JPH0474836A

JPH0474836A - 金合金細線およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0474836A
Application number: JP18658190A
Authority: JP
Inventors: Yukio Miyagawa; 宮川　幸夫; Ikuo Ishiguro; 石黒　郁夫; Akitada Suzuki; 鈴木　彬督; Yukio Nishimura; 西村　幸雄; Zenzo Kitayama; 北山　善藏
Original assignee: Pilot Corp; Pilot Pen Co Ltd
Current assignee: Pilot Corp
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1990-07-13
Publication date: 1992-03-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は色感、審美性に冨む装飾用金合金細線およびそ
の製造方法に関するものである。

（従来の技術および発明が解決しようとする課題）従来
の金線はその表面が平滑性に冨み、かつ光輝性に優れて
いるものであった。この金線を用いて製造されたネック
レス、ブレスレットなどの装飾品は素材としての金の経
済的価値および金色のデザイン効果を狙いとして市場に
提供されている。

この業界では、常に斬新なデザインの装飾品が望まれて
いるが、従来の金線では、もはやこれ以上のデザイン効
果は望めず、ユーザーの要望に応えるのが難しい状況と
なってきている。装飾品のデザインの良否は製品を構成
している素材に影響されるところが極めて大きい。その
ため、今後ユザーの要望に充分対応するには、新規性の
ある素材を用いることが必須であり、従来の金線とは異
なる特徴のある金線が熱望されている。

従来の金線は線引き法により製造されているが、この方
法は高価な設備で複雑な工程を要するため製品コストは
高価なものとなっている。また、従来の金細線は比較的
高純度であり、製造コストの安価な金線および高強度の
金線も要望されている。

従来の線引き法で得られる金線は単に表面が平滑かつ光
輝性のものであり、特にその他の装飾性に富む表面を有
する金線は得られていない。

このように、従来の金線は色感、審美性に関して少なく
とも装飾品に好適なものはな（、かつ狙いとしている金
線を生産性良く、安価に製造する方法も知られていない
。

本発明者はこの解決のために検討した結果、紡糸性が良
く、均一に微細結晶化し易い金合金組成を見出して、色
感、審美性に優れた装飾品に好適な金合金細線、および
それを安価に製造する方法を発明した。

（課題を解決するための手段）本発明は（１）一般式　ＡｘＢｙＣｚ、ここで、Ａ：金、Ｂ：銀
、銅、ニッケル、パラジウムから選ばれる少なくとも１
つ、Ｃ：亜鉛、アルミニウム、チタン、ケイ素、ホウ素
、希土類金属から選ばれる少なくとも１つであり、ｘ、
ｙ、ｚはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃの重量％値で、ｘ：５０〜
９０、ｙ：５〜４５、ｚ：０．００１〜２０で表わされ
、かつ平均粒子径が約２０μｍ以下の微細結晶から成る
金合金細線、および（２）一般式　ＡｘＢｙＣｚ、ここで、Ａ：金、Ｂ：銀
、銅、ニッケル、パラジウムから選ばれる少なくとも１
つ、Ｃ：亜鉛、アルミニウム、チタン、ケイ素、ホウ素
、希土類金属から選ばれる少なくとも１つであり、ｘ、
、ｙ、ｚはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃの重量％値で、ｘ：５０
〜９０．）’：５〜４５、ｚ：０．００１〜２０で表わ
され、かつ結晶組織が微細な樹枝状晶から成る金合金細
線、および（３）一般式　Ａ　ｘ　Ｂ　ｙ　Ｃｚ、ここ
で、Ａ：金、Ｂ：銀、銅、ニッケル、パラジウムから選
ばれる少なくとも１つ、Ｃ：亜鉛、アルミニウム、チタ
ン、ケイ素、ホウ素、希土類金属から選ばれる少なくと
も１つであり、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃの重量
％値で、ｘ：５０〜９０、ｙ：５〜４５、ｚ：０．００
１〜２０で表わされる金合金を加熱溶解し、紡糸ノズル
より噴射し、紡糸しながら１０３〜１０’に／秒の冷却
速度で象、冷凝固した金合金細線の製造方法である。

本発明の金合金細線は微細結晶組織となるが、その結晶
粒は約２０μｍ以下の均一なものとなっている。しかし
、配合組成によっては細線の内部に樹枝状晶を形成する
こともでき、その主軸（長さは約数１００μｍ以下）が
細線の長手方向に配向し、かつ分校の成長が極端に抑制
された針状形状を呈している。樹枝状晶を形成している
細線の表面は微細結晶組織を形成している。

このように均一な微細結晶組織および樹枝状晶組織を有
している金合金細線は線引き法などの従来技術では製造
不可能であり、これは本発明の合金組成と急冷凝固によ
る溶融紡糸法で初めて達成できるものである。

上述のように均一な微細結晶組織および樹枝状晶組織は
細線の耐傷性、耐変形性、その他の機械的強度を増強す
る効果があるばかりでなく、金合金特有の色感、輝き、
素材の風合いなどの審美性にも効果を発現している。

微細な結晶粒の大きさは細かければ細かいほどよく、約
２０μｍ以下であれば上記の効果を発現できるが、好ま
しくは約１０μｍ以下である。

本発明において、成分組成を前記の範囲に限定した理由
を説明する。（以下で、％は重量％である。）（イ）　金装身具などに用いる装飾用金合金は主にに１８の合性の
合金であり、一般にはに１４〜に２１の範囲のものが使
用されている。この範囲外では、装飾用金合金としての
所望の性能が得られない。

Ｋ１４未満では耐汗性などの耐食性が不充分であり、Ｋ
２１を超えると所望の硬さが得られず、耐傷性、耐変形
性が劣る。したがって、本発明の金合金細線の金含有量
はに１４〜に２１の範囲を充分包含する５０〜９０％の
範囲である。

（ＴＩ）銀、銅、ニッケル、パラジウムこれらの成分は
金との合金を形成することにより、それぞれ特有の装飾
的な色を発色する効果があり、さらに金合金の物理的、
機械的強度を増す効果もある。

適度の含有量により、銀はグリーン系ゴールド色を、銅
はレッド色を、ニッケルとパラジウムはホワイト色を、
それぞれ発色できる。また、銀、銅、ニッケルなどを適
宜に配合して、Ｋ１４、Ｋ１８などの多元系金合金とす
ることにより、黄金色を発色することも可能である。し
たがって、所望の色によって、前記成分を単独、又は組
み合わせて配合してもよい。

金合金細線は前記成分の含有率によってそれぞれ発色す
る色の濃淡、色感が変化するので、含有量は必ず適量で
なければならない。好ましい含有率の範囲は以下の通り
である。

銀は約１０％で淡いグリーン系ゴールド色を呈し、約１
５％以上でグリーンゴールド色が得られる。約５０％以
上では、大気中の硫黄と反応し易く、淡茶色に変色する
傾向が認められる。したがって、グリーンゴールド色を
得るための好ましい含有量は１０〜４５％の範囲である
。

銅は約５％で淡いレッド系ゴールド色を呈し、約１０％
以上でレッド色が得られる。約４０％以上になると、汗
や大気中の汚染成分の影響でその表面が変色する場合が
ある。したがって、レッド系ゴールド色およびレッド色
を得るための好ましい含有量は５〜４０％の範囲である
。

ニッケルは約５％でホワイト系ゴールド色を呈し、約１
３％以上でホワイト色が得られる。約３０％以上では、
硬くて柔軟性に乏しくなる。したがって、ホワイト系ゴ
ールド色およびホワイト色を得るための好ましい含有量
は５〜３０％の範囲である。

パラジウムは約５％でホワイト系ゴールド色を呈し、約
１５％以上でホワイト色が得られる。約４０％を超える
と、色の品位が悪くなる。したがって、ホワイト系ゴー
ルド色およびホワイト色を得るための好ましい含有量は
５〜４０％の範囲である。

（ハ）亜鉛、アルミニウム、チタン、ケイ素、ホウ素、
希土類金属これらの成分は本発明の金合金の急冷凝固による溶融紡
糸法における紡糸性に最も大きい効果を与える合金成分
であり、ある一定量以上を含有させると、はじめて連続
した長い金合金細線が得られることを、本発明者は見出
した。

このような細線を得るためにも、前記の成分を合金中に
０．　ＯＯ１％以上を配合する必要があり、０、０　Ｏ
１％未満では連続細線は得られず、球状、数珠状、短線
のものしか得られない。したがって、含有量は０．００
１％以上が望ましく、含有率の増大につれて紡糸性効果
は顕著になるが、約５％で前記効果は頭打ちとなる傾向
を示す。

前記の成分の配合は紡糸性付与の効果以外に、金合金細
線の色感のなお一層の審美性を発現する効果があること
を、本発明者は見出した。

すなわち、前記成分の適量を配合することにより、金合
金細線の外観は優美な絹糸状を示し、装飾分野に適合し
た美観が得られ、この金合金細線を用いて製造したロー
プ、織物などはサテン調の審美性かつ新規性に冨むもの
となることを、本発明者は見出した。

前記の成分の配合により、審美性の発現は金合金細線の
発色に微妙な影響を与えると同時に、溶融紡糸による金
合金細線が長さ方向に微小な太い斑や微小な曲がりが形
成され、かつ、その表面が全体的に半艶状および無光沢
の中に部分的に平滑な光輝箇所が適度に分散している状
態を形成しているためである。視感によれば、絹糸およ
びその集合体は無光沢ないし半艶状の中にもある輝きが
ある。前記の溶融紡糸法によって得られる金合金細線の
外観はあたかも絹糸状を呈している。

前記の成分を適量配合すると、細線の均一な微細結晶化
に効果を発現し、細線の強度を増大するが、含有量が約
１０％を超えると次第に跪くなっていく傾向が認められ
、約２０％で急激に脆くなる。したがって、前記の成分
の含有量はＯ，ＯＯ１〜２０％であるが、好ましくは０
．００１〜１０％の範囲である。前記の成分を単独又は
組み合わせて配合してもよい。

希土類金属は元素周期率表の原子番号２１のスカンジウ
ム（Ｓｃ）、原子番号３９のイツトリウム（Ｙ）、原子
番号５７〜７１の群中の金属で、ランタン（Ｌａ）、セ
リウム（ＣｅＬプラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ
）、プロメチウム（Ｐｍ）　、サマリウム（Ｓｍ）　、
ユーロピウム（Ｅｕ）　、ガドリニウム（Ｇｄ）、テル
ビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム
（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イ
ッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）である。

次に、本発明の金合金細線の成分を例示する。

Ａｕ−Ａｇ　−／Ｍ！　（グリーン系ゴ〜ルド色）、Ａ
ｕ−Ａｇ−Ｚｎ−Ａｆ　（同上）、Ａｕ−Ａｇ−Ａ／！−Ｙ　　（同上）、Ａｕ−Ａｇ−Ｚ
ｎ−Ｔｉ　　（同上）、Ａｕ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｆ
−３ｉ　（グリーン系ゴールド色、ゴールド色、レッド
系ゴールド色）、Ａｕ−Ｃｕ−Ｚｎ（レッド系ゴールド色、レッド色、ゴ
ールド色）、Ａｕ−Ｃｕ−Ａｌ１！　（レッド色）、Ａｕ−Ｃｕ−Ｚ
ｎ−Ｂ−Ｄｙ　（レッド系ゴールド色、レッド色、ゴー
ルド色）、Ａｕ−Ｃｕ−Ｎｉ　−Ａｆ−３ｃ　（同上）、Ａｕ−Ｐ
ｄ−Ａｇ−Ｚｎ　（ホワイト系ゴールド色、ホワイト色
）、Ａｕ−Ｐｄ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｎ　（ホワイト系ゴ
ールド色、ホワイト色、ブラウン色）、Ａｕ−Ｎ１−Ｚ
ｎ（ホワイト系ゴールド色、ホワイト色）、Ａｕ−Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ　（ホワイト系ゴールド色、ホ
ワイト色、ゴールド色）、Ａｕ−Ｎ１−Ｚｎ−Ａｆ！　（同上）、Ａｕ−Ｎｉ−Ｃ
ｕ−Ｚｎ−Ａｎ−３ｍ　（同上）、Ａｕ−Ａｇ−Ｃｕ−
Ｚｎ−Ａｆ−Ｌａ　（グリーン系ゴールド色、レッド系
ゴールド色、ゴールド色）本発明の金合金細線の製造方法を説明する。

通常の溶融紡糸法と格別異なるところはないが、本発明
者は金合金を加熱溶融し、細孔を有するノズルから一気
に噴射し、これを所定の冷却速度で急冷凝固すると絹糸
状の審美性に冨む連続細線が得られることを見出した。

溶融紡糸法として、液中に噴射する回転液中紡糸法が細
線を比較的均一に急冷凝固できる点、絹糸状の金合金細
線を得易い点などで優れている。

回転液中紡糸法は回転するドラム内に遠心力により液体
層を形成し、その液体層中に溶融金属を噴射し、その溶
融金属を凝固して金属細線を得る方法である。

このように回転液中紡糸法が優れているが、この外の溶
融紡糸法で（１）ジェット急冷法（Ｃｈｉｌｌｂｒｏｃ
ｋ　ｍｅｌｔ　ｓｐｉｎｉｎｇ）　、（２）ティラー法
輸１ａｓｓｃｏａｔｅｄ　ｍｅｌｔ　ｓｐｉｎｉｎｇ）
、（３）押出法（ｆｒｅｅ−ｆｌｉｇｈｔｍｅｌｔ　ｓ
ｐｉｎｉｎｇ）　、（４）その他を用いることができる
。

いずれの方法の場合も、冷却速度が１０３〜１０ｂＫ／
秒の範囲で急冷凝固することが必須である。すなわち、
１０’に／秒未満では、数珠状や短線の細線しか得られ
ず、所望の均一な連続細線は得られない。１０’に７秒
を超えると、非晶質相が出現するようになり、耐熱性が
劣化してくる。

絹糸状の審美性に冨む連続細線を得るには、金合金の最
適溶融温度範囲で紡糸することが必要である。それは合
金組成によって変化するが、使用する合金の融点（１０
００〜１４００Ｋ）におよそ５０〜３００Ｋを加算した
温度がよい。

合金の融点を僅かに超えた温度では、粘度が高く、噴射
が難しく安定した連続細線が得られない。

融点より３００に以上高い温度では、粘度が低くなり、
数珠状や短線の細線となり昌い。

本発明の金合金における絹糸状の色感は溶融紡糸法での
み得られるものであり、その理由は次のように考えられ
る。

すなわち、適度の粘性を有する溶湯のジェットは冷媒中
又は冷媒面で完全に固化するまでに、ジェットの凝集力
による長さ方向に対する収縮作用により微細な太さ斑を
形成し、かつ高温ジェットの熱影響による冷却水の僅か
な沸騰現象により、ジェット表面が微小の凹凸を形成し
たり、ジェットが冷水中に突入する時の水圧や冷却水表
面のゆらぎの影響で微細に曲げられる、などの溶融紡糸
法に特有で、複雑な物理現象に起因するものと考えられ
る。

このように絹糸状が得られるのは、本発明の金合金組成
と溶融紡糸法でのみ得られる細線の表面形状の相乗作用
によるものである。

得られる細線の形状、寸法はノズルの形状、寸法、紡糸
方法および紡糸条件によって定まる。

回転液中紡糸法、ティラー法、押出法による場合は、円
形断面の細線が得られるが、ジェット急冷法による場合
は、扁平なリボン状の細線が得られる。細線の直径は２
．０１１＋１１．およびリボン状の厚さは１．０ａ＋ｍ
が限度であり、これを趙えると、均一な連続細線および
絹糸状が得られなくなる。

（実施例）本発明の詳細な説明する。

実施例　１表に示した組成の合金をアルゴン＋５％水素雰囲気圏と
した直径約０．１７ｍｍの紡糸ノズルを有する透明石英
製容器に装填し、高周波誘導加熱により約１２５０にで
溶解した。

一方、内周面に幅３０ｍｍ、深さ３０ｇ＋園の溝を有す
る内径５００−のステンレス製ドラムを３０゜ｒｐｍで
回転させ溝に水深２５ｍｍの静水層を形成させ、静水層
の水面との距離を３ｍｍにした紡糸ノズルより静水層に
向けて入射角６０度で約５Ｋｇ／ｃｍ”の圧力により溶
解した合金を紡糸し、約５Ｘ１０’に７秒で急冷して直
径０．１５ｍｍの円形のグリーンゴ−ルド色で、絹糸状
の連続細線を得た。

実施例　２〜実施例　１５実施例１と同様にして、断面形状が円形の直径０．１〜
０．５ｍａ＋の絹糸状の連続細線を得た。

実施例　１６表に示した組成の合金をアルゴン＋５％水素雰囲気圏と
した直径約０．３ｍｓ＋の紡糸ノズルを有する透明石英
製容器に装填し、高周波誘導加熱により約１２５０にで
溶解した。

一方、外周面に約０．６　ｍｍの半円の溝を有するステ
ンレスロール（外径１００ｕ＋＋）を水平に配置し、１
０００ｒｐ−で回転させ、次に紡糸ノズルより溝に向け
て約０．５にｇ／ｃｍ”の圧力により溶解した合金を紡
糸し、約２Ｘ１０’に７秒で急冷して厚さ０．２■曽、
幅０．６■のリボン状を有するグリーンゴールド色で、
絹糸状の連続細線を得た。

比較例　１〜比較例　４表に示した組成の合金を実施例１と同様の方法で連続細
線を得た。

比較例　５表に示した組成の合金を実施例１６と同様の方法で不均
一な細線を得た。

表中の従来品は従来の線引き法で製造したものである。

（発明の効果）本発明の金合金細線は種々の色感を有し、かつ審美的な
絹糸状の新規な装飾用金合金細線であって、装身具およ
び宝飾品などのデザイン効果を格段に高め、利用価値は
極めて高い。さらに、溶融紡糸法を用いて一挙に製造で
きるようになったので、このような線材が廉価に得られ
ること、均一な微細結晶細線のため高強度などの理由か
ら本発明の金合金細線は装飾用以外の工業用、産業用な
どの広範囲の分野で使用できる。

特許出願人　株式会社パイロット

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般式ＡｘＢｙＣｚここで、Ａ：金Ｂ：銀、銅、ニッケル、パラジウムから選ばれる少なく
とも１つＣ：亜鉛、アルミニウム、チタン、ケイ素、ホウ素、希
土類金属から選ばれる少なくとも１つであり、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃの重量％値でｘ：５０〜９０ｙ：５〜４５ｚ：０．００１〜２０で表わされ、かつ平均粒子径が約２０μｍ以下の微細結
晶から成る金合金細線。
（２）一般式ＡｘＢｙＣｚここで、Ａ：金Ｂ：銀、銅、ニッケル、パラジウムから選ばれる少なく
とも１つＣ：亜鉛、アルミニウム、チタン、ケイ素、ホウ素、希
土類金属から選ばれる少なくとも１つであり、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃの重量％値でｘ：５０〜９０ｙ：５〜４５ｚ：０．００１〜２０で表わされ、かつ結晶組織が微細な樹枝状晶から成る金
合金細線。
（３）一般式ＡｘＢｙＣｚここで、Ａ：金Ｂ：銀、銅、ニッケル、パラジウムから選ばれる少なく
とも１つＣ：亜鉛、アルミニウム、チタン、ケイ素、ホウ素、希
土類金属から選ばれる少なくとも１つであり、ｘ，ｙ、ｚはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃの重量％値でｘ：５０〜９０ｙ：５〜４５ｚ：０．００１〜２０で表わされる金合金を加熱溶解し、紡糸ノズルより噴射
し、紡糸しながら１０＾３〜１０＾６／秒の冷却速度で
急冷凝固した金合金細線の製造方法。