JP4058101B1 - Decorative and dental gold alloys - Google Patents

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Abstract

【課題】 ニッケルやパラジウム、マンガンを添加した場合の不都合がなく、ピンクゴールドの色調を呈する金合金を提供することである。
【解決手段】 本発明の金合金は、金を主成分とし、0.5重量%〜5.0重量%の錫、14.5重量%〜36.5重量%の銅、および0〜8.0重量%の銀を含有することを特徴とする。また本発明の金合金は、金を主成分とし、0.5重量%〜6.0重量%のインジウム、14.0重量%〜36.5重量%の銅、0〜8.0重量%の銀、および0〜4.0重量%の錫を含有することを特徴とする。好ましくは、本発明の金合金は、上述の成分に加えて、多くとも0.5重量%のイリジウム、レニウム、又はルテニウムのうち1種類以上を更に含有している。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gold alloy having a color tone of pink gold without inconvenience when nickel, palladium or manganese is added.
The gold alloy of the present invention is mainly composed of gold, 0.5 wt% to 5.0 wt% tin, 14.5 wt% to 36.5 wt% copper, and 0-8. It contains 0% by weight of silver. The gold alloy of the present invention is mainly composed of gold, 0.5 wt% to 6.0 wt% indium, 14.0 wt% to 36.5 wt% copper, 0 to 8.0 wt%. It contains silver and 0 to 4.0% by weight of tin. Preferably, the gold alloy of the present invention further contains at least 0.5% by weight of iridium, rhenium, or ruthenium in addition to the above-described components.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ピンク色の色調を呈する装飾用および歯科用金合金に関する。   The present invention relates to a decorative and dental gold alloy exhibiting a pink color tone.

一般に、装飾用の金合金は、金(Au)、銀(Ag)、および銅(Cu)が主成分であり、14カラットから20カラットの金合金が多く用いられているが、金以外の含有成分により、種々の色調を呈することとなる。近年、ピンク色の色調の装飾用金合金が人気を博している。従来、いわゆるピンクゴールドと称するピンク色の色調を呈する装飾用金合金は、Au−Cu−Ag系合金にニッケル(Ni)やパラジウム(Pd)を添加することによって製造されている。また、マンガン(Mn)を添加することによってピンク色の色調を実現した装飾用金合金も提案されている(特許文献1参照)。   In general, gold (Au), silver (Ag), and copper (Cu) are the main components of decorative gold alloys, and gold alloys of 14 to 20 carats are often used. Depending on the component, various color tones will be exhibited. In recent years, ornamental gold alloys in pink colors have gained popularity. Conventionally, a decorative gold alloy having a pink color tone called so-called pink gold is manufactured by adding nickel (Ni) or palladium (Pd) to an Au—Cu—Ag alloy. Further, a decorative gold alloy that has realized a pink color tone by adding manganese (Mn) has also been proposed (see Patent Document 1).

特開2001−335861号公報JP 2001-335861 A

しかしながら、ニッケルは、人体に金属アレルギーを引き起こすおそれがあるという不都合がある。また、パラジウムを添加すると、暗い色調になるという不都合があるうえ、パラジウムの地金の価格が上昇しているという弊害もある。さらに、マンガンは、金属相が不安定な金属であるため、綺麗なインゴットを作製するには、高度な技術を要するという不都合がある。   However, nickel has the disadvantage that it may cause metal allergy to the human body. In addition, when palladium is added, there is a disadvantage that the color tone becomes dark, and the price of the palladium metal is increased. Furthermore, since manganese is a metal whose metal phase is unstable, there is an inconvenience that advanced technology is required to produce a beautiful ingot.

本発明は、このような事情に鑑みて案出されたものであって、ニッケルやパラジウム、マンガンを添加した場合の不都合がなく、ピンクゴールドの色調を呈し、良好な鋳造性、加工性、硬さを有する装飾用および歯科用金合金を提供することを目的としている。   The present invention has been devised in view of such circumstances, has no inconvenience when nickel, palladium and manganese are added, exhibits a pink gold color tone, and has good castability, workability, hardness. It is an object to provide a decorative and dental gold alloy having a thickness.

本発明者は、錫(Sn)を添加することによって、従来の装飾用金合金の添加物(Ni、Pd、Mn)において生起した不都合を生じさせることなく、ピンクゴールドの色調を呈する装飾用金合金を得ることができることを知見した。本発明の金合金は、0.5重量%〜5.0重量%の錫、14.5重量%〜36.5重量%の銅を含有し、残部が金及び不可避的不純物である。或いは、本発明の金合金は、上記の成分に加えて、多くとも8.0重量%の銀を含有している。このような組成にすると、金−銅(Au−Cu)の濃い赤色が脱色され、ニッケルやパラジウムを添加した場合と比較して、溶融温度や硬さが上昇することがないため、鋳造し易く、加工が容易であり、さらにパラジウムを添加した場合の色調の暗さに比べて“暖かみのある明るいピンク色”の色調を呈する装飾用金合金が得られる。また、この装飾用金合金は、歯科用金合金として使用することもできる。   By adding tin (Sn), the inventor of the present invention has decorative gold that exhibits a pink gold color without causing the inconveniences that have arisen in conventional decorative gold alloy additives (Ni, Pd, Mn). It has been found that an alloy can be obtained. The gold alloy of the present invention contains 0.5 wt% to 5.0 wt% tin, 14.5 wt% to 36.5 wt% copper, with the balance being gold and inevitable impurities. Alternatively, the gold alloy of the present invention contains at most 8.0 wt% silver in addition to the above components. With such a composition, the dark red color of gold-copper (Au-Cu) is decolorized, and the melting temperature and hardness do not increase compared to the case where nickel or palladium is added. A decorative gold alloy is obtained which is easy to process and has a “warm and bright pink” color tone compared to the dark color tone when palladium is added. The decorative gold alloy can also be used as a dental gold alloy.

本願請求項1に記載の装飾用および歯科用金合金は、0.5重量%〜5.0重量%の錫、14.5重量%〜36.5重量%の銅を含有し、残部が金及び不可避的不純物であることを特徴とするものである。   The decorative and dental gold alloy according to claim 1 contains 0.5% to 5.0% by weight of tin, 14.5% to 36.5% by weight of copper, with the balance being gold. And inevitable impurities.

本願請求項2に記載の装飾用および歯科用金合金は、前記請求項1の金合金において、更に、多くとも8.0重量%の銀を含有することを特徴とするものである。   The decorative and dental gold alloy according to claim 2 of the present application is characterized in that the gold alloy of claim 1 further contains at most 8.0% by weight of silver.

本願請求項3に記載の装飾用および歯科用金合金は、前記請求項1又は2の金合金において、更に、多くとも0.5重量%のイリジウム、レニウム、又はルテニウムのうち1種類以上を含有することを特徴とするものである。   The decorative and dental gold alloy according to claim 3 of the present application further contains at least 0.5% by weight of iridium, rhenium, or ruthenium in the gold alloy of claim 1 or 2. It is characterized by doing.

本発明により、装飾品として人気の高い、暖かみのある明るいピンク色の色調を呈する金合金が得られる。本発明の金合金は、溶解し易く、如何なる鋳造器にも適合し、埋没剤も石膏系のものでよいので扱いが容易である。本発明の金合金は、鋳造性が良好であり、鋳造後水中急冷で溶体化(軟化)処理することができるので、効率的である。また、本発明の金合金は、加工性も良好である。また、本発明の金合金の時効硬化後および加工硬化後のビッカース硬さは、装飾品として十分なものである。また、本発明の金合金は、ニッケル等の金属アレルギーのおそれがなく、高価なパラジウムを含有しないので、適正な価格の装飾品を提供することが可能である。さらに、本発明の金合金は、歯科用金属としても十分な硬さを有しており、イリジウム、レニウム、又はルテニウムを添加すると、硬さが更に増加するので、歯科用金属としての適性が一層高まる。   According to the present invention, a gold alloy having a warm and bright pink color tone, which is popular as a decorative article, can be obtained. The gold alloy of the present invention is easy to be melted, compatible with any casting machine, and easy to handle because the investment may be a gypsum-based one. The gold alloy of the present invention is efficient because it has good castability and can be solution-treated (softened) by quenching in water after casting. The gold alloy of the present invention also has good workability. Moreover, the Vickers hardness after age hardening and work hardening of the gold alloy of the present invention is sufficient as a decorative article. Further, the gold alloy of the present invention has no fear of metal allergies such as nickel and does not contain expensive palladium, so that it is possible to provide a decorative product at an appropriate price. Furthermore, the gold alloy of the present invention has sufficient hardness as a dental metal, and when iridium, rhenium, or ruthenium is added, the hardness is further increased, so that it is more suitable as a dental metal. Rise.

本発明の金合金は、指輪、ネックレス、ブローチ、ネクタイ止め、イヤリング、ピアス、眼鏡などの各種装飾品/装身具の部材および歯科用金属として使用される板材、加工材、又は鋳造材として広範に使用することができる。   The gold alloy of the present invention is widely used as a member of various ornaments / jewelries such as rings, necklaces, brooches, tie stoppers, earrings, earrings, and glasses, and as a plate material, processed material, or casting material used as dental metal. can do.

次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る金合金について詳細に説明する。本発明の好ましい実施の形態に係る金合金は、0.5重量%〜5.0重量%の錫、14.5重量%〜36.5重量%の銅を含有し、残部が金及び不可避的不純物である。或いは、本発明の好ましい実施の形態に係る金合金は、上記成分に加えて、更に、多くとも8.0重量%の銀を含有している。   Next, a gold alloy according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The gold alloy according to a preferred embodiment of the present invention contains 0.5 wt% to 5.0 wt% tin, 14.5 wt% to 36.5 wt% copper, with the balance being gold and unavoidable It is an impurity. Alternatively, the gold alloy according to a preferred embodiment of the present invention further contains at most 8.0% by weight of silver in addition to the above components.

錫の添加量を0.5重量%〜5.0重量%としたのは、0.5重量%以下にすると脱色効果が弱く、5.0重量%以上にすると加工性が悪くなるからである。また、銅の添加量を14.5重量%〜36.5重量%としたのは、14.5重量%以下にするとピンクではなくイエローの色調を呈すからであり、36.5重量%以上にすると熱処理による時効硬化が弱くなるからである。さらに、銀の添加量を8.0重量%以下としたのは、8.0重量%以上にするとピンク色の色調が得られないからである。   The reason why the amount of tin added is 0.5 wt% to 5.0 wt% is that if it is 0.5 wt% or less, the decoloring effect is weak, and if it is 5.0 wt% or more, the workability is poor. . Moreover, the reason why the amount of copper added is 14.5 wt% to 36.5 wt% is that when it is 14.5 wt% or less, it exhibits a yellow color instead of pink, and it is 36.5 wt% or more. This is because age hardening by heat treatment is weakened. Furthermore, the reason why the addition amount of silver is set to 8.0% by weight or less is that a pink color tone cannot be obtained if the addition amount is 8.0% by weight or more.

好ましくは、本発明の金合金は、錫を含有する上述の基本組成に加えて、0〜0.5重量%のイリジウム、レニウム、又はルテニウムのうち1種類以上を更に含有している。イリジウム、レニウム、又はルテニウムを添加するのは、鋳造時の合金の結晶粒を微細化して耐食性および機械的性質を向上させるためである。   Preferably, the gold alloy of the present invention further contains 0 to 0.5% by weight of iridium, rhenium, or ruthenium in addition to the above-described basic composition containing tin. The reason for adding iridium, rhenium, or ruthenium is to improve the corrosion resistance and mechanical properties by refining the crystal grains of the alloy during casting.

イリジウム、レニウム、又はルテニウムの添加量を0.5重量%以下としたのは、これらの金属は0.01重量%〜0.1重量%でも所要の効果を十分に得られること、およびこれらの金属が希少元素のため高価であるからである。   The reason why the amount of iridium, rhenium, or ruthenium added is 0.5% by weight or less is that these metals can sufficiently obtain the required effects even at 0.01% by weight to 0.1% by weight. This is because metals are expensive because they are rare elements.

次に、本発明の金合金と従来の装飾用金合金に関して、色調、鋳造性、加工性および硬さについて試験を行った結果について説明する。この試験においては、高純度の地金を図1に示す成分にそれぞれ秤量し、これらの地金を高周波溶解装置を用いてアルゴンガス雰囲気下において溶解してインゴットを作製した(本発明の金合金に係る試験片を「実施例1〜10」として10種類準備し、パラジウムを添加した試験片を「従来例1、2」として2種類準備した)。   Next, the results of testing the color tone, castability, workability and hardness of the gold alloy of the present invention and a conventional gold alloy for decoration will be described. In this test, high-purity ingots were weighed into the components shown in FIG. 1, and these ingots were melted in an argon gas atmosphere using a high-frequency melting apparatus to produce an ingot (the gold alloy of the present invention). 10 types of test pieces according to “Examples 1 to 10” were prepared, and two types of test pieces to which palladium was added were prepared as “Conventional Examples 1 and 2”).

試験片(8mm×8mm×3mm)を鋳造法で作製するため、ワックスパターンを作製し、スプルーに湯溜りを付け、クリストバライト・石膏系埋没剤を使用して鋳造リングに埋没した。そして、鋳造リングを電気炉で650°Cに加熱し、1時間繋留した。次いで、減圧反転加圧鋳造器を使用して、坩堝温度1000°Cでインゴットを溶解して鋳造した。そして、60秒後に鋳造リングを水中に投下して急冷し、溶体化(軟化)処理をした。このようにして製造された各試験片を精査してそれぞれの鋳造性の良否を判定した。   In order to produce a test piece (8 mm × 8 mm × 3 mm) by a casting method, a wax pattern was prepared, a sprue was attached to the sprue, and it was buried in a casting ring using a cristobalite / gypsum-based investing agent. The casting ring was heated to 650 ° C. with an electric furnace and anchored for 1 hour. Subsequently, the ingot was melted and cast at a crucible temperature of 1000 ° C. using a vacuum inversion pressure casting machine. Then, after 60 seconds, the cast ring was dropped into water and rapidly cooled to perform solution treatment (softening). Each test piece manufactured in this way was examined closely to determine the quality of each castability.

また、実施例1〜10の試験片を耐水研磨紙1000番まで研磨し、マイクロビッカース硬さ試験機を使用して、各試験片で5点の硬さを測定して平均値を算出した。その後、電気炉を使用して、試験片を200°Cで20分間保持し、大気放冷して時効硬化処理をした。そして、同様にビッカース硬さを測定して、平均値を算出した。   Moreover, the test piece of Examples 1-10 was grind | polished to the water-resistant abrasive paper No. 1000, the hardness value of 5 points | pieces was measured with each test piece using the micro Vickers hardness tester, and the average value was computed. Then, using the electric furnace, the test piece was hold | maintained at 200 degreeC for 20 minute (s), air-cooled, and the age hardening process was carried out. And the Vickers hardness was measured similarly and the average value was computed.

また、インゴットを加熱溶解して金型に流し込み、水中に投下急冷して、4.5mmの厚さに作製し、ローラー式圧延機を使用して中間焼き鈍しせずに厚さ1.5mmに圧延加工することにより、それぞれの加工性を判定した(実施例1〜実施例10の試験片については、加工硬化後のビッカース硬さの測定も行った)。   Also, the ingot is heated and melted, poured into a mold, dropped into water, rapidly cooled to a thickness of 4.5 mm, and rolled to a thickness of 1.5 mm without intermediate annealing using a roller rolling mill. Each processability was determined by processing (the test pieces of Examples 1 to 10 were also measured for Vickers hardness after work hardening).

さらに、各試験片の色調検査は、肉眼および分光色差計を使用して判定・測定した。その際、色差の測定は、別途試作したレッドゴールド(75重量%Au−22重量%Cu−3重量%Ag)を色彩基準値として、各試験片の色差をCIE L*** 法により測定した。また、金属の光反射による誤差を最小限にするため、トレーシングペーパーでマスキングして測定した。 Furthermore, the color tone inspection of each test piece was judged and measured using the naked eye and a spectral color difference meter. At that time, the color difference was measured by using the CIE L * a * b * method with the color difference of each test piece, using separately produced red gold (75 wt% Au-22 wt% Cu-3 wt% Ag) as a color reference value. It was measured. In addition, in order to minimize the error due to the light reflection of the metal, it was measured by masking with tracing paper.

以上の試験の結果は、図1に示す通りである。実施例1〜実施例10の試験片がいずれも明るいピンク色の色調を呈しているのに対して、パラジウムを含有した従来例1および従来例2の試験片が暗い色調のピンク色を呈しているのが分かる。また、実施例1〜実施例10の試験片の鋳造性および加工性が良好であることが確認された。さらに、実施例1〜実施例10の試験片の時効硬化後および加工硬化後のビッカース硬さは、装飾品として十分なものであるうえ、歯科用金属としても使用することができる。さらに、イリジウム、レニウム、又はルテニウムを添加したものは、硬度が更に増し、歯科用金属としての適性が一層高まるものであることが分かる。   The results of the above test are as shown in FIG. While the test pieces of Examples 1 to 10 all have a bright pink color tone, the test pieces of Conventional Example 1 and Conventional Example 2 containing palladium have a dark pink color tone. I can see that Moreover, it was confirmed that the castability and workability of the test pieces of Examples 1 to 10 are good. Furthermore, the Vickers hardness after age-hardening and work-hardening of the test pieces of Examples 1 to 10 is sufficient as a decorative product and can also be used as a dental metal. Furthermore, it can be seen that the addition of iridium, rhenium, or ruthenium further increases the hardness and further enhances the suitability as a dental metal.

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say, it is something.

錫を含有した本発明の金合金について、色調、鋳造性、加工性および硬さについて行われた試験、および従来例の色調、鋳造性、および加工性について行われた試験の結果を示した表である。Table showing results of tests conducted on color tone, castability, workability and hardness, and tests conducted on color tone, castability and workability of conventional examples for the gold alloy of the present invention containing tin It is.

Claims (3)

0.5重量%〜5.0重量%の錫、14.5重量%〜36.5重量%の銅を含有し、残部が金及び不可避的不純物であることを特徴とする装飾用および歯科用金合金。 Decorative and dental, containing 0.5% to 5.0% by weight of tin, 14.5% to 36.5% by weight of copper, the balance being gold and inevitable impurities Gold alloy. 更に、多くとも8.0重量%の銀を含有することを特徴とする請求項1に記載の装飾用および歯科用金合金。 The decorative and dental gold alloy according to claim 1, further comprising at most 8.0% by weight of silver. 更に、多くとも0.5重量%のイリジウム、レニウム、又はルテニウムのうち1種類以上を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の装飾用および歯科用金合金。 3. The decorative and dental gold alloy according to claim 1 or 2, further comprising at least 0.5% by weight of iridium, rhenium or ruthenium.
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