JPH03232781A - 軽量塗材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば、目地処理剤１石膏プラスタモルタル
等の塗材中に、ガラス質微細粒を高温で焼成して発泡さ
せて中空構造としたバルーンを配合して軽量化を図った
軽量塗材に関するものであり、更に詳しく付言するなら
ば、焼成時に生じた小さな亀裂及び小孔や、他の骨材と
結合材との混合時に生じた小さな亀裂によって生じる毛
細管現象による中空バルーンの吸水性を他派させた軽量
塗材に関するものである。

［従来の技術］ 般に、建築の内装工事等に使用する塗材として、モルタ
ルや日本壁、プラスター壁、塗料、及び下地調整材（所
謂、目地処理材）等がある。

これらは、無機系結合材（例えば、セメント。

石膏等）や有機系結合材（例えば、ＰＶＡ、ビニル系樹
脂、アクリル系樹脂、セルロース誘導体。

可溶性澱粉等）を主成分として、各種骨材（例えば、砂
、珪砂、炭酸カルシウム、クレー類、ヒル石等）と、顔
料、安定剤、増粘剤等のその他の添加剤とを適宜配合し
たものを、水と混合してベースト状に調整して使用され
ている。

近年、建築物の高層化、省エネ化による各種素材の軽量
化が求められ、ＡＬＣ板、軽量化コンクリートブロック
、軽量化石膏ホード、硅酸カルシウム板等の研究開発が
行なわれてきた。

内装工事に使用する塗材においても、軽量化の検討か進
み、石膏プラスターに主成分の黒雲母を焼成して膨張さ
せたヒル石を配合したヒル石プラスターや、セメントに
発泡ポリスチレン球を配合した軽量モルタルかその代表
である。

しかしなから、これらは個々の粒径の大きい軽量骨材を
使用していることから、用途か限定され、主用途は下塗
材（下地材）として使用されるにととまっている。

方、カラス貿微細粒を約１０００℃の高温で焼成して、
含有されている水を水蒸気に変え膨張発泡させて中空構
造とした所謂中空バルーンが開発されている。

この中空バルーンは粒径の小さい軽量骨材で、ガラスバ
ルーン、パーライト、パーライトバルーン、シラスバル
ーン、シリカバルーン（フライアッシュバルーン）等が
ある。

これら軽量な中空バルーンを各種骨材（無機充填材）の
代替として用いることにより下塗材のポイントである充
填効果、軽量化を高め、かつ平滑性を有した内装用塗材
ができることは公知である。

［発明が解決しようとする諜ａ］ しかしながら、これら中空バルーンを内装工事等に使用
する塗材に使用した場合、・工業的に製造したカラスバ
ルーンと、火力発電所からてる石炭灰（フライアッシュ
）に含まれているシリカバルーン（フライアッシュバル
ーン）とは、問題なく使用てぎたが、その他の中空バル
ーンは短い攪拌時間であっても使用できなかった。

この理由としては、内装用塗材は使用時に水を加え、攪
拌機にて混合して均一なペースト状にする。これは、パ
ーライトバルーンは中空構造の強度が低く、ペースト状
にして使用する際に、中空構造の破壊されるためであり
、このため重量も重くなり、更には乾燥時間も大幅に遅
くなる。また、前記の中空構造の強度がパーライトバル
ーンよりも高いガラスバルーンやシリカバルーンでも、
高い加圧や激しい攪拌によって、その中空構造が破壊さ
れないまでも、細かな亀裂か生しることは充分に考えら
れ、必要以上の攪拌や加圧は中空構造の破壊の点からも
避けなければならないことは容易に想像できる。

尚、人工的に製造したガラスバルーンは、生産量及び生
産コストの面から高価な原料となっており、内装用の軽
量塗材の価格からすると実用性に乏しいものである。ま
た、火力発電所から出る石炭灰（フライアッシュ）に含
まれているシリカバルーン（フライアッシュバルーン）
は、発泡率が小さくて品質面で他のバルーンに劣り、更
に製造方法が浮遊選鉱法であるため収率が悪く、国内生
産は行われていなく欧州からの輸入によるためコスト面
で割高となり、これも内装用の軽量塗材の価格からする
と、実用性に乏しい。

また、パーライトやシラスバルーンは強制攪拌による中
空構造の破壊はガラスバルーンやシリカバルーンに次い
で少ないものの、ペースト状にした後の粘度安定性か経
時的に悪化し、１０〜３０分ごとに水を加えて再攪拌し
なければならず、このため中空構造の破壊が進み、重量
も当初の設計より重くなり、更には乾燥時間も大幅に遅
くなり、充分に満足の行くものが出来なかった。

以上のことから、建築に使用している内装用の塗材の軽
量化において、中空バルーンを使用したものは、国内で
はほとんど市販されておらず、欧米諸国では最近一部販
売されているが、価格面で高価なものであることから、
特殊な用途にのみ限定されている。

本発明者らは、この問題点に着目し、鋭意努力の結果、
中空バルーンの吸水性の現象の原因を突き止め、この現
象を阻害することにより、攪拌によって生じる吸水性を
防止した軽量塗材を得るに至った。更に、従来使用不能
であった安価な中空バルーンを配合することが可能とな
り安価な軽量塗材を得るに至った。

［課題を解決するための手段］ 本第１発明に係る軽量塗材では、細粒の骨材と結合材と
を配合して、水と混合してペースト状に調整した塗材に
おいて、 前記細粒の骨材が、ガラス質微細粒を高温で焼成して発
泡させて中空構造とした中空バルーンを含み、 前記骨材と結合材と水とを調整した塗材に界面活性剤を
配合したものである。

更に、本第２発明に係る軽量塗材では、前記中空バルー
ンが、火山灰を原料としたシラスバルーンを含むもので
ある。

［作用］ 本発明においては、細粒の骨材か、ガラス質微細粒を高
温で焼成して発泡させて中空構造とした中空バルーンを
含み、骨材と結合材と水とを調整した塗材に界面活性剤
を配合したものであるため、中空バルーンの焼成時に生
じた小さな亀裂及び小孔や、他の骨材と結合材との混合
時に生じた小さな亀裂による中空バルーンの吸水性を低
減させることかできる。

即ち、中空バルーンに水分が吸収される原因は、中空バ
ルーンの焼成時に生した小さな亀裂及び小孔や、他の骨
材と結合材との混合時に生じた小さな亀裂の毛細管現象
にあることを突き止め、界面活性剤を使用して、中空バ
ルーンの表面のヌレを向上させ、表面張力を低下させる
ことにより、毛細管現象の防止を図ったところ、中空バ
ルーン中への水の）３行を良好に抑制できることが、本
発明により初めて判明した。

また前述した作用により特に、従来、小さな亀裂及び小
孔が所々に形成され、塗材として従来使用不能とされて
いた火山灰を原料としたシラスバルーンを配合して、良
好な軽量塗材を得ることかできた。

即ち、シラスバルーンとは火山灰を原料としており、火
山ガラス質岩石の粉砕品（粒度を揃えたもの）を約１０
００℃で焼成して発泡させたものである。文献には、焼
成温度、昇温速度、粒度分布、成分等が均一ならば完全
な球体が得られるとなっているが、工業的には、これら
の条件や成分を一定にすることは極めて困難で、実際に
市販されているシラスバルーンは、球状の中空バルーン
の他に亀裂や小孔のある所謂「欠損バルーン」も多く含
有しているものである。このため、シラスバルーンを塗
材に配合した場合、ペースト状に調整した塗材の水分を
欠損バルーンが吸収し、短時間で水分バランスが変化し
、増粘することから軽量塗材としての使用に耐えるもの
ではなかった。

尚、この欠損バルーンを浮遊選鉱し、欠損品を除いたも
のを使用すれば品質的には問題はないが、収率の低下に
よりコストアップとなり、実用性の乏しいものであった
。

尚、本発明で塗材とは、例えば、目地処理剤。

石膏プラスター、モルタル等の細粒の骨材と結合材とを
配合して、水と混合してペースト状に調整して、壁面や
天井等の内装工事及び外装工事等に使用されるものであ
る。

また、界面活性剤の種類としては、中空バルーン表面の
ヌレを向上させ、表面張力を低下させるものであればよ
く、例えは、牛脂脂肪酸ソーダ石ケン、ラウリル硫酸ナ
トリウム、ドデシルヘンセンスルフオン酸ナトリウム、
ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキエチレ
ナルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシ
エチレン誘導体（ポリオキシエチレンラウリルエーテル
、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオ
キシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエ
チレンアルキルアミン）、ラウリンダタイン、ジイソブ
チレン無水マレイン酸塩等の界面活性剤が使用できる。

更に、界面活性剤の配合量は、０．２重量部以上、好ま
しくは０．３重量部以上であり、上限は配合される他の
添加剤等に左右されるため、明確ではない。

［実施例］ 実施例Ａ 吸水性のあるシラスバルーンの表面を顕微鏡観察した。

第１図はその模式図であり、図に示す通り、表面には小
さな亀裂や小孔か所々にあった。この亀裂や小孔の毛細
管現象によって、ペースト中の水が中空内部に導かれる
ため、経時的にペースト中の含水率を低減するものと推
測された。　　　　２そこて、界面活性剤を使用して、
中空バルーンの表面のヌレを向上させ、表面張力を低下
させることにより、毛細管現象の防止を図った。

実施例Ｂ 代表的な産地のシラスバルーンに界面活性剤と水を加え
、経時変化を観察した。

使用したシラスバルーンは、九州産の資料Ａ（インチ化
成採、製、商品名：ウィンライト）、関東産の資料Ｂ（
サンキ工業■製、商品名；サンキライト）、北海道産の
資料Ｃ（釧路石炭乾溜■製、商品名ニジリカバルール）
を使用し、同一の界面活性剤（花王社製、商品名；ネオ
ペレックス）を添加して、４０ｍ１／バル一ン１０ｇの
水と混合してペースト状とし、これを室温で放置して、
ベスト状態がバサハサに悪化する時間（分）を測定した
。

結果を次の第１表に示す。

第１表 （表中の時間の単位は、分） 第１表に示す通り、シラスバルーンに界面活性剤を添加
濃度に依存して、ペースト状態で持続する時間が長くな
ることが判る。

これは、シラスバルーン表面から中空内部にかけて形成
されている亀裂や小孔から、毛細管現象により浸透する
水が、界面活性剤によって表面張力の低下されたために
、浸透し難くなったからである。

尚、界面活性剤による毛細管現象の阻害は、本実施例の
シラスバルーンのように、製造当初から生じていた亀裂
や小孔からの毛細管現象の阻害だけでなく、亀裂のない
中空バルーンを攪拌した際に生しる小さな亀裂にも有効
であることは当然のことである。

実施例Ｃ 従来、小さな亀裂及び小孔が所々に形成され、目地処理
剤として良好なペースト状に調整不能であったシラスバ
ルーンの添加量を変化させて目地処理剤を調整した。次
の第２表にその組成及び性質を示す。

尚、表中に開示した各項目は次のようにして測定・判断
した。

使用可能時間；粘度が２倍以上になる時間乾燥性；１ｍ
ｍの渥美て塗布し、指で表面を押しても跡が付かなくな
る時間（下地：石膏ボード）肉ヤセ、深さ６ｍｍ、巾８
ｍｍの７字の溝に埋め、乾燥後ダイヤルゲージで凹部を
測定した値、研磨性；＃１２０のサンドペーパーで空研
ぎし・研ぎ易いか否かを４段階で比較した 付着強さ９石綿ストレート板に３＋ｎｍの１美で塗布・
乾燥し、付着強度測定用治具をエポキシ系接着剤で貼り
付け、引張り試験機で剥離し、強度を求めた 壁紙の接着性、研磨性の試験を終えた止検体に壁紙を澱
粉相系接着剤で張り、４８時間後に壁紙を剥して接着状
態を４段階で比較した （以下、余白） １ ２ 表 第２表に示す通り、実施例２（シラスバルーン２０重量
部、石膏１００重量部）のものか良好な諸性質が得られ
た。

実施例り 前記実施例２の組成で、界面活性剤の添加量を変化させ
て目地処理剤を調整した。次の第３表にその組成及び性
質を示す。

第３表に示す通り、界面活性剤の配合濃度に依存的に、
ペースト比重の減少、粘度減少、使用可能時間の増加、
肉ヤセの増加等の良好な性質か確認された。

また、界面活性剤の配合濃度に依存的に、乾燥性、付着
強さの減少等の不良な性質が表われることか判明した。

（以下、余白） 表 （表中、Ｏは非常に良好、Ｏは良好、△はやや不良、×
は不良を示す）実施例Ｅ 従来の目地処理剤として使用されているものと本発明の
目地処理剤とを比較検討した。

次の第４表に本発明品と従来との組成及び性質の比較を
示す。

シラスバルーンを用いると、従来品の下塗り用目地処理
剤の肉ヤセより少なく（即ち、充填効果が高い）、研磨
性は同程度で、仕上がり性、内装仕上げ財との接着性、
塗布面の平滑性等は仕上げよう目地処理剤と大差がない
。このことから、シラスバルーンを使用した目地処理剤
で、従来の２種類の目地処理剤の代替ができることが判
明した。

（以下、余白） ４ 表 （表中、◎は非常に良好　Ｏは良好、△はやや不良、Ｘ
は不良を示す）実施例Ｆ 本発明の石膏プラスターを従来の石膏プラスターと比較
検討した。

次の第５表に本発明品と従来との組成及び性質の比較を
示す。

第５表に示す通り、シラスバルーンを使用すると、ヒル
石プラスターより軽量で、薄塗りしても平滑な塗布面が
得られ、塗工性の良い石膏プラスターができることか判
明した。

（以下、余白） 表 （表中、Ｏは非常に良好、Ｏは良好、△はやや不良、×
は不良を示す）実施例Ｇ 本発明のセメント系吹き付は塗料を従来のセメント系吹
き付は塗料と比較検討した。

次の第６表に本発明品と従来との組成及び性質の比較を
示す。

第６表に示す通り、シラスバルーンを使用すると、ヒル
石を配合した粗面用吹き付は塗料より軽量で、平滑な塗
布面が得られることが判明した。

（以下、余白） ６ 表 （表中、Ｏは非常に良好、Ｏは良好、△はやや不良、×
は不良を示す）以上のように、塗材の組成中に界面活性
剤を添加することにより、中空バルーン表面中に生じた
亀裂や小孔による中空バルーンの吸水性を低減させるこ
とができ、従来使用不能とされていた火山灰を原料とし
た安価なシラスバルーンを使用して、欠損のない高価な
バルーンを使用した塗材と変わらないものが得られた。

［発明の効果］ 本発明は以上説明したとおり、細粒の骨材が、ガラス質
微細粒を高温で焼成して発泡させて中空構造とした中空
バルーンを含み、骨材と結合材と水とを調整した塗材に
界面活性剤を配合したものであるため、中空バルーンの
焼成時に生した小さな亀裂及び小孔や、他の骨材と結合
材との混合時に生した小さな亀裂による中空バルーンの
吸水性を低減させることができる。

また特に、従来、小さな亀裂及び小孔か多く形成され、
塗材として従来使用不能とされていた火山灰を原料とし
たシラスバルーンを配合することができ、 良好な軽量塗材が安価に得ることができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は吸水性のあるシラスバルーンの模式図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）細粒の骨材と結合材とを配合して、水と混合して
   ペースト状に調整した塗材において、 前記細粒の骨材が、ガラス質微細粒を高温で焼成して発
   泡させて中空構造とした中空バルーンを含み、 前記骨材と結合材と水とを調整した塗材に界面活性剤を
   配合したことを特徴とする軽量塗材。
2. （２）前記請求項１に記載の軽量塗材において、前記中
   空バルーンが、火山灰を原料としたシラスバルーンを含
   むことを特徴とする軽量塗材。