JPH0431005A

JPH0431005A - 建築用木質板

Info

Publication number: JPH0431005A
Application number: JP13937190A
Authority: JP
Inventors: Kenji Onishi; 兼司大西; Yukihiko Yusa; 遊佐　幸彦; Yoshihiro Ota; 義弘太田; Hiroyuki Ishikawa; 博之石川; Arihiro Adachi; 有弘足立
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1990-05-28
Filing date: 1990-05-28
Publication date: 1992-02-03

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〕この発明は、建材等として用いられる建築用木質板に関
する。

〔従来の技術〕

天然の木材は、一般に、下記■〜■のような利点を持っ
ており、これは他の材料にはみられない特色である。

■　入手しやすい。

■　加工しやすい。

■　軽くて強い。

■　熱や電気 ■　湿気を調節する。

■　結露を起こさない。

■　熱による強度低下がない。

■　色艶、木目、木肌などの外観が美しく、やわらかさ
やあたたみがあるといった、いわゆる木質感がある。

■　比較的安価である。

そのため、木材は、多方面にわたり、多量に用いられて
いる。しかし、木材は、上記利点を持つ反面、下記［相
］〜■のような欠点を有する。

［相］　菌や虫におかされやすい。

■　水分により膨張、収縮して、「くろい」が生じやす
い。

＠　燃えやすい。

■　広面積材料が得にくい。

■　性能が不安定である。

＠　異方性を有する。

木材が持つ上記欠点を改良するために、木材の機械的・
化学的処理によって、木材の改質、木材と他の材料との
複合などが広く行われている。そのような改良を行って
得られた木質系材料としては、たとえば、合板、ＬＶＬ
、パーティクルボード、ファイバーボード、木片・木毛
セメント板、ＷＰＣ１木材と無機材および／または金属
材との複合材等がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、今日、建材用途等の材料には、高度な難燃性
（防火性）、防腐・防虫性、耐候・耐水性、寸法安定性
、力学的強度等が要求されている。一方、近年の自然回
帰の傾向から、木質感（外観、肌ざわり、たたいた時の
音など）についても併せて要求されている。しかし、前
記従来の木質系材料は、木材の有する前記欠点の一部に
ついては改善されているが、総合的な性能向上はなされ
ていない。特に、難燃性等を向上させるために、薬剤の
注入や塗布等を行った木質系材料は、水や湿気等により
薬剤が表面に流出して、性能低下と木質感の欠如を招く
、すなわち、耐候・耐水性に劣るという問題があった。

また、難燃性向上のために、木材と無機材および／また
は金属材とを複合して得られた木質系材料は、高度な難
燃性が要求される用途に用いられる場合、性能不充分で
ある場合があった。

以上の事情に鑑み、この発明は、高度な難燃性、防腐・
防虫性、耐候・耐水性、寸法安定性、力学的強度等を有
し、しかも木質感の豊かな木質系材料を提供することを
課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この発明にかかる建築用木質
板は、少なくとも外面に表れる部分が木材からなる建築
用木質板であって、木材部分を構成する木材のうちの少
な（とも一部が内部に不溶性不燃性無機物を含む木材で
あることを特徴とするものである。

この発明にかかる建築用木質板は、板状のものであれば
、その大きさ、厚さ、形は何ら限定されない。また、そ
の態様も特に限定されず、たとえば、合板、ＬＶＬ　（
平行合板）、集成材、Ｉビーム構造材、木材と無機板と
の複合材、木材と金属板との複合材、パーティクルボー
ド、ファイバーボード、木片・木毛セメント板、ＷＰＣ
等を挙げることができる。ただし、少なくとも外面に表
れる部分が木材からなっていることが必要である。

また、その木材部分を構成する木材のうちの少なくとも
一部が内部に不溶性不燃性無機物を含む木材であること
が必要である。

この発明にかかる建築用木質板を製造する際の成形方法
や積層方法については、特に限定されるものではなく、
製品用途等に応して適宜選択される。

一例を挙げれば、積層材、たとえば、合板の場合、構成
単板の枚数については何ら限定されない。また、構成単
板のうちの１枚のみが内部に不溶性不燃性無機物を含む
木材であってもよいし、構成単板すべてが改質木材であ
ってもよい。構成単板の一部に内部に不溶性不燃性無機
物を含む木材を用いる場合、同木材単板は、合板の表面
材、芯材の任意の層を占めることができる。その他の単
板は、未処理木材、市販のｗｐｃや難燃化木材等であっ
てよい。接着剤としては、フェノールおよびフェノール
系接着剤を用いることが好ましいが、用途に応して選択
しうるちのであり、限定はされない。

上記合板以外の積層材料や成形材料の場合についても同
様である。

この発明にかかる建築用木質板の用途としては、特に限
定されず、たとえば、■ビーム構造材等を挙げることが
できる。

この発明で用いられる内部に不溶性不燃性無機物を含む
木材を作製する方法としては、特に限定されないが、た
とえば、以下に示すような方法が好ましい。

原料木材としては、特に限定はされない。たとえば、原
木丸太、製材品、スライス単板、合板、ｗｐｃ、パーテ
ィクルボード、ファイバーボード、木片（チップ）、木
材繊維等が挙げられ、使用時の大きさ、厚みなどの形状
等に合わせて適宜選択される。それらの樹種については
、何ら限定されることはない。

木材中に生成させて木材組織内に分散・定着させる不溶
性不燃性無機物（不溶性生成物）としては、特に限定は
されないが、たとえば、ホウ酸塩、リン酸塩、リン酸水
素塩、炭酸塩、硫酸塩、硫酸水素塩、ケイ酸塩、硝酸塩
、水酸塩等の各種塩が挙げられる。これらの塩のうち、
たとえば炭酸塩について具体例を挙げると、Ｂａ、ＣＯ
ｘ、ＣａＣｏｔ　、ＦｅＣｏｔ　、ＭｇＣＯ３、ＭｎＣ
ｏｔ、Ｎ　ｉ　Ｃｏｗ　、Ｚ　ｎ　Ｃｏｔ等である。こ
れらは、２種以上が木材中に共存するようであってもよ
い。

木材内の不溶性不燃性無機物は、木材セルロースと反応
した形で定着していてもよい。

なお、１種の不溶性不燃性無機物中に、後述のカチオン
および／またはアニオン部分がそれぞれ２種以上含まれ
ていてもよい。

前記の不溶性不燃性無機物を木材組織内で生成させるた
めには、同不熔性不燃性無機物のカチオン部分を構成す
る１群の無機化合物で調製された水溶液、すなわちカチ
オン含有処理液と、アニオン部分を構成する他の１群の
無機化合物で調製された水溶液、すなわちアニオン含有
処理液とを別々に順次木材組織内に含浸浸透させる。カ
チオン含有処理液およびアニオン含有処理液は、交互に
１回または複数回含浸させることができる。複数回含浸
させる場合は、交互でなく、連続して含浸させてもよい
。

前記不溶性不燃性無機物のカチオン部分を構成するもの
としては、たとえば、Ｎａ、になどのアルカリ金属、Ｃ
ａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｓｒなどのアルカリ土類金属、Ｍｎ、
Ｎｉ、Ｃｄ等の遷移元素、Ｓｉ、Ｐｂ等の炭素族元素、
Ｚｎ、ＡＩなどが挙げられる。これらのうちでも、ＣＢ
、Ｂａ、Ｍｇ、ＺｎおよびＡＮカチオンが好ましい。

前記不溶性不燃性無機物のアニオン部分を構成するもの
としては、たとえば、Ｏ，ＳｉＯ，、ＳｉＯ３、Ｂ４Ｏ
９、ＳＯ８、ＰＯ４、ＣＯ！、Ｓ０４、ＮＯ３、Ｃ１，
、Ｂｒ、Ｆ、■および○Ｈ等が挙げられる。これらのう
ちでも、Ｂ○、、ＰＯ４、ＣＯｌ、ＳＯ４および○Ｈア
ニオンが好ましい。また、前記アニオンのうちでＢ、Ｏ
，、Ｂ○、およびＰＯ４は、炭化促進のメカニズムによ
る難燃化効果、ｃｏ、は、不燃性ガスの発生のメカニズ
ムによる難燃化効果、Ｃｌ、Ｆ、Ｂｒなどのハロゲンは
、発炎燃焼における連鎖反応の阻害および不燃性ガスの
発生のメカニズムによる難燃化効果がそれぞれ期待でき
る。

上記カチオンとアニオンは、木材内に生じさせようとす
る所望の不溶性不燃性無機物の組成に応じて任意に選択
され、それらの各イオンを含んだ水溶性無機物を別々に
水に熔かすことにより、所望のカチオンを含んだカチオ
ン含有処理液、および、所望のアニオンを含んだアニオ
ン含有処理液が調製される。ただし、前記カチオンとア
ニオンとの組み合わせに関しては、木材組織内で不溶性
不燃性無機物が生成されやすいような組み合わせが適宜
選択される。

水に熔けて上記所望のカチオンを生じさせる無機物とし
ては、ＭｇＣ１，、ＭｇＢｒｔ　、Ｍｇ５０４−Ｈ，０
１Ｍｇ　（Ｎｏり２　　・６　Ｈ２０，ＣａＣｌｚ　、
ＣａＢｒｚ　、Ｃａ　　（Ｎｏｔ）ｔ　、ＢａＣｌ！−
２Ｈ，０、Ｂａ　Ｂ　ｒ、　、Ｂ　ａ　　（Ｎｏｗ）ｚ
　、ＡＩ　Ｃｌｘ　、Ａ　Ｉ　Ｂ　ｒｘ　、Ａｊ！ｔ（
Ｓｏ−）ｔ　、Ａ　ｅ　　（Ｎｏ、）、−９８，○、Ｚ
ｎＣ１，等が一例として挙げられるが、これらに限定さ
れない。水に溶けて上記所望のアニオンを生しさせる無
機物としては、たとえば、Ｎ　ａ　２　ＣＯｘ、（Ｎ）
（−）−Ｃｏｗ、Ｈ２５０４、Ｎａｚ　Ｓｏ４、（ＮＨ
，）２Ｓ○４、Ｈ，ＰＯ４、Ｎａ、ＨＰＯ４、（ＮＨ４
）、ＨＰＯａ　、Ｈ！　ＢＯＸ　、ＮａＢＯｚ　、ＮＨ
４Ｂｏｒなどが挙げられるが、やはり、これらに限定さ
れることはない。以上の水溶性無機物は、各々が単独で
用いられるほか、互いに反応せずに均一な水溶液を形成
できる範囲内で、１処理液中に複数種が併用されるよう
でもよい。

以上のカチオン含有処理液およびアニオン含有処理液に
よる原料木材の無機物含浸処理は、たとえば、以下のよ
うに行われる。

まず、両処理液のうちのいずれか一方（第１液）を、同
処理液中に前記原料木材を浸漬させるなどして、木材中
に含浸させる。この第１液の含浸後、同第１液と反応す
る相手方のイオンを含んだ処理液（第２液）を同様に含
浸させて、木材内部において不溶性不燃性無機物を生成
させる。

次に、上記のごとくして、アニオン含有処ｆｌ液および
カチオン含有処理液の２液が含浸された後、さらに必要
に応じては、第３液、第４液・・。

等を用意して繰り返し含浸させ、生成物層の緻密化を図
るようにしてもよい。このとき用いられるカチオン／ア
ニオン含有両処理液は、それぞれ、同一種のものであっ
ても、異種のものであっても構わないし、その濃度等も
特に限定はされない。

各液の含浸処理方法、含浸処理時間等も、特に国定され
ることはなく、減圧下で含浸させたり、塗布による含浸
を行ったりすることもできる。

なお、第１液の含浸処理に先立ち、原料木材に飽水処理
を施して、木材を充分に飽水された状態にしておくこと
が推奨される。これにより、木材中の水を媒体として第
１液に含まれているイオンが速く拡散していくようにな
り、処理時間を短縮することができるためである。飽水
処理方法は、特に限定されないが、水中貯木、スチーミ
ング、減圧下含浸、加圧上含浸などで行う。なお、第１
液を減圧下含浸させる場合には、この飽水処理を行う必
要は必ずしもない。

含浸処理後には、必要に応じて養生を行って不溶性不燃
性無機物の生成反応を促進させることもできる。

以上の含浸処理により木材内に不溶性不燃性無機物を生
成・定着させた後、必要に応じては、木材表面の水洗等
を行い、乾燥させて、無機処理木材を得る。

以上の各処理により、防腐・防虫性、寸法安定性等に高
度に優れ難燃性を有する無機処理木材を効率良く得るこ
とができる。得られた無機処理木材は、無機物が木材内
部に含浸・定着されているため、木質感が損なわれてお
らず、上記性能に加えて外観的にも優れた木材となって
いる。

〔作　　　用〕

少なくとも外面に表れる部分に木材を用いるようにする
と、木質感が豊かになる。また、木材部分を構成する木
材のうちの少なくとも一部に、高度な難燃性、防腐・防
虫性、耐候・耐水性、寸法安定性、力学的強度等を有す
る内部に不溶性不燃性無機物を含む木材を用いるように
すると、建築用木質板に高度な難燃性、防腐・防虫性、
耐候・耐水性、寸法安定性、力学的強度等を付与するこ
とが可能となる。

なお、内部に不溶性不燃性無機物を含む木材が高度な難
燃性、防腐・防虫性、耐候・耐水性、寸法安定性、力学
的強度等を有するのは、以下のような理由によるものと
考えられる。

内部に不溶性不燃性無機物を含む木材は、木材に不燃性
の無機物が複合されている（無機物による被覆）ことに
より、高度な難燃性が付与されている。加えて、その無
機物の種類によっては、■　発炎燃焼時に炭化層を形成
しで、断熱層として作用する（リン酸、ホウ酸等）、 ■　発炎燃焼時のラジカル的な酸化反応（一連鎖反応）
を阻害する（ハロゲン等）、 ■　熱分解により不燃性ガスを発生する（炭酸ガス、亜
硫酸ガス、ハロゲン化水素等；炭酸塩、アンモニウム塩
等の熱分解による）、といった効果も得られるため、−層の難燃化が可能とな
る。

さらに、この無機処理木材は、木材内部の導管等の空隙
、内腔や木材細胞壁等に不溶性不燃性の硬い無機物が詰
まったものであるため、以下のような特性を持っている
。第一に、空隙がなくなって木材中への水の？＋’ｌｚ
が妨げられるため、耐水性が向上する。第二に、木材細
胞壁内がいわば充填材によって占められた状態になって
バルク効果が得られることにより、木材自体の膨張、収
縮が起こりにくくなる。その結果、寸法安定性が向上す
るとともに、各種力学的強度にも優れたものとなる。第
三に、木材細胞が補強されて、とりわけ表面硬度が上昇
する。第四に、木材内腔を埋めている不溶性不燃性無機
物は、菌類、生類の養分とはならないものであるために
、これが菌類や生類の木材内への侵入を妨げ、防腐・防
虫性を向上させる。

ここで、前記不溶性不燃性無機物は、いったん木材組織
内に定着させられると、それ以降は水や湿気等により木
材外に溶は出すことがないため、上記効果が低下したり
、木質感が失われたりするといった心配がない。すなわ
ち、前記内部に不溶性不燃性無機物を含む木材は、耐候
・耐水性に優れている。

〔実　施　例〕

次に、この発明を、実施例を表す図面に基づいて詳しく
説明するが、この発明は下記実施例に限定されない。な
お、下記実施例を表す図において、各建築用木質板の厚
みは拡大し、幅は圧縮して示されている。また、以下で
は、いずれも図の左側の寸法線に付した数字は厚みを表
す。

第１図は、第１実施例を表す。図にみるように、この建
築用木質板１は、５枚の単板１１．１１１１．１１．１
１を、隣合う単板の木材繊維の方向が互いに直交するよ
うに積層接着してなる合板である。単板１１は、いずれ
も内部に不溶性不燃性無機物を含む木材の単板である。

この建築用木質板１は、全ての単板が未処理材で構成さ
れている合板に比べ、難燃性、力学的強度等が向上した
ものとなっている。

第２図は、第２実施例を表す。図にみるように、この建
築用木質板２は、５枚の単板２１．２１２１．２２．２
１を、全ての単板の木材繊維の方向が平行になるように
順次積層接着してなるＬＶＬである。積層単板のうち、
単板２１は、いずれも内部に不溶性不燃性無機物を含む
木材の単板であり、単板２２は、未処理木材の単板であ
る。

この建築用木質板２は、前記第１実施例と同様に、全て
の単板が未処理材で構成されている合板に比べ、難燃性
、力学的強度等が向上したものとなっている。

第３図は、第３実施例を表す。図にみるように、この建
築用木質板３は、３枚の単板３１．３１３１を、隣合う
単板の木材繊維の方向が互いに直交するように積層接着
し、さらに石膏ホー１３３を積層接着してなる木材と無
機材との複合材である。単板３１は、いずれも内部に不
溶性不燃性無機物を含む木材の単板である。この建築用
木質板３は、無機材が複合されているため、難燃性等が
さらに優れたものとなっており、しかも木質感を有して
いる。

第４図は、第４実施例を表す。図にみるように、この建
築用木質板４は、３枚の単板４１．４１４１を、全ての
単板の木材繊維の方向が平行になるように積層接着し、
さらに金属板４３を積層接着してなる木材と金属材との
複合材である。単板４１は、いずれも内部に不溶性不燃
性無機物を含む木材の単板である。この建築用木質板４
は、金属材が複合されているため、難燃性、力学的強度
等がさらに優れたものとなっており、しかも木質感を有
している。

第５図は、第５実施例を表す。図にみるように、この建
築用木質板５は、２枚の単板５１．５１を、両者の間に
アルミ箔５３をはさんで積層接着し、さらに３枚の単板
５２．５２．５２を積層接着してなる木材と金属材との
複合材である。各単板は、隣合う単板の木材繊維の方向
が互いに直交するように積層されている。単板５】は、
いずれも内部に不溶性不燃性無機物を含む木材の単板で
あり、単板５２は、いずれも未処理木材の単板である。

この建築用木質板５は、金属材が複合されているため、
難燃性、力学的強度等がさらに優れたものとなっており
、しかも木質感を有している以下に、この発明のさらに
具体的な実施例を比較例と併せて説明する。

実施例１アガチス材の３ｍｍｍｍ−タリー単板に飽水処理を施し
、これを、（Ｎ　Ｈ４）＝　ＨＰ　Ｏ，（３，５ｍｏｌ
／水１１）とＨｓ　Ｂｏｗ　　（４１１ｏ１／水１１）
を含む６０℃の水溶液からなる第１浴に２４時間浸漬し
た。次に、Ｂ　ａ　Ｃｌｘ　　（２＋ｎｏｌ／水１１）
とＨｓ　ＢＯ（２＋＋＋ｏｌ／水１１）を含む６０℃の
水溶液からなる第２浴に２４時間浸漬した。その後、熱
風乾燥処理を行うことにより、内部に不溶性不燃性無機
物を含む木材の単板１１を得た。

この単板５枚を積層し、フェノール系接着剤（コニシボ
ンド■製、ＫＲ−１５Ｙ）で接着して、合板１を作製し
た。

実施例２一実施例１と同様にして得られた４枚の内部に不溶性不燃
性無機物を含む木材の単板２１と１枚の未処理木材の単
板２２を、実施例１と同様の接着剤を用いて積層、接着
して、ＬＶＬ　２を得た。

実施例３一実施例１と同様にして得られた３枚の内部に不溶性不燃
性無機物を含む木材の単板３１と１枚の石膏ボード３３
を、実施例１と同様の接着剤を用いて積層、接着して、
木材と無機材との複合材３を得た。

一実施例４一実施例１と同様にして得られた３枚の内部に不溶性不燃
性無機物を含む木材の単板４１と１枚の金属板４３を、
実施例１と同様の接着剤を用いて積層、接着して、木材
と金属材との複合材４を得た。

一実施例５一実施例１と同様にして得られた２枚の内部に不溶性不燃
性無機物を含む木材の単板５１．３枚の未処理木材の単
板５２および１枚のアルミ箔５３を、実施例１と同様の
接着剤を用いて積層、接着して、木材と金属材との複合
材５を得た。

一実施例６一実施例１と同様にして得られた内部に不溶性不燃性無機
物を含む木材を切片に切削し、ユリア樹脂接着剤を用い
、成形・熱圧して、パーティクルボードを得た。このパ
ーティクルボードは、不溶性不燃性無機物を含むにもか
かわらず、軽量であった。

一実施例７− アガチスの切削木片に対し、実施例１と同様の無機物含
浸処理を行い、内部に不溶性不燃性無機物を含む木材の
切片を得た。この切片を実施例６と同様にして成形・熱
圧して、パーティクルボドを得た。このパーティクルボ
ードは、不溶性不燃性無機物を含むにもかかわらず、軽
量であった一比較例１一実施例１において、内部に不溶性不燃性無機物を含む木
材の単板の代わりに全て未処理木材の単板を用いるよう
にした以外は実施例１と同様にして、合板を得た。

比較例２一実施例６において、内部に不溶性不燃性無機物を含む木
材の代わりに未処理木材を用いるようにした以外は実施
例６と同様にして、パーティクルボードを得た。

実施例１〜７および比較例１〜２で得られた建築用木質
板について、木質感および難燃性を調べた。木質感は、
木質感が豊かなものを◎、木質感が有るものを○、木質
感がないものを×で評価した。難燃性は、ＪＩＳ　　Ａ
１３２１に従った難燃性試験を行い、難燃■級に相当す
るものを◎、難燃■級〜■級に相当するものを○、ｉｆ
燃■級に相当するものを△、難燃■級以下のものを×と
して評価した。それらの結果を第１表に示した。

第　　１　　表第１表にみるように、実施例にかかる建築用木質板は、
比較例にかかる建築用木質板に比べ、木質感を有し、し
かも難燃性に優れていることがわかる。

〔発明の効果〕

この発明にかかる建築用木質板は、高度な難燃性（防火
性）、防腐・防虫性、耐候・耐水性、寸法安定性、力学
的強度等を備え、しかも木質感を有するため、建材等と
して最適な優れた木質系材料となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は、それぞれ、この発明の実施例を
表す側断面図である。１．２．３．４．５・・・建築用木質板　１１．２１．
３１．４１．５１・・・内部に不溶性不燃性無機物を含
む木材の単板代理人　弁理士　　松　本　武　彦＋ｍｍｌ第図第図、５第　２図手続補正書（暗平成２年８月２７日特願平０２１３９３７１号２゜発明の名称建築用木質板３゜補正をする者事件との関係

Claims

【特許請求の範囲】１　少なくとも外面に表れる部分が木材からなる建築用
木質板であって、木材部分を構成する木材のうちの少な
くとも一部が内部に不溶性不燃性無機物を含む木材であ
ることを特徴とする建築用木質板。２　内部に不溶性不燃性無機物を含む木材が、混合する
ことにより不溶性不燃性無機物を生じさせるカチオン含
有処理液とアニオン含有処理液の組み合わせのうちの一
方を原料木材に含浸させた後に他方を含浸させて、前記
原料木材の内部に前記不溶性不燃性無機物を生成・定着
させることにより得られたものである請求項１記載の建
築用木質板。