【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は調湿建材に係り、特に、
アロフェン及びイモゴライトの優れた吸放湿特性を利用することにより、居室内などの建築空間に調湿性、防露性、防かび性を付与する新規機能性建築材料に関する。

【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、防かび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。 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。

【０００４】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、防かび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、ゾノトライト系珪酸カルシウム建材、ゼオライト系建材（特開平３−９３６６２号公報）などの開発が行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、調湿建材についてはすでに各種のものが開発されているが、次のような問題点を有している。 ゼオライトは吸湿性に優れているが、放湿性には劣るため、調湿建材に利用するには必ずしも適しておらず、ゼオライト系調湿建材では、
優れた調湿特性を持たせるのが困難である。 またゾノトライト系珪酸カルシウム調湿建材は短期間では、優れた調湿性、防露性を有しているが、梅雨時のように長期間高湿度状態が続いた場合に建材の吸湿量が飽和し、調湿性、防露性を失ってしまう。 また価格も安価であるとは言えず、性能、価格などすべて満足させるような建材は未だ実現されていない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の調湿建材は、
アロフェン又はイモゴライトと凝結硬化剤とを混合、成形、凝結させてなることを特徴とする。

【０００７】請求項２の調湿建材は、アロフェン又はイモゴライトを単独又は他のセラミックス原料と混合、成形、焼成させてなることを特徴とする。

【０００８】以下に本発明を詳細に説明する。

【０００９】本発明において、アロフェン又はイモゴライトとしては、アロフェン又はイモゴライトを主成分とする鹿沼土、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の鉱物が実質的に使用される。

【００１０】このようなアロフェン又はイモゴライトを用いる本発明の調湿建材は例えば次のＩ又はIIのような方法により製造することができる。

【００１１】Ｉ アロフェン又はイモゴライトと凝結硬化剤とを混合、成形して養生硬化させる。 具体的には、
鹿沼土等のアロフェン又はイモゴライトとモルタル、石膏、消石灰、ドロマイドなどの凝結硬化剤とを混合し、
必要に応じて更に水を添加して混練し、混練物を押し出し、流し込みなどの方法により成形し、気中、水中、蒸気養生などにより養生硬化させる。

【００１２】この場合、アロフェン又はイモゴライトと凝結硬化剤との混合割合は、アロフェン又はイモゴライト１０〜９０重量部に対して凝結硬化剤９０〜１０重量部とするのが好ましい。 この範囲よりもアロフェン又はイモゴライトが少ないと、充分な調湿特性が得られず、
逆に、凝結硬化剤が少ないと、成形性が損なわれる。

【００１３】II アロフェン又はイモゴライトを単独又は他のセラミックス原料とを混合、成形、焼成する。 具体的には、鹿沼土等のアロフェン又はイモゴライト単独又はアロフェン又はイモゴライトと木節粘土、蛙目粘土、珪石、陶石等の他のセラミックス原料と混合し、押し出し、プレス成形し、得られた成形体を焼成する。

【００１４】この場合、アロフェン又はイモゴライトと他のセラミックス原料との混合割合は、アロフェン又はイモゴライト１００〜１０重量部に対して他のセラミックス原料０〜９０重量部とするのが好ましい。 この範囲よりもアロフェン又はイモゴライトが少ないと、充分な調湿特性が得られない。

【００１５】なお、本発明の調湿建材は、その調湿特性を損なわない範囲において、補強材、顔料などの添加材を含有していても良いことは言うまでもない。

【００１６】本発明の調湿建材は、壁、床、天井材などの他、棚、扉などの各種建材に有効に適用することができる。

【００１７】

【作用】アロフェン及びイモゴライトはともに、火山灰土壌の主体をなすものであり、化学的性質も類似している。 アロフェンは、微細な球状粒子であることから、また、イモゴライトは微細な中空管状構造を持つことから、他の粘土鉱物に比べて比表面積が大きく優れた吸着能力を持つ。 このため、ゼオライトなどと同様、吸着材として有効である。 本発明者らは、このアロフェン及びイモゴライトの種々の物質に対する吸着能力の中で、特に水に対する吸着能力を調べた結果、アロフェン及びイモゴライトは著しく良好な吸湿能力及び放湿能力を有すること及び高湿度状態が長期間続いた場合にも吸湿量が飽和せず、吸湿能力を維持することを見出し、このアロフェン及びイモゴライトの吸放湿特性を利用する本発明調湿建材を完成させた。

【００１８】即ち、図１に示す、アロフェンを主成分とする鹿沼土（アロフェンの他、イモゴライト、イライト、鳳化長石、石英を含む。）及びゼオライトの温度２
５℃での水蒸気吸着等温線より明らかなように、ゼオライトは、低湿度領域でも吸湿量が多く、高湿度領域での吸湿量とそれほど差がない。 このため、相対湿度が低湿度⇔高湿度と変動した場合の吸放湿量はそれほど多くない。 これに対して、アロフェンを主成分とする鹿沼土では低湿度領域で吸湿量が少なく、高湿度領域では吸湿量が多く、吸放湿量が多い。 また、イモゴライトを主成分とするものでも、アロフェンを主成分とする鹿沼土と同様の特性を示す。

【００１９】この吸放湿量と材料の調湿特性には密接な相関関係があり、吸放湿量が多いほど調湿特性に優れたものとなることから、調湿建材に使用されているゼオライトに比べて、アロフェン又はイモゴライトを用いた調湿建材では、調湿特性がより一層優れ、後掲の実施例で示すように、モルタル、石膏などの凝結材と混合した場合にも優れた調湿特性を持つ調湿建材が得られる。

【００２０】また、後掲の実施例で示す、鹿沼土混合モルタルよりなる調湿建材の２５℃、相対湿度８０％での吸湿量の経時変化から明らかなように、長期間高湿度状態が続いた場合に鹿沼土混合モルタルよりなる調湿建材は、吸湿量が飽和せず、吸湿能力を維持する。 このような特性は、鹿沼土混合モルタルよりなる調湿建材だけでなく、他のアロフェン又はイモゴライトを用いた調湿建材でも同様である。 このため梅雨のように高湿度状態が長期間続く場合、アロフェン又はイモゴライトを用いた調湿建材では、調湿特性を保つことができ、結露発生も起こさない。

【００２１】このような優れた調湿特性により、本発明の調湿建材によれば、人が快適に感じる湿度範囲に、室内の相対湿度を調節することができる。 また、その優れた吸湿特性により、結露を有効に防止して、カビやダニの発生を防止すると共に、建築物の耐久性を向上させることもできる。

【００２２】本発明で使用されるアロフェン及びイモゴライトは火山灰土壌の主体をなすものであり、火山国であるわが国には豊富に埋蔵されており、容易かつ安価に入手可能な鉱物資源であることから、本発明の調湿建材は従来の調湿建材と比較して安価なものとなる。

【００２３】

【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。

【００２４】実施例１ 鹿沼土８０重量部と木節粘土２０重量部を調合し、さらに水を添加し混練することにより練土とした。 この練土を押出成形して成形体を得た。 この成形体を８００℃で焼成して調湿建材を得た。 得られた調湿建材の調湿特性を下記の方法により測定し、結果を図２（空間内の相対湿度の経時変化）及び表１（空間内の最高湿度と最低湿度の差）に示した。

【００２５】 調湿特性の測定方法所定容積の密閉空間に調湿建材を所定面積露出させ、外部より密閉空間に温度変動が与えられた場合の温度及び湿度変化、相対湿度変動から調湿特性を求めた。 調湿作用が働かない場合には、温度変動に依存して相対湿度が大きく変動するが、調湿作用が働くとこの相対湿度の変動が抑制される。 この変動の抑制度合いを空間内で測定された最高湿度と最低湿度との差で求め、調湿特性を評価した。

【００２６】比較例１ 鹿沼土の代りにゼオライトを用いた以外は実施例１と同様にして調湿建材を製造し、得られた調湿建材について同様に調湿特性を測定し、結果を図２及び表１に示した。

【００２７】実施例１の調湿特性と比較例１の調湿特性の比較から明らかなように、アロフェンを主成分とする鹿沼土を使用した実施例１の方が相対湿度の変動が抑制されており、調湿特性に優れている。

【００２８】実施例２ 鹿沼土３０重量部にモルタル７０重量部を調合し、水と混練し鹿沼土混合モルタルを得た。 これを型枠に流し込み、成形養生してモルタル硬化体よりなる調湿建材を得た。 得られた調湿建材について、実施例１と同様にして調湿特性を測定し、結果を表１に示した。

【００２９】比較例２ 鹿沼土の代りにゼオライトを用いた以外は実施例２と同様にして調湿建材を製造し、得られた調湿建材について同様に調湿特性を測定し、結果を表１に示した。

【００３０】実施例２の調湿特性と比較例２の調湿特性の比較から明らかなように、実施例２の鹿沼土混合モルタルでは、相対湿度の変動が約１１％に抑制されているのに対して、比較例２のゼオライト混合モルタルではその変動が約２５％となっており、アロフェンを主成分とする鹿沼土を用いた実施例２の方が優れた調湿特性を示している。

【００３１】実施例３ 鹿沼土５０重量部と半水石膏５０重量部を調合し、水と混練した後、型枠に流し込み、成形体を得た。 この成形体を気中養生し、鹿沼土添加石膏硬化体よりなる調湿建材を得た。 得られた調湿建材について、実施例１と同様にして調湿特性を測定し、結果を表１に示した。

【００３２】比較例３ 市販の石膏ボードについて、実施例１と同様にして調湿特性を測定し、結果を表１に示した。

【００３３】実施例３の調湿特性と比較例３の調湿特性の比較から明らかなように、比較例３の石膏ボードの場合、相対湿度変動が約３０％であるのに対して、実施例３の鹿沼土添加石膏硬化体では、この変動が約８％と大幅に抑制されており、優れた調湿特性を示している。

【００３４】実施例４ 鹿沼土２０重量部にモルタル８０重量部を調合し、水と混練し鹿沼土混合モルタルを得た。 これを型枠に流し込み、成形養生してモルタル硬化体よりなる調湿建材を得た。 得られた調湿建材について、２５℃、相対湿度８０
％の条件での吸湿量の経時変化を調べ、結果を図３に示した。

【００３５】比較例４ ゾノトライト系珪酸カルシウム建材について、実施例４
と同様にして、吸湿量の経時変化を調べ、結果を図３に示した。

【００３６】図３から明らかなように、１日経過時では、比較例４と実施例４でほぼ吸湿量が等しいが、２日経過以降、比較例４で吸湿量がほぼ飽和するのに対して、実施例４では、吸湿量が飽和せず、増加していく。
即ち、高湿度状態が長期間続く場合に、比較例４では、
吸湿量が飽和し吸湿能力を失ってしまうため、調湿特性を失い、結露も発生するのに対して、実施例４では、吸湿量が飽和せず、吸湿能力を維持するため、調湿特性を保ち、結露も発生しないということを示している。

【００３７】以上の実施例では、アロフェンを主成分とする鹿沼土を用いた調湿建材を挙げたが、イモゴライトを用いた調湿建材でも、本実施例と同様の特性を示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の調湿建材によれば、調湿特性が著しく良好で、その特性が高湿度状態が長期間続く場合にも維持され、耐久性にも優れ、しかも安価な調湿建材が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】鹿沼土及びゼオライトの２５℃での水蒸気吸着等温線を示すグラフである。

【図２】実施例１及び比較例１の調湿特性の測定結果（空間内の相対湿度の経時変化）を示すグラフである。

【図３】実施例４及び比較例４の２５℃、相対湿度８０
％での吸湿量の経時変化を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 喜一 愛知県名古屋市名東区平和が丘１−70 猪 子石住宅３−301 (72)発明者 佐野 三郎 愛知県名古屋市千種区北千種３−２−３ 千種東住宅15−24 (72)発明者 前田 雅喜 愛知県知多郡阿久比町大字草木字東郷54番 地 (72)発明者 村口 幸人 愛知県知多市寺本台２丁目３−３ (72)発明者 福水 浩史 愛知県半田市新宮町３−25 サンエクセル Ｂ−101 (72)発明者 小坂 岑雄 愛知県津島市橋詰町１−15