(57)【要約】【課題】  アルミニウムがもつ、美麗さや軽量・耐食性や地球環境に貢献するリサイクル性等の特徴を損なうことなく、耐磨耗性を改良し、スリップを防止するアルミニウム鋳造タイルを提供することを目的とする。【解決手段】セラミック粒子とアルミニウム基材との複合体であって、該セラミック粒子がアルミニウム鋳造タイルに鋳ぐるまれ、タイルの表面に偏在分布していることを特徴とする、アルミニウム鋳造タイルであり、セラミック粒子の一部がアルミニウム基材の表面から突出しているため、タイル表面での摩擦係数が大きくなることから、スリップを防止することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック粒子とアルミニウム基材との複合体であって、
該セラミック粒子がアルミニウム鋳造タイルに鋳ぐるまれ、タイル表面に偏在分布していることを特徴とする、
ノンスリップアルミニウム鋳造タイル。
【請求項２】
該セラミック粒子が炭化ケイ素、焼結アルミナ、電融アルミナ、コランダム、アランダムから選ばれた１種以上のセラミック粒子であることを特徴とする、
請求項１に記載のノンスリップアルミニウム鋳造タイル。
【請求項３】
該セラミック粒子の平均粒径が１.０ｍｍ以上であり、４.０ｍｍ以下であることを特徴とする、
請求項１又は２に記載のノンスリップアルミニウム鋳造タイル。
【請求項４】
該セラミック粒子の一部がアルミニウム基材中に埋設されており、
アルミニウム基材中からの該セラミック粒子の突出部が、該セラミック粒子の平均粒径の１０％以上であり、４０％以下であることを特徴とする、
請求項１ないし３のいずれかに記載のノンスリップアルミニウム鋳造タイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノンスリップアルミニウム鋳造タイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイルは陶磁器で作製されることが多く、タイルの表面から硬質粒子を突出させた滑り止めタイルも製造されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１０５５５９号公報
【０００３】
また、その美麗さや軽量で耐食性を有することから、アルミニウムタイルも用いられている。
【０００４】
しかし、陶磁器製のタイルは、タイルに大きな力が働くと破壊しやすいという問題がある。
【０００５】
一方、平滑なアルミニウムタイルは、美麗で軽量・耐食性を有するが、滑りやすいという点に問題がある。たとえば、平滑なアルミニウムタイルが料理店の床に使用された場合に、オリーブオイルや水等がこぼれた状態において、滑りやすいことから、転倒することも考えられる。
また、アルミニウムは耐磨耗性が劣るため、アルミニウムタイルとするためには、組織の微細化や熱処理、アルマイト処理やメッキ処理等の表面処理を必要とすることから、工数増やコストアップにつながるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、アルミニウムがもつ、美麗さや軽量・耐食性や地球環境に貢献するリサイクル性等の特徴を損なうことなく、耐磨耗性を改良し、スリップを防止するアルミニウム鋳造タイルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、セラミック粒子とアルミニウム基材との複合体であって、該セラミック粒子がアルミニウム鋳造タイルに鋳ぐるまれ、タイル表面に偏在分布していることを特徴とする、アルミニウム鋳造タイルである。
請求項２に記載の発明は、該セラミック粒子が炭化ケイ素、焼結アルミナ、電融アルミナ、コランダム、アランダムから選ばれた１種以上のセラミック粒子であることを特徴とする、請求項１に記載のアルミニウム鋳造タイルである。
請求項３に記載の発明は、該セラミック粒子の平均粒径が１.０ｍｍ以上であり、４.０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のアルミニウム鋳造タイルである。
請求項４に記載の発明は、該セラミック粒子の一部がアルミニウム基材中に埋設されており、アルミニウム基材中からの該セラミック粒子の突出部が、該セラミック粒子の平均粒径の１０％以上であり、４０％以下であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のアルミニウム鋳造タイルである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のアルミニウム鋳造タイルは、セラミック粒子の一部がアルミニウム基材の表面から突出しているため、タイル表面での摩擦係数が大きくなることから、スリップを防止することができる。
また、セラミックとアルミニウムの複合体は機械的性質が強くなり、硬くなることから、曲がり難く、変形しにくいので、耐久性が著しく向上する。
さらに、セラミック粒子が鋳ぐるまれて、タイルの表面に偏在分布していることから、耐磨耗性も向上する。
【０００９】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、以下の発明を実施するための最良の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明にいうセラミック粒子とは、炭化ケイ素、焼結アルミナ、電融アルミナ、コランダム、アランダム等をいう。
これらのセラミックにあっては、いずれも２０００℃以上の高温で生成されたものであり、高硬度で、熱伝導性の大きい炭化ケイ素や、絶縁性が大きく、結晶径、気孔径が大きい白色の電融アルミナ等、用途により、例えば、床材にあっては炭化ケイ素が、壁材にあっては電融アルミナが好ましく用いられる。
なお、他のセラミック粒子であっても、その特性に応じた用途に用いられる。
また、炭化ケイ素を用いれば、遠赤外線効果を奏することも考えられる。
【００１１】
前記セラミック粒子の平均粒径が１.０ｍｍ以上であり、４.０ｍｍ以下である。
セラミック粒子の平均粒径が１.０ｍｍ未満であれば、タイル表面からの突出部がすくなく、スリップ防止の効果に劣り、４.０ｍｍを超えれば、セラミック粒子と溶融金属との接触角（濡れ性）の問題から、剥がれ易くなることもあるからである。
なお、セラミック粒子の長径と短径の比が３．０を超える場合では棒状であり、タイル表面からの突出部がおおきくなると、折れやすくなるという問題点が、該比が１．０未満では製造コストが高くなるという問題点が存する。
【００１２】
前記セラミック粒子は、アルミニウム基材に埋設されており、アルミニウム基材からの該セラミック粒子の突出部が、平均粒径の１０％以上であり、４０％以下である。
４０％を超えると、摩擦等により、該セラミック粒子がアルミニウム基材から脱落しやすく、１０％未満だと突出部によるスリップ防止効果に劣るからである。
【００１３】
本発明にいうアルミニウム基材とは、金属アルミニウムそのもののほか、マグネシウム、ケイ素等との合金であってもよい。例えば、ＪＩＳ  ＡＣ７Ａ、ＡＣ３Ａ、ＡＣ４Ｃ、ＡＣ４ＣＨ等である。これらの合金は機械的性質に優れるため、これらをタイルに用いると、多数人がタイル上を歩行した場合に、歩行時の歩損を防止し、弾力性を持たせて、快適な歩行性を付与することができる。
好ましくは、マグネシウムとの合金である。かかるアルミニウム合金は高耐食性および高靭性を有するからである。
【００１４】
アルミニウム鋳造タイルを製造する方法としては、「減圧造型鋳造法」通称Ｖプロセス鋳造法（図２参照）と呼ばれ、鋳型用の微粒乾燥砂を薄いフィルムで包み、それを真空化することで瞬間的に鋳型をつくり、そこに溶湯（アルミニウム基材が溶融しているもの）を注ぎ込み、冷却をまって大気圧を戻し、製品を取り出す方法が用いられるが、この方法に限られるものではない。
たとえば、「消失模型鋳造法」が用いられてもよい。「消失模型鋳造法（図４参照）」では、タイル型を、例えば、発泡ポリスチレンで作製し、非粘結砂中に埋設し、そこに溶湯を注ぎ込むことにより、タイルを作製する方法である。溶湯を注ぎ込むことにより発泡ポリスチレンは消失する。
また、「自硬性鋳型鋳造法（図３参照）」によってもよい。
自硬性鋳型鋳造法では、適量のアルカリフェノール樹脂と硬化剤を添加し、混練された造形砂により鋳型製作後、鋳型を吸引テーブルに設置し、一定の減圧下において溶湯を注ぎ込み、成型物を得る方法である。
【００１５】
Ｖプロセス鋳造法や自硬性鋳型鋳造法において、セラミック粒子をアルミニウム鋳造タイルの表面に偏在させるためには、まず、セラミック粒子を鋳型に敷き詰めておいてから、溶湯を注ぎ込む方法によってもよい。
消失模型鋳造法では、発泡ポリスチレンでタイル型を作製する際に、タイル金型の一面にセラミック粒子を偏在させ、ポリスチレンビーズを発泡させることにより、発泡ポリスチレンの表面に、セラミック粒子を偏在させることができる。
【００１６】
また、両面接着テープの片面にセラミック粒子を散布し、セラミック粒子が溶湯と接触するように、両面接着テープのセラミック粒子が散布されていない側を鋳型に接着させた鋳型に溶湯を注ぎ込む方法であってもよい。
消失模型鋳造法や自硬性鋳型鋳造法においても、両面接着テープを使用し、セラミック粒子をタイル表面に偏在させることも可能である。
【００１７】
以下、実施例において、さらに本発明を詳細に説明するが、本発明は、実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）
図２に概略を示す装置の下型１４に平均粒径約１．８ｍｍの炭化ケイ素を散布した両面テープを貼付し、装置を９４ＫＰａに減圧した後、１１２３Ｋに加熱したアルミニウム合金（ＡＣ４ＣＨ）を溶湯１０として、タイル鋳型（３３３ｍｍ角で、厚さ約７ｍｍ）に注ぎ込み、ノンスリップアルミニウム鋳造タイルを得た。
本タイルの外観を図５に示す。
図５において、黒い点のように見えるのが、セラミック粒子であり、セラミック粒子が、タイル表面にほぼ均等に分布していることがわかる。
【００１９】
（実施例２）
実施例１と同様であるが、タイルの大きさが２５０ｍｍ角で、厚さが約６ｍｍのノンスリップアルミニウム鋳造タイルを得た。
本タイルの外観を図６に示す。
図６においても、セラミック粒子はタイル表面にほぼ均等に分布しているが、タイルの端部（断面）においては表面近傍を除きセラミック粒子は認められず、セラミック粒子はタイルの表面に偏在分布していることがわかる。
【００２０】
（実施例３）
使用炭化ケイ素、炭化ケイ素の散布方法、減圧度、溶湯は実施例１と同様であるが、図３に概略を示す「自硬性鋳型鋳造法」により、３３０ｍｍ角、厚さ約７ｍｍのノンスリップアルミニウム鋳造タイルを得た。
本タイルの外観を図７に示す。
図７においても、セラミック粒子はタイルの表面にほぼ均等に分布していることがわかる。
【００２１】
（実施例４）
タイル用金型の底面に、実施例１と同じ炭化ケイ素を散布後、ポリスチレン発砲ビーズ（５０倍）を充填し、上型で蓋をして、加圧下１１０℃の蒸気雰囲気下において１分間、当該金型を加熱することにより、炭化ケイ素を所定面に偏在させた発砲鋳型を作成した。
この発砲鋳型を用い、消失模型鋳造法により、ノンスリップアルミニウム鋳造タイルを得た。
なお、使用炭化ケイ素、溶湯は実施例１と同様である。
本タイルの外観を図８に示す。
図８においては、セラミック粒子のタイル表面における分布は、実施例１ないし３とほぼ同等かやや劣るが、全体的にみるとほぼ均等に分布している。これは、模型を作成する際の加熱温度や時間の影響によるものと考えられ、加熱温度や時間によっては、タイル表面にほぼ均等に、セラミック粒子を分布させられるであろう。
【００２２】
実施例１ないし４により得られたノンスリップアルミニウム鋳造タイルの断面概略は図１ようであり、セラミック粒子の平均粒径の約２０％がアルミニウム鋳造タイル表面より突出していた。
【００２３】
ノンスリップアルミニウム鋳造タイルの滑り性試験を、ＪＩＳ  Ａ１４５４に準じ、簡便法で行った。
なお、鉛直荷重は７８５Ｎである。
また、陶磁器タイルおよびセラミック粒子を使用していないアルミニウム鋳造タイルを比較のために用いた。
その結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
2006272454.tif 000002
【００２５】
表１より明らかなように、乾燥時における滑り抵抗実測値は本発明品と比較品である陶磁器タイルやアルミニウム鋳造タイルとに大きな違いは認められないが、本発明品はＶプロセスや消失模型鋳造方法において、湿潤時における滑り抵抗実測値は、陶磁器タイルより優れている。
なお、データは得られていないが，自硬性鋳造方法によるものにおいても同様の結果が得られるであろうことは予測される。セラミック粒子がアルミニウム鋳造タイルに鋳ぐるまれ、タイル表面に偏在分布しているからである。
【００２６】
また、滑り抵抗係数につき、表２に示す。
なお、滑り抵抗係数算出式は以下の通りである。
Ｃ．Ｓ．Ｒ（滑り抵抗係数）＝Ｐｍａｘ／Ｗ
Ｐｍａｘ：最大引張荷重（Ｎ）
Ｗ      ：鉛直荷重（７８５Ｎ）
【００２７】
【表２】
2006272454.tif 000003
【００２８】
表２においても同様の結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明におけるノンスリップアルミニウム鋳造タイルは、素材産業に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明にかかるノンスリップアルミニウム鋳造タイルの断面の概略図である。
【図２】Ｖプロセスの概略図である。
【図３】自硬性鋳型鋳造法の概略図である。
【図４】消失模型鋳造法の概略図である。
【図５】実施例１のタイルの外観図である。
【図６】実施例２のタイルの外観図である。
【図７】実施例３のタイルの外観図である。
【図８】実施例４のタイルの外観図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  溶湯
１２  上型
１４  下型
１６  減圧調整タンク
１８  真空ポンプ
２０  鋳造物
２５  吸引テーブル
３０  金枠
３２  模型
３４  砂
４０  セラミック粒子
４２  アルミニウム基材
５０  減圧
【図１】
2006272454.tif 000004
【図２】
2006272454.tif 000005
【図３】
2006272454.tif 000006
【図４】
2006272454.tif 000007
【図５】
2006272454.tif 000008
【図６】
2006272454.tif 000009
【図７】
2006272454.tif 000010
【図８】
2006272454.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月23日(2006.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
セラミック粒子とアルミニウム基材との複合体であって、
該セラミック粒子がアルミニウム鋳造タイルに鋳ぐるまれ、タイル表面に偏在分布しており、該セラミック粒子が突出部を形成していることを特徴とする、
ノンスリップアルミニウム鋳造タイル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、セラミック粒子とアルミニウム基材との複合体であって、該セラミック粒子がアルミニウム鋳造タイルに鋳ぐるまれ、タイル表面に偏在分布しており、該セラミック粒子が突出部を形成していることを特徴とする、アルミニウム鋳造タイルである。
請求項２に記載の発明は、該セラミック粒子が炭化ケイ素、焼結アルミナ、電融アルミナ、コランダム、アランダムから選ばれた１種以上のセラミック粒子であることを特徴とする、請求項１に記載のアルミニウム鋳造タイルである。
請求項３に記載の発明は、該セラミック粒子の平均粒径が１.０ｍｍ以上であり、４.０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のアルミニウム鋳造タイルである。
請求項４に記載の発明は、該セラミック粒子の一部がアルミニウム基材中に埋設されており、アルミニウム基材中からの該セラミック粒子の突出部が、該セラミック粒子の平均粒径の１０％以上であり、４０％以下であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のアルミニウム鋳造タイルである。
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月26日(2006.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック粒子とアルミニウム基材との複合体であって、
該セラミック粒子がアルミニウム鋳造タイルに鋳ぐるまれ、タイル表面に偏在分布しており、該セラミック粒子が突出部を形成していることを特徴とし、
該セラミック粒子の平均粒径が１．０ｍｍ以上であり、４．０ｍｍ以下であることを特徴とする、
ノンスリップアルミニウム鋳造タイル。
【請求項２】
該セラミック粒子が炭化ケイ素、焼結アルミナ、電融アルミナ、コランダム、アランダムから選ばれた１種以上のセラミック粒子であることを特徴とする、
請求項１に記載のノンスリップアルミニウム鋳造タイル。
【請求項３】
該セラミック粒子の一部がアルミニウム基材中に埋設されており、
アルミニウム基材中からの該セラミック粒子の突出部が、該セラミック粒子の平均粒径の１０％以上であり、４０％以下であることを特徴とする、
請求項１又は２に記載のノンスリップアルミニウム鋳造タイル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、セラミック粒子とアルミニウム基材との複合体であって、該セラミック粒子がアルミニウム鋳造タイルに鋳ぐるまれ、タイル表面に偏在分布しており、該セラミック粒子が突出部を形成していることを特徴とし、該セラミック粒子の平均粒径が１．０ｍｍ以上であり、４．０ｍｍ以下であることを特徴とする、アルミニウム鋳造タイルである。
請求項２に記載の発明は、該セラミック粒子が炭化ケイ素、焼結アルミナ、電融アルミナ、コランダム、アランダムから選ばれた１種以上のセラミック粒子であることを特徴とする、請求項１に記載のアルミニウム鋳造タイルである。
請求項３に記載の発明は、該セラミック粒子の一部がアルミニウム基材中に埋設されており、アルミニウム基材中からの該セラミック粒子の突出部が、該セラミック粒子の平均粒径の１０％以上であり、４０％以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のアルミニウム鋳造タイルである。
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月21日(2006.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック粒子とアルミニウム基材との複合体であって、
該セラミック粒子がアルミニウム鋳造タイルに鋳ぐるまれ、タイル表面に偏在分布しており、該セラミック粒子が突出部を形成していることを特徴とし、
該セラミック粒子の平均粒径が１．０ｍｍ以上であり、４．０ｍｍ以下であることを特徴とする、
湿潤時ノンスリップ機能向上アルミニウム鋳造タイル。
【請求項２】
該セラミック粒子が炭化ケイ素、焼結アルミナ、電融アルミナ、コランダム、アランダムから選ばれた１種以上のセラミック粒子であることを特徴とする、
請求項１に記載の湿潤時ノンスリップ機能向上アルミニウム鋳造タイル。
【請求項３】
該セラミック粒子の一部がアルミニウム基材中に埋設されており、
アルミニウム基材中からの該セラミック粒子の突出部が、該セラミック粒子の平均粒径の１０％以上であり、４０％以下であることを特徴とする、
請求項１又は２に記載の湿潤時ノンスリップ機能向上アルミニウム鋳造タイル。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、湿潤時ノンスリップ機能向上アルミニウム鋳造タイルに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
従って、アルミニウムがもつ、美麗さや軽量・耐食性や地球環境に貢献するリサイクル性等の特徴を損なうことなく、耐磨耗性を改良し、スリップ等を防止する、湿潤時ノンスリップ機能向上アルミニウム鋳造タイルを提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、セラミック粒子とアルミニウム基材との複合体であって、該セラミック粒子がアルミニウム鋳造タイルに鋳ぐるまれ、タイル表面に偏在分布しており、該セラミック粒子が突出部を形成していることを特徴とし、該セラミック粒子の平均粒径が１．０ｍｍ以上であり、４．０ｍｍ以下であることを特徴とする、湿潤時ノンスリップ機能向上アルミニウム鋳造タイルである。
請求項２に記載の発明は、該セラミック粒子が炭化ケイ素、焼結アルミナ、電融アルミナ、コランダム、アランダムから選ばれた１種以上のセラミック粒子であることを特徴とする、請求項１に記載の湿潤時ノンスリップ機能向上アルミニウム鋳造タイルである。
請求項３に記載の発明は、該セラミック粒子の一部がアルミニウム基材中に埋設されており、アルミニウム基材中からの該セラミック粒子の突出部が、該セラミック粒子の平均粒径の１０％以上であり、４０％以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の湿潤時ノンスリップ機能向上アルミニウム鋳造タイルである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の湿潤時ノンスリップ機能向上アルミニウム鋳造タイルは、セラミック粒子の一部がアルミニウム基材の表面から突出しているため、タイル表面での摩擦係数が大きくなることから、スリップを防止することができる。
また、セラミックとアルミニウムの複合体は機械的性質が強くなり、硬くなることから、曲がり難く、変形しにくいので、耐久性が著しく向上する。
さらに、セラミック粒子が鋳ぐるまれて、タイルの表面に偏在分布していることから、耐磨耗性も向上する。