(57)【要約】  軽量化材の添加量を多くした場合であっても、所定形状を有する絞り口を介して容易に絞りだすことができる程度の流動性と、絞り口の所定形状をそのまま保持することができる程度の保形性に優れ、しかも膨張問題を解消して、優れた保管性が得られるクリーム状の軽量造形材料を提供する。  ポリビニルアルコール系樹脂を含むバインダー樹脂と、粘度調整剤と、水と、軽量化材と、を含有する軽量造形材料であって、軽量化材の添加量を、全体量に対して、３〜２２重量％の範囲内の値とするとともに、水の添加量を、全体量に対して、６５〜９２重量％の範囲内の値とし、かつ、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率（重量比）を３〜３００の範囲内の値とする。
2007055257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系樹脂を含むバインダー樹脂と、粘度調整剤と、水と、軽量化材と、を含有する軽量造形材料であって、
前記軽量化材の添加量を、全体量に対して、３〜２２重量％の範囲内の値とするとともに、前記水の添加量を、全体量に対して、６５〜９２重量％の範囲内の値とし、かつ、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率（重量比）を３〜３００の範囲内の値とすることを特徴とする軽量造形材料。
【請求項２】
前記バインダー樹脂としてのポリビニルアルコール系樹脂の添加量を、全体量に対して０．２〜２２重量％の範囲内の値とすることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の軽量造形材料。
【請求項３】
前記粘度調整剤の添加量を、全体量に対して０．１〜２０重量％の範囲内の値とするとともに、水／粘度調整剤の配合比率（重量比）を３〜９２０の範囲内の値とすることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の軽量造形材料。
【請求項４】
前記粘度調整剤を、脂肪酸、脂肪酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、及び多糖類からなる群から選択される少なくとも１つの化合物とすることを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の軽量造形材料。
【請求項５】
前記粘度調整剤を第１の粘度調整剤としたときに、当該第１の粘度調整剤とは種類が異なる第２の粘度調整剤として、多価アルコールを含有することを特徴とする請求の範囲第４項に記載の軽量造形材料。
【請求項６】
前記軽量造形材料のＪＩＳＫ２２０７に準拠して測定される針入度を８〜８０ｍｍ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれか一項に記載の軽量造形材料。
【請求項７】
前記軽量造形材料の吐出量（容量：２５０ｍｌ、絞り出し口：多角形型、外径：１７ｍｍ、内径：１３ｍｍの絞り出し器を用いて、１０秒間に絞り出す軽量造形材料の容量）を２〜２５０ｃｍ3／１０秒の範囲内の値とすることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一項に記載の軽量造形材料。
【請求項８】
前記軽量造形材料の体積収縮率を３５％以下の値とすることを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項のいずれか一項に記載の軽量造形材料。
【請求項９】
前記軽量化材が、有機中空微小球及び無機中空微小球、あるいはいずれか一方であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第８項のいずれか一項に記載の軽量造形材料。
【請求項１０】
前記軽量造形材料が、着色剤をさらに含有するとともに、当該着色剤の添加量を、全体量に対して０．０１〜１０重量％の範囲内の値とすることを特徴とする請求の範囲第１項〜第９項のいずれか一項に記の軽量造形材料。
【請求項１１】
前記軽量造形材料がクリーム状であるとともに、当該軽量造形材料を所定形状の絞り口を介して絞りだした際に、当該絞り口の所定形状を保形することを特徴とする請求の範囲第１項〜第１０項のいずれか一項に記載の軽量造形材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量造形材料に関し、特に、流動性に富むとともに、保形性に優れたクリーム状の軽量造形材料に関する。すなわち、本発明の軽量造形材料は、フレスコ壁画用下地材、油彩画用下地材、水彩画用下地材、菓子等の見本用擬似材料、装飾品材料などに幅広く使用可能な軽量造形材料である。
【背景技術】
【０００２】
従来、装飾品材料などの技術分野において、取り扱いが容易かつ軽量の造形材料が見当たらず、やむを得ず入手容易な粘土をもって代用としてきた。
しかしながら、かかる粘土は、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く見られた。したがって、従来の粘土は重量が重く、使い勝手が悪いという問題が見られた。
そこで、全体量に対して、外殻がアクリロニトリルないし塩化ビニリデンを含む共重合体からなる有機中空微小球を３〜２０重量％、合成粘結剤（カルボキシメチルセルロース）を５〜２０重量％、繊維粉を１０〜３０重量％、水を５０〜６０重量％の割合で配合することにより、焼却処理が容易にできるという軽量粘土が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
かかる軽量粘土において、水の配合割合を厳格に定めているのは、水の配合割合が５０重量％未満となると、造形作業が困難となるためであり、一方で、６０重量％を超えると、軟化して造形性が乏しくなり、さらには軽量化が損なわれるためである。【０００３】
また、造形乾燥後に外力によりかなり変形させられた場合でもひびが入ったり、折れたり、破損したりすることがなく、長期間の保存が可能である軽量粘土が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
より具体的には、主材としての粒径２０〜１２０μｍの合成樹脂微小中空球体（５〜１５重量％）と、ポリビニルアルコール系樹脂（５〜１０重量％）と、酢酸ビニル系樹脂と、水（５０〜８０重量％）と、からなり、ポリビニルアルコール系樹脂と、酢酸ビニル系樹脂との配合比を重量比で１０：７〜１０：３とした軽量粘土である。【０００４】
また、乾燥時における変形耐久性が非常に優れており、手工芸等で使用する粘土の作業性、手触り等の物性が優れている軽量粘土も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
より具体的には、粒径２０〜１２０μｍの合成樹脂微小中空球体５〜１５重量％と、ポリビニルアルコール樹脂５〜１０重量％と、可塑剤を含む酢酸ビニル樹脂１．５〜７重量％と、ポリエチレンオキサイド０．５〜１．５重量％と、水５０〜８０重量％と、からなる造形用軽量粘土である。【０００５】
また、有機中空微小球を含有する軽量粘土において、当該有機中空微小球の平均粒径を３０〜１５０μｍの範囲内の値とするとともに、添加量を、全体量に対して、０．１〜３重量％未満の範囲内の値とし、かつ、軽量粘土が、水をさらに含有するとともに、当該水の添加量を、全体量に対して、６５〜８５重量％の範囲内の値とした軽量粘土を提案している（例えば、特許文献４参照）。【０００６】
一方、流動性を有する粘土の取出しが極めて簡単であると共に、手指を汚すことが少なく、かつ、取扱いが極めて便利なチューブ容器入り粘土が提案されている（例えば、特許文献５参照）。
より具体的には、図８に示すように、蓋体１０３付きの軟質素材製のチューブ容器１０２の内部に、流動性を有する粘土（図示せず）を充填し、チューブ容器１００を圧迫して粘土を絞り出すことができるようにしたチューブ容器入り粘土１０２が提案されている。
【特許文献１】特開平２−１２３３９０号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開２００１−１３１３２９（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開２００１−２３４０８１（特許請求の範囲等）
【特許文献４】特開２００２−３５６３６５号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献５】実用新案登録第３０２４１０１号（実用新案登録請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された軽量粘土は、それぞれ水の配合割合が少なすぎる一方、合成粘結剤（カルボキシメチルセルロース）と水との配合割合が最適化されていないために、流動性に乏しいばかりか、保形性についても乏しいという問題が見られた。
また、特許文献２及び３に開示された軽量粘土は、バインダー樹脂（ポリビニルアルコール系樹脂、可塑剤を含む酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレンオキサイド等）の含有量が多すぎる一方、バインダー樹脂と、水との配合割合が最適化されていないために、流動性に乏しいばかりか、保形性についても乏しいという問題が見られた。
すなわち、特許文献１〜３に開示された軽量粘土は、いずれも、絞り出し器を用いて、容易に絞り出すことができないととともに、無理やり絞りだした場合には、当該絞り口の形状を保形することが困難であるという問題が見られた。
さらに、特許文献１〜３に開示された軽量粘土は、製造する際に、添加成分としての軽量化材が破壊されやすいという問題が見られた。したがって、それが原因で、軽量化材中に残留していた揮発成分が、長期間保管した場合や、夏季等に周囲温度が上昇して高温状態になった場合に外部に飛散するため、初期状態の１．５〜３倍程度の容積に軽量粘土全体が膨張するという問題（以下、膨張問題）が見られた。【０００８】
また、特許文献４に開示された軽量粘土は、有機中空微小球の添加量が少なく、かつ、バインダー樹脂と、水との配合割合が最適化されていないために、保形性が若干乏しいとともに、膨張問題の解決も未だ不十分であるという問題が見られた。【０００９】
一方、特許文献５に開示されたチューブ容器入り粘土１０２は、粘土の構成について何ら言及しておらず、バインダー樹脂と、水との配合割合が、流動性や保形性に影響することなど、記載も示唆もしていなかった。
すなわち、実際的には、特許文献５に開示されたチューブ容器入り粘土１０２において、所定形状を有する絞り口１０４を介して粘土を容易に絞りだすことができないばかりか、無理やり絞りだした場合であっても、当該絞り口１０４の形状を保形することが困難であるという問題が見られた。【００１０】
そこで、本発明の発明者は、クリーム状の軽量造形材料を構成するに際して、所定のバインダー樹脂中に、粘度調整剤を添加するとともに、水の添加量及び水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率とを所定範囲に制御するだけで、軽量化材の添加量を幅広い範囲で変更した場合であっても、相反特性である流動性（絞り出し性）と、保形性とがそれぞれ向上するとともに、上述した膨張問題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、軽量化材の添加量を多くした場合であっても、所定形状を有する絞り口を介して容易に絞りだすことができる程度の流動性と、絞り口の所定形状をそのまま保持することができる程度の保形性に優れ、しかも膨張問題を解消して、優れた保管性が得られるクリーム状の軽量造形材料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】
【００１１】
本発明によれば、ポリビニルアルコール系樹脂を含むバインダー樹脂と、粘度調整剤と、水と、軽量化材と、を含有する軽量造形材料であって、軽量化材の添加量を、全体量に対して、３〜２２重量％の範囲内の値とするとともに、水の添加量を、全体量に対して、６５〜９２重量％の範囲内の値とし、かつ、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率（重量比）を３〜３００の範囲内の値とした軽量造形材料が提供され、上述した問題点を解決することができる。
すなわち、軽量化材の添加量を幅広い範囲で変更し、仮に多くした場合であっても、所定のバインダー樹脂に対して、粘度調整剤を添加することにより、流動性を向上させ、クリーム状の粘土として、絞り出し器を用いて、容易かつ短時間に絞り出すことができる。
また、水の添加量のみならず、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率を所定範囲に制御することにより、絞り出し器を用いて、容易かつ短時間で絞り出すことができる一方、保形性に優れた軽量造形材料を得ることができる。
さらには、かかるクリーム状の軽量造形材料であれば、製造する際に、添加成分としての軽量化材の破壊を著しく低減することができ、長期間保管した場合や、夏季等に周囲温度が上昇して高温状態になった場合であっても、初期の包装状態を、そのまま維持することができる。
なお、従来は、軽量化材の添加量及び水の添加量の好適範囲がそれぞればらばらであったが、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率等を考慮することによって、軽量化材や水の添加量を多くした場合であっても、流動性や保形性等が低下することが少なくなり、さらには膨張問題の発生を抑制することができるようになった。【００１２】
また、本発明の軽量造形材料を構成するにあたり、バインダー樹脂としてのポリビニルアルコール系樹脂の添加量を、全体量に対して０．２〜２２重量％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ことにより、軽量化材の添加量を多くした場合であっても、水の添加量を幅広く変化させた場合であっても、優れた流動性や保形性等を得ることができる。【００１３】
また、本発明の軽量造形材料を構成するにあたり、粘度調整剤の添加量を、全体量に対して０．１〜２０重量％の範囲内の値とするとともに、水／粘度調整剤の配合比率（重量比）を３〜９２０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ことにより、軽量化材の添加量を多くした場合であっても、水の添加量を幅広く変化させた場合であっても、優れた流動性や保形性等を得ることができる。【００１４】
また、本発明の軽量造形材料を構成するにあたり、粘度調整剤を、脂肪酸、脂肪酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、及び多糖類からなる群から選択される少なくとも１つの化合物とすることが好ましい。
このような粘度調整剤を用いて構成することにより、ポリビニルアルコール系樹脂の凝析を有効に防止して、長期間にわたって、優れた流動性及び保形性等を得ることができる。【００１５】
また、本発明の軽量造形材料を構成するにあたり、上述した脂肪酸等の粘度調整剤を第１の粘度調整剤としたときに、当該第１の粘度調整剤とは種類が異なる第２の粘度調整剤として、多価アルコールを含有することが好ましい。
このように第１の粘度調整剤及び第２の粘度調整剤を併用することにより、流動性及び保形性等のバランスがさらに良好になって、例えば、絞り出し器を用いて、さらに容易かつ短時間に絞り出すことができる。【００１６】
また、本発明の軽量造形材料を構成するにあたり、軽量造形材料のＪＩＳＫ２２０７に準拠して測定される針入度を８〜８０ｍｍ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることが好ましい。
このように針入度を所定範囲に制御することにより、例えば、絞り出し器を用いて、容易かつ短時間に絞り出すことができる。
また、このような針入度を有するクリーム状の軽量造形材料であれば、製造する際に、添加成分としての軽量化材の破壊を著しく低減することができ、長期間保管した場合や、夏季等に周囲温度が上昇して高温状態になった場合であっても、初期の包装状態を、そのまま維持することができる。【００１７】
また、本発明の軽量造形材料を構成するにあたり、軽量造形材料の吐出量（容量：２５０ｍｌ、絞り出し口：多角形型、外径：１７ｍｍ、内径：１３ｍｍの絞り出し器を用いて、１０秒間に絞り出す軽量造形材料の容量）を２〜２５０ｃｍ3／１０秒の範囲内の値とすることが好ましい。
このように吐出量を所定の範囲の値に制御することにより、軽量造形材料の取り扱い性のみならず、長時間にわたって優れた保形性や変形抵抗値等を得ることができる。【００１８】
また、本発明の軽量造形材料を構成するにあたり、軽量造形材料の体積収縮率を３５％以下の値とすることが好ましい。
このように体積変化率を所定の範囲の値に制御することにより、初期のみならず長時間にわたって優れた保形性を得ることができる。【００１９】
また、本発明の軽量造形材料を構成するにあたり、軽量化材が、有機中空微小球及び無機中空微小球、あるいはいずれか一方であることが好ましい。
このような軽量化材を添加することにより、流動性や軽量性にさらに優れた軽量造形材料が得られるとともに、膨張問題や発色性低下の問題を効果的に低減することができる。
なお、従来、ポリビニルアルコール系樹脂に、無機中空微小球を添加すると、ポリビニルアルコール系樹脂の凝析が即座に生じるという問題があったが、粘度調整剤を添加するとともに、水／粘度調整剤の配合比率を制御することにより、有効に防止できるようになった。【００２０】
また、本発明の軽量造形材料を構成するにあたり、軽量造形材料が、着色剤をさらに含有するとともに、当該着色剤の添加量を、全体量に対して０．０１〜１０重量％の範囲内の値とすることが好ましい。
このように着色剤を添加して構成することにより、容易にカラー化することができるとともに、発色性に優れた軽量造形材料を得ることができる。【００２１】
また、本発明の軽量造形材料を構成するにあたり、軽量造形材料がクリーム状であるとともに、当該軽量造形材料を所定形状の絞り口を介して絞りだした際に、当該絞り口の形状を保形することが好ましい。
このように構成することにより、複雑形状のデコレーション模様等を容易に形成できるとともに、長時間保持することができる。また、かかる絞り口の形状を保形することにより、複数色の粘土が相互に混ざることなく、独立した形態として存在することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）〜（ｂ）は、ラウリル硫酸ナトリウムの含有率と、変形抵抗値及び吐出量との関係を説明するために供する図である。
【図２】（ａ）〜（ｂ）は、水／ＰＶＡの配合比率と、吐出量及び体積収縮率との関係を説明するために供する図である。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は、マイクロバルーン含有率（％）と、体積収縮率（％）及び吐出量との関係を説明するために供する図である。
【図４】（ａ）〜（ｂ）は、針入度の測定方法を説明するために供する図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、軽量造形材料の使用方法（絞り出し方法や絞り出し口等）を説明するために供する図である。
【図６】（ａ）〜（ｂ）は、軽量造形材料の変形抵抗値の測定方法を説明するために供する図である。
【図７】軽量造形材料の用途の一例を説明するために供する図である。
【図８】従来のチューブ入り粘土を説明するために供する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態は、ポリビニルアルコール系樹脂を含むバインダー樹脂と、粘度調整剤と、水と、軽量化材と、を含有する軽量造形材料であって、軽量化材の添加量を、全体量に対して、３〜２２重量％の範囲内の値とするとともに、水の添加量を、全体量に対して、６５〜９２重量％の範囲内の値とし、かつ、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率（重量比）を３〜３００の範囲内の値とした軽量造形材料である。
以下、バインダー樹脂と、粘度調整剤と、水と、軽量化材等の構成要素に分けて説明する。【００２４】
１．バインダー樹脂
（１）種類
バインダー樹脂の種類としては、ポリビニルアルコール系樹脂を使用することを特徴とする。この理由は、かかるポリビニルアルコール系樹脂は、単位重量当たりに含まれる水酸基量が多く、そのため、適度な粘性と、流動性と、凝集性等を有しており、少量の添加で、軽量粘土としての好ましい特性を発揮することができるためである。
また、ポリビニルアルコール系樹脂は、保水性にも優れている一方、他の水溶性樹脂、例えば、水酸基含有化合物やカルボキシル基含有化合物との間の相溶性にも優れているためである。
なお、かかるポリビニルアルコール系樹脂としては、酢酸ビニルを鹸化して得られるポリビニルアルコールそのものや、カルボキシル基をポリビニルアルコールの側鎖に導入した変性ポリビニルアルコール、アミノ基をポリビニルアルコールの側鎖に導入した変性ポリビニルアルコール、あるいは炭素数１０以上の長鎖アルキル基をポリビニルアルコールの側鎖に導入した変性ポリビニルアルコール等が含まれる。【００２５】
また、ポリアクリル酸やポリアクリル酸塩（ポリアクリル酸ナトリウム等）は、少量の添加により、全体的にクリ−ム状にしやすく、手触りに優れた軽量造形材料を得たい場合には効果的な併用物である。
なお、バインダー樹脂中に、酢酸ビニル系樹脂やポリエチレンオキサイド等を添加すると、流動性が著しく低下したり、手触りが悪くなったりする場合がある。したがって、このような樹脂や化合物を添加する場合であっても、全体量に対して、０．５重量％未満の値とすることが好ましい。【００２６】
（２）添加量
また、バインダー樹脂の添加量を、軽量造形材料の全体量（１００重量％）に対して、０．２〜３０重量％の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるバインダー樹脂の添加量が０．２重量％未満の値となると、軽量造形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、かかるバインダー樹脂の添加量が３０重量％を超えると、軽量造形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、軽量造形材料の取り扱い性や成型性と、軽量造形材料の展性とのバランスがより良好となるため、バインダー樹脂の添加量を、全体量に対して、０．３〜２５重量％の範囲内の値とすることが好ましく、０．４〜２２重量％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、バインダー樹脂の一部あるいは全部としてのポリビニルアルコール系樹脂の添加量を、軽量造形材料の全体量（１００重量％）に対して、０．２〜２２重量％の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このような範囲内の値とすることにより、幅広い範囲の水の添加量において、相反特性としての流動性や保形性等を得ることができるためである。
したがって、バインダー樹脂としてのポリビニルアルコール系樹脂の添加量を、軽量造形材料の全体量に対して、０．３〜２１重量％の範囲内の値とすることがより好ましく、０．４〜２０重量％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。【００２７】
２．粘度調整剤
（１）種類
また、粘度調整剤の種類は特に制限されるものではないが、第１の粘度調整剤として、粘度調整剤を脂肪酸、脂肪酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、多糖類、ノニオンセルロース誘導体、アクリルアミド類、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、グアーガムからなる群から選択される少なくとも１つの化合物とすることが好ましい。
より具体的には、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸ナトリウム、ミスチリン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム、モノイソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジイソブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、トリイソプロピレンナフタレンスルホン酸ナトリウム、プロピルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ミリスチン酸硫酸ナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、プロペンアミド、グアーガム、ヒドロキシプロピルグアーガム、ポリビニルピロリドン等の一種単独または二種以上の組み合わせであることが好ましい。
この理由は、このような粘度調整剤であれば、ポリビニルアルコール系樹脂と均一に相溶し、軽量造形材料の粘度（針入度）や流動性を所定範囲に容易に制御することができるためである。また、このような粘度調整剤であれば、ポリビニルアルコール系樹脂の凝析を有効に防止して、軽量造形材料の全体の粘度変化はもちろんのこと、水分含有量の変化を防止することができるためである。したがって、周囲の環境条件が変化したとしても、粘性、流動性、凝集性等について、初期状態をそのまま維持することができる。
特に、ラウリン酸、ラウリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムは、比較的少量添加によっても、ポリビニルアルコール系樹脂のチクソトロピー性や保形性を改善するとともに、その凝析を有効に防止できることから好ましい粘度調整剤である。【００２８】
また、第２の粘度調整剤として、上述した第１の粘度調整剤である界面活性剤等のかわりに、あるいは併用して、多価アルコールを添加することも好ましい。
この理由は、多価アルコールは、ポリビニルアルコール系樹脂と均一に相溶して、軽量造形材料の粘度や流動性（吐出量や針入度を含む。以下、同様である。）を所定範囲に容易に制御することができる一方、優れた保湿効果を示すことができるためである。
したがって、好適な多価アルコールとして、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等を添加することが好ましい。
なお、このような多価アルコールは、上述したラウリン酸、ラウリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等と併用することにより、ポリビニルアルコール系樹脂の凝析を防止することについて、さらに効果的である。【００２９】
（２）添加量
また、粘度調整剤（第１の粘度調整剤あるいは第２の粘度調整剤）の添加量を、それぞれ全体量に対して０．１〜２０重量％の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる第１の粘度調整剤あるいは第２の粘度調整剤のそれぞれの添加量が０．１重量％未満の値となると、変形抵抗値が低くなったり、保形性が低下したり、あるいは、ポリビニルアルコール系樹脂の凝析を防止したりすることが困難となる場合があるためである。一方、かかる粘度調整剤の添加量が２０重量％を超えると、軽量造形材料の保形性が逆に著しく低下したり、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、軽量造形材料の凝析防止と、保形性等とのバランスがより良好となるため、第１の粘度調整剤あるいは第２の粘度調整剤の添加量を、全体量に対して、それぞれ０．３〜１８重量％の範囲内の値とすることが好ましく、０．５〜１６重量％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。【００３０】
ここで、図１（ａ）は、第１の粘度調整剤（ラウリル硫酸ナトリウム）の含有率を横軸とし、後述する実施例１２〜１５及び比較例５〜６の変形抵抗値を縦軸としたグラフである。また、図１（ｂ）は、上記の横軸に対し、吐出性試験の結果（吐出量１）を縦軸としたグラフである。
図１（ａ）に示す変形抵抗値の特性曲線から、少量の第１粘度調整剤の添加により、変形抵抗値が急激に増加することがわかる。変形抵抗値は、ラウリル硫酸ナトリウムの場合、含有率２〜１４％で最高値を示し、さらに高い含有率でも高水準を保ちながら、緩やかに減少していくことがわかる。
このことから、第１の粘度調整剤の添加により、好ましい変形抵抗性が発生し、軽量造形材として必要な粘弾性、成型性、保形性が得られることがわかる。【００３１】
また、図１（ｂ）に示す吐出量の特性曲線から、第１の粘度調整剤の添加により、吐出量が大きく減少するものの、好適で安定した吐出量が広範囲に渡って得られることがわかる。すなわち、吐出性試験で得られる吐出量について、ラウリル硫酸ナトリウムの場合、含有率２〜４％の付近で、その値が急激に低下するものの、それより高い含有率であっても所定の吐出量を保っていることがわかる。
このことから、第１の粘度調整剤の添加により、好ましい吐出量が得られ、軽量造形材として必要な粘弾性、成型性、保形性が得られることがわかる。【００３２】
なお、好ましい成形性や保形性を示す数値である変形抵抗値の目安としては、図１（ａ）および表１〜３から理解されるように、１３０〜１０００ｇｆの範囲内の値であり、２００〜５００ｇｆの範囲内の値であることがさらに好ましい。
その他、好ましい吐出量の目安としては、絞り出し口に使用する口金の構成によっても多少変わるが、図５（ｂ）に示すような口金（ポリエチレン製）を用いた場合、図１（ｂ）、図２（ａ）および図３（ｂ）あるいは表１〜３から理解されるように、２〜５０ｃｍ3／１０秒の範囲内の値が好ましく、３〜２５ｃｍ3／１０秒の範囲内の値がさらに好ましい。
さらに、図５（ｃ）に示すような口金（クロムメッキ鉄製）を用いた場合、２〜１５０ｃｍ3／１０秒の範囲内の値が好ましく、３〜１２０ｃｍ3／１０秒の範囲内の値がさらに好ましい。【００３３】
（３）水／粘度調整剤の配合比率
また、粘度調整剤、すなわち、上述した第１の粘度調整剤の添加量に関して、水／粘度調整剤の配合比率を３〜９２０の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、このような範囲に制御することにより、幅広い範囲の水の添加量、例えば、６５〜９２重量％に調整した場合において、それぞれ優れた流動性や保形性等を得ることができるためである。
すなわち、かかる水／粘度調整剤の配合比率が３未満の値になると、軽量造形材料において、泡が発生しやすくなり、形状が悪化しやすくなる場合があるためである。一方、かかる水／粘度調整剤の配合比率が９２０を超えると、十分な変形抵抗性が発現されず、また保形性が著しく悪化する。さらには、ポリビニルアルコール系樹脂の凝析を防止したり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、かかる水／粘度調整剤の配合比率を４〜８７０の範囲内の値とすることが好ましく、５〜８２０の範囲内の値とすることがさらに好ましく、１０〜８０の範囲内の値とすることが最も好ましい。【００３４】
３．水
（１）水の添加量
水は、軽量造形材料の取り扱い性や成型性、あるいは軽量造形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、全体量に対して、６５〜９２重量％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６５重量％未満の値となると、粘度調整が困難となったり、流動性が著しく低下したりする場合があるためである。したがって、絞り出し可能な粘土を提供することが困難となるためである。一方、かかる水の添加量が９２重量％を超えると、耐クリープ性の制御が困難となって、保形性が著しく低下したりす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、全体量に対して、６６〜９１重量％の範囲内の値とすることがより好ましい。
なお、従来、特許文献１では水の添加量を５０〜６０重量％の範囲とし、特許文献２では１５〜５５重量％の範囲とし、特許文献３では５０〜８０重量％の範囲とし、特許文献４では６５〜８５重量％の範囲が好適としてきたが、後述する水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率を最適化せず、さらには、水／粘度調整剤の配合比率についても何ら考慮しなかったためである。すなわち、従来、水の配合割合が多くなると、軟化して造形性が乏しくなったり、さらには軽量化が損なわれたりする場合が見られたが、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率等を最適化することにより、このような問題を解決したものである。【００３５】
（２）水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率
また、水の添加量に関して、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率（重量比）を３〜３００の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、このような範囲に制御することにより、幅広い範囲の水の添加量において、優れた流動性や保形性を得ることができる一方、膨張問題を効果的に抑制することができるためである。
すなわち、かかる水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率が３未満の値になると、軽量造形材料の変形抵抗値や体積収縮率の値が大きくなったり、流動性や保形性が低下したり、さらには、ポリビニルアルコール系樹脂の凝析を防止して、膨張問題を抑制することが困難になったりする場合があるためである。
一方、かかる水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率が３００を超えると、保形性が著しく低下したり、体積収縮率の値が増加したり、ポリビニルアルコール系樹脂の凝析を同様に防止したり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、かかる水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率（重量比）を３〜２７０の範囲内の値とすることが好ましく、３〜２５０の範囲内の値とすることがさらに好ましく、４〜５０の範囲内の値とすることが最も好ましい。【００３６】
ここで、図２（ａ）〜（ｂ）を参照して、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率と、軽量造形材料の流動性及び保形性との関係を具体的に説明する。図２（ａ）の横軸には、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率が採って示してあり、縦軸には、吐出性試験の値である吐出量が採って示してあり、さらに、図２（ｂ）には、体積収縮率の値が採って示してある。すなわち、かかる図２（ａ）〜（ｂ）に示される特性曲線は、後述する実施例及び比較例の吐出性試験と、体積収縮率のデータを表したものである。
したがって、かかる図２（ａ）〜（ｂ）に示す特性曲線から理解されるように、水／ポリビニルアルコール系樹脂が３〜３００の範囲内の値であれば、軽量造形材料における水の添加量が多い場合（この場合、６５〜９２重量％）であっても、優れた吐出量と、体積収縮率とのバランスを取ることができる。
また、水／ポリビニルアルコール系樹脂が４〜２５０の範囲内の値であれば、さらに優れた流動性と、保形性とのバランスを取ることができることが理解される。【００３７】
４．軽量化材
（１）種類
軽量化材の種類は特に制限されるものではないが、例えば、有機中空微小球や無機中空微小球を使用することが好ましい。
このような有機中空微小球として、有機材料からなる外殻（殻壁）を有し、その内部に空隙を有する微小球であれば好適に使用することができる。すなわち、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。
なお、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、およびアクリロニトリル樹脂等からなる外殻を有する有機中空微小球は、白色性が高いことからより好ましい有機中空微小球である。
また、軽量化材の種類に関して、有機中空微小球のほかに、あるいは別に、外殻が無機材料、例えば、ガラス材からなる無機中空微小球を使用することも好ましい。
このような無機中空微小球は、無色透明であって、耐圧強度が高く、例えば、７５０ｐｓｉ（１ｐｓｉ＝６．９０×１０3Ｎ、１ｋｇｆ＝９．８０７Ｎ／ｃｍ2）の測定圧力で加圧した際の残存率が、９０〜９２（ＶＯＬ％）であって、しかも軽いという特徴がある。
したがって、有機中空微小球と、無機中空微小球とを併用することにより、軽量造形材料の単位体積あたりの重量を著しく軽減させることができるとともに、有機中空微小球が、無機中空微小球の周囲に存在することにより、クッション材の役目を果たして、無機中空微小球が破壊されることを有効に防止したり、無機中空微小球の分散性をより向上させたりすることができる。
また、このように有機中空微小球と、無機中空微小球とを併用することにより、着色剤との関係で、発色性を高めたり、軽量造形材料の形状と保持性を高めたり、収縮率を低下させたりすることができる。【００３８】
（２）平均粒径
また、軽量化材の平均粒径を１０〜１５０μｍの範囲内の値とする。
この理由は、かかる軽量化材の平均粒径が１０μｍ未満の値となると、軽量造形材料の造形性が低下したり、所定量添加した場合の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、かかる軽量化材の平均粒径が１５０μｍを超えると、混合分散が困難となったり、あるいは、軽量造形材料の造形性が低下したりする場合があるためである。
したがって、軽量化材の平均粒径を１５〜１３０μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、２０〜１１０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかる軽量化材の平均粒径は、光学顕微鏡で軽量化材の画像を取り込み、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。【００３９】
（３）添加量
また、軽量化材の添加量を、全体量に対して、３〜２２重量％の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、かかる軽量化材の添加量が３重量％未満の値となると、軽量造形材料の軽量化が困難となったり、保形性が著しく低下したりするためである。
一方、かかる軽量化材の添加量が２２重量％を超えると、軽量造形材料の造形性や取り扱いが著しく低下するとともに、混合分散が困難となったりするためである。
したがって、軽量造形材料の軽量化と、取り扱い性等とのバランスがより良好となるため、軽量化材の添加量を４．５〜２１重量％の範囲内の値とすることがより好ましく、６〜２０重量％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。【００４０】
ここで、図３（ａ）に、中空微小球（マイクロバルーン）の含有率と、体積収縮率との関係、さらに図３（ｂ）に、中空微小球（マイクロバルーン）の含有率と、吐出性試験の結果を数値化したものとの関係を示す。
この図３（ａ）に示す特性曲線から、マイクロバルーン含有率が多くなる程、体積収縮率が減少する傾向にあると言える。具体的には、マイクロバルーン含有率が約４．５重量％の時、体積収縮率の減少が一時的に緩やかになるが、４．５重量％よりも増加すれば、また減少傾向を示している。
また、図３（ｂ）に示す特性曲線でも、マイクロバルーン含有率が多くなる程、吐出量が減少する傾向にあると言える。具体的には、マイクロバルーン含有率が約６．０重量％の時までは、急激に吐出量が減少するが、マイクロバルーン含有率が６．０重量％よりも増加すると、緩やかな減少傾向を示している。
したがって、図３（ａ）〜（ｂ）に示す特性曲線を加味して、マイクロバルーン含有率を６〜２０重量％の範囲内の値とすることにより、さらに特性のバランスが優れた軽量造形材料が得られることが理解できる。【００４１】
５．添加物
（１）繊維
また、添加物としての繊維（パルプ）は、軽量造形材料の流動性を著しく低下させる場合がある。したがって、繊維（パルプ）を添加する場合、その添加量を、全体量に対して、６重量％以下の値とすることが好ましい。【００４２】
（２）着色剤
また、カラー化のために着色剤を添加することが好ましい。このような着色剤の種類としては、特に制限されるものではないが、従来からインキ、塗料などの分野で用いられているものであればよく、例えば、有機顔料や無機顔料、あるいは染料が挙げられる。
また、このような着色剤の添加量を、全体量に対して、０．０１〜１０重量％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０．０１重量％未満となると、添加効果や、軽量化材と相乗効果が発揮されずに、着色剤による発色性が低下する場合があるためである。一方、かかる着色剤の添加量が１０重量％を超えると、光散乱が大きくなったり、あるいは著しく凝集しやすくなったりするため、逆に発色性が低下する場合があるためである。
したがって、着色剤による発色性がより良好となるため、着色剤の添加量を０．０２〜８重量％の範囲内の値とすることがより好ましく、０．０３〜７重量％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。【００４３】
（３）他の添加物
軽量造形材料中に、添加剤として、上述した添加物以外に、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、増粘剤、可塑剤、粘度調整剤以外の界面活性剤、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。【００４４】
６．針入度
軽量造形材料のＪＩＳＫ２２０７に準拠して測定される針入度を８〜８０ｍｍ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、軽量造形材料の粘度の指標としての針入度をこのような範囲内の値に制御することにより、例えば、絞り出し器を用いて、容易かつ短時間に絞り出すことができるためである。また、このような針入度を有するクリーム状の軽量造形材料であれば、製造する際に、添加成分としての軽量化材の破壊を著しく低減することができるためである。したがって、膨張問題を回避して、長期間保管した場合や、夏季等に周囲温度が上昇して高温状態になった場合であっても、初期の包装状態を、そのまま維持することができる。【００４５】
ここで、軽量造形材料の針入度は、ＪＩＳＫ２２０７に準拠して、図４（ａ）に示すような装置１０を用い、上面を平坦化させた軽量造形材料１２を台に乗せ、かかる軽量造形材料１２の上部から、図４（ｂ）に示す所定針１６を進入させて測定することができる。
具体的には、上部の最大断面積（Ａ）が０．５ｃｍ2、針部の長さ（Ｌ）が１００ｍｍである針１６に５０ｇの荷重をかけ、３０秒間で貫入する長さを１ｍｍ単位で針入度として測定することができる。
但し、冬季や夏季に過度に周囲温度が変化すると、実質的に大きく粘度や針入度が変化して、流動性が低下したり、膨張問題が若干発生したりする場合がある。
よって、オールシーズンにわたって優れた絞り出性や膨張問題の発生を防止するために、軽量造形材料の針入度を１５〜７３ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、２２〜６７ｍｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。【００４６】
７．体積収縮率
また、軽量造形材料の体積収縮率を３５％以下の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる体積収縮率が３５％を超えると、乾燥に伴う変形が著しく生じるため、初期のみならず長時間にわたって所定形状を保持することが困難となる場合があるためである。
但し、かかる体積収縮率が過度に小さくなると、使用可能な軽量化剤の添加量が過度に多くなったり、バインダー樹脂や粘度調整剤等の種類が過度に制限されたりする場合がある。
したがって、軽量造形材料の体積収縮率を１％〜３４％の範囲内の値とすることがより好ましく、２％〜３３％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかる体積収縮率は、使用する軽量化剤やバインダー樹脂や粘度調整剤等の添加量によっても可変である。【００４７】
例えば、図２（ｂ）と図３（ａ）に示すように、水とポリビニルアルコールの配合比率やマイクロバルーンの含有率を変えることによって、体積収縮率を大きく変化させることができる。
具体的には、マイクロバルーンの含有率を６〜２１重量％の範囲内の値とすることによって、さらに安定的に、約３５％程度以下の体積収縮率の値とすることができる。
さらに、水とポリビニルアルコールの配合比率を３〜３００の範囲内とすることにより、約３５％程度以下の体積収縮率の値とすることができる。
したがって、水とポリビニルアルコールの配合比率やマイクロバルーンの含有率を適宜変更することにより、軽量性や流動性に富むとともに、所望の形状を長期間保形可能な軽量造形材料を確保することができる。【００４８】
８．製造方法
（１）混合工程
バインダー樹脂、軽量化材、粘度調整剤、着色剤、および水等の配合原料を均一に混合する工程である。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。
特に、軽量化材は軽くて、混練している間に破壊されやすい一方、分散にばらつきが生じやすいために、ニーダーを使用して、回転数１０〜１，０００ｒｐｍ、時間１〜６０分の条件で、押し出し混練することが好ましく、ニーダーを使用して、回転数３０〜３００ｒｐｍ、時間１０〜３０分の条件で、押し出し混練することがより好ましい。
なお、本発明の軽量造形材料であれば、軽量化材等の破壊を著しく低減することができるために、周囲温度等の変化により、上述した混練条件が多少ばらついたような場合であっても、いわゆる膨張問題を効果的に回避することができる。【００４９】
また、着色剤についても、均一に混合分散できるように、予め、水やアルコールに分散させて溶液状に調整するとともに、その溶液が凝集しないように、アルカリ剤等を添加して、ｐＨを７以上の値に調整しておくことが好ましい。
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、得られる軽量造形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３５〜６０℃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。【００５０】
（２）針入度調整工程
また、軽量造形材料の針入度を調整する工程である。さらに水や粘度調整剤を添加して、ＪＩＳＫ２２０７に準拠して測定される軽量造形材料の針入度を、例えば、８〜８０（２５℃）の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる軽量造形材料の針入度が８未満の値となると、得られる軽量造形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り、一方、軽量造形材料の針入度が８０を越えると、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
なお、本発明の軽量造形材料の場合、粘度調整剤が添加してある一方、水の添加量が比較的多いために、軽量造形材料の針入度を所定範囲に制御することが極めて容易である。【００５１】
一方、針入度の測定温度が４０℃の場合、かかる軽量造形材料の針入度を８〜７０の範囲内の値とすることが好ましく、２０〜５８の範囲内の値とすることがより好ましい。
この理由は、軽量造形材料を４０℃程度に加温するだけで、軽量造形材料の針入度を著しく低下することができるためである。したがって、絞り出し器における絞り出しをさらに容易にすることができる。また、逆に、軽量造形材料を４０℃程度に加温したとしても、絞り出し器における絞り出し後の温度はすぐに室温付近に低下するため、軽量造形材料の保形性が著しく高まることになる。
よって、絞り出し器における絞り出し口付近に、加熱装置を備えておくことも、このような軽量造形材料の使用に際しては、好都合である。【００５２】
（３）パッケージング工程
作成した軽量造形材料を小分けして、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、かかる軽量造形材料は、水やアルコール等を比較的多量に含んでいるため、軽量造形材料における含水量を維持しつつ、所定の取り扱い性を得るために、防湿性材料、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のプラスチック材料で包装することが好ましい。
特に、パッケージング材料として、ポリエチレンを使用することにより、軽量造形材料に対して非粘着性とすることができ、当該軽量造形材料がクリーム状であっても、容易に絞り出すことができるという利点が得られやすい。また、ポリプロピレンを使用することにより、所定の防湿性を維持したまま、ヒートシールが可能となることから好ましいパッケージング材料である。さらに、内側がポリエチレンで、外側がポリプロピレンの複合フィルムを使用することにより、ポリエチレンの非粘着性と、ポリプロピレンの防湿性等が得られることから、より好ましいパッケージング材料である。
また、本発明の軽量造形材料の場合、押圧して絞り出すことが多いが、後方に逆流しないように、軽量造形材料をパッケージングした後は、図５（ａ）に示すように、パッケージングの周囲にヒートシール部２０ａを設けることが好ましい。
さらに、口金部分についても、押圧して軽量造形材料を容易に絞り出せるように、ポリエチレンやポリプロピレンから構成するとともに、その周囲をヒートシール等したり、あるいは、パッキン類をはさんで、機械的にネジ固定したりすることも好ましい。【００５３】
但し、軽量造形材料をさらに容易に押し出せるように、口金部分の基材を金属材料やプラスチック材料から構成するとともに、その表面に、クロム処理（クロムメッキ）を施すことが好ましい。この理由は、口金部分に、所定厚さのクロム層を形成することにより、他の金属と異なり、極めて平滑性が高く、動摩擦が少ない表面とすることができるためである。
より具体的には、下地の鉄等の金属材料に、厚さ０．１〜５μｍのクロムメッキを施すことにより、クロムメッキを施さない場合と比較して、５〜１０倍もの吐出量が得られことが判明している。例えば、実施例１において、図５（ｃ）に示すような厚さ０．５ミクロンのクロムメッキを施した口金を用いることにより、図５（ｂ）に示すようなポリエチレン製の口金を用いた場合と比較して、絞り出される軽量造形材料の容量が、約１５０ｃｍ3／１０秒となることが確認されている。【００５４】
その他、本発明の軽量造形材料の場合、膨張問題の発生が十分抑制されるため、従来の包装材料のように、通気孔を設けたり、ガス透過性材料に優れた包装材料を使用したりする必要がなくなるという利点がある。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を詳細に説明する。【００５６】
［実施例１］
（１）軽量造形材料の作成
容量２００リットルのニーダー内に、以下の配合材料Ａ〜Ｆを収容した後、回転数４０ｒｐｍで、ニーダーを回転させて、軽量造形材料（密度：０．４０ｇ／ｃｍ3）を作成した。
尚、ＰＶＡとしては、２０℃、４％水溶液の粘度４０００ｍＰａ・Ｓである部分鹸化品を使用した。
Ａ：有機中空微小球                                      ０．３７２ｋｇ
（平均粒径３５μｍ、Ｌ値（白色度）５０以上、中性品）
Ｂ：ポリビニルアルコール系樹脂                       ０．６８４ｋｇ
（高粘度品＝２０℃、４％水溶液の粘度４０００ｍＰａ・ｓ）
Ｃ：オレイン酸                                             ０．１３２ｋｇ
Ｄ：プロピレングリコール                                ０．０１２ｋｇ
Ｅ：水                                                       １０．８  ｋｇ【００５７】
（２）軽量造形材料の評価
得られた軽量造形材料につき、以下のような針入度、流動性、保形性、軽量性および膨張性の評価をそれぞれ行った。得られた結果（ｎ数＝５の平均評価）を表１に示す。【００５８】
（２）−１  針入度測定
得られた軽量造形材料の粘度の指標としての針入度を、図４（ａ）に示すような、針入度測定器１０（ＪＩＳＫ２２０７に準拠）を用い、２５℃及び４０℃の条件で測定した。
ここで針入度とは、長さ（Ｌ）１００ｍｍを有する針に対して、５０ｇの荷重をかけ、３０秒間に貫入する針の長さを１ｍｍ単位で表した値である。【００５９】
（２）−２  絞り出し性
得られた軽量造形材料の粘度の別の指標としての絞り出し性を、以下の基準で評価した。すなわち、図５（ａ）に示すように、絞り出し器２０（容量：２５０ｍｌ、絞り出し口：多角形型、外径：１７ｍｍ、内径：１３ｍｍ）、を用いて、単位時間である１０秒間に絞り出す軽量造形材料の吐出量（体積（ｃｍ3／１０秒））を測定した。
その際、絞り出し口に、図５（ｂ）に示すポリエチレン製口金と、図５（ｃ）に示すクロムメッキ（１ミクロン）処理鉄製口金と、をそれぞれ装着し、それぞれ得られた吐出量の値を吐出量１および吐出量２とした。
なお、図５（ｂ）に示すポリエチレン製口金も、図５（ｃ）に示すクロムメッキ（１ミクロン）処理鉄製口金も、底面としては、図５（ｄ）に示すような構成であって、内径を記号Ｌ１で示し、外径を記号Ｌ２でそれぞれ示してある。【００６０】
（２）−３  体積収縮率
得られた軽量造形材料の体積収縮率を、以下の基準で評価した。すなわち、軽量造形材料を既知容積（Ｖ１）の容器内に充填し、その重量（Ｗ１）を測定した。次いで、同一重量（Ｗ１）の軽量造形材料を板状に成型した後、３２℃、１２０時間の条件で乾燥させた。
乾燥後の軽量造形材料の表面に防水スプレー処理を施した後、当該軽量造形材料を、水充填した既知体積の容器内に浸漬させ、溢れた水量から乾燥後の軽量造形材料の体積（Ｖ２）を算出した。
得られたＶ１及びＶ２から、下記式によって軽量造形材料の乾燥体収縮率（％）を算出した。
体積収縮率（％）＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ１×１００【００６１】
（２）−４  形状
軽量造形材料の形状を、次のようにして測定した。すなわち、図５（ａ）に示すような絞り出し器２０（容量：２５０ｍｌ、絞り出し口：多角形、外径：１７ｍｍ、内径：１３ｍｍ）に、図５（ｂ）に示すポリエチレン製口金を装着して用い、３０ｇの軽量造形材料を絞り出し、断面形状が多角形型を維持しているか否かで評価した。
なお、形状に関して、○以上の評価が得られれば、軽量造形材料に適した保形性を有していると言える。
◎：完全な多角形状断面を再現することができる。
○：ほとんど完全な多角形状断面を再現することができる。
△：少々崩れているが、ほぼ多角形状断面を再現することができる。
×：多角形状断面を再現することができない。【００６２】
（２）−５  変形抵抗値
図６（ａ）に示すように、軽量造形材料１２を、直径３８ｍｍ、高さ９５ｍｍの円筒型に成型した後、はかり３２に乗せた。次いで、図６（ｂ）に示すように、１８．６ｃｍ／分で、ピストン（油圧）３０を降下させ、軽量造形材料１２を押し下げた。そして、軽量造形材料の高さが９５ｍｍから７０ｍｍに変形した時のはかりの目盛りを読み取り、この値を軽量造形材料の変形抵抗値とした。
なお、変形抵抗値は、軽量化材料の成型性および保形性の指標となるものであって、１５０〜１０００ｇｆの範囲内の値とすることで、流動性と保形性において好適な結果が得られることが判明した。【００６３】
［実施例２〜６、比較例１〜２］
実施例２〜６及び比較例１〜２においては、表１に示すように、軽量化材と水の配合比率を変化させて得られる軽量化材の物性を検討した。具体的には、軽量化材量（有機中空微小球）及び軽量化材平均粒径、さらに、水の配合比率を変化させつつ、第１の粘度調整剤としてはオレイン酸を使用し、第２の粘度調整剤としてはプロピレングリコールを使用することで得られる軽量造形材料の物性を比較した。
また、ＰＶＡとしては、２０℃、４％水溶液の粘度４０００ｍＰａ・Ｓである部分鹸化品を使用した。
そして、実施例１と同様に軽量造形材料を作成して評価し、得られた結果を表１に示す。
結果から容易に理解されるように、有機中空微小球の添加量が３重量％未満になると、形状、保形性、体積収縮率、軽量性の評価結果が著しく低下することが判明した。一方、有機中空微小球の添加量が２２重量％を超えると、有機中空微小球の分散性が低下し、逆に、形状および吐出量の評価結果が低下することが判明した。【００６４】
【表１】
2007055257.tif 000003
【００６５】
［実施例７〜１１、比較例３〜４］
実施例７〜１１及び比較例３〜４では、表２に示すように、ＰＶＡと水の配合比率を変化させて得られた軽量造形材料の物性を検討した。具体的には、軽量造形材料の含有率を７．３重量％とし、さらに、軽量化材の平均粒径を３５μｍとして使用した。
また、ＰＶＡが低添加率の場合には、高粘度品（２０℃、４％水溶液の粘度４０００ｍＰａ）を使用し、ＰＶＡが高添加率の場合には、中粘度品（２０℃、４％水溶液の粘度６０ｍＰａ・ｓ）を使用した。評価は、実施例１の製法に準じて、水及びＰＶＡの添加量を変えた軽量造形材を作製して行った。この際、第１の粘度調整剤としてはステアリン酸ナトリウムを使用し、第２の粘度調整剤としてはプロピレングリコールをそれぞれ使用した。
そして、実施例１と同様に軽量造形材料を作成して評価し、得られた結果を表２に示す。
結果から容易に理解されるように、かかる水/ＰＶＡの配合比率が３未満になると、吐出量及び保形性が著しく低下するとともに、体積収縮率が大きくなることが判明した。一方、かかる水/ＰＶＡの配合比率が３００を超えると、取り扱い性が著しく低くなり、吐出量及び形状が著しく低下するとともに、体積収縮率が大きくなることが判明した。【００６６】
【表２】
2007055257.tif 000004
【００６７】
［実施例１２〜１６］
実施例１２〜１６及び比較例５〜６では、表３に示すように、第１の粘度調整剤の配合比率を変化させて得られた軽量造形材の物性を検討した。具体的には、軽量造形材料の含有率を６．２重量％とし、さらに、軽量化材の平均粒径を３５μｍとして使用した。評価は、実施例１の製法に準じて、第１の粘度調整剤及び水の添加量を変えた軽量造形材を作製して行った。この際、第１の粘度調整剤としては、ラウリル硫酸ナトリウムを使用し、第２の粘度調整剤としては、グリセリンを使用することで得られる軽量化材料の物性を比較した。
また、ＰＶＡとしては、２０℃、４％濃度の粘度４０００ｍＰａ・ｓである高粘性変性品を使用した。
そして、実施例１と同様に軽量造形材料を作成して評価し、得られた結果を表３に示す。
結果から容易に理解されるように、かかる水/粘度調整剤の配合比率が所定の範囲内であれば、優れた流動性や保形性が得られるばかりか、取り扱い性が著しく向上することが判明した。【００６８】
【表３】
2007055257.tif 000005
【００６９】
［実施例１７〜２０］
実施例１７〜２０では、表４に示すように、軽量化材量及び軽量化材の平均粒径また、組成の配合比率を変化させつつ、さらに第１の粘度調整剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（略称ＤＢＳ・Ｎａ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ），メチルセルロース（ＭＣ）とオレイン酸カリウム（ＯＫ）の組み合わせ、並びに、グアーガムをそれぞれ使用し、第２の粘度調整剤としてはグリセリンを使用することで得られる軽量造形材料の物性を比較した。
また、ＰＶＡとしては、２０℃、４％濃度の粘度が３０ｍＰａ・Ｓである中粘度品あるいは、４０００ｍＰａ・ｓである高粘度品を使用した。
そして、実施例１と同様に軽量造形材料を作成して評価し、得られた結果を表４に示す。
結果から容易に理解されるように、かかる水/粘度調整剤の配合比率が所定の範囲内であれば、優れた流動性や保形性が得られるばかりか、取り扱い性が著しく向上することが判明した。【００７０】
【表４】
2007055257.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の軽量造形材料によれば、軽量造形材料に粘度調整剤を添加するとともに、軽量造形材料を構成する軽量化材の添加量と、水の添加量と、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率とを所定範囲に制御するだけで相反特性である絞り口を介しての絞りだし性と、保形性等との良好な関係を満足するとともに、上述したような膨張問題を解決できるようになった。
よって、本発明の軽量造形材料は、図７に示すように、玩具あるいは装飾品としてのデコレーションケーキ、菓子の家、菓子類、ホイップクリーム等の擬似材料として好適に用いることができる。
【図１】
2007055257.tif 000007
【図２】
2007055257.tif 000008
【図３】
2007055257.tif 000009
【図４】
2007055257.tif 000010
【図５】
2007055257.tif 000011
【図６】
2007055257.tif 000012
【図７】
2007055257.tif 000013
【図８】
2007055257.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月15日(2007.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系樹脂を含むバインダー樹脂と、粘度調整剤と、水と、軽量化材と、を含有する軽量造形材料であって、
前記粘度調整剤が、脂肪酸、脂肪酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、多糖類、ノニオンセルロース誘導体、アクリルアミド類、ポリアクリル酸、およびポリアクリル酸塩からなる群から選択される少なくとも１つの化合物であり、
前記軽量化材が、有機中空微小球及び無機中空微小球、あるいはいずれか一方であり、
前記軽量化材の添加量を、全体量に対して、３〜２２重量％の範囲内の値とするとともに、前記水の添加量を、全体量に対して、６５〜９２重量％の範囲内の値とし、かつ、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率（重量比）を３〜３００の範囲内の値とし、
さらに、前記軽量造形材料のＪＩＳＫ２２０７に準拠して測定される針入度を８〜８０ｍｍ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることを特徴とする軽量造形材料。
【請求項２】
前記バインダー樹脂としてのポリビニルアルコール系樹脂の添加量を、全体量に対して０．２〜２２重量％の範囲内の値とすることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の軽量造形材料。
【請求項３】
前記粘度調整剤の添加量を、全体量に対して０．１〜２０重量％の範囲内の値とするとともに、水／粘度調整剤の配合比率（重量比）を３〜９２０の範囲内の値とすることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の軽量造形材料。
【請求項４】
前記粘度調整剤を第１の粘度調整剤としたときに、当該第１の粘度調整剤とは種類が異なる第２の粘度調整剤として、多価アルコールを含有することを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の軽量造形材料。
【請求項５】
前記軽量造形材料の吐出量（容量：２５０ｍｌ、絞り出し口：多角形型、外径：１７ｍｍ、内径：１３ｍｍの絞り出し器を用いて、１０秒間に絞り出す軽量造形材料の容量）を２〜２５０ｃｍ３／１０秒の範囲内の値とすることを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一項に記載の軽量造形材料。
【請求項６】
前記軽量造形材料における下記式によって算出される体積収縮率を３５％以下の値とすることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれか一項に記載の軽量造形材料。
体積収縮率（％）＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ１×１００
Ｖ１：軽量造形材料を充填する容器の容積
Ｖ２：乾燥後の軽量造形材料の体積
【請求項７】
前記軽量造形材料が、着色剤をさらに含有するとともに、当該着色剤の添加量を、全体量に対して０．０１〜１０重量％の範囲内の値とすることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一項に記の軽量造形材料。
【請求項８】
前記軽量造形材料がクリーム状であるとともに、当該軽量造形材料を所定形状の絞り口を介して絞りだした際に、当該絞り口の所定形状を保形することを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項のいずれか一項に記載の軽量造形材料。
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月11日(2008.1.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系樹脂を含むバインダー樹脂と、粘度調整剤と、水と、軽量化材と、を含有する軽量造形材料であって、
前記粘度調整剤が、脂肪酸、脂肪酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、多糖類、ノニオンセルロース誘導体、アクリルアミド類、ポリアクリル酸、およびポリアクリル酸塩からなる群から選択される少なくとも１つの化合物であり、
前記軽量化材が、有機中空微小球及び無機中空微小球、あるいはいずれか一方であり、
前記軽量化材の添加量を、全体量に対して、３〜２２重量％の範囲内の値とするとともに、前記水の添加量を、全体量に対して、６５〜９２重量％の範囲内の値とし、かつ、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率（重量比）を３〜３００の範囲内の値とし、
さらに、前記軽量造形材料のＪＩＳＫ２２０７に準拠して測定される針入度を８〜８０ｍｍ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることを特徴とする軽量造形材料。
【請求項２】
前記バインダー樹脂としてのポリビニルアルコール系樹脂の添加量を、全体量に対して０．２〜２２重量％の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１に記載の軽量造形材料。
【請求項３】
前記粘度調整剤の添加量を、全体量に対して０．１〜２０重量％の範囲内の値とするとともに、水／粘度調整剤の配合比率（重量比）を３〜９２０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に記載の軽量造形材料。
【請求項４】
前記粘度調整剤を第１の粘度調整剤としたときに、当該第１の粘度調整剤とは種類が異なる第２の粘度調整剤として、多価アルコールを含有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軽量造形材料。
【請求項５】
前記軽量造形材料の吐出量（容量：２５０ｍｌ、絞り出し口：多角形型、外径：１７ｍｍ、内径：１３ｍｍの絞り出し器を用いて、１０秒間に絞り出す軽量造形材料の容量）を２〜２５０ｃｍ3／１０秒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軽量造形材料。
【請求項６】
前記軽量造形材料における下記式によって算出される体積収縮率を３５％以下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軽量造形材料。
体積収縮率（％）＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ１×１００
Ｖ１：軽量造形材料を充填する容器の容積
Ｖ２：乾燥後の軽量造形材料の体積
【請求項７】
前記軽量造形材料が、着色剤をさらに含有するとともに、当該着色剤の添加量を、全体量に対して０．０１〜１０重量％の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記の軽量造形材料。
【請求項８】
前記軽量造形材料がクリーム状であるとともに、当該軽量造形材料を所定形状の絞り口を介して絞りだした際に、当該絞り口の所定形状を保形することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の軽量造形材料。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明によれば、ポリビニルアルコール系樹脂を含むバインダー樹脂と、粘度調整剤と、水と、軽量化材と、を含有する軽量造形材料であって、軽量化材の添加量を、全体量に対して、３〜２２重量％の範囲内の値とするとともに、水の添加量を、全体量に対して、６５〜９２重量％の範囲内の値とし、かつ、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率（重量比）を３〜３００の範囲内の値とした軽量造形材料が提供され、上述した問題点を解決することができる。
より具体的には、ポリビニルアルコール系樹脂を含むバインダー樹脂と、粘度調整剤と、水と、軽量化材と、を含有する軽量造形材料であって、粘度調整剤が、脂肪酸、脂肪酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、多糖類、ノニオンセルロース誘導体、アクリルアミド類、ポリアクリル酸、およびポリアクリル酸塩からなる群から選択される少なくとも１つの化合物であり、軽量化材が、有機中空微小球及び無機中空微小球、あるいはいずれか一方であり、軽量化材の添加量を、全体量に対して、３〜２２重量％の範囲内の値とするとともに、水の添加量を、全体量に対して、６５〜９２重量％の範囲内の値とし、かつ、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率（重量比）を３〜３００の範囲内の値とし、さらに、軽量造形材料のＪＩＳＫ２２０７に準拠して測定される針入度を８〜８０ｍｍ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とした軽量造形材料が提供され、上述した問題点を解決することができる。
すなわち、軽量化材の添加量を幅広い範囲で変更し、仮に多くした場合であっても、所定のバインダー樹脂に対して、粘度調整剤を添加することにより、流動性を向上させ、クリーム状の粘土として、絞り出し器を用いて、容易かつ短時間に絞り出すことができる。
また、水の添加量のみならず、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率を所定範囲に制御することにより、絞り出し器を用いて、容易かつ短時間で絞り出すことができる一方、保形性に優れた軽量造形材料を得ることができる。
さらには、かかるクリーム状の軽量造形材料であれば、製造する際に、添加成分としての軽量化材の破壊を著しく低減することができ、長期間保管した場合や、夏季等に周囲温度が上昇して高温状態になった場合であっても、初期の包装状態を、そのまま維持することができる。
なお、従来は、軽量化材添加量及び水の添加量の好適範囲がそれぞればらばらであったが、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率等を考慮することによって、軽量化材や水の添加量を多くした場合であっても、流動性や保形性等が低下することが少なくなり、さらには膨張問題の発生を抑制することができるようになった。
また、所定の粘度調整剤を用いて構成することにより、ポリビニルアルコール系樹脂の凝析を有効に防止して、長期間にわたって、優れた流動性及び保形性等を得ることができるようになった。
また、所定の軽量造形材料を添加することにより、流動性や軽量性にさらに優れた軽量造形材料が得られるとともに、膨張問題や発色性低下の問題を効果的に低減することができるようになった。
なお、従来、ポリビニルアルコール系樹脂に、無機中空微小球を添加すると、ポリビニルアルコール系樹脂の凝析が即座に生じるという問題があったが、粘度調整剤を添加するとともに、水／粘度調整剤の配合比率を制御することにより、有効に防止できるようになった。
さらに、針入度を所定範囲に制御することにより、例えば、絞り出し器を用いて、より容易かつ短時間に絞り出すことができるようになった。
また、このような針入度を有するクリーム状の軽量造形材料とすることにより、製造する際に、添加成分としての軽量化材の破壊を著しく低減することができ、長期間保管した場合や、夏季等に周囲温度が上昇して高温状態になった場合であっても、初期の包装状態を、そのまま維持することができるようになった。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、本発明の軽量造形材料を構成するにあたり、軽量造形材料の体積収縮率を３５％以下の値とすることが好ましい。
より具体的には、軽量造形材料における下記式によって算出される体積収縮率を３５％以下の値とすることが好ましい。
体積収縮率（％）＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ１×１００
Ｖ１：軽量造形材料を充填する容器の容積
Ｖ２：乾燥後の軽量造形材料の体積
このように体積変化率を所定の範囲の値に制御することにより、初期のみならず長時間にわたって優れた保形性を得ることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の実施形態は、ポリビニルアルコール系樹脂を含むバインダー樹脂と、粘度調整剤と、水と、軽量化材と、を含有する軽量造形材料であって、粘度調整剤が、脂肪酸、脂肪酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、多糖類、ノニオンセルロース誘導体、アクリルアミド類、ポリアクリル酸、およびポリアクリル酸塩からなる群から選択される少なくとも１つの化合物であり、軽量化材が、有機中空微小球及び無機中空微小球、あるいはいずれか一方であり、軽量化材の添加量を、全体量に対して、３〜２２重量％の範囲内の値とするとともに、水の添加量を、全体量に対して、６５〜９２重量％の範囲内の値とし、かつ、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率（重量比）を３〜３００の範囲内の値とし、さらに、軽量造形材料のＪＩＳＫ２２０７に準拠して測定される針入度を８〜８０ｍｍ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることを特徴とする軽量造形材料である。
以下、バインダー樹脂と、粘度調整剤と、水と、軽量化材等の構成要素に分けて説明する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
２．粘度調整剤
（１）種類
また、粘度調整剤が、脂肪酸、脂肪酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、多糖類、ノニオンセルロース誘導体、アクリルアミド類、ポリアクリル酸、およびポリアクリル酸塩からなる群から選択される少なくとも１つの化合物であることを特徴とする。
より具体的には、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクチルベンゼンスルホン酸ナトリウム、モノイソプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジイソブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、トリイソプロピレンナフタレンスルホン酸ナトリウム、プロピルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ミリスチル硫酸ナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、プロペンアミド、グアーガム、ヒドロキシプロピルグアーガム、ポリビニルピロリドン等の一種単独または二種以上の組み合わせであることが好ましい。
この理由は、このような粘度調整剤であれば、ポリビニルアルコール系樹脂と均一に相溶し、軽量造形材料の粘度（針入度）や流動性を所定範囲に容易に制御することができるためである。また、このような粘度調整剤であれば、ポリビニルアルコール系樹脂の凝析を有効に防止して、軽量造形材料の全体の粘度変化はもちろんのこと、水分含有量の変化を防止することができるためである。したがって、周囲の環境条件が変化したとしても、粘性、流動性、凝集性等について、初期状態をそのまま維持することができる。
特に、ラウリン酸、ラウリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムは、比較的少量添加によっても、ポリビニルアルコール系樹脂のチクソトロピー性や保形性を改善するとともに、その凝析を有効に防止できることから好ましい粘度調整剤である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
４．軽量化材
（１）種類
軽量化材が、有機中空微小球及び無機中空微小球、あるいはいずれか一方であることを特徴とする。
このような有機中空微小球として、有機材料からなる外殻（殻壁）を有し、その内部に空隙を有する微小球であれば好適に使用することができる。すなわち、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。
なお、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、およびアクリロニトリル樹脂等からなる外殻を有する有機中空微小球は、白色性が高いことからより好ましい有機中空微小球である。
また、軽量化材の種類に関して、有機中空微小球のほかに、あるいは別に、外殻が無機材料、例えば、ガラス材からなる無機中空微小球を使用することも好ましい。
このような無機中空微小球は、無色透明であって、耐圧強度が高く、例えば、７５０ｐｓｉ（１ｐｓｉ＝６．９０×１０3Ｎ、１ｋｇｆ＝９．８０７Ｎ／ｃｍ2）の測定圧力で加圧した際の残存率が、９０〜９２（ＶＯＬ％）であって、しかも軽いという特徴がある。
したがって、有機中空微小球と、無機中空微小球とを併用することにより、軽量造形材料の単位体積あたりの重量を著しく軽減させることができるとともに、有機中空微小球が、無機中空微小球の周囲に存在することにより、クッション材の役目を果たして、無機中空微小球が破壊されることを有効に防止したり、無機中空微小球の分散性をより向上させたりすることができる。
また、このように有機中空微小球と、無機中空微小球とを併用することにより、着色剤との関係で、発色性を高めたり、軽量造形材料の形状と保持性を高めたり、収縮率を低下させたりすることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
６．針入度
軽量造形材料のＪＩＳＫ２２０７に準拠して測定される針入度を８〜８０ｍｍ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、軽量造形材料の粘度の指標としての針入度をこのような範囲内の値に制御することにより、例えば、絞り出し器を用いて、容易かつ短時間に絞り出すことができるためである。また、このような針入度を有するクリーム状の軽量造形材料であれば、製造する際に、添加成分としての軽量化材の破壊を著しく低減することができるためである。したがって、膨張問題を回避して、長期間保管した場合や、夏季等に周囲温度が上昇して高温状態になった場合であっても、初期の包装状態を、そのまま維持することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
７．体積収縮率
また、軽量造形材料における下記式によって算出される体積収縮率を３５％以下の値とすることが好ましい。
体積収縮率（％）＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ１×１００
Ｖ１：軽量造形材料を充填する容器の容積
Ｖ２：乾燥後の軽量造形材料の体積。
この理由は、かかる体積収縮率が３５％を超えると、乾燥に伴う変形が著しく生じるため、初期のみならず長時間にわたって所定形状を保持することが困難となる場合があるためである。
但し、かかる体積収縮率が過度に小さくなると、使用可能な軽量化剤の添加量が過度に多くなったり、バインダー樹脂や粘度調整剤等の種類が過度に制限されたりする場合がある。
したがって、軽量造形材料の体積収縮率を１％〜３４％の範囲内の値とすることがより好ましく、２％〜３３％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかる体積収縮率は、使用する軽量化剤やバインダー樹脂や粘度調整剤等の添加量によっても可変である。
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月25日(2008.3.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系樹脂を含むバインダー樹脂と、粘度調整剤と、水と、軽量化材と、を含有する軽量造形材料であって、
前記粘度調整剤が、脂肪酸、脂肪酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、多糖類、ノニオンセルロース誘導体、アクリルアミド類、ポリアクリル酸、およびポリアクリル酸塩からなる群から選択される少なくとも１つの化合物であり、
前記軽量化材が、有機中空微小球及び無機中空微小球、あるいはいずれか一方であり、
前記軽量化材の添加量を、全体量に対して、３〜２２重量％の範囲内の値とするとともに、前記水の添加量を、全体量に対して、６５〜９２重量％の範囲内の値とし、かつ、水／ポリビニルアルコール系樹脂の配合比率（重量比）を３〜３００の範囲内の値とし、
さらに、前記軽量造形材料のＪＩＳＫ２２０７に準拠して測定される針入度を８〜８０ｍｍ（測定温度：２５℃）の範囲内の値とすることを特徴とする軽量造形材料。
【請求項２】
前記バインダー樹脂としてのポリビニルアルコール系樹脂の添加量を、全体量に対して０．２〜２２重量％の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１に記載の軽量造形材料。
【請求項３】
前記粘度調整剤の添加量を、全体量に対して０．１〜２０重量％の範囲内の値とするとともに、水／粘度調整剤の配合比率（重量比）を３〜９２０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に記載の軽量造形材料。
【請求項４】
前記粘度調整剤を第１の粘度調整剤としたときに、当該第１の粘度調整剤とは種類が異なる第２の粘度調整剤として、多価アルコールを含有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軽量造形材料。
【請求項５】
前記軽量造形材料の吐出量（容量：２５０ｍｌ、絞り出し口：多角形型、外径：１７ｍｍ、内径：１３ｍｍの絞り出し器を用いて、１０秒間に絞り出す軽量造形材料の容量）を２〜２５０ｃｍ3／１０秒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軽量造形材料。
【請求項６】
前記軽量造形材料における下記式によって算出される体積収縮率を３５％以下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軽量造形材料。
体積収縮率（％）＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ１×１００
Ｖ１：軽量造形材料を充填する容器の容積
Ｖ２：乾燥後の軽量造形材料の体積
【国際調査報告】
2007055257.tif 000015
2007055257.tif 000016
2007055257.tif 000017
2007055257.tif 000018