(57)【要約】【課題】軽量にして環境及び健康上優れた効果のあるマイナスイオンを発生し、省エネルギー、省資源の観点からも焼成することなく、外観的にも優れた易施工性軽量石目調マイナスイオン発生パネルを提供することである。【解決手段】御影石（花崗岩）を粉砕した細骨材に耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上で、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３、且つ融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子と合成樹脂エマルジョンから構成される組成物をパネル状に加圧成形して軽量石目調マイナスイオン発生パネルを作製する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂エマルジョンをバインダーとして、耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３、で且つ融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子と御影石（花崗岩）を粉砕した細骨材で構成される組成物をパネル状に加圧成形することを特徴とする軽量石目調マイナスイオン発生パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建造物の柱、内外壁、床材、門、塀などの化粧仕上材として使用するもので、軽量で易施工性にして、自然の石と同様の美麗で優れた石目調の外観を呈し、さらにパネルの表面からマイナスイオンを発生する軽量石目調マイナスイオン発生パネルである。
【０００２】
【従来の技術】
従来建造物の化粧仕上材として用いられる無機系不燃性パネルは、天然石材、窯業系製品、陶磁器製等が一般的である。天然石材は、良質のものが国内には少なく価格も高いものである。窯業系製品は、セメント等無機系の素材を抄造成形、プレス成形、押出成形等によって成形する。陶磁器製のパネルは、焼成することが必須条件であり、エネルギー消費の大きいことが欠点であった。これ等は何れも重量が重いこと、ハンドリングし難く施工に手間がかかること、生産コストが高いこと等に難点があったのである。その上生産工程中に発生したパネルの不良品などの屑は、産業廃棄物として処理しなければならなかった。
【０００３】
建築用パネルを石目調にする方法としては、一般に天然石調の吹き付け材などと呼ばれる石材調仕上げ塗材があり、これを３〜６ｍｍ程度の厚付仕上げ塗装する。石材調仕上げ塗材に陶石リシン（スキン）等の骨材発色材を付与して仕上がりが御影石等天然石の風合いを再現させるものである。石材調仕上げ塗材は、天然石粉砕粒子（天然石粉砕骨材）、寒水砂、珪砂等と合成樹脂の混合物を単色で吹き付けたり、数種の単色を組合せ吹き付ける等、多彩な模様を作り出す方法である。施工方法は、吹き付け工法で、仕上がりの表面は吹き放しの凹凸模様、その凸部をサンダーカットやローラー押えをしたものなどがある。
【０００４】
しかし従来の石材調仕上げ塗材は、本物の御影石等と比較して、色及び光沢で大幅に見劣りするものであった。これは仕上げ面が光に対して反射率及び屈折率が低いためである。従来の石材調仕上げ塗材にはかかる観点からの配慮がなされておらず、単に天然石の風合いを模倣したにすぎなかったのである。
【０００５】
マイナスイオンを発生する製品は、数多く市場に出回っている。例えばコロナ放電、電子放射式等のような電気によるマイナスイオン発生器、又これを組み込んだ電気製品等がある。マイナスイオンを発生させる方法としては、コロナ放電による方法、電子放射式つまり放電ではあるが電子線放出方法、レナード効果を使う方法、放射線を利用する方法、紫外線を利用する方法、遠赤外線を利用する方法、外的な圧力を加える方法等がある。
【０００６】
放射線を利用する方法は、放射線が空気中の分子と衝突してマイナスイオンを生成するもので、従来の技術では、天然放射線を出す鉱物を練り込んだり、加工したものが一般的である。天然放射線を出す鉱物としては、デービド鉱、ブランネル石、センウラン鉱、ニンギョウイシ石、リンカイウラン石、カルノー石、ツヤムン石、マタチャムン石、フランセビル石、トール石、コフィン石、サマルスキー石、トリウム石、トロゴム石、モナズ石（モナザイト）等がある。しかしこれ等は、放射線の放出量が高く放射線の蓄積によって健康が損なわれる恐れがあり、危険である。
【０００７】
又従来技術の中に、トルマリン（電気石）及び／又はガーネット（ざくろ石）もしくはバリウム、ジルコニウム、シリカ、ストロンチウム、カルシウム、燐、硫黄、塩素、希土類元素であるイットリウム、ランタン、セリウム、ネオジウム等を含む鉱物の１種又は２種以上を含むものがある。しかしトルマリン（電気石）やガーネット（ざくろ石）等は、そのままではマイナスイオンを発生せず、温度が変わるとか、振動が加わるとか、何らかの外的なエネルギーが供給されなければならない。従って従来技術では、放射能濃度の高いイットリウム、ランタン、セリウム、ネオジウム、ストロンチウム等を添加してこれ等が放射する放射線によってマイナスイオンを発生させているのであり、このような方法も放射線の放出量が高く放射線の蓄積によって健康が損なわれる恐れがあり、極めて危険である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、軽量で易施工性にして本物の天然石と同様の優れた石目調の外観を呈するばかりでなく、環境及び健康上極めて優れた効果のあるマイナスイオンを発生し、しかも省エネルギー、省資源という観点からも不焼成であり、不良品などの屑も再使用することができる等の特徴を有する軽量石目調マイナスイオン発生パネルを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、合成樹脂エマルジョンをバインダーに使用して、耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３、且つ融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子と御影石（花崗岩）を粉砕した細骨材で構成される組成物を作製し、これをパネル状に加圧成形するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
合成樹脂エマルジョンをバインダーとして、耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３、で且つ融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子とマイナスイオンを発生する御影石からなる組成物をパネル状に加圧成形することにより、その表面はマイナスイオンを発生する御影石の細骨材により石目調模様を呈する。さらにセラミック微細中空粒子により大幅な軽量化を図ることができると共に、セラミック微細中空粒子が光を反射し石目調模様パネルの表面に天然の御影石と同様の優れた光沢と光輝度を表出することができるのである。
【００１１】
本発明に使用する合成樹脂エマルジョンとしてはアクリル系樹脂エマルジョン、酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、塩化ビニル系樹脂エマルジョン、塩化ビニリデン系樹脂エマルジョン、スチレン・ブタジエン系樹脂エマルジョン、エポキシ系樹脂エマルジョンおよびアクリル酸エステル、スチレン、エチレン、ビニルエステル、酢酸ビニル、合成ゴム等との共重合したものなどが使用できる。
【００１２】
例えばこれらの共重合したものとしてアクリル／酢酸ビニル共重合体、塩化ビニリデン／ブチルアクリレート共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。合成樹脂エマルジョン組成物の使用量は固形換算で５〜８重量％の範囲が好適である。５重量％以下ではパネルの物性が上がらず８重量％以上ではパネルの不燃性が低下する。
【００１３】
本発明には以上の他必要に応じてパネルの性状を向上させるため、分散剤として各種の界面活性剤、エマルジョンを安定化させる乳化剤、エマルジョンのあわ立て防止剤、増粘剤、たるみ防止剤、沈降防止剤、凍結防止剤などを添加しても良い。さらにパネルの性能を向上させる目的で可塑剤、熱、光による劣化防止を図る安定剤、かびの発生を防止するかび止め剤等を添加しても良い。
【００１４】
軽量石目調マイナスイオン発生パネルは、耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上のセラミック微細中空粒子を使用する。耐水圧強度とは、セラミック微細中空粒子の圧縮強度と同意語である。セラミック微細中空粒子の圧縮強度を測定する場合、粒子を水に入れこの水に圧力を加え、水に加えられた圧力がセラミック微細中空粒子に伝わり圧縮強度を測定する。セラミック微細中空粒子の耐水圧強度が低いと原料の混練及びパネルの成形時に大半が破壊し、軽量化が図れず又光輝度を有する石目調面を表出することができない。
【００１５】
使用するセラミック微細中空粒子は耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３、融点１５００℃以上のもので、このためパネル製造工程におけるいかなる混練条件においても破壊されることがなく、加圧成形においても破壊されることはない。しかもパネル面の硬度および衝撃強度を高めることができ、パネル表面にセラミック微細中空粒子が均一に分散し、すぐれた光沢と光輝度を示す。即ちセラミック微細中空粒子は粒子径が小さく外観は透明又は半透明であり光が照射されると反射し、きわめて高い光沢及び輝度面を呈し石目調の風合い色彩を表出することができるのである。
【００１６】
セラミック微細中空粒子は、２０〜３５０μｍの範囲のものを使用し、細目２０〜７５μｍ、中目７５〜１５０μｍ、荒目１５０〜３５０μｍとして粒度調整により混合使用する。嵩比重は粒度の細かいものは重く、荒いものは軽くなるため嵩比重の範囲は０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３が好適となる。セラミック微細中空粒子の使用量は３〜２５重量％の範囲とする。３重量％以下では石目調の光沢と光輝度が充分とは言えず２５重量％以上ではパネルの物性が低下する。
【００１７】
従来の無機系微細中空発泡体にはシラスバルーン、ガラスバルーン、シリカバルーン等があるが耐水圧強度はシラスバルーンが僅か８０ｋｇｆ／ｃｍ２しかなく、ガラスバルーン、シリカバルーンも１５０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２程度であるため本発明の目的を達成させることはできなかった。
【００１８】
本発明は６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上の耐水圧強度を有するセラミック微細中空粒子を使用するためパネル原料の混練工程、パネル成形時においても微細中空粒子は破壊されることがないので、破壊による容積の減少、破壊された粒子による配合組成の変化はない。完成したパネルは設計通り所期の目的を完全に達成することができるのである。
【００１９】
本発明に用いる御影石は、本来は「花崗岩」と言われている名称の火成岩で、高温で溶けている地下のマグマが地上に出てきた岩石である。黒い部分と白い部分それに半透明の部分の３種類が混在している深成岩類であり、より正確には花崗岩類又は花崗岩質岩である。花崗岩は、石英、カリ長石、雲母、斜長石等の鉱物が集まってできた岩石で、石英を２０〜６０％含み、長石全体（カリ長石＋斜長石）に対する斜長石の比が１０〜６５％である。
【００２０】
御影石（花崗岩）には、白御影、黒御影（黒雲母による）赤御影（朱色の長石による）があり、成分比や結晶粒径によって微妙な色合いを醸し出している。
【００２１】
この御影石には、カリウム４０という放射性物質が含まれており、その半滅期は、１２億７０００万年であり、このほか半滅期が４５億年のウラン２３８系列やトリウム２３２系列等の放射線元素を含んでいる御影石もある。大地から受ける自然放射線の線源は、地球内部に含まれる放射線核種であるが、直接の源は、土壌である。その土壌を形成するのは岩石で、岩石に含まれるウラン２３８系列、トリウム２３２系列、カリウム４０等が重要な放射線源である。その中で最大の寄与はカリウム４０である。全ての岩石の母岩は火成岩で、放射能濃度の高い火成岩が御影石（花崗岩）である。
【００２２】
人間はその生誕以来、常に自然放射線を受けながら生活している。その自然法射線としては、宇宙空間から来る宇宙線、大地、河川、海洋、大気からの放射線、呼吸、食物摂取で取り込まれた放射性物質による放射線、もともと体内にある放射性核種からの放射線、ラジウム温泉やラドン温泉と呼ばれる放射能泉からの放射線、屋外及び屋内のラドンとその娘核種からの放射線がある。これ等の自然放射線量は、１人当たり世界平均で２．４ｍＳｖ／年（ミリシーベルト）浴びている。その内訳は、宇宙から０．４、大地から０．５、食物から０．３、吸入により（主にラドン）１．２ミリシーベルトである。因に日本では大地からの放射線量は、１人当たり年間約１．５ｍＳｖ／年と言われている。
【００２３】
御影石は、人体には全く無害と言われている自然放射線を常に放出している。その放射線量は、８０〜１００ｃｐｍ程度で、この量は放射線を放出していると言われる乾燥昆布やクリスタルガラスとほぼ同じである。ｃｐｍは、１分間に何個放射線が検出されたかと言うカウント数を示す。これを１時間の放射線量で示すと大体０．０３〜０．０６μＳｖ／ｈ以下である。このように放射線を放出しているが人体には全く安全無害であり、このため御影石は昔から建築或いは土木材料として例えば、建造物の内外壁、床材、柱周り、鳥居、墓石、道路の敷石等に広く使用されている。
【００２４】
御影石は、放射線を放出し空気中の分子と衝突してマイナスイオンを生成する。これ等の御影石からは、人体に全く安全な程度の放射線が常に放出されていて、御影石から放出された放射線は、空気中の分子と衝突して常にマイナスイオンを発生している。本発明者は、このように御影石から放出している放射線によってマイナスイオンが常に発生していることを見極め確認することによって本発明を完成することができたのである。
【００２５】
本発明は、御影石（花崗岩）を粉砕し砂状にして細骨材にしたものを使用する。本発明に使用した滋賀県産御影石（花崗岩）を粉砕して砂状にした細骨材の放射線放出量は、１．５〜８．６（μＲ／ｈｒ）程度で極めて微量であるにもかかわらず、マイナスイオンの発生量は、８３０〜４，０００（個／ｍｌ）と極めて高いものである。尚、放射線の測定は、Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｇｅｉｇｅｒ　Ｃｏｕｎｔｅｒ、マイナスイオンの測定は、ＫＥＣ−８００（エコフラボン）を使用した。
【００２６】
マイナスイオンとは、マイナスの電気を帯びた酸素と空気中の微少な水が結合したものである。その大きさは１／１０００ｍｍの微粒子であり、この極めて小さな物質には、プラスの電気を帯びたもの（プラスイオン）とマイナスの電気を帯びたもの（マイナスイオン）の二種類があり、お互いに結びついて物質を作っている。
【００２７】
例えば滝の場合、岩などに水が激しくぶっつかり微細な水滴が飛び散るときに、水滴はプラスに、周囲の空気はマイナスに帯電し、マイナスイオンの多い環境が造り出されている。滝周辺のマイナスイオンは、３０００〜５０００（個／ｍｌ）もあり、同様に森林では１５００〜２５００（個／ｍｌ）、公園の噴水では２０００〜２５００（個／ｍｌ）、一般家庭では０〜１００（個／ｍｌ）と言われている。
【００２８】
マイナスイオンの環境への主な作用は、科学的・電気的・放射性物質などが原因の空気汚染を浄化する。新建材などから室内に気化して出てくる有害物質（ホルムアルデヒド）等を浄化する。煙草の煙や不快な匂いを分解して消臭する。殺菌作用による空気汚染を防止する。かびの発生防止や匂いを除去する。白蟻などの小害虫の進入を防止する。鉢植え植物の生長を促進する。等の効果があると言われている。
【００２９】
人に対するマイナスイオンの効果は、人体組織自ら電気を発生しており、そこへ体表面からマイナスイオンを与えたり空気中にあるマイナスイオンを気道から吸入して粘膜や毛細血管からマイナスイオンを与えることで活性酸素を還元し生体の酸化が抑制され細胞の活性化が促進される。
【００３０】
御影石（花崗岩）を粉砕した細骨材の粒子は、細目、中目、荒目としそれぞれ粒子径を細目は０．１〜０．５ｍｍ、中目は０．５〜１．５ｍｍ、荒目は１．５〜３．４ｍｍに調整して使用する。マイナスイオンを発生する細骨材の他必要に応じて珪石粉、フライアッシュ、シリカヒューム、クレー、タルク、カオリン、徐冷高炉スラグ粉砕物、シリカ質ダスト等を添加しても良い。
【００３１】
御影石（花崗岩）を粉砕した細骨材に、種々の陶磁器粉砕粒子を配合することによって独特の風合いを現出することができる。例えばれんが屑粉砕粒子、白色の衛生陶器屑粉砕粒子等を適量添加することによって従来存在しなかった全く新しい石目調模様を表現することが可能である。
【００３２】
合成樹脂エマルジョンと耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上のセラミック微細中空粒子と御影石（花崗岩）を粉砕した細骨材から構成された組成物を、パネル状に加圧成形することによって軽量で、マイナスイオンを常に発生し、外観的にも優れた石目調の光沢と光輝度を現出する軽量石目調マイナスイオン発生パネルを作製する事ができるのである。
【００３３】
軽量石目調マイナスイオン発生パネルの形状及び寸法は任意に設計することができ、その寸法は自由で多様性があり、正方形、矩形形状、三角形、丸形状、その他特殊形状のものが可能である。その寸法は、任意の大きさ及び形状のものを形成することができる。形態は平板及び端部を相欠き継ぎ仕口としたもの等が含まれる。
【００３４】
【実施例】
本発明の実施例を具体的に説明する。
【００３５】
実施例　合成樹脂エマルジョンとして合成ゴム変性アクリル共重合エマルジョン１２重量％（固形分換算６重量％）、セラミック微細中空粒子１０．０重量％、滋賀県産の御影石を粉砕した細骨材に白色の衛生陶器屑粉砕粒子を添加配合したもの６４．５重量％、有機質添加剤（分散剤他）４．０重量％、無機体質顔料４．０重量％、その他５．５重量％以上の配合になる組成物を真空脱気混練装置で充分混合攪拌した。
【００３５】
セラミック微細中空粒子はアルミナ４３．０〜４４．０％、シリカ５４．５〜５５．５％、その他１．５〜２．５％からなる組成のものを使用し、その物性値は圧縮強度７００ｋｇｆ／ｃｍ２、嵩比重０．４ｇ／ｃｍ３、融点１６００℃で、完全な中空粒子のみで構成されている。セラミック微細中空粒子の粒度調整は細目２０重量部、中目２０重量部、荒目３０重量部とした。御影石（花崗岩）を粉砕した細骨材の粒度調整は、細目５０重量部、荒目３０重量部とした。これに白色の衛生陶器屑粉砕粒子の中目２０重量部を添加配合した。
【００３６】
前記の組成物を厚さ１２ｍｍ、縦９００ｍｍ、横３００ｍｍのパネル状に加圧成形し２４時間常温で養生した後表面のバフ掛けを行なった。加圧成形の圧力は５０ｋｇｆ／ｃｍ２であり、図１はこの軽量石目調マイナスイオン発生パネルを示したものである。この軽量石目調マイナスイオン発生パネルは、比重が１．０以下の軽量で、天然石材パネルに匹敵する物理的強度、耐候性、耐摩耗性を有することが立証された。
【００３７】
実施例に使用した滋賀県産御影石（花崗岩）を粉砕した細骨材のマイナスイオン発生量は、前述のごとく８３０〜４０００（個／ｍｌ）であるが、この試験条件は、プラスチック製の２２リットルの容器に細骨材を２Ｋｇ敷き、蓋をして乾燥状態のマイナスイオンを測定した。次いで湿潤状態として、細骨材２Ｋｇに水道水を２５０ｇを加え均一に混ぜてマイナスイオンを測定した。結果は、１分間隔で１５分測定しその最大値と最小値である。測定器は、ＫＥＣ−８００（エコフラボン）を使用した。
【００３８】
【発明の効果】
耐水圧強度６００ｋｇｆ／ｃｍ２以上で嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ３、且つ融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子と、御影石（花崗岩）を粉砕した細骨材とを合成樹脂エマルジョンでパネル状に加圧成形することによって、本発明に成る軽量石目調マイナスイオン発生パネルは、従来技術で成し得なかった次のような効果を達成することができた。
【００３９】
バインダーに合成樹脂エマルジョンを使用することによって不焼成であるにもかかわらず、天然石材より成るパネルに匹敵する性能のパネルを製作することができ、不良品などの屑も粉砕して再利用できることが確認された。
【００４０】
御影石（花崗岩）を粉砕した細骨材を使用して成形した軽量石目調マイナスイオン発生パネルは、細骨材の配合量に応じた量のマイナスイオンを発生することが確認できた。
【００４１】
軽量石目調マイナスイオン発生パネルの表面はセラミック微細中空粒子が均一に配設され、このセラミック微細中空粒子は透明又は半透明の微細中空であり光の照射により反射しきわめて高い光沢と光輝度を呈することができ、さらにバフ掛けをすることによって一段と優れた石目調の風合いを発現することができた。
【００４２】
軽量なセラミック微細中空粒子を使用することによって比重１．０以下の軽量なパネルが形成され施工が容易となり、断熱性も高く、さらに軽量石目調マイナスイオン発生パネルの表面は硬度が高く傷がつき難く、天然石同様のなめらかさを表現することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】軽量石目調マイナスイオン発生パネルの斜視図
【符号の説明】
１．軽量石目調マイナスイオン発生パネル
【図１】
2004143024.tif 000003