(57)【要約】【課題】地球温暖化防止、冷房費等の削減の観点から、道路の表面温度をできるだけ上げず、また地表部分（２ｃｍ〜２０ｃｍ程度の深さ）に蓄熱させないことが望まれてきている。よって、できるだけ地表にエネルギーを蓄えない、即ち地表温度をできるだけ上げない表面材を得るための骨材を提供する。【解決手段】固化材と混合あるいは固化材に付着して使用する骨材であって、中心となる心材の周囲に接着剤を介して中空体を固着したもの、及び固化材と混合あるいは固化材に付着して使用する骨材であって、中心となる心材の周囲に接着剤を介して粉体を固着し、更に中空体を固着したもの。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
固化材と混合あるいは固化材に付着して使用する骨材であって、中心となる心材の周囲に接着剤を介して中空体を固着したことを特徴とする固化材用の骨材。
【請求項２】
該心材は弾性を有するものである請求項１記載の固化材用の骨材。
【請求項３】
該中空体の表面には、粉体が固着されているものである請求項１又は２記載の固化材用の骨材。
【請求項４】
該粉体は白色顔料である請求項３記載の固化材用の骨材。
【請求項５】
該粉体は光触媒である請求項３記載の固化材用の骨材。
【請求項６】
固化材と混合あるいは固化材に付着して使用する骨材であって、中心となる心材の周囲に接着剤を介して粉体を固着し、更に中空体を固着したことを特徴とする固化材用の骨材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固化材と混合あるいは固化材に付着して使用する固化材用の骨材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地球温暖化の問題から、建造物の屋上を緑化する等の問題が浮上しているが、同様の観点から道路表面も問題となっている。即ち、道路の表面温度をできるだけ上げず、また地表部分（２ｃｍ〜２０ｃｍ程度の深さ）に蓄熱させないことが望まれてきたのである。
これは、昼間太陽光によって地表部分にエネルギーが蓄積されると、夜間そのエネルギーが放出され、それによってその周囲が昇温されることとなるためである。日没以降の温度降下が小さいと、熱帯夜が多くなり温暖化を促進するだけでなく冷房費も増大する。
【０００３】
これを防止するためには、地表にエネルギーを蓄えない、即ち地表温度を上げないこと、太陽光を反射して地面から内部にはエネルギーをできるだけ入らないようにする等が検討されている。
【０００４】
このような方法として、保水性舗装が最近脚光を浴びている。これは、道路の表面を常に濡らし、その蒸発潜熱によって地表温度を下げようとするものである。この水は雨水でも、別途供給してもよい（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、太陽光エネルギーを遮断するものでは、反射率の高い白色塗料を道路表面に塗布することも考えられている。
更に、中空体を舗装材に混合することも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３６３９０６号公報
【特許文献２】
特開平７−２５９００８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、保水性舗装では雨水を貯蔵するスペースの問題があり、供給するタイプでは供給装置に費用がかかる。また、白色塗料で遮断する方式も効果を上げる程度塗布すると相当のコストになる。
単に、中空体を混合するだけでは、中空体が大きいと破壊され、小さいと効果がない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上のような現状に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明骨材を完成したものであり、その特徴とするところは、固化材と混合あるいは固化材に付着して使用する骨材であって、中心となる心材の周囲に接着剤を介して中空体を固着した点にあり、更に別の態様では、固化材と混合あるいは固化材に付着して使用する骨材であって、中心となる心材の周囲に接着剤を介して粉体を固着し、更に中空体を固着した点にある。
【０００９】
ここで固化材とは、硬化前には流動性を有しており、固化可能なものをいう。
例えば、セメント、アスファルト、樹脂等である。この固化材の用途は特に限定するものではない。例えば、舗装材、壁材、その他の建造物の表面仕上げ材等である。骨材とは、通常はセメントに混合する砂利、砕石、石粉等を言うが、ここでは単に固化材と共に使用するという程度の意味で使用する。
【００１０】
固化材に付着とは、固化材の表面に散布したり、一部又は全部を埋没させたりすることを言う。しかし、固化材と接触して使用することに変わりはない。当然固化材が固化する前に混合、付着させるものである。
【００１１】
心材とは本発明の中心部材であって、材質はどのようなものでもよい。例えば、石やセラミックのような無機系のものでも、ゴムやプラスチックのような有機系のものでもよい。
【００１２】
この心材は、遮熱効果を持たせるため、色としては白いものが好適である。例えば、白色顔料を練りこんだもの、白色塗料を表面に塗布したもの等である。
更に、弾性を有するものが好適である。これは、固化材モルタルに弾性を持たせるばかりでなく、消音効果その他も期待できるためである。弾性材は、弾性を有しているものであれば材質としては何でもよく、ゴム、プラスチック等の合成又は天然の有機高分子物質、植物や動物の繊維等どのようなものでもよい。また、いわゆる産業廃棄物と称される固体類でもよく、廃タイヤの破砕物等を使用すれば、コスト低減だけでなく、廃棄物処理ができ、環境問題も軽減できるという効果もある。
【００１３】
また、心材の大きさや形状は自由であるが、通常は平均粒径０．３〜３０ｍｍ程度であるが、０．５ｍｍ〜２０ｍｍが好適である。形状は、球状でも、偏平でも破砕形状でも、又繊維形状でもよい。
【００１４】
この心材に中空体を固着する。
中空体とは、透明又は非透明で内部が空洞のバルーン状のものを言う。形状は球状でなくともよい。プラスチック等の有機マイクロカプセルでも、ガラス、シラス等の無機バルーンでもよい。中でもガラス製のものが好適であり、一般にガラスマイクロバルーンと呼ばれるものである。
サイズは、特に限定はしないが、数μｍ〜数百μｍが好適である。これは既に市販されているものでよく、特別なものである必要はない。
【００１５】
この中空体は接着剤を介して心材に固着される。ここで接着剤とは、通常のものでよく、非水系、水系（水溶液やエマルジョン系）どちらでもよい。即ち、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂等どのようなものでもよい。
この接着剤に白色顔料等の遮熱効果を有するものを混合してもよい。心材が黒い場合により効果を発揮する。
【００１６】
固着の方法は、心材と接着剤を混合し、そこに中空体を導入して攪拌するだけでよい。中空体が過剰に存在すれば心材同士が固着することはほとんどない。勿論、固着の方法は自由でありどのような方法でもよい。
固着の時、中空体は接着剤に埋没しても、一部（１粒の一部）が露出するようにしてもよい。
【００１７】
上記のような本発明骨材を混合した固化材を舗装材として使用すると、空気層が多いため、大きな断熱層となる。よって、地中の昇温程度が軽減される。また、舗装材自体が気体部分が多くなるため熱容量が小さくなり、蓄える熱量が減少し夜間の温度降下が大きくなる。
【００１８】
更に、上記の中空体の周囲に接着剤を介して粉体を固着しておいてもよい。
粉体は、無機系のものでも、有機系のものでもよい。無機系としては、石粉、珪砂等の粒や粉、セメントの粉、炭カル、シリカ、セラミック、カーボン、白色顔料、フライアッシュ等であり、有機系としては綿や合成繊維等の短繊維、プラスチックの粉体等でもよい。
【００１９】
粉体のサイズは、５ｎｍ〜０．１ｍｍ程度が好適であるが、中空体のサイズとの相対的な関係で定めればよい。例えば、中空体の径の１／１０００〜１／１０が好適である。しかし、中空体が非常に大きい場合や、粉体が非常に小さい場合には、１／１０００以下でも構わない。例えば、酸化チタン（光触媒用）は、３０ｎｍ以下の粒子が最も効果的である。ここで用いる接着剤も、上記のものと同様通常のものでよい。粉体としてセメントの粉等を使用する場合には、水溶液や水エマルジョンでもよいが、水でもある程度可能である。
【００２０】
この粉体として、光触媒を使用することもできる。光触媒としては、酸化チタンのアナターゼ型が好適である。勿論、光触媒として市販されているもので十分である。光触媒を用いる場合でも、前記した接着剤が使用できるが、耐久性の点からは無機系のものが好ましい。例えば、ポリシロキサン系樹脂、フッ素系樹脂等である。
粉体は、１種類とは限らず、複数種使用してもよい。複数種の場合、混合して（光触媒とセメントを混合する等）固着しても順次固着し多層状にしてもよい。
多層の場合、下層に安価な白色顔料を固着し上層に光触媒を固着する等である。
【００２１】
中空体に粉体を固着する方法も上記同様自由である。また、特殊な方法として、中空ガラス体の製造時に、製造と同時に周囲に無機粉体（特に光触媒）を固着させる方法が知られているが、そのような方法を用いてもよい。この固着も前記同様、粉体は接着剤に埋没しても、一部（１粒の一部）が露出するようにしてもよい。
【００２２】
粉体は、中空体に予め固着しておいても、心材に中空体を固着した後全体に固着してもよい。更に、心材に中空体と粉体とを同時に固着させてもよい。
【００２３】
次に本発明の他の態様（請求項６）について説明する。
この態様では、最初に粉体を心材に固着し、その後中空体を固着させたものである。この場合、心材に接着剤を塗布し、そこに粉体を付着させ、次いで再度接着剤を塗布し中空体を固着する。勿論、粉体が少なく、接着剤が未硬化の場合には、二度目の接着剤は不要の場合もある。
【００２４】
結局、本発明で粉体を用いるものの場合、粉体と中空体は接着剤を介して、又は接着剤と混合して、心材にどのような順序で固着しても、かつ何層固着してもよいということである。
【００２５】
本発明骨材の使用方法について説明する。
基本的には本発明骨材は上記した通り単に固化材に混合又は付着させて使用すればよくどのような用途でもよい。例えば、アスファルト舗装材に混合（勿論、通常の骨材も混合してもよい）し、そのまま施工すればよい。この時、骨材の量やサイズによって透水性舗装にも、非透水性舗装にもなる。
更に、透水性舗装の骨材間隙に塗布する舗装材としても、また通常の舗装材の表面に積層塗布するものとしても使用できる。
【００２６】
また、使用する場合、効果を増強するため、バインダー（固化材）中にも、遮熱効果を有するもの（白色顔料等）を混合してもよい。
更に、バインダーに混合するのではなく、舗装材の表面に骨材を散布して使用することもできる。
【００２７】
また、建造物等の表面処理材として用いることもできる。この場合、建造物に断熱効果を付与することとなり、寒冷地では暖房費、温暖地では冷房費の大きな節約になる。
更に、骨材が卵型、即ち心材と表面粉体の２層構造になっていることで、固化材からの抜け落ち（飛散）が大きく軽減され、且つ固化材との接着力も大きなものとなる。
【００２８】
勿論、他の骨材と混合して使用してもよい。例えば、通常の粗骨材や細骨材と共にバインダーに混合してもよい。また、骨材以外のものと混合して用いてもよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下好適な実施例に基づき本発明をより詳細に説明する。
実施例１
心材と接着剤を混合し、次いで中空ガラス体を混合した。
心材  ：廃タイヤ破砕品（１〜５ｍｍ）
接着剤：ウレタン系樹脂
中空体：平均サイズ５０μｍのガラス中空体
【００３０】
実施例２
中空ガラス体を接着剤と混合し、そこに粉体を混合して周囲に付着させる。心材と接着剤を混合し、その周囲に前記の中空ガラス体を固着した。
心材  ：廃タイヤ破砕品（１〜５ｍｍ）
接着剤：ウレタン系樹脂
中空体：平均サイズ５０μｍのガラス中空体
粉体  ：白色顔料（チタン白）
【００３１】
実施例３
心材と接着剤を混合し、そこに中空ガラス体を固着した。更に、その表面に接着剤を塗布（接着剤と混合）し、次いで粉体を混合して周囲に付着させる。
心材  ：廃タイヤ破砕品（１〜５ｍｍ）
接着剤：ウレタン系樹脂
中空体：平均サイズ５０μｍのガラス中空体
粉体  ：白色顔料（チタン白）
【００３２】
実施例４
心材と接着剤を混合し、そこに中空ガラス体を固着した。更に、その表面に接着剤を塗布（接着剤と混合）し、次いで粉体を混合して周囲に付着させる。
心材  ：廃タイヤ破砕品（１〜５ｍｍ）
接着剤：ウレタン系樹脂
中空体：平均サイズ５０μｍのガラス中空体
粉体  ：光触媒（平均粒径、数ｎｍ）
【００３３】
実施例５
心材と接着剤を混合し、そこに粉体を混合して周囲に付着させる。その表面に接着剤を塗布（接着剤と混合）し、表面に中空ガラス体を固着した。
心材  ：廃タイヤ破砕品（１〜５ｍｍ）
接着剤：ウレタン系樹脂
中空体：平均サイズ５０μｍのガラス中空体
粉体  ：白色顔料（チタン白）
【００３４】
比較例１
心材と接着剤を混合し、次いで粉体を混合し固着した。
心材  ：廃タイヤ破砕品（１〜５ｍｍ）
接着剤：ウレタン系樹脂
粉体  ：石粉、平均粒径５μｍ
【００３５】
比較例２
心材と接着剤を混合し、次いで粉体を混合し固着した。
心材  ：廃タイヤ破砕品（１〜５ｍｍ）
接着剤：ウレタン系樹脂
粉体  ：白色顔料（チタン白）
【００３６】
比較例３
心材と接着剤を混合し、次いで粉体を混合し固着した。
心材  ：廃タイヤ破砕品（１〜５ｍｍ）
接着剤：ウレタン系樹脂
粉体  ：光触媒（平均粒径、数ｎｍ）
【００３７】
上記の骨材を比較するため、すべての骨材を樹脂モルタルとした。混合比率は次の通りである。
樹脂モルタルのバインダー：ウレタン樹脂
混合比率：骨材／樹脂＝３／１（重量比）
【００３８】
スレート板（大きさ１５０×２００×５ｍｍ）に、試験材料を厚み３ｍｍに塗布し試験板とした。乾燥後、試験板の上方８０ｍｍ、約４５度の傾斜方向より、赤外線ランプ（１００Ｖ−１５０Ｗ、ナショナル赤外線ビオライトＲＨ−５２５（商標））を３０分照射し、試験板の裏面の温度上昇変化を観察した。
ブランクは、何も塗布しない単なるスレート板である。
【００３９】
このときの各例の状態は次の通りであった。
2004218340.tif 000002
【００４０】
上記の結果から、実施例１ではブランクと比較して中空体の断熱効果により、相当表面温度が下がっている。実施例２では、更に白色顔料による遮熱効果が加味されより低くなっている。実施例３〜５はほぼ同様の効果が得られた。
比較例１では、ブランクより高くなったが、これは樹脂モルタルを塗布することによって保温効果が発揮され高くなったものと思われる。比較例２、３は実施例２〜５と同じ傾向と思われる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明固化材用の骨材には、次のような大きな利点がある。
（１）  種々の心材に中空体を固着したものにあっては、中空体が大きな断熱効果を発揮するため、非常に大きな熱遮蔽体となる。
（２）  心材に白色顔料を塗布又は含有するものでは、その白色顔料による遮熱効果が期待できる。
（３）  心材周囲の中空体の周囲に粉体を固着したものや、心材に粉体を固着させた上、中空体を固着したものにおいては、その粉体による遮熱効果も期待できる。更に、その粉体を光触媒にすると、空気中のチッ素酸化物（ＮＯｘ）やイオウ酸化物（ＳＯｘ）を酸化し、水に溶解しやすい形にして地中に排出する効果もある。
（４）  また、光触媒を含有するものは有機物による汚れも分解するため、汚れが付きにくい。
（５）  本発明では、給水設備やその他の付属設備が不要である。
（６）  水を表面に溜める必要がないため、ハイドロプレーニング現象の心配がない。
（７）  心材として弾性体を用いた場合、低騒音舗装にもなる。
（８）  本発明では心材の温度上昇が低いか遅いため、ゴムチップを心材として用いた場合、ゴムからの添加剤のブリードが減少すると考えられる。