(57)【要約】【課題】  相対湿度９０〜１００％の超高湿度域において発生する結露を有効に防止することが可能な結露防止建材を提供する。【解決手段】  ゾノトライトを含む珪酸カルシウム水和物成形体からなる結露防止建材であって、水蒸気吸着等温線における相対湿度９０〜９５％の間の水分吸着量の変化が２重量％以上である。結露防止建材を構成する珪酸カルシウム水和物中のゾノトライトの割合は、５０重量％以上であることが好ましく、５０〜８０重量％が更に好ましい。【選択図】      図１
2007277876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゾノトライトを含む珪酸カルシウム水和物成形体からなり、水蒸気吸着等温線における相対湿度９０％から９５％の間の平衡含水率の変化が２重量％以上であることを特徴とする結露防止建材。
【請求項２】
前記珪酸カルシウム水和物中のゾノトライトの割合が５０％以上であることを特徴とする、請求項１に記載の結露防止建材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の壁、天井、床などに使用される珪酸カルシウム水和物製の結露防止建材に関する
【背景技術】
【０００２】
近年、新建材の開発が進み、施工性、耐火性、耐久性などに優れた各種新建材が伝統的な木材の建材に代わって多用されるようになった。特に最近では、空調機器の発達に伴い、断熱性能の向上、省エネルギー対策といった観点から、建築物の気密性を向上させることも要求されている。
【０００３】
しかし、これら新建材を用いた家屋等は、空調機器使用下での断熱性能や気密性能は優れているが、調湿機能が十分でないうえ、結露が新たに問題となっている。結露とは、空気の温度によって決まる飽和水蒸気量を超える水分が空気中に存在している場合、その余剰の水分が液滴となって壁や天井などに付着する現象である。付着した液滴は建材に吸収されてカビやダニの発生を促し、建材の劣化を促進するため、大きな問題となっている。
【０００４】
結露を引き起こす室内の状況として、次の２種類が良く知られている。その１つは、夜間から朝に掛けて外気が冷え込んだ際に、断熱性の悪い壁やガラス戸の室内側表面が低温となり、これらの壁やガラス戸の近辺で室内の空気が急冷され、結露する現象である。もう一つは、浴室等の湿気が高く且つ温度も高い空気が、脱衣場等の低温の室内に流れ込んだ際に、その低温の壁や天井で急冷されて結露する現象である。
【０００５】
調湿性に優れた建築材料に関しては数多くの提案がなされており、例えば、特開平０８−１４４３８７号公報には、アロフェン又はイモゴライトを含むボード状の調湿建材が記載されている。また、特開２００５−２９９３８１公報には、透湿性を有する接着材を用いて、透湿性を有する基材を施工する方法が記載されている。
【０００６】
しかしながら、これらの建材及び施行方法は、住宅の内部環境を人間が快適と感じる中湿度域（相対湿度５０〜６０％）に保持することを目的とし、低湿度域（相対湿度２０〜４０％）では建材等から水分を放出し、逆に高湿度域（相対湿度７０〜９０％）では建材等が水分を吸着する調湿機能に係るものである。従って、これら従来の調湿建材では、相対湿度９０〜１００％の超高湿度域において発生する結露を有効に防止することはできなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−１４４３８７号公報
【特許文献２】特開２００５−２９９３８１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、相対湿度が９０％以上の超高湿度域で発生する結露を有効に防止することができる結露防止建材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明が提供する結露防止建材は、ゾノトライトを含む珪酸カルシウム水和物成形体からなり、水蒸気吸着等温線における相対湿度９０％から９５％の間の平衡含水率の変化が２重量％以上であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、相対湿度９０〜１００％の超高湿度域において発生する結露を有効に防止することが可能な結露防止建材を提供することができる。従って、本発明の結露防止建材を用いることによって、住環境で問題となる結露を効果的に防止できるため、人体に悪影響を及ぼすカビやダニの発生をなくし、建材の劣化を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
建材の水分吸着によって結露を防止するためには、特に超高湿度域において水分を吸着ないし吸収する量（水分吸着量）が大きいことが必要である。即ち、相対湿度が９０％を超えるような超高湿度の室内環境になった場合に、建材が多くの水分を吸い取って保持することができれば、結露を有効に防止することができる。逆に、低湿度域から高湿度域までの水分吸着量が大きい建材でも、相対湿度９０％以上の超高湿度域での水分吸着量が小さければ、結露防止にはほとんど役に立たない。
【００１２】
そこで、本発明者らは、上記した超高湿度域における水分吸着量に着目し、種々の珪酸カルシウム鉱物を持つボード状建材を試作して、その水分特性値として水蒸気吸着等温線を測定すると共に、各ボード状建材を浴室横の脱衣場に設置して、実際に結露発生状況を調査した。その結果、特に相対湿度９０％以上の超高湿度域において水蒸気吸着等温線の立ち上がりが急である建材、具体的には相対湿度９０％から９５％の間で平衡含水率が２重量％以上増加する建材では、結露が全く発生しないことを確認した。
【００１３】
この相対湿度９０〜９５％の間での平衡含水率の変化が２重量％以上である建材は、珪酸カルシウム水和物成形体の１種として必ずゾノトライトを含有することも判明した。特に結露防止建材を構成する珪酸カルシウム水和物中のゾノトライトの割合について、５０％以上であるとき一層優れた結露の防止効果が得られ、更に好ましくは６０％以上である。ゾノトライトが１００％の珪酸カルシウム水和物成形体の形成も可能であるが、一般的にはゾノトライトが５０〜８０％であり、残部が主にトバモライトとからなる珪酸カルシウム水和物成形体が製造し易く、好ましいものである。
【００１４】
ゾノトライトを含む珪酸カルシウム水和物成形体が結露防止効果に優れている理由は明らかではないが、トバモライトやＣＳＨゲルなど他の珪酸カルシウム水和物と細孔径分布を比較すると、ゾノトライトは１００ｎｍ以上の細孔直径が極めて多く、１００ｎｍ未満はほとんど存在しないことが関係しているものと思われる。即ち、細孔の直径が大きいほど超高湿度域での水分の吸着が大きく且つ低〜中湿度域での水分の吸着は小さいため、珪酸カルシウム水和物成形体中のゾノトライトが増えるに従って、低〜中湿度域ではほとんど吸湿せず、超高湿度域で急激に吸湿するためと考えられる。
【００１５】
本発明の結露防止建材の製造は、通常の珪酸カルシウム水和物成形体の製造方法に準じて行うことができる。具体的には、セメント、生石灰、消石灰などの石灰質原料と、珪砂、珪石、石英粉などの珪酸質原料とを、水及び必要に応じて各種添加剤と混合し、石灰質原料の反応によって硬化させた多孔質グリーンケーキをオートクレーブ養生する。その際、原料中のＣａＯ／ＳｉＯ２のモル比を０.７〜１.１及びＡｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）の原子比を５％以下とし、１９０〜２４０℃の高温で６〜２４時間程度オートクレーブ養生することにより、前駆体であるトバモライトからゾノトライトへの相転移が進み、ゾノトライトを含む結露防止建材が得られる。
【実施例】
【００１６】
石灰質原料として普通ポルトランドセメント、生石灰、消石灰を使用し、珪酸質原料として珪砂を使用して、ＣａＯ／ＳｉＯ２のモル比が１.０及びＡｌ／（Ａｌ＋Ｓｉ）の原子比が５％となるように調整した原料を、水と混練して４０ｃｍ×４０ｃｍ×３ｃｍのボード状多孔質グリーンシートを成形した。このグリーンシートを、２２０℃（試料１）、２００℃（試料２）、１８０℃（試料３）、１５０℃（試料４）、１２０℃（試料５）の最高温度において、それぞれ１２時間保持してオートクレーブ養生した。
【００１７】
上記オートクレーブ養生により得られた試料１〜５の各珪酸カルシウム水和物成形体について、水蒸気吸着等温線の測定を行った。即ち、各試料の成形体を採取し、乳鉢でよく粉砕した。粉砕した各試料のサンプルを、３０℃で１２時間真空乾燥した後、水蒸気吸着等温線の測定を行った。尚、水蒸気吸着等温線は、日本ベル（株）製のＢＥＬＳＯＲＰ１８ＰＬＵＳ−Ｔを使用して全自動測定した。得られた水蒸気吸着等温線を、本発明の試料１〜２については図１に、及び比較例の試料３〜５については図２に示した。図１〜２の水蒸気吸着等温線のデータから、試料１〜５の各成形体の相対湿度９０〜９５％の間における平衡含水率の変化量（ｗｔ％）を算出した。
【００１８】
また、粉砕した上記試料１〜５の各サンプルについて、（株）リガク製のＲＩＮＴ１０００を使用してＸ線回折測定を実施し、含有される鉱物相を同定した。また、１０５℃２時間乾燥させた絶乾状態の各サンプル（イニシャル重量：Ｍ／ｍｇ）について、示差熱重量分析装置（ＴＧ−ＤＴＡ）を用いて、２０℃／分の昇温速度で１０００℃までの熱重量減少曲線から、室温から１０００℃までの熱重量減少量（Ａ／ｍｇ：全体の水分量に相当する）と、７５０℃から８５０℃までの熱重量減少量（Ｂ／ｍｇ：ゾノトライト中の水分量に相当する）を求め、各サンプル中のゾノトライトの生成率（含有割合）を下記計算式１により算出した。
【００１９】
［計算式１］
ゾノトライト生成率（％）＝｛Ｂ／（Ｍ−Ａ）｝／｛１８／（７１４−１８）｝×１００
但し、上記式中の７１４はゾノトライトの分子量、１８は水の分子量である。
【００２０】
上記により得られた試料１〜５の各珪酸カルシウム水和物成形体における平衡含水率の変化量（ｗｔ％）、それぞれ含まれる主要な鉱物相、及びゾノトライトの含有割合（％）を、下記表１にまとめて示した。更に、上記試料１〜５の各珪酸カルシウム水和物成形体の細孔径分布を求め、その結果を図３に示した。
【００２１】
次に、上記試料１〜５の各珪酸カルシウム水和物成形体について、結露防止効果を評価した。即ち、各試料のボード状の成形体を、実際に４人家族が住む住宅の浴室横の脱衣場壁面にそれぞれ接着剤で接着して設置した。尚、脱衣場は床面積約３ｍ２であり、その壁面に設置した成形体は計６枚で、総面積は０.９６ｍ２とした。成形体を設置する前の結露の状況では、脱衣場の鏡において最も結露が発生することが分かったため、通常の生活環境下において１０日間使用して、鏡に結露が発生した日数を調べた。得られた結果を、成形体を設置する前の結露発生日数（試料６）と共に、下記表１に示した。
【００２２】
【表１】
2007277876.tif 000003
【００２３】
本発明の試料１及び２の珪酸カルシウム水和物成形体は、ともに主要な鉱物相はゾノトライトであり、細孔の直径は図３から分るように殆ど全て１００ｎｍ以上であって、相対湿度９０〜９５％における平衡含水率の変化量も図１に示すように試料１で５.４９％及び試料２で２.９７％と大きかった。これら本発明の試料１及び２のボード状成形体を脱衣場に設置した場合、上記表１から分るように１０日の調査で結露は全く発生しなかった。
【００２４】
一方、比較例である試料３〜５では、主要な鉱物相はトバモライト若しくはＣＳＨゲルであって、ゾノトライトの含有量は極めて少ないか又は含有されていなかった。また、細孔の直径は１００ｎｍ未満が多いが、試料３は１００ｎｍ以上のものも多く含まれていた。更に、図２から分るように、相対湿度９０〜９５％における平衡含水率の変化量は２重量％を下回っている。これらの試料３〜５では、脱衣場における結露が２日以上発生し、特に試料５は１０日全てで結露が発生し、成形体設置前の試料６と変わりなかった。
【００２５】
尚、比較例の試料３では、相対湿度９０〜９５％における平衡含水率の絶対値は本発明の試料１及び２よりも大きいものの、相対湿度９０〜９５％における平衡含水率の変化量は１.８７％と２％を下回るため、結露の発生を十分に抑えることができなかった。これらの結果から、相対湿度９０〜９５％における平衡含水率の変化量が２重量％以上と大きい場合に、結露防止建材と呼ぶに値する性能を持つと判断することができる。
【００２６】
ここでは単なるボード状の成形体における結果をまとめたが、軽量化や水蒸気拡散を促進するために気泡を導入したり、補強のために内部に繊維状物質や鉄筋を配置したりするなど、建築材料に適用される通常の応用技術を用いて作製した珪酸カルシウム水和物成形体であっても、基本的な性能は変わらないことは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の珪酸カルシウム水和物成形体の水蒸気吸着等温線を示すグラフである。
【図２】比較例の珪酸カルシウム水和物成形体の水蒸気吸着等温線を示すグラフである。
【図３】本発明と比較例の珪酸カルシウム水和物成形体の細孔径分布を示すグラフである。
【図１】
2007277876.tif 000004
【図２】
2007277876.tif 000005
【図３】
2007277876.tif 000006