JP2023093307A - 意匠用スメクタイト水分散体 - Google Patents

Abstract

【課題】調製が簡単で、大容積の展示ケース等への充填も容易で、気泡が混入した際の脱泡処理も簡単にでき、粘度調整や光透過性の調整も可能で、海水、湖水、河川等を模倣したリアルな光散乱特性や発色を発現させることができ、さらに長期保存安定性を示す、非硬化型（非硬化反応型）の水表現用材料を提供する。【解決手段】スメクタイトを水中に分散してなる、意匠用スメクタイト水分散体。【選択図】なし

Description

本発明は意匠用スメクタイト水分散体に関する。

模型、ジオラマ等の展示物において、水中、水面、水辺などを表現することで展示の多様性、リアル感を高めたいニーズがある。これらの水表現には、一般には硬化型の透明樹脂材料が用いられる。水表現に用いる硬化型の透明樹脂として、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂及びウレタン樹脂等の２液型の硬化型透明樹脂や、湿気硬化型アクリル樹脂及びＵＶ（紫外線）硬化型アクリル樹脂等の１液型の硬化型透明樹脂が知られている。

２液型の硬化型透明樹脂を水表現のために用いる場合、主材（主剤）に硬化剤を入れた時点で硬化反応が開始するため、主材と硬化剤とを混合した状態で作り置くことができない。したがって、主材と硬化剤とを、都度、特定量比で均一混合する必要があり、作業の煩雑性は否めない。さらに可使時間は温度により影響を受ける等、２液型の硬化型透明樹脂を使用する場合には、ある程度の技術と経験が必要となる。また１液型の硬化型透明樹脂を水表現のために用いる場合、硬化のトリガーとなる湿度付加の担保やＵＶライトの到達強度の観点から、大型の硬化物の調製には不向きである。
また上記硬化型透明樹脂に共通の問題として、硬化前の樹脂溶液が高粘度であることも挙げられる。高粘度樹脂溶液は展示ケース等への充填操作が困難であり、また充填時に気泡が混入しやすく、混入した気泡の除去も困難性を伴う。さらに、硬化後に再溶解することができず、例えば、硬化後に気泡の混入を認めた場合、再度、一から作り直す必要がある。また、透明樹脂硬化物を水に仕立てて、その中に模型（例えば潜水艦模型など）を入れ込んだ展示物では、硬化物から模型等を取り出すことができないため、模型等を再利用することができない。
さらに、上記硬化型透明樹脂は、有機系材料特有の臭気が発生する場合もある。

上記の問題を解決する方法として、例えば上記硬化型透明樹脂に代えて、セルロース系化合物などの水溶性樹脂を含水ゲル化状態として水表現に用いることが考えられる。しかし、セルロース系化合物等の有機系材料は、含水状態で保管することによりカビや藻などが発生しやすく、長期に亘り、展示物の水表現として用いるには不向きである。

また自然界において、海水、湖水、河川等には微小の鉱物粒子やプランクトン類等からなる浮遊物が存在し、当該浮遊物に光が反射することで光散乱が生じ、例えば筋状の光路が観察される。しかし、上記の透明硬化型樹脂や水溶性樹脂では、このような自然界の海水、湖水、河川等で見られる光散乱特性を再現することはできず、よりリアリティのある水表現を伴う展示物の実現には制約があった。

本発明は、調製が簡単で、大容積の展示ケース等への充填も容易で、気泡が混入した際の脱泡処理も簡単にでき、粘度調整や光透過性の調整も可能で、海水、湖水、河川等を模倣したリアルな光散乱特性や発色を発現させることができ、さらに長期保存安定性を示す、非硬化型（非硬化反応型）の水表現用材料を提供することを課題とする。

本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討を行った。その結果、粘土鉱物の一種であるスメクタイトを含有する水分散体を、そのまま展示物の水表現に用いることで、自然界により近いリアルな水表現が可能となり、ジオラマ類、模型類の展示品質を向上させることができることを見出した。
本発明はこれらの知見に基づき完成されるに至ったものである。

本発明の上記課題は、下記の手段により解決された。
［１］
スメクタイトを水中に分散してなる、意匠用スメクタイト水分散体。
［２］
展示物の水表現として用いるための、［１］に記載の意匠用スメクタイト水分散体。
［３］
前記スメクタイトの粒子径が、２０～１２０ｎｍである、［１］又は［２］に記載の意匠用スメクタイト水分散体。
［４］
前記スメクタイトが合成スメクタイトである、［１］～［３］のいずれか１項に記載の意匠用スメクタイト水分散体。
［５］
前記意匠用スメクタイト水分散体中のスメクタイトの含有量が０．１～２０質量％である、［１］～［４］のいずれか１項に記載の意匠用水分散体。
［６］
［１］～［５］のいずれか１項に記載の意匠用スメクタイト水分散体を水表現として用いた展示物。
［７］
スメクタイトを含有する、展示物の水表現用分散質剤。
［８］
前記スメクタイトが合成スメクタイトである、［７］に記載の水表現用分散質剤。
［９］
前記スメクタイトの粒子径が２０～１２０ｎｍである、［７］又は［８］に記載の水表現用分散質剤。

本発明の意匠用スメクタイト水分散体は、非硬化型の水表現用材料であり、調製が簡単で、大容積の展示ケース等への充填も容易で、気泡が混入した際の脱泡処理も簡単にでき、粘度調整や高透過性の調整も可能で、海水、湖水、河川等を模倣したリアルな光散乱特性や発色を発現させることができ、さらに長期保存安定性を示す。
また本発明の展示物の水表現用分散質剤は、スメクタイトを含有し、水に分散させることで上記の特性を有する水表現用材料を得ることができる。

図１は、本発明の意匠用水分散体中に潜水艦型の模型を入れた実施例１の水中模型に対し、上面から白色光を照射した際の様子を示す、図面代用写真である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について具体的に説明するが、本発明で規定すること以外はこれらの形態に限定されるものではない。

［意匠用スメクタイト水分散体］
本発明の意匠用スメクタイト水分散体（以下、「本発明の意匠用水分散体」とも称す。）は、スメクタイト及び水を含有する組成物である。本発明の意匠用水分散体において、スメクタイトは分散質を、水は分散媒を構成する。前記スメクタイト成分は、水分散系において十分な透明性（高い光透過性）を維持しつつ、水をゲル化ないし高粘度化することにより、展示対象である模型などの位置を保持（固定）し、また沈降を防止することができる。また、本発明の意匠用水分散体におけるスメクタイト成分は水に対して溶解しているのではなく、微粒子状に分散していることにより特殊な光散乱を生じる。そのため、本発明の意匠用水分散体を用いることで、海水、湖水、河川等を模倣した光散乱特性を表現することができる。特に光（白色光）を照射した際には、自然な青色を呈しながら、入手光の光路が散乱光として示されるなどして、自然界の水を模した水分散体として優れている。さらに本発明の意匠用水分散体におけるスメクタイト成分は、水を強力に保持することができるため、水の揮発速度を抑えることで、長期の状態維持が可能である。また、スメクタイトの防カビ及び防藻特性により、カビや藻などの発生を抑え、長期に亘り高い品質を保持することができる。

本発明の意匠用水分散体における「意匠用」とは、ヒトの視覚を通した感覚（見た目があたかも本物のように感じる現実感（錯覚）や美感など）に訴えかけることを意味する。本発明において「意匠用」は、好ましくは「展示物の水表現用」である。本発明の意匠用水分散体は「展示物の水表現用」に適しており、ヒトの視覚を通じて、展示物中に、自然界の海、湖、河川などを、よりリアルに感じることができるものである。展示物としては、例えば水中模型やジオラマ（情景模型）などが挙げられる。
また、本発明ないし本明細書において、「水表現」とは、例えば海水、湖水、河川、沼、田、泥水、水たまりなどを模倣、表現することを意味する。このような水表現としては、例えば、海面等の水面を表現することもでき、また海中等の水中を表現することもできる。

（スメクタイト）
前記スメクタイトの種類は特に限定されず、目的に応じて適宜に設定することができる。スメクタイトそれ自体は公知であり、市販もされている。
スメクタイトとしては天然型のスメクタイトや合成スメクタイトが知られており、スメクタイトに含まれる不純物の含有量を抑えて水分散時の分散液の光透過性を高める観点から、本発明の意匠用水分散体には合成スメクタイトを用いることが好ましい。
スメクタイトは、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、及びスチブンサイトから選ばれる１種又は２種以上であることが好ましく、ヘクトライト、サポナイト、スチブンサイトから選ばれる１種又は２種以上であることがより好ましい。特に、上記各スメクタイトは透明性、光散乱特性、粘度等において異なる特性を持つため、これらを調整するために複数のスメクタイトを併用することができる。例えば、モンモリロナイトは単独で使用した場合に透明性が低いが、モンモリロナイトと他の合成スメクタイト併用することにより、沼の水や、濁った河川の水の状態などを表現することもできる。

本発明で用いるスメクタイトの層間陽イオン種は特に制限がない。水中で膨潤、増粘することで模型等の位置を固定するとともに、光散乱による光路や発色を発現させる観点から、本発明で用いるスメクタイトの層間陽イオン種は、水に対する膨潤が容易であり層間陽イオン固有の発色が少ないナトリウムイオンやリチウムイオンであることが好ましい。また、前記スメクタイトの陽イオン交換容量（ＣＥＣ：Cation Exchange Capacity）は、水分散時の膨潤性を向上させる観点から、２０ｍｅｑ（ミリ当量）／１００ｇ以上が好ましく、２５ｍｅｑ／１００ｇ以上がより好ましく、３０ｍｅｑ／１００ｇ以上がさらに好ましい。また通常、本発明に用いるスメクタイトの陽イオン交換容量は２５０ｍｅｑ／１００ｇ以下である。

本発明の意匠用水分散体中の前記スメクタイトの含有量（濃度）は特に制限がなく、スメクタイトが十分に水に膨潤し高い粘度特性を発現できるように適宜設定することができる。例えば、増粘性の付与、透明性、及び光散乱特性の観点から、本発明の意匠用水分散体中のスメクタイトの含有量は０．１～２０質量％であることが好ましく、０．５～１５質量％とすることもでき、１～１０質量％としてもよく、１．２～５質量％としてもよい。

本発明において「スメクタイト」と言う場合、微粒子状のスメクタイトを意味する。より具体的には、前記スメクタイトは、その粒子径（一次粒子径）が５～５００ｎｍであることが好ましく、１０～２５０ｎｍであることがより好ましく、１５～２００ｎｍであることがさらに好ましく、２０～１２０ｎｍであることが特に好ましい。前記スメクタイトの粒子径を上記好ましい範囲内とすることにより、水分散体とした際に所望の増粘性を付与することができ、水中ないし水面に配する模型（例えば、潜水艦、船、魚類、クジラ、イルカ等）を、液上、液中の任意の位置に保持することができる。また、粒子径を上記の好ましい範囲内とすることにより、分散系を略透明とすることができ、海水や湖水等をリアルに表現することができる。
なお、本発明において水分散体中の前記スメクタイトの「粒子径」とは、体積基準のメディアン径である。この粒子径は、例えばレーザー回析／散乱式粒子径分布測定装置により決定することができる。

前記スメクタイトの粒子径を上記好ましい範囲とすることにより、スメクタイトの水分散体に、レイリー散乱由来の発色を発現させることができると考えられる。レイリー散乱は、入射光がその波長に比べて十分に小さい微粒子によって散乱する現象である。レイリー散乱では波長の短い光が波長の長い光よりも多く散乱する。そのため、上記のようにスメクタイトの粒子径をコントロールすることにより、少なくとも一部のスメクタイト粒子が照射された光のうち短波長である青色光を優先的に散乱させ、スメクタイトの水分散体にレイリー散乱由来の青色呈色を発現させることができる。このような本発明の意匠用水分散体の特性により、自然界で見られるような、海水、湖水、河川等のリアルな水の色を表現（再現）することができる。

また自然界において、例えば海水、湖水、河川等に光を通した際にはチンダル現象が観察される。チンダル現象とは、微粒子の分散系に光を通したときに、光がミー散乱等によって散乱され、光路に対して斜めや横から観察したときでも、光路が光って見える現象を指す。また、例えば食塩水のような真の溶液では粒子が十分に大きくないため、分散系に光を通してもチンダル現象は生じない。本発明の意匠用水分散体を構成する前記スメクタイトの粒子系を上記の範囲内とすることにより、少なくとも一部のスメクタイト粒子が照射された光を散乱させることにより、チンダル現象を生じさせると考えられる。このような本発明の意匠用水分散体の特性により、水中模型やジオラマ等において海水、湖水、河川等のリアルな水表現をすることができる。

なお、上記の発色のメカニズムの説明は推定を含むものであり、本発明は、本発明で規定すること以外は、上記のメカニズムによって限定されるものではない。

（水）
本発明の意匠用水分散体は、分散媒として水を含有する。使用する水には特に制限はなく、一般の水道水の他に精製水として蒸留水、イオン交換水等の水中のイオン成分を除去したものも用いることができる。本発明の意匠用水分散体に用いる水は、透明度の高い水であることが好ましい。例えば、５００ｎｍの波長の光が１ｃｍの距離を通過する際の透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることがさらに好ましく、９９％以上であることがさらに好ましい。光透過率は、例えば実施例に記載の方法で測定することができる。なお、意匠性の観点で泥水等の透明度の低い水を表現したい場合には、分散媒として予め濁った水や、着色した水等を使用することもできる。
前記水は、スメクタイトの膨潤を迅速に行い、粘度上昇を促進する観点から、水中のイオンが除去された水であることが好ましく、具体的には水のイオン伝導度が１０μＳ／ｍ以下が好ましく、５μＳ／ｍ以下がより好ましく、２μＳ／ｍ以下がさらに好ましい。

本発明の意匠用水分散体のｐＨは特に制限がない。層間陽イオンがナトリウムイオンやリチウムイオンであるスメクタイトを水に分散させた場合、ｐＨは一般に弱アルカリ領域の１０～１１程度になる。本発明の意匠用水分散体は弱アルカリのまま用いても良いし、酸成分を共存させてｐＨを中性～酸性領域に調整して用いても良い。意匠材料の展示対象物（模型等）の長期保存の観点や、展示対象物の設置作業時の作業者の安全性の観点から、ｐＨを４～１１の弱酸から弱アルカリの範囲に調整して用いることが好ましい。

本発明の意匠用水分散体は、模型などの展示対象の位置を固定する観点から、一定の粘度を有することが好ましい。好ましい粘度としては、例えばレオメーターでの１５ｓ^－１での粘度測定値が２００～１００００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、４００～８０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましく、８００～６０００ｍＰａ・ｓであることがさらに好ましい。本発明の意匠用水分散体の粘度を上記の範囲内とすることにより、模型を展示ケース中の任意の位置に固定することができ、また展示ケースへの移送が容易で、混入した気泡も容易に除去することができる。

（その他の成分）
本発明の意匠用水分散体は、本発明の効果を損なわない範囲で他の成分を含んでもよい。例えば、水溶解性を持つ絵具などの染料的な着色剤の他、顔料などのより多様な意匠性を付与できる材料を溶解、又は分散させても良い。これ以外にも分散剤、界面活性剤、消泡剤、湿潤剤などの公知慣用の添加材を用いてもよい。
さらに本発明の意匠用水分散体は、スメクタイトの水膨潤性を妨げない範囲で他の溶媒（溶剤）を分散媒として併用しても良い。他の溶媒を添加することにより、分散系の粘度や屈折率を変化させて光散乱特性を調整したり、分散媒の沸点を高めたりすることによって経時による揮発防止などの効果を得ることができる。本発明の意匠用水分散体に用い得る他の溶剤としては、例えば水と混和しやすい溶剤、屈折率が水よりも高い溶媒、沸点が高く揮発しにくい溶剤、透明性が高い溶剤、有害性や臭気の低い溶剤が挙げられる。具体的には、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングルコールや各種アミン系の有機溶剤などが挙げられる。本発明の意匠用水分散体が水以外に他の溶媒を含む場合、他の溶媒の含有量は、スメクタイトの膨潤特性を妨げない観点から、溶媒全量中５０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることがさらに好ましい。

［展示物の水表現用分散質剤］
本発明の展示物の水表現用分散質剤（以下、「本発明の水表現用分散質剤」とも称す。）は、スメクタイトを含有する。このスメクタイトの好ましい形態は、本発明の意匠用水分散体において説明したスメクタイトと同じである。本発明の水表現用分散質剤は、スメクタイトからなるものでもよく、スメクタイト以外の成分を含んでもよい。スメクタイト以外の成分としては、上述した「その他の成分」が挙げられる。すなわち、染料、顔料、分散剤、界面活性剤、消泡剤、潤滑剤などを含んでもよい。また、水などの液媒体を含んでいてもよい。本発明の水表現用分散質剤が液媒体を含む場合、本発明の水表現用分散質剤を、水などの媒体でさらに希釈するなどして、本発明の意匠用水分散体を得ることができる。また、本発明の水表現用分散質剤が液媒体を含まない場合には、本発明の水表現用分散質剤を、水を含む液媒体と混合し、液媒体中にスメクタイトを分散させることにより、本発明の意匠用水分散体を得ることができる。
本発明の水表現用分散質剤中のスメクタイトの含有量は、３０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましい。また、当該含有量は５０質量％以上とすることも好ましく、６０質量％以上とすることも好ましく、７０質量％以上とすることも好ましく、８０質量％以上とすることも好ましく、９０質量％以上であってもよい。

［意匠用スメクタイト水分散体の製造方法］
本発明の意匠用水分散体は、分散質であるスメクタイトを、水を含む分散媒と混ぜて分散媒中に分散させることにより製造することができる。スメクタイトを水に分散させる方法については特に制限はなく、目的とする意匠用水分散体の粘度等を考慮し、公知慣用のバッチ式、連続式分散装置等を適宜用いて分散することができる。
また、この分散工程において、必要により、上述したスメクタイト以外の成分を配合することもできる。
また、上述した通り、本発明の水表現用分散質剤と、水を含む液媒体とを混合したり、水を含む液媒体で希釈したりして、液媒体中にスメクタイトを所望の含有量で分散させることにより、本発明の意匠用水分散体を得ることもできる。

（意匠用スメクタイト水分散体の脱泡工程）
本発明の意匠用水分散体は、脱泡処理により気泡を除去してもよい。脱泡処理の方法としては、本発明の意匠用水分散体中の気泡を抜くことができれば特に制限は無い。例えば、撹拌しつつ減圧脱泡する方法や、自公転ミキサーを用いた撹拌脱泡、超音波照射などの方法が挙げられる。また、脱泡工程のタイミングは、スメクタイトを分散させた後の分散液を脱泡しても良いし、スメクタイトを分散させる前の水を予め減圧処理などにより脱泡し、スメクタイト分散時の気泡の発生を抑制しても良い。

本発明の意匠用水分散体は、例えば意匠用水分散体をプラスチックケース、ガラスケースなどの少なくとも１面が透明の容器（展示ケース）に注ぎ、その中に模型などの展示対象を入れることで、リアルな水表現の中に模型などの展示対象を配することができる。本発明の意匠用水分散体におけるスメクタイト濃度を上記好ましい範囲内とすることにより、本発明の意匠用水分散体をチキソトロピー（チクソ性）の高い分散体とすることができる。このようなチキソトロピーの高い分散体は、容器に注ぐ前に撹拌するなどして分散体に剪断応力を加えることにより低粘度化し、容器に簡単に注ぐことができる一方で、静止状態になると高粘度化するという性質を有する。そのため、容器に注いだ後に一定時間静置させることで、大型の模型などを水分散体中の任意の位置に、固定具などをもちいずに固定することができる。
この状態で、水分散体の層の厚みが一定以上になると、スメクタイト特有の光散乱特性により、着色なしでも海水や湖水のような青みがかった色を呈する。さらに、透明容器の外部より発光ダイオード、蛍光灯、白熱電球などにより光を内部に照射することで、分散したスメクタイトの微粒子による光散乱により光路が発生し、あたかも海中、湖中、河川中等を直接鑑賞しているような意匠性を示すことができる。

このような意匠用水分散体を使った展示物では、水面部分に模した上面を透明プラスチック板や透明フィルムなどの透明媒体などで覆うことで、水の揮発を保持し長期間の展示に供することもできる。

以下、本発明を実施例に基づき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。

［水中模型の作製］
（実施例１）
密閉容器に、スメクトン－ＳＷＮ（製品名、合成ヘクトライト、クニミネ工業株式会社製）と蒸留水を、表１に記載の配合比（配合組成）で合計９００ｇとなるように入れた。これを、自転・公転方式ミキサー（製品名：あわとり練太郎、型番：ＡＲＥ－３１０、株式会社シンキー製）を用いて、回転数２０００ｒｐｍで５分間撹拌し、その後撹拌物を２４時間放置して、スメクタイト２質量％の水分散体（本発明の意匠用水分散体）を得た。得られた分散体を、２０００ｍｌ容量の吸引濾過瓶にスターラーチップと共に移し入れ、吸引口を減圧ポンプ（研究用マルチエアーポンプ、型番：ＬＭＰ－１００、アズワン株式会社製）に接続し、濾過瓶上部の開口部分をゴム栓で閉鎖し、１０ｋＰａで減圧しつつスターラーチップを回転させて撹拌し、２時間減圧脱泡処理を行った。
脱泡処理後の意匠用水分散体を、透明容器（品番：９２５０、横幅２１０ｍｍ×奥行７０ｍｍ×高さ８０ｍｍ、和泉化成株式会社製）に気泡が含まれないようにゆっくり注いだ。深さ７０ｍｍのところまで分散体を注ぎ５分間静置した後に、展示対象である模型（型番：1/700 ウォーターライン No.459、商品名：日本海軍 潜水艦 伊19、アオシマ文化教材社製）を、透明容器のほぼ半分の深さにピンセットで沈めた後、容器全体を揺することで模型を沈降させた際にできた液面部分の凹凸を水平方向に均一化した。その後、容器上部の全周にプラスチック用の接着剤を塗布した後、厚み１ｍｍの透明プラスチック板を接着することで内部を封止し、実施例１の展示物（水中模型）を得た。実施例１の展示物の正面写真を図１として示す。

（実施例２～５）
意匠用水分散体の配合組成を、下記表１に記載の配合とした以外は、実施例１と同様にして実施例２～５の展示物（水中模型）を得た。なお、実施例４では溶媒として蒸留水とグリセロールの混合溶媒を用いたが、これらは予め混合した後にスメクタイトと混合した。

実施例１～５に用いた各種材料の詳細は以下の通りである。
（スメクタイト）
・スメクトン－ＳＷＮ（製品名、合成ヘクトライト、クニミネ工業株式会社製、粒子径：７０ｎｍ）
・スメクトン－ＳＴ（製品名、合成スチブンサイト、クニミネ工業株式会社製、粒子径：３５ｎｍ）
・スメクトン－ＳＡ（製品名、合成サポナイト、クニミネ工業株式会社製、粒子径：１００ｎｍ）
・スメクトン－ＳＷＦ（製品名、合成ヘクトライト、クニミネ工業株式会社製、粒子径：８０ｎｍ）
・ＬＡＰＯＮＡＩＴＥ―ＸＬＧ（製品名、合成ヘクトライト、ＢＹＫ株式会社製、粒子径：４０ｎｍ）
いずれのスメクタイトも層間陽イオンはナトリウムイオンである。

（その他部材）
・蒸留水 イオン電導度０．５μＳ／ｃｍ
・水道水 イオン電導度６０μＳ／ｃｍ
・グリセロール（特級試薬、関東化学株式会社製）

（比較例１）
クリスタルレジンＮＥＯ（大橋塗料株式会社製、成分２液硬化型エポキシ樹脂）の主剤と硬化剤（樹脂液）とを、配合比が２：１となるように密閉容器に入れ、実施例１と同様にして混合した。得られた混合物（樹脂）を、透明容器（品番：９２５０、横幅２１０ｍｍ×奥行７０ｍｍ×高さ８０ｍｍ、和泉化成株式会社製）に気泡が混入しないようにゆっくり注ぎ入れた。容器の底から３０ｍｍの高さに樹脂が到達した所で、実施例１と同様の模型を設置し、再び上記混合物をゆっくり注ぎ入れた。そのまま常温で４８時間静置させて樹脂を硬化させ、比較例１の展示物（水中模型）を得た。

（比較例２）
ＮＥＷモデリング・ウオーター（品番：ＭＷ－０１、成分変性シリコーン樹脂、株式会社光栄堂製）を、比較例１と同様の方法で透明容器に注ぎ、実施例１と同様の模型を液の中央部分に設置の後、再びＮＥＷモデリング・ウオーターをゆっくり注ぎ入れた。そのまま常温で４８時間静置させて樹脂を硬化させ、比較例２の展示物（水中模型）を得た。

（比較例３）
リアリスティック・ウォーター（品番：２４－３３８、株式会社カトー製、成分１液湿気硬化型アクリル樹脂）を透明容器の底から１０ｍｍの高さまで充填した後、１時間放置して略硬化させた。この操作を繰返してリアリスティック・ウォーターを３０ｍｍの高さまで充填し略硬化させた後に、実施例１と同様の模型を液の中央部分に設置した。その後、リアリスティック・ウォーターを７０ｍｍの高さまで充填させ、そのまま常温で２４時間静置させて樹脂を硬化させ、比較例３の展示物（水中模型）を得た。

（比較例４）
スメクトン－ＳＡの代わりにカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩（品番：１１９０、ダイセルミライズ株式会社製）を用いた以外は、実施例１と同様の方法で、均一な略透明水溶液を得た。当該水溶液を用いて、実施例１と同様にして展示対象である模型を沈めて容器上部を厚み１ｍｍの透明プラスチック板で接着し、比較例４の展示物（水中模型）を得た。

［評価］
（光散乱特性の評価１（光路発生））
実施例１～５、及び比較例１～４の水中模型の上方から、光源としてＬＥＤライト（品番：ＬＴＬ－Ｃ６－４、オーム電機株式会社製）を用いて白色光を照射した。各水中模型を前方（正面）から見た際の、水分散体、樹脂又は水溶液中の光の筋（光路、チンダル現象）の発生の有無を目視により観察した。光路が発生した場合を「〇」、発生しなかった場合を「×」とした。

（光散乱特性の評価２（青色発色の有無））
実施例１～５、及び比較例１～４の水中模型の背面に濃灰色の背景紙を置き、各水中模型の上方から光源としてＬＥＤライト（品番：ＬＴＬ－Ｃ６－４、オーム電機株式会社製）を用いて白色光を照射し、前方（正面）から水分散体、樹脂又は水溶液中の色調を観察した。光散乱により、自然界の海中、湖中ないし河川中に近い青色に発色した場合を「〇」、発色しなかった場合を「×」とした。

（光透過性（透明性）の評価）
実施例１～５、及び比較例１～４の水中模型の作製に用いた水分散体、水溶液又は硬化前の樹脂を、幅１ｃｍのプラスチックセルに注いだ。比較例１～３で用いた樹脂は、プラスチックセル中で比較例１～３と同様の硬化反応を行うことで完全に硬化させた。これらを分光光度計ＡＳＶ１１Ｄ－Ｈ（アズワン株式会社製）を用い、５００ｎｍの波長での光透過率を測定した。

（分散液での分散粒子径の評価）
実施例１～５の水中模型の作製に用いた水分散体を、分散質の濃度が０．０１質量％となるように蒸留水を用いて希釈した。これを、レーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置ＬＡ－９５０Ｖ２（株式会社堀場製作所製）を用いて、平均分散粒子径（メディアン径）を測定した。

（長期放置後の状態変化）
実施例１～５、及び比較例１～４の水中模型を２か月間常温で放置し、展示対象である模型（潜水艦）の位置の移動の有無、カビや藻の異物発生の有無を目視により観察した。

（気泡の有無）
実施例１～５、及び比較例１～４の水中模型中で、目視で明らかに認識できる粗大な気泡数をカウントし、下記評価基準に基づき評価した。気泡数が多いと展示物の意匠性に劣ることを意味する。

－評価基準－
目視可能な気泡数が４個以下：〇
目視可能な気泡数が５個以上９個以下：△
目視可能な気泡数が１０個以上：×

得られた結果を下記表１及び２にまとめて示す。下表中の配合量の記載は、質量部（質量比）である。

硬化性樹脂又は水溶性樹脂の水溶液を用いた比較例１～４の水中模型では、いずれも光照射によっても光路が生じず、また、自然界の水のような青色の呈色を示さなかった。さらに、比較例１及び２の水中模型では樹脂中に多数の気泡が確認され、比較例３の水中模型でも、実施例に比べてより多くの気泡が確認された。さらに、比較例４の水中模型では、２ヶ月間保管することでカビ及び藻が発生した。
これに対し、本発明の意匠用水分散体を用いた実施例１～５の水中模型では、光照射により光路が確認され、未着色にも関わらず光散乱由来の青色発色を呈した。また、当該意匠用水分散体は光透過率が８０％以上であり、従来の硬化樹脂と同等あるいはそれ以上の透明性を示した。また、チキソ性の発現により静置状態で長期間、模型の位置を保持でき、意匠性を妨げるカビ／藻類の発生や、気泡の残存も抑えられていた。

Claims (9)

1. スメクタイトを水中に分散してなる、意匠用スメクタイト水分散体。
2. 展示物の水表現として用いるための、請求項１に記載の意匠用スメクタイト水分散体。
3. 前記スメクタイトの粒子径が、２０～１２０ｎｍである、請求項１に記載の意匠用スメクタイト水分散体。
4. 前記スメクタイトが合成スメクタイトである、請求項１に記載の意匠用スメクタイト水分散体。
5. 前記意匠用スメクタイト水分散体中のスメクタイトの含有量が０．１～２０質量％である、請求項１に記載の意匠用水分散体。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の意匠用スメクタイト水分散体を水表現として用いた展示物。
7. スメクタイトを含有する、展示物の水表現用分散質剤。
8. 前記スメクタイトが合成スメクタイトである、請求項７に記載の水表現用分散質剤。
9. 前記スメクタイトの粒子径が２０～１２０ｎｍである、請求項７又は８に記載の水表現用分散質剤。

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