JPS6233315B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6233315B2 JPS6233315B2 JP56180082A JP18008281A JPS6233315B2 JP S6233315 B2 JPS6233315 B2 JP S6233315B2 JP 56180082 A JP56180082 A JP 56180082A JP 18008281 A JP18008281 A JP 18008281A JP S6233315 B2 JPS6233315 B2 JP S6233315B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- gold
- nickel
- titanium nitride
- ion plating
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0641—Nitrides
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、携帯用外装部品に関するものであ
る。
る。
［従来の技術］
従来、金色の携帯用外装部品の表面処理として
金メツキが慣用されている。一方、近年イオンプ
レーテイング技術の進歩により該技術で形成され
た硬質で耐摩耗性に優れた黄金色の窒化チタン被
膜が金メツキに置き換わる新しい被膜として注目
さている。
金メツキが慣用されている。一方、近年イオンプ
レーテイング技術の進歩により該技術で形成され
た硬質で耐摩耗性に優れた黄金色の窒化チタン被
膜が金メツキに置き換わる新しい被膜として注目
さている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、従来の金メツキはその硬度がHV150前
後と低いため摩耗し易く、長期間に亘り携帯した
場合いにも外観品質を低下させないようにするに
は金メツキ層を厚くしなければならないが、近年
の金価格の高騰により前記品質を保証することは
金メツキのコストを非常に高くするという重大な
欠点を有している。一方、イオンプレーテイング
法による窒化チタン被膜は、金に比して大幅に安
価なチタンを主原料として使用しているため製造
原価の大幅な低減が可能である。しかし、その色
調は黄金色とはいえ金又は金合金の色調と完全に
は同一とはならず、特に外観により商品価値が左
右される時計等の携帯用外装部品においては商品
価値が低くなり、未だ、金メツキに換わりうるも
のとはなつていない。
後と低いため摩耗し易く、長期間に亘り携帯した
場合いにも外観品質を低下させないようにするに
は金メツキ層を厚くしなければならないが、近年
の金価格の高騰により前記品質を保証することは
金メツキのコストを非常に高くするという重大な
欠点を有している。一方、イオンプレーテイング
法による窒化チタン被膜は、金に比して大幅に安
価なチタンを主原料として使用しているため製造
原価の大幅な低減が可能である。しかし、その色
調は黄金色とはいえ金又は金合金の色調と完全に
は同一とはならず、特に外観により商品価値が左
右される時計等の携帯用外装部品においては商品
価値が低くなり、未だ、金メツキに換わりうるも
のとはなつていない。
そこで、本発明は、従来のこの様な問題点を解
決するもので、その目的とするところは低コスト
で耐久性に優れる金色の携帯用外装部品を提供す
ることにある。
決するもので、その目的とするところは低コスト
で耐久性に優れる金色の携帯用外装部品を提供す
ることにある。
［問題点を解決するための手段］
本発明の携帯用外装部品は、少なくとも外装部
品基材の表面に下地層としてイオンプレーテイン
グ法によつて形成された窒化チタン層と該下地層
の上に形成された中間層としてのニツケル層と該
中間層の上に形成された金層と該金層の上に形成
された仕上層としての金−ニツケル−インジウム
合金層からなることを特徴とする。
品基材の表面に下地層としてイオンプレーテイン
グ法によつて形成された窒化チタン層と該下地層
の上に形成された中間層としてのニツケル層と該
中間層の上に形成された金層と該金層の上に形成
された仕上層としての金−ニツケル−インジウム
合金層からなることを特徴とする。
［作用］
外装部品基材の下地層として形成される窒化チ
タンはHv2000と金より格段に硬く、その耐摩耗
性は、金及び金合金と比して極めて優れている。
この窒化チタン層の上に金及び金合金をメツキす
ると、これらのメツキ層の耐摩耗性は下地層の影
響を受けてスクラツチ傷などが付き難くなり併せ
耐摩耗性が向上する。しかし、窒化チタン層と金
メツキ層との密着性は悪く、それらの層は剥離し
やすく実用にはならない。窒化チタン層と金層と
の密着性を改良するにはこれら２つの層とそれぞ
れ密着性の優れた中間層を設けなければならな
い。窒化チタンと金は化学的親和性が小さいが、
窒化チタンとニツケルは相溶性があり化学的結合
力は極めて大きい。ニツケルと金はお互いに固溶
し合い化学的結合力は同様に極めて大きい。この
ようなことから、該中間層としてニツケルが適し
ている。ニツケルを中間層とすることにより長時
間の携帯にも外観品質が劣化しない金色の外装部
品を作り出すことができた。又、仕上層としての
金合金層は金層との密着性が良いことはもとよ
り、金層と比し硬度が高く耐摩耗性に富むととも
にデザイン的に優れた金色の色調をだすことがで
きる。即ち、本発明は外装部品の表面被膜を窒化
チタン、ニツケル、金及び金−ニツケル−インジ
ウム合金の４層にすることにより従来技術の欠点
を除去し、窒化チタン膜の特性を全く失わず、か
つ、金メツキと全く同等の外観を有する外装部品
を提供することにある。
タンはHv2000と金より格段に硬く、その耐摩耗
性は、金及び金合金と比して極めて優れている。
この窒化チタン層の上に金及び金合金をメツキす
ると、これらのメツキ層の耐摩耗性は下地層の影
響を受けてスクラツチ傷などが付き難くなり併せ
耐摩耗性が向上する。しかし、窒化チタン層と金
メツキ層との密着性は悪く、それらの層は剥離し
やすく実用にはならない。窒化チタン層と金層と
の密着性を改良するにはこれら２つの層とそれぞ
れ密着性の優れた中間層を設けなければならな
い。窒化チタンと金は化学的親和性が小さいが、
窒化チタンとニツケルは相溶性があり化学的結合
力は極めて大きい。ニツケルと金はお互いに固溶
し合い化学的結合力は同様に極めて大きい。この
ようなことから、該中間層としてニツケルが適し
ている。ニツケルを中間層とすることにより長時
間の携帯にも外観品質が劣化しない金色の外装部
品を作り出すことができた。又、仕上層としての
金合金層は金層との密着性が良いことはもとよ
り、金層と比し硬度が高く耐摩耗性に富むととも
にデザイン的に優れた金色の色調をだすことがで
きる。即ち、本発明は外装部品の表面被膜を窒化
チタン、ニツケル、金及び金−ニツケル−インジ
ウム合金の４層にすることにより従来技術の欠点
を除去し、窒化チタン膜の特性を全く失わず、か
つ、金メツキと全く同等の外観を有する外装部品
を提供することにある。
ここでイオンプレーテイング法とその作用につ
いて簡潔に説明する。イオンプレーテイング法と
は、10-3〜10-5torr程度の減圧ガス雰囲気中で基
板を陰極に蒸発源を陽極にして、その間に高電圧
を印加しグロー放電を発生させ即ちガスをイオン
化しプラズマ状態にさせる。被処理物を陰極に接
続し、被覆材料を蒸発源より加熱蒸発させると、
蒸発した被覆材料は真空室内に生成されているプ
ラズマによつてイオン化されそして電界により加
速され被処理物の表面に析出する。蒸発した被覆
材料はその平均自由距離が短く互いに衝突を繰り
返し被処理物上に析出する。そのため、被処理物
の側面、背面及び孔中にも被覆材料が析出し、複
雑形状での付き回りが極めて良好になる。また、
蒸発物の運動エネルギーが非常に高いので緻密な
被膜がえられるとともにその密着性も良好とな
る。更に他の作用として、イオン化した気体同志
が反応する反応イオンプレーテイグ作用及びイオ
ン化したガスによる密着性を向上させるスパツタ
作用が付加される。又、被覆材料を蒸発させて供
給するので析出速度が速く、短時間で厚い被膜を
形成できる。この様にイオンプレーテイング法は
従来の気相被覆法と比して多くの利点をかねそな
えている。
いて簡潔に説明する。イオンプレーテイング法と
は、10-3〜10-5torr程度の減圧ガス雰囲気中で基
板を陰極に蒸発源を陽極にして、その間に高電圧
を印加しグロー放電を発生させ即ちガスをイオン
化しプラズマ状態にさせる。被処理物を陰極に接
続し、被覆材料を蒸発源より加熱蒸発させると、
蒸発した被覆材料は真空室内に生成されているプ
ラズマによつてイオン化されそして電界により加
速され被処理物の表面に析出する。蒸発した被覆
材料はその平均自由距離が短く互いに衝突を繰り
返し被処理物上に析出する。そのため、被処理物
の側面、背面及び孔中にも被覆材料が析出し、複
雑形状での付き回りが極めて良好になる。また、
蒸発物の運動エネルギーが非常に高いので緻密な
被膜がえられるとともにその密着性も良好とな
る。更に他の作用として、イオン化した気体同志
が反応する反応イオンプレーテイグ作用及びイオ
ン化したガスによる密着性を向上させるスパツタ
作用が付加される。又、被覆材料を蒸発させて供
給するので析出速度が速く、短時間で厚い被膜を
形成できる。この様にイオンプレーテイング法は
従来の気相被覆法と比して多くの利点をかねそな
えている。
［実施例］
以下に実施例をあげて詳細に説明する。
第１図は、本発明の外装部品を表面処理するイ
オンプレーテイング装置の一例である。真空室１
内を排気系２によつて排気後、ガス導入口３より
アルゴンガを導入して真空室１を２×10-4torr前
後に維持しイオン化電極６に同電源Ａより＋30〜
＋60V印加し、更にステンレス製時計ケースを装
着した基板５に、−400〜−1200Vの電圧を電源Ｋ
より印加した後、窒素ガスをガス導入口３から導
入し真空室１内の真空度を６×10-4torrに維持
し、電源Ｂによりチタンを挿入した蒸発源４を加
熱し、チタンを蒸発させ、窒素とチタンを反応さ
せ窒化チタンを生成させ、しかも生成した窒化チ
タンを電場により加速させながら時計ケースの表
面に窒化チタンを蒸着させる。１〜50Å／secの
生成速度で20分間反応性イオンプレーテイングを
行い0.1〜６μの厚みでHv＝2000の窒化チタン層
を形成させた。これにより、明るい黄金色を呈す
る時計ケースが得られた。次に、この窒化チタン
被膜をフツ酸15％の硫酸中に３分間浸漬し活性化
処理を行つた後、硫酸ニツケル30ｇ／、次亜リ
ン酸ナトリウム20ｇ／、酢酸ナトリウム14ｇ／
、クエン酸ナトリウム24ｇ／、塩化アンモニ
ウム５ｇ／、乳酸0.5ｇ／の40℃組成浴中に
30秒間浸漬する無電解メツキを行い約3000Åのニ
ツケル層を窒化チタン層の上に形成した。
オンプレーテイング装置の一例である。真空室１
内を排気系２によつて排気後、ガス導入口３より
アルゴンガを導入して真空室１を２×10-4torr前
後に維持しイオン化電極６に同電源Ａより＋30〜
＋60V印加し、更にステンレス製時計ケースを装
着した基板５に、−400〜−1200Vの電圧を電源Ｋ
より印加した後、窒素ガスをガス導入口３から導
入し真空室１内の真空度を６×10-4torrに維持
し、電源Ｂによりチタンを挿入した蒸発源４を加
熱し、チタンを蒸発させ、窒素とチタンを反応さ
せ窒化チタンを生成させ、しかも生成した窒化チ
タンを電場により加速させながら時計ケースの表
面に窒化チタンを蒸着させる。１〜50Å／secの
生成速度で20分間反応性イオンプレーテイングを
行い0.1〜６μの厚みでHv＝2000の窒化チタン層
を形成させた。これにより、明るい黄金色を呈す
る時計ケースが得られた。次に、この窒化チタン
被膜をフツ酸15％の硫酸中に３分間浸漬し活性化
処理を行つた後、硫酸ニツケル30ｇ／、次亜リ
ン酸ナトリウム20ｇ／、酢酸ナトリウム14ｇ／
、クエン酸ナトリウム24ｇ／、塩化アンモニ
ウム５ｇ／、乳酸0.5ｇ／の40℃組成浴中に
30秒間浸漬する無電解メツキを行い約3000Åのニ
ツケル層を窒化チタン層の上に形成した。
更に、シアン化金カリウム２ｇ／、塩化アン
モニウム75ｇ／、シユウ酸ナトリウム50ｇ／
、亜リン酸ナトリウム10ｇ／の90℃組成浴中
に１分間浸漬する置換型無電解メツキにより約
1500Åの24kの金層をニツケル層の上に形成し
た。続いて、仕上げ層としてシアン化金カリウム
10ｇ／、クエン酸90ｇ／、シアン化ニツケル
0.5ｇ／、シアン化インジウム15ｇ／の45℃
組成浴中で電気メツキを行い金−ニツケル−イン
ジウム合金のストライク層を金層の上に形成し
た。
モニウム75ｇ／、シユウ酸ナトリウム50ｇ／
、亜リン酸ナトリウム10ｇ／の90℃組成浴中
に１分間浸漬する置換型無電解メツキにより約
1500Åの24kの金層をニツケル層の上に形成し
た。続いて、仕上げ層としてシアン化金カリウム
10ｇ／、クエン酸90ｇ／、シアン化ニツケル
0.5ｇ／、シアン化インジウム15ｇ／の45℃
組成浴中で電気メツキを行い金−ニツケル−イン
ジウム合金のストライク層を金層の上に形成し
た。
以下に本発明の特性評価について主な点を具体
的に記述する。表面処理された時計ケースの外観
は金色となり、24Hの人工汗及び人工海水に浸漬
する耐食性試験において変色せず、更に30℃から
常時に急冷する熱衝撃試験及び90℃の折り曲げ試
験よつても窒化チタン層とニツケル層及びニツケ
ル層と金層との剥離は生じない。又、耐摩耗性試
験では金層及び金−ニツケル−インジウム合金層
は少なくとも3000回は持ち、下地層としての窒化
チタン層は３万回の摩耗に耐え基材の露出は全く
生ぜず摩耗部の外観は窒化チタンの黄金色で全く
問題がなつかた。
的に記述する。表面処理された時計ケースの外観
は金色となり、24Hの人工汗及び人工海水に浸漬
する耐食性試験において変色せず、更に30℃から
常時に急冷する熱衝撃試験及び90℃の折り曲げ試
験よつても窒化チタン層とニツケル層及びニツケ
ル層と金層との剥離は生じない。又、耐摩耗性試
験では金層及び金−ニツケル−インジウム合金層
は少なくとも3000回は持ち、下地層としての窒化
チタン層は３万回の摩耗に耐え基材の露出は全く
生ぜず摩耗部の外観は窒化チタンの黄金色で全く
問題がなつかた。
［発明の効果］
本発明は、表面処理を窒化チタン層、ニツケル
層、金層及び金−ニツケル−インジウム合金層の
４層構成にすることにより低コストかつ耐久性に
優れた金色の外装部品を可能にした。下地層とし
ての窒化チタン層は、それ自体が黄金色で耐摩耗
性に優れるのみならず、金層及び金合金層の耐久
性をも向上させ、従来より厚みの薄い金層及び金
合金層で従来と同等以上の耐久性を付与する。中
間層とそてのニツケルは窒化チタン層と金層との
密着性を高める。金層にはニツケルと金合金層と
の中間層として働く上に金自体が本来的に有して
いる優れた耐食性と色調によつて携帯用外装部品
に高い商品価値を付与する。次に、仕上層として
の金−ニツケル−インジウム合金層は金層より硬
度が高く耐摩耗性に優れるとともに秀れた耐食性
とバライテイに富む格調の高い色調によつて金層
と相まつて携帯用外装部品に高い商品価値を与え
る。このように、本発明による携帯用外装部品は
今までの高価が金メツキによる外観と全て同様で
かつ窒化チタン層を下地層にすることにより硬
度、耐食性及び耐摩耗性に優れた金メツキ外装部
品を安価に提供することが可能になつた。本発明
は、従来の一般的金メツキに替わる新技術であ
り、工業的価値は極めて大きいものである。
層、金層及び金−ニツケル−インジウム合金層の
４層構成にすることにより低コストかつ耐久性に
優れた金色の外装部品を可能にした。下地層とし
ての窒化チタン層は、それ自体が黄金色で耐摩耗
性に優れるのみならず、金層及び金合金層の耐久
性をも向上させ、従来より厚みの薄い金層及び金
合金層で従来と同等以上の耐久性を付与する。中
間層とそてのニツケルは窒化チタン層と金層との
密着性を高める。金層にはニツケルと金合金層と
の中間層として働く上に金自体が本来的に有して
いる優れた耐食性と色調によつて携帯用外装部品
に高い商品価値を付与する。次に、仕上層として
の金−ニツケル−インジウム合金層は金層より硬
度が高く耐摩耗性に優れるとともに秀れた耐食性
とバライテイに富む格調の高い色調によつて金層
と相まつて携帯用外装部品に高い商品価値を与え
る。このように、本発明による携帯用外装部品は
今までの高価が金メツキによる外観と全て同様で
かつ窒化チタン層を下地層にすることにより硬
度、耐食性及び耐摩耗性に優れた金メツキ外装部
品を安価に提供することが可能になつた。本発明
は、従来の一般的金メツキに替わる新技術であ
り、工業的価値は極めて大きいものである。
第１図は本発明の外装部品を提供するためのイ
オンプレーテイング装置の簡単な断面図。 １……真空室、２……排気系、３……ガス導入
口、４……蒸発源、５……基板（時計ケース）。
オンプレーテイング装置の簡単な断面図。 １……真空室、２……排気系、３……ガス導入
口、４……蒸発源、５……基板（時計ケース）。
Claims (1)
- １ 少なくとも、外装部品基材の表面に下地層と
してイオンプレーテイング法によつて形成された
窒化チタン層と該下地層の上に形成された中間層
としてのニツケル層と該中間層の上に形成された
金層と該金層の上に形成された仕上層としての金
−ニツケル−インジウム合金層からなることを特
徴とする携帯用外装部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18008281A JPS5881966A (ja) | 1981-11-10 | 1981-11-10 | 携帯用外装部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18008281A JPS5881966A (ja) | 1981-11-10 | 1981-11-10 | 携帯用外装部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5881966A JPS5881966A (ja) | 1983-05-17 |
| JPS6233315B2 true JPS6233315B2 (ja) | 1987-07-20 |
Family
ID=16077135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18008281A Granted JPS5881966A (ja) | 1981-11-10 | 1981-11-10 | 携帯用外装部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5881966A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2118977C3 (de) * | 1971-04-20 | 1974-06-20 | Vereinigte Flugtechnische Werkefokker Gmbh, 2800 Bremen | Verfahren zum Aufdampfen haftfester Silberschichten auf Titan oder Titanlegierungen |
| US4252862A (en) * | 1977-06-10 | 1981-02-24 | Nobuo Nishida | Externally ornamental golden colored part |
-
1981
- 1981-11-10 JP JP18008281A patent/JPS5881966A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5881966A (ja) | 1983-05-17 |
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