專利名稱：防災(zāi)用建材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請中的發(fā)明涉及防災(zāi)用建材。更詳細講，本申請中的發(fā)明涉及一種夜間停電時和災(zāi)害發(fā)生時的黑暗環(huán)境下，借助于光線指示避難方向和危險區(qū)位置等，用于住宅、公共設(shè)施等防災(zāi)用的建材。
背景技術(shù)：
過去，針對地震等災(zāi)害時的對策雖然有各種方法，但是近年的阪神大地震的經(jīng)驗說明，夜間停電時的黑暗環(huán)境下，如何避開倒塌或半倒塌房屋、建筑物和地道等，以及回避標明的毒氣和儲水池危險區(qū)位置等方面，尚存在很大問題。
業(yè)已查明，在停電時黑暗狀況下或處于被封閉的黑暗環(huán)境空間中，用來標示避難方向或危險區(qū)位置的手段極不完備。
過去，作為黑暗環(huán)境下表示或明確指示用手段，采用涂布分散有蓄光材料的涂料或油漆，或者粘貼分散有蓄光材料的膠帶等方法。但是采用這些傳統(tǒng)手段的問題是，涂布了涂料和油漆或粘貼了膠帶的玻璃、混凝土和樹脂等基板因災(zāi)害而破壞，或因油漆和膠帶磨損和剝離，必要時不能實現(xiàn)所需的作用。因此，還必須時常進行維護。
而且這些傳統(tǒng)手段，因附加用于住宅和公共設(shè)施上而缺乏外觀性，且有損于裝飾性和美觀性。
鑒于上述情況，本申請的發(fā)明人等目的在于提出了一種新的防災(zāi)用建材，這種建材可以克服過去存在的上述缺點免于日常維護，即使因發(fā)生災(zāi)害而被破壞時，也能在夜間黑暗狀況下指示方向和標明危險區(qū)，而且是適于住宅和公共設(shè)施設(shè)計使用且耐磨性優(yōu)良的半永久性建材。
發(fā)明的公開本申請中的發(fā)明作為解決上述問題的手段而提供一種防災(zāi)用建材，其特征在于所說的防災(zāi)用建材上表示方向和位置的圖形或圖案是由蓄光材料或熒光材料或其二者形成的，將所說的蓄光材料和熒光材料澆鑄或嵌入到含有至少以無機材料或樹脂作為構(gòu)成成分的基材中一體化而成的。
此外，作為具體實施方式
，本申請中的發(fā)明提供的上述防災(zāi)用建材中，所說的無機材料至少是天然石、陶瓷、水泥、金屬和玻璃中一種以上物質(zhì)，所說的樹脂是熱固性樹脂，所說的蓄光材料和熒光材料是無機材料等。作為其具體實施方式
，本申請中的發(fā)明還將蓄光材料和熒光材料，與作為粘合劑使用的樹脂、水泥和玻璃中至少一種以上物質(zhì)一起進行澆鑄或嵌入。
附圖的簡要說明附圖中圖1和圖2是舉例說明作為本發(fā)明實施方式的人造石結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖3和圖4是舉例說明本發(fā)明制造方法中工序的示意圖。
實施本發(fā)明的最佳方式以下就本申請中的發(fā)明作進一步詳細說明。
作為本發(fā)明目的的防災(zāi)用建材，基本上應(yīng)具有以下要素(A)形成表示方向、位置用圖形或圖案的蓄光材料或熒光材料，或其二者；(B)至少含有無機材料或樹脂作為構(gòu)成成分，其中澆鑄或嵌入有上述蓄光材料或熒光材料或其二者的基材。
首先像上述就(A)說明的那樣，必須使用蓄光材料或熒光材料或其二者，以便即使在發(fā)生災(zāi)害的夜間黑暗環(huán)境下，也能標明避難方向和危險區(qū)位置，或者標明確認特定位置用的現(xiàn)在位置。
其中，本發(fā)明中規(guī)定的“蓄光材料”，是指能夠吸收蓄積太陽光和熒光燈的光能，在夜間等黑暗環(huán)境下具有發(fā)光特性物質(zhì)的總稱。而“熒光材料”是經(jīng)紫外線照射具有發(fā)光功能的物質(zhì)的總稱。
作為此種情況下的蓄光材料和熒光材料，可以是無機材料或者有機材料，但是從以耐久性和耐磨性等性能為代表的蓄光材料和熒光材料的光特性及其持續(xù)性觀點來看，通常優(yōu)選無機材料。
這種無機材料，可以舉出鋁酸鍶和稀土類活化的鋁、鍶等氧化物和復(fù)合氧化物、各種其他氧化物以及鋅、鋇、鍶等的硫化物、或其活化的物質(zhì)等。
這種蓄光材料或熒光材料可以采用粉末或塊狀物質(zhì)，而且應(yīng)當(dāng)使用以樹脂、玻璃、水泥等作為粘合劑的復(fù)合粉或塊狀體。如下所述，應(yīng)當(dāng)將各種這些形態(tài)下的蓄光材料和熒光材料，澆鑄(澆灌設(shè)置)或者嵌入(埋入)到基材中。
關(guān)于(B)基材，可以由作為構(gòu)成成分的無機材料或樹脂，或無機材料和樹脂組成。
其中，所說的無機材料，至少優(yōu)選天然石、陶瓷、水泥、金屬和玻璃中一種以上物質(zhì)。而且，與樹脂組合使用時的樹脂，優(yōu)選丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱固性樹脂。
無機材料，在本發(fā)明的防災(zāi)用建材中，本身除了作為基材使用外，還具有骨料或粘合劑作用，而且樹脂也是同樣的。
例如將水泥、玻璃等在作為粘合劑使用的同時，其細片和細粉還可以作為骨料使用。另一方面，天然石、陶瓷和金屬本身可以作為基材使用，其細粉和細片還可以作為骨料使用。
可以與樹脂一起組合使用無機材料的情況下，除了上述的物質(zhì)之外，也可以使用巖棉、玻璃棉等無機纖維和爐渣等。
就蓄光材料或熒光材料的澆鑄或嵌入方式而言，不同基材下的具體實施方式
，例如可以舉例說明如下。
1)以混合成分形式將蓄光材料或熒光材料澆鑄到基材成分中。
1-1)例如將粉狀或小塊狀等蓄光材料或熒光材料，與使用水泥、玻璃、樹脂等作為粘合劑成分的基材成分混合，成形為具有預(yù)定形狀的板狀或塊狀體。
此時，可以以天然石、瓦等陶瓷、玻璃等粉狀或細片狀物質(zhì)，或者以爐渣、無機纖維等為骨料成分制成基材。使用這些骨料成分的情況下，以樹脂作粘合劑可以制成人造石。
1-2)這種澆鑄操作，也可以利用在預(yù)先成形基材上存在的溝、穴等澆鑄部位處，將蓄光材料或熒光材料與作為粘合劑的樹脂和玻璃、水泥等以混合狀態(tài)澆鑄后固化的方法實現(xiàn)。
1-3)也可以與上述相反方式澆鑄。即，使蓄光材料和熒光材料與粘合劑一起成形為某種預(yù)定形狀，以此作為制品全體的一部分，將基材成分以泥漿混合物形式澆鑄后固化成一體，利用這種方式也可以實現(xiàn)。
1-4)在上述1-2)和1-3)中，建材制品也可以制成層疊材料，即在基材表面上層疊蓄光材料和熒光材料層后一體化而成。
1-5)在上述1-2)、1-3)和1-4)中，成形體澆鑄前不僅可以是固化體，而且還可以呈半固化狀態(tài)。
2)本發(fā)明中也可以將蓄光材料、熒光材料嵌入到基材中。
也就是說，將成形為預(yù)定形狀的蓄光材料和熒光材料嵌入到預(yù)先成形的基材中形成一體。這種嵌入操作也可以形成與基材的層疊體。
這種嵌入操作，可以使用本發(fā)明使用的粘合劑或粘接劑粘合成整體，也可以進行物理組合嵌入。
對于本發(fā)明的防災(zāi)用建材而言，無論是上述1)的澆鑄處理，還是上述2)的嵌入處理，都應(yīng)當(dāng)按照建材的用途和目的調(diào)整色調(diào)和形狀；同時就其形狀而言，也可以與作為結(jié)構(gòu)成分的金屬、陶瓷、樹脂等特有部件形成一體。這些部件，可以是突起和螺栓、配合鉤、增強用板或網(wǎng)格體等各種其他物體。例如，也可以是屏蔽電磁波用物體。還可以與作為住宅建材的施工和處理用各種部件形成一體。
關(guān)于蓄光材料和熒光材料的澆鑄、嵌入操作，將利用


其代表性的實施方式。
其
具體實施例方式
，例如可以使用附圖1和附圖2加以說明。附圖1中，成形體(1)的基板部分(2)的平面上，有突起部分(3)，這些突起部分(3)是按照預(yù)定圖形和圖案設(shè)置成形的。而且，這些突起部分(3)還具有蓄光性或伴隨吸收紫外線具有發(fā)光性的發(fā)光部分?；?2)本身不形成這種發(fā)光部分。
附圖2中在基板部分(2)上嵌入有嵌入部分(4)作為發(fā)光部分。
作為附圖1所示發(fā)光部分的突起部分(3)，白天例如可以具有盲文字塊功能，而夜間或災(zāi)害發(fā)生時的黑暗環(huán)境下可以具有指示方向和位置的導(dǎo)向標志功能。附圖2的情況下，嵌入部分(4)同樣也可以作為導(dǎo)向標志使用。當(dāng)然，在無災(zāi)害發(fā)生的平時，還可以構(gòu)成夜間的裝飾。
如上所述，僅將突起部分(3)和嵌入部分(4)選擇性地利用蓄光材料和熒光材料作為發(fā)光部分，是本發(fā)明的目的之一。這是過去所不能實現(xiàn)的。
本發(fā)明的特征在于將具有發(fā)光功能的突起部(3)和嵌入部分(4)作為制品的一部分來構(gòu)成防災(zāi)用的建材，為實現(xiàn)這一發(fā)明特征，就必須進行澆鑄或嵌入操作。
不用說，當(dāng)然也可以例如將上述的突起部分(3)和嵌入部分(4)制成表示與避難方向和危險區(qū)位置等相當(dāng)?shù)膱D形或圖案。
以下將詳細說明使用人造石情況下，本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
人造石建材作為人造石材組成的基本成分，可以是例如在附圖1和附圖2所示的基板部分(2)以及突起部分(3)和/或嵌入部分(4)中，以含有無機材料和樹脂作為骨料的石材。這種情況下的無機材料，例如可以包括天然石、天然礦物、人工合成的無機物、玻璃、金屬等范圍廣泛的物質(zhì)。
而且，構(gòu)成突起部分(3)和嵌入部分(4)的發(fā)光部分中，可以使用夜光性或熒光性的蓄光材料和熒光材料，作為無機骨料中至少一部分或全部。
發(fā)光部分的構(gòu)成發(fā)光部分含有夜光性或熒光性的蓄光材料和熒光材料，同時還含有樹脂，而且還可以含有透明無機骨料。同時含有這種透明無機骨料的情況下，二者之間的重量比優(yōu)選為1∶2至1∶10，二者之和在發(fā)光部分全部組成中所占的比例，優(yōu)選為80-95重量％。
此外，在發(fā)光部分也可以含有表面被夜光性或熒光性的蓄光材料、熒光材料燒結(jié)覆蓋的透明無機骨料，這種情況下發(fā)光部分的組成重量，優(yōu)選占全部重量的5-65重量％。
從耐剝離性、耐脫落性、耐磨性等物理性能和發(fā)光性能的角度來看，上述配比是理想的。
作為無機骨料，例如可以優(yōu)選以下兩種物質(zhì)的組合。也就是說，一種物質(zhì)是5～70目粒度的無機細粒成分，這種細粒成分可以是從硅石、橄欖石、長石、輝石、云母等礦物，和花崗巖、變質(zhì)巖等天然巖石，以及陶瓷器、玻璃和金屬等中選出的適當(dāng)?shù)臒o機細粒成分。
而且，優(yōu)選與這種細粒成分同時使用100目以下粒度的微粒成分。這種微粒成分，可以舉出天然或人造的各種微粒成分。例如，碳酸鈣、氫氧化鋁、硅石粉末等容易得到的微粒成分。
此外，作為這種微粒成分的一部分，還可以配合使用調(diào)整色調(diào)用的二氧化錳、二氧化鈦、硅酸鋯、氧化鐵等成分，和賦予難燃性/不燃性用的三(五)氧化銻、硼化合物、溴化合物等成分。
上述細粒成分，是對得到人造石成形體的外觀和物理性能產(chǎn)生影響的主要因素。微粒成分是比細粒成分更加細小的，粒度在100目以下的物質(zhì)，微粒成分進入細粒成分顆粒之間，填充細粒成分之間的空間位置，能夠賦予得到的人造石以堅固、柔韌等方面的性質(zhì)。細粒成分與這種微粒成分之間的重量比，應(yīng)當(dāng)處于0.5∶1～5∶1之間，優(yōu)選處于1∶1～4∶1之間。組合使用細粒成分和微粒成分制成本發(fā)明人造石成形體的情況下，發(fā)光部位的構(gòu)成可以考慮如下。
也就是說，一部分無機骨料使用夜光性或熒光性物質(zhì)和透明無機骨料的情況下，優(yōu)選的使用透明無機成分作為細粒成分中的至少一部分，而且優(yōu)選使用夜光性或熒光性物質(zhì)作為微粒成分的至少一部分。
作為透明性無機骨料使用的細粒成分，是指實際透光性大的無機成分，其透明度雖然有種種差別，但是在本發(fā)明中使用天然或人工合成的無機物質(zhì)中透光性比較大的物質(zhì)。因此，透明性無機細粒成分還可以處于著色的狀態(tài)或具有固有顏色的狀態(tài)下。
本發(fā)明中使用的透明性無機細粒成分的代表性實例，可以舉出石英石、硅石、玻璃等，但是并不限于這些物質(zhì)。
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隨吸收紫外線發(fā)光性的、夜光性或熒光性的蓄光材料和熒光材料。如上所述，例如有鋁酸鍶類蓄光材料和硫化鋅等。各種這些材料都將在本發(fā)明中使用。
起著人造石骨料作用的無機細粒成分，其粒度，如上所述，應(yīng)當(dāng)處于5～70目范圍內(nèi)，這在與無機微粒成分組合使用時是不可缺少的條件。因此，在上述夜光性或熒光性成分的情況下，具有與微粒成分同樣的作用，同時還能賦予人造石以夜光性或熒光性這一光學(xué)功能。夜光性或熒光性成分的粒度，與微粒成分一樣，必須小于100目。
就以上各無機成分而言，除粒度外，配比也是重要的條件。
也就是說，上述無機細粒成分重量(W1)、無機微粒成分重量(W2)和夜光性或熒光性成分重量(W3)之間的比例關(guān)系，優(yōu)選處于W1∶(W2+W3)=0.5∶1～5∶1,W2∶W3=1∶2～10∶1范圍內(nèi)。
就W1∶(W2+W3)來說，更優(yōu)選1∶1～4∶1；而W2∶W3，優(yōu)選為1∶1～5∶1。
如上所述，無機細粒成分中透明性無機細粒成分的比例，應(yīng)當(dāng)滿足以下關(guān)系(0.5～1.0)W1。
上述條件對于保證人造石強度、硬度、密度等物理性質(zhì)，以及實現(xiàn)夜光性或熒光性這一光學(xué)性能來說都是必要的。
其中，各成分的粒度，具體講可以根據(jù)組合各成分的粒度和配比加以適當(dāng)選擇，但是微粒成分和夜光性或熒光性成分一般更優(yōu)選使用150～250目粒度粉末。
進一步說明人造石的光學(xué)功能時，本發(fā)明人造石中所說的光功能是指，通過1)使無機細粒成分中透明性無機細粒成分占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熒光性成分，可以再現(xiàn)具有夜光性或熒光性的人造石。因此，此情況下的特征是，使整體厚度內(nèi)發(fā)光成為可能。與傳統(tǒng)人造石僅在表面層部分發(fā)光不同，可以實現(xiàn)人造石全體厚度內(nèi)發(fā)光，所以發(fā)光性能優(yōu)良，而且因價格高的夜光性或熒光性成分用量少還導(dǎo)致經(jīng)濟性優(yōu)良。
這是因為使用透明性無機細粒成分作為透明性骨料，從外部入射的光線透過彌漫在人造石內(nèi)部，其光能被夜光性或熒光性成分高效吸收，而且因為可以保證在人造石內(nèi)部包含的厚度內(nèi)分散有蓄光材料等的發(fā)光層，所以能夠?qū)崿F(xiàn)長時間、高亮度發(fā)光。發(fā)光時，因透明性無機細粒成分透光性好而高亮度發(fā)光。
透明性成分在細粒成分總量中所占的比例，如上所述，應(yīng)當(dāng)處于30～100重量％范圍內(nèi)，但是從人造石強度等物理性能和外觀設(shè)計的觀點來看應(yīng)當(dāng)優(yōu)選100％，從光學(xué)性能的觀點來看當(dāng)然也是優(yōu)選的。雖然并不限于此數(shù)值范圍，但是低于30％的情況下，很難得到所需的光功能。
使用被蓄光材料或熒光材料表面燒結(jié)的透明性無機骨料作為一部分無機骨料時，細粒成分中至少一部分，在本發(fā)明中可以使用透明性的且其表面上燒結(jié)有蓄光材料等發(fā)光性物質(zhì)的。也就是說，一部分或全部細粒成分是表面上燒結(jié)有蓄光材料或熒光性材料的透明性無機骨料。作為這種透光性無機骨料使用的細粒成分，例如可以舉出玻璃和硅石等適用物質(zhì)。
組合物中配入的細粒成分，其中10～100重量％部分優(yōu)選具有上述蓄光材料和/或熒光材料表面覆蓋層的透明性無機骨料。
對透明性無機骨料，特別是對細粒成分進行燒結(jié)覆蓋時，應(yīng)當(dāng)在透明細粒成分顆粒表面上覆蓋幾μm～幾十μm，例如5～50μm，優(yōu)選20～40μm覆蓋層。更具體講，可以在120～1200℃高溫下進行燒結(jié)覆蓋。
被燒結(jié)的蓄光材料和熒光材料，可以是鋁酸鍶、硫化鋅等等物質(zhì)。
所說的燒結(jié)操作，與過去采用的已知的各種方法相同，例如可以將透明性無機骨料，例如上述的細粒成分，與分散鋁酸鍶等蓄光材料粉末得到的分散液或糊料混合，干燥后燒結(jié)。
其中，如上所述，本發(fā)明中希望使用具有特定粒度的無機細粒成分。也就是說，無機細粒成分粒度，如上所述應(yīng)當(dāng)處于5～70目范圍內(nèi)。使用有色或無色無機細粒成分，希望將顏色加深或減淡等情況下，可以根據(jù)顏色有無來改變粒度大小，但是大量使用差別極大的細粒成分將使制品強度降低，因而不宜采用。
另外，微粒成分的粒度，如上所述應(yīng)當(dāng)小于100目。必須使之能夠充分進入細粒成分的顆粒之間。更具體講，優(yōu)選粒度150～250目的微粒成分。
樹脂成分可以在各種熱固性樹脂中廣泛進行選擇。
例如可以舉出丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等單一樹脂或其混合物等，而且既可以是均聚物，也可以是共聚物。從透明性、硬度和強度等觀點來看，甲基丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂或其混合物是適用的樹脂。樹脂成分的混合比例應(yīng)當(dāng)?shù)陀诮M合物總量的15重量％，優(yōu)選10重量％以下。對于形成上述骨架成分的細粒成分和微粒成分來說，這種樹脂成分的作用是將其包裹起來，結(jié)合成整體形成人造石，此時賦予制品以彈性或抗拉強度等功能。由細粒成分和微粒成分等組成的無機骨料的使用比例應(yīng)當(dāng)受到限制。也就是說按重量％計，必須處于85重量％以上，優(yōu)選處于89重量％以上。當(dāng)超過95重量％時產(chǎn)品變脆，得到的產(chǎn)品難于使用。而且低于85重量％時產(chǎn)品太軟，不能獲得石材的性質(zhì)，此時其使用范圍與樹脂板相同。
此事實說明，天然石等細粒成分和微粒成分之外的成分，即樹脂成分在制品中最多不能超過15％重量。
當(dāng)樹脂成分超過15重量％時，產(chǎn)品變成塑料品，所謂人造石就變成徒有其名而無其實的物質(zhì)。而且若樹脂成分配入量過少，雖然制品外觀與天然石的接近程度增大，但是制品卻變脆，不適于使用。從這樣的觀點來看，優(yōu)選使樹脂成分處于5～11重量％范圍內(nèi)。
附圖1和附圖2中，構(gòu)成基板部分(2)的基材人造石時，可以采用與上述大體相同的樹脂和無機材料組成。
例如，基材原料大體上分成三種成分。一種是作為主成分的10-70目粒度的無機細粒成分，這種成分可以使用從硅石、橄欖石、長石、輝石、云母等礦物，和花崗巖、變質(zhì)巖等天然巖石，以及陶瓷器、玻璃和金屬等中選出的適用的無機細粒成分。
與這種細粒成分可以同時使用100目以下粒度的微粒成分。這種微粒成分，可以舉出天然或人造的各種微粒成分。例如，碳酸鈣、氫氧化鋁等容易得到的微粒成分。
此外，作為這種微粒成分的一部分，還可以添加配入調(diào)整色調(diào)用的二氧化錳、二氧化鈦、硅酸鋯、氧化鐵等成分，以及賦予難燃性用的三氧化銻、硼化合物、溴化合物等成分。
作為第三種成分的有樹脂成分。樹脂成分可以從大范圍熱固性樹脂中適當(dāng)進行選擇。
例如可以舉出丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂及其組合樹脂等。這些樹脂與上述同樣可以是均聚物或共聚物。其中從透明性、硬度和強度等觀點來看，甲基丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂或其組合物等是適用的樹脂。
天然石等細粒成分，是對得到的人造石外觀和物理性質(zhì)產(chǎn)生影響的主要因素。特別是當(dāng)一部分露出的情況下，與其他成分一起成為影響外觀顏色和圖案的主要因素。
微粒成分是比細粒成分更加細小的，粒度在100目以下的物質(zhì)，微粒成分進入細粒成分的單個顆粒之間，填充細粒成分之間空間的位置，能夠賦予得到的人造石以堅固、柔韌等方面的性質(zhì)。細粒成分與這種微粒成分之間的重量比，優(yōu)選處于0.5∶1～5∶1之間。
而且對于形成上述骨架成分的細粒成分和微粒成分來說，樹脂成分的作用是將其包裹起來，使其結(jié)合成整體形成人造石，此時賦予制品以彈性或抗拉強度等功能。
本發(fā)明中這些成分的組成比例是重要的。而樹脂成分與其他成分之間的構(gòu)成比例是特別重要的。本發(fā)明能夠獲得具有致密組織的高密度產(chǎn)品是一個特征。這里所謂的“高密度”是指人造石制品中包含的細粒成分和微粒成分均以高密度存在，其程度超過例如密度2.2克/立方厘米這一傳統(tǒng)人造石的范圍。
也就是說，作為骨料成分的天然石等細粒成分在制品中的構(gòu)成比例越大，制品與天然石的接近程度越高，但是該比例過大時不能固結(jié)，制品不能使用。而且得到制品的物理性質(zhì)也變差，不耐常法使用。
過多使用微粒成分除了產(chǎn)生不能固結(jié)的缺點之外，得到的制品也沒有光澤，難以稱作石制品。
因此，細粒成分和微粒成分的用量比應(yīng)當(dāng)受到限制。也就是說，其重量比必須大于85％，優(yōu)選大于90％。但是如果該比例超過95％，則制品變脆，得到的制品難于使用。反之，當(dāng)該比例低于85％時，得到的制品過軟，石材的性質(zhì)將喪失，使用范圍將與樹脂板相同。
這種情況說明，天然石等細粒成分和微粒成分以外的成分，即樹脂成分最多也不能超過15％重量存在。
樹脂成分一旦超過15％，產(chǎn)品就會變成塑性制品，所謂人造石就變成徒有其名而無其實的物質(zhì)。反之，若樹脂成分配入量過少，雖然制品外觀與天然色接近程度加大，但是制品變脆不適于使用。從這樣的觀點來看，更優(yōu)選使樹脂成分處于3～10重量％范圍內(nèi)。
因此，在本發(fā)明的人造石組合物以及作為制品的人造石中，一部分或全部上述無機細粒成分是透明顆粒，而且其顆?；蛐K也可以是事先用無機物或有機物覆蓋過的。
透明性細粒成分的這種覆蓋操作可以實現(xiàn)如下在該透明性細粒成分表面上覆蓋樹脂后使之固化，或者用燒結(jié)法在其上覆蓋水玻璃、陶瓷器用磁釉和蓄光材料、吸收紫外線的材料等無機物質(zhì)。無論哪種場合下，都應(yīng)當(dāng)在透明細粒成分顆粒表面上覆蓋幾μm～幾十μm，例如5～50μm，優(yōu)選20～30μm厚度的覆蓋層。更具體講，例如可以使用丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、環(huán)氧樹脂或不飽和聚酯樹脂等組合物，將其加熱到150～300℃溫度下，或者在光線照射下，使細粒成分顆粒表面上覆蓋這些樹脂組合物并使之固化，或者采用水玻璃、磁釉等，于800～1100℃高溫下燒結(jié)的方法進行無機物質(zhì)覆蓋。
這些覆蓋處理，可以使起人造石骨料作用的細粒成分相對于組織全體的親和性顯著提高。而且通過微粒成分與樹脂成分的混合，也能使強度增大，表面硬度也提高。
細粒成分使用如上所述的透明性天然石等并對其表面上進行上述硬質(zhì)材料覆蓋后，對人造石制品表面進行研磨加工時，這種覆蓋層被部分破壞。這樣一來，部分露出的透明性無機細粒成分顆粒及其周圍覆蓋層的表面組織，將對光線反射產(chǎn)生獨特的效果。
也就是說，光線入射到透明性細粒成分中后，被其周圍的覆蓋層反射，然后再次通過透明細粒成分反射。這種光線的透射和反射現(xiàn)象，與傳統(tǒng)人造石僅在表面產(chǎn)生的反射作用具有本質(zhì)不同，因而能夠賦予本發(fā)明人造石制品以獨特的深邃感。得到具有某種莊重深邃感的高品質(zhì)和大理石紋理的人造石。
具有上述覆蓋層的透明細粒成分，一般可以占組合物中混入無機細粒成分總量的10～100％。
本發(fā)明中還必須對無機細粒成分粒度作特別規(guī)定。也就是說，無機細粒成分的粒度，如上所述，應(yīng)當(dāng)為10～70目。使用有無顏色的細粒成分以及希望顏色加深或減淺等情況下，雖然可以根據(jù)顏色的有無來改變細粒成分粒度，但大量使用粒度差別極大的細粒成分將使制品強度劣化，所以應(yīng)當(dāng)禁止。
另一方面，微粒成分顆粒的大小，如上所述，應(yīng)當(dāng)規(guī)定在100目以下。必須使微粒成分能夠充分進入細粒成分顆粒之間。更具體講，優(yōu)選使用150～250目粒度的微粒成分。
對于本發(fā)明的高密度人造石材來說，除了特殊情況外，重要的問題是希望這些材料的組合物能夠均一分散在制品的任何部分之中。
澆鑄上述人造石成形品形式的防災(zāi)用建材，例如可以采用以下澆鑄方法制造。
<Ⅰ>以突起部分作為發(fā)光部分的建材成形體附圖3是舉例說明制造以附圖1所示突起部分(3)作為發(fā)光部分的人造石成形體的代表性方法工序圖。
也就是說，附圖3示出這樣一種建材的制造方法，其中基板(2)的平面上具有與其一體的圖形或圖案突起部分(3)，基材由無機骨料和樹脂組成，上述突起部分(3)中至少一部分是夜光性或發(fā)光性的發(fā)光部分。
向內(nèi)底面上具有與成形體突起部分(3)對應(yīng)的溝槽部分(51)的成形模具(5)的溝槽部分(51)，注入作為無機骨料的至少一部分含有具有蓄光性或伴隨紫外線吸收發(fā)光性的夜光性或熒光性的蓄光材料和熒光材料和透明性無機骨料，或者表面上燒結(jié)了上述夜光性或熒光性物質(zhì)的透明性無機骨料的混合物(6)，然后向成形模具(5)中注入含有無機骨料的基材混合物(7)，加壓固化后脫模，必要時，利用研磨或水噴射等方法作表面粗化處理，用以制造僅在上述突起部分(3)具有發(fā)光部分的人造石成形體(1)。
合上上模(8)固化時，例如可以在5～100kgf/cm2面壓強下加壓，同時在90～140℃溫度下加熱5～20分鐘。
以突起部分(3)形成發(fā)光部分的混合物(6)，和形成基板部分(2)的混合物(7)，是在上述加壓固化工序中一體成形的。因此，發(fā)光部分的突起部分(3)不會剝離和脫落。而且突起部分(3)也因其組成而形成耐磨性優(yōu)良的物體。
表面研磨用手段并沒有特別限定，可以采用磨石、砂布、砂帶等工具，或者用拋光研磨劑、摩擦復(fù)合物等研磨劑進行。
作為研磨材料，可以適當(dāng)采用以研磨作用為主的金剛石、碳化硼、剛玉、氧化鋁、氧化鋯，以及以研磨作用為主的硅砂研磨劑、白云石、氧化鋁、氧化鉻、氧化鈰等。
本發(fā)明中，成形后對成形體表面進行粗化加工，可以使微粒成分從表面部分露出。
完成此目的的方法，首先可以采用選擇性除去樹脂成分的方法。也就是說，例如從成形模具中脫模后，向成形品表面噴射高壓水，對原表面進行加工的方法是有效的。
這種加工因厚度、與噴嘴的距離、加工形態(tài)等各種條件的不同而異，因而不加限定。通常，在2～20厘米厚度情況下，可以從2～50厘米噴嘴高度處，以50～1400千克/cm2左右水壓噴射水。與處理天然石相比，水壓條件較低。
也就是說，由于樹脂成分的存在，能夠更容易進行高品位加工。
對噴射高壓水用的噴嘴及其系統(tǒng)并沒有特別限制，可以采用各種型號品。
利用這種原表面加工，經(jīng)水的噴射作用可以實現(xiàn)表面的平坦化或粗化，能夠制造有某種深邃質(zhì)感的人造石。
樹脂成分存在也不會使表面白濁，而且與使用藥品腐蝕法相比，廢液處理也更容易。
當(dāng)然，必要時也可以用有機溶劑處理表面部分，使樹脂成分軟化或溶化并將其部分除去。
此時使用的有機溶劑，可以根據(jù)使用的樹脂成分選擇，例如可以舉出二氯甲烷、三氯甲烷等鹵代烴，醋酸酐、醋酸乙酯、醋酸丁酯等羧酸及其酯化物，或者丙酮、四氫呋喃、DMF、DMSO等。
將成形體浸漬在這些有機溶劑中，或者用這些有機溶劑噴霧或使之流下，可以從表面上除去軟化或溶化后的樹脂成分，使表面形成凹凸形狀。
也可以利用鋼絲刷、切削手段等，將硬度低的樹脂成分從表面部分刮除，形成凹凸形狀。
利用以上手段使表面粗化并進行原表面加工后，如上所述，利用表面研磨的方法可以獲得具有某種獨特深邃感和光澤的表面質(zhì)感。
<Ⅱ>以嵌入部分作為發(fā)光部分的建材成形體附圖4舉例說明的是以嵌入部分(4)作為發(fā)光部分的人造石成形體(1)的代表性澆鑄制造法。
也就是說，此附圖4表示一種成形體的制造方法，其中在基板(2)的平面部分具有呈現(xiàn)圖形或圖案形狀的一體化嵌入部分(4)，基材由無機骨料和樹脂組成，至少一部分所說的嵌入部分(4)中嵌入了由蓄光材料、熒光材料組成的發(fā)光部分。
向內(nèi)底面上有與成形體嵌入溝槽部位(4)對應(yīng)的凸起(52)的成形模具(5)中，注入含無機骨料的基材混合物(7)，使其固化或半固化后脫模，接著向成形體表面形成的溝槽中，注入作為至少一部分無機骨料，含有蓄光材料和熒光材料，或者還含有透明性無機骨料的，或者表面上燒結(jié)有上述蓄光材料或熒光材料的透明性無機骨料的混合物(6)，并使之固化，制造僅在上述嵌入部位(4)有發(fā)光部分的建材成形體(1)。
使用這種方法的場合下，靠加壓成形的固化過程可以采用與上述方法同樣方式實施，而且最后可以對成形體(1)同樣進行適當(dāng)研磨或表面粗化處理?；旌衔?6)和(7)按照同樣方式一體化。例如，無論以上哪種方法中，作為混合物(6)，采用表面經(jīng)蓄光材料或熒光材料覆蓋的透明性無機骨料的情況下，經(jīng)研磨等處理后，顆粒及其覆蓋層的斷面將會露出。
利用這種方法可以制造既有優(yōu)良發(fā)光特性，又有優(yōu)良性質(zhì)和質(zhì)感的人造石。
也就是說，例如若在細粒成分表面上燒結(jié)覆蓋蓄光材料或紫外線發(fā)光性的熒光材料層，并對人造石表面進行研磨處理，則細粒成分顆粒及其覆蓋層將以斷面形式露出。這樣一來，從外部照射的光線，就能從露出的透明性細顆粒表面射入，達到內(nèi)部燒結(jié)覆蓋物質(zhì)處。
在透明性好的甲基丙烯酸樹脂等情況下，光線也能很好地從全體透過。
因此，入射光能夠進入發(fā)光部分內(nèi)部，而且也能從內(nèi)部發(fā)光。
因此，在短時間內(nèi)吸光和蓄光就成為可能，而且發(fā)光效率也增大。
以上實例雖然是利用人造石來說明本發(fā)明防災(zāi)用建材的構(gòu)成，但是利用蓄光材料、熒光材料或基材的構(gòu)成，也可以進一步提出各種其它實施方式。
例如舉例說明如下。例1例如在用樹脂、陶瓷、玻璃、金屬等制成附圖1和2所示的基板部分(2)上，澆鑄或嵌入入發(fā)光部分(3)
或(4)。考慮到發(fā)光部分(3)和(4)與基材之間的密合性，可以選擇適當(dāng)樹脂、玻璃等作為粘合劑。例2在以半固化狀態(tài)的上述人造石基材為代表的半固化狀態(tài)的樹脂、玻璃等上，按照預(yù)定的圖形和圖案壓入蓄光材料和熒光材料，或者它們與粘合劑的組合物，使之與基材形成一體。例3將基材與蓄光材料和熒光材料的混合物直接澆鑄成形，制成防災(zāi)用建材制品。
無論哪種實施方式下，本發(fā)明都能提供一種夜光性或熒光性防災(zāi)用建材。
這些建材可以作為各種內(nèi)外裝修材料使用，例如地面、天井、墻壁、間壁、衣架和框、柱等，或者住宅設(shè)備、家具等建材，例如門、窗框、書桌、柜臺面、扶手和樓梯等，以及浴室、廚房、廁所等用的防災(zāi)建材。也可以作為街道裝修材料使用，以及地下街、地下道、鐵路車站等裝修材料使用，或者以塊、柱、壁、道路、樓梯、床、圍欄等使用，此外還可以兼用作福利用的盲文字塊。
以人造石、玻璃、陶瓷等形式構(gòu)成本發(fā)明防災(zāi)用建材的情況下，例如組合配入銀等抗菌劑的形式下，可以作為抗菌制品使用，在具有電波、電磁波屏蔽功能的形式下，可以進一步提高其附加價值。
本發(fā)明的上述各種防災(zāi)用建材，即使在災(zāi)害發(fā)生時的黑暗環(huán)境下，由于其照明效果而能夠明確指示避難方向和危險區(qū)位置。而且這些建材由于平時是具有一定色調(diào)、形狀和外觀的建材而能夠與環(huán)境匹配。此外，即使是平時夜間，也能夠使之具有某種裝飾性。
以下說明實施例。當(dāng)然，本發(fā)明并不受以下實施例的任何限制。實施例實施例1按照附圖3的方法制造了防災(zāi)用的建材。
也就是說，首先在成形模具(5)的深度6mm的溝槽(51)內(nèi)，注入了具有以下組成的混合物(6)。
·用鋁酸鍶蓄光材料于1000℃下燒結(jié)，60重量％形成約30μm厚表面燒結(jié)覆蓋層的10～50目硅石粉末·平均粒徑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％過氧化物類固化劑)接著在成形模具(5)內(nèi)，注入了以下組成的基材混合物(7)。
·10～70目硅 20重量％·表面上有30μm厚黃色顏料燒結(jié)覆蓋層的10～70目硅石·平均粒徑225目的氫氧化鋁粉末 30重量％·甲基丙烯酸甲酯(MMA) 8重量％(含有0.15％過氧化物類固化劑)合上上模具(8)，在12kgf/cm2壓力和120℃溫度下加壓20分鐘使之固化。
脫模后得到了基板部分(2)厚20毫米、突起部分(3)高6毫米的塊狀建材(1)。
使用金剛石磨石對這種塊狀建材(1)上突起部分(3)的表面進行了研磨，使其高度為5毫米。
得到的塊狀建材(1)上，經(jīng)研磨的突起部分(3)具有夜光性發(fā)光特性，在黑暗環(huán)境下作為位置導(dǎo)向標志使用時具有優(yōu)良的功能。而且基板部分(2)是裝飾性優(yōu)良并具有深邃感的黃色板狀體，即使白天也漂亮，突起部分(3)還可以作為盲人用盲文字塊使用。
按照日本工業(yè)標準JIS K-7112進行了檢驗，比重為2.30。此外，吸水率為0.14％。在基板部分(2)和突起部分(3)一體化的區(qū)域內(nèi)，突起部分(3)的特性，即表1所示的硬度和耐磨損性等也優(yōu)良。
此外，經(jīng)過3％鹽酸水溶液8小時浸漬和3％氫氧化鈉水溶液8小時浸漬的耐酸性和耐堿性試驗，未發(fā)現(xiàn)異常。實施例2使用以下組成的混合物(6)，按照與實施例1同樣方式成形。
·用鋁酸鍶蓄光材料在約1000下燒結(jié)，50重量％形成約30μm厚表面燒結(jié)覆蓋層的10～50目硅石粉末·平均粒徑250目的硅石粉末 20重量％·平均粒徑220目的鋁酸鍶蓄光材料粉末 20重量％甲基丙烯酸甲酯(MMA) 10重量％(含有0.2％過氧化物類固化劑)突起部分(3)用金剛石磨石和碳化硅氧化鎂類磨石研磨后，在1200千克/cm2水噴射壓力(噴嘴孔徑0.8毫米，噴射距離35毫米)下僅除去了表面上的樹脂部分。
得到的人造石通常具有深邃感和防滑功能，在夜間因其夜光性而能夠在整個厚度方向上長時間可視。
在異常情況下停電時，這種人造石建材可以有效地作為夜光性引導(dǎo)標識建材使用。實施例3使用以下組成的混合物(6)，按照與實施例1同樣方式成形。
·10～60目硅 60重量％·平均粒徑220目的氫氧化鋁粉末 22重量％·平均粒徑200目的鋁酸鍶蓄光材料10重量％·甲基丙烯酸甲酯(MMA) 8重量％(含有0.15％過氧化物類固化劑)同樣得到了物理性能和發(fā)光性能均優(yōu)良的防災(zāi)用建材。實施例4實施例1中配入的甲基丙烯酸甲酯樹脂中，有50％部分用雙酚縮水甘油醚(含有胺類固化劑)代替，而且使用了配有占總量2重量％有機溴阻燃劑的樹脂成形用組合物(6)和(7)，按照附圖4所示的方法得到了以深度4毫米的嵌入溝槽部分(4)作為發(fā)光部分的16毫米厚人造石成形體。
表面用金剛石類磨石進行了研磨。
得到了物理性能、阻燃性和發(fā)光性能均優(yōu)良的表示避難方向用的防災(zāi)用建材。實施例5用實施例3混合物組成，制成住宅用地面材料，將這種地面材料設(shè)置在預(yù)定位置能夠用來表示災(zāi)害發(fā)生時的避難道路。實施例6將平均粒徑150～200目的鋁酸鍶類蓄光材料和褐色顏料一起混入甲基丙烯酸甲酯樹脂中，制成住宅用衣架的部件?？梢岳眠@種衣架部件表示災(zāi)害發(fā)生時的避難方向。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，本發(fā)明提供一種夜光特性優(yōu)良的防災(zāi)用建材。這種建材無需維護，例如即使斷裂也能發(fā)光，是半永久性的材料，而且耐磨性也良好。此外，平常時外觀性能也優(yōu)良。
此外，由人造石構(gòu)成的情況下，可以提供一種高密度人造石建材，這種建材具有帶某種深邃感和光澤的優(yōu)美色調(diào)，發(fā)光部分沒有剝離、脫落和磨損問題，而且具有優(yōu)良物理特性。此外這種優(yōu)良制品的制造與傳統(tǒng)品相比，可以在低成本下實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種防災(zāi)用建材，其特征在于表示方向、位置等的圖形或圖案由蓄光材料或熒光材料或其二者形成，通過將所說的蓄光材料和熒光材料澆鑄或嵌入到至少含有無機材料或樹脂作為構(gòu)成成分的基材中并加以一體化而成。
2.按照權(quán)利要求1所述的防災(zāi)用建材，其中所說的無機材料是天然石、陶瓷、水泥、金屬和玻璃中至少一種以上物質(zhì)。
3.按照權(quán)利要求1所述的防災(zāi)用建材，其中所說的樹脂是熱固性樹脂。
4.按照權(quán)利要求1所述的防災(zāi)用建材，其中所說的蓄光材料和熒光材料是無機材料。
5.按照權(quán)利要求1所述的防災(zāi)用建材，其中所說的蓄光材料和熒光材料以樹脂為粘合劑。
全文摘要
提供了一種防災(zāi)用建材，其特征在于表示方向、位置等的圖形或圖案由蓄光材料或熒光材料或其二者形成，通過將所說的蓄光材料和熒光材料澆鑄或嵌入到至少含有無機材料或樹脂作為構(gòu)成成分的基材中并加以一體化而成。
文檔編號G09F13/20GK1227655SQ97197197
公開日1999年9月1日 申請日期1997年6月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月11日
發(fā)明者齋藤研一郎 申請人:株式會社多佩爾