JP2008255282A - コーティング材 - Google Patents

Abstract

【課題】不燃性、耐熱性、断熱性などに優れたコーティング材において、さらに、調湿効果を有し、しかも、有害物質を除去することのできるコーティング材を提供する。また、コーティング材に釘やネジなどを打ち込んだ場合であっても、ひび割れを生じて壁面などから剥がれ落ちることのないコーティング材を提供する。
【解決手段】珪藻土を１０〜５０重量部、ゼオライトを３〜１０重量部、粘土を１０〜４０重量部、パーライトを１０〜５０重量部、カーボンファイバーやロックウールなどの繊維状物質を１〜５重量部含むように組成される。そして、この組成物を、５〜１０重量部のケイ酸アルカリ化合物を含有する水溶液に含有させ、コテやスプレーなどによって壁面１上などに塗布する。
【選択図】図１

Description

本発明は、壁面などの表面にコーティングされるコーティング材に関するものであり、より詳しくは、不燃性、耐熱性、調湿性などに優れたコーティング材に関するものである。

一般に、建物の壁面や天井、あるいは床面などにはコーティング材が塗布され、その上に化粧板や天井板、床板などのボードが張り付けられる。このコーティング材は、壁面や天井、あるいは床面のほぼ全領域に吹き付け塗装され、また、そこに団子状部材を間欠的に取り付けてボードが打ち付けられるようになっている。

ところで、このようなコーティング材としては、従来では、一般的に、発泡ウレタン樹脂、発泡スチロールなどが用いられており、また、団子状部材としては、セメントや石膏を主成分とする材料が用いられている。

しかしながら、このような従来のコーティング材は、樹脂を主成分としているため、耐火性に問題があることが指摘されている。また、コーティング材を廃棄する際、特に団子状部材についてはセメントや石膏を主成分としているため、特別産業廃棄物として処理しなければならない。

このような問題を解決するために、不燃性、耐熱性に優れたコーティング材やそのコーティング方法が提案されている。

例えば、下記の特許文献１には、不燃性、耐熱性が高い無機質発泡体からなるコーティング材のコーティング方法が提案されている。この特許文献１に記載されるコーティング材は、アルカリ金属ケイ酸塩の水溶液からなるバインダと、卵殻の微細粉砕物である卵殻粉とを含む無機組成物を賦形成形するとともに、その無機組成物を乾燥固化して予備成形体を形成する予備成形体形成工程と、この予備成形体を加熱し、発泡させることにより無機質発泡成形体を形成する発泡成形工程とを備えて無機質発泡形成体を形成するようにしたものである。

また、下記の特許文献２には、水ガラスを主成分とするコーティング材が提案されており、アルカリ金属ケイ酸塩の水溶液にビスフェノールＡから合成して得られたレゾール樹脂を１〜１０重量部の割合で混合溶解した組成物を、ガラス板、金属板、木材、セメント、石膏など各種の基材にコーティングした後、自然乾燥もしくは加熱乾燥させた後１１０℃〜１５０℃で５分〜３０分熱処理してガラス質の表面塗膜を形成するようにしたコーティング材が提案されている。このようなコーティング材によれば、水ガラスのもつ不燃性などの優れた特性を活かしながら、水ガラスの持つ耐水性の悪さ、空気中の炭酸ガスによる白化現象などの欠点を解決することができる。
特開２０００−７４６３号公報 特開平７−３４０２９号公報

しかしながら、上述のようなコーティング材においては、不燃性や耐火性、断熱性などに優れているというメリットがあるものの、その上に張り付けられるボードとの間に湿気が入り込んでしまうと、その水分を取り除くことができず、隙間空間にカビを生じてしまうという問題を生ずる。また、特に、特許文献２に記載されるようなコーティング材では、化学物質を多く含有しているため、完全に乾燥させた後でなければ有害物質が発生させてしまい、人体に悪影響を与えてしまう。そのため、有害物質を完全に取り除くのに時間がかかり、さらには、コーティング材の上にボードを張り付ける場合、釘やネジなどを用いると、そのコーティング材にひび割れを生じて、壁面から剥がれ落ちてしまう可能性もある。

そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、不燃性、耐熱性、断熱性などに優れたコーティング材において、さらに、調湿効果を有し、しかも、有害物質を除去することのできるコーティング材を提供することを目的とする。

また、本発明の第二の目的として、コーティング材に釘やネジなどを打ち込んだ場合であっても、ひび割れを生じて壁面などから剥がれ落ちることのないコーティング材を提供することをも目的とする。

すなわち、本発明のコーティング材は、上記課題を解決するために、ケイ酸アルカリ化合物の水溶液からなるバインダに対して、珪藻土を２０〜５０重量部、粘土を１０〜４０重量部、その他の非樹脂材１０〜７０重量部含む組成物を含有させるようにしたものである。

このようにすれば、コーティング材に不燃性を持たせることができるとともに、珪藻土の多孔構造によって大気中の水分や有害物質を吸収することができ、調湿効果や有害物質の除去、さらには、断熱効果を持たせることができるようになる。また、一般に珪藻土を壁面などに塗布すると、壁面からうっすらと珪藻土が剥がれ落ちる可能性があるが、組成物中に含まれる粘土内の金属とケイ酸アルカリ化合物とを反応させることによって珪藻土を固化させることができ、表面からの珪藻土の刷れ落ちなどを防止することができる。さらに、粘土自身も多孔構造を有しているため、表面に露出している粘土によっても調湿効果や有害物質の除去、あるいは断熱効果を持たせることができるようになる。

また、このような発明において、その他の非樹脂材として、ゼオライトを３〜１０重量部、パーライトを２０〜４０重量部含み、全体として組成物が１００重量部となるようにする。

このようにすれば、ゼオライト自体も多孔性であるため、これによって調湿効果や有害物質の除去、断熱効果を持たせることができ、しかも、このゼオライトによって珪藻土を固化させることができるようになる。また、パーライトを加熱して発泡させることによって内部に空洞を作ることができ、これによって断熱効果を高めることができるようになる。しかも、これらのゼオライトやパーライトは天然界に存在する材料であるため、コーティング材を除去した後においても、特別産業廃棄物として処理する必要がなく、従来のように分離回収する手間などを省くことができるようになる。

さらには、このような組成物に、カーボンファイバーもしくはロックウールなどの不燃性樹脂を１〜５重量部の範囲内で含むようにする。

このようにすれば、このコーティング材の上に釘やネジなどを打ち込んだ場合であっても、カーボンファイバーやロックウールなどによってひび割れに基づく塊の剥がれ落ちなどを防止することができるようになる。

本発明によれば、ケイ酸アルカリ化合物の水溶液からなるバインダに対して、珪藻土を２０〜５０重量部、粘土を１０〜４０重量部、その他、非樹脂材１０〜７０重量部含む組成物を含有させるようにしたので、コーティング材を不燃のもにすることができる。また、珪藻土によって大気中の水分や有害物質を吸収することができ、調湿効果や有害物質の除去、さらには、断熱効果を持たせることができるとともに、組成物中に含まれる粘土内の金属とケイ酸アルカリ化合物とを反応させることによって珪藻土を固化させることができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて詳述する。図１は、本実施の形態におけるコーティング材４を建物の壁面１に塗布した状態を示したものである。

まず、図１において、１は建物の壁面であって、２は天井面、３は床面である。４はこの壁面１などの表面に塗布されたコーティング材であり、５はそのコーティング材４上に間欠的に設けられた角材５、６はその角材５に取り付けられた化粧板や石膏ボードなどのボード６である。この角材５はコーティング材４上に図示しない釘によって取り付けられ、また、ボード６は、ネジなどによってその角材５に取り付けられる。

次いで、コーティング材４について説明すると、このコーティング材４は、コテやスプレーなどによって壁面１などに塗布されるもので、例えば、壁面１の表面に厚みが５ｍｍ〜１０ｍｍとなるように設けられる。なお、図１では、説明の関係上、コーティング材４を比較的厚くして図示するようにしている。このコーティング材４を構成する組成物は、珪藻土を１０〜５０重量部、ゼオライトを３〜１０重量部、粘土を１０〜４０重量部、パーライトを１０〜５０重量部、カーボンファイバーやロックウールなどの繊維状物質を１〜５重量部含むように組成される。そして、この組成物を、５〜１０重量部のケイ酸アルカリ化合物を含有する水溶液に含有させ、コテやスプレーなどによって壁面１上などに塗布する。

この組成物のうち、珪藻土は、植物プランクトン（水中の藻）が化石化した土を粉砕したものであって、木炭の数千倍という超多孔質を有する。この珪藻土は、通常０．１〜０．２μｍの微小孔径を有し、融点が約１２５０℃と耐火性に非常に優れ、しかも、その超多孔質構造によって含水率約８０％と優れた調湿効果を有する。また、空気中の化学物質の除去や断熱効果などを有し、さらには、かさ比重が０．２４程度で、気孔率が約９０％と非常に軽量である。一方、この珪藻土は、粉砕することによって微細粒子となり、壁面１などに塗布する際に、表面からうっすらと微細粒子が刷れ落ちるなどの問題があるため、固化させて壁面１に塗布する必要がある。この珪藻土は、好ましくは、２５〜３５重量部の割合で含有させるとよい。

ゼオライトは、オングストローム（1億分の1センチ）単位の極微小の連続した空洞を有するもので、天然界に存在するケイ酸アルミが主体の多孔質鉱石である。このゼオライトは、加熱によって脱水してもゼオライト自体の構造は破壊されず、脱水後に空いた空洞に再びガスや水分を強力に吸着する特性を有する。また、１ｇあたりの比表面積はおよそ３５０平方メートルという広大な面積を有し、陽イオン交換能や吸着・脱臭力によって大気中のダイオキシンなどの有害物質を吸着し、また、調湿能によって空気中の水分を吸放出することができる。このゼオライトを含むことにより、珪藻土と同様に耐火性、耐熱性、調湿性を持たせることができ、さらには、空気中の有害物質を効果的に除去することができる。このゼオライトは、好ましくは３〜７重量部の割合で含有させる。

粘土は、適量の水を含むことによって粘性と可塑性を示す微粒の天燃物であって、主成分として、ケイ酸・アルミナ、鉄、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウムなどを含む。この粘土は、一般に多孔を有するため、珪藻土やゼオライトと同様に調湿効果や断熱効果を持ち、これを乾燥させることによって珪藻土を含む組成物を固化させることができる。この粘土の成分を多く含めば含むほどコーティング材４を強固に固化させることができる一方、粘土の成分が多すぎると珪藻土やゼオライトの優れた調湿効果や有害物質の除去効果を活かすことができなくなる。このため、好ましくは、珪藻土を２５〜３５重量部、粘土を２５〜３５重量部の割合で含有させるようにするとよい。

パーライトは、火山の活動中に噴出した溶岩が、瞬間的に冷やされてガラス化したものであり、加熱させると発泡し、多孔質構造、高い吸液性、断熱性などの特性を発揮する。このパーライトも珪藻土などと同様に多孔構造を有し、しかも、コーティング材４の内部に空洞を形成するため、好ましくは、約２５〜３５重量部含有させるようにするのがよい。

カーボンファイバーやロックウールなどの不燃性繊維は、コーティング材４のひび割れ防止や剥がれ落ち防止の役割を担う。一般に、珪藻土を粘土などで固化させた場合、その表面から釘などを打ち込むとひび割れを生じ、部分的にコーティング材４の塊が壁面１から剥がれ落ちてしまう。そのため、この不燃性繊維を含有させ、この不燃性繊維によってひび割れを生じた場合であっても各コーティング材４の塊をつなぎ止められるようにする。また、このカーボンファイバーやロックウールは不燃性を有しているため、コーティング材４の不燃性に寄与することができる。この不燃性繊維は、好ましくは、組成物１００重量部に対して約１〜３重量部の割合で含有させるようにするとよい。

そして、このように材料を含有させた組成物は、ケイ酸アルカリ化合物を含有させた水溶液に混合される。このケイ酸アルカリ化合物は、一般式（Ｍ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２）（式中、Ｍはアルカリ金属でＮａ、Ｋ、単独もしくはそのうちの２腫の混合系を示し、ｎは２．０〜４．１の数を示す）で表されるものである。このケイ酸アルカリ水溶液は、粘土に含まれるマグネシウムやカルシウム、アルミニウムなどと反応して組成物を固化し、しかも、セメントで構成された壁面１とも反応して壁面１に粘着して、さらに、コンクリートを補強する。このケイ酸アルカリ水溶液は、組成物を１００重量部とした場合に、１．５倍の水に対して１０重量部〜２０重量部のケイ酸アルカリ化合物を含有させる。

そして、この組成物を混合させたケイ酸アルカリ水溶液は、固化が始まる前にコテやスプレーなどによって壁面１などに塗布される。この塗布を行う場合、例えば、５ｍｍ〜１０ｍｍの厚みでコーティング材４が形成される。このとき、含有水分は珪藻土などの多孔性物質によって吸収されるため、短時間のうちに固化が始まり、壁面１にコーティング材４を形成することができる。そして、このようにコーティング材４を形成した後に、角材５を間欠的に釘打ちし、その角材５に紅亜や石膏ボードなどのボード６をネジ止めする。このとき、角材５からコーティング材４および壁面１に釘が打ち込まれるため、コーティング材４にひび割れを生じる可能性があるが、不燃性繊維がすさの役目を担うので、割れた塊が壁面１から剥がれ落ちるなどといった問題がなくなる。

上述のように、本実施の形態によれば、ケイ酸アルカリ化合物の水溶液からなるバインダに対して、珪藻土を２０〜５０重量部、粘土を１０〜４０重量部、その他の非樹脂材１０〜７０重量部含む組成物を混合させるようにしたので、コーティング材４に不燃性を持たせることができるとともに、珪藻土が有する多孔構造によって大気中の水分や有害物質を吸収させることができ、さらには、調湿効果や有害物質の除去、断熱効果などを持たせることができるようになる。また、組成物中に含まれる粘土内の金属とケイ酸アルカリ化合物とを反応させることによって珪藻土を固化させることができるため、表面からの珪藻土の刷れ落ちることを防止することができる。また、粘土自身も多孔構造を有しているため、表面に露出している粘土によっても調湿効果や有害物質の除去、あるいは断熱効果を持たせることができるようになる。

また、ゼオライトを３〜１０重量部、パーライトを２０〜４０重量部含むようにしたので、ゼオライトの多孔構造によって、調湿効果や有害物質の除去、断熱効果を持たせることができ、しかも、そのゼオライトによっても珪藻土を固化させることができるようになる。さらに、パーライトを加熱して発泡させることによって内部に空洞を作ることができ、これにより断熱効果を高めることができるようになる。しかも、これらのゼオライトやパーライトは天然界に存在する材料であるため、コーティング材４を除去して廃棄する場合であっても、特別産業廃棄物として処理する必要がなく、従来のように分離回収する手間を省くことができるようになる。

さらには、このような組成物に、カーボンファイバーもしくはロックウールなどの不燃性繊維を１〜５重量部の範囲内で含むようにしたので、このコーティング材４の上に釘やネジなどを打ち込んだ場合であっても、ひび割れを生じて壁面１から剥がれ落ちるなどといった不具合を防止することができるようになる。

本発明の一実施の形態における壁面にコーティング材を塗布した状態を示す図

符号の説明

１・・・壁面
２・・・天井面
３・・・床面
４・・・コーティング材
５・・・角材
６・・・ボード

Claims (3)

1. ケイ酸アルカリ化合物の水溶液からなるバインダに対し、珪藻土を２０〜５０重量部、粘土を１０〜４０重量部、その他の非樹脂材１０〜７０重量部含む組成物を含有させてなるコーティング材。
2. 前記非樹脂材として、ゼオライトを３〜１０重量部、パーライトを２０〜４０重量部含み、全体としての組成物が１００重量部となるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のコーティング材。
3. さらに、カーボンファイバーもしくはロックウールなどの不燃性繊維を１〜５重量部の範囲内で含むようにした請求項１に記載のコーティング材。

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