JP3470892B2 - 展性材料およびその使用方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽量粘土や装飾材
料等として使用できる展性材料であって、所定形状への
造形が容易であるとともに、薄膜化することができる展
性材料およびその使用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の美術工芸や学校教材等に使用され
る粘土は、粒状素材ないし植物遺体離解物を主材とし、
この主材に粒状素材を粘結するための粘結剤、香料、色
素、水分、油分などの添加物を加えて構成されるものが
多い。そのため、従来の粘度は重量が重く、使い勝手が
悪いという問題が見られた。そのため、例えば、特公昭
５１−８９３号公報には、粉末化された発泡スチロール
を主材とし、これにパルプ材や水等を加えて構成され
た、軽量粘土が開示されている。しかしながら、粉末化
された発泡スチロールは、その構造上、表面に多数の空
隙が生じており、この空隙に水等が浸透することによ
り、含水性ないし含液性に富むものとなる。このため、
粘土全体の重量は、あまり軽減されないという軽量化上
の課題が残存する。また、発泡スチロールの微小化は容
易でなく、配合材料と均一に混合することが困難である
という製造上の問題も見られた。

【０００３】そこで、特開平２−１２３３９０号公報に
は、中空微小球体、合成粘結剤、馴合液剤等からなる配
合により、軽量で、色調が明るく、しかも焼却処理がで
きるという軽量粘土が提案されている。しかしながら、
かかる軽量粘土は、展性に乏しい一方、創作し易い物性
及び乾燥後の外的圧力に対する耐性という点では、未だ
十分ではなかった。また、所定形状への造形自体は可能
であるものの、薄膜化して、装飾フィルム等として使用
することはできなかった。

【０００４】そこで、特開平１０−２０７６８号公報に
は、中空微小球体、粉末パルプ、α化澱粉、カルボキシ
メチルセルロース及びポリビニルアルコール等を含有す
る軽量粘土であって、カルボキシメチルセルロースとポ
リビニルアルコールの配合比率が重量比で１０：０．５
〜１０：３であることを特徴とする軽量粘土が開示され
ている。すなわち、ポリビニルアルコールの添加量をカ
ルボキシメチルセルロースよりもかなり少ない割合に制
限して、粘土の伸び、べたつき、および乾燥後の収縮性
等のバランスをとることを考慮したものである。しかし
ながら、かかる軽量粘土は、展性に乏しい一方、カルボ
キシメチルセルロースの添加割合が多く、創作し易い物
性及び乾燥後の外的圧力に対する耐性という点では、未
だ十分ではなかった。また、かかる軽量粘土は、所定形
状への造形は可能であるものの、薄膜化して、装飾材料
等として使用することはできなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の発明者らは、
展性材料におけるポリビニルアルコールの配合量を検討
するとともに、カルボキシメチルセルロースとポリビニ
ルアルコールの配合比率をむしろ従来問題が生じるとさ
れていた範囲に制限することにより、所定形状への造形
が可能であるとともに、展性に優れ、薄膜化した場合に
切断や折り曲げ等の取り扱いが容易にできることを見出
し、本発明を完成させたものである。すなわち、本発明
は、所定形状への造形が可能であるとともに、展性に優
れ、薄膜化が容易である展性材料およびその使用方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、中空微
小球体、カルボキシメチルセルロース及びポリビニルア
ルコールを含有する展性材料であって、カルボキシメチ
ルセルロースとポリビニルアルコールの配合比率（重量
比）を１００：４０〜１００：５００の範囲内の値とす
るとともに、ポリビニルアルコールの配合量を、全体量
に対して、０．１〜３０重量％の範囲内の値とすること
を特徴とする展性材料が提供され、上述した問題点を解
決することができる。すなわち、このように構成する
と、ポリビニルアルコールおよびカルボキシメチルセル
ロースの相乗効果により、所定形状への造形が可能であ
るとともに、展性に優れ、薄膜化が容易である展性材料
を得ることができる。

【０００７】また、本発明の展性材料によれば、ポリビ
ニルアルコールのゲル化剤を添加するとともに、当該ゲ
ル化剤の添加量を、前記ポリビニルアルコール１００重
量部あたり、０．０１〜１０重量部の範囲内の値とする
ことが好ましい。このように構成すると、薄膜化がより
容易であるとともに、べたつきが少なく、しかも長時間
所定形状を保持可能な展性材料を得ることができる。

【０００８】また、本発明の展性材料によれば、パルプ
を添加するとともに、当該パルプの添加量を、前記ポリ
ビニルアルコール１００重量部あたり、１０〜５００重
量部の範囲内の値とすることが好ましい。このように構
成すると、薄膜化がより容易であるとともに、べたつき
が少なく、しかもより長時間所定形状を保持可能な展性
材料を得ることができる。

【０００９】また、本発明の展性材料によれば、中空微
小球体の添加量を、前記ポリビニルアルコール１００重
量部あたり、１０〜３００重量部の範囲内の値とするこ
とが好ましい。このように構成すると、薄膜化がより容
易であるとともに、より軽量である展性材料を得ること
ができる。

【００１０】また、本発明の展性材料によれば、水を添
加するとともに、当該水の添加量を、前記ポリビニルア
ルコール１００重量部あたり、１００〜５，０００重量
部の範囲内の値とすることが好ましい。このように構成
すると、薄膜化がより容易であるとともに、べたつきが
少なく、しかもより長時間保存可能な展性材料を得るこ
とができる。

【００１１】また、本発明の展性材料によれば、着色剤
を添加するとともに、当該着色剤の添加量を、前記ポリ
ビニルアルコール１００重量部あたり、１０〜１，００
０重量部の範囲内の値とすることが好ましい。このよう
に構成すると、カラー化が可能となり、さらに装飾効果
を付与することができる。

【００１２】また、本発明の展性材料によれば、ポリビ
ニルアルコールとともに、ポリビニルホルマール、ポリ
ビニルブチラール、ポリエチレン酢酸ビニル、ポリアク
リル酸およびポリ酢酸ビニルからなる群から選択される
少なくとも一つの水溶性樹脂を添加することが好まし
い。このように構成すると、薄膜化がより容易であると
ともに、べたつきが少なく、しかもより長時間所定形状
を保持可能な展性材料を得ることができる。

【００１３】また、本発明の別の態様は、中空微小球
体、カルボキシメチルセルロース及びポリビニルアルコ
ールを含有する展性材料の使用方法であって、記カルボ
キシメチルセルロースとポリビニルアルコールの配合比
率（重量比）を１００：４０〜１００：５００の範囲内
の値とするとともに、ポリビニルアルコールの配合量
を、全体量に対して、０．１〜３０重量％の範囲内の値
とした展性材料を使用し、押圧して、厚さ１ｍｍ以下の
フィルムを形成することを特徴とする展性材料の使用方
法が提供される。すなわち、このように実施すると、ポ
リビニルアルコールおよびカルボキシメチルセルロース
の相乗効果により、所定形状への造形が可能であるとと
もに、展性に優れ、容易に薄膜化されて、切断やエンボ
ス加工が容易な装飾材料を得ることができる。

【００１４】また、本発明の展性材料の使用方法を実施
するにあたり、フィルムの表面に、エンボス処理を施す
ことが好ましい。このように実施すると、表面に凹凸模
様を有するフィルムを容易に得ることができ、さらに装
飾効果や美的効果を付与することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］本発明の第１
の実施形態は、中空微小球体、カルボキシメチルセルロ
ース及びポリビニルアルコールを含有する展性材料であ
って、カルボキシメチルセルロースとポリビニルアルコ
ールの配合比率（重量比）を１００：４０〜１００：５
００の範囲内の値とするとともに、ポリビニルアルコー
ルの配合量を、全体量に対して、０．１〜３０重量％の
範囲内の値とすることを特徴とする展性材料である。以
下、中空微小球体、カルボキシメチルセルロース及びポ
リビニルアルコール等の構成要素に分けて説明する。

【００１６】１．中空微小球体 （１）種類 中空微小球体は、内部に空隙を有する有機微小球や無機
微小球であれば好適に使用することができる。このよう
な中空微小球体としては、例えば、外殻が塩化ビニリデ
ン−アクリロニトリル共重合樹脂、酢酸ビニル−アクリ
ロニトリル共重合樹脂、メチルメタクリレート−アクリ
ロニトリル共重合樹脂、アクリロニトリル樹脂等から構
成されており、内部に、気体や液体を内包しているもの
が好ましい。また、中空微小球体として、外殻がガラス
材からなるガラス微小球を使用することも好ましい。な
お、このようなガラス微小球は、耐圧強度が高く、例え
ば、７５０ｐｓｉ（１ｐｓｉ＝６．９０ｘ１０³Ｎ、１
ｋｇｆ＝９．８０７Ｎ／ｃｍ²）の測定圧力で加圧した
際の残存率が、９０〜９２（ＶＯＬ％）であるという特
徴がある。

【００１７】（２）平均粒径 また、中空微小球体の平均粒径を１〜３００μｍの範囲
内の値とすることが好ましい。この理由は、かかる中空
微小球体の平均粒径が１μｍ未満の値となると、展性材
料の展性が低下したり、軽量化が困難となったりする場
合があるためである。一方、かかる中空微小球体の平均
粒径が３００μｍを超えると、展性材料中への均一に混
合分散することが困難となる場合があるためである。し
たがって、中空微小球体の平均粒径を５〜２００μｍの
範囲内の値とすることがより好ましく、１０〜１５０μ
ｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。なお、か
かる中空微小球体の平均粒径は、光学顕微鏡で中空微小
球体の画像を取り込み、次いで、当該画像から画像処理
装置を用いて算出することができる。

【００１８】（３）嵩密度 また、中空微小球体の嵩密度を０．００１〜０．５ｇ／
ｃｍ³の範囲内の値とすることが好ましい。この理由
は、かかる中空微小球体の嵩密度が０．００１ｇ／ｃｍ
³未満の値となると、展性材料中への均一に混合分散す
ることが困難となる場合があるためである。一方、かか
る中空微小球体の嵩密度が０．５ｇ／ｃｍ³を超える
と、展性材料の展性が低下したり、軽量化が困難となっ
たりする場合があるためである。したがって、中空微小
球体の嵩密度を０．００５〜０．２ｇ／ｃｍ³の範囲内
の値とすることがより好ましく、０．０１〜０．１ｇ／
ｃｍ³の範囲内の値とすることがさらに好ましい。な
お、かかる中空微小球体の嵩密度は、ＪＩＳＫ５１０１
（顔料試験法）に準拠して測定することができる。

【００１９】２．カルボキシメチルセルロース （１）種類 カルボキシメチルセルロースとしては、エーテル化度が
０．１〜２の範囲内の値であるカルボキシメチルセルロ
ースが好ましい。この理由は、カルボキシメチルセルロ
ースのエーテル化度が０.１未満となると、展性材料が
べたつき、取り扱いが困難となる場合があるためであ
る。一方、カルボキシメチルセルロースのエーテル化度
が２を超えると、展性材料の展性が低下して、薄膜化が
困難となる場合があるためである。したがって、カルボ
キシメチルセルロースのエーテル化度を０．２〜１．８
の範囲内の値とすることがより好ましく、０．５〜１．
５の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

【００２０】（２）平均粒径 また、カルボキシメチルセルロースの平均粒径を１０〜
１，０００μｍの範囲内の値とすることが好ましい。こ
の理由は、かかるカルボキシメチルセルロースの平均粒
径が１０μｍ未満の値となると、展性材料の展性が低下
したり、軽量化が困難となったりする場合があるためで
ある。一方、かかるカルボキシメチルセルロースの平均
粒径が１，０００μｍを超えると、展性材料中への均一
に混合分散することが困難となる場合があるためであ
る。したがって、カルボキシメチルセルロースの平均粒
径を５０〜８００μｍの範囲内の値とすることがより好
ましく、１００〜５００μｍの範囲内の値とすることが
さらに好ましい。

【００２１】３．ポリビニルアルコール （１）重合度 また、ポリビニルアルコールの重合度を１００〜３，０
００の範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、
かかるポリビニルアルコールの重合度が１００未満の値
となると、展性材料の取り扱い性や成型性が著しく低下
する場合があるためである。一方、かかるポリビニルア
ルコールの重合度が３，０００を超えると、展性材料の
展性が低下したり、混合分散が困難となったりする場合
があるためである。したがって、ポリビニルアルコール
の重合度を５００〜２，５００の範囲内の値とすること
がより好ましく、１０００〜２，０００の範囲内の値と
することがさらに好ましい。

【００２２】（２）鹸化度 また、ポリビニルアルコールの鹸化度を７５〜９９．９
ｍｏｌ％の範囲内の値とすることが好ましい。この理由
は、かかるポリビニルアルコールの鹸化度が７５ｍｏｌ
％未満の値となると、展性材料の取り扱い性や成型性が
著しく低下する場合があるためである。一方、かかるポ
リビニルアルコールの鹸化度が９９．９ｍｏｌ％を超え
ると、展性材料の展性が低下したり、混合分散が困難と
なったりする場合があるためである。したがって、ポリ
ビニルアルコールの鹸化度を８０〜９９ｍｏｌ％の範囲
内の値とすることがより好ましく、８５〜９９ｍｏｌ％
の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

【００２３】（３）添加量１ また、ポリビニルアルコールの添加量を、展性材料の全
体量（１００重量％）に対して、０．１〜３０重量％の
範囲内の値とすることが必要である。この理由は、かか
るポリビニルアルコールの添加量が０．１重量％未満の
値となると、展性材料の取り扱い性や成型性が著しく低
下する場合があるためである。一方、かかるポリビニル
アルコールの添加量が３０重量％を超えると、展性材料
の展性が低下したり、混合分散が困難となったりする場
合があるためである。したがって、ポリビニルアルコー
ルの添加量を、展性材料の全体量（１００重量％）に対
して、０．５〜２０重量％の範囲内の値とすることが好
ましく、１〜１５重量％の範囲内の値とすることがより
好ましく、２〜１０重量％の範囲内の値とすることがさ
らに好ましい。

【００２４】（４）添加量２ また、ポリビニルアルコールの添加量を、カルボキシメ
チルセルロースの添加量を考慮して、定めることを特徴
としている。すなわち、カルボキシメチルセルロースと
ポリビニルアルコールの配合比率（重量比）を１００：
４０〜１００：５００の範囲内の値とすることを特徴と
している。この理由は、かかるポリビニルアルコールの
添加量が４０重量比未満の値となると、展性材料の取り
扱い性や成型性が著しく低下する場合があるためであ
る。一方、かかるポリビニルアルコールの添加量が５０
０重量比を超えると、展性材料の展性が低下したり、混
合分散が困難となったり、あるいは表面のべたつきが多
くなる場合があるためである。したがって、カルボキシ
メチルセルロースとポリビニルアルコールの配合比率
（重量比）を１００：５０〜１００：４００の範囲内の
値とすることが好ましく、１００：６０〜１００：３０
０の範囲内の値とすることがより好ましく、１００：８
０〜１００：２００の範囲内の値とすることがさらに好
ましい。

【００２５】（５）ゲル化剤 種類 また、ポリビニルアルコールに対して、ゲル化剤を添加
することが好ましい。このようにゲル化剤を添加するこ
とにより、展性材料の取り扱い性や成型性を著しく向上
させることができるためである。このようなゲル化剤と
しては、硼酸、硼砂、コンゴーレッド、レゾルシノー
ル、カテコール、フロログルシノール、パンサン、没食
子酸、クロム酸（三価）、重クロム酸、チタン酸、バナ
ジン酸等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げ
られる。これらのうち、硼酸および硼砂は、特にポリビ
ニルアルコールのゲル化の制御が容易なことから好まし
いゲル化剤である。

【００２６】添加量 また、ポリビニルアルコールのゲル化剤の添加量は、展
性材料の取り扱い性や成型性を考慮して定めることが好
ましいが、例えば、ポリビニルアルコール１００重量部
に対して、０．０１〜１０重量部の範囲内の値とするこ
とが好ましい。この理由は、かかるゲル化剤の添加量が
０．０１重量部未満の値となると、添加効果が発現しな
い場合があるためである。一方、かかるゲル化剤の添加
量が１０重量部を超えると、展性材料におけるポリビニ
ルアルコールのゲル化の制御が困難となる場合があるた
めである。したがって、かかるゲル化剤の添加量を、ポ
リビニルアルコール１００重量部に対して、０．０５〜
５重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．
１〜１重量部の範囲内の値とすることがさらに好まし
い。

【００２７】４．添加剤 （１）パルプ 種類 また、添加剤としてのパルプの種類は特に制限されるも
のでなく、例えば、広葉樹および針葉樹をそれぞれ原料
としたものであることが好ましい。ただし、広葉樹を原
料としたパルプを使用することがより好ましいと言え
る。この理由は、広葉樹を原料としたパルプは、針葉樹
を原料としたパルプよりも、通常、繊維長が短く平均化
しており、展性材料を作成する際に、容易に分散するこ
とができるためである。

【００２８】平均繊維長 また、パルプの平均繊維長を０．０１〜２０ｍｍの範囲
内の値とすることが好ましい。この理由は、かかるパル
プの平均繊維長が０．０１ｍｍ未満の値となると、展性
材料の展性が低下したり、軽量化が困難となったりする
場合があるためである。一方、かかる粉末パルプの平均
繊維長が２０ｍｍを超えると、展性材料中への均一に混
合分散することが困難となる場合があるためである。し
たがって、パルプの平均繊維長を０．１〜１０ｍｍの範
囲内の値とすることがより好ましく、０．５〜５ｍｍの
範囲内の値とすることがさらに好ましい。

【００２９】添加量 また、パルプの添加量は、展性材料の取り扱い性や成型
性、あるいは展性材料の製造の容易さを考慮して定める
ことが好ましい。例えば、ポリビニルアルコール１００
重量部に対して、１０〜５００重量部の範囲内の値とす
ることが好ましい。この理由は、かかるパルプの添加量
が１０重量部未満の値となると、添加効果が発現しない
場合があるためである。一方、かかるパルプの添加量が
５００重量部を超えると、展性材料の展性の制御や製造
が困難となる場合があるためである。したがって、かか
るパルプの添加量を、ポリビニルアルコール１００重量
部に対して、２０〜３００重量部の範囲内の値とするこ
とがより好ましく、３０〜２００重量部の範囲内の値と
することがさらに好ましい。

【００３０】（２）着色剤 種類 また、着色剤（染料を含む。）としては、有機顔料や無
機顔料、あるいは金属粉等が使用できるが、例えば、酸
化チタン、亜鉛華、べんがら、アゾ系染料、コンゴーレ
ッド、チタン黄、フタロシアニングリーン、フタロシア
ニンブルー、シリカ粒子、雲母、マイカ、シリコーン粒
子、カーボンブラック、黒鉛、カーボン繊維、アラミド
繊維、塩化ビニル着色フィルム片、ポリエステル着色フ
ィルム片、アルミニウム粉、銅粉、アルミニウム粉、ニ
ッケル粉、金属錯体等の一種単独または二種以上の組み
合わせが挙げられる。また、これらの着色剤のうち、酸
化チタンやシリカ粒子を使用した場合には、少量の添加
で白色化できるとともに、展性材料の展性や粘度の制御
ができることからより好ましい。また、これらの着色剤
のうち、雲母やマイカ、あるいはアルミニウム粉やシリ
コーン粒子を使用した場合には、少量の添加でパール調
の光沢を付与できることからより好ましい。さらに、こ
れらの着色剤のうち、カーボンブラック、カーボン繊
維、アラミド繊維、アルミニウム粉、銅粉、ニッケル粉
等を使用した場合には、少量の添加で導電性を付与でき
ることからより好ましい。

【００３１】平均粒径 また、着色剤が概ね球状の場合、その平均粒径を１〜３
００μｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由
は、かかる着色剤の平均粒径が１μｍ未満の値となる
と、展性材料の展性が低下したり、軽量化が困難となっ
たりする場合があるためである。一方、かかる着色剤の
平均粒径が３００μｍを超えると、展性材料中へ均一に
混合分散することが困難となる場合があるためである。
したがって、着色剤の平均粒径を５〜２００μｍの範囲
内の値とすることがより好ましく、１０〜１５０μｍの
範囲内の値とすることがさらに好ましい。また、着色剤
が概ね繊維状（箔片を含む。）の場合、その平均繊維長
を０．０１〜３ｍｍの範囲内の値とすることが好まし
い。この理由は、かかる着色剤の平均繊維長が０．０１
ｍｍ未満の値となると、展性材料の展性が低下したり、
軽量化が困難となったりする場合があるためである。一
方、かかる着色剤の平均繊維長が３ｍｍを超えると、展
性材料中へ均一に混合分散することが困難となる場合が
あるためである。したがって、着色剤の平均繊維長を
０．０５〜２ｍｍの範囲内の値とすることがより好まし
く、０．１〜１ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好
ましい。

【００３２】添加量 また、着色剤の添加量は、展性材料のカラー化を考慮し
て定めることが好ましいが、例えば、ポリビニルアルコ
ール１００重量部に対して、１０〜１，０００重量部の
範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、かかる
着色剤の添加量が１０重量部未満の値となると、添加効
果が発現しない場合があるためである。一方、かかる着
色剤の添加量が１，０００重量部を超えると、展性材料
の展性やゲル化の制御が困難となる場合があるためであ
る。したがって、かかる着色剤の添加量を、ポリビニル
アルコール１００重量部に対して、１５〜５００重量部
の範囲内の値とすることがより好ましく、２０〜３００
重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

【００３３】（３）水 水は、展性材料の取り扱い性や成型性、あるいは展性材
料の製造の容易さを考慮して定めることが好ましい。例
えば、ポリビニルアルコール１００重量部に対して、１
００〜５，０００重量部の範囲内の値とすることが好ま
しい。この理由は、かかる水の添加量が１００重量部未
満の値となると、添加効果が発現せず、粘度調整が困難
となる場合があるためである。一方、かかる水の添加量
が５，０００重量部を超えると、展性材料の展性や耐ク
リープ性の制御が困難となる場合があるためである。し
たがって、かかる水の添加量を、ポリビニルアルコール
１００重量部に対して、５００〜３，０００重量部の範
囲内の値とすることがより好ましく、８００〜２，００
０重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

【００３４】（４）水溶性樹脂 種類 また、展性材料に対して、水溶性樹脂として、ポリビニ
ルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリエチレン酢
酸ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸、尿素樹
脂、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシ
エチルセルロース等の一種単独、または二種以上の組み
合わせを添加することが好ましい。このような水溶性樹
脂を添加することにより、展性材料の展性や耐クリ−プ
性等の調節が容易になるためである。また、上述したポ
リビニルアルコールのかわりに、あるいはポリビニルア
ルコールとともに、ポリビニルホルマール、ポリビニル
ブチラール、ポリエチレン酢酸ビニル、ポリアクリル
酸、およびポリ酢酸ビニルからなる群から選択される少
なくとも一つの水溶性樹脂を添加することも好ましい。
例えば、ポリビニルホルマールやポリビニルブチラール
は、それぞれポリビニルアルコールをホルムアルデヒド
およびブチルアルデヒドでアセタール化した樹脂である
が、展性材料において、より優れた耐クリ−プ性や、耐
熱性を得る場合に効果的である。また、ポリ酢酸ビニル
は、ポリビニルアルコールを鹸化する前の原材料である
が、より展性に優れた展性材料を得たい場合には効果的
な水溶性樹脂である。

【００３５】添加量 また、水溶性樹脂の添加量は、展性材料の取り扱い性や
成型性を考慮して定めることが好ましいが、例えば、ポ
リビニルアルコール１００重量部に対して、１〜３００
重量部の範囲内の値とすることが好ましい。この理由
は、かかる水溶性樹脂の添加量が１重量部未満の値とな
ると、添加効果が発現しない場合があるためである。一
方、かかる水溶性樹脂の添加量が３００重量部を超える
と、展性材料の展性や耐クリープ性の制御が困難となる
場合があるためである。したがって、かかる水溶性樹脂
の添加量を、ポリビニルアルコール１００重量部に対し
て、２〜２００重量部の範囲内の値とすることがより好
ましく、５〜１００重量部の範囲内の値とすることがさ
らに好ましい。なお、上述した水溶性樹脂をポリビニル
アルコールのかわりに使用する場合には、ポリビニルア
ルコールの添加量をそのまま採用することができる。

【００３６】（５）その他 展性材料中に、添加剤として、防カビ剤、抗菌剤、酸化
防止剤、紫外線吸収剤、油類、ワックス類、グリセリ
ン、増粘剤、可塑剤、界面活性剤、有機溶剤等の一種単
独、または二種以上の組み合わせを添加することも好ま
しい。

【００３７】５．製造方法 （１）混合工程 中空微小球体、カルボキシメチルセルロース及びポリビ
ニルアルコール等を混合する工程である。そして、カル
ボキシメチルセルロースとポリビニルアルコールを１０
０：４０〜１００：５００の配合比率（重量比）とする
とともに、全体量に対する、ポリビニルアルコールの添
加量を０．１〜３０重量％の範囲内の値に調整する工程
である。例えば、これらの配合原料を均一に混合分散で
きるように、プロペラミキサー、ニーダー、プラネタリ
ーミキサー、三本ロール、ボールミル等を使用すること
が好ましい。また、配合原料を混合する際には、例え
ば、３０〜７０℃の範囲内の温度に維持することが好ま
しい。この理由は、かかる混合温度が３０℃未満となる
と、配合原料が均一に混合しない場合があるためであ
り、一方、混合温度が７０℃を超えると、得られる展性
材料の伸びがなくなり、もろくなる場合があるためであ
る。したがって、配合原料を混合する際の混合温度を３
５〜６０℃の範囲内の温度に維持することがより好まし
く、４０〜５５℃の範囲内の温度に維持することがさら
に好ましい。

【００３８】（２）粘度調整工程 また、展性材料の粘度を調整する工程である。水やアル
コール、あるいは有機溶剤を添加して、展性材料の粘度
を、例えば、１×１０³〜１×１０⁹ｍＰａ・ｓ（２５
℃）の範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、
かかる展性材料の粘度が１×１０³ｍＰａ・ｓ（２５
℃）未満の値となると、表面のべたつきが多くなり、取
り扱い性が低下する場合があるためであり、一方、展性
材料の粘度が１×１０⁹ｍＰａ・ｓ（２５℃）を超える
と、得られる展性材料の伸びがなくなり、もろくなり、
逆に取り扱い性が低下する場合があるためである。した
がって、かかる展性材料の粘度を１×１０⁴〜１×１０⁸
ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲内の値とすることがより好
ましく、１×１０⁵〜１×１０⁷ｍＰａ・ｓ（２５℃）の
範囲内の値とすることがさらに好ましい。

【００３９】（３）パッケージング工程 作成した展性材料を小分けして、パッケージングする工
程を設けることが好ましい。すなわち、通常、展性材料
は水やアルコール等を含んでいるため、含水量を維持し
て、取り扱い性を維持するために、防湿性材料、例え
ば、プラスチック材料で包装することが好ましい。

【００４０】［第２の実施形態］また、本発明の第２の
実施形態は、第１の実施形態である展性材料の使用方法
であって、カルボキシメチルセルロースとポリビニルア
ルコールの配合比率（重量比）を１００：４０〜１０
０：５００の範囲内の値とするとともに、ポリビニルア
ルコールの配合量を、全体量に対して、０．１〜３０重
量％の範囲内の値とした展性材料を使用し、押圧して、
厚さ１ｍｍ以下のフィルムを形成することを特徴とする
展性材料の使用方法が提供される。

【００４１】１．押圧方法 ロール機やプレス機を用いて押圧するか、あるいは素手
やはけ等を用いて押圧することにより、第１の実施形態
である展性材料から、装飾用途等に最適なフィルムを容
易に形成することができる。また、得られるフィルム面
が平滑になるように、離型性フィルム、例えば二枚のポ
リエチレンフィルムを対向させて、その間で、押圧する
ことが好ましい。また、押圧力も特に制限されるもので
はないが、例えば、本発明の展性材料を、０．０１〜１
００ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲で押圧することにより、展性
材料を短時間で薄膜化することができ、結果として、厚
さ１ｍｍ以下の薄膜フィルムとすることができる。な
お、本発明の展性材料は、押圧して容易に薄膜化できる
ことから、後述する乾燥工程を短時間化できるという利
点も得ることができる。また、本発明の展性材料の押圧
するにあたり、異なる着色剤を含む二種以上の展性材料
を予め混合することも好ましい。例えば、白い着色剤を
含む展性材料と、赤い着色剤を含む展性材料とを均一に
混錬し、ピンク色の展性材料からなる薄膜フィルムとす
ることも好ましい。あるいは、白い着色剤を含む展性材
料と、赤い着色剤を含む展性材料とを、まだら模様にな
るように混錬した状態で、薄膜フィルムとすることも好
ましい。

【００４２】また、本発明の展性材料を押圧して薄膜化
するにあたり、切断や折り曲げ等の加工が容易となるよ
うに、厚さ１ｍｍ以下のフィルムとすることが好まし
く、厚さ０．５ｍｍ以下のフィルムとすることが好まし
く、厚さ０．１ｍｍ以下のフィルムとすることがさらに
好ましい。ただし、用途に応じて、厚さ１〜１０ｍｍの
範囲の板状とすることも好ましい。また、フィルム自身
の形状は特に問われるものではなく、用途に応じて、正
方形、長方形、円形、異形、星型、楕円形、ひも状、帯
状等の形状とすることが好ましい。さらに、後述するよ
うに、表面にエンボス加工を施したり、テープ状にスリ
ット加工したりするために、展性材料を厚さ１ｍｍ以下
のフィルムからなる、ロール状（例えば長さ１ｍ〜５０
ｍ）とすることがより好ましい。

【００４３】２．乾燥方法 また、本発明の展性材料を使用するにあたり、展性材料
を押圧して薄膜化した後に、風乾することが好ましい。
具体的に、２５℃の室温条件において、２０分〜２４時
間、風乾するだけで、展性材料を十分乾燥させることが
できる。また、より素早く乾燥できることから、４０〜
８０℃に加熱したオーブンやドライヤーを用い、１分〜
６０分乾燥するだけで展性材料を十分に乾燥させること
ができる。なお、展性材料の乾燥性は、表面を指触し
て、べたつきが無いか否かで簡易的に判断することがで
きる。あるいは、表面に鉛筆で文字が書けるか否かで、
展性材料の乾燥性を判断することもできる。

【００４４】３．エンボス処理 また、展性材料を使用するにあたり、フィルム表面に、
エンボス処理を施すことが好ましい。この場合、カレン
ダーロールを用いて、フィルム表面に、エンボス処理を
施すことが好ましいが、そのほか、表面凹凸を有するフ
ィルムに対して、型押しすることによっても、フィルム
表面に、容易にエンボス処理を施すことができる。ま
た、エンボス形状についても特に制限されるものでな
く、例えば、ドット状、ピラミッド状、格子状等とする
ことが好ましい。なお、本発明の展性材料は、耐クリー
プ性に優れているため、エンボス処理後に、長期間にわ
たって、エンボス形状を保持することができるという利
点がある。また、本発明の展性材料は、離型性にも優れ
ていることから、カレンダーロールに付着することが少
なく、エンボス処理を効率良く施すことが可能である。

【００４５】４．切断加工および折り曲げ加工 また、展性材料を使用するにあたり、薄膜化したフィル
ムを切断加工したり、折り曲げ加工したりすることが好
ましい。例えば、ハサミやカッターにより、フィルム化
した展性材料を、所定形状に切断したり、スリットを入
れたりすることが好ましい。また、フィルム化した展性
材料を使用するにあたり、二つ折りにしたり、あるいは
変形させたりすることも好ましい。なお、本発明の展性
材料は、所定形状に保持する特性に優れており、しかも
フィルムとして、いわゆる腰があるため、切断加工や、
折り曲げ加工を容易に実施できるという利点がある。ま
た、本発明の展性材料は、基本的に水溶性であるため、
展性材料からなるフィルムの一部を湿らせるだけで、フ
ィルム同士を容易に接着させることも可能である。

【００４６】５．ラミネート加工 また、展性材料を使用するにあたり、金属箔とラミネー
トしたり、針金とラミネート加工したりすることが好ま
しい。例えば、厚さ１〜１００μｍのアルミニウム箔
や、銅箔に、展性材料を積層し、所定圧力で押圧するこ
とにより、展性材料と金属箔とを容易にラミネートする
ことができる。また、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍの
展性材料に対して、直径０．０１〜１ｍｍの針金を押圧
することにより、展性材料中に、針金を埋設することが
できる。なお、このように金属箔や針金とラミネート加
工した展性材料は、さらに耐クリープ性に優れていると
ともに、所定形状に容易に加工することが可能となる。

【００４７】

【実施例】［実施例１］ （１）展性材料の作成 容量１００リットルのニーダー内に、平均粒径１００μ
ｍの有機中空微小球体２ｋｇと、平均粒径４００μｍの
カルボキシメチルセルロース粉末（エーテル化度：０．
６、以下ＣＭＣと称する。）３ｋｇと、平均粒径１００
μｍのポリビニルアルコール粉末（重合度１，８００、
鹸化度９５ｍｏｌ％、以下ＰＶＡと称する。）３ｋｇ
と、広葉樹パルプ粒子（平均繊維長１ｍｍ、以下パルプ
と称する。）２ｋｇと、水４０ｋｇと、フェノール系防
腐剤０．０５ｋｇとを収容した。次いで、回転数４０ｒ
ｐｍで、ニーダーを回転させて、実施例１の展性材料を
作成した。

【００４８】（２）展性材料の評価 得られた展性材料につき、以下のような硬さや展性（成
膜性）の評価を行った。得られた結果を表１に示す。な
お、表１の配合材料における添加量の単位は、ｋｇであ
り、ＰＶＡのかっこ内の数字は、全体量に対する含有割
合（重量％）を示している。

【００４９】硬さ 展性材料の硬さを、以下の基準で評価した。なお、○以
上の評価が得られれば、展性材料を使用する際の、取り
扱い性が良好であると言うことができる。 ◎：指を用いて、わずかに押圧することにより変形する
ことができる。 ○：指を用いて、少々押圧することにより変形すること
ができる。 △：指を用いて、強く押圧することにより変形すること
ができる。 ×：指を用いて、強く押圧しても、変形することができ
ない。

【００５０】べとつき 展性材料の表面のべとつきを指触により、以下の基準で
評価した。なお、○以上の評価が得られれば、展性材料
を使用する際の、取り扱い性が良好であると言うことが
できる。 ◎：べとつきが全くない。 ○：わずかにべとつきがある。 △：少々べとつきがある。 ×：顕著なべとつきがある。

【００５１】展性（成膜性） 展性材料の展性（成膜性）を、以下の基準で評価した。
なお、○以上の評価が得られれば、展性材料を薄膜化
し、装飾材料等に適したフィルムを、効率的かつ経済的
に提供することができる。 ◎：ロールを用いて厚さ０．１ｍｍ以下のフィルムを成
膜することができる。 ○：ロールを用いて厚さ１ｍｍ以下のフィルムを成膜す
ることができる。 △：ロールを用いて厚さ５ｍｍ以下のフィルムを成膜す
ることができる。 ×：ロールを用いても、厚さ５ｍｍ以下のフィルムを成
膜することができない。

【００５２】乾燥性 展性材料の乾燥性を、以下の基準で評価した。なお、○
以上の評価が得られれば、展性材料を薄膜化した後の乾
燥処理を、効率的かつ経済的に行うことができる。 ◎：室温、３０分の条件で、乾燥したフィルムを得るこ
とができる。 ○：室温、１００分の条件で、乾燥したフィルムを得る
ことができる。 △：室温、２４時間未満の条件で、乾燥したフィルムを
得ることができる。 ×：室温、２４時間の条件で、乾燥したフィルムを得る
ことができない。

【００５３】エンボス性 展性材料のエンボス性を、以下の基準で評価した。な
お、○以上の評価が得られれば、展性材料を薄膜化し、
十分に乾燥した後に、エンボス装置（カレンダーロー
ル）を用いて、自動的にエンボス処理することができ、
しかも長時間、エンボス形状を保持することができる。 ◎：エンボスロールを用いて、深さ０．５ｍｍのエンボ
ス処理ができる。 ○：エンボスロールを用いて、深さ０．３ｍｍのエンボ
ス処理ができる。 △：エンボスロールを用いて、深さ０．１ｍｍのエンボ
ス処理ができる。 ×：エンボスロールを用いて、深さ０．１ｍｍのエンボ
ス処理ができない。

【００５４】切断性 展性材料の切断性を、以下の基準で評価した。なお、○
以上の評価が得られれば、展性材料を薄膜化し、十分に
乾燥した後に、スリッターを用いて、自動的に切断する
ことができる。 ◎：カッターを用いて、幅１ｍｍ以下の帯状にスリット
することができる。 ○：カッターを用いて、幅１０ｍｍ以下の帯状にスリッ
トすることができる。 △：カッターを用いて、幅３０ｍｍ以下の帯状にスリッ
トすることができる。 ×：カッターを用いて、切断することができない。

【００５５】水溶性 展性材料の水溶性を、以下の基準で評価した。なお、○
以上の評価が得られれば、展性材料を薄膜化し、十分に
乾燥した後であっても、容易に水に溶かして、再利用す
ることができる。 ◎：１０秒以内に、水に溶解させることができる。 ○：６０秒以内に、水に溶解させることができる。 △：６０分以内に、水に溶解させることができる。 ×：６０分経過しても、水に溶解させることができな
い。

【００５６】［実施例２〜４］ （１）展性材料の作成 ＣＭＣ／ＰＶＡの比率を、表１に示すように変えたほか
は、それぞれ実施例１と同様に展性材料を作成した。

【００５７】（２）展性材料の評価 実施例１と同様に展性材料を評価した。得られた結果を
表１に示す。結果から明らかなように、実施例２では、
ＰＶＡの添加量が、実施例１よりも少ないためと思われ
るが、若干展性（成膜性）が低下する傾向が見られた。
また、実施例３では、ＰＶＡの添加量が、実施例１より
も若干多いが、特に特性差は見られなかった。したがっ
て、実施例１および実施例３におけるＰＶＡ／ＣＭＣの
設定範囲であれば、若干組成比がずれたとしても、顕著
な特性差が無いものと思われる。さらに、実施例４で
は、ＰＶＡの添加量が、実施例１よりもかなり多いため
と思われるが、硬さや展性（成膜性）等の特性が、全体
的に低下する傾向が見られた。

【００５８】［比較例１〜２］ （１）展性材料の作成 ＣＭＣ／ＰＶＡの比率を、表１に示すように変えたほか
は、それぞれ実施例１と同様に展性材料を作成した。

【００５９】（２）展性材料の評価 実施例１と同様に展性材料を評価した。得られた結果を
表１に示す。結果から明らかなように、比較例１では、
ＰＶＡの添加量が、実施例１よりもかなり少ないため、
展性（成膜性）等の特性が低下する傾向が見られた。ま
た、比較例２では、ＰＶＡの添加量が、実施例１よりも
かなり多いため、硬さや展性（成膜性）等の特性が同様
に低下する傾向が見られた。

【００６０】 表１ 実施例 実施例 実施例 実施例 比較例 比較例 １ ２ ３ ４ １ ２ ＰＶＡ ３ １．５ ５ １０ １ ２５ （６．０）（３．１）（９．６）(１７．５)(２．１)(３．１) ＣＭＣ ３ ３ ３ ３ ３ ３ 微小中空体 ２ ２ ２ ２ ２ ２ パルプ ２ ２ ２ ２ ２ ２ 防腐剤 ．０５ ．０５ ．０５ ．０５ ．０５ ．０５ 水 ４０ ４０ ４０ ４０ ４０ ４０ 硬さ ◎ ◎ ◎ ○ × ◎ べとつき ◎ ◎ ◎ ○ × × 展性 ◎ ○ ◎ ○ △ × 乾燥性 ◎ ◎ ◎ ○ △ △ エンボス性 ○ ○ ○ ○ × × 切断性 ○ ○ ○ ○ × ×水溶性 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎

【００６１】［実施例５〜８］ （１）展性材料の作成 ＰＶＡとしてのゲル化剤として、硼砂を添加するととも
に、ＣＭＣ／ＰＶＡの比率を、表２に示すように変えた
ほかは、それぞれ実施例１と同様に展性材料を作成し
た。

【００６２】（２）展性材料の評価 実施例１と同様に展性材料を評価した。得られた結果を
表２に示す。結果から明らかなように、実施例５では、
ＰＶＡのゲル化剤を添加しているためと思われるが、エ
ンボス性や切断性が向上する傾向が見られた。また、実
施例６では、ＰＶＡの添加量が、実施例５よりも若干少
ないためと思われるが、展性（成膜性）が若干低下する
傾向が見られた。また、実施例７では、ＰＶＡの添加量
が、実施例５よりも若干多いが、特に特性差は見られな
かった。したがって、実施例５および実施例７における
ＰＶＡ／ＣＭＣの設定範囲であれば、若干組成比がずれ
たとしても、顕著な特性差が無いものと思われる。さら
に、実施例８では、ＰＶＡの添加量が、実施例５よりも
かなり多いためと思われるが、ＰＶＡのゲル化剤を添加
しているものの、硬さや展性（成膜性）等の特性が、全
体的に低下する傾向が見られた。

【００６３】［比較例３〜４］ （１）展性材料の作成 ＣＭＣ／ＰＶＡの比率を、表２に示すように変えたほか
は、それぞれ実施例１と同様に展性材料を作成した。

【００６４】（２）展性材料の評価 実施例１と同様に展性材料を評価した。得られた結果を
表２に示す。結果から明らかなように、比較例３では、
ＰＶＡのゲル化剤を添加しているものの、ＰＶＡの添加
量が、実施例５等よりもかなり少ないため、展性（成膜
性）等の特性が低下する傾向が見られた。また、比較例
４でも、ＰＶＡのゲル化剤を添加しているものの、ＰＶ
Ａの添加量が、実施例５等よりもかなり多いためと思わ
れるが、硬さや展性（成膜性）等の特性が同様に低下す
る傾向が見られた。

【００６５】 表２ 実施例 実施例 実施例 実施例 比較例 比較例 ５ ６ ７ ８ ３ ４ ＰＶＡ ３ １．５ ５ １０ １ ２５ （６．０）（３．１）（９．６）(１７．５)(２．１)(３．１) 硼砂 .０３ .０１５ .０５１ ．０９ .０００１ .００２ ＣＭＣ ３ ３ ３ ３ ３ ３ 微小中空体 ２ ２ ２ ２ ２ ２ パルプ ２ ２ ２ ２ ２ ２ 防腐剤 ．０５ ．０５ ．０５ ．０５ ．０５ ．０５ 水 ４０ ４０ ４０ ４０ ４０ ４０ 硬さ ◎ ◎ ◎ ○ × ◎ べとつき ◎ ◎ ◎ ◎ × × 展性 ◎ ○ ◎ ○ △ × 乾燥性 ◎ ◎ ◎ ○ △ △ エンボス性 ◎ ◎ ◎ ○ × × 切断性 ◎ ◎ ◎ ○ × ×水溶性 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎

【００６６】

【発明の効果】本発明の展性材料によれば、従来と同様
の配合材料を使用するとともに、むしろ従来問題が生じ
るとされた配合比（カルボキシメチルセルロース：ポリ
ビニルアルコール＝１００：４０〜１００：５００）と
することにより、従来の軽量粘度と同様に所定形状への
造形が容易であるとともに、従来の軽量粘度ではできな
かった薄膜化が可能になった。したがって、本発明の展
性材料によれば、従来の軽量粘度として使用することが
できる一方、薄膜化して、装飾材料や折り紙等としても
使用することができ、その用途が著しく広がった。

【００６７】また、本発明の別の態様の展性材料によれ
ば、配合材料としてゲル化剤を含むことにより、より優
れた耐クリープ性が得られるようになり、表面に対して
エンボス処理を容易に行えるようになった。したがっ
て、さらに装飾効果や美的効果を有する装飾フィルムや
表示材料、あるいは折り紙等として使用することができ
るようになった。

【００６８】また、本発明の展性材料の使用方法によれ
ば、所定形状への造形が容易であるとともに、薄膜化す
ることができる展性材料を効果的に使用することがで
き、装飾フィルム等に最適な薄膜を容易に得られるよう
になった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 29/04 Ｃ０８Ｌ 29/04 Ｂ Ｇ０９Ｂ 19/10 Ｇ０９Ｂ 19/10 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 1/00 - 101/16 C08J 5/18 C08J 9/00 - 9/42 C08K 7/22 - 7/28 G09B 19/10

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空微小球体、カルボキシメチルセルロ
   ース及びポリビニルアルコールを含有する展性材料であ
   って、カルボキシメチルセルロースとポリビニルアルコ
   ールの配合比率（重量比）を１００：４０〜１００：５
   ００の範囲内の値とするとともに、ポリビニルアルコー
   ルの配合量を、全体量に対して、０．１〜３０重量％の
   範囲内の値とすることを特徴とする展性材料。
2. 【請求項２】 前記ポリビニルアルコールのゲル化剤を
   添加するとともに、当該ゲル化剤の添加量を、前記ポリ
   ビニルアルコール１００重量部あたり、０．０１〜１０
   重量部の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１に
   記載の展性材料。
3. 【請求項３】 パルプを添加するとともに、当該パルプ
   の添加量を、前記ポリビニルアルコール１００重量部あ
   たり、１０〜５００重量部の範囲内の値とすることを特
   徴とする請求項１または２に記載の展性材料。
4. 【請求項４】 前記中空微小球体の添加量を、前記ポリ
   ビニルアルコール１００重量部あたり、１０〜３００重
   量部の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜３
   のいずれか一項に記載の展性材料。
5. 【請求項５】 水を添加するとともに、当該水の添加量
   を、前記ポリビニルアルコール１００重量部あたり、１
   ００〜５，０００重量部の範囲内の値とすることを特徴
   とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の展性材料。
6. 【請求項６】 着色剤を添加するとともに、当該着色剤
   の添加量を、前記ポリビニルアルコール１００重量部あ
   たり、１０〜１，０００重量部の範囲内の値とすること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の展性
   材料。
7. 【請求項７】 前記ポリビニルアルコールとともに、ポ
   リビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリエチ
   レン酢酸ビニル、ポリアクリル酸、およびポリ酢酸ビニ
   ルからなる群から選択される少なくとも一つの水溶性樹
   脂を添加することを特徴とする請求項１〜６のいずれか
   一項に記載の展性材料。
8. 【請求項８】 中空微小球体、カルボキシメチルセルロ
   ース及びポリビニルアルコールを含有する展性材料の使
   用方法であって、 前記カルボキシメチルセルロースとポリビニルアルコー
   ルの配合比率（重量比）を１００：４０〜１００：５０
   ０の範囲内の値とするとともに、ポリビニルアルコール
   の配合量を、全体量に対して、０．１〜３０重量％の範
   囲内の値とした展性材料を使用し、押圧して、厚さ１ｍ
   ｍ以下のフィルムを形成することを特徴とする展性材料
   の使用方法。
9. 【請求項９】 前記フィルムの表面に、エンボス処理を
   施すことを特徴とする請求項８に記載の展性材料の使用
   方法。