JP2001080948A

JP2001080948A - 吸放湿性石膏ボード

Info

Publication number: JP2001080948A
Application number: JP2000052229A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Tada; 勝見多田; Mitsuhisa Yamato; 充尚大和; Yuji Ataka; 勇二安宅
Original assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Current assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 2000-02-24
Publication date: 2001-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】石膏ボードの持つ優れた性能や利便性、優れ
た経済性を維持したまま、更に優れた吸放湿性能を有
し、しかも、撥水性に優れるとともに、吸水時における
寸法安定性も良好な高品質の石膏ボードを提供するこ
と。【解決手段】石膏芯に、撥水性付与剤と無機系吸放湿
性物質とが配合されていることを特徴とする石膏ボー
ド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸放湿性能に優れ
る石膏ボードに関し、更に詳しくは、優れた吸放湿性、
撥水性及び寸法安定性を兼ね備えた住宅の壁・天井等の
内装施工用材料として好適な石膏ボードに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の建築産業では、資源の有効利用を
考慮に入れながら、安価に、且つ高品質のものを提供す
る必要に迫られている。例えば、住宅産業においては、
工法の合理化、効率化によるコスト削減が進められる一
方で、建築材料の高性能化や品質の安定化が図られると
ともに、省エネルギーの観点から、室内空間の断熱性
能、気密性能を高めるように設計・施工されることが多
くなってきている。室内空間の断熱性能や気密性能を高
めると結露が生じ易くなって、居住性が損なわれる場合
があるが、近年における居住者の、健康や、快適な居住
空間に対する関心の高まりは著しく、結露防止はもとよ
り、室内の調湿に効果のある吸放湿性能に優れる建材の
開発が熱望されている。

【０００３】これに対し、市販の内装用吸放湿性材料と
して、吸放湿性に優れる物質を圧縮成型したパネルや、
これらの物質を配合した湿式仕上げ材、吸放湿性物質で
ある活性炭等を含有させた布クロス等が知られている。
しかし、これらの材料は、材料自体の価格もさることな
がら、施工が煩雑であるため、施工価格が非常に高価に
なってしまい、経済性に劣るという現状にある。更に、
これらの吸放湿性パネル等は、木材と同様に、吸放湿
時、特に吸水時に寸法変化を伴うことから、これに起因
して、施工時や施工後に、反りやクラックが発生する等
の材料の「暴れ」、即ち、寸法安定性の低下の問題も内
包している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、これらの内装用
材料等の下地となる住宅の壁や天井等の内装施工用材料
には、防・耐火性、遮音性、断熱性、施工性等といった
優れた性能に加え、安価であることから、石膏ボードが
多用されている。従って、かかる石膏ボードの性能や経
済性を損なうことなく、品質を高め、結露防止や、室内
の調湿に対しても効果のある吸放湿性能に優れた製品が
できれば、上記したような産業界の要請に応えるための
有力な手段となり得る。

【０００５】石膏ボードは、本来、ある程度の吸放湿性
を有し、寸法安定性も良好な材料であるが、更に石膏ボ
ードに吸放湿性を付与することは、吸放湿時、特に吸水
時の寸法変化を助長する恐れがある。又、石膏ボード
は、過度に吸水した状態で保持されると強度が損なわれ
るといった別の問題もあり、特に湿気の多い場所では、
石膏ボードの石膏芯への吸水を抑制するため、撥水性を
高めた石膏ボードが使用されている。このような材料
は、従来のものよりも吸放湿性能は若干劣り、前記した
産業界の要請に応え得るものではない。

【０００６】従って、本発明の目的は、上記の事情に鑑
み、石膏ボードの持つ優れた性能や利便性、優れた経済
性を維持したまま、更に優れた吸放湿性能を有し、しか
も、撥水性に優れるとともに、吸水時における寸法安定
性も良好な高品質の石膏ボードを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明によって達成される。即ち、本発明は、石膏芯に、撥
水性付与剤と無機系吸放湿性物質とが配合されているこ
とを特徴とする石膏ボードである。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に発明の実施の形態を挙げて本
発明を更に詳細に説明する。本発明者らは、上記した従
来技術の問題点を解消すべく鋭意検討を行った結果、石
膏芯に無機系吸放湿性物質を含有させるとともに撥水性
付与剤を併用することで、結露防止や室内の調湿に効果
を示し、優れた吸放湿性能を有し、しかも、撥水性及び
寸法安定性に優れ、吸水時における材料の「暴れ」によ
って生じる種々の問題が有効に防止された石膏ボードが
容易に得られることを知見して本発明に至った。即ち、
本発明者らの検討によれば、石膏芯に後述するように無
機系吸放湿性物質を含有させることで、石膏ボードに更
なる吸放湿性能を付与することができるが、単に含有さ
せただけでは、吸水時における寸法安定性の低下を招
き、材料の「暴れ」による反りやクラックの発生といっ
た問題を生じるが、石膏芯中に、無機系吸放湿性物質と
ともに撥水性付与剤を併用させることで、かかる問題が
有効に解決できることがわかった。

【０００９】更に、本発明者らは、無機系吸放湿性物質
と併用させる撥水性付与剤との関係について下記の詳細
な検討を行なった結果、以下のことがわかった。具体的
には、石膏芯に配合する撥水性付与剤の配合量と、石膏
芯の２時間全吸水率（ＪＩＳＡ６９０１準拠）、及びこ
の２時間全吸水時における石膏芯の伸張率を測定するこ
とで検討を行なった。この結果、先ず、吸放湿時、特に
吸水時における石膏ボードの「暴れ」による反りやクラ
ックの発生を有効に防止するには、石膏芯の２時間全吸
水時における伸張率の測定値が０．１％以下となるよう
に石膏ボードを構成する必要があることがわかった。更
に、撥水性付与剤を石膏芯中に配合することによって、
より好ましくは、所定量の撥水性付与剤を配合させるこ
とで、石膏芯の撥水性を向上させることができるのみな
らず、上記伸張率の値を著しく小さくできることが明ら
かとなった。上記のことから、石膏芯中に、無機系吸放
湿性物質とともに撥水性付与剤を配合することで、高い
吸放湿性及び撥水性が得られ、しかも、吸放湿時、特に
吸水時における石膏ボードの寸法安定性が確保できると
の確信を得た。

【００１０】次に、本発明の石膏ボードにおいて使用す
る各材料について説明する。先ず、本発明の石膏ボード
を構成する撥水性付与剤について説明する。かかる撥水
性付与剤は、上記したように、石膏芯の主原料である石
膏中に配合されて用いられるが、例えば、セメント系組
成物、或いは石膏系組成物用等に使用されている公知の
種々の撥水性付与剤をいずれも使用することができる。
本発明者らは、これらの撥水性付与剤について、性能、
価格、養生時間等を勘案しつつ種々検討を行なった。こ
の結果、本発明の石膏ボードにおいては、下記に挙げる
ようなシリコーン系撥水性付与剤、或いはパラフィン系
撥水性付与剤が適していることがわかった。

【００１１】シリコーン系撥水性付与剤としては、公知
となっているあらゆる種類のものを使用することができ
るが、具体的には、例えば、特許第２７３９８７２号公
報に記載されているような、Ｓｉ原子に結合した水素原
子を有するオルガノシロキサンや、特許第２６８６７９
２号公報に記載されているような、オルガノポリシロキ
サンを挙げることができる。

【００１２】又、パラフィン系撥水性付与剤の好適なも
のとしては、特公平７−６１８８９号公報に記載されて
いる、融点４０〜９０℃のワックス類とオレフィン−無
水マレイン酸誘導体等を、アルカリ性下、水中に乳化し
てなるエマルジョンにポリビニルアルコールを含有させ
てなるエマルジョンを使用することができる。かかるエ
マルジョンは、石膏に撥水性を付与し、優れた性能の撥
水性石膏組成物を与えるものとして開発されたものであ
り、例えば、三菱化学（株）製の「ダイヤプルーフ」
（商品名）として市販されている。

【００１３】本発明の石膏ボードを構成する石膏芯に配
合する上記に挙げたような撥水性付与剤の量は、特に限
定されないが、シリコーン系撥水性付与剤であれば石膏
１００重量部に対して０．０５〜１重量部、好ましくは
０．３〜０．７重量部とし、パラフィン系撥水性付与剤
であれば石膏１００重量部に対して０．５〜５重量部、
好ましくは２〜４重量部とするとよい。即ち、石膏芯に
配合するこれらの撥水性付与剤の量は、上記範囲内で配
合量を多くすると、上記で述べた２時間全吸水率及び２
時間全吸水時における石膏芯の伸張率を低下させること
ができ、撥水性及び寸法安定性が良好になるが、上記範
囲を超えた状態で配合しても、効果の伸びのわりに材料
にかかる費用が高価となり、経済性に劣る。一方、いず
れの撥水性付与剤においても、上記範囲未満では配合量
が少な過ぎて、所望の撥水性及び寸法安定性を有する石
膏ボードが得られ難い。

【００１４】次に、本発明の石膏ボードを構成する石膏
芯に配合するための無機系吸放湿性物質について説明す
る。本発明の石膏ボードに使用することのできる無機系
吸放湿性物質としては特に限定されず、石膏ボードが置
かれる周辺湿度によって吸放湿性を呈するあらゆる物質
を使用することができる。無機系吸放湿性物質として
は、例えば、ゼオライト群、珪藻土（例えば、稚内層硅
藻頁岩等）、硅質頁岩、ハロイサイト、モンモリロナイ
ト（酸性白土）等の粘土鉱物が一般的に知られており、
本発明においては、これらをいずれも使用できる。特に
これらを酸処理したもの、或いはか焼処理したものは、
未処理品よりも優れた吸放湿能を示すことが知られてお
り、特に好適である。例えば、酸性白土を酸処理した活
性白土等も好適に使用できる。本発明者らの検討によれ
ば、石膏芯の構成材料中に、上記したような無機系吸放
湿性物質を１種或いは２種以上配合することで、石膏ボ
ードが本来持っている吸放湿性能を更に向上できること
がわかった。

【００１５】石膏芯に配合させるこれらの無機系吸放湿
性物質の配合量としては、石膏１００重量部に対して３
〜３０重量部、好ましくは５〜２０重量部とする。これ
らの無機系吸放湿性物質は、配合量を多くするほど吸放
湿性能を増加させることができるが、その反面、あまり
多くなり過ぎると、石膏ボードの強度を低下させること
となるので好ましくない。一方、３重量部未満の配合で
は、配合量が少な過ぎて、明らかな吸放湿性能の向上を
発現させるには至らない。

【００１６】本発明の石膏ボードにおいては、先に述べ
たように、石膏芯に、これらの無機系吸放湿性物質に加
えて撥水性付与剤を配合することによって、好ましく
は、無機系吸放湿性物質と撥水性付与剤とをそれぞれ所
定量配合することにより、両者の持つ性能が相殺された
り、両者を配合することによる弊害を生じさせることな
く、石膏芯に、それぞれの性能を同時に有効な状態で相
乗的に付加することが可能となる。この結果、石膏ボー
ドのもつ吸放湿性を向上させることができると同時に、
撥水性及び吸水時における寸法安定性が発揮され、優れ
た性能を有する石膏ボードを得ることができた。

【００１７】尚、本発明の石膏ボードは、通常の石膏ボ
ード製造ラインで製造することができ、その他の配合材
料は、例えば、石膏としては、公知のβ型半水石膏、α
型半水石膏又はこれらの混合物を、パルプ繊維及び／又
はガラス繊維等の公知の混和材や公知の発泡剤や凝結調
整剤等が使用できることは言うまでもない。

【００１８】

【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更
に具体的に説明する。実施例１〜６０実施例及び比較例の石膏ボードに配合させた撥水性付与
剤として、シリコーン系撥水性付与剤及びパラフィン系
撥水性付与剤をそれぞれ用いた。具体的には、シリコー
ン系撥水性付与剤として信越化学（株）製の「ＫＦ−９
９」（商品名）、及びパラフィン系撥水性付与剤として
三菱化学（株）製の「ダイヤプルーフ」（商品名）を用
いた。又、無機系吸放湿性物質として、活性白土及びゼ
オライトをそれぞれ用いた。具体的には、活性白土とし
て日本活性白土（株）製の「ニッカライトＧ−３６」、
ゼオライトとしてジークライト（株）製の「白土ＳＧＷ
−Ｂ」（商品名）を用いた。

【００１９】これらの配合材料を用い、通常の石膏ボー
ド製造ラインで、石膏芯に配合させる「ＫＦ−９９」の
量を、石膏１００重量部に対して０．１〜１．０重量部
の範囲で変化させ、且つ石膏芯に配合する「ニッカライ
トＧ−３６」の量を、石膏１００重量部に対して５〜２
０重量部の範囲で変化させ、表１に示す配合の実施例１
〜１５の１５種類の石膏ボードを得た。又、石膏芯に配
合させる「ダイヤプルーフ」の量を、石膏１００重量部
に対して０．５〜４重量部の範囲で変化させ、且つ石膏
芯に配合する「ニッカライトＧ−３６」の量を、石膏１
００重量部に対して５〜２０重量部の範囲で変化させ、
表２に示す配合の実施例１６〜３０の１５種類の石膏ボ
ードを得た。次に、「ＫＦ−９９」の量を上記の範囲に
て変化させ、且つ石膏芯に配合する「白土ＳＧＷ−Ｂ」
の量を、石膏１００重量部に対して５〜２０重量部の範
囲で変化させ、表３に示す配合の実施例３１〜４５の１
５種類の石膏ボードを得た。更に、「ダイヤプルーフ」
の量を上記の範囲にて変化させ、且つ石膏芯に配合する
「白土ＳＧＷ−Ｂ」の量を、石膏１００重量部に対して
５〜２０重量部の範囲で変化させ、表４に示す配合の実
施例４６〜６０の１５種類の石膏ボードを得た。これら
の石膏ボードは、それぞれ、厚さ１２．５ｍｍ、比重
０．７０のボードであった。

【００２０】上記６０種類の石膏ボードサンプルから、
それぞれ３０ｃｍ角の試験片を６枚ずつ採取し、４０℃
の恒温で乾燥して測定用サンプルとした。そして、３枚
を２時間全吸水率及び２時間全吸水時の伸張率測定用と
し、残りの３枚を吸放湿量測定用とした。

【００２１】２時間全吸水率は、ＪＩＳＡ６９０１
シージング石膏ボードＧＢ−Ｓの方法に従って、上記
の試験片を２０±３℃の水中に２時間浸漬して測定し
た。又、この時、試験片の長手方向及び幅方向に片支持
でダイヤルゲージを固定し、２時間全吸水時における伸
張率を測定した。

【００２２】吸放湿量は、先ず、試験片の表面を除いて
すべてアルミテープでシールして試験片の表面のみから
吸放湿するようにし、そのシール処理した試験片を室温
２５℃、相対湿度５０％の恒温恒湿器内に２４時間静置
した後、室温２５℃、相対湿度９０％の恒温恒湿器内に
２４時間静置することにより、吸湿量を測定した。次
に、その試験片を、更に、室温２５℃、相対湿度５０％
の恒温恒湿器内に２４時間静置することにより、放湿量
を測定した。そして、得られた３個の測定値の平均値を
測定結果とし、表１〜４にまとめて示した。

【００２３】比較例１〜９通常の石膏ボード製造ラインにおいて、石膏芯に「ダイ
ヤプルーフ」と「白土ＳＧＷ−Ｂ」のいずれも配合して
いないもの、「ダイヤプルーフ」のみを、石膏１００重
量部に対して０．５〜４重量部の範囲内で変化させて配
合したもの、「白土ＳＧＷ−Ｂ」のみを、石膏１００重
量部に対して５〜２０重量部の範囲内で変化させて配合
したものについて、表５に示す配合の比較例１〜９の９
種類の石膏ボードを得た。これらの石膏ボードは、実施
例で得られたと同様に、それぞれ、厚さ１２．５ｍｍ、
比重０．７０のボードであった。

【００２４】上記９種類の石膏ボードサンプルから、そ
れぞれ３０ｃｍ角試験片を６枚ずつ採取し、４０℃の恒
温で乾燥して測定用サンプルとした。そして、３枚を２
時間全吸水率及び２時間全吸水時の伸張率測定用とし、
残りの３枚を吸放湿量測定用とした。そして、得られた
サンプルを用いて、実施例と同様にして、２時間全吸水
率、２時間全吸水時の伸張率、吸放湿量を測定した。そ
の測定結果は、まとめて表５に示した。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】

【表３】

【００２８】

【表４】

【００２９】

【表５】

【００３０】表５に示した結果から明らかなように、撥
水性付与剤と無機系吸放湿性物質のいずれか一方のみを
石膏芯に配合した比較例２〜９の場合には、その添加量
に比例して、それぞれの性能が向上することが確認され
た。しかし、撥水性付与剤のみを添加した比較例２〜６
の場合には、撥水性付与剤及び無機系吸放湿性物質のい
ずれも配合させない本来の石膏芯である比較例１の場合
と比べて、吸放湿性能は若干低下することがわかった。
一方、吸放湿性物質のみを添加した比較例７〜９の石膏
ボードの場合には、吸放湿量が増すが、それとともに伸
張率も増加することがわかった。

【００３１】これに対し、撥水性付与剤及び無機系吸放
湿性物質の両者を組み合わせて配合させた実施例１〜６
０では、吸放湿性物質の配合により、当該物質を配合し
ない比較例１〜６の場合よりも僅かに吸水時の伸張率は
増加するものの、撥水性物質併用の効果が現れ、それ以
上の伸張率の増加は認められなかった。更に、実施例１
〜６０の石膏ボードの場合は、表１〜４に示したよう
に、吸放湿性物質の配合量に応じて、吸放湿性の向上が
認められた。又、吸放湿性物質の種類によって吸放湿性
能に差異はあるが、これらの組み合わせによって約３０
０ｇ／ｍ²までの吸放湿性を有する石膏ボードを製造す
ることができる。

【００３２】以上のことから、優れた吸放湿性及び吸湿
時の寸法安定性を石膏ボードに付加させるためには、撥
水性付与剤及び無機系吸放湿性物質の両方を石膏芯に配
合させることが有効であることがわかった。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
石膏ボードの持つ優れた性能や利便性、優れた経済性を
維持したまま、更に優れた吸放湿性能を有し、しかも、
撥水性に優れるとともに、吸水時における寸法安定性も
良好な高品質の石膏ボードが得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０４Ｂ 103:65 111:27 (72)発明者安宅勇二東京都足立区江北２−１−１吉野石膏株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石膏芯に、撥水性付与剤と無機系吸放湿
性物質とが配合されていることを特徴とする石膏ボー
ド。
【請求項２】石膏１００重量部に対して、撥水性付与
剤が０．０５〜５重量部、及び無機系吸放湿性物質が３
〜３０重量部配合されている請求項１に記載の石膏ボー
ド。
【請求項３】撥水性付与剤が、シリコーン系撥水性付
与剤である請求項１又は２に記載の石膏ボード。
【請求項４】撥水性付与剤が、パラフィン系撥水性付
与剤である請求項１又は２に記載の石膏ボード。
【請求項５】シリコーン系撥水性付与剤の配合量が、
０．０５〜１重量部である請求項３に記載の石膏ボー
ド。
【請求項６】パラフィン系撥水性付与剤の配合量が、
０．５〜５重量部である請求項３に記載の石膏ボード。
【請求項７】無機系吸放湿性物質が、粘土鉱物、又は
そのか焼処理品若しくは酸処理品のうちから選択された
１種又は２種以上の物質である請求項１〜６のいずれか
１項に記載の石膏ボード。
【請求項８】無機系吸放湿性物質が、活性白土である
請求項１〜７のいずれか１項に記載の石膏ボード。
【請求項９】無機系吸放湿性物質が、ゼオライトであ
る請求項１〜７のいずれか１項に記載の石膏ボード。