JPH08225922A - 金色装飾品およびその製造方法 - Google Patents
金色装飾品およびその製造方法Info
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Abstract
する。 【構成】 本発明の金色装飾品は、基材上に金、鉄およ
び酸素からなる金色被膜を形成したものであり、酸素ガ
ス雰囲気中で金および鉄を基材に物理蒸着(好ましくは
イオンプレーティング法)させることにより製造でき
る。この方法で得られた金色被膜の色調は、純金膜と比
較して赤みが強く黄色みが低い。この赤みは、前記物理
蒸着工程で導入する酸素ガスの流量により調整すること
が可能であり、流量が多いほど赤みが強くなる。金およ
び鉄の物理蒸着は、一つの蒸発源を用いて行うことがで
きる。この場合、蒸発源が少ないので蒸着の制御性およ
び再現性が高まる。金、鉄および酸素からなる金色被膜
を形成した金色装飾品を、人工汗溶液を滲み込ませたペ
ーパータオル上に24時間放置したところ、錆の発生な
どによる表面の変化は認められなかった。
Description
ド、文字板、眼鏡フレーム、装身具等の金色装飾品およ
び、その製造方法に関するものである。
計ケース、時計バンド、眼鏡フレーム等の装飾品では、
基材の表面に金または金合金の被膜を形成することによ
り金色部品が製造されてきた。ところが、純金色では金
色が強すぎるため、特に黄色みを抑えた薄い色調の金色
が求められている。この要求に対しては、金−クロム合
金や金−ニッケル合金などで対応されてきたが、この場
合、赤みが不足する問題があり、この問題をなくした材
料として、銅を含有させて黄色みと赤みをつけた金−ク
ロム−銅合金や、金−ニッケル−銅合金が知られてい
る。一方、前記被膜の作製方法としては、蒸発方法を用
いた真空蒸着、イオンプレーティングまたはスパッタ法
が知られている。
−クロム−銅合金や、金−ニッケル−銅合金は、耐食性
が充分でないという欠点があった。また、これらの合金
の被膜を形成する場合、真空蒸着やイオンプレーティン
グでは、蒸発速度の安定性の問題や、各金属ごとに蒸気
圧が異なるために、同一の(一つの)蒸発源からの蒸発
を行うと、どちらかの金属だけが先に蒸発してしまう。
また、蒸発源を分けた場合にも、それぞれの金属で温度
変化幅に対する蒸発速度変化幅が異なるため、金属ごと
に蒸発のコントロール方法を設定する必要が生じるの
で、蒸発速度の制御が困難であった。このように上記合
金では、蒸発方法による被膜形成の制御が非常に難し
く、被膜品質の再現性に乏しいという問題があった。ま
た、スパッタ法では、合金成分を調製して金色を調整す
る場合、ターゲットの交換などが必要になり、大変な手
間がかかる問題があった。
たもので、その第一の目的は、耐食性に富む赤みのある
金色装飾品を提供することにある。本発明の第二の目的
は、赤みのある金色装飾品を容易に、かつ再現性良く製
造することができる方法を提供することにある。本発明
の第三の目的は、金色装飾品の赤みを簡単な方法により
調整できるようにすることにある。
重ねた結果、金に鉄と酸素を含有させることによって、
耐食性が良く、赤みのある金色装飾品が得られることを
見出した。本発明はこの知見に基づいてなされたもので
ある。すなわち、請求項1に記載の金色装飾品は、基材
上に、金と鉄と酸素を含有してなる(少なくともこれら
3種類の成分元素を含む)金色被膜を形成したことを特
徴とする。また請求項2に記載の金色装飾品は、基材上
に、金と鉄と酸素からなる(他の成分元素は、実質的に
含まない)金色被膜を形成したことを特徴とする。金色
被膜の膜厚は、通常0.05〜0.5μmとするが、
0.1〜0.3μmの範囲内が好ましい。また、金色被
膜の表面状態は鏡面光沢にしてもよいし、梨地にしても
よい。
Ti化合物またはZr化合物からなる下地層を形成し、
この下地層上に金と鉄と酸素からなる(他の成分元素
は、実質的に含まない)金色被膜を形成したことを特徴
とする。
に記載の金色装飾品において、Ti化合物はTiNまた
はTiCNであり、前記Zr化合物はZrNまたはZr
CNであることを特徴とする。
1,2,3または4に記載の金色装飾品において、前記
金色被膜の色調の範囲がL*、a*、b*表示系(JI
S Z8729−1980)において90≧L*≧7
5、10≧a*≧0、40≧b*≧20であることを特
徴とする。
に、金と鉄からなる金色被膜を形成したことを特徴とす
る。
は、請求項1,2,3,4または5に記載の金属装飾品
を製造するに際し、前記金色被膜の色調の調整(金色の
調整)を、この金色被膜の鉄および酸素の含有量を適宜
の値に設定することにより行うことを特徴とする。
は、請求項1,2,3,4または5に記載の金属装飾品
を製造するに際し、前記金色被膜は、酸素を含む雰囲気
ガス中で金および鉄を前記基材または下地層に物理蒸着
させて形成することを特徴とする。物理蒸着としては、
イオンプレーティング法、スパッタ法、真空蒸着法など
が採用できるが、これらのうちではイオンプレーティン
グ法が好ましい(請求項12)。
は、請求項8において金および鉄を、同一の(一つの)
蒸発源を用いて物理蒸着させることを特徴とする。
は、請求項8または9において、酸素を含む雰囲気ガス
中に酸素を供給しながら物理蒸着させることを特徴とす
る。
は、請求項10において、前記金色被膜の赤みの調整
を、酸素供給量(流量)の調整により行うことを特徴と
する。
は、請求項8,9,10または11において、前記物理
蒸着をイオンプレーティング法によって行うことを特徴
とする。
おびている原因については明らかではないが、鉄成分が
金成分の黄色みを低下させるとともに、鉄の酸化物が赤
みをつけているものと思われる。請求項1,2,3の金
色装飾品において金色被膜は、金と鉄と酸素を必ず含有
しているが、請求項1の金色装飾品では金、鉄以外の金
属成分を含有していてもよい。ただし、銅は腐食性の成
分であるため、銅を含んでいない(請求項2,3)こと
が好ましい。
は金色被膜を、酸素を含む雰囲気ガス中で金および鉄を
基材または下地層に物理蒸着させるので、蒸発源は2系
統を使用して、あるいは、鉄と金は蒸気圧が比較的近い
ため1系統のみを用いて行うこともできる。蒸発源の数
は少ない方が有利であり、これが少なくなる分だけ制御
性が高くなり、蒸着の再現性が良くなる。
≧75、10≧a*≧0、40≧b*≧20(請求項
5)が望ましい。L*値は、ほぼ純金の明るさである9
0以下とするが、これが75未満になると暗い感じにな
り、金の色調から外れる。a*値が0に近づくに従って
金色被膜の赤みが少なくなるが、a*が10を超える
と、表面が荒れて美観が損なわれてしまう。請求項1,
2,3の金色装飾品において、金色被膜は鉄および鉄の
酸化物を含んでいるため、b*はほぼ純金色である40
以下となり、また、b*値が20未満であると金色に見
えなくなる。なお、金色被膜の赤みの程度は、酸素成分
の含有量の多少によって調整することができ、酸素成分
の含有量が多いほど赤みが増す。
まで排気しながら、250℃設定で加熱を行った。次
に、Arガスを用いてイオンボンバードにより表面クリ
ーニングを行った。その後、Arガスを2×10-4To
rrまで導入し、更に反応ガスとして酸素を、設定した
流量まで導入し、金5gと鉄0.1gを乗せた抵抗加熱
ボートを加熱してイオンプレーティングを行い、ガラス
基板上に0.1μmの金色層を設けた。この金色層(金
色被膜)の色調と、膜の組成比を調べた。
はL*=82.93、a*=4.75、b*=29.5
1であり、組成比は金=72.6原子%、鉄=10.4
原子%、酸素=17.0原子%であった。また、酸素流
量を8SCCMとしたところ、色調はL*=77.1
2、a*=8.45、b*=26.26であり、組成比
は金=65.0原子%、鉄=9.5原子%、酸素=2
5.5原子%であった。ちなみに、同様にして作製した
金のみの膜の色調は、L*=91.27、a*=1.5
5、b*=39.41であった。上記L*、a*、b*
表示についてはD65光源、2°視野において積分球方
式による反射率測定の結果を用いた。
したものを、実施例1とは異なる蒸着装置に設置し、2
50℃設定で加熱を行いながら、3×10-5Torrま
で排気した。Arガスを用いてイオンボンバードを行っ
た後、Arガスを3×10-4Torrまで導入し、更に
反応ガスとして酸素を150SCCM導入し、金10.
0gと鉄0.2gを乗せた抵抗加熱ボートを加熱してイ
オンプレーティングを行い、時計バンド上に0.1μm
の金色層を設けた。また、同様に排気および、加熱Ar
ガスによるイオンボンバードを行った、TiN膜を有す
るステンレススチール製の時計バンドを用意し、Arガ
ス3×10-4Torrのガス中で金10.0gと鉄0.
2gを乗せた抵抗加熱ボートと銅5.0gを乗せた抵抗
加熱ボートを、それぞれ蒸着速度を調整しながら蒸発さ
せ、前記時計バンド上に0.1μmの金色層を設けた。
なる膜と金、鉄および銅からなる膜を大気中、200℃
で加熱し、120分後にそれぞれの色調を測定した。結
果を[表1]に示す。
では色調が大きく変化しているのに対して、同一条件で
加熱した金、鉄、酸素膜では色調の変化は見られなかっ
た。また、塩化ナトリウム20g/l、尿素2g/l、
乳酸2g/lで作製された人工汗溶液を滲み込ませたペ
ーパータオル上に24時間放置したところ金、鉄、銅膜
では錆の発生が確認されたが、金、鉄、酸素膜では表面
に変化は確認されなかった。
に、酸素の流量を0SCCMから192SCCMまで変
え、金色膜の色調の変化を測定した。その結果を図1に
示す。この図から明らかなように、酸素流量を多くする
につれてa*値、すなわち膜の赤みが増すことが確認で
きた。また、酸素流量48SCCMにおいて繰り返し成
膜を行ったところ、[表2]のように色調の再現性の良
い膜が得られた。
に、酸素流量を48SCCMとして、金10.0g、鉄
0.1gを抵抗加熱ボート上に乗せた場合と、金10.
0g、鉄0.2gを抵抗加熱ボート上に乗せた場合とに
ついて、それぞれ金色層を形成し、その色調を測定し
た。結果を[表3]に示す。
ート上に乗せる金と鉄の割合を変えることによって、金
色層に赤みをもたせながら容易に、b*値すなわち黄色
みを変えることができる。
の金色装飾品では、基材上に金と鉄と酸素からなる金色
被膜を形成したことにより、また請求項3の金色装飾品
では、基材上に下地層を設け、この下地層上に金と鉄と
酸素からなる金色被膜を形成したことにより、それぞれ
赤みのある金色装飾品を得ることができる。また、請求
項2,3の金色装飾品では、金色被膜の成分金属として
腐食性の銅を含まないので、耐食性の良い金色装飾品と
することができる。請求項1の金色装飾品では、(請求
項2,3と同じく)金色被膜の成分金属として銅が含ま
れないようにすることにより、耐食性の良い、赤みのあ
る金色装飾品とすることができる。請求項3,4の金色
装飾品では、基材上に金色で耐食性、耐摩耗性に優れた
Ti化合物(TiNもしくはTiCN)、またはZr化
合物(ZrNもしくはZrCN)からなる下地層を形成
したので、金層が摩耗した場合にも、金の色調が失われ
ることはない。請求項6の金色装飾品では、基材上に金
と鉄からなる金色被膜を形成したので、黄色みを抑えた
金色装飾品となる。請求項8に記載の金色装飾品の製造
方法では金色被膜を、酸素を含む雰囲気ガス中で金およ
び鉄を前記基材または下地層に物理蒸着させて形成する
ようにしたので、容易に、かつ再現性良く、赤みのある
金色装飾品を得ることができる。また、請求項11の金
色装飾品の製造方法では、酸素供給量(流量)の調整に
より、金色被膜の赤みの簡単に調整することができる。
請求項12の金色装飾品の製造方法では、物理蒸着をイ
オンプレーティング法によって行うので、金色被膜は密
着性が優れたものとなる。
フである。
Claims (12)
- 【請求項1】 基材上に、金と鉄と酸素を含有してなる
金色被膜を形成したことを特徴とする金色装飾品。 - 【請求項2】 基材上に、金と鉄と酸素からなる金色被
膜を形成したことを特徴とする金色装飾品。 - 【請求項3】 基材上にTi化合物またはZr化合物か
らなる下地層を形成し、この下地層上に金と鉄と酸素か
らなる金色被膜を形成したことを特徴とする金色装飾
品。 - 【請求項4】 前記Ti化合物はTiNまたはTiCN
であり、前記Zr化合物はZrNまたはZrCNである
ことを特徴とする請求項3に記載の金色装飾品。 - 【請求項5】 前記金色被膜は、色調の範囲がL*、a
*、b*表示系(JIS Z8729−1980)にお
いて90≧L*≧75、10≧a*≧0、40≧b*≧
20であることを特徴とする請求項1,2,3または4
に記載の金色装飾品。 - 【請求項6】 基材上に、金と鉄からなる金色被膜を形
成したことを特徴とする金色装飾品。 - 【請求項7】 請求項1,2,3,4または5に記載の
金属装飾品を製造するに際し、前記金色被膜の色調の調
整を、この金色被膜の鉄および酸素の含有量を適宜の値
に設定して行うことを特徴とする金色装飾品の製造方
法。 - 【請求項8】 請求項1,2,3,4または5に記載の
金属装飾品を製造するに際し、前記金色被膜は、酸素を
含む雰囲気ガス中で金および鉄を前記基材または下地層
に物理蒸着させて形成することを特徴とする金色装飾品
の製造方法。 - 【請求項9】 金および鉄を、同一の(一つの)蒸発源
を用いて物理蒸着させることを特徴とする請求項8に記
載の金色装飾品の製造方法。 - 【請求項10】 酸素を含む雰囲気ガス中に酸素を供給
しながら物理蒸着させることを特徴とする請求項8また
は9に記載の金色装飾品の製造方法。 - 【請求項11】 前記金色被膜の赤みの調整を、酸素供
給量(流量)の調整により行うことを特徴とする請求項
10に記載の金色装飾品の製造方法。 - 【請求項12】 前記物理蒸着をイオンプレーティング
法によって行うことを特徴とする請求項8,9,10ま
たは11に記載の金色装飾品の製造方法。
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