JP6343795B2 - 装飾部材 - Google Patents

Description

本発明は、装身具用装飾部材、時計用装飾部材、建材用装飾部材、キッチン部材用装飾部材、家電用装飾部材および自動車用装飾部材等に用いられる装飾部材に好適な金属光沢を呈する装飾部材に関するものであり、とりわけ腕時計用ケース、バンド駒に好適に用いられて美しい金属光沢を醸し出す時計用装飾部材に関するものである。

従来より、ヨーロッパにおける時計宝飾店では、黒色系の時計用装飾部材が脚光を浴びており、最近では黒色系の時計用装飾部材が急速に流行しつつある。黒色系を採用した装飾部材は、有彩色を採用する装飾部材が多い中で、古くからフォーマルカラーとして用いられており、シンプルで洗練された感覚を与えることから根強い評価を得ている。ある金属を鏡面に仕上げたことで呈する黒色系の金属光沢もその一つであり、その色調と金属の肌触りと共に人気がある。

このような状況の中で、過去から現在に至るまで様々な黒色系の装飾部材が提案されている。例えば、特許文献１では、黒白系の単一色を持つ装飾部材としてWC系、TiC系、NbCを主成分とする黒白の単一色を持つ超硬質合金が記載されている。

また、特許文献２では、３〜７０重量％の酸化イットリウム、酸化マグネシウム、酸化セリウムおよび酸化カルシウムから成る酸化物の群から選ばれる少なくとも１種類の安定化されたジルコニアのマトリックス、および酸化コバルトが２５〜５０重量％、残余が酸化コバルトと酸化鉄の粉末またはスピネル型CoFe2O4の粉末により形成される黒色のジルコニアを主成分とする装飾用物品が記載されている。

また、特許文献３では、４０〜７０質量％の酸化コバルト（CoO、Co₂O₃、Co₃O₄のうち少なくともいずれか１種）と、酸化鉄（Fe₂O₃）および酸化クロム（Cr₂O₃）から成る着色剤、および前記酸化鉄の含有量が１５〜３０質量％および前記酸化コバルトの含有量が４０〜７０質量％より形成されていることを特徴とする黒色のジルコニアセラミックスおよびそれを用いた装飾部材が記載されている。

特開昭６０−４０５１号公報 特許第３７１４５６３号公報 特許第４９６００７０号公報

しかしながら、特許文献１に記載された超硬質合金では超硬金属による黒白色と金色系の金属光沢を有しているが、超硬で形成されているために、密度が１２．８〜１４．３ｇ/ｍ³と重く、使用者が長時間身に着けることに耐えられるものではなかった。

また、特許文献２に記載された黒色のジルコニアを主成分とする装飾用物品は、ジルコニア本来の高強度や高靱性等の機械的特性を有し、密度も６．０ｇ/ｃｍ³と軽いものの、色調がわずかながら青みを呈する黒の色調とジルコニアセラミック由来の黒色であるため、メタルフリーで金属由来の黒色系の光沢ではなかった。

また、特許文献３に記載された黒色のジルコニアセラミックスは、極黒色と言われる黒色の色調を示し、密度も５．９ｇ/ｃｍ³から６．１ｇ/ｃｍ³にできると記載されているが、メタルフリーで作製されたセラミックスであるために、黒色系の金属光沢と金属の触感を再現できなかった。また素材がジルコニアであったためにビッカース硬度が超硬合金のビッカース硬度１４５０Hvよりも低かった。

本発明は、このような課題に鑑み、超硬質金属並みの耐摩耗性に優れてかつ軽量で長時間の使用に優れているだけでなく、金属由来の黒色系の色調を醸し出しかつ金属特有の滑らかな肌触りにより、高級感と美的満足感を味わえる装飾部材を提供することを目的とする。

本発明の装飾部材は、TiCN、TiC、TiN、MoC₂の少なくとも２つ以上を７０質量％以上９７質量％以下の割合で含む硬質相と、残部が結合相と不可避不純物により構成される装飾部材から成り、耐摩耗性に優れ、軽量であり、部材表面が表面粗さRa＝０．００２μｍ、Rt＝０．０３２μｍ、Rz＝０．０１４μｍであることを特徴とするものである。

本発明の装飾部材によれば、TiCN、TiC、TiN、MoC₂の少なくとも２つ以上を７０質量％以上９７質量％以下の割合で含む硬質相と、残部が結合相と不可避不純物により構成される装飾部材に於いて、耐摩耗性に優れ、軽量であり、部材表面粗さをRa＝０．００８μｍ以下とした。このTiCN、TiC、TiN、MoC₂の少なくとも２つ以上、より構成されることで見かけ密度が６．１ｇ/ｃｍ³以下とジルコニアと同等以上に軽くすることで所有者が長期に渡って身につけて使用したとしても疲れにくくなり、ビッカース硬度HVが１４５０以上で超硬と同等の耐摩耗性を有すことで、装飾部材が傷つきにくくなる。さらに表面粗さをRa＝０．００８μｍ以下にすることによって、肌触りがよく乱反射の度合いが小さくなって黒色系の金属光沢を呈する装飾部材を提供できる。その結果、黒色系の金属光沢と金属の感触を通じて、時計ケース、バンド駒、ブローチ、ネックレス、イヤリング、リング、ネクタイピン、タイタック、メダル、眼鏡フレーム、ボタン等の装身具用装飾部材や、床、壁、天井を飾るタイルあるいはドアの取手等の建材用装飾品や、スプーン、フォーク等のキッチン部材用装飾部材、その他の家電用装飾部材、自動車用装飾部材における市場での人気が高くなり、とりわけ時計ケース、バンド駒において人気が高くなる。

より好ましくは、本発明のサーメット装飾部材によれば、表面粗さをRa=０．００４μｍ以下かつRz=０．０２μｍ以下とすることで、装飾部材表面からの鏡面反射が乱反射よりも大きくなることにより、可視光線の乱反射に起因する白色がなくなり、黒色系の金属光沢を呈するようになり、装飾部材が持つ本来の重厚感あふれる金属光沢と肌に馴染みやすい滑らかな肌触りを引き出し、より一層高級感、美的満足感および精神的安らぎが得られ、市場での人気の向上が期待できる。

非鏡面状態の装飾部材の様子である。 鏡面状態の装飾部材の様子である。 原子間力顕微鏡（セイコーインスツルメンツ社製、Nanopics1000）で倍率５００倍に拡大した非鏡面状態の装飾部材の様子である。 原子間力顕微鏡（セイコーインスツルメンツ社製、Nanopics1000）で倍率５００倍に拡大した鏡面状態の装飾部材の様子である。 本発明の時計用装飾部材である時計用ケースの構成の一例を示す斜視図である。 本発明の時計用装飾部材である時計用バンドの構成の一例を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態の例について説明する。

本発明の装飾部材は、TiC、TiCN、TiN、MoC₂のいずれかを少なくとも２つ以上を７０質量％以上９７質量％以下の割合で含む硬質相と、残部が結合相と不可避不純物により構成される装飾部材において、耐摩耗性に優れかつ軽量でありながら、装飾部材表面Raが０．００８μｍ以下となる装飾部材の金属表面であることを特徴としている。

本発明者らは、黒色系の金属光沢を醸し出しながらも、耐摩耗性に優れてかつ軽量であるため長期間の使用が可能な装飾部材が得られるよう様々な素材を試行錯誤した結果、TiC、TiCN、TiN、MoC₂を７０質量％以上９７質量％以下で含む硬質相と、残部が結合相と不可避不純物により構成されるサーメットを、装飾部材に成形してサーメット装飾部材の表面粗さRa＝０．００８μｍ以下に仕上げることによって、装飾的価値を求める所有者に高級感、美的満足感、精神的安らぎなどを与えられ、しかも最近の市場で人気のある黒色系の色調を醸し出すことを突き止めたのである。

なお、本発明で耐摩耗性に優れているとは、ビッカース硬度が１４５０以上の硬度である装飾部材の金属表面を表している。TiC、TiCN、TiN、MoC₂を主成分とすることで、目的のビッカース硬度にすることが可能である。

また、本発明の軽量とは、装飾部材の密度が６．１ｇ/ｃｍ³ 以下であることを表している。TaC、PbC、WCといった分子量がそれぞれ１９２ｇ、２１９ｇ、１９５ｇと重い素材を避けることによって、目的の軽量な密度にすることが出来る。

なお、本発明での表面粗さRaは、レーザー顕微鏡、もしくは原子間力顕微鏡（セイコーインスツルメンツ社製、Nanopics1000）により計測したものである。装飾部材の表面粗さをRa=０．００８μｍ以下に仕上げることで、可視光線が鏡面反射する鏡面に仕上げることが出来る。

鏡面と非鏡面の違いを図１から図２により記述する。図１はRaが０．００８μｍ超で 非鏡面の装飾部材の表面の写真、図２はRaが０．００８μｍ以下で鏡面の装飾部材の表面の写真である。

図１の非鏡面の金属表面において光沢が鈍くぼんやりとし、光の乱反射によって白みがかっている様子だが、図２の鏡面の金属表面において明朗でくっきりとした光沢を帯びている様子となっており、黒色系の金属光沢を呈している鏡面が図２であることが分かる。

また、本発明ではサーメットの表面粗さを変化させることで、得られるサーメットの金属光沢の度合いが変化することを発見し、特に表面粗さRa：０．００４μｍ以下かつRz＝０．０２μｍ以下になった時に大きな違いが見られることが判明した。この時、表面荒さRaは原子間力顕微鏡（セイコーインスツルメンツ社製、Nanopics1000）で測定し、Rzはレーザー顕微鏡で計測した。

図３と図４はそれぞれ原子間力顕微鏡（セイコーインスツルメンツ社製、Nanopics1000）によって部材表面の４０μｍの区画を拡大したもので、表面粗さRa：０．００４μｍより上のサーメット装飾部材の表面状態を図３が、表面粗さRa：０．００４μｍ以下のサーメット装飾部材の表面状態を図４が表している。

図３と図４を比較すると、Ra＝０．００４μｍ以下に仕上げた鏡面では可視光線の乱反射がさらに少なくなり、黒い部分が存在する。従って表面粗さが小さくなるほど黒色系の金属光沢を示すことが分かる。

また、Rzと光沢に関しては表１の通りとなっている。表１は、サーメットの各表面粗さRa及びRzをレーザー顕微鏡で計測した値と、実際の目視による表面状態を確認した物である。

表１で示したとおり、表面粗さRa＝０．０１μｍ以上大きいと鏡面状態にならないと判断でき、Ra=０．００４μｍ以下となって鏡面であると判断できた。さらにRaが算術平均粗さであるRaだけでなく、金属表面の高い位置５点と低い位置５点による十点平均粗さであるRzにも着目し、Ra=０．００４μｍ以下に加え、Rz=０．０２μｍ以下に仕上げることによって、乱反射が感じられない艶やかな黒色系の金属光沢を呈するようになった。

従って、金属表面における正反射は、金属表面の表面粗さが少なければ少ないほど、より明朗な金属光沢を呈する。金属表面の表面粗さが、Ra=０．００８μｍ以下であることが好適で、乱反射の少ない黒色系の金属光沢を呈する。さらにより好ましくは、金属表面の表面粗さが、Ra=０．００４μｍ以下かつRz＝０．０２μｍ以下にすることで乱反射の感じられない艶やかな黒色系の金属光沢を呈する。

上記いずれかの表面粗さRa、Rzに仕上げることで、金属表面で生じる光の乱反射を抑え、黒色系の金属光沢を呈しつつ、金属の滑らかな肌触りを再現できるので、高級感が増して、美的満足感もより高くなる。

次に、本発明のサーメット装飾部材の製造方法の一例を説明する。

本発明のサーメット装飾部材を得るには、TiC/TiCNおよびMoC₂を７０質量％以上９７質量％以下として、残部が結合相や不可避不純物からなるサーメットを所定の装飾部材の形状に成型する。また、成型手段は特に限定するものではなく、押し出し成型、射出成型、焼結、研磨、研削、電鋳加工、電解加工、放電加工、レーザー加工などの手法が考えられる。例えば、本発明の実施例では、上記手法を用いることによってサーメットを図５、図６のように時計ケースやバンド駒の形状に成型した。

また、上記時計ケースや上記バンド駒を成形後に追加加工することによって、金属光沢を呈する鏡面に仕上げる。金属光沢を呈する鏡面を仕上げるための手法は、エッチング、蒸着、めっき、研磨、洗浄、レーザー加工、イオンプレーティングなど特に限定するものではないが、本実施例では量産が容易でかつ面取りやＲ付けを一度にできるバレル研磨によって鏡面に仕上げた。

本実施例の時計ケースやバンド駒では、表面粗さをRa＝０．００８μｍから０．００４μｍより上に仕上げることによって黒色系の金属光沢を呈するようになり、表面粗さをRa=０．００４μｍ以下でRz＝０．０２μｍ以下に仕上げることによってより黒色系の金属光沢を呈する。理論的には、表面粗さRa＝０．０００μｍかつRz=０．００μｍが一番濃い黒色系の金属光沢を呈すると考えられる。

また、本発明の実施例による時計ケース、バンド駒は、見かけ密度が５．８ｇ/ｃｍ³でビッカース硬度が１５７０Hvとジルコニアと同じくらいに軽く、超硬以上のビッカース硬度であり、所有者が長期に渡って使用しても疲れにくく傷つきにくい仕様であった。

以上のようにして得られる時計ケースやバンド駒は、金属光沢を呈する鏡面に仕上げているため、高級感があって、美的満足感を得ることが出来る時計用装飾部材を提供することが出来る。

なお、本発明は時計用装飾部材に限らず、ブローチ、ネックレス、イヤリング、リング、ネクタイピン、タイタック、メダル、眼鏡フレーム、ボタン等の装身具用装飾部材や、床、壁、天井を飾るタイルあるいはドアの取手等の建材用装飾品や、スプーン、フォーク等のキッチン部材用装飾部材、その他の家電用装飾部材、自動車用装飾部材として好適に用いることが出来る。

かつ、本発明によれば、耐摩耗性に優れ、傷がつきにくい高硬度性を有し、しかも軽量であるために長時間の着用が可能となった金属光沢を呈するサーメットの装飾部材が提供できた。

Claims (1)

1. TiCN、TiC、TiN、MoC₂の少なくとも２つ以上を７０質量％以上９７質量％以下の割合で含む硬質相と、残部が結合相と不可避不純物により構成される装飾部材において、軽量で、耐摩耗性に優れ、装飾部材の表面粗さRaが０．００２μｍ、Rtが０．０３２μｍ、Rzが０．０１４μｍであることを特徴とする装飾部材。

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