(57)【要約】【課題】耐久性を向上させると共に、有害物の分解効率を向上させる。【解決手段】二酸化チタンの表面をアパタイトで部分被覆して成した複合材に結合剤と分散媒とを加えて塗料を調整することによって、分散媒固化後の塗膜と二酸化チタンの間にアパタイトを介在させ、塗膜と二酸化チタンが直接接触する部分を低減して、塗膜劣化を防止し、又石材に対し、前記分散媒と同組成の界面活性用剤を付着させ、塗料の付き回りを良くした後、間欠噴霧して塗料を薄く塗布し、塗布面を直ちに乾燥し、塗膜上に複合材を露出させて、分解効率の向上を図る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化チタンの表面をアパタイトで部分被覆して成した複合材に結合剤と分散媒とを加
えて塗料を調整し、該塗料を石材表面に塗布し乾燥固着して形成したことを特徴とする環
境浄化石材。
【請求項２】
二酸化チタンの表面をアパタイトで部分被覆して成した複合材に結合剤と分散媒とを加
えて塗料を調整し、前処理工程として、平均粒径１０ｍｍ以下の石材を水洗した後乾燥し
、該乾燥石材に対し、塗布工程として、前記分散媒と同組成の界面活性用剤を所定量噴霧
し、次いで前記塗料を間欠噴霧すると共に、熱を加え塗料を乾燥させて石材表面に固着さ
せる様にしたことを特徴とする環境浄化石材の製造方法。
【請求項３】
界面活性用剤の乾燥石材への噴霧量を、体積比で石材１００に対し界面活性用剤１〜２
０としたことを特徴とする請求項２記載の環境浄化石材の製造方法。
【請求項４】
二酸化チタンの表面をアパタイトで部分被覆して成した複合材に結合剤と分散媒とを加
えて塗料を調整し、前処理工程として、平均粒径５ｍｍ以上の石材を前記分散媒と同組成
の界面活性用剤で洗浄した後、所定量の界面活性用剤を残留させて半乾燥し、該半乾燥石
材に対し、塗布工程として、前記塗料を間欠噴霧すると共に、熱を加え塗料を乾燥させて
石材表面に固着させる様にしたことを特徴とする環境浄化石材の製造方法。
【請求項５】
界面活性用剤の石材への残留量を、体積比で石材１００に対し界面活性用剤０．１〜５
としたことを特徴とする請求項４記載の環境浄化石材の製造方法。
【請求項６】
前処理後の石材に対し、振動を加えて攪拌状態とし、次いで塗布工程を行う様にしたこ
とを特徴とする請求項２、３、４又は５記載の環境浄化石材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイオキシン、環境ホルモン等の有害物を吸着し、光触媒作用で分解除去す
る環境浄化石材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、代表的な光触媒である二酸化チタンは様々な分野で応用され、例えばダイオキシ
ン、環境ホルモン等の有害物を分解除去する浄化材として、シート材表面に二酸化チタン
を固着した屋内用壁紙や、適宜分散媒に二酸化チタンを分散させた屋外用塗料等が提案さ
れている。
【０００３】
研究開発段階や出願段階で先行技術調査を行っておらず、記載すべき先行技術文献を知
りません。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記有害物は気中又は水中に希薄に拡散しており、一方二酸化チタンはこれ
ら有害物と接触して光を受けなければ機能発揮出来ず、このためいくら多くの二酸化チタ
ンを必要箇所に配置しても十分な効果が得られないばかりか、むしろ二酸化チタンを担持
しているシート材や塗膜（塗装固化後の分散媒）自体が触媒作用で分解されてしまうこと
から、耐用年数が短く、浄化材の早期交換、補修が必要であった。
又、塗料の場合、塗膜表面上に二酸化チタンを露出させて受光並びに有害物との接触を
可能にせねばならないが、二酸化チタンは分散媒に比して比重が高く、塗布後分散媒の乾
燥前に沈み込んでしまうことから、大多数の二酸化チタンは塗膜内に埋没して機能を発揮
できなかった。
又、透光性の分散媒を用いれば、二酸化チタンが塗膜に埋没しても、光は二酸化チタン
に到達するが、二酸化チタンは有害物に接触して分解することは出来ず、むしろ塗膜劣化
を早めるだけであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記従来技術に基づく、耐久性を向上させると共に、有害物の分解効率を向
上させねばならない課題に鑑み、二酸化チタンの表面をアパタイトで部分被覆して成した
複合材に結合剤と分散媒とを加えて塗料を調整することによって、分散媒固化後の塗膜と
二酸化チタンの間にアパタイトを介在させ、塗膜と二酸化チタンが直接接触する部分を低
減して、塗膜劣化を防止し、又石材に対し、前記分散媒と同組成の界面活性用剤を付着さ
せ、塗料の付き回りを良くした後、間欠噴霧して塗料を薄く塗布し、塗布面を直ちに乾燥
し、塗膜上に複合材が露出する様にして、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００６】
要するに本発明は、二酸化チタンの表面をアパタイトで部分被覆して成した複合材に結
合剤と分散媒とを加えて塗料を調整したので、分散媒固化後の塗膜と二酸化チタンの接触
面積を減少し、塗膜の劣化を防止して、耐久性を向上させることが出来る。
又、石材を水洗した後乾燥し、該乾燥石材に対し、前記分散媒と同組成の界面活性用剤
を所定量噴霧するか、或いは、石材を前記分散媒と同組成の界面活性用剤で洗浄した後、
石材表面に所定量の界面活性用剤を残留させて半乾燥する様にしたので、この前処理工程
によって、石材表面に付着していた細かな不純物は取り除かれ、石材表面の微細凹部に塗
料が浸透することから、塗料の付き回りが頗る良く、塗膜の接着強度を向上させることが
出来る。
又、塗布工程として、塗料を間欠噴霧すると共に、熱を加え塗料を乾燥させて石材表面
に固着させたので、塗料を薄く塗布できると共に、塗料中の複合材の沈降を防止すること
が出来るため、塗膜上に数多くの複合材を露出させ、有効面積を増大して、有害物の分解
効率を向上させることが出来る。
従って、本発明の環境浄化石材を観葉植物の鉢に入れて室内配置したり、庭園敷石とし
て使用することにより、景色に馴染んで違和感なく、周囲に漂うダイオキシン、環境ホル
モン等の有害物を分解除去して、生活環境を効率良く清浄化することが出来る。
【０００７】
石材表面に付着させる界面活性用剤量を、石材粒度が平均粒径１０ｍｍ以下の場合は、
体積比で石材１００に対し界面活性用剤１〜２０とし、又平均粒径５ｍｍ以上の場合は、
体積比で石材１００に対し界面活性用剤０．１〜５としたので、界面活性用剤が石材表面
全体に過不足なく行き渡り、首尾よく塗布でき、接着強度の高い塗膜によって光触媒が固
定された耐久性の高い環境浄化石材を作製することが出来る。
【０００８】
前処理後の石材に対し、振動を加えて攪拌状態とし、次いで塗布工程を行う様にしたの
で、塗布後乾燥前の塗料に含まれている複合材を振動で浮き上がらせて沈降を防止できる
と共に、石材同士が塗料で接着されてしまうことはなく、首尾良く塗料を塗布することが
できる等その実用的効果甚だ大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る環境浄化石材は、光触媒として作用する二酸化チタンの表面をアパタイト
で部分被覆して複合材を形成し、次いで複合材に結合剤と分散媒とを加えて塗料を調整し
、該塗料を石材表面に塗布した後、直ちに乾燥固着させて形成したものである。
ここでアパタイトとは、Ca10(P04)6(OH)2 の組成を有するハイドロキシアパタイトを指
し、該アパタイトは吸着力に優れていることから、上記複合材は、昼夜を問わず、希薄に
拡散している有害物をアパタイトで吸着して捕捉することが可能で、受光時には、二酸化
チタンの触媒作用で、捕捉有害物を分解する。
【００１０】
塗料中の結合剤は、分散媒として水を用いる場合は、水溶性ラテックスが良く、又分散
媒分としてアルコール等の有機溶媒を用いる場合は、有機溶剤溶性ラテックスが良い。
石材としては、川砂、砕石等の天然鉱物や、アルミナ、ジルコニア等のセラミックスを
粒状、塊状等の適宜形状に形成したもので良い。
以下、実施例に基づき、本発明について更に詳細に説明すると共に、本発明の製造方法
について説明する。
【実施例１】
【００１１】
先ず、人の体液組成を模して擬似体液を作製し、該擬似体液にアパタイトの前駆体であ
るリン酸八カルシウムを過飽和に溶解し、該過飽和溶液に粒状二酸化チタンを浸漬し、こ
れを攪拌しながら３７℃に保持して、二酸化チタンの表面にアパタイト結晶を析出させて
、複合材を形成した。
この複合材は、二酸化チタンの表面全体がアパタイトで被覆されているのではなく、ア
パタイトは表面上に斑点状に析出し、析出結晶は表面上で広がらず、遠心方向に柱状に成
長するため、二酸化チタンの表面は所々が部分的に露出している。
【００１２】
次に、複合材に結合剤として水溶性ラテックスを加え、分散媒としては水を加えて塗料
を調整した。
そして、前処理工程として、平均粒径２ｍｍの川砂から成る石材１５Ｋｇを水洗した後
乾燥し、該乾燥石材に対し、振動を加えて攪拌状態とし、塗布工程として、前記分散媒と
同組成物である水を３００ｃｃ（体積比に換算して、石材１００に対し、水約６の割合で
）噴霧し、次いで前記塗料を間欠噴霧すると同時に、熱風を当て、熱を加えることによっ
て、塗布後の塗料を直ちに乾燥して石材表面に固着させた。
【００１３】
得られた砂粒状の環境浄化石材に対し、大腸菌を付着させ、所定時間経過した後、菌群
（コロニー）数の現象を測定して抗菌性について確認したところ、表１に示す通り、測定
開始から２週間経過後には、付着菌の約９５パーセントが死滅した。
【００１４】
【表１】
2005087908.tif 000002
【００１５】
実施例１の方法によれば、石材が小さくとも、塗料の分散媒と同組成の界面活性用剤を
石材表面に付着させ、全体に行き渡らせた後に、振動を加えながら間欠的に塗料を塗布し
、直ちに乾燥することから、石材同士が塗料で接着されてしまうことはなく、各々の石材
表面全体を塗料で綺麗に被覆することが可能である。
又、種々の実験により、平均粒径１０ｍｍ以下の石材に対しては、塗料の塗布直前に、
体積比で石材１００に対し、界面活性用剤１〜２０の割合で噴霧するのが良いことが確認
された。
【実施例２】
【００１６】
先ず、実施例１と同様に、複合材に水溶性ラテックスと水を加えて塗料を調製した。
そして、前処理工程として、平均粒径２０ｍｍの砕石から成る石材１０Ｋｇを分散媒と
同組成物である水で洗浄した後、石材表面に１００ｃｃの水（体積比に換算して、石材１
００に対し、水約３）を残留させて半乾燥し、該半乾燥石材に対し、振動を加えて攪拌状
態とし、塗布工程として、前記塗料を間欠噴霧すると同時に、遠赤外線ランプを照射し、
熱を加えることによって、塗布後の塗料を直ちに乾燥して石材表面に固着させた。
【実施例３】
【００１７】
平均粒径８ｍｍのアルミナセラミックス粒から成る石材１０Ｋｇを水で洗浄した後、石
材表面に３０ｃｃの水（体積比に換算して、石材１００に対し、水約１．２）を残留させ
て乾燥し、該半乾燥石材に対し、振動を加えて攪拌状態とし、これに実施例１及び２と同
組成の塗料を間欠噴霧すると同時に、ハロゲンランプ光を照射し、熱を加えることによっ
て、塗布後の塗料を直ちに乾燥して石材表面に固着させた。
【００１８】
実施例２で得られた環境浄化石材を検体１とし、実施例３で得られた環境浄化石材を検
体２として、検体１及び２を夫々個別に袋に収容し、かかる袋内に所定量の空気とアンモ
ニアを封入して、袋内のアンモニアのガス濃度が５００ｐｐｍと成るように調製した後、
これに蛍光灯の光を照射し、アンモニアのガス濃度を経時的に測定した。
又、検体を袋に入れずに同様の操作を行い、これを空試験とした。
表２に示す通り、検体１及び２を収容した袋内のアンモニアガスは３時間後には、完全
に分解された。
【００１９】
【表２】
2005087908.tif 000003
【００２０】
実施例２及び３の方法によれば、石材が大きくとも、塗料の分散媒と同組成の界面活性
用剤で石材を洗浄して半乾燥し、石材表面に界面活性用剤を残留させたことにより、石材
表面全体が必要且つ充分な界面活性用剤で斑なく湿潤する。
そして、振動を加えながら塗料を間欠的に塗布し直ちに乾燥することから、石材表面に
塗布した塗料が流れ落ちたり、斑にならず、石材同士が塗料で接着されてしまうこともな
い。
又、種々の実験により、平均粒径５ｍｍ以上の石材に対しては、界面活性用剤で石材を
洗浄して半乾燥し、体積比で石材１００に対し、界面活性用剤０．１〜５の割合で残留さ
せるのが良いことが確認された。