JP2011032329A - 模型素材用盛り付け剤 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車の実物大モデル等の大型モデルの製作に際して、盛り付け面が広い面積の垂直面であっても盛り付け剤の硬化時の反応熱で垂れて脱落するということがない模型素材用盛り付け剤を提供する。
【解決手段】 ポリエポキシド（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、並びに塩基性硫酸マグネシウム、セピオライトおよびゾノトライトからなる群から選ばれる針状フィラー（Ｃ）を含有してなる模型素材用盛り付け剤を模型素材用コア材表面に盛り付け硬化させる。
【選択図】 なし

Description

本発明は模型素材用盛り付け剤に関する。さらに詳しくは、硬化後に切削加工して目的形状の模型を得るために、コア材に盛り付けて該模型の概略形状を形成させるための模型素材用盛り付け剤に関する。
本発明の模型は、例えば、デザインを確認するための大型工業用モデル等であり、具体例としては、自動車の実物大のデザインモデル等が挙げられる。

従来、デザインを確認するための工業モデル、例えば自動車の実物大のデザインモデル等（これらを本発明では模型と称する）の製造方法としては、（１）合成木材を接着剤で接着した後、切削加工して目的の形状の模型を得る方法と、（２）２液硬化型ウレタン樹脂やエポキシ樹脂からなる盛り付け剤を２液吐出機で混合し、予め概略の形状にしたコア材の表面に吐出して盛り付けた後、硬化させて模型素材とし、該模型素材を切削加工して目的の形状の模型を得る方法（盛り付け法）が知られている。
上記（２）の方法としては、例えば、特許文献１〜３に挙げられる方法が知られている。

米国特許第３８６１９３６号明細書 特許第３７３４７８３号公報 特開２００５−２４００１７号公報

しかしながら、自動車の実物大モデル等の大型モデルにおいては、垂直面にも盛り付ける必要があるが、盛り付け剤の硬化時の反応熱により、盛り付け剤が垂直面から垂れて脱落するという問題があった。
本発明の目的は、盛り付け面が垂直面でも盛り付け剤の硬化時の反応熱（最高到達温度は約１２０℃）で垂れて脱落するということがない模型素材用盛り付け剤を提供することにある。

本発明者は、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち本発明は、ポリエポキシド（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、並びに塩基性硫酸マグネシウム、セピオライトおよびゾノトライトからなる群から選ばれる針状フィラー（Ｃ）を含有してなる模型素材用盛り付け剤；該盛り付け剤を模型素材用コア材表面に盛り付け硬化させてなる模型素材；および、該模型素材を切削加工してなる模型である。

本発明の模型素材用盛り付け剤は下記の効果を奏する。
（１）盛り付け面が垂直面でも硬化時の反応熱で垂れて脱落するということがない。
（２）１回当たり比較的厚い盛り付けが可能で模型の生産性に優れる。

［ポリエポキシド（Ａ）］
本発明における、ポリエポキシド（Ａ）としては、特開２０００−３４５０５１号公報に記載のもの、例えば下記のもの等が挙げられる。

（１）ポリ（２価〜６価またはそれ以上）グリシジルエーテル
炭素数（以下、Ｃと略記）２以上かつ数平均分子量［以下、Ｍｎと略記。測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法による。］７，００００以下のもの、例えばエピハロヒドリン［Ｃ２〜２４、例えばエピクロルヒドリン］もしくはジハロヒドリン［Ｃ２〜２４、例えばグリセリンジクロルヒドリン］と、Ｃ６〜５０またはそれ以上の多価（２価〜６価またはそれ以上）フェノール〔単環フェノール（レゾルシノール、ハイドロキノン、カテコール等）、縮合多環フェノール（ジヒドロキシナフタレン等）、多環フェノール［ビスフェノール化合物（ビスフェノールＡおよび−Ｆ等）、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン等］、並びにこれらの核置換物等〕、またはＣ２〜１００の多価（２価〜６価またはそれ以上）アルコール〔アルカンポリオール［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、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール（以下それぞれＥＧ、ＰＧ、ＢＤ、ＴＭＰ、ＧＲ、ＰＥと略記）等］、Ｍｎ３，０００以下のポリアルキレン（アルキレン基はＣ２〜４）グリコール［ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール（それぞれ以下ＤＥＧ、ＴＥＧ、ＴＥＥＧ、ＰＥＧと略記）等］等〕との反応により得られるもの。
（２）ポリ（２価〜６価またはそれ以上）グリシジルエステル
Ｃ２以上かつＭｎ７，００００以下のもの、例えば上記エピハロヒドリンもしくはジハロヒドリンと、脂肪族ポリ（２価〜６価またはそれ以上）カルボン酸（Ｃ６〜２０、例えばシュウ酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、それらのハロゲン化物）、芳香環含有ポリ（２価〜６価またはそれ以上）カルボン酸（Ｃ８〜２０、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、およびそれらのハロゲン化物）、または脂環含有ポリ（２価〜６価またはそれ以上）カルボン酸（Ｃ８〜２０、例えば１，３−および１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸）との反応により得られるもの。

これらのうち、盛り付け剤を反応硬化させてなる硬化物（模型素材、以下同じ。）の切削加工時の靭性および機械強度の観点から好ましいのは多価フェノールのポリグリシジルエーテル、さらに好ましいのはビスフェノールＡおよび−Ｆ、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタンのグリシジルエーテルである。

ポリエポキシド（Ａ）は常温で固体ではないものが好ましく、２５℃における粘度は、後述する針状フィラー（Ｃ）との効率的な混合と針状フィラーの形状維持の観点から好ましくは２０，０００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは１５，０００ｍＰａ・ｓ以下である。
また、ポリエポキシドのエポキシ当量は、硬化物の靱性および硬化物の耐熱性、機械強度の観点から好ましくは１５０〜２５０、さらに好ましくは１７０〜２００である。

［硬化剤（Ｂ）］
硬化剤（Ｂ）としては、ポリ（２価〜６価またはそれ以上）アミンもしくは酸無水物が挙げられ、ポリアミンとしては、脂肪族（Ｃ２〜１８）、脂環式（Ｃ４〜１５）、芳香族（Ｃ６〜２０）、複素環式（Ｃ４〜１５）およびポリアミド（Ｍｎ２００〜２，０００）アミン等が挙げられる。
脂肪族ポリアミンとしては、Ｃ２〜６のアルキレンジアミン（エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン等）、ポリアルキレン（アルキレン基はＣ２〜６）ポリアミン［ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、イミノビスプロピルアミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン等］、これらのアルキル（Ｃ１〜４）もしくはヒドロキシアルキル（Ｃ２〜４）置換体（ジエチルアミノプロピルアミン、アミノエチルエタノールアミン等）、ジエチレングリコールビスプロピレンジアミン、芳香環（Ｃ８〜１５）含有脂肪族ポリアミン（メタキシリレンジアミン等）等；

脂環式ポリアミンとしては、イソホロンジアミン（ＩＰＤＡ）、ビス（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）メタン等；
芳香族ポリアミンとしては、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等； 複素環式ポリアミンとしては、Ｎ−アミノエチルピペラジン等；
ポリアミドアミンとしては、ダイマー酸（Ｃ３６〜５４）［リノール酸やオレイン酸を主成分とする不飽和脂肪酸（Ｃ１８〜２４）を触媒の存在下に加熱重合させて得られるＣ３６の重合脂肪酸を主成分とするもの］と、過剰（酸１当量当たり２当量以上）のポリアミン（上記アルキレンジアミン、ポリアルキレンポリアミン等）を反応させて得られるも
の等、が挙げられる。

硬化剤（Ｂ）のうち酸無水物としては、Ｃ４以上かつＭｎ２，０００以下、例えば芳香族酸無水物［Ｃ８〜２４、例えば無水フタル酸、無水トリメリット酸、エチレングリコールビス（アンヒドロトリメリテート）、グリセロールトリス(アンヒドロトリメリテート)、無水ピロメリット酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物等］；脂肪族酸無水物［Ｃ４〜Ｍｎ２，０００、例えば無水マレイン酸、無水コハク酸、アルケニル（Ｃ８〜１２）無水コハク酸、ポリアジピン酸無水物（Ｍｎ７５０〜８５０）、ポリアゼライン酸無水物（Ｍｎ１，２００〜１，３００）、ポリセバシン酸無水物（Ｍｎ１，６００〜１，７００）等］；および脂環式酸無水物（テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、無水メチルナジック酸等）が挙げられる。

（Ｂ）として酸無水物を用いる場合は、通常触媒が用いられる。
触媒としては、３級アミン〔マンニッヒ塩基［２−（ジメチルアミノメチル）フェノール、２，４，６−トリス（ジメチルアミノエチル）フェノール等］、Ｎ−ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン等］〕およびそれらの塩［無機酸（塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等）塩、有機酸（カルボン酸、フェノール等）塩等］、４級アンモニウム塩（例えばベンジルトリメチルアンモニウムクロリド）、イミダゾール（例えば１−メチルイミダゾール）およびホスホニウム塩（テトラフェニルホスホニウムブロミド等）等が挙げられる。
触媒の使用量は、ポリエポキシド（Ａ）の重量に基づいて好ましくは０．２〜８％、さらに好ましくは０．５〜５％である。

硬化剤のうち、室温（２０〜３５℃）での１次硬化が可能との観点から好ましいのはポリアミン、さらに好ましいのは脂肪族ポリアミンである。
硬化剤の２５℃における粘度は、後述する針状フィラー（Ｃ）との効率的な混合の観点から好ましくは２０，０００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは１５，０００以下ｍＰａ・ｓである。

（Ａ）と（Ｂ）の当量比は、硬化物の機械的および熱的特性の観点から好ましくは１：１．２〜１：０．８、さらに好ましくは１：１．１〜１：０．９、とくに好ましくは１：１．０５〜１：０．９５である。

本発明の針状フィラー（Ｃ）は、塩基性硫酸マグネシウム、セピオライトおよびゾノトライトからなる群から選ばれる少なくとも１種である。
（Ｃ）のフィラー長は、セピオライトは通常０．１〜２μｍ、ゾノトライトは通常１〜２０μｍ、塩基性硫酸マグネシウムは通常１０〜５０μｍである。
タレ防止性および分散性の観点からフィラー長は好ましくは０．０１〜５０μｍ、さらに好ましくは０．０５〜４０μｍである。

（Ｃ）のモース硬度は、セピオライトは通常２．０〜２．５、ゾノトライトは通常４．５〜５．０、塩基性硫酸マグネシウムは通常２．５〜３．０である。モース硬度は、針状フィラーの形状維持および後述する硬化物の切削加工時の刃物摩耗抑制の観点から、好ましくは１．５〜５．５、さらに好ましくは２．０〜５．０である。
ここにおいてモース硬度とは、硬さの異なる１０種の鉱物を選定したものをモース硬度計として、これで順次引っ掻いて傷が付けばその鉱物よりも硬さが低いとして決められる硬度を指す。モース硬度は具体的には次のようにして測定される。すなわち、表面の平滑なモース硬度既知の板２枚を用意し、該板の間に測定試料をはさみ、両方の板をこすり合わせて板表面の傷の発生有無を調べる。傷の発生が有りの場合は、モース硬度のより高い板を選び、同様の操作を繰り返す。傷つかない板のモース硬度の最大値を測定試料のモース硬度とする。

［中空微小球（Ｄ）］
本発明の模型素材用盛り付け剤は、切削加工性を向上させるために、必要によりさらに中空微小球（Ｄ）を含有させることができる。
（Ｄ）を構成する素材としては、合成樹脂（熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂）および無機物（シラス、ガラス等）等が挙げられる。
該熱可塑性樹脂としては、例えば（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸メチル、塩化ビニルおよび塩化ビニリデンからなる群から選ばれる１種または２種以上のビニルモノマーの（共）重合体；該熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂および尿素樹脂が挙げられる。これらのうち盛り付け剤を反応硬化させてなる硬化物の高速切削が可能との観点から好ましいのは合成樹脂、さらに好ましいのは熱可塑性樹脂、とくに好ましいのは（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸メチル、塩化ビニルおよび塩化ビニリデンからなる群から選ばれる１種または２種以上のビニルモノマーの（共）重合体である。

（Ｄ）の体積平均粒径（μｍ）は、盛り付け塗布性および模型素材の切削表面の滑らかさの観点から好ましくは０．５〜１００、さらに好ましくは１〜８０、とくに好ましくは５〜７０である。該体積平均粒径は、顕微鏡［型番「ＢＸ４０」、(株)オリンパス製］で撮影した映像を画像解析して得られる。なお、該測定法は「エクスパンセル粒径測定法」として一般に知られ、測定の詳細はＴｅｃｈｎｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ＮＯ．８ Ｐ．１〜３に記載されている。

（Ｄ）の真比重は、取り扱い性および硬化物の軽量化の観点から好ましくは０．００５〜０．１、さらに好ましくは０．０１〜０．０８、とくに好ましくは０．０１５〜０．０６である。ここにおける真比重はピクノメーター［型番「アキュピック１３３０」、（株）島津製作所製］を用いる測定法で得られる値である。なお、該測定法は「エクスパンセル密度測定法」として一般に知られ、測定法の詳細はＴｅｃｈｎｉｃａｌ
Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ＮＯ．２６に記載されている。

市販の（Ｄ）のうち熱可塑性樹脂からなる（Ｄ）としては、エクスパンセル５５１ＤＥ４０ｄ４２および−４０ｄ６０、エクスパンセル４６１ＤＥ４０ｄ６０および−２０ｄ７０、エクスパンセル０９２ＤＥ４０ｄ３０［いずれもエクスパンセル(株)製］、並びにマツモトマイクロスフェアＦ−８０ＥＤおよびＭＦＬシリーズ［いずれも松本油脂製薬（株）製］等が挙げられる。
熱硬化性樹脂からなる（Ｄ）としては、フェノーリックマイクロバルーンＢＪＯ−０８４０およびＢＪＯ−０９３０［いずれもユニオン・カーバイト（株）製］等が挙げられる。

（Ｄ）の含有量は、盛り付け剤の全重量に基づいて通常４０％以下、易切削性の硬化物（硬化物の密度０．３〜０．６ｇ／ｃｍ³）を得るとの観点、および盛り付け剤のポンプ送液性の観点から好ましくは０．０１〜４０％、さらに好ましくは０．０５〜２０％、とくに好ましくは０．１〜１０％である。
ここにおいて硬化物の密度とは、３００×３００×５０ｍｍ以上の体積の直方体形状に盛り付けた樹脂を２５℃で１時間静置した後、７０℃で１０時間、加熱硬化させ、８時間室温で静置して得られた硬化物を、厚み方向の上下端部を各１０ｍｍ以上、長さおよび幅方向の前後左右端部を各５０ｍｍ以上切断除去して中心部の試験片を切り出し、切り出した直方体について測定した密度を意味するものとする。

［その他の添加剤（Ｅ）］
本発明の模型素材用盛り付け剤は、本発明の効果を阻害しない範囲で必要によりその他の添加剤（Ｅ）を含有させることができる。（Ｅ）としては、脱水剤（Ｅ１）、有機滑剤（Ｅ２）、可塑剤（Ｅ３）、前記針状フィラー（Ｃ）以外のチクソ性付与剤（Ｅ４）、整泡剤（Ｅ５）、充填剤（Ｅ６）、紫外線吸収剤（Ｅ７）、老化防止剤（Ｅ８）、抗酸化剤（Ｅ９）、着色剤（Ｅ１０）、難燃剤（Ｅ１１）、防黴剤（Ｅ１２）および抗菌剤（Ｅ１３）からなる群から選ばれる１種または２種以上の添加剤が挙げられる。

脱水剤（Ｅ１）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等；
有機滑剤（Ｅ２）としては、脂肪酸金属塩（ステアリン酸カルシウム等）、脂肪酸アルカノールアミド（オレイン酸モノエタノールアミド等）等；
可塑剤（Ｅ３）としては、フタル酸エステル（ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等）、アジピン酸エステル（ジオクチルアジペート等）、リン酸トリエステル（トリイソプロピルフェニルホスフェート等）；
チクソ性付与剤（Ｅ４）としては、微粒子状シリカ（体積平均粒径１００ｎｍ以下）、水添ヒマシ油、有機ベントナイト等；
整泡剤（Ｅ５）としては、シリコーン整泡剤（オルガノポリシロキサン等）等；
充填剤（Ｅ６）としては、無機充填剤（炭酸カルシウム、タルク、水酸化アルミニウム、雲母、ミルドファイバー等）および有機充填剤（熱硬化性樹脂の粉砕物等）等；

紫外線吸収剤（Ｅ７）としては、サリチレート（フェニルサリチレート等）、ベンゾフェノン（２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン等）、ベンゾトリアゾール［２−（２−ヒドロキシー５−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール等］等；
老化防止剤（Ｅ８）としては、アミン（Ｎ−フェニル−αおよび−β−ナフチルアミン等）、フェノール［２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等］等；
抗酸化剤（Ｅ９）としては、フェノール（ハイドロキノン等）、含硫化合物（ジラウリルチオジプロピオネート等）、アミン（オクチル化ジフェニルアミン等）等；
着色剤（Ｅ１０）としては、顔料［無機顔料（酸化チタン、酸化鉄等）、有機顔料（アゾレーキ系、モノアゾ系等）等］、染料（アゾ系、アントラキノン系等）等；

難燃剤（Ｅ１１）としては、ハロゲン含有難燃剤（ヘキサクロロペンタジエン、ヘキサブロモジフェニル等）、窒素含有難燃剤（尿素化合物、グアニジン化合物等）、硫黄含有難燃剤（硫酸エステル、スルファミン酸等）、リン含有難燃剤（リン酸、ホスフェート等）等；
防黴剤（Ｅ１２）としては、４−クロルフェニル−３−ヨードプロパルギルホルマール、３−ヨード−２−プロペニルブチルカーバメート等；
抗菌剤（Ｅ１３）としては、抗菌性ゼオライト化合物、４級アンモニウム塩（ジデシルジメチルアンモニウムクロライド等）、有機ヨード系抗菌剤（４−クロルフェニル−３−ヨードプロパルギルホルマール、３−ヨード−２−プロペニルブチルカーバメート等）、有機窒素硫黄系抗菌剤（ベンゾチアゾール、２，４−チアゾリルベンズイミダゾール等）等、が挙げられる。

（Ｅ）全体の含有量は、盛り付け剤の全重量に基づいて、通常３０％以下、各（Ｅ）の効果の観点および盛り付け塗布性（下地との密着性）の観点から好ましくは１〜２５％、さらに好ましくは５〜２０％；（Ｅ１）〜（Ｅ１３）の各使用量のうち、（Ｅ３）、（Ｅ６）、（Ｅ１０）および（Ｅ１１）はそれぞれ通常１５％以下、好ましくは５〜１０％；（Ｅ１）、（Ｅ２）および（Ｅ４）はそれぞれ通常１０％以下、好ましくは２〜８％；（Ｅ５）、（Ｅ７）、（Ｅ８）、（Ｅ９）、（Ｅ１２）および（Ｅ１３）はそれぞれ通常５％以下、好ましくは０．１〜３％である。

本発明の盛り付け剤の全重量に基づく前記（Ｃ）の含有量は、盛り付け面が垂直面であっても硬化時の反応熱で垂れて脱落するのを抑制するとの観点、および盛り付け剤のポンプ送液性の観点からから好ましくは１〜２０％、さらに好ましくは２〜１８％、とくに好ましくは５〜１５％である。

本発明の盛り付け剤は、主剤成分（Ｉ）と硬化剤成分（ＩＩ）の２液硬化型の形態で用いられ、該形態には、下記の（１）〜（３）が含まれる。
（１）ポリエポキシド（Ａ）、針状フィラー（Ｃ）、および必要により加えられる中空微小球（Ｄ）、その他の添加剤（Ｅ）からなる主剤成分（Ｉ）と、硬化剤（Ｂ）、針状フィラー（Ｃ）および必要により加えられる中空微小球（Ｄ）、その他の添加剤（Ｅ）からなる硬化剤成分（ＩＩ）との組み合わせ。
（２）ポリエポキシド（Ａ）、針状フィラー（Ｃ）、および必要により加えられる中空微小球（Ｄ）、その他の添加剤（Ｅ）からなる主剤成分（Ｉ）と、硬化剤（Ｂ）および必要により加えられる中空微小球（Ｄ）、その他の添加剤（Ｅ）からなる硬化剤成分（ＩＩ）との組み合わせ。
（３）ポリエポキシド（Ａ）、必要により加えられる中空微小球（Ｄ）、その他の添加剤（Ｅ）からなる主剤成分（Ｉ）と、硬化剤（Ｂ）、針状フィラー（Ｃ）および必要により加えられる中空微小球（Ｄ）、その他の添加剤（Ｅ）からなる硬化剤成分（ＩＩ）との組み合わせ。
これらの形態のうち、（Ｉ）および（ＩＩ）の各成分の安定性の観点から好ましいのは（１）である。

また、（Ｉ）中と（ＩＩ）中の中空微小球（Ｄ）の各含有量の重量比は、盛り付け剤の混合、吐出時の撹拌効率および盛り付け性の観点から、好ましくは４０：６０〜６０：４０さらに好ましくは４５：５５〜５５：４５であり、（Ｉ）中と（ＩＩ）中のその他の添加剤（Ｅ）の各含有量の重量比についても同様である。

本発明の盛り付け剤は、例えば（Ｉ）または（ＩＩ）の各成分を、プロペラ型、櫂型等の１軸自転型撹拌羽根を備えた混合槽、および２軸自公転型プラネタリーミキサー［井上製作所（株）製、ＰＬＧＭ−４００型、以下同じ］等を用いて混合することにより製造される。針状フィラー（Ｃ）の分散と（Ｅ）のうちチクソ性付与剤（Ｅ４）の分散にはプロペラ型、櫂型等の１軸自転型撹拌羽根を備えた混合槽を用いることが好ましく、（Ｃ）の配合割合が多い場合は、撹拌羽根を備えた混合槽の後に、プラネタリーミキサーを用いることが好ましい。

本発明の盛り付け剤の製造形態の一例として、１軸自転型撹拌羽根を備えた混合槽とプラネタリーミキサーを用いた場合の工程手順を以下に示す。
［１］ 先ず液状成分［（Ｉ）成分ではポリエポキシド、および必要により（Ｅ）のうちの液状成分（着色剤、可塑剤等）、（ＩＩ）成分では硬化剤（Ｂ）、および必要により（Ｅ）のうちの液状成分（着色剤、可塑剤等）］と針状フィラー（Ｃ）とチクソ性付与剤（Ｅ４）を配合槽に計量して、投入し、１，０００ｒｐｍにて、室温（１０〜３５℃）で３０分間混合する。
［２］ 次にプラネタリーミキサーで必要により中空微小球（Ｄ）、およびチクソ性付与剤（Ｅ４）以外の（Ｅ）の粉体成分を投入する。投入後、粉体成分が液に馴染むまで低速条件（公転１４ｒｐｍ、自転４４ｒｐｍ、以下同じ。）にて、室温で１０〜３０分間混合する。粉体成分を液に馴染ませた後、−０．９ＭＰａ以下まで減圧にして脱気しながら、高速条件（公転２１ｒｐｍ、自転６６ｒｐｍ）にて、室温で３０分間混合する。該混合の際には、盛り付け剤中に含まれる気泡を除去することにより盛り付け剤硬化後の模型素材表面のなめらかさがさらに高まるとの観点から、減圧脱気することが好ましい。
液状成分と粉体成分の混合温度は、撹拌効率、および減圧脱気と撹拌終了後の押出し充填を容易にするとの観点から昇温して行うことが好ましく、例えば５０〜９０℃で行うことが好ましい。

本発明の盛り付け剤は、通常主剤（Ｉ）成分と硬化剤（ＩＩ）成分を２液混合吐出機を用い、概略の目的形状のコア材〔硬質ポリウレタンフォーム［例えば商品名「ソフランボード８０」、東洋ゴム（株）製］を切削加工したモデル形状の下地材〕表面上に混合吐出させて、所望の概略形状の模型素材が得られる。（Ｉ）成分と（ＩＩ）成分の混合割合（重量比）は、混合効率の観点から好ましくは０．５：１〜１：０．３である。

本発明の盛り付け剤を用いた模型素材の製造工程例を以下示す。
（ｉ）（Ｉ）、（ＩＩ）成分をそれぞれ吸引、送液できるポンプ部を有する２液吐出機に、（Ｉ）、（ＩＩ）成分がそれぞれ充填された容器をセットする。ポンプとしては、高粘度材料を精度良く吸引、送液できるとの観点から好ましいのはプランジャーポンプ［例えばＴｏｏｌｉｎｇ−Ｍｉｘ ＰＨ２００ｆｉｘ型、タイヨーテクノ（株）製、以下同じ。］またはスネークポンプ［ペール缶用ディスチャージャー２ＮＴＬ２０型、兵神装備（株）製、以下同じ。］、針状フィラー（Ｃ）や中空微小球（Ｄ）の破壊が比較的少なく、低流動性でも送液が可能との観点からさらに好ましいのはスネークポンプである。
（ｉｉ）（Ｉ）、（ＩＩ）成分が所定割合になるようにそれぞれのポンプ送液量を設定する。
（ｉｉｉ）吐出口までのライン中にスタティックミキサー［スタティックミキサー １・１／２−Ｎ３０−１３１−Ｆ型、（株）ノリタケカンパニーリミテッド製、以下同じ。］を設置して、２成分（Ｉ）、（ＩＩ）を吐出させ概略の目的形状のコア材の表面上に盛り付ける。
（ｉｖ）室温（２０〜３５℃）で１次硬化させた後、５０〜７０℃で８〜１２時間反応、硬化させて所望の形状の模型素材を得る。
本発明の盛り付け剤は、安定した硬化物の機械物性の発現の観点から、盛り付け後に加熱して後硬化させることが好ましい。後硬化の条件のうち、硬化温度は、生産性および硬化収縮、冷却時の歪の抑制の観点から好ましくは４０〜１００℃、さらに好ましくは５０〜７０℃、また、硬化時間は、硬化収縮、冷却時の歪の抑制および生産性の観点から好ましくは５〜１４時間、さらに好ましくは８〜１２時間である。

得られた模型素材はＮＣマシン［型番「ＭＭ８００」、岩間製作所（株）製］等で切削加工することにより、模型（工業用モデル等）が得られる。

以下実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例中の部は重量部、％は重量％を表す。
実施例および比較例で使用した原料の組成、記号、材料等は次の通りである。
＜使用原料、材料＞
［ポリエポキシド（Ａ）］
（Ａ−１）エピコート８２８［商品名、ジャパンエポキシレジン（株）製、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１８９、粘度１４，０００ｍＰａ・ｓ］
（Ａ−２）エポジール７５０［商品名、エアープロダクツジャパン（株）製、１，４ブタ
ンジオールジグリシジルエーテル、エポキシ当量１３０、粘度１，８００ｍＰ
ａ・ｓ］
（Ａ−３）エピコート８０７［商品名、ジャパンエポキシレジン（株）製、ビスフェノー
ルＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１６８、粘度４，０００ｍＰａ・ｓ］

［硬化剤（Ｂ）］
（Ｂ−１）ＨＮ−２２００［日立化成工業（株）製、３または４−メチル−１，２，３，
６−テトラヒドロフタル酸無水物、中和当量８１〜８５、粘度５０〜８０ｍＰ
ａ・ｓ］
（Ｂ−２）アンカミン１９２２［商品名、エアープロダクツジャパン（株）製、ジエンチ
レングリコールジアミノプロピルエーテル、活性水素当量５５、粘度１０ｍＰ
ａ・ｓ］

［針状フィラー（Ｃ）］
（Ｃ−１）モスハイジ［商品名、宇部マテリアルズ（株）製、塩基性硫酸マグネシウム、
フィラー長１０〜５０μｍの針状フィラー］
（Ｃ−２）ＰＡＮＧＥＬ ＡＤ［商品名、楠本化成（株）製、セピオライト、フィラー長
０．２〜２μｍの針状フィラー］
（Ｃ−３）ゾノトライト［商品名、河合石灰工業（株）製、ゾノトライト、フィラー長１
〜１０μｍの針状フィラー］
（Ｃ−４）ＮＹＧＬＯＳ ４Ｗ［商品名、林化成（株）製、ウォラストナイト、フィラー
長４０〜６０μｍの針状フィラー］

［中空微小球（Ｄ）］
（Ｄ−１）エクスパンセル５５１ＤＥ４０ｄ６０［商品名、エクスパンセル（株）製、熱
可塑性樹脂中空微小球、真比重０．０４２、体積平均粒径４０μｍ］
［その他の添加剤（Ｅ）］
（Ｅ−１）ＳＯＡＰ ＳＴＯＮＥ Ｃ［商品名、日本ミストロン（株）製、タルク、体積
平均粒径５μｍ］
（Ｅ−２）ＡＥＲＯＳＩＬ２００［商品名、日本アエロジル（株）製、微粒子状シリカ（
チクソ性付与剤）、体積平均粒径１２ｎｍ］
［エポキシ用触媒］
ルベアック ＤＭＰ−３０［ナカライテスク（株）製、２，４，６−トリス（ジメチル
アミノエチル）フェノール］
［下地材］
硬質ポリウレタンフォーム［商品名「ソフランボード８０」、東洋ゴム（株）製。密度０．０８ｇ／ｃｍ³、５００×５００×５０ｍｍ直方体形状。表面はフォームセルが露出した切断面からなる。］

実施例１〜９
表１に記載の配合組成で、各成分をプラネタリーミキサーに投入し、まず低速条件（公転１４ｒｐｍ、自転４４ｒｐｍ）にて室温で１０分間混合して均一にした。その後、−０．９ＭＰａ以下まで減圧にして脱気しながら、高速条件（公転２１ｒｐｍ、自転６６ｒｐｍ）にて室温で３０分間撹拌混合して、（Ｉ）成分と（ＩＩ）成分からなる２液硬化型の盛り付け剤を得た。得られた各液は２０Ｌペール缶にそれぞれ１８Ｌずつ充填した。
次に、室温（２５℃）で、２５℃に温度調整した（Ｉ）成分および（ＩＩ）成分を合計で２Ｌ／分の速度で、スネークポンプで送液し、Ｙ字管で送液ラインを１本にまとめた後、スタティックミキサー（３０エレメント）で混合し、内径１．２５インチの耐圧ホース（２ｍ）を用いて送液した。耐圧ホースの先端には開口部の形状が内寸幅１００ｍｍ×内寸高さ３０ｍｍ、または内寸幅１００ｍｍ、内寸高さ５０ｍｍの２種類の口金を取り付け、幅１００ｍｍ×高さ３０ｍｍ、または幅１００ｍｍ、高さ５０ｍｍの形状で吐出液を次のように盛り付けた。
５００×５００ｍｍの裏面を底にして置いた下地材の５００×５００ｍｍの表面上に、吐出液を前記２種類の口金を用い、口金の幅１００ｍｍの辺部分をあてがい、横方向にスライドさせながら１００ｍｍ幅、３０ｍｍ厚さ、５００ｍｍ長さ、または１００ｍｍ幅、５０ｍｍ厚さ、５００ｍｍ長さで帯状に盛り付けた。さらに、その直後に該帯状の盛り付け剤の長さ方向と平行な５００×５０ｍｍの側面を底にして垂直に立てた。２５℃で１６時間垂直のまま静置して１次硬化させた後、乾燥機内５０℃で１０時間、加熱して後硬化させた。これを取り出し室温で８時間静置、冷却して硬化物を得た。評価結果を表１に示す。

比較例１〜５
表２に記載の配合組成で、実施例１〜９と同様にして硬化物を得た。評価結果を表２に示す。

上記結果から、本発明の模型素材用盛り付け剤は、盛り付け面が垂直面でも硬化時の反応熱で垂れて脱落するということがないこと、また、１回当たり比較的厚い盛り付けが可能であることがわかり、従って、該盛り付け剤が垂直面への盛り付けも求められる大型モデル等の模型の作製に好適であり、またその生産性に優れることがわかる。

＜試験方法＞
（１）垂直面タレ量（単位：ｍｍ）
前記の下地材に盛り付けた盛り付け剤について評価した。すなわち、３０ｍｍ厚さ、または５０ｍｍ厚さで盛り付けた下地材を垂直に立ててから１分後と、６時間後に、下地材面上の盛り付け剤の下端の位置をそれぞれ測定し、当初の盛り付け位置下端とのそれぞれの差の最大値を垂直面タレ量とした。
（２）硬化時間（単位：分）
前記の下地材に５００ｍｍ長さ、１００ｍｍ幅、５０ｍｍ厚さに盛り付けて、前記１次硬化条件で静置した帯状の盛付け剤のほぼ中央部を指触し、スタティックミキサーによる混合開始から指触による粘着性がなくなるまでの所要時間を硬化時間とした。
（３）硬化物密度（単位：ｇ／ｃｍ³）
前記の下地材に５００ｍｍ長さ、１００ｍｍ幅、５０ｍｍ厚さで盛り付けた盛り付け剤を２５℃で１６時間１次硬化させた後、５０℃で１０時間後硬化させ、室温まで除冷して硬化物（以下、試験用硬化物と略記。）を得た。該試験用硬化物の中心部から、１００×５０×３０ｍｍの試験片を切り出し、２０〜２５℃、５０〜６０％ＲＨで２４時間状態調節した試験片の重量を、体積で除した値を硬化物密度とした。
（４）硬度
試験用硬化物の中央部を厚み（５０ｍｍ）方向に切断し、２０〜２５℃、５０〜６０％ＲＨで２〜３時間状態調節した後、切断面の中央部をＡＳＴＭ Ｄ２２４０（１９７７年版）に準じて、Ｄ型硬度計［高分子計器（株）製］を用いて測定した。

（５）曲げ強さ（単位：ＭＰａ）
試験用硬化物の中心部から、８０×１０×４ｍｍの試験片を４個切り出し、２０〜２５℃、５０〜６０％ＲＨで２〜３時間状態調節した後、ＪＩＳ Ｋ６９１１（１９９２年版）に準じて、インストロン型万能試験機［（株）島津製作所製］を用いて各試験片の曲げ強さを測定した。４個の試験片の数平均値を求め、これを曲げ強さとした。

本発明の模型素材用盛り付け剤は、盛り付け面が垂直面でも硬化時の反応熱で垂れて脱落するということがなく、１回当たり比較的厚い盛り付けが可能で模型の生産性に優れることから、自動車、鉄道車両、航空機、船舶および風力発電用プロペラ等の大型モデル等の模型の作製に、幅広く用いることができ極めて有用である。

Claims (5)

1. ポリエポキシド（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、並びに塩基性硫酸マグネシウム、セピオライトおよびゾノトライトからなる群から選ばれる少なくとも１種の針状フィラー（Ｃ）を含有してなる模型素材用盛り付け剤。
2. （Ｃ）の含有量が、盛り付け剤の全重量に基づいて１〜２０％である請求項１記載の盛り付け剤。
3. 請求項１または２記載の盛り付け剤を模型素材用コア材表面に盛り付け硬化させてなる模型素材。
4. 請求項３記載の模型素材を切削加工してなる模型。
5. 請求項１または２記載の盛り付け剤を模型素材用コア材表面に盛り付け硬化させることを特徴とする模型素材の製造方法。