JPH03260053A

JPH03260053A - 金色層を有する外装品

Info

Publication number: JPH03260053A
Application number: JP5659290A
Authority: JP
Inventors: Morio Iwasaki; 岩崎　守雄
Original assignee: IWASAKI MEKKI KK; Seiko Corp
Current assignee: IWASAKI MEKKI KK; Seiko Corp
Priority date: 1990-03-09
Filing date: 1990-03-09
Publication date: 1991-11-20
Anticipated expiration: 2015-03-15
Also published as: JP3020985B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コこの発明は金色の外装品、例えば時計の側、バンドある
いは指環、ネックレス、眼鏡等の装身具に利用できるも
のである。

［従来の技術］時計、そのバンドあるいは指環、ネックレス、眼鏡等の
装身具の材料は従来からその色調と耐蝕性が優れている
という理由で金が用いられ、あるいは金がメツキされて
用いられていた。しかし、金は高価な金属であるので十
分な耐蝕性と耐摩耗性を備える程厚い被覆層を形成する
ことは経済的な負担が大きかった。

この負担を軽減するために従来金色を呈する種々の合金
が提案され、広く用いられているが、十分満足できるも
のではなかった。

この頃、イオンブレーティングやスパッタリング等の方
法で金色を呈する金属の窒化物、例えば窒化チタン（以
下ＴｉＮと記載する）からなる基部層を設け、その上に
金又は金合金からなる仕上層を設けた金色被覆層を有す
る外装品が提案されている。

しかし、ＴｉＮはその組成が簡単であるために色調か単
調であり、貴金属の金又は金合金に比べ色調が緑黄色で
あるため、仕上層に設ける金色被覆層の厚さを０，３μ
ｍ以上にしないと基部層の色調の影響をうけ、外装品と
して不適合になることもある。又長時間の携帯で仕上層
の金色被覆層が摩耗し、基部層のＴｉＮ層が露出した場
合、仕上層の金色色調と異和感が生じ使用者からの苦情
に発展する場合もある。

［発明が解決しようとする課題］この発明は従来技術の上記問題点を解決しＴｉＮより、
−層金又は金合金に近い金色色調が得られ、又その色調
の安定性に優れ、且つ耐摩耗性が大きい被覆層を有する
外装品を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するための発明の構成はチタニウム（Ｔ
ｉ）とアルミニウム（ＡＩ）のモル比が９０：１０ない
し９９；１の範囲にあるチタニウムとアルミニウムの複
合窒化物［（Ｔｉ−ＡＩ）Ｎ］からなる基部層とその上
に設けられた金、又は金合金からなる仕上層を有する外
装品である。

この基部層の厚さは０．５μｍが適当であり０．１μｍ
未満では色調の安定が得られず、又耐蝕性に問題が有り
　５，０μｍを越えるとマイクロクラック発生の危険性
がある。大体０．１〜５．０μｍの範囲が適当である。

この基部層の形成手段はスパッタリングが適当であるが
イオンブレーティングで形成することもできる。

この基部層は従来行われていたＴｉＮ層（ヴイッカース
硬度約ｉ　ｏ　ｏ　ＯＨｖ　）より硬く、ヴイッカース
硬度は約２０００ＨＶ以上である。又色調においてのＴ
ｉＮ層は色差計によるデーターでは、Ｌ　　６２．８、
Ａ’　　７．０、Ｂ＊２３．５という様な数値本である。仕上層のｌＮ−１４（国際規格）の色差計デー
タは、Ｌ　　Ｂ８．５、Ａ＊８．０、Ｂ’１９．８の＊数値と比較するならば、ＴｉＮ金色色調はＬ＊ではその
数値が小さい、そのことは表面光沢度が低下し色調が黒
ずんでみえることである。

Ａ＊ではその値は近似値であるが、若干その数値が小さ
い、そのために緑黄色傾向であり、Ｌ＊との相互作用に
よって更にその傾向が強まる。

Ｂ＊では逆にその数値が大きく黄色傾向が強い、そのた
めに要求されているｌＮ−１４に比べると色調が黒く目
視による外観検査ではその色調はｌＮ−１，４に比べる
と異和感がある。そのために基部層単層では外装品への
適用は困難であり、仕上層の金又は金合金を施すことが
不可欠であった。

しかし、この場合その仕上層は経済性を考慮し厚さ　０
．１〜０，３μｍの範囲で処理をするが仕上層が薄膜の
ため基部層の影響を受け、色調が本来の仕上層の金又は
金合金色調とは異なり、ｌＮ−１４に比べると色調のバ
ラツキを生じた。

又長時間携帯すると仕上層の摩耗により基部層が露出し
基部層と仕上層の色調の異和感により使用者からの苦情
発生につながる。それらの問題は共に仕上層を０．３μ
ｍ以上施すことによって解決されるが経済性が問題にな
る。

それに比べて（Ｔｉ−ＡＩ）Ｎの色差計によるデータは
代表的な例でチタニウムとアルミニウム本のモル比が９５：５の場合ではＬ　　７０．６Ｂ　、Ａ
’１．４６、Ｂ＊２８．４３というような数値である。

前述のｌＮ−１４の色差計データーの数値と比較をする
ならば（ＴＩ−Ａｌ）Ｎ色調は、Ｌ木ではその数値が小
さい、これは表面光沢度を増し、色感が彩になり色調は
淡く白色傾向になる。

Ａ本ではその数値が小さい、これは緑色傾向が強くなる
ことを意味している。Ｂ＊ではその数値が大きく黄色傾
向が強い。しかしＡ＊＊Ｂ　ともに１本との相互作用によりそれぞれの欠点が目
立ちに＜＜、要求されているｌＮ−１４との比較では目
視による外観検査では異和感はわずかである。従って色
調合せの目的で施す、金又は金合金は基部層の影響を受
けにくいため、仕上層の膜厚を極端に薄く、例えば０．
０１〜０．１μｍの範囲にしても効果は充分であり、大
変経済的である。

又長時間の携帯で仕上層が摩耗し基部層か露出し易いが
その色調の差異は認めにくく外装品としての寿命は長い
。

Ｃ実施例コ以下、実施例によっ′Ｃ１本発明を具体的に説明する。

下記実施例１〜３では実施例ごとにＴｉとＡ１とのモル
比を一定にしたターゲットを用いＮ２の流量を変えて上
記方法及び装置によってＴｉとＡ１の複合窒化物を形成
し、その色調を測定した。

実施例１（Ｔｉ　−ＡＩ）Ｎ薄膜を作製する手順として、チャン
バ内を５．ＯＸ　１０’　１ｂａｒまで真空排気する。

大気解放によってターゲット表面に不純物が堆積してい
るのを除去する目的で不活性ガスのアルゴンをチャンバ
内に８．ＯＸ　１０’　ｍｂａｒまで導入し、ターゲッ
トに４１７Ｖの直流電圧を印加してブレ・スパッタを１
分間行う。その後チャンバ内は再び真空排気され真空圧
力計で真空度を確認後不活性ガスのアルゴンをチャンバ
内に　１．２×１０’　ｍｂａｒ導入し基板に堆積して
いる不純物を取り去る目的でイオンボンバードを行う。

基板には、７００Ｖの直流電圧を印加しグロー放電を起
こさせ２分間イオンボンバードを行う。その後チャンバ
内を再び真空排気する。

モル比９０：　１Ｇ　［ａｔ％］のＴｉ−Ａｌターゲッ
トではまずアルゴンガスを３．ＯＸ　１０’　ｍｂａｒ
導入し、その後窒素ガスを３．２Ｘ　１０°’　ｍｂａ
ｒまで導入した。次に基板に１６０Ｖの直流電圧を印加
し、続いてターゲットに４１５Ｖの直流電圧を印加し、
プラズマを形成させ５分間（Ｔｊ−ＡＩ）Ｎの薄膜を基
板上に作製した。このようにして作製した（Ｔｉ−ＡＩ
）Ｎ薄膜を色差計を用いて色調測定を行った。その結果
を下記第１表に示す。

下記の結果から国際規格のＩ　Ｎ　−１４の色差計の数
値に近いものを選ぶと、Ｌ本７２．２８　、Ａ＊１．２
１．　Ｂ’　２５．７４という数値を示した。この数値
をＩＮ−１４の数値Ｌ　　８７．６９　、Ａ”　１．８
８．８本本２７．３６と比較すると１本つまり明るさにおいてはＩ
Ｎ−１４よりも低い値つまり（Ｔｉ−Ａ１）Ｎ薄膜の方
が暗い。しかしＡ木はほぼ同じ数値である。

８本の方も若干（Ｔｉ　−ＡＩ）Ｎ薄膜の方か低い値を
示すがＩＮ−１４の数値との差は大きくない。

この数値を従来の代表的なＴｉＮの色調の色差計の数値
と比べて見ると、従来のＴｉＮの色差計の値はＬ本Ｂ２
，８、Ａ本？、１　、８本２−３　、５であ本本り、ＬＢ　　共にＴｉＮの数値よりもｌＮ−１，４に近
い数値を示している。Ａ＊は減少しているがこれはＴｉ
Ｎのものより赤みが少なくなっている事を示している。

つまりこの時の色調はＴｉＮによる金色よりも明るくか
つ赤みが抜けた色調を有している。又、上記の方法で窒
素ガスをある一定の流量に変化させた時の色調は、ネＬ　　６７．９５　、Ａ’　４．５９、Ｂ＊２７．２８
であり、これを同じ〈従来のＴｉＮの数値と比較して見
る本とＬ　　　Ｂ’共に高い数値を示す。Ａ＊はやはりＴｉ
Ｎよりも低い数値を示す。これはＴｉＮの金色よりも明
るく、又、赤みが抜けた事を同じく示している。モル比
９０：１０のＴ　ｉ　−Ａ　ｌターゲットでは上記した
ガス流量の間で金色の薄膜が得られる。色差計の数値で
は若干の開かあるがこの範囲においてはＴｉＮの金色よ
りも１Ｎ−１４に近いものが得られる。

第１表　丁１：　Ａｌ−９０＋　１０実施例２Ｔｉ−Ａｌターゲットのモル比を９５＝５にしたテスト
を行った。前記した順序で新しい基板をセットし、ブレ
・スパッタ、ボンバードを行い、その後再び真空排気し
、アルゴンガスを３、ＯＸ　１０−３ｍｂａｒまで導入
し、つづいて窒素ガスを３．３Ｘ　１０−３ｍｂａｒま
で導入した。その後基板に１６０Ｖの直流電圧を印加し
続いてターゲットに４１８Ｖの直流電圧を印加してプラ
ズマを作製し５分間（Ｔｊ−Ａ１）Ｎを作製した。この
様にして得られた（Ｔｉ　−ＡＩ）Ｎ薄膜を実施例１と
同じ色差計で測定したところ、下記第２表に示す数値を
示した。

そのうちの−試料の数値Ｌ＊　７０．６６　、ＡＩ１．
４６．８本２８．４３をＩＮ−１４の色差計と比較して
見ると、Ｌ＊は（Ｔｉ−ＡＩ）Ｎ薄膜の方が数値は小さ
い。これは（Ｔｉ−ＡＩ）Ｎ薄膜の方が明るさが若干少
ない事を示す。Ａ＊はＩＮ−１４とほぼ同じ数値を示す
。又、Ｂ零をＩＮ−１４の数値に近い数値を示している
。又、この数値を前記したＴｉＮ本　　　　　　　　本の数値と比較してみるとＬＢ　　共にＴｉＮのものより
も高い値を示している。逆にＡ本は低い数値を示してい
る。この事はＴｉＮの金色よりも赤みが少なくなってい
る事を示している。

又、窒素ガスの流量をある一定の数量に変化させた時、
（Ｔｉ−ＡＩ）Ｎ薄膜は次のような数値を示す。Ｌ’　
７０．８Ｂ　、ＡＩ１．４６．８本２８．４３　、Ｔ　
ｉ　：Ａｌ−９５：５のターゲットにおいては、この範
囲でＴｉＮの金色よりもＩＮ−１４に近い薄膜が得られ
る。

第２表　Ｔｌ　：　Ａｌ−９５：　５実施例３ターゲットをモル比９９：１のＴ　ｉ　−Ａ　Ｉターゲ
ットに変えてテストを行った。前記した条件でブレ・ス
パッタ、ボンバードを行いその後、アルゴンガスを３．
ＯＸ　１０’　ｍｂａｒまて導入し続いて窒素ガスを３
．３Ｘ　１０’　ａ＋ｂａｒ導入した。その後基板に　
１６０Ｖの直流電圧を印加し、次にターゲットに４１６
Ｖの直流電圧を印加し５分間（ＴｉＡｌ）Ｎ薄膜を作製
した。得られた（Ｔｉ−＾１）Ｎ薄膜を同じ色差計を用
いて測定した。その結果を下記第３表に示す。

一試料の測定値は１本７５．０１　、ＡＩ２．３１、Ｂ
　＊３Ｌ、２７である。この数値をＩＮ−１４の色差計
の値と比較して見るとＬ＊は多少低い明度を表わしてい
る。Ａ本はＩＮ−１４の値よりも高い数値を示している
。これはＩＮ−１４よりも赤みを持っている事を示す。

Ｂ＊はＩＮ−１４のものより高い数値を示しており、こ
れは黄色みを持っている事を示している。又、これらの
数値を前記したＴｉＮの色差計の値と比較して見ると、
Ｌ本Ｂ本共にＴｉＮの値よりも高い数値を示している。

これはＴｉＮよりも明るく、黄色みを持つている事を示
ししている。Ａ本はＴｉＮの値よりもかなり低く、赤み
が少ない事を意味している。又、窒素ガス流量をある一
定の範囲で変化させた時、（Ｔｉ−ＡＩ）Ｎ薄膜は次の
様な数値を示す。Ｌ　　７１．３７　、　Ａ”　５．４
ｇ、Ｂ　＊２９．８＆　、モル木比９９：１のＴｉ−Ａｌターゲットにおいては、この範
囲でＴｉＮの金色よりもＩＮ−１４に近い金色を得る事
ができる。

第３表　Ｔｌ　：　Ａｌ−９９：　１［発明の効果］以上説明したように、本発明の外装品は、基部層の形成
条件が変動しても製品の色調の変動が少なく、かつ、基
部層の硬度も充分高いので、色調が優れた寿命が長い外
装品である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例の試料の色調測定
の結果を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）チタニウムとアルミニウムのモル比が９０：１０
から９９：１の範囲にあるチタニウムとアルミニウムの
複合窒化物からなる基部層と、その上に設けた色調調節
のための金又は金合金からなる仕上層を有することを特
徴とする金色層を有する外装品。