JP3935164B2 - 複合装飾成形品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、着色樹脂と貴金属焼成物とを組み合わせて視覚的興趣に富んだ指輪、ペンダント、ブローチ、バングル等の貴金属宝飾品や美術工芸品等とすることができる複合装飾成形品の製造方法に関する。

貴金属粉末とバインダ水溶液とを基本構成とする貴金属粘土状組成物を用い、これを任意の形状に造形し、乾燥した後、加熱することによりバインダ組成物を分解、燃焼等により除去し、貴金属粉末の粒子相互を焼結して目的の貴金属装飾成形品を製造する方法が提案されている（例えば特許文献１など）。
この貴金属粘土状組成物は、成形（造形）性に優れ、種々の複雑な形状を短時間で容易に成形することができ、専門的技術を必要とせずに貴金属装飾成形品を任意形状に造形できることからカルチャー教室等で利用され、高い評価を得ている。

一方、ポリマー粘土と呼ばれる樹脂粘土組成物も知られている。この樹脂粘土組成物は、熱硬化性樹脂、或いはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂に、顔料や充填材、或いは必要に応じて硬化剤や添加剤を配合したものであり、各種の色顔料を配合することにより、数十色にも及ぶ樹脂粘土組成物が市販されている。特に多色の樹脂粘土組成物が市販されているため、これらを組み合わせたり、混合することにより、美的効果の高いデザイン模様を得るための技術も成熟している。

このような貴金属粘土状組成物や樹脂粘土組成物は、何れも入手が容易であって、前述のようにカルチャー教室も開かれており、複雑な形状を成形するためのテクニックを紹介する出版物もある。そのため、手先が器用であったり、デザイン創作に優れていれば、素人であっても市販品と同等、或いはそれ以上の美的効果の高い装飾成形品を得ることができるという利点がある。
特に貴金属粘土状組成物は、得られる焼結品が貴金属製品となるため、高価な市販の貴金属製品を購入するより、材料費が廉価な貴金属粘土状組成物を原材料として作製する方が経済的にも優位と考えることができる。
特開平８−２６９５０３号公報

前記貴金属粘土状組成物も樹脂粘土組成物も、任意の形状に成形した後、焼成して貴金属宝飾品や美術工芸品等の装飾成形品とするものであるが、前者は貴金属粉末の融点付近で焼結させるのに対し、後者は１２０〜１４０℃程度で焼成させるので、両者を併用した装飾成形品はこれまでなかった。
そして、貴金属粘土状組成物では、焼結された装飾成形品は、貴金属焼結品であって、金色や銀色、或いは合金による貴金属粉末の色となり、複合材料としては陶器などの耐熱性材料と組み合わせたものがあるに過ぎなかった。
また、樹脂粘土組成物では、前述のように多色のものを組み合わせたり混合するので、焼結された装飾成形品は、着色樹脂であって、色彩的なバリエーションに富んでいるものの、結局のところ、所謂“安物感”を感じさせてしまうものであった。
そこで、本発明は、前記二つの技術を組み合わせて、極めて視覚的興趣に富んだ貴金属宝飾品や美術工芸品等とすることができる複合装飾成形品の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記に鑑み提案されたもので、着色樹脂と貴金属焼成物とを組み合わせた複合装飾成形品を製造する方法であって、貴金属粉末、貴金属合金粉末から選ばれる一種以上の粉末を含有する貴金属粘土状組成物を成形して乾燥、焼成する第一工程と、焼成された貴金属焼結品に、樹脂粘土組成物を、次工程の焼成後に物理的に連結するように、組み合わせる第二工程と、樹脂粘土組成物を焼成する第三工程とからなることを特徴とする複合装飾成形品の製造方法に関するものである

前記複合装飾成形品の製造方法の第一工程では、抜け防止形状を備える耐熱性材料が埋設される貴金属焼結品を得るようにし、第二工程において、埋設された耐熱性材料を被覆するように樹脂粘土組成物を付着させる（以下、第二態様という）ようにしてもよい。
この耐熱性材料としては、例えば別途鋳造等により製造された貴金属成形材料でもよいし、樹脂粘土組成物で完全に被覆するのであれば針金等の安価な材料を用いてもよい。

前記複合装飾成形品の製造方法の第一工程では、外れ防止形状を備える凹部が形成される貴金属焼結品を得るようにし、第二工程において、前記凹部に樹脂粘土組成物を充填する（以下、第三態様という）ようにしてもよい。

前記複合装飾成形品の製造方法の第一工程では、孔が形成される貴金属焼結品を得るようにし、第二工程において、孔の両側から臨ませた樹脂粘土組成物を孔の中で繋げる（以下、第四態様という）ようにしてもよい。

本発明の複合装飾成形品の製造方法は、化学的に接着しない二つの材料を接着剤等を用いずに組み合わせることができ、視覚的興趣に富んだ指輪、ペンダント、ブローチ、バングル等の各種装飾品とすることができる。例えば着色樹脂と貴金属材料とを組み合わせた装飾成形品を得ようとすると、予め多数のパーツを作製しておき、特殊な接着剤等を用いて接着する必要があり、特殊な技術と膨大な費用が必要であるが、本発明では、何等専門的な知識も特別な技術も必要とせず、安価に且つ極めて容易に、しかも短時間で、さらには任意のデザインの複合装飾品を得ることができる。

特に第一工程では、抜け防止形状を備える耐熱性材料が埋設される貴金属焼結品を得るようにし、第二工程において、埋設された耐熱性材料を被覆するように樹脂粘土組成物を付着させる場合、耐熱性材料が連結部分として利用されるため、例えば指輪等に好適に利用でき、この場合、指輪のトップ部分は樹脂粘土組成物による着色樹脂で成形されるものとなり、樹脂粘土組成物の成形テクニックを有する場合に好適に利用されるものとなる。

また、第一工程では、外れ防止形状を備える凹部が形成される貴金属焼結品を得るようにし、第二工程において、前記凹部に樹脂粘土組成物を充填する場合、表面が比較的広い装飾品等に好適に利用でき、貴金属表面に部分的に着色樹脂が埋め込まれたような外観形状、或いは着色樹脂表面に部分的に貴金属が埋め込まれたような外観形状を有する装飾成形品となる。

本発明に使用する貴金属粘土状組成物は、貴金属粉末、貴金属合金粉末から選ばれる一種以上の粉末（以下、単に貴金属粉末という）と有機系バインダと水とからなる。
尚、既に各種の製品が市販されているので、それを用いてもよい。

上記貴金属粘土状組成物に用いられる貴金属粉末は、特に限定するものではないが、平均粒径５〜３０μmの粒子で、望ましくは平均粒径２.２〜３.０μmの粉末を３０〜７０重量％含有し、残部が平均粒径５〜２０μmの粉体の混合物を用いる。また、アトマイズ粉、還元粉など製造方法も特に限定するものではないが、粒子が球状に近い形状であることが望ましく、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｉｒ，Ｏｓ等の純貴金属粉、或いはこれらの元素の一種以上を主成分とする貴金属合金粉を用いる。

上記貴金属粘土状組成物に用いられる有機系バインダは、特に限定するものではないが、デンプン０.０２〜３.０重量％と水溶性セルロース系樹脂０.０２〜３.０重量％を含有することが望ましい。さらに望ましくは、水を含む含有量表示で、水溶性セルロース系樹脂０.０２〜３.０重量％とデンプン０.０２〜３.０重量％とフェニルプロパンを骨格とする構成単位体が縮合してなる網状高分子０〜０.５重量％を用いる。また、分子量１０万〜数百万のポリエチレンオキサイド、デキストリン、グリセリン、アルギン酸ナトリウム、或いはその他の添加剤を適宜に添加するようにしてもよい。

上記貴金属粘土状組成物に用いられる水は、必要量加えるものとし、水が少なすぎると、粘土として造形が困難なほど硬くなり、多すぎるとコシが弱く保形性が無くなり造形が困難になる。
また、微細形状部分や薄膜部分を形成するために、水等で希釈することによりペースト状若しくはスラリー状とし、これを成形用射出器やハケ等を用いて塗り付けるようにしても良い。
尚、このようにペースト状若しくはスラリー状の組成物を塗布すると、水が蒸発して固化する過程において、ペースト状やスラリー状から粘土状へ状態変化するので、本発明中では総括的に貴金属粘土状組成物と表記した。

本発明に使用する樹脂粘土組成物は、各種の熱硬化性樹脂、或いはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂に、顔料や充填材、或いは必要に応じて硬化剤や添加剤を配合したものである。
尚、既に各種の色顔料を配合することにより、数十色にも及ぶ樹脂粘土組成物が市販されている製品が市販されているので、それを用いてもよい。

本発明の複合装飾品の製造方法は、前述のように貴金属粘土状組成物を成形して乾燥、焼成する第一工程と、焼成された貴金属焼結品に、樹脂粘土組成物を焼成後に物理的に連結するように組み合わせる第二工程と、樹脂粘土組成物を焼成する第三工程とからなる。

本発明における第一工程では、貴金属粘土状組成物を成形して乾燥、焼成する。焼成方法は、特に限定するものではなく、電子レンジ、ガスバーナー、ガスコンロ、電気炉の何れかを使用して用いて貴金属粉末を焼結させるものであればよく、例えば貴金属粉末の融点（ｍｐ）からそれより２５０℃低い温度範囲〔（ｍｐ−２５０℃）〜ｍｐ〕にて５〜９０分程度加熱する。
第一工程で、抜け防止形状を備える耐熱性材料が埋設される貴金属焼結品を得るようにする第二態様、外れ防止形状を備える凹部が形成される貴金属焼結品を得るようにする第三態様、並びに孔が形成される貴金属焼結品を得るようにする第四態様については、別途後述する。そして、これら第二態様〜第四態様を除くものを第一態様とする。

本発明における第二工程では、前記第一工程にて焼成された貴金属焼結品に、樹脂粘土組成物を焼成後に物理的に連結するように組み合わせる。例えば板状、例えば円板状の貴金属焼結品に対し、その周縁全体に食い込ませながら樹脂粘土組成物を付着させた場合、或いは塊状、例えば球状の貴金属焼結品に対し、部分的に包持するように樹脂粘土組成物を付着させた場合など、焼結後に着色樹脂は貴金属焼結品から外れることがない。

本発明における第三工程では、樹脂粘土組成物を焼成する。焼成方法は特に限定するものではないが、例えば市販のポリマー粘土（樹脂粘土組成物）では１２０〜１４０℃程度が規定されている。

次に、前記第二態様について図１に示す実施例を用いて説明する。
第二態様は、前述のように第一工程で、抜け防止形状を備える耐熱性材料が埋設される貴金属焼結品を得るようにし、第二工程において、埋設された耐熱性材料を被覆するように樹脂粘土組成物を付着させるものである。
図１に示す実施例では、耐熱性材料として図１（ａ）に示すような貴金属製の抜け止めピン１を用い、貴金属粘土状組成物で成形したリング２が柔軟性（可塑性）を保持している間に図１（ｂ）のように抜け止めピン１を埋設した。この状態でリング２を焼成した後、図１（ｃ）のように抜け止めピン１に樹脂粘土組成物を球状に付着、成形し、その後、樹脂粘土組成物を焼成すれば、貴金属焼結品のリング２に着色樹脂の球状ヘッド３が組み合わされた指輪（複合装飾成形品）が得られる。

尚、抜け防止形状を備える耐熱性材料が埋設される貴金属焼結品を得るためには、通常は前記図示実施例のように貴金属粘土状組成物が可塑性を保持している間に耐熱性材料を埋設するが、例えば貴金属粘土乾燥造形体又は貴金属焼結品に工具を用いて螺合孔を形成し、ビス状の耐熱性材料を固定するようにしてもよい。
また、用いられる耐熱性材料は、貴金属粘土状組成物の焼成温度に耐え得る耐熱性を有していれば特に材料を限定するものではなく、前記図示実施例のように別途鋳造等により製造された貴金属成形材料でもよいし、樹脂粘土組成物で完全に被覆するのであれば針金等の安価な材料を用いてもよい。また、抜け防止形状とは、着色樹脂や貴金属焼結品から抜けないような形状であればどのような形状でもよい。

続いて、前記第三態様について図２〜図６に示す実施例を用いて説明する。
第三態様は、前述のように第一工程で、外れ防止形状を備える凹部が形成される貴金属焼結品を得るようにし、第二工程において、埋設された耐熱性材料を被覆するように樹脂粘土組成物を付着させるものである。尚、凹部は１箇所に限定されるものではなく、複数形成されていてもよい。
図２に示す実施例では、貴金属粘土状組成物の土台４を作製し、その上面に成形用射出器等を用いて三重の壁５を形成した。この貴金属粘土状組成物からなる土台４及び壁５を乾燥、焼成すると、形成された壁５の内面には凹凸（外れ防止形状）があるため、壁５，５で囲まれた凹部に樹脂粘土組成物を充填、焼成した場合に、着色樹脂６は外れにくく、着色樹脂と貴金属とが一体状に組み合わされた複合装飾成形品を得ることができる。この方法は、後述する図４の実施例等の手法と組み合わせて実施されることが多い。

図３に示す実施例では、厚紙を切り取って可燃型材７を作製し、貴金属粘土状組成物で成形した平板８が可塑性を保持している間にその表面に可燃型材７を埋め込む。可燃型材７は、端面がテーパ状で、断面が台形状となるように切り取ったため、単に押圧して埋め込むだけでなく、図示するように指などを用いて可燃型材７の側縁が密接するように埋め込む。この貴金属粘土状組成物からなる平板８を乾燥、焼成すると、可燃型材７は焼失するので、用いた可燃型材７と同じ台形状の凹部が形成される。そしてその凹部に樹脂粘土組成物を充填、焼成すると、着色樹脂は外れにくく、着色樹脂と貴金属とが一体状に組み合わされた複合装飾成形品を得ることができる。尚、可燃型材７は、貴金属粘土状組成物の焼成時に焼失されるものであれば特に材料を限定するものではない。
この方法は、貴金属の背景にポイント状に任意形状の着色樹脂のパーツを埋め込むようなデザイン等の複合装飾成形品を作製する場合に好適である。

図４に示す実施例では、予め切取線を書いた可燃型材（厚紙）と貴金属粘土状組成物とを接合した状態で切取線に沿って切り取ってピース９を作製する。その際、側端面がテーパ状となるように切断する。一方、貴金属粘土状組成物で成形した平板１０の上面に成形用射出器等を用いて二重の縁１１を形成した。
その後、平板１０の表面にピース９を接着する。接着する際に水を接着面に付けて接着するようにしてもよい。これを乾燥、焼成すると、ピース９の可燃型材は焼失し、凸部が形成される。そして、縁１１と凸部で囲まれた凹部に樹脂粘土組成物を充填、焼成すると、着色樹脂１２は外れくく、着色樹脂１２と貴金属とが一体状に組み合わされた複合装飾成形品を得ることができる。この方法は、着色樹脂の背景にポイント状に任意形状の貴金属のパーツを埋め込むように視覚されるデザイン等の複合装飾成形品を作製する場合に好適である。

図５に示す実施例では、前記図３の実施例と手法は似ており、厚紙を切り取って可燃型材を作製し、貴金属粘土状組成物で成形した平板が可塑性を保持している間にその表面に可燃型材を埋め込む点では同様である。但し、可燃型材は、端面がテーパ状ではなく、断面が矩形状であり、押圧して埋め込んだ後、剥離した。こうして形成された凹部１３では、樹脂粘土組成物を充填、焼成しても、容易に外れてしまうので、図示するように内側面がテーパ状になるように成形した凹部１４とした。このような成形は、貴金属粘土状組成物が可塑性を保持している間に行ってもよいし、貴金属粘土乾燥造形体の状態で棒状ヤスリや彫刻刀等の工具を用いて成形してもよい。このような凹部１４を形成した平板１５を乾燥、焼成し、凹部１４に樹脂粘土組成物を充填、焼成すると、着色樹脂は外れにくく、着色樹脂と貴金属とが一体状に組み合わされた複合装飾成形品を得ることができる。

図６に示す実施例では、貴金属粘土状組成物で成形した平板１６上に、可燃型材１７を載置し、その可燃型材１７の縁部を被覆するように貴金属粘土状組成物１８を被覆させて平板１６と接合する。この貴金属粘土状組成物からなる平板１６，１８を乾燥、焼成すると、可燃型材１７は焼失するので、用いた可燃型材１７と同じ形状の凹部が形成される。そしてその凹部に樹脂粘土組成物を充填、焼成すると、着色樹脂は外れにくく、着色樹脂と貴金属とが一体状に組み合わされた複合装飾成形品を得ることができる。

さらに、前記第四態様について図７に示す実施例を用いて説明する。
第四態様は、前述のように第一工程で、孔が形成される貴金属焼結品を得るようにし、第二工程において、孔の両側から臨ませた樹脂粘土組成物を孔の中で繋げるようにしたものである。尚、孔は１箇所に限定されるものではなく、複数形成されていてもよい。
図７に示した実施例では、貴金属粘土状組成物で成形した平板が可塑性を保持している間に孔１９を形成して乾燥、焼成する。このような貴金属粘土状組成物からなる平板２０を乾燥、焼成し、孔１９の両側から臨ませた樹脂粘土組成物を孔１９の中で繋げるようにして焼成すると、着色樹脂２１は外れにくく、着色樹脂２１と貴金属２０とが一体状に組み合わされた複合装飾成形品を得ることができる。
尚、孔は、貴金属粘土乾燥造形体或いは貴金属焼結品の状態で穿設してもよいが、成形性が説明した順に困難となる。

以下の手順で前記図１に示す複合装飾成形品（指輪）を作製した。
〔第一工程〕
まず、平均粒径２０μmの純Ａｇ粉末９２重量％、メチルセルロース０.４重量％、デンプン０.４重量％、水７.２重量％を混練して銀粘土状組成物を調製した。
次に、この銀粘土状組成物を直径約３〜５mm程度のリング状に成形し、可塑性を保持している間に、予め鋳造成形した銀製の抜け止めピン１を埋設した。
これを乾燥固化した後、電気炉で８５０℃で２０分焼成した。
〔第二工程〕
樹脂粘土組成物としてクラフト用樹脂粘土「プレモ」（主成分：ＰＶＣ，Polyform Products Co.,Inc.製，日本輸入代理店：株式会社アシーナ）を用い、抜け止めピン１に外観形状として球状に付着、成形した。表面模様は、２色以上の樹脂粘土組成物を用いることにより、例えば花柄等どのような模様にも形成できる。
〔第三工程〕
樹脂粘土組成物を１２０℃で焼成した。
その結果、貴金属のリング２に着色樹脂の球状ヘッド３が組み合わされた指輪（複合装飾成形品）を得た。

以下の手順で前記図１に示す複合装飾成形品（指輪）を作製した。
〔第一工程〕
前記実施例１と同様のクラフト用樹脂粘土を用いたが、前記実施例１と同様に銀粘土状組成物を調製し、リング状に成形し、可塑性を保持している間に、予め鋳造成形した銀製の抜け止めピン１を埋設して焼成した。
〔第二工程〕
前記実施例１と同様のクラフト用樹脂粘土を用いたが、以下のように天然石「ホワイトクォーツ」風の部品を作成し、凹部１４に付着させた。
プレモ ホワイト 商品コードP3900-5001
プレモ トランスルーセント 商品コードP3900-5310
それぞれの樹脂粘土を細かく分け、細かく分けた２色の樹脂粘土を混ぜ、一つの塊にまとめ、スライスした。
その際、凹部１４のテーパ状の内側面の奥まで十分に充填されるように成形用射出器等を用いて行った。
〔第三工程〕
樹脂粘土組成物を１２０℃で焼成した。
その結果、貴金属のリング２に着色樹脂の天然石「ホワイトクォーツ」風のヘッド３が組み合わされた指輪（複合装飾成形品）を得た。

以下の手順で前記図５に示す複合装飾成形品（バングル）を作製した。
〔第一工程〕
前記実施例１と同様に銀粘土状組成物を調製した。
次に、この貴金属粘土状組成物で成形した平板が可塑性を保持している間にその表面に可燃型材（厚紙）を押圧して埋め込んだ後、剥離し、内側面がテーパ状になるように棒状ヤスリを用いて内側面を削って凹部１４とした。尚、貴金属粘土状組成物は、平板と説明したが、これは断面が平板状という意味であり、詳しくは帯状に成形したものを弧状に屈曲したものである。また、凹部１４の平面形状は、複雑なデザイン形状を有するものである。
これを乾燥固化した後、電気炉で８５０℃で２０分焼成した。
〔第二工程〕
前記実施例１と同様のクラフト用樹脂粘土を用いたが、黒色の樹脂粘土組成物を用いて凹部１４に付着させた。
その際、凹部１４のテーパ状の内側面の奥まで十分に充填されるように成形用射出器等を用いて行った。
〔第三工程〕
黒色の樹脂粘土組成物を１２０℃で焼成した。
その結果、シルバーの素地に黒色の着色樹脂が複雑に組み合わされたデザインのバングル（複合装飾成形品）を得た。

以下の手順で前記図７に示す複合装飾成形品（ブローチ）を作製した。
〔第一工程〕
前記実施例１と同様に銀粘土状組成物を調製した。
次に、この貴金属粘土状組成物で成形した平板が可塑性を保持している間に孔１９を形成した。
これを乾燥固化した後、電気炉で８５０℃で２０分焼成した。
〔第二工程〕
前記実施例１と同様のクラフト用樹脂粘土を用い、孔１９に付着させた。表面模様は、２色以上の樹脂粘土組成物を用いることにより、どのような模様にも形成できる。
〔第三工程〕
樹脂粘土組成物を１２０℃で焼成した。
その結果、貴金属２０と着色樹脂２１とが組み合わされたブローチ（複合装飾成形品）を得た。

着色樹脂と貴金属焼成物とを組み合わせて視覚的興趣に富んだ指輪、ペンダント、ブローチ、バングル等の各種装飾品などに好適に用いることができる。

本発明の複合装飾成形品の製造方法の一実施例を示し、（ａ）抜け止めピンの正面図、（ｂ）リングに抜け止めピンを埋設した断面図、（ｃ）抜け止めピンに樹脂粘土組成物を付着させた断面図である。 本発明の他の一実施例における複合装飾成形品の断面図である。 本発明の他の一実施例における途中過程を示す断面図である。 本発明の他の一実施例における途中過程を示す断面図である。 本発明の他の一実施例における途中過程を示す断面図である。 本発明の他の一実施例における途中過程を示す断面図である。 本発明の他の一実施例における製品の断面図である。

符号の説明

１ 抜け止めピン（耐熱性材料）
２ リング（貴金属粘土状組成物、貴金属焼結品）
３ 球状ヘッド（樹脂粘土組成物、着色樹脂）

Claims (4)

1. 着色樹脂と貴金属焼成物とを組み合わせた複合装飾成形品を製造する方法であって、
   貴金属粉末、貴金属合金粉末から選ばれる一種以上の粉末を含有する貴金属粘土状組成物を成形して乾燥、焼成する第一工程と、焼成された貴金属焼結品に、樹脂粘土組成物を、次工程の焼成後に物理的に連結するように、組み合わせる第二工程と、樹脂粘土組成物を焼成する第三工程とからなることを特徴とする複合装飾成形品の製造方法。
2. 第一工程では、抜け防止形状を備える耐熱性材料が埋設される貴金属焼結品を得るようにし、第二工程において、埋設された耐熱性材料を被覆するように樹脂粘土組成物を付着させることを特徴とする請求項１に記載の複合装飾成形品の製造方法。
3. 第一工程では、外れ防止形状を備える凹部が形成される貴金属焼結品を得るようにし、第二工程において、前記凹部に樹脂粘土組成物を充填することを特徴とする請求項１又は２に記載の複合装飾成形品の製造方法。
4. 第一工程では、孔が形成される貴金属焼結品を得るようにし、第二工程において、孔の両側から臨ませた樹脂粘土組成物を孔の中で繋げることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の複合装飾成形品の製造方法。

Images