調湿建材及びその製造方法
【課題】金型で製造可能な調湿建材であって、金型から離型する際に生じやすい、調湿性能や美観に影響を与える意匠面の欠損が、実用上充分なレベルまで低減された調湿建材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート粉体及びセメントを含む水硬性組成物と水との混練物を、凹部が複数形成された面を有する金型で脱水プレスし、オートクレーブ養生してなる、調湿建材であって、調湿建材は、一方面に、凹部に対応した凸部を複数有する板状の調湿建材であり、凸部の側部傾斜面と調湿建材の他方面とのなす角度が４０〜７０°、凸部の高さが２〜１０ｍｍであり、凸部全数に対する、長径１ｍｍ以上の空隙を有する凸部の数の割合が１０％以下である、調湿建材。
【解決手段】オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート粉体及びセメントを含む水硬性組成物と水との混練物を、凹部が複数形成された面を有する金型で脱水プレスし、オートクレーブ養生してなる、調湿建材であって、調湿建材は、一方面に、凹部に対応した凸部を複数有する板状の調湿建材であり、凸部の側部傾斜面と調湿建材の他方面とのなす角度が４０〜７０°、凸部の高さが２〜１０ｍｍであり、凸部全数に対する、長径１ｍｍ以上の空隙を有する凸部の数の割合が１０％以下である、調湿建材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調湿建材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の建築物においては、省エネルギーや住環境向上のために高気密・高断熱化が指向されている。高気密・高断熱化が進むと生活空間における湿度変化の緩和が重要となるが、この湿度対策のため、調湿性能を付与した建材（調湿建材）の使用が検討されている。なお、調湿建材には、消費者の嗜好に訴求可能な美しい意匠面が形成されるのが通常である。
【０００３】
特許文献１には、ケイ酸カルシウム水和物含有粉体とセメントからなる水硬性組成物であってメタケイ酸カルシウムを含有することを特徴とする水硬性組成物を金型等で脱水プレス成形する調湿建材の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、金型で製造可能な調湿建材であって、金型から離型する際に生じやすい、調湿性能や美観に影響を与える意匠面の欠損が、実用上充分なレベルまで低減された調湿建材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート粉体（以下、「ＡＬＣ粉体」と略す場合がある。）、及びセメントを含む水硬性組成物と水との混練物を、凹部が複数形成された面を有する金型で脱水プレスし、オートクレーブ養生してなる、調湿建材であって、当該調湿建材は、一方面に、上記凹部に対応した凸部を複数有する板状の調湿建材であり、凸部の側部傾斜面と調湿建材の他方面とのなす角度が４０〜７０°、凸部の高さが２〜１０ｍｍであり、凸部全数に対する、長径１ｍｍ以上の空隙を有する凸部の数の割合が１０％以下である、調湿建材を提供する。
【０００７】
本発明の調湿建材は、意匠面となる凸部が形成された面における長径１ｍｍ以上の空隙（目視可能な空隙）の数が十分に少ないため、調湿性能や美観に影響を与える意匠面の欠損が、実用上充分なレベルまで低減されたものである。
【０００８】
調湿建材の凸部は、一方面に少なくとも２５個存在することが好ましい。また、調湿建材は、一方面の面積が２００〜４０００ｃｍ２の板状であることが好ましい。
【０００９】
上記の形状は住宅用の調湿建材として、サイズ的に適しており、また美観にも優れることから、当該用途に好適に用いることができる。
【００１０】
本発明はまた、ＡＬＣ粉体、セメント及び減水剤を含む水硬性組成物と水との混練物を、金型の上型と下型で形成される空間に導入して脱水プレスし、得られた成形物をオートクレーブ養生する、調湿建材の製造方法であって、成形物の上面と接する上型の面は、混練物中の水が流出する脱水面であり、成形物の下面と接する下型の面は、成形物に凸部を付与する、凹部が複数形成された面（意匠面）であり、水の量は、水硬性組成物に対して９０〜１３０質量％である、製造方法を提供する。
【００１１】
本発明の製造方法によれば、複雑な形状の意匠面を有するにもかかわらず、意匠面における長径１ｍｍ以上の空隙の数が十分に少ない調湿建材を製造することができる。
【００１２】
上記の製造方法において、減水剤は、リグニンスルホン酸塩、ポリカルボン酸、アミノスルホン酸、メラミンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸及びこれらの誘導体からなる群より選択される１種以上の化合物であることが好ましい。
【００１３】
このような減水剤を用いることにより、意匠面における長径１ｍｍ以上の空隙の数を更に減少させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、金型で製造可能な調湿建材であって、金型から離型する際に生じやすい、調湿性能や美観に影響を与える意匠面の欠損が、実用上充分なレベルまで低減された調湿建材及びその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る調湿建材の斜視図である。
【図２】図１の調湿建材のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図１の調湿建材の上面図である。
【図４】（ａ）は第２実施形態に係る調湿建材の断面図、（ｂ）は第２実施形態に係る調湿建材を製造するための型の断面図、（ｃ）は（ｂ）においてＡで示される領域の拡大図である。
【図５】調湿建材の成形工程で使用することのできる型の断面図である。
【図６】図５の型を用いた成形工程を示す断面図である。
【図７】別の型を用いた成形工程を示す断面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、調湿建材の意匠面の例を表す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、場合により図面を参照しながら、好適な実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は理解を容易にするため一部を誇張して描いており、寸法比率は説明のものとは必ずしも一致しない。
【００１７】
図１は第１実施形態に係る調湿建材の斜視図であり、図２は図１の調湿建材のＩＩ−ＩＩ断面図である。また図３は図１の調湿建材の上面図である。
【００１８】
図１に示す調湿建材１００は、ＡＬＣ粉体及びセメントを含む水硬性組成物と水との混練物を、複数の凹部が形成された面を有する金型で脱水プレスし、オートクレーブ養生してなる、調湿建材である。調湿建材１００の上面３の凸部４が、金型の凹部に対応したものであり、この凸部４は金型の凹部を忠実に再現したものとなっている。また凸部４の欠陥（長径１ｍｍ以上の空隙）の数が大変少なくなっている。
【００１９】
図２に示すように、調湿建材１００においては、凸部４の側部傾斜面ａと、調湿建材１００の他方面６とのなす角度ｘが４０〜７０°、凸部４の高さｙが２〜１０ｍｍである。なお、角度ｘは４５〜６５°がより好ましく、５０〜６０°がさらに好ましい。また高さｙは３〜９ｍｍがより好ましく、３〜８ｍｍがさらに好ましい。
【００２０】
調湿建材１００の凸部４の形状はそれぞれ異なっていてもよく、その場合、側部傾斜面と調湿建材の他方面とのなす角度が４０〜７０°の範囲に入っていればよい。また、側部傾斜面は平坦である必要はなく、凹凸があってもよいが、その場合は、ｘの値が最も大きくなるような接面を側部傾斜面とする。ただし、この場合は気泡や材料の粒子に起因するような微細な凹凸は無視することとする。また、凸部４の高さｙは、各凸部について凸部４の上面３の最も高い位置と（凸部４の上面３は平坦である必要はなく、曲面や頂点を有するものであってもよい）最も深い底部５との間の距離をいい（調湿建材１００の厚さ方向に、他方面６と垂直な長さで決定する）、複数存在する凸部４の高さｙがそれぞれ異なっていても、高さｙが２〜１０ｍｍの範囲にあればよい。
【００２１】
図３に示すように、調湿建材１００は、その凸部の表面に欠陥となる空隙８を有していてもよいが、長径１ｍｍ以上の空隙８を有する凸部の数の割合が凸部全数に対して１０％以下である。この割合は９％以下であることが好ましく、７％以下であることがより好ましく、５％以下であることが更に好ましい。なお、空隙８の長径とは、他方面と垂直な光を上面側から照射した場合の空隙８の投影図における最長の径をいい、図３においてはｚまたはｗとして示されている。図３中、ｚで示される空隙８の長径は１ｍｍ以上であるが、ｗで示される空隙８の長径は１ｍｍ未満である。図３において凸部は合計２５個存在するため、「凸部全数に対する、長径１ｍｍ以上の空隙を有する凸部の数の割合」は４％となる。
【００２２】
図４（ａ）は第２実施形態に係る調湿建材の断面図であり、図４（ｂ）は第２実施形態に係る調湿建材を製造するための型の断面図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）においてＡで示される領域の拡大図である。図４（ａ）に示す調湿建材１０１は、凸部４が間隔ｄをもって配置されている他は、第１実施形態に係る調湿建材１００と同様である。変形態様や好適条件についても第１実施形態と同様である。
【００２３】
図４（ｂ）に示す型２０１は、上型２０２及び下型２０４から構成されており、上型２０２及び下型２０４は図に示すように対向して配置される。上型２０２は平板状であり、下型２０４には、調湿建材１０１の凸部４に対応する凹部９が複数形成されている。下型２０４の凹部９の深さｙは調湿建材１０１の凸部４の高さｙに対応しており、凹部の側部傾斜面ｂと、対向配置された上型２０２の下面との成す角度ｘは、調湿建材１０１におけるｘに対応している。また、調湿建材１０１の凸部４間の間隔ｄに対応する距離ｄをもって、凹部９が形成されている。
【００２４】
図４（ｃ）に示されるように、凹部９の底面と側部傾斜面ｂとが接する角には丸みが付けられており、その曲率半径はＲである。
【００２５】
調湿建材において、凸部は一方面に少なくとも２５個存在することが好ましく、この場合、５×５の格子状に配置されていることが好ましい。凸部の数は１００個以上（１０×１０の格子状が好ましい）存在することがより好ましく、４００個以上（２０×２０の格子状が好ましい）存在することが更に好ましい。調湿建材は、一方面の面積が２００〜４０００ｃｍ２の板状の調湿建材であるのがよい。一方面の面積は好ましくは４００〜２２００ｃｍ２である。なお、複数の凸部は接して存在する必要はなく、調湿建材１０１のように所定の間隔ｄをおいて複数の凸部が配置されていてもよい。すなわち、凸部４の間隔ｄ（調湿建材１００の上面から見た最長距離）は、例えば０．１〜３０ｍｍとすることができ、０．１〜１０ｍｍが好ましい。
【００２６】
続いて、調湿建材の製造方法について説明する。調湿建材は、混練工程と成形工程とを少なくとも含む製造方法で製造可能である。以下、工程ごとに詳説する。
【００２７】
混練工程においては、ＡＬＣ粉体、セメント及び減水剤を含む水硬性組成物と水とを混練し混練物を得る。水硬性組成物は、補強材料であるメタケイ酸カルシウムを含んでもよい。ＡＬＣとは、発泡剤で多孔質化したコンクリートである。ＡＬＣは、珪石等のケイ酸質材料と、セメントと、生石灰等の石灰質原料とを混合したスラリー状物に、発泡剤や気泡剤等の気泡生成剤を添加して混合し、発泡及び硬化させた後、オートクレーブ養生して得られる。ＡＬＣ粉体としては、ＡＬＣを粉砕したものや、ＡＬＣ製造工場、ＡＬＣ建築物の建設現場、ＡＬＣ建築物の解体現場等から発生する、ＡＬＣの残材、端材、粉末等のＡＬＣ廃材から、補強材を取り除き、粉砕したもの等を好適に利用できる。ＡＬＣの廃材は従来埋め立て処分されていたが、埋め立て処分は環境に対する負荷が大きく、将来的な用地の確保も困難であるため、埋め立て処分にかわる処理方法が求められている。ＡＬＣ廃材から製造したＡＬＣ粉体を、調湿建材の原料として利用することにより、ＡＬＣ廃材を有効に再利用することが可能となり、ＡＬＣ廃材の処分の問題を解決することができる。
【００２８】
ＡＬＣ粉体は、体積平均粒径が５〜２００μｍであることが好ましく、５〜１００μｍであることがより好ましい。体積平均粒径が２００μｍよりも大きいと、粉体の粗大な細孔が構造上の欠陥となり、調湿建材の強度低下の原因となる。体積平均粒径が５μｍよりも小さいと、粉砕に非常にエネルギーと時間が必要となり、生産性が低下する場合がある。
【００２９】
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、高炉セメント、早強セメント、中庸熱セメント、ジェットセメント、アルミナセメントや、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント等の混合セメントが好適に使用できる。これらは単独で用いても混合して用いてもよい。無機顔料や有機顔料等により製品に色を付ける場合には、顔料の添加量が少量でも発色が良くなることから、白色セメントを使用することが好ましい。
【００３０】
減水剤としては、例えば、変性リグニンスルホン酸化合物とナフタレンスルホン酸系化合物の複合体（例えば、ＢＡＳＦポゾリス株式会社 レオビルト１４６０）、変性リグニンスルホン酸化合物とポリカルボン酸系化合物の複合体（竹本油脂株式会社 チューポールＥＸ６０Ｒ）等のリグニンスルホン酸塩又はその誘導体、特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤（例えば、花王株式会社 ポイズ５２０、ポイズ５３０）、ポリカルボン酸ＥＯエステル系高性能減水剤（例えば、花王株式会社 ＴＫ−１０００、ＴＫ−２０００）、ポリカルボン酸系グラフトコポリマーを主成分とするアニオン型高分子界面活性剤（例えば、竹本油脂株式会社 チューポールＳＳＰ−１０４）、ポリカルボン酸系水溶性ビニル共重合体（例えば、竹本油脂株式会社 チューポールＮＶ−Ｇ５）、ポリカルボン酸系化合物（例えば、グレースケミカル株式会社 スーパー２００、スーパー３００、日本シーカ株式会社 シーカメント１２００Ｎ、シーカメント２２００、株式会社フローリック フローリックＳＦ５００Ｕ）、ポリカルボン酸エーテル系化合物（例えば、ＢＡＳＦポゾリス株式会社 レオビルト８０００、ＮＴ−１０００）等のポリカルボン酸又はその誘導体、アミノスルホン酸系化合物（例えば、株式会社フローリック フローリックＶＰ２００）等のアミノスルホン酸又はその誘導体、メラミンスルホン酸系化合物（例えば、ＢＡＳＦポゾリス株式会社 レオビルト４０００、株式会社フローリック フローリックＭＳ）、スルホン化メラミン高縮合物塩（例えば、グレースケミカル株式会社 ＦＴ−３Ｓ）等のメラミンスルホン酸又はその誘導体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物（例えば、花王株式会社、マイティ１００、マイティ１５０）、ナフタレンスルホン酸系化合物（例えば、ＢＡＳＦポゾリス株式会社 レオビルト１４４０、株式会社フローリック フローリックＰＳ、フローリックＰＳＲ１１０）等のナフタレンスルホン酸又はその誘導体を使用することができる。減水剤は、上記の化合物をのうち１種を単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００３１】
減水剤の添加量は水硬性組成物を基準として０．０１〜２質量％であることが好ましく、０．０５〜１．５質量％であることがより好ましく、０．０５〜１質量％であることが更に好ましい。
【００３２】
メタケイ酸カルシウムとしては、天然に産出されるものや、ケイ酸質原料及び石灰質原料から合成される人工鉱物等を用いることができる。メタケイ酸カルシウムの形状は粒子形状のものでも繊維形状のものでも良い。繊維形状のものを使用した場合には、調湿建材の強度が大きくなる効果が得られる。
【００３３】
水硬性組成物は、ＡＬＣ粉体とセメントとの合計１００質量部に対して、ＡＬＣ粉体を６０〜９０質量部含むことが好ましく、７０〜８５質量部含むことがより好ましい。水硬性組成物は、ＡＬＣ粉体とセメントとの合計１００質量部に対して、更にメタケイ酸カルシウムを０．５〜１０質量部含むことが好ましい。ＡＬＣ粉体とセメントとの割合が上記の範囲にあることにより、高い吸放湿性能を有する調湿建材を製造することができる。また、水硬性組成物がメタケイ酸カルシウムを含有することにより、成形工程後の脱型が容易となる。
【００３４】
水硬性組成物におけるＡＬＣ粉体の含有量が、ＡＬＣ粉体とセメントとの合計１００質量部に対して６０質量部より少ないと、得られた調湿建材の放湿速度が低下する場合があり、９０質量部を超えると、脱水プレス成形して得られた成形物の強度が、ハンドリング可能な強度に達するまでに多くの時間が必要となり、生産性が低下する場合がある。また、水硬性組成物におけるメタケイ酸カルシウムの含有量が、ＡＬＣ粉体とセメントとの合計１００質量部に対して０．５質量部より少ないと、メタケイ酸カルシウムを添加した効果が明確でない場合があり、１０質量部を超える量を添加しても、添加量に見合った効果が得られない場合がある。
【００３５】
上記の水硬性組成物は、必要に応じて、補強材を更に含んでもよい。補強材としては、ビニロン、ナイロン（登録商標）、パルプ等の有機繊維、カーボンファイバー等の無機繊維、ステンレスファイバー等の金属繊維等が好適に使用できる。ラス網や鉄筋マット等の鉄筋も補強材として好適に使用できる。補強材は、オートクレーブ養生に耐久性があることが好ましい。補強材を添加した水硬性組成物から製造された調湿建材は、例えば地震等により亀裂が発生した場合においても直ちに破損に至らず、安全性が増加する。
【００３６】
混練物の粘度は、０．５〜１０Ｐａ・ｓであることが好ましく、１．０〜８．５Ｐａ・ｓであることがより好ましい。粘度を調整する方法としては、水硬性組成物に対する水の添加量を増減させる方法及び水硬性組成物に上記の減水剤を添加する方法が挙げられる。
【００３７】
混練工程における水の添加量は、水硬性組成物に対して９０〜１３０質量％であることが好ましく、９５〜１０５質量％であることがより好ましい。本明細書において、水硬性組成物に対する水の添加量の質量比を「水比」という場合がある。水の添加量が、水硬性組成物の９０質量％未満であると、後述する成形工程において、金型に水硬性組成物と水とを混練して得られた混練物を導入するときに、金型への混練物の充填不良が発生し、調湿建材の意匠面の長径１ｍｍ以上の空隙の数が多くなる傾向がある。また、水の添加量が、水硬性組成物の１３０質量％を超えると、後述する成形工程の脱水プレス成形において、脱水に要する時間が長くなり、生産性が低下する傾向がある。また、成形物の強度が低下し、成形物の金型からの離型時に離型不良が発生し、調湿建材の意匠面の長径１ｍｍ以上の空隙の数が多くなる傾向がある。
【００３８】
従来のセメント含有製品において、セメントに対する水の割合を高くすることは、強度や耐久性の低下につながるため忌避されていた。このため、セメントに対する水の添加量を、水硬性組成物に対して９０質量％未満に制限することが通常であった。これに対し、水の添加量を上記の割合に設定し、更に後述する成形工程の脱水プレス成形条件と組み合わせることによって、意匠面に所定密度以上の凹凸部分を有し、凸部と凹部における調湿建材の厚さの差が大きい場合であっても、意匠面の目視可能な空隙の数が格段に減少し、見た目がよい調湿建材を製造することが可能である。
【００３９】
混練工程において、水硬性組成物と水とを混練する混練機には特に制限はなく、モルタルミキサー、オムニミキサー、アイリッヒミキサー、２軸強制攪拌ミキサー等が好適に用いられる。
【００４０】
混練工程を経た後に、成形工程を実施する。成形工程においては、上型及び下型を備える金型の上型と下型で形成される空間（成形空間）に、混練工程で得られた混練物を導入して、脱水プレスし、成形物を得る。図５は、調湿建材の成形工程で使用することのできる型の断面図である。図５に示す型１は、下型１０、上型２０及び外枠３０を備えており、下型１０は、下型基板１２と意匠型１４を備えている。
【００４１】
型１において、上型２０と意匠型１４と外枠３０とで囲まれた空間は、混練物が導入される成形空間となる。なお、成形空間に面する上型２０の面（すなわち上型２０の下面。脱水プレスにより成形物の上面と接することとなる上型２０の面）は、混練物中の水が流出する脱水面となっており、成形空間に面する意匠型１４に形成された複数の凹部によって（すなわち、意匠型１４内部の凹凸によって）、成形物に意匠（凹部に対応する凸部）が付与されることになる。
【００４２】
図６は、型１を用いた成形工程を示す断面図である。図６では、上述した型１の成形空間に、混練工程で得た混練物４０が導入された状態が示されている。型１においては、下型１０が固定型、上型２０と外枠３０が可動型となっており、成形空間に混練物４０を導入した後に、上型２０を下型１０方向へ移動させ、混練物を加圧（プレス）するとともに、上型２０の脱水面から混練物中の水分を型１外へ導出し、意匠型１４に形成された複数の凹部により、成形物に当該凹部に対応する凸部を付与する。これにより脱水プレス成形が成されることとなる。
【００４３】
脱水プレス成形は、加圧により水が絞り出される方法で行ってもよいし、減圧により強制的に水を脱水しながら加圧する方法で行ってもよいが、６〜１０Ｍｐａの条件で加圧するとともに、上型２０の脱水面から減圧して水を脱水する方法で行うことが好ましい。脱水プレス成形後に、成形物を型１から取り出す。
【００４４】
なお、下型１０と外枠３０とは一体となっていてもよく、上型２０と外枠３０とは一体となっていてもよい。すなわち、下型１０と外枠３０とは全体として枠付きの下型を構成していてもよく、上型２０と外枠３０とは全体として枠付きの上型を構成していてもよい。
【００４５】
図７は、型１とは異なる構成の型を用いた成形工程を示す断面図である。図７に示す型２は、下型１０、上型２６及び外枠３０を備えており、上型２６は、上型基板２２と意匠型２４を備えている。そして、下型１０と意匠型２４と外枠３０とで囲まれた空間が、混練物４０が導入される成形空間となる。また、下型１０の上面が脱水面、意匠型２４の下面（すなわち脱水プレスにより成形物と接することとなる意匠型２４の面）が意匠付与面である。
【００４６】
型２においては、下型１０が固定型、上型２６と外枠３０が可動型となっており、成形空間に混練物４０を導入した後に、上型２６を下型１０方向へ移動させ、混練物を加圧（プレス）する。しかしながら、このような型２を用いた成形では、調湿建材の意匠面における目視可能な空隙の数を十分に減少させることができない。
【００４７】
なお、本発明の調湿建材の製造方法は、成形工程後に養生工程を備えるものであってもよい。養生工程においては、成形工程で得られた成形物を養生する。養生は一般的な方法で行えばよく、例えば室温で０．５〜１２時間予備養生を行った後、１５０〜２００℃、より好ましくは１８０〜１９０℃において２〜２４時間、より好ましくは４〜１２時間オートクレーブ養生することが好ましい。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明の実施例を示して、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
【００４９】
（実施例１）
ＡＬＣ粉体として、粉砕したＡＬＣ廃材を用いた。具体的には、ＡＬＣ製造工場におけるＡＬＣ切削工程から発生するＡＬＣ端材を、ジョークラッシャーで粗粉砕し、更に高速回転のハンマーミルで微粉砕することにより得られた体積平均粒子径４５μｍの微粉体を用いた。体積平均粒子径は、レーザー式粒度分布測定器９３２０ＨＲＡ（マイクロトラック社）を用いて測定した。ここで、体積平均粒子径は、５０％径、すなわちメジアン径を意味する。セメントには、白色セメントを用いた。メタケイ酸カルシウムには、繊維形状のもの（ＮＹＣＯ社、グレードＮＹＡＤ・Ｇ）を用いた。
【００５０】
ＡＬＣ粉体７５質量部、セメント２５質量部、メタケイ酸カルシウム２質量部及び水硬性組成物の０．０５質量％のポリカルボン酸ＥＯエステル系高性能減水剤（花王株式会社 ＴＫ−１０００）を含む水硬性組成物に、水硬性組成物の９０質量％の水を添加し、オムニミキサーを用いて混練した。混練終了後の混練物の粘度は８．２３Ｐａ・ｓであった。得られた混練物を、後述する、図５の型１と同様の構成を有する型に入れ、圧力７Ｍｐａの条件で加圧すると同時に脱水面側を減圧して水を脱水する脱水プレス成形を行い成形物を得た。得られた成形物を室温で予備養生後、１８０℃、４時間の条件でオートクレーブ養生し、実施例１の調湿建材を得た。下記の複数の型を用いてそれぞれ２０個ずつの調湿建材を得た。
【００５１】
調湿建材の成形には次の型を用いた。下記の型３を用いた成形により製造された調湿建材の意匠面の形状を図８（ａ）に示す。なお、図８（ｂ）は下記の型以外の型を用いた成形により製造された調湿建材の意匠面の形状を示す。
（型１）
図４におけるｘが４０〜５０°であり、ｙが８ｍｍであり、曲率半径Ｒが０．３ｍｍであり、外寸法が３０．３ｃｍ×３０．３ｃｍであり、一方面に、凹部９が格子状に４００個配置されている金型。
（型２）
図４におけるｙが３ｍｍである他は型１と同様の形状を有する金型。
（型３）
図４におけるｙが２ｍｍである他は型１と同様の形状を有する金型。
（型4）
図４におけるｙが１ｍｍである他は型１と同様の形状を有する金型。
（型５）
図４における曲率半径Ｒが１．０ｍｍである他は型１と同様の形状を有する金型。
（型６）
図４における曲率半径Ｒが１．０ｍｍである他は型２と同様の形状を有する金型。
（型７）
図４における曲率半径Ｒが１．０ｍｍである他は型３と同様の形状を有する金型。
（型８）
図４における曲率半径Ｒが１．０ｍｍである他は型４と同様の形状を有する金型。
（型９）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型１と同様の形状を有する金型。
（型１０）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型２と同様の形状を有する金型。
（型１１）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型３と同様の形状を有する金型。
（型１２）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型４と同様の形状を有する金型。
（型１３）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型５と同様の形状を有する金型。
（型１４）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型６と同様の形状を有する金型。
（型１５）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型７と同様の形状を有する金型。
（型１６）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型8と同様の形状を有する金型。
【００５２】
（実施例２〜１２及び比較例１〜４）
水比（水硬性組成物に対する水の添加量の質量比）及び減水剤の量（水硬性組成物に対する質量％）を表１に記載の値に変更した以外は実施例１と同様にして、実施例２〜１２及び比較例１〜４の調湿建材を得た。
【００５３】
実施例及び比較例の調湿建材を試料として以下の測定を行った。結果を表１〜３に示す。
【００５４】
（混練物の粘度の測定）
混練物の粘度は、回転式粘度計（ブルックフィールド社、モデルＨＡＴ）に、回転子（ＨＡ／ＨＢスピンドルＮｏ．３）を取り付け、１０ｒｐｍの回転速度で測定した。
【００５５】
（密度の測定）
調湿建材を水中に浸潰し、水中質量ｍ１を測定した。続いて、調湿建材を水中から取り出して表面をふき取り、質量ｍ２を測定した。続いて、調湿建材を乾燥機で１０５℃、３日間乾燥させ、絶乾質量ｍ３を測定した。水の密度を１ｇ／ｃｍ３とし、調湿建材の密度（ｇ／ｃｍ３）を次式（１）により算出した。測定結果はそれぞれ１０枚の平均値である。
密度＝ｍ３／（ｍ２−ｍ１）…（１）
【００５６】
（曲げ破壊荷重の測定）
調湿建材の曲げ破壊荷重（Ｎ）を測定した。まず、調湿建材を４０℃の温風循環式乾燥機にて含水率約１０％に調整した。続いて、支持点スパン１８０ｍｍ、載苛速度０．１ｃｍ／分、２等分点１線載苛の方法で破壊荷重Ｆを測定し、次式（２）により曲げ破壊荷重（Ｓ）を算出した。式（２）においてＦは破壊荷重（Ｎ）を表し、ｂは試験体の幅（ｍｍ）を表し、Ｌは支持スパン（ｍｍ）を表す。測定結果はそれぞれ１０枚の平均値である。
Ｓ＝Ｆ×Ｌ／ｂ…（２）
【００５７】
（吸放湿性能の測定）
実施例及び比較例の調湿建材について、吸放湿性能（吸湿性能及び放湿性能）を測定した。測定は「調湿建材の吸放湿試験方法ＪＩＳ Ａ １４７０−１：２００８」に準拠した方法で行った。まず、調湿建材の表面の６面のうちの１面（２５０ｍｍ×２５０ｍｍ）のみを残して、他の５面をアルミテープで覆い断湿した。続いてこの調湿建材を、相対湿度５３％の条件下で質量が恒量となるまで放置した。続いて相対湿度を７５％に変更して１２時間放置し、調湿建材の質量変化から吸湿量（吸湿性能）を測定した。次に相対湿度を５３％に戻して１２時間放置し、質量変化から放湿量（放湿性能）を測定した。測定結果はそれぞれ２枚の平均値である。
【００５８】
（意匠面の空隙の測定）
実施例及び比較例の調湿建材について、意匠面の空隙の数を測定した。意匠面の凸部（溝によって仕切られた凸部）の総数に対する、表面に長径１ｍｍ以上の空隙を有する凸部の数の割合（％）を表２及び３に示す。
【００５９】
表２及び３において、「型」は、調湿建材の製造に用いた型を示し、「高さ」は凸部の高さ（図４におけるｙに対応する）を示し、「角度」は凸部の側部傾斜面と調湿建材の他方面とがなす角度（図４におけるｘに対応する）を示し、「角の曲率半径」は、図４における曲率半径Ｒを示す。
【００６０】
意匠面の空隙の原因には、型に水硬性組成物と水との混練物を導入するときの充填不良に由来するものと、脱水プレス成形後離型するときの離型不良に由来するものがあり、これらは目視により容易に判別することができる。表２には、充填不良に由来する長径１ｍｍ以上の空隙の測定結果を示す。表３には、離型不良に由来する長径１ｍｍ以上の空隙の測定結果を示す。なお、実施例においては型の形状が正確に写し取られており、図４におけるｘ、ｙ、ｄ、Ｒ等はそのままの値で調湿建材に転写されていた。
【００６１】
【表１】
【００６２】
【表２】
【００６３】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明により、複雑な形状の意匠面を有するにもかかわらず、意匠面における目視可能な空隙の数が十分に少ない調湿建材及びその製造方法が提供される。
【符号の説明】
【００６５】
１，２，２０１…型、３…凸部の上面、４…凸部、５…凸部の底部、６…調湿建材の他方面、８…空隙、１０，２０４…下型、１２…下型基板、１４，２４…意匠型、２０，２６，２０２…上型、２２…上型基板、３０…外枠、４０…混練物、ａ…凸部の側部傾斜面、ｂ…凹部の側部傾斜面、ｄ…間隔、ｘ…凸部の側部傾斜面と調湿建材の他方面とがなす角度、ｙ…凸部の高さ、Ｒ…曲率半径。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調湿建材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の建築物においては、省エネルギーや住環境向上のために高気密・高断熱化が指向されている。高気密・高断熱化が進むと生活空間における湿度変化の緩和が重要となるが、この湿度対策のため、調湿性能を付与した建材（調湿建材）の使用が検討されている。なお、調湿建材には、消費者の嗜好に訴求可能な美しい意匠面が形成されるのが通常である。
【０００３】
特許文献１には、ケイ酸カルシウム水和物含有粉体とセメントからなる水硬性組成物であってメタケイ酸カルシウムを含有することを特徴とする水硬性組成物を金型等で脱水プレス成形する調湿建材の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、金型で製造可能な調湿建材であって、金型から離型する際に生じやすい、調湿性能や美観に影響を与える意匠面の欠損が、実用上充分なレベルまで低減された調湿建材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート粉体（以下、「ＡＬＣ粉体」と略す場合がある。）、及びセメントを含む水硬性組成物と水との混練物を、凹部が複数形成された面を有する金型で脱水プレスし、オートクレーブ養生してなる、調湿建材であって、当該調湿建材は、一方面に、上記凹部に対応した凸部を複数有する板状の調湿建材であり、凸部の側部傾斜面と調湿建材の他方面とのなす角度が４０〜７０°、凸部の高さが２〜１０ｍｍであり、凸部全数に対する、長径１ｍｍ以上の空隙を有する凸部の数の割合が１０％以下である、調湿建材を提供する。
【０００７】
本発明の調湿建材は、意匠面となる凸部が形成された面における長径１ｍｍ以上の空隙（目視可能な空隙）の数が十分に少ないため、調湿性能や美観に影響を与える意匠面の欠損が、実用上充分なレベルまで低減されたものである。
【０００８】
調湿建材の凸部は、一方面に少なくとも２５個存在することが好ましい。また、調湿建材は、一方面の面積が２００〜４０００ｃｍ２の板状であることが好ましい。
【０００９】
上記の形状は住宅用の調湿建材として、サイズ的に適しており、また美観にも優れることから、当該用途に好適に用いることができる。
【００１０】
本発明はまた、ＡＬＣ粉体、セメント及び減水剤を含む水硬性組成物と水との混練物を、金型の上型と下型で形成される空間に導入して脱水プレスし、得られた成形物をオートクレーブ養生する、調湿建材の製造方法であって、成形物の上面と接する上型の面は、混練物中の水が流出する脱水面であり、成形物の下面と接する下型の面は、成形物に凸部を付与する、凹部が複数形成された面（意匠面）であり、水の量は、水硬性組成物に対して９０〜１３０質量％である、製造方法を提供する。
【００１１】
本発明の製造方法によれば、複雑な形状の意匠面を有するにもかかわらず、意匠面における長径１ｍｍ以上の空隙の数が十分に少ない調湿建材を製造することができる。
【００１２】
上記の製造方法において、減水剤は、リグニンスルホン酸塩、ポリカルボン酸、アミノスルホン酸、メラミンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸及びこれらの誘導体からなる群より選択される１種以上の化合物であることが好ましい。
【００１３】
このような減水剤を用いることにより、意匠面における長径１ｍｍ以上の空隙の数を更に減少させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、金型で製造可能な調湿建材であって、金型から離型する際に生じやすい、調湿性能や美観に影響を与える意匠面の欠損が、実用上充分なレベルまで低減された調湿建材及びその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る調湿建材の斜視図である。
【図２】図１の調湿建材のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図１の調湿建材の上面図である。
【図４】（ａ）は第２実施形態に係る調湿建材の断面図、（ｂ）は第２実施形態に係る調湿建材を製造するための型の断面図、（ｃ）は（ｂ）においてＡで示される領域の拡大図である。
【図５】調湿建材の成形工程で使用することのできる型の断面図である。
【図６】図５の型を用いた成形工程を示す断面図である。
【図７】別の型を用いた成形工程を示す断面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、調湿建材の意匠面の例を表す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、場合により図面を参照しながら、好適な実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は理解を容易にするため一部を誇張して描いており、寸法比率は説明のものとは必ずしも一致しない。
【００１７】
図１は第１実施形態に係る調湿建材の斜視図であり、図２は図１の調湿建材のＩＩ−ＩＩ断面図である。また図３は図１の調湿建材の上面図である。
【００１８】
図１に示す調湿建材１００は、ＡＬＣ粉体及びセメントを含む水硬性組成物と水との混練物を、複数の凹部が形成された面を有する金型で脱水プレスし、オートクレーブ養生してなる、調湿建材である。調湿建材１００の上面３の凸部４が、金型の凹部に対応したものであり、この凸部４は金型の凹部を忠実に再現したものとなっている。また凸部４の欠陥（長径１ｍｍ以上の空隙）の数が大変少なくなっている。
【００１９】
図２に示すように、調湿建材１００においては、凸部４の側部傾斜面ａと、調湿建材１００の他方面６とのなす角度ｘが４０〜７０°、凸部４の高さｙが２〜１０ｍｍである。なお、角度ｘは４５〜６５°がより好ましく、５０〜６０°がさらに好ましい。また高さｙは３〜９ｍｍがより好ましく、３〜８ｍｍがさらに好ましい。
【００２０】
調湿建材１００の凸部４の形状はそれぞれ異なっていてもよく、その場合、側部傾斜面と調湿建材の他方面とのなす角度が４０〜７０°の範囲に入っていればよい。また、側部傾斜面は平坦である必要はなく、凹凸があってもよいが、その場合は、ｘの値が最も大きくなるような接面を側部傾斜面とする。ただし、この場合は気泡や材料の粒子に起因するような微細な凹凸は無視することとする。また、凸部４の高さｙは、各凸部について凸部４の上面３の最も高い位置と（凸部４の上面３は平坦である必要はなく、曲面や頂点を有するものであってもよい）最も深い底部５との間の距離をいい（調湿建材１００の厚さ方向に、他方面６と垂直な長さで決定する）、複数存在する凸部４の高さｙがそれぞれ異なっていても、高さｙが２〜１０ｍｍの範囲にあればよい。
【００２１】
図３に示すように、調湿建材１００は、その凸部の表面に欠陥となる空隙８を有していてもよいが、長径１ｍｍ以上の空隙８を有する凸部の数の割合が凸部全数に対して１０％以下である。この割合は９％以下であることが好ましく、７％以下であることがより好ましく、５％以下であることが更に好ましい。なお、空隙８の長径とは、他方面と垂直な光を上面側から照射した場合の空隙８の投影図における最長の径をいい、図３においてはｚまたはｗとして示されている。図３中、ｚで示される空隙８の長径は１ｍｍ以上であるが、ｗで示される空隙８の長径は１ｍｍ未満である。図３において凸部は合計２５個存在するため、「凸部全数に対する、長径１ｍｍ以上の空隙を有する凸部の数の割合」は４％となる。
【００２２】
図４（ａ）は第２実施形態に係る調湿建材の断面図であり、図４（ｂ）は第２実施形態に係る調湿建材を製造するための型の断面図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）においてＡで示される領域の拡大図である。図４（ａ）に示す調湿建材１０１は、凸部４が間隔ｄをもって配置されている他は、第１実施形態に係る調湿建材１００と同様である。変形態様や好適条件についても第１実施形態と同様である。
【００２３】
図４（ｂ）に示す型２０１は、上型２０２及び下型２０４から構成されており、上型２０２及び下型２０４は図に示すように対向して配置される。上型２０２は平板状であり、下型２０４には、調湿建材１０１の凸部４に対応する凹部９が複数形成されている。下型２０４の凹部９の深さｙは調湿建材１０１の凸部４の高さｙに対応しており、凹部の側部傾斜面ｂと、対向配置された上型２０２の下面との成す角度ｘは、調湿建材１０１におけるｘに対応している。また、調湿建材１０１の凸部４間の間隔ｄに対応する距離ｄをもって、凹部９が形成されている。
【００２４】
図４（ｃ）に示されるように、凹部９の底面と側部傾斜面ｂとが接する角には丸みが付けられており、その曲率半径はＲである。
【００２５】
調湿建材において、凸部は一方面に少なくとも２５個存在することが好ましく、この場合、５×５の格子状に配置されていることが好ましい。凸部の数は１００個以上（１０×１０の格子状が好ましい）存在することがより好ましく、４００個以上（２０×２０の格子状が好ましい）存在することが更に好ましい。調湿建材は、一方面の面積が２００〜４０００ｃｍ２の板状の調湿建材であるのがよい。一方面の面積は好ましくは４００〜２２００ｃｍ２である。なお、複数の凸部は接して存在する必要はなく、調湿建材１０１のように所定の間隔ｄをおいて複数の凸部が配置されていてもよい。すなわち、凸部４の間隔ｄ（調湿建材１００の上面から見た最長距離）は、例えば０．１〜３０ｍｍとすることができ、０．１〜１０ｍｍが好ましい。
【００２６】
続いて、調湿建材の製造方法について説明する。調湿建材は、混練工程と成形工程とを少なくとも含む製造方法で製造可能である。以下、工程ごとに詳説する。
【００２７】
混練工程においては、ＡＬＣ粉体、セメント及び減水剤を含む水硬性組成物と水とを混練し混練物を得る。水硬性組成物は、補強材料であるメタケイ酸カルシウムを含んでもよい。ＡＬＣとは、発泡剤で多孔質化したコンクリートである。ＡＬＣは、珪石等のケイ酸質材料と、セメントと、生石灰等の石灰質原料とを混合したスラリー状物に、発泡剤や気泡剤等の気泡生成剤を添加して混合し、発泡及び硬化させた後、オートクレーブ養生して得られる。ＡＬＣ粉体としては、ＡＬＣを粉砕したものや、ＡＬＣ製造工場、ＡＬＣ建築物の建設現場、ＡＬＣ建築物の解体現場等から発生する、ＡＬＣの残材、端材、粉末等のＡＬＣ廃材から、補強材を取り除き、粉砕したもの等を好適に利用できる。ＡＬＣの廃材は従来埋め立て処分されていたが、埋め立て処分は環境に対する負荷が大きく、将来的な用地の確保も困難であるため、埋め立て処分にかわる処理方法が求められている。ＡＬＣ廃材から製造したＡＬＣ粉体を、調湿建材の原料として利用することにより、ＡＬＣ廃材を有効に再利用することが可能となり、ＡＬＣ廃材の処分の問題を解決することができる。
【００２８】
ＡＬＣ粉体は、体積平均粒径が５〜２００μｍであることが好ましく、５〜１００μｍであることがより好ましい。体積平均粒径が２００μｍよりも大きいと、粉体の粗大な細孔が構造上の欠陥となり、調湿建材の強度低下の原因となる。体積平均粒径が５μｍよりも小さいと、粉砕に非常にエネルギーと時間が必要となり、生産性が低下する場合がある。
【００２９】
セメントとしては、普通ポルトランドセメント、高炉セメント、早強セメント、中庸熱セメント、ジェットセメント、アルミナセメントや、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント等の混合セメントが好適に使用できる。これらは単独で用いても混合して用いてもよい。無機顔料や有機顔料等により製品に色を付ける場合には、顔料の添加量が少量でも発色が良くなることから、白色セメントを使用することが好ましい。
【００３０】
減水剤としては、例えば、変性リグニンスルホン酸化合物とナフタレンスルホン酸系化合物の複合体（例えば、ＢＡＳＦポゾリス株式会社 レオビルト１４６０）、変性リグニンスルホン酸化合物とポリカルボン酸系化合物の複合体（竹本油脂株式会社 チューポールＥＸ６０Ｒ）等のリグニンスルホン酸塩又はその誘導体、特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤（例えば、花王株式会社 ポイズ５２０、ポイズ５３０）、ポリカルボン酸ＥＯエステル系高性能減水剤（例えば、花王株式会社 ＴＫ−１０００、ＴＫ−２０００）、ポリカルボン酸系グラフトコポリマーを主成分とするアニオン型高分子界面活性剤（例えば、竹本油脂株式会社 チューポールＳＳＰ−１０４）、ポリカルボン酸系水溶性ビニル共重合体（例えば、竹本油脂株式会社 チューポールＮＶ−Ｇ５）、ポリカルボン酸系化合物（例えば、グレースケミカル株式会社 スーパー２００、スーパー３００、日本シーカ株式会社 シーカメント１２００Ｎ、シーカメント２２００、株式会社フローリック フローリックＳＦ５００Ｕ）、ポリカルボン酸エーテル系化合物（例えば、ＢＡＳＦポゾリス株式会社 レオビルト８０００、ＮＴ−１０００）等のポリカルボン酸又はその誘導体、アミノスルホン酸系化合物（例えば、株式会社フローリック フローリックＶＰ２００）等のアミノスルホン酸又はその誘導体、メラミンスルホン酸系化合物（例えば、ＢＡＳＦポゾリス株式会社 レオビルト４０００、株式会社フローリック フローリックＭＳ）、スルホン化メラミン高縮合物塩（例えば、グレースケミカル株式会社 ＦＴ−３Ｓ）等のメラミンスルホン酸又はその誘導体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン高縮合物（例えば、花王株式会社、マイティ１００、マイティ１５０）、ナフタレンスルホン酸系化合物（例えば、ＢＡＳＦポゾリス株式会社 レオビルト１４４０、株式会社フローリック フローリックＰＳ、フローリックＰＳＲ１１０）等のナフタレンスルホン酸又はその誘導体を使用することができる。減水剤は、上記の化合物をのうち１種を単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００３１】
減水剤の添加量は水硬性組成物を基準として０．０１〜２質量％であることが好ましく、０．０５〜１．５質量％であることがより好ましく、０．０５〜１質量％であることが更に好ましい。
【００３２】
メタケイ酸カルシウムとしては、天然に産出されるものや、ケイ酸質原料及び石灰質原料から合成される人工鉱物等を用いることができる。メタケイ酸カルシウムの形状は粒子形状のものでも繊維形状のものでも良い。繊維形状のものを使用した場合には、調湿建材の強度が大きくなる効果が得られる。
【００３３】
水硬性組成物は、ＡＬＣ粉体とセメントとの合計１００質量部に対して、ＡＬＣ粉体を６０〜９０質量部含むことが好ましく、７０〜８５質量部含むことがより好ましい。水硬性組成物は、ＡＬＣ粉体とセメントとの合計１００質量部に対して、更にメタケイ酸カルシウムを０．５〜１０質量部含むことが好ましい。ＡＬＣ粉体とセメントとの割合が上記の範囲にあることにより、高い吸放湿性能を有する調湿建材を製造することができる。また、水硬性組成物がメタケイ酸カルシウムを含有することにより、成形工程後の脱型が容易となる。
【００３４】
水硬性組成物におけるＡＬＣ粉体の含有量が、ＡＬＣ粉体とセメントとの合計１００質量部に対して６０質量部より少ないと、得られた調湿建材の放湿速度が低下する場合があり、９０質量部を超えると、脱水プレス成形して得られた成形物の強度が、ハンドリング可能な強度に達するまでに多くの時間が必要となり、生産性が低下する場合がある。また、水硬性組成物におけるメタケイ酸カルシウムの含有量が、ＡＬＣ粉体とセメントとの合計１００質量部に対して０．５質量部より少ないと、メタケイ酸カルシウムを添加した効果が明確でない場合があり、１０質量部を超える量を添加しても、添加量に見合った効果が得られない場合がある。
【００３５】
上記の水硬性組成物は、必要に応じて、補強材を更に含んでもよい。補強材としては、ビニロン、ナイロン（登録商標）、パルプ等の有機繊維、カーボンファイバー等の無機繊維、ステンレスファイバー等の金属繊維等が好適に使用できる。ラス網や鉄筋マット等の鉄筋も補強材として好適に使用できる。補強材は、オートクレーブ養生に耐久性があることが好ましい。補強材を添加した水硬性組成物から製造された調湿建材は、例えば地震等により亀裂が発生した場合においても直ちに破損に至らず、安全性が増加する。
【００３６】
混練物の粘度は、０．５〜１０Ｐａ・ｓであることが好ましく、１．０〜８．５Ｐａ・ｓであることがより好ましい。粘度を調整する方法としては、水硬性組成物に対する水の添加量を増減させる方法及び水硬性組成物に上記の減水剤を添加する方法が挙げられる。
【００３７】
混練工程における水の添加量は、水硬性組成物に対して９０〜１３０質量％であることが好ましく、９５〜１０５質量％であることがより好ましい。本明細書において、水硬性組成物に対する水の添加量の質量比を「水比」という場合がある。水の添加量が、水硬性組成物の９０質量％未満であると、後述する成形工程において、金型に水硬性組成物と水とを混練して得られた混練物を導入するときに、金型への混練物の充填不良が発生し、調湿建材の意匠面の長径１ｍｍ以上の空隙の数が多くなる傾向がある。また、水の添加量が、水硬性組成物の１３０質量％を超えると、後述する成形工程の脱水プレス成形において、脱水に要する時間が長くなり、生産性が低下する傾向がある。また、成形物の強度が低下し、成形物の金型からの離型時に離型不良が発生し、調湿建材の意匠面の長径１ｍｍ以上の空隙の数が多くなる傾向がある。
【００３８】
従来のセメント含有製品において、セメントに対する水の割合を高くすることは、強度や耐久性の低下につながるため忌避されていた。このため、セメントに対する水の添加量を、水硬性組成物に対して９０質量％未満に制限することが通常であった。これに対し、水の添加量を上記の割合に設定し、更に後述する成形工程の脱水プレス成形条件と組み合わせることによって、意匠面に所定密度以上の凹凸部分を有し、凸部と凹部における調湿建材の厚さの差が大きい場合であっても、意匠面の目視可能な空隙の数が格段に減少し、見た目がよい調湿建材を製造することが可能である。
【００３９】
混練工程において、水硬性組成物と水とを混練する混練機には特に制限はなく、モルタルミキサー、オムニミキサー、アイリッヒミキサー、２軸強制攪拌ミキサー等が好適に用いられる。
【００４０】
混練工程を経た後に、成形工程を実施する。成形工程においては、上型及び下型を備える金型の上型と下型で形成される空間（成形空間）に、混練工程で得られた混練物を導入して、脱水プレスし、成形物を得る。図５は、調湿建材の成形工程で使用することのできる型の断面図である。図５に示す型１は、下型１０、上型２０及び外枠３０を備えており、下型１０は、下型基板１２と意匠型１４を備えている。
【００４１】
型１において、上型２０と意匠型１４と外枠３０とで囲まれた空間は、混練物が導入される成形空間となる。なお、成形空間に面する上型２０の面（すなわち上型２０の下面。脱水プレスにより成形物の上面と接することとなる上型２０の面）は、混練物中の水が流出する脱水面となっており、成形空間に面する意匠型１４に形成された複数の凹部によって（すなわち、意匠型１４内部の凹凸によって）、成形物に意匠（凹部に対応する凸部）が付与されることになる。
【００４２】
図６は、型１を用いた成形工程を示す断面図である。図６では、上述した型１の成形空間に、混練工程で得た混練物４０が導入された状態が示されている。型１においては、下型１０が固定型、上型２０と外枠３０が可動型となっており、成形空間に混練物４０を導入した後に、上型２０を下型１０方向へ移動させ、混練物を加圧（プレス）するとともに、上型２０の脱水面から混練物中の水分を型１外へ導出し、意匠型１４に形成された複数の凹部により、成形物に当該凹部に対応する凸部を付与する。これにより脱水プレス成形が成されることとなる。
【００４３】
脱水プレス成形は、加圧により水が絞り出される方法で行ってもよいし、減圧により強制的に水を脱水しながら加圧する方法で行ってもよいが、６〜１０Ｍｐａの条件で加圧するとともに、上型２０の脱水面から減圧して水を脱水する方法で行うことが好ましい。脱水プレス成形後に、成形物を型１から取り出す。
【００４４】
なお、下型１０と外枠３０とは一体となっていてもよく、上型２０と外枠３０とは一体となっていてもよい。すなわち、下型１０と外枠３０とは全体として枠付きの下型を構成していてもよく、上型２０と外枠３０とは全体として枠付きの上型を構成していてもよい。
【００４５】
図７は、型１とは異なる構成の型を用いた成形工程を示す断面図である。図７に示す型２は、下型１０、上型２６及び外枠３０を備えており、上型２６は、上型基板２２と意匠型２４を備えている。そして、下型１０と意匠型２４と外枠３０とで囲まれた空間が、混練物４０が導入される成形空間となる。また、下型１０の上面が脱水面、意匠型２４の下面（すなわち脱水プレスにより成形物と接することとなる意匠型２４の面）が意匠付与面である。
【００４６】
型２においては、下型１０が固定型、上型２６と外枠３０が可動型となっており、成形空間に混練物４０を導入した後に、上型２６を下型１０方向へ移動させ、混練物を加圧（プレス）する。しかしながら、このような型２を用いた成形では、調湿建材の意匠面における目視可能な空隙の数を十分に減少させることができない。
【００４７】
なお、本発明の調湿建材の製造方法は、成形工程後に養生工程を備えるものであってもよい。養生工程においては、成形工程で得られた成形物を養生する。養生は一般的な方法で行えばよく、例えば室温で０．５〜１２時間予備養生を行った後、１５０〜２００℃、より好ましくは１８０〜１９０℃において２〜２４時間、より好ましくは４〜１２時間オートクレーブ養生することが好ましい。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明の実施例を示して、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
【００４９】
（実施例１）
ＡＬＣ粉体として、粉砕したＡＬＣ廃材を用いた。具体的には、ＡＬＣ製造工場におけるＡＬＣ切削工程から発生するＡＬＣ端材を、ジョークラッシャーで粗粉砕し、更に高速回転のハンマーミルで微粉砕することにより得られた体積平均粒子径４５μｍの微粉体を用いた。体積平均粒子径は、レーザー式粒度分布測定器９３２０ＨＲＡ（マイクロトラック社）を用いて測定した。ここで、体積平均粒子径は、５０％径、すなわちメジアン径を意味する。セメントには、白色セメントを用いた。メタケイ酸カルシウムには、繊維形状のもの（ＮＹＣＯ社、グレードＮＹＡＤ・Ｇ）を用いた。
【００５０】
ＡＬＣ粉体７５質量部、セメント２５質量部、メタケイ酸カルシウム２質量部及び水硬性組成物の０．０５質量％のポリカルボン酸ＥＯエステル系高性能減水剤（花王株式会社 ＴＫ−１０００）を含む水硬性組成物に、水硬性組成物の９０質量％の水を添加し、オムニミキサーを用いて混練した。混練終了後の混練物の粘度は８．２３Ｐａ・ｓであった。得られた混練物を、後述する、図５の型１と同様の構成を有する型に入れ、圧力７Ｍｐａの条件で加圧すると同時に脱水面側を減圧して水を脱水する脱水プレス成形を行い成形物を得た。得られた成形物を室温で予備養生後、１８０℃、４時間の条件でオートクレーブ養生し、実施例１の調湿建材を得た。下記の複数の型を用いてそれぞれ２０個ずつの調湿建材を得た。
【００５１】
調湿建材の成形には次の型を用いた。下記の型３を用いた成形により製造された調湿建材の意匠面の形状を図８（ａ）に示す。なお、図８（ｂ）は下記の型以外の型を用いた成形により製造された調湿建材の意匠面の形状を示す。
（型１）
図４におけるｘが４０〜５０°であり、ｙが８ｍｍであり、曲率半径Ｒが０．３ｍｍであり、外寸法が３０．３ｃｍ×３０．３ｃｍであり、一方面に、凹部９が格子状に４００個配置されている金型。
（型２）
図４におけるｙが３ｍｍである他は型１と同様の形状を有する金型。
（型３）
図４におけるｙが２ｍｍである他は型１と同様の形状を有する金型。
（型4）
図４におけるｙが１ｍｍである他は型１と同様の形状を有する金型。
（型５）
図４における曲率半径Ｒが１．０ｍｍである他は型１と同様の形状を有する金型。
（型６）
図４における曲率半径Ｒが１．０ｍｍである他は型２と同様の形状を有する金型。
（型７）
図４における曲率半径Ｒが１．０ｍｍである他は型３と同様の形状を有する金型。
（型８）
図４における曲率半径Ｒが１．０ｍｍである他は型４と同様の形状を有する金型。
（型９）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型１と同様の形状を有する金型。
（型１０）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型２と同様の形状を有する金型。
（型１１）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型３と同様の形状を有する金型。
（型１２）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型４と同様の形状を有する金型。
（型１３）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型５と同様の形状を有する金型。
（型１４）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型６と同様の形状を有する金型。
（型１５）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型７と同様の形状を有する金型。
（型１６）
図４におけるｘが６０〜７０°である他は型8と同様の形状を有する金型。
【００５２】
（実施例２〜１２及び比較例１〜４）
水比（水硬性組成物に対する水の添加量の質量比）及び減水剤の量（水硬性組成物に対する質量％）を表１に記載の値に変更した以外は実施例１と同様にして、実施例２〜１２及び比較例１〜４の調湿建材を得た。
【００５３】
実施例及び比較例の調湿建材を試料として以下の測定を行った。結果を表１〜３に示す。
【００５４】
（混練物の粘度の測定）
混練物の粘度は、回転式粘度計（ブルックフィールド社、モデルＨＡＴ）に、回転子（ＨＡ／ＨＢスピンドルＮｏ．３）を取り付け、１０ｒｐｍの回転速度で測定した。
【００５５】
（密度の測定）
調湿建材を水中に浸潰し、水中質量ｍ１を測定した。続いて、調湿建材を水中から取り出して表面をふき取り、質量ｍ２を測定した。続いて、調湿建材を乾燥機で１０５℃、３日間乾燥させ、絶乾質量ｍ３を測定した。水の密度を１ｇ／ｃｍ３とし、調湿建材の密度（ｇ／ｃｍ３）を次式（１）により算出した。測定結果はそれぞれ１０枚の平均値である。
密度＝ｍ３／（ｍ２−ｍ１）…（１）
【００５６】
（曲げ破壊荷重の測定）
調湿建材の曲げ破壊荷重（Ｎ）を測定した。まず、調湿建材を４０℃の温風循環式乾燥機にて含水率約１０％に調整した。続いて、支持点スパン１８０ｍｍ、載苛速度０．１ｃｍ／分、２等分点１線載苛の方法で破壊荷重Ｆを測定し、次式（２）により曲げ破壊荷重（Ｓ）を算出した。式（２）においてＦは破壊荷重（Ｎ）を表し、ｂは試験体の幅（ｍｍ）を表し、Ｌは支持スパン（ｍｍ）を表す。測定結果はそれぞれ１０枚の平均値である。
Ｓ＝Ｆ×Ｌ／ｂ…（２）
【００５７】
（吸放湿性能の測定）
実施例及び比較例の調湿建材について、吸放湿性能（吸湿性能及び放湿性能）を測定した。測定は「調湿建材の吸放湿試験方法ＪＩＳ Ａ １４７０−１：２００８」に準拠した方法で行った。まず、調湿建材の表面の６面のうちの１面（２５０ｍｍ×２５０ｍｍ）のみを残して、他の５面をアルミテープで覆い断湿した。続いてこの調湿建材を、相対湿度５３％の条件下で質量が恒量となるまで放置した。続いて相対湿度を７５％に変更して１２時間放置し、調湿建材の質量変化から吸湿量（吸湿性能）を測定した。次に相対湿度を５３％に戻して１２時間放置し、質量変化から放湿量（放湿性能）を測定した。測定結果はそれぞれ２枚の平均値である。
【００５８】
（意匠面の空隙の測定）
実施例及び比較例の調湿建材について、意匠面の空隙の数を測定した。意匠面の凸部（溝によって仕切られた凸部）の総数に対する、表面に長径１ｍｍ以上の空隙を有する凸部の数の割合（％）を表２及び３に示す。
【００５９】
表２及び３において、「型」は、調湿建材の製造に用いた型を示し、「高さ」は凸部の高さ（図４におけるｙに対応する）を示し、「角度」は凸部の側部傾斜面と調湿建材の他方面とがなす角度（図４におけるｘに対応する）を示し、「角の曲率半径」は、図４における曲率半径Ｒを示す。
【００６０】
意匠面の空隙の原因には、型に水硬性組成物と水との混練物を導入するときの充填不良に由来するものと、脱水プレス成形後離型するときの離型不良に由来するものがあり、これらは目視により容易に判別することができる。表２には、充填不良に由来する長径１ｍｍ以上の空隙の測定結果を示す。表３には、離型不良に由来する長径１ｍｍ以上の空隙の測定結果を示す。なお、実施例においては型の形状が正確に写し取られており、図４におけるｘ、ｙ、ｄ、Ｒ等はそのままの値で調湿建材に転写されていた。
【００６１】
【表１】
【００６２】
【表２】
【００６３】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明により、複雑な形状の意匠面を有するにもかかわらず、意匠面における目視可能な空隙の数が十分に少ない調湿建材及びその製造方法が提供される。
【符号の説明】
【００６５】
１，２，２０１…型、３…凸部の上面、４…凸部、５…凸部の底部、６…調湿建材の他方面、８…空隙、１０，２０４…下型、１２…下型基板、１４，２４…意匠型、２０，２６，２０２…上型、２２…上型基板、３０…外枠、４０…混練物、ａ…凸部の側部傾斜面、ｂ…凹部の側部傾斜面、ｄ…間隔、ｘ…凸部の側部傾斜面と調湿建材の他方面とがなす角度、ｙ…凸部の高さ、Ｒ…曲率半径。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート粉体及びセメントを含む水硬性組成物と水との混練物を、凹部が複数形成された面を有する金型で脱水プレスし、オートクレーブ養生してなる、調湿建材であって、
前記調湿建材は、一方面に、前記凹部に対応した凸部を複数有する板状の調湿建材であり、
前記凸部の側部傾斜面と前記調湿建材の他方面とのなす角度が４０〜７０°、前記凸部の高さが２〜１０ｍｍであり、
前記凸部全数に対する、長径１ｍｍ以上の空隙を有する凸部の数の割合が１０％以下である、調湿建材。
【請求項２】
前記凸部は、前記一方面に少なくとも２５個存在する、請求項１記載の調湿建材。
【請求項３】
前記調湿建材は、前記一方面の面積が２００〜４０００ｃｍ２の板状の調湿建材である、請求項１又は２に記載の調湿建材。
【請求項４】
オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート粉体、セメント及び減水剤を含む水硬性組成物と水との混練物を、金型の上型と下型で形成される空間に導入して脱水プレスし、得られた成形物をオートクレーブ養生する、調湿建材の製造方法であって、
前記成形物の上面と接する前記上型の面は、前記混練物中の水が流出する脱水面であり、
前記成形物の下面と接する前記下型の面は、前記成形物に凸部を付与する、凹部が複数形成された面であり、
前記水の量は、水硬性組成物に対して９０〜１３０質量％である、製造方法。
【請求項５】
前記減水剤は、リグニンスルホン酸塩、ポリカルボン酸、アミノスルホン酸、メラミンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸及びこれらの誘導体からなる群より選択される１種以上の化合物である、請求項４記載の製造方法。
【請求項１】
オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート粉体及びセメントを含む水硬性組成物と水との混練物を、凹部が複数形成された面を有する金型で脱水プレスし、オートクレーブ養生してなる、調湿建材であって、
前記調湿建材は、一方面に、前記凹部に対応した凸部を複数有する板状の調湿建材であり、
前記凸部の側部傾斜面と前記調湿建材の他方面とのなす角度が４０〜７０°、前記凸部の高さが２〜１０ｍｍであり、
前記凸部全数に対する、長径１ｍｍ以上の空隙を有する凸部の数の割合が１０％以下である、調湿建材。
【請求項２】
前記凸部は、前記一方面に少なくとも２５個存在する、請求項１記載の調湿建材。
【請求項３】
前記調湿建材は、前記一方面の面積が２００〜４０００ｃｍ２の板状の調湿建材である、請求項１又は２に記載の調湿建材。
【請求項４】
オートクレーブ養生軽量気泡コンクリート粉体、セメント及び減水剤を含む水硬性組成物と水との混練物を、金型の上型と下型で形成される空間に導入して脱水プレスし、得られた成形物をオートクレーブ養生する、調湿建材の製造方法であって、
前記成形物の上面と接する前記上型の面は、前記混練物中の水が流出する脱水面であり、
前記成形物の下面と接する前記下型の面は、前記成形物に凸部を付与する、凹部が複数形成された面であり、
前記水の量は、水硬性組成物に対して９０〜１３０質量％である、製造方法。
【請求項５】
前記減水剤は、リグニンスルホン酸塩、ポリカルボン酸、アミノスルホン酸、メラミンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸及びこれらの誘導体からなる群より選択される１種以上の化合物である、請求項４記載の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−８２０８４（Ｐ２０１２−８２０８４Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２７７９９（Ｐ２０１０−２２７７９９）
【出願日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【出願人】（３９００１８７１７）旭化成建材株式会社 (249)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【出願人】（３９００１８７１７）旭化成建材株式会社 (249)
【Ｆターム（参考）】
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