(57)【要約】【課題】 Ｐｔ固有の金属光沢を有し鏡面性能が高く、使用中に傷が発生しない高硬度の装飾部品、特にＰｔを含むＰｔ合金装飾部品を提供すること。【解決手段】 ＰｔにＴｉを添加させるか、またはＰｔにＣｏ及びＴｉを添加させＰｔ合金とさせること。具体的には９９．０重量％以上のＰｔに１．０重量％以下のＴｉを含有させたＰｔ−Ｔｉ合金か、９８．０重量％以上のＰｔに、１．５重量％以下のＣｏおよび０．５重量％以下のＴｉを含有させたＰｔ−Ｃｏ−Ｔｉ合金とさせることにより、Ｐｔ固有の金属光沢を失わずに鏡面性を維持した状態で耐衝撃によるキズが発生しない高硬度のＰｔ合金装飾部品が達成される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．０重量％以下のＴｉを含有し、残部がＰｔであるＰｔ合金で構成される装飾部品。
【請求項２】
１．５重量％以下のＣｏおよび０．５重量％以下のＴｉを含有し、残部がＰｔであるＰｔ合金で構成される装飾部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｐｔを含有するＰｔ合金で構成される装飾部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ピアス、イヤリング、指輪、ブレスレットなどの装飾部品にはＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔなどの軟質貴金属材料が使用されているが、使用中のキズ発生などによる外観品質の低下が大きな問題として指摘されている。これは主に、軟質貴金属材料自身の表面硬度がビッカ−ス硬度でＨｖ＝1００程度の低硬度であることに起因するものであり、解決を目指して種々の硬化処理が試みられている。
【０００３】
軟質貴金属材料の硬化方法には、軟質貴金属材料表面に被膜を被覆形成する方法と軟質貴金属材料自身を硬化する方法がある。
【０００４】
軟質貴金属材料表面に被膜を被覆形成する方法には、湿式メッキ、イオンプレ−ティングなどの手法があげられる。特に装飾部品では、貴金属元素であるＲｈメッキ、Ｐｄメッキ、Ａｕメッキなどが広く行われているが、いずれのメッキ被膜も軟らかく使用中のキズが解消するまでには至っていない。またイオンプレ−ティングではＰｔ膜、Ｒｈ膜などを被覆形成する手法があげられるが、これらＰｔ膜、Ｒｈ膜などのイオンプレ−ティング被膜もメッキ被膜と同様に軟らかく、また密着性に難点があり剥離が発生しやすいという欠点があり、いずれも膜剥離問題に対しては完全に解決するまでには至っていない。
【０００５】
軟質貴金属材料自身を硬化する方法としては貴金属元素に、他の金属元素を添加し合金化させ貴金属材料自身を硬化させる方法があるが、Ａｕの場合ではＣｕ、Ａｇを添加した１８Ｋ、２４Ｋなどの合金でもビッカ−ス硬度はさほど上昇しない。また、Ｐｔに対してはＰｄを添加し合金化させているが、ビッカ−ス硬度はほとんど変化がない。従って、使用中に発生するキズが解消するまでには至っていないのが現状である。
【０００６】
白金（Ｐｔ）９９．７重量％以上で、且つホウ素（Ｂ）を０．３重量％以下の割合で含むこと特徴とする装身具用高純度白金や、Ｐｔの含有量が９９重量％以上であって、添加元素としてＢと、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｈの中から選ばれる１種類又は２種類以上の元素と、を含有しており、前記添加元素の含有量が合計で０．０００１重量％以上１重量％以下であることを特徴とする装身具用高純度白金合金が提案されている（例えば特許文献１または特許文献２参照）。
【０００７】
これらは、ホールマーク（独立行政法人造幣局の検定刻印）であるＰｔ１０００が刻印される純白金に関するもので、Ｐｔ１０００とはＰｔの含有量が９９．７重量％以上で、０．３重量％までＰｔ以外の元素の含有が公差として認められている純白金を達成することを目的としている。筆者らが追試験を行ったところ、Ｂ添加量が０．２重量％を越えると、ビッカース硬度はＨｖ１８０以上となり硬度が上昇することが認められるが、一方でＰｔ固有の金属光沢がなくなり鏡面性も消失する。すなわちＰｔ固有の外観品質が大きく低下し、高級感や品位が大幅に低下することが明らかとなった。
【０００８】
【特許文献１】特許第２９２３９３２号公報（請求項１）
【特許文献２】特許第３１００８６４号公報（請求項３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、Ｐｔ固有の金属光沢を有し鏡面性能が高く、使用中に傷が発生しない高硬度の装飾部品、特にＰｔを含むＰｔ合金装飾部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明において上記課題を解決するために種々検討した結果、９５重量％以上のＰｔに他の元素を添加させ合金化させることにより、Ｐｔ固有の金属光沢を失わずに鏡面性を維持した状態で耐衝撃によるキズが発生しない高硬度のＰｔ合金が達成される。
【００１１】
具体的には、ＰｔにＴｉを添加させるか、またはＰｔにＣｏ及びＴｉを添加させＰｔ合金とさせることである。９９．０重量％以上のＰｔに１．０重量％以下のＴｉを含有させたＰｔ合金か、９８．０重量％以上のＰｔに１．５重量％以下のＣｏおよび０．５重量％以下のＴｉを含有させたＰｔ合金であることを特徴とする。
【００１２】
Ｐｔ合金は合金組成によってはＰｔ固有の金属光沢を失わずに鏡面性が確保されるが、Ｐｔ合金自身をアモルファス化させることや、Ｐｔ合金からピアス、イヤリング、指輪、ブレスレットなどの装飾部品に加工するときに、装飾部品形状のままアモルファス化させることで、より鏡面化させることが可能で外観品質も向上し装飾部品性能を高めることができる。
【００１３】
Ｐｔ合金の作製方法は、アーク溶解炉にＰｔと任意の元素を配置しＡｒガスを導入した雰囲気中で溶解させ合金化させるもので、この手法で作製したＰｔ合金をＰｔ合金母材とする。このＰｔ合金母材からピアス、イヤリング、指輪、ブレスレットなど各種Ｐｔ合金装飾部品を作製するが、その作製法はＰｔ合金母材を圧延した後に機械的に所望の装飾部品形状に加工するか、Ｐｔ合金母材を粉砕し、Ａｒガス雰囲気中の高周波溶解炉で溶解させ、内部が所望の装飾部品形状に加工された各種鋳型に鋳込んで作製するなど各種の作製法が採用可能である。
【００１４】
また、ピアス、イヤリング、指輪、ブレスレットなどのアモルファス化させたＰｔ合金装飾部品の具体的な製造方法は、アーク溶解法により作製したＰｔ合金母材を粉砕し、Ａｒガス雰囲気中の高周波溶解炉で溶解させ、内部が所望の装飾部品形状に加工された水冷機構を有するＣｕ鋳型に鋳込み作製法が採用できる。
【００１５】
（作用）
Ｐｔ合金の特徴はいずれも酸やアルカリに対して長時間の浸漬でも腐蝕が全く発生せず、機械的強度が高いことである。さらにアモルファス合金の持つ特徴として高鏡面性が挙げられる。ＰｔにＴｉを添加させるか、またはＰｔにＣｏ及びＴｉを添加させたＰｔ合金母材作製したピアス、イヤリング、指輪、ブレスレットなどの任意形状の装飾部品はＰｔ合金の結晶性に関係なくＰｔ固有の金属光沢を失わずに鏡面性が確保される。またＰｔ合金自身をアモルファス化させることや、Ｐｔ合金母材からピアス、イヤリング、指輪、ブレスレットなどの装飾部品に加工するときに、装飾部品形状のままアモルファス化させることでより鏡面化させることが可能でＰｔ固有の金属光沢を有し鏡面性能が高く、使用中に傷が発生しない高硬度のＰｔ合金装飾部品が達成されるのである。
【発明の効果】
【００１６】
以上述べてきたように本発明によれば、Ｐｔに他の元素を添加させ合金化させることにより、Ｐｔ固有の金属光沢を失わずに鏡面性を維持した状態で耐衝撃によるキズが発生しない高硬度のＰｔ合金母材が達成される。さらにＰｔ合金母材から作製した任意形状のピアス、イヤリング、指輪、ブレスレットなどＰｔ固有の金属光沢を失わずに鏡面性を維持した状態で、衝撃によるキズが発生せず、腐蝕が発生しない高硬度で高耐蝕性のＰｔ合金装飾部品が達成されるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
アーク溶解炉にＰｔと任意の元素を配置し、Ａｒガスを導入した雰囲気中で溶解させてＰｔ合金母材を作製した後に、このＰｔ合金母材を圧延した後に機械的にピアス、イヤリング、指輪、ブレスレットなど各種Ｐｔ合金装飾部品を作製するか、またはＰｔ合金母材を粉砕しＡｒガス雰囲気中の高周波溶解炉で溶解させ、内部が所望の装飾部品形状に加工された各種鋳型に鋳込んでピアス、イヤリング、指輪、ブレスレットなど各種Ｐｔ合金装飾部品を作製した。
【００１８】
（第１の実施形態）
アーク溶解炉に任意重量のＰｔとＴｉを配置し、真空排気した後にＡｒガスを導入した減圧雰囲気中でＡｒアーク溶解によりＰｔ−Ｔｉ合金母材を作製した。充分冷却した後にアーク溶解炉から取り出して圧延装置にかけて、このＰｔ−Ｔｉ合金母材を平板形状に圧延した。次いで、機械的加工を施し各種装飾部品形状に加工した。
【００１９】
（実施例１−６）
Ｐｔの含有量が９９．０重量％以上で、かつＴｉの含有量が１．０重量％以下となるように重量を調整して各種組成のＰｔ−Ｔｉ合金母材をアーク溶解炉で作製し、圧延装置でこのＰｔ−Ｔｉ合金母材を厚み１ｍｍの平板に圧延した後に、プレス加工と絞り成型加工を複数回実施し任意サイズの指輪を作製した。
【００２０】
（比較例１）
本発明の実施形態の比較例１としてＰｔの含有量が９８．５重量％で、かつＴｉの含有量が１．５重量％となるように重量を調整してＰｔ−Ｔｉ合金母材を作製した。さらに、実施例１−６と同様の工程を経て任意サイズの指輪を作製した。
【００２１】
第１の実施形態である実施例１−６及び比較例１で得られた指輪の硬度試験、耐蝕性試験、光沢目視試験の結果及び装飾性能総合評価結果を表１に示す。
【００２２】
Ｐｔ−Ｔｉ合金母材の組成はＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナリシス）分析を行い特定した。硬度試験はマイクロビッカース硬度計により測定し負荷荷重５ｍＮでビッカース硬度Ｈｖ＝２００以上を合格とした。耐蝕性試験はＣＡＳＳ試験溶液に４８時間浸漬を行い腐蝕が全く発生しないものを合格とした。光沢目視試験は金属光沢と鏡面性の有無とを外観目視により判定し、顔が映る鏡面を保持し金属光沢が認められるものを光沢あり鏡面として合格、顔が映らず金属光沢が認められないものを光沢なし非鏡面として不合格にした。硬度試験、耐蝕性試験、光沢目視試験のいずれの試験とも装飾部品である指輪まで加工した後に実施した。これら３項目の評価試験全てに合格したものを装飾性能総合評価で合格とした。
【００２３】
【表１】
2008075162.tif 000002
【００２４】
表１に示すように、Ｐｔの含有量が９９．０重量％以上で、かつＴｉの含有量が１．０重量％以下となるように重量を調整して各種組成とした実施例１−６の全てが、硬度試験ではビッカ−ス硬度がＨｖ＝２０３以上で合格、耐蝕性試験でもＣＡＳＳ試験後に腐蝕は発生せず合格、光沢目視試験でも光沢ありの鏡面で合格であった。従って装飾性能総合評価結果では実施例１−６の全てが合格であった。
【００２５】
これらに対し、比較例１のＰｔ含有量が９８．５重量％で、かつＴｉ含有量が１．５重量％である組成のＰｔ−Ｔｉ合金母材から作製した指輪では、硬度試験ではビッカ−ス硬度がＨｖ＝２２０で合格、耐蝕性試験でもＣＡＳＳ試験後に腐蝕は発生せず合格であったが、光沢目視試験では光沢なしの非鏡面で不合格であり、装飾性能総合評価結果では比較例１は不合格であった。従って、Ｐｔ−Ｔｉ合金母材の組成はＰｔの含有量が９９．０重量％以上で、かつＴｉの含有量が１．０重量％以下であることが好ましい。
【００２６】
また実施例１−６、比較例１の装飾部品である指輪の結晶性をＸ線回折（θ−２θ法）により測定したところ実施例１−６と比較例１の全てでアモルファス合金特有のブロードなピークは認められず、結晶ピ−クが観察されたので結晶性と判定した。従ってＰｔの含有量が９９．０重量％以上で、かつＴｉの含有量が１．０重量％以下となるような組成のＰｔ−Ｔｉ合金に関しては結晶性でもＰｔ固有の金属光沢を失わずに鏡面性が確保されることが明らかとなった。
【００２７】
（第２の実施形態）
アーク溶解炉に任意重量のＰｔ、Ｃｏ及びＴｉを配置し、Ａｒガスを導入した雰囲気中で溶解させてＰｔ−Ｃｏ−Ｔｉ合金母材を作製した後に、充分冷却した後にアーク溶解炉から取り出してＰｔ−Ｃｏ−Ｔｉ合金母材を粉砕しＡｒガス雰囲気中の高周波溶解炉で溶解させ、内部が所望の装飾部品形状に加工された各種鋳型に鋳込んで各種装飾部品に加工した。
【００２８】
（実施例７−１８）
Ｐｔの含有量が９８．０重量％以上で、かつＣｏの含有量が１．５重量％以下およびＴｉの含有量が０．５重量％以下となるように重量を調整して各種組成のＰｔ−Ｃｏ−Ｔｉ合金母材をアーク溶解炉で作製した。Ｐｔ−Ｃｏ−Ｔｉ合金母材を粉砕した後に、高周波溶解炉内の石英管内に配置して真空排気した後にＡｒガスを導入した減圧雰囲気中で、石英管内のＰｔ−Ｃｏ−Ｔｉ合金母材を高周波溶解させてから、内部がピアス、イヤリング
、指輪、ブレスレットなど装飾部品形状に加工された水冷機構を有するＣｕ鋳型に石英管から直接鋳込んで任意サイズのピアス、イヤリング、指輪、ブレスレットを作製した。
【００２９】
（比較例２−３）
本発明の実施形態の比較例２としてＰｔの含有量が９７．８重量％で、かつＣｏの含有量が１．７重量％、Ｔｉの含有量が０．５重量％、比較例３としてＰｔの含有量が９７．８重量％で、かつＣｏの含有量が１．５重量％、Ｔｉの含有量が０．７重量％となるように重量を調整して２組成のＰｔ−Ｃｏ−Ｔｉ合金母材をアーク溶解法により作製した後に、実施例７−１８と同様の工程を経て任意サイズの指輪とイヤリングを作製した。
【００３０】
第２の実施形態である実施例７−１８、比較例２−３で得られたピアス、イヤリング、指輪、ブレスレットなどの各種装飾部品の硬度試験、耐蝕性試験、光沢目視試験の結果及び装飾性能総合評価結果を表２に示す。Ｐｔ−Ｃｏ−Ｔｉ合金母材の組成はＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナリシス）分析を行い特定した。硬度試験、耐蝕性試験、光沢目視試験および装飾性能総合評価は全て第１の実施形態で評価した評価基準と全く同一の評価基準を採用した。
【００３１】
【表２】
2008075162.tif 000003
【００３２】
表２に示すように、Ｐｔの含有量が９８．０重量％以上で、かつＣｏの含有量が１．５重量％以下およびＴｉの含有量が０．５重量％以下となるように重量を調整して各種組成とした実施例７−１８の全てが、硬度試験ではビッカ−ス硬度がＨｖ＝２００以上で合格、耐蝕性試験でもＣＡＳＳ試験後に腐蝕は発生せず合格、光沢目視試験では光沢ありの鏡面で合格であった。従って装飾性能総合評価結果では実施例７−１８の全てが合格であった。
【００３３】
これらに、対し比較例２−３では硬度試験ではビッカ−ス硬度がＨｖ＝２３０で合格、耐蝕性試験でもＣＡＳＳ試験後に腐蝕は発生せず合格であったが、光沢目視試験では光沢なしの非鏡面で不合格であった。従って装飾性能総合評価結果では比較例２−３ともに不合格であった。
【００３４】
すなわち、Ｐｔ、ＣｏおよびＴｉの含有量が重要で、Ｐｔの含有量が９８．０重量％以下、かつＣｏの含有量が１．５重量％以上またはＴｉの含有量が０．５重量％以上になると装飾部品から光沢が認められなくなり、かつ非鏡面となり装飾性能総合評価で不合格となることが明らかとなった。従って、Ｐｔ−Ｃｏ−Ｔｉ合金母材の組成はＰｔの含有量が９８．０重量％以上で、かつ１．５重量％以下のＣｏおよび０．５重量％以下のＴｉであることが好ましい。
【００３５】
実施例７−１８、比較例２−３の装飾部品であるピアス、イヤリング、指輪、ブレスレの結晶性を第１の実施形態と同様にＸ線回折（θ−２θ法）により測定したところ実施例７−１８ではアモルファス合金特有のブロードなピークを示しアモルファス化していることが認められた。一方で比較例２−３ではアモルファス合金特有のブロードなピークは認められず、結晶ピ−クが観察されたので結晶性と判定した。従ってＰｔの含有量が９８．０重量％以上で、かつＣｏの含有量が１．５重量％以下およびＴｉの含有量が０．５重量％以下となるような組成のＰｔ−Ｃｏ−Ｔｉ合金に関しては、アモルファス化していてＰｔ固有の金属光沢を失わずに鏡面性が確保されることが明らかとなったが、Ｐｔの含有量が９８．０重量％以下で、かつＣｏの含有量が１．５重量％以上またはＴｉの含有量が０．５重量％以上となるような組成のＰｔ−Ｃｏ−Ｔｉ合金では結晶性でＰｔ固有の金属光沢が認められなくなることが明らかとなった。
【００３６】
Ｐｔの含有量が９９．０重量％以上で、かつＴｉの含有量が１．０重量％以下となるような組成のＰｔ−Ｔｉ合金では結晶性合金でもＰｔ固有の金属光沢を失わずに鏡面性が確保されるが、Ｐｔ−Ｃｏ−Ｔｉ合金では、組成によってはアモルファス化していてＰｔ固有の金属光沢を失わずに鏡面性が確保されるものと、結晶性合金となり金属光沢がなくなるものに分かれることが明らかとなった。