JP3212588B1 - 消臭機能を有する調湿建材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 湿気の吸放湿量、透湿性に優れ、またアルデ
ヒド類等の揮発性有機化合物を吸収して固定化すること
ができ、かつ建材として使用できる十分な強度を持った
消臭機能を有する調湿建材を提供する。 【解決手段】 主成分が炭酸カルシウムと非晶質シリカ
である成形体を炭酸硬化反応によって製造する。その成
形体は、窒素ガス吸着法により測定した比表面積が８０
〜２５０ｍ^２／ｇ、平均細孔直径が１．５〜３０．０ｎ
ｍとなるようにし、内部にヒドラジド化合物、アゾール
化合物及びアジン化合物等の揮発性有機化合物を化学的
に吸着する機能を有する吸着剤を含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に不燃性に優れ
た無機系で、室内の湿度を調整する機能及び消臭機能を
有する調湿建材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から調湿性のある建築材として、一
般に炭酸カルシウムを主成分としたしっくいがある。し
っくいは調湿建材として古くから使用されているが、実
際は吸放湿量が少ない。そして、乾燥収縮によるクラッ
クを防止するために、厚くしたり、例えばすさ等の補強
繊維を多量に混入する必要がある。しかし、厚くすると
吸放湿量は増えるが透湿性が落ちるという問題があり、
調湿性能は上がらない。

【０００３】このしっくいの調湿性を改善した材料とし
て、非晶質シリカを含む珪藻土を内添したしっくいや、
非晶質シリカを含む珪藻土を内添したセメント板がある
が、珪藻土がしっくいやセメントのアルカリ成分によっ
て変質し、本来珪藻土が持っている高い比表面積を低下
させてしまい、十分に調湿効果がでない。

【０００４】さらに、建材としては、一般的に強度、寸
法安定性や不燃性が求められるが、前述の材料は重量が
ある割に強度が低い。つまり比強度が低い。また、吸水
による長さ変化率が大きく、クラックが発生したり寸法
安定性に劣る。そして、クラック防止のために、すさ等
を多量に混入すると不燃性が下がる等の問題がある。

【０００５】ところで、建材用塗料、接着剤に含まれる
ホルムアルデヒド等の揮発成分は、シックハウス症候群
を引き起こす原因であると言われ、大きな社会問題にな
っている。近年、アルデヒド等のＶＯＣ（揮発性有機化
合物）の発生量を抑えた建材が使われるようになってき
ているが、家具等からの発生もあることから、新築時の
発生に止まらず、日常生活において継続して発生してい
るのが現状である。

【０００６】従って、このような（臭い）揮発成分を調
湿建材が吸収することができれば、より快適で健康的な
環境を得ることができる。なお、従来の調湿建材であっ
ても、これらのＶＯＣをある程度吸着することは可能で
ある。しかし、調湿建材における吸着現象は物理的吸着
によるものであるため、いったん吸着したＶＯＣは再び
材料外へ放出されてしまうという欠点がある。調湿建材
は、雰囲気の湿度が上昇したら水分を吸着し、湿度が低
下したらこれを放出することが本質的に求められるか
ら、このような吸着・放出の繰り返しは本来的な機能で
あり、従来の調湿建材にＶＯＣの固定化を求めることは
できない。

【０００７】そこで、酸化チタン粒子や、硫酸第一鉄と
Ｌ−アスコルビン酸との結合材を調湿建材の表面に塗布
することも考えられる。これらは、紫外線が照射される
と、有機化合物を分解・酸化する機能があるからであ
る。しかしながら、実際には居住空間（室内）において
調湿建材に十分な紫外線を照射することは難しく、十分
に機能を発揮させることはできない。また、表面塗布で
は、塗布された材料が表面の微細孔を塞いでしまうた
め、調湿建材が備えるべき多孔性が損なわれ、調湿性に
も悪影響を与える。

【０００８】一方、ヒドラジド化合物、アゾール化合
物、アジン化合物等は化学的な吸着によってアルデヒド
類などの臭い成分を吸着し、放出しにくい性質を持って
いる。この効果については、例えば特開平８−２８０７
８１号や特開２０００−３７４４７号に開示されてい
る。そこで、これらの化学的吸着機能を有する吸着剤を
調湿建材の基材に塗布、含浸させたり、基材原料に混合
することが考えられる。

【０００９】しかし、これらの物質は、１００〜２００
℃の範囲で融点を有しており、また酸性物質であるた
め、基材との適合性が問題となる。例えば、セメント系
水硬材料はアルカリ性のため、塗布・含浸・混合いずれ
の方法においても、上記吸着剤が劣化してしまう。ま
た、焼成工程を経て製造されるセラミック建材では、予
め原料に混合しておいても焼成工程で吸着剤が分解して
しまい、成形体への塗布方法しかない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な問題を解決し、湿気の吸放湿量、透湿性に優れ、また
アルデヒド類等の揮発性有機化合物を吸収して固定化す
ることができ、かつ建材として使用できる十分な強度を
持った消臭機能を有する調湿建材を提供することを目的
とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明に係る消
臭機能を有する調湿建材は、炭酸硬化反応によって製造
され、主成分が炭酸カルシウムと非晶質シリカである成
形体からなる調湿建材であり、この成形体内に揮発性有
機化合物を化学的に吸着する機能を有する吸着剤を含有
させたところに特徴を有する。炭酸硬化反応によって製
造され、主成分が炭酸カルシウムと非晶質シリカである
成形体は、化学的吸着機能を有する吸着剤との反応性が
極めて低いから、これを含有させても吸着剤の劣化が少
なく、揮発性有機化合物を長期間にわたり安定して吸収
して固定化することができる。この吸着剤としては、ヒ
ドラジド化合物、アゾール化合物及びアジン化合物の少
なくとも１種を含むことが好ましい。

【００１２】ところで、人間が快適に生活していくため
の相対湿度条件は、一般に４０〜７０％の間がよいとい
われている。室内湿度をその間に保つためには、その範
囲においてすぐれた調湿能力を発揮する調湿建材が適し
ている。また、調湿材とは、表面物理の観点からみた場
合、高湿度雰囲気では材料が持つ毛細管により空気中の
水蒸気を吸着し、低湿度雰囲気では吸着された水分を空
気中に放出する能力が高い材料であるといえる。実際に
どのような材料が優れた調湿建材となり得るかについて
鋭意研究した結果、発明者らは、炭酸硬化反応によって
製造された成形体であって主成分が炭酸カルシウムと非
晶質シリカからなるものが、前述のように化学的吸着機
能を有する吸着剤との反応性が低く好ましいことを見い
だした。

【００１３】また、この種の成形体は炭酸硬化反応が行
われるときに多孔質となるから、湿気については雰囲気
の湿度に応じて吸着と放出とを繰り返して優れた調湿機
能を発揮するものであるが、その平均細孔直径及び比表
面積が調湿性能に大きく影響することを見い出した。す
なわち、調湿は材料内部にある細孔の内壁に水蒸気が吸
着・離脱することによって行われるため、比表面積の大
きな材料ほど水蒸気の吸着量が多くなって好ましく、そ
の適切な数値は８０ｍ^２／ｇ以上であった。一方で、細
孔が微細であるほど比表面積が増大するが、細孔径が極
端に小さい場合には、吸着された水蒸気の離脱が困難に
なり吸湿はするが放湿し難い状態になる。このため、平
均細孔直径は１．５ｎｍ以上の細孔で上述の比表面積が
得られていることが好ましい。これらを勘案すると、窒
素ガス吸着法により測定した比表面積が８０〜２５０ｍ
^２／ｇ、平均細孔直径が１．５〜３０．０ｎｍであるこ
とが調湿性の面から最大の効果が得られるものであっ
た。

【００１４】一方、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に対す
る吸収能力の面からすると、本発明の調湿建材は、前述
したようにこれらの揮発性有機化合物を化学的に吸着可
能な吸着剤を含有しているから、単に揮発性有機化合物
を物理的に吸着するだけのものとは異なり再放出が少な
く、その固定化能力が極めて高いという利点がある。化
学的吸着機能を有する吸着剤としては、ヒドラジド化合
物、アゾール化合物およびアジン化合物のうち少なくと
も１種を含むことが好ましい。これらが、特にシックハ
ウス症候群の原因物質とされているホルムアルデヒド、
アセトアルデヒド等のアルデヒド類の化学的吸着能力に
優れているからである。

【００１５】揮発性有機化合物は水蒸気と同じように調
湿建材内で移動する傾向があるため、本発明のように調
湿性能の高い成形体中に含有させることは、吸着能力を
充分に発揮させる点で効果的である。すなわち、これら
の揮発性有機化合物は水蒸気と同じように成形体中に入
り込み、成形体内部で上記吸着剤に吸着されるため、成
形体の内部に存在する吸着剤も有効に機能することにな
る。

【００１６】吸着剤の含有量は、揮発性有機化合物をど
れだけ吸着させるかによって決定される。吸着剤として
ヒドラジド化合物、アゾール化合物およびアジン化合物
を利用した場合、これらは１００重量部あたり例えばホ
ルムアルデヒドを１０〜６０重量部吸着することができ
るため、多孔質材料の物理的吸着量に比して吸着効率は
高いので全重量に対して０．０５〜１０％の範囲にする
のがよい。含有量が０．０５％以下では非晶質シリカお
よび炭酸カルシウムによる物理吸着とあまり変わらなく
なってしまい、反対に１０％以上では、調湿建材自体の
強度が低下し、かつ調湿性能、特に透湿性能が低下して
しまい好ましくないからである。

【００１７】なお、本発明では、成形体中の吸着剤の含
有形態は特に限定されない。すなわち、本発明の成形体
は上述したように湿気伝導率が高く、水蒸気と同じよう
に揮発性有機化合物も容易に材料中を移動するので、吸
着剤が顆粒状態で分散、微粒子で均一分散、またはある
特定の部分で吸着剤が層状に存在していても構わない
が、揮発性有機化合物の吸収効果が持続するようにする
ためには、微粒子で均一分散しているのが好ましい。

【００１８】また、本発明の消臭機能を有する調湿建材
の最も好ましい製造方法は、珪酸カルシウム水和物、珪
酸カルシウムの少なくとも１種を主成分とする粉粒体
と、ヒドラジド化合物、アゾール化合物およびアジン化
合物のうち少なくとも１種の吸着剤を混合した原料を、
加圧成形し、炭酸ガスで養生硬化させることである。

【００１９】ＶＯＣに対して優れた吸収能力を示す化学
的吸着機能を有する吸着剤は、一般に化学的活性が高
く、かつ、熱に弱い。例えば、ヒドラジド化合物、アゾ
ール化合物およびアジン化合物は、融点が１００〜２０
０℃と低く、かつ、アルカリ性雰囲気では劣化する。こ
の点、本発明の製造方法によれば、１００℃以上の熱を
必要とせず、かつ炭酸化によってカルシウム分が中性化
するためアルカリ劣化が起こらない。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の調湿建材の出発原料は、
トバモライト、ゾノトライト、ＣＳＨゲルなどの珪酸カ
ルシウム水和物を主成分とする粉粒体、例えば、石灰質
原料粉末と珪酸質原料粉末を用い、それを任意のカルシ
ウムとシリカ成分のモル比率（ＣａＯ／ＳｉＯ_２）とな
るように調合したスラリーをサスペンション型（スラリ
ー状態のまま）またはモールド型（型枠成形）で水和反
応またはオートクレーブ反応を行うことで生成すること
ができる。石灰質原料粉末として普通セメント、早強セ
メント等のポルトランドセメント、消石灰、生石灰等の
一種または２種以上の混合物が使用できる。また、珪酸
質原料粉末としては、珪砂、珪石粉末、石炭灰、シリカ
ゲル、クリストバライト、珪藻土等の一種または２種以
上の混合物が使用できる。なお、上記珪酸カルシウム水
和物の化学組成と調合したＣａＯ／ＳｉＯ _２モル比率の
差によって未反応のケイ酸質物質が残存する場合、この
ケイ酸質物質は骨材となる。残った骨材の平均直径は１
０μｍ〜３ｍｍが望ましい。この反応物を脱水あるいは
粉砕によって珪酸カルシウム水和物の粉粒体を生成す
る。その他珪酸カルシウム水和物の粉粒体としては、軽
量気泡コンクリート粉末、窯業系サイジング等のセメン
ト系二次製品の破砕品、コンクリート廃材、セメントス
ラッジなどが使用できる。一方、珪酸カルシウムを主成
分とする材料としては、普通・早強・白色等のポルトラ
ンドセメント、γ−Ｃ_２Ｓ、ウォラストナイトなどがあ
る。これらの粉粒体の１種あるいは２種以上の混合物を
使用する。

【００２１】これら粉粒体に、ヒドラジド化合物、アゾ
ール化合物およびアジン化合物のうち少なくとも１種の
化合物の化学的吸着機能を有する吸着剤を混合する。そ
の混合量は、珪酸カルシウム系原料を１００重量部とす
ると０．０１〜１０重量部がよい。吸着剤は、粉末、水
溶物、有機溶液物のいずれの形態で混合してもよいが、
好ましくは粉末である。

【００２２】ヒドラジド化合物は、ヒドラジド基の数に
よってモノヒドラジド化合物（１個）、ジヒドラジド化
合物（２個）、ポリヒドラジド化合物（３個以上）があ
る。モノヒドラジド化合物の具体的な物質としてはラウ
リル酸ヒドラジド、サリチル酸ヒドラジド、ホルムヒド
ラジド、アセトヒドラジド、プロピオン酸ヒドラジド、
ｐ―ヒドロキシ安息香酸ヒドラジド、ナフトエ酸ヒドラ
ジド、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸ヒドラジド等
が、ジヒドラジド化合物としては、アジピン酸ジヒドラ
ジド、ドデカン二酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラ
ジド、カルボヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、マロ
ン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、アゼライン
酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジ
ヒドラジド、ジグリコール酸ジヒドラジド、酒石酸ジヒ
ドラジド、リンゴ酸ジヒドラジド、イソフタル酸ヒドラ
ジド、テレフタル酸ジヒドラジド、ダイマー酸ジヒドラ
ジド、２，６−ナフトエ酸ジヒドラジド等が、ポリヒド
ラジド化合物としてはポリアクリル酸ヒドラジド等があ
り、このなかでアジピン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸
ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドが好ましい。

【００２３】アゾール化合物もジアゾール化合物、トリ
アゾール化合物、チアジアゾール化合物がある。ジアゾ
ール化合物では、３−メチル−５−ピラゾロン、１，３
−ジメチル−５−ピラゾロン、３−メチル−１−フェニ
ル−５−ピラゾロン、３−フェニル−６−ピラゾロン、
３−メチル−１−（３−スルホフェニル）−５−ピラゾ
ロン等のピラゾロン化合物、ピラゾール、３−メチルピ
ラゾール、１，４−ジメチルピラゾール、３，５−ジメ
チルピラゾール、３，５−ジメチル−１−フェニルピラ
ゾール、３−アミノピラゾール、５−アミノ−３−メチ
ルピラゾール、３−メチルピラゾール−５−カルボン
酸、３−メチルピラゾール−５−カルボン酸メチルエス
テル、３−メチルピラゾール−５−カルボン酸エチルエ
ステル、３，５−メチルピラゾールジカルボン酸等のピ
ラゾール化合物等を具体例として挙げることができる。

【００２４】トリアゾール化合物の具体例としては、例
えば１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾ
ール、３−ｎ−ブチル−１，２，４−トリアゾール、
３，５−ジメチル−１，２，４−トリアゾール、３，５
−ジ−ｎ−ブチル−１，２，４−トリアゾール、３−メ
ルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−
１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−１，２，４−
トリアゾール、３，５−ジアミノ−１，２，４−トリア
ゾール、５−アミノ−３−メルカプト−１，２，４−ト
リアゾール、３−アミノ−５−フェニル−１，２，４−
トリアゾール、３，５−ジフェニル−１，２，４−トリ
アゾール、１，２，４−トリアゾール−３−オン、ウラ
ゾール（３，５−ジオキシ−１，２，４−トリアゾー
ル）、１，２，４−トリアゾール−３−カルボン酸、１
−ヒドロキシベンゾトリアゾール、５−ヒドロキシ−７
−メチル−１，３，８−トリアザインドリジン、１Ｈ−
ベンゾトリアゾール、４−メチル−１Ｈ−ベンゾトリア
ゾール、５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール等を挙
げることができる。

【００２５】チアジアゾール化合物の具体例としては、
例えば２−アミノ−５−エチル−１，３，４−チアジア
ゾール、５−アミノ−２−メルカプト−１，３，４−チ
アジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チ
アジアゾール、５−ｔ−ブチル−２−メチルアミノ−
１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−メチル
−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−１，３，
４−チアジアゾール等を挙げることができる。

【００２６】アジン化合物としては、例えばジアジン化
合物、トリアジン化合物、ピリダジン化合物等を挙げる
ことができる。ジアジン化合物の具体例としては、例え
ば１，３−ジアジン、２−アミノ−４，６−ジメチル−
１，３−ジアジン、４，６−ジヒドロキシ−１，３−ジ
アジン、２−メルカプト−１，３−ジアジン、２−アミ
ノ−１，３−ジアジン、２，４−ジヒドロキシ−１，３
−ジアジン等の１，３−ジアジン類、２−アミノ−１，
４−ジアジン、２，３−ジメチル−１，４−ジアジン、
２−メチル−１，４−ジアジン、１，４−ジアジン−２
−カルボン酸、２，３，５−トリメチル−１，４−ジア
ジン等の１，４−ジアジン類等を挙げることができる。
トリアジン化合物の具体例としては、例えば３−アミノ
−５，６−ジメチル−１，２，４−トリアジン、３−ヒ
ドロキシ−５，６−ジフェニル−１，２，４−トリアジ
ン、ベンゾ−１，２，３−トリアジン−４（３Ｈ）−オ
ン、３−（２−ピリジル）−５，６−ジフェニル−１，
２，４−トリアジン等を挙げることができる。ピリダジ
ン化合物の具体例としては、例えば、ピリダジン、６−
メチル−８−ヒドロキシトリアゾロピリダジン、４，５
−ジクロロ−３−ピリダジン、６−メチル−３−ピリダ
ゾン等を挙げることができる。これらの化合物の１種又
は複数種の混合物が吸着剤として使用できる。また、こ
れら吸着剤は、水溶化または分散性向上のための界面活
性剤との混合物でも構わない。

【００２７】原料の混合の際に、水、骨材、補強繊維、
顔料等を混合してもよい。水の混合は、主に次工程の加
圧成形の効率を向上させるために添加する。一軸プレス
による成型では湿式・乾式ともに適用できるが、湿式プ
レスでは水溶性の吸着剤はプレスで材料から流出してし
まうため不向きである。乾式プレスにおいても、成型助
剤として水分を添加することが出来る。この場合には、
珪酸カルシウム系原料の性状によって加水量の上限が異
なる。例えば、サスペンションで合成したＣＳＨゲルの
場合含水量は固形分の６０％以下、軽量気泡コンクリー
ト粉末の場合は５５％以下、ケイカル板の破砕品では４
０％以下、γ―Ｃ_２Ｓでは３０％以下が好ましい。

【００２８】骨材と多孔質材の両方またはどちらか一方
を必要に応じて６０％以下混入しても良い。混入できる
骨材は例えば珪石粉末、長石粉末、雲母、人工軽量骨材
などがあり、その場合の平均粒径も１０μｍ〜３ｍｍが
望ましい。多孔質材は例えばアルミナ珪酸塩類を含むも
のや軽石やバルン状充填材等がある。

【００２９】なお、骨材と多孔質材の添加は、反応前ま
たは、後述する加圧成形前でも良い。それを水和反応も
しくはオートクレーブ反応で、珪酸カルシウム系の水和
物を生成する。例えば１８０℃ではその主成分がトバモ
ライトであり、余剰な珪酸質原料が骨材となる粉末が合
成できる。他に０．１〜５．０％の補強繊維、０．０１
〜５％の無機顔料等を混合することが出来る。これを、
プレス機を使用して板状に加圧成形を行う。加圧力は５
〜３０ＭＰａが望ましい。

【００３０】次に、これを炭酸ガスを使用して密閉容器
内で反応硬化させる。珪酸カルシウム系原料と吸着剤を
混合してからここまでの工程は、可能な限り時間をかけ
ずに行うのが好ましい。粉粒体原料によっては、高いア
ルカリ性を呈するからである。反応条件は、温度が０〜
１００℃、炭酸ガス濃度が２〜１００％が工業的には好
ましいが、例えば燃焼時に発生する排気ガス中の炭酸ガ
ス等も使用できる。炭酸硬化反応により、トバモライト
中のカルシウム成分が炭酸カルシウムとなり抜けだし、
細孔を多数有する非晶質シリカができる。また、炭酸カ
ルシウムは、その主成分がカルサイトだけではなく、微
細なバテライトも生成する。これらの生成物により数ｎ
ｍの微細孔を持つ表面積の非常に大きな材料となる。

【００３１】このようにして製造される本発明の調湿建
材は、高い湿気伝導率を有し湿度変化に対するレスポン
スが良い。図１に本発明の一実施形態に係る調湿建材の
細孔径分布例を示すが、平均細孔径の両側にそれぞれピ
ークを持つことが特徴的である。平均より小さい細孔径
が比表面積を大きくし、大きな細孔径が湿気伝導率を大
きくする働きがあり、その相乗効果で高い調湿性が得ら
れる。湿気伝導率が高い材料は、湿度変化に対するレス
ポンスが速く、調湿建材としては好ましい。

【００３２】また、実際の湿度変化雰囲気での評価とし
て、２５℃の一定温度条件で湿度７０％、３０％を２４
時間づつ保持する４８時間１サイクルの試験を行い、材
料の重量変化を測定し、単位面積当たりの吸放湿量を測
定したところ、単位面積当たり８０ｇ／ｍ^２以上あり吸
放湿量が大きい。

【００３３】なお、湿気伝導率が高い材料は一般に連続
した空隙が多く、密度が低くなるため、強度が低くなる
ものが多いが、本発明の調湿建材では１８０ｍ以上の比
強度を有するため強度的にも十分である。なお、望まし
いかさ密度は５００〜２０００ｋｇ／ｍ^３程度である。
このような特性を得るためには、成形体組成を炭酸カル
シウムが１５％〜６５％、非晶質シリカが１５％〜４５
％、および骨材と多孔質材の両方またはどちらか一方を
含むようにすれば良い。

【００３４】なお、前記成形体には骨材と多孔質材の両
方またはどちらか一方が６０％以下含むことができ、多
孔質材が６０％以下であれば、十分な比強度を保ちなが
ら調湿性能をあげることができる。

【００３５】また、骨材が６０％以下かつ骨材の平均粒
径を１０μｍ以上とすることにより、ＪＩＳ Ａ ５４
３０に示される、吸水による長さ変化率を０．２５％以
下とすることができ、寸法安定性にも優れた特徴を持つ
こともできる。吸水による長さ変化率はＪＩＳ Ａ ５
４３０に示されるように０．２５％以下が望ましいとい
えるからである。ここで骨材には、珪石粉末、長石粉
末、雲母、人工軽量骨材等を用いることができ、また、
多孔質材には、アルミナ珪酸塩類を含むものや軽石やバ
ルン状充填材等を用いることができる。

【００３６】また、主成分の炭酸カルシウムを７００℃
以上の高温で加熱すると、吸熱反応を起こし二酸化炭素
と酸化カルシウムに解離する。そのため不燃性に優れた
建材でもある。

【００３７】

【実施例１〜７】石灰質原料として消石灰粉末と珪酸質
原料として珪石粉末を使い、ＣａＯ／ＳｉＯ_２が０．２
５となるように粉体を調整した。それをオートクレーブ
で、１８０℃の温度条件で４時間トバモライトの合成を
行った。できた粉体１００重量部に対してヒドラジド化
合物の吸着剤（大塚化学社製ケムキャッチ）を０．０５
〜１０重量部の範囲で表１に示す添加量で混合した。こ
の混合物を、プレス成型機を用いて成形圧力を２０ＭＰ
aで、３００ｍｍ×３００ｍｍ×１２ｍｍ厚さの板を成
形した。

【００３８】それを前記の方法で市販の炭酸ガスを使用
し、炭酸硬化させ調湿建材を製造した。成分の分析およ
び骨材の粒径測定は、下記の比較例１に示すカルボヒド
ラジドを添加していない粉体を使った炭酸硬化体で行っ
た。具体的な測定方法は、比較例１についての記述で説
明する。

【００３９】次に比表面積と平均細孔直径を窒素吸着
法、具体的には、マイクロメリテックス アサップ ２
４００（株式会社島津製作所製）を用いそれぞれ測定し
た。調湿性能についてはＪＩＳ Ａ１３２４に準ずる方
法により、湿気伝導率も測定した。次に吸放湿量を測定
するために、一定温度の元で湿度変化を一定間隔で繰り
返す試験を以下の通り行った。まず材料を、３００ｍｍ
角面を1面だけ調湿作用するように、他の５面をアルミ
ニウムシールで防湿処理を行った。これを環境試験器内
で２５℃の一定温度で、湿度を３０％に保ち試験体重量
変動がなくなるまで放置した。

【００４０】次に湿度を７０％へ変更し２４時間保持し
湿度上昇時の吸湿による重量変化を測定し、その後３０
％へ変更し２４時間保持し湿度低下による放湿時の重量
変化を測定する４８時間１サイクルの試験を行い、試験
体の単位面積当たりの吸放湿量を測定した。なお、吸放
湿量は次の式で求めた。 吸放湿量＝（（吸湿時の重量変化＋放湿時の重量変化）
／２）／試験体面積 次に材料を１００ｍｍ×２５ｍｍ×１２ｍｍ（厚さ）に
加工し、そのかさ密度と曲げ強度を測定し、比強度を算
出した。最後にＪＩＳ Ａ ５４３０に準ずる方法で、
吸水による長さ変化率を測定した。

【００４１】さらにアルデヒドの吸着・放出の評価を行
った。２０×２０×１２ｍｍの切断した試験体を２０
℃、相対湿度６０％の条件下に置いたものを用いた。そ
の試料を１リットルのビニル製のガス定量用バックに入
れ、バック内を脱気し完全に空気を排除する。このバッ
ク内にホルムアルデヒドを窒素ガスで約５００ｐｐｍに
希釈した実験標準ガスをバックに付いているコックより
入れ、ほぼ大気圧状態でバックを充満させる。２４時間
経過後ガス検知管でコック（採取口）に接続し、バック
内のガスを採取しガス濃度を測定し、吸着量を測定す
る。次に同様の試験を温度４０℃の雰囲気で行い、アル
デヒド濃度を測定した。

【００４２】以上の結果を表１に示す。また、図１に実
施例１の調湿建材の細孔径の分布図を示す。平均細孔径
９．５ｎｍの両側にそれぞれピークを持つことが特徴で
あり、平均より小さい細孔径が比表面積を大きくし、大
きな細孔径が湿気伝導度を大きくする働きがあり、その
相乗効果で高い調湿性が得られた。

【表１】

【００４３】

【比較例１】実施例１〜７と同じように石灰質原料粉末
と珪酸質原料粉末とを使い、Ｃａｏ／ＳｉＯ_２が０．２
５となるように粉体を調整し、水熱合成した。合成した
粉末を成形・炭酸硬化を行い、成分の分析及び骨材の粒
径測定を次の方法で測定した。炭酸カルシウムの成分分
析は、試料を６Ｎの塩酸で溶解し、発生した炭酸ガス量
から計算し、非晶質シリカは２Ｎの水酸化ナトリウムで
溶解した量から計算した。

【００４４】骨材は、まず、試料を６Ｎの塩酸で溶解し
た後、溶解液をろ過し温水で十分洗浄する。次に、ろ紙
上に残ったものを２Ｎの水酸化ナトリウムで溶解し、塩
酸で中和した後ろ過し温水で十分洗浄する。最後にろ紙
上に残ったものが骨材であるのでこれを定量した。その
結果、炭酸カルシウムが４０％、非晶質シリカが２９
％、骨材が２９％であった。なお、骨材の平均粒径は、
ＳＡＬＤ−２０００粒度分布測定装置（株式会社島津製
作所製）を用いて粒度分布を測定し、平均粒径を求め
た。これにより、骨材の平均粒径が６８μｍと求められ
た。また、比表面積、平均細孔直径、吸放湿量、湿気伝
導度、曲げ強度、嵩密度及びホルムアルデヒドの吸着性
能を実施例１〜７と同様な方法で測定した。この結果も
表１に示してある。

【００４５】

【比較例２】市販の調湿性を有する粘度系焼成タイルを
用いて、実施例１〜７と同様に湿気伝導率、吸放湿量、
嵩密度、比強度及びホルムアルデヒドの吸着量を測定
し、その結果も表１に示した。

【００４６】実施例１〜７では、比表面積が８０〜２５
０ｍ^２／ｇの範囲内に入り、平均細孔直径も１．５〜３
０．０ｎｍの範囲内に入るため、湿気伝導率が４．９ｎ
ｇ／（ｍ・ｓ・Ｐａ）以上あり、吸放湿量が８０ｇ／ｍ
^２以上となり調湿性能が高く、比強度も１８０ｍ以上を
満足する十分な強度がある調湿建材が得られた。

【００４７】また、ホルムアルデヒドの吸着量について
は、次のように考えられる。空気中のホルムアルデヒド
濃度は、温度によって変化することが知られており、例
えば次式が提案され、異なる温度でのホルムアルデヒド
濃度の推定に用いられている（「ホルムアルデヒドの忌
中濃度のガイドライン対策」（井上明生 木材工業Vol.
52 No.1 1997参照）。 Ｃｔ＝Ｃ×１．０９（ｔ−２３） ここで、 ｔ：温度（℃） Ｃｔ：ｔ℃時のホルムアルデヒド気中濃度（ｐｐｍ） Ｃ：２３℃時のホルムアルデヒド気中濃度（ｐｐｍ） である。この式によれば、２３℃から４０℃に温度変化
があった場合、ホルムアルデヒド濃度はおよそ４．３倍
になる。

【００４８】比較例２に示した焼成タイル品の４０℃の
ホルムアルデヒド濃度は２３℃のそれに対して約３．９
倍になっており、ほぼ上式通りの結果である。このこと
は、この比較例２の材料は、いったん吸着されたホルム
アルデヒドが温度変化によって再び放出されていること
を示している。また、比較例１では、４０℃でのホルム
アルデヒド濃度は比較例２ほど大きくはないから、一部
が材料中に吸着されていると思われるが、材料中に揮発
性有機化合物を化学的に吸着する機能を有する吸着剤を
含有させた実施例１〜７では４０℃でのホルムアルデヒ
ド濃度は極めて少なく、多くが材料内部に固定化された
ことが明らかである。

【００４９】

【発明の効果】上述のように、本発明により、優れた調
湿性を持ち、強度も十分ある不燃性に優れた調湿建材が
得られる。加えて、調湿建材内に揮発性有機化合物を化
学的に吸着する機能を有する吸着剤を含有しているの
で、ホルムアルデヒド等の有害成分を吸収して再放出さ
せることがないという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における細孔径分布を示すグ
ラフである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 40/02 Ｃ０４Ｂ 40/02 Ｅ０４Ｂ 1/64 Ｅ０４Ｂ 1/64 Ｄ // Ｃ０４Ｂ 111:28 Ｃ０４Ｂ 111:28 (72)発明者 稲垣 憲次 愛知県尾張旭市下井町下井2035番地 株 式会社建材技術研究所内 (72)発明者 平林 克己 愛知県尾張旭市下井町下井2035番地 株 式会社建材技術研究所内 (72)発明者 坂下 雅司 愛知県尾張旭市下井町下井2035番地 株 式会社建材技術研究所内 (56)参考文献 特開 平７−284628（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−81284（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−25679（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−245255（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−251052（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−147749（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−280781（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−4879（ＪＰ，Ａ) 特開2000−37447（ＪＰ，Ａ) 特開2000−152979（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C04B 28/18 - 28/22 C04B 40/02 B01D 53/28 E04B 1/64 C04B 24/12 - 24/22 B01J 20/22 A61L 9/01 C04B 28/00 C04B 28/10 C04B 12/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炭酸硬化反応によって製造され、主成分が
   炭酸カルシウムと非晶質シリカである成形体からなる調
   湿建材であって、その成形体は、窒素ガス吸着法により
   測定した比表面積が８０〜２５０ｍ ^２ ／ｇ、平均細孔直
   径が１．５〜３０．０ｎｍであり、内部に揮発性有機化
   合物を化学的に吸着する機能を有する吸着剤を含有して
   いることを特徴とする消臭機能を有する調湿建材。
2. 【請求項２】前記吸着剤はヒドラジド化合物、アゾール
   化合物及びアジン化合物の少なくとも１種からなること
   を特徴とする請求項１記載の消臭機能を有する調湿建
   材。
3. 【請求項３】 前記吸着剤の含有量は、前記成形体の
   ０．０５〜１０％であることを特徴とする請求項２記載
   の消臭機能を有する調湿建材。
4. 【請求項４】 比強度が１８０ｍ以上であることを特徴
   とする請求項１〜３のいずれかに記載の消臭機能を有す
   る調湿建材。
5. 【請求項５】 前記成形体中に炭酸カルシウムが１５％
   〜６５％、非晶質シリカが１５％〜４５％並びに骨材及
   び多孔質材の一方又は双方が含まれることを特徴とする
   請求項１〜４のいずれかに記載の消臭機能を有する調湿
   建材。
6. 【請求項６】 前記炭酸カルシウムにはバテライトが含
   まれることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載
   の消臭機能を有する調湿建材。
7. 【請求項７】 前記成形体中に含まれる骨材及び多孔質
   材の一方又は双方が６０％以下含まれることを特徴とす
   る請求項１〜６のいずれかに記載の消臭機能を有する調
   湿建材。