(57)【要約】    【課題】  光触媒による有害物質の分解能力を低減させることなく、施工に要する労力や時間やコストを低減することができる漆喰タイルを提供すること。    【解決手段】  本発明では、漆喰に光触媒を添加した後に、表面に透孔を形成し得る圧力で加圧成形することによって成形体を形成し、この成形体の表面に光触媒を塗布することによってタイル状に成形した漆喰を製造することにした。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
漆喰に光触媒を添加した後に、表面に透孔を形成し得る圧力で加圧成形したことを特徴とする漆喰タイル。
【請求項２】
漆喰に光触媒を添加した後に、表面に透孔を形成し得る圧力で加圧成形することによって成形体を形成し、この成形体の表面に光触媒を塗布したことを特徴とする漆喰タイル。
【請求項３】
漆喰に光触媒を添加した後に、表面に透孔を形成し得る圧力で加圧成形することによってタイル状に成形した漆喰を製造することを特徴とする漆喰タイルの製造方法。
【請求項４】
漆喰に光触媒を添加した後に、表面に透孔を形成し得る圧力で加圧成形することによって成形体を形成し、この成形体の表面に光触媒を塗布することによってタイル状に成形した漆喰を製造することを特徴とする漆喰タイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漆喰を原料としてタイル状に成形した漆喰タイル及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、漆喰は、呼吸性や耐水性や耐候性などを有することから壁材として広く使用されてきている。
【０００３】
一方、近年においては、ホルムアルデヒドやホルマリンなどの揮発性有害物質による空気汚染が社会問題となっている。
【０００４】
そこで、近年では、紫外線の照射によって有害物質を分解する機能を有する光触媒を漆喰に添加した壁材が開発されている（たとえば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平１１−２６４２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来の漆喰に光触媒を添加した壁材にあっては、光触媒の作用で有害物質を分解することができて、空気汚染を防止することができる効果を有しているものの、実際に壁面に施工する場合には、作業者の熟練を必要として、しかも、施工に多大な労力と時間とを要し、施工費用が高騰してしまうおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明者が鋭意研究を重ねたところ、光触媒を添加した漆喰を加圧成形することによってタイル状の成形体を製造することができ、このように製造した漆喰タイルを壁材として用いれば、施工に要する労力や時間やコストを低減することがわかった。
【０００７】
しかも、ただ単に光触媒を添加した漆喰をタイル状に加圧成形しただけでは、施工面での問題は解決できるものの、光触媒による有害物質の分解能力が低減してしまうこともわかった。
【０００８】
そして、光触媒を添加した漆喰を加圧成形することによって光触媒による有害物質の分解能力が低減する原因を追求したところ、光触媒を添加した漆喰を比較的高圧で加圧成形すると、表面が平滑化されてしまい、漆喰が本来有している通気性が損なわれてしまうことがわかった。
【０００９】
そこで、本発明は、漆喰の有する通気性を損なうことなく施工性を改善した漆喰タイルを提供すること、及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る本発明では、漆喰に光触媒を添加した後に、表面に透孔を形成し得る圧力で加圧成形したことを特徴とする漆喰タイルを提供するものである。
【００１１】
また、請求項２に係る本発明では、漆喰に光触媒を添加した後に、表面に透孔を形成し得る圧力で加圧成形することによって成形体を形成し、この成形体の表面に光触媒を塗布したことを特徴とする漆喰タイルを提供するものである。
【００１２】
また、請求項３に係る本発明では、漆喰に光触媒を添加した後に、表面に透孔を形成し得る圧力で加圧成形することによってタイル状に成形した漆喰を製造することを特徴とする漆喰タイルの製造方法を提供するものである。
【００１３】
また、請求項４に係る本発明では、漆喰に光触媒を添加した後に、表面に透孔を形成し得る圧力で加圧成形することによって成形体を形成し、この成形体の表面に光触媒を塗布することによってタイル状に成形した漆喰を製造することを特徴とする漆喰タイルの製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、以下に記載する効果を奏する。
【００１５】
すなわち、本発明では、漆喰に光触媒を添加した後に、表面に透孔を形成し得る圧力で加圧成形することによって漆喰タイルを製造しているため、光触媒による有害物質の分解能力を低減させることなく、施工に要する労力や時間やコストを低減することができる。
【００１６】
特に、表面に光触媒を塗布した場合には、有害物質の分解能力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る漆喰タイルは、光触媒を添加した漆喰を原料としてタイル状に加圧成形したものである。
【００１８】
その製造方法は、まず、ミキサーを用いて漆喰に光触媒を添加して混合する。
【００１９】
ここで、漆喰は、消石灰を主成分とし、無機材料やすさや糊を適宜割合で含有されているものである。そして、無機材料としては、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、水酸化バリウムなどが用いられ、すさとしては、マニラ麻、和紙、しゅろ、木材パルプ、合成繊維、ガラス繊維などが用いられ、糊としては、にかわ、うるち米、こんにゃく粉、布海苔などの天然糊や、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどの合成糊などが用いられる。
【００２０】
また、光触媒としては、酸化チタンや酸化亜鉛などの酸化物半導体や硫化カドミウムや硫化亜鉛などの硫化物半導体などの各種結晶構造のものを用いることができる。
【００２１】
また、漆喰には、必要に応じて空気中の炭酸ガスや水分と反応して硬化する性質を有する無機質結合材を添加してもよい。なお、無機質結合材としては、消石灰、ドロマイト、石膏、水酸化マグネシウム、セメントなどのように、空気中で容易に炭酸ガスや水と反応して硬化体となる材料を用いており、消石灰、ドロマイト、石膏、水酸化マグネシウム、セメントなどの材料のうちのいずれか一種を単独で用いてもよく、また、二種以上の混合物として用いてもよい。また、所定含水率になるまで加水混錬してもよい。
【００２２】
次に、成形機を用いて漆喰と光触媒との混合物を略真空中で加圧成形して成形体を形成する。その際に、加圧成形時の圧力は、加圧成形後に成形体の表面に透孔を形成することができるだけの比較的低い圧力とする。
【００２３】
最後に、成形体の表面に光触媒を塗布する。
【００２４】
このように、本発明では、漆喰に光触媒を添加した後に加圧成形することによって漆喰タイルを製造しているため、施工に要する労力や時間やコストを低減することができる。
【００２５】
しかも、加圧成形時に表面に透孔を形成し得る圧力としているため、成形体の表面が平滑化されて通気性を損なうのを未然に防止することができ、通気性を有する成形体とすることができ、これによって、光触媒による有害物質の分解能力が低減してしまうのを防止することができる。
【００２６】
特に、表面に光触媒を塗布した場合には、有害物質の分解能力を向上させることができる。
【００２７】
また、焼成処理やオートクレーブ処理などのように熱処理を必要とせず、したがって、熱処理により発生する排煙で環境を汚染することもなく、環境汚染を防止することができるとともに、熱処理を行わないために処理コストの低廉化を図ることができる。
【００２８】
また、成形時に使用する金型の形状によって様々な形態の成形体を成型することができ、幅広い分野の成形体を製造することができる。
【００２９】
さらに、空気中の炭酸ガスや水分と反応して硬化する性質を有する無機質結合材を混合体に添加した場合には、自然硬化前に成形体表面の切削・研削・研磨加工が容易に行える一方、成形体の表面を切削・研削・研磨加工しても、成形体の表面が空気中で自然硬化して、成形体表面の強度を確保することができる。
【００３０】
加圧成形には、図１に示す真空成形機を用いている。同図において、真空成形機20は、機枠21の下部に下金型22を配設する一方、機枠21の上部に油圧式の昇降シリンダー23をシリンダーロッド24の先端を下方に向けて配設し、同シリンダーロッド24の先端部に上金型25を連設しており、昇降シリンダー23の作用によって上金型25を下金型22の凹部26に向けて昇降作動するようにしている。図中、27は下金型22の凹部26に連通連結した真空ポンプ、28は油圧ポンプ、29は油圧操作盤である。
【００３１】
まず、下金型22の凹部26に、原料となる漆喰や光触媒などの混合物を投入する。
【００３２】
次に、真空ポンプ27の作用によって、下金型22の凹部26と上金型25とで形成する加圧空間を−８０ＫPa〜−１００ＫPaの略真空状態として成形機20で原料を板状又は塊状に加圧成形する。尚、加圧空間は、−９４ＫPa〜−１００ＫPaの略真空状態とするのが好ましい。
【００３３】
加圧成形時に原料が受ける成形圧力は、ここでは１５ＭPa〜８０ＭPaとなるようにしている。これは、成形圧力が１５ＭPa以下だと、成形体の強度が低下してしまい、一方、成形圧力が８０ＭPa以上だと、後述するように、成形体の表面が平滑化されてしまい、漆喰が本来有している通気性が損なわれてしまうからである。この成形圧力は、成形する原料によって異なり、成形後に成形体の表面に透孔が形成される圧力であればよく、上記範囲の圧力に限定されるものではない。
【００３４】
このように、略真空中において成形することにより、成形体の内部に殆ど空気が残留しておらず、物理強度が高く、寸法精度の良好な成形体を成形することができる。
【００３５】
しかも、加圧成形後に、成形体を空気中に放置したり又は炭酸ガス雰囲気中において養生した場合には、成形体に含有される消石灰等が、
Ｃa(ＯＨ)２＋ＣＯ２    →  ＣaＣＯ３＋Ｈ２Ｏ
のように、炭酸ガスを吸収して炭酸カルシウムとなり、これによって、成形体の物理強度をさらに増大させることができる。
【００３６】
また、煉瓦やタイル等と異なり、焼成やオートクレーブ処理等の熱処理を施していないため、混合体に無機多孔質材料や粘土、機能性無機触媒、抗菌抗黴材を添加しても、これら無機多孔質材料や粘土等が熱の影響を受けることはなく、従って、無機多孔質材料や粘土等のそれぞれの材料が有する特性を保持した成形体を成形することができる。
【００３７】
しかも、熱処理を施していないため、窯変による変色が生じることもなく、加圧成形前の混合体の色と同色の成形体を再現よく多量に成形することができる。
【００３８】
更には、セメント製品と異なり、原材料をスラリー状態にしていないため、白華もなく、混合体に５重量部以下の顔料を混入するだけで十分に発色させることができる。
【００３９】
また、繊維を混入することによって、曲げ強度を増強することもできる。
【００４０】
以下に、漆喰と光触媒との組み合わせによるホルムアルデヒドの分解効果について、図２及び図３を参照しながら説明ずる。
【００４１】
なお、分解試験は、内壁面に漆喰や漆喰タイルを施工した部屋に１０００ppbの濃度のホルムアルデヒドを連続して供給し、供給開始から所定時間経過後に内壁面に紫外線を照射することにより行ったものであり、光照射を開始した時間を基準（０分）としてホルムアルデヒドの濃度を経時的に計測した。
【００４２】
図２は、漆喰をタイル状とせずに従来と同様に壁面に塗布した場合の試験結果を示すものである。
【００４３】
図２中、試料１は、漆喰だけを塗布したもの、試料２は、漆喰に光触媒を添加したものを塗布したもの、試料３は、漆喰に光触媒を添加したものを塗布した後に表面を木ゴテで荒らしたもの、試料４は、漆喰に光触媒を添加したものを塗布した後に表面に光触媒をさらに塗布したものである。
【００４４】
図２からわかるように、全ての試料１〜４において、ホルムアルデヒドの供給後に短時間でホルムアルデヒドが漆喰に吸着されることによって、ホルムアルデヒドの濃度が低減する。
【００４５】
しかしながら、その吸着力が時間とともに低減することによって、ホルムアルデヒドの濃度が徐々に増加する。
【００４６】
そして、当然のことながら、光を照射することによって、光触媒を含有する試料２〜４では、光触媒によってホルムアルデヒドが分解されることによって、ホルムアルデヒドの濃度が低減する。
【００４７】
特に、試料４では、２０ppb以下にまで著しくホルムアルデヒドの濃度を低減させることができる。
【００４８】
一方、図３は、漆喰タイルを壁面に施工した場合の試験結果を示すものである。
【００４９】
図３中、試料Ａは、漆喰だけを原料として加圧成形した漆喰タイルを施工したもの、試料Ｂは、光触媒を添加した漆喰を原料として成形圧力１００ＭPaで加圧成形した漆喰タイルを施工したもの、試料Ｃは、光触媒を添加した漆喰を原料として成形圧力３０ＭPaで加圧成形した漆喰タイルを施工したもの、試料Ｄは、光触媒を添加した漆喰を原料として成形圧力３０ＭPaで加圧成形した漆喰タイルを施工した後に光触媒をさらに塗布したものである。
【００５０】
図３からわかるように、全ての試料Ａ〜Ｄにおいて、ホルムアルデヒドの供給後に短時間でホルムアルデヒドが漆喰タイルに吸着されることによって、ホルムアルデヒドの濃度が低減する。
【００５１】
しかしながら、その吸着力が時間とともに低減することによって、ホルムアルデヒドの濃度が徐々に増加する。
【００５２】
そして、当然のことながら、光を照射することによって、光触媒を含有する試料Ｂ〜Ｄでは、光触媒によってホルムアルデヒドが分解されることによって、ホルムアルデヒドの濃度が低減する。
【００５３】
しかも、試料Ｃ及びＤ４では、時間経過とともに１００ppb以下にまでホルムアルデヒドの濃度を低減させることができる。
【００５４】
特に、試料Ｄでは、約２０ppb以下にまで著しくホルムアルデヒドの濃度を低減させることができる。
【００５５】
ここで、光照射後のホルムアルデヒドの濃度低下が異なる資料Ｂと資料C,Dとを比較すると、加圧成形時の圧力が異なっていることがわかる。
【００５６】
そこで、試料Ｂと試料Ｃとの相違について詳細に調べたところ、図４及び図５に示すように、試料Ｂと試料Ｃとでは、表面の形態が全く異なっていることがわかった。
【００５７】
すなわち、図４は、試料Ｂの表面の５０００倍の顕微鏡写真であり、成形圧力１００ＭPaで加圧成形した場合には、図４からわかるように、表面が平滑化されてしまい、透孔が全く見られず、通気性が損なわれている。
【００５８】
一方、図５は、試料Ｃの表面の５０００倍の顕微鏡写真であり、成形圧力３０ＭPaで加圧成形した場合には、図５からわかるように、表面に透孔が形成されており、通気性が損なわれていない。
【００５９】
このように、試料Ｂと試料Ｃとの比較から、加圧成形時に表面に透孔を形成し得る圧力とすることによって、成形体の表面が平滑化されて通気性を損なうのを未然に防止することができ、通気性を有する成形体とすることができ、これによって、光触媒による有害物質の分解能力が低減してしまうのを防止することができることがわかる。
【００６０】
また、試料Ｄと試料４との比較から、漆喰タイルの表面に光触媒を塗布することによって、光触媒を添加した漆喰の表面に光触媒と塗布した場合と遜色のない汚染物質の分解能力が得られることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】真空成形機を示す説明図。
【図２】ホルムアルデヒドの分解試験（漆喰の場合）の結果を示すグラフ。
【図３】ホルムアルデヒドの分解試験（漆喰タイルの場合）の結果を示すグラフ。
【図４】漆喰タイル（試料Ｂの場合）の表面の顕微鏡写真。
【図５】漆喰タイル（試料Ｄの場合）の表面の顕微鏡写真。
【符号の説明】
【００６２】
20  真空成形機
21  機枠
22  下金型
23  昇降シリンダー
24  シリンダーロッド
25  上金型
26  凹部
27  真空ポンプ
28  油圧ポンプ
29  油圧操作盤
【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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