JP4213657B2 - 木製扉の製造方法 - Google Patents
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Description
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。
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。
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の製造方法を提供することである。
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を積層して構成され、構成部材にケイ酸水溶液を含浸させ及び構成部材表面にケイ酸ソーダ水溶液を固化させて層状に設けることにより、燃焼遅延性能を付与した木製扉の製造方法であって、
前記ケイ酸ソーダ水溶液を固化させて層状に設けた構成部材にケイ酸ソーダ水溶液を含まないシートをあらかじめ接着または当接させ、後でケイ酸ソーダ水溶液をシートに含ませて固化接着させる工程を含む、
木製扉の製造方法である。
構成部材に対するケイ酸水溶液の含浸は、ケイ酸水溶液に構成部材を浸漬して行うようにし、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、
第1の発明に係る木製扉の製造方法である。
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。
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。
本発明に係る木製扉の作用を説明する。
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。
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。
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固化させて層状に設けた。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固化させて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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (2)
- 燃焼遅延性能を付与すべく所要数の構成部材を積層して構成され、構成部材にケイ酸水溶液を含浸させ及び構成部材表面にケイ酸ソーダ水溶液を固化させて層状に設けることにより、燃焼遅延性能を付与した木製扉の製造方法であって、
前記ケイ酸ソーダ水溶液を固化させて層状に設けた構成部材にケイ酸ソーダ水溶液を含まないシートをあらかじめ接着または当接させ、後でケイ酸ソーダ水溶液をシートに含ませて固化接着させる工程を含む、
木製扉の製造方法。 - 構成部材に対するケイ酸水溶液の含浸は、ケイ酸水溶液に構成部材を浸漬して行うようにし、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、
請求項1記載の木製扉の製造方法。
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