JPH0441679A - 有色表面物品及びその製造方法 - Google Patents
有色表面物品及びその製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
の異なる被膜を形成してなる有色表面物品及びその製造
方法に関し、具体的には、七飾品、スポーツ用品、工具
又は各種部品に装飾用又は表示用の有色表面物品及びそ
の製造方法に関する。
基材の表面を鏡面研磨することが、時計ケース、バンド
、文字板などの装飾部品に用いられている。しかし、こ
の方法によっては、基材そのものの色彩に頼るために単
調となり、装−節約価値は制約される。また、これにエ
ツチングなどの手段によって刻印・刻字しても、鮮明な
ものが得られない。
VD)法や物理蒸着(PVD)法のようなドライブレー
ティング法;又は陽極酸化処理、電解メツキ、無電解メ
ツキなどのウェットブレーティング法により、金色、銀
色、黒色などを組み合わせた複数の色相を呈する被膜を
形成してなる装飾部品に関する提案が、多数なされてい
る。これらの多色装飾部品に関する代表的な提案は、特
開昭58−100682号公報、特開昭61−1576
73号公報及び特開昭64−75659号公報に開示さ
れている。
8−100682号公報には、低炭素オーステナイト系
ステンレス鋼の表面にAβ208とTiO□からなる溶
射材料を0. 1〜1mmの厚みに溶射した後、ラッピ
ング加工によって鏡面状態にし、残りのステンレス部分
に金メツキ又はTiNコーティングする時計用外装部品
の製造方法が開示されている。しがし、この方法による
時計用外装部品は、溶射の際の加熱及び冷却によりステ
ンレス鋼と溶射被膜との間に歪を生じ、溶射被膜面に微
小クラックが入って美的効果が低下することと、マスキ
ングと溶射によっては細い線模様を形成できないために
模様の形状に制約があること、さらに金メツキの場合に
は金の被膜が容易に剥離するという問題がある。
にイオンブレーティング処理により硬質色層を形成した
後、この硬質色層の任意の部分をマスキングし、次いで
イオンブレーティング処理によって該硬質色層とは異な
った色の層を形成する多色硬質膜の製造方法が開示され
ている。しかし、この方法によって得られる多色硬質膜
物品は、微細な模様を形成するのが困難であるうえ、A
uやptなとの貴金属を形成しても、容易に剥離して実
用化できないという問題がある。
の表面にイオンブレーテインクによって有色被膜を形成
した後、レーザー加工により被膜の一部を除去し、金属
を露出させる金属表面の多色化法が開示されている。し
かし、この方法によって得られる多色物品は、被膜の材
質が制限されること、とくにAuやptなとの貴金属の
被膜を形成する場合、貴金属の使用量が多くなり高価に
なること、貴金属による繊細な図案や模様の形成が困難
であること、及び密着性が悪く、容易に剥離して実用化
できないという問題がある。
的には、基材の少なくとも一面にAuやPtのような貴
金属ないしCu系金属の被膜を密着性よく被覆してなる
貴金属色ないしCu系金属色によって微細な模様や文字
・記号を構成することを可能にするとともに、被膜の密
着力を高めた実用性のある有色表面物品及びその製造方
法の提供を目的とするものである。
成してなる物品において、 該被膜がCu、Ag、Au、Pt、Ir、Os、Pd、
Rh、Ru及びこれらを含有する合金の少なくとも1種
の単層膜もしくは複層膜からなり:かつ該被膜が該基材
の表面に設けられた凹部状面又は凹部状線からなる熱溶
融面上に形成されてなる ことを特徴とする有色表面物品である。
)及び(e)工程を経て、表面に設けられた凹部状面又
は凹部状線からなる熱溶融面上に被膜を形成することに
よって製造することができる。
質からなる仮設被膜を形成する工程:(b)該仮設被膜
の表面にレーザー照射を行って、該仮設被膜及びその部
位の基材の表面を溶融及び除去し、該基材の表面に凹部
状面又は凹部状線からなる熱溶融面を形成する工程; (c)Cu、Ag、Au、Pt、Ir、Os、Pd、R
h、Ru及びこれらを含有する合金の少なくとも1種の
単層膜もしくは複層膜からなる被膜を形成する工程; (d)該仮設被膜面状に残存する被膜を除去する工程;
及び (e)該仮説被膜を除去する工程。
適したものであれば何でもよく、特に限定されないが、
例えばニッケル、ステンレス鋼、高速度鋼、Cr−Al
2−Ni合金、黄銅、青銅などの金属材料;ガラス、セ
ラミックス、人工サファイアなどの無機材料及びサーメ
ット、超硬合金のような無機材料と金属の複合体が例示
される。これらの中で、被膜との色彩及び/又は色調の
対照によって美観を呈することから、特にステンレス鋼
、サーメット及び超硬合金が好ましい。
のが好ましい。
からなる熱溶融面とは、所望する装飾又は表示のための
図案もしくは図形により異なるもので、具体的には、幅
が少なくともO,IP+、深さが少なくとも0.5Pか
らなる。特に美麗な線形を創製するためには、幅が少な
くとも0.5胛、深さが少なくともIFからなることが
好ましい、この凹部状面又は凹部状線の形状は、基材の
断面からの形状が例えば底面の段付形状、円形状、角形
状又はV字形状があり、この内、美麗な線形の創製と被
膜の基材への密着強さを高めるために、特に段付形状が
好ましく、この段付形状としては、1段付形状から凹部
状面又は凹部状線の幅によっては複数段付形状からなる
ものであるにの凹部状面における深さは、基材の表面の
面粗さにより生ずる最小値(基材の表面の最大深さ)を
基準値とし、この基準値から少なくとも05F深くなっ
ている場合、好ましくは基準値から少なくともIF深く
なっている場合、さらに基準値から3〜100P深くな
っている場合が第1被膜の基材への密着強さ及び第1被
膜の使用量の関係から特に好ましいことである。この凹
部状面又は凹部状線を別の表現をすると、基材が熱でも
って溶融及び除去されてできた熱溶融面になっているこ
とである。
ものは、Cu、Ag、Au、Pt、I r、Os、Pd
、Rh、’Ru及びptである。
とができる。そのような合金の例としては、Au−Ag
合金、Au−Ni合金、Au−Ni−In合金、Au−
Cu合金、Au−Cu−Cd合金、Pt−Rh合金、C
u−Zn合金、Cu−5n合金などが挙げられる。
Au、Pt及びこれらを含む合金の中の少なくとも1種
を用いることが望ましい。またとくにAuやpt及びこ
れらを含む合金は、本発明の方法を用いるときに、はじ
めて基材の上に強固に密着させることができるので好ま
しい。
形成を複数回行うことによって、相互に、また基材とも
色彩及び/又は色調の異なる複数個の被膜を形成しても
よい。この場合、一部の被膜は、T1などの金属をドラ
イブレーティングで形成してもよい。
1〜20pm、さらに好ましくは0.1〜5Pの厚さで
ある。あまり厚くなると材料が無駄であるばかりか、後
述のように仮設被膜の上に形成された部分を除去すると
きに、境界部分の切断に外力を多く必要とする。特に基
材面よりも低い状態で被膜が形成されていることが好ま
しい。
前処理を施しても差支えない。
他の方法によって除去される。したがって仮説被膜の材
質は、被膜形成能があり、かつ除去しやすい、本発明の
被膜に用いられる以外の金属又は合金から選ばれ、特に
それらとの間に親和性が少なくて、仮設皮膜の上に形成
した被膜を剥離しやすいものが選ばれる。すなわち、T
i、Zr、Cr、Ti−Zr合金、T i −AQ合金
、Ti−Ni合金、Ti−V合金などが好ましい。
合金が用いられる6また基材との密着性が乏しい場合に
は、別の下地層、たとえばNiなとの層を設ける。
陽極酸化、電解メツキ、無電解メツキ、イオンブレーテ
ィング、真空蒸着、電子ビーム蒸着、溶射、スパッタリ
ング、CVDなと、任意の方法を用いることができる。
や目的に応じて、一部、たとえば多色表面の形成が必要
な部分についてのみ行ってもよい。
ましくは10P以下、より好ましくはip以下、さらに
好ましくは0.1〜0.5PMである。
によって該被膜を局部的に除去するとともに、該部位の
基材を、少なくとも0. 51JMの深さまで溶融除去
する。すなわち、該被膜を施した面より、模様、パター
ン、文字、記号など、後に被膜を被着したい部位にのみ
レーザー光を照射して、その部位の仮設被膜と表面付近
の基材を溶融除去し、基材を露出させる。
気体レーザー、ルビー、YAG、ガラスなどの固体レー
ザー及びGaAsなどの半導体レーザーなどが例示され
るが、室温で連続発振を容易に行いうること、低い照射
エネルギー領域における制御性の良いことから、YAG
レーザーが好ましい、照射条件は仮設被膜の材質と厚さ
によって異なり、照射エネルギーを制御しつつ、熱でそ
の部位の基材の表面が溶融して、熱溶融面となるように
照射すればよい。
基材を溶融除去する幅は、目的のよっても異なり、O,
IP以上で任意に設定できるが、多色表面という外観を
用いる用途の場合には、0.1〜2mm程度が好ましい
。
た後、被膜を形成する。該被膜の形成は、陽極酸化、電
解メツキ、無電解メツキのような通常のウェットブレー
ティング法によって行うことができる。
溝は仮設被膜を貫いて基材に達し、さらに基材の中まで
少なくとも0.5Pの深さに貫入している。したがって
その部位においては、被膜はその深さまで基材に貫入し
て形成される。なお、被膜のうち熱溶融面に形成された
被膜は基材の表面よりも低くなっていることが好ましい
。すなわち、この部位では、被膜は凹部状面又は凹部状
線の内部に形成されることが好ましいにのレーザー照射
とマスキング及び被膜の形成を複数回行い、かつそのつ
と被膜に用いる材質を異なる色彩及び/又は色調を呈す
るものに変更することによ−って、3色以上の多色表面
を形成することも可能である。
された被膜は、基材の上に形成された部分は基材への密
着性に優れ、基材に対して強固に接合されている。これ
に対して、仮設被膜の上に形成された被膜は仮設被膜に
対して剥離性を示す。
、水、アルコール、アセトン及びそれらの混合溶媒で洗
浄するか、クロスやレザーでこするなど、任意の方法に
より、仮設被膜の上に形成されている部分の被膜を剥離
、除去することである。除去された被膜の材料は、回収
して再利用することができる。
する。除去は、仮説被膜の材質に応じて、また本発明の
被膜を冒さない条件を選んで、酸処理などの方法によっ
て行うことができる。
ターン、文字及び/又は記号を含む多色表面を形成する
ことができる6レーザー照射によって被膜を形成したい
部位の仮設被膜を破壊するとともに、同じ部位の基材を
任意の深さまで溶融除去し、形成した被膜の基材への密
着性を高めることができる。
びにそのような表面をもつ物品を容易に形成することが
できる0本発明で得られる有色表面は、その材質固有の
色調を保つとともに、微細な模様、パターン、文字又は
記号を表現することができる。
クタイビン、カフスボタン、ブローチ、ライター、メガ
ネなどの装飾品及びゴルフクラブなどのスポーツ用品に
おけるパターンの形成や文字などの表示、切削工具や耐
摩工具などの工具における美的効果の向上:及び各種製
品やその銘板における製品名、商標、社標、品質などの
表示に用いて、きわめて有効である。
図において用いた各部分の番号である。なお、本発明は
実施例によって限定されるものではない。
304からなる板状の基材1の、2色表面を形成したい
面2に、通常のホローカソード放電法(HCD法)によ
るイオンブレーティングを施して、仮設被膜として厚さ
0.3Fのチタン被膜3を形成した。次いで、該被膜の
上からYAGレーザーをパルス幅2.0m阻パワー密度
400kW/cm2で照射走行させて、1本の幅が1m
mの縞状にレーザー光を当て、その部分の被膜及びその
部位の基材の一部を溶融除去するとともに、30Pの深
さからなる熱溶融面を形成した。
ーン状に残った面を、水及びアセトンによって洗浄した
後、シアン化金カリウムを用いて常法により金メツキを
行い、膜厚2Pの金の被膜4を得た。この被膜4は、さ
きにレーザー照射を行った部位では基材lに、それ以外
の部位では薄く3に接合していた。これを、水で洗浄し
て4のうち3に接合している部分を剥離せしめて除去し
、洗浄及び乾燥を行った。さらに、3の上に一部残存し
ていた4を、クロスで拭きとり、除去した。
去し、金被膜を残した。ついで水及びアルコールによっ
て洗浄し、本発明の物品を得た。
本発明の物品を得た。
ところ、被膜の厚さは15Pmであった。
く引き剥して、被膜が剥離するか否かを観察した。これ
を5回繰り返したところ、剥離は認められなかった。
法によって基材の表面に膜厚2PのNiメツキを行った
後、さらにNi被膜の表面に膜厚が2PになるようにC
rメツキを行った0次いで、被膜の表面からパルス幅1
.7ms、パワー密度600 kW/cm”でレーザー
を照射走行させて、20Pの深さの溝を形成し、その部
分の被膜及び基材を溶融除去して基材の表面に熱溶融面
を作製した。次に、実施例1と同様にして膜厚1μmの
金メツキ層を形成し、洗浄、乾燥、クロスによる拭き取
りを行った。
及びNiの被膜を除去して、基材の表面に金被膜の形成
されてなる本発明品を得た。
材の表面に膜厚が2戸になるように金メツキを行って比
較例の物品を得た。
について、金被膜と基材との密着強さを、ワイヤブラシ
状のもので引掻いて調べたところ、比較例の物品は1回
の試行で金が剥離したのに対し、実施例1及び2の物品
は3回行っても剥離せず、単に引掻き筋が入っている状
態であった。
る。 1 ・・基材 2 ・・多色表面を形成したい面 3 ・・仮設被膜 4 ・・被膜 ()内は工程順を示す。 (a) ・・仮設被膜形成 fb)・・レーザー照射 (c)・・被膜形成 (d)・・仮設被膜の上の被膜の除去 (e)・・仮設被膜の除去 第1図
Claims (3)
- 1.基材の少なくとも一面の特定部分に被膜を形成して
なる物品において、 該被膜がCu、Ag、Au、Pt、Ir、 Os、Pd、Rh、Ru及びこれらを含有する合金の中
の少なくとも1種の単層膜もしくは複層膜からなり;か
つ該被膜が該基材の表面に設けられた凹部状面又は凹部
状線からなる熱溶融面上に形成されてなることを特徴と
する多色表面物 品。 - 2.上記熱溶融面が該基材の表面から少なくとも0.5
μmの深さに形成されていることを特徴とする請求項1
記載の有色表面物品。 - 3.下記(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)の
工程を経て、基材の表面に設けられた凹部状面又は凹部
状線からなる熱溶融面上に被膜を形成することを特徴と
する有色表面物品の製造方法。 (a)基材の表面に後述の被膜に対して親和性の低い物
質からなる仮設被膜を形成する工程; (b)該仮設被膜の表面にレーザー照射を行って、該仮
設被膜及びその部位の基材の表面を溶融及び除去し、該
基材の表面に凹部状面又は凹部状線からなる熱溶融面を
形成する工程; (c)Cu、Ag、Au、Pt、Ir、Os、Pd、R
h、Ru及びこれらを含有する合金の中の少なくとも1
種の単層膜もしくは複層膜からなる被膜を形成する工程
; (d)該仮設被膜面上に残存する被膜を除去する工程;
及び (e)該仮設被膜を除去する工程。
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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---|---|
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---|---|
JPH0765194B2 (ja) | 1995-07-12 |
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