(57)【要約】【課題】ＰｄＰｔ系合金の硬度を向上するためにＣｏを添加するにあたり、ＰｄＰｔ系合金の明度の低下を抑制するとともに、合金全体の強度を落とすことなく研磨速度を向上すること。【解決手段】Ｐｄ３９〜７９質量％、Ｃｏ１〜１５質量％、およびＰｔ２０〜６０質量％から成り、前記Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔの総和が９９質量％以上である合金であり、好ましくは、ＥＤＳ分析における最大ピーク強度がＰｔよりもＰｄの方が大きいＰｄリッチ部と、最大ピーク強度がＰｄよりもＰｔの方が大きいＰｔリッチ部とを有すること。【選択図】図３
2010031358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐｄ３９〜７９質量％、Ｃｏ１〜１５質量％、およびＰｔ２０〜６０質量％から成り、前記Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔの総和が９９質量％以上である合金。
【請求項２】
ＥＤＳ分析における最大ピーク強度がＰｔよりもＰｄの方が大きいＰｄリッチ部と、最大ピーク強度がＰｄよりもＰｔの方が大きいＰｔリッチ部とを有することを特徴とする請求項１に記載の合金。
【請求項３】
前記Ｐｔリッチ部は前記Ｐｄリッチ部の３〜６倍の面積比を占めることを特徴とする請求項２に記載の合金。
【請求項４】
前記Ｐｄリッチ部は前記Ｐｔリッチ部よりもＣｏの最大ピーク強度が高いことを特徴とする請求項２または３に記載の合金。
【請求項５】
前記Ｐｄリッチ部のＣｏの最大ピーク強度は、前記Ｐｔリッチ部のＣｏの最大ピーク強度の１．５〜３倍であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の合金。
【請求項６】
前記Ｐｄリッチ部の方が前記Ｐｔリッチ部よりも気孔率が高いことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の合金。
【請求項７】
前記Ｐｄリッチ部における気孔率は１１％以上、前記Ｐｔリッチ部における気孔率は１２％以下であることを特徴とする請求項６に記載の合金。
【請求項８】
前記Ｐｄリッチ部が３次元網目状に形成され、残部が前記Ｐｔリッチ部であることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の合金。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の合金を用いたことを特徴とする装飾品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は貴金属を有する合金とそれを用いた装飾品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、銀白色を呈する装飾用の合金として、ＰｔにＰｄを含有させた合金が使用され、さらに、硬度を適切にするためにＣｏを添加する技術があった。
【０００３】
例えば、特許文献１では、より軽量化と低価格化を目的として、Ｐｔ約５８．５質量％、Ｐｄ２６．５〜３６．５質量％、Ｃｏ５〜１５質量％としたものが示されている。
【０００４】
また例えば、特許文献２では、曲げ加工性と耐食性の向上を目的として、Ｐｄ８０質量％以上、Ｐｔ１〜５質量％、Ｃｏ１〜５質量％としたものが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許公報６，０４８，４９２号明細書
【特許文献２】特開平７−１１３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、例えば特許文献１の合金を用いた装飾品は、Ｐｄが比較的少ない組成（２６．５〜３６．５質量％）であり、この場合はＣｏ添加によって硬度が高くなりやすく、研磨加工が難しく表面が粗いままとなり、十分な鏡面を得られず明度が低くなってしまうという問題があった。
【０００７】
また、例えば特許文献２の合金を用いた装飾品は、Ｐｄが比較的多い組成であり（８０質量％以上）、この場合はＣｏ添加によって反射率が低下しやすい傾向があり、合金全体に黒味を帯びて明度が低下する傾向があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一の側面は、Ｐｄ３９〜７９質量％、Ｃｏ１〜１５質量％、およびＰｔ６〜６０質量％から成り、前記Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔの総和が９９質量％以上の合金を提供することにある。
【０００９】
さらに、ＥＤＳ分析における最大ピーク強度がＰｔよりもＰｄの方が大きいＰｄリッチ部と、最大ピーク強度がＰｄよりもＰｔの方が大きいＰｔリッチ部とを有することを特徴とする。
さらに、前記Ｐｔリッチ部は前記Ｐｄリッチ部の３〜６倍の面積比を占めることを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記Ｐｄリッチ部は前記Ｐｔリッチ部よりもＣｏの最大ピーク強度が高いことを特徴とする。
【００１１】
さらに、前記Ｐｄリッチ部のＣｏの最大ピーク強度は、前記Ｐｔリッチ部のＣｏの最大ピーク強度の１．５〜３倍であることを特徴とする。
【００１２】
さらに、前記Ｐｄリッチ部の方が前記Ｐｔリッチ部よりも気孔率が高いことを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記Ｐｄリッチ部における気孔率は１１％以上、前記Ｐｔリッチ部における気孔率は１２％以下であることを特徴とする。
【００１４】
さらに、前記Ｐｄリッチ部が３次元網目状に形成され、残部が前記Ｐｔリッチ部であることを特徴とする。
【００１５】
そして本発明の第２の側面としては、前記合金を装飾に用いた装飾品を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る合金によれば、Ｐｄ３９〜７９質量％、Ｃｏ１〜１５質量％、およびＰｔ６〜６０質量％から成り、前記Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔの総和が９９質量％以上の合金とすることで、明度の低下を抑制できる。これは明度を下げる原因となるＣｏが、Ｐｄと結びついて局在化することで、Ｐｄ、Ｃｏ組成の少ない明度の高い部分が安定して得られるためと考えられる。これは指輪全体の明度を低下させることはせず、一部分だけ極端に明度を低下させてでも他の部分の明度を維持させれば、合金全体としての明度は高くなるというものである。また、表面にキズが発生しづらい程度の硬度が得られるので、高い明度を維持しやすい。
【００１７】
さらに、ＥＤＳ分析における最大ピーク強度が、ＰｔよりもＰｄの方が大きいＰｄリッチ部と、最大ピーク強度がＰｄよりもＰｔの方が大きいＰｔリッチ部とを有するようにし、より好ましくは、前記Ｐｄリッチ部は前記Ｐｔリッチ部よりもＣｏの最大ピーク強度が高いこととすれば、より明確にＣｏをＰｄリッチ部に局在化した状態になりやすく、合金全体としての明度の低下をさらに抑制すると考えられる。
【００１８】
さらに、前記Ｐｄリッチ部の方が前記Ｐｔリッチ部よりも気孔率が高いことにより、気孔がＰｄリッチ部に局在化し、表面に安定した鏡面が得られ易くなり明度が高くなる。また、研磨加工性については、気孔が均一に分散しているよりも局在化しているほうが、気孔間をクラックがより短かい距離で伝播しやすいので、全体の強度を落とすことなく研磨速度を向上することができる。
【００１９】
特に、前記Ｐｄリッチ部が３次元網目状に形成され、残部が前記Ｐｔリッチ部であることにより、安定した明度と研磨速度とを維持しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は従来品の合金における研磨後の断面図、（ｂ）は本発明の合金の一実施形態における研磨加工後の断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の合金の一実施形態における研磨加工時の剥離前の断面図、（ｂ）は本発明の合金の一実施形態における研磨加工時の剥離後の断面図である。
【図３】本発明の合金の一実施形態における表面の拡大図である。
【図４】（ａ）は本発明の合金の一実施形態におけるＰｔリッチ部のＥＤＳ分析の結果を示すグラフ、（ｂ）は本発明の合金の一実施形態におけるＰｄリッチ部のＥＤＳ分析の結果を示すグラフである。
【図５】本発明の合金の一実施形態におけるＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について説明をする。本発明の一実施形態ではＰｄ３９〜７９質量％、Ｃｏ１〜１５質量％、およびＰｔ６〜６０質量％から成り、前記Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔの総和が９９質量％以上である。
【００２２】
Ｐｄ３９〜７９質量％、Ｐｔ６〜６０質量％、Ｃｏ１〜１５質量％であれば、明度の低下を抑制できる。これはそれ自体の明度が低いＣｏが、Ｐｄと結びついて局在化しやすいので、Ｐｄ、Ｃｏ組成の少ない明度の高い部分を安定して得られるためと考えられる。また、表面にキズが発生しづらい程度の硬度が得られるので、高い明度を維持しやすい。
【００２３】
そして、前記Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔの総和が９９質量％以上であれば、ＦｅやＣｕなどの不純物により耐食性が損なわれづらくなる。
【００２４】
さらに、本発明の一実施形態は、ＥＤＳ分析における最大ピーク強度がＰｔよりもＰｄの方が大きいＰｄリッチ部と、最大ピーク強度がＰｄよりもＰｔの方が大きいＰｔリッチ部とを有することが好ましい。ここでＰｔ、Ｐｄの最大ピーク強度は、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、Ｐｔであれば２．０ｋｅＶ付近のＰｔピーク強度、及び、Ｐｄであれば２．８ｋｅＶ付近のＰｄピーク強度のことをいう。
【００２５】
図４（ａ）、（ｂ）はＣｏがＰｄリッチ部４に局在化しやすくなっている状態であり、Ｐｔリッチ部３での明度は低下しづらく、合金１全体としての明度の低下をさらに抑制することができると考えられる。
【００２６】
さらに、本発明の一実施形態は、Ｐｔリッチ部はＰｄリッチ部の３〜６倍の面積比を占めることが好ましい。
【００２７】
この範囲であれば、所望の明度と研磨速度を維持することが容易となる。
【００２８】
明度の評価は、Ｌａｂの分析装置として、コニカミノルタ社製分光測定計ＣＭ−５０８ｄを用い、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２９に準じてＬ値を測定することにより定量化することができる。研磨速度の評価は、一般的な装飾品用バフ研磨でバリ取り処理をした状態から、特定重量減になった時の研磨時間での秤量値の差で測定することにより定量化することができる。
【００２９】
さらに、前記Ｐｄリッチ部は前記Ｐｔリッチ部よりもＣｏの最大ピーク強度が高いことが好ましい。
【００３０】
ここで、Ｃｏの最大ピーク強度は、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、６．８ｋｅＶ付近のＣｏピーク強度のことをいう。
【００３１】
これはより明確にＣｏをＰｄリッチ部４に局在化しやすくなっている状態であり、Ｐｔリッチ部３での明度は低下しづらく、合金１全体としての明度の低下をさらに抑制することができると考えられる。
【００３２】
例えば図３のように、相対的に明度が低いＰｄリッチ部４は、相対的に明度が高いＰｔリッチ部３と分かれており、Ｐｔリッチ部３が広範囲に露出することで、指輪が表面全体として黒味を帯びづらくなり、明度の低減を抑制するというような効果を奏すると考えられる。このようなＰｄリッチ部４はＳＥＭ観察すると、例えば図５のようにＰｔリッチ部３からなる白を背景とした黒い筋として観察される。
【００３３】
Ｐｄリッチ部のＣｏの最大ピーク強度は、Ｐｔリッチ部のＣｏの最大ピーク強度の１．５〜３倍であることが好ましい。
【００３４】
この範囲であれば、特に所望の明度を維持することが容易となる。
【００３５】
ピーク強度比は、定性分析として、ＥＤＳ分析を日本電子製ＪＥＤ−２３００Ｆを用いることにより定量化することができる。
【００３６】
さらに、本発明の一実施形態は、前記Ｐｄリッチ部の方が前記Ｐｔリッチ部よりも気孔率が高いことが好ましい。
【００３７】
このようにＰｄリッチ部４、Ｐｔリッチ部３において気孔率に差を生じれば、気孔２がＰｄリッチ部４に局在化することによって、平坦で安定した鏡面の面積が多く得られやすくなり、乱反射が少なくなるため、指輪全体としての明度を向上させやすくなると考えられる。
【００３８】
例えば、図１（ａ）のように気孔２が均一に分散しているものより、図１（ｂ）のように気孔２が局在化しているものの方が、表面に露出する気孔２の面積が少ないので、平坦で安定した鏡面の面積が多く得られ、乱反射が少なくなるので、明度を高くしやすいと考えられる。
【００３９】
また、近接する気孔２間でのクラックの伝播をＰｄリッチ部４に沿って進めやすいので、効率的な研磨加工を全体の強度を落とすことなく実現しやすいと考えられる。
【００４０】
例えば、図１（ａ）のように、気孔２が全体に分散した指輪ではなく、図１（ｂ）のように気孔２が局在化した指輪であれば、研磨加工時にミクロ的な剥離を誘起させて、研磨速度を促進しやすいと考えられる。ここで、剥離して残った側の表面の気孔２はすぐに研磨されて鏡面になるので、明度に対して大きな問題とはならない。また、剥離によって形成された大きな凹形状はなだらかな曲面であるため、表面の気孔２よりは反射率に大きな影響を与えることはない。
【００４１】
Ｐｄリッチ部における気孔率は５〜２０％、Ｐｔリッチ部における気孔率は３％未満であることが好ましい。
【００４２】
この範囲であれば、特に所望の研磨速度を維持すること容易となる。
【００４３】
気孔率はＳＥＭ写真において、ＥＤＳ分析によりＰｄリッチ部４及びＰｔリッチ部３として観察された部分を中心とし、所定半径以内の領域について、所定半径以上の気孔２をトレースした面積％として求めることにより定量化することができる。
【００４４】
さらに、本発明の一実施形態は、前記Ｐｄリッチ部が３次元網目状に形成され、残部が前記Ｐｔリッチ部であることが好ましい。
【００４５】
これにより、Ｐｄリッチ部４は表面全体を占めることなく、厚み方向で常に局在化した状態で表面に露出することになるので、明度が低下しづらいと考えられる。
【００４６】
また、気孔２がＰｄリッチ部４に厚み方向で常に局在化した状態であるので、指輪全体としての強度を低下させることなく、研磨加工速度だけを向上させやすい。
【００４７】
なお、本発明の一実施形態においては、Ｘ線回折分析（スペクトリクス株式会社製ＰＷ３０５０、２θ＝０°〜９０°、ステップサイズ０．０２°、スキャンステップ時間２秒、オフセット０°、発散スリットサイズ（ＤＳ）固定、受光スリットサイズ（ＤＳ）２．０°、測定温度２５℃、ターゲットＣｕ、Ｘ線出力電圧４０ｋＶ、Ｘ線出力電流５０ｍＡ、ゴニオメータ半径２３０ｍｍ、フォーカス−ＤＳ間距離１００ｍｍ）をした場合、Ｐｄのピークが検出され易く、ＰｔやＣｏ及びそれらの金属間化合物のピークは検出されないという傾向があり、管理手法の一つとすることができる。
【００４８】
このような本発明の一実施形態の合金は装飾品として、指輪、ペンダント、イアリングなどの身飾品、時計のハウジングやバンド、眼鏡のフレーム及び万年筆のペン先などにも使用することができる。
【００４９】
（実施例）
（試料作成）
Ｐｄ、Ｐｔ、およびＣｏを秤量する工程、真空中でルツボを１８００℃程度で高周波誘導加熱しながら、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏの順でルツボに投入して溶融する工程、１４００℃以下までに冷却してから真空を開放する工程、鋳型にセットして再び真空排気、不活性ガス（Ａｒ、Ｎ２、Ｈｅ）で置換し、遠心鋳造する工程を経て各試料を作製した。
【００５０】
（試料の組成分析）
定量分析として、組成は試料の一部を原子吸光分析することにより測定した。
【００５１】
（ピーク強度比）
定性分析として、ＥＤＳ分析を日本電子製ＪＥＤ−２３００Ｆを用いて、Ｔｉｌｔ０°、蒸着なし、加速電圧１５ｋＶの条件で測定した。
【００５２】
図４（ａ）、（ｂ）において、最大ピーク強度として２．０ｋｅＶ付近のＰｔピーク強度を２．８ｋｅＶ付近のＰｄピーク強度で割った値をピーク強度比（Ｐｔ／Ｐｄ）として計算した。ここでＰｔ／Ｐｄが１より小さい領域がＰｄリッチ部４、Ｐｔ／Ｐｄが１より大きい領域がＰｔリッチ部３として扱われる。
【００５３】
（試料の組織、気孔の観察）
試料の組織、気孔の状態は、ＳＥＭ写真は日本電子製ＪＳＭ−７００１Ｆを用いて、Ｔｉｌｔ０°、蒸着なし、加速電圧１５ｋＶ、倍率２０００倍、反射電子組成像の条件で観察した。図５において、明るい部分がＰｔリッチ部３である。一方、暗い部分がＰｄリッチ部４で、黒い点として気孔２の局在が確認される。
【００５４】
（気孔率）
気孔率はＳＥＭ写真において、ＥＤＳ分析によりＰｄリッチ部４及びＰｔリッチ部３として観察された部分を中心とし、半径２００μｍ以内の領域について、半径１μｍ以上の気孔２をトレースした面積％として求めた。
【００５５】
（明度の評価）
明度の評価は、Ｌａｂの分析装置として、コニカミノルタ社製分光測定計ＣＭ−５０８ｄを用い、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２９に準じてＬ値を測定した。
【００５６】
（研磨速度の評価）
研磨速度の評価は、一般的な装飾品用バフ研磨（粗研磨として、内径側を＃２４０サンドペーパー、側面側を板バフ、外径側をフェルトと研磨材でそれぞれ処理し、仕上げ研磨として、フェルトと研磨材で処理）で湯口処理をした状態から、重量減５％になった時の研磨時間（約２０分）での秤量値の差で測定した。
【００５７】
以上の結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
2010031358.tif 000003
【００５９】
表１から明らかなように、試料番号１と２の比較をすると、明度、研磨速度の変化がなく、Ｐｔ組成を敢えてさらに増やす効果は少なくなっていると考えられる。
【００６０】
また、試料番号３と４の比較をすると、試料番号４では明度の低下度合いが大きくなっている。よって、明度に対して、Ｐｔ組成を敢えてさらに減らすコスト上の効果は少なくなっていると考えられる。
【００６１】
また、試料番号５と６を比較すると、いずれも研磨速度は高く明度の差も少なかったが、試料番号５についてはＣｏ組成が低すぎるために、指輪としては硬度が低くなりキズや打痕が増え始めたので採用されず、また、Ｃｏが微量添加であるために特性が不安定になり易い傾向があった。
【００６２】
また、試料番号７と８を比較すると、試料番号８ではＣｏ組成が多すぎて急激に硬度が高くなって研磨速度が遅くなったと考えられる。
【００６３】
また、試料番号９と１０を比較すると、試料番号９では明度の値自体が低くなっている。これは明度の低いＰｄリッチ部４の占める割合が大きくなっているため、合金１全体としての明度が低くなっているためと考えられる。
【００６４】
また、試料番号１１と１２を比較すると、試料番号１２では明度の変化度合いが鈍くなっている。これは、Ｐｔ組成の増加に対して明度が飽和してきているからであり、よって、Ｐｔ組成をさらに増やす明度上の効果は少なくなっていると考えられる。
【００６５】
そして、試料番号１３については、装飾品として十分に良好な明度と研磨速度を得ることができた。
【００６６】
次に本発明の臨界的意義について説明する。
【００６７】
Ｐｔリッチ部はＰｄリッチ部の３〜６倍の面積比を占めることについて、表１ではＰｄリッチ部の面積を１としたときのＰｔリッチ部の面積の比として表している。Ｐｔリッチ部はＰｄリッチ部の３〜６倍の面積比を占めることで、適正な明度と研磨速度を維持できることが試料番号１〜４からわかる。
【００６８】
Ｐｄリッチ部のＣｏの最大ピーク強度は、Ｐｔリッチ部のＣｏの最大ピーク強度の１．５〜３倍であることについて、表１ではＰｔリッチ部でのＣｏ最大ピーク強度を１としたときのＰｔリッチ部でのＣｏ最大ピーク強度の比として表している。Ｐｄリッチ部のＣｏの最大ピーク強度は、Ｐｔリッチ部のＣｏの最大ピーク強度の１．５〜３倍であることで、適正な明度と研磨速度を維持できることが試料番号５〜８からわかる。
【００６９】
Ｐｄリッチ部における気孔率は１１％以上、Ｐｔリッチ部における気孔率は１２％以下であることについて、Ｐｄリッチ部における気孔率は、１１％未満になると明度も研磨速度を維持できることが、試料番号５、８からわかる。
【００７０】
以上のように、本発明に係る合金は、研磨加工性と明度にすぐれ、安価な白色系の装飾品となる。
【符号の説明】
【００７１】
１：合金
２：気孔
３：Ｐｔリッチ部
４：Ｐｄリッチ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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