CN1161731C - 内外建筑材料 - Google Patents

Abstract

提供了一种内外建筑材料，其中在色调受到控制的、作为构成成分至少含有无机材料或树脂的基材中，同时浇铸或嵌入蓄光材料和荧光材料，而且可以在平常时的颜色、蓄光材料的发光颜色和荧光材料伴随紫外线照射而发光的颜色这三种颜色之间产生变化。

Description

内外建筑材料

技术领域

本申请中的发明涉及内外建筑材料。更详细讲，本申请中的发明涉及一种可以用作住宅、建筑物等内外建筑材料，以及大巴、厕所、家具、书桌、柜台台面、厨房等住宅设备用材料，以及栅栏、门框、街路用材料等，适于住宅、公共设施等使用且外观优良，兼备蓄光性和荧光性的内外建筑材料。

背景技术

过去，对于住宅、建筑物等内建筑材料和外建筑材料，家具、大巴、厕所、厨房等住宅建筑材料，或者栅栏、柱子、门框以及街路等用的材料来说，使用以木材和水泥混凝土材料为代表的金属、陶瓷、树脂或其复合材料，将其制成各种形式后使用；在设计、外观和施工中除了要求材料具有耐水、耐热性和耐气候性以及强度等特性之外，还重视其外观设计。

然而，近年来使用这些不同材料时，重视色调的趋势加强，人们开始关心颜色和光线之间的关系。在这种情况下，开始就例如建材和照明的一体化和复合化问题做了各种研究。

对于颜色和光线的关心，表现在关注照明停止状态下光的功能上，而且很久以来就一直关注着蓄光性和经紫外线照射发光的荧光性功能。

然而过去在灾害发生时的停电状况下，从防灾观点来看为了在黑暗环境下作出明确显示和指示，人们只不过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，尚无人将其作为建筑物内外建筑材料使用。

具体讲，使用传统手段的情况下，处于玻璃、混凝土和树脂等基板上的涂料、油漆或胶带会磨损和剥离，耐久性差，而且外观也不佳，或者栅栏、门框等材料使用。

鉴于上述情况，本申请的发明人等就蓄光性和荧光材料是否有可能用在实际住宅、建筑物和公共设施上，作为内外建筑材料使用的问题，作了全面研究，结果提出积极而有效地利用颜色和光线的功能，能够将其制成外观优良的内外建筑材料。

发明的公开

鉴于上述情况，本申请的发明提供一种内外建筑材料，其特征在于在色调受到控制的、至少含有无机材料或树脂作为构成成分的基材中，与蓄光材料一起浇铸或嵌入荧光材料，可以在平常时的颜色、黑暗环境下蓄光材料的发光色和伴随紫外线照射产生荧光色这三种颜色之间发生变化。

此外，作为具体实施方式，本发明提供了一种内外建筑材料，其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光材料是无机材料等。作为其具体实施方式，本申请中的发明还提出将蓄光材料和荧光材料，与作为粘合剂使用的树脂、水泥和玻璃中一种以上物质一起浇铸或嵌入到所说的基材中；而且利用在基材中加入颜料、染料等来控制其色调等。

具体的，本发明涉及：

1、一种内外建筑材料，其特征在于在色调受到控制的、作为构成成分至少含有无机材料和树脂的基材中，同时浇铸入蓄光材料和荧光材料，无机材料由粒度5～70目范围的细粒成分和100目以下粒度的微粒成分构成，蓄光材料和荧光材料均为粒度在100目以下的无机材料，细粒成分重量W₁、微粒成分重量W₂和蓄光材料以及荧光材料成分重量W₃之间的比例关系，处于：

W₁/(W₂+W₃)＝0.5～5，

W₂/W₃＝0.5～10

透明性细粒成分在细粒成分中占30～100重量％，而且可以在平常时的颜色、蓄光材料的发光颜色和荧光材料伴随紫外线照射而发光的颜色等三种颜色之间产生变化。

2、按照上述1所述的内外建筑材料，其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。

3、按照上述1所述的内外建筑材料，其中所说的树脂是热固性树脂。

4、按照上述1所述的内外建筑材料，其中树脂含量占总体的15重量％以下。

5、按照上述1所述的内外建筑材料，其中所说的基材利用颜料或染料来控制颜色。

6、一种内外建筑材料，其特征在于在色调受到控制的、作为构成成分至少含有无机材料或树脂的基材的规定部位中，浇铸或嵌入含有无机材料和树脂以及蓄光材料和荧光材料的发光部分，发光部分含有的无机材料由粒度5～70目范围的细粒成分和100目以下粒度的微粒成分构成，蓄光材料和荧光材料均为粒度在100目以下的无机材料，细粒成分重量W₁、微粒成分重量W₂和蓄光材料以及荧光材料成分重量W₃之间的比例关系，处于：

W₁/(W₂+W₃)＝0.5～5，

W₂/W₃＝0.5～10范围

透明性细粒成分在细粒成分中占30～100重量％，而且可以在平常时的颜色、蓄光材料的发光颜色和荧光材料伴随紫外线照射而发光的颜色等三种颜色之间产生变化。

7、按照上述6所述的内外建筑材料，其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。

8、按照上述6所述的内外建筑材料，其中所说的树脂是热固性树脂。

9、按照上述6所述的内外建筑材料，其中树脂含量占总体的15重量％以下。

10、按照上述6所述的内外建筑材料，其中所说的基材利用颜料或染料来控制颜色。

11、按照上述6所述的内外建筑材料，是在固体状态的基材中浇铸或嵌入发光部分的。

12、按照上述6所述的内外建筑材料，是在半固化状态的含树脂固体状态的基材中浇铸或嵌入发光部分的。

附图的简要说明

附图中的图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。

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。

作为本发明目的的内外建筑材料，基本上具有以下要素：

(A)应当与蓄光材料一起使用荧光材料；

(B)应当将所说的蓄光材料和荧光材料浇铸或嵌入到色调受到控制的基材之中。

首先像上述就(A)说明的那样，为了利用吸收蓄积了太阳光和荧光灯等照明光能，在夜间黑暗环境下发光的蓄光材料以及伴随紫外线照射发光的荧光材料具有的各种发光功能，以实现色调的变化，必须将蓄光材料和荧光材料一起使用。

这种情况下的蓄光材料和荧光材料，可以采用无机或有机材料，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。

这种无机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，应当将处于这些形态中各种形式下的蓄光材料和荧光材料，浇铸或者嵌入到基材中。

关于(B)基材的成分，可以由无机材料，或无机材料和树脂组成。

其中，所说的无机材料，优选天然石、陶瓷、水泥、金属和玻璃中至少一种物质。所说的树脂，优选丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂或其混合物等热固性树脂。

所说的无机材料，除了基材本身的作用之外，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。

就将蓄光材料或荧光材料浇铸或嵌入到基材中的方式而言，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，与以水泥、玻璃、树脂等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，可以用天然石、瓦等陶瓷、玻璃等粉粒状或细片状物质，或者炉渣、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，若以树脂作粘合剂则可以制成人造石。

1-2)这种浇铸操作，可以在预先成形的基材上存在的沟、孔等浇铸部位处，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。

1-3)也可以使上述浇铸操作相反进行。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，以此物体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为一体的方式进行。

1-4)在上述1-2)和1-3)中，也可以将建材制品制成层叠材料，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。

进行这种嵌入操作时，可以使用本发明中用的粘合剂或粘接剂粘合成一体，也可以进行物理组合嵌入。

对于本发明的内外建筑材料而言，无论是上述1)中的浇铸处理，还是上述2)中的嵌入处理，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，还可以是屏蔽电磁波用物体。也可以与作为住宅建材的施工和处理用的各种部件成形为一体。

而且，在本发明中将基材的色调控制到预定颜色是不可缺少的。这是为了有可能在：

(1)在太阳光和荧光灯照明下呈现的平常颜色，

(2)在夜间黑暗环境下蓄光材料发光的颜色，和

(3)伴随紫外线照射由荧光材料发光的颜色，之间产生变化的缘故。

基材本身的色调，可以利用使基材本身颜色特定化的方法，或者再向基材中加入无机或有机颜料或染料的方法实现。

以下将详细说明制成人造石的情况下，本发明内外建筑材料的优选实施方案。

【人造石内外建筑材料】

作为人造石材组成的基本成分，例如可以含有无机材料和树脂作为骨料。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，在发光部分应当与蓄光材料一起使用荧光材料，作为至少一部分或全部无机骨料成分。

【发光部分或与发光部分成一体的基材构成】

在发光部分或发光部分被分散和一体化的基材中，应当同时含有蓄光材料、荧光材料和树脂，但是还可以同时含有透明无机骨料。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，也可以含有被蓄光材料和/或荧光材料表面烧结覆盖的透明无机骨料，这种情况下发光部分组成的重量，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，可以举出例如以下两种物质的优选组合。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，和赋予阻燃性/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蓄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至少一部分细粒成分，而且优选使用蓄光材料或荧光材料作为至少一部分微粒成分。

作为透明性无机骨料的细粒成分，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状态下，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，人造石中的一部分微粒成分，可以含有粒度在100目以下的蓄光材料和荧光材料。如上所述，这种成分的代表性物质是铝酸锶类蓄光材料和硫化锌等。这些各种材料都可以在本发明中使用。

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，与无机微粒成分组合使用时这是不可缺少的一个条件。因此，在上述蓄光材料或荧光材料的情况下，它在起着与微粒成分同样作用的同时，还能赋予人造石以光学功能。蓄光材料或荧光材料的粒度，与微粒成分一样，小于100目也是不可缺少的。

就以上各无机成分而言，除了粒度之外，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)和蓄光材料或荧光材料成分重量(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，优选处于1∶1～4∶1范围内；而W₂∶W₁，优选处于1∶1～5∶1范围内。

此外，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，以及实现光学性能来说都是不可缺少的。

其中，各成分的粒度，具体讲虽然可以根据组合各成分的粒度和配比适当选择，但是微粒成分和蓄光材料或荧光材料成分通常更优选使用150～250目粒度的粉末。

若进一步说明人造石的光学功能，则在本发明人造石中所说的光功能是指，通过：

1)使透明性无机细粒成分在无机细粒成分中占30～100重量％；

2)按照上述特定混合比，配入100目以下粒度的蓄光材料或荧光材料成分，可以实现具有伴随蓄光性发光或伴随荧光性发光这一光学功能的人造石。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，而且因价格高的蓄光材料或荧光材料成分的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，从外部入射的太阳光等光线透过弥漫在人造石内部，这种光能被蓄光材料或荧光材料成分高效吸收，而且可以保证人造石内部很大厚度内包含分散了蓄光材料等的发光层，所以使长时间、高亮度地发光成为可能。发光时，因透明性无机细粒成分透光性好而具有高亮度。

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上，但是低于30％的情况下，很难得到所需的光功能。

使用表面上烧结有蓄光材料或荧光材料物质的透明性无机骨料作为一部分无机骨料的情况下，至少一部分细粒成分，在本发明中可以使用具有透明性而且其表面上烧结有蓄光材料和伴随吸收紫外线发光性的荧光材料的物质。也就是说，一部分或全部细粒成分，是表面上覆盖有蓄光材料或荧光性材料的透明性无机骨料。具有这种透光性的无机骨料细粒成分的实例，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％部分优选采用有上述蓄光材料和/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，在透明细粒成分颗粒表面上应当覆盖几μm～几十μm，例如5～50μm，优选20～40μm的覆盖层。更具体讲，可以在120～1200℃高温下进行烧结覆盖。

可以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，与过去已知的各种方法不同，例如可以进行如下：  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，并希望使颜色加深或减淡等情况下，虽然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会使制品强度降低，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，微粒成分粒度优选150～250目的。

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、不饱和聚酯树脂或其混合物等。它们既可以是均聚物，也可以是共聚物。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。对于作为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使用比例是受限制的。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。其中超过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的重量比最多不能超过15重量％。

当树脂成分超过15重量％的程度时，产品就会变成塑料品，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，但是制品却变脆而不适于使用。从这样的观点来看，优选使树脂成分处于5～11重量％范围内。

人造石形式下本发明内外建筑材料平常时的颜色，如上述说明的那样，可以利用改变混合无机骨料的种类及其粒径和混合量加以调整，另外还可以通过在树脂成分中混合其它颜料、染料等加以调整。

这样的颜料可以举出：无机类颜料中，白色颜料例如有碳酸钙、硫酸钡、氧化锌和氧化钛，黄色颜料例如有铬黄和镉黄，红色颜料例如有氧化铁(铁红)、镉红(硫化物)和钼红(氧化物)，蓝色颜料例如有钴蓝(氧化物)等；适于使用的有机类颜料中，可以举出各种颜料，例如黄色至红色的偶氮类颜料，蓝色至绿色的酞青类颜料，以及喹丫酮类颜料、二萘嵌苯类颜料、异吲哚满类颜料和喹酞酮类颜料等。

此外，在数目众多的染料中可以适当使用各种染料。

【发光部分与其它基材的构成】

制成人造石的情况下，可以采用大体与上述同样的树脂和无机材料的组成。

例如，基材原料可以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，这种成分可以采用从硅石、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当的无机细粒成分。

而且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，以及赋予阻燃性用的三氧化锑、硼化合物、溴化合物等成分。

作为第三种成分有树脂成分。而树脂成分可以在具有热固性的大范围树脂中适当进行选择。

例如可以举出与上述同样的丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂等。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。特别是一部分露出的情况下，与其他成分一起，是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。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，难以将其称作石制品。

因此，细粒成分和微粒成分的用量比应当受限制。也就是说，其重量比必须大于85％，优选大于90％。其中如果其比例超过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，石材的性质会丧失，其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以重量比超过15％存在。

树脂成分一旦超过15％，产品就会变成塑料品，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，而且也可以事先用无机物或有机物将其颗粒或小块加以覆盖。

透明性细粒成分的这种覆盖操作可以实现如下：在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℃温度下或者经光线照射下，使细粒成分颗粒表面上覆盖这些树脂组合物，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对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，将会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，在其周围的覆盖层中反射，并再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具有本质上的差别，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大理石纹理人造石制品。

具有上述覆盖层的透明细粒成分，一般在组合物中混入的无机细粒成分总量中，可以占到10～100％。

其中，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，无机细粒成分粒度，如上所述，应当为10～70目。使用有无颜色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到细粒成分的颗粒之间。更具体讲，优选使用150～250目粒度的微粒成分。

对于作为本发明实施方式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中。

作为人造石的本发明内外建筑材料在平常时的颜色，如上述说明的那样，可以利用改变混合无机骨料的种类及其粒径和混合量的方法加以调整，另外还可以通过在树脂成分中混合其它颜料、染料等方法加以调整。

这样的颜料可以举出：无机类颜料中，白色颜料例如有碳酸钙、硫酸钡、氧化锌和氧化钛，黄色颜料有铬黄和镉黄，红色颜料有氧化铁(铁红)、镉红(硫化物)和钼红(氧化物)，蓝色颜料有钴蓝(氧化物)等；适用的有机类颜料可以举出各种颜料，例如黄色至红色的偶氮类颜料，蓝色至绿色的酞青类颜料，以及喹丫酮类颜料、二萘嵌苯类颜料、异吲哚满类颜料和喹酞酮类颜料等。

此外，在数目众多的染料中可以适当使用各种染料。

【浇铸操作】

以上那种人造石成形品形式下的本发明内外建筑材料，例如可以利用以下浇铸方法制造。

<I>发光部分分散在基材中成为一体的人造石的浇铸

这种情况下，可以将基材组分和发光部分组分按照预定混合比制浆，浆料置于型模中，进而加压成形等。

这种浇铸操作，例如可以在5～100kgf/cm²面压强下加压，同时在90～140℃温度下加热的方式进行。

成形后，利用水喷射作用进行表面粗化处理和研磨。

按照这种浇铸加压成形的方法，作为平板成形品之类形状比较简单制品的成形方法，可以发挥大量生产的效果；而且几乎没有材料损失，所以经济性也好。

对表面研磨用的手段而言并没有特别限定，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研磨。

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，一种有效方法是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。

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，喷射50～1400千克/平方厘米左右水压。与处理天然石相比，水压条件降低。

也就是说，树脂成分的存在，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。

按照这种原表面加工方法，经水的喷射作用使表面平坦化或使表面粗化后，可以制造具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后将其部分除去。

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，或者用有机溶剂喷雾或使之流下，可以从表面上除去软化或溶化的树脂成分，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>浇铸作为发光部分的突起部分

附图1举例说明的是以突起部分3为发光部分的人造石成形体1的示意图。

也就是说，在基板2的平面部分具有呈现图形或图案形状的一体化突起部分3，基材是由无机骨料和树脂组成的，突起部分3的至少一部分是由蓄光材料制成的发光部分31和由荧光材料制成的发光部分32。

向内底面上具有与突起部分3对应沟槽的成形模具的沟槽中，作为无机骨料中至少一部分，注入包含蓄光材料和荧光材料及透明性无机骨料，或者包含表面上烧结有上述夜光性或荧光性物质的透明性无机骨料的混合物，接着在成形模具中注入含有无机骨料的基材混合物，使之加压固化后脱模，进而根据需要利用研磨或水喷射作用对表面进行粗化处理。利用这种方法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。

盖好上模固化时，例如可以在5～100kgf/cm²面压强下加压。这种成形过程中，压缩时大约在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和形成基板2的混合物，能够在上述加压固化过程中形成一体。因此，发光部分和突起部分3不会剥离和脱落。而且突起部分3还因其组成而成为耐磨性优良的部分。

<III>以嵌入部分为发光部分的人造石

附图2举例说明的是以嵌入部分4作为发光部分的人造石1的示意图。

也就是说，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沟槽4，基材由无机骨料和树脂组成，至少一部分所说的嵌入沟槽4中嵌入了由蓄光材料或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对应的凸起部分的成形模具中，注入包含无机骨料的基材混合物，使其固化或半固化后脱模，接着向成形体表面上形成的沟槽中，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，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，使之固化，以制造仅在上述沟槽部位4中有发光部分的人造石成形体1。

这种方法的场合下，压缩成形固化过程也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。

例如，无论以上哪种方法中，当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，颗粒及其覆盖层将从断面露出。

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从断面露出。这样一来，从外部照射的光线，就能从露出的透明性细粒颗粒表面射入，达到内部烧结的覆盖物质处。

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，在短时间内蓄光和吸光就成为可能，而且发光效率也增大。

以上实例虽然说明了利用人造石作为本发明的内外建筑材料，但是利用蓄光材料、荧光材料及基材的构成，也可以作出各种其它实施方式。

例如举例如下。

例1：将基材、蓄光材料和荧光材料各种配比的浆状或液状混合物，浇铸到型模中直接成形为制品形状。

例2：例如在由树脂、陶瓷、玻璃、金属等制成的附图1和2所示的基板部分2上，浇铸或嵌入发光部分3或4。考虑到发光部分3和4与基材之间的密合性，可以适当选择树脂、玻璃等作为粘合剂。

例3：在半固化状态的树脂、玻璃中，首先压入半固化状态的上述人造石基材，进而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。

无论哪种实施方式，本发明都能提供一种内外建筑材料，该材料具有平常时的色调外观，而且在夜间黑暗环境下可以由蓄光材料发光并使荧光材料伴随紫外线照射(黑光)而发光。

种种这些内外建筑材料，例如可以作为地面、天井、墙壁、隔板、衣架和框、柱等，或者作为住宅设备、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、厕所等中的各种部件，或者块、柱、壁、道路、围栏、门框等使用，此外还可以兼用作福利用的盲文字块。

以上说明的是蓄光材料和荧光材料一起使用的情况，但是作为制品观看时，当然也可以将蓄光材料的发光部分和荧光材料的发光部分分别设置在不同部位。作为制品，二者一起浇铸或嵌入到基材中这一点上是没有差别的。

以人造石、玻璃、陶瓷等形式构成本发明内外建筑材料的情况下，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。

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

在成形模具中注入以下组成的混合物。

·用铝酸锶蓄光材料于1000℃下烧结，  50重量％

形成约30μm厚表面烧结覆盖层的

10～50目硅石粉末颗粒

·平均粒径150目的红色荧光物质       10重量％

·平均粒径250目的硅石粉末           20重量％

·平均粒径200目的铬黄颜料           10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)

盖好上模具，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20毫米厚的板材。

使用金刚石磨石对表面进行了研磨。

得到的人造石内外建筑材料，具有蓄光材料和/或荧光材料的发光特性，作为具有深邃感的黄色板材装饰性优良，即使白天也很漂亮。可以呈现出绿色夜光、红色荧光和平常时的黄色等，而且能够在这三种色调之间变化。

按照日本工业标准JIS K-7112进行了检验，比重为2.31。此外，吸水率为0.13％。而且，硬度和耐磨损性等也优良。

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。

实施例2

使用以下组成的混合物，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目的碳酸钙粉末             20重量％

·平均粒径220目的红色荧光材料粉末       20重量％

·甲基丙烯酸甲酯(MMA)                   10重量％

(含有0.2重量％过氧化物类固化剂)

使用金刚石磨石和碳化硅氧化镁类磨石研磨，进而在1200千克/cm²水喷射压力(喷嘴孔径0.8毫米，喷射距离35毫米)下仅除去表面上的树脂。

得到的人造石通常具有深邃感和防滑功能，平常时呈白色，而在夜间会在蓄光材料产生的绿色和紫外线照射下荧光材料产生的红色之间变化，能够在整个厚度方向上长时间可视。

这种人造石，在异常情况下停电时可以作为发光引导标识性建材有效使用。

实施例3

在附图2所示的4mm深嵌入沟槽部分4内嵌入实施例2组成的组合物，得到了厚16mm的人造石成形体。

此时，作为基板部分2，采用以下组成。

·10～70目硅石                              62重量％

·平均粒径220目的碳酸钙粉末                 15重量％

·平均粒径200目的氢氧化铝粉末               15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)

表面经金刚石类磨石研磨。

同样得到了物理性能和发光性能均优良，在嵌入部分能够显示白色-绿色-红色色素的板材。

实施例4

甲基丙烯酸甲酯树脂中，配入平均粒径150～200目的铝酸锶类蓄光材料20重量％、ZnS类荧光材料15重量％和氧化钛白色颜料10重量％，制成了住宅用材料。

产业上利用的可能性

如上所述，本发明提供一种发光特性优良，色调可以变化的内外建筑材料。这种材料是无需维修的半永久性材料，而且耐磨性也良好。此外，平常时的外观性也优良。

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，这种材料呈现出某种深邃感和有光泽的优美色调，发光部分没有剥离、脱落和磨损问题，而且具有优良的物理特性。

Claims (12)

1、一种内外建筑材料，其特征在于在色调受到控制的、作为构成成分至少含有无机材料和树脂的基材中，同时浇铸入蓄光材料和荧光材料，无机材料由粒度5～70目范围的细粒成分和100目以下粒度的微粒成分构成，蓄光材料和荧光材料均为粒度在100目以下的无机材料，细粒成分重量W₁、微粒成分重量W₂和蓄光材料以及荧光材料成分重量W₃之间的比例关系，处于：

W₁/(W₂+W₃)＝0.5～5，

W₂/W₃＝0.5～10

透明性细粒成分在细粒成分中占30～100重量％，而且可以在平常时的颜色、蓄光材料的发光颜色和荧光材料伴随紫外线照射而发光的颜色等三种颜色之间产生变化。

2、按照权利要求1所述的内外建筑材料，其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。

3、按照权利要求1所述的内外建筑材料，其中所说的树脂是热固性树脂。

4、按照权利要求1所述的内外建筑材料，其中树脂含量占总体的15重量％以下。

5、按照权利要求1所述的内外建筑材料，其中所说的基材利用颜料或染料来控制颜色。

6、一种内外建筑材料，其特征在于在色调受到控制的、作为构成成分至少含有无机材料或树脂的基材的规定部位中，浇铸或嵌入含有无机材料和树脂以及蓄光材料和荧光材料的发光部分，发光部分含有的无机材料由粒度5～70目范围的细粒成分和100目以下粒度的微粒成分构成，蓄光材料和荧光材料均为粒度在100目以下的无机材料，细粒成分重量W₁、微粒成分重量W₂和蓄光材料以及荧光材料成分重量W₃之间的比例关系，处于：

W₁/(W₂+W₃)＝0.5～5，

W₂/W₃＝0.5～10范围

透明性细粒成分在细粒成分中占30～100重量％，而且可以在平常时的颜色、蓄光材料的发光颜色和荧光材料伴随紫外线照射而发光的颜色等三种颜色之间产生变化。

7、按照权利要求6所述的内外建筑材料，其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。

8、按照权利要求6所述的内外建筑材料，其中所说的树脂是热固性树脂。

9、按照权利要求6所述的内外建筑材料，其中树脂含量占总体的15重量％以下。

10、按照权利要求6所述的内外建筑材料，其中所说的基材利用颜料或染料来控制颜色。

11、按照权利要求6所述的内外建筑材料，是在固体状态的基材中浇铸或嵌入发光部分的。

12、按照权利要求6所述的内外建筑材料，是在半固化状态的含树脂固体状态的基材中浇铸或嵌入发光部分的。

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