JP2008127823A

JP2008127823A - 石膏系建材及びその製造方法

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Publication number: JP2008127823A
Application number: JP2006312671A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kitagawa; 聡北川; Takumi Fujita; 巧藤田; Motoyasu Nomura; 元康野村; Aki Tanaka; 亜紀田中
Original assignee: Chiyoda Ute Co Ltd; Panahome Corp
Current assignee: Chiyoda Ute Co Ltd; Panasonic Homes Co Ltd
Priority date: 2006-11-20
Filing date: 2006-11-20
Publication date: 2008-06-05

Abstract

【課題】それ自体に居住環境や人の健康を損なうおそれがなく、また建材としての物性を損なうおそれもない天然由来物質を用いた石膏系建材であって、ホルムアルデヒドの捕捉性能に優れ、しかもその持続性に優れた石膏系建材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】キトサンを、好ましくは無機調湿性材料と共に、石膏系建材の内部にまで配合した。
【選択図】なし

Description

本発明は石膏系建材及びその製造方法に関する。建材や家具等から発生するホルムアルデヒドのような揮発性有機化合物が居住環境を悪化し、更には人の健康に重大な悪影響を及ぼすことが問題となっている。特に近年のように建造物の気密性が高くなると、これに伴って空気や湿気が建造物内に滞り易くなって、前記のような問題が一層大きくなり、これに結露やカビの発生という新たな問題も加わり易くなっている。本発明はホルムアルデヒドの捕捉性能に優れた石膏系建材及びその製造方法に関する。

従来、ホルムアルデヒドの捕捉性能を有する石膏系建材として、表面にヒドラジン誘導体含有水性樹脂層を備える石膏ボード（例えば特許文献１参照）、表面の一部にアミド硫酸アンモニウムや硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩で形成したホルムアルデヒド捕捉部を有する石膏ボード（例えば特許文献２参照）が知られている。しかし、これら従来の石膏系建材には、ホルムアルデヒドの捕捉に用いるヒドラジン誘導体やアンモニウム塩それ自体に居住環境や人の健康を損なうおそれがあり、またこれらが建材としての石膏ボードに物性面で悪影響を及ぼし、とりわけホルムアルデヒドの捕捉性能が低いという問題がある。

一方ホルムアルデヒドの捕捉性能を有する天然由来物質として、キトサンが知られている（例えば特許文献３〜５参照）。しかし、例えば石膏ボードの表面にキトサンを塗布しても、ホルムアルデヒドの捕捉性能が不充分で、とりわけその持続性に劣るという問題がある。
特開平１０−３３７８０３号公報特開平１１−１２８３２９号公報特開平９−１９３１０３号公報特開２００３−３０６６４６号公報特開２００６−８８１００号公報

本発明が解決しようとする課題は、それ自体に居住環境や人の健康を損なうおそれがなく、また建材としての物性を損なうおそれもない天然由来物質を用いた石膏系建材であって、ホルムアルデヒドの捕捉性能に優れ、しかもその持続性に優れた石膏系建材及びその製造方法を提供する処にある。

前記の課題を解決する本発明は、石膏を主材とし、キトサンを配合して成ることを特徴とする石膏系建材に係る。また本発明は、半水石膏、混和剤及び水を用いて石膏スラリーを調製するときに、所要量のキトサンをエマルジョンの形態で加えて混合し、その混合物から石膏系建材を製造することを特徴とする石膏系建材の製造方法に係る。

本発明に係る石膏系建材も、石膏を主材とするものである。主材となる石膏としては、天然石膏、排脱石膏、リン酸石膏等の原料石膏に由来するβ型半水石膏、α型半水石膏、これらの混合物等が挙げられる。また対象となる石膏系建材としては、石膏ボードの他に、石膏板、スラグ石膏板、ケイカル板、石膏ブロック、石膏プラスター、石膏系パテ、石膏系目地処理材等が挙げられる。

本発明に係る石膏系建材は、前記のように石膏を主材とするものであるが、更にキトサンを配合して成るものである。キトサンの配合量は特に制限されないが、全体の、言い替えれば製品である石膏系建材中にて、０．１〜５質量％となるよう配合するのが好ましく、０．３〜３質量％となるよう配合するのがより好ましい。キトサンの配合量が全体の０．１質量％未満になると、ホルムアルデヒドの捕捉性能が不充分になり易く、逆に５質量％超にしても、その割にはホルムアルデヒドの捕捉性能は変わらない。

本発明に係る石膏系建材は、更に無機調湿性材料を配合したものとするのが好ましい。更に無機調湿性材料を配合すると、得られる石膏系建材が相応に調湿性能に優れたものとなるだけでなく、キトサンによるホルムアルデヒドの捕捉性能が一段と向上する。無機調湿性材料の配合量は特に制限されないが、全体の、言い替えれば製品である石膏系建材中にて、５〜４０質量％となるよう配合するのが好ましく、２０〜３５質量％となるよう配合するのがより好ましい。無機調湿性材料の配合量が全体の５質量％未満になると、調湿性能が不充分になり易く、またキトサンによるホルムアルデヒドの捕捉性能の向上に対する寄与も不充分になり易い。逆に無機調湿性材料の配合量も全体の４０質量％超にしても、その割にはキトサンによるホルムアルデヒドの捕捉性能の向上に対する寄与は変わらず、得られる石膏系建材の物性面に不都合を生じ易くなる。

配合する無機調湿性材料の種類も特に制限されないが、珪質頁岩、Ｂ型シリカゲル、アロフェン、セピオライト及び酸性白土から選ばれる一つ又は二つ以上を用いるのが好ましく、珪質頁岩を用いるのがより好ましい。実際の配合に際してこれらは、粉体状、スラリー状、エマルジョン等の形態で用いる。

以上説明した本発明に係る石膏系建材は、キトサンや無機調湿性材料を配合することを除き、それ自体は公知の各種の方法に準じて製造することができる。キトサンや無機調湿性材料は、石膏系建材を製造する任意の段階にて、好ましくは石膏スラリーを調製する段階にて、粉体状のままで、スラリーの形態で、又はエマルジョンの形態等で加えて配合することができるが、キトサンはエマルジョンの形態で加えるのが好ましい。半水石膏、混和剤及び水を用いて石膏スラリーを調製するときに、調製用のミキサーにキトサンと無機調湿性材料を加えて混合し、このときキトサンをエマルジョンの形態で加えて混合すると、それらを均一分散させた均一組成の石膏系建材を製造することができ、かかる石膏系建材はホルムアルデヒドの捕捉性能に優れ、しかもその持続性に優れたものとなる。

本発明によると、ホルムアルデヒドの捕捉性能に優れ、しかもその持続性に優れた石膏系建材を提供できるという効果がある。

試験区分１（石膏ボードの製造）
実施例１〜４
常法にしたがい、半水石膏、混和剤及び水をミキサーに入れ、混合して石膏スラリーとした。更に同じミキサーに所要量のキトサンのエマルジョン（サンスター技研社製の商品名キトサンコート）を加えて混合し、キトサン配合の石膏スラリーとした。このキトサン配合の石膏スラリーをボード用原紙を敷いた成形型に充填して板状に成形し、その成形物を加熱乾燥して自由水を蒸発させ、厚さ１２．５mmの石膏ボードを製造した。各例について、製造した石膏ボードのキトサンの配合量（質量％）を表１に示し、併せてキトサンの配合量から換算した石膏ボード１ｍ^２当たりのキトサンの塗布量（ｇ／ｍ^２）を表１に示した。

実施例５〜７
実施例１〜４と同様にして、半水石膏、混和剤及び水をミキサーに入れ、混合して石膏スラリーとした。更に同じミキサーに所要量のキトサンのエマルジョン（サンスター技研社製の商品名キトサンコート）及び所要量の珪質頁岩の粉体状物を加えて混合し、キトサン及び珪質頁岩配合の石膏スラリーとした。更に実施例１〜４と同様にして、このキトサン及び珪質頁岩配合の石膏スラリーをボード用原紙を敷いた成形型に充填して板状に成形し、その成形物を加熱乾燥して自由水を蒸発させ、厚さ１２．５mmの石膏ボードを製造した。各例について、製造した石膏ボードのキトサン及び珪質頁岩の配合量（質量％）を表１に示し、併せてキトサンの配合量から換算した石膏ボード１ｍ^２当たりのキトサンの塗布量（ｇ／ｍ^２）を表１に示した。

比較例１〜３
実施例１〜４と同様にして、半水石膏、混和剤及び水をミキサーに入れ、混合して石膏スラリーとした。更に実施例１〜４と同様にして、この石膏スラリーをボード用原紙を敷いた成形型に充填して板状に成形し、その成形物を加熱乾燥して自由水を蒸発させ、厚さ１２．５mmの石膏ボードを製造した。この石膏ボードに所要量のキトサンのエマルジョン（サンスター技研社製の商品名キトサンコート）をスプレー塗布し、乾燥して、キトサン塗布の石膏ボードとした。各例について、キトサン塗布の石膏ボード１ｍ^２当たりのキトサンの塗布量（ｇ／ｍ^２）を表１に示し、併せてキトサンの塗布量から換算したキトサンの含有量（質量％）を表１に示した。

比較例４
実施例１〜４と同様にして、半水石膏、混和剤及び水をミキサーに入れ、混合して石膏スラリーとした。更に実施例１〜４と同様にして、この石膏スラリーをボード用原紙を敷いた成形型に充填して板状に成形し、その成形物を加熱乾燥して自由水を蒸発させ、厚さ１２．５mmの石膏ボードを製造した。製造した石膏ボードはキトサンを配合も、また塗布もしていない所謂ブランクに相当するものである。

試験区分２（評価）
外観が略立方体形を呈する内容４５Ｌの蓋付き密閉系容器に、ホルムアルデヒド発生源として縦１００mm×横１００mmのＦ_Ｃ２合板を入れ、密閉して保温し、容器内雰囲気のホルムアルデヒド濃度が約０．３ｐｐｍとなるようにした。この状態で、密閉系容器に試験区分１で製造した石膏ボードから切り取った約１５０mm×横１５０mmの試験片を入れ、密閉して、４８時間保持した。試験片を入れる直前、試験片を入れて密閉してから２４時間後及び試験片を入れて密閉してから４８時間後に容器内雰囲気ガスをエアーサンプラー（光明理化学工業社製のＳ−２１型）を用いてサンプリングし、そのホルムアルデヒド濃度をホルムアルデヒド検知管（光明理化学工業社製の７１０型）により測定した。結果を表２に示した。併せて、試験区分１で製造した石膏ボードの調湿性能（吸湿量及び放湿量）をＪＩＳ−Ａ６９０１に準じて測定した。結果を表２に示した。

表２において、各例のホルムアルデヒド濃度（ｐｐｍ）を上段に、また｛（直前のホルムアルデヒド濃度−２４時間後又は４８時間後のホルムアルデヒド濃度）／直前のホルムアルデヒド濃度｝×１００で求めたホルムアルデヒドの捕捉率（％）を下段に示した。

表２の結果からも明らかなように、ブランクに相当する比較例４と、比較例１〜３との間では、ホルムアルデヒド濃度に実質的な差がなく、単に石膏ボードの表面にキトサンを塗布するだけではホルムアルデヒド捕捉性能は殆ど発揮されていない。これらに対してキトサンを内部にまで配合した実施例１〜７では、ホルムアルデヒド濃度が２４時間後及び４８時間後の双方で明らかに低く、ホルムアルデヒド捕捉性能が充分に且つ持続して発揮されている。特に無機調湿性材料として珪質頁岩を配合した実施例４及び５では、調湿性能を含めて効果の発現が顕著である。尚、実施例１〜７及び比較例１〜４の各例の石膏ボードについて、ボード用原紙の接着性及び石膏ボードの曲げ強度を測定したが、各例の間に実質的な差はなく、いずれも石膏ボードとしての充分な値を示した。

Claims

石膏を主材とし、キトサンを配合して成ることを特徴とする石膏系建材。
キトサンを全体の０．１〜５質量％となるよう配合した請求項１記載の石膏系建材。
更に無機調湿性材料を配合した請求項１又は２記載の石膏系建材。
無機調湿性材料を全体の５〜４０質量％となるよう配合した請求項３記載の石膏系建材。
無機調湿性材料が、珪質頁岩、Ｂ型シリカゲル、アロフェン、セピオライト及び酸性白土から選ばれる一つ又は二つ以上である請求項３又は４記載の石膏系建材。
半水石膏、混和剤及び水を用いて石膏スラリーを調製するときに、所要量のキトサンをエマルジョンの形態で加えて混合し、その混合物から石膏系建材を製造することを特徴とする石膏系建材の製造方法。
更に所要量の無機調湿性材料を加えて混合する請求項６記載の石膏系建材の製造方法。