(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゾノトライトと消石灰を原料として作製された透湿係数を低下させた硬化成形体から成る透湿材であって、ゾノトライトと消石灰を混合後、静置してゾノトライト／消石灰混合物を調製し、これを膜状に成形し、二酸化炭素を含む雰囲気に放置し、炭酸硬化させた後、乾燥して調製された、ゾノトライト粒子と消石灰の混合比（重量比）が１：０．２５〜１：１．５から成り、二酸化炭素で硬化された膜状成形体であることを特徴とする調湿機能を有する透湿材。
【請求項２】
ゾノトライトと消石灰を混合比（重量比）１：０．２５〜１：１．５で混合後、静置してゾノトライト／消石灰混合物を調製し、次に膜状に成形し、更に二酸化炭素を含む雰囲気に放置し、炭酸硬化させた後、乾燥することにより透湿係数を低下させた硬化成形体から成る透湿材を作製することを特徴とする調湿機能を有する透湿材の製造方法。
【請求項３】
ゾノトライトと消石灰の混合物に、セルロース、水溶性高分子、繊維状無機物を混ぜて膜状に成形する、請求項２に記載の透湿材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調湿機能を有する膜状に成形した透湿成形体から成る透湿材及びその製造法に関するものであり、更に詳しくは、ゾノトライトを原料とし、炭酸硬化した膜状成形体から成る調湿機能を有する透湿成形体から成る透湿材であって、室内を快適な湿度に保持する機能を有する無機系透湿材及びその製造法に関する。
本発明の透湿成形体は、優れた調湿及び透湿特性を示し、新しい調湿機能を有する透湿材として有用である。尚、本明細書では、膜状に成形した透湿成形体を単に透湿膜、また、膜状成形体を単に膜乃至成形体と記載することがある。
【０００２】
【従来の技術】
近年、アトピーや喘息を患う子供が急増しているが、これは住宅内部の湿度の高い部分でのカビやダニの繁殖による糞や遺骸の微粉末が原因と考えられている。カビやダニの繁殖は、適度の温度と湿気により活発化することから、繁殖対策の一つは室内を高湿度にさせないことである。室内を快適な湿度に維持するために各種の調湿材が開発、販売されているが、それらの調湿材は長時間高湿度に曝されると細孔内が凝縮水で満たされ、その後は機能を喪失するという欠点を有している。
そのため、高湿度下で及び長時間優れた調湿機能を発揮する新しい調湿材を開発することが強く要請されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の調湿材が有する上記欠点を解決するためになされたものであって、調湿機能を有する透湿膜を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、ゾノトライトを原料として、上記調湿機能を有する透湿膜を簡便なプロセスで製造する方法を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から成る。
（１）ゾノトライトと消石灰を原料として作製された透湿係数を低下させた硬化成形体から成る透湿材であって、ゾノトライトと消石灰を混合後、静置してゾノトライト／消石灰混合物を調製し、これを膜状に成形し、二酸化炭素を含む雰囲気に放置し、炭酸硬化させた後、乾燥して調製された、ゾノトライト粒子と消石灰の混合比（重量比）が１：０．２５〜１：１．５から成り、二酸化炭素で硬化された膜状成形体であることを特徴とする調湿機能を有する透湿材。
（２）ゾノトライトと消石灰を混合比（重量比）１：０．２５〜１：１．５で混合後、静置してゾノトライト／消石灰混合物を調製し、次に膜状に成形し、更に二酸化炭素を含む雰囲気に放置し、炭酸硬化させた後、乾燥することにより透湿係数を低下させた硬化成形体から成る透湿材を作製することを特徴とする調湿機能を有する透湿材の製造方法。
（３）ゾノトライトと消石灰の混合物に、セルロース、水溶性高分子、繊維状無機物を混ぜて膜状に成形する、前記（２）に記載の透湿材の製造方法。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明の調湿機能を有する透湿膜は、ゾノトライト粒子（組成式：６ＣａＯ・６ＳｉＯ2 ・Ｈ2 Ｏ）と消石灰の混合比（重量比）が１：０．２５〜１：１．５から成り、二酸化炭素で硬化された膜であることを特徴とする。
本発明の調湿機能を有する透湿膜の製造法を下記に記す。まず、本発明で用いられる原料のゾノトライトについて説明すると、ゾノトライトは、酸化カルシウムあるいは消石灰とシリカをゾノトライト組成に合わせて混合した後、水熱処理を施すことにより合成される。一次粒子の形状は針状又は板状、平均二次粒子径は５〜１５０ミクロンの範囲で、中空球、充質球の両方がある。耐熱性（１０００℃）、断熱性に優れた無機素材であり、色は白色、比表面積は４０〜１００ｍ2 ／ｇ、見掛け密度が小さく（０．１ｇ／ｃｍ3 ）、空間の占める体積が大きい。また、吸水能力（吸水量、吸水速度）に優れ、各種無機物の微粉粒子との複合化や表面処理等が可能であり、数十オングストローム以下の微細孔を多数有し、水蒸気の吸放出が可能である。また、ゾノトライトは硬化することにより炭酸カルシウムと多孔質シリカに化学変化する。本発明では、上記性質を有するゾノトライトが用いられる。
【０００６】
次に、本発明の調湿機能を有する透湿膜の製造法を下記に示す。例えば、濃度８ｗｔ％のゾノトライト２５ｇに粉状消石灰を加えた後、十分に攪拌、混合する。この場合、添加する消石灰量はゾノトライト２ｇに対して０〜５ｇであるが、望ましくは０．５〜３ｇである。しかるに、消石灰／ゾノトライトの重量比は０．２５〜１．５の範囲である。消石灰／ゾノトライトの重量比が０．２５より小さい場合、あるいは１．５より大きい場合は、得られる膜の透湿係数が大きくなり十分な性能が得られない。また、混合後、静置することが必要であり、静置温度は室温でよく、静置時間は長いほど良い。
【０００７】
次に、こうして得られるゾノトライト／消石灰混合物を成形する。成形手段は特に制限されないが、好適には、これらの混合物を金型に入れ、プレス成形する。金型の直径は４０ｍｍであり、プレス圧は１トン以上、５トン以下とする。プレス圧が１トン以下の場合は十分な膜に成形されず、しかも、透湿係数が大きくなる。一方、５トンを超えてプレスしても良いが、得られる膜の性能はほとんど変わらないことから、５トン以下で十分である。プレス後の膜は未だ水分を含んでおり、望ましくは湿った状態を維持しながら二酸化炭素に暴露させて炭酸硬化させる。炭酸硬化の方法は特に制限されないが、好適には、膜を密閉容器に入れ、室温で二酸化炭素を流し込み１〜５日間程度静置する。その後、乾燥することにより調湿機能を有する透湿膜が得られる。なお、本製造法でゾノトライト／消石灰混合物にセルロース、水溶性高分子、繊維状無機物等を混ぜてプレスし、膜を製造しても構わない。
【０００８】
本発明の調湿機能を有する透湿膜の特性を以下に示す。
（１）透湿膜の表面は硬化され、主として炭酸カルシウム、アモルファスシリカで構成される。
（２）透湿膜内部は、硬化の程度が低い場合は主として消石灰とゾノトライト、硬化の程度が高い場合は主として炭酸カルシウムとアモルファスシリカで構成される。
（３）硬化前の密度はゾノトライトと消石灰の混合量あるいは混合比、プレス圧等の製造条件により異なるが、０．７〜１．０ｇ／ｃｍ3 である。
（４）膜厚２５ｍｍの透湿膜において、温度２５℃、湿度５０％ＲＨ→７５％ＲＨにおける吸湿量は約５００ｇ／ｍ2 の性能を有する。また、７５％ＲＨ→５０％ＲＨにおける放湿量は約４００ｇ／ｍ2 の性能を有する。
（５）透湿率は（消石灰／ゾノトライト）重量比が０．７５程度で最も小さな値（１．９０×１０-4ｇ／ｍ・ｈ・ｍｍＨｇ）を示し、その前後で増加する。例えば、（消石灰／ゾノトライト）重量比が２．５では６．４４×１０-3ｇ／ｍ・ｈ・ｍｍＨｇである。
【０００９】
【実施例】
次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
実施例１
（１）膜の製造
濃度８ｗｔ％のゾノトライトに粉状消石灰を所定の消石灰／ゾノトライトの重量比で加え、十分に攪拌、混合した後、室温に静置した。次いで、得られたゾノトライト／消石灰混合物を金型（直径４０ｍｍ）に入れ、プレス圧１トンでプレス成形し、膜を製造した。プレス後の膜を密閉容器に入れ、室温で二酸化炭素を流し込み７２時間静置し、湿った状態を維持しながら二酸化炭素に暴露させて炭酸硬化させた。比較例として炭酸硬化未処理の試料を作製した。次いで、８５℃で乾燥し、膜を得た。
【００１０】
（２）製造した膜の特性
製造した膜の密度、透湿係数、透湿率を測定した。透湿係数の測定は以下に従った。
透湿係数の測定法：ＣａＣｌ2 を入れたプラスチック容器の口を膜で蓋をし、温度２５℃、湿度５０％の恒温恒湿槽内に静置し、重量の経時変化を測定し、透湿係数を求めた。
製造した膜の密度、透湿係数、透湿率を表１に示す。表１に示されるように、炭酸硬化処理により透湿係数及び透湿率の小さい硬化膜が得られることが分かる。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
（３）膜を貼り付けた密封容器内の湿度変化
図１に２５℃一定として外部湿度変化に対する内部湿度変化の一例を示す。外部と内部の湿度を５０％で平衡にさせた後、外部湿度を９０％に１時間で上げたところ、内部湿度の変化は膜の種類により大きく異なった。大きな透湿係数を有する未硬化膜は外部湿度に早く追随して９０％に達したのに対し、小さい透湿係数の硬化膜は追随が遅く、しかも、５時間経過後においても外部湿度に到達せず約６０％で平衡に達してしまい、その後は外部の湿度変化に対して鈍感であった。このことは、小さい透湿係数の硬化膜は調湿機能を有する透湿膜であることを示している。
【００１３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は、ゾノトライトと消石灰を原料として作製された膜であって、ゾノトライト粒子と消石灰の混合比（重量比）が１：０．２５〜１：１．５から成り、二酸化炭素で硬化された膜であることを特徴とする調湿機能を有する透湿膜及びその製造法に係るものであり、１）調湿機能を有する新しい透湿膜を提供することができる、２）二酸化炭素で硬化処理することにより透湿係数を低下させることができる、３）調湿機能を有する透湿膜をゾノトライトを原料として簡便なプロセスで作製することができる、４）室内を快適な湿度に保持する機能を有する無機系透湿膜を提供することができる、という格別の効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】外部湿度変化に対する内部湿度変化の一例を示す。
【図１】
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