JPH03255151A - 彫塑材およびポリオクテナマー樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は彫塑材およびポリオクテナマー樹脂組成物に関
する。

さらに詳しくは、本発明はポリオクテナマー樹脂を主成
分とし、加熱・軟化させることにより注型加工が可能で
あるだけでなく、ノミや彫刻刀などによる彫刻加工また
は切削加工が可能で、さらに鍵やサンドペーパーまたは
グラインダーなどによる研磨仕上げも可能な彫塑材およ
び２種類の異なったグレードのポリオクテナマー樹脂の
混合物からなるポリオクテナマー樹脂組成物に関する。

本発明の彫塑材として使用するポリオクテナマー樹脂は
いわゆる熱可塑性のプラスチックスの範鴫に入るもので
ありながら、従来の一般的なプラスチックと比較した場
合、特徴的なことは６０℃程度の温度で軟化することで
ある。

したがって、温湯程度を準備すれば従来の粘土細工と同
じ要領で手および／またはへうなどを用いてモデリング
作業を誰でも簡単に行なうことができるという利点を有
している。

因みに、−船釣な熱可塑性プラスチックスの軟化温度は
低いものでも２００℃程度である。

したがって、成形作業をする場合にも射出成形機などの
大掛かりな装置が必要である。

〈従来技術〉 従来、彫塑材としては、セラコラ、粘土（クレイ、カオ
リン等）、ワックス等各種の材料からなるものが専門の
彫刻家、美術家、その他子供や学生などを含む素人の愛
好家の間で使用されていた。

たとえば、同じように粘土と称されているものても紙粘
土（例えば、特開昭５０−’ｔ、ｌ　ｌ　７号公報、特
開昭５３−３８４２７号公報など）、小麦粘土（例えば
、ＵＳＰ　４１７２０５４など）、油含有小麦粘土（例
えば、特開昭５１−１１１１２８号公報、特開昭５２−
５３３号公報など）、油粘土（例えば、ＵＳＰ　３５５
８３４０　、特開昭５２−５３４３６号公報、特開昭５
４−３６３２４号公報など）、炭化水素油とゴム強化ス
チレン樹脂からなるプラスチック粘土（例えば、ＵＳＰ
　４６２４９７６など）およびポリビニルアルコール粉
末と多価アルコールとの混合物からなるプラスチック粘
土（例えば、特開昭５１−１２５４４６号公報など）な
ど各種のタイプのものが使用されている。

さらには、上記クレイ、カオリンのような粘土と塩化ビ
ニルの粉末およびアルキルポリグリコールエーテルなど
をブレンドしたものが例えば、ＵＳＰ　３，８８３．４
５６に開示されている。

〈発明が角ｑ決しようとする課題〉 しかし、上記各種材料の中で例えば、粘土類は一般にそ
の取扱いがめんどうで、しかも作業環填が汚れるだけで
なく作業者の衣服や手が汚れるという欠点があった。

これらは注型加工、切削加工の両方ともに可能ではある
が、作品の修正や修理、やり直しなどを行うのは比較的
困難であった。

ワックス類は作品の修正や修理、やり直しなどを行うの
は可能であるが、作業可能時間（いわゆるポットライフ
）が短く、作業性が悪かった。

また、これら従来から使用されている彫塑用材料からな
る作品は着色したりコーティングするのが離しいという
共通の欠点を有している。

たとえば、ＵＳＰ　３，５５８．３４０には油またはワ
ックス粘土からなる成形物をコーティングする技術が開
示されてはいるが、色彩的には十分なものではない。

さらに、完成した作品の特に細かい部分の強度にも問題
があり、完全なものではなかった。

近年これらにかわる材料として各種プラスチックが使わ
れるようになってきた。

たとえば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル
樹脂、高分子量を有するポリカプロラクトンなどである
。

これらの材料の中でエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂は
低温で作業することができる上、完成品の強度も十分で
はあるが、硬化性の樹脂であるため特殊な用途にしか使
用することができない。

また、部分的な修正が困難であるだけでなく、モデリン
グのやり直しも不可能である。

また、アクリル樹脂は切削加工のみ可能で、応用範囲が
限定されるという欠点を有し、ていた。

たとえば、ポリカプロラクトンに代表されるラクトン樹
脂は熱可塑性の樹脂であり、６０℃〜８０℃程度の温度
にすれば軟化するので、モデリング用のプラスチック材
料として使用されている。

例えば、特開昭６２−４２６７９号公報（発明の名称ニ
ブラスチック粘土）にそれらが開示されている。

また、ラクトン樹脂の作業可能時間（ポットライフ）を
長くするために塩素化パラフィンや塩素化ポリエチレン
をブレンドするなどの改良がなされ、特開平１−１１３
４５７号公報（発明の名称：樹脂組成物およびプラスチ
ック粘土）、特開平１−２１３３５３号公報（発明の名
称：ブラスチ、ツク粘土）などに開示されている。

このラクトン樹脂は６０℃〜８０℃程度の温水などで加
温すれば軟化するので手やヘラなどを用いてモデリング
作業を行うことができる上、部分的な修正ややり直しお
よび各種染料や顔料による着色も可能である。

しかしながら、素材が堅いため簡単には切削加工をする
ことが出来ない。

さらに、これらの樹脂は全て加工後の研磨仕上げをする
ことができないという欠点を持っていた。

そこで本発明者は、上記各種の彫塑材の諸欠点を改良す
べく鋭意検討した結果、本発明に到達した。

〈問題点を解決するための手段〉 すなわち、本発明は 「ポリオクテナマー樹脂を主成分とする組成物からなる
ことを特徴とする彫塑材」 および 「２種類の叉なったグレードのポリオクテナマー樹脂の
混合物からなるポリオクテナマー樹脂組成物」 である。

なお、本発明で彫塑材として使用されるポリオクテナマ
ー樹脂は公知のプラスチック材料であり、変性されてい
ない樹脂を単独で産業用の資材として用いるには機械的
強度が弱い。

具体的には、産業用の資材として用いるにはこの樹脂は
脆さを有している。

したがって、加硫して強度を改良したものがゴムとブレ
ンドされてタイヤのカーカス部分、フィラーと混ぜてラ
ジアルタイヤのボトム部分、自動車シーリング、自動車
ボディのアセンブリー用プロファイル、ホース類等、主
に他の樹脂にブレンドされて使用されている。

本発明のように彫塑材として使用される場合は加硫はす
る必要がない。

加硫されていないポリオクテナマー樹脂は上記のように
機械的な強度が弱い、より具体的には、脆さを有してい
る。

しかしながら、逆にこの適度な脆さが本発明のように彫
塑材として使用される場合には利点となる。すなわち、
この適度な脆さが他の樹脂にはない削り易さおよび研磨
し易さに寄与しているものと考えられる。

本発明のポイントはこの樹脂の適度な脆さが逆に削り易
さとして寄与することを見出だしたところにある。

本発明で使用されるポリオクテナマーは、シクロオクテ
ンを重合してなり、炭素原子８個当たり１個の二重結合
を持ち、かつ分子量が１万以上であることが必要で、さ
らには結晶化度が５％以上であることが好ましい。

このようなポリオクテナマーは、ガラス転移点が一８０
℃〜−３０℃の範囲に、融点が５〜８０℃の範囲にある
ため彫塑材としては最適である。

このポリオクテナマーを構成するモノマー基材であるシ
クロオクテンの合成法としては種々の方法が採用できる
が、例えばブタジェンを三量化したのち、残った二重結
合２個のうち１個を水素添加することにより得られる。

このシクロオクテンを重合してポリオクテナマを得る方
法としては種々の方法が採用できるが、例えばメタセシ
ス重合法により重合すると結晶化度のコントロールが容
易で好都合である。

例えば、ＵＳＰ　３．７９８，１８５　、ＵＳＰ　３，
８４９，５０９、ＵＳＰ　４．０９５．０３３　、ＵＳ
Ｐ　３．８０４，８０４、ＵＳＰ　３．８３６．５９３
などに各稲重合法が示されている。

このポリオクテナマー樹脂は二重結合のトランス体とシ
ス体との混合物からなっており、適当な重合条件を選ぶ
ことによりトランス体／シス体比率をコントロールする
ことが可能である。

また、結晶化度のコントロールも可能である。

−船釣には、結晶化度を高くすれば融点が高くなり、ト
ランス体含有量が増加する。

たとえば、市販のポリオクテナマー樹脂の一つであるベ
ステナマ−８０１２（ドイツ：ヒュルス社製）は分子ｆ
ｆ１ｌｏＯ，０００を有し、トランス体含有量が約８０
％である。

また、このベステナマ−８０１２の融点は約５４℃であ
る。

別のグレードであるベステナマ−６２１３（Ｆイツ、ヒ
ュルス社製）は分子量１２０，０００を有し、トランス
体含有量が約６０９６である。

また、このベステナマ−６２１３の融点は約３０℃であ
る。

本発明で彫塑材として使用されるポリオクテナマー樹脂
のグレードとしては分子！１０，０００から２００，０
００、好ましくは、１００，０００から１２０，０００
を有するものである。

分子量が１０，０００未満では強度的に十分です＜、逆
に２００，０００を超えるものは固くて切削や研磨加工
が著しく困難となる。

本発明で使用されるポリオクテナマー樹脂は、ポットラ
イフも長く、通常の彫塑材としては充分使用可能である
が、より長いポットライフを必要とする用途には、各種
共重合ポリオレフィン、低分子量コム、低分子量ポリオ
クテナマー樹脂などを添加するのが好ましい。

また、結晶化度の異なる２種以上のポリオクテナマー樹
脂をブレンドするのも有効である。

第一図は本発明で使用されるポリオクテナマー樹脂の単
独のグレードのもの２種類、およびそれら２種類の異な
ったグレードのものをブレンドした組成物それぞれをＤ
ＳＣ測定（窒素気流中、１０℃／ｍ１ｎ）して得られた
融Ｈ曲線である。

第一図から明らかなように２種類の異なったグレードの
ものをブレンドした組成物の方が低温部から融解が始ま
り、しかも融点は室温以上にあり、室温においても形状
安定性が良いことが示されている。

第二図は同結晶化曲線である。

第二図から明らかなように２Ｆｒｉ類の異なったグレー
ドのちのをブレンドした組成物の方が結晶化温度が低く
なるため、彫塑剤として作業性が良いことがわかる。

さらに、２種類の異なったグレードのものをブレンドし
た樹脂組成物の結晶化曲線で囲まれる面積はベステナマ
ー８０１２単独のものよりは小さく、ベステナマー６２
１３単独のものよりは大きい。この面積は結晶化度の大
きさを表わす。

ベステナマ−６２１３は結晶化度が低すぎ、柔らかくな
ってしまうため削り易さが幾分損なわれる。逆に、ベス
テナマ−８０１２は結晶化度が高すぎ、硬くなってしま
うため幾分削り難くなる。

その点、２種類のものをブレンドした組成物では結晶化
度が中間になり適度な削り易さを有するものになる。

このように単独のグレードのものとブレンドした樹脂組
成物におけるこの熱分析挙動の差が材料の削り易さの差
になって表われてくる。

ベステナマ−８０１２とベステナマ−６２１３のブレン
ド比率は９／１〜２／８の範囲が適切である。

ベステナマ−８０１２のブレンド比率を９／１より大に
すると硬くなり、逆に２７８より小さくすると柔らかく
なり、ブレンドする意味が失われる。

さらに、本発明で使用されるポリオクテナマー樹脂は無
機の充填材をブレンドすることにより切削や研磨がし易
くなる。

無機の充填材をブレンドすることにより切削性や研磨性
が改良されるだけでなく以下の点も改良される。

すなわち、その一つは本発明で使用されるポリオクテナ
マー樹脂の比重が０．９前後で樹脂が軽いため無機の充
填材がブレンドされていないものを用いて出来上がった
彫刻の置物などに重量感がなく、安っぽく感しられるの
が改善されることである。

また、成形物の表面の平滑性も改善される。

使用し得る無機の充填材としては特に制限はない。

具体的には、塩化亜鉛、炭酸カルシウム、シリカ、ガラ
ス粉、金属粉などを使用し得る。

特に、塩化亜鉛が表面平滑性などの点から好ましい。

無機の充填制の添加量は全重量に対して２０〜９０重量
％、好ましくは、５０〜７５重量％てある。添加量が２
０重量％未満の場合、添加する意味が薄れ、逆に９０重
量％を越える添加量では脆くなり、切削加工や研磨加工
が困難になる。

さらに、本発明で使用されるポリオクテナマは、特有の
臭いを有しているため、用途によっては、これが障害に
なることがある。

この臭いを取り除く方法としては、低分子量成分の抽出
が最も有効であるが、簡便な方法としては各種消臭剤の
添加も非常に有効である。

消臭剤の例としては、有機化合物としてはベンズアルデ
ヒド、グリオキザール、ホルマリンなどが特に顕著な効
果を示すが、これらに限定されるものではない。

また市販品としては、菱東ケミカル社製アクリエース、
徳ソー社製ＲＡＮ−１０、ＭＵ−３５７などが特に効果
がある。

無機化合物としては、過酸化水素、過酢酸、ジ亜塩素酸
などが例示できるが、これらに限定されるものではない
。

また、市販品としては、住友アルミナ社製Ｂ　Ｋ１１３
、山甚産業社製ＮＡ−１，３０３などが特に顕著な効果
を示す。

また、これら消臭剤は単独で用いても良いが、複合して
添加するとより効果的である。

本発明の彫塑材は、通常ペレットの形で提供される。

このものの成形方法としては、通常のプラスチックス用
射出成形機、あるいはプレス成形機で成形するのが好ま
しい。

また、より複雑な形にする場合は、例えばベレットをお
湯に浸して融解させた後、手で自由に造形しても良い。

さらには、成形機で小さなブロックをあらかじめ造って
おき、これを組合せて粗い形にしながら、お湯あるいは
ドライヤーなどでこれらブロックを部分的に融解させな
がら造形しても良い。

こうして造形されたものは、そのままでも良いが細部を
より精密に仕上げるために、各種切削加工を施すのが好
ましい。

また、最終的には表面平滑性を出すため、各極研磨仕上
げを施すことも可能である。

さらに、ここで使用する彫塑材は、あらかじめ着色して
おいてから造形することも可能であるが、造形が終わっ
てから、各種塗料で着色することも可能である。

また、本発明で使用されるポリオクテナマーには通常使
用される各種安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、着色剤等
を添加することもできる。

これら各種添加剤は、通常のプラスチックス用押出機、
ゴム用インターナルミキサー　ロール等で簡単にポリオ
クテナマーに添加できる。

〈発明の効果〉 本発明によって提供される彫塑材は、鋳型を使用する注
型加工、人体に対して比較的安全な温度において手やヘ
ラなどを使用したモデリング作業、ノミや彫刻刀などに
よる彫刻加工または切削加工の両方が可能で、さらに鑓
やサンドペーパーまたはグラインダーなどによる研磨仕
上げも可能なため、非常に広い分野での応用が可能なも
のである。

（実施例） 本発明の詳細な説明するため、以下に実施例を示す。

実施例１゜ 彫塑材として、ポリオクテナマー（ドイツＨｕｅｌｓ社
製Ｖｅｓｔｅｎａｓ＋ｅｒ　８０１２　）樹脂から射出
成形機で複数個の組合せが可能なブロックを成形した。

このブロック複数個を組合せて乗用車の組型を作り、通
常のヘヤドライヤーで表面を部分的に融解し、彫塑用原
型とした。

この原型をナイフで切削加工し、微細部分の形を整え、
次いで、サンドペーパーで表面仕上げしたところ、非常
に良好な外観の乗用車型の置物を作ることができた。

実施例２゜ 彫塑材として、ポリオクテナマ−（ドイツＨｕｅｌｓ社
製Ｖｅｓｔｅｎａｗｅｒ　８０１２　）を５０重量部、
酸化亜鉛５０重量部を混合した樹脂組成物から射出成形
機で複数個の紹合せが可能なブロックを成形しＩこ。

実施例１と同様にして乗用車モデルを作製した。

この乗用車型の置物は実施例１．で作製したものより外
観がさらに良好になったばかりでなく、手で持った場合
、重量感のあるものになった。

実施例３゜ 彫塑材として、２種のポリオクテナマーベレット　（ド
イツＨｕｅｌｓ社製Ｖｅｓｔｅｎａｇ＋ｅｒ　８０１２
及び６２１３）を重量比７：３の割合で混合し、プラス
チックス用押出機で溶融混合し、ペレット化した。

このベレットを飛型金型に入れ、加熱しながらプレス成
形環で圧縮し、次いで金型を冷却して、舟型模型を取り
出した。

次いで、金型のパリをナイフで切削したところ、良好な
外観のモデルを作ることができた。

実施例４゜ 彫塑材として、１００重量部のＶｅｓｔｅｎａｓｅｒ　
　８０１２に、低分子量ポリオクテナマ−（ＨｕｅｌＳ
社製　Ｖｏｓｔｅｎａｓｅｒ　　Ｌ　３０００　）を１
０重量部加え、さらに酸化亜鉛２２０重量部を混合して
プラスチックス用押出機で溶融混練しペレット化］また
。

このベレットを６０℃のお湯に浸漬して溶融し手とヘラ
を用いて粘土細工の要領で塑像を作った。

低分子ｍ　Ｖｅｓｔｅｎａｓｅｒを加えることでポット
ライフが長くなり、造形が非常に容易であった。

さらに、切削、エアドライヤー等で細部の手直しをする
ことにより表面平滑性に優れ、かつ、重量感のある彫塑
像の置物が作製された。

実施例５４ 彫塑材として、１００重量部のＶｅｓｔｅｎａｓｅｒ６
２１３に、ポリイソブチレン（エクソン化学社製ＶＩＳ
ＴＡＮＥＸ　　ＬＭを５重量部加えた後、さらに炭酸カ
ルシウム１０５重量部を添加してプラスチックス用押出
機で溶融混合し、ペレッ！・化した。

このベレットを５０℃のお湯に浸漬して溶解し、手で粘
土細工の要領で果物など食品見本を作成した。

次いで表面を研磨仕上げした後、曲性塗料で塗装仕上げ
をしたところ、レストランのメニュー用ショーケースな
どで使用し得る食品見本として、非常に良好なものが出
来上がった。

比較例１゜ 実施例１において、ポリオクテナマー樹脂のかわりに相
対粘度値２．３４を有するポリカプロラクトン樹脂（ダ
イセル化学社製Ｈ−５）を使うこと以外は実施例２と全
く同様にして乗用車用模型を作り、ナイフで切削加工す
ることを試みたが、素材が硬いため切削するのに著しく
長時間を要した。さらに、サンドペーパーで表面仕上げ
することを試みたが、かえって表面が荒れてしまい、外
観を損ねてしまった。

なお、上記実施例に於いて使用した各種Ｖｅｓｔｅｎａ
ａｅｒはドイツＨｕｅｌｓ社の登録商標であり、各グレ
ードの樹脂の物性は下記表−１の通りである。

（以下余白） 表−１において Ａ３分子量（ＧＰＣＡＰＩ定によるＭｙ）Ｂ、融点（Ｄ
ＳＣ測定による） Ｃニガラス転移温度 Ｄ＝２０℃における密度（ｇ／ｉ　Ｂ　）Ｅ：見掛けの
密度（ｇ／ｉ　ｉｔ　） Ｆ・２３℃における結晶化度 Ｇ　：　１００℃におけるムーニー粘度（ＭＬ）Ｈ・ト
ランス体／シス体比率（ＩＲ測測定よる）

【図面の簡単な説明】

第一図は本発明で使用されるポリオクテナマー樹脂の単
独のグレードのもの、および２種類の異なったグレード
のものをブレンドした樹脂組成物それぞれをＤ　Ｓ　Ｃ
１１１１定して得られた融解曲線である。実線で示され
ているものが５０１５０の比率でブレンドされた樹脂組
成物のそれである。 第二図は同結晶化曲線である。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオクテナマー樹脂を主成分とする組成物から
   なることを特徴とする彫塑材。
2. （２）ポリオクテナマー樹脂が２種類の異なったグレー
   ドの樹脂組成物からなる請求項（１）項記載の彫塑材。
3. （３）樹脂組成物が無機充填材を含有する請求項（１）
   項記載の彫塑材。
4. （４）無機充填材が酸化亜鉛である請求項（１）項また
   は（３）項記載の彫塑材。
5. （５）無機充填材の含有量が全重量に対して５０〜７５
   ％である請求項（１）項または（３）項または（４）項
   記載の彫塑材。
6. （６）樹脂組成物が脱臭剤を含有する請求項（１）項記
   載の彫塑材。
7. （７）樹脂組成物が着色剤を含有する請求項（１）項記
   載の彫塑材。
8. （８）樹脂組成物がオレフィン系樹脂を含有する請求項
   （１）項記載の彫塑材。
9. （９）２種類の異なったグレードのポリオクテナマー樹
   脂の混合物からなるポリオクテナマー樹脂組成物。