JP2012085690A - 置物およびその使用方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明にかかる置物は、造膜成分および炭粉を必須とする環境改善塗料が表面に塗布されてなる、ことを特徴とし、本発明にかかる置物の使用方法は、本発明にかかる置物の表面に形成されている環境改善塗料からなる塗膜に通電してなる、ことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
木炭のこのような機能を活用するための1つの例として、例えば、樹脂成分またはビヒクルと炭粉を必須成分として含んでなる、吸放湿性および脱臭性の着色料が知られている(特許文献1参照)。また、住宅などの建築物の敷地に、木炭を埋設することで、地盤の改良を行う技術が知られている。
このような用途での利用に際し、例えば、ピッチコークスを粉砕して得られるピッチコークス粒と、備長炭などの木炭質材とを組み合わせることで、地中に埋設したときの載荷力を向上させる技術が提案されている(特許文献2参照)。建築物の基礎構造にコンクリート層が存在する場合、重量があるコンクリート層の下に埋設するには、木炭だけでは載荷力が弱いので、ピッチコークス粒を組み合わせることで、コンクリート層の重量にも耐える載荷力を与えている。ピッチコークス粒は、電磁気的な環境を改善する作用の点でも優れていることが示されている。
上記特許文献2の技術は、環境改善材料を地中に埋設するものであり、環境改善材料と人間の居住空間との間に隔たりがあるので、環境改善効果が充分に及ばないおそれがある。
炭粉入り塗料を壁材表面へ塗布したり、木炭を地中に埋設したりするのではなく、住宅の室内や自動車の車内などに単に置くだけで、その周囲環境を高度に改善することが理想であるが、そのような技術は、未だ、知られていない。
その結果、造膜成分および炭粉を必須とする環境改善塗料が表面に塗布されてなる置物が、単に室内や車内に置くだけで周囲環境を高度に改善できるものであることを見出し、さらに、炭を必須とする環境改善充填物を内部に埋め込むようにしたり、環境改善塗料からなる塗膜に通電したりすることでその効果がさらに高まることをも見出した。炭を必須とする環境改善充填物を内部に埋め込むことで効果が高まるのは、置物の表面と内部の両方に環境改善のための工夫が施されていることで、表面のみあるいは内部のみへの工夫を行った場合と比べて、環境改善機能、特に電磁気的機能が飛躍的に高まるからであると推測される。環境改善塗料からなる塗膜に通電するとさらに優れた環境改善効果が発揮されるが、これは、通電によって前記塗膜の電磁気的機能が高まるからであると推測され、特に、環境改善充填物を内部に埋め込んだ場合に効果が高く、これは、前記環境改善充填物による電磁気的機能との相乗的作用が強まるためと推測される。
すなわち、本発明にかかる置物は、造膜成分および炭粉を必須とする環境改善塗料が表面に塗布されてなる、ことを特徴とする。
また、本発明にかかる置物の使用方法は、上記本発明にかかる置物の表面に形成されている環境改善塗料からなる塗膜に通電する、ことを特徴とする。
〔環境改善塗料〕
環境改善塗料は、造膜成分および炭粉を必須とする。例えば、造膜成分(アクリル樹脂)と木炭粉を含む市販品である「チャコペイント」(商品名、日の丸産業社製)などを用いてもよい。
<造膜成分>
造膜成分としては、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ニトロセルロース、塩化ゴムなどの合成樹脂などや、ロジン、ギルソナイト、エステルガムなどの天然樹脂などを挙げることができ、これらは1種または2種以上併用することができる。
炭粉は、炭素原子を含有する粉であればよく、その材料としては、木炭、ピッチコークス、活性炭、竹炭、黒鉛、石炭などの種々のものが採用できる。優れた吸放湿性、ガス吸着性を得る観点から、これらの機能に優れた木炭を材料とすることが好ましい。
(木炭)
木炭とは、木材を炭化して得られる炭素を主成分とする固体生成物のことである。
前記木炭を材料とする炭粉としては、木材の細片すなわちチップを炭化させてなる木材チップ炭化物を粉砕して粉体化したものを用いることができる。
得られた木材チップ炭化物は、内部に微かな細孔を有する多孔質構造である。木材チップ炭化物を粉砕して粒径を調整した炭粉とすることができる。粉砕は、通常の粉砕手段が採用される。木材チップの原料、炭化処理、粉砕処理、あるいは、粒径などの条件によって、炭化物の多孔質構造に違いが生じる。使用目的や要求性能に合わせて、所望の特性を有する木材チップ炭化物粉を選択したり、特性の異なる複数種類の木材チップ炭化物粉を組み合わせて用いることができる。
木炭を材料とする炭粉としては、また、備長炭、松の実の殻が炭化され粉砕されてなる炭素粉なども挙げられる。
松の実の殻とは、赤松、黒松、チョウセンゴヨウマツなどの松科の植物の実を構成し、いわゆる松ぼっくりあるいは松かさとも呼ばれ、外殻を構成する鱗片状の硬質材部分である。殻の内部には、狭義の松の実と呼ばれる本来の種子が収容されている。
また、前記木炭として、以下に詳しく述べる活性化木炭を用いることもできる。
活性化木炭とは、木炭の原料、炭化処理条件などを適切に設定することによって、物理的および化学的に活性化した木炭であり、前記したガス吸着性などの機能が格段に向上する。
前記木材チップは、木材の細片すなわちチップである。木材チップの原木としては、主に、杉材、ヒマラヤ杉材、赤松材等の針葉樹材が用いられ、特に赤松材が好ましい。木材製品として利用し難く安価な細い木材や廃材を利用することができる。パルプ製造やボード建材の原料として大量に工業生産されている木材チップ製品を用いることもできる。
前記低温炭化工程は、基本的には、通常の木炭製造装置および製造処理条件を採用すればよい。熱処理の温度を450〜550℃に設定する。熱処理時間は、木材チップの全体が十分に炭化される程度で良く、木材チップあるいは製造装置の条件によっても異なるが、通常は100〜120時間をかけて処理される。
熱処理雰囲気は、空気の流入を遮断した状態で行う。モミ殻やオガクズで木材チップを覆った状態で処理することができる。
高温炭化工程では、前工程で低温炭化された木材チップ炭化物の表面に近い一部分のみを高温炭化し、木材チップ炭化物の中心部分には低温炭化部分を残しておく。
処理時間によって、得られる活性化木炭に含まれる高温炭化部分と低温炭化部分との比率が調整される。処理時間が短すぎたり長すぎたりすると、高温炭化部分と低温炭化部分とのそれぞれの特性が十分に発揮できない。
前記低温炭化工程と同じ装置で、熱処理温度を上昇させることで、低温炭化された木材チップ炭化物をそのまま高温炭化させることが好ましい。
前記活性化工程は、高温炭化工程で熱処理を行った炭化物に水を接触させることにより行い、この工程で、炭化物は急速に冷却されて消火する。その際に、水の化学的および物理的な作用によって、炭化物に複雑な形状の微細孔が形成されたり、炭化物の表面が改質されて吸着能などが向上したりする活性化が行われる。
なお、水は液体状態であってもよいが、通常は水蒸気状態で炭化物に接触することになる。
活性化工程の具体的処理装置や処理条件は、既知の活性炭製造技術において行われている水との接触処理と同様でよい。
活性化木炭は、吸着能に優れ、吸放湿性、脱臭性、防黴性、遠赤外線放射性、導電性、電磁波吸収性、イオン調整機能などに優れている。活性化木炭の吸着能は、吸着物質と接触したときの立ち上がり速度が大きい。また、吸着物質を分解する作用があるため、活性化木炭の微細孔に吸着物質が詰まって吸着能が低下することが防げ、長期間にわたって安定した吸着能を発揮できる。
低温炭化部分は、酢酸やアンモニアなどの比較的高分子量の化合物に対する吸着性が優れている。高温炭化部分は、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、エチレンなどの比較的低分子量の化合物に対する吸着性に優れている。活性化木炭は、低温炭化部分と高温炭化部分の機能や役目を相乗的に発揮させることができる。
(ピッチコークス)
ピッチコークスは、コールタールや石油を蒸留して得られるピッチを原料にして製造されたコークスである。製鉄分野で使用されている材料である。
ピッチコークスは、木炭などに比べて安価である。
(活性炭)
活性炭は、木炭などを賦活することにより得られるものである。賦活方法としては、例えば、水蒸気賦活、薬品賦活その他の方法が挙げられるが、特に、水蒸気賦活が好ましい。
活性炭の原料としては、木炭、果実炭、石炭、ピッチコークスなどの公知の原料が使用できるが、特にヤシ殻を原料とするヤシ殻活性炭を用いることが好ましい。
薬品賦活は、例えば、木炭などの原料を乾燥後粉砕し、塩化亜鉛、リン酸、亜硫酸、アルカリなどの溶液に浸し、次いで、焼成、炭化して行う。不純物は水洗、除去しても良い。
その他の方法としては、例えば、木炭などの原料を、空気、二酸化炭素、塩素ガス中で加熱し、原料の一部を酸化する方法、炭を減圧下に強熱する方法、赤熱した炭を水、硝酸中に浸す方法などが挙げられる。
竹炭は、竹材を焼成することで得ることができ、その焼成条件としては、特に限定されない。
例えば、焼成窯として、土窯が使用できる。焼成温度としては、500〜850℃が採用できる。焼成時間は42〜46時間程度とすることができる。焼成雰囲気は、通常、自然状態である。焼成工程の途中で温度などの条件を変えて焼成を行うこともできる。
(その他の炭)
上に述べた以外に黒鉛や石炭などの種々の炭を材料として用いることができる。
その他成分としては、ワックス、抗菌剤、酸化鉄粉、着色剤、充填剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、老化防止剤、可塑剤、難燃剤、安定剤、乾燥調整剤などを挙げることができる。これらその他成分は、1種類のみを用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
ワックスを用いることで、塗膜表面の耐磨耗性を向上させることができる。例えば、カルナバワックス、みつろう、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、脂肪酸アマイド、ポリテトラフルオロエチレンなどが挙げられる。
酸化鉄粉を用いることで、環境改善塗料からなる塗膜に通電した場合の帯電性が向上し、帯電が長期にわたって良好に保持される。
<各成分の配合>
上記各成分を材料とする環境改善塗料を用いる場合、例えば、以下のような配合とすることが好ましい。
炭粉の配合割合については、特に限定はないが、好ましくは造膜成分(固形分)に対して20〜30重量%であり、さらに好ましくは造膜成分(固形分)に対して25〜28重量%である。炭粉の配合が20重量%未満であると、本発明の効果が十分に得られないおそれがある。他方、炭粉の配合が30重量%を超えると、塗料が固化してしまい、塗装作業性を損なうおそれがある。
〔環境改善充填物〕
本発明にかかる置物は、炭を必須とする環境改善充填物が内部に埋め込まれてなるものであることが好ましい。さらに好ましくは、炭以外に焼成無機物を併用する。
環境改善充填物は、電磁気的機能を高めるものであり、これを置物の内部に埋め込むことで、周波数の調整効果、電磁波減衰効果がさらに向上する。
<炭>
前記炭としては、ピッチコークス、備長炭、竹炭および活性化木炭から選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましく、特に、ピッチコークスや備長炭を用いることが好ましい。
ピッチコークス、備長炭、竹炭、活性化木炭などに関しては、環境改善塗料に関する説明の中で既に詳しく述べているので、基本的な説明は省略する。
前記ピッチコークスとしては、炭素率98%以上、粒径0.5〜10mmのピッチコークス粒が好ましく挙げられる。
前記竹炭としては、通常よりも高温で焼成されたものを用いることが好ましく、具体的には、例えば、焼成温度800〜1000℃で焼成されたものが好ましい。焼成時間は24時間以上とすることができる。
焼成無機物は、原料を焼成することで得られた無機物であり、その粒径が非常に小さな焼成無機物微粒が好ましい。
焼成無機物は、炭の周囲に存在して、それらの機能を高めるものであり、高い相乗効果が期待できる。焼成無機物自体には、調湿機能や電磁気的機能は無くても構わないが、焼成無機物にも、調湿機能や電磁気的機能が発揮できる材料を使用すれば、より効果的である。
焼成無機物の材料として、具体的には、鉱物や粘土などの天然原料を焼成したセラミックやガラスなどを粉砕したものが用いられる。有機物と無機物とを含む原料を焼成することで、無機物だけを残したものでも良い。焼成無機物の焼成温度は、高いほうが好ましい。通常は、800℃以上の焼成温度が好ましい。高温焼成された無機物は、炭の機能を損なうことなく、相乗的な機能の向上を果たすことができる。
市販品としては、商品名「AZP」(ラサ工業社製、リン酸エステル製品、化学名:オイレルアシッドホスフェート)や商品名「イオニード」(昭和電気硝子工業社製、ガラス素材)や商品名「セラミックボール」(明かるい農村社製)が使用できる。「イオニード」は、マイナスイオンや遠赤外線の放出機能があるとされている。
〔置物〕
本発明にかかる置物は、その表面に上記環境改善塗料が塗布されてなり、好ましくは、その内部に上記環境改善充填物が埋め込まれてなる。
その原料となる基材としては、特に限定されず、例えば、犬や猫、鳥などの動物を模したもの、花や木などの植物を模したもの、山や月などの自然を模したものなど、一般的な置物と同様、種々の形状を有するものが採用できる。
基材の内部に環境改善充填物を埋め込む方法としては、例えば、基材を中空状にしておいて、当該空間に環境改善充填物を挿入するようにすればよい。
図1は、本発明にかかる置物の例を示す。
図1の置物1は、犬を模した基材の表面に環境改善塗料が塗布されて形成された塗膜を有している(塗膜は図示を省略)。置物1の基材の外表面は一定の厚みを有する外郭部11によって犬の形状を呈しており、その内部は空洞12となっている。外郭部11の置物1の底に当たる部分には着脱可能な蓋13が設けられていて、環境改善充填物2は、この蓋を取り外して空洞12内に挿入され、再び蓋13を取り付けることによって、置物1の内部に埋め込まれるようになっている。
環境改善充填物は、包装容器に収容するのではなく、裸のままで用いられても良いが、図1の例のように、包装容器に収容されているとその取り扱いが容易となる。包装容器として、布や不織布などからなる袋を使用すれば、収容容器の製造が容易であり、かつ、その取扱いも一層容易となる。収容容器としては、もちろん、合成樹脂の成形品からなる容器や、紙箱、紙筒なども使用できる。
置物の表面に形成されている環境改善塗料からなる塗膜に通電することで、置物に基づく環境改善効果を高めることができる。この通電は、例えば、置物表面の環境改善塗料からなる塗膜に電極を介して直流電気を一定時間流すことで行うことができる。
〔実施例1〕
基材として、犬に模したポリレジン製の基材を用いた。基材は中空状になっていて、基材の底面には着脱可能な蓋が設けられている。
基材の表面に、環境改善塗料として、活性化木炭粉5重量%とアクリル樹脂30重量%を含む「チャコペイント」(商品名、日の丸カーボテクノ社製)を厚み0.5μmで塗布した。
環境改善充填物としては、粒径1mmで炭素率98%以上のピッチコークス粒50gを用いた。この環境改善充填物は、これを、透明のビニール袋に収容した状態で置物内部に埋め込んだ。
〔実施例2〕
環境改善充填物として、備長炭を用いたこと以外は実施例1と同様にして、置物を作製した。
環境改善充填物を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして置物を作製した。
〔比較例1〕
環境改善塗料を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして置物を作製した。
〔性能評価〕
<共振周波数減衰性能>
物質はすべて、その構成原子の振動に起因する固有の振動を有しているが、その振動が微弱であるためこれまでは測定が困難であった。しかし、近時、共振測定方式の発達により微弱な振動の周波数の測定が可能になるとともに、共振周波数帯と人体生理の関係の解析が進み、10ヘルツ以下の低周波数がヒトの健康に好適であることなど、共振周波帯がヒトの健康に種々の利点を有することが判明しつつある。
測定される共振周波数は、このように、測定装置から発振される振動周波数が、物質によって共振あるいは共鳴したときの周波数であり、物体によって一定の決まった周波数を有している。地盤環境あるいは空間環境の違いによっても、一定の共振周波数が測定できる。この共振周波数が、約10Hz以下のときに、人間の健康にとって良好な環境であるとされている。
オーリングテストは、ある試験対象物が人体に害があるのか良い作用があるのかを試験することのできる方法などとして知られているものである。
すなわち、あらゆる物質は特有の電磁波を輻射しており、人間の脳は、これを感知して、人間の筋力に変化を起こし、ヒトの身体内部の諸臓器などの活性化をもたらすと考えられている。オーリングテストは、この筋力の変化を、2本の指で作った輪(オーリング)に負荷をかけたときの抵抗力として判別するものである。
上の「共振周波数減衰性能」を見るだけでも、置物のヒトに与える好ましい影響の有無を推定させるが、この「オーリングテスト」によれば、置物がヒトに与える好ましい影響を直接に知ることができると言える。
具体的には、以下のようにして評価した。
まず、試験に影響を与え得る物質(金属、化学物質や家電製品など)を周辺から取り除いた状態で、被験者が、片方の手で、親指と人差し指で輪(オーリング)を作り、もう片方の手は指を握っておき、この状態で、試験実行者が、被験者のオーリングの中に左右の人差し指を入れ、この人差し指と親指で輪を作って被験者のオーリングを左右に引っぱり、開こうとする。
他方、被験者のオーリングを作っている指の力が強すぎて、試験実行者がその親指と2本以上の他の指を使ったとしても被験者のオーリングをどうしても開くことができない場合、被験者は、その親指と人差し指の組み合わせに代えて、親指と中指の組み合わせ、親指と薬指の組み合わせ、親指と小指の組み合わせというように、適切な組み合わせを探して、オーリングが無理なく開くようにする。
次に、上のようにして選択した組み合わせを採用した上で、被験者が、オーリングを作らないほうの手で試験対象物(各実施例、比較例にかかる置物)に触れ、試験実行者が被験者のオーリングを引っぱる。
そして、
被験者のオーリングが完全に開く場合を−4、
3/4まで開く場合を−3、
1/2まで開く場合を−2、
1/4まで開く場合を−1、
とし、
もとの指に1本加えて(例えば、親指に人差し指と中指をくっつけた輪をつくって)引くとオーリングが開く場合を+1、
もとの指に2本加えて(例えば、親指に人差し指と中指と薬指をくっつけた輪をつくって)引くとオーリングが開く場合を+2、
もとの指に3本加えて(親指に残りの全部の指をくっつけた輪をつくって)引くとオーリングが開く場合を+3、
全部の指で作った輪で引いてもオーリングが開かない場合を+4、
という評価基準で評価する。
電磁波は、パソコン、テレビ、電子レンジなどの家電製品などからも放出されており、人体への悪影響(眩暈、頭痛、耳鳴り、動脈収縮による血圧上昇、発癌性など)や、電子機器との干渉による誤作動(ペースメーカーその他の医療機器などの誤作動)といった可能性が指摘されており、これらの被害は科学的に十分に実証されていないものもあるが、そのような被害の可能性自体をなくするために、電磁波を減衰させることが好ましいとされている。電磁波減衰性能は、このような要求に応えるものである。
具体的な測定方法は以下のとおりである。
結果を表3に示す。
各実施例、比較例にかかる置物を、面積10m2、高さ2.7mの部屋の中心に置き、空気イオン測定器「COM−3800」(コムシステム社製)を置物から1.5mの位置に置いて、室内空気イオンを測定した。
ここで、空気イオンについて説明すると、空気イオンは、室内・室外環境の静電現象などにより生じて空気中に漂うイオンであって、これには、マイナスイオンとプラスイオンの2種がある。マイナスイオンは、空気中の水分と電子とが結合することで生成されるものとされ、プラスイオンは、電子がほこりなどと結合するなどして生成されるものとされる。そして、前記マイナスイオンとプラスイオンのうち、マイナスイオンが空間に充満した状態であると、その空間内にいる人の自律神経を安定させ、健康促進などを図ることが可能とされている。
上記測定後、マイナスイオン、プラスイオンのそれぞれについて、最大値(個/cc)と平均値(個/cc)を算出し、これらを表4にまとめた。
共振周波数測定の結果から、実施例1〜3の置物が比較例1の置物と比較して格段に優れた周波数の調整機能(減衰機能)を有し、周囲環境を改善し得るものであることが分かる。周波数の低減により人体に良い作用が働いていることは、オーリングテストで筋力の増強効果が現れていることによっても十分に裏付けられている。
電磁波の減衰機能について見ても、実施例1〜3の置物が比較例1の置物と比較して格段に優れた電磁波減衰性能を発揮していることが分かる。室内空気イオン測定結果についても、同様である。
2 環境改善充填物
11 外郭部
12 空洞
13 蓋
Claims (6)
- 造膜成分および炭粉を必須とする環境改善塗料が表面に塗布されてなる、置物。
- さらに、炭を必須とする環境改善充填物が内部に埋め込まれてなるものである、請求項1に記載の置物。
- 前記環境改善塗料における炭粉が活性化木炭粉である、請求項1または2に記載の置物。
- 前記環境改善充填物における炭がピッチコークス、備長炭、竹炭および活性化木炭から選ばれる少なくとも1種である、請求項1から3までのいずれかに記載の置物。
- 前記環境改善充填物は焼成無機物をも含むものである、請求項1から4までのいずれかに記載の置物。
- 請求項1から5までのいずれかに記載の置物の表面に形成されている環境改善塗料からなる塗膜に通電する、置物の使用方法。
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