(57)【要約】【課題】現在の住宅事情に勘案し、シックハウス症候群解消と人体に生理的・医学的に好影響をもたらし、安価に大量供給でき、且つ安心して土に還元でき、あるいは資源として再利用できる天然素材で構成される壁装材を提供する。【解決手段】本発明壁装材は、軟質多孔性古代深海底海洋腐食質土ミロネクトン１００部に対し漆喰と白セメントの総和重量が１００部以上で、且つ、ミロネクトンの全体重量比率が２０％以上となるよう混合させたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟質多孔性古代深海底海洋腐食質土ミロネクトン１００部に対し漆喰が１００部以上で、且つ、ミロネクトンの全体重量比率が２０％以上となるよう混合させたことを特徴とする壁装材。
【請求項２】
軟質多孔性古代深海底海洋腐食質土ミロネクトン１００部に対し漆喰と白セメントの総和重量が１００部以上で、且つ、ミロネクトンの全体重量比率が２０％以上となるよう混合させたことを特徴とする壁装材。
【請求項３】
軟質多孔性古代深海底海洋腐食質土ミロネクトン１００部に対し、２０部以下の多孔性火山灰土を混合させた請求項１又は２記載の壁装材。
【請求項４】
ミロネクトンの曲げ強度および耐衝撃性の増強剤としてガラス繊維を配合して成ることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項記載の壁装材。
【請求項５】
ミロネクトンの結合剤としてツノマタを配合して成ることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項記載の壁装材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化鉄を含む鉄アルミノシリケート系の軟質多孔性古代深海底海洋腐食質土を対象とし、この天然素材の有する調湿機能やガス吸着機能、更には遠赤外線放射や多種類のミネラル成分を溶出する機能を壁装材に活かした発明に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の壁装材は家屋の密閉性を高めるので、空気の流通が悪い状況にある。また調湿機能がないのでカビが発生し易いことが知られており、更に化学物質が使われているのでシックハウス症候群による健康障害を引き起こしているのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、現在の住宅事情に勘案し、シックハウス症候群解消と人体に生理的・医学的に好影響をもたらし、安価大量供給でき、且つ安心して土に還元でき、あるいは資源として再利用できる天然素材で構成される壁装材を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、軟質多孔性古代深海底海洋腐食質土ミロネクトンの多種類のミネラル成分を含有しつつ四面体構造を有する特性に着目し、鋭意研究の結果、該結晶構造の調湿機能、ガス吸着機能および遠赤外線放射機能を活かした壁装材を得ることに成功したものである。
【０００５】
【実施の形態】
この発明の実施の形態を、図１〜９及び表１〜４に基づいて説明する。
本発明の対象とするミロネクトンとは、主に福島県白川郡棚倉町に産し、数千万年前の海洋性動植物が埋没蓄積し、地殻変動と特殊な古代菌の働きで生成された軟質多孔性の鉱物をいう。
その処理は、図１に示す如く、ミロネクトンを陸揚げした後、篩に掛けて紛粒を整え、φ０．１〜０．５ｍｍの粒度分布を持つ紛粒とφ０．１ｍｍ未満の紛粒に区分けし、乾燥処理する。
【０００６】
該ミロネクトンの吸着材としての物性および化学的特性を表したのが表１で、他の吸着材との比較を行っている。この表１によるとミロネクトンの比表面積は３７．８０ｍ２／ｇで、同じ酸化珪素系のゼオライト岩モルデナイトやクリノブチロライトより比表面積は大きい。酸化珪素系の結晶は親水性であり、水の吸着性が良いことを表している。更に特異な点は、ミロネクトンの平均細孔半径が５００Åで、他の吸着材に比べて特段に大きいことである。これは細孔の中にガス分子や水分子を束縛し易くし、吸着の効率化が図れ、即ちガスや水の吸着速度が大きいことを表している。
一方、活性炭系は、その比表面積においてミロネクトンに比べて大きいが、平均細孔半径が逆に小さいことから、ガスの吸脱着に難点がある。
【０００７】
【表１】
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【０００８】
次に、該ミロネクトンの高分子化スペクトルを測定したのが図２で、水分子を最も細かにする働きがあることが判明した。
即ち、一般の水は、Ｈ２Ｏが単体で存在するのではなく、標準１６ヶのＨ２Ｏが一つの「かたまり」となって動き、所謂クラスター効果が働いているので、吸着材に吸着し難い。しかしミロネクトンでは、図２に示す如く、水の共鳴周波数が４７．４Ｈｚで、これは図３に示す如く各種ミネラル水と比較すると極めて小さい値である。水の共鳴周波数は小さいほど、水の「かたまり」がないことを表し、水の超高分子化ができたことを表し、その結果、ミロネクトンは、水を最も細かい分子に変化させることができ、水の吸着性が最も高くなることを表している。
【０００９】
上記特性に基づいて、ミクロネクトンは湿気の吸放湿機能に優れていることが見いだされた。即ち、調湿壁装材の吸放湿量を表した図４に示される如く、後述するミロネクトンと漆喰と等比混合したものにおいて、２４時間の吸湿過程で最大９０の吸収量（ｇ／ｍ２）に対して、最小３０の吸収量（ｇ／ｍ２）が示され、吸放湿機能の大きさが確認された。
反面、珪藻土は、図６に示す如く、最大が４２ｇ／ｍ２で、最小が２５ｇ／ｍ２にすぎない。
【００１０】
次に、ミロネクトンと他の鉱物のミネラル成分比較を表したものが表２である。
該ミロネクトンは、発光分光法、蛍光分光法により分析すると、ＳｉＯ２（酸化珪素）、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）、Ｆｅ２Ｏ３（酸化鉄）を主成分とし、ＣａＯ（酸化カルシウム）、Ｋ２Ｏ（酸化カリウム）が反応してできる鉄アルミノシリケート系の酸化物であることが分かった。またＸ線分析では、オライトまたはその類似構造持った化合物であることも判明した。Ｓｉ（珪素）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｆｅ（鉄）、Ｃａ（カルシウム）、Ｋ（カリウム）は、麦飯石や希皇石にも含まれるが、Ｓ（硫黄）、硝酸、銅、亜鉛、コバルト、ニッケルはミロネクトン特有の多種類の成分が含まれていることが判る。
上記、多種類のミネラル成分から成るミロネクトンは荷電、帯電能力が強く、陽イオンと結合し、イオン交換率を高める性質を持っている。荷電、帯電能力は、湿気やガス成分の吸着能力に寄与し、イオン交換作用は、多種類のミネラルを溶出して触媒としての働きに寄与する。
【００１１】
【表２】
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【００１２】
上記の通りミロネクトンは、鉄アルミノシリケート系の酸化物で、貧酸素雰囲気下で進行した酸化反応で二酸化珪素単位で酸素を共有した四面体構造のＳｉＯ４を形成すると共に、該ＳｉＯ４が三次元の網目構造を有する重合体を形成している。該四面体構造のＳｉＯ４のＳｉ―Ｏ間の結合は、共有結合とイオン結合が等率で混在し、更に、四面体中心のＳｉが一部Ａｌに置換されたシラノール基も含んでいる。
この結果、ミロネクトンには、その構造中にＳｉ―Ｏ間のイオン結合及びシラノール基を有するものとなり、これら化学種は、水、アンモニア、ホルムアルデヒド等の極性を有する物質と水素結合を形成し、分子表面に吸着する（図９参照）。従って、室内にアンモニア等の臭い成分や、ホルムアルデヒド等の有害成分が存するとき、これを吸着・変性する能力に優れる。
【００１３】
更に、ミロネクトンは、遠赤外線効果に優れている。図７は遠赤外線放射率測定結果で、図８は遠赤外線放射エネルギー測定結果である。放射グラフは黒体に近いものであり、多種類の成分が含まれているためではないかと推定され、この遠赤外線放射体を壁装材としたとき、柔らかい暖かさに包まれ、人体への保温効果を発揮する。
【００１４】
さて、上記の如くミロネクトンは、壁装材としての吸放湿作用、有害物吸着変性作用、温室作用等に優れるが、ミロネクトン１００％のままでは、（１）相互の結合性に乏しく物理的強度が出ない、（２）表面にひび割れ等が入り易く壁材として体裁に欠ける、（３）表面に粉がふくチョーキング現象が表れ易い、（４）外観の色が灰色で美観性に優れない、等の問題が惹起される。そこで、ミロネクトンの特性を最大限に生かしつつ、壁装材としての問題点を解決すべく、以下の検討を行った。
先ず、ミロネクトンの湿気の吸放湿機能を最大限に維持しつつ、結合性を高めるため漆喰との組合せを検討した。漆喰は優れた通気性を保持し、ミロネクトンの機能を損なうことなく、壁装材としての強度等を保持できるからである。
しかし外観上に白さが要求される場合には、ミロネクトンと漆喰の組合せだけでは、白さが不足し、ミロネクトンを白くする効果が弱い。
そこで、ミロネクトンと漆喰の組合せに白セメントの配合を検討し、外観上の白さと、物理的強度の向上をもくろんだ。しかし、白セメントの過剰な混合は、吸放湿機能を損う虞があるので、最小限の割合に止めねばならない。
【００１５】
そこで、上記壁装材としての条件を模索すべく、表３に示す実験を行った。
実験条件：
陸揚げされたミロネクトンを、篩に掛けて紛粒を整え、φ０．１〜０．５ｍｍの粒度分布を持つ紛粒とφ０．１ｍｍ未満の紛粒に区分けし、その後４０℃で２４時間熱乾燥した。該乾燥後のミロネクトンに、表４に示す配合で、漆喰、白セメントを混合した。
物理的強度試験：    １２ｍｍ（厚）×３００ｍｍ×１５０ｍｍの試験片に１０ｋｇ重の錘を載せ、そこに凹みを生じるか否かの試験
○：凹み無し    ×：凹み有り
ひび割れ試験：    上記試験片を作製し、１週間後にその表面を目視した。
○：ひび割れ無し  ×：ひび割れ有り
チョーキング試験：  上記試験片を作製し、１週間後のその表面に粉が葺きだしているか否かの目視試験
○：チョーキング無し  ×：チョーキング有り
白色試験：      上記試験片を作製し、１週間後その表面の色の目視試験
○：充分な白色度を備える  ×：白色度に難がある
【００１６】
【表３】
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【００１７】
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【００１８】
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【００１９】
（Ａ）は、ミロネクトン１００部：漆喰１２０部〜２０部に配合した場合の、ミロネクトンと漆喰の二者の組み合わせの混合を検討したもので、ミロネクトン１００部に対し、漆喰を８０部以上としたとき、物理的実験では破壊を生ぜず良好なものであったが、逆に漆喰６０部以下の過少なときには凹みを生じて壁装材として不適なものであった。同様の組み合わせで、表面のひび割れを検討したところ、ミロネクトン１００に対し、漆喰を１００部以上としたとき、表面ひび割れがなく、逆に漆喰８０部以下では多くのひび割れが生じた。
チョーキングでは、ミロネクトンに対し、漆喰を１００部以上としたとき、チョーキングがなく、逆に漆喰８０部以下ではチョーキングがみられた。
この結果、ミロネクトンと漆喰の二者の組み合わせでは、ミロネクトン１００部に対し、漆喰を１００部以上混合させることで、物理的強度に優れ、白色でチョーキングのない壁装材が得られる。
【００２０】
（Ｂ）は、ミロネクトン１００部：（漆喰及び白セメント１：１）１２０部〜２０部に配合したミロネクトンと漆喰と白セメントの三者組み合わせの混合を検討したもので、ミロネクトン１００部に対し、漆喰及び白セメントを５０部以上としたとき、物理的実験では破壊を生ぜず良好なものであったが、逆に漆喰及び白セメントが４０部以下の過少なときには凹みを生じて壁装材として不適なものであった。同様の組み合わせで、表面のひび割れを検討したところ、ミロネクトン１００部に対し、漆喰及び白セメントを８０部（それぞれ４０部）以上としたとき、表面ひび割れがなく、逆に漆喰６０部以下では多くのひび割れが生じた。
チョーキングでは、ミロネクトンに対し、漆喰及び白セメントを８０部以上としたときチョーキングがなく、逆に漆喰及び白セメント６０部以下ではチョウーキングがみられた。
この結果、ミロネクトンと漆喰及び白セメントの三者の組み合わせでは、ミロネクトン１００部に対し、４０部以上の漆喰と、４０部以上の白セメントを混合させることで、物理的強度に優れ、白色でチョーキングのない壁装材が得られる。
【００２１】
（Ｃ）は、ミロネクトン１００部：白セメント１２０部〜２０部に配合した場合の、ミロネクトンと白セメントの二者組み合わせの混合を検討したもので、ミロネクトン１００部に対し、白セメントを３０部以上としたとき、物理的実験では破壊を生ぜず良好なものであったが、逆に白セメント３０部以下の過少なときには凹みを生じて壁装材として不適なものであった。同様の組み合わせで、表面のひび割れを検討したところ、ミロネクトン１００部に対し、白セメントを８０部以上としたとき、表面ひび割れがなく、逆に白セメント６０部以下では多くのひび割れが生じた。
チョーキングでは、ミロネクトン１００部に対し白セメントを５０部以上としたとき、チョーキングがなく、逆に白セメント４０部以下ではチョウーキングがみられた。
この結果、ミロネクトンと白セメントの二者の組み合わせでは、ミロネクトン１００部に対し、白セメントを５０部以上混合させることで、物理的強度に優れ、白色でチョーキングのない壁装材が得られる。
但し、白セメントの混合は、湿気の吸放湿機能を損害する虞があるので、これを考慮する必要がある。
【００２２】
上記実験から、下記の表４配合例を取り上げ、その湿気の吸放湿機能を試験した。
【００２３】
【表４】
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その結果は、図６の通りで、優れた吸放湿機能が示され、物理的強度、表面ひび割れ、チョーキング、白色度、及び吸放湿機能のすべての点でバランスの取れた優れた機能が発揮さることが確認された。
【００２４】
従って、ミロネクトンは、上記の如く物理的強度、ひび割れ等の条件から漆喰又は白セメントを一定以上混合させることが必要となるが、一方、その混合割合が一定値以下となると、本来の吸放湿機能が失われるおそれがある。図５に示す如く、全体に対しミロネクトンの混合割合を２０％以上とすることが要される。
【００２５】
最後に、上記壁装材には、曲げ強度、耐衝撃性の増強材及び増量材等としてガラス繊維、火山灰土等を混合、調整するのが望ましい。
火山灰土としては、ミロネクトンの吸放湿機能を損害しないものとして多孔性の土が望ましく、例えば鹿沼土、桜島土等が挙げられる。又、増強材、粘結剤としては、ツノマタ、フノリ等を挙げることができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、ミロネクトンの持つ比表面積が大きく、平均細孔半径が５００Åと大きいので、他の吸着材より湿気やガスの吸放湿機能に優れている。多孔質による高い調湿・ガス吸着効果が保持されているので、消臭、殺菌、防カビ効果およびシックハウス症候群に効果が大である。更に、遠赤外線放射率が黒体に近いので、人体への保温効果に優れている。
これらの機能を、漆喰及び白セメント等との混合で、壁装材として機能を満たすものと為すことができ、多機能壁装材として屋内の空気を換えるので、マンションや集合住宅、病院や学校など多種、多様の部屋の新築、リフォームに使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示すミロネクトンの精製工程および壁装材としての生産工程を示すチャート図。
【図２】ミロネクトンの水の高分子化スペクトル図。
【図３】各種ミネラル水との高分子化比較表図。
【図４】壁装材の吸放湿性能を示す表図。
【図５】壁装材の吸放湿性能を示す表図。
【図６】壁装材の吸放湿性能を示す表図
【図７】遠赤外線放射率測定のチャート図。
【図８】遠赤外線放射エネルギー測定チャート図。
【図９】ミロネクトンへのアンモニア等の化学吸着を示す分子模式図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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