白砂結(jié)構(gòu)體及白砂結(jié)構(gòu)體的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種白砂結(jié)構(gòu)體和白砂結(jié)構(gòu)體的制造方法，并且特別地涉及具有例如由玻璃制成的基材和形成在基材上的白砂薄膜的產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，白砂火山噴出物作為100%天然新型材料引起關(guān)注，其具有多種功能，諸如除臭功能、濕度控制功能、負(fù)離子效果功能和防止病屋綜合癥功能。
[0003]作為白砂火山噴出物的應(yīng)用產(chǎn)品，白砂結(jié)構(gòu)體201 (參考圖9)被實(shí)際使用為房屋內(nèi)部材料(內(nèi)部裝飾材料)、房屋外部材料(外部裝飾材料)或鋪裝材料，以提供特定的效果O
[0004]白砂結(jié)構(gòu)體201具有顆粒狀或塊狀的白砂203，在基材207上使用諸如粘合劑205的膠粘劑將顆粒狀或塊狀的白砂203形成為塊狀狀態(tài)。
[0005]相關(guān)技術(shù)的技術(shù)文件包括，例如，專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2。
[0006]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:特開2004-339712號(hào)公報(bào)；
[0009]專利文獻(xiàn)2:特開2008-101436號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的問題
[0011]傳統(tǒng)的白砂結(jié)構(gòu)體201具有諸如除臭功能和吸濕功能的功能。重要的是長(zhǎng)時(shí)間保持這些功能。傳統(tǒng)的白砂結(jié)構(gòu)體201包括塊狀白砂203，因此，具有低透光率以及較差的光學(xué)特性。如果需要基材207提供能見度，白砂203對(duì)基材207的鍍膜則被限制。
[0012]白砂產(chǎn)品的應(yīng)用主要是建材，需要尋找與機(jī)械、熱、電、生物功能、分離和化學(xué)特性相關(guān)的白砂的新功能，并且需要發(fā)展顯現(xiàn)這些功能的白砂應(yīng)用產(chǎn)品。
[0013]考慮到上述需要，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種白砂結(jié)構(gòu)體，除了除臭和吸濕功能外，其還具有優(yōu)秀的光學(xué)和電學(xué)特性，并且能夠抵抗老化長(zhǎng)時(shí)間地保持這些性能。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制造此種白砂結(jié)構(gòu)體的方法。
[0014]解決問題的方法
[0015]本發(fā)明的第一方面是:白砂結(jié)構(gòu)體，其包括基材和通過物理氣相沉積形成的在基材上的白砂薄膜。
[0016]與第一方面的白砂結(jié)構(gòu)體相關(guān)，本發(fā)明的第二方面通過直接地在基材上沉積組成白砂的金屬氧化物形成白砂薄膜。
[0017]與第一或第二方面的白砂結(jié)構(gòu)體相關(guān)，本發(fā)明的第三方面以透明或半透明材料制成基材。
[0018]本發(fā)明的第四方面為構(gòu)成第一方面的白砂結(jié)構(gòu)體，以便白砂結(jié)構(gòu)體為光控制元件，基材為第一傳導(dǎo)膜，白砂薄膜被形成在還原顯色膜的表面上，還原顯色膜被形成在基材的表面上，氧化顯色膜被形成在白砂薄膜的表面上，第二傳導(dǎo)膜被形成在氧化顯色膜的表面上，并且每層傳導(dǎo)膜都由透明或半透明體制成，或者其中一層傳導(dǎo)膜由透明或半透明體制成，而另一層由反射膜制成。
[0019]本發(fā)明的第五方面為構(gòu)成第一方面的白砂結(jié)構(gòu)體，以便白砂結(jié)構(gòu)體為光控制元件，基材是傳導(dǎo)膜，白砂薄膜被形成在氧化顯色膜的表面上，氧化顯色膜被形成在基材的表面上，還原顯色膜被形成在白砂薄膜的表面上，第二傳導(dǎo)膜被形成在還原顯色膜的表面上，并且每層傳導(dǎo)膜都由透明或半透明體制成，或者其中一層傳導(dǎo)膜由透明或半透明體制成，而另一層由反射膜制成。
[0020]本發(fā)明的第六方面為構(gòu)成第一方面的白砂結(jié)構(gòu)體，以便白砂結(jié)構(gòu)體為減反射材料，基材由透明或半透明體制成，并且白砂薄膜和折射率比白砂薄膜的折射率更高的高折射率薄膜交替地一層疊在另一層上地在基材的表面上形成多層。
[0021]本發(fā)明的第七方面是第一至第六方面的任何方面的白砂結(jié)構(gòu)體的制造方法。作為用于物理氣相沉積的薄膜形成材料，該方法采用顆粒狀或塊狀白砂，或采用由燒結(jié)的顆粒狀或塊狀白砂制成的預(yù)定尺寸的燒結(jié)體。
[0022]發(fā)明效果
[0023]本發(fā)明能夠提供白砂結(jié)構(gòu)體，其具有除臭和吸濕功能、光學(xué)和電學(xué)特性以及使白砂薄膜長(zhǎng)時(shí)間很難從基材脫落的脫落抵抗性，并且提供該白砂結(jié)構(gòu)體的制造方法。
【附圖說明】
[0024]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的白砂結(jié)構(gòu)體的示意性構(gòu)造。
[0025]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的白砂結(jié)構(gòu)體的白砂薄膜的放大視圖，其中(a)示出了白砂薄膜的表面，而(b)示出了沿(a)的直線L的白砂薄膜的表面粗糙度。
[0026]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的白砂結(jié)構(gòu)體的白砂薄膜的微觀結(jié)構(gòu)(根據(jù)形成條件的微觀結(jié)構(gòu)的改變)。
[0027]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的白砂結(jié)構(gòu)體的白砂薄膜的剖面的微觀結(jié)構(gòu)。
[0028]圖5示出了噴鍍?cè)O(shè)備的示意性構(gòu)造。
[0029]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的光控制元件。
[0030]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的光控制元件。
[0031]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的光控制元件。
[0032]圖9示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的白砂結(jié)構(gòu)體的示意性構(gòu)造。
【具體實(shí)施方式】
[0033]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的白砂結(jié)構(gòu)體I包括:形成為例如平板的基材3和白砂薄膜5。
[0034]通過諸如噴鍍的物理氣相沉積法(PVD)完全地且整體地覆蓋基材3的表面(平整的基材3的厚度方向的一面)而形成白砂薄膜5。
[0035]白砂薄膜5可被形成為覆蓋基材3的表面的至少一部分。白砂薄膜5也可被形成為覆蓋平整的基材3的厚度方向的兩面的全部或部分。基材3可以具有除了板狀的其他形狀。
[0036]白砂結(jié)構(gòu)體I可作為房屋內(nèi)部裝飾材料、外部裝飾材料或鋪墊材料。
[0037]以下將描述作為白砂薄膜5的原材料的白砂火山噴出物。
[0038]白砂火山噴出物構(gòu)成了白砂堆積層。白砂堆積層從日本的鹿兒島縣蔓延到宮城縣的南部，并且最厚具有150米的厚度。
[0039]在當(dāng)沒有其他類型的土壤混合的大量的火山碎肩大規(guī)模地流動(dòng)累積而形成厚厚的白砂堆積層時(shí)，得到白砂火山噴出物。一般類型的土壤由混合了通過植物和微生物的作用創(chuàng)造出的多種有機(jī)物的粉末狀巖石組成。
[0040]另一方面，白砂火山噴出物是在形成巖石之前由巖漿形成的粉末，并且大體不含營(yíng)養(yǎng)物(有機(jī)物)。白砂火山噴出物是在非常高的溫度下從巖漿燒結(jié)的高純度的無(wú)機(jī)陶瓷物。白砂火山噴出物是多孔的，并且包含作為主要成分的火山玻璃和60%到80%的硅酸成分。
[0041]以下將詳細(xì)地描述白砂，即白砂火山噴出物(例如，存在于日本九州的高千穗山的高千穗白砂)。高千穗白砂的重量百分比的解析結(jié)果如下所述:
[0042]灼燒損失2.1%, S12 67.8%, Al2O3 15.1%, Na2O 3.7%, Ca02.2 %，F(xiàn)e2O3 2.5%,K2O 2.2%, T12 0.27%, MnO 0.06 %, MgO 0.58%, P2O5 0.03%, SO3 0.20% 以及少于0.001% 的 Cl'
[0043]灼燒損失歸因于三氧化硫(SO3)并且是根據(jù)JIS R5202測(cè)量的。氧化硅(IV )(S12)是根據(jù)凝聚重量吸收組合法測(cè)量的。氧化鋁(Al2O3)、氧化鐵(III) (Fe2O3)、氧化鈦(IV ) (T12)、氧化媽(CaO)、氧化鎂(MgO)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、氧化猛(MnO)和五氧化二磷(P2O5)是根據(jù)氫氟酸、硝酸、高氯酸分解ICP發(fā)光光譜測(cè)量的。氯離子(CD是通過根據(jù)環(huán)境局的第13號(hào)通報(bào)的洗堤和通過根據(jù)離子層析法測(cè)量測(cè)試液測(cè)量的。
[0044]除了高千穗白砂之外的白砂(例如鹿兒島白砂)或具有與高千穗白砂的成分相同的成分的白砂可替代高千穗白砂被采用。
[0045]白砂的主要成分是硅酸和氧化鋁。白砂還包含斜長(zhǎng)石、石英、氧化鈦等。在白砂顆粒中有許多小氣泡。
[0046]平滑干燥粉狀的白砂很難保持水分，因此，不適合用于稻田。在暴雨情況下，白砂容易引起滑坡，并且因此被視為麻煩制造者。
[0047]以下將詳細(xì)地描述白砂結(jié)構(gòu)體I。白砂結(jié)構(gòu)體I的基材3為透明或半透明材料(例如，玻璃板)。
[0048]與相關(guān)技術(shù)不同，白砂薄膜5不使用諸如膠粘劑的粘合劑，并且通過直接地沉積組成白砂的金屬氧化物等被形成在基材3上。例如，白砂薄膜5僅由白砂成分制成。白砂薄膜5的厚度為大約5nm到lOOum。白砂薄膜5可在Inm到1mm，或Inm到1mm的厚度范圍被形成。
[0049]所述薄膜是薄的且表現(xiàn)