(57)【要約】      （修正有）【課題】土木・建築用の骨材と同様の耐久性を有するとともに、長期間に亘り蓄光機能を保持できる蓄光性骨材の製造方法を提供する。【解決手段】蓄光顔料とガラスフリットの混合物をペースト化して、２枚のガラス板の間に挟んで加熱し２枚のガラス板を融着させる。そのあと高温状態の融着ガラス板を水と接触させて急冷して細片に分解する。そのあと細片を再度加熱してミクロなクラックを融着させ、均一な厚みの蓄光ガラス層が細い帯状の断面のみを外部に露出するだけで、その大部分を数ｍｍ以上の厚みのガラスでサンドイッチされ保護される形態とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄光顔料とガラスフリットの混合物を２枚のガラス板の間に挟んで加熱し、２枚のガラス板を融着する工程と、融着したガラス板を分解する工程を有すること、を特徴とする蓄光性骨材の製造方法。
【請求項２】
高温状態の融着ガラス板を水と接触させて急冷し細片に分解する工程と、細片を再度加熱してクラックを融着させる工程を有すること、を特徴とする請求項１記載の蓄光性骨材の製造方法。
【請求項３】
対向した２枚のガラス板が、蓄光顔料とガラスフリットの混合物で融着してなる蓄光性骨材。
【請求項４】
蓄光顔料とガラスフリットの混合物が、ガラス細片を被覆して融着してなる蓄光性骨材。
【請求項５】
請求項３、もしくは４記載の蓄光性骨材が、モルタルで固着されて表面に装着しているコンクリートブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はコンクリートブロックに配合される蓄光性のある骨材に関する。
【背景技術】
【０００２】  高輝度で、かつ長時間に亘り光り続ける（残光時間が長い）蓄光顔料は、電源を必要としない特徴から、暗闇での避難誘導標識に導入が進んでいる。その大部分は蓄光顔料を樹脂に練り込んで粘着フイルム上にコーティングしたものに、標識マークを印刷して使用される。そして地下鉄のホームや通路の側壁に貼り付けて停電時に備えている。しかし、そのような密閉空間で火災が発生したときはすぐ煙が立ち込めるので、側壁に付けられた標識は認識できなってしまう。そのため唯一視界が開けている床面に標識を設置することが行なわれつつある。床面への設置の場合、耐磨耗性が必要なので、白色タイル上に蓄光顔料とガラスフリットの混合物を積層して焼成した蓄光性タイルが用いられる。【０００３】  しかし、蓄光顔料の材料であるアルミン酸ストロンチュームは耐水性がなく、加水分解により劣化して光らなくなる弱点がある。床面設置の場合、例え屋内であっても水に濡れる場合があるので耐水性の処方が必須となる。樹脂への練り込みでは湿気の侵入が防げないが、重量比で２倍以上のガラスフリットに分散して焼成した場合は、ほぼ完全に湿気をブロックできることが実証されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  地下鉄構内や建物内は、床面はコンクリートやタイルが敷設されており、蓄光性タイルの形式にして設置することは合理的である。一方、屋外の舗道やエントランスなどではコンクリートブロックを敷くことが一般的である。このような場所で標識マークを印刷する必要がなく、床面に単にライン状、もしくは面状に蓄光性だけを演出したい場合には、蓄光性タイルの形式で敷設することはコスト的に困難である。また公園や邸宅の外回りは土の地面のままであることが多く、蓄光性タイルの形式では敷設が不可能である。このような場合においては、工場での量産ラインで事前に表面に蓄光性が付与されていて、施工現場では付加的な加工を必要としないコンクリートブロックの形式で提供されるのが一番合理的である。この量産ラインでは所定のサイズの蓄光性を保持した骨材が必要となる。【０００５】  蓄光性を保持した骨材は幾つか商品化されているが、それらは白い小石やガラスカレットに蓄光性樹脂をコーティングしたものや、硬化させたアクリル系樹脂塊中に蓄光顔料を分散したものである。これらは水槽の底に配置したり庭に撒布するなど、あくまで生活空間に幻想的雰囲気をかもすためのものである。例えこれらを蓄光性骨材としてコンクリートブロック表層のモルタル中に固着させても、とても規格の強度、耐磨耗性をクリアーできず、また蓄光顔料を長期間保護することもできない。故に本発明の課題は、土木・建築用の骨材と同様の耐久性を有するとともに、長期間に亘り蓄光機能を保持することが可能な蓄光性骨材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  以前に蓄光性タイルを実現した本発明者の知見によれば、蓄光顔料とガラスフリットの混合比を１対２としたとき、焼成後の蓄光ガラス層の厚みが１．５ｍｍ程度で発光輝度は飽和する。それ以上に厚く積層しても輝度に大きな差は出ない。このことに言及するのは、現状、蓄光顔料が数万円／ｋｇと非常に高価であり、少量使用で所定の効果を出すことが、蓄光性骨材をローコストに提供するうえで重要であるからである。【０００７】  骨材としては各種のサイズのものが規格化されているが、本発明においては数ｍｍから１０数ｍｍ程度の範囲内のサイズを想定する。本来ならガラス内部に蓄光顔料が封入された構造が理想であるが、量産品としてローコストな蓄光性骨材を追求したとき、そのようなものを自由なサイズで効率的に製造することは極めて困難である。そのため本発明者は次善の策として、コア材としてのガラス細片の周囲を蓄光ガラス層で覆う仕組みを構想した。何故なら蓄光顔料とガラスフリットが所定の混合比率であれば、蓄光ガラス層は露出されていても経時的に劣化しないからである。そしてコア材が透明体であると、製品化された状態において、蓄光性骨材の面のうち太陽光に対して背面に位置することになった面も、太陽光を受光できコア材を通過して正面に向かって発光できる。しかもその結果として、コア材表面が全て蓄光ガラス層で覆われていなくても全体が光るからである。【０００８】  具体的には、厚さ２ｍｍのガラス板を１０ｍ四方程度に破砕したガラス細片１００部に対して、蓄光顔料２０部、ガラスフリット６０部の混合物を溶剤で練り擬似的なペーストにし、それをガラスフリットの融着温度で１０分程度加熱することにより、蓄光ガラス層がガラス細片に融着したガラス塊ができる。これを打撃により破砕し分級することにより所望の蓄光性骨材が取り出せる。ここでいうガラス板とはケイ砂、石灰石、ソーダー灰を主原料とするケイ酸ガラスである。このガラス塊は打撃によって様々な３次元形状に破砕されるが、意図するサイズにするために更に破砕を続けると、必要としない微細粉が累増していくので、高価な材料を使用しながら収率が低くなってしまう問題がある。そして破砕されてできた蓄光性骨材の表面は、元のガラス細片か蓄光ガラス層の破断面のどちらかとなる。これであっても蓄光性骨材の表面のほぼ７０〜８０％は蓄光ガラス層で被覆された構造となる。【０００９】  作業効率を上げるためには、ガラス塊が高温状態のままのとき水と接触させて急冷して分解する方法でもよい。これにより急激にクラックが入って分解されるサイズはガラス塊が高温のときであるほど細分化される。このとき目視では認識できない微細なクラックも発生しているので、加圧すれば幾らでも微細な細片に分解していく。このままの状態では骨材としての強度がないので、再度加熱してクラックを融着させるプロセスが必須となる。このプロセスは蓄光性骨材が大きな空隙を残して積み上がった状態での加熱であるので、蓄光性骨材間での融着は断片的であり、冷却後においては弱い打撃にて元の形状の蓄光性骨材に分解される。【００１０】  この方法の難点は微細粉発生のため収率が低いことのほかに、蓄光ガラス層が表面に露出しているので、強度��磨耗力が長期間加えられたときは蓄光ガラス層が磨耗していくことが挙げられる。また融着した蓄光ガラス層の厚みが、極薄から極厚までランダムで均一でないことである。このように新たなる課題の解決が要請される事情がある。【００１１】  本発明者はこれらの新たなる課題について検討した結果、蓄光顔料とガラスフリットの混合物を２枚のガラス板の間に挟んで加熱し、２枚のガラス板を融着させ、しかるのち、融着ガラス板を分解することにより、前記課題を抜本解決できることを見出し新たな発明に到達した。具体的には、蓄光顔料とガラスフリットの混合物を溶剤でペーストに練って、２枚のガラス板の間に配置する。このガラス板を押圧することにより、混合物ペーストは均一な厚みの層となってガラス板の間に行き渡る。これを昇温していくと溶剤は揮発していき、ガラス板の間に空隙を残すことなく蓄光ガラス層となってガラス板に融着する。【００１２】  このあと高温状態の融着ガラス板を水と接触させて急冷し分解する。この場合にはガラス表面にガラスフリットが現れていないので、前記の場合と異なって微細粉が発生することがない。このあと必要に応じて加圧して所望のサイズに分解する。本発明者の知見によれば、このときの破断線は融着ガラス板の垂直方向に走り、ガラス板の水平方向には走らない。そのため分解後のサイズは基本的にサンドイッチするガラス板の厚みに依存する。分解後はクラック融着のプロセスを経て完成する。【００１３】  この方法により得られる蓄光性骨材の特徴は、均一な厚みの蓄光ガラス層が細い帯状の断面のみを外部に露出するだけで、その大部分を数ｍｍ以上の厚みのガラスでサンドイッチされ保護される形態になることである。この結果、強度の摩擦力が長期間加えられた場合にも十分な耐磨耗性を保持できるとともに、蓄光顔料の保護性能も実質的に封入方式と類似の構造になるので万全のものとなる。加えて収率１００％を実現できる。更にはガラス板の厚みを選択することにより、分解後のサイズが所望の大きさになるように操作することが可能となる。また全ての蓄光性骨材が平行するガラス面を有するので、コンクリートブロック成形時の振動加圧で骨材の平行面が表面に出揃う利点もある。
【発明の効果】
【００１４】  本発明により、耐久性に優れた蓄光機能のあるコンクリートブロックがローコストに製造できるようになった。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  前に詳細に説明しているので、ここでは本発明のエッセンスを顕わす典型例のみを記す。
【実施例１】
【００１６】  使用する材料は以下の通りである。
１）ガラス板        厚さ２ｍｍのケイ酸ガラス
２）ガラスフリット  ホウケイ酸ガラス粉  ＤＬ−７００３（商標、日本電気硝子製）
2015101535.tif 000002
軟化点      ７５６℃
３）蓄光顔料        Ｇ−３００Ｌ１６０（商標、ネモト・ルミマテリアル製）
蓄光顔料とガラスフリットの１対３の混合物をエタノールでペーストに練り、２枚のガラス板の間に置いてガラス板を押圧し、それを電気炉に水平に置いて７６０℃で１０分間加熱した。そのあと炉内温度が６００℃に低下した時点で融着ガラス板を取り出して水槽に没入した。それにより分解した細片を電気炉に積み上げて、再度７６０℃で５分間加熱し徐冷した。その結果、１．５ｍｍの均一な厚みの蓄光ガラス層が、２ｍｍ厚のガラス板にサンドイッチされて融着しており、平行面以外のサイズが７ｍｍ程度の蓄光性骨材を得た。この蓄光性骨材をコンクリートブロックの骨材に適用するには２層成形方式による。すなわち、厚さ７〜８ｍｍの表層になる第１層のコンクリート材料のみに蓄光性骨材を使用する。そしてモルタルは内部方向に発光する光線を反射するように白色モルタルを使用する。ベースになる第２層のコンクリート材料は通常処方でよい。なお、型より取り出したあと、蓄光性骨材に付着しているセメントをブラスト等で除去するのが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００１７】  本発明による蓄光性骨材を用いた蓄光性コンクリートブロックは、舗道全面に敷き詰めたり、舗道にライン状に敷設して誘導ラインや通行区分帯にしたり、ビルディングや店舗のエントランスに敷いたりなど、土木・建築の多様な分野において、夜間でも意匠性、安全性を演出できる建材として貴重である。