JPH11200013A - 有色皮膜上への透明保護膜の形成方法 - Google Patents
有色皮膜上への透明保護膜の形成方法Info
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- JPH11200013A JPH11200013A JP492398A JP492398A JPH11200013A JP H11200013 A JPH11200013 A JP H11200013A JP 492398 A JP492398 A JP 492398A JP 492398 A JP492398 A JP 492398A JP H11200013 A JPH11200013 A JP H11200013A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】金アルミニウム合金を蒸発用金属として使用し
て、鮮やかな紫色の有色皮膜を有する製品を得ることが
でき、さらに使用中に皮膜が剥げたり、変色したりする
といった欠点のない、商品価値において非常に優れた貴
金属装身具を提供しようとするものである。 【解決手段】１）金アルミニウム合金からなる紫色の有
色皮膜の耐食性を高めるため、イオンプレーティング法
により第１層に酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、第２層
にシリカ（ＳｉＯ2）の２層構造からなる透明保護膜を
順次形成したことを特徴とする有色皮膜上への透明保護
膜の形成方法。 ２）酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からなる透明保護膜
の第１層が約１．５μｍ以上の膜厚を備え、シリカ（Ｓ
ｉＯ2）からなる透明保護膜の第２の層が、０．５μｍ
以上の膜厚を備えていることを特徴とする請求項１に記
載の有色皮膜上への透明保護膜の形成方法。
て、鮮やかな紫色の有色皮膜を有する製品を得ることが
でき、さらに使用中に皮膜が剥げたり、変色したりする
といった欠点のない、商品価値において非常に優れた貴
金属装身具を提供しようとするものである。 【解決手段】１）金アルミニウム合金からなる紫色の有
色皮膜の耐食性を高めるため、イオンプレーティング法
により第１層に酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、第２層
にシリカ（ＳｉＯ2）の２層構造からなる透明保護膜を
順次形成したことを特徴とする有色皮膜上への透明保護
膜の形成方法。 ２）酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からなる透明保護膜
の第１層が約１．５μｍ以上の膜厚を備え、シリカ（Ｓ
ｉＯ2）からなる透明保護膜の第２の層が、０．５μｍ
以上の膜厚を備えていることを特徴とする請求項１に記
載の有色皮膜上への透明保護膜の形成方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は紫色ないし黒色等
の新規な有色皮膜上への透明保護膜の形成方法に関する
ものである。
の新規な有色皮膜上への透明保護膜の形成方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】貴金属装身具業界では、消費者ニーズに
対応した新商品の開発が急務となっている。現在、装飾
用貴金属素材は、本物志向の高まりから金、プラチナ等
を使用する機会が多くなっているが、これらの素材は、
有色金属としてＫ１８の黄金色、プラチナの白色に限ら
れているので、個性化、差別化が進んでいる状況の中で
デザイン的に限界がきている。
対応した新商品の開発が急務となっている。現在、装飾
用貴金属素材は、本物志向の高まりから金、プラチナ等
を使用する機会が多くなっているが、これらの素材は、
有色金属としてＫ１８の黄金色、プラチナの白色に限ら
れているので、個性化、差別化が進んでいる状況の中で
デザイン的に限界がきている。
【０００３】したがって、素材の特性を生かし、貴金属
としての品位を損なうことなく、新しい有色皮膜の形成
ができればオリジナル商品の開発が可能となる。その１
例として、特開昭６０−５８７２号公報に示されたよう
な、金製品にアルミニウムを蒸着させ、６００℃の熱拡
散により紫色であるＡｕＡｌ2を生成する手段が開発さ
れている。
としての品位を損なうことなく、新しい有色皮膜の形成
ができればオリジナル商品の開発が可能となる。その１
例として、特開昭６０−５８７２号公報に示されたよう
な、金製品にアルミニウムを蒸着させ、６００℃の熱拡
散により紫色であるＡｕＡｌ2を生成する手段が開発さ
れている。
【０００４】しかしながら、上記従来例では素材が金製
品に限られることや、金およびアルミニウムの熱拡散で
は、紫色のＡｕＡｌ2以外のＡｕＡｌ 、Ａｕ2Ａｌ 等の金
属間化合物の生成により、有色皮膜の色合いが抑えられ
るという欠点があった。
品に限られることや、金およびアルミニウムの熱拡散で
は、紫色のＡｕＡｌ2以外のＡｕＡｌ 、Ａｕ2Ａｌ 等の金
属間化合物の生成により、有色皮膜の色合いが抑えられ
るという欠点があった。
【０００５】さらに上記蒸着皮膜は耐久性に問題があ
り、いまだに実用化されておらず、製品となっていな
い。
り、いまだに実用化されておらず、製品となっていな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等は
密着性に優れ、硬い皮膜の形成が可能なイオンプレーテ
ィング法により有色皮膜の形成技術について鋭意研究を
進めてきた。
密着性に優れ、硬い皮膜の形成が可能なイオンプレーテ
ィング法により有色皮膜の形成技術について鋭意研究を
進めてきた。
【０００７】そして、金アルミニウム合金を蒸発材料と
して種々の実験を行なってきた結果、紫色を呈する皮膜
の再現性のある形成条件を得ることができるようになっ
てきたが、上記高周波イオンプレーティング法による紫
色皮膜からなる有色皮膜は、人口汗試験で１時間以内に
変色してしまうという問題点があった。
して種々の実験を行なってきた結果、紫色を呈する皮膜
の再現性のある形成条件を得ることができるようになっ
てきたが、上記高周波イオンプレーティング法による紫
色皮膜からなる有色皮膜は、人口汗試験で１時間以内に
変色してしまうという問題点があった。
【０００８】一方、眼鏡レンズやカメラレンズ等の光学
用の透明保護膜として種々の材料が用いられている。し
かしながら、装身具用の皮膜としては高い硬度を持ちな
がら変色しない、いわゆる耐久性が不可欠である。その
点で、上記光学用に通常使用されている約１μｍ未満の
反射防止膜程度の膜厚の透明保護膜では、装身具として
使用したときに、汗等によって紫色の有色皮膜に変色が
起きてしまうという欠点があった。
用の透明保護膜として種々の材料が用いられている。し
かしながら、装身具用の皮膜としては高い硬度を持ちな
がら変色しない、いわゆる耐久性が不可欠である。その
点で、上記光学用に通常使用されている約１μｍ未満の
反射防止膜程度の膜厚の透明保護膜では、装身具として
使用したときに、汗等によって紫色の有色皮膜に変色が
起きてしまうという欠点があった。
【０００９】そこでこの発明の有色皮膜上への透明保護
膜の形成方法は、金アルミニウム合金を蒸発用金属とし
て使用して、鮮やかな紫色の有色皮膜を有する製品を得
ることができ、さらに使用中に皮膜が剥げたり、変色し
たりするといった欠点のない、商品価値において非常に
優れた貴金属装身具を提供しようとするものである。
膜の形成方法は、金アルミニウム合金を蒸発用金属とし
て使用して、鮮やかな紫色の有色皮膜を有する製品を得
ることができ、さらに使用中に皮膜が剥げたり、変色し
たりするといった欠点のない、商品価値において非常に
優れた貴金属装身具を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明の有色
皮膜上への透明保護膜の形成方法は、金アルミニウム合
金からなる紫色の有色皮膜の耐食性を高めるため、イオ
ンプレーティング法により第１層に酸化アルミニウム
（Ａｌ2Ｏ3）、第２層にシリカ（ＳｉＯ2）の２層構造
からなる透明保護膜を順次形成したことを特徴とするも
のである。
皮膜上への透明保護膜の形成方法は、金アルミニウム合
金からなる紫色の有色皮膜の耐食性を高めるため、イオ
ンプレーティング法により第１層に酸化アルミニウム
（Ａｌ2Ｏ3）、第２層にシリカ（ＳｉＯ2）の２層構造
からなる透明保護膜を順次形成したことを特徴とするも
のである。
【００１１】また、この発明の有色皮膜上への透明保護
膜の形成方法は、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からな
る透明保護膜の第１層が約１．５μｍ以上の膜厚を備
え、シリカ（ＳｉＯ2）からなる透明保護膜の第２の層
が、０．５μｍ以上の膜厚を備えていることをも特徴と
している。
膜の形成方法は、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からな
る透明保護膜の第１層が約１．５μｍ以上の膜厚を備
え、シリカ（ＳｉＯ2）からなる透明保護膜の第２の層
が、０．５μｍ以上の膜厚を備えていることをも特徴と
している。
【００１２】この発明で好適に使用できる金アルミニウ
ム合金としては、金約８０％、アルミニウム約２０％の
金を主成分とする合金であることが望ましい。
ム合金としては、金約８０％、アルミニウム約２０％の
金を主成分とする合金であることが望ましい。
【００１３】この発明の有色皮膜上への透明保護膜の形
成方法は以上のように構成したので、得た有色皮膜を形
成した貴金属装身具は鮮やかな紫色を呈しており、新規
で装飾性の高い貴金属装身具を提供することが可能とな
った。
成方法は以上のように構成したので、得た有色皮膜を形
成した貴金属装身具は鮮やかな紫色を呈しており、新規
で装飾性の高い貴金属装身具を提供することが可能とな
った。
【００１４】またこの発明の有色皮膜上への透明保護膜
の形成方法は以上のように構成したので、実用上充分な
耐久性のある皮膜を得ることができた。しかも得た皮膜
は平滑で緻密な構造を有するとともに、肌荒れやピンホ
ールといった欠点のない、商品価値において非常に優れ
た製品を得ることができるようになった。
の形成方法は以上のように構成したので、実用上充分な
耐久性のある皮膜を得ることができた。しかも得た皮膜
は平滑で緻密な構造を有するとともに、肌荒れやピンホ
ールといった欠点のない、商品価値において非常に優れ
た製品を得ることができるようになった。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の有色皮膜上への
透明保護膜の形成方法の実施の形態を詳細に説明する。
透明保護膜の形成方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
【実施例】図１はこの発明で得ようとする有色皮膜を形
成した貴金属装身具の例で、２色の色調を配した指輪を
示すものである。そして指輪１表面の薄い色の部分２は
金を示し、濃い色の部分３は本発明で得た紫色の皮膜を
形成した貴金属を示している。
成した貴金属装身具の例で、２色の色調を配した指輪を
示すものである。そして指輪１表面の薄い色の部分２は
金を示し、濃い色の部分３は本発明で得た紫色の皮膜を
形成した貴金属を示している。
【００１７】以下に皮膜形成のための蒸着条件を示す。 （蒸着条件） 蒸発金属 Ａｕ９９．９９％，Ａｌ９９．９９％ 基板温度 ２５０℃ 温調時間 ３０ｍｉｎ 治具回転数 １０ｒｐｍ ＲＦ ２５０Ｗ バイアス ２０００Ｖ アルゴン圧 ２×１０-2Ｐａ その際、金アルミニウム合金の金含有量を変えた種々の
蒸発材料により実験した。 （基板試料）真ちゅう版（６・４黄銅）の５０×１００
×０．２ｍｍをバフ研磨したもの 表面粗さＲａ＝０．０３μｍ ガラス版の４０×１００×２ｍｍ をそれぞれ超音波洗浄によるアルカリ脱脂と同洗浄によ
るアセトン脱脂を行ない、乾燥して用いた。 （蒸発材料） Ａ：ＡｕＡｌ2（７８％Ａｕ） Ｂ：Ａｕ７５／Ａｌ２５ Ｃ：Ａｕ７８／Ａｌ２２ Ｄ：Ａｕ８０／Ａｌ２０ Ｅ：Ａｕ８５／Ａｌ１５ Ｆ：Ａｕ９０／Ａｌ１０ 上記条件において５分間の蒸着を行ない、形成した皮膜
を分光反射率（ＩＣＰ発光分光分析装置ＩＣＰＳ−１０
００ＩＩ 株式会社島津製作所製による）と色調座標に
よる測定を行なった。結果を図２のグラフに示す。
蒸発材料により実験した。 （基板試料）真ちゅう版（６・４黄銅）の５０×１００
×０．２ｍｍをバフ研磨したもの 表面粗さＲａ＝０．０３μｍ ガラス版の４０×１００×２ｍｍ をそれぞれ超音波洗浄によるアルカリ脱脂と同洗浄によ
るアセトン脱脂を行ない、乾燥して用いた。 （蒸発材料） Ａ：ＡｕＡｌ2（７８％Ａｕ） Ｂ：Ａｕ７５／Ａｌ２５ Ｃ：Ａｕ７８／Ａｌ２２ Ｄ：Ａｕ８０／Ａｌ２０ Ｅ：Ａｕ８５／Ａｌ１５ Ｆ：Ａｕ９０／Ａｌ１０ 上記条件において５分間の蒸着を行ない、形成した皮膜
を分光反射率（ＩＣＰ発光分光分析装置ＩＣＰＳ−１０
００ＩＩ 株式会社島津製作所製による）と色調座標に
よる測定を行なった。結果を図２のグラフに示す。
【００１８】公知の紫色の金アルミニウム合金素材Ａは
５５０ｎｍ付近に光の吸収があり、表面が紫色となって
いる。一方の金アルミニウム合金の組成変化による皮膜
は、金含有量が８０％（Ｄ）から８５％（Ｅ）において
５５０ｎｍ付近に吸収があり、公知の紫色の金アルミニ
ウム合金素材Ａの紫色に近い色調となっていた。金７５
％（Ｂ）、７８％（Ｃ）ではアルミニウムに近い白い表
面となり、金９０％（Ｆ）では、金色に近い黄色の皮膜
となった。 （蒸発時間による皮膜変化）上記皮膜の厚さは０．１μ
ｍ未満と実用上としては薄い。そこで蒸発時間の経過に
よる皮膜の変化を見ることとした。
５５０ｎｍ付近に光の吸収があり、表面が紫色となって
いる。一方の金アルミニウム合金の組成変化による皮膜
は、金含有量が８０％（Ｄ）から８５％（Ｅ）において
５５０ｎｍ付近に吸収があり、公知の紫色の金アルミニ
ウム合金素材Ａの紫色に近い色調となっていた。金７５
％（Ｂ）、７８％（Ｃ）ではアルミニウムに近い白い表
面となり、金９０％（Ｆ）では、金色に近い黄色の皮膜
となった。 （蒸発時間による皮膜変化）上記皮膜の厚さは０．１μ
ｍ未満と実用上としては薄い。そこで蒸発時間の経過に
よる皮膜の変化を見ることとした。
【００１９】 ａ： １ｍｉｎ ｂ： ８ｍｉｎ ｃ：１３ｍｉｎ ｄ：２０ｍｉｎ 時間変化によって形成した皮膜を分光反射率と色調座標
による測定を行なった。結果を図３のグラフに示す。
による測定を行なった。結果を図３のグラフに示す。
【００２０】このように蒸着時間が１分、８分、１３
分、２０分と経過するにしたがい（膜厚が増加）、表面
の色は変化し、白色から紫色、そして灰色系へと変化し
た。これは蒸発の進行により、表面の金含有量が高くな
ったことによるものである。すなわち、ガラス板上に蒸
着した皮膜の金アルミニウムの組成をＩＣＰにより分析
したところ、金含有量は４２％（ａ）、６８％（ｂ）、
７３．６％（ｃ）、７９．７％（ｄ）となった。以上の
結果、合金材料の蒸着は、蒸着時間が皮膜形成に大きく
影響するため十分考慮する必要がある。したがってこの
合金の蒸着時間は、８分（ｂ）〜１３分（ｃ）が紫色の
色が鮮やかとなったことから、約１３分とした。 （バイアス電圧）皮膜形成の蒸発条件には、試料溶解の
ための電子ビーム電流、バイアス電圧、高周波出力等が
ファクターとしてあげられる。金アルミニウム合金の溶
解用の電子ビーム電流は、２００ｍＡから試料の溶解が
始まり、４００ｍＡでは電子ビームの出力が高く高温と
なりすぎ、試料の突沸が激しいため３５０ｍＡで行なう
ことにした。高周波タイプのイオンプレーティングは、
構造上バイアス電圧を印加し、または高周波出力を変化
することにより、基板電流への影響が考えられる。そこ
で蒸発材料に金８０％合金を蒸着したときの高周波出力
とバイアス電圧および電流との関係を調べた。その結果
を図４に示す。
分、２０分と経過するにしたがい（膜厚が増加）、表面
の色は変化し、白色から紫色、そして灰色系へと変化し
た。これは蒸発の進行により、表面の金含有量が高くな
ったことによるものである。すなわち、ガラス板上に蒸
着した皮膜の金アルミニウムの組成をＩＣＰにより分析
したところ、金含有量は４２％（ａ）、６８％（ｂ）、
７３．６％（ｃ）、７９．７％（ｄ）となった。以上の
結果、合金材料の蒸着は、蒸着時間が皮膜形成に大きく
影響するため十分考慮する必要がある。したがってこの
合金の蒸着時間は、８分（ｂ）〜１３分（ｃ）が紫色の
色が鮮やかとなったことから、約１３分とした。 （バイアス電圧）皮膜形成の蒸発条件には、試料溶解の
ための電子ビーム電流、バイアス電圧、高周波出力等が
ファクターとしてあげられる。金アルミニウム合金の溶
解用の電子ビーム電流は、２００ｍＡから試料の溶解が
始まり、４００ｍＡでは電子ビームの出力が高く高温と
なりすぎ、試料の突沸が激しいため３５０ｍＡで行なう
ことにした。高周波タイプのイオンプレーティングは、
構造上バイアス電圧を印加し、または高周波出力を変化
することにより、基板電流への影響が考えられる。そこ
で蒸発材料に金８０％合金を蒸着したときの高周波出力
とバイアス電圧および電流との関係を調べた。その結果
を図４に示す。
【００２１】高周波出力（１５０〜３００Ｗ）、バイア
ス電圧（５００〜２０００Ｖ）を増加することによりバ
イアス電流が増加している。この結果から高周波出力、
バイアス電圧を増加することにより、イオン化した粒子
が基板上に強く叩きつけられ、より緻密な皮膜が形成さ
れるものと考えられる。
ス電圧（５００〜２０００Ｖ）を増加することによりバ
イアス電流が増加している。この結果から高周波出力、
バイアス電圧を増加することにより、イオン化した粒子
が基板上に強く叩きつけられ、より緻密な皮膜が形成さ
れるものと考えられる。
【００２２】上記結果からみて、バイアス電圧を増加す
ることにより、皮膜がより緻密になる可能性があるため
バイアス電圧を変化させ、皮膜への影響を調べた。すな
わち、上記蒸発条件でバイアス電圧を１０００Ｖから２
０００Ｖに印加し、１３分間の蒸着皮膜を形成させ、皮
膜の分光反射率の測定を行なった。その結果を図５に示
す。
ることにより、皮膜がより緻密になる可能性があるため
バイアス電圧を変化させ、皮膜への影響を調べた。すな
わち、上記蒸発条件でバイアス電圧を１０００Ｖから２
０００Ｖに印加し、１３分間の蒸着皮膜を形成させ、皮
膜の分光反射率の測定を行なった。その結果を図５に示
す。
【００２３】 Ｘ：１０００Ｖ Ｙ：１５００Ｖ Ｚ：２０００Ｖ このようにバイアス電圧を増加することにより色調の変
化は見られないが、反射率が向上し、色の鮮やかさが増
している。 （高周波出力）上記蒸発条件で、高周波出力を１５０
Ｗ、２５０Ｗと変化させ、１３分間の蒸着における皮膜
について分光反射率の測定を行なった。その結果を図６
に示す。
化は見られないが、反射率が向上し、色の鮮やかさが増
している。 （高周波出力）上記蒸発条件で、高周波出力を１５０
Ｗ、２５０Ｗと変化させ、１３分間の蒸着における皮膜
について分光反射率の測定を行なった。その結果を図６
に示す。
【００２４】Ａ1：２５０Ｗ Ａ2：１５０Ｗ このように出力を２５０Ｗ（Ａ1）に高めることによ
り、紫色皮膜の色調の変化は見られないが反射率が１５
０Ｗ（Ａ2）に比べて向上していた。 （透明保護膜の形成）有色皮膜の形成が終了した後、ア
ルミニウムを蒸発材料とし、イオン化用の反応ガスとし
て酸素ガスを使用して、反応性イオンプレーティング法
により、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3 アルミナ）の透
明保護膜を形成し，同様にしてシリカ（ＳｉＯ2）の透
明保護膜を形成した。
り、紫色皮膜の色調の変化は見られないが反射率が１５
０Ｗ（Ａ2）に比べて向上していた。 （透明保護膜の形成）有色皮膜の形成が終了した後、ア
ルミニウムを蒸発材料とし、イオン化用の反応ガスとし
て酸素ガスを使用して、反応性イオンプレーティング法
により、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3 アルミナ）の透
明保護膜を形成し，同様にしてシリカ（ＳｉＯ2）の透
明保護膜を形成した。
【００２５】上記酸化アルミニウムおよびシリカの透明
保護膜を形成する条件等は下記の条件で行なった。 （蒸着条件） 蒸着材料 酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3） シリカ（ＳｉＯ2） 基板材料 光学用ガラス（ＢＫ７） 基板温度 ２００℃ 高周波電力 ０Ｗ，１５０Ｗ，３００Ｗ バイアス電圧 ０Ｖ，−５００Ｗ ガス圧（Ｏ2） ８×１０-2 Ｐａ 蒸着速度 １００ｎｍ／ｍｉｎ 皮膜の形成は、図７に示す高周波イオンプレーティング
装置を使用した。蒸発材料は酸化アルミニウム（Ａｌ2
Ｏ3）およびシリカ（ＳｉＯ2）を使用し、基板材料は光
学用ガラス（ＢＫ７）を用いた。耐食性評価は、ガラス
基板に金アルミニウム合金素材からなる膜を形成し、そ
の上に透明膜を成膜した試料を下記人口汗試験溶液に浸
漬して行なった。 （人口汗試験溶液） 塩化ナトリウム ９．９ｇ／ｌ 硫化ナトリウム ０．８ｇ／ｌ 尿素 １．７ｇ／ｌ 乳酸 １．１ｍｌ／ｌ アンモニア水 ０．２８ｍｌ／ｌ ｐＨ ４〜６ 温度４０±１℃ ２４時間浸漬 色調の測定は測色計、皮膜表面および断面の観察にはＳ
ＥＭ、透明膜の構造解析および表面分析にはＸＲＤ、Ｘ
ＰＳを各々使用した。また皮膜の密着性は引っかき試験
により評価した。 （試験結果）基板温度２００℃で成膜した酸化アルミニ
ウムとシリカは、いずれも非晶質で柱状構造の透明膜と
なった。シリカは膜厚増加にしたがい内部応力が発生
し、１．７μｍでクラックによる剥離が見られた。一方
の酸化アルミニウムは、４．０μｍの膜厚まで成膜して
も剥離が認められなかった。
保護膜を形成する条件等は下記の条件で行なった。 （蒸着条件） 蒸着材料 酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3） シリカ（ＳｉＯ2） 基板材料 光学用ガラス（ＢＫ７） 基板温度 ２００℃ 高周波電力 ０Ｗ，１５０Ｗ，３００Ｗ バイアス電圧 ０Ｖ，−５００Ｗ ガス圧（Ｏ2） ８×１０-2 Ｐａ 蒸着速度 １００ｎｍ／ｍｉｎ 皮膜の形成は、図７に示す高周波イオンプレーティング
装置を使用した。蒸発材料は酸化アルミニウム（Ａｌ2
Ｏ3）およびシリカ（ＳｉＯ2）を使用し、基板材料は光
学用ガラス（ＢＫ７）を用いた。耐食性評価は、ガラス
基板に金アルミニウム合金素材からなる膜を形成し、そ
の上に透明膜を成膜した試料を下記人口汗試験溶液に浸
漬して行なった。 （人口汗試験溶液） 塩化ナトリウム ９．９ｇ／ｌ 硫化ナトリウム ０．８ｇ／ｌ 尿素 １．７ｇ／ｌ 乳酸 １．１ｍｌ／ｌ アンモニア水 ０．２８ｍｌ／ｌ ｐＨ ４〜６ 温度４０±１℃ ２４時間浸漬 色調の測定は測色計、皮膜表面および断面の観察にはＳ
ＥＭ、透明膜の構造解析および表面分析にはＸＲＤ、Ｘ
ＰＳを各々使用した。また皮膜の密着性は引っかき試験
により評価した。 （試験結果）基板温度２００℃で成膜した酸化アルミニ
ウムとシリカは、いずれも非晶質で柱状構造の透明膜と
なった。シリカは膜厚増加にしたがい内部応力が発生
し、１．７μｍでクラックによる剥離が見られた。一方
の酸化アルミニウムは、４．０μｍの膜厚まで成膜して
も剥離が認められなかった。
【００２６】なお、成膜時の基板温度は約２００℃前後
が望ましく、６００〜８００℃前後の高温での成膜で
は、装身具におけるロー付け箇所の溶解、変色、さらに
温度変化による膨張係数の違いによって、内部応力の増
加によるクラックの発生等の問題が考えられる。
が望ましく、６００〜８００℃前後の高温での成膜で
は、装身具におけるロー付け箇所の溶解、変色、さらに
温度変化による膨張係数の違いによって、内部応力の増
加によるクラックの発生等の問題が考えられる。
【００２７】人口汗試験による耐食性は、図８の結果の
とおり膜厚に依存し向上する。なお反射防止膜程度の膜
厚（１μｍ未満）では、透明膜の耐食効果が少なく、酸
化アルミニウムで３μｍ以上の膜厚が必要となった。
とおり膜厚に依存し向上する。なお反射防止膜程度の膜
厚（１μｍ未満）では、透明膜の耐食効果が少なく、酸
化アルミニウムで３μｍ以上の膜厚が必要となった。
【００２８】透明膜の剥離強度は、成膜を図９の条件
（高周波電力）で行なった場合、酸化アルミニウムで３
５０ｇ、シリカで４００ｇとシリカが優れていた。
（高周波電力）で行なった場合、酸化アルミニウムで３
５０ｇ、シリカで４００ｇとシリカが優れていた。
【００２９】金アルミニウム合金素材（ＡｕＡｌ2）膜
上に一層目を酸化アルミニウム（３．６μｍ）、二層目
にＳｉＯ2（０．９μｍ）を形成した試料の色調は、下
記の通りである。 （透明保護膜の色調への影響） 膜の種類 ｘ ｙ Ｙ ＡｕＡｌ2 ０．３３０ ０．３０２ ２７．１９ ＳｉＯ2（０．９μｍ） ０．３４３ ０．３０４ ２２．２７ ／Ａｌ2Ｏ3（３．６μｍ） ＡｕＡｌ2膜に比べ、明度（Ｙ）は低下するが、色度
（ｘ，ｙ）は同等であった。また２層構造とすることに
よってＡｕＡｌ2単層膜に比べ、密着性と耐食性が向上
した。
上に一層目を酸化アルミニウム（３．６μｍ）、二層目
にＳｉＯ2（０．９μｍ）を形成した試料の色調は、下
記の通りである。 （透明保護膜の色調への影響） 膜の種類 ｘ ｙ Ｙ ＡｕＡｌ2 ０．３３０ ０．３０２ ２７．１９ ＳｉＯ2（０．９μｍ） ０．３４３ ０．３０４ ２２．２７ ／Ａｌ2Ｏ3（３．６μｍ） ＡｕＡｌ2膜に比べ、明度（Ｙ）は低下するが、色度
（ｘ，ｙ）は同等であった。また２層構造とすることに
よってＡｕＡｌ2単層膜に比べ、密着性と耐食性が向上
した。
【００３０】またＳｉＯ2の膜厚を１μｍとし、Ａｌ2Ｏ
3の膜厚を変化させたときの分光反射率特性および反射
色の変化を図１０に示す。同様にＳｉＯ2の膜厚を１μ
ｍとし、Ａｌ2Ｏ3の膜厚を変化させたときの耐食性の試
験結果を図１１に示す。その結果、第１のＡｌ2Ｏ3層と
して約２μｍ以上、第２のＳｉＯ2層として約１μｍ以
上とすることにより、装身具として価値の高い製品を得
られることが分かった。
3の膜厚を変化させたときの分光反射率特性および反射
色の変化を図１０に示す。同様にＳｉＯ2の膜厚を１μ
ｍとし、Ａｌ2Ｏ3の膜厚を変化させたときの耐食性の試
験結果を図１１に示す。その結果、第１のＡｌ2Ｏ3層と
して約２μｍ以上、第２のＳｉＯ2層として約１μｍ以
上とすることにより、装身具として価値の高い製品を得
られることが分かった。
【００３１】上記実施例において得た紫色皮膜を形成し
た貴金属装身具は、明度はやや落ちるが鮮やかな紫色を
呈していて色調の変化は少なく、しかも剥離強度にも優
れていて通常の使用方法ではほとんど褪色等の経年変化
が見られなかった。
た貴金属装身具は、明度はやや落ちるが鮮やかな紫色を
呈していて色調の変化は少なく、しかも剥離強度にも優
れていて通常の使用方法ではほとんど褪色等の経年変化
が見られなかった。
【００３２】
【発明の効果】この発明の有色皮膜上への透明保護膜の
形成方法は以上のように構成したので、得た有色皮膜上
への透明保護膜の形成方法は鮮やかな紫色を呈してお
り、新規で装飾性の高い貴金属装身具を提供することが
可能となった。
形成方法は以上のように構成したので、得た有色皮膜上
への透明保護膜の形成方法は鮮やかな紫色を呈してお
り、新規で装飾性の高い貴金属装身具を提供することが
可能となった。
【００３３】またこの発明の有色皮膜上への透明保護膜
の形成方法は以上のように構成したので、実用上充分な
耐久性のある皮膜を得ることができた。しかも得た皮膜
は平滑で緻密な構造を有するとともに、肌荒れやピンホ
ールといった欠点のない、商品価値において非常に優れ
た製品を得ることができるようになった。
の形成方法は以上のように構成したので、実用上充分な
耐久性のある皮膜を得ることができた。しかも得た皮膜
は平滑で緻密な構造を有するとともに、肌荒れやピンホ
ールといった欠点のない、商品価値において非常に優れ
た製品を得ることができるようになった。
【図１】この発明で得ようとする有色皮膜上への透明保
護膜の形成方法の例を示す平面図である。
護膜の形成方法の例を示す平面図である。
【図２】５分間の蒸着を行ない、形成した皮膜を分光反
射率と色調座標による測定を行なった結果を示すグラフ
である。
射率と色調座標による測定を行なった結果を示すグラフ
である。
【図３】時間変化によって形成した皮膜を分光反射率と
色調座標による測定を行なった結果を示すグラフであ
る。
色調座標による測定を行なった結果を示すグラフであ
る。
【図４】蒸発材料に金８０％合金を蒸着したときの高周
波出力とバイアス電圧および電流との関係を調べた結果
を示すグラフである。
波出力とバイアス電圧および電流との関係を調べた結果
を示すグラフである。
【図５】バイアス電圧を１０００Ｖから２０００Ｖに印
加し、１３分間の蒸着皮膜を形成させ、皮膜の分光反射
率の測定を行なった結果を示すグラフである。
加し、１３分間の蒸着皮膜を形成させ、皮膜の分光反射
率の測定を行なった結果を示すグラフである。
【図６】高周波出力を１５０Ｗ、２５０Ｗと変化させ、
１３分間の蒸着における皮膜について分光反射率の測定
を行なった結果を示すグラフである。
１３分間の蒸着における皮膜について分光反射率の測定
を行なった結果を示すグラフである。
【図７】皮膜の形成を行なうための高周波イオンプレー
ティング装置を示す回路図である。
ティング装置を示す回路図である。
【図８】人口汗試験による耐食性を示すグラフである。
【図９】透明膜の剥離強度を示すグラフである。
【図１０】またＳｉＯ2の膜厚を１μｍとし、Ａｌ2Ｏ3
の膜厚を変化させたときの分光反射率特性および反射色
の変化を示すグラフである。
の膜厚を変化させたときの分光反射率特性および反射色
の変化を示すグラフである。
【図１１】ＳｉＯ2の膜厚を１μｍとし、Ａｌ2Ｏ3の膜
厚を変化させたときの耐食性の試験結果を示すグラフで
ある。
厚を変化させたときの耐食性の試験結果を示すグラフで
ある。
１ 指輪 ２ 薄い色の部分 ３ 濃い色の部分
Claims (2)
- 【請求項１】 金アルミニウム合金からなる紫色の有色
皮膜の耐食性を高めるため、イオンプレーティング法に
より第１層に酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、第２層に
シリカ（ＳｉＯ2）の２層構造からなる透明保護膜を順
次形成したことを特徴とする有色皮膜上への透明保護膜
の形成方法。 - 【請求項２】 酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からなる
透明保護膜の第１層が約１．５μｍ以上の膜厚を備え、
シリカ（ＳｉＯ2）からなる透明保護膜の第２の層が、
０．５μｍ以上の膜厚を備えていることを特徴とする請
求項１に記載の有色皮膜上への透明保護膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00492398A JP4119959B2 (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 有色皮膜上への透明保護膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00492398A JP4119959B2 (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 有色皮膜上への透明保護膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200013A true JPH11200013A (ja) | 1999-07-27 |
| JP4119959B2 JP4119959B2 (ja) | 2008-07-16 |
Family
ID=11597141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00492398A Expired - Fee Related JP4119959B2 (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 有色皮膜上への透明保護膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4119959B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007204799A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Showa Shinku:Kk | 真空装置および成膜方法 |
| JP2010084200A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Dainippon Printing Co Ltd | 多孔質アルミニウム酸化物膜を有する積層体 |
| WO2010067422A1 (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-17 | 株式会社ジュエリー・ミウラ | Ａｕ－Ａｌの金属化合物を主とする合金及びこれを用いた装飾品 |
| CN112534341A (zh) * | 2018-07-31 | 2021-03-19 | 豪雅镜片泰国有限公司 | 光学产品及其制造方法 |
-
1998
- 1998-01-13 JP JP00492398A patent/JP4119959B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007204799A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Showa Shinku:Kk | 真空装置および成膜方法 |
| JP4735291B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2011-07-27 | 株式会社昭和真空 | 成膜方法 |
| JP2010084200A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Dainippon Printing Co Ltd | 多孔質アルミニウム酸化物膜を有する積層体 |
| WO2010067422A1 (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-17 | 株式会社ジュエリー・ミウラ | Ａｕ－Ａｌの金属化合物を主とする合金及びこれを用いた装飾品 |
| CN112534341A (zh) * | 2018-07-31 | 2021-03-19 | 豪雅镜片泰国有限公司 | 光学产品及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4119959B2 (ja) | 2008-07-16 |
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