JPH1037346A - 難燃性複合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】木材資源を減少させることなく、軽量で難燃性
に富み、難燃性試験に合格する天井、壁、間仕切り等の
内装材及び内装下地材を安価に製造し得る難燃性複合体
である。 【解決手段】リグノセルロースを主成分とし、皮部とそ
の内部に髄部または空洞を有する複数の植物茎を並列し
て形成したシート状物を複数枚積層して構成された植物
茎積層体２の表面に木製薄板３、金属箔４及び不燃紙５
を順に積層して構成した難燃性複合体１の構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は天井、壁、間仕切り
等の建築用の内装材、内装下地材及び家具材として使用
することが出来る軽量な難燃性の複合体に係り、特に植
物茎を並列して形成したシート状物の表面に特定の難燃
性加工を施すことによって構成した難燃性複合体に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高層建築物や公共施設等の火災に
対して安全性を必要とされる建築物の天井や内壁或いは
間仕切りに使用される内装材及び内装下地材としては、
挽材や合板の他に、パーティクルボード、ファイバーボ
ード等の材料をベースとし、これ等の材料に次のような
加工を施した難燃性建材が一般的に使用されていた。

【０００３】即ち、挽材等の材料の表面に、（１）燃焼
せず、かつ有毒ガスの発生が全く無いか或いは少ない特
性を持った有機リン酸系、窒素系、或いは硫化アンモニ
ア系等の無機酸塩を難燃剤として含浸或いは塗布した難
燃性建材、（２）アスベスト、ガラス繊維或いはアルミ
ニウム、鉄等の金属箔等より形成される不燃性シートを
積層して複合した難燃性建材、（３）火焔に逢うと炭化
発泡して断熱するような発泡性の難燃組成物を塗着或い
は混入した難燃性建材が使用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然るに、前述の従来の
難燃性建材は挽材や合板等をベースとするために、重く
なる問題があった。更にこれらの難燃性建材はいずれも
木材や木材を解砕して得られた木片及び繊維等の木材資
源を主原料としているが、近年地球の温暖化防止、動植
物保護等の地球環境保護が強く叫ばれる中、熱帯雨林を
中心とした森林伐採の抑制が世界的に行われており、木
材資源の枯渇化とあわせ将来的に木質資材の供給の不足
により、現在と同等の需要を満たすことは不可能となり
つつある等の問題があった。

【０００５】本件特許出願人は、前述のこれ等の問題点
を根本的に解決するために、既に、例えば特開平７ー１
８６１１５号公報に示すような軽量で吸音性及び断熱性
に優れた積層材の製造方法を開発している。即ち、この
発明は、世界的に豊富に存在し、かつ一年毎に再生する
草木植物、特に農業廃棄物として処分されるコーリャ
ン、トウモロコシ、サトウキビ等の植物茎の直線部分を
有効利用して形成したシート状物を積層して製造する建
築材用の積層材の製造方法である。

【０００６】しかしながら、この方法を用いて製造した
積層材は、リグノセルロースを主成分とし、皮部とその
内部に髄部又は空洞を有する極めて比重の軽い植物茎を
主原料とした製品であるため、製品比重を容易に軽量化
でき、更に製品内部に多量の空気層を有するため吸音性
や断熱性に優れた特性を示す反面、多量の空気を含有し
ているが故に、燃焼に必要となる酸素が豊富に存在し、
前述の木質材料として、燃えやすいといった問題点を有
している。

【０００７】また、前記積層材の燃え易い欠点を改善す
るために、植物茎を主体とする芯部に難燃剤を含浸させ
る手段も実施されているが、充分に満足することが出来
る難燃性を得ることが出来なかった。かつ、このように
植物茎の芯部に難燃剤を含浸させた場合には、多量の難
燃剤を吸収するために、積層体全体の比重が重くなり、
今度は軽量である特性を損なうような結果になる問題が
あった。

【０００８】本発明に係る難燃性複合体は前述の従来の
問題点に鑑み開発された全く新しい技術であって、特
に、木材資源を減少させることなく、一年毎に再生する
ことが出来る草木植物を有効利用することが出来、かつ
軽量であると共に難燃性に富み、しかも安価で均一のも
のを大量生産することが出来る全く新しい構造の複合体
の技術を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る難燃性複合
体は前述の従来の問題点を根本的に改善したものであっ
てその第１発明の要旨は、皮部とその内部に髄部又は空
洞を有するリグノセルロースを主成分とした複数の植物
茎を並列して形成したシート状物を複数枚積層して構成
された植物茎積層体の表面に木製薄板が積層され、かつ
該木製薄板の表面に金属箔を介して不燃紙が、或いは不
燃紙を介して金属箔が積層されて構成されていることを
特徴とする難燃性複合体である。

【００１０】また、本発明に係る難燃性複合体の第２発
明の要旨は、前記木製薄板の表面に難燃剤が塗着されて
いることを特徴とする第１発明の難燃性複合体である。

【００１１】

【発明の実施の形態】図により本発明に係る難燃性複合
体の一実施例を具体的に説明すると、図１は本発明に係
る第１実施例の難燃性複合体の縦断面説明図、図２は本
発明に係る第２実施例の難燃性複合体の縦断面説明図で
ある。

【００１２】図１に於いて、１は本発明に係る第１実施
例の難燃性複合体であって、植物茎積層体２の上面に木
製薄板３、金属箔４及び不燃紙５を順に接着積層するこ
とによって構成している。

【００１３】前記植物茎積層体２は、植物茎を並列して
形成したシート状物の複数枚を接着剤等を介して一体的
に積層することによって構成されている。この植物茎は
リグノセルロースを主成分とし、皮部と髄部又は空洞を
有する植物茎であれば特に制限はなく、例えば、コーリ
ャン、トウモロコシ、サトウキビ等いずれを用いてもか
まわない。

【００１４】この際、同一種の植物茎により構成される
ことが生産上好ましく、特にコーリャン茎での構成が好
ましいが、数種の植物茎を混合して構成してもかまわな
い。この植物茎積層体２の植物茎の積層部の厚さは２〜
１５０ｍｍ程度が好ましく、特に５〜１００ｍｍ程度が
好ましい。またこの植物茎積層体２の植物茎の積層部の
密度は０．２〜０．７ｇ／ｃｍ³ 程度が好ましく、０．
４〜０．６ｇ／ｃｍ³程度が特に好ましい。

【００１５】前記木製薄板３は、前記植物茎積層体２の
表面を平滑にし、更に植物茎積層体２の強度等を向上さ
せるためのものであって、ラワン材、ポプラ材等の一般
の合板に使用される木材が使用されている。木製薄板３
の厚さは０．２ｍｍ〜２ｍｍ厚のものが好ましい。この
木製薄板３を植物茎積層体２の表面に一体的に積層する
ことによって、植物茎積層体２の難燃性能を著しく高め
ることが出来る。

【００１６】前述のように植物茎積層体２の表面に木製
薄板３を一体的に積層接合するに当たっては、プレス温
度１５０℃前後、プレス圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ² 程度の
能力を有する簡易な熱板プレス機を用いることによっ
て、簡単に製造することが出来る。しかも、プレス方法
によって製造する際に、植物茎を並列して形成したシー
ト状物の積層枚数を変化させたり、プレス圧力を変化さ
せることによっても、出来上る難燃性複合体１の厚さと
及び密度とを容易に制御することが出来る。

【００１７】本発明に用いられる金属箔４は、アルミニ
ウム箔、鉄箔等であり、特に好ましくは、伸延性に優
れ、熱拡散性の高いアルミニウム箔である。金属箔４の
厚さは１０〜１００μｍ、好ましくは１５〜５０μｍで
ある。また、金属箔４が製造時にしわがよる等の問題を
生じる場合、不燃紙やクラフト紙等と複合した金属箔を
用いることもできる。

【００１８】本発明で用いる不燃紙５としては、ガラス
繊維、玄武岩繊維等の鉱物繊維からなる不燃性繊維シー
トや不織布、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、珪
酸カルシウム、珪酸マグネシウム等を抄造して製造した
不燃紙５等が用いられる。不燃紙５の厚さは成型上、さ
らには製品物性上支障がなければ特に制限はないが、
０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度、好ましくは０．２ｍｍ〜
０．４５ｍｍ程度である。本発明で使用される前述の金
属箔４や不燃紙５は、一般的に１ｍ² 当たり１００〜５
００ｇ程度のものが使用される。

【００１９】前記図１の第１実施例に於いては、植物茎
積層体２の上面に木製薄板３、金属箔４及び不燃紙５を
順に積層することによって、難燃性複合体１を構成した
が、図２の第２実施例の難燃性複合体１１に示すよう
に、植物茎積層体２の上面に木製薄板３、不燃紙５及び
金属箔４を順に接着積層することによっても構成するこ
とが出来る。

【００２０】前述のように、木製薄板３の表面に金属箔
４を介して不燃紙５を積層するか、或いは不燃紙５を介
して金属箔４を積層するかは、用途に応じて自在に選択
することが出来る。更に、木製薄板３の表面に不燃紙
５、金属箔４及び不燃紙５の順序で不燃紙５を複数にし
て積層したり、或いは木製薄板３の表面に金属箔４、不
燃紙５及び金属箔４の順序で金属箔４を複数にして積層
したりして構成することも可能である。

【００２１】前記実施例に於いては、いずれも植物茎積
層体２の片側面のみに木製薄板３、金属箔４、不燃紙５
を夫々積層して構成したが、例えば間仕切り材として使
用される難燃性複合体１，１１等に於いては、植物茎積
層体２の両面側に夫々木製薄板３、金属箔４、不燃紙５
を夫々積層して構成したものが効果的である。

【００２２】本発明の請求項２に用いる難燃剤として
は、リン酸一水二アンモニウム等のリン系化合物、グア
ニジン等の尿素系窒素化合物、ホウ酸等のホウ素化合
物、臭化アンモニウム、ポリリン酸カルシウムカーバメ
ート系等があるが、溶出等の問題が生じないような塗布
量とすることが好ましい。なお、本発明では、難燃試
験、特にＪＩＳＡ１３２１の難燃３級試験による燃焼試
験で合格するものを難燃性と判断している。また、本発
明に係る前述の構造を持った難燃性複合体１，１１は、
建物の内部に施工される天井、壁、間仕切り等の内装
材、内装下地材、及び家具材等として最適である。

【００２３】前述の本発明に係る難燃性複合体１，１１
の具体的製造工程及びその燃焼試験効果を詳細に説明す
ると、次の実施例１及び実施例２に示す通りである。

【００２４】

【実施例１】コーリャン茎を並列して形成したシート状
物（厚さ１０ｍｍ、比重０．１５）にイソシアネート系
樹脂からなる接着剤を１５０ｇ／ｍ² を塗布し、このシ
ートを三枚積層して、形成された植物茎積層体２の表面
に木製薄板３として両面に厚さ０．６ｍｍのラワン単板
を重ね、熱板プレス機に送り込み１５０℃、９ｋｇｆ／
ｃｍ² で２０分間プレスして植物茎積層体２と木製薄板
３とが一体に積層された芯材を成型した。この芯材の表
面、即ち、ラワン単板の表面にポリリン酸カーバメイト
系の難燃剤を１５０ｇ／ｍ² 塗布した後、厚さ２０μｍ
のアルミニウム製の金属箔４、珪酸マグネシウムを主成
分とする不燃紙（厚さ０．２９ｍｍ、坪量２２０ｇ／ｍ
² ）５の順でそれぞれにイソシアネート系樹脂からなる
接着剤を、８０〜１００ｇ／ｍ² 塗布して重ね、プレス
機に送り込み室温、４ｋｇｆ／ｃｍ² で３０分間プレス
して難燃性複合体１の試験体を得た。この試験体を２２
×２２ｃｍに切断した後、「ＪＩＳＡ１３２１、難燃３
級試験」に準じ、燃焼試験を行った。

【００２５】

【実施例２】金属箔４と不燃紙５とを積層する順序を実
施例１と逆にし、即ち木製薄板３の表面に不燃紙５及び
金属箔４の順序で積層する以外は、全て実施例１と同じ
条件で製造した難燃性複合体１１の試験体を製作し、実
施例１と同じ条件で燃焼試験を行った。

【００２６】

【実施例３】ラワン単板よりなる木製薄板３に難燃剤を
塗布することを除いて、前述の実施例１と全て同じ条件
で試験体を製作し、かつ実施例１と同じ条件で燃焼試験
を行った。

【００２７】

【比較例１】アルミニウム製の金属箔４を複合すること
を除いて、実施例３と同じ条件で試験体を作製し、同条
件の燃焼試験を行った。

【００２８】

【比較例２】不燃紙５を複合することを除いて比較例１
と同じ条件で試験体を作成し、同条件の燃焼試験を行っ
た。

【００２９】

【比較例３】ラワン単板よりなる木製薄板３を複合する
ことを除いて比較例２と同じ条件で試験体を作成し、同
条件の燃焼試験を行った。

【００３０】前述の実施例１，２，３及び比較例１，
２，３の燃焼試験の結果は次の表に示す通りであった。
この表で明らかな如く、実施例１，２，３と比較例１，
２，３とを比較検討すると、実施例１，２，３に示す如
く、植物茎積層体２の上面に木製薄板３を積層して形成
した芯材の表面に、金属箔４及び不燃紙５を積層して構
成することによって、排気温度、発煙係数及び残炎時間
が夫々著しく減少することが判明した。これによって本
発明に係る難燃性複合体１，１１が難燃性に於いて極め
て優れていることが明確になった。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る難燃性複合体は前述の如き
構造と作用とを有するので、次のような多大な効果を有
している。

【００３３】本発明に係る難燃性複合体は、その芯材の
主原料として、世界的に豊富に存在し、木とは異なり毎
年大量に入手できる植物茎を使用しているため、森林伐
採による地球環境の破壊や木材資源の枯渇等を進行させ
ることなく、優れた難燃性能を有する天井、壁、間仕切
り等に使用し得る建築用の内装材、内装下地材及び家具
材を構成することが出来る。

【００３４】また、本発明に於いては、植物茎積層体等
よりなる芯材に不燃紙や金属箔を複合しているが、これ
らの重さは１ｍ² 当たり１００〜５００ｇ程度であるの
で、製品比重が極めて軽量である。かつ、主原料の植物
茎が極めて安価な上に、高価な難燃剤を用いることがな
いため製品価格を安くでき、難燃剤を使用する場合も単
に塗布するのみであり、極めて少量の難燃剤の使用量で
済み、従って製品全体の比重を重くすることがなく、製
品単価を安くすることができる。

【００３５】更には、プレス温度が１５０℃前後、プレ
ス圧力が１０ｋｇｆ／ｃｍ² 程度の能力を有する簡易な
熱板プレス機があれば製造でき、しかもシート状の植物
茎の積層枚数とプレス厚さを変えるだけで、製品の厚さ
及び密度を容易に制御できることから、任意の構成に積
層プレスすれば目的に応じた難燃性複合体を容易につく
ることが出来る。

【００３６】本発明に係る難燃性複合体は、芯材を構成
する植物茎の内部に空洞或いは多孔質なスポンジ状の髄
部を有しているため、難燃性合板と比較して、吸音性や
断熱性、及び弾力性に優れた特性も有しており、建築物
の内部の天井、壁、間仕切りなどの内装材、及び内装下
地材として最適なものである。

【００３７】また、芯材の表面を形成する木製薄板の表
面に難燃剤を塗布した場合には、芯材の主原料として植
物茎を使用することによる製品全体の軽量等の特性を損
なうことがなく、製品の難燃性を著しく高めることが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の難燃性複合体の縦断
面説明図である。

【図２】本発明に係る第２実施例の難燃性複合体の縦断
面説明図である。

【符号の説明】

1,11 難燃性複合体 ２ 植物茎
積層体 ３ 木製薄板 ４ 金属箔 ５ 不燃紙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】皮部とその内部に髄部又は空洞を有するリ
   グノセルロースを主成分とした複数の植物茎を並列して
   形成したシート状物を複数枚積層して構成された植物茎
   積層体の表面に木製薄板が積層され、かつ該木製薄板の
   表面に金属箔を介して不燃紙が、或いは不燃紙を介して
   金属箔が積層されて構成されていることを特徴とする難
   燃性複合体。
2. 【請求項２】前記木製薄板の表面に難燃剤が塗着されて
   いることを特徴とする請求項１の難燃性複合体。