JP2005099641A - 造形用組成物、その製造方法、造形物及び造形用キット - Google Patents

Abstract

【課題】 好みの形状に造形でき、繊細で高度な造形が可能な造形用組成物を提供する。また、造形し乾燥した後、こわれにくく長期に優れた保形性を発揮できる造形用組成物を提供する。さらに、鑑賞用にも充分な且つ石鹸の特徴も併せ持つ造形物を製造できる造形用組成物を提供する。
【解決手段】 樹脂系接着剤及び石鹸を含有することを特徴とする造形用組成物；樹脂系接着剤と石鹸とを混練することを特徴とする造形用組成物の製造方法；上記造形用組成物から製造された造形物；上記造形用組成物が収容された造形用キット。
【選択図】 なし

Description

本発明は、従来の粘土と同様に造形に使用できる、石鹸成分を含んだ造形用組成物、その製造方法、該組成物から製造された造形物、及び該組成物を収容した造形用キットに関する。

従来、古くから土粘土、油粘土が教材用、塑像用などの工芸用可塑物として用いられてきた。中でも油粘土は加工し易く、乾燥しにくいという利点があり、広く塑造用教材などとして用いられている。しかしながら、油粘土は手や器材を油で汚す、不快な臭気があるといった難点がある。
このような従来の粘土の欠点を改良すべく、造形用組成物に石鹸成分を含ませることが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。その他、石鹸を用いた造花の製造法が提案され（例えば、特許文献３参照。）、玩具感覚で実用的な固形石鹸を作ることができる粘土状石鹸が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
これらの組成物はある程度の造形をするには有用であるが、高度で繊細な造形をするには不充分であり、また、乾燥した後はこわれやすく保形性が充分でない。
一方、穀粉から可塑性硬化素材を製造する方法が知られていて、例えば所定の処理をした穀粉に酢酸ビニル系接着剤と油剤を加えることが提案されている（特許文献５参照。）。

特公昭５７−５５１４６号公報 特開昭６４−７６９３７号公報 特公昭５７−１９２０３号公報 特開平７−２５８６９７号公報 特開昭４９−３３９５２号公報

本発明の目的は、好みの形状に造形でき、繊細で高度な造形が可能な造形用組成物を提供することである。本発明の目的はまた、造形し乾燥した後、こわれにくく長期に優れた保形性を発揮できる造形用組成物を提供することである。本発明の目的はさらに、鑑賞用にも充分な且つ石鹸の特徴も併せ持つ造形物を製造できる造形用組成物を提供することである。

本発明者は上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、樹脂系接着剤及び石鹸を組み合わせて混練することで、粘土と同様に造形できる組成物が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
従って本発明は、樹脂系接着剤及び石鹸を含有することを特徴とする造形用組成物である。本発明はまた、樹脂系接着剤と石鹸とを混練することを特徴とする造形用組成物の製造方法である。
本発明はさらに、上記の造形用組成物から製造された造形物にも向けられている。さらに本発明は、上記造形用組成物が収容された造形用キットに向けられる。
本発明の実施態様では、該樹脂系接着剤が酢酸ビニルエマルジョン系接着剤から選ばれる。本発明の造形用組成物の製造には、樹脂系接着剤及び石鹸に加えて増量剤、結着剤及び潤滑剤を混練することができる。

本発明の造形用組成物によれば、繊細で高度な造形が可能である。また、本発明の造形用組成物は良好な結着性と弾力性を示し、造形し乾燥した後、こわれにくく長期に優れた保形性を発揮できるので、鑑賞用にも充分な造形物を製造することができる。本発明の造形用組成物により製造された造形物は石鹸として用いることができる。
さらに本発明の造形用キットによれば、簡便に上記のような造形物を作製することができる。

本発明で用いる石鹸は、日常使用されている石鹸、及び石鹸製造工程中の中間品を包含する。石鹸とは脂肪酸塩石鹸を指す。
脂肪酸石鹸は天然の動植物油脂、例えば牛脂、豚脂、ナタネ油、パーム油、ヤシ油、落花生油、カボック油、大豆油などを、そのまま又は水素添加後、苛性ソーダなどのアルカリで鹸化して得られる石鹸液、又は、上記油脂又はそれらの硬化油を高圧分解して得られる脂肪酸を苛性ソーダ液で例えば連続中和設備で中和し得られるニートソープを乾燥水分調整し（通常１０〜２０％程度）、香料などを添加して加工工程を経て得られる通常の石鹸のことである。
石鹸の種類としてはソーダ石鹸のほかに、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウムなどの石鹸が挙げられる。

石鹸の製造工程においてできる流動性のある濃い石鹸液をニートソープと総称している。
本発明では、上記のようにして製造された石鹸に限らず、ニートソープあるいはニートソープから水分調整して得られた石鹸素地を使用することもできる。ここで、ニートソープ及びニートソープから水分調整し得られた石鹸素地を、ニートソープを包含する石鹸素地と称する。
本発明の造形用組成物には石鹸、ニートソープを包含する石鹸素地のいずれか一方、又は双方を用いることができる。
上記のように得られる石鹸及びニートソープは、水分を一般的に１０〜５０質量％の範囲で含むものである。本発明において適当な塑性とやわらかさを造形用組成物に付与するために、使用する石鹸及び／又はニートソープを包含する石鹸素地は、その水分を主体とした液体成分が１０〜４０質量％の範囲に、より好ましくは１０〜１５質量％の範囲にあるように必要に応じて調整されたものが望ましい。

本発明で使用する樹脂系接着剤は、望ましくは酢酸ビニルエマルジョン系接着剤から選ばれる。酢酸ビニルエマルジョン系接着剤としては、水性又は水分散性酢酸ビニルエマルジョン系接着剤を用いる。例えば酢酸ビニル系樹脂３０〜６０質量％を水とエマルジョンして製造されたものがあり、通常、木工用ボンドと呼ばれる。
酢酸ビニルエマルジョン系接着剤の具体例としては酢酸ビニル樹脂エマルジョン、酢酸ビニル樹脂エマルジョン木材接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマルジョン、アクリル−酢酸ビニル共重合体エマルジョンなどがある。中でも酢酸ビニル樹脂エマルジョン木材接着剤を好ましく使用することができる。
これらの酢酸ビニルエマルジョン系接着剤は、市場で一般に入手できるものを使用することができる。市販品として、例えばエスダイン（セキスイ製）、木工用ボンド（コニシ製）、ＣＨ−１４（コニシ製）、Ａ−３２０（アイカアイボン製）などがある。本発明の造形用組成物には、２種以上の酢酸ビニルエマルジョン系接着剤を使用してもよい。
本発明の造形用組成物において、粘土らしい柔らかで柔軟な手触り感を出し、乾燥固化したときに外からの衝撃に対して壊れにくい耐久性を示す観点から、酢酸ビニル系樹脂分が３５〜４０％で水を中心とした揮発分が６０〜６５質量％の酢酸ビニルエマルジョン系接着剤を使用するのが最も好ましい。

本発明の造形用組成物は、上記の樹脂系接着剤と石鹸とを混練することで製造することができる。本発明の造形用組成物にはさらに、樹脂系接着剤及び石鹸に加えて、その他の成分、例えば増量剤、結着剤及び潤滑剤などを含めてもよい。
本発明の造形用組成物の製造にあたり、該組成物全質量を１００質量％とすると、該組成物を造形後、乾燥したものが長期保形性を達成する観点から、配合する樹脂系接着剤は１５〜５０質量％が適当で、より好ましくは３０〜４０質量％である。
また、配合する石鹸は、造形中に衣服や手に付着した場合、石鹸風の泡が発生して汚れが落ち、また、成形乾燥後、石鹸としての洗浄効果を発揮させる観点から、２０〜５０質量％が適当で、より好ましくは３０〜４０質量％である。

その他に配合してもよい成分として、１０〜３０質量％程度、より好ましくは２０〜３０質量％の増量剤があり、その例として有機物粉末及び無機物粉末がある。
有機物粉末の具体例としてはコーンスターチ、タピオカ澱粉、小麦澱粉、馬鈴薯澱粉などの澱粉、小麦粉、砂糖、繊維粉末などが挙げられ、無機物粉末としてタルク、カオリン、珪藻土、ベントナイト、ホウ砂、岩石粉などが挙げられる。
有機物粉末の中で澱粉が好ましく、無機物粉末の中でタルクが好ましく使用され、好ましい態様として澱粉とタルクを併用することが挙げられる。澱粉とタルクとを質量比で澱粉：タルク＝１：３〜１０程度、好ましくは１：５で、両者を合計して２０〜３０質量％の量で配合することで、澱粉の白さとタルクのきめこまかさが石鹸らしい色合いと手触り感を発揮させることができる。

本発明の造形用組成物にはまた、約１０質量％程度までの量で結着剤を含めることもできる。結着剤としてα化澱粉、例えばグアガム、キサンガンガム、エコーガム、ローストビーンガム、アラビアガム、及びジェランガムといった増粘多糖類、カルボキシメチルセルロース（CMC）、カルボキシエチルセルロース、メチルセルロース、及びポリビニルアルコールなどの親水性合成高分子の粉体、ポリマー球体などを用いることができる。
中でも親水性高分子粉末とα化澱粉を組み合わせて用いることで、つながりがあり伸び易く、伸ばした後にゴムのようにもどることのない、最適な物性を組成物に付与することができる。従って好ましくは親水性高分子粉末とα化澱粉を併用する。親水性高分子粉末を０．２質量％以下、及びα化澱粉を０．１〜２．０質量％程度で添加するのが適当である。

さらに、約１０質量％程度までの量で潤滑剤を添加してもよい。潤滑剤としてはグリセリン、プロピレングリコールといった多価アルコール、流動パラフィン、ハンドクリーム、液体シリコーンなどを用いることができる。
中でも流動パラフィンは、結着剤や増量剤に起因するべたつきを防止するのに有用であり、液体シリコーンは、石鹸あるいはニートソープに起因するべたつきを防止するのに有用であるので、流動パラフィンと液体シリコーンを組み合わせて用いることが好ましい。特に好ましい態様として、流動パラフィンと液体シリコーンとを質量で約１０：１程度で混合したものを２〜１０質量％で添加することが挙げられる。
さらに、色素などの着色剤や香料を適量配合してもよい。また、場合によっては混練する際に加水して水分調整を行ってもよい。

本発明の造形用組成物は上記成分を混練することにより、製造することができる。
上記成分の添加順序などに特に制限がないが、上記成分を一緒に混練機に入れて、常温で例えば１０〜３０℃で、量にもよるが３〜１５分間程度攪拌、混練することによって粘土状の生地に仕上げることができる。使用する混練機としてはニーダー、縦形ミキサー、横形ミキサーといったミキサー、餅つき方式による混練機などいずれでもよい。
あるいは石鹸成分を主体とした資材と、樹脂系接着剤を主体とした資材とを別々に混練しておき、さらにそれらを一緒に混練して仕上げてもよい。
また、粘土状に仕上げた後に、着色するために着色剤を加えて練ってもよい。
このように製造した造形用組成物は、その水分含量が一般に約２５〜３０質量％程度である。

本発明の造形用組成物は手で、またヘラを使ったり、彫刻刀を使用して好みの造形をすることができ、例えば花びらのような薄い創作物を作ることができる。造形後に、彩色することもできる。
本発明の造形用組成物は保存するとき、或いは流通させるとき乾燥を防ぐため、チューブ、箱型容器、プラスチックフィルムなどによる密封包装などの包装をすることが望ましい。
本発明の造形用組成物は造形用キットに収容することができる。該造形用組成物を密封包装して造形用キットに収めることが望ましく、キットにはその他に着色剤、ヘラ及び彫刻刀などを含めてもよい。

以下実施例により本発明を説明する。以下に単に“％”と示すのは“質量％”を表す。
［実施例１］
以下の資材を縦形ミキサーに入れ、３〜５分間、室温で攪拌、混練し、粘土状の生地に仕上がったところで、攪拌を停止した。
石鹸素地 ３０％
（ニートソープから水分値１３％に調整したもの）
酢酸ビニルエマルジョン系接着剤 ３８％
（商品名 木工用ボンド（コニシ製）（揮発分６０％））
タルク ２１％
澱粉（コーンスターチ） ４％
親水性合成高分子化合物(ポリビニルアルコール) ０．２％
α化澱粉 ０．３％
プロピレングリコール ０．５％
流動パラフィン ５．５％
液体シリコーン ０．５％

［実施例２］
(a)石鹸成分含有生地として以下の資材を横形ミキサーに入れて、３〜５分間常温で攪拌、混練した。
石鹸（水分値１２％に調整したもの） ７５％
珪藻土 １０％
ハンドクリーム ２％
ＣＭＣ １％
水 １２％
(b)酢酸ビニルエマルジョン系接着剤含有生地として以下の資材を横形ミキサーに入れて、３〜５分間常温で攪拌、混練した。
酢酸ビニルエマルジョン系接着剤 ６０％
（商品名 ＣＨ−１４（コニシ製）（揮発分６５％））
小麦粉 ３５％
グリセリン ３％
液体シリコン ２％
上記(a)石鹸成分含有生地と(b)酢酸ビニルエマルジョン系接着剤含有生地とを１：１の質量比で混合し、横形ミキサーに入れ、３〜５分間攪拌、混練した。

［比較例１］
上記実施例２で作成した(a)石鹸成分含有生地と土粘土一般品とを、１：１の質量比で混合し、横形ミキサーに入れ、３〜５分間攪拌、混練した。
［比較例２］
上記実施例２で作成した(a)石鹸成分含有生地と油粘土一般品とを、１：１の質量比で混合し、横形ミキサーに入れ、３〜５分間攪拌、混練した。

上記実施例２、比較例１及び２で製造した造形用組成物をそれぞれ使用して、厚さ３mm、直径３cmの円を作り、その作業性と乾燥後の状態を比較した。
結果を以下の表１に示す。

［実施例３］
水分値５０％のニートソープを真空ミキサーで１０分攪拌後、水分値４０％に調整した。そのように調整したニートソープと以下の資材を餅つき方式による混練機で５分、さらに縦形ミキサーで２分混合して、造形用組成物を作った。
石鹸素地 ４０％
（ニートソープから水分値４０％に調整したもの）
酢酸ビニルエマルジョン系接着剤 １５％
（商品名 木工用ボンド（コニシ製）（揮発分６０％））
澱粉（コーンスターチ） ６％
小麦粉 ２％
タルク ２２％
親水性合成高分子化合物(ポリビニルアルコール) １０％
流動パラフィン ５％

Claims (7)

1. 樹脂系接着剤及び石鹸を含有することを特徴とする造形用組成物。
2. 樹脂系接着剤が酢酸ビニルエマルジョン系接着剤から選ばれる請求項１記載の造形用組成物。
3. 樹脂系接着剤と石鹸とを混練することを特徴とする造形用組成物の製造方法。
4. 樹脂系接着剤及び石鹸に加えて増量剤、結着剤及び潤滑剤を混練する請求項３記載の造形用組成物の製造方法。
5. 樹脂系接着剤が酢酸ビニルエマルジョン系接着剤から選ばれる請求項３又は４記載の造形用組成物の製造方法。
6. 請求項１又は２記載の造形用組成物から製造された造形物。
7. 請求項１又は２記載の造形用組成物が収容された造形用キット。