JPH0633629B2 - 吸湿性複合材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は建築物の内装パネル材やその他の壁材或いは単
独の吸湿部材等としての使用に適した吸湿性に優れた複
合材に関するものである。

（従来の技術） 従来から、室内や庫内の湿気を吸収する材料としては、
木材やゾノライト系ケイ酸カルシウム板或いは吸湿性フ
ィラー含浸紙が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記材料のいずれにおいても、空気中の
湿気を吸着水として取込み、飽和に達すると、それ以上
の湿気の吸収ができないために、調湿機能が不充分であ
るばかりでなく、脱湿にも時間やエネルギーを要すると
いう問題点があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、吸
湿を行って材内に自由水を生じさせて吸湿能力を高める
と共にその自由水を排水させることにより、吸湿性を長
期に亘り保持し得る吸湿性複合材の提供を目的とするも
のである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の吸湿性複合材は、
空隙部に吸湿性フィラーを内添、保持してなる吸湿体と
無数の微細孔を有する多孔質体とを一体化することによ
り、多孔質体内に自由水を生じさせ、該多孔質体に穿設
した外部に通じる排水孔を通して、発生した自由水を材
外に排出させるように構成したことを特徴とするもので
ある。

（作 用） 上記のように構成した吸湿性複合材を一定の温度下で吸
湿体側から吸湿させると、次のような現象が生じる。

(a)．多孔質体側の含水率は、自由水の発生により多孔
質単独の飽和含湿率（吸湿して平衡に達した状態）より
高くなる。

(b)．多孔質体側の含水率が増加する一方、吸湿体側の
含水率が増加しない場合があり、吸収した湿気が多孔質
体内に移行している。

(c)．吸湿を長期間に亘って行うと、多孔質体の排水孔
を通って水が滴下する。

以上の現象により、吸湿体内に吸収された空気中の湿気
が多孔質体に移行し、該多孔質体内で水に変化したこと
になる。

この自由水の生じるメカニズムは明確ではないが、多孔
質体は平衡含水率が低くて高湿度下では微細孔内には実
質部で吸湿しきれないので飽和蒸気に近い湿気が存在す
る一方、吸湿体は平衡含水が高く、高湿度下におかれて
も吸湿性フィラーが完全に吸湿しない限り吸湿余力があ
るので、一体化している両者の界面付近では両者間に微
小な蒸気圧差及び温度差が生じて飽和に近い多孔質体側
で凝集し、水が生成するものと思われる。

このような状態は、多孔質体の微細孔の径が約10μ以
下、特に３μ以下では凝集力により液化が促進するが、
それ以上の大きさ、例えば、瀘紙（平均孔径20μ）では
凝集力が小さく、湿気が水滴化しにくくなって吸湿効化
が小さくなることが実験で確認されている。

実際の使用時には温度の変化があるので、温度が下がる
と多孔質体内の湿気の凝縮が更に増加して多孔質体内に
保水が促進する。

上記の複合材をさらに高湿度下で吸湿すると、自由水が
多量に発生してこの多孔質体に設けた排水孔を通して水
分が外部に滴下されることになる。

適宜な吸引手段を用いて前記排水孔から積極的に吸引す
ると、水分の回収が促進される。

（実施例） 本発明の実施例を図面について説明すると、第１図はパ
ネル状に形成した吸湿性複合材の斜視図で、(1)は平板
形状の吸湿体であり、この吸湿体(1)の片面に同じく平
板形状の多孔質体(2)を一体に固着してある。(3)は多孔
質体(2)の上下端面間に貫設けた複数の排水孔である。

吸湿体(1)は、吸湿性フィラーとして塩化カルシウム、
塩化マグネシウム、塩化リチウム等の潮解性物質、或い
はトリエチレングリコール、ポリアクリル酸ソーダ、Ｐ
ＶＡ等の水溶性高分子やケイ酸ナトリウム、セピオライ
ト、ゾノトライト等の無機系吸湿材、グラフト化された
デンプン、イソブチレン無水マレイン酸、ポリアクリル
酸塩等の水不溶性高分子吸湿剤のうち、一種又は二種以
上の混合体を使用し、この吸湿性フィラーを外気に連通
する多数の空隙部を有する基材に内添、保持させてなる
ものである。

具体的には、セメント、石膏等の水硬性物質と上記吸湿
フィラーとを水で混練一体化して硬化させたもの、或い
はケイ酸カルシウム板や紙、布等に吸湿性フィラーを含
浸させたもの、木質繊維やロックウール繊維等に吸湿性
フィラーを添加して混抄したもの、オレフィン系樹脂等
に吸湿性フィラーを混練して発泡させることにより得ら
れたものである。

一方、多孔質体(2)は、材料により、又、同一材料でも
内部の無数の微細孔の大きさにバラツキがあるが、吸湿
体(1)側からこれらの微細孔内に浸入、保持されて飽和
に近い状態になった湿気が、僅かなエネルギー差で凝縮
する程度の大きさの微細孔を有するものであることが必
要で、このような微細孔の大きさとしては、水銀圧入法
等で測定した結果、平均孔径が約10μ以下、好ましくは
３μ以下であることが望ましい。

このような微細孔を有する多孔質体(2)としては、具体
的には、石膏硬化体、セメント硬化体、ケイ酸カルシウ
ム硬化体、ムライト、レンガ、素焼タイル等の無機系焼
結体などがあるが、他に多孔質の樹脂体やガラス発泡体
でも微細孔が上記孔径以下のものであればよい。又、吸
水による強化低下や反りが悪影響を及ぼす場合には、上
記材料のうち、セメント硬化体、ケイ酸カルシウム硬化
体等の耐水性が良好なものがよい。

しかしながら、木質繊維板、無機質繊維板、紙、フエル
トシート等の毛細管現象による水分移動の良好な平均孔
径が20μ以上の空隙部を有する材料からなるものでは、
凝縮水の発生が少なくなって不適当である。

なお、吸湿体(1)と多孔質体(2)との接合面には、透湿性
を妨げない程度の接着層、或いは、吸湿性フィラーや水
分が移動しないような撥水層、半透膜などを介在させて
もよい。

又、多孔質体(2)を配設していない吸湿体(1)の表面側
に、紙、布、又は透湿性塗膜、合板、石膏ボード・ロッ
クウール吸音板等の化粧パネルのような透湿性材料を一
体に積層しておいてもよく、さらに、多孔質体(2)の露
出面側に該面から吸湿しないように断湿層を設けておい
てもよい。

第２図及び第３図は吸湿性複合材の異なった形態を示す
もので、第２図は平板状の多孔質体(2)を中央にしてそ
の両面に同じく平板状の吸湿体(1)(1)をサンドウィッチ
状に接合、一体化したものであり、第３図は厚肉円筒状
に形成した多孔質体(2)の中央孔に円柱状の吸湿体(1)を
充填、一体化してなるものである。

多孔質体(2)には、吸湿体(1)との接合面に平行な上下方
向に連通した適宜径の排水孔(3)(3)・・・(3)を貫設し
ておくことは前記実施例と同様である。

このような構造の吸湿複合材は、排水孔(3)部を減圧し
て脱水することにより、単独で除湿装置としても使用す
ることができる。なお、吸湿複合材の構造としては前記
実施例に限定されることなく、必要に応じて種々の構造
のものを使用してもよいことは勿論である。

次に本発明の具体的な実施例並びに比較例を示す。

実施例１ 吸湿性フィラーとしてトリエチレングリコールを使用
し、このトリエチレングリコール20重量部に石膏と水を
各々100 重量部ずつ添加して混練したのち、平板状に形
成、硬化して得られた吸湿体の片面に、石膏と水を100
：50の比率で混練したのち上下端面間に貫通する複数
個の排水孔を設けるように成形、硬化してなる多孔質体
（実質部の微細孔の平均孔径2.3 μ）を積層一体化した
構造の吸湿複合材を得た。

実施例２ 実施例１の多孔質体に代えて押出成形セメントケイ酸カ
ルシウム板（微細孔の平均孔径0.6 μ）を前記実施例１
の吸湿体に積層一体化して吸湿複合材を形成した。

比較例１ 実施例１の多孔質体の代わりに瀘紙（微細孔の平均孔径
20μ）を吸湿体に積層一体化して吸湿複合材を形成し
た。

上記実施例１、２及び比較例において、吸湿複合材を構
成する多孔質体及び吸湿体の単体に95％RHのデシケータ
内で平衡に達するまで、予め吸湿させた時の含水率は次
の通りであった。

吸湿体：70％、石膏硬化体：５％、押出成形セメントケ
イ酸カルシウム板：13％、瀘紙：20％。

又、上記実施例１、２及び比較例の各多孔質体及び吸湿
体を予め35％RHで調湿したのち上記のように夫々の吸湿
複合材に構成し、95％RHのデシケータ内で７日間吸湿さ
せたのち、これらの吸湿複合材の各多孔湿体及び吸湿体
の含水率を測定した結果は次の通りであった。

吸湿体：20〜25％、石膏硬化体：15％、押出成形セメン
トケイ酸カルシウム板：20％、瀘紙：５％。

以上の結果から、実施例１、２における多孔質体は飽和
含湿率以上の重量増加があり、その分だけ該多孔質体内
で自由水が発生していることが理解できる。

一方、毛細管現象による吸水性が良好な瀘紙の場合で
も、その含水率が小さいことにより吸湿体から該瀘紙へ
の水の状態で移動が少ないことが確認された。

さらに、実施例１、２及び比較例の吸湿複合材を引続き
14日間吸湿させたところ、実施例１、２の吸湿複合材に
おいては多孔質体に設けた排水孔から水分の滴下があっ
たが、比較例の吸湿複合材においては水分の滴下は生じ
なかった。

（発明の効果） 以上のように本発明の吸湿複合材によれば、基材の空隙
部に吸湿性フィラーを内添、保持してなる吸湿体と無数
の微細孔を有する多孔質体とを一体化したことによっ
て、多孔質体が単体で吸湿し得る以上の水分を自由水と
して取り込むことができる構造となり、吸湿性が向上す
ると共に該多孔質体の自由水を多孔質体に一方向に連通
させて設けた排水孔から外部に水を排出するので、脱水
に要する時間やエネルギーが少なくてすみ、吸湿体側か
らの連続的な吸湿を可能にし得るものである。

従って、吸湿性を長期に亘り保持し得ると共に所望の調
湿機能を発揮させることができ、その上、常に湿気が多
量に生じる雰囲気下においては積極的な吸引力により多
孔質体に設けた排水孔から水分を排除することによって
湿気の迅速な除去が可能となり、建築物の壁材のみなら
ず単独の除湿装置としても有効に利用できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の３種の実施例を示すもので、第１図は例
１の斜視図、第２図は例２の斜視図、第３図は例３の斜
視図である。 (1)……吸湿体、(2)……多孔質体、３．排水孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セメント硬化体、石膏硬化体、ケイカル系
   硬化体、無機質焼結体等の平均孔径が約10μ以下の無数
   の微細孔を有する多孔質体に排水孔を穿設すると共に、
   基材に吸湿性フィラーを内添、保持させてなる吸湿体を
   前記多孔質体に一体化したことを特徴とする吸湿性複合
   材。