JPS61104097A

JPS61104097A - 外装部品

Info

Publication number: JPS61104097A
Application number: JP22253884A
Authority: JP
Inventors: Takeo Hinoura; 樋之浦　竹雄
Original assignee: IWASAKI MEKKI KK
Current assignee: IWASAKI MEKKI KK
Priority date: 1984-10-23
Filing date: 1984-10-23
Publication date: 1986-05-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分舒」この発明は、美麗な黒色を呈すると共に優れた表面硬度
を示す表面処理層が基材上に設けられた、メガネフレー
ム、時計バンド、装身、具等の外装部品に関する。

「従来技術および問題点」黒色は、メガネフレーム、時計バンド等の外装部品の色
調として広く一般に好まれている。この黒色の色調を有
する外装部品には、基材上に黒ルテニウムや黒ロジウム
からなる表面処理層が電気化学メッキ法で形成され光も
の、おるいは基材上に炭化タンタルなどの黒色硬質化合
物からなる表面処理層がイオンブレーティング法等で形
成されたものがある。

このような外装部品には、装飾的要素である色調と機能
的要素でおる傷つき難さか要求される。

ところが、上記の外装部品のうち黒ルテニウム等−かち
、なる表面処理層か設けられｔ外装部品にあっては、美
麗な色調を呈するものの、傷つき易い不満かアシ、他方
の炭化タンタル等からなる表面処理層か設けられた外装
部品にあっては、傷はつき難いものの色調か劣る不満か
あり九〇このような不満を解消する外装部品として、炭化タンタ
ル等の黒色硬質化合物からなる表面処理層の上にさらに
黒ルテニウム等からなる表面処理層を設けた外装部品か
考えられる。この外装部品は、炭化メンタル等からなる
層で表面硬度を高め、黒ルテニウム等からなる層で美麗
な黒色を得ようとするものである。しかしながら、イオ
ンプレーテインク法等で形成される黒色硬質化合物から
なる層は緻密であるため、この層に対する電気化学メッ
キ法で形成される黒ルテニウムからなる層の密着力は低
く、との外装部品には、黒ルテニウムからなる層の剥離
が生じて外観品質が低下し易い不満がちった。

「発明の目的」この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、美麗な
黒色を呈すると共に、傷つき難くかつ剥離等の不都合を
生じることがなく、良好な外観を長期間維持する外装部
品を提供することを目的とする。

「問題点を解決するｔめの手段」この発明の外装部品は、基板上Ｋ、硬質金属炭化物を主
体とす旭ペース層と、このベース層Ｊ１．に設けられた
純金属あるいは金属合金を主体とする拡散金属層と、こ
の拡散金属層上に設けられ叱黒ロジウムあるいは黒ルテ
ニウムを主体とする表面層を有する表面処理層を設ける
ことによシ、上記問題点の解決を図るものである。

「作用」この発明の外装部品にあっては、黒ロジウムあるいは黒
ルテニウムを主体とする表面層を有する表面処理層が基
材上に設けられているので、外装部品は美麗な黒色を呈
するものとなる。また、表面処理層は硬質金属化合物を
主体とするベース層を一有するので、この外装部品は表
面硬度か高く傷つき難いものとなる。

加えて、硬質金属化合物からなるベース層と黒ルテニウ
ムあるいは黒ロジウムを主体とする表面層との間には、
金属あるいは金属合金からなる拡散金属層か設けられて
いるので、この拡散金属層がいわゆる接着層の役割を果
たし、表面層、はベース層から剥離し難いものとな力、
この外装部品は長期間良好な外観を維持し得るものとな
る。

「実施例」以下、この発明の外装部品を図面を参照して説明する。

図はこの発明の外装部品の一例を示すもので、図中符号
１は基材、符号２は表面処理層である。

基材１は、メガネフレーム、時計バンド、時計枠等の所
定の形状に加工されたもので、ステンレス鋼、チタン、
真ちゅうあるいはアルミニウム等、種々の金属まｔはそ
れらの合金、あるいはセラミックス、ガラス等の非金属
からなるものでアル。

この基材ｌの上には表面処理層２か設けられている。表
面処理層２は、ベース層３と拡散金属層４と表面層５と
からなるものである。

ベース層３は、基材１上に形成され九層で、主に硬質金
属炭化物によシ形成されている。この層３は通常ノ〜λ
μｍ程度の厚さに形成される。また、この層３は後述す
る表面層５と近似した黒色を呈するものであることか望
ましく、そのようなベース層３を形成する硬質金属炭化
物としては、炭化チタ７（ＴｉＣ）、炭化タンタル（Ｔ
ａＣ）、炭化りｏ　Ａ　（Ｃｒｓｃ２、Ｃｒｔ　Ｃ３、
Ｃｒｚｓ　Ｃｓ）などが挙げられる。このベース層３を
基材ｌ上に形成するには、イオンプレーテインク法、ス
パッタリング法、真空蒸着法などの物理蒸着法か用いら
れる。

上記拡散金属層４は、ベース層３上に設けられておシ、
ベース層３と表面層４との密着力を高めるための層であ
る。この拡散金属層４は、純金属アルいは金属合金を主
体とするものである。この拡散金属層４の厚さは、ｊ０
０’Ｑ以下でちることが望ましく、さらに好ましくは７
０Ａ以下とされる。この層４を２００Ｘ以下と薄く形成
すれば、層４はほとんど透明なものとなるので、上記ベ
ース層３を後述する表面層５と近似し九色調のものと゛
しておけば、表面層５を容易に所望の色調とすることか
できる点で望ましい。この拡散金属層４を７１７Ｘ以下
とすれば、層４は良好な透明感を有するものとなる点で
よシ好ましい。

また、この拡散金属層４の厚さがｒｏＸ以下であると、
この層４を基材ｌ全体にわたって形成することが難しく
、表面層５の密着強度が不均一となるので好ましくない
。

この拡散金属層４をなす純金属、金属合金としテハ、例
えば、ニッケル（Ｎｉ）、パラシウム（Ｐｄ）、白金（
Ｐｔ）、イリジウム（工ｒ）。

金（Ａｕ）　　、銀（Ａｇ）　　、銅（Ｃｕ）、１：ｌ
ジウＡｌｈ）、インジウム（Ｉｎ、）　など種々の金属
あるいはそれらの合金が挙げられる。これらの中でもＮ
ｉは、一般の表面処理に広く用いられておシ取〃扱いが
容易であるうえ、安価なので特に好ましく用いられる。

この拡散金属層４は、上記ベース層３と同様にイオンプ
レーテインク法等の物理蒸着法によって形成されるが、
ベース層３を形成するのに用い叱方法と同一の方法を用
いれば、同一の装置内でベース層３と拡散金属層４を順
次形成し得る点で好ましい。

上記表面層Ｓは、拡散金属層４上に形成”された層で、
外装部品に美麗な黒色の色調を付与する層である。この
表面層５は黒ロジウムまたは黒ルテニウムを主成分とす
る層である。この表面層５の厚さは、表面処理層２か所
望する色調、外観を呈するように定められるが、上記拡
散、金属層４を薄く形成して透明なものとして　記ペー
ス層３をこの表面層５と近似した黒色に形成しておけば
、表面層５が薄くとも所望の色調を得ることができる。

ベース層３を近似色に形成した場合、表面層５の厚さは
通常Ｑ、　／μｍ〜ｌＯｐｍ程度に形成される。

この表面層５は、電気化学メッキ法によって形成される
。表面層５を形成するには、前処理としてまず拡散金属
層４が形成され九基材１を酸性脱脂剤を用いて脱脂処理
し、ついでこれを活性化処理する。活性化処理は、拡散
金属層４を耐食性、に乏しいＮｉ等の金Ｉ１％あるいは
金属合金で形成すると共にこの層４を薄く形成した場合
、拡散金属層４を形成する金属・金属合金との反応性に
乏しい有機液を用いて行われる。また、有機酸は、上記
ベース層３を形成する硬質金属炭化物に含まれている炭
素と反応する水素イオン（Ｈ＋）の発生か少ない点でも
好ましい。ここで好適に用いられる有機酸としては、例
えば、クエン酸、酢酸、シュウ酸、リンゴ酸等のカルボ
ン酸類や、スルフアミ　　　　　′ン酸等のスルフォン
酸類が上げられる。中でも、クエン酸は、その取シ扱い
が容易なので特に好ましい。

この前処理の後、拡散金属層４上には電気化学メッキ法
によシ表面層５が形成される。

このような構造の外装部品にあっては、表面層５とベー
ス層３との間にいずれの層に対しても良好な密着性を示
す拡散金属層４か設けられているので、表面Ｎ５は剥離
し難いものとなる。これは次のように考えることができ
る。

■　まず拡散金属層４は物理蒸着法で形成された層であ
るので、拡散金属層４を形成する金属原子は高エネルギ
でベース層３にたたきつけられることによシ硬質で緻密
なペース層３内へも充分拡散しておシ、これによシ拡散
金属層４はベース層３に強く密着している。

■　また、拡散金属層４は拡散浸透を受は易い純金属・
金属合金で形成された層なので、電気化学メッキ法で形
成される表面層５の金属は拡散金属ＷＩ４内に充分に拡
散浸透し、表面層５は拡散金属層４に強く密着している
。

加えて、この外装部品にあっては、ベース層３が表面層
５と同様に黒色であ〕、ま九拡散金属層４が薄く形成さ
れほぼ透明であるので、表面層５が傷ついたとしてもベ
ース層３の色調で惑わされ目立つことがない。また、こ
のように形成された表面処理層２の色調は、表面層５よ
シ下層の色調の影響が少ないので、表面層５の膜厚が薄
くとも所望の色調を呈するものとなる。

さらに、この外装部品は、ＴｉＣ等の硬質金属化合物か
らなるベース層３と黒ロジウム等からなる表面層５を有
する表面処理層２で葎われているので、傷つき難く、シ
かも美麗な黒色を呈するものとなる。

さらＫま叱、表面層５は電気化学メッキ法で形成され光
ものであるので、色調のバラツキか少なく、従ってこの
外装部品は安定した色調を呈するものとなる。

「実験例」本発明の外装部品を試作して、その品質を確認した。

外装部品の基材１にはステンレス鋼製の時計バンドを用
い。ベース層３をＴｉＣによｈ１拡散金属層４をＮｉに
よシ、表面層５を黒ロジウム（日本鉱業製）によシ形成
した。また、各層３，４゜５の厚さは、ベース層３を約
ノμｍ−−μｍ５拡散と（、た。

この外装部材は次のように作成された。

まず、研磨され七時計バンドを溶剤で洗浄し油脂類を除
去し、ついでアルカリ脱脂した後フロンンルプで洗浄し
て乾燥した。

次に、この時計バンドをイオンプレーティンク装置の基
板にセットして、まずベース層３を、ついで拡散金属層
４を形成し光。

ベース層３の形成は常法忙従い次の手順で行った。まず
、イオンブレーティング装置Ｃ以下、ＰＶＤ装置と略称
する）にアルゴン（Ａｒ）を注入してイオンボンバード
をしｔ後、ＰｖＤ装置内を高真空ＣノＣ−５〜ノｏ−７
Ｔｏｒｒ）ＶＣ排気し、基板に数百ボルトの電圧を印加
して、イオン化し九チタン（Ｔｉ）を時計バンドに付着
せしめた。Ｔｉが時計バンドに強く付着して均一なＴｉ
膜が得られた後、基板電圧を下げ、ＰｖＤ装置内に反応
性ガスとしてＣ２Ｈ２を導入し、Ｐ’￥Ｄ装置内の圧力
を約ｌ０−６Ｔｏｒｒとして、イオン化されたＴＬとＣ
Ｈｚ）とを反応せしめ、黒色を程する炭化チタン（Ｔ　
ｉ　Ｃ）を時計バンドに付着せしめた。これを所定時間
行い膜厚ノμｍ−一μｍのベース層３を形成した。

次に、ＰｖＤ装置内にＡｒを導入し、圧力を１０″″４
Ｔｏｒｒ程度、基板電圧を数百ボルトとしてスパッタク
リーニングし九。この後、排気を行いＰｖＤ装置内の圧
力をｌｏ−５１０−７Ｔｏｒｒとし、基板電圧を若干下
げてイオン化されなニッケル（Ｎ１）を時計バンドに付
着せしめ九〇これを所定時間行い、！ＯＸ〜７ｏ＞の厚
さの拡散金属層４を形成した。

次に、上記のようにして拡散金属層４が形成さｒれ光時計バンドに電気化学メッキ法で黒ロジウムよシな
る表面層５を形成した。処理工程およびその条件は下表
の通シである。

形成された表面層５の厚さは、約ａ３μｍであシ、得ら
れた製品は美麗な黒色壕呈するものであった。

このように表面処理され九時計バンドを各種試験に供し
た。次に試験の内容とその結果を述べる。

ａ０人工汗全潰試験次の組成からなる人工汁液をμＯ℃に保ち、これに時計
バンドを浸漬し′た。

塩化ナトリウム　　θりｆ／を硫化ナトリウム　　ｏ、ｒ？／Ｌ尿素　　　１７９／ｌアンモニア水　　　θノ♂？／１“ 乳酸　　　ｌノｆ／を遮糖　　　Ｑ２コ１／１残シ純水コμ時間後時計バンドを取シ出し外観を観察し念ところ
異状は全Ｃなかった。また、このものにセロテープを密
着させ急激にはがしてみたが、黒ロジウムからなる表面
層５の剥離は生じなかった。

ｂ、折力曲げ試験上記時計バンドを分解して得られ光各駒を、万力を用い
てｔ　ｏ０〜２０°に折力曲げて外観を観察した。

全部の駒を試験したが、外観には亀裂等の異状は全く見
られなかった。また、この折力曲げ部にセロテープを密
着せしめた後このセロテープを急速に剥がしなか、表面
層５の剥離は生じなかった。

Ｃ６塩水試験時計バイトな、常温のＪ％Ｎａ（、を溶液に浸漬しな。

４８時間後、時計バンドを取シ出し錆の発生の有無を観
察したが、錆は全く発生していなかった。

ｄ、摩耗試験耐摩耗試験機を用いて時計バンドの摩耗試験を行った。

試験条件は、荷重５ｏｏｔ、摩耗回数７１０００回とし
た。

試験後の時計バンドの外観を観察したところ、表面層５
は傷ついていたが、ベース層３をなすＴｉＣの色調が表
面層５をなす黒ロジウムの色調と同一でちシ、しかも拡
散金属層４は膜厚が薄いため透明なので、表面層５の傷
はほとんど目立光なかった。また、チタン製のメガネフ
レームについても同様の表面処理を行ない、上記試験に
供したところ、ステレス鋼製時計バンドと同様良好な結
果が得られた。

「発明の効果」以上詳しく説明したように、この発明の外装部品は、硬
質金属炭化物を主体とするベース層と、このベース層上
に設けられた純金属あるいは金属合金を主体とする拡散
金属層と、この拡散金属層上に設けられた黒ロジウムあ
るいは黒ルテニウムを主体とする表面層を有する表面処
理層か基材上に設けられたもので・あるので、外装部品
は硬質なベース層によシ保護されておシ、傷つき難く、
シかも、黒ロジウム等からなる表面層によシ覆われてい
るので美麗な黒色を呈するものとなる。

また、美麗な黒色を呈する表面層は、拡散金属層を介し
てベース層に強く密着しているので、剥離し難く、従っ
て、この外装部品は美麗な黒色を呈し、高い表面硬度を
有し、表面層の剥離などの問題がなく、長期間良好な外
観品質を維持するものとなる。

さらに、表面層は電気化学メッキ法で形成された層であ
るので、色調のバラツキが少なく、従ってこの外装部品
は色調の安定したものとなる。

加えて、拡散金属層は薄いもので充分でちるので、拡散
金属層を薄く形成して透明なものとすれば、表面層に傷
か入っても、表面層の傷はベース層の色調で惑わされて
目立つことがなく、この外装部品は長期間価れた外観品
質を維持するものとなる。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明の外装部品を示す断面図である。１・・・・・・基材、２・・・・・・表面処理層、３・
・曲ペース層、４・・・・・・拡散金属層、５・曲・表
面層。手続補正書岨発）１　ヶ５９・１鳩２１ヨ１、事件の表示昭和５９年特許願第２２２５３８号２、発明の名称外装部品３、補正をする者

Claims

【特許請求の範囲】

硬質金属化合物を主体とするベース層と、このベース層
上に設けられた純金属あるいは金属合金を主体とする拡
散金属層と、この拡散金属層上に設けられた黒ロジウム
あるいは黒ルテニウムを主体とする表面層を有する表面
処理層が基材上に設けられたことを特徴とする外装部品
。