(57)【要約】【課題】調湿建材における揮発性有機化合物の吸着性能を向上させる技術を提供する。【解決手段】本発明のある態様に係る調湿建材の製造方法は、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方と、揮発性有機化合物吸着用の炭素含有物質と、を含む原料を加熱して、原料に含まれる水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方を脱水させる脱水工程Ｓ１０４と、脱水工程Ｓ１０４を経た原料を、脱水工程Ｓ１０４における加熱温度以上の温度で焼成する焼成工程Ｓ１０６と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方と、揮発性有機化合物吸着用の炭素含有物質と、を含む原料を加熱して、前記原料に含まれる前記水酸化アルミニウム及び前記水酸化マグネシウムの少なくとも一方を脱水させる脱水工程と、
脱水工程を経た原料を、前記脱水工程における加熱温度以上の温度で焼成する焼成工程と、
を含むことを特徴とする調湿建材の製造方法。
【請求項２】
前記脱水工程における加熱温度は、２００℃以上５００℃以下の温度である請求項１に記載の調湿建材の製造方法。
【請求項３】
前記原料は、前記原料の全体に対して前記炭素含有物質を外割で５質量％未満含有する請求項１又は２に記載の調湿建材の製造方法。
【請求項４】
前記炭素含有物質の粒度は１００μｍ以上３００μｍ以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の調湿建材の製造方法。
【請求項５】
前記炭素含有物質は、活性炭である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の調湿建材の製造方法。
【請求項６】
水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方と、揮発性有機化合物吸着用の炭素含有物質とを含む原料を加熱して前記水酸化アルミニウム及び前記水酸化マグネシウムの少なくとも一方を脱水させた後に、焼成して得られることを特徴とする調湿建材。
【請求項７】
２５℃で相対湿度５０％の雰囲気中で恒量化した調湿建材を２５℃で相対湿度９０％の空気と２４時間接触させたときの吸湿量が１００ｇ／ｍ２以上であり、トルエン吸着率が５０％以上である請求項６に記載の調湿建材。
【請求項８】
調湿建材中の前記炭素含有物質の比表面積は、原料中の前記炭素含有物質の比表面積の１．２倍以上である請求項６又は７に記載の調湿建材。
【請求項９】
前記炭素含有物質は、活性炭である請求項６乃至８のいずれか１項に記載の調湿建材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調湿建材の製造方法、及び調湿建材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸湿性と放湿性を備える調湿建材が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３６８２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した調湿建材が用いられる環境において雰囲気中からの除去が望まれる物質として、揮発性有機化合物（以下では適宜ＶＯＣ（Volatile Organic Compounds）と称する）が挙げられる。本発明者らは、調湿建材へのＶＯＣの吸着性能の付与について鋭意研究を重ねた結果、調湿建材に良好なＶＯＣ吸着性能を付与する上で、従来の技術には改善の余地があることを認識するに至った。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされ、その目的は、調湿建材における揮発性有機化合物の吸着性能を向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明のある態様は調湿建材の製造方法に関する。この調湿建材の製造方法は、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方と、揮発性有機化合物吸着用の炭素含有物質と、を含む原料を加熱して、原料に含まれる水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方を脱水させる脱水工程と、脱水工程を経た原料を、脱水工程における加熱温度以上の温度で焼成する焼成工程と、を含む。
【０００７】
この態様によれば、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方の脱水により発生する水蒸気と炭素含有物質が反応する（以下では適宜、この反応を水蒸気反応と称する）。このため、調湿建材における揮発性有機化合物の吸着性能を向上させることができる。
【０００８】
上述した態様において、脱水工程における加熱温度は、２００℃以上５００℃以下の温度であってもよい。この態様によれば、揮発性有機化合物の吸着性能をより向上させることができる。また、上述したいずれかの態様において、原料は、原料の全体に対して炭素含有物質を外割で５質量％未満含有してもよい。この態様によれば、調湿建材の強度をより確実に確保することができる。
【０００９】
また、上述したいずれかの態様において、炭素含有物質の粒度は１００μｍ以上３００μｍ以下であってもよい。この態様によれば、調湿建材に対して揮発性有機化合物の吸着性能をより確実に付与することができ、また調湿建材の外観が損なわれることを抑制することができる。また、上述したいずれかの態様において、炭素含有物質は、活性炭であってもよい。この態様によれば、調湿建材の製造コストの増加を抑制することができる。
【００１０】
また、本発明の別の態様は調湿建材に関する。この調湿建材は、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方と、揮発性有機化合物吸着用の炭素含有物質とを含む原料を加熱して水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方を脱水させた後に、焼成して得られる。この態様によれば、良好な揮発性有機化合物の吸着性能を備える調湿建材を得ることができる。
【００１１】
上述した態様において、２５℃で相対湿度５０％の雰囲気中で恒量化した調湿建材を２５℃で相対湿度９０％の空気と２４時間接触させたときの吸湿量が１００ｇ／ｍ２以上であり、トルエン吸着率が５０％以上であってもよい。この態様によれば、良好な揮発性有機化合物の吸着性能を備える調湿建材を得ることができる。
【００１２】
また、上述したいずれかの態様において、調湿建材中の炭素含有物質の比表面積は、原料中の炭素含有物質の比表面積の１．２倍以上であってもよい。この態様によれば、良好な揮発性有機化合物の吸着性能を備える調湿建材をより確実に得ることができる。また、上述したいずれかの態様において、炭素含有物質は、活性炭であってもよい。この態様によれば、調湿建材の製造コストの増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、調湿建材における揮発性有機化合物の吸着性能を向上させる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（Ａ）は、実施の形態に係る調湿建材の構造を模式的に示す断面図である。図１（Ｂ）は、調湿建材の原料に含まれる炭素含有物質の断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す図である。図１（Ｃ）は、調湿建材に含まれる炭素含有物質の断面のＳＥＭ像を示す図である。
【図２】実施の形態に係る調湿建材の製造方法の工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態に係る調湿建材１は、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方と、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）吸着用の炭素含有物質とを含む原料を加熱して、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方を脱水させた後に、焼成して得られる調湿建材である。図１（Ａ）は、実施の形態に係る調湿建材の構造を模式的に示す断面図である。図１（Ｂ）は、調湿建材の原料に含まれる炭素含有物質の断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す図である。図１（Ｃ）は、調湿建材に含まれる炭素含有物質の断面のＳＥＭ像を示す図である。
【００１６】
図１（Ａ）に示すように、調湿建材１は、本体部２と炭素含有物質４とを有する。本体部２は、多孔質構造を有する酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）及び／又は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含み、水蒸気を含む親水性ガスを主に吸収、放出することができる。したがって、本体部２は調湿建材１の調湿機能を司る主要部である。酸化アルミニウム及び／又は酸化マグネシウムは、調湿建材１の製造過程で水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）及び／又は水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）が脱水することで得られる。
【００１７】
本体部２は、酸化アルミニウム及び／又は酸化マグネシウムに加えて、鹿沼土、大沢土及び膠質土、水土、味噌土と呼ばれる各地の火山軽石層；珪藻土、酸性白土、活性白土、ゼオライト、ハロイサイト、セピオライトなどの調湿性原料；木節粘土、蛙目粘土、耐火粘土、炉器粘土、カオリン鉱物等を含む粘土；珪石、陶石、蝋石、長石その他のガラス質成分等を含有してもよい。
【００１８】
炭素含有物質４は、ＶＯＣの吸着能を有し、本体部２内に散在する。炭素含有物質４は、調湿建材１のＶＯＣ吸着機能を司る主要部である。ＶＯＣとしてはトルエンを含む疎水性物質、ホルムアルデヒド、メチルメルカプタン、硫化水素等が挙げられ、好ましくはトルエンを含む疎水性物質である。炭素含有物質４は、入手容易性やコスト、ＶＯＣ吸着性能の観点から、好ましくは活性炭である。
【００１９】
調湿建材１の原料に混合される炭素含有物質４としては、木炭、食品成分を炭化して得られる食品炭化物、及びこれらに多数の細孔が形成された活性炭などの各種の炭化物が例示される。木炭や食品炭化物等の炭化物には、調湿建材１の製造過程での水蒸気反応により多数の細孔を形成することができる。活性炭は、調湿建材１の製造過程での水蒸気反応によりさらに多数の細孔が形成される。また、原料に混合される炭素含有物質４は、木屑、植物の種や殻、紙類、食品屑等の未炭化物であってもよい。これらの未炭化物は、調湿建材１の製造過程で炭化されるとともに、水蒸気反応により多数の細孔を形成することができる。炭素含有物質４としては、上述したものの１種又は２種以上の組み合わせを用いることができる。本体部２に用いられる木節粘土に含まれる亜炭は、調湿建材１の製造過程での水蒸気反応で細孔を形成することが困難であるため炭素含有物質４には含まない。
【００２０】
図１（Ｂ）と図１（Ｃ）との比較から分かるように、調湿建材１中の炭素含有物質４は、原料中の炭素含有物質４に比べてより多数の細孔を有する。好ましくは、調湿建材１中の炭素含有物質４の比表面積は、原料中の炭素含有物質４の比表面積の１．２倍以上である。炭素含有物質４は、比表面積の増大によって、より優れたＶＯＣ吸着性能を備える。特に、比表面積の増大によって疎水化が促進されるため、トルエン等の疎水性ガスの吸着性能が向上する。比表面積の測定方法は後述する。
【００２１】
調湿建材１は、２５℃で相対湿度５０％の雰囲気中で恒量化した調湿建材を２５℃で相対湿度９０％の空気と２４時間接触させたときの吸湿量が、好ましくは１００ｇ／ｍ２以上、より好ましくは１３０ｇ／ｍ２以上である。また、調湿建材１は、トルエン吸着率が好ましくは５０％以上、より好ましくは５５％以上である。吸湿量及びトルエン吸着率の測定方法は後述する。
【００２２】
（調湿建材の製造方法）
続いて、調湿建材１の製造方法の一例について説明する。図２は、実施の形態に係る調湿建材の製造方法の工程説明図である。まず、原料混合物の調製工程（Ｓ１０１）が実施される。具体的には、調湿建材１の原料として、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方と粘土とがそれぞれ計量され、湿式ミルに投入される。水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムは粉末状のものが好ましいが、特に形態は限定されない。これらの原料が湿式ミルにて混合、細磨されて泥漿（スラリー）が形成される。続いて、得られた泥漿が撹拌槽に投入される。また、揮発性有機化合物吸着用の炭素含有物質４としての活性炭が計量され、撹拌槽に投入される。撹拌槽にて泥漿と活性炭が混合されて、スラリー状の原料混合物が得られる。
【００２３】
原料混合物における炭素含有物質４の含有量は、原料の全体に対して外割で好ましくは５質量％未満、より好ましくは４質量％以下、さらに好ましくは３質量％未満である。炭素含有物質４の含有量を５質量％未満とすることで、調湿建材１の強度をより確実に確保することができる。炭素含有物質４の含有量の下限は、好ましくは外割で０．１質量％以上である。
【００２４】
炭素含有物質４の粒度は、好ましくは１００μｍ以上３００μｍ以下である。粒度の下限は、より好ましくは１５０μｍ以上である。粒度の上限は、より好ましくは２５０μｍ以下である。炭素含有物質４の粒度を１００μｍ以上とすることで、調湿建材１に対してより確実にＶＯＣ吸着性能を付与することができる。また、粒度を３００μｍ以下とすることで、調湿建材１の外観が損なわれることを抑制できる。粒度の測定方法は後述する。
【００２５】
水酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムの含有量は、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの合計で、炭素含有物質４を除いた原料の全体に対して好ましくは５質量％以上９５質量％以下、より好ましくは２５質量％以上５５質量％である。
【００２６】
次に、造粒工程（Ｓ１０２）が実施される。具体的には、原料混合物がスプレードライヤーに投入されて噴霧乾燥されることで、原料混合物の顆粒が得られる。スプレードライヤーの噴出圧力、ノズル径、循環風量等のパラメータを適宜調整することで、種々の大きさの顆粒を形成することが可能である。造粒工程に続いて、成形工程（Ｓ１０３）が実施される。具体的には、原料混合物の顆粒がプレス成形や押し出し成形等によって調湿建材１の形状に成形される。続いて、得られた成形体の表面に施釉が施されて加飾層が形成される。施釉に用いる釉薬としては、フリット釉等が例示される。
【００２７】
その後、成形体が加熱炉に載置されて脱水工程（Ｓ１０４）が実施される。脱水工程では、原料の成形体が加熱されて、原料に含まれる水酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムの脱水が起こる。原料が水酸化アルミニウムのみを含有する場合は、水酸化アルミニウムの脱水が起こり、原料が水酸化マグネシウムのみを含有する場合は、水酸化マグネシウムの脱水が起こる。原料が水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムを含有する場合は、好ましくは両方の脱水が起こる。脱水工程における加熱温度は、２００℃以上５００℃以下の温度である。脱水温度を２００℃以上とすることで、水酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムをより確実に脱水させることができる。また、脱水温度を５００℃以下とすることで、後述するように活性炭への細孔形成をより促進させることができる。
【００２８】
脱水工程に続いて水蒸気反応工程（Ｓ１０５）が実施される。水蒸気反応工程では、脱水工程での水酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムの脱水で発生する水蒸気により、活性炭に多数のナノレベルの疎水性細孔が形成される。
【００２９】
水蒸気反応工程により、炭素含有物質４の比表面積は、原料中の炭素含有物質４の比表面積の１．２倍以上となる。これにより、調湿建材１のＶＯＣ吸着性能、特に疎水性物質あるいは無極性物質の吸着性能をより高めることができる。また、脱水工程における水蒸気の発生（発泡）により、粘土と水酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムの混合体部分にも多数のナノレベル（例えば直径１〜２０ｎｍ）の親水性細孔が形成される。これにより、調湿建材１の吸湿性能をより高めることができる。なお、脱水工程で水蒸気が発生すると、自ずと水蒸気反応工程が進行する。したがって、水蒸気反応工程は、脱水工程と並行して起こり得る。
【００３０】
従来、タイル等の建材の材料として用いられてきたカオリナイト、モンモリロナイト、パイロフィライト、ハロイサイト、ベントナイト及び粘土等は、主な脱水が起こる温度が５００℃を超える温度であった。これに対し、水酸化アルミニウムの脱水温度は２００〜３００℃及び４５０〜５００℃であり、水酸化マグネシウムの脱水温度は４００〜５００℃である。このため、従来の建材原料に比べて低温の温度域で、水蒸気を活性炭に供給することができる。この結果、活性炭への細孔形成がより進行しやすくなる。よって、従来に比べて炭素含有物質４の活性をより高めることができ、調湿建材のＶＯＣ吸着性能をより高めることができる。なお、炭素含有物質４は、微粉の状態では水蒸気による細孔形成が起こりにくいため、上述のように粒度１００μｍ以上の粒状であることが好ましい。
【００３１】
水蒸気反応工程に続いて焼成工程（Ｓ１０６）が実施される。焼成工程では、脱水工程及び水蒸気反応工程を経た原料成形体が、脱水工程における加熱温度以上の温度で焼成される。焼成温度は、例えば７００℃以上１１００℃以下である。以上の工程により、調湿建材１を製造することができる。
【００３２】
なお、原料の混合方法、造粒方法、成形方法は特に限定されず、従来公知の方法を適宜採用することができる。例えば、本実施の形態における混合工程では、湿式ミル内で水酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムと粘土とが混合されて泥漿が形成された後、撹拌槽内で泥漿に炭素含有物質が混合されているが、特にこの混合方法に限定されない。他の混合方法としては、例えば、湿式ミル内で水酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムと粘土とが混合されて泥漿が形成された後、湿式ミル内に炭素含有物質が投入され、１〜１０分程度の混合の後に混合物が撹拌槽に移送される方法を挙げることができる。
【００３３】
また、脱水工程、水蒸気反応工程及び焼成工程は、例えばコンベアー搬送式連続焼成炉に原料成形体を投入し、炉内の温度を連続的に変化させることで、一連の工程として実施することができる。また、調湿建材１の原料には、その他の成分として、公知の成形助剤や焼結助剤を添加することができる。
【００３４】
以上説明した実施の形態に係る調湿建材及びその製造方法では、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも一方と、ＶＯＣ吸着用の炭素含有物質と、を含む原料を加熱して、水酸化アルミニウム及び前記水酸化マグネシウムの少なくとも一方を脱水させた後に焼成している。したがって、水酸化アルミニウム及び／又は水酸化マグネシウムの脱水により得られる水蒸気を利用して、５００℃以下の低温環境下で炭素含有物質の水蒸気反応を起こすことができる。このため、調湿建材に良好な揮発性有機化合物の吸着性能を付与することができる。
【００３５】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を実施の形態に加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述した実施の形態と変形との組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明の実施例を説明するが、これら実施例は、本発明を好適に説明するための例示に過ぎず、なんら本発明を限定するものではない。
【００３７】
＜ＶＯＣ吸着性能及び調湿性能の評価＞
以下に示す実施例１〜３及び比較例１〜４に係る調湿建材を製造し、ＶＯＣ吸着性能と調湿性能を評価した。
【００３８】
（実施例１）
木節粘土及び水酸化アルミニウムを質量比９５：５で混合して、ベース粉末を調製した。これを湿式ミルに投入し、泥漿を形成した。得られた泥漿を撹拌槽に移し、活性炭（粒度１５０〜２５０μｍ）を外割で０．５質量％混合して原料混合物を得た。実施例１における活性炭を除く原料の混合比と、外割での活性炭添加量とを表１に示す。
【００３９】
得られた原料混合物をスプレードライヤーに投入し、原料混合物の顆粒を形成した。そして、得られた顆粒を３０ＭＰａで一軸方向に加圧し、プレス成形により外形寸法が約３００ｍｍ×３００ｍｍ×５．５ｍｍの成形体を得た。
【００４０】
得られた成形体の表面に、釉薬としてフリット釉を塗布して加飾層を形成した後、成形体を連続焼成炉に投入した。連続焼成炉内の温度プロファイルは、２００〜５００℃で２〜１５分間の脱水工程を経た後、９００℃で５〜３０分間の焼成工程が実施されるように設定した。以上の処理により、実施例１に係る調湿建材を得た。
【００４１】
（実施例２）
木節粘土と水酸化アルミニウムとが質量比７５：２５で混合された点以外は実施例１と同様にして、実施例２に係る調湿建材を得た。実施例２における活性炭を除く原料の混合比と、外割での活性炭添加量とを表１に示す。
【００４２】
（実施例３）
木節粘土と水酸化アルミニウムとが質量比６０：４０で混合された点以外は実施例１と同様にして、実施例３に係る調湿建材を得た。実施例３における活性炭を除く原料の混合比と、外割での活性炭添加量とを表１に示す。
【００４３】
（比較例１）
水酸化アルミニウムを含まない点以外は実施例１と同様にして、比較例１に係る調湿建材を得た。比較例１における活性炭を除く原料の混合比と、外割での活性炭添加量とを表１に示す。
【００４４】
（比較例２）
木節粘土とカオリンとが質量比６０：４０で混合され、水酸化アルミニウムを含まない点以外は実施例１と同様にして、比較例２に係る調湿建材を得た。比較例２における活性炭を除く原料の混合比と、外割での活性炭添加量とを表１に示す。
【００４５】
（比較例３）
カオリンと微砂とが質量比８０：２０で混合され、水酸化アルミニウムを含まない点以外は実施例１と同様にして、比較例３に係る調湿建材を得た。比較例３における活性炭を除く原料の混合比と、外割での活性炭添加量とを表１に示す。
【００４６】
（比較例４）
木節粘土と水酸化アルミニウムとが質量比７５：２５で混合され、活性炭を含まない点以外は実施例１と同様にして、比較例４に係る調湿建材を得た。比較例４のおける原料の混合比を表１に示す。
【００４７】
（全脱水量及び水酸化アルミニウム由来脱水量の算出）
各実施例及び各比較例に係る調湿建材の原料それぞれの脱水量と組成割合とから、調湿建材の全脱水量と水酸化アルミニウム由来の脱水量とを算出した。具体的には、以下の算出基準を用いて脱水量を算出した。すなわち、木節粘土中の脱水成分をカオリナイトとし、木節粘土全体に対するカオリナイトの含有量を５４．４質量％とした。そして、カオリナイトの単位質量当たりの脱水量を１４％とした。また、カオリン中の脱水成分をハロイサイトとし、カオリン全体に対するハロイサイトの含有量を９５質量％とした。そして、ハロイサイトの単位質量当たりの脱水量を２５％とした。また、水酸化アルミニウムは全体の９８．５質量％が脱水することとし、水酸化アルミニウムの単位質量当たりの脱水量を３５％とした。結果を表１に示す。
【００４８】
（トルエン吸着率及びメチルメルカプタン吸着率の測定）
ＶＯＣ吸着性能を評価すべく、検知管法によるガス吸着試験を行って各調湿建材のトルエン吸着率とメチルメルカプタン吸着率を測定した。具体的には、各実施例及び各比較例の調湿建材から３０ｍｍ×３０ｍｍ×５．５ｍｍの試験体を形成した。そして、試験体の裏面（加飾層が形成された側とは反対側の主表面）及び側面をアルミテープで養生し、他方の主表面（加飾層が形成された側の主表面）のみが露出する状態とした。続いて、前処理として湿度６５％で各試験体を恒量化した。そして、各試験体と、測定対象ガスであるトルエンあるいはメチルメルカプタン３リットルとを、５リットルのサンプリングバッグ内に入れ、サンプリングバッグ内の測定対象ガスの初期濃度と、５時間経過後の濃度とを検知管を用いて測定した。得られた初期濃度と５時間経過後濃度とを用いて、以下の式にしたがってトルエン吸着率及びメチルメルカプタン吸着率をそれぞれ測定した。なお、トルエンの初期濃度は１００ｐｐｍ、メチルメルカプタンの初期濃度は５０ｐｐｍであった。得られた結果を表１に示す。
吸着率（％）＝（初期濃度−５時間経過後濃度）／初期濃度×１００
【００４９】
（吸湿量の測定）
調湿性能を評価すべく、各調湿建材の吸湿量を測定した。具体的には、各実施例及び各比較例の調湿建材から１００ｍｍ×１００ｍｍ×５．５ｍｍの試験体を形成した。そして、試験体の裏面及び側面をアルミテープで養生し、表面のみが露出する状態とした。続いて、前処理として温度２５℃、湿度５０％の恒温恒湿槽に各試験体を投入して恒量化した。その後、各試験体の質量を計測した。続いて、各試験体を温度２５℃、湿度９０％の雰囲気下に放置し、２４時間後の各試験体の質量を計測した。また、各試験体の表面積を、比表面積測定装置（ＭａｃｓｏｒｂＨＭ  Ｍｏｄｅｌ−１２０１、株式会社マウンテック製）用いて、窒素ガス吸着法（ＢＥＴ１点法）により測定した。そして、試験体の吸湿による増加質量を単位表面積あたりの値に換算して、吸湿量（ｇ／ｍ２）を得た。得られた結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
表１に示すように、実施例１〜３では、疎水性ガスであるトルエンの吸着率が５０％以上であり、吸湿量が１００ｇ／ｍ２以上であることが確認された。また、実施例１〜３では、比較例１〜４に比べてトルエンの吸着率と、悪臭物質であるメチルメルカプタン吸着率とに顕著な向上が見られた。なお、同じく悪臭物質である硫化水素についても、実施例１〜３で吸着率の向上が確認された。また、実施例１〜３は、水酸化アルミニウムを含まない比較例１〜３に比べて、吸湿量に顕著な向上が見られた。
【００５２】
水酸化アルミニウムと活性炭とを含有する実施例１〜３では、従来公知の粘土に活性炭を添加した比較例１〜３や、従来公知の粘土に水酸化アルミニウムを添加した比較例４に比べて、トルエン吸着率とメチルメルカプタン吸着率とが顕著に向上している。この吸着率の向上の程度は、比較例１〜３に見られる活性炭の添加によるＶＯＣ吸着性能の向上と、比較例４に見られる水酸化アルミニウムの添加によるＶＯＣ吸着性能の向上とを足し合わせた程度を遥かに上回るものである。したがって、水酸化アルミニウムと活性炭とを組み合わせた場合には、活性炭のＶＯＣ吸着性能を顕著に向上できることが確認された。
【００５３】
また、実施例１と比較例２，３とを比較すると、全脱水量は比較例２，３の方が多いにもかかわらず、実施例１の方がトルエン吸着率及びメチルメルカプタン吸着率が高いことが分かる。比較例２，３において、脱水するのは木節粘土やカオリンであり、この脱水は主に５００℃を越える高温で起こる。一方、実施例１では、木節粘土と水酸化アルミニウムが脱水し、水酸化アルミニウムの脱水は２００〜５００℃という比較的低温で起こる。このことから、２００〜５００℃という比較的低温で炭素含有物質に水蒸気が供給されることで、炭素含有物質の水蒸気反応がより促進されることが確認された。
【００５４】
＜比表面積の評価＞
炭素含有物質として活性炭、食品炭（食品廃棄物炭）、木炭及び胡桃の殻を用意した。これらの炭素含有物質（脱水工程前）の比表面積を、上述した窒素ガス吸着法（ＢＥＴ１点法）により測定した。続いて、木節粘土と水酸化アルミニウムを質量比６０：４０で混合したベース粉末に、活性炭、食品炭、木炭及び胡桃の殻のいずれかを添加して、炭素含有物質の種類が異なる複数の原料混合物を調製し、上述した製造方法に準じて調湿建材を製造した。調湿建材全体に対する各炭素含有物質の含有量は外割で０．５質量％とし、粒度はいずれも１５０〜２５０μｍとした。
【００５５】
得られた各調湿建材から炭素含有物質を単離し、上述した窒素ガス吸着法（ＢＥＴ１点法）により各炭素含有物質（脱水工程後）の比表面積を測定した。また、脱水工程前の比表面積に対する脱水工程後の比表面積の増加率（脱水工程後の比表面積／脱水工程前の比表面積）を算出した。得られた結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
2015120121.tif 000004
【００５７】
表２に示すように、脱水工程を経ることで、炭素含有物質の比表面積が１．２倍以上に増加していることが確認された。
【００５８】
＜炭素含有物質の添加量の評価＞
木節粘土と水酸化アルミニウムを質量比６０：４０で混合したベース粉末に、粒度１５０〜２５０μｍの活性炭を表３に示すように異なる量で添加し、活性炭の含有量が異なる複数の原料混合物を調製し、上述した製造方法に準じて調湿建材を製造した。得られた各調湿建材について、上述した測定方法に準じてトルエン吸着率を測定した。結果を表３に示す。
【００５９】
また、各調湿建材の強度を評価すべく、ＪＩＳ  Ａ  １５０９−４「陶磁器質タイル試験方法  第４部：曲げ破壊荷重及び曲げ強度の測定方法」に準じて、各調湿建材の曲げ破壊荷重（Ｎ）を測定した。そして、曲げ破壊荷重を３段階（ＡＡ（より良好）、Ａ（良好）、Ｂ（不良））で評価した。評価は、曲げ破壊荷重が９０Ｎ以上である場合をＡＡとし、７５Ｎ以上９０Ｎ未満である場合をＡとし、７５Ｎ未満である場合をＢとした。結果を表３に示す。
【００６０】
【表３】
2015120121.tif 000005
【００６１】
表３に示すように、活性炭の含有量が調湿建材全体に対して外割で５質量％未満の場合に良好な強度が得られることが確認された。また、活性炭の含有量が調湿建材全体に対して外割で３質量％未満の場合により良好な強度が得られることが確認された。
【００６２】
＜炭素含有物質の粒度の評価＞
木節粘土と水酸化アルミニウムを質量比６０：４０で混合したベース粉末に、粒度の異なる複数の活性炭をそれぞれ添加して、活性炭の粒度が異なる複数の原料混合物を調製し、上述した製造方法に準じて調湿建材を製造した。調湿建材全体に対する各炭素含有物質の含有量は外割で０．５質量％とした。
【００６３】
活性炭の粒度は、ＪＩＳ  Ｋ  １４７４「活性炭試験方法」に定める粒度の測定方法に準じて測定した。具体的には、例えば粒度１００μｍ以上３００μｍ以下（あるいは粒度１００〜３００μｍ）の活性炭とは、目開き３００μｍの篩を通過し、目開き１００μｍの篩上に残る活性炭であることを意味する。より厳密には、１５０メッシュ篩（目開き１０４μｍ）から４８メッシュ篩（目開き２９５μｍ）で分級される活性炭の粒度が、１００μｍ以上３００μｍ以下と表記される。また、粒度１５０μm以上２５０μm以下の活性炭とは、目開き２５０μｍの篩を通過し、目開き１５０μｍの篩上に残る活性炭を意味する。より厳密には、１００メッシュ篩（目開き１４７μｍ）から６０メッシュ篩（目開き２４６μｍ）で分級される活性炭の粒度が、１５０μｍ以上２５０μｍ以下と表記される。
【００６４】
得られた各調湿建材について、上述した測定方法に準じてトルエン吸着率を測定した。そして、トルエン吸着性能を３段階（ＡＡ（より良好）、Ａ（良好）、Ｂ（不良））で評価した。評価は、トルエン吸着率が５５％以上である場合をＡＡとし、５０％以上５５％未満である場合をＡとし、５０％未満である場合をＢとした。結果を表４に示す。
【００６５】
また、各調湿建材の外観を評価すべく、テープ剥離試験を実施した。具体的には、各調湿建材の表面にテープを貼り付けた。その後、このテープを剥離し、テープ剥離によって加飾層が剥がれることで露出した孔の数を計測し、外観を３段階（ＡＡ（より良好）、Ａ（良好）、Ｂ（不良））で評価した。評価は、計測した孔の数が５個／１００ｍｍ２以下である場合をＡＡとし、６個／１００ｍｍ２以上１０個／１００ｍｍ２以下である場合をＡとし、１１個／１００ｍｍ２以上である場合をＢとした。結果を表４に示す。
【００６６】
【表４】
2015120121.tif 000006
【００６７】
表４に示すように、活性炭の粒度が１００μｍ以上３００μm以下の範囲である場合に、外観とトルエン吸着性能の両立が図られることが確認された。また、粒度が１５０μm以上である場合に、より高いトルエン吸着性能が得られ、２５０μm以下である場合に、より良好な外観が得られることが確認された。
【００６８】
＜炭素含有物質の種類の評価＞
木節粘土と水酸化アルミニウムを質量比６０：４０で混合したベース粉末に、活性炭を外割で１質量％添加した原料混合物を調製した。また、同ベース粉末に食品炭を外割で１質量％添加した原料混合物を調製した。また、同ベース粉末に胡桃殻を外割で２質量％添加した原料混合物を調製した。活性炭、食品炭及び胡桃殻の粒度は、いぞれも１５０μｍ〜２５０μｍとした。炭素含有物質の種類が異なる原料混合物のそれぞれについて、上述した製造方法に準じて調湿建材を製造した。得られた各調湿建材について、上述した測定方法に準じてトルエン吸着率を測定した。結果を表５に示す。
【００６９】
【表５】
2015120121.tif 000007
【００７０】
表５に示すように、原料混合物に添加される炭素含有物質が食品炭あるいは胡桃殻であっても、活性炭の場合と同様に、トルエンの吸着率が５０％以上であり、吸湿量が１００ｇ／ｍ２以上であることが確認された。
【００７１】
なお、水酸化マグネシウムを含有する調湿建材においても、ＶＯＣ吸着性能及び調湿性能について、水酸化アルミニウムを含有する調湿建材と同様の効果が得られた。また、比表面積、炭素含有物質の添加量、粒度及び種類について、同様の傾向が見られた。
【符号の説明】
【００７２】
１  調湿建材、  ２  本体部、  ４  炭素含有物質。
【図２】
2015120121.tif 000008
【図１】
2015120121.tif 000009