JPH073363A - 高耐食性Ag−Mg合金、および、その薄膜 - Google Patents
高耐食性Ag−Mg合金、および、その薄膜Info
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- JPH073363A JPH073363A JP6107566A JP10756694A JPH073363A JP H073363 A JPH073363 A JP H073363A JP 6107566 A JP6107566 A JP 6107566A JP 10756694 A JP10756694 A JP 10756694A JP H073363 A JPH073363 A JP H073363A
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Abstract
化を防止し、高反射率、低熱伝導率のAg−Mg合金を
得る。また、光磁気記録媒体、光記録媒体、リフレクタ
等に使用して好適なAg−Mg合金薄膜を得る。 【構成】 Agに対し1〜10at%のMgを含有させ
たAg−Mg合金の最表層のMgが酸化されて生ずる被
膜により、Agを大気中の硫化物成分やオゾンから遮断
して耐食性を高めると共に、高反射率を維持する。Mg
の添加により熱伝導率を低下させる。光磁気記録媒体、
光ディスク、照明器具、鏡、標識用の反射膜として有用
である。さらに、家庭用プラスチック製品のめっき膜と
しても使用することができる。スパッタリングにより基
板に合金膜を被着する。
Description
オゾンなどによるAgの黒変化を防止する高耐食性Ag
−Mg合金、および、この合金を用いた反射膜、詳しく
は光磁気記録媒体用反射膜、光記録媒体用反射膜、リフ
レクタ用反射膜、照明器具用反射膜、標識用反射膜、お
よび、プラスチック製品のめっき膜に関する。
展性、延性に優れ、金属のうちで電気および熱の伝導率
が最も大きいので非常に有用な金属である。特に可視光
に対する反射率が広い波長範囲にわたって100%に近
いため、鏡面を必要とする装置、例えば光記録媒体の反
射膜などに広く利用されている。このようなAgの特徴
を生かして例えば、洋食器にAgメッキを行うと、その
装飾性に優れている点や水分中の微生物が殺菌されるな
どの利点があるため、被メッキ物に高級感を与えること
ができる。
り酸素の中で高温に熱しても酸化されない等、化学的に
も安定な金属であるが、唯一その欠点として、大気中の
硫化物成分によって褐色または黒色のAg2Sに変化
し、また、硫化物ほどではないが、大気中のオゾンによ
り黒色のAgOに変化して、その光沢を失うことが挙げ
られる。特に、S(硫黄)とは直接結合して、例えば、
H2Sと反応して常温で容易にAg2Sとなり黒変する。
この黒変化を逆に利用した古美術色装飾品もあるが一般
的でない。このような黒変化を一時的に防止するには、
クロム酸処理や透明樹脂を塗装する方法が用いられ、最
も効果的な方法としてはAgメッキ上にRhメッキを薄
く形成する方法が用いられる。
を防止する方法は完全なものではなく、上記Rhメッキ
による方法もRh(ロジウム)が非常に高価であるため
一般的でない。また、被覆物とAgとの間に界面が存在
する場合には、剥離等の不都合が起こりやすい。さら
に、上記光記録媒体、特に光磁気記録媒体用反射膜とし
て用いる場合には、熱伝導率の高さが問題となる。
成分やオゾンによるAgの退色を防止し、併せてAgの
反射率の高さを保持しつつ、Agよりも熱伝導率の低
い、高耐食性Ag−Mg(銀−マグネシウム)合金を提
供することにある。また、本発明は、この高耐食性Ag
−Mg合金を用いた高耐食性反射膜を提供することを、
その目的としている。また、本発明の目的は、この高耐
食性Ag−Mg合金を用いた光磁気記録媒体用反射膜、
光記録媒体用反射膜、リフレクタ用反射膜、照明器具用
反射膜、標識用反射膜、プラスチック製品のめっき膜を
提供することである。
本発明により達成される。すなわち、請求項1に記載の
発明は、Agに1〜10at%のMgを含有させた高耐
食性Ag−Mg合金である。その表面に生成するMgの
自然酸化膜により合金内部のAgを大気から保護して
(酸化、硫化等を防止して)退色を防止するものであ
る。
at%のMgを含有させたAg−Mg合金からなる高耐
食性反射膜である。この高耐食性反射膜は、例えば光磁
気記録媒体、光記録媒体、リフレクタ、各種標識、照明
器具等に用いられる。
t%のMgを含有させたAg−Mg合金からなる光磁気
記録媒体用反射膜である。
t%のMgを含有させたAg−Mg合金からなり、その
膜厚が500〜1000オングストロームである光磁気
記録媒体用反射膜である。
t%のMgを含有させたAg−Mg合金からなる光記録
媒体用反射膜である。
t%のMgを含有させたAg−Mg合金からなり、その
膜厚が500〜1000オングストロームである光記録
媒体用反射膜である。
t%のMgを含有させたAg−Mg合金からなるリフレ
クタ用反射膜である。このリフレクタとは、反射器、反
射鏡、反射板を示している。
t%のMgを含有させたAg−Mg合金からなり、その
膜厚が1000〜2000オングストロームであるリフ
レクタ用反射膜である。
t%のMgを含有させたAg−Mg合金からなる標識用
反射膜である。
at%のMgを含有させたAg−Mg合金からなる照明
器具用反射膜である。
at%のMgを含有させたAg−Mg合金からなり、そ
の膜厚が1000〜10000オングストロームである
プラスチック製品のめっき膜である。プラスチック製品
としては例えば家庭で使用される各種製品があり、例え
ば化粧品容器等である。
させるMgは、Agと近似した銀白色の光沢を有する金
属であり、銀と同様に展性、延性に富み容易に箔化す
る。よって、銀と合金をつくるのに適した金属である。
このMgは常温の空気中で容易にその表面に酸化被膜を
生成する。このため、大気中で安定な金属であり、その
酸化被膜はAgに対する保護膜として最適である。ま
た、この酸化被膜は略透明であり、Agの銀白色光沢を
損なうことはない。この合金のMg濃度を1〜10at
%と限定したのは、この範囲未満では、Mgの量が保護
膜を形成するには不十分であり、この範囲を越えると最
表層のMgが強固なAg−Mg金属間化合物を形成して
いると考えられるので、Mgの酸化被膜の生成が困難と
なるからである。
at%のMgを含有させたAg−Mg合金からなる高耐
食性反射膜である。この高耐食性反射膜は、例えば光磁
気記録媒体、光記録媒体、リフレクタ、各種標識、照明
器具等に用いられる。
光磁気記録媒体、いわゆる大容量メモリとしての光磁気
ディスク等に用いられる。この場合、Agに対するMg
の含有量は1〜8at%とする。また、その膜厚は50
0〜1000オングストロームとする。この組成範囲に
限定した理由は、熱伝導率がAgのそれの2/3以下で
あり、かつ、反射率が80%以上であることが必要だか
らである。
ィスク(CD)用反射膜、光カード用反射膜として使用
することができる光記録媒体用反射膜であり、Agに1
〜5at%のMgを含有させたAg−Mg合金からな
り、特にその膜厚を500〜1000オングストローム
とする。反射率が90%以上になる組成範囲とすること
が好ましいからである。なお、従来の光デイスクのAl
反射膜の反射率は90%である。
タ用の反射膜として用いるAg−Mg合金を示す。反射
器、反射鏡、反射板等に使用される反射膜としては反射
率がAlの反射率以上、すなわち90%以上であること
が望ましいことから、組成範囲をMgの1〜5at%に
限定している。また、その反射膜の膜厚は1000〜2
000オングストロームが好ましい。
膜として、請求項10に記載の発明では、照明器具用の
反射膜として、Agに1〜5at%のMgを含有させた
Ag−Mg合金からなる反射膜をそれぞれ用いる。この
組成範囲限定の理由は、反射率をAlの反射率以上、す
なわち90%以上にすることにある。
ク製品のめっき膜としてAg−Mg合金を用いる。例え
ば化粧品容器、アクセサリ等の表面装飾用のめっき膜で
ある。反射率をAlの反射率以上、すなわち90%以上
にするため、その組成を限定している。
る。本発明に係るAg−Mg合金のMg濃度は1〜10
at%である。この合金を大気中あるいは酸化されやす
い雰囲気、例えば高温、高湿度の雰囲気中に置くと、A
gよりは酸化されやすいMgが優先的に酸化され、合金
表面に透明なMg酸化被膜が形成される。このMg酸化
被膜は透明であるのでAgの銀白色光沢を損なうことが
ないだけでなく、Agを前述の大気中の硫化物成分から
遮断する有効な保護膜として機能する。そして、このM
g酸化被膜が合金最表層に形成される際に、表層のMg
が酸化被膜中に取り込まれるため、この表層の合金組成
は純Agに近づく。そのため、Mg酸化被膜が形成され
ると、合金の反射率は90〜95%と増加し、純Agの
98%に近づく。
近くなるが、内部はAg−Mg組成であるので熱伝導率
を純Agの1/3程度に抑えることができる。この合金
のMg濃度を1〜10at%と限定したのは、この範囲
未満では、Mgの量が保護膜を形成するには不十分であ
り、この範囲を越えると最表層のMgが強固なAg−M
g金属間化合物を形成していると考えられるので、酸化
被膜の生成が困難となるからである。このような組成の
Ag−Mg合金の製造は、通常のスパッタリング法によ
るのが最適である。AgとMgの二元ターゲットから被
着体上に上記組成の合金を堆積する。組成の制御はスパ
ッタリングの際にターゲットに印加される高周波電力値
の増減、あるいは、被着体の位置の移動等により行えば
よい。次に、具体的数字および図を示して本発明を更に
詳細に実証する。
において、Mgが6.18at%で含有される場合の最
表層から内部にいたる組成の変化をオージェ分析計によ
り測定したものである。横軸はアルゴンイオンにより等
速度に堀穿した時間を表し、時間0が最表層の組成、時
間10分が表面より1000オングストローム深さの組
成を示している。また、図1が合金作製直後の組成を示
し、図2は温度80℃、相対湿度85%の条件下に24
時間放置後の組成を示す。図2に示されるように、24
時間放置後には、表層部において、Ag(折線(1))
の濃度が70at%から50at%に低下し、Mg(折
線(2))の濃度が20at%から30at%に増加し
ている。このことは前述のように表層部にMgの酸化被
膜が形成されていることを実証している。また、深さ略
50オングストロームからはAgの濃度が15at%増
加し、Mgの濃度が略10at%低下している。このこ
とは、前述のように50オングストロームより内部では
合金の組成が純Agに近づくことを実証している。な
お、析線(3)は酸素濃度を示す。
ている。反射率の測定は波長632.8nmのレーザ光
を照射してエリプソメータにより行った。なお、この反
射膜は後述するコスパッタ法により被着、形成したもの
である。
食試験結果を示すグラフである。縦軸は632.8nm
の波長のレーザ光を照射しエリプソメータで測定した反
射率を示す。横軸は温度80℃、相対湿度85%の雰囲
気での放置時間である。図4に示すように、AgMg6.
18合金では、Mgの酸化被膜形成後から表面層の組成が
純Agに近づいて、反射率が上昇し、略8時間後から反
射率が一定となる様子がわかる。なお、この反射膜はコ
スパッタ法により形成したものである。
を変化させた場合の熱伝導率の変化を示すグラフであ
る。サンプルとしては膜厚1000オングストロームの
合金膜のその幅方向の熱伝導率の値を示している。熱伝
導率Kは、まず四点探針法で電気伝導度σを測定したの
ち、次の関係式(ブィーデマン・フランツの法則)から
計算した。 K=LσT(L:ローレンツ数、T:絶対温度) 同図のグラフからMg濃度が本発明の範囲である8at
%以上で熱伝導率が大きく低下していることが分かる。
膜を光磁気ディスクに使用した実施例を示している。こ
れらの図に示すように、光磁気ディスク61は、ポリカ
ーボネイト(PC)基板62に保護層63を介して記録
層64を積層し、さらに保護層65を介して反射層66
を積み重ねている。この反射層66を本発明に係るAg
−Mg合金膜で形成している。反射層66はAgに1〜
8at%の範囲のMgを含むAg−Mg合金膜で形成さ
れ、その厚さは500〜1000オングストロームが好
適な値である。なお、保護層にはSiAlON,Si3
N4が、記録層としてはTbFeCo、または、TbF
eCoCrがそれぞれ使用される。この記録層の厚さは
200〜250オングストロームのものが用いられる。
図7の(A)は3.5インチの光磁気ディスク、(B)
は5.25インチの光磁気ディスクの構造を示してい
る。本発明に係る反射膜はこれらのいずれについても用
いることができる。
ク(CD)について本発明に係る反射膜を適用した場合
を示す。透明プラスチックの基板82に反射膜81を積
層し、保護膜83で被覆している。反射膜は、Agに1
〜5at%のMgを含有させたAg−Mg合金からな
り、500〜1000オングストロームの厚さに被着す
る。また、光ディスクの他にも光カード等へこの反射膜
を適用することもできる。保護膜83はSiAlONま
たはSi3N4で形成する。
明器具の断面構造を示す。91がSPG製の原板で、こ
れに粘着剤層92、密着コート層93を介して、Agに
1〜5at%のMgを含有させたAg−Mg合金からな
る反射膜94が積層されている。95はトップコート層
である。耐食性を高めるため、この組成範囲としてい
る。反射膜94の厚さは1000〜2000オングスト
ロームが好ましい。アクリル樹脂等にこの合金をスパッ
タリングして被着してもよい。
用、自動車用等)について本発明合金膜を適用した例で
ある。この鏡では、平坦なガラス板101に、Agに1
〜5at%のMgを含有させたAg−Mg合金の反射膜
102を1000オングストローム〜1μmの厚さに被
着している。103は樹脂コーティング層である。この
組成範囲であれば、従来のAlまたはCr製の反射膜を
有する鏡と同等の反射率を維持しつつ、耐食性を一段と
優れたものとすることができる。
化粧品容器に施されるめっき膜として、本発明に係る高
耐食性合金を用いた場合を示している。容器本体11
5、その蓋114の各表面にめっき膜112を施してい
る。その構造は、円筒状のプラスチック基体111に、
めっき膜112をコーティングしたものである。めっき
膜112は透明な樹脂層113でサンドイッチ状にはさ
まれている。めっき膜112は、Agに1〜5at%の
Mgを含有させたAg−Mg合金であって、1000オ
ングストローム〜1μmの厚さに形成されている。反射
率として90%以上とした組成範囲である。
の作製方法について説明する。このAg−Mg合金膜
は、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法
を用いて作製することができる。特にマグネトロンスパ
ッタリング法が好適である。これは、合金組成を制御し
易いこと、基板に対する膜の付着力が大きいこと、大面
積の基板に組成、厚さの均一な膜を形成し易いことが、
他の方法よりも優れているからである。例えば上記光磁
気ディスク、CD、照明器具用反射板等はこのマグネト
ロンスパッタリングで反射膜を作製する。なお、家庭用
プラスチック製品のめっき膜、鏡の反射膜については、
真空蒸着法、イオンプレーティング法が用いられること
もある。
合金膜の作製法を説明する。コスパッタ法は、Agター
ゲット121とMgターゲット122を、基板ホルダ1
23に対して所定距離(14cm)、所定高さ(例えば
70mm)だけ離して配置する。ターゲット121,1
22同士はチャンバ中心に対して例えば120゜離間し
て半径14cmの円周上に配置している。この基板ホル
ダ123とターゲットとの間の角度θを適宜変更設定す
ることにより、所定組成の合金膜を形成するものであ
る。例えば図示の装置ではθ=0゜ではMgが1.28
at%の合金膜が、θ=20゜で6.18at%の合金
膜をそれぞれ作製することができる。図4はこの場合を
示している。スパッタリング条件は、Agターゲット投
入電力がRF100W、Mgのそれは150W、チャン
バ内のArガス圧は1×10-3Torr、到達真空度は
5×10-7Torrである。そして、このようにして形
成した合金膜の上記耐食試験(図4)は、恒温恒湿容器
(80℃、85%)を用いて行った。反射率の測定は、
エリプソメータを使用して行った。測定波長は632.
8nmである。
ングを説明するための模式図である。この方法は、Mg
3.5at%のAg−Mg合金ターゲットを用い、図示
(A)〜(C)のようにターゲット132と基板ホルダ
131との相対位置を変化させて行った。基板ホルダ1
31と合金ターゲット132との高さは7cm離間して
配置している。スパッタリング条件は、投入電力がRF
200W、Arガス圧が1×10-3Torr、到達真空
度は5×10-7Torrである。そして、このようにし
てガラス基板上に1000オングストロームの厚さに形
成した各組成(Mg1.0〜1.5at%)の合金膜に
ついて、その耐食試験は、恒温恒湿容器(80℃、85
%)を用いて行った。反射率は、エリプソメータで測定
した。測定波長は632.8nmである。(A)〜
(C)に示すように、各組成の成膜直後の反射率Rは9
6%以上の高率を示している。
にMg酸化被膜を形成することにより、耐食性が高ま
り、経時によるAg白色光沢の退色が防止され、洋食器
などの銀製品に応用すると効果的である。また、Agの
高反射率を保持しつつ、熱伝導率は1/3であるため、
光磁気記録媒体の反射膜として使用すると効果的であ
る。さらに、リフレクタ、照明器具、光記録媒体、交通
標識等として好適な反射膜を提供することができる。い
ずれの反射膜についても高反射率を長期にわたって維持
することができる。耐久性の高い反射膜、さらには、高
耐久性の光磁気記録媒体等を提供することができる。
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
依存性を示すグラフである。
を示すグラフである。
成依存性を示すグラフである。
示す斜視図である。
示す断面図である。
造を示す斜視図である。
面図である。
である。
す斜視図および断面図である。
式図である。
るための模式図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 高耐食性Ag−Mg合金であって、Mg
の含有量が1〜10at%(原子%)である高耐食性A
g−Mg合金。 - 【請求項2】 Agに1〜10at%のMgを含有させ
たAg−Mg合金からなる高耐食性反射膜。 - 【請求項3】 Agに1〜8at%のMgを含有させた
Ag−Mg合金からなる光磁気記録媒体用反射膜。 - 【請求項4】 Agに1〜8at%のMgを含有させた
Ag−Mg合金からなり、その膜厚が500〜1000
オングストロームである光磁気記録媒体用反射膜。 - 【請求項5】 Agに1〜5at%のMgを含有させた
Ag−Mg合金からなる光記録媒体用反射膜。 - 【請求項6】 Agに1〜5at%のMgを含有させた
Ag−Mg合金からなり、その膜厚が500〜1000
オングストロームである光記録媒体用反射膜。 - 【請求項7】 Agに1〜5at%のMgを含有させた
Ag−Mg合金からなるリフレクタ用反射膜。 - 【請求項8】 Agに1〜5at%のMgを含有させた
Ag−Mg合金からなり、その膜厚が1000〜200
0オングストロームであるリフレクタ用反射膜。 - 【請求項9】 Agに1〜5at%のMgを含有させた
Ag−Mg合金からなる標識用反射膜。 - 【請求項10】 Agに1〜5at%のMgを含有させ
たAg−Mg合金からなる照明器具用反射膜。 - 【請求項11】 Agに1〜5at%のMgを含有させ
たAg−Mg合金からなり、その膜厚が1000〜10
000オングストロームであるプラスチック製品のめっ
き膜。
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---|---|---|---|
JP10756694A JP3558301B2 (ja) | 1993-04-22 | 1994-04-22 | 高耐食性Ag−Mg合金の薄膜 |
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JP12068993 | 1993-04-22 | ||
JP10756694A JP3558301B2 (ja) | 1993-04-22 | 1994-04-22 | 高耐食性Ag−Mg合金の薄膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH073363A true JPH073363A (ja) | 1995-01-06 |
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ID=26447586
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