JP4036105B2 - Method for removing diamond-like carbon film - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヤモンド様炭素膜の除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ダイヤモンド様炭素(DLC)は、硬度が高く、耐磨耗性に優れ、摩擦係数が小さく、耐食性にも優れている。このため、種々の部材へのコーティング材として注目されている。その一方で、ダイヤモンド様炭素は上記のような特性を有しているため、ダイヤモンド様炭素の膜が形成された部材から当該膜を研磨等の機械的方法により除去するのは困難であった。
【0003】
このような問題を解決する目的で、ダイヤモンド様炭素の膜をグロー放電またはアーク放電により除去する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、このような方法では、ダイヤモンド様炭素の膜を除去する際に、当該膜が形成された基材に対するダメージを回避するのは、極めて困難であり、特に、基材の表面を不均一に荒らしてしまうという問題点があった。このような傾向は、基材が比較的やわらかい材料(例えば、Cu、Alまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金等)においてさらに顕著となり、特に審美的外観が求められる装飾品等には実質的に適用することができなかった。また、このような方法では、ダイヤモンド様炭素の膜の一部のみを選択的に除去するのが実質的に不可能であった。また、このような方法では、特別な装置が必要となり、また、装置の条件設定が複雑で、生産コストの面からも不利である。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−339758号公報(特許請求の範囲)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ダイヤモンド様炭素膜が形成された基材に、実質的にダメージを与えることなく、ダイヤモンド様炭素膜の少なくとも一部を除去する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法は、基材と、
前記基材上の少なくとも一部に形成された少なくとも1層の下地層と、
前記下地層上の少なくとも一部に形成され、主としてダイヤモンド様炭素(DLC)で構成されたダイヤモンド様炭素膜とを有する部材から、前記ダイヤモンド様炭素膜の少なくとも一部を除去する方法であって、
前記ダイヤモンド様炭素膜は、0.05〜30μm/hの成膜速度で形成されたものであり、
前記下地層を剥離し得る液状の剥離剤中に前記部材を浸漬することにより、前記剥離剤を前記ダイヤモンド様炭素膜中に浸透させ、前記下地層の少なくとも一部とともに、前記ダイヤモンド様炭素膜の少なくとも一部を除去するものであり、
前記剥離剤中に前記部材を浸漬する際に、雰囲気の圧力を8×10 Pa以下とした状態とし、その後、雰囲気の圧力を1.1×10 Pa以上とした状態にすることを特徴とする。
これにより、ダイヤモンド様炭素膜が形成された基材に、実質的にダメージを与えることなく、ダイヤモンド様炭素膜の少なくとも一部を除去することができる。
【0007】
本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法は、基材と、
前記基材上の少なくとも一部に形成された下地層と、
前記下地層上の少なくとも一部に形成され、主としてダイヤモンド様炭素(DLC)で構成されたダイヤモンド様炭素膜とを有する部材から、前記ダイヤモンド様炭素膜の一部を除去する方法であって、
前記部材は、前記下地層として、前記基材の表面の少なくとも一部に設けられた第1の下地層と、前記第1の下地層の表面の少なくとも一部に設けられた第2の下地層と、前記第2の下地層の表面の一部に設けられた第3の下地層とを有し、前記第2の下地層の少なくとも一部が前記ダイヤモンド様炭素膜に接触するようにして設けられているとともに、前記第3の下地層の少なくとも一部が前記ダイヤモンド様炭素膜に接触するようにして設けられたものであり、
前記基材から前記第2の下地層または前記第3の下地層を剥離し得る剥離剤を、前記ダイヤモンド様炭素膜上から付与することにより、前記剥離剤を前記ダイヤモンド様炭素膜中に浸透させ、前記第2の下地層または前記第3の下地層の少なくとも一部とともに、前記ダイヤモンド様炭素膜の一部を除去することを特徴とする
これにより、ダイヤモンド様炭素膜が形成された基材に、実質的にダメージを与えることなく、ダイヤモンド様炭素膜の少なくとも一部を除去することができる。
【0008】
本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法では、前記剥離剤の付与は、液状の前記剥離剤中に前記部材を浸漬することにより行うものであり、
前記剥離剤中に前記部材を浸漬する際に、雰囲気の圧力を8×10 Pa以下とした状態とし、その後、雰囲気の圧力を1.1×10 Pa以上とした状態にすることが好ましい。
これにより、ダイヤモンド様炭素膜を、比較的短時間でより確実に除去することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法、装飾品および時計の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
まず、本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法、装飾品および時計の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法に適用される部材の製造方法の一例を示す断面図、図2は、本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法の第1実施形態を示す断面図である。
【0022】
まず、ダイヤモンド様炭素膜の除去方法の説明に先立ち、部材10Aおよび部材10Aの製造方法について説明する。
図1に示すように、部材10Aは、基材2の表面の少なくとも一部(1a)に、下地層40を形成する工程(1b)と、下地層40の表面の少なくとも一部に、主としてダイヤモンド様炭素(DLC)で構成されるダイヤモンド様炭素膜3を形成する工程(1c)とを有する方法により、製造することができる。
【0023】
[基材]
基材2は、いかなる材料で構成されるものであってもよく、金属材料で構成されるものであっても、非金属材料で構成されるものであってもよい。
基材2が金属材料で構成される場合、特に優れた強度特性を有する部材10A(装飾品1A)を提供することができる。また、基材2が金属材料で構成される場合、基材2の表面粗さが比較的大きい場合であっても、後述する下地層40、ダイヤモンド様炭素膜3を形成する際のレベリング効果により、得られる部材10A(装飾品1A)の表面粗さを小さくすることができる。例えば、基材2の表面に対する切削加工、研磨加工などによる機械加工を省略しても、鏡面仕上げを行うことが可能となったり、基材2がMIM法により成形されたもので、その表面が梨地面である場合でも、容易に鏡面にすることができる。これにより、光沢に優れた装飾品を得ることができる。
【0024】
基材2が非金属材料で構成される場合、比較的軽量で携帯し易く、かつ、重厚な外観を有する部材10A(装飾品1A)を提供することができる。また、基材2が非金属材料で構成される場合、比較的容易に、所望の形状に成形することができる。また、基材2が非金属材料で構成される場合、電磁ノイズを遮蔽する効果も得られる。
【0025】
基材2を構成する金属材料としては、例えば、Fe、Cu、Zn、Ni、Mg、Cr、Mn、Mo、Nb、Al、V、Zr、Sn、Au、Pd、Pt、Ag等の各種金属や、これらのうち少なくとも1種を含む合金等が挙げられる。この中でも特に、Fe、Cu、Zn、Ni、Ti、Al、Mg、Si、ZrおよびWからなる群より選択される少なくとも1種の金属または該金属を含む合金を主とする材料であるのが好ましい。基材2が前述したような材料で構成されることにより、基材2と、後述する下地層40との密着性が特に優れたものとなる。また、基材2が、Cu、ZnおよびNiからなる群より選択される少なくとも1種の金属または該金属を含む合金で構成されたものであると、基材2と、後述する下地層40との密着性が特に優れたものとなるとともに、基材2の加工性が向上し、基材2の成形の自由度がさらに増す。
【0026】
また、基材2を構成する非金属材料としては、例えば、プラスチックやセラミックス、石材、木材等が挙げられる。
プラスチックとしては、各種熱可塑性樹脂、各種熱硬化性樹脂が挙げられる。
基材2がプラスチックで構成される場合、比較的軽量で携帯し易く、かつ、重厚な外観を有する装飾品1A(部材10A)を得ることができる。また、基材2がプラスチックで構成される場合、比較的容易に、所望の形状に成形することができる。このため、複雑な形状を有する部材10A(装飾品1A)であっても、比較的容易に製造することができる。また、基材2がプラスチックで構成される場合、電磁ノイズを遮蔽する効果が得られる。
【0027】
セラミックスとしては、例えば、Al23、SiO2、TiO2、Ti23、ZrO2、Y23、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等の酸化物系セラミックス、AlN、Si34、SiN、TiN、BN、ZrN、HfN、VN、TaN、NbN、CrN、Cr2N等の窒化物系セラミックス、グラファイト、SiC、ZrC、Al43、CaC2、WC、TiC、HfC、VC、TaC、NbC等の炭化物系のセラミックス、ZrB、MoB等のホウ化物系のセラミックス、あるいは、これらのうちの2以上を任意に組み合わせた複合セラミックスが挙げられる。
基材2が前記のようなセラミックスで構成される場合、高強度、高硬度の装飾品1A(部材10A)を得ることができる。
【0028】
基材2の製造方法は、特に限定されない。
基材2が金属材料で構成される場合、その製造方法としては、例えば、プレス加工、切削加工、鍛造加工、鋳造加工、粉末冶金焼結、金属粉末射出成形(MIM)、ロストワックス法等が挙げられるが、この中でも特に、鋳造加工または金属粉末射出成形(MIM)が好ましい。鋳造加工、金属粉末射出成形(MIM)は、特に、加工性に優れている。このため、これらの方法を用いた場合、複雑な形状の基材2を比較的容易に得ることができる。
【0029】
金属粉末射出成形(MIM)は、通常、以下のようにして行われる。
まず、金属粉と有機バインダーとを含む材料を混合、混練して混練物を得る。
次に、この混練物を射出成形することにより成形体を形成する。
その後、この成形体に対して、脱脂処理(脱バインダー処理)を施し、脱脂体を得る。この脱脂処理は、通常、減圧条件下で、加熱することにより行われる。さらに、得られた脱脂体を焼結することにより、焼結体を得る。この焼結処理は、通常、前記脱脂処理より高温で加熱することにより行われる。
本発明では、以上のようにして得られる焼結体を基材として用いることができる。
【0030】
また、基材2が前記のようなプラスチックで構成される場合、その製造方法としては、例えば、圧縮成形、押出成形、射出成形、光造形等が挙げられる。
また、基材2が前記のようなセラミックスで構成される場合、その製造方法は、特に限定されないが、金属粉末射出成形(MIM)であるのが好ましい。金属粉末射出成形(MIM)は、特に、加工性に優れているため、複雑な形状の基材2を比較的容易に得ることができる。
【0031】
また、基材2の表面に対しては、例えば、鏡面加工、スジ目加工、梨地加工等の表面加工が施されているのが好ましい。これにより、得られる部材10A(装飾品1A)の表面の光沢具合にバリエーションを持たせることが可能となり、装飾品1A(部材10A)の装飾性をさらに向上させることができる。
また、このような表面加工を施した基材2を用いて製造される装飾品1A(部材10A)は、ダイヤモンド様炭素膜3に対して前記表面加工を直接施すことにより得られるものに比べて、ダイヤモンド様炭素膜3のギラツキ等が抑制されたものとなり、特に美的外観に優れたものとなる。
【0032】
また、基材2と下地層40との密着性の向上等を目的として、後述する下地層40の形成に先立ち、基材2に対して、前処理を施してもよい。前処理としては、例えば、ブラスト処理、アルカリ洗浄、酸洗浄、水洗、有機溶剤洗浄、ボンバード処理等の清浄化処理、エッチング処理等が挙げられるが、この中でも特に、清浄化処理が好ましい。基材2の表面に、清浄化処理を施すことにより、基材2と下地層40との密着性が特に優れたものとなる。
【0033】
[下地層の形成]
基材2の表面に、下地層40を形成する(1b)。
下地層40は、その少なくとも一部が、後述する剥離剤により除去されるものである。このような下地層40が設けられることにより、ダイヤモンド様炭素膜3を容易かつ確実に除去することが可能になる。
また、下地層40は、例えば、基材2とダイヤモンド様炭素膜3との密着性を向上させる機能や、基材2の孔、キズ等をレベリング(ならし)により補修する機能、保管時(ダイヤモンド様炭素膜3の形成の工程までの間)等に腐食が発生するのを防止する機能等を有するものであってもよい。
【0034】
下地層40の形成方法としては、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射、金属箔の接合等が挙げられるが、この中でも特に、湿式メッキ法または乾式メッキ法が好ましい。
下地層40の形成方法として、湿式メッキ法または乾式メッキ法を用いることにより、形成される下地層40は、基材2との密着性に特に優れたものとなる。その結果、得られる装飾品1A(部材10A)の長期耐久性は、特に優れたものとなる。
また、下地層40は、例えば、基材2の表面に、酸化処理、窒化処理、クロメート処理、炭化処理、酸浸漬、酸電解処理、アルカリ浸漬処理、アルカリ電解処理等の化学処理を施すことにより形成された被膜、特に、不動態膜であってもよい。
【0035】
下地層40の構成材料としては、例えば、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Cr、Al、Fe、W、Si、Ge等の金属材料や、前記金属材料のうち少なくとも1種を含む合金、前記金属材料のうち少なくとも1種による金属化合物(例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等)、各種樹脂材料またはこれらを2種以上組み合わせたもの等が挙げられる。
また、下地層40の構成材料は、基材2を構成する材料またはダイヤモンド様炭素膜3を構成する材料のうち少なくとも1種を含むものであるのが好ましい。これにより、基材2、ダイヤモンド様炭素膜3との密着性がさらに向上する。
【0036】
下地層40の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、0.1〜20.0μmであるのが好ましく、0.5〜10.0μmであるのがより好ましい。下地層40の平均厚さが前記下限値未満であると、下地層40の効果が十分に発揮されない可能性がある。一方、下地層40の平均厚さが前記上限値を超えると、下地層40の各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、下地層40の内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0037】
以上説明したように、基材2の表面に、下地層40を形成することにより、基材2とダイヤモンド様炭素膜3との密着性、装飾品1A(部材10A)の耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1A(部材10A)は、特に耐久性に優れたものとなる。
なお、下地層40は、図示の構成では基材2の全面に形成されているが、基材2の表面の少なくとも一部に形成されるものであればよい。また、下地層40の各部位における組成は、一定であっても、一定でなくてもよい。例えば、下地層40は、その厚さ方向に沿って、組成が順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。
【0038】
また、下地層40とダイヤモンド様炭素膜3との密着性の向上等を目的として、後述するダイヤモンド様炭素膜3の形成に先立ち、下地層40に対して、前処理を施してもよい。前処理としては、例えば、ブラスト処理、アルカリ洗浄、酸洗浄、水洗、有機溶剤洗浄、ボンバード処理等の清浄化処理、エッチング処理等が挙げられるが、この中でも特に、清浄化処理が好ましい。下地層40の表面に、清浄化処理を施すことにより、下地層40とダイヤモンド様炭素膜3との密着性が特に優れたものとなる。
【0039】
[ダイヤモンド様炭素膜の形成]
下地層40の表面に、主としてダイヤモンド様炭素(DLC)で構成されたダイヤモンド様炭素膜3を形成する(1c)。
ダイヤモンド様炭素膜3は、優れた光沢を有する。このため、装飾品1A(部材10A)全体としての美的外観を特に優れたものとすることができる。
また、ダイヤモンド様炭素膜3は、高硬度で、優れた耐磨耗性・耐擦傷性を有している。このため、ダイヤモンド様炭素膜3を有することにより、部材10A(装飾品1A)の破損、損傷等を効果的に防止することができる。
【0040】
また、ダイヤモンド様炭素膜3は、優れた潤滑性を有する。このため、ダイヤモンド様炭素膜3が形成された部位における摩擦を有効に低減させることができる。その結果、例えば、装飾品1A(部材10A)が、摺動させて用いるようなもの(例えば、ネジ部を有するようなものや、後述するような回転ベゼル、ボタン、ネジロック式りゅうず、歯車、輪列受け等)であって、その摺動部にダイヤモンド様炭素膜3を有するものである場合、その摺動操作を円滑に行うことができる。また、摩擦による装飾品1A(部材10A)の破損、故障等も、効果的に防止することができる。
【0041】
潤滑性を示す指標としては、例えば、JIS R 1613に準じて測定されるボールオンディスク法での摩擦係数μ等が挙げられる。ボールオンディスク法により測定されるダイヤモンド様炭素膜3の摩擦係数μは、0.05〜0.7程度であるのが好ましく、0.1〜0.5程度であるのがより好ましく、0.1〜0.35程度であるのがさらに好ましい。ダイヤモンド様炭素膜3の摩擦係数μがこのような範囲の値であると、ダイヤモンド様炭素膜3が形成された部位における摩擦をより有効に低減させることができ、装飾品1Aの摺動操作をより円滑に行うことができる。また、ダイヤモンド様炭素膜3の摩擦係数μがこのような範囲の値であると、装飾品1A(部材10A)の滑り性が向上し、ザラツキ感を軽減、防止することができ、装飾品1A(部材10A)が皮膚等に接触したときの違和感、不快感を軽減、防止することができる。
【0042】
また、ダイヤモンド様炭素膜3は、高硬度で、優れた耐摩耗性・耐擦傷性を有する。このため、繰り返し摩擦が起こる部位に設けられても、前述したような効果を長期間にわたって維持することができる。したがって、ダイヤモンド様炭素膜3を有する装飾品1A(部材10A)は、優れた耐久性を有する。また、ダイヤモンド様炭素膜3が優れた耐擦傷性を有することにより、装飾品1A(部材10A)は、より長期間にわたって、優れた美的外観を保持することができる。
【0043】
ダイヤモンド様炭素膜3のビッカース硬度Hvは、700以上であるのが好ましく、800〜5000であるのがより好ましく、2000〜5000であるのがさらに好ましい。ダイヤモンド様炭素膜3のビッカース硬度Hvがこのような範囲の値であると、上述した効果がさらに顕著なものとなる。
また、ダイヤモンド様炭素膜3は、汚れが付着し難い性質、すなわち、優れた防汚性を有している。また、汚れが付着した場合であっても、その汚れを容易に除去することが可能である。したがって、ダイヤモンド様炭素膜3を有する装飾品1A(部材10A)は、長期間にわたって、優れた美的外観を保持することができる。
【0044】
ダイヤモンド様炭素膜3は、いかなる方法で形成されたものであってもよいが、気相成膜法で形成されたものであるのが好ましく、この中でも特に、熱CVD、プラズマCVD(RFプラズマCVD、ECRプラズマCVD等)、レーザーCVDなどの化学蒸着法(CVD)、化学スパッタリング、物理スパッタリングなどのスパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティングのうちいずれかの方法で形成されたものであるのが好ましい。このような方法を用いることにより、ムラの少ない均質なダイヤモンド様炭素膜3を比較的容易に得ることができる。また、このような方法によれば、基材2、下地層40との密着性に優れたダイヤモンド様炭素膜3を形成することができる。その結果、得られる装飾品1Aは、耐食性、耐久性に優れたものとなる。
【0045】
また、上記のような乾式メッキ法を用いてダイヤモンド様炭素膜3を形成することにより、以下のような効果が得られる。
すなわち、後述するスパッタリングの説明で代表されるように、雰囲気ガスの組成を適宜選択することにより、容易に、所望の組成を有するダイヤモンド様炭素膜3を形成することができる。このように、ダイヤモンド様炭素膜3の組成を容易に調整することにより、ダイヤモンド様炭素膜3の特性(例えば、色、光沢度、硬度等)を調整することが可能となる。
【0046】
以下、スパッタリングによるマスキング5の形成方法の一例について説明する。
スパッタリングは、通常、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを主とする雰囲気ガス中で行われるが、雰囲気ガス中には、メタンガス、エタンガス等の炭化水素ガスや水素ガス等が含まれているのが好ましい。これにより、形成されるダイヤモンド様炭素膜3を、水素添加されたDLCで構成されたものとすることができる。ダイヤモンド様炭素膜3が水素添加されたDLCで構成されたものであると、ダイヤモンド様炭素膜3の摩擦係数が低下し、潤滑性がさらに向上する。
【0047】
雰囲気ガス中における炭化水素ガスおよび水素ガスの総含有率は、10vol%以上であることが好ましい。これにより、DLCへの水素添加をより効果的に行うことが可能となる。
なお、雰囲気ガス中には、例えば、O、N、NH等の反応性ガスが含まれていてもよい。このような反応性ガスを含む雰囲気ガス中で、スパッタリングを行うことにより、C、H以外の元素が添加されたダイヤモンド様炭素膜3を形成することができる。これにより、ダイヤモンド様炭素膜3と下地層40との密着性を高めたり、ダイヤモンド様炭素膜3の硬度等を調整することができる。
【0048】
また、ターゲットとしては、通常、グラファイト等が用いられる。
なお、ターゲットとして、C、H以外の元素(例えば、N、O、Ti、Al、Cr、Si、Zr、Mo、W、B、P、F等)を含む材料を用いたり、このような材料とグラファイトとの混合物を用いてもよい。これにより、C、H以外の元素が添加されたダイヤモンド様炭素膜3を形成することができる。その結果、ダイヤモンド様炭素膜3と下地層40との密着性を高めたり、ダイヤモンド様炭素膜3の硬度等を調整することが可能となる。
また、このようなスパッタリングは、高周波(RF)放電により行うのが好ましい。これにより、プラズマ密度を高くすることができ、またアーク放電を効果的に防止することができる。
【0049】
ダイヤモンド様炭素膜3の成膜速度は、特に限定されないが、0.05〜30μm/hであるのが好ましく、0.1〜20μm/hであるのがより好ましい。ダイヤモンド様炭素膜3の成膜速度が前記下限値未満であると、形成されるダイヤモンド様炭素膜3中の空孔率が低くなりすぎ(ダイヤモンド様炭素膜3が緻密なものとなり)、後述する工程において、ダイヤモンド様炭素膜3を効率良く除去するのが困難となる場合がある。また、ダイヤモンド様炭素膜3の成膜速度が前記下限値未満であると、成膜に時間がかかり、部材10A(装飾品1A)の生産性が低下する。一方、ダイヤモンド様炭素膜3の成膜速度が前記上限値を超えると、ダイヤモンド様炭素膜3の厚さのバラツキが大きくなり易い。
【0050】
ダイヤモンド様炭素膜3の平均厚さは、特に限定されないが、0.1〜5.0μmであるのが好ましく0.5〜2.0μmであるのがより好ましい。ダイヤモンド様炭素膜3の平均厚さをこのような範囲の値にすることにより、前述したダイヤモンド様炭素膜3の効果をより顕著に発揮させることができる。
これに対し、ダイヤモンド様炭素膜3の平均厚さが前記下限値未満であると、基材2、下地層40の構成材料、厚さ等によっては、前述したダイヤモンド様炭素膜3の効果を十分に発揮させるのが困難となる場合がある。また、ダイヤモンド様炭素膜3の平均厚さが前記上限値を超えると、ダイヤモンド様炭素膜3の内部応力が高くなり、ダイヤモンド様炭素膜3と下地層40との密着性が低下したり、クラックが発生し易くなる。その結果、装飾品1Aの耐久性が低下し、安定した美的外観が得られなくなる。また、ダイヤモンド様炭素膜3の平均厚さが前記上限値を超えると、後述する工程において、ダイヤモンド様炭素膜3を効率良く除去するのが困難となる場合がある。
【0051】
なお、ダイヤモンド様炭素膜3の各部位における組成は、一定であっても、一定でなくてもよい。例えば、ダイヤモンド様炭素膜3は、その厚さ方向に沿って、組成が順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。また、ダイヤモンド様炭素膜3は、図示の構成では下地層40の全面に形成されているが、下地層40の表面の一部に形成されているものであってもよい。また、ダイヤモンド様炭素膜3は、その少なくとも一部が下地層40の表面に形成されていればよく、例えば、ダイヤモンド様炭素膜3は、その一部が、下地層40を介さずに、基材2の表面に直接形成されたものであってもよい。
【0052】
次に、上述した部材10Aからダイヤモンド様炭素膜3の少なくとも一部を除去する方法について説明する。
図2に示すように、本実施形態のダイヤモンド様炭素膜の除去方法は、部材10Aの表面の少なくとも一部(1c)に、マスキング5を形成する工程(1d)と、剥離剤を用いて、マスキング5が被覆されていない部位の下地層40およびダイヤモンド様炭素膜3を除去する工程(1e)と、マスキング5を除去する工程(1f)とを有する。
【0053】
[マスキングの被覆]
まず、ダイヤモンド様炭素膜3の表面の一部(1c)に、マスキング5を被覆する(1d)。このマスキング5は、後述する下地層40およびダイヤモンド様炭素膜3を除去する工程において、被覆した部位の下地層40およびダイヤモンド様炭素膜3を保護するマスクとして機能する。
【0054】
本実施形態のように、マスキング5を形成することにより、後述する工程において、下地層40およびダイヤモンド様炭素膜3の選択的な除去を、容易かつ確実に行うことができる。これにより、微細なパターンのダイヤモンド様炭素膜3を有する装飾品1Aを容易に得ることができる。また、これにより、前述したようなダイヤモンド様炭素膜の特性を、最終的に得られる装飾品1Aにおいても、十分に発揮することができる。また、下地層40およびダイヤモンド様炭素膜3を選択的に除去することにより、最終的に得られる部材10A(装飾品1A)は、その各部位において求められる機能を、それぞれ十分に発揮することができ、操作性や審美性がさらに向上したものとなる。例えば、最終的に得られる部材10A(装飾品1A)の摺動部等にはダイヤモンド様炭素膜3が残存するようにし、それ以外の部位にはダイヤモンド様炭素膜3が残存しないようにすることにより、操作時における手元の滑りを十分に防止しつつ、部材10A(装飾品1A)の摺動操作を容易に行うことができる。また、ダイヤモンド様炭素膜3の一部を残存させることにより、例えば、ダイヤモンド様炭素膜3が残存する部位と、ダイヤモンド様炭素膜3が除去された部位とで、凹凸のパターンを形成したり、色彩の違いが顕著なものとなる。その結果、装飾品1Aの美的外観を、さらに優れたものとすることができる。
【0055】
マスキング5としては、下地層40およびダイヤモンド様炭素膜3を除去する工程において、被覆した部位の下地層40およびダイヤモンド様炭素膜3を保護する機能を有するものであればいかなるものでもよいが、後述するマスキング5を除去する工程において、容易に除去することができるものであるのが好ましい。
このようなマスキング5を構成する材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、エポキシ系、フッ素系等の樹脂材料やAu、Ni、Pd、Cu、Ag、Ti、Cr等の金属材料を用いることができる。
【0056】
マスキング5の形成方法は、特に限定されず、例えば、ディッピング、刷毛塗り、噴霧塗装、静電塗装、電着塗装等の塗装、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射等が挙げられる。
【0057】
マスキング5の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、100〜2000μmであるのが好ましく、500〜1000μmであるのがより好ましい。マスキング5の平均厚さが前記下限値未満であると、マスキング5にピンホールが発生し易くなる傾向がある。このため、後述するダイヤモンド様炭素膜3、下地層40の除去の工程において、マスキング5としての機能(下地層40およびダイヤモンド様炭素膜3を保護するマスクとしての機能)を十分に発揮するのが困難となり、得られる装飾品1Aの美的外観が低下する可能性がある。一方、マスキング5の平均厚さが前記上限値を超えると、マスキング5の各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、マスキング5の内部応力が高くなり、結果として、マスキング5とダイヤモンド様炭素膜3との密着性が低下したり、クラックが発生し易くなる。
【0058】
また、マスキング5は透明であることが好ましい。これにより、ダイヤモンド様炭素膜3との密着状態を外部から視認することが可能となる。
マスキング5は、ダイヤモンド様炭素膜3の表面に、直接、所望の形状となるように形成されるものに限定されない。例えば、ダイヤモンド様炭素膜3の表面のほぼ全面に、マスキング5の構成材料を被覆した後、その一部を除去することにより、所望のパターンを有するマスキング5としてもよい。
【0059】
ダイヤモンド様炭素膜3の表面のほぼ全面に被覆されたマスキング5の一部を除去する方法としては、例えば、除去したい部位のマスキング5に、レーザー光を照射する方法等が挙げられる。このとき用いられるレーザーとしては、例えば、Ne−Heレーザー、Arレーザー、COレーザー等の気体レーザーや、ルビーレーザー、半導体レーザー、YAGレーザー、ガラスレーザー、YVOレーザー、エキシマレーザー等が挙げられる。
【0060】
また、上記のようなマスキング5の形成に先立ち、ダイヤモンド様炭素膜3に対して、下地処理を施してもよい。下地処理の目的は、いかなるものであってもよいが、例えば、下地処理により、ダイヤモンド様炭素膜3とマスキング5との密着性の向上等を図ることができる。前処理としては、例えば、ブラスト処理、アルカリ洗浄、酸洗浄、水洗、有機溶剤洗浄、ボンバード処理等の清浄化処理、エッチング処理等が挙げられるが、この中でも特に、清浄化処理が好ましい。下地層40の表面に、清浄化処理を施すことにより、下地層40とダイヤモンド様炭素膜3との密着性が特に優れたものとなる。
【0061】
[下地層およびダイヤモンド様炭素膜の除去]
次に、マスキング5が被覆されていない部位のダイヤモンド様炭素膜3および下地層40を除去する(1e)。
本発明では、ダイヤモンド様炭素膜を、該ダイヤモンド様炭素膜が形成された部位の下地層とともに、除去(剥離)する点に特徴を有する。より詳しく言うと、ダイヤモンド様炭素膜上から剥離剤を付与することにより、前記剥離剤をダイヤモンド様炭素膜中に浸透させ、下地層とともにダイヤモンド様炭素膜を除去する点に特徴を有する。なお、本明細書中で、下地層の剥離とは、下地層の少なくとも一部を基材上から除去することを言う。本明細書中において、「下地層の剥離」には、例えば、基材と下地層との密着性を低下させることにより、下地層を基材の表面から別離させることや、下地層の厚さ方向の少なくとも一部を剥離剤(剥離液)に、溶解させること等が含まれるものとする。
剥離剤は、特に限定されないが、液体、気体等の流体であるのが好ましく、その中でも特に、液体であるのが好ましい。これにより、ダイヤモンド様炭素膜3、下地層40の除去をさらに容易かつ確実に行うことが可能となる。
【0062】
剥離剤を部材10A(マスキング5が形成された部材10A)に付与する方法としては、例えば、浸漬法(液状の剥離剤中に部材10Aを浸漬する方法であって、液状の剥離剤に浸漬した状態で電解する方法等を含む)、スプレー法、刷毛塗り、インクジェット法、タコ印刷法、スクリーン印刷法等が挙げられる。この中でも、浸漬法は、比較的短時間で、容易かつ確実にダイヤモンド様炭素膜3を除去できるという点で優れている。また、浸漬法では、部材10Aに付与される剥離剤の温度、組成等を容易に管理することができ、また、部材10Aと剥離剤との接触時間(部材10Aの剥離剤中への浸漬時間)を制御し易いという点でも優れている。
【0063】
浸漬法により剥離剤を部材10Aに付与する場合、部材10Aの剥離剤中への浸漬時間は、剥離剤の組成、下地層40の組成、ダイヤモンド様炭素膜3の厚さ等により異なるが、10〜60分であるのが好ましく、20〜30分であるのがより好ましい。部材10Aの剥離剤中への浸漬時間がこのような範囲の値であると、基材2へのダメージを十分に防止しつつ、比較的短時間で、ダイヤモンド様炭素膜3、下地層40をより確実に除去することができる。
【0064】
また、部材10Aを剥離剤中に浸漬する際、必要に応じて、雰囲気の温度、圧力等を調整することができる。
例えば、剥離剤中に部材10Aを浸漬する際に(浸漬している間)、雰囲気の圧力を大気圧より低い圧力となるようにする(減圧する)ことにより、ダイヤモンド様炭素膜3の空孔内に存在する気体、剥離剤中に溶存する気体等を効率良く除去することができる。これにより、剥離剤のダイヤモンド様炭素膜3中への浸透が促進され、ダイヤモンド様炭素膜3および下地層40の除去の効率を高めることができる。
このような場合、浸漬時(浸漬中)における雰囲気の圧力は、8×10Pa以下であるのが好ましく、1×10〜5×10Paであるのがより好ましい。雰囲気圧がこのような範囲の値であると、前述した効果がさらに顕著なものとなる。
【0065】
また、剥離剤中に部材10Aを浸漬する際に(浸漬している間)、雰囲気の圧力を大気圧より高い圧力となるようにする(加圧する)こともできる。これにより、ダイヤモンド様炭素膜3の空孔内に剥離剤を強制的に送り込むことができる。その結果、剥離剤のダイヤモンド様炭素膜3中への浸透が促進され、ダイヤモンド様炭素膜3および下地層40の除去の効率を高めることができる。
このような場合、浸漬時(浸漬中)における雰囲気の圧力は、1.1×10Pa以上であるのが好ましく、1.5×10〜5×10Paであるのがより好ましい。雰囲気圧がこのような範囲の値であると、前述した効果がさらに顕著なものとなる。
【0066】
また、部材10Aの剥離剤中への浸漬時における雰囲気の圧力は、その途中で、連続的または断続的(非連続的)に変化させてもよい。例えば、浸漬の初期の段階では、雰囲気の圧力を大気圧より低くし(減圧し)、その後、雰囲気の圧力を高めていき、大気圧とほぼ同じ圧力または大気圧より高い圧力にしてもよい。このように、雰囲気の圧力を調整することにより、前述した効果はさらに顕著なものとなる。
【0067】
また、部材10Aに付与される剥離剤の温度は、その付与方法、剥離剤の組成、下地層40の組成、ダイヤモンド様炭素膜3の厚さ等により異なるが、20〜60℃であるのが好ましく、25〜40℃であるのがより好ましい。剥離剤の温度がこのような範囲の値であると、基材2へのダメージを十分に防止しつつ、比較的短時間で、ダイヤモンド様炭素膜3、下地層40をより確実に除去することができる。
また、剥離剤は、例えば、部材10Aに付与される際に、ミスト状(霧状)のものであってもよいし、加熱等により気化された気体状(ガス状)のものであってもよい。
【0068】
この工程で用いる剥離剤は、マスキング5を実質的に溶解、剥離せずに、マスキング5が被覆されていない部位の下地層40およびダイヤモンド様炭素膜3のみを選択的に除去することが可能なものを用いるのが好ましい。
また、剥離剤の具体的な組成は、下地層の組成等により異なるが、剥離剤は、一般に、主として無機材料で構成されたもの(具体的には、剥離剤中に占める無機材料の割合が80wt%以上)であるのが好ましい。これにより、ダイヤモンド様炭素膜3を、比較的短時間でより確実に除去することができる。また、無機材料は、ダイヤモンド様炭素との親和性に優れるため、部材10A(マスキング5が形成された部材10A)への剥離剤の付与条件を比較的温和なものとしても、比較的短時間でより確実に、ダイヤモンド様炭素膜3を除去することができる。
上述したように、剥離剤の組成は、下地層40の組成等により異なるが、以下、下地層40の組成と剥離剤の組成との具体的な組合せの例を示す。なお、本発明で用いる剥離剤が、これらに限定されないことは言うまでもない。
【0069】
下地層40が主としてCuで構成されるもの(Cu系合金等を含む)である場合、剥離剤は、硝酸を含むものであるのが好ましい。剥離剤中における硝酸濃度は、30〜90wt%であるのが好ましく、40〜60wt%であるのがより好ましい。また、特に、浸漬法によりダイヤモンド様炭素膜3の除去を行う場合、部材10Aの浸漬時間は、20〜120分であるのが好ましく、40〜60分 であるのがより好ましい。また、剥離剤の温度は、15〜50℃であるのが好ましく、20〜30℃であるのがより好ましい。
【0070】
下地層40が主としてCrで構成されるもの(Cr系合金等を含む)である場合、剥離剤は、炭酸ナトリウムを含むものであるのが好ましい。剥離剤中における炭酸ナトリウム濃度は、1〜20wt%であるのが好ましく、5〜10wt%であるのがより好ましい。また、炭酸ナトリウムを含む剥離剤を用いる場合、通常、部材10Aを剥離剤中に浸漬した状態で、陽極電解を行うことにより、ダイヤモンド様炭素膜3を除去する。陽極電解時における電流密度は、1〜10A/dmであるのが好ましく、3〜7A/dmであるのがより好ましい。また、部材10Aの浸漬時間は、10〜60分であるのが好ましく、20〜30分であるのがより好ましい。また、剥離剤の温度は、20〜60℃であるのが好ましく、25〜40℃であるのがより好ましい。
【0071】
下地層40が主としてTiNで構成されるものである場合、剥離剤は、フッ化水素酸(フッ化水素)および硝酸を含むものであるのが好ましい。剥離剤中におけるフッ化水素濃度は、10〜40wt%であるのが好ましく、20〜30wt%であるのがより好ましい。また、剥離剤中における硝酸濃度は、30〜60wt%であるのが好ましく、40〜50wt%であるのがより好ましい。また、特に、浸漬法によりダイヤモンド様炭素膜3の除去を行う場合、部材10Aの浸漬時間は、1〜60分であるのが好ましく、10〜20分であるのがより好ましい。また、剥離剤の温度は、15〜50℃であるのが好ましく、20〜30℃であるのがより好ましい。
【0072】
下地層40が主としてSiで構成されるもの(Si系合金等を含む)である場合、剥離剤は、フッ化水素酸(フッ化水素)および硝酸を含むものであるのが好ましい。剥離剤中におけるフッ化水素濃度は、10〜40wt%であるのが好ましく、20〜30wt%であるのがより好ましい。また、剥離剤中における硝酸濃度は、30〜60wt%であるのが好ましく、40〜50wt%であるのがより好ましい。また、特に、浸漬法によりダイヤモンド様炭素膜3の除去を行う場合、部材10Aの浸漬時間は、1〜60分であるのが好ましく、10〜20分であるのがより好ましい。また、剥離剤の温度は、15〜50℃であるのが好ましく、20〜30℃であるのがより好ましい。
【0073】
下地層40が主としてAuで構成されるもの(Au系合金等を含む)である場合、剥離剤は、シアン系剥離剤を好適に用いることができる。また、特に、浸漬法によりダイヤモンド様炭素膜3の除去を行う場合、部材10Aの浸漬時間は、5〜60分であるのが好ましく、20〜30分であるのがより好ましい。また、剥離剤の温度は、15〜50℃であるのが好ましく、20〜30℃であるのがより好ましい。
【0074】
下地層40が主としてAgで構成されるもの(Ag系合金等を含む)である場合、剥離剤は、シアン系剥離剤を好適に用いることができる。また、特に、浸漬法によりダイヤモンド様炭素膜3の除去を行う場合、部材10Aの浸漬時間は、5〜60分であるのが好ましく、20〜30分であるのがより好ましい。また、剥離剤の温度は、15〜50℃であるのが好ましく、20〜30℃であるのがより好ましい。
【0075】
なお、図示の構成では、本工程において除去されるダイヤモンド様炭素膜3が形成されていた部位の下地層40は、全て除去されているが、例えば、下地層40は、その厚さ方向の一部(ダイヤモンド様炭素膜3と接触する面側付近)のみが除去されるものであってもよい。これにより、得られる装飾品1Aの装飾性をさらに高めることができる。下地層40の厚さ方向の除去量は、例えば、部材10Aへの浸漬液の付与条件等を制御することによりコントロールすることができる。
【0076】
[マスキングの除去]
その後、マスキング5を除去することにより、装飾品1Aが得られる(1f)。
マスキング5の除去は、いかなる方法で行ってもよいが、マスキング5を除去することが可能であり、かつ基材2およびダイヤモンド様炭素膜3に対して(より好ましくは、下地層40に対しても)、実質的にダメージを与えないマスキング除去剤を用いて行うのが好ましい。
このようなマスキング除去剤を用いることにより、マスキング5の除去を容易かつ確実に行うことができる。
【0077】
マスキング5の除去に用いられるマスキング除去剤は、特に限定されないが、液体、気体等の流体であるのが好ましく、その中でも特に、液体であるのが好ましい。これにより、マスキング5の除去をさらに容易かつ確実に行うことが可能となる。
マスキング除去剤としては、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素等の無機溶媒や、メチルエチルケトン(MEK)、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルテトン(MIBK)、メチルイソプロピルケトン(MIPK)、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール(DEG)、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2−ジメトキシエタン(DME)、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン(THP)、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン等の芳香族複素環化合物系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMA)等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒等の有機溶媒等から選択される1種または2種以上を混合したものや、これらに、硝酸、硫酸、塩化水素、フッ化水素、リン酸等の酸性物質、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、アンモニア等のアルカリ性物質、過マンガン酸カリウム(KMnO)、二酸化マンガン(MnO)、二クロム酸カリウム(KCr)、オゾン、濃硫酸、硝酸、サラシ粉、過酸化水素、キノン類等の酸化剤、チオ硫酸ナトリウム(Na)、硫化水素、過酸化水素、ヒドロキノン類等の還元剤を混合したもの等が挙げられる。
【0078】
マスキング5を除去する方法としては、例えば、マスキング除去剤を噴霧する方法(スプレー法)、液体状態のマスキング除去剤に浸漬する方法(液体状態のマスキング除去剤に浸漬した状態で電解する方法等を含む)、インクジェット法等が挙げられるが、この中でも特に、液体状態のマスキング除去剤に浸漬する方法が好ましい。これにより、マスキング5の除去をさらに容易かつ確実に行うことが可能となる。
【0079】
マスキング5の除去を、液体状態のマスキング除去剤に浸漬することにより行う場合、マスキング除去剤の温度は、特に限定されないが、例えば、15〜100℃であるのが好ましく、30〜50℃であるのがより好ましい。マスキング除去剤の温度が前記下限値未満であると、マスキング5の厚さ等によっては、マスキング5を十分に除去するのに要する時間が長くなり、装飾品1Aの生産性が低下する場合がある。一方、マスキング除去剤の温度が前記上限値を超えると、マスキング除去剤の蒸気圧、沸点等によっては、マスキング除去剤の揮発量が多くなり、マスキング5の除去に必要なマスキング除去剤の量が多くなる傾向を示す。
【0080】
また、マスキング除去剤への浸漬時間は、特に限定されないが、例えば、5〜60分間であるのが好ましく、5〜30分間であるのがより好ましい。マスキング除去剤への浸漬時間が前記下限値未満であると、マスキング5の厚さ、マスキング除去剤の温度等によっては、マスキング5を十分に除去するのが困難となる場合がある。一方、マスキング除去剤への浸漬時間が前記上限値を超えると、装飾品1Aの生産性が低下する。
【0081】
以上説明したように、本発明では、基材に対して、実質的にダメージを与えることなくダイヤモンド様炭素膜を除去することができる。
これにより、例えば、下地層を有する基材(装飾品)に対して、ダイヤモンド様炭素膜を形成する際に、被覆不良(例えば、不均一な膜厚、色調のばらつき等)を生じた場合であっても、基材からダイヤモンド様炭素膜を、容易かつ確実に除去することができ、基材の再利用が可能となる。その結果、装飾品(部材)の歩留りが向上する。
【0082】
本発明によれば、特別な装置を用いることなく安価に、ダイヤモンド様炭素膜の除去を行うことができる。また、本発明は、生産コストの面からも有利である。
また、前述したように、ダイヤモンド様炭素膜3は、優れた光沢を有する。このため、装飾品1A(部材10A)全体としての美的外観を特に優れたものとすることができる。
また、ダイヤモンド様炭素膜3は、高硬度で、優れた耐磨耗性・耐擦傷性を有している。このため、ダイヤモンド様炭素膜3を有することにより、部材10A(装飾品1A)の破損、損傷等を効果的に防止することができる。
【0083】
また、ダイヤモンド様炭素膜3は、優れた潤滑性を有する。このため、ダイヤモンド様炭素膜3が形成された部位における摩擦を有効に低減させることができる。その結果、例えば、装飾品1A(部材10A)が、摺動させて用いるようなもの(例えば、ネジ部を有するようなものや、後述するような回転ベゼル、ボタン、ネジロック式りゅうず、歯車、輪列受け等)であって、その摺動部にダイヤモンド様炭素膜3を有するものである場合、その摺動操作を円滑に行うことができる。また、摩擦による装飾品1A(部材10A)の破損、故障等も、効果的に防止することができる。
【0084】
また、ダイヤモンド様炭素膜形成時における雰囲気ガスの組成を適宜選択することにより、容易に、所望の組成、特性を有するダイヤモンド様炭素膜を形成することができる。
また、基材の構成材料等を選択することにより、複雑な形状を有する装飾品を容易に製造することが可能となり、また、装飾品の軽量化、製造コストの低減等を達成することができる。
【0085】
なお、本実施形態では、部材10Aにマスキング5を被覆した後、剥離剤を用いてダイヤモンド様炭素膜3を除去する構成について説明したが、マスキング5は、形成しなくてもよい。例えば、マスキング5を形成せずに、ダイヤモンド様炭素膜3のほぼ全面に剥離剤を付与することにより、部材10Aのダイヤモンド様炭素膜3の全てを除去することができる。このように、本発明では、ダイヤモンド様炭素膜3の一部を除去するものであっても、ダイヤモンド様炭素膜3の全てを除去するものであってもよい。
【0086】
また、前述したように、本発明においては、剥離剤の付与方法は、特に限定されるものではない。例えば、剥離剤は、インクジェット法等により、部材10Aに付与してもよい。インクジェット法によれば、剥離剤(剥離液)を付与する部位を容易かつ確実に制御することができるため、前述したようなマスキングの形成の工程を省略または簡略化することができる。
【0087】
次に、装飾品1Aについて説明する。
装飾品1Aは、装飾性を備えた物品であればいかなるものでもよいが、例えば、置物等のインテリア、エクステリア用品、宝飾品、時計ケース(胴、裏蓋等)、時計バンド(バンド中留、バンド・バングル着脱機構等を含む)、文字盤、時計用針、ベゼル(例えば、回転ベゼル等)、りゅうず(例えば、ネジロック式りゅうず等)、ボタン等の時計用外装部品、ムーブメントの地板、歯車、輪列受け、回転錘等の時計用内装部品、メガネ、ネクタイピン、カフスボタン、指輪、ネックレス、ブレスレット、アンクレット、ブローチ、ペンダント、イヤリング、ピアス等の装身具、ライターまたはそのケース、自動車のホイール、ゴルフクラブ等のスポーツ用品、銘板、パネル、賞杯、その他ハウジング等を含む各種機器部品、各種容器等が挙げられる。この中でも特に、少なくともその一部が皮膚に接触して用いられるものが好ましく、時計用外装部品がより好ましい。時計用外装部品は、装飾品として外観の美しさが要求されるとともに、実用品として、耐久性、耐食性、耐摩耗性や、優れた触感等が要求されるが、本発明によればこれらの要件を全て満足することができる。
【0088】
また、特に、本発明を回転ベゼルに適用した場合、クリック部のすべりが良くなり、ベゼルの回転が滑らかになる。その結果、回転ベゼルの実用性が向上し、また、装飾品としての高級感も向上する。また、ベゼルの回転機構部のみぞ・突起部の磨耗等も好適に防止・抑制される。また、回転ベゼルを量産した際における、各個体間でのベゼルの回転トルク値のばらつきを抑制することができ、全体としての品質が安定する。
【0089】
また、本発明をネジロック式りゅうずに適用した場合、ネジ回し時における、いわゆるゴリ感(ネジが噛むような感触)を好適に防止することができる。また、ネジロック式りゅうずを量産した際における、各個体間でのネジの回転トルク値のばらつきを抑制することができ、全体としての品質が安定する。
また、本発明をバンド中留バンドエンドピース、バンド・バングル着脱機構、裏蓋等に適用した場合、長期間にわたって、安定した留め力を確保することができる。特に、本発明を裏蓋に適用した場合には、時計の防水性をより確実に発揮することが可能になる。
また、本発明をボタンに適用した場合、ボタンの押し込み感が滑らかになる。その結果、ボタンの実用性が向上し、また、装飾品としての高級感も向上する。
【0090】
また、本発明の時計は、上述したような本発明の装飾品を有するものである。上述したように、本発明の装飾品は、高硬度で、耐擦傷性(耐磨耗性)、耐食性に優れ、長期間にわたって優れた美的外観を保持することができるものである。このため、このような装飾品を備えた本発明の時計は、時計としての求められる要件を十分に満足することができる。すなわち、本発明の時計は、特に優れた審美性を長期間にわたって保持することができる。また、変色を生じにくいため、視認しやすい状態を長期間にわたって維持することができる。特に、本発明によれば、特別な気密構造を必要とすることなく、上記のような効果が得られる点に特徴を有する。なお、本発明の時計を構成する前記装飾品以外の部品としては、公知のものを用いることができる。
なお、本実施形態では、本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法により装飾品を得る方法について説明したが、本発明は、例えば、金型(型)、工具、電子部品等のように装飾性があまり求められないような物品(部材)に対しても適用できることは、言うまでもない。
【0091】
次に、本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法、装飾品および時計の第2実施形態について説明する。
図3は、本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法に適用される部材の製造方法の一例を示す断面図、図4は、本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法の第2実施形態を示す断面図である。
【0092】
以下、第2実施形態のダイヤモンド様炭素膜の除去方法および該方法を用いて製造される第2実施形態の装飾品について、前記第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項の説明については、その説明を省略する。
図3に示すように、部材10Bは、基材2の表面の少なくとも一部(2a)に、下地層(基材側から順に、第1の下地層41、第2の下地層42、第3の下地層43)を形成する工程(2b、2c、2d)と、前記下地層の表面の少なくとも一部に、主としてダイヤモンド様炭素(DLC)で構成されるダイヤモンド様炭素膜3を形成する工程(2e)とを有する方法により、製造することができる。
以下、第1の下地層41、第2の下地層42および第3の下地層43について、順に説明する。
【0093】
[第1の下地層]
基材2の表面に、第1の下地層41を形成する。
第1の下地層41は、例えば、基材2と第2の下地層42との密着性を向上させる機能や、基材2の孔、キズ等をレベリング(ならし)により補修する機能等を有する。
【0094】
第1の下地層41の形成方法としては、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射、金属箔の接合、基材2の表面に対する化学処理(例えば、酸化処理、窒化処理)等が挙げられるが、この中でも特に、湿式メッキ法または乾式メッキ法が好ましい。
【0095】
第1の下地層41の形成方法として、湿式メッキ法または乾式メッキ法を用いることにより、形成される第1の下地層41は、基材2との密着性に特に優れたものとなる。その結果、得られる装飾品1Bの長期耐久性は、特に優れたものとなる。
また、第1の下地層41は、例えば、基材2の表面に、酸化処理、窒化処理、クロメート処理、炭化処理、酸浸漬、酸電解処理、アルカリ浸漬処理、アルカリ電解処理等の化学処理を施すことにより形成された被膜、特に、不動態膜であってもよい。
【0096】
第1の下地層41の構成材料としては、例えば、Cu、Sn、Ni、Zn、Fe、In、Co、Al等の金属材料や、前記金属材料のうち少なくとも1種を含む合金、前記金属材料のうち少なくとも1種による金属化合物(例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等)、またはこれらを2種以上組み合わせたもの等が挙げられる。
また、第1の下地層41の構成材料は、基材2を構成する材料または第2の下地層42を構成する材料のうち少なくとも1種を含むものであるのが好ましい。これにより、基材2、第2の下地層42との密着性がさらに向上する。
【0097】
第1の下地層41の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、0.1〜20.0μmであるのが好ましく、0.5〜10.0μmであるのがより好ましい。第1の下地層41の平均厚さが前記下限値未満であると、第1の下地層41の効果が十分に発揮されない可能性がある。一方、第1の下地層41の平均厚さが前記上限値を超えると、第1の下地層41の各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、第1の下地層41の内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0098】
なお、図示の構成では、第1の下地層41は、基材2の全面に形成されているが、基材2の表面の少なくとも一部に形成されるものであればよい。また、第1の下地層41の各部位における組成は、一定であっても、一定でなくてもよい。例えば、第1の下地層41は、その厚さ方向に沿って、組成が順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。
【0099】
[第2の下地層]
次に、第1の下地層41の表面に、第2の下地層42を形成する。
第2の下地層42は、例えば、その一方の面側(第1の下地層41)と他方の面側(第3の下地層43)との電位差を緩和する緩衝層として機能する。これにより、第2の下地層42の一方の面側(第1の下地層41)と他方の面側(第3の下地層43)との電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0100】
第2の下地層42の形成方法としては、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射、金属箔の接合、第1の下地層41の表面に対する化学処理(例えば、酸化処理、窒化処理)等が挙げられるが、この中でも特に、湿式メッキ法または乾式メッキ法が好ましい。
【0101】
第2の下地層42の形成方法として、湿式メッキ法または乾式メッキ法を用いることにより、形成される第2の下地層42は、第1の下地層41との密着性に特に優れたものとなる。その結果、得られる装飾品1Bの長期耐久性は、特に優れたものとなる。
また、第2の下地層42は、例えば、第1の下地層41の表面に、酸化処理、窒化処理、クロメート処理、炭化処理、酸浸漬、酸電解処理、アルカリ浸漬処理、アルカリ電解処理等の化学処理を施すことにより形成された被膜、特に、不動態膜であってもよい。
【0102】
第2の下地層42の標準電位は、第1の下地層41の標準電位と、第3の下地層43の標準電位との間の値であるのが好ましい。すなわち、第2の下地層42は、その標準電位が、第1の下地層41の構成材料の標準電位と、第3の下地層43の構成材料の標準電位との間の値である材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、第2の下地層42の一方の面側(第1の下地層41)と他方の面側(第3の下地層43)との電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0103】
第2の下地層42の構成材料としては、例えば、Cu、Sn、Zn、Fe、In、Ag、Au、Pd、Ti、Cr等の金属材料や、前記金属材料のうち少なくとも1種を含む合金、前記金属材料のうち少なくとも1種による金属化合物(例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等)、またはこれらを2種以上組み合わせたもの等が挙げられる。
【0104】
また、第2の下地層42の構成材料は、第1の下地層41を構成する材料または第3の下地層43を構成する材料のうち少なくとも1種を含むものであるのが好ましい。言い換えると、隣接する2つの下地層は、互いに共通の元素を含む材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、隣接する下地層(第1の下地層41、第3の下地層43)との密着性がさらに向上する。特に、前記共通の元素がCuであると、隣接する下地層との密着性は、特に優れたものとなる。
【0105】
第2の下地層42の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、0.1〜20.0μmであるのが好ましく、0.5〜10.0μmであるのがより好ましい。第2の下地層42の平均厚さが前記下限値未満であると、第2の下地層42の効果が十分に発揮されない可能性がある。一方、第2の下地層42の平均厚さが前記上限値を超えると、第2の下地層42の各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、第2の下地層42の内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0106】
なお、図示の構成では、第2の下地層42は、第1の下地層41の全面に形成されているが、第1の下地層41の表面の少なくとも一部に形成されるものであればよい。また、第2の下地層42の各部位における組成は、一定であっても、一定でなくてもよい。例えば、第2の下地層42は、その厚さ方向に沿って、組成が順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。
【0107】
[第3の下地層]
さらに、第2の下地層42の表面に、第3の下地層43を形成する。
第3の下地層43は、その少なくとも一部が、後述する剥離剤により除去されるものである。このような第3の下地層43が設けられることにより、ダイヤモンド様炭素膜3を容易かつ確実に除去することが可能になる。
また、第3の下地層43は、例えば、第2の下地層42とダイヤモンド様炭素膜3との密着性を向上させる機能や、保管時(ダイヤモンド様炭素膜3の形成の工程までの間)等に腐食が発生するのを防止する機能等を有するものであってもよい。
【0108】
第3の下地層43の形成方法としては、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射、金属箔の接合、第2の下地層42の表面に対する化学処理(例えば、酸化処理、窒化処理)等が挙げられるが、この中でも特に、湿式メッキ法または乾式メッキ法が好ましい。
【0109】
第3の下地層43の形成方法として、湿式メッキ法または乾式メッキ法を用いることにより、形成される第3の下地層43は、第2の下地層42との密着性に特に優れたものとなる。その結果、得られる装飾品1Bの長期耐久性は、特に優れたものとなる。
また、第3の下地層43は、例えば、第2の下地層42の表面に、酸化処理、窒化処理、クロメート処理、炭化処理、酸浸漬、酸電解処理、アルカリ浸漬処理、アルカリ電解処理等の化学処理を施すことにより形成された被膜、特に、不動態膜であってもよい。
【0110】
第3の下地層43の構成材料としては、前述した実施形態での下地層40の構成材料を用いることができる。
また、第3の下地層43の構成材料は、第2の下地層42を構成する材料またはダイヤモンド様炭素膜3を構成する材料のうち少なくとも1種を含むものであるのが好ましい。これにより、第2の下地層42、ダイヤモンド様炭素膜3との密着性がさらに向上する。
【0111】
第3の下地層43の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、0.1〜20.0μmであるのが好ましく、1.0〜3.0μmであるのがより好ましい。第3の下地層43の平均厚さが前記下限値未満であると、第3の下地層43の効果が十分に発揮されない可能性がある。一方、第3の下地層43の平均厚さが前記上限値を超えると、第3の下地層43の各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、第3の下地層43の内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0112】
図3に示すように、本実施形態では、第3の下地層43は、第2の下地層42の表面の一部にのみ形成されている。このような構成とすることにより、後述する工程において、マスキングを用いなくても、ダイヤモンド様炭素膜3を好適に除去することができる。
第3の下地層43は、第2の下地層42の表面に、直接、所望の形状となるように形成されるものに限定されない。例えば、第2の下地層42の表面のほぼ全面に、第3の下地層43の構成材料を被覆した後、その一部を除去することにより、所望のパターンを有する第3の下地層43としてもよい。また、フォトリソグラフィー法等により所望の形状のマスク(レジスト)を形成し、所望のパターンを有する第3の下地層43を形成し、その後、該マスク(レジスト)を除去してもよい。
なお、第3の下地層43は、第2の下地層42のほぼ全面に形成されていてもよい。
また、第3の下地層43の各部位における組成は、一定であっても、一定でなくてもよい。例えば、第3の下地層43は、その厚さ方向に沿って、組成が順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。
【0113】
以上説明したように、基材2の表面に、第1の下地層41と、第2の下地層42と、第3の下地層43とを、この順に積層することにより、基材2とダイヤモンド様炭素膜3との密着性、装飾品1Bの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Bは、特に耐久性に優れたものとなる。
なお、第1の下地層41、第2の下地層42、第3の下地層43は、それぞれ前述したような機能を有するものに限定されず、他の効果を有するものであってもよい。
【0114】
次に、上述した部材10Bからダイヤモンド様炭素膜3の少なくとも一部を除去する方法について、前述した実施形態との相違点を中心に説明する。
図4に示すように、本実施形態のダイヤモンド様炭素膜の除去方法は、上記のような部材10Bの表面(2e)に、剥離剤を付与することにより、第3の下地層43およびダイヤモンド様炭素膜3を除去する工程(2f)を有している。すなわち、前述した実施形態のように、部材上にマスキングを形成する工程、および、マスキングを除去する工程を有していない。
【0115】
前述したように、部材10Bにおいて、第3の下地層43は、第2の下地層42の表面の一部にのみ形成されている。このため、例えば、剥離剤として、第3の下地層43を除去することが可能であり、かつ、第2の下地層42を除去することが実質的に不可能であるものを用いることにより、前述したようなマスキングを用いなくても、ダイヤモンド様炭素膜3のうち、第3の下地層43上に形成された部位のみを除去することができる。
【0116】
また、剥離剤として、第2の下地層42を除去することが可能であり、かつ、第3の下地層43を除去することが実質的に不可能であるものを用いることにより、図5に示すように、前述したようなマスキングを用いなくても、ダイヤモンド様炭素膜3のうち、第2の下地層42の表面に直接形成された部位のみを除去することができる。
【0117】
以上、本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法、装飾品および時計の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、前述した第1実施形態において、部材は1層の下地層を有しており、また、第2実施形態において、部材は3層の下地層(第1の下地層、第2の下地層、第3の下地層)を有しているが、下地層は、2層または4層以上であってもよい。この場合、下地層の少なくとも1層がその片方の面側と他方側との電位差を緩和する作用を有するものであるのが好ましい。
【0118】
また、下地層が2層または4層以上の場合であっても、前述したように、隣接する2つの下地層は、互いに共通の元素を含む材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、隣接する下地層同士の密着性がさらに向上する。また、前記共通の元素がCuであると、隣接する下地層同士の密着性は、特に優れたものとなる。
また、装飾品の表面の少なくとも一部には、耐食性、耐候性、耐水性、耐油性、耐摩耗性、耐変色性等を付与し、防錆、防汚、防曇、防傷等の効果を向上する保護層等が形成されていてもよい。
【0119】
【実施例】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.装飾品の製造
(実施例1)
以下に示すような方法により、装飾品(腕時計ケース(裏蓋))を製造した。
【0120】
[A1] まず、ステンレス鋼(SUS304)を用いて、鋳造により、腕時計ケース(裏蓋)の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。
[A2] 次に、この基材を洗浄した。基材の洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0121】
[A3] このようにして洗浄を行った基材の表面に、Crで構成される下地層を形成した。
下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:45℃、電流密度:4A/dm、時間:5分間という条件で行った。
このようにして形成された下地層の平均厚さは、1.0μmであった。
[A4] 次に、下地層が積層された基材を洗浄した。この洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0122】
[A5] このようにして洗浄を行った下地層の表面に、主としてダイヤモンド様炭素で構成されるダイヤモンド様炭素膜を形成し、部材を得た。
ダイヤモンド様炭素膜の形成は、スパッタリングにより行った。
このスパッタリングは、真空装置を用いて以下のようにして行った。
まず、真空装置内をアルゴンガス:60vol%と、メタンガス:40vol%との混合ガスで置換した。その後、混合ガスの流量、排気量を調整することにより、雰囲気圧を0.6Paとした。
真空装置内の雰囲気圧を調整した後、ターゲットとしてグラファイトを用い、高周波放電を行うことにより、ダイヤモンド様炭素膜を形成した。
なお、スパッタリング時における混合ガスの流量は60SCCMであり、雰囲気圧が0.6Paとなるようにした。高周波電力は、500Wであった。また、成膜速度は、0.4μm/hであった。
このようにして形成されたダイヤモンド様炭素膜の平均厚さは、0.5μmであった。
【0123】
[A6] 前記[A5]の工程で得られた部材を、大気圧の雰囲気中で、剥離液中に浸漬し、陽極電解を行うことにより、下地層とともに、ダイヤモンド様炭素膜を除去した。剥離液としては、7wt%の炭酸ナトリウム水溶液を用いた。また、部材の剥離液中への浸漬時間は、25分とした。浸漬時における、剥離液の温度は30℃、電流密度は5A/dmであった。
【0124】
[A7] その後、前記[A2]〜[A6]の一連の工程を3回繰り返し行い、装飾品を得た。すなわち、ダイヤモンド様炭素膜の形成−除去の処理を4回繰り返し行った。
また、装飾品の製造に用いた基材および得られた装飾品について、JIS B
0601で規定される表面粗さRmaxを測定した。
基材の研磨を行った箇所の表面粗さRmaxは、0.2〜0.4μmであった。最終的に得られた装飾品においては、これに対応する箇所の表面粗さRmaxは、0.2〜0.45μmとなっていた。このことから、本実施例では、ダイヤモンド様炭素膜の形成−除去の処理を繰り返し行っても、基材の表面がほとんど荒らされていないことがわかる。
【0125】
(実施例2)
以下に示すような方法により、装飾品(腕時計用文字盤)を製造した。
[B1] まず、ステンレス鋼(SUS304)を用いて、鋳造により、腕時計用文字盤の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。
[B2] 以上のようにして得られた基材について、その必要箇所を切削、研磨した後、この基材を洗浄した。基材の洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0126】
[B3] このようにして洗浄を行った基材の表面に、TiNで構成される下地層を形成した。
下地層の形成は、以下に説明するようなイオンプレーティングにより行った。
まず、下地層が形成された基材を、イオンプレーティング装置内に取付け、その後、装置内を予熱しながら、イオンプレーティング装置内を3×10−3Paまで排気(減圧)した。
【0127】
次に、アルゴンガス流量100ml/分で、ボンバード処理を3分間行った。ボンバード処理におけるイオンプレーティング装置内の圧力は、9×10−2Paであった。
次に、イオンプレーティング装置内を2×10−3Paまで排気(減圧)した後、窒素ガスを導入し、イオンプレーティング装置内の圧力を3×10−1Paとした。このような状態で、ターゲットとしてTiを用い、イオン化電圧:30V、イオン化電流:140Aに設定することにより、TiNで構成される下地層を形成した。
このようにして形成された下地層の平均厚さは、5μmであった。
【0128】
[B4] 次に、下地層が形成された基材を洗浄した。この洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
[B5] このようにして洗浄を行った下地層の表面に、主としてダイヤモンド様炭素で構成されるダイヤモンド様炭素膜を形成し、部材を得た。
ダイヤモンド様炭素膜の形成は、前記実施例1と同様の条件のスパッタリングにより行った。
【0129】
[B6] 次に、前記[B5]の工程で得られた部材のダイヤモンド様炭素膜の表面の一部に、マスキングを所定の形状に形成した。
マスキングの形成は、以下のようにして行った。
まず、ゴム系樹脂を刷毛塗りすることにより、ダイヤモンド様炭素膜の全面を被覆し、その後、180〜200℃で、30分間乾燥した。
その後、レーザー光(YAGレーザー)を照射し、マスキングの一部を除去することにより、所定のパターンに成形した。このようにして形成されたマスキングの平均厚さは、500μmであった。
【0130】
[B7] 次に、マスキングが被覆されていない部位のダイヤモンド様炭素膜の除去を行った。
[B8] マスキングで被覆された部材を、剥離液中に浸漬することにより、下地層とともに、ダイヤモンド様炭素膜を除去した。剥離液としては、フッ化水素:30wt%、硝酸:40wt%、水:30wt%を含む溶液を用いた。また、部材の剥離液中への浸漬時間は、15分とした。浸漬時における剥離液の温度は25℃であった。また、部材の剥離液中への浸漬時における雰囲気(空気)圧力は、初期の段階では、1×10Paとし、部材を剥離液に浸漬してから5分経過した後に、雰囲気圧を高めていき、それから2分後に、1×10Paとなるようにした。
【0131】
[B9] その後、ハロゲン化合物系溶媒、ケトン系溶媒よりなるマスキング除去剤に浸漬することにより、マスキングを除去し、装飾品を得た。また、本工程におけるマスキング除去剤の温度、マスキング除去剤への浸漬時間は、それぞれ30℃、30分であった。
また、装飾品の製造に用いた基材および得られた装飾品について、JIS B
0601で規定される表面粗さRmaxを測定した。
【0132】
装飾品の基材が露出している部位の表面粗さRmaxは、0.2〜0.4μmであった。また、装飾品の製造に用いた基材においては、これに対応する箇所の表面粗さRmaxは、0.2〜0.45μmであった。このことから、本実施例では、ダイヤモンド様炭素膜の形成−除去の処理を行っても、基材の表面がほとんど荒らされていないことがわかる。
【0133】
(実施例3)
以下に示すような方法により、装飾品(腕時計ケースおよび回転ベゼル)を製造した。
【0134】
[C1] まず、Cu−Zn系合金(合金組成:Cu60wt%−Zn40wt%)を用いて、鋳造により、腕時計ケース(胴)の形状を有する基材、回転ベゼルの形状を有する基材をそれぞれ作製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。
[C2] 次に、この基材を洗浄した。基材の洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0135】
[C3] このようにして洗浄を行った基材の表面に、Cuで構成される第1の下地層を形成した。
第1の下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:60℃、電流密度:3A/dm、時間:1分間という条件で行った。
このようにして形成された第1の下地層の平均厚さは、1μmであった。
【0136】
[C4] その後、第1の下地層の表面に、Cu−Sn系合金で構成される第2の下地層を形成した。
第2の下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:60℃、電流密度:3A/dm、時間:2分間という条件で行った。
このようにして形成された第2の下地層の平均厚さは、3μmであった。
【0137】
[C5] さらに、第2の下地層の表面の一部(回転ベゼルの摺動部となるべき部位以外の部位)に、Auで構成される第3の下地層を形成した。
この工程は、まず、フォトリソグラフィー法により、所定パターンのマスク(レジスト)を形成し、その開口部にAuで構成される第3の下地層を湿式めっきにより形成し、その後、マスク(レジスト)を除去することにより行った。
湿式メッキは、浴温:60℃、電流密度:3A/dm、時間:10分間という条件で行った。
このようにして形成された第3の下地層の平均厚さは、3μmであった。
【0138】
[C6] 次に、第1〜第3の下地層が積層された基材を洗浄した。この洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
[C7] このようにして洗浄を行った第3の下地層および第2の下地層の表面に、主としてダイヤモンド様炭素で構成されるダイヤモンド様炭素膜を形成し、部材を得た。
ダイヤモンド様炭素膜の形成は、前記実施例1と同様の条件のスパッタリングにより行った。
【0139】
[C8] 次に、前記[C7]の工程で得られた部材を、剥離液中に浸漬することにより、第3の下地層とともに、ダイヤモンド様炭素膜の一部を除去し、装飾品(腕時計ケースおよび回転ベゼル)を得た。剥離液としては、シアン系剥離剤を用いた。また、部材の剥離液中への浸漬時間は、15分とした。浸漬時における剥離液の温度は25℃であった。また、部材の剥離液中への浸漬時における雰囲気(空気)圧力は、初期の段階では、1×10Paとし、部材を剥離液に浸漬してから5分経過した後に、雰囲気圧を高めていき、それから2分後に、1×10Paとなるようにした。
[C9] その後、各装飾品(腕時計ケースおよび回転ベゼル)を組み立てた。
【0140】
(実施例4)
以下に示すような方法により、装飾品(腕時計ケースおよびネジロック式りゅうず)を製造した。
[D1] まず、黄銅(Cu65wt%、Zn35wt%)を用いて、鍛造により、腕時計ケース(胴)の形状を有する基材、ネジロック式りゅうずの形状を有する基材をそれぞれ作製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。
【0141】
[D2] 次に、これらの基材を洗浄した。基材の洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0142】
[D3] このようにして洗浄を行った基材の表面に、Cuで構成される第1の下地層を形成した。
第1の下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:60℃、電流密度:3A/dm、時間:1分間という条件で行った。
このようにして形成された第1の下地層の平均厚さは、1μmであった。
【0143】
[D4] その後、第1の下地層の表面に、Niで構成される第2の下地層を形成した。
第2の下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:40℃、電流密度:3A/dm、時間:5分間という条件で行った。
このようにして形成された第2の下地層の平均厚さは2μmであった。
【0144】
[D5] さらに、第2の下地層の表面の一部(ネジロック式りゅうずのネジ部となるべき部位)に、Auで構成される第3の下地層を形成した。
この工程は、まず、フォトリソグラフィー法により、所定パターンのマスク(レジスト)を形成し、その開口部にAuで構成される第3の下地層を湿式めっきにより形成し、その後、マスク(レジスト)を除去することにより行った。
湿式メッキは、浴温:60℃、電流密度:3A/dm、時間:10分間という条件で行った。
このようにして形成された第3の下地層の平均厚さは、3μmであった。
【0145】
[D6] 次に、第1〜第3の下地層が積層された基材を洗浄した。この洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
[D7] このようにして洗浄を行った第3の下地層および第2の下地層の表面に、主としてダイヤモンド様炭素で構成されるダイヤモンド様炭素膜を形成し、部材を得た。
ダイヤモンド様炭素膜の形成は、前記実施例1と同様の条件のスパッタリングにより行った。
【0146】
[D8] 次に、前記[D7]の工程で得られた部材を、剥離液中に浸漬することにより、第2の下地層(第3の下地層が積層されていない部位の第2の下地層)とともに、ダイヤモンド様炭素膜の一部を除去し、装飾品(腕時計ケースおよびネジロック式りゅうず)を得た。剥離液としては、シアン系剥離剤を用いた。また、部材の剥離液中への浸漬時間は、15分とした。浸漬時における剥離液の温度は25℃であった。また、部材の剥離液中への浸漬時における雰囲気(空気)圧力は、初期の段階では、1×10Paとし、部材を剥離液に浸漬してから5分経過した後に、雰囲気圧を高めていき、それから2分後に、1×10Paとなるようにした。
[D9] その後、各装飾品(腕時計ケースおよびネジロック式りゅうず)を組み立てた。
【0147】
(実施例5)
以下に示すような方法により、装飾品(三つ折り構造のバンド中留)を製造した。
[E1] まず、ステンレス鋼(SUS316L)を用いて、鍛造により、三つ折り構造のバンド中留の各構成部品の形状を有する基材をそれぞれ作製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。
[E2] 次に、この基材を洗浄した。基材の洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0148】
[E3] このようにして洗浄を行った基材の表面に、Crで構成される下地層を形成した。
下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:45℃、電流密度:4A/dm、時間:5分間という条件で行った。
このようにして形成された下地層の平均厚さは、1μmであった。
[E4] 次に、下地層が積層された基材を洗浄した。この洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0149】
[E5] このようにして洗浄を行った下地層の表面に、主としてダイヤモンド様炭素で構成されるダイヤモンド様炭素膜を形成し、部材を得た。
ダイヤモンド様炭素膜の形成は、スパッタリングにより行った。
このスパッタリングは、真空装置を用いて以下のようにして行った。
まず、真空装置内をアルゴンガス:60vol%と、メタンガス:40vol%との混合ガスで置換した。その後、混合ガスの流量、排気量を調整することにより、雰囲気圧を0.6Paとした。
【0150】
真空装置内の雰囲気圧を調整した後、ターゲットとしてグラファイトを用い、高周波放電を行うことにより、ダイヤモンド様炭素膜を形成した。
なお、スパッタリング時における混合ガスの流量は60SCCMであり、雰囲気圧が0.6Paとなるようにした。高周波電力は、500Wであった。また、成膜速度は、0.4μm/hであった。
このようにして形成されたダイヤモンド様炭素膜の平均厚さは、0.5μmであった。
【0151】
[E6] 前記[E5]の工程で得られた部材を、大気圧の雰囲気中で、剥離液中に浸漬し、陽極電解を行うことにより、下地層とともに、ダイヤモンド様炭素膜を除去した。剥離液としては、7wt%の炭酸ナトリウム水溶液を用いた。また、部材の剥離液中への浸漬時間は、25分とした。浸漬時における、剥離液の温度は30℃、電流密度は5A/dmであった。
[E7] さらに、前記[E2]〜[E5]の一連の工程を行い、その後、各部品を組み立てることにより、装飾品(三つ折り構造のバンド中留)を得た。
【0152】
(比較例1)
以下に示すような方法により、装飾品(腕時計ケース(裏蓋))を製造した。
[F1] まず、前記実施例1(工程[A1]〜[A5])と同様にして、腕時計ケース(裏蓋)の形状を有する部材を形成した。
[F2] 次に、グロー放電により、得られた部材からダイヤモンド様炭素膜を除去し、装飾品を得た。具体的には、ダイヤモンド様炭素膜を有する部材を陰極と同電位に保持し、水素と酸素との体積比が5:1の混合ガス雰囲気中で50Paの圧力下で、500mAの放電電流を流してグロー放電を発生させ、2時間の処理を行った。
その結果、得られた装飾品において、ダイヤモンド様炭素膜は、部分的に(まだらに)残存していた。また、ダイヤモンド様炭素膜が除去された部位においては、下地層が部分的に除去されており、基材が露出している部位と、下地層が残存する部位とが混在していた。
【0153】
(比較例2)
以下に示すような方法により、装飾品(腕時計ケース(裏蓋))を製造した。
[G1] まず、前記実施例1(工程[A1]〜[A5])と同様にして、腕時計ケース(裏蓋)の形状を有する部材を形成した。
[G2] 次に、アーク放電により、得られた部材からダイヤモンド様炭素膜を除去し、装飾品を得た。具体的には、ダイヤモンド様炭素膜を有する部材を、水素と酸素との体積比が5:1の混合ガス中に発生させたアーク放電プラズマ中に不動電位状態で2時間保持した。
その結果、得られた装飾品において、ダイヤモンド様炭素膜は、部分的に(まだらに)残存していた。また、ダイヤモンド様炭素膜が除去された部位においては、下地層が部分的に除去されており、基材が露出している部位と、下地層が残存する部位とが混在していた。
【0154】
(比較例3)
以下に示すような方法により、装飾品(腕時計ケースおよび回転ベゼル)を製造した。
[H1] まず、前記実施例3(工程[C1]〜[C7])と同様にして、腕時計ケースおよび回転ベゼルの形状を有する部材を形成した。
【0155】
[H2] 次に、グロー放電により、得られた部材からダイヤモンド様炭素膜を除去し、装飾品を得た。具体的には、ダイヤモンド様炭素膜を有する部材を陰極と同電位に保持し、水素と酸素との体積比が5:1の混合ガス雰囲気中で50Paの圧力下で、500mAの放電電流を流してグロー放電を発生させ、2時間の処理を行った。グロー放電は、回転ベゼルの摺動部となるべき部位以外の部位のみから、ダイヤモンド様炭素膜を除去することを試みたが、部材の各部位からほぼ均一にダイヤモンド様炭素膜が除去された。
また、以上のようにして得られた装飾品において、ダイヤモンド様炭素膜は、部分的に(まだらに)残存していた。また、ダイヤモンド様炭素膜が除去された部位においては、下地層(第3の下地層、第2の下地層、第1の下地層)が部分的に除去されており、第2の下地層、第1の下地層、基材が露出している部位と、第3の下地層が残存する部位とが混在していた。
[H3] その後、各装飾品(腕時計ケースおよび回転ベゼル)を組み立てた。
【0156】
(比較例4)
以下に示すような方法により、装飾品(腕時計ケースおよびネジロック式りゅうず)を製造した。
[I1] まず、前記実施例4(工程[D1]〜[D7])と同様にして、腕時計ケースおよびネジロック式りゅうずの形状を有する部材を形成した。
【0157】
[I2] 次に、グロー放電により、得られた部材からダイヤモンド様炭素膜を除去し、装飾品を得た。具体的には、ダイヤモンド様炭素膜を有する部材を陰極と同電位に保持し、水素と酸素との体積比が5:1の混合ガス雰囲気中で50Paの圧力下で、500mAの放電電流を流してグロー放電を発生させ、2時間の処理を行った。グロー放電は、ネジロック式りゅうずのネジ部となるべき部位以外の部位のみから、ダイヤモンド様炭素膜を除去することを試みたが、部材の各部位からほぼ均一にダイヤモンド様炭素膜が除去された。
また、以上のようにして得られた装飾品において、ダイヤモンド様炭素膜は、部分的に(まだらに)残存していた。また、ダイヤモンド様炭素膜が除去された部位においては、下地層(第3の下地層、第2の下地層、第1の下地層)が部分的に除去されており、第2の下地層、第1の下地層、基材が露出している部位と、第3の下地層が残存する部位とが混在していた。
[I3] その後、各装飾品(腕時計ケースおよびネジロック式りゅうず)を組み立てた。
【0158】
(比較例5)
以下に示すような方法により、装飾品(三つ折り構造のバンド中留)を製造した。
[J1] まず、前記実施例5(工程[E1]〜[E5])と同様にして、三つ折り構造のバンド中留の各構成部品の形状を有する部材を形成した。
【0159】
[J2] 次に、グロー放電により、得られた部材からダイヤモンド様炭素膜を除去し、装飾品を得た。具体的には、ダイヤモンド様炭素膜を有する部材を陰極と同電位に保持し、水素と酸素との体積比が5:1の混合ガス雰囲気中で50Paの圧力下で、500mAの放電電流を流してグロー放電を発生させ、2時間の処理を行った。
その結果、得られた装飾品において、ダイヤモンド様炭素膜は、部分的に(まだらに)残存していた。また、ダイヤモンド様炭素膜が除去された部位においては、下地層が部分的に除去されており、基材が露出している部位と、下地層が残存する部位とが混在していた。
【0160】
[J3] さらに、前記実施例5の[E2]〜[E5]の一連の工程を行い、その後、各部品を組み立てることにより、装飾品(三つ折り構造のバンド中留)を得た。
各実施例および各比較例における部材の構成、および、ダイヤモンド様炭素膜の除去条件を表1にまとめて示す。
【0161】
【表1】

Figure 0004036105
【0162】
2.装飾品の外観評価
上記各実施例および各比較例で製造した装飾品について、目視および顕微鏡による観察を行い、これらの外観を以下の4段階の基準に従い、評価した。
◎:外観優良(表面の荒れが認められない)。
○:外観良(表面の荒れがほとんど認められない)。
△:外観やや不良(表面の荒れがはっきりと認められる)。
×:外観不良(表面の荒れが顕著に認められる)。
【0163】
3.ダイヤモンド様炭素膜の耐擦傷性評価
上記各実施例および各比較例で製造した装飾品について、以下に示すような試験を行い、耐擦傷性を評価した。
ステンレス製のブラシを、各装飾品のダイヤモンド様炭素膜が形成された部位に押し付け、50往復摺動させた。このときの押し付け荷重は、0.2kgfであった。
【0164】
その後、装飾品の表面を目視により観察し、これらの外観を以下の4段階の基準に従い、評価した。
◎:ダイヤモンド様炭素膜の表面に、傷の発生が全く認められない。
○:ダイヤモンド様炭素膜の表面に、傷の発生がほとんど認められない。
△:ダイヤモンド様炭素膜の表面に、傷の発生がわずかに認められる。
×:ダイヤモンド様炭素膜の表面に、傷の発生が顕著に認められる。
【0165】
4.装飾品の耐摩耗性評価
上記各実施例および各比較例で製造した各装飾品のダイヤモンド様炭素膜が形成された部位について、摩耗係数(耐鋼)の測定を行い、以下の3段階の基準に従い、評価した。
◎:摩耗係数が0.7未満。
○:摩耗係数が0.7以上0.8未満。
×:摩耗係数が0.8以上。
これらの結果を、ダイヤモンド様炭素膜のビッカース硬度Hv、ボールオンディスク法により測定されるダイヤモンド様炭素膜の摩擦係数μとともに表2に示す。なお、ビッカース硬度Hvとしては、各装飾品のダイヤモンド様炭素膜表面について、測定荷重25gfにて測定した値を示す。
【0166】
【表2】
Figure 0004036105
【0167】
表2から明らかなように、本発明の装飾品は、いずれも優れた美的外観を有しており、耐擦傷性、耐摩耗性にも優れていた。
また、本発明の装飾品は、いずれも、ザラツキ感のない、優れた触感を有していた。
これに対し、比較例の装飾品は、美的外観に劣っていた。
【0168】
5.回転ベゼルの回転トルク
上記実施例3および比較例3で製造した装飾品(腕時計ケースおよび回転ベゼル)を用いて、時計を製造した。得られた各時計について、300gfの荷重を掛ける条件で、回転ベゼルの回転トルクの測定を行った。また、回転ベゼルを10000回回転させた後、同様の条件で回転トルクを測定した。
その結果を表3に示す。
【0169】
【表3】
Figure 0004036105
【0170】
表3から明らかなように、実施例3の装飾品(腕時計ケースおよび回転ベゼル)を備えた時計では、製造直後、および、回転ベゼルの回転操作を繰り返し行った後のいずれにおいても、比較的高い回転トルクを安定して有していた。これに対し、比較例3の装飾品(腕時計ケースおよび回転ベゼル)を備えた時計では、回転トルクは小さかった。また、回転操作を繰り返し行うことにより、回転トルクはさらに低下した。
【0171】
6.ネジロック式りゅうずの着脱操作性評価
上記実施例4および比較例4で製造した装飾品(腕時計ケースおよびネジロック式りゅうず)を用いて、時計を製造した。得られた各時計について、ケースからネジロック式りゅうずを回転着脱する、回転着脱操作を行ったときの操作のし易さ(着脱操作性)を以下の4段階の基準に従い、評価した。
◎:回転着脱操作を非常にスムーズに行うことができる。
○:回転着脱操作を十分にスムーズに行うことができる。
△:回転着脱操作を行う際に、若干のゴリ感がある。
×:回転着脱操作を行う際に、顕著なゴリ感がある。
また、ネジロック式りゅうずの回転着脱操作を10000回行った後、上記と同様の基準に従い、着脱操作性を評価した。
その結果を表4に示す。
【0172】
【表4】
Figure 0004036105
【0173】
表4から明らかなように、実施例4の装飾品(腕時計ケースおよびネジロック式りゅうず)を備えた時計では、製造直後、回転着脱操作を繰り返し行った後のいずれにおいても、優れた着脱操作性を示した。これに対し、比較例4の装飾品(腕時計ケースおよびネジロック式りゅうず)を備えた時計では、着脱操作性に劣っていた。また、回転着脱操作を繰り返し行うことにより、着脱操作性はさらに低下した。
【0174】
7.バンド中留の着脱性評価
上記実施例5および比較例5で製造した装飾品(バンド中留)を用いて、時計を製造した。得られた各時計について、バンド中留の着脱操作を行ったときの操作のし易さ(着脱操作性)を以下の4段階の基準に従い、評価した。
◎:着脱操作を非常にスムーズに行うことができる。
○:着脱操作を十分にスムーズに行うことができる。
△:着脱操作を行う際に、若干の引っかかりが認められる。
×:着脱操作を行う際に、顕著な引っかかりが認められる。
また、バンド中留の着脱操作を10000回行った後、上記と同様の基準に従い、着脱操作性を評価した。
その結果を表5に示す。
【0175】
【表5】
Figure 0004036105
【0176】
表5から明らかなように、実施例5の装飾品(バンド中留)を備えた時計では、製造直後、着脱操作を繰り返し行った後のいずれにおいても、優れた着脱操作性を示した。これに対し、比較例5の装飾品(バンド中留)を備えた時計では、着脱操作性に劣っていた。また、回転着脱操作を繰り返し行うことにより、着脱操作性はさらに低下した。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法に適用される部材の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
【図2】 本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法の第1実施形態を模式的に示す断面図である。
【図3】 本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法に適用される部材の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
【図4】 本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法の第2実施形態を模式的に示す断面図である。
【図5】 本発明のダイヤモンド様炭素膜の除去方法の他の実施形態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
1A、1B、1B’……装飾品 2……基材 3……ダイヤモンド様炭素膜 40……下地層 41……第1の下地層 42……第2の下地層 43……第3の下地層 5……マスキング 10A、10B……部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionMethod for removing diamond-like carbon filmAbout.
[0002]
[Prior art]
Diamond-like carbon (DLC) has high hardness, excellent wear resistance, a small coefficient of friction, and excellent corrosion resistance. For this reason, it attracts attention as a coating material for various members. On the other hand, since diamond-like carbon has the characteristics as described above, it has been difficult to remove the film from a member on which a diamond-like carbon film is formed by a mechanical method such as polishing.
[0003]
In order to solve such a problem, a method of removing a diamond-like carbon film by glow discharge or arc discharge has been proposed (for example, see Patent Document 1). However, in such a method, when removing the diamond-like carbon film, it is extremely difficult to avoid damage to the base material on which the film is formed. There was a problem of ruining. Such a tendency becomes more prominent in a material whose base material is relatively soft (for example, Cu, Al, or an alloy containing at least one of them), and is particularly substantial in a decorative article that requires an aesthetic appearance. Could not be applied. Further, with such a method, it has been substantially impossible to selectively remove only a part of the diamond-like carbon film. In addition, such a method requires a special device, is complicated in setting the conditions of the device, and is disadvantageous in terms of production cost.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-339758 (Claims)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  An object of the present invention is a method for removing at least a part of a diamond-like carbon film without substantially damaging a substrate on which the diamond-like carbon film is formed.To provideIt is in.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  Such an object is achieved by the present invention described below.
  The method for removing a diamond-like carbon film of the present invention comprises a base material,
  At least one underlayer formed on at least a portion of the substrate;
  A method of removing at least a part of the diamond-like carbon film from a member having a diamond-like carbon film mainly formed of diamond-like carbon (DLC) formed on at least a part of the underlayer,
The diamond-like carbon film is formed at a film formation speed of 0.05 to 30 μm / h,
The underlayer can be peeled offImmerse the member in a liquid release agentBy doing so, the release agent penetrates into the diamond-like carbon film, and at least a part of the diamond-like carbon film is removed together with at least a part of the underlayer.Is,
  When the member is immersed in the release agent, the atmospheric pressure is set to 8 × 10. 4 Then, the pressure of the atmosphere is 1.1 × 10. 5 Set to Pa or higherIt is characterized by that.
  Thereby, at least a part of the diamond-like carbon film can be removed without substantially damaging the base material on which the diamond-like carbon film is formed.
[0007]
The method for removing a diamond-like carbon film of the present invention comprises a base material,
An underlayer formed on at least a part of the substrate;
A method of removing a part of the diamond-like carbon film from a member having a diamond-like carbon film formed on at least a part of the underlayer and mainly composed of diamond-like carbon (DLC),
The member includes, as the base layer, a first base layer provided on at least a part of the surface of the base material and a second base layer provided on at least a part of the surface of the first base layer. And a third underlayer provided on a part of the surface of the second underlayer, and provided so that at least a part of the second underlayer is in contact with the diamond-like carbon film. And at least a part of the third underlayer is provided so as to contact the diamond-like carbon film,
By applying a release agent capable of peeling the second underlayer or the third underlayer from the base material from above the diamond-like carbon film, the release agent penetrates into the diamond-like carbon film. A part of the diamond-like carbon film is removed together with at least a part of the second underlayer or the third underlayer..
Thereby, at least a part of the diamond-like carbon film can be removed without substantially damaging the base material on which the diamond-like carbon film is formed.
[0008]
In the method for removing a diamond-like carbon film of the present invention, the application of the release agent is performed by immersing the member in the liquid release agent,
When the member is immersed in the release agent, the atmospheric pressure is set to 8 × 10. 4 Then, the pressure of the atmosphere is 1.1 × 10. 5 It is preferable to set it to Pa or more.
  Thereby, the diamond-like carbon film can be removed more reliably in a relatively short time.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a method for removing a diamond-like carbon film, a decorative article, and a timepiece of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, a method for removing a diamond-like carbon film, a decorative article, and a watch according to a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a member manufacturing method applied to the method for removing a diamond-like carbon film of the present invention, and FIG. 2 shows a first embodiment of the method for removing a diamond-like carbon film of the present invention. It is sectional drawing.
[0022]
First, prior to the description of the method for removing the diamond-like carbon film, the member 10A and the method for manufacturing the member 10A will be described.
As shown in FIG. 1, the member 10 </ b> A includes a step (1 b) of forming a base layer 40 on at least a part (1 a) of the surface of the substrate 2 and a diamond mainly on at least a part of the surface of the base layer 40. And a step (1c) of forming a diamond-like carbon film 3 made of like carbon (DLC).
[0023]
[Base material]
The base material 2 may be composed of any material, and may be composed of a metal material or a non-metal material.
When the base material 2 is comprised with a metal material, the member 10A (decoration 1A) which has the especially outstanding intensity | strength characteristic can be provided. Moreover, when the base material 2 is comprised with a metal material, even if it is a case where the surface roughness of the base material 2 is comparatively large, by the leveling effect at the time of forming the base layer 40 and the diamond-like carbon film 3 which are mentioned later The surface roughness of the obtained member 10A (decorative item 1A) can be reduced. For example, it is possible to perform mirror finishing even if machining by grinding, polishing, or the like on the surface of the substrate 2 is omitted, or the substrate 2 is formed by the MIM method, and the surface is Even when the surface is pear ground, it can be easily mirror-finished. As a result, a decorative article having excellent gloss can be obtained.
[0024]
When the base material 2 is made of a non-metallic material, it is possible to provide the member 10A (decoration 1A) that is relatively light and easy to carry and has a heavy appearance. Moreover, when the base material 2 is comprised with a nonmetallic material, it can shape | mold to a desired shape comparatively easily. Moreover, when the base material 2 is comprised with a nonmetallic material, the effect which shields electromagnetic noise is also acquired.
[0025]
Examples of the metal material constituting the substrate 2 include various metals such as Fe, Cu, Zn, Ni, Mg, Cr, Mn, Mo, Nb, Al, V, Zr, Sn, Au, Pd, Pt, and Ag. And alloys containing at least one of these. Among these, in particular, the material mainly includes at least one metal selected from the group consisting of Fe, Cu, Zn, Ni, Ti, Al, Mg, Si, Zr, and W or an alloy containing the metal. preferable. When the base material 2 is made of the material as described above, the adhesion between the base material 2 and a base layer 40 described later is particularly excellent. Further, when the base material 2 is composed of at least one metal selected from the group consisting of Cu, Zn, and Ni or an alloy containing the metal, the base material 2 and a base layer 40 described later The adhesion of the substrate 2 is particularly excellent, the workability of the substrate 2 is improved, and the degree of freedom of molding of the substrate 2 is further increased.
[0026]
Moreover, as a nonmetallic material which comprises the base material 2, plastics, ceramics, a stone material, wood, etc. are mentioned, for example.
Examples of the plastic include various thermoplastic resins and various thermosetting resins.
When the base material 2 is comprised with a plastic, the ornament 1A (member 10A) which is comparatively light and easy to carry, and has a heavy external appearance can be obtained. Moreover, when the base material 2 is comprised with a plastic, it can shape | mold to a desired shape comparatively easily. For this reason, even if it is member 10A (decoration 1A) which has a complicated shape, it can be manufactured comparatively easily. Moreover, when the base material 2 is comprised with a plastic, the effect which shields electromagnetic noise is acquired.
[0027]
As ceramics, for example, Al2OThree, SiO2TiO2, Ti2OThree, ZrO2, Y2OThree, Oxide ceramics such as barium titanate and strontium titanate, AlN, SiThreeNFour, SiN, TiN, BN, ZrN, HfN, VN, TaN, NbN, CrN, Cr2Nitride ceramics such as N, graphite, SiC, ZrC, AlFourCThree, CaC2, WC, TiC, HfC, VC, TaC, NbC and other carbide-based ceramics, ZrB2, BoB-based ceramics such as MoB, or composite ceramics in which two or more of these are arbitrarily combined.
When the base material 2 is comprised with the above ceramics, the high-strength, high-hardness ornament 1A (member 10A) can be obtained.
[0028]
The manufacturing method of the base material 2 is not specifically limited.
When the base material 2 is made of a metal material, examples of the manufacturing method include press working, cutting, forging, casting, powder metallurgy sintering, metal powder injection molding (MIM), and lost wax method. Among these, casting or metal powder injection molding (MIM) is particularly preferable. Casting and metal powder injection molding (MIM) are particularly excellent in workability. For this reason, when these methods are used, the base material 2 having a complicated shape can be obtained relatively easily.
[0029]
Metal powder injection molding (MIM) is usually performed as follows.
First, a material containing metal powder and an organic binder is mixed and kneaded to obtain a kneaded product.
Next, the kneaded product is injection molded to form a molded body.
Thereafter, the molded body is subjected to a degreasing process (debinding process) to obtain a degreased body. This degreasing treatment is usually performed by heating under reduced pressure conditions. Furthermore, a sintered body is obtained by sintering the obtained degreased body. This sintering process is usually performed by heating at a higher temperature than the degreasing process.
In the present invention, the sintered body obtained as described above can be used as a base material.
[0030]
Moreover, when the base material 2 is comprised with the above plastics, as the manufacturing method, compression molding, extrusion molding, injection molding, stereolithography, etc. are mentioned, for example.
Moreover, when the base material 2 is comprised with the above ceramics, the manufacturing method is not specifically limited, However, It is preferable that it is metal powder injection molding (MIM). Since metal powder injection molding (MIM) is particularly excellent in processability, the base material 2 having a complicated shape can be obtained relatively easily.
[0031]
The surface of the substrate 2 is preferably subjected to surface processing such as mirror surface processing, streak processing, and satin processing. Thereby, it becomes possible to give a variation in the glossiness of the surface of the member 10A (decoration article 1A) to be obtained, and the decorativeness of the decoration article 1A (member 10A) can be further improved.
Further, the decorative article 1A (member 10A) manufactured using the base material 2 subjected to such surface processing is compared with that obtained by directly performing the surface processing on the diamond-like carbon film 3. The glare of the diamond-like carbon film 3 is suppressed, and the aesthetic appearance is particularly excellent.
[0032]
In addition, for the purpose of improving the adhesion between the base material 2 and the base layer 40, the base material 2 may be pretreated prior to the formation of the base layer 40 described later. Examples of the pretreatment include blast treatment, alkali washing, acid washing, water washing, organic solvent washing, bombarding and other cleaning treatment, etching treatment, etc., among which cleaning treatment is particularly preferable. By subjecting the surface of the base material 2 to a cleaning treatment, the adhesion between the base material 2 and the base layer 40 is particularly excellent.
[0033]
[Formation of underlayer]
An underlayer 40 is formed on the surface of the substrate 2 (1b).
At least a part of the foundation layer 40 is removed by a release agent described later. By providing such an underlayer 40, the diamond-like carbon film 3 can be easily and reliably removed.
The underlayer 40 has, for example, a function of improving the adhesion between the base material 2 and the diamond-like carbon film 3, a function of repairing holes, scratches, etc. of the base material 2 by leveling (leveling), during storage ( It may have a function of preventing the occurrence of corrosion during the process until the diamond-like carbon film 3 is formed).
[0034]
As a method for forming the underlayer 40, for example, wet plating methods such as electrolytic plating, immersion plating, and electroless plating, chemical vapor deposition methods (CVD) such as thermal CVD, plasma CVD, and laser CVD, vacuum deposition, sputtering, and ion plating are used. Examples thereof include dry plating methods such as coating, thermal spraying, joining of metal foils, etc. Among these, wet plating methods or dry plating methods are particularly preferable.
By using a wet plating method or a dry plating method as a method for forming the underlayer 40, the formed underlayer 40 is particularly excellent in adhesion to the base material 2. As a result, the long-term durability of the resulting decorative article 1A (member 10A) is particularly excellent.
The underlayer 40 is subjected to chemical treatment such as oxidation treatment, nitriding treatment, chromate treatment, carbonization treatment, acid dipping, acid electrolytic treatment, alkali dipping treatment, alkaline electrolytic treatment, etc. on the surface of the base material 2. It may be a formed film, in particular a passive film.
[0035]
As a constituent material of the underlayer 40, for example, a metal material such as Cu, Co, Pd, Au, Ag, In, Sn, Ni, Ti, Zn, Cr, Al, Fe, W, Si, Ge, or the metal Alloys containing at least one of the materials, metal compounds (for example, metal oxides, metal nitrides, metal carbides, etc.) based on at least one of the metal materials, various resin materials, or combinations of two or more of these Is mentioned.
In addition, the constituent material of the underlayer 40 preferably includes at least one of the material constituting the substrate 2 or the material constituting the diamond-like carbon film 3. Thereby, adhesiveness with the base material 2 and the diamond-like carbon film 3 further improves.
[0036]
The average thickness of the underlayer 40 is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 20.0 μm, and more preferably 0.5 to 10.0 μm, for example. If the average thickness of the underlayer 40 is less than the lower limit, the effect of the underlayer 40 may not be sufficiently exhibited. On the other hand, when the average thickness of the foundation layer 40 exceeds the upper limit, the variation in film thickness at each portion of the foundation layer 40 tends to increase. Further, the internal stress of the underlayer 40 is increased, and cracks are easily generated.
[0037]
As described above, by forming the base layer 40 on the surface of the base material 2, the adhesion between the base material 2 and the diamond-like carbon film 3 and the corrosion resistance of the decorative article 1A (member 10A) are further improved. It becomes. As a result, the decorative article 1A (member 10A) is particularly excellent in durability.
The underlayer 40 is formed on the entire surface of the base material 2 in the illustrated configuration, but may be formed on at least a part of the surface of the base material 2. Moreover, the composition in each part of the foundation layer 40 may be constant or not constant. For example, the underlayer 40 may be one whose composition changes sequentially along the thickness direction (gradient material).
[0038]
Further, for the purpose of improving the adhesion between the underlayer 40 and the diamond-like carbon film 3, the underlayer 40 may be pretreated prior to the formation of the diamond-like carbon film 3 described later. Examples of the pretreatment include blast treatment, alkali washing, acid washing, water washing, organic solvent washing, bombarding and other cleaning treatment, etching treatment, etc., among which cleaning treatment is particularly preferable. By subjecting the surface of the underlayer 40 to a cleaning treatment, the adhesion between the underlayer 40 and the diamond-like carbon film 3 is particularly excellent.
[0039]
[Formation of diamond-like carbon film]
A diamond-like carbon film 3 mainly composed of diamond-like carbon (DLC) is formed on the surface of the underlayer 40 (1c).
The diamond-like carbon film 3 has an excellent gloss. For this reason, the aesthetic appearance as the decoration 1A (member 10A) as a whole can be made particularly excellent.
The diamond-like carbon film 3 has high hardness and excellent wear resistance and scratch resistance. For this reason, by having the diamond-like carbon film 3, breakage, damage, etc. of the member 10A (decoration 1A) can be effectively prevented.
[0040]
The diamond-like carbon film 3 has excellent lubricity. For this reason, the friction in the site | part in which the diamond-like carbon film 3 was formed can be reduced effectively. As a result, for example, the decorative article 1A (member 10A) is used by being slid (for example, having a threaded portion, a rotating bezel, a button, a screw-locking crown, a gear, In the case of a train wheel receiver or the like having the diamond-like carbon film 3 at its sliding portion, the sliding operation can be performed smoothly. Moreover, damage, failure, etc. of the decorative article 1A (member 10A) due to friction can be effectively prevented.
[0041]
Examples of the index indicating lubricity include the friction coefficient μ in the ball-on-disk method measured according to JIS R 1613. The friction coefficient μ of the diamond-like carbon film 3 measured by the ball-on-disk method is preferably about 0.05 to 0.7, more preferably about 0.1 to 0.5, and More preferably, it is about 1 to 0.35. When the friction coefficient μ of the diamond-like carbon film 3 is in such a range, the friction at the portion where the diamond-like carbon film 3 is formed can be more effectively reduced, and the sliding operation of the decorative article 1A can be performed. It can be performed more smoothly. Further, when the friction coefficient μ of the diamond-like carbon film 3 is in such a range, the slipperiness of the decorative article 1A (member 10A) can be improved, and the feeling of roughness can be reduced or prevented. It is possible to reduce or prevent discomfort and discomfort when (member 10A) contacts the skin or the like.
[0042]
The diamond-like carbon film 3 has high hardness and excellent wear resistance and scratch resistance. For this reason, even if it is provided in a site where repeated friction occurs, the above-described effects can be maintained over a long period of time. Therefore, the decorative article 1A (member 10A) having the diamond-like carbon film 3 has excellent durability. Further, since the diamond-like carbon film 3 has excellent scratch resistance, the decorative article 1A (member 10A) can maintain an excellent aesthetic appearance for a longer period of time.
[0043]
The Vickers hardness Hv of the diamond-like carbon film 3 is preferably 700 or more, more preferably 800 to 5000, and further preferably 2000 to 5000. When the Vickers hardness Hv of the diamond-like carbon film 3 is a value in such a range, the above-described effect becomes more remarkable.
The diamond-like carbon film 3 has a property that dirt is difficult to adhere, that is, an excellent antifouling property. Further, even when dirt is attached, the dirt can be easily removed. Therefore, the decorative article 1A (member 10A) having the diamond-like carbon film 3 can maintain an excellent aesthetic appearance over a long period of time.
[0044]
The diamond-like carbon film 3 may be formed by any method, but is preferably formed by a vapor deposition method, and among them, thermal CVD, plasma CVD (RF plasma CVD) is particularly preferable. , ECR plasma CVD, etc.), chemical vapor deposition (CVD) such as laser CVD, sputtering such as chemical sputtering and physical sputtering, vacuum deposition, and ion plating are preferred. By using such a method, a homogeneous diamond-like carbon film 3 with little unevenness can be obtained relatively easily. Moreover, according to such a method, the diamond-like carbon film 3 excellent in adhesiveness with the base material 2 and the base layer 40 can be formed. As a result, the resulting decorative article 1A is excellent in corrosion resistance and durability.
[0045]
Moreover, the following effects can be obtained by forming the diamond-like carbon film 3 using the dry plating method as described above.
That is, as represented by the description of sputtering described later, the diamond-like carbon film 3 having a desired composition can be easily formed by appropriately selecting the composition of the atmospheric gas. Thus, by easily adjusting the composition of the diamond-like carbon film 3, the characteristics (for example, color, glossiness, hardness, etc.) of the diamond-like carbon film 3 can be adjusted.
[0046]
Hereinafter, an example of a method for forming the masking 5 by sputtering will be described.
Sputtering is usually performed in an atmospheric gas mainly composed of an inert gas such as argon gas or helium gas. The atmospheric gas contains hydrocarbon gas such as methane gas or ethane gas, hydrogen gas, or the like. Is preferred. Thereby, the diamond-like carbon film 3 to be formed can be composed of hydrogenated DLC. If the diamond-like carbon film 3 is composed of hydrogenated DLC, the friction coefficient of the diamond-like carbon film 3 is lowered and the lubricity is further improved.
[0047]
The total content of hydrocarbon gas and hydrogen gas in the atmospheric gas is preferably 10 vol% or more. Thereby, it becomes possible to perform hydrogen addition to DLC more effectively.
Note that, in the atmospheric gas, for example, O2, N2, NH3A reactive gas such as may be contained. By performing sputtering in an atmospheric gas containing such a reactive gas, the diamond-like carbon film 3 to which elements other than C and H are added can be formed. Thereby, the adhesion between the diamond-like carbon film 3 and the underlayer 40 can be improved, and the hardness of the diamond-like carbon film 3 can be adjusted.
[0048]
Moreover, graphite etc. are normally used as a target.
Note that a material containing an element other than C and H (for example, N, O, Ti, Al, Cr, Si, Zr, Mo, W, B, P, F, etc.) is used as the target, or such a material. A mixture of graphite and graphite may be used. Thereby, the diamond-like carbon film 3 to which elements other than C and H are added can be formed. As a result, the adhesion between the diamond-like carbon film 3 and the underlayer 40 can be improved, and the hardness of the diamond-like carbon film 3 can be adjusted.
Such sputtering is preferably performed by radio frequency (RF) discharge. Thereby, the plasma density can be increased and arc discharge can be effectively prevented.
[0049]
The deposition rate of the diamond-like carbon film 3 is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 30 μm / h, and more preferably 0.1 to 20 μm / h. If the deposition rate of the diamond-like carbon film 3 is less than the lower limit, the porosity in the diamond-like carbon film 3 to be formed becomes too low (the diamond-like carbon film 3 becomes dense), which will be described later. In the process, it may be difficult to efficiently remove the diamond-like carbon film 3. Moreover, when the film-forming speed | rate of the diamond-like carbon film 3 is less than the said lower limit, it takes time for film-forming and the productivity of member 10A (decoration article 1A) falls. On the other hand, when the deposition rate of the diamond-like carbon film 3 exceeds the upper limit, the variation in the thickness of the diamond-like carbon film 3 tends to increase.
[0050]
The average thickness of the diamond-like carbon film 3 is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5.0 μm, and more preferably 0.5 to 2.0 μm. By setting the average thickness of the diamond-like carbon film 3 to a value in such a range, the effect of the diamond-like carbon film 3 described above can be exhibited more remarkably.
On the other hand, if the average thickness of the diamond-like carbon film 3 is less than the lower limit value, the effect of the diamond-like carbon film 3 described above may be sufficient depending on the constituent material, thickness, etc. of the base material 2 and the underlayer 40. It may be difficult to make it appear. Further, if the average thickness of the diamond-like carbon film 3 exceeds the upper limit, the internal stress of the diamond-like carbon film 3 increases, the adhesion between the diamond-like carbon film 3 and the underlayer 40 decreases, and cracks occur. Is likely to occur. As a result, the durability of the decorative article 1A is reduced, and a stable aesthetic appearance cannot be obtained. If the average thickness of the diamond-like carbon film 3 exceeds the upper limit, it may be difficult to efficiently remove the diamond-like carbon film 3 in a process described later.
[0051]
In addition, the composition in each part of the diamond-like carbon film 3 may be constant or may not be constant. For example, the diamond-like carbon film 3 may be one whose composition changes sequentially along the thickness direction (graded material). In addition, the diamond-like carbon film 3 is formed on the entire surface of the base layer 40 in the illustrated configuration, but may be formed on a part of the surface of the base layer 40. The diamond-like carbon film 3 only needs to be at least partially formed on the surface of the underlayer 40. For example, the diamond-like carbon film 3 may be partially formed without the underlayer 40 interposed therebetween. It may be formed directly on the surface of the material 2.
[0052]
Next, a method for removing at least a part of the diamond-like carbon film 3 from the member 10A described above will be described.
As shown in FIG. 2, the method for removing the diamond-like carbon film of the present embodiment uses a step (1d) of forming a masking 5 on at least a part (1c) of the surface of the member 10A, and a release agent. It has the process (1e) of removing the base layer 40 and the diamond-like carbon film 3 of the site | part which is not coat | covered with the masking 5, and the process (1f) of removing the masking 5.
[0053]
[Mask coating]
First, a part of the surface (1c) of the diamond-like carbon film 3 is covered with a masking 5 (1d). This masking 5 functions as a mask for protecting the underlying layer 40 and the diamond-like carbon film 3 at the covered portion in the step of removing the underlying layer 40 and the diamond-like carbon film 3 described later.
[0054]
By forming the masking 5 as in the present embodiment, selective removal of the underlayer 40 and the diamond-like carbon film 3 can be easily and reliably performed in the steps described later. Thereby, the ornament 1A which has the diamond-like carbon film 3 of a fine pattern can be obtained easily. Thereby, the characteristics of the diamond-like carbon film as described above can be sufficiently exhibited even in the finally obtained decorative article 1A. In addition, by selectively removing the underlayer 40 and the diamond-like carbon film 3, the finally obtained member 10A (decoration 1A) can sufficiently exhibit the functions required in each part. And operability and aesthetics are further improved. For example, the diamond-like carbon film 3 is allowed to remain on the sliding portion or the like of the finally obtained member 10A (decoration 1A), and the diamond-like carbon film 3 is not allowed to remain on other portions. Thus, the sliding operation of the member 10A (the decorative article 1A) can be easily performed while sufficiently preventing the hand from slipping during the operation. Further, by leaving a part of the diamond-like carbon film 3, for example, an uneven pattern is formed in a portion where the diamond-like carbon film 3 remains and a portion where the diamond-like carbon film 3 is removed, The difference in color becomes remarkable. As a result, the aesthetic appearance of the decorative article 1A can be further improved.
[0055]
Any masking 5 may be used as long as it has a function of protecting the underlying layer 40 and the diamond-like carbon film 3 in the coated portion in the step of removing the underlying layer 40 and the diamond-like carbon film 3. In the step of removing the masking 5 to be performed, it is preferable that it can be easily removed.
As a material constituting such a masking 5, for example, an acrylic resin, a polyimide resin, a polysulfone resin, an epoxy resin, a fluorine resin, etc., Au, Ni, Pd, Cu, Ag, Ti, Cr, etc. The metal material can be used.
[0056]
The method for forming the masking 5 is not particularly limited, and examples thereof include dipping, brush coating, spray coating, electrostatic coating, electrodeposition coating and the like, wet plating methods such as electrolytic plating, immersion plating and electroless plating, and thermal CVD. Examples thereof include chemical vapor deposition (CVD) such as plasma CVD and laser CVD, dry plating such as vacuum deposition, sputtering and ion plating, and thermal spraying.
[0057]
Although the average thickness of the masking 5 is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 100-2000 micrometers, and it is more preferable that it is 500-1000 micrometers. If the average thickness of the masking 5 is less than the lower limit value, pinholes tend to occur in the masking 5. Therefore, in the process of removing the diamond-like carbon film 3 and the underlayer 40 described later, the function as the masking 5 (function as a mask for protecting the underlayer 40 and the diamond-like carbon film 3) is sufficiently exhibited. It becomes difficult and the aesthetic appearance of the resulting decorative article 1A may be reduced. On the other hand, when the average thickness of the masking 5 exceeds the upper limit value, the variation in film thickness at each portion of the masking 5 tends to increase. Further, the internal stress of the masking 5 is increased, and as a result, the adhesion between the masking 5 and the diamond-like carbon film 3 is lowered or cracks are likely to occur.
[0058]
The masking 5 is preferably transparent. This makes it possible to visually recognize the close contact state with the diamond-like carbon film 3 from the outside.
The masking 5 is not limited to that formed directly on the surface of the diamond-like carbon film 3 so as to have a desired shape. For example, the masking 5 having a desired pattern may be obtained by covering almost the entire surface of the diamond-like carbon film 3 with the constituent material of the masking 5 and then removing a part thereof.
[0059]
Examples of a method for removing a part of the masking 5 covered on almost the entire surface of the diamond-like carbon film 3 include a method of irradiating the masking 5 at a site to be removed with a laser beam. Examples of the laser used at this time include Ne-He laser, Ar laser, and CO.2Gas laser such as laser, ruby laser, semiconductor laser, YAG laser, glass laser, YVO4A laser, an excimer laser, etc. are mentioned.
[0060]
Prior to the formation of the masking 5 as described above, the diamond-like carbon film 3 may be subjected to a base treatment. The purpose of the ground treatment may be any, but for example, the adhesion between the diamond-like carbon film 3 and the masking 5 can be improved by the ground treatment. Examples of the pretreatment include blast treatment, alkali washing, acid washing, water washing, organic solvent washing, bombarding and other cleaning treatment, etching treatment, etc., among which cleaning treatment is particularly preferable. By subjecting the surface of the underlayer 40 to a cleaning treatment, the adhesion between the underlayer 40 and the diamond-like carbon film 3 is particularly excellent.
[0061]
[Removal of underlayer and diamond-like carbon film]
Next, the diamond-like carbon film 3 and the base layer 40 in a portion not covered with the masking 5 are removed (1e).
The present invention is characterized in that the diamond-like carbon film is removed (peeled) together with the underlying layer where the diamond-like carbon film is formed. More specifically, it is characterized in that by applying a release agent from the diamond-like carbon film, the release agent penetrates into the diamond-like carbon film, and the diamond-like carbon film is removed together with the underlayer. In this specification, peeling of the underlayer refers to removing at least part of the underlayer from the substrate. In the present specification, “peeling of the underlayer” means, for example, separating the underlayer from the surface of the substrate by reducing the adhesion between the substrate and the underlayer, or the thickness of the underlayer. It is assumed that at least part of the direction is dissolved in a release agent (release liquid).
The release agent is not particularly limited, but is preferably a fluid such as a liquid or a gas, and among them, a liquid is particularly preferable. Thereby, the diamond-like carbon film 3 and the underlayer 40 can be removed more easily and reliably.
[0062]
As a method for applying the release agent to the member 10A (the member 10A on which the masking 5 is formed), for example, an immersion method (a method in which the member 10A is immersed in a liquid release agent, which is immersed in a liquid release agent) A method of electrolyzing in a state), a spray method, a brush coating, an inkjet method, an octopus printing method, a screen printing method and the like. Among these, the dipping method is excellent in that the diamond-like carbon film 3 can be easily and reliably removed in a relatively short time. In the dipping method, the temperature, composition, etc. of the release agent applied to the member 10A can be easily managed, and the contact time between the member 10A and the release agent (immersion time of the member 10A in the release agent). ) Is also easy to control.
[0063]
When the release agent is applied to the member 10A by the dipping method, the immersion time of the member 10A in the release agent varies depending on the composition of the release agent, the composition of the underlayer 40, the thickness of the diamond-like carbon film 3, etc. It is preferably ˜60 minutes, and more preferably 20 to 30 minutes. When the immersion time of the member 10A in the release agent is in such a range, the diamond-like carbon film 3 and the underlayer 40 can be formed in a relatively short time while sufficiently preventing damage to the substrate 2. It can be removed more reliably.
[0064]
Further, when the member 10A is immersed in the release agent, the temperature, pressure, etc. of the atmosphere can be adjusted as necessary.
For example, when the member 10 </ b> A is immersed in the release agent (while being immersed), the pores of the diamond-like carbon film 3 are adjusted by reducing the pressure of the atmosphere to a pressure lower than atmospheric pressure (reducing pressure). The gas existing in the inside, the gas dissolved in the release agent, and the like can be efficiently removed. Thereby, the penetration of the release agent into the diamond-like carbon film 3 is promoted, and the removal efficiency of the diamond-like carbon film 3 and the underlayer 40 can be increased.
In such a case, the pressure of the atmosphere during immersion (during immersion) is 8 × 104Preferably it is Pa or less, 1 × 102~ 5x104More preferably, it is Pa. When the atmospheric pressure is in such a range, the above-described effect becomes more remarkable.
[0065]
Further, when the member 10A is immersed in the release agent (while being immersed), the pressure of the atmosphere can be made higher than the atmospheric pressure (pressurization). Thereby, the release agent can be forcibly fed into the pores of the diamond-like carbon film 3. As a result, the penetration of the release agent into the diamond-like carbon film 3 is promoted, and the removal efficiency of the diamond-like carbon film 3 and the underlayer 40 can be increased.
In such a case, the pressure of the atmosphere during immersion (during immersion) is 1.1 × 105Preferably it is Pa or higher, 1.5 × 105~ 5x107More preferably, it is Pa. When the atmospheric pressure is in such a range, the above-described effect becomes more remarkable.
[0066]
In addition, the pressure of the atmosphere when the member 10A is immersed in the release agent may be changed continuously or intermittently (discontinuously) in the middle thereof. For example, in the initial stage of immersion, the pressure of the atmosphere may be lowered (reduced pressure) below atmospheric pressure, and then the pressure of the atmosphere may be increased to a pressure substantially equal to or higher than the atmospheric pressure. Thus, the effect mentioned above becomes still more remarkable by adjusting the pressure of atmosphere.
[0067]
Further, the temperature of the release agent applied to the member 10A varies depending on the application method, the composition of the release agent, the composition of the underlayer 40, the thickness of the diamond-like carbon film 3, and the like, but is 20 to 60 ° C. Preferably, it is 25-40 degreeC. When the temperature of the release agent is within such a range, the diamond-like carbon film 3 and the underlayer 40 are more reliably removed in a relatively short time while sufficiently preventing damage to the substrate 2. Can do.
The release agent may be, for example, a mist (mist) when applied to the member 10A, or a gas (gas) vaporized by heating or the like. Good.
[0068]
The release agent used in this step can selectively remove only the underlying layer 40 and the diamond-like carbon film 3 in a portion not covered with the masking 5 without substantially dissolving and peeling off the masking 5. It is preferable to use one.
The specific composition of the release agent varies depending on the composition of the underlayer, but the release agent is generally composed mainly of an inorganic material (specifically, the proportion of the inorganic material in the release agent is 80 wt% or more). Thereby, the diamond-like carbon film 3 can be removed more reliably in a relatively short time. In addition, since the inorganic material is excellent in affinity with diamond-like carbon, even if the condition for applying the release agent to the member 10A (the member 10A on which the masking 5 is formed) is relatively mild, it takes a relatively short time. The diamond-like carbon film 3 can be removed more reliably.
As described above, the composition of the release agent varies depending on the composition of the underlayer 40 and the like, but examples of specific combinations of the composition of the underlayer 40 and the composition of the release agent are shown below. Needless to say, the release agent used in the present invention is not limited to these.
[0069]
When the underlayer 40 is mainly composed of Cu (including a Cu-based alloy), the release agent preferably includes nitric acid. The concentration of nitric acid in the release agent is preferably 30 to 90 wt%, and more preferably 40 to 60 wt%. In particular, when the diamond-like carbon film 3 is removed by the dipping method, the dipping time of the member 10A is preferably 20 to 120 minutes, and more preferably 40 to 60 minutes. Moreover, it is preferable that the temperature of a peeling agent is 15-50 degreeC, and it is more preferable that it is 20-30 degreeC.
[0070]
In the case where the underlayer 40 is mainly composed of Cr (including a Cr-based alloy or the like), the release agent preferably includes sodium carbonate. The concentration of sodium carbonate in the release agent is preferably 1 to 20 wt%, more preferably 5 to 10 wt%. When a release agent containing sodium carbonate is used, the diamond-like carbon film 3 is usually removed by performing anodic electrolysis with the member 10A immersed in the release agent. Current density during anodic electrolysis is 1 to 10 A / dm2Preferably, 3-7 A / dm2It is more preferable that Further, the immersion time of the member 10A is preferably 10 to 60 minutes, and more preferably 20 to 30 minutes. Moreover, it is preferable that the temperature of a peeling agent is 20-60 degreeC, and it is more preferable that it is 25-40 degreeC.
[0071]
In the case where the underlayer 40 is mainly composed of TiN, the release agent preferably contains hydrofluoric acid (hydrogen fluoride) and nitric acid. The hydrogen fluoride concentration in the release agent is preferably 10 to 40 wt%, and more preferably 20 to 30 wt%. The nitric acid concentration in the release agent is preferably 30 to 60 wt%, more preferably 40 to 50 wt%. In particular, when the diamond-like carbon film 3 is removed by the dipping method, the dipping time of the member 10A is preferably 1 to 60 minutes, and more preferably 10 to 20 minutes. Moreover, it is preferable that the temperature of a peeling agent is 15-50 degreeC, and it is more preferable that it is 20-30 degreeC.
[0072]
When the underlayer 40 is mainly composed of Si (including Si-based alloys and the like), it is preferable that the release agent includes hydrofluoric acid (hydrogen fluoride) and nitric acid. The hydrogen fluoride concentration in the release agent is preferably 10 to 40 wt%, and more preferably 20 to 30 wt%. The nitric acid concentration in the release agent is preferably 30 to 60 wt%, more preferably 40 to 50 wt%. In particular, when the diamond-like carbon film 3 is removed by the dipping method, the dipping time of the member 10A is preferably 1 to 60 minutes, and more preferably 10 to 20 minutes. Moreover, it is preferable that the temperature of a peeling agent is 15-50 degreeC, and it is more preferable that it is 20-30 degreeC.
[0073]
When the underlayer 40 is mainly composed of Au (including an Au-based alloy or the like), a cyan-based release agent can be suitably used as the release agent. In particular, when the diamond-like carbon film 3 is removed by the dipping method, the dipping time of the member 10A is preferably 5 to 60 minutes, and more preferably 20 to 30 minutes. Moreover, it is preferable that the temperature of a peeling agent is 15-50 degreeC, and it is more preferable that it is 20-30 degreeC.
[0074]
When the underlayer 40 is mainly composed of Ag (including an Ag-based alloy or the like), a cyan-based release agent can be suitably used as the release agent. In particular, when the diamond-like carbon film 3 is removed by the dipping method, the dipping time of the member 10A is preferably 5 to 60 minutes, and more preferably 20 to 30 minutes. Moreover, it is preferable that the temperature of a peeling agent is 15-50 degreeC, and it is more preferable that it is 20-30 degreeC.
[0075]
In the configuration shown in the figure, the base layer 40 in the portion where the diamond-like carbon film 3 to be removed in this step is formed is completely removed. For example, the base layer 40 has one thickness direction. Only the portion (near the surface side in contact with the diamond-like carbon film 3) may be removed. Thereby, the decorativeness of 1 A of obtained ornaments can further be improved. The removal amount in the thickness direction of the underlayer 40 can be controlled by controlling conditions for applying the immersion liquid to the member 10A, for example.
[0076]
[Removing masking]
Thereafter, by removing the masking 5, the decorative article 1A is obtained (1f).
The masking 5 may be removed by any method, but the masking 5 can be removed and is applied to the substrate 2 and the diamond-like carbon film 3 (more preferably to the underlayer 40). Also, it is preferable to use a masking remover that does not substantially damage.
By using such a mask remover, the masking 5 can be easily and reliably removed.
[0077]
The mask remover used for removing the masking 5 is not particularly limited, but is preferably a fluid such as a liquid or a gas. Among them, a liquid is particularly preferable. As a result, the masking 5 can be removed more easily and reliably.
Examples of the masking remover include inorganic solvents such as nitric acid, sulfuric acid, ammonia, hydrogen peroxide, water, carbon disulfide, and carbon tetrachloride, methyl ethyl ketone (MEK), acetone, diethyl ketone, methyl isobutyl teton (MIBK), Ketone solvents such as methyl isopropyl ketone (MIPK) and cyclohexanone, alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, diethylene glycol (DEG) and glycerin, diethyl ether, diisopropyl ether, 1,2-dimethoxyethane (DME) 1,4-dioxane, tetrahydrofuran (THF), tetrahydropyran (THP), anisole, ether solvents such as diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), methyl cellosolve, ethyl acetate Cellosolve solvents such as sorb, phenyl cellosolve, aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, pentane, heptane, cyclohexane, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, benzene, pyridine, pyrazine, furan, pyrrole, thiophene, etc. Aromatic heterocyclic compound solvents, amide solvents such as N, N-dimethylformamide (DMF) and N, N-dimethylacetamide (DMA), halogen compound solvents such as dichloromethane, chloroform and 1,2-dichloroethane, Ester solvents such as ethyl acetate, methyl acetate and ethyl formate, sulfur compound solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO) and sulfolane, nitrile solvents such as acetonitrile and propionitrile, formic acid, acetic acid, trichloroacetic acid and trifluoroacetic acid Organic acids such as organic solvents 1 type selected from a medium or a mixture of 2 or more types, acidic substances such as nitric acid, sulfuric acid, hydrogen chloride, hydrogen fluoride, phosphoric acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide , Alkaline substances such as calcium hydroxide, magnesium hydroxide, ammonia, potassium permanganate (KMnO4), Manganese dioxide (MnO2), Potassium dichromate (K2Cr2O7), Oxidants such as ozone, concentrated sulfuric acid, nitric acid, white powder, hydrogen peroxide, quinones, sodium thiosulfate (Na2S2O3), A mixture of reducing agents such as hydrogen sulfide, hydrogen peroxide, and hydroquinones.
[0078]
As a method for removing the masking 5, for example, a method of spraying a masking remover (spray method), a method of immersing in a masking remover in a liquid state (a method of electrolyzing in a state immersed in a masking remover in a liquid state, etc.) Inkjet method, and the like. Among these, the method of immersing in a liquid masking remover is particularly preferable. As a result, the masking 5 can be removed more easily and reliably.
[0079]
When removing the masking 5 by immersing it in a liquid masking removal agent, the temperature of the masking removal agent is not particularly limited, but is preferably 15 to 100 ° C, for example, 30 to 50 ° C. Is more preferable. If the temperature of the masking remover is less than the lower limit, depending on the thickness of the masking 5 and the like, the time required to sufficiently remove the masking 5 may become long, and the productivity of the decorative article 1A may be reduced. . On the other hand, when the temperature of the masking remover exceeds the upper limit, the amount of volatilization of the masking remover increases depending on the vapor pressure, boiling point, etc. of the masking remover, and the amount of the masking remover necessary for removing the masking 5 increases. It shows a tendency to increase.
[0080]
Moreover, the immersion time in a masking removal agent is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 5 to 60 minutes, and it is more preferable that it is 5 to 30 minutes. If the immersion time in the masking remover is less than the lower limit, depending on the thickness of the masking 5, the temperature of the masking remover, etc., it may be difficult to sufficiently remove the masking 5. On the other hand, when the immersion time in the masking remover exceeds the upper limit, the productivity of the decorative article 1A is lowered.
[0081]
As described above, in the present invention, the diamond-like carbon film can be removed without substantially damaging the substrate.
Thereby, for example, when a diamond-like carbon film is formed on a base material (decoration article) having an underlayer, a coating defect (for example, uneven film thickness, color tone variation, etc.) occurs. Even in such a case, the diamond-like carbon film can be easily and reliably removed from the base material, and the base material can be reused. As a result, the yield of decorative articles (members) is improved.
[0082]
According to the present invention, the diamond-like carbon film can be removed at low cost without using a special apparatus. The present invention is also advantageous from the viewpoint of production cost.
Further, as described above, the diamond-like carbon film 3 has excellent gloss. For this reason, the aesthetic appearance as the decoration 1A (member 10A) as a whole can be made particularly excellent.
The diamond-like carbon film 3 has high hardness and excellent wear resistance and scratch resistance. For this reason, by having the diamond-like carbon film 3, breakage, damage, etc. of the member 10A (decoration 1A) can be effectively prevented.
[0083]
The diamond-like carbon film 3 has excellent lubricity. For this reason, the friction in the site | part in which the diamond-like carbon film 3 was formed can be reduced effectively. As a result, for example, the decorative article 1A (member 10A) is used by being slid (for example, having a threaded portion, a rotating bezel, a button, a screw-locking crown, a gear, In the case of a train wheel receiver or the like having the diamond-like carbon film 3 at its sliding portion, the sliding operation can be performed smoothly. Moreover, damage, failure, etc. of the decorative article 1A (member 10A) due to friction can be effectively prevented.
[0084]
In addition, a diamond-like carbon film having a desired composition and characteristics can be easily formed by appropriately selecting the composition of the atmospheric gas when forming the diamond-like carbon film.
In addition, by selecting a constituent material of the base material, it is possible to easily manufacture a decorative article having a complicated shape, and it is possible to reduce the weight of the decorative article and reduce the manufacturing cost. .
[0085]
In the present embodiment, the configuration in which the member 5A is coated with the masking 5 and then the diamond-like carbon film 3 is removed using a release agent has been described. However, the masking 5 may not be formed. For example, all of the diamond-like carbon film 3 of the member 10 </ b> A can be removed by applying a release agent to almost the entire surface of the diamond-like carbon film 3 without forming the masking 5. As described above, in the present invention, a part of the diamond-like carbon film 3 may be removed or a part of the diamond-like carbon film 3 may be removed.
[0086]
Further, as described above, in the present invention, the method for applying the release agent is not particularly limited. For example, the release agent may be applied to the member 10A by an inkjet method or the like. According to the ink jet method, the portion to which the release agent (release solution) is applied can be easily and reliably controlled, and thus the step of forming a mask as described above can be omitted or simplified.
[0087]
Next, the decorative article 1A will be described.
The decorative item 1A may be any item as long as it has a decorative property. For example, an interior such as an ornament, an exterior article, a jewelry, a watch case (a trunk, a back cover, etc.), a watch band (a band Nakadome, (Including band and bangle attachment / detachment mechanism), dial, clock hands, bezel (for example, rotating bezel), crown (for example, screw lock type crown), watch exterior parts such as buttons, movement base plate, Interior parts for watches such as gears, train wheels, rotating weights, glasses, tie pins, cufflinks, rings, necklaces, bracelets, anklets, brooches, pendants, earrings, earrings and other accessories, lighters or their cases, automobile wheels Sports equipment such as golf clubs, nameplates, panels, prize cups, other equipment parts including housings, various containers, etc. It is. Among these, in particular, those which are used in contact with at least a part of the skin are preferred, and watch exterior parts are more preferred. A watch exterior part is required to have a beautiful appearance as a decorative product, and as a practical product, durability, corrosion resistance, wear resistance, excellent tactile sensation, etc. are required. All requirements can be satisfied.
[0088]
In particular, when the present invention is applied to a rotating bezel, sliding of the click portion is improved and the rotation of the bezel becomes smooth. As a result, the practicality of the rotating bezel is improved and the sense of quality as a decorative product is also improved. In addition, the groove of the rotation mechanism portion of the bezel and the wear of the projection portion are preferably prevented and suppressed. In addition, when the rotating bezel is mass-produced, variations in the rotating torque value of the bezel among individuals can be suppressed, and the overall quality is stabilized.
[0089]
Further, when the present invention is applied to a screw lock type crown, it is possible to suitably prevent a so-called crunch feeling (feeling that a screw bites) when turning a screw. In addition, when the screw lock-type crown is mass-produced, variation in the rotational torque value of the screw among the individual members can be suppressed, and the quality as a whole is stabilized.
In addition, when the present invention is applied to a band middle piece band end piece, a band / bangle attachment / detachment mechanism, a back cover, etc., a stable fastening force can be secured over a long period of time. In particular, when the present invention is applied to the case back, the water resistance of the timepiece can be more reliably exhibited.
In addition, when the present invention is applied to a button, the feeling of pushing the button becomes smooth. As a result, the practicality of the button is improved and the sense of quality as a decorative product is also improved.
[0090]
Moreover, the timepiece of the present invention has the ornament of the present invention as described above. As described above, the decorative article of the present invention has high hardness, excellent scratch resistance (abrasion resistance) and corrosion resistance, and can maintain an excellent aesthetic appearance over a long period of time. For this reason, the timepiece of the present invention provided with such a decorative article can sufficiently satisfy the required requirements as a timepiece. That is, the timepiece of the present invention can maintain a particularly excellent aesthetic property over a long period of time. Moreover, since it is hard to produce discoloration, the state which is easy to visually recognize can be maintained over a long period of time. In particular, the present invention is characterized in that the above-described effects can be obtained without requiring a special airtight structure. In addition, well-known things can be used as parts other than the said ornaments which comprise the timepiece of this invention.
In the present embodiment, the method for obtaining a decorative article by the method for removing a diamond-like carbon film of the present invention has been described. However, the present invention is, for example, a decorative property such as a mold (tool), a tool, and an electronic component. Needless to say, the present invention can also be applied to articles (members) for which is not required.
[0091]
Next, a diamond-like carbon film removing method, a decorative article, and a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a member manufacturing method applied to the diamond-like carbon film removal method of the present invention, and FIG. 4 shows a second embodiment of the diamond-like carbon film removal method of the present invention. It is sectional drawing.
[0092]
Hereinafter, the method for removing the diamond-like carbon film of the second embodiment and the decorative article of the second embodiment manufactured by using the method will be described focusing on the differences from the first embodiment, and similar matters will be described. The description of is omitted.
As shown in FIG. 3, the member 10 </ b> B is formed on at least a part (2 a) of the surface of the base material 2 with a base layer (first base layer 41, second base layer 42, and third layer in order from the base material side). Forming a base layer 43) (2b, 2c, 2d) and forming a diamond-like carbon film 3 mainly composed of diamond-like carbon (DLC) on at least a part of the surface of the base layer ( 2e).
Hereinafter, the first base layer 41, the second base layer 42, and the third base layer 43 will be described in order.
[0093]
[First underlayer]
A first base layer 41 is formed on the surface of the substrate 2.
The first base layer 41 has, for example, a function of improving the adhesion between the base material 2 and the second base layer 42, a function of repairing holes, scratches, and the like of the base material 2 by leveling. Have.
[0094]
Examples of the method for forming the first underlayer 41 include wet plating methods such as electrolytic plating, immersion plating, and electroless plating, chemical vapor deposition methods (CVD) such as thermal CVD, plasma CVD, and laser CVD, vacuum deposition, and sputtering. , Dry plating methods such as ion plating, thermal spraying, joining of metal foil, chemical treatment (for example, oxidation treatment, nitriding treatment) on the surface of the substrate 2, etc., among others, wet plating method or dry plating The method is preferred.
[0095]
By using a wet plating method or a dry plating method as a method of forming the first underlayer 41, the formed first underlayer 41 has particularly excellent adhesion to the substrate 2. As a result, the long-term durability of the resulting decorative article 1B is particularly excellent.
The first underlayer 41 is subjected to chemical treatment such as oxidation treatment, nitriding treatment, chromate treatment, carbonization treatment, acid dipping, acid electrolytic treatment, alkaline dipping treatment, alkaline electrolytic treatment, etc. on the surface of the substrate 2. It may be a film formed by application, particularly a passive film.
[0096]
Examples of the constituent material of the first underlayer 41 include metal materials such as Cu, Sn, Ni, Zn, Fe, In, Co, and Al, alloys containing at least one of the metal materials, and the metal materials. Among them, at least one kind of metal compound (for example, metal oxide, metal nitride, metal carbide, etc.) or a combination of two or more of these may be used.
In addition, the constituent material of the first underlayer 41 preferably includes at least one of the material constituting the base material 2 or the material constituting the second underlayer 42. Thereby, adhesiveness with the base material 2 and the 2nd base layer 42 further improves.
[0097]
Although the average thickness of the 1st foundation | substrate layer 41 is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 0.1-20.0 micrometers, and it is more preferable that it is 0.5-10.0 micrometers. If the average thickness of the first foundation layer 41 is less than the lower limit, the effect of the first foundation layer 41 may not be sufficiently exhibited. On the other hand, when the average thickness of the first foundation layer 41 exceeds the upper limit, the variation in film thickness at each portion of the first foundation layer 41 tends to increase. In addition, the internal stress of the first underlayer 41 is increased, and cracks are likely to occur.
[0098]
In the illustrated configuration, the first base layer 41 is formed on the entire surface of the base material 2, but it may be formed on at least a part of the surface of the base material 2. In addition, the composition of each part of the first base layer 41 may or may not be constant. For example, the first underlayer 41 may be one whose composition changes sequentially along the thickness direction (gradient material).
[0099]
[Second base layer]
Next, the second underlayer 42 is formed on the surface of the first underlayer 41.
The second underlayer 42 functions as, for example, a buffer layer that alleviates a potential difference between one surface side (first underlayer 41) and the other surface side (third underlayer 43). As a result, the occurrence of corrosion (dissimilar metal contact corrosion) due to a potential difference between one surface side (first ground layer 41) and the other surface side (third ground layer 43) of the second ground layer 42 is further increased. It can be effectively prevented.
[0100]
Examples of the method for forming the second underlayer 42 include wet plating methods such as electrolytic plating, immersion plating, and electroless plating, chemical vapor deposition methods (CVD) such as thermal CVD, plasma CVD, and laser CVD, vacuum deposition, and sputtering. , Dry plating methods such as ion plating, thermal spraying, joining of metal foil, chemical treatment (for example, oxidation treatment, nitriding treatment) on the surface of the first underlayer 41, etc., among these, wet plating methods are particularly preferable. Alternatively, dry plating is preferable.
[0101]
By using a wet plating method or a dry plating method as a method of forming the second underlayer 42, the second underlayer 42 to be formed is particularly excellent in adhesion with the first underlayer 41. Become. As a result, the long-term durability of the resulting decorative article 1B is particularly excellent.
The second underlayer 42 is formed on the surface of the first underlayer 41 by, for example, oxidation treatment, nitriding treatment, chromate treatment, carbonization treatment, acid dipping, acid electrolysis treatment, alkali dipping treatment, alkaline electrolysis treatment or the like. It may be a film formed by chemical treatment, particularly a passive film.
[0102]
The standard potential of the second base layer 42 is preferably a value between the standard potential of the first base layer 41 and the standard potential of the third base layer 43. That is, the second base layer 42 is a material whose standard potential is a value between the standard potential of the constituent material of the first base layer 41 and the standard potential of the constituent material of the third base layer 43. It is preferred that it is constructed. As a result, the occurrence of corrosion (dissimilar metal contact corrosion) due to a potential difference between one surface side (first ground layer 41) and the other surface side (third ground layer 43) of the second ground layer 42 is further increased. It can be effectively prevented.
[0103]
Examples of the constituent material of the second underlayer 42 include metal materials such as Cu, Sn, Zn, Fe, In, Ag, Au, Pd, Ti, and Cr, and alloys containing at least one of the metal materials. In addition, a metal compound (for example, metal oxide, metal nitride, metal carbide, etc.) of at least one of the metal materials, or a combination of two or more of these may be used.
[0104]
The constituent material of the second base layer 42 preferably includes at least one of the material forming the first base layer 41 and the material forming the third base layer 43. In other words, the adjacent two underlayers are preferably made of a material containing a common element. Thereby, adhesiveness with an adjacent foundation layer (the 1st foundation layer 41, the 3rd foundation layer 43) further improves. In particular, when the common element is Cu, the adhesion with the adjacent base layer is particularly excellent.
[0105]
Although the average thickness of the 2nd foundation | substrate layer 42 is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 0.1-20.0 micrometers, and it is more preferable that it is 0.5-10.0 micrometers. If the average thickness of the second underlayer 42 is less than the lower limit, the effect of the second underlayer 42 may not be sufficiently exhibited. On the other hand, when the average thickness of the second underlayer 42 exceeds the upper limit, the variation in film thickness at each portion of the second underlayer 42 tends to increase. Further, the internal stress of the second underlayer 42 is increased, and cracks are easily generated.
[0106]
In the configuration shown in the figure, the second underlayer 42 is formed on the entire surface of the first underlayer 41, as long as it is formed on at least a part of the surface of the first underlayer 41. Good. Further, the composition in each part of the second underlayer 42 may or may not be constant. For example, the second underlayer 42 may be one whose composition changes sequentially along the thickness direction (gradient material).
[0107]
[Third underlayer]
Further, a third underlayer 43 is formed on the surface of the second underlayer 42.
At least a part of the third base layer 43 is removed by a release agent described later. By providing such a third underlayer 43, the diamond-like carbon film 3 can be easily and reliably removed.
The third underlayer 43 is, for example, a function for improving the adhesion between the second underlayer 42 and the diamond-like carbon film 3 or during storage (until the step of forming the diamond-like carbon film 3). For example, it may have a function of preventing the occurrence of corrosion.
[0108]
Examples of the method for forming the third underlayer 43 include wet plating methods such as electrolytic plating, immersion plating, and electroless plating, chemical vapor deposition methods (CVD) such as thermal CVD, plasma CVD, and laser CVD, vacuum deposition, and sputtering. , Dry plating methods such as ion plating, thermal spraying, joining of metal foil, chemical treatment (for example, oxidation treatment, nitriding treatment) on the surface of the second underlayer 42, etc., among these, wet plating methods are particularly preferable. Alternatively, dry plating is preferable.
[0109]
By using a wet plating method or a dry plating method as a method of forming the third underlayer 43, the third underlayer 43 to be formed is particularly excellent in adhesion with the second underlayer 42. Become. As a result, the long-term durability of the resulting decorative article 1B is particularly excellent.
The third underlayer 43 is formed on the surface of the second underlayer 42 by, for example, oxidation treatment, nitriding treatment, chromate treatment, carbonization treatment, acid dipping, acid electrolysis treatment, alkali dipping treatment, alkaline electrolysis treatment, etc. It may be a film formed by chemical treatment, particularly a passive film.
[0110]
As the constituent material of the third underlayer 43, the constituent material of the underlayer 40 in the above-described embodiment can be used.
Further, the constituent material of the third underlayer 43 preferably includes at least one of the material constituting the second underlayer 42 or the material constituting the diamond-like carbon film 3. As a result, the adhesion between the second underlayer 42 and the diamond-like carbon film 3 is further improved.
[0111]
Although the average thickness of the 3rd foundation | substrate layer 43 is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 0.1-20.0 micrometers, and it is more preferable that it is 1.0-3.0 micrometers. If the average thickness of the third underlayer 43 is less than the lower limit, the effect of the third underlayer 43 may not be sufficiently exhibited. On the other hand, when the average thickness of the third foundation layer 43 exceeds the upper limit, the variation in film thickness at each portion of the third foundation layer 43 tends to increase. Further, the internal stress of the third underlayer 43 is increased, and cracks are easily generated.
[0112]
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the third foundation layer 43 is formed only on a part of the surface of the second foundation layer 42. With such a configuration, the diamond-like carbon film 3 can be suitably removed without using masking in the steps described later.
The third underlayer 43 is not limited to the one formed directly on the surface of the second underlayer 42 so as to have a desired shape. For example, the third base layer 43 having a desired pattern is obtained by covering almost the entire surface of the second base layer 42 with the constituent material of the third base layer 43 and then removing a part thereof. Also good. Alternatively, a mask (resist) having a desired shape may be formed by a photolithography method or the like to form the third base layer 43 having a desired pattern, and then the mask (resist) may be removed.
Note that the third underlayer 43 may be formed on substantially the entire surface of the second underlayer 42.
In addition, the composition of each part of the third base layer 43 may or may not be constant. For example, the third underlayer 43 may be a material whose composition changes sequentially along the thickness direction (gradient material).
[0113]
As described above, the first base layer 41, the second base layer 42, and the third base layer 43 are laminated on the surface of the base material 2 in this order, so that the base material 2 and the diamond are laminated. The adhesion to the carbon film 3 and the corrosion resistance of the decorative article 1B are further improved. As a result, the decorative article 1B is particularly excellent in durability.
The first underlayer 41, the second underlayer 42, and the third underlayer 43 are not limited to those having the functions described above, and may have other effects.
[0114]
Next, a method for removing at least a part of the diamond-like carbon film 3 from the member 10B described above will be described focusing on differences from the above-described embodiment.
As shown in FIG. 4, the method for removing the diamond-like carbon film of the present embodiment applies the release agent to the surface (2e) of the member 10B as described above, so that the third underlayer 43 and the diamond-like carbon film are removed. A step (2f) for removing the carbon film 3 is included. In other words, unlike the embodiment described above, there is no step of forming a mask on the member and no step of removing the mask.
[0115]
As described above, in the member 10 </ b> B, the third foundation layer 43 is formed only on a part of the surface of the second foundation layer 42. For this reason, for example, by using a release agent that can remove the third underlayer 43 and is substantially impossible to remove the second underlayer 42, Even without using masking as described above, only the portion of the diamond-like carbon film 3 formed on the third underlayer 43 can be removed.
[0116]
Further, as the release agent, a material that can remove the second underlayer 42 and that is substantially impossible to remove the third underlayer 43 is used in FIG. As shown, it is possible to remove only the portion directly formed on the surface of the second underlayer 42 of the diamond-like carbon film 3 without using the masking as described above.
[0117]
The preferred embodiments of the method for removing a diamond-like carbon film, the decorative article, and the timepiece of the present invention have been described above, but the present invention is not limited thereto.
For example, in the first embodiment described above, the member has one base layer, and in the second embodiment, the member has three layers (first base layer, second base layer). , A third underlayer), but the underlayer may be two layers or four or more layers. In this case, it is preferable that at least one layer of the underlayer has a function of relaxing a potential difference between one side and the other side.
[0118]
Even when the underlayer is composed of two layers or four or more layers, as described above, the two adjacent underlayers are preferably made of a material containing a common element. Thereby, the adhesiveness of adjacent base layers improves further. In addition, when the common element is Cu, the adhesion between adjacent base layers is particularly excellent.
In addition, at least a part of the surface of the decorative article is given corrosion resistance, weather resistance, water resistance, oil resistance, abrasion resistance, discoloration resistance, etc., and effects such as rust prevention, antifouling, antifogging, and scratch resistance A protective layer or the like may be formed.
[0119]
【Example】
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Manufacture of ornaments
Example 1
A decorative article (watch case (back cover)) was manufactured by the method as described below.
[0120]
[A1] First, a base material having the shape of a watch case (back cover) was produced by casting using stainless steel (SUS304), and then necessary portions were cut and polished.
[A2] Next, this base material was washed. As the cleaning of the substrate, first, alkaline electrolytic degreasing was performed for 30 seconds, and then alkaline immersion degreasing was performed for 30 seconds. Thereafter, neutralization was performed for 10 seconds, washing with water for 10 seconds, and washing with pure water for 10 seconds.
[0121]
[A3] An underlayer composed of Cr was formed on the surface of the base material thus cleaned.
The underlayer is formed by wet plating, bath temperature: 45 ° C., current density: 4 A / dm.2, Time: Performed under conditions of 5 minutes.
The average thickness of the underlying layer thus formed was 1.0 μm.
[A4] Next, the substrate on which the underlayer was laminated was washed. As this cleaning, first, alkaline electrolytic degreasing was performed for 30 seconds, and then alkaline immersion degreasing was performed for 30 seconds. Thereafter, neutralization was performed for 10 seconds, washing with water for 10 seconds, and washing with pure water for 10 seconds.
[0122]
[A5] A diamond-like carbon film mainly composed of diamond-like carbon was formed on the surface of the ground layer cleaned in this manner, thereby obtaining a member.
The diamond-like carbon film was formed by sputtering.
This sputtering was performed using a vacuum apparatus as follows.
First, the inside of the vacuum apparatus was replaced with a mixed gas of argon gas: 60 vol% and methane gas: 40 vol%. Thereafter, the atmospheric pressure was adjusted to 0.6 Pa by adjusting the flow rate of the mixed gas and the exhaust amount.
After adjusting the atmospheric pressure in the vacuum apparatus, a diamond-like carbon film was formed by performing high frequency discharge using graphite as a target.
Note that the flow rate of the mixed gas during sputtering was 60 SCCM, and the atmospheric pressure was 0.6 Pa. The high frequency power was 500W. The film formation rate was 0.4 μm / h.
The diamond-like carbon film thus formed had an average thickness of 0.5 μm.
[0123]
[A6] The member obtained in the step [A5] was immersed in a stripping solution in an atmosphere at atmospheric pressure, and anodic electrolysis was performed to remove the diamond-like carbon film together with the base layer. As the stripping solution, a 7 wt% sodium carbonate aqueous solution was used. The immersion time of the member in the stripping solution was 25 minutes. The temperature of the stripping solution during immersion is 30 ° C., and the current density is 5 A / dm.2Met.
[0124]
[A7] Thereafter, the series of steps [A2] to [A6] was repeated three times to obtain a decorative article. That is, the diamond-like carbon film formation-removal process was repeated four times.
Moreover, about the base material used for manufacture of an ornament, and the obtained ornament, JIS B
Surface roughness R defined by 0601maxWas measured.
Surface roughness R where the substrate is polishedmaxWas 0.2 to 0.4 μm. In the finally obtained decorative article, the surface roughness R of the location corresponding to thismaxWas 0.2 to 0.45 μm. From this, it can be seen that in this example, the surface of the substrate is hardly roughened even if the diamond-like carbon film formation-removal process is repeated.
[0125]
(Example 2)
A decorative article (watch dial) was manufactured by the following method.
[B1] First, a base material having the shape of a watch dial was produced by casting using stainless steel (SUS304), and then necessary portions were cut and polished.
[B2] About the base material obtained as described above, the necessary portion was cut and polished, and then the base material was washed. As the cleaning of the substrate, first, alkaline electrolytic degreasing was performed for 30 seconds, and then alkaline immersion degreasing was performed for 30 seconds. Thereafter, neutralization was performed for 10 seconds, washing with water for 10 seconds, and washing with pure water for 10 seconds.
[0126]
[B3] An underlayer composed of TiN was formed on the surface of the base material thus cleaned.
The underlayer was formed by ion plating as described below.
First, the base material on which the underlayer is formed is attached in the ion plating apparatus, and then the inside of the ion plating apparatus is 3 × 10 3 while preheating the apparatus.-3Exhaust (reduced pressure) to Pa.
[0127]
Next, bombarding was performed for 3 minutes at an argon gas flow rate of 100 ml / min. The pressure in the ion plating apparatus in the bombard process is 9 × 10.-2Pa.
Next, inside the ion plating apparatus, 2 × 10-3After exhausting (reducing pressure) to Pa, nitrogen gas is introduced, and the pressure in the ion plating apparatus is 3 × 10-1Pa. In such a state, Ti was used as a target and an ionization voltage was set to 30 V and an ionization current was set to 140 A, thereby forming an underlayer composed of TiN.
The average thickness of the underlying layer thus formed was 5 μm.
[0128]
[B4] Next, the base material on which the underlayer was formed was washed. As this cleaning, first, alkaline electrolytic degreasing was performed for 30 seconds, and then alkaline immersion degreasing was performed for 30 seconds. Thereafter, neutralization was performed for 10 seconds, washing with water for 10 seconds, and washing with pure water for 10 seconds.
[B5] A diamond-like carbon film mainly composed of diamond-like carbon was formed on the surface of the ground layer cleaned in this manner, to obtain a member.
The diamond-like carbon film was formed by sputtering under the same conditions as in Example 1.
[0129]
[B6] Next, masking was formed in a predetermined shape on part of the surface of the diamond-like carbon film of the member obtained in the step [B5].
Masking was formed as follows.
First, the entire surface of the diamond-like carbon film was coated by brushing a rubber-based resin, and then dried at 180 to 200 ° C. for 30 minutes.
Thereafter, a predetermined pattern was formed by irradiating a laser beam (YAG laser) and removing a part of the masking. The average thickness of the mask formed in this way was 500 μm.
[0130]
[B7] Next, the diamond-like carbon film at a portion not covered with the masking was removed.
[B8] The member covered with the masking was immersed in a stripping solution to remove the diamond-like carbon film together with the underlayer. As the stripping solution, a solution containing hydrogen fluoride: 30 wt%, nitric acid: 40 wt%, and water: 30 wt% was used. The immersion time of the member in the stripping solution was 15 minutes. The temperature of the stripping solution at the time of immersion was 25 ° C. In addition, the atmosphere (air) pressure when the member is immersed in the stripping solution is 1 × 10 at the initial stage.3After 5 minutes have passed since the member was immersed in the stripping solution, the atmospheric pressure was increased, and after 2 minutes, 1 × 107It was set to Pa.
[0131]
[B9] Then, by immersing in a masking removal agent comprising a halogen compound solvent and a ketone solvent, the masking was removed to obtain a decorative product. Moreover, the temperature of the masking removal agent and the immersion time in the masking removal agent in this step were 30 ° C. and 30 minutes, respectively.
Moreover, about the base material used for manufacture of an ornament, and the obtained ornament, JIS B
Surface roughness R defined by 0601maxWas measured.
[0132]
Surface roughness R of the part where the base material of the decorative article is exposedmaxWas 0.2 to 0.4 μm. Moreover, in the base material used for manufacture of the ornament, the surface roughness R of the location corresponding to thismaxWas 0.2 to 0.45 μm. From this, it can be seen that in this example, the surface of the substrate is hardly roughened even when the diamond-like carbon film is formed and removed.
[0133]
(Example 3)
Decorative articles (watch case and rotating bezel) were manufactured by the following method.
[0134]
[C1] First, using a Cu—Zn alloy (alloy composition: Cu 60 wt% —Zn 40 wt%), a base material having the shape of a wristwatch case (body) and a base material having the shape of a rotating bezel are produced by casting. After that, necessary portions were cut and polished.
[C2] Next, the substrate was washed. As the cleaning of the substrate, first, alkaline electrolytic degreasing was performed for 30 seconds, and then alkaline immersion degreasing was performed for 30 seconds. Thereafter, neutralization was performed for 10 seconds, washing with water for 10 seconds, and washing with pure water for 10 seconds.
[0135]
[C3] A first underlayer composed of Cu was formed on the surface of the base material thus cleaned.
The first underlayer is formed by wet plating, bath temperature: 60 ° C., current density: 3 A / dm2, Time: 1 minute.
The average thickness of the first underlayer formed in this way was 1 μm.
[0136]
[C4] Thereafter, a second underlayer composed of a Cu—Sn alloy was formed on the surface of the first underlayer.
The second underlayer is formed by wet plating, bath temperature: 60 ° C., current density: 3 A / dm.2, Time: Performed under the condition of 2 minutes.
The average thickness of the second underlayer formed in this way was 3 μm.
[0137]
[C5] Furthermore, a third base layer made of Au was formed on a part of the surface of the second base layer (a part other than the part to be the sliding portion of the rotating bezel).
In this step, first, a mask (resist) having a predetermined pattern is formed by a photolithography method, a third underlayer composed of Au is formed in the opening by wet plating, and then the mask (resist) is formed. This was done by removing.
For wet plating, bath temperature: 60 ° C., current density: 3 A / dm2And time: 10 minutes.
The average thickness of the third underlayer thus formed was 3 μm.
[0138]
[C6] Next, the substrate on which the first to third base layers were laminated was washed. As this cleaning, first, alkaline electrolytic degreasing was performed for 30 seconds, and then alkaline immersion degreasing was performed for 30 seconds. Thereafter, neutralization was performed for 10 seconds, washing with water for 10 seconds, and washing with pure water for 10 seconds.
[C7] A diamond-like carbon film mainly composed of diamond-like carbon was formed on the surfaces of the third and second underlayers cleaned in this manner, thereby obtaining a member.
The diamond-like carbon film was formed by sputtering under the same conditions as in Example 1.
[0139]
[C8] Next, by immersing the member obtained in the step [C7] in a stripping solution, a part of the diamond-like carbon film is removed together with the third underlayer, and a decorative article (watch Case and rotating bezel). As the stripping solution, a cyan stripping agent was used. The immersion time of the member in the stripping solution was 15 minutes. The temperature of the stripping solution at the time of immersion was 25 ° C. In addition, the atmosphere (air) pressure when the member is immersed in the stripping solution is 1 × 10 at the initial stage.3After 5 minutes have passed since the member was immersed in the stripping solution, the atmospheric pressure was increased, and after 2 minutes, 1 × 107It was set to Pa.
[C9] Then, each decorative article (watch case and rotating bezel) was assembled.
[0140]
Example 4
Decorative articles (watch case and screw lock type crown) were manufactured by the method as described below.
[D1] First, a base material having the shape of a wristwatch case (body) and a base material having a shape of a screw lock-type crown are produced by forging using brass (Cu 65 wt%, Zn 35 wt%), and then necessary. The part was cut and polished.
[0141]
[D2] Next, these base materials were washed. As the cleaning of the substrate, first, alkaline electrolytic degreasing was performed for 30 seconds, and then alkaline immersion degreasing was performed for 30 seconds. Thereafter, neutralization was performed for 10 seconds, washing with water for 10 seconds, and washing with pure water for 10 seconds.
[0142]
[D3] A first base layer made of Cu was formed on the surface of the base material thus cleaned.
The first underlayer is formed by wet plating, bath temperature: 60 ° C., current density: 3 A / dm2, Time: 1 minute.
The average thickness of the first underlayer formed in this way was 1 μm.
[0143]
[D4] Thereafter, a second underlayer composed of Ni was formed on the surface of the first underlayer.
The second underlayer is formed by wet plating, bath temperature: 40 ° C., current density: 3 A / dm.2, Time: Performed under conditions of 5 minutes.
The average thickness of the second underlayer formed in this way was 2 μm.
[0144]
[D5] Furthermore, a third base layer made of Au was formed on a part of the surface of the second base layer (a portion to be a screw portion of a screw lock type crown).
In this step, first, a mask (resist) having a predetermined pattern is formed by a photolithography method, a third underlayer composed of Au is formed in the opening by wet plating, and then the mask (resist) is formed. This was done by removing.
For wet plating, bath temperature: 60 ° C., current density: 3 A / dm2And time: 10 minutes.
The average thickness of the third underlayer thus formed was 3 μm.
[0145]
[D6] Next, the base material on which the first to third base layers were laminated was washed. As this cleaning, first, alkaline electrolytic degreasing was performed for 30 seconds, and then alkaline immersion degreasing was performed for 30 seconds. Thereafter, neutralization was performed for 10 seconds, washing with water for 10 seconds, and washing with pure water for 10 seconds.
[D7] A diamond-like carbon film mainly composed of diamond-like carbon was formed on the surfaces of the third underlayer and the second underlayer that were cleaned in this manner, to obtain a member.
The diamond-like carbon film was formed by sputtering under the same conditions as in Example 1.
[0146]
[D8] Next, the member obtained in the step [D7] is dipped in a stripping solution, whereby the second underlayer (the second underlayer where the third underlayer is not laminated) is obtained. A part of the diamond-like carbon film was removed together with the strata) to obtain decorative articles (watch case and screw lock type crown). As the stripping solution, a cyan stripping agent was used. The immersion time of the member in the stripping solution was 15 minutes. The temperature of the stripping solution at the time of immersion was 25 ° C. In addition, the atmosphere (air) pressure when the member is immersed in the stripping solution is 1 × 10 at the initial stage.3After 5 minutes have passed since the member was immersed in the stripping solution, the atmospheric pressure was increased, and 2 minutes later, 1 × 107It was set to Pa.
[D9] Thereafter, each decorative article (watch case and screw lock type crown) was assembled.
[0147]
(Example 5)
A decorative article (a tri-fold band band) was manufactured by the following method.
[E1] First, using stainless steel (SUS316L), a base material having the shape of each component of the band middle end of the three-fold structure was produced by forging, and then necessary portions were cut and polished.
[E2] Next, the substrate was washed. As the cleaning of the substrate, first, alkaline electrolytic degreasing was performed for 30 seconds, and then alkaline immersion degreasing was performed for 30 seconds. Thereafter, neutralization was performed for 10 seconds, washing with water for 10 seconds, and washing with pure water for 10 seconds.
[0148]
[E3] An underlayer composed of Cr was formed on the surface of the base material thus cleaned.
The underlayer is formed by wet plating, bath temperature: 45 ° C., current density: 4 A / dm.2, Time: Performed under conditions of 5 minutes.
The average thickness of the underlying layer thus formed was 1 μm.
[E4] Next, the base material on which the underlayer was laminated was washed. As this cleaning, first, alkaline electrolytic degreasing was performed for 30 seconds, and then alkaline immersion degreasing was performed for 30 seconds. Thereafter, neutralization was performed for 10 seconds, washing with water for 10 seconds, and washing with pure water for 10 seconds.
[0149]
[E5] A diamond-like carbon film mainly composed of diamond-like carbon was formed on the surface of the ground layer washed in this manner, thereby obtaining a member.
The diamond-like carbon film was formed by sputtering.
This sputtering was performed using a vacuum apparatus as follows.
First, the inside of the vacuum apparatus was replaced with a mixed gas of argon gas: 60 vol% and methane gas: 40 vol%. Thereafter, the atmospheric pressure was adjusted to 0.6 Pa by adjusting the flow rate of the mixed gas and the exhaust amount.
[0150]
After adjusting the atmospheric pressure in the vacuum apparatus, a diamond-like carbon film was formed by performing high frequency discharge using graphite as a target.
Note that the flow rate of the mixed gas during sputtering was 60 SCCM, and the atmospheric pressure was 0.6 Pa. The high frequency power was 500W. The film formation rate was 0.4 μm / h.
The diamond-like carbon film thus formed had an average thickness of 0.5 μm.
[0151]
[E6] The member obtained in the step [E5] was immersed in a stripping solution in an atmospheric pressure atmosphere, and anodic electrolysis was performed to remove the diamond-like carbon film together with the base layer. As the stripping solution, a 7 wt% sodium carbonate aqueous solution was used. The immersion time of the member in the stripping solution was 25 minutes. The temperature of the stripping solution during immersion is 30 ° C., and the current density is 5 A / dm.2Met.
[E7] Furthermore, a series of steps [E2] to [E5] were performed, and then each part was assembled to obtain a decorative product (a band tie having a tri-fold structure).
[0152]
(Comparative Example 1)
A decorative article (watch case (back cover)) was manufactured by the method as described below.
[F1] First, in the same manner as in Example 1 (steps [A1] to [A5]), a member having the shape of a watch case (back cover) was formed.
[F2] Next, the diamond-like carbon film was removed from the obtained member by glow discharge to obtain a decorative article. Specifically, a member having a diamond-like carbon film is held at the same potential as the cathode, and a discharge current of 500 mA is passed under a pressure of 50 Pa in a mixed gas atmosphere in which the volume ratio of hydrogen to oxygen is 5: 1. Then, glow discharge was generated and the treatment was performed for 2 hours.
As a result, in the resulting decorative article, the diamond-like carbon film remained partially (mottled). Moreover, in the site | part from which the diamond-like carbon film was removed, the base layer was removed partially, and the site | part where the base material was exposed, and the site | part where a base layer remain | survived were mixed.
[0153]
(Comparative Example 2)
A decorative article (watch case (back cover)) was manufactured by the method as described below.
[G1] First, in the same manner as in Example 1 (steps [A1] to [A5]), a member having the shape of a watch case (back cover) was formed.
[G2] Next, the diamond-like carbon film was removed from the obtained member by arc discharge to obtain a decorative article. Specifically, a member having a diamond-like carbon film was held in an arc discharge plasma generated in a mixed gas having a volume ratio of hydrogen to oxygen of 5: 1 in a stationary potential state for 2 hours.
As a result, in the resulting decorative article, the diamond-like carbon film remained partially (mottled). Moreover, in the site | part from which the diamond-like carbon film was removed, the base layer was removed partially, and the site | part where the base material was exposed, and the site | part where a base layer remain | survived were mixed.
[0154]
(Comparative Example 3)
Decorative articles (watch case and rotating bezel) were manufactured by the following method.
[H1] First, in the same manner as in Example 3 (steps [C1] to [C7]), members having the shape of a watch case and a rotating bezel were formed.
[0155]
[H2] Next, the diamond-like carbon film was removed from the obtained member by glow discharge to obtain a decorative article. Specifically, a member having a diamond-like carbon film is held at the same potential as the cathode, and a discharge current of 500 mA is passed under a pressure of 50 Pa in a mixed gas atmosphere in which the volume ratio of hydrogen to oxygen is 5: 1. Then, glow discharge was generated and the treatment was performed for 2 hours. The glow discharge tried to remove the diamond-like carbon film from only the part other than the part to be the sliding portion of the rotating bezel, but the diamond-like carbon film was removed almost uniformly from each part of the member.
Further, in the ornament obtained as described above, the diamond-like carbon film remained partially (mottled). Further, in the portion where the diamond-like carbon film has been removed, the foundation layer (third foundation layer, second foundation layer, first foundation layer) is partially removed, and the second foundation layer, The first base layer, the portion where the base material is exposed, and the portion where the third base layer remains are mixed.
[H3] Thereafter, each decorative article (watch case and rotating bezel) was assembled.
[0156]
(Comparative Example 4)
Decorative articles (watch case and screw lock type crown) were manufactured by the method as described below.
[I1] First, in the same manner as in Example 4 (steps [D1] to [D7]), members having the shape of a wristwatch case and a screw lock type crown were formed.
[0157]
[I2] Next, the diamond-like carbon film was removed from the obtained member by glow discharge to obtain a decorative article. Specifically, a member having a diamond-like carbon film is held at the same potential as the cathode, and a discharge current of 500 mA is passed under a pressure of 50 Pa in a mixed gas atmosphere in which the volume ratio of hydrogen to oxygen is 5: 1. Then, glow discharge was generated and the treatment was performed for 2 hours. Glow discharge tried to remove the diamond-like carbon film only from the part other than the part to be the screw part of the screw lock type crown, but the diamond-like carbon film was removed almost uniformly from each part of the member. .
Further, in the ornament obtained as described above, the diamond-like carbon film remained partially (mottled). Further, in the portion where the diamond-like carbon film has been removed, the foundation layer (third foundation layer, second foundation layer, first foundation layer) is partially removed, and the second foundation layer, The first base layer, the portion where the base material is exposed, and the portion where the third base layer remains are mixed.
[I3] Then, each decorative article (watch case and screw lock type crown) was assembled.
[0158]
(Comparative Example 5)
A decorative article (a tri-fold band band) was manufactured by the following method.
[J1] First, in the same manner as in Example 5 (steps [E1] to [E5]), a member having the shape of each component of the band middle ring having a trifold structure was formed.
[0159]
[J2] Next, the diamond-like carbon film was removed from the obtained member by glow discharge to obtain a decorative article. Specifically, a member having a diamond-like carbon film is held at the same potential as the cathode, and a discharge current of 500 mA is passed under a pressure of 50 Pa in a mixed gas atmosphere in which the volume ratio of hydrogen to oxygen is 5: 1. Then, glow discharge was generated and the treatment was performed for 2 hours.
As a result, in the resulting decorative article, the diamond-like carbon film remained partially (mottled). Moreover, in the site | part from which the diamond-like carbon film was removed, the base layer was removed partially, and the site | part where the base material was exposed, and the site | part where a base layer remain | survived were mixed.
[0160]
[J3] Further, a series of steps of [E2] to [E5] of Example 5 were performed, and thereafter, each part was assembled to obtain a decorative article (a tri-fold band middle ring).
Table 1 summarizes the structure of the members and the conditions for removing the diamond-like carbon film in each example and each comparative example.
[0161]
[Table 1]
Figure 0004036105
[0162]
2. Appearance evaluation of ornaments
About the ornament manufactured by each said Example and each comparative example, visual observation and observation with a microscope were performed, and these external appearances were evaluated in accordance with the following four-stage criteria.
A: Appearance is excellent (roughness of the surface is not recognized).
○: Appearance is good (the surface is hardly roughened).
Δ: Slightly poor appearance (roughness of the surface is clearly recognized)
X: Appearance defect (surface roughness is recognized remarkably).
[0163]
3. Evaluation of scratch resistance of diamond-like carbon films
The decorative articles manufactured in the above Examples and Comparative Examples were subjected to the following tests to evaluate the scratch resistance.
A stainless steel brush was pressed against the portion of each decorative article where the diamond-like carbon film was formed and slid 50 times. The pressing load at this time was 0.2 kgf.
[0164]
Thereafter, the surface of the decorative article was visually observed, and the appearance was evaluated according to the following four criteria.
A: Scratches are not observed at all on the surface of the diamond-like carbon film.
○: Scratches are hardly observed on the surface of the diamond-like carbon film.
Δ: Slight scratches are observed on the surface of the diamond-like carbon film.
X: Scratches are significantly observed on the surface of the diamond-like carbon film.
[0165]
4). Wear resistance evaluation of decorative products
The wear coefficient (steel resistance) was measured for the site where the diamond-like carbon film of each ornament manufactured in each of the above Examples and Comparative Examples was formed, and was evaluated according to the following three criteria.
A: Wear coefficient is less than 0.7.
○: Wear coefficient is 0.7 or more and less than 0.8.
X: Abrasion coefficient is 0.8 or more.
These results are shown in Table 2 together with the Vickers hardness Hv of the diamond-like carbon film and the friction coefficient μ of the diamond-like carbon film measured by the ball-on-disk method. In addition, as Vickers hardness Hv, the value measured with the measurement load 25gf about the diamond-like carbon film surface of each ornament is shown.
[0166]
[Table 2]
Figure 0004036105
[0167]
As is apparent from Table 2, all the decorative articles of the present invention had an excellent aesthetic appearance, and were excellent in scratch resistance and abrasion resistance.
Moreover, all the decorative articles of the present invention had an excellent tactile sensation without a rough feeling.
On the other hand, the decorative article of the comparative example was inferior in aesthetic appearance.
[0168]
5. Rotational torque of rotating bezel
A watch was manufactured using the decorative articles (watch case and rotating bezel) manufactured in Example 3 and Comparative Example 3 above. For each of the obtained timepieces, the rotational torque of the rotating bezel was measured under a condition where a load of 300 gf was applied. Further, after rotating the rotating bezel 10,000 times, the rotational torque was measured under the same conditions.
The results are shown in Table 3.
[0169]
[Table 3]
Figure 0004036105
[0170]
As is apparent from Table 3, in the timepiece provided with the decorative article (watch case and rotating bezel) of Example 3, it is relatively high both immediately after manufacture and after repeated rotation of the rotating bezel. It had a stable rotational torque. On the other hand, in the watch provided with the decorative article (watch case and rotating bezel) of Comparative Example 3, the rotational torque was small. Further, the rotational torque was further reduced by repeatedly performing the rotation operation.
[0171]
6). Detachment operability evaluation of screw lock type crown
A watch was manufactured using the decorative articles (watch case and screw lock type crown) manufactured in Example 4 and Comparative Example 4 above. About each obtained timepiece, the ease of operation (detachment operability) when performing the rotation attachment / detachment operation in which the screw lock type crown was attached / detached from the case was evaluated according to the following four criteria.
A: The rotation attachment / detachment operation can be performed very smoothly.
○: The rotation attachment / detachment operation can be performed sufficiently smoothly.
Δ: There is a slight sensation when performing the rotation attachment / detachment operation.
X: When performing rotation attachment / detachment operation, there is a noticeable sensation.
Moreover, after performing the rotation attachment / detachment operation of the screw-lock type crown 10,000 times, the attachment / detachment operability was evaluated according to the same criteria as described above.
The results are shown in Table 4.
[0172]
[Table 4]
Figure 0004036105
[0173]
As is apparent from Table 4, in the watch provided with the decorative article of Example 4 (watch case and screw lock type crown), excellent attachment / detachment operability immediately after manufacture and after repeated rotation attachment / detachment operations were performed. showed that. On the other hand, the timepiece provided with the decorative article of Comparative Example 4 (watch case and screw lock-type crown) was inferior in detachability. Moreover, the detachability operability was further reduced by repeatedly performing the rotation detachment operation.
[0174]
7. Removability evaluation of band Nakadome
A watch was manufactured using the decorative article (band Nakadome) manufactured in Example 5 and Comparative Example 5 above. About each obtained timepiece, the ease of operation (attachment / detachment operability) when performing the attachment / detachment operation of the band clasp was evaluated according to the following four-stage criteria.
A: The attachment / detachment operation can be performed very smoothly.
○: The attachment / detachment operation can be performed sufficiently smoothly.
(Triangle | delta): A slight catch is recognized when performing attachment / detachment operation.
X: Remarkable catch is recognized when performing attachment / detachment operation.
Moreover, after performing attachment and detachment operation of the band Nakadome, detachability operability was evaluated according to the same criteria as described above.
The results are shown in Table 5.
[0175]
[Table 5]
Figure 0004036105
[0176]
As can be seen from Table 5, the timepiece provided with the decorative article (band clasp) of Example 5 showed excellent attachment / detachment operability both immediately after production and after repeated attachment / detachment operations. On the other hand, the timepiece provided with the decorative article (band Nakadome) of Comparative Example 5 was inferior in attaching / detaching operability. Moreover, the detachability operability was further reduced by repeatedly performing the rotation detachment operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a member manufacturing method applied to a method for removing a diamond-like carbon film of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a first embodiment of a method for removing a diamond-like carbon film of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of a member manufacturing method applied to the method for removing a diamond-like carbon film of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a second embodiment of the method for removing a diamond-like carbon film of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the method for removing a diamond-like carbon film of the present invention.
[Explanation of symbols]
1A, 1B, 1B '... Decorative product 2 ... Base material 3 ... Diamond-like carbon film 40 ... Underlayer 41 ... First underlayer 42 ... Second underlayer 43 ... Under the third Formation 5 ... Masking 10A, 10B ... Members

Claims (3)

基材と、
前記基材上の少なくとも一部に形成された少なくとも1層の下地層と、
前記下地層上の少なくとも一部に形成され、主としてダイヤモンド様炭素(DLC)で構成されたダイヤモンド様炭素膜とを有する部材から、前記ダイヤモンド様炭素膜の少なくとも一部を除去する方法であって、
前記ダイヤモンド様炭素膜は、0.05〜30μm/hの成膜速度で形成されたものであり、
前記下地層を剥離し得る液状の剥離剤中に前記部材を浸漬することにより、前記剥離剤を前記ダイヤモンド様炭素膜中に浸透させ、前記下地層の少なくとも一部とともに、前記ダイヤモンド様炭素膜の少なくとも一部を除去するものであり、
前記剥離剤中に前記部材を浸漬する際に、雰囲気の圧力を8×10 Pa以下とした状態とし、その後、雰囲気の圧力を1.1×10 Pa以上とした状態にすることを特徴とするダイヤモンド様炭素膜の除去方法。
A substrate;
At least one underlayer formed on at least a portion of the substrate;
A method of removing at least a part of the diamond-like carbon film from a member having a diamond-like carbon film mainly formed of diamond-like carbon (DLC) formed on at least a part of the underlayer,
The diamond-like carbon film is formed at a film formation speed of 0.05 to 30 μm / h,
By immersing the member in a liquid release agent capable of peeling the underlayer, the release agent penetrates into the diamond-like carbon film, and together with at least a part of the underlayer, the diamond-like carbon film To remove at least part of it,
When immersing the member in the release agent, the atmospheric pressure is set to 8 × 10 4 Pa or less, and then the atmospheric pressure is set to 1.1 × 10 5 Pa or more. A method for removing a diamond-like carbon film.
基材と、
前記基材上の少なくとも一部に形成された下地層と、
前記下地層上の少なくとも一部に形成され、主としてダイヤモンド様炭素(DLC)で構成されたダイヤモンド様炭素膜とを有する部材から、前記ダイヤモンド様炭素膜の一部を除去する方法であって、
前記部材は、前記下地層として、前記基材の表面の少なくとも一部に設けられた第1の下地層と、前記第1の下地層の表面の少なくとも一部に設けられた第2の下地層と、前記第2の下地層の表面の一部に設けられた第3の下地層とを有し、前記第2の下地層の少なくとも一部が前記ダイヤモンド様炭素膜に接触するようにして設けられているとともに、前記第3の下地層の少なくとも一部が前記ダイヤモンド様炭素膜に接触するようにして設けられたものであり、
前記基材から前記第2の下地層または前記第3の下地層を剥離し得る剥離剤を、前記ダイヤモンド様炭素膜上から付与することにより、前記剥離剤を前記ダイヤモンド様炭素膜中に浸透させ、前記第2の下地層または前記第3の下地層の少なくとも一部とともに、前記ダイヤモンド様炭素膜の一部を除去することを特徴とするダイヤモンド様炭素膜の除去方法。
A substrate;
An underlayer formed on at least a part of the substrate ;
A method of removing a part of the diamond-like carbon film from a member having a diamond-like carbon film formed on at least a part of the underlayer and mainly composed of diamond-like carbon (DLC),
The member includes, as the base layer, a first base layer provided on at least a part of the surface of the base material and a second base layer provided on at least a part of the surface of the first base layer. And a third underlayer provided on a part of the surface of the second underlayer, and provided so that at least a part of the second underlayer is in contact with the diamond-like carbon film. And at least a part of the third underlayer is provided so as to contact the diamond-like carbon film,
By applying a release agent that can peel off the second underlayer or the third underlayer from the base material from above the diamond-like carbon film, the release agent penetrates into the diamond-like carbon film. , at least with a portion of the second base layer or the third base layer, the method of removing the diamond-like carbon film and removing a portion of the diamond-like carbon film.
前記剥離剤の付与は、液状の前記剥離剤中に前記部材を浸漬することにより行うものであり、The application of the release agent is performed by immersing the member in the liquid release agent,
前記剥離剤中に前記部材を浸漬する際に、雰囲気の圧力を8×10  When the member is immersed in the release agent, the atmospheric pressure is set to 8 × 10. 4 Pa以下とした状態とし、その後、雰囲気の圧力を1.1×10Then, the pressure of the atmosphere is 1.1 × 10. 5 Pa以上とした状態にする請求項2に記載のダイヤモンド様炭素膜の除去方法。The method for removing a diamond-like carbon film according to claim 2, wherein the state is set to Pa or higher.
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