JPS6334222B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、外装部品、眼鏡の縁、文房具、装身
具、各種装飾品などに応用可能な黒銀色または暗
銀色を呈する物品に関するものである。

（従来の技術） 従来において、高級感のある暗い銀色を得る方
法の一つとして以下の化学処理が知られている。
これは、予め亜鉛、アルミニウム、ニツケル等の
金属をコーテイングした素材、または亜鉛、アル
ミニウム、ニツケル等の金属素材そのものをクロ
ム酸または重クロム酸ソーダを主体とする溶液に
浸漬し、表面に酸化クロム被膜を形成する化学処
理である。また、予め亜鉛、アルミニウム、ニツ
ケル等の金属をコーテイングした素材、または亜
鉛、アルミニウム、ニツケル等の金属素材そのも
のを塩化ニツケル溶液に硫化水素を通した溶液に
浸漬し、表面に硫化ニツケル被膜を形成する化学
処理も知られている。

（発明が解決しようとする問題点） これら公知の化学処理は、素材に制約があり、
また形成される被膜の膜厚はせいぜい0.1μ程度が
限度で極めて薄く、またその被膜は緻密性に欠け
る。したがつて、耐食性、耐摩耗性に問題があつ
た。

本発明の目的は、装飾性の極めて高い金属光沢
を有した黒銀色という色調をもち、しかも耐食
性、耐摩耗性、密着性に優れた物品を提供するこ
とである。

本発明の他の目的は、かかる色調を有する物品
を再現性よく低コストで提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴は、金属クロムとアルミナ、また
は金属ニクロムとアルミナよりなるサーメツトが
表面にコーテイングされているところにある。

（発明の効果） 本発明の黒銀色を呈する物品は、表面に形成さ
れ金属クロムとアルミナ、または金属ニクロムと
アルミナよりなるサーメツトが、金属光沢のある
黒銀色を呈し、優美で高級感を醸し出す装飾性に
富んだものとなる。このサーメツト被膜は、緻密
性が高く、耐食性、耐摩耗性、密着性に優れ、、
均一に再現性よくコーテイングができる。また対
象素材の選択範囲が広く、コーテイングが容易で
安価に提供できる。

（実施例） このような被膜を得るために、本願発明者達
は、金属−酸化物セラミツクス複合サーメツトに
着目して検討した。

金属−酸化物セラミツクス複合サーメツトをコ
ーテイング膜材として形成する場合、金属をＸ、
酸化物セラミツクスをY_x2O_y2とすると、その生
成自由エネルギーにおいて以下の関係を満足する
ことが望ましい。

｜X_x1O_y1｜＜｜Y_x2O_y2｜ ……(1) これは、スパツタリングにおいてサーメツトを
構成する金属が酸化物セラミツクを還元しないと
うことを意味する。もしスパツタリングにおいて
還元反応が進行した場合、サーメツトのセラミツ
ク化が進行し、その結果コーテイング膜材の光学
的透明性が増加し、そのため素材に形成した被膜
に光の干渉が起こり、装飾性コーテイング膜とし
てその色調を均一にすることが困難となるばかり
でなく、同一の色調を再現することも困難とな
る。

さらに装飾性のみならず、その耐食性、耐摩耗
性などを考慮して、先ず金属としてはクロムCr、
ニクロム（Ni＋Cr）を選定した。

クロムまたはニクロムに対して、(1)式の関係を
満足する酸化物セラミツクスとしては、酸化ジル
コン、酸化バナジウム、アルミナ、酸化ニオブ、
酸化タンタル等があるが、その生成自由エネルギ
ーの関係は以下となる。

｜ZrO₂｜＜｜V₂O₅｜＜｜Al₂O₃｜ ＜｜Nb₂O₅｜＜｜Ta₂O₅｜ ……(2) ここで、ZrO₂、V₂O₅については、(1)式は満足
するが、スパツタリング時において多少反応が進
行し、色調の均一性が若干失われる傾向にある。
またNb₂O₅、Ta₂O₅については、スパツタリング
においても反応が殆ど起らず、そのコーテイング
膜はクロムまたはニクロム単体のコーテイング膜
とその色調において差異が少なく、装飾性コーテ
イング膜としての特異性を生じない。

以上のことを総合的に検討した結果、金属とし
てクロムまたはニクロムを採用し、酸化物セラミ
ツクスとしてアルミナAl₂O₃を採用した。

以下、その詳細を具体的に説明する。

実施例 １ ABS樹脂製の装飾用ケースを、高周波マグネ
トロンスパツタリング装置内に入れ、ターゲツト
として、クロム70重量％、アルミナ30重量％の複
合ターゲツトを用いた。装置内を（1.0〜2.0）×
10^-3Pa程度の真空に減圧した後、アルゴンガス
を加えその圧力を（6.0〜7.0）×10^-1Paとした。
そして印加出力は高周波出力8Watt／cm²にてスパ
ツタリングを行なつた。成膜速度は0.78μ／hrで
あり、形成されたコーテイング膜厚は0.2μであつ
た。

成膜中の素材温度は室温から50℃までの加熱に
とどまり、素材の熱変形もなく、密着性よく、金
属光沢を有した黒銀色の装飾性の高いコーテイン
グ膜を形成することができた。

実施例 ２ ターゲツトとして、金属クロムとアルミナとを
別々に設け、両ターゲツト上にシヤツターを設置
し、両シヤツターの開閉度によつて、アルミナの
成分比が30重量％になるように制御してスパツタ
リングした。その他の条件は実施例１と同様であ
り、形成されたコーテイング膜も上記した通りで
あつた。

実施例 ３ ターゲツトとしてニクロム70重量％、アルミナ
30重量％の複合ターゲツトを用い、その他の条件
は実施例１と同様にしてスパツタリングした。形
成されたコーテイング膜は、黒銀色の装飾性の高
い膜で、密着性もよく、優れたものであつた。

なお本例においては、ニクロムの組成をニツケ
ル80％、クロム20％としたが、この組成に限られ
るものではない。

ニクロムとアルミナを別々のターゲツトにいれ
て、実施例２と同様にしてスパツタリングした場
合にも、上例と同様によいコーテイング膜が得ら
れた。

いずれの実施例の場合にも、アルミナの成分比
が５〜50重量％の範囲内では、コーテイング膜は
金属性を強く有し、素材との密着性に優れたもの
となる。

上記実施例においては、コーテイングにはスパ
ツタリング法を用いた例を示したが、真空蒸着
法、イオンプレーテイング法によつても可能であ
る。

真空蒸着、イオンプレーテイング共に蒸発源と
してEB（電子ビーム）法を採用する場合は、一つ
の装置内に二つの電子銃およびるつぼを設け、ク
ロム（またはニクロム）とアルミナとを独立に適
当な蒸発速度条件のもとに蒸着およびイオンプレ
ーテイングを行ない、成膜する。このとき膜のア
ルミナの成分比が５〜50重量％までの範囲である
ような蒸発速度条件に設定することが必要であ
る。なお１つの電子銃およびるつぼの場合には、
あらかじめ適切に設定した成分比のターゲツトを
入れて同時に蒸発させてもよい。

本発明が適用される素材は、合成樹脂、金属ま
たはセラミツクス等に、特に制限はないが、もち
ろんこれら素材上にニツケルメツキ、クロムメツ
キなどのメツキを施し、その後本コーテイングを
実施してもよい。またこれら素材上にあらかじめ
スパツタリング、真空蒸着、イオンプレーテイン
グにてクロム、ニクロム、ニツケル等の金属をコ
ーテイングし、その後連続して本コーテイングを
実施してもよい。すなわち密着性向上の目的で、
また特に素材が耐食性に劣る金属である場合に
は、その耐食性向上の目的も兼ねて素材と本コー
テイング膜との間に、金属またはセラミツク層な
どの下地被膜が設けられることもある。

コーテイングに際しては、形成される膜の光学
的透明性が装飾性を損わない程度で、かつクロ
ム、ニクロム単体の場合とは明らかに色調の異な
るように、アルミナの成分比が決定される。最も
望ましい色調は、アルミナの成分比が５〜50重量
％の範囲である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属クロムとアルミナ、または金属ニクロム
   とアルミナよりなるサーメツトが表面にコーテイ
   ングされていることを特徴とする黒銀色を呈する
   物品。 ２ 上記サーメツトは、アルミナの成分比が５〜
   50重量％であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の黒銀色を呈する物品。 ３ 上記コーテイングは、蒸着またはスパツタリ
   ングまたはイオンプレーテイングのいずれかによ
   つて形成されたものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項に記載の黒銀色を
   呈する物品。 ４ 上記部材の素材は、合成樹脂、金属またはセ
   ラミツク等からなり、この素材表面にはメツキま
   たはコーテイング処理によつてニツケル、クロム
   等の下地被膜が形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の黒銀
   色を呈する物品。