JPH0472079A - 高比重装飾品用金属材 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は高比重装飾品用金属材に係り、特に純金または
金合金とほぼ同等の色調および重量感を有し装飾性に優
れた高比重装飾品用金属材に関する。

（従来の技術） 腕時計の枠（側ケース）やバンド、金属食器、キーホル
ダなどの日用品、記念メダルや硬貨およびネックレスや
プレスレッドなどの装身具を形成する金属材料として金
やプラチナなどの貴金属が広く使用されている。

特に金は、優雅な色調および光沢を半永久的に保持し、
高い装飾性を有するとともに、高い財産的価値をも有し
ているため広く使用されている。

また密度が１９．３と汎用の鉄系合金材の２倍以上もあ
り、重量感が大きな製品を形成する原材料として優れて
いる。

しかしながら金は非常に高価であるため、装飾的価値お
よび財産的価値が大きい貴金属装飾品や装身具など比較
的に小形で総重量が小さい製品に用途が限定されており
、文鎮などの文房具、ダンベルや亜鈴などのスポーツ用
具、キーホルダや金属食器などの日用品の材料として使
用される割合は少なかった。

従来、多くの製品の構成材料を選択するに際しては、主
として機能、材料コスト、量産性、製造加工の容易さ等
が考慮されてきた。しかしながら近年は、製品の機能等
に加えて、さらに外観のファツション性、デザインなど
の装飾性や利用者の“遊び心”を刺激するような特性も
要求されるに至っている。

この傾向は、単に貴金属製の装飾品に限らず、文房具や
スポーツ用具および日用品などのあらゆる分野で観察さ
れる。例えば、第１図（ａ）に示すゴルフ用マーカ１ａ
は、従来プラスチックを射出成形して円板部と差込み部
３とを一体に製造されたものが大部分である。ゴルフ用
マーカ１ａは、ゴルフボールが停止した位置に対応する
芝生の上面部に差込み部３を差し込んで、ボールの位置
をマークしておくために使用される。

しかしながら、従来のプラスチック製のマーカは軽量で
あるため、芝生の根元に差し込んでも芝生の弾力によっ
て押し戻されるため、ボールの位置決めが困難になる場
合がある。そのため発明者らはマーカを鉄系合金材で形
成し、その特性を比較したところ、未だ重量がやや不足
し、また装飾性が乏しいことが判明した。そのため、よ
り装飾性に優れ、重量感に優れたマーカの普及が望まれ
ている。

しかしながら、装飾性が優れ、かつ高比重を有する金属
材料は、前記のように一般に高価であり、また加工性や
耐久性が劣るものが多かった。

一方、一般の装飾用材料として金の使用量を大幅に低減
してもなお、金の感触を味わうことが可能となるように
、鉄系合金材、しんちゅうなどの銅系合金材で基材を形
成し、その表面に金めつきを施し、金の美しい色調を発
現させるように構成する場合も多い。これにより、高価
な金の使用量を大幅に低減するとともに、軟質な金の機
械的強度を補うことができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしなから基材として用いる鉄系合金材や銅系合金材
はいずれも純金や１８金と比較して比重が半分以下と小
さいために、それらの材料で構成された装身具等を手に
保持した場合に受ける重量感が少なく、当該製品が安価
な金めつき品であることがすぐに判明してしまう欠点が
ある。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、金の使用量を少なくした場合においても純金と同
等の美しい色調を有するとともに、金と同等の重量感を
併有する装飾的価値が高い高比重装飾品用金属材を提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段と作用） 本願発明者は、金よりも安価であり、装飾用材料として
当然備えるべき耐食性、耐摩耗性および耐擦傷性を満足
し、かつ加工性に優れるとともに、さらに比重が高い金
属材料を得るべく鋭意研究を継続したところ、タングス
テンを主成分とし所定量の遷移金属等を従成分とした焼
結体に金および／またはチタン（ＴｉＮ、Ｔｉ等）の被
覆層を形成したときに、上記要求特性を満足し、純金と
同等の重厚感を備える金属材が得られた知見に基づいて
本願発明を完成した。

すなわち本発明に係る高比重装飾品用金属材は、Ｎｉ、
Ｃｕ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｒｅ、ＰｔおよびＡｕから選択され
る少なくとも１種の金属を０．１〜２０重量％含有し、
残部タングステンおよび不可避的不純物から成る焼結体
表面に金およびチタンの少なくとも一方から成る被覆層
を形成したことを特徴とする。ここでチタンは、Ｔｉ単
体の他にＴｉＮ等のＴｉ化合物を含む。

タングステン（Ｗ）は本発明に係る高比重装飾品用金属
材の主成分であり、密度が１９．３ｇ／ｄと高いため、
製品に充分な重量感を与えることができる。またＷは融
点が約３４００℃と高く、また硬度も大きく化学的にも
極めて安定しており、金属材に耐食性、耐摩耗性および
耐擦傷性を付与する。

またＮｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｒｅ、ＰｔおよびＡｕは
、いずれも金属材の加工性を改善し、またタングステン
の焼結温度を低減して製造条件を緩和するとともに、タ
ングステン原料粉末の焼結時において原料粉末を相互に
結合せしめて緻密で強固な焼結体を形成する役目を果す
ものであり、０．１〜２０重量％添加される。

添加量が０．　１重量％未満であると低温条件下におけ
る焼結操作が困難であり、焼結体の緻密化が充分に進行
せず高強度の焼結体が得られない。

一方、２０重量％を超えるように添加量を増しても焼結
時における緻密化の進行割合が少ない。また比較的に低
密度のＮｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｆｅを過量に添加すると金属
材全体の密度が低下して、重量感が大きな金属材が得ら
れない。そのためＮｉ。

Ｃｕ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｒｅ、ＰｔおよびＡｕの添加量は０
．１〜２０重量％の範囲内に設定される。

また上記添加元素は後述する焼結体表面に形成する金お
よび／またはチタン（ＴｉＮ、Ｔｉ等）の被覆層と焼結
体との密着性を良好に保持するためにも有効である。

金およびチタン（ＴｉＮ、Ｔｉ等）の少なくとも一方か
ら成る被覆層は焼結体表面に黄金色の色彩を発現する機
能を有する。この被覆層は、蒸着法、イオンブレーティ
ング法やスパッタリング法等のいわゆる物理蒸着法（Ｐ
ＶＤ法）あるいは化学蒸着法（ＣＶＤ法）、または通常
の電気めっき法によって焼結体表面に形成される。

ここでＣＶＤ　（Ｃｈｃｍｉｃａｌ　ＶａｐｏｕｒＤｅ
ｐｏ＋ｉ＋１ｏｎ）法は、被覆層を形成する元素のハロ
ゲン化物、窒化物、硫化物などを高温度に加熱して気相
状態とし、熱分解、酸化、還元などの化学反応を生ぜし
めた後に反応生成物を基材の所定表面に蒸着させる方法
である。

上記被覆層の厚さは、金色の色調を発現させるのみで、
耐食性および耐摩耗性が要求されない場合には、０．３
〜１μｍ程度で充分であるが、腕時計用のケースおよび
バンド、食器、キーホルダなどの日用品、メダル、プレ
スレッド等の装身具では、汗、水蒸気や薬品等に対する
高度の耐久性や長期の使用に耐える耐摩耗性および耐擦
傷性が色調と同時に要求されることから２μｍ以上に設
定することが望ましい。

本発明に係る高比重装飾品用金属材は、例えば上述した
タングステン原料粉末に所定量の遷移金属等の粉末を添
加して均一に混合し、得られた混合体を所定形状に加圧
成形した後に非酸化性雰囲気で温度１４００〜１９００
℃で焼結したり、ホットプレスを行なうことにより得ら
れた焼結体表面にイオンブレーティング法等によって金
および／またはチタン（ＴｉＮ、Ｔｉ等）から成る被覆
層を形成することによって製造される。

上記高比重装飾品用金属材は、いずれも密度が１５〜１
９．　５　ｇ／ｃｉ＋の範囲にあり、高比重のＷを基材
とした焼結体との表面に金および／またはチタン（Ｔｉ
Ｎ、Ｔｉ等）から成る金色の被覆層が形成されているた
め、金と同等の美しい色調を示すと同時に、重量感が充
分に発揮され、真正の金と同様の感触を得ることができ
る。

また、高硬度で機械的特性に優れたタングステンを基材
としているため、耐食性、耐摩耗性および耐擦傷性に優
れており、金と同等の色調を有しながら金の使用量が極
端に少なく、安価な装飾用製品を提供することができる
。

（実施例） 次に本発明に係る高比重装飾品用金属材を以下の実施例
によって、より具体的に説明する。

実施例１〜６ 平均粒径２μｍのタングステン粉末に平均粒径５μｍの
Ｎｉ粉末を６重量％および平均粒径５０μｍのＣｕ粉末
を４重量％添加して均一に混合し、得られた混合体を成
形型に充填して圧力２０００ｋｇ／ｃｎｆにて加圧して
紙形状およびディスク形状のゴルフ用マーカの成形体を
得た。次に得られた成形体を水素ガス雰囲気で温度１５
００°Ｃて３時間焼結した。そして得られた焼結体を所
定−＝ｔｅに加工し、さらに模様および文字を刻印した
後、有機溶剤で洗浄しイオンブレーティング装置内に配
置した。そして、焼結体表面に厚さ２μｍのＴｉＮ被覆
層を形成し、それぞれ第１図（ａ）。

（ｂ）、（ｃ）に示す実施例１〜３のゴルフ用マーカ１
ａ、ｌｂ、ｌｃを製造した。

また実施例、４〜６として、実施例１〜３と同様に製造
した刻印付きマーカの焼結体に、３Ｘ１０−５Ｔｏｒ＋
の真空雰囲気において、加熱源からＡｕを蒸発せしめ、
厚さ２μｍの金の被覆層を形成して実施例１〜３と同一
形状のゴルフ用マーカを製造した。

このように調製されたゴルフ用マーカは、いずれも金と
同様の美しい色調を呈するとともに密度が１７．２〜１
７．５ｇ／ａｄと大きく、会同様の重量感を有すること
が判明した。また被覆層と焼結体との密着性も優れてお
り、ビール強度も大きく長期間にわたって安定しており
、優れた耐久性を示すことも確認された。

また、このゴルフ用マーカ１ａ・・・を実際に芝生上面
部に何度も載置したり、または差し込んでその特性を調
査したところ、比重が鉄の２倍以上となるために、芝生
の弾性力によって浮き上がったり、跳ね上げられること
はなく、ゴルフボールの位置を容易にマーキングするこ
とができた。特に第１図（ｂ）に示すように差込み部を
形成しないマーカ１ｂや第１図（ｃ）に示すように差込
み部３が短いマーカｌｃであっても、浮き上かりや跳ね
上げを発生することがほとんどなく、マーカとして優れ
た機能を発揮する。

また本実施例の高密度装飾品用金属材で形成したゴルフ
用マーカとプラスチック製のティーとを一緒にポケット
に収納している場合においても、マーカ１ａ・・・はそ
の重量によってポケット内の最下部に位置する。したが
ってポケットからマーカ１ａ・・・を取り出す際に、他
のティーなどと混同することなく、マーカ１ａ・・・の
みを迅速に取り出すことができた。

またこのマーカ１ａ・・・の基材にはＮｉおよびＣＵが
添加されているため、Ｗ単独の場合と比較して加工性が
良好であり、マーカ１ａ・・・の頭部表面に模様および
文字２等を形成することが容易であった。

実施例７ 実施例７として実施例１で使用したＮｉ粉末の代りに平
均粒径ｌＯμｍのＣｏ粉末を４重量％添加した混合体を
使用して第２図に示す形状を有する文鎮４を実施例１と
同様に処理して製造した。

本実施例による文鎮４においても、金と同様に美しい色
調および重量感を併有し、使用者に真正な金の感触を与
えることができる。また金あるいはＴｉＮで形成した被
覆層は、不銹性を有するため、錆を発生することなく極
めて衛生的である。

特に本実施例に係る文鎮４は、従来の鉄台金製のものと
比較して比重が２倍以上であるため、紙類を押圧固定す
る機能を一定とすれば、容積を半分以下に低減すること
ができる。

また本実施例についても加工性が良好であり、表面に模
様や文字を形成することが容易であった。

実施例８ 実施例８として、実施例１．２でそれぞれ使用したＮｉ
粉末およびＣｏ粉末をそれぞれ５重量％ずつタングステ
ン粉末に添加して混合体を調製後、成形および焼結を行
ない、得られた焼結体表面に模様を刻印した後に、電気
めっき法によりＡｕを厚さ３μｍにわたって形成し、さ
らに２５０℃で１時間熱処理して第３図に示すようなダ
ンベル５を調製した。

ここでダンベル５は筋力強化用のスポーツ用具の一種で
あり、棒状のグリップシャフト６の両端に一対の円板状
の重錘７，７をそれぞれ着脱自在に取り付けて構成され
るものである。利用者は自らの筋力に応じて、重量が異
なる重錘７に交換して使用する。

得られたダンベル５は鮮かな全色調と光沢とを呈すると
ともに、ダンベル全体として優れた重量感が与えられる
。またこのダンベル５においては、Ｎｉ、Ｃｏが添加さ
れているため、Ｗ単独の場合と比較して加工性が大幅に
改善されており、重錘７の表面に模様や文字等を刻印す
ることが極めて容易であった。

特に本実施例に係るダンベル５は従来比で２倍以上に重
い高比重装飾品用金属材で形成されているため、重量を
同一に設定した場合にはダンベル自体を従来のものより
小形化することが可能になり、ダンベルの操作性を大幅
に改善することができる。

すなわち従来材で形成した高重量のダンベルは重錘の外
径および厚さが増大するため、ダンベルをリフトしたと
きにその重錘が胸元に衝突するおそれかあったが、本発
明に係る金属材で形成したダンベル５は非常に小形であ
り、胸板直近までリフトすることができ、また携帯性も
向上させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明の通り、本発明に係る高比重装飾品用金属材に
よれば、純金と同等の美しい色調を示すと同時に、金と
同等の重量感が発揮されるため、真正な金と同様の感触
を得ることができる。またタングステンを基材としてい
るため、耐食性、耐摩耗性および耐擦傷性に優れており
、金と同等の色調を有しながら金の使用量を大幅に低減
した装飾用品、日用品、文房具およびスポーツ用具を安
価に提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　　（ｂ）、　　（ｃ）はそれぞれ本発
明に係る高比重装飾品用金属材を使用して形成した３種
類のゴルフ用マーカの斜視図、第２図は同じく文鎮の斜
視図、第３図は同じくダンベルの側面図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ・・・ゴルフ用マーカ、２・・・模様
、文字、３・・・差込み部、４・・・文鎮、５・・・ダ
ンベル、６・・・グリップシャフト、７・・・重錘。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｒｅ，ＰｔおよびＡｕか
   ら選択される少なくとも１種の金属を０．１〜２０重量
   ％含有し、残部タングステンおよび不可避的不純物から
   成る焼結体表面に金およびチタンの少なくとも一方から
   成る被覆層を形成したことを特徴とする高比重装飾品用
   金属材。
2. ２．被覆層の厚さを２μｍ以上に設定したことを特徴と
   する請求項１記載の高比重装飾品用金属材。
3. ３．請求項１記載の高比重装飾品用金属材によって形成
   された文鎮。
4. ４．請求項１記載の高比重装飾品用金属材によって形成
   されたゴルフ用マーカ。
5. ５．請求項１記載の高比重装飾品用金属材によって形成
   されたダンベル。