JPS6184393A - Surface treatment - Google Patents
Surface treatmentInfo
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- JPS6184393A JPS6184393A JP20466084A JP20466084A JPS6184393A JP S6184393 A JPS6184393 A JP S6184393A JP 20466084 A JP20466084 A JP 20466084A JP 20466084 A JP20466084 A JP 20466084A JP S6184393 A JPS6184393 A JP S6184393A
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Abstract
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すると共に
、表面硬度に優れた表面処理を行う方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for surface treatment that provides a beautiful color tone such as gold or black and has excellent surface hardness.
「従来技術およびその問題点」
メガネフレーム、時計バンド、装身具等の外装品には、
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。"Prior art and its problems" Exterior products such as eyeglass frames, watch bands, and accessories have
Since excellent decorative effects are required over a long period of time, there is a need for surface treatments that have excellent color tone, are resistant to scratches, and have good corrosion resistance.
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。As a surface treatment method that satisfies such conditions, there is, for example, the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-26664 for Golden Exterior Parts.
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。In this method, a hard metal compound such as titanium nitride (TLN) or tantalum nitride (TaN'), which has a color similar to gold, is ionized onto a base material for a watch band made of stainless steel or the like. This is a method in which a base layer is formed by coating by a brating method, and a surface layer is formed by coating gold or a gold alloy on this base layer by an ion blating method or an electrochemical plating method to form a beautiful color tone.
ところが、表面層をイオンブレー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となるなどして
回収不能となるので、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
。However, in the method of forming the surface layer by ion blasting, only 20 to 30% of the gold/gold alloy is actually coated and becomes the surface layer, and the remaining 70 to 80% is due to the Tt in the device. Since it becomes a layered compound with metal compounds such as N and becomes unrecoverable, there is a problem in that expensive materials such as gold are often wasted. Moreover, in the ion blating method, it is difficult to control the color tone which changes under delicate conditions, and the color tone varies widely, so there is a problem that sufficient quality control cannot be performed.
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、TLN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
。In addition, in the method of forming the surface layer by electrochemical plating, the base layer made of a metal compound such as TLN is hard and dense, so the low energy applied by electrochemical plating is not suitable for forming the surface layer. It is not possible to diffuse metal atoms such as into the base layer. For this reason, even if the formed surface layer is subjected to heat treatment, etc., sufficient adhesion strength between the surface layer and the base layer cannot be obtained, and the surface layer made of gold, gold alloy, etc. tends to peel off over time. There was a problem.
「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紺持する表面処理
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
。"Purpose of the Invention" This invention was made in view of the above circumstances. It is an object of the present invention to provide a surface treatment method capable of forming a surface treatment without wasting materials and with less variation in color tone.
「問題点を解決するための手1段」
この発明は、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厚さ500Å以下の拡散金属層を物
理蒸着法で形成し、この拡散金属層を有機酸で活性化処
理し゛C電気化学メッキを行い、拡散金属層上に表面層
を形成することによって、上記問題点の解決を図るもの
である。"One Means to Solve the Problems" This invention involves forming a base layer made of a hard metal compound on a base material by physical vapor deposition, and depositing a 500 Å thick layer made of pure metal or metal alloy on this base layer. The above problems are solved by forming the following diffusion metal layer by physical vapor deposition, activating this diffusion metal layer with an organic acid, and performing electrochemical plating to form a surface layer on the diffusion metal layer. The aim is to
「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
物理蒸着法で形成することとしたので、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きつけられ
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。``Function'' In the surface treatment method of the present invention, ■ Since the diffusion metal layer on the base layer made of a hard metal compound is formed by physical vapor deposition, the metal atoms forming the diffusion metal layer have high energy. It is struck by the base layer, diffuses and penetrates into the base layer. This allows the diffusion metal layer to adhere strongly to the base layer.
■ 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。■ Furthermore, since the diffusion metal layer is formed of a pure metal or metal alloy that is easily susceptible to diffusion and penetration, the metal that forms the surface layer can diffuse and penetrate into the diffusion metal layer even with the low energy provided by electrochemical plating. I can go. Therefore, even by electrochemical plating, the surface layer is formed in strong adhesion to the diffusion metal layer.
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。As described above, in the surface treatment method of the present invention, a pure metal or a pure metal that easily undergoes diffusion and penetration is used between the base layer and the surface layer using a physical vapor deposition method that can give high energy to metal atoms. Since the diffusion metal layer made of a metal alloy is formed, the surface layer is strongly adhered to the base layer via the diffusion metal layer, and the surface layer becomes difficult to peel off.
また、この発明の表面処理法にあっては、拡散金属層を
膜厚500Å以下と薄く形成したので、拡散金属層はほ
とんど透明な層となる。従って、拡散金属層を形成する
金属・金属合金を、表面層との色調の兼ね合い等を考慮
することなく選択することができるから、膜形成効率の
劣る物理蒸着法で形成される拡散金属層を、ニッケル(
Nj)等の安価な金属性のものとするなどして、表面処
理コストの低減を図ることができる。Further, in the surface treatment method of the present invention, since the diffusion metal layer is formed as thin as 500 Å or less, the diffusion metal layer becomes an almost transparent layer. Therefore, the metal/metal alloy that forms the diffusion metal layer can be selected without considering the color balance with the surface layer, so the diffusion metal layer formed by physical vapor deposition, which has poor film formation efficiency, can be ,nickel(
By using an inexpensive metallic material such as Nj), it is possible to reduce the surface treatment cost.
ところが、このように拡散金属層を、N1等の安価であ
るが反応し易い金属で形成した場合、この層は薄いので
、電気化学メッキ法により表面層を形成する際の活性化
工程を通常の共晶で行うと、拡散金属層は侵されて消失
してしまう恐れが大きい不都合があった。そこで、この
発明の表面処理法にあっては、活性化工程を有機酸を用
いて行なうことにより、上記のような拡散金属層消失の
恐れを解消したので、この発明の方法によれば安定した
品質で剥離に強い表面層を形成することができる。However, when the diffusion metal layer is formed of an inexpensive but easily reactive metal such as N1, this layer is thin, so the activation process when forming the surface layer by electrochemical plating is not performed as usual. If eutectic was used, there was a big problem that the diffusion metal layer would be corroded and disappear. Therefore, in the surface treatment method of this invention, the activation step is performed using an organic acid, thereby eliminating the fear of the above-mentioned loss of the diffused metal layer. A high-quality surface layer that is resistant to peeling can be formed.
「実施例」 以下、実施例に沿ってこの発明の詳細な説明する。"Example" Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
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。The dimensions shown in the figures show the cross section of the surface treated layer obtained by the surface treatment method of the present invention. In this surface treatment layer, a base layer 2 is first formed on the surface of a base material 1, and a diffusion metal layer 3 and a surface layer 4 are sequentially formed on this base layer 2.
基材1は、ステンレス鋼、チタン、真ちゅう、あるいは
アルミニウム等、種々の金属またはそれ6一
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
。The base material 1 is made of various metals such as stainless steel, titanium, brass, or aluminum, alloys of these metals, or non-metals, and is formed into a desired shape such as an eyeglass frame, a watch frame, a watch band, etc. That's what happens. To perform surface treatment on this base material 1, first, the base material 1 is cleaned with a solvent to remove oils and fats, and then
Degrease with alkaline and then dry using Freonsolve.
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程す窒化チタン(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、イオンブレーティング法、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。Next, in the surface treatment method of the present invention, a base layer 2 is formed on the substrate 1. The base layer 2 is a layer made of a hard metal compound, and is suitably formed of a hard metal compound having a color tone similar to that of the surface treatment layer described below and high surface hardness. Examples of such hard metal compounds include:
For example, titanium nitride (TLN) has a color similar to gold.
), tantalum nitride (TaN), black tantalum carbide (TaC), titanium carbide (TLC), chromium carbide (C
r3C2, Cr7C3, Cr23C8), etc. In order to form the base layer 2 from these hard metal compounds, physical vapor deposition methods such as ion blasting method, sputtering method, and vacuum evaporation method are used.
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2十に被覆することにより形成
される。この拡散金属層3は、上記ベース層2と後述す
る表面層4との密着ノコを向上せしめるもので、この層
3の厚さは500Å以下、さらに好ましくは70Å以下
とされる。この拡散金属層3の厚さが500人を越える
と層3の透明感が失われ、後述する表面層4が傷ついた
場合、この層3の色が露出して表面層4の傷が目立つの
で好ましくなく、また不経済でもある。この層3の厚さ
が70Å以下であれば、層3は良好な透明感を有するも
のとなる点で、より好ましい。The diffusion metal layer 3 on the base layer 2 is formed by coating the base layer 20 with a pure metal or a metal alloy by physical vapor deposition. This diffusion metal layer 3 improves the adhesion between the base layer 2 and the surface layer 4 described later, and the thickness of this layer 3 is set to be 500 Å or less, more preferably 70 Å or less. If the thickness of this diffusion metal layer 3 exceeds 500 layers, the transparency of the layer 3 will be lost, and if the surface layer 4 (described later) is damaged, the color of this layer 3 will be exposed and the damage to the surface layer 4 will be noticeable. This is both undesirable and uneconomical. It is more preferable that the thickness of this layer 3 is 70 Å or less, since the layer 3 has good transparency.
また、この拡散金属層3の厚さが50Å以下であると、
この層3を基材1全体にわたって形成することが難しく
、表面層4の密着強度が不均一どなるので好ましくない
。Further, when the thickness of this diffusion metal layer 3 is 50 Å or less,
It is difficult to form this layer 3 over the entire base material 1, and the adhesion strength of the surface layer 4 becomes uneven, which is not preferable.
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(Au)、銀(Ag>
、銅(Cu)、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
れらの中でもNしは、一般の表面処理に広く用いられて
おり取り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。Examples of pure metals and metal alloys forming this diffusion metal layer 3 include nickel (NL), palladium (Pd), and platinum (
Pt), iridium (Ir), gold (Au), silver (Ag>
, copper (Cu), rhodium (Rh), indium (In)
Examples include various metals such as, and alloys thereof. Among these, nitrogen is particularly preferably used because it is widely used in general surface treatments, is easy to handle, and is inexpensive.
この拡散金属層3は、上記ベース層2と同様にイオンブ
レーティング法等の物理蒸着法によって形成されるが、
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B2と拡散金属層3を順
次形成し得る点で好ましい。This diffusion metal layer 3 is formed by a physical vapor deposition method such as an ion blasting method similarly to the base layer 2, but
It is preferable to use the same method as that used to form the base layer 2, since the base B2 and the diffusion metal layer 3 can be sequentially formed in the same apparatus.
このように形成された拡散金属層3の上には、電気化学
メッキ法によって表面層4が形成される。A surface layer 4 is formed on the diffusion metal layer 3 thus formed by electrochemical plating.
表面層4を形成するには、前処理としてまず拡散金属層
3が形成された基材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。To form the surface layer 4, as a pretreatment, the base material 1 on which the diffusion metal layer 3 is formed is first degreased using an acidic degreaser, and then activated.
活性化処理は、拡散金属H3を形成するNL等の金属と
の反応性に乏しい有機酸によって行われる。The activation treatment is performed using an organic acid that has poor reactivity with metals such as NL forming the diffused metal H3.
また有機酸は、上記ベース層2をTL N等で形成した
ときベース層2に共析しているわずかな炭素類と反応す
る水素イオン(H+)の発生が少ない点でも好ましい。Organic acids are also preferable in that when the base layer 2 is formed of TLN or the like, hydrogen ions (H+) that react with a small amount of carbon eutectoided in the base layer 2 are less likely to be generated.
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、
スルファ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、その取り扱いが容易なので特に好まし
い。Examples of organic acids suitably used here include carboxylic acids such as citric acid, acetic acid, oxalic acid, and malic acid;
Examples include sulfonic acids such as sulfamic acid. Among them, citric acid is particularly preferred because it is easy to handle.
この前処理の後、拡散金属層3上には表面層4が形成さ
れる。After this pretreatment, a surface layer 4 is formed on the diffusion metal layer 3.
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4が所望する色調、外
観を程すように定められるが、上記ベース層2をこの表
面層4と近似した色調に形成しておけば、表面層4が薄
くとも所望の色調を得ることができる。ベース層2を近
似色に形成した場合、表面層4の厚さは通常0.1μm
〜1oμm程度に形成される。Various metals and the like can be used to form the surface layer 4. For example, if the desired color tone is gold, gold or a gold alloy is used. Furthermore, when the desired color tone is black, black rhodium, black ruthenium, etc. are used. The thickness of this surface layer 4 is determined so that the surface layer 4 has a desired color tone and appearance, but if the base layer 2 is formed in a color tone similar to this surface layer 4, the surface layer A desired color tone can be obtained even if the color is thin. When the base layer 2 is formed in a similar color, the thickness of the surface layer 4 is usually 0.1 μm.
It is formed to about 10 μm.
「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。"Example" Surface treatment was performed according to the method of the present invention, and tests such as adhesion were conducted to confirm the effects of the present invention. The experiment was conducted by using a stainless steel watch band as the base material 1 and plating it with gold.
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IB2脂した後フロンソルブで洗
浄して乾燥した。First, the polished watch band was washed with a solvent to remove oils and fats, and then washed with alkaline IB2 oil, washed with Freonsolve, and dried.
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。Next, this watch band was set on a substrate of an ion blating device, and first a base layer 2 and then a diffusion metal layer 3 were formed.
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、PVI)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(Th>を時計バンド
に付着せしめた。Tしが時計バンドに強く付着して均一
なTL膜が得られた後、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
10’ Torrどして、イオン化されたTLとN2と
を反応けじめ、金に近似した色調を程する窒化チタン(
TtN)を時計バンドに付着せしめた。これを所定時間
行い膜厚1ttm〜2μmのベース層2を形成した。The base layer 2 was formed by the following procedure according to a conventional method. First, ion bombardment is performed by injecting argon (Ar) into an ion blating device (hereinafter abbreviated as PVD device), and then the inside of the PVI device is placed in a high vacuum (10' to 10
-7 Torr > was evacuated and a voltage of several hundred volts was applied to the substrate to cause ionized titanium (Th > to adhere to the watch band. The titanium (Th) adhered strongly to the watch band and a uniform TL film was obtained. After that, the substrate voltage is lowered, nitrogen gas (N2) is introduced into the PVD equipment, and the pressure inside the PVD equipment is increased to approximately 10' Torr to cause the ionized TL to react with N2, resulting in a material similar to gold. Titanium nitride (
TtN) was attached to the watch band. This was carried out for a predetermined period of time to form a base layer 2 having a thickness of 1 ttm to 2 μm.
次に、PVD装置内にArを導入し、圧力を1Q−”1
orr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(Nシ)を時計バンド
に付着せしめた。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。Next, Ar was introduced into the PVD equipment and the pressure was increased to 1Q-”1
Sputter cleaning was performed at a substrate voltage of several hundred volts. Thereafter, the pressure inside the PVD apparatus was evacuated to 10-' to 10-' Torr, and the substrate voltage was slightly lowered to allow ionized nickel (N-Si) to adhere to the watch band. This was carried out for a predetermined period of time to form a diffusion metal layer 3 having a thickness of 50 to 70 layers.
次に、上記のようにして拡散金属層3が形成された時h
1バンドに電気化学メッキ法で22に金よりなる表面層
4を形成した。処理工程およびその条件は下表の通りで
ある。Next, when the diffusion metal layer 3 is formed as described above, h
A surface layer 4 made of gold was formed at 22 on one band by electrochemical plating. The treatment steps and conditions are shown in the table below.
形成された表面層4の厚さは、約0.3μmであり、得
られた製品は美麗な金色を程するものであった。The thickness of the formed surface layer 4 was about 0.3 μm, and the obtained product had a beautiful golden color.
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。The watch bands surface-treated in this manner were subjected to various tests. Next, the content of the test and its results will be described.
a8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。a8 Artificial sweat complete collapse test An artificial juice solution having the following composition was kept at 40°C, and a watch band was immersed in it.
塩化ナトリウム 9.9o/J
硫化ナトリウム 0.8(] /J
尿 素 1.7a/、iアンモニ
ア水 0.18o/J
乳 酸 1.1!]/Jl
遮 糖 0.220/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。Sodium chloride 9.9o/J Sodium sulfide 0.8(]/J Urea 1.7a/,i Aqueous ammonia 0.18o/J Lactic acid 1.1!]/Jl
Sugar blocker 0.220/J remaining pure water After 24 hours, the watch band was removed and its appearance was observed, and there was no abnormality at all. In addition, I tried attaching cellophane tape to this item and peeling it off rapidly, but the surface layer made of gold alloy 4
No peeling occurred.
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。b. Bending test Each piece obtained by disassembling the above watch band was bent at 60° to 90° using a vise and the appearance was observed.
全部の駒を試験したが、外観には亀裂等の異状は全(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。All the pieces were tested, but no abnormalities such as cracks were observed in the appearance.Also, after applying cellophane tape to the bent portion, the cellophane tape was rapidly peeled off, but no peeling of the surface layer 4 occurred. It did not occur.
C1塩水試験 時計バンドを、常温の3%NaCJ溶液に浸漬した。C1 salt water test The watch band was immersed in a 3% NaCJ solution at room temperature.
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。After 48 hours, the watch band was taken out and observed for the presence or absence of rust, but no rust was found.
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。d. Wear test A wear test was conducted on the watch band using an abrasion tester.
試験条件は、荷重500r+、摩耗回数15000回と
した。The test conditions were a load of 500 r+ and a wear count of 15,000 times.
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をなすTL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。When observing the appearance of the watch band after the test, it was found that the surface layer 4
However, since the color tone of the TL forming the base layer 2 is the same as the color tone of the gold alloy forming the surface layer 4, and the diffusion metal layer 3 is thin and transparent, the surface layer 4 is hardly damaged. It wasn't noticeable.
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。Furthermore, when a titanium eyeglass frame was subjected to the same surface treatment and subjected to the above test, good results were obtained similar to the stainless steel watch band.
「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
厚さ500Å以下の拡散金属層を物理蒸着法で形成し、
この拡散金属層を有機酸で活性化処理して電気化学メッ
キを行い、拡散金属層上に表面層を形成する方法なので
、硬度の −高いTLN、TLC,Ta N、 Ta
c、CCr23C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、高い表面硬度を有し、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。"Effects of the Invention" As explained above, the surface treatment method of the present invention involves forming a base layer made of a hard metal compound on a base material by physical vapor deposition, and then depositing a pure metal or metal alloy on this base layer. A diffusion metal layer with a thickness of 500 Å or less is formed by physical vapor deposition,
This method activates this diffusion metal layer with an organic acid and performs electrochemical plating to form a surface layer on the diffusion metal layer.
On the base layer made of C, CCr23C, etc., a surface layer made of gold or gold alloy with a beautiful golden color, black rhodium, black ruthenium, etc. with a beautiful black color, and which adheres strongly to the base layer, is electrochemically applied. It can be formed by a plating method. Therefore, according to this surface treatment method, the surface treatment has a beautiful color tone, high surface hardness, and maintains good appearance quality for a long time without problems such as peeling of the surface layer, without wasting materials. It can be formed without any
また、拡散金属層を薄く形成したので、拡散金属層は透
明なものとなる。この結果、拡散金属層を表面層どの色
調の兼ね合わゼを考慮することなく種々の金属で形成す
ることができることとなる。Furthermore, since the diffusion metal layer is formed thin, the diffusion metal layer becomes transparent. As a result, the diffusion metal layer can be formed of various metals without considering the color tone of the surface layer.
従って、膜形成の効率が悪く材料の無駄が多い物理蒸着
法で形成されるこの拡散金属層をNL等の安価な金属で
形成することによって、表面処理コストの大幅な低減を
図ることができる。Therefore, the surface treatment cost can be significantly reduced by forming this diffusion metal layer, which is formed by the physical vapor deposition method, which is inefficient in film formation and wastes a lot of material, with an inexpensive metal such as NL.
しかも、このように薄い拡散金属層上に表面層を電気化
学メッキ法で形成する際、活性化を有機酸を用いて行う
ので、薄い拡散金属層が活性化工程で侵食され消失して
しまうような危険がない。Moreover, when a surface layer is formed on such a thin diffusion metal layer by electrochemical plating, activation is performed using an organic acid, so the thin diffusion metal layer may be eroded and lost during the activation process. There is no danger.
よって表面層は拡散金属層を介してベース層に確実に密
着し、この発明の方法によれば品質の安定した表面処理
を行うことができる。しかも表面層、を電気化学メッキ
法で形成するので、得られる製品は色調のバラツキが小
さく、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。Therefore, the surface layer reliably adheres to the base layer via the diffusion metal layer, and according to the method of the present invention, surface treatment with stable quality can be performed. Moreover, since the surface layer is formed by electrochemical plating, the resulting product has little variation in color tone, and this surface treatment method can also reduce the effort required for quality control.
加えて、ベース層を表面硬度が高く表面層と近似した色
調を有する金属化合物で形成しておけば、表面層に傷が
入っても、ベース層が損なわれることがなく、しかも表
面層の傷はベース層の色調で惑わされるので目立つこと
がなく、得られた製品は長期的良好な外観品質を維持す
ることのできるものとなる。In addition, if the base layer is made of a metal compound with high surface hardness and a color tone similar to that of the surface layer, even if the surface layer is scratched, the base layer will not be damaged; The color tone of the base layer does not stand out, and the resulting product can maintain good appearance quality over the long term.
図は、この発明の表面処理法で処理された基材の表面状
態を示す断面図である。
1・・・・・・基材、2・・・・・・ベース層、3・・
・・・・拡散金属層、4・・・・・・表面層。
出願人 岩 崎 充 男
手続ネ甫正書(自発)
1.事件の表示
昭和59年特許願第204660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
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5行目、第4頁第5〜6行目、第
4頁第7行目、第4頁第11〜12行目、第4頁第15
行目、第4頁第17行目、第4頁第20行目、第5頁第
2行目、第5頁第8行目、第5頁第8〜9行目、第5頁
第11〜12行目、第5頁第13行目、第5頁第14行
目、第5頁第17行目、第5頁第20行目、第6頁第4
行目、第6頁第7行目、第6頁第17行目、第8頁第1
行目、第8頁第3行目、第8頁第7行目、第8頁第13
行目、第8頁第17行目、第9頁第12行目、第9頁第
14〜15行目、第9頁第17行目、第10頁第7行目
、第11頁第10行目、第12頁第11行目、第12頁
第13行目、第15頁第9行目、第15頁第19〜20
行目、第15頁第20行目、第16頁第1〜2行目、第
16頁第13行目、第16頁第13〜14行目、第16
頁第14行目、第16頁第18行目、第17頁第1行、
第10頁第7行目、第17頁第5行目、第18頁第2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5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12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13〜15行目の[拡散金属層・・・く
い込む。]を次の様に訂正する。
「ベー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
となり、」
(6)同第5頁第5〜6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め]
に訂正する。
(7)同第8頁第2行目に1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9頁第6〜11行目の1この拡散金属層・・
・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10頁第15行目に「上記ベース層2」とあ
る前に「中間金属層3が透明なので」を加入する。
(10)同第10頁第20行目の「実施例」を「実験例
」に訂正する。
(11)同第12頁第5〜9行目の[次に、・・・若干
下げて」を「つづいて、同一のPVD装置内でニッケル
(N、)をイオン化して」に訂正する。
(12)同第15頁第7行目の「TL」を「TL N
Jに訂正する。
(13)同第15頁第20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。
(14)同第16頁第10行目の「長期良好」を「長期
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
らなる厚さ500Å以下の匹」金属層を上記ベース層を
形成した物理・着払と同一の一物理蒸着法で形成し、こ
の虹」金属層を有機酸で活性化処理して電気化学メッキ
を行い、虹」金属層上に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(自船The figure is a cross-sectional view showing the surface condition of a base material treated by the surface treatment method of the present invention. 1...Base material, 2...Base layer, 3...
... Diffusion metal layer, 4 ... Surface layer. Applicant: Mitsuru Iwasaki, Male Procedure Neho (self-motivated) 1. Display of the case 1982 Patent Application No. 204660 2, Name of the invention Surface treatment method 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant Mitsuru Iwasaki 4, Agent 2-1-5 Yaesu, Chuo-ku, Tokyo ``Claims,'' ``Detailed Description of the Invention,'' and ``Brief Description of the Drawings'' columns of the specification. (1) Amend the scope of claims as shown in the attached sheet. (2) Specification page 4, line 5, page 4, lines 5-6, page 4, line 7, page 4, lines 11-12, page 4, line 15
line, page 4, line 17, page 4, line 20, page 5, line 2, page 5, line 8, page 5, lines 8-9, page 5, line 11 - line 12, page 5, line 13, page 5, line 14, page 5, line 17, page 5, line 20, page 6, line 4
line, page 6, line 7, page 6, line 17, page 8, line 1
line, page 8, line 3, page 8, line 7, page 8, line 13
line, page 8, line 17, page 9, line 12, page 9, lines 14-15, page 9, line 17, page 10, line 7, page 11, line 10 line, page 12, line 11, page 12, line 13, page 15, line 9, page 15, lines 19-20
line, page 15, line 20, page 16, lines 1-2, page 16, line 13, page 16, lines 13-14, line 16
page 14, line 16, page 16, line 18, page 17, line 1,
The words "diffusion metal layer" on the 7th line of page 10, the 5th line of page 17, and the 2nd line of page 18 are replaced by "intermediate metal layer".
Correct. (3) On page 4, line 5, before the words "physical vapor deposition",
Add [the same physical vapor deposition method used to form the above base layer]. (4) In the 12th line of page 4, in front of "physical vapor deposition", add "same as the physical vapor deposition method used to form the base layer". (5) Page 4, lines 13 to 15 [Diffusion metal layer...bites in]. ] should be corrected as follows. “At the interface between the base layer and the intermediate metal layer, the metal atoms forming the intermediate metal layer and the hard metal forming the base layer become mixed,” (6) [Metal Atoms...can be done] [same as the physical vapor deposition method used to form the base layer]
Correct. (7) On the second line of page 8, in front of ``Physical Vapor Deposition Method'', it says ``
The same method as the physical vapor deposition method used to form the above base is added. (8) 1st diffusion metal layer on page 9, lines 6 to 11...
・Delicious. ” is corrected as follows. ``Since this intermediate metal layer 3 is formed by the same physical vapor deposition method used to form the base layer 2, the base layer 2 and the intermediate metal layer 3 can be formed sequentially in the same apparatus. (9) In the 15th line of page 10, add ``because the intermediate metal layer 3 is transparent'' before ``the base layer 2''. (10) "Example" on page 10, line 20 is corrected to "experimental example." (11) On page 12, lines 5 to 9, ``Next, lower the amount slightly'' is corrected to ``Next, ionize nickel (N, ) in the same PVD device.'' (12) Replace “TL” on page 15, line 7 with “TL N
Correct to J. (13) In the 20th line of page 15, in front of the phrase "physical vapor deposition method," add "same as the physical vapor deposition method used to form the base layer." (14) "Good for a long time" in line 10 of page 16 is corrected to "Good for a long time." Claims: A base layer made of a hard metal compound is formed on a substrate by physical vapor deposition, and a metal layer made of a pure metal or a metal alloy with a thickness of 500 Å or less is formed on the base layer. The rainbow metal layer is formed using the same physical vapor deposition method as the physical/cash deposit, and the rainbow metal layer is activated with an organic acid and electrochemically plated to form a surface layer on the rainbow metal layer. surface treatment method. Procedural amendment (own ship)
Claims (1)
で形成し、このベース層上に純金属あるいは金属合金か
らなる厚さ500Å以下の拡散金属層を物理蒸着法で形
成し、この拡散金属層を有機酸で活性化処理して電気化
学メッキを行い、拡散金属層上に表面層を形成すること
を特徴とする表面処理法。A base layer made of a hard metal compound is formed on the base material by physical vapor deposition, and a diffusion metal layer made of pure metal or metal alloy with a thickness of 500 Å or less is formed on this base layer by physical vapor deposition. A surface treatment method characterized by activating the layer with an organic acid and performing electrochemical plating to form a surface layer on the diffusion metal layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20466084A JPS6184393A (en) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | Surface treatment |
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JP20466084A JPS6184393A (en) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | Surface treatment |
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JPS6184393A true JPS6184393A (en) | 1986-04-28 |
JPH0210877B2 JPH0210877B2 (en) | 1990-03-09 |
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ID=16494172
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---|---|---|---|
JP20466084A Granted JPS6184393A (en) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | Surface treatment |
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JP (1) | JPS6184393A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE102019109188A1 (en) * | 2019-04-08 | 2020-10-08 | Umicore Galvanotechnik Gmbh | Electrolyte for the deposition of anthracite / black rhodium / ruthenium alloy layers |
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JPS58120777A (en) * | 1982-01-11 | 1983-07-18 | Seiko Epson Corp | External parts for timepieces |
JPS59204659A (en) * | 1983-05-04 | 1984-11-20 | Casio Comput Co Ltd | Dichroic dye for liquid crystal |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP20466084A patent/JPS6184393A/en active Granted
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