JPH03258538A - 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、特に不燃性
木削片板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。

く従来技術〉 特開昭５０−１２９４８号公報に、ハードポド、合板、
木材、スレート、陶磁器等の基材ボードの表面に９００
℃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１０００〜１６００℃の融点をもつ金属または合金
を溶射した耐熱ポドが開示されている。この従来技術に
よるボー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、木削片の細胞孔内及び／又は細胞孔内壁
面及び／又は該木削片の外周部に不燃性無機化合物が充
填又は付着或は固着された木削片が、上記不燃性無機化
合物と同一又ポプラ、ヤナギ等の広葉樹材をチッパ−１
７レーカー等の切削装置を用いて切削することによって
、チップ状、フレーク状、ストランド状等の状態として
得られる。

得られた木削片は必要に応じて水洗いした後、乾燥装置
により乾燥される。

この乾燥された木削片の細胞孔、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、更に木削
片の外周部に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、木削片
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。第
１液としては、ＭｇＣｌ２２．ＭｇＢｒ２゜ＭｇＳ　Ｏ
＋・Ｈ２０、Ｍｇ（Ｎ　ＯＪｚ・６　ＨｚＯ、ＡＱＣＱ
３゜ＡＱＢｒ、、Ａ１２２（ＳＱ、）３．Ａｏ、（ＮＯ
３）３’９Ｈ２０゜ＣａＣＱ、ＣａＢｒ２．Ｃａ（ＮＯ
３）２．　ＺｎＣｆｆ２゜は異なる不燃性無機化合物が
混入された接着性物質を介して接着成形一体化されて戒
る不燃性木削片板を基板とし、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、木材を切削装置によって
切削して木削片を得、次いで該木削片の細胞孔内及び／
又は細胞孔内壁面及び／又は該木削片の外周部に不燃性
無機化合物を充填又は付着或は固着せしめ、かくして不
燃化処理された木削片を上記不燃性無機化合物と同一又
は異なる不燃性無機化合物が混入された接着性物質を用
いて接着して不燃性木削片マットを形成し、該不燃性木
削片マットを成形一体化して不燃性木削片板を形成し、
該不燃性木削片板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削片は、例えば松、杉、桧
等の針葉樹材又はラワン、カポール、栗、ＢａＣ４２・
２Ｈ２０，ＢａＢｒ２．Ｂａ（ＮＯｘ）＋等の水溶液が
例示される。第１液の含浸後脱液し、木削片を乾燥させ
てこれを表面乾燥状態若しくは絶乾状態とし、必要に応
じて表面に析出した第１液の成分結晶を除去する。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
成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削片に添加混合し或は浸漬
せしめることによって、該第２液を木削片に含浸させる
。第１液の場合と同様に、減圧又は加圧処理によって木
削片に対する第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、Ｎａ２ＣＯｓ、（ＮＨ４）２ＣＯ３
，Ｈ２ＳＯ４゜Ｎａ２ｓ０４＋　（ＮＨ４）２Ｓ０４．
Ｈ２Ｐｏ、＋Ｎａ＝ＨＰ　Ｏ４１（Ｎ　Ｈ４）２ＨＰ　
Ｏ４１ＨｓＢＯ３＋Ｎ　ａ　Ｂ　Ｏ２、Ｎ　Ｈ４Ｂ　０
２等が例示される。第２液を塗布含浸させることにより
、木削片中で第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。反応終了後脱液し乾燥させる。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、木削片の細胞孔内又は細胞孔内壁面及び木削片外
周部に充填又は付着或は固着される。これにより、木削
片外周部の細胞壁に裂は目や割れ目が含まれる場合にも
、これ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、木削片に対して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１１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℃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の際に脱落
堆積される余分な不燃性無機化合物を回収し、これを必
要に応じて乾燥し篩い分けした後に接着性物質に混入し
ても良い。

得られた本削片マットを定尺切断した後、ホットプレス
に挿入して熱圧成形し、木削片板が得られる。この木削
片板の含水率は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
て木削片板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。

得られた木削片板を必要に応じてその表面（後に金属被
膜層が形成される側）を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
射は木削片板の表面に限らず裏面、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
射が行われる木削片板の面の温度は４０〜１００’Ｏで
あることが好ましく、この観点より、熱圧成形後の木削
片木削片を浸漬せしめ、あるいは第１液及び第２液の浸
漬時に超音波や機械的振動を与えるようにすると、木削
片中への拡散及び反応が良好に行われる。なお第１液と
第２液とによる処理順序は限定的ではなく、先に第２液
による処理を行っても勿論良い。

かくして不燃化処理された木削片を混合装置に投入し、
接着性物質、サイズ剤等を添加混合して付着させる。次
いで木削片を風送し、フォーミング装置にて搬送装置上
に一定厚の連続した木削片マットを形成する。不燃性木
削片を成形一体化するために用いられる接着性物質には
不燃性無機化合物が一種又は複数種混入される。接着性
物質に混入される不燃性物質は上記第１液及び第２液と
の反応によって生成されるものと同種であっても異なる
ものであっても良いが、例えば第２液（第２液による先
行する場合は第１液）の処理槽内に過剰に生成された不
燃性無機化合物が沈澱されるので、これを回収して接着
性物質に混入すると効率的且つ経済的である。或は不燃
化処理後の乾燥板の材温が高いうちに或は少なくとも木
削片板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
、木削片板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１００００以上であると溶融金
属の温度影響が強く、木削片板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、木削
片板の表面上に金属被膜層が密着形成される。

〈作用〉 木削片板の表面に形成される金属被膜層によって耐熱性
が向上される。木削片板は、木削片の細胞孔内又は細胞
孔内壁面或は本削片外周部に不燃性無機化合物が充填又
は付着或は固着され、更に木削片を成形一体止して木削
片板とする際に用いられる接着性物質にも不燃性無機化
合物が混入されて不燃化処理されているため、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〉 ラジアータパイン原木をチッパ−に投入して得たチップ
状の木削片を乾燥装置に投入して乾燥した後、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、この木削片
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
、該木削片の細胞孔等の孔内又は木削片外周部に水不溶
性のリン酸バリウムとリン酸水素バリウムから成る不燃
性無機化合物を充填ないし付着せしめるべく難燃化処理
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木削片の含水率を７％に調
整した。この不燃化処理によって生皮され１ に優れ、しかも基材である木削片板は十分に不燃化処理
されているために、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。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）木削片の細胞孔内及び／又は細胞孔内壁面及び／
   又は該木削片の外周部に不燃性無機化合物が充填又は付
   着或は固着された木削片が、上記不燃性無機化合物と同
   一又は異なる不燃性無機化合物が混入された接着性物質
   を介して接着成形一体化されて成る不燃性木削片板を基
   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）木材を切削装置によって切削して木削片を得、次
   いで該木削片の細胞孔内及び／又は細胞孔内壁面及び／
   又は該木削片の外周部に不燃性無機化合物を充填又は付
   着或は固着せしめ、かくして不燃化処理された木削片を
   上記不燃性無機化合物と同一又は異なる不燃性無機化合
   物が混入された接着性物質を用いて接着して不燃性木削
   片マットを形成し、該不燃性木削片マットを成形一体化
   して不燃性木削片板を形成し、該不燃性木削片板の少な
   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、上記成形一体化された不燃性木
   削片板の材温が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。