JP7360136B2 - 板状建築資材、積層板、および板状建築資材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、耐火性を有しつつ軽量化された板状建築資材、積層板、および板状建築資材の製造方法に関する。

従来、住宅やオフィスなど建築物の壁や天井に用いられる板状建築資材として、石膏を主成分とする石膏ボードが知られている（特許文献１参照）。例えば、特許文献１に記載されているような石膏ボードを用いて間仕切壁を構成する場合、耐火構造の構造方法が建築基準法（昭和２５年法律第２０１号）第２条第七号で規定されている。詳細には、平成１２年建設省告示第１３９９号により、間柱及び下地を木材又は鉄材で造る場合の防火被覆の１つとして「強化せっこうボードを２枚以上張ったもので、その厚さの合計が４２ｍｍ以上のもの」と規定されている。そして、その規定に対して建築分野においては、２１ｍｍ厚の石膏ボードを２枚用いることが通例とされている。

再表２０１９－０８２４３３号公報

しかしながら、２１ｍｍ厚の石膏ボードが２枚となると、重量が大きくなるため、施工上の負担が大きく、人件費も高くなるという事態に陥ることがある。また、壁構造全体が厚くなると、例えば壁と壁との間が狭くなり、建築物室内の空間が狭くなることもあり得る。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものである。すなわち、その課題とするところは、耐火性を有しつつ軽量化された板状建築資材、積層板、および板状建築資材の製造方法を提供することである。

本発明に係る板状建築資材は、
ホウ酸が主成分であり、ホウ酸同士をつなぐためのバインダー剤として石膏、しっくい、水ガラス、またはセラミックの少なくとも１つが含有され、
比重が０．７０以上０．９５以下であることを特徴とする。

本発明によれば、板状建築資材の耐火性を有しつつ軽量化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る板状建築資材の斜視図である。 耐火性検証実験１の様子を模式的に表した説明図である。 試料の名称と、材質、および厚さとの関係を示す表である。 製作石膏ボード、およびホウ酸ボードの製造過程で用いられた各原材料の重量、ならびにホウ酸の重量を１００部としたときの各原材料の重量の割合（配合割合）を示す表である。 製作石膏ボード、およびホウ酸ボードに含まれるホウ酸の重量を１００部としたときの石膏の重量の割合（配合割合）、ならびに製作石膏ボード、およびホウ酸ボードの比重を示す表である。 各試料をコーンカロリーメーターで燃焼し、合板の表面温度が約２００度に到達するまでの温度推移を表したグラフである。 （Ａ）は、模式的に表した試験体の正面図であり、（Ｂ）は、模式的に表した試験体２０の右側面図であり、（Ｃ）は、模式的に表した試験体の平面図である。 パーティクルボードの割り付けを表す説明図である。 下張りボードの割り付けを表す説明図である。 上張りボードの割り付けを表す説明図である。 模式的に表した枠組材の正面図である。 耐火性検証実験２に係る経過時間と加熱温度との関係を表す標準加熱曲線である。 パーティクルボードの温度計測位置を表す説明図である。 下張りボードの温度計測位置を表す説明図である。 （Ａ）は、パーティクルボード、および下張りボードの各温度計測位置における経過時間と温度との関係を示すグラフを表す図であり、（Ｂ）は、パーティクルボードの各温度計測位置における経過時間と温度との関係を示すグラフを表す図である。 （Ａ）は、パーティクルボードの各温度計測位置、および前回試験体の各温度計測位置における経過時間と温度との関係を示すグラフを表す図であり、（Ｂ）は、パーティクルボード、および前回試験体の経過時間と各温度計測位置での温度の平均との関係を示すグラフを表す図である。

以下に、本発明の実施形態に係る板状建築資材１について説明する。図１は、板状建築資材１を示す斜視図である。板状建築資材１は、住宅やオフィスなど建築物の壁や天井に用いられる内装材であり、全体として正面視矩形状に成形されている。なお、板状建築資材１の正面視形状・寸法は特に限定されず、用途や目的に応じて適宜に設定可能である。

板状建築資材１はホウ酸を主成分とする。そして、板状建築資材１には、ホウ酸の他に、ホウ酸同士をつないでホウ酸の成形性を付与するためのバインダー剤、化学混和剤、接着剤、および泡剤が含まれている。また、後述するように、板状建築資材１は、ホウ酸に、バインダー剤、水、分散作用により流動性を改善するための化学混和剤、および接着剤に係る原材料を混入して攪拌し、泡剤に係る原材料を添加して製造されている。

本実施形態では、バインダー剤は石膏で構成されている。そして、石膏の原材料として、焼石膏が用いられる。板状建築資材１の製造過程におけるホウ酸と焼石膏との配合割合としては、重量比でホウ酸を１００部とした場合に、焼石膏が４５～７５部であることが好ましい。さらには、ホウ酸を１００部とした場合に、焼石膏が５０～７０部であることがより一層好ましい。

また、板状建築資材１に含まれる石膏の原材料は焼石膏であるが、板状建築資材１の製造過程において、次の式１に示すように焼石膏が水と反応することによって石膏となる。この式１によると、完成品としての板状建築資材１に含まれる石膏の重量は、製造過程において投入された焼石膏の重量の約１．２倍となる。したがって、板状建築資材１におけるホウ酸と石膏との配合割合としては、重量比でホウ酸を１００部とした場合に、石膏が５４～９０部であることが好く、さらには、石膏が６０～８４部であることがより一層好ましい。

なお、石膏の種類としては、市販の既製品であってもリサイクル品であってもよい。また、板状建築資材１に含まれるバインダー剤は、石膏に限られない。例えば、バインダー剤を、しっくい、セメント、水ガラス、およびセラミックなどの他の無機系材料にしてもよい。さらに、バインダー剤を、でんぷん、にかわ、酢酸ビニル樹脂系、エポキシ樹脂系、またはウレタンゴム系などの有機系材料にしてもよい。

また、本実施形態では、接着剤はポリビニルアルコールで構成されている。そして、ポリビニルアルコールの原材料として、濃度５％のポリビニルアルコール水溶液が用いられる。板状建築資材１の製造過程におけるホウ酸と濃度５％のポリビニルアルコール水溶液との配合割合としては、重量比でホウ酸を１００部とした場合に、濃度５％のポリビニルアルコール水溶液が４～１５部であることが好ましい。さらには、ホウ酸を１００部とした場合に、濃度５％のポリビニルアルコール水溶液が５～１１部であることがより一層好ましい。なお、接着剤の種類としては、ポリビニルアルコールに限定されない。例えば、接着剤をデンプンなどの他の水溶性の熱可塑性樹脂にしてもよい。

さらに、本実施形態では、化学混和剤はポリカルボン酸型高分子界面活性剤からなる減水剤で構成されている。そして、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤の原材料として、濃度３％のポリカルボン酸型高分子界面活性剤水溶液が用いられる。板状建築資材１の製造過程におけるホウ酸と濃度３％のポリカルボン酸型高分子界面活性剤水溶液との配合割合としては、重量比でホウ酸を１００部とした場合に、濃度３％のポリカルボン酸型高分子界面活性剤水溶液が４～１０部であることが好ましい。さらには、ホウ酸を１００部とした場合に、濃度３％のポリカルボン酸型高分子界面活性剤水溶液が５～８部であることがより一層好ましい。なお、減水剤の種類としては、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤に限定されない。例えば、減水剤を、ナフタリン系、アミノスルホン酸系、メラミン系、ポリオール複合体、リグニンスルホン酸塩ならびにその誘導体、オキシカルボン酸塩などの他の化合物にしてもよい。また、化学混和剤の種類としては、減水剤に限定されない。例えば、化学混和剤を、ＡＥ剤（Ａｉｒ Ｅｎｔｒａｉｎｉｎｇ Ａｇｅｎｔ：空気連行剤）、ＡＥ減水剤、高性能ＡＥ減水剤、または流動化剤にしてもよい。

また、本実施形態では、内部に空気泡を導入させるための泡剤は陰イオン性界面活性剤（例えば、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム）からなる起泡剤で構成されている。そして、陰イオン性界面活性剤の原材料として、濃度２％の陰イオン性界面活性剤水溶液が用いられる。板状建築資材１の製造過程におけるホウ酸と濃度２％の陰イオン性界面活性剤水溶液との配合割合としては、重量比でホウ酸を１００部とした場合に、濃度２％の陰イオン性界面活性剤水溶液が０．５～６．０部であることが好ましい。さらには、ホウ酸を１００部とした場合に、濃度２％の陰イオン性界面活性剤水溶液が１．０～４．０部であることがより一層好ましい。なお、起泡剤の種類としては、陰イオン性界面活性剤に限定されない。例えば、起泡剤を、両性界面活性剤などの他の界面活性剤にしてもよい。また、泡剤の種類としては、起泡剤に限定されない。例えば、泡剤を、有機系化学発泡剤や無機系化学発泡剤にしてもよい。

さらに、本実施形態では、板状建築資材１の製造過程において水が用いられる。板状建築資材１の製造過程におけるホウ酸と水との配合割合としては、重量比でホウ酸を１００部とした場合に、水が４５～７５部であることが好ましい。さらには、ホウ酸を１００部とした場合に、水が５０～７０部であることがより一層好ましい。なお、水の種類は特に限定されないが、水道水、ミネラルウォーター、または処理水を用いてもよい。

以上のように組成された板状建築資材１の比重は０．７０以上０．９５以下であることが望ましい。さらには、板状建築資材１の比重は、０．７５以上０．９０以下であることが望ましい。

ここで、ホウ酸を主成分とした板状建築資材１の耐火性について説明する。ホウ酸が加熱された場合の反応を表す式を式２に示す。

ホウ酸は加熱分解により水を生成する。式２に示すように、ホウ酸は、まずは、１００度～１３０度で熱分解によってメタホウ酸に変化する。なお、式で表していないが、その後、さらに加熱されることによって、約１４０度で沸点分解によりメタホウ酸が四ホウ酸（Ｈ_２Ｂ_４Ｏ_７)に変化し、さらには約３００度でメタホウ酸がガラス状酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）に変化するので、ホウ酸は不燃および耐火性能が要求される建材の主成分となり得る。なお、ホウ酸自体は粉末であるため、上述したように石膏などのバインダー剤でボード化（成形）する必要がある。

また、ホウ酸、および石膏のそれぞれを同一重量で加熱した場合、ホウ酸を加熱した後に生成される水の重量は、石膏を加熱した後に生成される水の重量の１．８５倍である。したがって、ホウ酸を主成分とする板状建築資材１によれば、前述の特許文献１のような石膏ボードに比べて薄くしても石膏ボードと同等レベルの不燃および耐火性能を有することになる。すなわち、板状建築資材１は、耐火性を有しつつ、石膏ボードの場合に比べて厚さを薄くして軽量化は図ることができる。

次に、板状建築資材１の製造方法について説明する。板状建築資材１の製造方法は、例えば、まずは、適切な分量でサイロに投入された粉状態のホウ酸と焼石膏（石膏）とを攪拌させる第１工程（粉剤攪拌工程）を有する。また、板状建築資材１の製造方法は、第１工程に並行して、適切な分量でサイロとは別のタンクに投入された水、濃度３％のポリカルボン酸型高分子界面活性剤水溶液（化学混和剤）、および濃度５％のポリビニルアルコール水溶液（接着剤）を攪拌させる第２工程（液剤攪拌工程）を有する。なお、以下において、第１工程で攪拌される「粉状態のホウ酸と焼石膏」のことを「構成粉剤」と称し、第２工程でサイロとは別のタンクに投入される「水、濃度３％のポリカルボン酸型高分子界面活性剤水溶液、および濃度５％のポリビニルアルコール水溶液」のことを「構成液剤」と称する。

さらに、板状建築資材１の製造方法は、板状建築資材１の原材料となるホウ酸、焼石膏、水、濃度３％のポリカルボン酸型高分子界面活性剤水溶液、および濃度５％のポリビニルアルコール水溶液に対して第１工程、および第２工程が行われた後の工程として、第１工程で攪拌された構成粉剤と、第２工程で攪拌された構成液剤とを混ぜ合わせる第３工程（混和工程）を有する。例えば、第３工程では、所定のミキサーまで、コンベアー等で構成粉剤を運搬すると共に、配管等で構成液剤を運搬して当該所定のミキサー内で構成粉剤と構成液剤とを混合させるようにしてもよい。

また、板状建築資材１の製造方法は、第３工程の後の工程として、所定のミキサー内で構成粉剤と構成液剤とを混合させるスラリーを攪拌させる第４工程（泡剤投入前スラリー攪拌工程）と、第４工程で攪拌されたスラリーに対して適切な分量の濃度２％の陰イオン性界面活性剤水溶液（泡剤）を投入する第５工程（泡剤投入工程）と、第５工程後の濃度２％の陰イオン性界面活性剤水溶液が投入されたスラリーを攪拌させる第６工程（泡剤投入後スラリー攪拌工程）とを有する。

さらに、板状建築資材１の製造方法は、第６工程で攪拌されたスラリーを所定のミキサーから排出させた後に当該スラリーを養生させる第７工程（養生工程）を有する。

なお、これらの板状建築資材１の製造方法において投入される板状建築資材１の各種原材料の重量は、前述の好ましいとされる配合割合に基づくものとする。すなわち、重量比でホウ酸を１００部とした場合に、焼石膏の重量は５０～７０部であり、水の重量は５０～７０部であり、濃度５％のポリビニルアルコール水溶液の重量は５～１１部であり、濃度３％のポリカルボン酸型高分子界面活性剤水溶液の重量は５～８部であり、濃度２％の陰イオン性界面活性剤水溶液の重量は１．０～４．０部である。

また、上述の板状建築資材１の製造方法に係る第１工程乃至第７工程は、板状建築資材１の製造方法の一部であり、板状建築資材１を製造するための工程には、第１工程の前や第７工程の後に第１工程乃至第７工程以外の工程が含まれるようにしてもよい。また、板状建築資材１の製造方法には、第１工程から第７工程の間に、第１工程乃至第７工程以外の工程が含まれるようにしてもよい。

次に、上述の板状建築資材１を用いた構造体の耐火性を検証した実験１（耐火性検証実験１）について説明する。図２は、耐火性検証実験１の様子を模式的に表した説明図である。図２に示すように、耐火性検証実験１は、構造体を想定した試験体１０を試料にして行われた。試験体１０は、合板１１、下張りボード１２、上張りボード１３、およびネジ１４で構成されている。合板１１の上に、下張りボード１２、および上張りボード１３を配置し、ネジ１４を上張りボード１３の上側から締め付けることで、合板１１、下張りボード１２、および上張りボード１３が一体化されている。なお、試験体１０は全体で、一辺が略１００ｍｍの矩形状になるように成形されている。また、ネジ１４の締め付け位置は、上張りボード１３の上面の平面略中央である。さらに、ネジ１４の長さは４５ｍｍである。また、合板１１の厚さは２４ｍｍである。

耐火性検証実験１として、試験体１０をコーンカロリーメーターで加熱し、合板１１の表面温度を計測した。詳細には、コーンカロリーメーターの輻射を５０ｋＷ／ｍ^２（温度は７００度から７５０度）に設定し、合板１１の表面温度が約２００度になるまで、コーンカロリーメーターにより試験体１０を直上から加熱した。なお、合板１１の表面そのものの温度を計測することは困難であるので、合板１１の側面に穴を設け、その穴に熱電対のシースを差し込むことによって合板１１の表面付近の温度を表面温度として計測した。穴の位置は上端（加熱側）から３ｍｍ下方の位置であり、穴の直径は２．１ｍｍであり、穴の深さは３０ｍｍである。

まず、試験体１０の耐火性の検証のため、試験体１０を構成する下張りボード１２、ならびに上張りボード１３の主成分、および厚さを変更させることによって９種類の試料を準備し、各試料に対する評価項目の比較を行った。耐火性能の評価項目は、合板１１の表面温度が約２００度に達するまでの時間（２００度到達時間）である。

下張りボード１２、ならびに上張りボード１３の主成分、および厚さを変更することによって各試料の耐火性能の評価項目の比較を行うが、各試料を識別するために主成分、および厚さに応じて各試料に名称を付することとする。そこで、図３に各試料の名称と、材質、および厚さとの関係を示す。

図３に示すように、試験体１０の種類は、試料Ｎｏ．０１～Ｎｏ．０９の９種類である。そして、下張りボード１２、および上張りボード１３の主成分には、「石膏（製作）」、「石膏（市販）」、および「ホウ酸」の３種類の主成分がある。また、下張りボード１２、および上張りボード１３の厚さには、「１２．５ｍｍ」、および「１５．０ｍｍ」の２種類の厚さがある。

ここで、下張りボード１２、および上張りボード１３の主成分について説明する。主成分「ホウ酸」は、主成分がホウ酸であるという意味であり、主成分「ホウ酸」からなる下張りボード１２、および上張りボード１３は、上記の板状建築資材１である。なお、以下において、主成分「ホウ酸」からなる下張りボード１２、および上張りボード１３のことを「ホウ酸ボード」と称する。耐火性検証実験１に用いられたホウ酸ボードに係るホウ酸と石膏との重量比は５６：４４（ホウ酸の重量を１００部とした場合の石膏の重量が約８０部）である。なお、「ホウ酸ボード」は、本実験用に実験室で製作されたものである。そして、ホウ酸ボードの比重は０．７４から０．８９であった。

また、主成分「石膏（製作）」、および主成分「石膏（市販）」のいずれも主成分が石膏であるという意味である。主成分「石膏（製作）」からなる下張りボード１２、および上張りボード１３は、本実験用に実験室で製作されたものである。一方、主成分「石膏（市販）」からなる下張りボード１２、および上張りボード１３は市販されている既製品の石膏ボード（タイガーボード・タイプＺ：吉野石膏株式会社製）を適宜に成形したものである。以下において、主成分「石膏（製作）」からなる下張りボード１２、および上張りボード１３のことを「製作石膏ボード」と称し、主成分「石膏（市販）」からなる下張りボード１２、および上張りボード１３のことを「市販石膏ボード」と称する。さらに、「製作石膏ボード」と「市販石膏ボード」をまとめて「石膏ボード」と称することもある。なお、製作石膏ボードの比重は０．７８から０．８２であり、市販石膏ボードの比重は０．７８であった。

また、製作石膏ボードは、ホウ酸ボードのホウ酸、および濃度２％の陰イオン性界面活性剤水溶液（泡剤）を除く一部の原材料（焼石膏（石膏）、水、濃度５％のポリビニルアルコール水溶液（接着剤）、濃度３％のポリカルボン酸型高分子界面活性剤水溶液（化学混和剤、水））と同一の原材料を用いて適宜に製作されている。

ここで、ホウ酸ボード、および製作石膏ボードに含まれている原材料の詳細について説明する。本実験におけるホウ酸ボードの原材料として、ホウ酸に「Ｏｐｔｉｂｏｒ ＴＧ（ユーエス ボラックス インコーポレーテッド製）」を用い、陰イオン性界面活性剤（泡剤）に「エマール２７０Ｊ（花王株式会社製）」の２％水溶液を用いた。また、本実験におけるホウ酸ボード、および製作石膏ボードの原材料として、焼石膏に「桜印焼石膏Ａ級（吉野石膏株式会社製）」を用い、ポリビニルアルコール（接着剤）に「ポリビニルアルコール５００（純正化学株式会社製）」の５％水溶液を用い、ポリカルボン酸型高分子界面活性剤（化学混和剤）に「ポイズ５２０（花王株式会社製）」の３％水溶液を用い、水に水道水を用いた。

また、製作石膏ボード、およびホウ酸ボードの製造過程で用いられた各原材料の重量、ならびにホウ酸の重量を１００部としたときの各原材料の重量の割合（配合割合）を図４に示す。また、製作石膏ボード、およびホウ酸ボードに含まれるホウ酸の重量を１００部としたときの石膏の重量の割合（配合割合）、ならびに製作石膏ボード、およびホウ酸ボードの比重を図５に示す。なお、図４、および図５に記載の「上張り」は上張りボード１３のことであり、「下張り」は下張りボード１２のことである。また、「焼石膏」、「ホウ酸」、「５％ポリビニル水」、「３％ポリカルボン酸型高分子界面活性剤水」、「２％陰イオン性界面活性剤水」、「水」は、上記の「桜印焼石膏Ａ級」、「Ｏｐｔｉｂｏｒ ＴＧ」、「ポリビニルアルコール５００の５％水溶液」、「ポイズ５２０の３％水溶液」、「エマール２７０Ｊの２％水溶液」、「水道水」のことである。

ここで、図３に示す試料Ｎｏ．０１～Ｎｏ．０９に対して行った耐火性検証実験１の結果を図６に示す。図６に示すグラフは、試料Ｎｏ．０１～Ｎｏ．０９をコーンカロリーメーターのヒーターで加熱し、試料Ｎｏ．０１～Ｎｏ．０９の合板１１の表面温度が約２００度に到達するまでの温度推移を表している。また、図６に示すグラフの縦軸は、計測値である合板１１の表面温度を表し、横軸は時間（分）を表している。したがって、グラフが右に長くなるほどその試料の耐火性能が高いということになる。

なお、図６に記載された各グラフを示す（０１）～（０９）のそれぞれは、試料Ｎｏ．０１～Ｎｏ．０９に対応している。また、図６に記載されたグラフの（参考）は、出願人が公的試験機関（一般財団法人建材試験センター）で１時間の耐火性能試験を行って耐火基準を満たしたものと同一の原材料・厚さからなる試験体（参考試験体）について本実験を行った結果を示すグラフである。参考試験体は、厚さが１２．５ｍｍの市販石膏ボード、厚さが１５．０ｍｍの市販石膏ボード、厚さが０．０３ｍｍのアルミ箔、および厚さが１５．０ｍｍの難燃性パーティクルボードを含む。参考試験体においては、表面温度の計測対象として難燃性パーティクルボードが配置され、難燃性パーティクルボードの上に１５．０ｍｍ厚の市販石膏ボードが配置され、その上に１２．５ｍｍ厚の市販石膏ボードが配置され、２枚の市販石膏ボードの間にアルミ箔が挿入されている。そして、試験体１０と同様に、ネジ１４で、難燃性パーティクルボードと２枚の市販石膏ボードとアルミ箔とが一体化されている。また、参考試験体は、試験体１０と同様に、全体で１辺が１００ｍｍの矩形状に成形されている。なお、参考試験体を構成する市販石膏ボードは、試料Ｎｏ.０２～Ｎｏ.０３に係る上張りボード１３、および下張りボード１２を構成する市販石膏ボードと同一である。

次に、図６に示す本実験の結果に基づいて試料Ｎｏ．０１～Ｎｏ．０９間の評価項目（２００度到達時間）の比較を行って耐火性能を検証した結果（検証結果１）を以下に説明する。なお、以下に検証結果を説明する前提として、ホウ酸ボードはホウ酸を主成分とする板状建築資材であり、製作石膏ボード、および市販石膏ボードは石膏を主成分とし、ホウ酸を含まない板状建築資材であることを確認する。

（検証結果１－１）
ホウ酸ボードを含むか否かを基準に、試料Ｎｏ．０１～Ｎｏ．０９を分けて比較する。ホウ酸ボードを含まない試料Ｎｏ．０１～Ｎｏ．０３と、ホウ酸ボードを少なくとも一部に含む試料Ｎｏ．０４～Ｎｏ．０９とを比較すると、前者の２００度到達時間よりも、後者の２００度到達時間の方が遅く、後者の方が合板１１の温度上昇を抑えている。

（検証結果１－２）
次に、試料Ｎｏ．０１～Ｎｏ．０９に対して、上張りボード１３、および下張りボード１２が同一の厚さ且つ同一の主成分のもので構成される試験体１０ごとに、ホウ酸ボードを含むか否かを基準に分けて比較する。厚さが１２．５ｍｍの石膏ボードで構成される試料Ｎｏ．０１、Ｎｏ．０２と、厚さが１２．５ｍｍのホウ酸ボードで構成される試料Ｎｏ．０４とを比較すると、前者の２００度到達時間よりも、後者の２００度到達時間の方がかなり遅く、後者の方が合板１１の温度上昇を大きく抑えている。したがって、ホウ酸ボードの耐火性能は、石膏ボードの耐火性能よりも高い。

さらに、厚さが１２．５ｍｍの試験体１０として、ホウ酸ボードを含まない試料Ｎｏ．０１、Ｎｏ．０２と、ホウ酸ボードを一枚だけ含む試料Ｎｏ．０５とを比較すると、前者の２００度到達時間よりも、後者の２００度到達時間の方が遅く、後者の方が合板１１の温度上昇を抑えている。したがって、ホウ酸ボードの耐火性能は、石膏ボードの耐火性能よりも高い。

また、厚さが１５．０ｍｍの石膏ボードで構成される試料Ｎｏ．０３と、厚さが１５．０ｍｍのホウ酸ボードで構成される試料Ｎｏ．０８とを比較すると、前者の２００度到達時間よりも、後者の２００度到達時間の方がかなり遅く、後者の方が合板１１の温度上昇を大きく抑えている。したがって、ホウ酸ボードの耐火性能は、石膏ボードの耐火性能よりも高い。

さらに、厚さが１５．０ｍｍの試験体１０として、ホウ酸ボードを含まない試料Ｎｏ．０３と、ホウ酸ボードを一枚だけ含む試料Ｎｏ．０９とを比較すると、前者の２００度到達時間よりも、後者の２００度到達時間の方が遅く、後者の方が合板１１の温度上昇を抑えている。したがって、ホウ酸ボードの耐火性能は、石膏ボードの耐火性能よりも高い。

（検証結果１－３）
次に、試料Ｎｏ．０３を基準として、上張りボード１３、または下張りボード１２の一方の厚さを１２．５ｍｍに変更した（薄くした）と捉えて、試料Ｎｏ．０３と試料Ｎｏ．０６、Ｎｏ．０７とを比較すると、前者の２００度到達時間よりも、後者の２００度到達時間の方がかなり遅く、後者の方が合板１１の温度上昇を大きく抑えている。

ここで、試料Ｎｏ．０３と試料Ｎｏ．０６とは、上張りボード１３が厚さ１５．０ｍｍの市販石膏ボードで構成されている点で共通している一方、下張りボード１２の厚さ、および主成分の点で相違している。具体的な相違点としては、試料Ｎｏ．０３の下張りボード１２は厚さが１５．０ｍｍの市販石膏ボードであり、試料Ｎｏ．０６の下張りボード１２は厚さが１２．５ｍｍのホウ酸ボードである。このように、試料Ｎｏ．０３と試料Ｎｏ．０６はともに、上張りボード１３は厚さが１５．０ｍｍの市販石膏ボードで構成されているので、試料Ｎｏ．０３と試料Ｎｏ．０６との耐火性能の差は下張りボード１２に依拠するところ、試料Ｎｏ．０６は試料Ｎｏ．０３に比べて下張りボード１２の厚さが薄いにも関わらず、全体としては、試料Ｎｏ．０３に比べて温度上昇が抑えられているということは、下張りボード１２の主成分の差が大きく影響していると考えられる。したがって、ホウ酸ボードの耐火性能は、市販石膏ボードの耐火性能よりも高い。しかも、試料Ｎｏ．０６は、試料Ｎｏ．０３に比べて下張りボード１２の厚さが薄くなっていてもなお、試料Ｎｏ．０３よりも温度上昇を抑えていることから、ホウ酸ボードを使用することによって軽量化できることがわかる。

また、試料Ｎｏ．０３と試料Ｎｏ．０７とは、上張りボード１３が市販石膏ボードであり、下張りボード１２の厚さが１５．０ｍｍである点で共通している一方、上張りボード１３の厚さ、および下張りボード１２の主成分の点で相違している。具体的な相違点としては、試料Ｎｏ．０３の上張りボード１３の厚さは１５．０ｍｍであり、下張りボード１２は市販石膏ボードであり、試料Ｎｏ．０７の上張りボード１３の厚さは１２．５ｍｍであり、下張りボード１２はホウ酸ボードである。このように、上張りボード１３の主成分、および下張りボード１２の厚さは試料Ｎｏ．０７と試料Ｎｏ．０３とで同一である中で、試料Ｎｏ．０７は、耐火性能に対して、上張りボード１３の厚さの点で、試料Ｎｏ．０３よりも不利であるにも関わらず、全体としては、試料Ｎｏ．０３に比べて温度上昇が抑えられているということは、下張りボード１２の主成分の差が大きく影響していると考えられる。したがって、ホウ酸ボードの耐火性能は、市販石膏ボードの耐火性能よりも高い。しかも、試料Ｎｏ．０７は、試料Ｎｏ．０３に比べて上張りボード１３の厚さが薄くてもなお、試料Ｎｏ．０３よりも温度上昇を抑えていることから、ホウ酸ボードを使用することによって軽量化できることがわかる。

このように、検証結果１－１～検証結果１－３によると、総じて、ホウ酸ボードの耐火性能は、石膏ボードの耐火性能よりもはるかに高いことがわかる。さらに、ホウ酸ボードを使用することによって、耐火性能を有しつつ、板状建築資材全体の軽量化を図ることができる。

なお、本実験の後に、全ての試験体１０（試料Ｎｏ．０１～Ｎｏ．０９）の合板１１の上面を確認したが、いずれの試験体１０についても炭化は確認されなかった。このこと（炭火が確認されなかったこと）から、上張りボード１３、および下張りボード１２の厚さを２１ｍｍより薄くしても非加熱側への火災の噴出がないこと、すなわち耐火性能は保たれることが確認された。なお、本実施形態における「炭化」とは、焦げ付いて変色した部分の厚さが０．６ｍｍ以上の場合のことをいう。

また、本実験の後に、全ての試験体１０（試料Ｎｏ．０１～Ｎｏ．０９）の下張りボード１２の上面を確認した結果、試料Ｎｏ．０１について亀裂が確認されたが、試料Ｎｏ．０２～Ｎｏ．０９については亀裂が確認されなかった。亀裂が生じると、当該亀裂を通じて火炎が非加熱側に噴出するおそれが出てくる。したがって、ホウ酸を主成分とする下張りボード１２について亀裂が確認されなかったということは、ホウ酸を主成分とする下張りボード１２の厚さを２１ｍｍより薄くしても非加熱側への火炎の噴出がないこと、すなわち耐火性能は保たれることが確認された。

また、本実験の後に、ホウ酸ボードを含む試料Ｎｏ．０４～Ｎｏ．０９の上張りボード１３の上面を確認した結果、試料Ｎｏ．０４、Ｎｏ．０８について亀裂が確認されたが、試料Ｎｏ．０５～Ｎｏ．０７、Ｎｏ．０９については亀裂が確認されなかった。したがって、特に上張りボード１３に亀裂が生じることを避ける必要がある場合、そこには市販石膏ボードなどの石膏ボードを使用してもよい。

次に、上述の板状建築資材１を用いた構造体の耐火性を検証した実験２（耐火性検証実験２）について説明する。耐火性検証実験２は、実際の壁を想定した試験体２０を用いて行われた。なお、詳細は後述するが、耐火性検証実験２において、試験体２０は、一方の表面側から全体的に加熱される。以下においては、試験体２０の加熱される側を「表側」とし、表側と反対側を「裏側」とする。

図７（Ａ）は、模式的に表した試験体２０の正面図であり、図７（Ｂ）は、模式的に表した試験体２０の右側面図であり、図７（Ｃ）は、模式的に表した試験体２０の平面図である。なお、模式的に表した試験体２０の背面図は、正面図と同一であり、模式的に表した試験体２０の左側面図は、右側面図と同一であり、模式的に表した試験体２０の底面図は、平面図と同一であるので、背面図、左側面図、および底面図の図示を省略する。

図７に示すように、試験体２０は、全体的に矩形状の２枚の面材２０Ａのそれぞれが、全体的に矩形状の枠組材２０Ｂの各表面に接合されてなる。すなわち、試験体２０では、全体的に矩形状の面材２０Ａ、枠組材２０Ｂ、および面材２０Ａが積層されている。また、試験体２０は全体で、両表面の形状が、鉛直方向長さが３２００ｍｍであり、水平方向長さが３０００ｍｍである矩形になるように成形されている。

各面材２０Ａは、全体的に矩形で板状のパーティクルボード２１、下張りボード２２、および上張りボード２３を含む。パーティクルボード２１の一方の表面に下張りボード２２が接着され、下張りボード２２のパーティクルボード２１と反対側の表面に上張りボード２３が接着されている。また、パーティクルボード２１の下張りボード２２と反対側の表面に枠組材２０Ｂが接着されている。なお、パーティクルボード２１、下張りボード２２、および上張りボード２３、ならびに枠組材２０Ｂの全体での鉛直方向長さは３２００ｍｍであり、パーティクルボード２１、下張りボード２２、および上張りボード２３、ならびに枠組材２０Ｂの全体での水平方向長さは３０００ｍｍである。

パーティクルボード２１、下張りボード２２、および上張りボード２３は、同一平面内において複数の板状部材が鉛直方向、および水平方向に並設され、相互に密着した状態で敷き詰められてなる。図８は、パーティクルボード２１の割り付けを表す説明図であり、図９は、下張りボード２２の割り付けを表す説明図であり、図１０は、上張りボード２３の割り付けを表す説明図である。

パーティクルボード２１は、３枚の第１パーティクル用板状部材２１ａ、３枚の第２パーティクル用板状部材２１ｂ、２枚の第３パーティクル用板状部材２１ｃ、および２枚の第４パーティクル用板状部材２１ｄを含む。第１パーティクル用板状部材２１ａの鉛直方向長さは１８２０ｍｍであり、第１パーティクル用板状部材２１ａの水平方向長さは９１０ｍｍである。第２パーティクル用板状部材２１ｂの鉛直方向長さは１３８０ｍｍであり、第２パーティクル用板状部材２１ｂの水平方向長さは９１０ｍｍである。第３パーティクル用板状部材２１ｃの鉛直方向長さは１８２０ｍｍであり、第３パーティクル用板状部材２１ｃの水平方向長さは１３５ｍｍである。第４パーティクル用板状部材２１ｄの鉛直方向長さは１３８０ｍｍであり、第４パーティクル用板状部材２１ｄの水平方向長さは１３５ｍｍである。

第１パーティクル用板状部材２１ａ～第４パーティクル用板状部材２１ｄは、厚さが９ｍｍの市販のパーティクルボード（日本ノボパン工業株式会社製、商品名：ｎｏｖｏｐａｎＳＴＰＩＩ）が適宜に成形されてなる。

パーティクルボード２１では、３枚の第１パーティクル用板状部材２１ａが水平方向に並設され、３枚の第１パーティクル用板状部材２１ａの上に３枚の第２パーティクル用板状部材２１ｂが水平方向に並設されている。また、左側に配置された第１パーティクル用板状部材２１ａの左隣に第３パーティクル用板状部材２１ｃが並設され、右側に配置された第１パーティクル用板状部材２１ａの右隣に第３パーティクル用板状部材２１ｃが並設されている。同様に、左側に配置された第２パーティクル用板状部材２１ｂの左隣に第４パーティクル用板状部材２１ｄが並設され、右側に配置された第２パーティクル用板状部材２１ｂの右隣に第４パーティクル用板状部材２１ｄが並設されている。

なお、図示しないが、パーティクルボード２１は、鉄丸釘（ＣＮ５０）（若井産業株式会社製、品番：ＷＣＮ５００５、全長：５０ｍｍ、ＪＩＳ Ａ ５５０８ ２００９）によって適宜に枠組材２０Ｂに留付けされている。詳細には、第１パーティクル用板状部材２１ａ、および第３パーティクル用板状部材２１ｃは、左右の側端部、および下端部において周方向に１００ｍｍ以下の所定間隔で、鉄丸釘によって枠組材２０Ｂに留付けされている。第２パーティクル用板状部材２１ｂ、および第４パーティクル用板状部材２１ｄは、左右の側端部、および上端部において周方向に１００ｍｍ以下の所定間隔で鉄丸釘によって枠組材２０Ｂに留付けされている。また、第１パーティクル用板状部材２１ａ、および第２パーティクル用板状部材２１ｂは、左右方向中央部において鉛直方向に２００ｍｍ以下の所定間隔で鉄丸釘によって枠組材２０Ｂに留付けされている。

下張りボード２２は、３０枚の第１下張り用板状部材２２ａ、１０枚の第２下張り用板状部材２２ｂ、１２枚の第３下張り用板状部材２２ｃ、および４枚の第４下張り用板状部材２２ｄを含む。第１下張り用板状部材２２ａの鉛直方向長さは４５５ｍｍであり、第１下張り用板状部材２２ａの水平方向長さは４５５ｍｍである。第２下張り用板状部材２２ｂの鉛直方向長さは２２７．５ｍｍであり、第２下張り用板状部材２２ｂの水平方向長さは４５５ｍｍである。第３下張り用板状部材２２ｃの鉛直方向長さは４５５ｍｍであり、第３下張り用板状部材２２ｃの水平方向長さは３６２．５ｍｍである。第４下張り用板状部材２２ｄの鉛直方向長さは２２７．５ｍｍであり、第４下張り用板状部材２２ｄの水平方向長さは３６２．５ｍｍである。

第１下張り用板状部材２２ａ～第４下張り用板状部材２２ｄは、試料Ｎｏ．０９に係る下張りボード１２と同様に、実験室で製作されたものである。そして、試料Ｎｏ．０９に係る下張りボード１２と同様に、第１下張り用板状部材２２ａ～第４下張り用板状部材２２ｄの主成分はホウ酸であり、第１下張り用板状部材２２ａ～第４下張り用板状部材２２ｄの厚さは１５ｍｍである。さらに、第１下張り用板状部材２２ａ～第４下張り用板状部材２２ｄの原材料、およびホウ酸と焼石膏との配合割合は、試料Ｎｏ．０９に係る下張りボード１２と同一である。ただし、ホウ酸、および焼石膏以外の原材料の配合割合が試料Ｎｏ．０９に係る下張りボード１２と少し異なる。具体的には、第１下張り用板状部材２２ａ～第４下張り用板状部材２２ｄの各原材料の重量としては、焼石膏が１４００ｇ、ホウ酸が２１００ｇ、水が１２７１ｇ、５％ポリビニル水が１４０ｇ、３％ポリカルボン酸型高分子界面活性剤が１４０ｇ、２％陰イオン性界面活性剤水が８４ｇである。

下張りボード２２では、３０枚の第１下張り用板状部材２２ａが鉛直方向に６枚且つ水平方向に５枚の配置で中央に並設されている。３０枚の第１下張り用板状部材２２ａの上下のそれぞれには第２下張り用板状部材２２ｂが５枚ずつ水平方向に並設されている。同様に、３０枚の第１下張り用板状部材２２ａの左右のそれぞれには第３下張り用板状部材２２ｃが６枚ずつ鉛直方向に並設されている。そして、下側の５枚の第２下張り用板状部材２２ｂの左右であって、左側、および右側の６枚の第３下張り用板状部材２２ｃの下には、第４下張り用板状部材２２ｄが１枚ずつ配置されている。同様に、上側の５枚の第２下張り用板状部材２２ｂの左右であって、左側、および右側の６枚の第３下張り用板状部材２２ｃの上には、第４下張り用板状部材２２ｄが１枚ずつ配置されている。

なお、図示しないが、下張りボード２２は、ステープル（株式会社マキタ社製、品番：４２２ｊ、幅：４ｍｍ、長さ：２２ｍｍ、材質：鉄）によって適宜にパーティクルボード２１に留付けされている。詳細には、第１下張り用板状部材２２ａは、四隅、各端部の中央、および中心でステープルによってパーティクルボード２１に留付けされている。第２下張り用板状部材２２ｂ、および第４下張り用板状部材２２ｄは、四隅、および上下端部の中央でステープルによってパーティクルボード２１に留付けされている。第３下張り用板状部材２２ｃは、四隅、上下端部の中央、外側の側端部の中央、および中心でステープルによってパーティクルボード２１に留付けされている。

上張りボード２３は、３枚の第１上張り用板状部材２３ａ、３枚の第２上張り用板状部材２３ｂ、２枚の第３上張り用板状部材２３ｃ、および２枚の第４上張り用板状部材２３ｄを含む。第１上張り用板状部材２３ａの鉛直方向長さは１８２０ｍｍであり、第１上張り用板状部材２３ａの水平方向長さは９１０ｍｍである。第２上張り用板状部材２３ｂの鉛直方向長さは１３８０ｍｍであり、第２上張り用板状部材２３ｂの水平方向長さは９１０ｍｍである。第３上張り用板状部材２３ｃの鉛直方向長さは１８２０ｍｍであり、第３上張り用板状部材２３ｃの水平方向長さは１３５ｍｍである。第４上張り用板状部材２３ｄの鉛直方向長さは１３８０ｍｍであり、第４上張り用板状部材２３ｄの水平方向長さは１３５ｍｍである。

第１上張り用板状部材２３ａ～第４上張り用板状部材２３ｄは、試料Ｎｏ．０９に係る上張りボード１３と同様に、市販されている既製品の石膏ボード（タイガーボード・タイプＺ：吉野石膏株式会社製）で構成されている。すなわち、第１上張り用板状部材２３ａ～第１上張り用板状部材２３ｄの主成分は石膏（市販）である。そして、試料Ｎｏ．０９に係る上張りボード１３と同様に、第１上張り用板状部材２３ａ～第１上張り用板状部材２３ｄの厚さは１５ｍｍである。したがって、第１上張り用板状部材２３ａ～第４上張り用板状部材２３ｄと、試料Ｎｏ．０９に係る上張りボード１３とは、基本的には同一仕様である。

上張りボード２３では、３枚の第１上張り用板状部材２３ａが水平方向に並設され、３枚の第１上張り用板状部材２３ａの上に３枚の第２上張り用板状部材２３ｂが水平方向に並設されている。また、左側に配置された第１上張り用板状部材２３ａの左隣に第３上張り用板状部材２３ｃが並設され、右側に配置された第１上張り用板状部材２３ａの右隣に第３上張り用板状部材２３ｃが並設されている。同様に、左側に配置された第２上張り用板状部材２３ｂの左隣に第４上張り用板状部材２３ｄが並設され、右側に配置された第２上張り用板状部材２３ｂの右隣に第４上張り用板状部材２３ｄが並設されている。

なお、図示しないが、上張りボード２３は、石こうボードビス（若井産業株式会社製、品番：ＳＢＲ３８Ｔ、呼び径：３．８ｍｍ、全長：３８ｍｍ、材質：鉄）によって適宜に下張りボード２２に留付けされている。詳細には、第１上張り用板状部材２３ａ、および第３上張り用板状部材２３ｃは、左右の側端部、および下端部において周方向に１５０ｍｍ以下の所定間隔で、石こうボードビスによって下張りボード２２に留付けされている。第２上張り用板状部材２３ｂ、および第４上張り用板状部材２３ｄは、左右の側端部、および上端部において周方向に１５０ｍｍ以下の所定間隔で石こうボードビスによって下張りボード２２に留付けされている。また、第１上張り用板状部材２３ａ、および第２上張り用板状部材２３ｂは、左右方向中央部において鉛直方向に２００ｍｍ以下の所定間隔で石こうボードビスによって下張りボード２２に留付けされている。

図１１は、模式的に表した枠組材２０Ｂの正面図である。図１１に示すように、枠組材２０Ｂは、木製の枠部材２４、および断熱性を有する断熱材２５を含む。枠部材２４は、全体的に、縦長矩形状の第１開口部２４ａが水平方向に６つ形成され、且つ、縦長矩形状の第２開口部２４ｂが、各第１開口部２４ａの上側に１つずつ形成されているような格子状となるように構成されている。そして、各第１開口部２４ａには、同一形状の第１断熱材２５ａ（断熱材２５）が嵌め込まれている。同様に、第２開口部２４ｂには、同一形状の第２断熱材２５ｂ（断熱材２５）が嵌め込まれている。

第１断熱材２５ａ、および第２断熱材２５ｂの材質は、断熱性を有していれば適宜に設定可能であるが、例えば、第１断熱材２５ａ、および第２断熱材２５ｂは、鉱物繊維で構成されている。なお、本実験では、第１断熱材２５ａ、および第２断熱材２５ｂとして、市販されている既製品の断熱材（ニチアス株式会社製、商品名：ホームマットＦ）が使用された。また、枠部材２４の厚さは８９ｍｍであり、第１断熱材２５ａ、および第２断熱材２５ｂの厚さは５０ｍｍである。そして、第１断熱材２５ａ、および第２断熱材２５ｂの一方の表面は、枠部材２４の表側の表面と面一状態になっている。

ところで、耐火性検証実験２では、まずは、所定の試験用の炉（試験炉）の中に板状の試験体２０を入れて、水平面に直交する姿勢で固定した。次いで、試験炉に密閉された試験体２０を一方の表面側から全体的に１時間加熱した。そして、加熱を停止した後も、密閉状態のまま試験体２０を２時間放置した。

試験体２０への加熱条件としては、炉内温度がＪＩＳ Ａ １３０４の標準加熱曲線に沿うように調整した。耐火性検証実験２に係る経過時間と加熱温度との関係を表す標準加熱曲線を図１２に示す。

そして、耐火性検証実験２では、表側に配置された面材２０Ａのパーティクルボード２１の表面温度、および下張りボード２２の表面温度を複数箇所で計測した。すなわち、表側に配置された面材２０Ａのパーティクルボード２１の表面、および下張りボード２２の表面には、温度を計測するセンサー（温度センサー）が複数設置されている。したがって、温度センサーの設置位置が、パーティクルボード２１の表面、および下張りボード２２の表面の温度計測位置となる。

パーティクルボード２１の温度計測位置を図１３に表す。図１３に示すように、パーティクルボード２１の温度計測位置として、表側から見て、パーティクルボード２１の右端から５９０ｍｍ且つ上端から７８０ｍｍの位置（ＰＴ１）と、右端から５９０ｍｍ且つ下端から７８０ｍｍの位置（ＰＴ２）と、左右方向中央（右端から１５００ｍｍ）且つ上端から７８０ｍｍの位置（ＰＴ３）と、左右方向中央（右端から１５００ｍｍ）且つ下端から７８０ｍｍの位置（ＰＴ４）と、左端から５９０ｍｍ且つ上端から７８０ｍｍの位置（ＰＴ５）と、左端から５９０ｍｍ且つ下端から７８０ｍｍの位置（ＰＴ６）と、右端から５９０ｍｍ且つ上端から１３８０ｍｍの位置（ＰＴ７）と、右端から１２７２．５ｍｍ且つ上端から１９００ｍｍの位置（ＰＴ８）と、左右方向中央（右端から１５００ｍｍ）且つ上端から１３８０ｍｍの位置（ＰＴ９）と、左端から５９０ｍｍ且つ上端から１３８０ｍｍの位置（ＰＴ１０）とがある。

下張りボード２２の温度計測位置を図１４に表す。図１４に示すように、下張りボード２２の温度計測位置として、表側から見て、下張りボード２２の右端から５９０ｍｍ且つ上端から７８０ｍｍの位置（ＢＧＴ１）と、右端から５９０ｍｍ且つ下端から７８０ｍｍの位置（ＢＧＴ２）と、左右方向中央（右端から１５００ｍｍ）且つ上端から７８０ｍｍの位置（ＢＧＴ３）と、左右方向中央（右端から１５００ｍｍ）且つ下端から７８０ｍｍの位置（ＢＧＴ４）と、左端から５９０ｍｍ且つ上端から７８０ｍｍの位置（ＢＧＴ５）と、左端から５９０ｍｍ且つ下端から７８０ｍｍの位置（ＢＧＴ６）と、右端から５９０ｍｍ且つ上端から１３８０ｍｍの位置（ＢＧＴ７）と、右端から１０４５ｍｍ且つ上端から７８０ｍｍの位置（ＢＧＴ８）と、右端から１０４５ｍｍ且つ上端から１３８０ｍｍの位置（ＢＧＴ９）と、右端から１０４５ｍｍ且つ下端から７８０ｍｍの位置（ＢＧＴ１０）と、右端から１２７２．５ｍｍ且つ上端から１９００ｍｍの位置（ＢＧＴ１１）と、左右方向中央（右端から１５００ｍｍ）且つ上端から１３８０ｍｍの位置（ＢＧＴ１２）と、左端から１０４５ｍｍ且つ上端から７８０ｍｍの位置（ＢＧＴ１３）と、左端から１０４５ｍｍ且つ上端から１３８０ｍｍの位置（ＢＧＴ１４）と、左端から１０４５ｍｍ且つ下端から７８０ｍｍの位置（ＢＧＴ１５）と、左端から５９０ｍｍ且つ上端から１３８０ｍｍの位置（ＢＧＴ１６）と、がある。なお、図１４における下張りボード２２の内部に表れている破線は、隣り合う第１下張り用板状部材２２ａ～第４下張り用板状部材２２ｄの境界を表している。

次に、耐火性検証実験２の結果について説明する。図１５（Ａ）は、パーティクルボード２１、および下張りボード２２の各温度計測位置における経過時間と温度との関係を示すグラフ（温度推移）を表す図であり、図１５（Ｂ）は、パーティクルボード２１の各温度計測位置における経過時間と温度との関係を示すグラフ（温度推移）を表す図である。また、図１６（Ａ）は、パーティクルボード２１の各温度計測位置、および前述の出願人が公的試験機関（一般財団法人建材試験センター）で１時間の耐火性能試験を行ったときの試験体（以下、「前回試験体」という）の各温度計測位置における経過時間と温度との関係を示すグラフ（温度推移）を表す図、図１６（Ｂ）は、パーティクルボード２１、および前回試験体の経過時間と各温度計測位置での温度の平均との関係を示すグラフ（温度推移）を表す図である。図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）、図１６（Ａ）、および図１６（Ｂ）に示す各グラフの縦軸は温度（℃）を表し、横軸は経過時間（分）を表している。また、図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）、図１６（Ａ）、および図１６（Ｂ）の経過時間（分）の「００」は、加熱開始時を表している。なお、前回試験体の温度計測位置は、パーティクルボード２１のＰＴ１、ＰＴ３、ＰＴ５、ＰＴ７、ＰＴ９、ＰＴ１０と同一であり、図１６（Ａ）における（１）は前回試験体のＰＴ１での温度推移、（２）は前回試験体のＰＴ７での温度推移、（３）は前回試験体のＰＴ３での温度推移、（４）は前回試験体のＰＴ９での温度推移、（５）は前回試験体のＰＴ５での温度推移、（６）は前回試験体のＰＴ１０での温度推移を表している。

続いて、図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）、図１６（Ａ）、および図１６（Ｂ）に示す耐火性検証実験２の結果に基づいて、試験体２０の耐火性能を検証した結果（検証結果２）を以下に説明する。

（検証結果２－１）
加熱開始後の経過時間が２０分になるまでの期間は、下張りボード２２の各温度計測位置の温度と、パーティクルボード２１の各温度計測位置の温度との差があまり大きくないことから、上張りボード２３の石膏に含まれる水分が蒸発し、上張りボード２３によって、下張りボード２２、およびパーティクルボード２１への加熱が抑えられていると考えられる。

（検証結果２－２）
加熱開始後の経過時間が２０分を過ぎると、下張りボード２２の各温度計測位置の温度が急激に上昇し始めている。したがって、経過時間が２０分になったあたりで、上張りボード２３の石膏に含まれる水分がかなり蒸発し、続いて、下張りボード２２のホウ酸に含まれる水分が蒸発し始めたと考えられる。また、経過時間が２０分を過ぎてから、加熱を停止するまでの間、パーティクルボード２１の各温度計測位置の温度は上昇しているものの、下張りボード２２の各温度計測位置の温度の上昇度合いに比べて極めて緩いことから、下張りボード２２によって、パーティクルボード２１への加熱が抑えられていると考えられる。

（検証結果２－３）
パーティクルボード２１の各温度計測位置の温度は、加熱を停止したときに約１１０～１４０度であったが、その後、経過時間が約１００分となるまでの間、緩やかに上昇し、最終的に約１３０～１８０度になった。そして、それ以降は、パーティクルボード２１の各温度計測位置の温度は、約１２５～１５０度の範囲で収束した。すなわち、加熱停止後に温度上昇があったものの、パーティクルボード２１の各温度計測位置の温度が２００度を超えることがなかった。したがって、上張りボード２３、および下張りボード２２によるパーティクルボード２１の温度抑制効果は有効なものであったと考えられる。

（検証結果２－４）
下張りボード２２の各温度計測位置の温度のピークは、加熱停止時であり、それ以降は下張りボード２２の各温度計測位置の温度は徐々に減少し、最終的には約１４０～１６０度の範囲で収束した。したがって、検証結果２－３と合わせて、試験体２０は、加熱が停止された後においても、加熱停止時の耐火状態を維持できたと考えられる。

（検証結果２－５）
本実験の後に、パーティクルボード２１の表面を確認したところ、部分的に変色が発生していたので、その変色を公的試験機関（一般財団法人建材試験センター）で検査してもらった。その結果、炭化ではなく変色との回答が得られた。なお、枠組材２０Ｂの表面も確認したところ、変色はなかった。これらの確認結果と、検証結果２―１～２－３とを合わせて鑑みると、試験体２０は、１時間の耐火基準を満たしていると考えられる。

（検証結果２－６）
耐火性検証実験２に係る試験体２０は、前回試験体よりも最高温度を低く抑えることができている。また、最高温度への到達時間は、前回試験体よりも耐火性検証実験２に係る試験体２０の方が長い。したがって、前回試験体の耐火性よりも試験体２０の耐火性の方が高いと考えられる。

（検証結果２－７）
前述の耐火性検証実験１では、試料Ｎｏ．０９は、１時間の耐火基準を満たした前回試験体と同一仕様の参考試験体よりも耐火性能が良いという結果になっていたが、実物レベルの耐火性検証実験２でも、試料Ｎｏ．０９とほとんど同一仕様の下張りボード２２、および上張りボード２３を含む試験体２０は、１時間の耐火基準を満たしているという結果が得られた。したがって、耐火性検証実験１の実験方法は、耐火性能評価方法として有効であると考えられる。

（検証結果２－８）
実物レベルでの耐火性検証実験２においては、前回試験体の耐火性よりも試験体２０の耐火性の方が高いという結果になった。一方、実験室レベルでの耐火性検証実験１においては、前回試験体と同一仕様の参考試験体の耐火性よりも、試験体２０とほとんど同一仕様の下張りボード１２、および上張りボード１３を含む資料Ｎｏ．９の耐火性の方が高いという結果になった。すなわち、耐火性検証実験１での試験体の仕様と耐火性との関係と、耐火性検証実験２での試験体の仕様と耐火性との関係とが一致している。したがって、耐火性検証実験１の実験方法は、耐火性能評価方法として有効であると考えられる。

（実施形態の変更例）
次に、実施形態に係る変更例について説明する。なお、以下に説明する変更例同士を適宜に組み合わせることも可能である。

実施形態では、板状建築資材１には、原紙が含まれていないが、板状建築資材１の両表面に、一般的な板紙よりも耐水性に優れた原紙が接着されるようにしてもよい。すなわち、実施形態の板状建築資材１が板状建築資材の芯材として機能するようにしてもよい。

さらに、実施形態では、板状建築資材１は、ホウ酸が主成分として有し、石膏からなるバインダー剤、接着剤、化学混和剤、および内部に空気泡を導入するための泡剤を主成分以外の成分として有しているが、さらに別の成分を有するように構成してもよい。また、板状建築資材１の製造過程において、板状建築資材１の成分となるホウ酸、バインダー剤、接着剤、化学混和剤、および泡剤のそれぞれに対して、１種類の原材料を用いても複数種類の原材料を用いてもよい。

（前述した実施形態に開示されている発明）
この［発明を実施するための形態］における前段落までには、以下の発明Ａ～発明Ｅが開示されている。

１．発明Ａ
発明Ａに係る板状建築資材は、
ホウ酸が主成分であり、ホウ酸同士をつなぐためのバインダー剤として石膏、しっくい、水ガラス、またはセラミックの少なくとも１つが含有されていることを特徴とする板状建築資材。

２．発明Ｂ
発明Ｂに係る板状建築資材は、
発明Ａに係る板状建築資材であって、
前記バインダー剤は石膏からなり、
ホウ酸に対する石膏の重量比が６０部以上８４部以下であることを特徴とする板状建築資材。

３．発明Ｃ
発明Ｃに係る板状建築資材は、
発明Ａまたは発明Ｂに係る板状建築資材であって、
全体の比重が０．７０以上０．９５以下であることを特徴とする板状建築資材。

４．発明Ｄ
発明Ｄに係る積層板は、
発明Ａ乃至発明Ｃの何れか１つに係る板状建築資材と、板状に成形され、且つ前記板状建築資材に積層された石膏を主成分とする建築資材とを含むことを特徴とする積層板。

５．発明Ｅ
発明Ｅに係る板状建築資材の製造方法は、
石膏の原材料となる焼石膏をホウ酸と攪拌させる第１工程を有し、
ホウ酸と攪拌させる焼石膏のホウ酸に対する重量比が５０部以上７０部以下であることを特徴とする板状建築資材の製造方法。

６．発明Ｆ
発明Ｆに係る板状建築資材の製造方法は、
発明Ｅに係る板状建築資材の製造方法であって、
前記第１工程で攪拌されたホウ酸、および焼石膏に所定の液剤を投入して攪拌させる第２工程と、
前記第２工程の後に、内部に空気泡を導入するための泡剤を投入して攪拌させる第３工程とをさらに有することを特徴とする板状建築資材の製造方法。

１…板状建築資材
１０、２０…試験体
１１…合板
１２、２２…下張りボード
１３、２３…上張りボード
１４…ネジ
２０Ａ…面材
２０Ｂ…枠組材
２１…パーティクルボード
２４…枠部材
２５…断熱材２５

Claims (5)

1. 板状建築資材であって、
   ホウ酸が主成分であり、ホウ酸同士をつなぐためのバインダー剤として石膏、しっくい、水ガラス、またはセラミックの少なくとも１つが含有され、
   比重が０．７０以上０．９５以下であることを特徴とする板状建築資材。
2. 請求項１に記載の板状建築資材であって、
   前記バインダー剤は石膏からなり、
   ホウ酸に対する石膏の重量比が６０部以上８４部以下であることを特徴とする板状建築資材。
3. 請求項１または２に記載の板状建築資材と、板状に成形され、且つ前記板状建築資材に積層された石膏を主成分とする建築資材とを含むことを特徴とする積層板。
4. 比重が０．７０以上０．９５以下である板状建築資材の製造方法であって、
   石膏の原材料となる焼石膏をホウ酸と攪拌させる第１工程を有し、
   ホウ酸と攪拌させる焼石膏のホウ酸に対する重量比が５０部以上７０部以下であることを特徴とする板状建築資材の製造方法。
5. 請求項４に記載の板状建築資材の製造方法であって、
   前記第１工程で攪拌されたホウ酸、および焼石膏に所定の液剤を投入して攪拌させる第２工程と、
   前記第２工程の後に、内部に空気泡を導入するための泡剤を投入して攪拌させる第３工程とをさらに有することを特徴とする板状建築資材の製造方法。

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