JP2019069139A - 宝飾品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貴金属が有する金属加工性、並びに色彩及び光沢等の金属特性を保持し、かつ、高い最大磁束密度を有する宝飾品及びその製造方法を提供する。【解決手段】８０質量％〜９３．５質量％の貴金属と、６．５質量％〜２０質量％の永久磁石と、を含む、宝飾品、及びその製造方法である。【選択図】図３

Description

本開示は、宝飾品及びその製造方法に関する。

永久磁石の磁力によって患部を治療する、永久磁石を含む家庭用永久磁石磁気治療器（ＪＩＳ Ｔ ２００７：２０１１）が知られている。
家庭用永久磁石磁気治療器においては、貴金属を永久磁石と組み合わせることによって外観を向上させる試みがなされており、例えば、「一次粒子径が０．５〜５μｍの銀微粉末と一次粒子径が１〜４０μｍの希土類磁石の微粉末に、樹脂を混練してプレス成形し、該プレス成形体を着磁してなり、少なくとも５０重量％の銀を含有し、３５ｍＴ以上の磁束密度を得たことを特徴とする銀を主体とする貴金属磁石」が開示されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１４−１１８５７７号公報

特許文献１記載の貴金属磁石は、樹脂を混練してプレス成型されたものであることから、樹脂が硬化した後には圧延や曲げなどの金属加工をすることができない。また、特許文献１記載の貴金属磁石は、樹脂を含み、かつ、磁石の分散性が低いことから、銀が有する色彩や光沢などの金属特性が十分に発揮されない。また、特許文献１記載の貴金属磁石は樹脂を含むことから、貴金属磁石自体の外観は良好でなく、外観を向上させるために最終的にめっき仕上げをする必要がある。

上記に鑑み、本開示は、貴金属が有する金属加工性、並びに色彩及び光沢等の金属特性を保持し、かつ、高い最大磁束密度を有する宝飾品及びその製造方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。

前記課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞ ８０質量％〜９３．５質量％の貴金属と、６．５質量％〜２０質量％の永久磁石と、を含む、宝飾品。
＜２＞ 前記貴金属が、金、銀、銅、白金、若しくはパラジウム、又は、「金、銀、銅、白金、及びパラジウムからなる群から選択される少なくとも１種を含む合金」である、＜１＞に記載の宝飾品。
＜３＞ 前記永久磁石が、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石、アルニコ磁石、及びフェライト磁石からなる群から選択される少なくとも１種の磁石である、＜１＞又は＜２＞に記載の宝飾品。
＜４＞ 前記サマリウムコバルト磁石が、ＳｍＣｏ_５磁石である、＜３＞に記載の宝飾品。
＜５＞ １０ｍＴ（ミリテスラ）以上の最大磁束密度を有する、＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の宝飾品
＜６＞ 磁気健康器具である、＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の宝飾品。
＜７＞ ６．５質量％〜２０質量％の永久磁石の粉末を８０質量％〜９３．５質量％の貴金属の粉末に分散させて分散体を作製する工程、及び前記分散体を加圧圧縮焼結して焼結体を作製する工程、を含む、宝飾品の製造方法。
＜８＞ 前記分散が、前記永久磁石の粉末及び前記貴金属の粉末に溶媒を添加して行われる、＜７＞に記載の宝飾品の製造方法。
＜９＞ 前記溶媒が、有機溶媒である、＜８＞に記載の宝飾品の製造方法。
＜１０＞ 前記有機溶媒が、アルコールである、＜９＞に記載の宝飾品の製造方法。
＜１１＞ 前記溶媒が、前記永久磁石の粉末及び前記貴金属の粉末の全質量１００に対し、１〜８０の質量比で添加される、＜８＞〜＜１０＞のいずれか１つに記載の宝飾品の製造方法。
＜１２＞ 前記永久磁石の粉末の体積平均粒径が、７５μｍ以下である、＜７＞〜＜１１＞のいずれか１つに記載の宝飾品の製造方法。
＜１３＞ 前記貴金属の粉末の体積平均粒径が、１００μｍ以下である、＜７＞〜＜１２＞のいずれか１つに記載の宝飾品の製造方法。
＜１４＞ 前記加圧圧縮焼結が、放電プラズマ焼結である、＜７＞〜＜１３＞のいずれか１つに記載の宝飾品の製造方法。
＜１５＞ 前記放電プラズマ焼結が、２００℃〜６００℃の焼結温度で行われる、＜１４＞に記載の宝飾品の製造方法。
＜１６＞ 前記焼結温度の保持時間が、１５分〜６０分である、＜１５＞に記載の宝飾品の製造方法。
＜１７＞ 前記焼結温度への昇温速度が、２０℃／分〜６０℃／分である、＜１５＞又は＜１６＞に記載の宝飾品の製造方法。
＜１８＞ 前記放電プラズマ焼結が、５ＭＰａ〜８０ＭＰａの圧力下で行われる、＜１４＞〜＜１７＞のいずれか１つに記載の宝飾品の製造方法。
＜１９＞ 前記貴金属が、金、銀、銅、白金、若しくはパラジウム、又は、「金、銀、銅、白金、及びパラジウムからなる群から選択される少なくとも１種を含む合金」である、＜７＞〜＜１８＞のいずれか１つに記載の宝飾品の製造方法。
＜２０＞ 前記永久磁石が、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石、アルニコ磁石、及びフェライト磁石からなる群から選択される少なくとも１種の磁石である、＜７＞〜＜１９＞のいずれか１つに記載の宝飾品の製造方法。
＜２１＞ 前記サマリウムコバルト磁石が、ＳｍＣｏ_５磁石である、＜２０＞に記載の宝飾品の製造方法。
＜２２＞ 前記宝飾品が、１０ｍＴ以上の最大磁束密度を有する、＜７＞〜＜２１＞のいずれか１つに記載の宝飾品の製造方法。
＜２３＞ 前記宝飾品が、磁気健康器具である、＜７＞〜＜２２＞のいずれか１つに記載の宝飾品の製造方法。

本開示によれば、貴金属が有する金属加工性、並びに色彩及び光沢等の金属特性を保持し、かつ、高い最大磁束密度を有する宝飾品及びその製造方法が提供される。

表面研磨した焼結体の磁化曲線を示す図である。 着磁方向について「面直方向」を模式的に示した図である。 着磁方向について「面内方向」を模式的に示した図である。 鏡面研磨した焼結体の表面の反射電子像（３０倍）を示す写真である。２００℃、４００℃、及び６００℃は、焼結温度を表す。 表面研磨した焼結体の磁化曲線を示す図である。 図４において示される磁化曲線の第一象限を拡大した図である。

本明細書において、「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。

本明細書において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。

＜宝飾品＞
本開示の宝飾品は、８０質量％〜９３．５質量％の貴金属と、６．５質量％〜２０質量％の永久磁石と、を含む。
従来の貴金属及び永久磁石を含む家庭用永久磁石磁気治療器では、所望の最大磁束密度を確保するために永久磁石の含有率が高く、かつ、その分散性が低かったことから、色彩及び光沢等の金属特性が十分に発揮されず、外観の向上は十分に達成できていなかった。
これに対し、本開示の宝飾品は、貴金属が有する金属加工性や色彩及び光沢等の金属特性を保持しながら、高い最大磁束密度を有する。
その理由は、以下のように推察される。すなわち、本開示の宝飾品では、貴金属の含有率が高く、かつ、永久磁石が均一性をもって分散されていることから、貴金属の色彩及び光沢等の金属特性が保持されていると考えられる。また、焼結する際に、永久磁石相が貴金属相中に均一性をもって分散されていることにより、焼結体において最大磁束密度が高く保持されると考えられる。更に、本開示の宝飾品は、焼結体であることから、金属加工性が保持されていると考えられる。

本開示において、「宝飾品」とは、貴金属を含む装飾品をいい、身に着けるための身飾品も含む。また、「装飾品」とは、装飾を目的とする物品及び装飾が施された物品の全てをいう。
本開示において、「金属加工性」とは、金属を除去することなく加工できる性質をいい、例えば圧延、曲げなどを意味する。また、「金属加工性」には、焼結体を成形した後に、再度成形することも含まれる。
本開示において、「金属特性」とは、金属の外観に関する特性をいい、例えば色彩、光沢などを意味する。

本開示の宝飾品が有する最大磁束密度は、宝飾品の大きさ、当該宝飾品に含まれる永久磁石の量、着磁された方向に垂直な宝飾品の面の面積、及び宝飾品の厚さを変更することにより、適宜調整することができる。なお、「宝飾品の厚さ」とは、宝飾品における着磁された方向に垂直な面の厚さをいう。例えば、宝飾品が有する最大磁束密度は、当該宝飾品に含まれる永久磁石の量を増加させること、着磁された方向に垂直な宝飾品の面の面積を大きくすること、宝飾品の厚さを厚くすること、により、大きくすることができる。
また、最大磁束密度を呈する方向（例えば、面直方向又は面内方向）は、宝飾品の形状により異なり得る。例えば、宝飾品が、円柱状の場合には面直方向が最大磁束密度を呈し得、円盤の周方向に４分の１切断した形状の場合には面内方向が最大磁束密度を呈し得る。
最大磁束密度とは、宝飾品について測定された表面磁束密度のうちの最大値をいう。
表面磁束密度は、テスラメーター(ＭＧ−８０１、株式会社マグナ製)を用いて測定される。

本開示の宝飾品は、好ましくは１０ｍＴ以上の最大磁束密度を有し、より好ましくは３０ｍＴ以上２００ｍＴ以下の最大磁束密度を有する。本開示の宝飾品は、１０ｍＴ以上の最大磁束密度を有することにより、身体の不具合（例えば、肩こり、腰痛など）を予防し、緩和させ、及び／又は治癒させる効果が高くなる。

本開示の宝飾品は、磁気健康器具であってよい。ここで、磁気健康器具とは、永久磁石を用いて身体の不具合（例えば、肩こり、腰痛など）を予防し、緩和させ、及び／又は治癒させることを目的とする物品の全てをいい、ＪＩＳ Ｔ ２００７：２０１１に規定されている家庭用永久磁石磁気治療器も含む。

（貴金属）
本開示の宝飾品は、８０質量％〜９３．５質量％の貴金属を含み、好ましくは８５質量％〜９３．５質量％、より好ましくは９０質量％〜９３．５質量％の貴金属を含む。本開示の宝飾品は、８０質量％〜９３．５質量％の貴金属を含むことにより、貴金属の色彩及び光沢等の金属特性が発揮され、外観の向上が達成される。

貴金属は、好ましくは、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、若しくはパラジウム（Ｐｄ）、又は、「金、銀、銅、白金、及びパラジウムからなる群から選択される少なくとも１種を含む合金」であり、より好ましくは、金、銀、銅、白金、及びパラジウムからなる群から選択される。
ここで、「金、銀、銅、白金、及びパラジウムからなる群から選択される少なくとも１種を含む合金」とは、「金、銀、銅、白金、及びパラジウムからなる群から選択される金属を２種以上含む合金」、並びに、「金、銀、銅、白金、及びパラジウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属と、金、銀、銅、白金、及びパラジウム以外の金属（１種又は２種以上）との合金」、の両方を意味する。

（永久磁石）
本開示の宝飾品は、６．５質量％〜２０質量％の永久磁石を含み、好ましくは６．５質量％〜１５質量％、より好ましくは６．５質量％〜１０質量％の永久磁石を含む。本開示の宝飾品は、６．５質量％〜２０質量％の永久磁石を含むことにより、身体の不具合（例えば、肩こり、腰痛など）を予防し、緩和させ、及び／又は治癒させることに好適に使用することができる程度の最大磁束密度（例えば、１０ｍＴ以上、好ましくは３０ｍＴ以上２００ｍＴ以下）を有することができる。

永久磁石は、磁束密度の観点から、好ましくは、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石、アルニコ磁石、及びフェライト磁石からなる群から選択され、より好ましくは、サマリウムコバルト磁石、及びネオジム磁石からなる群から選択され、特に好ましくはネオジム磁石である。

サマリウムコバルト磁石は、サマリウム（Ｓｍ）及びコバルト（Ｃｏ）を主成分とする磁石である。サマリウムコバルト磁石は、ＳｍＣｏ_５磁石又はＳｍ_２Ｃｏ_１７磁石であってよく、好ましくはＳｍＣｏ_５磁石である。ここで、サマリウム及びコバルトが「主成分」であるとは、サマリウムコバルト磁石の全質量に対し、サマリウム及びコバルトが、９０質量％以上含まれていることを意味する。
ネオジム磁石は、ネオジム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）及び硼素（Ｂ）を主成分とする磁石である。ここで、ネオジム、鉄及び硼素が「主成分」であるとは、ネオジム磁石の全質量に対し、ネオジム、鉄及び硼素が、９０質量％以上含まれていることを意味する。ネオジム磁石は、磁束密度の向上の観点から、ネオジム磁石に含まれるＮｄ、Ｆｅ及びＢの合計量に対して、Ｎｄを２．０原子％〜１４．０原子％含み、Ｆｅを７２．０原子％〜８５．０原子％含むことが好ましく、Ｎｄを３．０原子％〜１３．０原子％含み、Ｆｅを７５．０原子％〜８４．０原子％含むことがより好ましい。これらの中でも、ネオジム磁石は、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ磁石であることが好ましい。
アルニコ磁石は、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）及びコバルト（Ｃｏ）を主成分とする磁石である。ここで、アルミニウム、ニッケル及びコバルトが「主成分」であるとは、アルニコ磁石の全質量に対し、アルミニウム、ニッケル及びコバルトが、９０質量％以上含まれていることを意味する。
フェライト磁石は、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）を主成分とする磁石である。ここで、酸化鉄が「主成分」であるとは、フェライト磁石の全質量に対し、酸化鉄が、９０質量％以上含まれていることを意味する。

永久磁石は、宝飾品とした場合に、１０ｍＴ以上の最大磁束密度を有する量で宝飾品に含まれることが好ましく、３０ｍＴ以上２００ｍＴ以下の最大磁束密度を有することがより好ましい。１０ｍＴ以上の最大磁束密度を有する量で永久磁石が宝飾品に含まれることにより、本開示の宝飾品は、身体の不具合（例えば、肩こり、腰痛など）を予防し、緩和させ、及び／又は治癒させることに好適に使用することができる。

＜宝飾品の製造方法＞
本開示の宝飾品の製造方法は、６．５質量％〜２０質量％の永久磁石の粉末を８０質量％〜９３．５質量％の貴金属の粉末に分散させて分散体を作製する工程、及び前記分散体を加圧圧縮焼結して焼結体を作製する工程、を含む。

本開示の宝飾品の製造方法における「宝飾品」、「永久磁石」及び「貴金属」は、先の＜宝飾品＞の項に記載した通りである。

（分散）
本開示の宝飾品の製造方法は、６．５質量％〜２０質量％の永久磁石の粉末を８０質量％〜９３．５質量％の貴金属の粉末に分散させて分散体を作製する工程を含む。分散工程により、永久磁石の粉末が貴金属の粉末中に均一性をもって分散されることで、宝飾品においては、貴金属の色彩及び光沢等の金属特性が保持されるとともに、高い最大磁束密度が達成される。

本開示において、「分散」は、永久磁石の粉末が貴金属の粉末中に均一性をもって存在するよう混合、撹拌等すること、又は、永久磁石の粉末が貴金属の粉末中に均一性をもって存在する状態、の両方をいうことができる。
本開示において、「均一性をもって」分散するとは、必ずしも一分子レベルでの分散を意味せず、例えば反射電子像において永久磁石相が貴金属相中に目立った偏りがなく全体的に散在していることが観測できれば、均一性をもって分散しているということができる。

分散は、永久磁石の粉末を貴金属の粉末中に均一性をもって分散できる任意の手段又は装置を用いて行うことができる。例えば、分散は、永久磁石の粉末と貴金属の粉末とを乳鉢に入れ、永久磁石の粉末が貴金属の粉末中に均一性をもって分散するまで混合することにより行うことができる。
好ましくは、分散は、永久磁石の粉末及び貴金属の粉末に溶媒を添加して行われる。永久磁石の粉末及び貴金属の粉末に溶媒を添加して分散を行うことにより、溶媒の非存在下で分散させた場合よりも、貴金属の粉末における永久磁石の粉末の分散の均一性が高められるので好ましい。

溶媒は、好ましくは有機溶媒であり、より好ましくはアルコールである。アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等が好ましく、エタノールがより好ましい。有機溶媒を添加して永久磁石の粉末を貴金属の粉末に分散させることにより、有機溶媒の非存在下で分散させた場合よりも、貴金属の粉末における永久磁石の粉末の分散の均一性が高められるので好ましい。

溶媒は、永久磁石の粉末及び貴金属の粉末の全質量１００に対し、好ましくは１〜８０、より好ましくは１０〜３０、更に好ましくは１５〜２５の質量比で添加される。上記質量比で溶媒が添加されることにより、貴金属の粉末における永久磁石の粉末の分散の均一性が高められるので好ましい。

溶媒を含む分散体は、溶媒の全量を含んだまま加圧圧縮焼結に使用してよく、又は揮発等により溶媒の一部若しくは全部を除去して加圧圧縮焼結に使用してもよい。
好ましくは、溶媒を含む分散体は、粘土状の形態である。溶媒を含む分散体が粘土状の形態であると、貴金属中における永久磁石の分散の均一性を高く維持したまま分散体の加圧圧縮焼結に供することができるため、貴金属の色彩及び光沢等の金属特性が保持されるとともに、高い最大磁束密度を有する宝飾品を得ることができる。

永久磁石の粉末の体積平均粒径は、好ましくは７５μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ〜７５μｍであり、更に好ましくは１０μｍ超７５μｍ以下であり、特に好ましくは２５μｍ超７５μｍ以下である。

貴金属の粉末の体積平均粒径は、好ましくは１００μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ〜１００μｍであり、更に好ましくは１０μｍ超１００μｍ以下であり、特に好ましくは２５μｍ超１００μｍ以下である。

本開示において、粉末の「体積平均粒径」は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、又は光学顕微鏡を用いて測定することができる。具体的には、粉末の「体積平均粒径」は、ＳＥＭ又は光学顕微鏡を用いて得られた画像をＩｍａｇｅＪなどの画像解析ソフトウェアで解析することにより決定できる。

本開示において、粉末の粒径は、ふるいの目開きの大きさにより規定することができる。すなわち、特定の大きさの目開きを通る粉末は、当該目開きの大きさ以下の粒径を有する。
ふるいには、目的に応じて適切な大きさの目開きを有するふるいを使用することができる。ふるいは、例えば、ＪＩＳ ８８０１で規定されているふるいを使用することができる。

本開示において使用されるふるいは、好ましくは、１０μｍ、２５μｍ、７５μｍ、及び１００μｍの目開きを有するふるいである。ふるいは、１種のみを使用してよく、又は目開きの異なる２種以上のふるいを組み合わせて使用してもよい。

ふるいを１種のみ使用する場合、例えば、目開きが１００μｍのふるいを使用して、当該ふるいを通った粉末を調製することにより、１００μｍ以下の粒径の粉末を調製できる。
２種以上のふるいを使用する場合、例えば、目開きが１０μｍ及び１００μｍの２種類のふるいを使用して、１００μｍのふるいを通り、かつ、１０μｍのふるいを通らない粉末を選別することにより、１０μｍ超１００μｍ以下の粒径の粉末を調製できる。

（加圧圧縮焼結）
本開示の宝飾品の製造方法は、分散体を加圧圧縮焼結して焼結体を作製する工程を含む。加圧圧縮焼結により、分散体に含まれる貴金属の粉末と永久磁石の粉末とが焼き固められ、緻密化された焼結体が形成される。
本開示の焼結体には、樹脂が含まれていないことから、本開示の宝飾品は、金属加工性を保持することができる。

分散体は、溶媒を含むことが好ましい。分散体は、溶媒を含むことにより、貴金属中における永久磁石の分散の均一性が高く維持されたまま加圧圧縮焼結に供することができるため、貴金属の色彩及び光沢等の金属特性が保持され、かつ、高い最大磁束密度を有する宝飾品を得ることができる。

加圧圧縮焼結は、ホットプレス焼結（ＨＰ）、熱間等方圧焼結（ＨＩＰ）、又は放電プラズマ焼結（ＳＰＳ）などの焼結であってよく、好ましくは放電プラズマ焼結である。

加圧圧縮焼結は、好ましくは２００℃〜６００℃、より好ましくは２００℃〜５００℃、更に好ましくは２００℃〜４００℃の焼結温度で行うことができる。２００℃以上であることにより、空孔の増加に伴う焼結体の脆弱化を抑えることができる。また、６００℃以下であることにより、永久磁石の保磁力の低下を抑え、磁束密度を高く保つことができる。

加圧圧縮焼結において、焼結温度の保持時間は、好ましくは１５分〜６０分、より好ましくは２０分〜５０分、更に好ましくは３０分〜４０分である。焼結温度の保持時間が１５分〜６０分であることにより、永久磁石の保磁力の低下を抑え、磁束密度を高く保ちながら、焼結体を作製することができる。

加圧圧縮焼結において、焼結温度への昇温速度は、好ましくは２０℃／分〜６０℃／分であり、より好ましくは３０℃／分〜４５℃／分である。焼結温度への昇温速度が２０℃／分〜６０℃／分であることにより、永久磁石の保磁力の低下を抑え、磁束密度を高く保ちながら、焼結体を作製することができる。

熱間等方圧焼結を除く加圧圧縮焼結は、好ましくは５ＭＰａ〜８０ＭＰａ、より好ましくは１０ＭＰａ〜６０ＭＰａ、更に好ましくは２０ＭＰａ〜４５ＭＰａの圧力下で行われる。５ＭＰａ以上の圧力をかけることにより焼結体の緻密化を促進し、良好な焼結体を得ることができる。また、８０ＭＰａ以下であることにより過度な圧力の付加による焼結体の損傷を抑えることができる。

−放電プラズマ焼結−
放電プラズマ焼結は、型に充填した材料を機械的圧力とパルス通電加熱により焼結する加圧圧縮焼結の一種であり、一般的な加圧圧縮焼結に用いられる熱的及び機械的エネルギーに加え、パルス通電による電磁的エネルギー、自己発熱、及び粒子間に発生する放電プラズマエネルギーなどが複合的に作用することにより短時間で焼結体を作製することができる。
「放電プラズマ焼結」の用語は、ＳＰＳ（Ｓｐａｒｋ Ｐｌａｓｍａ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）、及びパルス通電加圧焼結などの同義的に使用される用語も含む。

放電プラズマ焼結は、好ましくは２００℃〜６００℃、より好ましくは２００℃〜５００℃、更に好ましくは２００℃〜４００℃の焼結温度で行うことができる。２００℃以上であることにより、空孔の増加に伴う焼結体の脆弱化を抑えることができる。また、６００℃以下であることにより、永久磁石の保磁力の低下を抑え、磁束密度を高く保つことができる。

放電プラズマ焼結において、焼結温度の保持時間は、好ましくは１５分〜６０分、より好ましくは２０分〜５０分、更に好ましくは３０分〜４０分である。焼結温度の保持時間が１５分〜６０分であることにより、永久磁石の保磁力の低下を抑え、磁束密度を高く保ちながら、焼結体を作製することができる。

放電プラズマ焼結において、焼結温度への昇温速度は、好ましくは２０℃／分〜６０℃／分であり、より好ましくは３０℃／分〜４５℃／分である。焼結温度への昇温速度が２０℃／分〜６０℃／分であることにより、永久磁石の保磁力の低下を抑え、磁束密度を高く保ちながら、焼結体を作製することができる。

放電プラズマ焼結は、好ましくは５ＭＰａ〜８０ＭＰａ、より好ましくは１０ＭＰａ〜６０ＭＰａ、更に好ましくは２０ＭＰａ〜４５ＭＰａの圧力下で行われる。５ＭＰａ以上の圧力をかけることにより焼結体の緻密化を促進し、良好な焼結体を得ることができる。また、８０ＭＰａ以下であることにより過度な圧力の付加による焼結体の損傷を抑えることができる。

本開示の宝飾品の製造方法は、焼結体を研磨する工程を更に含んでよい。これにより、焼結体の色彩及び光沢等の金属特性を高め、宝飾品とした場合の価値を一層高めることができる。
焼結体の研磨は、例えばマルトー社製のドクターラップＭＬ−１８０などの回転研磨機を用いて行うことができる。

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
［サマリウムコバルト（ＳｍＣｏ_５）粉末の作製］
−原料の秤量−
サマリウム(Ｓｍ；純度９９．９％、日本イットリウム株式会社製)及びコバルト(Ｃｏ；純度９９．９％、株式会社平野清左衛門商店製)の酸化膜を取り除いた後、合金化の際にサマリウムが多少蒸発することを考慮し、ＳｍＣｏ_５相の化学量論組成よりＳｍがやや多めとなるＳｍが１８原子％、Ｃｏが８２原子％となるように合計で３．０ｇを秤量した。

−ＳｍＣｏ_５合金の作製−
合金作製には非晶質金属作製装置(ＮＥＶ−Ａ１、日新技研株式会社製)を用いた。１．９×１０^−２Ｐａ（１．４×１０^−４Ｔｏｒｒ）までチャンバー内を真空引きした後、０．０５ＭＰａまでアルゴン（Ａｒ）を入れた。次いで、高周波溶解によりＳｍとＣｏを溶解させた状態を１０秒程度保った後室温まで徐冷し、合金を作製した。

−ＳｍＣｏ_５合金の液体急冷−
液体急冷についてもＳｍＣｏ_５合金の作製に用いた非晶質合金作製装置を使用した。
先に作製したＳｍＣｏ_５合金を単ロール法によりノズル径１．０ｍｍ、ノズルギャップ０．０７ｍｍ、噴射圧０．０３ＭＰａ、ロール表面速度４０ｍ／ｓの条件で液体急冷を行った。なお、当該ロール表面速度は、保磁力を高めるのに好適な条件を選択した。

−ＳｍＣｏ_５合金の粉砕及び熱処理−
液体急冷を行ったＳｍＣｏ_５合金をアルミナ乳鉢を用いて肉眼で金属光沢が無くなったことが確認できる程度（体積平均粒径４５μｍ）まで粉砕した。
粉砕したＳｍＣｏ_５合金をモリブデン箔(株式会社ニラコ製)で包み、石英管へと入れた。次いで石英管を２．１×１０^−３Ｐａ（１．６×１０^−５Ｔｏｒｒ）まで真空引きした後、０．０５ＭＰａまでＡｒを入れた。この状態で石英管の端を焼き切って試料を石英管中に封入した。
その後、石英管ごと卓上型マッフル炉(Ｙ−１２１８−Ｐ、山田電機株式会社製)に入れ、室温から１０００℃まで１時間かけて昇温した後、２４時間１０００℃で保持した。その後、氷水に焼き入れを行った。次いで、石英管を割ってＳｍＣｏ_５粉末をモリブデン箔から取り出した。

［表面研磨した焼結体の作製］
−分散−
銀粉末(Ａｇ；体積平均粒径７０μｍ、純度９９．９％、株式会社高純度化学研究所製)が８０質量％、及び上記により作製したＳｍＣｏ_５粉末が２０質量％となるように合計で１．０ｇを秤量した。秤量した粉末にアルミナ乳鉢中で０．２ｇのエタノール(一級、純度９９．５％、昭和化学株式会社)を加え、粘土状になるまで混合して、ＳｍＣｏ_５粉末をＡｇ粉末に分散させた。

−放電プラズマ焼結−
φ１０ｍｍのグラファイトダイに、パンチ、カーボンペーパー３枚、試料、カーボンペーパー３枚、パンチの順番になるように、試料として上記で作製した粘土状の分散体を詰めた。その後、放電プラズマ焼結装置(ＳＰＳ５１５Ｓ、ＳＰＳシンテックス株式会社製)のチャンバー内を２０Ｐａまで真空引きを行った後、Ａｒを０．０５ＭＰａまで入れ、放電プラズマ焼結を行った。このときの焼結条件は、昇温速度が４０℃／分、保持温度が２００℃、３００℃、４００℃、５００℃、又は６００℃、加圧力が３５ＭＰａ、保持時間が３０分とした。放電プラズマ焼結後はＡｒ雰囲気中で室温に下がるまで放置した。

−研磨−
放電プラズマ焼結後、ダイから焼結体を取り出し、焼結体表面を回転研磨機(ドクターラップＭＬ−１８０、マルトー社製)を用いて、耐水研磨紙を♯１０００、♯２０００と順次変更して研磨した。
研磨後、精密切断機(アイソメット５０００、ＢＵＥＨＬＥＲ社製)に固定し、ＢＵＥＨＬＥＲ社製の刃(１１−４２４５)を用いて回転数３８００ｒｐｍ、刃の進行速度を１．２ｍｍ／分の条件で４等分に切断した。

切断した焼結体について、中間仕上げと最終仕上げの研磨を以下の条件で行った。
装置：回転研磨機(ドクターラップＭＬ−１８０、マルトー社製)
・中間仕上げ
バフ：トライデント ４０−７５１８(８インチ（２０．３２ｃｍ）)、ＢＵＥＨＬＥＲ社
研磨剤：メタダイ単結晶ダイヤモンドサスペンション (４０−６５３１、ＢＵＥＨＬＥＲ社)
・最終仕上げ
バフ：マスターテックス ４０−７７３８(８インチ（２０．３２ｃｍ）)、ＢＵＥＨＬＥＲ社
研磨剤：マスタープレップ ４０−６３７７−０６４、ＢＵＥＨＬＥＲ社

上記研磨処理を行うことにより、宝飾品として表面研磨した焼結体を得た。

−磁気特性の評価−
ニッパーで表面研磨した焼結体から３０ｍｇ程度の切片を切り取った。この切片をＶＳＭ粉末ホルダー(Ｐ−１２５Ｅ、Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｅｓｉｇｎ社製)に入れ、Ｍ−Ｈ測定を印加磁場−９０ｋＯｅ〜９０ｋＯｅ（−７．２ｋＡ／ｍ〜７．２ｋＡ／ｍ）の範囲で行った。磁気特性の評価には物理特性測定装置(ＰＰＭＳ、Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｅｓｉｇｎ社製)を用いた。
この結果、図１に示すように、２００℃で焼結した場合が最も保磁力が高く、温度が高くなるにつれて保磁力が低くなることが示された。

−最大磁束密度の測定−
表面研磨した焼結体について、ＶＳＭ(振動試料型磁力計；ＢＨＶ−５５、理研電子株式会社製)を用いて印加磁場−２０ｋＯｅ〜２０ｋＯｅ（−１．６ｋＡ／ｍ〜１．６ｋＡ／ｍ）の範囲で磁場を加えて着磁させた。着磁には、直径１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの円形の焼結体を径方向に４等分した１片を使用し、面直方向及び面内方向に着磁させた。なお、「面直方向」及び「面内方向」は、図２Ａ及び図２Ｂに模式的に示す方向である。
その後、テスラメーター(ＭＧ−８０１、株式会社マグナ製)により表面磁束密度の測定を行った。測定結果を下記表１に示す。

この結果、面直方向及び面内方向ともに、焼結温度が２００℃〜６００℃の場合に、表面磁束密度が高いことが示され、特に、焼結温度が４００℃の場合に、表面磁束密度が最も高いことが示された。すなわち、焼結温度が２００℃〜６００℃の場合における最大磁束密度は１９．１ｍＴであった。そこで、以下の実施例では、焼結温度を４００℃とした。

−組織の評価−
表面研磨した焼結体の組織の評価には走査電子顕微鏡(ＪＳＭ−ＩＴ１００、日本電子株式会社製)を用いた。表面研磨した焼結体の試料は、真鍮製の試料台にカーボンテープで固定し、走査電子顕微鏡による観察を行った。
その結果を図３に示す。図中、白色部分はＡｇ相であり、灰色部分はＳｍＣｏ_５相である。８０質量％の銀粉末と、２０質量％のＳｍＣｏ_５粉末とを含む表面研磨した焼結体において、ＳｍＣｏ_５相は、Ａｇ相中に均一性をもって分散されていることが示された。

＜実施例２＞
銀粉末が８０質量％、ＳｍＣｏ_５粉末が２０質量％となるように合計５．０ｇを秤量し、研磨における耐水研磨紙を＃１２０、＃６００、＃１０００と順次変更して研磨を行った以外は、実施例１と同様にして、表面研磨した焼結体（φ６ｍｍ×ｔ５ｍｍ）を作製した。なお、焼結温度は、実施例１において最良の最大磁束密度を示した４００℃とした。 上記鏡面研磨した焼結体について、最大磁束密度の測定、及び外観の評価を行った。

−最大磁束密度の測定−
最大磁束密度の測定は、実施例１と同様に行った。この結果、実施例２の鏡面研磨した焼結体の最大磁束密度となる面直方向の表面磁束密度は、３４．４ｍＴであることが示された。

―外観の評価―
実施例２の鏡面研磨した焼結体の外観は、１００質量％の銀粉末を用いて実施例１と同様の条件で焼結を行って作製した試料と、実施例２の鏡面研磨した焼結体とを、肉眼で比較観察することにより評価した。この結果、実施例２の鏡面研磨した焼結体は、表面が平滑で綺麗な面だったため、外観が良好であると評価した。

＜比較例１＞
銀粉末が７６質量％、ＳｍＣｏ_５粉末が２４質量％となるように合計５．０ｇ秤量した以外は実施例２と同様にして、鏡面研磨した焼結体を得た。この鏡面研磨した焼結体について、実施例２と同様にして、最大磁束密度の測定、及び外観の評価を行った。
この結果、比較例１の鏡面研磨した焼結体の最大磁束密度となる面直方向の表面磁束密度は、３９．０ｍＴであることが示された。
また、比較例１の鏡面研磨した焼結体では、表面は平滑であったものの、ところどころに黒い斑点が見られたため、外観はやや不良と評価した。

＜実施例３＞
銀粉末が９３．５質量％、ＳｍＣｏ_５粉末が６．５質量％となるように合計５．０ｇ秤量した以外は実施例２と同様にして、鏡面研磨した焼結体を得た。この鏡面研磨した焼結体について、最大磁束密度の測定、及び外観の評価を行った。
この結果、実施例３の鏡面研磨した焼結体の面直方向の最大磁束密度は、１２．２ｍＴであることが示された。
また、実施例３の鏡面研磨した焼結体では、表面が平滑で綺麗な面だったため、外観は良好と評価した。

＜比較例２＞
銀粉末が８０質量％、ＳｍＣｏ_５粉末が２０質量％となるように合計５．０ｇ秤量し、かつ、分散の工程を含まないこと以外は実施例２と同様にして、鏡面研磨した焼結体を得た。この鏡面研磨した焼結体について、最大磁束密度の測定、及び外観の評価を行った。
この結果、比較例２の鏡面研磨した焼結体の最大磁束密度となる面直方向の表面磁束密度は、２９．９ｍＴであることが示された。
比較例２の鏡面研磨した焼結体では、ところどころに黒いまだら模様が見られたため、外観は不良と評価した。

＜実施例４＞
銀粉末が８５質量％、ＳｍＣｏ_５粉末が１５質量％となるように合計５．０ｇ秤量した以外は実施例２と同様にして、鏡面研磨した焼結体を得た。この鏡面研磨した焼結体について、最大磁束密度の測定、及び外観の評価を行った。
この結果、実施例４の鏡面研磨した焼結体の最大磁束密度となる面直方向の表面磁束密度は、２３．６ｍＴであることが示された。
また、実施例４の鏡面研磨した焼結体では、表面が平滑で綺麗な面だったため、外観は良好と評価した。

実施例２〜４並びに比較例１及び２の鏡面研磨した焼結体についての最大磁束密度及び金属特性（外観）を下記表に示す。

＜実施例５＞
［ＮｄＦｅＢ粉末の作製］
−原料の秤量−
酸化膜を取り除いたネオジム（Ｎｄ；純度９９．９％、日本イットリウム株式会社製）、酸化膜を取り除いた鉄（Ｆｅ；純度９９．９％、株式会社高純度化学研究所製)、及び硼素(Ｂ；純度９９．５％、株式会社高純度化学研究所製)を用意し、Ｎｄが４．５原子％、Ｆｅが７７．０原子％、Ｂが１８．５原子％となるように合計で計１．２ｇを秤量した。

−ＮｄＦｅＢ合金の作製−
合金作製には真空アーク溶解装置(ＮＥＶ−ＡＤ０３型、日新技研株式会社製)を用いた。チャンバー内に上記原料を投入し、３．０×１０^−３Ｐａまでチャンバー内を真空引きした後、０．０３ＭＰａまでアルゴン（Ａｒ）を入れた。その後、アーク溶解（電流値：５０アンペア〜２００アンペア）によってＮｄ、Ｆｅ、及びＢを溶解し、合金を作製した。

−ＮｄＦｅＢ合金の液体急冷−
液体急冷には非晶質合金作製装置（ＮＥＶ−Ａ１、日新技研株式会社製）を用いた。
先に作製したＮｄＦｅＢ合金を単ロール法によりノズル径１．０ｍｍ、ノズルギャップ０．０７ｍｍ、噴射圧０．０３ＭＰａ、ロール表面速度５０ｍ／ｓの条件で液体急冷を行った。なお、チャンバー内の真空引きは、４．０×１０^−２Ｐａまで行った。

−ＮｄＦｅＢ合金の粉砕−
アルミナ乳鉢に、液体急冷を行ったＮｄＦｅＢ合金、及び酸化防止のためのアセトンを加えて、ＮｄＦｅＢ合金を粉砕し、Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ相を含むＮｄＦｅＢ合金の粉末（体積平均粒径２５μｍ〜７５μｍ）を得た。

［焼結体の作製］
−分散−
銀粉末(Ａｇ；体積平均粒径７５μｍ未満、純度９９．９％、株式会社高純度化学研究所製)が８０質量％、及び上記により作製したＮｄＦｅＢ粉末が２０質量％となるように合計で１．０ｇを秤量した。秤量した粉末にアルミナ乳鉢中で０．２ｇのエタノール（一級、純度９９．５％、昭和化学株式会社）を加え、粘土状になるまで混合して、ＮｄＦｅＢ粉末をＡｇ粉末に分散させた。

−放電プラズマ焼結−
φ１０ｍｍのグラファイトダイに、パンチ、カーボンペーパー３枚、試料、カーボンペーパー３枚、パンチの順番になるように、試料として上記で作製した分散体を詰めた。その後、放電プラズマ焼結装置（ＳＰＳ５１５Ｓ、ＳＰＳシンテックス株式会社製）のチャンバー内を２０Ｐａまで真空引きを行った後、Ａｒを０．０５ＭＰａまで入れ、放電プラズマ焼結を行った。このときの焼結条件は、昇温速度が３５℃／分、保持温度が４００℃、５００℃、６００℃、７００℃、又は８００℃、加圧力が３５ＭＰａ、保持時間が１５分とした。放電プラズマ焼結後はＡｒ雰囲気中で室温に下がるまで放置した。

−研磨−
放電プラズマ焼結後、ダイから焼結体を取り出し、焼結体表面を回転研磨機(ドクターラップＭＬ−１８０、マルトー社製)を用いて、耐水研磨紙を♯８００、♯１０００と順次変更して研磨し、直径１０ｍｍ、厚さ１ｍｍのサイズに加工した。
研磨後、精密切断機(アイソメット５０００、ＢＵＥＨＬＥＲ社製)に固定し、ＢＵＥＨＬＥＲ社製の刃(１１−４２４５)を用いて回転数４０００ｒｐｍ、刃の進行速度を１．２ｍｍ／分の条件で４等分に切断した。

切断した焼結体について、中間仕上げと最終仕上げの研磨を以下の条件で行った。
装置：回転研磨機(ドクターラップＭＬ−１８０、マルトー社製)
・中間仕上げ
バフ：トライデント ４０−７５１８(８インチ（２０．３２ｃｍ）)、ＢＵＥＨＬＥＲ社
研磨剤：メタダイ単結晶ダイヤモンドサスペンション (４０−６５３１、ＢＵＥＨＬＥＲ社)
・最終仕上げ
バフ：マスターテックス ４０−７７３８(８インチ（２０．３２ｃｍ）)、ＢＵＥＨＬＥＲ社
研磨剤：マスタープレップ ４０−６３７７−０６４、ＢＵＥＨＬＥＲ社

上記研磨処理を行うことにより、宝飾品として表面研磨した焼結体を得た。

−磁気特性の評価及び最大磁束密度の測定−
以下の手順によって、Ｍ−Ｈ測定及び最大磁束密度の測定を行った。
表面研磨した焼結体の面直方向及び面内方向のそれぞれについて、ＶＳＭ（振動試料型磁力計；ＢＨＶ−５５、理研電子株式会社製）を用いて印加磁場−２０ｋＯｅ〜２０ｋＯｅ（−１．６ｋＡ／ｍ〜１．６ｋＡ／ｍ）の範囲で磁場を加えて着磁させた。なお、「面直方向」及び「面内方向」は、図２Ａ及び図２Ｂに模式的に示す方向である。
その後、テスラメーター(ＭＧ−８０１、株式会社マグナ製)により表面磁束密度の測定を行った。測定結果を下記表３に示す。

この結果、特に、焼結温度が６００℃の場合に、表面磁束密度が最も高いことが示された。すなわち、焼結温度が４００℃〜８００℃の場合における最大磁束密度は２９．５ｍＴであった。

また、Ｍ−Ｈ測定の結果を図４及び図５に示す。図４より、６００℃で焼結した場合が最も保磁力が高くなることが示された。

−組織の評価−
表面研磨した焼結体の組織の評価には走査電子顕微鏡(ＪＳＭ−ＩＴ１００、日本電子株式会社製)を用いた。表面研磨した焼結体の試料は、真鍮製の試料台にカーボンテープで固定し、走査電子顕微鏡による観察を行った。観察結果において、ＮｄＦｅＢ相は、Ａｇ相中に均一性をもって分散されていることが示された。

本開示の宝飾品は、例えば、磁気治療効果を有するネックレスやブレスレットなどの身飾品として好適に利用できる。

Claims (23)

1. ８０質量％〜９３．５質量％の貴金属と、６．５質量％〜２０質量％の永久磁石と、を含む、宝飾品。
2. 前記貴金属が、金、銀、銅、白金、若しくはパラジウム、又は、「金、銀、銅、白金、及びパラジウムからなる群から選択される少なくとも１種を含む合金」である、請求項１に記載の宝飾品。
3. 前記永久磁石が、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石、アルニコ磁石、及びフェライト磁石からなる群から選択される少なくとも１種の磁石である、請求項１又は請求項２に記載の宝飾品。
4. 前記サマリウムコバルト磁石が、ＳｍＣｏ_５磁石である、請求項３に記載の宝飾品。
5. １０ｍＴ以上の最大磁束密度を有する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の宝飾品。
6. 磁気健康器具である、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の宝飾品。
7. ６．５質量％〜２０質量％の永久磁石の粉末を８０質量％〜９３．５質量％の貴金属の粉末に分散させて分散体を作製する工程、及び前記分散体を加圧圧縮焼結して焼結体を作製する工程、を含む、宝飾品の製造方法。
8. 前記分散が、前記永久磁石の粉末及び前記貴金属の粉末に溶媒を添加して行われる、請求項７に記載の宝飾品の製造方法。
9. 前記溶媒が、有機溶媒である、請求項８に記載の宝飾品の製造方法。
10. 前記有機溶媒が、アルコールである、請求項９に記載の宝飾品の製造方法。
11. 前記溶媒が、前記永久磁石の粉末及び前記貴金属の粉末の全質量１００に対し、１〜８０の質量比で添加される、請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の宝飾品の製造方法。
12. 前記永久磁石の粉末の体積平均粒径が、７５μｍ以下である、請求項７〜請求項１１のいずれか１項に記載の宝飾品の製造方法。
13. 前記貴金属の粉末の体積平均粒径が、１００μｍ以下である、請求項７〜請求項１２のいずれか１項に記載の宝飾品の製造方法。
14. 前記加圧圧縮焼結が、放電プラズマ焼結である、請求項７〜請求項１３のいずれか１項に記載の宝飾品の製造方法。
15. 前記放電プラズマ焼結が、２００℃〜６００℃の焼結温度で行われる、請求項１４に記載の宝飾品の製造方法。
16. 前記焼結温度の保持時間が、１５分〜６０分である、請求項１５に記載の宝飾品の製造方法。
17. 前記焼結温度への昇温速度が、２０℃／分〜６０℃／分である、請求項１５又は請求項１６に記載の宝飾品の製造方法。
18. 前記放電プラズマ焼結が、５ＭＰａ〜８０ＭＰａの圧力下で行われる、請求項１４〜請求項１７のいずれか１項に記載の宝飾品の製造方法。
19. 前記貴金属が、金、銀、銅、白金、若しくはパラジウム、又は、「金、銀、銅、白金、及びパラジウムからなる群から選択される少なくとも１種を含む合金」である、請求項７〜請求項１８のいずれか１項に記載の宝飾品の製造方法。
20. 前記永久磁石が、サマリウムコバルト磁石、ネオジム磁石、アルニコ磁石、及びフェライト磁石からなる群から選択される少なくとも１種の磁石である、請求項７〜請求項１９のいずれか１項に記載の宝飾品の製造方法。
21. 前記サマリウムコバルト磁石が、ＳｍＣｏ_５磁石である、請求項２０に記載の宝飾品の製造方法。
22. 前記宝飾品が、１０ｍＴ以上の最大磁束密度を有する、請求項７〜請求項２１のいずれか１項に記載の宝飾品の製造方法。
23. 前記宝飾品が、磁気健康器具である、請求項７〜請求項２２のいずれか１項に記載の宝飾品の製造方法。