JP7238468B2 - 時計用外装部品および時計 - Google Patents

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Description

本発明は、時計用外装部品および時計に関する。
時計用外装部品には、優れた美的外観が要求される。この目的を達成するために、時計用外装部品の表面に金属皮膜を形成する技術が知られている。
例えば、特許文献1には、少なくとも表面付近の一部が主としてTiおよび/またはステンレス鋼で構成された基材と、前記基材上に設けられ、主としてTiCNで構成された第1の被膜と、前記第1の被膜の前記基材に対向する面とは反対の面側に設けられ、主としてM(ただし、Mは、Ti、Pt、PdおよびInから選択される1種または2種以上)で構成された第2の被膜とを有し、前記第1の被膜中におけるCの含有率とNの含有率との和が、5~30wt%であることを特徴とする装飾品、および当該装飾品を備えた時計が開示されている。また、特許文献1に記載の装飾品は、時計用外装部品に適用できることが開示されている。
特開2005-264191号公報
しかしながら、特許文献1に記載の、主としてMで構成された第2の被膜を有する時計用外装部品は、第1の被膜よりも軟質である第2の被膜を最外層に設けているため、使用に伴う傷などによる外観品質低下の問題を有している。時計用外装部品においては、美的外観などの観点から、表面に傷が付きにくいことが望まれている。
本発明の時計用外装部品は、金属製の基材と、Ti、TiCN、TiC、TiN、TiO、Si、およびSiOのいずれかで構成される下地膜と、主としてRuで構成されるか、または、Ru-Ti合金で構成されて最表膜となる金属被膜と、をこの順で有することを特徴とする。
本発明の時計用外装部品において、前記基材は、ステンレス鋼、Ti、およびTi合金のいずれかで構成されることが好ましい。
本発明の時計用外装部品において、前記Ru-Ti合金全体に対する前記Ruの含有量は、25質量%以上75質量%以下であり、前記Ru-Ti合金全体に対する前記Tiの含有量は、25質量%以上75質量%以下であることが好ましい。
本発明の時計用外装部品において、前記Ru-Ti合金全体に対する前記Ruの含有量は、50質量%以上75質量%以下であり、前記Ru-Ti合金全体に対する前記Tiの含有量は、25質量%以上50質量%以下であることが好ましい。
本発明の時計用外装部品において、前記金属被膜の平均厚さは、0.1μm以上2.0μm以下であることが好ましい。
本発明の時計用外装部品において、前記下地膜の平均厚さは、0.01μm以上0.50μm以下であることが好ましい。
本発明の時計用外装部品において、前記下地膜と前記金属被膜との間に、中間被膜を有することが好ましい。
本発明の時計用外装部品において、前記中間被膜は、TiCNで構成された膜であることが好ましい。
本発明の時計用外装部品において、前記中間被膜の平均厚さは、0.1μm以上2.0μm以下であることが好ましい。
本発明の時計用外装部品において、前記金属被膜が設けられた側の面において、1.000mNの荷重で測定されるナノインデンター硬度が、1000以上1500以下であることが好ましい。
本発明の時計は、前記時計用外装部品を備えることを特徴とする。
本発明の第1実施形態に係る時計用外装部品の部分断面図である。 図1に示す時計用外装部品の製造方法の好適な実施形態を示す断面図であり、(A)は基材を示す図であり、(B)は下地膜形成工程で下地膜を形成した図であり、(C)は金属被膜工程で金属被膜を形成した図である。 本発明の第2実施形態に係る時計用外装部品の部分断面図である。 本発明の一実施形態に係る時計の部分断面図である。
〔時計用外装部品〕
本実施形態に係る時計用外装部品とは、外部から視認し得る部品のことをいう。時計用外装部品は、時計の外部に露出して用いられる部品に限定されず、時計の内部に内蔵された部品を含む概念である。
時計用外装部品としては、例えば、時計ケース、時計バンド、文字盤、時計用針、ベゼル、りゅうず、ボタン、カバーガラス、ガラス縁、ダイヤルリング、見切板、およびパッキン等が挙げられる。時計ケースとしては、例えば、胴、裏蓋、並びに、胴および裏蓋が一体化されたワンピースケース等が挙げられる。時計バンドには、バンド中留、バンドの着脱に用いられる部品、およびバングルの着脱に用いられる部品が含まれる。ベゼルとしては、例えば、回転ベゼル等が挙げられる。りゅうずとしては、例えば、ネジロック式りゅうず等が挙げられる。
本発明の第1実施形態について図面を参照して説明する。
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態の時計用外装部品10の部分断面図である。
図1に示す時計用外装部品10は、金属製の基材2と、下地膜4と、最表膜となる金属被膜6と、をこの順で有する。
下地膜4は、Ti、TiCN、TiC、TiN、TiO、Si、およびSiOのいずれかで構成される。
金属被膜6は、主としてRuで構成されるか、または、Ru-Ti合金で構成される。
「主としてRuで構成される」とは、金属被膜6全体に対するRuの含有量が90質量%以上であることを意味する。当該Ruの含有量は、95質量%以上であることが好ましく、98質量%以上であることがより好ましい。
「Ru-Ti合金で構成される」とは、金属被膜6全体に対するRu-Ti合金の含有量が90質量%以上であることを意味する。当該Ru-Ti合金の含有量は、95質量%以上であることが好ましく、98質量%以上であることがより好ましい。
以下の説明では、主としてRuで構成される膜を「Ru膜」と称することがあり、Ru-Ti合金で構成される膜を「Ru-Ti膜」と称することがある。
本実施形態の時計用外装部品10は、時計用外装部品の金属被膜として従来用いられてきたPt膜またはTi膜よりも、金属被膜自体の硬度が高められたRu膜またはRu-Ti膜を最表膜に設けている。
さらに本実施形態の時計用外装部品10は、この金属被膜自体の硬度が高められた金属被膜6を、Ti、TiCN、TiC、TiN、TiO、Si、およびSiOのいずれかで構成される下地膜4の上に設けているので、時計用外装部品10の金属被膜6の表面側の全体の硬度が高められた構造となっている。
したがって、本実施形態の時計用外装部品10によれば、表面に傷が付きにくくなる。
なお、本明細書においては、表面に傷が付きにくいことを、耐傷性に優れると称することがある。
本実施形態の時計用外装部品10は、耐傷性に優れるという効果に加えて、以下の効果も奏される。
本実施形態の時計用外装部品10は、金属被膜6の表面側の全体の硬度が高められた構造となっているので、耐打痕性にも優れている。すなわち、本実施形態の時計用外装部品10は、傷および打痕に起因する凹みが生じにくい。
本実施形態の時計用外装部品10は、最表膜となるRu膜、またはRu-Ti膜が黄色みが少なく、より白に近い明るさを有するので、明るくて新しいシルバー色を呈する。また、本実施形態の時計用外装部品10は、明るいので指紋が目立ちにくい。
さらに本実施形態の時計用外装部品10は、最表膜となるRu膜およびRu-Ti膜が耐金属アレルギー性を有するので、金属アレルギーを持つ人も装着することができる。
本明細書では、表面に傷が付きにくいこと、すなわち、耐傷性に優れていることの指標として、超微小押し込み硬さ試験機(エリオニクス社製、品番:ENT-1100a)を用いて測定されるナノインデンター硬度を用いる。
例えば図1において、金属被膜6の表面側から、ナノインデンター硬度を測定した場合、下地膜4の影響を受けない硬度が測定されると考えられる。後述する図3においては、中間被膜5の影響を受けない硬度が測定されると考えられる。
そのため、本明細書では、ナノインデンター硬度を、金属被膜6自体の表面硬度とみなし、ナノインデンター硬度の値が大きいほど、表面に傷が付きにくい時計用外装部品であると判定する。
ナノインデンター硬度の測定方法については後述する。
本明細書では、耐打痕性の指標として、マイクロビッカース硬さ試験機(Mitutoyo社製、品番:HM-200)を用いて測定されるビッカース硬度を用いる。
例えば図1において、金属被膜6の表面側から、ビッカース硬度を測定した場合、下地膜4の硬度の影響を受けた硬度が測定される可能性がある。後述する図3においては、中間被膜5の硬度の影響を受けた硬度が測定される可能性がある。
そのため、本明細書では、ビッカース硬度を、時計用外装部品としての表面硬度とみなし、ビッカース硬度の値が大きいほど、耐打痕性に優れた時計用外装部品であると判定する。
ビッカース硬度の測定方法については後述する。
次に、本実施形態に係る時計用外装部品10の構成について説明する。
(基材)
基材2は金属製である。すなわち、基材2は金属材料で構成されている。「基材2が金属材料で構成される」とは、基材2全体に対する金属材料の含有量が90質量%以上であることを意味する。当該金属材料の含有量は、95質量%以上であることが好ましく、98質量%以上であることがより好ましい。
金属材料としては、例えば、Fe、Cu、Zn、Ni、Ti、Mg、Cr、Mn、Mo、Nb、Al、V、Zr、Sn、Au、Pd、Pt、Ag、In、またはこれらのうち少なくとも1種を含む合金などが挙げられる。
これらの中でも、金属材料としては、加工性および下地膜4との密着性の観点から、Fe、Cu、Zn、Ni、Ti、Al、またはこれらのうち少なくとも1種を含む合金が好ましく、ステンレス鋼、Ti、またはTi合金がより好ましい。
すなわち、基材2は、ステンレス鋼、Ti、およびTi合金のいずれかで構成されることが好ましい。これにより、最終的に得られる時計用外装部品10の耐久性が向上し易くなる。
ステンレス鋼としては、例えば、Fe-Cr系合金およびFe-Cr-Ni系合金等が挙げられ、具体的には、SUS405、SUS430、SUS434、SUS444、SUS429、SUS430F、SUS304、SUS303、SUS316、SUS316L、SUS316J1、およびSUS316J1L等が挙げられる。
Ti合金としては、例えば、α合金、α-β合金、およびβ合金などが挙げられる。
基材2の形状は特に限定されない。基材2としては、下地膜4を形成する前の各種形状の時計用外装部品を用いることができる。
(下地膜)
下地膜4は、基材2との密着性を向上させる観点から、基材2の表面に設けられることが好ましい。その場合、下地膜4は、基材2の表面の少なくとも一部に設けられていればよい。
下地膜4は、Ti、TiCN、TiC、TiN、TiO、Si、およびSiOのいずれかで構成される。下地膜4は、TiまたはTiCNで構成されることが好ましく、Tiで構成されることがより好ましい。これにより、基材2との密着性がより向上し、時計用外装部品10の耐久性が向上し易くなる。
ここで、「下地膜4がTiで構成される」とは、下地膜4全体に対するTiの含有量が90質量%以上であることを意味する。当該Tiの含有量は、95質量%以上であることが好ましく、98質量%以上であることがより好ましい。下地膜4が、TiCN、TiC、TiN、TiO、Si、またはSiOで構成される場合も同様である。
下地膜4の平均厚さは、好ましくは0.01μm以上0.50μm以下、より好ましくは0.03μm以上0.40μm以下、さらに好ましくは0.05μm以上0.30μm以下である0.01μm以上であると、金属被膜6の応力の影響を受けにくくなる。また、下地膜4の平均厚さが0.01μm以上であると、基材2との密着性が確保され易くなる。
下地膜4の平均厚さが0.50μm以下であると、下地膜4の膜応力が高くなることが抑制されるので基材2との密着性が良好になる。また、下地膜4の平均厚さが0.50μm以下であると、下地膜4の平滑性が良好になる。
下地膜4の平均厚さの測定方法は、実施例の項に記載する。
(金属被膜)
金属被膜6は、下地膜4との密着性を向上させる観点から、下地膜4の表面に設けられることが好ましい。その場合、金属被膜6は、耐傷性を発揮する観点から、下地膜4の表面のうち、少なくとも、外部からの衝撃を受け易い箇所に設けられることが好ましい。
金属被膜6は、Ru膜またはRu-Ti膜である。金属被膜6は、時計用外装部品10の最表膜となる。
金属被膜6はRu-Ti膜であることが好ましい。
金属被膜6がRu-Ti膜である場合、
Ru-Ti合金全体に対するRuの含有量は、25質量%以上75質量%以下であり、Ru-Ti合金全体に対するTiの含有量は、25質量%以上75質量%以下であることが好ましく、
Ru-Ti合金全体に対するRuの含有量は、40質量%以上75質量%以下であり、Ru-Ti合金全体に対するTiの含有量は、25質量%以上60質量%以下であることがより好ましく、
Ru-Ti合金全体に対するRuの含有量は、50質量%以上75質量%以下であり、Ru-Ti合金全体に対するTiの含有量は、25質量%以上50質量%以下であることがさらに好ましい。
すなわち、Ru-Ti合金全体に対するRuとTiとの含有比率を「Ru/Ti」で表したとき、「Ru/Ti」は、質量比で、25/75以上75/25以下であることが好ましく、40/60以上75/25以下であることがより好ましく、50/50以上75/25以下であることがさらに好ましい。
Ru/Tiが、質量比で、25/75以上75/25以下であると、外観が暗くなりにくくなるので美的外観が確保され易くなる。
Ru/Tiが、質量比で、40/60以上75/25以下であると、明るさが向上する。Ru/Tiが、質量比で、50/50以上75/25以下であると、明るさと硬度とを兼ね備えた時計用外用部品が得られ易くなる。すなわち、美観および耐傷性に優れた時計用外用部品が得られ易くなる。
金属被膜6の平均厚さは、好ましくは0.1μm以上2.0μm以下、より好ましくは0.15μm以上2.0μm以下、さらに好ましくは0.2μm以上2.0μm以下である。
金属被膜6の平均厚さが0.1μm以上であると、下地膜4の色が透けにくくなるので、美観が保持され易くなる。また、金属被膜6の平均厚さが0.1μm以上であると、金属被膜6の硬度が保持され易くなる。
金属被膜6の平均厚さが2.0μm以下であると、内部応力の上昇が抑制されるので、下地膜4との密着性が確保され易くなる。
金属被膜6の平均厚さの測定方法は、実施例の項に記載する。
下地膜4の平均厚さに対する金属被膜6の平均厚さの比を「金属被膜6の平均厚さ/下地膜4の平均厚さ」で表したとき、「金属被膜6の平均厚さ/下地膜4の平均厚さ」は、好ましくは0.2以上200以下、より好ましくは0.4以上70以下、さらに好ましくは0.7以上40以下である。
「金属被膜6の平均厚さ/下地膜4の平均厚さ」が0.2以上200以下であると、耐傷性がより向上し易くなる。
〔第1実施形態の時計用外装部品の特性〕
・ナノインデンター硬度
第1実施形態の時計用外装部品10において、金属被膜6の表面側から、1.000mNの荷重で測定されるナノインデンター硬度は、好ましくは1000以上、より好ましくは1200以上、さらに好ましくは1400以上である。
ナノインデンター硬度の上限値は特に制限されないが、材料選択の観点から、1500以下であることが好ましい。
ナノインデンター硬度が1000以上であると、時計用外装部品10の耐傷性が向上する。その結果、時計用外装部品10を長期にわたり小傷が付きにくい状態を維持して使用することができる。
ナノインデンター硬度は、金属被膜6を構成する金属種および金属の含有比率を変更することにより調整することができる。例えば、乾式めっき法により、Ru-Ti合金ターゲットを用いて金属被膜6を形成する場合、Ru-Ti合金ターゲット全体に対するRuとTiとの含有比率を変更することによりナノインデンター硬度を調整することができる。
本明細書において、ナノインデンター硬度は、ISO 14577に準拠する方法で、超微小押し込み硬さ試験機(エリオニクス社製、品番:ENT-1100a)を用いて、以下の条件で測定することができる。
時計用外装部品から20mm×40mmの大きさの試験片を切り出す。次に、試験片についてランダムに選んだ10箇所でナノインデンター硬度を測定し、その平均値をナノインデンター硬度とする。
-条件-
・試験荷重[mN] :1.000
・分割数 :500
・ステップインターバル[msec]:20
・保持時間[msec] :10000
・ビッカース硬度
第1実施形態の時計用外装部品10において、金属被膜6の表面側から、25gfの荷重で測定されるビッカース硬度は、好ましくは150以上、より好ましくは200以上、さらに好ましくは230以上である。
ビッカース硬度の上限値は特に制限されないが、材料選択の観点から、1500以下であることが好ましい。
ビッカース硬度が150以上であると、時計用外装部品10の耐打痕性が向上する。その結果、時計用外装部品10を長期にわたり打痕が付きにくい状態を維持して使用することができる。
ビッカース硬度は、例えば、下地膜4または金属被膜6の種類および厚さを変更することにより調整することができる。
本明細書において、ビッカース硬度は、JIS B 7725(2010)に準拠する方法で、マイクロビッカース硬さ試験機(Mitutoyo社製、品番:HM-200)を用いて以下の条件で測定することができる。
時計用外装部品から20mm×40mmの大きさの試験片を切り出す。次に、試験片についてランダムに選んだ5箇所でビッカース硬度を測定し、その平均値をビッカース硬度とする。
-条件-
・荷重 :25gf
〔第1実施形態の時計用外装部品の製造方法〕
図2は、図1に示す時計用外装部品10の製造方法の好適な実施形態を示す断面図である。
本実施形態の時計用外装部品10の製造方法は、基材2の上に下地膜4を形成する下地膜形成工程と、下地膜4の上に金属被膜6を形成する金属被膜工程とを有する。
本実施形態の製造方法によれば、耐傷性に優れた時計用外装部品10が得られる。
図2(A)は基材2を示す図である。
基材2は、例えば、前述の基材の項で例示した金属材料で構成される。
基材2は、いかなる方法で成形されたものであってもよい。基材2の成形方法としては、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)、およびロストワックス法等が挙げられる。
基材2の表面に対しては、例えば、鏡面加工、スジ目加工、および梨地加工等の表面加工が施されてもよい。これにより、得られる時計用外装部品10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、得られる時計用外装部品10の美観を向上させることができる。鏡面加工は、例えば、周知の研磨方法を用いて行うことができ、例えば、バフ(羽布)研磨、バレル研磨、およびその他の機械研磨等を採用することができる。
また、基材2に対して表面処理を行うことにより、下地膜4にカケ等の欠陥が生じにくくなる。その結果、歩留りを向上させることができる。
〔下地膜形成工程〕
図2(B)は、下地膜形成工程で下地膜4を形成した図である。
図2(B)では、基材2の表面に下地膜4を形成する。
下地膜4の形成方法としては、特に限定されず、例えば、スピンコート、ディッピング、刷毛塗り、塗装、湿式めっき法、化学蒸着法(CVD)、乾式めっき法(気相成膜法)、および溶射等が挙げられる。
塗装としては、噴霧塗装、静電塗装、および電着塗装等が挙げられる。湿式めっき法としては、電解めっき、浸漬めっき、および無電解めっき等が挙げられる。化学蒸着法としては、熱CVD法、プラズマCVD法、およびレーザーCVD法等が挙げられる。乾式めっき法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、およびイオンプレーティング法等が挙げられる。
下地膜4の形成方法としては、乾式めっき法が好ましい。下地膜4は、例えば、所望のガス雰囲気中で、下地膜4を構成する材料からなるターゲットを用いて乾式めっき法により形成することができる。
下地膜4を乾式めっき法で形成することにより、均一な厚さを有し、均質であり、かつ、基材2との密着性に優れた下地膜4が得られ易くなる。その結果、最終的に得られる時計用外装部品10の耐久性を向上させることができる。
乾式めっき法の中でも、基材2との密着性により優れた下地膜4を得る観点から、イオンプレーティング法が好ましい。
なお、下地膜4の平均厚さは、成膜時間を変更することで調整される。
〔金属被膜工程〕
図2(C)は、金属被膜工程で金属被膜6を形成した図である。
図2(C)では、下地膜4の表面に金属被膜6を形成する。
金属被膜6の形成方法としては、特に限定されず、例えば、下地膜4の形成方法と同様の方法が挙げられる。
金属被膜6の形成方法としては、乾式めっき法が好ましい。金属被膜6は、例えば、所望のガス雰囲気中で、RuターゲットまたはRu-Ti合金ターゲットを用いて乾式めっき法により形成することができる。
Ru-Ti合金ターゲット全体に対するRuとTiとの含有比率を「Ru/Ti」で表したとき、「Ru/Ti」は、質量比で、25/75以上75/25以下であることが好ましく、40/60以上75/25以下であることがより好ましく、50/50以上75/25以下であることがさらに好ましい。
「Ru/Ti」が、質量比で、25/75以上75/25以下であると、外観が暗くなりにくくなるので美的外観が確保された時計用外用部品が得られ易くなる。
「Ru/Ti」が、質量比で、40/60以上75/25以下であると、明るさが向上した時計用外用部品が得られ易くなる。
「Ru/Ti」が、質量比で、50/50以上75/25以下であると、明るさと硬度とを兼ね備えた時計用外用部品が得られ易くなる。すなわち、美観および耐傷性に優れた時計用外用部品が得られ易くなる。
金属被膜6を乾式めっき法で形成することにより、均一な厚さを有し、均質である金属被膜6が得られ易くなる。その結果、最終的に得られる時計用外装部品10の耐久性を向上させることができる。
乾式めっき法の中でも、下地膜4との密着性により優れた金属被膜6を得る観点から、イオンプレーティング法が好ましい。
なお、金属被膜6の平均厚さは、成膜時間を変更することで調整される。
下地膜形成工程および金属被膜工程を乾式めっき法で行う場合、例えば、ターゲットの種類、および気相成膜装置内のガスの組成を変更することにより、同一装置内で、基材2を装置内から取り出すことなく、下地膜形成工程および金属被膜工程を続けて行うことができる。これにより、基材2と下地膜4との密着性、並びに、下地膜4と金属被膜6との密着性に優れ、耐久性が向上した時計用外装部品10が得られ易くなる。また、時計用外装部品10の生産性を向上させることができる。
例えば、下地膜4および金属被膜6が共にTiを含む膜である場合、同一のTiターゲットを用い、装置内のガスの組成を適宜変更することにより、下地膜4および金属被膜6の形成を連続的に行うことができる。
〔第2実施形態〕
第2実施形態について、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は、第2実施形態の時計用外装部品10Aの部分断面図である。
図3に示す時計用外装部品10Aは、金属製の基材2と、下地膜4と、中間被膜5と、金属被膜6とをこの順に有する。すなわち、時計用外装部品10Aは、下地膜4および金属被膜6の間に、中間被膜5を有する点以外は、第1実施形態の時計用外装部品10と同様である。
第2実施形態において、中間被膜5は、下地膜4との密着性を向上させる観点から、下地膜4の表面に設けられることが好ましい。その場合、中間被膜5は、下地膜4の表面の少なくとも一部に設けられていればよい。
また、金属被膜6は、中間被膜5との密着性を向上させる観点から、中間被膜5の表面に設けられることが好ましい。その場合、金属被膜6は、耐傷性を発揮する観点から、中間被膜5の表面のうち、少なくとも、外部からの衝撃を受け易い箇所に設けられることが好ましい。
第2実施形態の時計用外装部品10Aによれば、下地膜4および金属被膜6の間に中間被膜5を有するので、金属被膜6の表面側の硬度がさらに高められた構造となる。その結果、耐傷性および耐打痕性にさらに優れた時計用外装部品10Aが実現される。
また、第2実施形態の時計用外装部品10Aは、第1実施形態の時計用外装部品10と同様に、以下の効果も奏される。
時計用外装部品10Aは、最表膜となるRu膜、またはRu-Ti膜が黄色みが少なく、より白に近い明るさを有するので、明るくて新しいシルバー色を呈する。また、時計用外装部品10Aは、明るいので指紋が目立ちにくい。
さらに時計用外装部品10Aは、最表膜となるRu膜およびRu-Ti膜が耐金属アレルギー性を有するので、金属アレルギーを持つ人も装着することができる。
以下、中間被膜5について説明する。
(中間被膜)
中間被膜5としては特に限定されないが、TiCNで構成された膜であることが好ましい。「中間被膜5がTiCNで構成される」とは、中間被膜5全体に対するTiCNの含有量が90質量%以上であることを意味する。当該TiCNの含有量は、95質量%以上であることが好ましく、98質量%以上であることがより好ましい。
以下の説明では、TiCNで構成された膜をTiCN膜と称することがある。
中間被膜5がTiCN膜であると、金属被膜6の表面側の全体の硬度をより高めることができ、傷および打痕に起因する凹みが生じにくい時計用外装部品10Aが得られ易くなる。また、中間被膜5がTiCN膜であると、金属被膜6の厚さが比較的薄くても、時計用外装部品10Aの美観に与える影響が小さくなると考えられる。その理由は、TiCN膜の色調と、金属被膜6であるRu膜またはRu-Ti膜の色調とが比較的類似しているためである。したがって、中間被膜5がTiCN膜であると、Ru膜またはRu-Ti膜が摩耗または剥離した場合であっても、時計用外装部品10Aの美観に与える影響が小さくなるので、美観を保持しつつ、時計用外装部品10Aを長期にわたり使用することができる。
なお、中間被膜5は、TiCN膜に酸素を含む組成であってもよい。すなわち、中間被膜5は、TiCNO膜であることも好ましい。
中間被膜5がTiCN膜である場合、TiCN膜中における「TiCN膜中におけるC含有率とN含有率との和」、「TiCN膜中におけるC含有率」および「TiCN膜中におけるN含有率」は、以下の範囲であることが好ましい。
・TiCN膜中におけるC含有率とN含有率との和
中間被膜5がTiCN膜である場合、TiCN膜中におけるC含有率とN含有率との和は、好ましくは19.5質量%以上30質量%以下である。なお、TiCN膜中における残部はTiであることが好ましい。
TiCN膜中におけるC含有率とN含有率との和が19.5質量%以上であると、金属被膜6の表面側の全体の硬度が高まり易くなり、金属被膜6に、傷および打痕に起因する凹みが生じにくくなる。
TiCN膜中におけるC含有率とN含有率との和が30.0質量%以下であると、TiCN膜の内部応力が過度に大きくなることが抑制される。その結果、TiCN膜にクラックが生じにくくなる。
・TiCN膜中におけるC含有率
TiCN膜中におけるC含有率は、好ましくは3.0質量%以上12質量%以下、より好ましくは5.0質量%以上9質量%以下である。
TiCN膜中におけるC含有率が3.0質量%以上であると、時計用外装部品10Aの硬度が高まり易くなる。
TiCN膜中におけるC含有率が12質量%以下であると、TiCN膜の色調が濃くなり過ぎることが抑制され、美観に与える影響が小さくなる。
・TiCN膜中におけるN含有率
TiCN膜中におけるN含有率は、好ましくは2.0質量%以上18質量%以下、より好ましくは8.0質量%以上16質量%以下である。
TiCN膜中におけるN含有率が2.0質量%以上であると、時計用外装部品10Aの硬度が高まり易くなる。
TiCN膜中におけるN含有率が18質量%以下であると、TiCN膜の色調が濃くなり過ぎることが抑制され、美観に与える影響が小さくなる。
なお、TiCN膜中におけるC含有率は、美観に与える影響を小さくする観点から、TiCN膜中におけるN含有率より低いことが好ましい。
TiCN膜中におけるN含有率およびC含有率は、例えば、TiCN膜を乾式めっき法で形成する場合、気相成膜に用いるガス種およびガス流量を変更することにより調整することができる。
TiCN膜中におけるN含有率およびC含有率は、エネルギー分散型X線分光法により、以下の方法で測定することができる。
時計用外装部品から20mm×40mmの大きさの試験片を切り出し、試験片を2つに切断する。次に、切断した断面を走査電子顕微鏡(SEM)(日立ハイテクノロジーズ社製、S-4800)を用いて観察し、TiCN膜中におけるN含有率およびC含有率をエネルギー分散型X線分析装置(HORIBA製作所社製、EMAX)を用いて、加速電圧15kVの条件で測定する。
中間被膜5の平均厚さは、好ましくは0.1μm以上2.0μm以下、より好ましくは0.5μm以上2.0μm以下、さらに好ましくは1.0μm以上2.0μm以下である。
中間被膜5の平均厚さが0.1μm以上であると、金属被膜6の表面側の硬度が高められる。その結果、耐打痕性が向上し易くなる。
中間被膜5の平均厚さが2.0μm以下であると、下地膜4との密着性が確保され易くなる。
中間被膜5の平均厚さの測定方法は、実施例の項に記載する。
中間被膜5の平均厚さに対する金属被膜6の平均厚さの比を「金属被膜6の平均厚さ/中間被膜5の平均厚さ」で表したとき、「金属被膜6の平均厚さ/中間被膜5の平均厚さ」は、好ましくは0.05以上20以下、より好ましくは0.08以上4以下、さらに好ましくは0.1以上2以下である。
「金属被膜6の平均厚さ/中間被膜5の平均厚さ」が0.05以上20以下であると、耐打痕性が向上し易くなる。
〔第2実施形態の時計用外装部品の特性〕
・ナノインデンター硬度
第2実施形態の時計用外装部品10Aにおいて、金属被膜6の表面側から、1.000mNの荷重で測定されるナノインデンター硬度は、前述の第1実施形態の時計用外装部品10と同様の範囲であることが好ましい。
ナノインデンター硬度は、第1実施形態と同様の方法で測定することができる。
・ビッカース硬度
第2実施形態の時計用外装部品10Aにおいて、金属被膜6の表面側から、25gfの荷重で測定されるビッカース硬度は、好ましくは300以上、より好ましくは800以上、さらに好ましくは1100以上である。
ビッカース硬度の上限値は特に制限されないが、材料選択の観点から、2000以下であることが好ましい。
ビッカース硬度が300以上であると、時計用外装部品10Aの耐打痕性が向上する。その結果、時計用外装部品10Aを長期にわたり打痕が付きにくい状態を維持して使用することができる。
ビッカース硬度は、例えば、下地膜4、中間被膜5、または金属被膜6の種類および厚さを変更することにより調整することができる。
ビッカース硬度は、第1実施形態と同様の方法で測定することができる。
〔第2実施形態の時計用外装部品の製造方法〕
第2実施形態の時計用外装部品10Aの製造方法は、基材2の上に下地膜4を形成する下地膜形成工程と、下地膜4の上に中間被膜5を形成する中間被膜形成工程と、中間被膜5の上に金属被膜6を形成する金属被膜工程と、を有する。
すなわち、第2実施形態の製造方法は、金属被膜6の形成に先立ち、中間被膜5を形成する以外は、前述した第1実施形態の製造方法と同様である。
第2実施形態の製造方法によれば、耐傷性および耐打痕性にさらに優れた時計用外装部品10Aが得られる。
第2実施形態の製造方法は、耐久性が向上した時計用外装部品10Aを得る観点から、基材2の表面に下地膜4を形成する下地膜形成工程と、下地膜4の表面に中間被膜5を形成する中間被膜形成工程と、中間被膜5の表面に金属被膜6を形成する金属被膜工程と、を有することが好ましい。
以下、中間被膜形成工程について説明する。
〔中間被膜形成工程〕
中間被膜5の形成方法としては特に限定されず、例えば、前述の下地膜4の形成方法と同様の方法が挙げられる。
中でも中間被膜5の形成方法としては、乾式めっき法が好ましい。中間被膜5は、例えば、所望のガス雰囲気中で、中間被膜5を構成する材料からなるターゲットを用いて乾式めっき法により形成することができる。
中間被膜5を乾式めっき法で形成することにより、均一な厚さを有し、均質であり、かつ、下地膜4との密着性に優れた中間被膜5が得られ易くなる。その結果、最終的に得られる時計用外装部品10Aの耐久性を向上させることができる。
乾式めっき法の中でも、下地膜4との密着性により優れた中間被膜5を得る観点から、イオンプレーティング法が好ましい。
例えば、乾式めっき法で、中間被膜5としてTiCN膜を形成する場合、Tiターゲットを用い、炭素および窒素を含むガス雰囲気中で処理を行うことにより、TiCN膜を形成することができる。ガス雰囲気中におけるガスとしては、例えば、窒素ガスと、アセチレンなどの炭化水素ガスとの混合ガスを用いることができる。ガス雰囲気中には、アルゴンガスなどの不活性ガスが含まれていてもよい。また、ガス雰囲気中に、酸素ガスを含ませることで、中間被膜5としてTiCNO膜を形成することもできる。
窒素ガスと、前記炭化水素ガスとの配合比を調整することにより、TiCN膜中のC含有率およびN含有率、および、TiCNO膜中のC含有率およびN含有率を調整することができる。
なお、中間被膜5の平均厚さは、成膜時間を変更することで調整される。
下地膜形成工程、中間被膜工程、および金属被膜工程を乾式めっき法で行う場合、例えば、ターゲットの種類、および気相成膜装置内のガスの組成を変更することにより、同一装置内で、基材2を装置内から取り出すことなく、下地膜形成工程、中間被膜工程、および金属被膜工程を続けて行うことができる。これにより、基材2と下地膜4との密着性、下地膜4と中間被膜5との密着性、並びに、中間被膜5と金属被膜6との密着性に優れ、耐久性が向上した時計用外装部品10Aが得られ易くなる。また、時計用外装部品10Aの生産性を向上させることができる。
例えば、下地膜4、中間被膜5、および金属被膜6が共にTiを含む膜である場合、同一のTiターゲットを用い、気相成膜装置内のガスの組成を適宜変更することにより、各膜の形成を連続的に行うことができる。
〔他の実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態に係る時計用外装部品において、下地膜、中間被膜、および金属被膜のうち少なくとも1つは複数膜で構成されていてもよい。その場合、複数膜は、互いに同一の材料で構成されていても、異なる材料で構成されていてもよい。
また、前述した第1実施形態に係る時計用外装部品は、基材および下地膜の間、並びに、下地膜および金属被膜の間のうち少なくとも1つの間に、他の膜を有していてもよい。
また、前述した第2実施形態に係る時計用外装部品は、基材および下地膜の間、下地膜および中間被膜の間、並びに、中間被膜および金属被膜の間のうち少なくとも1つの間に、他の膜を有していてもよい。
また、前述した実施形態に係る時計用外装部品の製造方法では、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することもできる。例えば、各工程の間に、洗浄等の中間処理を施してもよい。また、基材に対しては、切削、研削、研磨、およびホーニング等の前処理を施してもよい。
〔時計〕
本実施形態に係る時計は、前述の実施形態に係る時計用外装部品のうち少なくともいずれか1つ以上を備える。前述の実施形態に係る時計用外装部品は、表面に傷が付きにくい。また、明るくて新しいシルバー色を呈する。
したがって、本実施形態の時計によれば、耐傷性に優れ、美観にも優れるので、長期にわたり美観を維持して使用することができる。
時計の種類は特に限定されず、例えば、クオーツ時計、機械式時計、および電子制御式機械式時計のいずれであってもよい。
図4は、本発明の一実施形態に係る時計の部分断面図である。
図4に示す腕時計100は、外装ケース21を備えている。外装ケース21は、円筒状のケーシング22と、ケーシング22の裏面側に固定される裏蓋23と、ケーシング22表面側に固定される環状のベゼル24と、ベゼル24に保持されるガラス板25とを備えている。また、ケーシング22内には、図示しないムーブメントが収納されている。ムーブメントとしては、例えば、文字盤、および針付きのもの等が挙げられる。
ケーシング22には巻真パイプ26が嵌入および固定され、この巻真パイプ26内にはりゅうず27の軸部271が回転可能に挿入されている。
ケーシング22とベゼル24とは、プラスチックパッキン28により固定され、ベゼル24とガラス板25とは、プラスチックパッキン29により固定されている。
また、ケーシング22に対し裏蓋23が嵌合または螺合されており、シール部50には、リング状のゴムパッキンまたは裏蓋パッキン40が圧縮状態で介挿されている。この構成によりシール部50が液密に封止され、防水機能が得られる。
りゅうず27の軸部271の途中の外周には溝272が形成され、この溝272内にはリング状のゴムパッキン30が嵌合されている。ゴムパッキン30は巻真パイプ26の内周面に密着し、該内周面と溝272の内面との間で圧縮される。この構成により、りゅうず27と巻真パイプ26との間が液密に封止され防水機能が得られる。なお、りゅうず27を回転操作したとき、ゴムパッキン30は軸部271とともに回転し、巻真パイプ26の内周面に密着しながら周方向に摺動する。
本実施形態の腕時計100においては、ケーシング22、裏蓋23、ベゼル24、およびりゅうず27のうち少なくとも1つが前述の第1実施形態、第2実施形態、またはその他の実施形態に係る時計用外装部品で構成されている。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその主旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
〔時計用外装部品の製造1〕
(実施例1-1)
時計用外装部品として、腕時計ケースの裏蓋を製造した。
まず、ステンレス鋼(SUS316)を用いて、鋳造により、腕時計ケースの裏蓋の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所を切削し研磨した。基材の中央部分の厚さは2mmであった。
次に、以下の方法により、基材を洗浄した。
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。
・下地膜形成工程
次に、以下の方法により、洗浄を行った基材の表面に、イオンプレーティング装置を用いて、Tiで構成される下地膜を形成した。
まず、イオンプレーティング装置の処理室内を予熱しながら、処理室内を2×10-3Paまで排気した。その後、ターゲットとしてTiターゲットを用い、イオン化電圧:50V、イオン化電流:40Aに設定し、この状態で10分間気相成膜(イオンプレーティング)を行った。その結果、基材の表面に、Tiで構成され、平均厚さが0.3μmの下地膜が形成された。
・金属被膜形成工程
その後、上記のイオンプレーティング装置を用いて、下地膜の表面に、主としてRuで構成される金属被膜を形成した。金属被膜の形成は、以下の方法で行った。
まず、イオンプレーティング装置の処理室内を予熱しながら、処理室内を2×10-3Paまで排気した。その後、アルゴンガスを、100mL/分の流量で処理室内に導入し、処理室内における雰囲気圧を5.0×10-3Paとした。アルゴンガスを導入し続けた状態で、ターゲットとしてRuターゲットを用い、イオン化電圧:30V、イオン化電流:25Aに設定し、この状態で15分間気相成膜(イオンプレーティング)を行った。その結果、下地膜の表面に、Ruで構成され、平均厚さが0.5μmの金属被膜が形成された。
以上のようにして、実施例1-1の腕時計ケースの裏蓋を製造した。以下、この腕時計ケースの裏蓋を「時計用外装部品」と称することがある。
(実施例1-2)
金属被膜の形成において、Ru75質量%-Ti25質量%の合金ターゲットを用いたこと以外、実施例1-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(実施例1-3)
金属被膜の形成において、Ru50質量%-Ti50質量%の合金ターゲットを用いたこと以外、実施例1-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(実施例1-4)
金属被膜の形成において、Ru25質量%-Ti75質量%の合金ターゲットを用いたこと以外、実施例1-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(比較例1-1)
金属被膜の形成において、Ptターゲットを用いたこと以外、実施例1-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
各例で製造した時計用外装部品から、20mm×40mmの試験片を切り出し、この試験片を用いて以下の測定および評価を行った。
〔下地膜の平均厚さおよび金属被膜の平均厚さ〕
試験片の断面を、SEM(走査電子顕微鏡)を用いて観察することにより、下地膜の平均厚さおよび金属被膜の平均厚さを測定した。
具体的には、試験片の断面において、下地膜の厚さを任意の10点で測定し、その平均値を「下地膜の平均厚さ」とした。また、試験片の断面において、金属被膜の厚さを任意の10点で測定し、その平均値を「金属被膜の平均厚さ」とした。
後述する「中間被膜の平均厚さ」も同様の方法で測定した。なお、下地膜、金属被膜および中間被膜の平均厚さは、それぞれ、気相成膜時間を変更することで調整される。
〔耐傷性の評価1〕
・ナノインデンター硬度
ナノインデンター硬度を既述の方法で測定し、時計用外装部品の耐傷性を評価した。
〔耐傷性の評価2〕
・落砂試験
直径3cm、高さ8cmの容器に51.6gの砂(砂径0.3mm)を充填した。
地面に対して45°傾いた板の上に、試験片を貼り付けた。地面から90cmの高さから、容器に充填された砂を、試験片に向かって落とし、その後、試験片から砂をふるい落とした。この操作を5回行い、以下の基準により、時計用外装部品の耐傷性を評価した。
-基準-
A:金属被膜の表面に傷の発生がほとんど認められない
B:金属被膜の表面に傷の発生が認められる
C:金属被膜の表面に傷が顕著に認められる
〔耐打痕性の評価〕
ビッカース硬度を既述の方法で測定し、時計用外装部品の耐打痕性を評価した。
〔明るさの評価〕
表色系のL値を測定し、時計用外装部品の明るさを評価した。
値は、JIS Z 8722(2009)に準拠する方法で、分光測色計(コニカミノルタ社製、品番:CM-5)を用いて、以下の条件で測定した。L値が大きいほど、明るいことを示す。
-条件-
・光源 :JIS Z 8720(2012)で規定されるD65
・正反射光処理 :SCI(正反射光を含む)
・視野角 :2°
・測定径 :8mm
・自動平均測定回数:3回
実施例1-1~1-4および比較例1-1の評価結果を表1に示す。
Figure 0007238468000001
・表1および後述の表2~5の説明
「金属被膜の金属種」のカッコ内の数字は、成膜に用いたターゲット全体に対する金属の含有量(単位:質量%)を示す。
「金属被膜/下地膜」または「金属被膜/中間被膜/下地膜」のカッコ内の数字は、各膜の平均厚さ(単位:nm)を示す。
表1より、基材と、下地膜と、金属被膜とをこの順に有する時計用外装部品において、金属被膜がRu膜またはRu-Ti膜である実施例1-1~1-4は、金属被膜がPt膜である比較例1-1に比べ、ナノインデンター硬度が大きく、かつ落砂試験が良好であった。したがって、実施例1-1~1-4によれば、表面に傷が付きにくい時計用外装部品が得られた。
また、ビッカース硬度の値から、実施例1-1~1-4は、比較例1-1に比べ、耐打痕性にも優れていた。さらに、実施例1-1~1-4は、明るさも確保されていた。
〔時計用外装部品の製造2〕
(実施例2-1)
金属被膜の形成において、気相成膜時間を変更したこと以外、実施例1-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(実施例2-2)
金属被膜の形成において、Ru75質量%-Ti25質量%の合金ターゲットを用いたこと以外、実施例2-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(実施例2-3)
金属被膜の形成において、Ru50質量%-Ti50質量%の合金ターゲットを用いたこと以外、実施例2-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(実施例2-4)
金属被膜の形成において、Ru25質量%-Ti75質量%の合金ターゲットを用いたこと以外、実施例2-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(比較例2-1)
金属被膜の形成において、Ptターゲットを用いたこと以外、実施例2-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
実施例2-1~2-4および比較例2-1の時計用外装部品について、実施例1-1と同様の測定および評価を行った。結果を表2に示す。
Figure 0007238468000002
実施例1-1~1-4と同様の理由により、実施例2-1~2-4は、比較例2-1に比べ、表面に傷が付きにくい時計用外装部品が得られた。
また、実施例2-1~2-4は、比較例2-1に比べ、耐打痕性にも優れていた。さらに、実施例2-1~2-4は、明るさも確保されていた。
〔時計用外装部品の製造3〕
(実施例3-1)
金属被膜の形成において、気相成膜時間を変更したこと以外、実施例1-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(実施例3-2)
金属被膜の形成において、Ru75質量%-Ti25質量%の合金ターゲットを用いたこと以外、実施例3-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(実施例3-3)
金属被膜の形成において、Ru50質量%-Ti50質量%の合金ターゲットを用いたこと以外、実施例3-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(実施例3-4)
金属被膜の形成において、Ru25質量%-Ti75質量%の合金ターゲットを用いたこと以外、実施例3-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(比較例3-1)
金属被膜の形成において、Ptターゲットを用いたこと以外、実施例3-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
実施例3-1~3-4および比較例3-1の時計用外装部品について、実施例1-1と同様の測定および評価を行った。結果を表3に示す。
Figure 0007238468000003
実施例1-1~1-4と同様の理由により、実施例3-1~3-4は、比較例3-1に比べ、表面に傷が付きにくい時計用外装部品が得られた。
また、実施例3-1~3-4は、比較例3-1に比べ、耐打痕性にも優れていた。さらに、実施例3-1~3-4は、明るさも確保されていた。
〔時計用外装部品の製造4〕
(実施例4-1)
時計用外装部品として、腕時計ケースの裏蓋を製造した。
まず、ステンレス鋼(SUS316)を用いて、鋳造により、腕時計ケースの裏蓋の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所を切削し研磨した。基材の中央部分の厚さは2mmであった。
次に、以下の方法により、基材を洗浄した。
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。
・下地膜形成工程
次に、以下の方法により、洗浄を行った基材の表面に、イオンプレーティング装置を用いて、Tiで構成される下地膜を形成した。
まず、イオンプレーティング装置の処理室内を予熱しながら、処理室内を2×10-3Paまで排気した。その後、ターゲットとしてTiターゲットを用い、イオン化電圧:50V、イオン化電流:40Aに設定し、この状態で10分間気相成膜(イオンプレーティング)を行った。その結果、基材の表面に、Tiで構成され、平均厚さが0.3μmの下地膜が形成された。
・中間被膜形成工程
次に、上記のイオンプレーティング装置を用いて、下地膜の表面に、TiCNで構成される中間被膜を形成した。中間被膜の形成は、以下の方法で行った。
まず、イオンプレーティング装置の処理室内を予熱しながら、処理室内を2×10-3Paまで排気した。その後、窒素ガスおよびアセチレンを、それぞれ、10mL/分の流量で処理室内に導入し、処理室内における雰囲気圧(全圧)を2.6×10-3Paとした。窒素ガスおよびアセチレンガスを導入し続けた状態で、ターゲットとしてTiターゲットを用い、イオン化電圧:50V、イオン化電流:40Aに設定し、この状態で30分間気相成膜(イオンプレーティング)を行った。その結果、下地膜の表面に、TiCNで構成され、平均厚さが1.0μmの中間被膜が形成された。
・金属被膜形成工程
その後、上記のイオンプレーティング装置を用いて、中間被膜の表面に、Ru-Ti合金で構成される金属被膜を形成した。金属被膜の形成は、以下の方法で行った。
まず、イオンプレーティング装置の処理室内を予熱しながら、処理室内を2×10-3Paまで排気した。その後、アルゴンガスを、100mL/分の流量で処理室内に導入し、処理室内における雰囲気圧を5.0×10-3Paとした。アルゴンガスを導入し続けた状態で、ターゲットとしてRu50質量%-Ti50質量%の合金ターゲットを用い、イオン化電圧:30V、イオン化電流:25Aに設定し、この状態で10分間気相成膜(イオンプレーティング)を行った。その結果、中間被膜の表面に、Ru-Ti合金で構成され、平均厚さが0.3μmの金属被膜が形成された。
以上のようにして、実施例4-1の時計用外装部品を製造した。
なお、既述の方法により、中間被膜中におけるCの含有率およびNの含有率を測定した。その結果、中間被膜中におけるCの含有率は15質量%、Nの含有率は10質量%であった。
(比較例4-1)
下地膜の形成において、気相成膜時間を変更したこと、中間被膜の形成において、気相成膜時間を変更したこと、および、金属被膜の形成において、Tiターゲットを用いて気相成膜時間を変更したこと以外、実施例4-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(比較例4-2)
中間被膜の形成において、気相成膜時間を変更したこと以外、比較例4-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
(比較例4-3)
中間被膜の形成において、気相成膜時間を変更したこと、および、金属被膜の形成において、Ptターゲットを用いたこと以外、比較例4-1と同様にして、時計用外装部品を製造した。
実施例4-1および比較例4-1~4-3の時計用外装部品について、実施例1-1と同様の測定および評価を行った。結果を表4に示す。
Figure 0007238468000004
表4より、基材と、下地膜と、中間被膜と、金属被膜とをこの順に有する時計用外装部品において、金属被膜がRu-Ti膜である実施例4-1は、金属被膜がTi膜である比較例4-1~4-2、および金属被膜がPt膜である比較例4-3に比べ、ナノインデンター硬度が大きく、かつ落砂試験が良好であった。したがって、実施例4-1によれば、表面に傷が付きにくい時計用外装部品が得られた。
また、ビッカース硬度の値から、実施例4-1は、比較例4-1~4-3に比べ、耐打痕性にも優れていた。さらに、実施例4-1は、明るさも確保されていた。
〔耐傷性の評価3〕
・算術平均高さSa、最大高さSz、および界面の展開面積比Sdr
実施例1-1、実施例1-2、および比較例4-2の時計用外装部品について、試験片(20mm×40mm)を用いて、算術平均高さSa、最大高さSz、および界面の展開面積比SdrをISO 25178-2(2012)に準拠する方法で測定した。具体的には、試験片の表面プロファイルを、形状解析レーザー顕微鏡(KEYENCE社製:VK-X250)を用いて倍率10倍で測定した。
結果を表5に示す。
Figure 0007238468000005
表5より、金属被膜がRu膜またはRu-Ti膜である実施例1-1および実施例1-2は、金属被膜がTi膜である比較例4-2に比べ、算術平均高さSa、最大高さSz、および界面の展開面積比Sdrのいずれもが小さい値を示した。
2…基材、4…下地膜、5…中間被膜、6…金属被膜、10,10A…時計用外装部品、21…外装ケース、22…ケーシング、23…裏蓋、24…ベゼル、25…ガラス板、26…巻真パイプ、27…りゅうず、271…軸部、272…溝、28,29…プラスチックパッキン、30…ゴムパッキン、40…裏蓋パッキン、50…シール部、100…腕時計。

Claims (10)

  1. 金属製の基材と、
    Ti、TiCN、TiC、TiN、TiO、Si、およびSiOのいずれかで構成される下地膜と、
    主としてRuで構成されるか、または、Ru-Ti合金で構成されて最表膜となる金属被膜と、をこの順で有し、
    前記下地膜の平均厚さは、0.01μm以上0.50μm以下であることを特徴とする時計用外装部品。
  2. 金属製の基材と、
    Ti、TiCN、TiC、TiN、TiO 、Si、およびSiO のいずれかで構成される下地膜と、
    主としてRuで構成されるか、または、Ru-Ti合金で構成されて最表膜となる金属被膜と、をこの順で有し、
    前記Ru-Ti合金全体に対する前記Ruの含有量は、25質量%以上75質量%以下であり、
    前記Ru-Ti合金全体に対する前記Tiの含有量は、25質量%以上75質量%以下であることを特徴とする時計用外装部品。
  3. 請求項に記載の時計用外装部品において、
    前記Ru-Ti合金全体に対する前記Ruの含有量は、50質量%以上75質量%以下であり、
    前記Ru-Ti合金全体に対する前記Tiの含有量は、25質量%以上50質量%以下であることを特徴とする時計用外装部品。
  4. 金属製の基材と、
    Ti、TiCN、TiC、TiN、TiO 、Si、およびSiO のいずれかで構成される下地膜と、
    主としてRuで構成されるか、または、Ru-Ti合金で構成されて最表膜となる金属被膜と、をこの順で有し、
    前記金属被膜が設けられた側の面において、1.000mNの荷重で測定されるナノインデンター硬度が、1000以上1500以下であることを特徴とする時計用外装部品。
  5. 請求項1から請求項のいずれか一項に記載の時計用外装部品において、
    前記下地膜と前記金属被膜との間に、中間被膜を有することを特徴とする時計用外装部品。
  6. 金属製の基材と、
    Ti、TiCN、TiC、TiN、TiO 、Si、およびSiO のいずれかで構成される下地膜と、
    主としてRuで構成されるか、または、Ru-Ti合金で構成されて最表膜となる金属被膜と、をこの順で有し、
    前記下地膜と前記金属被膜との間に、中間被膜を有し、
    前記中間被膜は、TiCNで構成された膜であることを特徴とする時計用外装部品。
  7. 金属製の基材と、
    Ti、TiCN、TiC、TiN、TiO 、Si、およびSiO のいずれかで構成される下地膜と、
    主としてRuで構成されるか、または、Ru-Ti合金で構成されて最表膜となる金属被膜と、をこの順で有し、
    前記下地膜と前記金属被膜との間に、中間被膜を有し、
    前記中間被膜の平均厚さは、0.1μm以上2.0μm以下であることを特徴とする時計用外装部品。
  8. 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の時計用外装部品において、
    前記基材は、ステンレス鋼、Ti、およびTi合金のいずれかで構成されることを特徴とする時計用外装部品。
  9. 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の時計用外装部品において、
    前記金属被膜の平均厚さは、0.1μm以上2.0μm以下であることを特徴とする時計用外装部品。
  10. 請求項1から請求項のいずれか一項に記載の時計用外装部品を備えることを特徴とする時計。
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