JP2003147406A - 銀焼結品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 宝飾品、美術工芸品、装飾品等の工芸的要素
の大きい銀造形品を、家庭にて簡便な方法で作成するこ
とができる銀焼結品の製造方法を提供する。 【解決手段】 銀粉末６０〜９５wt％、残部をセルロー
ス系樹脂を主成分とする有機系バインダで構成される銀
粘土組成物により造形物を作り、或いは耐熱材料に付着
させ、乾燥させた後、メッシュサイズ１.５〜２.０mmの
金属製網の上に置き、家庭用ガスコンロのバーナにて１
〜１５分間加熱して密度比が５０〜９０％となるように
焼結したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、宝飾品、美術工芸
品、装飾品等の工芸的要素の大きい銀造形品を、家庭に
て簡便な方法で作成することができる銀焼結品の製造方
法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、宝飾品、美術工芸品、装飾品
等の工芸的要素の大きい銀造形品を得るための方法とし
て、銀粘土組成物を用いた方法が知られている。銀粘土
組成物としては、銀粉末、バインダ、溶媒を基本材料と
し、さらに混合促進剤としての界面活性剤や手などの粘
着防止等のため油脂や可塑剤を適宜に混合して粘土状に
練ったものが既に市販されている。バインダには、水溶
性セルロース系樹脂を主成分とし、界面活性剤、油脂を
添加したものが用いられている。この銀粘土組成物を適
宜形状に造形し、乾燥固化した後、乾燥した後、電気炉
や窯などで銀の融点（約９６０℃）から約２５０℃〜１
０℃低い温度範囲で加熱することにより、バインダ等を
分解、蒸発燃焼等で除去すると共に銀粉末の粒子相互を
焼結して目的の銀焼結品を得るのである。したがって、
銀焼結品を得るためには、銀の融点から約２５０℃〜１
０℃低い温度範囲、即ち約７１０〜９５０℃の範囲に制
御する設備を具備する電気炉や窯などが必要とされる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記電
気炉や窯などは比較的高価であるため、市販されている
銀造形用粘土組成物を入手して適宜に造形を施すことが
できても、その後の処理（焼結）を自由に行えるもので
はなかった。また、電気炉などを用いずにガスバーナト
ーチを使用して銀粘土造形体を加熱し、焼結させること
は、ガスバーナトーチの炎が１０００℃を越える温度に
達しているため、銀粘土造形体が融け（熱融解）ないよ
うに瞬間的に炎を当てる操作が極めて困難であり、熟練
を要するものであった。そこで、本発明は、家庭用の都
市ガスやＬＰガスを使用したガスコンロ（カセットコン
ロを含む）を使用して、熟練を要することなく極めて容
易に銀焼結品を得ることができる方法を提案することを
目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑み提案
されたもので、銀粉末６０〜９５wt％、残部をセルロー
ス系樹脂を主成分とする有機系バインダで構成される銀
粘土組成物により造形物を作り、或いは耐熱材料に付着
させ、乾燥させた後、メッシュサイズ１.５〜２.０mmの
金属製網の上に置き、家庭用ガスコンロのバーナにて５
〜１５分間加熱して密度比が５０〜９０％となるように
焼結したことを特徴とする銀焼結品の製造方法に関する
ものである。 【０００５】 【発明の実施の形態】本発明に用いる銀粘土組成物は、
銀粉末６０〜９５wt％、残部をセルロース系樹脂を主成
分とする有機系バインダで構成されるものであれば、特
にその具体的構成を限定するものではなく、どのような
銀粉末、有機系バインダ、或いはその他の添加剤を用い
るものでも良い。 【０００６】銀粉末は、平均粒径１〜２０μm程度の粉
末で、粒子形状は球状、異形状、又は扁平状粉末が主に
用いられ、これらに特定されるものではないが、平均粒
径１〜２０μmの球状粒子を使用すると、焼結後の空隙
率が下がり、焼結度が増し、焼結品の強度等の物理的特
性が向上し、焼結品を研磨などの仕上げ加工がし易い特
性を具備するものとなる。 【０００７】有機系バインダとしては、水溶性セルロー
ス系樹脂を主成分とし、必要に応じて界面活性剤、油脂
などを適宜に添加したものが用いられ、前記銀粉末６０
〜９５wt％に対して４０〜５wt％配合される。具体的且
つ好ましい配合割合の一例としては、水溶性セルロース
系樹脂０.４〜１０wt％、デンプン０.４〜３wt％、油脂
０.０５〜３wt％、界面活性剤０.０５〜３wt％、残部を
水とする有機系バインダが用いられる。 【０００８】前記銀粉末と前記有機系バインダを混合し
て銀粘土組成物を得るが、適宜に水又はアルコール類な
どを添加して濃度を調整しても良い。即ち流動性のない
粘土状の組成物として手やヘラ等にて造形を施す場合に
は高濃度に、流動性を有するペースト状の組成物として
シリンジにて射出成形したり、筆などで耐熱材料の表面
に付着させる場合には低濃度に調整して用いる。造形の
ための手法は、植物の葉の模様を転写させるなど粘土工
芸として多種の手法が編み出されているのでそれらを利
用すれば良く詳述を避ける。また、本発明における銀粘
土組成物は、従来は特殊な銀液（硫化テルペン銀）を用
いてセラミック製品等の縁周りなどに絵付けしていた用
途にも適用できる。即ち前記耐熱材料としては、磁器製
品、陶器製品等のセラミック製品、耐熱性金属製品、耐
熱性鉱物から選ばれる任意の形状を有するものであっ
て、焼結時の熱で変形等を生じないものを使用できる。 【０００９】本発明に用いる金属製網は、メッシュサイ
ズ１.５〜２.０mmであって、網を構成する線材は０.５
〜２mm程度、好ましくは約１.０mmのものを用い、素材
は特に限定するものではないがステンレス鋼線が好まし
い。この金属製網のメッシュサイズが２.０mmより大き
い場合、ガスの炎が網を完全に通過し、炎の最高温部は
銀の融点（約９６０℃）を超えて１０００℃以上にも達
しているため、炎の最高温部が直接銀造形体に当たって
銀を融かしてしまう。メッシュサイズが１.５mmより小
さい場合、炎の通過は遮られるが熱流の通過も妨げられ
るため、熱伝導効率も悪くなり、焼結温度（銀の融点か
ら約２５０℃〜１０℃低い温度範囲、即ち約７１０〜９
５０℃の範囲）に達しないため焼結できない。尚、焼結
とは銀粉末の粒子相互が焼結することに他ならないが、
ここでは密度比が５０％以上で、研磨仕上げ等の仕上げ
加工などに耐え得る十分な強度、物理的特性を有する焼
結体となることを意味している。また、この金属製網は
汎用の魚焼き用とは異なるが、電気炉や窯などに比べて
設備費用は格段に安価であり、勿論繰り返し使用でき
る。 【００１０】また、本発明に用いる家庭用ガスコンロ
は、通常一般住宅に配管されている都市ガスやＬＰガス
を燃料ガスとするものでも良いし、カセットコンロでも
良い。 【００１１】本発明では、前記銀粘土組成物によりリン
グやブローチなどの造形物を作り、或いはセラミック皿
等の耐熱材料に付着させ、乾燥させた後、前記金属製網
の上に置き、家庭用ガスコンロのバーナにて１〜１５分
間加熱して焼結する。金属製網の上に置かれた銀粘土造
形物は、網と接触する下端から伝熱され、上方へ向かっ
て伝熱して全体的に焼結されるため、魚を焼く際のよう
な裏返す操作を必要そしない。加熱時間が５分に満たな
い場合、銀焼結体への伝熱が不充分で密度比が５０％以
上の焼結が得られないことがある。加熱時間が１５分を
超えると、それ以上の効果は望めずエネルギーロスにな
る。 【００１２】 【実施例】〔予備実験〕ＬＰガスを燃料ガスとする家庭
用ガスコンロのバーナ台の上にメッシュサイズが１.０m
m、１.５mm、２.０mm、３.０mmのステンレス製の網を配
置してガスを点火し、網が赤熱している部分の温度を熱
伝対にて測定した。尚、網のステンレス線の直径は１.
０mmのものを使用した。メッシュサイズが１.０mmの網
を用いた場合には、ガスを点火してから１分後、１５分
後の温度とも５８０℃であった。メッシュサイズが１.
５mmの網を用いた場合には、ガスを点火してから１分
後、１５分後の温度とも８５０℃であった。メッシュサ
イズが２.０mmの網を用いた場合にも、ガスを点火して
から１分後、１５分後の温度とも８５０℃であった。メ
ッシュサイズが３.０mmの網を用いた場合には、ガスを
点火してから１分後、１５分後の温度とも１０５０℃で
あった。但しこの場合、炎が網を通過して網上に突出し
ていたので、網の上２.０mm離れたところを測定した。
これらの結果より、金属製網のメッシュサイズによって
バーナ炎並びに網上の温度雰囲気を制御することがで
き、金属製網のメッシュサイズが１.５〜２.０mmの場合
にバーナ炎の突出を抑えると共に網上の温度雰囲気を約
８５０℃（＝銀の融点から１１０℃低い温度）に制御で
き、銀焼結に好適な条件が形成されることが確認され
た。 【００１３】〔実施例１〕平均粒径２０μmの純Ａｇ粉
末９２wt％、メチルセルロース０.４wt％、デンプン０.
４wt％、水７.２wt％を混練して銀粘土組成物を調製し
た。この銀粘土組成物にて５cm×２cm×１cmのピースを
作成し、１００℃の乾燥機で１時間かけ乾燥固化した。
次にステンレス網（メッシュサイズ２.０mm，ステンレ
ス線の径１.０mm，大きさ１８０mm×１８０mm）を、Ｌ
Ｐガスを使用した家庭用ガスコンロ（５.３５kw）のバ
ーナ台の上へ置き、ガスを点火すると、図１のように網
の中心が円形状に赤熱した。この赤熱した部分に、乾燥
固化したピースをおいて１分間加熱し、梨肌状に白くな
った銀焼結体を得た。この銀焼結体は、密度５.５３g/c
m³であって、密度比は５３％であった。同条件にて１５
分間加熱した場合、得られた銀焼結体は密度８.５７g/c
m³となり、密度比は８２％となった。 【００１４】〔実施例２〕平均粒径２０μmの純Ａｇ粉
末９２wt％、メチルセルロース０.４wt％、デンプン０.
４wt％、水７.２wt％を混練して銀粘土組成物を調製し
た。この銀粘土組成物にて５cm×２cm×１cmのピースを
作成し、１００℃の乾燥機で１時間かけ乾燥固化した。
次にステンレス網（メッシュサイズ２.０mm，ステンレ
ス線の径１.０mm，大きさ１８０mm×１８０mm）を、都
市ガスを使用した家庭用ガスコンロ（４.６５kw）のバ
ーナ台の上へ置き、ガスを点火すると、図１のように網
の中心が円形状に赤熱した。この赤熱した部分に、乾燥
固化したピースをおいて１分間加熱し、梨肌状に白くな
った銀焼結体を得た。この銀焼結体は、密度５.３２g/c
m³であって、密度比は５１％であった。同同条件にて１
５分間加熱した場合、得られた銀焼結体は密度８.４１g
/cm³となり、密度比は８０％となった。 【００１５】〔実施例３〕平均粒径２０μmの純Ａｇ粉
末９２wt％、メチルセルロース０.４wt％、デンプン０.
４wt％、水７.２wt％を混練して銀粘土組成物を調製し
た。この銀粘土組成物にて５cm×２cm×１cmのピースを
作成し、１００℃の乾燥機で１時間かけ乾燥固化した。
次にステンレス網（メッシュサイズ２.０mm，ステンレ
ス線の径１.０mm，大きさ１８０mm×１８０mm）を、カ
セットコンロ（２.５kw）のバーナ台の上へ置き、ガス
を点火すると、図１のように網の中心が円形状に赤熱し
た。この赤熱した部分に、乾燥固化したピースをおいて
１分間加熱し、梨肌状に白くなった銀焼結体を得た。こ
の銀焼結体は、密度５.２５g/cm³であって、密度比は５
０％であった。同条件にて１５分間加熱した場合、得ら
れた銀焼結体は密度７.４６g/cm³となり、密度比は７１
％となった。 【００１６】〔実施例４〕平均粒径２０μmの純Ａｇ粉
末９２wt％、メチルセルロース０.４wt％、デンプン０.
４wt％、水７.２wt％を混練して銀粘土組成物を調製し
た。この銀粘土組成物にてリングを作成し、１００℃の
乾燥機で１時間かけ乾燥固化した。次にステンレス網
（メッシュサイズ２.０mm，ステンレス線の径１.０mm，
大きさ１８０mm×１８０mm）を、ＬＰガスを使用した家
庭用ガスコンロ（５.３５kw）のバーナ台の上へ置き、
ガスを点火すると、網の中心が円形状に赤熱した。この
赤熱した部分に、乾燥固化したピースをおいて５分間加
熱し、梨肌状に白くなった銀焼結体を得た。この銀焼結
体を、ステンレスブラシで磨き、さらに磨きヘラで磨き
加工すると、銀色の鏡面が表れ、美麗な銀色のリングを
作成することができた。 【００１７】〔実施例５〕平均粒径２０μmの純Ａｇ粉
末８２wt％、メチルセルロース０.４wt％、デンプン０.
４wt％、水１７.２wt％を混練してペースト状の銀粘土
組成物を調製した。このペースト状の銀粘土組成物を葉
っぱに塗布し、１００℃の乾燥機で１時間かけ乾燥固化
した。次にステンレス網（メッシュサイズ２.０mm，ス
テンレス線の径１.０mm，大きさ１８０mm×１８０mm）
を、ＬＰガスを使用した家庭用ガスコンロ（５.３５k
w）のバーナ台の上へ置き、ガスを点火すると、網の中
心が円形状に赤熱した。この赤熱した部分に、乾燥固化
したピースをおいて５分間加熱し、梨肌状に白くなった
銀焼結体を得た。この銀焼結体を、ステンレスブラシで
磨き、さらに磨きヘラで磨き加工すると、銀色の鏡面が
表れ、葉っぱの形の美麗な銀色のブローチを作成するこ
とができた。 【００１８】〔実施例６〕平均粒径２０μmの純Ａｇ粉
末９２wt％、メチルセルロース０.６wt％、ポリエチレ
ングリコール０.１wt％、フタル酸ジオクチル０.１wt
％、水７.２wt％を混練して銀粘土組成物を調製した。
この銀粘土組成物をひも状に伸ばして三つ編みにしたも
のでリングを作成し、１００℃の乾燥機で１時間かけ乾
燥固化した。次にステンレス網（メッシュサイズ２.０m
m，ステンレス線の径１.０mm，大きさ１８０mm×１８０
mm）を、ＬＰガスを使用した家庭用ガスコンロ（５.３
５kw）のバーナ台の上へ置き、ガスを点火すると、網の
中心が円形状に赤熱した。この赤熱した部分に、乾燥固
化したピースをおいて５分間加熱し、梨肌状に白くなっ
た銀焼結体を得た。この銀焼結体を、ステンレスブラシ
で磨き、さらに磨きヘラで磨き加工すると、銀色の鏡面
が表れ、美麗な銀色のリングを作成することができた。 【００１９】〔比較例１〕前記実施例３におけるステン
レス網に代えて、ステンレス網（メッシュサイズ３.０m
m，ステンレス線の径１.０mm，大きさ１８０mm×１８０
mm）を用いた以外は同様に銀焼結体を得ようとしたが、
バーナの炎がステンレス網の上に至り、３分程度で銀造
形体は融けてしまった。 【００２０】〔比較例２〕前記実施例１におけるステン
レス網に代えて、ステンレス網（メッシュサイズ１.０m
m，ステンレス線の径１.０mm，大きさ１８０mm×１８０
mm）を用いた以外は同様に処理を行った。１分間の加熱
で得られた銀焼結体は、密度４.５２g/cm³であって、密
度比は４３％であった。同条件にて１５分間加熱した場
合、得られた銀焼結体は密度４.９５g/cm³となり、密度
比は４７％となった。さらに、同条件にて３０分間加熱
した場合、得られた銀焼結体は密度４.９８g/cm³とな
り、密度比は４７％となった。何れの銀焼結体も、ステ
ンレスブラシで磨くと割れてしまった。 【００２１】以上本発明の実施例を示したが、本発明は
前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載の構成を変更しない限りどのようにでも実施する
ことができる。尚、本発明は銀粉末を用いたが、特定の
金属製網を用いることによりバーナ炎の突出を抑えると
共に網上の温度雰囲気を制御することができるので、銀
焼結以外でも同様な温度条件（約８５０℃程度）にて焼
結可能な貴金属粉末を用いた粘土組成物の焼結への利用
も予見される。 【００２２】 【発明の効果】以上説明したように本発明の銀焼結品の
製造方法は、特定のメッシュサイズの金属製網を用いて
家庭用ガスコンロのバーナの炎が網上に突出することを
抑えると共に網上の温度雰囲気を銀の融点以下に制御す
ることができ、これまで高価な電気炉や窯を用いて行わ
ざるを得なかった焼結工程を家庭にて極めて簡易に実施
することができる。したがって、市販の銀粘土組成物を
購入し、適宜工芸手段にて所望の造形物、例えばアクセ
サリーを作成し、これを家庭にて簡単に焼結させ、銀製
のアクセサリーを作ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】実施例にて行った銀焼結品の製造方法の一例を
示す平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒木 均 東京都府中市南町６−30−１ 相田化学工 業株式会社内 (72)発明者 吉原 秀和 東京都府中市南町６−30−１ 相田化学工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K018 AA02 BA01 CA09 DA23 DA38 KA57 KA70

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 銀粉末６０〜９５wt％、残部をセルロー
   ス系樹脂を主成分とする有機系バインダで構成される銀
   粘土組成物により造形物を作り、或いは耐熱材料に付着
   させ、乾燥させた後、メッシュサイズ１.５〜２.０mmの
   金属製網の上に置き、家庭用ガスコンロのバーナにて１
   〜１５分間加熱して密度比が５０〜９０％となるように
   焼結したことを特徴とする銀焼結品の製造方法。