JP4119959B2 - Method for forming transparent protective film on colored film - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は紫色ないし黒色等の新規な有色皮膜上への透明保護膜の形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
貴金属装身具業界では、消費者ニーズに対応した新商品の開発が急務となっている。現在、装飾用貴金属素材は、本物志向の高まりから金、プラチナ等を使用する機会が多くなっているが、これらの素材は、有色金属としてK18の黄金色、プラチナの白色に限られているので、個性化、差別化が進んでいる状況の中でデザイン的に限界がきている。
【0003】
したがって、素材の特性を生かし、貴金属としての品位を損なうことなく、新しい有色皮膜の形成ができればオリジナル商品の開発が可能となる。その1例として、特開昭60−5872号公報に示されたような、金製品にアルミニウムを蒸着させ、600℃の熱拡散により紫色であるAuAl2を生成する手段が開発されている。
【0004】
しかしながら、上記従来例では素材が金製品に限られることや、金およびアルミニウムの熱拡散では、紫色のAuAl2以外のAuAl、Au2Al等の金属間化合物の生成により、有色皮膜の色合いが抑えられるという欠点があった。
【0005】
さらに上記蒸着皮膜は耐久性に問題があり、いまだに実用化されておらず、製品となっていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者等は密着性に優れ、硬い皮膜の形成が可能なイオンプレーティング法により有色皮膜の形成技術について鋭意研究を進めてきた。
【0007】
そして、金アルミニウム合金を蒸発材料として種々の実験を行なってきた結果、紫色を呈する皮膜の再現性のある形成条件を得ることができるようになってきたが、上記高周波イオンプレーティング法による紫色皮膜からなる有色皮膜は、人口汗試験で1時間以内に変色してしまうという問題点があった。
【0008】
一方、眼鏡レンズやカメラレンズ等の光学用の透明保護膜として種々の材料が用いられている。しかしながら、装身具用の皮膜としては高い硬度を持ちながら変色しない、いわゆる耐久性が不可欠である。その点で、上記光学用に通常使用されている約1μm未満の反射防止膜程度の膜厚の透明保護膜では、装身具として使用したときに、汗等によって紫色の有色皮膜に変色が起きてしまうという欠点があった。
【0009】
そこでこの発明の有色皮膜上への透明保護膜の形成方法は、金アルミニウム合金を蒸発用金属として使用して、鮮やかな紫色の有色皮膜を有する製品を得ることができ、さらに使用中に皮膜が剥げたり、変色したりするといった欠点のない、商品価値において非常に優れた貴金属装身具を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
すなわちこの発明の有色皮膜上への透明保護膜の形成方法は、金アルミニウム合金からなる紫色の有色皮膜の耐食性を高めるため、イオンプレーティング法により第1層に膜厚を約2〜4μmとした酸化アルミニウム(Al23)、第2層に膜厚を約1〜1.6μmとしたシリカ(SiO2)の2層構造からなる透明保護膜を順次形成したことを特徴とするものである。
【0011】
この発明で好適に使用できる金アルミニウム合金としては、金約80%、アルミニウム約20%の金を主成分とする合金であることが望ましい。
【0012】
この発明の有色皮膜上への透明保護膜の形成方法は以上のように構成したので、得た有色皮膜を形成した貴金属装身具は鮮やかな紫色を呈しており、新規で装飾性の高い貴金属装身具を提供することが可能となった。
【0013】
またこの発明の有色皮膜上への透明保護膜の形成方法は以上のように構成したので、実用上充分な耐久性のある皮膜を得ることができた。しかも得た皮膜は平滑で緻密な構造を有するとともに、肌荒れやピンホールといった欠点のない、商品価値において非常に優れた製品を得ることができるようになった。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の有色皮膜上への透明保護膜の形成方法の実施の形態を詳細に説明する。
【0015】
【実施例】
図1はこの発明で得ようとする有色皮膜を形成した貴金属装身具の例で、2色の色調を配した指輪を示すものである。そして指輪1表面の薄い色の部分2は金を示し、濃い色の部分3は本発明で得た紫色の皮膜を形成した貴金属を示している。
【0016】
以下に皮膜形成のための蒸着条件を示す。
(蒸着条件)
蒸発金属 Au99.99%,Al99.99%
基板温度 250℃
温調時間 30min
治具回転数 10rpm
RF 250W
バイアス 2000V
アルゴン圧 2×10-2Pa
その際、金アルミニウム合金の金含有量を変えた種々の蒸発材料により実験した。
(基板試料)
真ちゅう版(6・4黄銅)の50×100×0.2mmをバフ研磨したもの
表面粗さRa=0.03μm
ガラス版の40×100×2mm
をそれぞれ超音波洗浄によるアルカリ脱脂と同洗浄によるアセトン脱脂を行ない、乾燥して用いた。
(蒸発材料)
A:AuAl2(78%Au)
B:Au75/Al25
C:Au78/Al22
D:Au80/Al20
E:Au85/Al15
F:Au90/Al10
上記条件において5分間の蒸着を行ない、形成した皮膜を分光反射率(ICP発光分光分析装置ICPS−1000II 株式会社島津製作所製による)と色調座標による測定を行なった。結果を図2のグラフに示す。
【0017】
公知の紫色の金アルミニウム合金素材Aは550nm付近に光の吸収があり、表面が紫色となっている。一方の金アルミニウム合金の組成変化による皮膜は、金含有量が80%(D)から85%(E)において550nm付近に吸収があり、公知の紫色の金アルミニウム合金素材Aの紫色に近い色調となっていた。金75%(B)、78%(C)ではアルミニウムに近い白い表面となり、金90%(F)では、金色に近い黄色の皮膜となった。
(蒸発時間による皮膜変化)上記皮膜の厚さは0.1μm未満と実用上としては薄い。そこで蒸発時間の経過による皮膜の変化を見ることとした。
【0018】
a: 1min
b: 8min
c:13min
d:20min
時間変化によって形成した皮膜を分光反射率と色調座標による測定を行なった。結果を図3のグラフに示す。
【0019】
このように蒸着時間が1分、8分、13分、20分と経過するにしたがい(膜厚が増加)、表面の色は変化し、白色から紫色、そして灰色系へと変化した。これは蒸発の進行により、表面の金含有量が高くなったことによるものである。すなわち、ガラス板上に蒸着した皮膜の金アルミニウムの組成をICPにより分析したところ、金含有量は42%(a)、68%(b)、73.6%(c)、79.7%(d)となった。以上の結果、合金材料の蒸着は、蒸着時間が皮膜形成に大きく影響するため十分考慮する必要がある。したがってこの合金の蒸着時間は、8分(b)〜13分(c)が紫色の色が鮮やかとなったことから、約13分とした。
(バイアス電圧)皮膜形成の蒸発条件には、試料溶解のための電子ビーム電流、バイアス電圧、高周波出力等がファクターとしてあげられる。金アルミニウム合金の溶解用の電子ビーム電流は、200mAから試料の溶解が始まり、400mAでは電子ビームの出力が高く高温となりすぎ、試料の突沸が激しいため350mAで行なうことにした。高周波タイプのイオンプレーティングは、構造上バイアス電圧を印加し、または高周波出力を変化することにより、基板電流への影響が考えられる。そこで蒸発材料に金80%合金を蒸着したときの高周波出力とバイアス電圧および電流との関係を調べた。その結果を図4に示す。
【0020】
高周波出力(150〜300W)、バイアス電圧(500〜2000V)を増加することによりバイアス電流が増加している。この結果から高周波出力、バイアス電圧を増加することにより、イオン化した粒子が基板上に強く叩きつけられ、より緻密な皮膜が形成されるものと考えられる。
【0021】
上記結果からみて、バイアス電圧を増加することにより、皮膜がより緻密になる可能性があるためバイアス電圧を変化させ、皮膜への影響を調べた。すなわち、上記蒸発条件でバイアス電圧を1000Vから2000Vに印加し、13分間の蒸着皮膜を形成させ、皮膜の分光反射率の測定を行なった。その結果を図5に示す。
【0022】
X:1000V
Y:1500V
Z:2000V
このようにバイアス電圧を増加することにより色調の変化は見られないが、反射率が向上し、色の鮮やかさが増している。
(高周波出力)上記蒸発条件で、高周波出力を150W、250Wと変化させ、13分間の蒸着における皮膜について分光反射率の測定を行なった。その結果を図6に示す。
【0023】
1:250W
2:150W
このように出力を250W(A1)に高めることにより、紫色皮膜の色調の変化は見られないが反射率が150W(A2)に比べて向上していた。
(透明保護膜の形成)
有色皮膜の形成が終了した後、アルミニウムを蒸発材料とし、イオン化用の反応ガスとして酸素ガスを使用して、反応性イオンプレーティング法により、酸化アルミニウム(Al23 アルミナ)の透明保護膜を形成し,同様にしてシリカ(SiO2)の透明保護膜を形成した。
【0024】
上記酸化アルミニウムおよびシリカの透明保護膜を形成する条件等は下記の条件で行なった。
(蒸着条件)
蒸着材料 酸化アルミニウム(Al23
シリカ(SiO2
基板材料 光学用ガラス(BK7)
基板温度 200℃
高周波電力 0W,150W,300W
バイアス電圧 0V,−500W
ガス圧(O2) 8×10-2Pa
蒸着速度 100nm/min
皮膜の形成は、図7に示す高周波イオンプレーティング装置を使用した。蒸発材料は酸化アルミニウム(Al23)およびシリカ(SiO2)を使用し、基板材料は光学用ガラス(BK7)を用いた。耐食性評価は、ガラス基板に金アルミニウム合金素材からなる膜を形成し、その上に透明膜を成膜した試料を下記人口汗試験溶液に浸漬して行なった。
(人口汗試験溶液)
塩化ナトリウム 9.9g/l
硫化ナトリウム 0.8g/l
尿素 1.7g/l
乳酸 1.1ml/l
アンモニア水 0.28ml/l
pH 4〜6
温度40±1℃ 24時間浸漬
色調の測定は測色計、皮膜表面および断面の観察にはSEM、透明膜の構造解析および表面分析にはXRD、XPSを各々使用した。また皮膜の密着性は引っかき試験により評価した。
(試験結果)基板温度200℃で成膜した酸化アルミニウムとシリカは、いずれも非晶質で柱状構造の透明膜となった。シリカは膜厚増加にしたがい内部応力が発生し、1.7μmでクラックによる剥離が見られた。一方の酸化アルミニウムは、4.0μmの膜厚まで成膜しても剥離が認められなかった。
【0025】
なお、成膜時の基板温度は約200℃前後が望ましく、600〜800℃前後の高温での成膜では、装身具におけるロー付け箇所の溶解、変色、さらに温度変化による膨張係数の違いによって、内部応力の増加によるクラックの発生等の問題が考えられる。
【0026】
人口汗試験による耐食性は、図8の結果のとおり膜厚に依存し向上する。なお反射防止膜程度の膜厚(1μm未満)では、透明膜の耐食効果が少なく、酸化アルミニウムで3μm以上の膜厚が必要となった。
【0027】
透明膜の剥離強度は、成膜を図9の条件(高周波電力)で行なった場合、酸化アルミニウムで350g、シリカで400gとシリカが優れていた。
【0028】
金アルミニウム合金素材(AuAl2)膜上に一層目を酸化アルミニウム(3.6μm)、二層目にSiO2(0.9μm)を形成した試料の色調は、下記の通りである。
(透明保護膜の色調への影響)
膜の種類 x y Y
AuAl2 0.330 0.302 27.19
SiO2(0.9μm) 0.343 0.304 22.27
/Al23(3.6μm)
AuAl2膜に比べ、明度(Y)は低下するが、色度(x,y)は同等であった。また2層構造とすることによってAuAl2単層膜に比べ、密着性と耐食性が向上した。
【0029】
またSiO2の膜厚を1μmとし、Al23の膜厚を変化させたときの分光反射率特性および反射色の変化を図10に示す。同様にSiO2の膜厚を1μmとし、Al23の膜厚を変化させたときの耐食性の試験結果を図11に示す。その結果、第1のAl23層として約2μm以上、第2のSiO2層として約1μm以上とすることにより、装身具として価値の高い製品を得られることが分かった。
【0030】
上記実施例において得た紫色皮膜を形成した貴金属装身具は、明度はやや落ちるが鮮やかな紫色を呈していて色調の変化は少なく、しかも剥離強度にも優れていて通常の使用方法ではほとんど褪色等の経年変化が見られなかった。
【0031】
【発明の効果】
この発明の有色皮膜上への透明保護膜の形成方法は以上のように構成したので、得た有色皮膜上への透明保護膜の形成方法は鮮やかな紫色を呈しており、新規で装飾性の高い貴金属装身具を提供することが可能となった。
【0032】
またこの発明の有色皮膜上への透明保護膜の形成方法は以上のように構成したので、実用上充分な耐久性のある皮膜を得ることができた。しかも得た皮膜は平滑で緻密な構造を有するとともに、肌荒れやピンホールといった欠点のない、商品価値において非常に優れた製品を得ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明で得ようとする有色皮膜上への透明保護膜の形成方法の例を示す平面図である。
【図2】5分間の蒸着を行ない、形成した皮膜を分光反射率と色調座標による測定を行なった結果を示すグラフである。
【図3】時間変化によって形成した皮膜を分光反射率と色調座標による測定を行なった結果を示すグラフである。
【図4】蒸発材料に金80%合金を蒸着したときの高周波出力とバイアス電圧および電流との関係を調べた結果を示すグラフである。
【図5】バイアス電圧を1000Vから2000Vに印加し、13分間の蒸着皮膜を形成させ、皮膜の分光反射率の測定を行なった結果を示すグラフである。
【図6】高周波出力を150W、250Wと変化させ、13分間の蒸着における皮膜について分光反射率の測定を行なった結果を示すグラフである。
【図7】皮膜の形成を行なうための高周波イオンプレーティング装置を示す回路図である。
【図8】人口汗試験による耐食性を示すグラフである。
【図9】透明膜の剥離強度を示すグラフである。
【図10】またSiO2の膜厚を1μmとし、Al23の膜厚を変化させたときの分光反射率特性および反射色の変化を示すグラフである。
【図11】SiO2の膜厚を1μmとし、Al23の膜厚を変化させたときの耐食性の試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
1 指輪
2 薄い色の部分
3 濃い色の部分
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for forming a transparent protective film on a novel colored film such as purple or black.
[0002]
[Prior art]
In the precious metal jewelry industry, there is an urgent need to develop new products that meet consumer needs. At present, precious metal materials for decoration use gold, platinum, etc. due to the increase in real intentions, but these materials are limited to K18 golden and platinum white as colored metals. In the situation of individualization and differentiation, there is a limit in design.
[0003]
Therefore, it is possible to develop an original product by making use of the characteristics of the material and forming a new colored film without impairing the quality as a noble metal. As an example, a means has been developed in which aluminum is vapor-deposited on a gold product as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 60-5872 and purple AuAl 2 is produced by thermal diffusion at 600 ° C.
[0004]
However, in the conventional example and the material is limited to gold products, the thermal diffusion of gold and aluminum, purple AuAl 2 non AuAl, by the formation of intermetallic compounds such as Au 2 Al, suppressed tone of colored film There was a drawback of being able to.
[0005]
Furthermore, the above-mentioned vapor-deposited film has a problem in durability, has not yet been put into practical use, and is not a product.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the present inventors have made extensive studies on a technique for forming a colored film by an ion plating method that has excellent adhesion and can form a hard film.
[0007]
As a result of various experiments using gold-aluminum alloy as an evaporation material, it has become possible to obtain reproducible formation conditions for a purple-colored film. The colored film consisting of has a problem that it is discolored within one hour in the artificial sweat test.
[0008]
On the other hand, various materials are used as transparent protective films for optics such as eyeglass lenses and camera lenses. However, a so-called durability that does not change color while having high hardness is indispensable as a coating for jewelry. In that respect, the transparent protective film with a film thickness of less than about 1 μm, which is usually used for the above-mentioned optics, causes discoloration of the purple colored film due to sweat or the like when used as an accessory. There was a drawback.
[0009]
Therefore, according to the method of forming a transparent protective film on the colored film of the present invention, a product having a bright purple colored film can be obtained by using a gold-aluminum alloy as an evaporation metal. The present invention seeks to provide a precious metal jewelry that is excellent in commercial value and has no drawbacks such as peeling or discoloration.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
That is, in the method for forming a transparent protective film on the colored film of the present invention, the film thickness of the first layer is set to about 2 to 4 μm by the ion plating method in order to improve the corrosion resistance of the purple colored film made of a gold-aluminum alloy . A transparent protective film having a two-layer structure of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and silica (SiO 2 ) having a thickness of about 1 to 1.6 μm is sequentially formed on the second layer. .
[0011]
The gold-aluminum alloy that can be suitably used in the present invention is preferably an alloy mainly composed of gold of about 80% gold and about 20% aluminum.
[0012]
Since the method for forming the transparent protective film on the colored film of the present invention is configured as described above, the noble metal jewelry formed with the obtained colored film has a bright purple color, and a new and highly decorative noble metal jewelry is obtained. It became possible to provide.
[0013]
Further, since the method for forming a transparent protective film on the colored film of the present invention is constituted as described above, a practically sufficient durable film can be obtained. In addition, the obtained film has a smooth and dense structure, and it is possible to obtain a product excellent in commercial value without defects such as rough skin and pinholes.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a method for forming a transparent protective film on a colored film of the present invention will be described in detail.
[0015]
【Example】
FIG. 1 shows an example of a noble metal jewelry having a colored film to be obtained by the present invention, and shows a ring having two colors. A light colored portion 2 on the surface of the ring 1 indicates gold, and a dark colored portion 3 indicates a noble metal having a purple film obtained by the present invention.
[0016]
The vapor deposition conditions for film formation are shown below.
(Deposition conditions)
Evaporated metal Au 99.99%, Al 99.99%
Substrate temperature 250 ° C
Temperature control time 30min
Jig rotation speed 10rpm
RF 250W
Bias 2000V
Argon pressure 2 × 10 -2 Pa
In that case, it experimented with the various evaporation material which changed the gold content of the gold aluminum alloy.
(Substrate sample)
50 × 100 × 0.2mm buffed brass plate (6.4 brass), surface roughness Ra = 0.03μm
40 × 100 × 2mm of glass plate
Each of these was degreased by alkaline degreasing by ultrasonic cleaning and acetone degreasing by the same cleaning, and dried.
(Evaporation material)
A: AuAl 2 (78% Au)
B: Au75 / Al25
C: Au78 / Al22
D: Au80 / Al20
E: Au85 / Al15
F: Au90 / Al10
Vapor deposition was performed for 5 minutes under the above conditions, and the formed film was measured by spectral reflectance (by ICP emission spectroscopic analyzer ICPS-1000II manufactured by Shimadzu Corporation) and color coordinates. The results are shown in the graph of FIG.
[0017]
The known purple gold-aluminum alloy material A has light absorption near 550 nm and has a purple surface. On the other hand, the film formed by changing the composition of the gold-aluminum alloy has absorption near 550 nm when the gold content is 80% (D) to 85% (E), and has a color tone close to purple of the known purple gold-aluminum alloy material A. It was. Gold 75% (B) and 78% (C) had a white surface close to aluminum, and gold 90% (F) had a yellow film close to gold.
(Change of film due to evaporation time) The thickness of the film is less than 0.1 μm in practical use. Therefore, it was decided to look at the change in the film over time.
[0018]
a: 1 min
b: 8min
c: 13 min
d: 20 min
The film formed by time change was measured by spectral reflectance and color coordinates. The results are shown in the graph of FIG.
[0019]
As described above, as the deposition time passed 1 minute, 8 minutes, 13 minutes, and 20 minutes (the film thickness increased), the surface color changed and changed from white to purple to gray. This is due to the increased gold content on the surface due to the progress of evaporation. That is, when the composition of gold aluminum in the film deposited on the glass plate was analyzed by ICP, the gold content was 42% (a), 68% (b), 73.6% (c), 79.7% ( d). As a result, the deposition of the alloy material needs to be sufficiently considered because the deposition time greatly affects the film formation. Therefore, the deposition time of this alloy was set to about 13 minutes since the purple color became vivid for 8 minutes (b) to 13 minutes (c).
(Bias voltage) Evaporating conditions for film formation include factors such as electron beam current, bias voltage, and high-frequency output for sample dissolution. The electron beam current for melting the gold-aluminum alloy started at 200 mA, and at 400 mA, the output of the electron beam was too high and the temperature was too high. The high-frequency type ion plating may have an influence on the substrate current by applying a bias voltage or changing the high-frequency output due to its structure. Therefore, the relationship between the high-frequency output and the bias voltage and current when an 80% gold alloy was deposited on the evaporation material was examined. The result is shown in FIG.
[0020]
The bias current is increased by increasing the high-frequency output (150 to 300 W) and the bias voltage (500 to 2000 V). From this result, it is considered that by increasing the high frequency output and the bias voltage, the ionized particles are strongly struck on the substrate, and a denser film is formed.
[0021]
In view of the above results, increasing the bias voltage may cause the film to become denser, so the bias voltage was changed and the influence on the film was investigated. That is, under the above evaporation conditions, a bias voltage was applied from 1000 V to 2000 V to form a deposited film for 13 minutes, and the spectral reflectance of the film was measured. The result is shown in FIG.
[0022]
X: 1000V
Y: 1500V
Z: 2000V
As the bias voltage is increased in this way, the color tone is not changed, but the reflectance is improved and the vividness of the color is increased.
(High-frequency output) Under the above evaporation conditions, the high-frequency output was changed to 150 W and 250 W, and the spectral reflectance was measured for the film in the deposition for 13 minutes. The result is shown in FIG.
[0023]
A 1 : 250W
A 2: 150W
As described above, by increasing the output to 250 W (A 1 ), the color tone of the purple film was not changed, but the reflectance was improved as compared with 150 W (A 2 ).
(Formation of transparent protective film)
After the formation of the colored film is completed, a transparent protective film of aluminum oxide (Al 2 O 3 alumina) is formed by reactive ion plating using aluminum as an evaporation material and oxygen gas as an ionization reaction gas. In the same manner, a transparent protective film of silica (SiO 2 ) was formed.
[0024]
The conditions for forming the aluminum oxide and silica transparent protective film were as follows.
(Deposition conditions)
Vapor deposition material Aluminum oxide (Al 2 O 3 )
Silica (SiO 2 )
Substrate material Optical glass (BK7)
Substrate temperature 200 ° C
High frequency power 0W, 150W, 300W
Bias voltage 0V, -500W
Gas pressure (O 2 ) 8 × 10 -2 Pa
Deposition rate 100nm / min
The coating was formed using a high-frequency ion plating apparatus shown in FIG. Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and silica (SiO 2 ) were used as the evaporation material, and optical glass (BK7) was used as the substrate material. The corrosion resistance evaluation was performed by immersing a sample in which a film made of a gold-aluminum alloy material was formed on a glass substrate and a transparent film was formed thereon on the following artificial sweat test solution.
(Artificial sweat test solution)
Sodium chloride 9.9 g / l
Sodium sulfide 0.8g / l
Urea 1.7 g / l
Lactic acid 1.1ml / l
Ammonia water 0.28ml / l
pH 4-6
Temperature 40 ± 1 ° C. For 24 hours, a colorimeter was used for measuring the color tone, SEM was used for observing the film surface and cross section, and XRD and XPS were used for structural analysis and surface analysis of the transparent film. The adhesion of the film was evaluated by a scratch test.
(Test results) Aluminum oxide and silica film formed at a substrate temperature of 200 ° C. were both amorphous and columnar transparent films. Silica generated internal stress as the film thickness increased, and cracking was observed at 1.7 μm. On the other hand, peeling of the aluminum oxide was not recognized even when the film thickness was 4.0 μm.
[0025]
The substrate temperature during film formation is preferably about 200 ° C., and in the case of film formation at a high temperature of about 600 to 800 ° C., there is a difference in expansion coefficient due to melting, discoloration, and temperature change in the brazing portion of the jewelry. There may be problems such as the occurrence of cracks due to an increase in stress.
[0026]
The corrosion resistance by the artificial sweat test is improved depending on the film thickness as shown in the results of FIG. When the film thickness is less than that of the antireflection film (less than 1 μm), the corrosion resistance effect of the transparent film is small, and a film thickness of 3 μm or more is required for aluminum oxide.
[0027]
With respect to the peel strength of the transparent film, when the film was formed under the conditions shown in FIG. 9 (high frequency power), 350 g of aluminum oxide and 400 g of silica were excellent in silica.
[0028]
The color tone of the sample in which the first layer of aluminum oxide (3.6 μm) and the second layer of SiO 2 (0.9 μm) are formed on a gold-aluminum alloy material (AuAl 2 ) film is as follows.
(Influence on color of transparent protective film)
Type of film xy Y
AuAl 2 0.330 0.302 27.19
SiO 2 (0.9 μm) 0.343 0.304 22.27
/ Al 2 O 3 (3.6 μm)
Compared to the AuAl 2 film, the lightness (Y) was lowered, but the chromaticity (x, y) was the same. In addition, the two-layer structure improves adhesion and corrosion resistance compared to the AuAl 2 single layer film.
[0029]
FIG. 10 shows changes in spectral reflectance characteristics and reflected colors when the thickness of SiO 2 is 1 μm and the thickness of Al 2 O 3 is changed. Similarly, FIG. 11 shows the corrosion resistance test results when the SiO 2 film thickness is 1 μm and the Al 2 O 3 film thickness is changed. As a result, it was found that a product having high value as an accessory can be obtained by setting the first Al 2 O 3 layer to about 2 μm or more and the second SiO 2 layer to about 1 μm or more.
[0030]
The noble metal jewelry formed with the purple film obtained in the above examples has a slightly lower brightness but exhibits a bright purple color, has little change in color tone, and is excellent in peel strength. There was no change over time.
[0031]
【The invention's effect】
Since the method for forming the transparent protective film on the colored film of the present invention is configured as described above, the method for forming the transparent protective film on the obtained colored film exhibits a bright purple color, which is novel and decorative. It became possible to provide high precious metal jewelry.
[0032]
Further, since the method for forming a transparent protective film on the colored film of the present invention is constituted as described above, a practically sufficient durable film can be obtained. In addition, the obtained film has a smooth and dense structure, and it is possible to obtain a product excellent in commercial value without defects such as rough skin and pinholes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an example of a method for forming a transparent protective film on a colored film to be obtained in the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a result obtained by performing vapor deposition for 5 minutes and measuring the formed film by spectral reflectance and color coordinates.
FIG. 3 is a graph showing a result of measuring a film formed by time change using spectral reflectance and color coordinates.
FIG. 4 is a graph showing the results of investigating the relationship between high-frequency output, bias voltage, and current when an 80% gold alloy is vapor-deposited on the evaporation material.
FIG. 5 is a graph showing the results of measuring the spectral reflectance of a film by applying a bias voltage from 1000 V to 2000 V to form a deposited film for 13 minutes.
FIG. 6 is a graph showing the result of measuring the spectral reflectance of a film formed by vapor deposition for 13 minutes while changing the high frequency output to 150 W and 250 W.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a high-frequency ion plating apparatus for forming a film.
FIG. 8 is a graph showing corrosion resistance by artificial sweat test.
FIG. 9 is a graph showing the peel strength of a transparent film.
FIG. 10 is a graph showing changes in spectral reflectance characteristics and reflected color when the film thickness of SiO 2 is 1 μm and the film thickness of Al 2 O 3 is changed.
11 is a graph showing the corrosion resistance test results when the film thickness of SiO 2 is 1 μm and the film thickness of Al 2 O 3 is changed. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Ring 2 Light color part 3 Dark color part

Claims (1)

金アルミニウム合金からなる紫色の有色皮膜の耐食性を高めるため、イオンプレーティング法により第1層に膜厚を2〜4μmとした酸化アルミニウム(Al23)、第2層に膜厚を1〜1.7μmとしたシリカ(SiO2)の2層構造からなる透明保護膜を順次形成したことを特徴とする有色皮膜上への透明保護膜の形成方法。In order to enhance the corrosion resistance of the purple colored film made of a gold-aluminum alloy, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) having a thickness of 2 to 4 μm is formed on the first layer by an ion plating method, and the film thickness is 1 to 2 on the second layer . A method for forming a transparent protective film on a colored film, comprising sequentially forming a transparent protective film having a two-layer structure of silica (SiO 2 ) having a thickness of 1.7 μm .
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