專利名稱：銀粘土用銀粉以及含有該銀粉的銀粘土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低溫?zé)Y(jié)性優(yōu)異的銀粘土用銀粉以及含有該銀粉的銀粘土。
背景技術(shù)：
銀飾品或工藝品一般都是利用鑄造或鍛造方法制造的。但是近年來，市面上出現(xiàn)了含有銀粉(Ag粉)的土，而且提出了將該銀粘土成型并燒結(jié)為規(guī)定形狀從而制造出具有規(guī)定形狀的銀飾品或工藝品的方法。根據(jù)該方法，利用銀粘土可按照與普通粘土相同的工藝進(jìn)行自由造形。然后，將造形所獲得的造形品經(jīng)過干燥之后，在燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，能夠極為簡單地制造出銀飾品或工藝品。
在現(xiàn)有技術(shù)粘土中，已知它含有平均粒徑為3～20μm的純度為99.99質(zhì)量％或以上的高純銀粉50～95質(zhì)量％、纖維素類水溶性粘合劑0.8～8質(zhì)量％、油脂0.1～3質(zhì)量％、表面活性劑0.03～3質(zhì)量％，其余是水(參見特開平4-26707號公報(bào))。
銀粘土制成的造形品經(jīng)過干燥之后在電爐中進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，就現(xiàn)有技術(shù)銀粘土而言，如果燒結(jié)時(shí)不將溫度保持在銀熔點(diǎn)或以上的話，就無法獲得具有足夠強(qiáng)度的燒結(jié)體。銀粘土燒結(jié)時(shí)所使用的電爐，如果具有使?fàn)t內(nèi)溫度保持相當(dāng)高溫的能力的話，就能夠獲得具有足夠強(qiáng)度的燒結(jié)體。但是，個(gè)人所擁有的電爐大多都是小型電爐，加熱能力都很低，無法將爐內(nèi)溫度保持在銀熔點(diǎn)或以上，因此，有時(shí)就無法獲得具有足夠密度的燒結(jié)體。
還有，即使有能夠使溫度保持相當(dāng)高溫的電爐，爐內(nèi)溫度無法正確調(diào)節(jié)的情況也很常見，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致爐內(nèi)溫度過高而使燒結(jié)體變形。

發(fā)明內(nèi)容
因此，如果能夠獲得可以在較低溫度下燒結(jié)的銀粘土，那么即使采用加熱能力低的家用電爐也能夠進(jìn)行充分的燒結(jié)，而且電爐內(nèi)溫度的控制在低溫下較為簡單易行，而且，如果能夠在低溫下燒結(jié)銀粘土的話，即使不進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂疲材軌驅(qū)崿F(xiàn)充分的燒結(jié)，針對這些疑問，本發(fā)明人進(jìn)行了研究。
基于此，本發(fā)明人制造出銀粘土用銀粉，它含有平均粒徑為2μm或以下的銀微粉(優(yōu)選平均粒徑為0.5～1.5μm的銀微粉)15～50質(zhì)量％，并混合了平均粒徑為大于2μm、小于等于100μm的銀粉(優(yōu)選平均粒徑為3～20μm的銀粉)大于50％～小于85質(zhì)量％，然后向該銀粘土用銀粉中添加有機(jī)系粘合劑和其他物質(zhì)制造出銀粘土，該銀粘土即使在比純銀熔點(diǎn)低250～410℃的溫度(即，550～小于710℃的溫度)下進(jìn)行燒結(jié)也可以實(shí)現(xiàn)充分的燒結(jié)，而獲得所需的拉伸強(qiáng)度和密度。
本發(fā)明是基于該發(fā)現(xiàn)而實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明提供了(1)由混合粉末構(gòu)成的銀粘土用銀粉，該混合粉末含有平均粒徑為2μm或以下的銀微粉15～50質(zhì)量％，其余是平均粒徑大于2μm、小于等于100μm的銀粉，以及(2)由混合銀粉末構(gòu)成的銀粘土用銀粉，該混合銀粉末含有平均粒徑為0.5～1.5μm的銀微粉15～50質(zhì)量％，其余是平均粒徑為3～20μm的銀粉。
或者，本發(fā)明銀粘土是向前述的(1)和(2)銀粘土用銀粉中添加有機(jī)系粘合劑或有機(jī)系粘合劑和油脂、表面活性劑等而制成的銀粘土。即，本發(fā)明提供了(3)銀粘土，它含有前述的(1)或(2)銀粘土用銀粉50～95質(zhì)量％、有機(jī)系粘合劑0.8～8質(zhì)量％，其余是水；(4)銀粘土，它含有前述的(1)或(2)銀粘土用銀粉50～95質(zhì)量％、有機(jī)系粘合劑0.8～8質(zhì)量％、表面活性劑0.03～3質(zhì)量％，其余是水；(5)銀粘土，它含有前述的(1)或(2)銀粘土用銀粉50～95質(zhì)量％、有機(jī)系粘合劑0.8～8質(zhì)量％、油脂0.1～3質(zhì)量％，其余是水；(6)銀粘土，它含有前述的(1)或(2)銀粘土用銀粉50～95質(zhì)量％、有機(jī)系粘合劑0.8～8質(zhì)量％、油脂0.1～3質(zhì)量％、表面活性劑0.03～3質(zhì)量％，其余是水。
本發(fā)明銀粘土用銀粉中所含的平均粒徑2μm或以下的銀微粉是通過化學(xué)還原法等制造的，優(yōu)選球狀銀微粉。將該銀微粉的含量限定為15～50質(zhì)量％，原因是當(dāng)平均粒徑為2μm或以下的銀微粉含量不足15質(zhì)量％時(shí)，所獲得的燒結(jié)體的物理強(qiáng)度很差，不符合要求，當(dāng)平均粒徑為2μm或以下銀微粉的含量超過50質(zhì)量％時(shí)，為了達(dá)到粘土狀態(tài)，就會(huì)增加有機(jī)系粘合劑的用量，使燒結(jié)時(shí)的收縮率增大，不符合需要。當(dāng)平均粒徑為2μm或以下時(shí)，銀微粉更優(yōu)選的含量范圍是20～45質(zhì)量％。
而且，本發(fā)明銀粘土用銀粉中所含的其余銀粉是平均粒徑為大于2μm、小于等于100μm的銀粉，如果其平均粒徑為2μm或以下，燒結(jié)體的物理強(qiáng)度就會(huì)變差，如果超過100μm的話，就會(huì)降低粘土的造形能力。
為了更便于理解本發(fā)明銀粘土用銀粉的粒度分布，利用

圖1所示的銀粘土用銀粉的粒度分布曲線進(jìn)行說明。本發(fā)明銀粘土用銀粉是由混合銀粉構(gòu)成的，該混合銀粉是通過混合平均粒徑為2μm或以下(優(yōu)選0.5～1.5μm，更優(yōu)選平均粒徑0.6～1.2μm)的銀微粉和平均粒徑大于2μm、小于等于100μm(優(yōu)選3～20μm，更優(yōu)選平均粒徑3～8μm)銀粉而形成的。因此，本發(fā)明銀粘土用銀粉的粒度分布曲線如圖1實(shí)線所示，平均粒徑為2μm或以下(優(yōu)選0.5～1.5μm，更優(yōu)選平均粒徑0.6～1.2μm)的銀微粉至少有一個(gè)峰A，而且平均粒徑大于2μm、小于等于100μm(優(yōu)選3～20μm，更優(yōu)選平均粒徑為3～8μm)的銀粉至少有一個(gè)峰B。即，本發(fā)明銀粘土用銀粉的粒度在粒度分布曲線1上至少有兩個(gè)峰A、B。與此相對，現(xiàn)有技術(shù)的銀粘土用銀粉的平均粒徑為3～20μm，所以其粒度分布如圖1中的虛線所示，其粒徑分布曲線2上只有一個(gè)峰X。因此，本發(fā)明銀粘土用銀粉與現(xiàn)有技術(shù)的銀粘土用銀粉相比，粒度分布是不同的。
再者，構(gòu)成本發(fā)明銀粘土用銀粉的銀微粉和銀粉平均粒徑是不含凝結(jié)的粉末結(jié)塊的銀微粉和銀粉的平均粒徑。
此外，將本發(fā)明銀粘土中所含的前述(1)或(2)銀粘土用銀粉的含量限定為50～95質(zhì)量％的原因是，當(dāng)銀粘土用銀粉的含量不足50質(zhì)量％時(shí)，所獲得的燒結(jié)體無法表現(xiàn)出十足的金屬光澤效果，超過95質(zhì)量％的話，就會(huì)使粘土的延伸率和強(qiáng)度變低，因此不符合需要。銀粘土用銀粉更優(yōu)選的含量范圍是70～95質(zhì)量％。
本發(fā)明銀粘土中所含的有機(jī)系粘合劑可以使用纖維素系粘合劑、聚乙烯系粘合劑、丙烯酸系粘合劑、蠟系粘合劑、樹脂系粘合劑、淀粉、明膠、面粉等，最優(yōu)選纖維素系粘合劑，特別是水溶性纖維素。添加這些粘合劑的目的是為了在加熱時(shí)即迅速發(fā)生凝膠而便于保持造形品的形狀。有機(jī)系粘合劑的添加量不足0.8質(zhì)量％時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生任何效果，當(dāng)超過8質(zhì)量％時(shí)，在所獲得的造形品中會(huì)產(chǎn)生細(xì)裂紋，光澤也下降，因此不符合需要。因此，本發(fā)明銀粘土中粘合劑的含量為0.8～8質(zhì)量％。粘合劑更優(yōu)選的含量范圍是0.8～5質(zhì)量％。
表面活性劑可根據(jù)需要添加，添加時(shí)其添加量優(yōu)選0.03～3質(zhì)量％。而且，所添加的表面活性劑的種類沒有特別的限制，可以使用通常的表面活性劑。
前述的油脂可以根據(jù)需要添加，添加時(shí)其添加量優(yōu)選0.1～3質(zhì)量％。所添加的油脂可以是有機(jī)酸(油酸、硬脂酸、鄰苯二甲酸、棕櫚酸、癸二酸、乙酰基檸檬酸、羥基苯甲酸、月桂酸、肉豆蔻酸、己酸、庚酸、丁酸、癸酸)、有機(jī)酯(具有甲基、乙基、丙基、丁基、辛基、己基、二甲基、二乙基、異丙基、異丁基的有機(jī)酸酯)、高級醇(辛醇、壬醇、癸醇)、多元醇(甘油、阿拉伯糖醇、脫水山梨醇)、醚(二辛基醚、二癸基醚)等。
附圖簡述圖1表示的是銀粘土粉末的粒度分布曲線圖，它說明了本發(fā)明銀粘土用銀粉與現(xiàn)有技術(shù)銀粘土用銀粉的不同之處。
圖2曲線圖表示了粘土中所含的平均粒徑為2μm或以下的銀微粉含量與燒結(jié)體密度的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1相對于平均粒徑為5.0μm的超細(xì)銀粉，使經(jīng)化學(xué)還原法制造的平均粒徑為1.0μm的球狀銀微粉的配比為0質(zhì)量％、10質(zhì)量％、20質(zhì)量％、30質(zhì)量％、40質(zhì)量％、50質(zhì)量％、60質(zhì)量％、80質(zhì)量％及100質(zhì)量％，將這些粉末進(jìn)行混合，制造出粒度不同的9種銀粘土用銀粉。然后，相對于這9種粒度分布不同的銀粘土用銀粉，通過添加甲基纖維素、表面活性劑、作為油脂的橄欖油和水，制造出以下配比的銀粘土1～9，它含有銀粘土用銀粉85質(zhì)量％、甲基纖維素4.5質(zhì)量％、表面活性劑1.0質(zhì)量％，橄欖油0.3質(zhì)量％，其余是水。
將這些銀粘土1～9進(jìn)行造形，將得到的造形品在600℃低溫下燒結(jié)30分鐘，制造出尺寸為厚3mm、寬4mm、長65mm試片，然后測定所獲得的試片燒結(jié)體的拉伸強(qiáng)度及密度，其測定結(jié)果見表1。而且，以表1密度測量值為縱軸，以銀粘土用銀粉中所含的球狀銀微粉的含量為橫軸，以△符號描點(diǎn)，將這些△符號用線連在一起而繪制出曲線，見圖2。
表1

(*符號表示的是處于本發(fā)明范圍以外的值)實(shí)施例2相對于平均粒徑為5.0μm的超細(xì)銀粉，使經(jīng)化學(xué)還原法制造的平均粒徑為1.5μm的球狀銀微粉的配比為0質(zhì)量％、10質(zhì)量％、20質(zhì)量％、30質(zhì)量％、40質(zhì)量％、50質(zhì)量％、60質(zhì)量％、80質(zhì)量％及100質(zhì)量％，將這些粉末進(jìn)行混合，制造出粒度不同的9種銀粘土用銀粉，利用這9種粒度分布不同的銀粘土用銀粉，按照與實(shí)施例1相同的方式制造銀粘土10～18。
將這些銀粘土10～18進(jìn)行造形，將得到的造形品在與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行燒結(jié)，制造出試片燒結(jié)體，然后按照與實(shí)施例1相同方式測定所獲得的試片燒結(jié)體的拉伸強(qiáng)度及密度，其測定值見表2。而且，以表2密度測量值為縱軸，以銀粘土用銀粉中所含的球狀銀微粉的含量為橫軸，以×符號描點(diǎn)，將這些×符號用線連在一起而繪制出曲線，見圖2。
表2

(*符號表示的是處于本發(fā)明范圍以外的值)實(shí)施例3相對于平均粒徑為5.0μm的超細(xì)銀粉，使經(jīng)化學(xué)沉淀法制造的平均粒徑為0.5μm的球狀銀微粉的配比為0質(zhì)量％、10質(zhì)量％、20質(zhì)量％、30質(zhì)量％、40質(zhì)量％、50質(zhì)量％、60質(zhì)量％、80質(zhì)量％及100質(zhì)量％，將這些粉末進(jìn)行混合，制造出粒度不同的9種銀粘土用銀粉，利用這9種粒度分布不同的銀粘土用銀粉，按照與實(shí)施例1相同的方式制造銀粘土19～27。
將這些銀粘土19～27進(jìn)行造形，將得到的造形品在與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行燒結(jié)，制造出試片燒結(jié)體，然后按照與實(shí)施例1相同方式測定所獲得的試片燒結(jié)體的拉伸強(qiáng)度及密度，其測定值見表3。而且，以表3密度測量值為縱軸，以銀粘土用銀粉中所含的球狀銀微粉的含量為橫軸，以□符號描點(diǎn)，將這些□符號用線連在一起而繪制出曲線，見圖2。
表3

(*符號表示的是處于本發(fā)明范圍以外的值)實(shí)施例4相對于平均粒徑為5.0μm的超細(xì)銀粉，使經(jīng)化學(xué)沉淀法制造的平均粒徑為0.8μm的球狀銀微粉的配比為0質(zhì)量％、10質(zhì)量％、20質(zhì)量％、30質(zhì)量％、40質(zhì)量％、50質(zhì)量％、60質(zhì)量％、80質(zhì)量％及100質(zhì)量％，將這些粉末進(jìn)行混合，制造出粒度不同的9種銀粘土用銀粉，利用這9種粒度分布不同的銀粘土用銀粉，按照與實(shí)施例1相同的方式制造銀粘土28～36。
將這些銀粘土28～36進(jìn)行造形，將得到的造形品在與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行燒結(jié)，制造出試片燒結(jié)體，然后按照與實(shí)施例1相同方式測定所獲得的試片燒結(jié)體的拉伸強(qiáng)度及密度，其測定值見表4。而且，以表4密度測量值為縱軸，以銀粘土用銀粉中所含的球狀銀微粉的含量為橫軸，以●符號描點(diǎn)，將這些●符號用線連在一起而繪制出曲線，見圖2。
表4

(*符號表示的是處于本發(fā)明范圍以外的值)從表1～4可以清楚地看出，相對于平均粒徑5.0μm的超細(xì)銀粉，銀粘土用銀粉中所含的平均粒徑為1.0μm的球狀銀微粉的配比為15～50質(zhì)量％的銀粘土3～6、銀粘土用銀粉中所含的平均粒徑為1.5μm的球狀銀微粉的配比為15～50質(zhì)量％的銀粘土12～15、銀粘土用銀粉中所含的平均粒徑為0.5μm的球狀銀微粉的配比為15～50質(zhì)量％的銀粘土21～24，以及銀粘土用銀粉中所含的平均粒徑為0.8μm的球狀銀微粉的配比為15～50質(zhì)量％的銀粘土30～33，將這些銀粘土經(jīng)造形得到的造形品，即使在比通常低的溫度600℃下保持30分鐘，所制造的燒結(jié)體也能夠獲得相當(dāng)高的拉伸強(qiáng)度和密度。因此，很明顯這些銀粘土的低溫?zé)Y(jié)性很優(yōu)異。
或者，如果所含的球狀銀微粉處于15～50質(zhì)量％范圍以外的話，就無法獲得足夠的拉伸強(qiáng)度和密度。這一點(diǎn)可從圖2曲線上很明顯地看出。
實(shí)施例5相對于平均粒徑為5.0μm的超細(xì)銀粉，配合平均粒徑為1.0μm的球狀銀微粉30質(zhì)量％，將這些粉末混合在一起而制造出銀粘土用銀粉，然后相對于所獲得的銀粘土用銀粉，按表5所示的比例添加甲基纖維素、表面活性劑、橄欖油和水，制造出銀粘土37～42。
對這些銀粘土37～42進(jìn)行造形，在600℃溫度下燒結(jié)30分鐘，制造出尺寸為厚3mm、寬4mm、長65mm的試片燒結(jié)體，然后測定所獲得的試片的拉伸強(qiáng)度及密度。其測定結(jié)果見表5。

從表5的結(jié)果可以看出，銀粘土中即使不含表面活性劑或橄欖油中的任何一種，也能夠獲得優(yōu)異的低溫?zé)Y(jié)性。
如前所述，本發(fā)明銀粘土與現(xiàn)有技術(shù)銀粘土相比，能夠在更低的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，銀粘土能夠?yàn)楦嗳怂褂?，并且能夠簡單地制作出工藝品和飾品等，顯示出其優(yōu)異的效果。
權(quán)利要求
1.銀粘土用銀粉，它是由含有平均粒徑為2μm或以下的銀微粉15～50質(zhì)量％而其余是平均粒徑大于2μm、小于等于100μm的銀粉末的混合粉末構(gòu)成的。
2.銀粘土用銀粉，它是由含有平均粒徑為0.5～1.5μm的銀微粉15～50質(zhì)量％而其余是平均粒徑為3～20μm的銀粉末的混合粉末構(gòu)成的。
3.銀粘土，它含有權(quán)利要求1的銀粘土用銀粉50～95質(zhì)量％、有機(jī)系粘合劑0.8～8質(zhì)量％，其余是水。
4.銀粘土，它含有權(quán)利要求2的銀粘土用銀粉50～95質(zhì)量％、有機(jī)系粘合劑0.8～8質(zhì)量％，其余是水。
5.銀粘土，它含有權(quán)利要求1的銀粘土用銀粉50～95質(zhì)量％、有機(jī)系粘合劑0.8～8質(zhì)量％、表面活性劑0.03～3質(zhì)量％，其余是水。
6.銀粘土，它含有權(quán)利要求2的銀粘土用銀粉50～95質(zhì)量％、有機(jī)系粘合劑0.8～8質(zhì)量％、表面活性劑0.03～3質(zhì)量％，其余是水。
7.銀粘土，它含有權(quán)利要求1的銀粘土用銀粉50～95質(zhì)量％、有機(jī)系粘合劑0.8～8質(zhì)量％、油脂0.1～3質(zhì)量％，其余是水。
8.銀粘土，它含有權(quán)利要求2的銀粘土用銀粉50～95質(zhì)量％、有機(jī)系粘合劑0.8～8質(zhì)量％、油脂0.1～3質(zhì)量％，其余是水。
9.銀粘土，它含有權(quán)利要求1的銀粘土用銀粉50～95質(zhì)量％、有機(jī)系粘合劑0.8～8質(zhì)量％、油脂0.1～3質(zhì)量％、表面活性劑0.03～3質(zhì)量％，其余是水。
10.銀粘土，它含有權(quán)利要求2的銀粘土用銀粉50～95質(zhì)量％、有機(jī)系粘合劑0.8～8質(zhì)量％、油脂0.1～3質(zhì)量％、表面活性劑0.03～3質(zhì)量％，其余是水。
全文摘要
為了獲得低溫下可燒結(jié)的銀粘土，本發(fā)明提供了銀粘土用銀粉，它含有平均粒徑為2μm或以下的銀粉15～50質(zhì)量％，其余是平均粒徑大于2μm、小于等于100μm的銀粉，同時(shí)提供了銀粘土，它含有銀粘土用銀粉50～95重量％、粘合劑0.8～8重量％、油脂0.1～3重量％、表面活性劑0.03～3重量％，其余是水。
文檔編號B22F1/00GK1561274SQ0281900
公開日2005年1月5日 申請日期2002年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者平澤壽一, 井戶康夫 申請人:三菱麻鐵里亞爾株式會(huì)社