JPH03258536A - 複合材料及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は複合材料及びその製造方法に関し、特に不燃積
層材上に金属被覆層が形成されて成る複合材料及びその
製造方法に関する。

〈従来技術〉 特開昭５０−１２９４８号公報に、ハードボード、合板
、木材、スレート、陶磁器等の基材ボードの表面に９０
０°Ｃ以下の融点をもつ金属または合金を溶射し、更に
その上に１０００．〜１６０００Ｃの融点をもつ金属ま
たは合金を溶射した耐熱ボードが開示されている。この
従来技術によるボドは二層の溶射を行うものであり、耐
熱性及び耐水性に優れたものとされている。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記従来技術によるボードは基材表面を被覆する金属層
によって表面の耐熱性が向上されるものの、基材がハー
ドボード、合板、木材等の有機質である場合は、金属層
を介して伝達される熱の影響で基材自体が徐々に劣化な
いし炭化してしまい、最終的には発火する危険を有して
いる。このため、厨房等大を用いる場所における建築材
料或は家具、建築部材として使用されるに至っていない
のが現状である。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、このような従来技術の欠点に鑑みてその課題
を解決することを目的として鋭意工夫の末に完成された
ものであって、木質単板の細胞孔内及び／又は細胞孔内
壁面に不燃性無機化合物が充填ないし付着或は固着され
、且つ該木質単板の表裏面にも該不燃性無機化合物が付
着或は固着された木質単板を接着性物質で積層成形一体
化して成る不燃積層材を基板とし、該基板の少なくとも
一表面に、溶射法による金属被膜層が形成されて＝３ にこれら空隙が開孔され、或は繊維外周部の細胞壁が引
き裂かれたり割れ目を生じたりしているものが単板表面
に現出されている。

得られた木質単板は乾燥されてその含水率を７〜１５％
程度に調整される。この乾燥された木質単板の細胞孔、
導管孔等の空隙部に不燃性無機化合物を充填させ、或は
細胞孔内壁に沿って層状に該不燃性無機化合物を固着又
は付着させ、更に木質単板の表裏面にも該不燃性無機化
合物を固着又は付着させることによって、不燃化処理を
行う。

この不燃化処理は例えば下記工程によって行うことがで
きる。即ち、木質単板を水溶性無機塩の水溶液（以下「
第１液」と称す）中に十分に浸漬させて含浸させる。こ
の際、減圧又は加圧を加えて含浸処理を強制的に促進さ
せると有効である。また木質単板を乾燥することなく高
含水率状態として、或は−旦乾燥した後に水または温水
に浸漬して吸水させこれを飽水状態とした後に、第１液
中に浸漬させて拡散含浸させても良い。第１液としては
、ＭｇＣＯ２，ＭｇＢｒ２．ＭｇＳＯ３”　Ｈ２０。

成ることを特徴とする複合材料である。

本発明はまたかかる複合材料の製造方法をも提供するも
のであって、この発明方法は、原木を切削装置によって
切削して木質単板とし、次いで該木質単板の細胞孔内及
び／又は細胞孔内壁面に不燃性無機化合物を充填ないし
付着或は固着せしめると共に該木質単板の表裏面にも該
不燃性無機化合物を付着或は固着せしめ、かくして不燃
性処理された木質単板を接着性物質を介して複数枚積層
し、更にこれを圧縮し成形一体化して不燃積層材とし、
該不燃積層材の少なくとも一表面に金属を溶射した後冷
却することにより金属被膜層を形成することを特徴とす
る。

本発明において用いられる木質単板は、例えば松、杉、
桧等の針葉樹材又はラワン、カポール、栗、ポプラ、ヤ
ナギ等の広葉樹材の原木或はフリッチヲ、ロータリーレ
ース、ハーフロータリーレース、スライサー等の切削装
置を用いて切削することによって得られる。この木質単
板は細胞孔や導管孔ないし仮導管孔等を多数有していて
単板表面４ Ｍｇ（ＮＯ３）ｚ’６Ｈｚｏ、Ａ１２Ｃ（２３，Ａ＜２
Ｂｒ３゜Ａｌ２２（Ｓ　Ｏ４）３．　　ＡＱ（Ｎ　Ｏ３
）　３”　９　ＨｚＯ、ＣａＣＱ２゜ＣａＢｒ２．Ｃａ
（ＮＯｓ）２．ＺｎＣＯ３，ＢａＢｒ２゜ＢａＣｆｆ２
−２Ｈ２０，Ｂａ（ＮＯ３）２等の水溶液が例示される
。木質単板を第１液に浸漬含浸せしめることによって溶
質の無機塩のイオンが拡散により木質単板の細胞孔内に
まで入り込む。

次いで余剰分の第１液を除去するために脱液処理を行う
。脱液処理は例えば遠心脱液或はシセワ、どぶ漬けの水
洗い等の手段によって行われ、余剰分の第１液を除去す
ることによって木質単板表面において不燃性無機化合物
が過剰に生成されることを抑制し、次に含浸される水溶
液の拡散含浸を良好にする。

次いで、第１液と反応して水不溶性の不燃性無機化合物
を生皮するような化合物液（以下「第２液」と称す）を
ブレンダー、スプレー等を用いて木質単板に添加混合し
或は浸漬せしめることによって、該第２液を木質単板に
含浸させる。第１液の場合と同様に、減圧又は加圧処理
によって木質単板に対する第２液の含浸を促進せしめる
ことができる。第２液としては、Ｎａ２Ｃ○３　、　Ｈ
２Ｓ　Ｏ４。

（ＮＨ４）２ＧＯ３，Ｎａ２ＳＯ４，（ＮＨ４）２３０
！。

Ｈ２ＰＯ＜、Ｎａ２ＨＰＯ４＋　（ＮＨ４）２ＨＰ０４
゜Ｈ３Ｂ○３＋　ＮａＢＯ２，ＮＨ，ＢＯ２等が例示さ
れる。

第２液を塗布ないし浸漬することにより木質単板の細胞
孔内に該第２液が拡散含浸され、木質単板中で第１液と
第２液とが反応し、不燃性無機化合物が生成される。生
成される不燃性無機化合物としては、リン酸マグネシウ
ム、リン酸カルシウム。

リン酸バリウム、リン酸アルミニウム、ホウ酸マグネシ
ウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム。

リン酸亜鉛、炭酸バリウム、硝酸カルシウム、硝酸バリ
ウム等のカルシウム化合物、マグネシウム化合物、アル
ミニウム化合物、バリウム化合物、鉛化合物、亜鉛化合
物、ケイ酸化合物等が例示される。例えば第１液として
塩化バリウムを用い、第２液としてリン酸水素アンモニ
ウムを用いて反応させると、バリウムのカチオンとリン
酸のアニオンとが反応して、リン酸バリウムとリン酸水
素われる。なお第１液と第２液とによる処理順序は問わ
ず、先に第２液による処理を行っても勿論良い。

かくして細胞孔内または内壁面に不燃性無機化合物が固
着され、且つその表裏面にも不燃性無機化合物が固着ま
たは付着されて不燃化処理された不燃性単板が得られる
。単板の表裏面に過剰に固着または付着された不燃性無
機化合物は必要に応じてブラッシング、バキューム等に
よって除去される。

次いでこの不燃性単板の少なくとも片面に、スプレー、
スプレンダー、７０−コーター等の接着剤塗布装置を用
いて接着性物質を塗布する。接着性物質としてはユリア
樹脂、メラミン樹脂、インシアネート、ウレタン樹脂、
エポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂或はそ
れらの変性樹脂等の合成樹脂接着剤が好適に用いられる
。

接着性物質を塗布された不燃性単板を複数枚積層した後
、ホットプレスやコールドプレス等の圧締装置に投入し
て圧締接着せしめる。多数枚の積バリウムとが生成され
る。反応終了後脱液し乾燥してその含水率を２５％以下
、好ましくは７〜１５％とする。この不燃性無機化合物
は水不溶性であるため、乾燥後において、木質単板の細
胞孔内又は細胞孔内壁面に充填ないし付着或は固着され
ると共に木質単板外周部（表裏面）にも付着或は固着さ
れる。これにより、木質単板表面に現出される空隙孔や
割れ目を閉塞ないし充填するような形で不燃性無機化合
物が存在することとなる。

不燃性無機化合物は、木質単板に対して３３重量％以上
の割合で混入されることが好ましく、これ以下では十分
な防火性能が得られない。また第１液と第２液との反応
効率を高めるために、第２液の添加混合は加熱雰囲気下
、特に４０℃以上更に好ましくは５０’Ｏ以上の温度で
行うことが好ましい。また第１液と第２液を温水状態と
してこれに木質単板を浸漬せしめ、あるいは第１液及び
第２液の浸漬時に超音波やパイブレーク等によって電気
的或は機械的振動を与えるようにすると、木質単板中へ
の処理液の拡散並びに反応が良好に行層に際しては、単
板の繊維方向を同一方向としても、或は繊維方向を任意
直交するようにして行っても良い。かくして不燃性単板
を接着性物質で積層成形一体化した不燃積層材が得られ
る。

この不燃積層材の含水率は２０％以下とすることが好ま
しい。この理由は、含水率が２０％以上であると、金属
溶射時にその熱の影響で溶射面側の内部水が蒸発し反対
側に水分移動されるために内部バランスが崩れ、金属溶
射中において不燃積層材自体に溶射面側を凹とする反り
が生じ易くなるためである。

得られた不燃積層材の表面（後に金属被膜層が形成され
る側）を必要に応じてサンディングした後、溶射器を用
いて必要量の溶融金属を吹き付は溶射を行う。金属溶射
は不燃積層材の表面に限らす裏面、木口面等の必要箇所
、また全面を被覆するように行うことができる。金属溶
射が行われる不燃積層材の面の温度は４０〜１００’Ｃ
であることが好ましく、この観点より、熱圧成形後の不
燃積層材の材温が高いうちに或は少なくとも不燃積層材
の金属被膜層を形成する面の温度を温めた後に、金属溶
射を行うことが好ましい。４０℃以下であると吹き付け
られた溶融金属が直ちに冷却固化してしまうため、不燃
積層材の被覆面に対する投錨効果による密着力が十分に
発揮されない。また１００℃以上であると溶融金属の温
度影響が強く、不燃積層材の表面を劣化させることとな
って、密着力が低下する。溶射される金属としては錫、
鉛、亜鉛、銅、黄銅、青銅、アルミニウム、ニッケル、
鉄、ステンレス等の金属合金が好適に用いられる。溶射
法としては一般に行われる電気溶線式溶射法、ガス溶線
式溶射法、粉末式溶射法のいずれを採用しても良い。溶
射された金属は、その後の冷却により固化し、木質単板
板の表面上に金属被膜層が密着形成される。

〈作用〉 不燃積層材の表面に形成される金属被膜層によ１て耐熱
性が向上される。不燃積層材は、木質単板の細胞孔内又
は細胞孔内壁面に不燃性無機化合物が充填又は付着或は
固着されると共にその表裏面１１ 投入し、ユリア樹脂接着剤をその表面に塗布した後、複
数枚を積層した。積層後、コールドプレスに投入して仮
圧締し、更にホットプレスに挿入して１４０℃にて３分
間圧締成形して、１０＋ｕ＋厚、３’Ｘ６’サイズの不
燃積層材を得た。

得られた不燃積層材を養生し、表面温度が４０℃になっ
たところで、粉末式溶射法により融点６６０°Ｃの溶融
アルミニウム金属を溶射し、後冷却することにより、金
属被膜層を形成し、本発明による複合材料が得られた。

〈発明の効果〉 本発明による複合材料は、積層材の表面に金属被膜層が
形成されることにより耐熱性・耐水性に優れ、しかも基
材である積層材は不燃化処理された木質単板を積層成形
一体化して得られるものであるために、金属被膜層を介
して伝達される熱によって劣化ないし炭化することがな
く、長期的にも発火する恐れがない。よって、厨房等の
火を用いる場所においても広く建築材料或は家具・建築
部材として好適に用いられる。

にも不燃性無機化合物が付着或は固着されることによっ
て不燃化されるため、金属被膜層を介して伝達される熱
によっても劣化ないし炭化することがない。

〈実施例〉 松材をロータリーレースによって切削して得られた０、
５ｍｍ厚の単板を乾燥した後、塩化バリウムを主成分と
する水溶液に減圧下で２０分間浸漬し、拡散処理の後、
遠心脱液処理した。次いで、この単板をリン酸アンモニ
ウムを主成分とする水溶液に減圧下で２０分間浸漬して
塩化バリウムと反応させることにより、該単板の細胞孔
等の孔内及び単板外周部に水不溶性のリン酸バリウムと
リン酸水素バリウムから戊る不燃性無機化合物を充填な
いし付着又は固着せしめるべく不燃化処理を行い、その
後遠心脱液処理した。次いで熱風乾燥処理によって単板
の含水率を１２％に調整した。

この不燃化処理によって生成された不燃性無機化合物に
よる重量増加率は６３％であった。

かくして得られた不燃性単板をスプレッダ−に１２−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）木質単板の細胞孔内及び／又は細胞孔内壁面に不
   燃性無機化合物が充填ないし付着或は固着され、且つ該
   木質単板の表裏面にも該不燃性無機化合物が付着或は固
   着された木質単板を接着性物質で積層成形一体化して成
   る不燃積層材を基板とし、該基板の少なくとも一表面に
   、溶射法による金属被膜層が形成されて成ることを特徴
   とする複合材料。
2. （２）原木を切削装置によって切削して木質単板とし、
   次いで該木質単板の細胞孔内及び／又は細胞孔内壁面に
   不燃性無機化合物を充填ないし付着或は固着せしめると
   共に該木質単板の表裏面にも該不燃性無機化合物を付着
   或は固着せしめ、かくして不燃性処理された木質単板を
   接着性物質を介して複数枚積層し、更にこれを圧縮し成
   形一体化して不燃積層材とし、該不燃積層材の少なくと
   も一表面に金属を溶射した後冷却することにより金属被
   膜層を形成することを特徴とする複合材料の製造方法。
3. （３）上記金属溶射を、上記不燃積層材の材温が４０〜
   １００℃である状態で行うことを特徴とする、請求項２
   記載の複合材料の製造方法。