JP6423516B2 - サーメット製装飾部材ならびにこれを用いてなる時計、携帯端末機および装身具 - Google Patents

サーメット製装飾部材ならびにこれを用いてなる時計、携帯端末機および装身具 Download PDF

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Description

本発明は、サーメット製装飾部材ならびにこれを用いてなる時計、携帯端末機および装身具に関する。
従来、金色を呈する装飾品には、色調や耐食性の面から金やその合金、または各種金属にメッキを施したものが用いられている。しかしながら、金やその合金、あるいはメッキを施した金属材料は、いずれも硬度が低いことから、硬質物質との接触により、表面に傷が生じたり変形したりするという問題があった。
このような問題の解決を図るとともに、嗜好の多様化に応えるために、本願出願人は、金色を呈する種々のサーメット製装飾部材を提案してきた。
例えば、国際公開第２００９／０６９５４９号公報（特許文献１）において、窒化チタンを主成分とする窒化チタン質焼結体からなる装飾部品用セラミックスであって、ニッケル、ニオブ、クロムおよび炭素を含み、該炭素を０．５質量％以上０．９質量％以下の含有量で含むサーメット製装飾部材を提案している。
また、国際公開第２００９／１４５１４６号公報（特許文献２）において、窒化チタン質焼結体からなる装飾部品用セラミックスであって、ニッケル、ニオブ、クロムおよび炭素を含み、該炭素を１質量％以上２質量％以下の含有量で含むサーメット製装飾部材を提案している。
本開示のサーメット製装飾部材は、炭窒化チタンからなる結晶相と、金属からなる結合相とを含むサーメットからなり、前記結合相は、主成分であるニッケルと、少なくともニオブおよびクロムを含み、ニッケルの格子定数が３．５４Å以上である。
本開示の時計、携帯端末機または装身具は、上記構成のサーメット製装飾部材を用いてなる。
本実施形態のサーメット製装飾部材の一例として時計用ケースを示す、（ａ）は表側から見た斜視図であり、（ｂ）は裏側からみた斜視図である。 本実施形態のサーメット製装飾部材の一例として時計用バンドの構成の一例を示す模式図である。
今般においては、サーメット製装飾部材には、需要者に更なる高級感および高い美的満足感を与えるため、色ばらつきの低減が求められている。
以下、本実施形態のサーメット製装飾部材の一例について説明する。
本実施形態のサーメット製装飾部材は、炭窒化チタンからなる結晶相と、金属からなる結合相とを含むサーメットからなる。また、サーメットは、サーメットを構成する全成分１００質量％のうち、ニッケルが７．０〜１１．０質量％、ニオブが１．５〜６．０質量％、クロムが１．０〜５．０質量％、残部が炭窒化チタンである。そして、結合相は、主成分であるニッケルと、少なくともニオブおよびクロムを含み、ニッケルの格子定数が３．５４Å以上である。ここで、結合相における主成分とは、結合相を構成する成分１００質量％のうち、５０質量％を超えて含有する成分ということである。
本実施形態のサーメット製装飾部材は、上記構成を満たしていることにより、色ばらつきの少ない金色系の色調を呈するものとなる。ここで、ニッケルの単結晶の格子定数は３．５２３８Åであるのに対し、本実施形態のサーメット製装飾部材におけるニッケルの格子定数は３．５４Å以上である。本実施形態のサーメット製装飾部材が、色ばらつきの少ない金色系の色調を呈するものとなるのは、イオン化傾向の高い、結合相の主成分であるニッケルに、ニオブおよび／またはクロムが固溶し、ニッケルのイオン化傾向を低下させているためであると推察される。特に、ニオブが固溶していることによる効果が大きいものと推察される。
そして、本実施形態のサーメット製装飾部材におけるニッケルの格子定数は、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ 例えば、BrukerAXS社製：D8 ADVANCE）を用いて測定することにより知ることができる。
また、本実施形態のサーメット製装飾部材は、例えば、サーメットを構成する全成分１００質量％のうち、ニッケルが７．０〜１１．０質量％、ニオブが１．５〜６．０質量％、クロムが１．０〜５．０質量％であり、残部が炭窒化チタンである。より好適には、ニッケルは８．０〜１０．０質量％であり、ニオブは２．５〜５．０質量％であり、クロムは２．０〜４．０質量％である。なお、本実施形態のサーメット製装飾部材に炭窒化チタンを含むか否かについては、ＸＲＤで測定を行ない、同定することにより確認することができる。また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、結晶相以外の部分についてＳＥＭに付設のＥＤＳを用いることにより、ニッケル、ニオブ、クロムの存在を確認することができる。
そして、ニッケル、ニオブおよびクロムの含有量については、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置（ＩＣＰ）や蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）を用いて測定することにより求めることができる。なお、炭窒化チタンの含有量については、ニッケル、ニオブおよびクロムの含有量の合計を１００質量％から差し引いた値を炭窒化チタンの含有量とすればよい。また、炭窒化チタンの含有量については、ＴｉをＩＣＰまたはＸＲＦにて測定を行ない、炭素について炭素分析装置、窒素について窒素分析装置で測定した結果を合算することによっても求めることができる。
また、ニッケルの含有量と、ニッケル、ニオブおよびクロムの合計含有量から、主成分であるか否かを確認することができる。
次に、色ばらつきは、次の方法によって確認することができる。まず、測定にあたっては、試料にラップ加工を行ない、粗さ曲線における算術平均粗さＲａを０．０３μｍ以下のラップ面とする。そして、測定には、分光測色計（コニカミノルタ社（製）ＣＭ−５またはその後継機種）を用い、ＪＩＳ Ｚ ８７２２−２０００に準拠して、ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における明度指数Ｌ＊（以下、単にＬ＊と記載する場合がある。）の値、クロマティクネス指数ａ＊（以下、単にａ＊と記載する場合がある。）およびクロマティクネス指数ｂ＊（以下、単にｂ＊と記載する場合がある。）の値を求める。測定条件としては、ＳＣＩ（正反射光含む）、光源をＣＩＥ標準光源Ｄ６５とし、照明受光方式をｄｉ：８°・ｄｅ：８°（拡散照明・８°方向受光）、測定径を３ｍｍに設定して行なえばよい。
そして、単体のサーメット製装飾部材において、少なくとも３カ所について測定を行ない、得られたＬ＊、ａ＊、ｂ＊の値を用いて、ΔＥ＝（（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２）１／２により色ばらつきを求めることができる。
ここで、Ｌ＊とは、色調の明暗を示す明度の指数であり、Ｌ＊の値が大きければ明るい色調ということであり、Ｌ＊の値が小さければ、暗い色調ということである。
また、ａ＊とは、色調の赤から緑の度合いを示す指数であり、ａ＊の値がプラス側に大きな値であれば赤色系の色調ということであり、ａ＊の値がマイナス側に大きな値であれば緑色系の色調ということである。
また、ｂ＊とは、色調の黄から青の度合いを示す指数であり、ｂ＊の値がプラス側に大きな値であれば黄色系の色調ということであり、ｂ＊の値がマイナス側に大きな値であれば青色系の色調ということである。
さらに、ａ＊およびｂ＊の絶対値は、色調の鮮やかさを示す指数でもあるため、ａ＊およびｂ＊絶対値が小さいときには鮮やかさが抑えられた渋い色調ということである。
本実施形態のサーメット製装飾部材において、炭窒化チタンの結晶相の格子定数が４．２７Å以上４．３０Å以下であるときには、上述したＬ＊が６４以上６８以下、ａ＊が１以上４以下、ｂ＊が１以上５以下となり、紫掛かった金色の色調を呈するものとすることができる。
また、本実施形態のサーメット製装飾部材において、サーメット中に、モリブデン、タングステンおよびコバルトのうち少なくとも１種を含んでいるときには、これらが焼結助剤として作用し、焼成温度の低温化を図ることができるため、炭窒化チタンの結晶の異常粒成長による形状加工性の低下を抑制することができる。
なお、言うまでもないが、モリブデン、タングステンおよびコバルトを全て含むものであってもよく、好適な含有量としては、例えば、サーメットを構成する全成分１００質量％のうち、モリブデンの含有量が０．５質量％以上２．０質量％以下であり、タングステンの含有量が０．０５質量％以上０．４質量％以下であり、コバルトの含有量が０．０２質量％以上０．２質量％以下である。好適には、モリブデン、タングステンおよびコバルトの合計の含有量が２質量％以下である。
そして、サーメットを構成する全成分１００質量％のうちのモリブデン、タングステンおよびコバルトの含有量は、ＩＣＰやＸＲＦを用いて測定すればよい。
また、本実施形態のサーメット製装飾部材において、サーメットを構成する全成分１００質量％のうち、酸素の含有量が１．０質量％未満であるときには、結合相の酸化が少ないということであることから、さらに色ばらつきを少なくすることができる。また、酸素の含有量が１．０質量％未満であるときには、結合相の酸化が少ない、すなわち、ニッケル、ニオブおよびクロム等が金属として存在するということであることから、十分に結合相としての役割をなす。なお、酸素の含有量は、酸素分析装置（例えば、ＬＥＣＯ社製 ＴＣＨ−６００）で測定することにより求めることができる。
また、本実施形態のサーメット製装飾部材において、サーメットを構成する全成分１００質量％のうち、遊離炭素の含有量が１．５質量％以上２．５質量％以下であるときには、装飾部材としての機械的特性を有しつつ、所望形状とするための形状加工時間を短くすることができる。なお、遊離炭素の含有量は、炭素分析装置（例えば、ＬＥＣＯ社製 ＲＣ−６１２）で測定することにより求めることができる。
また、本実施形態のサーメット製装飾部材は、ニッケルおよびクロムからなる化合物が存在していてもよい。このように、ニッケルおよびクロムからなる化合物が存在しているときには、ニッケルおよびクロムが磁性体であるのに対し、ニッケルおよびクロムからなる化合物は、非磁性体であることから、サーメット製装飾部材が時計や携帯端末機等に用いられても磁気の影響が及びにくくなる。
ここで、ニッケルおよびクロムからなる化合物の存在は、ＸＲＤで測定し同定することによって確認することができる。また、ニッケルおよびクロムからなる化合物とは、ＣｒＮｉと表される化合物であり、ＣｒＮｉのＪＣＰＤＳ Ｎｏ．は、０１−０７１−７５９４である。
そして、本実施形態のサーメット製装飾部材は、３点曲げ強度が１０００ＭＰａ以上であり実用上十分な機械的特性を有するものである。なお、３点曲げ強度については、ＪＩＳ Ｒ １６０１−２００８に準拠して測定すればよい。
次に、本実施形態のサーメット製装飾部材の具体例について説明する。
図１は、本実施形態のサーメット製装飾部材の一例として時計用ケースを示す、（ａ）は表側から見た斜視図であり、（ｂ）は裏側から見た斜視図である。また、図２は、本実施形態のサーメット製装飾部材の一例として時計用バンドの構成の一例を示す模式図である。
図１（ａ）および（ｂ）に示す時計用ケース１０は、図示しないムーブメント（駆動機構）等を収容する凹部１１と、腕に時計を装着するための時計用バンド（図示しない）を固定する足部１２とを備えている。凹部１１は、厚みの薄い底部１３と厚みの厚い胴部１４とからなる。
図２に示す時計用バンド５０を構成するバンド駒は、ピン４０が挿入される貫通孔２１を有する中駒２０と、中駒２０を挟むようにして配置され、ピン４０の両端が差し込まれるピン穴３１を有する外駒３０とから構成されている。中駒２０の貫通孔２１にピン４０が挿入され、挿入されたピン４０の両端が外駒３０のピン穴３１に差し込まれることにより、中駒２０と外駒３０とが順次連結されて時計用バンド５０が構成されている。
これら、時計用ケース１０および時計用バンド５０を構成するバンド駒が、本実施形態のサーメット製装飾部材からなるものであることにより、色ばらつきが少ない金色系の色調を呈していることから、需要者に高級感と高い美的満足感を与えることができる。言うまでもないが、時計用ケース１０および時計用バンド５０を構成するバンド駒等の本実施形態のサーメット製装飾部材を用いてなる時計においても、需要者に高級感と高い美的満足感を与えることができる。なお、時計の針や文字盤に本実施形態のサーメット製装飾部材を用いることもできる。
また、本実施形態のサーメット製装飾部材は、携帯端末機の筐体や各種操作キーなどに好適に用いることができる。そして、本実施形態のサーメット製装飾部材を用いてなる携帯端末機を所有する需要者には、高級感と高い美的満足感とを与えることができる。なお、携帯端末機とは、携帯電話を含む携帯情報端末や、携帯型のカーナビゲーションやオーディオプレーヤー等のことである。
さらに、本実施形態のサーメット製装飾部材は、指輪、イヤリング、ネックレスなどに好適に用いることができ、本実施形態のサーメット製装飾部材を用いてなる装身具を所有する需要者にも、高級感と高い美的満足感とを与えることができる。
なお、本実施形態のサーメット製装飾部材は、上述したものに限られるものではなく、アメニティーグッズ、車のエンブレムなど、装飾的価値が求められる部品に好適に用いることができる。
次に、本実施形態のサーメット製装飾部材の製造方法の一例について説明する。
まず、平均粒径が１０〜３０μｍの窒化チタン粉末と、平均粒径が０．５〜３．０μｍの炭化チタン粉末と、平均粒径が１５〜２５μｍのニッケル粉末と、平均粒径が１０〜２０μｍのニオブ粉末と、平均粒径が３０〜５０μｍのクロム粉末とを所定量秤量する。
なお、具体的には、ニッケル粉末が７．０〜１１．０質量％、ニオブ粉末が１．５〜６．０質量％、クロム粉末が１．０〜５．０質量％、残部を窒化チタン粉末と炭化チタン粉末とし、出発原料とする。窒化チタン粉末と炭化チタン粉末との比は、６．５：３．５〜３：７となるように秤量することが好適であり、６：４〜４：６であることがさらに好適である。
そして、出発原料のうち、まず、ニッケル粉末と、ニオブ粉末と、クロム粉末と、溶媒として水またはメタノールとをミルに入れて混合・粉砕（１次混合・粉砕）する。このように、金属粉末のみでの粉砕を１０時間以上行ない、ニッケル粉末の周囲にニオブ粉末およびクロム粉末を存在させておくことにより、ニッケルへニオブおよび／またはクロムを固溶させることができる。１次混合・粉砕の時間が３０時間を超えると、固溶促進効果は変わらなくなることから、固溶促進の目的において、１次混合・粉砕の時間は３０時間以下とすることが好適である。
なお、サーメットに、モリブデン、タングステンおよびコバルトの少なくとも１種を含ませるときには、モリブデン粉末、タングステン粉末、コバルト粉末を用意し、この１次混合・粉砕時に添加すればよい。また、サーメット中に、ニッケルおよびクロムからなる化合物を存在させるには、１次混合・粉砕の時間を３０時間以上とすればよい。
そして、１次混合・粉砕後に、窒化チタン粉末および炭化チタン粉末をミルに入れて、２次混合・粉砕を行ない、その後、所定量のバインダを添加することにより、スラリーを得る。
次に、得られたスラリーを噴霧乾燥させて顆粒とし、この顆粒を用いて、所望の成形法、例えば、乾式加圧成形法、冷間静水圧加圧成形法、押し出し成形法等により、円板、平板、円環体等の所望形状に成形する。なお、所望する形状が複雑である場合には、成形方法として射出成形法を用いてもよい。
次に、加圧脱脂炉に成形体を入れて、不活性ガス雰囲気中、３１０〜３９０℃の温度および３０〜６０ｋＰａの圧力に維持して脱脂を行なう。その後、１．３３Ｐａ以下の真空中において、１２００〜１５００℃の温度で焼成することにより、焼結体を得ることができる。なお、サーメットを構成する全成分１００質量％のうち、酸素の含有量を１．０質量％未満とするには、焼成の昇温時に４００〜６００℃で５０分間以上保持し、その後、１２００〜１５００℃の温度で焼成すればよい。このように、昇温時に４００〜６００℃で５０分間以上保持することによって、脱脂体に残っている酸素と炭素とが反応して炭酸ガスとなり、脱脂体中から抜けていくこととなり、酸素の含有量を１．０質量％未満とすることができる。また、サーメットを構成する全成分１００質量％のうち、遊離炭素の含有量が１．５質量％以上２．５質量％以下とするには、脱脂条件において、脱脂条件を調整すればよく、例えば、温度が３５０℃、圧力４５ｋＰａであるとき、保持時間を１０〜２０分とすればよい。
次に、例えば、錫製のラップ盤を用いて、平均粒径が１μｍ以下のダイヤモンド砥粒を供給しながらラップ加工を行なった後、バレル研磨を行なう。なお、バレル研磨としては、湿式において、グリーンカーボランダム（ＧＣ）をメディアとして用い、回転バレル研磨機で２４時間回転させればよい。
以上のようにして得られる本実施形態のサーメット製装飾部材は、炭窒化チタンからなる結晶相と、ニッケル、ニオブおよびクロムを含む結合相とを有し、ニッケルの格子定数が３．５４Å以上となり、色ばらつきの少ない金色系の色調を呈するものとすることができる。また、本実施形態のサーメット製装飾部材を用いてなる時計、携帯端末機および装身具は、実用上十分な機械的強度を有しているとともに、需要者に、高級感と高い美的満足感を与えることができる。
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
まず、平均粒径が２０μｍの窒化チタン粉末と、平均粒径が１．０μｍの炭化チタン粉末と、平均粒径が２０μｍのニッケル粉末と、平均粒径が１５μｍのニオブ粉末と、平均粒径が４０μｍのクロム粉末とを用いて、サーメット中におけるニッケルの含有量が１０質量％、ニオブの含有量が５．０質量％、クロムの含有量が３質量％となるように秤量した。なお、窒化チタン粉末と炭化チタン粉末と比は６：４とした。
そして、ニッケル粉末と、ニオブ粉末と、クロム粉末と、溶媒として水またはメタノールとをミルに入れて表１に示す時間において１次混合・粉砕を行なった。
次に、窒化チタン粉末と炭化チタン粉末とをミルに入れて、２次混合・粉砕を行ない、その後、所定量のバインダを添加することにより、スラリーを得た。なお、試料Ｎｏ．１については、１次混合・粉砕を行なわず、２次混合・粉砕のみである。
次に、得られたスラリーを噴霧乾燥させて顆粒とし、この顆粒を用いて乾式加圧成形法により成形体を得た。
次に、加圧脱脂炉に成形体を入れて、不活性ガス雰囲気中、３５０℃の温度および４５ｋＰａの圧力に維持して脱脂を行ない、その後、１．３３Ｐａ以下の真空中において１５００℃の温度で焼成することにより、焼結体を得た。
そして、各試料につき、ＸＲＤ（BrukerAXS社製：D8 ADVANCE）を用いて測定を行ない、炭窒化チタンの結晶相の存在を確認した。なお、試料Ｎｏ．１については、窒化チタンの結晶相の存在も確認された。また、ＸＲＤによりニッケルの格子定数を確認した。
また、各試料について、ＩＣＰを用いて測定したところ、ニッケル、ニオブおよびクロムが秤量時の想定通りの含有量となっていることを確認した。
次に、各試料につき、錫製のラップ盤を用いて、平均粒径が１μｍ以下のダイヤモンド砥粒を供給しながらラップ加工を行ない、粗さ曲線における算術平均粗さＲａを０．０３μｍ以下のラップ面とした。そして、分光測色計（コニカミノルタ社（製）ＣＭ−５）を用い、ＪＩＳ Ｚ ８７２２−２０００に準拠して、各試料につき３カ所について、ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における明度指数Ｌ＊の値、クロマティクネス指数ａ＊およびクロマティクネス指数ｂ＊の値を求めた。なお、測定条件としては、ＳＣＩ（正反射光含む）、光源をＣＩＥ標準光源Ｄ６５とし、照明受光方式をｄｉ：８°・ｄｅ：８°（拡散照明・８°方向受光）、測定径を３ｍｍに設定して行なった。
そして、得られたＬ＊、ａ＊、ｂ＊の値を用いて、ΔＥ＝（（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊） ２＋（Δｂ＊）２）１／２により色ばらつきを求めた。結果を表１に示す。
Figure 0006423516
表１から、試料Ｎｏ．３〜６は、試料Ｎｏ．１，２よりもΔＥの値が小さい結果が得られており、炭窒化チタンからなる結晶相と、ニッケル、ニオブおよびクロムを含む結合相とを有するサーメットにおいて、ニッケルの格子定数が３．５４Å以上であることにより、色ばらつきの少ない金色の色調を呈するものとなることがわかった。
表２に示す組成のサーメットを作製し、色調の測定とともに、モニター評価を行なった。なお、作製方法としては、表２に示す組成となるように秤量したこと以外は、実施例１の試料Ｎｏ．４を作製したときと同様の方法により作製した。なお、試料Ｎｏ．８は、試料Ｎｏ．４と同条件の試料である。
そして、各試料につき、ＸＲＤ（BrukerAXS社製：D8 ADVANCE）を用いて測定を行ない、炭窒化チタンの結晶相の存在を確認した。また、炭窒化チタンの格子定数を確認した。さらに、各試料について、ＩＣＰを用いて測定を行ない、ニッケル、ニオブおよびクロムの含有量を求めた。
次に、実施例１と同様の方法の加工および測定を行なうことにより、各試料のＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における明度指数Ｌ＊の値、クロマティクネス指数ａ＊およびクロマティクネス指数ｂ＊の値を求めた。
そして、紫掛かった金色に興味を示す２０歳代〜５０歳代の各年代の男女５名ずつ計４０名のモニターに、各試料につき、高級感および美的満足感の２項目でアンケート調査を実施し、２項目ともに「感じる」と回答があった人の割合が８０％以上である場合を「Ａ」、１項目を「Ｂ」として評価した。結果を表２に示す。
Figure 0006423516
表２から、試料Ｎｏ．８〜１０は、良好なモニター評価が得られており、炭窒化チタンからなる結晶相の格子定数が４．２７Å以上４．３０Å以下であることにより、ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間における明度指数Ｌ＊が６４以上６８以下、ａ＊が１以上４以下、ｂ＊が１以上５以下となり、装飾性が高いものとなることがわかった。
モリブデン粉末、タングステン粉末およびコバルト粉末を準備し、実施例１の試料Ｎｏ．４における出発原料組成において、炭化チタン粉末を１質量％減らし、その分、モリブデン粉末、タングステン粉末またはコバルト粉末をそれぞれ添加した試料を作製した。なお、出発原料組成以外については、実施例１の試料Ｎｏ．４と同じ方法により作製を行なった。また、比較のため、実施例１の試料Ｎｏ．４についても準備した。
そして、得られた試料の相対密度を確認した。なお、相対密度は、ＪＩＳ Ｒ １６３４−１９９８に準拠して窒化チタン質焼結体の見掛密度を求め、この見掛密度を窒化チタン質焼結体の理論密度で除すことにより求めた。その結果、モリブデン粉末、タングステン粉末またはコバルト粉末をそれぞれ添加した試料は、試料Ｎｏ．４よりも相対密度が高く、窒化チタン質焼結体中に、モリブデン、タングステンおよびコバルトのうち少なくとも１種を含んでいることにより、焼成温度を下げることが可能であることがわかった。また、焼成温度の低温化を図ることができることにより、炭窒化チタンの異常粒成長による形状加工性の低下を抑制できることがわかった。
焼成の昇温時における４００〜６００℃での保持時間を異ならせた試料を作製し、色ばらつきの確認を行なった。まず、保持時間以外の作製方法は、実施例１の試料Ｎｏ．４と同様とし、一方の試料は、焼成の昇温時における４００〜６００℃での保持時間を２５分とし、他方の試料は５０分間とした。
酸素分析装置（ＬＥＣＯ社製 ＴＣＨ−６００）で酸素の含有量を測定した結果、一方の試料における酸素の含有量は２％であり、ΔＥは０．２であった。これに対し、他方の試料における酸素の含有量は０．９％であり、ΔＥは０．１５であった。この結果、サーメットを構成する全成分１００質量％のうち、酸素の含有量が１．０質量％未満であることにより、色ばらつきをさらに低減できることがわかった。
焼成時脱脂における保持時間を異ならせたこと以外は、実施例１の試料Ｎｏ．４と同じ方法により、試料Ｎｏ．１２〜１６を得た。なお、試料Ｎｏ．１４は、試料Ｎｏ．４と同条件の試料である。
次に、各試料を粉砕し、炭素分析装置（ＬＥＣＯ社製 ＲＣ−６１２）を用いて測定することにより、遊離炭素の含有量を求めた。なお、この含有量は、標準試料（炭酸カルシウム）を用いて作成した検量線から求めたものであり、検量線の正当性については、遊離炭素量の把握できている炭化珪素粉末を測定することにより確認した。
そして、各試料を用いて、研削抵抗を確認した。装置としては、ホイール（旭ダイヤモンド工業社製 ＳＤＣ４００Ｎ７５Ｂ２５−５）を備えた平面研削盤（ナガセインテグレックス製 ＳＧＥ−５１５Ｅ２Ｔ）を用いた。また、加工条件は、回転速度を２０００ｍｉｎ−１、切り込み量を０．００５ｍｍ／ｐａｓｓ、研削量１２００Ｖ（ｍｍ３）とし、固定式動力計（キスラー社製9257B）を用いて２００ｐａｓｓ後の研削抵抗を測定し、研削しやすさの評価として、研削抵抗値の低い方からの順位付けを行なった。なお、各試料における加工前には、銅からなるツルーイングブロックを用い、回転速度を１５００ｍｉｎ−１、切り込み量を０．００５ｍｍ／ｐａｓｓの条件でツルーイング・ドレッシングを行なってから、加工した。
また、各試料を作製したときの同じ条件により、ＪＩＳ Ｒ １６０１−２００８に準拠した試験片を作製し、３点曲げ強度の測定を行ない、高い方からの順位付けを行なった。
結果を表３に示す。
Figure 0006423516
表３から、サーメットを構成する全成分１００質量％のうち、遊離炭素の含有量が１．５質量％以上２．５質量％以下であることにより、装飾部材としての機械的特性を有しつつ、所望形状とするための形状加工時間を短くできることがわかった。
１０：時計用ケース
１１：凹部
１２：足部
１３：底部
１４：胴部
２０：中駒
２１：貫通孔
３０：外駒
３１：ピン穴
４０：ピン
５０：時計用バンド

Claims (9)

  1. 炭窒化チタンからなる結晶相と、金属からなる結合相とを含むサーメットからなり、
    該サーメットは、該サーメットを構成する全成分１００質量％のうち、ニッケルが７．０〜１１．０質量％、ニオブが１．５〜６．０質量％、クロムが１．０〜５．０質量％、残部が炭窒化チタンであり、
    前記結合相は、主成分であるニッケルと、少なくともニオブおよびクロムを含み、前記ニッケルの格子定数が３．５４Å以上であるサーメット製装飾部材。
  2. 前記結晶相の格子定数が４．２７Å以上４．３０Å以下である請求項１に記載のサーメット製装飾部材。
  3. 前記サーメット中に、モリブデン、タングステンおよびコバルトのうち少なくとも１種を含んでいる請求項１または請求項２に記載のサーメット製装飾部材。
  4. 前記サーメットを構成する全成分１００質量％のうち、酸素の含有量が１．０質量％未満である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のサーメット製装飾部材。
  5. 前記サーメットを構成する全成分１００質量％のうち、遊離炭素の含有量が１．５質量％以上２．５質量％以下である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のサーメット製装飾部材。
  6. 前記サーメット中に、ニッケルおよびクロムからなる化合物が存在する請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のサーメット製装飾部材。
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のサーメット製装飾部材を用いてなる時計。
  8. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のサーメット製装飾部材を用いてなる携帯端末機。
  9. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のサーメット製装飾部材を用いてなる装身具。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6774369B2 (ja) * 2017-04-25 2020-10-21 三菱重工航空エンジン株式会社 金属部材及びその製造方法
EP4079478A1 (fr) * 2021-04-20 2022-10-26 Comadur S.A. Procédé d'injection d'un article décoré

Family Cites Families (10)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2183549A1 (en) * 1972-05-10 1973-12-21 Ugine Carbone Sintered metalcarbonitride material - for watch cases
JPS597341B2 (ja) * 1978-09-25 1984-02-17 三菱マテリアル株式会社 耐食性のすぐれた硬質焼結合金
JPH08199283A (ja) * 1994-07-29 1996-08-06 Hokkaido Sumiden Seimitsu Kk 炭窒化チタン基合金
JP4596692B2 (ja) * 2001-06-28 2010-12-08 京セラ株式会社 焼結合金及びその製造方法
EP2298948B1 (en) * 2008-05-28 2019-05-01 Kyocera Corporation Ceramic for decorative part and decorative part comprising the same
JP5404643B2 (ja) * 2008-10-29 2014-02-05 京セラ株式会社 装飾部品用セラミックスおよび装飾部品
JP2011047033A (ja) * 2009-07-27 2011-03-10 Kyocera Corp 装飾部品用セラミックスおよびこれを用いた装飾部品
JP2011130894A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Kyocera Corp 装飾部品用駒成形体およびこれを焼成してなる装飾部品用駒
CA2801479C (en) * 2011-03-07 2015-07-07 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Material for decorative parts
JP5730455B1 (ja) * 2013-08-30 2015-06-10 京セラ株式会社 装飾部品ならびにこれを用いてなる時計、携帯端末機および装身具

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