WO2008041562A1 - Pièce décorative et procédé de fabrication de celle-ci - Google Patents

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nitride
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Yukio Miya
Koichi Naoi
Osamu Tanaka
Yoshitsugu Shibuya
Junji Sato
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Definitions

  • the present invention relates to a decorative part and a method for manufacturing the decorative part. More specifically, the first invention relates to a decorative part having a gold-colored cured layer containing gold on the surface.
  • the second invention relates to a decorative article having a golden film and a method for manufacturing the same, and more particularly to a golden decorative part capable of maintaining a golden aesthetic for a long period of time and a method for manufacturing the same. Background art
  • Watch exterior parts such as watch bands, watch cases, bezels, back covers, braces, buckles and crowns, and decorative parts such as earrings, earrings, rings, glasses frames, pendants, brooches, necklaces and bracelets make a layer structure using various materials!
  • watch exterior parts such as watch bands, watch cases, bezels, back covers, braces, buckles, crowns, piercings, earrings, rings, glasses frames, pendants, brooches, neckless, bracelets, etc.
  • the decorative parts are required to have high decorative performance and appearance quality, and various surface hardening treatment techniques that ensure a high-quality golden color tone have been attempted.
  • a method for forming a golden film on the surface of a soft substrate there are techniques such as wet plating and ion plating. Especially for decorative parts, Au plating, Au-Ni plating, Au-Pd plating, etc. are widely used. All coatings are soft and can be used until the scratches are resolved. ,. For ion plating, titanium nitride film, etc. Titanium nitride film has high internal stress, and has the disadvantage that adhesion is difficult and peeling is likely to occur, both of which have to solve the film peeling problem completely. It has not reached. Also, when peeling occurs, the soft material itself is exposed, and corrosion occurs at this portion, making it impossible to use as a part.
  • Ion implantation, ion nitriding, gas nitriding, and the like are known as methods for curing decorative parts made of materials such as stainless steel, Ti and Ti alloys, and brass. Due to the long and difficult productivity and high processing temperature, the crystal grains of the decorative parts are coarsened, resulting in surface roughness, and the appearance quality is greatly reduced. The problem of surface roughness is particularly serious, and when decorative parts that have been mirror-polished are subjected to gas nitriding or carburizing treatment, the crystal grains on the surface of the decorative parts after the treatment become coarse and the surface roughness is 200 to 300 m. This occurs, the mirror surface disappears, and even after post-polishing, the mirror surface state before the carburizing process cannot be recovered, and the appearance quality is significantly lowered and deteriorated.
  • watch parts such as watch bands, decorative parts such as rings, necklaces, and earrings are formed by forming a gold film on the outermost layer using a wet or dry plating technique. High quality or excellent corrosion resistance.
  • a TiN film or an HfN film is preferably used from the viewpoint of adhesion between the outermost layer film and the substrate.
  • a TiN film or an HfN film is preferably used between the substrate and the TiN coating.
  • an inert gas such as argon, helium or neon other than nitrogen
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3244952
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-294955
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 7-11462
  • the technology described in the background of the first invention is one in which Fe and Pd are added for the purpose of achieving a gold decorative part that does not cause metal allergy and ensures an Au color tone. Is not mentioned at all. When the authors conducted a follow-up test, only a low-hardness film of Hv250 or less could be obtained. Accordingly, the object of the first invention is to provide a high hardness, high scratch resistance, and high corrosion resistance that do not cause scratches in decorative parts made of soft base materials such as stainless steel, Ti and Ti alloys, and brass. It is to provide corrosion-resistant gold-colored decorative parts.
  • a gold film or a gold alloy film such as a gold-iron alloy generally has a low hardness.
  • the thickness of the gold alloy film is 0.05 to 0.5 111, and the scratches on this film are so deep that they are easily visible to the naked eye.
  • the aesthetics of the ornaments are significantly impaired. Therefore, the second invention provides a golden decorative part capable of maintaining a golden aesthetic for a long period of time and a method for producing the same, by making the scratch visible to the naked eye even when the outermost coating film exhibiting a gold color is scratched. The purpose is to provide.
  • a hardened layer containing Au on the surface of a decorative part made of a soft base material such as stainless steel, Ti and a Ti alloy, or brass Therefore, it is possible to achieve a decorative part of golden color tone with high hardness, high scratch resistance and high corrosion resistance that does not cause corrosion.
  • a hardened layer with a golden color tone can be effectively formed by adopting the structure described below.
  • a hardened layer having a multilayer structure consisting of a base layer and a finish layer on the surface of a decorative part made of a soft base material such as stainless steel, Ti and Ti alloy, or brass.
  • the first nitride layer made of at least one metal of Hf, Ti, and Zr as the underlayer is different from the first nitride layer on the first nitride layer.
  • a metal layer made of metal and similarly, a nitride constituting the second nitride layer as a finish layer between the second nitride layer as the underlayer and the Au alloy layer as the finish layer It is preferable to provide a mixed layer of the same nitride and Au alloy.
  • the Au alloy layer is preferably an alloy mainly composed of an Au—Ni alloy, an Au—Pd alloy, or an Au—Pt alloy.
  • the decorative parts are preferably watch exterior parts such as watch bands, watch cases, bezels, back covers, braces, buckles, and crowns, and earrings, earrings, rings, glasses foam, pendants, necklaces, bracelets, and brooches. .
  • the hardened layer mainly composed of gold alloy has various strengths. All of its characteristics are that no corrosion occurs even when immersed for a long time in acid or alkali, and mechanical strength is higher than pure Au! /.
  • the first nitride layer made of at least one metal selected from Hf, Ti, and Zr as the underlayer and the first nitride layer on the first nitride layer are different from the first nitride layer.
  • a second nitride layer made of at least one metal selected from Ti and Zr is formed, and a hardened layer having a multilayer structure in which an Au alloy layer is formed as a finishing layer on the underlayer.
  • a second nitride layer made of at least one metal is formed, and a hardened layer having a multilayer structure in which an Au alloy layer is formed as a finishing layer on the underlayer is formed.
  • a metal layer made of at least one kind of metal from Hf, Ti, and Zr, and a first nitride layer made of the same metal as the metal constituting the metal layer on the metal layer A second nitride layer made of at least one metal selected from Hf, Ti, and Zr different from the first nitride layer is formed on the first nitride layer, and a finish layer is formed on the base layer.
  • a mixed layer of the same nitride and Au alloy as the nitride constituting the second nitride layer, and a hardened layer having a multilayer structure in which the Au alloy layer is formed on the mixed layer, a higher layer is formed. A hardened layer with high hardness and scratch resistance is formed, and a decorative part with high hardness, high scratch resistance and high corrosion resistance that does not cause scratches due to impact resistance is achieved.
  • a base material for ornaments A base material for ornaments
  • the golden hard coating is harder than the gold outermost coating
  • the gold outermost coating has a thickness of 0.005-0.04 H m.
  • the golden hard coating is hafnium nitride (HfN) or zirconium nitride (ZrN). It is preferable.
  • the gold-colored outermost coating comprises a group of gold-nickel (Au-Ni) alloy, gold-palladium (Au-Pd) alloy, gold-platinum (Au-Pt) alloy, and gold-rhodium (Au_Rh) alloy. It is preferable to include at least one selected as a main component.
  • the golden outermost coating preferably has a thickness of 0.02-0.04 ⁇ m.
  • the golden outermost coating preferably has a thickness of 0.02 to 0.03 111.
  • the second hard coating is further coated between the decorative article substrate and the gold hard coating, and the second hard coating is harder than the gold hard coating.
  • the film thickness of the second hard film is larger than the film thickness of the golden hard film.
  • the second hard coating has a golden color tone.
  • the second hard coating includes titanium (Ti), chromium (Cr), zirconium (Zr), hafnium (Hf
  • V Vanadium
  • Nb niobium
  • Ta tantalum
  • the second hard coating is titanium nitride (TiN) and the golden hard coating is hafnium nitride (HfN).
  • An underlayer may be coated between the decorative article substrate and the second hard coating.
  • the underlayer is selected from the group consisting of titanium (Ti), chromium (Cr), zirconium (Zr), hafnium (Hf), nonadium (V), niobium (Nb) and tantalum (Ta), It is also preferable that it is one element and the element contains the same element as the element contained in the second hard coating as a main component.
  • the underlayer is titanium (Ti) and the second hard coating is titanium nitride (TiN).
  • the decorative article base material is made of at least one metal selected from the group consisting of stainless steel, titanium, titanium alloy, copper, copper alloy, and tandasten carbide.
  • the decorative article base material has ceramic force.
  • the method for producing a golden decorative part exhibiting a golden color tone according to the second invention is characterized in that a coating having a golden color tone made of gold (Au) or a gold alloy is formed by a dry plating method as the golden outermost coating.
  • a coating having a golden color tone made of gold (Au) or a gold alloy is formed by a dry plating method as the golden outermost coating.
  • [3] including a step of forming a gold outermost coating made of gold (Au) or a gold alloy on the surface of the gold hard coating by a dry plating method, and
  • the golden hard coating is formed so as to be harder than the gold outermost coating, and the golden outer coating is formed so as to have a thickness of 0.005 to 0.04 111.
  • step [2] in the production method includes:
  • step [2] in the production method includes:
  • the surface of the decorative part made of a soft base material such as stainless steel, Ti and Ti alloy, brass or the like is made of at least one metal selected from Hf, Ti, and Zr as an underlayer.
  • a hardened layer with a multi-layer structure with an Au alloy layer as a finishing layer on the underlayer there is no scratch due to impact and high hardness, high scratch resistance, high corrosion resistance gold color that does not cause corrosion Colored decorative parts are achieved.
  • the adhesion between the quality and the first nitride layer as the underlayer, and the adhesion between the second nitride layer as the underlayer and the Au alloy layer as the finish layer It is preferable to provide a metal layer made of the same metal as that constituting the first nitride between the base material and the first nitride layer. It is preferable to provide a mixed layer of the same nitride and Au alloy that constitutes the second nitride layer as the finish layer between the material layer and the Au alloy layer that is the finish layer.
  • a metal layer made of at least one metal selected from Hf, Ti, and Zr, a first nitride layer made of the same metal as the metal constituting the metal layer on the metal layer, A second layer made of at least one metal selected from the group consisting of Hf, Ti, and Zr different from the first nitride layer on the first nitride layer.
  • a nitride layer was formed, and a mixed layer of the same nitride and Au alloy as the nitride constituting the second nitride layer as a finish layer was formed on the underlayer, and an Au alloy layer was formed on the mixed layer. It is to form a hardened layer having a multilayer structure. As described above, high-hardness, high scratch resistance, and high corrosion resistance gold-colored decorative parts that do not cause scratches and do not generate corrosion have been achieved, and have a special effect as a surface hardening method for decorative parts.
  • the first invention provides a metal layer made of at least one kind of Hf, Ti, and Zr as a base layer on the surface of the decorative part, and a metal constituting the metal layer on the metal layer.
  • a first nitride layer such as HfN, TiN, or ZrN that also has the same metal force as the second nitride such as HfN, TiN, or ZrN that is different from the first nitride layer on the first nitride layer.
  • the first nitride layer, the second nitride layer, the same nitride as the nitride constituting the second nitride layer, and the Au alloy A hardened layer consisting of a mixed layer, a Au alloy layer, and a multilayer structure is formed, so that nitride layers such as HfN, TiN, ZrN, and Au alloy layers were alternately laminated repeatedly, and the outermost layer was terminated with the Au alloy layer.
  • the Au alloy layer can be made thinner, so it is possible to significantly reduce the amount of Au used and to make the cost of manufacturing decorative parts one of the major features.
  • the golden outermost coating has a thickness of 0.005 to 0.04 111.
  • the scratches that occur on the gold outermost coating become shallow scratches that are visible to the naked eye.
  • this thickness is very thin, both reflected light reflected by the gold outermost coating and reflected light reflected by the golden hard coating through the golden outer coating are both visible from outside light. It can be done.
  • the appearance color tone of the golden decorative part of the second invention is a color tone that reflects the color tone of the gold hard coating in the gold color tone of the outermost coating, and brightness that can never be obtained only by the outermost coating. There can be a luxurious gold color tone.
  • the golden decorative part of the second invention has a bright and high-grade golden color tone that makes it difficult for the naked eye to visually recognize the wound even if the outermost layer film is scratched. The beauty of the ornaments can be maintained.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a hardened layer structure of a decorative part which is an embodiment of the decorative part in the first invention.
  • Fig. 2-1 shows the reflectance spectrum for the golden ornaments obtained in Example 2-1 and Example 2-4. The figure also shows the reflectance spectra for the Swiss golden standard (1N-14 colors), hafnium nitride (HfN) substrates, and titanium nitride (TiN) substrates.
  • the golden decorative part according to the second invention is composed of a decorative article base material, a golden hard coating, and a golden outermost coating.
  • the golden decorative part according to the second invention may have a second hard coating between the decorative article substrate and the golden hard coating.
  • the golden decorative part according to the second invention may have a base layer between the decorative material base and the second hard coating.
  • Each layer constituting the single-layer structure, the two-layer structure, or the three-layer structure is usually formed by a dry plating method.
  • the dry plating method include a sputtering method, an arc method, an ion plating method, a physical vapor deposition method (PVD) such as an ion beam, and a chemical vapor deposition method (CVD).
  • the sputtering method, the arc method, and the ion plating method are particularly preferably used.
  • the method for producing a golden decorative part according to the second invention is a golden decorative part in which a coating having a golden color tone, which is made of gold (Au) or a gold alloy, is formed by a dry plating method as a golden outermost coating.
  • a material made of metal or ceramics is used to manufacture a base material for ornaments by various processing means, and a golden hard coating is formed on the surface of the base material by a dry plating method, and further, the gold color hard Forming a gold outermost film made of gold (Au) or a gold alloy by a dry plating method on the surface of the film, and the gold hard film is made of chromium nitride (CrN), zirconium nitride (ZrN), nitride Hafnium (HfN), vanadium nitride (V N), niobium nitride (NbN), tantalum nitride (TaN), etc., or metal nitride, chromium carbonitride, zirconium carbonitride, hafnium carbonitride, vanadium carbonitride, niobium carbonitride or tantalum carbonitride
  • the golden outermost coating has a thickness of 0.005-0.04 ⁇ m, preferably 0.02-0.04 mm 111, more preferably 0.02-0.03 mm 111.
  • a second hard coating is formed by a dry plating method between the decorative article base material and the golden hard coating, and the second hard coating is made of titanium nitride (Ti N), chromium nitride (CrN), zirconium nitride (ZrN), hafnium nitride (HfN), vanadium nitride (VN), niobium nitride (NbN) or tantalum nitride (TaN) metal nitride, titanium carbide (TiC) ), Chromium carbide (Cr C), zirconium carbide (ZrC), carbide carbide
  • Metal carbides such as hum (Hf C), vanadium carbide (VC), niobium carbide (NbC) or tantalum carbide (TaC), or titanium carbonitride, chromium carbonitride, zinc carbonitride, hafnium carbonitride, carbonitride It is also preferable to include a metal carbonitride composed of vanadium, niobium carbonitride or tantalum carbonitride as a main component.
  • hum vanadium carbide
  • NbC niobium carbide
  • TaC tantalum carbide
  • titanium carbonitride titanium carbonitride
  • chromium carbonitride zinc carbonitride
  • hafnium carbonitride hafnium carbonitride
  • carbonitride It is also preferable to include a metal carbonitride composed of vanadium, niobium carbonitride or tantalum carbonitride as a main component.
  • the golden color tone of the golden decorative part according to the second invention is preferably in the range of 1N-14 to 2N-18 according to the Swiss golden standard.
  • the golden decorative parts in this range are L * (10.0 ⁇ 90.0) a * (6. 0) b * (3. 0) to L * (10.0 ⁇ 90. 0) Gold color tone in the range of a * (l. 0) b * (15. 0).
  • L * is the brightness index in the CIE 1976 (L * a * b *) color space of the International Commission on Illumination (CIE), and a * and b * represent the chroma takeness index.
  • the above-mentioned golden tone L *, a * and b * are measured according to the object color measurement method by the 0 ° field of view XYZ system specified by the CIE standard. This is done using a CM503d tail port photometer.
  • the gold decorative part according to the second invention has a surface hardness (HV, measured with a hardness meter (Fischer Scope (registered trademark) H100) manufactured by Fisher Instrument Co., Ltd., with a load of 5 mN for 10 seconds) Force Usually 1400-2500, preferably 1600-2500, more preferably 1900-2500. Within this range, the golden decorative part is excellent in scratch resistance.
  • HV surface hardness
  • the film thickness of the golden hard coating is increased in order to increase the surface hardness, the film formation time becomes longer and the productivity becomes worse. Therefore, if the surface hardness is too large, the film formation cost becomes more expensive than necessary.
  • the golden decorative part in the second invention is mainly a watch case, a wristwatch band, a wristwatch crown, a watch exterior part such as a wristwatch back cover, a belt buckle, a ring, a necklace. , Bracelets, earrings, pendants, brooches, cufflinks, tie-stops, badges, medals, frame of glasses, camera bodies, door knobs.
  • the gold outermost coating constituting the golden decorative part according to the second invention is made of gold (Au) or a gold alloy having a gold color tone, and is coated on the surface of the gold hard coating by a dry plating method.
  • the gold alloy used for the gold outermost coating it is desirable to select an element that is completely soluble with gold. Excellent in reliability and resistance to discoloration.
  • Examples of such a gold alloy include a gold-nickel (Au-Ni) alloy, a gold-palladium (Au-Pd) alloy, a gold-platinum (Au-Pt) alloy, or a gold-rhodium (Au_Rh) alloy. Is mentioned. These gold alloys, when the color tone of the golden hard coating is reflected, can exhibit a bright and high-grade golden color tone for the golden decorative part. These gold alloys can be used singly or in combination of two or more.
  • Au-Ni gold-nickel
  • the thickness of the golden outermost coating is desirably in the range of 0.005,1 m to 0.04 ⁇ m. Since the gold outermost coating made of gold or a gold alloy has low hardness and is easily damaged, the appearance of the golden decorative part tends to be impaired. However, by setting the thickness of the golden outer coating to 0.04 ⁇ 111 or less, the scratches that occur on the golden outer coating itself are shallow scratches that cannot reach a depth of more than 0.04 m, and are visible to the naked eye. It will be confirmed in ⁇ Because it will damage the beauty of the golden decorative parts. None will happen.
  • the thickness of the golden outermost coating is 0.02 111 or more and 0.04 m or less, it is possible to obtain a sufficiently reliable corrosion resistance that is difficult to see scratches. For this reason, it is preferred. Furthermore, when the length is 0 ⁇ 02 111 or more and 0.03 m or less, scratches are difficult to see and sufficient corrosion resistance is obtained, so that the color (brightness) and wear resistance are improved. preferable
  • a dry plating method a sputtering method, a vacuum evaporation method, or an ion plating method is used.
  • each coating on the golden decorative part according to the second invention in particular, the formation of the golden outermost coating by sputtering will be described more specifically.
  • a base material such as a wristwatch band is preferably washed in advance with an organic solvent or the like. Also, the inside the sputtering device 1 ⁇ 0X10- 5 ⁇ ; 1.0X10- 2 Pa, preferably 1 ⁇ 0X10- 5 ⁇ ; 1.
  • the atmospheric gas 1.
  • 0X10- 2 ⁇ 5.0 X 10- &, preferably 5
  • the pressure inside the device before the formation is preferably low Yogu 1.0X10- 3 Pa or less, preferably exhausts below 1.0X10- 4 Pa Is desirable. That is, as the pressure inside the apparatus becomes lower, the amount of inevitable components inside the apparatus decreases and the golden color tone becomes uniform.
  • the golden hard coating constituting the golden decorative part according to the second invention is a dry-type plating between the decorative substrate and the golden outermost coating, or between the second hard coating and the golden outermost coating. It is coated by the law.
  • the gold hard coating has a higher hardness and is less likely to be scratched than the gold outermost coating.
  • the ratio of the surface hardness of the gold hard coating to the gold outermost coating (HV, FT Co., Ltd.)
  • the hardness meter (measured by holding a load of 5 mN for 10 seconds using a Fischer Scope (registered trademark) H100) is usually 1800, preferably 2000, more preferably 2300.
  • the golden hard coating is made of chromium nitride (CrN), zirconium nitride (ZrN), hafnium nitride (HfN), vanadium nitride (VN), niobium nitride (NbN) or tantalum nitride (TaN).
  • CrN chromium nitride
  • ZrN zirconium nitride
  • HfN hafnium nitride
  • VN vanadium nitride
  • NbN niobium nitride
  • TaN tantalum nitride
  • a metal nitride or a metal carbonitride composed of chromium carbonitride, zirconium carbonitride, hafnium carbonitride, vanadium carbonitride, niobium carbonitride, tantalum carbonitride, or the like is desirable.
  • the appearance color tone of the golden decorative part can be bright and have a high-quality gold color tone. it can.
  • Preferred gold-colored hard coating is zirconium nitride (ZrN) or hafnium nitride (HfN), which has a higher hardness than the gold outermost coating and has a bright pale yellow tone (lemon yellow tone).
  • ZrN zirconium nitride
  • HfN hafnium nitride
  • the appearance color tone of the golden decorative part is further bright and has a high-grade gold color tone, and scratches are less visible with the naked eye.
  • hafnium nitride (HfN) as the golden hard coating because, besides the brightness and luxury, a golden color tone that gives warmth is added to the appearance color tone of the golden decorative part.
  • the thickness of the golden hard coating is 0.6 to 1.0 m, preferably 0.7 to 1.0 ⁇ m, more preferably 0.9 to LO ⁇ m.
  • the thickness of the golden hard coating is too thin, the surface hardness of the golden decorative part becomes small, and the surface of the golden decorative part is liable to be damaged.
  • the golden decorative part has a golden hard coating and a second hard coating, which will be described later, the surface hardness of the golden decorative part can be maintained together with the golden hard coating and the second hard coating.
  • the thickness can be reduced and is more practical.
  • the thickness of the golden hard coating at this time is usually 0 ⁇ ;! to 0.3 111, preferably 0 ⁇ 15-0.25 111, and more preferably 0.18—0.22 ⁇ 111.
  • the thickness of the gold hard coating is too thin, the color tone of the material located under the gold hard coating or the color tone of the coating located under the gold hard coating is reflected in the color tone of the gold hard coating. Therefore, the color tone of the golden hard coating may change and be visually recognized. That is, if the thickness of the gold hard coating is too thin, for example, the color tone of the surface of the decorative substrate located under the gold hard coating or the color tone of the surface of the second hard coating described later is brighter than the gold hard coating. There is a case where a pale yellow tone is faded. Therefore, the golden decorative part of the second invention is not preferable because it cannot obtain an appearance color tone having a bright and high-quality golden color tone.
  • the dry plating method examples include a sputtering method, an arc method, an ion plating method, a physical vapor deposition method (PVD) such as an ion beam, and a chemical vapor deposition method (CVD).
  • PVD physical vapor deposition method
  • CVD chemical vapor deposition method
  • sputtering, arc, and ion plating are particularly preferred.
  • the appearance color tone of the golden decorative part according to the second invention includes reflected light reflected by the gold outermost coating from outside light and reflected light reflected by the golden hard coating after passing through the gold outermost coating. It can be obtained by being persevered together.
  • the appearance color tone exhibited by the golden decorative part of the second invention is a color tone reflecting the color tone of the gold hard coating in the gold color tone of the outermost coating, and can never be obtained only by the outermost coating. Bright and high-quality golden color tone can be exhibited.
  • the metal outermost coating may be a gold-Eckenole (Au-Ni) alloy, a gold-palladium (Au-Pd) alloy, or a gold-platinum (Au-Pt).
  • Au-Ni gold-Eckenole
  • Au-Pd gold-palladium
  • Au-Pt gold-platinum
  • Alloy, or gold-rhodium (Au_Rh) alloy, zirconium nitride (ZrN) or hafnium nitride (HfN) is used as the golden hard coating, and it has a bright and high-grade golden color tone.
  • ZrN zirconium nitride
  • HfN hafnium nitride
  • the thickness of the gold outermost coating is 0.2, im or less, the color tone of the gold hard coating is reflected, but if it exceeds 0.2 111, the color tone of the gold hard coating is reflected. In some cases, it is difficult to obtain a high-quality golden tone.
  • the thickness of the golden outermost coating is usually 0.005-0.04 ⁇ m, preferably 0.0.
  • the thickness of the golden hard coating is usually 0.6 to 1.0 m, preferably 0.7 to 1.0 m, more preferably Is 0.9 ⁇ ; 1.0.
  • the thickness of the gold outermost coating usually 0.005-0.04 to 111, preferably (0.02-0. Less than 04 m, more preferably 0.02-0.03 m, and the thickness of the golden hard coating is usually 0 ⁇ ;!
  • the thickness of the second hard coating is 0.6—1.O ⁇ m, preferably 0.7—1.O ⁇ m, more preferably 0.9. ⁇ ;! ⁇ O ⁇ m.
  • the Au atom content in the golden outermost coating is preferably 70 to 90 atomic%, more preferably 75 to 85. Atomic%.
  • the Ni atom content in the outermost coating is preferably 10 to 30 atomic%, more preferably 15 to 25 atomic%.
  • the gold outermost film containing Au and Ni at such an atomic content can exhibit a bright and high-quality golden color tone when the color tone of the golden hard coating is reflected.
  • hafnium (HfN) is used as the gold hard coating
  • the hafnium ( The atomic content of Hf) is preferably at least equivalent to the stoichiometric composition or higher than the stoichiometric composition.
  • a golden hard coating can impart a golden color tone that exhibits brightness, luxury, and warmness to the external color tone of the golden decorative part when the color tone is reflected in the golden outermost coating.
  • the content of hafnium (Hf) atoms in this golden hard coating is preferably 50 to 70 atomic%, more preferably 55 to 65 atomic%.
  • the nitrogen (N) atom content in this golden hard coating is preferably 30 to 50 atom%, more preferably 35 to 45 atom%.
  • inevitable components refer to components such as oxygen and carbon that inevitably remain in the chamber of the dry plating apparatus.
  • inevitable components may be incorporated by about 5 atomic percent.
  • the Au atom content in the surface vicinity of the gold outermost coating is reduced by several atomic percent. Measured.
  • the two-tone process in which the gold outermost coating and the non-gold different-colored outermost coating are arranged in parallel is achieved, for example, by the following method.
  • a base layer is formed on the surface of the decorative material substrate, a second hard film is formed on the surface of the base layer, a gold hard film is formed on the surface of the second hard film, and a gold color is formed on the surface of the gold hard film.
  • a masking process is performed so that a mask film is formed on a part of the surface of the golden outermost film.
  • a different color outermost layer coating made of a non-gold color for example, silver, stainless steel, platinum, pink, or black
  • a wet plating method for example, silver, stainless steel, platinum, pink, or black
  • the second hard coating constituting the golden decorative part according to the second invention is coated between the underlayer and the golden hard coating, or between the decorative article substrate and the golden hard coating.
  • the hardness of the second hard coating is greater than the hardness of the golden hard coating, the hardness of the entire laminated coating is significantly improved.
  • the second hard coating functions as a hard coating for maintaining or determining the hardness of the entire laminated coating for the golden decorative part. That is, when the second hard coating is applied, it is possible to further improve the hardness of the entire laminated coating constituting the golden decorative part.
  • the ratio of the surface hardness of the second hard coating to the golden hard coating (HV, measured with a hardness meter (Fischer Scope (registered trademark) H100) manufactured by Fischer Instrument Co., Ltd.) Is usually 1600, preferably 1800, more preferably 2000.
  • the second hard coating has a coating strength of a metal compound formed on the surface of the base layer or the surface of the base material for decorative articles by a dry plating method.
  • metal compound coatings include titanium nitride (Ti N), chromium nitride (CrN), zirconium nitride (ZrN), hafnium nitride (HfN), vanadium nitride (VN), niobium nitride (NbN) or tantalum nitride ( TaN) and other metal nitrides, titanium carbide (TiC), chromium carbide (Cr C), zirconium carbide (ZrC), hafnium carbide (Hf C), vanadium carbide (VC), niobium carbide (NbC) or Metal carbides composed of tantalum carbide (TaC) or the like, or metal carbonitrides composed of titanium carbonitride, chromium carbonitride,
  • the dry plating method include a sputtering method, an arc method, an ion plating method, a physical vapor deposition method (PVD) such as an ion beam, and a chemical vapor deposition method (CVD).
  • PVD physical vapor deposition method
  • CVD chemical vapor deposition method
  • the sputtering method, arc method, and ion plating method are particularly preferred.
  • the thickness and composition of the second hard coating are determined in consideration of the hardness, adhesion, productivity, and the like of the entire laminated coating.
  • the thickness of the second hard coating is thicker than the thickness of the hard coating, the hardness of the entire laminated coating is further improved.
  • the thickness of the second hard coating is 0.6-; 1. O ⁇ m, preferably 0.7-;! ⁇ O ⁇ m, more preferably 0.9-;
  • the thickness of the second hard coating is too thin, the hardness of the second hard coating itself is reduced. Therefore, the hardness of the entire multilayer coating including the gold outermost coating, the golden hard coating, and the second hard coating multilayer is reduced. Get smaller. As a result, if the thickness of the second hard coating is too thin, the flaw resistance of the golden decorative part deteriorates, which is preferable.
  • the second hard coating exhibiting a gold color tone is used, even if the gold hard coating is partially worn, the gold color tone of the second hard coating underneath is exposed, resulting in a long-term result. It is possible to provide golden decorative parts that maintain their aesthetics.
  • zirconium nitride (ZrN) or hafnium nitride (HfN) is used as the golden hard film exhibiting a golden color tone
  • titanium nitride (TiN) exhibiting a dark yellow color tone or nitriding exhibiting a golden color tone is used as the second hard film.
  • Hafnium (HfN) is used.
  • hafnium nitride (HfN) as the golden hard coating can impart a warm golden color tone to the appearance color tone of the golden decorative part in addition to brightness and luxury, so that the second hard coating is used as the second hard coating. More preferably, it is used together with titanium nitride (TiN) or hafnium nitride (HfN).
  • TiN titanium nitride
  • HfN hafnium nitride
  • hafnium nitride HfN
  • the hardness of hafnium nitride is high, so that even a thin film can obtain a sufficient hardness as a whole laminated film.
  • the underlayer constituting the golden decorative part according to the second invention is made of at least one coating film formed by a wet plating method and / or a dry plating method.
  • the underlayer is coated between the decorative article base material and the second hard film.
  • the underlayer functions as a layer that improves the adhesion of the entire laminated coating film related to the golden decorative part.
  • the base material for decorative articles is made of a metal other than copper and copper alloy, or ceramics
  • the base layer formed on the surface of the base material is made of titanium
  • the metal coating contains the same element as the main component (in the underlayer, 50 to 100% by weight!). These metal coatings can further improve the adhesion of the entire laminated coating film related to the golden decorative part.
  • the metal coatings used for these underlayers can be used singly or in combination of two or more.
  • metal carbides such as tantalum carbide (TaC), titanium nitride (TiN), chromium nitride (CrN), zirconium nitride (ZrN), hafnium nitride (HfN), vanadium nitride (VN), niobium nitride (NbN) or Metal nitride made of tantalum nitride (TaN), etc.
  • metal carbonitride made of titanium carbonitride, chromium carbonitride, zirconium carbonitride, hafnium carbonitride, vanadium carbonitride, niobium carbonitride, tantalum carbonitride, etc. If this is the case, use force S to further improve the adhesion between the decorative substrate and the second hard coating.
  • the metal compound used for these 2nd hard films can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the combination of the underlayer (metal coating) and the second hard coating may be, for example, titanium (undercoat layer) -titanium nitride (second hard coat), dinorenium (undercoat layer) -dinoreconium nitride (second hard coat) Film) or hafnium (underlayer) -hafnium nitride (second hard film) I can get lost.
  • the underlayer is formed by a dry plating method and has a carbon atom content of 5 to 15% titanium carbide, chromium carbide, zirconium carbide, hafnium carbide, vanadium carbide, niobium carbide, or tantalum carbide. It is also preferable that the metal carbide is composed of the metal carbide because the adhesion between the decorative article substrate and the second hard coating can be further improved. In this metal carbide, the carbon atom content of the metal compound gradually decreases as it approaches the surface of the decorative substrate, and this metal carbide is called a so-called gradient film.
  • the thickness of these underlayers is 0.;! To 0.3 111, preferably 0.15—0.25 mm, more preferably 0.18—0. 22 ⁇ m. If the thickness of the coating is too thin, the adhesion to the substrate is lowered. If it is too thick, the film formation cost becomes expensive, which is not preferable from an economical viewpoint. Even if the film thickness of the metal compound coating (underlayer) is greater than this range, the adhesion to the substrate does not improve, so there is no significance.
  • the dry plating method examples include a sputtering method, an arc method, an ion plating method, a physical vapor deposition method (PVD) such as an ion beam, and a chemical vapor deposition method (CVD).
  • PVD physical vapor deposition method
  • CVD chemical vapor deposition method
  • sputtering, arc, and ion plating are particularly preferred.
  • the base layer has a thickness formed on the surface of the base material by a wet plating method. 1 to; 10 m, preferably 1 to 5 ⁇ m nickel coating, and an amorphous nickel film having a thickness of 3 to 10 ⁇ m, preferably 3 to 5 ⁇ m, formed on the surface of the nickel coating by a wet mesh method -It is preferable to consist of a phosphorus alloy film.
  • the base material for decorative articles is made of copper or a copper alloy
  • the base layer is made of a copper, palladium, copper-tin alloy formed by a wet plating method.
  • the film has a thickness of 2 to 9 111, preferably 2 to 3 m.
  • the base material for decorative articles used in the golden decorative part according to the second invention is a base material formed from metal or ceramics.
  • metals include stainless steel, titanium, titanium alloys, copper, copper alloys, tungsten carbide, and the like. These metals can be used alone or in combination of two or more.
  • the ceramic include zirconia ceramics.
  • This zirconia ceramic is a stabilized zirconia containing 3 to 7% by weight of yttrium oxide (YO) or other stabilizer (eg, magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO)), and has a white color. It has a color tone.
  • this zirconium oxide ceramic is composed mainly of zirconium and a binder, and contains 100 to 10 parts by weight of a stabilized zirconium oxide powder containing 3 to 7% by weight of a stabilizer such as yttrium oxide. It contains 25 parts by weight and exhibits a white color tone after firing.
  • the binder include a mixture of at least two selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polystyrene, ethylene butylacetate, butyl methacrylate, polyacetal, wax and stearic acid.
  • the reason for selecting a zirconia ceramic containing 3 to 7% by weight of a stabilizer such as yttrium oxide (yttria) is that the stabilizer such as yttria is less than 3% by weight.
  • the impact resistance of the molded zirconia ceramics decreases (becomes brittle), and cracks are likely to occur due to external impacts. Even if the stabilizer is more than 7% by weight, the impact resistance is low. This is because it is lowered and cracking or the like is likely to occur due to an external impact. If the stabilizer is within the above range, the crystal structure of the zirconia ceramics becomes a two-phase mixed structure of cubic and monoclinic crystals, so the impact resistance is stable! it is conceivable that.
  • the binder content was 20-25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the zircoyu powder.
  • the injection molding was worsened, and the material was placed in the mold. This is because if it is completely filled and more than 25 parts by weight, the degreasing process takes time, the mass productivity becomes worse, and the molded shape becomes fragile.
  • the base material for decorative articles made of metal is prepared from the above metal by conventionally known machining.
  • the decorative article base material is subjected to at least one surface finish among a mirror surface, a satin finish, a hairline pattern, a hounging pattern, a stamping pattern, and an etching pattern by various means as required.
  • a decorative article base material made of ceramics for example, a watch case base material
  • a decorative article base material made of ceramics is made by forming a molded body having the shape of a watch case by injection molding using a material mainly composed of zirconia and a binder.
  • the molded body is roughly processed by machining, and the rough processed molded body is degreased and fired to form a rough base material for a watch case, and then the rough base material is subjected to mechanical processing such as grinding and polishing.
  • mechanical processing such as grinding and polishing.
  • the second invention it is preferable to wash and degrease the surface of the decorative substrate in advance with a conventionally known organic solvent or the like before forming the base layer on the surface of the decorative substrate. .
  • a first nitride layer comprising a HfN layer, a TiN layer, or a ZrN layer as an underlayer in a mixed gas plasma atmosphere of Ar and nitrogen, and a first nitride layer
  • a second nitride layer consisting of a HfN layer, TiN layer, or ZrN layer different from the above
  • a HfN layer or TiN layer is subsequently formed as a finish layer on the underlayer in a mixed gas plasma atmosphere of Ar and nitrogen.
  • a mixed layer composed of a ZrN layer and an Au alloy and an Au alloy layer are formed to form a hardened layer having a multilayer structure.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a cured layer structure of an arbitrary substrate 2.
  • Arbitrary base material 2 is placed in a vacuum device, the inside of the vacuum device is evacuated, Ar and nitrogen are introduced to generate a mixed gas plasma of Ar and nitrogen, and a mixed gas plasma in which the pressure is maintained at 0.2 Pa.
  • Zr is used as the first nitride layer 4 as the first nitride layer 4 on the surface of an arbitrary substrate 2 by DC sputtering in an atmosphere, and the first nitride layer 4 as the second nitride layer 6 is used.
  • Formed different HfN layers An underlayer 8 was formed.
  • Hf and Au alloy are used in the same gas plasma atmosphere at the same pressure
  • HfN is the same nitride as the nitride constituting the second nitride layer 6 on the underlayer 8 by DC sputtering.
  • a finish layer 14 was formed by forming a mixed layer 10 of Au and Au alloy and an Au alloy layer 12.
  • the ZrN layer which is the first nitride layer 4 constituting the underlayer 8
  • the HfN layer which is the second nitride layer 6, is 0.1 ⁇ m.
  • the mixed layer of HfN and Au alloy which is the same nitride as the second nitride layer constituting the finish layer 14, has 10 forces 0.0 111 (201 111), and the Au alloy layer 12 forces 0.
  • the film was adjusted to 02 m, and the film formation time was adjusted so that the total film thickness was 0.84 ⁇ .
  • a watch case made of SUS304 was used for the mixed layer 10 and the Au alloy layer 12, an Au—Ni alloy having an arbitrary composition was used.
  • Example 1-1 after evacuating the vacuum apparatus, Ar and nitrogen were introduced to generate a mixed gas plasma of Ar and nitrogen, and the pressure was maintained at 0.2 Pa in a mixed gas plasma atmosphere.
  • Hf T and Zr are used, and DC sputtering is used to form the first nitride layer 4 as the first nitride layer 4 on the surface of the arbitrary substrate 2 and the first nitride as the second nitride layer 6.
  • a base layer 8 was formed by forming a HfN TiN or ZrN layer different from the material layer 4.
  • the same nitride as that constituting the second nitride layer 6 is formed on the underlying layer 8 by the DC sputtering method.
  • a finish layer 14 was formed by forming a mixed layer 10 of HfN TiN or ZrN, which is a nitride, and an Au alloy, and an Au alloy layer 12.
  • the film thickness is set to 0.7 mm for the ZrN layer, which is the first nitride layer 4 constituting the underlayer 8, and 0.1 mm to 111 mm for the HfN layer, which is the second nitride layer 6.
  • the mixed layer 10 of HfN Ti N or ZrN, which is the same nitride as the second nitride layer constituting the finishing layer 14, and the Au alloy is 0.02 ⁇ Adjust the film thickness so that the total film thickness is 0.84 ⁇ 111, et al. 0.96 ⁇ m. Adjustment was performed to form a film.
  • a watch case, a watch band and a watch bezel made of STi Ti alloy, SUS304 and SUS316L were used as an optional base material 2.
  • An Au-Ni alloy with an arbitrary composition was used for the Au alloy layer.
  • Comparative Example 1 1-16 Comparative example 1 1 1 16 of the embodiment of the first invention
  • watch exterior parts such as watch cases, watch bands and watch bezels, which are decorative parts made of Ti Ti alloy, SUS304 and SUS316L, Au —
  • the Ni film and Au—Pd film were formed by the wet plating method, adjusting the time so that the thickness would be 0.995 111 as the set value.
  • Example 1 of the first embodiment in the first invention 1 1 1 16 and comparative example 1 1 1 6 Results of hardness test, wear resistance test, corrosion resistance test of watch exterior parts, and overall The evaluation results are shown in Tables 11 and 12.
  • the composition of the first nitride layer such as the HfN layer, TiN layer, and ZrN layer, the second nitride layer, the mixed layer of nitride and Au alloy, and the Au alloy layer is EPMA (X-ray micro Analysis) and identified.
  • the wear tester NUS-ISO-2 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. is used, and the test surface after the test is analyzed using ⁇ A. Those that did not pass were accepted.
  • the corrosion resistance test the sample was immersed for 48 hours in CAS test solution! / No corrosion occurred! / Those that passed all three of these items were accepted as comprehensive evaluation results.
  • the specific wear test method is that nitride is applied to a flat specimen of the same base material as the decorative part. Fix the test piece mounting plate to the opening with the test piece holding plate and the test piece holding screw with the hardened layer surface on which the layers and Au alloy layers are alternately formed facing downward. Next, the abrasive paper is attached to the wear ring. An upward load is applied to the wear wheel by pressing the abrasive paper against the test piece using a balance mechanism.
  • the specimen mounting base is reciprocated by a mechanism that converts the rotational movement of the motor into reciprocating movement, and the wear wheel is rotated by an angle of 0.9 ° for each return of the specimen mounting base.
  • This rotation causes the abrasive paper with the test piece mounted on the wear wheel to wear out and come into constant contact with the area.
  • the number of reciprocations of the test mount can be automatically set, and the wear tester stops at the set number of reciprocations.
  • a lapping film # 1200 with alumina particles with a particle diameter of about 12 m on the film surface
  • the contact load between the specimen and abrasive paper was lOOgf, and the number of reciprocating movements of the specimen mounting base was 50.
  • the comparison column 1;! ⁇ 18 Ti, Ti alloy, SUS304 and SUS316L force, the surface of decorative parts that are watch exterior parts such as watch case, watch band and watch bezel
  • the substrate surface was not exposed after the wear test in the wear resistance test, and the corrosion test did not show any corrosion after the CASS test.
  • a Au-Pd plating film is formed on the surface of watch exterior parts such as watch cases, watch bands and watch bezels made of Ti alloy, SUS304 and SUS316L of Comparative Examples 1-8 to 1-16 by the wet plating method.
  • watch exterior parts such as watch cases, watch bands and watch bezels made of Ti alloy, SUS304 and SUS316L of Comparative Examples 1-8 to 1-16 by the wet plating method.
  • the corrosion resistance did not occur after the CASS test, and the test was successful.
  • the substrate surface was exposed after the wear test, and the test was rejected. It was low and rejected. Therefore, the comprehensive evaluation failed in all the comparative examples.
  • the second embodiment of the first invention is a first nitride layer comprising a HfN layer, a TiN layer, or a ZrN layer as an underlayer in a mixed gas plasma atmosphere of Ar and nitrogen, and a first nitride layer
  • a second nitride layer consisting of a HfN layer, TiN layer, or ZrN layer different from the above
  • the supply of nitrogen gas is stopped, and then an Au alloy layer as a finishing layer on the underlayer in an Ar gas plasma atmosphere
  • a method of forming a hardened layer having a multilayer structure by forming a layer was adopted.
  • HfN, TiN or ZrN layer is formed as the first nitride layer on the surface of any substrate by the method, and HfN, TiN or ZrN layer different from the first nitride layer is formed as the second nitride layer.
  • An underlayer was formed. Furthermore, the supply of nitrogen gas was stopped, Au alloy was used in an Ar gas plasma atmosphere at the same pressure, and a Au alloy layer was formed on the underlayer by DC sputtering to form a finished layer.
  • the thickness of the first nitride layer constituting the underlying layer is 0.5 to 111, etc., 0.8 mm, and the second nitride layer is 0.1 to 111, etc. Adjust so that the Au alloy layer constituting the finish layer is 0.02 111 so that the thickness is 2 mm.
  • the film formation time was adjusted so that the total film thickness would be from 0 ⁇ 62 111 to 1 ⁇ 02 m.
  • watch exterior parts such as watch cases, watch bands, watch bezels, back covers, and clasps made of Ti, Ti alloy, brass, SUS304 and SUS316L were used.
  • the At! Alloy layer has an Atl Ni alloy of any composition, eight! ! -? Alloy Chobihachi! ! -? The alloy was used.
  • Table 13 shows the hardness test, the wear resistance test, the corrosion resistance test results, and the overall evaluation results of the decorative parts obtained in Examples 1-17 to 1-40 of the second embodiment.
  • the composition of the first nitride layer, the second nitride layer, and the Au alloy layer, the hardness test, the adhesion test, the corrosion resistance test, and the comprehensive evaluation results are all the same as the evaluation criteria evaluated in the first embodiment. The same evaluation criteria were adopted.
  • the first nitride layer consisting of HfN layer, TiN layer or ZrN layer as the underlayer on the decorative part surface, HfN layer, TiN layer or ZrN layer force different from the first nitride layer on the nitride layer of
  • an Au alloy layer was formed as a finishing layer on the underlayer to form a hardened layer having a multilayer structure.
  • a metal layer of Hf, T, or Zr is formed in an Ar gas plasma as an underlayer, and then nitrogen gas is introduced to mix Ar and nitrogen mixed gas plasma atmosphere
  • nitrogen gas is introduced to mix Ar and nitrogen mixed gas plasma atmosphere
  • a first nitride layer comprising a HfN layer, TiN layer or ZrN layer and a second nitride layer comprising a HfN layer, TiN layer or ZrN layer different from the first nitride layer.
  • a mixed layer consisting of an HfN layer, TiN layer or ZrN layer and an Au alloy and an Au alloy layer are formed as a finishing layer on the underlayer in a mixed gas plasma atmosphere of Ar and nitrogen to form a multilayered hardened layer. The method of forming was adopted.
  • Ar is introduced to generate plasma, and the pressure is kept at 0.2 Pa.
  • a nitrogen gas is introduced to form the metal layer in a mixed gas plasma atmosphere of Ar and nitrogen at the same pressure.
  • a first nitride layer made of HfN, TiN, ZrN, etc., and a second nitride layer, such as HfN, TiN, ZrN, etc., different from the first nitride layer were formed.
  • the same nitride as the nitride constituting the second nitride layer is formed on the underlayer by DC sputtering using Hf, T or Zr and Au alloy in the same gas plasma atmosphere at the same pressure.
  • a finish layer was formed by forming a mixed layer of HfN, TiN, or ZrN and Au alloy, and an Au alloy layer.
  • the thickness of the metal layer that forms the base layer is set to 0.
  • the second nitride layer is 0 ⁇ 15 111
  • the mixed layer of HfN, TiN or ZrN, which is the same nitride as the second nitride layer constituting the finish layer, and an Au alloy is 0.011 111, et al. 0.04 m, an Au alloy. Adjust the laminar force to 0.02 m, and the total film thickness The film formation time was adjusted so that the film thickness was 0 ⁇ 66 111, and the others were 0.96 m.
  • watch exterior parts such as watch cases, watch bands, watch bezels, back covers, and clasps made of Ti, Ti alloy, brass, SUS304 and SUS316L were used.
  • Au-Ni alloy, Au Pd alloy and Au-Pt alloy of arbitrary composition were used for the Au alloy layer.
  • Table 1 4 and Table 15 show the results of hardness test, abrasion resistance test, corrosion resistance test and overall evaluation of the decorative parts obtained in Examples 1 41 to 1 74 of the third embodiment.
  • the composition of the metal layer, the first nitride layer, the second nitride layer, the mixed layer of nitride and Au alloy, and the Au alloy layer, hardness test, adhesion test, corrosion resistance test and comprehensive evaluation results are all The same evaluation criteria as the evaluation criteria evaluated in the first embodiment were adopted.
  • a metal layer consisting of Hf, Ti or Zr layers is formed on the surface of decorative parts made of lacquers i, dies i, yellow alloy, SUS304 and SUS316L. And then a first nitride layer comprising an HfN layer, TiN layer or ZrN layer, and an HfN layer, TiN layer or ZrN layer different from the first nitride layer on the first nitride layer. A second nitride layer was formed.
  • a metal layer of Hf, T, or Zr is formed in an Ar gas plasma as an underlayer, and then nitrogen gas is introduced to form a mixed gas plasma atmosphere of Ar and nitrogen.
  • nitrogen gas is introduced to form a mixed gas plasma atmosphere of Ar and nitrogen.
  • the nitrogen gas supply was stopped, and then a method of forming a hardened layer with a multilayer structure by forming an Au alloy layer as a finishing layer on the underlayer in an Ar gas plasma atmosphere at the same pressure was adopted.
  • Hf, T, or Zr is used in an Ar gas plasma atmosphere in which the pressure is maintained at 0.27 Pa.
  • a metal layer consisting of an Hf layer, Ti layer or Zr layer is formed on the surface of the metal, the same metal as the metal constituting the metal layer in a mixed gas plasma atmosphere of Ar and nitrogen at the same pressure by introducing nitrogen gas
  • a first nitride layer made of HfN, TiN, ZrN, etc., and a second nitride layer, such as HfN, TiN, ZrN, etc., different from the first nitride layer are formed on the first nitride layer. I let you.
  • the supply of nitrogen gas is stopped, Au alloy is used in an Ar gas plasma atmosphere at the same pressure, and the Au alloy layer is formed on the underlayer by DC sputtering to finish the layer. Formed.
  • the thickness of the metal layer constituting the base layer is set to 0. ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the first nitride layer is 0.5 111 force, et al. 0.8 111
  • the second nitride layer is 0. 15
  • the Au alloy layer constituting the finished layer was adjusted to 0 ⁇ 02 111 force 0.03 m
  • the total film thickness was 0 ⁇ 82 111 force, et al.
  • the film formation time was adjusted so that the film was formed.
  • Watch base parts such as watch cases, watch bands, watch bezels and back covers made of Ti, Ti alloy, brass, SUS304 and SUS316L were used as optional base materials.
  • Au alloy layer Au-Ni alloy, Au Pd alloy and Au-Pt alloy of arbitrary composition were used.
  • Table 1 shows the results of the hardness test, wear resistance test, corrosion resistance test, and overall evaluation of the decorative parts obtained in Examples 1 75 to 196 of the fourth embodiment.
  • the composition of the metal layer, the first nitride layer, the second nitride layer, and the Au alloy layer, the hardness test, the adhesion test, the corrosion resistance test, and the comprehensive evaluation results are all evaluated in the first embodiment. The same evaluation standard as the standard was adopted.
  • Hf layer As shown in Table 16, Ti, Ti alloy, Huangdong, SUS304 and SUS316L force, etc.
  • Decorative metal parts, Hf layer, Ti layer or Zr layer as a base layer is formed on the surface of the part, then HfN A first nitride layer comprising a layer, a TiN layer or a ZrN layer, and a second nitride comprising a HfN layer, a TiN layer or a ZrN layer different from the first nitride layer on the first nitride layer Layers were formed. Subsequently, an Au alloy layer was formed to form a hardened layer having a multilayer structure.
  • the fifth embodiment of the first invention comprises a TiN layer, a HfN layer or a ZrN layer as an underlayer using a nitride target such as TiN, HfN or ZrN in a mixed gas plasma atmosphere of Ar and nitrogen.
  • a nitride target such as TiN, HfN or ZrN in a mixed gas plasma atmosphere of Ar and nitrogen.
  • the first nitride layer consisting of TiN layer, HfN layer or ZrN layer on the surface of any substrate by RF sputtering method, and TiN layer, HfN layer or ZrN layer different from the first nitride layer A second nitride layer was formed.
  • HfN, TiN or ZrN target and Au alloy are used in the same gas plasma atmosphere at the same pressure, and the same nitride as the second nitride layer is formed on the underlayer by RF sputtering.
  • a finish layer was formed by forming a mixed layer of nitride HfN, TiN or ZrN and an Au alloy and an Au alloy layer.
  • the thickness of the first nitride layer constituting the underlying layer is 0.4 111, et al. 1.0 111, and the second nitride layer is 0.15 111.
  • the mixed layer of HfN, TiN or ZrN and the Au alloy layer is adjusted to 0.03 m and the Au alloy layer strength is 0.02 m, and the total film thickness force is 0.6 to 111 m.
  • the film formation time was adjusted so that the thickness was 1.2 ⁇ m.
  • watch exterior parts such as watch cases, watch bands, watch bezels, back covers, and insole made of STi, Ti alloy, SUS304 and SUS316L were used.
  • For the Au alloy layer Au—Ni alloy, Au—Pd alloy and Au—Pt alloy of arbitrary composition were used.
  • Table 17 shows the results of the hardness test, the wear resistance test, the corrosion resistance test, and the overall evaluation of the decorative parts obtained in Examples 1 97 to 1116 of the fifth embodiment.
  • the composition, hardness test, adhesion test, corrosion resistance test and comprehensive evaluation results of the first nitride layer, the second nitride layer, the mixed layer of nitride and Au alloy, and the Au alloy layer are all the first.
  • the same evaluation criteria as the evaluation criteria evaluated in the embodiment were adopted.
  • a metal layer of Hf, T or Zr is formed in a He gas plasma as an underlayer, and then nitrogen gas is introduced to introduce a mixed gas plasma atmosphere of He and nitrogen.
  • nitrogen gas is introduced to introduce a mixed gas plasma atmosphere of He and nitrogen.
  • a first nitride layer comprising a HfN layer, TiN layer or ZrN layer and a second nitride layer comprising a HfN layer, TiN layer or ZrN layer different from the first nitride layer.
  • a mixed layer consisting of an H fN layer, TiN layer or ZrN layer and an Au alloy and an Au alloy layer are formed as a finishing layer on the underlayer in a mixed gas plasma atmosphere of He and nitrogen to form a multilayered hardened layer. The method of forming was adopted.
  • He After evacuating the inside of the vacuum device, He is introduced to generate plasma, and the pressure is kept at 0.2 Pa. Hef plasma atmosphere uses Hf, T or Zr, and any substrate by DC sputtering method After forming a metal layer consisting of an Hf layer, Ti layer or Zr layer on the surface of the metal, the same metal as the metal constituting the metal layer in a mixed gas plasma atmosphere of He and nitrogen at the same pressure by introducing nitrogen gas A first nitride layer made of HfN, TiN, ZrN, etc., and a second nitride layer, such as HfN, TiN, ZrN, etc., different from the first nitride layer were formed.
  • Hf, T, Zr, and Au alloy are used in the same gas plasma atmosphere at the same pressure, and the same as the nitride that forms the second nitride layer on the underlayer by the DC sputtering method.
  • a finish layer is formed by forming a mixed layer of HfN, TiN or ZrN, which is a nitride of Nb, and an Au alloy, and an Au alloy layer I let you.
  • the film thickness is set so that the metal layer constituting the underlayer is set to a value of 0.9 ⁇ m for the first nitride layer, 0.9 m for the first nitride layer, and 0.115 111 for the second nitride layer.
  • the film formation time was adjusted so that the total film thickness was 1 ⁇ 26 m.
  • watch exterior parts such as watch cases, watch bands and watch bezels made of Ti, Ti alloy, SUS304 and SUS316L were used.
  • Au—Ni alloy, Au—Pd alloy, and Au—Pt alloy of arbitrary composition were used for the Au alloy layer.
  • Table 18 shows the results of hardness test, wear resistance test, corrosion resistance test, and comprehensive evaluation of the decorative parts obtained in Example 1 1 17-;
  • the composition of the metal layer, first nitride layer, second nitride layer, nitride-Au alloy mixed layer and Au alloy layer, hardness test, adhesion test, corrosion resistance test and comprehensive evaluation results are as follows: All of the same evaluation criteria as those evaluated in the first embodiment were adopted.
  • a metal layer consisting of an Hf layer, Ti layer, or Zr layer was formed as an underlayer on the surface of a decorative part made of Ti, Ti alloy, SUS304 and SUS316L, and then H a first nitride layer comprising an fN layer, TiN layer or ZrN layer, and a second nitride comprising an HfN layer, TiN layer or ZrN layer different from the first nitride layer on the first nitride layer.
  • a physical layer was formed.
  • Ti, Ti alloy, brass, SUS304, and SUS316L were used as the base material, but the base material is not limited to these.
  • A1 and various A1 alloys, various stainless steels, various Ti It can be applied to materials made of alloys, copper alloys, and the like.
  • RF sputtering is used in the fifth embodiment of the first invention, and DC sputtering is used in embodiments other than the second embodiment. Adopted force This is adopted because the alloy composition can be easily controlled, and it is not necessary to limit to RF sputtering and DC sputtering method. Any sputtering method such as DC magnetron sputtering method, RF magnetron sputtering method can be used. Good. In addition to sputtering, other dry PVD techniques such as ion plating and ion beam deposition can be used if the process is a dry process. Similarly, the method of generating plasma can be the RF method or DC method!
  • the pressure of the gas plasma atmosphere is 0.2 Pa as the pressure condition for forming the hardened layer
  • the second embodiment The force is 0.14 Pa in the state, and 0.27 Pa in the fourth embodiment.
  • the pressure of the gas plasma is not necessarily limited to the same condition.
  • the pressure may be any numerical value as long as the gas plasma can be generated.
  • the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, the fourth embodiment and the fifth embodiment In the embodiment, Ar is used as the inert gas, and He is used as the inert gas in the sixth embodiment.
  • the inert gas is used to generate plasma, and is not limited to Ar or He.
  • Xe Kr It may be replaced with other inert gas (the embodiment in the first invention).
  • stainless steel (watch case base material obtained by machining SUS316U was washed and degreased with an organic solvent. Next, these base materials were mounted in a sputtering apparatus.
  • a hafnium nitride coating (golden hard coating) having a gold color tone having a thickness of 1.0 m was formed on the surface of the base material by the sputtering method under the following film formation conditions.
  • a mixed plating film (gold outermost coating) of gold and nickel having a gold color tone with a thickness of 0.03 m is formed on the surface of the hafnium nitride coating formed on the surface of the base material by the sputtering method described below.
  • a golden watch case was obtained that was formed under film conditions and has a color tone of IN-14 according to Swiss golden standards.
  • Sputtering target gold, nickel alloy
  • the resulting golden ornament consists of a decorative substrate (stainless steel), a golden hard coating (nitride Hough Ni: film thickness 1. ⁇ ), and a golden outer coating (gold-Nickenore alloy: membrane) Thickness 0.03 ⁇ ).
  • the surface of the resulting golden decorative article was scratched according to the following method using a wear tester [trade name NUS ISO-2] manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.
  • a lapping film (with a particle size of 0.5 ⁇ ⁇ particles) was used as the abrasive paper to be attached to the wear ring, and the abrasive paper was in contact with the test piece.
  • the number of relative reciprocations between the abrasive paper and the specimen was 50, and the specimen was scratched by the pressure contact of the abrasive paper.
  • the surface of the reference sample is provided with scratches that represent the visibility of each of ⁇ ⁇ , ⁇ , and X.
  • the color of the surface of the resulting golden decorative article was evaluated according to the following criteria using a spectrophotometer CM50 3d manufactured by Minolta. The results are shown in Table 2-1.
  • Example 2-1 Under the same conditions as in Example 2-1, a hafnium nitride coating (golden hard coating) was produced on the surface of the watch case base material.
  • a mixed metal film (golden outermost film) of gold and palladium having a gold color tone with a thickness of 0.03 m was formed on the surface of the hafnium nitride film with a sputtering method under the following film formation conditions.
  • An arm watch case with a slightly golden color tone was obtained from the 1N-14 color tone in the gold standard.
  • the color tone was (M, L water: 83.67, a water: 4.54, b water: 28.17.
  • the resulting golden ornament consists of a decorative substrate (stainless steel), a golden hard coating (nitrile hafnium: film thickness 1.0 m), and a golden outer coating (gold-palladium alloy: film thickness 0.03 ⁇ m). m).
  • the resulting golden decorative article was evaluated in the same manner as in Example 2-1, in (1) scratch evaluation, (2) corrosion resistance test, and (3) color test. The results are shown in Table 2-1.
  • Example 2-1 Under the same conditions as in Example 2-1, a hafnium nitride coating (golden hard coating) was produced on the surface of the watch case base material.
  • the resulting golden ornament is composed of a decorative substrate (stainless steel), a golden hard coating (nitrified hafnium: film thickness of 1.0 m), and a golden outermost coating (pure gold: film thickness of 0.03 ⁇ m). Consists of! / ⁇
  • the resulting golden decorative article was evaluated in the same manner as in Example 2-1, in (1) scratch evaluation, (2) corrosion resistance test, and (3) color test. The results are shown in Table 2-1.
  • a titanium nitride plating coating (golden hard coating) having a dark yellow color with a thickness of 1. O ⁇ m is applied to the surface of a watch case base material manufactured under the same conditions as in Example 2-1 by the ion plating method (hot cathode method). ) Under the following film forming conditions.
  • Electron gun 10kV 300mA
  • Example 2-1 a mixed plating film (golden outermost coating) of gold and nickel having a gold color tone with a thickness of 0.03 m was applied to the surface of the titanium nitride plating film formed on the surface of these substrates in the same manner as in Example 2-1. A watch case having a dark golden color tone was obtained.
  • Example 2-1 the reflectance of this golden decorative product with respect to the wavelength is shown in Fig. 2-1.
  • the resulting golden ornament is composed of a decorative substrate (stainless steel), a golden hard coating (titanium nitride: film thickness of 1.0 m), and a golden outer coating (gold-Nickenore alloy: The film thickness is 0.03, im).
  • the obtained golden decorative article was evaluated in the same manner as in Example 2-1, in (1) scratch evaluation, (2) corrosion resistance test, and (3) color test. The results are shown in Table 2-2.
  • a titanium nitride coating (golden hard coating) was produced on the surface of the watch case base material under the same conditions as in Examples 2-4.
  • the resulting golden ornament is composed of a decorative substrate (stainless steel), a golden hard coating (titanium nitride: film thickness 1.0 m), and a golden outer coating (gold-palladium alloy: membrane). Thickness 0.03, im).
  • the obtained golden decorative article was evaluated in the same manner as in Example 2-1, in (1) scratch evaluation, (2) corrosion resistance test, and (3) color test. The results are shown in Table 2-2.
  • a titanium nitride coating (golden hard coating) was produced on the surface of the watch case base material under the same conditions as in Examples 2-4.
  • the resulting golden decorative article consists of a decorative base material (stainless steel), a golden hard coating (titanium nitride: film thickness 1.0 m), and a golden outermost coating (pure gold: film thickness 0.03, im) and! /, ru.
  • the obtained golden decorative article was evaluated in the same manner as in Example 2-1, in (1) scratch evaluation, (2) corrosion resistance test, and (3) color test. The results are shown in Table 2-2.
  • Example 2-1 Under the same conditions as in Example 2-1, a hafnium nitride coating (golden hard coating) was produced on the surface of the watch case base material.
  • a mixed plating film (gold outermost coating) of gold and iron having a gold color tone with a thickness of 0.03 m was formed by sputtering under the following film formation conditions.
  • a golden watch case having a color tone of IN-14 according to Swiss gold standard was obtained.
  • the resulting golden decorative article consists of a decorative base material (stainless steel), a golden hard coating (nitride hafnium: thickness 1.0 m), and a golden outer coating (gold-iron alloy: membrane). And a thickness of 0.03, im).
  • Sputtering target gold, iron, alloy
  • the obtained golden decorative article was evaluated in the same manner as in Example 2-1, in (1) scratch evaluation, (2) corrosion resistance test, and (3) color test. The results are shown in Table 2-2.
  • Example 2-1 Under the same conditions as in Example 2-1, a hafnium nitride coating (golden hard coating) was produced on the surface of the watch case base material.
  • a mixed plating film gold outer coating film of gold and nickel having a golden color tone of 0.01 0.02 0.03, 0.04, 0.05 and 0.06 m in thickness was used.
  • Each watch case was formed under the same conditions as in 2-1, and exhibited a golden color tone.
  • the resulting golden ornament consists of a decorative substrate (stainless steel), a golden hard coating (nitride Huff: 1 to 0 m), and a golden outer coating (gold-nickel alloy). : Thickness 0.0;! 0.06 ⁇ m).
  • Example 2-8 2-11 Comparative Example 2—;! 2-2
  • Example 2-1 For the golden ornaments (Examples 2-8 2-11, Comparative Example 2—;! 2-2), the same as in Example 2-1, (1) Scratch evaluation, (2) Corrosion resistance test And (3) Evaluation of the color test was performed. The results are shown in Table 2-3.
  • Example 2-1 For the golden ornaments (Examples 2-8 2-11, Comparative Example 2—;! 2-2), the same as in Example 2-1, (1) Scratch evaluation, (2) Corrosion resistance test And (3) Evaluation of the color test was performed. The results are shown in Table 2-3.
  • Example 2-3 For the golden ornaments (Examples 2-8 2-11, Comparative Example 2—;! 2-2), the following (4) hardness and (5) adhesion test Each was also evaluated. The results are also shown in Table 2-3.
  • the surface hardness (HV) of the resulting golden decorative article (Examples 2-8 to 2-11, Comparative Example 2—;! To 2-2) was measured with a hardness meter (Fischerscope (Fischer Instrument Co., Ltd.)). R) Using H100), the load was measured at 5 mN for 10 seconds and evaluated according to the following criteria.
  • a titanium nitride coating (golden hard coating) was produced on the surface of the watch case base material under the same conditions as in Examples 2-4.
  • the resulting golden decorative article consists of a decorative base material (stainless steel), a golden hard coating (titanium nitride: film thickness 1 ⁇ 0 m), and a golden outer coating (gold-nickel alloy: membrane). Thickness 0.0;! ⁇ 0.06 m) and force. [0188] (Evaluation)
  • Example 2-1 Under the same conditions as in Example 2-1, a hafnium nitride coating (golden hard coating) was produced on the surface of the watch case base material.
  • the resulting golden ornament is composed of a decorative substrate (stainless steel), a golden hard coating (nitridation hafnium: film thickness 1.0 m), and a golden outer coating (gold-iron alloy: membrane). Thickness 0 ⁇ 01 to 0 ⁇ 06 ⁇ m).
  • a gold and nickel mixed plating film (golden outermost film) having a gold color tone of 05 and 0.06 m was formed under the same conditions as in Example 2-1, and each watch case exhibiting a gold color tone could be obtained. It was.
  • the resulting golden ornament is composed of a decorative substrate (stainless steel), a golden hard coating (zirconium nitride: film thickness of 1.0 m), and a golden outer coating (gold-nickel alloy: membrane). Thickness 0.0 ;! 0.06 ⁇ m
  • Example 2-1 Under the same conditions as in Example 2-1, a hafnium nitride coating (golden hard coating) was produced on the surface of the watch case base material.
  • the resulting golden ornament was composed of a decorative substrate (stainless steel), a golden hard coating (nitridation hafnium: film thickness 1 ⁇ 0 m), and a golden outermost coating (gold-palladium alloy: membrane). Thickness 0.0 ;! 0.06 ⁇ m ).
  • a titanium nitride plating film (second hard film) having a thickness of 0.8 ⁇ m and having a dark yellow color tone was formed on the surface of a watch case base material produced under the same conditions as in Example 2-1 by sputtering. Formed with.
  • a hafnium nitride coating (golden hard coating) was produced on the surface of the titanium nitride coating under the same conditions as in Example 2-1.
  • a mixed plating film (golden outer coating film) of gold and nickel having a gold color tone of thickness 0.01 0.02 0.03 0.04, 0.05 and 0.06 m on the surface of the hafnium nitride coating film.
  • gold outer coating film gold outer coating film
  • gold color tone 0.01 0.02 0.03 0.04, 0.05 and 0.06 m on the surface of the hafnium nitride coating film.
  • the resulting golden decorative article was made of a decorative substrate (stainless steel), a second hard coating (titanium nitride: film thickness 0 ⁇ 8 ⁇ ), and a golden hard coating (hafnium nitride: film thickness 0). ⁇ 2 111) and gold outermost coating (gold-nickel alloy: film thickness 0.0;! 0.06 ⁇ m).
  • a titanium plating film (underlayer) having a thickness of 0.2, m was formed by sputtering on the surface of the watch case base material manufactured under the same conditions as in Example 2-1, under the following film forming conditions. ⁇ Film formation conditions>
  • a hafnium nitride coating (golden hard coating) having a thickness of 0.2111 was formed on the surface of the titanium nitride plating under the same conditions as in Example 2-1.
  • a mixed plating film (golden outer coating film) of gold and nickel having a golden color tone of 0.01 0.02 0.03, 0.04, 0.05, and 0.06 m on the surface of the hafnium nitride coating film.
  • Each watch case was formed under the same conditions as in 2-1, and exhibited a golden color tone.
  • the resulting golden ornament was composed of a decorative substrate (stainless steel) and an underlayer (titanium: thickness 0.
  • second hard coating titanium nitride: film thickness 0.8 111
  • golden hard coating nitride hafnium: film thickness 0 ⁇ 2 m
  • gold outermost coating gold-nickel alloy
  • a titanium carbide plating film (second hard film) having a white color tone of 0.2, m is formed on the surface of a watch case base material manufactured under the same conditions as in Example 2-1 by sputtering, and the following film formation conditions: Formed with.
  • a hafnium nitride plating film (golden hard coating) having a thickness of 0.2111 was formed on the titanium carbide plating surface under the same conditions as in Example 2-1.
  • a mixed plating film gold outermost coating film of gold and nickel having a gold color tone of thickness 0.01 0.0 2 0.03 0.04, 0.05 and 0.06 m was used in Examples.
  • Each watch case was formed under the same conditions as in 2-1, and exhibited a golden color tone.
  • the resulting golden decorative article was made up of a decorative substrate (stainless steel), a second hard coating (titanium carbide: film thickness 0 ⁇ 8 ⁇ ), and a golden hard coating (hafnium nitride: film thickness 0). ⁇ 2 111) and gold outermost coating (gold-nickel alloy: film thickness 0.0;! 0.06 ⁇ m).

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Description

明 細 書
装飾部品およびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、装飾部品およびその製造方法に関する。より詳しくは、第 1の発明は、 表面に金を含有する金色色調の硬化層を有する装飾部品に関する。また、第 2の発 明は、金色被膜を有する装飾品およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、長期に わたり金色の美観が維持され得る金色装飾部品およびその製造方法に関する。 背景技術
[0002] 時計バンド、時計ケース、ベゼル、裏蓋、中留、尾錠、リューズなどの時計外装部品 や、ピアス、イヤリング、指輪、メガネフレーム、ペンダント、ブローチ、ネックレス、ブレ スレットなどの装飾部品は、種々の材料を用いた層構成をなして!/、る。
[0003] たとえば、基材としては、部品加工が容易な軟質基材であるステンレス、 Tiおよび T i合金、黄銅などが広く採用されている。し力、しながら、これらの軟質基材を加工した 装飾部品は使用中のキズ発生などによる外観品質の低下が大きな問題として指摘さ れている。これは主に、軟質基材自身の表面硬度がビッカース硬度で Hv= 200程 度の低硬度であることに起因するものであり、解決を目指して種々の表面硬化処理 が試みられている。
[0004] また上記の時計バンド、時計ケース、ベゼル、裏蓋、中留、尾錠、リューズなどの時 計外装部品や、ピアス、イヤリング、指輪、メガネフレーム、ペンダント、ブローチ、ネッ クレス、ブレスレットなどの装飾部品には高い装飾性能 ·外観品質が要求され、特に 高級感のある金色色調を確保した表面硬化処理技術が種々試みられている。
[0005] 軟質基材の硬化方法には、軟質基材表面に被膜を被覆形成する方法と軟質基材 自身を硬化する方法がある。
[0006] 軟質基材表面に金色の被膜を被覆形成する方法として、湿式メツキ、イオンプレー ティングなどの手法があげられる。特に装飾部品では、 Auメツキ、 Au— Niメツキ、 Au —Pdメツキなどが広く行われている力 いずれのメツキ被膜も軟ら力、く使用中のキズ が解消するまでには至ってレ、なレ、。またイオンプレーティングでは窒化チタン膜など を被覆形成する手法があげられる力、窒化チタン膜は内部応力が高いため密着性に 難点があり剥離が発生しやすいという欠点があり、いずれも膜剥離問題に対しては完 全に解決するまでには至っていない。また剥離が発生した場合には、軟質材料その ものが露出してしまい、この部分で腐蝕が発生し部品としての使用が不可能となって しまう。
[0007] ステンレス、 Tiおよび Ti合金、黄銅などの材料からなる装飾部品を硬化する方法と してはイオン注入、イオン窒化、ガス窒化などが知られているが、いずれの場合も硬 化処理時間が長く生産性に難点があることや処理温度が高いため、装飾部品の結 晶粒が粗大化して表面粗れが発生し、外観品質が大幅に低下する。特に表面粗れ の問題は深刻で、鏡面研磨処理を施した装飾部品に対してガス窒化処理や浸炭処 理した場合、処理後の装飾部品表面の結晶粒は粗大化し 200〜300 mの表面粗 れが発生し、鏡面が消失してしまい、後研磨加工を施しても浸炭処理前の鏡面状態 を回復することができなくなり、外観品質の顕著な低下、劣化を引き起こす。
[0008] また金色装飾部品として、 Ti、 Zr、 Hf、 Taの少なくとも 1元素以上からなる窒化物 上に 94. 0—98. 5wt%Au、 1. 0—3. Owt%Fe、 0. 5—3. Owt%Pdの 3元素力、ら なる Au合金仕上げ層が提案されている (例えば、特許文献 1または特許文献 2参照) (以上、第 1の発明の背景技術)。
[0009] また、上述のように、時計バンドなどの時計部品、指輪、ネックレス、イヤリング等の 装飾部品は、その最外層に、湿式または乾式メツキの手法を用いて金被膜を形成す ることにより、高級感または優れた耐食性を付与している。
[0010] 金色色調を呈する装飾部品としては、基材と、この基材表面に窒素以外の不活性 ガス中で形成された、不可避成分 (窒素、酸素、炭素)を含有する Ti系被膜と、この T i系被膜上に乾式メツキ法により形成された最外層被膜とを形成し、そして、最外層被 膜力 金 60〜99原子%と鉄 0. 5〜20原子%と不可避成分 0. 5〜20原子%とを含 む金色装飾部品が開示されている(特許文献 3)。この先行技術では、最外層被膜の 膜厚を、通常 0.05〜0.5 111としている。また、 Ti系被膜としては、通常 0.;!〜 10〃 mとし、 TiN被膜または HfN被膜などを用いることが、最外層被膜と基材との密着性 の面から好ましいことが開示されている。さらに、基材と TiN被膜との間に、下地層と して、窒素以外のアルゴン、ヘリウムまたはネオンなどの不活性ガス中で形成された、 乾式メツキ装置内に存在する不可避成分を含む Ti系被膜が存在していてもよいこと が開示されている(以上、第 2の発明の背景技術)。
特許文献 1:特許第 3244952号公報
特許文献 2:特開 2001— 294955号公報
特許文献 3:特開平 7— 11462公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] 第 1の発明の背景で述べた技術は、金属アレルギーが起こらず Au色調を確保した 金色装飾部品を達成することを目的として Feと Pdを添加したもので、硬度、強度に 関しては一切言及されていない。筆者らが追試験を行ったところ、 Hv250以下の低 硬度の被膜しか得ることができなかった。そこで、第 1の発明の目的は、ステンレス、 T iおよび Ti合金、黄銅などの軟質基材からなる装飾部品において、使用中に傷が発 生しない高硬度、高耐傷性で腐蝕が発生しない高耐蝕性の金色色調の装飾部品を 提供することにある。
[0012] また、第 2の発明の背景で述べた技術では、金被膜や、金-鉄合金などの金合金被 膜は、一般的に硬度が小さいため、傷付きやすぐ装飾部品の美観を損ねやすいと の問題がある。さらに、上記の装飾部品のように、金合金被膜 (最外層被膜)の膜厚 カ 0.05〜0.5 111と厚ぃと、この被膜に生じる傷は、肉眼で視認されやすいほどに深 いため、結果として装飾品の美観を著しく損ねてしまう。そこで第 2の発明は、金色を 呈する最外層被膜に傷が生じても、傷を肉眼で視認されに《することで、長期にわ たり金色の美観を維持できる金色装飾部品およびその製造方法の提供を目的として いる。
課題を解決するための手段
[0013] 上記第 1の発明における課題を解決するために種々の表面処理を検討した結果、 ステンレス、 Tiおよび Ti合金、黄銅などの軟質基材からなる装飾部品の表面に Auを 含有する硬化層を有することにより、衝撃によるキズが発生しない高硬度、高耐傷性 で腐蝕が発生しない高耐蝕性で金色色調の装飾部品が達成される。 [0014] 硬化層の構造を種々検討した結果、以下に記す構造を採用することにより、効果的 に金色色調の硬化層を形成させることを見出した。
[0015] ステンレス、 Tiおよび Ti合金、黄銅などの軟質基材からなる装飾部品の表面に下 地層および仕上げ層からなる多層構造の硬化層を形成させることである。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。またさらによ り高耐傷性、高密着性の硬化層を得るためは、基材材質と下地層である第 1の窒化 層間の密着性を高めること、および下地層である第 2の窒化物層と仕上げ層である A u合金層間の密着性を高めることが好ましぐ具体的には、基材材質と第 1の窒化物 層との間に第 1の窒化物を構成する金属と同一の金属からなる金属層を設けることが 好ましく、同様に下地層である第 2の窒化物層と仕上げ層である Au合金層との間に 、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 合層を設けることが好ましい。
[0016] Au合金層は、 Au— Ni合金、 Au— Pd合金、 Au— Pt合金を主成分とする合金であ ること力 S好ましい。また装飾部品は時計バンド、時計ケース、ベゼル、裏蓋、中留、尾 錠、リューズなどの時計外装部品や、ピアス、イヤリング、指輪、メガネフーム、ペンダ ント、ネックレス、ブレスレット、ブローチであることが好ましい。
(作用)
金合金を主体とする硬化層は各種ある力 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!/、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 を活力、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。
[0017] 上記第 2の発明における問題を解決すべく鋭意研究した結果、
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ぐかつ、
金色最外被膜が、 0.005—0.04 H m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。
[0018] 前記金色硬質被膜は、窒化ハフニウム(HfN)または窒化ジルコニウム(ZrN)であ ることが好ましい。
[0019] 前記金色最外被膜は、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が好ましい。
[0020] また、前記金色最外被膜は、 0.02-0.04 μ mの厚みであることが好ましい。
[0021] さらに、前記金色最外被膜は、 0.02〜0.03 111の厚みであることも好ましい。
[0022] 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、第 2硬質被膜の方が金色硬質被膜より硬い金色装飾部品も好ましい。
[0023] また、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も大きいことが好 ましい。
[0024] さらに、前記第 2硬質被膜が、金色色調を呈していることも好ましい。
[0025] 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も好ましい。
[0026] 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)であることも、さらに好ましい。
[0027] 前記装飾品用基材と前記第 2硬質被膜との間に、下地層が被覆されていてもよい。
[0028] 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)、ノ ナジゥム(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 元素であり、かつ、該元素が前記第 2硬質被膜に含まれる元素と同一の元素を主成 分として含むことも好ましい。
[0029] 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) であることも、さらに好ましい。
[0030] 前記装飾品用基材は、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、銅、銅合金およびタンダ 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が好ましい。
[0031] 前記装飾品用基材は、セラミック力、らなることも好ましい。
[0032] 第 2の発明に係る金色色調を呈する金色装飾部品の製造方法は、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ツキ法により形 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、乾式メツ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、乾式メツキ法により、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 、 0.005〜0.04 111の厚みであるように形成することを特徴としている。
[0033] また、前記製造方法における工程 [2]が、
装飾品用基材表面に、乾式メツキ法により第 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、乾式メツキ法により、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。
[0034] さらに、前記製造方法における工程 [2]が、
装飾品用基材表面に、乾式メツ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、乾式メツキ法により、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レ、。
発明の効果
[0035] 第 1の発明によれば、ステンレス、 Tiおよび Ti合金、黄銅などの軟質基材からなる 装飾部品の表面に、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により 衝撃によるキズを発生させず、腐蝕が発生しない高硬度、高耐傷性、高耐蝕性の金 色色調の装飾部品が達成される。また、より耐傷性、密着性を高めるためは、基材材 質と下地層である第 1の窒化層間の密着性を高めること、および下地層である第 2の 窒化物層と仕上げ層である Au合金層間の密着性を高めることが好ましぐ具体的に は基材材質と第 1の窒化物層との間に第 1の窒化物を構成する金属と同一の金属か らなる金属層を設けることが好ましぐ同様に下地層である第 2の窒化物層と仕上げ 層である Au合金層との間に、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合金との混合層を設けることが好ましぐ具体的には下地層として H f、 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ある。以上述べてきたようにキズを発生させず、腐蝕 が発生しない高硬度、高耐傷性、高耐蝕性の金色色調の装飾部品が達成され装飾 部品に対する表面硬化手法として格別の効果がある。
[0036] また、第 1の発明は、装飾部品の表面に下地層として 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 力もなる 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、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 HfN、 TiN、 ZrNなどの窒化物と 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。すなわち Hf、 Ti、 Zrなどの金属層を形成させた後に、第 1の窒化物層、第 2 の窒化物層、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、 Au合金層と多層構造からなる硬化層を形成するので、 HfN、 TiN、 ZrNなどの 窒化物層と Au合金層を交互に繰り返し積層し、最表層を Au合金層で終了させた多 層積層構造に比べ、 Au合金層の厚みが少なくて済むことから、 Auの使用量を大幅 に低減させることが可能で装飾部品製造費用をより安価とさせることも大きな特徴の ひとつである。
[0037] 第 2の発明の金色装飾部品は、金色最外被膜が0.005〜0.04 111の厚みで被覆 されると、金色最外被膜に生じる傷そのものが浅い傷となり肉眼で視認されに《なる 。また、この厚みは非常に薄膜であるため、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 れうる。これにより、第 2の発明の金色装飾部品が呈する外観色調は、最外被膜の金 色色調に、金色硬質被膜の色調を反映した色調となり、最外被膜のみでは決して得 られない、明るさがあり高級感のある金色色調を呈することができる。
[0038] したがって、第 2の発明の金色装飾部品は、最外層被膜に傷が生じても傷が肉眼 で視認されにくぐかつ、明るさがあり高級感のある金色色調を呈するため、長期にわ たり装飾品の美観を維持することができる。
図面の簡単な説明
[0039] [図 1-1]図 1 1は、第 1の発明における装飾部品の一実施形態である装飾部品の硬 化層構造を示す断面模式図である。
[図 2-1]図 2— 1は、実施例 2— 1および実施例 2— 4により得られた金色装飾品に対 する、反射率のスペクトルである。また同図に、スイス金色規格(1N-14色)、窒化ハフ ニゥム(HfN)基板および窒化チタン (TiN)基板に対する、反射率のスペクトルも示し た。
符号の説明
[0040] 2 基材
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
発明を実施するための最良の形態
[0041] 第 1の発明に係る装飾部品につ!/、て説明する。
[0042] ステンレス、 Tiおよび Ti合金、黄銅などの材料からなる下地母材を各種装飾部品 形状の基材に加工した後、下地層として任意の不活性ガスプラズマ中で Hf、 Tほた は Zrの金属層と、任意の不活性ガスに窒素成分を含有させた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の窒化物である 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、引き続き任意の不活性ガスに窒素成分を含有させた ガスプラズマ雰囲気中で、下地層上に、仕上げ層として第 2の窒化物層と同一である HfN、 TiN、 ZrNなどの窒化物と 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工程を経る手法を採用することにより、衝撃 によるキズが発生しない、かつ、高硬度で腐蝕が発生しない高耐蝕性の装飾部品が 達成される。第 1の発明の詳細を後述する実施例で説明する。
[0043] 次に、第 2の発明に係る金色装飾部品およびその製造方法について具体的に説 明する。
[0044] 〔金色装飾部品〕
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。
[0045] 上記の単層構造、二層構造、三層構造を構成する各層は、通常、乾式メツキ法によ り形成される。乾式メツキ法としては、具体的には、スパッタリング法、アーク法、イオン プレーティング法、イオンビーム等の物理的蒸着法 (PVD)、化学的蒸着法(CVD) などが挙げられる。中でも、スパッタリング法、アーク法、イオンプレーティング法が特 に好ましく用いられる。
[0046] 第 2の発明に係る金色装飾部品の製造方法は、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ツ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、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、該基材表面に、乾式メツキ法により金色硬質 被膜を形成し、さらに金色硬質被膜の表面に乾式メツキ法により、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、窒化 クロム(CrN)、窒化ジルコニウム(ZrN)、窒化ハフニウム(HfN)、窒化バナジウム(V N)、窒化ニオブ(NbN)または窒化タンタル (TaN)などからなる金属窒化物、あるい は炭化窒化クロム、炭化窒化ジルコニウム、炭化窒化ハフニウム、炭化窒化バナジゥ ム、炭化窒化ニオブまたは炭化窒化タンタルなどからなる金属炭化窒化物を、主成 分として含むことを特 ί毁として!/、る。
[0047] また、前記製造方法において、前記金色最外被膜は、 0.005-0.04 μ m、好ましく は0.02〜0.04〃111、さらに好ましくは 0.02〜0.03〃111の厚みである。
[0048] さらに、前記製造方法において、前記装飾品用基材と前記金色硬質被膜との間に 、乾式メツキ法により第 2硬質被膜を形成し、かつ、第 2硬質被膜が、窒化チタン (Ti N)、窒化クロム(CrN)、窒化ジルコニウム(ZrN)、窒化ハフニウム(HfN)、窒化バ ナジゥム (VN)、窒化ニオブ(NbN)または窒化タンタル (TaN)などからなる金属窒 化物、炭化チタン (TiC)、炭化クロム(Cr C )、炭化ジルコニウム(ZrC)、炭化ハフ二
3 2
ゥム(Hf C)、炭化バナジウム (VC)、炭化ニオブ (NbC)または炭化タンタル (TaC) などからなる金属炭化物、あるいは炭化窒化チタン、炭化窒化クロム、炭化窒化ジノレ コニゥム、炭化窒化ハフニウム、炭化窒化バナジウム、炭化窒化ニオブまたは炭化窒 化タンタルなどからなる金属炭化窒化物を、主成分として含むことも好ましレ、。
[0049] 第 2の発明に係る金色装飾部品の金色の色調は、スイス金色規格で 1N— 14〜2 N— 18の範囲であることが望ましい。また、この範囲にある金色装飾部品は、鏡面光 沢で L* (10. 0—90. 0) a* (6. 0) b* (3. 0)〜L* (10. 0—90. 0) a* (l . 0) b* (15. 0) の範囲の金色調を示している。ここに、 L*は国際照明委員会(CIE)の CIE 1976 (L *a*b*)色空間における明度指数であり、 a*、 b*はクロマテイクネス指数を表わす。上記 金色調の L*、 a*および b*の測定は、 CIEの規格で定められている 0度視野 XYZ系に よる物体色の測定方法に従って、鏡面光沢の試験片について、ミノルタ社製スぺタト 口フォトメータ CM503dを用いて行なわれる。
[0050] 第 2の発明に係る金色装飾部品は、表面硬度(HV、(株)フィッシャーインストルメン ッ製 硬度計 (フィッシャースコープ (登録商標) H100)を用いて、荷重 5mN 10秒間 保持で測定)力 通常 1400〜2500、好ましくは 1600〜2500、さらに好ましくは 19 00〜2500である。この範囲であれば、金色装飾部品は耐傷付き性に優れる。
[0051] なお、表面硬度が小さすぎると、金色装飾部品の表面に傷がつきやすくなるので好 ましくない。
[0052] また、表面硬度を大きくするために、たとえば金色硬質被膜の膜厚を増せば、成膜 時間が長くなつて生産性が悪くなる。よって、表面硬度が大きすぎると、成膜コストが 必要以上に高価になるので好ましくなレ、。
[0053] 第 2の発明における金色装飾部品としてほたは装身具として)は、たとえば腕時計 ケース、腕時計バンド、腕時計のリューズ、腕時計の裏蓋等の時計外装部品、さらに はベルトのバックル、指輪、ネックレス、ブレスレット、イヤリング、ペンダント、ブローチ 、カフスボタン、ネクタイ止め、バッジ、メダル、眼鏡のフレーム、カメラのボディ、ドアノ ブなどが挙げられる。
[0054] 〔金色最外被膜〕
第 2の発明に係る金色装飾部品を構成して!/、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、乾式メツキ法により金色硬質被膜表面に被膜され
[0055] 金色最外被膜に用いられる金合金としては、金と全率固溶する元素を選択すること が望ましぐ得られた金合金は、薄膜にしても緻密な膜となるため、耐食性に優れ、変 色などを起しにくぐ信頼性が高い。
[0056] このような金合金としては、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、または金 -ロジウム (Au_Rh)合金が挙げられる。こ れらの金合金は、金色硬質被膜の色調が反映されたときに、金色装飾部品に対して 、明るさがあり高級感のある金色色調を呈することができる。なお、これらの金合金は 、 1種単独で、または 2種以上組み合わせて用いることができる。
[0057] 金色最外被膜として、より純金に近い色調を得ることができる金-ニッケル (Au-Ni) 合金を用いることが好ましい。
[0058] 金色最外被膜の厚みは、 0. 005 ,1 m以上 0· 04 μ m以下の範囲であることが望ま しい。金または金合金からなる金色最外被膜は、硬度が低ぐ傷付きやすいため、金 色装飾部品の美観を損ねやすい。し力、しながら、金色最外被膜の厚みを 0. 04 ^ 111 以下とすることで、金色最外被膜に生じる傷そのもの力 0. 04 mを超える深さに達 し得ない浅い傷となり肉眼で確認されに《なるため、金色装飾部品の美観を損ねる ことがなくなる。
[0059] また、金色最外被膜が 0.04 μ m以下と薄膜になれば、金色硬質被膜の色調がより 強く反映されるため、金色最外被膜の色調のみでは決して得られない、明るさがあつ て、高級感のある金色色調を得ることができる。
[0060] なお、 0.005 a m未満の膜は、被膜として成膜することが困難となる。
[0061] さらに、金色最外被膜の厚みが、 0. 02 111以上0. 04 m以下のときは、傷が視 認され難レ、だけでなぐ充分に信頼性のある耐食性を得ることができるため、好ましレヽ 。さらに、 0· 02 111以上0. 03 m以下のときは、傷が視認され難ぐかつ充分な耐 食性を得られるだけでなぐ色彩色(明るさ)、耐磨耗性も向上するため、より好ましい
[0062] 乾式メツキ法としては、スパッタリング法、真空蒸着法またはイオンプレーティング法 を用いること力 Sでさる。
[0063] 以下、第 2の発明に係る金色装飾部品における各々の被膜、特にスパッタリング法 による金色最外被膜の形成についてより具体的に説明する。
[0064] 腕時計用バンドなどの基材は、予め有機溶剤等で洗浄しておくことが好ましい。ま た、スパッタリング装置内を 1· 0X10— 5〜; 1.0X10— 2Pa、好ましくは 1· 0X10— 5〜; 1.
0X10— 3Paまで排気した後、雰囲気ガスを 1. 0X10— 2〜5.0 X 10— &、好ましくは 5
. 0X10— 2〜; 1.0X10— orrまで導入する。
[0065] 均一な金色調を有する最外層被膜を得るには、成膜前の装置内部の圧力は低い 方がよぐ 1.0X10— 3Pa以下、好ましくは 1.0X10— 4Pa以下に排気することが望まし い。すなわち、装置内部の圧力が低くなるにしたがって、装置内部の不可避成分の 存在する量が減少し、金色色調が均一化するからである。
[0066] 〔金色硬質被膜〕
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、乾式メツキ法に より被膜される。
[0067] 金色硬質被膜は、金色最外被膜に比べて、硬度が高ぐ傷付きにくいことが望まし い。なお、金色最外被膜に対する金色硬質被膜の表面硬度の比 (HV、(株)フイツシ ヤーインストルメンッ製 硬度計(フィッシャースコープ(登録商標) H100)を用いて、 荷重 5mN 10秒間保持で測定)は、通常 1800、好ましくは 2000、さらに好ましくは 2 300である。
[0068] 金色硬質被膜としては、窒化クロム(CrN)、窒化ジルコニウム(ZrN)、窒化ハフ二 ゥム(HfN)、窒化バナジウム(VN)、窒化ニオブ(NbN)または窒化タンタル (TaN) などからなる金属窒化物、あるいは炭化窒化クロム、炭化窒化ジルコニウム、炭化窒 化ハフニウム、炭化窒化バナジウム、炭化窒化ニオブまたは炭化窒化タンタルなどか らなる金属炭化窒化物であることが望ましい。なお、これらの金属窒化物または金属 炭化窒化物は、少なくとも 1つを主成分 (金色硬質被膜中、 50〜100原子%含有し ている成分)として含んでいれば、 1種単独で、または 2種以上組み合わせて用いるこ と力 Sできる。
[0069] また、金色硬質被膜の金色色調が、金色最外被膜の色調に反映されることで、金 色装飾部品が呈する外観色調は、明るさがあり高級感のある金色色調を得ることが できる。
[0070] 好ましい金色硬質被膜としては、金色最外被膜に比べて硬度が高ぐかつ、明るい 淡黄色調(レモンイエロー色調)を呈する、窒化ジルコニウム(ZrN)または窒化ハフ ニゥム(HfN)である。これらの金属窒化物を金色硬質被膜として用いることで、金色 装飾部品が呈する外観色調は、さらに、明るさがあって高級感のある金色色調を呈し 、かつ、より傷が肉眼で視認されにくい。さらに、金色硬質被膜として窒化ハフニウム( HfN)を用いることは、明るさや高級感の他に、暖かみを呈する金色色調が金色装飾 部品の外観色調に付与されるため、より好ましい。
[0071] また、金色最外被膜が部分的に磨耗することがあっても、その磨耗した部分では、 金色最外被膜と同様の金色色調を呈する金色硬質被膜が露出するため、金色最外 被膜の磨耗は目立たない。よって、長期にわたり美観を維持できる装飾部品が提供 され得る。
[0072] これら金属窒化物または金属炭化窒化物において、含有する元素の比率を変える ことで、金色硬質被膜の色調、例えば金色色調の明暗などを容易に制御でき、金色 装飾部品が呈する外観色調を自由に変えることができる。 [0073] また、金色硬質被膜の厚みは、 0. 6〜; 1.0 m、好ましくは 0. 7〜1.0 μ m、さらに 好ましくは 0. 9〜; LO ^ mである。
[0074] 金色硬質被膜の厚みが薄すぎると、金色装飾部品の表面硬度が小さくなつて、金 色装飾部品の表面が傷つきやすくなるので好ましくない。
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·;!〜 0.3 111、好ましくは 0· 15-0. 25 111、さらに好 ましく ίま 0. 18—0. 22〃111である。
[0075] なお、金色硬質被膜の厚みが薄すぎると、金色硬質被膜の下に位置する素材、あ るいは金色硬質被膜の下に位置する被膜の色調が、金色硬質被膜の色調に反映し てしまい、金色硬質被膜の有する色調が変化して視認される恐れがある。すなわち、 金色硬質被膜の厚みが薄すぎると、たとえば、金色硬質被膜の下に位置する装飾品 用基材の表面の色調、あるいは後述する第 2硬質被膜の表面の色調が、金色硬質 被膜の明るい淡黄色調をくすませる場合がある。従って、第 2の発明の金色装飾部 品は、明るさがあり高級感のある金色色調を呈する外観色調を得ることができないの で好ましくない。
[0076] また、金色硬質被膜の厚みが厚すぎると、成膜時間が長くなつて生産性が悪くなり 、結果として成膜コストが必要以上に高価になるので好ましくない。
[0077] 特に、金色硬質被膜に明るい淡黄色調(レモンイエロー色調)を得るために、金色 硬質被膜として、窒化ジルコニウム(ZrN)または窒化ハフニウム(HfN)が採用された 場合、ジルコニウムやハフニウムの材料が高価なので、金色硬質被膜の厚みが厚す ぎると、経済的な不利益が大きくなる。
[0078] 乾式メツキ法としては、具体的には、スパッタリング法、アーク法、イオンプレーティ ング法、イオンビーム等の物理的蒸着法 (PVD)、化学的蒸着法(CVD)などが挙げ られる。中でも、スパッタリング法、アーク法、イオンプレーティング法力 特に好ましく 用いられる。
[0079] <金色最外被膜と金色硬質被膜につ!/、て > 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 に視言忍されることにより得られる。
[0080] これにより、第 2の発明の金色装飾部品が呈する外観色調は、最外被膜の金色色 調に、金色硬質被膜の色調を反映した色調となり、最外被膜のみでは決して得られ ない、明るさがあり高級感のある金色色調を呈することができる。
[0081] このような金色最外被膜と金色硬質被膜において、金属最外被膜として、金-エッケ ノレ (Au-Ni)合金、金-パラジウム(Au-Pd)合金、金-プラチナ(Au-Pt)合金、または 金-ロジウム (Au_Rh)合金を、金色硬質被膜としては、窒化ジルコニウム(ZrN)また は窒化ハフニウム(HfN)を用いることで、より明るさがあって高級感のある金色色調 を呈し、かつ、より傷が肉眼で視認されにくい金色装飾部品を得ることができるため、 好ましい。
[0082] さらに、金色最外被膜としては金-ニッケル (Au-Ni)合金を、金色硬質被膜として は窒化ハフニウム(HfN)を用いると、明るさや高級感、傷の非視認性の他に、暖か みのある色調を呈し、スイス金色規格 1 N— 14の金色色調を金色装飾部品の外観色 調に付与できるため、より好ましい。
[0083] なお、金色最外被膜の厚みが、 0. 2 ,i m以下であれば、金色硬質被膜の色調が反 映されるが、 0. 2 111を超えると、金色硬質被膜の色調が反映されにくくなり、明るさ があって高級感のある金色色調が得られにくい場合がある。
[0084] なお、この場合、金色最外被膜の厚みは、通常 0. 005-0. 04 μ m、好ましくは 0.
02—0. 04〃 111未満、さらに好ましくは 0. 02—0. 03〃 111であり、金色硬質被膜の 厚みは、通常 0.6〜; 1.0 m、好ましくは 0. 7〜; 1.0 m、さらに好ましくは 0.9〜; 1.0 である。また、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、金色最外被膜の厚み (ま、通常 0. 005-0. 04〃 111、好ましく (ま 0. 02-0. 04 m未満、さらに好ましくは 0. 02-0. 03 mであり、金色硬質被膜の厚みは、通常 0·;!〜 0.3〃 m、好ましくは 0. 1 5—0. 25〃 m、さらに好ましくは 0. 1 8—0. 22 ^ 111 であり、第 2硬質被膜の厚みは、 0. 6— 1 . O ^ m、好ましくは 0. 7—1 . O ^ m、さらに 好ましくは 0. 9〜; ! · O ^ mである。 [0085] 金色最外被膜として金-ニッケル (Au-Ni)合金が採用される場合、この金色最外被 膜における Au原子含有量は、好ましくは 70から 90原子%、さらに好ましくは 75から 85原子%である。また、この最外被膜における Ni原子含有量は、好ましくは 10から 3 0原子%、さらに好ましくは 15から 25原子%である。このような原子含有量で Auと Ni を含有する金色最外被膜は、金色硬質被膜の色調が反映されたときに、明るさがあり 高級感のある金色色調を呈することができる。
[0086] 金色最外被膜として、このような金-ニッケル (Au-Ni)合金が採用され、かつ金色 硬質被膜として窒化ハフニウム(HfN)が採用される場合、この金色硬質被膜におけ るハフニウム(Hf)の原子含有量は、少なくとも化学量論的組成と同等、あるいは化 学量論的組成より多いことが好ましい。このような金色硬質被膜は、金色最外被膜に その色調を反映させたとき、明るさ、高級感、および暖かみを呈する金色色調を金色 装飾部品の外観色調に付与できる。具体的には、この金色硬質被膜におけるハフ二 ゥム(Hf)原子含有量は、好ましくは 50から 70原子%、さらに好ましくは 55から 65原 子%である。
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。
[0087] 金色最外被膜、および金色硬質被膜に含まれる原子、およびその含有量を測定す ると、実際は、 1から 5原子%程度の不可避的成分が測定されることが多い。ここで、 不可避的成分とは、たとえば乾式メツキ装置のチャンバ一内に不可避的に残留する 、酸素や炭素などの成分を言う。特に、金色最外被膜における表層近傍部分では、 不可避的成分が 5原子パーセント程度も取り込まれることがあり、この場合、この金色 最外被膜の表層近傍部分における Au原子含有量は、数原子パーセント少なく測定 される。
<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、乾式メツキ法または湿式メツキ法で形成 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力 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。
[0088] 〔第 2硬質被膜〕
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。
[0089] また、第 2硬質被膜の硬度は、金色硬質被膜の硬度より大きいと、積層被膜全体の 硬度が顕著に向上する。第 2硬質被膜は、金色装飾部品に係る積層被膜全体の硬 度を維持する、または決定するための硬質付与被膜として機能する。すなわち、第 2 硬質被膜を被膜すると、金色装飾部品を構成している積層被膜全体の硬度をさらに 向上させること力 Sできる。なお、金色硬質被膜に対する第 2硬質被膜の表面硬度の 比(HV、 (株)フィッシャーインストルメンッ製 硬度計(フィッシャースコープ (登録商 標) H100)を用いて、荷重 5mN 10秒間保持で測定)は、通常 1600、好ましくは 180 0、さらに好ましくは 2000である。
[0090] 第 2硬質被膜は、下地層表面、または装飾品用基材表面に乾式メツキ法により形成 される金属化合物被膜力 なる。このような金属化合物被膜としては、窒化チタン (Ti N)、窒化クロム(CrN)、窒化ジルコニウム(ZrN)、窒化ハフニウム(HfN)、窒化バ ナジゥム (VN)、窒化ニオブ(NbN)または窒化タンタル (TaN)などからなる金属窒 化物、炭化チタン (TiC)、炭化クロム(Cr C )、炭化ジルコニウム(ZrC)、炭化ハフ二 ゥム(Hf C)、炭化バナジウム (VC)、炭化ニオブ (NbC)または炭化タンタル (TaC) などからなる金属炭化物、あるいは炭化窒化チタン、炭化窒化クロム、炭化窒化ジノレ コニゥム、炭化窒化ハフニウム、炭化窒化バナジウム、炭化窒化ニオブまたは炭化窒 化タンタルなどからなる金属炭化窒化物が、望ましい。なお、これらの第 2硬質被膜 に用いられる金属化合物は、 1種単独で、または 2種以上組み合わせて用いることが できる。
[0091] また、乾式メツキ法としては、具体的には、スパッタリング法、アーク法、イオンプレー ティング法、イオンビーム等の物理的蒸着法 (PVD)、化学的蒸着法(CVD)などが 挙げられる。中でも、スパッタリング法、アーク法、イオンプレーティング法力 特に好 ましく用いられる。
[0092] 第 2硬質被膜の厚みや組成は、これら積層被膜全体の硬度、密着性や生産性など を考慮して決定される。
[0093] 第 2硬質被膜の厚みが、硬質被膜の厚みより厚く被覆されると、積層被膜全体の硬 度がさらに向上する。この第 2硬質被膜の厚みは、 0. 6〜; 1. O ^ m,好ましくは 0. 7 〜; ! · O ^ m,さらに好ましくは 0. 9〜; ! · O ^u mである。
[0094] 第 2硬質被膜の厚みが薄すぎると、第 2硬質被膜そのものの硬度が小さくなるため、 金色最外被膜、金色硬質被膜、および第 2硬質被膜積層膜を含む積層被膜全体の 硬度が小さくなる。結果として、第 2硬質被膜の厚みが薄すぎると、金色装飾部品の 耐傷性が悪くなるので好ましくなレ、。
[0095] また、第 2硬質被膜の厚みが厚すぎると、成膜時間が長くなつて生産性が悪くなり、 結果として成膜コストが必要以上に高価になるので好ましくない。
[0096] 金色色調を呈する第 2硬質被膜を用いた場合、仮に金色硬質被膜が部分的に磨 耗しても、その下層の第 2硬質被膜の金色色調が露出するため、結果として長期に わたり美観が維持される金色装飾部品を提供できる。好ましくは、金色色調を呈する 金色硬質被膜として、窒化ジルコニウム(ZrN)または窒化ハフニウム(HfN)を用い、 第 2硬質被膜として、暗い黄色色調を呈する窒化チタン (TiN)、または金色色調を呈 する窒化ハフニウム(HfN)を用いることである。
[0097] 特に、金色硬質被膜として窒化ハフニウム(HfN)を用いることは、明るさや高級感 の他に、暖かみを呈する金色色調が、金色装飾部品の外観色調に付与できるため、 第 2硬質被膜としての窒化チタン (TiN)または窒化ハフニウム(HfN)と共に用いるこ とが、より好ましい。また、第 2硬質被膜として、窒化チタン (TiN)を採用した場合、上 記の色調の利点の他に、窒化チタンは安価であるため、経済的な効果を得ることが でき、特に好ましい。また、第 2硬質被膜として、窒化ハフユウム (HfN)を採用した場 合、上記の金色色調の利点の他に、窒化ハフニウムの硬度は高いので、薄膜でも、 積層被膜全体として充分な硬度を得ることができる。
[0098] 〔下地層〕
第 2の発明に係る金色装飾部品を構成して!/、る下地層は、湿式メツキ法および/ま たは乾式メツキ法により形成される少なくとも 1つのメツキ被膜からなる。
[0099] 下地層は、装飾品用基材と第 2硬質被膜との間に被膜されている。下地層は、金色 装飾部品に係る積層被膜全体の密着性を向上させる層として機能する。
[0100] 装飾品用基材が銅および銅合金以外の金属、あるいはセラミックスからなる場合、 この基材表面に形成される下地層としては、乾式メツキ法により形成された、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) またはタンタル (Ta)の元素であり、かつ、この元素が第 2硬質被膜に含まれる元素と 同一の元素を主成分(下地層中、 50〜; 100原子%含有して!/、る成分)として含む金 属被膜であることが望ましい。これらの金属被膜は、金色装飾部品に係る積層被膜 全体の密着性をさらに向上させることができる。なお、これらの下地層に用いられる金 属被膜は、 1種単独で、または 2種以上組み合わせて用いることができる。
[0101] 下地層表面に、第 2硬質被膜として、炭化チタン (TiC)、炭化クロム(Cr C )、炭化 ジルコニウム(ZrC)、炭化ハフニウム(HfC)、炭化バナジウム (VC)、炭化ニオブ(N bC)または炭化タンタル (TaC)などからなる金属炭化物、窒化チタン (TiN)、窒化ク ロム(CrN)、窒化ジルコニウム(ZrN)、窒化ハフニウム(HfN)、窒化バナジウム(VN )、窒化ニオブ (NbN)または窒化タンタル (TaN)などからなる金属窒化物、あるいは 炭化窒化チタン、炭化窒化クロム、炭化窒化ジルコニウム、炭化窒化ハフニウム、炭 化窒化バナジウム、炭化窒化ニオブまたは炭化窒化タンタルなどからなる金属炭化 窒化物を形成する場合には、装飾品用基材と第 2硬質被膜との密着性を更に高める こと力 Sでさる。なお、これらの第 2硬質被膜に用いられる金属化合物は、 1種単独で、 または 2種以上組み合わせて用いることができる。
[0102] また、下地層(金属被膜)と第 2硬質被膜の組み合わせとしては、例えば、チタン( 下地層) -窒化チタン (第 2硬質被膜)、ジノレコニゥム(下地層) -窒化ジノレコニゥム(第 2硬質被膜)、またはハフニウム(下地層) -窒化ハフニウム (第 2硬質被膜)などが挙 げられる。チタン(下地層) -窒化チタン (第 2硬質被膜)であるとき、例え、金色硬質被 膜が磨耗しても、その下層の暗い黄色を呈する窒化チタンの色調が表面化するため 、磨耗箇所が識別し難ぐかつ、金色装飾部品に係る積層被膜全体の密着性、およ び装飾品用基材と第 2硬質被膜との密着性をさらに向上させることができるため、特 に好ましい。
[0103] 下地層は、乾式メツキ法により形成された、炭素原子含有量が 5〜; 15原子%の炭 化チタン、炭化クロム、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化二 ォブまたは炭化タンタルからなる金属炭化物であることも、装飾品用基材と第 2硬質 被膜との密着性を更に高めることができるため好ましい。この金属炭化物において、 装飾品用基材表面に近づくに従って、上記金属化合物の炭素原子含有量が徐々に 少なくなつており、この金属炭化物は、いわゆる傾斜膜と呼ばれている。
[0104] これらの下地層(金属被膜および金属化合物被膜)の厚みは、 0. ;!〜 0.3 111、好 ましくは 0. 15—0. 25〃m、さらに好ましくは 0. 18—0. 22〃 mである。被膜の厚み が薄すぎると、基材との密着性が低下するので好ましくなぐ厚すぎると、成膜コストが 高価になるので経済的な観点から好ましくない。金属化合物被膜 (下地層)の膜厚を 、この範囲以上に厚くしても、基材との密着は良くならないので、意義は無い。
[0105] 乾式メツキ法としては、具体的には、スパッタリング法、アーク法、イオンプレーティ ング法、イオンビーム等の物理的蒸着法 (PVD)、化学的蒸着法(CVD)などが挙げ られる。中でも、スパッタリング法、アーク法、イオンプレーティング法力 特に好ましく 用いられる。
[0106] また、第 2の発明に係る金色装飾部品において、装飾品用基材が銅または銅合金 力、らなる場合、下地層としては、この基材表面に湿式メツキ法により形成された厚み 1 〜; 10 m、好ましくは 1〜5 μ mのニッケル被膜と、このニッケル被膜表面に湿式メッ キ法により形成された厚み 3〜10 μ m、好ましくは 3〜5 μ mのアモルファスのニッケ ル—リン合金被膜とからなることが好ましい。
[0107] また、ニッケルアレルギー防止の面からは、装飾品用基材が銅または銅合金からな る場合、下地層としては、湿式メツキ法により形成された、銅、パラジウム、銅-錫合 金、銅 錫 亜鉛合金および銅 錫 パラジウム合金からなる群から選ばれる少な くとも 1つ力、らなる厚み 2〜9 111、好ましくは 2〜3 mの被膜であることが好ましい。
[0108] 〔装飾品用基材〕
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、金属またはセラミツ タスから形成される基材である。
[0109] 上記金属(合金を含む)としては、具体的には、ステンレス鋼、チタン、チタン合金、 銅、銅合金、タングステンカーバイドなどが挙げられる。これらの金属は、 1種単独で 、または 2種以上組み合わせて用いることができる。
[0110] 上記セラミックスとしては、具体的には、ジルコ二アセラミックスなどが挙げられる。こ のジルコ二アセラミックスは、その組成が酸化イットリウム (Y O )または他の安定化剤 (たとえば酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO) )を 3〜7重量%含む安 定化ジルコユアで、白色色調を呈している。より具体的に説明すると、このジルコユア セラミックスは、ジルコユアおよびバインダーを主成分とし、酸化イットリウム等の安定 剤を 3〜7重量%含んだ安定化ジルコユア粉末 100重量部に対して、バインダーを 2 0〜25重量部含んでおり、焼成後に白色色調を呈する。バインダーとしては、たとえ ばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレンビュルアセテート、ブチルメタ タリレート、ポリアセタール、ワックスおよびステアリン酸からなる群から選ばれる少なく とも 2種を混合したものがょレ、。
[0111] 第 2の発明において、酸化イットリウム (イットリア)等の安定化剤を 3〜7重量%含む ジルコ二アセラミックスを選択した理由は、イットリア等の安定化剤が 3重量%より少な くなると、成形したジルコ二アセラミックスの耐衝撃性が低下し (脆くなる)、外部からの 衝撃で割れ等が発生し易くなり、また、安定化剤が 7重量%より多くなつても耐衝撃性 が低下し、外部からの衝撃で割れ等が発生し易くなるからである。安定化剤が上記 範囲内にあると、ジルコ二アセラミックスの結晶構造が立方晶と単斜晶の 2相混合組 織となってレ、るため、耐衝撃性が安定して!/、ると考えられる。
[0112] また、バインダーの含有量を、ジルコユア粉末 100重量部に対して 20〜25重量部 としたのは、バインダーが 20重量部より少なくなると、射出成形が悪くなり、金型内に 素材が完全に充填されに《なり、また、 25重量部より多くなると、脱脂工程に時間が 力、かり量産性が悪くなるとともに、成形された形が壊れやすくなるからである。 [0113] 金属からなる装飾品用基材は、上記の金属から従来公知の機械加工により調製さ れる。また、装飾品用基材には、必要に応じて各種手段により、鏡面、梨地、ヘアライ ン模様、ホーユング模様、型打ち模様、エッチング模様の中の少なくとも 1つの表面 仕上げが施されている。また、セラミックスからなる装飾品用基材、たとえば時計ケー ス用基材は、ジルコユアおよびバインダーを主成分とする素材を用いて射出成形に より時計ケースの形状を有する成形体を作った後、この成形体を機械加工により粗加 ェ、さらに、この粗加工した成形体を脱脂および焼成して時計ケースの粗基材を作り 、次いで、この粗基材を研削および研磨等の機械加工することにより製造される。
[0114] 第 2の発明においては、装飾品用基材の表面に下地層を形成する前に、予め装飾 品用基材表面を従来公知の有機溶剤等で洗浄 '脱脂しておくことが好ましい。
[0115] [実施例]
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。
[0116] 第 1の発明の実施例について述べる。
[0117] (第 1の実施形態)
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 Hf N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。
[0118] 図 1 1は、任意の基材 2の硬化層構造を示す断面模式図である。任意の基材 2を 真空装置内に配置し、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、 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 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. 7〃m、第 2の窒化物層 6である HfN層が 0. l〃m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と Au合金との混 合層 10力 0. 02 111 (201 111)、 Au合金層 12力 0. 02 mとなるように調整し、合計 で膜厚が 0. 84 πι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 SUS304である時計ケースを使用した。また混合層 10と Au合金層 12には 任意組成の Au— Ni合金を使用した。
(実施例 1 2〜;!一; 16)
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 Tほたは 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 1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. 7〃m、第 2の窒化物層 6である HfN層が 0. 1〃111カ、ら0. 2〃111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 Ti Nまたは ZrNと Au合金との混合層 10が 0. 02〃111カ、ら0. 04 m Au合金層 12力 . 02〃mとなるように調整し、合計で膜厚力 0. 84〃111カ、ら0. 96〃m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、材質力 STi 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べゼルを使用した。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— 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、 SUS30 4及び SUS316Lからなる装飾部品である、時計ケース、時計バンド、時計べゼルな どの時計外装部品の表面に、 Au— Ni膜、 Au— Pd膜を湿式メツキ法により、厚みが 設定値で 0. 95 111となるように、時間を調整してメツキ膜を形成させた。
[0120] 第 1の発明における第 1の実施形態の実施例 1 1 1 16、比較例 1 1 1 6で得られた時計外装部品の硬度試験、耐摩耗性試験、耐蝕性試験の結果および 総合評価結果を表 1 1と表 1 2に示す。
[0121] HfN層、 TiN層および ZrN層などの第 1の窒化物層、第 2の窒化物層、窒化物と A u合金との混合層および Au合金層の組成は、 EPMA(X線マイクロアナリシス)分析 を行い特定した。硬度は、負荷荷重 5mNでマイクロビッカース硬度計により測定し、 ピツカ—ス硬度 Hv= 1500以上を合格とした。耐摩耗性試験は、スガ試験機 (株)社 製の摩耗試験機 NUS— ISO— 2により摩耗試験を行い、試験後の被試験面を ΕΡΜ Aにより分析を行い、下地基材面の露出がないものを合格とした。耐蝕性試験は、 C ASS試験溶液に 48時間浸漬を行!/、腐蝕が全く発生しな!/、ものを合格とした。これら 3項目を全てに合格したものを総合評価結果で合格とした。
[0122] スガ試験機 (株)社製の摩耗試験機 NUS— ISO— 2を使用しての具体的な摩耗試 験法は、装飾部品と同じ基材材質の平板状の試験片に窒化物層と Au合金層を交互 に繰り返し成膜した硬化層面を下向きにして、試験片押さえ板と試験片押さえねじと によって試験片取り付け台の開口部に固定する。次いで、摩耗輪に研磨紙を取り付 ける。この摩耗輪に対し、天秤機構によって研磨紙を試験片に押し付けるような上向 きの荷重を印加する。その後、試験片取り付け台を、モーターの回転運動を往復運 動に変換する機構によって往復運動させ、さらに摩耗輪を試験片取り付け台の 1往 復ごとに角度 0. 9° ずつ回転させる。この回転によって、試験片を摩耗輪に取り付け た研磨紙の摩耗してレ、な!/、新しレ、領域と常に接触することになる。試験取り付け台の 往復回数は自動設定することが可能で、設定した往復回数で摩耗試験機が停止す るようになっている。摩耗輪に取り付ける研磨紙としては、ラッピングフィルム(フィルム 表面に粒子径 12 m程度のアルミナ粒子がある # 1200)を用いた。試験片と研磨 紙間の接触加重は lOOgfとし、試験片取り付け台の往復運動回数は 50回とした。 [0123] [表 1-1]
表 1-1
Figure imgf000029_0001
[0124] [表 1-2]
Figure imgf000030_0001
[0125] 表 1— 1に示すように Ti、 Ti合金、 SUS304および SUS316L力、らなる時計ケース
格であった。
[0126] これらに対し、 匕較列 1一;!〜 1 8の Ti、 Ti合金、 SUS304および SUS316L力、ら なる時計ケース、時計バンドおよび時計べゼルなどの時計外装部品である装飾部品 の表面に Au— Niメツキ膜を湿式メツキ法により形成したものは、耐摩耗性試験では 摩耗試験後の下地基材面の露出はなく合格、耐蝕性試験でも CASS試験後に腐食 は発生せず合格であった力 硬度試験ではビッカース硬度が Hv= 680以下と低硬 度で不合格であった。また、比較例 1— 8〜1— 16の Ti合金、 SUS304および SUS 316Lからなる時計ケース、時計バンドおよび時計べゼルなどの時計外装部品表面 に Au— Pdメツキ膜を湿式メツキ法により形成したものは、耐蝕性試験では CASS試 験後に腐食は発生せず合格であった力 耐摩耗性試験では摩耗試験後に下地基 材面の露出があり不合格、硬度試験ではビッカース硬度が Hv= 540以下と低硬度 で不合格であった。従って総合評価は全ての比較例が、不合格であった。
(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。
[0127] (実施例 1一 17〜;!一 40)
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 Z rN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. 5〃111カ、ら0. 8〃m、第 2の窒化物層が 0. 1〃111カ、ら0. 2〃 mと なるように、また仕上げ層を構成する Au合金層が 0. 02 111となるように調整し、合 計で膜厚が 0· 62 111から 1 · 02 mとなるように成膜時間を調整し、成膜を行なつ 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、時計べゼル、裏蓋および中留などの時計外装部品を使用 した。また At!合金層には任意組成の Atl Ni合金、八!!ー? 合金ぉょび八!!ー?合 金を使用した。
[0128] 第 2の実施形態の実施例 1— 17〜1—40で得られた装飾部品の硬度試験、耐摩 耗性試験、耐蝕性試験の結果および総合評価結果を表 1 3に示す。第 1の窒化物 層、第 2の窒化物層及び Au合金層の組成、硬度試験、密着性試験、耐蝕性試験お よび総合評価結果は、全て第 1の実施形態で評価した評価基準と全く同一の評価基 準を採用した。
[0129] [表 1-3]
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表 1 3に示すように Ti Ti合金、黄同、 SUS304および SUS316L力、らなる装飾 部品表面に、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、 この第 1の窒化物層上に第 1の窒化物層とは異なる HfN層、 TiN層または ZrN層力、 らなる第 2の窒化物層を形成させてから、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た。これら実施例 1 17〜1 40の全てが、 硬度試験ではビッカース硬度が Hv= 1730以上で合格、耐摩耗性試験では摩耗試 験後の下地基材面の露出はなく合格、また耐蝕性試験でも CASS試験後に腐蝕は 発生せず合格で、従って、総合評価は実施例 1— 17〜1— 40の全てが合格であつ 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、 Tほ 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 Hf N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〜;!一 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、 Tほたは 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、 Tほたは 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、 T iN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. Ι δ μ ΐ ^第 1の窒化物層 0. 3 μ mから 0· Q n 第 2の窒化物層が 0· 15 111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. 02 111カ、ら0. 04 m、 Au合金層力 0. 02 mとなるように調整し、合計で膜厚 が 0· 66 111カ、ら0. 96 m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、時計べゼル、裏蓋および中留などの時計外装部品を使用した。また A u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。
[0131] 第 3の実施形態の実施例 1 41〜1 74で得られた装飾部品の硬度試験、耐摩 耗性試験、耐蝕性試験の結果および総合評価結果を表 1 4および表 1 5に示す 。金属層、第 1の窒化物層、第 2の窒化物層、窒化物と Au合金との混合層および Au 合金層の組成、硬度試験、密着性試験、耐蝕性試験および総合評価結果は、全て 第 1の実施形態で評価した評価基準と全く同一の評価基準を採用した。
[0132] [表 1-4]
表 1-4
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[9-ΐ¾ [εεΐθ] .S890/.00Zdf/X3d 98 9 讀00 OAV 表 1-5
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表 1 4および表 1 5ίこ示すよう ίこ丁 i、丁 i合金、黄同、 SUS304および SUS316L からなる装飾部品表面に、下地層として Hf層、 Ti層または Zr層からなる金属層を形 成させてから、次いで HfN層、 TiN層または ZrN層からなる第 1の窒化物層と、この 第 1の窒化物層上に第 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。引き続き、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合金層を形成させて多層構造の硬化層を形成させた。これら実施例 1 41 〜1— 74の全てが、硬度試験ではピツカ—ス硬度が Hv= 1785以上で合格、耐摩耗 性試験では摩耗試験後の下地基材面の露出はなく合格、また耐蝕性試験でも CAS S試験後に腐蝕は発生せず合格で、従って総合評価は実施例 1 4;!〜 1 74の全 てが合格であった。
(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、 Tほ 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〜;!一 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、 Tほたは 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. Ι δ μ ΐ ^第 1の窒 化物層が 0· 5 111力、ら 0. 8 111、第 2の窒化物層が 0· 15 111となるように、また仕上 げ層を構成する Au合金層が 0· 02 111力 0. 03 mとなるように調整し、合計で膜 厚が 0· 82 111力、ら 1 . 13 m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、時計べ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。
[0135] 第 4の実施形態の実施例 1 75〜1 96で得られた装飾部品の硬度試験、耐摩 耗性試験、耐蝕性試験の結果および総合評価結果を表 1 6に示す。金属層、第 1 の窒化物層、第 2の窒化物層および Au合金層の組成、硬度試験、密着性試験、耐 蝕性試験および総合評価結果は、全て第 1の実施形態で評価した評価基準と全く同 一の評価基準を採用した。
[0136] [表 1-6]
表 1-6
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表 1 6に示すように Ti、 Ti合金、黄同、 SUS304および SUS316L力、らなる装飾 部品表面に、下地層として Hf層、 Ti層または Zr層からなる金属層を形成させてから 、次いで HfN層、 TiN層または ZrN層からなる第 1の窒化物層と、この第 1の窒化物 層上に第 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。引き続き、 Au合金層を形成させて多層構造の硬化層を形成させ た。これら実施例 1— 75〜1— 96の全て力 硬度試験ではピツカ—ス硬度が Hv = 2 070以上で合格、耐摩耗性試験では摩耗試験後の下地基材面の露出はなく合格、 また耐蝕性試験でも CASS試験後に腐蝕は発生せず合格で、従って総合評価は実 施例 1 75〜;!一 96の全てが合格であった。
(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 T iN、 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〜;!— 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 Z rN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、 Ti N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. 4 111カ、ら1. 0 111、第 2の 窒化物層が 0. 15 111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. 03 m、 Au合金層 力 0. 02〃mとなるように調整し、合計で膜厚力 0. 6〃111カ、ら1. 2〃m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、材質力 STi、 Ti合金、 SUS304お よび SUS316Lである時計ケース、時計バンド、時計べゼル、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。
[0138] 第 5の実施形態の実施例 1 97〜1 116で得られた装飾部品の硬度試験、耐摩 耗性試験、耐蝕性試験の結果および総合評価結果を表 1 7に示す。第 1の窒化物 層、第 2の窒化物層、窒化物と Au合金との混合層および Au合金層の組成、硬度試 験、密着性試験、耐蝕性試験および総合評価結果は、全て第 1の実施形態で評価し た評価基準と全く同一の評価基準を採用した。
[0139] [表 1-7]
表 1-7
Figure imgf000044_0001
表 1—7に示すように Ti、 Ti合金、 SUS304および SUS316L力、らなる装飾部品表 面に、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、この第 1 の窒化物層上に第 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。引き続き、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合金層を形成させて多層構造の硬化層を形成させた。これら実施例 1 97〜1 — 116の全てが、硬度試験ではピツカ—ス硬度が Hv= 1690以上で合格、耐摩耗性 試験では摩耗試験後の下地基材面の露出はなく合格、また耐蝕性試験でも CASS 試験後に腐蝕は発生せず合格で、従って総合評価は実施例 1 97〜;!一 116の全 てが合格であった。
(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、 Tほ 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 H fN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、 Tほたは 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、 Tほたは 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 H fN、 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. Ι δ μ ΐ ^第 1の窒化物層 0 . 9 m、第 2の窒化物層が 0· 15 111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. 03 111、八11合金層が0. 03 mとなるように調整し、合計で膜厚が 1 · 26 m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、 SUS3 04および SUS316Lで 4ある時計ケース、時計バンド、時計べ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。
[0141] 第 6の実施形態の実施例 1 1 17〜;!一 134で得られた装飾部品の硬度試験、耐 摩耗性試験、耐蝕性試験の結果および総合評価結果を表 1 8に示す。金属層、第 1の窒化物層、第 2の窒化物層、窒化物と Au合金との混合層および Au合金層の組 成、硬度試験、密着性試験、耐蝕性試験および総合評価結果は、全て第 1の実施形 態で評価した評価基準と全く同一の評価基準を採用した。
[0142] [表 1-8]
表 1-8
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[0143] 表 1—8に示すよう Ti、Ti合金、 SUS304および SUS316L力、らなる装飾部品表面 に、下地層として Hf層、 Ti層または Zr層からなる金属層を形成させてから、次いで H fN層、 TiN層または ZrN層からなる第 1の窒化物層と、この第 1の窒化物層上に第 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。引き続き、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合金層を形成さ せて多層構造の硬化層を形成させた。これら実施例 1 117〜1 134の全てが、 硬度試験ではビッカース硬度が Hv = 2730以上で合格、耐摩耗性試験では摩耗試 験後の下地基材面の露出はなく合格、また耐蝕性試験でも CASS試験後に腐蝕は 発生せず合格で、従って総合評価は実施例 1 117〜1 134の全てが合格であつ た。
[0144] 基材材質として各実施形態で Ti、 Ti合金、黄銅、 SUS304および SUS316Lを使 用したが、基材材質はこれらに限らず A1および各種の A1合金、各種のステンレス鋼、 各種の Ti合金、銅合金などからなる材料に適用可能である。
[0145] 金属および金属の窒化物と Au合金を蒸発させる手段として、第 1の発明における 第 5の実施形態では RFスパッタ法を、第 2の実施形態以外の実施形態では DCスパ ッタ法を採用した力 これは合金組成が簡便に制御できるために採用したのであって 、 RFスパッタおよび DCスパッタ法に限定する必要はなぐ DCマグネトロンスパッタ法 、 RFマグネトロンスパッタ法など任意のスパッタ法を用いてもよい。またスパッタ法に 限らず、ドライプロセスであるならばイオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法など の他の PVD手法を採用しても差し支えがない。同様にプラズマの発生手段も RF法、 DC法の!/、ずれの手法を採用してもょレ、。
[0146] 硬化層を形成させる圧力条件として第 1の実施形態、第 3の実施形態、第 5の実施 形態および第 6の実施形態ではガスプラズマ雰囲気の圧力を 0. 2Pa、第 2の実施形 態では 0. 14Pa、第 4実施形態では 0. 27Paとしている力 ガスプラズマの圧力は同 条件に限定する必要はなぐガスプラズマが発生可能であれば圧力は任意の数値で よい。
[0147] 第 1の実施形態、第 2の実施形態、第 3の実施形態、第 4の実施形態および第 5の 実施形態では不活性ガスに Arを、第 6の実施形態では不活性ガスに Heを使用して いるが不活性ガスはプラズマを発生させるために使用したもので、 Arや Heに限らず Xe Krなどの他の不活性ガスに替えても構わない(以上、第 1の発明における実施 例)。
[0148] 次に、第 2の発明の実施例について述べる。
[実施例 2— 1]
(金色装飾品の作製)
まず、ステンレス鋼(SUS316U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
[0149] 次いで、この基材表面に、厚み 1. 0 mの金色色調を有する窒化ハフニウムメツキ 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〉
スノ クタリングターゲット:ノ、フニゥム、
スパッタリング電力: 3kW
ガス:ァノレゴン、查素
成膜圧力: 0. lPa
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ツキ被膜表面に、厚み 0. 03 mの金色色調を有する金とニッケルとの混合メツキ被膜 (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 IN— 14の色調を有 する金色の腕時計ケースを得た。
[0150] なお、色調 (ま、 : 84. 51 a水: 3. 97 b水 : 27. 04であった(L水、 a水、 b水の 測定は、 CIEの規格で定められている 0度視野 XYZ系による物体色の測定方法に従 つて、鏡面光沢の試験片について、ミノルタ社製スぺクトロフォトメータ CM503dを用 V、て fiなわれた)。
[0151] また、この金色装飾品の波長に対する反射率を、ミノルタ社製スぺクトロフォトメータ CM503dを用いて、測定を行った。結果を図 2—1に示す。 <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: lkW
ガス:ァノレゴン
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 二ゥム:膜厚 1. Ο πι)と、金色最外被膜 (金-二ッケノレ合金:膜厚 0.03 πι)とから構 成されている。
[0152] (評価)
( 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。
[0153] すわなち、摩耗輪に貼り付ける研磨紙としては、ラッピングフィルム(フィルム表面に 粒子径 0. 5 μ ΐη<ΌΟΐ Ο粒子があるもの)を用い、この研磨紙と試験片との接触荷重
2 3
は 500gとし、研磨紙と試験片との相対的な往復運動回数は 50回として、研磨紙の 圧接により試験片に傷をつけた。
[0154] この傷と、基準サンプル (実施例 2— 32 2— 35の試験片に傷を付けたサンプルを 基準サンプルとして採用した)の傷とを 5人の判定人によって目視により比較し、前記 金色装飾品の表面上に付けられた傷について下記の基準にて評価した。結果を表 2 1に示す。
[0155] なお、基準サンプルの表面には、◎ 〇、▲および Xそれぞれの傷の視認性を代 表する傷が付けられている。
[0156] ◎:傷が目立たない (傷がきわめて視認されにくい)
〇:傷がほとんど目立たな!/、(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)
X: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(C ASS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。
[0157] 〇:変化無し
▲:僅かに一部分変色有り
X: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、ミノルタ社製スぺクトロフォトメータ CM50 3dにより、下記の基準にて評価した。結果を表 2— 1に示す。
[0158] (g) : L * 84. 5以上
〇丄水 83. 5—84. 5
▲:: L水 82. 5 83. 5
X : 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ツキ被 膜 (金色硬質被膜)を作製した。
[0159] 次いで、窒化ハフニウムメツキ被膜表面に、厚み 0. 03 mの金色色調を有する金 とパラジウムとの混合メツキ被膜 (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の色調よりやや喑ぃ金色色調を呈する腕 時計ケースを得た。
[0160] なお、色調 (ま、: L水: 83. 67、 a水: 4. 54、 b水: 28. 17であった。
<成膜条件〉 スパッタリング電力: lkW
ガス:ァノレゴン
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 ニゥム:膜厚 1 · 0 m)と、金色最外被膜 (金-パラジウム合金:膜厚 0.03 μ m)とから 構成されている。
[0161] (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—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ツキ被 膜 (金色硬質被膜)を作製した。
[0162] 次いで、窒化ハフニウムメツキ被膜表面に、厚み 0. 03 mの純金被膜 (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。
[0163] なお、色調 (ま、 : 85. 01 a水:4. 12 b水 : 26. 02であった。
<成膜条件〉 スパッタリング電力: lkW
ガス:ァノレゴン
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 ニゥム:膜厚 1 · 0 m)と、金色最外被膜 (純金:膜厚 0.03 μ m)とから構成されて!/ヽ
[0164] (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—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. O ^ m の暗い黄色色調を呈する窒化チタンメツキ被膜 (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:ァノレゴン、查素
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ツキ被膜表面に、厚み 0. 03 mの金色色調を有する金とニッケルとの混合メツキ被膜 (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。
[0165] なお、色調 (ま、 : 82. 37 a水: 5. 04 b水 : 26. 87であった。
[0166] また、実施例 2—1と同様に、この金色装飾品の波長に対する反射率を図 2—1に 示した。
[0167] 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 (窒化チタ ン:膜厚 1 · 0 m)と、金色最外被膜 (金-二ッケノレ合金:膜厚 0.03 ,i m)とから構成さ れている。
[0168] (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— 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ツキ被膜( 金色硬質被膜)を作製した。
[0169] 次いで、窒化チタンメツキ被膜表面に、厚み 0. 03 mの金色色調を有する金とパ ラジウムとの混合メツキ被膜 (金色最外被膜)を、実施例 2— 2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。
[0170] なお、色調 (ま、: L水: 82. 04、 a水: 5. 41、 b水: 15. 43であった。
[0171] 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 (窒化チタ ン:膜厚 1. 0 m)と、金色最外被膜 (金-パラジウム合金:膜厚 0.03 ,i m)とから構成 されている。
[0172] (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— 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ツキ被膜( 金色硬質被膜)を作製した。
[0173] 次いで、窒化チタンメツキ被膜表面に、厚み 0. 03 mの純金被膜 (金色最外被膜 )を、実施例 2— 3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。
[0174] なお、色調 (ま、 : 82. 88、 a水: 4. 44、 b水 : 27. 43であった。
[0175] 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 (窒化チタ ン:膜厚 1 · 0 m)と、金色最外被膜 (純金:膜厚 0.03 ,i m)とから構成されて!/、る。
[0176] (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— 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ツキ被 膜 (金色硬質被膜)を作製した。
[0177] 次いで、窒化ハフニウムメツキ被膜表面に、厚み 0. 03 mの金色色調を有する金 と鉄との混合メツキ被膜 (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 IN— 14の色調を有する金色の腕時計ケースを得た。
[0178] 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 ニゥム:膜厚 1. 0 m)と、金色最外被膜 (金-鉄合金:膜厚 0.03 ,i m)とから構成され ている。
<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: lkW
ガス:ァノレゴン
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— ;! 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ツキ被 膜 (金色硬質被膜)を作製した。
[0179] 次いで、窒化ハフニウムメツキ被膜表面に、厚み 0.01 0. 02 0. 03 0.04, 0.05 および 0.06 mの金色色調を有する金とニッケルとの混合メツキ被膜 (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。
[0180] 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 二ゥム:膜厚 1 · 0 m)と、金色最外被膜(金-ニッケル合金:膜厚 0.0;! 0.06 μ m) とから構成されている。
[0181] (評価)
得られた金色装飾品(実施例 2— 8 2— 11、比較例 2— ;! 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。 [0182] さらに、これらの金色装飾品(実施例 2— 8〜2— 11、比較例 2— ;!〜 2— 2)につい ては、以下の(4)硬度および(5)密着性試験の評価もそれぞれ行った。それらの結 果も表 2— 3に示す。
[0183] (4)硬度
得られた金色装飾品(実施例 2— 8〜2— 11、比較例 2—;!〜 2— 2)の表面硬度(H V)を、硬度計((株)フィッシャーインストルメンッ製 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。
[0184] ◎:硬度 2000 (HV)
〇:硬度 1400〜2000 (HV)未満
▲:硬度 1000〜; 1400 (HV)未満
X: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— ;!〜 2— 2)の表面に、巿 販の粘着テープを一定面積(2. 3cm X 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。
[0185] 〇:金色装飾品表面由来の被膜が、付着していない
X: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ツキ被膜( 金色硬質被膜)を作製した。
[0186] 次いで、窒化チタンメツキ被膜表面に、厚み 0.01、 0. 02、 0. 03、 0.04, 0.05およ び 0.06 mの金色色調を有する金とニッケルとの混合メツキ被膜 (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それ ぞれ得た。
[0187] 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 (窒化チタ ン:膜厚 1 · 0 m)と、金色最外被膜(金-ニッケル合金:膜厚 0.0;!〜 0.06 m)と力、 ら構成されている。 [0188] (評価)
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— 1 1、比較例 2— ;!〜 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ツキ被 膜 (金色硬質被膜)を作製した。
[0189] 次いで、窒化ハフニウムメツキ被膜表面に、厚み 0.01、 0. 02、 0. 03、 0.04, 0.05 および 0.06 mの金色色調を有する金と鉄との混合メツキ被膜 (金色最外被膜)を、 実施例 2— 7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。
[0190] 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 ニゥム:膜厚 1 · 0 m)と、金色最外被膜 (金-鉄合金:膜厚 0·01〜0·06 μ m)とから 構成されている。
[0191] (評価)
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— 1 1、比較例 2— ;!〜 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. Ο μ mの金色色調を有する窒化ジルコニウムメツキ被膜 (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:ジノレコニゥム スパッタリング電力: 5kW
ガス:ァノレゴン、查素
成膜圧力: 0. 2Pa
加速電圧(バイアス電圧): Ground 100V
次レヽで、窒ィ匕ジノレコユウムメツキ被膜表面に、厚み 0.01 0. 02 0. 03 0.04, 0.
05および 0.06 mの金色色調を有する金とニッケルとの混合メツキ被膜 (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。
[0192] なお、金色最外被膜が 0.03 111のとき(実施例 2— 22)の色調は、 L * : 84· 05 a 水: 3. 51 b水: 26. 43であった。
[0193] 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 (窒化ジル コユウム:膜厚 1 · 0 m)と、金色最外被膜(金-ニッケル合金:膜厚 0.0;! 0.06 μ m
)とから構成されている。
[0194] (評価)
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— ;! 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ツキ被 膜 (金色硬質被膜)を作製した。
[0195] 次いで、窒化ハフニウムメツキ被膜表面に、厚み 0.01 0. 02 0. 03 0.04, 0.05 および 0.06 mの金色色調を有する金とパラジウムとの混合メツキ被膜 (金色最外被 膜)を、実施例 2— 5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。
[0196] 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 ニゥム:膜厚 1 · 0 m)と、金色最外被膜(金-パラジウム合金:膜厚 0.0;! 0.06 μ m )とから構成されている。
[0197] (評価)
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— ;! 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— ;!;! 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. 8 ^ mの暗い黄色色調を呈する窒化チタンメツキ被膜 (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〉 スパッタリング電力: 5kW
ガス:ァノレゴン、查素
成膜圧力: 0. 2Pa
加速電圧(バイアス電圧): Ground 100V
次いで、窒化チタンメツキ表面に、実施例 2— 1と同様の条件で、窒化ハフニウムメ ツキ被膜 (金色硬質被膜)を作製した。
[0198] さらに、窒化ハフニウムメツキ被膜表面に、厚み 0.01 0. 02 0. 03 0.04, 0.05 および 0.06 mの金色色調を有する金とニッケルとの混合メツキ被膜 (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。
[0199] 得られた金色装飾品は、装飾品用基材 (ステンレス鋼)と、第 2硬質被膜 (窒化チタ ン:膜厚 0· 8 πι)と、金色硬質被膜 (窒化ハフニウム:膜厚 0· 2 111)と、金色最外 被膜(金-ニッケル合金:膜厚 0.0;! 0.06 μ m)とから構成されて!/、る。
[0200] (評価)
得られた金色装飾品(実施例 2— 28-2 - 31 ,比較例 2— 1;! 2— 12)について、 [実施例 2— 8 2— 1 1、比較例 2— ;! 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. 2 ,ι mのチタンメツキ被膜(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:ァノレゴン、查素
成膜圧力: 0. 2Pa
加速電圧(バイアス電圧): Ground 100V
次いで、チタンメツキ表面に、 [実施例 2— 28 2— 31、比較例 2— ;!;! 2— 12]と 同様の条件で、窒化チタンメツキ被膜 (第 2硬質被膜)を作製した。
[0201] 次いで、窒化チタンメツキ表面に、実施例 2— 1と同様の条件で、厚み 0. 2 111の 窒化ハフニウムメツキ被膜 (金色硬質被膜)を作製した。
[0202] さらに、窒化ハフニウムメツキ被膜表面に、厚み 0.01 0. 02 0. 03 0.04 , 0.05 および 0.06 mの金色色調を有する金とニッケルとの混合メツキ被膜 (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。
[0203] 得られた金色装飾品は、装飾品用基材 (ステンレス鋼)と、下地層(チタン:膜厚 0.
2 111)と、第 2硬質被膜 (窒化チタン:膜厚 0. 8 111)と、金色硬質被膜 (窒化ハフ二 ゥム:膜厚 0 · 2 m)と、金色最外被膜(金-ニッケル合金:膜厚 0.0;! 0.06 m)と 力、ら構成されている。
[0204] (評価)
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— 1 1、比較例 2— ;! 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. 2,ι mの白色色調を有する炭化チタンメツキ被膜 (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〉 スパッタリング電力: 5kW
ガス:ァノレゴン、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、炭化チタンメツキ表面に、実施例 2— 1と同様の条件で、厚み 0. 2 111の 窒化ハフニウムメツキ被膜 (金色硬質被膜)を作製した。
[0205] さらに、窒化ハフニウムメツキ被膜表面に、厚み 0.01 0. 02 0. 03 0.04, 0.05 および 0.06 mの金色色調を有する金とニッケルとの混合メツキ被膜 (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。
[0206] 得られた金色装飾品は、装飾品用基材 (ステンレス鋼)と、第 2硬質被膜 (炭化チタ ン:膜厚 0· 8 πι)と、金色硬質被膜 (窒化ハフニウム:膜厚 0· 2 111)と、金色最外 被膜(金-ニッケル合金:膜厚 0.0;! 0.06 μ m)とから構成されて!/、る。
[0207] (評価)
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— ;! 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。
[0208] [表 2-1] 表 2— 1
Figure imgf000062_0001
[0209] [表 2-2]
表 2— 2
Figure imgf000062_0002
[0210] [表 2-3]
表 2— 3 <画/ (Au-Ni) >
Figure imgf000062_0003
[0211] [表 2 - 4] 表 2— 4 <TiN/(Au-Ni) >
Figure imgf000063_0001
[0212] [表 2-5]
表 2— 5 <應/ (Au-Fe) >
Figure imgf000063_0002
[0213] [表 2-6]
表 2— 6 < Zr /( Au-Ni ) >
Figure imgf000063_0003
[0214] [表 2-7] 表 2— 7 < HfN/ (Au~Pd) >
Figure imgf000064_0001
[0215] [表 2-8]
表 2— 8 < TiN/HfN/ (Au-Ni ) >
Figure imgf000064_0002
[0216] [表 2-9]
表 2— 9 < Ti/TijVHf / (Au-Ni) >
Figure imgf000064_0003
[0217] [表 2-10] T/JP2007/068576 表 2— 1 0 <TiC/HfN/(Au-Ni) >
Figure imgf000065_0001
上、第 2の発明における実施例)

Claims

請求の範囲
[1] 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。
[2] 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。
[3] 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。
[4] 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。
[5] 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。
[6] 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。
[7] 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ぐかつ、
金色最外被膜が、 0.005—0.04 H mの厚みである、
ことを特徴とする金色装飾部品。
[8] 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。
[9] 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。
[10] 前記金色最外被膜の膜厚が、 0·02〜0·04 μ m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。
[11] 前記金色最外被膜の膜厚が、 0.02〜0.03 111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。
[12] 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のいずれ力、 1項に記載の金色装飾部品。
[13] 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。
[14] 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)、二 ォブ(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。
[15] 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。
[16] 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のいずれ力、 1項に記載の金色装飾部品。
[17] 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)、ニォ ブ(Nb)およびタンタル (Ta)の群力も選ばれる、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。
[18] 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。
[19] 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のいずれ力、 1項に記載の金色装飾部品。
[20] 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 力、 1項に記載の金色装飾部品。
[21] 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 式メツ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、乾式メツ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、乾式メツキ法により、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、 0.005-0.04 μ m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。
[22] 前記工程 [2]が、
装飾品用基材表面に、乾式メツキ法により第 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、乾式メツキ法により、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、乾式メツ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、乾式メツキ法により、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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