難燃性木質ボード
【課題】 より少ない難燃剤で難燃材料としての特性と強度を兼ね備えた難燃性木質ボードを提供する。
【解決手段】複数層からなり、表面となる第１層を、少なくとも木材を粉砕した木質チップと、接着剤と、難燃剤としての膨張黒鉛とポリリン酸アンモニウムとで構成するとともに、この第１層の木質チップ１００重量部に対して、膨張黒鉛を２．５〜２０重量部、かつポリリン酸アンモニウムを５〜３０重量部添加して構成する一方、この第１層に積層される第２層を、難燃剤を添加せず木質チップと接着剤としてなる難燃性木質ボード。
【解決手段】複数層からなり、表面となる第１層を、少なくとも木材を粉砕した木質チップと、接着剤と、難燃剤としての膨張黒鉛とポリリン酸アンモニウムとで構成するとともに、この第１層の木質チップ１００重量部に対して、膨張黒鉛を２．５〜２０重量部、かつポリリン酸アンモニウムを５〜３０重量部添加して構成する一方、この第１層に積層される第２層を、難燃剤を添加せず木質チップと接着剤としてなる難燃性木質ボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は建築用としての天井材、壁材、床材、内装材、外装材の他、家具、家電製品、厨房設備などに広く用いられる難燃性木質ボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
天然木材に代わる木質ボードとして、木粉チップや木片チップ等の木質チップを用い、結合材となる接着剤を添加して加圧成形してなる各種の木質ボードが用いられており、具体的なものとしては、ハードボード、MDF、パーティクルボード、インシュレーションボード、配向性ボード（ＯＳＢ）等が用いられている。
【０００３】
このような木質ボードは、天然木材と同様に、燃えやすいことから、難燃化を図る研究がなされており、種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、木材そのものを難燃化する手法としては、主として次の4つのものを挙げることができる。
【０００５】
（１）木材を塩水などのハロゲン化物溶液に浸漬する手法
（２）リン酸系、ホウ酸系、ハロゲン系などの化合物を水溶液にして含浸させた後、減圧して水分を除去する手法
（３）リン酸系、ホウ酸系、ハロゲン系などの化合物を、接着剤と混合し、薄板材に塗って貼り合わせて合板とする手法
（４）木材の表面に耐火塗料をコーティングする手法
このような木材を難燃化する手法をパーティクルボードなどの木質ボードに適用しようとすると、次のような問題がある。
【０００６】
上記（1）の手法では、燃焼時にダイオキシンが発生する可能性があるとともに、浸漬に長時間を要し、上記（2）の手法では、工程が複雑で加圧・減圧設備が必要であり、しかも1回の処理で限られた量しか生産できず、非能率的であり、加えて上記（1）や（2）の手法では、ボードを溶液中に含浸したり、浸漬することからボードの膨張が起こり、ボードが原形を留めなくなって強度も低下してしまう虞がある。
【０００７】
また、上記（３）の手法では、多量の接着剤や難燃剤を必要とし、コスト高になるだけでなく、接着剤によってはHCHO（ホルムアルデヒド）が発生する場合があり、HCHOが多いと、室内で使用する場合に、シックハウス症候群の原因になる場合がある。
【０００８】
さらに、上記（４）の手法では、表面をコーティングするため木質感を喪失してしまうとともに、所望の難燃性を得るためには大量にコーティングする必要があり、これにより、外観が悪くなるとともに、莫大なコストがかかり、しかも工程数が増大するほか、ボード表面と耐火塗料との接着性が問題となる場合がある。
【０００９】
そこで、難燃剤をバインダーおよび木質チップとともに熱プレスに先立って予め混合し、これを用いてボードにすることが提案されており、例えば特許文献1には、図２に示すように、難燃剤１の厚み方向分布を、両表面より全厚の５％の表層部２に難燃剤の９０重量％が存在するようにすることで、比較的少量の難燃剤の添加で強度を失わず難燃性に優れたボードとする技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１８３１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、木質ボードに必要な強度と難燃性を確保するために必要な難燃剤の関係について鋭意検討を重ねた結果、難燃剤を添加すればするほど強度を確保することが難しく、特許文献１のように、表層以外の層の難燃剤の添加量が１０重量％にもなると、強度に及ぼす影響が大きくなることが分かるとともに、難燃材料としての耐火性を得るためには、表面の難燃性に負うことが大きく、多量の難燃剤の添加が必要であるという相反する条件を満たすようにする必要があることが分かった。
【００１１】
そこで、木質ボードを単一層として難燃剤に厚み方向の分布を変えるだけでは、必ずしも十分でなく、より少ない難燃剤で難燃性と強度とを確保するためには、難燃性を有する層と、強度を担う層との複数層で構成することが有効であることを見出し、本願発明を完成したものである。
【００１２】
この発明は、上記研究開発の結果に鑑みてなされたもので、より少ない難燃剤で難燃材料としての特性と強度を兼ね備えた難燃性木質ボードを提供しようとするものである。
【００１３】
この発明は、上記問題を解決し、難燃性に優れた木質ボードを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、この発明の請求項１記載の難燃性木質ボードは、
複数層からなり、表面となる第１層を、少なくとも木材を粉砕した木質チップと、接着剤と、難燃剤としての膨張黒鉛とポリリン酸アンモニウムとで構成するとともに、この第１層の木質チップ１００重量部に対して、膨張黒鉛を２．５〜２０重量部、かつポリリン酸アンモニウムを５〜３０重量部添加して構成する一方、この第１層に積層される第２層を、難燃剤を添加せず木質チップと接着剤とで構成したことを特徴とするものであり、必要な強度を確保するとともに、難燃性に優れた木質ボードを提供することができる。
【００１５】
また、この発明の請求項２記載の難燃性木質ボードは、請求項１記載の構成に加え、前記第１層と同一構成の第３層を、前記第２層に積層した３層構造としてなることを特徴とするものであり、必要な難燃性と強度を確保でき、さらに表裏面のない木質ボードとすることができる。
【００１６】
さらに、この発明の請求項３記載の難燃性木質ボードは、請求項１または２記載の構成に加え、前記複数層の少なくともいずれかに、合成樹脂を粉砕した合成樹脂チップを混合して構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
この難燃性木質ボードによれば、前記複数層の少なくともいずれかに、合成樹脂を粉砕した合成樹脂チップを混合するようにしており、例えば硬質ポリウレタンフォームやポリイソシアヌレートフォーム、ポリスチレンフォーム、フェノールフォーム、塩化ビニルフォーム、ポリエチレンフォーム等のポリオレフィンフォームなどを粉砕したチップを混合することができ、しかも廃材としての合成樹脂の再利用を図るようにしている。特に、硬質ポリウレタンフォームチップを使用することにより、木質ボードとしての耐水性を一層向上することができる。
【００１８】
また、この発明の請求項４記載の難燃性木質ボードは、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、前記第２層の接着剤を、ＭＤＩ(ジフェニルメタンジイソシアネート）としたことを特徴とするものである。
【００１９】
この難燃性木質ボードによれば、前記第２層の接着剤を、ＭＤＩとすることで、木質チップとの接着性が向上し、一層の強度向上を図ることができるようにしている。特に、ＭＤＩと硬質ポリウレタンフォームチップとは、接着性が良く、硬質ポリウレタンフォームチップにＭＤＩが吸着してさらに、木質チップとの接着性が向上するため、難燃性木質ボードとしての強度および耐水性がより一層向上するものである。
【００２０】
さらに、この発明の請求項５記載の難燃性木質ボードは、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え、前記３層構造の各層の重量割合を、５：９０：５〜４０：２０：４０、あるいは前記２層構造の各層の重量割合を、５：９５〜９０：１０としたことを特徴とするものである。
【００２１】
この難燃性木質ボードによれば、前記３層構造の各層の重量割合を、５：９０：５〜４０：２０：４０、あるいは前記２層構造の各層の重量割合を、５：９５〜９０：１０とするようにしており、かかる各層の重量割合の木質ボードとすることで、３層構造や２層構造のいずれであっても必要な難燃性と強度とを確保できるようになる。
【００２２】
ここで、難燃材料とは、建築基準法に規定されている分類による難燃材料であって、加熱後５分間非燃焼性、非損傷性、非発煙性を満たすものをいい、ＩＳＯ５６６０に準拠するコーンカロリーメーター試験による発熱性試験により、総発熱量が８ＭＪ／ｍ2以下、200ｋＷ／ｍ2を越える最大発熱速度が10秒を越えて継続しない、試験体裏面に達する亀裂、貫通孔を生じない条件を満たすものである。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の請求項１記載の難燃性木質ボードによれば、必要な強度を確保することができるとともに、難燃性に優れたボードを提供することができる。
【００２４】
また、この発明の請求項２記載の難燃性木質ボードによれば、３層構造の木質ボードとする場合にも必要な難燃性と強度を確保することができ、さらに表裏面のない木質ボードにすることができる。
【００２５】
さらに、この発明の請求項３記載の難燃性木質ボードによれば、必要な難燃性と強度を確保することができ、さらに廃材としての合成樹脂の有効利用を図ることができる。
【００２６】
また、この発明の請求項４記載の難燃性木質ボードによれば、木質チップとの接着性を高めることができ、一層の強度向上を図ることができる。
【００２７】
さらに、この発明の請求項５記載の難燃性木質ボードによれば、かかる各層の重量割合の木質ボードとすることで、３層構造や２層構造のいずれであっても必要な難燃性と強度とを確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２９】
この発明の難燃性木質ボードは、例えば２層あるいは３層の複数層からなるもので、各層を構成する素材を混合後、順次堆積するよう散布して熱加圧成形などで一体化されるものであり、少なくとも難燃性層としての難燃剤が入れられる表層と、難燃剤が入れられない中芯層との２層構造で構成される木質ボードである。
【００３０】
なお、３層構造の難燃性木質ボードとする場合には、通常、表層（第１層）と同一構成のものを表層（第３層）として用いる。
【００３１】
この難燃性木質ボードを構成する表面となる第１層(および第３層)は、少なくとも木材を粉砕した木質チップと、接着剤と、難燃剤としての膨張黒鉛とポリリン酸アンモニウムとで構成され、その難燃剤を第１層の木質チップ１００重量部に対して、膨張黒鉛を２．５〜２０重量部、かつポリリン酸アンモニウムを５〜３０重量部添加するものである。
【００３２】
難燃剤としての膨張黒鉛及びポリリン酸アンモニウムの添加量が所定量より少ないと、難燃材料として必要な難燃性を付与することができず、逆に所定量を越えて多くしても難燃性の向上は図れず、コスト増大を招くなど経済的でない。
【００３３】
ここで、膨張黒鉛について説明する。膨張黒鉛とは、熱によって膨張し、膨張層（不燃性発泡層）を形成して難燃効果をもたらすものである。尚、本発明で用いる膨張黒鉛は、膨張容積が１８０〜３００ｍｌ／ｇのものが好ましく用いられ、膨張開始温度は、木質ボードの製造時に用いる熱プレス板の温度よりも高いものが用いられ、１５０度以上のものが好ましい。
【００３４】
この表層を構成する木質チップは、木材の主として微粉末の集合である木粉チップと木材の主として微小片の集合である木片チップとのいずれか一方、あるいは両方が混在したものいずれも含まれるが、表層には、できるだけ均一で、より細かい微粉末状の木粉チップが好ましく、これによって表面が緻密かつ平滑で綺麗なボードにすることができる。
【００３５】
この木質チップとしては、広葉樹及び針葉樹或いはマツ、ツガ、スギ、ヒノキ等の木材を鋸の屑状に微細化した微粉末を主体とするものが用いられる。
【００３６】
また、木片チップとしては、広葉樹及び針葉樹或いはマツ、ツガ、スギ、ヒノキ等の木材の太さ０．２〜３ｍｍ、長さ５〜３０ｍｍ程度の大きさの微小片を主体とするものが用いられる。
【００３７】
これら木粉チップ、木片チップとも容器等に盛ったときの見かけ比重は０．１〜０．２ｇ／ｃｃ程度である。
【００３８】
なお、木材の微粉末と木材の微小片或いは木質繊維等とが混ざり合うことは好ましいものではないが、木質材料を作製する過程において多少の混ざり合いは避けることができず、木材の微粉末に少量の木材の微小片や木質繊維が混入したものも木粉チップであり、木材の微小片に少量の木材の微粉末や木質繊維が混入したものも木片チップである。
【００３９】
本発明の表層に用いる難燃剤としては、膨張黒鉛とポリリン酸アンモニウムとを所定量用いるが、木質ボードとしての所望の難燃性及び強度とを確保できる範囲であれば、他の難燃剤を用いてもよく、特に、ノンハロゲン、あるいはノンアンチモンなどの環境問題の観点から好ましいもの、例えば、リン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸メラミン、赤りん、ホウ酸、メタホウ酸バリウム、ほう砂、スルファミングアニジン、リン酸グアニル尿素、リン酸グアニジン、硫酸グアニジン、テトラホウ酸グアニジン、水酸化アルミニウム、あるいはこれら混合物などを挙げることができる。
【００４０】
本発明の難燃剤は、表層を構成する木粉チップと接着剤とともに均一に混合されて使用されたり、あるいは難燃剤の水溶液を木粉チップに含浸させた後、水分を乾燥して除去し、接着剤と混合して使用される。
【００４１】
さらに、この難燃性木質ボードの表層に用いられる接着剤としては、通常のパーティクルボードなどの木質ボードで使用される接着剤を用いることができ、例えばユレア・メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、ユレア系樹脂、ＭＤＩ(ジフェニルメタンジイソシアネート）、ＴＤＩ(トリレンジイソシアネート)、あるいはＭＤＩプレポリマー、ＴＤＩプレポリマー 等を挙げることができる。
【００４２】
そして、この難燃性木質ボードを構成する表面となる第１層は、少なくとも木材を粉砕した木質チップである木粉チップと、接着剤と、難燃剤としての膨張黒鉛とポリリン酸アンモニウムとで構成され、その難燃剤を第１層の木質チップ１００重量部に対して、膨張黒鉛を２．５〜２０重量部、かつポリリン酸アンモニウムを５〜３０重量部添加して、木粉チップおよび接着剤と均一に混合し、通常のパーティクルボードなどの製造設備を用い、熱加圧成形によって第２層や第２層および第３層とともに一体成形される。
【００４３】
このような表層となる第１層によれば、難燃性木質ボードとして必要な難燃性を確保することができる。
【００４４】
次に、この難燃性木質ボードを構成する第２層となる中芯層は、第１層である表層に積層されるものであり、難燃剤を添加せず木質チップと接着剤とで構成され、主として強度を担う機能をなす層である。
【００４５】
この第２層となる中芯層の木質チップは、表層と同様のものが使用できるが、表層に比べてチップが粗大であっても所望の強度性能を得ることができることから微少片からなる木片チップが用いられる。
【００４６】
また、接着剤も、表層と同様のものを使用することができるが、特にＭＤＩ(ジフェニルメタンジイソシアネート） を用いることで、木質チップとの接着性を向上することができ、これにより難燃性木質ボード自体の強度、特に機械強度および寸法安定性などを向上することができ、耐久性に優れるものにできる。
【００４７】
このような中芯層となる第２層は、表層となる第１層と同様に、木片チップと接着剤とが均一に混合され、通常のパーティクルボードなどの製造設備を用い、熱加圧成形によって第１層や第１層および第３層とともに一体成形される。
【００４８】
このような難燃剤を添加しない第２層としての中芯層によれば、難燃剤を添加しないことで、難燃剤による強度低下の影響を受けることがなく、木質ボードとして必要な強度を確保することが容易にできるとともに、木質ボードとして使用する難燃剤の全てを難燃性の向上のために機能させることが可能となり、最小限の難燃剤で必要な難燃性を確保することができる。
【００４９】
このような第１層と第２層との２層構造とした難燃性木質ボードでは、第１層と第２層の重量割合を、５：９５〜９０：１０で構成することが好ましい。
【００５０】
難燃性を確保するためには、第１層の重量割合が大きい方が好ましいが、少なくとも第１層の重量割合が５重量％以上あれば良く、しかも２層構造のボードとしての強度を確保するためには、第２層の重量割合が大きい方が好ましいが、少なくとも第２層の重量割合が１０重量％以上あれば良い。
【００５１】
また、第１層と第２層と第３層との３層構造とした難燃性木質ボードでは、第１層と第２層と第３層の重量割合を、５：９０：５〜４０：２０：４０で構成することが好ましい。
【００５２】
この場合、難燃性を確保するためには、第１層の重量割合が大きい方が好ましいが、少なくとも第１層の重量割合が５重量％以上あれば良く、しかも３層構造のボードとしての強度を確保するためには、第２層の重量割合が大きい方が好ましいが、少なくとも第２層の重量割合が２０重量％以上あれば良い。
【００５３】
さらに、２層構造あるいは３層構造のいずれの難燃性木質ボードの場合でも、各層に合成樹脂を粉砕した合成樹脂チップを混合するようにしても良く、例えば硬質ポリウレタンフォームの廃材を粉砕したものを混合することで、強度向上や耐水性の向上を図ることができる。
【００５４】
この合成樹脂チップとしては、例えば硬質ポリウレタンフォームの微粉末の集合である粉砕ウレタン粉を用いることができ、廃冷蔵庫、廃自販機から回収した硬質ポリウレタンフォームの断熱材、建築現場で発生する断熱材の端材、残材、さらに工場で生産時に発生する裁断ロスなどを回収して高速粉砕機で平均粒径３ｍｍ以下に微粉砕したものが好ましく、容器等に盛ったときの見かけ比重は０．０３〜０．２ｇ／ｃｃのものが好ましい。
【００５５】
合成樹脂チップが３ｍｍ以上の径であると強度や耐水性がほとんど改善されず、さらに第１層や第３層の木粉チップと混合して表層を形成する場合には、加圧成形後のボードの表面平滑性が損なわれる場合がある。
【００５６】
なお、合成樹脂チップとしては、硬質ポリウレタンフォームに限らず他の合成樹脂でも良く、特に廃材を利用することで、廃材としての合成樹脂の有効利用を図ることも可能となる。
【００５７】
このような難燃性木質ボードは、従来のパーティクルボードなどの製造設備をそのまま用いて製造することができ、例えば木質チップと接着剤と難燃剤に必要に応じて合成樹脂チップを加えて混合した第１層用材料を用意するとともに、木質チップと接着剤に必要に応じて合成樹脂チップを加えて混合した第２層用材料を用意し、３層構造とする場合には、表層（第３層）となる第１層用材料、中芯層となる第２層用材料、表層（第１層）となる第１層用材料を順次堆積（散布）した後に、熱加圧成形にて一体化することで製造され、同様にして２層構造のものも製造される。
【００５８】
なお、木質チップと接着剤と難燃剤等の混合には、従来から使用されているリボンブレンダー、高速ミキサー、タンブラーなどの混合設備を利用でき、均一に混合することができる。
【００５９】
また、製造工程中に設けたロータリフィーダー、スクリューフィーダーなどで木質チップに一定量ずつ均一に接着剤と難燃剤等を混入して供給するようにしても良い。
【００６０】
本発明の難燃性木質ボードの製造は、通常の木質ボード製造ラインを使用することができ、例えばスチールベルトを用いて、その上に各層用の材料を供給して堆積し、この堆積物をプレス板やプレスベルトで熱加圧成形することなどで製造することができるが、成形台やスチールベルト等への堆積前又は堆積後に各層用の材料を、目的とする形状に予備圧縮してから加圧成形すれば、得られる難燃性木質ボードの品質が安定する。
【００６１】
また、厚い難燃性木質ボードを製造する場合には、複数の予備圧縮された各層用の材料の層を成形台やスチールベルト上に堆積したのちに、加圧成形すれば品質が安定する。
【００６２】
この加圧成形は、常温で加圧成形しても良いし、各層用の材料に蒸気噴射させながら加圧成形しても良いし、成形台やスチールベルト等を加熱して加圧成形しても良い。
【実施例】
【００６３】
以下、この発明を実施例により説明するが、この発明はこれらに限定されるものではない。
【００６４】
この実施例では、次のものを用いた。
【００６５】
木質チップとしては、表層用の木粉チップと中芯層用の木片チップのいずれも一般的にパーティクルボードで使用されているマツから得られた絶乾状態のチップを使用した。
【００６６】
合成樹脂チップとしてのウレタン粉は、自動販売機の断熱材の廃材をターボミル（ターボ工業社製）で平均粒径１ｍｍ以下に粉砕したものを使用した。
【００６７】
接着剤は、ユレアーメラミン樹脂（スイソボンド７０１、日本化成製）のものと、水乳化型ジフェニールメタンジイソシアネート（ウッドキュア３００、日本ポリウレタン工業社製）のものを使用した。
【００６８】
難燃剤Ａは、膨張黒鉛（ＳＹＺＲ５０２、三洋貿易製）で、膨張容積が１８０〜２００ｍｌ／ｇのものを使用し、難燃剤Ｂは、膨張黒鉛（ＳＹＺＲ１００２、三洋貿易製）で、膨張容積が１００〜２００ｍｌ／ｇのものを使用し、難燃剤Ｃは、ポリリン酸―アンモニウム（タイエンＳ、太平化学産業製）で、粒径が１００μｍ以下が９３％で、１００μｍ以上が７％のものを使用した。
【００６９】
また、各実施例および各比較例で用いる表層用材料ａ〜ｇと中芯層用材料ａ’〜ｂ’それぞれの構成材料とその配合量（重量部）を表１に示した。
【００７０】
難燃性の試験は、ＩＳＯ５６６０に準拠するコーンカロリーメーター試験機による発熱試験で行った。
【００７１】
（実施例１）
第１層および第３層用の表層用材料ａを、木質チップである木粉チップ１００重量部と、接着剤であるユレアーメラミン樹脂２０重量部と、難燃剤Ａである膨張黒鉛５重量部と、難燃剤Ｃであるポリリン酸アンモニウム２０重量部とを高速ミキサーに投入混合して得た。
【００７２】
第２層の中芯層用材料ａ’を、木質チップである木片チップ１００重量部と、接着剤である水乳化型ジフェニールメタンジイソシアネート樹脂１０重量部とを高速ミキサーに投入混合して得た。
【００７３】
これら表層用材料ａと中芯層用材料ａ’とを用いて３層構造の木質ボードとするため、第１層：第２層：第３層の重量割合が、２０：６０：２０となるように、コール板上に表層用材料ａと中芯層用材料ａ’と表層用材料ａとを順次堆積（散布）した後に予備圧縮し、生成したマットの両端に１２ｍｍのディスタンスバー（スペーサ）を置き、さらにマット上にコール板を載せて１６５℃に加熱したプレス機で５分間熱加圧成形し、１２ｍｍ厚、８５０ｋｇ／ｍ3の３層構造の木質ボードを得た。
【００７４】
得られた木質ボード（木質ボード）から１００ｍｍ×１００ｍｍ角で１２ｍｍ厚のサンプルを得た。
【００７５】
このサンプルを用い、難燃性の試験を行った。
【００７６】
その結果を表２に示す。
【００７７】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものであった。
【００７８】
（実施例２）
第１層および第３層用の表層用材料ｂとして、難燃剤Ａである膨張黒鉛１０重量部と、難燃剤Ｃであるポリリン酸アンモニウム１５重量部用いた以外は実施例１と同様とした。
【００７９】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００８０】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものであった。
【００８１】
（実施例３）
３層構造の木質ボードとするため、第１層：第２層：第３層の重量割合が、１０：８０：１０となるようにした以外は、実施例１と同様とした。
【００８２】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００８３】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものであった。
【００８４】
（実施例４）
２層構造の木質ボードとするため、第１層：第２層の重量割合が、２０：８０となるようにした以外は、実施例１と同様とした。
【００８５】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００８６】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものであった。
【００８７】
（実施例５）
３層構造の木質ボードとするため、第１層：第２層：第３層の重量割合が、３０：４０：３０となるようにした以外は、実施例１と同様とした。
【００８８】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００８９】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものであった。
【００９０】
（実施例６）
第１層および第３層用の表層用材料ｃとして、難燃剤Ｂである膨張黒鉛２０重量部と、難燃剤Ｃであるポリリン酸アンモニウム１０重量部を用い、第２層の中芯層用材料ｂ’を、木質チップである木片６５重量部にウレタン粉３５重量部混合した以外は実施例１と同様とした。
【００９１】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００９２】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものであった。
【００９３】
（比較例１）
難燃剤を用いることなく（表層用材料ｄおよび中芯層用材料ａ’）、実施例１と同様とした。
【００９４】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００９５】
同表から明らかなように、難燃料としての条件を満足するものではなかった。
【００９６】
（比較例２）
第１層および第３層用の表層用材料ｅとして、難燃剤Ａである膨張黒鉛１０重量部用いた以外は実施例１と同様とした。
【００９７】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００９８】
同表から明らかなように、難燃料としての条件を満足するものではなかった。
【００９９】
（比較例３）
第１層および第３層用の表層用材料ｆとして、難燃剤Ａである膨張黒鉛１０重量部と、難燃剤ｃであるポリリン酸アンモニウム２．５重量部を用いた以外は実施例１と同様とした。
【０１００】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【０１０１】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものではなかった。
【０１０２】
（比較例４）
第１層および第３層用の表層用材料ｇとして、難燃剤Ａである膨張黒鉛１重量部と、難燃剤ｃであるポリリン酸アンモニウム１５重量部を用いた以外は実施例１と同様とした。
【０１０３】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【０１０４】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものではなかった。
【０１０５】
【表１】
【表２】
※１．ＴＨＲ（総発熱量）が、８ＭＪ／ｍ２以下であるもの→○、ないもの→×
※２．２００ｋＷ／ｍ２を越える最大発熱速度が、１０秒を越えて継続しないもの→○、
あるもの→×
※３．試験体裏面に達する亀裂、貫通孔を生じるもの→○、ないもの→×
※４．（※１と※２と※３）の条件をすべて満たすもの→○、ないもの→×
【技術分野】
【０００１】
この発明は建築用としての天井材、壁材、床材、内装材、外装材の他、家具、家電製品、厨房設備などに広く用いられる難燃性木質ボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
天然木材に代わる木質ボードとして、木粉チップや木片チップ等の木質チップを用い、結合材となる接着剤を添加して加圧成形してなる各種の木質ボードが用いられており、具体的なものとしては、ハードボード、MDF、パーティクルボード、インシュレーションボード、配向性ボード（ＯＳＢ）等が用いられている。
【０００３】
このような木質ボードは、天然木材と同様に、燃えやすいことから、難燃化を図る研究がなされており、種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、木材そのものを難燃化する手法としては、主として次の4つのものを挙げることができる。
【０００５】
（１）木材を塩水などのハロゲン化物溶液に浸漬する手法
（２）リン酸系、ホウ酸系、ハロゲン系などの化合物を水溶液にして含浸させた後、減圧して水分を除去する手法
（３）リン酸系、ホウ酸系、ハロゲン系などの化合物を、接着剤と混合し、薄板材に塗って貼り合わせて合板とする手法
（４）木材の表面に耐火塗料をコーティングする手法
このような木材を難燃化する手法をパーティクルボードなどの木質ボードに適用しようとすると、次のような問題がある。
【０００６】
上記（1）の手法では、燃焼時にダイオキシンが発生する可能性があるとともに、浸漬に長時間を要し、上記（2）の手法では、工程が複雑で加圧・減圧設備が必要であり、しかも1回の処理で限られた量しか生産できず、非能率的であり、加えて上記（1）や（2）の手法では、ボードを溶液中に含浸したり、浸漬することからボードの膨張が起こり、ボードが原形を留めなくなって強度も低下してしまう虞がある。
【０００７】
また、上記（３）の手法では、多量の接着剤や難燃剤を必要とし、コスト高になるだけでなく、接着剤によってはHCHO（ホルムアルデヒド）が発生する場合があり、HCHOが多いと、室内で使用する場合に、シックハウス症候群の原因になる場合がある。
【０００８】
さらに、上記（４）の手法では、表面をコーティングするため木質感を喪失してしまうとともに、所望の難燃性を得るためには大量にコーティングする必要があり、これにより、外観が悪くなるとともに、莫大なコストがかかり、しかも工程数が増大するほか、ボード表面と耐火塗料との接着性が問題となる場合がある。
【０００９】
そこで、難燃剤をバインダーおよび木質チップとともに熱プレスに先立って予め混合し、これを用いてボードにすることが提案されており、例えば特許文献1には、図２に示すように、難燃剤１の厚み方向分布を、両表面より全厚の５％の表層部２に難燃剤の９０重量％が存在するようにすることで、比較的少量の難燃剤の添加で強度を失わず難燃性に優れたボードとする技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１８３１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、木質ボードに必要な強度と難燃性を確保するために必要な難燃剤の関係について鋭意検討を重ねた結果、難燃剤を添加すればするほど強度を確保することが難しく、特許文献１のように、表層以外の層の難燃剤の添加量が１０重量％にもなると、強度に及ぼす影響が大きくなることが分かるとともに、難燃材料としての耐火性を得るためには、表面の難燃性に負うことが大きく、多量の難燃剤の添加が必要であるという相反する条件を満たすようにする必要があることが分かった。
【００１１】
そこで、木質ボードを単一層として難燃剤に厚み方向の分布を変えるだけでは、必ずしも十分でなく、より少ない難燃剤で難燃性と強度とを確保するためには、難燃性を有する層と、強度を担う層との複数層で構成することが有効であることを見出し、本願発明を完成したものである。
【００１２】
この発明は、上記研究開発の結果に鑑みてなされたもので、より少ない難燃剤で難燃材料としての特性と強度を兼ね備えた難燃性木質ボードを提供しようとするものである。
【００１３】
この発明は、上記問題を解決し、難燃性に優れた木質ボードを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、この発明の請求項１記載の難燃性木質ボードは、
複数層からなり、表面となる第１層を、少なくとも木材を粉砕した木質チップと、接着剤と、難燃剤としての膨張黒鉛とポリリン酸アンモニウムとで構成するとともに、この第１層の木質チップ１００重量部に対して、膨張黒鉛を２．５〜２０重量部、かつポリリン酸アンモニウムを５〜３０重量部添加して構成する一方、この第１層に積層される第２層を、難燃剤を添加せず木質チップと接着剤とで構成したことを特徴とするものであり、必要な強度を確保するとともに、難燃性に優れた木質ボードを提供することができる。
【００１５】
また、この発明の請求項２記載の難燃性木質ボードは、請求項１記載の構成に加え、前記第１層と同一構成の第３層を、前記第２層に積層した３層構造としてなることを特徴とするものであり、必要な難燃性と強度を確保でき、さらに表裏面のない木質ボードとすることができる。
【００１６】
さらに、この発明の請求項３記載の難燃性木質ボードは、請求項１または２記載の構成に加え、前記複数層の少なくともいずれかに、合成樹脂を粉砕した合成樹脂チップを混合して構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
この難燃性木質ボードによれば、前記複数層の少なくともいずれかに、合成樹脂を粉砕した合成樹脂チップを混合するようにしており、例えば硬質ポリウレタンフォームやポリイソシアヌレートフォーム、ポリスチレンフォーム、フェノールフォーム、塩化ビニルフォーム、ポリエチレンフォーム等のポリオレフィンフォームなどを粉砕したチップを混合することができ、しかも廃材としての合成樹脂の再利用を図るようにしている。特に、硬質ポリウレタンフォームチップを使用することにより、木質ボードとしての耐水性を一層向上することができる。
【００１８】
また、この発明の請求項４記載の難燃性木質ボードは、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、前記第２層の接着剤を、ＭＤＩ(ジフェニルメタンジイソシアネート）としたことを特徴とするものである。
【００１９】
この難燃性木質ボードによれば、前記第２層の接着剤を、ＭＤＩとすることで、木質チップとの接着性が向上し、一層の強度向上を図ることができるようにしている。特に、ＭＤＩと硬質ポリウレタンフォームチップとは、接着性が良く、硬質ポリウレタンフォームチップにＭＤＩが吸着してさらに、木質チップとの接着性が向上するため、難燃性木質ボードとしての強度および耐水性がより一層向上するものである。
【００２０】
さらに、この発明の請求項５記載の難燃性木質ボードは、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え、前記３層構造の各層の重量割合を、５：９０：５〜４０：２０：４０、あるいは前記２層構造の各層の重量割合を、５：９５〜９０：１０としたことを特徴とするものである。
【００２１】
この難燃性木質ボードによれば、前記３層構造の各層の重量割合を、５：９０：５〜４０：２０：４０、あるいは前記２層構造の各層の重量割合を、５：９５〜９０：１０とするようにしており、かかる各層の重量割合の木質ボードとすることで、３層構造や２層構造のいずれであっても必要な難燃性と強度とを確保できるようになる。
【００２２】
ここで、難燃材料とは、建築基準法に規定されている分類による難燃材料であって、加熱後５分間非燃焼性、非損傷性、非発煙性を満たすものをいい、ＩＳＯ５６６０に準拠するコーンカロリーメーター試験による発熱性試験により、総発熱量が８ＭＪ／ｍ2以下、200ｋＷ／ｍ2を越える最大発熱速度が10秒を越えて継続しない、試験体裏面に達する亀裂、貫通孔を生じない条件を満たすものである。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の請求項１記載の難燃性木質ボードによれば、必要な強度を確保することができるとともに、難燃性に優れたボードを提供することができる。
【００２４】
また、この発明の請求項２記載の難燃性木質ボードによれば、３層構造の木質ボードとする場合にも必要な難燃性と強度を確保することができ、さらに表裏面のない木質ボードにすることができる。
【００２５】
さらに、この発明の請求項３記載の難燃性木質ボードによれば、必要な難燃性と強度を確保することができ、さらに廃材としての合成樹脂の有効利用を図ることができる。
【００２６】
また、この発明の請求項４記載の難燃性木質ボードによれば、木質チップとの接着性を高めることができ、一層の強度向上を図ることができる。
【００２７】
さらに、この発明の請求項５記載の難燃性木質ボードによれば、かかる各層の重量割合の木質ボードとすることで、３層構造や２層構造のいずれであっても必要な難燃性と強度とを確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２９】
この発明の難燃性木質ボードは、例えば２層あるいは３層の複数層からなるもので、各層を構成する素材を混合後、順次堆積するよう散布して熱加圧成形などで一体化されるものであり、少なくとも難燃性層としての難燃剤が入れられる表層と、難燃剤が入れられない中芯層との２層構造で構成される木質ボードである。
【００３０】
なお、３層構造の難燃性木質ボードとする場合には、通常、表層（第１層）と同一構成のものを表層（第３層）として用いる。
【００３１】
この難燃性木質ボードを構成する表面となる第１層(および第３層)は、少なくとも木材を粉砕した木質チップと、接着剤と、難燃剤としての膨張黒鉛とポリリン酸アンモニウムとで構成され、その難燃剤を第１層の木質チップ１００重量部に対して、膨張黒鉛を２．５〜２０重量部、かつポリリン酸アンモニウムを５〜３０重量部添加するものである。
【００３２】
難燃剤としての膨張黒鉛及びポリリン酸アンモニウムの添加量が所定量より少ないと、難燃材料として必要な難燃性を付与することができず、逆に所定量を越えて多くしても難燃性の向上は図れず、コスト増大を招くなど経済的でない。
【００３３】
ここで、膨張黒鉛について説明する。膨張黒鉛とは、熱によって膨張し、膨張層（不燃性発泡層）を形成して難燃効果をもたらすものである。尚、本発明で用いる膨張黒鉛は、膨張容積が１８０〜３００ｍｌ／ｇのものが好ましく用いられ、膨張開始温度は、木質ボードの製造時に用いる熱プレス板の温度よりも高いものが用いられ、１５０度以上のものが好ましい。
【００３４】
この表層を構成する木質チップは、木材の主として微粉末の集合である木粉チップと木材の主として微小片の集合である木片チップとのいずれか一方、あるいは両方が混在したものいずれも含まれるが、表層には、できるだけ均一で、より細かい微粉末状の木粉チップが好ましく、これによって表面が緻密かつ平滑で綺麗なボードにすることができる。
【００３５】
この木質チップとしては、広葉樹及び針葉樹或いはマツ、ツガ、スギ、ヒノキ等の木材を鋸の屑状に微細化した微粉末を主体とするものが用いられる。
【００３６】
また、木片チップとしては、広葉樹及び針葉樹或いはマツ、ツガ、スギ、ヒノキ等の木材の太さ０．２〜３ｍｍ、長さ５〜３０ｍｍ程度の大きさの微小片を主体とするものが用いられる。
【００３７】
これら木粉チップ、木片チップとも容器等に盛ったときの見かけ比重は０．１〜０．２ｇ／ｃｃ程度である。
【００３８】
なお、木材の微粉末と木材の微小片或いは木質繊維等とが混ざり合うことは好ましいものではないが、木質材料を作製する過程において多少の混ざり合いは避けることができず、木材の微粉末に少量の木材の微小片や木質繊維が混入したものも木粉チップであり、木材の微小片に少量の木材の微粉末や木質繊維が混入したものも木片チップである。
【００３９】
本発明の表層に用いる難燃剤としては、膨張黒鉛とポリリン酸アンモニウムとを所定量用いるが、木質ボードとしての所望の難燃性及び強度とを確保できる範囲であれば、他の難燃剤を用いてもよく、特に、ノンハロゲン、あるいはノンアンチモンなどの環境問題の観点から好ましいもの、例えば、リン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸メラミン、赤りん、ホウ酸、メタホウ酸バリウム、ほう砂、スルファミングアニジン、リン酸グアニル尿素、リン酸グアニジン、硫酸グアニジン、テトラホウ酸グアニジン、水酸化アルミニウム、あるいはこれら混合物などを挙げることができる。
【００４０】
本発明の難燃剤は、表層を構成する木粉チップと接着剤とともに均一に混合されて使用されたり、あるいは難燃剤の水溶液を木粉チップに含浸させた後、水分を乾燥して除去し、接着剤と混合して使用される。
【００４１】
さらに、この難燃性木質ボードの表層に用いられる接着剤としては、通常のパーティクルボードなどの木質ボードで使用される接着剤を用いることができ、例えばユレア・メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、ユレア系樹脂、ＭＤＩ(ジフェニルメタンジイソシアネート）、ＴＤＩ(トリレンジイソシアネート)、あるいはＭＤＩプレポリマー、ＴＤＩプレポリマー 等を挙げることができる。
【００４２】
そして、この難燃性木質ボードを構成する表面となる第１層は、少なくとも木材を粉砕した木質チップである木粉チップと、接着剤と、難燃剤としての膨張黒鉛とポリリン酸アンモニウムとで構成され、その難燃剤を第１層の木質チップ１００重量部に対して、膨張黒鉛を２．５〜２０重量部、かつポリリン酸アンモニウムを５〜３０重量部添加して、木粉チップおよび接着剤と均一に混合し、通常のパーティクルボードなどの製造設備を用い、熱加圧成形によって第２層や第２層および第３層とともに一体成形される。
【００４３】
このような表層となる第１層によれば、難燃性木質ボードとして必要な難燃性を確保することができる。
【００４４】
次に、この難燃性木質ボードを構成する第２層となる中芯層は、第１層である表層に積層されるものであり、難燃剤を添加せず木質チップと接着剤とで構成され、主として強度を担う機能をなす層である。
【００４５】
この第２層となる中芯層の木質チップは、表層と同様のものが使用できるが、表層に比べてチップが粗大であっても所望の強度性能を得ることができることから微少片からなる木片チップが用いられる。
【００４６】
また、接着剤も、表層と同様のものを使用することができるが、特にＭＤＩ(ジフェニルメタンジイソシアネート） を用いることで、木質チップとの接着性を向上することができ、これにより難燃性木質ボード自体の強度、特に機械強度および寸法安定性などを向上することができ、耐久性に優れるものにできる。
【００４７】
このような中芯層となる第２層は、表層となる第１層と同様に、木片チップと接着剤とが均一に混合され、通常のパーティクルボードなどの製造設備を用い、熱加圧成形によって第１層や第１層および第３層とともに一体成形される。
【００４８】
このような難燃剤を添加しない第２層としての中芯層によれば、難燃剤を添加しないことで、難燃剤による強度低下の影響を受けることがなく、木質ボードとして必要な強度を確保することが容易にできるとともに、木質ボードとして使用する難燃剤の全てを難燃性の向上のために機能させることが可能となり、最小限の難燃剤で必要な難燃性を確保することができる。
【００４９】
このような第１層と第２層との２層構造とした難燃性木質ボードでは、第１層と第２層の重量割合を、５：９５〜９０：１０で構成することが好ましい。
【００５０】
難燃性を確保するためには、第１層の重量割合が大きい方が好ましいが、少なくとも第１層の重量割合が５重量％以上あれば良く、しかも２層構造のボードとしての強度を確保するためには、第２層の重量割合が大きい方が好ましいが、少なくとも第２層の重量割合が１０重量％以上あれば良い。
【００５１】
また、第１層と第２層と第３層との３層構造とした難燃性木質ボードでは、第１層と第２層と第３層の重量割合を、５：９０：５〜４０：２０：４０で構成することが好ましい。
【００５２】
この場合、難燃性を確保するためには、第１層の重量割合が大きい方が好ましいが、少なくとも第１層の重量割合が５重量％以上あれば良く、しかも３層構造のボードとしての強度を確保するためには、第２層の重量割合が大きい方が好ましいが、少なくとも第２層の重量割合が２０重量％以上あれば良い。
【００５３】
さらに、２層構造あるいは３層構造のいずれの難燃性木質ボードの場合でも、各層に合成樹脂を粉砕した合成樹脂チップを混合するようにしても良く、例えば硬質ポリウレタンフォームの廃材を粉砕したものを混合することで、強度向上や耐水性の向上を図ることができる。
【００５４】
この合成樹脂チップとしては、例えば硬質ポリウレタンフォームの微粉末の集合である粉砕ウレタン粉を用いることができ、廃冷蔵庫、廃自販機から回収した硬質ポリウレタンフォームの断熱材、建築現場で発生する断熱材の端材、残材、さらに工場で生産時に発生する裁断ロスなどを回収して高速粉砕機で平均粒径３ｍｍ以下に微粉砕したものが好ましく、容器等に盛ったときの見かけ比重は０．０３〜０．２ｇ／ｃｃのものが好ましい。
【００５５】
合成樹脂チップが３ｍｍ以上の径であると強度や耐水性がほとんど改善されず、さらに第１層や第３層の木粉チップと混合して表層を形成する場合には、加圧成形後のボードの表面平滑性が損なわれる場合がある。
【００５６】
なお、合成樹脂チップとしては、硬質ポリウレタンフォームに限らず他の合成樹脂でも良く、特に廃材を利用することで、廃材としての合成樹脂の有効利用を図ることも可能となる。
【００５７】
このような難燃性木質ボードは、従来のパーティクルボードなどの製造設備をそのまま用いて製造することができ、例えば木質チップと接着剤と難燃剤に必要に応じて合成樹脂チップを加えて混合した第１層用材料を用意するとともに、木質チップと接着剤に必要に応じて合成樹脂チップを加えて混合した第２層用材料を用意し、３層構造とする場合には、表層（第３層）となる第１層用材料、中芯層となる第２層用材料、表層（第１層）となる第１層用材料を順次堆積（散布）した後に、熱加圧成形にて一体化することで製造され、同様にして２層構造のものも製造される。
【００５８】
なお、木質チップと接着剤と難燃剤等の混合には、従来から使用されているリボンブレンダー、高速ミキサー、タンブラーなどの混合設備を利用でき、均一に混合することができる。
【００５９】
また、製造工程中に設けたロータリフィーダー、スクリューフィーダーなどで木質チップに一定量ずつ均一に接着剤と難燃剤等を混入して供給するようにしても良い。
【００６０】
本発明の難燃性木質ボードの製造は、通常の木質ボード製造ラインを使用することができ、例えばスチールベルトを用いて、その上に各層用の材料を供給して堆積し、この堆積物をプレス板やプレスベルトで熱加圧成形することなどで製造することができるが、成形台やスチールベルト等への堆積前又は堆積後に各層用の材料を、目的とする形状に予備圧縮してから加圧成形すれば、得られる難燃性木質ボードの品質が安定する。
【００６１】
また、厚い難燃性木質ボードを製造する場合には、複数の予備圧縮された各層用の材料の層を成形台やスチールベルト上に堆積したのちに、加圧成形すれば品質が安定する。
【００６２】
この加圧成形は、常温で加圧成形しても良いし、各層用の材料に蒸気噴射させながら加圧成形しても良いし、成形台やスチールベルト等を加熱して加圧成形しても良い。
【実施例】
【００６３】
以下、この発明を実施例により説明するが、この発明はこれらに限定されるものではない。
【００６４】
この実施例では、次のものを用いた。
【００６５】
木質チップとしては、表層用の木粉チップと中芯層用の木片チップのいずれも一般的にパーティクルボードで使用されているマツから得られた絶乾状態のチップを使用した。
【００６６】
合成樹脂チップとしてのウレタン粉は、自動販売機の断熱材の廃材をターボミル（ターボ工業社製）で平均粒径１ｍｍ以下に粉砕したものを使用した。
【００６７】
接着剤は、ユレアーメラミン樹脂（スイソボンド７０１、日本化成製）のものと、水乳化型ジフェニールメタンジイソシアネート（ウッドキュア３００、日本ポリウレタン工業社製）のものを使用した。
【００６８】
難燃剤Ａは、膨張黒鉛（ＳＹＺＲ５０２、三洋貿易製）で、膨張容積が１８０〜２００ｍｌ／ｇのものを使用し、難燃剤Ｂは、膨張黒鉛（ＳＹＺＲ１００２、三洋貿易製）で、膨張容積が１００〜２００ｍｌ／ｇのものを使用し、難燃剤Ｃは、ポリリン酸―アンモニウム（タイエンＳ、太平化学産業製）で、粒径が１００μｍ以下が９３％で、１００μｍ以上が７％のものを使用した。
【００６９】
また、各実施例および各比較例で用いる表層用材料ａ〜ｇと中芯層用材料ａ’〜ｂ’それぞれの構成材料とその配合量（重量部）を表１に示した。
【００７０】
難燃性の試験は、ＩＳＯ５６６０に準拠するコーンカロリーメーター試験機による発熱試験で行った。
【００７１】
（実施例１）
第１層および第３層用の表層用材料ａを、木質チップである木粉チップ１００重量部と、接着剤であるユレアーメラミン樹脂２０重量部と、難燃剤Ａである膨張黒鉛５重量部と、難燃剤Ｃであるポリリン酸アンモニウム２０重量部とを高速ミキサーに投入混合して得た。
【００７２】
第２層の中芯層用材料ａ’を、木質チップである木片チップ１００重量部と、接着剤である水乳化型ジフェニールメタンジイソシアネート樹脂１０重量部とを高速ミキサーに投入混合して得た。
【００７３】
これら表層用材料ａと中芯層用材料ａ’とを用いて３層構造の木質ボードとするため、第１層：第２層：第３層の重量割合が、２０：６０：２０となるように、コール板上に表層用材料ａと中芯層用材料ａ’と表層用材料ａとを順次堆積（散布）した後に予備圧縮し、生成したマットの両端に１２ｍｍのディスタンスバー（スペーサ）を置き、さらにマット上にコール板を載せて１６５℃に加熱したプレス機で５分間熱加圧成形し、１２ｍｍ厚、８５０ｋｇ／ｍ3の３層構造の木質ボードを得た。
【００７４】
得られた木質ボード（木質ボード）から１００ｍｍ×１００ｍｍ角で１２ｍｍ厚のサンプルを得た。
【００７５】
このサンプルを用い、難燃性の試験を行った。
【００７６】
その結果を表２に示す。
【００７７】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものであった。
【００７８】
（実施例２）
第１層および第３層用の表層用材料ｂとして、難燃剤Ａである膨張黒鉛１０重量部と、難燃剤Ｃであるポリリン酸アンモニウム１５重量部用いた以外は実施例１と同様とした。
【００７９】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００８０】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものであった。
【００８１】
（実施例３）
３層構造の木質ボードとするため、第１層：第２層：第３層の重量割合が、１０：８０：１０となるようにした以外は、実施例１と同様とした。
【００８２】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００８３】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものであった。
【００８４】
（実施例４）
２層構造の木質ボードとするため、第１層：第２層の重量割合が、２０：８０となるようにした以外は、実施例１と同様とした。
【００８５】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００８６】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものであった。
【００８７】
（実施例５）
３層構造の木質ボードとするため、第１層：第２層：第３層の重量割合が、３０：４０：３０となるようにした以外は、実施例１と同様とした。
【００８８】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００８９】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものであった。
【００９０】
（実施例６）
第１層および第３層用の表層用材料ｃとして、難燃剤Ｂである膨張黒鉛２０重量部と、難燃剤Ｃであるポリリン酸アンモニウム１０重量部を用い、第２層の中芯層用材料ｂ’を、木質チップである木片６５重量部にウレタン粉３５重量部混合した以外は実施例１と同様とした。
【００９１】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００９２】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものであった。
【００９３】
（比較例１）
難燃剤を用いることなく（表層用材料ｄおよび中芯層用材料ａ’）、実施例１と同様とした。
【００９４】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００９５】
同表から明らかなように、難燃料としての条件を満足するものではなかった。
【００９６】
（比較例２）
第１層および第３層用の表層用材料ｅとして、難燃剤Ａである膨張黒鉛１０重量部用いた以外は実施例１と同様とした。
【００９７】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【００９８】
同表から明らかなように、難燃料としての条件を満足するものではなかった。
【００９９】
（比較例３）
第１層および第３層用の表層用材料ｆとして、難燃剤Ａである膨張黒鉛１０重量部と、難燃剤ｃであるポリリン酸アンモニウム２．５重量部を用いた以外は実施例１と同様とした。
【０１００】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【０１０１】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものではなかった。
【０１０２】
（比較例４）
第１層および第３層用の表層用材料ｇとして、難燃剤Ａである膨張黒鉛１重量部と、難燃剤ｃであるポリリン酸アンモニウム１５重量部を用いた以外は実施例１と同様とした。
【０１０３】
得られたサンプルを用い、難燃性の試験を行い、その結果を表２に示す。
【０１０４】
同表から明らかなように、難燃材料としての条件を満足するものではなかった。
【０１０５】
【表１】
【表２】
※１．ＴＨＲ（総発熱量）が、８ＭＪ／ｍ２以下であるもの→○、ないもの→×
※２．２００ｋＷ／ｍ２を越える最大発熱速度が、１０秒を越えて継続しないもの→○、
あるもの→×
※３．試験体裏面に達する亀裂、貫通孔を生じるもの→○、ないもの→×
※４．（※１と※２と※３）の条件をすべて満たすもの→○、ないもの→×
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数層からなり、表面となる第１層を、少なくとも木材を粉砕した木質チップと、接着剤と、難燃剤としての膨張黒鉛とポリリン酸アンモニウムとで構成するとともに、この第１層の木質チップ１００重量部に対して、膨張黒鉛を２．５〜２０重量部、かつポリリン酸アンモニウムを５〜３０重量部添加して構成する一方、
この第１層に積層される第２層を、難燃剤を添加せず木質チップと接着剤とで構成したことを特徴とする難燃性木質ボード。
【請求項２】
前記第１層と同一構成の第３層を、前記第２層に積層した３層構造としてなることを特徴とする請求項１記載の難燃性木質ボード。
【請求項３】
前記複数層の少なくともいずれかに、合成樹脂を粉砕した合成樹脂チップを混合して構成したことを特徴とする請求項１乃至２記載の難燃性木質ボード。
【請求項４】
前記第２層の接着剤を、ＭＤＩ(ジフェニルメタンジイソシアネート）としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の難燃性木質ボード。
【請求項５】
前記３層構造の各層の重量割合を、５：９０：５〜４０：２０：４０、あるいは前記２層構造の各層の重量割合を、５：９５〜９０：１０としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の難燃性木質ボード。
【請求項１】
複数層からなり、表面となる第１層を、少なくとも木材を粉砕した木質チップと、接着剤と、難燃剤としての膨張黒鉛とポリリン酸アンモニウムとで構成するとともに、この第１層の木質チップ１００重量部に対して、膨張黒鉛を２．５〜２０重量部、かつポリリン酸アンモニウムを５〜３０重量部添加して構成する一方、
この第１層に積層される第２層を、難燃剤を添加せず木質チップと接着剤とで構成したことを特徴とする難燃性木質ボード。
【請求項２】
前記第１層と同一構成の第３層を、前記第２層に積層した３層構造としてなることを特徴とする請求項１記載の難燃性木質ボード。
【請求項３】
前記複数層の少なくともいずれかに、合成樹脂を粉砕した合成樹脂チップを混合して構成したことを特徴とする請求項１乃至２記載の難燃性木質ボード。
【請求項４】
前記第２層の接着剤を、ＭＤＩ(ジフェニルメタンジイソシアネート）としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の難燃性木質ボード。
【請求項５】
前記３層構造の各層の重量割合を、５：９０：５〜４０：２０：４０、あるいは前記２層構造の各層の重量割合を、５：９５〜９０：１０としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の難燃性木質ボード。
【公開番号】特開２００６−１５６７６（Ｐ２００６−１５６７６Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９７７０５（Ｐ２００４−１９７７０５）
【出願日】平成１６年７月５日（２００４．７．５）
【出願人】（０００００００７７）アキレス株式会社 (402)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月５日（２００４．７．５）
【出願人】（０００００００７７）アキレス株式会社 (402)
【Ｆターム（参考）】
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