(57)【要約】【課題】原材料の入手に制限がなくて、電力やエネルギー線等が必要でなく、単独で、持続的にマイナスイオンを発生する部材を提供すること。【解決手段】（１）二酸化珪素、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウムを構成成分とするセラミックスからなるマイナスイオン発生材、（２）構成成分の割合が、二酸化珪素１０〜９０重量％、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウム９０〜１０重量％である１記載のマイナスイオン発生材、（３）セラミックスが、更に酸化アルミニウム及び／又は酸化鉄を構成成分とするものである１又は２記載のマイナスイオン発生材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化珪素、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウムを構成成分とするセラミックスからなるマイナスイオン発生材。
【請求項２】
構成成分の割合が、二酸化珪素１０〜９０重量％、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウム９０〜１０重量％である請求項１記載のマイナスイオン発生材。
【請求項３】
セラミックスが、更に酸化アルミニウム及び／又は酸化鉄を構成成分とするものである請求項１又は２記載のマイナスイオン発生材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイナスイオン発生材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気は、窒素と酸素を主成分とし、その外、アルゴン、水蒸気、炭酸ガス等の成分から構成されている。
そして、空気中には、マイナスイオンとプラスイオンも存在しているが、これらのイオンは、空気中の成分が何らかの理由でイオン化したものと考えられる。
この内、マイナスイオンは、高原や森林、渓流や滝壷の周辺など、空気がきれいで、おいしいと感じられる場所に多く発生しており、天気がよく湿度や温度が快適な状態で、空気も清澄な時には、空気にマイナスイオンが多く含まれており、よく慢性病の患者さんが高原などに転地療養して治ることが多いのはこのためと考えらている。
これは、マイナスイオンが多くなると、血液は弱アルカリ性になり、新陳代謝が活発になるとともに、マイナスイオンは人体に有害な活性酸素を中和し、細胞の活性化を促進し、精神を安定させ、疲労回復効果、すなわち治癒力が高まるためと言われている。 
マイナスイオンの量は、環境によって大きく異なり、噴水では１万個以上/ｃｍ3、滝・渓流では１〜３万個/ｃｍ3、森林では２８００個/ｃｍ3、海では１５００個前後/ｃｍ3であると言われている。
【０００３】
このように、マイナスイオン効果が注目を浴びるようになった結果、マイナスイオンに関する多くの技術が開発されているが、大きく分けると、（１）マイナスイオンを発生する鉱物等を用いる方法と（２）エネルギー線や電気的手段等を用いる方法との二つの方法がある。
（１）マイナスイオンを発生する鉱物等を用いる方法
希有元素類を含む鉱物及び少なくともトルマリン若しくは遠赤外線セラミックスの何れか一方を体質顔料として含むマイナスイオンを放出することを特徴とする塗材（特許文献１）、角閃石および酸化チタンを含有してなることを特徴とする多機能セラミックス材料（特許文献２）、空調機器の吹き出し部のフィンに、マイナスイオン発生素材である、希土類やセラミックスを調合し使用したイオンフィンであり、それらの粒子を塗布したり、塗布したものを張り付けたり、または巻いたりしたイオンフィン（特許文献３）、粉砕した自然石末（トルマリン）と３０〜７０％容量の励起剤とを混合してあることを特徴とするマイナスイオン発生材（特許文献４）、樹脂に粒子径が２００μｍ以下の希土類元素を含む鉱物粉体又は該鉱物紛体を焼成したセラミックスを混入したマイナスイオンを放出することを特徴とする樹脂組成物（特許文献５）、ａ)自然分極を有する鉱石（トルマリン）の粉体とｂ）有機フッ素樹脂有機化合物を接触した状態で含有するものであり、ｂ）成分がマイナス帯電されていることを特徴とするマイナスイオン発生体（特許文献６）等がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１２８２７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０１６４号公報
【特許文献３】特開２００３−４２８９号公報
【特許文献４】特開２００３−１８３６２０号公報
【特許文献５】特開２００３−１４７２１５号公報
【特許文献６】特開２００３−１９０２９９号公報
【０００５】
（２）エネルギー線や電気的手段等を用いる方法
気体通過性の光電子放出材の表面及び/又は裏面に、紫外線及び/又は放射線を照射しながら、該光電子放出材の裏面より気体を導入して該光電子放出材の表面に負イオンを発生させることを特徴とする負イオンの発生方法（特許文献７）、導電性基材上に光半導体薄膜を形成し、該光半導体薄膜の表面形状を凹凸形状又は該光半導体薄膜上に該光半導体より仕事関数の低い分子をアイランド状に形成したことを特徴とするマイナスイオン発生源（特許文献８）、イオン発生素子の放電電極と誘電電極との間に、交流の電圧を印加してイオンを発生させるイオン発生装置であって、前記放電電極側に印加する放電開始直後の電圧を、マイナス側に設定することを特徴とするイオン発生装置（特許文献９）等がある。
【０００６】
【特許文献７】特開平７−５７６４３号公報
【特許文献８】特開２００１−１７９８６９号公報
【特許文献９】特開２００３−３６９５５号公報
【０００７】
上記の従来法（２）のエネルギー線や電気的手段を用いる方法は、特別の装置や電力が必要となる点、エネルギー線は体に悪影響を与える場合がある点、等に欠点がある。
また、従来法（１）マイナスイオンを発生する鉱物等を用いる方法は、上記のような欠点はないものの、鉱物等の原材料の入手に制限があること、鉱物自体のマイナスイオンの発生量が少ないため、種々の改良が必要となる場合が多いいこと等の問題がある。
従って、原材料の入手に制限がなくて、電力やエネルギー線等が必要でなく、単独で、持続的にマイナスイオンを発生する部材の提供が待たれているのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、原材料の入手に制限がなくて、電力やエネルギー線等が必要でなく、単独で、持続的にマイナスイオンを発生する部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記の課題を解決するため鋭意研究を重ねたところ、特定の酸化物組成からなるセラミックスは、他の手段を借りることなく、マイナスイオンを持続的に発生する特性があることを知り、更に研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明は、以下の発明から構成されるものである。
１．二酸化珪素、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウムを構成成分とするセラミックスからなるマイナスイオン発生材。
２．構成成分の割合が、二酸化珪素１０〜９０重量％、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウム９０〜１０重量％である上記１記載のマイナスイオン発生材。
３．セラミックスが、更に酸化アルミニウム及び／又は酸化鉄を構成成分とするものである上記１又は２記載のマイナスイオン発生材。
本発明のマイナスイオン発生材は、特定の酸化物組成、即ち、二酸化珪素、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウムを構成成分とするセラミクスを有効成分とする点に特徴を有するものである。
本発明のマイナスイオン発生材は、特に他の手段を借りることなく、単独でマイナスイオンを持続的に発生する特性がある点で優れている。
【００１１】
本発明は、以下の知見に基づいてなされたものである。
（１）電力やエネルギー線等を必要としない、鉱物などを用いる方法は、簡便ではあるが、それ自体ではマイナスイオンの発生量が少ないので、各種の工夫をする必要があることが多かった。
（２）このような状況下、それ自体がマイナスイオンを発生する部材を探求したところ、特定の酸化物を構成成分とするセラミックスは、マイナスイオンを発生する優れた特性を有することをつきとめた。
（３）即ち、酸化珪素、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウムを構成成分とするセラミクスには、他の力を借りなくても、それ自体に、優れたマイナスイオン発生能があることを知った。
本マイナスイオン発生材がこのような優れた特性を発揮する理由は、本酸化物を構成成分とするセラミックスが、イオン化反応を促進する触媒作用を有しているためであると推察される。
何れにしても、本発明のマイナスイオン発生材は、二酸化珪素、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウムの３成分を構成成分とするセラミックスを有効成分とするものであり、その特異作用により、マイナスイオンが持続的に発生するという特段の効果を奏するものである点において、本発明のセラミックスの選択には格別の意義があるといえる。
また、本マイナスイオン発生材は粉末状であり、各種の用途に使用可能である点で、有利である。
【００１２】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明のマイナスイオン発生材は、特定の酸化物組成、即ち、酸化珪素、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウムの酸化物組成からなるセラミックスを有効成分とする点に特徴を有するものであって、本マイナスイオン発生材は、種々の用途、例えば、塗料、紙、建材等に含有させることにより、室内等にバランスよく適量のマイナスイオンを存在させることができる。
そこで、本マイナスイオン発生材の有効成分であるセラミックスや該発生材の用途等について、説明する。
【００１３】
（１）  セラミックス
本セラミックスは、二酸化珪素、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウムの３成分からなる酸化物組成からなるものである。形状は粉末状であるので、取り扱いに便利である。
本セラミックスの各成分の割合は、二酸化珪素１０〜９０重量％、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウム９０〜１０重量％、好ましくは、二酸化珪素２０〜８０重量％、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウム８０〜２０重量％からなるものがよい。その他の成分として、酸化アルミニウムや酸化鉄等を含有していてもよい。
本セラミックスが、マイナスイオンを発生するという特性を有するのは、空気中の成分のイオン化反応を促進するという触媒作用を有しているからであると考えられる。
例えば、空気は、窒素約７５％、酸素約２３％、アルゴン約１％、水蒸気約１％、炭酸ガス約０．０３％等から構成されると言われているが、これらの成分の中で、そのまま、イオン化される成分には水があると考えられる。
即ち、水は、水素イオン（Ｈ+）と水酸イオン（ＯＨ-）に電離すると言われている。
従って、本発明において、マイナスイオンが発生するのは、本セラミックスが、水の電離、即ち、イオン化を促進するための触媒作用を呈していることも起因しているとするのが、自然な考え方であろう。
何れにしても、本発明の特定のセラミックスが多くのマイナスイオンを発生するということは、画期的なことである。
【００１４】
（２）用途
本発明のマイナスイオン発生材は、粉末状であるから、そのまま容器等に入れた状態でも使用可能であるが、塗料等に配合して、各種の基材（木質製、紙製、繊維製、合成樹脂製等）に付着（添加）して、マイナスイオンを発生する各種製品を得ることができる。
以下、塗料や内装材として利用する場合について、説明する。
【００１５】
１）塗料
本発明のマイナスイオン発生材は、塗料に配合することにより、マイナスイオンを発生する塗料を得ることができる。
本塗料は、本セラミックスとバインダー成分の２成分を必須成分とするものであるが、通常、これらの成分は、粉状で、又は溶剤中に分散若しくは溶解した状態で用いることができる。その場合の溶剤としては、水又はアルコール系、エステル系、ケトン系、エーテル系、アミド系、芳香族系等の各種有機溶剤を挙げることができるが、これらのみに限定されるものではなく、また、これらを各単独であるいは２種以上のものを適宜組み合わせることも可能である。
バインダー成分としては、本セラミックスを各種の基体上に接着保持し得る限り特に限定なく使用でき、公知の塗料中においてバインダー成分として使用されているものを、基体の種類に応じて適宜選択使用し得る。
例えば、ゼラチン、アラビアゴム、シェラック、ダンマル、エレミー、サンダラック等の天然糊料あるいは天然樹脂類；メチルセルロース、エチルセルロース、ニトロセルロース、カルボキシメチルセルロース、アセテート等の半合成糊料あるいは半合成樹脂類；アクリル系、メタクリル系、酢酸ビニル系、塩化ビニル系、塩化ビニリデン系、オレフイン系、ポリビニルアルコール系、ポリビニラール系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系、アルキド系、エポキシ系、メラミン系、ポリ尿素系、イソシアネート系、シリコーン系、フッ素系等の合成糊料あるいは合成樹脂類；等を挙げることができるが、これのみに限定されるものではない。
本発明のセラミックスとバインダー成分の配合比率は、目的とする用途、又は適用される基体の種類に応じて適宜選択し得、特に限定されるものではないが、通常、セラミックス１重量部に対してバインダー成分を０．１〜１００重量部、好ましくは１〜１０重量部とすることができる。
また、塗料中には、所期の効果が損なわれない限り、上述の各成分の他に、公知の各種添加剤を所望に応じ配合することもできる。
例えば、樹脂用架橋剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、消泡剤、難燃剤、防炎剤、撥水剤、界面活性剤、湿潤剤、可塑剤、粘度調整剤、乾燥調整剤、ｐＨ調整剤、分散安定剤、防虫剤、忌避剤、香料、一般染顔料、蛍光染顔料、蓄光顔料、パール顔料、サーモクロミック剤、フォトクロミック剤、エレクトロクロミック剤、紫外線発光型色素、金粉、銀粉、ガラス粉、体質顔料等が挙げられるが、これらのみに限定されるものではない。
【００１６】
２）内装材
本内装材としては、特に限定されないが、例えば、壁紙、天井材、床材、家具用装飾材、乗物用内装材等が挙げられる。
本発明のマイナスイオン発生性の内装材は、各種の内装用基材に、上記のマイナスイオン発生性の塗料を塗布することにより得ることができる。
塗工方法としては、例えば、本発明のセラミックスを単独で、又は更に発泡剤、充填剤、難燃剤、可塑剤等の通常の壁紙用等の塗工剤に配合されうる公知の各種添加剤を適宜配合してなる水性或いは油性の塗工剤を調製し、該途工剤を、公知の塗工方法により、基材表面に塗布する方法等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１７】
（１）最近、急速に進む環境汚染は自然界のイオンバランスも変えてしまい、二十世紀初頭、大気中のイオンはプラスイオン１に対してマイナスイオンは１.２であったが、現代の大気の状態は、プラスイオン１.２に対して、マイナスイオンは１という割合であって、医学が急速に進んだにも関わらず慢性病の患者が増えていることは、大気中のイオンバランスの変化が大きく関わっていると言われている。しかし、マイナスイオンを大量に発生させ、摂取すれば良いというわけではなく、あくまで自然界と同じバランス、同じ質と量を保つことが肝心であると考えられる。
従って、本発明のマイナスイオン発生材は、電力やエネルギー線等が必要でなく、単独で、持続的にマイナスイオンを発生する部材であるから、上記のバランスある生活環境を作るのに最適である。
（２）本発明のマイナスイオン発生材を得るための原材料は、鉱物等のように、入手に制限がないので、有利である。
（３）本発明のマイナスイオン発生材は、粉末状であり、取り扱い易いので、各種の製品に適用するのに便利である。
（４）以上のように、本発明によれば、健康によい最適な生活環境や医療環境等を簡単に備えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、実施例等を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらのものに限定されない。
【００１９】
（実施例１）
測定機器として、ＭＯＤＥＬ−ＳＮ（本体構造：円筒型コンデンサー、計測部：負帰還型振動容量電位計；日本機能性イオン協会製）を用いて、以下の測定条件で行った。
１）天候：晴れ
２）室温：１１．５℃
３）湿度：５９％
４）気圧：１０２０ｈｐａ
５）測定方法：センサー先端にＳＵＳ製の測定箱を繋いで設置し、試料を入れて測定する。
なお、ＳＵＳ製の測定箱の空気吸引筒の先端にイオンフィルターを設置した。
試料は、導電性フィルム（アルミナイズドマイラー）の袋に入れて測定した。
測定器として、ゲルディエン型イオン計を用いて、測定流量３０Ｌ／ｍｉｎ、限界移動度０．８ｃｍ2／ｓｅｃ・ｖｏｌｔの条件下に、箱（３００ｍｍ×２００ｍｍ×２００ｍｍ）内に、二酸化珪素２０重量％、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウム８０重量％を構成成分とするセラミックス粉末３００ｇを入れて、測定を行った。
マイナスイオン発生量は、１３００個／ｃｍ3であった。
【００２０】
（実施例２）
実施例１において、試料として、二酸化珪素２０重量％、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウム８０重量％を構成成分とするセラミックス粉末３００ｇの代わりに、二酸化珪素８５重量％、酸化ジルコニウム及び酸化ハフニウム１５重量％を構成成分とするセラミックス粉末３００ｇを用いる以外は、実施例１と同様に行った。
マイナスイオン発生量は、１３００個／ｃｍ3であった。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
適量のマイナスイオンが存在する空間、例えば、塗料等に配合することにより、内装材として、健康によい室内空間を作り出すことができる。