(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量配合比がアンチモン４．０％以上〜１８．５％未満であって、残部白金と不純物より成り、母材金属である白金及び白金合金に対して１００℃以上の融点差を有することを特徴とする白金及び白金合金用ろう材。
【請求項２】
重量配合比がアンチモン４．０％以上〜１８．５％未満であって、残部白金と不純物より成り、更に重量配合比でインジウム０．０５〜５．０％，スズ０．０５〜５．０％，ガリウム０．０５〜５．０％，ゲルマニウム０．０５〜５．０％の少くとも一種を添加されており、母材金属である白金及び白金合金に対して１００℃以上の融点差を有することを特徴とする白金及び白金合金用ろう材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
開示技術は、白金、及び、白金合金製の時計バンド，指輪，ネックレース等の装身具、及び、各種機械器具の構造材料等の接合に用いられるろう材の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の如く、白金、及び、白金合金製の時計バンド，指輪，ネックレース等の装身具、及び、各種機械器具，装置類の構造材料は、その審美的観点、或いは、利用目的、更には構造的要因等により複数種の素材自体を相互に接合する態様が多い。
【０００３】
また、この接合を行う方法には、従来より、所謂ろう材を用いるろう付手段が一般的である。より具体的には、高周波誘導加熱によるろう付、或いは、電気炉加熱によるろう付手段が広く用いられている。さらに、用いられるろう材の融点は、作業性等の観点から母材金属と１００℃以上の融点差があることが好ましいとされている。
【０００４】
そして、かかる接合に用いられるろう材の材質、特に、白金、及び、白金合金の母材の接合用としては、一般に金合金、或いは、パラジウム合金が用いられている。
【０００５】
これらに用いられているろう材としての金合金は、比較的低融点を有することから、ろう付の作業性が比較的良好である。ところが、亜鉛，カドミウム等が多量に含まれているために、ろう付の作業時にこれらの添加元素と母材の白金，白金合金とが反応し、ろう付の境界部に脆い拡散層が形成されて製品の機械的強度が弱くなるという欠点がある。また、母材の白金との濡れ性も悪く、接合性に乏しい難点がある。更には、ろう付部の表面粗さが大きいという不具合がある。加えて、ろう付後に必要とされる酸洗処理によりろう材が変色する不都合さがあり、そのうえ、母材である白金、及び、白金合金と色調的に異なる点があり、したがって、審美的にはなじみが悪いというマイナス点があった。
【０００６】
また、他のろう材であるパラジウム合金はニッケル，銅，銀等を含む合金であるが、母材の白金，白金合金との濡れ性が不良で接合性に乏しい難点がある。更には、ろう付部の表面粗さが大きい不具合がある。そのうえ、上述ろう材の金合金同様に母材である白金、及び、白金合金と色調的に異和感を伴う審美上なじみが悪というマイナス点があった。
【０００７】
さらに、これらのろう材は当業者に周知の如く白金、及び、白金合金用ろう材とはいうものの、白金を全く含有しないろう材であり、母材の白金，白金合金と同白金品位のろう材の現出が広く産業界より強く要望されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく母材の白金，白金合金に対するろう材の問題点を解決すべき技術的課題とし、ろう付作業性が良く、また、母材の白金，白金合金との濡れ性が良く、接合性に優れ、したがって、充分な機械的強度を有し、しかも、ろう付部の表面粗さが小さく、加えて、ろう付後必要となる酸洗処理作業にあっても変色することがなく、更には色調的に、及び、白金品位的にも母材の白金、及び、白金合金と同様でなじみ性が良いようにして金属製品製造産業における接合技術利用分野に益する優れた白金、及び、白金合金用ろう材を提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述課題を解決するために、重量配合比でアンチモン４％以上〜１８．５％未満であって、残部白金と不純物より成るろう材が母材の白金、及び、白金合金との濡れ性が良く、また、接合性に優れ、充分な機械的強度を有し、しかも、ろう付部の表面粗さが小さく、更に色調的にも母材の白金、及び、白金合金と同様でなじみ性が良く、加えて、ろう付後に必要な酸洗処理作業でも変色することがなく、そのうえ、上述基合金に対し重量配合比がインジウム０．０５〜５．０％，スズ０．０５〜５．０％，ガリウム０．０５〜５．０％，ゲルマニウム０．０５〜５．０％の少くとも一種を添加することにより、融点の低下，ろう付作業性の向上，母材白金、及び、白金合金との濡れ性改善，接合強度向上，表面粗さ低減等の機能，効果を助長改善することが出来るようにした技術的手段を講じたものである。
【００１０】
【発明の背景】
次に、この出願の発明の定性的，定量的背景を述べる。
【００１１】
〔アンチモン〕
アンチモンについて重量比を４％以上〜１８．５％未満とした背景は以下の通りである。
アンチモンの重量比が４％未満であると、融点が高く、理想的なろう付温度である母材金属の白金，白金合金との融点差１００℃以上を確保出来ず、ろう付作業が困難であるばかりか、母材の白金，白金合金との濡れ性が低下し、良好な接合性が損われることが実験により確認された。
一方、アンチモンの重量比が１８．５％以上になると、高品位白金合金との融点差が大きくなり接合強度が低下すると共に、表面粗さが大きくなることが実験により確認された。
そこで、アンチモンについては、重量比を４％以上〜１８．５％未満を最適範囲とした。
【００１２】
〔インジウム，スズ，ガリウム，ゲルマニウム〕
また、重量配合比でインジウムについては０．０５〜５．０％，スズについては０．０５〜５．０％，ガリウムについては０．０５〜５．０％，ゲルマニウムについては０．０５〜５．０％の少くとも一種を添加することとした技術的根拠は、それらの少くとも一種を添加することにより融点を低下し、ろう付作業性を向上し、また、母材の白金、及び、白金合金との濡れ性を改善し、更に、接合強度を向上し、加えて、ろう付部表面粗さを低減するそれぞれの機能，効果を助長改善する作用があることを実験により確認したことによるものである。
【００１３】
また、インジウム，スズ，ガリウム，ゲルマニウムのそれぞれについて添加重量範囲を限定した理由は、以下の通りである。
【００１４】
インジウムについては０．０５％以下では充分な効果が確認されず、一方、５．０％を超えると、母材の白金，白金合金との濡れ性が低下し、ろう付接合強度が低下することが実験的に確認され、したがって、その重量配合比で０．０５〜５．０％を最適範囲と決定したものである。
【００１５】
また、スズについては０．０５％以下では効果が期待出来ず、一方、５．０％を超えると接合強度の低下が生じるばかりか、ろう付部の表面粗さが大きくなり、更に色調的に白金、及び、白金合金と異なることが確認され、したがって、スズについては０．０５〜５．０％を最適範囲として限定したものである。
【００１６】
また、ガリウムについては、他の添加元素と同様０．０５％以下の添加では実験により効果が認められず、一方、５．０％を超えると母材としての白金，白金合金との濡れ性が低下し、ろう付接合強度が低下するのみならず、ろう付部の表面粗さが大きくなることが実験により確認され、そのため、ガリウムについては０．０５〜５．０％を最適範囲と限定したものである。
【００１７】
最後に、ゲルマニウムについては０．０５％以下では期待する効果が確認出来ず、一方、５％を超えると、ガリウム同様、母材の白金，白金合金との濡れ性が低下し、ろう付接合強度の低下が生じることが確認され、したがって、当該ゲルマニウムについては０．０５〜５．０％を最適範囲として限定的に決定したものである。
【００１８】
【実施例】
次に、この出願の発明の実施例を従来品についての従来例と対比し示すと次の表１の通りである。
【００１９】
【表１】
0003687996.tif 000002
【００２０】
なお、各々の試料は各素材を周知の高周波加熱溶解炉にて溶解して直径２ｍｍ，長さ５０ｍｍの所定形状のろう材を作製した。
【００２１】
一方、このようにして作製されたろう材をこれまた周知の処理方法により微粉化し、粉末ろう材を作製した。
【００２２】
それぞれ作製されたろう材は、次のろう付試験方法により試験し、表２に示す結果を得た。
【００２３】
【表２】
0003687996.tif 000003
【００２４】
（１）  ろう材の広がり試験
縦横３０ｍｍ，厚さ１ｍｍの白金母材を使用し、JIS Z 3191の硬ろうの広がり試験方法に準じた方法により試験し、ろうの広がり状態、及び、表面粗れを観察した。試験結果は、表２の「ろう広がり試験結果」の欄に記載した通りである。
この試験において、ろうの広がり状態を確認したところ、実施例１〜２２及び従来例２４については、ろう広がり状態に問題がないことが確認され、「良好」なろう広がり状態であると評価した。一方、従来例２３及び２５については、実施例１〜２２及び従来例２４と比較してろう広がり状態が悪かったため、「不良」なろう広がり状態であると評価した。
また、実施例１〜２２及び従来例２３〜２５について、ろう付部の表面粗さを相対評価したところ、実施例１〜２２については外観に表面荒れはほとんど確認されなかった。一方、従来例２３〜２５については、実施例１〜２２と比較して大きな表面荒れが発生していることが確認された。
【００２５】
（２）  ろう付強度試験
白金母材を使用し、JIS Z 3192ろう付継手の引張り、及び、せん断試験方法に準じた方法により試験片を作製し、JIS Z 2241に準じた引張り試験方法を用いて試験した。試験結果は、表２の「ろう付強度試験結果」の欄に記載した通りである。
【００２６】
（３）  変色試験
上述（１）のろう材の広がり試験片を、５０℃の１０％希塩酸溶液中に全浸漬して変色度合いを目視により観察した。観察は、同じ成分の処理前試料（酸洗処理していない同成分の試験片）と対比することにより行われ、結果は表２の「変色試験結果」の欄に記載した通りである。
この試験により、実施例１〜２２は、ろう付後必要となる酸洗処理作業を経ても変色することがないことが確認された。一方、従来例２３〜２５については、酸洗処理していない試験片と対比したところ明らかな色の変化が見られ、酸洗処理作業によって変色することが確認された。
【００２７】
（４）  ろう材色調の評価
上述（３）の試験後の試験片について、母材金属である白金，白金合金に対する色調的観点からの調和性を目視により評価した。評価結果は、表２の「ろう材色調」の欄に記載した通りである。
この評価により、酸洗処理によって変色しなかった実施例１〜２２は、母材金属である白金，白金合金と同等の白金品位（色調的観点からの調和性）を有することが確認された。一方、酸洗処理によって変色した従来例２３及び２４については、それぞれ銀色，金色であったため、母材金属である白金，白金合金と色調的に異なることが明らかになった。また、酸洗処理によって変色した従来例２５については、実施例１〜２２に比して光沢が少なく且つ白濁していたため、母材金属である白金，白金合金と色調的に異なることが明らかになった。
【００２８】
【発明の効果】
以上、この出願の発明によれば、基本的に重量配合比でアンチモン４％以上〜１８．５％未満であって、残部白金と不純物より成るろう材としたことによりろう付作業性が良く、また、母材の白金，白金合金との濡れ性が良く、接合性に優れ、したがって、充分な機械的強度を有し、しかも、ろう付部の表面粗さが小さく、加えて、ろう付後必要となる酸洗処理作業でも変色することがなく、更には母材の白金、及び、白金合金と同様な白金品位で、また、上述合金を基合金としたものに対し重量配合比がインジウム０．０５〜５．０％，スズ０．０５〜５．０％，ガリウム０．０５〜５．０％，ゲルマニウム０．０５〜５．０％の少くとも一種を添加することにより、上記融点の低下，ろう付作業性の向上，母材の白金，白金合金との濡れ性改善，接合強度向上，表面粗さ低減等の機能，効果を助長改善することが出来るという優れた効果が奏される。