(57)【要約】【課題】  低温環境下でも凍らず、手で持って温める程度の加熱により造形可能な程度に軟化し、べたつかず、さらさらした手触り感があり、伸展性が有り、造形された形状を室温環境下で維持できる特性を備えた粘土を提供する。【解決手段】  骨材と、糊剤と、塩化カルシウムと、粘着抑制成分と、水を練り合わせて成り、前記骨材はタルクを含み、前記糊剤は、ＣＭＣ、メチルセルロース、コーンスターチ、マンナン粉、多糖類から選ばれた１種以上を含み、前記粘着抑制成分は、シリコーンオイル、グリセリン、プロピレングリコール、ヒアルロン酸ナトリウムから選ばれた１種以上を含むことを特徴とする工作用粘土。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材と、糊剤と、塩化カルシウムと、粘着抑制成分と、水を練り合わせて成り、
前記骨材はタルクを含み、
前記糊剤は、ＣＭＣ、メチルセルロース、コーンスターチ、マンナン粉、多糖類から選ばれた１種以上を含み、
前記粘着抑制成分は、シリコーンオイル、グリセリン、プロピレングリコール、ヒアルロン酸ナトリウムから選ばれた１種以上を含む、
ことを特徴とする工作用粘土。
【請求項２】
請求項１に於いて、
前記骨材は、さらに、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、二酸化珪素、炭酸マグネシウム、卵殻可ルウシムから選ばれた１種以上を含む、
ことを特徴とする工作用粘土。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に於いて、
前記糊剤はＣＭＣを必須的に含む、
ことを特徴とする工作用粘土。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れかに於いて、
前記粘着抑制成分はシリコーンオイルを必須的に含む、
ことを特徴とする工作用粘土。
【請求項５】
請求項４に於いて、
前記シリコーンオイルはジメチルポリシロキサンである、
ことを特徴とする工作用粘土。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れかに於いて、
前記骨材は１２〜３６質量％、前記糊剤は４〜１２質量％、前記塩化カルシウムは９〜２７質量％、前記粘着抑制成分は０．１〜２質量％、前記水は４０〜６０質量％の範囲であり、合計で１００質量％である、
ことを特徴とする工作用粘土。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、幼稚園や保育園或いは小学校等で用いられる工作用の粘土に関する。詳しくは、冷凍庫内等の低温環境下でも凍らず、手で持って温める程度の加熱により造形可能な程度に軟化し、べたつかず、さらさらした手触り感があり、伸展性があり、所望の形状を良好に造形でき、造形された形状を室温環境下で維持でき、その後、手で持って温める程度の再加熱により造形可能な程度に軟化して、再度、造形可能になるという優れた特性を備えた粘土に関する。
【背景技術】
【０００２】
幼稚園や保育園或いは小学校等では、図工の教材として用いる粘土として、手触り感がさらさらしていてべたつかない、造形し易い等の特性を備えた粘土が望まれている。
例えば、特開２００４−１０２１６３号公報（特許文献１）には、誤って口に入れても無害であり、臭いも無く、手への非付着性、伸展性、保形性、作業性、造形性に優れているという粘土組成物が開示されている。
また、特開平１０−０２０７６８号公報（特許文献２）には、適度な硬さを有するとともに伸び易さを有し、また、適度な脆さといった創作し易さを有し、乾燥後は長期間堅牢さを維持し得るという軽量粘土が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１０２１６３号公報
【特許文献２】特開平１０−０２０７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
優れた特性を備えた粘土が望まれている。例えば、べたつかない、さらさらした手触り感がある、伸展性が有る、所望の形状を良好に造形できる、造形後は長期間に渡って形状を保持できる、等の特性を備えた粘土が望まれている。
【０００５】
本発明は、冷凍庫内等の低温環境下でも凍らず、手で持って温める程度の加熱により造形可能な程度に軟化し、べたつかず、さらさらした手触り感があり、伸展性が有り、所望の形状を造形し易く、造形された形状を室温環境下で維持でき、その後、手で持って温める程度の再加熱により造形可能な程度に軟化して、再度、造形可能になるという特性を備えた粘土を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、下記［１］〜［６］のように記述され得る。
［１］構成１
骨材と、糊剤と、塩化カルシウムと、粘着抑制成分と、水を練り合わせて成り、
前記骨材はタルクを含み、
前記糊剤は、ＣＭＣ、メチルセルロース、コーンスターチ、マンナン粉、多糖類から選ばれた１種以上を含み、
前記粘着抑制成分は、シリコーンオイル、グリセリン、プロピレングリコール、ヒアルロン酸ナトリウムから選ばれた１種以上を含む、
ことを特徴とする工作用粘土。
［２］構成２
構成１に於いて、
前記骨材は、さらに、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、二酸化珪素、炭酸マグネシウム、卵殻から選ばれた１種以上を含む、
ことを特徴とする工作用粘土。
骨材全体に於けるタルクの量は、例えば、骨材を１００質量％としたとき、６０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、更に好ましくは８０質量％以上である。例えば、タルク２０質量部、硫酸カルシウム４質量部で、骨材を構成するこができる。
［３］構成３
構成１又は構成２に於いて、
前記糊剤（増粘剤）はＣＭＣを必須的に含む、
ことを特徴とする工作用粘土。
糊剤全体に於けるＣＭＣの量は、例えば、糊剤を１００質量％としたとき、好ましくは７５質量％以上、更に好ましくは８５質量％以上である。
［４］構成４
構成１〜構成３の何れかに於いて、
前記粘着抑制成分（離型成分）はシリコーンオイルを必須的に含む、
ことを特徴とする工作用粘土。
粘着抑制成分全体に於けるシリコーンオイルの量は、例えば、粘着抑制成分を１００質量％としたとき、好ましくは８０質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上である。
［５］構成５
構成４に於いて、
前記シリコーンオイルはジメチルポリシロキサンである、
ことを特徴とする工作用粘土。
［６］構成６
構成１〜構成５の何れかに於いて、
前記骨材は１２〜３６質量％、前記糊剤は４〜１２質量％、前記塩化カルシウムは９〜２７質量％、前記粘着抑制成分は０．１〜２質量％、前記水は４０〜６０質量％の範囲であり、合計で１００質量％である、
ことを特徴とする工作用粘土。
例えば、骨材としてタルク２０ｇと硫酸カルシウム４ｇ、糊剤としてカルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ）８ｇ、塩化カルシウム１８ｇ、粘着抑制成分としてジメチルポリシロキサン０．５ｇ、及び、水４９．５ｇの配合である。
【発明の効果】
【０００７】
構成１の粘土は、骨材と、糊剤と、塩化カルシウムと、粘着抑制成分と、水を練り合わせて成り、前記骨材はタルクを含み、前記糊剤は、ＣＭＣ、メチルセルロース、コーンスターチ、マンナン粉、多糖類から選ばれた１種以上を含み、前記粘着抑制成分は、シリコーンオイル、グリセリン、プロピレングリコール、ヒアルロン酸ナトリウムから選ばれた１種以上を含むことを特徴とする工作用粘土であるため、低温環境下でも凍らず、手で持って温める程度の加熱により造形可能な程度に軟化し、べたつかず、さらさらした手触り感があり、良好な伸展性が有り、所望の形状を良好に造形でき、造形された形状を室温環境下で長期間に渡って維持でき、その後、手で持って温める程度の再加熱により造形可能な程度に軟化して、再度、造形可能になるという特性を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】定規（６０ｃｍ）と並べて各造形物を置いた状態を上方から撮影した図面代用写真。本発明品によると小サイズの薄片でも良好に造形できることを示すため、従来品では小サイズでの造形が不可能だったフリル（デルモスパラオキピタル）を備えたトリケラトプス類似の動物像を造形した。
【図２】各造形物の形状を理解し易くするべく図１の各造形物を正面から撮影した図面代用写真。なお、左端の造形物は図１では置かれていないが形状の理解補助のために図２で追加した。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
タルク（含水珪酸マグネシウム）としては、例えば、平均粒径が５０〜１［μm］ 程度のものを好適に用いることができる。また、食品添加物として提供されているものであれば、安全性の面からも好ましい。
【００１０】
ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース／カルボキシメチルセルロースナトリウム）としては、１％水溶液・２５℃での粘度が８００〜８０００［mPa・s］、好ましくは２０００〜７０００［mPa・s］、更に好ましくは２５００〜６０００［mPa・s］の範囲を、好適に用いることができる。
例えば、ダイセルファインケム株式会社製の「ＣＭＣダイセル（同社の登録商標）の品番２２００，２２６０；何れも高純度品でエーテル化度０．８〜１．０」や、日本製紙株式会社製の「サンローズ（ＳＵＮＲＯＳＥは同社の登録商標）の品種Ｆ」、或いは、第１工業製薬株式会社製の「セロゲン（同社の登録商標）３Ｈ，４Ｈ，ＢＳＨ−６，ＢＳＨ−１２，Ｆ３Ｈ，Ｆ−ＢＳＨ−１２，Ｆ−６ＨＳ９」等が該当するか、又は部分的に該当する。また、食品添加物として提供されているものであれば安全性の面からも好ましい。エーテル化度は、好ましくは０．６０〜１．００、更に好ましくは、０．６５〜０．９５の範囲を好適に用いることができる。
メチルセルロースとしてもＣＭＣと同等の粘度のものを好適に用いることができる。例えば、信越化学工業株式会社から「メトローズ（同社の登録商標）」の商品名で提供されているものであって、上述したＣＭＣの粘度と同等の粘度のものを好適に用いることができる。
【００１１】
シリコーンオイルとしては、２５℃での動粘度が１〜１０００［mm2／s］、好ましくは１０〜９００［mm2／s］、更に好ましくは５０〜８００［mm2／s］の範囲を好適に用いることができる。また、シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン等のジメチルシリコーンオイルを好適に用いることができる。例えば、信越化学工業株式会社製の「ＫＦ−９６」シリーズ等が該当するか、又は部分的に該当する。食品用に提供されている「ＫＦ−９６ＡＤＦ」シリーズであれば、安全性の面からも好ましい。
【００１２】
以下、実施例、比較例を述べる。
実施例（１２例）と比較例（２例）の工作用粘土をそれぞれ作成して、それぞれの特性を評価した。なお、実施例１は、実質的に６例から成る。即ち、ＣＭＣの粘度，ジメチルポリシロキサンの動粘度を変えた６例から成る。
（１）実施例１
骨材−１：タルク（含水珪酸マグネシウム）  ２０［g］
（商品名：食添タルクＳ−１，平均粒径８．７［μm］）
骨材−２：硫酸カルシウム  ４［g］
（商品名：食品添加物硫酸カルシウム，物質名：硫酸カルシウム二水和物）
糊剤：ＣＭＣ  ８［g］
（商品名：セロゲンＦシリーズ（食品工業用），物質名：カルボキシメチルセルロースナトリウム，２５℃・１％水溶液での粘度範囲：３０００〜５０００［mPa・s］で３種（３０００，４０００，５０００程度））
塩化カルシウム：塩化カルシウム  １８［g］
（商品名：ＲＳ（塩化カルシウム），物質名：塩化カルシウム二水和物）
粘着抑制成分：シリコーンオイル  ０．５［g］
（信越化学株式会社，商品名：ＫＦ−９６ＡＤＦシリーズ，物質名：ジメチルポリシロキサン，２５℃での動粘度:６０〜５００［mm2／s］で４種（６０，１５０，３５０，５００程度））
水：水  ４９．５［g］
を、配合して練り合わせた。
ここで、上記ＣＭＣの粘度［mPa・s］とジメチルポリシロキサンの動粘度［mm2／s］の組み合わせは、
（１）「３０００，６０」
（２）「３０００，１５０」
（３）「３０００，３５０」
（４）「３０００，５００」
（５）「４０００，１５０」
（６）「５０００，１５０」
の６例であり、後述の実施例２〜１２、及び、比較例１〜２で引用する「実施例１」とは、（２）「３０００，１５０」の組み合わせを言う。
評価結果は、他の実施例や比較例とともに表に示す。評価の基準は下記の通り。
記
（ａ）２日間冷凍庫に保管した後に取り出したときの状態
×：凍っている，  △：少し凍っている，  ○：凍っていない
（ｂ）取り出し後、手で２分間持って捏ねたときの軟化の状態
×：軟化しない，  △：少し軟化した，  ○：軟化した
（ｃ）軟化したときの手触り感
×：手に付着する，  △：べたつくが手に付着しない，  ○：さらさらしている
（ｄ）造形性
×：脆く壊れて造形できない，  △：手間取るが概ね造形可能，  ○：造形可能
ここで、評価対象の造形物としては、図１及び図２に示す形状（薄片状の部位を有するトリケラトプス類似の動物像）で、幅が５ｍｍ程度のサイズのものとした。
なお、市販の商品で、手への非付着性、伸展性等を謳い、さらに、特許製品である旨を表示（特許番号の表示は見当たらない）している商品を購入して調べたところ、幅３ｃｍ以下でトリケラトプス類似の動物像（薄片状の部位を有する像）を造形することはできなかった。
（ｅ）伸展性（造形前の塊状物の両端を持って引っ張ったとき切れた長さ）
×：長さ≦５０ｃｍ，  △：５０ｃｍ＜長さ≦１ｍ，  ○：１ｍ＜長さ
（ｆ）形状維持性（前記（ｄ）の造形後、室温環境下で２週間放置）
×：崩れた，  △：少し崩れた，  ○：崩れなかった
（ｇ）リサイクル性（造形後、密封して室温環境下で２週間放置，再造形の可否）
×：再造形不可，  △：手間取るが再造形可能，  ○：再造形可能
【００１３】
以下の実施例２〜１２、及び、比較例１〜２で引用する「実施例１」とは、前記した実施例１の（１）〜（６）の中の（２）の組み合わせ、即ち、
ＣＭＣ：２５℃・１％水溶液での粘度が３０００［mPa・s］程度、
ジメチルポリシロキサン：２５℃での動粘度が１５０［mm2／s］程度、
の組み合わせの例を言う。
【００１４】
（２）実施例２（粘着抑制成分少なめ）
粘着抑制成分である「ジメチルポリシロキサン」を「０．２［ｇ］」（少なめ）とした他は、実施例１と同じ材料・配合で、工作用粘土を作成した。
（３）実施例３（粘着抑制成分多め）
粘着抑制成分である「ジメチルポリシロキサン」を「１．９［ｇ］」（多め）とした他は、実施例１と同じ材料・配合で、工作用粘土を作成した。
（４）実施例４（粘着抑制成分かなり少なめ）
粘着抑制成分である「ジメチルポリシロキサン」を「０．０５［ｇ］」（かなり少なめ）とした他は、実施例１と同じ材料・配合で、工作用粘土を作成した。
（５）実施例５（粘着抑制成分かなり多め）
粘着抑制成分である「ジメチルポリシロキサン」を「２．１［ｇ］」（かなり多め）とした他は、実施例１と同じ材料・配合で、工作用粘土を作成した。
【００１５】
（６）実施例６（水少なめ）
水を「４２［ｇ］」（少なめ）とした他は、実施例１と同じ材料・配合で、工作用粘土を作成した。
（７）実施例７（水多め）
水を「５８［ｇ］」（多め）とした他は、実施例１と同じ材料・配合で、工作用粘土を作成した。
（８）実施例８（水かなり少なめ）
水を「３５［ｇ］」（かなり少なめ）とした他は、実施例１と同じ材料・配合で、工作用粘土を作成した。
（９）実施例９（水かなり多め）
水を「６５［ｇ］」（かなり多め）とした他は、実施例１と同じ材料・配合で、工作用粘土を作成した。
（１０）実施例１０（ＣＭＣ低粘度）
ＣＭＣの粘度を「１０００［ｍＰａ・ｓ］（低粘度）とした他は、実施例１と同じ材料・配合で、工作用粘土を作成した。
（１１）実施例１１（ＣＭＣ高粘度）
ＣＭＣの粘度を「６０００［ｍＰａ・ｓ］（高粘度）とした他は、実施例１と同じ材料・配合で、工作用粘土を作成した。
【００１６】
（１２）実施例１２（ジメチルポリシロキサン高粘度）
ジメチルポリシロキサンの２５℃での動粘度:９５０［mm2／s］とした他は、実施例１と同じ材料・配合で、工作用粘土を作成した。
【００１７】
（１３）比較例１（塩化カルシウム無し）
実施例１に於いて塩化カルシウムを用いること無く作成した。
練り合わせようとしても、ダマになってべたつき、練り合わすことが極めて困難で、工作用の粘土と言い得るものを作成できなかった。
（１４）比較例２（粘着抑制成分無し）
実施例１に於いてシリコーンオイルを用いること無く作成した。
べたつき感がひどく、手に酷く付着するため、本発明の目的に適う「工作用粘土」と言い得るものではなかった。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
実施例１〜３、６、７より分かるように、骨材であるタルク１２〜３６質量％と、第１の糊剤であるＣＭＣ４〜１２質量％と、第２の糊剤である塩化カルシウム９〜２７質量％と、離型剤であるジメチルポリシロキサン０．１〜２質量％と、水４０〜６０質量％を、合計で１００質量％となる配合としたとき、十分に良好な結果を得た。
【００２０】
実施例１と実施例４から分かるように、シリコーンオイルを少なめとした場合は、手で持ったときに「若干のべたつき感」は生じたが、手に付着はしなかった。また、実施例１と実施例５から分かるように、シリコーンオイルを多めとした場合は、手で持ったとき軟化はしたが速やかではなく、手に付着はしなかったが、若干のべたつき感は生じた。
なお、実施例４と５の何れも、一応は、本発明の目的に適う程度であった。
【００２１】
実施例１と実施例８から分かるように、水を少なめとした場合は、造形性、伸展性、形状維持性に若干の問題は生じたが、一応は、本発明の目的に適う程度であった。
また、実施例１と実施例９から分かるように、水を多めとした場合は、手で持ったとき速やかには軟化せず、手に付着はしなかったが若干のべたつき感は生じた。また、伸展性に若干の問題が生じた。なお、何れも、一応は、本発明の目的に適う程度であった。
【００２２】
実施例１と実施例１０から分かるように、ＣＭＣの粘度を低粘度とした場合は手に付着はしないが若干のべたつき感は生じた。また、造形性、形状維持性にも若干の問題が生じた。また、実施例１と実施例１１から分かるように、ＣＭＣの粘度を高粘度とした場合は手に付着はしないが若干のべたつき感は生じた。また、造形性、伸展性にも若干の問題が生じた。なお、実施例１０と１１の何れも、一応は、本発明の目的に適う程度であった。
【００２３】
また、実施例１と実施例１２から分かるように、シリコーンオイルの動粘度を高粘度とした場合、若干のべたつき感は生じたが、手に付着はせず、一応は、本発明の目的に適う程度であった。
【００２４】
比較例１から分かるように、塩化カルシウムを欠いた場合、実施例と比較するまでもなく、そもそも、工作用粘土と言い得るものを作成することはできなかった。
また、比較例２から分かるように、シリコーンオイルを欠いた場合、粘土は作成できたが、本発明の目的に適う工作用粘土と言い得るものではなかった。
【００２５】
なお、ＣＭＣに代えて、及び／又は、ＣＭＣとともに、コーンスターチ、メチルセルロース、マンナン粉、多糖類の１種以上を用いて実施例１（実施例２〜１２、比較例１〜２で引用した実施例１と同じ）と同様に配合した場合も、良好な結果を得た。
同様に、ジメチルポリシロキサンに代えて、及び／又は、ジメチルポリシロキサンとともに、ヒアルロン酸ナトリウム、グリセリン、プロピレングリコールの１種以上を用いて実施例１（実施例２〜１２、比較例１〜２で引用した実施例１と同じ）と同様に配合した場合も、良好な結果を得た。
また、塩化カルシウムを配合することにより、本発明の目的に適う粘土を得られるとともに、防腐効果や防黴効果を得られた。
また、表の評価には示さなかったが、タルクを配合することにより、剥離性、硬化性、軟化防止、付着防止に、良好な結果を得た。
また、硫酸カルシウムを配合することにより、抗菌効果を得られた。
【００２６】
また、実施例１（実施例２〜１２、比較例１〜２で引用した実施例１と同じ）と同じ配合で作成したサンプルについて、三栄源エフエフアイ（株）製の合成色素「商品名：食用赤色１０６号」を微量添加することにより、問題無く「赤色」に着色できた。
同様に、「商品名：青色１号」を微量添加することにより、問題無く「青色」に着色でき、「商品名：黄色４号，黄色５号」を微量添加することにより、問題無く「黄色」に着色でき、「（株）日本エイム製・商品名：竹炭パウダー」を微量添加することにより、問題無く「黒色」に着色できた。
【図１】
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【図２】
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