(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状フェノールフォームを芯材とし、該芯材の一面が通気性面材で被覆され、他の面が非通気性面材で被覆されてなるフェノールフォーム構造体において、前記フェノールフォームが連通気泡を有し、前記通気性面材がアルミニウム繊維製のマット材（商品名ポアル）からなり、前記フェノールフォームの呼吸作用を用いることを特徴とする前記構造体。
【請求項２】
前記芯材に代えて、前記フェノールフォームが充填されたハニカム材を芯材とする、請
求項１記載のフェノールフォーム構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はホルムアルデヒドを吸収、分解、無害化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、建物の気密性向上と、建材や家具への接着剤、塗料、溶剤等化学物質の多用傾向とが重なって、いわゆる「シックハウス症候群」が頻繁に報告されるようになった。多くの推定原因物質中でホルムアルデヒドが注目されている。政府は平成１５年７月に建築基準法を改正し、ホルムアルデヒドを発散する建築材料の使用面積を規制すると共に、２４時間機械換気を義務づけた。また厚生労働省は政令を改正して室内空気の許容ホルムアルデヒド量を０．１ｍｇ／ｍ3（０．０８ｐｐｍに相当）以下とした。この値はＷＨＯのガイドラインとも一致する。
【０００３】
一方、フェノール樹脂から製造される硬質フェノールフォームのうち、特に連通気泡構造を有するものは、通気性、物質吸収性及び音響エネルギー減衰性に優れ、通気性断熱材、防音材、遮音材等の建材、及び生花用保水材に用いられる。本出願人は、フェノールフォームを用いたパネル状構造体に関する特許（例えば、特許文献１「通気性サンドイッチパネル」）を保有している。
【０００４】
フェノールフォームは上記の有用性と共に欠点も有する。すなわち、主要原料がフェノール（Ｃ6Ｈ6Ｏ）とホルムアルデヒド(ＨＣＨＯ)であるため、残留未反応ホルムアルデヒドを周囲へ放散するという欠点である。
【０００５】
ホルムアルデヒドを処理する方法として、珪藻土や木炭等に吸着させる吸着法が知られている 。しかしこの方法は一旦吸着したホルムアルデヒドの再放出という問題がある。
【０００６】
特許文献２には、マンガン、銀、銅、セリウム、チタン等の金属酸化物の組合せ混合物を触媒として、空気中のホルムアルデヒドを
ＨＣＨＯ  ＋  Ｏ2  →  ＣＯ2  ＋  Ｈ2Ｏ  ‥‥‥‥  （１）
の反応により分解・無害化する方法が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特許第３８０６７４４号公報
【特許文献２】特許第３５７８２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、フェノールフォームを含む建材等が環境へホルムアルデヒドを放散する欠点のために使用を制限される事態を回避すると共に、他の家具・建材等を発生源とするホルムアルデヒドに対するシックハウス対策を提供すること、そのために、建材内部のフェノールフォーム由来のホルムアルデヒドと共に、外部発生源からのホルムアルデヒドを吸収・分解して、近接空間のホルムアルデヒド濃度を法定許容値（０．０８ｐｐｍ）以下に保つことができるフェノールフォーム構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題は、シート状フェノールフォームを芯材の、一面が通気性面材で被覆され、他の面が非通気性面材で被覆されてなるフェノールフォーム構造体において、前記フェノールフォームが連通気泡を有し、前記通気性面材がアルミニウム（以下「ＡＬ」と略記）繊維製のマット材（商品名ポアル）からなり、前記フェノールフォームの呼吸作用を用いることを特徴とする前記構造体（請求項１）により解決することができる。
【００１０】
また、上記課題解決手段において、上記芯材に代えて、前記フェノールフォームが充填されたハニカム材を芯材としても良い（請求項２）。なお、ハニカム材としては紙、金属、樹脂、セラミックスその他の材料からなるものを選択することができ、セルの形状は六角形に限らず、丸、四角、三角等任意の形状で良い。
【００１１】
（作用）
この構造体を構成するフェノールフォームは通常、未反応ホルムアルデヒドを含むものの、連通気泡フェノールフォームは優れた吸着材である。外気温・気圧・物質濃度の変動に伴って呼吸作用を生じ（図５参照）、ある時は内部のホルムアルデヒドを放出し、他の時期には外部のホルムアルデヒドを吸収する。この呼吸作用によりホルムアルデヒドを含む空気が、近接して設けられたＡＬ繊維材に接触しつつ流入・流出する。
【００１２】
このＡＬ繊維中に不純物としてマンガン等が含まれていると、フェノールフォーム中のホルムアルデヒドが分解除去され、また、ホルムアルデヒドを含む空気にこの構造体を触れさせるとホルムアルデヒドが吸収・分解される。その結果、何れの場合も近接空間のホルムアルデヒド濃度を法定許容値上限の０．０８ｐｐｍ以下に保つことができる。
【００１３】
すなわちこの構造体は連通気泡フェノールフォームを呼吸手段、これに近接配置されるＡＬ繊維材を分解処理手段として具える気体分子処理装置として働き、フォーム内部に含まれるホルムアルデヒドを分解無害化して外部へは極めて僅かしか放出しない建築材料、及び強制循環を要せず系外からホルムアルデヒドを取り込んで分解無害化するシックハウス対策材の両面を兼ね具える。そして内部のホルムアルデヒドが枯渇するに従って、外部のホルムアルデヒドを一層良く吸収無害化できるようになる。
【００１４】
しかし、全てのＡＬ繊維材が不純物としてマンガン等を含む訳ではなく、含まない場合は上記の分解無害化作用を生じない。したがって、そのような構造体は、例えフェノールフォームとＡＬ繊維材を含むものであっても、本発明の対象ではない。
【００１５】
なお図５は、連通気泡フェノールフォームの周辺湿度を５３％から７５％の間で４８時間サイクルでステップ状に変化させたとき（温度は２３℃一定）の吸放湿量を示すグラフである(ＪＩＳ Ａ １４７０準拠、測定者は(財)建材試験センター）。この場合の呼吸物質はホルムアルデヒドではなく湿分であるが、呼吸作用の理解のために掲げる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載されたフェノールフォーム構造体では、フェノールフォームに含まれるホルムアルデヒドがほとんど外部へ出てこないので、本構造体を断熱材、防音材等の建築材料として使用する際に、ホルムアルデヒドの環境への放散の問題がない。また、本構造体は周辺のホルムアルデヒドガスを吸収して無害化するのでので、該構造体近接空間のホルムアルデヒド濃度を法定許容値たる０．１ｍｇ／ｍ３（０．０８ｐｐｍ相当）以下に保つことができる。したがってこれを建築材料本来の形で使用するだけで、室内家具や他の建材等を発生源とするホルムアルデヒドガスへの有効なシックハウス対策になる。
【００１７】
さらに請求項２の発明によれば、上記効果のほか、フェノールフォームがハニカム材で補強されるので、軽量で強度のある構造体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の好適な実施形態を、以下の実施例により説明する。
【実施例】
【００１９】
（第１実施例）
図１は、請求項１に記載した発明の実施例としてのフェノールフォーム構造体１００を示す。図１(Ａ)は測定用サンプルの断面図、同(Ｂ)は一部破断斜視図である。この構造体１００は、ＡＬ繊維マット材（商品名ポアル）からなる通気性面材１、厚さ２９ｍｍのフェノールフォーム２、非通気性面材３を重ね、周囲を枠材５で囲んで構成される。非通気性面材３は厚さ１．２ｍｍのＡＬ板、枠材５は厚さ１．６ｍｍのアルマイト板である。
【００２０】
フェノールフォーム２は、密度２４ｋｇ／ｍ3の、連通気泡構造を有するフェノール樹脂硬質発泡体である（製造者：米国Smithers-Oasis社、商品名：Oasis）。
【００２１】
通気性面材１は、純度９９．７％のＡＬ溶湯を細孔から噴出、急冷させて太さ１００μｍ以下の繊維にし、厚さ１．６ｍｍのマット材に織り上げ、ＡＬエキスパンドメタルで挟んで保持したものである（製造者：株式会社ユニックス、商品名：ポアル)。
【００２２】
ポアルの不純物データが公表されていないので、別資料（アルミニウム表面技術便覧：軽金属出版）を参照する。上記ＡＬ溶湯は、ＡＬ９９．７０以上と規定されるＪＩＳ−１０７０（純アルミニウム）に相当する。
【００２３】
この規格表では、ＡＬ以外の化学成分（ｗｔ％）はＳｉ：０．２０以下、Ｆｅ：０．２５以下、Ｃｕ：０．０４以下、Ｍｎ：０．０３以下，Ｍｇ：０．０３以下、Ｚｎ：０．０４以下、Ｔｉ：０．０３以下とされる。
【００２４】
（第２実施例）
図２は、請求項２の発明に関する実施例としてのフェノールフォーム構造体２００を示す。この構造体２００は、高さ３０ｍｍのペーパーハニカムの差渡し寸法１５ｍｍのセル７に、第１実施例で用いたものと同じフェノールフォームシート２を充填し、ハニカム材の上面に第１実施例と同じ通気性面材１を、下面に非通気性面材３を接着剤６で固定したものである。
【００２５】
この場合、セル壁７と通気性面材１との接着は、セル壁７の先端にのみ接着剤８を付着させ、通気孔を極力塞がないようにして行った。さらにハニカム材の周囲を枠材５で囲み、シリコンシール材４で密封し、ホルムアルデヒドガスの通路を通気性面材１の部分に限った。
【００２６】
（比較例１）
ホルムアルデヒドの放散・吸収の程度を構造体１００と比較する目的で、比較例１として、構造体１００と同一寸法のボード状フェノールフォームのみからなり、通気性面材としてのＡＬ繊維材を具えないサンプルを作成した（図示せず）。
【００２７】
（比較例２）
比較例１と同様の目的の比較例２として、商品名ポアルとは異なるＡＬ繊維材（ＪＩＳ−２０１１のＡＬ材）を通気性面材として有するフェノールフォ−ム構造体を作成した。ＡＬ繊維材以外の構成及び外形は構造体１００と同一である。
【００２８】
ここで用いたＪＩＳ−２０１１ＡＬ材中のＡＬ以外の化学成分（ｗｔ％）は、Ｓｉ：０．０４以下、Ｆｅ：０．７以下、Ｃｕ：５．０〜６．０、Ｍｎ：０、Ｚｎ：０．３０以下、Ｔｉ：０、Ｐｂ：０．２〜０．６、Ｂｉ：０．２〜０．６とされる（前出、アルミニウム表面技術便覧）。つまりホルムアルデヒド除去効果が期待されるマンガン及びチタンの含有量はゼロである。
【００２９】
（放散測定例）
図３は、構造体１００等の各サンプルからのホルムアルデヒドの放散量を測定している様子である。各構造体サンプルとその周囲の空気（アルデヒド濃度ゼロ）をポリエチレン製の袋１０に閉じこめ、構造体サンプルから放散されるホルムアルデヒドによる最終到達濃度を検知器９（厚生労働省指定；理研計器製ＦＰ−３０）で検知する。なお、ＦＰ−３０の定量下限は０．０１ｐｐｍ、各測定時の室内温度３０℃、相対湿度６０％であった。これらの測定は、対象サンプルから放散されるホルムアルデヒド量が厚労省令に定める許容値を上回るか否かを評価する意味を持つ。
【００３０】
（放散測定例１）
大きさ１６０×１６０×３２．８ｍｍの構造体１００についての測定を放散測定例１とする。袋１０内のホルムアルデヒド濃度はゼロから次第に増え、最終的に０．０１ｐｐｍに達した。この値は上記政令で定める許容値０．０８ｐｐｍを下回る。なお袋１０に膨張と曇りが観察され、前記（１）式の反応が想い起こされた。
【００３１】
（放散測定例２）
構造体２００について放散測定例１と同様の測定を行ったところ、袋１０の中のホルムアルデヒド濃度は最終的に０．０１ｐｐｍを示し、袋１０に膨張と曇りが観察された。
【００３２】
（放散測定例３）
比較例１のサンプルにつき、放散測定例１と同様の測定を行った。袋１０の中のホルムアルデヒド濃度は最終的に０．１１ｐｐｍに達し、袋の膨みや曇りは観察されなかった。
【００３３】
（放散測定例４）
比較例２のサンプルにつき、放散測定例１と同様の測定を行った。袋１０の中のホルムアルデヒド濃度は最終的に０．０８５ｐｐｍに達し、袋の膨みや曇りは観察されなかった。
【００３４】
（吸収測定例）
図４は、構造体１００等の各サンプルのシックハウス対策材料としての吸収性能を評価するための３個の測定例を示すグラフである。各サンプルをホルムアルデヒドの初期濃度１．０ｐｐｍの空気中に置き、袋１０の中の濃度の時間的変化を観察した。なお、測定方法は図３と同じで、検知器ＦＰ−３０の定量下限は０．０１ｐｐｍ、各測定時の室内温度３０℃、相対湿度６０％であった。
【００３５】
（吸収測定例１）
図４中の構造体１００についてのカーブを吸収測定例１とする。４時間を超えた辺りで０．０８ｐｐｍを切り、さらに時間と共にホルムアルデヒドの濃度がゼロに近づく（最終到達値０．０１ｐｐｍ）。このカーブは、フェノールフォームによる吸着とＡＬ繊維材による吸着のほかに、ＡＬ繊維材中の不純物金属等によるホルムアルデヒド分解反応の効果が加わったものと解釈され、シックハウス対策材料として十分な性能である。
【００３６】
（吸収測定例２）
図４中の比較例１のサンプルについてのカーブを吸収測定例２とする。８時間を超えてもなお０．２〜０．３ｐｐｍ近辺のホルムアルデヒド濃度を示している（最終到達値０．２６ｐｐｍ）。このカーブは、フェノールフォームによる吸着曲線と解釈されるが、シックハウス対策材料としては不適である。
【００３７】
（吸収測定例３）
図４中の比較例２のサンプルについてのカーブを吸収測定例３とする。８時間を超えてもなお、０．１５〜０．２ｐｐｍ近辺のホルムアルデヒド濃度を示している（最終到達値０．１６ｐｐｍ）。このカーブはフェノールフォームによる吸着にＡＬ繊維材による物理吸着効果が加わった曲線と解釈されるが、シックハウス対策材料としてはなお不十分である。
【００３８】
（参考例・応用例）
以下に、請求項１又は２に記載した発明（本発明）とは構成が異なる幾つかの構造体の例、及びそれらの応用例を参考のために掲げる。
【００３９】
（参考例１）
図６は、参考例１としてのフェノールフォーム構造体３００を示す。この構造体３００は、ＡＬ繊維材からなる通気性面材１、厚さ５ｍｍの活性炭層１２、厚さ２４ｍｍのフェノールフォーム２、非通気材性面材３をこの順に重ね、周囲に枠材５を配置したものである。活性炭層１２の存在とフェノールフォーム２の厚さ以外の構成は、ＡＬ繊維材中の不純物金属を含めて第１実施例と同じである。
【００４０】
構造体３００のサンプルについて、第１実施例と同様の測定を行ったところ、サンプル周辺の空気中のホルムアルデヒド濃度は検知器９の定量下限である０．０１ｐｐｍに満たなかった。袋１０の膨張と曇りは構造体１００の場合と同様であった。
【００４１】
上記構造体１００におけるホルムアルデヒド濃度がほぼ０．０１ｐｐｍ丁度であったことと比較して、構造体３００についての上記結果は活性炭層１２の効果と考えられる。
【００４２】
（参考例２）
図７は、参考例２としてのフェノールフォーム構造体４００を示す。この構造体４００は、高さ３０ｍｍのペーパーハニカムのセルサイズ１５ｍｍのセル７に、参考例１で用いたものと同じ厚さ５ｍｍの活性炭層１２を、厚さ２４ｍｍのフェノールフォーム２の上に重ねて充填し、ハニカム材の上面に通気性面材１を、下面に非通気性面材３を接着剤６で固定したものである。ハニカム材７以外の構成は参考例１と同じである。
【００４３】
表１は、(財)建材試験センターで実施した構造体４００の評価試験結果である。構造体４００のサンプル（縦・横・厚さ：１６５×１６５×３２．８ｍｍの２枚を背中合わせに連結、暴露面積を０．０４４ｍ2に調整）からのホルムアルデヒド放散速度を、ＪＩＳ  Ａ  １９０１法（略称小型チャンバー法、恒温槽温度２８℃）により、サンプルをチャンバー内に置いてから１、３、７日後に測定したものである。アルデヒド類の検出は捕集・誘導体化後、アセトニトリル抽出−高速液体クロマトグラフ法で行われ、その定量下限は１μg/(m2・h)である。その結果、各測定値とも放散速度が定量下限に満たなかった。この評価試験により、構造体４００が建築内装材として平成１５年７月改正建築基準法の規制対象（５μg/(m2・h)以上）に該当しないことの公的証明が得られた。
【表１】
0004660710.tif 000002
【００４４】
また、構造体４００のサンプルについて第１実施例の場合と同様の放散性の測定を行ったところ、サンプルに近接する空間のホルムアルデヒド濃度は０．０１ｐｐｍに満たなかった。
【００４５】
（参考例３）
図８は、参考例３としての活性炭構造体を示す。この構造体は、厚さ１０ｍｍの活性炭層１２の上面に、第１実施例に用いたものと同じ通気性面材１、下面に非通気性面材３を取り付けたものである。活性炭層１２の厚さはこれより厚くても薄くても良く、活性炭の代わりに木炭、珪藻土、シリカゲル、ゼオライト、アルミナ、モレキュラーシーブ等を用いても良い。面積が大きい場合は、活性炭等の偏りを防止し機械的強度を増すために、活性炭等をハニカム材７で区画して支持しても良い。
【００４６】
（応用例１）
図９は、上記のフェノールフォーム構造体４００を用いて無響室等を作る場合を模した箱体を示す。ＡＬ繊維通気面を内側に向けて４００×４００×３５０ｍｍの箱を作成し、この箱を密閉して内部温度を２８℃に保ち、箱内部のホルムアルデヒド濃度を測定した。結果は０．０１ｐｐｍに満たなかった。
【００４７】
（応用例２）
図１０（Ａ）はフェノールフォーム構造体４００を用いた片面型シックハウス対策材５００を示す。同図（Ｂ）は、他の建材や家具から発生するホルムアルデヒドを含む空気を無害化するために、対策材５００を部屋の一方の壁面に取り付けた例である。
【００４８】
（応用例３）
図１１（Ａ）は両面型シックハウス対策材６００としてのフェノールフォーム構造体を示す。この対策材６００は、背中合わせの二重にしたフェノールフォーム構造体４００である。同図（Ｂ）は、このシックハウス対策材６００を参考例５と同様の目的で部屋の間仕切壁として使用する例である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１実施例のフェノールフォーム構造体１００を示す。図１(Ａ)は断面図、同(Ｂ)は一部破断斜視図である（図３〜図５において同じ）。
【図２】第２実施例のフェノールフォーム構造体２００を示す。
【図３】各種構造体サンプルのホルムアルデヒドの放散量を測定している様子を示す見取り図である。
【図４】各種構造体サンプルによるホルムアルデヒド濃度減衰の時間推移を示すグラフである。
【図５】フェノールフォームの吸放湿特性を示すグラフである。
【図６】参考例１のフェノールフォーム構造体３００を示す。
【図７】参考例２のフェノールフォーム構造体４００を示す。
【図８】参考例３の活性炭構造体を示す。
【図９】応用例１のフェノールフォーム構造体からなる箱体である。
【図１０】応用例２の片面型シックハウス対策材５００（Ａ）と壁面（Ｂ）である。
【図１１】応用例３の両面型シックハウス対策材６００（Ａ）と間仕切壁（Ｂ）である。
【符号の説明】
【００５０】
１. アルミニウム繊維からなる通気性面材
２. フェノールフォーム
３. 非通気性面材
４. シール材
５. コ型枠材
６. 非通気性材とフェノールフォームとの接着層
７. ハニカム材
８．ハニカム材セル壁と通気性材との接着部
９．ホルムアルデヒド検知器（理研計器製ＦＰ−３０）
１０．ポリエチレンの袋
１１．平板枠材
１２．活性炭層
１３．中間部非通気材
１００．第１実施例のフェノールフォーム構造体
２００．第２実施例のフェノールフォーム構造体
３００．参考例１のフェノールフォーム構造体
４００．参考例２のフェノールフォーム構造体
５００. 応用例２の片面型シックハウス対策材
６００. 応用例３の両面型シックハウス対策材
【図１】
0004660710.tif 000003
【図２】
0004660710.tif 000004
【図３】
0004660710.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004660710.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004660710.tif 000011
【図１１】
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【図４】
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