JPH07266675A

JPH07266675A - 印鑑部材

Info

Publication number: JPH07266675A
Application number: JP5880494A
Authority: JP
Inventors: Toshikazu Kishino; 敏和岸野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 1995-10-17

Abstract

(57)【要約】【目的】透光性を有するため美観や高級感に優れ、適当
な硬度を有するため加工性が良好で、傷や欠けの発生が
殆どない印鑑部材を提供する。【構成】端面に記号が彫刻してある印鑑部材であって、
透光性イットリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体
からなるもので、透光性イットリウム−アルミニウム−
ガーネット焼結体は、平均粒径が１５μｍ以上のイット
リウム−アルミニウム−ガーネット結晶を１０％以上含
有してなり、厚さ１ｍｍ当たりの可視光の直線透過率が
７０％以上の透光性を有しており、また、９９．７〜９
９．９９重量％のイットリウム−アルミニウム−ガーネ
ット中に、Ｆｅ，Ｗ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇのうち少なくと
も一種の金属を０．０１〜０．１重量％含有してなり、
厚さ１ｍｍ当たりの可視光の直線透過率が７０％以上の
透光性を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、名前，図形等の記号が
彫刻された印鑑部材に関するものであり、詳細には、イ
ットリウム−アルミニウム−ガーネット（以下、ＹＡＧ
という）焼結体を用いた印鑑部材に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、例えば、契約書等には、名称や名前
が彫刻された印鑑部材により印が押されている。このよ
うな印鑑部材としては、従来、天然材料として水牛の
角，象牙，つげ，水晶、人工材料としてガラス，プラス
チック，セラミックス等が用いられている。

【０００３】このような印鑑部材は、例えば、上記した
水牛の角等を円柱状に加工し、その端面に名前や図形等
の記号を彫刻することにより製造されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、水牛
の角，象牙，つげは材質そのものが柔らかく、記号を彫
刻するには最適であるが、一方で傷が生じやすく、また
欠け易いという問題があった。従って、床面に落下した
場合や押印中に先端部が欠けたり、長年使用すると、彫
刻面が欠けたりするという問題があった。

【０００５】また、水晶の成分はＳｉＯ₂であり、水牛
の角，象牙等に比較すると硬度や強度が高く（ビッカー
ス硬度１０００ｋｇ／ｍｍ²以下、強度１００ＭＰａ以
下）、傷つき難いものの、大気中に大量に存在するＳｉ
Ｏ₂粒子により、水晶の表面が傷つきやすく、また、彫
刻面が欠けやすいという問題があった。

【０００６】さらに、ガラスやプラスチックからなる印
鑑部材では、水牛の角，象牙等に比較すると硬く傷つき
難く、透光性を有するという面で好まれる面もあるが、
未だ硬度が低く、床面に落下した場合や押印中に先端部
が欠けたり、長年使用すると磨耗したり、彫刻面が欠け
やすくなるという問題があった。

【０００７】そして、近年では、ジルコニアからなる印
鑑部材が用いられている。このような印鑑部材は硬度が
高く（ビッカース硬度１５００〜１８００ｋｇ／ｍ
ｍ²、強度１３００ＭＰａ程度）、傷つき難いものの、
端面に記号の彫刻が困難であるという問題があった。ま
た、硬度があまりにも高いため表面の加工性が悪く、鏡
面研磨が困難であった。また、透光性に劣っており、高
級感に欠けるという問題があった。

【０００８】本発明は、透光性を有するため美観や高級
感に優れ、適当な硬度や強度を有するため加工性が良好
で、傷や欠けの発生が殆どない印鑑部材を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明者は、上記のよ
うな問題点に対して充分に検討を行った結果、透光性Ｙ
ＡＧ焼結体を印鑑部材として用いることにより、透光性
に優れ、加工性が良好で硬度が高く、傷や欠けの発生を
抑制できることを見出し、本発明に至った。

【００１０】即ち、本発明の印鑑部材は、端面に記号が
彫刻してある印鑑部材であって、透光性ＹＡＧ焼結体か
らなるものである。ＹＡＧは化学式では、Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ
₁₂で表される。ＹＡＧ焼結体は、平均粒径が１５μｍ以
上のイットリウム−アルミニウム−ガーネット結晶を１
０％以上含有してなり、厚さ１ｍｍ当たりの可視光の直
線透過率が７０％以上の透光性を有することが望まし
い。また、ＹＡＧ焼結体は、９９．７〜９９．９９重量
％のＹＡＧ中に、Ｆｅ，Ｗ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇのうち少
なくとも一種の金属を０．０１〜０．１重量％含有して
なり、厚さ１ｍｍ当たりの可視光の直線透過率が７０％
以上の透光性を有することが望ましい。

【００１１】ここで、結晶粒径が１５μｍ以上のＹＡＧ
結晶を全結晶中の１０％以上含有したのは、１０％より
も少ないと厚さ１ｍｍ当たりの可視光の直線透過率が７
０％よりも小さくなるからである。

【００１２】さらに、ＹＡＧ中にＦｅ，Ｗ，Ｍｏ，Ｐ
ｄ，Ａｇのうち少なくとも一種の金属を添加したのは、
焼結過程でこれらの助剤が核となってＹＡＧ化を促進す
るとともに、粒成長を均一化することができ、異常粒成
長を抑制することができるからである。また、これらの
助剤は焼成時に良好に金属化するからであり、これらの
助剤を使用しても焼結体に色が付着することが殆どない
からである。そして、これらの助剤を０．０１〜０．１
重量％添加したのは、０．０１重量％よりも少ない場合
には原料粉末によるＹＡＧ化を充分に促進することがで
きなくなり、粒成長の均一化という効果を充分に達成す
ることができなくなるからである。また、０．１重量％
よりも多いと、粒界に第２相が析出して焼結体の透光性
を低下するからである。これらの助剤は０．０１〜０．
０５重量％が特に好ましい。添加する金属としてはＷが
最も好ましい。

【００１３】このような印鑑部材は、先ず、所定形状の
透光性ＹＡＧ焼結体を作製して製造する。

【００１４】透光性ＹＡＧ焼結体は、例えば、純度がそ
れぞれ９９．７％以上のＡｌ₂Ｏ₃粉末とＹ₂Ｏ₃粉末
に、純度が９９．９％以上のＹＡＧ粉末を０．５重量％
以上添加したり、或いは、Ｆｅ，Ｗ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ
のうち少なくとも一種の金属を０．０１〜０．１重量％
添加し、混合粉砕した後所定形状に成形し、真空雰囲気
やＨ₂やＮ₂等の還元性雰囲気において１６００〜１９
００℃の温度で焼成することにより作成される。

【００１５】また、純度がそれぞれ９９．７％以上のＡ
ｌ₂Ｏ₃粉末とＹ₂Ｏ₃粉末を混合した後仮焼し、これ
を粉砕して原料粉末とし、この原料粉末に純度が９９．
９％以上のＹＡＧ粉末を０．５重量％以上添加したり、
或いは、Ｆｅ，Ｗ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇのうち少なくとも
一種の金属を０．０１〜０．１重量％添加した後、所定
形状に成形し、真空雰囲気やＨ₂やＮ₂等の還元性雰囲
気において１６００〜１９００℃の温度で焼成すること
によっても作成される。

【００１６】純度がそれぞれ９９．７％以上のＡｌ₂Ｏ
₃粉末とＹ₂Ｏ₃粉末を使用することが望ましいが、こ
れは、純度が９９．７％よりも低いと焼結体中に不純物
が存在し、その透光性が低下する傾向にあるからであ
る。Ａｌ₂Ｏ₃粉末とＹ₂Ｏ₃粉末の純度は９９．９％
以上であることが望ましい。

【００１７】また、Ｈ₂やＮ₂等の還元性雰囲気中で焼
成するのは、大気中に比べＨ₂やＮ₂は拡散が速いた
め、焼結体の緻密化を容易に達成することができるから
である。真空焼成も同様の理由で良好である。

【００１８】１６００〜１９００℃の温度で焼成するの
は、１６００℃よりも低い温度で焼成すると、焼結が不
十分であり緻密化せず透光性が低下するからであり、１
９００℃よりも高い温度で焼成すると、異常粒成長が生
じ、気孔を粒内に取り込んでしまい透光性が低下するか
らである。また、ＹＡＧの蒸発が生じ、均質な焼結体を
作成することができなくなるからである。

【００１９】そして、本発明のＹＡＧ焼結体を作成する
のに、９９．９％以上のＹＡＧ粉末を０．５重量％以上
添加したのは、このようなＹＡＧ粉末を原料粉末に添加
することにより、このＹＡＧ粉末が核となってＹＡＧ化
を促進するとともに、粒成長を均一化することができ、
異常粒成長を抑制することができるからである。また、
ＹＡＧ粉末の添加が０．５重量％よりも少ないと、原料
粉末によるＹＡＧ化を十分に促進することができなくな
り、粒成長の均一化という効果を十分に達成することが
できなくなり、厚さ１ｍｍ当たりの可視光の直線透過率
が７０％よりも小さくなるからである。

【００２０】本発明のＹＡＧ焼結体は、例えば、それぞ
れ純度が９９．７％以上、ＢＥＴ比表面積５ｍ²／ｇ以
上のＡｌ₂Ｏ₃粉末とＹ₂Ｏ₃粉末を、Ａｌ₂Ｏ₃：Ｙ
₂Ｏ₃が０．４３：０．５７となるように調製し、これ
に、純度が９９．９％以上、ＢＥＴ比表面積５ｍ²／ｇ
以上のＹＡＧ粉末を０．５重量％以上添加する。ＹＡＧ
粉末の代わりにＦｅ，Ｗ，Ｍｏ等の金属を添加しても良
い。Ａｌ₂Ｏ₃粉末，Ｙ₂Ｏ₃粉末，ＹＡＧ粉末の平均
粒径は、それぞれ２μｍ以下であることが好ましい。こ
れは、２μｍより大きくなると焼結における活性が悪く
なり、ボイドが生成され易く、緻密性が低下し透光性が
低下するからである。また、ＹＡＧ粉末の添加量は、
３．０重量％以上が特に好ましい。

【００２１】これに、所定の溶媒を添加し、ポットミ
ル，回転ミル等で混合粉砕する。これを乾燥した後、整
粒し、所望の成形手段、例えば、金型プレス，冷間静水
圧プレス，押出し成形，鋳込み成形等により任意の形状
に成形する。例えば、金型プレスによる場合には、２．
５ｔｏｎ／ｃｍ³以上で行い、生成形体の密度をできる
だけ上げる。成形体の生密度は、焼結性を向上し焼結後
のボイドの生成を抑制して透光性を上げるため、２．０
ｇ／ｃｍ³以上となることが好ましい。

【００２２】そして、この成形体を真空度が１×１０^-2
torr以上である真空雰囲気において、１６００〜１９０
０℃で２〜５０時間焼成する。真空度は、特に１×１０
^-3torr以上が好ましい。昇温速度は、１時間当たり２０
０℃以下が好ましい。

【００２３】また、本発明では、純度がそれぞれ９９．
７％以上のＡｌ₂Ｏ₃粉末とＹ₂Ｏ₃粉末を混合した後
仮焼し、これを粉砕した原料粉末に純度が９９．９％以
上のＹＡＧ粉末を０．５重量％以上添加したり、或いは
Ｆｅ，Ｗ，Ｍｏ等の金属を添加し、焼成しても良い。仮
焼は、ＹＡＧ化が終了する前の段階、即ち、ＹＡＭとＹ
ＡＧが混在している状態まで行う。従って、ＹＡＭとＹ
ＡＧが混在している中に、純度が９９．９％以上のＹＡ
Ｇ粉末を添加して焼成すると、上記仮焼しないで焼成す
る場合と同様にＹＡＧ粉末が核となってＹＡＧ化を促進
するとともに、粒成長を均一化することができ、異常粒
成長を抑制することができる。

【００２４】ところで、Ａｌ₂Ｏ₃粉末とＹ₂Ｏ₃粉末
との混合粉末をそのまま１６００℃以上の温度で焼成す
ると、混合粉末からＹＡＭ＋Ａｌ₂Ｏ₃が生成し、ＹＡ
Ｍ＋Ａｌ₂Ｏ₃からＹＡＧへ結晶が変化し、体積も段階
的に減少していくが、ＹＡＭ＋Ａｌ₂Ｏ₃からＹＡＧへ
変化する際に一時的に体積膨張が生じ、これにより、焼
結体中にボイドや欠陥を生じ、均一な焼結体を作成する
ことが困難となるが、本発明では、Ａｌ₂Ｏ₃粉末とＹ
₂Ｏ₃粉末の混合粉末を仮焼し、この後焼成したので、
仮焼によりＹＡＭ＋Ａｌ₂Ｏ₃からＹＡＧへ変化する際
の一時的な体積膨張を生じさせることができるため、成
形後の焼成では体積膨張過程がなく、これにより、焼結
体中のボイドや欠陥の発生を抑制し、より緻密な焼結体
を得ることができる。これにより、厚さ１ｍｍ当たりの
可視光の直線透過率を７０％以上とすることができる。
また、仮焼することによりある程度のＹＡＧ化を生じさ
せることができるとともに、体積の収縮を生じさせるこ
とができるため、仮焼粉末を原料とすると相対密度の高
い成形体を得ることができる。

【００２５】仮焼は、１０００〜１６００℃で行うこと
が望ましい。仮焼によりある程度（１０〜５０％程度）
のＹＡＧ化を生じさせ、ＹＡＧの異常粒成長を抑制し、
活性化を保持することができるからである。よって、仮
焼温度が１０００℃よりも低いとＹＡＧ化が生じ難くな
る傾向があり、１６００℃よりも高いと活性化が低下
し、緻密な焼結体を作成することができず、或いは、粉
砕に長時間を要するようになる傾向があるからである。
仮焼は０．５時間以上行うことが必要で、特に２時間程
度行うことが望ましい。

【００２６】以上のようにして作製された所定形状の透
光性ＹＡＧ焼結体の端面に名称や名前等の記号が彫刻さ
れ、印鑑部材が製造される。

【００２７】

【作用】本発明の印鑑部材は、透光性ＹＡＧ焼結体によ
り作製することにより、透光性を有するために美観や高
級感に優れ、従来の印鑑部材の材料であるＺｒＯ₂材料
よりも柔らかく透光性を有しており、また、ＳｉＯ₂等
よりも硬度が高いため、加工性が良好で、傷や欠けの発
生を抑制することが可能となる。

【００２８】本発明の印鑑部材は、ＹＡＧ中にＦｅ，
Ｗ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ粉末を添加含有するので、Ｆｅ，
Ｗ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇが核となってＡｌ₂Ｏ₃とＹ₂Ｏ
₃の混合粉末のＹＡＧ化を促進するとともに、粒成長を
均一化することができ、異常粒成長を抑制することがで
きる。これにより、厚さ１ｍｍ当たりの可視光の直線透
過率を７０％以上とすることができる。

【００２９】

【実施例】

実施例１先ず、印鑑部材の本体の透光性ＹＡＧ焼結体を作製す
る。

【００３０】原料粉末として、それぞれ純度が９９．８
％、ＢＥＴ比表面積５ｍ²／ｇ、平均結晶粒径が０．７
μｍであるＡｌ₂Ｏ₃粉末１２９ｇとＹ₂Ｏ₃粉末１７
１ｇを用意し、これに、純度が９９．９％、ＢＥＴ比表
面積５ｍ²／ｇ、平均結晶粒径が１μｍであるＹＡＧ粉
末を表１に示す量で添加した。これと、高純度アルミナ
ボール６００ｇと溶媒としてのイソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）を３００ｇをポリポットに投入し、回転ミル
で２４時間混合粉砕した。混合したスラリーを乾燥させ
た後、均一な粉末を得た。この粉末を金型プレスを用い
２．５ｇ／ｃｍ³以上の生密度の成形体を作成した。こ
の成形体を表１に示す焼成温度，焼成時間，昇温速度，
焼成雰囲気で焼成した。

【００３１】得られた焼結体をＸ線回折装置により測定
したところ、ＹＡＧの生成を確認した。そして、得られ
た焼結体を厚さ１ｍｍに研磨した後、１μｍのダイヤモ
ンドペーストで鏡面仕上げを行った。この焼結体の波長
６００ｎｍの可視光の直線透過率を赤外分光計により測
定した。また、結晶粒径が１５μｍ以上のＹＡＧの割合
をルーゼックス（画像処理）により測定した。尚、可視
光とは波長が３００〜８００ｎｍの光をいう。また、得
られた焼結体の硬度を荷重２０ｋｇの条件でビッカース
試験により測定した。さらに、ＪＩＳＲ１６０１の規格
に準じて曲げ強度を測定した。この実験結果を表１に示
す。

【００３２】

【表１】

【００３３】この実験結果より、作製されたＹＡＧ焼結
体は、結晶粒径が１５μｍ以上のＹＡＧの割合が１０％
以上では、厚さ１ｍｍ当たりの可視光の直線透過率が７
０％以上であった。また、ビッカース硬度が１３００ｋ
ｇ／ｍｍ²程度であり、強度が３００ＭＰａ以上であっ
た。

【００３４】尚、試料Ｎo,１５〜１9 は表１に示すよう
な温度で電気炉により２時間仮焼した後、表１に示すよ
うな条件で焼成した場合である。また、本発明者は１９
５０℃で焼成する実験を行ったが溶解してしまい冷却中
に割れを生じた。

【００３５】以上のように作製された透光性ＹＡＧ焼結
体の先端部に所望の記号を彫刻することにより、印鑑部
材が作製されるが、上記したように、本発明の印鑑部材
は透光性を有するために美観や高級感に優れ、１３００
ｋｇ／ｍｍ²程度の硬度を有するために鏡面研磨等の加
工性が良好で、傷や欠けの発生を抑制することができ
る。また、天然材料と異なり、所望の形状に容易に成形
できる。

【００３６】実施例２先ず、原料粉末として、それぞれ純度が９９．８％、Ｂ
ＥＴ比表面積５ｍ²／ｇ、平均結晶粒径が０．７μｍで
あるＡｌ₂Ｏ₃粉末１２９ｇとＹ₂Ｏ₃粉末１７１ｇを
用意し、これと、高純度アルミナボール６００ｇと溶媒
としてのイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を３００ｇ
をポリポットに投入し、回転ミルで２４時間混合粉砕し
た。混合したスラリーを乾燥させた後、均一な粉末を得
た。

【００３７】この粉末を表２に示す温度で電気炉により
仮焼した後、表２に示す助剤を表２に示す量だけ添加
し、これと、高純度アルミナボール６００ｇと溶媒とし
てのイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を３００ｇをポ
リポットに投入し、回転ミルで２４時間混合粉砕した。
混合したスラリーを石膏型に入れ，鋳込み成形を行っ
た。そしてスラリーを乾燥し石膏型から外し、得られた
成形体を、表２に示す仮成温度，焼成時間，焼成雰囲気
で焼成した。

【００３８】得られた焼結体をＸ線回折装置により測定
したところ、ＹＡＧの生成を確認した。そして、得られ
た焼結体を上記実施例１と同様にして直線透過率，ビッ
カース硬度，強度を測定した。この実験結果を表２に示
す。

【００３９】

【表２】

【００４０】この実験結果より、ＹＡＧ焼結体は、厚さ
１ｍｍ当たりの可視光の直線透過率が5 ０％以上であ
り、ビッカース硬度が１３００ｋｇ／ｍｍ²程度、強度
が３００ＭＰａ以上であった。

【００４１】以上のように作製された透光性ＹＡＧ焼結
体の先端部に所望の記号を彫刻することにより、印鑑部
材が作製されるが、上記したように、本発明の印鑑部材
は透光性を有するために美観や高級感に優れ、１３００
ｋｇ／ｍｍ²程度の硬度を有するために加工性が良好
で、傷や欠けの発生を抑制することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明は、印鑑部材
を透光性ＹＡＧ焼結体により作製したので、透光性を有
するため美観や高級感に優れ、適当な硬度を有するため
鏡面加工等の加工性が良好で、傷や欠けの発生が殆どな
い。従って、印鑑部材が床面に落下した場合や押印中
に、先端部が欠けにくく、また、天然材料と異なり所望
の形状に容易に加工することができ、優れた印鑑部材を
安価にかつ容易に得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性イットリウム−アルミニウム−ガー
ネット焼結体からなり、端面に記号が彫刻してある印鑑
部材。
【請求項２】透光性イットリウム−アルミニウム−ガー
ネット焼結体は、平均粒径が１５μｍ以上のイットリウ
ム−アルミニウム−ガーネット結晶を１０％以上含有し
てなり、厚さ１ｍｍ当たりの可視光の直線透過率が７０
％以上の透光性を有する請求項１記載の印鑑部材。
【請求項３】透光性イットリウム−アルミニウム−ガー
ネット焼結体は、９９．７〜９９．９９重量％のイット
リウム−アルミニウム−ガーネット中に、Ｆｅ，Ｗ，Ｍ
ｏ，Ｐｄ，Ａｇのうち少なくとも一種の金属を０．０１
〜０．１重量％含有してなり、厚さ１ｍｍ当たりの可視
光の直線透過率が７０％以上の透光性を有する請求項１
記載の印鑑部材。