JP7707032B2 - Decorative member, watch, and method for manufacturing decorative member - Google Patents
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Description
本発明は、装飾部材、時計および装飾部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a decorative member, a watch, and a method for manufacturing a decorative member.
特許文献1には、基材と、上記基材上に形成されたダイヤモンドライクカーボン(以下DLCと記載)からなる黒色硬質皮膜とを有する装飾品が記載されている。具体的には、上記黒色硬質皮膜は、DLCからなる傾斜層を含み、上記傾斜層中の水素含有量が上記基材から離れるにしたがって増加している。 Patent Document 1 describes an ornamental article having a substrate and a black hard coating made of diamond-like carbon (hereinafter referred to as DLC) formed on the substrate. Specifically, the black hard coating includes a gradient layer made of DLC, and the hydrogen content in the gradient layer increases with increasing distance from the substrate.
特許文献1の装飾品は、硬度および摩擦係数といった黒色硬質皮膜の性能に優れているが、黒色以外の外観色を表現できないという問題がある。 The decorative article in Patent Document 1 has excellent performance of the black hard coating, such as hardness and friction coefficient, but has the problem that it cannot express external colors other than black.
そこで、本発明の目的は、優れた硬度および摩擦係数を有すると共に、青色の外観色を有する装飾部材を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a decorative member that has excellent hardness and friction coefficient, as well as a blue exterior color.
本発明の装飾部材は、基材上に、第1密着層、第2密着層、硬質層および最表層が、この順で積層された装飾部材であって、前記第1密着層は、TiおよびCrから選ばれる少なくとも1種の元素を含み、前記第2密着層は、SiおよびGeから選ばれる少なくとも1種の元素を含み、前記硬質層は、DLCを含み、厚さが0.4μm以上1.2μm以下であり、前記最表層は、DLCを含み、前記基材、前記第1密着層および前記第2密着層が、この順で積層された積層体上に形成した前記硬質層について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が48以上49以下であり、a*値が0以上0.1以下であり、b*値が1.5以上1.7以下であり、前記装飾部材の最表にある前記最表層について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が30以上31以下であり、a*値が1.1以上1.7以下であり、b*値が-11以上-9以下である。 The decorative member of the present invention is a decorative member in which a first adhesion layer, a second adhesion layer, a hard layer, and an outermost layer are laminated in this order on a base material, the first adhesion layer containing at least one element selected from Ti and Cr, the second adhesion layer containing at least one element selected from Si and Ge, the hard layer containing DLC and having a thickness of 0.4 μm or more and 1.2 μm or less, the outermost layer containing DLC, the hard layer formed on a laminate in which the base material, the first adhesion layer, and the second adhesion layer are laminated in this order has an L * value of 48 or more and 49 or less in the L * a * b * color system (CIE 1976), an a * value of 0 or more and 0.1 or less, and a b * value of 1.5 or more and 1.7 or less, the outermost layer which is the outermost surface of the decorative member has an L * value of 30 or more and 31 or less in the L* a * b * color system (CIE 1976), and The a* value is 1.1 or more and 1.7 or less, and the b * value is -11 or more and -9 or less.
本発明の装飾部材は、優れた硬度および摩擦係数を有すると共に、青色の外観色を有する。 The decorative member of the present invention has excellent hardness and coefficient of friction, and has a blue appearance color.
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。 The following provides a detailed description of the form (embodiment) for carrying out the present invention. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiment. The components described below include those that a person skilled in the art can easily imagine and those that are substantially the same. Furthermore, the configurations described below can be combined as appropriate. Various omissions, substitutions, or modifications of the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention.
<実施形態に係る装飾部材>
図1は、実施形態に係る装飾部材を説明するための図である。図1は、装飾部材10の断面図を模式的に表している。装飾部材10では、基材11上に、第1密着層12、第2密着層13、硬質層14および最表層15が、この順で積層されている。
<Decorative member according to the embodiment>
Fig. 1 is a diagram for explaining a decorative member according to an embodiment. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a
基材11は、金属、セラミックスまたはプラスチックから形成される基材である。金属(合金を含む)として、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、または硬質化処理したステンレス鋼、チタン、チタン合金などが挙げられる。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。また、上記基材の形状については限定されない。
The
第1密着層12は、TiおよびCrから選ばれる少なくとも1種の元素を含む。第1密着層12が設けられていると、基材11と、第1密着層12の上に積層される層との密着性を高めることができる。第1密着層12は、密着性の観点から、厚さが、好ましくは0.1μm以上0.2μm以下である。
The
第2密着層13は、SiおよびGeから選ばれる少なくとも1種の元素を含む。第2密着層13が設けられていると、第1密着層12と、第2密着層13の上に積層されるDLCを含む層との密着性を高めることができる。
The
第2密着層13は、具体的には、SiおよびGeから選ばれる少なくとも1種の元素を含んでいればよい。たとえば、第2密着層13は、SiまたはGeの1種で形成されていてもよく、SiおよびGeで形成されていてもよい。さらに、第2密着層13は、SiおよびGeから選ばれる少なくとも1種の元素の窒化物、炭化物または炭窒化物を含んでいてもよい。窒化物、炭化物および炭窒化物としては、たとえば、SiN、SiC、SiCN、GeN、GeC、GeCNが挙げられる。
Specifically, the
第2密着層13は、密着性の観点から、厚さが、好ましくは0.1μm以上0.2μm以下である。
From the viewpoint of adhesion, the thickness of the
硬質層14は、DLCを含む。DLCは、炭素と水素とを含み、ダイヤモンド構造に対応するsp3結合を有する炭素と、グラファイト構造に対応するsp2結合を有する炭素とが不規則に混在する非晶質の構造を有する。
The
硬質層14は、厚さが0.4μm以上1.2μm以下である。厚さが上記範囲にあると、後述するDLC層としての性能(好適な硬度および摩擦係数など)を発揮でき、また、後述する黒色を示せる点からも好ましい。
The
硬質層14は、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が48以上49以下であり、a*値が0以上0.1以下であり、b*値が1.5以上1.7以下である。ここで、L*値、a*値およびb*値は、基材11、第1密着層12および第2密着層13が、この順で積層された積層体上に形成した硬質層14について求めた値である。L*値、a*値およびb*値が上記範囲にあると、黒色を示す。なお、本明細書において、この「黒色」には、濃いグレー色も含む。
The
硬質層14は、高い硬度を有し、通常、ビッカース硬さHVが1800以上2200以下である。ここで、ビッカース硬さHVは、基材11、第1密着層12および第2密着層13が、この順で積層された積層体上に形成した硬質層14について求めた値である。具体的には、ビッカース硬さは、微小押し込み硬さ試験機(FISCHER製、HM2000XYp)を使用し、試料表面に対してビッカース圧子を5mNで荷重し、10秒間保持した後に除荷を行い、挿入されたビッカース圧子の深さからビッカース硬さを算出することで測定を行う。
The
硬質層14は、低い摩擦係数を有し、通常、摩擦係数(JIS R 1613)が0.12以上0.15以下である。ここで、摩擦係数は、基材11、第1密着層12および第2密着層13が、この順で積層された積層体上に形成した硬質層14について求めた値である。
The
また、硬質層14は、耐摩耗性にも優れる。
The
最表層15は、DLCを含む。
The
最表層15は、厚さが好ましくは0.05μm以上0.07μm以下である。厚さが上記範囲にあると、後述するように、装飾部材10が優れた硬度および摩擦係数を発揮でき、また、装飾部材10が青色を示せる点からも好ましい。
The
最表層15は、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が30以上31以下であり、a*値が1.1以上1.7以下であり、b*が-11以上-9以下である。ここで、L*値、a*値およびb*値は、装飾部材10の最表にある最表層15について求めた値である。いいかえると、基材11、第1密着層12、第2密着層13および硬質層14が、この順で積層された積層体上に形成した最表層15について求めた値である。L*値、a*値およびb*値が上記範囲にあると、青色を示す。なお、本明細書において、この「青色」は、具体的には、黒みがかった青色、濃紺色を意味する。
The
また、最表層15では、硬質層14の優れた硬度および摩擦係数が維持されており、通常、ビッカース硬さHVおよび摩擦係数の数値範囲は、硬質層14と同程度である。ここで、ビッカース硬さHVおよび摩擦係数は、装飾部材10の最表にある最表層15について求めた値である。いいかえると、基材11、第1密着層12、第2密着層13および硬質層14が、この順で積層された積層体上に形成した最表層15について求めた値である。さらに、最表層15は、耐摩耗性にも優れる。
The
このように、装飾部材10では、DLC層として硬質層14および最表層15の2層構造を採用したため、優れた硬度および摩擦係数を有すると共に、青色の外観色を表現できる。いいかえると、装飾部材10では、耐久性および審美性が両立されている。
In this way, the
これは、構造変化させた最表層15においても、硬質層14と同様のsp3比率((sp3/(sp3+sp2))を有するため、少なくともHV1400以上の優れた硬さが維持できることによると考えられる。また、最表層15では、硬質層14よりも水素の量が多いため、色が薄くなり(透明に近くなり)薄膜干渉が発生していると考えられる。このため、青色の外観色が表現できると考えられる。
This is believed to be because the structurally changed
また、装飾部材10は、優れた光沢を有する。これは、最表層15に含まれるDLCの粒径が、硬質層14に含まれるDLCの粒径よりも小さいことによると考えられる。さらに、装飾部材10では、硬質層14および最表層15の2層構造により、耐指紋性、耐食性および耐候性も向上されており、2層構造をバリア膜として利用することもできる。
The
<実施形態に係る装飾部材の製造方法>
実施形態に係る装飾部材の製造方法は、上述した装飾部材の製造方法、すなわち、基材11上に、第1密着層12、第2密着層13、硬質層14および最表層15が、この順で積層された装飾部材10の製造方法である。実施形態に係る装飾部材の製造方法は、第1密着層形成工程、第2密着層形成工程、硬質層形成工程および最表層形成工程を含む。
<Method of manufacturing decorative member according to embodiment>
The method for producing a decorative member according to the embodiment is the method for producing a decorative member described above, that is, a method for producing a
第1密着層形成工程は、基材11上に、TiおよびCrから選ばれる少なくとも1種の元素を含む第1密着層12を形成する工程である。第2密着層形成工程は、第1密着層形成工程で形成された第1密着層12上に、SiおよびGeから選ばれる少なくとも1種の元素を含む第2密着層13を形成する工程である。これらの工程は、具体的には、スパッタリング法、アークイオンプレーティング法、イオンプレーティング法により行うことができる。
The first adhesion layer forming process is a process of forming a
硬質層形成工程は、第2密着層形成工程で形成された第2密着層13上に、プラズマCVD法により、第1密着層12および第2密着層13が形成された基材11に、2kV以上5kV以下、より好ましくは3.5kVの負バイアス電圧を印加しながら、DLCを含む硬質層14を形成する工程である。
The hard layer forming process is a process in which a
硬質層形成工程では、具体的には、真空装置にセットした、第2密着層13まで形成した基材11に上記範囲の電圧を印加する。これにより、原料物質を含むガスをプラズマ化し、上記基材に原料物質を堆積させて硬質層14を形成する。原料物質を含むガスとしては、メタン、アセチレン、ベンゼンなどの炭化水素ガスが好適に用いられる。これにより、炭素および水素を含むDLCを含む層が形成できる。
Specifically, in the hard layer formation process, a voltage in the above range is applied to the
電圧を印加する時間(成膜時間)を適宜調整することにより、上記特定の範囲の厚さを有する硬質層14が形成できる。成膜時間は、たとえば60分以上120分以下である。また、上記適宜調整した成膜時間の間、上記特定の範囲の電圧を印加することにより、L*値、a*値およびb*値を上記範囲に調整できる。すなわち、黒色を示す硬質層14が形成できる。さらに、上記適宜調整した成膜時間の間、上記特定の範囲の電圧を印加することにより、好適な硬度および摩擦係数を有する硬質層14が形成できる。
By appropriately adjusting the time for applying the voltage (film formation time), the
最表層形成工程は、硬質層形成工程で形成された硬質層14上に、プラズマCVD法により、第1密着層12、第2密着層13および硬質層14が形成された基材11に、0.05kV以上0.4kV以下の負バイアス電圧を印加しながら、DLCを含む最表層15を形成する工程である。
The outermost layer forming process is a process in which an
最表層形成工程では、具体的には、真空装置にセットされている、硬質層14まで形成した基材11に上記範囲の電圧を印加する。これにより、原料物質を含むガスをプラズマ化し、上記基材に原料物質を堆積させて最表層15を形成する。原料物質を含むガスとしては、硬質層形成工程の場合と同様のガスが好適に用いられる。これにより、炭素および水素を含むDLCを含む層が形成できる。
Specifically, in the outermost layer forming process, a voltage in the above range is applied to the
電圧を印加する時間(成膜時間)を適宜調整することにより、上記特定の範囲の厚さを有する最表層15が形成できる。成膜時間は、たとえば7分以上11分以下である。また、上記適宜調整した成膜時間の間、上記特定の範囲の電圧を印加することにより、L*値、a*値およびb*値を上記範囲に調整できる。すなわち、青色を示す最表層15が形成できる。さらに、上記適宜調整した成膜時間の間、上記特定の範囲の電圧を印加することにより、好適な硬度および摩擦係数が維持された最表層15が形成できる。
By appropriately adjusting the time for applying the voltage (film formation time), the
<変形例>
実施形態に係る装飾部材において、硬質層14と最表層15との間に、DLCを含む傾斜層が設けられていてもよい。傾斜層では、たとえば、水素含有量またはsp3比率が、厚さ方向で変化している。傾斜層が設けられていると、色の再現性などを向上できる。この変形例は、硬質層形成工程と最表層形成工程との間に傾斜層形成工程を設けて、作製できる。傾斜層は、その形成開始時から終了時までに負バイアス電圧を徐々に変えて形成することができる。
<Modification>
In the decorative member according to the embodiment, a gradient layer containing DLC may be provided between the
<実施形態に係る時計>
実施形態に係る時計は、上述した装飾部材を含む。実施形態に係る時計は、少なくとも一部が上記装飾部材で構成されている。上記時計は、腕時計、置時計、掛け時計のいずれであってもよい。また、上記時計は、光発電時計、熱発電時計、電波受信型自己修正時計、機械式時計、一般の電子式時計のいずれであってもよい。このような時計は、上記装飾部材を用いて公知の方法により製造される。特に腕時計はシャツとの擦れや、机、壁などに衝突することにより傷が入りやすい傾向にある。実施形態に係る時計は、上記装飾部材を含むため、耐久性に優れ、青色色調や外観が非常にきれいな状態で維持できる。
なお、上述した装飾部材は、時計以外の装飾品に含まれていてもよい。このような装飾品としては、ネックレス、ペンダント、ブローチ、眼鏡などが挙げられる。これらは、一部が上記装飾部材で構成されていても、全部が上記装飾部材で構成されていてもよい。上記装飾品は、上記装飾部材を含むため、耐久性に優れ、青色色調や外観が非常にきれいな状態で維持できる。
<Watch according to the embodiment>
The timepiece according to the embodiment includes the decorative member described above. At least a portion of the timepiece according to the embodiment is composed of the decorative member described above. The timepiece may be any of a wristwatch, a table clock, and a wall clock. The timepiece may be any of a light-powered timepiece, a heat-powered timepiece, a radio-controlled self-correcting timepiece, a mechanical timepiece, and a general electronic timepiece. Such a timepiece is manufactured by a known method using the decorative member described above. Wristwatches in particular tend to be easily scratched by rubbing against a shirt or by colliding with a desk, a wall, and the like. Since the timepiece according to the embodiment includes the decorative member described above, it has excellent durability and can maintain its blue color tone and appearance in a very beautiful condition.
The decorative member described above may be included in an ornament other than a watch. Examples of such ornaments include necklaces, pendants, brooches, and glasses. These may be partially or entirely composed of the decorative member described above. Since the ornament contains the decorative member described above, it has excellent durability and can maintain its blue color and appearance in a very beautiful condition.
以上より、本発明は以下に関する。
[1] 基材上に、第1密着層、第2密着層、硬質層および最表層が、この順で積層された装飾部材であって、上記第1密着層は、TiおよびCrから選ばれる少なくとも1種の元素を含み、上記第2密着層は、SiおよびGeから選ばれる少なくとも1種の元素を含み、上記硬質層は、DLCを含み、厚さが0.4μm以上1.2μm以下であり、上記最表層は、DLCを含み、上記基材、上記第1密着層および上記第2密着層が、この順で積層された積層体上に形成した上記硬質層について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が48以上49以下であり、a*値が0以上0.1以下であり、b*値が1.5以上1.7以下であり、上記装飾部材の最表にある上記最表層について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が30以上31以下であり、a*値が1.1以上1.7以下であり、b*値が-11以上-9以下である装飾部材。
[2] 上記最表層は、厚さが0.05μm以上0.07μm以下である[1]に記載の装飾部材。
上記[1]または[2]の装飾部材は、優れた硬度および摩擦係数を有すると共に、青色の外観色を有する。
[3] [1]または[2]に記載の装飾部材を含む時計。
上記時計は耐久性に優れ、青色色調や外観が非常にきれいな状態で維持できる。
[4] 基材上に、第1密着層、第2密着層、硬質層および最表層が、この順で積層された装飾部材の製造方法であって、上記基材上に、TiおよびCrから選ばれる少なくとも1種の元素を含む上記第1密着層を形成する第1密着層形成工程と、上記第1密着層形成工程で形成された上記第1密着層上に、SiおよびGeから選ばれる少なくとも1種の元素を含む上記第2密着層を形成する第2密着層形成工程と、上記第2密着層形成工程で形成された上記第2密着層上に、プラズマCVD法により、上記第1密着層および上記第2密着層が形成された上記基材に、2kV以上5kV以下の負バイアス電圧を印加しながら、DLCを含む上記硬質層を形成する硬質層形成工程と、上記硬質層形成工程で形成された上記硬質層上に、プラズマCVD法により、上記第1密着層、上記第2密着層および上記硬質層が形成された上記基材に、0.05kV以上0.4kV以下の負バイアス電圧を印加しながら、DLCを含む上記最表層を形成する最表層形成工程と、を含み、上記硬質層は、厚さが0.4μm以上1.2μm以下であり、上記基材、上記第1密着層および上記第2密着層が、この順で積層された積層体上に形成した上記硬質層について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が48以上49以下であり、a*値が0以上0.1以下であり、b*値が1.5以上1.7以下であり、上記装飾部材の最表にある上記最表層について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が30以上31以下であり、a*値が1.1以上1.7以下であり、b*値が-11以上-9以下である装飾部材の製造方法。
上記装飾部材の製造方法によれば、優れた硬度および摩擦係数を有すると共に、青色の外観色を有する装飾部材が得られる。
Based on the above, the present invention relates to the following.
[1] A decorative member in which a first adhesive layer, a second adhesive layer, a hard layer, and an outermost layer are laminated in this order on a substrate, the first adhesive layer containing at least one element selected from Ti and Cr, the second adhesive layer containing at least one element selected from Si and Ge, the hard layer containing DLC and having a thickness of 0.4 μm to 1.2 μm, the outermost layer containing DLC, the hard layer formed on the laminate in which the substrate, the first adhesive layer, and the second adhesive layer are laminated in this order has an L * value of 48 to 49 in the L * a * b * color system (CIE 1976), an a* value of 0 to 0.1, and a b * value of 1.5 to 1.7, and the outermost layer on the outermost surface of the decorative member has an L * value of 48 to 49 in the L * a * b * color system (CIE 1976). A decorative member having an a* value of 30 or greater and 31 or less, an a * value of 1.1 or greater and 1.7 or less, and a b * value of -11 or greater and -9 or less.
[2] The decorative member according to [1], wherein the outermost layer has a thickness of 0.05 μm or more and 0.07 μm or less.
The decorative member according to the above [1] or [2] has excellent hardness and friction coefficient, and has a blue appearance color.
[3] A watch comprising the decorative member according to [1] or [2].
The above watch is highly durable and maintains its blue color and appearance in very good condition.
[4] A method for producing a decorative member in which a first adhesion layer, a second adhesion layer, a hard layer and an outermost layer are laminated in this order on a substrate, the method comprising the steps of: forming, on the substrate, the first adhesion layer containing at least one element selected from Ti and Cr; forming, on the first adhesion layer formed in the first adhesion layer forming step, the second adhesion layer containing at least one element selected from Si and Ge; and applying a voltage of 2 kV or more to the substrate on which the first adhesion layer and the second adhesion layer have been formed by plasma CVD on the second adhesion layer formed in the second adhesion layer forming step. and a surface layer forming step of forming the surface layer containing DLC on the hard layer formed in the hard layer forming step while applying a negative bias voltage of 0.05 kV to 0.4 kV to the substrate on which the first adhesive layer, the second adhesive layer and the hard layer are formed by a plasma CVD method. The hard layer has a thickness of 0.4 μm to 1.2 μm. The hard layer formed on the laminate in which the substrate, the first adhesive layer and the second adhesive layer are laminated in this order has a thickness of 0.4 μm to 1.2 μm. a* a * b * color system (CIE 1976) having an L * value of 48 to 49, an a * value of 0 to 0.1, and a b * value of 1.5 to 1.7, and for the outermost layer at the outermost surface of the decorative member, an L * value of 30 to 31, an a* value of 1.1 to 1.7, and a b * value of -11 to -9, in the L * a * b * color system (CIE 1976 ).
According to the above-mentioned method for producing a decorative member, a decorative member having excellent hardness and friction coefficient as well as a blue appearance color can be obtained.
[実施例]
以下実施例に基づいて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[Example]
The present invention will be described in more detail below based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
[参考例]
図2は、参考例の装飾部材を説明するための図である。図2は、装飾部材20の断面図を模式的に表している。装飾部材20では、基材11(SUS基板)上に、第1密着層12(Ti層)、第2密着層13(Si層)、および硬質層14(DLC層)を作製した。
第1密着層形成工程では、SUS基板上に、スパッタリング法により、厚さ0.2μmのTi層を形成した。第2密着層形成工程では、Ti層上に、スパッタリング法により、厚さ0.2μmのSi層を形成した。
硬質層形成工程では、Si層上に、プラズマCVD法により、DLCを含む硬質層14を形成した。具体的には、真空装置内に、Si層まで形成した基板を配置し、真空装置内に不活性ガスとしてのArガスに加え、原料ガスとしてベンゼンを導入した。装置内圧力を0.3Paに保った上で、プラズマCVD法によりベンゼンを分解し、Si層上にDLC層(硬質層14)を形成した。成膜開始時から成膜終了時において、負バイアス電圧を3.5kVで一定とした。また、最表層形成工程での成膜時間は90分間であった。このようにして、装飾部材20を作製した。
[Reference example]
Fig. 2 is a diagram for explaining a decorative member of a reference example. Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a
In the first adhesion layer forming step, a Ti layer having a thickness of 0.2 μm was formed on the SUS substrate by a sputtering method, and in the second adhesion layer forming step, a Si layer having a thickness of 0.2 μm was formed on the Ti layer by a sputtering method.
In the hard layer forming process, a
[実施例]
実施例では、図1に示す装飾部材10を作製した。すなわち、基材11(SUS基板)上に、第1密着層12(Ti層)、第2密着層13(Si層)、硬質層14(DLC層)、および最表層15(DLC層)を作製した。
硬質層形成工程までは、参考例と同様に行った。次いで、最表層形成工程では、硬質層14上に、プラズマCVD法により、DLCを含む最表層15を形成した。具体的には、最表層形成工程では、真空装置内に配置されている、硬質層14まで形成した基板をそのまま用いた。また、硬質層形成工程から引き続き、真空装置内に、不活性ガスとしてのArガスに加え、原料ガスとしてベンゼンを導入し、装置内圧力を0.4Paに保った。そして、硬質層形成工程と同様に、プラズマCVD法によりベンゼンを分解し、硬質層14上にDLC層(最表層15)を形成した。硬質層形成工程での基材印加負電圧から最表層形成工程での基材印加負電圧への切り替えは瞬時に行い、成膜開始時から成膜終了時において、負バイアス電圧を0.1kVで一定とした。また、最表層形成工程での成膜時間は10分間であった。このようにして、装飾部材10を作製した。
[Example]
In the example, a
The hard layer forming process was carried out in the same manner as in the reference example. Next, in the outermost layer forming process, the
<評価方法>
〔色調〕
参考例で得られた装飾部材の硬質層14および実施例で得られた装飾部材の最表層15について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値、a*値およびb*値を求めた。具体的には、分光測色計(コニカミノルタ社製、CM-2600d)を用い、光源としてD65光源、視野として10°を設定して測定した。
〔粒径〕
参考例で得られた装飾部材の硬質層14の表面および実施例で得られた装飾部材の最表層15の表面について、SEM観察を行った。具体的には、Carl Zeiss社製、Gemini300を用い、試料入射電圧=5kV、WD=6mmで5万倍の倍率で観察を行った。これより、粒径範囲を求めた。
〔水素含有量〕
参考例で得られた装飾部材の硬質層14および実施例で得られた装飾部材の最表層15について、水素含有量は、RBS-ERDA ラザフォード後方散乱分析法-反跳粒子検出法(Rutherford Backscattering Spectrometry - Elastic Recoil Detection Analysis)により、National Electrostatics Corporation社製、Pelletron3SDHを用いて測定を行った。
〔sp3比率(sp3/(sp3+sp2))〕
参考例で得られた装飾部材の硬質層14および実施例で得られた装飾部材の最表層15について、XPSのC1sスペクトルを得た。具体的には、XPS X線光電子分光装置(Thermo Fisher Scientific社製、Nexsa)を用いてC(カーボン)のナロースペクトルの波形分離を行いsp3及びsp2の比を測定した。
〔硬さ〕
参考例で得られた装飾部材の硬質層14および実施例で得られた装飾部材の最表層15について、硬さを求めた。具体的には、ビッカース硬さHVは、微小押込み硬さ試験機(FISCHER製、HM2000XYp)を用いて測定した。測定子にはビッカース圧子を使用し、5mN荷重で10秒間保持した後に除荷を行い、挿入されたビッカース圧子の深さから硬さを算出した。
〔摩擦係数〕
参考例で得られた装飾部材の硬質層14および実施例で得られた装飾部材の最表層15について、摩擦係数(JIS R 1613)を求めた。具体的には、多機能式摩擦試験機(Bruker社製、UMT Tribo Lab)を用いて、荷重5N、線速度0.1m/s、摺動半径5mm、摺動距離1000mの条件でボールオンディスク試験を行った。なおボール側にφ5mmのSUS304製のボールを用い、ディスク側にSUS316L上に対象のDLCを成膜して行った。
<Evaluation method>
[Color tone]
The L * , a * and b* values in the L*a * b * color system (CIE 1976) were determined for the
[Particle size]
The surface of the
[Hydrogen content]
The hydrogen content of the
[sp 3 ratio (sp 3 /(sp 3 +sp 2 ))]
XPS C1s spectra were obtained for the
[Hardness]
The hardness was measured for the
[Coefficient of friction]
The friction coefficient (JIS R 1613) was determined for the
<評価結果>
図3は、参考例で得られた装飾部材の硬質層14について、SEM観察を行った結果を示す図である。図4は、実施例で得られた装飾部材の最表層15について、SEM観察を行った結果を示す図である。
また、図5は、参考例で得られた装飾部材の硬質層14について測定したXPSスペクトルを示す図である。図6は、実施例で得られた装飾部材の最表層15について測定したXPSスペクトルを示す図である。
また、評価結果をまとめて表1に示す。
<Evaluation Results>
Fig. 3 is a diagram showing the results of SEM observation of the
Fig. 5 shows an XPS spectrum measured for the
The evaluation results are shown in Table 1.
10、20 装飾部材
11 基材
12 第1密着層
13 第2密着層
14 硬質層
15 最表層
Claims (5)
前記第1密着層は、TiおよびCrから選ばれる少なくとも1種の元素を含み、
前記第2密着層は、SiおよびGeから選ばれる少なくとも1種の元素を含み、
前記硬質層は、水素含有量が15at%以上25at%以下であるダイヤモンドライクカーボンを含み、厚さが0.4μm以上1.2μm以下であり、
前記最表層は、水素含有量が35at%以上45at%以下であるダイヤモンドライクカーボンを含み、
前記基材、前記第1密着層および前記第2密着層が、この順で積層された積層体上に形成した前記硬質層について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が48以上49以下であり、a*値が0以上0.1以下であり、b*値が1.5以上1.7以下であり、
前記装飾部材の最表にある前記最表層について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が30以上31以下であり、a*値が1.1以上1.7以下であり、b*値が-11以上-9以下である
装飾部材。 A decorative member comprising a substrate, a first adhesive layer, a second adhesive layer, a hard layer and an outermost layer laminated in this order on the substrate,
The first adhesion layer contains at least one element selected from Ti and Cr,
the second adhesion layer contains at least one element selected from Si and Ge;
The hard layer contains diamond-like carbon having a hydrogen content of 15 at% or more and 25 at% or less , and has a thickness of 0.4 μm or more and 1.2 μm or less;
the outermost layer contains diamond-like carbon having a hydrogen content of 35 at % or more and 45 at % or less ,
the hard layer formed on the laminate in which the base material, the first adhesive layer and the second adhesive layer are laminated in this order has an L* value of 48 to 49 inclusive, an a* value of 0 to 0.1 inclusive, and a b* value of 1.5 to 1.7 inclusive in the L*a*b* color system (CIE 1976);
A decorative member, wherein the outermost layer of the decorative member has an L* value of 30 or more and 31 or less, an a* value of 1.1 or more and 1.7 or less, and a b* value of -11 or more and -9 or less in the L*a*b* color system (CIE 1976).
請求項1に記載の装飾部材。 The decorative member according to claim 1 , wherein the outermost layer has a thickness of 0.05 μm or more and 0.07 μm or less.
時計。 A watch comprising the decorative member according to claim 1 or 2.
前記基材上に、TiおよびCrから選ばれる少なくとも1種の元素を含む前記第1密着層を形成する第1密着層形成工程と、
前記第1密着層形成工程で形成された前記第1密着層上に、SiおよびGeから選ばれる少なくとも1種の元素を含む前記第2密着層を形成する第2密着層形成工程と、
前記第2密着層形成工程で形成された前記第2密着層上に、プラズマCVD法により、前記第1密着層および前記第2密着層が形成された前記基材に、2kV以上5kV以下の負バイアス電圧を印加しながら、ダイヤモンドライクカーボンを含む前記硬質層を形成する硬質層形成工程と、
前記硬質層形成工程で形成された前記硬質層上に、プラズマCVD法により、前記第1密着層、前記第2密着層および前記硬質層が形成された前記基材に、0.05kV以上0.4kV以下の負バイアス電圧を印加しながら、ダイヤモンドライクカーボンを含む前記最表層を形成する最表層形成工程と、を含み、
前記硬質層は、厚さが0.4μm以上1.2μm以下であり、
前記基材、前記第1密着層および前記第2密着層が、この順で積層された積層体上に形成した前記硬質層について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が48以上49以下であり、a*値が0以上0.1以下であり、b*値が1.5以上1.7以下であり、
前記装飾部材の最表にある前記最表層について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が30以上31以下であり、a*値が1.1以上1.7以下であり、b*値が-11以上-9以下である
装飾部材の製造方法。 A method for producing a decorative member in which a first adhesive layer, a second adhesive layer, a hard layer, and an outermost layer are laminated in this order on a substrate,
a first adhesion layer forming step of forming the first adhesion layer containing at least one element selected from Ti and Cr on the base material;
a second adhesion layer forming step of forming the second adhesion layer containing at least one element selected from Si and Ge on the first adhesion layer formed in the first adhesion layer forming step;
a hard layer forming step of forming the hard layer containing diamond-like carbon on the second adhesive layer formed in the second adhesive layer forming step by a plasma CVD method while applying a negative bias voltage of 2 kV to 5 kV to the base material on which the first adhesive layer and the second adhesive layer are formed;
and a surface layer forming step of forming the surface layer containing diamond-like carbon on the hard layer formed in the hard layer forming step while applying a negative bias voltage of 0.05 kV or more and 0.4 kV or less to the base material on which the first adhesive layer, the second adhesive layer and the hard layer are formed by a plasma CVD method,
The hard layer has a thickness of 0.4 μm or more and 1.2 μm or less,
the hard layer formed on the laminate in which the base material, the first adhesive layer and the second adhesive layer are laminated in this order has an L * value of 48 to 49 inclusive, an a * value of 0 to 0.1 inclusive, and a b * value of 1.5 to 1.7 inclusive in the L * a * b * color system (CIE 1976);
A method for manufacturing a decorative member, wherein the outermost layer on the outermost surface of the decorative member has an L * value of 30 to 31, an a * value of 1.1 to 1.7, and a b * value of -11 to -9 in the L * a*b* color system (CIE 1976).
前記第1密着層は、TiおよびCrから選ばれる少なくとも1種の元素を含み、The first adhesion layer contains at least one element selected from Ti and Cr,
前記第2密着層は、SiおよびGeから選ばれる少なくとも1種の元素を含み、the second adhesion layer contains at least one element selected from Si and Ge;
前記硬質層は、spThe hard layer is sp 33 比率(spRatio (sp 33 /(sp/(sp 33 +sp+sp 22 ))が、28%以上35%以下であるダイヤモンドライクカーボンを含み、厚さが0.4μm以上1.2μm以下であり、)) contains 28% or more and 35% or less of diamond-like carbon, and has a thickness of 0.4 μm or more and 1.2 μm or less;
前記最表層は、spThe outermost layer is sp 33 比率(spRatio (sp 33 /(sp/(sp 33 +sp+sp 22 ))が、29%以上36%以下であるダイヤモンドライクカーボンを含み、)) contains diamond-like carbon in an amount of 29% or more and 36% or less,
前記基材、前記第1密着層および前記第2密着層が、この順で積層された積層体上に形成した前記硬質層について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が48以上49以下であり、a*値が0以上0.1以下であり、b*値が1.5以上1.7以下であり、the hard layer formed on the laminate in which the base material, the first adhesive layer and the second adhesive layer are laminated in this order has an L* value of 48 to 49 inclusive, an a* value of 0 to 0.1 inclusive, and a b* value of 1.5 to 1.7 inclusive in the L*a*b* color system (CIE 1976);
前記装飾部材の最表にある前記最表層について、L*a*b*表色系(CIE 1976)におけるL*値が30以上31以下であり、a*値が1.1以上1.7以下であり、b*値が-11以上-9以下であるThe outermost layer of the decorative member has an L* value of 30 or more and 31 or less, an a* value of 1.1 or more and 1.7 or less, and a b* value of -11 or more and -9 or less in the L*a*b* color system (CIE 1976).
装飾部材。Decorative materials.
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