(57)【要約】      （修正有）【課題】天照石及び／又は電気石を粉砕して得た球体に光触媒微粒子を被着させ、遠赤外線、マイナスイオン効果とともに、光触媒微粒子による殺菌、防汚効果を奏させる。【解決手段】天照石及び／又は電気石を０．２ｍｍ以下の球体に粉砕し、結合材を添加して２〜２０ｍｍ程度の球体に造粒し、これを１０００〜１２００°Ｃで焼成した後にその表面に光触媒微粒子を被着し、次いで熱処理して微粒子を球体の表面に固定する。主として浴槽の中に浸漬して使用する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程をとる遠赤放出、殺菌材の製造方法。
ａ．波長４〜１４μｍの遠赤外線を特異的に発する天照石を粒径０．２ｍｍ以下の粒体に粉砕する
ｂ．粒体に０．１ｍｍ以下に粉砕した可塑性賦与材を添加して混練する
ｃ．混練した粒体に結合材を添加して直径２〜２０ｍｍ程度の球体に造粒する
ｄ．造粒した球体を乾燥した後に１０００〜１２００°Ｃで焼成する
ｅ．焼成した球体を光触媒微粒子を分散させた微粒子溶液に浸漬する
ｆ．微粒子溶液が被膜した球体を３００〜８００°Ｃで熱処理する
【請求項２】
可塑性賦与材がベントナイト又は耐火粘土といった無機系のものであり、これを粒体に３〜３０重量％の割合で加える請求項１の遠赤放出、殺菌材の製造方法。
【請求項３】
結合材が有機系のデキストリンの５〜１５％重量水溶液又はポリビニールアルコールの１〜５重量水溶液であり、これを混練物に噴霧して２０〜３０重量％添加する請求項１又は２の遠赤放出、殺菌材の製造方法。
【請求項４】
ｄの工程を省略した請求項１〜３いずれか１項の遠赤放出、殺菌材の製造方法。
【請求項５】
ｆの工程を省略した請求項１〜４いずれか１項の遠赤放出、殺菌材の製造方法。
【請求項６】
ｅの光触媒微粒子に代えて電荷移動型触媒微粒子とした請求項１〜５いずれか１項の遠赤放出、殺菌材の製造方法。
【請求項７】
天照石として「見立礫岩」を使用する請求項１〜６いずれか１項の遠赤放出、殺菌材の製造方法。
【請求項８】
天照石に代えて又は天照石とともに電気石が用いられる請求項１〜７いずれか１項の遠赤放出、殺菌材の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８いずれか１項の製造方法によって製造された遠赤放出、殺菌材。
【請求項１０】
請求項９の遠赤放出、殺菌材を浴槽の中に浸漬することを特徴とする遠赤放出、殺菌材の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天照石或いは電気石（トルマリン原石）を原料として遠赤外線を放出し、かつ、殺菌、防汚効果を奏する材料・部材（以下、遠赤放出、殺菌材と称する）の製造方法及びこの方法によって製造された遠赤放出、殺菌材並びにこの遠赤放出、殺菌等材の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長３．０μｍを超えた光線を遠赤外線といい、この遠赤外線を浴びると生物体は血流が促進し、細胞が活性化されるといわれている。遠赤外線は岩石やセラミックから自然に放射されるから、これらを用いた健康器具や健康食品が出回っている。下記の非特許文献１によれば、遠赤外線の中でも、波長が４〜１４μｍのもの、中でも９μｍ前後のものは、上記の効果の他に生理活性作用や成長促進作用も付加され、生物体にとってより有用であると述べられている。このため、この文献の著者は、この波長域の遠赤外線を普通の遠赤外線と区別して育成光線と名付けている。
【０００３】
育成光線を多く発する岩石（育成光線発現岩石）は、中でも、９μｍ前後の波長の育成光線を特異的に発する岩石が採取される下記の地名に由来して天照石と名付けられており、今日では、これが通称となっている。この天照石は日本全国で採取されるが、上記の文献によれば、宮崎県西臼杵郡日之影町見立地方で採取される花崗岩の一種で学名「見立礫岩」と称されるものは、とりわけ育成光線を強力に放出する旨が述べられている。
【０００４】
その理由の一つとして、この「見立礫岩」は太陽光を近くで強烈に浴びた隕石の一種であり、したがって、育成光線を特異的に放出するのではないかとも述べられている。さらに、天照石、とりわけ「見立礫岩」は、これも身体に良いとされるマイナスイオンを強力に放出することでも知られている。この天照石は、病気を治癒したり、健康を促進したりする目的で細かな粉末にして飲料水にしたり、造粒して浴槽に浸漬したりする方法が行なわれている。
【０００５】
なお、下記の特許文献１には、福島県で採取される「福島石」呼ばれる水成岩を１２００°Ｃで焼成して紫外線を照射する技術が示されている。この中で、「福島石」は、もともと消臭や大気、水の浄化を果たす光触媒機能を有すると説明されており、焼成して紫外線を照射することはこの光触媒作用を強化するに他ならない。この点で、育成光線を発する天照石とは異なる。
【０００６】
ところで、育成光線を発する岩石にはこの他にブラジルやインド等で多く採取される電気石（トルマリン原石）もあり、この電気石で天照石に代えてもよい。また、天照石と電気石とを併用することも考えられる。なお、電気石も天照石と同様に育成光線の他にマイナスイオンも放出されることが知られている。
【非特許文献１】丹羽靱負著「水−いのちと健康の科学」ビジネス社
【特許文献１】特開平１０−６６５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、育成光線やマイナスイオンを発して生理活性作用や成長促進作用を促す天照石や電気石に更に殺菌や防汚効果を奏する光触媒機能を付与することで、両機能を併発させるようにしたものであるが、このとき、一方の機能付与によって他方の機能を補完的に高めさせ、かつ、製品における機能の耐久性、寿命を長持ちさせるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、以下の工程をとる遠赤放出、殺菌材の製造方法を基本的な形態として提供する。
ａ．波長４〜１４μｍの遠赤外線を特異的に発する天照石を粒径０．２ｍｍ以下の粒体に粉砕する
ｂ．粒体に０．１ｍｍ以下に粉砕した可塑性賦与材を添加して混練する
ｃ．混練した粒体に結合材を添加して直径２〜２０ｍｍ程度の球体に造粒する
ｄ．造粒した球体を乾燥した後に１０００〜１２００°Ｃで焼成する
ｅ．焼成した球体を光触媒微粒子を分散させた微粒子溶液に浸漬する
ｆ．微粒子溶液が被膜した球体を３００〜８００°Ｃで熱処理する
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、育成光線効果やマイナスイオン効果とともに、光触媒作用によって殺菌や防汚効果を有する直径２〜２０ｍｍ程度の球形形状をした遠赤放出、殺菌材を製造できるのであるが、このようにして製造された遠赤放出、殺菌材は、特に焼成によって光触媒微粒子の固定力を高めるとともに、その機能を減殺させない。なお、上記ａ〜ｃの工程は天照石の粒体が均等に配列した球体の成形を行い易くする工程であり、ｅの工程は光触媒微粒子を球体の表面に被着する工程であり、ｄの工程は球形の強度を高めるとともに、光触媒微粒子をその作用を好適に発現させる状態で永続して保持せしめる工程であり、ｆの工程は光触媒微粒子の固定を強化する工程である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る遠赤、殺菌材の製造方法を説明するが、天照石の中でも上記の地で採取された「見立礫岩」の原石は次のような組成をとる。
成分                              割合（容積％）
ＳｉＯ2                             ６４．４
Ａｌ2 Ｏ3                           １６．５
Ｆｅ2 Ｏ3                             ６．４
Ｎａ2 Ｏ                              ３．４
ＣａＯ2                               ３．２
ＭｇＯ2                               ２．６
Ｋ2 Ｏ                                ２．２
その他                                １．３
【００１１】
これを見る限りは、一般の花崗岩とほぼ同じ成分を有している。また、「見立礫岩」とそれ以外の地で採取された天照石とも、その組成には大差がない。ただし、「見立礫岩」は隕石の一種ではないかといわれており、このことから、波長４．０μｍ〜１４．０μｍ、中でも９μｍ前後の電磁波（育成光線）を驚異的に放射する点で異なり、この点で、天照石としては、この「見立礫岩」を使用するのが好ましいといえる。本発明では、天照石の原石を粉砕機（ジェットミル）にかけて粉砕する。粉砕したものの粒径は、結合材を加えての混練や造粒の適性を考慮すると、０．２ｍｍ以下、好ましくは、０．１ｍｍ以下が適する。
【００１２】
次に、この粉砕した粒体に可塑性を賦与して造粒等を行い易くするとともに、粒体を均等に分散させるための可塑性賦与材を添加して混練する。この可塑性賦与材としては、ベントナイトや耐火粘土といった無機系のものが好ましく、これを粒径０．１ｍｍ以下、好ましくは０．０４３ｍｍ以下に粉砕して３〜３０重量％添加する。可塑性賦与材の粒径が０．１ｍｍを超えると、粒体と同じ粒径かそれよりも大きくなることから、混練物に十分な可塑性を賦与することができないし、これの添加量が多すぎると、天照石本来の機能が失われ、少なすぎると、粒体同士が結合したり、可塑性が賦与できない。
【００１３】
そして、この混練物をパンペタライザー、マルメライザーといった回転式造粒機を用いて造粒する。このとき、造粒性を高めるためにバインダー（結合材）を添加する。この結合材には、デキストリン、ポリビニールアルコールといった有機系の結合材が適し、前者では、５〜１５％重量水溶液、後者では１〜５％重量水溶液を精製して造粒時に噴霧して２０〜３０重量％の割合で添加する。また、造粒性をより高めるために適当量の水を加えることもある。造粒の大きさは、できた製品の扱い易さを考慮して篩分けして直径が２〜２０ｍｍ程度の球形にする。なお、製品の形は球形なものに限らず、異型のものであってもよい。また、型を用いて特殊な形状、例えば、タイル等の偏平体に成形してもよい。
【００１４】
次いで、この造粒した球体を耐火性の丸ザヤ又は角鉢等に詰めて焼成窯に入れて焼成する。この焼成は、結合材による架橋効果を完全なものにして製品（球体）の強度を高めるためであるが、同時に球体の水分を除いて表面の気孔率を高めるためである。この気孔の中に後述する光触媒微粒子が入り込んでその機能を発現させるのであるが、気孔率があまり高いと、光触媒微粒子が深く入り過ぎて十分な機能を発揮しないし、小さすぎると、機能は十分であるが、剥離等して永続性がないといったことになる。
【００１５】
したがって、求められる光触媒機能の強さや耐久性といった製品の用途に応じて気孔率を設定することになるが、この気孔率は、焼成温度で調整できる。焼成は、一般的に１０００〜１２００°Ｃで２〜１０時間程度かけて行うが、焼成温度が高いほど気孔率は小さくなる。具体的には、１０００°Ｃでは気孔率は２０〜３０％、１０５０°Ｃでは１０〜２０％、１１００°Ｃでは５％以下といった程度になるから、製品用途に応じて焼成温度を変え、その気孔率を調整すればよい。なお、光触媒機能の持続性が必要ないときには、この焼成工程を省略してもよい。
【００１６】
以下に、球径１３〜１６ｍｍの球体を３時間程度かけて種々の温度で焼成したときのその見掛け気孔率（JIS R2205-1992で測定）を示す。
焼成温度（°Ｃ）                見掛け気孔率（％）
１０００                            ２３．０
１０５０                            １２．０
１１００                              ０．７
【００１７】
以上の処理が終了すると、球体の表面に光触媒機能を発現させる光触媒微粒子（以下、微粒子）を被着する。光触媒機能とは、光（紫外線）の照射を受けると、粒径１０ｎｍ程度の微粒子の表面に強い還元作用を有する電子と強い酸化作用を有する正孔とが同時に生成し、微粒子の雰囲気中に存在する生命体を酸化還元作用で分解する機能のことをいう。この分解機能は強烈で、生命体自体を消失させる。光触媒機能を有する微粒子には、チタン、ストロンチウム、カドミューム、亜鉛、錫、銅、銀の酸化物があるが、中でも酸化チタン（ＴｉＯ2 ）がもっとも光触媒機能が強い。
【００１８】
このとき、微粒子を直接被着するのは容易ではないから、微粒子を分散媒に分散させた微粒子溶液を使用するのが適する。この微粒子溶液は市販されており、最近では、無害の水系エマルジョンに微粒子を分散させたものが市販されている（例えば、株式会社内外テクノス社製の商標名「内外テクノコート」等がある）。被着は、この微粒子溶液を球体に塗布や噴霧をしてもよいが、直接浸漬して混練するのが操作が容易で迅速である。
【００１９】
そして、球体の表面に微粒子溶液を被着させたものを３００〜８００°Ｃで約１時間熱処理する。この熱処理は被膜の膜密度と固定力を高めて剥離を防止するものであるが、球体同士があまり擦れ合わない条件のもとで使用されるものについては、この熱処理を省略できる。また、上記株式会社内外テクノス社製の銅と二酸化チタンとでハイブリッドされた光触媒微粒子溶液（商品名「ＣＸ−０１」）を使用すると、暗所下でも光触媒機能を発現させることができる。
【００２０】
以上によって得られた成形品は、天照石本来の育成光線やマイナスイオンに基づく血流増強作用による血管の閉塞、冷え性、生理痛、不妊症、便秘の改善及び細胞賦活作用による糖尿病、肝硬変、肺硬化症、神経障害、脱毛に効能があり、更には皮膚潰瘍の修復や美容に効果がある。そして、これに光触媒作用が付与されたことにより、抗菌、殺菌、脱臭、防黴、防汚、空気浄化、水質浄化といった機能が付与される。
【００２１】
なお、発明者等がテストした結果によると、本発明の遠赤放出、殺菌材は、単に遠赤外線やマイナスイオン効果と光触媒効果とを併有しているのではなく、互いに他の効果を高める増強効果があることが確認されている。その理由は定かではないが、天照石も光触媒機能を発するものであり、光触媒粒子も遠赤外線やマイナスイオンを放出するものであるから、互いが相手を触発し合って相乗的な放出効果を発揮しているのではないかと思われる。
【００２２】
ところで、以上は、育成光線を発するものとして天照石を用いた例であるが、これを電気石（トルマリン原石）と代替してもよいし、混合したものを用いてもよい。電気石も天照石と同様に育成光線とマイナスイオンを放出するものであり、両方の恩恵を受けることができる。なお、電気石の処理、操作については天照石の場合と同じである。
【００２３】
さらに、最近では、光の照射を一切必要としないで酸化還元作用を果たす電荷移動型触媒も見出されており、これによってもよい。これは、モリブデン、タングステン等の電子供与元素をジルコニア、マンガン等の電子キャリアー元素によってアルミニウム、錫、チタン、鉄等の電子受容元素に移動させ、このとき、存在させたバラジウム、亜鉛等の還元中心元素が電子受容元素に移動した電子を受け取って還元反応を行い、リチウム、ベリリウム、バリウム等の酸化中心元素が電子供与元素から抜け出た正孔を受け取って酸化反応を行うものとされている（たとえば、特開２００２−１１２１）。なお、これらもエマルジョン等の分散媒に分散させた状態にすることで、光触媒微粒子と同様な使用によることができる。
【００２４】
次に、以上の遠赤放出、殺菌等材の使用方法について説明すると、球体の場合、これを適当数ネットに入れて浴槽等に吊り下げておくか、直接浴槽の中に敷いておくことが考えられる。これにより、光触媒機能によって湯垢等が分解され、入浴者は十分な育成光線を浴びことができる。また、光触媒機能は、レジオネラ菌等の有害な微生物を殺菌する作用もある。
【００２５】
さらに、その防臭、清澄、防汚機能によって風呂水の濁り、臭い又は浴槽の汚れも除去され、気持ちの良い入浴ができる。一方、これで飲用水を濾過すると、塩素が分解され、遠赤外線とマイナスイオンが発せられる健康に良い水を美味しく飲める。さらに、偏平体にしたものは、特に殺菌や脱臭が求められる浴室やトイレ室の敷材や壁材として使用すればよい。この効果は半永久的に持続するものとなる。