JP7726575B1 - 装身具用合金及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装飾効果に加えて、多機能を発揮し、しかも製造効率が高い装身具用合金及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】装飾用金属として、銀、銅のみを採用しており、当該装飾用金属以外に、イリジウム、タングステン、インジウム、パラジウムによる４種類の金属を採用しており、かつ銀及び銅の配合割合を数十重量％とし、前記４種類並びに亜鉛及び白金の配合割合を前記数十重量％よりも桁違いに少ない割合にて配合している装身具用合金であって、銀と銅との重量比を調整することによって、白色、銀白色、濃ピンク色、淡ピンク色を選択する装身具用合金、並びに銀及び銅を装飾用金属とし、前記４種類の金属とによる装身具用合金につき、各成分に対する加熱を伴う混合、鋳造及び３段階の研磨という製造方法を介して前記課題を達成する構成。
【選択図】なし

Description

本発明は、装身具の使用及び他の用途を目的とする装身具用合金及びその製造方法を対象としている。

装飾用金属を含む合金、特に装身具用合金においては、装飾用金属に他の金属を混入することによって所定の機能を発揮する構成は、公知技術として開示されている。
尚、装飾用金属とは文字通り装飾効果を発揮する金属であって、通常、金、銀、白金を代表とする白金族金属、パラジウムを代表とするパラジウム族金属のような貴金属、更には銅が採用されている。

例えば、特許文献１においては、装飾用金属として、銀を採用した上で、典型金属元素又は半金属元素又は遷移金属元素のうち１種類を含有することによって、銀の耐硫化性の向上及び耐腐食性を実現させている（請求項２及び段落［００２５］）。

同様に、特許文献２においては、金、銀、白金の全てを装飾用金属として採用した上で、インジウム等を含有することによって、耐蝕性の効果を発揮している（請求項１及び段落［００１５］）。

しかしながら、このような耐腐食性防止だけでなく更に色々な機能を発揮し、しかも製造効率を向上させるような装飾用金属以外の金属を含有するような装身具用合金の構成はこれまで提唱されていない。
特に、装身具用合金の場合には、身体に装着した場合、汗等によって装飾用金属である銀、銅等が変色する状態が少なからず発生し、そのために装身具用合金に対する鍍金を必要不可欠とするが、このような変色を防止し、かつ鍍金を不要とする装身具用合金の構成は、開発されていない。

特開２００６－０３７１６９号公報 特開２００８－１７９８９０号公報

本発明は、装飾効果に加えて、多機能を発揮し、しかも高い製造効率を可能とする装身具用合金及びその製造方法を提供することを課題としている。

課題を解決するため、本発明の基本構成は、以下の通りである。
（１）装飾用金属として、銀、銅のみを採用しており、当該装飾用金属以外に、イリジウム、タングステン、インジウム、パラジウムによる４種類の金属を採用しており、かつ銀の配合割合を２９．６０～９５．６０重量％とし、銅の配合割合を３．９３～６９．７６重量％とし、前記４種類の金属についてのそれぞれの配合割合を０．０１～０．１０重量％とし、合計の配合割合を０．０７～０．２０重量％としており、当該装飾用金属及び当該４種類の金属以外に、亜鉛及び白金をそれぞれ０．３１～０．５２重量％及び０．０１～０．０５重量％の割合にて配合している装身具用合金であって、銀と銅との重量比を、９２．００～９４．００の全数値範囲にて選択された数値：５．００～７．００の全数値範囲にて選択された数値と設定することによって、白色を呈する装身具用合金。
（２）装飾用金属として、銀、銅のみを採用しており、当該装飾用金属以外に、イリジウム、タングステン、インジウム、パラジウムによる４種類の金属を採用しており、かつ銀の配合割合を２９．６０～９５．６０重量％とし、銅の配合割合を３．９３～６９．７６重量％とし、前記４種類の金属についてのそれぞれの配合割合を０．０１～０．１０重量％とし、合計の配合割合を０．０７～０．２０重量％としており、当該装飾用金属及び当該４種類の金属以外に、亜鉛及び白金をそれぞれ０．３１～０．５２重量％及び０．０１～０．０５重量％の割合にて配合している装身具用合金であって、銀と銅との重量比を、９４．５０～９６．００の全数値範囲にて選択された数値：３．００～４．５０の全数値範囲にて選択された数値と設定することによって、銀白色を呈する装身具用合金。
（３）装飾用金属として、銀、銅のみを採用しており、当該装飾用金属以外に、イリジウム、タングステン、インジウム、パラジウムによる４種類の金属を採用しており、かつ銀の配合割合を２９．６０～９５．６０重量％とし、銅の配合割合を３．９３～６９．７６重量％とし、前記４種類の金属についてのそれぞれの配合割合を０．０１～０．１０重量％とし、合計の配合割合を０．０７～０．２０重量％としており、当該装飾用金属及び当該４種類の金属以外に、亜鉛及び白金をそれぞれ０．３１～０．５２重量％及び０．０１～０．０５重量％の割合にて配合している装身具用合金であって、銀と銅との重量比を、２４．００～３４．００の全数値範囲にて選択された数値：６５．００～７５．００の全数値範囲にて選択された数値と設定することによって、濃ピンク色を呈する装身具用合金。
（４）装飾用金属として、銀、銅のみを採用しており、当該装飾用金属以外に、イリジウム、タングステン、インジウム、パラジウムによる４種類の金属を採用しており、かつ銀の配合割合を２９．６０～９５．６０重量％とし、銅の配合割合を３．９３～６９．７６重量％とし、前記４種類の金属についてのそれぞれの配合割合を０．０１～０．１０重量％とし、合計の配合割合を０．０７～０．２０重量％としており、当該装飾用金属及び当該４種類の金属以外に、亜鉛及び白金をそれぞれ０．３１～０．５２重量％及び０．０１～０．０５重量％の割合にて配合している装身具用合金であって、銀と銅との重量比を、４０．００～５５．００の全数値範囲にて選択された数値：４４．００～５９．００の全数値範囲にて選択された数値と設定することによって、淡ピンク色を呈する装身具用合金。
（５）以下の工程による前記（１）、（２）、（３）、（４）の何れか一項に記載の装身具用合金の製造方法。
１ 銀、銅、イリジウム、タングステン、インジウム、パラジウム、亜鉛、白金の全てによる混合物の作製。
２ 加熱による前記１の混合物に対する鋳造。
３ 以下の順序による研磨。
（１）回転容器内における鋳造物同士の衝突によって各鋳造物の表面における突起を除去するバレル研磨。
（２）凹凸表面を有する回転器具による中途段階の研磨。
（３）凹凸表面を備えていない回転器具による光沢発揮を実現する最終段階の研磨。

基本構成（１）、（２）、（３）、（４）においては、銀及び銅の比率の変化によって、所望のカラーを選択した上で装身具用合金を実現することができる。
のみならず、基本構成（１）、（２）、（３）、（４）においては、以下のような効果を発揮することができる。
ａ イリジウムを含有することによって、特許文献１の場合と同様に、装飾用金属の耐蝕性の向上に寄与するだけでなく、イリジウムがペン先等に使用されていることからも明らかなように、摩耗し難い機能を発揮することができる。
しかも、イリジウムは、鋳巣が少ない状態にあり緊密性が高いことから、所定の含有量、具体的には、３．００重量％以上に設定することによって、緻密な合金を形成することができる。
ｂ パラジウムを含有することによって、特許文献２の場合と同様に、耐腐食性の向上に寄与することができる。
ｃ タングステンは、合金の硬度を向上させるが、基本構成（１）、（２）、（３）、（４）のように装飾用金属として銅が採用された場合には、当該向上の効果は顕著である。
ｄ インジウムは、特許文献２の場合と同様に、耐腐食性の向上に寄与するだけでなく、所定の含有量、具体的には、２．００重量％以上を設定することによって合金の透明化に寄与することができる。
ｅ 前記４種類の金属の含有によって、装飾用金属に対する汗の付着などを原因とする変色を防止することができ、当該防止のために鍍金を不要とすることができる。
しかも、このような含有によって、光沢も向上することができる。
ｆ しかも前記４種類以外の金属として亜鉛を採用することによって高い耐曲げ応力を実現することができる一方、複数の装飾用金属を均一に混合させると共に、表面の孔が微小であることによって高い光沢を得ることができ、白金を採用することによって錆びにくいという耐腐食性及び加工し易いという機能を実現することができる。

前記ｅによる変色防止及び光沢の向上という効果の化学上の正確なメカニズムは不明である。
但し、前記４個の金属のうち、１個でも欠如した場合に、このような効果が不可能であることによって、当該効果を確認することができる。

基本構成（５）の場合には、通常の合金のような電解研磨を不要とするだけでなく、極めて効率的な研磨を実現することができ、その具体的内容は、実施形態において後述する通りである。

以下、基本構成（１）、（２）、（３）、（４）、（５）及びその実施形態について具体的に説明する。

基本構成（１）、（２）、（３）、（４）においては、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの効果を発揮する上で必要不可欠な配合量として、４種類の金属においてそれぞれの重量割合の下限値として０．０１重量％が設定されており、合計の重量割合の下限値として０．０７重量％が設定されている。
但し、前記ａ、ｄにおいて所定の含有量を必要とする場合には、前記下限値は基準値に該当しない。

他方、基本構成（１）、（２）、（３）、（４）においては、装飾効果に対する支障が発生しないこと、及び前記４種類の金属がレアメタルであるが故にコスト上の負担を考慮したことによってそれぞれの重量割合の上限値として、０．１０重量％が設定されており、合計重量割合の上限値として、０．２０重量％が設定されている。

基本構成（１）、（２）、（３）、（４）における４種類の金属の配合量の比率については均一であることが好ましい。
但し、発明者らの経験では、４種類の金属のうち、最小の配合量が最大の配合量に比し、１／３以上の場合には、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの効果を発揮し得ることが確認されている。
但し、前記ａ、ｄにおいて所定の含有量を必要とする場合には、必ずしも前記比率は基準値に該当しない。

基本構成（１）、（２）、（３）、（４）においては、装身具用合金が両端にて留着器具を備えた鎖状であることを特徴とする実施形態を実現することができる。
鎖状の装身具用合金は、ネックレス、腕輪、指輪等に採用されているが、特にネックレスの場合には、装着した段階にて揺動し、その結果、成形によって鎖状を構成する単位同士の摩擦を避けることができない。
然るに、前記実施形態においては、前記ａによる摩耗し難い機能を発揮することができる。

基本構成（１）、（２）、（３）、（４）においては、装飾効果以外の効果を発揮する金属として、前記４種類の金属以外の金属として、亜鉛、白金、ゲルマニウム、レニウムの何れか１つ以上を、それぞれ０．０１～１．００重量％の割合にて含有していることを特徴とする実施形態を採用することができ、当該実施形態における効果は、以下の通りである。

亜鉛の場合には、前記ｆのように延性及び展性が高いことによって変形し易いことから、高い耐曲げ応力を実現することができる一方、複数の装飾用金属を均一に混合させると共に、表面の孔が微小であることによって高い光沢を得ることができる。

白金は、前記ｆのように錆びにくく加工し易いという機能に寄与することができる。
ゲルマニウムは、装飾用金属における耐硫化性及び加工し易いという機能に寄与することができる。
レニウムは、耐腐食性及び硬度の向上に寄与することができる。
０．０１重量％の下限値は、前記各機能発揮に必要不可欠な量として設定されており、１．００重量％の上限値は、前記４種類の金属に更に加えた場合における装飾効果に対する支障が発生しないことを考慮したことに由来している。

このように、前記実施形態の場合には、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ以外の効果を実現することができる。

基本構成（５）においては、電解研磨を不要としているが、その原因については摩耗し難いという特性を有するイリジウムの場合には、表面が非常になめらかであって、突起が極めて少ないことを想定することができる。

基本構成（５）においては、前記３（１）、（２）、（３）の研磨において、通常の装身具における研磨に比し略１／２の時間にて遂行することができる。

このような効果については、前記４種類の金属を含有せずに、単に装飾用金属のみによって、前記３（１）、（２）、（３）の研磨を行った場合の対比によって確認することができる。

効率的な研磨が実現可能である原因については、現時点では金属工学に即した正確な分析が行われている訳ではない。
但し、タングステンの含有によって高い硬度を実現した上で、イリジウムの含有によって摩耗し難い状態による比較的なめらかな表面の実現という原因を想定することができる。

基本構成（５）においては、真空状態における混合工程の温度が１８５０℃であり、鋳造の温度が１１００℃であることを特徴とする実施形態を採用することができる。
基本構成（１）の合金の製造に際し、従前の混合工程の温度は約１０００℃であるが、前記１８５０℃の温度の場合には、段落［０００２］に記載されている全ての装飾用金属の融点を超えており、極めて均一な混合状態を実現することができる。
従前の合金における鋳造の温度は約７５０℃であるが、前記のような１１００℃の温度の設定によって短時間かつ効率的な鋳造を実現することができる。
因みに、段落［０００２］記載の装飾用金属のうち、金、銀、銅の融点は１１００℃よりも低い状態にあることから、これらの装飾用金属を採用して鋳造を行った場合には速やかな金属の流動の下に鋳造を行うことができる。
以下、実施例に即して説明する。

実施例１は、白色を呈する基本構成（１）において、以下の配合量を採用していることを特徴としている。
銀：９３．５０重量％
銅：６．１１重量％
亜鉛：０．３１重量％
白金：０．０１重量％
インジウム：０．０２重量％
タングステン：０．０２重量％
パラジウム：０．０２重量％
イリジウム：０．０１重量％
このような配合によって、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの効果のうち、ａ、ｄによる所定の含有量を必要とする場合以外の効果を確認することができ、しかも当該配合を伴う製造工程については、基本構成（５）のような効率的な研磨効果を確認することができる。

実施例２は、銀白色を呈する基本構成（２）において、以下の配合量を採用していることを特徴としている。
銀：９５．６０重量％
銅：３．９３重量％
亜鉛：０．３８重量％
白金：０．０２重量％
インジウム：０．０２重量％
タングステン：０．０２重量％
パラジウム：０．０２重量％
イリジウム：０．０１重量％
このような配合によって、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの効果のうち、ａ、ｄによる所定の含有量を必要とする場合以外の効果を確認することができ、しかも当該配合を伴う製造工程については、基本構成（５）のような効率的な研磨効果を確認することができる。

実施例３は、濃ピンク色を呈する基本構成（３）において、以下の配合量を採用していることを特徴としている。
銀：２９．６０重量％
銅：６９．７６重量％
亜鉛：０．４０重量％
白金：０．０４重量％
イリジウム：０．１０重量％
タングステン：０．０６重量％
インジウム：０．０２重量％
パラジウム：０．０２重量％
このような配合によって、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの効果のうち、ａ、ｄによる所定の含有量を必要とする場合以外の効果を確認することができ、しかも当該配合を伴う製造工程については、基本構成（５）のような効率的な研磨効果を確認することができる。

実施例４は、淡ピンク色を呈する基本構成（４）において、以下の配合量を採用していることを特徴としている。
銀：４２．７７重量％
銅：５６．４８重量％
亜鉛：０．５２重量％
白金：０．０５重量％
イリジウム：０．０８重量％
タングステン：０．０６重量％
インジウム：０．０２重量％
パラジウム：０．０２重量％
このような配合によって、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの効果のうち、ａ、ｄによる所定の含有量を必要とする場合以外の効果を確認することができ、しかも当該配合を伴う製造工程については、基本構成（５）のような効率的な研磨効果を確認することができる。

このように、本発明の合金においては、装飾用金属と共に、前記４種類の金属をそれぞれの配合割合を０．０１～０．１０重量％とし、合計配合割合を０．０７～０．２０重量％として配合し、かつ４種類の金属以外に亜鉛を０．３１～０．５２重量％の割合にて配合し、白金を０．０１～０．０５重量％の割合にて配合することによって、装身具としての使用及び他の用途を実現した上で、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆのような色々な機能を発揮し得ると共に、効率的な研磨工程を実現することができ、産業上の利用可能性は絶大である。

Claims (8)

1. 装飾用金属として、銀、銅のみを採用しており、当該装飾用金属以外に、イリジウム、タングステン、インジウム、パラジウムによる４種類の金属を採用しており、かつ銀の配合割合を２９．６０～９５．６０重量％とし、銅の配合割合を３．９３～６９．７６重量％とし、前記４種類の金属についてのそれぞれの配合割合を０．０１～０．１０重量％とし、合計の配合割合を０．０７～０．２０重量％としており、当該装飾用金属及び当該４種類の金属以外に、亜鉛及び白金をそれぞれ０．３１～０．５２重量％及び０．０１～０．０５重量％の割合にて配合している装身具用合金であって、銀と銅との重量比を、９２．００～９４．００の全数値範囲にて選択された数値：５．００～７．００の全数値範囲にて選択された数値と設定することによって、白色を呈する装身具用合金。
2. 装飾用金属として、銀、銅のみを採用しており、当該装飾用金属以外に、イリジウム、タングステン、インジウム、パラジウムによる４種類の金属を採用しており、かつ銀の配合割合を２９．６０～９５．６０重量％とし、銅の配合割合を３．９３～６９．７６重量％とし、前記４種類の金属についてのそれぞれの配合割合を０．０１～０．１０重量％とし、合計の配合割合を０．０７～０．２０重量％としており、当該装飾用金属及び当該４種類の金属以外に、亜鉛及び白金をそれぞれ０．３１～０．５２重量％及び０．０１～０．０５重量％の割合にて配合している装身具用合金であって、銀と銅との重量比を、９４．５０～９６．００の全数値範囲にて選択された数値：３．００～４．５０の全数値範囲にて選択された数値と設定することによって、銀白色を呈する装身具用合金。
3. 装飾用金属として、銀、銅のみを採用しており、当該装飾用金属以外に、イリジウム、タングステン、インジウム、パラジウムによる４種類の金属を採用しており、かつ銀の配合割合を２９．６０～９５．６０重量％とし、銅の配合割合を３．９３～６９．７６重量％とし、前記４種類の金属についてのそれぞれの配合割合を０．０１～０．１０重量％とし、合計の配合割合を０．０７～０．２０重量％としており、当該装飾用金属及び当該４種類の金属以外に、亜鉛及び白金をそれぞれ０．３１～０．５２重量％及び０．０１～０．０５重量％の割合にて配合している装身具用合金であって、銀と銅との重量比を、２４．００～３４．００の全数値範囲にて選択された数値：６５．００～７５．００の全数値範囲にて選択された数値と設定することによって、濃ピンク色を呈する装身具用合金。
4. 装飾用金属として、銀、銅のみを採用しており、当該装飾用金属以外に、イリジウム、タングステン、インジウム、パラジウムによる４種類の金属を採用しており、かつ銀の配合割合を２９．６０～９５．６０重量％とし、銅の配合割合を３．９３～６９．７６重量％とし、前記４種類の金属についてのそれぞれの配合割合を０．０１～０．１０重量％とし、合計の配合割合を０．０７～０．２０重量％としており、当該装飾用金属及び当該４種類の金属以外に、亜鉛及び白金をそれぞれ０．３１～０．５２重量％及び０．０１～０．０５重量％の割合にて配合している装身具用合金であって、銀と銅との重量比を、４０．００～５５．００の全数値範囲にて選択された数値：４４．００～５９．００の全数値範囲にて選択された数値と設定することによって、淡ピンク色を呈する装身具用合金。
5. 装身具用合金が両端にて留着器具を備えた鎖状であることを特徴とする請求項１、２、３、４の何れか一項に記載の装身具用合金。
6. 装飾用金属以外の金属として、前記４種類の金属のみならず、ゲルマニウム、レニウムの何れか１つ以上を、それぞれ０．０１～１．００重量％の割合にて含有していることを特徴とする請求項１、２、３、４の何れか一項に記載の装身具用合金。
7. 以下の工程による請求項１、２、３、４の何れか一項に記載の装身具用合金の製造方法。
   １ 銀、銅、イリジウム、タングステン、インジウム、パラジウム、亜鉛、白金の全てによる混合物の作製。
   ２ 加熱による前記１の混合物に対する鋳造。
   ３ 以下の順序による研磨。
   （１）回転容器内における鋳造物同士の衝突によって各鋳造物の表面における突起を除去するバレル研磨。
   （２）凹凸表面を有する回転器具による中途段階の研磨。
   （３）凹凸表面を備えていない回転器具による光沢発揮を実現する最終段階の研磨。
8. 真空状態における混合工程の温度が１８５０℃であり、鋳造の温度が１１００℃であることを特徴とする請求項７記載の装身具用合金の製造方法。