(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性、生分解性、架橋性を備えた樹脂の架橋反応により生成した樹脂多孔体中に、無機吸湿材の粒子が分散していることを特徴とする有機無機複合調湿材。
【請求項２】
請求項１記載の調湿材において、上記樹脂がポリビニルアルコールであることを特徴とする調湿材。
【請求項３】
請求項１または２記載の調湿材において、上記無機吸湿材がセピオライト、パリゴルスカイト、イモゴライト、アロフェンから選択された１種以上であることを特徴とする調湿材。
【請求項４】
下記の工程：
水溶性、生分解性、架橋性を備えた樹脂と、コロイド粒子として澱粉粒子および無機吸湿材粒子とを含む水溶液を作成する工程、
上記水溶液中で上記樹脂を架橋反応させることにより樹脂硬化体を形成する工程、および
上記水溶液から上記樹脂硬化体を取り出し、水洗により澱粉粒子を除去した後、乾燥させることにより、樹脂多孔体とする工程
をこの順序で行うことを特徴とする有機無機複合調湿材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、壁材等の建材として好適な吸湿性・放湿性の良い調湿材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような調湿材として、特許第3041348号により、アロフェンまたはイモゴライトと凝結硬化剤とを混合、成形、凝結させてなる調湿建材が知られている。この調湿建材は、居室内などの建築空間に調湿性、防露性、防黴性を付与する優れた機能性建築材料である。
【０００３】
しかし、上記従来の調湿材は、骨格部分と、調湿機能を担う部分とが、共に質量の大きい無機質（セラミックス）で構成されているため全体の質量が大きくなり、調湿材単位質量当たりの吸放湿量が少ないという欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、単位質量当たりの吸放湿量を高めた調湿材およびその製造方法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に、本発明によれば、水溶性、生分解性、架橋性を備えた樹脂の架橋反応により生成した樹脂多孔体中に、無機吸湿材の粒子が分散していることを特徴とする有機無機複合調湿材が提供される。
本発明の有機無機複合調湿材の樹脂多孔体を構成する樹脂は、典型的にはポリビニルアルコールである。
【０００６】
本発明の調湿材において樹脂多孔体中に分散させる無機吸湿材は、セピオライト、パリゴルスカイト、イモゴライト、アロフェンから選択された１種以上であることが望ましい。
上記本発明の調湿材の製造方法は、下記の工程:
水溶性、生分解性、架橋性を備えた樹脂と、コロイド粒子として澱粉粒子および無機吸湿材粒子とを含む水溶液を作成する工程、
上記水溶液中で上記樹脂を架橋反応させることにより樹脂硬化体を形成する工程、および
上記水溶液から上記樹脂硬化体を取り出し、水洗により澱粉粒子を除去した後、乾燥させることにより、樹脂多孔体とする工程
をこの順序で行うことを特徴とする。
【０００７】
本発明の有機無機複合調湿材の製造方法においては、水溶液中で樹脂の架橋反応により硬化させる際に、溶液の水分により膨潤した澱粉粒子が樹脂硬化体中に分散した状態となり、後の水洗により澱粉粒子が除去された後が空孔となり、樹脂多孔体が形成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明による調湿材の構造を模式的に示す。図示したように、有機無機複合調湿材１０は、樹脂１から成る骨格部分に多数の気孔２が含まれている多孔体に、無機吸湿材の粒子３が分散している。無機吸湿材粒子３は、樹脂多孔体１の中実部分、気孔２内、多孔体表面のいずれにも存在する。本発明の調湿材１０は、このように樹脂１から成る多孔体中に無機吸湿材の粒子３を分散させたことにより高い吸湿・放湿特性が得られる。特に、骨格が樹脂で構成されているので軽量であり、単位質量当たりの吸放湿量が従来のセラミックス製調湿材に比べて遥かに高い。
【０００９】
ここで、本発明の調湿材は樹脂で骨格を構成しているため、従来のセラミックス製調湿材では問題にならなかった新たな課題として、廃棄処理および不燃化がある。
廃棄処理に関しては、本発明の調湿材は、骨格を構成する樹脂として生分解性を備えた樹脂を用いたので、廃棄処理による環境負荷を従来のセラミックス製と同等以下の低いレベルに維持できる。生分解性の程度は、架橋反応の進行程度により調整できる。架橋程度を低くすると生分解性は高くなる。
【００１０】
不燃化に関しては、燃焼性のある樹脂内に不燃性である無機吸湿材を分散させたことで、調湿材全体として不燃性を確保できる。
更に，本発明の調湿材は、従来のセラミックス製調湿材に比べて吸音効果が高いという利点がある。従来、一般に壁材として、石膏ボードやセラミックスの壁材で多孔質のものがあったが、骨格（基材）が柔軟でないため音の振動エネルギーを効率良く吸収できなかった。本発明では、骨格が柔軟な樹脂でできているので、音の振動エネルギーを効率的に吸収することができる。
【００１１】
また、本発明の調湿材は、臭気に対する吸着効果をも有しているので、調湿材と同時に消臭材としての機能をも具備している。
【００１２】
【実施例】
本発明により、以下の手順および条件で有機無機複合調湿材を製造した。
＜１＞樹脂とコロイド粒子とを含む水溶液の作成
〔樹脂水溶液の準備〕
ＰＶＡ粉末６０ｇを７０℃の温水３００ｍｌに溶かしてＰＶＡ樹脂水溶液とし、室温に冷却した。
【００１３】
〔澱粉および無機吸湿材のコロイド水溶液の準備〕
馬鈴薯澱粉６０ｇ、水１８５ｇ、無機吸湿材としてセピオライトを、７０℃で混合攪拌してコロイド水溶液とし、室温に冷却した。ここで、セピオライトの配合量は、１０ｇ、３０ｇ、５０ｇの３水準に変化させた。なお、澱粉として、さつまいも等の馬鈴薯以外のいも、とうもろこし、米、小麦等の由来の澱粉を用いてもよい。
【００１４】
〔樹脂水溶液とコロイド水溶液の混合〕
ＰＶＡ樹脂水溶液にコロイド水溶液を加えて攪拌し、ＰＶＡ樹脂と、コロイド粒子としての澱粉およびセピオライトとを含む水溶液とした。以上の過程で澱粉粒子が水で完全に膨潤した状態になる。
＜２＞架橋剤および触媒の準備
(Ａ)架橋剤として３７％ホルマリン水溶液と、(Ｂ)架橋反応の触媒として５０％硫酸水溶液を、それぞれ調合した。
【００１５】
＜３＞架橋処理
〔架橋剤の添加〕
上記＜１＞の樹脂とコロイド粒子の水溶液に、上記＜２＞(Ａ)の架橋剤（３７％ホルマリン水溶液）１３６．８ｍｌを加えて攪拌する。
〔触媒の添加〕
その後、更に上記＜２＞(Ｂ)の触媒（５０％硫酸水溶液）６０ｍｌを滴下して更に攪拌する。これによって、ホルマリンによるＰＶＡ樹脂の架橋反応が開始する。
【００１６】
〔熱硬化〕
加熱炉に、水溶液の入った容器を入れ、全体を６０℃で２０時間加熱した。これにより、ホルマリンによるＰＶＡの架橋反応が促進され、樹脂硬化体が生成した。
＜４＞樹脂多孔体の完成
上記加熱による生成物を水溶液から取り出し、水で洗浄して残留澱粉を除去した後、実験では、７０℃×２４時間乾燥炉に入れることによって乾燥させることにより、樹脂多孔体を得た。乾燥は、常温で乾燥時間を長くして行ってもよい。水による洗浄を行わなくても、乾燥により水分が除去されると澱粉粒子が膨潤状態でなくなるため、多孔体を得ることはできる。ただし、澱粉粒子を除去したほうが気孔部の体積が大きくなり、気孔率の高い多孔体が得られる。
【００１７】
＜特性の評価＞
上記により得られた有機無機複合調湿材について下記の調湿試験を行った。比較として、従来のセラミックス製調湿材（エコカラット（商品名）：無機調湿材アロフェン使用）についても同じ調湿試験を行った。
〔調湿試験方法〕
試験片：寸法９０mm×８０mm（厚さ各種）。
【００１８】
表面からの吸湿のみを測定するため裏面はテフロン（登録商標）製テープにて覆う。
平衡段階：最初に、試験片を温度２５℃、相対湿度５０％ＲＨの恒温恒湿槽中で平衡させる（２４時間）。
吸湿段階：次に、試験片を温度２５℃、相対湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽に移し、２４時間にわたって重量測定により吸湿量を測定する。
【００１９】
放湿段階：再び、試験片を温度２５℃、相対湿度５０％ＲＨの恒温恒湿槽に戻し、重量測定により放湿量を測定する。
測定結果を図２に示す。図２のグラフにおいて、横軸は上記の吸湿段階から放湿段階における時間経過を表し、縦軸はその過程での吸湿量の変化を表す。ただし、本実施例においては下記のようにサンプルによって試験片厚さおよび密度が異なっていたため、実際の質量測定値を厚さ５．５mmの場合に換算して標準化し、更に各サンプルの密度で除した値を吸湿量とした。この値は調湿材単位質量当たりの吸放湿量に対応する。
【００２０】
0003846192.tif 000002
図２に示したように、本発明の有機無機複合調湿材は従来のセラミックス系調湿材に比べて、単位質量当たりの吸放質量が２倍から６倍近く大幅に向上していることが分かる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、単位質量当たりの吸放湿量を高めた調湿材およびその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の有機無機複合調湿材の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の有機無機複合調湿材の調湿性能を従来のセラミックス系調湿材と比較して示すグラフである。
【符号の説明】
１…樹脂多孔体
２…樹脂多孔体１の気孔
３…無機吸湿材粒子
【図１】
0003846192.tif 000003
【図２】
0003846192.tif 000004