(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径：２μｍ以下のＡｇ微細粉末：１５〜５０質量％を含有し、残部が平均粒径：２μｍを越え１００μｍ以下のＡｇ粉末からなる混合粉末で構成されたことを特徴とする低温燒結性に優れた銀粘土用銀粉末。
【請求項２】
平均粒径：０．５〜１．５μｍのＡｇ微細粉末：１５〜５０質量％を含有し、残部が平均粒径：３〜２０μｍのＡｇ粉末からなる混合粉末で構成されたことを特徴とする低温燒結性に優れた銀粘土用銀粉末。
【請求項３】
請求項１または２記載の銀粘土用銀粉末：５０〜９５質量％、有機系バインダ−：０．８〜８質量％を含有し、残りが水からなることを特徴とする低温燒結性に優れた銀粘土。
【請求項４】
請求項１または２記載の銀粘土用銀粉末：５０〜９５質量％、有機系バインダー：０．８〜８質量％、界面活性剤：０．０３〜３質量％を含有し、残りが水からなることを特徴とする低温燒結性に優れた銀粘土。
【請求項５】
請求項１または２記載の銀粘土用銀粉末：５０〜９５質量％、有機系バインダー：０．８〜８質量％、油脂：０．１〜３質量％を含有し、残りが水からなることを特徴とする低温燒結性に優れた銀粘土。
【請求項６】
請求項１または２記載の銀粘土用銀粉末：５０〜９５質量％、有機系バインダー：０．８〜８質量％、油脂：０．１〜３質量％、界面活性剤：０．０３〜３質量％を含有し、残りが水からなることを特徴とする低温燒結性に優れた銀粘土。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、低温燒結性に優れた銀粘土用銀粉末およびその銀粉末を含む銀粘土に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
銀の宝飾品または美術工芸品は一般に鋳造または鍛造により製造されている。しかし、近年、銀粉末を含んだ銀粘土が市販されており、この銀粘土を所定の形状に成形し、焼結して所定の形状を有する銀の宝飾品または美術工芸品を製造する方法が提案されている。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、焼結炉を設置した場所に運び、そこで焼結することにより極めて簡単に銀の宝飾品または美術工芸品を製造することができる。
【０００３】
前記従来の銀粘土は、純度：９９．９９質量％以上の高純度からなる平均粒径：３〜２０μｍの銀粉末：５０〜９５質量％、セルローズ系水溶性バインダー：０．８〜８質量％、油脂：０．１〜３質量％、界面活性剤：０．０３〜３質量％を含有し、残りが水からなるものであることは知られている（特開平４−２６７０７号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
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し、得られた造形体を乾燥したのち電気炉で焼結して所定の形状を有する銀宝飾品または美術工芸品を製造するのであるが、従来の銀粘土はＡｇの融点以上の温度に保持して燒結しないと十分な強度の燒結体が得られない。銀粘土の燒結で使用する電気炉が十分に電気炉内の温度を十分高温に保持できる能力があるものであれば、十分な強度の燒結体を得ることができるが、個人で所有している電気炉は小型であり比較的加熱能力の低いものが多いところから、Ａｇの融点以上の温度に保持することができず、したがって十分な密度を得ることができないことがある。
また、温度を十分高温に保持できる電気炉であっても、電気炉内の温度を正確に制御することができず、高温に上げ過ぎると、銀粘土の燒結体は変形する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、比較的低い温度で燒結可能な銀粘土は、前述の加熱能力の低い家庭用電気炉であっても十分に燒結を行なうことができ、さらに低温での電気炉内の温度制御は比較的簡単であり、しかも、低温で銀粘土を燒結できるならば、正確な温度制御を行なわなくても十分に燒結が可能であるとの認識のもとに研究を行った。その結果、
平均粒径：２μｍ以下のＡｇ微細粉末（好ましくは平均粒径：０．５〜１．５μｍのＡｇ微細粉末）：１５〜５０質量％に、平均粒径：２μｍを越え１００μｍ以下のＡｇ粉末（好ましくは平均粒径：３〜２０μｍのＡｇ粉末）：５０％越え〜８５質量％未満を混合して得られた銀粘土用銀粉末を作製し、この銀粘土用銀粉末に有機系バインダーおよびその他を添加して作製した銀粘土は、純銀の融点よりも２５０〜４１０℃低い温度（すなわち、５５０〜７１０℃未満の温度）で燒結しても十分な燒結がなされ、所望の引張り強度および密度が得られる、という知見を得たのである。
【０００６】
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであって、
（１）平均粒径：２μｍ以下のＡｇ微細粉末：１５〜５０質量％を含有し、残部が平均粒径：２μｍを越え１００μｍ以下のＡｇ粉末からなる混合粉末で構成された低温燒結性に優れた銀粘土用銀粉末、および、
（２）平均粒径：０．５〜１．５μｍのＡｇ微細粉末：１５〜５０質量％を含有し、残部が平均粒径：３〜２０μｍのＡｇ粉末からなる混合銀粉末で構成された低温燒結性に優れた銀粘土用銀粉末、に特徴を有するものである。
【０００７】
この発明の銀粘土は、前記（１）または（２）記載の銀粘土用銀粉末に有機系バインダーまたは有機系バインダーに油脂、界面活性剤などを添加して作られた粘土であり、したがって、この発明は、
（３）前記（１）または（２）記載の銀粘土用銀粉末：５０〜９５質量％、有機系バインダ−：０．８〜８質量％を含有し、残りが水からなる低温燒結性に優れた銀粘土、
（４）前記（１）または（２）記載の銀粘土用銀粉末：５０〜９５質量％、有機系バインダー：０．８〜８質量％、界面活性剤：０．０３〜３質量％を含有し、残りが水からなる低温燒結性に優れた銀粘土、
（５）前記（１）または（２）記載の銀粘土用銀粉末：５０〜９５質量％、有機系バインダー：０．８〜８質量％、油脂：０．１〜３質量％を含有し、残りが水からなる低温燒結性に優れた銀粘土、
（６）前記（１）または（２）記載の銀粘土用銀粉末：５０〜９５質量％、有機系バインダー：０．８〜８質量％、油脂：０．１〜３質量％、界面活性剤：０．０３〜３質量％を含有し、残りが水からなる低温燒結性に優れた銀粘土、
に特徴を有するものである。
【０００８】
この発明の銀粘土用銀粉末に含まれる平均粒径：２μｍ以下のＡｇ微細粉末は化学還元法等により製造した球状のＡｇ微細粉末であることが一層好ましい。このＡｇ微細粉末の含有量を１５〜５０質量％に限定した理由は、平均粒径：２μｍ以下のＡｇ微細粉末の含有量が１５質量％未満であると、得られる燒結体の機械的強度が弱くなるので好ましくなく、一方、平均粒径：２μｍ以下のＡｇ微細粉末の含有量が５０質量％を越えると、粘土状にするための有機系バインダー量が増加し、燒結時の収縮率が大きくなるので好ましくないことによるものである。平均粒径：２μｍ以下を有するＡｇ微細粉末の含有量の一層好ましい範囲は２０〜４５質量％である。
さらにこの発明の銀粘土用銀粉末に含まれる残りのＡｇ粉末を平均粒径：２μｍを越え１００μｍ以下のＡｇ粉末としたのは、２μｍ以下では燒結体の機械的強度が弱くなり、１００μｍを越えると粘土としての造形性が悪くなるという理由によるものである。
【０００９】
この発明の銀粘土用銀粉末の粒度分布を一層理解しやすくするために、図１の説明図に基づいて説明する。図１粒度分布曲線であり、この発明の銀粘土用銀粉末は平均粒径：２μｍ以下（好ましくは０．５〜１．５μｍ、一層好ましくは平均粒径：０．６〜１．２μｍ）のＡｇ微細粉末と平均粒径：２μｍ越え１００μｍ以下（好ましくは３〜２０μｍ、一層好ましくは平均粒径：３〜８μｍ）のＡｇ粉末とを混合した混合銀粉末で構成されているから、この発明の銀粘土用銀粉末の粒度分布曲線１は図１において実線で示されるように、平均粒径：２μｍ以下（好ましくは０．５〜１．５μｍ、一層好ましくは平均粒径：０．６〜１．２μｍ）のＡｇ微細粉末のピークＡを少なくとも一つ持ち、さらに平均粒径：２μｍ越え１００μｍ以下（好ましくは３〜２０μｍ、一層好ましくは平均粒径：３〜８μｍ）のＡｇ粉末のピークＢを少なくとも一つ持つ。したがって、この発明の銀粘土用銀粉末の粒度は少なくとも二つのピークＡ，Ｂを持つ粒度分布曲線１となる。これに対して従来の銀粘土用銀粉末は平均粒径：３〜２０μｍを有し、その粒度分布は図２において点線で示されるように一つのピークＸをもつ粒度分布曲線２となる。したがって、この発明の銀粘土用銀粉末と従来の銀粘土用銀粉末とは粒度分布が相違する。
なお、この発明の低温燒結性に優れた銀粘土用銀粉末を構成するＡｇ微細粉末およびＡｇ粉末の平均粒径は、凝集した粉末塊を含まないＡｇ微細粉末およびＡｇ粉末の平均粒径である。
【００１０】
この発明の低温燒結性に優れた銀粘土に含まれる前記（１）または（２）記載の銀粘土用銀粉末の量を５０〜９５質量％に限定したのは、５０質量％未満では得られた焼成体の金属光沢を示すに十分な効果が得られず、一方、９５質量％を越えて含有すると粘土としての伸びおよび強度が低下するようになるので好ましくないからである。銀粘土用銀粉末の含有量の一層好ましい範囲は７０〜９５質量％である。
【００１１】
この発明の低温燒結性に優れた銀粘土に含まれる有機系バインダーは、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が、その添加量は０．８質量％未満では効果がなく、一方、８質量％を越えて含有すると、得られた造形体に微細なひび割れが発生し、光沢も減少するので好ましくない。したがって、この発明の低温燒結性に優れた銀粘土に含まれるバインダーは、０．８〜８質量％に定めた。バインダー含有量の一層好ましい範囲は０．８〜５質量％である。
【００１２】
前記界面活性剤は必要に応じて添加し、添加する場合の添加量は０．０３〜３質量％が好ましい。また、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。
【００１３】
前記油脂も必要に応じて添加し、添加する場合の添加量は０．１〜３質量％が好ましい。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、ミリスチン酸、カプロン酸、エナント酸、酪酸、カプリン酸）、有機酸エステル（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。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施例１
平均粒径：５μｍのアトマイズＡｇ粉末（以下、アトマイズＡｇ粉末という）を用意し、さらに平均粒径：１．０μｍの化学還元法により製造した球状のＡｇ微細粉末を用意した。
さらに、有機系バインダーとしてメチルセルローズ、界面活性剤、油脂としてオリーブ油および水を用意した。
【００１５】
平均粒径：５．０μｍを有するアトマイズＡｇ粉末に対し、平均粒径：１．０μｍを有する球状のＡｇ微細粉末を０質量％、１０質量％、２０質量％、３０質量％、４０質量％、５０質量％、６０質量％、８０質量％および１００質量％となるように配合し混合して得られた粒度分布の異なる９種類の銀粘土用銀粉末を作製し、これら粒度分布の異なる９種類の銀粘土用銀粉末に対して、メチルセルローズ、界面活性剤、オリーブ油および水を添加し、銀粘土用銀粉末：８５質量％、メチルセルローズ：４．５質量％、界面活性剤：１．０質量％、オリーブ油：０．３質量％および水：残部となる配合組成を有する銀粘土１〜９を作製した。
【００１６】
これら銀粘土１〜９を造形し、得られた造形体を６００℃の低温度で３０分間燒結することにより縦：３ｍｍ、横：４ｍｍ、長さ：６５ｍｍの寸法を有する試験片燒結体を作製し、得られた試験片燒結体の引張り強さおよび密度を測定し、その測定結果を表１に示した。さらに表１の密度の測定値を縦軸に、銀粘土用銀粉末に含まれる球状のＡｇ微細粉末の含有量を横軸にとって△印でプロットし、△印を線で結んだグラフを作製し、これを図２に示した。
【００１７】
【表１】
0004265127.tif 000002
【００１８】
実施例２
平均粒径：１．５μｍの化学還元法により製造した球状のＡｇ微細粉末を用意し、平均粒径：５．０μｍを有するアトマイズＡｇ粉末に対し、前記平均粒径：１．５μｍを有する球状のＡｇ微細粉末を０質量％、１０質量％、２０質量％、３０質量％、４０質量％、５０質量％、６０質量％、８０質量％および１００質量％となるように配合し混合して得られた粒度分布の異なる９種類の銀粘土用銀粉末を作製し、これら粒度分布の異なる９種類の銀粘土用銀粉末を用いて実施例１と同様にして銀粘土１０〜１８を作製し、この銀粘土１０〜１８を造形して得られた造形体を実施例１と同じ条件で燒結することにより試験片燒結体を作製し、得られた試験片燒結体の引張り強さおよび密度を実施例１と同様にして測定し、その測定値を表２に示した。さらに表２の密度の測定値を縦軸に、銀粘土用銀粉末に含まれる球状のＡｇ微細粉末の含有量を横軸にとって×印でプロットし、×印を結んだグラフを作製し、これを図２に示した。
【００１９】
【表２】
0004265127.tif 000003
【００２０】
実施例３
平均粒径：０．５μｍの化学析出法により製造した球状のＡｇ微細粉末を用意し、平均粒径：５．０μｍを有するアトマイズＡｇ粉末に対し、前記平均粒径：０．５μｍを有する球状のＡｇ微細粉末を０質量％、１０質量％、２０質量％、３０質量％、４０質量％、５０質量％、６０質量％、８０質量％および１００質量％となるように配合し混合して得られた粒度分布の異なる９種類の銀粘土用銀粉末を作製し、これら粒度分布の異なる９種類の銀粘土用銀粉末を用いて実施例１と同様にして銀粘土１９〜２７を作製し、この銀粘土１９〜２７を造形して得られた造形体を実施例１と同じ条件で燒結することにより試験片燒結体を作製し、得られた試験片燒結体の引張り強さおよび密度を実施例１と同様にして測定し、その結果を表３に示した。さらに表３の密度の測定値を縦軸に、銀粘土用銀粉末に含まれる球状のＡｇ微細粉末の含有量を横軸にとって□印でプロットし、□印を結んだグラフを作製し、これを図２に示した。
【００２１】
【表３】
0004265127.tif 000004
【００２２】
実施例４
平均粒径：０．８μｍの化学析出法により製造した球状のＡｇ微細粉末を用意し、平均粒径：５．０μｍを有するアトマイズＡｇ粉末に対し、前記平均粒径：０．５μｍを有する球状のＡｇ微細粉末を０質量％、１０質量％、２０質量％、３０質量％、４０質量％、５０質量％、６０質量％、８０質量％および１００質量％となるように配合し混合して得られた粒度分布の異なる９種類の銀粘土用銀粉末を作製し、これら粒度分布の異なる９種類の銀粘土用銀粉末を用いて実施例１と同様にして銀粘土２８〜３６を作製し、この銀粘土２８〜３６を造形して得られた造形体を実施例１と同じ条件で燒結することにより試験片燒結体を作製し、得られた試験片燒結体の引張り強さおよび密度を実施例１と同様にして測定し、その結果を表４に示した。さらに表４の密度の測定値を縦軸に、銀粘土用銀粉末に含まれる球状のＡｇ微細粉末の含有量を横軸にとって●印でプロットし、●印を結んだグラフを作製し、これを図２に示した。
【００２３】
【表４】
0004265127.tif 000005
【００２４】
実施例１〜４の表１〜４から明らかなように、平均粒径：５．０μｍを有するアトマイズＡｇ粉末に対し、平均粒径：１．０μｍの球状のＡｇ微細粉末を１５〜５０質量％配合した銀粘土用銀粉末を含む銀粘土３〜６、平均粒径：１．５μｍの球状のＡｇ微細粉末を１５〜５０質量％配合した銀粘土用銀粉末を含む銀粘土１２〜１５、平均粒径：０．５μｍの球状のＡｇ微細粉末を１５〜５０質量％配合した銀粘土用銀粉末を含む銀粘土２１〜２４および平均粒径：０．８μｍの球状のＡｇ微細粉末を１５〜５０質量％配合した銀粘土用銀粉末を含む銀粘土３０〜３３は、この銀粘土を造形して得られた造形体を通常より低い温度の６００℃の温度で３０分間保持して燒結体を作製しても、十分な引張り強さおよび密度が得られるところから、低温燒結性に優れていることが分かる。
また、球状のＡｇ微細粉末を１５〜５０質量％の範囲から外れて含むと、十分な引張り強さおよび密度が得られないことが分かる。このことは、図２のグラフの曲線を見ると一層明瞭となる。
【００２５】
実施例５
平均粒径：５．０μｍを有するアトマイズＡｇ粉末に対し、平均粒径：１．０μｍを有する球状のＡｇ微細粉末を３０質量％配合し混合して銀粘土用銀粉末を作製し、得られた銀粘土用銀粉末に対して、メチルセルローズ、界面活性剤、オリーブ油および水を表５に示される割合で添加し、銀粘土３７〜４２を作製した。
【００２６】
これら銀粘土３７〜４２を造形し、６００℃の温度で３０分間燒結することにより縦：３ｍｍ、横：４ｍｍ、長さ：６５ｍｍの寸法を有する試験片燒結体を作製し、得られた試験片燒結体の引張り強さおよび密度を測定し、その測定結果を表５に示した。
【００２７】
【表５】
0004265127.tif 000006
【００２８】
表５に示される結果から、界面活性剤、オリーブ油のうち何れかを含まない銀粘土であっても、十分な低温燒結性が得られることが分かる。
【００２９】
【発明の効果】
上述のように、この発明の銀粘土は、従来銀粘土に比べて一層低温度で燒結することができ、より多くの人が銀粘土を使用して簡単に美術工芸品や宝飾品をつくることができるなど優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の銀粘土用銀粉末と従来の銀粘土用銀粉末との違いを説明するための粒度分布曲線説明図である。
【図２】銀粘土に含まれる平均粒径：２μｍ以下のＡｇ微細粉末の含有量と銀粘土に含まれる燒結体の密度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  この発明の銀粘土用銀粉末の粒度分布曲線
２  従来の銀粘土用銀粉末の粒度分布曲線
【図１】
0004265127.tif 000007
【図２】
0004265127.tif 000008