JP2000256078A - ブロック資材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大気中や水中に拡散した悪臭や環境汚染物質
等を除去する自浄作用を発現する特にはブロック資材と
このブロック資材を活用した施工方法を提供すること。 【解決手段】上面の全面、上面に設けた凹部３又は上面
に設けた凸部４のうち少なくともいずれかに、光触媒を
含有する表層２を備えた天然石、模擬構造体２０又はブ
ロック資材であり、電磁波照射により励起されて大気中
や水中の環境汚染物質の浄化作用を発現するように構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒を含有する
表層を備え電磁波照射により励起されて大気中や水中に
拡散した悪臭や環境汚染物質を除去する自浄作用を発現
する特にはブロック資材と、このブロック資材を活用し
た施工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の表面加工されたブロック
資材としては、ブロック資材の表面に、耐候性に優れた
フッ素系樹脂やアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂などの
有機系塗料による塗膜が形成されているもの、又はシリ
コンを主成分とする無機系塗料による塗膜が形成されて
いるものなどがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たフッ素系樹脂やアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂など
の有機系塗料により形成される塗膜は、耐候性に優れて
いるものの、大気中や水中に拡散した環境汚染物質が付
着しやすく、この付着した汚染物質を自浄することがで
きないために、美観、美粧性等を低下させるという問題
があった。また、シリコンを主成分とする無機系塗料に
より形成された塗膜は、耐汚染性には優れているもの
の、大気中や水中に拡散した環境汚染物質を除去する自
浄性まではなかった。

【０００４】このため従来のブロック資材の表面を清浄
化しようとすると、敷設面積が大面積であったり、水中
や水際といった場所に配置されることが多いので、これ
らをクリーニングするためには膨大な人件費や材料費が
必要となるばかりか危険性を伴う作業となるため、クリ
ーニングを必要としないすなわち表面汚染が生じ難い、
さらに好ましくは、大気中や水中に拡散した環境汚染物
質までをも除去できる自浄性を具有するブロック資材の
開発が望まれていた。

【０００５】本発明は以上のような課題に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、耐候性や耐汚染
性に優れ、表面が親水性であってしかも環境汚染物質に
対して自浄機能を具備する特にはブロック資材を提供せ
んとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために各請求項の発明が採用した手段の要旨とするとこ
ろは、叙上の特許請求の範囲の欄に記載のとおりであ
る。

【０００７】すなわち、請求項１の発明は、「表面に光
触媒を含有する表層を備えた天然石であって、電磁波照
射により励起されて大気中や水中の環境汚染物質の浄化
作用を発現することを特徴とする天然石」を、その要旨
とするものである。

【０００８】請求項２の発明は、「天然石を模した形状
に形成され表面に光触媒を含有する表層を備えた模擬構
造体であって、電磁波照射により励起されて大気中や水
中の環境汚染物質の浄化作用を発現することを特徴とす
る模擬構造体」を、その要旨とするものである。

【０００９】このような構成にしたことにより、天然
石、或いは天然のものを模した例えば擬石や擬木等に代
表される模擬構造体の表面が汚れ難くなり、また、その
表面に環境汚染物質等が付着して汚れを生じたとして
も、電磁波照射により励起された光触媒の光触媒反応に
よってこれら環境汚染物質等を分解でき、清浄化でき
る。また、大気中や水中に拡散した環境汚染物質等をも
清浄化できる。

【００１０】請求項３の発明は、「表面に凸部又は凹部
を形成したブロック資材において、前記表面、凸部又は
凹部の少なくともいずれかに光触媒を含有する表層が備
えられており、電磁波照射により励起されて大気中や水
中の環境汚染物質の浄化作用を発現することを特徴とす
るブロック資材」を、その要旨とするものである。

【００１１】請求項４の発明は、「複数の凹部を形成し
た表面に、光触媒を含有する表層を備え、電磁波照射に
より励起されて大気中や水中の環境汚染物質の浄化作用
を発現するブロック資材であって、前記表層の一部が、
前記凹部に装填された状態に固着されていることを特徴
とするブロック資材」を、その要旨とするものである。

【００１２】このような構成にしたことにより各ブロッ
ク資材の表面汚染が生じ難くなり、また、その表面に環
境汚染物質等が付着して汚れを生じたとしても、電磁波
照射により励起された光触媒の光触媒反応によってこれ
ら環境汚染物質等を分解でき、更には大気中や水中に拡
散した環境汚染物質をも清浄化できるようになる。

【００１３】特に、請求項４の発明に係るブロック資材
によると、光触媒を含有する表層が剥がれて脱落するこ
とがない。

【００１４】請求項５の発明は、「Ｕ字溝、Ｌ型ガータ
ー、ボックスカルバート、プレハブ水路、間知ブロック
などのコンクリート二次製品の表面に、光触媒を含有す
る表層を備え、電磁波照射により励起されて大気中や水
中の環境汚染物質の浄化作用を発現することを可能にし
たブロック資材」を、請求項６の発明は、「前記ブロッ
ク資材が、河川又は水路用、砂防用、海岸用、湖沼用、
道路用、又は造園用に使用する土木資材であることを特
徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のブロック資
材」を、それぞれその要旨とするものである。

【００１５】請求項７の発明は、「河川又は水路、道
路、砂防、海岸、湖沼、造園等の土木工事をする際に、
表面に光触媒を含有する表層を備えた天然石、表面に光
触媒を含有する表層を備えた模擬構造体又は表面に光触
媒を含有する表層を備えたブロック資材を配設する施工
工法であって、電磁波照射により励起されて大気中や水
中の環境汚染物質の浄化作用を発現させることを特徴と
する施工方法」を、その要旨とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００１７】本発明において光触媒は、波長４００ｎｍ
以下の電磁波を受けて活性化してこれに近接する有機物
を酸化分解する光触媒作用を有するものであり、ＴｉＯ
₂、ＺｎＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＳｒＴｉＯ₃
等をあげることができる。これらのうち１種又は２種以
上が使用されるが、他のものに比べて優れた光触媒作用
を発現する点から、ＴｉＯ₂（酸化チタン）を使用する
ことが好ましい。また、ＴｉＯ₂（酸化チタン）として
はアナターゼ型、ルチル型、含水型等の各種酸化チタン
があるが、最も優れた光触媒作用を示すアナターゼ型の
酸化チタンを使用するのが好ましい。かかる光触媒の平
均粒子径を限定するものではないが、０．００１〜１０
μｍ、さらに好ましくは０．０５〜０．５μｍである。
光触媒の平均粒子径が０．００１μｍよりも小さくなる
と、光触媒を十分に露出させることが困難になる傾向を
示し、１０μｍよりも大きくなると、比表面積が小さく
なることにより光触媒効果が減少する傾向を示す。

【００１８】天然石、天然のものを模した模擬構造体、
或いは各種のブロック資材の表面に、光触媒を含有する
表層を備えることにより、電磁波による光触媒の励起に
応じて表層は親水性を呈し、表面に付着した大気中や水
中の環境汚染物質等の汚れを、雨水、河川等の流水によ
り洗い流しできるようになる。

【００１９】光触媒を含有する表層を塗布法にて形成す
る場合に用いる樹脂は、有機、溶媒や水に溶解或いは分
散する樹脂が好ましいが、これらに限定されない。熱可
塑性、熱硬化性のいずれでも用いることができるが、そ
の代表例としては、下記の樹脂又はそれらの混合物、共
重合物を挙げることができる。アクリル系樹脂、ウレタ
ン系樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、フ
ッ素系樹脂、ビニル系樹脂、塩素系樹脂、スチレン系樹
脂、エポキシ系樹脂、各グラフト樹脂などが挙げられ
る。又、電子線硬化や紫外線硬化樹脂を使用してもよ
い。塗布強度、接着性に優れ、環境Ｍに対する影響、衛
生面や汎用性の観点から、ポリエステル系樹脂を使用す
ることが最も好ましい。又、塗布、乾燥における大気汚
染の軽減、や塗布施設費用の観点、塗膜中の残留溶媒の
問題などの観点からは、水溶性又は水分散性のポリエス
テル系樹脂を使用するのがさらに好ましい。

【００２０】水溶性又は水分散性のポリエステル系樹脂
には、種々の組成、製造方法があるが、塗膜強度や接着
性等の要求特性が実用上問題がなければ特に制限はな
く、さらに他の樹脂や添加剤を加えて使用しても構わな
い。

【００２１】光触媒を含有する表層の厚みを特に制限す
るものではないが、通常０．０１〜１００μｍ程度であ
り、塗布法により形成した場合は、０．０１〜２０μｍ
程度が望ましい。これらの厚みが０．０２μｍよりも薄
いと、光触媒の樹脂への定着性が不良になって脱落など
の問題が起こる傾向がある。

【００２２】光触媒と、光触媒を含有する表層を形成す
るための樹脂との配合割合を、特に制限するものではな
いが、光触媒／樹脂の重量比が２０／１より大になる
と、光触媒の樹脂への定着性が不良となって脱落などの
問題が起こる傾向がある。また、光触媒／樹脂の重量比
が１／１０より小になると、透明性の良好な層を形成で
きるが、光触媒による環境汚染物質に対する自浄機能が
低くなる傾向がある。この場合には、光触媒を含有する
表層の厚みを大きくすることにより、対応できる。この
ように、使用場所や使用目的によって、光触媒／樹脂の
重量比を適宜決定する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げてさらに詳細に
説明するが、これらはその代表的なものを示したもので
あり、その要旨を越えない限りにおいて様々な設計変更
が可能である。ところで、図２、図４〜６にあっては、
本発明の理解を容易にするため、光触媒を含有する表層
を光触媒の粒子群として図示されている。

【００２４】図１は第１実施例となる天然石１０（若し
くは擬石１０’）を模式的に示す断面図であり、この天
然石１０（若しくは擬石１０’）の表面には光触媒１を
含有する表層２が備えられている。図２はこの天然石１
０（若しくは擬石１０’）を河川の河床６と法面７に配
設した一実施の態様を模式的に示す断面図である。

【００２５】第１実施例の天然石１０（若しくは擬石１
０’）を河川の河床６と法面７に配設すると、これによ
りこれらを自然に近い景観にすることができる。また、
光触媒が電磁波の照射にて励起されると、この励起に応
じて、この天然石（若しくは擬石１０’）の表層は親水
性を呈し、そして、表面に付着した空気中や水中の環境
汚染物質等の汚れを、雨水Ｗ、河川等の流水Ｈにより洗
い流しできる。

【００２６】図３は第２実施例の模擬構造体２０を模式
的に示す断面図である。この模擬構造体２０は天然石を
コンクリートにて固めたものであるか、天然石を模した
形状に形成されている擬石である。上面の全面に光触媒
１を含有する表層２が備えられている。なお、この模擬
構造体２０には、その表面を例えば木肌を模した形状に
形成した擬木などをすべて含むものとする。

【００２７】模擬構造体２０は、好適には、河川や水路
等の河床６や法面７（図４）、海や湖沼の水打ち岸８
（図５）に配設される。このように配設されると、第１
実施例の天然石１０と実質的に同一の作用効果を奏す
る。また、図６に示すように、道路の法面９に配設され
ると、表面に付着した空気中の環境汚染物質等の汚れ
を、雨水Ｗ等により洗い流しできる。

【００２８】ところで、第２実施例の模擬構造体２０に
おいて、上面の全面に光触媒１を含有する表層２を備え
るのではなく、上面の凹部３に堆積物が沈着する可能性
がある場合には、図７に示すように、上面の凸部４にの
み光触媒１を含有する表層２を備える構成を採用するこ
とができる。又、天然石の風合いを生かしたいときに
は、図８に示すように、上面の凹部３にのみ光触媒１を
含有する表層２を備える構成を採用することもできる。

【００２９】図９は、第３実施例のブロック資材３０を
模式的に示す断面図である。図において、このブロック
資材３０はコンクリート製であり、その上面には複数の
凸部４と凹部３が形成されており、上面の全面に光触媒
１を含有する表層２が備えてある。

【００３０】このブロック資材３０は、第２実施例の模
擬構造体２０と同様、好適には、河川や水路等の河床６
または法面７、海や湖沼の水打ち岸８、道路等の法面９
などに配設されると、これにより、これらを人工的な景
観にすることができ、第２実施例の模擬構造体２０と実
質的に同一の作用効果を奏する。

【００３１】第３実施例のブロック資材３０もまた、第
２実施例の模擬構造体２０で説明したように、上面の全
面に光触媒１を含有する表層２を備えるのではなく、上
面の凹部３に堆積物が沈着する可能性がある場合には、
上面の凸部４にのみ光触媒１を含有する表層２を備える
ように構成することができる（図示しない）。又、天然
石の風合いを生かしたいときには、上面の凹部３にのみ
光触媒１を含有する表層２を備えても構わない（図示し
ない）。

【００３２】ところで、本発明は叙上の各実施例に限定
されるものではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲
で、ブロック資材の全体の外観形状や、凸部或いは凹部
の形状、光触媒を含有する表層の備え方等を適宜設計変
更して実施できる。

【００３３】例えば、図１０に示すように、光触媒１を
含有する表層２を備えた寸法形状の異なる天然石１０若
しくは模擬構造体２０の複数を連結材５で連結すること
ができるし、図１１に示すように、その内面に、光触媒
１を含有する表層２を備えた側溝用Ｕ字ブロック４０で
あっても構わない。また、光触媒１を含有する表層２を
備えていれば、例えばＬ型ガーター、ボックスカルバー
ト、プレハブ水路、間知ブロックなどのような従来公知
のコンクリート二次製品であってもよい（いずれも図示
してない）。

【００３４】なお、例えば図１２に示すように、ブロッ
ク資材３０の表面に複数の凹部３を形成し、この凹部３
に光触媒１を含有する表層２の一部を埋め込む構成を採
用すると、光触媒含有表層２が堅牢に固定でき、これら
が極めて剥がれ難くなるから極めて好適である。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の特にはブロ
ック資材は、耐候性や耐汚染性に優れ、表面が親水性を
呈し、そして、表面に付着した空気中や水中の環境汚染
物質等の汚れを、雨水、河川等の流水により洗い流しで
き、空気中や水中の環境汚染物質に対して自浄機能を発
揮させることができるから、河川や水路等の床面や法
面、海や湖沼の水打ち岸、道路等の法面に配設すること
により、自然に近い或いは人工的な景観にすることがで
きる、という実効性に優れた土木工事用に資材として提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第一実施例の天然石（若しく
は擬石）を模式的に示す断面図である。

【図２】図２は、図１に示した天然石（若しくは擬石）
の一実施の態様を模式的に示す断面図である。

【図３】図３は、第２実施例の模擬構造体を模式的に示
す断面図である。

【図４】図４は、図３に示した模擬構造体の一実施の態
様を模式的に示す断面図であり、河川や水路等の床面及
び法面に配設されている。

【図５】図５は、図３に示した模擬構造体の一実施の態
様を模式的に示す断面図であり、海や湖沼の水打ち岸等
に配設されている。

【図６】図６は、図３に示した模擬構造体の一実施の態
様を模式的に示す断面図であり、道路の法面に配設され
ている。

【図７】図７は、第２実施例となる他の模擬構造体を模
式的に示す断面図である。

【図８】図８は、第２実施例となるまた他の模擬構造体
を模式的に示す断面図である。

【図９】図９は、第３実施例のブロック資材を模式的に
示す断面図である。

【図１０】図１０は、第一実施例となる他の天然石を模
式的に示す断面図であり、寸法形状の異なる複数個が連
結材で連結されている。

【図１１】図１１は、本発明となる側溝用Ｕ字ブロック
を模式的に示す断面図である。

【図１２】図１２は、その表面に複数の凹部を形成し、
この凹部に光触媒含有表層の一部を埋め込む構成を採用
したブロック資材を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１…光触媒 ２…表層 ３…凹部 ４…凸部 ５…連結材 ６…河床 ７…法面 ８…海や湖沼の水打ち岸 ９…道路の法面 １０…天然石 １０’…擬石 ２０…模擬構造体 ３０…ブロック資材 ４０…側溝用Ｕ字ブロック Ｗ…雨水 Ｈ…河川等の流水

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に光触媒を含有する表層を備えた天
   然石であって、 電磁波照射により励起されて大気中や水中の環境汚染物
   質の浄化作用を発現することを特徴とする天然石。
2. 【請求項２】 天然のものを模した形状に形成され表面
   に光触媒を含有する表層を備えた模擬構造体であって、 電磁波照射により励起されて大気中や水中の環境汚染物
   質の浄化作用を発現することを特徴とする模擬構造体。
3. 【請求項３】 表面に凸部又は凹部を形成したブロック
   資材において、 前記表面・凸部・凹部のうち少なくともいずれかに光触
   媒を含有する表層が備えられており、電磁波照射により
   励起されて大気中や水中の環境汚染物質の浄化作用を発
   現することを特徴とするブロック資材。
4. 【請求項４】 複数の凹部を形成した表面に、光触媒を
   含有する表層を備え、電磁波照射により励起されて大気
   中や水中の環境汚染物質の浄化作用を発現するブロック
   資材であって、 前記表層の一部が、前記凹部に装填された状態に固着さ
   れていることを特徴とするブロック資材。
5. 【請求項５】 Ｕ字溝、Ｌ型ガーター、ボックスカルバ
   ート、プレハブ水路、間知ブロックなどのコンクリート
   二次製品の表面に、光触媒を含有する表層を備え、電磁
   波照射により励起されて大気中や水中の環境汚染物質の
   浄化作用を発現することを可能にしたブロック資材。
6. 【請求項６】 前記ブロック資材が、河川又は水路用、
   砂防用、海岸用、湖沼用、道路用、又は造園用に使用す
   る土木資材であることを特徴とする請求項１〜５のいず
   れかに記載のブロック資材。
7. 【請求項７】 河川又は水路、道路、砂防、海岸、湖
   沼、造園等の土木工事をする際に、表面に光触媒を含有
   する表層を備えた天然石、表面に光触媒を含有する表層
   を備えた模擬構造体又は表面に光触媒を含有する表層を
   備えたブロック資材を配設する施工工法であって、電磁
   波照射により励起されて大気中や水中の環境汚染物質の
   浄化作用を発現させることを特徴とする施工方法。