JPH04136389A - 木質防火戸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、一般住宅、集合住宅、高層建築物等に用い
られる木質防火戸に関する。

〔従来の技術〕

従来、一般住宅、集合住宅、高層建築物等に用いられる
防火戸は、金属製のものがほとんどである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、金属製の戸では、木材に特有の「やわらかさ
」や「あたたかさ」といった木質感が得られず、美観を
損なうという問題があった。

一方、木質片は、前記木質感を有する反面、防火性（耐
火性）に劣るため、特に、集合住宅、ホチル等では、防
火規制の関係で、木材を用いた戸が使えないのが現状で
ある。しかし、ニーズの多様化に伴い、木質片の要望も
ますます高くなっている。

このような事情に鑑み、この発明は、防火性に優れ、し
かも木質感の豊かな戸を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、発明者らは、種々検討を重ね
た。その結果、難燃処理が施された木材からなる芯材の
表裏両面に、無垢木材の集成材からなる表面板を合わせ
ることにより戸を構成すれば、芯材が難燃処理が施され
た木材からなるため、防火性に優れ、しかも、表面板が
木材であるため、木質感の豊かな戸となることを実験で
確認して、この発明を完成した。

したがって、この発明にかかる木質防火戸は、芯材の表
裏両面に、木材からなる表面板が合わせられてなる木質
防火戸であって、前記芯材が、難燃処理が施された木材
からなるものであり、がっ、前記表面板が、無垢木材の
集成材からなるものであることを特徴とするものである
。

この発明の木質防火戸では、戸の防火性を高めるために
、その芯材が、以下に説明するａ燃処理が施された木材
からなるものであることが必要である。

芯材を構成する難燃処理が施された木材（以下、これを
単に「難燃処理木材」と称する。）については、その樹
種は何ら限定されない。柱構成についても特に限定され
ず、１枚板、合板、集成材等を問わない。前記難燃処理
木材の種類としては、特に限定されず、たとえば、リン
酸アンモニウムやホウ酸系無機塩等を注入した市販の難
燃合板、有機高分子化合物を木材に注入し複合させたＷ
ＰＣ２あるいは、後で詳しく述べる、内部に不溶性不燃
性無機物を含む木材等が挙げられる。これらのうちでも
、戸の防火性をより高めるために、内部に不溶性不燃性
無機物を含む木材の使用が好ましい。これらの難燃処理
木材は、一種のみ使用してもよいし、あるいは、複数種
を併用してもよい。たとえば、内部に不溶性不燃性無機
物を含む木材の単板のみからなる合板を芯材として用い
たり、あるいは、ＷＰＣの単板と内部に不溶性不燃性無
機物を含む木材の単板とを組み合わせた合板を芯材とし
て用いたりしてよい。

この発明の木質防火戸では、木質感の豊かな戸とするた
めに、表面板が木材からなるものであることが必要であ
る。さらに、表面板を構成する上記木材が、無垢木材の
集成材であることが必要である。無垢木材の集成材で表
面板を構成すれば、表面板の「くろい」が少なくてすむ
とともに、製造コストを下げることができるがらである
。用いられる無垢木材の樹種については、何ら限定され
ず、１種類のみを用いてもよいし、あるいは、複数種類
を併用してもよい。無垢木材の集成材の構成（構成要素
の形、大きさ、数等）も特に限定されない。

このような表面板は、前述した芯材に直接合わせられて
いてもよいが、これに限定されることはなく、補強材を
介して合わせられていてもよい。

このような補強材を構成する材料としては、特に限定は
されないが、たとえば、亜鉛鋼板等の金属材料、ケイカ
ル板（ケイ酸カルシウム板）等の非金属系無機材料、あ
るいは、木材等が挙げられる。木材を用いる場合は、戸
の防火性をより向上させるために、補強材に用いられる
木材の全部が前述した難燃処理木材であることが好まし
い。しかし、これに限定されるわけではなく、難燃処理
木材と未処理木材を併用してもよいし、あるいは、未処
理木材のみを使用してもよい。

なお、前述した表面板の表面には、必要に応じては、戸
に高級感を持たせる等の目的で、ルータ−等を用いて彫
刻を施して凹凸を生じさせてもよい。また、表面板の表
面に彫刻を施す場合は、その彫刻は、戸の表裏両側の表
面板に施してもよいし、あるいは、戸の片側の表面板の
みに施してもよい。彫刻の位置、深さ、形状等は、使−
用者の要求に応じて自由に設計してよく、何ら限定され
ない。

以上の材料を用いて木質防火戸を作製する際の、加工、
組み立て方法等は、特に限定されない。

たとえば、芯材の表裏両面に、無垢木材の集成材からな
る表面板を合わせる際に、表面板の構成要素である無垢
木材の部材をレイアウトに従って集成してあらかじめ表
面板を形成してから、その形成された表面板を芯材に貼
り合わせるようにしてもよい。あるいは、表面板の構成
要素である無垢木材の部材をレイアウトに従って芯材に
貼り合わせながら表面板を形成するようにしてもよい。

また、この発明にかかる木質防火戸の型式は、フラッシ
ュドア型、かまちドア型等、特に限定されない。

なお、前述したように、この発明では、芯材を構成する
難燃処理木材の少なくとも一部に、内部に不溶性不燃性
無機物を含む木材を用いてもよい。この内部に不溶性不
燃性無機物を含む木材は、以下に説明するような理由に
より、極めて難燃性に優れた木材である。

一般に、木材に難燃性を付与するための改質方法は、以
下のような難燃化のメカニズムに基づいて大別されてい
る。

（ａｌ　　無機物による被覆 （ｂ）　　炭化促進 （Ｃ）　　発炎燃焼における連鎖反応の阻害（ｄ）　　
不燃性ガスの発生 （ｅ）　　分解・結晶水放出による吸熱（ｆｌ　　発泡
層による断熱 ここで、木材中に不溶性不燃性無機物を含ませるという
改質方法は、以下に説明するよう番こ、上記（ａ）以外
にも、無機物の種類によっては、（ｂｌ、（Ｃ）、（ｄ
）等による効果も併せて期待できる優れた方法である。

しかも、不溶性不燃性無機物は、−旦、木材組織内に定
着させられれば、木材から熔は出す恐れが少ないので、
前記効果が薄れるとシ）ツた心配も少ない。

上記（ａｌから（ｄ）までの難燃化のメカニズムについ
て、次に詳しく説明する。

（ａ）の無機物による被覆は、たとえ可燃性の材料であ
っても、それを不燃性の無機物と適当な配合比で複合す
ることにより難燃化しうるということである。たとえば
、従来知られている木片セメント板は、可燃性木材を不
燃性のセメントと約３対１ないし１対１の重量配合比で
混合し、板状に成形したものであって、ＪＩＳで準不燃
材料として認められている。

（ｂ）の炭化促進は、次のようなメカニズムである。木
材は、加熱されると熱分解して可燃性ガスを発生し、こ
れが発炎燃焼するわけであるが、この時、リン酸あるい
はホウ酸が存在すると、木材の熱分解、すなわち炭化が
促進され、速やかに炭化層が形成される。この炭化層が
断熱層として作用し、難燃効果が生じる。したがって、
不溶性不燃性無機物がリン酸成分あるいはホウ酸成分を
含む場合は、難燃効果が一層高いものとなる。

（Ｃ１の発炎燃焼における連鎖反応の阻害とは、）＼ロ
ゲンにより寄与されるものであり、炎中でのラジカル的
な酸化反応において、ハロゲンが連鎖移動剤として作用
する結果、酸化反応が阻害されて難燃効果が生じるとい
うメカニズムである。したがって、不溶性不燃性無機物
がハロゲンを含んでおれば、このメカニズムによる難燃
効果も得られる。

（ｄ）の不燃性ガスの発生は、次のようなメカニズムで
ある。すなわち、炭酸塩、アンモニウム塩等の化合物が
、熱分解により炭酸ガス、亜硫酸ガス、ハロゲン化水素
などの不燃性ガスを発生し、これらのガスが可燃性ガス
を希釈することにより燃焼を妨げるというメカニズムで
ある。したがって、不溶性不燃性無機物が炭酸塩等の不
燃性ガスを発生しうるちのを含んでいれば、このメカニ
ズムによる難燃効果も併せて得られる。

内部に不溶性不燃性無機物を含む木材を得るための方法
としては、特に限定はされないが、次のような方法が好
ましい。

すなわち、混合することにより不溶性不燃性無機物を生
じさせるカチオン含有処理液とアニオン含有処理液の組
み合わせのうちの一方を原料木材に含浸させた後に他方
を含浸させて木材組織内に前記不溶性不燃性無機物を生
成・定着させるようにする方法である（特開昭６１−２
４６００３号公報等参照）。この方法によれば、不溶性
不燃性無機物を、固体粒子としてｉｊ１透させるのでは
なく、イオンの形で水などの媒体中に溶存させた状態で
浸透させるので、含浸が容易であり、極めて多量の不溶
性不燃性無機物を効率良く木材内に含ませることができ
る。

このような方法により内部に不溶性不燃性無機物を含む
木材を得るための原料木材としては、特に限定はされず
、原木丸太、製材品、スライス単板、合板等が例示され
る。それらの樹種等についても何ら限定されることはな
い。

この方法において、木材中に生成させて木材組織内に分
散・定着させる不溶性不燃性無機物（不溶性生成物）と
しては、特に限定はされないが、たとえば、ホウ酸塩、
リン酸塩、リン酸水素塩、炭酸塩、硫酸塩、硫酸水素塩
、ケイ酸塩、硝酸塩、水酸塩等の各種塩が挙げられる。

これらの塩のうち、たとえば炭酸塩について具体例を挙
げると、Ｂａｃｏｎ　、ＣａＣＯ５、ＦｅＣ０＊　、、
ＭｇＣＯ５、Ｍｎ　Ｃｏｔ　、Ｎ　ｉ　ＣＯｓ　、Ｚｎ
ＣＯ５等である。これらは、２種以上が木材中に共存す
るようであってもよい。木材内の不溶性不燃性無機物は
、木材セルロースと反応した形で定着していてもよい。

なお、１種の不溶性不燃性無機物中に、後述のカチオン
および／またはアニオン部分がそれぞれ２種以上含まれ
ていてもよい。

前記の不溶性不燃性無機物を木材組織内で生成させるた
めには、同不溶性不燃性無機物のカチオン部分を構成す
る１群の無機化合物で調製された水溶液、すなわちカチ
オン含有処理液と、アニオン部分を構成する他の１群の
無機化合物で調製された水溶液、すなわちアニオン含有
処理液とを別々に順次木材組織内に含浸浸透させる。カ
チオン含有処理液およびアニオン含有処理液は、交互に
１回または複数回含浸させることができる。複数回含浸
させる場合は、交互でなく、連続して含浸させてもよい
。

前記不溶性不燃性無機物のカチオン部分を構成するもの
としては、たとえば、Ｎａ、になどのアルカリ金属、Ｃ
ａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｓｒなどのアルカリ土類金属、Ｍｎ、
Ｎｉ、Ｃｄ等の遷移元素、Ｓｉ、Ｐｂ等の炭素族元素、
Ｚｎ、　Ａ／ｌなどが挙げられる。これらのうちでも、
Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ、ＺｎおよびＡＩカチオンが好ましい
。

前記不溶性不燃性無機物のアニオン部分を構成するもの
としては、たとえば、Ｂ　４０　ｔ　、Ｂ　Ｏｓ、ＰＯ
４、Ｃｏｔ　、Ｓ０４　、ＮＯｓ　、Ｃ１，Ｂｒ、Ｆ、
■およびＯＨ等が挙げられる。これらのうちでも、ＢＯ
，、ＰＯ，、Ｃｏ、　、Ｓｏ、およびＯＨアニオンが好
ましい。また、前記アニオンのうちでＢ、Ｏ，、ＢＯ，
およびＰＯ４は、炭化促進のメカニズムによる難燃化効
果、ＣＯ３は、不燃性ガスの発生のメカニズムによる難
燃化効果、Ｃ１、Ｆ、Ｂｒなどのハロゲンは、発炎燃焼
における連鎖反応の阻害および不燃性ガスの発生のメカ
ニズムによる難燃化効果が、それぞれ、期待できる。

上記カチオンとアニオンは、木材内に生じさせようとす
る所望の不溶性不燃性無機物の組成に応じて任意に選択
され、それらの各イオンを含んだ水溶性無機物を別々に
水に熔かすことにより、所望のカチオンを含んだカチオ
ン含有処理液、および、所望のアニオンを含んだアニオ
ン含有処理液が調製される。ただし、前記カチオンとア
ニオンとの組み合わせに関しては、木材組織内で不溶性
不燃性無機物が生成されやすいような組み合わせが適宜
選択される。

水に溶けて上記所望のカチオンを生じさせる無機物とし
ては、Ｍｇ　Ｃｌｘ　、Ｍｇ　Ｂ　ｒｘ　、Ｍｇ　ＳＯ
，−ＨｌｏｌＭ　ｇ　（Ｎｏｔ）ｔ　　・６　Ｈｚ　Ｏ
，ＣａＣｌｌｚ　、Ｃａ　Ｂ　ｒｘ　、Ｃａ　　（Ｎｏ
ｔ）ｉ　、Ｂａ　Ｃ１・２Ｈ，０１ＢａＢｒｚ　、Ｂａ
　（ＮＯｘ）ｚ　、ＡｌＣ１＊　、ＡｌＢｒ５　、Ａｌ
ｔ（ＳＯ４）ｓ　、ＡＮ　（Ｎｏｔ）ｓ　　・９Ｈｔ　
Ｏ，ＺｎＣ１５等が一例として挙げられるが、これらに
限定されない。水に溶けて上記所望のアニオンを生じさ
せる無機物としては、たとえば、Ｎａ１ＣＯｘ、（ＮＨ
４）、Ｃｏｔ、Ｈ８５０４、Ｎａ！Ｓ０４、（ＮＨ４）
、Ｓｏ。

、Ｉｓ　Ｐ　０４　、Ｎ　ａ　！　ＨＰ　Ｏａ、（Ｎ）
Ｉ４）、　ＨＰ０４、Ｈａ　Ｂｏｇ　、Ｎａ　Ｂｏｘ　
、ＮＨ４ＢＯ−などが挙げられるが、やはり、これらに
限定されることはない。以上の水溶性無機物は、各々が
単独で用いられるほか、互いに反応せずに均一な水溶液
を形成できる範囲内で、１処理液中に複数種が併用され
るようでもよい。

以上のカチオン含有処理液およびアニオン含有処理液に
よる原料木材の無機物含浸処理は、たとえば、以下のよ
うに行われる。

まず、両処理液のうちのいずれか一方（第１液）を、同
処理液中に上記原料木材を浸漬させるなどして、木材中
に含浸させる。この第１液の含浸後、同第１液と反応す
る相手方のイオンを含んだ処理液（第２液）を同様に含
浸させて、木材内部において不溶性不燃性無機物を生成
させる。

次に、上記のごとくして、アニオン含有処理液およびカ
チオン含有処理液の２液が含浸された後、さらに必要に
応じては、第３液、第４液・・・等を用意して繰り返し
含浸させ、生成物層の緻密化を図るようにしてもよい。

このとき用いられるカチオン／アニオン含有両処理液は
、それぞれ、同一種のものであっても、異種のものであ
っても構わないし、その濃度等も特に限定はされない。

各液の含浸処理方法、含浸処理時間等も、特に限定され
ることはなく、減圧下または加圧下で含浸させたり、塗
布による含浸を行ったりすることもできる。

なお、第１液の含浸処理に先立ち、原料木材に飽水処理
を施して、木材を充分に飽水された状態にしておくこと
が推奨される。これにより、木材中の水を媒体として第
１液に含まれているイオンが速く拡散していくようにな
り、処理時間を短縮することができるためである。飽水
処理方法は、特に限定されないが、水中貯木、スチーミ
ング、減圧下含浸、加圧下含浸なとで行う。なお、第１
液を減圧下含浸または加圧下含浸させる場合には、この
飽水処理を行う必要は必ずしもない。

含浸処理後には、必要に応じて養生を行って不溶性不燃
性無機物の生成反応を促進させることもできる。

以上の含浸処理により木材内に不溶性不燃性無機物を生
成・定着させた後、必要に応じては、木材表面の水洗等
を行い、乾燥させて、目的とする内部に不溶性不燃性無
機物を含む木材を得る。

以上の各処理により、内部に不溶性不燃性無機物を含む
ため、高度に難燃性に優れた木材を効率良く得ることが
できる。得られた木材は、無機物が木材内部に含浸・定
着されているため、木質感が損なわれておらず、上記性
能に加えて外観的にも優れた木材となっている。

〔作　　　用〕

難燃処理木材からなる芯材の表裏両面に、無垢木材の集
成材からなる表面板を合わせるようにすると、芯材が燃
えにくい難燃処理木材でできているため、防火性が向上
する。また、表面板が木材でできているため、木質感が
豊かになる。

〔実　施　例〕

以下に、この発明にかかる木質防火戸の実施例を、図面
を参照しながら詳しく説明する。

第１図および第２図は、この発明にかかる木質防火戸の
一実施例を表す。なお、第２図では、木質防火戸の平面
断面が、実際のものに比べて、戸の幅方向を縮小して示
されている。これらの図にみるように、この木質防火戸
は、芯材１の表裏両面に、表面板２が合わせられた構造
を有する。芯材ｌは、内部に不溶性不燃性無機物を含む
木材の単板からなる合板である。そのため、この木質防
火戸は、防火性に優れている。表面板２は、無垢木材の
集成材である。そのため、この木質防火戸は、木質感が
豊かであり、表面板２の「くろい」が少なく、製造コス
トが抑えられる。表面板２の表面には、彫り込み２１が
施されている。そのため、この木質防火戸は、高級感も
有する。

なお、この発明は、上述した実施例に限定されない。た
とえば、表面板の表面には、必ずしも彫刻を施す必要は
なく、表面板の表面が平面であってもよいのである。

以下では、この発明のより具体的な実施例および比較例
を示すが、この発明は下記実施例に限定されない。

一実施例１−１− まず、内部に不溶性不燃性無機物を含む単板を以下のよ
うにして作製した。

原料木材として、ロータリーレースにより切削された厚
さ３ｍのペイマツ材単板を用い、この単板に飽水処理を
施して、木材内部まで充分水を含浸させた。

飽水処理後の単板を、５０℃の塩化亜鉛水溶液（濃度２
＊ｏｌ／水ＩＩりからなる第１浴に２４時間浸漬し、次
いで、５０℃のリン酸水素二ナトリウム水溶液（濃度４
＋ｗｏ１／水ＩＩりからなる第２浴に２４時間浸漬した
。

この浸漬処理単板を洗浄後、熱風乾燥し、含水率３５〜
４０％の、内部に不溶性不燃性無機物を含む単板（以下
、これを「無機処理単板」と称する。）を得た。

この無機処理単板を、接着剤を介して積層、圧締して、
内部に不溶性不燃性無機物を含む単板からなる合板（以
下、これを「無機処理合板」と称する。）（厚さ２４ｎ
）を作製した。

得られた無機処理合板を芯材とし、その表裏両面に、あ
らかじめ作製しておいた無垢ナラ材の集成材からなる厚
さ８ｍｍの表面板を、接着剤を介して貼り合わせた。

最後に、表面板の表面に、数値制御ルータ−（ＮＣルー
タ−）で所定の彫刻を施した後、塗装を行うことにより
、第１図および第２図にみるような木質防火戸を得た。

一実施例１−２一 実施例１−１において、芯材を構成する無機処理合板の
構成要素である無機処理単板の原料木材としてベイマツ
材の代わりにアガチス材を用いるようにした以外は実施
例１−１と同様にして、第１図および第２図にみるよう
な木質防火戸を得た一実施例１−３＝ 実施例１−１において、芯材を構成する厚さ２４ｆｉの
無機処理合板の厚さを１８鶴に変更し、かつ、表面板を
構成する厚さ８鶴の集成材の厚さを９鶴に変更するよう
にした以外は実施例１−１と同様にして、第１図および
第２図にみるような木質防火戸を得た。

一実施例１−４一 実施例１−１において、表面板として無垢ナラ材の集成
材（厚さ８ｍｍ）の代わりに無垢チーク材の集成材（厚
さ８ｍ）を用いるようにした以外は実施例１−１と同様
にして、第１図および第２図にみるような木質防火戸を
得た。

一実施例１−５＝ 実施例１−１において、芯材を構成する無機処理合板の
構成要素である無機処理単板を作製する際、第１浴とし
て５０℃の塩化亜鉛水溶液（濃度２１１０１／水１１）
の代わりに５０℃のリン酸水素二アンモニウム水溶液（
濃度３ｍｏｌ／水ＩＩりを用い、かつ、第２浴として５
０℃のリン酸水素二ナトリウム水溶液（濃度４＊ｏｌ／
水ＩＩりの代わりに５０℃の塩化カルシウム水溶液（濃
度４　ｍｏｌ／水１１）を用いるようにした以外は実施
例１−１と同様にして、第１図および第２図にみるよう
な木質防火戸を得た。

一比較例一 実施例１−１において、芯材として厚さ２４ｍの無機処
理合板の代わりに同じ厚さの未処理合板を用いるように
した以外は実施例１−１と同様にして、木質防火戸を得
た。

以上の実施例１−１〜１−５および比較例で得られた木
質防火戸に対し、防火性試験を行ったところ、実施例１
−１〜１−５で得られた木質防火は、いずれも乙種防火
戸に相当する防火性を有していたが、比較例で得られた
木質防火戸は、その防火性が乙種防火戸よりも劣ってい
た。

〔発明の効果〕

この発明にかかる木質防火戸は、芯材を構成する材料が
難燃処理木材であるため、防火性に優れている。この発
明にかかる木質防火戸は、また、表面板を構成する材料
が無垢木材の集成材であるため、木質感が豊かであり、
表面板の「くろい」が少なく、製造コストが安くてすむ
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の木質防火戸の一実施例の構成を説
明する斜視図、 第２図は、 す平面断面図である。 同実施例を表 １・・・芯材 ２・・・表面板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　芯材の表裏両面に、木材からなる表面板が合わせら
   れてなる木質防火戸であって、前記芯材が、難燃処理が
   施された木材からなるものであり、かつ、前記表面板が
   、無垢木材の集成材からなるものであることを特徴とす
   る木質防火戸。 ２　難燃処理が施された木材が、内部に不溶性不燃性無
   機物を含む木材である請求項１記載の木質防火戸。 ３　内部に不溶性不燃性無機物を含む木材が、混合する
   ことにより不溶性不燃性無機物を生じさせるカチオン含
   有処理液とアニオン含有処理液の組み合わせのうちの一
   方を原料木材に含浸させた後に他方を含浸させて木材組
   織内に前記不溶性不燃性無機物を生成・定着させること
   により得られたものである請求項２記載の木質防火戸。 ４　カチオン含有処理液が、Ｍｇ、Ｂａ、Ｃａ、Ａｌお
   よびＺｎカチオンからなる群の中から選ばれた少なくと
   も１種を含むものであり、アニオン含有処理液が、ＢＯ
   ＿２、ＰＯ＿４、ＣＯ＿２、ＳＯ＿４およびＯＨアニオ
   ンからなる群の中から選ばれた少なくとも１種を含むも
   のである請求項３記載の木質防火戸。