(57)【要約】【目的】高価な発光性物質の使用量を少なくできるため生産コストを抑制することができ、発光性物質を含む層がひび割れしたり、剥離したりせず、発光ムラのない優れた意匠性を有する発光性ガラスブロックを提供することである。【構成】本発明の発光性ガラスブロックは、有底無蓋の箱型形状を有し、底部が透光面となるガラス成形体の一対が互いの開放端縁で発光性物質を有するシート材を介して封着一体化されてなることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底無蓋の箱型形状を有し、底部が透光面となるガラス成形体の一対が互いの開放端縁で発光性物質を有するシート材を介して封着一体化されてなることを特徴とする発光性ガラスブロック。
【請求項２】
シート材が織布、不織布または紙であることを特徴とする請求項１に記載の発光性ガラスブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の外装材や内装材に使用されるガラスブロックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラスブロックは、有底無蓋の箱型形状を有し、底部が透光面となるガラス成形体の一対が、互いの開放端縁でバーナーを用いて融着一体化されて作製されてなるものであり、透光性、耐候性、遮音性に優れた建築材料であるため、従来からガラスブロックを縦横方向に複数個配列し、モルタルで一体化した、ガラスブロックパネルが建築物の外装材や内装材として使用されている。
【０００３】
また、ガラス成形体を融着一体化して作製されたガラスブロックは、側面の融着部を介して熱が伝導しやすいため、断熱性が高くない。そこで、断熱性に優れるガラスブロックとしてガラス成形体の一対が開放端縁でゴム製のパッキン等の結合部材を介して結合一体化されたガラスブロックが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところで、建築物のデザインの多様化にともなって建築材料の改良が進んでおり、ガラスブロックにおいても意匠性を高めるために透光面の内表面に種々の模様を有する透光半透視ガラスブロック、透光面の内面に種々の色をコートしたカラーガラスブロック、一対のガラス成形体を互いの開放端縁でガラスファイバーシートを介して融着一体化してなり、障子のような風合いを有する透光半透視ガラスブロック、乳白色のガラスを用いた透光不透視ガラスブロック等が製造されている。
【０００５】
近年、さらに、建築材料だけでなく照明も組み合わせた建築物が設計されるようになってきている。しかし、照明には電灯や蛍光灯などが不可欠であり、設計の自由度が制約される上に、メンテナンスが必要であった。
【０００６】
この問題を解決するために、太陽光等に含まれる紫外線や可視光線を吸収して、長時間にわたって発光することができる発光性物質が、メンテナンスの必要のない光源としてだけでなく、設計の自由度を高めることができ、また、電力を使用しないため省エネルギーの点からも注目されている。
【０００７】
ガラスブロックにおいても、透光面の内面に発光性物質を含む層を形成したガラスブロック（例えば、特許文献２参照。）や、ガラスブロックの側面に発光性物質を含む樹脂層を形成したガラスブロック（例えば、特許文献３参照。）が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−７１８５０号公報
【特許文献２】
特開平９−２１２０６号公報
【特許文献３】
特開平９−２９６５５９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献２に開示されているガラスブロックは、透光面の内面に発光性物質を含む低融点ガラスからなる層が形成されているため、ガラス成形体を融着する際、または、ガラスブロック内部と外気の温度差に起因するガラス成形体と発光性物質を含む層との熱膨張係数の差によって発光性物質を含む層がひび割れを生じたり、剥離したりしやすいという問題がある。
【００１０】
特許文献３に開示されているガラスブロックは、ガラスブロックパネルを作製した場合、側面に形成された発光性物質を含む樹脂層に均一に太陽光が照射されないため、発光も不均一であり意匠的に好ましくなく、さらに、側面から十分な発光強度を得るためには高価な発光性物質が多量に必要となる。
【００１１】
本発明の目的は、高価な発光性物質の使用量を少なくできるため生産コストを抑制することができ、発光性物質を含む層がひび割れしたり、剥離したりせず、発光ムラのない優れた意匠性を有する発光性ガラスブロックを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光性ガラスブロックは、有底無蓋の箱型形状を有し、底部が透光面となるガラス成形体の一対が互いの開放端縁で発光性物質を有するシート材を介して封着一体化されてなることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
本発明の発光性ガラスブロックは、有底無蓋の箱型形状を有し、底部が透光面となるガラス成形体の一対が互いの開放端縁で発光性物質を有するシート材を介して封着一体化されてなるため、高価な発光性物質の使用量を少なくでき、生産コストを抑制することが可能となり、発光性物質を含む層がひび割れしたり、剥離したりせず、発光ムラのない優れた意匠性を有する。すなわち、透光面と平行に発光性物質を有するシート材が配設されてなるため、十分な発光強度を得るために多量の発光性物質を必要とせず、生産コストを抑制することができる。
【００１４】
また、発光性物質を有するシート材がガラスブロックの透光面に接着していないため、ガラス成形体を融着する際、または、ガラスブロック内部と外気の温度差によってシート材がひび割れしたり剥離したりせず、また、シート材に太陽光が均一に照射されるため発光ムラがなく優れた意匠性を有する。
【００１５】
本発明の発光性ガラスブロックは、壁や階段に使用すると、照明を点灯させなくても壁や階段の存在を容易に認識できるため、衝突や転倒等の事故を防止でき、また、照明の電力消費を抑制できるため省エネルギーの点から好ましい。
【００１６】
発光性物質が、ガラスブロックの中空部に配設されたシート材に含有されているため、風雨に曝されることがなく劣化しにくい。
【００１７】
また、本発明の発光性ガラスブロックには、ガラス成形体の一対が互いの開放端縁でバーナーを用いて加熱し、発光性物質を有するシート材を介して融着一体化されてなると、接着剤や結合部材を用いる必要がないため好ましい。また、ガラス成形体の開放端縁を発光性物質を含有するシート材を内側面に配設した結合部材に嵌着し、結合一体化させてなると、バーナーで加熱することがないため耐熱性の低い安価なシート材も使用可能であり、また加熱や徐冷を行う必要がなく短時間で作製できる。
【００１８】
本発明の発光性ガラスブロックは、発光性物質が、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、および、Ｌｕの群から選ばれた少なくとも１種の希土類金属元素を微量含有するＭＡｌ２Ｏ４もしくはＭ４Ａｌ１４Ｏ２５（ＭはＣａ、ＳｒまたはＢａ）、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、および、Ｌｕの群から選ばれた少なくとも１種の希土類金属元素、ＴｉおよびＭｇを微量含有するＹ２Ｏ２Ｓ、Ｂｉを微量含有するＣａＳ、Ｂｉを微量含有するＣａＳｒＳ、Ｃｕを微量含有するＺｎＳ、および、Ｃｕを微量含有するＺｎＣｄＳからなる群から選ばれた少なくとも一種以上の化合物からなると、ガラスブロックを融着する温度に曝されても分解されにくく、長時間にわたって十分な発光強度が得られやすい。
【００１９】
また、発光性物質が、シート材に１ｍ２あたり２０〜６００ｇ含有されていると好ましい。２０ｇ／ｍ２よりも少ないと十分な発光強度が得られにくく、６００ｇ／ｍ２よりも多いとそれ以上接着させても発光強度や発光時間の向上は期待できず、経済性や省資源の観点から好ましくない。
【００２０】
発光性物質は、平均粒径が０．１〜５００μｍ、好ましくは１〜５０μｍである。平均粒径が０．１μｍよりも小さいと十分な発光強度が得られにくく、平均粒径が５００μｍよりも大きいとガラスブロックの融着が不十分になりやすい。
【００２１】
本発明の発光性ガラスブロックは、シート材が織布、不織布または紙であると、外観が障子のような風合いを有し、透光性を適度に保つことができ、発光性物質が繊維間に位置し、保持されやすいためシート材から脱落しにくい。また、繊維間に保持された発光性物質が発光した際にシート材の模様や表面の凹凸が浮かびあがるため意匠的に好ましい。
【００２２】
織布または不織布は、ガラス、シリカ、アルミナ、ポリエステル、アクリル、ナイロン、綿、絹、麻等からなる繊維が使用可能であり、また、あらかじめ発光性物質を含んだガラス、アルミナ、ポリエステル、アクリル、ナイロン等からなる繊維を使用することも可能である。特に、織布または不織布がガラス繊維からなると、経時的に劣化せず、また、融着の際にガラス繊維からなるシート材が軟化してシート材と一対のガラス成形体の開放端縁とが強固に融着一体化しやすいため好ましい。
【００２３】
次に、本発明の発光性ガラスブロックの作製方法を説明する。
【００２４】
まず、本発明の発光性ガラスブロックは次の２種類の方法で作製される。
【００２５】
第１の方法は、一対のガラス成形体の互いの開放端縁を加熱して融着一体化する方法であり、第２の方法は、一対のガラス成形体の開放端縁を結合部材を用いて結合一体化する方法である。
【００２６】
第１の方法では、まず、接着剤と発光性物質の粉末とを含有する５〜４０質量％の発光性物質溶液を作製し、シート材を発光性物質溶液に浸漬する浸漬法、発光性物質溶液をエアースプレーを用いてシート材に塗布するスプレー法、刷毛塗り法等を用いて発光性物質を含浸させ、乾燥炉で乾燥し発光性物質を含有するシート材を作製する。
【００２７】
なお、シート材としては、ガラス、シリカ、アルミナ等の耐熱性を有する繊維からなる織布または不織布をガラス成形体の開放端縁を覆うことのできる大きさに切断して使用する。
【００２８】
次に、発光性物質を含有するシート材を一対のガラス成形体の開放端縁で挟持し、対向した開放端縁付近をバーナーで加熱することによって軟化融着させ、５４０℃で３時間除歪して、発光性ガラスブロックを作製する。
【００２９】
第２の方法は、まず、あらかじめガラス成形体の開放端縁を覆うことができる大きさに切断したシート材に、浸漬法、スプレー法、刷毛塗り法を用いて発光性物質を含浸させ、乾燥炉で乾燥させることによって発光性物質を含有させたシート材を作製する。なお、シート材としては、ガラス、シリカ、アルミナ等の耐熱性を有する繊維からなる織布または不織布以外にもポリエステル、アクリル、ナイロン、綿、絹、麻等の有機繊維からなる織布や不織布または紙が使用可能である。
【００３０】
第１の方法、第２の方法において、発光性物質が、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、および、Ｌｕの群から選ばれた少なくとも１種の希土類金属元素を微量含有するＭＡｌ２Ｏ４もしくはＭ４Ａｌ１４Ｏ２５（ＭはＣａ、ＳｒまたはＢａ）、Ｅｕ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、および、Ｌｕの群から選ばれた少なくとも１種の希土類金属元素、ＴｉおよびＭｇを微量含有するＹ２Ｏ２Ｓ、Ｂｉを微量含有するＣａＳ、Ｂｉを微量含有するＣａＳｒＳ、Ｃｕを微量含有するＺｎＳ、および、Ｃｕを微量含有するＺｎＣｄＳからなる群から選ばれた少なくとも一種以上の化合物が使用可能である。
【００３１】
また、接着剤としては、シリコーン系、アクリル系、スチレン系、ビニル系、またはそれらの共重合物からなる有機系接着剤や、シリカ系、アルミナ系、ジルコニア系の無機系接着剤が使用可能である。
【００３２】
次に、発光性物質を含有させたシート材をガラス成形体の開放端縁と略同寸の環状形状を有する結合部材の内側面に設けられた溝に嵌着する、または、発光性物質を含有させたシート材を溝に挿入し、接着剤を用いて接着することによって結合部材に固定する。なお、結合部材としては、弾力性と耐候性を有するクロロプレンゴムやシリコーンゴムが使用可能であり、その断面は上部と下部に凹部を有する略Ｈ型となっている。
【００３３】
最後に、一対のガラス成形体を互いの開放端縁を結合部材の上部と下部の凹部に嵌着させることによって発光性ガラスブロックを作製する。
【００３４】
【実施例】
本発明の発光性ガラスブロックを実施例に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施例１の発光性ガラスブロックの断面図であり、図２は、本発明の実施例４の発光性ガラスブロックの断面図である。
【００３６】
［実施例１］
図１に示すように、実施例１の発光性ガラスブロック１は、有底無蓋の箱型形状を有する１４５×１４５×３０ｍｍのソーダ石灰ガラス（熱膨張係数  ８４×１０−７／℃）からなる一対のガラス成形体２、２を互いの開放端縁２ａ、２ａで発光性物質を含有したガラスファイバーシート３を介して融着一体化されている。
【００３７】
なお、発光性物質を含有したガラスファイバーシート３は、厚さが２５０μｍ、目付が５５ｇ／ｍ２であり、繊維径が１０μｍのＡガラス（熱膨張係数  ９０×１０−７／℃）繊維からなる１８０×１８０ｍｍに切断された不織布に、２質量％のアクリル−アルキルスチレン系の接着剤と１０質量％のＳｒ４Ａｌ１４Ｏ２５にＥｕ２＋とＤｙ３＋を微量含有した発光性物質（ウルトラグロー：ＮＰ−２８２０：平均粒径２０μｍ  日亜化学工業製）とを溶解させたエタノール溶液をスプレー法を用いて均一に吹き付け、室温で１時間放置し、４０℃で２４時間、１００℃で１時間乾燥させて作製した。なお、発光性物質を含有したガラスファイバーシート３における発光性物質の含有量は２９ｇ／ｍ２であった。
【００３８】
［実施例２］
実施例２の発光性ガラスブロックは、発光性物質を含有したガラスファイバーシート３を目付が８０ｇ／ｍ２のＡガラス繊維からなる不織布と、２質量％のアクリルーアルキルスチレン系の接着剤と３０質量％の発光性物質（ＮＰ−２８２０）を溶解させたエタノール溶液を用いて作製した以外は実施例１と同様に構成されている。なお、発光性物質を含有したガラスファイバーシート３における発光性物質の含有量は４３０ｇ／ｍ２であった。
【００３９】
［実施例３］
実施例３の発光性ガラスブロックは、発光性物質を含有したガラスファイバーシート３を、Ｙ２Ｏ２ＳにＥｕ２＋、Ｄｙ３＋、Ｔｉ４＋およびＭｇ２＋を微量含有した発光性物質（ウルトラグロー：ＮＰ−２８５０：平均粒径３０μｍ  日亜化学工業製）を使用して作製した以外は実施例１と同様に構成されている。なお、発光性物質を含有したガラスファイバーシートにおける発光性物質の含有量は４０ｇ／ｍ２であった。
【００４０】
［実施例４］
図２に示すように、実施例４の発光性ガラスブロック５は、有底無蓋の箱型形状を有する１４５×１４５×３０ｍｍのソーダ石灰ガラスからなる一対のガラス成形体２、２の開放端縁２ａ、２ａを結合部材６の凹部６ａ、６ａに嵌着させ結合一体化されている。なお、結合部材６は、シリコーンゴムからなり内側面６ｂには溝６ｃを有し、１４５×１４５ｍｍに切断した発光性物質を含有したガラスファイバーシート７を溝６ｃに嵌着して固定している。また、発光性物質を含有したガラスファイバーシート７は、目付が５５ｇ／ｍ２、繊維径が１０μｍ、厚さが２５０μｍのＥガラス繊維からなる不織布に２０質量％のシリカ系の接着剤と１０質量％の実施例１で使用した発光性物質（ＮＰ−２８２０）とを溶解させたエタノール溶液をスプレー法を用いて均一に吹き付け、室温で１６時間放置し、９０℃で２時間、１５０℃で２時間乾燥させて作製した。なお、発光性物質を含有したガラスファイバーシート７における発光性物質の含有量は３６ｇ／ｍ２であった。
【００４１】
［実施例５］
実施例５の発光性ガラスブロックは、発光性物質を含有したガラスファイバーシート７のかわりに市販の障子紙を用いた以外は実施例４と同様に構成されている。なお、障子紙における発光性物質の含有量は２９ｇ／ｍ２であった。
【００４２】
［比較例］
比較例の発光性ガラスブロックは、ガラスファイバーシート３を使用せず、ガラス成形体２の透光面の内面に発光性物質（ＮＰ−２８２０）を含む低融点発光性ガラス層を厚さ１ｍｍで形成した以外は実施例１と同様に構成されている。
【００４３】
なお、低融点発光性ガラス層は、発光性物質（ＮＰ−２８２０）を３０質量％と低融点ガラス粉末を７０質量％含む。低融点ガラス粉末は、質量％でＰｂＯ  ８５．７％、Ｂ２Ｏ３  １２．３％、ＳｉＯ２  １．０％、Ａｌ２Ｏ３  １．０％の組成を有する鉛ホウ珪酸ガラス（熱膨張係数１１５×１０−７／℃）からなる。
【００４４】
シート材における発光性物質の含有量は、発光性物質を含浸させる前のシート材の質量と、含浸させ乾燥させた後のシート材の質量との差を測定することによって、発光性物質の平均粒径はレーザー回折型の粒度分布計（ＳＡＬＤ−２０００Ｊ  島津製作所製）によって測定した。
【００４５】
また、３０〜３８０℃における平均熱膨張係数は、ディラトメーターを用いて熱膨張係数を測定した。
【００４６】
実施例１〜５は、一対のガラス成形体２、２が互いの開放端縁２ａ、２ａで発光性物質が接着したシート材を介して封着一体化しているため、障子のような風合いを有し、透光性を適度に保つことができ、照明を点灯させなくても壁や階段の存在を容易に認識でき、少量の発光性物質であっても十分な発光強度を得ることができる。また、太陽光が均一に照射されるため、ムラなく発光させることができ優れた意匠性を有する。
【００４７】
また、実施例１〜３は、ガラス成形体の融着の際にシート材がひび割れたり、剥離したりしなかった。
【００４８】
比較例は、シート材が用いられていないため障子のような風合いを有さず、ガラス成形体と低融点発光性ガラス層との熱膨張係数の違いから低融点発光性ガラス層にひび割れが存在し、一部の低融点発光性ガラス層はガラス成形体から剥離していた。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の発光性ガラスブロックは、障子のような風合いを有し、透光性を適度に保つことができ、また、照明を点灯させなくても発光性物質が発光して壁や階段の存在を容易に認識できるため、衝突や転倒等の事故を防止することができる。さらに、シート材に接着した発光性物質がムラなく発光して少量の発光性物質でも十分な発光強度が得られ生産コストを抑制できるとともに優れた意匠性を有するため、建築物の内装材や外装材に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の発光性ガラスブロックの断面図である。
【図２】本発明の実施例４の発光性ガラスブロックの断面図である。
【符号の説明】
１、５  発光性ガラスブロック
２  ガラス成形体
２ａ  開放端縁
３、７  発光性物質を含有したガラスファイバーシート
６  結合部材
６ａ  凹部
６ｂ  内側面
６ｃ  溝
【図１】
2004231458.tif 000003
【図２】
2004231458.tif 000004