JP2006161449A

JP2006161449A - 木製扉及びその製造方法

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Publication number: JP2006161449A
Application number: JP2004355939A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Wakizaka; 政幸脇坂; Kenichi Koga; 賢一古賀; Takuo Matsuyama; 拓郎松山; Haruaki Okuma; 晴明大隈
Original assignee: Okuma Corp; Fukuoka Prefecture; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp; Fukuoka Prefecture
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2024-12-08
Also published as: JP4213657B2

Abstract

【課題】
ケイ酸系の物質の種類や形態によって燃焼遅延剤としての機能を発揮することができるそれぞれに特有の使用方法を明確にし、または構成部材の表面に設ける燃焼遅延剤の層を十分な厚さにして、所定の燃焼遅延性能が確実に得られる木製扉を提供する。
【解決手段】
木製扉Ｄは、芯材１と、その表裏両面に接合されている難燃材２、その表面に接着されている化粧材３及び芯材１の両側に接着されている側体４を有している。芯材１はファルカタ積層板１０と補強部材１５により構成されている。難燃材２は合板をケイ酸水溶液に２４時間浸漬したものを自然乾燥させ、乾燥後に表面にケイ酸ソーダ水溶液の層を設けたものである。ケイ酸ソーダ水溶液の層はシート２０にケイ酸ソーダ水溶液を含ませた状態で難燃材２表面に積層し、ケイ酸ソーダ水溶液を固化接着させて設けてある。側体４の外周部には加熱発泡材５が設けてある。
【選択図】図１

Description

本発明は木製扉及びその製造方法に関するものである。更に詳しくは、ケイ酸系の物質を木製防火扉の燃焼遅延剤として使用する場合に、ケイ酸系の物質の種類や形態によって、燃焼遅延剤としての機能を発揮することができるそれぞれに特有の使用方法を明確にして、所定の燃焼遅延性能が確実に得られるようにしたものに関する。また、構成部材の表面に設ける燃焼遅延剤の層を含浸によらないでも十分な厚さにすることができ、所定の燃焼遅延性能が確実に得られるようにしたものに関する。

例えば、会社や施設の建物あるいは一般住宅や集合住宅において火災が起きた際に延焼を遅らせるために、炎や煙を遮断することができる防火扉が使用されている。防火扉は、従来は金属製であったが、平成２年には、甲種防火扉及び乙種防火扉の試験方法が改正され、一定条件を満たせば木製であっても特定防火設備60若しくは特定防火設備20として認可されることになり、例えば桐材を用いた木製防火扉等が提案されている。

木製防火扉の構造は様々であるが、その一つに、ケイ酸系の物質を燃焼遅延剤として使用し、防火性能を持たせたものがある（特許文献１、２参照）。
特許文献１には、芯材に含浸されている燃焼遅延剤に、材料としてケイ酸塩が含まれる木製防火扉が記載されている。また、特許文献２には、ケイ酸系の難燃剤を浸潤させた木製建具が記載されている。

特開２００４−２３２４４９号公報

特開２００１−２７１５６８号公報

しかしながら、本願発明者は、上記文献に記載されているように、ケイ酸系の物質を木製防火扉の燃焼遅延剤として使用し、防火性能を付与する点について疑問を持っていた。すなわち、本願発明者は、木製防火扉の製造に長年携わってきており、その中でケイ酸系の物質を、例えば浸漬だけによる等、画一的な方法で無造作に使用しても、ケイ酸系の物質の種類や形態によっては、燃焼遅延剤としての機能を発揮できない場合があることを経験的に知っていたからである。

そこで、本願発明者は、上記ケイ酸系物質が使用の方法によっては燃焼遅延剤としての機能を発揮できない場合があるという課題を解決するために研究、試行を重ねた。
そして、ケイ酸系の物質の種類や形態によって、燃焼遅延剤としての機能を発揮することができるそれぞれに特有の使用方法があることを知見した。本願発明は、これをもとに完成したものである。

また、ケイ酸系の物質に限らず、液状の燃焼遅延剤を使用する場合、より短時間で加工ができるのは、含浸（浸漬）より塗布（または吹き付け）であるが、液状の燃焼遅延剤では部材への浸透や部材外部への流出等のため、塗布だけで層状に厚く形成するのは難しく、また、部材内部の大部分は燃焼遅延剤が浸透しない未処理部分となるため、所定の燃焼遅延性能が得にくいという課題もあった。

（本発明の目的）
本発明の目的は、ケイ酸系の物質を木製防火扉の燃焼遅延剤として使用する場合に、ケイ酸系の物質の種類や形態によって、燃焼遅延剤としての機能を発揮することができるそれぞれに特有の使用方法を明確にして、所定の燃焼遅延性能が確実に得られる木製扉及びその製造方法を提供することである。

また、本発明の他の目的は、構成部材の表面に設ける燃焼遅延剤の層を含浸によらないでも十分な厚さにすることができ、所定の燃焼遅延性能が確実に得られる木製扉及びその製造方法を提供することである。

上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
第１の発明にあっては、
燃焼遅延性能を付与すべく所要数の構成部材で構成された木製扉であって、
構成部材にケイ酸水溶液を含浸させるか、または／及び構成部材の表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設けることにより、燃焼遅延性能を付与したことを特徴とする、
木製扉である。

第２の発明にあっては、
燃焼遅延性能を付与すべく所要数の構成部材で構成された木製扉であって、
構成部材の表面に、液状の燃焼遅延剤を含ませたシートを貼り合わせることにより、燃焼遅延性能を付与したことを特徴とする、
木製扉である。

第３の発明にあっては、
外周部に、所要温度に加熱されたときに発泡し膨張する加熱発泡材が設けられていることを特徴とする、
第１または第２の発明に係る木製扉である。

第４の発明にあっては、
各構成部材は耐火接着剤で接着して積層されており、耐火接着剤には水酸化マグネシウムが添加されていることを特徴とする、
第１、第２または第３の発明に係る木製扉である。

第５の発明にあっては、
構成部材には芯材が含まれ、芯材はファルカタ材または桐材を主体とするものであることを特徴とする、
第１、第２、第３または第４の発明に係る木製扉である。

第６の発明にあっては、
ケイ酸水溶液を含浸させるか、または／及び表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設けた構成部材を積層または組み合わせる工程を含むことを特徴とする、
木製扉の製造方法である。

第７の発明にあっては、
ケイ酸水溶液は構成部材を浸漬して含浸させるようにし、浸漬する際に構成部材の温度をケイ酸水溶液の温度より高くして温度差を設けるようにしたことを特徴とする、
第６の発明に係る木製扉の製造方法である。

第８の発明にあっては、
表面に液状の燃焼遅延剤を含ませたシートを貼り合わせた構成部材を積層または組み合わせる工程を含むことを特徴とする、
木製扉の製造方法である。

木製扉としては、例えば甲種、乙種の規格に準拠した防火扉の他、一般のいわゆるシェルタードア等があげられる。
本明細書及び特許請求の範囲にいう「構成部材にケイ酸水溶液を含浸させるか、または／及び構成部材の表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設ける」の文言は、構成部材にケイ酸水溶液を含浸させることと、構成部材の表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設けることの何れか一方の要件を備えたものであってもよいし、双方を備えたものであってもよい意味である。一方の要件を備える場合、一つの構成部材に設けてもよいし、複数の構成部材に設けてもよい。また、双方の要件を備える場合、それらが同じ構成部材に複合して設けてあってもよいし、異なる構成部材にそれぞれ設けてあってもよい。

木材等の構成部材に燃焼遅延剤を含浸させる手段としては、例えば、(1)容器に十分な量の燃焼遅延剤を入れた後、その中に木材を所定温度下で一定時間浸漬して含浸させる方法、(2)例えば木材を加熱し、または燃焼遅延剤を冷却する（いずれか一方を行ってもよいし双方を行ってもよい）等して、双方に温度差を設けて同様に浸漬する方法、あるいは(3)燃焼遅延剤を加圧する（加圧と減圧を組み合わせてもよい）ことにより、または、更に上記(2)のように双方に温度差を設けて木材に強制的に含浸させる方法があげられる。燃焼遅延剤の含浸後は、自然乾燥または加熱により乾燥することで、一定量の有効成分を含浸させた難燃材が製造できる。

構成部材の表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設ける手段としては、例えば塗布、吹き付け、あるいはケイ酸ソーダ水溶液を含ませることができる各種シート等の液体保持体をケイ酸ソーダ水溶液を含ませた状態で表面に接着する等が好ましい。

加熱発泡材としては、例えばグラファイト系のものを使用するのが好ましい。また、防火性能、防煙性能を考慮すれば、扉の外周部のうち両側部（縦方向）、上下部（横方向）の全てに設けるのが好ましいが、例えば下部には設けない等、一部を省略することもできる。

加熱発泡材の形態は、扉の外周部に連続して接着またはその他の方法により取り付けることができるものであればよい。例えば、帯テープ状、シート状、チューブ状、角棒状、丸棒状等である。また、加熱発泡材は、一条のみ設けてもよいし、複数条を所要間隔で並設してもよい。

ケイ酸系等の燃焼遅延剤を施した部分は、防火性能の面では、構成部材間に層状に複数設ける構造であるのが好ましい。これにより、木製扉の防火性能をより高めることができる。また、耐火接着剤としては、例えば、水性高分子−イソシアネート系のものを使用することもできる。

燃焼遅延剤を含ませるのに用いられるシートとしては、例えば和紙、洋紙、不織布、合成樹脂製の発泡材、布等、従来公知のものを各種採用できる。シートの厚さは特に限定されないが、例えば、０．０５〜０．６ｍｍのものが好ましい。

構成部材表面に燃焼遅延剤を含ませたシートを貼り合わせる方法としては、例えば、(1)あらかじめシートに燃焼遅延剤を含ませておき、このシートを接着剤で接着する方法、あるいは燃焼遅延剤そのものの性状（粘性や硬化性等）を利用し貼り付ける方法、または(2)燃焼遅延剤を含まないシートをあらかじめ接着または当接させておき、後で燃焼遅延剤をシートに含ませる方法等がある。

また、燃焼遅延剤の固化の際の収縮を緩和し、これによるシートの剥離を防止するためには、繊維間に比較的大きな隙間のあるメッシュ状シートあるいは目の粗い和紙・不織布等がより好ましい。更に、防火性能を向上させるためには、無機成分（例えばセラミック等）を含むシートを使用するのがより好ましい。なお、燃焼遅延剤の厚さを維持するために、製造工程において、燃焼遅延剤が固化するまではプレスをかけないのが好ましい。

芯材や難燃材に用いられる木材（構成部材）の種類は、例えばケイ酸水溶液やケイ酸ソーダ水溶液（水ガラス）等の燃焼遅延剤を含浸できるものが好ましい。例えば、ファルカタ、桐、杉、唐松、栂等であり、その形態も無垢、集成材、積層材などがあげられる。また、木材のほか、樹脂等に燃焼遅延剤を含浸または塗布して難燃材としてもよい。難燃材の厚さは、特に限定されないが、例えば、３〜６ｍｍのものが好ましい。なお、本発明にいう「難燃材」の用語は、「不燃材」を含む意味で使用している。

シートに含ませるのに用いられる燃焼遅延剤としては、例えばケイ酸系を始めとして、リン酸系、ホウ酸系、ノンハロゲン系の水溶性タイプ等を単独あるいは複数組み合わせて使用するのが好ましい。

また、燃焼遅延剤には、上記した防炎薬剤と共に木材等が燃焼して炭化した炭化残渣を固定するための無機材料を含有させるのが好ましい。無機材料は、高温加熱下で溶融してガラス状態となり燃えにくい炭化残渣を固定化するように作用し、炭化残渣が落下するのを防止し、さらに水を発生するので、表面温度を低下させる機能性を有する。これにより、防火性能がより向上する。

詳しくは、結晶水を持つ無機塩類が、燃焼時にその結晶水を放出又は分解して、吸熱効果を発揮する。炭化残渣を固定化する無機材料としては、ケイ酸塩、ホウケイ酸塩、ホウ酸塩、およびシリカなどがあげられる。

なお、ケイ酸塩としては、例えば、二酸化ケイ素とアルカリとを融解して得られたケイ酸アルカリ塩である水ガラスが挙げられる。また、ホウ酸塩としては、例えば、ホウ酸ナトリウム（ホウ砂）が挙げられる。このように、上記した燃焼遅延剤に特定の無機材料を含有させることにより、脱水炭化作用と吸熱作用とが複合的に作用し、より優れた防火性能を付与できる。

燃焼遅延剤の含浸量は、含浸させる木材の種類や寸法に応じて、必要な防火性能が得られるように適宜調整される。例えば、厚さ３〜６ｍｍの木材の場合には、液体状態で５０〜１５０ｇ程度が目安となり、特に、９０ｇ程度が好ましい。また、燃焼遅延剤を塗布する場合は、例えば２００ｇ／ｍ² 程度の塗布量とするのが好ましい。

芯材は、防火性能の点でファルカタや桐材を用いるのが好ましいが、防火性能の点で問題がなければ、他の木材を芯材としてもよい。ファルカタや桐材は、それ自体が優れた防火性能を発揮するものであるが、上記燃焼遅延剤の含有量、コスト、扉重量、あるいは扉の強度等を考慮して、例えば、杉、唐松、及び栂等の木材を用いることができる。特に、扉の強度を高める点では、杉材及び唐松等を用いるのが好ましく、コストを安価にするには、杉及び唐松等の間伐材を使用するのが好ましい。また、扉重量の軽量化を図るには、ファルカタや桐材を使用するのが好ましい。

芯材としては、無垢の一枚ものを使用してもよいし、集成材や積層材を使用してもよい。積層材の場合は、奇数枚積層させたものを使用するのが好ましい。一般的には、集成材を用いて複数枚積層して用いるのが好ましく、更に、木繊維の方向が各層で交差するようにして、例えば三層構造（三層クロス張り構造）とした積層材が特に好ましい。このように、防火扉として要求される防火性能や、コスト等を考慮して、芯材を形成する木材の種類や形態を適宜決定する。

なお、ファルカタや桐材は熱による反りが生じやすいので、扉の周縁部四辺を、堅く反りにくい木材からなる補強部材で囲む構造とするのが好ましい。このような補強部材としては、例えば比重０．５以上の天然木集成材、更にその積層材であるのが好ましく、人工合板、ＬＶＬ（天然目平行合板集成材）などをあげることができる。また、補強部材は、防火性能を高める点で、上記した耐火接着剤を介して積層材等に加工するのが好ましい。また、ファルカタや桐材を用いて集成材とすれば、強度は十分に確保できるので、これを補強部材として使用することもできる。

化粧材に用いる材料は、天然の木材で形成するのが好ましいが、他の木材料を使用することもできる。その形態も、薄い突板や、無垢の一枚ものであってもよいし、木材を用いて形成した集成材、積層材等であってもよい。

（作用）
本発明に係る木製扉の作用を説明する。

構成部材をケイ酸水溶液に含浸させるか、または構成部材の表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設けるようにした木製扉は、木製扉の燃焼遅延剤としてケイ酸水溶液を使用する場合、及び木製扉の燃焼遅延剤としてケイ酸ソーダ水溶液を使用する場合において、燃焼遅延剤としての機能を発揮することができるそれぞれに特有の使用方法を提供できる。これにより、木製扉において所定の燃焼遅延性能が確実に得られる。

構成部材の表面に、液状の燃焼遅延剤を含ませたシートを貼り合わせるようにした木製扉は、燃焼遅延剤をシートの組織の中でその厚さで保持することができる。これにより、構成部材の表面に設ける燃焼遅延剤の層を十分な厚さにすることが可能になり、また燃焼時に生じる割れや剥離を抑制することにより、木製扉において所定の燃焼遅延性能が確実に得られる。

（ａ）構成部材をケイ酸水溶液に含浸させるか、または構成部材の表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設けるようにした木製扉は、木製扉の燃焼遅延剤としてケイ酸水溶液を使用する場合、及び木製扉の燃焼遅延剤としてケイ酸ソーダ水溶液を使用する場合において、燃焼遅延剤としての機能を発揮することができるそれぞれに特有の使用方法を提供できるので、所定の燃焼遅延性能が確実に得られる。

（ｂ）構成部材の表面に、液状の燃焼遅延剤を含ませたシートを貼り合わせるようにした木製扉は、構成部材の表面に設ける燃焼遅延剤の層を含浸によらないでも十分な厚さにすることができ、また燃焼時に生じる割れや剥離を抑制することにより、所定の燃焼遅延性能が確実に得られる。

（ｃ）外周部に、所要温度に加熱されたときに発泡し膨張する加熱発泡材が設けられているものは、火災が起こって加熱されると、発泡し膨張することにより扉枠との隙間を塞ぐことができる。これにより、扉の部分で炎や煙を遮断し延焼を防止または遅らせることができる。

（ｄ）各構成部材は耐火接着剤で接着して積層されており、耐火接着剤には水酸化マグネシウムが添加されているものは、水酸化マグネシウムの作用により、耐火接着剤による燃焼遅延効果を更に向上させることができる。

（ｅ）構成部材には芯材が含まれ、芯材はファルカタ材または桐材を主体とするものは、いずれの材も軽量で柔らかいので、木製扉の軽量化のために有用であり、取り扱いや加工もしやすい。なお、ファルカタは南洋桐ともよばれ、植樹から５年程度で活用できる早成樹であり、伐採による環境破壊は起こりにくい。また、マメ科植物特有の根癌菌による空気窒素の固定作用により、痩せた土地を肥沃に変える作用も認められている。従って、他の木材に代えてファルカタの使用を促進することは、環境保全上好ましいものである。

本発明を図に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
図１は本発明に係る木製扉の一実施の形態を示す中間部を一部省略した一部切欠斜視図、
図２は図１の拡大縦断面図である。

木製扉Ｄは、芯材１と、芯材１の表裏両面に接合されている難燃材２、難燃材２の表面側に接着されている化粧材３及び芯材１の両側（縦方向の両縁辺）に接着されている側体４を有している。芯材１は、複数のファルカタ部材１１，１２，１３を積層したファルカタ積層板１０と、その周縁部の四辺に設けられた補強部材１５により構成されている。

ファルカタ積層板１０は、木繊維方向が長手方向に一致したファルカタ部材１１、１３の間に、木繊維方向をファルカタ部材１１、１３のものと直交する方向としたファルカタ部材１２を挟んで積層した三層構造である。ファルカタ積層板１０を構成するファルカタ部材１１、１２、１３は、それぞれ図に示す大きさに形成されたものであってもよいし、短い（小さい）寸法のものを複数枚継ぎ合わせたものであってもよい。このようにファルカタ部材１１、１２、１３の木繊維方向を直交させて積層することにより反りの発生を防止することができる。

ファルカタ積層板１０の上下左右（四辺）の端面には、ファルカタ材より堅い木材である栂（ツガ）材からなる補強部材１５が設けられている。補強部材１５は、栂材に限定されるものではなく、ラワン、ベニヤ、ファルカタや桐あるいはそれらの集成材などを使用してもよい。ファルカタ積層板１０の四辺を補強部材１５で囲んで芯材１を形成しているので、ファルカタ材のみで形成するより強度が向上し、反りをより確実に防止することができる。なお、補強部材１５の厚さは、木製防火扉の防火性能によって異なるが、６０分防火試験を満足するためには、１５０ｍｍ厚程度のものを使用するのが好ましい。

難燃材２は、芯材１の表裏両面に耐火接着剤によって接着されている。耐火接着剤は、本実施の形態では水性高分子−イソシアネート系のピーアイボンド700（商標名：株式会社オーシカ）が使用されており、ピーアイボンド700には更に水酸化マグネシウムが所要量添加されている。

難燃材２は、合板をケイ酸水溶液に２４時間浸漬し、ケイ酸水溶液を含浸させたものを静置して自然乾燥させ、その後、更に表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設けたものである。本実施の形態では、ケイ酸水溶液として、Si22（商標名：パルアップ株式会社）を適宜倍率で水で希釈したものを使用した。なお、合板をケイ酸水溶液に浸漬するときに、合板を加熱しておいてケイ酸水溶液より高い温度で浸漬した。ここで使用したSi22は、SiO₂を３４．９(w/v%)、K₂Oを５．３８(w/v%)、Na₂Oを５．６３(w/v%)含む水溶液である。

ケイ酸ソーダ水溶液を層状に設ける方法は、本実施の形態では、燃焼時に生じる割れや剥離を抑制することができる十分な厚さ（本実施の形態では、０．１ｍｍ）のシート２０にケイ酸ソーダ水溶液を含ませた状態で難燃材２表面に貼り合わせ、ケイ酸ソーダ水溶液を乾燥させ、固化接着させるものである。シート２０には、燃焼遅延剤の固化の際の収縮を緩和するために、繊維間に隙間のある比較的目の粗い不織布を採用している。なお、難燃材２だけでなく、上記芯材１の表面にも同様の難燃加工を施すことができる。

各難燃材２の表面側には、耐火接着剤によって化粧材３が接着されている。耐火接着剤としては、本実施の形態では水性高分子−イソシアネート系のピーアイボンド700が使用されており、更に水酸化マグネシウムが添加されている。化粧材３としては、本実施の形態では化粧紙を用いた。なお、化粧材３の下地材となっている上記シート２０は、合板である難燃材２表面の凹凸を化粧材３に表さないようにする機能性を合わせ持っている。

芯材１を構成する補強部材１５、１５ａの上辺及び両側部には、加熱発泡材５、５ａが長手方向に沿って埋め込まれるように設けられている。
加熱発泡材５、５ａは、帯テープ状である。上辺に設けてある加熱発泡材５は、補強部材１５に設けられた溝１６内に接着して設けてあり、外部に露出している。また、両側部に設けてある加熱発泡材５ａは、帯板状の側体４を補強部材１５ａに沿って接着して挟むことによって設けられている。加熱発泡材５ａは、片側で二条設けられ、側体４に設けられた溝４０に嵌め入れて接着してある。

加熱発泡材５、５ａは、本実施の形態においては、例えば、２００℃程度で発泡し厚さ方向に数十倍程度に膨張するグラファイト系（炭素系）のものであるが、グラファイト系に限定されるものではなく、公知の各種加熱発泡材が使用できる。加熱発泡材５、５ａは、火災で加熱されることにより、発泡し膨張することで扉枠との隙間を塞ぐことができ、炎や煙を遮断し延焼を防止または遅らせることができる。加熱発泡材５、５ａは、本実施の形態では木製扉の底辺を除く上辺と両側辺に設けたが、全四辺に設けるようにしてもよい。

また、側体４は補強部材１５にホットメルト接着剤によって接着されている。ホットメルト接着剤は、加熱発泡材５、５ａの発泡温度より低い温度で溶融し接着が可能なものである。使用されるホットメルト接着剤の溶融温度は、本実施の形態では１２０℃以上であり、上記加熱発泡材５、５ａの発泡温度の２００℃より低い温度で溶融し接着することができるので、製造においてその接着が支障なくできる。なお、各化粧材３、下側の補強部材１５底部には防水塗料層８が設けられている。

（作用）
本実施の形態に係る木製扉Ｄの作用を説明する。
木製扉Ｄは、難燃材２が合板をケイ酸水溶液に２４時間浸漬し、ケイ酸水溶液を含浸させてつくられており、更にその難燃材２の表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設けた。詳しくはケイ酸ソーダ水溶液を含ませた状態でシート２０を貼り合わせ、乾燥させて固化接着させた。
このように、難燃材２には、ケイ酸水溶液を含浸させることと、表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設けることを複合させて燃焼遅延性能が付与されている。これにより、木製扉Ｄは、後述する各試験からわかる上記各要件の有効性が相乗し、優れた防火性能を発揮することができた。

構成部材である合板にケイ酸水溶液を含浸させることと、合板の表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設けるようにしたことによる燃焼遅延性能（または防火、防炎性能）における有効性を確認するために次のような試験を行った。

図３は燃焼遅延剤としてケイ酸水溶液を使用し、希釈倍率の異なるケイ酸水溶液を浸漬した場合と塗布した場合の各サンプルの防炎試験の結果を示す説明図である。

（試験１）
本試験では、ケイ酸水溶液として、Si22（商標名：パルアップ株式会社）の水溶液を使用し、ケイ酸水溶液の希釈倍率と使用方法の異なるサンプル（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）をつくった。
具体的には、サンプル（ａ）は５倍に希釈したものに浸漬、（ｂ）は５倍に希釈したものを塗布、（ｃ）は５０倍に希釈したものに浸漬、（ｄ）は５００倍に希釈したものに浸漬、（ｅ）は５００倍に希釈したものを塗布とした。
なお、サンプルに使用する合板（ベニヤ板）の寸法は、縦１５０ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚さ２．４ｍｍとした。また、浸漬処理は２４時間浸漬して行い、塗布処理は刷毛塗りを一回とした。

本試験は、上記各サンプルを使用して、ＪＩＳＺ２１５０に準拠して行った。なお、バーナーによる加熱時間を４５秒間とした。

（結果）
図３に示すように、浸漬処理したサンプル（ａ）、（ｃ）、（ｄ）は表面が焦げたが、燃焼による合板の破壊、欠損は起こらなかった。また、表１に示すように、試験前と試験後での重量の変化も、1.30〜6.02％の減少に止まり、十分な防炎性能が認められた。
これに対し、塗布処理したサンプル（ｂ）、（ｅ）では、燃焼による合板の破壊、欠損が認められた。特に、５倍に希釈したものに浸漬したサンプル（ｂ）は大きく欠損した。また、試験前と試験後での重量の変化は、22.79〜33.09％と大きく減少し、十分な防炎性能を発揮できないことがわかった。

図４は燃焼遅延剤としてケイ酸ソーダ水溶液を使用し、希釈倍率の異なるケイ酸ソーダ水溶液に浸漬した場合と塗布した場合の各サンプルの防炎試験の結果を示す説明図である。

（試験２）
本試験では、ケイ酸ソーダ水溶液（ケイ酸ナトリウム水溶液）を使用し、ケイ酸ソーダの希釈倍率と使用方法の異なるサンプル（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（i）、（ｊ）をつくった。具体的には、サンプル（ｆ）は７．９倍に希釈したものに浸漬、（ｇ）は７．９倍に希釈したものを塗布、（ｈ）は７９倍に希釈したものに浸漬、（i）は７９倍に希釈したものを塗布、（ｊ）は７９０倍に希釈したものを塗布とした。本試験においては、試験１の場合と単位重量当たりのケイ酸量を合わせるために希釈倍率の調整を行った。

なお、浸漬や塗布に使用するケイ酸水溶液及びケイ酸ソーダ水溶液のケイ酸濃度の設定は適宜設定でき、例えば希釈倍率もこれに伴い調整される。ケイ酸濃度は、より高濃度にすることによって防火性能により優れる傾向がある（後述、試験３参照）。

サンプルに使用する合板（ベニヤ板）の寸法は、上記試験１と同じく縦１５０ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚さ２．４ｍｍとした。また、浸漬処理は２４時間浸漬して行い、塗布処理は刷毛塗りを一回とした。

（結果）
図４に示すように、塗布処理したサンプル（ｇ）、（i）、（ｊ）は表面が焦げたが、燃焼による合板の破壊、欠損は起こらなかった。また、表２に示すように、試験前と試験後での重量の変化も、5.13〜10.61％の減少に止まり、十分な防炎性能が認められた。

これに対し、７９倍に希釈したものに浸漬したサンプル（h）では、燃焼による合板の大きな破壊、欠損が認められた。また、サンプル（h）の試験前と試験後での重量の変化は、32.83％と大きく減少し、十分な防炎性能を発揮できないことがわかった。なお、７．９倍に希釈したものに浸漬したサンプル（f）は、重量の減少では4.02％に止まったが、図４に示すように小さな欠損が生じた。

（考察）
上記試験１、２から、燃焼遅延剤としてケイ酸水溶液（Si22）を使用する場合は、構成部材を所要時間浸漬してケイ酸水溶液を含浸させれば十分な防炎性能が得られるが、表面に塗布しても十分な防炎性能が得られないことがわかった。
また、燃焼遅延剤としてケイ酸ソーダ水溶液を使用する場合は、ケイ酸水溶液とは逆に、部材の表面に塗布すると十分な防炎性能が得られるが、ケイ酸ソーダ水溶液に浸漬して含浸させても十分な防炎性能が得られないことがわかった。

図５は燃焼遅延剤としてケイ酸水溶液とケイ酸ソーダ水溶液を使用し、燃焼遅延剤を塗布した場合と燃焼遅延剤を含ませたシートを表面に設けた場合の各サンプルの防炎試験の結果を示す説明図、
図６はケイ酸ソーダを１／１．５で希釈した水溶液を含ませたシートを表面に設けたサンプルの防炎試験後の形態を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は要部断面図である。

また、燃焼遅延剤に含まれるケイ酸を高濃度にすることと、構成部材である難燃材２において合板にケイ酸ソーダ水溶液を含ませたシート２０を貼り合わせることによる燃焼遅延性能（または防火、防炎性能）における有効性を確認するために次のような試験を行った。

（試験３）
本試験では、燃焼遅延剤として、Si22（商標名：パルアップ株式会社）の水溶液と、ケイ酸ソーダ水溶液（ケイ酸ナトリウム水溶液）を使用した。そして、ケイ酸水溶液とケイ酸ソーダ水溶液の希釈倍率が異なり、更にケイ酸ソーダ水溶液を含ませて接着するシートを接着しないものと接着したもののサンプル（k）、（l）、（m）、（n）をつくった。

具体的には、サンプル（k）はSi22の原液を塗布、（l）はSi22の原液をシートに含ませて接着、（m）はケイ酸ソーダを１／１．５で希釈（ケイ酸ソーダ１：水１．５重量比）した水溶液を塗布、（n）はケイ酸ソーダを１／１．５で希釈した水溶液をシートに含ませて接着とした。
なお、サンプルに使用する合板（ベニヤ板）の寸法は、上記試験１、２と同じく縦１５０ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚さ２．４ｍｍとした。塗布処理は刷毛塗りを一回とした。

本試験においては、上記各サンプルに上記試験１、２と同じくバーナの炎を当て、炎がサンプルを貫通するまでの時間を測定した。

（結果）
図５に示すように、燃焼遅延剤を塗布したサンプル（k）、（m）は表面の燃焼遅延剤が発泡して焦げ、表３に示すように、炎が貫通するまで、それぞれ１６０秒、１４０秒を要し、十分な防炎性能が認められた。
また、燃焼遅延剤をシートに含ませて複合したサンプル（l）、（n）では、それぞれ２７８秒、３００秒以上（３００秒で計測停止）を要し、極めて良好な防炎性能が認められた。

（考察）
試験３においては、各燃焼遅延剤（ケイ酸水溶液とケイ酸ソーダ水溶液）の濃度を、上記試験１、２より高濃度とした。そして、例えばサンプル(k)と試験１のサンプル(b)との比較では、サンプル(b)が４５秒ですでに炎が貫通し欠損していたのに対し、サンプル(k)では１６０秒で初めて炎が貫通した。また、サンプル(m)と、試験２のサンプル(g)との比較では、サンプル(g)が４５秒ですでに炎が貫通寸前であったのに対し、サンプル(m)では１４０秒で初めて炎が貫通した。これらのことから、燃焼遅延剤のケイ酸含有量をより高濃度とすれば、防炎性能が向上することがわかった。

また、燃焼遅延剤をシートに含ませて複合したサンプル（l）、（n）では、サンプル(m)、(l)より更に良好な結果が得られた。特に、サンプル（n）においては、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ケイ酸ソーダ水溶液の発泡によって加熱部の外周部が塞がれ、更にシート内側に膨張したガスが溜まってシートが膨らみ（最大厚約４０ｍｍ）、これによりできた空間部が強力な防炎機能を発揮すると思われた。
なお、本試験ではサンプル（n）について、便宜上３００秒（５分）で試験を停止したが、試験者の私見では３０分以上は耐えられると予想できた。このように、燃焼遅延剤をシートに含ませて複合すれば、極めて良好な防炎性能が得られることが分かった。

なお、本明細書で使用している用語と表現は、あくまで説明上のものであって限定的なものではなく、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するものではない。また、本発明は図示されている実施の形態に限定されるものではなく、技術思想の範囲内において種々の変形が可能である。

本発明に係る木製扉の一実施の形態を示す中間部を一部省略した一部切欠斜視図。図１における拡大縦断面図。燃焼遅延剤としてケイ酸水溶液を使用し、希釈倍率の異なるケイ酸水溶液を浸漬した場合と塗布した場合の各サンプルの防炎試験の結果を示す説明図。燃焼遅延剤としてケイ酸ソーダ水溶液を使用し、希釈倍率の異なるケイ酸ソーダ水溶液に浸漬した場合と塗布した場合の各サンプルの防炎試験の結果を示す説明図。燃焼遅延剤としてケイ酸水溶液とケイ酸ソーダ水溶液を使用し、燃焼遅延剤を塗布した場合と燃焼遅延剤を含ませたシートを表面に設けた場合の各サンプルの防炎試験の結果を示す説明図。ケイ酸ソーダを１／１．５で希釈した水溶液を含ませたシートを表面に設けたサンプルの防炎試験後の形態を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は要部断面図。

符号の説明

Ｄ木製扉
１芯材
１０ファルカタ積層板
１１，１２，１３ファルカタ部材
１５、１５ａ補強部材
１６溝
２難燃材
２０シート
３化粧材
４側体
４０溝
５、５ａ加熱発泡材
８防水塗料層

Claims

燃焼遅延性能を付与すべく所要数の構成部材で構成された木製扉であって、
構成部材にケイ酸水溶液を含浸させるか、または／及び構成部材の表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設けることにより、燃焼遅延性能を付与したことを特徴とする、
木製扉。
燃焼遅延性能を付与すべく所要数の構成部材で構成された木製扉であって、
構成部材の表面に、液状の燃焼遅延剤を含ませたシートを貼り合わせることにより、燃焼遅延性能を付与したことを特徴とする、
木製扉。
外周部に、所要温度に加熱されたときに発泡し膨張する加熱発泡材が設けられていることを特徴とする、
請求項１または２記載の木製扉。
各構成部材は耐火接着剤で接着して積層されており、耐火接着剤には水酸化マグネシウムが添加されていることを特徴とする、
請求項１、２または３記載の木製扉。
構成部材には芯材が含まれ、芯材はファルカタ材または桐材を主体とするものであることを特徴とする、
請求項１、２、３または４記載の木製扉。
ケイ酸水溶液を含浸させるか、または／及び表面にケイ酸ソーダ水溶液を層状に設けた構成部材を積層または組み合わせる工程を含むことを特徴とする、
木製扉の製造方法。
ケイ酸水溶液は構成部材を浸漬して含浸させるようにし、浸漬する際に構成部材の温度をケイ酸水溶液の温度より高くして温度差を設けるようにしたことを特徴とする、
請求項６記載の木製扉の製造方法。
表面に液状の燃焼遅延剤を含ませたシートを貼り合わせた構成部材を積層または組み合わせる工程を含むことを特徴とする、
木製扉の製造方法。