(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾式ないし半乾式でＣａＯ−ＳｉＯ2またはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｈ2Ｏからなる珪酸カルシウムの粉砕物、またはこれらを主成分とする建築材料廃棄物の粉砕物と硫酸とを反応させて得られた調湿性石膏。
【請求項２】
乾式ないし半乾式でＣａＯ−ＳｉＯ2またはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｈ2Ｏからなる珪酸カルシウムの粉砕物、またはこれらを主成分とする建築材料廃棄物の粉砕物と硫酸とを反応させることを特徴とする調湿性石膏の製造方法。
【請求項３】
乾式ないし半乾式でＣａＯ−ＳｉＯ2またはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｈ2Ｏからなる珪酸カルシウムの粉砕物、またはこれらを主成分とする建築材料廃棄物の粉砕物と硫酸とを反応させて得られる調湿性石膏において、前記調湿性石膏の３５重量％以上が水和性石膏から構成され、且つ前記調湿性石膏の軽装容重が０．３〜１．２の範囲にあることを特徴とする硬化性を有する調湿性石膏。
【請求項４】
ＣａＯ−ＳｉＯ2またはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｈ2Ｏからなる珪酸カルシウムの粉砕物、またはこれらを主成分とする建築材料廃棄物の粉砕物と硫酸とを反応させるステップを備えた、硬化性を有する調湿性石膏の製造方法において、前記ＣａＯ−ＳｉＯ2またはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｈ2Ｏからなる珪酸カルシウムの粉砕物、またはこれらを主成分とする建築材料廃棄物の粉砕物と硫酸との反応が、乾式ないし半乾式で行われ、前記調湿性石膏に含まれる水和性石膏の含量が３５重量％以上に調節され、且つ前記調湿性石膏の軽装容重が０．３〜１．２の範囲に調節されることを特徴とする調湿性石膏の製造方法。
【請求項５】
調湿性石膏に含まれる水和性石膏の含量の調節を、調湿性石膏の焼成処理により行う請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
請求項３に記載の調湿性石膏に、水を配合し混練し硬化させて得られる石膏硬化体。
【請求項７】
硬化体のｐＨが４〜８の間にある請求項６に記載の石膏硬化体。
【請求項８】
請求項６または７に記載の石膏硬化体を用いてなる建築材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調湿性石膏、その製造方法および石膏硬化体に関し、さらに詳しくは、調湿性能に優れ、またその製造プロセスが煩雑ではなく、容易に且つ安価に得ることができる調湿性石膏、その製造方法および石膏硬化体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の住宅には、快適な居住空間を確保するため、安全性および省エネルギー性が強く求められており、使用される建築材料（建材）には、不燃性や断熱性が益々望まれるようになってきた。このため、気密性の高いサッシなどが汎用されるようになり、現代建築による室内は、湿気が蓄積されやすい環境となっている。この湿気は、室内と室外の温度差や冷暖房による温度変化によって、壁、窓などに容易に結露を発生させる原因となる。結露の発生は建材の耐久性を低下させると同時に、カビ、ダニの繁殖を助長し、喘息やアレルギーによる健康障害を誘発させる原因として大きな問題となっている。このことから、蓄積された湿気を取り除き、結露の発生を防止する方策の開発が切望されている。
【０００３】
このため、日本の建築物には旧来、吸放湿性能に優れた木質材料が多用されていた。しかし、木材には品質にバラツキがあると同時に、腐食、害虫の発生が懸念され、不燃性や寸法安定性に欠けるなどの多くの問題がある。このような問題を解決するため、珪酸カルシウム系建材（特開平２−９０９１９号公報、特公平２−４６号公報）、ゼオライト系建材（特開平３−１０９２４４号公報）などの無機質系の調湿建材が提案されている。
【０００４】
珪酸カルシウム系建材には、ゾノトライト系とトバモライト系の２者が知られているが、一般にゾノトライト系は、吸放湿速度は大きいという利点があるが、吸放湿量が小さいことが欠点とされている。一方、トバモライト系は、一般に吸放湿量は大きいが吸放湿速度が遅いことが欠点として知られており、木質材料に比較してゾノトライト系、トバモライト系のいずれもが十分な調湿性能を有しているとは言いがたい状況にある。さらに、これらの珪酸カルシウム系建材の製造には、オートクレーブによる水熱合成が必要であるため、設備コストが嵩むことや、その生産性から製造コストを上昇させてしまい、汎用建材として用いるには現実的ではない製品価格となっている。
【０００５】
また、ゼオライト系建材は、比表面積が大きいため吸湿性能は優れるものの、細孔径が３〜８Åと小さいため放湿性能が不十分であることが欠点として挙げられる。さらにゼオライト原料そのものが高価であること、ゼオライト系建材を製造する際、原料の焼成や焼成物のプレス成形等を必須工程としているため、プロセスが煩雑になり、結果的に製品価格を上昇させてしまい、汎用の調湿内装材としては未だ広く普及するには至っていないのが現状である。
【０００６】
一方で、汎用性に優れた内装建材の代表として、石膏ボードが挙げられる。この石膏ボードは、生産性に優れた流し込み成形法を用いており、市場には安価に提供されている。しかし、石膏ボードは、一般に調湿性能が低く、現代建築における先の問題である結露発生を防止する効果は低い。このため、石膏ボードの調湿性を改善する技術についても幾つかが提案されている。例えば特開平９−５９０５２号公報には、石膏にシリカゲルを配合し、得られる石膏ボードの調湿性能を高めた技術が開示されている。しかしながら、比表面積が大きく、かさ高なシリカゲルを石膏中に配合すると、材料の混練に多量の水が必要となるため、得られる石膏ボードの比重が低くなり、結果として強度を極端に低下させてしまうという問題があった。このことから、実用強度を確保しようとすると、シリカゲルの配合量を制限しなくてはならず、結果的に、その調湿性能を十分に高めることは困難であった。
【０００７】
以上の点から、石膏ボードのような安価性を持ちつつ、際だった調湿性能を合わせもつ調湿建材の開発が切望されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は、調湿性能に優れ、またその製造プロセスが煩雑ではなく、容易に且つ安価に得ることができる調湿性石膏、その製造方法および石膏硬化体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、珪酸カルシウム系原料と硫酸とを、実質的に流動する水がない、換言すれば乾式ないし半乾式の非スラリー状態で反応させることにより得られた調湿性石膏が、調湿材としてとくにコスト的に有利に得られ、また珪酸カルシウム系原料と硫酸とを反応させた石膏材料が、特定の水和性石膏の含有量および特定の軽装容重を共に具備したとき、強度的且つコスト的に優れた石膏硬化体が得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち本発明は、乾式ないし半乾式でＣａＯ−ＳｉＯ2またはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｈ2Ｏからなる珪酸カルシウムの粉砕物、またはこれらを主成分とする建築材料廃棄物の粉砕物と硫酸とを反応させて得られた調湿性石膏を提供するものである。
【００１１】
また本発明は、乾式ないし半乾式でＣａＯ−ＳｉＯ2またはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｈ2Ｏからなる珪酸カルシウムの粉砕物、またはこれらを主成分とする建築材料廃棄物の粉砕物と硫酸とを反応させることを特徴とする調湿性石膏の製造方法を提供するものである。
【００１２】
さらに本発明は、乾式ないし半乾式でＣａＯ−ＳｉＯ2またはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｈ2Ｏからなる珪酸カルシウムの粉砕物、またはこれらを主成分とする建築材料廃棄物の粉砕物と硫酸とを反応させて得られる調湿性石膏において、前記調湿性石膏の３５重量％以上が水和性石膏から構成され、且つ前記調湿性石膏の軽装容重が０．３〜１．２の範囲にあることを特徴とする硬化性を有する調湿性石膏を提供するものである。
【００１３】
さらにまた本発明は、ＣａＯ−ＳｉＯ2またはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｈ2Ｏからなる珪酸カルシウムの粉砕物、またはこれらを主成分とする建築材料廃棄物の粉砕物と硫酸とを反応させるステップを備えた、硬化性を有する調湿性石膏の製造方法において、前記ＣａＯ−ＳｉＯ2またはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｈ2Ｏからなる珪酸カルシウムの粉砕物、またはこれらを主成分とする建築材料廃棄物の粉砕物と硫酸との反応が、乾式ないし半乾式で行われ、前記調湿性石膏に含まれる水和性石膏の含量が３５重量％以上に調節され、且つ前記調湿性石膏の軽装容重が０．３〜１．２の範囲に調節されることを特徴とする調湿性石膏の製造方法を提供するものである。
【００１４】
また本発明は、前記の調湿性石膏に、水を配合し混練し硬化させて得られる石膏硬化体を提供するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明で用いられる珪酸カルシウム系原料とは、ＣａＯ−ＳｉＯ2またはＣａＯ−ＳｉＯ2−Ｈ2Ｏからなる珪酸カルシウム化合物であり、例えば珪酸三石灰、珪酸二石灰、ウォラストナイトなどの結晶水を含まない珪酸カルシウム化合物やトバモライト、ゾノトライト、ジャイロライト、Ｃ−Ｓ−Ｈゲルなどの珪酸カルシウム水和物が挙げられる。また、これら珪酸カルシウム化合物を主成分とする軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）や保温材、耐火被覆材などの建築材料も、本発明に規定する珪酸カルシウム系原料として用いることができる。
【００１６】
さらに、これら建築材料の製造工程における種々の発生物、例えばＡＬＣの製造工程で発生する切削屑、切断屑、或いは不良品や保温材の表面仕上げ時に発生する研磨屑なども珪酸カルシウム系原料として用いることができる。また、建造物の施工現場や解体現場から出る上記建築材料の廃棄物なども珪酸カルシウム系原料として用いることができる。これらの廃棄物の利用は、安価性を追求する上において好都合であることは勿論のこと、環境問題といった観点からも推奨される原料である。
【００１７】
なお、珪酸カルシウム原料としては上記の種々のものが使用できるが、本発明の調湿性石膏の調湿性能は、珪酸カルシウム原料中の珪酸質と硫酸との反応によりどのくらいのシリカゲルが生成されたかに依存し、シリカゲルの生成量が多いほど調湿性能も高くなるので、高い調湿性能を望む場合には、原料中に含まれる珪酸カルシウム化合物の含有率は高いほど好ましい。とくに、建材の廃棄物を使用するときは、珪酸カルシウム化合物以外の成分が混入する可能性が高いため、その純度に対する配慮は重要である。
【００１８】
続いて珪酸カルシウム系原料と硫酸とを反応させることにより、石膏およびシリカゲルが生成される。本発明の調湿性石膏は、珪酸カルシウム系原料に硫酸を添加し、実質的に流動性のない非スラリー状態で前記珪酸カルシウム系原料と硫酸とを反応させることによって得ることができる（以下、この反応を単に“硫酸化処理”ということがある）。
【００１９】
実質的に流動性のない非スラリー状態とは、言い換えればスラリー化した湿式状態ではなく、一般に言う乾式ないし半乾式の状態ということである。湿式状態を避ける主な理由は、硫酸化処理後の工程で濾過や乾燥、或いは濾液処理を省くことにある。とくに、珪酸カルシウム系原料を硫酸化処理して石膏とシリカゲルを得る際、生成するシリカゲルは比表面積が大きく、微細であるために濾過性は極めて悪くなり、一般に知られているフィルタープレスや減圧濾過では十分かつ効率的な濾過は行いにくい。また、濾過できたとしても、シリカゲルが多量の水分を吸着するので、濾過ケーキの含水率が高まり、水分除去のために消費される乾燥エネルギーは多大なものになってしまう。さらに、濾液についても何らかの中和処理、残査の処理などが必要になり、こうした工程も製造プロセスを煩雑にさせる大きな原因となる。このような理由によって、実質的に流動性のない非スラリー状態で硫酸化処理する必要があるのである。
【００２０】
実質的に流動性のない非スラリー状態で硫酸化処理する方法は、原料の形態や形状などによって様々であるが、例えばミキサーを用いて混合する方法が挙げられる。ミキサーとしては、乾式ないし半乾式状態で高精度の混合ができるものであればとくに装置を限定せずに利用できる。また、このようなミキサーを用いなくても、ボールミル中で粉砕を兼ねながら硫酸化処理する方法も推奨できる。いずれにしても、目的とする調湿性石膏の形態や性状にあわせて、これら硫酸化処理の方法を適正に選択すべきであることは言うまでもない。
【００２１】
硫酸化処理に用いる硫酸としては、市販の硫酸溶液はもちろんのこと、金属精錬や酸製造工業から発生する廃硫酸なども利用できるが、いずれの場合においても、硫酸水溶液の濃度が低すぎると、結果的に硫酸水溶液の添加量が増し、本発明の必須要素である非スラリー状態での硫酸化処理が行い難くなるので好ましくない。
【００２２】
水の添加量は、実質的に流動性のない非スラリー状態が維持される範囲で、またその発熱量によって適宜設定する必要があるが、例えば珪酸カルシウム原料の１００重量部に対して、水２０〜１００重量部程度が挙げられる。
【００２３】
また、調湿性石膏に硬化性を付与し、後に石膏硬化体とする場合、石膏硬化体の機械的強度を確保するために、石膏そのものの純度を高めることも重要である。未反応の珪酸カルシウムが多量に残存していたり、過剰な硫酸が存在する状態では、十分な機械的強度は得られない。石膏の純度は添加する硫酸の量に大きく関係し、具体的には珪酸カルシウム系原料中のＣａＯの７０〜１００モル％の硫酸の添加量が好ましいと言える。
【００２４】
上記のような硫酸化処理により生成する石膏の形態は、二水石膏、半水石膏、III型無水石膏、II型無水石膏の少なくとも１種以上となり、この形態は硫酸化処理の条件によって変わるものである。これらの石膏の形態は、使用目的に応じて適宜選択すればよい。例えば、石膏の形態が主に二水石膏である場合、得られる調湿性石膏は硬化性をもたない。このような調湿性石膏は、吸放湿性能に優れる微細なシリカゲルが含まれているので、粉末状態であれば通気性のある素材で包装することにより各種の調湿材になるし、粒状、或いはペレット状であればそのまま、或いは包装し、住宅内部或いは床下などの調湿材とすることができる。さらに、粉末や粒状物をプレス成形してタイルやブロック、または板状として使用することもできる。
【００２５】
また、調湿性石膏に硬化性を付与する場合には、二水石膏およびII型無水石膏は水和活性がないので、できるだけ低い含有率であるのが望ましい。なお、できるだけ少ない水分量となるように硫酸水溶液を添加すると、硫酸化反応に伴う発熱によって、二水石膏から半水石膏、あるいはIII型無水石膏への脱水反応が促され、II型無水石膏が生成しにくく、一方、水和活性の無い二水石膏の残存量も低下するので好ましいといえる。しかしながら、あまりにも水分量を低下させると、過度の発熱反応が生じ、水和活性の無いII型無水石膏が生成してしまうので好ましくない。なお、適性水量は使用する珪酸カルシウム原料の性状によって大きく変わり得るので、性状をよく把握した上で適正化する必要があることは言うまでもない。
【００２６】
調湿性石膏に硬化性を付与し、これを後に石膏硬化体にする場合には、調湿性石膏は次の２つの条件を同時に満たすことが必須である。すなわち：
【００２７】
▲１▼  調湿性石膏の３５重量％以上が水和性石膏から構成される；および
▲２▼  調湿性石膏の軽装容重が０．３〜１．２の範囲にある。なお、本発明でいう軽装容重とは、ＪＩＳ  Ｒ６１２６に準拠し、一定容積（例えば１ｃｃ）に対する重量（例えばｇ）の割合であるが、例えば一定容積の容器に材料を充填する場合、材料にかかる圧力は材料の自重のみである。
【００２８】
好ましくは、調湿性石膏の４０〜７０重量％が水和性石膏から構成されるのがよく、また調湿性石膏の軽装容重が０．５〜１．０の範囲にあるのがよい。
【００２９】
また本発明においては、硫酸化処理により得られた調湿性石膏を、さらに焼成処理に施して、二水石膏の脱水反応を促し、半水石膏およびIII型無水石膏の割合を増加させることもできる。焼成処理は、生成する水和性石膏の量が何らかの理由により制御しにくい場合、あるいは意図的に水和性石膏の生成量を高めたい場合に行うのがよい。焼成処理は、例えば温度１００〜２５０℃、時間３０〜１２０分程度である。過度な焼成はII型無水石膏をも生成させる可能性があるので、焼成条件の設定には十分な配慮が必要である。また本発明において、必要に応じて焼成処理していない調湿性石膏と、焼成処理した調湿性石膏とを併用することもできる。
【００３０】
ここで、水和性石膏の生成量を３５重量％以上と規定するのは、最終的に得られる石膏硬化体の機械的強度を確保するためであり、水和性石膏の生成量が３５重量％未満では、硬化体として使用に耐えうる機械的強度が得られないので、好ましくない。また必要に応じて水和性石膏を別に添加して調湿性石膏中の水和性石膏を調節することもできる。
【００３１】
また、軽装容重を０．３〜１．２の範囲に設定したのは、これも石膏硬化体の機械的強度を確保するためである。すなわち、機械的強度を高めるには混練水量を如何に減らすかが重要であり、そのためには軽装容重の大きな原料が好ましい。しかしながら、軽装容重が大き過ぎると、粉体の硬度が高まり、水中での分散性が悪くなるため、水和反応が十分に進まず、結果的に硬化体強度を低めてしまう。このようなことから、軽装容重は０．３〜１．２の範囲になければならないのである。なお、軽装容重の調整は、ハンマーミル、ボールミル等を用いて調湿性石膏を粉砕により簡単に行うことができる。また、焼成処理を行った場合、軽装容重の調整は、焼成前または焼成後のどちらでもよいが、焼成効率を高めるためには焼成後に粉砕する方が好ましい。
【００３２】
このようにして得られる硬化性を有する調湿性石膏は、水とともに混練し、水和・硬化させ、所望の形状の石膏硬化体にすることができる。石膏硬化体の種類は、ブロック、ボード、タイルなどがあり、使用目的に応じてこれらは適時選択すればよいが、内装建材として使用するならば、施工のしやすさ等からみてボードが好ましい。石膏硬化体の製造方法は、流し込み成形法、プレス成形法など公知の方法が使用できるが、本発明においては、安価な石膏硬化体の提供を主眼としているので、この目的を達成するためには流し込み成形法が最も推奨できる成形方法と言える。流し込み成形法による石膏硬化体の調整は、調湿性石膏と水とを混合したスラリーを、製造ラインの原紙上に流し、所望の厚さに均した後、硬化させることにより行うことができる。
【００３３】
さらに石膏硬化体の強度改善として、ガラス繊維、金属繊維などの無機繊維やパルプ繊維、ポリプロビレン繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維などの有機繊維の添加、またスラリーの特性や石膏硬化体の物性改善として減水剤、糊剤、凝結遅延剤などの混和剤の添加が可能である。
【００３４】
さらにまた、石膏硬化体のpＨを用途に応じて調節することもできる。この調節は、珪酸カルシウム系原料中のＣａＯ分に対して加減した量の硫酸を導入するか、pＨ調節剤、好適にはアルカリのカルシウム塩を導入することにより簡単に行うことができ、石膏硬化体を例えばpＨ４〜８に調節することができる。
【００３５】
本発明の石膏硬化体は、強度に優れ、製造が容易であり、しかも安価であることから、各種建築材料に応用が十分可能である。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明を実施例および比較例により具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって制限されるものではない。
【００３７】
１．硫酸化処理方法
実施例および比較例で使用した原料を下記に示す。
珪酸カルシウム系原料：  小野田エー・エル・シー（株）製の軽量気泡コンクリート（以下ＡＬＣと略）を２ｍｍアンダーに粉砕後、乾燥して使用した。なお、化学分析によるとＣａＯ含有率２５．２重量％、ＳｉＯ2含有率５４．７重量％であり、鉱物的にはトバモライト、珪石を主成分とする珪酸カルシウム化合物であった。
硫酸：  関東化学（株）試薬一級（純度：９５重量％）を用い、所定の硫酸濃度となるように水道水で希釈して、硫酸水溶液を調製した。
硫酸化処理方法は次のようにして行った。
ＡＬＣの粉砕物２０００ｇを、内容積２０リットルのヘンシェルミキサー（三井三池化工機（株）製）に投入し、撹拌速度７４０ｒ．ｐ．ｍ．で撹拌しながら、所定の硫酸／ＣａＯモル％となる硫酸水溶液を添加し、硫酸化処理を行った。
【００３８】
２．石膏硬化体の作製方法
（１）原料
以下の硫酸化処理物及び硫酸化焼成処理物を原料とした。
▲１▼上記１．に記載の硫酸化処理物
▲２▼上記１．の硫酸化処理物を１５０℃で１５時間焼成し、２０℃、相対湿度６０％中で２４時間養生した、硫酸化焼成処理物。
（２）石膏硬化体の作製方法
まず、上記▲１▼の硫酸化処理物および上記▲２▼の硫酸化焼成処理物を、それぞれ単独で、あるいは両者の混合物に水を加え混練し、スラリーとした。所定の練和を行ったスラリーをφ＝５ｃｍ、ｈ＝５ｃｍのパイプコーンに充填し、静かに引き上げ、この時のフロー値が１２ｃｍとなる水比を求めた。その後、この水比で混練したスラリーを２×２×８（ｃｍ）の型枠に流し込み、水和・硬化させ、４５℃で乾燥して、石膏硬化体とした。
【００３９】
３．評価方法
得られた調湿性石膏および石膏硬化体の評価は、次の方法で行った。また、比較例の評価も同様に行った。
（１）組成の同定：Ｘ線回折装置ＲＩＮＴ１０００（（株）リガク社製）を用い、粉末回折法により、４５℃で乾燥した硫酸化処理物と硫酸化焼成処理物中の石膏の鉱物組成を同定した。
（２）水和性石膏の含有率：硫酸化処理物または硫酸化焼成処理物をＸ線回折分析し、含まれる半水石膏およびIII型無水石膏のピーク強度から外挿法により算出した。
（３）軽装容重：硫酸化焼成処理物の軽装容重は、３９７．５ｃｃのステンレス製のカップを用いて測定を行った。
（４）曲げ強度：島津オートグラフＡＧＳ−１０００Ｂ（島津製作所製）を用い、スパンを６ｃｍとし、硬化体の曲げ強度の測定を行った。
（５）吸湿率：４５℃で絶乾にした調湿性石膏または石膏硬化体を２０℃相対湿度９３％雰囲気中に平衡となるまで放置し、重量変化から吸湿率を算出した。
（６）吸湿量：（５）の測定方法で求めた吸湿率に硬化体の比重を乗じ、算出した。
【００４０】
［実施例１〜２および比較例１〜２］
下記表１に示す配合で硫酸化処理し（実施例は非スラリー状態、比較例はスラリー状態で硫酸化処理）、得られた硫酸化処理物中の石膏の鉱物組成の同定、吸湿率の測定、硫酸化処理物の形状の観察を行った。なお、ここでは未反応物（珪酸カルシウム原料）が残存しないよう、実施例、比較例ともに硫酸水溶液の添加量は、硫酸／ＣａＯモル％が１００％となるように調整した。得られた結果を併せて表１に示す。
【００４１】
【表１】
0004197363.tif 000002
【００４２】
先ず、実施例１、２における調湿性石膏は非スラリー状態で硫酸化処理を行った結果、その処理物は見掛け上、乾燥した粉末状を呈した。このため、この処理物は何ら乾燥作業を施すことなく、通気性のある素材で包装することにより調湿材として使用することができた。なお、処理物には石膏相とシリカゲル相の分離は見られず、目視上、均質な組成であると判断された。
一方、比較例１、２では、スラリー状態で硫酸化処理を行った結果、その処理物には大量の水が含有されており、固形分を採取するには、濾過、乾燥が必要となった。また、実際の濾過は、濾過効率の高い減圧濾過を採用したにも関わらず、かなりの長時間を要した。これは処理物中のシリカゲルが非常に微細なためと考えられた。また、乾燥にもかなりの長時間を要し、乾燥物は石膏とシリカゲルが分離した状態であり、目視上不均一であった。
このように、本発明によれば実質的に流動性の無い非スラリー状態で硫酸化処理を行うために、均質かつ経済的に有用な調湿性石膏が提供される。
【００４３】
［実施例３〜４および比較例３〜４］
下記表２に示す配合で硫酸化処理後、焼成・養生した硫酸化焼成処理物中の石膏の分析、軽装容重の測定および作製した硬化体の特性評価を行った。なお、軽装容重の測定と硬化体の作製は、ハンマーミルで２ｍｍアンダーに粉砕した硫酸化焼成処理物を使用して行った。得られた結果を表２に併せて示す。
【００４４】
【表２】
0004197363.tif 000003
【００４５】
実施例３、４では、水和性石膏が３５重量％以上含有するように硫酸化処理と焼成処理を行った。一方、硫酸化処理後に焼成処理したものの水和性石膏の含有率が３５重量％未満となる条件として、比較例３では、未反応の珪酸カルシウムが残存する条件、また比較例４は、硫酸が過剰となる条件で硫酸化処理を行った。本結果からは、本発明による石膏硬化体は、調湿性に優れると同時に曲げ強度が著しく高いことが判る。一方、比較例３、４では、水和性石膏が少なく、調湿性石膏硬化体の強度は低いため、建材として使用するには不適切と判断された。
このことにより、本発明による石膏硬化体では、水和性石膏を３５重量％以上含有させたことにより十分な機械的強度が確保され、調湿性を具備した硬化体を提供できる。
【００４６】
［実施例５〜６および比較例５〜６］
下記表３に示す配合で硫酸化処理後、焼成・養生した硫酸化焼成処理物中の石膏の分析、軽装容重の測定および作製した硬化体の特性評価を行った。次に硫酸化焼成処理物について、それぞれ軽装容重を変化させ、石膏硬化体を作製した。得られた結果を表３に併せて示す。
【００４７】
【表３】
0004197363.tif 000004
【００４８】
先ず、実施例５はハンマーミルで１ｍｍアンダーに粉砕して軽装容重を０．４６としたものを、実施例６はハンマーミルで２．５ｍｍアンダーに粉砕して軽装容重を０．９２としたものをそれぞれ用いて硬化体を作製した。
また、比較例５はハンマーミルで０．５ｍｍアンダーに粉砕して軽装容重を０．１９としたものを、比較例６は粉砕を行わず軽装容重を１．３４としたものをそれぞれ用いて硬化体を作製した。
表３の結果から分かるように、同一の処理条件で得られる硫酸化焼成処理物においても、軽装容重が変化すると混練に必要な水量も変化し、硬化体の強度もこれに依存することが分かる。特に、実施例５、６のように軽装容重を０．３〜１．２の範囲にすることにより、少ない水量で混練ができ、強度の大きな硬化体を得ることができた。一方、軽装容重が０．３未満の比較例５では、混練に必要な水量が大きくなり、硬化体の強度は小さくなった。さらに軽装容重が大きい比較例６は、粉体の硬度が高く、水中での分散性が悪くなり、十分な水和反応が進まないため、硬化体の曲げ強度は小さくなった。
これらのことから、本発明では、軽装容重を特定することで、調湿性能と強度特性が優れた石膏硬化体が提供できることが確認された。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、調湿性能に優れ、またその製造プロセスが煩雑ではなく、容易に且つ安価に得ることができる調湿性石膏、その製造方法および石膏硬化体が提供される。