JPWO2008041562A1 - 装飾部品およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(作用)
金合金を主体とする硬化層は各種あるが、その特徴はいずれも酸やアルカリに対して長時間の浸漬でも腐蝕が全く発生せず、純Auに比べ機械的強度が高いことである。具体的な構成として、下地層としてHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属からなる第1の窒化物層と、第1の窒化物層上に第1の窒化物層とは異なるHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属からなる第2の窒化物層を形成させ、さらに下地層上に仕上げ層としてAu合金層を形成させた多層構造の硬化層を有することである。または下地層としてHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属からなる金属層と、金属層上に金属層を構成する金属と同一の金属からなる第1の窒化物層と、第1の窒化物層上に第1の窒化物層とは異なるHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属からなる第2の窒化物層を形成させ、さらに下地層上に仕上げ層として第2の窒化物層を構成する窒化物と同一の窒化物とAu合金との混合層と、混合層上にAu合金層を形成させた多層構造の硬化層を有することである。第1の発明は、これらの特徴を活かして上記課題を解決させたものである。すなわち、下地層としてHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属からなる第1の窒化物層と、第1の窒化物層上に第1の窒化物層とは異なるHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属からなる第2の窒化物層を形成させ、さらに下地層上に仕上げ層としてAu合金層を形成させた多層構造の硬化層を形成させることである。または、下地層としてHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属からなる金属層と、金属層上に金属層を構成する金属と同一の金属からなる第1の窒化物層と、第1の窒化物層上に第1の窒化物層とは異なるHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属からなる第2の窒化物層を形成させ、さらに下地層上に仕上げ層として第2の窒化物層を構成する窒化物と同一の窒化物とAu合金との混合層と、混合層上にAu合金層を形成させた多層構造の硬化層を形成させることで、より高硬度、高耐傷性の硬化層が形成され、耐衝撃によるキズが発生しない高硬度、高耐傷性、高耐蝕性の装飾部品が達成されるのである。
装飾品用基材と、
この装飾品用基材上に被覆されている、金色色調を呈する金色硬質被膜と、
この金色硬質被膜上に被覆されている、金(Au)または金合金から成る、金色色調を呈する金色最外被膜と、
から構成されてなり、かつ、
金色硬質被膜の方が、金色最外被膜より硬く、かつ、
金色最外被膜が、0.005〜0.04μmの厚みである、
金色装飾部品が、最外層被膜に傷が生じても傷が肉眼で視認されにくいため、長期にわたり装飾品の美観を維持でき、かつ、明るさがあり高級感のある金色色調を呈し、さらに耐食性に優れていることを見出し、第2の発明を完成するに至った。
[1]金属またはセラミックスからなる素材を用い、各種加工手段で装飾品用基材を製造する工程と、
[2]装飾品用基材表面に、乾式メッキ法により金色硬質被膜を形成する工程と、
[3]金色硬質被膜の表面に、乾式メッキ法により、金(Au)または金合金からなる金色最外被膜を形成する工程とを含み、かつ、
金色硬質被膜が、金色最外被膜より硬くなるように形成し、かつ、金色最外被膜が、0.005〜0.04μmの厚みであるように形成することを特徴としている。
装飾品用基材表面に、乾式メッキ法により第2硬質被膜を形成し、第2硬質被膜表面に、金色硬質被膜を形成する工程と、
[3]該金色硬質被膜の表面に、乾式メッキ法により、金(Au)または金合金からなる金色最外被膜を形成する工程とを含み、かつ、
第2硬質被膜の膜厚が、金色硬質被膜の膜厚より大きくなるように形成する工程であってもよい。
装飾品用基材表面に、乾式メッキ法により下地層を形成し、下地層表面に、第2硬質被膜を形成し、第2硬質被膜表面に、金色硬質被膜を形成する工程と、
[3]該金色硬質被膜の表面に、乾式メッキ法により、金(Au)または金合金からなる金色最外被膜を形成する工程であってもよい。
4 第1の窒化物層
6 第2の窒化物層
8 下地層
10 混合層
12 Au合金層
第2の発明に係る金色装飾部品は、装飾品用基材と、金色硬質被膜と、金色最外被膜とから構成されている。また、第2の発明に係る金色装飾部品は、装飾品用基材と金色硬質被膜との間に、第2硬質被膜を有していてもよい。さらに、第2の発明に係る金色装飾部品は、装飾品用基材と第2硬質被膜の間に、下地層を有していてもよい。
第2の発明に係る金色装飾部品を構成している金色最外被膜は、金色色調を呈する、金(Au)または金合金からなり、乾式メッキ法により金色硬質被膜表面に被膜される。
第2の発明に係る金色装飾部品を構成している金色硬質被膜は、装飾品用基材と金色最外被膜との間、または第2硬質被膜と金色最外被膜との間に、乾式メッキ法により被膜される。
しかしながら、金色装飾部品が、金色硬質被膜と後述する第2硬質被膜を有する場合、金色硬質被膜と第2硬質被膜と共に金色装飾部品の表面硬度を保つことができるため、金色硬質被膜の膜厚を薄くすることができ、より実用的である。このときの金色硬質被膜の厚みは、通常0.1〜0.3μm、好ましくは0.15〜0.25μm、さらに好ましくは0.18〜0.22μmである。
第2の発明に係る金色装飾部品の外観色調は、外光より、金色最外被膜で反射された反射光と、金色最外被膜を通過して金色硬質被膜で反射された反射光とが共に視認されることにより得られる。
また、この金色硬質被膜における窒素(N)原子含有量は、好ましくは30から50原子%、さらに好ましくは35から45原子%である。
<ツートーン処理について>
金色最外被膜と金色以外の異色最外層被膜が並列するツートーン処理は、たとえば以下のような方法により達成される。まず、装飾品用基材表面に下地層が形成され、この下地層表面に第2硬質被膜が形成され、この第2硬質被膜表面に金色硬質被膜が形成され、この金色硬質被膜表面に金色最外被膜が形成された装飾部品が用意される。次いで、金色最外被膜の表面の一部に、マスク被膜が形成されるようにマスキング処理が施される。次いで、マスク、およびマスクが被覆されていない金色硬質被膜の表面に、金色以外、たとえば銀色、ステンレス色、プラチナ色、ピンク色、あるいは黒色色調からなる異色最外層被膜が、乾式メッキ法または湿式メッキ法で形成される。その後、このマスクおよびマスク上の異色最外層被膜を除去する工程が、少なくとも1回行なわれるとにより、金色最外被膜と金色以外の異色最外層被膜が並列する外観が装飾部品に得られる。
第2の発明に係る金色装飾部品を構成している第2硬質被膜は、下地層と金色硬質被膜との間、または装飾品用基材と金色硬質被膜との間に被膜される。
第2の発明に係る金色装飾部品を構成している下地層は、湿式メッキ法および/または乾式メッキ法により形成される少なくとも1つのメッキ被膜からなる。
第2の発明に係る金色装飾部品で用いられる装飾品用基材は、金属またはセラミックスから形成される基材である。
以下、第1の発明および第2の発明を実施例により説明するが、これらの発明は、この実施例により何ら限定されるものではない。
第1の発明における第1の実施形態は、Arと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中で、下地層としてHfN層、TiN層またはZrN層からなる第1の窒化物層と、第1の窒化物層とは異なるHfN層、TiN層またはZrN層からなる第2の窒化物層を形成させた後に、引き続きArと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中で下地層上に仕上げ層としてHfN層、TiN層またはZrN層とAu合金からなる混合層とAu合金層を形成させて多層構造の硬化層を形成させる手法を採用した。
(実施例1−1)
図面を参照して、第1の発明における第1の実施形態を説明する。
実施例1−1と同様に、真空装置内を真空排気した後にArと窒素を導入してArと窒素の混合ガスプラズマを発生させ、圧力を0.2Paに保った混合ガスプラズマ雰囲気中で、Hf、TiまたはZrを使用し、DCスパッタ法により任意の基材2の表面に第1の窒化物層4としてHfN、TiNまたはZrN層を、第2の窒化物層6として第1の窒化物層4とは異なる、HfN、TiNまたはZrN層を形成して下地層8を形成させた。さらに、同一圧力の同一ガスプラズマ雰囲気中で、Hf、TiまたはZrとAu合金を使用し、DCスパッタ法により下地層8上に、第2の窒化物層6を構成する窒化物と同一の窒化物であるHfN、TiNまたはZrNとAu合金との混合層10と、Au合金層12を形成して仕上げ層14を形成させた。膜厚は、設定値で下地層8を構成する第1の窒化物層4であるZrN層が0.7μm、第2の窒化物層6であるHfN層が0.1μmから0.2μmとなるように、また仕上げ層14を構成する第2の窒化物層と同一の窒化物であるHfN、TiNまたはZrNとAu合金との混合層10が0.02μmから0.04μm、Au合金層12が0.02μmとなるように調整し、合計で膜厚が0.84μmから0.96μmとなるように成膜時間を調整し成膜を行なった。任意の基材2には、材質がTi、Ti合金、SUS304およびSUS316Lである時計ケース、時計バンドおよび時計ベゼルを使用した。またAu合金層には任意組成のAu−Ni合金を使用した。
(比較例1−1〜1−16)
第1の発明における実施形態の比較例1−1〜1−16として、Ti、Ti合金、SUS304及びSUS316Lからなる装飾部品である、時計ケース、時計バンド、時計ベゼルなどの時計外装部品の表面に、Au−Ni膜、Au−Pd膜を湿式メッキ法により、厚みが設定値で0.95μmとなるように、時間を調整してメッキ膜を形成させた。
(第2の実施形態)
第1の発明における第2の実施形態は、Arと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中で、下地層としてHfN層、TiN層またはZrN層からなる第1の窒化物層と、第1の窒化物層とは異なるHfN層、TiN層またはZrN層からなる第2の窒化物層を形成させた後に窒素ガスの供給を停止し、引き続きArガスプラズマ雰囲気中で下地層上に仕上げ層としてAu合金層を形成させて多層構造の硬化層を形成させる手法を採用した。
真空装置内を真空排気した後にArと窒素を導入してArと窒素の混合ガスプラズマを発生させ、圧力を0.14Paに保った混合ガスプラズマ雰囲気中でHf、TiまたはZrを使用し、DCスパッタ法により任意の基材の表面に第1の窒化物層としてHfN、TiNまたはZrN層を、第2の窒化物層として第1の窒化物層とは異なるHfN、TiNまたはZrN層を形成して下地層を形成させた。さらに、窒素ガスの供給を停止して、同一圧力のArガスプラズマ雰囲気中でAu合金を使用し、DCスパッタ法により下地層上にAu合金層を形成して仕上げ層を形成させた。膜厚は、設定値で下地層を構成する第1の窒化物層が0.5μmから0.8μm、第2の窒化物層が0.1μmから0.2μmとなるように、また仕上げ層を構成するAu合金層が0.02μmとなるように調整し、合計で膜厚が0.62μmから1.02μmとなるように成膜時間を調整し、成膜を行なった。任意の基材には、材質がTi、Ti合金、黄銅、SUS304およびSUS316Lである時計ケース、時計バンド、時計ベゼル、裏蓋および中留などの時計外装部品を使用した。またAu合金層には任意組成のAu−Ni合金、Au−Pd合金およびAu−Pt合金を使用した。
(第3の実施形態)
第1の発明における第3の実施形態は、下地層としてArガスプラズマ中でHf、TiまたはZrの金属層を形成させた後、窒素ガスを導入してArと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中でHfN層、TiN層またはZrN層からなる第1の窒化物層と、第1の窒化物層とは異なるHfN層、TiN層またはZrN層からなる第2の窒化物層を形成させた後に、引き続きArと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中で下地層上に仕上げ層としてHfN層、TiN層またはZrN層とAu合金からなる混合層とAu合金層を形成させて多層構造の硬化層を形成させる手法を採用した。
(実施例1−41〜1−74)
真空装置内を真空排気した後にArを導入してプラズマを発生させ、圧力を0.2Paに保ったArガスプラズマ雰囲気中でHf、TiまたはZrを使用しDCスパッタ法により任意の基材の表面にHf層、Ti層またはZr層からなる金属層を形成させた後、窒素ガスを導入して同一圧力のArと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中で金属層を構成する金属と同一の金属からなるHfN、TiN、ZrNなどの第1の窒化物層と、第1の窒化物層とは異なるHfN、TiN、ZrNなどの第2の窒化物層を形成させた。さらに、同一圧力の同一ガスプラズマ雰囲気中でHf、TiまたはZrとAu合金を使用しDCスパッタ法により下地層上に、第2の窒化物層を構成する窒化物と同一の窒化物であるHfN、TiNまたはZrNとAu合金との混合層と、Au合金層を形成して仕上げ層を形成させた。膜厚は、設定値で下地層を構成する金属層が0.15μm、第1の窒化物層0.3μmから0.6μm、第2の窒化物層が0.15μmとなるように、また仕上げ層を構成する第2の窒化物層と同一の窒化物であるHfN、TiNまたはZrNとAu合金との混合層が0.02μmから0.04μm、Au合金層が0.02μmとなるように調整し、合計で膜厚が0.66μmから0.96μmとなるように成膜時間を調整し成膜を行なった。任意の基材には、材質がTi、Ti合金、黄銅、SUS304およびSUS316Lである時計ケース、時計バンド、時計ベゼル、裏蓋および中留などの時計外装部品を使用した。またAu合金層には任意組成のAu−Ni合金、Au−Pd合金およびAu−Pt合金を使用した。
(第4の実施形態)
第1の発明における第4の実施形態は、下地層としてArガスプラズマ中でHf、TiまたはZrの金属層を形成させた後、窒素ガスを導入してArと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中でHfN層、TiN層またはZrN層からなる第1の窒化物層と、第1の窒化物層とは異なるHfN層、TiN層またはZrN層からなる第2の窒化物層を形成させた後に、窒素ガスの供給を停止し、引き続き同一圧力のArガスプラズマ雰囲気中で下地層上に仕上げ層としてAu合金層を形成させて多層構造の硬化層を形成させる手法を採用した。
(実施例1−75〜1−96)
真空装置内を真空排気した後にArを導入してプラズマを発生させ、圧力を0.27Paに保ったArガスプラズマ雰囲気中でHf、TiまたはZrを使用し、DCスパッタ法により任意の基材の表面にHf層、Ti層またはZr層からなる金属層を形成させた後、窒素ガスを導入して同一圧力のArと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中で金属層を構成する金属と同一の金属からなるHfN、TiN、ZrNなどの第1の窒化物層と、第1の窒化物層上に第1の窒化物層とは異なるHfN、TiN、ZrNなどの第2の窒化物層を形成させた。さらに、窒素ガスの供給を停止して、同一圧力のArガスプラズマ雰囲気中でAu合金を使用し、DCスパッタ法により下地層上にAu合金層を形成して仕上げ層を形成させた。膜厚は、設定値で下地層を構成する金属層が0.15μm、第1の窒化物層が0.5μmから0.8μm、第2の窒化物層が0.15μmとなるように、また仕上げ層を構成するAu合金層が0.02μmから0.03μmとなるように調整し、合計で膜厚が0.82μmから1.13μmとなるように成膜時間を調整し成膜を行なった。任意の基材には、材質がTi、Ti合金、黄銅、SUS304およびSUS316Lである時計ケース、時計バンド、時計ベゼルおよび裏蓋などの時計外装部品を使用した。またAu合金層には任意組成のAu−Ni合金、Au−Pd合金およびAu−Pt合金を使用した。
(第5の実施形態)
第1の発明における第5の実施形態は、Arと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中でTiN、HfNまたはZrNなどの窒化物ターゲットを使用して下地層としてTiN層、HfN層またはZrN層からなる第1の窒化物層と、第1の窒化物層とは異なるTiN層、HfN層またはZrN層からなる第2の窒化物層を形成させた後に、引き続きArと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中で下地層上に仕上げ層としてHfN層、TiN層またはZrN層とAu合金からなる混合層と、Au合金層を形成させて多層構造の硬化層を形成させる手法を採用した。
(実施例1−97〜1−116)
真空装置内を真空排気した後にArと窒素を導入してArと窒素の混合ガスプラズマを発生させ、圧力を0.2Paに保った混合ガスプラズマ雰囲気中でHfN、TiNまたはZrNターゲットを使用し、RFスパッタ法により任意の基材の表面にTiN層、HfN層またはZrN層からなる第1の窒化物層と、第1の窒化物層とは異なるTiN層、HfN層またはZrN層からなる第2の窒化物層を形成させた。さらに、同一圧力の同一ガスプラズマ雰囲気中でHfN、TiNまたはZrNタ−ゲットとAu合金を使用し、RFスパッタ法により下地層上に、第2の窒化物層を構成する窒化物と同一の窒化物であるHfN、TiNまたはZrNとAu合金との混合層と、Au合金層を形成して仕上げ層を形成させた。膜厚は、設定値で下地層を構成する第1の窒化物層0.4μmから1.0μm、第2の窒化物層が0.15μmとなるように、また仕上げ層を構成する第2の窒化物層と同一の窒化物であるHfN、TiNまたはZrNとAu合金との混合層が0.03μm、Au合金層が0.02μmとなるように調整し、合計で膜厚が0.6μmから1.2μmとなるように成膜時間を調整し成膜を行なった。任意の基材には、材質がTi、Ti合金、SUS304およびSUS316Lである時計ケース、時計バンド、時計ベゼル、裏蓋および中留などの時計外装部品を使用した。またAu合金層には任意組成のAu−Ni合金、Au−Pd合金およびAu−Pt合金を使用した。
(第6の実施形態)
第1の発明における第6の実施形態は、下地層としてHeガスプラズマ中でHf、TiまたはZrの金属層を形成させた後、窒素ガスを導入してHeと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中でHfN層、TiN層またはZrN層からなる第1の窒化物層と、第1の窒化物層とは異なるHfN層、TiN層またはZrN層からなる第2の窒化物層を形成させた後に、引き続きHeと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中で下地層上に仕上げ層としてHfN層、TiN層またはZrN層とAu合金からなる混合層とAu合金層を形成させて多層構造の硬化層を形成させる手法を採用した。
(実施例1−117〜1−134)
真空装置内を真空排気した後にHeを導入してプラズマを発生させ、圧力を0.2Paに保ったHeガスプラズマ雰囲気中でHf、TiまたはZrを使用し、DCスパッタ法により任意の基材の表面にHf層、Ti層またはZr層からなる金属層を形成させた後、窒素ガスを導入して同一圧力のHeと窒素の混合ガスプラズマ雰囲気中で金属層を構成する金属と同一の金属からなるHfN、TiN、ZrNなどの第1の窒化物層と、第1の窒化物層とは異なるHfN、TiN、ZrNなどの第2の窒化物層を形成させた。さらに、同一圧力の同一ガスプラズマ雰囲気中でHf、TiまたはZrとAu合金を使用し、DCスパッタ法により下地層上に、第2の窒化物層を構成する窒化物と同一の窒化物であるHfN、TiNまたはZrNとAu合金との混合層と、Au合金層を形成して仕上げ層を形成させた。膜厚は、設定値で下地層を構成する金属層が0.15μm、第1の窒化物層0.9μm、第2の窒化物層が0.15μmとなるように、また仕上げ層を構成する第2の窒化物層と同一の窒化物であるHfN、TiNまたはZrNとAu合金との混合層が0.03μm、Au合金層が0.03μmとなるように調整し、合計で膜厚が1.26μmとなるように成膜時間を調整し成膜を行なった。任意の基材には、材質がTi、Ti合金、SUS304およびSUS316Lで4ある時計ケース、時計バンド、時計ベゼルなどの時計外装部品を使用した。またAu合金層には任意組成のAu−Ni合金、Au−Pd合金およびAu−Pt合金を使用した。
[実施例2−1]
(金色装飾品の作製)
まず、ステンレス鋼(SUS316L)を機械加工して得られた腕時計ケース用基材を有機溶剤で洗浄・脱脂した。次いで、これらの基材をスパッタリング装置内に取り付けた。
<成膜条件>
スパッタリングターゲット:ハフニウム、
スパッタリング電力:3kW
ガス:アルゴン、窒素
成膜圧力:0.1Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−200V
次いで、これらの基材表面に形成された窒化ハフニウムメッキ被膜表面に、厚み0.03μmの金色色調を有する金とニッケルとの混合メッキ被膜(金色最外被膜)をスパッタリング法により下記の成膜条件で形成し、スイス金色規格で1N−14の色調を有する金色の腕時計ケースを得た。
<成膜条件>
スパッタリングターゲット:金、ニッケル合金
スパッタリング電力:1kW
ガス:アルゴン
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
得られた金色装飾品は、装飾品用基材(ステンレス鋼)と、金色硬質被膜(窒化ハフニウム:膜厚1.0μm)と、金色最外被膜(金-ニッケル合金:膜厚0.03μm)とから構成されている。
(1)傷評価
得られた金色装飾品の表面上に、スガ試験機(株)製の摩耗試験機[商品名 NUS−ISO−2]を用い、下記の方法に従って傷をつけた。
○:傷がほとんど目立たない(傷が視認されにくい)
▲:傷がわずかに目立つ (傷がわずかに視認される)
×:傷が目立つ (傷が視認される)
(2)耐食性試験
得られた金色装飾品の表面に、JIS H 8502 に記載のめっきの耐食性試験方法(CASS 試験)に準拠して、酢酸と少量の塩化第二銅を加えた食塩水を噴霧し、表面の耐食性を下記の基準にて評価した。結果を表2−1に示す。
▲: 僅かに一部分変色有り
×: 全体的に変色有り
(3)色彩色試験
得られた金色装飾品の表面の色彩色を、ミノルタ社製スペクトロフォトメータCM503dにより、下記の基準にて評価した。結果を表2−1に示す。
○:L* 83.5〜84.5
▲:L* 82.5〜83.5
×:L* 82.5以下
[実施例2−2]
(金色装飾品の作製)
実施例2−1と同様の条件で、腕時計ケース用基材表面に窒化ハフニウムメッキ被膜(金色硬質被膜)を作製した。
<成膜条件>
スパッタリングターゲット:金、パラジウム合金
スパッタリング電力:1kW
ガス:アルゴン
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
得られた金色装飾品は、装飾品用基材(ステンレス鋼)と、金色硬質被膜(窒化ハフニウム:膜厚1.0μm)と、金色最外被膜(金-パラジウム合金:膜厚0.03μm)とから構成されている。
得られた金色装飾品について、実施例2−1と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、および(3)色彩色試験の評価を行った。結果を表2−1に示す。
[実施例2−3]
(金色装飾品の作製)
実施例2−1と同様の条件で、腕時計ケース用基材表面に窒化ハフニウムメッキ被膜(金色硬質被膜)を作製した。
<成膜条件>
スパッタリングターゲット:金
スパッタリング電力:1kW
ガス:アルゴン
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
得られた金色装飾品は、装飾品用基材(ステンレス鋼)と、金色硬質被膜(窒化ハフニウム:膜厚1.0μm)と、金色最外被膜(純金:膜厚0.03μm)とから構成されている。
得られた金色装飾品について、実施例2−1と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、および(3)色彩色試験の評価を行った。結果を表2−1に示す。
[実施例2−4]
(金色装飾品の作製)
実施例2−1と同様の条件で作製した腕時計ケース用基材表面に、厚み1.0μmの暗い黄色色調を呈する窒化チタンメッキ被膜(金色硬質被膜)をイオンプレーティング法(熱陰極法)により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
蒸発源:チタン
電子銃:10kV、300mA
ガス:アルゴン、窒素
成膜圧力:0.02Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
アノード電圧:60V
フィラメント電圧:7V
次いで、これらの基材表面に形成された窒化チタンメッキ被膜表面に、厚み0.03μmの金色色調を有する金とニッケルとの混合メッキ被膜(金色最外被膜)を、実施例2−1と同様の条件で形成し、暗い金色色調を呈する腕時計ケースを得た。
得られた金色装飾品について、実施例2−1と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、および(3)色彩色試験の評価を行った。結果を表2−2に示す。
[実施例2−5]
(金色装飾品の作製)
実施例2−4と同様の条件で、腕時計ケース用基材表面に窒化チタンメッキ被膜(金色硬質被膜)を作製した。
得られた金色装飾品について、実施例2−1と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、および(3)色彩色試験の評価を行った。結果を表2−2に示す。
[実施例2−6]
(金色装飾品の作製)
実施例2−4と同様の条件で、腕時計ケース用基材表面に窒化チタンメッキ被膜(金色硬質被膜)を作製した。
得られた金色装飾品について、実施例2−1と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、および(3)色彩色試験の評価を行った。結果を表2−2に示す。
[実施例2−7]
(金色装飾品の作製)
実施例2−1と同様の条件で、腕時計ケース用基材表面に窒化ハフニウムメッキ被膜(金色硬質被膜)を作製した。
<成膜条件>
スパッタリングターゲット:金、鉄、合金
スパッタリング電力:1kW
ガス:アルゴン
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
(評価)
得られた金色装飾品について、実施例2−1と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、および(3)色彩色試験の評価を行った。結果を表2−2に示す。
[実施例2−8〜2−11、比較例2−1〜2−2]
(金色装飾品の作製)
実施例2−1と同様の条件で、腕時計ケース用基材表面に窒化ハフニウムメッキ被膜(金色硬質被膜)を作製した。
得られた金色装飾品(実施例2−8〜2−11、比較例2−1〜2−2)について、実施例2−1と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、および(3)色彩色試験の評価をそれぞれ行った。結果を表2−3に示す。
得られた金色装飾品(実施例2−8〜2−11、比較例2−1〜2−2)の表面硬度(HV)を、硬度計((株)フィッシャーインストルメンツ製 フィッシャースコープ(R) H100)を用いて、荷重5mN 10秒間保持で測定し、下記の基準にて評価した。
○:硬度 1400〜2000(HV)未満
▲:硬度 1000〜1400(HV)未満
×:硬度 1000(HV)未満
(5)密着性試験
得られた金色装飾品(実施例2−8〜2−11、比較例2−1〜2−2)の表面に、市販の粘着テープを一定面積(2.3cm×5.0cm)貼り付け、引き剥がすことにより、テープ粘着面の状態を下記の基準にて評価した。
×:金色装飾品表面由来の被膜が、付着している
[実施例2−12〜2−15、比較例2−3〜2−4]
(金色装飾品の作製)
実施例2−4と同様の条件で、腕時計ケース用基材表面に窒化チタンメッキ被膜(金色硬質被膜)を作製した。
得られた金色装飾品(実施例2−12〜2−15、比較例2−3〜2−4)について、[実施例2−8〜2−11、比較例2−1〜2−2]と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、(3)色彩色試験、(4)硬度および(5)密着性試験の評価を行った。結果を表2−4に示す。
[実施例2−16〜2−19、比較例2−5〜2−6]
(金色装飾品の作製)
実施例2−1と同様の条件で、腕時計ケース用基材表面に窒化ハフニウムメッキ被膜(金色硬質被膜)を作製した。
得られた金色装飾品(実施例2−16〜2−19、比較例2−5〜2−6)について、[実施例2−8〜2−11、比較例2−1〜2−2]と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、(3)色彩色試験、(4)硬度および(5)密着性試験の評価を行った。結果を表2−5に示す。
[実施例2−20〜2−23、比較例2−7〜2−8]
(金色装飾品の作製)
実施例2−1と同様の条件にて作製した腕時計ケース用基材表面に、厚み1.0μmの金色色調を有する窒化ジルコニウムメッキ被膜(金色硬質被膜)をスパッタリング法により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
スパッタリングターゲット:ジルコニウム
スパッタリング電力:5kW
ガス:アルゴン、窒素
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
次いで、窒化ジルコニウムメッキ被膜表面に、厚み0.01、0.02、0.03、0.04、0.05および0.06μmの金色色調を有する金とニッケルとの混合メッキ被膜(金色最外被膜)を、実施例2−1と同様の条件で形成し、金色色調を呈する腕時計ケースをそれぞれ得た。
得られた金色装飾品(実施例2−20〜2−23、比較例2−7〜2−8)について、[実施例2−8〜2−11、比較例2−1〜2−2]と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、(3)色彩色試験、(4)硬度および(5)密着性試験の評価を行った。結果を表2−6に示す。
[実施例2−24〜2−27、比較例2−9〜2−10]
(金色装飾品の作製)
実施例2−1と同様の条件で、腕時計ケース用基材表面に窒化ハフニウムメッキ被膜(金色硬質被膜)を作製した。
得られた金色装飾品(実施例2−24〜2−27、比較例2−9〜2−10)について、[実施例2−8〜2−11、比較例2−1〜2−2]と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、(3)色彩色試験、(4)硬度および(5)密着性試験の評価を行った。結果を表2−7に示す。
[実施例2−28〜2−31、比較例2−11〜2−12]
(金色装飾品の作製)
実施例2−1と同様の条件により作製した腕時計ケース用基材表面に、厚み0.8μmの暗い黄色色調を呈する窒化チタンメッキ被膜(第2硬質被膜)をスパッタリング法により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
スパッタリングターゲット:チタン
スパッタリング電力:5kW
ガス:アルゴン、窒素
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
次いで、窒化チタンメッキ表面に、実施例2−1と同様の条件で、窒化ハフニウムメッキ被膜(金色硬質被膜)を作製した。
得られた金色装飾品(実施例2−28〜2−31、比較例2−11〜2−12)について、[実施例2−8〜2−11、比較例2−1〜2−2]と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、(3)色彩色試験、(4)硬度および(5)密着性試験の評価を行った。結果を表2−8に示す。
[実施例2−32〜2−35、比較例2−13〜2−14]
(金色装飾品の作製)
実施例2−1と同様の条件により作製した腕時計ケース用基材表面に、厚み0.2μmのチタンメッキ被膜(下地層)をスパッタリング法により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
スパッタリングターゲット:チタン
スパッタリング電力:5kW
ガス:アルゴン、窒素
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
次いで、チタンメッキ表面に、[実施例2−28〜2−31、比較例2−11〜2−12]と同様の条件で、窒化チタンメッキ被膜(第2硬質被膜)を作製した。
得られた金色装飾品(実施例2−32〜2−35、比較例2−13〜2−14)について、[実施例2−8〜2−11、比較例2−1〜2−2]と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、(3)色彩色試験、(4)硬度および(5)密着性試験の評価を行った。結果を表2−9に示す。
[実施例2−36〜2−39、比較例2−15〜2−16]
(金色装飾品の作製)
実施例2−1と同様の条件により作製した腕時計ケース用基材表面に、厚み0.2μmの白色色調を有する炭化チタンメッキ被膜(第2硬質被膜)をスパッタリング法により下記の成膜条件で形成した。
<成膜条件>
スパッタリングターゲット:チタン
スパッタリング電力:5kW
ガス:アルゴン、炭化水素系ガス
成膜圧力:0.2Pa
加速電圧(バイアス電圧):Ground〜−100V
次いで、炭化チタンメッキ表面に、実施例2−1と同様の条件で、厚み0.2μmの窒化ハフニウムメッキ被膜(金色硬質被膜)を作製した。
得られた金色装飾品(実施例2−36〜2−39、比較例2−15〜2−16)について、[実施例2−8〜2−11、比較例2−1〜2−2]と同様にして、(1)傷評価、(2)耐食試験、(3)色彩色試験、(4)硬度および(5)密着性試験の評価を行った。結果を表2−10に示す。
Claims (23)
- 表面に硬化層を有する装飾部品であって、前記硬化層は下地層および仕上げ層を有し、前記下地層はHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属からなる第1の窒化物層と、該第1の窒化物層上にHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属からなり前記第1の窒化物層とは異なる第2の窒化物層とを有する装飾部品。
- 表面に硬化層を有する装飾部品であって、前記硬化層は下地層および仕上げ層を有し、前記下地層はHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属を有する金属層と、該金属層上に該金属層を構成する金属と同一の金属からなる第1の窒化物層と、該第1の窒化物層上にHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属からなり前記第1の窒化物層とは異なる第2の窒化物層とを有する装飾部品。
- 前記仕上げ層はHf、Ti、Zrのうちから少なくとも1種類の金属からなり第2の窒化物層を構成する窒化物と同一の窒化物とAu合金との混合層と、該混合層上にAu合金層とを有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の装飾部品。
- 前記仕上げ層はAu合金層であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の装飾部品。
- 前記第1の窒化物層と前記第2の窒化物層は、それぞれHfN、TiNまたはZrNであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の装飾部品。
- 前記Au合金層はAu−Ni合金、Au−Pd合金またはAu−Pt合金を主成分とすることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の装飾部品。
- 装飾品用基材と、
この装飾品用基材上に被覆されている、金色色調を呈する金色硬質被膜と、
この金色硬質被膜上に被覆されている、金(Au)または金合金から成る、金色色調を呈する金色最外被膜と、
から構成されてなり、かつ、
金色硬質被膜の方が、金色最外被膜より硬く、かつ、
金色最外被膜が、0.005〜0.04μmの厚みである、
ことを特徴とする金色装飾部品。 - 前記金色硬質被膜が、窒化ハフニウム(HfN)または窒化ジルコニウム(ZrN)であることを特徴とする請求項7に記載の金色装飾部品。
- 前記金色最外被膜が、
金-ニッケル(Au-Ni)合金、金-パラジウム(Au-Pd)合金、金-プラチナ(Au-Pt)合金および金-ロジウム(Au-Rh)合金の群から選ばれる、少なくとも1つを主成分として含む、
ことを特徴とする請求項8に記載の金色装飾部品。 - 前記金色最外被膜の膜厚が、0.02〜0.04μmの厚みであることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の金色装飾部品。
- 前記金色最外被膜の膜厚が、0.02〜0.03μmの厚みであることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の金色装飾部品。
- 前記装飾品用基材と前記金色硬質被膜との間に、第2硬質被膜がさらに被覆されており、かつ、
前記第2硬質被膜の膜厚が、前記金色硬質被膜の膜厚より大きい、
ことを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載の金色装飾部品。 - 前記第2硬質被膜が、金色色調を呈することを特徴とする請求項12に記載の金色装飾部品。
- 前記第2硬質被膜が、
チタン(Ti)、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)およびタンタル(Ta)の群から選ばれる、少なくとも1つの元素の窒化物、炭化物、または炭窒化物を主成分として含む、
ことを特徴とする請求項12または13に記載の金色装飾部品。 - 前記第2硬質被膜が、窒化チタン(TiN)であり、かつ、
前記金色硬質被膜が、窒化ハフニウム(HfN)である、
ことを特徴とする請求項13に記載の金色装飾部品。 - 前記装飾品用基材と前記第2硬質被膜との間に、さらに下地層が被覆されていることを特徴とする請求項7〜15のいずれか1項に記載の金色装飾部品。
- 前記下地層が、
チタン(Ti)、クロム(Cr)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)およびタンタル(Ta)の群から選ばれる、少なくとも1つであり、かつ、
前記第2硬質被膜に含まれる元素と同一の元素を主成分として含む、
ことを特徴とする請求項16に記載の金色装飾部品。 - 前記下地層が、チタン(Ti)であり、かつ、
前記第2硬質被膜が、窒化チタン(TiN)である、
ことを特徴とする請求項16に記載の金色装飾部品。 - 前記装飾品用基材が、
ステンレス鋼、チタン、チタン合金、銅、銅合金およびタングステンカーバイドの群から選ばれる、少なくとも1つの金属からなる、
ことを特徴とする請求項7〜18のいずれか1項に記載の金色装飾部品。 - 前記装飾品用基材が、セラミックスからなることを特徴とする請求項7〜18のいずれか1項に記載の金色装飾部品。
- 金色最外被膜として、金(Au)または金合金からなる、金色色調を有する被膜が乾式メッキ法により形成された金色装飾部品の製造方法において、
[1]金属またはセラミックスからなる素材を用い、各種加工手段で装飾品用基材を製造する工程と、
[2]装飾品用基材表面に、乾式メッキ法により金色硬質被膜を形成する工程と、
[3]金色硬質被膜の表面に、乾式メッキ法により、金(Au)または金合金からなる金色最外被膜を形成する工程とを含み、かつ、
金色硬質被膜が、金色最外被膜より硬くなるように形成し、かつ、
金色最外被膜が、0.005〜0.04μmの厚みであるように形成する、
ことを特徴とする金色装飾部品の製造方法。 - 前記工程[2]が、
装飾品用基材表面に、乾式メッキ法により第2硬質被膜を形成し、
第2硬質被膜表面に、金色硬質被膜を形成する工程と、
[3]該金色硬質被膜の表面に、乾式メッキ法により、金(Au)または金合金からなる金色最外被膜を形成する工程とを含み、かつ、
第2硬質被膜の膜厚が、金色硬質被膜の膜厚より大きくなるように形成する、
ことを特徴とする請求項21に記載の金色装飾部品の製造方法。 - 前記工程[2]が、
装飾品用基材表面に、乾式メッキ法により下地層を形成し、
下地層表面に、第2硬質被膜を形成し、
第2硬質被膜表面に、金色硬質被膜を形成する工程と、
[3]該金色硬質被膜の表面に、乾式メッキ法により、金(Au)または金合金からなる金色最外被膜を形成する工程とを含む、
ことを特徴とする請求項22に記載の金色装飾部品の製造方法。
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