JP2013142165A - 銀粘土用銀粉末及びこの銀粉末を含む銀粘土 - Google Patents

Abstract

【課題】特に薄板状の部分に焼結時、表面に膨れが発生せず、美しい外観を呈する装飾品を容易に作成出来る銀粘土を提供する。
【解決手段】Ｐ含有量が１８ｐｐｍ以下の水で溶融銀をアトマイズして得た銀粉末であって、そのＰ含有量が１００ｐｐｍ以下である銀粉末と、ポリビニール系、アクリル系、ワックス系、水溶性セルロースなどのバインダーと界面活性剤または有機酸、高級アルコール、エーテルなどの油脂を含有し残部が水から成る銀粘土。
【選択図】なし

Description

この発明は、焼結性に優れた銀粘土用銀粉末及びその銀粉末を含む銀粘土に関するものである。

銀製の宝飾品又は美術工芸品は、銀塊を鋳造又は鍛造することにより製造されることもあるが、最近では、市販されている銀粉末を含んだ銀粘土を使用して、この銀粘土を所望の形状に造形し、焼成することにより、その所望の形状を有した銀製の宝飾品又は美術工芸品を製造する方法も行われている。この方法によると、銀粘土を通常の粘土細工と同じように自由に造形を行うことができ、造形して得られた造形体は、乾燥したのち、焼成炉を設置した場所に運び、そこで焼成するだけであるので、極めて簡単に、銀製の宝飾品又は美術工芸品を製造することができる。

これまでに、焼成性に優れた銀粘土用銀粉末が開発されている（特許文献１を参照）。この銀粉末は、Ｓｎ，Ｐｂ，Ｃｕ，Ｂｉ，Ｆｅの内の１種または２種以上を合計で２０〜９００ｐｐｍを含有し、残部がＡｇおよび不可避不純物からなる組成を有するというものであり、この銀粉末を用いて、銀粉末：５０〜９５重量％、バインダー：０．８〜８重量％、油脂：０．１〜３重量％、界面活性剤：０．０３〜３重量％を含有し、残りが水からなる組成を有する銀粘土を製造することが提案されている。この銀粘土を所望の形状に造形し、乾燥後に焼成すれば、所望の銀製の宝飾品又は美術工芸品を得ることができる。

特許第３６８７４１９号明細書 特開２０００−３２７４６２号公報

前述のように、銀粘土は、通常、粘土細工と同じように自由に造形され、得られた造形体を乾燥後に焼成することにより、銀製の宝飾品又は美術工芸品が製造される。その銀宝飾品又は美術工芸品の形状は、様々であり、銀粘土は、所望する形状に合わせて造形される。銀宝飾品又は美術工芸品の中には、全体が平面又は曲面を有する板形状である場合、或いは、全体の一部が平面又は曲面を有する板を含む形状である場合など、多様である。これらの多様な形状に合わせて、銀粘土は、造形され、乾燥後に焼成されることになる。

ここで、上述の板形状に造形された銀粘土の造形体を焼成したときに、図１に示されるように、得られた焼成体の表面は、平坦なものとなり、所望の形状に合っている。しかし、その造形体における板形状部が薄い場合に、図２に示されるように、その平坦な表面に膨れが多数発生するなど、焼結不良となることがある。この膨れが多くなると、銀宝飾品又は美術工芸品における装飾に障害となることもあり、所望の装飾品としては、見栄えが悪くなる、所望するデザインと異なるものになってしまう、といった問題が生じている。

そこで、本発明者らは、かかる課題を解決すべく研究を行った。
図１に示された焼成体の表面について、電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）を用いて、成分分析を行ったところ、Ａｇのみの成分が検出され、他の成分を検出できなかった。これは、正常な状態、即ち、焼結不良のない所望の装飾品が得られているといえる。これに対して、図２に示されるような焼成体の膨れ部分の表面について、ＥＰＭＡによる結果、図３に示されるように、Ａｇの他に、僅かなＰ成分が検出された。しかし、焼成体の表面の膨れ部分下の内部（断面）について、ＥＰＭＡによる分析を行ったところ、焼成体の内部からは、Ｐ成分など、他の成分は検出されなかった。

以上のことからすれば、膨れが発生していない正常状態の銀粘土焼成体には、Ｐ成分が含まれていないことは明らかであって、膨れが発生した部分の銀粘土焼成体表面から、Ｐ成分が検出されたことにより、膨れの発生は、このＰ成分の存在に起因したものであるといえる。Ｐ成分が銀粘土中に含まれていたためであり、膨れの発生を抑制するには、銀粘土中に含まれるＰ成分を低減すればよいという知見が得られた。

この発明は、かかる知見に基づいてなされたものであって、
（１）Ａｇを主成分とし、Ｐ成分の含有量を１００ｐｐｍ以下とした銀粉末からなる銀粘土用銀粉末に、特徴を有するものである。

この発明の銀粘土用銀粉末は、Ｐ成分が極めて少ない、きれいな水を使用して、溶融銀をアトマイズして得られたアトマイズ粉末であることが好ましい。したがって、この発明は、
（２）前記銀粉末は、Ｐ：１８ｐｐｍ以下を含有する水で溶融銀をアトマイズして得たアトマイズ銀粉末であること、に特徴を有するものである。

また、この発明の銀粘土について、焼結性に優れたものとするために、前記（１）又は（２）に記載の銀粉末に対して、バインダーを添加した銀粘土、又は前記（１）又は（２）に記載の銀粉末に対して、バインダーと、界面活性剤を添加した銀粘土、又は前記（１）又は（２）に記載の銀粉末に対して、バインダーと、油脂、界面活性剤を添加した銀粘土とすることもできる。

したがって、この発明は、
（３）前記（１）又は（２）に記載の銀粉末と、バインダーとを含有し、残りが水からなる焼成性に優れた銀粘土、
（４）前記（１）又は（２）に記載の銀粉末と、バインダーと、界面活性剤とを含有し、残りが水からなる焼結性に優れた銀粘土、
（５）前記（１）又は（２）に記載の銀粉末と、バインダーと、油脂とを含有し、残りが水からなる焼結性に優れた銀粘土、
（６）前記（１）又は（２）に記載の銀粉末と、バインダーと、油脂と、界面活性剤とを含有し、残りが水からなる焼結性に優れた銀粘土、
に特徴を有するものである。

上述したように、銀粘土焼成体の表面に膨れが発生する原因は、銀粘土中にＰ成分が含まれていることによるが、特に、この銀粘土に混練された銀粉末には、１００ｐｐｍを超えるＰが含まれていることが、分析の結果、判明した。このＰは、Ａｇ粒子をコーティングするＰ化合物（Ａｇ_３ＰＯ_４など）となって存在し、銀粉末がバインダーと混合される際に、そのＰ化合物が粒子として析出するものと見られる。このＰ化合物が銀粘土造形体の焼成中にガス化することにより、膨れが発生し、造形体の焼結状態に影響しているものと考えられる。

ここで、種々試験した結果、この銀粉末中のＰが１００ｐｐｍを超えていると、銀粘土焼成体の表面に、膨れが顕著に現れた。特に、Ｐ化合物が大きい粒子で存在する場合には、膨れが顕著に現れた。さらに、銀粘土造形体の厚さが、薄い程、この膨れが発生し易いことも確認できた。

そのため、膨れの発生を防止するには、先ずは、この銀粉末中に含まれるＰ成分をできるだけ低減することが重要となる。通常、銀粉末の製造にあたっては、溶融銀を水でアトマイズする水アトマイズ法が用いられている。ここで使用される水にも、Ｐが含まれていることがあるので、この水に含まれるＰの量を、できるだけ少なくすることにして、１８ｐｐｍ以下とした。この水を使用して溶融銀をアトマイズすることにより、銀粉末を作製して、銀粉末に含まれるＰの量を低減することができた。そして、銀粉末中に、Ｐの量が１００ｐｐｍ以下であると、銀粘土焼成体の表面における膨れ発生を抑制できた。

銀粘土中におけるＰ成分の低減を図るためには、銀粉末中に含まれるＰ成分の量を一層低減することが重要である。

そこで、この発明の銀粘土に含めるバインダーとしては、セルロース系バインダー、ポリビニール系バインダー、アクリル系バインダー、ワックス系バインダー、樹脂系バインダー、澱粉、ゼラチン、小麦粉などいかなるバインダーを使用してもよいが、セルロース系バインダー、特に水溶性セルロースが最も好ましい。これらバインダーは、加熱すると速やかにゲル化して造形体の形状保持を容易にするために添加する。

また、この発明の銀粘土には、さらに、界面活性剤を必要に応じて添加することができ、添加する界面活性剤の種類は、特に限定されるものではなく、通常の界面活性剤を使用することができる。

また、この発明の銀粘土には、さらに、油脂も必要に応じて添加でき、添加する油脂は、有機酸（オレイン酸、ステアリン酸、フタル酸、パルミチン酸、セパシン酸、アセチルクエン酸、ヒドロキシ安息香酸、ラウリン酸、酸エステル（メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基、ヘキシル基、ジメチル基、ジエチル基、イソプロピル基、イソブチル基を有する有機酸エステル）、高級アルコール（オクタノール、ノナノール、デカノール）、多価アルコール（グリセリン、アラビット、ソルビタン、）、エーテル（ジオクチルエーテル、ジデシルエーテル）などがある。

上述のように、この発明の銀粘土を使用して、薄い板形状を含む造形体を形成し、乾燥後に焼成して、焼成体が製造されても、その焼成体の表面に、膨れが発生することを抑制できるので、より多くの人が銀粘土を使用して、簡単に、所望の形状の純銀製の美術工芸品及び宝飾品を作ることができ、しかも、デザインしたとおりの装飾・模様を表出させるなど優れた効果を奏するものである。

銀粘土の焼成体の写真である。 銀粘土の焼成体における膨れの発生を示す写真である。 図２に示された焼成体表面の膨れ部位のＥＰＭＡ結果を示す写真である。

表１に示されるように、この発明に係る実施例として、実施例１乃至４の焼成体を用意し、さらに、比較のために、比較例１の焼成体を用意した。

上記の実施例１乃至４と比較例１との焼成体の作製に用いられた銀粉末には、Ａｇを主成分とし、溶融銀を水によりアトマイズして得られたアトマイズ銀粉末が用いられた。実施例１乃至４において用いられたアトマイズ水について、分光光度計を用いて成分測定したところ、Ｐ成分は、１８ｐｐｍ以下であった。このアトマイズ水を用いてアトマイズしたところ、得られた銀粉末におけるＰ成分の量は、ＩＣＰ発光分光分析装置による分析の結果、２０〜１００ｐｐｍであった。

一方、比較例１の焼成体の作製に用いられたアトマイズ水について成分測定したところ、Ｐ成分が、２０ｐｐｍ含有しており、このアトマイズ水を用いて溶融銀をアトマイズしたところ、得られた銀粉末におけるＰ成分の量は、１１０ｐｐｍであった。なお、アトマイズ前の溶融銀においては、実施例１乃至４及び比較例１のいずれの場合にも、Ｐの濃度は、５ｐｐｍ未満であった。

以上のように得られた銀粉末を用いて、実施例１乃至４と比較例１における銀粘土を作製した。この作製にあたって、銀粉末：９０ｗｔ％と、バインダー：１０ｗｔ％とを用いた。このバインダーは、水：９ｗｔ％と、メトローズ（メトロセルロース）：１ｗｔ％とからなっている。作製された銀粘土中におけるＰ成分の量は、表１に示されるとおりのものとなった。

次いで、作製された銀粘土を用い、厚さ：１．５ｍｍ、面積：１ｃｍ^２の平板状の造形体を複数個ずつ作り、９００℃、１０分の焼成条件で焼成して、複数個の焼成体を得た。比較例１では、焼成体表面に、最大サイズ０．５ｍｍの膨れが５個以上発生し、いずれも焼結不良となった。これに対して、実施例１乃至４のいずれのものにおいても、焼成体表面には、膨れが全く発生しないか、或いは、膨れが発生しても、数個であって、良好な焼結状態を呈した。

以上とおり、この発明のように、Ｐ成分が１００ｐｐｍ以下に低減された銀粉末を含む銀粘土を使用すると、その造形体が薄い板形状に形成されたものであっても、焼成後の焼成体表面に発生する膨れを抑制でき、良好な焼結状態を呈するので、デザインしたとおりの装飾・模様を表出させることができ、銀製の美術工芸品及び宝飾品を、簡単に、かつ、所望とおりの形状に作ることができる。

Claims (6)

1. Ａｇを主成分とし、Ｐの含有量を１００ｐｐｍ以下とした銀粉末からなることを特徴とする銀粘土用銀粉末。
2. 前記銀粉末は、Ｐ：１８ｐｐｍ以下を含有する水で溶融銀をアトマイズして得たアトマイズ銀粉末であることを特徴とする請求項１に記載の銀粘土用銀粉末。
3. 請求項１又は２に記載の銀粉末と、バインダーとを含有し、残りが水からなることを特徴とする焼成性に優れた銀粘土。
4. 請求項１又は２に記載の銀粉末と、バインダーと、界面活性剤とを含有し、残りが水からなることを特徴とする焼成性に優れた銀粘土。
5. 請求項１又は２に記載の銀粉末と、バインダーと、油脂とを含有し、残りが水からなることを特徴とする焼成性に優れた銀粘土。
6. 請求項１又は２に記載の銀粉末と、バインダーと、油脂と、界面活性剤とを含有し、残りが水からなることを特徴とする焼成性に優れた銀粘土。