JP2002160961A - 吸放湿性石膏ボード - Google Patents

吸放湿性石膏ボード

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一郎 緑川
Yasuyuki Ito
康之 伊藤
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    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来技術による吸放湿性石膏ボードと同等以
上の吸放湿性を有しており、かつ従来の石膏ボードと同
等以上の強度を有している吸放湿石膏ボードを、従来技
術よりも大幅な低コストで提供すること。 【解決手段】 石膏100質量部に対して、珪酸カルシ
ウム水和物粉を85〜400質量部含有していることを
特徴とする吸放湿性石膏ボード。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の内装材等
に用いる吸放湿性を有する石膏ボードに関する。
【0002】
【従来の技術】従来石膏ボードとしては、石膏を芯材に
してその両表面にボード用原紙を貼り付けた石膏ボード
の他、石膏の芯材中に補強材としてのガラス繊維やパル
プ等を混入し、その両表面にボード用原紙を貼り付けた
強化石膏ボード、さらに石膏に補強材としてのガラス繊
維やパルプ等を混入しボード用原紙を特に貼り付けてい
ない繊維補強石膏ボード等が知られている。そして、こ
れら石膏ボードは安価である、不燃性である、寸法安定
性に優れる、鋸による切断が可能である等の多くの特徴
を有するために、現在内装材等に広く利用されている。
【0003】一方、最近の世の中の快適志向、省エネル
ギー志向の高まりから、なるべく空調装置等を使用せず
に部屋内を快適な温湿度領域に保つような機能が内装材
に求められるようになってきている。その結果、湿度に
関しては、部屋の湿度が快適な湿度範囲を上回る方向に
変動しようとした場合には吸湿して部屋の湿度上昇を抑
制し、部屋の湿度が快適な湿度範囲を下回る方向に変動
しようとした場合には放湿して部屋の湿度の減少を抑制
するいわゆる吸放湿性が内装材等の機能として注目され
るようになってきている。
【0004】このような背景から、吸放湿性を有する石
膏ボードが開発されている(特許2832953号、特
開平8−12408号)。しかしながら、前者の発明は
吸放湿材として石膏に比較するとかなり高価な原料を使
用しているために、また後者の発明は従来の石膏ボード
の製造においては行われていない炭酸化処理を必要とす
るために、いずれも従来の石膏ボードに比較すると製造
コストがかなり高くなってしまうという問題点を有して
いた。そこで、低コストで吸放湿性石膏ボードを製造す
る方法として、特開平10−245250号が提案され
ているが、得られる吸放湿性石膏ボードは従来の石膏ボ
ードに比較すると強度が低いという問題点を有してい
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術による吸放湿性石膏ボードと同等以上の吸放湿性を
有しており、かつ従来の石膏ボードと同等以上の強度を
有している吸放湿性石膏ボードを、従来技術よりも大幅
な低コストで提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、調湿
材として珪酸カルシウム水和物粉を含有する石膏ボード
がその目的に適合しうることを見出し本発明を完成する
に至った。即ち本発明は、 (1) 石膏100質量部に対して、珪酸カルシウム水
和物粉を85〜400質量部含有していることを特徴と
する吸放湿性石膏ボード。 (2) 珪酸カルシウム水和物粉がトバモライトを含有
している(1)記載の吸放湿性石膏ボード。 (3) 珪酸カルシウム水和物粉が軽量気泡コンクリー
ト粉である(1)または(2)記載の吸放湿性石膏ボー
ド。である。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明に用いる石膏は、α型半水石膏、β型半水
石膏、II型無水石膏や、それらの2種以上の混合物等、
水と接触した際に水和硬化性を示す形態の石膏である。
【0008】珪酸カルシウム水和物粉としては、トバモ
ライト、ゾノトライト、ジャイロライト、フォシャジャ
イト、ヒレンブラダイト等の結晶質物質や、CSHゲルと
呼ばれる非晶質物質の少なくとも1種類を含有するもの
が好ましく、トバモライトを含有するものの使用がより
好ましく、トバモライトを含有する珪酸カルシウム水和
物粉としてはオートクレーブ養生した軽量気泡コンクリ
ート(ALC)粉の使用が特に好ましい。
【0009】珪酸カルシウム水和物粉の含有量は、石膏
100質量部に対して85〜400質量部であり、好ま
しくは90〜300質量部であり、さらに好ましくは9
5〜250質量部であり、特に好ましくは100〜20
0質量部である。含有量は吸放湿性効果の観点から85
質量部以上が好ましく、強度の観点から400質量部以
下が好ましい。なお、珪酸カルシウム水和物粉は珪酸カ
ルシウム板や軽量気泡コンクリートの製造工程やこれら
を使用する建築施工現場、さらに解体現場から発生する
廃材を利用できるため、他の吸放湿材に比較して安価に
入手できる。
【0010】一方その反面、他の吸放湿材に比較して吸
放湿性がやや劣るという問題点を有している。しかしな
がら本発明者らは、これを石膏ボードに添加した場合に
は他の吸放湿材を石膏ボードに添加した場合に比較して
添加量増加に伴うボードの強度低下が極めて小さく、む
しろある添加量の範囲では強度が向上するということを
見出した。即ち、珪酸カルシウム水和物粉の添加量を上
述の如く高めても、従来の石膏ボードと同等以上の強度
を確保することが可能であることを見出した。
【0011】その結果、本発明の目的である、従来技術
による吸放湿性石膏ボードと同等以上の吸放湿性を有し
ており、かつ従来の石膏ボードと同等以上の強度を有し
ている吸放湿性石膏ボードを、従来技術よりも大幅な低
コストで提供することが可能になった。なお、本発明で
使用する珪酸カルシウム水和物粉は、得られる石膏ボー
ドの強度の観点から平均粒径(メジアンの径)が1μm
〜3mmの範囲の粒度であることが好ましい。
【0012】また、本発明による石膏ボードは、強度、
耐衝撃性、防火性等向上させる目的で有機繊維や無機繊
維を含有させても良い。これらの繊維としては、ガラス
繊維、セラミックス繊維、ロックウール、パルプ、ビニ
ロン繊維、ポリプロピレン繊維、アラミド繊維、ナイロ
ン繊維、アクリル繊維、麻繊維等が例示できる。その添
加量は使用する繊維の種類にもよるが、石膏と珪酸カル
シウム水和物粉との合計量100質量部に対して20質
量部以下にすることが好ましく、10質量部以下にする
ことが特に好ましい。
【0013】さらに、本発明の石膏ボードはその片側表
面または両表面にボード用原紙やガラスクロス等の表面
補強材を貼り付けたものであっても良い。次に製造方法
を説明すると、本発明の石膏ボードは従来公知の石膏ボ
ード、強化石膏ボード、繊維補強石膏ボード等を製造す
る方法と同様の方法で製造することができる。以下に、
製造方法のいくつかを例示するが、製造方法はこれらに
限定されるものではない。
【0014】1. 表面にボード用原紙を貼り付けた本
発明の石膏ボードを製造する方法 石膏と珪酸カルシウム水和物粉と水に、必要に応じ流動
化剤、硬化遅延剤、硬化促進剤、発泡剤等を添加して混
合攪拌し、スラリー状の成形用組成物を得る。この成形
用組成物をボード用原紙の上紙と下紙の間に流し込み、
その後二本のローラー間を通して成形する。この成形物
を硬化さらに乾燥させて石膏ボードを得る。
【0015】2. 繊維補強しかつ表面にボード用原紙
を貼り付けた本発明の石膏ボードを製造する方法 石膏と珪酸カルシウム水和物粉と補強繊維と水に、必要
に応じ流動化剤、硬化遅延剤、硬化促進剤、発泡剤等を
添加して混合攪拌し、スラリー状の成形用組成物を得
る。後は上述と同様の方法で石膏ボードを得る。
【0016】3. 繊維補強しかつ表面にボード用原紙
を貼り付けない本発明の石膏ボードを製造する方法 1)石膏と珪酸カルシウム水和物粉と補強繊維と水に、
必要に応じ流動化剤、硬化遅延剤、硬化促進剤、発泡剤
等を添加して混合攪拌し、スラリー状の成形用組成物を
得る。この成形用組成物を型枠の下型内に広げ上型をか
ぶせた後、型枠をプレス機内に移して加圧する。一定時
間加圧後、脱型し成形体を硬化さらに乾燥させて石膏ボ
ードを得る。 2)石膏と珪酸カルシウム水和物粉と補強繊維と水に、
必要に応じ流動化剤、硬化遅延剤、硬化促進剤、発泡剤
等を添加して混合攪拌して得たスラリー状の成形用組成
物を計量しながらベルトコンベア上に連続的に送る。ベ
ルトコンベアがロールプレス内に成形用組成物を搬送
し、そこで加圧し成形する。この成形体を硬化さらに乾
燥させて石膏ボードを得る。次に、実施例および比較例
によって本発明を説明する。
【0017】
【実施例1】β型半水石膏100質量部、平均粒径25
μmの軽量気泡コンクリート粉110質量部、ポリカル
ボン酸系の流動化剤0.15質量部、ヒドロキシカルボ
ン酸系の硬化遅延剤0.01質量部の混合物に適量の水
を加えて混合攪拌しスラリー状の均一な成形用組成物を
得た。この成形用組成物を市販のボード用原紙の上紙と
下紙の間に流し込み、その後二本のローラー間を通して
成形し、この成形物を常温で養生して硬化させさらに7
0℃で乾燥させて表面にボード用原紙を貼り付けた石膏
ボードを得た。得られた石膏ボードの吸湿量、放湿量、
曲げ強度(成形時のローラー向きと垂直方向)、比重を
表1に示した。
【0018】
【実施例2】β型半水石膏100質量部、平均粒径53
μmの軽量気泡コンクリート粉150質量部、パルプ2
0質量部に適量の水を加えて混合攪拌し、スラリー状の
均一な成形用組成物を得た。この成形用組成物を型枠の
下型内に広げ上型をかぶせた後、型枠をプレス機内に移
して5分間加圧を行った。その後脱型した成形体を常温
で養生して硬化させ、さらに60℃で乾燥させて石膏ボ
ードを得た。得られた石膏ボードの吸湿量、放湿量、曲
げ強度(成形時のローラー向きと垂直方向)、比重を表
1に示した。
【0019】
【比較例1】軽量気泡コンクリート粉をβ型半水石膏に
置き換えた以外は、実施例1と同様の方法で表面にボー
ド用原紙を貼り付けた石膏ボードを得た。得られた石膏
ボードの吸湿量、放湿量、曲げ強度(成形時のローラー
の向きと垂直方向)、比重を表1に示した。
【0020】
【比較例2】軽量気泡コンクリート粉を珪藻土に置き換
えた以外は、実施例1と同様の方法で表面にボード用原
紙を貼り付けた石膏ボードを得た。得られた石膏ボード
の吸湿量、放湿量、曲げ強度(成形時のローラーの向き
と垂直方向)、比重を表1に示した。
【0021】
【比較例3】軽量気泡コンクリート粉を50質量部とし
た以外は、実施例1と同様の方法で石膏ボードを得た。
得られた石膏ボードの吸湿量、放湿量、曲げ強度(成形
時のローラーの向きと垂直方向)、比重を表1に示し
た。
【0022】
【比較例4】軽量気泡コンクリート粉をβ型半水石膏に
置き換えた以外は、実施例2と同様の方法で石膏ボード
を得た。得られた石膏ボードの吸湿量、放湿量、曲げ強
度(成形時のローラーの向きと垂直方向)、比重を表1
に示した。
【0023】
【表1】 なお、実施例、比較例中に示した吸湿量、放湿量、曲げ
強度、比重は以下のように測定した。 吸湿量:150×150×12mmの試験体の150×
150mmの面1面以外の5面をアルミニウムテープで
シールする。この試験体を温度25℃、相対湿度50%
の雰囲気内に質量が一定になるまで放置し、一定になっ
た後の質量(W51)を測定する。質量測定後、直ちに
試験体を温度25℃、相対湿度90%の雰囲気内に移し
24時間放置し、24時間経過後の質量(W9)を測定
する。吸湿量は式(1)により算出した。
【0024】 吸湿量(g/m2)=(W9−W51)/(0.15×0.15) (1) 放湿量:上記の吸湿量を求める測定で、温度25℃、相
対湿度90%の雰囲気内に移し24時間放置し、24時
間経過後の質量(W9)を測定した試験体を直ちに温度
25℃、相対湿度50%の雰囲気内に移し24時間放置
し、24時間経過後の質量(W52)を測定する。放湿
量は式(2)により算出した。 放湿量(g/m2)=(W9−W52)/(0.15×0.15) (2) 曲げ強度:150×30×12mmの試験体を、温度2
0℃、相対湿度60%の雰囲気内に質量が一定になるま
で放置した後、スパーン120mm、荷重速度2mm/
分の条件で行った3点曲げ試験の結果をもとに曲げ強度
を算出した。 比重:150×150×12mmの試験体を60℃の乾
燥機中で質量が一定になるまで乾燥し、乾燥後の質量と
外寸法から算出した。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、石膏ボードに対して従
来の方法よりも大幅に低コストで吸放湿性を付与するこ
とができ、従来の技術による吸放湿性石膏ボードと同等
以上の性能を有する吸放湿性石膏ボードを安価に提供す
ることができる。さらに、本発明によれば現在多量に廃
棄処分されている珪酸カルシウム系の廃材を原料として
使用することができるため、廃棄物削減、省資源という
環境保護面においても効果がある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石膏100質量部に対して、珪酸カルシ
    ウム水和物粉を85〜400質量部含有していることを
    特徴とする吸放湿性石膏ボード。
  2. 【請求項2】 珪酸カルシウム水和物粉がトバモライト
    を含有している請求項1記載の吸放湿性石膏ボード。
  3. 【請求項3】 珪酸カルシウム水和物粉が軽量気泡コン
    クリート粉である請求項1または2記載の吸放湿性石膏
    ボード。
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