(57)【要約】【課題】  比重が小さく、搬送性，施工性に優れた調湿性無機質板およびその製造方法を提供することにある。【解決手段】  調湿性無機質板１は、吸放湿性無機粉粒体を含有する高比重無機質基材２の片面に、吸放湿性無機粉粒体を含有する低比重無機質基材３を積層一体化したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸放湿性無機粉粒体を含有する高比重無機質基材の少なくとも片面に、吸放湿性無機粉粒体を含有する低比重無機質基材を、積層一体化したことを特徴とする調湿性無機質板。
【請求項２】
吸放湿性無機粉粒体を含有する高比重無機質基材の表裏面に、吸放湿性無機粉粒体を含有する低比重無機質基材を、それぞれ積層一体化したことを特徴とする調湿性無機質板。
【請求項３】
吸放湿性無機粉粒体を含有する低比重無機質基材の少なくとも片面に、複数の高比重の凹部を散在させたことを特徴とする調湿性無機質板。
【請求項４】
高比重無機質基材の比重を０．６〜１．０とする一方、低比重無機質基材の比重を０．２〜０．５としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の調湿性無機質板。
【請求項５】
吸放湿性無機粉粒体がＢ型シリカゲルであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の調湿性無機質板。
【請求項６】
吸放湿性無機粉粒体を含有する低比重無機質基材の少なくとも片面に、エンボス加工を施して高比重の凹部と低比重の凸部とを形成したことを特徴とする調湿性無機質板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は調湿性無機質板、特に、住宅内での快適な湿度環境を実現できる調湿性無機質板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、快適な湿度環境を実現できる調湿性ボードとしては、例えば、木材、ケイ酸カルシウム板、珪藻土入りボード、セメント板等が挙げられる。木材はケイ酸カルシウム板等の無機材料に比べて吸放湿の応答速度が速く、中湿域に適しているが、吸放湿の容量は有限である。一方、ケイ酸カルシウム板等の無機材料は木材に比べて吸放湿の応答は遅いが、吸放湿の容量は材料の組成によって変化させることができ、これにより高湿域に適している。すなわち、両者には一長一短がある。また、木材は可燃性であり、吸放湿による寸法変化が大きく、湿気の多い所に長時間放置すると、腐食するという問題点がある。
【０００３】
このため、吸放湿速度の大きな層と、吸放湿容量の大きな層とを備えた調湿建材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１３７５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述の調湿建材では、鹿沼土、珪藻土等の無機質材料を主成分とするため、比重が大きく、大版になると重いので、搬送しにくく、施工しにくいという問題点がある。
【０００５】
本発明は、前記問題点に鑑み、比重が小さく、搬送性，施工性に優れた調湿性無機質板およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる調湿性無機質板は、前記目的を達成すべく、吸放湿性無機粉粒体を含有する高比重無機質基材の少なくとも片面に、吸放湿性無機粉粒体を含有する低比重無機質基材を、積層一体化した構成としてある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかる調湿性無機質板によれば、吸放湿性の高い無機粉粒体が多量に含まれる高比重無機質基材は内部が密な状態にあるので、吸放湿の容量が大きい。一方、低比重無機質基材は内部が疎な状態であり、湿気の通過が速い。このため、低比重無機質基材を表面側に配置し、室内空気に直接接触させることにより、室内の湿気を素早く吸湿して乾燥させる。さらに、前記低比重無機質基材が飽和すると、湿気は積層一体化した高比重無機質基材に非常にゆっくりと移動する。そして、前記高比重無機質基材が飽和しない限り、壁下地に湿気が抜けないので、壁内結露を防止できる。また、室内が乾燥状態になると、低比重無機質基材が吸湿した湿気を放湿し、室内の湿度を調整する。
一方、吸放湿性無機粉粒体の添加量を増大させると、基本的組成材料が相対的に少なくなるので、強度低下が生じる。しかし、高比重無機質基材で強度および大きい吸放湿容量を確保できるので、低比重無機質基材で素早い吸放湿性能を確保できる。このため、所定の強度を有するとともに、大きい吸放湿容量および素早い吸放湿性能を兼ね備えた調湿性無機質板が得られる。
【０００８】
本発明にかかる他の調湿性無機質板は、吸放湿性無機粉粒体を含有する高比重無機質基材の表裏面に、吸放湿性無機粉粒体を含有する低比重無機質基材を、それぞれ積層一体化した構成からなるものである。
本発明によれば、表裏面が吸放湿性無機粉粒体を多量に含有する低比重無機質基材で被覆されるので、表裏面から湿気をより一層、素早く吸放湿する調湿性無機質板が得られる。
【０００９】
また、本発明にかかる別の調湿性無機質板は、吸放湿性無機粉粒体を含有する低比重の無機質基材の少なくとも片面に、複数の高比重の凹部を散在させた構成であってもよい。
本発明によれば、請求項１で得られた効果を板内の同じ表面層の中で基材の粗密を形成することで発現している。同じ層内に粗密部が隣り合っているので、比重の低い凸部で吸湿された湿気が飽和状態になると、比重の高い凹部へと順次移動して高湿状態の湿気が速やかに吸湿され、逆に乾燥すると、放湿される。また、エンボス成形するだけで同じ層内に粗密部ができるので、比重の高いマットと低いマットを作り、これらを積層してプレスで一体化する手間が不要になる。
【００１０】
本発明の実施形態としては、高比重無機質基材の比重を０．６〜１．０とする一方、低比重無機質基材の比重を０．２〜０．５としてもよい。
本実施形態によれば、高比重無機質基材は調湿性無機質板としての強度を有する必要があり、そのためには比重が０．６〜０．１であることが好ましい。また、低比重無機質基材は吸放湿の応答の速さを有する必要があり、そのためには比重が０．２〜０．５であることが好ましい。
【００１１】
本発明の実施形態としては、吸放湿性無機粉粒体がＢ型シリカゲルであってもよい。
本実施形態によれば、Ｂ型シリカゲルは、常態では放湿しないＡ型シリカゲルと異なり、常態において吸放湿するので、吸放湿性無機粉粒体として特に好ましい。
【００１２】
また、本発明にかかる調湿性無機質板の製造方法は、吸放湿性無機粉粒体を含有する低比重の無機質基材の少なくとも片面に、エンボス加工を施して高比重の凹部と低比重の凸部とを併存させた工程からなるものである。
本発明によれば、低比重の無機質基材の部分と、高比重の無機質基材の部分とを連続的、かつ、同時に製造できるので、生産性の高い調湿性無機質板の製造方法が得られるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の第１実施形態は、図１Ａに示す調湿性無機質板１のように、吸放湿性無機粉粒体を含有する高比重無機質基材２の片面に、吸放湿性無機粉粒体を含有する低比重無機質基材３を積層一体化した構成からなるものである。
【００１４】
前記吸放湿性無機粉粒体を含有する高比重の無機質基材２は、無機質繊維、無機骨材および結合剤を主成分とし、吸放湿性無機粉粒体および水を添加，混合して得たスラリーを湿式抄造し、熱圧プレスで乾燥することにより、比重０．６〜１．０としたものである。
【００１５】
無機質繊維としては、例えば、ロックウール、スラグウール、グラスウール等が挙げられる。そして、前記無機質繊維の添加量は、スラリーの固形成分中の４０重量％ないし８５重量％であればよい。４０重量％未満であると、抄造して得られるウェットマットの嵩が不足するからであり、８５重量％を越えると、相対的に無機骨材の量が減少し、表面平滑性が悪化するからである。
【００１６】
無機骨材としては、例えば、パーライト、シラスバルーン等の無機質発泡体、および、クレー、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、珪砂、スラグ等の無機質非発泡体が挙げられる。そして、前記無機質粉体の添加量は、スラリーの固形成分中の５重量％ないし５０重量％であればよい。５重量％未満であると、表面平滑性が得られないからであり、５０重量％を越えると、相対的に無機質繊維の量が減少し、十分な強度を発現できないからである。
【００１７】
結合剤は、前記固形成分を結合して板状体に一体化するためのものであり、例えば、フェノール樹脂、デンプンが挙げられる。そして、前記結合剤の添加量は、スラリーの固形成分中の２重量％ないし１０重量％であればよい。２重量％未満であると、板の強度が不十分であり、１０重量％を越えると、防火性が損なわれるからである。
【００１８】
前記吸放湿性無機粉粒体は、例えば、シリカゲル、珪藻土、活性白土、ゼオライト、ベントナイト、モンモリロナイト、セピオライト等の吸放湿性に優れたものが挙げられる。特に、シリカゲルとしては、Ｂ型シリカゲルが適している。Ｂ型シリカゲル以外の他の吸放湿無機粉粒体では吸放湿の容量が小さいために使用に適さないからである。
また、Ｂ型シリカゲルは、例えば、粉末状のもので、その粒子径は２０メッシュのフルイを通過するものが好適である。粒子径が大きいと、重量当たりの表面積が小さくなり、吸放湿の効率が悪くなるからである。
さらに、前記吸放湿性無機粉粒体の添加量は、５重量％ないし５０重量％、特に、１０重量％ないし４０重量％が好適である。５重量％未満であると、十分な吸放湿の容量が得られないからであり、５０重量％を超えると、ボードとしての十分な強度が得られないからである。
【００１９】
水を添加，混合して得られるスラリーは、その固形成分量がスラリー全体の０．３重量％ないし５重量％となるように配合することが好ましい。０．３重量％未満であると、抄造時に使用する水が大量に必要となり、製造コストが増加するからであり、５重量％を越えると、スラリー濃度が濃くなり、無機質繊維の水分散が不十分となって固まり等が発生し、表面平滑性が悪化するからである。
【００２０】
また、必要に応じて添加する副成分として、例えば、補強材としての古紙などの有機繊維、凝集剤あるいは定着剤としての硫酸バンド（硫酸アルミニウム）、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）、さらに、サイズ剤、消泡剤を添加してもよい。
【００２１】
前記高比重無機質基材２の比重は、０．６〜１．０、特に、０．７〜０．８であることが好ましい。０．６未満であると、調湿性無機質板としての強度が不足するからであり、１．０を超えると、施工時、特に釘を打つ場合に無機質板が硬すぎて釘が打ち難いからである。
【００２２】
前記低比重無機質基材３は、前述の高比重無機質基材と同様、無機質繊維、無機骨材および結合剤を主成分とし、かつ、吸放湿性無機粉粒体および水を添加，混合して得たスラリーを湿式抄造し、熱圧プレスで乾燥することにより、比重０．２〜０．５としたものである。使用する材料は高比重無機質基材と同一であってもよいが、成分組成は同一である必要はない。また、比重は０．２ないし０．５、特に、０．３ないし０．４が好適である。比重が０．２未満であると、調湿性無機質板としての強度が弱く、成形が難しいからであり、比重が０．５を超えると、吸放湿の速度が低下するからである。
【００２３】
本発明にかかる調湿性無機質板１は、一様な厚さを有するものに限らず、図１Ｂに示すように、低比重無機質基材４の表面にエンボス加工を施すことにより、低比重の凸部５と高比重の凹部６とからなるものであってもよい（第２実施形態）。また、凹凸面は格子状の溝を配置して形成してもよく、複数本の突条を並設してもよい。さらに、一様な厚さの高比重無機質基材の表面に、低比重無機質基材からなる凸部を散点状に散在させてもよい。
【００２４】
本発明にかかる調湿性無機質板の製造方法としては、例えば、無機質繊維、無機骨材、結合剤、吸放湿性無機粉粒体、および、各種添加剤を、水に投入，攪拌してスラリーを得た後、前記スラリーを丸網抄造機で抄造し、高比重無機質基材となるウェットマットを得る。一方、異なるスラリーを別の丸網抄造機で抄造して低比重無機質基材となるウェットマットを得る。ついで、高比重無機質基材となる前記ウェットマットを低比重無機質基材となる前記ウェットマットに積層し、吸引脱水した後、熱圧プレスで一体化しながら乾燥する。さらに、ドライヤーで所定時間乾燥し、表面をサンダーで研磨して厚さ調整することにより、２層構造の調湿性無機質板が得られる。
【００２５】
他の製造方法としては、スラリーから丸網抄造機で低比重無機質基材となるウェットマットを抄造し、吸水脱水した後、前記ウェットマットの片面にエンボス加工を施しつつ、加熱，圧締することにより、低比重の無機質基材部分と高比重の無機質基材部分とが併存する調湿性無機質板を製造してもよい。
【実施例１】
【００２６】
無機質繊維としてロックウール４５．０％、無機骨材として炭酸カルシウムおよび水酸化アルミニウム２３．５％、吸放湿性無機粉粒体としてＢ型シリカゲル２０．０％、結合剤としてフェノール樹脂およびデンプン２．０％、補強材として有機繊維であるポリプロピレンおよびポリエステル繊維２．０％、添加剤として凝集剤、サイズ剤、消泡剤７．５％を、清水に添加，混合して得られたスラリーを湿式抄造して高比重無機質基材となるウェットマットを得た。
【００２７】
一方、無機質繊維としてロックウール３３．７％、無機骨材として炭酸カルシウムおよび水酸化アルミニウム１７．７％、吸放湿性無機粉粒体としてＢ型シリカゲル４０．０％、結合剤としてフェノール樹脂およびデンプン１．５％、補強材として有機繊維であるポリプロピレンおよびポリエステル繊維１．５％、添加剤として凝集剤、サイズ剤、消泡剤５．６％を、清水に添加，混合して得られたスラリーを、湿式抄造して低比重無機質基材となるウェットマットを得た。
【００２８】
ついで、前述の高比重無機質基材となるウェットマットを低比重無機質基材となるウェットマットに積層一体化して積層ウェットマットを得、前記積層ウェットマットを吸引脱水した後、温度９０℃の熱圧プレスで９０秒間加熱，圧締した。さらに、温度１５０℃のドライヤーで５分間乾燥し、積層体を得た。そして、前記積層体を温度２００℃の熱圧プレスで３分間加熱，圧締した後、表裏面をサンダーで研磨し、得られた調湿性無機質板を切断することにより、巾３５０ｍｍ、長さ３５０ｍｍ、全体厚さ６ｍｍ、比重０．７および比重０．３５の調湿性無機質基材を積層一体化した全体比重０．６５の二層構造のサンプルを得た。
【００２９】
中湿域および高湿域における前記サンプルの吸放湿性能を測定した。それぞれの測定結果を図２，３に示す。また、曲げ強度試験を行った結果、曲げ強度は１０．８Ｎ／ｍｍ２であった。通常、曲げ強度は１０Ｎ／ｍｍ２以上であれば、実用上、問題ないと考えられている。
なお、中湿域における吸放湿性能は、温度２３℃、湿度５３％ＲＨの雰囲気中で養生させた前記サンプルを温度２３℃、湿度７５％ＲＨの雰囲気中に２４時間放置した後、前記雰囲気を温度２３℃、湿度５３％ＲＨに戻して２４時間放置した場合におけるサンプルの重量変化を吸放湿量の変化として測定した。
また、高湿域における吸放湿性能は、温度２３℃、湿度７５％ＲＨの雰囲気中で養生させた前記サンプルを、温度２３℃、湿度９３％ＲＨの雰囲気中に２４時間放置した後、前記雰囲気を温度２３℃、湿度７５％ＲＨに戻して２４時間放置した場合におけるサンプルの重量変化を吸放湿量の変化として測定した。
【比較例１】
【００３０】
前述の実施例１と同様に製造することにより、厚さ６．０ｍｍ、比重０．３５の調湿性無機質基板単体を得、これをサンプルとした。そして、実施例１と同一条件で、中湿域および高湿域における吸放湿性能を測定した。それぞれの測定結果を図２，３に示す。また、曲げ強度試験を行った結果、曲げ強度は３．０Ｎ／ｍｍ２であった。
【比較例２】
【００３１】
前述の実施例１と同様に製造することにより、厚さ６．０ｍｍ、比重０．７の調湿性無機質基板単体を得、これをサンプルとした。そして、実施例１と同一条件で、中湿域および高湿域における吸放湿性能を測定した。それぞれの測定結果を図２，３に示す。また、曲げ強度試験を行った結果、曲げ強度は１２．５Ｎ／ｍｍ２であり、実用上、問題がないことが判った。
【比較例３】
【００３２】
厚さ６．０ｍｍ、比重０．８の市販のケイ酸カルシウム板をサンプルとした。そして、実施例１と同一条件で、中湿域および高湿域における吸放湿性能を測定した。それぞれの測定結果を図２，３に示す。
【比較例４】
【００３３】
厚さ９．５ｍｍ、比重０．８の市販の石膏ボード板をサンプルとした。そして、実施例１と同一条件で、中湿域および高湿域における吸放湿性能を測定した。それぞれの測定結果を図２，３に示す。
【比較例５】
【００３４】
厚さ１２．０ｍｍ、比重０．４の杉板をサンプルとした。そして、実施例１と同一条件で、中湿域および高湿域における吸放湿性能を測定した。それぞれの測定結果を図２，３に示す。
【００３５】
図２，３に示す測定結果から明らかなように、実施例は吸湿速度、放湿速度および吸湿容量において比較例１よりも若干劣るが、他の比較例２ないし５よりも優れていることが判明した。因みに、比較例１は曲げ強度が３．０Ｎ／ｍｍ２であり、板材としての実用強度を有していない。
したがって、本実施例にかかる調湿性無機質板が、所望の吸放湿性能を有する建築資材として使用できることが判明した。
【００３６】
本発明にかかる吸放湿性無機粉粒体を無機質板の少なくとも片側の表面層に含有させ、表面層と中心層との比重を異ならしめることにより、調湿性に優れた無機質板として使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、内壁材に限らず、天井材にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１Ａ，１Ｂは本発明にかかる調湿性無機質板の第１実施形態および第２実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明にかかる調湿性無機質板の実施例および比較例の中湿域における吸放湿性能を示すグラフ図表である。
【図３】本発明にかかる調湿性無機質板の実施例および比較例の高湿域における吸放湿性能を示すグラフ図表である。
【符号の説明】
【００３９】
１：調湿性無機質板
２：高比重無機質基材
３：低比重無機質基材
４：低比重無機質基材
５：凸部
６：凹部
【図１】
2006281512.tif 000003
【図２】
2006281512.tif 000004
【図３】
2006281512.tif 000005