JPH0718302A

JPH0718302A - 貴金属造形用可塑性組成物

Info

Publication number: JPH0718302A
Application number: JP5187144A
Authority: JP
Inventors: Masaki Morikawa; 正樹森川; Juichi Hirasawa; 寿一平澤; Toshinori Ishii; 利昇石井
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-20

Abstract

(57)【要約】【目的】造形した造形物を焼成して得られた貴金属物
品の色調を様々に変化させることができる貴金属造形用
可塑性組成物を提供する。【構成】貴金属粉末を５０〜９０重量％、セルローズ
系水溶性バインダーを０．８〜８重量％、界面活性剤を
０．０３〜３重量％、油脂を０．１〜３重量％含有し、
残部が水及び不可避不純物からなる組成を有し、前記貴
金属粉末は、平均粒径が１〜２００μｍの範囲で互いに
異なる複数の粉体群の混合物であり、かつ、それぞれの
粉体群の粒径の範囲が互いに重ならない範囲に設定した
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、塑像などの美術工芸
品、装飾品などを製造するための素材として用いて好適
な貴金属造形用可塑性組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、美術工芸品、装飾品、容器等を製
造するための造形用可塑性組成物としては、粘土、陶
土、磁土等が知られており、これら粘土、陶土、磁土等
を所望の形状に造形し、乾燥し、窯で焼いて硬化させ、
美術工芸品、装飾品、容器等の陶磁器を製造していた。
しかしながら、これらの陶磁器は硬くかつ脆いため、機
械加工が容易ではない。そこで、最近、金属粉末に少量
のベントナイト及び水を混合して得られた造形用可塑性
組成物が提案されており、該造形用可塑性組成物に上記
の粘土等の技法を適用することにより、金属製品を製造
する方法が知られている。また、従来から、金属粉末に
セルローズ系水溶性バインダー及び水を添加してスラリ
ー（造形用可塑性組成物）とし、このスラリーをドクタ
ーブレード法により成形してグリーンシートとし、該グ
リーンシートを脱脂、焼成して薄板状の金属製品を製造
する方法も知られている。

【０００３】しかし、上記金属粉末に少量のベントナイ
ト及び水を混合して得られた造形用可塑性組成物を上記
粘土と同じ技法で手で造形すると、上記金属粉末及びベ
ントナイトが手に付着して不快感を与えることとなり、
また、特に該造形用可塑性組成物に貴金属粉末が含まれ
るような場合、手に付着した該造形用可塑性組成物を洗
い流す際に高価な貴金属粉末も同時に流れてしまい、不
経済である。また、該造形用可塑性組成物を用いて造形
物を作製した場合、自然乾燥により乾燥させる必要があ
り、時間がかかりすぎるという欠点がある。さらに、焼
成して得られた金属製品には少量ではあるがベントナイ
トが含まれているために、金属特有の光沢が失われ易い
という欠点がある。なかでも、金、銀、白金等の貴金属
製品においては、光沢の減少が製品としての価値を低下
させるという大きな問題があった。一方、ドクターブレ
ード法において用いるスラリーは流動性が大きく、手で
所望の形状に造形することができない。

【０００４】そこで、最近、上記の欠点や問題を解決し
た造形用可塑性組成物として、次のような貴金属造形用
可塑性組成物が提案されている（特開平４−２６７０７
号公報参照）。この貴金属造形用可塑性組成物は、貴金
属粉末を５０〜９０重量％、セルローズ系水溶性バイン
ダーを０．８〜８重量％、界面活性剤を０．０３〜３重
量％、油脂を０．１〜３重量％含有し、残部が水及び不
可避不純物からなる組成を有するもので、前記貴金属粉
末の平均粒径は２００μｍ以下である。この貴金属造形
用可塑性組成物によれば、従来の粘土と同様に手で造形
しても手に付着する量が極めて少なく、得られた造形物
を乾燥することなく電気炉等で焼成した貴金属物品には
クラック等が発生することがない等の優れた特徴を有す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、該貴金属造
形用可塑性組成物においては、造形性を高めるために、
粒径の揃った貴金属粉末を用いて貴金属造形用可塑性組
成物を作製していた。しかし、この貴金属造形用可塑性
組成物を用いて造形した場合、該造形物を焼成した貴金
属物品は単一の色調のものしか得られず、特に、美術工
芸品や装飾品等のように色調を様々に変化させたい場合
に対応できないという問題があった。

【０００６】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであって、造形した造形物を焼成して得られた貴金
属物品の色調を様々に変化させることができる貴金属造
形用可塑性組成物を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は次の様な貴金属造形用可塑性組成物を採
用した。すなわち、この発明の請求項１記載の貴金属造
形用可塑性組成物は、貴金属粉末を５０〜９０重量％、
セルローズ系水溶性バインダーを０．８〜８重量％、界
面活性剤を０．０３〜３重量％、油脂を０．１〜３重量
％含有し、残部が水及び不可避不純物からなる組成を有
し、前記貴金属粉末は、平均粒径が１〜２００μｍの範
囲で互いに異なる複数の粉体群の混合物であり、かつ、
それぞれの粉体群の粒径の範囲が互いに重ならない範囲
に設定したことを特徴としている。

【０００８】また、請求項２記載の貴金属造形用可塑性
組成物は、貴金属粉末を５０〜９０重量％、セルローズ
系水溶性バインダーを０．８〜８重量％、界面活性剤を
０．０３〜３重量％、油脂を０．１〜３重量％含有し、
残部が水及び不可避不純物からなる組成を有し、前記貴
金属粉末は、平均粒径が１００μｍ〜２００μｍ、２０
μｍ〜５０μｍ、１μｍ〜５μｍのいずれか１種、もし
くは、これらから選択された２種以上の粉体群の混合物
であり、前記粉体群の粒径の範囲は互いに重ならない範
囲に設定したことを特徴としている。

【０００９】ここで、貴金属造形用可塑性組成物の組成
を上記の様に定めた理由を説明する。（ａ）貴金属粉末この貴金属粉末は、貴金属造形用可塑性組成物を構成す
る主成分であり、製品の色調を決定する重要な要素でも
ある。前記貴金属としては、金、銀、銅、白金、ルテニ
ウム、リジウム、パラジウム、イリジウム、及びこれら
の合金等が好適に用いられる。この貴金属粉末は、その
含有量が５０重量％未満ではその効果がなく、また、９
０重量％を越えると貴金属造形用可塑性組成物の伸び及
び強度が低下するので好ましくない。したがって、貴金
属粉末の含有量は、５０〜９０重量％の範囲が好まし
い。

【００１０】また、この貴金属粉末は、その平均粒径が
２００μｍを越えると貴金属造形用可塑性組成物の伸び
及び強度が低下し、該貴金属造形用可塑性組成物を焼成
する際に非常に時間がかかるばかりか焼成後の強度が十
分でなく脆くなり取扱いが困難となるので好ましくな
く、また、１μｍ未満では微粉になりすぎるために成形
性が悪く、焼成時に割れが生じるので好ましくない。し
たがって、貴金属粉末の平均粒径は、１〜２００μｍの
範囲が好ましい。

【００１１】この貴金属粉末の色調は、その平均粒径が
１μｍから２００μｍまで変化するにしたがって、その
色調が様々に変化する。したがって、１〜２００μｍの
平均粒径の範囲を複数の範囲に分割し、これら各範囲に
おいて平均粒径の範囲を選択し、これら選択された範囲
の平均粒径の粉体をそれぞれ単独、もしくはこれらを所
定の混合比率で混合することにより、焼成後の造形物の
色調を様々に変化させることができる。

【００１２】ここで、貴金属粉末の具体例について説明
する。例えば、純金粉の場合、焼成後の造形物の色調を
図１に示すように、「白黄色」から「暗黄色」まで７段
階に分類すると、平均粒径の範囲が１００μｍ〜２００
μｍでは「白黄色」（色調グレード１）、２０μｍ〜５
０μｍでは「黄金色」（色調グレード４）、１μｍ〜５
μｍでは「暗黄色」（色調グレード７）となる。したが
って、これら３種類の平均粒径の粉体をそれぞれ単独、
もしくはこれらを所定の混合比率で混合することによ
り、焼成後の造形物の色調を「白黄色」（色調グレード
１）から「暗黄色」（色調グレード７）まて連続的に変
化させることができる。

【００１３】例えば、１００μｍ〜２００μｍを５０
％、２０μｍ〜５０μｍを３０％、１μｍ〜５μｍを２
０％の混合比率で混合すると「黄金色」（色調グレード
３）が、１００μｍ〜２００μｍを２０％、２０μｍ〜
５０μｍを３０％、１μｍ〜５μｍを５０％の混合比率
で混合すると「暗黄色」（色調グレード５）が、１００
μｍ〜２００μｍを２０％、２０μｍ〜５０μｍを２０
％、１μｍ〜５μｍを６０％の混合比率で混合すると
「暗黄色」（色調グレード６）が得られる。

【００１４】また、白金粉の場合、焼成後の造形物の色
調を図２に示すように、「黒色」から「白色」まで７段
階に分類すると、平均粒径の範囲が１μｍ〜５μｍでは
「黒色」（色調グレード１）、１００μｍ〜２００μｍ
では「灰色」（色調グレード４）、２０μｍ〜５０μｍ
では「白色」（色調グレード７）となる。したがって、
これら３種類の平均粒径の粉体をそれぞれ単独、もしく
はこれらを所定の混合比率で混合することにより、焼成
後の造形物の色調を「黒色」（色調グレード１）から
「白色」（色調グレード７）まて連続的に変化させるこ
とができる。

【００１５】例えば、１００μｍ〜２００μｍを５０
％、１μｍ〜５μｍを５０％の混合比率で混合すると
「黒色」（色調グレード２）が、１００μｍ〜２００μ
ｍを５０％、２０μｍ〜５０μｍを３０％、１μｍ〜５
μｍを２０％の混合比率で混合すると「灰色」（色調グ
レード５）が、１００μｍ〜２００μｍを５０％、２０
μｍ〜５０μｍを５０％の混合比率で混合すると「白
色」（色調グレード６）が得られる。

【００１６】また、銀、銅、ルテニウム、リジウム、パ
ラジウム、イリジウムについても、上記純金及び白金と
全く同様に、焼成後の造形物の色調を連続的に変化させ
ることができる。

【００１７】したがって、図３に示すように、平均粒径
の範囲が１００μｍ〜２００μｍの領域をＡ領域、平均
粒径の範囲が２０μｍ〜５０μｍの領域をＢ領域、平均
粒径の範囲が１μｍ〜５μｍの領域をＣ領域とすれば、
これらの領域Ａ〜Ｃ各々から所定の平均粒径の粉体を選
択し、これらの粉体をそれぞれ単独、もしくはこれらを
所定の混合比率で混合することにより、焼成後の造形物
の色調を連続的に変化させることができる。

【００１８】（ｂ）セルローズ系水溶性バインダーセルローズ系水溶性バインダーは、メチルセルローズ、
エチルセルローズ等を水に溶解したもので、加熱すると
速やかにゲル化して固化し、前記造形用可塑性組成物の
形状を良好に保持するものである。このセルローズ系水
溶性バインダーの添加量が０．８重量％未満ではバイン
ダーとしての効果が得られず前記造形用可塑性組成物に
可塑性を付与することができず、また、８重量％より多
いと粘性が大きくなりすぎて造形することができなくな
るので好ましくない。したがって、セルローズ系水溶性
バインダーの添加量は、０．８〜８重量％の範囲が好ま
しい。

【００１９】（ｃ）界面活性剤界面活性剤は、貴金属粉末とセルローズ系水溶性バイン
ダーとの親和性を高め、両者の混合を容易にするもので
ある。界面活性剤の添加量が０．０３重量％未満ではそ
の効果が十分でなく、また、３重量％より多いと得られ
た造形用可塑性組成物の粘性が低下し流動性が増して造
形することができなくなるので好ましくない。したがっ
て、界面活性剤の添加量は、０．０３〜３重量％の範囲
が好ましい。界面活性剤としては、例えば、アルキルベ
ンゼンスルホン酸塩、脂肪酸セッケン等の陰イオン界面
活性剤が好適に用いられる。

【００２０】（ｄ）油脂またはアルコール類油脂またはアルコール類は、少量添加することにより造
形用可塑性組成物に滑性を付与するもので、貴金属粉末
とセルローズ系水溶性バインダーとの滑りを良くし、造
形性を高めるものである。油脂の添加量が０．１重量％
未満ではその効果が得られず、また、３重量％より多い
と得られた造形用可塑性組成物が油っぽく滑り易くな
り、造形時の作業性が悪くなるので好ましくない。した
がって、油脂の添加量は、０．１〜３重量％の範囲が好
ましい。

【００２１】油脂としては、例えば、フタル酸ージー２
ーエチルヘキシル、フタル酸ージーｎーオクチル、フタ
ル酸ーｎージブチル、フタル酸ーｎーオクチル、フタル
酸イソオクチル、等の高級有機酸エステルが好適に用い
られ、またアルコール類としては、例えば、ポリビニル
アルコール等の高級アルコール、ポリエチレングリコー
ル等の高級多価アルコール等が好適に用いられ、２種以
上の油脂およびアルコール類を同時に添加しても同等の
効果が得られる。

【００２２】

【実施例】この発明の貴金属造形用可塑性組成物につい
て、各実施例に基づいて具体的に説明する。（実施例１）この実施例では、平均粒径の範囲が１００
μｍ〜２００μｍ、２０μｍ〜５０μｍ、１μｍ〜５μ
ｍの３種類の純金の粉体を作製し、表１に示すように、
これらの粉体をそれぞれ単独、もしくはこれらを所定の
混合比率で混合することにより８種類（Ｎｏ．１〜８）
の純金粉（貴金属粉末）を作製した。

【００２３】

【表１】

【００２４】次いで、これらの純金粉を用いて８種類
（Ｎｏ．１〜８）の純金造形用可塑性組成物を作製し
た。まず、セルローズ系水溶性バインダーとしてエチル
セルローズを用い、これを水に所定量投入し、攪拌しな
がらしばらくの間加熱し、エチルセルローズを９重量％
含む寒天状の透明なバインダー溶液を得た。次に、該バ
インダー溶液に界面活性剤を所定量添加し乳鉢にて混合
し、次いで、所定の純金粉を所定量添加し再度乳鉢にて
混合した。次いで、この混合体に、油脂としてフタル酸
−ｎ−ジブチルを所定量添加し再度乳鉢にて混合した。
このようにして、純金粉を８５重量％、エチルセルロー
ズを２重量％、界面活性剤を０．５重量％、フタル酸−
ｎ−ジブチルを０．５重量％含有する純金造形用可塑性
組成物を得た。

【００２５】次いで、これらの試料（Ｎｏ．１〜８）か
らそれぞれ１８ｇずつ取り出して型押し成形し、外径３
５ｍｍ、厚み３ｍｍの成形体とした。次いで、これらの
成形体を乾燥せずに電気炉に装入し、昇温速度３℃／mi
nで加熱し、大気中において温度１０００℃で２時間焼
成し、得られた焼結体にクラックが発生していないこと
を確認した後にそれぞれの色調を観察し、これらの結果
を表１に示した。ここでは、色調グレードは、図１に示
すように、「白黄色」から「暗黄色」までを７段階に分
類し、対応する色調の番号で示した。

【００２６】表１によれば、この実施例の純金造形用可
塑性組成物は、平均粒径の範囲が１００μｍ〜２００μ
ｍ、２０μｍ〜５０μｍ、１μｍ〜５μｍの３種類の純
金の粉体をそれぞれ単独、もしくはこれらを所定の混合
比率で混合することにより、焼成後の造形物の色調が連
続的に変化することがわかる。

【００２７】以上説明した様に、この実施例の純金造形
用可塑性組成物によれば、平均粒径の範囲が１００μｍ
〜２００μｍ、２０μｍ〜５０μｍ、１μｍ〜５μｍの
３種類の純金の粉体をそれぞれ単独、もしくはこれらを
所定の混合比率で混合して純金粉としたので、焼成後の
造形物の色調を連続的に変化させることができる。した
がって、美術工芸品、装飾品、容器等を製造するために
有用な純金造形用可塑性組成物を提供することができ
る。しかも、１〜２００μｍの広い範囲の平均粒径の純
金の粉末を有効に用いることができるので、大幅なコス
トダウンが図れる。

【００２８】（実施例２）この実施例では、平均粒径の
範囲が１００μｍ〜２００μｍ、２０μｍ〜５０μｍ、
１μｍ〜５μｍの３種類の白金の粉体を作製し、表２に
示すように、これらの粉体をそれぞれ単独、もしくはこ
れらを所定の混合比率で混合することにより８種類（Ｎ
ｏ．１１〜１８）の白金粉（貴金属粉末）を作製した。

【００２９】

【表２】

【００３０】次いで、これらの白金粉を用いて８種類
（Ｎｏ．１１〜１８）の白金造形用可塑性組成物を作製
した。ここでは、実施例１と全く同様の方法により、白
金粉を８８重量％、エチルセルローズを２重量％、界面
活性剤を０．５重量％、フタル酸−ｎ−ジブチルを０．
５重量％含有する白金造形用可塑性組成物及びその焼結
体を得、それぞれの色調を観察し、これらの結果を表２
に示した。ここでは、色調グレードは、図２に示すよう
に、「白色」から「黒色」までを７段階に分類し、対応
する色調の番号で示した。

【００３１】表２によれば、この実施例の白金造形用可
塑性組成物においても、実施例１の純金造形用可塑性組
成物と同様に、平均粒径の範囲が１００μｍ〜２００μ
ｍ、２０μｍ〜５０μｍ、１μｍ〜５μｍの３種類の白
金の粉体をそれぞれ単独、もしくはこれらを所定の混合
比率で混合することにより、焼成後の造形物の色調が連
続的に変化することがわかる。

【００３２】以上説明した様に、この実施例の白金造形
用可塑性組成物においても、実施例１の純金造形用可塑
性組成物と同様に、平均粒径の範囲が１００μｍ〜２０
０μｍ、２０μｍ〜５０μｍ、１μｍ〜５μｍの３種類
の白金の粉体をそれぞれ単独、もしくはこれらを所定の
混合比率で混合して白金粉としたので、焼成後の造形物
の色調を連続的に変化させることができる。したがっ
て、美術工芸品、装飾品、容器等を製造するために有用
な白金造形用可塑性組成物を提供することができる。し
かも、１〜２００μｍの広い範囲の平均粒径の白金の粉
末を有効に用いることができるので、大幅なコストダウ
ンが図れる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した様に、この発明の請求項１
記載の貴金属造形用可塑性組成物によれば、貴金属粉末
を５０〜９０重量％、セルローズ系水溶性バインダーを
０．８〜８重量％、界面活性剤を０．０３〜３重量％、
油脂を０．１〜３重量％含有し、残部が水及び不可避不
純物からなる組成を有し、前記貴金属粉末は、平均粒径
が１〜２００μｍの範囲で互いに異なる複数の粉体群の
混合物であり、かつ、それぞれの粉体群の粒径の範囲が
互いに重ならない範囲に設定したので、焼成後の造形物
の色調を様々に変化させることができる。したがって、
美術工芸品、装飾品、容器等を製造するために有用な貴
金属造形用可塑性組成物を提供することができる。しか
も、１〜２００μｍの広い範囲の平均粒径の貴金属粉末
を有効に用いることができるので、大幅なコストダウン
が図れる。

【００３４】また、請求項２記載の貴金属造形用可塑性
組成物によれば、貴金属粉末を５０〜９０重量％、セル
ローズ系水溶性バインダーを０．８〜８重量％、界面活
性剤を０．０３〜３重量％、油脂を０．１〜３重量％含
有し、残部が水及び不可避不純物からなる組成を有し、
前記貴金属粉末は、平均粒径が１００μｍ〜２００μ
ｍ、２０μｍ〜５０μｍ、１μｍ〜５μｍのいずれか１
種、もしくは、これらから選択された２種以上の粉体群
の混合物であり、前記粉体群の粒径の範囲は互いに重な
らない範囲に設定したので、３種類の平均粒径の粉体の
みで焼成後の造形物の色調を連続的に変化させることが
できる。したがって、美術工芸品、装飾品、容器等を製
造するために有用な貴金属造形用可塑性組成物を提供す
ることができる。しかも、１〜２００μｍの広い範囲の
平均粒径の貴金属粉末を有効に用いることができるの
で、大幅なコストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の純金造形用可塑性組成物に用いられる
純金粉の平均粒径の範囲及び混合比率と焼成後の造形物
の色調グレードとの関係を示す図である。

【図２】本発明の白金造形用可塑性組成物に用いられる
白金粉の平均粒径の範囲及び混合比率と焼成後の造形物
の色調グレードとの関係を示す図である。

【図３】本発明の貴金属造形用可塑性組成物に用いられ
る貴金属粉体の平均粒径及び粒度分布を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貴金属粉末を５０〜９０重量％、セルロ
ーズ系水溶性バインダーを０．８〜８重量％、界面活性
剤を０．０３〜３重量％、油脂を０．１〜３重量％含有
し、残部が水及び不可避不純物からなる組成を有し、前記貴金属粉末は、平均粒径が１〜２００μｍの範囲で
互いに異なる複数の粉体群の混合物であり、かつ、それ
ぞれの粉体群の粒径の範囲が互いに重ならない範囲に設
定したことを特徴とする貴金属造形用可塑性組成物。
【請求項２】貴金属粉末を５０〜９０重量％、セルロ
ーズ系水溶性バインダーを０．８〜８重量％、界面活性
剤を０．０３〜３重量％、油脂を０．１〜３重量％含有
し、残部が水及び不可避不純物からなる組成を有し、前記貴金属粉末は、平均粒径が１００μｍ〜２００μ
ｍ、２０μｍ〜５０μｍ、１μｍ〜５μｍのいずれか１
種、もしくは、これらから選択された２種以上の粉体群
の混合物であり、前記粉体群の粒径の範囲は互いに重な
らない範囲に設定したことを特徴とする貴金属造形用可
塑性組成物。