JP2964393B2 - 調湿セラミックス建材 - Google Patents
調湿セラミックス建材Info
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Landscapes
- Finishing Walls (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Building Environments (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建物内部の壁面な
どに施工することによって、室内の湿度を調節する機能
を発揮する調湿セラミックス建材に関する。
どに施工することによって、室内の湿度を調節する機能
を発揮する調湿セラミックス建材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のものにあっては、下記の
ようなものになっている。 １．最も知られている調湿建材は木材である。 ２．天然無機鉱物を利用した調湿建材としては、ゼオラ
イトを利用したもの、珪藻土を利用した仕上材などがあ
る。
ようなものになっている。 １．最も知られている調湿建材は木材である。 ２．天然無機鉱物を利用した調湿建材としては、ゼオラ
イトを利用したもの、珪藻土を利用した仕上材などがあ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたも
のにあっては、下記のような問題点を有していた。 １．木材は調湿機能に優れた材料であるが、可燃材料で
あり、寸法安定性に劣り、また腐食および虫害などの危
険性がある。さらには森林資源の枯渇と地球環境保全上
の問題から今まで以上の使用は困難な状況にある。
のにあっては、下記のような問題点を有していた。 １．木材は調湿機能に優れた材料であるが、可燃材料で
あり、寸法安定性に劣り、また腐食および虫害などの危
険性がある。さらには森林資源の枯渇と地球環境保全上
の問題から今まで以上の使用は困難な状況にある。
【０００４】２．ゼオライトを利用した調湿建材の調湿
機能は、ゼオライトの特性とその配合量に依存する。ゼ
オライトは半径２０Å以下の微細な細孔が大部分を占
め、吸湿性に優れるが、その放湿性は乏しい。また、ゼ
オライトを利用した調湿建材は、原料にゼオライト単独
ではなく、硬化材としてセメントなどを配合するため、
必然的にその吸放湿すなわち調湿機能は小さくなる。さ
らに、ゼオライトはその結晶構造から耐火度に難点があ
り、セラミックスに利用することは困難である。
機能は、ゼオライトの特性とその配合量に依存する。ゼ
オライトは半径２０Å以下の微細な細孔が大部分を占
め、吸湿性に優れるが、その放湿性は乏しい。また、ゼ
オライトを利用した調湿建材は、原料にゼオライト単独
ではなく、硬化材としてセメントなどを配合するため、
必然的にその吸放湿すなわち調湿機能は小さくなる。さ
らに、ゼオライトはその結晶構造から耐火度に難点があ
り、セラミックスに利用することは困難である。
【０００５】３．珪藻土を利用した調湿建材の調湿機能
は、配合する珪藻土の特性とその量に依存する。しか
し、珪藻土は細孔半径２５０Å以上のマクロポアが大部
分を占め、吸水性に優れるが、吸湿性が小さいため調湿
機能は小さい。
は、配合する珪藻土の特性とその量に依存する。しか
し、珪藻土は細孔半径２５０Å以上のマクロポアが大部
分を占め、吸水性に優れるが、吸湿性が小さいため調湿
機能は小さい。
【０００６】本願は、従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みなされたものであり、その目的は、天然無機
鉱物を出発原料として、木材以上の調湿機能を有し、耐
火性、不燃性、耐腐食性、耐害虫性、耐水性などの耐久
性、寸法安定性に優れた調湿セラミックス建材を安価に
提供しようとするものである。
題点に鑑みなされたものであり、その目的は、天然無機
鉱物を出発原料として、木材以上の調湿機能を有し、耐
火性、不燃性、耐腐食性、耐害虫性、耐水性などの耐久
性、寸法安定性に優れた調湿セラミックス建材を安価に
提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、下記に述べる構成としたものである。請
求項１の発明は、珪質頁岩粉砕物に水、または水と有機
バインダーを加えて成形し、焼成することによって連続
気孔を多数形成することを特徴とする調湿セラミックス
建材である。前記珪質頁岩は天然無機鉱物であり、多孔
質クリストバライトを主成分とし、細孔分布において半
径２０〜１００Åの細孔が全細孔容量の７０％以上を有
することを特徴とする。
成するために、下記に述べる構成としたものである。請
求項１の発明は、珪質頁岩粉砕物に水、または水と有機
バインダーを加えて成形し、焼成することによって連続
気孔を多数形成することを特徴とする調湿セラミックス
建材である。前記珪質頁岩は天然無機鉱物であり、多孔
質クリストバライトを主成分とし、細孔分布において半
径２０〜１００Åの細孔が全細孔容量の７０％以上を有
することを特徴とする。
【０００８】請求項２の発明は、珪質頁岩粉砕物に成形
性と強度の向上およびデザインの多様化を図る目的から
その他のセラミックス原料を配合し、水、または水と有
機バインダーを加えて成形し、焼成することによって連
続気孔を多数形成することを特徴とする調湿セラミック
ス建材である。前記珪質頁岩は天然無機鉱物であり、多
孔質クリストバライトを主成分とし、細孔分布において
半径２０〜１００Åの細孔が全細孔容量の７０％以上を
有することを特徴とする。
性と強度の向上およびデザインの多様化を図る目的から
その他のセラミックス原料を配合し、水、または水と有
機バインダーを加えて成形し、焼成することによって連
続気孔を多数形成することを特徴とする調湿セラミック
ス建材である。前記珪質頁岩は天然無機鉱物であり、多
孔質クリストバライトを主成分とし、細孔分布において
半径２０〜１００Åの細孔が全細孔容量の７０％以上を
有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明で用いる珪質頁岩粉砕物の粒度は成
形方法によって異なり、プレス成形の場合にはその粒度
が大きくなるほど製品強度が小さくなるため、概略粒径
５ｍｍ以下に調製する。また、押し出し成形などによる
湿式成形の場合にはその成形性を向上させるために、概
略粒径１ｍｍ以下に調製する。
に説明する。本発明で用いる珪質頁岩粉砕物の粒度は成
形方法によって異なり、プレス成形の場合にはその粒度
が大きくなるほど製品強度が小さくなるため、概略粒径
５ｍｍ以下に調製する。また、押し出し成形などによる
湿式成形の場合にはその成形性を向上させるために、概
略粒径１ｍｍ以下に調製する。
【００１０】本発明で用いる珪質頁岩粉砕物の細孔分布
は、調湿機能に寄与する半径２０〜１００Åの細孔が全
体の７０％以上を占め、その細孔容量はおおよそ０．１
〜０．３ｍｌ／ｇである。（図１参照） メソポアを多く含有するため、比表面積は１１０ｍ2 ／
ｇ以上と大きい。
は、調湿機能に寄与する半径２０〜１００Åの細孔が全
体の７０％以上を占め、その細孔容量はおおよそ０．１
〜０．３ｍｌ／ｇである。（図１参照） メソポアを多く含有するため、比表面積は１１０ｍ2 ／
ｇ以上と大きい。
【００１１】図２は８００℃焼成珪質頁岩粉砕物の細孔
分布である。図１と比較して、細孔分布はそれほど変化
せず、熱的に安定していることを示している。
分布である。図１と比較して、細孔分布はそれほど変化
せず、熱的に安定していることを示している。
【００１２】図３は本発明で用いる珪質頁岩粉砕物の２
０℃における水蒸気吸着等温線であるが、比較材として
ゼオライトおよび珪藻土もあわせて示した。ゼオライト
や珪藻土と比較して吸湿過程は、蒸気圧０．５以下すな
わち相対湿度５０％以下の低湿度領域における吸湿量は
小さいが、蒸気圧０．５以上の高湿度領域で非常に大き
な吸湿量を示す。
０℃における水蒸気吸着等温線であるが、比較材として
ゼオライトおよび珪藻土もあわせて示した。ゼオライト
や珪藻土と比較して吸湿過程は、蒸気圧０．５以下すな
わち相対湿度５０％以下の低湿度領域における吸湿量は
小さいが、蒸気圧０．５以上の高湿度領域で非常に大き
な吸湿量を示す。
【００１３】図４は本発明で用いる珪質頁岩粉砕物の２
５℃における調湿機能を示すが、図３と同様に比較材と
してゼオライトおよび珪藻土もあわせて示した。２４時
間毎に相対湿度を９０％と５０％の間を繰り返し変化さ
せた各試料の吸湿率であるが、湿度９０％の吸湿率と湿
度５０％の吸湿率の差を調湿機能とすると珪質頁岩の調
湿機能は１７ｗｔ％であり、ゼオライトの３ｗｔ％およ
び珪藻土の５ｗｔ％と比較して、卓越した調湿機能を有
している。
５℃における調湿機能を示すが、図３と同様に比較材と
してゼオライトおよび珪藻土もあわせて示した。２４時
間毎に相対湿度を９０％と５０％の間を繰り返し変化さ
せた各試料の吸湿率であるが、湿度９０％の吸湿率と湿
度５０％の吸湿率の差を調湿機能とすると珪質頁岩の調
湿機能は１７ｗｔ％であり、ゼオライトの３ｗｔ％およ
び珪藻土の５ｗｔ％と比較して、卓越した調湿機能を有
している。
【００１４】図５は本発明で用いる珪質頁岩粉砕物の２
５℃における吸放湿変化であるが、図３および図４と同
様に比較材としてゼオライトおよび珪藻土もあわせて示
した。本図は各試料の相対湿度９０％の条件下における
吸湿過程の吸湿率の経時変化およびその吸湿試料の相対
湿度５０％の条件下における放湿過程の吸湿率の経時変
化である。珪質頁岩は高湿度の条件下で速やかに吸湿
し、その吸湿した水分は低湿度の条件下で速やかに放湿
する。すなわち、珪質頁岩は湿度の変化に応じて速やか
に吸放湿し、卓越した調湿機能を有している。
５℃における吸放湿変化であるが、図３および図４と同
様に比較材としてゼオライトおよび珪藻土もあわせて示
した。本図は各試料の相対湿度９０％の条件下における
吸湿過程の吸湿率の経時変化およびその吸湿試料の相対
湿度５０％の条件下における放湿過程の吸湿率の経時変
化である。珪質頁岩は高湿度の条件下で速やかに吸湿
し、その吸湿した水分は低湿度の条件下で速やかに放湿
する。すなわち、珪質頁岩は湿度の変化に応じて速やか
に吸放湿し、卓越した調湿機能を有している。
【００１５】本発明における焼成温度は、６００〜１１
００℃である。珪質頁岩の調湿機能は焼成温度７００℃
まではほとんど変化しないが、それ以上では焼成温度が
高くなるほどその機能は低下する。水に崩壊しない程度
の耐水性を付与するためには、６００℃以上の焼成温度
が必要であるが、焼成温度が高くなるほど調湿機能は低
下するため、あまり高温焼成は望ましくない。焼成温度
を１１００℃以上にすると、半径２０〜１００Åの細孔
が焼成によって激減すると共に、連続気孔が減少するた
めに、調湿機能はほとんど発現しなくなる。木材よりも
大きな調湿機能を発現させ、セラミックス建材としての
強度と耐久性を満足させるためには８００〜１０００℃
の焼成温度で焼成することが適切である。（図６参照） 請求項２における珪質頁岩と配合するセラミックス原料
には、成形性と強度を高める目的で各種粘土を使用す
る。色調と質感などのデザイン性を多様化するために各
種無機質顔料を配合する。調湿機能は珪質頁岩粉砕物の
配合量と焼成温度に依存することから、配合するその他
のセラミックス原料はできるだけ少なく、できるだけ低
い焼成温度で目的とする材料設計を達成することが望ま
しい。
００℃である。珪質頁岩の調湿機能は焼成温度７００℃
まではほとんど変化しないが、それ以上では焼成温度が
高くなるほどその機能は低下する。水に崩壊しない程度
の耐水性を付与するためには、６００℃以上の焼成温度
が必要であるが、焼成温度が高くなるほど調湿機能は低
下するため、あまり高温焼成は望ましくない。焼成温度
を１１００℃以上にすると、半径２０〜１００Åの細孔
が焼成によって激減すると共に、連続気孔が減少するた
めに、調湿機能はほとんど発現しなくなる。木材よりも
大きな調湿機能を発現させ、セラミックス建材としての
強度と耐久性を満足させるためには８００〜１０００℃
の焼成温度で焼成することが適切である。（図６参照） 請求項２における珪質頁岩と配合するセラミックス原料
には、成形性と強度を高める目的で各種粘土を使用す
る。色調と質感などのデザイン性を多様化するために各
種無機質顔料を配合する。調湿機能は珪質頁岩粉砕物の
配合量と焼成温度に依存することから、配合するその他
のセラミックス原料はできるだけ少なく、できるだけ低
い焼成温度で目的とする材料設計を達成することが望ま
しい。
【００１６】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。
【００１７】実施例１〜珪質頁岩単体による調湿セラミ
ックス建材 粒径１ｍｍ以下に調製した珪質頁岩粉砕物に、水と粉砕
物に対して０．３ｗｔ％のＣＭＣを加えて、含水率約２
６ｗｔ％に調製し、成形圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 で、大
きさ２１８×１０４×１５ｍｍにプレス成形し、焼成温
度８５０℃、１時間保持の条件で焼成してタイル状の調
湿セラミックス建材を作製した。作製したタイル状の調
湿セラミックス建材の物性値を表１に示した。比較材と
して木材およびゼオライト系市販調湿材料の調湿機能を
測定したが、木材は３ｗｔ％で、ゼオライト系市販調湿
材料は１ｗｔ％であり、本発明による調湿セラミックス
建材の調湿機能は木材の３倍、ゼオライト系市販調湿材
料の９倍と卓越している。（図７参照）
ックス建材 粒径１ｍｍ以下に調製した珪質頁岩粉砕物に、水と粉砕
物に対して０．３ｗｔ％のＣＭＣを加えて、含水率約２
６ｗｔ％に調製し、成形圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 で、大
きさ２１８×１０４×１５ｍｍにプレス成形し、焼成温
度８５０℃、１時間保持の条件で焼成してタイル状の調
湿セラミックス建材を作製した。作製したタイル状の調
湿セラミックス建材の物性値を表１に示した。比較材と
して木材およびゼオライト系市販調湿材料の調湿機能を
測定したが、木材は３ｗｔ％で、ゼオライト系市販調湿
材料は１ｗｔ％であり、本発明による調湿セラミックス
建材の調湿機能は木材の３倍、ゼオライト系市販調湿材
料の９倍と卓越している。（図７参照）
【００１８】
【表１】
【００１９】実施例２〜珪質頁岩とせっ器質粘土を配合
した調湿セラミックス建材 粒径０．４ｍｍ以下に調製した珪質頁岩と神楽粘土の配
合比が１０：０，９：１，８：２，７：３，６：４，
５：５の６種類の練土状素地を調製した。これらの素地
で真空土練成形機を用いて大きさ１１０×６０×１５ｍ
ｍの板状に押し出し成形し、焼成温度９００℃、１時間
保持の条件で焼成して板状調湿セラミックス建材を作製
した。前記神楽粘土は、せっ器質タイルなどに利用され
ている一般的なせっ器質粘土である。配合比別製品の物
性値を図８〜１１に示した。調湿機能は珪質頁岩の配合
比に一義的に支配され、その配合量が多いほど大きい。
曲げ強度は神楽粘土の配合量が多くなるほど大きい。こ
のように珪質頁岩粉砕物と他のセラミックス原料を配合
することによって目的とする特性に応じた多種多様な調
湿セラミックス建材の製造が可能である。
した調湿セラミックス建材 粒径０．４ｍｍ以下に調製した珪質頁岩と神楽粘土の配
合比が１０：０，９：１，８：２，７：３，６：４，
５：５の６種類の練土状素地を調製した。これらの素地
で真空土練成形機を用いて大きさ１１０×６０×１５ｍ
ｍの板状に押し出し成形し、焼成温度９００℃、１時間
保持の条件で焼成して板状調湿セラミックス建材を作製
した。前記神楽粘土は、せっ器質タイルなどに利用され
ている一般的なせっ器質粘土である。配合比別製品の物
性値を図８〜１１に示した。調湿機能は珪質頁岩の配合
比に一義的に支配され、その配合量が多いほど大きい。
曲げ強度は神楽粘土の配合量が多くなるほど大きい。こ
のように珪質頁岩粉砕物と他のセラミックス原料を配合
することによって目的とする特性に応じた多種多様な調
湿セラミックス建材の製造が可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の調湿セラミ
ックス建材は、湿度の変化に応じて吸放湿する調湿機能
が卓越している。特に、相対湿度５０％以上では湿度が
高くなるほど指数関数的にその吸湿量が増え、吸湿した
水分は湿度の低下と共に速やかに放湿する。したがっ
て、これを建物内部の壁面などに施工することによって
室内は調湿され快適な住環境が創出できる。
ックス建材は、湿度の変化に応じて吸放湿する調湿機能
が卓越している。特に、相対湿度５０％以上では湿度が
高くなるほど指数関数的にその吸湿量が増え、吸湿した
水分は湿度の低下と共に速やかに放湿する。したがっ
て、これを建物内部の壁面などに施工することによって
室内は調湿され快適な住環境が創出できる。
【００２１】また、本発明の調湿セラミックス建材は、
多孔質であることから、結露とそれに伴うカビやダニの
発生が防止できるのみならず吸音性、脱臭性、断熱性な
どの効果も期待できる。
多孔質であることから、結露とそれに伴うカビやダニの
発生が防止できるのみならず吸音性、脱臭性、断熱性な
どの効果も期待できる。
【００２２】さらに、本発明の調湿セラミックス建材
は、セラミックスであることから、耐火性、不燃性、耐
腐食性、耐害虫性、耐水性などの耐久性に優れるため、
資源の節減にもつながり、環境保全に貢献するものであ
る。
は、セラミックスであることから、耐火性、不燃性、耐
腐食性、耐害虫性、耐水性などの耐久性に優れるため、
資源の節減にもつながり、環境保全に貢献するものであ
る。
【図１】珪質頁岩粉砕物の細孔分布図である。
【図２】８００℃焼成珪質頁岩粉砕物の細孔分布図であ
る。
る。
【図３】珪質頁岩粉砕物、ゼオライトおよび珪藻土の２
０℃における水蒸気吸着等温線図である。
０℃における水蒸気吸着等温線図である。
【図４】珪質頁岩粉砕物、ゼオライトおよび珪藻土の２
５℃における調湿機能を示す図である。
５℃における調湿機能を示す図である。
【図５】珪質頁岩粉砕物、ゼオライトおよび珪藻土の２
５℃における吸放湿変化を示す図である。
５℃における吸放湿変化を示す図である。
【図６】珪質頁岩粉砕物の２５℃における焼成温度別調
湿機能変化図である。
湿機能変化図である。
【図７】実施例１で作製した調湿セラミックス建材、ゼ
オライト系市販調湿材料および木材の２５℃における調
湿機能を示す図である。
オライト系市販調湿材料および木材の２５℃における調
湿機能を示す図である。
【図８】実施例２で作製した調湿セラミックス建材のか
さ比重を示す図である。
さ比重を示す図である。
【図９】実施例２で作製した調湿セラミックス建材の吸
水率を示す図である。
水率を示す図である。
【図１０】実施例２で作製した調湿セラミックス建材の
曲げ強度を示す図である。
曲げ強度を示す図である。
【図１１】実施例２で作製した調湿セラミックス建材の
調湿機能を示す図である。
調湿機能を示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 吉田 憲司 北海道札幌市厚別区厚別東４条７丁目18 番11号 (72)発明者 成田 英樹 北海道天塩郡豊富町字豊富西１条仲通11 丁目（番地なし） 公営43 (72)発明者 末廣 真貴子 北海道江別市野幌住吉町34番地の２ 英 ハイツ105号 (56)参考文献 特開 平４−26574（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−234567（ＪＰ，Ａ) 特公 平４−29414（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E04B 1/94 C04B 38/00 303 E04B 1/64
Claims (2)
- 【請求項１】 天然無機鉱物であり、多孔質クリストバ
ライトを主成分とし、細孔分布において半径２０〜１０
０Åの細孔が全細孔容量の７０％以上を有する珪質頁岩
の粉砕物に水、または水と有機バインダーを加えて成形
し、焼成することによって連続気孔を多数形成すること
を特徴とする調湿セラミックス建材。 - 【請求項２】 天然無機鉱物であり、多孔質クリストバ
ライトを主成分とし、細孔分布において半径２０〜１０
０Åの細孔が全細孔容量の７０％以上を有する珪質頁岩
の粉砕物に、成形性と強度の向上およびデザインの多様
化を図る目的からその他のセラミックス原料を配合し、
水、または水と有機バインダーを加えて成形し、焼成す
ることによって連続気孔を多数形成することを特徴とす
る調湿セラミックス建材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17855896A JP2964393B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 調湿セラミックス建材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17855896A JP2964393B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 調湿セラミックス建材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102044A JPH102044A (ja) | 1998-01-06 |
| JP2964393B2 true JP2964393B2 (ja) | 1999-10-18 |
Family
ID=16050594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17855896A Expired - Lifetime JP2964393B2 (ja) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | 調湿セラミックス建材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2964393B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1075867A1 (en) * | 1998-04-02 | 2001-02-14 | Toto Ltd. | Humidity-controlling functional material and process for the production thereof |
| JP2000282593A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-10 | National House Industrial Co Ltd | 調湿壁材および調湿壁構造 |
| JP2001130980A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-15 | National House Industrial Co Ltd | 調湿タイルおよびその製造方法 |
| JP2002273718A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | National House Industrial Co Ltd | 調湿タイルの製造方法および調湿タイル |
| JP2003147867A (ja) * | 2001-11-07 | 2003-05-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 自律的調湿機能を有する活性白土系建材 |
| JP2006336462A (ja) * | 2006-09-22 | 2006-12-14 | Inax Corp | 調湿タイルの張替方法 |
| JP2008133153A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Shoji Seike | 透湿性釉薬を施した多孔質セラミックス |
-
1996
- 1996-06-18 JP JP17855896A patent/JP2964393B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH102044A (ja) | 1998-01-06 |
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