JP4909477B2 - 装飾部材及び装飾部材の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装飾部材に関する。さらに詳しくは、時計ケース、バンド、指輪、ネックレス、眼鏡、ブレスレット、ドアノブ、取手、筆記用具等の最外層に有色被膜を有する装飾品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
時計、宝飾品等に用いられる装飾部材は、金属からなる基材の表面に金（Ａｕ）合金をはじめとする金属層や、チタン（Ｔｉ）化合物をはじめとする有色化合物層等の修飾層を形成して美麗な外観とすることが広く行われている。
【０００３】
従来、このような装飾部材にあって、基材上に部分選択的に前記修飾層を形成する際には、基材の全面に修飾層を形成し、マスキング材によりパターンニングした後、修飾層を剥離液により溶解除去するといった工程により製造されている。ここで、剥離液として、基材とは反応せず、修飾層のみを溶解する溶液系が選択されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、基材としてチタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金を用い、修飾層として酸化チタン（ＴｉＯｘ）系化合物を用いる場合には、剥離剤としてフッ化物系溶液を用いるために、修飾層のみならず、基材まで溶解してしまい外面にくもりや肌荒れが生じていた。
【０００５】
このため、後加工として再研摩が必要になりコストが高くなったり、基材の形状によっては再研磨がきわめて困難になり、製品化できない場合もあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る装飾部材は、チタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金からなる基材上に、チタン（Ｔｉ）層を有し、金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層と有色チタン化合物層をこの順に部分選択的に備えてなることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る装飾部材は、前記有色チタン化合物層が、０．１μｍないし３．０μｍの厚さであることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る装飾部材は、前記有色チタン化合物層が、チタンと酸素の化合物（ＴｉＯｘ、０．５≦ｘ≦２）、チタン、酸素及び炭素の化合物（ＴｉＯｘＣｙ、０．５≦ｘ≦２、０．０５≦ｙ≦０．５）、チタン、酸素及び窒素の化合物（ＴｉＯｘＮｚ、０．５≦ｘ≦２、０．０５≦ｚ≦０．５）、チタン、酸素、炭素及び窒素の化合物（ＴｉＯｘＣｙＮｚ、０．５≦ｘ≦２、０．０５≦ｙ≦０．５、０．０５≦ｚ≦０．５）から選択される少なくとも１種の化合物、及び、不可避成分からなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る装飾部材は、前記金（Ａｕ）もしくは前記金（Ａｕ）合金層が、０．０５μｍないし０．５μｍの厚さであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る装飾部材は、前記金（Ａｕ）合金層が、金（Ａｕ）と、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ)、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）及びロジウム（Ｒｈ）からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素からなり、かつ、金（Ａｕ）を７５ｗｔ％ないし９９．５ｗｔ％の割合で含有する合金からなることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る装飾部材は、前記チタン（Ｔｉ）層が０．１ないし１．０μｍの厚さであることを特徴とする。
【００１２】
そして、本発明に係る装飾部材は、前記有色チタン化合物層が傾斜組成を有してなることを特徴とする。
【００１３】
【実施の態様】
（実施例１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の装飾部材の一の実施の形態を模式的に示す断面図である。１はチタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金からなる基材、２はチタン（Ｔｉ）層、３は金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層、４は有色チタン化合物層である。
【００１５】
基材１としてＪＩＳ２種のチタン（Ｔｉ）を用いた。チタン（Ｔｉ）層２、金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層３、および、有色チタン化合物層４を形成する手順を以下に述べる。但し、ここに示す処理条件は装置依存性があり、装置により異なるものである。まず、洗浄した基材をイオンプレーティング処理装置内に取り付け、チャンバ内を１×１０-4Ｔｏｒｒまで真空排気した。引き続き、チャンバ内にアルゴンガスを４３０ｃｃｍ導入し、基材に４５０Ｖのバイアス電圧を印加することによりＤＣボンバードを５分間行った。この後、再び１×１０-4Ｔｏｒｒまで真空排気した。ついで、アルゴン（Ａｒ）ガス（Ａｒ）をチャンバ内に導入することによりチャンバ内を２×１０-4Ｔｏｒｒに保ち、電子ビームによりチタン（Ｔｉ）を融解・気化させた。気化したチタン（Ｔｉ）が基材１上に堆積し、０．３〜０．５μｍのチタン（Ｔｉ）層２が形成された。続いて、金（Ａｕ）をタングステンボートによる抵抗加熱および電子ビームにより融解・気化させ、気化した金（Ａｕ）をチタン（Ｔｉ）層２に堆積させることにより０．１〜０．２μｍの金（Ａｕ）層３を形成した。引き続き、チャンバ内へのアルゴン（Ａｒ）ガスの導入を停止し、これに代わって、チャンバ内に酸素（Ｏ）ガスを導入した。８×１０-4Ｔｏｒｒの圧力下で、電子ビームによりチタン（Ｔｉ）を融解・気化させ、ＡＲＥ法により酸化チタンを生成し、０．３〜０．５μｍの酸化チタン（ＴｉＯｘ）からなる有色チタン化合物層４を形成した。
【００１６】
こうして得られた装飾部材の表面に部分的にレジスト層を形成し、次いで、フッ酸と硝酸の混酸中に装飾部材を浸漬してレジスト層形成範囲外の有色チタン化合物層４を溶解した。引き続き、シアン系の金剥離液に装飾部材を浸漬してレジスト層形成範囲外の金（Ａｕ）層３を溶解した。この後、有機系のレジスト剥離液で、レジスト層を除去し、チタン（Ｔｉ）層２に、金（Ａｕ）層３と有色チタン化合物層４が部分的に形成されている装飾部材を製造した。
【００１７】
本発明により得られた皮膜の密着性試験を実施した。１８０°の折曲げ試験、クロスカット試験、２００℃に加熱した装飾部材を水中に投入することで急冷する熱衝撃試験において皮膜の剥離等の密着不良の発生はみられなかった。これは、実用上十分な密着性である。
【００１８】
本実施例では、基材１としてＪＩＳ２種のチタン（Ｔｉ）を用いたが、チタン（Ｔｉ）−鉄（Ｆｅ）合金、チタン（Ｔｉ）−アルミ（Ａｌ）−バナジウム（Ｖ）合金を用いても可能である。また、実施例では、金（Ａｕ）層として純金（Ａｕ）を用いたが、金（Ａｕ）と、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ)、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）及びロジウム（Ｒｈ）からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素からなる金（Ａｕ）合金を用いることもできる。さらに、皮膜の形成方法として、実施例ではイオンプレーティング法を用いたが、スパッタリング法、マルチアーク法などのＰＶＤ法やＣＶＤ法を用いることが可能である。
【００１９】
（実施例２）
実施例１と同様に、チタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金からなる基材１上にチタン（Ｔｉ）層２、金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層３を形成した後に、電子ビームによりチタン（Ｔｉ）を融解・気化させ、アルゴン（Ａｒ）ガスの導入量を徐々に減少させると同時に、酸素（Ｏ）ガス、炭素（Ｃ）ガス、窒素（Ｎ）ガスを徐々に導入した。最終的な各々のガスの流量は酸素（Ｏ）ガスを２２０ＣＣＭ、炭素（Ｃ）ガスを５ＣＣＭ、窒素（Ｎ）ガスを２５ＣＣＭとし、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量を調整することにより、チャンバ内を８×１０-4Ｔｏｒｒに保った。この後、実施例１と同様の工程により、チタン（Ｔｉ）層２に、金（Ａｕ）層３と有色チタン化合物層４が部分的に形成されている装飾部材を製造した。
【００２０】
本実施例により得られた皮膜の密着性試験を実施した。１８０°の折曲げ試験、クロスカット試験、２００℃に加熱した装飾部材を水中に投入することで急冷する熱衝撃試験において皮膜の剥離等の密着不良の発生はみられなかった。これは、実用上十分な密着性である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、基材としてチタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金を用い、修飾層として酸化チタン系化合物を部分選択的に形成した場合でも、剥離液によるくもり等を生じることがなく、美麗な外観を有し、しかもこれらの特性を低コストで達成できる時計、宝飾品等の表面の装飾用として好適な装飾部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装飾部材の一の実施の形態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１：チタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金からなる基材
２：チタン（Ｔｉ）層
３：金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層
４：有色チタン化合物層
【発明の属する技術分野】
本発明は、装飾部材に関する。さらに詳しくは、時計ケース、バンド、指輪、ネックレス、眼鏡、ブレスレット、ドアノブ、取手、筆記用具等の最外層に有色被膜を有する装飾品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
時計、宝飾品等に用いられる装飾部材は、金属からなる基材の表面に金（Ａｕ）合金をはじめとする金属層や、チタン（Ｔｉ）化合物をはじめとする有色化合物層等の修飾層を形成して美麗な外観とすることが広く行われている。
【０００３】
従来、このような装飾部材にあって、基材上に部分選択的に前記修飾層を形成する際には、基材の全面に修飾層を形成し、マスキング材によりパターンニングした後、修飾層を剥離液により溶解除去するといった工程により製造されている。ここで、剥離液として、基材とは反応せず、修飾層のみを溶解する溶液系が選択されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、基材としてチタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金を用い、修飾層として酸化チタン（ＴｉＯｘ）系化合物を用いる場合には、剥離剤としてフッ化物系溶液を用いるために、修飾層のみならず、基材まで溶解してしまい外面にくもりや肌荒れが生じていた。
【０００５】
このため、後加工として再研摩が必要になりコストが高くなったり、基材の形状によっては再研磨がきわめて困難になり、製品化できない場合もあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る装飾部材は、チタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金からなる基材上に、チタン（Ｔｉ）層を有し、金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層と有色チタン化合物層をこの順に部分選択的に備えてなることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る装飾部材は、前記有色チタン化合物層が、０．１μｍないし３．０μｍの厚さであることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る装飾部材は、前記有色チタン化合物層が、チタンと酸素の化合物（ＴｉＯｘ、０．５≦ｘ≦２）、チタン、酸素及び炭素の化合物（ＴｉＯｘＣｙ、０．５≦ｘ≦２、０．０５≦ｙ≦０．５）、チタン、酸素及び窒素の化合物（ＴｉＯｘＮｚ、０．５≦ｘ≦２、０．０５≦ｚ≦０．５）、チタン、酸素、炭素及び窒素の化合物（ＴｉＯｘＣｙＮｚ、０．５≦ｘ≦２、０．０５≦ｙ≦０．５、０．０５≦ｚ≦０．５）から選択される少なくとも１種の化合物、及び、不可避成分からなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る装飾部材は、前記金（Ａｕ）もしくは前記金（Ａｕ）合金層が、０．０５μｍないし０．５μｍの厚さであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る装飾部材は、前記金（Ａｕ）合金層が、金（Ａｕ）と、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ)、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）及びロジウム（Ｒｈ）からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素からなり、かつ、金（Ａｕ）を７５ｗｔ％ないし９９．５ｗｔ％の割合で含有する合金からなることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る装飾部材は、前記チタン（Ｔｉ）層が０．１ないし１．０μｍの厚さであることを特徴とする。
【００１２】
そして、本発明に係る装飾部材は、前記有色チタン化合物層が傾斜組成を有してなることを特徴とする。
【００１３】
【実施の態様】
（実施例１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の装飾部材の一の実施の形態を模式的に示す断面図である。１はチタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金からなる基材、２はチタン（Ｔｉ）層、３は金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層、４は有色チタン化合物層である。
【００１５】
基材１としてＪＩＳ２種のチタン（Ｔｉ）を用いた。チタン（Ｔｉ）層２、金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層３、および、有色チタン化合物層４を形成する手順を以下に述べる。但し、ここに示す処理条件は装置依存性があり、装置により異なるものである。まず、洗浄した基材をイオンプレーティング処理装置内に取り付け、チャンバ内を１×１０-4Ｔｏｒｒまで真空排気した。引き続き、チャンバ内にアルゴンガスを４３０ｃｃｍ導入し、基材に４５０Ｖのバイアス電圧を印加することによりＤＣボンバードを５分間行った。この後、再び１×１０-4Ｔｏｒｒまで真空排気した。ついで、アルゴン（Ａｒ）ガス（Ａｒ）をチャンバ内に導入することによりチャンバ内を２×１０-4Ｔｏｒｒに保ち、電子ビームによりチタン（Ｔｉ）を融解・気化させた。気化したチタン（Ｔｉ）が基材１上に堆積し、０．３〜０．５μｍのチタン（Ｔｉ）層２が形成された。続いて、金（Ａｕ）をタングステンボートによる抵抗加熱および電子ビームにより融解・気化させ、気化した金（Ａｕ）をチタン（Ｔｉ）層２に堆積させることにより０．１〜０．２μｍの金（Ａｕ）層３を形成した。引き続き、チャンバ内へのアルゴン（Ａｒ）ガスの導入を停止し、これに代わって、チャンバ内に酸素（Ｏ）ガスを導入した。８×１０-4Ｔｏｒｒの圧力下で、電子ビームによりチタン（Ｔｉ）を融解・気化させ、ＡＲＥ法により酸化チタンを生成し、０．３〜０．５μｍの酸化チタン（ＴｉＯｘ）からなる有色チタン化合物層４を形成した。
【００１６】
こうして得られた装飾部材の表面に部分的にレジスト層を形成し、次いで、フッ酸と硝酸の混酸中に装飾部材を浸漬してレジスト層形成範囲外の有色チタン化合物層４を溶解した。引き続き、シアン系の金剥離液に装飾部材を浸漬してレジスト層形成範囲外の金（Ａｕ）層３を溶解した。この後、有機系のレジスト剥離液で、レジスト層を除去し、チタン（Ｔｉ）層２に、金（Ａｕ）層３と有色チタン化合物層４が部分的に形成されている装飾部材を製造した。
【００１７】
本発明により得られた皮膜の密着性試験を実施した。１８０°の折曲げ試験、クロスカット試験、２００℃に加熱した装飾部材を水中に投入することで急冷する熱衝撃試験において皮膜の剥離等の密着不良の発生はみられなかった。これは、実用上十分な密着性である。
【００１８】
本実施例では、基材１としてＪＩＳ２種のチタン（Ｔｉ）を用いたが、チタン（Ｔｉ）−鉄（Ｆｅ）合金、チタン（Ｔｉ）−アルミ（Ａｌ）−バナジウム（Ｖ）合金を用いても可能である。また、実施例では、金（Ａｕ）層として純金（Ａｕ）を用いたが、金（Ａｕ）と、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ)、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）及びロジウム（Ｒｈ）からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素からなる金（Ａｕ）合金を用いることもできる。さらに、皮膜の形成方法として、実施例ではイオンプレーティング法を用いたが、スパッタリング法、マルチアーク法などのＰＶＤ法やＣＶＤ法を用いることが可能である。
【００１９】
（実施例２）
実施例１と同様に、チタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金からなる基材１上にチタン（Ｔｉ）層２、金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層３を形成した後に、電子ビームによりチタン（Ｔｉ）を融解・気化させ、アルゴン（Ａｒ）ガスの導入量を徐々に減少させると同時に、酸素（Ｏ）ガス、炭素（Ｃ）ガス、窒素（Ｎ）ガスを徐々に導入した。最終的な各々のガスの流量は酸素（Ｏ）ガスを２２０ＣＣＭ、炭素（Ｃ）ガスを５ＣＣＭ、窒素（Ｎ）ガスを２５ＣＣＭとし、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量を調整することにより、チャンバ内を８×１０-4Ｔｏｒｒに保った。この後、実施例１と同様の工程により、チタン（Ｔｉ）層２に、金（Ａｕ）層３と有色チタン化合物層４が部分的に形成されている装飾部材を製造した。
【００２０】
本実施例により得られた皮膜の密着性試験を実施した。１８０°の折曲げ試験、クロスカット試験、２００℃に加熱した装飾部材を水中に投入することで急冷する熱衝撃試験において皮膜の剥離等の密着不良の発生はみられなかった。これは、実用上十分な密着性である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、基材としてチタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金を用い、修飾層として酸化チタン系化合物を部分選択的に形成した場合でも、剥離液によるくもり等を生じることがなく、美麗な外観を有し、しかもこれらの特性を低コストで達成できる時計、宝飾品等の表面の装飾用として好適な装飾部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装飾部材の一の実施の形態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１：チタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金からなる基材
２：チタン（Ｔｉ）層
３：金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層
４：有色チタン化合物層
Claims (8)
- チタン（Ｔｉ）もしくはチタン（Ｔｉ）合金からなる基材上に、チタン（Ｔｉ）層を有し、金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層と有色チタン化合物層をこの順に部分選択的に備えてなることを特徴とする装飾部材の製造方法であって、
前記基材上にチタン（Ｔｉ）層を形成するチタン層形成工程と、
前記チタン（Ｔｉ）層の上に前記金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層を形成する金層形成工程と、
前記金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層の上に前記有色チタン化合物層を形成する有色チタン化合物層形成工程と、
前記有色チタン化合物層の上に部分的にレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層形成工程に次いでフッ酸と硝酸の混酸により前記レジスト層が形成された範囲外の有色チタン化合物層を溶解する有色チタン化合物層溶解工程と、
前記有色チタン化合物層溶解工程に次いでシアン系の金剥離液により前記レジスト層が形成された範囲外の金（Ａｕ）もしくは金（Ａｕ）合金層を溶解する金層溶解工程と、
前記金層溶解工程に次いで有機系のレジスト剥離液で前記レジスト層を除去するレジスト層除去工程と、
からなることを特徴とする装飾部材の製造方法。 - 請求項１に記載の製造方法によって作られたことを特徴とする装飾部材。
- 前記有色チタン化合物層が、０．１μｍないし３．０μｍの厚さである請求項２に記載の装飾部材。
- 前記有色チタン化合物層が、チタンと酸素の化合物（ＴｉＯｘ、０．５≦ｘ≦２）、チタン、酸素及び炭素の化合物（ＴｉＯｘＣｙ、０．５≦ｘ≦２、０．０５≦ｙ≦０．５）、チタン、酸素及び窒素の化合物（ＴｉＯｘＮｚ、０．５≦ｘ≦２、０．０５≦ｚ≦０．５）、チタン、酸素、炭素及び窒素の化合物（ＴｉＯｘＣｙＮｚ、０．５≦ｘ≦２、０．０５≦ｙ≦０．５、０．０５≦ｚ≦０．５）から選択される少なくとも１種の化合物、及び、不可避成分からなる請求項２または３に記載の装飾部材。
- 前記金（Ａｕ）もしくは前記金（Ａｕ）合金層が、０．０５μｍないし０．５μｍの厚さである請求項２乃至４のいずれかに記載の装飾部材。
- 前記金（Ａｕ）合金層が、金（Ａｕ）と、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ)、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、インジウム（Ｉｎ）、白金（Ｐｔ）及びロジウム（Ｒｈ）からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素からなり、かつ、金（Ａｕ）を７５ｗｔ％ないし９９．５ｗｔ％の割合で含有する合金からなる請求項２乃至５のいずれかに記載の装飾部材。
- 前記チタン（Ｔｉ）層が０．１ないし１．０μｍの厚さである請求項２乃至６のいずれかに記載の装飾部材。
- 前記有色チタン化合物層が傾斜組成を有してなる請求項２乃至７のいずれかに記載の装飾部材。
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