JP2003113218A - 生分解性模型素材用樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用中の臭気が無く、使用後の廃棄方法が簡
単で、低密度である工業用デザイン模型素材用樹脂成形
品を得る。 【解決手段】 ヒドロキシ価が１０〜２５０であり軟化
温度が１００℃以下である直鎖型脂肪族ポリエステルジ
オール（ａ１）を１０質量％以上含有する活性水素成分
（ａ）と、脂肪族系ポリイソシアネート（ｂ）とを反応
させてなる熱可塑性ウレタン樹脂（Ａ）、充填剤
（Ｂ）、相溶化剤（Ｃ）、および（ａ１）を混練成形し
てなる生分解性模型素材用樹脂成形品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、模型素材用樹脂成
形品に関するものであり、さらに詳しくは、生分解性模
型素材用樹脂を使用した成形品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、工業用デザイン模型素材として
は、切削性の良好な硫黄含有のインダストリアルクレイ
が使用されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
クレイは硫黄含有であることから、使用中の臭気や使用
後の廃棄方法に問題があること、および比重が大きいた
めに大型模型の場合には重いなどの問題点を有してい
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、使用中の
臭気がほとんど無く、使用後の廃棄方法が簡単で、低密
度である工業用デザイン模型素材について鋭意検討した
結果、本発明に到達した。

【０００５】即ち本発明は、ヒドロキシ価が１０〜２５
０であり軟化温度が１００℃以下である直鎖型脂肪族ポ
リエステルジオール（ａ１）を１０質量％以上含有する
活性水素成分（ａ）と、脂肪族系ポリイソシアネート
（ｂ）とを反応させてなる熱可塑性ウレタン樹脂
（Ａ）、充填剤（Ｂ）、相溶化剤（Ｃ）、および（ａ
１）を混練成形してなる生分解性模型素材用樹脂成形
品、並びに上記成形品を切削加工することによって得ら
れる切削加工製品である。

【０００６】

【発明の実施形態】本発明において、生分解性とは、Ｊ
ＩＳ Ｋ６９５１に準じて、対象物を微生物分解させ、
発生した全二酸化炭素量を測定し、炭素量換算した値を
対象物中の全炭素量で割った値が０．６０以上であるこ
とを意味する。

【０００７】本発明における活性水素成分（ａ）は、直
鎖型脂肪族ポリエステルジオール（ａ１）を１０質量％
以上含有するものである。（ａ１）の含有量は、好まし
くは２０質量％以上、さらに好ましくは４０質量％以
上、特に好ましくは６０〜９９．５質量％である。（ａ
１）が１０質量％未満であると成形品の硬度が不十分で
ある。（ａ１）のヒドロキシ価は、通常１０〜２５０、
好ましくは２０〜２００である。ヒドロキシ価が１０未
満では切削性良好な成形品が得られず、２５０を越える
と十分な成形品の硬度が得られない。（ａ１）の軟化温
度（環球法による、以下の軟化温度についても同様）
は、好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは８０℃
以下である。軟化温度が１００℃を越えると、切削性良
好な成形品が得られるない。

【０００８】（ａ１）としては、２価アルコール（ａ１
１）と、２塩基カルボン酸（ａ１２）もしくはその無水
物、低級アルキル（アルキル基の炭素数：１〜４）エス
テルなどのエステル形成性誘導体（例えば、アジピン
酸、セバシン酸、これらのメチルエステル、無水マレイ
ン酸など）、またはカルボン酸無水物およびアルキレン
オキサイド［エチレンオキサイド（以下ＥＯと略記）、
プロピレンオキサイド（以下ＰＯと略記）など炭素数２
〜８のアルキレンオキサイド］との縮合反応物；そのア
ルキレンオキサイド付加反応物；ポリラクトンジオー
ル、例えば（ａ１１）を開始剤としてラクトン（ε−カ
プロラクトンなど）を開環重合させることにより得られ
るもの；ポリカーボネートジオール［例えば、（ａ１
１）と低級アルコール（メタノールなど）の炭酸ジエス
テルとの反応物］；などが挙げられる。

【０００９】２価アルコール（ａ１１）としては、炭素
数２〜２０の脂肪族ジオール（例えば、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、１，３−および１，４−
ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペン
チルグリコールなどのアルキレングリコール）および炭
素数２〜２０の脂環式ジオール（例えば、シクロヘキサ
ンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどのシクロ
アルキレングリコール）などが挙げられる。ポリエステ
ルジオールの軟化温度および生分解性を考慮して、これ
らのうち好ましくは、エチレングリコール、１，４−ブ
タンジオールおよびそれらの混合物である。

【００１０】２塩基カルボン酸（ａ１２）としては、炭
素数３〜１８の脂肪族カルボン酸（例えば、マロン酸、
コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼ
ライン酸）などが挙げられる。ポリエステルジオールの
軟化温度および生分解性を考慮して、これらのうち好ま
しくはコハク酸、グルタル酸、アジピン酸およびそれら
の混合物である。

【００１１】直鎖型脂肪族ポリエステルジオール（ａ
１）の数平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフ法による、以下の数平均分子量についても同様）
は、好ましくは５００〜５０００、さらに好ましくは８
００〜３０００である。数平均分子量が５００以上で十
分な成形品の硬度が得られ、５０００以下で通常１００
℃以下の軟化温度が得られるので好ましい。

【００１２】（Ａ）を得るのに用いる（ａ）と（ｂ）の
合計質量に対する（ａ１）の使用量は、好ましくは４０
〜９８質量％、さらに好ましくは５０〜９６質量％であ
る。（ａ１）が４０質量％以上で硬化物の密着性が向上
し、９８％以下で切削性良好な成形品が得られるので好
ましい。

【００１３】活性水素成分（ａ）中には、必要により
（ａ１）以外のポリオール（ａ２）を含有することがで
きる。（ａ２）としては、得られる成形品の生分解性に
悪影響を与えないものであれば特に限定されないが、
（ａ１）以外の高分子ポリオール（ａ２−１）、前記２
価アルコール（ａ１１）、およびこれらの混合物などが
挙げられる。

【００１４】（ａ２−１）としては、ポリエーテルポリ
オール、変性ポリオール、およびこれらの混合物などが
挙げられ、ジオールが好ましい。また、数平均分子量が
２００〜７０００、とくに５００〜５０００のものが好
ましい。ポリエーテルポリオールとしては、例えば、少
なくとも２個の活性水素を含有する化合物（多価アルコ
ール、多価フェノール、アミン類、ポリカルボン酸、リ
ン酸など）にアルキレンオキサイドが付加された構造の
化合物およびこれらの混合物が挙げられる。

【００１５】多価アルコールとしては、前記２価アルコ
ール（ａ１１）、炭素数３〜２０の３価アルコール（脂
肪族トリオール、例えば、グリセリン、トリメチロール
プロパン、トリメチロールエタン、ヘキサントリオール
などのアルカントリオール）、炭素数５〜２０の４〜８
価またはそれ以上の多価アルコール（脂肪族ポリオー
ル、例えばペンタエリスリトール、ソルビトール、マン
ニトール、ソルビタン、ジグリセリン、ジペンタエリス
リトールなどのアルカントリオールおよびその分子内も
しくは分子間脱水物；並びにしショ糖、グルコース、マ
ンノース、フルクトース、メチルグルコシドなどの糖類
およびその誘導体）が挙げられる。

【００１６】多価フェノールとしては、ピロガノールお
よびハイドロキノンなどの単環多価フェノール；ビスフ
ェノールＡ、ビスフェノールＦおよびビスフェノールス
ルホンなどのビスフェノール類；フェノールとホルムア
ルデヒドの縮合物（ノボラック）などが挙げられる。

【００１７】アミン類としては、アンモニア；脂肪族ア
ミン類としては、炭素数２〜２０のアルカノールアミン
類（例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミンおよびイソプロパノールアミ
ン）、炭素数１〜２０のアルキルアミン類（例えば、ｎ
−ブチルアミンおよびオクチルアミン）、炭素数２〜６
のアルキレンジアミン（例えば、エチレンジアミン、プ
ロピレンジアミンおよびヘキサメチレンジアミン）、炭
素数４〜２０のポリアルキレンポリアミン類（アルキレ
ン基の炭素数が２〜６のジアルキレントリアミン〜ヘキ
サアルキレンヘプタミン、例えば、ジエチレントリアミ
ンおよびトリエチレンテトラミン）が挙げられる。ま
た、炭素数６〜２０の芳香族モノもしくはポリアミン類
（例えば、アニリン、フェニレンジアミン、トリレンジ
アミン、キシリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミ
ン、エチレンジアニリンおよびフェニルエーテルジアミ
ン）；炭素数４〜２０の脂環式アミン類（例えば、イソ
ホロンジアミン、シクロへキシレンジアミンおよびシク
ロヘキシルメタンジアミン）；炭素数４〜２０の複素環
式アミン（例えば、ピペラジンおよびアミノエチルピペ
ラジン）などが挙げられる。

【００１８】ポリカルボン酸としては、前記２塩基カル
ボン酸（ａ１２）、炭素数８〜２０の芳香族ポリカルボ
ン酸（例えば、テレフタル酸、イソフタル酸など）、お
よびこれらの２種類以上の混合物などが挙げられる。

【００１９】活性水素含有化合物に付加させるアルキレ
ンオキサイドとしては、炭素数２〜８のものが好まし
く、例えば、ＥＯ、ＰＯ、１，２−、１，３−、１，４
−または２，３−ブチレンオキサイド、スチレンオキサ
イド、およびこれらの２種類以上の併用（ブロックおよ
び／またはランダム付加）が挙げられる。得られるポリ
エーテルポリオールの生分解性を考慮して、好ましくは
ＥＯ、またはＥＯとＰＯとの併用である。

【００２０】上記ポリエーテルポリオールの具体例とし
ては、上記活性水素含有化合物にＥＯと他のアルキレン
オキサイド（以下ＡＯと略記）を下記の様式で付加した
もの、およびＡＯを付加したもの、並びに、これらの付
加化合物とポリカルボン酸もしくはポリリン酸とのエス
テル化合物が挙げられる。 ＡＯ−ＥＯの順序で付加したもの（チップド） ＡＯ−ＥＯ−ＡＯ−ＥＯの順序でブロック付加したも
の（バランスド） ＥＯ−ＡＯ−ＥＯの順序でブロック付加したもの ＡＯ−ＥＯ−ＡＯの順序でブロック付加したもの（活
性セカンダリー） ＡＯおよびＥＯを混合付加したランダム付加物 特開昭５７−２０９９２０号公報記載の順序でランダ
ムまたはブロック付加したもの 特開昭５３−１３７００号公報記載の順序でランダム
またはブロック付加したもの

【００２１】変性ポリオールとしては、ポリブタジエン
ポリオールなどのポリジエンポリオールおよびそれらの
水添物；アクリル系ポリオール、特開昭５８−５７４１
４号公報などに記載された水酸基含有ビニル重合体；ひ
まし油などの天然油系ポリオール；天然油系ポリオール
の変性物；などが挙げられる。

【００２２】硬化物の物性および生分解性を考慮して、
（ａ２）として好ましいものは、（ａ１１）、（ａ１
１）のアルキレンオキサイド付加物、およびそれらの混
合物であり、さらに好ましくは（ａ１１）である。

【００２３】（Ａ）を得るのに用いる（ａ）と（ｂ）の
合計質量に対する（ａ２）の使用量は、好ましくは５８
質量％以下、さらに好ましくは０．２〜４０質量％であ
る。（ａ２）が５８質量％以下であると切削性良好な成
形品が得られるので好ましく、０．２質量％以上である
と成形品の密着性が向上するので好ましい。

【００２４】本発明に用いる脂肪族系ポリイソシアネー
ト（ｂ）としては、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式
ポリイソシアネート、これらの変性物（例えば、ウレタ
ン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア
基、ビューレット基、イソシアヌレート基、またはオキ
サゾリドン基含有変性物）、およびこれらの２種以上の
混合物が挙げられる。

【００２５】脂肪族系ポリイソシアネートとしては、炭
素数６〜１０の脂肪族ジイソシアネート［例えば、１，
６−ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、２，
２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、
リジンジイソシアネート］などが挙げられる。脂環式ポ
リイソシアネートとしては、炭素数６〜１６の脂環式ジ
イソシアネート（例えば、イソホロンジイソシアネー
ト、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
ト、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、ノルボ
ルナンジイソシアネート）などが挙げられる。変性ポリ
イソシアネートの具体例としては、ウレタン変性ＨＤＩ
（ショ糖ＨＤＩ、ひまし油変性ＨＤＩなど）、カルボジ
イミド変性ＨＤＩなどが挙げられる。これらのうち好ま
しいものはジイソシアネートであり、さらに好ましくは
脂肪族ジイソシアネートであり、特に好ましくはＨＤＩ
である。

【００２６】（Ａ）を得るのに用いる（ａ）と（ｂ）の
合計質量に対する（ｂ）の使用量は、好ましくは２〜５
０質量％、さらに好ましくは４〜４５質量％である。
（ｂ）が２質量％以上で成形品の密着性が向上し、５０
質量％以下で切削性良好な成形品が得られるので好まし
い。

【００２７】熱可塑性ウレタン樹脂（Ａ）の製造の際に
は、必要によりポリウレタン製造に通常使用される触媒
を用いることができる。触媒としては、例えば、３級ア
ミン［トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ビス
（ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ−メチルモルホ
リン、ジメチルアミノメチルフェノール、Ｎ−メチル−
Ｎ−ジメチルアミノエチルピペラジン、ピリジンなど］
およびこれらの酸ブロック化合物、カルボン酸の金属塩
（酢酸ナトリウム、オクチル酸鉛、オクチル酸亜鉛、ナ
フテン酸コバルト、スタナスオクトエート、ジブチルチ
ンジラウレートなど）、アルカリ金属またはアルカリ土
類金属のアルコキシドまたはフェノキシド（ナトリウム
メトキシド、ナトリウムフェノキシドなど）、４級アン
モニウム塩（テトラエチルヒドロキシルアンモニウムな
ど）、イミダゾール類（イミダゾール、２−エチル−４
−メチルイミダゾールなど）、およびスズ、アンチモン
などの金属を含有する上記以外の有機金属化合物（テト
ラフェニルスズ、トリブチルアンチモンオキサイドな
ど）が挙げられる。これらの触媒は、単独または混合し
て使用することができる。触媒の配合量は、製造される
（Ａ）に対し、好ましくは５質量％以下、さらに好まし
くは０．００１〜４質量％である。

【００２８】熱可塑性ウレタン樹脂（Ａ）の数平均分子
量は、好ましくは５，０００〜３００，０００、さらに
好ましくは１０，０００〜２００，０００である。ま
た、（Ａ）は２０℃で固状またはペースト状のものが好
ましく、軟化温度は、好ましくは１００℃以下、さらに
好ましくは８０℃以下である。

【００２９】本発明の成形品中の（Ａ）の配合量は、好
ましくは２０〜９５質量％、さらに好ましくは３０〜８
０質量％である。（Ａ）が２０質量％以上で成形品の密
着性が向上し、９５質量％以下で切削性良好な成形品が
得られるので好ましい。

【００３０】充填剤（Ｂ）としては、無機フィラー［無
定形フィラー（例えば、炭酸カルシウム、シリカ、カオ
リン、クレー、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、
マグネシア）、板状フィラー（例えば、タルク、マイ
カ、ガラスフレーク）、針状フィラー（例えば、ウォラ
ストナイト、モスハイジ、セピオライト、ゾノライト、
ホウ酸アルミニウム）、および球状フィラー（例えば、
ガラスビーズ）など］、並びに中空微小球［熱可塑性樹
脂系（例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタク
リレート、ポリアクリロニトリル）、熱硬化性樹脂系
（例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹
脂）、および無機系（例えば、ガラスバルーン、アルミ
ナバルーン、シラスバルーン、カーボンバルーン、セラ
ミックバルーン）など］等が挙げられる。上記の中空微
小球の嵩密度は、好ましくは０．００５〜０．５ｇ／ｃ
ｍ³ 、さらに好ましくは０．０１〜０．４ｇ／ｃｍ³ で
ある。０．００５ｇ／ｃｍ³ 以上であると取り扱いが容
易で、０．５ｇ／ｃｍ³ 以下であると成形品の軽量化が
容易である。成形品の軽量化および強度を考慮して、こ
れらのうち好ましいものは、無定型フィラー、板状フィ
ラー、無機系中空微小球、およびこれらの混合物であ
り、さらに好ましくは、カオリン、クレー、炭酸カルシ
ウムおよびタルクから選ばれる１種以上の無機フィラ
ー、ガラスバルーン、並びにこれらの混合物である。
（Ｂ）中の中空微小球の量を５〜６０質量％にすると、
成形品の軽量化ができるのでさらに好ましい。

【００３１】（Ｂ）の平均粒径は、好ましくは３００μ
ｍ以下であり、さらに好ましくは０．５〜２００μｍで
ある。（Ｂ）が３００μｍ以下であると、表面のきめが
細かくなるので好ましい。

【００３２】（Ｂ）の成形品中の配合量は、好ましくは
１〜６０質量％、さらに好ましくは５〜５０質量％であ
る。（Ｂ）が１質量％以上で切削性良好な成形品が得ら
れ、６０質量％以下で成形品の密着性が向上するので好
ましい。

【００３３】相溶化剤（Ｃ）としては、熱可塑性ウレタ
ン樹脂（Ａ）と直鎖型脂肪族ポリエステルジオール（ａ
１）が分散できるものが好ましく、脂肪族系ジエステル
［炭素数２〜２０の脂肪族ジカルボン酸のアルキル基の
炭素数が１〜４のジアルキルエステル（例えば、アジピ
ン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル）など］、芳香族系
ジエステル［炭素数８〜３０の芳香族ジカルボン酸のア
ルキル基の炭素数が１〜４のジアルキルエステル（例え
ば、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル）など］、ポ
リエーテルポリオール（例えば、数平均分子量１５０〜
１０００の前記ポリエーテルポリオール）、およびこれ
らの混合物などが挙げられる。成形品の密着性と生分解
性を考慮して、これらのうち好ましいものは、脂肪族系
ジエステル、多価アルコールのＥＯ付加物、およびこれ
らの混合物であり、さらに好ましくは、アジピン酸ジエ
ステル、グリセリンのＥＯ付加物、およびこれらの混合
物である。

【００３４】（Ｃ）の成形品中の配合量は、好ましくは
０．１〜３０質量％、さらに好ましくは０．５〜２０質
量％である。（Ｃ）が０．１質量％以上で成形品の密着
性が良好であり、３０質量％以下で成形品が十分な硬度
を得られるので好ましい。

【００３５】脱水剤（Ｄ）としては、通常用いられてい
る脱水効果を持つ化合物を使用できるが、中性またはア
ルカリ性で粒径が０．１〜５０μｍの脱水剤が好まし
い。脱水剤の具体例としては、酸化カルシウム、硫酸カ
ルシウム（半水石膏）、塩化カルシウム、モレキュラー
シーブなどが挙げられる。これらのうち好ましいもの
は、硫酸カルシウム（半水石膏）およびモレキュラーシ
ーブである。

【００３６】（Ｄ）の成形品中の配合量は、好ましくは
３０質量％以下、さらに好ましくは１〜２０質量％であ
る。（Ｄ）が３０質量％以下で成形品の密着性が良好で
あるので好ましい。

【００３７】離型剤（Ｅ）としては、ワックス［植物系
（例えば、キャンデリラワックス、カルナウバワック
ス、ライスワックス、木ろう、ホホバ油）、動物系（例
えば、みつろう、ラノリン、鯨ろう）、鉱物系（例え
ば、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン）、石
油ワックス（例えば、パラフィンワックス、マイクロワ
ックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス）な
ど］、油脂（例えば、ひまし油、大豆油、あまに油、オ
リーブ油、それらの硬化油）、炭素数８〜３０の高級ア
ルコール（例えば、ラウリルアルコール、ステアリルア
ルコール）、炭素数８〜３０の高級脂肪酸（例えば、ラ
ウリン酸、ステアリン酸）、およびこれらの混合物など
が挙げられる。成形品の生分解性と離型性を考慮して、
これらのうち好ましいものは、植物系ワックス、高級ア
ルコール、高級脂肪酸、およびこれらの混合物である。

【００３８】（Ｅ）の成形品中の配合量は、好ましくは
２０質量％以下、さらに好ましくは１〜１５質量％であ
る。（Ｅ）が２０質量％以下で成形品の密着性が良好で
あるので好ましい。

【００３９】成形品の生分解性を得るために、（ａ）、
（ｂ）、（Ｃ）および（Ｅ）は、それぞれ単独でも生分
解性であることが好ましい。

【００４０】本発明の成形品には、必要により、顔料
［無機顔料（酸化チタン、ベンガラ、黄鉛、硫化カドミ
ウム、群青など）、および有機顔料（アゾ系、フタロシ
アニン系、キナクリドン系、ジオキサジン系など）
等］、および染料（アントラキノン系、インジゴイド
系、アゾ系など）も含有させることができる。これらの
顔料または染料の成形品中の配合量は、好ましくは１０
質量％以下である。

【００４１】本発明の成形品は、例えば、以下のように
な方法により作成できる。熱可塑性ウレタン樹脂（Ａ）
は、活性水素成分（ａ）および脂肪族系ポリイソシアネ
ート（ｂ）を４０〜１５０℃で加温しながら反応させ
る。必要により、撹拌しながら反応させることができ
る。成形品は、（Ａ）、充填剤（Ｂ）、相溶化剤
（Ｃ）、および直鎖型脂肪族ポリエステルジオール（ａ
１）を、ニーダーおよびオープンロールなどを用いて混
練することにより得られる。必要により脱水剤（Ｄ）お
よび／または離型剤（Ｅ）を添加して、混練することが
できる。また、混合物は、押出機および真空脱泡成型機
などを使って成形し、割れにくい成形品を作成すること
ができる。（Ｂ）および（Ｄ）は、上記の（Ａ）に混合
する方法の他、（Ａ）の作成時に（ａ）、（ｂ）などと
共に添加する方法をとることもできる。

【００４２】切削性良好な成形品を得るためには、成形
品を混練成形する時に（ａ１）を添加する必要がある。
（ａ１）の配合量は、成形品中に、好ましくは０．５〜
４０質量％、さらに好ましくは１〜３０質量％である。
（ａ１）が０．５質量％以上で切削性良好な成形品が得
られ、４０質量％以下で切削加工しやすい硬度となるの
で好ましい。なお、（ａ１）は、（Ａ）を作成する際
に、（ａ１）を（ｂ）に対して大過剰に用いることによ
って、（Ａ）中の未反応物の形で配合することもでき
る。

【００４３】成形品の密度は、好ましくは０．１５〜
１．０ｇ／ｃｍ³ 、さらに好ましくは０．２〜０．９ｇ
／ｃｍ³ である。成形品の密度が０．１５ｇ／ｃｍ³ 以
上で成形品の切削強度が良好であり、１．０ｇ／ｃｍ³
以下で軽量化したデザイン模型ができるので好ましい。

【００４４】本発明の成形品は、レイク、ワイヤー、ヘ
ラ、ノミ、カンナ、ノコギリなどによる手加工、および
ＮＣマシンなどによる機械切削などの方法により切削加
工され、所望の形状の模型とすることができる。

【００４５】本発明の生分解性模型素材用樹脂成形品
は、使用中に硫黄などの臭気がなく、使用後の廃棄方法
は土壌に埋めるだけでよく容易であり、比重が小さく大
型模型を作製してもインダストリアルクレイよりも軽い
ので、模型素材用樹脂として好適であり、切削加工して
得られた切削加工製品は、模型、特に工業用デザイン模
型として用いられる。

【００４６】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。以下にお
いて％は質量％、部は質量部を示す。

【００４７】［使用原料］ ポリエステルジオール（ａ１−１）：ポリエチレンアジ
ペート［サンエスター２６２０（数平均分子量：２００
０、ヒドロキシ価：５６、軟化温度：３０℃）、三洋化
成工業（株）製］ ポリエステルジオール（ａ１−２）：ポリブチレンアジ
ペート［サンエスター４６２０（数平均分子量：２００
０、ヒドロキシ価：５６、軟化温度：３０℃）、三洋化
成工業（株）製］ 他のポリオール（ａ２−１）：１，４−ブタンジオール ポリイソシアネート（ｂ−１）：ＨＤＩ

【００４８】充填剤（Ｂ−１）：ガラスバルーン［クラ
スバブルズＫ１５、住友スリーエム（株）製］ 充填剤（Ｂ−２）：カオリン［カオリンＪＰ−１００、
土屋カオリン工業（株）製］ 相溶化剤（Ｃ−１）：グリセリンのＥＯ付加物［サンニ
ックスＧＥ−６００（数平均分子量：６００）、三洋化
成工業（株）製］ 脱水剤（Ｄ−１）：モレキュラーシーブ［モレキュラー
シーブ３Ａ−Ｂパウダー、ユニオン昭和（株）製］ 離型剤（Ｅ−１）：ステアリルアルコール

【００４９】実施例１ ポリエステルジオール（ａ１−１）５８１部、ポリイソ
シアネート（ｂ−１）４６部、充填剤（Ｂ−１）１０２
部、充填剤（Ｂ−２）１０２部、脱水剤（Ｄ−１）１８
部、トリエチレンジアミン２部をプラネタリーミキサー
で混合後、８０℃で３時間加熱し、熱可塑性ウレタン樹
脂（Ａ−１）からなる硬化組成物を得た。さらに、ポリ
エステルジオール（ａ１−１）５９部、相溶化剤（Ｃ−
１）５９部、離型剤（Ｅ−１）３１部を８０℃でニーダ
ーを用いて混合し、成形品を得た。

【００５０】実施例２ ポリエステルジオール（ａ１−１）４０３部、ポリイソ
シアネート（ｂ−１）３２部、トリエチレンジアミン２
部を８０℃で３時間加熱し、熱可塑性ウレタン樹脂（Ａ
−２）を得た。さらに、ポリエステルジオール（ａ１−
１）２０部、充填剤（Ｂ−１）２１８部、充填剤（Ｂ−
２）２１８部、相溶化剤（Ｃ−１）２０部、離型剤（Ｅ
−１）８７部を８０℃でニーダーを用いて混合し、成形
品を得た。

【００５１】実施例３ 実施例２の熱可塑性ウレタン樹脂（Ａ−２）４３７部
に、ポリエステルジオール（ａ１−２）２０部、充填剤
（Ｂ−１）２１８部、充填剤（Ｂ−２）２１８部、相溶
化剤（Ｃ−１）２０部、離型剤（Ｅ−１）８７部を８０
℃でニーダーを用いて混合し、成形品を得た。

【００５２】実施例４ ポリエステルジオール（ａ１−１）３９３部、ポリオー
ル（ａ２−１）４．４部、ポリイソシアネート（ｂ−
１）３９部、トリエチレンジアミン２部を８０℃で３時
間加熱し、熱可塑性ウレタン樹脂（Ａ−３）を得た。さ
らに、ポリエステルジオール（ａ１−１）２０部、充填
剤（Ｂ−１）２１８部、充填剤（Ｂ−２）２１８部、相
溶化剤（Ｃ−１）２０部、離型剤（Ｅ−１）８７部を８
０℃でニーダーを用いて混合し、成形品を得た。

【００５３】比較例１ パラフィンワックス［パラフィンワックス１１５、日本
精蝋（株）製］３００部、充填剤（Ｂ−２）６００部、
硫黄１００部を６０℃でニーダーを用いて混合し、成形
品を得た。

【００５４】比較例２ パラフィンワックス［パラフィンワックス１１５、日本
精蝋（株）製］２００部、水添ホホバ油［ホホバワック
ス、日光ケミカルズ（株）製］１００部、充填剤（Ｂ−
２）６００部、硫黄１００部を６０℃でニーダーを用い
て混合し、成形品を得た。

【００５５】［性能試験例］実施例１〜４、および比較
例１〜２の各成形品の、密度、生分解性、硬さ（Ｄ硬
度）、曲げ強度、および臭気の試験結果を表１に示す。
なお試験法は以下のとおりである。 （生分解性）ＪＩＳ Ｋ６９５１に準じて、試料を数ｍ
ｍ程度に粉砕したもので測定した。 （Ｄ硬度）成形品の硬度は、高分子計器社製Ｄ型硬度計
を用いて測定した。 （曲げ強度）ＪＩＳ Ｋ６９１１に準じて、島津製作所
製「島津オートグラフＡＧＳ−５００Ａ」を用いて測定
した。 （臭気）成形品の臭気は、１０ｃｍ離れた場所から嗅
ぎ、以下の基準で判定した。 〔判定：臭気あり＝×、若干臭気あり＝△、臭気なし＝
○〕

【００５６】

【表１】

【００５７】

【発明の効果】本発明の生分解性模型素材用樹脂成形品
は、下記の効果を奏する。 （１）硫黄成分が添加されていないことにより臭気の問
題がなく、且つ従来のインダストリアルクレイと同様の
切削が可能である。 （２）成形品が生分解性なので、土壌に埋める、または
コンポスト化することで処分でき、環境破壊を起こさな
い。 （３）従来のインダストリアルクレイよりも軽量である
ことにより、モデルの軽量化のニーズが高まっている現
在、大型モデルの作製に非常に有効である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 75/06 Ｃ０８Ｌ 75/06 Ｆターム(参考） 4F071 AA53 AE17 AE22 AF52 AH19 BA01 BB06 BC11 4J002 CK031 DE236 DJ016 EH097 FD016 FD207 FD208 FD209 GT00 4J034 DA01 DB04 DF01 HA07 HC03 MA01 MA03 MA12 MA24 QB01 QB17 QB19 RA19

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒドロキシ価が１０〜２５０であり軟化
   温度が１００℃以下である直鎖型脂肪族ポリエステルジ
   オール（ａ１）を１０質量％以上含有する活性水素成分
   （ａ）と、脂肪族系ポリイソシアネート（ｂ）とを反応
   させてなる熱可塑性ウレタン樹脂（Ａ）、充填剤
   （Ｂ）、相溶化剤（Ｃ）、および（ａ１）を混練成形し
   てなる生分解性模型素材用樹脂成形品。
2. 【請求項２】 さらに脱水剤（Ｄ）および／または離型
   剤（Ｅ）を含有する請求項１記載の樹脂成形品。
3. 【請求項３】 （Ａ）を２０〜９５質量％、（Ｂ）を１
   〜６０質量％、（Ｃ）を０．１〜３０質量％、（ａ１）
   を０．５〜４０質量％、（Ｄ）を３０質量％以下、およ
   び（Ｅ）を２０質量％以下含有する請求項１または２記
   載の樹脂成形品。
4. 【請求項４】 （ａ）、（ｂ）、（Ｃ）および（Ｅ）が
   生分解性である請求項１〜３のいずれか記載の樹脂成形
   品。
5. 【請求項５】 （ｂ）がヘキサメチレンジイソシアネー
   トである請求項１〜４のいずれか記載の樹脂成形品。
6. 【請求項６】 成形品の密度が、０．１５〜１．０ｇ／
   ｃｍ³ である請求項１〜５のいずれか記載の樹脂成形
   品。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか記載の樹脂成形
   品を切削加工することによって得られる切削加工製品。