WO2022224782A1 - 板材加工用組成物、板材積層物及び板材積層物の製造方法 - Google Patents

板材加工用組成物、板材積層物及び板材積層物の製造方法 Download PDF

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WO2022224782A1
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Definitions

  • the present disclosure relates to a board processing composition, a board laminate, and a method for producing a board laminate.
  • Patent Document 1 For wood used in houses, etc. in Japan, for example, "non-combustible" (quasi-non-combustible or flame-retardant is acceptable; the same shall apply hereinafter) is required based on Japanese law.
  • Patent Document 1 As a technique for imparting noncombustibility to wood, the technique described in Patent Document 1 is known.
  • Paragraph 0009 of Patent Document 1 states, "(1) First, polyphosphoric acid is added to hot water of 50° C. or higher. (2) Next, when the polyphosphoric acid is completely dissolved, the temperature is maintained and the phosphoric acid is dissolved. Add diammonium and stir to dissolve (3) After dissolving, add boric acid while maintaining the temperature and stir to dissolve (4) Then, add phosphoric acid to the dissolved water. In this way, the non-combustible agent for wood is purified.”.
  • the problem to be solved by the present disclosure is to provide a board processing composition, a board laminate, and a method for producing a board material laminate that can produce a board material laminate having noncombustibility and high adhesion performance.
  • the sheet material processing composition of the present disclosure is a sheet material processing composition that suppresses burning of a sheet material by heating, and comprises an inorganic carbonization promoting component that promotes carbonization of an organic component in the sheet material during the heating, and An inorganic chain-inhibiting component that inhibits a reaction chain to adjacent components by products of endothermic decomposition generated during heating, the organic component in the plate material, the carbonization-promoting component, and the chain-inhibiting component are bonded together. inorganic and hydrophobic binder particles. Other solutions will be described later in the detailed description.
  • a plate material processing composition a plate material laminate, and a method for producing a plate material laminate that can produce a plate material laminate having noncombustibility and high adhesion performance.
  • FIG. 1 is a perspective view of a board laminate of the present disclosure
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a board laminate of the present disclosure
  • FIG. 1 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a laminate of sheets of the present disclosure
  • It is a schematic diagram of the punching apparatus which performs a punching process.
  • FIG. 11 is a top view of a plate material used in Example 3
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5
  • 10 is a drawing-substituting photograph showing the results of a noncombustible test according to Example 5.
  • FIG. 2 is a drawing-substituting photograph showing the results of a noncombustible test according to a reference example (Example 1).
  • FIG. 1 is a perspective view of a board laminate 10 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a board laminate 10 of the present disclosure.
  • the plate laminate 10 includes a first plate 11 and a second plate 12 which are the plate 1 and an adhesive layer 13 .
  • the plate laminate 10 is configured by alternately stacking first plate members 11 and second plate members 12 .
  • the first plate member 11 and the second plate member 12 are adhered by the adhesive layer 13 .
  • the first plate material 11 and the second plate material 12 are obtained by impregnating a plate-like wood material (that is, a plate material) with a composition for processing a plate material.
  • the board material processing composition is a composition that suppresses burning of the board material 1 due to heating and improves adhesion performance between the first board material 11 and the second board material 12 .
  • the plate material 1 preferably has holes 20 (Fig. 4) on its surface.
  • the holes 20 By providing the holes 20 , it is possible to sufficiently impregnate the plate material processing composition into the inside of the plate material 1 , and the non-combustible performance of the plate material laminate 10 can be improved.
  • the composition for processing a board material contains ceramic particles (described later), the composition for processing a board material is usually in the form of a slurry. Therefore, by providing the holes 20 , it is possible to sufficiently impregnate the inside of the plate material 1 with the slurry-like composition for processing the plate material.
  • the holes 20 may have, for example, a circular shape, a rectangular shape, or the like arranged in a scattered manner in a top view of the plate member 1 viewed from the opening side of the hole 20. It may be a groove extending in a straight or curvilinear manner. Moreover, when they are arranged in a scattered manner, they may be arranged regularly at equal intervals, or may be arranged only at arbitrary locations. Although the details will be described later, from the viewpoint of promoting the impregnation of the board processing composition, it is preferable that the holes 20 are arranged at least at a position that penetrates the winter grain. Moreover, the holes 20 can be formed in at least one of the six surfaces forming the plate member 1 .
  • the surface on which the holes 20 are formed is a surface that has little influence on the design of the laminate of plate materials 10 .
  • the holes 20 are provided, for example, on the cross-grain surface of the plate material 1 . By being provided on the cross-grain surface, it is possible to sufficiently impregnate the board material processing composition into the inside of the board material 1 through the holes 20 .
  • the holes 20 may be provided on the straight-grained surface.
  • the holes 20 are formed so as to cut off the cellulose fibers of the plate material 1 which is wood. By shearing the fibers in this way, it is possible to extend the impregnation property of the board material processing composition into the peripheral portion and facilitate the impregnation. Further, after the impregnation step S3 (Fig. 3) and the drying step S4 (Fig. 3), it is possible to suppress shape deformation due to the stress of the fibers.
  • the inner walls of the holes 20 are made of cellulose, lignin, or the like, which are the constituent materials of the plate member 1 . By forming the inner wall of the hole 20 with such a material, the inner wall of the hole 20 can be impregnated with the board processing composition in the same manner as other portions.
  • the holes 20 extend along the thickness direction of the plate material 1 as shown in FIG. 4 described later.
  • the holes 20 normally extend in a direction perpendicular to the surface of the plate 1, but may be formed at an angle to the surface, for example.
  • the hole 20 may be provided so as to penetrate the plate member 1 or may be provided only partially in the thickness direction of the plate member 1 .
  • the depth of the hole 20 is not particularly limited, and may be determined as appropriate in consideration of design and work efficiency.
  • the depth of the hole 20 can be, for example, 30% or more, preferably 40% or more, and the upper limit is 100% or less, preferably 90% or less, and more preferably 70% or less of the thickness of the plate member 1 .
  • the hole 20 penetrates the plate member 1 .
  • the total depth of the holes 20 preferably satisfies the above range.
  • the depth of the hole 20 is preferably 5 mm or more and 15 mm or less (for example, 10 mm) from the viewpoint of ensuring the strength of the plate material 1 .
  • the holes 20 When the holes 20 are provided on the cross-grain surface, they preferably have a depth that penetrates a plurality of winter grains.
  • the winter grain portion is hard and difficult to be impregnated with the sheet material processing composition. can impregnate.
  • the size of the hole 20 (for example, the length of the longest portion of the inner diameter) is, for example, 0.1 mm or more, preferably 0.3 mm or more, and the upper limit is, for example, 5 mm or less, preferably 3 mm or less. If the hole 20 is, for example, circular in top view, the size is the diameter of the hole 20 . Furthermore, when a plurality of holes 20 are provided, the interval between adjacent holes 20 is not particularly limited, but can be, for example, 5 mm or more, preferably 10 mm or more, and the upper limit is, for example, 20 mm or less, preferably 15 mm or less.
  • the sheet material processing composition contains a carbonization promoting component, a chain inhibiting component, and binder particles.
  • the carbonization promoting component, the chain inhibitor component and the binder particles are all inorganic.
  • the plate material 1 can be imparted with, for example, noncombustibility.
  • the carbonization promoting component is a component that promotes carbonization of the organic components in the plate 1 when the plate 1 is heated.
  • the carbonization promoting component it is possible to carbonize organic components such as cellulose and lignin on the heating surface, thereby suppressing the intrusion of oxygen into the interior. This makes it possible to suppress the combustion of the organic components present inside.
  • carbide can be formed on the heating surface, heat transfer to the inside can be suppressed, and combustion of organic components present inside can be suppressed.
  • the shape of the carbonization promoting component is not particularly limited, it is preferably in the form of particles that are insoluble or poorly soluble in water, for example. By being granular, even if it is insoluble or sparingly soluble, it can be easily dispersed in the board processing composition.
  • the particle size of the granular carbonization promoting component is, for example, 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less. By setting the particle size within this range, the plate material 1 can be easily impregnated.
  • the particle size for example, an average particle size based on a laser diffraction scattering method can be adopted.
  • Specific components of the carbonization promoting component are not particularly limited, but examples include at least one of boron-based (eg, boric acid, etc.), phosphorus-based (eg, phosphoric acid, etc.), ammonium sulfate, and the like. Among these, it is preferable to contain a boron-based material, and among these, it is preferable to contain boric acid. Boron-based compounds exist stably, are inexpensive and readily available, and can reduce the production cost of the board processing composition.
  • a chain-suppressing component is a component that suppresses a reaction chain to an adjacent component by an endothermic decomposition product generated when the plate material 1 is heated.
  • the chain-inhibiting component can provide a cooling effect due to the chemical reaction of endothermic decomposition.
  • the reaction chain due to the non-contact effect caused by products such as carbides can be interrupted.
  • Specific components of the chain inhibitor are not particularly limited, but examples include at least one of ammonium dihydrogen phosphate (primary ammonium phosphate), guanidine compound, sodium polyborate, borax, and zinc borate. Among them, a highly hydrophilic component is preferred, and it is preferred that ammonium dihydrogen phosphate is included. Ammonium dihydrogen phosphate exhibits low hygroscopicity. Therefore, it is possible to prevent moisture from being absorbed into the interior of the plate 1 when dispersed over the entire plate 1, and to suppress peeling of the adhesive layer 13 due to internal moisture.
  • ammonium dihydrogen phosphate primary ammonium phosphate
  • guanidine compound sodium polyborate
  • borax borax
  • zinc borate zinc borate
  • a highly hydrophilic component is preferred, and it is preferred that ammonium dihydrogen phosphate is included.
  • Ammonium dihydrogen phosphate exhibits low hygroscopicity. Therefore, it is possible to prevent moisture from being
  • the chain-inhibiting component and the carbonization-promoting component may be the same component (eg, boric acid).
  • the boric acid functions as both a chain inhibitor and a carbonization promoting component.
  • the binder particles are hydrophobic particles that bond the organic components (cellulose, etc.) in the plate material 1 with the carbonization promoting component and the chain inhibiting component.
  • the carbonization promoting component and the chain-inhibiting component can be arranged so as to be in close contact with the organic component in the plate material 1, and the organic component can be made difficult to burn.
  • the binder particles are preferably fine.
  • the particle size of the binder particles is, for example, 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. By setting the particle size within this range, the plate material 1 can be easily impregnated. Further, by setting the particle size of the binder particles within this range, the binder particles can be stably arranged.
  • the particle size for example, an average particle size based on a laser diffraction scattering method can be adopted.
  • the particle size does not have to be a single particle size, and the binder particles may be a mixed powder of particles with different sizes. By using the mixed powder, the binder particles can be arranged so as to fill the gaps, and the adhesion performance can be further improved. Further, the binder particles may be spherical or non-spherical.
  • a non-spherical shape is, for example, an angular shape (a shape having corners), an elliptical shape, or the like.
  • the specific components of the binder particles are not particularly limited, but include water-insoluble or sparingly soluble inorganic materials, such as at least one such as silica sand.
  • silica sand is preferably included.
  • the use of silica sand makes it difficult for water to be retained, and can suppress efflorescence after the board material 1 is impregnated with the board material processing composition and dried.
  • silica sand forms an inorganic heat-insulating layer, which can improve noncombustibility.
  • the plate material processing composition preferably contains ceramic particles (sintered body). Ceramic particles have the function of improving the non-combustibility of the plate laminate 10, for example. Since the sintered body has high heat shielding performance, the ceramic particles can suppress heat propagation. As a result, the depth of fire spread can be made shallow. Whether or not the particles are ceramic particles can be determined, for example, by observation using an electron microscope, component analysis, or the like.
  • the ceramic particles are preferably spherical. Being spherical makes it easier to enter the plate material 1 and make it easier to impregnate the plate material 1 .
  • the bulk density can be made higher than that of non-spherical particles (for example, bulky particles), and the heat shielding effect caused by ceramics can be particularly improved. Thereby, the nonflammability of the board
  • the spherical ceramic particles can be produced, for example, by melting and sintering. Although the ceramic particles are preferably spherical, they may be non-spherical.
  • the ceramic particles are preferably contained in at least the outermost plate material 1 among the plate materials 1 .
  • the heat resistance of the plate member 1 can be improved due to the heat resistance attributed to the ceramic particles.
  • Specific components of the ceramic particles are not particularly limited as long as they are components having heat resistance that can withstand flames. At least one of sintered bodies made of non-metallic oxides such as silicon carbide and silicon nitride can be used.
  • the size of the ceramic particles is not particularly limited, and is, for example, 8 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, and the upper limit thereof is, for example, 35 ⁇ m or less, preferably 20 ⁇ m or less.
  • the size of the ceramic particles can be measured, for example, by the same measuring method as the size of the binder particles.
  • Ceramic particles can be produced, for example, by blasting a mass of ceramic (for example, silica) and heat-treating it. Further, whether or not the particles are truly spherical can be confirmed, for example, by observation using a microscope.
  • ceramic for example, silica
  • the content of the ceramic particles can be, for example, 0.5% by mass or more and 5% by mass or less based on the entire board material processing composition. By setting the content of the ceramic particles within this range, the impregnation of the plate material 1 can be facilitated.
  • the ceramic particles are arranged inside and near the surface of the plate material 1 .
  • an adhesive (described later) is applied in this state, the adhesive also impregnates the plate material 1, but the adhesive cannot impregnate the ceramic particles of the plate material 1, and the bonding strength can be intentionally lowered. .
  • the nonflammability can be particularly improved by intentionally causing peeling when brought into contact with a flame.
  • the sheet material processing composition may contain arbitrary components other than the carbonization promoting component, the chain inhibiting component, and the binder particles within a range that does not significantly impair the effects of the present disclosure.
  • concentration of the component in the solvent eg, water
  • the relative content ratio of the carbonization promoting component, the chain inhibitory component and the binder particles is not particularly limited, but for example, the carbonization promoting component is 1% by mass, and the chain inhibitory component is, for example, 5% by mass or more and 15% by mass or less.
  • Binder particles can be used at a ratio of, for example, 1% by mass or more and 10% by mass or less.
  • the board material processing composition is, for example, an agent for impregnating the board material 1 .
  • an impregnating agent By being an impregnating agent, it is possible to impart nonflammability to the entire plate material 1 . A specific impregnation method will be described later with reference to FIG.
  • the plate material processing composition can also be used as a coating agent for the surface of the plate material 1 .
  • a coating agent By being a coating agent, it is possible to both suppress internal combustion when the surface is heated and reduce the mass of the plate member 1 so that the entire plate member 1 is not impregnated with the coating agent. A specific coating method will be described later with reference to FIG.
  • each of the first plate member 11 and the second plate member 12 is independently, for example, 1 mm or more, preferably 3 mm or more, and the upper limit is, for example, 15 mm or less, preferably 10 mm or less, more preferably 9 mm or less. By setting the thicknesses within this range, the whole of each of the first plate material 11 and the second plate material 12 can be easily impregnated with the composition for processing the plate material.
  • the adhesive layer 13 bonds the first plate member 11 and the second plate member 12 together.
  • the adhesive layer 13 can be formed by applying an arbitrary adhesive to at least one of the first plate member 11 and the second plate member 12 and bonding them together. Examples of such adhesives include adhesives that can bond wood together. Component adhesives can be used.
  • the adhesive layer 13 may contain, in addition to such an adhesive component, any component such as the above-described ceramic particles and silica sand within a range that does not significantly impair the effects of the present disclosure.
  • the adhesive layer 13 contains a component such as ceramic particles
  • the adhesive layer 13 is preferably made of a one-liquid curing adhesive from the viewpoint of accelerating curing.
  • the thickness of the adhesive layer 13 is not particularly limited, it can be, for example, 1 ⁇ m or more and 1 mm or less, preferably 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less. However, the thickness of the adhesive layer 13 is usually larger than the size of the components such as ceramic particles.
  • the adhesive layer 13 can contain ceramic particles similar to the ceramic particles described above. Therefore, at least one of the adhesive layer 13 and the board processing composition preferably contains ceramic particles.
  • the non-combustibility of the plate laminate 10 can be improved in the same manner as in the case where the adhesive layer 13 is included in the plate material processing composition.
  • the ceramic particles in the adhesive layer 13 can The propagation of heat to the plate member 1 is suppressed. As a result, the depth of fire spread can be made shallower to suppress the combustion of the entire stack of plate materials 10, and the non-combustibility of the stack of plate materials 10 as a whole can be improved.
  • the adhesive layer 13 contains ceramic particles
  • the ceramic particles are not involved in the adhesive function. suppressed by As a result, when the outermost plate member 1 is burned, the plate member 1 carbonized by the combustion can be intentionally separated from the plate member 1 adhered via the adhesive layer 13 . As a result, a gap (space) can be formed between the carbonized plate material 1 and the uncarbonized plate material 1 arranged immediately inside thereof, and heat propagation can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the continuous burning of adjacent plate materials 1, and improve the non-combustibility of the entire plate material laminate 10.
  • the adhesive layer 13 contains ceramic particles
  • the same matters as those of the ceramic particles contained in the board material processing composition can be applied to the specific components and size of the ceramic particles.
  • the content of the ceramic particles in the adhesive layer 13 is, for example, 1% by mass or more, preferably 3% by mass or more, and the upper limit is, for example, 15% by mass or less, preferably 12% by mass or less, based on the entire adhesive layer 13. can.
  • the ceramic particles may be included in the base layer (not shown) of at least one of the first plate member 11 and the second plate member 12 instead of the adhesive layer 13 or together with the adhesive layer 13 .
  • the base layer is a layer as a part of the plate member 1 formed on the surface of at least one of the first plate member 11 and the second plate member 12 .
  • the adhesive layer 13 is adhered to the base layer of the first plate member 11 and the second plate member 12 .
  • the plate material laminate 10 includes a surface coating layer 14 on at least one surface of the first plate material 11 or the second plate material 12 .
  • the first plate member 11 has surface coating layers 14 on its upper and lower surfaces
  • the second plate member 12 also has surface coating layers 14 on its upper and lower surfaces.
  • the surface coating layer 14 can contain, for example, the above carbonization promoting component, chain inhibitor component and binder particles. By doing so, noncombustibility and high adhesion performance against heating originating from the surface of at least one of the first plate member 11 and the second plate member 12 can be easily exhibited.
  • the binder particles are hydrophobic, it is possible to suppress migration of moisture from the binder particles to the wood, the carbonization promoting component, the chain suppressing component, and the adhesive layer 13 . As a result, peeling between the surface coating layer 14 and the adhesive layer 13 can be suppressed, and these can be firmly adhered together over a long period of time.
  • the concentrations of the carbonization promoting component, the chain inhibitor and the binder particle concentration may be the same as or different from those of the board processing composition described above.
  • the surface coating layer 14 preferably contains silica sand.
  • silica sand By including silica sand, it is possible to suppress efflorescence, which is deposited on the surface of the sheet material processing composition after drying the sheet material processing composition impregnated in the sheet material laminate 10, for example.
  • Silica sand may be included as binder particles or may be included for other purposes.
  • the surface coating layer 14 may further contain any additive.
  • optional additives include at least one of wax components, pigments, antibacterial agents (titanium oxide, etc.), and the like.
  • the thickness of the surface coating layer 14 is not particularly limited, it can be, for example, 1 ⁇ m or more and 1 mm or less, preferably 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the plate laminate 10 has an outermost surface coating layer 15 on the outermost surface 2 .
  • the outermost surface coating layer 15 By providing the outermost surface coating layer 15, the functionality of the outermost surface 2 can be improved. However, the outermost surface coating layer 15 may not be provided.
  • the outermost coating layer 15 preferably contains at least one inorganic additive of a pigment, an antibacterial agent, an antiviral agent, or a water repellent agent.
  • each function such as the design property of the outermost surface 2, antibacterial property, antiviral property, and water repellency, can be improved.
  • the outermost surface 2 of the plate laminate 10 can be colored by including a pigment in the outermost surface coating layer 15 .
  • the user can visually recognize, for example, a wood grain pattern on the outermost surface 2, so that the design can be improved.
  • the outermost coating layer 15 is usually exposed to the air and easily touched by people. Therefore, by including at least one of an inorganic non-antibacterial agent, an antiviral agent, or a water repellent agent, the board material laminate 10 is imparted with noncombustibility, and the board material laminate 10 is provided with antibacterial and antibacterial properties. It is compatible with at least one impartation of virality or water repellency.
  • antibacterial properties to the outermost surface 2 it is possible to suppress invasion of bacteria and the like from the outermost surface 2 into the plate member 1, thereby suppressing internal corrosion.
  • water repellency to the outermost surface 2 it is possible to suppress penetration of moisture from the outermost surface 2 into the inside of the plate material 1, thereby suppressing internal corrosion.
  • antibacterial agents and antiviral agents include inorganic components having antiseptic and antitermite properties, and specific examples include boric acid and phosphoric acid.
  • antibacterial agent and an antiviral agent there is also a component such as titanium oxide that can exhibit an antibacterial action by ions.
  • water repellents include silicon compounds such as silica, organosiloxane, and silane.
  • the outermost coating layer 15 is preferably made of an inorganic material. As a result, deterioration of the outermost surface coating layer 15 due to light can be suppressed even when light including ultraviolet rays such as sunlight is irradiated.
  • the outermost coating layer 15 may also serve as the surface coating layer 14 as shown.
  • the surface coating layer 14 and the outermost surface coating layer 15 are formed on the outside of the plate material 1 arranged on the outermost side of the plate material laminate 10 . Therefore, as the outermost coating layer 15, the above-described items related to the surface coating layer 14 can be applied in the same manner. can be configured with As a result, in addition to the effects described for the surface coating layer 14, since the outermost surface coating layer 15 is made of an inorganic material, for example, oil-based ink can be easily erased when adhered.
  • the thickness of the outermost coating layer 15 is not particularly limited, it can be, for example, 1 ⁇ m or more and 1 mm or less, preferably 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the plate material laminate 10 can be used for any purpose.
  • the plate material laminate 10 is obtained by laminating a plurality of thin plate materials 1 to a thickness that is difficult to impart noncombustibility with only one plate material 1 (for example, a thickness of 10 mm to 50 mm, but it may be thicker. ) plywood can be obtained.
  • a 50 mm sheet material laminate 10 having excellent nonflammability can be manufactured.
  • the plate materials 1 are excellent in adhesion ability, they can be stably used for a long period of time with less peeling.
  • the plate material laminate 10 can be any of CLT plywood, powder/wood wool plywood, gypsum board, concrete parts, steel parts, paper products, cloth products, vinyl sheet products, veneer wood (hardwood / conifer), etc. Can be used for any purpose.
  • existing certified noncombustible materials both veneer and plywood
  • the plate laminate 10 of the present disclosure can be produced by using an existing plate laminate and the plate processing composition of the present disclosure, without having to produce the plate laminate 10 from new wood.
  • the plate material 1 constituting the plate material laminate 10 is impregnated with the plate material processing composition as described above, and the remaining moisture inside the plate material 1 is small. Therefore, the efflorescence phenomenon can be suppressed over a long period of time while sufficiently imparting noncombustibility and improving the adhesive ability of the adhesive layer 13 .
  • the thickness so that the residual moisture inside (internal moisture) is uniform regardless of location, the residual moisture is uniform throughout the stacked plate laminates 10 . As a result, uneven deformation due to the difference in moisture content can be suppressed, and cracks and the like can be suppressed.
  • FIG. 3 is a flow chart showing a method of manufacturing the board laminate 10 (FIG. 1) of the present disclosure.
  • the method for manufacturing the plate laminate 10 includes a lumbering step S1, a perforating step S2, an impregnating step S3, a drying step S4, an R processing step S5, a coating step S6, an adhesive applying step S7, and a laminating step S8. , a finishing shape processing step S9, and an outermost surface coating step S10. Although it is preferable to perform the perforation step S2, it is not necessary to perform the perforation step S2.
  • the sawing step S1 is a step of sawing, for example, a flat board 1 (FIG. 1) having a thickness of 1 mm or more and 15 mm or less from wood.
  • a flat board 1 (FIG. 1) having a thickness of 1 mm or more and 15 mm or less from wood.
  • cedar, cypress, etc. can be used.
  • winter lumber for example, from the viewpoint of reducing the internal moisture of the plate material 1 .
  • the internal moisture content can be sufficiently reduced by reducing the thickness of the plate 1 .
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the punching device 100 that executes the punching step S2.
  • the perforating step S2 is a step of forming holes 20 in the surface 110 of at least one of the first plate member 11 (Fig. 1) and the second plate member 12 (Fig. 1). Hole 20 is formed by pressing the tip of rod member 1022 into surface 110 .
  • the punching device 100 is a device that forms holes 20 in the surface 110 of the plate material 1 .
  • the surface 110 forming the hole 20 is preferably the cross-grain surface of the plate material 1 as described above.
  • the punching device 100 includes a conveying roller 101 , a scraping roller 102 and a drive roller 103 .
  • a plurality of conveying rollers 101 are arranged to convey the plate material 1 .
  • the plate material 1 is arranged between two conveying rollers 101 arranged in the vertical direction.
  • two pairs of conveying rollers 101 for sandwiching the plate material 1 are provided in the horizontal direction.
  • the scraping roller 102 faces the surface 110 and forms holes 20 in the surface 110 by scraping the surface 110 as it rotates.
  • the scraping roller 102 includes a rotating shaft 1021 and a rod member 1022 extending outward (for example, radially) from the surface of the rotating shaft 1021 .
  • the rotating shaft 1021 is, for example, a cylinder, and the belt 104 is connected to the driving roller 103 connected to a motor (not shown).
  • the driving roller 103 rotates, the rotational force of the driving roller 103 is transmitted to the rotating shaft 1021 via the belt 104 wound around the driving roller 103 . Thereby, the rotating shaft 1021 rotates.
  • a plurality of rod members 1022 are arranged, for example, on the surface of the rotating shaft 1021 with an interval corresponding to the formation interval of the holes 20 (interval L3 (see FIG. 5) described later).
  • the rod member 1022 may have a columnar shape such as a cylinder or prism having a certain thickness when viewed with the naked eye, or may have a conical shape such as a cone or pyramid.
  • the rod member 1022 may be, for example, needle-shaped, having a certain thickness that can be visually recognized when confirmed with a microscope, for example.
  • the hole 20 is formed in the surface 110 by pushing (biting) the tip of the rod member 1022 into the surface 110 of the plate member 1 .
  • the hole 20 By forming the hole 20 by pushing the rod member 1022 in this way, the hole 20 can be formed without significantly impairing the properties of the board 1 which is a piece of wood. Therefore, impregnation of the board material processing composition through the holes 20 can be easily controlled, and the entire board material 1 can be easily impregnated with the board material processing composition.
  • the shape of the rod member 1022 may be determined according to the desired shape of the hole 20, and when the inner wall surface of the hole 20 has a cylindrical outer surface, the rod member 1022 is configured by, for example, a cylinder.
  • the tip of the rod member 1022 may be sharp so that it can be easily pushed.
  • the impregnation step S3 is a step of impregnating the plate material 1 with the plate material processing composition.
  • the plate material processing composition impregnates the plate material 1 having the holes 20 formed therein (FIG. 4).
  • the plate material processing composition is impregnated into the entire plate material 1 through the holes 20, for example.
  • the board processing composition is usually in the form of a slurry containing water as a solvent.
  • the specific method of impregnation is not particularly limited.
  • the internal moisture of the plate material 1 can be reduced by placing the plate material 1 in a pressure-reducing pot (not shown) and reducing the pressure.
  • the slurry of the composition for processing a board material is put into a tank under reduced pressure, and the board material 1 can be impregnated with the composition for processing a board material by appropriately pressurizing the slurry.
  • the pressurization may be pressurization from a reduced pressure state back to the atmospheric pressure, or may be pressurization from a reduced pressure state to a pressure exceeding the atmospheric pressure.
  • the specific conditions for impregnation are not particularly limited, it is preferable to set the conditions so that even the interior of the plate material 1 can be sufficiently impregnated. In particular, by setting the thickness of the plate material 1 to 1 mm or more and 10 mm or less as described above, even impregnation can be achieved, and impregnation unevenness can be suppressed.
  • the plate material processing composition may contain the above ceramic particles, and the ceramic particles can be arranged (fixed) inside the plate material 1 by impregnating the plate material 1 with the ceramic particles.
  • the ceramic particles can be arranged (fixed) inside the plate material 1 by impregnating the plate material 1 with the ceramic particles.
  • the impregnation that does not remain may be performed, for example, by impregnating the plate material 1 with an excessive amount of the plate material processing composition and then removing the ceramic particles remaining on the surface of the plate material 1, or by removing the ceramic particles that remain on the surface of the plate material 1.
  • the surface of the sheet material 1 may be coated with the sheet material processing composition at the concentration and number of times of the sheet material processing composition.
  • the drying step S4 is a step of drying the plate material 1 impregnated with the plate material processing composition.
  • the slurry of the board processing composition remaining inside the holes 20 is also dried, and the insides of the holes 20 are filled with solids.
  • Specific conditions for drying are not particularly limited, and drying can be performed, for example, by appropriately heating, decompressing, or the like in the above-mentioned kettle.
  • the board material processing composition is fixed inside the board material 1 .
  • the R processing step S5 is a step of manufacturing the curved plate material 1 by R processing (bending) the dried plate material 1 .
  • the specific method of the R processing is not particularly limited, the plate member 1 can be bent into a desired shape by R processing the plate member 1 using an arbitrary jig (not shown).
  • the R processing step S5 is not essential, and the flat plate material 1 may be used as it is without performing the R processing step S5 according to the specifications of the product. Further, the R processing step S5 may be performed before the drying step S4.
  • the coating step S6 is a step of forming a surface coating layer 14 (Fig. 2) on the surface of the plate material 1 in which the plate material processing composition is fixed.
  • a method for forming the surface coating layer 14 is not particularly limited.
  • the surface coating layer 14 can be formed by applying a dispersion (or slurry) in which the components described in the above description of the surface coating layer 14 are dispersed in an arbitrary solvent (for example, water) and evaporating the solvent.
  • the coating step S6 may or may not be performed depending on product specifications.
  • the perforations (not shown) that may remain on the surface of the plate material 1 can be impregnated with the dispersion liquid, thereby further suppressing moisture absorption and improving the adhesion performance in the lamination step S8 described later. can be done.
  • the coating step S6 is performed using the plate material processing composition containing ceramic particles, ceramic particles remain on the surface of the plate material 1 in the adhesive application step S7 (described later) in the same manner as in the impregnation step S3. It is preferable to coat the sheet material processing composition to the extent that it does not cause any cracking.
  • the adhesive application step S7 is a step of applying an adhesive to the surface on which the surface coating layer 14 is formed. If the coating step S6 is not performed, the adhesive is applied to the surface that has undergone the drying step S4 or the R processing step S5.
  • the surfaces to be coated are not necessarily both surfaces of the plate material 1, and the surface of at least one of the two adjacent plate materials 1 in the stacking step S8 described below is coated on the surface of the other plate material 1 side. All you have to do is
  • the type of adhesive to be used is not particularly limited, but the adhesive described in connection with the adhesive layer 13 (FIG. 2) can be used.
  • the lamination step S8 is a step of laminating the plate material 1 (FIG. 2) on which the surface coating layer 14 is formed as appropriate.
  • the lamination step S8 first, at least two plate materials 1 are laminated so as to sandwich the adhesive applied in the adhesive application step S7. Similarly, the respective plate members 1 are laminated so that the desired number of plate members 1 are laminated, and the adhesive is solidified by appropriately heating, pressurizing, or the like. As a result, as shown in FIG. 2, a plate laminate 10 is formed by laminating the first plate member 11 and the second plate member 12 with the adhesive layer 13 interposed therebetween.
  • the finished shape processing step S9 is a step of processing the plate material laminate 10 obtained in the stacking step S8 into a final finished shape.
  • a specific method of processing is not particularly limited, and any method can be adopted.
  • the finishing shape processing step S9 may or may not be performed depending on the specifications of the product.
  • the outermost surface coating layer 15 (see FIG. 2 ).
  • a method for forming the outermost coating layer 15 is not particularly limited.
  • the outermost coating layer 15 can be formed by applying a dispersion (or slurry) obtained by dispersing the components described in the above description of the outermost coating layer 15 in an arbitrary solvent (for example, water) and evaporating the solvent.
  • the outermost surface coating step S10 may or may not be performed depending on the specifications of the product.
  • the pores 20 that may remain on the surface of the plate material 1 can be impregnated with the dispersion liquid, and moisture absorption can be further suppressed.
  • the outermost surface 2 (FIG. 2) can be colored by, for example, including a pigment in the dispersion.
  • the outermost surface 2 can be further heat-treated to carbonize the surface, thereby further improving the designability, for example.
  • Example 1 boric acid (carbonization promoting component), ammonium dihydrogen phosphate (chain suppressing component), and silica sand (binder particles that are mixed powder with a particle size of 5 ⁇ m to 95 ⁇ m.
  • Non-spherical, unsintered silicon dioxide were weighed out at a mass ratio of 1:6:2, and water was used as a solvent to prepare a 35% by mass slurry dispersion (composition for board material processing).
  • Laminated lumber using cedar and cypress harvested in winter was cut into a plate with a width of 100 mm, a length of 100 m, and a thickness of 15 mm to produce a plate 1 (Fig. 1). At least two plates 1 were produced.
  • the perforation step S2 (FIG. 3) was not performed.
  • the composition for processing the plate material was fixed inside. After fixing, the dispersion liquid was applied to the surfaces of the plates 1 to which the adhesive was to be applied, and dried to evaporate the solvent.
  • a surface coating layer 14 (FIG. 2) having a thickness of 10 ⁇ m was formed on the surface of each plate member 1 .
  • one surface coating layer 14 is coated with an adhesive (Rokujirushi P Eye Bond 6000 manufactured by Oshika Co., Ltd.
  • the main component is a water-based polymer isocyanate), and the two plate materials 1 are laminated. and solidified.
  • a plate laminate 10 was produced by laminating the first plate member 11 and the second plate member 12 via the adhesive layer 13 having a thickness of 10 ⁇ m, both of which are shown in FIG. Then, the following non-combustibility test, immersion peeling test, and boiling peeling test were performed using the produced plate material laminate 10 .
  • the non-combustible test was conducted by appropriately molding the plate material laminate 10 and performing it according to the method described in the "Fireproof performance test and evaluation business method" issued by the General Incorporated Association Building Materials Testing Center. As a result, the produced plate material laminate 10 had noncombustibility. The reason for this is thought to be that noncombustibility was exhibited because an inorganic heat insulating layer was formed by silica sand as binder particles in addition to the carbonization promoting component and the chain inhibiting component.
  • the immersion peel test was performed as follows.
  • the prepared plate laminate 10 was immersed in water at a water temperature of 10° C. to 20° C. for 6 hours, and then dried in a room at room temperature of 10° C. to 20° C. for 18 hours. This was defined as 1 cycle, and a total of 2 cycles were executed. After performing two cycles, when the laminated portion of the first plate member 11, the adhesive layer 13, and the second plate member 12 was visually confirmed, peeling was recognized between the first plate member 11, the second plate member 12, and the adhesive layer 13. I didn't. Therefore, it was confirmed that the first plate member 11 and the second plate member 12 had high adhesion ability.
  • the boiling peeling test was performed as follows.
  • the prepared plate laminate 10 was immersed in boiling water at a water temperature of 100° C. for 4 hours and then dried in a room at room temperature of 10° C. to 20° C. for 6 hours. After drying, when the laminated portion of the first plate material 11, the adhesive layer 13, and the second plate material 12 was visually confirmed, no peeling was observed between the first plate material 11, the second plate material 12, and the adhesive layer 13. . Therefore, it was confirmed that the first plate material 11 and the second plate material 12 had high adhesion ability even when exposed to conditions more severe than the immersion peel test.
  • hydrophobic binder particles silicon sand
  • hydrophobic binder particles are less likely to retain moisture. Therefore, the wood, which is an organic matter, and the carbonization promoting component and the chain inhibiting component are bonded together by the binder particles that are less likely to retain moisture. For this reason, it is considered that moisture is less likely to enter the inside, and peeling caused by the moisture inside can be suppressed.
  • the hydrophobic binder particles can firmly bond the wood, the carbonization promoting component, the chain inhibiting component, and the adhesive layer 13 . Presumably, this enabled the suppression of the formation of gaps and the suppression of delamination caused by water intrusion into the gaps, resulting in excellent results in both the immersion delamination test and the boiling delamination test.
  • Example 2 A plate material laminate 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface coating layer 14 was not formed, and a noncombustible test, an immersion peel test, and a boiling peel test were conducted. As a result, the produced plate material laminate 10 had noncombustibility. No peeling was observed in either the immersion peeling test or the boiling peeling test, confirming that the first plate material 11 and the second plate material 12 had high adhesive ability, as in Example 1.
  • a plate material laminate 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that silica sand (binder particles) was not used, and a noncombustibility test, an immersion peeling test, and a boiling peeling test were performed. As a result, the produced plate material laminate 10 had noncombustibility. However, in both the immersion peel test and the boiling peel test, a large peel exceeding 10 mm was observed. Therefore, it turned out that the adhesion ability of the 1st board
  • FIG. 5 is a top view of the plate member 1 used in Example 3.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5.
  • the plate material 1 shown in FIGS. 5 and 6 was produced by the perforating step S2 (FIG. 3) using the bar member 1022 (FIG. 4).
  • the holes 20 are formed at regular intervals and all have the same shape.
  • the thickness L1 of the plate member 1 is 20 mm, the holes 20 are circular in top view, and are formed in plural on both sides of the plate member 1 .
  • the size (diameter) L2 of the holes 20 is 0.5 mm to 1 mm, the interval L3 between adjacent holes 20 is 10 mm, and the depth L4 of the holes 20 is 3 mm.
  • the depth of one hole 20 is 15% of the thickness of the plate 1 , but the holes 20 are formed in two surfaces 110 respectively, so the total depth is 30% of the thickness of the plate 1 . %. Then, the mass of the produced plate material 1 was measured.
  • a plate material 1 having holes 20 was placed in the plate material processing composition of Example 1 and boiled for 2 hours. After 2 hours, it was taken out, allowed to cool to 20°C naturally, and then washed with water. After washing with water, it was sufficiently dried and the mass was measured. Then, the weight of the impregnated board processing composition was determined by subtracting the weight before boiling from the weight after boiling. The above operation was performed 4 times in total.
  • Example 4 The mass of the board processing composition was determined in the same manner as in Example 3, except that the hole 20 was not provided.
  • the plate stack 10 including the plurality of plates 1 can be made thicker, and the plate stack 10 can be used for various purposes. That is, although the board processing composition of the present disclosure can be used for the board laminate 10, it can also be used for the unlaminated single-layer board 1.
  • Ceramic particles were further added to the composition for processing a plate material of Example 1 to prepare a composition for processing a plate material of Example 5.
  • silica sintered silicon dioxide
  • a diameter of 8 ⁇ m average particle diameter based on laser diffraction scattering method
  • the plate material processing composition of Example 5 was applied once to the surface of the plate material 1 and dried.
  • the plate material processing composition impregnated the inside of the plate material 1 by coating, and a thin film having a thickness of 0.1 ⁇ m was formed on the surface by drying. Since the thin film is thinner than the size of the ceramic particles, it is considered that the ceramic particles impregnated the interior of the plate material 1 .
  • the adhesive used in Example 1 was applied to the surface of the thin film, and the plate material laminate 10 of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 thereafter. However, in Example 5, the plate material laminate 10 was produced using three plate materials 1 . Therefore, the two outermost plate members 1 are bonded to the central plate member 1 via the underlying layer and the adhesive layer 13 .
  • FIGS. 7 and 8 A noncombustible test and a peeling test (immersion peeling test and boiling peeling test) were performed on each of the plate material laminates 10 of Example 5 and Example 1 (without ceramic particles) as a reference example. The results are shown in FIGS. 7 and 8.
  • FIG. 7 A noncombustible test and a peeling test (immersion peeling test and boiling peeling test) were performed on each of the plate material laminates 10 of Example 5 and Example 1 (without ceramic particles) as a reference example. The results are shown in FIGS. 7 and 8. FIG.
  • FIG. 7 is a drawing-substituting photograph showing the results of the non-combustibility test according to Example 5.
  • the plate 1 that came into contact with the flame (the bottom plate 1 including the blackened portion (carbonized portion) in the photograph) is the remaining two plates 1.
  • carbonization was suppressed to only one sheet material 1 arranged on the outermost side. It is considered that this is because the plate material 1 in contact with the flame is separated from the remaining two plate materials 1 to form a gap, and the gap makes it difficult for the heat to be transferred to the remaining two plate materials 1 .
  • the remaining two plates 1 were not carbonized.
  • the detached plate material 1 was warped, no major damage such as penetration, breakage, or collapse occurred. None of the plate members 1 burned during the test, and no harmful smoke or the like was generated. Further, when viewed as a whole of the plate material laminate 10, the plate material 1 that is neither carbonized nor warped can be considered as the base material, and the plate material 1 that is carbonized and warped can be considered as the surface layer material. Considering this, it can be said that the form of the base material could be maintained without carbonizing and deforming the base material by carbonizing and warping only the surface layer material.
  • FIG. 8 is a drawing-substituting photograph showing the results of a non-flammable test according to a reference example (Example 1).
  • a reference example Example 1
  • the plate material 1 in the plate material laminate 10 was not separated.
  • the blackened portion (carbonized portion) of the laminated sheet material 10 extends to the central sheet material 1 in addition to the sheet material 1 on the outermost surface shown at the top of the photograph. rice field. Therefore, carbonization progressed more than in Example 5. It is considered that this is because carbonization progressed continuously because the plate members 1 were adhered to each other.
  • the plate material 1 did not suffer any major damage such as penetration, breakage, or collapse. None of the plate materials 1 burned during the test, and no harmful smoke or the like was generated. Therefore, it was confirmed that the plate material laminate 10 of the reference example also had noncombustibility.
  • the plate material 1 was not peeled off in any of the plate material laminates 10 of Example 5 and Reference Example (Example 1). Therefore, the plate laminate 10 of Example 5 has a peel strength at least equivalent to that of the plate laminate 10 of the reference example, and has a higher non-combustibility than the plate laminate 10 of the reference example. Therefore, whether ceramic particles are used or not depends on whether the plate material 1 and the plate material laminate 10 are used as an interior material, an exterior material (where scaffolding is required), a structural material, a surface layer material (strictly ensuring strength), or the like. It can be said that it should be determined depending on whether it is used for such purpose. Therefore, according to the present disclosure, an advantage is obtained that the user can arbitrarily select the construction method.

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Abstract

不燃性と高接着性能とを有する板材積層物を製造可能な板材加工用成物を提供する。この課題の解決のため、板材加工用組成物は、加熱による板材の燃焼を抑制する板材加工用組成物であって、前記加熱時に前記板材中の有機成分の炭化を促進させる無機性の炭化促進成分と、前記加熱時に生じる吸熱分解の生成物によって近接する成分への反応連鎖を抑制する無機性の連鎖抑制成分と、前記板材中の前記有機成分と、前記炭化促進成分及び前記連鎖抑制成分と、を接着する無機性かつ疎水性のバインダ粒子と、を含む。

Description

板材加工用組成物、板材積層物及び板材積層物の製造方法
　本開示は、板材加工用組成物、板材積層物及び板材積層物の製造方法に関する。
　日本国内での住宅等において使用される木材には、日本国の法律に基づく例えば「不燃性」（準不燃性、難燃性でもよい。以下同じ）が要求される。木材に不燃性を付与する技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１の段落０００９には、「（１）まず、５０℃以上の温水にポリリン酸を投入する。（２）次いで、上記ポリリン酸が完全に溶解したら、温度を維持して、リン酸第２アンモニウムを投入し、攪拌溶解させる。（３）そして、これが溶解したら、温度を維持したまま、ホウ酸を投入し、攪拌して溶解させる。（４）次いで、上記溶解水にリン酸を投入して溶解させる。このようにして木材用不燃薬剤を精製する。」ことが記載されている。
特開２０１２－８１６０３号公報
　例えば１５ｍｍを超える厚さの板状の木材（板材）の場合、不燃性付与のために薬剤を板材に含侵させようとすると、薬剤が内部に十分に含侵し難い。そこで、薬剤を含侵させた薄い板材を接着剤によって複数積層することで、板材積層物である厚い木材が得られる。しかし、本発明者が検討したところ、従来の技術だと接着剤による板材同士の接着性能が担保されず、時間の経過により板材同士が剥がれ易いことがわかった。
　本開示が解決しようとする課題は、不燃性と高接着性能とを有する板材積層物を製造可能な板材加工用組成物、板材積層物及び板材積層物の製造方法の提供である。
　本開示の板材加工用組成物は、加熱による板材の燃焼を抑制する板材加工用組成物であって、前記加熱時に前記板材中の有機成分の炭化を促進させる無機性の炭化促進成分と、前記加熱時に生じる吸熱分解の生成物によって近接する成分への反応連鎖を抑制する無機性の連鎖抑制成分と、前記板材中の前記有機成分と、前記炭化促進成分及び前記連鎖抑制成分と、を接着する無機性かつ疎水性のバインダ粒子と、を含む。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。
　本開示によれば、不燃性と高接着性能とを有する板材積層物を製造可能な板材加工用組成物、板材積層物及び板材積層物の製造方法を提供できる。
本開示の板材積層物の斜視図である。 本開示の板材積層物の断面図である。 本開示の板材積層物の製造方法を示すフローチャートである。 穿孔工程を実行する穿孔装置の模式図である。 実施例３で使用した板材の上面図である。 図５のＡ－Ａ線断面図である。 実施例５に係る不燃試験の結果を示す図面代用写真である。 参考例（実施例１）に係る不燃試験の結果を示す図面代用写真である。
　以下、図面を参照しながら本開示を実施するための形態（実施形態と称する）を説明する。以下の一の実施形態の説明の中で、適宜、一の実施形態に適用可能な別の実施形態の説明も行う。本開示は以下の一の実施形態に限られず、異なる実施形態同士を組み合わせたり、本開示の効果を著しく損なわない範囲で任意に変形したりできる。また、同じ部材については同じ符号を付すものとし、重複する説明は省略する。更に、同じ機能を有するものは同じ名称を付すものとする。図示の内容は、あくまで模式的なものであり、図示の都合上、本開示の効果を著しく損なわない範囲で実際の構成から変更したり、図面間で一部の部材の図示を省略したり変形したりすることがある。
　図１は、本開示の板材積層物１０の斜視図である。図２は、本開示の板材積層物１０の断面図である。板材積層物１０は、板材１である第１板材１１及び第２板材１２と、接着層１３とを備える。板材積層物１０は、第１板材１１と第２板材１２とを交互に積層することで構成される。第１板材１１と第２板材１２とは接着層１３により接着される。
　第１板材１１及び第２板材１２には、板状の木材（即ち板材）に板材加工用組成物が含侵される。板材加工用組成物は、加熱による板材１の燃焼を抑制するとともに、第１板材１１と第２板材１２との接着性能を向上させる組成物である。
　板材１は、表面に孔２０（図４）を備えることが好ましい。孔２０を備えることで、板材加工用組成物を板材１の内部に迄十分に含侵し易くでき、板材積層物１０の不燃性能を向上できる。特に、板材加工用組成物がセラミック粒子（後記）を含む場合等、板材加工用組成物は通常はスラリー状である。従って、孔２０を備えることで、スラリー状の板材加工用組成物を板材１の内部に迄十分に含侵できる。
　孔２０は、孔２０の開口側から板材１を視た上面視において、例えば、散点的に配置された例えば円形、矩形等の形状を有してもよく、例えば一方向から他方向に直線的又は曲線的に延在する溝でもよい。また、散点的に配置される場合、等間隔で規則的に配置されてもよく、任意の場所のみ配置されてもよい。詳細は後記するが、板材加工用組成物の含侵促進の観点から、孔２０は、少なくとも、冬目を貫通する位置に配置されることが好ましい。また、孔２０は、板材１を構成する６つの面の少なくとも１面に形成できる。具体的には例えば、板材１のうちの、接着層１３（後記）の配置面を除く面（通常は４つの面）に形成できる。ただし、孔２０の形成面は、板材積層物１０の意匠性に影響が少ない面であることが好ましい。
　孔２０は、板材１のうち、例えば板目の面に備えられる。板目の面に備えられることで、孔２０を通じて、板材１の内部に迄十分に板材加工用組成物を含侵できる。ただし、孔２０は、柾目の面に備えられてもよい。
　孔２０は、木材である板材１のセルロース繊維を断ち切るように、形成される。このように、繊維をせん断することにより、周辺部への板材加工用組成物の含浸性を拡張でき、含侵し易くできる。また、含浸工程Ｓ３（図３）及び乾燥工程Ｓ４（図３）後に、繊維が有する応力による形状変形を抑制できる。孔２０の内壁は、板材１の構成材料であるセルロース、リグニン等により形成される。このような材料によって孔２０の内壁が形成されることで、孔２０の内壁においても、その他の部分と同様にして、板材加工用組成物を含侵できる。
　孔２０は、例えば、後記する図４に示すように、板材１の厚さ方向に沿って延在する。孔２０は、通常は、板材１の表面に垂直な方向に延在するが、例えば、当該表面に対して角度を有して形成されてもよい。孔２０は、板材１を貫通するように備えられてもよく、板材１の厚さ方向で一部にのみ備えられてもよい。
　孔２０の深さは、意匠性及び作業効率を考慮して、適宜決定すればよく、特に制限されない。孔２０の深さは、例えば、板材１の厚さの例えば３０％以上、好ましくは４０％以上、上限として例えば１００％以下、好ましくは９０％以下、より好ましくは７０％以下にできる。なお、１００％の場合、孔２０は板材１を貫通する。また、孔２０が対向する２つの表面に形成される場合、孔２０の深さの合計が上記範囲を満たすことが好ましい。
　板材１が例えば２０ｍｍを超えるような厚い場合、板材１の強度確保の観点から、孔２０の深さは５ｍｍ以上１５ｍｍ以下（例えば１０ｍｍ）にすることが好ましい。
　孔２０が板目の面に備えられる場合、複数の冬目を貫通する深さを有することが好ましい。冬目の部分は固く、板材加工用組成物が含侵し難い部分であるが、孔２０によって複数の冬目が貫通されていることで、板材１の内部に迄十分に板材加工用組成物を含侵できる。
　孔２０の大きさ（例えば内径のうちの最も長い部分の長さ）は、例えば０．１ｍｍ以上、好ましくは０．３ｍｍ以上、上限として例えば５ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下である。孔２０が上面視で例えば円形である場合、大きさは孔２０の直径である。更に、複数の孔２０が備えられる場合、隣接する孔２０同士の間隔に特に制限は無いが、例えば５ｍｍ以上、好ましくは１０ｍｍ以上、上限として例えば２０ｍｍ以下、好ましくは１５ｍｍ以下にできる。
　板材加工用組成物は、炭化促進成分と、連鎖抑制成分と、バインダ粒子とを含む。炭化促進成分、連鎖抑制成分、及びバインダ粒子は、いずれも無機性である。無機性であることで板材１に例えば不燃性を付与できる。
　炭化促進成分は、板材１の加熱時に板材１中の有機成分の炭化を促進させる成分である。炭化促進成分を含むことで、加熱面におけるセルロース、リグニン等の有機成分を炭化させて内部への酸素の侵入を抑制できる。これにより、内部に存在する有機成分の燃焼を抑制できる。また、加熱面に炭化物を形成できるため内部への伝熱を抑制でき、内部に存在する有機成分の燃焼を抑制できる。
　炭化促進成分の形状は特に制限されないが、例えば水への不溶性又は難溶性を示す例えば粒状であることが好ましい。粒状であることで、不溶性又は難溶性であっても、板材加工用組成物に分散し易くできる。粒状の炭化促進成分の粒径は例えば１０μｍ以上５０μｍ以下である。粒径をこの範囲にすることで、板材１に含侵し易くできる。粒径は、例えばレーザー回折式散乱法に基づく平均粒径を採用できる。
　炭化促進成分の具体的成分は特に制限されないが、例えばホウ素系（例えばホウ酸等）、リン系（例えばリン酸等）、硫酸アンモニウム等の少なくとも一種が挙げられる。これらの中でも、ホウ素系を含むことが好ましく、中でもホウ酸を含むことが好ましい。ホウ素系は安定して存在し、安価で入手し易いため、板材加工用組成物の製造コストを低減できる。
　連鎖抑制成分は、板材１の加熱時に生じる吸熱分解の生成物によって近接する成分への反応連鎖を抑制する成分である。連鎖抑制成分により、吸熱分解の化学反応による冷却効果を奏することができる。また、上記の炭化促進成分とともに、炭化物等の生成物に起因する非接触効果による反応連鎖を遮断できる。
　連鎖抑制成分の具体的成分は特に制限されないが、例えばリン酸二水素アンモニウム（リン酸第一アンモニウム）、グアニジン化合物、ポリホウ酸ナトリウム、ホウ砂、ホウ酸亜鉛等の少なくとも１種が挙げられる。中でも、親水性が高い成分が好ましく、リン酸二水素アンモニウムを含むことが好ましい。リン酸二水素アンモニウムは低吸湿性を示す。このため、板材１の全体に分散させたときに板材１の内部に水分を吸収し難くでき、内部水分に起因する接着層１３での剥離を抑制できる。
　なお、例えば連鎖抑制成分と上記の炭化促進成分とは、同一の成分（例えばホウ酸）であってもよい。即ち、例えばホウ酸を含む場合、ホウ酸は、連鎖抑制成分及び炭化促進成分として機能する。
　バインダ粒子は、板材１中の有機成分（セルロース等）と、炭化促進成分及び連鎖抑制成分と、を接着する疎水性のものである。バインダ粒子を含むことで、板材１中で有機成分に密着するように炭化促進成分及び連鎖抑制成分を配置でき、有機成分を燃え難くできる。また、疎水性であることで、バインダ粒子を起点とする木材、炭化促進成分及び連鎖抑制成分への水分の移行を抑制でき、これらを長期にわたって接着できる。
　バインダ粒子は微細であることが好ましく、具体的には、バインダ粒子の粒径は例えば１μｍ以上１００μｍ以下である。粒径をこの範囲にすることで、板材１に含侵し易くできる。また、バインダ粒子の粒径をこの範囲にすることで、バインダ粒子を安定的に配置できる。粒径は、例えばレーザー回折式散乱法に基づく平均粒径を採用できる。なお、粒径は、単一の粒径である必要は無く、バインダ粒子は異なる大きさの粒子の混合粉末でもよい。混合粉末を使用することで、隙間を埋めるようにバインダ粒子を配置でき、接着性能をより向上できる。また、バインダ粒子は真球状、非真球状のどちらでもよい。非真球状は、例えば、角ばった形状（角を有する形状）、楕円体等の形状である。
　バインダ粒子の具体的成分は特に制限されないが、水に不溶性又は難溶性の無機材料が挙げられ、例えば珪砂等の少なくとも１種が挙げられる。中でも珪砂を含むことが好ましい。珪砂を使用することで、水分が保持され難くなり、板材加工用組成物を板材１に含侵させて乾燥させた後に白華現象を抑制できる。また、珪砂により無機断熱層が形成され、不燃性を向上できる。
　板材加工用組成物は、セラミック粒子（焼結体）を含むことが好ましい。セラミック粒子は、例えば、板材積層物１０の不燃性を向上させる機能を有する。焼結体は高い遮熱性能を有するため、セラミック粒子が熱の伝播を抑制できる。これにより、延焼深度を浅くできる。なお、粒子がセラミック粒子であるか否かは、例えば、電子顕微鏡を用いた観察、成分分析等により判断できる。
　セラミック粒子は、真球状であることが好ましい。真球状であることで板材１に入り込み易くなり、板材１に含侵させ易くできる。また、真球状であることで、非真球状の粒子（例えば嵩高い粒子）よりも嵩密度を高くでき、セラミックに起因する遮熱効果を特に向上できる。これにより、板材１の不燃性を特に向上できる。なお、真球状のセラミック粒子は、例えば、溶融及び焼結により製造できる。また、セラミック粒子は真球状であることが好ましいものの、非真球状でもよい。
　板材加工用組成物がセラミック粒子を含む場合、セラミック粒子は、少なくとも、板材１のうちの最も外側に配置された板材１に含まれることが好ましい。これにより、最も外側に配置された板材１に対し、例えば炎等が接触した場合であっても、セラミック粒子に起因する耐熱性によって板材１の耐熱性を向上できる。この結果、最も外側に配置された板材１よりも内側に配置された板材１に対し、熱が伝播することを抑制して遮熱効果を発揮でき、延焼深度を浅くできる。これにより、板材積層物１０の全体の不燃性を向上できる。
　セラミック粒子の具体的成分は、炎に耐えられる耐熱性を有する成分であれば特に制限されず、例えば、アルミナ、蛍石等の金属酸化物により構成される焼結体、シリカ（二酸化ケイ素）、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の非金属酸化物により構成される焼結体等の少なくとも１種が挙げられる。
　セラミック粒子の大きさは特に制限されず、例えば８μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上、その上限として例えば３５μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下である。セラミック粒子の大きさをこの範囲にすることで、板材１に含侵させ易くできる。特に、板材１への含侵により内部にセラミック粒子を配置することで、接着層１３（後記）による接着を強固にできる。セラミック粒子の大きさは、例えば、上記バインダ粒子の大きさと同様の測定方法により測定できる。
　なお、セラミック粒子は、例えば、塊状のセラミック（例えばシリカ等）を爆砕し、熱処理することで、製造できる。また、真球状であるか否かは、例えば顕微鏡を用いた観察により確認できる。
　板材加工用組成物にセラミック粒子を含有させる場合、セラミック粒子の含有量は、板材加工用組成物の全体を基準として、例えば０．５質量％以上５質量％以下にできる。セラミック粒子の含有量をこの範囲にすることで、板材１に含侵させ易くできる。
　セラミック粒子を含む板材加工用組成物を板材１に含侵させた場合、板材１の内部かつ表面付近にセラミック粒子が配置される。この状態で接着剤（後記）を塗布すると、接着剤も板材１に含侵するが、板材１のうちのセラミック粒子の部分には接着剤は含侵できず、意図的に接着強度を低下できる。これにより、詳細は実施例を参照して後記するが、炎と接触させたときに意図的に剥離を生じさせて、不燃性を特に向上できる。
　板材加工用組成物は、本開示の効果を著しく損なわない範囲で、炭化促進成分と連鎖抑制成分とバインダ粒子との含有成分以外に任意の成分を含んでもよい。また、溶媒（例えば水）における含有成分の濃度は特制限されないが、例えば３０質量％以上４０質量％以下にできる。更に、炭化促進成分と連鎖抑制成分とバインダ粒子との相対的な含有割合も特に制限されないが、例えば、炭化促進成分１質量％に対し、連鎖抑制成分を例えば５質量％以上１５質量％以下、バインダ粒子を例えば１質量％以上１０質量％以下の割合で使用できる。
　板材加工用組成物は、例えば、板材１への含侵用薬剤である。含浸用薬剤であることで、板材１の全体に不燃性を付与できる。含浸の具体的方法は、図３を参照して後記する。
　板材加工用組成物は、板材１の表面へのコーティング剤としても使用できる。コーティング剤であることで、表面が加熱されたときの内部の燃焼抑制と、板材１の全体に含侵させないために板材１の質量を軽量化と、を両立できる。コーティングの具体的方法は、図３を参照して後記する。
　第１板材１１及び第２板材１２のそれぞれの厚さは、何れも独立して、例えば１ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上、上限として例えば１５ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは９ｍｍ以下である。厚さをそれぞれこの範囲にすることで、第１板材１１及び第２板材１２のそれぞれの全体に板材加工用組成物を含侵し易くできる。
　接着層１３は、第１板材１１と第２板材１２とを接着するものである。接着層１３は、任意の接着剤を第１板材１１又は第２板材１２の少なくとも一方に塗布して貼り合わせることで、形成できる。このような接着剤としては、木材同士を接着可能な接着剤が挙げられ、具体的には例えばイソシアネート系、酢酸ビニル樹脂系、レゾルシノール樹脂系、メラミン樹脂系、ユリア樹脂系等の接着成分を主成分とする接着剤を使用できる。
　接着層１３は、このような接着成分の他に、本開示の効果を著しく損なわない範囲で、例えば上記のセラミック粒子、珪砂等の任意の成分を含んでもよい。接着層１３が、セラミック粒子等の成分を含む場合、接着層１３は、硬化促進の観点から、一液硬化型の接着剤に由来する接着層１３が好ましい。
　接着層１３の厚さは特に制限されないが、例えば１μｍ以上１ｍｍ以下、好ましくは１μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上１５μｍ以下にできる。ただし、通常、接着層１３の厚さは、セラミック粒子等の含有成分の大きさよりも厚くなる。
　接着層１３は、上記のセラミック粒子と同様のセラミック粒子を含むことができる。従って、接着層１３又は上記板材加工用組成物の少なくとも一方は、セラミック粒子を含むことが好ましい。接着層１３がセラミック粒子を含むことで、板材加工用組成物に含まれる場合と同様に、板材積層物１０の不燃性を向上できる。特に、最も外側に配置（最外配置）される板材１に隣接する接着層１３に含まれることで、最外配置される板材１が燃焼しても、接着層１３中のセラミック粒子により、隣接する板材１への熱の伝播が抑制される。これにより、延焼深度を浅くして板材積層物１０の全体の燃焼を抑制でき、板材積層物１０の全体の不燃性を向上できる。
　これに加えて、接着層１３がセラミック粒子を含む場合、セラミック粒子は接着機能には関与しないことから、含まない場合と比べ、長期的な使用への影響がない程度に、接着性能が意図的に抑制される。これにより、最も外側に配置される板材１が燃焼した場合に、燃焼により炭化した板材１を、接着層１３を介して接着されていた板材１から意図的に剥離できる。この結果、炭化した板材１と、そのすぐ内側に配置された未炭化の板材１との間に隙間（空間）を形成でき、熱の伝播を抑制できる。このため、隣接する板材１同士が連続的に燃焼することを抑制でき、板材積層物１０の全体の不燃性を向上できる。
　接着層１３がセラミック粒子を含む場合、セラミック粒子の具体的成分及び大きさは、上記の板材加工用組成物に含まれるセラミック粒子と同様の事項を適用できる。ただし、接着層１３におけるセラミック粒子の含有量は、接着層１３の全体を基準として、例えば１質量％以上、好ましくは３質量％以上、上限として例えば１５質量％以下、好ましくは１２質量％以下にできる。
　なお、セラミック粒子は、接着層１３に代えて、又は、接着層１３とともに、第１板材１１及び第２板材１２の少なくとも一方の下地層（不図示）に含まれてもよい。下地層は、第１板材１１及び第２板材１２の少なくとも一方の板材１の表面に形成された、板材１の一部としての層である。下地層が形成される場合、接着層１３は、第１板材１１及び第２板材１２のうちの下地層に接着される。
　板材積層物１０は、第１板材１１又は第２板材１２の少なくとも一方の表面に、表面コーティング層１４を備える。図示の例では、第１板材１１は、上下各表面に表面コーティング層１４を備え、更に、第２板材１２も、上下各表面に表面コーティング層１４を備える。表面コーティング層１４を備えることで、接着層１３と表面コーティング層１４との親和性を利用して、第１板材１１又は第２板材１２の少なくとも一方と接着層１３とを接着できる。ただし、表面コーティング層１４は備えられなくてもよい。
　表面コーティング層１４は、例えば、上記の炭化促進成分、連鎖抑制成分及びバインダ粒子とを含んで構成できる。このようにすることで、第１板材１１又は第２板材１２の少なくとも一方の表面を起点とする加熱に対する不燃性及び高接着性能を発揮し易くできる。また、バインダ粒子が疎水性であるため、バインダ粒子を起点とする木材、炭化促進成分、連鎖抑制成分及び接着層１３への水分の移行を抑制できる。これにより、表面コーティング層１４と接着層１３との剥離を抑制でき、長期にわたってこれらを強固に接着できる。炭化促進成分、連鎖抑制成分及びバインダ粒子濃度は、上記の板材加工用組成物と同じでもよいし、異なっていてもよい。
　表面コーティング層１４は珪砂を含むことが好ましい。珪砂を含むことで、板材積層物１０に例えば含侵させた上記板材加工用組成物の乾燥後に、板材加工用組成物が表面析出する白華を抑制できる。なお、珪砂は、バインダ粒子として含んでもよく、その他の目的で含んでもよい。
　表面コーティング層１４は、更に、任意の添加剤を含んでもよい。任意の添加剤としては、例えば、ロウ（ワックス）の成分、顔料、抗菌剤（酸化チタン等）等の少なくとも１種が挙げられる。
　表面コーティング層１４の厚さは特に制限されないが、例えば１μｍ以上１ｍｍ以下、好ましくは１μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上１５μｍ以下にできる。
　板材積層物１０は、最表面２に、最表面コーティング層１５を備える。最表面コーティング層１５を備えることで、最表面２の機能性を向上できる。ただし、最表面コーティング層１５は、備えられなくてもよい。
　最表面コーティング層１５は、顔料、抗菌剤、抗ウイルス剤、又は撥水剤の少なくとも何れか１つの無機性の添加剤を含むことが好ましい。これにより、最表面２の意匠性、抗菌性、抗ウイルス性、撥水性等の各機能を向上できる。例えば、最表面コーティング層１５が顔料を含むことで、板材積層物１０の最表面２を着色できる。また、塗料の塗布とは異なり、顔料を含む透明な最表面コーティング層１５を備えることで、最表面２の例えば木目模様を使用者が視認できるため、意匠性を向上できる。
　また、最表面コーティング層１５は通常は空気に晒されたり人に触れられたりし易い。そこで、無機性の無抗菌剤、抗ウイルス剤、又は撥水剤の少なくとも何れか１つを含むことで、板材積層物１０への不燃性の付与と、板材積層物１０への抗菌性、抗ウイルス性又は撥水性の少なくとも１つの付与とを両立できる。特に、最表面２に抗菌性を付与することで、最表面２からの細菌等の板材１の内部への侵入を抑制でき、内部の腐食を抑制できる。また、最表面２に撥水性を付与することで、最表面２から湿気の板材１内部への侵入を抑制でき、内部の腐食を抑制できる。
　抗菌剤、抗ウイルス剤及び撥水剤の具体的成分は特に制限されない。抗菌剤及び抗ウイルス剤としては例えば防腐防蟻能を有する無機性の成分が挙げられ、具体的には例えば、ホウ酸、リン酸等が挙げられる。また、抗菌材及び抗ウイルス剤として例えば酸化チタン等のイオンによる抗菌作用を発揮できる成分も挙げられ、このような成分を使用することで、屋外、地球でも長期にわたって利用できる。更に、撥水剤としては、例えばシリカ、オルガノシロキサン、シラン等のケイ素化合物が挙げられる。
　最表面コーティング層１５は、無機性の材料により構成されることが好ましい。これにより、日光等の紫外線を含む光が照射されたときでも、光による最表面コーティング層１５の劣化を抑制できる。
　また、最表面コーティング層１５は、図示のように、表面コーティング層１４を兼ねてもよい。即ち、板材積層物１０のうち最も外側に配置される板材１の外側には、表面コーティング層１４かつ最表面コーティング層１５としての層が形成される。従って、最表面コーティング層１５としては、上記の表面コーティング層１４に関する事項を同様に適用でき、例えば、最表面コーティング層１５は、例えば、上記の炭化促進成分、連鎖抑制成分及びバインダ粒子とを含んで構成できる。これにより、表面コーティング層１４において説明した効果のほか、最表面コーティング層１５が無機性の材料により構成されるため、例えば油性インクを付着させたときに容易に消すことができる。
　最表面コーティング層１５の厚さは特に制限されないが、例えば１μｍ以上１ｍｍ以下、好ましくは１μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上１５μｍ以下にできる。
　板材積層物１０は、任意の用途に使用できる。例えば、板材積層物１０は、薄い板材１を複数積層することで、１枚の板材１のみでは不燃性の付与が難しかった厚さ（例えば１０ｍｍ厚～５０ｍｍ厚であるが、更に厚くてもよい）の合板を得ることができる。例えば、板材加工用組成物を含侵させた５ｍｍ厚の板材１を１０枚積層することで、優れた不燃性を有する５０ｍｍの板材積層物１０を製造できる。特に、詳細は実施例を参照しながら後記するが、板材１同士の接着能力に優れるため、剥離が少なく長期にわたって安定的に使用できる。
　他にも板材積層物１０は、ＣＬＴ合板、粉体／木毛合板、石膏ボード、コンクリート部位、鋼製部位、紙製品、布製品、ビニルシート製品、突板木材（広葉樹・針葉樹）等の任意の用途に使用できる。また、既存の認定不燃材（単板、合板の何れでもよい）においても、本開示に係る板状加工用組成物を使用することで、板材積層物１０として使用できる。即ち、新たな木材から板材積層物１０を製造しなくても、既存の板材積層物と本開示の板状加工用組成物とを使用することで、本開示の板材積層物１０を製造できる。
　板材積層物１０を構成する板材１には、上記のように板材加工用組成物が含侵され、板材１の内部の残留水分が少ない。このため、十分な不燃性付与と接着層１３による接着能力の向上とともに、長期間に亘って白華現象を抑制できる。また、内部の残留水分（内部水分）が場所に寄らず同程度になるような厚さにすることで、積層した板材積層物１０の全体で残留水分が同程度になる。これにより、含水率の違いに起因する変形ムラを抑制して、ワレ等を抑制できる。
　図３は、本開示の板材積層物１０（図１）の製造方法を示すフローチャートである。板材積層物１０の製造方法は、製材工程Ｓ１と、穿孔工程Ｓ２と、含浸工程Ｓ３と、乾燥工程Ｓ４と、Ｒ加工工程Ｓ５と、コーティング工程Ｓ６と、接着剤塗布工程Ｓ７と、積層工程Ｓ８と、仕上げ形状加工工程Ｓ９と、最表面コーティング工程Ｓ１０と、を含む。なお、穿孔工程Ｓ２は、行うことが好ましいものの、行わなくてもよい。
　製材工程Ｓ１は、例えば厚さ１ｍｍ以上１５ｍｍ以下の例えば平坦な板材１（図１）を木材から製材する工程である。木材の種類に制限は無く、例えば杉、檜等を使用できる。製材方法は特に制限はないが、例えば、板材１の内部水分を減らす観点から、冬場の木材を使用することが好ましい。ただし、夏場の木材であっても、板材１の厚さを薄くすることで、内部水分を十分に低減できる。
　図４は、穿孔工程Ｓ２を実行する穿孔装置１００の模式図である。穿孔工程Ｓ２は、第１板材１１（図１）又は第２板材１２（図１）の少なくとも一方の板材１の表面１１０に孔２０を形成する工程である。孔２０は、棒部材１０２２の先端を表面１１０に押し込むことで形成される。穿孔装置１００は、板材１の表面１１０に対し、孔２０を形成する装置である。孔２０を形成する表面１１０は、上記のように、板材１のうちの板目面であることが好ましい。
　穿孔装置１００は、搬送ローラ１０１と、掻きローラ１０２と、駆動ローラ１０３とを備える。搬送ローラ１０１は、例えば複数配置され、板材１を搬送する。図示の例では、上下方向に配置された２つの搬送ローラ１０１間に板材１が配置される。板材１を挟み込む２つの搬送ローラ１０１は、図示の例では、左右方向に２組備えられる。上側の搬送ローラ１０１と下側の搬送ローラ１０１とが反対方向に回転することで、２つの搬送ローラ１０１によって挟持された板材１が搬送される。
　掻きローラ１０２は、表面１１０と対向し回転に伴って表面１１０を掻くようにして表面１１０に孔２０を形成する。掻きローラ１０２は、回転軸１０２１と、回転軸１０２１の表面から外側（例えば径方向）に延びる棒部材１０２２とを備える。
　回転軸１０２１は例えば円柱であり、回転軸１０２１には、モータ（不図示）に接続された駆動ローラ１０３に対して、ベルト１０４が接続される。駆動ローラ１０３が回転すると、駆動ローラ１０３に巻かれたベルト１０４を介して、駆動ローラ１０３の回転力は回転軸１０２１に伝達される。これにより、回転軸１０２１が回転する。
　棒部材１０２２は、孔２０の形成間隔（後記の間隔Ｌ３（図５））に対応する間隔を有して、回転軸１０２１の表面に例えば複数配置される。棒部材１０２２は、肉眼で視認したときにある程度の太さを有する円柱、角柱等の柱状でもよく、円錐、角錐等の錘状でもよい。また、棒部材１０２２は、例えば顕微鏡で確認したときにある視認できる程度の太さを有する例えば針状でもよい。棒部材１０２２の先端が板材１の表面１１０に押し込まれる（食い込む）ことで、表面１１０に孔２０が形成される。このように、棒部材１０２２の押し込みにより孔２０が形成されることで、木材である板材１の性質を大きく損なうことなく、孔２０を形成できる。このため、孔２０を通じた板材加工用組成物の含侵を制御し易くなり、板材１の全体に板材加工用組成物を含浸させ易くできる。
　棒部材１０２２の形状は、所望する孔２０の形状に対応して決定すればよく、孔２０の内壁面が円柱の外側面を有する場合、棒部材１０２２は例えば円柱により構成される。押し込み易いように、棒部材１０２２の先端は尖っていてもよい。掻きローラ１０２と表面１１０との間の距離を変えることで、棒部材１０２２が板材１に押し込まれる深さを変えることができ、孔２０の深さを変えることができる。
　図３に戻って、含浸工程Ｓ３は、板材１に板材加工用組成物を含侵させる工程である。板材１に孔２０が形成されている場合、板材加工用組成物は、孔２０（図４）を形成した板材１に含侵される。板材加工用組成物は、例えば孔２０を通じて、板材１の全体に含侵される。板材加工用組成物は、通常は、溶媒としての水を含むスラリー状である。
　含侵の具体的方法は特に制限されない、例えば、板材１を加減圧可能な釜（不図示）に入れて減圧することで、板材１の内部水分を低減できる。次いで、減圧状態で板材加工用組成物のスラリーを釜に入れ、適宜加圧等することで、板材１に板材加工用組成物を含侵できる。加圧は、減圧状態から大気圧に戻す加圧でもよいし、減圧状態から大気圧を超える圧力への加圧でもよい。含浸時の具体的な条件は特に制限されないが、板材１の内部にまで十分に含侵できる条件にすることが好ましい。特に板材１の厚さを上記のように例えば１ｍｍ以上１０ｍｍ以下にすることで、満遍なく含浸でき、含侵ムラを抑制できる。
　板材加工用組成物は、上記のセラミック粒子を含んでもよく、板材１への含浸により、セラミック粒子を板材１の内部に配置（固定）できる。セラミック粒子が含まれる場合、後記する乾燥工程Ｓ４以降において、板材１の表面にセラミック粒子が残存しない程度に板材加工用組成物を含侵させることが好ましい。これにより、接着剤による接着強度の意図しない低下を抑制できる。残存しないような含浸は、例えば、過剰量の板材加工用組成物を用いて含侵させた後、板材１の表面に残存するセラミック粒子を除去することで行ってもよいし、残存しない程度の板材加工用組成物の濃度及び回数で、板材加工用組成物を板材１の表面に例えば塗布することで行ってもよい。
　乾燥工程Ｓ４は、板材加工用組成物を含侵させた板材１を乾燥させる工程である。乾燥により、孔２０の内部に残存する板材加工用組成物のスラリーも乾燥され、孔２０の内部が固体で満たされる。乾燥の具体的条件は特に制限されず、例えば上記釜中で適宜加熱、減圧等を行うことで乾燥できる。乾燥により、板材加工用組成物が板材１の内部に固定される。
　Ｒ加工工程Ｓ５は、乾燥した板材１のＲ加工（曲げ加工）により、湾曲した板材１を製造する工程である。Ｒ加工の具体的方法は特に制限されないが、任意の治具（不図示）を用いて板材１をＲ加工することで、板材１を所望の形状に曲げることができる。なお、Ｒ加工工程Ｓ５は必須ではなく、製品の仕様に応じて、Ｒ加工工程Ｓ５を行わずに平坦な板材１をそのまま使用してもよい。また、Ｒ加工工程Ｓ５は、乾燥工程Ｓ４の前に行ってもよい。
　コーティング工程Ｓ６は、板材加工用組成物を内部に固定した板材１の表面に、表面コーティング層１４（図２）を形成する工程である。表面コーティング層１４の形成方法は特に制限されない。例えば、表面コーティング層１４の上記説明において説明した含有成分を任意の溶媒（例えば水）に分散させた分散液（スラリーでもよい）を塗布し、溶媒を蒸発させることで、形成できる。なお、コーティング工程Ｓ６は、製品の仕様に応じて、行われてもよく、行われなくてもよい。
　コーティング工程Ｓ６を行うことで、板材１の表面に残存し得る穿孔部（不図示）に分散液を含侵でき、吸湿の更なる抑制及び後記する積層工程Ｓ８での接着性能の向上を図ることができる。
　また、セラミック粒子を含む板材加工用組成物を用いてコーティング工程Ｓ６を行う場合、含浸工程Ｓ３での説明と同様に、接着剤塗布工程Ｓ７（後記）において、板材１の表面にセラミック粒子が残存しない程度に板材加工用組成物をコーティングすることが好ましい。
　接着剤塗布工程Ｓ７は、表面コーティング層１４を形成した表面に対し、接着剤を塗布する工程である。コーティング工程Ｓ６を行わなかった場合には、乾燥工程Ｓ４又はＲ加工工程Ｓ５を経た表面に対し、接着剤が塗布される。塗布する表面は、板材１の必ずしも両表面である必要は無く、後記の積層工程Ｓ８において隣接する２枚の板材１のうち、少なくとも一方の板材１における他方の板材１の側の表面に塗布されればよい。使用する接着剤の種類に特に制限はないが、上記の接着層１３（図２）において説明した接着剤を使用できる。
　積層工程Ｓ８は、適宜、表面コーティング層１４を形成した板材１（図２）を積層する工程である。積層工程Ｓ８では、まず、接着剤塗布工程Ｓ７において塗布した接着剤を挟むように少なくとも２枚の板材１が積層される。同様に、所望の枚数の板材１が積層されるように、それぞれの板材１を積層して適宜加熱、加圧等することで、接着剤が固化する。これにより、何れも図２に示すように、接着層１３を介して第１板材１１と第２板材１２とを積層した板材積層物１０が形成される。
　仕上げ形状加工工程Ｓ９は、積層工程Ｓ８で得た板材積層物１０を最終的な仕上げ形状に加工する工程である。加工の具体的な方法は特に制限さず、任意の方法を採用できる。なお、仕上げ形状加工工程Ｓ９は、製品の仕様に応じて、行われてもよく、行われなくてもよい。
　最表面コーティング工程Ｓ１０は、仕上げ形状に加工した板材積層物１０の両方の最表面２（図２）のうち、少なくとも一方（好ましくは双方）の最表面２に、最表面コーティング層１５（図２）を形成する工程である。最表面コーティング層１５の形成方法は特に制限されない。例えば、最表面コーティング層１５の上記説明において説明した含有成分を任意の溶媒（例えば水）に分散させた分散液（スラリーでもよい）を塗布し、溶媒を蒸発させることで、形成できる。なお、最表面コーティング工程Ｓ１０は、製品の仕様に応じて、行われてもよく、行われなくてもよい。
　最表面コーティング工程Ｓ１０を行うことで、板材１の表面に残存し得る孔２０に分散液を含侵でき、吸湿の更なる抑制を図ることができる。また、例えば分散液に顔料を含ませることで、最表面２（図２）を着色できる。更に、例えば分散液に抗菌剤、抗ウイルス剤又は撥水剤を含ませることで、屋外耐侯性の板材積層物１０を製造できる。また、必要に応じて更に最表面２を加熱処理することで表面を炭化させて例えば意匠性を更に向上できる。
　以下、本開示について、実施例を挙げて更に具体的に説明する。
・浸漬剥離評価及び煮沸剥離評価
＜実施例１＞
　ホウ酸（炭化促進成分）と、リン酸二水素アンモニウム（連鎖抑制成分）と、珪砂（粒径５μｍ～９５μｍの混合粉末であるバインダ粒子。非真球状で、焼結していない二酸化ケイ素）とを、質量比で１：６：２の割合で秤量し、溶媒として水を用いて、３５質量％のスラリー状の分散液（板材加工用組成物）を作製した。
　冬場に採取された杉及び檜を使用した集成材を、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍ、厚さ１５ｍｍの板状に切断し、板材１（図１）を作製した。板材１は少なくとも２枚作製した。実施例１では、穿孔工程Ｓ２（図３）は行わなかった。作製した各板材１に上記分散液を十分に含侵させて乾燥させることで、内部に板材加工用組成物を固定した。固定後、それぞれの板材１の表面のうち、接着剤の塗布予定面に分散液を塗布し、乾燥させて溶媒を蒸発させた。これにより、各板材１の表面に、厚さ１０μｍの表面コーティング層１４（図２）が形成された。
　各板材１の表面コーティング層１４のうち、一方の表面コーティング層１４に接着剤（オーシカ社製　鹿印ピーアイボンド６０００。主成分は水性高分子イソシアネート系）を塗布し、２枚の板材１を積層して固化させた。これにより、何れも図２に示す、厚さ１０μｍの接着層１３を介して第１板材１１及び第２板材１２を積層した板材積層物１０を作製した。そして、作製した板材積層物１０を使用して、以下の不燃試験、浸漬剥離試験、及び煮沸剥離試験を行った。
　不燃試験は、板材積層物１０を適宜成形し、一般社団法人建材試験センター発行の「防耐火性能試験・評価業務方法書」に記載の方法により行った。この結果、作製した板材積層物１０は不燃性を有していた。この理由は、炭化促進成分及び連鎖抑制成分のほか、バインダ粒子としての珪砂により無機断熱層が形成されたため、不燃性を発揮できたと考えられる。
　浸漬剥離試験は、以下のようにして行った。作製した板材積層物１０を、水温１０℃～２０℃の水中に６時間浸漬した後室温１０℃～２０の室内で１８時間乾燥させた。これを１サイクルとし、合計２サイクル実行した。２サイクル実行後、第１板材１１と接着層１３と第２板材１２との積層部分を目視で確認したところ、第１板材１１及び第２板材１２と接着層１３との間に剥離は認められなかった。従って、第１板材１１及び第２板材１２は、高い接着能力を有することが確認できた。
　煮沸剥離試験は、以下のようにして行った。作製した板材積層物１０を、水温１００℃の沸騰水に４時間浸漬した後室温１０℃～２０の室内で６時間乾燥させた。乾燥後、第１板材１１と接着層１３と第２板材１２との積層部分を目視で確認したところ、第１板材１１及び第２板材１２と接着層１３との間に剥離は認められなかった。従って、浸漬剥離試験よりも過酷な状態に晒されたとしても、第１板材１１及び第２板材１２は、高い接着能力を有することが確認できた。
　これらのように、浸漬剥離試験及び煮沸剥離試験の何れにおいても、剥離は認められなかった。従って、例えば室温、空気中での使用等の通常の使用時には、長期にわたって剥離を抑制でき、信頼性の高い板材積層物１０を製造できると考えられる。
　この結果が得られた理由は、疎水性のバインダ粒子（珪砂）に起因すると考えられる。即ち、疎水性のバインダ粒子には、水分が保持され難い。従って、有機物である木材と、炭化促進成分及び連鎖抑制成分とが、水分を保持し難いバインダ粒子によって接着される。このため、内部に水分が浸入し難く、内部の水分に起因する剥離を抑制できたと考えられる。また、疎水性のバインダ粒子により、木材、炭化促進成分、連鎖抑制成分及び接着層１３を強固に接着できる。これにより、隙間の形成を抑制でき、隙間への水の侵入に起因する剥離を抑制でき、浸漬剥離試験及び煮沸剥離試験の何れにおいても優れた結果が得られたと考えられる。
＜実施例２＞
　表面コーティング層１４を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして板材積層物１０を作製し、不燃試験、浸漬剥離試験、及び煮沸剥離試験を行った。この結果、作製した板材積層物１０は不燃性を有していた。また、浸漬剥離試験及び煮沸剥離試験のいずれにおいても剥離は認められず、実施例１と同様に、第１板材１１及び第２板材１２は、高い接着能力を有することが確認できた。
＜比較例１＞
　珪砂（バインダ粒子）を使用しないこと以外は実施例１と同様にして板材積層物１０を作製し、不燃試験、浸漬剥離試験、及び煮沸剥離試験を行った。この結果、作製した板材積層物１０は不燃性を有していた。しかし、浸漬剥離試験及び煮沸剥離試験のいずれにおいても、１０ｍｍを超える大きな剥離が認められた。従って、第１板材１１及び第２板材１２の接着能力は低いことが分かった。この理由は、炭化促進成分及び連鎖抑制成分が吸湿した結果、内部の水分に起因して剥離が生じたと考えられる。また、これらは弱い接着力で接着しているため、これらの間に隙間が生じ易い。このため、水分が隙間に侵入し易いため、更に、侵入した水分に起因して剥離が生じたと考えられる。
・穿孔工程Ｓ２の有無による含侵評価
＜実施例３＞
　図５は、実施例３で使用した板材１の上面図である。図６は、図５のＡ－Ａ線断面図である。棒部材１０２２（図４）を用いた穿孔工程Ｓ２（図３）により、図５及び図６に示す示す板材１を作製した。孔２０は等間隔で形成され、いずれも同じ形状を有する。板材１の厚さＬ１は２０ｍｍで、孔２０は、上面視で円形であり、板材１の両面に複数個形成した。孔２０の大きさ（直径）Ｌ２は、０．５ｍｍ～１ｍｍ、隣接する孔２０の間隔Ｌ３は１０ｍｍ、孔２０の深さＬ４は３ｍｍとした。１つの孔２０の深さは、板材１の厚さに対して１５％であるが、孔２０は、２つの表面１１０にそれぞれ形成されるため、合計で、板材１の厚さに対して３０％である。そして、作製した板材１の質量を測定した。
　孔２０を備える板材１を、実施例１の板材加工用組成物に入れ、２時間煮沸した。２時間経過後に取り出し、２０℃迄自然冷却させた後に水洗した。水洗後、十分に乾燥させ、質量を測定した。そして、煮沸後の質量から煮沸前の質量を減じることで、含侵された板材加工用組成物の質量を決定した。以上の操作を合計で４回行った。
＜実施例４＞
　孔２０を備えないこと以外は実施例３と同様にして、板材加工用組成物の質量を決定した。
＜評価結果＞
　実施例３及び実施例４の結果を下記の表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１に示すように、孔２０を備えることで、含浸量を飛躍的に増やすことができた。このため、例えば含侵のための時間を短縮できたり、含侵のための圧力付与が不要になる等の利点が得られる。また、板材１に含侵し易くなるため、板材１の厚さが厚くなっても、内部に迄十分に含侵できる。従って、複数の板材１を備える板材積層物１０の厚さを更に厚くでき、更に様々な用途に板材積層物１０を使用できる。即ち、本開示の板材加工用組成物は板材積層物１０に使用できるが、積層しない単層の板材１に対しても使用できる。
・セラミック粒子の有無による不燃評価及び剥離評価
＜実施例５＞
　実施例１の板材加工用組成物に対し更にセラミック粒子を添加し、実施例５の板材加工用組成物を作製した。セラミック粒子は、真球状で大きさ直径８μｍ（レーザー回折式散乱法に基づく平均粒径）のシリカ（二酸化ケイ素の焼結体）を使用し、使用量は、板材加工用組成物に対して１質量％とした。
　板材１の表面に、実施例５の板材加工用組成物を１回塗布し、乾燥させた。塗布により板材加工用組成物は板材１に内部に含侵するとともに、乾燥により表面に厚さ０．１μｍの薄膜が形成された。薄膜はセラミック粒子の大きさよりも薄いことから、セラミック粒子は、板材１の内部に含侵したと考えられる。薄膜表面に実施例１で使用した接着剤を塗布し、以降は実施例１と同様にして、実施例５の板材積層物１０を作製した。ただし、実施例５では、３枚の板材１を使用して板材積層物１０を作製した。従って、最表面の２枚の板材１は、中央の１枚の板材１に対し、下地層及び接着層１３を介して接着する。
　実施例５と、参考例としての上記実施例１（セラミック粒子を含まない）との各板材積層物１０について、不燃試験及び剥離試験（浸漬剥離試験及び煮沸剥離試験）を行った。結果を図７及び図８に示す。
　図７は、実施例５に係る不燃試験の結果を示す図面代用写真である。図７に示すように、３枚の板材１のうち、炎に接触した板材１（写真中、黒くなった部分（炭化した部分）を含む一番下の板材１）が残り２枚の板材１から剥離し、炭化が、最外配置された１枚の板材１のみに抑えられた。これは、炎に接触した板材１が残り２枚の板材１から剥離して隙間が生じ、当該隙間によって、熱が残り２枚の板材１に伝達し難くなったためと考えられる。この結果、残り２枚の板材１は炭化しなかったと考えられる。
　また、剥離した板材１には反りが発生したものの、貫通、破損、崩壊等の大きな損傷は生じなかった。試験中、板材１はいずれも燃焼せず、有害な煙等も発生しなかったことから、実施例５の板材積層物１０は不燃性を有することが確認できた。また、板材積層物１０の全体でみたときに、炭化も反り生じなかった板材１を基材、炭化及び反りが生じた板材１を表層材として考えることができる。このように考えると、表層材のみの炭化及び反りによって、基材を炭化及び変形させずに、基材の形態を維持できた、ということもできる。
　図８は、参考例（実施例１）に係る不燃試験の結果を示す図面代用写真である。図８に示すように、板材積層物１０において板材１は剥離しなかった。このため、写真中、板材積層物１０のうちの黒くなった部分（炭化した部分）は、写真中一番上に示される最表面の板材１に加えて、中央の板材１にまで進行していた。従って、実施例５よりは炭化が進行した。これは、板材１同士が接着しているため、炭化が連続的に進行したためと考えられる。ただし、参考例においても、板材１に、貫通、破損、崩壊等の大きな損傷は生じなかった。試験中、板材１はいずれも燃焼せず、有害な煙等も発生しなかったことから、参考例の板材積層物１０も不燃性を有することが確認できた。
　また、図示は省略するが、実施例５及び参考例（実施例１）のいずれの板材積層物１０においても、板材１は剥離しなかった。このため、実施例５の板材積層物１０は、参考例の板材積層物１０と少なくとも同等の剥離強度を有するとともに、参考例の板材積層物１０よりも高い不燃性を有することが示された。従って、セラミック粒子を使用するか否かは、板材１及び板材積層物１０を、内装材、外装材（足場が必要な場所）、構造材、表層材（強度の厳格な確保）等の、どのような使用目的で使用するかにより、決定すればよいといえる。このため、本開示によれば、使用者が工法を任意に選択できるという利点が得られる。
１　板材
１０　板材積層物
１１　第１板材
１２　第２板材
１３　接着層
１４　表面コーティング層
１５　最表面コーティング層
２　最表面
Ｓ１　製材工程
Ｓ２　穿孔工程
Ｓ３　含浸工程
Ｓ４　乾燥工程
Ｓ５　Ｒ加工工程
Ｓ６　コーティング工程
Ｓ７　接着剤塗布工程
Ｓ８　積層工程
Ｓ９　仕上げ形状加工工程
Ｓ１０　最表面コーティング工程

Claims (16)

  1. 　加熱による板材の燃焼を抑制する板材加工用組成物であって、
    　前記加熱時に前記板材中の有機成分の炭化を促進させる無機性の炭化促進成分と、
    　前記加熱時に生じる吸熱分解の生成物によって近接する成分への反応連鎖を抑制する無機性の連鎖抑制成分と、
    　前記板材中の前記有機成分と、前記炭化促進成分及び前記連鎖抑制成分と、を接着する無機性かつ疎水性のバインダ粒子と、を含む
    　ことを特徴とする板材加工用組成物。
  2. 　前記炭化促進成分の粒径が１０μｍ以上５０μｍ以下である
    　ことを特徴とする請求項１に記載の板材加工用組成物。
  3. 　前記バインダ粒子の粒径が１μｍ以上１００μｍ以下である
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の板材加工用組成物。
  4. 　前記炭化促進成分はホウ酸を含み、
    　前記連鎖抑制成分はリン酸二水素アンモニウムを含み、
    　前記バインダ粒子は珪砂を含む、
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の板材加工用組成物。
  5. 　前記板材加工用組成物は、板材への含侵用薬剤である
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の板材加工用組成物。
  6. 　前記板材加工用組成物は、板材表面へのコーティング剤である
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の板材加工用組成物。
  7. 　セラミック粒子を含む
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の板材加工用組成物。
  8. 　前記セラミック粒子は真球状である
    　ことを特徴とする請求項７に記載の板材加工用組成物。
  9. 　請求項１に記載の板材加工用組成物を含侵させた第１板材と、
    　請求項１に記載の板材加工用組成物を含侵させた第２板材と、
    　前記第１板材と前記第２板材とを接着する接着層とを備える
    　ことを特徴とする板材積層物。
  10. 　前記第１板材及び前記第２板材のそれぞれの厚さは、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である
    　ことを特徴とする請求項９に記載の板材積層物。
  11. 　前記第１板材又は前記第２板材の少なくとも一方の表面に、表面コーティング層を備える
    　ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の板材積層物。
  12. 　前記表面コーティング層は、前記炭化促進成分と前記連鎖抑制成分と前記バインダ粒子とを含む
    　ことを特徴とする請求項１１に記載の板材積層物
  13. 　前記表面コーティング層は、珪砂を含む
    　ことを特徴とする請求項１１に記載の板材積層物。
  14. 　最表面に、最表面コーティング層を備える
    　ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の板材積層物。
  15. 　前記最表面コーティング層は、顔料、抗菌剤、抗ウイルス剤又は撥水剤の少なくとも何れか１つの無機性の添加剤を含む
    　ことを特徴とする請求項１４に記載の板材積層物。
  16. 　請求項１に記載の板材加工用組成物を含侵させた第１板材と、請求項１に記載の板材加工用組成物を含侵させた第２板材と、前記第１板材と前記第２板材とを接着する接着層とを備える板材積層物の製造方法であって、
    　前記第１板材又は前記第２板材の少なくとも一方の板材の表面に棒部材の先端を押し込むことで孔を形成する穿孔工程と、
    　前記孔を形成した前記板材に前記板材加工用組成物を含侵させる含浸工程と、を含む
    　ことを特徴とする板材積層物の製造方法。
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