JPH0451837B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、象牙と極めて類似した特性を有す
る表面材を貼付した鍵盤に関する。 〔従来の技術〕 ピアノ、オルガン、アコーデイオン、等の鍵盤
楽器の鍵盤の少なくとも表面を構成する材料とし
て象牙は専門家に高く評価されている。これは象
牙が、本来、高級美術品材料であるということよ
りも、鍵盤材料として要求される次の諸特性を理
想的に満たすためと考えられる。 (イ) 適度の吸水性を有すること。これは演奏者の
指の汗を吸収し、汗による滑りを防止するため
に要求される。 (ロ) 適度の表面平滑性および摩擦係数を有するこ
と。これは、押鍵時の触感に影響する。 (ハ) 優れた外観を有すること（白度が高い割に、
耐汚染性が優れる）。 (ニ) 適度の硬度を有すること。これは押鍵時の触
感および長期使用による摩耗の防止のために要
求される。 (ホ) 適度の加工性を有すること。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このような優れた性質を有する
天然象牙も供給能力が不足するために需要に応じ
られないという欠点がある。特に近年産出国であ
るアフリカ諸国が動物愛護の観点から捕獲禁止を
始めたという事情もあり、需給の不均衡は更に著
しい。 このような事情に鑑み、一般的には供給の点で
問題がない合成樹脂が鍵盤材料として広く用いら
れている。しかし、合成樹脂製の鍵盤は、外観お
よび加工性の点では一応満足できるものの、表面
が滑らか過ぎて指が滑りやすく、また吸水性に欠
けるため、汗をかいたりすると特に滑りやすくな
り、ミスタツチの原因になるなどの不都合があつ
た。また一般に硬度が不十分であるので、長期使
用における摩耗も問題となる。 この発明は、カゼインをマトリツクス樹脂とす
る象牙様表面材を貼付した鍵盤を提供し、象牙の
ように鍵盤材料としての諸要求特性を充足させる
とともに供給の点での問題を解決せんとするもの
である。 〔問題点を解決するための手段〕 顔料あるいは染料を加えたカゼインを水ととも
に混練し成形ならびにホルマリン処理により硬化
させること自体は、カゼインプラスチツクの製法
として知られている。しかしながら、このような
カゼインプラスチツクをそのまま鍵盤材料として
用いることには問題がある。すなわち、このよう
なカゼインプラスチツクは、鍵盤材料としての象
牙が持つような、感触、乾燥時ならびに湿潤時で
の寸法安定性、硬度、熱伝導性、重質感を有さな
いからである。この発明は、カゼインをマトリツ
クス樹脂として特定の割合で含水性無機充填剤を
配合することにより、カゼインプラスチツクの持
つ大なる吸水性および人体（指等）とのなじみを
生かしつつ、上述したその欠点を除き、象牙に飛
躍的に近似した特性を有する表面材が得られ、こ
れを木材鍵盤基材に貼付することにより優れた鍵
盤が得られることの知見に基いて完成されたもの
である。すなわち、この発明の鍵盤は、ホルマリ
ンで硬化させたカゼイン樹脂マトリツクス100重
量部中に、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム
水和物、含水ケイ酸マグネシウムおよび含水ケイ
酸からなる群から選ばれた特定の含水性無機充填
剤10〜75重量部を分散含有させてなる薄板を、木
材からなる鍵盤基材の打鍵部上に貼付してなるこ
とを特徴するものである。 以下、この発明をより詳細に説明する。以下の
記載において「％」および「部」は特に断らない
限り重量基準とする。 この発明で用いるカゼインは、好ましくは100
メツシユ以下に粉砕した細粉であることが必要で
ある。このカゼインが粗粒であると充填剤との混
合が不均一となるからである。カゼインはリンタ
ンパク質に属し、互に似かよつたタンパク質の混
合物（複合タンパク質）であり、分子量が75000
〜375000程度で牛乳中に約３％、人乳中に約１％
含有されている。そのうち、主に牛乳から酵素レ
ンニンによつて凝固させて得たものをレンネツト
カゼイン、酸によつて凝固させて得たものをアシ
ツドカゼインと称する。本発明の目的には、折り
たたまれた分岐の多い巨大分子構造を有するレン
ネツトカゼインの使用が特に適している。 本発明で含水性無機充填剤とは、それ自体吸着
又は結晶水を有するか、水と容易に水和して結晶
水を有するようになる無機充填剤を指称する趣旨
であり、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム水
和物、含水ケイ酸マグネシウムおよび含水ケイ酸
から選ばれたものが用いられる。 これら含水性無機充填剤は、カゼイン100部に
対して、10〜75部の割合で添加される。10部未満
では添加効果が充分でない。一方、75部を超えて
添加すると得られる表面材の引張強度および破断
伸び率が急激に低下するとともに、引張りヤング
率が急激に増加する。このため、木材の伸縮によ
る寸法変化に表面材のそれが追随できなくなり、
表面材の割れや剥れが生ずる。 本発明は、鍵盤表面材としての要求適性、木材
鍵基材上に接着剤をもつて貼付するという製造工
程上の要請ならびに鍵盤としての使用時において
要求される基材木材との一体性等の要求に鑑み
て、カゼイン100重量部に対して10〜75重量部の
充填剤（組成物中の充填剤含量として９〜43重量
％）を使用するものである。 ちなみに第１図に、充填剤配合カゼインプラス
チツクの充填剤含量をパラメーターとして含有水
分の減少率に対応する寸法の変化率（実線）を、
これを貼付すべき木材鍵基材の年輪と平行方向
（Ｔ方向）の乾燥に伴なう同様な寸法変化率範囲
（点線）とともにグラフで示す。このように、本
発明のようにカゼインプラスチツク成形体からな
る表面材を接着剤を用いて木材に貼付し乾燥する
過程では、表面材の収縮率が木材のそれと同時
か、それより小でなければ表面材の割れが生ずる
のであつて、このためには充填剤含量が25％以上
が特に望ましい。 一方、カゼインプラスチツクの充填剤含量の変
化による物性の変化は添付の第２図に示す通りで
あつて、充填剤含量が43％を超えた領域で生ずる
引張伸び（曲線ａ）および引張強度（曲線ｂ）の
低下ならびにヤング率（曲線ｃ）の上昇は、いず
れも貼付構造の鍵盤材において木質基材の吸排水
による寸法変化への表面材の追随が不可となり、
ひいては表面材の割れや破壊につながることを意
味する。 したがつて安定な貼付構造の鍵盤材を得るため
には、本発明の充填剤含量範囲は極めて臨界的で
ある。 次に第３図に、充填剤配合カゼインプラスチツ
クの充填剤含有量をパラメーターとして、水中浸
漬時間と吸水率との関係を示す。試料として象牙
25×25×1.5mmｔ、カゼイン複合成形板25×25×
1.5mmｔを用いて、いずれも絶乾状態からの吸水
テストを行なつた。水温は23℃であつた。これに
よれば、本発明の充填剤配合プラスチツクの吸水
率は、充填剤の含有量により変化し、本発明の目
標となる象牙の吸水率特性の値が、本発明の充填
剤の含有量範囲にほぼ含まれていることが判明す
る。 同様に第４図に、充填剤配合カゼインプラスチ
ツクの充填剤含有量と熱伝導率との関係を示す。
試料は50×50×30mmの大きさのもの２枚を用い装
置としては京都電子工業製の熱伝導率測定器を用
いた。尚天然象牙は含水率３〜12％で熱伝導率に
変動がある。これによれば、本発明の充填剤含有
量の下限値10％以上で象牙の熱伝導率特性に相当
する特性が充填剤配合カゼインプラスチツクにお
いて得られることがわかる。 したがつて、前述の収縮率と同様に、吸水率特
性および熱伝導率特性に於ても、本発明の充填剤
含量範囲は、極めて臨界的であることが判明す
る。 原料配合物には、更に上記成分に加えて、カゼ
イン100部に対して、色調を整えるために、顔料
として酸化チタン（充填剤として酸化チタンを用
いない場合）や亜鉛華等の顔料酸性染料を１〜10
部まで添加することができる。 上記各成分を、カゼイン100部に対してたとえ
ば10〜40部の水とともに擂潰機等により混練す
る。 この混練後、混合物を室温付近で５〜24時間程
度放置してカゼインを膨脹させ、その後の成形性
を改善することが好ましい。 次いで混合物を成形するが、成形は、押出、ロ
ール後プレス、プレス等の方法により行うことが
できる。押出成形は、100〜200Kg／cm²程度の圧力
と、20〜100℃程度の温度範囲で押出機のシリン
ダー基部からダイへ向けて上昇温度勾配をつけて
行う。またプレス成形は好ましくは圧力100〜200
Kg／cm²、温度85〜95℃の範囲の条件で行われる。 次いで成形体を３〜10％程度の濃度のホルマリ
ン中に室温付近で浸漬してカゼインを硬化させ
る。浸漬時間は成形体の寸法により異なるが、板
状体の場合、一例として厚さ３mmで６日間、５mm
で16日間、10mmで50日間程度である。 成形硬化物を20〜45℃程度の温度で熱固乾燥
し、更に必要に応じて切断、切削、研摩等の後加
工を行うことにより、表面材が得られる。このよ
うにして得られる表面材を、木材からなる鍵基材
の表面の打鍵部に貼り付けることにより本発明の
鍵盤材が得られる。この発明による鍵盤材は着色
により黒鍵（材料）としても用いられるが、より
好ましくは象牙がそうであるように白鍵（材料）
として用いられる。 〔作用および発明の効果〕 上述したようにこの発明によれば、粉末カゼイ
ンおよび含水性無機充填剤を水とともに混練し、
成形後ホルマリン処理により硬化させて得た天然
象牙にきわめて類似した鍵表面材を、木材鍵基材
に貼付することにより優れた鍵盤材が得られる。
得られる鍵盤材は、特に次のような特徴を有する
ものである。 (イ) 表面材は、25℃の水中に24時間浸漬したとき
に10％程度の大きな吸水性を示すため、演奏時
の指の汗が十分に吸収され、発汗時にすべりに
よるミスタツチを防げる。 (ロ) 表面材は、天然象牙に匹敵する感触、重量
感、摩擦係数を有する。 (ハ) 表面材は、形成過程においてあるいは形成後
に顔料又は染料の配合割合を変えて成形した
り、染料によつて後染めしたりして自由な模様
付けもできる。 (ニ) 表面材は、乾燥・湿潤時を通じて寸法安定性
が高く、物性も優れる。このため、木材鍵基材
上に貼付して乾燥して鍵盤材を製造する際なら
びにその後の使用に際しての表面材の割れ、剥
れ等の不都合がない。 〔実施例〕 以下、表面材の成形例を説明する。 例 １ レイネツトカゼイン （粒度；150〜250メツシユ） 100部 水 30部 酸化チタン ５部 水酸化アルミニウム 50部 上記成分を擂潰機中で充分混練後、室温で12時
間放置してカゼインを膨潤させた。この混合物
を、成形用金型に充填して熱プレス機によつて95
℃、150Kg／cm²の条件で成形後、５％ホルマリン
溶液にて硬化させ均質象牙色50×200×５mmの成
形体を得た。この成形体について鍵盤に要求され
る諸特性を測定したところ下記の効果が得られ
た。 比 重 1.58 硬 度 Hr（Ｍ） ^＊70〜80（20℃、60％） Hr（Ｍ） 40〜50（25℃水中に24Hr浸
漬） ＊ロツクウエル硬度（Ｍスケール）測定結果 吸水率 ６〜10％（25℃水中に24Hr浸漬） 曲げ強度 ７〜８Kg／mm² 曲げ弾性率 500〜600Kg／mm² 熱伝導率 0.5kcal／m.hr.℃ 静摩擦係数乾燥状態 0.2〜0.25 （23℃ 35％ 相手際材：鹿皮） 湿潤状態 0.95〜1.00 圧縮強度 30〜40Kg／mm² なお、上記原料から水酸化アルミニウムのみを
除いて同様に成形した成形体については、下記の
結果が得られた。 比 重 1.34 硬 度 Hr（Ｍ） 99（20℃60％） Hr（Ｍ） 16（25℃ 水中浸漬後） 曲げ強度 ７〜８Kg／mm² 曲げ弾性率 500〜600Kg／mm² 圧縮強度 19〜30Kg／mm² 引張強度 ７Kg／mm² 静摩擦係数乾燥状態 0.2〜0.25 （23℃ 35％ 相手材：鹿皮） 湿潤状態 0.80〜0.90 熱伝導率 0.18kcal／m.hr.℃ 例 ２ 前述した例１の組成と比べて充填剤の種類を後
記第１表の各々の充填剤に変更した以外には成形
法は全て同様の寸法で行なつて成形体を得た。

【表】 この結果から各種の充填剤が本発明に対してほ
ぼ同様に有効であることが分る。

【図面の簡単な説明】

第１図は充填剤配合カーボンプラスチツクの充
填剤含有量をパラメーターとして含有水分の減少
率と木材の寸法の変化率の関係を示すグラフ、第
２図はカゼインプラスチツクの充填剤含量の変化
と各種物性の変化の関係を示すグラフ、第３図は
象牙とカゼイン複合成形板の水中浸漬時間と吸水
率との関係を示すグラフ、第４図は充填剤配合カ
ゼインプラスチツクの充填剤含有率と熱伝導率の
関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホルマリンで硬化されたカゼイン樹脂マトリ
   ツクス100重量部中に、水酸化アルミニアム、硫
   酸カルシウム水和物、含水ケイ酸マグネシウムお
   よび含水ケイ酸からなる群より選ばれた含水性無
   機充填剤10〜75重量部を分散含有させてなる薄板
   を、木材からなる鍵基材の打鍵部上に貼り付けし
   てなる鍵盤。 ２ 無機充填剤が、水酸化アルミニアム、硫酸カ
   ルシウム水和物および含水ケイ酸からなる群より
   選ばれた含水性無機充填剤である、特許請求の範
   囲第１項記載の鍵盤。