JP3960227B2 - 装飾品の表面処理方法、装飾品および時計 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、装飾品の表面処理方法、装飾品および時計に関する。
【0002】
【従来の技術】
時計用外装部品のような装飾品には、優れた美的外観が要求される。
従来、このような目的を達成するために、例えば、装飾品の構成材料として、Au等の金色の金属材料や、Pd、Rh、Pt等の銀白色の金属材料を用いてきた。
ところで、近年、装飾品には、その色彩の多様化が求められており、例えば、前記の金属材料では得ることのできない、美的外観に優れた色彩の材料が求められている。
例えば、白っぽい金色の装飾品を得る目的で、Au−Fe系合金が用いられている。しかしながら、Au−Fe系合金を用いた場合、高級感に劣り、CEN規格のEN28654で規定される1N−14色のような比較的白みの強い色の装飾品を得るのが困難であった。また、Au−Fe系合金は、Feの酸化による耐酸性等に劣るため、長期間にわたって安定した外観、色調を保持するのが困難であった。
また、CEN規格のEN28654で規定される1N−14色の近似色は、Au−Ag−Cu系合金を用いることにより得られるが、色彩の経時変化が著しく、装飾品に適用するのは困難であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、白っぽい金色の色彩を有し、長期間にわたって優れた美的外観を保持することができる装飾品を提供すること、前記装飾品を提供することができる表面処理方法を提供すること、前記装飾品を備えた時計を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記(1)〜(22)の本発明により達成される。また、(23)〜(33)であるのが好ましい。
【0005】
(1) 基材の表面の少なくとも一部に、少なくとも1層の下地層を形成する工程と、
前記下地層上に、乾式メッキ法により、1〜3wt%のPdと、1〜3wt%のFeと、3〜5wt%のInとを含むAu−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜を形成する工程を有し、
前記下地層のうち少なくとも1層は、Ti、Zr、Hf、Ta、Crの窒化物のうち少なくとも1種を含む材料で構成される金属窒化物層であることを特徴とする装飾品の表面処理方法。
(2) 前記金属窒化物層は、前記被膜と接触するものである請求項1に記載の装飾品の表面処理方法。
【0006】
(3) 前記被膜中における、必須元素としてのAu、Pd、FeおよびIn以外の元素の含有率が、1.5wt%以下である上記(1)または(2)に記載の装飾品の表面処理方法。
(4) 前記下地層のうち少なくとも1層は、その一方の面側と他方の面側との電位差を緩和する緩衝層である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
【0007】
(5) 前記装飾品は、前記下地層を2層以上有するものである上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
(6) 隣接する前記下地層は、互いに共通の元素を含む材料で構成されたものである上記(5)に記載の装飾品の表面処理方法。
(7) 前記下地層のうち少なくとも1層は、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Irまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成される金属層である上記(5)または(6)に記載の装飾品の表面処理方法。
【0008】
(8) 基材の表面の少なくとも一部に、清浄化処理を施す工程と、
前記基材上に、金属組成の異なる複数個のターゲットを用いる乾式メッキ法により、1〜3wt%のPdと、1〜3wt%のFeと、3〜5wt%のInとを含むAu−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜を形成する工程を有することを特徴とする装飾品の表面処理方法。
【0009】
(9) 前記被膜中における、必須元素としてのAu、Pd、FeおよびIn以外の元素の含有率が、1.5wt%以下である上記(8)に記載の装飾品の表面処理方法。
(10) 前記ターゲットとして、Au−Pd−Fe合金ターゲットと、Inターゲットとを用いる上記(8)または(9)に記載の装飾品の表面処理方法。
(11) 前記被膜を形成する工程の前に、前記清浄化処理が施された前記基材の表面の少なくとも一部に、少なくとも1層の下地層を形成する工程を有する上記(8)ないし(10)のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
【0010】
(12) 前記下地層のうち少なくとも1層は、Ti、Zr、Hf、Ta、Crの窒化物のうち少なくとも1種を含む材料で構成される金属窒化物層である上記(11)に記載の装飾品の表面処理方法。
(13) 前記被膜は、CEN規格のEN28654で規定される1N−14色の近似色を有するものである上記(1)ないし(12)のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
【0011】
(14) 前記被膜を形成する工程の後、さらに、前記被膜の表面の一部に、マスキングを形成する工程と、
剥離剤を用いて、前記マスキングが被覆されていない部位の前記被膜を除去する工程と、
前記マスキングを除去する工程とを有する上記(1)ないし(13)のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
【0012】
(15) 上記(1)ないし(14)のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法を用いて製造されたことを特徴とする装飾品。
【0013】
(16) 基材と、該基材の少なくとも一部を覆う被膜とを有する装飾品であって、
前記基材と前記被膜との間に、少なくとも1層の下地層を有し、
前記下地層のうち少なくとも1層は、Ti、Zr、Hf、Ta、Crの窒化物のうち少なくとも1種を含む材料で構成される金属窒化物層であり、
前記被膜は、1〜3wt%のPdと、1〜3wt%のFeと、3〜5wt%のInとを含むAu−Pd−Fe−In系合金で構成されるものであることを特徴とする装飾品。
【0014】
(17) 前記被膜中における、必須元素としてのAu、Pd、FeおよびIn以外の元素の含有率が、1.5wt%以下である上記(16)に記載の装飾品。
(18) 前記下地層のうち少なくとも1層は、その一方の面側と他方の面側との電位差を緩和する緩衝層である上記(16)または(17)に記載の装飾品。
【0015】
(19) 前記下地層のうち少なくとも1層は、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Irまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成される金属層である上記(16)ないし(18)のいずれかに記載の装飾品。
(20) 前記被膜は、CEN規格のEN28654で規定される1N−14色の近似色を有するものである上記(16)ないし(19)のいずれかに記載の装飾品。
【0016】
(21) 装飾品は、時計用外装部品である上記(15)ないし(20)のいずれかに記載の装飾品。
(22) 上記(15)ないし(21)のいずれかに記載の装飾品を備えたことを特徴とする時計。
【0017】
(23) 前記被膜は、金属組成の異なる複数個のターゲットを用いる乾式メッキ法により形成されるものである上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
(24) 前記ターゲットとして、Au−Pd−Fe合金ターゲットと、Inターゲットとを用いる上記(23)に記載の装飾品の表面処理方法。
【0019】
(25) 前記金属窒化物層の平均厚さは、0.01〜10μmである上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
(26) 前記金属層の平均厚さは、0.05〜50μmである上記(7)に記載の装飾品の表面処理方法。
(27) 前記共通の元素は、Cuである上記(6)に記載の装飾品の表面処理方法。
(28) 前記被膜の平均厚さが0.01〜10μmである上記(1)ないし(14)のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
(29) 前記マスキングの平均厚さは、100〜2000μmである上記(14)に記載の装飾品の表面処理方法。
【0020】
(30) 前記基材は、鋳造または金属粉末射出成形により作製されたものである上記(1)ないし(14)のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
(31) 前記基材は、その表面の少なくとも一部に、鏡面加工、スジ目加工、梨地加工から選択される表面加工が施されたものである上記(1)ないし(14)のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
【0021】
(32) 前記被膜の平均厚さが0.01〜10μmである上記(16)ないし(21)のいずれかに記載の装飾品。
(33) 少なくともその一部が皮膚に接触して用いられる上記(15)ないし(21)のいずれかに記載の装飾品。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の装飾品の表面処理方法、装飾品および時計の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の表面処理方法の第1実施形態を示す断面図である。
図1に示すように、本実施形態の表面処理方法は、基材2の表面の少なくとも一部(1a)に、乾式メッキ法により、Au−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜3を形成する工程(1b)を有する。
【0023】
[基材2]
基材2は、いかなる材料で構成されるものであってもよく、金属材料で構成されるものであっても、非金属材料で構成されるものであってもよい。
【0024】
基材2が金属材料で構成される場合、特に優れた強度特性を有する装飾品1Aを提供することができる。
また、基材2が金属材料で構成される場合、基材2の表面粗さが比較的大きい場合であっても、後述する被膜3を形成する際のレベリング効果により、得られる装飾品1Aの表面粗さを小さくすることができる。例えば、基材2の表面に対する切削加工、研磨加工などによる機械加工を省略しても、鏡面仕上げを行うことが可能となったり、基材2がMIM法により成形されたもので、その表面が梨地面である場合でも、容易に鏡面にすることができる。これにより、光沢に優れた装飾品を得ることができる。
【0025】
基材2が非金属材料で構成される場合、比較的軽量で携帯し易く、かつ、重厚な外観を有する装飾品1Aを提供することができる。
また、基材2が非金属材料で構成される場合、比較的容易に、所望の形状に成形することができる。このため、直接成形するのが困難な形状の装飾品1Aであっても、比較的容易に提供することができる。
また、基材2が非金属材料で構成される場合、電磁ノイズを遮蔽する効果も得られる。
【0026】
基材2を構成する金属材料としては、例えば、Fe、Cu、Zn、Ni、Mg、Cr、Mn、Mo、Nb、Al、V、Zr、Sn、Au、Pd、Pt、Ag等の各種金属や、これらのうち少なくとも1種を含む合金等が挙げられる。
この中でも特に、Cu、Zn、Ni、Ti、Al、Mgまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成されることにより、基材2と、後述する被膜3との密着性が特に優れたものとなる。また、基材2が、Cu、Zn、Niまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成されたものであると、基材2と、後述する被膜3との密着性が特に優れたものとなるとともに、基材2の加工性が向上し、基材2の成形の自由度がさらに増す。
【0027】
また、基材2が、主として、ステンレス鋼で構成されるものである場合、基材2と、後述する被膜3との密着性が特に優れたものとなるとともに、基材2の加工性が向上し、基材2の成形の自由度がさらに増す。なお、ステンレス鋼としては、Fe−Cr系合金、Fe−Cr−Ni系合金等が挙げられる。Fe−Cr−Ni系合金としては、例えば、SUS304、SUS303、SUS316、SUS316L、SUS316J1、SUS316J1L等が挙げられ、Fe−Cr系合金としては、例えば、SUS405、SUS430、SUS434、SUS444、SUS429、SUS430F等が挙げられる。
【0028】
また、基材2を構成する非金属材料としては、例えば、プラスチックやセラミックス、石材、木材、ガラス等が挙げられる。
プラスチックとしては、各種熱可塑性樹脂、各種熱硬化性樹脂が挙げられる。基材2がプラスチックで構成される場合、比較的軽量で携帯し易く、かつ、重厚な外観を有する装飾品1Aを得ることができる。
また、基材2がプラスチックで構成される場合、比較的容易に、所望の形状に成形することができる。このため、複雑な形状を有する装飾品1Aであっても、比較的容易に製造することができる。
また、基材2がプラスチックで構成される場合、電磁ノイズを遮蔽する効果が得られる。
【0029】
セラミックスとしては、例えば、Al2O3、SiO2、TiO2、Ti2O3、ZrO2、Y2O3、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等の酸化物系セラミックス、AlN、Si3N4、SiN、TiN、BN、ZrN、HfN、VN、TaN、NbN、CrN、Cr2N等の窒化物系セラミックス、グラファイト、SiC、ZrC、Al4C3、CaC2、WC、TiC、HfC、VC、TaC、NbC等の炭化物系のセラミックス、ZrB2、MoB等のホウ化物系のセラミックス、あるいは、これらのうちの2以上を任意に組合せた複合セラミックスが挙げられる。
基材2が前記のようなセラミックスで構成される場合、高強度、高硬度の装飾品1Aを得ることができる。
【0030】
基材2の製造方法は、特に限定されない。
基材2が金属材料で構成される場合、その製造方法としては、例えば、プレス加工、切削加工、鍛造加工、鋳造加工、粉末冶金焼結、金属粉末射出成形(MIM)、ロストワックス法等が挙げられるが、この中でも特に、鋳造加工または金属粉末射出成形(MIM)が好ましい。鋳造加工、金属粉末射出成形(MIM)は、特に、加工性に優れている。このため、これらの方法を用いた場合、複雑な形状の基材2を比較的容易に得ることができる。
【0031】
金属粉末射出成形(MIM)は、通常、以下のようにして行われる。
まず、金属粉と有機バインダーとを含む材料を混合、混練して混練物を得る。
次に、この混練物を射出成形することにより成形体を形成する。
その後、この成形体に対して、脱脂処理(脱バインダー処理)を施し、脱脂体を得る。この脱脂処理は、通常、減圧条件下で、加熱することにより行われる。
さらに、得られた脱脂体を焼結することにより、焼結体を得る。この焼結処理は、通常、前記脱脂処理より高温で加熱することにより行われる。
本発明では、以上のようにして得られる焼結体を基材として用いることができる。
【0032】
また、基材2が前記のようなプラスチックで構成される場合、その製造方法としては、例えば、圧縮成形、押出成形、射出成形、光造形等が挙げられる。
【0033】
また、基材2が前記のようなセラミックスで構成される場合、その製造方法は、特に限定されないが、金属粉末射出成形(MIM)であるのが好ましい。金属粉末射出成形(MIM)は、特に、加工性に優れているため、複雑な形状の基材2を比較的容易に得ることができる。
【0034】
また、基材2の表面に対しては、例えば、鏡面加工、スジ目加工、梨地加工等の表面加工が施されているのが好ましい。これにより、得られる装飾品1Aの表面の光沢具合にバリエーションを持たせることが可能となり、得られる装飾品1Aの装飾性をさらに向上させることができる。また、このような表面加工を施した基材2を用いて製造される装飾品1Aは、被膜3に対して前記表面加工を直接施すことにより得られるものに比べて、被膜3のギラツキ等が抑制されたものとなり、特に美的外観に優れたものとなる。
【0035】
また、基材2と被膜3との密着性の向上等を目的として、後述する被膜3の形成に先立ち、基材2に対して、前処理を施してもよい。前処理としては、例えば、ブラスト処理、アルカリ洗浄、酸洗浄、水洗、有機溶剤洗浄、ボンバード処理等の清浄化処理、エッチング処理等が挙げられるが、この中でも特に、清浄化処理が好ましい。基材2の表面に、清浄化処理を施すことにより、基材2と被膜3との密着性が特に優れたものとなる。
【0036】
[被膜3の形成]
基材2の表面に、被膜3を形成する(1b)。
本発明は、被膜3が、1〜3wt%のPdと、1〜3wt%のFeと、3〜5wt%のInとを含むAu−Pd−Fe−In系合金で構成されるという点に特徴を有する。
被膜3が、前記のような組成を有するものであることにより、白っぽい金色の、美的外観に優れた装飾品1Aを得ることができる。
また、被膜3が、前述のような組成であることにより、装飾品1Aは、十分な耐食性を有するものとなる。
一方、Au−Pd−Fe−In系合金において、各元素の含有量(含有率)が前記範囲外の値であると、白っぽい金色の装飾品1Aを得るのが困難となる。
【0037】
また、被膜3が、前述のような組成であることにより、従来用いられてきたAu−Fe系合金では、製造するのが困難であった比較的白味の強い金色の装飾品も、容易に製造することができる。
また、AuおよびInは、アレルギー反応を極めて起こし難い材料である。したがって、本発明は、皮膚に接触して用いられる装飾品(例えば、時計等)に好適に適用することができる。
【0038】
被膜3におけるPdの含有量(含有率)は、1〜3wt%とされる。Pdの含有量が前記範囲内の値であると、被膜3は、特に優れた耐食性を有し、内部応力が小さいものとなる。これに対し、Pdの含有量が1wt%未満であると、形成される被膜3は、硬度が低く、耐食性にも劣ったものとなる。一方、Pdの含有量が3wt%を超えると、被膜3の内部応力が増加し、クラックが発生し易くなる。
【0039】
被膜3におけるFeの含有量(含有率)は、1〜3wt%とされる。Feの含有量が前記範囲内の値であると、被膜3は、特に優れた耐食性を有し、内部応力が小さいものとなる。これに対し、Feの含有量が1wt%未満では、形成される被膜3は、強度に劣ったものとなる。一方、Feが3wt%を超えると、十分な耐食性が得られない。
【0040】
被膜3におけるInの含有量(含有率)は、3〜5wt%とされる。Inの含有量が前記範囲内の値であると、被膜3は、特に優れた耐食性を有し、内部応力が小さいものとなる。これに対し、Inの含有量が3wt%未満では、被膜3は、強度に劣ったものになる。一方、Inが5wt%を超えると、被膜3の内部応力が増加し、クラックが発生し易くなる。
【0044】
なお、被膜3を構成する合金は、Au、Pd、FeおよびIn(以下、「必須元素」ともいう。)以外の元素を含むものであってもよい。また、このような元素としては、例えば、Cu、Zn、Ni、Mg、Cr、Mn、Mo、Nb、W、Al、Ag、V、Zr、Sn、Pt等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて含有することもできる。被膜3が必須元素以外の元素を含むものである場合、前述した元素の中でも特にSnが好ましい。また、このように、被膜3を構成する合金が必須元素以外の元素を含むものである場合、その含有量(2種以上の元素を含む場合はその総量)は、1.5wt%以下であるのが好ましく、1.0wt%以下であるのがより好ましい。
【0045】
また、本発明は、被膜3を乾式メッキ法(気相成膜法)により形成する点に特徴を有する。
乾式メッキ法を用いて被膜3を形成することにより、基材2との密着性に優れた被膜3を得ることができる。その結果、得られる装飾品1Aは、耐食性、耐久性に優れたものとなる。また、乾式メッキ法を用いることにより、高密度の被膜3を形成することが可能となる。このため、被膜3は、光沢度が大きく、特に美的外観に優れたものとなる。
【0046】
また、乾式メッキ法を用いることにより、被膜3の厚さが比較的薄い場合であっても、均一な膜厚で形成することができる。したがって、本発明は、小型の装飾品(例えば、後述するような時計用外装部品、時計用内装部品等)にも、好適に適用することができる。
また、乾式メッキ法を用いることにより、被膜3が必須元素以外の元素を含む複雑な組成のものであっても、被膜3を容易かつ確実に形成することができる。
【0047】
乾式メッキ法としては、例えば、真空蒸着、スパッタリング、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、イオンプレーティング、イオン注入等が挙げられるが、この中でも特に、真空蒸着が好ましい。
乾式メッキ法として真空蒸着を用いることにより、比較的簡易な装置で、均質で、かつ基材2との密着性が特に優れた被膜3を比較的容易に得ることができる。その結果、得られる装飾品1Aの耐久性は、さらに向上する。また、真空蒸着を用いることにより、特に高密度の被膜3を形成することが可能となる。その結果、装飾品1Aは、長期間にわたって特に優れた美的外観を保持できるものとなる。
【0048】
真空蒸着は、例えば、以下のような条件で行うのが好ましい。
蒸着材料の加熱方法としては、例えば、伝熱ルツボ、電子ビーム、高周波、レーザー等を用いる方法や、抵抗加熱等が挙げられるが、この中でも特に、抵抗加熱が好ましい。蒸着材料の加熱方法として抵抗加熱を用いることにより、簡易な方法で均質な被膜3を得ることができる。
【0049】
真空蒸着時における雰囲気ガスは、主として、不活性ガス(例えば、Heガス、Neガス、Arガス、N2ガスで構成されたものであるのが好ましい。
真空蒸着時における雰囲気の圧力は、特に限定されないが、1.0×10−6〜1.0×10−5Torr程度であるのが好ましく、3.0×10−6〜1.0×10−6Torr程度であるのがより好ましい。
【0050】
また、乾式メッキは、金属組成の異なる複数のターゲットを用いて行うものであるのが好ましい。このように、金属組成の異なる複数のターゲットを用いることにより、例えば、各ターゲットを、それぞれ別々に加熱すること等ができ、各ターゲットの揮発量等を調節することができる。その結果、容易に、所望の組成を有する被膜3を形成することができる。このように、被膜3の組成を調整することにより、被膜3の特性(例えば、色、光沢度、硬度等)を調整することが可能となる。
【0051】
上記のように複数のターゲットを用いる場合、前記ターゲットとしては、Au−Pd−Fe合金ターゲットと、Inターゲットとを用いるのが好ましい。これにより、形成される被膜3中のIn含有量を容易に調節するのが可能となる。その結果、例えば、被膜3の色彩の白味を容易に調節することが可能となる。
【0052】
乾式メッキ法により形成される被膜3の平均厚さは、特に限定されないが、0.01〜10μmであるのが好ましく、0.1〜3μmであるのがより好ましい。被膜3の平均厚さが前記下限値未満であると、被膜3にピンホールが発生し易くなり、本発明の効果が十分に発揮されない可能性がある。一方、被膜3の平均厚さが前記上限値を超えると、被膜3の内部応力が高くなり、被膜3と基材2との密着性が低下したり、クラックが発生し易くなる。
【0053】
また、被膜3が前記のような合金組成を有することにより、容易に、その表面の滑り性を優れたものにすることができる。これにより、表面のザラツキ感を軽減、防止することができ、装飾品1Aが皮膚等に接触したときの違和感、不快感を軽減、防止することができる。
【0054】
以上説明したような本発明によれば、白っぽい金色の装飾品1Aを得ることができる。
被膜3の色彩は、特に限定されるものではないが、ISO規格に基づくCEN(Comite Europeen de Normalisation)規格のEN28654で規定される1N−14色の近似色であるのが好ましい。被膜3の色彩が1N−14色の近似色であると、装飾品1Aは、美的外観が特に優れたものとなり、高級感がさらに向上する。なお、「1N−14色の近似色」とは、例えば、JIS Z 8729で規定されるL*a*b*表示の色度図において、a*が−3.0〜2.0であり、かつ、b*が19〜25の範囲とすることができる。
【0055】
なお、被膜3の各部位における組成は、一定であっても、一定でなくてもよい。例えば、被膜3は、その厚さ方向に沿って、組成が順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。
また、被膜3は、例えば、組成の異なる複数の層の積層体であってもよい。
また、被膜3は、図示の構成では基材2の全面に形成されているが、基材2の表面の少なくとも一部に形成されるものであればよい。
【0056】
以上説明したような表面処理方法により、装飾品1Aが得られる。
装飾品1Aは、装飾性を備えた物品であればいかなるものでもよいが、例えば、置物等のインテリア、エクステリア用品、宝飾品、時計ケース(胴、裏蓋等)、時計バンド、文字盤、時計用針等の時計用外装部品、ムーブメントの地板、歯車、輪列受け、回転錘等の時計用内装部品、メガネ、ネクタイピン、カフスボタン、指輪、ネックレス、ブレスレット、アンクレット、ブローチ、ペンダント、イヤリング、ピアス等の装身具、ライターまたはそのケース、ゴルフクラブ等のスポーツ用品、銘板、パネル、賞杯、その他ハウジング等を含む各種機器部品、各種容器等が挙げられる。この中でも特に、少なくともその一部が皮膚に接触して用いられるものが好ましく、時計用外装部品がより好ましい。時計用外装部品は、装飾品として外観の美しさが要求されるとともに、実用品として、耐久性、耐食性、耐摩耗性や、優れた触感等が要求されるが、本発明の表面処理方法によればこれらの要件を全て満足することができる。
【0057】
また、本発明の時計は、上述したような本発明の装飾品を有するものである。上述したように、本発明の装飾品は、美的外観に優れた色彩を有し、耐食性に優れたものである。このため、このような装飾品を備えた本発明の時計は、時計としての求められる要件を十分に満足することができる。すなわち、本発明の時計は、特に優れた審美性を長期間にわたって保持することができる。また、変色を生じにくいため、視認しやすい状態を長期間にわたって維持することができる。特に、本発明によれば、特別な気密構造を必要とすることなく、上記のような効果が得られる点に特徴を有する。なお、本発明の時計を構成する前記装飾品以外の部品としては、公知のものを用いることができる。
【0058】
次に、本発明の表面処理方法、装飾品および時計の第2実施形態について説明する。
図2は、本発明の表面処理方法の第2実施形態を示す断面図である。
以下、第2実施形態の表面処理方法および該方法を用いて製造される第2実施形態の装飾品について、前記第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項の説明については、その説明を省略する。
【0059】
図2に示すように、本実施形態の表面処理方法は、基材2の表面の少なくとも一部(2a)に、下地層40を形成する工程(2b)と、下地層40の表面の少なくとも一部に、乾式メッキ法により、Au−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜3を形成する工程(2c)とを有する。
すなわち、被膜3の形成に先立ち、基材2の表面の少なくとも一部に、下地層40を形成する以外は、前述した第1実施形態と同様である。
以下、下地層40について詳細に説明する。
【0060】
[下地層40]
下地層40は、いかなる目的で形成するものであってもよいが、以下のような機能を有するものであるのが好ましい。
【0061】
下地層40は、例えば、基材2と被膜3との電位差を緩和する緩衝層として機能するものであるのが好ましい。これにより、基材2と被膜3との電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0062】
また、下地層40は、例えば、高硬度のものであるのが好ましい。これにより、高硬度の装飾品1Bを得ることができ、結果として、装飾品1Bは、耐久性に優れたものとなる。硬度を示す指標としては、例えば、ビッカース硬度Hv等が挙げられる。下地層40のビッカース硬度Hvは、100以上であるのが好ましく、150以上であるのがより好ましく、1700以上であるのがさらに好ましい。下地層40のビッカース硬度Hvがこのような値であると、前述した効果はより顕著なものとなる。
【0063】
また、下地層40は、例えば、基材2、被膜3との密着性を向上させる機能を有するものであるのが好ましい。このように、基材2、被膜3との密着性が向上することにより、装飾品1Bの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Bは、特に耐久性に優れたものとなる。
また、下地層40は、例えば、基材2の孔、キズ等をレベリング(ならし)により補修する機能等を有するものであってもよい。
【0064】
下地層40の形成方法としては、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、真空蒸着、スパッタリング、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射、金属箔の接合等が挙げられるが、この中でも特に、湿式メッキ法または乾式メッキ法が好ましい。下地層40の形成方法として、湿式メッキ法または乾式メッキ法を用いることにより、形成される下地層40は、基材2との密着性に特に優れたものとなる。その結果、得られる装飾品1Bの長期耐久性は、特に優れたものとなる。
【0065】
また、下地層40は、例えば、基材2の表面に、酸化処理、窒化処理、クロメート処理、炭化処理、酸浸漬、酸電解処理、アルカリ浸漬処理、アルカリ電解処理等の化学処理を施すことにより形成された被膜、特に、不動態膜であってもよい。
【0066】
下地層40の構成材料は、特に限定されないが、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Zr、Hf、Ta、Ir等の金属材料や、前記金属材料のうち少なくとも1種を含む合金、前記金属材料のうち少なくとも1種による金属化合物(例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等)、またはこれらを2種以上組み合わせたもの等が挙げられる。
【0067】
下地層40が、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Irまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成される金属層である場合、基材2と被膜3との電位差による腐食の発生を、さらに効果的に防止することができる。
【0068】
また、下地層40が上記のような金属層である場合、基材2、被膜3との密着性も向上する。このように、基材2、被膜3との密着性が向上することにより、装飾品1Bの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Bは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0069】
また、下地層40が、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Znまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成された金属層である場合、上述した金属層としての効果はさらに顕著なものとなる。
また、下地層40が、PdまたはPdを含む合金で構成された金属層である場合、被膜3の構成成分(特にAu)が下地層40、基材2等に拡散するのをより効果的に防止することができる。その結果、装飾品1Bは、さらに長期安定性に優れたものとなる。
【0070】
下地層40が上記のような金属層である場合、その平均厚さは、例えば、0.05〜50μmであるのが好ましく、0.1〜10μmであるのがより好ましい。下地層40(金属層)の平均厚さが前記下限値未満であると、下地層40の効果(金属層の効果)が十分に発揮されない可能性がある。一方、下地層40(金属層)の平均厚さが前記上限値を超えると、下地層40の各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、下地層40の内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0071】
また、下地層40が、Ti、Zr、Hf、Ta、Crの窒化物のうち少なくとも1種を含む材料で構成される金属窒化物層である場合、下地層40の硬度は、特に高いものとなる。その結果、得られる装飾品1Bは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0072】
また、下地層40が、Ti、Zr、Hf、Ta、Crの窒化物のうち少なくとも1種を含む材料で構成される金属窒化物層である場合、下地層40の色は、光沢度の高い金色となる。その結果、被膜3の平均厚さが比較的薄い場合であっても、装飾品1Bの美的外観は、特に優れたものとなる。
【0073】
下地層40が上記のような金属窒化物層である場合、その平均厚さは、例えば、0.01〜10μmであるのが好ましく、0.1〜3μmであるのがより好ましい。下地層40(金属窒化物層)の平均厚さが前記下限値未満であると、下地層40の効果(金属窒化物層の効果)が十分に発揮されない可能性がある。一方、下地層40(金属窒化物層)の平均厚さが前記上限値を超えると、下地層40の各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、下地層40の内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0074】
また、下地層40の構成材料は、基材2を構成する材料または被膜3を構成する材料のうち少なくとも1種を含むものであるのが好ましい。これにより、基材2、被膜3との密着性がさらに向上する。このように、基材2、被膜3との密着性が向上することにより、装飾品1Bの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Bは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0075】
また、下地層40の標準電位は、基材2の標準電位と被膜3の標準電位との間の値であるのが好ましい。すなわち、下地層40は、その標準電位が、基材2の構成材料の標準電位と、被膜3の構成材料の標準電位との間の値である材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、基材2と被膜3との電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0076】
なお、下地層40は、図示の構成では基材2の全面に形成されているが、基材2の表面の少なくとも一部に形成されるものであればよい。
また、下地層40の各部位における組成は、一定であっても、一定でなくてもよい。例えば、下地層40は、その厚さ方向に沿って、組成が順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。
また、下地層40は、前記のような機能を有するものに限定されない。例えば、下地層40は、保管時(被膜3の形成の工程までの間)等に腐食が発生するのを防止する機能等を有するものであってもよい。
【0077】
次に、本発明の表面処理方法、装飾品および時計の第3実施形態について説明する。
図3は、本発明の表面処理方法の第3実施形態を示す断面図である。
以下、第3実施形態の表面処理方法および該方法を用いて製造される第3実施形態の装飾品について、前記第1、第2実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項の説明については、その説明を省略する。
【0078】
図3に示すように、本実施形態の表面処理方法は、基材2の表面の少なくとも一部(3a)に、下地層(基材側から順に、第1の下地層41a、第2の下地層42a)を形成する工程(3b、3c)と、前記下地層の表面の少なくとも一部に、乾式メッキ法により、Au−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜3を形成する工程(3d)とを有する。
すなわち、被膜3の形成に先立ち、基材2の表面の少なくとも一部に、形成する下地層を2層(第1の下地層41aおよび第2の下地層42a)にした以外は、前述した第2実施形態と同様である。
以下、第1の下地層41a、第2の下地層42aについて説明する。
【0079】
[第1の下地層41a]
基材2の表面に、第1の下地層41aを形成する。第1の下地層41aは、いかなる目的で形成するものであってもよいが、以下のような機能を有するものであるのが好ましい。
【0080】
第1の下地層41aは、例えば、基材2と後述する第2の下地層42aとの電位差を緩和する緩衝層として機能するものであるのが好ましい。これにより、基材2と第2の下地層42aとの電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0081】
また、第1の下地層41aは、例えば、基材2、第2の下地層42aとの密着性を向上させる機能を有するものであるのが好ましい。このように、基材2、第2の下地層42aとの密着性が向上することにより、装飾品1Cの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Cは、特に耐久性に優れたものとなる。
また、第1の下地層41aは、例えば、基材2の孔、キズ等をレベリング(ならし)により補修する機能等を有するものであるのが好ましい。
【0082】
第1の下地層41aの形成方法としては、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、真空蒸着、スパッタリング、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射、金属箔の接合等が挙げられるが、この中でも特に、湿式メッキ法または乾式メッキ法が好ましい。第1の下地層41aの形成方法として、湿式メッキ法または乾式メッキ法を用いることにより、形成される第1の下地層41aは、基材2との密着性に特に優れたものとなる。その結果、得られる装飾品1Cの長期耐久性は、特に優れたものとなる。
【0083】
また、第1の下地層41aは、例えば、基材2の表面に、酸化処理、窒化処理、クロメート処理、炭化処理、酸浸漬、酸電解処理、アルカリ浸漬処理、アルカリ電解処理等の化学処理を施すことにより形成された被膜、特に、不動態膜であってもよい。
【0084】
第1の下地層41aの構成材料は、特に限定されないが、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Zr、Hf、Ta、Ir等の金属材料や、前記金属材料のうち少なくとも1種を含む合金、前記金属材料のうち少なくとも1種による金属化合物(例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等)、またはこれらを2種以上組み合わせたもの等が挙げられるが、この中でも特に、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Irまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金であるのが好ましい。第1の下地層41aがこのような材料で構成された金属層である場合、基材2と第2の下地層42aとの電位差による腐食の発生を、さらに効果的に防止することができる。
【0085】
また、第1の下地層41aが上記のような金属層である場合、基材2、第2の下地層42aとの密着性も向上する。このように、基材2、第2の下地層42aとの密着性が向上することにより、装飾品1Cの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Cは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0086】
また、後述する第2の下地層42aが金属層で構成される場合、第1の下地層41aは、Cu、Co、In、Sn、Ni、Zn、Al、Feまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成されたものであるのが好ましい。これにより、上述した効果はさらに顕著なものとなる。
【0087】
第1の下地層41aが上記のような金属層である場合、その平均厚さは、例えば、0.05〜50μmであるのが好ましく、0.1〜10μmであるのがより好ましい。第1の下地層41a(金属層)の平均厚さが前記下限値未満であると、第1の下地層41aの効果(金属層の効果)が十分に発揮されない可能性がある。一方、第1の下地層41a(金属層)の平均厚さが前記上限値を超えると、第1の下地層41aの各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、第1の下地層41aの内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0088】
また、第1の下地層41aの構成材料は、基材2を構成する材料または第2の下地層42aを構成する材料のうち少なくとも1種を含むものであるのが好ましい。これにより、基材2、第2の下地層42aとの密着性がさらに向上する。このように、基材2、第2の下地層42aとの密着性が向上することにより、装飾品1Cの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Cは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0089】
また、第1の下地層41aの標準電位は、基材2の標準電位と、第2の下地層42aの標準電位との間の値であるのが好ましい。すなわち、第1の下地層41aは、その標準電位が、基材2の構成材料の標準電位と、第2の下地層42aの構成材料の標準電位との間の値である材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、基材2と第2の下地層42aとの電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0090】
なお、第1の下地層41aは、図示の構成では基材2の全面に形成されているが、基材2の表面の少なくとも一部に形成されるものであればよい。
また、第1の下地層41aの各部位における組成は、一定であっても、一定でなくてもよい。例えば、第1の下地層41aは、その厚さ方向に沿って、組成が順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。
また、第1の下地層41aは、前記のような機能を有するものに限定されない。例えば、第1の下地層41aは、保管時(被膜3の形成の工程までの間)等に腐食が発生するのを防止する機能等を有するものであってもよい。
【0091】
[第2の下地層42a]
次に、第1の下地層41aの表面に、第2の下地層42aを形成する。第2の下地層42aは、いかなる目的で形成するものであってもよいが、以下のような機能を有するものであるのが好ましい。
【0092】
第2の下地層42aは、例えば、第1の下地層41aと被膜3との電位差を緩和する緩衝層として機能するものであるのが好ましい。これにより、第1の下地層41aと被膜3との電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0093】
また、第2の下地層42aは、例えば、高硬度のものであるのが好ましい。これにより、高硬度の装飾品1Cを得ることができ、結果として、装飾品1Cは、耐久性に優れたものとなる。硬度を示す指標としては、例えば、ビッカース硬度Hv等が挙げられる。第2の下地層42aのビッカース硬度Hvは、100以上であるのが好ましく、150以上であるのがより好ましく、1700以上であるのがさらに好ましい。第2の下地層42aのビッカース硬度Hvがこのような値であると、前述した効果はより顕著なものとなる。
【0094】
また、第2の下地層42aは、例えば、第1の下地層41a、被膜3との密着性を向上させる機能を有するものであるのが好ましい。このように、第1の下地層41a、被膜3との密着性が向上することにより、装飾品1Cの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Cは、特に耐久性に優れたものとなる。
また、第2の下地層42aは、例えば、第1の下地層41aの孔、キズ等をレベリング(ならし)により補修する機能等を有するものであってもよい。
【0095】
第2の下地層42aの形成方法としては、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、真空蒸着、スパッタリング、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射、金属箔の接合等が挙げられるが、この中でも特に、湿式メッキ法または乾式メッキ法が好ましい。第2の下地層42aの形成方法として、湿式メッキ法または乾式メッキ法を用いることにより、形成される第2の下地層42aは、第1の下地層41aとの密着性に特に優れたものとなる。その結果、得られる装飾品1Cの長期耐久性は、特に優れたものとなる。
【0096】
また、第2の下地層42aは、例えば、第1の下地層41aの表面に、酸化処理、窒化処理、クロメート処理、炭化処理、酸浸漬、酸電解処理、アルカリ浸漬処理、アルカリ電解処理等の化学処理を施すことにより形成された被膜、特に、不動態膜であってもよい。
【0097】
第2の下地層42aの構成材料は、特に限定されないが、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Zr、Hf、Ta、Ir等の金属材料や、前記金属材料のうち少なくとも1種を含む合金、前記金属材料のうち少なくとも1種による金属化合物(例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等)、またはこれらを2種以上組み合わせたもの等が挙げられる。
【0098】
第2の下地層42aが、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Irまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成される金属層である場合、第1の下地層41aと被膜3との電位差による腐食の発生を、さらに効果的に防止することができる。
【0099】
また、第2の下地層42aが上記のような金属層である場合、第1の下地層41a、被膜3との密着性も向上する。このように、第1の下地層41a、被膜3との密着性が向上することにより、装飾品1Cの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Cは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0100】
また、前述した第1の下地層41aが金属層で構成される場合、第2の下地層42a(金属層)は、Pd、Au、Ag、Sn、Ni、Ti、Cr、Pt、Rh、Ruまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成されたものであるのが好ましい。これにより、上述した効果はさらに顕著なものとなる。
また、第2の下地層42aが、PdまたはPdを含む合金で構成された金属層である場合、被膜3の構成成分(特にAu)が第2の下地層42a、第1の下地層41a、基材2等に拡散するのをより効果的に防止することができる。その結果、装飾品1Cは、さらに長期安定性に優れたものとなる。
【0101】
第2の下地層42aが上記のような金属層である場合、その平均厚さは、例えば、0.05〜50μmであるのが好ましく、0.1〜10μmであるのがより好ましい。第2の下地層42a(金属層)の平均厚さが前記下限値未満であると、第2の下地層42aの効果(金属層の効果)が十分に発揮されない可能性がある。一方、第2の下地層42a(金属層)の平均厚さが前記上限値を超えると、第2の下地層42aの各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、第2の下地層42aの内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0102】
また、第2の下地層42aが、Ti、Zr、Hf、Ta、Crの窒化物のうち少なくとも1種を含む材料で構成される金属窒化物層である場合、第2の下地層42aの硬度は、特に高いものとなる。その結果、得られる装飾品1Cは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0103】
また、第2の下地層42aが、Ti、Zr、Hf、Ta、Crの窒化物のうち少なくとも1種を含む材料で構成される金属窒化物層である場合、第2の下地層42aの色は、光沢度の高い金色となる。その結果、被膜3の平均厚さが比較的薄い場合であっても、装飾品1Cの美的外観は、特に優れたものとなる。
【0104】
第2の下地層42aが上記のような金属窒化物層である場合、その平均厚さは、例えば、0.01〜10μmであるのが好ましく、0.5〜3μmであるのがより好ましい。第2の下地層42a(金属窒化物層)の平均厚さが前記下限値未満であると、第2の下地層42aの効果(金属窒化物層の効果)が十分に発揮されない可能性がある。一方、第2の下地層42a(金属窒化物層)の平均厚さが前記上限値を超えると、第2の下地層42aの各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、第2の下地層42aの内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0105】
また、第2の下地層42aの構成材料は、第1の下地層41aを構成する材料または被膜3を構成する材料のうち少なくとも1種を含むものであるのが好ましい。これにより、第1の下地層41a、被膜3との密着性がさらに向上する。このように、第1の下地層41a、被膜3との密着性が向上することにより、装飾品1Cの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Cは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0106】
また、第2の下地層42aの標準電位は、第1の下地層41aの標準電位と、被膜3の標準電位との間の値であるのが好ましい。すなわち、第2の下地層42aは、その標準電位が、第1の下地層41aの構成材料の標準電位と、被膜3の構成材料の標準電位との間の値である材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、第1の下地層41aと被膜3との電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0107】
なお、第2の下地層42aは、図示の構成では第1の下地層41aの全面に形成されているが、第1の下地層41aの表面の少なくとも一部に形成されるものであればよい。
また、第2の下地層42aの各部位における組成は、一定であっても、一定でなくてもよい。例えば、第2の下地層42aは、その厚さ方向に沿って、組成が順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。
また、第2の下地層42aは、前記のような機能を有するものに限定されない。例えば、第2の下地層42aは、保管時(被膜3の形成の工程までの間)等に腐食が発生するのを防止する機能等を有するものであってもよい。
【0108】
次に、本発明の表面処理方法、装飾品および時計の第4実施形態について説明する。
図4は、本発明の表面処理方法の第4実施形態を示す断面図である。
以下、第4実施形態の表面処理方法および該方法を用いて製造される第4実施形態の装飾品について、前記第1、第2、第3実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項の説明については、その説明を省略する。
【0109】
図4に示すように、本実施形態の表面処理方法は、基材2の表面の少なくとも一部(4a)に、下地層(基材側から順に、第1の下地層41b、第2の下地層42b、第3の下地層43b)を形成する工程(4b、4c、4d)と、前記下地層の表面の少なくとも一部に、乾式メッキ法により、Au−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜3を形成する工程(4e)とを有する。
すなわち、被膜3の形成に先立ち、基材2の表面の少なくとも一部に、形成する下地層を3層(第1の下地層41b、第2の下地層42bおよび第3の下地層43b)にした以外は、前述した第2、第3実施形態と同様である。
以下、第1の下地層41b、第2の下地層42bおよび第3の下地層43bについて説明する。
【0110】
[第1の下地層41b]
基材2の表面に、第1の下地層41bを形成する。第1の下地層41bは、いかなる目的で形成するものであってもよいが、以下のような機能を有するものであるのが好ましい。
【0111】
第1の下地層41bは、例えば、基材2と後述する第2の下地層42bとの電位差を緩和する緩衝層として機能するものであるのが好ましい。これにより、基材2と第2の下地層42bとの電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0112】
また、第1の下地層41bは、例えば、基材2、第2の下地層42bとの密着性を向上させる機能を有するものであるのが好ましい。このように、基材2、第2の下地層42bとの密着性が向上することにより、装飾品1Dの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Dは、特に耐久性に優れたものとなる。
また、第1の下地層41bは、例えば、基材2の孔、キズ等をレベリング(ならし)により補修する機能等を有するものであるのが好ましい。
【0113】
第1の下地層41bの形成方法としては、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、真空蒸着、スパッタリング、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射、金属箔の接合等が挙げられるが、この中でも特に、湿式メッキ法または乾式メッキ法が好ましい。第1の下地層41bの形成方法として、湿式メッキ法または乾式メッキ法を用いることにより、形成される第1の下地層41bは、基材2との密着性に特に優れたものとなる。その結果、得られる装飾品1Dの長期耐久性は、特に優れたものとなる。
【0114】
また、第1の下地層41bは、例えば、基材2の表面に、酸化処理、窒化処理、クロメート処理、炭化処理、酸浸漬、酸電解処理、アルカリ浸漬処理、アルカリ電解処理等の化学処理を施すことにより形成された被膜、特に、不動態膜であってもよい。
【0115】
第1の下地層41bの構成材料は、特に限定されないが、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Zr、Hf、Ta、Ir等の金属材料や、前記金属材料のうち少なくとも1種を含む合金、前記金属材料のうち少なくとも1種による金属化合物(例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等)、またはこれらを2種以上組み合わせたもの等が挙げられるが、この中でも特に、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Irまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金であるのが好ましい。第1の下地層41bがこのような材料で構成された金属層である場合、基材2と第2の下地層42bとの電位差による腐食の発生を、さらに効果的に防止することができる。
【0116】
また、第1の下地層41bが上記のような金属層である場合、基材2、第2の下地層42bとの密着性も向上する。このように、基材2、第2の下地層42bとの密着性が向上することにより、装飾品1Dの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Dは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0117】
また、後述する第2の下地層42b、第3の下地層43bが金属層で構成される場合、第1の下地層41bは、Cu、Co、In、Sn、Ni、Zn、Al、Feまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成されたものであるのが好ましい。これにより、上述した効果はさらに顕著なものとなる。
【0118】
第1の下地層41bが上記のような金属層である場合、その平均厚さは、例えば、0.05〜50μmであるのが好ましく、0.1〜10μmであるのがより好ましい。第1の下地層41b(金属層)の平均厚さが前記下限値未満であると、第1の下地層41bの効果(金属層の効果)が十分に発揮されない可能性がある。一方、第1の下地層41b(金属層)の平均厚さが前記上限値を超えると、第1の下地層41bの各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、第1の下地層41bの内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0119】
また、第1の下地層41bの構成材料は、基材2を構成する材料または第2の下地層42bを構成する材料のうち少なくとも1種を含むものであるのが好ましい。これにより、基材2、第2の下地層42bとの密着性がさらに向上する。このように、基材2、第2の下地層42bとの密着性が向上することにより、装飾品1Dの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Dは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0120】
また、第1の下地層41bの標準電位は、基材2の標準電位と、第2の下地層42bの標準電位との間の値であるのが好ましい。すなわち、第1の下地層41bは、その標準電位が、基材2の構成材料の標準電位と、第2の下地層42bの構成材料の標準電位との間の値である材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、基材2と第2の下地層42bとの電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0121】
なお、第1の下地層41bは、図示の構成では基材2の全面に形成されているが、基材2の表面の少なくとも一部に形成されるものであればよい。
また、第1の下地層41bの各部位における組成は、一定であっても、一定でなくてもよい。例えば、第1の下地層41bは、その厚さ方向に沿って、組成が順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。
また、第1の下地層41bは、前記のような機能を有するものに限定されない。例えば、第1の下地層41bは、保管時(被膜3の形成の工程までの間)等に腐食が発生するのを防止する機能等を有するものであってもよい。
【0122】
[第2の下地層42b]
第1の下地層41bの表面に、第2の下地層42bを形成する。第2の下地層42bは、いかなる目的で形成するものであってもよいが、以下のような機能を有するものであるのが好ましい。
【0123】
第2の下地層42bは、例えば、第1の下地層41bと後述する第3の下地層43bとの電位差を緩和する緩衝層として機能するものであるのが好ましい。これにより、第1の下地層41bと第3の下地層43bとの電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0124】
また、第2の下地層42bは、例えば、第1の下地層41b、第3の下地層43bとの密着性を向上させる機能を有するものであるのが好ましい。このように、第1の下地層41b、第3の下地層43bとの密着性が向上することにより、装飾品1Dの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Dは、特に耐久性に優れたものとなる。
また、第2の下地層42bは、例えば、第1の下地層41bの孔、キズ等をレベリング(ならし)により補修する機能等を有するものであるのが好ましい。
【0125】
第2の下地層42bの形成方法としては、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、真空蒸着、スパッタリング、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射、金属箔の接合等が挙げられるが、この中でも特に、湿式メッキ法または乾式メッキ法が好ましい。第2の下地層42bの形成方法として、湿式メッキ法または乾式メッキ法を用いることにより、形成される第2の下地層42bは、第1の下地層41bとの密着性に特に優れたものとなる。その結果、得られる装飾品1Dの長期耐久性は、特に優れたものとなる。
【0126】
また、第2の下地層42bは、例えば、第1の下地層41bの表面に、酸化処理、窒化処理、クロメート処理、炭化処理、酸浸漬、酸電解処理、アルカリ浸漬処理、アルカリ電解処理等の化学処理を施すことにより形成された被膜、特に、不動態膜であってもよい。
【0127】
第2の下地層42bの構成材料は、特に限定されないが、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Zr、Hf、Ta、Ir等の金属材料や、前記金属材料のうち少なくとも1種を含む合金、前記金属材料のうち少なくとも1種による金属化合物(例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等)、またはこれらを2種以上組み合わせたもの等が挙げられるが、この中でも特に、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Irまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金であるのが好ましい。第2の下地層42bがこのような材料で構成された金属層である場合、第1の下地層41bと第3の下地層43bとの電位差による腐食の発生を、さらに効果的に防止することができる。
【0128】
また、第2の下地層42bが上記のような金属層である場合、第1の下地層41b、第3の下地層43bとの密着性も向上する。このように、第1の下地層41b、第3の下地層43bとの密着性が向上することにより、装飾品1Dの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Dは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0129】
また、第1の下地層41b、第3の下地層43bが金属層で構成される場合、第2の下地層42bは、Cu、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ti、Zn、Fe、Crまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成されたものであるのが好ましい。これにより、上述した効果はさらに顕著なものとなる。
【0130】
第2の下地層42bが上記のような金属層である場合、その平均厚さは、例えば、0.05〜50μmであるのが好ましく、0.1〜10μmであるのがより好ましい。第2の下地層42b(金属層)の平均厚さが前記下限値未満であると、第2の下地層42bの効果(金属層の効果)が十分に発揮されない可能性がある。一方、第2の下地層42b(金属層)の平均厚さが前記上限値を超えると、第2の下地層42bの各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、第2の下地層42bの内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0131】
また、第2の下地層42bの構成材料は、第1の下地層41bを構成する材料または第3の下地層43bを構成する材料のうち少なくとも1種を含むものであるのが好ましい。これにより、第1の下地層41b、第3の下地層43bとの密着性がさらに向上する。このように、第1の下地層41b、第3の下地層43bとの密着性が向上することにより、装飾品1Dの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Dは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0132】
また、第2の下地層42bの標準電位は、第1の下地層41bの標準電位と、第3の下地層43bの標準電位との間の値であるのが好ましい。すなわち、第2の下地層42bは、その標準電位が、第1の下地層41bの構成材料の標準電位と、第3の下地層43bの構成材料の標準電位との間の値である材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、第1の下地層41bと第3の下地層43bとの電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0133】
なお、第2の下地層42bは、図示の構成では第1の下地層41bの全面に形成されているが、第1の下地層41bの表面の少なくとも一部に形成されるものであればよい。
また、第2の下地層42bの各部位における組成は、一定であっても、一定でなくてもよい。例えば、第2の下地層42bは、その厚さ方向に沿って、組成が順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。
また、第2の下地層42bは、前記のような機能を有するものに限定されない。例えば、第2の下地層42bは、保管時(被膜3の形成の工程までの間)等に腐食が発生するのを防止する機能等を有するものであってもよい。
【0134】
[第3の下地層43b]
次に、第2の下地層42bの表面に、第3の下地層43bを形成する。第3の下地層43bは、いかなる目的で形成するものであってもよいが、以下のような機能を有するものであるのが好ましい。
【0135】
第3の下地層43bは、例えば、第2の下地層42bと被膜3との電位差を緩和する緩衝層として機能するものであるのが好ましい。これにより、第2の下地層42bと被膜3との電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0136】
また、第3の下地層43bは、例えば、高硬度のものであるのが好ましい。これにより、高硬度の装飾品1Dを得ることができ、結果として、装飾品1Dは、耐久性に優れたものとなる。硬度を示す指標としては、例えば、ビッカース硬度Hv等が挙げられる。第3の下地層43bのビッカース硬度Hvは、100以上であるのが好ましく、150以上であるのがより好ましく、1700以上であるのがさらに好ましい。第3の下地層43bのビッカース硬度Hvがこのような値であると、前述した効果はより顕著なものとなる。
【0137】
また、第3の下地層43bは、例えば、第2の下地層42b、被膜3との密着性を向上させる機能を有するものであるのが好ましい。このように、第2の下地層42b、被膜3との密着性が向上することにより、装飾品1Dの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Dは、特に耐久性に優れたものとなる。
また、第3の下地層43bは、例えば、第2の下地層42bの孔、キズ等をレベリング(ならし)により補修する機能等を有するものであってもよい。
【0138】
第3の下地層43bの形成方法としては、例えば、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、真空蒸着、スパッタリング、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射、金属箔の接合等が挙げられるが、この中でも特に、湿式メッキ法または乾式メッキ法が好ましい。第3の下地層43bの形成方法として、湿式メッキ法または乾式メッキ法を用いることにより、形成される第3の下地層43bは、第2の下地層42bとの密着性に特に優れたものとなる。その結果、得られる装飾品1Dの長期耐久性は、特に優れたものとなる。
【0139】
また、第3の下地層43bは、例えば、第2の下地層42bの表面に、酸化処理、窒化処理、クロメート処理、炭化処理、酸浸漬、酸電解処理、アルカリ浸漬処理、アルカリ電解処理等の化学処理を施すことにより形成された被膜、特に、不動態膜であってもよい。
【0140】
第3の下地層43bの構成材料は、特に限定されないが、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Zr、Hf、Ta、Ir等の金属材料や、前記金属材料のうち少なくとも1種を含む合金、前記金属材料のうち少なくとも1種による金属化合物(例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等)、またはこれらを2種以上組み合わせたもの等が挙げられる。
【0141】
第3の下地層43bが、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Irまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成される金属層である場合、第2の下地層42bと被膜3との電位差による腐食の発生を、さらに効果的に防止することができる。
【0142】
また、第3の下地層43bが上記のような金属層である場合、第2の下地層42b、被膜3との密着性も向上する。このように、第2の下地層42b、被膜3との密着性が向上することにより、装飾品1Dの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Dは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0143】
また、前述した第1の下地層41b、第2の下地層42bが金属層で構成される場合、第3の下地層43b(金属層)は、Pd、Au、Ag、Sn、Ni、Ti、Cr、Pt、Rh、Ruまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成されたものであるのが好ましい。これにより、上述した効果はさらに顕著なものとなる。
また、第3の下地層43bが、PdまたはPdを含む合金で構成された金属層である場合、被膜3の構成成分(特にAu)が第3の下地層43b、第2の下地層42b、第1の下地層41b、基材2等に拡散するのをより効果的に防止することができる。その結果、装飾品1Dは、さらに長期安定性に優れたものとなる。
【0144】
第3の下地層43bが上記のような金属層である場合、その平均厚さは、例えば、0.05〜30μmであるのが好ましく、0.1〜10μmであるのがより好ましい。第3の下地層43b(金属層)の平均厚さが前記下限値未満であると、第3の下地層43bの効果(金属層の効果)が十分に発揮されない可能性がある。一方、第3の下地層43b(金属層)の平均厚さが前記上限値を超えると、第3の下地層43bの各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、第3の下地層43bの内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0145】
また、第3の下地層43bが、Ti、Zr、Hf、Ta、Crの窒化物のうち少なくとも1種を含む材料で構成される金属窒化物層である場合、第3の下地層43bの硬度は、特に高いものとなる。その結果、得られる装飾品1Dは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0146】
また、第3の下地層43bが、Ti、Zr、Hf、Ta、Crの窒化物のうち少なくとも1種を含む材料で構成される金属窒化物層である場合、第3の下地層43bの色は、光沢度の高い金色となる。その結果、被膜3の平均厚さが比較的薄い場合であっても、装飾品1Dの美的外観は、特に優れたものとなる。
【0147】
第3の下地層43bが上記のような金属窒化物層である場合、その平均厚さは、例えば、0.01〜10μmであるのが好ましく、0.05〜3μmであるのがより好ましい。第3の下地層43b(金属窒化物層)の平均厚さが前記下限値未満であると、第3の下地層43bの効果(金属窒化物層の効果)が十分に発揮されない可能性がある。一方、第3の下地層43b(金属窒化物層)の平均厚さが前記上限値を超えると、第3の下地層43bの各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、第3の下地層43bの内部応力が高くなり、クラックが発生し易くなる。
【0148】
また、第3の下地層43bの構成材料は、第2の下地層42bを構成する材料または被膜3を構成する材料のうち少なくとも1種を含むものであるのが好ましい。これにより、第2の下地層42b、被膜3との密着性がさらに向上する。このように、第2の下地層42b、被膜3との密着性が向上することにより、装飾品1Dの耐食性がさらに優れたものとなる。その結果、装飾品1Dは、特に耐久性に優れたものとなる。
【0149】
また、第3の下地層43bの標準電位は、第2の下地層42bの標準電位と、被膜3の標準電位との間の値であるのが好ましい。すなわち、第3の下地層43bは、その標準電位が、第2の下地層42bの構成材料の標準電位と、被膜3の構成材料の標準電位との間の値である材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、第2の下地層42bと被膜3との電位差による腐食(異種金属接触腐食)の発生をより効果的に防止することが可能となる。
【0150】
なお、第3の下地層43bは、図示の構成では第2の下地層42bの全面に形成されているが、第2の下地層42bの表面の少なくとも一部に形成されるものであればよい。
また、第3の下地層43bの各部位における組成は、一定であっても、一定でなくてもよい。例えば、第3の下地層43bは、その厚さ方向に沿って、組成が順次変化するもの(傾斜材料)であってもよい。
また、第3の下地層43bは、前記のような機能を有するものに限定されない。例えば、第3の下地層43bは、保管時(被膜3の形成の工程までの間)等に腐食が発生するのを防止する機能等を有するものであってもよい。
【0151】
次に、本発明の表面処理方法、装飾品および時計の第5実施形態について説明する。
図5は、本発明の表面処理方法の第5実施形態を示す断面図である。
以下、第5実施形態の表面処理方法および該方法を用いて製造される第5実施形態の装飾品について、前記第1、第2、第3、第4実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項の説明については、その説明を省略する。
【0152】
図5に示すように、本実施形態の表面処理方法は、基材2の表面の少なくとも一部(5a)に、下地層(第1の下地層41b、第2の下地層42b、第3の下地層43b)を形成する工程(5b、5c、5d)と、前記下地層の表面の少なくとも一部に、乾式メッキ法により、主としてクロム化合物で構成される被膜3を形成する工程(5e)と、被膜3の表面の一部にマスキング5を形成する工程(5f)と、剥離剤を用いて、マスキング5が被覆されていない部位の被膜3を除去する工程(5g)と、マスキング5を除去する工程(5h)とを有する。
すなわち、被膜3の形成後、被膜3の表面の一部にマスキング5を形成する工程(5f)と、剥離剤を用いて、マスキング5が被覆されていない部位の被膜3を除去する工程(5g)と、マスキング5を除去する工程(5h)とを有する以外は、前述した第4実施形態と同様である。
【0153】
[マスキングの被覆]
被膜3の形成後、被膜3の表面の一部に、マスキング5を被覆する(5f)。このマスキング5は、後述する被膜3を除去する工程において、被覆した部位の被膜3を保護するマスクとして機能する。
【0154】
マスキング5としては、被膜3を除去する工程において、被覆した部位の被膜3を保護する機能を有するものであればいかなるものでもよいが、後述するマスキング5を除去する工程において、容易に除去することができるものであるのが好ましい。
【0155】
このようなマスキング5を構成する材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、エポキシ系、フッ素系、ゴム系等の樹脂材料や、Au、Ni、Pd、Cu、Ag、Ti、Cr等の金属材料を用いることができる。
【0156】
マスキング5の形成方法は、特に限定されず、例えば、ディッピング、刷毛塗り、噴霧塗装、静電塗装、電着塗装等の塗装、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、熱CVD、プラズマCVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射等が挙げられる。
【0157】
マスキング5の平均厚さは、特に限定されないが、例えば、100〜2000μmであるのが好ましく、500〜1000μmであるのがより好ましい。マスキング5の平均厚さが前記下限値未満であると、マスキング5にピンホールが発生し易くなる傾向がある。このため、後述する被膜3の除去の工程において、マスキング5が被覆された部位の被膜3の一部が溶解、剥離する等して、得られる装飾品1Eの美的外観が低下する可能性がある。一方、マスキング5の平均厚さが前記上限値を超えると、マスキング5の各部位における膜厚のバラツキが大きくなる傾向を示す。また、マスキング5の内部応力が高くなり、結果として、マスキング5と被膜3との密着性が低下したり、クラックが発生し易くなる。
また、マスキング5は透明であることが好ましい。これにより被膜3との密着状態を外部から視認することが可能となる。
【0158】
マスキング5は、被膜3の表面に、直接、所望の形状となるように形成されるものに限定されない。例えば、被膜3の表面のほぼ全面に、マスキング5の構成材料を被覆した後、その一部を除去することにより、所望のパターンを有するマスキング5としてもよい。
【0159】
被膜3の表面のほぼ全面に被覆されたマスキング5の一部を除去する方法としては、例えば、除去したい部位のマスキング5に、レーザー光を照射する方法等が挙げられる。このとき用いられるレーザーとしては、例えば、Ne−Heレーザー、Arレーザー、CO2レーザー等の気体レーザーや、ルビーレーザー、半導体レーザー、YAGレーザー、ガラスレーザー、YVO4レーザー、エキシマレーザー等が挙げられる。
【0160】
[被膜の除去]
次に、マスキング5が被覆されていない部位の被膜3を除去する(5g)。
被膜3の除去は、被膜3を除去することが可能で、かつマスキング5を実質的に溶解、剥離しない剥離剤を用いて行う。
【0161】
被膜3の除去に用いられる剥離剤は、被膜3を除去することが可能であり、かつマスキング5を実質的に溶解、剥離しないものであれば、特に限定されないが、液体、気体等の流体であるのが好ましく、その中でも特に、液体であるのが好ましい。これにより、被膜3の除去を容易かつ確実に行うことが可能となる。
【0162】
剥離剤としては、例えば、シアン化カリウム(KCN)を含む剥離液を用いることができる。このような剥離液としては、例えば、30〜60g/リットル程度のシアン化カリウムを含む水溶液を用いることができる。
なお、剥離剤中には、例えば、安定剤、剥離促進剤、有機成分、触媒等の各種添加剤が含まれていてもよい。
【0163】
被膜3を除去する方法としては、例えば、剥離剤を噴霧する方法、液体状態の剥離剤(剥離液)に浸漬する方法(ディッピング)、液体状態の剥離剤(剥離液)に浸漬した状態で電解する方法等が挙げられるが、この中でも特に、液体状態の剥離剤(剥離液)に浸漬する方法が好ましい。これにより、被膜3の除去をさらに容易かつ確実に行うことが可能となる。
【0164】
被膜3の除去を液体状態の剥離剤(剥離液)に浸漬することにより行う場合、剥離剤の温度は、特に限定されないが、例えば、10〜100℃であるのが好ましく、20〜80℃であるのがより好ましく、20〜50℃であるのがさらに好ましい。剥離剤の温度が前記下限値未満であると、被膜3の厚さ等によっては、マスキング5が被覆されていない部位の被膜3を十分に除去するのに要する時間が長くなり、装飾品1Eの生産性が低下する場合がある。一方、剥離剤の温度が前記上限値を超えると、剥離剤の蒸気圧、沸点等によっては、剥離剤の揮発量が多くなり、被膜3の除去に必要な剥離剤の量が多くなる傾向を示す。
【0165】
また、剥離剤への浸漬時間は、特に限定されないが、例えば、1〜40分間であるのが好ましく、5〜20分間であるのがより好ましい。剥離剤への浸漬時間が前記下限値未満であると、被膜3の厚さ、剥離剤の温度等によっては、マスキング5が被覆されていない部位の被膜3を十分に除去するのが困難となる場合がある。一方、剥離剤への浸漬時間が前記上限値を超えると、装飾品1Eの生産性が低下する。
なお、被膜3の除去を液体状態の剥離剤(剥離液)に浸漬することにより行う場合、例えば、浸漬時に、剥離液に振動(例えば、超音波振動等)を加えてもよい。これにより、被膜3の除去の効率をさらに向上させることができる。
【0166】
[マスキングの除去]
その後、マスキング5を除去することにより、装飾品1Eが得られる。
マスキング5の除去は、いかなる方法で行ってもよいが、マスキング5を除去することが可能であり、かつ基材2および被膜3に対して、実質的にダメージを与えないマスキング除去剤を用いて行うのが好ましい。このようなマスキング除去剤を用いることにより、マスキング5の除去を容易かつ確実に行うことができる。
【0167】
マスキング5の除去に用いられるマスキング除去剤は、特に限定されないが、液体、気体等の流体であるのが好ましく、その中でも特に、液体であるのが好ましい。これにより、マスキング5の除去をさらに容易かつ確実に行うことが可能となる。
【0168】
マスキング除去剤としては、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素等の無機溶媒や、メチルエチルケトン(MEK)、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メチルイソプロピルケトン(MIPK)、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール(DEG)、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2−ジメトキシエタン(DME)、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン(THP)、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン等の芳香族複素環化合物系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMA)等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒等の有機溶媒等から選択される1種または2種以上を混合したものや、これらに、硝酸、硫酸、塩化水素、フッ化水素、リン酸等の酸性物質、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、アンモニア等のアルカリ性物質、過マンガン酸カリウム(KMnO4)、二酸化マンガン(MnO2)、二クロム酸カリウム(K2Cr2O7)、オゾン、濃硫酸、硝酸、サラシ粉、過酸化水素、キノン類等の酸化剤、チオ硫酸ナトリウム(Na2S2O3)、硫化水素、過酸化水素、ヒドロキノン類等の還元剤を混合したもの等が挙げられる。
【0169】
マスキング5を除去する方法としては、例えば、マスキング除去剤を噴霧する方法、液体状態のマスキング除去剤に浸漬する方法、液体状態のマスキング除去剤に浸漬した状態で電解する方法等が挙げられるが、この中でも特に、液体状態のマスキング除去剤に浸漬する方法が好ましい。これにより、マスキング5の除去をさらに容易かつ確実に行うことが可能となる。
【0170】
マスキング5の除去を、液体状態のマスキング除去剤に浸漬することにより行う場合、マスキング除去剤の温度は、特に限定されないが、例えば15〜100℃であるのが好ましく、30〜50℃であるのがより好ましい。マスキング除去剤の温度が前記下限値未満であると、マスキング5の厚さ等によっては、マスキング5を十分に除去するのに要する時間が長くなり、装飾品1Eの生産性が低下する場合がある。一方、マスキング除去剤の温度が前記上限値を超えると、マスキング除去剤の蒸気圧、沸点等によっては、マスキング除去剤の揮発量が多くなり、マスキング5の除去に必要なマスキング除去剤の量が多くなる傾向を示す。
【0171】
また、マスキング除去剤への浸漬時間は、特に限定されないが、例えば、5〜60分間であるのが好ましく、5〜30分間であるのがより好ましい。マスキング除去剤への浸漬時間が前記下限値未満であると、マスキング5の厚さ、マスキング除去剤の温度等によっては、マスキング5を十分に除去するのが困難となる場合がある。一方、マスキング除去剤への浸漬時間が前記上限値を超えると、装飾品1Eの生産性が低下する。
【0172】
なお、マスキング5の除去を液体状態のマスキング除去剤に浸漬することにより行う場合、例えば、浸漬時に、マスキング除去剤に振動(例えば、超音波振動等)を加えてもよい。これにより、マスキング5の除去の効率をさらに向上させることができる。
【0173】
以上説明したように、被膜3の一部を除去することにより、被膜3を所定の形状にパターニングし易くなる。
また、被膜3の一部を除去することにより、例えば、被膜3が残存する部位と、被膜3が除去された部位とで、凹凸のパターンを形成したり、色彩の違いが顕著なものとなる。その結果、装飾品1Eの美的外観は、さらに優れたものとなる。
【0174】
以上、本発明の表面処理方法、装飾品および時計の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、前述した第2実施形態においては1層(下地層40)の下地層を形成しており、第3実施形態においては2層の下地層(第1の下地層41a、第2の下地層42a)を形成しており、第4、第5実施形態においては3層の下地層(第1の下地層41b、第2の下地層42b、第3の下地層43b)を形成しているが、形成する下地層は、4層以上であってもよい。この場合、下地層の少なくとも1層がその片方の面側と他方側との電位差を緩和する作用を有するものであるのが好ましい。
【0175】
また、下地層が4層以上の場合であっても、前述したように、隣接する2つの下地層は、互いに共通の元素を含む材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、隣接する下地層同士の密着性がさらに向上する。また、前記共通の元素がCuであると、隣接する下地層同士の密着性は、特に優れたものとなる。
【0176】
また、下地層が4層以上の場合、前述した実施形態と同様、下地層は、金属層または金属窒化物層であるのが好ましい。特に、下地層のうち少なくとも1層が金属窒化物層である場合、少なくとも前記被膜と接触する層が金属窒化物層で構成されたものであるのが好ましい。これにより、得られる装飾品の耐久性が特に優れたものとなるとともに、装飾品の美的外観が特に優れたものとなる。
【0177】
また、装飾品の表面の少なくとも一部には、耐食性、耐候性、耐水性、耐油性、耐摩耗性、耐変色性等を付与し、防錆、防汚、防曇、防傷等の効果を向上する保護層等が形成されていてもよい。
【0178】
また、第5実施形態においては、被膜3の一部を除去しているが、被膜3とともに、その部位における下地層(第1の下地層、第2の下地層、第3の下地層)の少なくとも一部を除去してもよい。例えば、下地層がTiまたはTi化合物で構成されるものである場合、この下地層の除去には、フッ酸と、硝酸とを含む溶液を用いることができる。
【0179】
【実施例】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.装飾品の製造
(実施例1)
以下に示すような表面処理を施すことにより、装飾品(腕時計用針)を製造した。
【0180】
まず、ステンレス鋼(SUS444)を用いて、鋳造により、腕時計用針の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所を切削した後、ダイヤカットにより、鏡面加工を施した。次に、この基材を洗浄した。基材の洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0181】
このようにして洗浄を行った基材の表面(鏡面加工を施した側の面)に、Au−Pd−Fe−In系合金(Au:92.1wt%、Pd:1.87wt%、Fe:1.68wt%、In:4.35wt%)で構成される被膜を形成した。
被膜の形成は、以下に説明するような真空蒸着により行った。
まず、基材をチャンバー内に取付け、その後、装置内を予熱しながら、チャンバー内を2×10−5Torrまで排気(減圧)した。さらに、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)し、アルゴンガス流量470ml/分で、ボンバード処理を5分間行った。次に、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)し、このような状態で、タングステンボードを用いた抵抗加熱により、ターゲット(蒸発源)を溶解、蒸着させ、Au−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜を形成し、装飾品を得た。ターゲットとしては、Au−Pd−Fe合金ターゲットと、Inターゲットとを用いた。なお、形成された被膜の平均厚さは、0.5μmであった。被膜の厚さは、JIS H 5821の顕微鏡断面試験方法により測定した。
【0182】
(実施例2)
基材の構成材料を、Cu−Zn系合金(合金組成:Cu60wt%−Zn40wt%)とした以外は、前記実施例1と同様にして装飾品を製造した。
【0189】
(実施例3)
以下に示すような表面処理を施すことにより、装飾品(腕時計用文字盤)を製造した。
まず、Cu−Zn系合金(合金組成:Cu60wt%−Zn40wt%)を用いて、鋳造により、腕時計用文字盤の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。次に、この基材を洗浄した。基材の洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0190】
次に、この基材の表面に、Au−Feで構成される下地層を形成した。下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:40℃、電流密度:1.0A/dm2、時間:24分間という条件で行った。このようにして形成された下地層の平均厚さは、2.0μmであった。次に、下地層が形成された基材を洗浄した。この洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0191】
このようにして洗浄を行った下地層の表面に、Au−Pd−Fe−In系合金(Au:91.5wt%、Pd:2.15wt%、Fe:1.74wt%、In:4.61wt%)で構成される被膜を形成した。
被膜の形成は、以下に説明するような真空蒸着により行った。
まず、下地層が形成された基材をチャンバー内に取付け、その後、装置内を予熱しながら、チャンバー内を2×10−5Torrまで排気(減圧)した。さらに、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)し、アルゴンガス流量470ml/分で、ボンバード処理を5分間行った。次に、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)し、このような状態で、タングステンボードを用いた抵抗加熱により、ターゲットを溶解、蒸着させ、Au−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜を形成し、装飾品を得た。ターゲットとしては、Au−Pd−Fe合金ターゲットと、Inターゲットとを用いた。なお、形成された被膜の平均厚さは、0.5μmであった。
下地層、被膜の厚さは、JIS H 5821の顕微鏡断面試験方法により測定した。
【0229】
(実施例4、5)
以下に示すような表面処理を施すことにより、装飾品(腕時計ケース(裏蓋))を製造した。
まず、鋳造により、腕時計ケース(裏蓋)の形状を有する、ステンレス鋼(SUS444)製の基材を作製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。次に、この基材の表面に、エメリー#180研磨にて、スジ目加工を施した。
【0230】
次に、スジ目加工を施した基材の表面に、Au−Feで構成される第1の下地層を形成した。第1の下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:40℃、電流密度:1.0A/dm2、時間:12分間という条件で行った。このようにして形成された第1の下地層の平均厚さは、1.0μmであった。次に、第1の下地層が形成された基材を洗浄した。この洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0231】
その後、第1の下地層の表面に、Tiで構成される第2の下地層、TiNで構成される第3の下地層、Au−Pd−Fe−In系合金(Au:90.2wt%、Pd:2.36wt%、Fe:2.11wt%、In:5.33wt%)で構成される被膜を、以下に説明するような方法により形成した。
【0232】
まず、第1の下地層が形成された基材を、チャンバー内に取付け、その後、装置内を予熱しながら、チャンバー内を2×10−5Torrまで排気(減圧)した。さらに、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)し、アルゴンガス流量470ml/分で、ボンバード処理を5分間行った。次に、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)した。この状態で、チャンバー内のTiを電子ビームによりイオン化させ、第1の下地層の表面に蒸着(イオンプレーティング)させることにより第2の下地層を形成した。
【0233】
次いで、アルゴンガスの導入を停止し、これに代わってチャンバー内に窒素ガスを導入し、ARE法によりTiNで構成される第3の下地層(ビッカース硬度:2000)を形成した。第3の下地層形成時における窒素ガス流量は160ml/分、雰囲気圧は5×10−4Torrであった。
【0234】
引き続き、タングステンボードを用いた抵抗加熱により、ターゲットを溶解、蒸着(真空蒸着)させ、第3の下地層の表面に、Au−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜を形成し、装飾品を得た。ターゲットとしては、Au−Pd−Fe合金ターゲットと、Inターゲットとを用いた。
なお、形成された第2の下地層、第3の下地層、被膜の平均厚さは、それぞれ、1.0μm、1.0μm、0.5μmであった。
【0236】
(実施例6)
以下に示すような表面処理を施すことにより、装飾品(腕時計ケース(裏蓋))を製造した。
まず、Cu−Zn系合金(合金組成:Cu60wt%−Zn40wt%)を用いて、鋳造により、腕時計ケース(裏蓋)の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。次に、この基材の表面に、梨地加工を施した。梨地加工は、基材表面に、ガラスビーズを2kg/cm2の圧力で吹き付けることにより行った。次に、梨地加工を施した基材を洗浄した。基材の洗浄としては、まず、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行い、その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0237】
次に、梨地加工を施した基材の表面に、Cuで構成される第1の下地層を形成した。第1の下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:30℃、電流密度:3.0A/dm2、時間:10分間という条件で行った。このようにして形成された第1の下地層の平均厚さは、10μmであった。
【0238】
その後、第1の下地層の表面に、Pdで構成される第2の下地層を形成した。第2の下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:48℃、電流密度:0.4A/dm2、時間:18分間という条件で行った。このようにして形成された第2の下地層の平均厚さは、2.0μmであった。次に、第1の下地層、第2の下地層が積層された基材を洗浄した。この洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0239】
次に、第1の下地層、第2の下地層が積層された基材の表面に、TiNで構成される第3の下地層、Au−Pd−Fe−In系合金(Au:89.3wt%、Pd:2.11wt%、Fe:2.03wt%、In:6.56wt%)で構成される被膜を、以下のようにして形成した。
【0240】
まず、第1の下地層、第2の下地層が積層された基材を、チャンバー内に取付け、その後、装置内を予熱しながら、チャンバー内を2×10−5Torrまで排気(減圧)した。さらに、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)し、アルゴンガス流量470ml/分で、ボンバード処理を5分間行った。次に、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)した。この状態で、チャンバー内のTiを電子ビームによりイオン化させた。次いで、アルゴンガスの導入を停止し、これに代わってチャンバー内に窒素ガスを導入し、ARE法によりTiNで構成される第3の下地層(ビッカース硬度:2000)を形成した。第3の下地層形成時における窒素ガス流量は160ml/分、雰囲気圧は5×10−4Torrであった。
【0241】
引き続き、タングステンボードを用いた抵抗加熱により、ターゲットを溶解、蒸着(真空蒸着)させ、第3の下地層の表面に、Au−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜を形成し、装飾品を得た。ターゲットとしては、Au−Pd−Fe合金ターゲットと、Inターゲットとを用いた。
なお、形成された第3の下地層、被膜の平均厚さは、それぞれ、0.5μm、0.5μmであった。
【0249】
(実施例7)
以下に示すような表面処理を施すことにより、装飾品(腕時計ケース(裏蓋))を製造した。
まず、Cu−Zn系合金(合金組成:Cu60wt%−Zn40wt%)を用いて、鋳造により、腕時計ケース(裏蓋)の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。次に、この基材の表面に、梨地加工を施した。梨地加工は、基材表面に、ガラスビーズを2kg/cm2の圧力で吹き付けることにより行った。次に、梨地加工を施した基材を洗浄した。基材の洗浄としては、まず、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行い、その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0250】
次に、梨地加工を施した基材の表面に、Cuで構成される第1の下地層を形成した。第1の下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:30℃、電流密度:3.0A/dm2、時間:5分間という条件で行った。このようにして形成された第1の下地層の平均厚さは、5.0μmであった。
【0251】
その後、第1の下地層の表面に、Cu−Snで構成される第2の下地層を形成した。第2の下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:45℃、電流密度:2A/dm2、時間:3分間という条件で行った。このようにして形成された第2の下地層の平均厚さは、1.5μmであった。
【0252】
その後、第2の下地層の表面に、Pdで構成される第3の下地層を形成した。第3の下地層の形成は、湿式メッキにより、浴温:48℃、電流密度:0.4A/dm2、時間:18分間という条件で行った。このようにして形成された第3の下地層の平均厚さは、2.0μmであった。次に、第1の下地層〜第3の下地層が積層された基材を洗浄した。この洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0253】
このようにして洗浄を行った第3の下地層の表面に、Au−Pd−Fe−In系合金(Au:91.9wt%、Pd:2.05wt%、Fe:1.85wt%、In:4.2wt%)で構成される被膜を形成した。
被膜の形成は、以下に説明するような真空蒸着により行った。
まず、第1の下地層〜第3の下地層が積層された基材をチャンバー内に取付け、その後、装置内を予熱しながら、チャンバー内を2×10−5Torrまで排気(減圧)した。さらに、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)し、アルゴンガス流量470ml/分で、ボンバード処理を5分間行った。次に、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)し、このような状態で、タングステンボードを用いた抵抗加熱により、ターゲットを溶解、蒸着させ、Au−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜を形成し、装飾品を得た。ターゲットとしては、Au−Pd−Fe合金ターゲットと、Inターゲットとを用いた。なお、形成された被膜の平均厚さは、0.5μmであった。
【0254】
(実施例8)
第3の下地層の表面に形成した被膜の一部を、以下のようにして、除去した以外は、前記実施例7と同様にして、装飾品を製造した。
まず、被膜の表面の一部に、マスキングを所定の形状に形成した。マスキングの形成は、ゴム系樹脂を刷毛塗りすることにより、被膜の表面の一部を被覆し、その後、180〜200℃で、30分間乾燥することにより行った。このようにして形成されたマスキングの平均厚さは、500μmであった。
【0255】
次に、マスキングが被覆されていない部位の被膜の除去を行った。被膜の除去は、液体状態の剥離剤に浸漬することにより行った。剥離剤としては、シアン化カリウムを50g/リットル含む水溶液を用いた。本工程における剥離剤の温度、剥離剤への浸漬時間は、それぞれ30℃、10分であった。また、本工程は、剥離剤に28kHzの超音波振動を与えながら行った。
【0256】
その後、ハロゲン化合物系溶媒、ケトン系溶媒よりなるマスキング除去剤に浸漬することにより、マスキングを除去した。また、本工程におけるマスキング除去剤の温度、マスキング除去剤への浸漬時間は、それぞれ30℃、30分であった。また、本工程は、マスキング除去剤に28kHzの超音波振動を与えながら行った。
【0257】
(実施例9)
真空蒸着におけるターゲットとして、Au−Pd−Fe合金ターゲットと、Inターゲットと、Snターゲットとを用い、Au:92.3wt%、Pd:2.03wt%、Fe:1.13wt%、Sn:0.58wt%、In:3.96wt%の合金組成からなる被膜を形成した以外は、前記実施例7と同様に装飾品を製造した。なお、形成された被膜の平均厚さは、0.5μmであった。被膜の厚さは、JIS H 5821の顕微鏡断面試験方法により測定した。
【0258】
(比較例1)
以下に示すような表面処理を施すことにより、装飾品(腕時計ケース(裏蓋))を製造した。
まず、Cu−Zn系合金(合金組成:Cu60wt%−Zn40wt%)を用いて、鋳造により、腕時計ケース(裏蓋)の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。次に、この基材を洗浄した。基材の洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0259】
このようにして洗浄を行った基材の表面に、Au−Pd−Fe系合金(Au:96.3wt%、Pd:2.01wt%、Fe:1.69wt%)で構成される被膜を形成した。
被膜の形成は、以下に説明するような真空蒸着により行った。
まず、基材をチャンバー内に取付け、その後、装置内を予熱しながら、チャンバー内を2×10−5Torrまで排気(減圧)した。さらに、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)し、アルゴンガス流量470ml/分で、ボンバード処理を5分間行った。次に、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)し、このような状態で、タングステンボードを用いた抵抗加熱により、ターゲットを溶解、蒸着させ、Au−Pd−Fe系合金で構成される被膜を形成し、装飾品を得た。ターゲットとしては、Au−Pd−Fe合金ターゲットを用いた。なお、形成された被膜の平均厚さは、1.0μmであった。被膜の厚さは、JIS H 5821の顕微鏡断面試験方法により測定した。
【0260】
(比較例2)
基材の表面に形成する被膜を、Au−Pd−In系合金(Au:93.1wt%、Pd:4.13wt%、In:2.77wt%)で構成されるものとした以外は、前記比較例1と同様にして、装飾品を製造した。なお、ターゲットとしては、Au−Pd−In合金ターゲットを用いた。
【0261】
(比較例3)
基材の表面に形成する被膜を、Au−Fe−In系合金(Au:93.0wt%、Fe:2.88wt%、In:4.12wt%)で構成されるものとした以外は、前記比較例1と同様にして、装飾品を製造した。なお、ターゲットとしては、Au−Fe−In合金ターゲットを用いた。
【0262】
(比較例4)
基材の表面に形成する被膜を、Au−Pd−Fe−In系合金(Au:83.7wt%、Pd:11.1wt%、Fe:0.74wt%、In:4.46wt%)で構成されるものとした以外は、前記比較例1と同様にして、装飾品を製造した。なお、ターゲットとしては、Au−Pd−Fe−In合金ターゲットを用いた。
【0263】
(比較例5)
基材の表面に形成する被膜を、Au−Pd−Fe−In系合金(Au:85.6wt%、Pd:1.24wt%、Fe:9.5wt%、In:3.66wt%)で構成されるものとした以外は、前記比較例1と同様にして、装飾品を製造した。なお、ターゲットとしては、Au−Pd−Fe−In合金ターゲットを用いた。
【0264】
(比較例6)
基材の表面に形成する被膜を、Au−Pd−Fe−In系合金(Au:85.4wt%、Pd:1.25wt%、Fe:1.15wt%、In:12.2wt%)で構成されるものとした以外は、前記比較例1と同様にして、装飾品を製造した。なお、ターゲットとしては、Au−Pd−Fe−In合金ターゲットを用いた。
【0265】
(比較例7)
以下に示すような表面処理を施すことにより、装飾品(腕時計ケース(裏蓋))を製造した。
まず、Cu−Zn系合金(合金組成:Cu60wt%−Zn40wt%)を用いて、鋳造により、腕時計ケース(裏蓋)の形状を有する基材を作製し、その後、必要箇所を切削、研磨した。次に、この基材を洗浄した。基材の洗浄としては、まず、アルカリ電解脱脂を30秒間行い、次いで、アルカリ浸漬脱脂を30秒間行った。その後、中和を10秒間、水洗を10秒間、純水洗浄を10秒間行った。
【0266】
このようにして洗浄を行った基材の表面に、Au−Ag−Cu系合金(Au:58.5wt%、Ag:24.0wt%、Cu:17.5wt%)で構成される被膜を形成した。
被膜の形成は、以下に説明するような真空蒸着により行った。
まず、基材をチャンバー内に取付け、その後、装置内を予熱しながら、チャンバー内を2×10−5Torrまで排気(減圧)した。さらに、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)し、アルゴンガス流量470ml/分で、ボンバード処理を5分間行った。次に、チャンバー内を2×10−6Torrまで排気(減圧)し、このような状態で、タングステンボードを用いた抵抗加熱により、ターゲットを溶解、蒸着させ、Au−Ag−Cu系合金で構成される被膜を形成し、装飾品を得た。ターゲットとしては、Au−Ag−Cu合金ターゲットを用いた。なお、形成された被膜の平均厚さは、1.0μmであった。被膜の厚さは、JIS H 5821の顕微鏡断面試験方法により測定した。
【0267】
各実施例および各比較例の表面処理方法の条件を表1、表2にまとめて示す。
【0268】
【表1】
【0269】
【表2】
【0271】
2.装飾品の外観評価
上記各実施例および各比較例で製造した装飾品について、被膜の色調を、色度計(ミノルタ社製、CM−2022)を用いて測定し、以下の基準に従い、評価した。
○:JIS Z 8729で規定されるL*a*b*表示の色度図において、a*が−3.0〜2.0であり、かつ、b*が19〜25の範囲内である。
×:JIS Z 8729で規定されるL*a*b*表示の色度図において、a*が−3.0〜2.0であり、かつ、b*が19〜25の範囲外である。
【0272】
なお、色度計の光源としては、JIS Z 8720で規定されるD65のものを用い、視野角:2°で測定した。
【0273】
3.被膜の長期安定性評価
上記各実施例および各比較例で製造した装飾品を、常温(25℃)、常圧、湿度70%の環境下に、90日間放置した後の、被膜の色調を、色度計(ミノルタ社製、CM−2022)を用いて測定し、上記の基準に従い、評価した。
【0274】
4.装飾品の耐酸化性評価
上記各実施例および各比較例で製造した装飾品を、200℃、常圧の大気雰囲気下で8時間放置し、その後の被膜の色調を、色度計(ミノルタ社製、CM−2022)を用いて測定し、上記の基準に従い、評価した。
【0275】
5.装飾品の耐薬品性評価
上記各実施例および各比較例で製造した装飾品について、以下に示すような曝気試験を行うことにより、耐薬品性を評価した。
【0276】
デシケーター内に人工汗を入れ、40℃で24時間放置した。その後、デシケーター内に、各装飾品を入れ、さらに40℃で放置した。このとき、各装飾品は、人工汗中に浸漬しないように配置した。24時間後、各装飾品をデシケーター内から取り出し、被膜の色調を、色度計(ミノルタ社製、CM−2022)を用いて測定し、上記の基準に従い、評価した。
これらの結果を表3に示す。
【0277】
【表3】
【0278】
表3から明らかなように、本発明の表面処理方法を用いて製造された装飾品は、いずれも、CEN規格のEN28654で規定される1N−14色の近似色を有するものであり、優れた美的外観を有していた。
【0279】
また、本発明の表面処理方法を用いて製造された装飾品は、長期安定性、耐酸化性、耐薬品性にも優れていた。これらの結果から、本発明の装飾品は、長期間にわたって優れた美的外観を保持することができるものであることがわかる。また、緩衝層として機能する下地層を有する装飾品は、特に優れた耐食性を有していた。また、被膜と接触する下地層がPdを含む材料で構成された装飾品(実施例7、8、9)は、特に耐酸化性に優れていた。これは、Pdを含む材料で構成された下地層が被膜の構成材料(特にAu)の拡散をより効果的に防止しているためであると考えられる。
【0280】
また、本発明の表面処理方法を用いて製造された装飾品は、いずれも、ザラツキ感のない、優れた触感を有していた。
また、本発明においては、金属組成の異なる複数のターゲットを用いた乾式メッキを行うことにより、容易に、所望の組成、特性を有する被膜を形成することができた。
【0281】
これに対し、比較例1〜5の表面処理方法では、CEN規格のEN28654で規定される1N−14色の近似色の被膜を有する装飾品を得ることができなかった。この中でも、比較例4、5、6の表面処理方法を用いて製造された装飾品の長期安定性、耐酸化性、耐薬品性は、特に劣っていた。
また、比較例6、7の表面処理方法を用いて製造された装飾品は、CEN規格のEN28654で規定される1N−14色の近似色を有するものであったが、長期安定性、耐酸化性、耐薬品性に劣っていた。
【0282】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、白っぽい金色の色彩を有し、美的外観に優れた装飾品、時計を容易かつ迅速に製造することができる。
特に、CEN規格のEN28654で規定される1N−14色の近似色を有する装飾品、時計を容易かつ迅速に製造することができる。
【0283】
また、本発明の装飾品、時計は、長期安定性、耐酸化性、耐薬品性等に優れ、長期間にわたって、優れた美的外観を保持することができる。
また、金属組成の異なる複数のターゲットを用いた乾式メッキを行うことにより、容易に、所望の組成、特性を有する被膜を形成することができる。
【0284】
また、基材の構成材料等を選択することにより、複雑な形状を有する装飾品を容易に製造することが可能となり、また、装飾品、時計の軽量化、製造コストの低減等を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の表面処理方法の第1実施形態を示す断面図である。
【図2】 本発明の表面処理方法の第2実施形態を示す断面図である。
【図3】 本発明の表面処理方法の第3実施形態を示す断面図である。
【図4】 本発明の表面処理方法の第4実施形態を示す断面図である。
【図5】 本発明の表面処理方法の第5実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1A、1B、1C、1D、1E……装飾品 2……基材 3……被膜 40……下地層 41a……第1の下地層 41b……第1の下地層 42a……第2の下地層 42b……第2の下地層 43b……第3の下地層 5……マスキング
Claims (22)
- 基材の表面の少なくとも一部に、少なくとも1層の下地層を形成する工程と、
前記下地層上に、乾式メッキ法により、1〜3wt%のPdと、1〜3wt%のFeと、3〜5wt%のInとを含むAu−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜を形成する工程を有し、
前記下地層のうち少なくとも1層は、Ti、Zr、Hf、Ta、Crの窒化物のうち少なくとも1種を含む材料で構成される金属窒化物層であることを特徴とする装飾品の表面処理方法。 - 前記金属窒化物層は、前記被膜と接触するものである請求項1に記載の装飾品の表面処理方法。
- 前記被膜中における、必須元素としてのAu、Pd、FeおよびIn以外の元素の含有率が、1.5wt%以下である請求項1または2に記載の装飾品の表面処理方法。
- 前記下地層のうち少なくとも1層は、その一方の面側と他方の面側との電位差を緩和する緩衝層である請求項1ないし3のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
- 前記装飾品は、前記下地層を2層以上有するものである請求項1ないし4のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
- 隣接する前記下地層は、互いに共通の元素を含む材料で構成されたものである請求項5に記載の装飾品の表面処理方法。
- 前記下地層のうち少なくとも1層は、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Irまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成される金属層である請求項5または6に記載の装飾品の表面処理方法。
- 基材の表面の少なくとも一部に、清浄化処理を施す工程と、
前記基材上に、金属組成の異なる複数個のターゲットを用いる乾式メッキ法により、1〜3wt%のPdと、1〜3wt%のFeと、3〜5wt%のInとを含むAu−Pd−Fe−In系合金で構成される被膜を形成する工程を有することを特徴とする装飾品の表面処理方法。 - 前記被膜中における、必須元素としてのAu、Pd、FeおよびIn以外の元素の含有率が、1.5wt%以下である請求項8に記載の装飾品の表面処理方法。
- 前記ターゲットとして、Au−Pd−Fe合金ターゲットと、Inターゲットとを用いる請求項8または9に記載の装飾品の表面処理方法。
- 前記被膜を形成する工程の前に、前記清浄化処理が施された前記基材の表面の少なくとも一部に、少なくとも1層の下地層を形成する工程を有する請求項8ないし10のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
- 前記下地層のうち少なくとも1層は、Ti、Zr、Hf、Ta、Crの窒化物のうち少なくとも1種を含む材料で構成される金属窒化物層である請求項11に記載の装飾品の表面処理方法。
- 前記被膜は、CEN規格のEN28654で規定される1N−14色の近似色を有するものである請求項1ないし12のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。
- 前記被膜を形成する工程の後、さらに、前記被膜の表面の一部に、マスキングを形成する工程と、
剥離剤を用いて、前記マスキングが被覆されていない部位の前記被膜を除去する工程と、
前記マスキングを除去する工程とを有する請求項1ないし13のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法。 - 請求項1ないし14のいずれかに記載の装飾品の表面処理方法を用いて製造されたことを特徴とする装飾品。
- 基材と、該基材の少なくとも一部を覆う被膜とを有する装飾品であって、
前記基材と前記被膜との間に、少なくとも1層の下地層を有し、
前記下地層のうち少なくとも1層は、Ti、Zr、Hf、Ta、Crの窒化物のうち少なくとも1種を含む材料で構成される金属窒化物層であり、
前記被膜は、1〜3wt%のPdと、1〜3wt%のFeと、3〜5wt%のInとを含むAu−Pd−Fe−In系合金で構成されるものであることを特徴とする装飾品。 - 前記被膜中における、必須元素としてのAu、Pd、FeおよびIn以外の元素の含有率が、1.5wt%以下である請求項16に記載の装飾品。
- 前記下地層のうち少なくとも1層は、その一方の面側と他方の面側との電位差を緩和する緩衝層である請求項16または17に記載の装飾品。
- 前記下地層のうち少なくとも1層は、Cu、Co、Pd、Au、Ag、In、Sn、Ni、Ti、Zn、Al、Fe、Cr、Pt、Rh、Ru、Irまたはこれらのうち少なくとも1種を含む合金で構成される金属層である請求項16ないし18のいずれかに記載の装飾品。
- 前記被膜は、CEN規格のEN28654で規定される1N−14色の近似色を有するものである請求項16ないし19のいずれかに記載の装飾品。
- 装飾品は、時計用外装部品である請求項15ないし20のいずれかに記載の装飾品。
- 請求項15ないし21のいずれかに記載の装飾品を備えたことを特徴とする時計。
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