(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調湿原料を含む原料の板状成形体又はその素焼き体を焼成する方法において、焼成体の表面層よりも内部の方が暗色となるように焼成することを特徴とする調湿板材の焼成方法。
【請求項２】
請求項１において、焼成体の断面の厚み方向の明度分布を測定した場合、最も表面側の明度ＬAに対し明度がＬAの８０％以下の暗色部が該焼成体の内部に存在しており、この暗色部の厚みが焼成体の厚みの２０〜９５％であることを特徴とする調湿板材の焼成方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、原料の板状成形体に施釉した後、焼成することを特徴とする調湿板材の焼成方法。
【請求項４】
請求項１又は２において、素焼き体に施釉した後、焼成することを特徴とする調湿板材の焼成方法。
【請求項５】
請求項３又は４において、焼成により調湿建材本体の表面の９０％以下の面積領域に釉薬によって生成するガラス層を形成することを特徴とする調湿板材の焼成方法。
【請求項６】
請求項３又は４において、焼成によって生成する釉薬ガラス層の最大厚みが３００μｍ以下であることを特徴とする調湿板材の焼成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は調湿建材などの調湿板材の焼成方法に係り、特に、表面が施釉されることにより意匠性が高められると共に、耐汚れ性が改善された調湿建材の焼成に好適な調湿板材の焼成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、日本の家屋では、木造土壁建築により、調湿性、防露性の良い建築物を実現してきたが、近年、建築物の高気密化が進められ、耐火性、気密性を重視した新建材が多用されるようになった。しかし、新建材では、調湿性、防露性などの特性が十分でないことから、次のような問題がある。
【０００３】
（１）  建材表面で結露することにより、建物の快適性及び耐久性を損なう。
（２）  結露により発生した水分がカビやダニの発生を招き、人体に悪影響を及ぼす。
【０００４】
これらの問題を解決するために、一般的には空調設備が取り付けられるが、空調設備は動力を必要とし、設備費のみならず、運転費の面で好ましくない。
【０００５】
このようなことから、建材自体に調湿機能を持たせ、空調設備や動力などを必要とせずに室内の湿度調整を行い、防露性を得ることができる調湿建材の開発が行われている。従来、調湿建材としては、ゼオライトや珪藻土などの吸放湿性をもつ材料を、セメント、石膏などの凝結硬化剤で固めた建材や粘土などと混合して焼成してなる建材が用いられている。具体的には、珪藻土系調湿建材としては特開平４−３５４５１４号公報等が、また、ゼオライト系調湿建材としては特開平３−１０９２４４号公報が提案されている。
【０００６】
なお、従来において、焼成により得られる調湿建材であって、表面が施釉された調湿建材は提供されていない。これは、施釉により、調湿建材表面が釉薬のガラス層で覆われてしまい、調湿性能が失われてしまうことによる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の調湿建材では、このように調湿性能を確保するために、施釉を行わないことから、加飾法が限られてしまい、意匠の幅も狭かった。また、手垢などの汚れが付き易く、また、一旦付いた汚れを落とし難いという欠点もあった。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点を解決し、調湿能が高い調湿板材の焼成方法を提供することを目的とする。また、本発明は、表面が施釉されることにより意匠性が高められると共に、耐汚れ性が改善された調湿建材などの調湿板材の焼成方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の調湿板材の焼成方法は、調湿原料を含む原料の板状成形体又はその素焼き体を焼成する方法において、焼成体の表面層よりも内部の方が暗色となるように焼成することを特徴とするものである。
【００１０】
なお、この焼成体の断面の厚み方向の明度分布を測定した場合、最も表面側の明度ＬAに対し明度がＬAの８０％以下の暗色部が該焼成体の内部に存在しており、この暗色部の厚みが焼成体の厚みの２０〜９５％であることが好ましい。
【００１１】
このように内部が暗色となるように焼成することにより、調湿能の高い調湿板材が得られる。内部が表面層と同色となるように強く（例えば高温で、もしくは長時間）焼成すると、得られる調湿板材の調湿能が低いものとなる。
【００１２】
なお、このように焼成することにより得られる調湿板材が調湿性能に優れる理由については必ずしも明白ではないが、焼成時の酸化／還元雰囲気などにより、焼成体の内部が表面層よりも調湿に適した微細構造になるためであると推察される。
【００１３】
本発明の調湿板材の焼成方法は、原料の板状成形体に施釉した後、焼成すること又は素焼き体に施釉した後、焼成することが好ましい。このようにして焼成することにより得られる調湿板材は、表面が施釉されているので、釉薬による様々な加飾を付与することができ、意匠の幅を広げることができる。
【００１４】
また、施釉面は手垢などの汚れが付き難く、また、汚れが付いた場合でも容易に落とすことができるため、表面を清浄に保つことができる。
【００１５】
なお、調湿板材本体の表面が施釉されていると、該調湿板材の吸放湿速度は若干遅くなるが、吸放湿容量には殆ど変わりはなく、調湿板材としての機能が大きく損なわれることはない。
【００１６】
この施釉は、釉薬によって生成するガラス層が調湿建材本体の表面の９０％以下の面積領域に形成されるように、或いは、このガラス層の最大厚みが３００μｍ以下となるように行うのが好ましく、施釉後の調湿建材は、施釉前の調湿建材本体の８０％以上の調湿性能を有することが好ましい。
【００１７】
本発明方法によって得られる調湿板材は、８時間サイクルの吸放湿性能が８０ｇ／ｍ2以上であることが好ましい。即ち、住宅では、炊事、入浴、暖房などによる湿度発生や日レベルの温度変動に基づく湿度変動など短時間の変動に対応する必要がある。このためには吸放湿の速度が大きいことが必要である。８時間サイクルの吸放湿性能を８０ｇ／ｍ2以上（２４時間サイクルの吸放湿性能としては１４０ｇ／ｍ2以上）とすることによりこの要件が満たされる。なお、この８時間サイクルの吸放湿性能は次のようにして求める。相対湿度５０％に保持した恒温恒湿槽中で重量を恒量化（変動０．１％以下）させた試験体をすばやく相対湿度９０％に保持した別の恒温恒湿槽中に入れ、８時間後の重量増（吸湿量（ｇ））を単位面積（１ｍ2）あたりに換算した値を８時間吸湿量とする。また、相対湿度９０％に保持した恒温恒湿槽中で重量を恒量化（変動０．１％以下）させた試験体をすばやく相対湿度５０％に保持した別の恒温恒湿槽中に入れ、８時間後の重量減（放湿量（ｇ））を単位面積（１ｍ2）あたりに換算した値を８時間放湿量とする。そして、下記式で求める。
８時間サイクルの吸放湿性能＝（８時間吸湿量＋８時間放湿量）／２
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
本発明において、調湿原料としては、例えば、鹿沼土、大沢土及び膠質土、水土、味噌土と呼ばれる各地の火山軽石層や珪藻土、酸性白土、活性白土、ゼオライト、ハロイサイト、セピオライトなどの調湿性原料が挙げられる。この調湿原料に、必要に応じ木節粘土、蛙目粘土等の粘土や珪石、陶石、蝋石、長石その他のガラス質成分等を混合し、押し出し成形又はプレス成形し、得られた成形体を焼成する。この成形体に施釉してから焼成してもよく、成形体を焼成して素焼き体とし、この素焼き体に施釉してから焼成してもよい。なお、原料の配合割合の好適例は次の通りである。
【００２０】
＜配合割合（重量部）＞
鹿沼土等の調湿性原料：１００
粘土：１００〜１０００
ガラス質成分：０〜５００
成形体に施釉した後ローラーハースキルンで焼成する場合、焼成温度は７００〜１０００℃とくに８００〜９００℃が好ましく、ローラーハースキルンの入口に入ってから出口より出てくるまでの時間は１５〜６０ｍｉｎとくに２０〜３０ｍｉｎが好ましい。成形体を素焼きした後施釉し、その後更に焼成する場合、素焼き時の焼成温度は６５０〜８５０℃とくに７００〜８００℃が好ましく、ローラーハースキルンの入口に入ってから出口より出てくるまでの時間は１５〜６０ｍｉｎとくに２０〜３０ｍｉｎが好ましい。また、素焼き後、施釉し、焼成する場合、この釉焼き時の焼成温度は７５０〜９５０℃とくに８００〜９００℃が好ましく、ローラーハースキルンの入口に入ってから出口より出てくるまでの時間は１０〜３０ｍｉｎとくに１５〜２０ｍｉｎが好ましい。
【００２１】
なお、いずれの場合も、焼成温度が高目となるほど焼成時間は短くするのが好ましい。このような条件とすることにより、内部が表面層に比べて暗色の調湿板材が焼成される。
【００２２】
本発明においては、焼成体の断面の厚み方向の明度分布を測定した場合、最も表面側の明度ＬAに対し明度ＬAの８０％以下の暗色部が該焼成体の内部に存在しており、この暗色部の厚みが焼成体の厚みの２０〜９５％とくに２５〜９０％とりわけ３０〜８０％であることが好ましい。なお、この暗色部の厚みの特に好適な範囲は焼成体の厚さによって異なる。
【００２３】
図１はこの焼成体の模式的な断面図であり、焼成体１の内部に暗色部２が層状に存在している。３は表層側の明色部を示す。図２はこの焼成体の断面の厚み方向の明度分布を模式的に示すグラフである。
【００２４】
本発明の焼成方法によって施釉調湿板材を焼成する場合、焼成後も、調湿板材本体本来の調湿性能を高く維持していることが重要であり、好ましくは、施釉後の調湿板材は、施釉前の調湿板材本体の８０％以上の調湿性能を有することが望まれる。また、本発明の調湿板材は、８時間サイクルの吸放湿性能が８０ｇ／ｍ2以上であることが好ましい。
【００２５】
このように、調湿性能を高く維持した上で施釉を行うためには、施釉面積や施釉厚さを制御することが重要であり、調湿板材本体表面への施釉は、下記▲１▼及び▲２▼の少なくとも一方の条件を満たすように行うのが好ましい。施釉はスプレー法、幕掛け、プリントなどで良く、方法は問わない。
【００２６】
▲１▼  釉薬によって生成するガラス層が、調湿板材本体の表面を占める面積領域（以下「施釉面積割合」と称す。）が９０％以下。
▲２▼  釉薬によって生成するガラス層の最大厚み（以下、単に「最大厚み」と称す。）が３００μｍ以下。
【００２７】
上記施釉面積割合が９０％を超えると調湿性能の低下が著しく調湿板材としての調湿性能が損なわれる。しかし、施釉面積割合が１０％より少ないと、施釉面が少なすぎて加飾、耐汚れ性の向上効果が十分に得られない。従って、施釉面積割合は１０〜９０％、特に３０〜８５％とするのが好ましい。
【００２８】
なお、この施釉面積割合は、後述の実施例の項で述べる如く、インクの拭き取りテスト等で調べることができる。
【００２９】
このように、施釉面積割合を９０％以下とした場合は、最大厚みには特に制約はないが、好ましくは５００μｍ以下とするのが望ましい。
【００３０】
また、最大厚みが３００μｍを超えると、施釉面積割合が９０％を超える場合、調湿性能の低下が大きくなるため、最大厚みは３００μｍ以下とするのが好ましい。しかし、この最大厚みが過度に薄いと施釉による加飾、耐汚れ性の向上効果が十分に得られない。この最大厚みは、施釉面積割合が９５〜１００％の場合には１０〜１００μｍ、９０〜９５％の場合には２０〜２００μｍとするのが好ましい。
【００３１】
このようにガラス層を薄くすると調湿板材本体の全面に施釉した場合でも調湿性能を高く維持できる理由は、薄いガラス層を形成した場合には、素地の欠陥や焼成過程で発生するガスなどにより、調湿板材本体まで貫通した水蒸気透過性の微細なホールがガラス層に生じやすいためではないかと考えられる。
【００３２】
上記施釉面積割合及び／又は最大厚みで施釉するには、施釉方法や、施釉に用いる釉薬量、或いは、釉薬の比重等を適宜調整すれば良い。
【００３３】
例えば、通常のスプレー法等による施釉に際し、単位面積当りの施釉量を少なくすることにより施釉面積割合を９０％以下に抑えることができる。また、幕掛け法等による全面施釉においても、単位面積当りの施釉量を少なくすることにより最大厚みを小さくすることができる。
【００３４】
この施釉に当り、当然、焼成条件に応じたフリットが必要であるが、ローラーハースキルンによる迅速焼成では、フリットはその軟化点が焼成温度より１００〜４００℃低く、適度な溶融粘性を持つものを選べば良い。この粘性が低すぎると、調湿効果を発揮する調湿板材本体の微細な気孔を、施釉により形成されるガラスがうめてしまい、調湿性能が大きく損なわれてしまう。
【００３５】
従って、調湿性能が損なわれないように、施釉量及び釉薬の溶融粘性（フリットの軟化点）を適宜調整する。
【００３６】
その他、全面施釉ではなく、斑点状、ライン状、格子状のように部分的な施釉を行える加飾施釉法を採用する方法もあり、例えば、プリント法では調湿板材本体に付着する釉薬にメッシュにより一定間隔を持たせられるため、施釉面積割合を小さくすることができる。また、遠心法では、他の施釉法の場合より大きな斑点状となって釉薬が付着するため、やはり施釉面積を小さくすることができ、調湿性能の維持に有効であると共に、施釉による模様付けで意匠性も高めることができる。
【００３７】
施釉に用いる釉薬は、単に、フリットと水とを混合して得られる比重１．０１〜１．９０程度の泥漿でも良く、これに更に粘土や顔料を配合して用いても良い。顔料の配合により、意匠性をより一層高めることができる。
【００３８】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００３９】
実施例１，２、比較例１
下記配合の成形原料をミルで細磨して、スプレー造粒した後、プレス成形型を用いてプレス成形して成形体を製造した。
【００４０】
＜成形原料配合（重量部）＞
鹿沼土：２０
粘土：６０
ガラス質：２０
得られた成形体に、アルカリアルミノホウケイ酸系のフリット（軟化点約５７０℃）と水を混合した泥漿（比重１．２０ｇ／ｃｍ3）をスプレーガンにより、単位面積（１ｍ2）あたり１００ｇの割合で施釉し、乾燥後、ローラーハースキルンにて焼成した。焼成条件を表１に示す。表１の焼成温度はキルン内の最高温度を示す。焼成時間はローラーハースキルンに入ってから出てくるまでの時間（ｍｉｎ）を示す。
【００４１】
得られた焼成体について、施釉面積割合、最大厚み、調湿性能及び８時間サイクルの吸放湿性能並びに焼成物の表面層及び内部の色を下記の方法で調べたところ、いずれも施釉面積割合は８０％、最大厚みは１５０μｍであった。調湿性能及び８時間サイクルの吸放湿性能の測定結果と、焼成物の表面層及び内部の色を表１に示した。
【００４２】
＜施釉面積割合＞
表面に水性インクを塗布し、水を含ませた布等でさっと拭くことによりインクが取れた面積の割合を、顕微鏡観察、画像処理などにより求めた。
＜最大厚み＞
破断面の顕微鏡観察で求めた。
＜調湿性能＞
相対湿度５０％に保持した恒温恒湿槽中で重量を恒量化（変動０．１％以下）させた試験体を、すばやく相対湿度９０％に保持した別の恒温恒湿槽中に入れ、８時間後の重量増（吸湿量）を単位面積（１ｍ2）あたりで求め、実施例１の重量増を１００％とし、他のものは実施例１に対する相対値として示した。
【００４３】
＜８時間サイクルの吸放湿性能＞
前記の通り、相対湿度５０％と９０％との間における８時間当りの吸放湿量を単位面積（１ｍ2）に換算して求める。
【００４４】
＜焼成物の表面層及び内部の色＞
焼成物を厚み方向に切断し、色を観察する。
【００４５】
実施例３，４、比較例２
実施例１において、アルカリアルミノホウケイ酸系のフリットの代りにアルカリケイ酸系フリット（軟化点７００℃）を用い、表１に示す焼成条件としたこと以外は同様にして焼成体を得、同様に施釉面積割合、最大厚み、調湿性能及び８時間サイクルの吸放湿性能を調べたところ、いずれも施釉面積割合は８０％、最大厚みは１５０μｍであった。調湿性能及び８時間サイクルの吸放湿性能の測定結果と、焼成物の表面層及び内部の色を表１に示した。
【００４６】
【表１】
0003783479.tif 000002
【００４７】
【発明の効果】
以上の実施例及び比較例からも明らかな通り、内部が表面層よりも暗色となるように焼成することにより、調湿性能に優れた調湿板材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る方法により製造された調湿板材の模式的な断面図である。
【図２】本発明に係る方法により製造された調湿板材の断面の明度分布を示す模式図である。
【符号の説明】
１  焼成体
２  暗色部
３  明色部
【図１】
0003783479.tif 000003
【図２】
0003783479.tif 000004