JP5825482B2

JP5825482B2 - 白色系Ａｕ合金

Info

Publication number: JP5825482B2
Application number: JP2011244307A
Authority: JP
Inventors: 周徳田畑; 弘司宮▲崎▼; 清枝秋田
Original assignee: ARAI CO., LTD.
Current assignee: ARAI CO., LTD.
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2031-11-08
Also published as: JP2013100573A

Description

本発明は、眼鏡用材料及び装身具材料として用いられる白色系Ａｕ合金に関する。

眼鏡用材料及び装身具材料として従来よりＡｕ（金）の純度の高いＡｕ合金が使用されてきており、代表的なものとして純度７５ｍａｓｓ％であるＫ１８のＡｕ合金が挙げられる。Ｋ１８のＡｕ合金には、色調の違いによりイエローゴールド、グリーンゴールド、ピンクゴールド、レッドゴールド、ホワイトゴールドといった種類があり、それぞれＡｕとは異なる別の金属（割金）を配合している。

イエローゴールドでは、割金としてＡｇ（銀）及びＣｕ（銅）を配合しており、一般的に知られている金色を呈する。グリーンゴールドでは、割金としてＡｇを配合しており、Ａｇの含有量が増加すると緑色系の色調となる。レッドゴールドでは、割金としてＣｕを配合しており、Ｃｕの含有量が増加すると赤色系の色調となる。ピンクゴールドでは、割金としてＡｇ及びＣｕ以外にＰｄ（パラジウム）を添加して色合いを表出するようにしている。

ホワイトゴールドでは、割金としてＰｄ又はＮｉ（ニッケル）を配合したものがあり、Ｎｉを配合する場合には、Ｃｕ、Ｚｎ（亜鉛）が添加され、Ｐｄを配合する場合には、Ａｇ及びＣｕを添加して白色を表出するようにしている。

このように様々な色調のＡｕ合金が開発されてきているが、眼鏡用材料及び装身具材料として使用する場合、色調以外に用途に合わせた特性が求められる。例えば、眼鏡フレームに使用する場合には、色調以外に、加工性がよく、使用する際に傷つきにくく変形しにくい強度を有し、良好な装着感が得られるバネ性を備えるといった特性が必要となる。眼鏡用材料としては、例えば、特許文献１では、Ａｕを主成分とし、Ｃｕを２０〜２３重量％、Ａｇを０．５〜２重量％、Ｐｄを１〜３重量％、Ｉｎ（インジウム）を０．１〜１重量％含む、淡いピンク色を有するメガネ用金合金が記載されている。また、特許文献２では、Ａｕを主成分として、Ａｇを０〜７ｍａｓｓ％、Ｃｕを２〜１２ｍａｓｓ％、Ｐｄを１０〜１８ｍａｓｓ％、およびＧｅ（ゲルマニウム）を０．０５〜３ｍａｓｓ％含有するＡｕ合金が記載されている。

特開平１１−３３５７５５号公報特開２００６−２３３２３３号公報

上述した特許文献に記載されたＡｕ合金は、眼鏡用材料としてピンク色系及びグレー色系のＡｕ合金が記載されているが、眼鏡用材料として白色系のＡｕ合金が求められている。白色系Ａｕ合金としては、上述したようにＮｉ系及びＰｄ系のものが開発されているが、Ｎｉ系のＡｕ合金は高硬度で加工性もよい材料であるが、Ｎｉが金属アレルギーを引き起こすため、直接肌に触れる眼鏡用材料としては不向きである。また、Ｐｄ系のＡｕ合金は、眼鏡用材料としては加工性やバネ性の点で十分な特性を有していないため、使用されていないのが現状である。

そこで、本発明は、眼鏡用材料及び装身具用材料としての加工性及びバネ性を備えた白色系Ａｕ合金を提供することを目的とする。

本発明に係る眼鏡用又は装身具用白色系Ａｕ合金は、Ｐｄを１０〜１５ｍａｓｓ％、Ｃｕを７．５〜１１．５ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．１〜３ｍａｓｓ％、Ｉｒを０．１〜１．５ｍａｓｓ％、Ｒｕを０．１〜１．５ｍａｓｓ％及び残部Ａｕ及び不可避不純物よりなる。

本発明は、上記のような構成を有することで、眼鏡用材料及び装身具用材料としての加工性及びバネ性を備えた白色系Ａｕ合金を得ることができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

本発明では、Ａｕに配合する割金として、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｓｉ（ケイ素）、Ｉｒ（イリジウム）及びＲｕ（ルテニウム）を用いた。Ｐｄを１０ｍａｓｓ％〜１５ｍａｓｓ％配合することで、Ａｕ合金の色調を適度な白色を呈するようにすることができる。Ｐｄが１０ｍａｓｓ％未満では、Ａｕ合金が白色化せず、１５ｍａｓｓ％を超えると、白色が強くなりすぎ、また他の金属とのバランスが悪くなって加工性及びバネ性に関して十分な特性を得られにくい。

また、Ｃｕを７．５ｍａｓｓ％〜１１．５ｍａｓｓ％配合することで、適度の白色の輝きを得ることができ、また割金の他の金属とのバランスがよくなり、加熱及び冷却による時効硬化の効果が発揮されるようになる。

また、Ｓｉを０．１ｍａｓｓ％〜３ｍａｓｓ％配合することで、合金の硬度を向上させて傷つきにくく変形しにくいものが得られるとともに眼鏡用材料及び装身具用材料としての加工性を有するようになる。特に、眼鏡用材料を加工する場合に、板材又は線材に加工してろう付け等の処理が行われるため、加工時に高い硬度が要求されるが、Ｓｉを上記のように配合することで、こうした加工時において必要となる高い硬度を有するようになる。

また、Ｉｒを０．１〜１．５ｍａｓｓ％及びＲｕを０．１〜１．５ｍａｓｓ％を配合することで、Ｐｄと同じ白金族元素であるＩｒ及びＲｕが添加されて、耐食性の向上、金属結晶粒の微細化による機械的強度の向上といった作用効果を奏するようになる。特に、スウェージング加工等の金属加工を行う場合に、金属割れといった不具合が生じるのを防止することができる。

Ａｕ７５ｍａｓｓ％、Ｐｄ１２．５ｍａｓｓ％、Ｃｕ９．８７５ｍａｓｓ％、Ｓｉ２．３７５ｍａｓｓ％、Ｉｒ０．１２５ｍａｓｓ％、Ｒｕ０．１２５ｍａｓｓ％の組成のＡｕ合金（Ｋ１８）を真空溶解後鋳造し、インゴットとした。得られたインゴットを、溝ロール加工、焼鈍（６５０℃で１５分加熱後常温で冷却）、伸線加工を施し、径１ｍｍの丸線に加工した。

得られた丸線について表出される色を、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系（ＪＩＳＺ８７２９）に基づいて測定した。測定には市販の色差計を用いた。測定した結果、５回の測定結果の平均値は以下の通りであった。
明度Ｌ^*＝７９．０５
色度ａ^*＝２．８１
色度ｂ^*＝８．６６
色差ΔＥ^*ａｂ＝２．４１

社団法人日本ジュエリー協会では、ホワイトゴールドの色相の範囲をＬ^*ａ^*ｂ^*表色系に基づいて定めており、ロジウムめっきの色相を基準値（０点）とし、ΔＥ^*ａｂの値が１４以下のものをホワイトゴールドの色相の範囲と定義している。したがって、得られたＡｕ合金は、ホワイトゴールドの色相を備えていることが確認できた。

次に、比較例として、特許文献２に記載されたグレーゴールドとして、Ａｕ７５ｍａｓｓ％、Ｐｄ１０ｍａｓｓ％、Ｃｕ８ｍａｓｓ％、Ａｇ５ｍａｓｓ％、Ｇｅ２ｍａｓｓ％の組成のＡｕ合金（Ｋ１８）を真空溶解後鋳造し、インゴットを準備した。インゴットを実施例と同様に加工して、径１ｍｍの丸線を得た。

実施例及び比較例のＡｕ合金からなる丸線を２０ｍｍの長さで切断し、一方の端部から５ｍｍ分だけ支持台上に水平となるように固定し、他方の端部側を自由端となるようにセットした。他方の端部を指先で下方に押し下げて、１５ｍｍの長さの部分のバネ性を確認した。確認した結果、実施例のＡｕ合金からなる丸線は、比較例に比べて反発力が明らかに強いことが確認できた。

また、実施例のＡｕ合金の加工性を比較例と比べた場合、ほぼ同じように加工することができ、金属割れ等の不具合も発生することなく、加工時の硬度及び機械的強度について従来のものとほぼ同じ特性を備えていることが確認できた。

Claims

Ｐｄを１０〜１５ｍａｓｓ％、Ｃｕを７．５〜１１．５ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．１〜３ｍａｓｓ％、Ｉｒを０．１〜１．５ｍａｓｓ％、Ｒｕを０．１〜１．５ｍａｓｓ％及び残部Ａｕ及び不可避不純物よりなる眼鏡用又は装身具用白色系Ａｕ合金。