JP6778732B2

JP6778732B2 - 白金合金

Info

Publication number: JP6778732B2
Application number: JP2018228754A
Authority: JP
Inventors: エドウィナ・レオーニ; グレゴリー・キスリング; ドニ・ヴァンサン; ステファーヌ・ローペル; アルバン・デュバッハ; ゲタン・ヴィラール
Original assignee: オメガ・エスアー
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2020-11-04
Anticipated expiration: 2038-12-06
Also published as: US20190185965A1; CN109943744A; EP3502286A1; EP3502286B1; CN109943744B; US10870906B2; JP2019112715A

Description

本発明は、ニッケル非含有およびコバルト非含有白金合金に関する。また、本発明は、そのような合金で作られている少なくとも１つの部品を含む時計器または宝飾品に関する。

時計製造および宝飾品に使用される白金系合金は、幾つかの種類が市販されている。そうした合金は、９５％の国際的に認知されている等級で主に使用されるという独特な特徴を有しており、そのため添加元素の含有量が非常に制限される。したがって、添加元素には、元素によって特有の技術的な制約があるだろう。第１の従来的な添加元素は、ルテニウム、コバルト、銅、イリジウムである。それらは、ガリウム、インジウム、スズ、金、ロジウム、タングステン、またはパラジウムなどの第２の元素と組み合わせることができる。ルテニウムを含有する白金合金は、宝飾品および時計製造、特に機械加工製品に汎用性を有する。コバルトを含有する白金合金は、ロストワックス鋳造法に適合する。銅を含有する合金は、市場の経済的需要を満たす。イリジウムを含有する合金は、輝きがあるため宝飾品に使用される。このように、各合金は、非常に限られた数の制約を満たすに過ぎない。

イリジウムを含有する白金合金の欠点は、９５％の等級では、合金が非常に軟質であり、時計製造の制約を満たさないことである。そうした制約を満たすため、９０％、８５％、またはさらに８０％などの、より低含有量の白金を有する白金／イリジウム合金が使用されることがある。この状況の欠点は、こうした合金が、９５％等級の品質証明をもはや受けることができないということである。

下記の表１には、白金合金の硬さが、焼き鈍し条件でのイリジウム含有量
の関数として言及されている。

幾つかの白金−イリジウム合金が市販されている。それらを下記に記載する。

フランス特許第２３８１８３２号Ａ１は、１．５％〜３．５重量％のイリジウムおよびガリウムまたは０．５％〜３．５重量％のインジウムを含み、それにより合金の融点を低下させ、より容易な鋳造を可能にする、少なくとも９５％の白金の合金に関する。

日本特許第１５１５７２４号Ｃは、８０〜８５％の白金、０．０５％〜５％のミッシュメタル、および合計で１％〜１５％の特にイリジウムを含む元素を含み、ミッシュメタルの導入が、合金の硬さおよび鋳造性を向上させる合金に関する。

日本特許第１５０９０７８号Ｃは、９０〜９５％の白金、０．０１％〜３％のＣａまたはホウ化カルシウム、および合計で１％〜１５％の特にイリジウムを含む元素を含む合金に関する。ホウ素およびホウ化カルシウムの導入は、鋳造性の向上、およびさらに合金の結晶粒サイズの精密化に有用である。

特開昭６１１３４１３４号Ａは、８４％〜９６％の白金、１％〜１５％のパラジウム、０．５％〜５％のＣｏ、および０．１％〜５％のイリジウムを含み、Ｐｄ−Ｃｏの組合せが合金の硬さを増加させる合金に関する。

これら４つの特許に記載されている合金は、ａ^＊値およびｂ^＊値が色的に過度に高い場合があり、白金等級が９５％未満である場合がある。こうした２つの特徴により、時計製造および宝飾品の分野における上記合金の使用は、特許請求することができない。

フランス特許第２３８１８３２号Ａ１日本特許第１５１５７２４号Ｃ日本特許第１５０９０７８号Ｃ特開昭６１１３４１３４号Ａ

したがって、本発明の目的は、白金−イリジウム合金に特有の色および輝度を保持しつつ、時計製造基準を満たす機械的特徴を有する、ニッケル非含有およびコバルト非含有の白金を提供することにより、イリジウムを含有する９５％等級の白金合金を実質的に向上させることである。

本発明の別の目的は、良好な機械加工性、鋳造性、クリンプ性（crimpability）、および研磨性のバランスが有利にとれている、イリジウムを含有する９５％等級のニッケル非含有およびコバルト非含有白金合金を提供することである。

この目的のため、本発明は、ニッケル非含有およびコバルト非含有白金合金であって、重量で表して、９５．０％から９６．０％までのＰｔ、０．５％から４．５％までのＩｒ、０．０１％から２％までのＡｕ、０から２％までのＧｅ、および０から１％までの添加元素Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｒｅの少なくとも１つを含み、上記合金の上記元素の全ての各パーセントは合計で１００％である白金合金に関する。

合金が上述の定義に対応すると、時計製造および宝飾品分野で使用するための合金に求められる、特にその色および輝きおよびさらに機械加工性、鋳造性、研磨性、およびクリンプ性に関する基準を全て満たす合金が得られる。

また、本発明は、上記で定義された合金で作られている少なくとも１つの部品を含む時計器または宝飾品に関する。この部品は、例えば、時計ケース、文字盤、ブレスレットまたは時計バンド、ブレスレットまたは時計バンドの美錠またはバックル、リューズ、時字、装飾物（applique）、時計針、受け石（jewel）、または付属品である。

また、本発明は、時計器または宝飾品における、上記で定義された合金の使用に関する。

本発明の合金は、９５％等級のニッケル非含有およびコバルト非含有白金合金である。

本発明によると、白金合金は、重量で表して、９５．０％から９６．０％までのＰｔ、０．５％から４．５％までのＩｒ、０．０１％から２％までのＡｕ、０から２％までのＧｅ、および０から１％までの添加元素Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｒｅの少なくとも１つを含み、上記合金の上記元素の全ての各パーセントは合計で１００％である。

第１の変異形態によると、白金合金は、重量で表して、９５．０％から９６．０％までのＰｔ、２．２％から４．４％までのＩｒ、０．０１％から０．８％までのＡｕ、０．０１から１．５％までのＧｅ、および０から１％までの添加元素Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｒｅの少なくとも１つを含み、上記合金の上記元素の全ての各パーセントは合計で１００％である。

第２の変異形態によると、白金合金は、重量で表して、９５．０％から９６．０％までのＰｔ、２．９％から４．３％までのＩｒ、０．０５％から０．６％までのＡｕ、０．０１から１％までのＧｅ、および０から１％までの添加元素Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｒｅの少なくとも１つを含み、上記合金の上記元素の全ての各パーセントは合計で１００％である。

第３の変異形態によると、白金合金は、重量で表して、９５．０％から９６．０％までのＰｔ、３．５％から４．２％までのＩｒ、０．０５％から０．６％までのＡｕ、０．０６から０．５％までのＧｅ、および０から１％までの添加元素Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｒｅの少なくとも１つを含み、上記合金の上記元素の全ての各パーセントは合計で１００％である。

Ｒｕ、Ｒｈ、およびＧａなどの添加元素は、硬さを向上させるために使用することができ、Ｓｎは、融解温度を低下させることが可能であり、ＲｅおよびＰｄは、白金元素と同じ挙動を示す。

本発明による白金合金は、時計器または宝飾品の生産への応用が特に企図される。本出願では、本合金は、特に、光り輝く色、ならびにさらに機械加工、鋳造、クリンプ、および研磨に十分な硬さを有することが可能である。

本発明による白金合金を調製するために、以下の工程を実施する。

合金の組成に組み込まれる主な元素は、９９９〜９９９．９パーミルの純度を有し、脱酸素されている。

合金の組成元素を、ルツボに入れ、元素が融解するまで加熱する。

加熱は、窒素分圧下の密閉誘導炉で実施する。

融解合金を、インゴット鋳型に鋳込む。

凝固させた後、インゴットを水焼入れに供する。

次に、焼入れしたインゴットを、冷間圧延し、その後焼き鈍しする。各焼き鈍し間の加工硬化の度合いは、６６％から８０％までである。

各焼き鈍しを、Ｎ₂およびＨ₂で構成されている還元雰囲気下にて９００℃〜１１００℃で実施し、２０〜３０分間継続させる。

焼き鈍し作業後の冷却は、水焼入れにより実施する。

以下の例は、下記の表２に開示されている条件に従って実施した。これらは全て、９５％白金合金または市販の参照白金合金に関する。表示されている割合は、重量パーセントとして表されている。

表２の実施例１〜９により得られた合金の種々の特性は、下記に表３にに見出されるだろう。

表３には、特に、焼き鈍し条件での合金のビッカース硬さに関する情報、およびさらに３軸座標系で測定した色に関する情報が示されている。

この三次元測定システムは、ＣＩＥＬａｂと呼ばれ、ＣＩＥは、国際照明委員会（International Commission on Illumination）のフランス語での頭字語であり、Ｌａｂは、３座標軸であり、Ｌ軸では、白−黒成分が測定され（黒色＝０；白色＝１００）、ａ軸では、赤−緑成分が測定され（赤色＝正の値＋ａ；緑色＝負の値−ａ）、ｂ軸では、黄−青成分が測定される（黄色＝正の値＋ｂ；青色＝負の値−ｂ）。（国際照明委員会により確立された基準ＩＳＯ７７２４を参照）。

比色値は、以下の条件下でＭＩＮＯＬＴＡＣＭ３６１０ｄ機を用いて測定する。
光源：Ｄ６５
傾斜：１０°
測定：ＳＣＩ＋ＳＣＥ（反射成分を含む＋反射成分を除外）
ＵＶ：１００％
測定焦点距離：４ｍｍ
較正：黒色体および白色体

合金番号１〜３は、国際的に認知されている法的等級を有していないという欠点を有する市販のＰｔＩｒ二元合金である。

合金番号４は、時計製造分野で使用するには硬さが低すぎるという欠点を有するＰｔ９５０Ｉｒ５０合金である。

時計製造および宝飾品分野で使用するための合金に求められる輝き／白さおよび変形性という二重制約、つまり色値がＬ≧８７、ａ^＊≦０．７、かつｂ^＊≦４．３であり、さらに硬さが１４０Ｈｖ〜２２０Ｈｖ、好ましくは１４０Ｈｖ〜１６０Ｈｖであることを満たすために、本発明の合金番号５〜９を生産し、変形を試験した。

比較例の合金は、この二重制約を満たすことが可能ではない。

Claims

ニッケル非含有およびコバルト非含有白金合金であって、重量で表して、
９５．０％〜９６．０％のＰｔ、
３．５％〜４．５％のＩｒ、
０．０１％〜２％のＡｕ、
０．１９〜２％のＧｅ、
０〜１％の添加元素を含み、
前記合金の前記元素の全ての各パーセントは合計で１００％であり、
前記添加元素は、硬さを向上させるＲｕ、Ｒｈ、Ｇａ、および融点温度を低下させるＳｎ、ならびにＰｔと同じ挙動を示すＲｅ、Ｐｄのうちの少なくとも１つを含んでいる白金合金。
重量で表して、９５．０％から９６．０％までのＰｔ、３．５％から４．４％までのＩｒ、０．０１％から０．８％までのＡｕ、０．１９％から１．５％までのＧｅ、および０から１％までの前記添加元素を含み、前記合金の前記元素の全ての各パーセントは合計で１００％である、請求項１に記載の白金合金。
重量で表して、９５．０％から９６．０％までのＰｔ、３．５％から４．３％までのＩｒ、０．０５％から０．６％までのＡｕ、０．１９％から１％までのＧｅ、および０から１％までの前記添加元素を含み、前記合金の前記元素の全ての各パーセントは合計で１００％である、請求項１に記載の白金合金。
重量で表して、９５．０％から９６．０％までのＰｔ、３．５％から４．２％までのＩｒ、０．０５％から０．６％までのＡｕ、０．１９％から０．５％までのＧｅ、および０から１％までの前記添加元素を含み、前記合金の前記元素の全ての各パーセントは合計で１００％である、請求項１に記載の白金合金。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の合金で作られている少なくとも１つの部品を含む時計器または宝飾品。
前記部品が、時計ケース、文字盤、ブレスレットまたは時計バンド、ブレスレットまたは時計バンドの美錠またはバックル、リューズ、時字、装飾物、時計針、受け石、および付属品を含む群から選択されることを特徴とする、請求項５に記載の時計器および宝飾品。
時計器および宝飾品における、請求項１から請求項４のいずれかに記載の合金の使用。