(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石膏芯材の表裏面にボード用原紙を配してなる石膏ボードにおいて、
前記ボード用原紙の内面側であって、前記ボード用原紙と前記石膏芯材との境界に、ホルムアルデヒド吸着剤を含有するホルムアルデヒド吸着領域を有し、
前記ボード用原紙には、前記ホルムアルデヒド吸着剤が前記ボード原紙の外面に浸透することを制限する防水層が形成され、
前記ホルムアルデヒド吸着剤がアジピン酸ジヒドラジン等のヒドラジド化合物であるとともに、石膏ボード中における焼石膏１００重量部に対し、前記ヒドラジド化合物が０．１重量部から０．５重量部含有されていることを特徴とする石膏ボード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石膏ボードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築材料に用いられた接着剤等から室内へのホルムアルデヒドの拡散が問題視されており、建築物に関する『日本住宅性能表示基準』・『評価基準』等様々な基準の中でホルムアルデヒドに関する項目が設けられている。このような状況下で、建築材料自体にホルムアルデヒドを捕捉可能な性能を持たせたものが採用されるに至っている。
【０００３】
従来、このような建築材料として、特開平１０−３３７８０３号公報記載の石膏ボードがあった。この石膏ボードはボード用原紙の外面にホルムアルデヒド捕捉剤を塗布する構成である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来の石膏ボードでは、ボード用原紙の外面にホルムアルデヒド捕捉剤を塗布するので、ボード用原紙に黄ばみや色むらが生じたりして外観を損ねてしまう欠点があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ホルムアルデヒドを吸着可能でかつ外観に優れる石膏ボードを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、石膏芯材の表裏面にボード用原紙を配してなる石膏ボードにおいて、前記ボード用原紙の内面側であって、前記ボード用原紙と前記石膏芯材との境界に、ホルムアルデヒド吸着剤を含有するホルムアルデヒド吸着領域を有し、前記ボード用原紙には、前記ホルムアルデヒド吸着剤が前記ボード原紙の外面に浸透することを制限する防水層が形成され、前記ホルムアルデヒド吸着剤がアジピン酸ジヒドラジン等のヒドラジド化合物であるとともに、石膏ボード中における焼石膏１００重量部に対し、前記ヒドラジド化合物が０．１重量部から０．５重量部含有されていることを特徴を有する。
【０００６】
ここで、ホルムアルデヒド吸着剤としては、アミノ基又はアミド基を有する化合物、ヒドラジン誘導体等の化合物、フェノール類、亜硫酸塩類又は亜硫酸塩類等カルボニル基を有するアルデヒド類と反応する化合物であればよい。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
ホルムアルデヒド吸着剤を含有するホルムアルデヒド吸着領域がボード用原紙の内面側であってボード用原紙と石膏芯材との境界に存在し、ボード用原紙には、ホルムアルデヒド吸着剤がボード原紙の外面に浸透することを制限する防水層が形成されているので、ボード用原紙の外面側に黄ばみや色むらが生じにくく、石膏ボードの外観に優れたものとすることが可能となる。また、ホルムアルデヒド吸着剤として、アジピン酸ジヒドラジン等のヒドラジド化合物を用いるので、高いホルムアルデヒド吸着性能が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
本実施形態の石膏ボード１０は、石膏等の原料と水とを混合して得たスラリーをボード用原紙（以下、単に「原紙」という）１２，１２の間に流し込んで成形・乾燥させて製造するものである（図１参照）。以下、石膏ボード１０の製造方法を詳細に説明する。
【００１６】
本実施形態に係る石膏ボードの製造方法は、図２の概要図に示すようにコンベア上で原紙１２を移動させながら石膏ボード１０を形成するものである。尚、図２の右方から供給されるものが下側原紙１２Ｌ（石膏ボード施工時に室内側に面する側の原紙：表側の原紙）であり、同図左上方から供給されるものが上側原紙１２Ｕ（裏側原紙）である。
まず、焼石膏と、予め発泡させた泡沫、接着助剤としての澱粉、硬化促進剤、分散剤等の添加剤とに水を加えてミキサーＭに入れて混合攪拌し、スラリーを形成する。ここで、スラリーは、乾燥後における石膏ボード１０の密度が０．６５〜０．７０ｇ／ｃｍ３となるように調製される。
【００１７】
ミキサーＭで混合されたスラリーは大部分がスラリー供給部Ｄに送られ、一部分が２基のポンプ（請求項４の「混合槽」に相当する）Ｐへ各々送られる。スラリー供給部Ｄに送られたスラリーは石膏芯材層１１を形成するメインスラリーＳ１として下側原紙１２Ｌ上に流し込まれる。
【００１８】
さて、ここで、両ポンプＰに送られたスラリーは、ポンプＰ内においてタンクＴからホルムアルデヒド吸着剤が添加され、十分に混合攪拌されると共に、スラリー中に含まれていた気泡を減少させる消泡処理がなされる。こうしてホルムアルデヒド吸着剤を高濃度に含有する塗工用スラリーＳ２とされる。塗工用スラリーＳ２は消泡処理がなされることにより、原紙１２との接着性が改善されていると共に塗工用スラリーＳ２中に含まれるホルムアルデヒド吸着剤の濃度が高められている。ところで本実施形態では、ホルムアルデヒド吸着剤としてアジピン酸ジヒドラジンを用いており、アジピン酸ジヒドラジンの１０％〜２０％懸濁溶液をスラリーに添加している。
【００１９】
そして、塗工用スラリーＳ２は、ポンプＰから塗工ロールＲへ移送される。塗工ロールＲはライン上において原紙１２がスラリー供給部Ｄに至る前段階に配されており、原紙１２の内面側（石膏芯材層１１側）に塗工用スラリーＳ２を均一厚さに塗工する。本実施形態では塗工ロールＲは塗工用スラリーＳ２を０．１ｍｍから０．５ｍｍの厚さで塗工するように設定されている。ここで、原紙１２に対する塗工用スラリーＳ２の塗工厚さは少なくとも０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であれば良い。塗工厚さを０．１ｍｍ以上とするのは、十分なホルムアルデヒド吸着性能を発揮させるためである。また、塗工厚さを１．０ｍｍ以下とするのは、塗工用スラリーＳ２が過多となって吸着層１３が石膏芯材層１１の内側深くにまで拡がり過ぎるおそれがあるためである。
【００２０】
塗工用スラリーＳ２が塗工された下側原紙１２Ｌは、スラリー供給部Ｄへ送られ、下側原紙１２Ｌ上にメインスラリーＳ１が流し込まれてから成形部Ｆへ送られる。
成形部Ｆは、その内側を上側原紙１２Ｕが通るようになっており、メインスラリーが流し込まれた下側原紙１２Ｌが通る過程で所定の均一厚さに成形されると共にメインスラリーＳ１の上面に上側原紙１２Ｕが宛がわれる。
成形部Ｆを経た後、所定の大きさの板上に切断すると共に十分に乾燥されることにより石膏ボード１０が製造される。
尚、本実施形態で用いた原紙１２は図示はしないが、厚み方向に関して多層に抄造されていて、中間層には原紙１２の内面側に塗工した塗工用スラリーＳ２が外面側に浸透することを制限するための防水層が形成されている。
【００２１】
さて、上記のようにして製造された石膏ボード１０は図１に示すように、原紙１２と石膏芯材層１１との境界付近に吸着領域１３が形成されている。吸着領域１３は、石膏ボード１０の厚み方向に関して原紙１２の略中央部分から石膏芯材層１１の外面側に亘って形成されており、この吸着領域１３にはホルムアルデヒド吸着剤が高濃度に存在している。
ここで、この吸着領域１３は原紙１２の石膏芯材層１１側から塗工されたもので、原紙１２中に浸透しているが、外面には至っていない。これにより、原紙１２の外面には従来のもののようにホルムアルデヒド吸着剤を塗布することに起因する黄ばみや色むら等が生ずることなく外観の優れた石膏ボード１０とすることができる。
【００２２】
続いて、上記のようにして製造される石膏ボード１０のホルムアルデヒド吸着性能を評価するため、次に示す実施例１、２及び比較例１、２を製造した。
［実施例１］
上記製造方法に基づいて、石膏ボード１０の表裏双方に吸着領域１３を形成した実施例１を製造した。ここで、ホルムアルデヒド吸着剤（アジピン酸ジヒドラジン）は、石膏ボード１０全体の焼石膏１００重量部に対して表側・裏側の吸着層のそれぞれに０．１重量部ずつ、あわせて０．２重量部の割合となるように添加した。
【００２３】
［実施例２］
本実施例のものは、図３に示すように、石膏ボード１０の表側にのみ吸着領域１３を形成した点が上記実施例１のものと相違するものである。ホルムアルデヒド吸着剤は石膏ボード１０全体の焼石膏１００重量部に対して表側のみの０．１重量部の割合で添加されている。他の点は実施例１同様に製造したものである。
【００２４】
［比較例１］
図４に示すように石膏芯材層２１の表裏を原紙２２，２２で覆った比較例１の石膏ボードを製造した。本比較例の石膏ボードでは、石膏芯材層２１全体にホルムアルデヒド吸着剤を分布させた点が上記実施例１のものと相違する。
本実施例のものは、石膏芯材層２１を形成するスラリーに対してアジピン酸ジヒドラジンの１０％懸濁溶液を添加して製造したものであり、焼石膏１００重量部に対してホルムアルデヒド吸着剤が０．２重量部となるように添加されている。
【００２５】
［比較例２］
本比較例のものは、焼石膏１００重量部に対してホルムアルデヒド吸着剤が０．１重量部となるように添加されている点が上記比較例１と相違し、他の点は比較例１と同様に製造した。
【００２６】
＜ホルムアルデヒド吸着性能評価＞
まず、２５℃の室内において、４５リットルの密閉容器中に２０ｃｍ角の市販の合板２枚を静置して合板中に含まれるホルムアルデヒドを放出させ、２４時間経過後の密閉容器中のホルムアルデヒド濃度を測定し、このときの濃度を初期濃度とした。
【００２７】
続いて、各実施例及び比較例について１０ｃｍ角で板厚１．２５ｃｍの正方形状の板片を用意し、表面を除く他の５面をアルミテープで被覆した試験片を作成し、この試験片を上記初期濃度を測定した後の密閉容器中に静置し、６時間後、２４時間後、４８時間後及び１２０時間後の密閉容器中のホルムアルデヒド濃度を測定し、各実施例及び比較例のホルムアルデヒド吸着性能を評価した。各実施例及び比較例の測定結果を表１に示した。
【００２８】
【表１】
0004053791.tif 000002
【００２９】
さらに、再放出性能を評価するため、ホルムアルデヒド吸着性能を測定したそれぞれの試験片を、ホルムアルデヒド濃度が０ｐｐｍである４５リットルの密閉容器中に静置し、気温を４０℃に保持した。そして、２４時間経過後の密閉容器中のホルムアルデヒド濃度を測定した。各実施例及び比較例の測定結果を表１に示した。
【００３０】
尚、本実施形態では、ホルムアルデヒド濃度の測定には光明理化学工業（株）製のエアーサプラー（Ｓ−２１型）及びホルムアルデヒド用検知管（７１０型）を用いた。
【００３１】
ホルムアルデヒド吸着性能に関して、表１に示すように実施例１、２のものは比較例１、２のものよりも密閉容器中のホルムアルデヒド濃度が小さくなっている。すなわちホルムアルデヒド吸着性能に優れていることが判明した。
これは、同じ量のホルムアルデヒド吸着剤を含有していても、実施例１，２のように原紙に近い領域に全てのホルムアルデヒド吸着剤を分布させているから、ホルムアルデヒドを確実に吸着することが可能となるのであると思われる。
また、実施例１と実施例２とでは測定初期では同等の吸着性を示しているが時間が経過するに連れて実施例１の方が吸着性に優れている。これは実施例１のものでは、時間の経過と共に石膏芯材層１１を通過したホルムアルデヒドが裏側の吸着領域に吸着されているからであると思われる。
【００３２】
さらに、ホルムアルデヒド再放出性能に関して、２４時間経過後の密閉容器中のホルムアルデヒド濃度は、実施例１及び２ともに０ｐｐｍであるので、双方ともホルムアルデヒドが再放出していない。これに対して比較例１及び２のものはホルムアルデヒドの濃度がそれぞれ０．２０ｐｐｍ、０．４０ｐｐｍとなっているので、試験片からホルムアルデヒドが再放出したことがわかる。従って実施例１、２のものは再放出しにくいことが判明した。
これは、石膏ボード１０に吸着されるホルムアルデヒドには、アジピン酸ジヒドラジンに化学反応によって取り込まれる、即ち化学的に吸着されるものと、原紙１２の繊維に密着して取り込まれる、即ち物理的に吸着されるものとがある。このとき、ホルムアルデヒドを吸着した後温度上昇が起こると、化学的に吸着されたものはそのまま吸着されているが、物理的に吸着されたものは再放出してしまうのである。しかしながら、このような場合でも、実施例１、２のものでは、原紙１２の内部にまで吸着領域１３が形成されているので、原紙１２から再放出されたホルムアルデヒドを吸着層で吸着させることができ、石膏ボード１０からの拡散を防止することが可能となるのであると思われる。
【００３３】
以上のように、本実施形態の石膏ボード１０では、ホルムアルデヒド吸着性能に優れていると共に、このホルムアルデヒド吸着性能を発揮するための吸着領域１３が原紙１２から石膏芯材層１１に亘って形成されているので、従来のように原紙１２の外周面に黄ばみや色むら等が生ずることなく、石膏ボード１０の外観に優れたものとすることが可能となる。
【００３４】
また、石膏ボード１０の外面側にホルムアルデヒド吸着剤が高濃度で存在しているので、石膏ボード１０全体にホルムアルデヒド吸着剤を添加したものに比べて、石膏ボード１０の周囲に存在するホルムアルデヒドを吸着させ易い。さらに、石膏ボード１０に物理的に吸着されたホルムアルデヒドが温度上昇等によって再放出される場合でも、原紙１２の内部にまで吸着領域１３が形成されているので、再放出されたホルムアルデヒドを吸着領域１３で吸着させ易く、石膏ボード１０からの拡散を防止することが可能となる。
【００３５】
さらに、アジピン酸ジヒドラジン等のヒドラジド誘導体等の含窒素化合物を用いることで、高いホルムアルデヒド吸着性能を発揮できると共に、表層領域にのみホルムアルデヒド吸着剤を分布させればよいので、高価なホルムアルデヒド吸着剤の使用量を抑制でき、経済性に優れる。
また、上記比較例１又は２の構成のもので実施例１又は２のものと同等のホルムアルデヒド吸着性能を発揮させるためには、石膏芯材層全体中のホルムアルデヒド吸着剤の密度を増加させなければならない。しかしながら、このように石膏芯材層中のホルムアルデヒド吸着剤の密度を大きくすると、コストアップと共に石膏芯材層の強度が低下してしまい石膏ボード本来の機能を損なうことになってしまう。これに対して、本実施形態のものでは、石膏芯材層の大部分にはホルムアルデヒド吸着剤が含まれておらず強度が確保されている。即ち、本実施形態の石膏ボード１０では高い吸着性能を発揮させつつ石膏ボード本来の強度を備えることが可能となるのである。
【００３６】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施例ではホルムアルデヒド吸着剤にアジピン酸ジヒドラジンを用いたがこれに限らず、アミノ基又はアミド基を有する化合物、ヒドラジン誘導体等の化合物、フェノール類、亜硫酸塩類又は亜硫酸塩類等カルボニル基を有するアルデヒド類と反応する化合物であればよい。
【００３７】
（２）上記実施形態では塗工ロールＲは、下側原紙１２Ｌと上側原紙１２Ｕとの双方に塗工用スラリーＳ２を塗工するが、下側原紙１２Ｌ或いは上側原紙１２Ｕのいずれか一方にのみ塗工用スラリーＳ２を塗工するものであっても良い。
（３）上記実施形態では、ホルムアルデヒド吸着剤を混合した塗工用スラリーＳ２を原紙１２に塗工したが、例えば、粉末状のホルムアルデヒド吸着剤を原紙を貼り付ける前のスラリーに散布するものや原紙の内面側に散布するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】石膏ボードの断面図
【図２】石膏ボードの製造方法の概要図
【図３】実施例２に係る石膏ボードの断面図
【図４】比較例１又は比較例２に係る石膏ボードの断面図
【符号の説明】
１０…石膏ボード
１１…石膏芯材層
１２…ボード用原紙
１３…吸着領域（ホルムアルデヒド吸着領域）
Ｐ…ポンプ（混合槽）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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