JP2019098538A

JP2019098538A - 不燃化木材の製造方法

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Publication number: JP2019098538A
Application number: JP2017228600A
Authority: JP
Inventors: 篤史渡邊; Atsushi Watanabe; 春樹大橋; Haruki Ohashi; 淳裕岩竹; Atsuhiro Iwatake; 裕次郎後藤; Yujiro Goto; 基日笠; Motoi Hikasa
Original assignee: Daiken Corp
Current assignee: Daiken Corp
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2019-06-24
Anticipated expiration: 2037-11-29
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Abstract

【課題】基材の表面に塗装が施された不燃化木材の製造方法において、密着性の高い塗膜を形成することができるようにする。【解決手段】基材に不燃化薬液を含浸させる不燃化処理工程Ｓ１の終了後、基材の表面に塗料を塗布して塗装する塗装工程Ｓ８を行うまでに、基材の表面を洗浄する洗浄工程Ｓ２，Ｓ６と、基材を乾燥させる乾燥工程Ｓ３，Ｓ８を交互に２回行う。【選択図】図２

Description

本発明は、不燃化木材の製造方法に関するものである。

従来、建築物の内装材及び外装材等に用いられる木材に、不燃化薬液を含浸させることで、木材を不燃化する技術が開発されている（下記の特許文献１を参照）。

特許文献１には、木質材料からなる基材を、不燃薬剤の水溶液からなる不燃化薬液中に浸漬して基材に不燃化薬液を含浸させた後、基材を乾燥させる（不燃化薬液の水分を蒸発させる）ことにより、基材全体に不燃薬剤を含ませた不燃化木材を製造する方法が開示されている。

ところで、不燃化処理において含浸させる不燃薬剤は、通常、水溶性であるため、吸湿して木材の表面まで溶け出し、結晶化して木材表面が白くなるいわゆる白華現象が生じるおそれがある。基材の表面において白華現象が起こると、見栄えが悪く、商品価値が低下してしまう。

そこで、通常、不燃化処理を行った基材の表面に塗装を施し、基材の表面に水分の浸入を阻害する塗膜を形成して基材自体の吸湿を抑えることにより、白華現象を生じ難くする白華対策が行われている。

特許第４４４６０７１号公報

しかしながら、不燃化処理が施された基材では、塗装を施す際に、表面に不燃薬剤が存在することにより、塗膜が基材の表面に密着し難くなり、塗膜剥離が生じるおそれがあった。塗膜剥離が生じると、見栄えが悪く、商品価値が低下してしまう上に、塗膜による吸湿抑制効果も失われてしまい、白華現象を抑制できなくなる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基材の表面に塗装が施された不燃化木材の製造方法に工夫を加えて、密着性の高い塗膜を形成することができるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、不燃薬剤を含浸した基材の表面に塗装を施す前に、基材の表面の不燃薬剤を洗い流すこととした。

また、本願発明者等は、基材に不燃薬剤を含ませた不燃化処理後、基材の表面を洗浄することで基材の表面の不燃薬剤を洗い流すことができる一方、洗浄後、基材を乾燥させる（基材内部に含まれた不燃化薬液の水分を蒸発させる）際に、基材内部に含まれた不燃薬剤が蒸発する水分と共に基材の表面まで染み出し、塗装工程において基材の表面に形成される塗膜密着性を低下させるという課題があることを見出した。

そこで、本発明では、基材の不燃化処理後、基材の表面を洗浄して基材を乾燥させた後、基材の表面に塗装を施す前に、さらに基材の表面を洗浄して基材を乾燥させることとした。つまり、基材の不燃化処理工程の終了後、塗装工程を行うまでに、基材の表面を洗浄する洗浄工程と基材を乾燥させる乾燥工程とを交互に２回行うこととした。

具体的には、第１の発明に係る不燃化木材の製造方法は、木質基材に不燃薬剤の水溶液からなる不燃化薬液を含浸させる不燃化処理工程と、上記不燃化処理工程終了後、上記基材の表面を洗浄する第１洗浄工程と、上記第１洗浄工程終了後、上記基材を乾燥させる第１乾燥工程と、上記第１乾燥工程終了後、上記基材の表面を洗浄する第２洗浄工程と、上記第２洗浄工程終了後、上記基材を乾燥させる第２乾燥工程と、上記第２乾燥工程終了後、上記基材の表面に塗料を塗布して塗装する塗装工程とを備えていることを特徴とする。

第１の発明では、基材に不燃化薬液を含浸させる不燃化処理工程の終了後、基材の表面に塗料を塗布して塗装する塗装工程を行うまでに、基材の表面を洗浄する洗浄工程と基材を乾燥させる乾燥工程とを交互に２回行うこととしている。このような製造方法によれば、１度目の第１洗浄工程の後、第１乾燥工程を行う際に、基材内部に含まれた不燃薬剤が基材内部に含浸された不燃化薬液の水分の蒸発に伴って基材の表面まで染み出しても、２度目の第２洗浄工程を行うことにより、基材の表面を含む表層部から不燃薬剤が除去される。そのため、その後の第２乾燥工程では、基材の表層部に不燃薬剤がほとんどない状態で第２洗浄工程によって基材の表層部に浸透した水分を蒸発させて基材を乾燥させることとなり、不燃薬剤を基材の表面にほとんど染み出させずに基材を乾燥させることができる。よって、その後の塗装工程では、基材の表面に不燃薬剤がほとんど染み出していない状態で塗膜が形成されるため、不燃薬剤を含浸させた基材の表面に密着性の高い塗膜を形成することができる。

また、上記製造方法によれば、不燃化処理工程の終了後、塗装工程を行うまでに、洗浄工程及び乾燥工程を交互に２回行うだけで基材の表面に密着性の高い塗膜を容易に形成することができるため、この密着性の高い塗膜が水分の浸入を阻害する障壁となることで吸湿し難い不燃化木材を容易に製造することができる。つまり、上記製造方法によれば、基材の吸湿による白華現象が起こり難い見栄えのよい不燃化木材を容易に製造することができる。

第２の発明は、第１の発明において、上記第２洗浄工程では、上記基材の表面に蒸気を吹き付けて上記基材の表面を洗浄することを特徴とする。

第２の発明では、塗装工程前の第２洗浄工程を、基材の表面に蒸気を吹き付けて該表面を洗浄する蒸気洗浄で行うこととした。蒸気洗浄は、水で洗浄する場合に比べて洗浄後に基材に含まれる水分が少なくて済む。そのため、第２洗浄工程に蒸気洗浄を採用することで、第２乾燥工程における乾燥時間がより短時間で済み、生産効率を向上させることができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記第２乾燥工程では、上記基材を強制乾燥させることを特徴とする。

第３の発明では、第２乾燥工程において基材を強制乾燥させることにより、基材を自然乾燥させる場合に比べて、洗浄水の蒸発が促進され、短時間で基材を乾燥させることができる。

ところで、第２洗浄工程において基材の表層部に含まれた洗浄水を上述のように短時間で乾燥させず、例えば、長時間かけて自然乾燥させる場合、湿度が高い条件下では、基材の表層部の洗浄水が蒸発せずに基材の内部に浸透し、基材の内部に含まれる不燃薬剤がこの洗浄水に溶解して洗浄水と共に基材の表面に溶出するおそれがある。

しかしながら、第３の発明によれば、上述のように、第２乾燥工程において基材を強制乾燥させることとしているため、基材の表層部に含まれた洗浄水を迅速に蒸発させることで基材の内部への浸透を抑制し、基材の内部の不燃薬剤の再溶解を抑制して基材表面への不燃薬剤の溶出を抑制することができる。

第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、上記不燃化処理工程の終了後、上記第２洗浄工程の前に、上記基材の表面が凹凸状の粗面になるように上記基材の表面を加工する粗面化処理工程を備えていることを特徴とする。

第４の発明では、基材の表面を凹凸状の粗面に形成することにより、塗膜が付着する表面積が増加するため、塗膜密着性をより向上させることができる。

以上説明したように、本発明によると、基材の不燃化処理工程の終了後、塗装工程を行うまでに、基材の表面を洗浄する洗浄工程と基材を乾燥させる乾燥工程とを交互に２回行うことで、塗装工程において基材の表面に不燃薬剤がほとんど染み出していない状態で塗装が行えるようにしたため、不燃薬剤を含浸させた基材の表面に密着性の高い塗膜を形成することができる。

また、本発明によると、不燃化処理工程の終了後、塗装工程を行うまでに、洗浄工程及び乾燥工程を交互に２回行うだけで基材の表面に密着性の高い塗膜を容易に形成することができるため、基材の吸湿による白華現象が起こり難い見栄えのよい不燃化木材を容易に製造することができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る不燃化木材の構造を示す断面図である。図２は、本発明の実施形態１に係る不燃化木材の製造方法を示すフローチャートである。図３Ａは、本発明の実施形態１に係る不燃化木材の製造方法を構成する各工程における基材の状態を示す図であり、（ａ）は不燃化処理工程において基材に不燃薬剤を含浸させている状態を示し、（ｂ）は第１洗浄工程において基材の表面を洗浄している状態を示し、（ｃ）は第１乾燥工程において基材を乾燥させている状態を示し、（ｄ）は粗面化処理工程において基材の表面を粗面に加工している状態を示している。図３Ｂは、本発明の実施形態１に係る不燃化木材の製造方法を構成する各工程における基材の状態を示す図であり、（ｅ）は第２洗浄工程において基材の表面を洗浄している状態を示し、（ｆ）は第２乾燥工程において基材を乾燥させている状態を示し、（ｇ）は塗装工程において基材の表面に塗膜層を形成している状態を示している。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態は、本質的に好ましい例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る不燃薬剤が含浸された不燃化木材１０を示し、この不燃化木材１０は、例えば、建築物の内装材や外装材等に用いられる。

−構成−
不燃化木材１０は、木質材料からなる平板状の基材１１と、その片面である表面に形成された塗膜層１２（塗膜）とを有している。

［基材］
基材１１は、無垢材、無垢集成材、集成材を使用することができ、樹種は限定されない。例えばオーク、バーチ、ビーチやチェリー等の硬さの硬い樹種や、スギ、ツガ、ヒノキ、サワグルミ等の硬さの軟らかい樹種等が用いられる。基材１１は、例えば、厚み１２〜５０ｍｍ程度の扁平な板状体に形成されている。

基材１１には、不燃薬剤が表層部を除いて全体的に含まれている。不燃薬剤としては、一般的に使用されるリン酸系、ホウ酸系、ホウ酸・リン酸複合系、リン窒素系等の水溶性の難燃剤が適用される。本実施形態では、不燃薬剤として、リン酸グアニジンを用いている。

また、基材１１は、表面１１ａが、後述する粗面化処理により、凹凸状の粗面に形成されている。

［塗膜層］
塗膜層１２は、樹脂成分を有する塗布剤によって形成されている。塗膜層１２は、例えば、アクリル系透明樹脂やウレタン系透明樹脂等からなる塗料を、基材１１の表面１１ａに塗布することによって、該表面１１ａ上に形成されている。

−製造方法−
以下、本発明の実施形態１に係る不燃化木材１０の製造方法について図２、図３Ａ及び図３Ｂに基づいて説明する。

不燃化木材１０の製造方法は、不燃化処理工程Ｓ１と、第１洗浄工程Ｓ２と、第１乾燥工程Ｓ３と、切削研磨工程Ｓ４と、粗面化処理工程Ｓ５と、第２洗浄工程Ｓ６と、第２乾燥工程Ｓ７と、塗装工程Ｓ８とを有する。なお、以下で説明する工程の順序は、一例にすぎず、本発明に係る製造方法はこれに限られない。

（１）不燃化処理工程
まず、不燃化処理工程Ｓ１を行う。不燃化処理工程Ｓ１では、木材からなる基材１１に不燃薬剤の水溶液である不燃化薬液を含浸させて不燃化木材とする不燃化処理を行う。本実施形態では、基材１１は、減圧加圧含浸処理によって不燃化される。

具体的には、まず、基材１１を、例えば、真空バッチ式のチャンバからなる圧力容器内に置き、該圧力容器内を−０．０７ＭＰａに減圧し、３０分間その状態を維持する（減圧処理）。この減圧処理により、基材１１の導管等に含まれる空気が除去される。その後、圧力容器内に不燃化薬液を注入して基材１１を不燃化薬液中に浸漬させた状態で圧力容器内を１ＭＰａに加圧し、１時間その状態を維持する（加圧処理）。その後、大気圧に戻し、不燃化薬液中に浸漬させた状態で２時間放置する。これにより、基材１１の導管等の空隙に不燃化薬液が染み込む。

以上のような不燃化処理工程Ｓ１を行うことにより、基材１１に不燃化薬液が含浸される（図３Ａの（ａ）の状態）。

（２）第１洗浄工程
次に、第１洗浄工程Ｓ２を行う。第１洗浄工程Ｓ２では、不燃化処理工程Ｓ１によって不燃化薬液が含浸された基材１１の表面１１ａを洗浄する。具体的には、基材１１の表面１１ａに洗浄水（水又は酸、アルカリ、界面活性剤等の微量な添加剤を含む水溶性液体。本実施形態では水道水）をかけ流す。これにより、基材１１の表面１１ａの不燃化薬液が洗い流される（図３Ａの（ｂ）の状態）。

なお、加温した洗浄水で基材１１の表面１１ａを洗浄してもよい。洗浄水を加温することにより、洗浄水に対する不燃薬剤の溶解速度が上がるため、洗浄効率が高くなる。

（３）第１乾燥工程
次に、第１乾燥工程Ｓ３を行う。第１乾燥工程Ｓ３では、不燃薬剤の水溶液を含浸した後、表面１１ａが洗浄された基材１１を乾燥させる（図３Ａの（ｃ）の状態）。例えば、６０℃の乾燥機内に基材１１を２週間程度置くことによって、基材１１を強制乾燥させる。

（４）切削研磨工程
次に、切削研磨工程Ｓ４を行う。切削研磨工程Ｓ４では、まず、モルダー等で基材１１を切削し、基材１１を最終製品の形状に成形する。その後、研磨紙等によって基材１１の表面１１ａを研磨する。通常、木材の切断面はささくれ立った状態であるが、この切削研磨工程Ｓ４により、基材１１の表面１１ａのささくれが無くなり、平滑な状態となる。

なお、切削研磨工程Ｓ４を切削工程と研磨工程とに分け、切削工程を不燃化処理工程Ｓ１の前に行うこととしてもよい。

（５）粗面化処理工程
次に、粗面化処理工程Ｓ５を行う。粗面化処理工程Ｓ５では、研磨によって平滑な状態となった基材１１の表面１１ａを、凹凸状の粗面となるように加工する。本実施形態では、図３Ａの（ｄ）に示すように、サンドブラスト２０によって砂２１を基材１１の表面１１ａにぶつけることにより、基材１１の表面１１ａが、微細な凹凸状の粗面に加工される。なお、粗面化処理工程Ｓ５は、本発明に係る不燃化木材の製造方法に必須の工程ではなく、省略することも可能であるが、本実施形態では、塗膜密着性をさらに高めるために行っている。

（６）第２洗浄工程
次に、第２洗浄工程Ｓ６を行う。第２洗浄工程Ｓ６では、粗面化処理工程Ｓ５によって粗面に加工された基材１１の表面１１ａを洗浄する。具体的には、基材１１の表面１１ａに洗浄水をスプレーで１００ｇ／ｍ^２程度吹き付け、表面１１ａに残った洗浄水をウェスでかき落とすことによって、基材１１の表面１１ａを洗浄する。これにより、粗面化された基材１１の表面１１ａの不要な不燃薬剤が洗い流される（図３Ｂの（ｅ）の状態）。

ここで、第２洗浄工程Ｓ６を行う前、基材１１の表面１１ａには不燃薬剤が存在している（図３Ａの（ｃ）及び（ｄ）を参照）。これは、不燃化処理工程Ｓ１の後、第１洗浄工程Ｓ２によって基材１１の表面１１ａの不燃薬剤が洗い流されるものの、第１乾燥工程Ｓ３において基材１１を乾燥させる際に、基材１１の内部に含まれた不燃薬剤が蒸発する水分と共に基材１１の表面１１ａまで染み出してしまうためである（図３Ａの（ｃ）を参照）。

第２洗浄工程Ｓ６では、上述のように、第１乾燥工程Ｓ２において蒸発する水分と共に基材１１の内部から不燃薬剤が染み出した表面１１ａを洗浄することによって基材１１の表面１１ａを含む表層部から不燃薬剤を除去するものである。

なお、この第２洗浄工程Ｓ６は、上述の洗浄水で洗浄する他、粗面化された基材１１の表面１１ａに加温した洗浄水又は蒸気を吹き付けて、粗面化された基材１１の表面１１ａの不要な不燃薬剤を洗い流すこととしてもよい。特に、蒸気を吹き付ける蒸気洗浄の場合、基材１１の表面１１ａに吹き付けられた高温の蒸気の水分によって基材１１の表面１１ａの不燃薬剤が洗い流されることとなる。このような蒸気洗浄によると、洗浄水で洗浄した場合に比べて洗浄後に基材１１に吸収される水分量が少なくなる。そのため、その後の第２乾燥工程Ｓ７において短時間で基材１１を乾燥させることができる。

（７）第２乾燥工程
次に、第２乾燥工程Ｓ７を行う。第２乾燥工程Ｓ７では、第２洗浄工程Ｓ６において洗浄水を吸収した基材１１を乾燥させる（図３Ｂの（ｆ）の状態）。第２乾燥工程Ｓ７では、基材１１を常温以上の温度の乾燥機内に入れて所定時間の間放置することにより、基材１１を強制乾燥させる（気乾状態にする）。例えば、第２洗浄工程Ｓ６後の基材１１を、６０℃の乾燥機内に入れ、２０分放置することによって基材１１の表層部に含まれた洗浄水を蒸発させて基材１１を強制乾燥させる。

なお、第１乾燥工程Ｓ３では、不燃化処理工程Ｓ１によって基材１１の内部まで不燃化薬液が染み込んでいるため、基材１１の内部に含まれた不燃化薬液の水分の蒸発に伴って基材１１の内部の不燃薬剤の一部が表面１１ａまで染み出すおそれがあったが、第２乾燥工程Ｓ７では、不燃化処理工程Ｓ１によって基材１１の内部まで染み込んだ不燃化薬液の水分は、既に第１乾燥工程Ｓ３によって蒸発しているため、第２洗浄工程Ｓ６によって基材１１の表層部に多少浸透した洗浄水を蒸発させるだけでよい。

また、上述のように、第１洗浄工程Ｓ２の後、第１乾燥工程Ｓ３を行う際に、基材１１の内部に含まれた不燃薬剤が基材１１の内部に含浸された不燃化薬液の水分の蒸発に伴って基材１１の表面１１ａに染み出したとしても、第２洗浄工程Ｓ６を行うことにより、基材１１の表面１１ａを含む表層部から不燃薬剤が除去されている。

以上により、第２乾燥工程Ｓ７では、基材１１の表層部に不燃薬剤がほとんどなく、基材１１の内部に浸透した不燃化薬液の水分は既に蒸発した状態で、第２洗浄工程Ｓ６によって基材１１の表層部に浸透した洗浄水を蒸発させて基材１１を乾燥させることとなる。つまり、第２乾燥工程Ｓ７では、第１乾燥工程Ｓ３と異なり、基材１１の内部に含浸された不燃化薬液の水分を蒸発させる必要がなく、第２洗浄工程Ｓ６によって基材１１の表層部に含まれた多少の洗浄水のみを蒸発させればよいため、不燃薬剤を基材１１の表面１１ａにほとんど染み出させずに基材１１を乾燥させることができる。

また、第２乾燥工程Ｓ７では、乾燥機を用いて基材１１を強制乾燥させることとしている。そのため、第２洗浄工程Ｓ７において基材１１の表層部に含まれた洗浄水を、基材１１を自然乾燥させる場合に比べて迅速に蒸発させることができる。

ところで、第２洗浄工程Ｓ７において基材１１の表層部に含まれた洗浄水を上述のように短時間で乾燥させず、例えば、長時間かけて自然乾燥させる場合、特に、湿度が高い条件下では、基材１１の表層部の洗浄水が蒸発せずに基材１１の内部に浸透し、基材１１の内部に含まれる不燃薬剤がこの洗浄水に溶解して洗浄水と共に基材１１の表面１１ａに溶出するおそれがある。

これに対し、本実施形態では、上述のように、第２乾燥工程Ｓ７において基材１１を強制乾燥させることとしているため、基材１１の表層部に含まれた洗浄水を迅速に蒸発させることで基材１１の内部への浸透を抑制し、基材１１の内部の不燃薬剤の再溶解を抑制して基材１１の表面１１ａへの不燃薬剤の溶出を抑制することができる。

（８）塗装工程
次に、塗装工程Ｓ８を行う。塗装工程Ｓ８では、第２乾燥工程Ｓ７において乾燥させた基材１１の表面１１ａに塗料を塗布し、基材１１の表面１１ａを覆う塗膜層１２を形成する（図３Ｂの（ｇ）の状態）。

このとき、基材１１の表面１１ａは、粗面化処理工程Ｓ５において微細な凹凸状の粗面に加工されているため、塗料が付着する表面積が増加し、塗膜層１２の密着性が向上する。

また、上述のように、第１洗浄工程と第１乾燥工程と第２洗浄工程と第２乾燥工程により、基材１１の表面１１ａに不燃薬剤がほとんど染み出していない状態で基材１１の表面１１ａに塗装が施されることとなる。そのため、不燃薬剤を含浸させた基材１１の表面１１ａに密着性の高い塗膜層１２を形成することができる。

以上の工程により、基材１１の内部に不燃薬剤が含まれ、基材１１の表面１１ａが密着性の高い塗膜層１２によって覆われた白華現象が生じ難い不燃化木材１０が形成される。

−実施形態１の効果−
以上のように、本実施形態１の製造方法によれば、基材１１に不燃化薬液を含浸させる不燃化処理工程Ｓ１の終了後、基材１１の表面１１ａに塗料を塗布して塗装する塗装工程Ｓ８を行うまでに、基材１１の表面１１ａを洗浄する洗浄工程Ｓ２，Ｓ６と基材１１の表面１１ａを乾燥させる乾燥工程Ｓ３，Ｓ８とを交互に２回行うこととしている。このような製造方法によれば、不燃化処理工程Ｓ１において基材１１の内部に含まれた不燃薬剤は、１度目の第１洗浄工程Ｓ２の後、１度目の乾燥工程である第１乾燥工程Ｓ３を行う際に、基材１１の内部に含まれた不燃薬剤が基材１１の内部に含浸された不燃化薬液の水分の蒸発に伴って基材１１の表面１１ａに染み出しても、２度目の第２洗浄工程Ｓ６を行うことにより、基材１１の表面１１ａを含む表層部から不燃薬剤が除去される。そのため、その後の第２乾燥工程Ｓ７では、基材１１の表層部に不燃薬剤がほとんどない状態で第２洗浄工程Ｓ６によって基材１１の表層部に浸透した水分を蒸発させて基材１１を乾燥させることとなり、不燃薬剤を基材１１の表面１１ａにほとんど染み出させずに基材１１を乾燥させることができる。よって、その後の塗装工程Ｓ８では、基材１１の表面１１ａに不燃薬剤がほとんど染み出していない状態で塗膜層１２が形成されるため、不燃薬剤を含浸させた基材１１の表面１１ａに密着性の高い塗膜層１２を形成することができる。

また、本実施形態１の製造方法によれば、不燃化処理工程Ｓ１の終了後、塗装工程Ｓ８を行うまでに、洗浄工程及び乾燥工程を２回繰り返すだけで基材１１の表面１１ａに密着性の高い塗膜層１２を容易に形成することができるため、この密着性の高い塗膜層１２が水分の浸入を阻害する障壁となることで吸湿し難い不燃化木材１０を容易に製造することができる。つまり、上記製造方法によれば、基材１１の吸湿による白華現象が起こり難い見栄えのよい不燃化木材１０を容易に製造することができる。

なお、本実施形態１の第２洗浄工程Ｓ６を、基材１１の表面１１ａに蒸気を吹き付けて該表面１１ａを洗浄する蒸気洗浄で行うこととしてもよいことは上述したが、このように蒸気洗浄により、水で洗浄した場合に比べて洗浄後に基材１１に吸収される水分量が少なくなる。そのため、第２洗浄工程Ｓ６の後の第２乾燥工程Ｓ７において、基材１１の乾燥負荷が小さくなる分、基材１１を短時間で乾燥させることができる。

また、本実施形態１の製造方法によれば、第２洗浄工程Ｓ６の後の第２乾燥工程Ｓ７において、基材１１を強制乾燥させることとしている。そのため、基材１１を自然乾燥させる場合に比べて、第２洗浄工程Ｓ６によって基材１１の表層部に含まれた洗浄水の蒸発が促進され、短時間で基材１１を乾燥させることができる。

ところで、第２洗浄工程Ｓ６において基材１１の表層部に含まれた洗浄水を上述のように短時間で乾燥させず、例えば、長時間かけて自然乾燥させる場合、特に、湿度が高い条件下では、基材１１の表層部の洗浄水が蒸発せずに基材１１の内部に浸透し、基材１１の内部に含まれる不燃薬剤がこの洗浄水に溶解して洗浄水と共に基材１１の表面１１ａに溶出するおそれがある。

しかしながら、本実施形態１の製造方法によれば、上述のように、第２乾燥工程Ｓ７において基材１１を強制乾燥させることとしているため、基材１１の表層部に含まれた洗浄水を迅速に蒸発させることで基材１１の内部への浸透を抑制し、基材１１の内部の不燃薬剤の再溶解を抑制して基材１１の表面１１ａへの不燃薬剤の溶出を抑制することができる。

また、本実施形態１の製造方法のように、不燃化処理工程Ｓ１の終了後、第２洗浄工程Ｓ６の前に、サンドブラスト等によって基材１１の表面１１ａに粗面化処理を施して凹凸状の粗面に形成する場合には、基材１１の表面１１ａに対して塗膜層１２が付着する表面積が増加し、塗膜密着性をより向上させることができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態では、本発明に係る不燃薬剤の一例として、リン酸グアニジンを用いていた。しかしながら、本発明に係る不燃薬剤は、上述したようにリン酸グアニジン以外の不燃薬剤であってもよい。例えば、リン酸系、ホウ酸系、ホウ酸・リン酸複合系、リン窒素系等の水溶性の難燃剤が、本発明に係る不燃薬剤として適用することができる。

なお、上記実施形態では、第１乾燥工程Ｓ３と第２洗浄工程Ｓ４との間に粗面化処理工程Ｓ５を行っていたが、粗面化処理工程Ｓ５は、行わなくてもよい。粗面化処理工程Ｓ５は、本発明に係る製造方法に必須ではなく、塗膜密着性をさらに高めるために必要に応じて行うことができる。

また、上記実施形態では、基材１１の表面１１ａが凹凸状の粗面になるように基材１１の表面１１ａを加工する粗面化処理工程Ｓ５を、サンドブラストで行っていた。しかしながら、粗面化処理工程Ｓ５は、基材１１の表面１１ａを凹凸状の粗面に改変するものであればいかなる装置を用いたいかなる処理であってもよい。サンダーやロールプレスにより、基材１１の表面１１ａを傷つける処理であってもよく、また、基材１１の表層部を多孔質状に改変する処理であってもよい。

上記実施形態では、第２洗浄工程Ｓ６において、洗浄水又は蒸気で基材１１の表層部に含浸された不燃薬剤を洗い流すこととしていたが、洗浄水及び蒸気の両方で洗浄することとしてもよい。

また、第２乾燥工程Ｓ７の乾燥条件（温度、時間等）は、上記実施形態の条件に限られず、適宜試験を行い、基材１１が迅速に乾燥することで基材１１の表面１１ａへの不燃薬剤の溶出が発生しない乾燥条件を求めればよく、本願発明者等は、以下の試験を行った。

（試験例）
第２洗浄工程Ｓ６を終えた試験用の基材１１に対し、乾燥機の温度を４０℃、６０℃として基材１１が乾燥する（含水率が気乾含水率になる）までの時間を計測した。具体的には、含浸させる不燃薬剤の量（薬剤量）を変えた２種類（Ａ：２９７ｋｇ／ｍ^３、Ｂ：４１３ｋｇ／ｍ^３）の試験用の基材１１を用意し、第２洗浄工程Ｓ６として１００ｇ／ｍ^２の洗浄水を表面１１ａに塗布し、ウェスで表面１１ａの洗浄水を掻き落とした後、乾燥機に投入し、一定時間毎に電気式含水率計で基材１１の表面１１ａの含水率を測定すると共に、触感で濡れ具合を評価した。

その結果、乾燥機の温度を４０℃とした場合には、１２．５分で基材１１の表面１１ａの含水率が、気乾状態の含水率（Ａ：１２．２％、Ｂ：１５．０％）以下（Ａ：１１．７％、Ｂ：１３．５％）になった。一方、乾燥機の温度を６０℃とした場合、５分で基材１１の表面１１ａの含水率が、気乾状態の含水率以下（Ａ：１０．６％、Ｂ：１２．５％）となった。また、触感は、乾燥機の温度が４０℃の場合、１０分で乾燥状態（ドライ状態）と評価され、６０℃では５分で乾燥状態（ドライ状態）と評価された。なお、乾燥機の温度を４０℃とした場合、１０分経過後の基材１１の含水率（Ａ：１２．８％、Ｂ：１４．６％）は、一方（Ｂ）は気乾状態の含水率より低く、他方（Ａ）は気乾状態の含水率よりは高いものの気乾状態の含水率付近であった。また、いずれの試験用基材１１も、乾燥機の温度が４０℃の場合には、乾燥時間が１０分以上、乾燥機の温度が６０℃の場合には、乾燥時間が５分以上で、表面１１ａに不燃薬剤の析出（白い斑点）が見られなかった。

以上により、第２乾燥工程Ｓ７は、乾燥機の温度が４０℃の場合には１０分以上、乾燥機の温度が６０℃の場合には５分以上の乾燥時間が必要であることが求められた。

（対比試験例）
上記の試験と対比するため、第２洗浄工程Ｓ６を終えた試験用の基材１１を、室温２３℃、相対湿度５０％の環境下（自然乾燥の環境条件を想定）に一晩放置する比較試験を行った。その結果、基材１１の乾燥後、表面１１ａに不燃薬剤が析出して表面１１ａに白い斑点が生じた。また、この基材１１に対し、塗装工程Ｓ８を行ったところ、基材１１の表面１１ａに対する塗膜密着性が低く、剥離が生じることが検証された。塗膜密着性は、基材１１の表面１１ａにおいて不燃薬剤が析出していなかった箇所においても低い結果となった。

また、その他、第２洗浄工程Ｓ６を終えた試験用の基材１１を、１０５℃の乾燥機内に３分放置し、塗装工程Ｓ８を行ったところ、基材１１の表面１１ａに対する塗膜密着性が良好である（剥離が生じない）ことも試験によって検証されている。

以上説明したように、本発明は、不燃化木材の製造方法について有用である。

１０不燃化木材
１１基材
１１ａ表面
１２塗膜層（塗膜）

Claims

木質基材に不燃薬剤の水溶液からなる不燃化薬液を含浸させる不燃化処理工程と、
上記不燃化処理工程終了後、上記基材の表面を洗浄する第１洗浄工程と、
上記第１洗浄工程終了後、上記基材を乾燥させる第１乾燥工程と、
上記第１乾燥工程終了後、上記基材の表面を洗浄する第２洗浄工程と、
上記第２洗浄工程終了後、上記基材を乾燥させる第２乾燥工程と、
上記第２乾燥工程終了後、上記基材の表面に塗料を塗布して塗装する塗装工程とを備えている
ことを特徴とする不燃化木材の製造方法。
請求項１において、
上記第２洗浄工程では、上記基材の表面に蒸気を吹き付けて上記基材の表面を洗浄する
ことを特徴とする不燃化木材の製造方法。
請求項１又は２において、
上記第２乾燥工程では、上記基材を強制乾燥させる
ことを特徴とする不燃化木材の製造方法。
請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
上記不燃化処理工程の終了後、上記第２洗浄工程の前に、上記基材の表面が凹凸状の粗面になるように上記基材の表面を加工する粗面化処理工程を備えている
ことを特徴とする不燃化木材の製造方法。