JPS6075577A - 黒色装飾品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は黒色装飾品に関し、更に詳しくは炭化ケイ素（
ｓｓＣ）で被覆され、黒色光沢を有する装飾品に関する
。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

黒色の表面光沢を有する部材は格調の高い装飾品として
賞月される。とくに、時計の側、メガネの粋には好適で
ある。

しかしながら、このような黒色装飾品が工業的に製造さ
れたという例は未だない。例えば、窒化ケイ素、炭化ケ
イ素などの焼結体セラミックスは黒色を呈しているが、
それはくすぶった黒色であル光沢の鮮やかな黒色ではな
く、列置装飾品としての価値を有するものではない。ま
た、ステンレス鋼や超硬合金などの基体の表直に物理蒸
着法（ＰＶＤ法）で薄膜コーティングを施して黒色装飾
品を製造することが試みられているが光沢のある黒色コ
ーティングを得ることはできていない。

それゆえ、黒色光沢を有する装飾品の工業的な開発は強
く望まれていることである。

〔発明の目的〕

本発明は、工業的規模で製造することが可能で、光沢に
優れた黒色表面を有する装飾品の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

本発明の黒色装飾品は、その表面が８１０薄膜で被覆さ
れていることを特徴とする。

本発明の装飾品において、表面を被覆するＳＩＣ薄膜は
、ＪＩＳＺ　８１０５−２０６８　で規定すル（ＣＩＥ
１９７６　）　Ｌ”　、　−、ｂ”色空間において、己
。

ａ”　ｅ　ｂ’″はそれぞれ、３０％≦ピ≦５０％ｌ　
（ａ”）２＋（ｂ＊ゾ≦２５の関係を満足するよう々色
調を有しているものである。

この色調のとき、ＳＩＣ薄膜は格調高い黒色光沢をもっ
て輝いている。己が小さすぎると、薄膜表面の明度が低
くなシ光沢が不満足であシ、また大きすぎると、明度が
高くなりすぎて金属色（金属光沢）となシ黒色ではなく
なる。しだがってＬ＊は３０チから５０％の範囲が好ま
しく、更には３５チ〜４５％が好ましい。また、（ａ　
）　＋（ｂ　）が大きすぎると、薄膜表面が黒色から、
赤（若しくはその補色の緑）又は黄（若しくはその補色
の青）の色相の彩度が強くなシ良好な黒色とはいいがた
くなるので、（ａ　）　＋（ｂ　）　は２５以下が好ま
しく、更には１６以下が好ましい。

本発明にかかるＳＩＣ薄膜は、模式図として例示しだ以
下の処理装置を用いたプラズマ化学蒸着法（ＰＣＶＤ法
）によって形成することができる。

図で、１は反応室で、室内にはヒータ用電源２に接続し
たヒータ３．その上には放電用直流電源４に接続した負
電極５．負電極５と対向して正電極６が配置されている
。負電極５は表面処理すべき基体７の支持台の機能も兼
ねている。

反応室１には、原料である反応ガスの供給系（図示した
右側の系）が連結されていて、ここから、所定の流量で
各原料が導入される。反応ガスは水素（Ｈ２）と四塩化
ケイ素（ＳｉＣｌ２）と炭化水素の３種類の混合ガスで
ある。図で、８は炭化水素の供給デンベである。用いる
炭化水素としては、メタン、エタン、プロノ臂ン、エチ
レン、アセチレン、プロピレンなどが好適で、あまシ炭
素数の多い炭化水素は取シ扱い上好ましくカい。

９は５ｔｃｚ４の・肴プラー恒温槽で、ここに収納され
ている５ｔｃｚ４は水素？ンベ１０から送入される水素
でバブリングされ、該恒温槽９の温度に相当する蒸気圧
の５ｔｃｔ４がＨ２とともに反応室１内に導入される。

このとき、槽９の温度は５ＩＣｔ４の供給量から決めら
れるが、通常は一７０〜１０℃の範囲にある。

またアルゴンデンベ１１は基体７の表面をＳＩＣ薄膜で
被覆するに先立ち、該基体表面を清浄化するためのアル
ゴン（Ａｒ）スパッタ用である。さらに１２は反応室１
内を所定のガス圧にするための真空ボン！、１３は真空
４ｙｆの油逆流防止。

ＳｔＣ薄膜形成時に副生ずる塩化物を捕捉するためのト
ラップであり、これら全体で排気系が構成されている。

図の装置を用いて、まず、供給系からＡｒガスを適当量
導入しながら真空ポンダ１２で排気し反応室１内を約０
．０５　ＴｏｒｒのＡｒ雰囲気に圧力調節し基体７０表
面を電流密度約０．５　ｍＡ／（−Ｊでスパッタして清
浄化する。

その後、反応ガス供給系を切替え反応がス（Ｋ２＋　Ｓ
　１ｃｔ４＋　ＣＨ４）を反応室１内に導入しながら排
気し反応ガスの全体圧力を所定の値に調節しながら、ヒ
ータ３で基体７を加熱して両電極５，６間に電圧印加し
反応室１内にグロー放電を発生させる。

室内のガス圧が９．０５　Ｔｏｒｒ未満の場合にはグロ
ー放電が発生せず、また５　Ｔｏｒｒを超えるとグロー
放電が安定しないばかりではなくアーク放電が発生し始
める。好ましくは０．５〜２　Ｔｏｒｒである。

基体の加熱温度は１００〜１０００℃、好ましくは３０
０〜７００℃、最も好ましくは５００℃である。

また、放電時、基体の単位面積当シに流す電流の電流密
度は０．０１〜１ｍＡ／ｃａｔ好ましくは０．０５〜０
．５　ｍＡ／ｃｄである。

装置を運転するに当シ必要な他のパラメータ。

例えば放電維持電圧１反応ガスの流量などは、反応量の
大きさや基体の表面積が変動すると上記した３つの条件
の変動に対応して変化させなければならないので一義的
には決められない。

本発明にがかるＳＩＣ薄膜を形成する場合に重要な問題
は、上記した反応ガス中で、炭素の原子数とケイ素の原
子数を所定の割合で制御することである。

すなわち、反応ガス中の炭素の原子数をｎとし、反応ガ
ス中の８１の原子数をｎ′としだとき、反応ガス中にあ
ってはｎ　＋　ｎが７５−以上となるように各反応ガス
の供給量が制御されるべきである。

この比（モルチ）が小さすぎると、形成されだＳＩＣ薄
膜はその明度が大きくなりすぎて望ましい色調が得られ
なくなる。好ましくは８０〜９０％である。

また、本発明にかかるＳＩＣ薄膜の形成に当っては、形
成される薄膜が半透明膜まのでその膜厚が１μｍよシ薄
いときには干渉稿を伴った干渉色となるので、格調高い
黒色光沢を得るには膜厚は１μｍ以上形成しなければな
らない。好ましくは１．５〜２．５μｍ程度である。

なお、表面処理する基材としては、時計の側。

メガネの枠など装飾品の基材となり得るもので、かつ、
上記した薄膜形成時に適用される温度に耐え得るもので
あればいかガるものであってもよい。

例えば、金属、セラミック（含ガラス）等があるが、基
材が金属であれば導電性があり、ｓｉｃが付着しやすく
、一方、セラミックであると基体が硬い為、圧痕ができ
にくい装飾品を提供できる。

〔発明の実施例〕

実施例１〜３ 図に示した装置を用い、かつ表示しだ条件でＮ１基硬質
合金ブロックおよび時計側の鏡面仕上げした表面をＳＩ
Ｃ薄膜で被覆した。この薄膜につき、その硬度をマイク
ロプイツカース計で測定し、また膜厚は薄膜をシャドウ
ィングしそのとき形成された段差を表面粗さ針で測定し
た。更に、この色調はＪＩｓＺ　８１０５−２０１４　
で規定する標準の光Ｃを用いてＪＩＳＺ　８１０５−１
０１３で規定する分光反射率をめ、その値を（ＣＩＥ　
１９７６　）　Ｌ＊＊　ａ”　。

ｂ＊色空間に変換して定量化した。また、色調を肉眼観
察した。

以上の結果を一括して表に示した。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明にがかるｓｉｃ薄
膜の表面は格調の高い黒色光沢を示し、かつ硬度も高い
。したがって、本発明の装飾品は時計、メガネなどの高
級な黒色装飾品としての価値が大きく極めて有用である
。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の装飾品を製造する際に用いる装置例の模
式図である。 １・・・反応室、２・・・ヒータ用電源、３・・・ヒー
タ、４・・・グロー放電用直流電源、５・・・負電極兼
支持台、６・・・正電極、７・・・基材、８・・・炭化
水素ボンベ、９・・・四塩化炭素バブラー恒温槽、１０
・・・水素がンベ、１１・・・アルゴンボンベ、１２・
・・真空ポンプ、１３・・・トラップ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表面が炭化ケイ素主体で被覆されていることを特徴
   とする黒色装飾品。 ２゜該炭化ケイ素の表面が、ＪＩ８Ｚ８１０５−２０６
   ８で規定する（　ＣＩＥ３１９７６　）　Ｌ”　ｅ　ａ
   ”　、　ｂ＊色空間において、Ｌ”　＊　ａ“、ｂ＊は
   それぞれ、３０ｑ６≦Ｌ１≦５０％ｌ　（＆”　）２＋
   （ｂ”　）２≦２５の関係を満足する色調を有している
   特許請求の範囲第１項記載の黒色装飾品。 ３、該炭化ケイ素が、プラズマ化学蒸着法で形成された
   薄膜である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の黒色
   装飾品。 ４、該炭化ケイ素の厚みが１μｍ以上である特許請求の
   範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の黒色装飾品。 ５、該プラズマ化学蒸着法において、反応ガス中の炭素
   の原子数をｎ１反応がス中のケイ素の原子数をｎ′とし
   たとき、ｎ　＊　ｎ’が７５％≦コの関係を満足する数
   である特許請求の範囲第３項記載の黒色装飾品。