人造石壁材

この出願の発明は、自然の風合いを持ち、かつ、自然光や人工光の動きやこれらの光の強さの変化に沿って、常に変化する輝きを放つことのできる、極めて意匠性の高い人造石壁材に関するものである。 さらに詳しくは、この出願の発明は建築、土木用の壁仕上材として有用な、高い意匠性を有する新しい人造石壁材に関するものである。

従来より、ビルや住宅の外壁の仕上げには、ペイントによる塗装やタイル、れんが、ガラス、石材、などの配設が施されている。 これら仕上げ材は、光沢を有するグループと光沢のないグループとに仕分けられ、一般的にはこれらの仕上材は単独で、またはデザインを考慮し複合して用いられており、光沢ありとなしの仕上げ材を組み合わせたデザインも採用されている。
たとえば塗装においては、塗装の原料選択や配合の工夫によって種々のつや有りや、つや無しの仕上げがなされてきており、また、天然石においては、研磨加工により光沢を付与したり、小たたきやバーナージェット、ビシャン仕上げ等により光沢無しの凹凸表面を得ている。
そしてまた、住宅などの小規模建築物においては、全外壁面に石材などの平面研磨仕上げのような光沢を有する仕上げ材を用いることは周囲（環境）とのバランスの確保が難しいことから、これらを単独で用いる例はほとんどなく、光沢ありと光沢なしの仕上げ材を組み合わせたデザインとすることが主流となっている。
しかしながら、従来のように光沢ありと光沢なしの仕上げ材を組合わせることは施工上は極めて面倒であって、この組合わせのための複数の仕上げ材を用意することも手間がかかり、その組合わせによる壁面の意匠性も予想し難いという大きな問題があった。
このため、光沢があるものと光沢のないものとのデザイン的な組み合わせではなく、単体で光沢有りと光沢無しの双方の機能を兼ね備え、しかも従来の場合のような問題がなく、壁面としての意匠設計とその効果の予測も容易な、いわば第三の意匠性を有する壁仕上げ材の潜在ニーズには高いものがあった。 そこで、この出願の発明は、このような要請に対応することのできる、新しい壁面仕上げ手段を提供することを課題としている。

この出願の発明は、以上の課題を解決するためになされたものであって、第１には、１８０μｍ〜９．５ｍｍの範囲の大きさの無機質細粒成分と１８０μｍ未満の大きさの無機質微粒成分および樹脂成分が配合されており、かつ、前記の無機質細粒成分として少なくとも５重量％以上の透明性無機質細粒成分を含有し、凹凸の最大高さ寸法が１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の凹凸表面を有し、板状、または異形状に成形・固化されて、表面部に露出している透明性無機質細粒成分および凹凸表面形状が、自然光や人工光の照射およびその動きにともなって変化する点在した輝きを放つことを特徴とする人造石壁材を提供する。
また、第２には、無機質細粒成分が御影石や大理石などの天然石、タイルなどの成形品を破砕・分級したもの、および川砂や海砂などの砂を分級したものの１種以上で、無機質細粒成分として少なくとも５重量％以上配合される透明性無機質細粒成分が石英石やガラス、ガーネット、アメジストなど無色透明性および有色透明性の１種以上のものであることを特徴とする前記人造石壁材を、第３には、前記の無機質微粒成分は少なくともその一部が蓄光発光材または蛍光発光材であることを特徴とする人造石壁材を、第４には、蓄光発光材または蛍光発光材が透明性無機質細粒成分の粒子表面に焼付けられているか、あるいは樹脂とともに被覆されていることを特徴とする人造石壁材を提供する。
そして、第５には、１８０μｍ〜９．５ｍｍの範囲の大きさの無機質細粒成分と１８０μｍ未満の大きさの無機質微粒成分および樹脂成分が配合されて成形・固化された人造石を砕いて１８０μｍ〜９．５ｍｍの範囲の大きさとしたものが、前記無機質細粒成分の少くとも一部とされていることを特徴とする前記いずれかの人造石壁材を提供し、第６には、１８０μｍ〜９．５ｍｍの範囲の大きさに砕かれた人造石は、無機質細粒成分として透明性のものが配合されていたものであることを特徴とする人造石壁材を、第７には、１８０μｍ〜９．５ｍｍの範囲の大きさに砕かれた人造石は、無機質細粒成分として蓄光発光材または蛍光発光材が配合されていたものであることを特徴とする人造石壁材を提供する。
さらに、この出願の発明は、第８には、以上のいずれかの人造石壁材が壁材全体の表面層を構成していることを特徴とする人造石壁材を提供する。
第９には、表面部の樹脂成分が溶剤による溶解またはウォータージェットの圧力水により除去されて、表面部には透明性無機質細粒成分が露出していることを特徴とする前記いずれかの人造石壁材を提供する。
第１０には、１〜１００ｍｍ以上の凹凸表面が、反転加飾型を用いた鋳込み・加圧・加熱成形または加熱・押し出し成形または加熱・遠心成形により得られることを特徴とする人造石壁材も提供する。
また、第１１には、凹凸表面を有する成形体の裏面および小口面の少くともいずれかに壁面取り付けのための金具が一体に埋め込み成形されていることを特徴とする人造石壁材を提供する。

図１は、実施例として壁材の三態様を示した断面図である。

この出願の発明は前記のとおりの特徴をもつものであるが以下にその実施の形態について説明する。
この出願の発明は、人造石壁材として、前記のとおり、自然光や人工光の照射およびその動き、つまり自然光や人工光の照射の強度や角度の変化等に伴って変化する点在した輝きを放つことを本質的な特徴としている。 この特徴は、また、人造石壁材の組織構成として、
＜Ａ−１＞１８０μｍ〜９．５ｍｍの範囲の大きさの範囲にある無機質細粒成分と、
＜Ａ−２＞１８０μｍ未満の大きさの範囲にある無機質微粒成分、並びに ＜Ｂ＞樹脂成分が配合されており、しかも、前記＜Ａ−１＞無機質細粒成分としては、そのうちの５重量％以上が透明性無機質細粒成分であることを必須としている。
ここで、＜Ａ−１＞無機質細粒成分と＜Ａ−２＞無機質微粒成分とは、人造石壁材を構成する無機質骨材として、＜Ｂ＞樹脂成分との複合化によって、所要の強度や、硬度等の物理的特性を実現するものである。 この際の物理的特性の実現において、粒径の相違する２群の無機質成分＜Ａ−１＞＜Ａ−２＞を配合することが重要である。 異なる粒径の無機質成分＜Ａ−１＞＜Ａ−２＞を使用することによって、分級充填性が最とも緻密になった高密度の人造石壁材が実現されるからである。 そして、＜Ｂ＞樹脂成分の配合割合を調整することで、天然石調の、つまり一見すると樹脂成形品であるとは全く判別できない、自然調の外観性を有する人造石壁材となる。
この際の配合の割合としては、無機質成分＜Ａ−１＞＜Ａ−２＞の合計量として、９３重量％未満、樹脂成分＜Ｂ＞が７重量％以上、たとえば７〜７０重量％程度の割合とするのが好適である。 そして、無機質成分＜Ａ−１＞＜Ａ−２＞の相互の割合としては、その合計量１００％とした場合には、
＜Ａ−１＞無機質細粒成分：２０〜８０％
＜Ａ−２＞無機質微粒成分：８０〜２０％
の割合とするのが一般的には好ましい。
以上のような配合割合にある＜Ａ−１＞無機質細粒成分については、前記のとおり、その５重量％以上が透明性のものであるとするが、全量が透明性のものであってよく、一般的には、＜Ａ−１＞無機質細粒成分の全量に占める透明性のものの割合は、５〜９５重量％、さらには１０〜７０重量％とすることが好適である。
無機質成分＜Ａ−１＞＜Ａ−２＞の種類については各種のものであってよく、天然石粉粒、鉱物粉粒、セラミックス粒、ガラス粉粒、金属や合金の粉末等の各種のものの１種または２種以上のものが使用できる。 このような無機質成分＜Ａ−１＞＜Ａ−２＞のうちの、＜Ａ−１＞無機質細粒成分には透明性無機質細粒成分が５重量％以上の割合で含まれることになるが、このような透明性無機質細粒成分としては、たとえば石英石やガラス、ガーネット、アメジスト等の無色透明性および有色透明性の１種以上のものが好適なものとして用いられる。 そして、これらの透明性無機質細粒成分を除いた他の無機質細粒成分としては、たとえば、御影石や大理石等の天然石、タイルなどの成形品を粉砕・分級したもの、あるいは川砂、海砂などの砂を分級したものなどが例示される。 川砂や海砂、あるいはダム堆積砂等を配合利用することの利点としては、粉砕する必要がなく省エネルギー材料であることや、粒の角が丸いため、固化する前の混合物の流動性が良好であること、自然の風合いが引き出されること等が考慮される。
そしてまた、他の無機質細粒成分としては、蓄光発光性あるいは蛍光発光性の顔料を表面に焼付けにより、あるいは樹脂との被覆層としてコーティングしたものであってもよい。 これらのコーティングされたものは、その全体量の５重量％以上配合することによって、特徴のある夜光性あるいは蛍光性が実現されることになる。
そして、このような蓄光発光性あるいは蛍光発光性の顔料は、無機質微粒成分＜Ａ−２＞の少なくとも一部として含有されていてもよい。
そして、この出願の発明の人造石壁材の組成成分としての＜Ｂ＞樹脂成分については、付加重合性あるいは縮重合性等の各種のポリマーやコポリマー等によって構成されるものでよく、壁材としての強度、耐候性、耐水性、耐油性等をその壁材としての用途との関連で考慮することにより選択されればよい。 一般的に好適なものとしては、メタクリレート樹脂、アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、もしくはそれらの１種以上の複合樹脂からなるものが例示される。
さらに、この出願の発明の人造石壁材においては、前記の＜Ａ−１＞＜Ａ−２＞＜Ｂ＞のうち少くともいずれかを充足するものとして、人造石リサイクル材を用いてもよい。 このリサイクル材は、床材や家具材等の建材や道路等の土木材、あるいは防災用材等として製造されたもの、あるいは製造過程において排出されたもの等の各種由来のものであってよい。 そして、このリサイクル材については、１８０μｍ〜９．５ｍｍの範囲の大きさの無機質細粒成分と１８０μｍ未満の大きさの無機質微粒成分および樹脂成分が配合されて成形・固化された人造石が砕かれて１８０μｍ〜９．５ｍｍの範囲の大きさにされたものが用いられる。 これらのリサイクル材が、少くとも、前記＜Ａ−１＞無機質細粒成分の一部とされる。
これによって、省資源化、低コスト化が図られる。
また、この場合１８０μｍ〜９．５ｍｍの範囲に砕かれた人造石に透明性細粒成分や蓄光発光材、蛍光発光材が配合されたものである場合には、良好な発光性能が期待されることになる。
なお、以上の説明における無機質成分の大きさを、細粒について１８０μｍ〜９．５ｍｍの範囲、微粒については１８０μｍ未満としているが、このことは、実際には、たとえば、ＩＳＯ対応のＪＩＳ Ｚ ８８０１−１：２０００に規定されている公称目開きのふるい網を用いることによって容易に可能とされる。 １８０μｍ〜９．５ｍｍの範囲の大きさの細粒成分は、９．５ｍｍの目開きのふるい網を通過したもので１８０μｍの目開きのふるい網に残るものとして区分可能とされ、１８０μｍ未満の大きさの微粒成分は、１８０μｍの目開きのふるい網を通過するものとして区分可能とされる。
また、この出願の発明においては、以上のような人造石壁材が、実際の施工のための壁材の表面層のみを構成するものであってもよい。 たとえば、基材としてのセメント系無機質材や無機質材と樹脂との混合物からの成形体、あるいはその他の基材との積層品や一体化成形品等として、その表面層のみを上記の人造石壁材により構成することができる。 これによって、より低いコストでの人造石壁材製品が提供される。
以上のような配合についての特徴とともに、この出願の発明の人造石壁材においては、凹凸の最大高さ寸法が１ｍｍ〜１００ｍｍ範囲の表面凹凸を有し、また表面には、少くとも一部の前記の透明性無機質細粒成分が露出していることが必要である。 表面の凹凸の大きさが１ｍｍ〜１００ｍｍの範囲にあることが、自然光や人工光の照射およびその動きにより変化し点在する輝きを放つために欠かせない要件である。 表面凹凸の高さが１ｍｍ未満では、変化し点在する輝きを放つためには充分でなく、また１００ｍｍを超える場合には、壁仕上材の厚みが厚くなりすぎ、コスト高となり、建築物への適用についての制約が大きくなる。 そして、かえってその輝きを阻害することになる。 一方、透明性無機質細粒成分の露出も欠かせない。 この露出については、前記のとおり、＜Ａ−１＞無機質細粒成分の全量に占める透明性成分の割合を５重量％以上とすることによって実現される。 ５重量％未満の場合には、表面での透明性無機質細粒成分の露出は充分でなく、変化し点在する輝きを放つことは期待し難いことになる。
以上のような表面の凹凸、そして透明性無機質細粒成分の露出をともなうこの発明の人造石壁材は、板状あるいは異形状に成形、固化されたものとすることができる。 このような成形・固化のための手段については各種であってよい。 たとえば好適なものとしては、反転加飾型を用いた鋳込み（注型）による加圧・加熱成形、加熱押出し成形、あるいは加熱遠心成形等の各種の手段が採用される。 また、透明性無機質細粒成分の露出については、表面部の樹脂成分を溶解することのできる溶剤を用いて、表面部の樹脂成分を除去することや、ウォータージェットの圧力水を表面部に噴射することによって表面部の樹脂成分を除去することが有効でもある。
これら手段によって、この出願の発明の人造石壁材では、自然光や人工光の照射およびその動きにより、変化する点在した輝きを放つことになる。 このような人造石壁材はこれまで全く知られていないものであって、これらの人造石壁材の配置によって所要の光沢のある壁面部が光沢の少ない、あるいは光沢のない壁面部との組合わせとして自在な意匠設計が容易に実現されることになる。
壁材としての用途からして、この出願の発明においては、凹凸表面を有する成形体の裏面および小口面の少くともいずれかに壁面取り付けのための金具が一体に埋め込み成形されていてもよい。
この出願の発明にとって提供される人造石壁材においては、以上のような特徴が、たとえば次の表１のとおりの壁材としての物理的特性をベースとして実現されることになる。

次表の配合組成物を調製した。 ここでＭＭＡはメチルメタクリレート樹脂成分を示しており、添加剤としては過酸化物系の硬化触媒、そして光安定化剤が用いられている。

得られた人造石壁材について、壁面の変化し点在する輝き感を目視によりモニターによって感性評価した。 評価は、晴天時の午前８時、正午、午後４時についてのモニター５０人（男女同数、年令２０〜３０，３１〜４０，４１〜５０，５１〜６０，６１〜７０の均等階層化を行った）の平均総合評価とした。

評価レベルは次のとおりとした。

Ａ：変化し点在する輝きが壁面外観性として優良である。

Ｂ：変化し点在する輝きが壁面外観性として良好である。

Ｃ：変化し点在する輝きが弱く、かえって奇異な感じを与える。

Ｄ：変化し点在する輝きは認められない。

表３は、この評価の結果を示したものである。

表３の結果からも、この出願の発明の場合には、総合評価ＡもしくはＢとして、変化し点在する輝きをもつという、従来知られていない、好ましい意匠性を有するものであることが確認された。

以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、光沢があるものと光沢のないもののデザイン的な組み合わせではない、単体で光沢有りと光沢無しの双方の機能を兼ね備え、しかも壁面としての意匠設計とその効果の予測も容易な、新しい壁面仕上げ手段を提供することができる。