【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、調湿石膏ボード及びその製造方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来から調湿性材料として、高温活性化処理したゼオライト粉粒体と、セメントと、補強材とを混練して得た配合材を任意の形状に圧縮成形したものがある（特開平３−１０９２４４号公報）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術の調湿性材料は、相当優れた調湿性能を発揮するが、この材料は比較的高い硬度を有するがため、建物等の壁として施工してみるとやや重く施工しにくいという問題がある。
本発明の課題は、ある程度の調湿性能を有しながら、軽量にして施工効率を高めることが可能な調湿材料及びその材料を製造するための特定の方法を提供することにある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本請求項１記載の発明は前記の課題を解決するために、石膏１００重量部に対して、炭酸カルシウムとシリカゲルの合計が３〜８０重量部の割合で含まれている調湿石膏ボードとする。 この調湿石膏ボードは、次に述べる２通りの特定方法によって製造される。 【０００５】第１の方法は、１００重量部の水硬性石膏粉粒体と３〜８０重量部の割合からなる炭酸化した珪酸カルシウムの粉粒体からなる原料に対して、水及び混和剤を混合し、得られた混合物を所定の形状に成形・硬化させる方法である（請求項２の発明）。 【０００６】第２の方法は、１００重量部の水硬性石膏粉粒体と３〜８０重量部の割合からなる珪酸カルシウムの粉粒体からなる原料に対して、水及び混和剤を混合し、得られた混合物を所定の形状に成形・硬化させ、最後に得られた成形体を炭酸ガスによって炭酸化する方法である（請求項６の発明）。 さらに詳細に本発明に係る調湿石膏ボードの製造方法及びその方法で得られた調湿石膏ボードの調湿性能が、どのように発揮されるか（作用）について説明する。 【０００７】（本発明法に使用する原料）まず、本発明法に使用する原料を準備する。 原料は基本的には水硬性石膏粉粒体、珪酸カルシウムの粉粒体及び水とからなる。 水硬性石膏粉粒体としては、天然石膏及び化学石膏から選ばれる少なくとも１種の石膏粉粒体をか焼したもの、すなわち、半水石膏や無水石膏等が使用される。 珪酸カルシウムの粉粒体としては、ゾノトライト、トバモライト、フォシャジァイト及びＣＳＨの少なくとも１種を含む粉粒体が使用されるが、好ましい珪酸カルシウムとしては、トバモライトを多く含有する軽量気泡コンクリート、特にＡＬＣが使用される。 【０００８】珪酸カルシウム粉粒体は、粒径１μｍ〜３
ｍｍの範囲で使用される。 前記粉粒体の粒径が１μｍ未満であると、水硬化性石膏粉末と混合するのに必要な水の量が増大し、その結果、最終的に得られた調湿材料の力学的物性が低下する。 逆に前記粒径が３ｍｍを超えると、水硬化性石膏との成形性が悪くなる。 【０００９】原料の一種として予め炭酸化した珪酸カルシウムの粉粒体を使用する第１の方法においては、珪酸カルシウムの粉粒体を炭酸化しておく。 炭酸化は、珪酸カルシウムの粉粒体又はブロックを水の存在下で炭酸ガスと反応させることにより行なわれる。 炭酸化反応は、
炭酸ガス濃度並びに反応系の温度及び圧力が高いほど速くなる。 珪酸カルシウムは形状が大きいほど反応が遅いので、粒径が小さいものを使用した方が良い。 【００１０】ブロックを炭酸化した場合、第１の方法を実施するに先立ってそのブロックを破砕して使用する。
炭酸ガスとして、工業的に生産される純度の高い炭酸ガスの他に、各種の燃焼装置から排出される炭酸ガス含有排気ガスを使用することもできる。 炭酸化反応に使用される水は予め珪酸カルシウムの粉粒体に含浸させておくことができる。 【００１１】原料として必須な水として、本発明に係る石膏ボードを成形するのに必要な量以下の水が準備される。 この水は、炭酸化に伴って反応系から排出される水を循環使用することもできる。 また、混和剤としては、
凝結遅延剤及び凝結促進剤から選ばれる１種、発泡剤、
消泡剤及び整泡剤から選ばれる少なくとも１種及び必要に応じて補強繊維及び軽量骨材が使用される。 【００１２】（製造方法）上記のように準備された原料等を使用して、本発明の第１の方法を実施する場合、水硬性石膏粉粒体１００重量部を基準にして、炭酸化した珪酸カルシウムを３〜８０重量部の割合で前記石膏粉粒体を水の存在下で混合する。 このとき、混和剤を所定量混合し、得られた混合物を板状の形に成形・硬化させ、
次いで、乾燥すると、本発明の調湿石膏ボードが得られる。 【００１３】第２の方法を実施するには、水硬性石膏粉粒体１００重量部を基準にしてそれに対してまだ炭酸化されていない珪酸カルシウムを３〜８０重量部の割合で水の存在下で混合する。 このとき混和剤を混合し、得られた混合物を板状の形に成形・硬化させる。 それから得られた成形物を水の存在下でかつ炭酸ガスの雰囲気下で成形物中の珪酸カルシウムを炭酸化し、次いで乾燥させると、本発明に係る石膏ボードが得られる。 【００１４】 【作用】以上のようにして得られた成形物は、石膏１０
０重量部に対して炭酸カルシウムとシリカゲルの合計が３〜８０重量部の割合で含有された石膏ボードとなるが第１の方法においては珪酸カルシウムは実質上炭酸カルシウムとシリカゲルとに変化したものが使用されることになり、また、第２の方法においては、原料と指定使用された珪酸カルシウムは物質収支上は炭酸カルシウムとシリカゲルに変化し、他の副生物の生成はほとんどない。 【００１５】この石膏ボードは次の作用により調湿性能を発揮する。 すなわち、本発明の第１及び２の発明方法で珪酸カルシウムが原料として使用されているが、その珪酸カルシウムが炭酸化されると、上述したように、珪酸カルシウムが骨格構造を有するシリカゲルと炭酸カルシウムに変化する。 シリカゲルはその骨格空間内に、それがおかれた雰囲気の湿度によって水の分子を取り込んだり又は一旦取り込んだ水の分子を放出する性質を有する。 【００１６】本発明の石膏ボードはそのような骨格空間を有しているので、そのボードが例えば建物の壁材として使用された場合、壁材が高い湿度を有する密閉雰囲気の露出面を構成している場合は、その雰囲気の水の分子を吸着して密閉雰囲気の湿度を低下させる。 逆に一旦水分を吸着した壁材が低湿度の密閉雰囲気に露出している場合は、吸着されていた水分が放出されて密閉雰囲気の湿度を高める作用をする。 本発明に係る調湿石膏ボードはこのようにして吸湿性能を発揮する。 またその石膏ボードは石膏を主体として構成されているので、軽量にして加工性に優れ、建物の壁材として施工する場合、施工効率の向上に寄与する。 【００１７】 【比較例１】次に本発明の効果を理解し易くするために、まず石膏のみからなるボードの製造方法及びその方法で得られた石膏ボードの性能を比較例として示す。 アルファー型半水石膏１００重量部に対して、水６５重量部と少量の凝結調整剤及び発泡剤をピンミキサーで高速に混合・撹拌した。 得られた混合物を石膏ボード用原紙の上紙と下紙との間に流し込み、二つのローラー間で成形・凝固させた。 成形物を１００℃で乾燥したらその比重は０．８であった。 【００１８】この成形物を１００ｍｍ×１００ｍｍ×１
２ｍｍの正方形の板状物に切断した後、６０℃の通風状態下で２４時間乾燥させた。 そして、前記板状物の広い１面だけ露出させるとともに、他の５面をアルミニウム製粘着テープで被覆させた試験体を作製した。 この試験体を秤量後、恒温恒湿に調整されたチャンバーに入れた。 【００１９】それから、図１に示す温湿度曲線を示すように前記チャンバー内の温湿度制御を７サイクル連続的に繰り返した。 そして温湿度が６サイクルから７サイクルに亘って変化する過程において１時間毎に試験体の重量を測定することにより、調湿性能を測定・演算した。
その結果を単位面積当たりの平均吸湿量（ｇ／ｍ ２ ）及び下記の式１により定義された単位サイクル当たりの調湿力（ｇ／ｍ ２・％）を演算して表１に示す。 【００２０】 【式１】 【００２１】 【表１】 【００２２】 【実施例１】次に、本発明を具体化した一実施例を詳述する。 粒径１ｍｍ以下に破砕された珪酸カルシウムとしてのＡＬＣ粉粒体に予め炭酸化に必要な水を含ませた。
その粉粒体を炭酸ガス濃度１００％、温度３０℃、圧力２気圧の雰囲気下で１時間おいて、ＡＬＣ粉粒体の炭酸化反応を行なった。 この反応によって得られた反応生成物の粉末をＸ線回折したところ、珪酸カルシウムが炭酸カルシウムとシリカとからなっていることが判明した。 【００２３】アルファー型半水石膏１００重量部に対して、炭酸化したＡＬＣ粉粒体を３，１０、３０、６０、
８０重量部（絶乾重量基準）のそれぞれに水を６５〜８
０重量部及び少量の凝結調整剤及び気泡含有エマルジョンをピンミキサーにより高速に混合・混練した。 そして得られて混合物を石膏ボード用原紙の上紙と下紙との間に流し込み、二つのローラ間を通すことにより所定の厚みの石膏ボードに成形するとともに凝固させ、最後にこの石膏ボードを１１０℃の温度で乾燥して、この実施例の５個の試験体を得た。 これらの試験体を比較例１に示した調湿測定方法と同一方法で調湿性能を測定し、その結果を前記表１に比較例１とともに示した。 【００２４】 【実施例２】アルファー型半水石膏１００重量部に対して、粒径１ｍｍ以下に破砕された珪酸カルシウムとしてのＡＬＣ粉粒体６０重量部と、水７８重量部と、少量の凝結調整剤及び発泡剤とをピンミキサーで高速混合・混練した。 【００２５】得られて混合物を石膏ボード用原紙の上紙と下紙との間に流し込み、二つのローラ間を通すことにより、所定の厚みの石膏ボードに成形するとともに凝固させた。 得られた凝固物を炭酸ガス濃度１００％、温度３０℃、圧力２気圧の雰囲気下で１時間おいて、凝固物中のＡＬＣ粉粒体の炭酸化反応を行なった。 【００２６】この反応によって得られた反応生成物の粉末をＸ線回折したところ、珪酸カルシウムが炭酸カルシウムとシリカゲルに変化していることが確認された。 炭酸化反応の後に、反応生成物を１１０℃で乾燥し、この実施例の調湿石膏ボードを得た。 このボード調湿性能を比較例１に示した調湿測定方法と同一方法で測定し、その結果を表１に示した。 【００２７】本発明の前記の実施例に拘束されることなく、本発明の技術思想を踏襲し、発明の効果を著しく損なわない限度において、実施の態様を一部変更することができる。 発泡材の変わりに軽量骨材を使用することができる。 【００２８】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る調湿石膏ボードは、従来技術と同程度の調湿性能を示すとともに軽量にして優れた加工性乃至は施工性を発揮し、本発明に係る方法は、調湿性能を発揮する空間を多く有する骨格構造をなすシリカゲルを含有する石膏ボードを製造するのに優れた方法である。
【図面の簡単な説明】 【図１】恒温恒湿チャンバーの温湿度の制御状態を時間とともに示す線図。 フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ，ＤＢ名) C04B 28/14 C04B 14/04 C04B 14/28 C04B 18/16 E04C 2/04 |
