Искусственный камень и его структура

Искусственный камень и его структура

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение касается искусственного камня и его структуры. Более конкретно настоящее изобретение касается фосфоресцирующего и/или люминесцентного искусственного камня, который применим в качестве строительного материала, материала для видимого изображения или подобного ему, такого как индикатор направления или указатель местоположения с декоративным или темнопольным освещением, преимущественно светящимся благодаря аккумуляции энергии света или поглощению ультрафиолетовых лучей, а также его структуры.

Искусственный камень, сбрикетированный из смеси раздробленного природного камня и смолы или подобного ей вещества, традиционно известен. Различные подходы применялись, чтобы придать такому искусственному камню не только облик природного камня, такого как мрамор или гранит, но и превосходные твердость и прочность.

С экспериментальной целью для совершенствования функций и рабочих характеристик такого искусственного камня было предложено при помощи люминесцентного вещества, такого как фофоресцирующее вещество, заставить искусственный камень светиться подобно материалу, аккумулирующему энергию света (light ассumulation material), или УФО люминесцентному материалу (ultraviolet rау luminescent material), испускающему свет при поглощении ультрафиолетовых лучей.

Например, в патенте Японии (Jараnеsе Раtеnt Lаid-Oреn № 60-137862) предложена люминесцентная облицовочная плитка, состоящая из неорганического наполнителя, синтетической смолы и пигмента, аккумулирующего энергию света, и включающая приблизительно более 50% неорганического наполнителя от итогового количества смеси. Например, для этой люминесцентной облицовочной плитки предложена толщина плиты от 3 до 5 мм; а плитку формуют из следующей композиций: 75% масс. кварцевого песка в качестве неорганического наполнителя со средним диаметром частиц 0,2 мм или более, 15% масс. сиропа, состоящего из ММА полимера/ММА мономера, взятых в массовом отношении 25/75, и 9% масс. пигмента, аккумулирующего энергию света, и подвергают затвердеванию.

Кроме того, в патенте Японии (Jараnеsе Раtеnt Lаid-Oреn № 8-1197068) предложен люминесцентный материал, получаемый из следующей композиции: природный или синтезированный люминесцентный камень, излучающий свет при ультрафиолетовом облучении, и связующая смола в количестве от 4 до 10% масс. от общего количества смеси наряду с природным или синтетическим заполнителем.

Однако люминесцентный материал, такой как обычная искусственная облицовочная плитка или искусственный камень, который делают фосфоресцирующим, например, при помощи вышеуказанного пигмента, аккумулирующего энергию света, является таковым максимально в течение нескольких часов (для поддержания угасающей яркости свыше 3 мкд/м², что составляет нижний предел, при котором человек способен различать контуры предметов, от насыщенного состояния после облучения 200 люкс от обычно применяемого источника света D65), а вышеописанный материал, предложенный в патенте Японии (Jараnеsе Раtеnt Lаid-Oреn № 60-137862), светится только один час.

Кроме того, существует проблема, заключающаяся в том, что создаваемый уровень яркости не соответствует яркости, требуемой для отчетливой видимости и по инструкции безопасности считающейся необходимой в случае отключения электричества в течение примерно 15 минут. Эти проблемы были общими, так же как и проблема, заключающаяся в том, что также не достигнуты достаточные характеристики свечения в случае излучения света при ультрафиолетовом облучении.

Более того, проблема заключается в том, что только поверхностный слой с максимальной глубиной 1 мм от поверхности может излучать свет; и материал, аккумулирующий энергию света, или подобный ему материал, заключенный глубже в компактном теле из искусственного камня, вовсе не сможет работать, как в случае искусственного камня (искусственная облицовочная плитка), сделанного фосфоресцирующим путем добавления пигмента, аккумулирующего энергию света, так и в случае искусственного камня, который превращают в люминесцентный при ультрафиолетовом облучении.

По этой причине нельзя обеспечить толстый слой, излучающий свет. Таким образом, существует описанная выше фундаментальная проблема, касающаяся характеристик свечения и заключающаяся в том, что затруднительно увеличение продолжительности времени свечения, например, для фосфоресцирующего искусственного камня, смешанного с материалом, аккумулирующим энергию света.

В действительности из-за этих проблем практическое применение свечения аккумулированной энергией света для привлечения внимания, например для указателей безопасности в подземных торговых центрах в случае отключения электроэнергии, сведено к краскам, лентам или пленкам, включающим материал, аккумулирующий энергию света.

С экономической точки зрения непрактично примешивать люминесцентное вещество к тем частям искусственного камня, которые в действительности не участвуют в излучении света, так как фосфоресцирующие вещества, такие как материал, аккумулирующий энергию света, и люминесцентное вещество с ультрафиолетовым облучением, дорого стоят и поднимают в целом стоимость изделия из искусственного камня в 3-10 раз даже при малом количестве такой добавки.

Кроме того, обычный искусственный камень нельзя применять в качестве материла для полов, например, в тех случаях, когда требуется высокое сопротивление изнашиванию, так как проблемой являются не только характеристики свечения, но также и физические свойства, такие как прочность, сопротивление изнашиванию и способность переносить атмосферные условия.

Таким образом, характеристики и применение традиционного искусственного камня, который является фосфоресцирующим или люминесцентным с ультрафиолетовым облучением, чрезвычайно ограничены.

На основе анализа создавшейся ситуации заявители предложили искусственный камень, который имеет высокую прочность и высокую твердость как искусственный камень, включающий неорганический заполнитель и наполнитель со смолой, и обладает богатой цветовой палитрой, подобно натуральному камню; может излучать свет своей толщей при добавлении к нему материала, аккумулирующего энергию света, или УФО люминесцентного материала; позволяет увеличивать габаритную толщину искусственного камня, а кроме того продлить время свечения (см. например, WO 98/39268, WO 98/35919).

Эти предложения по существу отличаются применением нескольких групп неорганических материалов, средний диаметр частиц которых различный, и которые находятся в смеси в определенном отношении; использованием прозрачных неорганических материалов для групп с большим диаметром частиц; добавлением материалов, аккумулирующих энергию света, или УФО люминесцентных материалов к группам с меньшим диаметром частиц, или предварительным нанесением их на поверхность прозрачных неорганических частиц с большим диаметром при помощи обжига или подобных методик.

Указанные предложения основаны на новых неожиданных открытиях, касающихся возможности увеличения толщины, вносящей свой вклад в свечение материалов, аккумулирующих энергию света, или подобных им, посредством регулирования внутренней структуры искусственного камня.

В действительности искусственный камень на основе данного изобретения позволяет, чтобы яркость в 3 мкд/м² или более длилась примерно в течение 8 часов.

После этого, однако, в качестве крупного объекта управления заявители исследовали взаимосвязь между структурой искусственного камня и характеристиками свечения с целью повышения характеристик свечения материалов, аккумулирующих энергию света, и материалов, люминесцентных с ультрафиолетовым облучением, повышения исходной яркости свечения аккумулированной энергии света и, кроме того, обеспечения продолжения свечения с предопределенной яркостью более длительное время.

Это осуществлено, чтобы реализовать искусственный камень, светящийся аккумулированной энергией света, который максимально проявляет неэнергетические характеристики свечения с предопределенной яркостью ночью или при отключении электроэнергии, и искусственный камень, испускающий свет при облучении ультрафиолетовыми лучами, обладающий свойством максимального энергосбережения. Кроме того, что касается регулирования, предметом исследования заявителей послужило поддержание на чрезвычайно высоком уровне качества и повышение таких физических свойств как, например, прочность, твердость поверхности, сопротивление изнашиванию, способность переносить атмосферные условия, цветовой тон и гидроизоляция/стойкость к химическому воздействию; что и было реализовано заявителями к настоящему моменту времени.

В настоящем изобретении предложены следующие искусственные камни в качестве способа решения вышеуказанных целей. Согласно первому аспекту, искусственный камень включает наряду со смолой и прозрачным заполнителем по меньшей мере один вид люминофора, выбранного из материала, аккумулирующего энергию света, и материала, люминесцентного при ультрафиолетовом облучении, и отличается тем, что обладает более высокими характеристиками свечения искусственного камня, чем характеристики свечения самого по себе материала, аккумулирующего энергию света, и/или материала, люминесцентного при ультрафиолетовом облучении; согласно второму аспекту, указанный искусственный камень отличается тем, что обладает высокими характеристиками свечения при более низком коэффициенте наполнения (об.%) искусственного камня, чем максимальный коэффициент наполнения (об.%) самого по себе включенного материала, аккумулирующего энергию света, и/или материала, люминесцентного при ультрафиолетовом облучении.

Кроме того, согласно третьему аспекту, в изобретении предложен искусственный камень, включающий наряду со смолой прозрачный заполнитель и по меньшей мере один вид материала, выбранного из материала, аккумулирующего энергию света, и/или материала, люминесцентного при ультрафиолетовом облучении, и отличающийся тем, что диаметр частиц составляет от 0,1 мм или более и до 2/3 или менее от толщины искусственного камня после литья и затвердевания. Кроме того, в связи с третьим аспектом в изобретении предложено следующее: согласно четвертому аспекту, искусственный камень, отличается тем, что диаметр частиц заполнителя составляет 0,3 мм или более; согласно пятому аспекту искусственный камень отличается тем, что средний диаметр частиц прозрачного заполнителя составляет от 1/20 или более и до 1/3 или менее от толщины искусственного камня после литья и затвердевания; согласно шестому аспекту искусственный камень, отличается тем, что прозрачный заполнитель имеет неровную конфигурацию поверхности.

Дополнительно в данном изобретении предложено следующее: согласно седьмому аспекту предложен искусственный камень по любому из вышеуказанных аспектов, отличающийся тем, что каждый из средних диаметров частиц материала, аккумулирующего энергию света, и/или материала, люминесцентного при ультрафиолетовом облучении, составляет от 10 мкм или более и до 300 мкм или менее; согласно восьмому аспекту искусственный камень отличается тем, что средний диаметр частиц составляет от 40 мкм или более и до 150 мкм или менее.

В настоящем изобретении согласно девятому аспекту предложен искусственный камень по любому из вышеуказанных аспектов, отличающийся тем, что он включает неорганический наполнитель с диаметром частиц менее 0,1 мм; а согласно десятому аспекту искусственный камень отличается тем, что средний диаметр частиц наполнителя составляет от 30 мкм или более и до 70 мкм или менее.

В настоящем изобретении согласно одиннадцатому аспекту предложен искусственный камень по любому из вышеуказанных аспектов, отличающийся тем, что объемная доля прозрачного заполнителя составляет от 20% или более и до 80% или менее; и согласно двенадцатому аспекту искусственный камень отличается тем, что объемное отношение наполнителя к материалу, аккумулирующему энергию света, материалу, люминесцентному при ультрафиолетовом облучении, или к их смеси, определяемое как наполнитель/(материал, аккумулирующий энергию света, и/или люминесцентный материал при ультрафиолетовом облучении), составляет от 0 или более и до 100 или менее.

В настоящем изобретении согласно тринадцатому аспекту предложен искусственный камень, отличающийся тем, что прозрачный заполнитель - это кварц или горный хрусталь, а наполнитель - это гидроксид алюминия или диоксид кремния.

В настоящем изобретении согласно четырнадцатому аспекту предложен искусственный камень, отличающийся тем, что прозрачный заполнитель - это стекло, а наполнитель - это диоксид кремния или гидроксид алюминия.

Более того, в настоящем изобретении согласно пятнадцатому аспекту предложен искусственный камень по любому из предшествующих аспектов, отличающийся тем, что наряду с прозрачным заполнителем он включает непрозрачный заполнитель, диаметр частиц составляет 2/3 или менее от толщины искусственного камня после литья и затвердевания, а общая объемная доля прозрачного заполнителя и непрозрачного заполнителя составляет от 20% или более и до 80% или менее от искусственного камня.

В настоящем изобретении согласно шестнадцатому аспекту предложен искусственный камень по любому из предшествующих аспектов, отличающийся тем, что время от насыщенного состояния после облучения 200 люкс обычно применяемого источника света D65 до яркости 3 мкд/м² составляет 12 часов или более.

В настоящем изобретении согласно семнадцатому аспекту предложен искусственный камень, отличающийся тем, что искусственный камень по любому из предшествующих аспектов представляет собой тонкое напластование, образующее материал поверхности; и согласно восемнадцатому аспекту искусственный камень отличается тем, что искусственный камень по любому из предшествующих аспектов образует часть поверхности.

Как упоминалось выше, настоящее изобретение основано на знании, поскольку изложенное далее можно представить как результат детального исследования, произведенного заявителями.

Другими словами, характеристики фосфоресцирования/люминесцирования можно значительно улучшить, совершенствуя структуру искусственного камня и ее регулирование; что касается структуры/регулирования, то

1) диаметр частиц прозрачного заполнителя;

2) конфигурация прозрачного заполнителя;

3) диаметр частиц материала, аккумулирующего энергию света,/УФО люминесцентного материала;

4) объемная доля прозрачного заполнителя и его объемное отношение к наполнителю;

5) тип прозрачного заполнителя и сочетание его с типом наполнителя;

и прочие являются важными упомянутыми выше факторами, и эффективным является регулирование этих факторов до определенных условий, как это описано в настоящем изобретении. Указанные факторы впервые прояснены исследованием, осуществленным заявителями.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 иллюстрирует аспект вырезки искусственного камня и поверхностную обработку.

На фиг.2 показано тонкое напластование фосфоресцирующего/люминесцентного искусственного камня, где (А) иллюстрирует сплошное тонкое напластование другого материала, а (В) иллюстрирует частичное тонкое напластование, формирующее тем самым "решетку".

На фиг.3 показан заглубленный фосфоресцирующий/люминесцентный искусственный камень.

На фиг.4 показан фосфоресцирующий/люминесцентный искусственный камень, объединенный при помощи имплантации.

Предпочтительное воплощение изобретения

Настоящее изобретение имеет указанные выше отличительные признаки. Предпочтительное воплощение изобретения будет описано далее.

По существу дела, концепция, описанная в данном изобретении, до сего момента не была известна в технике. Указанные выше первое и второе изобретения приведены в качестве новой технической концепции, которой ранее не владели даже заявители.

Другими словами, фосфоресцирующий/люминесцентный искусственный камень по настоящему изобретению представляет собой искусственный камень, включающий наряду со смолой прозрачный заполнитель, по меньшей мере один вид материала, выбранного из материала, аккумулирующего энергию света, и материала, люминесцентного при ультрафиолетовом облучении, и при необходимости примешанный наполнитель, и отличающийся тем, что этот камень имеет более высокие характеристики свечения, чем характеристики свечения самого по себе включенного в него материала, аккумулирующего энергию света, и/или материала, люминесцентного при ультрафиолетовом облучении.

До сих пор не были известны характеристики свечения с таким отличительным признаком. Это означает, что искусственный камень по настоящему изобретению а именно, камень, полученный в виде системы с добавками не только материала, аккумулирующего энергию света, и/или материала, люминесцентного при ультрафиолетовом облучении, но также и прозрачного заполнителя, смолы и т.д., имеет более высокие характеристики свечения, чем характеристики свечения самого по себе материала, аккумулирующего энергию света, и/или материала, люминесцентного при ультрафиолетовом облучении.

Такой искусственный камень, имеющий превосходные характеристики свечения, впервые создан заявителями.

Характеристики свечения самого по себе материала, аккумулирующего энергию света, и/или материала, люминесцентного при ультрафиолетовом облучении, оценивают, например, описанным далее способом.

Что касается исключительно характеристик свечения таких материалов, аккумулирующих энергию света, и/или материалов, люминесцентных при ультрафиолетовом облучении, взятых сами по себе, то поскольку такие материалы применяют в виде частиц, прежде всего, эти частицы загружают в прозрачный сосуд, верхняя часть которого открыта, а глубина равна толщине отливки из искусственного камня, и при помощи вибрации вынуждают частицы перейти в плотноупакованное состояние. Состояние, показывающее, что частицы, состоящие из материала, аккумулирующего энергию света, и/или материала, люминесцентного при ультрафиолетовом облучении, упакованы максимально плотно при сохранении без повреждения их исходных размеров и формы, это состояние, при котором невозможно дальнейшее заполнение сосуда. Это состояние реализуется благодаря этим частицам и существующему между ними воздуху.

Затем в таком плотноупакованном состоянии можно измерять характеристики свечения.

Например, после приведения каждого материала, аккумулирующего энергию света, с различными диаметрами частиц на основе алюмината стронция (производство NЕМОТО & Со., Ltd.) в плотноупакованное состояние в емкости глубиной 5 мм и облучения его 200 люкс от источника света D65 в течение 60 минут (более чем время насыщения), измеряли исходную яркость через 15 минут и время затухания, пока яркость не упадет до 3 мкд/м², что и показано в таблице 1.

Таблица 1.
Материал, аккумулирующий энергию света	Средний диаметр частиц (мкм)
	10	20	40	80	150	300
Максимальный коэффициент наполнения(об.%)	30,56	36,11	38,89	41,67	44,44	47,26
Плотность	1,1	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7
Истинная плотность	3,6	3,6	3,6	3,6	3,6	3,6
Яркость через 15 минут (мкд/м2)	102,3	148,5	189,3	301,8	405,6	395,2
Время затухания до 3 мкд/м2	5 ч 30 м	7 ч 15 м	10 ч 45 м	14 ч 15 м	18 ч	17 ч

С другой стороны, были измерены характеристики свечения искусственного камня, литого и затвердевшего в виде искусственного камня толщиной 5 мм и включающего в свой состав материал, аккумулирующий энергию света, со средним диаметром частиц 150 мкм; полученные данные показаны в таблице 1 в качестве сравнения. Приведенные результаты показаны в таблице 2 соответственно коэффициентам наполнения (% об.) материала, аккумулирующего энергию света.

Таблица 2
Коэффициент наполнения материала, аккумулирующего энергию света (об. %)	Яркость через 15 минут (мкд/м2)	Время затухания до 3 мкд/м2
0,29	61,29	1 ч 35 мин
1,44	105,3	6 ч
3,19	178,6	10 ч 45 мин
4,37	217,6	11 ч 45 мин
11,19	372,3	19 ч 45 мин
15,61	426,1	24 ч

Между прочим, яркость и ее затухание, приведенные в таблице 1 и таблице 2, измеряли при помощи яркомера ВW33, произведенного ТОРСОN СОRРОRАТION. Аналогичным образом поступали в последующем описании.

Как это очевидно, например, при сравнении таблиц 1 и 2, в случае материала, аккумулирующего энергию света, со средним диаметром частиц 150 мкм понимают, что время затухания до 3 мкд/м² в примере искусственного камня с коэффициентом наполнения 11,19% об. по настоящему изобретению составило 19 часов 45 минут, что превышает уровень в 18 часов, характерный для материала, аккумулирующего энергию света, как такового; и исходная яркость через 15 минут для искусственного камня с коэффициентом наполнения 15,61% об. также превышает аналогичную величину материала, аккумулирующего энергию света, как такового.

Результаты этого типа подтверждены не только для случая материала, аккумулирующего энергию света, со средним диаметром частиц 150 мкм, но также для любого случая средних диаметров от 10 до 300 мкм, как это показано в таблице 1.

Считается общеизвестным, что характеристики свечения отдельно взятого люминесцентного материала будут падать в случае его смешивания с другими компонентами. Однако удивительным является то, что характеристики свечения искусственного камня по настоящему изобретению превышают характеристики свечения отдельно взятого материала, аккумулирующего энергию света; иными словами, характеристики свечения, наоборот, улучшаются при шихтовке, что является полной противоположностью известному явлению.

Можно предположить следующие причины:

В искусственном камне почти все материалы, аккумулирующие энергию света, могут эффективно абсорбировать энергию света (ультрафиолетовое облучение), получаемую при таком излучении, как солнечный свет и свет флуоресценции, в результате рассеяния или беспорядочного отражения света внутри искусственного камня, происходящего благодаря смеси или объединению с прозрачным заполнителем или другими веществами.

Таким образом, абсорбированная энергия света внутри искусственного камня эффективно аккумулируется, и свечение может стать эффективным.

Указанное выше явление признано не только для случая материала, аккумулирующего энергию света, но также для материалов, люминесцентных при ультрафиолетовом облучении, по настоящему изобретению.

Так, в данном изобретении, предложена композиция для предпочтительного искусственного камня с учетом вышеупомянутого явления.

Такой искусственный камень, во-первых, включает неорганический заполнитель, материал, аккумулирующий энергию света, (иными словами, материал, люминесцентный аккумулированной энергией света - а light ассumulаtion luminescent mаtеrial), или люминесцентный материал, излучающий свет посредством ультрафиолетового облучения, и смолу, причем весь указанный неорганический заполнитель или часть его состоит из прозрачного заполнителя. Если прозрачный заполнитель составляет одну из частей неорганического заполнителя, то соотношение определяют с учетом физической функции, требуемой для применения фосфоресцирующего/люминесцентного искусственного камня по настоящему изобретению или его конструкции, а также с учетом функции свечения.

Таким образом, по данному изобретению прозрачный заполнитель включен в качестве обязательного материала.

А сам искусственный камень при необходимости включает неорганический или органический наполнитель и в незначительном количестве кремнийорганический аппрет, отвердитель или им подобные вещества.

Прозрачный заполнитель в таких композициях включает неорганические вещества с высокой прозрачностью, такие как, например, кварц (кремнистая порода), горный хрусталь, стекло и диоксид кремния. Для такого прозрачного заполнителя сопутственно в разрешенном интервале можно применять такой неорганический заполнитель, как непрозрачные материнские породы, минералы и керамику.

Наполнитель, смешиваемый при необходимости с заполнителем, представляет собой мелкозернистый порошок, диаметр частиц которого много меньше диаметра частиц заполнителя, и включает, например, такие неорганические вещества, как гидроксид алюминия, порошок стекла, порошок диоксида кремния, порошок кварца (кремнистой породы) и карбонат кальция, и такие органические вещества, как порошки пластмасс или пластмассовые шарики.

В качестве материала, аккумулирующего энергию света, или материала, люминесцентного при ультрафиолетовом облучении, можно соответственно применять различные виды материалов, включая обычные известные материалы или коммерческие материалы. Например, такие как вещество на основе алюмината стронция, вещество на основе сульфида цинка или подобные им вещества.

В результате дополнительного детального исследования фосфоресцирующего/люминесцентного искусственного камня, уже предложенного заявителями, заявители неожиданно обнаружили, что характеристики свечения можно значительно улучшить при помощи незначительного регулирования структуры и предположили следующее. Одним из важных факторов, играющих главную роль, является диаметр частиц прозрачного заполнителя.

Между тем характеристики свечения в случае люминесценции при аккумулировании энергии света оценивают следующим образом. В способе оценки по японскому промышленному стандарту Z9100-1987 "аккумуляция энергии света табло указателя безопасности" за стандарт в случае оценки характеристики принимают время затухания яркости до 3 мкд/м² после облучения 200 люкс от источника обычного света D65 до насыщения яркости.

Кстати, яркость в 3 мкд/м² считается нижним пределом, на котором человек может отчетливо идентифицировать контур предмета. Кроме того, в настоящем изобретении также оценивают яркость через некое время, истекшее после облучения, т.е. исходную яркость через 15 минут.

В настоящем изобретении определено, что диаметр частиц прозрачного заполнителя составляет от 0,1 мм или более и до 2/3 или менее от толщины искусственного камня после литья и затвердевания искусственного камня. Указанное выше "после литья и затвердевания" означает, что смесь материалов или композицию для искусственного камня, находящуюся в текучем состоянии, сформовали и подвергли затвердеванию при помощи сжатия или аналогичного действия, после отливки в форму, или сформовали из текучего состояния и подвергли затвердеванию посредством непрерывного конвейерного формирования, или подобной технологии. Определено, что диаметр частиц прозрачного заполнителя составляет 2/3 или менее от толщины искусственного камня в таком состоянии "после литья и затвердевания".

В настоящем изобретении определено, что предпочтительный диаметр частиц заполнителя составляет 0,3 мм или более.

В случае диаметра частиц прозрачного заполнителя менее 0,1 мм время затухания яркости до 3 мкд/м² составляет только несколько часов, а именно от 1 до 3 часов, что представляет собой характеристику, аналогичную стандартной. Для того чтобы сделать время, по меньшей мере, равным 6 часам, максимальный диаметр частиц прозрачного заполнителя должен составлять 0,1 мм или более от толщины искусственного камня. Чтобы время от насыщенного состояния до яркости в 3 мкд/м² довести до 8 часов или более и дополнительно до 12 часов или более, предпочтительный диаметр частиц может составлять 0,3 мм или более.

С другой стороны, диаметр частиц должен составлять 2/3 или менее от толщины искусственного камня. В случае превышения 2/3 фактический фосфоресцирующий/люминесцентный искусственный камень в действительности не создается, так как такое физическое свойство как прочность, требуемая для искусственного камня, трудно получить после литья и затвердевания искусственного камня.

Например, характеристики свечения искусственного камня (толщина плиты 5 мм), включающего в качестве материала, аккумулирующего энергию света, только 2% об. (3,89% масс.) аккумулирующего энергию света материала на основе алюмината стронция (NЕМОТО & Со., Ltd., (G-300С), указаны в таблице 3. В таблице 3 приведены результаты, относящиеся к времени затухания после состояния насыщения, реализованного облучением 200 люкс от источника обычного света D65 в течение 60 минут. Состав (%.об.) искусственного камня следующий:

Кварц (измельченный продукт)	19,98
Гидроксид алюминия (средний диаметр частиц 40 мкм)	32,11
Материал, аккумулирующий энергию света, (средний диаметр частиц 40 мкм)	2,00
ММА смола	44,74
Кремнийорганический аппрет, отвердитель и пр.	остальное

Таблица 3.
Время свечения после облучения светом (ч)	Интервалы диаметра частиц кварца (мм)
	2,5-1,2	1,2-0,6	0,6-0,3	0,3-0,1	Менее,чем 0,1
1	35,47	29,48	30,39	24,56	14,23
2	16,82	13,20	13,16	11,13	3,871
4	7,253	5,957	5,671	4,971
6	4,372	3,972	3,872	3,082
8	3,326	3,121	3,012
10	3,087

В таблице 3 приведены данные для образцов, включающих только 2% об. материала, аккумулирующего энергию света, где показано изменение яркости (мкд/м²) со временем после облучения для каждого интервала диаметров частиц кварца.

В таблице 3 показано, что необходимо задавать диаметр частиц заполнителя, равный 0,1 мм или более, причем предпочтительно задавать диаметр частиц заполнителя, равный 0,3 мм или более, чтобы довести до 6 часов или более время затухания яркости до 3 мкд/м².

Кроме того, если диаметр частиц прозрачного заполнителя превышает 2/3 толщины плиты, то есть 3,4 мм (хотя этот результат и не показан в таблице 1), то литой и затвердевший искусственный камень имеет низкую прочность при изгибе и не является практичным изделием.

Кроме того, если средний диаметр частиц менее 0,1 мм, характеристики свечения улучшаются с повышением доли добавляемого материала, аккумулирующего энергию света. Однако так как аккумулирующий энергию света материал чрезвычайно дорого стоит, совсем не практично повышать применяемое его количество. По этой причине чрезвычайно важно, чтобы фосфоресцирующий/люминесцентный искусственный камень приобретал наилучшие характеристики свечения при использовании минимальной доли материала, аккумулирующего энергию света.

С этой точки зрения, рекомендации, касающиеся диаметра частиц прозрачного заполнителя и связанные с настоящим изобретением, показывают значимость данного изобретения.

В настоящем изобретении средний диаметр частиц прозрачного заполнителя составляет более предпочтительно от 1/20 или более и до 1/3 или менее толщины литого и затвердевшего искусственного камня. После приведения среднего диаметра частиц к этому интервалу становится безусловно возможным удлинить до 12 часов или более время затухания до снижения яркости до 3 мкд/м².

В таблице 4 показана зависимость изменения времени затухания яркости до 3 мкд/м² от изменения среднего диаметра частиц кварца в искусственном камне (толщина плиты 5 мм) следующего состава (% об.):

Кварц (измельченный продукт)	49
Гидроксид алюминия (средний диаметр частиц 40 мкм)	14
Материал, аккумулирующий энергию света, G-300С (средний диаметр частиц 40 мкм)	5
ММА смола	31

В приведенной выше композиции опущены составляющие, входящие в состав в незначительном количестве, такие как кремнийорганический аппрет или отвердитель. Тоже относится и к последующему описанию.

Таблица 4.
Максимальный диаметр частиц (мм)	Средний диаметр частиц (мм)	Время до 3 мкд/м2
2,38	0,35	12ч 15 мин
2,38	1,0	13 ч 30 мин
2,38	1,2	13 ч 45 мин
2,38	1,6	13ч
2,38	1,8	9 ч 45 мин
*Указано время до 3 мкд/м2 после облучения D65 200 люкс x 60 минут (больше, чем время насыщения).

Из таблицы 4 становится понятной важность среднего диаметра частиц, составляющая от 1/20 или более и до 1/3 или менее толщины плиты литого и отвердевшего искусственного камня.

С другой стороны, предпочтительно применять прозрачный заполнитель с неправильной конфигурацией поверхности, не имеющий ни правильных плоскостей спайности кристаллов, ни сферической формы. При сравнении кварца (кремнистой породы) и горного хрусталя это является первым отличием. Эти вещества обычно измельчают для получения продукта с предопределенным средним диаметром частиц. Измельченный продукт из горного хрусталя стремится иметь регулярную поверхность, так как он является высокозакристаллизованным. С другой стороны, продукт из кварца не обладает таковой тенденцией. Продукт из кварца состоит из зерен, имеющих в целом нерегулярную и шероховатую поверхность. Кроме того, в случае стеклянных шариков, они не имеют такой нерегулярной поверхности, какую можно видеть у продукта из измельченного кварца или обычного стекла.

Такое различие оказывает влияние на характеристики свечения фосфоресцирующего/люминесцентного искусственного камня.

Таблица 5 демонстрирует указанное сравнение.

Во всяком случае состав (% об.) композиции следующий:

Прозрачный заполнитель	50
Гидроксид алюминия	14
Материал, аккумулирующий энергию света, G-300	5
ММА смола	30

Максимальный диаметр частиц прозрачного заполнителя составлял 2,38 мм, а толщина плиты литого и затвердевшего искусственного камня была 5 мм. Время затухания яркости до 3 мкд/м² после облучения 200 люкс от обычно используемого источника света D65 приведено в таблице 5.

Таблица 5.
Прозрачный заполнитель	Время затухания до 3 мкд/м2
Продукт из измельченного стеклаСтеклянные шарикиПродукт из измельченного кварцаПродукт из измельченного горного хрусталя	11 ч 45 мин9 ч13 ч8 ч 30 мин

В таблице 5 отчетливо видно различие. Предположили, что такое различие отражает в зернах степень нерегулярности частоты преломления света, падающего на прозрачный заполнитель. Понятно, что горный хрусталь с более высоко закристаллизованными плоскостями или стеклянные шарики, имеющие сферическую поверхность, обладают меньшей степенью нерегулярности по сравнению с таким измельченным продуктом, как кварц или стекло.

Дальнейшие объяснения, касающиеся добавления материала, аккумулирующего энергию света, к фосфоресцирующему/люминесцентному искусственному камню в случае настоящего изобретения согласно исследованиям, проведенным заявителями, подтверждают, что с точки зрения характеристик свечения замечательно, когда диаметр частиц материала, аккумулирующего энергию света, большой, что время, необходимое для облучения светом с целью достижения исходного насыщенного состояния, становится тем дольше, чем больше диаметр частиц.

Например, как это показано в таблице. 6, понятно, что для искусственного камня, включающего 5% об. материала, аккумулирующего энергию света, 49% об. заполнителя и 31% об. ММА смолы, желательно применять аккумулирующий энергию света материал на основе алюмината стронция со средним диаметром частиц 20 мкм и более, более предпочтительно 40 мкм и более, чтобы увеличить время затухания до яркости 3 мкд/м² после облучения 200 люкс обычно используемого источника света D65 более чем до 12 часов.

Таблица 6.
Яркость/время	Средний диаметр частиц материала, аккумулирующего энергию света (мкм)
	10	20	40	80	150
Яркость через 10	3,213	3,809	4,346	4,529	4,975
часов (мкд/м2)
Яркость через 12	-	3,007	3,415	3,523	4,079