JPH0387352A - 透明保護膜形成方法およびその物品 - Google Patents

透明保護膜形成方法およびその物品

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JPH0387352A
JPH0387352A JP24773189A JP24773189A JPH0387352A JP H0387352 A JPH0387352 A JP H0387352A JP 24773189 A JP24773189 A JP 24773189A JP 24773189 A JP24773189 A JP 24773189A JP H0387352 A JPH0387352 A JP H0387352A
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JP
Japan
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protective film
transparent protective
film
article
vapor deposition
Prior art date
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Pending
Application number
JP24773189A
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English (en)
Inventor
Takashi Saka
坂 貴
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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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 この発明は、透明保護膜形成方法およびその物品に関し
、更に詳しくは、装飾品、身装品、外装部品その他建材
や電気・機械部品等の如く固有の色彩を呈する各種物品
において、該物品の表面に、その固有の色彩を損うこと
のない透明な保護膜を形成する方法および該方法により
得られる物品に関するものである。
従来技術とその解決課題 従来より、金属食器や室内飾り品等の装飾品、ペンダン
トやイヤリング等の身装品その他電化製品の外装部品等
に関して、その表面に種々の着色を施すことにより、該
物品の審美性や豪華さ、菊麗さを強調ないし向上させる
ことが一般に行なわれている。この場合、該物品に着色
を施すには、金や銀等を基材とする金属メツキを施した
り、ペイント等の各種塗料を塗布したりする手段が知ら
れている。また最近では、金属等の表面にセラミックの
焼結厚膜を形成したり、更には物理的気相蒸着法(P 
V D)により着色薄膜を形成する方法等も実施される
に至っている。
このように、■所要の物品の表面に何等かの色を人工的
に施して、視覚を通じて得られる審美感を向上させる場
合や、■純金、18金等の金製品や真珠の如く、素材そ
れ自体が充分に審美的な色を呈する場合の何れにあって
も、これら物品の使用中に摺擦や衝撃を受けて該物品の
表面が損われるのを防止するため、物品表面に保護膜を
形成することが一般に行なわれている。
これら保護膜の形成手段としては、例えば、イオンブレ
ーティング法、スパッタリング法、蒸着法等の物理的気
相蒸着法が一般に知られている。
しかし、この物理的気相蒸着法で形成される保護膜の多
くは有色であって、金色その他蒸着物質の色に依存した
特有の色相を呈する。一方、透明な保護膜を反射率の高
い物品表面に形成する場合、光の干渉により、膜厚およ
び透明膜の屈折率に依存した特有の干渉色を呈すること
になる。すなわち前記保護膜は、いわゆる着色膜となる
ために、この膜が被覆される物品は、その地の色(該物
品の表面に固有の色彩)が外部からは視認されなくなる
従って、対象物品に固有の色彩をそのまま出したい場合
、このような保護膜形成によっては、その要請に応じ得
るものでなかった。
例えば、先に述べた如く物品に金メツキを施して、外観
的な審美性や貴金属的価値を向上させることは通常よく
行なわれるところであるが、メツキに供される金素材は
軟らかく耐摩耗性が劣るので、極めて傷が付きやすい。
従って、物品に金メツキする場合には、かなり厚くメツ
キ処理を施す(10ミクロン程度)必要がある。そこで
、高価な金素材の使用を抑えるために、先ず金と似た色
相を呈するTiN等の保護膜を物品に形成し、その上に
金メツキの層を薄く形成することが試みられている。し
かしこの場合は、前述したように保護膜は完全な金色で
はなく、金と若干具なる色相を呈するので、摩耗すると
全特有の光沢が失われることになってしまう。
このように物品に各種の着色が施され、審美性や豪華さ
を向上させた場合において、耐食性や耐久性を高めるた
めに、該物品の表面に保護膜を施すに際し、これにより
その物品に固有の色彩を損うことのない新規な膜形成方
法の実現が求められている。
発明の目的 この発明は、前述した従来技術が内在している課題に鑑
み、これを好適に解決するべく提案されたものであって
、耐食性や耐久性を高めるべく物品の表面に保護膜を施
すに際し、これにより物品に固有の色彩を損うことのな
い新たな透明保護膜の形成方法およびその物品を提供す
ることを目的とする。
課題を解決するための手段 前述したW題を克服し、所期の目的を達成するため本発
明は、固有の色彩を呈する所要物品の表面に、物理的気
相蒸着法または化学的気相蒸着法により、膜厚500λ
以下または6000λ以上の範囲に設定した酸化物また
は窒化物の透明保護膜を形成し、これにより前記物体の
固有色彩を損うことなく外部より視認し得るようにした
ことを特徴とする。
この場合に、前記酸化物としては、酸化シリコンまたは
酸化アルミニウムが好適に使用され、また前記窒化物と
しては、窒化シリコンまたは窒化アルミニウムが好適に
使用される。
また本願の別の発明に係る装飾品等の物品は、固有の色
彩を呈する所要物品の表面に、物理的気相蒸着法または
化学的気相蒸着法により、膜厚500λ以下または60
00A以上の範囲に設定した酸化物または窒化物の透明
保護膜を形成したことを特徴とする。
すなわち、固有の色彩を有する物品にイオンブレーティ
ング法等の物理的気相蒸着法で保護膜を形成すると、こ
れが着色膜となってしまい、対象物品の地色が出なくな
ることは前述した通りである。そこで本願の発明者は、
この欠点を解決するべく鋭意探究を行ない、膜形成によ
り物品の地色を損うことのない完全に透明な保護膜を求
めて試験を重ねた結果、物理的気相蒸着法(PVD)お
よび化学的気相蒸着法(CV D)の何れによる場合で
あっても、成膜の厚みが後述する所定値より上または下
となるよう設定すれば、保護膜は透明となって先の要請
は実現されることが判った。その成膜の厚み範囲は、5
00λ以下または6000Å以上であり、この条件の下
でのみ、物体の固有色彩を損うことなく、外部よりこれ
を視認し得る透明保護膜が形成される。
本発明で使用する物理的気相蒸着法としては、例えば、
スパッタリング法、真空蒸着法、イオンブレーティング
法、イオンクラスター法等がある。
また化学的気相蒸着法であってもよい。スパッタリング
法による場合には、真空チャンバー内をI X 10−
Torr〜I X 10−Torr程度に減圧排気し、
酸化シリコン(Sin、−に)や酸化アルミニウム(A
120.−に)等の酸化物または窒化シリコン(Si、
 N、−に)や窒化アルミニウム(Al□N4−X)等
の窒化物からなる蒸着物質を導入して、これをグロー放
電により励起させ、生成したイオンを所要の物品におけ
る表面に蒸着する。あるいは、シリコン(SL)やアル
ミニウム(A1)の金属ターゲットを用い、ここに酸素
ガスまたは窒素ガスを導入し、反応性スパッタリング法
により蒸着する。
このスパッタリング法において、その膜厚を500A以
下または6000A以上に設定することにより、所要物
品の表面の固有色彩(地色)を損うことのない完全に透
明な保護膜が形成される。
この保護膜は、耐食性および耐久性に優れると共に、頻
繁な使用によっても剥離することがなかった。
実施例 次に、本発明に係る透明保護膜形成方法に関して、好適
な実施例を挙げて以下説明する。
例(1): 試験用の基板として、ステンレス板(SUS)にTiA
INがスパッタリング法で成膜され、表面が茶色を呈し
ている材料を使用した。
酸、化アルミニウム(Al□0.)を粉末成形したター
ゲットと、前記基板とをチャンバー中に挿入した後、1
0 ′5Torr付近まで真空引きした。次いで、アル
ゴンガスを毎分50+oQの流量で供給し、真空度は5
X10″3Torrに保持した。そして前記基板を回転
させながら、RFマグネトロンスパッタリング法により
成膜を行なった。RFマグネトロンの出力は200Wで
、成膜時間は2分30秒となるよう制御した。
これにより基板の表面に、酸化アルミニウム(Al□0
3)の保護膜が、膜厚100Aで形成された。
第工図に、この成膜前後の反射スペクトルを示す。
また第2図は色度図であって、全ての色をオムスビ形の
囲いの中の座標で表わし得るようになっている。
ここで、色度図の見方を簡単に述べると、数字で460
〜620と記されているオムスビ形の外周は、単色スペ
クトルの色(すなわち虹の色)を示している。そして座
標中心(x=0.31.y=0.31付近)は、全ての
スペクトルが重なった白色光となっている0例えば青で
いえば、480と記入しである点は、λ=480nm(
480OA)の単色青色を表わしている。これから中心
に向かうにつれて、白色成分がこれに重なり色は白く(
淡く)なる。更に、同じ青と記しである領域でも、上方
は緑の成分が混じり、また下方は紫の成分が混じった色
となる。
この実施例の場合、前記色度図による色相の表示は次の
通りであった。
このように、保護膜の形成前および形成後の何れにおい
ても色相は殆ど変化せず、また目視でも両者の区別がで
きなかった。すなわち保護膜は、殆ど着色を伴わない完
全透明であった。
例(2): 試験基板として、ステンレス板(SUS)にT i N
がスパッタリング法で成膜され、表面が金色を呈してい
る材料を使用した。成膜は、例(1)の場合と全く同じ
方法で行ない、基板表面に厚さ100Aの酸化アルミニ
ウム(A12Q3)保護膜が形成された。
前記色度図による色相の表示は、次の通りであった。
この場合も、保護膜の形成前および形成後の何れにおい
ても色相は殆ど変化せず、また目視でも両者の区別がで
きなかった。
例(3): 試験基板として、ステンレス板(S U S)にT i
 Nがスパッタリング法で成膜され、表面が金色を呈し
ている材料を使用した。ターゲットとして酸化シリコン
(SiO2)を使用した以外は、例(1)の場合と全く
同じ方法で成膜を行ない、基板表面に厚さ70人の酸化
シリコン(SiO□〉保護膜が形成された。
前記色度図による色相の表示は、次の通りであつた・ 保護膜の形成前および形成後の何れにおいても色相は殆
ど変化せず、また目視でも両者の区別ができなかった。
例(4): 試験基板として、ガラス板にCu A I N iを蒸
着し、表面が黄色を呈している材料を使用した。
ターゲットとしてシリコン(Si)を使用し、アルゴン
ガスを毎分200mj2および窒素(N2)ガスを毎分
500IIQの流量で供給し、成膜時の真空度は2×1
0″2Torrに保持した。そして前記基板を回転させ
ながら、RFマグネトロンスパッタリングの出力は50
0Wで、成膜時間は5分となるよう制御した。
これにより、基板表面に厚さ200Aの窒化シリコン(
Si2N3)保護膜が形成された。
前記色度図による色相の表示は、次の通りであった。
保護膜の形成前および形成後の何れにおいても色相は殆
ど変化せず、また目視でも両者の区別ができなかった。
例(5): 試験基板、ターゲットおよび成膜法は、例(4)の場合
と全く同じものを使用した。但し、基板は回転させず、
成膜時間は40分とした。これにより、基板表面に厚さ
8000人の窒化シリコン(Si3I114)保護膜が
形成された。
前記色度図による色相の表示は、次の通りであった。
保護膜の形成前および形成後の何れにおいても色相は殆
ど変化せず、また目視でも両者の区別ができなかった。
例(6): 試験基板として、ガラス板にCu A I N iを蒸
着し、表面が黄色を呈している材料を使用した。
ターゲットとしてアルミニウム(AI)を使用し、アル
ゴンガスを毎分50rmQおよび窒素(N2)ガスを毎
分50mflの流量で供給し、成膜時の真空度は3 X
 104Torrに保持した。そして前記基板を回転さ
せながら、RFマグネトロンスパッタリングの出力は5
00Wで、成膜時間は3分45秒となるよう制御した。
これにより、基板表面に厚さ100入の窒化アルミニウ
ム(AIN)保護膜が形成された。
前記色度図による色相の表示は、次の通りであった。
保護膜の形成前および形成後の何れにおいても色相は殆
ど変化せず、また目視でも両者の区別ができなかった。
なお、比較のために以下の試験を実施した。
比較例(1): 試験基板として、ステンレス板(S U S)にTiA
INがスパッタリング法で成膜され、表面が茶色を呈し
ている材料を使用した。
酸化アルミニウム(A1203)を粉末成形したターゲ
ットと、前記基板とをチャンバー中に挿入した後、先の
例(1)で示した成膜法を施した。但し、基板は回転さ
せず、成膜時間は1分40秒とした。
これにより、基板表面に厚さ600人の酸化アルミニウ
ム(Al□0.)保護膜が形成された。
前記色度図による色相の表示は1次の通りであった・ 保護膜の形成前および形成後において、色相は明らかに
変化し、また目視でも両者の区別が顕著になされた。
比較例(2): 成膜時間を40分とした以外は、先の比較例(1)と全
く同じ条件で成膜を行なった。
これにより、基板表面に厚さ5000人の酸化アルミニ
ウム(Al−Off )保護膜が形成され、色度図によ
る色相の表示は次の通りであった。
保護膜の形成前および形成後において、色相は明らかに
変化し、また目視でも両者の区別が顕著になされた。
発明の効果 以上に説明した如く本発明に係る透明保護膜形成方法は
、所要の物品の表面に物理的気相蒸着法または化学的気
相蒸着法により、膜厚500Å以下または6000Å以
上の範囲に設定した酸化物または窒化物の透明保護膜を
形成するものであって、これにより前記物体の固有色彩
を損うことなく外部より視認し得る。また、前述の透明
保護膜形成方法により、膜厚500Å以下または600
0Å以上の範囲に設定した透明保護膜を有する装飾品等
の物品は、その耐食性および耐久性は充分に確保され、
指紋による汚染も回避されると共に剥離することもない
、等の有益な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例に係る透明保護膜形成方法における成
膜前後の反射スペクトルを示すグラフ図、第2図は、全
ての色をxy座標で表わし得る色度図である。 FIo、1 ふ反五(nml FIG、2 1 1J、2 0.3 0.4 5 0.6 0.7 8

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔1〕固有の色彩を呈する所要物品の表面に、物理的気
    相蒸着法または化学的気相蒸着法により、膜厚500Å
    以下または6000Å以上の範囲に設定した酸化物また
    は窒化物の透明保護膜を形成し、これにより前記物体の
    固有色彩を損うことなく外部より視認し得るようにした ことを特徴とする透明保護膜形成方法。 〔2〕前記酸化物として、酸化シリコンまたは酸化アル
    ミニウムが使用される請求項1記載の透明保護膜形成方
    法。 〔3〕前記窒化物として、窒化シリコンまたは窒化アル
    ミニウムが使用される請求項1記載の透明保護膜形成方
    法。 〔4〕固有の色彩を呈する所要物品の表面に、物理的気
    相蒸着法または化学的気相蒸着法により、膜厚500Å
    以下または6000Å以上の範囲に設定した酸化物また
    は窒化物の透明保護膜を形成したことを特徴とする装飾
    品等の物品。
JP24773189A 1989-05-31 1989-09-22 透明保護膜形成方法およびその物品 Pending JPH0387352A (ja)

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JP13856989 1989-05-31
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09125232A (ja) * 1995-10-27 1997-05-13 Yamaguchi Pref Gov 装飾性に優れた複合硬質薄膜の製造法
US7588829B2 (en) * 2002-05-31 2009-09-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Article having an aesthetic coating

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JPH09125232A (ja) * 1995-10-27 1997-05-13 Yamaguchi Pref Gov 装飾性に優れた複合硬質薄膜の製造法
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