JP3701541B2

JP3701541B2 - 建築用内装材及び陰イオン発生機能を有する建築用内装構造の施工方法

Info

Publication number: JP3701541B2
Application number: JP2000121265A
Authority: JP
Inventors: 元旦舩木
Original assignee: 元旦ビューティ工業株式会社
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2020-04-21
Also published as: JP2001303755A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間の生活環境に有益な陰イオンを積極的に発生させ、空気環境とともに自然環境を改善する建築用内装材及び陰イオン発生機能を有する建築用内装構造の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、畳は、肉厚な畳床の表面にい草を編組して構成した表層材を積層して構成されており、古くから和室等に使用されている。
【０００３】
一方、人間の生活環境において、室内の空気雰囲気を清浄化する目的で、コロナ放電や電子ビームを利用して陰イオンを発生させる空気清浄機が広範に利用されている。又、電気石の微粉末を樹脂繊維のフィルターに混入させ、このフィルターに空気を通過させて陰イオンを室内に供給し、空気環境を改善するようにしている。
しかし、この方法では、陰イオンの発生量が少なくて充分な効果を期待することができないし、また陰イオンを発生させるために電気的に駆動する装置が必要であり、しかもこの装置を長期間にわたって継続的に作動させたり、保守、点検する必要がある。また、コロナ放電を利用する機器を使用すると、陰イオンばかりでなく窒素酸化物、オゾン、活性酸素などのガスが同時に発生するので、人体に悪影響を与えることがある。
【０００４】
また特開平１０−１４７８８７号公報には、希土類元素イオンと多価のオキソアニオンで形成される無機重合体をマトリックスとし、クロム化合物及び／又は含クロム化合物コロイド粒子を含有する塗料からなる耐食性被覆層を金属板の表面に形成する技術が掲げられている。
しかし、上記従来の塗料は、陰イオンを発生する希土類元素イオンを使用しているが、耐クロム溶出性に優れたクロメート処理を目的とするものであって、陰イオンの発生を目的とするものではない。
【０００５】
更に、特開平９−３１３６２６号公報には、電気石粉末と遠赤外線発生粉末と１．７μｍ波動エネルギー発生物質の粉末とを一定の割合で混合させてなる遠赤外線及び陰イオン発生材が提案されている。
しかし、前記陰イオン発生材であっても、充分な量の陰イオンを発生させることができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように充分な量の陰イオンを発生できる材料、手法については有効なものが知られていなかった。
そこで、本発明者らは、鋭意研究の末、充分な量の陰イオンを発生できる塗膜を形成する塗料を開発した。
さらに、本発明者らはこの塗料を用いて、より効率良く、多量の陰イオンを発生させることを目的として検討を進め、畳としての基本性能を損なうことなく、多量の陰イオンを効率よく発生できるという機能を付与させ、この畳から大気中に発生させて住空間における空気雰囲気を清浄化させ、人間の生活環境を改善できることを見出した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記に鑑み提案されたもので、通気性を有する素材の裏面側に、陰イオンを発生する塗料の定着層を介在させたことを特徴とする建築用内装材及び陰イオン発生機能を有する建築用内装構造の施工方法に関するものである。
即ち、前記目的を達成するために、本発明者らは、建築用内装材の中でも特に表面積が大きな畳用表層材や畳床に着目し、この畳用表層材の裏面側（畳用表層材と畳床との間）に、陰イオンを発生する塗料の定着層を介在させることにより、この表面積の大きな定着層から多量の陰イオンを効率良く発生させて内装空間に放出させ得ることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に使用する塗料は、既に平成１１年１１月２６日付けに特許出願（特願平１１−３３６４３０号）した陰イオン発生塗料であり、電気伝導性を有する塗料成分と、陰イオンを発生する鉱物の微粉末とを含有としてなる。
【０００９】
本発明において使用する塗料中の塗料成分としては、導電性物質を添加して電気伝導性を付与することがその塗料の本来の目的を著しく逸脱する絶縁塗料、電着塗料を除いたあらゆる種類の塗料を使用することができ、油性塗料、水性塗料、酒精塗料、セルロース塗料、合成樹脂塗料など広範に例示することができる。その内で、特に水性塗料の乳化重合塗料の１種であるアクリル酸エステル共重合エマルジョン塗料が建築物の内外装塗料として最も一般的に使用されているから、有効に使用することができる。
【００１０】
また、塗料成分に電気伝導性をもたらせるために使用する導電性物質としては、銀微粉末、銅微粉末、その他の導電性金属微粉末、炭素微粉末、炭素繊維微粉末、チタン酸カリウムのウィスカーなどを例示することができ、これらの組成物の１種又は２種以上を選択して利用することができる。
【００１１】
前記導電性物質を塗料成分に添加する量は、導電性物質の種類によって相違するが、塗料成分１００重量部に対し導電性物質５〜２０重量部が効果的である。そして、前記導電性物質を塗料成分に添加することにより、塗膜とした場合の表面固有抵抗を、１０⁵〜１０⁸Ωｃｍの範囲にして適度の電気伝導性をもたらせると、塗料成分中に添加されている陰イオン発生鉱物から多量の陰イオンを発生することができる。
【００１２】
また、陰イオンを発生する鉱物としては、電気石及び／又はガーネット、若しくはバリウム、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、希土類元素等を含む鉱物のいずれか１種又は２種以上であり、希土類元素としては、イットリウム、ランタン、セリウム、ネオジムなどを例示することができる。
【００１３】
前記陰イオンを発生する鉱物の添加量は、塗料成分１００重量部に対し、鉱物を３〜３０重量部添加するのが最適である。また、前記鉱物の粒度としては、平均粒度として１０μｍ以下が望ましいが、平均粒度が５ｍｍ以下程度でも使用可能である。
【００１４】
前記した構成の塗料によって塗膜を形成すると、陰イオン発生鉱物は自発分極している極性結晶体であり、結晶の両端にプラス極、マイナス極が自発的に生じて電位が永久に保存されるので、プラス極からマイナス極へ常時微弱な電流が流れている。
そして、結晶粒子の周囲塗膜の表面固有抵抗が大きくて電気伝導度が低いと、帯電性が大きくなって微弱電流の電流値が低くなるために、陰イオンの発生が抑えられる。また、結晶粒子の周囲塗膜の表面固有抵抗が小さくて電気伝導度が高いと、隣接する結晶粒子間での電位が中和されて陰イオンの発生が抑えられる。
したがって、塗膜状態において、鉱物の結晶粒子の周囲物質の表面固有抵抗が１０⁵〜１０⁸Ωｃｍの範囲であると、適度の電気伝導性を有するので、塗膜表面における陰イオンの発生を高いレベルで維持することが可能となる。
【００１５】
しかし、陰イオンの発生量は塗膜の表面積に比例するので、前記塗料によって平滑な塗膜を形成したのでは、特に容積が大きな内装空間では、充分な環境改善効果が得られない。また、平滑な壁材上に前記塗料を塗布したのでは、内装空間からこの塗料が見えてしまうため、景観が著しく損なわれてしまう。
これに対し、本発明は、畳のケースでは表面積が大きな畳用表層材の裏面や畳床の表面等に、前記塗料を定着させたり、或いは表面積が大きな通気性シートに前記塗料を定着させて畳用表層材と畳床との間に介在させるので、塗料は畳用表層材の裏面や畳床や通気性シートの表面の凹凸に追従して定着し、また一部の塗料は内部の微細空隙内に浸入して定着し、結果的に畳用表層材の裏面側に、表面積の大きな定着層を形成する。したがって、本発明の建築用内装材からは平滑な塗膜を形成した場合に比べて陰イオンの発生量が飛躍的に増大し、この多量の陰イオンが畳用表層材を透過して表面側の内装空間に放出される。また、塗料は内装空間から見えないので、景観を損なうこともない。
【００１６】
尚、本発明において、通気性を有する素材の裏面側に介在させる前記塗料の定着層とは、例えば畳のケースでは、畳用表層材が通気性を有する素材に相当し、前述のようにこの畳用表層材の裏面に直接的に前記塗料の定着層を形成しても良いし、その裏面側に配する畳床の表面に前記塗料の定着層を形成しても良いし、或いは通気性シートに前記塗料の定着層を形成して畳用表層材と畳床との間に介在させても良い。この畳のケースでは、畳床の表裏に防虫シートを積層する場合もあるが、この防虫シートが陰イオンの発生を阻害するものでなければ、畳用表層材と畳床との間にこの防虫シートを介在させるようにしても良い。
【００１７】
このように本発明においては、通気性素材自体の裏面に前記塗料を定着する態様と、通気性素材の裏面側に積層状に配される材料（表層側に配される通気性素材と区別するために“材料”という）の表面に前記塗料を定着する態様と、通気性素材の裏面側に積層状に介在させる通気性シートに前記塗料を定着する態様とがある。
【００１８】
通気性素材自体の裏面に前記塗料を定着する態様においては、通気性素材がそもそも大きな表面積を有している（大径の通孔が形成されるような素材を除く）が、塗料の定着により通気性が損なわれたのでは表面側からみた表面積はむしろ低下して多量の陰イオンを放出することができないので、塗料の定着量も重要であるが、特に各種の繊維系材料を編み込んで構成したメッシュ状の編み込み素材が好適に用いられる。このような態様における好適な素材の具体的な例としては、前記の畳用表層材が相当するが、それ以外にもメッシュ状の編み込み素材からなる壁紙材、化粧材等、或いは通気性を有するポーラスコンクリート製のボードなどが相当する。
【００１９】
通気性素材の裏面側に積層状に配される材料の表面に前記塗料を定着する態様においては、通気性素材の裏面側に積層状に配される材料の表面構造が重要であって、通気性素材と同様に通気性を有する材料であったり、多孔性を有する材料であったり、或いは意図的に表面積を大きくする加工を施したものを用いる。この場合、通気性素材自体には表面積が大きいことは何等求められず、大きな通気性を有する素材が好適に用いられる。
このような態様における裏面側に積層状に配される材料の例としては、表面積を大きくする加工を必要としない材料としては前記畳床が相当するが、それ以外にも木毛セメント板、断熱材として用いられる各種の材料が相当し、表面積を大きくする加工を施す材料としては各種木材、コンクリート、漆喰壁などあらゆる材質のものを適用することができ、既設構造物の構成材料にも適用することができる。尚、表面積を大きくする加工とは、コンクリート等の材料では目粗しや模様付け等であり、木材等の材料では研削等であり、特にそれらに限定することなく、公知のどのような手法も適用できる。
【００２０】
通気性素材の裏面側に積層状に介在させる通気性シートに前記塗料を定着させる態様においては、通気性シートが前述の通気性素材と同様にそもそも大きな表面積を有しているものであって、前述の通気性素材の説明にて記載したものを用いるようにしても良いし、特にこの通気性シートには高い強度が要求されないので、紙、布等の通気性材料若しくは多数の孔を設けて通気性を付与した材料等を用いることもできる。
【００２１】
このように本発明における前記塗料の定着対象は、各態様において材質や構造を限定するものではない。何れの対象においても、前記塗料の濃度や粘度、塗布量（定着量）、定着方法等によって表面凹凸への追従度合などが異なるが、前記塗料を定着させて得られる定着層の表面積が平滑面と比べて１５０％以上となるような表面性状（表面粗さ）を有する対象を選定するか、或いは表面加工等を施すことが望ましい。
【００２２】
また、本発明において、前記塗料を通気性素材の裏面又はその裏面側に配される或いは介在させる材料の表面に定着させる方法としては、ロールコーターによる塗布、リンガーロールによる塗布、バーコーターによる塗布、スプレーによる吹き付け塗布、刷毛塗りなど公知の塗料の塗布方法並びに含浸方法を利用することができ、また表面性状（表面粗さ）によっては塗膜厚においても通常の塗料と同様でよい場合もあるし、数μｍ以下が望ましい場合もある。但し、過剰量の塗布並びに含浸は、通気性素材の裏面等の凹凸や微細空隙を充満させてしまい、その場合、表面積の増加が見込めないので、適宜に塗料の粘度及び濃度を調整して塗布又は含浸させて適量を定着させればよい。
【００２３】
【実施例】
以下に、試験に用いた塗料及び被着体を示す。
【００２４】
［塗料］
・アクリル酸エステルの共重合エマルジョンを主成分とする水性塗料（元旦フューテック株式会社製フュアコートＦＸ）に、チタン酸カリウムを主成分とする導電性ウィスカー（大塚化学株式会社製デントールＷＫ）を、塗料１００重量部に対し導電性ウィスカーを１０重量部添加すると共に、イオン発生鉱物（ランタン族希土類元素を含む粘土鉱物）を３重量部添加して充分に攪拌混合して作製した。
・イオン発生鉱物を３０重量部添加した以外は前記と同様に作製した。
・また、それぞれの塗料を吹き付け塗装する際に希釈した塗料も作製した。
【００２５】
［被着体］
・市販の平滑な壁紙を用いた。
・通気性を有する素材として畳用表層材を用いた。
【００２６】
［試験体の作製］
前記塗料を、前記被着体（壁紙の場合には表面、畳用表層材の場合には裏面）に、ローラー塗り、又はエアレススプレーによる吹き付けにて塗布して試験体とした。尚、市販の平滑な壁紙に対するエアレススプレーによる塗布量は１ｍ²当たり２００ｇ／ｍ²であった。
尚、塗料を全く塗布しないものも試験体に加えた。
【００２７】
［評価方法］
陰イオンは壁（塗装面）から１ｃｍ離れた所で、ユニバーサル企画社製イオン測定器ＩＣ−１０００にて測定した。また、各測定値の平均を求め、その平均値から陰イオンが発生した量（測定量）を求め、さらに塗料を全く塗布しないもの（室内の空気中に存在する陰イオンが測定される）に比べて陰イオンがどの程度増加したか（増加量）を求めた。
【００２８】
［試験結果］
被着体が市販の平滑な壁紙である場合には、１９０個の陰イオンの増加発生量があった。
これに対し、被着体が畳用表層材である場合には、２５０〜４５０個の陰イオンの増加発生量があった。
さらに、イオン発生鉱物を３０重量部添加した塗料では、３重量部添加した塗料に比べて陰イオンの増加発生量が大きかった。
【００２９】
前記塗料に代えて、アクリル酸の共重合エマルジョンを主成分とする水性塗料（元旦フューテック株式会社製フュアコートＳ）に電導材として粉末状炭素繊維（東レ株式会社製トスカ）を、水性塗料１００重量部に対し１０重量部添加すると共に、トルマリンとランタン族希土類元素を含有する粘土系鉱物を８対２の割合で混合した陰イオン発生鉱物を１０重量部添加したものを用いても、ほぼ同様な結果が得られた。
また、上記粉末状炭素繊維の代わりに、銀微粉末、銅微粉末を使用して添加量を塗料１００重量部に対し１５重量部にしても同様の効果を得られた。
更に、トルマリンの代わりにガーネットを使用する場合に、陰イオン発生材の添加量を１．２倍程度にすることで同様の効果を得られた。
【００３０】
【発明の効果】
以上要するに、本発明の建築用内装材及び陰イオン発生機能を有する建築用内装構造の施工方法は、畳用表層材等の表面積が大きな通気性を有する素材の裏面側に、陰イオンを発生させる塗料の定着層を介在させることにより、大きな表面積を有する定着層から多量の陰イオンを効率良く恒常的に内装空間に発生させることができ、平滑な塗膜を形成する場合に比べて住空間における空気雰囲気を清浄化させる効果や人間の生活環境を改善する効果も著しく向上させることができ、しかも塗布した塗料は、内装空間からは目視されないので、内装の景観を損なうことがない。

Claims

通気性を有する素材自体の裏面に、陰イオンを発生する塗料をその凹凸に追従させて定着した定着層を介在させたことを特徴とする建築用内装材。
通気性を有する素材の裏面側に、積層状に配される通気性材料又は多孔性材料又は表面積を大きくする加工を施した材料の表面に、陰イオンを発生する塗料をその凹凸に追従させて定着した定着層を介在させたことを特徴とする建築用内装材。
通気性を有する素材の裏面側に、積層状に介在させる通気性シートに陰イオンを発生する塗料をその凹凸に追従させて定着した定着層を介在させたことを特徴とする建築用内装材。
陰イオンを発生する塗料は、電気伝導性を有する塗料成分と、陰イオンを発生する鉱物の微粉末とを含有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の建築用内装材。
電気伝導性を有する塗料成分が、アクリル酸エステル共重合エマルジョンに、導電性金属の微粉末、炭素繊維及びチタン酸カリウムから選ばれる導電性物質の１種又は２種以上を、塗料成分１００重量部に対し導電性物質５〜２０重量部添加して電気伝導性を有するようにした請求項４に記載の建築用内装材。
陰イオンを発生する鉱物が、電気石及び／又はガーネット、若しくはバリウム、ジルコニウム、シリカ、希土類元素等を含む鉱物のいずれか１種又は２種以上であり、前記塗料成分１００重量部に対し前記鉱物を３〜３０重量部添加してなる請求項４又は５に記載の建築用内装材。
請求項１〜６の何れか一項に記載の内装材を用いることを特徴とする陰イオン発生機能を有する建築用内装構造の施工方法。