JPH08120481A - 装飾部材 - Google Patents

装飾部材

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JPH08120481A
JPH08120481A JP7214852A JP21485295A JPH08120481A JP H08120481 A JPH08120481 A JP H08120481A JP 7214852 A JP7214852 A JP 7214852A JP 21485295 A JP21485295 A JP 21485295A JP H08120481 A JPH08120481 A JP H08120481A
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Yukio Tanokura
幸夫 田野倉
Kazumi Hamano
一己 濱野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 遊離Niの溶出がなく、Niアレルギーを引
き起こすことのない、安価に製造できる白色,金色,黒
色およびそれらを組み合わせた多色の装飾部材を提供す
る。 【解決手段】 この白色装飾部材は、黄銅から成る基材
1;基材1の表面を被覆し、Cuめっき層またはCu合
金めっき層から成る厚み1μm以上の下地めっき層2;
下地めっき層2の表面を被覆し、Sn:10〜20重量
%,Cu:10〜80重量%,Pd:10〜50重量%
を必須として含有する厚み0.2μm以上のSn−Cu−
Pd合金めっき層3;および、Sn−Cu−Pd合金め
っき層3を被覆し、Pd,Rh,Ptの群から選ばれる
少なくとも1種から成る厚み0.2〜5μmの仕上げめっ
き層4;とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は装飾部材に関し、更
に詳しくは、装着した人がNiアレルギーを引き起こす
ことのない白色装飾部材,金色装飾部材,黒色装飾部材
またはそれら色調を組み合わせて成る多色装飾部材に関
する。
【0002】
【従来の技術】腕時計のケース枠,裏ぶた,バンドなど
の時計用外装部品や眼鏡フレーム、また、ネックレス,
ブレスレット,ピアス,指輪,イヤリングなどの装身具
は、いずれも、直接、肌と接触して着用する装飾部材で
あり、それらの多くは白色光沢,金色光沢,黒色光沢な
どの色調を備えている。
【0003】これらの装飾部材を工業的に製造する場合
には、通常、湿式めっき法や乾式めっき法が適用されて
いる。例えば、白色光沢を有する時計ケースの場合、黄
銅や洋白などから成る基材の表面に、厚み2〜3μm程
度のNiめっき層を下地層として形成したのち、そのN
iめっき層の上に厚み2〜3μm程度のPd−Ni合金
めっき層を仕上げ層として形成したり、また、前記Pd
−Ni合金めっき層の上に更にRhやPtなどをフラッ
シュめっきして製造されるのが通例である。
【0004】金色光沢を有する装飾部材の場合は、一般
に、例えば黄銅や洋白などの基材の表面に厚み2〜3μ
m程度のNiめっき層を形成したのち、その上に厚み2
〜3μm程度のPd−Ni合金めっき層を形成し、つい
でその上に厚み1〜2μm程度のAuめっき層や例えば
22カラットのAu−Ni合金めっき層を形成してい
る。また、金色装飾部材においては、基材の表面にNi
めっき層とPd−Ni合金めっき層を湿式めっき法でこ
の順序に形成したのち、当該Pd−Ni合金めっき層の
上に、スパッタリング法や蒸着法などの乾式めっき法
で、厚み0.1〜10μm程度のTiN層とAuまたはA
u−Ni合金の層とをこの順序で形成したものも提案さ
れている。
【0005】また、黒色光沢を有する装飾部材の場合
は、一般に、例えば黄銅や洋白などの基材の表面に、厚
み2〜3μm程度のNiめっき層またはCu−Ni−C
r合金めっき層を形成したのち、その上に厚み0.5〜3
μm程度の黒Niめっき層または黒Crめっき層が形成
される。更に、黒色装飾部材においては、基材の表面に
前記したNiめっき層またはCu−Ni−Cr合金めっ
き層を湿式めっき法で形成したのち、その上に、イオン
プレーティング法やスパッタリング法のようなPVD法
で、厚み0.1〜2μm程度のTaC層を形成したものも
提案されている。
【0006】しかしながら、上記した従来の白色装飾部
材,金色装飾部材または黒色装飾部材はいずれもNiを
含んでいるため、このNiが体汗などによって遊離Ni
として溶出し、これが肌に接触することにより皮膚炎症
などを引き起こすことがある。このようなNiアレルギ
ーの発生を抑制するために、最近では、Niを用いるこ
とのない白色装飾部材,金色装飾部材および黒色装飾部
材が提案されている。
【0007】例えば白色装飾部材の場合、黄銅のような
基材の表面にCuめっき層またはSn30〜35重量%
を含むSn−Cu合金めっき層を2μm以上の厚みで形
成し、更にその上に、厚み0.1〜5μm程度のPdめっ
き層を仕上げ層として形成したものや、前記Pdめっき
層の上に更にRhやPtのフラッシュめっき層を形成し
たものなどが知られている。
【0008】また、金色装飾部材の場合には、黄銅のよ
うな基材の表面にCuめっき層または前記したSn−C
u合金のようなCu合金めっき層を形成したのちその上
にPdめっき層を形成し、つづけてそのPdめっき層の
上にAuめっき層またはAu−Fe合金のようなNiを
含まないAu合金のめっき層を形成したものが知られて
いる。
【0009】更には、上記Pdめっき層の上に、乾式め
っき法によって、厚み0.1〜10μm程度のTiN層と
Au単体の層またはNiを含まないAu合金の層をこの
順序で形成した金色装飾部材も知られている。そして、
上記したPdめっき層の上に、直接、乾式めっき法で前
記したTaC層を形成することにより、Ni成分を含ま
ない黒色装飾部材も知られている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記した装飾部材は、
いずれもNi成分を含んでいないので、装着してもNi
アレルギーを引き起こすことはない。しかしながら、こ
れらの装飾部材は、いずれも高価な貴金属であるPdを
用いてめっき層を形成しているので、その製造コストは
非常に高くなる。
【0011】そのため、めっき層におけるPdの相対的
な含有量を少なくして全体の製造コストを低減させるた
めに、Pdめっき層に代えて、Pd合金のめっき層を適
用する努力が行われている。そのようなPd合金のめっ
き層としては、例えばSn−Cu−Pd合金から成るめ
っき層が知られている。しかしながら、このSn−Cu
−Pd合金めっき層の場合も、Pdの含有量は50〜9
9重量%程度と可成り多く、製造コストの低減という点
では不充分である。
【0012】このようなことから、本発明者らは、Pd
含有量が少ないSn−Cu−Pd合金めっき層に関する
研究を行い、Sn:10〜20重量%,Cu:10〜8
0重量%,Pd:10〜50重量%から成るSn−Cu
−Pd3元合金のめっき法とそれに用いるめっき浴を開
発し、それを、既に、特願平5−80844号として出
願した。
【0013】ここで提案されているSn−Su−Pd合
金めっき層は、純粋のPdめっき層に比べて低密度であ
り、例えば同じ厚みのめっき層として比較した場合に、
Pdの含有量が約60%程度少なくなるので製造コスト
は安くなる。また、耐食性も良好で、しかも優れた鏡面
光沢を備えためっき層である。本発明は、このSn−C
u−Pd合金めっき層の上記した優れた特性を生かすこ
とにより、Niアレルギーを引き起こすことがなく、し
かも製造コストが安価である白色装飾部材,金色装飾部
材または黒色装飾部材、更にはそれらを組み合わせた多
色装飾部材の提供を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、基材;前記基材の表面を被
覆し、Cuめっき層またはCu合金めっき層から成る厚
み1μm以上の下地めっき層;前記下地めっき層の表面
を被覆し、Sn:10〜20重量%,Cu:10〜80
重量%,Pd:10〜50重量%を必須として含有する
厚み0.2μm以上のSn−Cu−Pd合金めっき層;お
よび、前記Sn−Cu−Pd合金めっき層を被覆し、P
d,Rh,Ptの群から選ばれる少なくとも1種から成
る厚み0.2〜5μmの仕上げめっき層;から成ることを
特徴とする白色装飾部品が提供される。
【0015】また、基材;前記基材の表面を被覆し、C
uめっき層またはCu合金めっき層から成る厚み1μm
以上の下地めっき層;前記下地めっき層の表面を被覆
し、Sn:10〜20重量%,Cu:10〜80重量
%,Pd:10〜50重量%を必須として含有する厚み
0.2μm以上のSn−Cu−Pd合金めっき層;およ
び、前記Sn−Cu−Pd合金めっき層を被覆し、Au
めっき層またはNiを含有しないAu合金めっき層から
成る厚み0.2〜5μmの仕上げめっき層;から成ること
を特徴とする金色装飾部品(以下、第1の金色装飾部材
という)が提供され、また、前記Sn−Cu−Pd合金
めっき層の表面を被覆する厚み0.1〜10μmのTiN
層;および前記TiN層を被覆し、Au単体またはNi
を含有しないAu合金から成る厚み0.05〜0.5μmの
仕上げ層;から成ることを特徴とする金色装飾部材(以
下、第2の金色装飾部材という)が提供される。
【0016】更に、基材;前記基材の表面を被覆し、C
uめっき層またはCu合金めっき層から成る厚み1μm
以上の下地めっき層;前記下地めっき層の表面を被覆
し、Sn:10〜20重量%,Cu:10〜80重量
%,Pd:10〜50重量%を必須として含有する厚み
0.2μm以上のSn−Cu−Pd合金めっき層;前記S
n−Cu−Pd合金めっき層の表面を被覆する厚み0.2
〜1.0μmのTi層;および、前記Ti層を被覆し、T
iNCOから成る厚み0.5〜2.0μmの仕上げ層;から
成ることを特徴とする黒色装飾部材が提供される。
【0017】また、基材;前記基材の表面を被覆し、C
uめっき層またはCu合金めっき層から成る厚み1μm
以上の下地めっき層;前記下地めっき層の表面を被覆
し、Sn:10〜20重量%,Cu:10〜80重量
%,Pd:10〜50重量%を必須として含有する厚み
0.2μm以上のSn−Cu−Pd合金めっき層;前記S
n−Cu−Pd合金めっき層の表面を被覆し、Pd,R
h,Pt,Au,Au合金,TiNCOのいずれか1種
から成る厚み0.2〜5.0μmの仕上げ層;および、前記
仕上げ層の表面の一部を被覆し、前記仕上げ層の構成材
料とは異なる材料から成る異色色調の部分仕上げ層;か
ら成ることを特徴とする多色装飾部材が提供される。
【0018】
【発明の実施の形態】まず、本発明の白色装飾部材Aを
図1に基づいて説明する。図1において、基材1は黄銅
から成り、この基材1の表面はCuめっき層またはCu
合金めっき層から成る厚み1μm以上の下地めっき層2
で被覆されている。この下地めっき層2は湿式めっき法
で形成され、基材1の表面と後述するSn−Cu−Pd
合金めっき層との密着性を確保してめっき被覆が剥離す
ることを防止する機能をもち、またCuのレベリング性
により基材の光沢性も向上させている。
【0019】なお、基材1は黄銅に限定されるものでは
なく、例えば、銅,銅合金(丹銅,リン青銅),亜鉛,
亜鉛合金(Zn−Al合金,Zn−Al−Cu合金)な
どであってもよい。この下地めっき層2の厚みが1μm
より薄くなると、湿式めっき時に基材1(黄銅)との間
で脆弱な金属間化合物を生成して下地めっき層2と基材
1の表面との密着性の低下が起こる。しかし、あまり厚
くしても、下地めっき層としては無意味になるばかりで
はなく、めっき歪みの蓄積が大きくなって剥離現象を引
き起こすようになる。この下地めっき層2の好ましい厚
みは1〜5μmである。
【0020】下地めっき層2をCu合金で形成する場
合、そのCu合金としては、例えば、Cu−Sn合金,
Cu−Sn−Zn合金,Cu−Sn−Pb合金,Cu−
Sn−Cd合金などをあげることができるが、これらの
うち、Sn:20〜40重量%,Zn:1〜10重量%
の両方を含有し、残部はCuであるCu−Sn−Zn合
金は好適である。
【0021】このようなCu合金で形成した下地めっき
層2は、基材が黄銅から成る場合は、基材1中のZn成
分や後述するSn−Cu−Pd合金めっき層中のSn成
分との親和性が良好となるので、基材1とSn−Cu−
Pd合金めっき層との間で良好な密着性を確保すること
ができる。その場合、Snの含有量が20重量%より少
ないと、耐食性が悪くなり、また40重量%より多いと
きには、歪みが大きくなって基材の表面から剥離しやす
くなる。更に、Cu合金中のZnの含有量が1重量%よ
り少なくなると、めっき時におけるCuとSnの析出電
位の差を緩和する働きが弱くなって、低電流操業や高電
流操業のときに、良好な光沢が出にくくなる。またZn
の含有量が10重量%より多くなると、耐食性が低下
し、まためっき層ではCuの析出量が多くなって全体と
して黄色味を帯びるようになって不都合である。
【0022】このような合金組成は、湿式めっき時に用
いるめっき浴の組成を調整することにより容易に実現す
ることができる。ついで、この下地めっき層2の表面に
は、湿式めっき法によって、Sn−Cu−Pd合金めっ
き層3が形成される。このSn−Cu−Pd合金めっき
層3は、特願平5−80844号公報に記載されている
方法によって形成され、その組成は、Sn:10〜20
重量%,Cu:10〜80重量%,Pd:10〜50重
量%を必須成分とするものである。
【0023】上記したSn−Cu−Pd合金めっき層に
おいて、Sn含有量が10重量%より少ないめっき層の
場合は、その表面光沢が悪くなるとともに耐食性も低下
し、またSn含有量が20重量%より多くなると同じく
表面光沢が悪くなるので、Sn含有量は上記範囲に設定
される。好ましくは、13〜19重量%であり、とくに
好ましくは16〜18重量%である。
【0024】また、Cu含有量が10重量%より少ない
めっき層の場合は、その表面光沢が悪くなり、80重量
%より多くなっても表面光沢が悪くなるとともにめっき
層の耐食性も悪くなるので、Cu含有量は上記範囲に設
定される。好ましくは35〜65重量%であり、とくに
好ましくは43〜45重量%である。更に、Pd含有量
が10重量%より少ないめっき層の場合は、その表面光
沢が悪くなり、また50重量%より多くしても、同じく
表面光沢が悪く耐食性にも劣るとともに、製造コストの
上昇を引き起こすので、Pd含有量は上記範囲に設定さ
れる。好ましくは25〜45重量%であり、とくに好ま
しくは37〜40重量%である。
【0025】とくに、Sn−Cu−Pd合金めっき層の
組成が、Sn:16〜18重量%,Cu:43〜45重
量%,Pd:37〜40重量%になっているときは、そ
のめっき層は、高価なPdの含有量が少ないこともあっ
て製造コストは安価になり、表面光沢が優れ、耐食性も
良好で前記した下地めっき層2と後述する仕上げめっき
層との密着性を高める効果が極めて優れており、かつ耐
熱性も良好となるので好適である。
【0026】このSn−Cu−Pd合金めっき層3の厚
みは、0.2μm以上に設定される。この厚みを0.2μm
より薄くすると、めっき時につきまわりの悪い箇所が発
生し、その個所における耐食性が低下してくるからであ
る。好ましい厚みは0.2〜10μmである。最後に、S
n−Cu−Pd合金めっき層3の表面を被覆して、P
d,Rh,Ptの1種または2種以上の仕上げめっき層
4が湿式めっき法で形成され、本発明の白色装飾部材A
が製造される。
【0027】この仕上げめっき層4の厚みは0.2〜5μ
mに設定される。この厚みを0.2μmより薄くすると、
装飾部材としての白色光沢の色調に難が生じ、また5μ
mよりも厚くしても、色調の向上は飽和に達し、徒らに
高価な貴金属を消費するだけとなって製造コストの上昇
を招くからである。経済的に良好な白色光沢の色調を確
保するということからすると、この仕上げめっき層4の
厚みは0.2〜3μmであることが好ましい。
【0028】なお、前記したSn−Cu−Pd合金めっ
き層3の厚みを4〜5μmと比較的厚くすることによ
り、この仕上げめっき層4の厚みを薄くすることがで
き、そのことにより表面に良好な白色光沢の色調を発現
させることができ、経済的には有利となる。この白色装
飾部材Aにおいては、基材1と各めっき層にはいずれも
Niを含有していないので、体汗などと接触しても遊離
Niの溶出は全く起こらず、Niアレルギーを引き起こ
すことはない。そして、Sn−Cu−Pd合金めっき層
3は、全体として白色系光沢を備え、耐食性も良好であ
り、例えば最上層の仕上げめっき層4が損傷しても、装
飾部材Aの表面に長期に亘って白色光沢の色調を保持す
ることができる。
【0029】また、Sn−Cu−Pd合金めっき層3の
硬度(Hv)は250〜350程度と高硬度であるた
め、例えば仕上げめっき層4が損傷することがあったと
しても、そのことによって基材1が損傷するという事態
を有効に阻止することができる。次に、図2に基づい
て、本発明の第1の金色装飾部材Bを説明する。
【0030】この金色装飾部材Bは、最上層の仕上げめ
っき層5がAuめっき層またはNiを含有しないAu合
金めっき層から成る金色光沢のめっき層であることを除
いては、図1で示した白色装飾部材Aの層構造と同じで
ある。上記した仕上げめっき層5は湿式めっき法で形成
され、その厚みは0.2〜5μmに設定される。
【0031】この厚みを0.2μmより薄くすると、下層
として位置するSn−Cu−Pd合金めっき層3の白色
系色調が表出するようになって金色装飾部材としての金
色光沢の色調に難が生じ、また5μmより厚くしても、
金色光沢の色調は変化せず徒らに高価なAuを消費する
だけになって製造コストの上昇を招くからである。この
仕上げめっき層5をAu合金で形成する場合、Au合金
としては、例えばAu−Fe合金,Au−Pd合金,A
u−Pt合金,Au−Sn合金,Au−Ag合金,Au
−In合金,Au−Cu合金,Au−Pd−Fe合金,
Au−In−Fe合金のように、Niを含有しないAu
合金が使用される。
【0032】この金色装飾部材の場合、図3で示したよ
うに、Sn−Cu−Pd合金めっき層3と仕上げめっき
層5の間に、湿式めっき法で、Pdめっき層6を介在さ
せた層構造B’にしてもよい。この層構造B’の場合
は、Sn−Cu−Pd合金めっき層3と仕上げめっき層
5との間の密着性が図2の層構造の場合よりも向上する
ので好適である。
【0033】このとき、Pdめっき層6の厚みをあまり
厚くすると製造コストの上昇を招き、また薄すぎると上
記した密着性向上の効果が有効に発揮されないので、そ
の厚みは0.2〜1μmの範囲にすることが好ましい。次
に、図4に基づいて、第2の金色装飾部材Cについて説
明する。この金色装飾部材Cは、図2で示した金色装飾
部材Bにおける金色の仕上げめっき層5が、乾式めっき
法で形成したTiN層7とAu単体またはNiを含有し
ないAu合金から成る仕上げ層8をこの順序で積層した
層構造であることを除いては、金色装飾部材Bと同じ層
構造になっている。
【0034】まず、TiN層7は金色光沢を有し耐摩耗
性が良好であり、このTiN層7の上に形成される仕上
げ層8が摩耗して金色光沢を示さないようになった場合
でも、TiN層が金色光沢を発現することにより金色装
飾部材としての機能を長期に亘って確保する役割を果た
す。また、AuまたはAu合金から成る仕上げ層8の厚
みを大幅に薄くしても、得られた部材表面の金色装飾性
が確保されるので、製造コストの低減が可能となる。
【0035】このTiN層7の厚みは0.1〜10μmに
設定される。この厚みを0.1μmより薄くすると、充分
な耐磨耗性を維持できなくなり、短期間で下層に位置す
るSn−Cu−Pd合金めっき層3の白色光沢が露出す
るようになる。また10μmよりも厚くすると、TiN
層7それ自体に曇りが発生してその外観が損なわれると
ともに、製造コストの上昇が引き起こされる。好ましい
厚みは0.2〜0.3μmである。
【0036】TiN層7の上に形成される仕上げ層8の
厚みは0.05〜0.5μmに設定される。この厚みを0.0
5μmより薄くすると、つきまわりが不充分で下地層で
あるTiN層7が表出するようになり、また0.5μmよ
り厚くしても金色光沢の色調は変化せず徒らに高価なA
uを消費するだけである。仕上げ層8の好ましい厚みは
0.2〜0.3μmである。
【0037】TiN層7,仕上げ層8はいずれも公知の
乾式めっき法で形成される。このときに適用する乾式め
っき法としては、例えば、スパッタリング法,イオンプ
レーティング法,真空蒸着法などをあげることができ
る。この金色装飾部材Cの場合は、構成材料のいずれに
もNiは含有されていないので、体汗などと接触しても
遊離Niの溶出は全く起こらず、着用する人がNiアレ
ルギーを引き起こすことはない。
【0038】また、着用中に軟質な仕上げ層8が磨滅し
て金色光沢を消失しても、その下に位置する耐摩耗性に
優れたTiN層7が長期に亘って金色光沢を発揮するこ
とができる。更には、仕上げ層8やTiN層7が損傷
し、そこから体汗などが内部に浸入しても、その下に位
置するSn−Cu−Pd合金めっき層3は耐食性に優れ
ているため、装飾部材の耐食性は長期に亘って確保され
る。
【0039】この金色装飾部材の場合、図5で示したよ
うに、Sn−Cu−Pd合金めっき層3とTiN層7の
間に、湿式めっき法で、Pdめっき層6を介在させた層
構造C’にしてもよい。この層構造C’の場合は、Sn
−Cu−Pd合金めっき層3とTiN層7との間の密着
性が図4の層構造の場合よりも向上するので好適であ
る。
【0040】このとき、Pdめっき層6の厚みをあまり
厚くすると製造コストの上昇を招き、また薄すぎると上
記した密着性向上の効果が有効に発揮されないので、そ
の厚みは0.2〜1μmの範囲にあることが好ましい。次
に、図6に基づいて、本発明の黒色装飾部材Dを説明す
る。この黒色装飾部材Dは、最上層の仕上げ層10が乾
式めっき法で形成したTiNCOから成る層であり、こ
の仕上げ層10とSn−Cu−Pd合金めっき層3との
間に同じく乾式めっき法で形成したTi層9が介在して
いることを除いては、図1で示した白色装飾部材Aの層
構造と同じである。
【0041】まず、仕上げ層10は黒色光沢を有してい
る。そしてその硬度(Hv)は1000〜1500であ
り、極めて耐摩耗性が優れており、長期に亘って黒色装
飾部材としての機能を確保し続ける。そして、この仕上
げ層10の下に形成されるTi層9は、Sn−Cu−P
d合金めっき層3と前記仕上げ層10を強固に密着させ
る働きをする。このTi層9を介在させることにより、
黒色装飾部材Dの場合、黒色の仕上げ層10がSn−C
u−Pd合金めっき層3から剥離するという問題は全く
起こらなくなる。
【0042】なお、Ti層9が介在していない場合、す
なわち、Sn−Cu−Pd合金めっき層3の上に直接仕
上げ層10が形成されている場合であっても、この黒色
装飾部材Dを、通常の状態で携帯している限りでは、仕
上げ層10が剥離するという問題は起こらない。この仕
上げ層10の厚みは0.5〜2.0μmに設定される。この
厚みを0.5μmよりも薄くすると、この下に位置するT
i層9およびSn−Cu−Pd合金めっき層3(いずれ
も白色)の色調の影響を受けて、美麗な黒色光沢が得に
くくなる。また2.0μmよりも厚くすると、仕上げ層1
0を形成する時の歪み蓄積が大きくなって仕上げ層10
にクラックなどの発生することがあり、また層形成時の
作業性が悪くなる。好ましい厚みは0.8〜1.5μmであ
る。
【0043】この仕上げ層10の下に形成されるTi層
9の厚みは0.2〜1.0μmに設定される。この厚みを0.
2μmよりも薄くすると、仕上げ層10とSn−Cu−
Pd合金めっき層3との間の密着性の低下傾向が現出
し、また1.0μmよりも厚くしても前記密着性の向上効
果は変わらないのみならず、層形成時の作業性が悪くな
る。好ましい厚みは0.4〜0.8μmである。
【0044】この仕上げ層10およびTi層9は、いず
れも、乾式めっき法で形成される。このときに適用する
乾式めっき法としては、例えば、イオンプレーティング
法,スパッタリング法,真空蒸着法などをあげることが
できる。とくに、黒色光沢を有する仕上げ層10の形成
は、特開昭63−161158号公報で開示されている
方法を適用することが好適である。
【0045】以上の説明は、表面がそれぞれ白色光沢,
金色光沢または黒色光沢を有する装飾部材に関するもの
であるが、本発明においては、これらを組み合わせるこ
とにより、表面に少なくとも2色の光沢色調が組み合わ
さっている多色装飾部材を製造することができる。すな
わち、Sn−Cu−Pd合金めっき層の上に、Pd,R
h,Pt(いずれも白色)の層,Au,Au合金(いず
れも金色)の層,またはTiNCO(黒色)の層のいず
れかを仕上げ層として形成し、ついで、それら仕上げ層
の表面の一部を被覆して、当該仕上げ層とは異なった色
調の層を形成することにより、仕上げ層の色調とそれと
は異なる色調とが混在する表面を形成することがきる。
【0046】例えば図7に基づいて、本発明の多色装飾
部材のうち、表面が白色光沢と金色光沢の2色を有する
装飾部材E1 について説明する。この装飾部材E1 は、
図1で示した白金装飾部材Aの仕上げめっき層4の表面
の一部を被覆して、Auめっき層またはAu合金めっき
層のパターン5aを形成したものである。
【0047】この装飾部材E1 を製造する際には、ま
ず、図1で示した白色装飾部材Aの仕上げめっき層4の
全面を被覆して、AuまたはAu合金のめっき層5を形
成する(図8)。ついで、めっき層5の表面のうち、残
したい部分の上に、スクリーン印刷,パット印刷,オフ
セット印刷のような印刷法,筆塗り法,または写真製版
法によって、図9で示したようにマスクパターン11を
形成する。その後、図9で示した部材を、シアン系のA
uストリップ溶液に浸漬してマスクパターン11で被覆
されている部分以外のめっき層5を溶解して除去する。
かくして、図10で示したように、白色光沢を有するめ
っき層4の上には、所定のパターンでマスクパターン1
1で被覆されためっき層5の部分が残置する。
【0048】その後、マスクパターン11を剥離除去す
ることにより、図7で示した白・金2色装飾部材E1
得られる。図11は、別の2色装飾部材E2 を示す断面
図である。この装飾部材E2 の場合は、図6で示した黒
色装飾部材Dの仕上げ層10の上に、前記した装飾部材
1 の場合と同じようにして金色のめっき層のパターン
5aが形成されている。したがって、この装飾部材E2
は、黒色光沢の表面に金色のパターンが形成された黒・
金2色装飾部材になっている。
【0049】
【実施例】
実施例1 以下のようにして、黄銅からなる時計ケースの表面に図
1で示した層構造Aを形成して白色装飾部材を製造し
た。 (1) 下地めっき層2の形成 めっき浴の組成:Na2 SnO3 ・3H2 O 60g/
リットル CuCN 20g/リットル K2 SO3 H 10g/リットル KCN(フリー) 30g/リットル KOH 60g/リットル Zn(CN)2 5g/リットル めっき条件:浴温50℃,電流密度2.4A/dm2 ,pH1
2.5,析出速度0.33μm/min,時間10分。
【0050】時計ケース1の表面には厚み約3μmのC
u−Sn−Zn合金めっき層2が形成された。 (2) Sn−Cu−Pd合金めっき層の形成 つぎに、このCu−Sn−Zn合金めっき層2の上に下
記の条件でSn−Cu−Pd合金めっき層3を形成し
た。
【0051】めっき浴:Na2 SnO3 ・3H2 O 6
0g/リットル(Sn換算量26.7g/リットル) CuCN 20g/リットル(Cu換算量14.2g/リットル) K2 SO3 H 10g/リットル KCN(フリー) 30g/リットル KOH 60g/リットル K2 Pd(CN)4・3H2 O 30g/リットル(Pd換算
量9.3g/リットル) めっき条件:浴温50〜55℃,電流密度2.0A/dm2
電流効率47.8%,pH12.5〜13,析出速度0.33
μm/min,時間9分。
【0052】厚み約3μm,硬度(Hv)約300,密
度9.6g/cm3のめっき層が形成された。このめっき層の
組成を走査電顕とX線マイクロアナライザーで簡易定量
したところ、Sn:17.12重量%,Cu:44.22重
量%,Pd:38.66重量%の3元合金であった。 (3) 仕上げめっき層4の形成 Sn−Cu−Pd合金めっき層3の上に、下記の条件で
めっき層4を形成した。
【0053】めっき浴:日本高純度化学(株)製の「パ
ラブライト−SSS」(商品名) めっき条件:浴温55℃,電流密度1.5A/dm2 ,pH7.
6,析出速度0.33μm/min,時間6分。 厚み約2μmで白色光沢を有するPdめっき層4が形成
された。このようにして得られた白色時計ケースを、塩
化ナトリウム9.9g/リットル,硫化ナトリウム0.8g/リッ
トル,尿素7.1g/リットル,アンモニア水0.19ミリリットル/リッ
トル,サッカロース0.2g/リットル,乳酸(50%)0.8ミリ
リットル/リットルから成る人工汗(温度40℃)に24時間浸
漬した。
【0054】表面変色は起こらず良好な耐食性を示し
た。またこの白色時計ケースを温度200℃に5時間放
置して加熱試験に付した。めっきの剥離は全く認められ
なかった。 実施例2 以下のようにして、黄銅から成る時計ケースの表面に図
2で示した層構造Bの金色装飾部材を製造した。下地め
っき層2,Sn−Cu−Pd合金めっき層3を実施例1
と同様にして形成した。
【0055】ついで、Au 10g/リットル,Pt 0.3
g/リットル,クエン酸 100g/リットル,クエン酸ソーダ
50g/リットルから成り、pH4.0のめっき浴を建浴
し、浴温40℃,電流密度1.0A/dm2 のめっき条件で1
5分間の湿式めっきを行い、前記Sn−Cu−Pd合金
めっき層3の上に厚み3.6μmのAu−Pt合金めっき
層5を形成した。
【0056】得られた装飾部材は、実施例1の場合と略
同じような耐食性,耐熱性を示した。 実施例3 以下のようにして、黄銅から成る時計ケースの表面に図
3で示した層構造B’の金色装飾部材を製造した。
【0057】まず、下地めっき層2を実施例1と同じ条
件で形成し、その上に、めっき時間が7.5分であったこ
とを除いては実施例1と同様の条件で厚み2.5μmのS
n−Cu−Pd合金めっき層3を形成し、更にその上
に、めっき時間が1分であったことを除いては実施例1
の仕上げめっき層形成時と同様の条件で厚み0.5μmの
Pdめっき層6を形成し、最後に、そのPdめっき層6
の上に実施例2と同様の条件でAu−Pt合金めっき層
5を形成した。
【0058】得られた装飾部材は、実施例1の場合と略
同じような耐食性,耐熱性を示した。 実施例4 実施例1と同様の条件で黄銅から成る時計ケースの表面
に下地めっき層2,Sn−Cu−Pd合金めっき層3を
順次形成したのち、Sn−Cu−Pd合金めっき層3の
上に、下記の条件でTiN層7と仕上げ層8を形成して
図4で示した層構造Cの金色装飾部材を形成した。
【0059】Sn−Cu−Pd合金めっき層3が形成さ
れている部材をイオンプレーティング装置にセットし、
装置内を排気したのちArガスを導入して装置内の真空
度を1.0×10-3Torrにした。装置内に配設されている
熱電子フィラメントとプラズマ電極を作動してArプラ
ズマを発生させ、10分間、前記Sn−Cu−Pd合金
めっき層3の表面をイオンボンバードで洗浄した。
【0060】ついで、装置内にN2 ガスを導入して装置
内の真空度を2.0×10-3Torrに維持し、装置のプラズ
マ銃でプラズマを発生させつつTiを10分間蒸発させ
て、前記Sn−Cu−Pd合金めっき層3の上に厚み0.
5μmのTiN層7を形成した。Tiの蒸発とN2 ガス
導入を停止したのち、Feを6重量%含有するAu−F
e合金を蒸発させて、前記TiN層7の上に厚み0.3μ
mのAu−Fe合金めっき層8を形成した。
【0061】得られた時計ケースは、スイス金めっき色
規格の1N−14色を満足する均一な指定金色調を有
し、色差計で測定した色調は、L* 80,a* 1.0,b
* 15.0であった。また、実施例1と同様の人工汗を用
いて24時間の耐食性試験を行った。腐食や変色は全く
認められなくなった。
【0062】更に、ジメチルグリオキシムアルコール溶
液を滲み込ませたガーセで時計ケースを拭きあげてNi
反応検出試験を行った。赤色の発色はなく、遊離Niは
全く検出されなかった。 実施例5 実施例4において、Sn−Cu−Pd合金めっき層3の
厚みを実施例3と同じようにして2.5μmとし、その上
に、実施例3と同様の条件で厚み0.5μmのPdめっき
層6を形成したのち、実施例4と同様にして、上記Pd
めっき層6の上に、厚み0.5μmのTiN層7,厚み0.
3μmのAu−Fe合金めっき層8を形成して、図5で
示した層構造C’の時計ケースとした。
【0063】この時計ケースを実施例1と同様の人工汗
を用いて48時間の耐食性試験を行った。腐食や変色は
認められなかった。 実施例6 実施例1と同様の条件で黄銅から成る時計ケースの表面
に下地めっき層2,Sn−Cu−Pd合金めっき層3を
順次形成したのち、Sn−Cu−Pd合金めっき層3の
上に、下記の条件でTi層9とTiNCOの仕上げ層1
0を形成して図6で示した層構造の黒色装飾部材Dを製
造した。
【0064】Sn−Cu−Pd合金めっき層3が形成さ
れている部材をイオンプレーティング装置のベルジャー
内にセットし、ベルジャー内を排気したのちArガスを
導入してベルジャー内の真空度を5×10-4〜1×10
-2Torrにした。装置に配設されている熱電子フィラメン
トとプラズマ電極を作動してArプラズマを発生させ、
約10分間、Sn−Cu−Pd合金めっき層3の表面を
イオンボンバードで洗浄した。
【0065】ついで、ベルジャー内の真空度を3×10
-4〜1×10-2Torrにし、装置のプラズマ銃で発生さた
電子ビームを蒸発源の金属Tiに照射した。発生したT
i蒸気とArガスをプラズマ中でイオン化し、部材に負
電位50〜200Vの加速電位を印加して、Sn−Cu
−Pd合金めっき層3の上に厚み0.5μmのTi層9を
形成した。
【0066】その後、O2 :0.1〜5.0容量%およびC
O:0.1〜3.0容量%を含むN2 ガスとArガスとの混
合ガスをベルジャー内に導入し、給排気制御を行ってベ
ルジャー内の真空度を5×10-3Torrに維持した。つい
で、プラズマ銃で発生させた電子ビームを金属Tiに照
射してTi蒸気を発生させるとともに、金属Tiを陽極
にし、部材を陰極にし、両者間に50Vの直流電圧を印
加して5Aのイオン電流を約30分間流した。
【0067】Ti層9の上には、厚みが約1μmのTi
NCOから成る黒色の仕上げ層10が形成された。得ら
れた黒色装飾部材Dは、表面が光沢のある黒色色調を呈
しており、実施例1の白色装飾部材と同じような耐食性
と耐熱性を示した。また、90°の折り曲げテストを行
っても、表面の黒色仕上げ層の剥離は認められず、基材
との間では優れた密着性を有していた。
【0068】実施例7 実施例1と同様の条件で黄銅から成る時計ケースの表面
に下地めっき層2,Sn−Cu−Pd合金めっき層3を
順次形成したのち、Sn−Cu−Pd合金めっき層3の
上に、下記のようにしてRhから成る仕上げめっき層4
を形成し、更にその上にAu−Pt合金から成る部分仕
上げめっき層5を形成して図7で示した層構造の装飾部
材E1 を製造した。
【0069】まず、Sn−Cu−Pd合金めっき層3が
形成されている部材の表面に、下記の条件: めっき浴の組成:Rh 2g/リットル,H2 SO4 38
ミリリットル/リットル, 浴温:40℃,電流密度:1A/dm2 で湿式めっきを行い、厚み1.5μmのRhから成る仕上
げめっき層4を形成した。この仕上げめっき層4は、深
みのある白色光沢を有し、硬度は850Hvであり、耐
摩耗性に優れていた。
【0070】この仕上げめっき層4の上に、実施例2と
同一の条件で厚み2.5μmのAu−Pt合金めっき層5
を形成した(図8)。ついで、Au−Pt合金めっき層
5の表面のうち、残したい部分にエポキシ系樹脂から成
るマスクインキをスクリーン印刷して図9で示したよう
にパターンマスク11を形成したのち、全体をシアン系
のAuストリップ溶液に浸漬してパターンマスク11で
被覆されていない個所のAu−Pt合金めっき層を除去
した。
【0071】そして、塩化炭化水素系溶剤,アルコール
類,非イオン系界面活性剤,パラフィンワックスの混合
より成る剥離液に浸漬してパターンマスクを剥離除去し
た。得られた装飾部材E1 は、深みのある白色色調の仕
上げめっき層4の表面の一部に金色色調の部分仕上げめ
っき層のパターン5aが描画されており、デザイン性に
富む装飾効果を発揮していた。また、この装飾部材E1
は、実施例1の白色装飾部材と同じような耐食性と耐熱
性を示した。
【0072】なお、この装飾部材E1 において、金色色
調の部分仕上げめっき層の面積を大きくしたい場合に
は、白色色調の仕上げめっき層4を形成したのち、白色
色調を残したい部分にパターンマスクを形成して残りの
部分に金色色調の部分仕上げめっき層5を形成し、最後
に、パターンマスクを剥離除去することが好適である。 実施例8 実施例6と同様の条件で、黄銅から成る時計ケースの表
面に下地めっき層2,Sn−Cu−Pd合金めっき層
3,Ti層9,TiNCOから成る仕上げ層10を順次
形成して図6で示した黒色装飾部材Dを製造したのち、
この黒色装飾部材Dの黒色仕上げ層10の上に、実施例
7と同様にしてAu−Pt合金から成る金色色調の部分
仕上げめっき層のパターン5aを形成して図11で示し
た装飾部材E2 を製造した。
【0073】得られた装飾部材E2 は、光沢のある黒色
色調の仕上げ層10の表面の一部に、金色色調の部分仕
上げめっき層のパターンが描画されており、全体とし
て、繊細な装飾効果を発揮していた。また、この装飾部
材E2 は、実施例6の黒色装飾部材と略同じような耐食
性,耐熱性,密着性を示した。なお、この装飾部材E2
において、金色色調の部分仕上げめっき層の面積を大き
くしたい場合には、黒色色調の仕上げめっき層10を形
成したのち、黒色色調を残したい部分にパターンマスク
を形成して残りの部分に金色色調の部分仕上げめっき層
5を形成し、最後に、パターンマスクを剥離除去するこ
とが好適である。
【0074】また、この装飾部材E2 は次のようにして
も製造することができる。すなわち、まず、図2で示し
たような層構造の金色装飾部材Bを製造し、その仕上げ
めっき層5の表面にTiNCOから成る仕上げ層を形成
し、この仕上げ層の残したい部分の表面をパターンマス
クで被覆したのち、露出している残りの表面部分にTi
NCOから成る部分仕上げ層を形成する。ついで、全体
を10〜15%の水酸化ナトリウム溶液に所定時間浸漬
して、まず、パターンマスクの下のTiNCOを除いて
他のTiNCOを剥離除去し、最後に、塩化炭化水素系
溶剤,アルコール類,非イオン系界面活性剤,パラフィ
ンワックスの混合より成る剥離液に浸漬してパターンマ
スクを選択的に剥離除去すればよい。
【0075】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項1
の白色装飾部材は、構成材料のいずれもがNiを含有し
ないので、遊離Niを溶出することはない。そして、各
めっき層の層間密着性は良好であって、加熱試験によっ
ても剥離現象は起こらず、またSn−Cu−Pd合金め
っき層の働きで耐食性も優れている。
【0076】請求項2,3の金色装飾部材も構成材料に
Niが含有されていないので遊離ニッケルを溶出しな
い。請求項4の黒色装飾部材は、Niが含有されていな
いので遊離ニッケルの溶出は全く起こらず、また最外層
のTiNCOから成る黒色仕上げ層は極めて高硬度で耐
摩耗性に優れている。しかもTi層の働きで、Sn−C
u−Pd合金めっき層との間で強固に密着しており、長
期に亘って黒色装飾効果を発揮することができる。
【0077】請求項5の多色装飾部材は、表面が、白−
金,白−黒,黒−金などの色調を有していて、デザイン
性に富んだ装飾効果を発揮する。また、請求項3,請求
項9の金色装飾部材は、その構成材料の全てがNiを含
有しないので遊離Niの溶出は起こらないとともに、乾
式めっき法で形成された最上層の金色層とSn−Cu−
Pd合金めっき層の間に耐摩耗性に優れた金色のTiN
層が乾式めっき法で形成されているため、全体の耐摩耗
性が向上し、金色装飾部材として長い使用寿命を備えて
いる。
【0078】請求項8,請求項10の装飾部材は、湿式
めっき法によるPdめっき層がSn−Cu−Pd合金め
っき層と白色仕上げめっき層または金色仕上げめっき層
との間に介在しているので、めっき層の層間密着性は一
層向上している。本発明の装飾部材は、Niアレルギー
の発生を解消する白色,金色,黒色およびそれらの色調
が組み合わさった装飾部材として非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の白色装飾部材Aの層構造を示す断面図
である。
【図2】本発明の金色装飾部材Bの層構造を示す断面図
である。
【図3】本発明の他の金色装飾部材B’の層構造を示す
断面図である。
【図4】本発明の別の金色装飾部材Cの層構造を示す断
面図である。
【図5】本発明の更に別の金色装飾部材C’の層構造を
示す断面図である。
【図6】本発明の黒色装飾部材Dの層構造を示す断面図
である。
【図7】本発明の多色装飾部材E1 の層構造を示す断面
図である。
【図8】図1の白色装飾部材Aの表面にAuまたはAu
合金から成るめっき層を形成した状態を示す断面図であ
る。
【図9】図8のめっき層の上にパターンマスクを形成し
た状態を示す断面図である。
【図10】図9において、パターンマスクが形成されて
いる部分以外のめっき層を除去した状態を示す断面図で
ある。
【図11】本発明の別の多色装飾部材E2 の層構造を示
す断面図である。
【符号の説明】
1 基材(黄銅) 2 下地めっき層(CuまたはCu合金) 3 Sn−Cu−Pd合金めっき層 4 仕上げめっき層(Pd,Rh,Pt) 5 仕上げめっき層(AuまたはAu合金) 6 Pdめっき層 7 乾式めっき法によるTiN層 8 乾式めっき法によるAuまたはAu合金の仕上げ
層 9 乾式めっき法によるTi層 10 乾式めっき法によるTiNCOの仕上げ層 11 パターンマスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C25D 3/56 F (72)発明者 濱野 一己 埼玉県狭山市富士見1丁目3番31号 エク セルコーポB101

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材;前記基材の表面を被覆し、Cuめ
    っき層またはCu合金めっき層から成る厚み1μm以上
    の下地めっき層;前記下地めっき層の表面を被覆し、S
    n:10〜20重量%,Cu:10〜80重量%,P
    d:10〜50重量%を必須として含有する厚み0.2μ
    m以上のSn−Cu−Pd合金めっき層;および、前記
    Sn−Cu−Pd合金めっき層を被覆し、Pd,Rh,
    Ptの群から選ばれる少なくとも1種から成る厚み0.2
    〜5μmの仕上げめっき層;から成ることを特徴とする
    白色装飾部材。
  2. 【請求項2】 基材;前記基材の表面を被覆し、Cuめ
    っき層またはCu合金めっき層から成る厚み1μm以上
    の下地めっき層;前記下地めっき層の表面を被覆し、S
    n:10〜20重量%,Cu:10〜80重量%,P
    d:10〜50重量%を必須として含有する厚み0.2μ
    m以上のSn−Cu−Pd合金めっき層;および、前記
    Sn−Cu−Pd合金めっき層を被覆し、Auめっき層
    またはNiを含有しないAu合金めっき層から成る厚み
    0.2〜5μmの仕上げめっき層;から成ることを特徴と
    する金色装飾部材。
  3. 【請求項3】 基材;前記基材の表面を被覆し、Cuめ
    っき層またはCu合金めっき層から成る厚み1μm以上
    の下地めっき層;前記下地めっき層の表面を被覆し、S
    n:10〜20重量%,Cu:10〜80重量%,P
    d:10〜50重量%を必須として含有する厚み0.2μ
    m以上のSn−Cu−Pd合金めっき層;前記Sn−C
    u−Pd合金めっき層の表面を被覆する厚み0.1〜10
    μmのTiN層;および、前記TiN層を被覆し、Au
    単体またはNiを含まないAu合金から成る厚み0.05
    〜0.5μmの仕上げ層;から成ることを特徴とする金色
    装飾部材。
  4. 【請求項4】 基材;前記基材の表面を被覆し、Cuめ
    っき層またはCu合金めっき層から成る厚み1μm以上
    の下地めっき層;前記下地めっき層の表面を被覆し、S
    n:10〜20重量%,Cu:10〜80重量%,P
    d:10〜50重量%を必須として含有する厚み0.2μ
    m以上のSn−Cu−Pd合金めっき層;前記Sn−C
    u−Pd合金めっき層の表面を被覆する厚み0.2〜1.0
    μmのTi層;および、前記Ti層を被覆し、TiNC
    Oから成る厚み0.5〜2.0μmの仕上げ層;から成るこ
    とを特徴とする黒色装飾部材。
  5. 【請求項5】 基材;前記基材の表面を被覆し、Cuめ
    っき層またはCu合金めっき層から成る厚み1μm以上
    の下地めっき層;前記下地めっき層の表面を被覆し、S
    n:10〜20重量%,Cu:10〜80重量%,P
    d:10〜50重量%を必須として含有する厚み0.2μ
    m以上のSn−Cu−Pd合金めっき層;前記Sn−C
    u−Pd合金めっき層の表面を被覆し、Pd,Rh,P
    t,Au,Au合金,TiNCOのいずれか1種から成
    る厚み0.2〜5.0μmの仕上げ層;および、前記仕上げ
    層の表面の一部を被覆し、前記仕上げ層の構成材料とは
    異なる材料から成る異色色調の部分仕上げ層;から成る
    ことを特徴とする多色装飾部材。
  6. 【請求項6】 前記Cu合金めっき層が、Cu−Sn合
    金,Cu−Sn−Zn合金,Cu−Sn−Pb合金,C
    u−Sn−Cd合金のいずれか1種から成る請求項1,
    2,3,4または5の装飾部材。
  7. 【請求項7】 前記Cu合金めっき層が、Sn:20〜
    40重量%,Zn:1〜10重量%,残部がCuの合金
    から成る請求項6の装飾部材。
  8. 【請求項8】 前記Sn−Cu−Pd合金めっき層と前
    記仕上げめっき層との間にPdめっき層が介在している
    請求項2の金色装飾部材。
  9. 【請求項9】 前記TiN層および前記仕上げ層は、い
    ずれも、乾式めっき法で形成される請求項3の金色装飾
    部材。
  10. 【請求項10】 前記Sn−Cu−Pd合金めっき層と
    前記TiN層との間にPdめっき層が介在している請求
    項3の金色装飾部材。
  11. 【請求項11】 前記Pdめっき層が湿式めっき法で形
    成される請求項8または10の金色装飾部材。
  12. 【請求項12】 前記Ti層および前記仕上げ層は、い
    ずれも、乾式めっき法で形成される請求項4の黒色装飾
    部材。
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