JPS6184392A

JPS6184392A - 外装部品

Info

Publication number: JPS6184392A
Application number: JP59204659A
Authority: JP
Inventors: Takeo Tenoura; 樋之浦　竹雄
Original assignee: IWASAKI MEKKI KK
Current assignee: IWASAKI MEKKI KK
Priority date: 1984-09-29
Filing date: 1984-09-29
Publication date: 1986-04-28
Also published as: JPH0210876B2

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】「技術分野」この発明は、金色・黒色等の美麗な色調を有寸ると共に
、表面硬度に優れた表面処理を行う方法に関する。

［従来技術およびその問題点］メガネフレーム、時計バンド、装身只等の外装品には、
長期間優れた装飾的効果が求められるので、優れた色調
と共に、傷がつき難くかつ耐食性の良い表面処理が求め
られている。

このような条件を満たす表面処理法として、例えば特公
昭５９−２６６６４号公報の金色外装部品で開示された
方法がある。

この方法は、ステンレススヂール等からなる時計バンド
用等の基材に、金色に近似した色を有しかつ硬質な窒化
チタン（ＴＬＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）等の硬質金
属化合物をイオンブレーティング法により被覆しベース
層となし、このベース層上に、美麗な色調を形成するた
めの金あるいは金合金をイオンブレーティング法または
電気化学メッキ法により被覆し表面層となす方法である
。

どころが、表面層をイオンブレ−ティング法で形成する
方法にあっては、実際に被覆されて表面層となる金・金
合金は２０〜３０％で、残る７０〜８０％のものは装置
中のＴｔ、　Ｎ等金属化合物と層状化合物どなるなどし
て回収不能どなるので、高価な金等の材料の無駄が多い
問題があった。しかも、イオンブレーティング法では、
微妙な条件で変化する色調を制御し難く、色調のバラツ
キが大きいので、十分な品質管理を行えない不満があっ
た。

また、表面層を電気化学メッキ法で形成する方法にあっ
ては、Ｔ１．　Ｎ等の金属化合物からなるベース層が硬
質で緻密なものであるため、電気化学メッキ法で与えら
れる程度の低いエネルギーでは金などの金属原子をベー
ス層内へ拡散浸透せしめることができない。このため、
形成された表面層に熱処理などを施したとしても、表面
層とベース層との十分な密着強度は得られず、経時的に
、金・金合金などからなる表面層が剥離し易い問題があ
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、美麗な色
調を有し、高い表面硬度を有し、かつ表面層の剥離など
の問題がなく長期間良好な外観品質を維持する表面処理
を、材料を無駄にすることなくかつ色調のバラツキを少
なく形成できる表面処理法を提供することを目的とする
。

「問題点を解決するための手段」この発明は、塁祠上に硬質金属化合物からなるベース層
を物理蒸着法で形成し、このベース層上に純金属あるい
は金属合金からなる拡散金Ｉｉｉ層を物理蒸着法で形成
し、この拡散金属層上に電気化学メッキ法により表面層
を形成することにより、上記問題点の解決を図るもので
ある。

「作用」この発明の表面処理法にあっては、 ■　硬質金属化合物からなるベース層上の拡散金属層を
物理蒸着法で形成づ−ることとしたので、拡散金属層を
なす金属原子は高エネルギーでベース層にたたさつりら
れてこのベース層内に拡散浸透してくい込む。これによ
り拡散金属層はベース層に強く密着する。

■　また、拡散金属層は拡散浸透を受は易い純金属ある
いは金属合金により形成されるので、表面層をなす金属
は、電気化学メッキ法により与えられる低いエネルギー
でも拡散金属層内に拡散浸透してゆくことができる。従
って、電気化学メッキ法によっても、表面層は拡散金属
層に強く密着して形成される。

このように、この発明の表面処理法にあっては、ベース
層と表面層との間に、金属原子に高エネルギーを与える
ことのできる物理蒸着法を用いて拡散浸透を受は易い純
金属あるいは金属合金からなる拡散金属層を形成したの
で、表面層は拡散金属層を介してベース層に強く密着し
、表面層は剥離し難いものとなる。また、所望の色調を
現わす表面層を、電気化学メッキ法で形成することがで
きるので、色調のバラツキが少なく、品質管理の労力を
低減できる。また、電気化学メッキ法は材料の無駄が少
ないので、金等の高価な材料で表面層を形成する場合に
は特に表面処理コストの低減を図ることができる。

「実施例」以下、実施例に沿ってこの発明の詳細な説明する。

図に示寸ものは、この発明の表面処理法により得られた
表面処理層の断面を示すものである。この表面処理層は
、基材１の表面にまずベース層２が形成され、このベー
ス層２の上に拡散金属層３と表面層４が順次形成されて
なるものである。

基材１は、ステンレス鋼、チタン、真らゆう、あるいは
アルミニウム等、種々の金属またはそれらの合金あるい
は非金属からなるもので、メガネフレーム、時計枠、時
計バンド等の所望の形状に形成されてなるものである。

この基材１に表面処理を施すには、まず、基材１を溶剤
により洗浄し油脂類の除去を行った後、アルカリ脱脂し
、ついでフロンソルブを用いて乾燥する。

ついで、この発明の表面処理法にあっては、基板１上に
ベース層２を形成する。ベース層２は、硬質金属化合物
からなる層であって、後述する表面処理層と近似した色
調と高い表面硬度を有する硬質金属化合物により好適に
形成される。そのような硬質金属化合物の例としては、
たとえば金色に近似する色調を稈す窒化チタン（ＴＬＮ
）、窒化タンタル（ＴａＮ）、黒色を程する炭化タンタ
ル（ＴａＣ）、炭化チタン（ＴＬＣ）、炭化クロム（Ｃ
ｒ３Ｃ２・Ｃｒ７Ｃ３・Ｃｒ２３Ｃ８）などが挙げら６
一れる。これら硬質金属化合物によりベース層２を形成す
るには、イオンブレ−ティング法、スパッタリング法、
真空蒸着法などの物理蒸着法が用いられる。

ベース層２上の拡散金属層３は、純金属または金属合金
を物理蒸着法でベース層２上に被覆することにより形成
される層である。この拡散金属層３をなす純金属、金属
合金としては、例えば、ニッケル（ＮＬ）、パラジウム
（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ　）、イリジウム（Ｉｒ）、金（
ＡＩＪ＞、銀（八〇）。

銅（Ｃ１）、ロジウム（Ｒｈ）、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。この
拡散金属層３は、上記ベース層２ど同様にイオンブレー
ティング法等の物理蒸着法にＪ：って形成されるが、ベ
ース層２を形成するのに用いた方法と同一の方法を用い
れば、同一の装置内でベース層２と拡散金属層３を順次
形成し得る点で好ましい。この拡散金属層３は、薄く形
成されていれば十分であるが、博すざると形成された拡
散金属層３に斑を生じ、後述する表面層４の密着が不均
一となるので、この拡散金属層３は５０Å以上の厚さで
あることが望ましい。また、この拡散金属層３の厚さを
５００Ａ以下さらに望ましくは７０Å以下どすれば、層
３は透明なものどなるので、上記ベース層２を後述する
表面層４と近似した色調ものとしておけば、表面層４を
より容易に所望の色調とすることができる点で望ましい
。

また、この拡散金属層３を形成する金属等に、後述する
表面層４を形成するものと同一、あるいは近似色を稈り
−るものを用いれば、拡散金Ｒ層３を厚く形成しても、
表面層４をより容易に所望の色調どすることができる。

この拡散金属層３上には、通常の電気化学メッキ法によ
り表面層４が形成される。この表面層４を形成する金属
等には種々のものを利用できる。

例えば、所望する色調が金色である場合には、金あるい
は金合金等が用いられる。また所望する色調が黒色であ
る場合には黒ロジウム、黒ルテニウム等が用いられる。

この表面層４の厚さは、表面層が所望づ°る色調、外観
を稈すように０．１μ■〜１０ｆｌ１１１程度に形成さ
れる。

「実施例」本発明の方法により表面処理を行い、密着性等の試験を
行い、本発明の効果を確認した。実験は、ステンレス鋼
製の時計バンドを基材１として、これに金色のメッキを
施すことにより行った。

まず、研磨された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ソルブで洗浄し
て乾燥した。

次に、この時計バンドをイオンブレーティング装置の基
板にセットして、まずベース層２を、ついで拡散金属層
３を形成した。

ベース層２の形成は常法に従い次の手順で行った。まず
、イオンブレーティング装置（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
ドをした後、ＰＶＤ装置内を高真空（１０−”　〜１０
−７　ＴＯｒｒ　）に排気し、基板に数百ボルトの電圧
を印加して、イオン化したチタン（ＴＬ　）を時計バン
ドにイ」着せしめた。ＴＬが時計バンドに強く付着して
均一なＴし膜が得られた後、９一基板電圧を下げ、ＰＶＤ装置内に窒素ガス（Ｎ２）を導
入し、ＰＶＤ装置内の圧力を約１０４Ｔｏ＋・ｒとして
、イオン化されたＴＬとＮ２どを反応せしめ、金に近似
した色調を稈する窒化チタン（ＴｊＪＪ）を時計バンド
に付着せしめた。これを所定時間行い膜厚１μｍ〜２μ
ｍのベース層２を形成した。

次に、ＰＶＤ装置内にＡｒを導入し、圧力を１０″Ｔ　
ｏｒｒ稈度、基板電圧を数百ボルトとしてスパッタクリ
ーニングした。この後、排気を行いＰＶＤ装置内の圧力
を１０’　〜１０−’　Ｔｏｒｒとし、基板電圧を若干
下げてイオン化されたニッケル（ＮＬ）を時計バンドに
イ」着せしめた。これを所定時間行い、５０人〜７０人
の厚さの拡散金属層３を形成した。

次に、このＪ：うに拡散金属Ｂ３が形成された時計バン
ドに、電気化学メッキ法により金合金よりなる表面層４
を形成した。金合金をメッキするには、まず時計バンド
を脱脂し、ついでこれを右（幾酸（クエン酸）で処理し
て活性化し、この後、クエン酸浴中で金メッキを行った
。形成された表面層４の厚さは、約Ｏ１３μｍであった
。

このように表面処理された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４０℃に保ち、これに時計
バンドを浸漬した。

塩化ナトリウム　　９．９（１／、ｆ硫化ナトリウム　　０．８（１／Ｊ尿　　素　　　　　　　　　　１．７０／Ｊアンモニア
水　　　０．’　１８ｑ　／Ｊｌ乳　　酸　　　　　　
　　　　１．１ＣＩ／Ｊ遮　Ｍ　　　　　　　Ｏ，２２
ａ／Ｊ残り純水２４時間後時計バンドを取り出し外観を観察したところ
異状は全くなかった。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、金合金からなる表面層４
の剥離は生じなかった。

ｂ、折り曲げ試験上記時計バンドを分解して得られた各駒を、万力を用い
て６０°〜９０°に折り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、この折り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たが、表面
層４の剥離は生じなかった。

Ｃ０塩水試験時計バンドを、常温の３％ＮａＣＪ溶液に浸漬した。

４８時間後、時計バンドを取り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Ｗ１バンドの摩耗試験を行った
。試験条件は、荷重５００ｇ、摩耗回数１５０００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４
は傷ついていたが、ベース層２をな寸Ｔしの色調が表面
層４をなす金合金の色調と同一であり、しかも拡散金属
層３は膜厚が薄いため透明なので、表面層４の傷はほと
んど目立たなかった。

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、ステンレス鋼
製時計バンドと同様良好な結果が得られた。

「発明の効果」以上説明したように、この発明の表面処理法は、基材上
に硬質金属化合物からなるベース層を物理蒸着法で形成
し、このベース層上に純金属あるいは金属合金からなる
拡散金属層を物理蒸着法で形成し、この拡散金属層上に
電気化学メッキ法により表面層を形成する方法であるの
で、硬度の高いＴＬＮ　、　ＴＬＣ，Ｔａ　Ｎ　、　Ｔ
ａ　Ｃ，Ｃｒ２３Ｃｓ等からなるベース層上にも、美麗
な金色を稈する金あるいは金合金、美麗な黒色を程する
黒ロジウム、黒ルテニウム等からなりかつ°ベース層に
強く密着した表面層を、電気化学メッキ法によって形成
することができる。従って、この表面処理法によれば、
美麗な色調を有し、高い表面硬疫を有し、表面層の剥離
などの問題がなく長期良好な外観品質を維持する表面処
理を、材料を無駄にすることなく形成することができる
。しかも表面層を電気化学メ〜１３− ツキ法で形成するので、得られるものの色調のバラツキ
は少なく、この表面処理法によれば、品質管理の労力の
低減を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明の表面処理法で処理された基材の表面状
態を示寸断面図である。１・・・・・・基材、２・・・・・・ベース層、３・・
・・・・拡散金属層、４・・・・・・表面層。手続補正書く自発）５９．１２．２１昭和　　年　　月　　日ゝ・、Ｘ７“へ特許庁長官　志　賀　　学　殿　　　　　　　−−１、
事件の表示昭和５９年特許願第２０４６５９号２、発明の名称表面処理法３、補正をする者事件との関係　　特許出願人岩　　　崎　　　充　　　男４、代理人東京都中央区八重洲２丁目１番５号５、補正の対象明細書の「特許請求の範囲」、「発明の詳細な説明」お
よび「図面の簡単な説明」の各欄。（１）特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。（２）明細書第４頁第３行目、第４頁第４行目、第４頁
第９〜１０行目、第４頁第１３行目、第４頁第１５行目
、第４頁第１８行目、第４頁第２０行目、第５頁第６行
目、第５頁第６〜７行目、第６頁第１行目、第７頁第５
行目、第７頁第７行目、第７頁第１８行目、第７頁第２
０行目、第８頁第１行目、第８頁第３行目、第８頁第８
行目、第８□頁第１０行目、第８頁第１３行目、第９頁
第１２行目、第１０頁第１３行目、第１０頁第１５行目
、第１３頁第８行目、第１３頁第９行目、第１４頁第７
行目にそれぞれ「拡散金属層」とあるのを「中間金属層
」に訂正する。（３）同第４頁第４行目に「物理蒸着法」とある前に、
「上記ベース層を形成した物理蒸着法と同一の」を加入
する。（４）同第４頁第１０行目に「物理蒸着法」とある前に
「ベース層を形成した物理蒸着法と同一の」を加入する
。（５）同第４頁１１〜１３行目の「拡散金属層・・・く
い込む。」を次の様に訂正する。１ベ一ス層と中間金属層との界面では、中間金属層をな
す金属原子とベース層をなす硬質金属とが混合した状態
どなり、」（６）同第５頁第３〜４行目の「金属原子・・・ことの
できる」を「ベース層を形成した物理蒸着法と同一の」
に訂正する。（７）同第７頁第６行目に「物理蒸着法」とある前に「
上記ベースを形成した物理蒸着法と同一の」を加入する
。（８）同第７頁第１３〜１８行目の「この拡散金属層・
・・好ましい。」を次の様に訂正する。「この中間金属層３は、上記ベース層２を形成するのに
用いた物理蒸着法と同一の方法で形成されるので、同一
の装置内でベース層２と中間金属層３を順次形成できる
。」（９）同第９頁第２行目の１実施例」を「実験例」に訂
正する。（１０）同第１０頁第７〜１１行目の「次に、・・・若
干下げて」を［つづいて、同一のＰＶＤ装跨内でニッケ
ル（ＮＬ）をイオン化して」に訂正する。（１１）同第１２頁第１６行目のｒ　Ｔｔ　Ｊをｒ　Ｔ
Ｌ　Ｎ　Ｊに訂正する。（１２）同第１３頁第８行目に「物理蒸着法」とある前
に「ベース層を形成した物理蒸着法と同一の」を加入す
る。（１３）同第１３頁第１８行目の１長期良好」を「艮明
間良好」に訂正する。特許請求の範囲基材上に硬質金属化合物からなるベース層を物理蒸着法
で形成し、このベース層上に純金属あるいは金属合金か
らなる匹」金属層を上記ベース−ｎ−を形成した物理蒸
着法と同一の物理蒸着法で形成し、この唄金属層上に電
気化学メッキ法ににり表面層を形成することを特徴とす
る表面処理法。手続補正書（囲引１、事件の表示昭和５９年特許ａ第２０４６５９号２、　発明の名称外装部品及びその製造方法３、補正をする者

Claims

【特許請求の範囲】

基材上に硬質金属化合物からなるベース層を物理蒸着法
で形成し、このベース層上に純金属あるいは金属合金か
らなる拡散金属層を物理蒸着法で形成し、この拡散金属
層上に電気化学メッキ法により表面層を形成することを
特徴とする表面処理法。