(57)【要約】【課題】トルマリン鉱石の含有量が少なくてもトルマリンの電気的特性を失わない粉末状組成物を提供する。【解決手段】粉末状組成物は、ペタライト粉体０．１〜１．０重量％、トルマリン鉱石の焼成物粉体０．１〜０．７重量％、残部シリカ粉体よりなるもので、望ましい混合割合はペタライト粉体０．５重量％、トルマリン鉱石の焼成物粉体０．５重量％、シリカ粉体９９重量％とする。トルマリン鉱石の焼成物粉体は７５０℃〜９５０℃で焼成したもの、理想的焼成温度としては８００℃が望ましく、シリカ粉体はＳｉＯ２が９５重量％程度を占めるような高純度のものを使用する。なお各粉体の大きさは数十μ以下、望ましくは数μ以下とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペタライト粉体０．１〜１．０重量％、トルマリン鉱石の焼成物粉体０．１〜０．７重量％、残部シリカ粉体よりなりトルマリンの電気的特性を備える粉末状組成物。
【請求項２】
ペタライト粉体０．１〜１．０重量％、トルマリン鉱石の焼成物粉体０．１〜０．２重量％、御影石粉体１．０〜１０．０重量％、残部シリカ粉体よりなりトルマリンの電気的特性を備える粉末状組成物。
【請求項３】
ペタライト粉体０．１〜１．０重量％、トルマリン鉱石とクリノプチロライトとモルデナイトとグラニットポーフィリーとアルカリシリケートの混合物を燒結粉砕した粉体０．１〜０．５重量％、残部シリカ粉体よりなりトルマリンの電気的特性を備える粉末状組成物。
【請求項４】
千枚岩粉体１．０〜１０．０重量％、トルマリン鉱石の焼成物粉体１０．０〜３０．０重量％、残部シリカ粉体よりなりトルマリンの電気的特性を備える粉末状組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トルマリン鉱石の含有量が少なくてもトルマリンの電気的特性を備える粉末状組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トルマリンは電気石と呼ばれる結晶鉱物であって、基本的には硼素を含む珪酸塩鉱物であり、三方又は六方の異極反面像族に属し、上下非対称の異極像を示すものである。その代表的な化学式は次のようになる。
３｛ＮａＸ３Ａｌ６（ＢＯ３）３Ｓｉ６Ｏ１８（ＯＨＦ）４｝
Ｘ＝Ｍｇ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｌｉ，Ａｌ等
この結晶鉱物は含まれる金属元素Ｘの種類によって多彩な色を示し、例えばＦｅやＭｎを含むショールトルマリン（鉄電気石あるいは黒電気石）は黒色、Ｌｉを含むリチアトルマリン（リチア電気石）は紅色、緑色等、又Ｍｇを含むドラバイトトルマリン（苦土電気石）は黄色、褐色等を示す。比重は３．１〜３．２、硬度はモース硬度で７．０〜７．５であって、従来より圧電性及び焦電性の電気的性質を備えた結晶鉱物であることが知られていた。
【０００３】
又トルマリンは「永久電極」と称される電気的性質をも備えることが確認されている。これは永久磁石における永久磁極に相当するものであり、その分極電荷は、ショールトルマリンでは２０ｍｍの大きさで５．３４Ｖ、２ｍｍの大きさでも２．３４Ｖの分極電荷が確認されており、リチアトルマリンでは２０ｍｍの大きさで３．３Ｖの静電圧を有することが立証されている。
【０００４】
ところで、トルマリンの永久電極はその結晶体を細かく粉砕しても失われないので、この性質を利用し数μｍのトルマリンの微粉砕粒子と水とを接触させることによって、無数の電極による微弱な（電解圧以下の電圧で）水の電気分解を行い、その結果界面活性機能を備えた水を得ることができる。またトルマリン電極による微弱な水の電気分解は、空気中に含まれる水分（湿気）に対しても起こる。
【０００５】
従って空気中の水分子と接触し得るトルマリン粉体を含有する製品は、水分子を電気分解して周囲に界面活性物質を放出する。この界面活性物質は−の電荷を持ちヒドロキシルイオンといわれるものであるが、いわゆる「マイナス空気イオン」に相当し、治療的効果、例えば鎮痛、快眠、鎮咳、制汗、食欲昂進、血圧降下、爽快感、疲労防止等の効果があるといわれている。
【０００６】
又トルマリンは、３０〜３６℃の温度域にあっても安定した波長の遠赤外線を放射する物質であることが認められている。従って健康衣料品等の繊維に含有されるトルマリンは皮膚表面に電気的な刺激を与えると同時に遠赤外線を放射し、これらの相乗効果により細胞組織を刺激して新陳代謝や血行の循環を促進させるといわれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなトルマリンの電気的特性が一般に認知されるようになると、トルマリン粉体を活用した商品が多数市場に出回るようになり、その供給量が間に合わなくなってきている。ショールトルマリンとリチアトルマリンは産業用、工業用としても広く利用されているが、中でもリチアトルマリンはショールトルマリン同様、ブラジルをはじめ中国、インド、スリランカ等々多くの国で産出はするものの、不純物として考えられている雲母、長石などの含まれない良品質なものは、もともと比較的少なかった上、最近は活用用途も広がった結果、ますます拡大化してきた需要に対し、供給量が間に合わなくなってきている。
【０００８】
この発明は、上記のようなトルマリン粉体の供給量が不足している問題点を解消すべくなされたものであり、トルマリン鉱石の含有量が少なくてもトルマリンの電気的特性を失わない粉末状組成物を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明の粉末状組成物は、ペタライト粉体０．１〜１．０重量％、トルマリン鉱石の焼成物粉体０．１〜０．７重量％、残部シリカ粉体よりなるものである。望ましい混合割合はペタライト粉体０．５重量％、トルマリン鉱石の焼成物粉体０．５重量％、シリカ粉体９９重量％とするものである。ペタライトはＬｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・８ＳｉＯ２の化学組成を持つ高品位リチウム含有鉱石であり、他のリチウム系鉱石に比べて夾雑物が少ない。又トルマリン鉱石の焼成物粉体は７５０℃〜９５０℃で焼成したもの、理想的焼成温度としては８００℃が望ましい。トルマリン鉱石を加熱処理するのは天然のトルマリン鉱石に含まれる有機物及び可燃元素を除去するためである。又トルマリンの永久電極は９５０℃〜１０５０℃でその組成が変化して電位が失われるため電気特性を失う。又６００℃未満では天然鉱石中に含まれている有機物等の除去に不適当である。又シリカ粉体はＳｉＯ２が９５重量％程度を占めるような高純度のものを使用する。なお各粉体の大きさは数十μ以下、望ましくは数μ以下とする。
【００１０】
又請求項２記載の粉末状組成物は、ペタライト粉体０．１〜１．０重量％、トルマリン鉱石の焼成物粉体０．１〜０．２重量％、御影石粉体１．０〜１０．０重量％、残部シリカ粉体よりなるものである。望ましい混合割合はペタライト粉体０．５重量％、トルマリン鉱石の焼成物粉体０．５重量％、御影石粉体８．０重量％、シリカ粉体９１重量％とするものである。御影石は石英、長石（カリ長石、斜長石）、黒雲母を主成分とする花崗岩である。
【００１１】
又請求項３記載の粉末状組成物は、ペタライト粉体０．１〜１．０重量％、トルマリン鉱石とクリノプチロライトとモルデナイトとグラニットポーフィリーとアルカリシリケートの混合物を燒結粉砕した粉体０．１〜０．５重量％、残部シリカ粉体よりなるものである。望ましい混合割合はペタライト粉体０．５重量％、上記混合物燒結粉砕粉体０．５重量％、シリカ粉体９９重量％とするものである。上記混合物を燒結粉砕した粉体の原料割合は、トルマリン５〜３０重量％、クリノプチロライト２０〜４０重量％、モルデナイト２０〜４０重量％、グラニットポーフィリー１０〜３０重量％、アルカリシリケート０．５〜２重量％とし、混合物は９００℃〜９５０℃で焼成した後粉砕して粉体とする。なお望ましい混合割合はトルマリン１９重量％、クリノプチロライト３０重量％、モルデナイト３０重量％、グラニットポーフィリー２０重量％、アルカリシリケート１重量％である。
【００１２】
更に請求項４記載の粉末状組成物は、千枚岩粉体１．０〜１０．０重量％、トルマリン鉱石の焼成物粉体１０．０〜３０．０重量％、残部シリカ粉体よりなるものである。望ましい混合割合は千枚岩粉体５重量％、トルマリン鉱石粉体２０重量％、シリカ粉体７５重量％とするものである。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。各使用原料の元素構成を表１に示す。
【表１】
2004024640.tif 000002
【００１４】
次にこれらの原料を使用して以下に示すような粉末状組成物を製造した。
粉末状組成物Ａは、ペタライト粉体０．５重量％、トルマリン鉱石の焼成物粉体０．５重量％、シリカ粉体９９重量％とするものであり、粉末状組成物Ｂは、ペタライト粉体０．５重量％、トルマリン鉱石の焼成物粉体０．５重量％、御影石粉体８．０重量％、シリカ粉体９１重量％とするものであり、粉末状組成物Ｃは、ペタライト粉体０．５重量％、トルマリン鉱石とクリノプチロライトとモルデナイトとグラニットポーフィリーとアルカリシリケートの混合物を燒結粉砕した粉体０．５重量％、シリカ粉体９９重量％とするものであり、粉末状組成物Ｄは、千枚岩粉体５重量％、トルマリン鉱石粉体２０重量％、シリカ粉体７５重量％とするものである。
【００１５】
各粉末状組成物と天然トルマリン粉末との元素構成を比較すると表２、表３のようになる。
【表２】
2004024640.tif 000003
【表３】
2004024640.tif 000004
粉末状組成物Ａ，Ｂ，Ｃは天然のリチアトルマリン鉱石の粉末よりリチウム（Ｌｉ２Ｏ）の含有量が多く、シリカ（ＳｉＯ２）を主元素としている。又、含有量が多くなると人体にあまり良くないとされるアルミ分（Ａｌ２Ｏ３）とホウ素分（Ｂ２Ｏ３）の含有量を抑えてある。又粉末状組成物Ｄは天然のショールトルマリンに比べ、アルミ分（Ａｌ２Ｏ３）が非常に少ない。
【００１６】
次に各粉末状組成物と天然トルマリン粉末において発生するマイナスイオン量を比較すると表４のようになった。なお、マイナスイオン測定には空気イオンカウンターＩＴＣ−２０１Ａ（アンデス電気（株）製）を用い、検体から２ｃｍ離れた位置に空気取入口を置いた。なお検体は、天然のリチアトルマリン粉末（白）と天然のリチアトルマリン粉末（赤）は３μｍのものを、又粉末状組成物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及び天然のショールトルマリン粉末は何れも３３０メッシュのものを各１０ｇ用いた。
【表４】
2004024640.tif 000005
実測されたマイナスイオン量（１０分間の平均値）は多い順に、天然のリチアトルマリン粉末（赤）＞天然のショールトルマリン粉末＞粉末状組成物Ａ＞粉末状組成物Ｃ＞粉末状組成物Ｂ＞粉末状組成物Ｄ＞天然のリチアトルマリン粉末（白）であるが、粉末状組成物Ａ〜Ｄの値は実測時の誤差を考慮すると、ほぼ同じ放出量といえる。
【００１７】
次に各粉末状組成物と天然トルマリン粉末において発生する直流微弱電流を比較すると表５のようになった。なお、電流測定には電流電圧測定器ＶＯＡＶ２１（岩崎通信機（株）製）を用いた。検体は、天然のリチアトルマリン粉末（白）と天然のリチアトルマリン粉末（赤）は３μｍのものを、又粉末状組成物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及び天然のショールトルマリン粉末は何れも３３０メッシュのものを各１０ｇ用い、各粉体を５ｇづつ量り取り、純水約３ｃｃ〜５ｃｃを加え、よく練り合わせ、１つの造粒物を作成した後乾燥させた。測定時には、この造粒物に約１ｃｃ〜２ｃｃの純水を含ませ、両極（＋，−）の接点を探り当てた後、１分間における電流変動を測定し、電流の流れが安定している範囲の安定ポイントにおける平均電流を確定した。
【表５】
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実測された平均電流の強い順に、天然のリチアトルマリン粉末（白）・天然のショールトルマリン粉末＞粉末状組成物Ｃ＞粉末状組成物Ｂ＞天然のリチアトルマリン粉末（赤）・粉末状組成物Ａ・粉末状組成物Ｄとなるが、生体電流（０．０６ｍＡ）に一番近いものは粉末状組成物Ｂであり、総合的には全検体が０．０５ｍＡ以上であり、測定誤差を考慮すると、ほぼ同程度の電流が保持されていると考えられる。
【００１８】
このように各粉末状組成物は、天然トルマリン鉱石粉末と同程度のマイナスイオンや直流微弱電流を発生することができる。又粉末状組成物Ａ，Ｂ，Ｃは、天然のリチアトルマリン鉱石の粉末よりリチウムの含有量が多く、人工リチアトルマリンともいうべき複合新素材となっている。又粉末状組成物Ｄは、成分及び特性が天然ショールトルマリン鉱石に極めて近く、人工ショールトルマリンともいうべき、広範囲な活用利用用途を有する複合新素材である。又各粉末状組成物は、硬度（モース）が６．５〜７．０と天然トルマリン鉱石より落ちるものの、電気特異性を落とさない温度は天然トルマリン鉱石が９５０度程度であるのに対し１２００℃程度まで上昇可能であるのでむしろ温度安定性の優れた素材といえる。従って陶磁器用、特殊ガラス用、軽金属合金用としても添加可能となる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の粉末状組成物は、天然トルマリンと違って成分構成（元素構成）にバラツキが少ないので、より工業用・産業用として品質的に安定な商品開発ができると共に、原料の安定供給が可能となり価格も安定する。又トルマリン鉱石の含有量が少なくてもトルマリンの電気的特性であるマイナスイオン発生量や直流微弱電流発生量を天然トルマリン粉末と同等程度に保持できる。