【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建造物の柱、内外壁、天井材、門、塀などに使用するもので、自然の石と同様の美麗で優れた石目調の外観を呈し、優れた装飾効果を付与せしめることができ、さらに塗材の表面からマイナスイオンを発生すると共に、断熱性にも秀でた石目調マイナスイオン発生断熱塗材である。
【０００２】
【従来の技術】
石目調塗材としては、一般に天然石調の吹き付け材などと呼ばれる石材調仕上げ塗材があり、これを３〜６ｍｍ程度の厚みで重量感を出して厚付仕上げ塗装する。石材調仕上げ塗材は、陶石リシン（スキン）等の骨材発色材を付与して仕上がりが御影石、インド砂岩、大理石（トラバーチン）等天然石の風合いを再現させるものである。石材調仕上げ塗材は、天然石粉砕粒子（天然石粉砕骨材）、寒水砂、珪砂等と合成樹脂の混合物を単色で吹き付けたり、数種の単色を組合せ吹き付ける等、多彩な模様を作り出す方法である。施工方法は、ローラーや吹き付け工法等で、仕上がりの表面は吹き放しの凹凸模様、その凸部をサンダーカットやローラー押えをしたものなどがある。
【０００３】
しかし従来の石材調仕上げ塗材は、本物の天然石である御影石等と比較して、色及び光沢で大幅に見劣りするものであった。これは仕上げ面が光に対して反射率及び屈折率が低いためである。従来の石材調仕上げ塗材にはかかる観点からの配慮がなされておらず、単に天然石の風合いを模倣したにすぎなかったのである。
【０００４】
マイナスイオンを発生する製品は、数多く市場に出回っている。例えばコロナ放電、電子放射式等のような電気によるマイナスイオン発生器、又これを組み込んだ電気製品等がある。マイナスイオンを発生させる方法としては、コロナ放電による方法、電子放射式つまり放電ではあるが電子線放出方法、レナード効果を使う方法、放射線を利用する方法、紫外線を利用する方法、遠赤外線を利用する方法、外的な圧力を加える方法等がある。
【０００５】
放射線を利用する方法は、放射線が空気中の分子と衝突してマイナスイオンを生成するもので、従来の技術では、天然放射線を出す鉱物を練り込んだり、加工したものが一般的である。天然放射線を出す鉱物としては、デービド鉱、ブランネル石、センウラン鉱、ニンギョウイシ石、リンカイウラン石、カルノー石、ツヤムン石、マタチャムン石、フランセビル石、トール石、コフィン石、サマルスキー石、トリウム石、トロゴム石、モナズ石（モナザイト）等がある。しかしこれ等は、放射線の放出量が高く放射線の蓄積によって健康が損なわれる恐れがあり、危険である。
【０００６】
又従来技術の中に、トルマリン（電気石）及び／又はガーネット（ざくろ石）もしくはバリウム、ジルコニウム、シリカ、ストロンチウム、カルシウム、燐、硫黄、塩素、希土類元素であるイットリウム、ランタン、セリウム、ネオジウム等を含む鉱物の１種又は２種以上を含むものがある。しかしトルマリン（電気石）やガーネット（ざくろ石）等は、そのままではマイナスイオンを発生せず、温度が変わるとか、振動が加わるとか、何らかの外的なエネルギーが供給されなければならない。従って従来技術では、放射能濃度の高いイットリウム、ランタン、セリウム、ネオジウム、ストロンチウム等を添加してこれ等が放射する放射線によってマイナスイオンを発生させているのであり、このような方法も放射線の放出量が高く放射線の蓄積によって健康が損なわれる恐れがあり、極めて危険である。
【０００７】
従来断熱性の塗材としては、無機又は有機の微細発泡体又は微細中空発泡体を骨材に使用したものが用いられていた。しかし何れも満足な断熱効果の得られるものはなかった。無機の微細発泡体としてパーライト、火山礫、バーミキュライト焼成物、微細中空発泡体としてシラスバルーン、ガラスマイクロバルーン、シリカバルーン等を挙げることができる。これ等を塗材の断熱性付与骨材として使用した場合、微細発泡体はオープンポアであるため熱伝導率は低くならず、又微細中空発泡体は圧縮強度が低く塗材の真空脱気混練工程において大半が破壊してしまい共に充分な断熱性は期待できなかった。例えば市販のシラスバルーンは完全中空体が重量で３分の１、嵩で約２分の１であるため断熱性を挙げるための効果は更に悪いのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、天然石と同様の優れた石目調の外観を呈するばかりでなく、環境及び健康上極めて優れた効果のあるマイナスイオンを発生し、しかも省エネルギーの観点から断熱性能も高い石目調マイナスイオン発生断熱塗材を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、合成樹脂エマルジョンに耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３、且つ融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子と御影石（花崗岩）の粉砕粒子を主構成組成物として、石目調マイナスイオン発生断熱塗材を作製する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
合成樹脂エマルジョンに耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３、で且つ融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子と、マイナスイオンを発生する御影石（花崗岩）の粉砕粒子からなる主構成組成物によって塗材を作製することにより、その表面はマイナスイオンを発生する御影石の粉砕粒子によって石目調模様を呈する。さらにセラミック微細中空粒子により大幅な断熱性能を図ることができると共に、セラミック微細中空粒子が光を反射し石目調模様の表面に天然の御影石と同様の優れた光沢と光輝度を表出することができるのである。
【００１１】
本発明に使用する合成樹脂エマルジョンとしてはアクリル系樹脂エマルジョン、酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、塩化ビニル系樹脂エマルジョン、塩化ビニリデン系樹脂エマルジョン、スチレン・ブタジエン系樹脂エマルジョン、エポキシ系樹脂エマルジョンおよびアクリル酸エステル、スチレン、エチレン、ビニルエステル、酢酸ビニル、合成ゴム等との共重合したものなどが使用できる。
【００１２】
例えばこれらの共重合したものとしてアクリル／酢酸ビニル共重合体、塩化ビニリデン／ブチルアクリレート共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。合成樹脂エマルジョン組成物の使用量は樹脂固形分換算で５〜３０重量％の範囲が好適である。５重量％以下では、石目調マイナスイオン発生断熱塗材仕上げ面の色の輝き及び光沢は充分ではなく、３０重量％以上では、石目調マイナスイオン発生断熱塗材仕上げ面の色の輝き及び光沢が低下する。
【００１３】
本発明には、以上の他必要に応じて石目調マイナスイオン断熱塗材の性状を向上させるため、分散剤として各種の界面活性剤、エマルジョンを安定化させる乳化剤、エマルジョンの泡立て防止剤、増粘剤、たるみ防止剤、沈降防止剤、凍結防止剤などを添加しても良い。さらに性能を向上させる目的で撓み性を与える可塑剤、熱、光による劣化防止を図る安定剤、黴の発生を防止する黴止め剤、難撚化、不燃化の効果の得られる組成物等を必要に応じて添加しても良い。
【００１４】
石目調マイナスイオン発生断熱塗材は、耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上のセラミック微細中空粒子を使用する。耐水圧強度とは、セラミック微細中空粒子の圧縮強度と同意語である。セラミック微細中空粒子の圧縮強度を測定する場合、粒子を水に入れこの水に圧力を加え、水に加えられた圧力がセラミック微細中空粒子に伝わり圧縮強度を測定する。セラミック微細中空粒子の耐水圧強度が低いと原料の混練及びパネルの成形時に大半が破壊し、断熱化が図れず又光輝度を有する石目調面を表出することができない。
【００１５】
使用するセラミック微細中空粒子は耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３、融点１５００℃以上のもので、このため石目調マイナスイオン発生断熱塗材製造過程で生ずる高い応力、剪断力に対して耐えうることができ、いかなる混練条件においても破壊されることがない。しかも塗材仕上げ面の硬度および衝撃強度を高めることができ、塗材仕上げ表面にセラミック微細中空粒子が均一に分散し、すぐれた光沢と光輝度を示す。即ちセラミック微細中空粒子は粒子径が小さく外観は透明又は半透明であり光が照射されると反射し、きわめて高い光沢及び輝度面を呈し石目調の風合い色彩を表出することができるのである。
【００１６】
優れた性能を示すことのできる石目調マイナスイオン発生断熱塗材は、攪拌、混練り工程が充分でなければならず、均一な製品で品質の良い石目調塗材には特に重要である。本発明におけるが如き組成物に対して充分な攪拌、混練りを行なう場合、セラミック微細中空粒子に加わる応力及び剪断力は、約４００ｋｇｆ／ｃｍ２前後になる。従来の微細中空発泡体には、このような高圧に耐えうるものが無かったので、かかる石目調断熱塗材として使用し充分な性能が得られるものは皆無であった。即ち大部分が破壊してしまうからである。
【００１７】
セラミック微細中空粒子を石目調マイナスイオン発生断熱塗材に使用する場合、重要なことは光に対する反射率である。セラミック微細中空粒子はその粒径にもよるが一般に反射率は、２０％以上であり、攪拌、混合、混練りしたセラミック微細中空粒子の半分が破壊されたものである場合、その反射率は１０％以下に低下する。破壊されない完全なセラミック微細中空粒子が使用された場合にのみ優れた石目調及び断熱性能が得られるのである。
【００１８】
従来の無機系微細中空発泡体にはシラスバルーン、ガラスマイクロバルーン、シリカバルーン等があるが耐水圧強度はシラスバルーンが僅か８０ｋｇｆ／ｃｍ２しかなく、ガラスマイクロバルーン、シリカバルーンも１５０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２程度であるため本発明の目的を達成させることはできなかった。
【００１９】
本発明は６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の耐水圧強度を有するセラミック微細中空粒子を使用するため塗材原料の混練工程、吹き付け施工時においてもセラミック微細中空粒子は破壊されることがないので、破壊による容積の減少、破壊された粒子による配合組成の変化はない。完成した塗材は設計通り所期の目的を完全に達成することができるのである。
【００２０】
石目調マイナスイオン発生断熱塗材にセラミック微細中空粒子を断熱性付与骨材として使用する場合、重要なことは熱伝導率である。微細中空発泡体を一定の容器に充填した状態における熱伝導率は、微細中空発泡体の粒径にもよるが一般に０．１（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）前後である。充填した微細中空発泡体の半分が破壊されたものである場合、熱伝導率は大体０．２（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）以下に低下する。
【００２１】
本発明の石目調マイナスイオン発生断熱塗材に使用するセラミック微細中空粒子は、中空内部が真空であり熱伝導率は０．０３〜０．０５（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）で極めて断熱性能が高い。このため断熱性付与骨材として使用した場合、従来の断熱塗材の２分の１ないし３分の１の膜厚で優れた断熱性能が得られる。
【００２２】
石目調マイナスイオン発生断熱塗材は、単に断熱性があれば良いと言うものではない。塗膜の表面硬度が重要であり、９Ｈ以上の硬度のある塗膜でしかも衝撃強度の高い塗膜でなければならない。圧縮強度の高い破壊されない完全なセラミック微細中空粒子は、これ等の条件を満足することのできる塗材の骨材と言えるものである。
【００２３】
本発明に係わる石目調マイナスイオン発生断熱塗材のセラミック微細中空粒子は、塗材製造工程におけるいかなる混練り条件においても全く破壊されることが無く、しかもその塗膜の硬度及び衝撃強度を高らしめるため、圧縮強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３、融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子を使用するのである。
【００２４】
セラミック微細中空粒子は、２０〜３５０μｍの範囲のものを使用し、細目２０〜７５μｍ、中目７５〜１５０μｍ、荒目１５０〜３５０μｍとして粒度調整により混合使用する。嵩比重は粒度の細かいものは重く、荒いものは軽くなるため嵩比重の範囲は０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３が好適となる。セラミック微細中空粒子の使用量は１０〜４０重量％の範囲とする。１０重量％以下では石目調の光沢と光輝度が充分とは言えず、断熱効果も顕著とは言えない。一方４０重量％以上で塗材の粘性が低下する。
【００２５】
セラミック微細中空粒子に融点の高いものを使用するのは、セラミック微細中空粒子の材質に起因するのは当然であるが一般的に圧縮強度は、融点の高いものほど強いということが言える。圧縮強度を６００ｋｇｆ／ｃｍ２とした場合融点は、大略１５００℃以上となる。更に断熱塗材を塗布した面に火炎が加えられた場合、塗材のバインダーは炭化してもセラミック微細中空粒子はそのまま残存し断熱性があるため表面温度の上昇を最小限度に押さえることができる。
【００２６】
本発明に用いる御影石は、本来は「花崗岩」と言われている名称の火成岩で、高温で溶けている地下のマグマが地上に出てきた岩石である。黒い部分と白い部分それに半透明の部分の３種類が混在している深成岩類であり、より正確には花崗岩類又は花崗岩質岩である。花崗岩は、石英、カリ長石、雲母、斜長石等の鉱物が集まってできた岩石で、石英を２０〜６０％含み、長石全体（カリ長石＋斜長石）に対する斜長石の比が１０〜６５％である。
【００２７】
御影石（花崗岩）には、白御影、黒御影（黒雲母による）赤御影（朱色の長石による）があり、成分比や結晶粒径によって微妙な色合いを醸し出している。
【００２８】
この御影石には、カリウム４０という放射性物質が含まれており、その半滅期は、１２億７０００万年であり、このほか半滅期が４５億年のウラン２３８系列やトリウム２３２系列等の放射線元素を含んでいる御影石もある。大地から受ける自然放射線の線源は、地球内部に含まれる放射線核種であるが、直接の源は、土壌である。その土壌を形成するのは岩石で、岩石に含まれるウラン２３８系列、トリウム２３２系列、カリウム４０等が重要な放射線源である。その中で最大の寄与はカリウム４０である。全ての岩石の母岩は火成岩で、放射能濃度の高い火成岩が御影石（花崗岩）である。
【００２９】
人間はその生誕以来、常に自然放射線を受けながら生活している。その自然法射線としては、宇宙空間から来る宇宙線、大地、河川、海洋、大気からの放射線、呼吸、食物摂取で取り込まれた放射性物質による放射線、もともと体内にある放射性核種からの放射線、ラジウム温泉やラドン温泉と呼ばれる放射能泉からの放射線、屋外及び屋内のラドンとその娘核種からの放射線がある。これ等の自然放射線量は、１人当たり世界平均で２．４ｍＳｖ／年（ミリシーベルト）浴びている。その内訳は、宇宙から０．４、大地から０．５、食物から０．３、吸入により（主にラドン）１．２ミリシーベルトである。因に日本では大地からの放射線量は、１人当たり年間約１．５ｍＳｖ／年と言われている。
【００３０】
御影石は、人体には全く無害と言われている自然放射線を常に放出している。その放射線量は、８０〜１００ｃｐｍ程度で、この量は放射線を放出していると言われる乾燥昆布やクリスタルガラスとほぼ同じである。ｃｐｍは、１分間に何個放射線が検出されたかと言うカウント数を示す。これを１時間の放射線量で示すと大体０．０３〜０．０６μＳｖ／ｈ以下である。このように放射線を放出しているが人体には全く安全無害であり、このため御影石は昔から建築或いは土木材料として例えば、建造物の内外壁、床材、柱周り、鳥居、墓石、道路の敷石等に広く使用されている。
【００３１】
御影石は、放射線を放出し空気中の分子と衝突してマイナスイオンを生成する。これ等の御影石からは、人体に全く安全な程度の放射線が常に放出されていて、御影石から放出された放射線は、空気中の分子と衝突して常にマイナスイオンを発生している。本発明者は、このように御影石から放出している放射線によってマイナスイオンが常に発生していることを見極め確認することによって本発明を完成することができたのである。
【００３２】
本発明は、御影石（花崗岩）の粉砕粒子を骨材にしたものを使用する。本発明に使用した滋賀県産御影石（花崗岩）を粉砕粒子とした骨材の放射線放出量は、１．５〜８．６（μＲ／ｈｒ）程度で極めて微量であるにもかかわらず、マイナスイオンの発生量は、８３０〜４，０００（個／ｍｌ）と極めて高いものである。尚、放射線の測定は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｇｅｉｇｅｒ Ｃｏｕｎｔｅｒ・マイナスイオンの測定は、ＫＥＣ−８００（エコフラボン）を使用した。
【００３３】
マイナスイオンとは、マイナスの電気を帯びた酸素と空気中の微少な水が結合したものである。その大きさは１／１０００ｍｍの微粒子であり、この極めて小さな物質には、プラスの電気を帯びたもの（プラスイオン）とマイナスの電気を帯びたもの（マイナスイオン）の二種類があり、お互いに結びついて物質を作っている。
【００３４】
例えば滝の場合、岩などに水が激しくぶっつかり微細な水滴が飛び散るときに、水滴はプラスに、周囲の空気はマイナスに帯電し、マイナスイオンの多い環境が造り出されている。滝周辺のマイナスイオンは、３０００〜５０００（個／ｍｌ）もあり、同様に森林では１５００〜２５００（個／ｍｌ）、公園の噴水では２０００〜２５００（個／ｍｌ）、一般家庭では０〜１００（個／ｍｌ）と言われている。
【００３５】
マイナスイオンの環境への主な作用は、科学的・電気的・放射性物質などが原因の空気汚染を浄化する。新建材などから室内に気化して出てくる有害物質（ホルムアルデヒド）等を浄化する。煙草の煙や不快な匂いを分解して消臭する。殺菌作用による空気汚染を防止する。かびの発生防止や匂いを除去する。白蟻などの小害虫の進入を防止する。鉢植え植物の生長を促進する。等の効果があると言われている。
【００３６】
人に対するマイナスイオンの効果は、人体組織自ら電気を発生しており、そこへ体表面からマイナスイオンを与えたり空気中にあるマイナスイオンを気道から吸入して粘膜や毛細血管からマイナスイオンを与えることで活性酸素を還元し生体の酸化が抑制され細胞の活性化が促進される。
【００３７】
御影石（花崗岩）を粉砕粒子とした骨材の粒子は、細目、中目、荒目としそれぞれ粒子径を細目は０．０５以下、中目は０．０５〜０．５ｍｍ、荒目は０．５〜１．００ｍｍに調整して使用する。御影石（花崗岩）を粉砕粒子としたマイナスイオンを発生する骨材の配合割合は、３０〜６０％が好適である。マイナスイオンを発生する骨材の他必要に応じて珪石粉、フライアッシュ、シリカヒューム、クレー、タルク、カオリン、徐冷高炉スラグ粉砕物、シリカ質ダスト等を添加しても良い。
【００３８】
御影石（花崗岩）を粉砕粒子とした骨材に、種々の陶磁器粉砕粒子を配合することによって独特の風合いを現出することもできる。例えば煉瓦屑粉砕粒子、白色の衛生陶器屑粉砕粒子等を適量添加することによって従来存在しなかった全く新しい石目調模様を表現することが可能である。
【００３９】
合成樹脂エマルジョンと耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ２で且つ融点１５００℃以上ののセラミック微細中空粒子と御影石（花崗岩）を粉砕粒子としたマイナスイオンを発生する骨材を主構成組成物とて、マイナスイオンを常に発生し、外観的にも優れた石目調の光沢と光輝度を現出する石目調マイナスイオン発生断熱塗材を作製する事ができるのである。
【００４０】
【実施例】
本発明の実施例を具体的に説明する。
【００４１】
実施例 合成樹脂エマルジョンからなる塗膜防水材（株式会社リボール製『リボールマイティ』）を２０重量％、（固形分換算８．０％）耐水圧強度７００ｋｇｆ／ｃｍ２以上、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３、融点１６００℃の完全中空粒子のみで構成されているセラミック微細中空粒子で１０〜３５０μｍに粒度調整したもの２０．０重量％、滋賀県産の御影石を粉砕粒子としたマイナスイオンを発生する骨材の細目１０重量部、中目２０重量部、荒目２０重量部を加えて粒度調整したものを４８重量％、顔料として酸化チタン３．０重量％、その他分散剤、安定剤、可塑剤等を９．０％からなる組成物に若干量の水を加えて、真空脱気混練装置で充分混合攪拌して石目調マイナスイオン発生断熱塗材を作製した。
【００４２】
セラミック微細中空粒子はアルミナ４３．０〜４４．０％、シリカ５４．５〜５５．５％、その他１．５〜２．５％からなる組成のものを使用し、その物性値は圧縮強度７００ｋｇｆ／ｃｍ２、嵩比重０．４ｇ／ｃｍ３、融点１６００℃で、完全な中空粒子のみで構成されている。セラミック微細中空粒子の粒度調整は細目２０重量部、中目２０重量部、荒目３０重量部とした。
【００４３】
前記の組成物で作製した石目調マイナスイオン発生断熱塗材を、繊維強化セメント板の面にローラーで塗布し、更に塗布したものの表面をサンドペーパーで研磨して、天然の御影石と全く同一の色及び光沢のある外観を呈することを確認すると共に天然石の御影石に匹敵する物理的強度、耐候性、耐摩耗性を有することが立証された。
【００４４】
実施例に使用した滋賀県産御影石（花崗岩）を粉砕粒子とした骨材のマイナスイオン発生量は、前述のごとく８３０〜４０００（個／ｍｌ）であるが、この試験条件は、プラスチック製の２２リットルの容器に骨材を２Ｋｇ敷き、蓋をして乾燥状態のマイナスイオンを測定した。次いで湿潤状態として、骨材２Ｋｇに水道水を２５０ｇを加え均一に混ぜてマイナスイオンを測定した。結果は、１分間隔で１５分測定しその最大値と最小値である。測定器は、ＫＥＣ−８００（エコフラボン）を使用した。
【００４５】
比較例１ 実施例における配合のうちセラミック微細中空粒子をシラスバルーンに置き替えた配合の塗材を作製した。シラスバルーンの粒度調整はセラミック微細中空粒子と同じである。
【００４６】
比較例２ 実施例における配合のうちセラミック微細中空粒子をガラスマイクロバルーンに置き替えた配合の塗材を作製した。ガラスマイクロバルーンの粒度調整はセラミック微細中空粒子と同じである。
【００４７】
実施例及び比較例１と比較例２で得られた塗材を鉄板に塗布した。鉄板は厚み２．３ｍｍで寸法は２００×２００ｍｍである。実施例及び比較例１と比較例２の性能比較表を表１に示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
表１に示す混練後の容積変化は、容積変化が全く無い場合を１００とした。塗膜の断熱性は、ガスバーナーの先端を塗膜に当て塗膜を火炎によって炎焼赤熱せしめた後の塗膜状況の変化及び鉄板裏面を観察した。ガスバーナーの先端は約１２００℃で塗膜に当てている時間は約３０秒である。塗膜の密着性は、碁盤目試験により１００個のうちいくつ剥離したかを示すものである。
【００５０】
塗膜の衝撃試験は、ＪＩＳＡ１４２１に準じて行ない、供試体にひび又は亀裂の生ずる落錘の高さによって評価した。錘は茄子型５００ｇを使用して２ｍ以上を◎、１〜２ｍは○、１ｍ以下は×とした。
【００５１】
【発明の効果】
耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上で嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３、且つ融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子と、御影石（花崗岩）を粉砕粒子とした骨材を主構成組成物として成る石目調マイナスイオン発生断熱塗材は、従来技術で成し得なかった次のような効果を達成することができた。
【００５２】
本物の天然石と同様の色、ならびに光沢を得ることのできる装飾性に優れた仕上げ材である。セラミック微細中空粒子の優れた反射率及び屈折率によって、従来できなかった本物の天然石と同様の色、光沢を得ることができたのである。
【００５３】
石目調マイナスイオン発生断熱塗材の表面はセラミック微細中空粒子が均一に配設され、このセラミック微細中空粒子は透明又は半透明の微細中空であり光の照射により反射しきわめて高い光沢と光輝度を呈することができ、さらにバフ掛けをすることによって一段と優れた石目調の風合いを発現することができた。
【００５４】
御影石（花崗岩）を粉砕粒子としたマイナスイオンを発生する骨材を使用して作製した石目調マイナスイオン発生断熱塗材は、測定の結果骨材の配合量に応じた量のマイナスイオンを発生することが確認できた。
【００５５】
本発明に係わる石目調マイナスイオン発生断熱塗材は、軽量なセラミック微細中空粒子を使用することによって、優れた断熱効果を示すと共に塗膜の密着性が良く、塗膜の硬度が著しく向上することが判明した。本発明に係わる石目調マイナスイオン発生断熱塗材は、建造物の柱、内外壁、天井等に塗布使用することによって比塗装部分を外部の温度変化から保護することができるのである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is used for pillars, inner and outer walls, ceiling materials, gates, fences, etc. of a building, and exhibits a beautiful and excellent stone-grained appearance similar to natural stone, and provides an excellent decorative effect. It is a stone-grained negative ion generating heat-insulating coating material that generates negative ions from the surface of the coating material and has excellent heat insulating properties.
[0002]
[Prior art]
As the stone-grained coating material, there is a stone-grained finishing coating material which is generally called a natural stone-like spraying material. The stone-like finish coating material is a material which reproduces the texture of natural stone such as granite, Indian sandstone and marble (travertine) by adding an aggregate color developing material such as porcelain stone lysine (skin). Stone-like finish coating material is a method of creating various patterns, such as spraying a mixture of natural stone crushed particles (natural stone crushed aggregate), cold water sand, quartz sand, etc. and synthetic resin in a single color, or spraying a combination of several types of single colors. . The construction method is a roller or a spraying method, and the finished surface has a blown-out uneven pattern, and the convex part is sander-cut or roller-pressed.
[0003]
However, the conventional stone-like finish coating material is significantly inferior in color and gloss as compared with genuine natural stone such as granite. This is because the finished surface has low reflectance and refractive index for light. No consideration was given to such a conventional stone-like finish coating material from this point of view, and it merely imitated the texture of natural stone.
[0004]
Many products that produce negative ions are on the market. For example, there is a negative ion generator using electricity such as corona discharge or electron emission, or an electric product incorporating the generator. Methods for generating negative ions include corona discharge, electron emission, that is, discharge but electron beam emission, the method using the Leonard effect, the method using radiation, the method using ultraviolet rays, and the method using far infrared rays. And external pressure.
[0005]
The method of using radiation is that the radiation collides with molecules in the air to generate negative ions. In the conventional technology, a mineral that emits natural radiation is generally kneaded or processed. Minerals that emit natural radiation include David ore, blannelite, selenium ore, linginite, linkai uranium, carnotite, tsuyamunite, matachamunite, francesville, tall, coffin, samarski, thorium, Taro rubber stone, monazite (monazite) and the like. However, these are dangerous because the amount of radiation emitted is high and health may be impaired by the accumulation of radiation.
[0006]
Further, among the prior art, tourmaline (tourmaline) and / or garnet (garnet) or barium, zirconium, silica, strontium, calcium, phosphorus, sulfur, chlorine, rare earth elements such as yttrium, lanthanum, cerium, neodymium, etc. Some minerals contain one or more of the minerals contained. However, tourmaline (tourmaline), garnet (garnet) and the like do not generate negative ions as they are, and must be supplied with external energy such as a change in temperature or vibration. Therefore, in the prior art, yttrium, lanthanum, cerium, neodymium, strontium, etc. having a high radioactivity concentration are added and negative ions are generated by the radiation radiated from these, and such a method is also used for the radiation emission amount. It is extremely dangerous because of the high risk of health damage due to the accumulation of radiation.
[0007]
Conventionally, as the heat insulating coating material, an inorganic or organic fine foam or a fine hollow foam used as an aggregate has been used. However, none of them has a satisfactory heat insulating effect. Examples of the inorganic fine foam include pearlite, volcanic rubble, and vermiculite fired product, and examples of the fine hollow foam include a shirasu balloon, a glass micro balloon, and a silica balloon. When these are used as heat-insulating aggregates of the coating material, the thermal conductivity does not decrease because the fine foam is an open pore, and the fine hollow foam has a low compressive strength and vacuum deaeration and kneading of the coating material. Most of them were destroyed in the process, and sufficient heat insulating properties could not be expected. For example, in a commercially available shirasu balloon, since the completely hollow body is one third in weight and about one half in bulk, the effect of improving heat insulation is even worse.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention not only has an appearance similar to that of natural stone but also generates negative ions having an extremely excellent effect on the environment and health, and has a high heat insulation performance from the viewpoint of energy saving. It is to provide an ion generating thermal insulation coating material.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a ceramic fine hollow particle having a water pressure resistance of 600 kgf / cm 2 or more, a bulk density of 0.3 to 0.5 g / cm 3 , and a melting point of 1500 ° C. or more is added to a synthetic resin emulsion. Using stone and granite (granite) as the main constituent composition, a stone-like negative ion generating heat insulating coating material is produced.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Ceramic fine hollow particles having a water pressure resistance of 600 kgf / cm 2 , a bulk specific gravity of 0.3 to 0.5 g / cm 3 , and a melting point of 1500 ° C. or more, and crushed granite (granite) particles that generate negative ions in a synthetic resin emulsion By preparing a coating material using the main constituent composition consisting of the following, the surface of the coating material exhibits a stone-like pattern by pulverized granite particles generating negative ions. Furthermore, the ceramic fine hollow particles can achieve a great heat insulation performance, and the ceramic fine hollow particles reflect light and exhibit the same excellent gloss and light brightness as natural granite on the surface of the stone grain pattern You can do it.
[0011]
As the synthetic resin emulsion used in the present invention, acrylic resin emulsion, vinyl acetate resin emulsion, vinyl chloride resin emulsion, vinylidene chloride resin emulsion, styrene / butadiene resin emulsion, epoxy resin emulsion and acrylic acid ester, styrene And those copolymerized with ethylene, vinyl ester, vinyl acetate, synthetic rubber and the like.
[0012]
For example, copolymers of these include acrylic / vinyl acetate copolymers, vinylidene chloride / butyl acrylate copolymers, ethylene / vinyl acetate copolymers, and the like. The amount of the synthetic resin emulsion composition used is preferably in the range of 5 to 30% by weight in terms of resin solids. If the amount is less than 5% by weight, the shininess and gloss of the stone-finished negative ion-generating heat-insulating coating material surface are not sufficient. Gloss decreases.
[0013]
In the present invention, in addition to the above, various surfactants as a dispersant, an emulsifier for stabilizing the emulsion, an antifoaming agent for the emulsion, A tackifier, an anti-sagging agent, an anti-settling agent, an anti-freezing agent and the like may be added. In addition, plasticizers that provide flexibility for the purpose of improving performance, stabilizers that prevent deterioration due to heat and light, fungicides that prevent the generation of mold, and compositions that have the effect of preventing twisting and incombustibility are obtained. You may add as needed.
[0014]
As the stone-like negative ion generating heat insulating coating material, ceramic fine hollow particles having a water pressure resistance of 600 kgf / cm 2 or more are used. The hydrostatic strength is synonymous with the compressive strength of the hollow ceramic fine particles. When the compressive strength of the ceramic fine hollow particles is measured, the particles are put into water, pressure is applied to the water, and the pressure applied to the water is transmitted to the ceramic fine hollow particles to measure the compressive strength. When the water pressure resistance of the ceramic fine hollow particles is low, most of them are broken at the time of kneading the raw materials and forming the panel, so that the heat insulation cannot be achieved and a stone-grained surface having light brightness cannot be exhibited.
[0015]
The ceramic fine hollow particles used have a water pressure resistance of 600 kgf / cm 2 or more, a bulk specific gravity of 0.3 to 0.5 g / cm 3 , and a melting point of 1500 ° C. or more. Can withstand the high stress and shear force generated in the above, and is not destroyed under any kneading conditions. In addition, the hardness and impact strength of the finished surface of the coating material can be increased, and the fine hollow ceramic particles are uniformly dispersed on the finished surface of the coating material, and exhibit excellent gloss and light brightness. That is, the ceramic fine hollow particles have a small particle size and are transparent or translucent in appearance, and reflect when irradiated with light, exhibit an extremely high gloss and luminance surface, and can exhibit a stone-like texture color. .
[0016]
Stone-grained negative ion-generating heat-insulating coating materials that can exhibit excellent performance must be sufficiently agitated and kneaded, and are especially important for high-quality stone-grained coating materials with a uniform product. . When the composition is sufficiently stirred and kneaded as in the present invention, the stress and shearing force applied to the fine ceramic hollow particles are about 400 kgf / cm 2 . None of the conventional fine hollow foams could withstand such high pressure, and none of them could be used as such stone-grained heat-insulating coating materials to obtain sufficient performance. That is, most are destroyed.
[0017]
When the ceramic fine hollow particles are used for the stone-like negative ion generating heat-insulating coating material, what is important is the reflectance to light. The ceramic fine hollow particles generally have a reflectance of 20% or more, though depending on the particle size. When half of the stirred, mixed and kneaded ceramic fine hollow particles are broken, the reflectance is 10%. % Or less. Excellent grain and thermal insulation properties can only be obtained if intact, complete ceramic fine hollow particles are used.
[0018]
Conventional inorganic fine hollow foams include shirasu balloons, glass microballoons, silica balloons, etc., but the water pressure resistance of shirasu balloons is only 80 kgf / cm 2 , and glass microballoons and silica balloons are also 150 to 200 kgf / cm2. Since it was about 2 , the object of the present invention could not be achieved.
[0019]
In the present invention, since the ceramic fine hollow particles having a water pressure resistance of 600 kgf / cm 2 or more are used, the ceramic fine hollow particles are not destroyed during the kneading step of the coating material and the spraying, so that the volume due to the fracture is reduced. And no change in the composition due to the broken particles. The finished coating material can achieve its intended purpose completely as designed.
[0020]
When ceramic fine hollow particles are used as a heat-insulating aggregate for a stone-tone negative ion generating heat-insulating coating material, the important thing is thermal conductivity. The thermal conductivity in a state where the fine hollow foam is filled in a certain container is generally about 0.1 (kcal / mhr ° C.) depending on the particle diameter of the fine hollow foam. If half of the filled micro-hollow foam is broken, the thermal conductivity will drop below approximately 0.2 (kcal / mhr ° C).
[0021]
The fine hollow ceramic particles used for the heat-insulating coating material having a stone-grain tone negative ion generation according to the present invention have a vacuum inside and a heat conductivity of 0.03 to 0.05 (kcal / mhr ° C.), and extremely high heat insulating performance. . Therefore, when used as a heat-insulating aggregate, excellent heat-insulating performance can be obtained with a thickness of one-half to one-third of that of a conventional heat-insulating coating material.
[0022]
It is not enough that the stone-tone negative ion generating heat-insulating coating material simply has heat insulating properties. The surface hardness of the coating is important, and the coating must have a hardness of 9H or more and have a high impact strength. Unbreakable complete ceramic fine hollow particles having high compressive strength can be said to be an aggregate of a coating material that can satisfy these conditions.
[0023]
The ceramic fine hollow particles of the stone-like negative ion generating heat-insulating coating material according to the present invention are not broken at all under any kneading conditions in the coating material manufacturing process, and have high hardness and impact strength of the coating film. For this purpose, hollow ceramic fine particles having a compression strength of 600 kgf / cm 2 or more, a bulk specific gravity of 0.3 to 0.5 g / cm 3 , and a melting point of 1500 ° C. or more are used.
[0024]
The ceramic fine hollow particles are used in the range of 20 to 350 μm, and are mixed and used by adjusting the particle size to 20 to 75 μm fine, 75 to 150 μm medium, and 150 to 350 μm coarse. Since the bulk specific gravity is heavy for fine particles and light for rough ones, the range of the bulk specific gravity is preferably 0.3 to 0.5 g / cm 3 . The amount of the hollow ceramic fine particles is in the range of 10 to 40% by weight. If it is less than 10% by weight, the stone-gloss gloss and light brightness are not sufficient, and the heat insulating effect is not remarkable. On the other hand, when the content is 40% by weight or more, the viscosity of the coating material decreases.
[0025]
The use of a ceramic hollow particle having a high melting point is naturally due to the material of the ceramic hollow particle, but it can be generally said that the higher the melting point, the stronger the compressive strength. When the compressive strength is 600 kgf / cm 2 , the melting point is about 1500 ° C. or more. Further, when a flame is applied to the surface coated with the heat-insulating coating material, even if the binder of the coating material is carbonized, the ceramic fine hollow particles remain as they are and have heat insulating properties, so that a rise in surface temperature can be suppressed to a minimum. .
[0026]
The granite used in the present invention is igneous rock originally called "granite", and is a rock in which underground magma, which is melted at high temperature, has appeared on the ground. It is a plutonic rock where black, white, and translucent parts are mixed, more precisely, granite or granitic rock. Granite is a rock made by gathering minerals such as quartz, potassium feldspar, mica, and plagioclase. It contains 20 to 60% quartz, and the ratio of plagioclase to the total feldspar (potassium feldspar + plagioclase) is 10 to 65%. It is.
[0027]
Granite (granite) includes white mage, black mage (due to biotite) and red mage (due to vermilion feldspar), producing subtle shades depending on the component ratio and crystal grain size.
[0028]
This granite contains a radioactive substance called potassium 40, which has a half-life of 1.27 billion years, and a half-life of 4.5 billion years, such as uranium 238 series and thorium 232 series. Some granites contain elements. The source of natural radiation received from the earth is the radionuclide contained within the Earth, but the direct source is the soil. Rocks form the soil, and uranium 238 series, thorium 232 series, potassium 40 and the like contained in the rocks are important radiation sources. The largest contribution is potassium 40. The host rock of all rocks is igneous rock, and the igneous rock with high radioactivity concentration is granite (granite).
[0029]
Since birth, humans have always been living with natural radiation. The natural rays include cosmic rays from outer space, radiation from the earth, rivers, the ocean, and the atmosphere, radiation from radioactive substances taken in by respiration and food intake, radiation from radionuclides originally in the body, and radium hot springs. And radon hot springs, as well as radiation from outdoor and indoor radon and its daughter nuclides. These natural radiation doses are 2.4 mSv / year (mSv) per person on a world average. The breakdown is 0.4 from space, 0.5 from earth, 0.3 from food, and 1.2 millisieverts by inhalation (mainly radon). In Japan, the radiation dose from the ground is said to be about 1.5 mSv / year per person per year.
[0030]
Granite constantly emits natural radiation, which is said to be completely harmless to the human body. The radiation dose is about 80 to 100 cpm, which is almost the same as that of dried kelp or crystal glass which is said to emit radiation. The cpm indicates a count number indicating how many radiations were detected in one minute. This is approximately 0.03 to 0.06 μSv / h or less in terms of a one-hour radiation dose. Although it emits radiation in this way, it is completely safe and harmless to the human body.Therefore, granite has long been used as an architectural or civil engineering material, for example, inside and outside walls of buildings, flooring, around pillars, torii, tombstones, and roads. Widely used for paving stones and the like.
[0031]
Granite emits radiation and collides with molecules in the air to produce negative ions. From these granites, radiation that is completely safe to the human body is constantly emitted, and the radiation emitted from the granite always collides with molecules in the air to generate negative ions. The present inventor has completed the present invention by confirming and confirming that negative ions are always generated by the radiation emitted from the granite.
[0032]
The present invention uses aggregated granulated particles of granite (granite). The amount of radiation emitted from the aggregate made of granite (granite) from Shiga Prefecture used in the present invention is about 1.5 to 8.6 (μR / hr). Is as high as 830 to 4,000 (pieces / ml). The radiation was measured using a Digital Geiger Counter / negative ion using KEC-800 (Ecoflavone).
[0033]
Negative ions are a combination of negatively charged oxygen and minute water in the air. The size of the particles is 1/1000 mm. These extremely small substances are classified into two types: those that carry positive electricity (positive ions) and those that carry negative electricity (negative ions). It is linked to make matter.
[0034]
For example, in the case of a waterfall, when water hits a rock or the like violently and fine water drops scatter, the water drops become positive and the surrounding air becomes negative, creating an environment with many negative ions. Negative ions around the waterfall range from 3000 to 5000 (pieces / ml). Similarly, 1500 to 2500 (pieces / ml) in forests, 2000 to 2500 (pieces / ml) in park fountains, and 0 to 100 in ordinary households. (Pcs / ml).
[0035]
The main effect of negative ions on the environment is to purify air pollution caused by scientific, electrical and radioactive substances. Purifies harmful substances (formaldehyde) that evaporate and come out of the room from new building materials. Decomposes and deodorizes tobacco smoke and unpleasant odors. Prevent air pollution due to germicidal action. Prevents mold generation and removes odors. Prevent the entry of small pests such as termites. Promotes the growth of potted plants. It is said that there are effects such as.
[0036]
The effect of negative ions on humans is that human body tissue generates electricity, which gives negative ions from the body surface or inhales negative ions in the air from the airway and gives negative ions from mucous membranes and capillaries Reduces active oxygen, suppresses oxidation of the living body, and promotes cell activation.
[0037]
The particles of the aggregate made of granite (granite) are fine, medium, and coarse, and the particle diameter is 0.05 or less for the fine, 0.05 to 0.5 mm for the medium, and 0. 0 for the coarse. Adjust to 5 to 1.00 mm for use. The mixing ratio of the aggregate that generates negative ions using granite (granite) as crushed particles is preferably 30 to 60%. Silica powder, fly ash, silica fume, clay, talc, kaolin, slow-cooled blast furnace slag slag, siliceous dust, and the like may be added as necessary in addition to aggregates that generate negative ions.
[0038]
A unique texture can be exhibited by mixing various crushed ceramic particles with aggregate made of granite (granite). For example, it is possible to express a completely new stone-grain pattern, which has not existed conventionally, by adding an appropriate amount of ground brick dust particles, white sanitary ware waste ground particles, and the like.
[0039]
Synthetic resin emulsion, fine hollow ceramic particles with a water pressure resistance of 600 kgf / cm 2 or more, bulk specific gravity of 0.3 to 0.5 g / cm 2 and melting point of 1500 ° C. or more, and negative ions made of granulated granite (granite) particles. Using the generated aggregate as the main constituent composition, always produce negative ions, and produce a stone-tone negative ion-generating heat-insulating coating material that exhibits excellent stone-like gloss and light brightness with excellent appearance. You can do it.
[0040]
【Example】
An embodiment of the present invention will be specifically described.
[0041]
Example 20% by weight of a coating film waterproofing material made of a synthetic resin emulsion (“Reball Mighty” manufactured by Ribor Co., Ltd.), (solid content conversion: 8.0%), water pressure resistance 700 kgf / cm 2 or more, bulk specific gravity 0.3 to Ceramic fine hollow particles composed of only completely hollow particles having a melting point of 1600 ° C. and having a melting point of 0.5 g / cm 3 , and having a particle size adjusted to 10 to 350 μm 20.0% by weight, minus granules made of granite produced in Shiga Prefecture 48% by weight of an aggregate that generates ions, adjusted to a particle size by adding 10 parts by weight, 20 parts by weight of medium, and 20 parts by weight of coarse, 3.0% by weight of titanium oxide as a pigment, other dispersants, and stable A small amount of water was added to a composition consisting of 9.0% of an agent, a plasticizer, and the like, and the mixture was sufficiently mixed and stirred with a vacuum deaeration kneading apparatus to prepare a stone-like negative ion generating heat insulating coating material.
[0042]
The ceramic fine hollow particles used are composed of 43.0% to 44.0% alumina, 54.5% to 55.5% silica, and 1.5% to 2.5%, and have a physical property value of a compressive strength of 700 kgf. / Cm 2 , bulk specific gravity 0.4 g / cm 3 , melting point 1600 ° C., and composed of only completely hollow particles. The particle size of the fine ceramic hollow particles was adjusted to 20 parts by weight, 20 parts by weight, and 30 parts by weight.
[0043]
The stone-grained negative ion-generating heat-insulating coating material produced with the above composition was applied to the surface of a fiber-reinforced cement board with a roller, and the surface of the applied material was polished with sandpaper, which was exactly the same as natural granite. It was confirmed to have a color and glossy appearance, and was proved to have physical strength, weather resistance and abrasion resistance comparable to those of natural stone granite.
[0044]
The amount of negative ions generated by the aggregate made of granite (granite) produced in Shiga Prefecture used in the examples was 830 to 4000 (pieces / ml) as described above. 2 kg of the aggregate was spread in a liter container, and the lid was covered, and negative ions in a dry state were measured. Next, in a wet state, 250 g of tap water was added to 2 kg of aggregate, and the mixture was mixed uniformly, and negative ions were measured. The result is the maximum and minimum values measured at 1 minute intervals for 15 minutes. The measuring instrument used was KEC-800 (Ecoflavone).
[0045]
Comparative Example 1 A coating material having a composition in which ceramic fine hollow particles were replaced with shirasu balloons in the composition in the example was produced. The particle size adjustment of the shirasu balloon is the same as that of the ceramic fine hollow particles.
[0046]
Comparative Example 2 A coating material having a composition in which the ceramic fine hollow particles were replaced with glass microballoons in the composition in the example was prepared. The particle size control of the glass microballoon is the same as that of the ceramic fine hollow particles.
[0047]
The coating materials obtained in Examples and Comparative Examples 1 and 2 were applied to an iron plate. The iron plate has a thickness of 2.3 mm and a size of 200 × 200 mm. Table 1 shows a performance comparison table between the example and the comparative examples 1 and 2.
[0048]
[Table 1]
[0049]
The volume change after kneading shown in Table 1 was 100 when there was no volume change. Regarding the heat insulating property of the coating film, a change in the coating film condition and the back surface of the iron plate were observed after the tip of a gas burner was applied to the coating film and the coating film was heated by flame and glowed red. The time at which the tip of the gas burner is applied to the coating film at about 1200 ° C. is about 30 seconds. The adhesion of the coating film indicates how many out of 100 were peeled off by a grid test.
[0050]
The impact test of the coating film was performed according to JIS A1421, and evaluated by the height of the falling weight where cracks or cracks occurred in the specimen. The weight was ◎ for 2 m or more using eggplant type 500 g, ○ for 1-2 m, and × for 1 m or less.
[0051]
【The invention's effect】
The main constituent composition is ceramic fine hollow particles having a water pressure resistance of 600 kgf / cm 2 or more, a bulk specific gravity of 0.3 to 0.5 g / cm 3 , and a melting point of 1500 ° C. or more, and an aggregate made of granulated granite (granite) particles. The heat-insulating coating material having a stone-grained negative ion generation, as described above, was able to achieve the following effects that could not be achieved by the prior art.
[0052]
It is a decorative material that has the same color and luster as real natural stone and has excellent decorative properties. Due to the excellent reflectance and refractive index of the hollow ceramic fine particles, it was possible to obtain the same color and luster as the real natural stone which could not be obtained in the past.
[0053]
Fine-grained negative ion-generating heat-insulating coating material has fine ceramic hollow particles uniformly arranged on the surface, and these ceramic fine hollow particles are transparent or semi-transparent fine hollow, which are reflected by light irradiation and have extremely high gloss and brightness. , And further buffing was able to develop a more excellent texture of stone texture.
[0054]
Stone-grained negative ion-generating thermal insulation coating material made using aggregates that generate negative ions using granite (granite) as crushed particles generates negative ions in an amount corresponding to the amount of aggregate as a result of measurement. I was able to confirm.
[0055]
The stone-grained negative ion generating heat-insulating coating material according to the present invention, by using lightweight ceramic fine hollow particles, exhibits an excellent heat-insulating effect, has good adhesion of the coating film, and significantly improves the hardness of the coating film. It has been found. The stone-grained negative ion-generating heat-insulating coating material according to the present invention can protect specific coating portions from external temperature changes by being applied to pillars, inner and outer walls, ceilings and the like of a building.
