CN1154968C - 防灾用建材 - Google Patents

Abstract

提供了一种防灾用建材，其特征在于表示方向、位置等的图形或图案由蓄光材料或荧光材料或其二者形成，通过将所说的蓄光材料和荧光材料浇铸或嵌入到至少含有无机材料或树脂作为构成成分的基材中并加以一体化而成。

Description

防灾用建材

技术领域

本申请中的发明涉及防灾用建材。更详细讲，本申请中的发明涉及一种夜间停电时和灾害发生时的黑暗环境下，借助于光线指示避难方向和危险区位置等，用于住宅、公共设施等防灾用的建材。

背景技术

过去，针对地震等灾害时的对策虽然有各种方法，但是近年的阪神大地震的经验说明，夜间停电时的黑暗环境下，如何避开倒塌或半倒塌房屋、建筑物和地道等，以及回避标明的毒气和储水池危险区位置等方面，尚存在很大问题。

业已查明，在停电时黑暗状况下或处于被封闭的黑暗环境空间中，用来标示避难方向或危险区位置的手段极不完备。

过去，作为黑暗环境下表示或明确指示用手段，采用涂布分散有蓄光材料的涂料或油漆，或者粘贴分散有蓄光材料的胶带等方法。但是采用这些传统手段的问题是，涂布了涂料和油漆或粘贴了胶带的玻璃、混凝土和树脂等基板因灾害而破坏，或因油漆和胶带磨损和剥离，必要时不能实现所需的作用。因此，还必须时常进行维护。

而且这些传统手段，因附加用于住宅和公共设施上而缺乏外观性，且有损于装饰性和美观性。

鉴于上述情况，本申请的发明人等目的在于提出了一种新的防灾用建材，这种建材可以克服过去存在的上述缺点免于日常维护，即使因发生灾害而被破坏时，也能在夜间黑暗状况下指示方向和标明危险区，而且是适于住宅和公共设施设计使用且耐磨性优良的半永久性建材。

发明的公开

本申请中的发明作为解决上述问题的手段而提供一种防灾用建材，其特征在于所说的防灾用建材上表示方向和位置的图形或图案是由蓄光材料或荧光材料或其二者形成的，将所说的蓄光材料和荧光材料浇铸或嵌入到含有至少以无机材料或树脂作为构成成分的基材中一体化而成的。

此外，作为具体实施方式，本申请中的发明提供的上述防灾用建材中，所说的无机材料至少是天然石、陶瓷、水泥、金属和玻璃中一种以上物质，所说的树脂是热固性树脂，所说的蓄光材料和荧材料是无机材料等。作为其具体实施方式，本申请中的发明还将蓄光材料和荧光材料，与作为粘合剂使用的树脂、水泥和玻璃中至少一种以上物质一起进行浇铸或嵌入。

具体的，本发明涉及：

1.一种防灾用建材，其特征在于表示方向、位置等的图形或图案为由蓄光材料或荧光材料或其二者形成的发光部形成，是将含有无机材料和树脂以及蓄光材料和荧光材料的发光部浇铸或嵌入到至少含有无机材料或树脂作为构成成分的基材中，发光部中含有的无机材料由大小为5～70目粒度的细粒成分和100目以下粒度的微粒成分构成，蓄光材料和荧光材料为100目以下粒度的无机材料，细粒成分重量W₁、微粒成分重量W₂和蓄光材料及荧光性成分重量W₃之间的比例关系，处于：

W₁∶(W₂+W₃)＝0.5～5，

W₂∶W₃＝0.5～10范围内，细粒成分中透明性无机细粒成分占30～100重量％。

2.按照上述1所述的防灾用建材，其中所说的无机材料是天然石、陶瓷、水泥、金属和玻璃中至少一种以上物质。

3.按照上述1所述的防灾用建材，其中所说的树脂是热固性树脂。

4.按照上述1所述的防灾用建材，其中发光部分中的树脂材料的含量为发光部分全部组成的15重量％以下。

5.按照上述1所述的防灾用建材，其中基材由无机材料和树脂构成，无机材料由大小为5～70目粒度的细粒成分和100目以下粒度的微粒成分构成，细粒成分的重量W₁、微粒成分的重量W₂的比例关系为

W₁∶W₂＝0.5～5。

6.按照上述5所述的防灾用建材，其中细粒成分中透明性细粒成分占30～100重量％。

7.按照上述5所述的防灾用建材，其中树脂材料的含量为基材总体的15重量％以下。

附图的简要说明

附图中图1和图2是举例说明作为本发明实施方式的人造石结构的剖面图。

图3和图4是举例说明本发明制造方法中工序的示意图。

实施本发明的最佳方式

以下就本申请中的发明作进一步详细说明。

作为本发明目的的防灾用建材，基本上应具有以下要素：

(A)形成表示方向、位置用图形或图案的蓄光材料或荧光材料，或其二者；

(B)至少含有无机材料或树脂作为构成成分，其中浇铸或嵌入有上述蓄光材料或荧光材料或其二者的基材。

首先像上述就(A)说明的那样，必须使用蓄光材料或荧光材料或其二者，以便即使在发生灾害的夜间黑暗环境下，也能标明避难方向和危险区位置，或者标明确认特定位置用的现在位置。

其中，本发明中规定的“蓄光材料”，是指能够吸收蓄积太阳光和荧光灯的光能，在夜间等黑暗环境下具有发光特性物质的总称。而“荧光材料”是经紫外线照射具有发光功能的物质的总称。

作为此种情况下的蓄光材料和荧光材料，可以是无机材料或者有机材料，但是从以耐久性和耐磨性等性能为代表的蓄光材料和荧光材料的光特性及其持续性观点来看，通常优选无机材料。

这种无机材料，可以举出铝酸锶和稀土类活化的铝、锶等氧化物和复合氧化物、各种其他氧化物以及锌、钡、锶等的硫化物、或其活化的物质等。

这种蓄光材料或荧光材料可以采用粉末或块状物质，而且应当使用以树脂、玻璃、水泥等作为粘合剂的复合粉或块状体。如下所述，应当将各种这些形态下的蓄光材料和荧光材料，浇铸(浇灌设置)或者嵌入(埋入)到基材中。

关于(B)基材，可以由作为构成成分的无机材料或树脂，或无机材料和树脂组成。

其中，所说的无机材料，至少优选天然石、陶瓷、水泥、金属和玻璃中一种以上物质。而且，与树脂组合使用时的树脂，优选丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等热固性树脂。

无机材料，在本发明的防灾用建材中，本身除了作为基材使用外，还具有骨料或粘合剂作用，而且树脂也是同样的。

例如将水泥、玻璃等在作为粘合剂使用的同时，其细片和细粉还可以作为骨料使用。另一方面，天然石、陶瓷和金属本身可以作为基材使用，其细粉和细片还可以作为骨料使用。

可以与树脂一起组合使用无机材料的情况下，除了上述的物质之外，也可以使用岩棉、玻璃棉等无机纤维和炉渣等。

就蓄光材料或荧光材料的浇铸或嵌入方式而言，不同基材下的具体实施方式，例如可以举例说明如下。

1)以混合成分形式将蓄光材料或荧光材料浇铸到基材成分中。

1-1)例如将粉状或小块状等蓄光材料或荧光材料，与使用水泥、玻璃、树脂等作为粘合剂成分的基材成分混合，成形为具有预定形状的板状或块状体。

此时，可以以天然石、瓦等陶瓷、玻璃等粉状或细片状物质，或者以炉渣、无机纤维等为骨料成分制成基材。使用这些骨料成分的情况下，以树脂作粘合剂可以制成人造石。

1-2)这种浇铸操作，也可以利用在预先成形基材上存在的沟、穴等浇铸部位处，将蓄光材料或荧光材料与作为粘合剂的树脂和玻璃、水泥等以混合状态浇铸后固化的方法实现。

1-3)也可以与上述相反方式浇铸。即，使蓄光材料和荧光材料与粘合剂一起成形为某种预定形状，以此作为制品全体的一部分，将基材成分以泥浆混合物形式浇铸后固化成一体，利用这种方式也可以实现。

1-4)在上述1-2)和1-3)中，建材制品也可以制成层叠材料，即在基材表面上层叠蓄光材料和荧光材料层后一体化而成。

1-5)在上述1-2)、1-3)和1-4)中，成形体浇铸前不仅可以是固化体，而且还可以呈半固化状态。

2)本发明中也可以将蓄光材料、荧光材料嵌入到基材中。

也就是说，将成形为预定形状的蓄光材料和荧光材料嵌入到预先成形的基材中形成一体。这种嵌入操作也可以形成与基材的层叠体。

这种嵌入操作，可以使用本发明使用的粘合剂或粘接剂粘合成整体，也可以进行物理组合嵌入。

对于本发明的防灾用建材而言，无论是上述1)的浇铸处理，还是上述2)的嵌入处理，都应当按照建材的用途和目的调整色调和形状；同时就其形状而言，也可以与作为结构成分的金属、陶瓷、树脂等特有部件形成一体。这些部件，可以是突起和螺栓、配合钩、增强用板或网格体等各种其他物体。例如，也可以是屏蔽电磁波用物体。还可以与作为住宅建材的施工和处理用各种部件形成一体。

关于蓄光材料和荧光材料的浇铸、嵌入操作，将利用附图说明其代表性的实施方式。

其具体实施方式，例如可以使用附图1和附图2加以说明。附图1中，成形体1的基板部分2的平面上，有突起部分3，这些突起部分3是按照预定图形和图案设置成形的。而且，这些突起部分3还具有蓄光性或伴随吸收紫外线具有发光性的发光部分。基板2本身不形成这种发光部分。

附图2中在基板部分2上嵌入有嵌入部分4作为发光部分。

作为附图1所示发光部分的突起部分3，白天例如可以具有盲文字块功能，而夜间或灾害发生时的黑暗环境下可以具有指示方向和位置的导向标志功能。附图2的情况下，嵌入部分4同样也可以作为导向标志使用。当然，在无灾害发生的平时，还可以构成夜间的装饰。

如上所述，仅将突起部分3和嵌入部分4选择性地利用蓄光材料和荧光材料作为发光部分，是本发明的目的之一。这是过去所不能实现的。

本发明的特征在于将具有发光功能的突起部3和嵌入部分4作为制品的一部分来构成防灾用的建材，为实现这一发明特征，就必须进行浇铸或嵌入操作。

不用说，当然也可以例如将上述的突起部分3和嵌入部分4制成表示与避难方向和危险区位置等相当的图形或图案。

以下将详细说明使用人造石情况下，本发明的优选实施方案。

【人造石建材】

作为人造石材组成的基本成分，可以是例如在附图1和附图2所示的基板部分2以及突起部分3和/或嵌入部分4中，以含有无机材料和树脂作为骨料的石材。这种情况下的无机材料，例如可以包括天然石、天然矿物、人工合成的无机物、玻璃、金属等范围广泛的物质。

而且，构成突起部分3和嵌入部分4的发光部分中，可以使用夜光性或荧光性的蓄光材料和荧光材料，作为无机骨料中至少一部分或全部。

【发光部分的构成】

发光部分含有夜光性或荧光性的蓄光材料和荧光材料，同时还含有树脂，而且还可以含有透明无机骨料。同时含有这种透明无机骨料的情况下，二者之间的重量比优选为1∶2至1∶10，二者之和在发光部分全部组成中所占的比例，优选为80-95重量％。

此外，在发光部分也可以含有表面被夜光性或荧光性的蓄光材料、荧光材料烧结覆盖的透明无机骨料，这种情况下发光部分的组成重量，优选占全部重量的5-65重量％。

从耐剥离性、耐脱落性、耐磨性等物理性能和发光性能的角度来看，上述配比是理想的。

作为无机骨料，例如可以优选以下两种物质的组合。也就是说，一种物质是5～70目粒度的无机细粒成分，这种细粒成分可以是从硅石、橄榄石、长石、辉石、云母等矿物，和花岗岩、变质岩等天然岩石，以及陶瓷器、玻璃和金属等中选出的适当的无机细粒成分。

而且，优选与这种细粒成分同时使用100目以下粒度的微粒成分。这种微粒成分，可以举出天然或人造的各种微粒成分。例如，碳酸钙、氢氧化铝、硅石粉末等容易得到的微粒成分。

此外，作为这种微粒成分的一部分，还可以配合使用调整色调用的二氧化锰、二氧化钛、硅酸锆、氧化铁等成分，和赋予难燃性/不燃性用的三(五)氧化锑、硼化合物、溴化合物等成分。

上述细粒成分，是对得到人造石成形体的外观和物理性能产生影响的主要因素。微粒成分是比细粒成分更加细小的，粒度在100目以下的物质，微粒成分进入细粒成分颗粒之间，填充细粒成分之间的空间位置，能够赋予得到的人造石以坚固、柔韧等方面的性质。细粒成分与这种微粒成分之间的重量比，应当处于0.5∶1～5∶1之间，优选处于1∶1～4∶1之间。组合使用细粒成分和微粒成分制成本发明人造石成形体的情况下，发光部位的构成可以考虑如下。

也就是说，一部分无机骨料使用夜光性或荧光性物质和透明无机骨料的情况下，优选的使用透明无机成分作为细粒成分中的至少一部分，而且优选使用夜光性或荧光性物质作为微粒成分的至少一部分。

作为透明性无机骨料使用的细粒成分，是指实际透光性大的无机成分，其透明度虽然有种种差别，但是在本发明中使用天然或人工合成的无机物质中透光性比较大的物质。因此，透明性无机细粒成分还可以处于着色的状态或具有固有颜色的状态下。

本发明中使用的透明性无机细粒成分的代表性实例，可以举出石英石、硅石、玻璃等，但是并不限于这些物质。

此外，人造石中一部分微粒成分，可以含有粒度在100目以下的具有蓄光性和伴随吸收紫外线发光性的、夜光性或荧光性的蓄光材料和荧光材料。如上所述，例如有铝酸锶类蓄光材料和硫化锌等。各种这些材料都将在本发明中使用。

起着人造石骨料作用的无机细粒成分，其粒度，如上所述，应当处于5～70目范围内，这在与无机微粒成分组合使用时是不可缺少的条件。因此，在上述夜光性或荧光性成分的情况下，具有与微粒成分同样的作用，同时还能赋予人造石以夜光性或荧光性这一光学功能。夜光性或荧光性成分的粒度，与微粒成分一样，必须小于100目。

就以上各无机成分而言，除粒度外，配比也是重要的条件。

也就是说，上述无机细粒成分重量(W₁)、无机微粒成分重量(W₂)和夜光性或荧光性成分重量(W₃)之间的比例关系，优选处于：

W₁∶(W₂+W₃)＝0.5∶1～5∶1，

W₂∶W₃＝1∶2～10∶1范围内。

就W₁∶(W₂+W₃)来说，更优选1∶1～4∶1；而W₂∶W₃，优选为1∶1～5∶1。

如上所述，无机细粒成分中透明性无机细粒成分的比例，应当满足以下关系：

(0.5～1.0)W₁。

上述条件对于保证人造石强度、硬度、密度等物理性质，以及实现夜光性或荧光性这一光学性能来说都是必要的。

其中，各成分的粒度，具体讲可以根据组合各成分的粒度和配比加以适当选择，但是微粒成分和夜光性或荧光性成分一般更优选使用150～250目粒度粉末。

进一步说明人造石的光学功能时，本发明人造石中所说的光功能是指，通过：

1)使无机细粒成分中透明性无机细粒成分占30～100重量％；

2)按照上述特定混合比，配入100目以下粒度的夜光性或荧光性成分，可以再现具有夜光性或荧光性的人造石。因此，此情况下的特征是，使整体厚度内发光成为可能。与传统人造石仅在表面层部分发光不同，可以实现人造石全体厚度内发光，所以发光性能优良，而且因价格高的夜光性或荧光性成分用量少还导致经济性优良。

这是因为使用透明性无机细粒成分作为透明性骨料，从外部入射的光线透过弥漫在人造石内部，其光能被夜光性或荧光性成分高效吸收，而且因为可以保证在人造石内部包含的厚度内分散有蓄光材料等的发光层，所以能够实现长时间、高亮度发光。发光时，因透明性无机细粒成分透光性好而高亮度发光。

透明性成分在细粒成分总量中所占的比例，如上所述，应当处于30～100重量％范围内，但是从人造石强度等物理性能和外观设计的观点来看应当优选100％，从光学性能的观点来看当然也是优选的。虽然并不限于此数值范围，但是低于30％的情况下，很难得到所需的光功能。

使用被蓄光材料或荧光材料表面烧结的透明性无机骨料作为一部分无机骨料时，细粒成分中至少一部分，在本发明中可以使用透明性的且其表面上烧结有蓄光材料等发光性物质的。也就是说，一部分或全部细粒成分是表面上烧结有蓄光材料或荧光性材料的透明性无机骨料。作为这种透光性无机骨料使用的细粒成分，例如可以举出玻璃和硅石等适用物质。

组合物中配入的细粒成分，其中10～100重量％部分优选具有上述蓄光材料和/或荧光材料表面覆盖层的透明性无机骨料。

对透明性无机骨料，特别是对细粒成分进行烧结覆盖时，应当在透明细粒成分颗粒表面上覆盖几μm～几十μm，例如5～50μm，优选20～40μm覆盖层。更具体讲，可以在120～1200℃高温下进行烧结覆盖。

被烧结的蓄光材料和荧光材料，可以是铝酸锶、硫化锌等等物质。

所说的烧结操作，与过去采用的已知的各种方法相同，例如可以将透明性无机骨料，例如上述的细粒成分，与分散铝酸锶等蓄光材料粉末得到的分散液或糊料混合，干燥后烧结。

其中，如上所述，本发明中希望使用具有特定粒度的无机细粒成分。也就是说，无机细粒成分粒度，如上所述应当处于5～70目范围内。使用有色或无色无机细粒成分，希望将颜色加深或减淡等情况下，可以根据颜色有无来改变粒度大小，但是大量使用差别极大的细粒成分将使制品强度降低，因而不宜采用。

另外，微粒成分的粒度，如上所述应当小于100目。必须使之能够充分进入细粒成分的颗粒之间。更具体讲，优选粒度150～250目的微粒成分。

树脂成分可以在各种热固性树脂中广泛进行选择。

例如可以举出丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等单一树脂或其混合物等，而且既可以是均聚物，也可以是共聚物。从透明性、硬度和强度等观点来看，甲基丙烯酸树脂、环氧树脂或其混合物是适用的树脂。树脂成分的混合比例应当低于组合物总量的15重量％，优选10重量％以下。对于形成上述骨架成分的细粒成分和微粒成分来说，这种树脂成分的作用是将其包裹起来，结合成整体形成人造石，此时赋予制品以弹性或抗拉强度等功能。由细粒成分和微粒成分等组成的无机骨料的使用比例应当受到限制。也就是说按重量％计，必须处于85重量％以上，优选处于89重量％以上。当超过95重量％时产品变脆，得到的产品难于使用。而且低于85重量％时产品太软，不能获得石材的性质，此时其使用范围与树脂板相同。

此事实说明，天然石等细粒成分和微粒成分之外的成分，即树脂成分在制品中最多不能超过15％重量。

当树脂成分超过15重量％时，产品变成塑料品，所谓人造石就变成徒有其名而无其实的物质。而且若树脂成分配入量过少，虽然制品外观与天然石的接近程度增大，但是制品却变脆，不适于使用。从这样的观点来看，优选使树脂成分处于5～11重量％范围内。

[基材的构成]

附图1和附图2中，构成基板部分2的基材人造石时，可以采用与上述大体相同的树脂和无机材料组成。

例如，基材原料大体上分成三种成分。一种是作为主成分的10-70目粒度的无机细粒成分，这种成分可以使用从硅石、橄榄石、长石、辉石、云母等矿物，和花岗岩、变质岩等天然岩石，以及陶瓷器、玻璃和金属等中选出的适用的无机细粒成分。

与这种细粒成分可以同时使用100目以下粒度的微粒成分。这种微粒成分，可以举出天然或人造的各种微粒成分。例如，碳酸钙、氢氧化铝等容易得到的微粒成分。

此外，作为这种微粒成分的一部分，还可以添加配入调整色调用的二氧化锰、二氧化钛、硅酸锆、氧化铁等成分，以及赋予难燃性用的三氧化锑、硼化合物、溴化合物等成分。

作为第三种成分的有树脂成分。树脂成分可以从大范围热固性树脂中适当进行选择。

例如可以举出丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂及其组合树脂等。这些树脂与上述同样可以是均聚物或共聚物。其中从透明性、硬度和强度等观点来看，甲基丙烯酸树脂、环氧树脂或其组合物等是适用的树脂。

天然石等细粒成分，是对得到的人造石外观和物理性质产生影响的主要因素。特别是当一部分露出的情况下，与其他成分一起成为影响外观颜色和图案的主要因素。

微粒成分是比细粒成分更加细小的，粒度在100目以下的物质，微粒成分进入细粒成分的单个颗粒之间，填充细粒成分之间空间的位置，能够赋予得到的人造石以坚固、柔韧等方面的性质。细粒成分与这种微粒成分之间的重量比，优选处于0.5∶1～5∶1之间。

而且对于形成上述骨架成分的细粒成分和微粒成分来说，树脂成分的作用是将其包裹起来，使其结合成整体形成人造石，此时赋予制品以弹性或抗拉强度等功能。

本发明中这些成分的组成比例是重要的。而树脂成分与其他成分之间的构成比例是特别重要的。本发明能够获得具有致密组织的高密度产品是一个特征。这里所谓的“高密度”是指人造石制品中包含的细粒成分和微粒成分均以高密度存在，其程度超过例如密度2.2克/立方厘米这一传统人造石的范围。

也就是说，作为骨料成分的天然石等细粒成分在制品中的构成比例越大，制品与天然石的接近程度越高，但是该比例过大时不能固结，制品不能使用。而且得到制品的物理性质也变差，不耐常法使用。

过多使用微粒成分除了产生不能固结的缺点之外，得到的制品也没有光泽，难以称作石制品。

因此，细粒成分和微粒成分的用量比应当受到限制。也就是说，其重量比必须大于85％，优选大于90％。但是如果该比例超过95％，则制品变脆，得到的制品难于使用。反之，当该比例低于85％时，得到的制品过软，石材的性质将丧失，使用范围将与树脂板相同。

这种情况说明，天然石等细粒成分和微粒成分以外的成分，即树脂成分最多也不能超过15％重量存在。

树脂成分一旦超过15％，产品就会变成塑性制品，所谓人造石就变成徒有其名而无其实的物质。反之，若树脂成分配入量过少，虽然制品外观与天然色接近程度加大，但是制品变脆不适于使用。从这样的观点来看，更优选使树脂成分处于3～10重量％范围内。

因此，在本发明的人造石组合物以及作为制品的人造石中，一部分或全部上述无机细粒成分是透明颗粒，而且其颗粒或小块也可以是事先用无机物或有机物覆盖过的。

透明性细粒成分的这种覆盖操作可以实现如下：在该透明性细粒成分表面上覆盖树脂后使之固化，或者用烧结法在其上覆盖水玻璃、陶瓷器用磁釉和蓄光材料、吸收紫外线的材料等无机物质。无论哪种场合下，都应当在透明细粒成分颗粒表面上覆盖几μm～几十μm，例如5～50μm，优选20～30μm厚度的覆盖层。更具体讲，例如可以使用丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、环氧树脂或不饱和聚酯树脂等组合物，将其加热到150～300℃温度下，或者在光线照射下，使细粒成分颗粒表面上覆盖这些树脂组合物并使之固化，或者采用水玻璃、磁釉等，于800～1100℃高温下烧结的方法进行无机物质覆盖。

这些覆盖处理，可以使起人造石骨料作用的细粒成分相对于组织全体的亲和性显著提高。而且通过微粒成分与树脂成分的混合，也能使强度增大，表面硬度也提高。

细粒成分使用如上所述的透明性天然石等并对其表面上进行上述硬质材料覆盖后，对人造石制品表面进行研磨加工时，这种覆盖层被部分破坏。这样一来，部分露出的透明性无机细粒成分颗粒及其周围覆盖层的表面组织，将对光线反射产生独特的效果。

也就是说，光线入射到透明性细粒成分中后，被其周围的覆盖层反射，然后再次通过透明细粒成分反射。这种光线的透射和反射现象，与传统人造石仅在表面产生的反射作用具有本质不同，因而能够赋予本发明人造石制品以独特的深邃感。得到具有某种庄重深邃感的高品质和大理石纹理的人造石。

具有上述覆盖层的透明细粒成分，一般可以占组合物中混入无机细粒成分总量的10～100％。

本发明中还必须对无机细粒成分粒度作特别规定。也就是说，无机细粒成分的粒度，如上所述，应当为10～70目。使用有无颜色的细粒成分以及希望颜色加深或减浅等情况下，虽然可以根据颜色的有无来改变细粒成分粒度，但大量使用粒度差别极大的细粒成分将使制品强度劣化，所以应当禁止。

另一方面，微粒成分颗粒的大小，如上所述，应当规定在100目以下。必须使微粒成分能够充分进入细粒成分颗粒之间。更具体讲，优选使用150～250目粒度的微粒成分。

对于本发明的高密度人造石材来说，除了特殊情况外，重要的问题是希望这些材料的组合物能够均一分散在制品的任何部分之中。

【浇铸】

上述人造石成形品形式的防灾用建材，例如可以采用以下浇铸方法制造。

<I>以突起部分作为发光部分的建材成形体

附图3是举例说明制造以附图1所示突起部分3作为发光部分的人造石成形体的代表性方法工序图。

也就是说，附图3示出这样一种建材的制造方法，其中基板2的平面上具有与其一体的图形或图案突起部分3，基材由无机骨料和树脂组成，上述突起部分3中至少一部分是夜光性或发光性的发光部分。

向内底面上具有与成形体突起部分3对应的沟槽部分51的成形模具5的沟槽部分51，注入作为无机骨料的至少一部分含有具有蓄光性或伴随紫外线吸收发光性的夜光性或荧光性的蓄光材料和荧光材料和透明性无机骨料，或者表面上烧结了上述夜光性或荧光性物质的透明性无机骨料的混合物6，然后向成形模具5中注入含有无机骨料的基材混合物7，加压固化后脱模，必要时，利用研磨或水喷射等方法作表面粗化处理，用以制造仅在上述突起部分3具有发光部分的人造石成形体1。

合上上模8固化时，例如可以在5～100kgf/cm²面压强下加压，同时在90～140℃温度下加热5～20分钟。

以突起部分3形成发光部分的混合物6，和形成基板部分2的混合物7，是在上述加压固化工序中一体成形的。因此，发光部分的突起部分3不会剥离和脱落。而且突起部分3也因其组成而形成耐磨性优良的物体。

表面研磨用手段并没有特别限定，可以采用磨石、砂布、砂带等工具，或者用抛光研磨剂、摩擦复合物等研磨剂进行。

作为研磨材料，可以适当采用以研磨作用为主的金刚石、碳化硼、刚玉、氧化铝、氧化锆，以及以研磨作用为主的硅砂研磨剂、白云石、氧化铝、氧化铬、氧化铈等。

本发明中，成形后对成形体表面进行粗化加工，可以使微粒成分从表面部分露出。

完成此目的的方法，首先可以采用选择性除去树脂成分的方法。也就是说，例如从成形模具中脱模后，向成形品表面喷射高压水，对原表面进行加工的方法是有效的。

这种加工因厚度、与喷嘴的距离、加工形态等各种条件的不同而异，因而不加限定。通常，在2～20厘米厚度情况下，可以从2～50厘米喷嘴高度处，以50～1400千克/cm²左右水压喷射水。与处理天然石相比，水压条件较低。

也就是说，由于树脂成分的存在，能够更容易进行高品位加工。

对喷射高压水用的喷嘴及其系统并没有特别限制，可以采用各种型号品。

利用这种原表面加工，经水的喷射作用可以实现表面的平坦化或粗化，能够制造有某种深邃质感的人造石。

树脂成分存在也不会使表面白浊，而且与使用药品腐蚀法相比，废液处理也更容易。

当然，必要时也可以用有机溶剂处理表面部分，使树脂成分软化或溶化并将其部分除去。

此时使用的有机溶剂，可以根据使用的树脂成分选择，例如可以举出二氯甲烷、三氯甲烷等卤代烃，醋酸酐、醋酸乙酯、醋酸丁酯等羧酸及其酯化物，或者丙酮、四氢呋喃、DMF、DMSO等。

将成形体浸渍在这些有机溶剂中，或者用这些有机溶剂喷雾或使之流下，可以从表面上除去软化或溶化后的树脂成分，使表面形成凹凸形状。

也可以利用钢丝刷、切削手段等，将硬度低的树脂成分从表面部分刮除，形成凹凸形状。

利用以上手段使表面粗化并进行原表面加工后，如上所述，利用表面研磨的方法可以获得具有某种独特深邃感和光泽的表面质感。

<II>以嵌入部分作为发光部分的建材成形体

附图4举例说明的是以嵌入部分4作为发光部分的人造石成形体1的代表性浇铸制造法。

也就是说，此附图4表示一种成形体的制造方法，其中在基板2的平面部分具有呈现图形或图案形状的一体化嵌入部分4，基材由无机骨料和树脂组成，至少一部分所说的嵌入部分4中嵌入了由蓄光材料、荧光材料组成的发光部分。

向内底面上有与成形体嵌入沟槽部位4对应的凸起52的成形模具5中，注入含无机骨料的基材混合物7，使其固化或半固化后脱模，接着向成形体表面形成的沟槽中，注入作为至少一部分无机骨料，含有蓄光材料和荧光材料，或者还含有透明性无机骨料的，或者表面上烧结有上述蓄光材料或荧光材料的透明性无机骨料的混合物6，并使之固化，制造仅在上述嵌入部位4有发光部分的建材成形体1。

使用这种方法的场合下，靠加压成形的固化过程可以采用与上述方法同样方式实施，而且最后可以对成形体1同样进行适当研磨或表面粗化处理。混合物6和7按照同样方式一体化。例如，无论以上哪种方法中，作为混合物6，采用表面经蓄光材料或荧光材料覆盖的透明性无机骨料的情况下，经研磨等处理后，颗粒及其覆盖层的断面将会露出。

利用这种方法可以制造既有优良发光特性，又有优良性质和质感的人造石。

也就是说，例如若在细粒成分表面上烧结覆盖蓄光材料或紫外线发光性的荧光材料层，并对人造石表面进行研磨处理，则细粒成分颗粒及其覆盖层将以断面形式露出。这样一来，从外部照射的光线，就能从露出的透明性细颗粒表面射入，达到内部烧结覆盖物质处。

在透明性好的甲基丙烯酸树脂等情况下，光线也能很好地从全体透过。

因此，入射光能够进入发光部分内部，而且也能从内部发光。

因此，在短时间内吸光和蓄光就成为可能，而且发光效率也增大。

以上实例虽然是利用人造石来说明本发明防灾用建材的构成，但是利用蓄光材料、荧光材料或基材的构成，也可以进一步提出各种其它实施方式。

例如举例说明如下。

例1：例如在用树脂、陶瓷、玻璃、金属等制成附图1和2所示的基板部分2上，浇铸或嵌入入发光部分3或4。考虑到发光部分3和4与基材之间的密合性，可以选择适当树脂、玻璃等作为粘合剂。

例2：在以半固化状态的上述人造石基材为代表的半固化状态的树脂、玻璃等上，按照预定的图形和图案压入蓄光材料和荧光材料，或者它们与粘合剂的组合物，使之与基材形成一体。

例3：将基材与蓄光材料和荧光材料的混合物直接浇铸成形，制成防灾用建材制品。

无论哪种实施方式下，本发明都能提供一种夜光性或荧光性防灾用建材。

这些建材可以作为各种内外装修材料使用，例如地面、天井、墙壁、间壁、衣架和框、柱等，或者住宅设备、家具等建材，例如门、窗框、书桌、柜台面、扶手和楼梯等，以及浴室、厨房、厕所等用的防灾建材。也可以作为街道装修材料使用，以及地下街、地下道、铁路车站等装修材料使用，或者以块、柱、壁、道路、楼梯、床、围栏等使用，此外还可以兼用作福利用的盲文字块。

以人造石、玻璃、陶瓷等形式构成本发明防灾用建材的情况下，例如组合配入银等抗菌剂的形式下，可以作为抗菌制品使用，在具有电波、电磁波屏蔽功能的形式下，可以进一步提高其附加价值。

本发明的上述各种防灾用建材，即使在灾害发生时的黑暗环境下，由于其照明效果而能够明确指示避难方向和危险区位置。而且这些建材由于平时是具有一定色调、形状和外观的建材而能够与环境匹配。此外，即使是平时夜间，也能够使之具有某种装饰性。

以下说明实施例。当然，本发明并不受以下实施例的任何限制。

实施例

实施例1

按照附图3的方法制造了防灾用的建材。

也就是说，首先在成形模具5的深度6mm的沟槽51内，注入了具有以下组成的混合物6。

·用铝酸锶蓄光材料于1000℃下烧结，    60重量％

形成约30μm厚表面烧结覆盖层的

10～50目硅石粉末

·平均粒径250目的硅石粉末             30重量％

·甲基丙烯酸甲酯(MMA)             10重量％

(含有0.15％过氧化物类固化剂)

接着在成形模具5内，注入了以下组成的基材混合物7。

·10～70目硅石                    20重量％

·表面上有30μm厚黄色颜料烧结     42重量％

覆盖层的10～70目硅石

·平均粒径225目的氢氧化铝粉末     30重量％

·甲基丙烯酸甲酯(MMA)             8重量％

(含有0.15％过氧化物类固化剂)

合上上模具8，在12kgf/cm²压力和120℃温度下加压20分钟使之固化。

脱模后得到了基板部分2厚20毫米、突起部分3高6毫米的块状建材1。

使用金刚石磨石对这种块状建材1上突起部分3的表面进行了研磨，使其高度为5毫米。

得到的块状建材1上，经研磨的突起部分3具有夜光性发光特性，在黑暗环境下作为位置导向标志使用时具有优良的功能。而且基板部分2是装饰性优良并具有深邃感的黄色板状体，即使白天也漂亮，突起部分3还可以作为盲人用盲文字块使用。

按照日本工业标准JIS K-7112进行了检验，比重为2.30。此外，吸水率为0.14％。在基板部分2和突起部分3一体化的区域内，突起部分3的特性，即表1所示的硬度和耐磨损性等也优良。

此外，经过3％盐酸水溶液8小时浸渍和3％氢氧化钠水溶液8小时浸渍的耐酸性和耐碱性试验，未发现异常。

                          表1

项目	结果	试验条件
			弯曲强度	63.55kgf/cm	JIS A5209
压缩强度	1380kgf/cm2	十字头速度0.5毫米/分负载传感器2吨
			冲击强度	4.57kgf·cm/cm2	振动型冲击试验
硬度	1020kgf/mm2	按JIS Z-2244得到的维氏强度
			耐磨损性	0.01g	JIS A5209落砂式磨损试验

实施例2

使用以下组成的混合物6，按照与实施例1同样方式成形。

·用铝酸锶蓄光材料在约1000℃下烧结，    50重量％

形成约30μm厚表面烧结覆盖层的

10～50目硅石粉末

·平均粒径250目的硅石粉末               20重量％

·平均粒径220目的铝酸锶蓄光材料粉末     20重量％

·甲基丙烯酸甲酯(MMA)                   10重量％

(含有0.2％过氧化物类固化剂)

突起部分3用金刚石磨石和碳化硅氧化镁类磨石研磨后，在1200千克/cm²水喷射压力(喷嘴孔径0.8毫米，喷射距离35毫米)下仅除去了表面上的树脂部分。

得到的人造石通常具有深邃感和防滑功能，在夜间因其夜光性而能够在整个厚度方向上长时间可视。

在异常情况下停电时，这种人造石建材可以有效地作为夜光性引导标识建材使用。

实施例3

使用以下组成的混合物6，按照与实施例1同样方式成形。

·10～60目硅石                      60重量％

·平均粒径220目的氢氧化铝粉末       22重量％

·平均粒径200目的铝酸锶蓄光材料      10重量％

·甲基丙烯酸甲酯(MMA)                8重量％

(含有0.15％过氧化物类固化剂)

同样得到了物理性能和发光性能均优良的防灾用建材。

实施例4

实施例1中配入的甲基丙烯酸甲酯树脂中，有50％部分用双酚缩水甘油醚(含有胺类固化剂)代替，而且使用了配有占总量2重量％有机溴阻燃剂的树脂成形用组合物6和7，按照附图4所示的方法得到了以深度4毫米的嵌入沟槽部分4作为发光部分的16毫米厚人造石成形体。

表面用金刚石类磨石进行了研磨。

得到了物理性能、阻燃性和发光性能均优良的表示避难方向用的防灾用建材。

实施例5

用实施例3混合物组成，制成住宅用地面材料，将这种地面材料设置在预定位置能够用来表示灾害发生时的避难道路。

实施例6

将平均粒径150～200目的铝酸锶类蓄光材料和褐色颜料一起混入甲基丙烯酸甲酯树脂中，制成住宅用衣架的部件。可以利用这种衣架部件表示灾害发生时的避难方向。

产业上利用的可能性

如上所述，本发明提供一种夜光特性优良的防灾用建材。这种建材无需维护，例如即使断裂也能发光，是半永久性的材料，而且耐磨性也良好。此外，平常时外观性能也优良。

此外，由人造石构成的情况下，可以提供一种高密度人造石建材，这种建材具有带某种深邃感和光泽的优美色调，发光部分没有剥离、脱落和磨损问题，而且具有优良物理特性。此外这种优良制品的制造与传统品相比，可以在低成本下实现。

Claims (7)

1.一种防灾用建材，其特征在于表示方向、位置等的图形或图案为由蓄光材料或荧光材料或其二者形成的发光部形成，是将含有无机材料和树脂以及蓄光材料和荧光材料的发光部浇铸或嵌入到至少含有无机材料或树脂作为构成成分的基材中，发光部中含有的无机材料由大小为5～70目粒度的细粒成分和100目以下粒度的微粒成分构成，蓄光材料和荧光材料为100目以下粒度的无机材料，细粒成分重量W₁、微粒成分重量W₂和蓄光材料及荧光性成分重量W₃之间的比例关系，处于：

W₁∶(W₂+W₃)＝0.5～5，

W₂∶W₃＝0.5～10范围内，细粒成分中透明性无机细粒成分占30～100重量％。

2.按照权利要求1所述的防灾用建材，其中所说的无机材料是天然石、陶瓷、水泥、金属和玻璃中至少一种以上物质。

3.按照权利要求1所述的防灾用建材，其中所说的树脂是热固性树脂。

4.按照权利要求1所述的防灾用建材，其中发光部分中的树脂材料的含量为发光部分全部组成的15重量％以下。

5.按照权利要求1所述的防灾用建材，其中基材由无机材料和树脂构成，无机材料由大小为5～70目粒度的细粒成分和100目以下粒度的微粒成分构成，细粒成分的重量W₁、微粒成分的重量W₂的比例关系为

W₁∶W₂＝0.5～5。

6.按照权利要求5所述的防灾用建材，其中细粒成分中透明性细粒成分占30～100重量％。

7.按照权利要求5所述的防灾用建材，其中树脂材料的含量为基材总体的15重量％以下。

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