層を有する
銀部材を提供することにある。
【００１３】
【実施例】（実施例１）本発明に用いた装置構成を図１
に示す。減圧状態に排気された真空槽１内には、高周波
電源に接続されたカソード電極２と、アノード電極３が
相対配置され、さらにその間にガス導入管４が導入され
ている。
に示す。減圧状態に排気された真空槽１内には、高周波
電源に接続されたカソード電極２と、アノード電極３が
相対配置され、さらにその間にガス導入管４が導入され
ている。
【００１４】基板としての銀部材５はアノード電極３上
に保持され、以下の工程にしたがって、成膜処理され
る。
に保持され、以下の工程にしたがって、成膜処理され
る。
【００１５】まず、所定の真空度まで排気した後、ガス
導入管に設けられた小穴（図示せず）を通してアルゴン
ガスを導入し、カソード電極に高周波電力を供給する事
により、グロー放電を発生させる。
導入管に設けられた小穴（図示せず）を通してアルゴン
ガスを導入し、カソード電極に高周波電力を供給する事
により、グロー放電を発生させる。
【００１６】この時、アノード電極電位がプラズマ電位
にたいして負の設定値を取るようにアノード電極に直流
電圧を印加する事により、アノード電極上に保持された
銀部材は電位的にプラズマ電位に対して負となるため、
アルゴンイオンにより、ボンバードクリーニングされ
る。ついで、導入ガス種をアルゴンガスから炭化水素ガ
スに切り換え、設定時間、放電を行うことにより、銀部
材上には目的の炭化水素の重合体からなる保護膜が形成
されてなる。
にたいして負の設定値を取るようにアノード電極に直流
電圧を印加する事により、アノード電極上に保持された
銀部材は電位的にプラズマ電位に対して負となるため、
アルゴンイオンにより、ボンバードクリーニングされ
る。ついで、導入ガス種をアルゴンガスから炭化水素ガ
スに切り換え、設定時間、放電を行うことにより、銀部
材上には目的の炭化水素の重合体からなる保護膜が形成
されてなる。
【００１７】具体的な形成条件および得られた保護膜の
特性について以下に述べる。
特性について以下に述べる。
【００１８】 （形成条件） ガス種およびガス流量：エチレンガス８０毎分標準立方センチ 基板：純銀板 高周波電力：１００ワット 成膜真空度：０．５トール 基板温度：８０℃ プラズマ電位に対するアノード電極電位：−３０ｖ 成膜レート：毎分１００オングストローム
【００１９】上記条件により作成されるサンプルをサン
プル（Ａ）とする。アノード電極電位をプラズマ電位と
した（アノード電極をプラズマ中にフローティング状態
で設置）こと以外は、上記と同様にして純銀板上に膜を
形成したサンプルをサンプル（Ｂ）として純銀板単体と
の特性比較を行った。以下に可視域での反射率特性、色
差測定および耐硫化テストの結果を表１および図２、図
３に順次示す。
プル（Ａ）とする。アノード電極電位をプラズマ電位と
した（アノード電極をプラズマ中にフローティング状態
で設置）こと以外は、上記と同様にして純銀板上に膜を
形成したサンプルをサンプル（Ｂ）として純銀板単体と
の特性比較を行った。以下に可視域での反射率特性、色
差測定および耐硫化テストの結果を表１および図２、図
３に順次示す。
【００２０】まず、可視域での反射率特性の比較・評価
をよりはっきりさせるために、サンプル（Ａ）、サンプ
ル（Ｂ）における保護膜膜厚を３，０００オングストロ
ームに設定した時の結果を図２に示す。
をよりはっきりさせるために、サンプル（Ａ）、サンプ
ル（Ｂ）における保護膜膜厚を３，０００オングストロ
ームに設定した時の結果を図２に示す。
【００２１】これより、純銀板上に保護膜を形成する事
により、主に可視域短波長領域での反射率が低下するこ
と、およびプラズマ電位に対するアノード電極電位を負
とすることにより、短波長領域での反射率特性が改善さ
れることが判明する。
により、主に可視域短波長領域での反射率が低下するこ
と、およびプラズマ電位に対するアノード電極電位を負
とすることにより、短波長領域での反射率特性が改善さ
れることが判明する。
【００２２】これは思うに成膜時の基板表面へのイオン
衝撃の有無が保護膜の成膜レート、短波長領域での吸収
特性等に影響を及ぼす為と考えられるがメカニズムの詳
細については不明である。
衝撃の有無が保護膜の成膜レート、短波長領域での吸収
特性等に影響を及ぼす為と考えられるがメカニズムの詳
細については不明である。
【００２３】ついで、保護膜膜厚を１，０００オングス
トロームに設定したサンプル（Ａ）、サンプル（Ｂ）に
たいして色差測定を行った結果を表１に示す。ここでは
純銀板表面に保護膜を形成する事による外観変化をＬ*
ａ*ｂ*表色系の色差△Ｅ*を用いて評価した。
トロームに設定したサンプル（Ａ）、サンプル（Ｂ）に
たいして色差測定を行った結果を表１に示す。ここでは
純銀板表面に保護膜を形成する事による外観変化をＬ*
ａ*ｂ*表色系の色差△Ｅ*を用いて評価した。
【００２４】
【表１】 通常△Ｅ* ≦３については、色差を判別する事は非常に
難しいとされている。このことからサンプル（Ａ）はサ
ンプル（Ｂ）に比して、純銀板と非常に近い外観を呈し
ていることが判る。
難しいとされている。このことからサンプル（Ａ）はサ
ンプル（Ｂ）に比して、純銀板と非常に近い外観を呈し
ていることが判る。
【００２５】さらに、上記と同様に保護膜膜厚を１，０
００オングストロームに設定したサンプル（Ａ）、サン
プル（Ｂ）の耐硫化テスト結果を図３に示す。この時の
耐硫化テストの条件は以下の通りである。
００オングストロームに設定したサンプル（Ａ）、サン
プル（Ｂ）の耐硫化テスト結果を図３に示す。この時の
耐硫化テストの条件は以下の通りである。
【００２６】（条件） （ＮＨ4）2Ｓ・２Ｈ2Ｏ：Ｈ2Ｏ＝１：１ 温度：２５℃ 相対湿度：１００％ 設定時間放置
【００２７】テスト前の純銀板と、テスト後の各サンプ
ルの外観差を色差△Ｅ* として評価した。図から明らか
なように、純銀板では短時間の放置で大幅な△Ｅ* 変化
が認められ、耐硫化性が全く無いことが判る。
ルの外観差を色差△Ｅ* として評価した。図から明らか
なように、純銀板では短時間の放置で大幅な△Ｅ* 変化
が認められ、耐硫化性が全く無いことが判る。
【００２８】一方、純銀板に保護膜を形成する事によ
り、耐硫化性は大幅に改善され、特に本実施例のサンプ
ル（Ａ）においては、６０分放置後も純銀板とほとんど
同様の外観品質を備えており、その効果は非常に大きい
といえる。
り、耐硫化性は大幅に改善され、特に本実施例のサンプ
ル（Ａ）においては、６０分放置後も純銀板とほとんど
同様の外観品質を備えており、その効果は非常に大きい
といえる。
【００２９】また、純銀板上に形成する保護膜膜厚と耐
硫化性改善効果との相関を検討したところ、２００オン
グストローム以上の膜厚で効果が確認されたが、特性の
再現性、外観品質との兼ね合いから膜厚は５００〜１
０，０００オングストローム程度が望ましい。
硫化性改善効果との相関を検討したところ、２００オン
グストローム以上の膜厚で効果が確認されたが、特性の
再現性、外観品質との兼ね合いから膜厚は５００〜１
０，０００オングストローム程度が望ましい。
【００３０】上記以外にも、テープテストによる密着性
評価や人工汗テストによる耐食性評価等を行い、本実施
例の純銀板上に形成した保護膜が実用レベルで充分に効
果を有することを確認している。
評価や人工汗テストによる耐食性評価等を行い、本実施
例の純銀板上に形成した保護膜が実用レベルで充分に効
果を有することを確認している。
【００３１】プラズマ電位に対するアノード電極電位を
設定する手段として、本実施例としては、アノード電極
に外部から直流電圧を印加する方式を示したが、これ以
外にもカソード電極に直流電圧を重畳することによって
も同様の状況は設定でき、この場合にも、本実施例と同
様に特性の改善が図られる。
設定する手段として、本実施例としては、アノード電極
に外部から直流電圧を印加する方式を示したが、これ以
外にもカソード電極に直流電圧を重畳することによって
も同様の状況は設定でき、この場合にも、本実施例と同
様に特性の改善が図られる。
【００３２】また、ガス種においても、実施例に用いた
エチレン以外にも、メタン、アセチレン、ベンゼン等の
炭化水素ガスが使用できる。
エチレン以外にも、メタン、アセチレン、ベンゼン等の
炭化水素ガスが使用できる。
【００３３】（実施例２）実施例１のサンプル（Ａ）作
成条件と同様にして、銀部材上に膜厚５００オングスト
ロームの保護膜を形成した後、モノシランガスと酸素ガ
スを導入して下記条件でプラズマ中で分解、反応させる
ことにより、膜厚１０，０００オングストロームの透明
な酸化シリコン膜を積層させた。
成条件と同様にして、銀部材上に膜厚５００オングスト
ロームの保護膜を形成した後、モノシランガスと酸素ガ
スを導入して下記条件でプラズマ中で分解、反応させる
ことにより、膜厚１０，０００オングストロームの透明
な酸化シリコン膜を積層させた。
【００３４】 （形成条件） ガス種およびガス流量：モノシランガス ２０毎分標準立方センチ 酸素ガス ６０毎分標準立方センチ 高周波電力：１００ワット 成膜真空度：０．５トール 基板温度：８０℃ 成膜レート：毎分２００オングストローム
【００３５】上記条件で作成したサンプルをサンプル
（Ｃ）とし、純銀板単体との耐摩耗性比較をスガ摩耗試
験機を用いて行った結果を表２に示す。
（Ｃ）とし、純銀板単体との耐摩耗性比較をスガ摩耗試
験機を用いて行った結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】 純銀板単体では、ビッカース硬度で５０から９０Ｈｖと
非常にに柔らかいために、耐摩耗性に劣るが、本実施例
で述べたように、その上部に５００オングストロームの
保護膜を介して６００〜７００Ｈｖのビッカース硬度を
有する酸化シリコン膜を被覆することにより、耐硫化性
改善に加えて耐摩耗性が大幅に改善されていることが判
る。ここで、酸化シリコン膜厚は１０，０００オングス
トロームに設定したが、０〜３０，０００オングストロ
ームまでは外観的にもほとんど変化は無かった。
非常にに柔らかいために、耐摩耗性に劣るが、本実施例
で述べたように、その上部に５００オングストロームの
保護膜を介して６００〜７００Ｈｖのビッカース硬度を
有する酸化シリコン膜を被覆することにより、耐硫化性
改善に加えて耐摩耗性が大幅に改善されていることが判
る。ここで、酸化シリコン膜厚は１０，０００オングス
トロームに設定したが、０〜３０，０００オングストロ
ームまでは外観的にもほとんど変化は無かった。
【００３７】また、耐摩耗性改善のための上部保護膜と
して、本実施例においては酸化シリコンを使用したが、
他にもチタン、亜鉛、タンタル、アルミニウム等に代表
されるIIａ、IIIａ、IVａ、Ｖａ、IIｂ、IIIｂ、IVｂ族
元素の中から選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物、
あるいは窒化物からなる膜、ダイヤモンドに準じた硬度
と低摩擦係数を有する硬質カーボン膜等のように、純銀
板に比して、高硬度で透明な膜で有れば適用可能であ
る。
して、本実施例においては酸化シリコンを使用したが、
他にもチタン、亜鉛、タンタル、アルミニウム等に代表
されるIIａ、IIIａ、IVａ、Ｖａ、IIｂ、IIIｂ、IVｂ族
元素の中から選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物、
あるいは窒化物からなる膜、ダイヤモンドに準じた硬度
と低摩擦係数を有する硬質カーボン膜等のように、純銀
板に比して、高硬度で透明な膜で有れば適用可能であ
る。
【００３８】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、従来の銀本来の色調を保持したままで耐硫化性、耐
摩耗性の改善が可能となるために、古美術品等に代表さ
れる展示品、あるいはメダル、ブローチ等の装飾品に適
用することにより、長期間色調の変化しない銀部材が提
供できる。
ば、従来の銀本来の色調を保持したままで耐硫化性、耐
摩耗性の改善が可能となるために、古美術品等に代表さ
れる展示品、あるいはメダル、ブローチ等の装飾品に適
用することにより、長期間色調の変化しない銀部材が提
供できる。
【図１】本発明の銀部材上に保護膜を形成する際に用い
た装置構成を示す図である。
た装置構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例における可視域での反射率特性
を示してなる線図である。
を示してなる線図である。
【図３】本発明の実施例における耐硫化特性を示してな
る線図である。
る線図である。
１ 真空槽 ２ カソード電極 ３ アノード電極 ４ ガス導入管 ５ 銀部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｃ 16/34 Ｃ２３Ｃ 16/34 16/40 16/40
Claims (1)
- 【請求項１】 銀部材の表面に炭化水素ガスのプラズマ
重合による保護膜を有し、さらにその上に、IIａ、III
ａ、IVａ、Ｖａ、IIｂ、IIIｂ、IVｂ族元素の中から選
ばれる少なくとも一種の元素の酸化物あるいは窒化物か
らなる膜、ダイヤモンドに準じた硬度と低摩擦係数を有
する硬質カーボン膜が積層された保護層を有する銀部
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26277498A JP2992276B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 保護層を有する銀部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26277498A JP2992276B2 (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 保護層を有する銀部材 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9445489A Division JP2921853B2 (ja) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | 保護層を有する銀部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11158655A JPH11158655A (ja) | 1999-06-15 |
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ID=17380414
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-
1998
- 1998-09-17 JP JP26277498A patent/JP2992276B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH11158655A (ja) | 1999-06-15 |
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